專利名稱：一種自動棋類裁判機及其執(zhí)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種自動棋類裁判機，適用于各種棋類如國際象棋、中國象棋等。
目前棋類裁判為人工裁判，其缺點是通過第三者來裁判，會出現(xiàn)人為裁判偏差，且記錄、顯示均通過人工，費時、費力。
本發(fā)明目的是提供一種棋類裁判機，免去人工裁決、記錄、計時，能自動準確記錄棋子移動情況、確定雙方勝負、自動計時等功能，使兩人在下棋，不必請第三者來裁決。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，它包括棋子7和棋盤8，其特征在于它還包括采集電路、微型計算機系統(tǒng)及其裁判執(zhí)行方法1>各種類型棋子設(shè)有各自的信息代碼；2>在棋盤上棋子可放的位置下，均設(shè)有采集電路，它包括光電掃描器和數(shù)據(jù)輸入接口電路；3>微型計算機系統(tǒng)包括微型計算機、微型打印機、存儲器、按鍵和顯示器；微型計算機用來執(zhí)行裁判程序；微型打印機用來打印棋子步術(shù)；存儲器用來存儲計算機裁判程序、棋類規(guī)則、一些初始化參數(shù)、棋盤上棋子移動前后布局矩陣和棋子步術(shù)；顯示器用來顯示棋子步術(shù)、雙方計時時間和錯誤信息；下棋雙方均設(shè)有相同功能按鍵，按鍵種類有開始鍵、暫停鍵、確認鍵和認輸鍵；開始鍵用來啟動微型計算機裁判工作，暫停鍵用來暫停微型計算機裁判工作，確認鍵用來告知微型計算機裁決此步，認輸鍵用來告知微型計算機有一方中盤認輸；4>計算機裁判執(zhí)行方法是通過執(zhí)行裁判程序來裁決比賽，并進行顯示、存儲、打印比賽情況。
本發(fā)明由于棋子設(shè)有信息代碼，微型計算機通過采集電路采集到棋盤布局，比較棋盤移動前后布局得出棋子步術(shù)，并根據(jù)棋類規(guī)則去裁決，把棋子步術(shù)存儲、顯示、打印，并計時，因而通過微型計算機裁決下棋雙方的比賽結(jié)果，直觀了解比賽情況，這樣兩人下棋時，不必請第三者作裁判，方便于家庭娛樂等場所。
下面結(jié)合附圖和實列對本發(fā)明進行詳細描述

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)連接示意圖。
圖2為本發(fā)明棋盤上光電掃描器的安置圖。
圖3為本發(fā)明的某個棋子底下涂圖。
圖4為本發(fā)明光電掃描器工作原理圖。
圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)輸入接口圖。
圖6(A)為本發(fā)明實列中移動前棋盤布局圖。
圖6(B)為本發(fā)明實列中移動后棋盤布局圖。
圖7為本發(fā)明計算機主程序流程圖。
圖8為本發(fā)明確認鍵功能子程序流程圖。
參見圖1，本發(fā)明由棋子、棋盤、采集電路和微型計算機系統(tǒng)組成，微型計算機系統(tǒng)包括微型計算機、微型打印機、顯示器、存儲器。棋盤上的按鍵種類有開始鍵O、暫停鍵P、確認鍵Q和認輸鍵R。
本發(fā)明首先給每種類型棋子設(shè)有一種信息代碼即識別碼，并根據(jù)其信息碼在棋子底下涂有明暗條紋的同心環(huán)，其中某位用于區(qū)別紅黑方。若信息代碼某位為″1″，就在該棋子背面涂有明條紋的同心環(huán)；當該信息代碼某位為″0″，就在該棋子背面涂有暗條紋的。參見圖3，圖3是紅方的車棋子底下涂法。其信息代碼為“1010”，碼中第四位″1″指示為紅方，碼中其余三位″010″為車的信息代碼。
