专利名称：自动裁判军棋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动裁判军棋。
现有的军棋，下暗棋时，需要有第三者作为裁判在场，对弈不方便，影响军棋活动的普及。据此，出现了多种自动裁判军棋的方案，如中国专利公告号CN87212414N、CN2038410U所公开的专利申请。其中CN87212414N所公开的电子裁判军棋，棋子编码凹孔位于棋子底边，棋子卧倒时，便会被对方看到编码凹孔，造成泄密;当进行“暗摆明下”等军棋下法时，这种泄密便直接影响军棋的使用功能;而编码凹孔深浅不一，容易造成误码误判;采用的开关为机械式触点开关，手感不佳，制作不易，误码率高，使用寿命短，极易损坏;裁判器体积庞大，携带使用十分不便，难以普及推广。而CN2038410U所公开的电子军棋，与CN87212414N存在相同的问题，而且裁判电路复杂，制作难度大。
本发明的第一个目的是提供一种便于集成化，制作容易的自动裁判军棋。
本发明的第二个目的是提供一种误码率低，手感好，体积小的自动裁判军棋。
本发明的目的是这样实现的，本发明由棋盘、棋子和裁判器组成，所述棋盘与现有军棋棋盘相同，所述棋子为方形或长方体，根据本发明的特征，所述裁判器包括外壳和裁判电路，所述裁判电路由ZCL型裁判专用集成电路U，开关Ki′(i＝0～4)，ki′(i＝0～4)，发光二极管DK，Dk连接组成;所述开关Ki′(i＝0～4)，ki′(i＝0～4)为导电橡胶触点开关7;所述外壳9设有两个棋子槽8，每个棋子槽8底部各设有5个开关触点孔11～15，以使导电橡胶开关触点21～25从孔内凸出于棋子槽8槽底之上;所述棋子上设有开关凹孔5和编码凹孔1～4。根据本发明更详细的特征，所述棋子的编码凹孔1～4是这样设置的，地雷0000，司令0001，军长0010，师长0011，旅长0100，团长0101，营长0110，连长1000，排长1001，工兵1010，炸弹1100，其中编码1表示棋子刻字面该位置无凹孔，0表示棋子刻字面该位置有凹孔。根据本发明更详细的特征，所述开关凹孔5的深度浅于0编码凹孔的深度，而略深于1编码所对应的平面。根据本发明更详细的特征，所述编码凹孔1～4和开关凹孔5设置在棋子刻字面下侧。根据本发明更详细的特征，所述棋子槽8底部设有一个防错位凸点16，所述棋子刻字面对应位置设有一个防错位凹孔6。根据本发明更详细的特征，其中开关Ki′(i＝1～4)分别串联连接在集成电路U的管脚ki(i＝1～4)和电源正极VDD之间，开关ki′(i＝1～4)分别串联连接在集成电路U的管脚ki(i＝1～4)和电源正极VDD之间，发光二极管DK，Dk一端分别与集成电路U的管脚VOK，Vok相连，另一端与电源开关K0′一端相连;电源开关K0′，k0′与集成电路U的端子VSS即电源负极形成串联支路。根据本发明更详细的特征，棋子刻字面上侧和下侧设有两行两组4个编码凹孔1～4和1个开关凹孔5，每行5个，这两组编码凹孔1～4和开关凹孔5成旋转对称。根据本发明更详细的特征，所述集成电路U设有编码输入端子Ki(i＝1～4)，ki(i＝1～4)电源端子VDD，地线端子VSS，输出端子VOK、Vok。
与现有技术相比，本发明的特点和积极效果是显著的。1.本发明的自动裁判军棋的裁判电路便于集成化实现，制作容易，封装形式合理，由于采用系列低功耗设计，使裁判电路功耗极低，电池使用寿命长。2.本发明所提供的裁判器，结构极其简单，可靠性高，误码率低，成本低廉，制作方便，体积极小。3.本发明采用导电橡胶作为接触开关，手感极佳，使用寿命长。4.本发明所提供的裁判器，电源开关由两级导电橡胶触点开关串联实现，串接在发光二极管的负极上，由此产生如下的优点4.1避免了如果把总开关设置在电池正极上，由两级导电橡胶开关的电阻所产生的电压降，不会影响发光二极管的亮度和裁判电路的正常工作，3V电压即可满足需要。4.2在发光二极管后代替了电阻的作用，避免了因电流过大击穿发光二极管。4.3集成电路的输出端始终处于开启状态，防止了因突然输入电流来开启输出端而可能出现的集成电路被损坏隐患。4.4单个棋子压下时，指示灯不亮，即电路不工作，只有双方棋子都压下时，指示灯才亮，这样一方面节省功耗，另一方面防止了弈棋时出现的泄密现象。
