本發(fā)明涉及棋類比賽計(jì)時(shí)方法，具體涉及一種落子信號(hào)放大采集裝置。

背景技術(shù)：

目前在進(jìn)行各種棋類對(duì)弈比賽過程中，針對(duì)比賽的計(jì)時(shí)讀秒問題一般使用電子式計(jì)時(shí)鐘或機(jī)械式計(jì)時(shí)鐘，并由比賽棋手手動(dòng)摁鐘來計(jì)時(shí)讀秒。這種方式會(huì)帶來計(jì)時(shí)誤差，同時(shí)計(jì)時(shí)鐘擺放的位置也難以做到對(duì)雙方棋手完全公平。而棋手在比賽時(shí)還要考慮摁鐘，對(duì)棋手思考棋局會(huì)產(chǎn)生一定影響。在部分重要比賽中，采用裁判員人工計(jì)時(shí)讀秒的方法，但這種方法不僅增加了比賽的人力成本，同時(shí)還有可能帶來一定的爭議。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種落子信號(hào)放大采集裝置，由控制芯片連續(xù)不斷的采集放置在棋盤下的壓力傳感器數(shù)據(jù)，通過分析壓力數(shù)據(jù)來判斷雙方的落子過程，本發(fā)明能夠?yàn)槠孱悓?duì)弈的自動(dòng)化計(jì)時(shí)提供必要條件。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的落子信號(hào)放大采集裝置，包括棋盤固定組件，力信號(hào)放大組件和信號(hào)采集組件；

所述棋盤固定組件包括棋盤、夾持架、支撐臺(tái)和絲桿；所述棋盤設(shè)置于所述支撐臺(tái)上，所述夾持架從兩側(cè)夾緊所述棋盤，夾持架的尾端與所述的絲桿連接；所述絲桿用于驅(qū)動(dòng)夾持架沿水平方向收縮或伸展；

所述力信號(hào)放大組件包括柱塞桿、導(dǎo)向套管、液壓缸體、底座、活塞、支柱；

所述柱塞桿頂端與所述支撐臺(tái)連接，用于傳遞支撐臺(tái)壓力；所述導(dǎo)向套管套裝于所述柱塞桿外，用于保障柱塞桿垂直運(yùn)動(dòng)；所述液壓缸體用于貯存液壓油；所述液壓缸體設(shè)置在所述底座內(nèi)；所述活塞設(shè)置在所述液壓缸體內(nèi)，用于傳遞液壓缸體中的液壓油產(chǎn)生的壓力；支柱設(shè)置在所述活塞與底座的側(cè)壁之間；所述柱塞桿的截面積小于所述活塞的截面積；

所述的信號(hào)采集組件包括導(dǎo)線、應(yīng)變片式傳感器、電信號(hào)采集和處理電路；所述采集應(yīng)變片式傳感器設(shè)置在所述支柱上，電信號(hào)采集和處理電路與采集應(yīng)變片式傳感器之間通過導(dǎo)線連接。

所述夾持架包括對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)支架，兩個(gè)支架的尾端與所述絲桿連接，所述夾持架具備一個(gè)可調(diào)的夾持長度。

以該落子信號(hào)放大采集裝置為基礎(chǔ)，本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種基于壓力傳感器的對(duì)弈計(jì)時(shí)方法，包括以下步驟：

步驟101：系統(tǒng)初始化；

設(shè)定采樣時(shí)間間隔為t1，所述采樣時(shí)間間隔應(yīng)小于一次正常落子過程所需要的最小時(shí)長；

設(shè)定壓力穩(wěn)定時(shí)長為t2；落子后在t2限定的時(shí)間內(nèi)棋盤壓力保持穩(wěn)定，則認(rèn)為當(dāng)前步驟的落子完成；在t2限定的時(shí)間內(nèi)，棋盤壓力發(fā)生變化，則認(rèn)為當(dāng)前步驟的落子產(chǎn)生后續(xù)動(dòng)作，當(dāng)前落子尚未完成；

