专利名称：游戏板、棋子和用于玩板游戏的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有板表面的游戏板和用于在板表面上显示游戏板布局的显示装置。
本发明还涉及棋子，该棋子包括用于支持在游戏板的板表面上的棋子的接触表面。
本发明还涉及用于玩板游戏的系统，该系统包括根据本发明的游戏板和至少一个棋子。
背景技术：
如上面所描述的游戏板可作为具有嵌入式显示器的桌子来实现，或作为可放置在桌面的分离的显示器来实现。这样，显示器本身起到实际上的游戏板的作用。与常规的游戏板相比，显示器能模仿几乎每一种游戏板并且传统的游戏板的整体堆是多余的。不过，虽然游戏板的外观可以改变以玩各种板游戏，但是棋子的外观保持不变。大多数板游戏要求专用的棋子组。对于每种特别的板游戏则要求特别的棋子全部组，这样的棋子组必须处于某种状态并储存。如果棋子中的一个或一些棋子丢失，则不能再玩板游戏。
发明内容
本发明的目的是提供游戏板、棋子和用于玩各种板游戏的系统，其中棋子的外观能根据游戏或游戏形势而改变。
根据本发明的第一方面，提供一种游戏板，这种游戏板包括板表面、显示装置和棋子输入图像，板表面用于支持具有图像输入部分的棋子，显示装置用于在板表面上显示游戏板的布局，棋子输入图像用于由棋子的图像输入部分接收。
根据本发明的第二方面，提供一种棋子，这种棋子包括接触面、图像输入部分、至少一个图像表面和用于将棋子输入图像传导到至少一个图像表面的装置，该接触面用于支持游戏板的板表面上的棋子，图像输入部分用于从板表面接收棋子输入图像，至少一个图像表面用于显示棋子输出图像。
根据本发明的第三方面，提供一种用于玩板游戏的系统，这种系统包括根据本发明的游戏板和至少一个棋子。
棋子将通常看不到的棋子图像输入部分下面的板表面的部分投射到棋子的另一个部分，如顶部或侧面。由于游戏板的显示装置能够将多种棋子输入图像显示在板表面上以投射到棋子的图像表面上，所以棋子的外观能根据游戏或游戏形势而改变。仅要求一组棋子来玩各种板游戏。当不使用棋子时，这组的所有棋子可以是相同的。在游戏期间，根据本发明的游戏板通过将不同棋子的输入图像部分下面的不同棋子输入图像进行显示来提供棋子之间所要求的差异。另外，例如，棋子可以是高亮度或者它们的外观可以根据游戏形势在游戏期间完全改变。高亮度或者闪光是吸引使用者的注意力的好方法。
将会注意到，图像输入部分可以是接触表面的部分或者甚至是整个接触表面。
根据本发明第一方面的游戏板提供限定棋子外观的图像。根据本发明的第二方面的棋子能够将由游戏板产生的图像传输到它们的图像表面。
根据本发明的一个实施例，游戏板包括检测装置，该检测装置用于检测板表面与棋子接触表面的接触和接触的位置，且显示装置布置成用于在检测到这种接触时显示在该位置的棋子输入图像。
当检测装置检测到棋子离开游戏板时，可将该棋子的棋子图像“切断”。使用者一将棋子背面放在游戏板上，检测装置就检测棋子放置在游戏板上的位置，并且显示装置显示新的棋子图像以投射到棋子的图像表面。在这种系统中，使用者不必明确地将他已进行的移动告知系统。可以与传统的板游戏一样的方式将棋子移动。
根据本发明的另一个实施例，接触表面包括用于识别棋子的代码，且检测装置布置成用于检测该代码。
在许多板游戏中，不仅棋子位于板上的什么位置是重要的，而且哪个棋子在哪个位置也很重要。当使用者每次仅移动一个棋子时，系统可获知将哪个棋子从游戏板拿走并且放回到另一个位置。当每次从游戏板拿走两个或更多的棋子时，系统不知道先将哪个棋子放回到游戏板上，除非系统能够识别单独的棋子。代码可在视觉上体现为如条形码、象形图，或者以磁性体现为芯片中的字符，或者以任何其它适当的可探测方式体现。
根据本发明的再一个实施例，显示装置布置成用于根据代码显示棋子输入图像。
在许多板游戏中，例如在国际象棋中，并非所有的棋子都一样。在国际象棋游戏开始时，当检测装置检测到哪个棋子在游戏板上的哪个初始位置时，显示装置可显示适应棋子位置的棋子图像。棋子可以有单独的代码，代码允许在游戏期间跟随哪个棋子移动到哪个位置。例如，代表骑士的棋子可在其图像表面显示马的图像并且车可显示塔的图像。
根据本发明的再一个实施例，检测装置布置成用于检测相对于游戏板的棋子的方向。