图1是本发明裁判专用集成电路电路原理图。
图2是本发明裁判专用集成电路封装形式一。
图3是本发明裁判专用集成电路封装形式二。
图4是本发明裁判器立体视图。
图5是本发明裁判器立体A-A剖视图。
图6是本发明裁判电路原理图。
图7是本发明一种实施例的印刷电路板图。
图8是本发明另一种实施例的印刷电路板图。
图9是本发明一种实施例的棋子主视图。
图10是本发明另一种实施例的棋子主视图。
参见图1，示出了本发明裁判专用集成电路原理图。本发明的ZCL型裁判专用集成电路有8个编码输入端子K1，K2，K3，K4，k1，k2，k3，k4，2个输出端子VOK，Vok，以及电源VDD和地线VSS端子。集成电路采用CMOS工艺，将44个与非门、与或非门、非门、或门的逻辑连接集成在一块独立芯片上制成。在每个输入端子与地之间还集成有60K±10%的输入口电阻。
为叙述方便直观起见，下文中集成电路编码输入端子和对应军棋棋子各位编码将使用同一种符号，即Ki(i＝1～4)和ki(i＝1～4)。
下表列出了本发明裁判电路可能的输入状态。
K1 K2 K3 K4 k1 k2 k3 k40 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 00 0 1 1 0 0 1 10 1 0 0 0 1 0 00 1 0 1 0 1 0 10 1 1 0 0 1 1 00 1 1 1 0 1 1 11 0 0 0 1 0 0 01 0 0 1 1 0 0 11 0 1 0 1 0 1 01 0 1 1 1 0 1 1
1 1 0 0 1 1 0 01 1 0 1 1 1 0 11 1 1 0 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1表 1本发明裁判电路完成下述功能1.如K1、K2、K3、K4和k1、k2、k3、k4两组状态相同，两个输出端VOK和Vok都为“1”皆亮，如K1、K2、K3、K4和k1、k2、k3、k4两组状态不同，则数码大的一组相对应的输出为“1”电平，指示灯亮，另一组对应的输出为“0”电平，指示灯灭。
2.当K1、K2、K3、K4和k1、k2、k3、k4分别为0000和1010状态时，0000状态对应的输出为“1”电平，指示灯亮，1010状态对应的输出为“0”电平，指示灯灭。
3.两组相比较时，只要其中任何一组出现1100状态，则两个输出均为“1”电平。
裁判集成电路使用3V直流电源，裁判专用集成电路输出≥1mA。
图2是本发明裁判专用集成电路采用塑封双列直插外观与管脚分配示意图。
图3是本发明裁判专用集成电路采用软封装外观与管脚分配示意图。这种封装形式将集成块集成在印刷电路板上，从而提高了集成度。
参见图4～图5，示出了本发明裁判器的立体视图和A-A剖视图。裁判器壳体9上设有两个棋子槽8，两个棋子槽8的底部开有5个开关触点孔11～15，在棋子槽8一侧还可以设有一凸出的防错位凸柱16，上述开关触点孔11～15和防错位凸柱16分别对应于棋子刻字面上的编码凹孔1～4，开关凹孔5和防错位凹孔6。