設(shè)定棋手身份轉(zhuǎn)換用時(shí)為t3，所述棋手身份轉(zhuǎn)換用時(shí)是指參與對(duì)弈的雙方分別完成一次落子動(dòng)作之間所產(chǎn)生的正常間隔時(shí)長；

所述t1、t2、t3滿足以下條件：t1＜t2＜t3；

設(shè)定落子壓力最小變化值⊿1，所述⊿1為預(yù)先設(shè)定的閾值，其數(shù)值大小應(yīng)同時(shí)滿足大于正常干擾對(duì)系統(tǒng)造成的采樣誤差，又小于正常落子對(duì)系統(tǒng)造成的最小采樣數(shù)值影響。

在初始化程序中，可以對(duì)所述⊿1進(jìn)行采樣，

對(duì)于圍棋比賽，可由對(duì)弈雙方分別進(jìn)行若干次落子動(dòng)作，并針對(duì)每次落子采集壓力數(shù)據(jù)變化值，記錄其最小值為⊿1。

設(shè)定修正壓力最小變化值⊿2，所述⊿2為預(yù)先設(shè)定的閾值，其數(shù)值大小應(yīng)同時(shí)滿足大于正常干擾對(duì)系統(tǒng)造成的采樣誤差，又小于提子、吃子、移子等后續(xù)動(dòng)作對(duì)系統(tǒng)造成的最小采樣數(shù)值影響。

對(duì)于圍棋比賽，可由對(duì)弈雙方分別進(jìn)行若干次提子、落子后位置修正動(dòng)作，并針對(duì)每次動(dòng)作采集壓力數(shù)據(jù)變化值，記錄其最小值為⊿2。

對(duì)于象棋比賽，產(chǎn)生較多的為移子動(dòng)作——即棋子不離開棋牌，而由棋手推移換位，其次為吃子動(dòng)作，可由對(duì)弈雙方分別進(jìn)行若干次移子和吃子動(dòng)作，并針對(duì)每次動(dòng)作采集壓力數(shù)據(jù)變化值，記錄其最小值為⊿1，⊿2=⊿1。

設(shè)定比賽的雙方用時(shí)均為0；

采樣比賽前棋盤對(duì)壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片并保存為g；

通過按鍵確定比賽開始。

步驟102：等待本方行棋狀態(tài)

系統(tǒng)進(jìn)入等待本方行棋狀態(tài)，開始計(jì)算本方的用時(shí)。所述本方是指參與比賽雙方中當(dāng)前正在行棋的一方；另一方稱為對(duì)方。

步驟103：捕獲行棋動(dòng)作；

本步驟的功能是捕獲本方的行棋動(dòng)作；

單片機(jī)芯片控制壓力傳感器以時(shí)間間隔t1采樣棋盤對(duì)壓力傳感器的當(dāng)前壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片與g比較，計(jì)算差值的絕對(duì)值⊿g=∣g-g∣，當(dāng)⊿g<⊿1時(shí)，認(rèn)為沒有發(fā)生落子，重復(fù)采樣直至⊿g≥⊿1時(shí)，認(rèn)為本方正在行棋，將此時(shí)刻采樣的壓力數(shù)據(jù)g保存并覆蓋g，將本步驟103所消耗的時(shí)間計(jì)入本方用時(shí)；系統(tǒng)進(jìn)入步驟104。

步驟104：行棋緩沖狀態(tài)

本步驟的目的是判斷本方落子后在規(guī)定的緩沖時(shí)間內(nèi)是否產(chǎn)生提子、吃子或?qū)囊?guī)則所允許的棋子位置修正等后續(xù)動(dòng)作，如發(fā)生上述后續(xù)動(dòng)作，記錄完成后續(xù)動(dòng)作所用時(shí)間并在下一步驟將其計(jì)入本方用時(shí)；需要注意的是，規(guī)定的緩沖時(shí)間并不等于完成后續(xù)動(dòng)作所用時(shí)間，即，本方法要求選手在規(guī)定的緩沖時(shí)間內(nèi)開始后續(xù)動(dòng)作，但并不對(duì)后續(xù)動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間做強(qiáng)制性要求，從而使得例如圍棋比賽中的一次提子多目等動(dòng)作不會(huì)誤判；