本發(fā)明使用了光電掃描器讀出棋子的信息代碼。參見圖2、4，光電掃描器是放在棋子可放的位置底下，用來識別放在這個位置棋子的信息代碼。它由多個光電轉(zhuǎn)換單元組成，其單元個數(shù)跟棋子信息代碼位數(shù)相同，成信息代碼一一對應(yīng)。每個單元由導(dǎo)光的人字形玻璃讀碼器1、光電發(fā)射管2及接收管3、整形放大電路4及觸動開關(guān)K等組成。其中玻璃讀碼器是由導(dǎo)光的玻璃或小光纖制成，參見圖2。它有三個端部A端為光發(fā)射端；B端為光接收端；C端為發(fā)射接收混合端。
光電掃描器放在棋盤可放的每個位置，參見圖4，每個位置都有凹下去的小圓，該小圓剛好可放一只棋子。每個小圓上的半徑上開一個檢測窗口，檢測窗口下放一個光電掃描器。其工作過程參見圖2，當棋子放在此小圓上，觸動開關(guān)K，此時該位置的光電掃描器就工作，光電掃描器的某單元的光電發(fā)射管發(fā)出一定強度的紅外線，光線經(jīng)檢測窗口、玻璃讀碼器的A端注入到玻璃讀碼器，從玻璃讀碼器的C端流出，與棋子底下的信息代碼面直角，根據(jù)信息代碼帶上的光信息碼對紅外線的反射和吸收作用，反射光從碼帶面反射回來再進入玻璃讀碼器的C端，從玻璃讀碼器的B端射出被光電接收管所接收，并經(jīng)整形放大電路處理變成“0”或“1”數(shù)字信號。同時其它并排成水平一條直線的讀碼器各自讀出位置各位的“0”或“1”，這樣就完成對棋盤上某個位置棋子底下的信息代碼讀出。若某個位置沒有放下棋子，該掃描器得到是“00...0”的信息代碼。
本發(fā)明還使用了數(shù)據(jù)輸入接口電路與微型計算機相連。微型計算機通過此接口讀入各個光電掃描器數(shù)據(jù)。參見圖5，首先微型計算機發(fā)出地址信號由地址總線送至譯碼器5，經(jīng)譯碼器譯碼選中的地址信號和RD讀信號相與，去選通某個光電掃描器6鎖存的信息代碼，通過數(shù)據(jù)總線讀入微型計算機，由此微型計算機就可得到棋盤上棋子布局。
本發(fā)明使用計算機裁決執(zhí)行程序來裁決、分析比賽情況，用來采集棋盤布局，分析處理采集過來信息矩陣，并裁決比賽結(jié)果。
參見圖6，圖6是中國象棋的棋盤的布局。圖6(A)為棋盤移動前狀態(tài)圖，圖6(B)為棋盤移動后狀態(tài)圖。
其中M為移動后采集過來的矩陣；M’為移動前采集過來的矩陣；“1110”為紅方“相”的信息代碼；移動前，棋盤布局的矩陣M’為
移動后，棋盤布局的矩陣M為
通過M與M’矩陣比較得到，得到不同處M’(2，0)為″1110″，M(2，0)為″0000″；
M’(4，2)為″0000″，M(4，2)為″1110″；由此得到信息代碼″1100″的相從棋盤(2，0)位置移到(4，2)，然后根據(jù)棋類規(guī)則--相走“田”，且“田”中間不存在棋子，驗證此步是正確，若正確，產(chǎn)生一條“相三進五”的信息內(nèi)容，并加以存儲、顯示、打印此信息內(nèi)容。
由此所述可見，裁判機可通過采集移動前、后的信息代碼矩陣，得到此移動步術(shù)，并加以裁決。
參見圖7，圖7是裁決、分析主程序的流程圖。
其中M為當前采集過來的信息矩陣；M’為當前采集過來的信息矩陣；微型計算機啟動后，首先進行初始化，其初始化內(nèi)容包括設(shè)置棋類規(guī)則，設(shè)置M、M’矩陣為初始值，雙方比賽時間及單步時間為零，設(shè)置最大比賽時間及比賽單步最大時間；然后捕捉雙方開始鍵是否按下，若沒有，繼續(xù)捕捉；若有，檢查棋盤初始布局是否正確，若不正確，則顯示錯誤信息，然后終止比賽；若正確，捕捉除開始按鍵以外按鍵是否按下；若有，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵功能子程序。最后檢查時間是否過時，包括檢查單步時間是否超過最大單步比賽時間、下棋方用的時間是否超過最大比賽時間，若超時，終止比賽，顯示結(jié)果。
