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一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置

阅读:222发布:2024-01-11

专利汇可以提供一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 涡流 传感器 的象棋自动裁判装置包括棋盘本体、裁判单元和计时器,棋盘本体的背面与盘面上各个交叉点的对应的地方设有涡流传感器阵列,棋子内部嵌有设置高度不同的金属片;裁判单元,包括 电压 放大器 、A/D转换器、无线收发模 块 、涡流传感器阵列和微 控制器 I,其中 微控制器 I连接A/D转换器,A/D转换器通过电压放大器连接 滤波器 ,滤波器连接 检波器 ,检波器连接涡流传感器阵列,微控制器I控制涡流传感器阵列对嵌在棋子中的金属片进行距离检测,以此检测棋子相对应的类型和 位置 ,微控制器I通过无线收发模块向计时器传递相应的信息,使计时器完成相应的动作。本发明结构简单、 定位 准确。,下面是一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置专利的具体信息内容。

1.一种基于涡流传感器的象棋自动裁判棋盘,其特征是:包括棋盘本体,所述棋盘本体内部设置有裁判单元,所述裁判单元,包括电压放大器、A/D转换器、无线收发模、涡流传感器阵列和微控制器I,其中微控制器I连接A/D转换器,A/D转换器通过电压放大器连接滤波器,滤波器连接检波器,检波器连接多路模拟开关组,多路模拟开关组连接涡流传感器阵列,微控制器I控制涡流传感器阵列对嵌在棋子中的金属片进行距离检测,不同类棋子的金属片与棋子底面的距离不同,以此检测棋子相对应的类型和位置,采用动态定标,用帅或将中的金属片的距离为基准,通过软件的方法消除盘面材料胀缩对测距的影响,微控制器I通过无线收发模块传递相应的信息;所述涡流传感器阵列设置在棋盘本体的背面与盘面上各个交叉点的对应处。
2.如权利要求1所述的一种基于涡流传感器的象棋自动裁判棋盘,其特征是:还包括棋子,所述棋子内部设有金属片,每种棋子的金属片的设置高度不同。
3.一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,其特征是:包括棋盘本体、裁判单元和计时器,其中:
所述棋盘本体的背面与盘面上各个交叉点的对应的地方设有涡流传感器阵列,棋子内部嵌有设置高度不同的金属片;
所述裁判单元,包括电压放大器、A/D转换器、无线收发模块、涡流传感器阵列和微控制器I,其中微控制器I连接A/D转换器,A/D转换器通过电压放大器连接滤波器,滤波器连接检波器,检波器连接多路模拟开关组,多路模拟开关组连接涡流传感器阵列,微控制器I控制涡流传感器阵列对嵌在棋子中的金属片进行距离检测,不同类棋子的金属片与棋子底面的距离不同,以此检测棋子相对应的类型和位置,采用动态定标,用帅或将中的金属片的距离为基准,通过软件的方法消除盘面材料胀缩对测距的影响,微控制器I通过无线收发模块向计时器传递相应的信息,使计时器完成相应的动作。
4.如权利要求3所述的一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,其特征是:所述计时器,包括微控制器II、语音播放模块、无线收发模块和控制按键,其中,无线收发模块接收裁判单元的信息,将其传输给微控制器II,所述微控制器II连接有语音播放模块和控制按键,并通过LCD显示模块显示时间。
5.如权利要求3所述的一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,其特征是:所述计时器,包括微控制器II、两个计时按键、LCD显示模块、设置键和开始、暂停按键。
6.如权利要求3所述的一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,其特征是:所述微控制器I 还连接有充电模块,充电模块连接有充电电池,微控制器I设有USB接口
7.如权利要求3所述的一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,其特征是:所述金属片为圆形金属片,设置在棋子内部,与棋子底面平行。
8.如权利要求3所述的一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,其特征是:所述涡流传感器阵列,包括多行多列涡流传感器,每个涡流传感器与棋盘的一个交叉点相对应,涡流传感器阵列通过多路模拟开关组连接控制器。
9.如权利要求3所述的一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,其特征是:所述涡流传感器,包括涡流传感器线圈、振荡器和电容器,所述振荡器串联涡流传感器线圈,所述电容器与涡流传感器线圈并联。