單片機(jī)芯片控制壓力傳感器繼續(xù)按采樣時(shí)間間隔t1采樣棋盤對(duì)壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片與g比較，計(jì)算兩者差值的絕對(duì)值⊿g=∣g-g∣。

本步驟設(shè)置兩個(gè)計(jì)時(shí)器：行棋緩沖狀態(tài)所消耗總時(shí)長計(jì)時(shí)器t4，當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5；t4、t5初始值為0；

步驟104-0：捕獲行棋動(dòng)作后進(jìn)入行棋緩沖狀態(tài)，行棋緩沖狀態(tài)所消耗總時(shí)長計(jì)時(shí)器t4開始持續(xù)計(jì)時(shí)；當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5開始計(jì)時(shí)；

步驟104-1：重復(fù)采樣壓力數(shù)據(jù)，若滿足⊿g<⊿2，當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5繼續(xù)計(jì)時(shí)；

步驟104-2：若⊿g<⊿2且t5<t2則返回步驟104-1；

步驟104-3：若⊿g≥⊿2，認(rèn)為發(fā)生了后續(xù)動(dòng)作，則t5歸零，返回步驟104-1；

步驟104-4：若⊿g<⊿2且t5=t2，則認(rèn)為行棋緩沖狀態(tài)結(jié)束，進(jìn)入步驟105；

步驟105：根據(jù)步驟104所記錄的t4和初始設(shè)定的t2對(duì)雙方用時(shí)進(jìn)行計(jì)算；本方用時(shí)的增加值為t4-t2，對(duì)方用時(shí)的增加值為t2；

切換本方和對(duì)方，返回步驟102，繼續(xù)進(jìn)行比賽。

采用上述方案后，系統(tǒng)通過采樣壓力傳感器采樣數(shù)據(jù)的變化來判斷雙方落子變化的情況。若長時(shí)間壓力無變化，則判斷為等待本方行棋狀態(tài)；若檢測到壓力采樣數(shù)據(jù)發(fā)生變化，則認(rèn)為本方正在行棋；當(dāng)落子完成后，壓力采樣數(shù)據(jù)穩(wěn)定，此時(shí)設(shè)定一個(gè)緩沖時(shí)間，緩沖時(shí)間內(nèi)若壓力數(shù)據(jù)又發(fā)生變化，則認(rèn)為在之前的落子后存在提子、吃子、移子等情況，重新開始?jí)毫Σ杉?，直至壓力采樣?shù)據(jù)在一個(gè)指定的時(shí)間長度內(nèi)保持穩(wěn)定，此時(shí)認(rèn)為本方完成本次行棋。

本發(fā)明對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷時(shí)，并不關(guān)注壓力數(shù)據(jù)變化值與單獨(dú)一顆棋子重量之間的關(guān)系，也不關(guān)注在行棋過程中壓力數(shù)據(jù)究竟變大還是變小。本方法僅僅關(guān)注壓力數(shù)據(jù)的變化的絕對(duì)值是否超過預(yù)先設(shè)定的閾值。因此，該方法涉及的壓力傳感器，其精度和系統(tǒng)誤差要求較低，這有利于降低產(chǎn)品的成本和提高系統(tǒng)的抗干擾能力，從而使本發(fā)明更加具有實(shí)用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于壓力傳感器的對(duì)弈計(jì)時(shí)方法的流程圖。

圖2是本發(fā)明中行棋緩沖狀態(tài)的流程圖；

圖3為本發(fā)明中落子信號(hào)放大采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3中：1—棋盤、2—夾持架、3—支撐臺(tái)、4—絲桿、5—柱塞、6—導(dǎo)向套管、7—液壓缸體、8—底座、9—導(dǎo)線、10—應(yīng)變片式傳感器、11—活塞、12—支柱、13—電信號(hào)采集設(shè)備。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1、圖2、圖3可見，本實(shí)施例應(yīng)用于圍棋比賽，具體包括以下步驟：

