专利名称：一种自动棋类裁判机及其执行方法
技术领域：
本发明属于一种自动棋类裁判机，适用于各种棋类如国际象棋、中国象棋等。
目前棋类裁判为人工裁判，其缺点是通过第三者来裁判，会出现人为裁判偏差，且记录、显示均通过人工，费时、费力。
本发明目的是提供一种棋类裁判机，免去人工裁决、记录、计时，能自动准确记录棋子移动情况、确定双方胜负、自动计时等功能，使两人在下棋，不必请第三者来裁决。
本发明的目的是这样实现的，它包括棋子7和棋盘8，其特征在于它还包括采集电路、微型计算机系统及其裁判执行方法1>各种类型棋子设有各自的信息代码；2>在棋盘上棋子可放的位置下，均设有采集电路，它包括光电扫描器和数据输入接口电路；3>微型计算机系统包括微型计算机、微型打印机、存储器、按键和显示器；微型计算机用来执行裁判程序；微型打印机用来打印棋子步术；存储器用来存储计算机裁判程序、棋类规则、一些初始化参数、棋盘上棋子移动前后布局矩阵和棋子步术；显示器用来显示棋子步术、双方计时时间和错误信息；下棋双方均设有相同功能按键，按键种类有开始键、暂停键、确认键和认输键；开始键用来启动微型计算机裁判工作，暂停键用来暂停微型计算机裁判工作，确认键用来告知微型计算机裁决此步，认输键用来告知微型计算机有一方中盘认输；4>计算机裁判执行方法是通过执行裁判程序来裁决比赛，并进行显示、存储、打印比赛情况。
本发明由于棋子设有信息代码，微型计算机通过采集电路采集到棋盘布局，比较棋盘移动前后布局得出棋子步术，并根据棋类规则去裁决，把棋子步术存储、显示、打印，并计时，因而通过微型计算机裁决下棋双方的比赛结果，直观了解比赛情况，这样两人下棋时，不必请第三者作裁判，方便于家庭娱乐等场所。
下面结合附图和实列对本发明进行详细描述
图1为本发明的结构连接示意图。
图2为本发明棋盘上光电扫描器的安置图。
图3为本发明的某个棋子底下涂图。
图4为本发明光电扫描器工作原理图。
图5为本发明数据输入接口图。
图6(A)为本发明实列中移动前棋盘布局图。
图6(B)为本发明实列中移动后棋盘布局图。
图7为本发明计算机主程序流程图。
图8为本发明确认键功能子程序流程图。
参见图1，本发明由棋子、棋盘、采集电路和微型计算机系统组成，微型计算机系统包括微型计算机、微型打印机、显示器、存储器。棋盘上的按键种类有开始键O、暂停键P、确认键Q和认输键R。
本发明首先给每种类型棋子设有一种信息代码即识别码，并根据其信息码在棋子底下涂有明暗条纹的同心环，其中某位用于区别红黑方。若信息代码某位为″1″，就在该棋子背面涂有明条纹的同心环；当该信息代码某位为″0″，就在该棋子背面涂有暗条纹的。参见图3，图3是红方的车棋子底下涂法。其信息代码为“1010”，码中第四位″1″指示为红方，码中其余三位″010″为车的信息代码。
本发明使用了光电扫描器读出棋子的信息代码。参见图2、4，光电扫描器是放在棋子可放的位置底下，用来识别放在这个位置棋子的信息代码。它由多个光电转换单元组成，其单元个数跟棋子信息代码位数相同，成信息代码一一对应。每个单元由导光的人字形玻璃读码器1、光电发射管2及接收管3、整形放大电路4及触动开关K等组成。其中玻璃读码器是由导光的玻璃或小光纤制成，参见图2。它有三个端部A端为光发射端；B端为光接收端；C端为发射接收混合端。
光电扫描器放在棋盘可放的每个位置，参见图4，每个位置都有凹下去的小圆，该小圆刚好可放一只棋子。每个小圆上的半径上开一个检测窗口，检测窗口下放一个光电扫描器。其工作过程参见图2，当棋子放在此小圆上，触动开关K，此时该位置的光电扫描器就工作，光电扫描器的某单元的光电发射管发出一定强度的红外线，光线经检测窗口、玻璃读码器的A端注入到玻璃读码器，从玻璃读码器的C端流出，与棋子底下的信息代码面直角，根据信息代码带上的光信息码对红外线的反射和吸收作用，反射光从码带面反射回来再进入玻璃读码器的C端，从玻璃读码器的B端射出被光电接收管所接收，并经整形放大电路处理变成“0”或“1”数字信号。同时其它并排成水平一条直线的读码器各自读出位置各位的“0”或“1”，这样就完成对棋盘上某个位置棋子底下的信息代码读出。若某个位置没有放下棋子，该扫描器得到是“00...0”的信息代码。