说明书全文

一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置。

背景技术

[0002] 现在的棋类(中国象棋、国际象棋)比赛中的记时记谱工作主要靠人工完成,存在诸多弊端,记谱即便有计算机辅助记谱也需要人工录入,工作量较大,费时、劳神、错误率高,记时要由棋手自己操作。针对上述问题,本发明提供一种射频识别式棋类自动记谱装置,能够自动记谱、记时和读秒。

发明内容

[0003] 本发明为了解决上述问题,提出了一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,本装置能实现自动记谱、记时和读秒,这样即减少了裁判人员的工作量也减轻了棋手的负担,使其更专心于比赛。这也有利于对棋类更进一步的研究、发展、普及和传承。本装置具有性能稳定可靠、使用方便、制造容易等优点。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0005] 一种基于涡流传感器的象棋自动裁判棋盘,包括棋盘本体,所述棋盘本体内部设置有裁判单元,所述裁判单元,包括电压放大器、A/D转换器、无线收发模、涡流传感器阵列和微控制器I,其中微控制器I连接A/D转换器,A/D转换器通过电压放大器连接滤波器,滤波器连接检波器,检波器连接多路模拟开关组,多路模拟开关组连接涡流传感器阵列,微控制器I控制涡流传感器阵列对嵌在棋子中的金属片进行距离检测,以此检测棋子相对应的类型和位置,微控制器I通过无线收发模块传递相应的信息;所述涡流传感器阵列设置在棋盘本体的背面与盘面上各个交叉点的对应处。
[0006] 一种基于涡流传感器的象棋自动裁判棋子,包括棋子本体,所述棋子本体内部设有金属片,每种棋子的金属片的设置高度不同。
[0007] 一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,包括棋盘本体、裁判单元和计时器,其中:
[0008] 所述棋盘本体的背面与盘面上各个交叉点的对应的地方设有涡流传感器阵列,棋子内部嵌有设置高度不同的金属片;
[0009] 所述裁判单元,包括电压放大器、A/D转换器、无线收发模块、涡流传感器阵列和微控制器I,其中微控制器I连接A/D转换器,A/D转换器通过电压放大器连接滤波器,滤波器连接检波器,检波器连接多路模拟开关组,多路模拟开关组连接涡流传感器阵列,微控制器I控制涡流传感器阵列对嵌在棋子中的金属片进行距离检测,以此检测棋子相对应的类型和位置,微控制器I通过无线收发模块向计时器传递相应的信息,使计时器完成相应的动作。
[0010] 所述计时器,包括微控制器II、语音播放模块、无线收发模块和控制按键,其中,无线收发模块接收裁判单元的信息,将其传输给微控制器II,所述微控制器II连接有语音播放模块和控制按键,并通过LCD显示模块显示时间。
[0011] 所述计时器,包括微控制器II、两个计时按键、LCD显示板、设置键和开始、暂停按键。
[0012] 所述微控制器I还连接有充电模块,充电模块连接有充电电池,微控制器I设有USB接口
[0013] 优选的,所述金属片为圆形金属片,设置在棋子内部,与棋子底面平行,不同类棋子的金属片与棋子底面的距离不同。
[0014] 所述涡流传感器阵列,包括多行多列涡流传感器,每个涡流传感器与棋盘的一个交叉点相对应,涡流传感器阵列通过多路模拟开关组连接控制器。
[0015] 所述涡流传感器,包括涡流传感器线圈、振荡器和电容器,所述振荡器串联涡流传感器线圈,所述电容器与涡流传感器线圈并联。
[0016] 进一步的,本发明并不限定于中国象棋,也适于国际象棋比赛,本领域技术人员在知晓本发明的技术方案后,能够简单更改,替换为其他棋类的改动,都应隶属于本发明的保护范围内。
