适用于智能棋具的传感交互系统的制作方法

本实用新型涉及传感交互系统领域，具体地，涉及一种适用于智能棋具的传感交互系统。

背景技术：

目前市面上绝大多数的智能棋具特别是围棋和象棋棋面下方的传感交互系统大多采用通用的红外、电磁、微波等霍尔元件，而采用上述霍尔元件的最大不足是成本高、体积大，厚重、稳定性差，从市场推广和用户体验度来说存在弊端。

专利文献cn109360329a公开了一种一种基于重力传感器的交互式互动屏系统，包括底座，所述底座的顶部固定连接有led触控屏，所述底座的内部开设有放置槽，所述底座的内部设置有传感器托盘，所述传感器托盘的底部设置有重力传感器，底座的内部固定连接有蓄电池，蓄电池的输出端电连接有主板，主板的输出端分别电连接有isbn查询模块、wifi模块和存储模块。本实用新型交互式互动屏适用于无人商店以及各个零售领域，可以根据不同领域的不同商品让互动屏显示不同的商品信息，具有智能化、数字化、自动化和精确化的技术特点。该专利并不能很好地适用于适用于智能器具的传感交互。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种适用于智能棋具的传感交互系统。

根据本实用新型提供的一种适用于智能棋具的传感交互系统，包括：传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元；集成电路单元包括：pcb集成电路主板、电路触点、mcu控制芯片、通讯单元；所述电路触点、mcu控制芯片、通讯单元固定在pcb集成电路主板上；所述传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元与mcu控制芯片相连；所述mcu控制芯片，是所述游戏管理系统的核心运算和指令驱动的重要控制单元。所述通讯单元与上位机单位连接。所述通讯单元，是具有信号输入/输出电路所组成的通讯电路，所述通讯单元与所述上一层电脑系统连接，并相互进行数据请求与反馈的完整数据交换。所述电路触点设置在pcb集成电路主板上的底面上；所述电路触点采用一个或者多个相邻但不相连的导线触点；所述电路触点采用两个相邻但不相连的导线触点；通过蚀刻工艺直接制成的两个一个或者多个相邻但不相连的导线触点。

优选地，所述电路触点设置于pcb集成电路主板底部；所述电路触点包括：导电开关电路；所述电路触点采用矩阵排列方式；所述导电开关电路与感测触发单元相连；所述开关电路是通过感测触发单元驱动下，形成常开/常闭信号；所述即常开/常闭信号将作为游戏配件实体物的落离位状态的信号表示；所述电路触点以矩阵式排列，即每个矩阵内的电路触点，均具有位置坐标id，当任何一个电路触点被触发后所形成的常开/常闭信号，都将通过信号线传送至游戏管理系统，并等待游戏管理系统做游戏内容的下一个指令。

优选地，所述路径显示单元包括：发光二极管、驱动电子元件；所述发光二极管和驱动电子元件是固定在pcb集成电路主板的上表面。所述是根据游戏的布局设计的特性，并同样以矩阵形式围绕着电路触点的四周，通过电路触点开/关信号的触发，有序执行mcu控制芯片的所有指令，通过发光二极管中光的闪烁、光的颜色变化等向游戏玩家直观传递明确的游戏指令信息。

所述驱动电子元件，是上连接muc控制芯片电路，下连接发光二极管。所述驱动电子元件是执行mcu控制芯片的指令信号，并驱动发光二极管开关与亮起的效果。

优选地，所述感测触发单元包括以下任一种或者任多种非接触感测触发单元原件：-红外感应接近开关；-金属或磁场感测电路；-磁铁构件；-金属铁片构件。所述红外感应接近开关、金属或磁场感测电路、磁铁、金属铁片、压力顶针开关等任意一种感测触发单元原件，均起到对游戏配件实体落离位状态的侦测与信号触发作用。

优选地，所述红外感应接近开关和金属或磁场感测电路，设置于pcb集成电路主板的上表面；所述红外感应接近开关、金属或磁场感测电路分别与mcu控制芯相连；所述磁铁构件和金属铁片构件的上平面附着有导电涂层。