此程序執(zhí)行完畢后，又回到程序的回到捕捉除開始鍵以外按鍵是否按下，周而復(fù)始地重新執(zhí)行。
鍵功能子程序包括暫停鍵功能子程序、認輸鍵功能子程序、確認鍵子程序。暫停鍵功能子程序是起到暫停比賽功能；認輸鍵功能鍵子程序表示某方認輸，放棄比賽，將比賽結(jié)果顯示、打印；確認鍵功能子程序告知微型計算機有一方移動棋子，裁決此步。
參見圖8，圖8是確認鍵功能子程序，是本裁決子程序主要部分。
確認功能子程序首先采集信息代碼矩陣M，接著判斷M與M’是否相等，若相等，顯示錯誤信息，回到母程序，繼續(xù)比賽；若不等，得到M與M’的區(qū)別地方，根據(jù)此得到棋子移動情況。接著判斷此移動情況是否符合棋類規(guī)則，若不符合，顯示錯誤信息，終止比賽；若正確，切換下棋方比賽時間，產(chǎn)生此步信息內(nèi)容，存儲、顯示、打印此步信息內(nèi)容，把M附給M’。接著檢查雙方的“王”是否被“將死”，若有被“將死”，打印比賽結(jié)果，終止比賽；若沒有被“將死”，回到母程序。
權(quán)利要求
1.一種自動棋類裁判機，它包括棋子和棋盤，其特征在于它的采集電路和微型計算機系統(tǒng)1>各種類型棋子設(shè)有各自的信息代碼；2>采集電路用來采集棋子布局，它附在棋盤下，包括有光電掃描器和數(shù)據(jù)輸入接口電路；3>微型計算機系統(tǒng)包括微型計算機、微型打印機、存儲器、按鍵和顯示器；微型計算機用來執(zhí)行裁判程序；微型打印機用來打印棋子步術(shù)；存儲器用來存儲計算機裁判程序、棋類規(guī)則、一些初始化參數(shù)、棋盤上棋子移動前后布局矩陣和棋子步術(shù)；顯示器用來顯示棋子步術(shù)、雙方計時時間和錯誤信息；下棋雙方均設(shè)有相同功能按鍵，按鍵種類有開始鍵、暫停鍵、確認鍵和認輸鍵；開始鍵用來啟動微型計算機裁判工作，暫停鍵用來暫停微型計算機裁判工作，確認鍵用來告知微型計算機來裁決此步，認輸鍵用來告知微型計算機有一方中盤認輸；4>微型計算機裁判執(zhí)行是通過執(zhí)行裁判程序來裁決比賽，并進行顯示、存儲、打印比賽情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動棋類裁判機，其特征在于棋子，給每種類型棋子設(shè)有一種信息代碼即識別碼，并根據(jù)其信息代碼在棋子底下涂有明暗條紋的同心環(huán)，形成代碼帶，其中某位用于區(qū)別紅黑方；若信息代碼某位為″1″，就在該棋子背面涂有明條紋的同心環(huán)；當信息代碼某位為″0″，就在該棋子背面涂有暗條紋的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動棋類裁判機，其特征在于采集電路，采集電路包括光電掃描器(6)和數(shù)據(jù)輸入接口電路；光電掃描器由多個光電轉(zhuǎn)換單元組成，其單元個數(shù)跟棋子信息代碼位數(shù)相同，成一一對應(yīng)，每個單元由人字形玻璃讀碼器(1)、光電發(fā)射管(2)及接收管(3)、整形放大電路(4)及觸動開關(guān)K等組成，其中玻璃讀碼器是由導(dǎo)光的玻璃或小光纖制成，它有三個端部光發(fā)射端A、光接收端B、發(fā)射接收混合端C；當棋子放在棋盤上相應(yīng