步驟101：系統(tǒng)初始化；

設(shè)定采樣時(shí)間間隔為t1，本實(shí)施例中，t1=0.01s；即系統(tǒng)每隔0.01s進(jìn)行一次壓力采集。

設(shè)定棋手身份轉(zhuǎn)換最小用時(shí)為t3，本實(shí)施例中，t3=3s；按照通常的棋類比賽規(guī)則和棋手的正常反應(yīng)時(shí)間，本方完成落子后，對(duì)方從觀察、思考到應(yīng)手所消耗的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3s，因此該最小用時(shí)的設(shè)置不會(huì)影響比賽的正常進(jìn)行。需要說明的是，本發(fā)明中，t3可以根據(jù)需要調(diào)整。

壓力穩(wěn)定時(shí)長t2根據(jù)t3設(shè)置，本實(shí)施例中，t2=2.9s；即要求本方棋手在落子后2.9s內(nèi)必須啟動(dòng)相應(yīng)的提子、吃子或當(dāng)前棋子的位置修正等后續(xù)動(dòng)作，需要說明的是：a、后續(xù)動(dòng)作并非必須產(chǎn)生；b、后續(xù)動(dòng)作必須在2.9秒內(nèi)啟動(dòng)但并不要求在2.9秒內(nèi)完成，其完成時(shí)間對(duì)系統(tǒng)計(jì)時(shí)無影響。

通常情況下，正等后續(xù)動(dòng)作是隨著落子而連續(xù)進(jìn)行的，例如落子后馬上提子，理論上該兩個(gè)動(dòng)作不存在時(shí)間差，因而t2的理論值為0，本方法中，t2設(shè)置為一個(gè)大于0而小于t3的數(shù)值，為系統(tǒng)提供了較大的容錯(cuò)空間。

比賽開始前，還需要設(shè)定落子壓力最小變化值⊿1、修正壓力最小變化值⊿2，⊿1、⊿2可以設(shè)定為經(jīng)驗(yàn)值，也可由系統(tǒng)采集。

本實(shí)施例中，以上兩個(gè)數(shù)值在初始化階段根據(jù)棋手行棋手法在現(xiàn)場實(shí)測得到，具體過程如下：

比賽開始前，由對(duì)弈雙方分別進(jìn)行若干次落子動(dòng)作，每次落子后，采樣棋盤對(duì)壓力傳感器的當(dāng)前壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片與g比較，計(jì)算差值的絕對(duì)值⊿g=∣g-g∣，根據(jù)多次落子情況，由單片機(jī)記錄所得多個(gè)⊿g的最小值為⊿1。

比賽開始前，由對(duì)弈雙方分別進(jìn)行若干次提子、落子后位置修正動(dòng)作，并針對(duì)每次動(dòng)作采樣棋盤對(duì)壓力傳感器的當(dāng)前壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片與g比較，計(jì)算差值的絕對(duì)值⊿g=∣g-g∣，記錄其最小值為⊿2。

設(shè)定比賽的雙方用時(shí)為0；

采樣比賽前棋盤對(duì)壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片并保存為g；

通過按鍵確定比賽開始。

步驟102：等待本方行棋狀態(tài)

本實(shí)施例中，棋局開始時(shí)執(zhí)黑方為本方。系統(tǒng)進(jìn)入等待本方行棋狀態(tài)，開始計(jì)算本方的用時(shí)。

步驟103：捕獲行棋動(dòng)作；

單片機(jī)芯片控制壓力傳感器以時(shí)間間隔t1采樣棋盤對(duì)壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片與g比較，計(jì)算差值的絕對(duì)值⊿g=∣g-g∣，當(dāng)⊿g<⊿1時(shí)，認(rèn)為沒有發(fā)生落子，重復(fù)采樣直至⊿g≥⊿1時(shí)，認(rèn)為本方正在行棋，將此時(shí)刻采樣的壓力數(shù)據(jù)g保存并覆蓋g，將本步驟所消耗的時(shí)間計(jì)入本方用時(shí)；系統(tǒng)進(jìn)入步驟104。

步驟104：行棋緩沖狀態(tài)

單片機(jī)芯片控制壓力傳感器繼續(xù)按采樣時(shí)間間隔t1采樣棋盤對(duì)壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片與g比較，計(jì)算兩者差值的絕對(duì)值⊿g=∣g-g∣。