在某些板游戏中，游戏形势可取决于一个或多个棋子的方向。例如，可将棋子的自由移动限制到它的方向上。例如，可从非对称形状的接触表面或非对称可见识别代码的方向推知棋子的方向。另外，棋子图像可取决于棋子的方向。例如，当图像表面指向一个使用者时，可仅显示棋子图像。在将棋子旋转时，棋子图像消失并且不允许另一个使用者看到之前显示的棋子图像。
根据再一个实施例，显示装置布置成用于显示板表面上的第一和第二棋子输入图像，棋子的图像输入部分与板表面配合以从板表面接收各自的棋子输入图像，棋子包括第一、第二图像表面和用于将第一、第二棋子输入图像分别传导到第一、第二图像表面的装置，该第一、第二图像表面用于分别显示第一、第二棋子输出图像。显然，棋子甚至可包括用于显示多于两个棋子输出图像的多于两个的图像表面。
使用这种棋子，不同的棋子图像可显示给不同的使用者。
根据本发明的再一个实施例，用于传导棋子输入图像的装置包括至少一个光学元件，该光学元件用于获得棋子输出图像，该棋子输出图像是棋子输入图像的清晰表示。
这些光学元件可包括透镜、镜子、光学纤维束、全息层或其它任何被动或主动光学元件或这些元件的组合。如果输出图像是输入图像的清晰表示，则详细的图片可用于在棋子的图像上显示。也可以使用移动图像，或者一个或多个不等图像可在多个表面上显示。
通过参考下面描述的实施例，就会明白本发明的这些和其它方面。
在附图中图1示出了根据本发明的系统的示意图；图2示出了根据本发明的棋子的示例；图3示出了根据本发明的棋子的替代实施例；图4示出了根据本发明的包括透镜的棋子的实施例；图5a、5b和5c示出了根据本发明的包括透镜的棋子的实施例；图6a、6b和6c示出了根据本发明的包括光学元件的棋子的实施例，这些光学元件用于使图像表面上的棋子输出图像成为棋子输入图像的清晰表示；以及图7示出了根据本发明的棋子的替代实施例；图8示出了根据本发明的在游戏板上玩的板游戏的示范性装备。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明的系统1的示意图。系统1包括游戏板2和棋子20。游戏板2包括板表面3，能够在板表面3上玩各种板游戏。游戏板2还包括或者连接到处理器5、存储器6和图形生成单元4，以根据已选的板游戏能够在板表面3上显示游戏板布局。例如，板表面3可以是显示设备如LCD监视器的表面，或者是覆盖这样的显示设备的透明板。熟知的板游戏的示例是国际象棋、西洋双陆棋、拼字游戏和垄断游戏。根据本发明的系统不仅能够玩传统的、熟知的板游戏，而且还可用于玩全新的板游戏。例如，这些新的板游戏可包括根据游戏的趋势改变游戏板布局的板游戏。存储器6、处理器5和图形生成单元4可包括在个人计算机(PC)中或者游戏板可连接到PC。优选该系统还包括用户界面8，以使使用者能够选择板游戏、开始新游戏、保存游戏、加载以前保存的游戏和选择游戏模式等。该系统还可包括Internet接线9，这种Internet接线9使与来自全世界的玩家一起玩板游戏成为可能。
当将棋子输入图像显示在板表面3上时，棋子接收输入图像并且传导棋子输入图像以显示在图像表面上。根据本发明的棋子的各种实施例的详细描述将结合附图2到7在下面进行描述。
在优选实施例中，游戏板2还包括检测单元7，该检测单元7用于检测接触和棋子20的接触表面与板表面3接触的位置。在此优选实施例中，在检测到这种接触时，将棋子输入图像在该位置显示在板表面3上。利用检测单元7，系统1能在玩游戏期间跟随棋子20的位置。使用者不必明确地将他已进行的移动告知系统1。在游戏开始时，所有棋子20位于其开始位置。在玩游戏期间，检测单元7检测棋子20何时从板表面3移开并且将棋子20放回到何处。因此，系统总是知道所有棋子20位于哪里并且知道在哪里显示哪个棋子输入图像22。
例如，检测单元7可包括触摸屏或扫描显示器，触摸屏能够检测接触位置和接触表面的形状，扫描显示器也能够检测在接触表面21上的可见代码。这种扫描显示器已于2003年5月由东芝(Toshiba)公司推出。在本发明中，这种扫描显示器的使用还有其它优点，即当不知道棋子20原始位置时也能检测到棋子20。例如，这就会允许玩一些游戏，在这些游戏中，玩家能够或者必须选择将它们的棋子20放在板表面3上的哪个位置。这还会允许玩另一些游戏，在这些游戏中，玩家可移动已用的棋子20或者填加未用的棋子20。当将两个或者更多的棋子20同时从板表面3移开时，单独的棋子20的差异也允许系统1知道将哪个棋子20放回到哪个位置。