)位置，觸動此位置光電掃描器的觸動開關(guān)K，該位置的光電掃描器就工作，光電掃描器某個單元的光電發(fā)射管發(fā)出一定強度的紅外線，光線經(jīng)棋盤上的檢測窗口、玻璃讀碼器的A端注入到玻璃讀碼器，從玻璃讀碼器的C端流出，與棋子底下的信息代碼面直角，根據(jù)信息代碼帶上的光信息碼對紅外線的反射和吸收作用，反射光從碼帶面反射回來再進入玻璃讀碼器的C端，從玻璃讀碼器的B端射出被光電接收管所接收，并經(jīng)整形放大電路處理變成“0”或“1”數(shù)字信號。其它并排成水平一條直線的單元各自讀出位置各位的“0”或“1”數(shù)字信號，這樣就完成對棋盤上某個位置棋子底下的信息代碼讀出；若某個位置沒有放棋子，該掃描器得到“00...0”的信息代碼；采集電路的數(shù)據(jù)輸入接口電路微型計算機機發(fā)出地址信號由地址總線送至譯碼器(5)，經(jīng)譯碼器譯碼選中的地址信號和RD讀信號相與，去選通某個光電掃描器(6)鎖存的信息代碼，通過數(shù)據(jù)總線讀入微型計算機，由此微型計算機就得到棋盤上棋子布局。
4.權(quán)利要求1所述的自動棋類裁判機的執(zhí)行方法，其特征在于執(zhí)行裁判程序，具體步驟為微型計算機啟動后，首先進行初始化，其初始化內(nèi)容包括設(shè)置棋類規(guī)則，設(shè)置M、M’矩陣為初始值，雙方比賽時間及單步時間為零，設(shè)置比賽最大時間及比賽單步最大時間；捕捉雙方開始鍵是否按下，若沒有，繼續(xù)捕捉；若有，檢查棋盤初始布局是否正確，若不正確，則顯示錯誤信息，然后終止比賽；若棋盤初始布局正確，捕捉除開始鍵以外按鍵是否有按下，若沒有，繼續(xù)捕捉按鍵是否按下；若有，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵功能子程序；此程序執(zhí)行完畢，又回到程序開頭捕捉除開始按鍵以外按鍵是否按下，周而復(fù)始地重新執(zhí)行；鍵功能子程序包括暫停鍵功能子程序、認輸鍵功能子程序、確認鍵子程序；暫停鍵功能子程序是起到暫停比賽功能；認輸鍵功能鍵子程序表示某方認輸，放棄比賽，將比賽結(jié)果打印；確認鍵功能子程序告知微型計算機有一方移動棋子，裁決此步；確認功能子程序首先采集矩陣M，判斷M與M’是否相等，若相等，顯示錯誤信息，回到母程序，繼續(xù)比賽；若不等，得到M與M’的區(qū)別地方，根據(jù)此得到棋子移動情況；判斷此移動情況是否符合棋類規(guī)則，若不符合，顯示錯誤信息，終止比賽；若正確，切換下棋方比賽時間，產(chǎn)生此步信息內(nèi)容，存儲、顯示、打印此步信息內(nèi)容，把M附給M’；檢查雙方的“王”是否被“將死”，若有被“將死”，打印顯示比賽結(jié)果，終止比賽；若沒有被“將死”，回到母程序。
全文摘要
本發(fā)明公開一種自動棋類裁判機及其執(zhí)行方法，所述的裁判機，包括棋子、棋盤、采集電路和微型計算機系統(tǒng)1)附有信息代碼的棋子2)附在棋盤上的采集電路3)微型計算機系統(tǒng)包括微型計算機等；所述執(zhí)行方法主要是微型計算機通過采集電路采集棋盤上棋子布局，比較移動前后棋子布局，得到棋子移動步術(shù)，而后微型計算機根據(jù)棋類規(guī)則裁判，顯示、打印、存儲比賽情況。
文檔編號A63F3/02GK1167954SQ9610880
公開日1997年12月17日 申請日期1996年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月7日
發(fā)明者陳偉煌 申請人:陳偉煌