[0017] 本发明的有益效果为:
[0018] (1)实现了快速准确地自动记谱、记时和读秒,有效减少裁判人员的工作量和减轻棋手的负担,并为比赛和研究提供各种实时数据;
[0019] (2)涡流传感器测量范围大,分辨率高,能准确的测量出金属片的距离,因此用于识别棋子准确可靠,如涡流传感器的分辨率一般为10微米,取棋子高度为10毫米分成14段,每段约等于700微米远大于10微米的分辨率,完全能保证对棋子的可靠识别;
[0020] (3)涡流传感器结构简单、抗干扰能强、响应速度快,所以工作很可靠;
[0021] (4)涡流传感器是非接触测量,不受木材塑料等介质的影响,可以使棋盘盘面在外观上与普通的棋盘一样,因此适应性好;
[0022] (5)棋子中只嵌入了一个金属片,结构很简单;
[0023] (6)由于采用微控制器技术,可以很方便的通过软件的方法消除环境变化对识别准确性的影响,如通过采用动态定标,用帅(或将)中的金属片的距离为基准,来消除盘面材料胀缩对测距的影响;
[0024] (7)裁判单元中设有无线收发模块,可以通过无线的方式与外部设备(计时器、计算机)进行通信,这样可以免去布线的不便,使棋盘在外观上与普通棋盘一样;
[0025] (8)本发明还具有结构简单,制造容易,使用方便等优点。附图说明
[0026] 图1为本发明的结构俯视图;
[0027] 图2(a)为图1中在A-A位置剖视图;
[0028] 图2(b)为图1中在B-B位置的剖视图;
[0029] 图3为本发明的控制电路的结构框图
[0030] 图4为本发明的涡流传感器阵列的电路原理示意图;
[0031] 图5为本发明的计时器的电路原理示意图。
[0032] 其中,1、棋盘;2、棋子;3、计时器;4、裁判单元;5、USB接口;6、充电器接口;7、圆形金属片;8、涡流传感器;9、微控制器I;10、A/D转换器;11、无线收发模块;12、多路模拟开关组;13、充电模块;14、充电电池;15、电压放大器;16、滤波器;17、检波器;18、涡流传感器阵列;19、振荡器;20、LCD显示模块;21、微控制器II;22、设置按键;23、+按键;24、-按键;25、开始暂停按键;26、计时按键;27、语音播放模块;28、喇叭;29、涡流传感器线圈。具体实施方式:
[0033] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0034] 以象棋为实施例,对本发明的具体结构进行解释。
[0035] 如图1所示,一种基于涡流传感器8的象棋自动裁判棋盘1,包括棋盘1本体,所述棋盘1本体内部设置有裁判单元4,所述裁判单元4,包括电压放大器15、A/D转换器10、无线收发模块11、涡流传感器阵列18和微控制器I9,其中微控制器I9连接A/D转换器10,A/D转换器10通过电压放大器15连接滤波器16,滤波器16连接检波器17,检波器17连接多路模拟开关组12,多路模拟开关组12连接涡流传感器阵列18,微控制器I9控制涡流传感器阵列18对嵌在棋子2中的金属片进行距离检测,以此检测棋子2相对应的类型和位置,微控制器I9通过无线收发模块11传递相应的信息;涡流传感器阵列18设置在棋盘1本体的背面与盘面上各个交叉点的对应处。
[0036] 如图2(a)和图2(b)所示,一种基于涡流传感器的象棋自动裁判棋子2,包括棋子2本体,所述棋子2本体内部设有金属片,每种棋子2的金属片的设置高度不同。
[0037] 一种基于涡流传感器的象棋自动裁判装置,包括棋盘1本体、裁判单元4和计时器,其中:
[0038] 棋盘1本体的背面与盘面上各个交叉点的对应的地方设有涡流传感器阵列18,棋子2内部嵌有设置高度不同的金属片;
[0039] 金属片为圆形金属片7,设置在棋子2内部,不同类棋子2的金属片与棋子2底面的距离不同。