本发明还使用了数据输入接口电路与微型计算机相连。微型计算机通过此接口读入各个光电扫描器数据。参见图5，首先微型计算机发出地址信号由地址总线送至译码器5，经译码器译码选中的地址信号和RD读信号相与，去选通某个光电扫描器6锁存的信息代码，通过数据总线读入微型计算机，由此微型计算机就可得到棋盘上棋子布局。
本发明使用计算机裁决执行程序来裁决、分析比赛情况，用来采集棋盘布局，分析处理采集过来信息矩阵，并裁决比赛结果。
参见图6，图6是中国象棋的棋盘的布局。图6(A)为棋盘移动前状态图，图6(B)为棋盘移动后状态图。
其中M为移动后采集过来的矩阵；M’为移动前采集过来的矩阵；“1110”为红方“相”的信息代码；移动前，棋盘布局的矩阵M’为
移动后，棋盘布局的矩阵M为
通过M与M’矩阵比较得到，得到不同处M’(2，0)为″1110″，M(2，0)为″0000″；
M’(4，2)为″0000″，M(4，2)为″1110″；由此得到信息代码″1100″的相从棋盘(2，0)位置移到(4，2)，然后根据棋类规则--相走“田”，且“田”中间不存在棋子，验证此步是正确，若正确，产生一条“相三进五”的信息内容，并加以存储、显示、打印此信息内容。
由此所述可见，裁判机可通过采集移动前、后的信息代码矩阵，得到此移动步术，并加以裁决。
参见图7，图7是裁决、分析主程序的流程图。
其中M为当前采集过来的信息矩阵；M’为当前采集过来的信息矩阵；微型计算机启动后，首先进行初始化，其初始化内容包括设置棋类规则，设置M、M’矩阵为初始值，双方比赛时间及单步时间为零，设置最大比赛时间及比赛单步最大时间；然后捕捉双方开始键是否按下，若没有，继续捕捉；若有，检查棋盘初始布局是否正确，若不正确，则显示错误信息，然后终止比赛；若正确，捕捉除开始按键以外按键是否按下；若有，转到相应的键功能子程序。最后检查时间是否过时，包括检查单步时间是否超过最大单步比赛时间、下棋方用的时间是否超过最大比赛时间，若超时，终止比赛，显示结果。
此程序执行完毕后，又回到程序的回到捕捉除开始键以外按键是否按下，周而复始地重新执行。
键功能子程序包括暂停键功能子程序、认输键功能子程序、确认键子程序。暂停键功能子程序是起到暂停比赛功能；认输键功能键子程序表示某方认输，放弃比赛，将比赛结果显示、打印；确认键功能子程序告知微型计算机有一方移动棋子，裁决此步。
参见图8，图8是确认键功能子程序，是本裁决子程序主要部分。
确认功能子程序首先采集信息代码矩阵M，接着判断M与M’是否相等，若相等，显示错误信息，回到母程序，继续比赛；若不等，得到M与M’的区别地方，根据此得到棋子移动情况。接着判断此移动情况是否符合棋类规则，若不符合，显示错误信息，终止比赛；若正确，切换下棋方比赛时间，产生此步信息内容，存储、显示、打印此步信息内容，把M附给M’。接着检查双方的“王”是否被“将死”，若有被“将死”，打印比赛结果，终止比赛；若没有被“将死”，回到母程序。
权利要求
1.一种自动棋类裁判机，它包括棋子和棋盘，其特征在于它的采集电路和微型计算机系统1>各种类型棋子设有各自的信息代码；2>采集电路用来采集棋子布局，它附在棋盘下，包括有光电扫描器和数据输入接口电路；3>微型计算机系统包括微型计算机、微型打印机、存储器、按键和显示器；微型计算机用来执行裁判程序；微型打印机用来打印棋子步术；存储器用来存储计算机裁判程序、棋类规则、一些初始化参数、棋盘上棋子移动前后布局矩阵和棋子步术；显示器用来显示棋子步术、双方计时时间和错误信息；下棋双方均设有相同功能按键，按键种类有开始键、暂停键、确认键和认输键；开始键用来启动微型计算机裁判工作，暂停键用来暂停微型计算机裁判工作，确认键用来告知微型计算机来裁决此步，认输键用来告知微型计算机有一方中盘认输；4>微型计算机裁判执行是通过执行裁判程序来裁决比赛，并进行显示、存储、打印比赛情况。