本步驟設(shè)置兩個(gè)計(jì)時(shí)器：行棋緩沖狀態(tài)所消耗總時(shí)長計(jì)時(shí)器t4，當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5；t4、t5初始值為0；

步驟104-0：捕獲行棋動(dòng)作后進(jìn)入行棋緩沖狀態(tài)，行棋緩沖狀態(tài)所消耗總時(shí)長計(jì)時(shí)器t4開始持續(xù)計(jì)時(shí)；當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5開始計(jì)時(shí)；

步驟104-1：重復(fù)采樣壓力數(shù)據(jù)，若滿足⊿g<⊿2，當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5繼續(xù)計(jì)時(shí)；

步驟104-2：若⊿g<⊿2且t5<t2則返回步驟104-1；

步驟104-3：若⊿g≥⊿2，認(rèn)為發(fā)生了后續(xù)動(dòng)作，則t5歸零，返回步驟104-1；

步驟104-4：若⊿g<⊿2且t5=t2，則認(rèn)為行棋緩沖狀態(tài)結(jié)束，進(jìn)入步驟105。

本實(shí)施例中，執(zhí)黑方落子后，以手推移該子進(jìn)行小幅度位移以修正位置，修正動(dòng)作耗時(shí)0.5秒，此時(shí)⊿g≥⊿2，t5歸零，返回步驟104-1，2.9秒內(nèi)執(zhí)黑方無新動(dòng)作產(chǎn)生，進(jìn)入步驟105；

步驟105：步驟104記錄的t4為3.4秒，初始t2為2.9秒，本方耗時(shí)的增加值為3.4-2.9=0.5秒，對(duì)方耗時(shí)的增加值為2.9秒；

切換本方和對(duì)方，返回步驟102，繼續(xù)進(jìn)行比賽。

此時(shí)執(zhí)白方為本方，其思考120秒后開始落子，步驟102、103記錄其用時(shí)為120秒；

執(zhí)白方落子后2秒內(nèi)開始吃子，吃子過程持續(xù)5秒，吃子完成后本方的手離開棋盤，對(duì)方開始觀察和思考。但此時(shí)系統(tǒng)繼續(xù)采樣計(jì)算，并經(jīng)t2=2.9秒后系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，認(rèn)為本手棋結(jié)束；步驟104記錄的t4為9.9秒；步驟105記錄本方耗時(shí)t4-t2=7秒，對(duì)方耗時(shí)=2.9秒。

如此循環(huán)直至比賽結(jié)束。

采用上述方案后，系統(tǒng)通過采樣壓力傳感器采樣數(shù)據(jù)的變化來判斷雙方落子變化的情況。若長時(shí)間壓力無變化，則判斷為等待本方行棋狀態(tài)；若檢測到壓力采樣數(shù)據(jù)發(fā)生變化，則認(rèn)為本方正在行棋；當(dāng)落子完成后，壓力采樣數(shù)據(jù)穩(wěn)定，此時(shí)設(shè)定一個(gè)緩沖時(shí)間，緩沖時(shí)間內(nèi)若壓力數(shù)據(jù)又發(fā)生變化，則認(rèn)為在之前的落子后存在提子、吃子、移子等情況，重新開始?jí)毫Σ杉?，直至壓力采樣?shù)據(jù)在一個(gè)指定的時(shí)間長度內(nèi)保持穩(wěn)定，此時(shí)認(rèn)為本方完成本次行棋。

如圖3可見，本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種落子信號(hào)放大采集裝置，用于對(duì)棋盤上的棋子落子信號(hào)進(jìn)行采集和放大，從而為本發(fā)明的壓力傳感器采樣提供技術(shù)支持。

所述落子信號(hào)放大采集裝置主要包括棋盤固定組件，力信號(hào)放大組件和信號(hào)采集組件。

本實(shí)施例的棋盤固定組件包括棋盤1、夾持架2、支撐臺(tái)3和絲桿4。棋盤1放置于支撐臺(tái)3上，棋盤1由夾持架2兩端夾緊。夾持架2安裝于支撐臺(tái)3底部的滑槽內(nèi)，下端有螺紋孔結(jié)構(gòu)，絲桿4穿過夾持架2的螺紋孔，絲桿4采用兩段螺紋旋向不同的兩根絲桿對(duì)接而成。通過旋動(dòng)絲桿4可以使夾持架2的左右兩邊以相同的力和速度夾緊棋盤1.