本发明裁判器所使用的开关为双排10触点导电橡胶7，导电橡胶7的10个触点21～25分别套入裁判器两个棋子槽8底部的10个开关触点孔11～15，从而在棋子槽8底部形成两组5个开关凸点21～25。其中每组四个开关凸点21～24点对应于四位编码开关，K1′，K2′，K3′，K4′或k1′～k4′，一个开关凸点25对应于电源开关，K0′或k0′，其中电源开关K0′(k0′)的位置排列可以放置于四位编码开关K1′，K2′，K3′，K4′(k1′，k2′，k3′，k4′)的两边或中间某个位置，较好的放法是将开关K0′、k0′放置在编码开关的中央或两边。当然，这时棋子上的编码凹孔和开关凹孔的位置也应作相应调整。
将导电橡胶开关7的凸点21～25套入棋子槽8底部的开关孔11～15内，这些凸点21～25则凸出于棋子槽8槽底之上，在导电橡胶开关7下方固定好印刷电路板17，使印刷电路板上的十个圆环18和圆点19对与凸点21～25位置对应好，则形成了编码和电源开关Ki′(i＝1～4)，ki′(i＝1～4)。外壳9两角上设置有放置指示胜负的发光二极管DK和Dk的发光二极管孔20。
参见图6，示出了本发明裁判电路原理图。裁判电路由裁判专用集成电路U，编码开关K1′，K2′，K3′，K4′，k1′，k2′，k3′，k4′，电源开关K0′，k0′，发光二极管DK，Dk和电源E连接而成。电路是这样连接的，开关Ki′(i＝1～4)，分别串联连接在集成电路U的管脚Ki(i＝1～4)和电源E的正极VDD之间，开关ki′(i＝1～4)分别串联连接在集成电路U的管脚ki(i＝1～4)和电源正极VDD之间，发光二极管DK，Dk一端分别与集成电路U的管脚VOK，Vok相连，另一端与电源开关K0′一端相连;电源开关K0′，k0′与集成电路U的端子VSS，即电源E负极形成串联支路;所述开关Ki′，ki′(i＝0～4)为导电橡胶触点开关。
图7是根据图6的原理图设计出的一种采用软封装裁判专用集成电路U的裁判器裁判电路的印刷电路板走线示意图。本发明印刷电路板上与双排10触点导电橡胶开关7上的导电橡胶触点21～25一一对应有双排10个园环18和园点19对，与棋子上的编码凹孔1～4和电源开关凹孔5相对应，双排10对园环18和园点19分别对应于编码开关Ki′，ki′(i＝0～4)，其中电源开关K0′，k0′串联连接在地线VSS和发光二极管DK和Dk之间。这种电源总开关的设计，避免了当把电源总开关设置在电源正极上时，由于两级导电橡胶开关的电阻所引起的电压降而对电路产生的干扰，不会影响裁判电路的正常工作。图8是根据图6的原理图设计的另一种裁判器裁判电路印刷电路板走线示意图。与图7不同的是，本实施例中，集成电路U的封装形式为双列直插式，电源开关K0′，k0′所放置的位置不同。这时棋子上的编码凹孔和开关凹孔的位置也应作相应调整。
将导电橡胶开关7放置在电路板17和裁判器外壳9之间，使导电橡胶开关凸点21～25从棋子槽8底部的开关凹孔11～15中突出，形成开关触点，将印刷电路板17固定在外壳9上，这样导电橡胶开关7的的位置就确定了，如图6、图7所示。
以棋子上的凹孔代表0编码，以平面代表1编码，将表1中16种编码的11种与棋子一一对应起来，就可以得到表2所示的棋子编码表K1 K2 K3 K4 k1 k2 k3 k4地雷 0 0 0 0 0 0 0 0司令 0 0 0 1 0 0 0 1军长 0 0 1 0 0 0 1 0师长 0 0 1 1 0 0 1 1旅长 0 1 0 0 0 1 0 0团长 0 1 0 1 0 1 0 1营长 0 1 1 0 0 1 1 0连长 1 0 0 0 1 0 0 0排长 1 0 0 1 1 0 0 1工兵 1 0 1 0 1 0 1 0炸弹 1 1 0 0 1 1 0 0表 2由于编码与棋子一一对应关系，根据前述的编码判决规则，便达到了这样的裁判目的，司令胜军长，军长胜师长，师长胜旅长，旅长胜团长，团长胜营长，营长胜连长，连长胜排长，排长胜工兵，地雷胜司令～排长，负于工兵，炸弹与各子同归于尽，同样大小的棋子和棋。