2.根据权利要求1所述的自动棋类裁判机，其特征在于棋子，给每种类型棋子设有一种信息代码即识别码，并根据其信息代码在棋子底下涂有明暗条纹的同心环，形成代码带，其中某位用于区别红黑方；若信息代码某位为″1″，就在该棋子背面涂有明条纹的同心环；当信息代码某位为″0″，就在该棋子背面涂有暗条纹的。
3.根据权利要求1所述的自动棋类裁判机，其特征在于采集电路，采集电路包括光电扫描器(6)和数据输入接口电路；光电扫描器由多个光电转换单元组成，其单元个数跟棋子信息代码位数相同，成一一对应，每个单元由人字形玻璃读码器(1)、光电发射管(2)及接收管(3)、整形放大电路(4)及触动开关K等组成，其中玻璃读码器是由导光的玻璃或小光纤制成，它有三个端部光发射端A、光接收端B、发射接收混合端C；当棋子放在棋盘上相应位置，触动此位置光电扫描器的触动开关K，该位置的光电扫描器就工作，光电扫描器某个单元的光电发射管发出一定强度的红外线，光线经棋盘上的检测窗口、玻璃读码器的A端注入到玻璃读码器，从玻璃读码器的C端流出，与棋子底下的信息代码面直角，根据信息代码带上的光信息码对红外线的反射和吸收作用，反射光从码带面反射回来再进入玻璃读码器的C端，从玻璃读码器的B端射出被光电接收管所接收，并经整形放大电路处理变成“0”或“1”数字信号。其它并排成水平一条直线的单元各自读出位置各位的“0”或“1”数字信号，这样就完成对棋盘上某个位置棋子底下的信息代码读出；若某个位置没有放棋子，该扫描器得到“00...0”的信息代码；采集电路的数据输入接口电路微型计算机机发出地址信号由地址总线送至译码器(5)，经译码器译码选中的地址信号和RD读信号相与，去选通某个光电扫描器(6)锁存的信息代码，通过数据总线读入微型计算机，由此微型计算机就得到棋盘上棋子布局。
4.权利要求1所述的自动棋类裁判机的执行方法，其特征在于执行裁判程序，具体步骤为微型计算机启动后，首先进行初始化，其初始化内容包括设置棋类规则，设置M、M’矩阵为初始值，双方比赛时间及单步时间为零，设置比赛最大时间及比赛单步最大时间；捕捉双方开始键是否按下，若没有，继续捕捉；若有，检查棋盘初始布局是否正确，若不正确，则显示错误信息，然后终止比赛；若棋盘初始布局正确，捕捉除开始键以外按键是否有按下，若没有，继续捕捉按键是否按下；若有，转到相应的键功能子程序；此程序执行完毕，又回到程序开头捕捉除开始按键以外按键是否按下，周而复始地重新执行；键功能子程序包括暂停键功能子程序、认输键功能子程序、确认键子程序；暂停键功能子程序是起到暂停比赛功能；认输键功能键子程序表示某方认输，放弃比赛，将比赛结果打印；确认键功能子程序告知微型计算机有一方移动棋子，裁决此步；确认功能子程序首先采集矩阵M，判断M与M’是否相等，若相等，显示错误信息，回到母程序，继续比赛；若不等，得到M与M’的区别地方，根据此得到棋子移动情况；判断此移动情况是否符合棋类规则，若不符合，显示错误信息，终止比赛；若正确，切换下棋方比赛时间，产生此步信息内容，存储、显示、打印此步信息内容，把M附给M’；检查双方的“王”是否被“将死”，若有被“将死”，打印显示比赛结果，终止比赛；若没有被“将死”，回到母程序。
全文摘要
本发明公开一种自动棋类裁判机及其执行方法，所述的裁判机，包括棋子、棋盘、采集电路和微型计算机系统1)附有信息代码的棋子2)附在棋盘上的采集电路3)微型计算机系统包括微型计算机等；所述执行方法主要是微型计算机通过采集电路采集棋盘上棋子布局，比较移动前后棋子布局，得到棋子移动步术，而后微型计算机根据棋类规则裁判，显示、打印、存储比赛情况。
文档编号A63F3/02GK1167954SQ9610880
公开日1997年12月17日 申请日期1996年6月7日 优先权日1996年6月7日
发明者陈伟煌 申请人:陈伟煌