一种自动记谱、自动计时和实时传输的比赛用棋具及管理系统的制作方法

背景技术：

2.当前在全国的现场棋类(中国象棋、围棋、国际象棋和揭棋)比赛中，对弈双方棋手需要自己当时用笔纸记谱，行棋时还要手动按时钟计时，有时在比赛现场还需要多名裁判和记谱等工作人员执裁，给棋手、比赛组织方都带来很大不便。而且现场的直播比赛需要专门的工作人员复原棋谱，人力所限，很难做到同时转播多盘比赛，影响了直播的各种观感。3.因此，急需研制一种自动记谱、自动计时和实时传输所有比赛的一套棋具及管理系统，既节省了棋手现场记谱的时间，又可以丰富直播时内容质量。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动记谱、自动计时和实时传输的比赛用棋具及管理系统，该棋具及管理系统由三部分组成：实物棋盘棋子部分、单片机微控制单元(mcu)部分和比赛软件管理系统部分。可应用于中国象棋、围棋、国际象棋和揭棋等领域。该棋具外观和实物棋盘棋子基本相同，只是棋子底部和棋盘由电容触摸屏传感器等制成，棋手只需按以往实物棋类的规则行棋，比赛时系统就会自动计时和自动记谱并将数据和视频数据无线传输到管理电脑，通过互联网直播平台给各地供观众观看。5.优选的，实物棋盘棋子部分：棋盘由聚合物制成，上表面画出来象棋的方格，内表面覆有一层铟锡氧化物(ito)，就在棋盘的各个交叉点(国际象棋是格内)构成了一个小型基线电容(c0)，我们在棋子底部贴上固定值电容(c1)，当棋子落在棋盘上时(如图1)，检测器计算产生一个新的总电容：6.cm1＝c0+0.5 c17.这个电容比c0大很多，c1不同的设值即可以区别不同的颜色及棋子名称。中国象棋的棋盘有9列10行，共90个点。系统使用位棋盘技术，大小16*16的二维数组，如图2，位棋盘就是棋盘的每一格用0或1来表示，用来判断每个格子的状态是“是”还是“否”，用耦合电容值判断是哪一方的哪一个棋子，中国象棋棋盘总共有90个点，故可以用3个32位的字来表示。围棋19*19，361个点。国际象棋是8*8，64个格。揭棋就是象棋扣过来的一种游戏，需要在中国象棋的正面贴上一圈都等值的薄膜电容即可。原理都相同。8.优选的，单片机微控制单元(mcu)，选择瑞萨(renesas)的rx231组件，包括pcb主板、带摄像头的计时器和无线数据传输三部分。9.主板设置在棋盘内部，rx231 mcu有32位微控制器，内置电容式触摸开关和检测模块，以及usb接口，运行速率为54mhz，将32位rxv2 cpu内核和改进的dsp/fpu相结合，实现了业界领先的高功效，甚至在低电流供电条件下，也能够执行高性能数字滤波、浮点运算等处理。赛后还可以通过usb接口复制比赛数据及棋谱到优盘，供棋手赛后学习使用。10.带摄像头的计时器跟传统手动计时器大同小异，液晶显示时间，比赛时自动计时，不再用手按切换开关，还有读秒和警告等音频，单独供电，通过usb接口的适配器和主板mcu保持内部通信联系，适配器采用2.4ghz的ism频段传输计时和视频数据，计时器的摄像头拉杆可以伸缩，平时收缩进计时器内，比赛时拉伸出来视频记录比赛过程。一个通用计时器还可以连接围棋、国际象棋和揭棋等使用。11.无线数据传输部分是指每个比赛棋盘，都可以实时把比赛过程视频数据和棋谱等比赛数据都传输给比赛管理电脑(pc)。当前各种无线通信技术都比较成熟，象蓝牙、zigbee和wifi等无线通信方法都能满足要求，综合考虑功耗专利等方面，我们选择zigbee通信方式，它拥有短距离、低速率、低功耗等优点。12.优选的，比赛软件管理系统包括每个棋盘内的软件部分和整个赛场的对所有棋盘管理的电脑两部分。13.每个棋盘内的软件系统，固化了各种棋规和不同的时间管理软件，在比赛开始前可以手动在计时器终端选择设置，也可以通过赛场管理系统设置。内部存储器可以储存比赛的棋谱等信息，可供棋手赛后通过内存卡或优盘复制。14.赛场的软件管理系统，是指一台电脑内安装的管理软件，对整个赛场的全部比赛棋桌和棋手的管理系统，它可以提供详细的比赛安排、成绩排名等全部信息，还通过各个终端棋盘无线传输过来的数据，集中实时监控比赛和对外直播比赛的实况信息。软件管理系统可以集中统一设置各桌棋盘的比赛时间规则，也可以网上回放视频等处理比赛纠纷，还可以实时传送每桌的比赛信息用于直播等。还有全部的比赛资料可供棋手或观众下载。15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：16.1.首先：本发明可以自动记谱，不用棋手现场手动记谱，帮助棋手减轻比赛负担，赛后又可以下载棋谱资料，利于以后进一步学习提高棋艺。17.2.其次：自动计时，不用棋手比赛时手动切换开关计时，也减轻了棋手比赛负担，又可以保证计时准确减少差错。18.3.再次：现场的视频监督技术，省去了现场执裁的工作人员，一旦出现纠纷，可以回放裁定比赛中出现的状况，避免了以往比赛中出现纠纷无法取证等尴尬状况。19.4.最后：现场视频和比赛数据的实时传输，为保证比赛顺利进行和直播比赛现场提供了技术上的支持，可以吸引更多的棋迷和棋手参与到比赛过程中来。附图说明20.图1：棋子电容耦合示意图21.图2：矩阵式棋盘结构图具体实施方式22.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。23.本发明提供的一种实施例：以采用本发明的棋具和管理系统组织的一场中国象棋比赛为例。24.由于本次比赛由12个队参加，每轮各队派一名棋手上场比赛，大赛组委会将6套棋具分别摆放在比赛场的6个桌子上面，比赛房间的角落设置好电脑的管理软件，赛场外设置好网上直播平台，平台上各队的情况介绍、比赛进程、各桌比赛实况直播和比赛成绩等信息都有提供。比赛开始前的一个小时，各队25.承报比赛出场队员名单，工作人员将名单录入到电脑，并通过管理系统设置好每个计时钟的本次比赛执行棋规和计时规则，棋手拆先落座，系统给出可以比赛信号，黑方棋手按下计时器开始计时，红方先行，比赛开始。26.每个棋手拿起棋子落下的瞬间，计时器停止这方计时改为对方计时，同时系统自动记下来行棋棋谱和视频监控的数据随时传送给电脑管理系统，管理系统传送给直播现场平台，比赛中平台可以讲解拆解比赛过程，也可以单纯观看。如果比赛中某桌棋手发生争执，组委会暂停该桌比赛计时，然后通过管理系统的视频回放，处理纠纷，棋手结束或继续比赛。比赛中一方棋手认负，可以按钟结束比赛，也可以等系统自动判别出结果结束比赛，然后棋手可以通过usb接口用优盘或储存卡复制比赛棋谱，也可以通过平台下载所有比赛棋谱和视频数据。27.如果比赛组委会还有承接围棋、国际象棋的比赛，可以分别购置各种棋具，但是计时器不需要重复配置，一套计时器即可以满足不同棋类比赛的使用，节约成本。