优选地，还包括：系统底盘构件、系统盖板构件；所述系统底盘构件包括：底盘外壳、矩阵凹槽底盘；所述传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元设置于底盘外壳、系统盖板构件所形成地空间内。

优选地，所述矩阵凹槽底盘呈矩阵形式排列；矩阵凹槽底盘与所述底盘外壳一次注塑而成，矩阵凹槽底盘上开口正对所述电路触点；所述矩阵凹槽底盘的数量为一个或者多个；所述感测触发单元设置于矩阵凹槽内部。

根据本实用新型提供的一种适用于智能棋具的传感交互系统，包括：传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元、系统底盘构件。系统盖板构件。集成电路单元包括：pet薄膜印刷电路、电路触点、mcu控制芯片、通讯单元；所述传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元与mcu控制芯片相连；所述mcu控制芯片，是所述游戏管理系统的核心运算和指令驱动的重要控制单元。所述通讯单元与上位机单位连接；所述pet薄膜印刷电路包括：电路触点；所述pet薄膜印刷电路包括：印刷电路上电路，印刷电路中间夹层以及印刷电路下电路；所述印刷电路上电路印有一个单电极的触点；所述印刷电路下电路印有一个单电极的触点；印刷电路上电路和印刷电路下电路的两个触点是通过印刷电路中间夹层进行分离或者闭合。

优选地，所述pet薄膜印刷电路包括：印刷电路上电路、印刷电路中间夹层、印刷电路下电路、电路导线构件、pcb集成电路副板。所述电路导线构件，是pet薄膜印刷电路的重要组成部分，所述电路导线构件是印刷电路上电路和印刷电路下电路的延伸而形成的电路导线构件信号输出接口；pcb集成电路副板包括：信号输入/输出接口；所述电路导线构件与信号输入/输出接口相互连接。所述pcb集成电路副板pcb集成电路副板，与pcb集成电路主板功能特性相当；当游戏管理系统采用pet薄膜印刷电路时，且去掉了pcb集成电路主板时，pcb集成电路副板pcb集成电路副板将代替而存在。与此同时，所述电路导线构件与所述pcb集成电路副板的信号输入/输出相互连接，实现控制信号的上传/下传的桥接。

优选地，所述路径显示单元包括：发光二极管、驱动电子元件；所述发光二极管和驱动电子元件设置于以下任一位置：-印刷电路上电路的上表面；-印刷电路上电路的下表面。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型能够使智能棋具具有体积小、轻薄、成本低、技术成熟、性能稳定的特点；

2、本实用新型可将智能棋具的体积做的轻便且开关信号灵敏度极高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构框架示意图。

图2为本实用新型实施例中的产品系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

根据本实用新型提供的一种适用于智能棋具的传感交互系统，包括：传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元；集成电路单元包括：pcb集成电路主板、电路触点、mcu控制芯片、通讯单元；所述电路触点、mcu控制芯片、通讯单元固定在pcb集成电路主板上；所述传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元与mcu控制芯片相连；所述mcu控制芯片，是所述游戏管理系统的核心运算和指令驱动的重要控制单元。所述通讯单元与上位机单位连接。所述通讯单元，是具有信号输入/输出电路所组成的通讯电路，所述通讯单元与所述上一层电脑系统连接，并相互进行数据请求与反馈的完整数据交换。所述电路触点设置在pcb集成电路主板上的底面上；所述电路触点采用一个或者多个相邻但不相连的导线触点；所述电路触点采用两个相邻但不相连的导线触点；通过蚀刻工艺直接制成的两个一个或者多个相邻但不相连的导线触点。

优选地，所述电路触点设置于pcb集成电路主板底部；所述电路触点包括：导电开关电路；所述电路触点采用矩阵排列方式；所述导电开关电路与感测触发单元相连；所述开关电路是通过感测触发单元驱动下，形成常开/常闭信号；所述即常开/常闭信号将作为游戏配件实体物的落离位状态的信号表示；所述电路触点以矩阵式排列，即每个矩阵内的电路触点，均具有位置坐标id，当任何一个电路触点被触发后所形成的常开/常闭信号，都将通过信号线传送至游戏管理系统，并等待游戏管理系统做游戏内容的下一个指令。