在没有检测单元7的实施例中，例如，显示器可在板表面3上使用者必须放置棋子20的位置显示圆圈。在这种情况下，使用者可使用用户界面8来进行移动，系统在板表面上显示该圆圈且使用者将棋子移动到该圆圈。
如果检测单元7包括触摸屏，可将用户界面8显示在板表面3(板表面3的部分表面)上。用户界面8的大小和元件可根据游戏、游戏形势和、或可选项而改变。
如果接触表面21的形状或者接触表面21上的代码不完全对称，那么检测单元7也可检测棋子20的方向。进行显示的游戏形势可取决于棋子20的方向。例如，棋子20的自由移动可根据棋子20的方向受到限制，或者当棋子20的图像表面面对特别的使用者时，可仅显示棋子输入图像22。或者，棋子输入图像22可根据棋子20的方向而变化。
图2示出了根据本发明的棋子20的示例。将棋子20的接触表面21放置在板表面3上。板表面3显示接触表面21下面的棋子输入图像22。棋子20的图像输入部分23接收棋子输入图像22。在本实施例中，全部棋子20用透明材料制成，如玻璃或透明塑料，且图像输入部分23与接触表面21重合。图2所示的棋子输入图像22是色彩圆盘，该色彩圆盘与图像输入部分23一样大。棋子20传导棋子输入图像22以在图像表面24上获得棋子输出图像25。优选棋子20包括如玻璃或透明塑料的透明材料，以传导棋子输入图像22。棋子输入图像22的传导也可通过空心管来实现。图像表面24包括扩散性材料，该扩散性材料可以与用于传导棋子输入图像22的材料相同。因此，将棋子输入图像22“传输”到图像表面24并且能够根据板游戏和游戏形势由系统1改变棋子的外观。当棋子输入图像22仅为色彩圆盘时，不要求其它的装置来传输棋子输入图像。为了在图像表面24显示更复杂的输出图像25，必须将某些特别的特点加在棋子20中。这些高级棋子20将结合附图4在下面进行描述。
图3示出了根据本发明的棋子20的替代实施例。该实施例包括图2所示的实施例的所有特点，并且还包括不透明外壳27，该不透明外壳27可由任何种类的材料制成。在此实施例中，接触表面21一定包括图像输入部分23和外壳27的底面。用于识别棋子20的可选代码可于外壳27的底面。
图4示出了根据本发明的棋子20的实施例，该棋子20包括透镜28。该实施例包括图3所示的实施例的所有特点，并且还包括透镜28以获得棋子输出图像25，该棋子输出图像25是棋子输入图像22的清晰表示。如果使用光学元件，如透镜28来提供棋子输入图像22的清晰代表，那么可使用显示两种或多种颜色的棋子输出图像25。通过使用不同颜色间的对比度，可将各种图片显示在图像表面24上。在图4所示的实施例中，将字母“A”投射到棋子20的图像表面24上。
图5a、5b和5c示出了包括透镜28的棋子的替代实施例。在图5a和5b所示的实施例中，透镜28用于放大/缩小棋子输入图像22。将会注意到，当将图5a中的棋子20完全颠倒时，那么图5a中的棋子20将产生图5b中的放大棋子20。因此，相同的棋子20能用于缩小或放大棋子输入图像22。在图5c示出的实施例中，光学元件是透镜阵列31，该透镜阵列31包括两个堆叠的小透镜的阵列。
图6a、6b和6c示出了根据本发明的棋子20的实施例，这些棋子20包括光学元件以在图像表面24上获得棋子输入图像22的清晰表示。在图6a中，棋子20包括透镜28和镜子29，以传导棋子输入图像22并且提供棋子输入图像22在图像表面24的清晰表示，该图像表面24在棋子20的侧面。棋子输入图像25仅从棋子20的一个侧面可以看到。使用这种棋子20能够玩游戏，如Stratego游戏，在Stratego游戏中，不允许使用者看到另一个玩家的棋子20上的图像。
在图6b所示的实施例中，使用圆顶形的散射体构成具有宽视角的图像表面24。
在图6c中所示出的实施例中，棋子20的不同侧面能够显示不同的图像。棋子包括两个透镜28和两个镜子29，以传导两个各自的棋子输入图像22。优选使用单独的壁面30来避免来自别处的干扰。例如，可以在如拼字的游戏中使用图6c所示的棋子20，在这种游戏中，玩家具有棋子20，直到将该棋子20置于游戏板上时才允许其它的玩家看到该棋子20。