[0040] 如图3所示,裁判单元4,包括电压放大器15、A/D转换器10、无线收发模块11、涡流传感器阵列18和微控制器I9,其中微控制器I9连接A/D转换器10,A/D转换器10通过电压放大器15连接滤波器16,滤波器16连接检波器17,检波器17连接多路模拟开关组12,多路模拟开关组12连接涡流传感器阵列18,微控制器I9控制涡流传感器阵列18对嵌在棋子2中的圆形金属片7进行距离检测,以此检测棋子2相对应的类型和位置,微控制器I9通过无线收发模块11向计时器传递相应的信息,使计时器完成相应的动作。
[0041] 微控制器I9还设有充电器接口6,充电器接口6还连接有充电模块13,充电模块13连接有充电电池14,微控制器I9设有USB接口5。
[0042] 如图4所示,涡流传感器阵列18,包括多行多列涡流传感器8,每个涡流传感器8与棋盘1的一个交叉点相对应,涡流传感器阵列18通过多路模拟开关组12连接微控制器I9。
[0043] 涡流传感器8,包括涡流传感器线圈29、振荡器19和电容器,振荡器19串联涡流传感器线圈29,所述电容器与涡流传感器线圈29并联。
[0044] 如图5所示,计时器,包括微控制器II21、语音播放模块27、无线收发模块11和设置按键22,其中,无线收发模块11接收裁判单元4的信息,将其传输给微控制器II21,所述微控制器II21连接有语音播放模块27,并通过LCD显示模块20显示时间。
[0045] 计时器,包括微控制器II21、两个计时按键26、LCD显示模块20、设置按键22和开始暂停按键25。
[0046] 本发明的工作原理为:在棋子2中嵌入一个与棋子2底面平行的圆形金属片7,改变金属片与底面之间的距离,并且用不同的距离分别代表不同种类的棋子2(红棋和黑棋各有:帅、车、、炮、士、相、兵共有14种),在棋子2的下边沿轴向设置一个涡流传感器8,对距离进行检测,通过检测金属片与底面之间的距离(也即圆形金属片7与涡流传感器8之间的距离)就可以实现对棋子2的判定。
[0047] 涡流传感器8检测距离的基本原理为,金属片7与涡流传感器线圈29之间的距离越近传感器输出信号越小,反之则越大,当交叉点处无棋子2时(无金属片)传感器输出信号最大。
[0048] 工作流程为:由微控制器1控制多路模拟开关组12(90路选1)按顺序依次导通,让设在棋盘1盘面下的90个涡流传感器8(于盘面上的90个交叉点一一对应)依次与信号处理电路接通(检波器17、电压放大器等),对各个交叉点进行扫描,当某个交叉点上有棋子2时对应的涡流传感器8对金属片进行距离检测,微控制器1根据检测到的数据确定该棋子2的种类同时其所在的位置也就被确定,如此进行反复扫描就可以实时判定各种棋子2所在的位置以及棋面的变化情况,并通过无线收发模块11向计时器3传递相关信息使计时器3做出相应的动作,如记时和读秒。
[0049] 多路模拟开关组12为90路选1模拟开关,由多个16路选1模拟开关芯片构成,采用两级联接方式。
[0050] 进一步的,本发明并不限定于中国象棋,也适于国际象棋的棋类比赛,本领域技术人员在知晓本发明的技术方案后,能够简单更改,替换为其他棋类的改动,都应隶属于本发明的保护范围内。
[0051] 上述所涉及的结构中,未详尽描述的均为现有技术中已有的常规技术(如计时器3、LCD显示模块20、无线收发模块11、充电模块13、语音播放模块27、象棋相应的规则软件等),在此不再赘述。
[0052] 所述微处理器控制电路、涡流传感器8、振荡器19等均是常规技术,其工作原理在此不再赘述。
[0053] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改变形仍在本发明的保护范围以内。
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