优选地，所述路径显示单元包括：发光二极管、驱动电子元件；所述发光二极管和驱动电子元件是固定在pcb集成电路主板的上表面。所述是根据游戏的布局设计的特性，并同样以矩阵形式围绕着电路触点的四周，通过电路触点开/关信号的触发，有序执行mcu控制芯片的所有指令，通过发光二极管中光的闪烁、光的颜色变化等向游戏玩家直观传递明确的游戏指令信息。

所述驱动电子元件，是上连接muc控制芯片电路，下连接发光二极管。所述驱动电子元件是执行mcu控制芯片的指令信号，并驱动发光二极管开关与亮起的效果。

优选地，所述感测触发单元包括以下任一种或者任多种非接触感测触发单元原件：-红外感应接近开关；-金属或磁场感测电路；-磁铁构件；-金属铁片构件。所述红外感应接近开关、金属或磁场感测电路、磁铁、金属铁片、压力顶针开关等任意一种感测触发单元原件，均起到对游戏配件实体落离位状态的侦测与信号触发作用。

具体地，在一个实施例中，一种适用于智能棋具的传感交互系统采用红外感应接近开关和金属/磁场感测电路相结合并存的双重感测方式，在pcb电路板落子位的目标设定位置，pcb电路板面层放置红外感应接近开关，垂直对应于pcb电路面层红外感应接近开关的正下方，pcb电路板底层表面设置有金属/磁场感测两套感测开关电路，通过电路板上表面和下表面采用不同物理特性的传感器，彻底解决了如下的问题：

(1)棋子落离的状态侦测，是通过双重传感器的双重认证，确保落离位的状态百分百的精确；

(2)当红外感应由于自然环境以及光线的变化等原因产生感测误差时，传感交互系统能够根据金属或磁场感测电路修改感测错误，从而精确判断棋子的落子位置。

(3)采用一套pcb电路板，可同时满足对两种不同棋子的感测与使用，即：一种普通棋子和另一种在棋子里面镶嵌有金属/磁性元件的棋子。

(4)一套pcb电路板满足两种不同特性棋子的同时使用，一来重点解决了精度，而来解决了因镶嵌有金属/磁性元件的棋子丢失时，用传统葡萄的棋子灵活替代。与此同时，用户能够根据自身的喜好和应用场景，自行决定灵活选用二类棋子的其中一种或者结合使用，以实现更多游戏的互动玩法。

优选地，所述红外感应接近开关和金属或磁场感测电路，设置于pcb集成电路主板的上表面；所述红外感应接近开关、金属或磁场感测电路分别与mcu控制芯相连；所述磁铁构件和金属铁片构件的上平面附着有导电涂层。

具体地，在一个实施例中，所述导电涂层，主要用于pcb集成电路主板底部电路的电路触点。采用磁铁构件和金属铁片构件的任意一种物理原件单元，在所述游戏桌面上放置一个或多个游戏配件实体时，因游戏配件实体内部装有与之交互的物理原件单元。且该物理原件单元与磁铁构件和金属铁片构件单元物理属相同时，将带动并吸引磁铁构件和金属铁片构件的任意一种单元向上吸合，而产生压力。而所述导电涂层，因附着在所述磁铁构件和金属铁片构件的任意一种物理原件单元上表面，而上表面导电涂层与所述电路触点表面贴合，从而改变所述电路触点的常开/常闭信号状态。相反的，当所述游戏桌面上放置的一个或多个游戏配件实体被移开后，所述磁铁构件和金属铁片构件的任意一种物理原件单元将受自身作用力落下，从而达到所述导电涂层与所述电路触点分离的物理作用效果。