图6a、6b和6c示出了作为光学元件的透镜28、镜子29和单独的壁面30，这些光学元件可包括在棋子20内。也可使用其它类型的光学元件。例如，可使用小心对齐的光学纤维束以放大或缩小棋子输入图像22。如果光学纤维束并没有小心对齐，那么也可传导棋子输入图像22；但之后棋子输出图像25不会是棋子输入图像22的清晰表示。
显示两种不同输出图像25的棋子20的替代实施例可使用色彩滤光片。在此实施例中，例如，一个输入图像22可包括红色和绿色部分。位于仅传送红色光的滤光片后面的一个图像表面24将仅显示输出图像25中的红色部分。位于仅传送绿色光的滤光片后面的图像表面24将仅显示绿色部分。
图7示出了根据本发明的棋子20的替代实施例。图7示出了棋子20，该棋子20是透明材料制成的环。棋子输入图像的第一部分包括色彩环。透明环将输入图像的第一部分传导到第一图像表面24a。棋子输入图像的第二部分22b包括字母“A”。此棋子输入图像的第二部分22b能由使用者直接观察到。该输入图像的第二部分22b构成棋子输出图像25b。面板3起到第二图像表面22b的作用。当移动棋子20时，棋子输出图像25a和25b可与棋子20一起移动。对于使用者来讲，第二棋子输出图像25b将呈现为棋子20的一部分。
图8示出了根据本发明的在游戏板上玩的板游戏的示范性装备。在这种情况下，游戏板布局是简单的8×8域的矩阵，但本发明不仅限于这种简单的游戏板布局。例如，图1所示的游戏板2示出了更复杂的布局。棋子20位于该板之后。该棋子20并不显示棋子输出图像。游戏板上的棋子显示几种类型的输出图像。棋子81和82是图2中所示出的类型，并且仅显示色彩圆盘作为棋子输出图像。棋子83、84和85是图4中所示出的类型并显示多色彩图像。棋子上的棋子输出图像在玩游戏期间可改变几次或者甚至可连续移动图像或使图像闪亮。例如，图8中示出的一个棋子84在闪亮。棋子86是图6a或6c中所示出的类型。这种棋子86显示作为棋子输出图像的游戏字符的面。
根据本发明的棋子可具有各种类型的不同的形状。不过，优选提供一组或几组棋子，以使使用者能够玩许多不同的游戏。例如，使用者可以拥有一组在图4中示出的类型的圆柱形棋子和一组图7c中示出的类型的具有两种不同图像表面的条形棋子。例如，使用者可以选择购买专用的透明国际象棋棋子组，这些棋子组在板表面3上可以是彩色的或高亮度的。例如，这些专用国际象棋棋子可以是如常规的国际象棋棋子的形状，或者可以是透明的圆柱体或者是包括具有常规的国际象棋棋子形状的散布性元件的条形物。
应注意到，前面所提及的实施例举例说明了本发明而非对本发明进行限制，并且本领域的熟练的技术人员将能设计出许多替代实施例，而不偏离所附的权利要求书的范围。在这些权利要求中，置于括号间的任何参考符号不构成对权利要求的限定。动词“包括”的使用及其变化形式不排除除了权利要求中阐述的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。在元件前面出现的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可由包括几个不同元件的硬件装置进行实施，且借助适当的编程计算机。在列举了几种装置的装置权利要求中，这些装置中的几个装置可由硬件的一个且相同的项目体现。在相互不同的从属权利要求中引证的某些措施并不表明这些措施的组合不能用于提供好处。
权利要求
1.一种游戏板(2)，所述游戏板(2)包括板表面(3)，所述板表面(3)用于支持具有图像输入部分的棋子(20)；显示装置(4、5、6)，所述显示装置(4、5、6)用于在所述板表面(3)上显示游戏板的布局；以及棋子输入图像(22)，所述棋子输入图像(22)用于由棋子(20)的图像输入部分接收。
2.如权利要求1所述的游戏板(2)，其特征在于还包括检测装置(7)，所述检测装置(7)用于检测所述板表面(3)与所述棋子(20)的接触表面(21)的接触并且用于检测所述接触的位置，且所述显示装置布置成用于在检测到所述接触时在所述位置显示所述棋子输入图像(22)。
3.如权利要求2所述的游戏板(2)，其特征在于所述检测装置(7)布置成用于检测所述接触表面(21)上的代码。