本實(shí)施例的力信號(hào)放大組件包括柱塞桿5、導(dǎo)向套管6、液壓缸體7、底座8、活塞11、支柱12。棋盤1作用于支撐臺(tái)3上的力通過柱塞桿5作用于液壓缸體7的液壓油中產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)作用于活塞11產(chǎn)生壓力，壓力通過活塞11作用在支柱12上。導(dǎo)向套管6能夠保障柱塞桿5垂直運(yùn)動(dòng)，同時(shí)減少對(duì)弈時(shí)橫向力對(duì)信號(hào)的干擾。

本實(shí)施例的信號(hào)采集組件包括導(dǎo)線9、應(yīng)變片式傳感器10、電信號(hào)采集和處理電路13。應(yīng)變片式傳感器10固定于支柱12上，當(dāng)支柱12受到壓力時(shí)，應(yīng)變片式傳感器10可以將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)通過導(dǎo)線9傳輸?shù)诫娦盘?hào)采集和處理設(shè)備13中實(shí)現(xiàn)采集。

本實(shí)施例為一種可以測量落子信號(hào)的棋盤桌，主要工作過程包括以下步驟：將棋盤1放置于支撐臺(tái)3之上，旋動(dòng)絲桿4驅(qū)動(dòng)夾持架2從兩端夾緊棋盤1。當(dāng)有下棋選手落子時(shí)，棋盤1上會(huì)出現(xiàn)變化的壓力。壓力通過支撐臺(tái)3傳遞到柱塞桿5上，柱塞桿5在導(dǎo)向套管6的保障下垂直運(yùn)動(dòng)將壓力傳遞到液壓缸體7的液壓油中。液壓缸體7的液壓油中產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)作用于液壓缸體7另外一端的活塞11上產(chǎn)生壓力，由于柱塞桿5比活塞11截面積小，所以活塞11上的壓力比柱塞桿5壓力大，實(shí)現(xiàn)壓力的放大效果。作用于活塞11上的壓力傳遞到支柱12上，通過支柱12上的應(yīng)變片式傳感器10將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電信號(hào)通過導(dǎo)線9傳遞到電信號(hào)采集和處理電路13中進(jìn)行采集。

所述電信號(hào)采集和處理電路13與單片機(jī)連接，從而完成信號(hào)傳遞。

實(shí)施例二

如圖1、圖2可見，本實(shí)施例應(yīng)用于象棋比賽，具體包括以下步驟：

步驟101：系統(tǒng)初始化；

設(shè)定采樣時(shí)間間隔為t1，本實(shí)施例中，t1=0.01s；即系統(tǒng)每隔0.01s進(jìn)行一次壓力采集。

設(shè)定棋手身份轉(zhuǎn)換最小用時(shí)為t3，本實(shí)施例中，t3=3s；

壓力穩(wěn)定時(shí)長t2=2.9s；。

比賽開始前，還需要設(shè)定落子壓力最小變化值⊿1、修正壓力最小變化值⊿2，本實(shí)施例中，以上兩個(gè)數(shù)值在初始化階段根據(jù)棋手行棋手法在現(xiàn)場實(shí)測得到，具體過程如下：

對(duì)于象棋比賽，產(chǎn)生較多的為移子動(dòng)作——即棋子不離開棋牌，而由棋手推移換位，其次為吃子動(dòng)作，比賽開始前，由對(duì)弈雙方分別進(jìn)行若干次移子和吃子動(dòng)作，并針對(duì)每次動(dòng)作采集壓力數(shù)據(jù)變化值，記錄其最小值為⊿1，⊿2=⊿1。

設(shè)定比賽的雙方用時(shí)為0；

采樣比賽前棋盤對(duì)壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)g，傳送給單片機(jī)芯片并保存為g；