在另一个实施例中，采用了所述pet薄膜印刷电路时。区别在于，所述磁铁构件和金属铁片构件的任意一种物理原件装置的上平面，附着一层导电涂层将消失。而相同之处是，通过所述导电涂层的工作原理和效果完全一致。更具体的说，当所述游戏桌面上放置一个或多个游戏配件实体时，因游戏配件实体内部装有与之交互的物理原件装置。且该物理原件装置与磁铁构件和金属铁片构件装置物理属相同时，将带动并吸引磁铁构件和金属铁片构件的任意一种装置向上吸合，而产生压力。而所述的压力将所述pet薄膜印刷电路，包含印刷电路上电路和印刷电路下电路的电路触点导通，从而改变所述电路触点的常开/常闭信号状态。相反的，当所述游戏桌面上放置的一个或多个游戏配件实体被移开后，所述磁铁构件和金属铁片构件的任意一种物理原件装置将受自身作用力落下，从而达到所述印刷电路上电路和印刷电路下电路的电路触点分离的物理作用效果。

优选地，还包括：系统底盘构件、系统盖板构件；所述系统底盘构件包括：底盘外壳、矩阵凹槽底盘；所述传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元设置于底盘外壳、系统盖板构件所形成地空间内。

优选地，所述矩阵凹槽底盘呈矩阵形式排列；矩阵凹槽底盘与所述底盘外壳一次注塑而成，矩阵凹槽底盘上开口正对所述电路触点；所述矩阵凹槽底盘的数量为一个或者多个；所述感测触发单元设置于矩阵凹槽内部。

具体地，在一个实施例中，所述系统底盘构件，包含；底盘外壳、矩阵凹槽底盘。所述底盘外壳，是塑料或其他材料制作而成的外壳，外壳的内部是包裹着整套电脑系统的各项组件单元；所述矩阵凹槽底盘，是具有凹槽特性且呈矩阵形式排列的非金属材料制作而成的凹槽底盘，所述凹槽底盘与为所述外壳一次性注塑而成，凹槽上开口正对上层所述电路触点，其中每个凹槽内部放置有所述磁铁、金属铁片等任意一种非接触感测触发装置原件。

根据本实用新型提供的一种适用于智能棋具的传感交互系统，包括：传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元、系统底盘构件。系统盖板构件。集成电路单元包括：pet薄膜印刷电路、电路触点、mcu控制芯片、通讯单元；所述传感交互集成电路单元、路径显示单元、感测触发单元与mcu控制芯片相连；所述mcu控制芯片，是所述游戏管理系统的核心运算和指令驱动的重要控制单元。所述通讯单元与上位机单位连接；所述pet薄膜印刷电路包括：电路触点；所述pet薄膜印刷电路包括：印刷电路上电路，印刷电路中间夹层以及印刷电路下电路；所述印刷电路上电路印有一个单电极的触点；所述印刷电路下电路印有一个单电极的触点；印刷电路上电路和印刷电路下电路的两个触点是通过印刷电路中间夹层进行分离或者闭合；

所述通讯单元，是具有信号输入/输出电路所组成的通讯电路，所述通讯单元与所述上一层的电脑系统连接，并相互进行数据请求与反馈的完整数据交换。所述pet薄膜印刷电路，其作用于原理与pcb集成电路主板大致相当，不同的是电路是由不局限于导电银浆为电路材料的任何一种导电油墨，并可以根据实际应用，将电路印刷在任何一种附着力良好的平面作为电路的载体。即相邻却不相连的开关电路特性。在实际应用中，为了使本实用新型达到最佳使用效果和明显降低整机的成本投入，我们将优选与prt薄膜印刷的方式，替代于pcb集成电路主板。或根据电子游戏的类型和特性，进行组合搭配使用或优选pcb集成电路主板代替prt薄膜印刷的方式达到游戏效果。

优选地，所述pet薄膜印刷电路包括：印刷电路上电路、印刷电路中间夹层、印刷电路下电路、电路导线构件、pcb集成电路副板。所述电路导线构件，是pet薄膜印刷电路的重要组成部分，所述电路导线构件是印刷电路上电路和印刷电路下电路的延伸而形成的电路导线构件信号输出接口；pcb集成电路副板包括：信号输入/输出接口；所述电路导线构件与信号输入/输出接口相互连接。