4.如权利要求3所述的游戏板(2)，其特征在于所述显示装置布置成用于根据所述代码显示所述棋子输入图像(22)。
5.如权利要求2至4中的任意一项权利要求所述的游戏板(2)，其特征在于所述检测装置(7)布置成用于检测相对于所述游戏板(2)的所述棋子(20)的方向。
6.如权利要求5所述的游戏板(2)，其特征在于所述显示装置布置成用于根据所述方向显示所述棋子输入图像(22)。
7.如权利要求1所述的游戏板(2)，其特征在于所述显示装置布置成用于在所述板表面(2)上显示第一和第二棋子输入图像(22)，以由所述棋子(20)的所述图像输入部分接收。
8.一种棋子(20)，所述棋子(20)包括接触表面(21)，所述接触表面(21)用于支持在游戏板(2)的板表面(3)上的所述棋子(20)；图像输入部分(23)，所述图像输入部分(23)用于从所述板表面(3)接收棋子输入图像(22)；至少一个图像表面(24)，所述至少一个图像表面(24)用于显示棋子输出图像(25)；以及用于将所述棋子输入图像(24)传导到所述至少一个图像表面(24)的传导装置(26)。
9.如权利要求8所述的棋子(20)，其特征在于所述接触表面(21)包括用于识别所述棋子(20)的代码。
10.如权利要求8所述的棋子，其特征在于所述棋子(20)的所述图像输入部分(23)布置成用于从所述板表面(3)接收第一和第二棋子输入图像(22)；以及所述棋子(20)还包括第一和第二图像表面(24)，所述第一和第二图像表面(24)用于分别显示第一和第二棋子输出图像(25)；以及所述传导装置(26)用于分别将所述第一和第二棋子输入图像(22)传导到所述第一和第二图像表面(24)。
11.如权利要求8所述的棋子(20)，其特征在于所述用于传导所述棋子输入图像(22)的装置(26)包括至少一个光学元件(28、29、30)，所述光学元件(28、29、30)用于获得所述棋子输出图像(25)，所述棋子输出图像(25)是所述棋子输入图像(22)的清晰表示。
12.如权利要求11所述的棋子(20)，其特征在于所述光学元件包括透镜(28)。
13.如权利要求11所述的棋子(20)，其特征在于所述光学元件包括透镜阵列(31)。
14.如权利要求11所述的棋子(20)，其特征在于所述光学元件包括镜子(29)。
15.如权利要求11所述的棋子(20)，其特征在于所述光学元件包括光学纤维束。
16.一种用于玩板游戏的系统(1)，所述系统(1)包括如权利要求1所述的游戏板(2)和如权利要求8所述的至少一个棋子(20)。
17.如权利要求16所述的系统(1)，其特征在于所述接触表面(21)包括用于识别所述棋子(20)的代码，其中，所述检测装置(7)布置成用于检测所述代码。
18.如权利要求16所述的系统(1)，其特征在于所述显示装置布置成用于在所述板表面(2)上显示第一和第二棋子输入图像(22)；所述棋子(20)的所述图像输入部分(23)与所述板表面(3)配合，以从所述板表面(3)接收各自的棋子输入图像(22)；所述棋子(20)包括第一和第二图像表面(24)，所述第一和第二图像表面(24)用于分别显示第一和第二棋子输出图像(25)；以及所述传导装置(26)用于将所述第一和第二棋子输入图像(22)分别传导到所述第一和第二图像表面(24)。
全文摘要
一种用于玩板游戏的系统(1)，包括游戏板(2)和至少一个棋子(20)。游戏板包括用于在板表面(3)上显示游戏板布局的显示装置(4、5和6)。该显示装置还布置成在板表面(3)上显示棋子输入图像(22)。棋子(20)包括接触表面(21)和图像输入部分(23)，该接触表面(21)用于支持在板表面(3)上的棋子(20)；图像输入部分(23)与板表面(3)配合以接收棋子输入图像(22)。棋子还包括显示棋子输出图像(25)的图像表面(24)和用于将棋子输入图像(24)从图像输入部分(23)传导到图像表面(24)的装置。
文档编号A63F3/02GK101022859SQ200580031658
公开日2007年8月22日 申请日期2005年9月8日 优先权日2004年9月21日
发明者H·M·R·科坦拉德, M·奥沃柯克, A·H·伯格曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司