通過按鍵確定比賽開始。

步驟102：等待本方行棋狀態(tài)

本實(shí)施例中，棋局開始時(shí)紅方為本方。系統(tǒng)進(jìn)入等待本方行棋狀態(tài)，開始計(jì)算本方的用時(shí)。

步驟103：捕獲行棋動(dòng)作；

紅方思考1秒后首先平炮，單片機(jī)重復(fù)采樣，監(jiān)控到⊿g≥⊿1時(shí)，認(rèn)為本方正在行棋，將此時(shí)刻采樣的壓力數(shù)據(jù)g保存并覆蓋g，將本步驟所消耗的時(shí)間1秒計(jì)入本方用時(shí)；系統(tǒng)進(jìn)入步驟104。

步驟104：行棋緩沖狀態(tài)

本步驟設(shè)置兩個(gè)計(jì)時(shí)器：行棋緩沖狀態(tài)所消耗總時(shí)長計(jì)時(shí)器t4，當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5；t4、t5初始值為0；

步驟104-0：捕獲行棋動(dòng)作后進(jìn)入行棋緩沖狀態(tài)，行棋緩沖狀態(tài)所消耗總時(shí)長計(jì)時(shí)器t4開始持續(xù)計(jì)時(shí)；當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5開始計(jì)時(shí)；

步驟104-1：重復(fù)采樣壓力數(shù)據(jù)，若滿足⊿g<⊿2，當(dāng)前壓力值穩(wěn)定狀態(tài)維持時(shí)長計(jì)時(shí)器t5繼續(xù)計(jì)時(shí)；

步驟104-2：若⊿g<⊿2且t5<t2則返回步驟104-1；

步驟104-3：若⊿g≥⊿2，認(rèn)為發(fā)生了后續(xù)動(dòng)作，則t5歸零，返回步驟104-1；

步驟104-4：若⊿g<⊿2且t5=t2，則認(rèn)為行棋緩沖狀態(tài)結(jié)束，進(jìn)入步驟105；

本步驟，紅方起手按炮，系統(tǒng)采集到壓力絕對(duì)值變化，捕獲行棋動(dòng)作，進(jìn)入行棋緩沖狀態(tài)；紅方推移該炮進(jìn)行平移后離手，平移動(dòng)作耗時(shí)0.5秒，此時(shí)⊿g≥⊿2，t5歸零，返回步驟104-1繼續(xù)采樣，2.9秒內(nèi)紅方無新動(dòng)作產(chǎn)生，進(jìn)入步驟105；

步驟105：步驟104記錄的t4為3.4秒，初始t2為2.9秒，本方耗時(shí)的增加值為3.4-2.9=0.5秒，對(duì)方耗時(shí)的增加值為2.9秒；

切換本方和對(duì)方，返回步驟102，繼續(xù)進(jìn)行比賽。

此時(shí)黑方為本方，其思考120秒后開始落子，步驟102、103記錄其用時(shí)為120秒；

黑方落子后2秒內(nèi)開始吃子，吃子過程持續(xù)1秒，吃子完成后本方的手離開棋盤，對(duì)方開始觀察和思考。但此時(shí)系統(tǒng)繼續(xù)采樣計(jì)算，并經(jīng)t2=2.9秒后系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，認(rèn)為本手棋結(jié)束；步驟104記錄的t4為5.9秒；步驟105記錄本方耗時(shí)t4-t2=3秒，對(duì)方耗時(shí)=2.9秒。

如此循環(huán)直至比賽結(jié)束。

本發(fā)明涉及的方法對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷時(shí)，并不關(guān)注壓力數(shù)據(jù)變化值與單獨(dú)一顆棋子重量之間的關(guān)系，也不關(guān)注在行棋過程中壓力數(shù)據(jù)究竟變大還是變小。本方法僅僅關(guān)注壓力數(shù)據(jù)的變化是否超過預(yù)先設(shè)定的閾值。因此，該方法涉及的壓力傳感器，其精度和系統(tǒng)誤差要求較低，這有利于降低產(chǎn)品的成本和提高系統(tǒng)的抗干擾能力，從而使本發(fā)明更加具有實(shí)用性。