所述pcb集成电路副板pcb集成电路副板，与pcb集成电路主板功能特性相当；当游戏管理系统采用pet薄膜印刷电路时，且去掉了pcb集成电路主板时，pcb集成电路副板pcb集成电路副板将代替而存在。与此同时，所述电路导线构件与所述pcb集成电路副板的信号输入/输出相互连接，实现控制信号的上传/下传的桥接。

优选地，所述路径显示单元包括：发光二极管、驱动电子元件；所述发光二极管和驱动电子元件设置于以下任一位置：-印刷电路上电路的上表面；-印刷电路上电路的下表面。

具体地，在一个实施例中，一种适用于智能棋具的传感交互系统，cpu中央处理单元设置于传感交互集成电路单元上，通讯单元包括：wifi通讯模块、usb通讯模块；路径显示单元包括：led指示单元、棋子位置led指示电路；系统通过棋子矩阵扫描电路、感测触发单元确定棋子所在的位置信息，通过led指示单元、棋子位置led指示电路向用户展现棋子位置信息，从而实现棋子路径显示的功能。棋盘面板上设置有供棋子落位的棋位；所述棋位识别单元(包括：感测触发单元、过棋子矩阵扫描电路)设置于棋盘面板和棋盘基座之间，能够识别棋子的落离位和运动轨迹；led指示灯能够根据棋子的落离位和运动轨迹亮灭指示；每个棋位识别单元对应一个棋位；相邻的棋位识别单元之间设置有隔断装置；cpu中央处理单元连接每个棋位识别单元；对应于游戏桌面的棋子包括棋子限位装置，所述棋子限位装置用于限定棋子落在棋盘面板上；棋盘面板的棋位包括交点式棋位、方格式棋位或者线段式棋位。用户能够通过wifi通讯模块或者usb通讯模块与cpu中央处理单元进行通信，从而传输游戏类型信息、是否为空桌信息等。flash存储电路与cpu中央处理单元相连，可以实现相关信息的存储。通过电源充电回路、电源稳压电路、可充电电池对cpu中央处理单元进行供电。

具体地，在一个实施例中，一种适用于智能棋具的传感交互系统，能够棋桌上切换不同棋面，例如中国象棋棋具棋面、国际象棋棋具棋面、围棋棋具棋面、五子棋棋具棋面、跳棋棋具棋面、飞行棋棋具棋面、斗兽棋棋具棋面、军棋棋具棋面、日本将棋棋具棋面或者朝鲜将棋棋具棋面，适用于智能棋具的传感交互系统仍能够识别出棋子的位置、路劲。适用于智能棋具的传感交互系统根据用户的需求，转出符合用户需求的棋面(例如：中国象棋)，传感交互系统将根据用户选择棋的类型，将部分传感器打开，将部分传感器关闭。当棋面(包括：电路板部件)切换成另外一种棋面时，例如从中国象棋棋面切换成五子棋棋面时，传感交互系统会相应地调整传感器矩阵，将部分传感器打开、将部分传感器关闭。当切换棋面的过程中，可能存在切换后棋面位置和预设位置不完全重合的情况，存在着偏差，此种情况下，用户将的落子位置不能和预设位置重合，棋子落在了多个传感器的判别位置，传感交互系统将根据棋子的落子位置距离各个传感器的位置，以及棋面参数信息修正棋子的落子位置信息。当围棋切换至中国象棋棋面时，传感交互系统将错开棋面(中国象棋棋面较小，中国象棋落子位置和围棋的落子位置存在错位)，从而实现用户的落子位置在预设位置上。棋面上空出的位置可以显示出下棋说明书等。

本实用新型能够使智能棋具具有体积小、轻薄、成本低、技术成熟、性能稳定的特点；本实用新型可将智能棋具的体积做的轻便且开关信号灵敏度极高。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本实用新型提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本实用新型提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本实用新型提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。