技术特征：1.一种可以自动记谱、自动计时和实时传输的比赛棋及管理系统，其特征在于所述系统包括：实物棋盘棋子部分、单片机微控制单元(mcu)部分和比赛软件管理系统部分；所述实物棋盘棋子部分：主要由触摸屏电容传感器构成棋盘，由棋子底部粘贴薄膜耦合电容构成的棋子组成，通过移动或减少棋子的动作，棋盘上产生不同的耦合电容，来判别不同的棋子和招法，记录比赛过程；所述单片机微控制单元(mcu)部分：包括cpu、存储器、基本输出/输入接口、定时器、中断系统等，该系统采用的瑞萨(renesas)的rx231组件有32位微控制器，内置电容式触摸开关和检测模块，以及usb接口，运行速率为54mhz，将32位rxv2 cpu内核和改进的dsp/fpu相结合，实现了业界领先的高功效，甚至在低电流供电条件下，也能够执行高性能数字滤波、浮点运算等处理，可以说是专门的触摸屏管理控制单元。所述软件管理系统部分：包括单片机的软件管理和整个比赛的软件管理系统，单片机烧录有不同的棋规和棋盘及计时器的管理，整个比赛的软件管理系统，包括对全部各桌比赛的计时、记谱和传输数据的管理。2.根据权利要求1所述的实物棋盘棋子部分，其特征在棋盘采用触摸屏电容传感器和棋子底部贴合的耦合电容来采集行棋数据，同样的原理，也可以采用电阻式传感器和机械式传感器等技术，来加工棋盘和棋子实现行棋数据采集。3.根据权利要求1所述的单片机微控制单元(mcu)部分，是设置在棋盘内部，但不仅限于设置在内部，可以与棋盘分离单独设置等，还可以选用其他型号的mcu来完成棋盘棋子的数据处理。4.根据权利要求1所述软件管理系统部分，棋具终端和电脑管理系统的无线通信传输采用的zigbee无线通信方式，同样的原理，采用蓝牙和wifi等技术也都可以实现。5.系统通过设计实现，比赛中自动计时、自动记谱和实时传输比赛数据，替代了以往对弈双方手动记谱、手动按钟计时和无法实时传输比赛数据的局面。

技术总结本发明涉及一种自动记谱、自动计时和实时传输比赛数据的棋具及管理系统，涉及中国象棋、国际象棋、围棋和揭棋等领域。所述棋具在比赛时使用，可以自动记谱、自动计时和实时传输棋谱及比赛视频数据，电脑上的管理系统可以管理比赛及传输数据给直播平台。该棋具的棋盘由电容薄膜传感器组成，棋子底部贴有耦合电容，主板设置在棋盘内部，计时器带有摄像头单独设置通过无线通信连接棋盘，棋盘通过ZigBee通信方式与电脑管理系统传输比赛棋谱和数据。方式与电脑管理系统传输比赛棋谱和数据。方式与电脑管理系统传输比赛棋谱和数据。

技术研发人员：李俊鹏受保护的技术使用者：广西大数据投资有限公司技术研发日：2021.08.31技术公布日：2023/4/5