为了使判决过程中不致出现发光二极管的闪烁现象，棋子刻字面对应电源开关K0′(k0′)的位置所对应的凹孔5，其最佳深度应比0编码凹孔深度浅，比起呈平面的1编码凹孔又较深，这样总电源开关K0′(k0′)总是比1编码开关后接通，使得在按压过程中发光二极管指示灯不闪烁，从而也节省了裁判器的功耗。此凹孔也可以做成平面，而把导电橡胶相对应的总开关按键制成比其他编码按键短一些，这样也可以消除不正确的闪烁现象。
参见图9，是配合图4裁判器的棋子实施例示意图。图中，编码凹孔1～4和开关凹孔5，设置在棋子刻字面下侧，编码凹孔1～4和开关凹孔5的位置与裁判器棋子槽8底部开关凸点21～25一一对应，图中圆圈代表该处有凹孔，否则为平面，棋子刻字面左侧中央的凹孔6为防错置凹孔6。
为了使放置棋子时没有方向性，取消棋子槽内的防错置凸点和棋子上的防错置凹孔6可以在棋子刻字面上侧设置与棋子刻字面下侧旋转对称的编码凹孔1～4和开关凹孔5，如图10所示的棋子的另一种实施例，这样，对弈时，可以正向或反向放置棋子在棋子槽8内，而不必考虑棋子的上下方向，从而可以方便对弈时裁判。这种方案的另一个优点是，由于没有裁判器上防错位凸点的磨损问题，可以延长裁判器使用寿命。
权利要求
1.自动裁判军棋，由棋盘、棋子和裁判器组成，所述棋盘与现有军棋棋盘相同，所述棋子为方形或长方体，其特征在于所述裁判器包括外壳和裁判电路，所述裁判电路由ZCL型裁判专用集成电路U，开关Ki′(i=0～4)，Ki′(i=0～4)，为导电橡胶触点开关7；所述外壳9设有两个棋子槽8，每个棋子槽8底部各设有5个开关触点孔11～15，以使导电橡胶开关触点21～25从孔内凸出于棋子槽8槽底之上；所述棋子上设有开关凹孔5和编码凹孔1～4。
2.按权利要求1所述的自动裁判军棋，其特征在于所述棋子的编码凹孔1～4是这样设置的，地雷0000，司令0001，军长0010，师长0011，旅长0100，团长0101，营长0110，连长1000，排长1001，工兵1010，炸弹1100，其中编码1表示棋子刻字面该位置无凹孔，0表示棋子刻字面该位置有凹孔。
3.按权利要求2所述的自动裁判军棋，其特征在于所述开关凹孔5的深度浅于0编码凹孔的深度，而略深于1编码所对应的平面。
4.按权利要求2或3所述的自动裁判军棋，其特征在于所述编码凹孔1～4和开关凹孔5设置在棋子刻字面下侧。
5.按权利要求1或2或3所述的自动裁判军棋，其特征在于所述棋子槽8底部设有一个防错位凸点16，所述棋子刻字面对应位置设有一个防错位凹孔6。
6.按权利要求2所述的自动裁判军棋，其特征在于其中开关Ki′(i＝1～4)分别串联连接在集成电路U的管脚ki(i＝1～4)和电源正极VDD之间，开关ki′(i＝1～4)分别串联连接在集成电路U的管脚ki(i＝1～4)和电源正极VDD之间，发光二极管DK，Dk一端分别与集成电路U的管脚VOK，Vok相连，另一端与电源开关K0′一端相连;电源开关K0′，k0′与集成电路U的端子VSS即电源负极形成串联支路。
7.按权利要求1或2或3所述的自动裁判军棋，其特征在于所述棋子刻字面上侧和下侧设有两行两组4个编码凹孔1～4和1个开关凹孔5，每行5个，这两组编码凹孔1～4和开关凹孔5成旋转对称。
8.按权利要求1所述的自动裁判军棋，其特征在于所述集成电路U设有编码输入端子Ki(i＝1～4)，ki(i＝1～4)电源端子VDD，地线端子VSS，输出端子VOK、Vok。
9.按权利要求1或6所述的自动裁判军棋，其特征在于所述裁判电路制作在印刷电路板17上，在印刷电路板17上设置有与导电橡胶开关触点21～25一一对应的十个园环18和园点19对。
全文摘要
自动裁判军棋，由棋盘、棋子和裁判器组成，裁判器包括外壳和裁判电路，裁判电路由ZCL型裁判专用集成电路U，开关K
文档编号A63F3/04GK1060224SQ9110952
公开日1992年4月15日 申请日期1991年10月12日 优先权日1991年10月12日
发明者史绪桐 申请人:史绪桐