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一种多天线的棋子识别系统、棋盘及自动下棋机器人的制作方法

2022-04-16 20:52:19 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及无线射频识别技术领域,具体而言,涉及一种多天线的棋子识别系统、棋盘及自动下棋机器人。


背景技术:

2.通过电脑或手机等带屏设备进行人机下象棋、围棋、飞行棋、军棋等棋类对弈,已经十分普遍,相比传统下棋方式,通过屏幕对弈有着诸多优点。但通过屏幕下棋对弈在一定程度上缺少了通过棋盘棋子等实物对弈的乐趣,因此智能棋盘应运而生。棋盘上的棋子识别是智能棋盘需要解决重要问题,目前已知的识别方式有:视觉识别,通过摄像头拍摄棋盘图片,通过图像算法识别棋子种类和位置;通过霍尔传感器,感应棋盘每个行棋位置是否有带磁棋子;单读卡器识别,下棋过程中使用单一位置读卡器识别棋子,识别后再进行棋子操作;多读卡器识别,在棋盘上每个行棋位置都放置读卡器,下棋过程中随时读取棋盘面每个位置的棋子信息。
3.当前智能棋盘的识别方案思路各有优劣。
4.如专利cn110180164a公开了一种象棋机器人,视觉识别整个棋面,主要问题点在于需要在高处布置摄像头,加大了棋盘的空间占用,摄像头布置在低处会有棋面图像畸变较大,角度倾斜等对识别效果照成影响的问题, 同时影响对弈时的用户体验;在如太阳强光、阴影等情况下,不利于棋子识别。
5.市面已有的霍尔传感器感应带磁棋子的方案,仅能判断棋面各处是否有棋子,无法判断棋子的种类。
6.如专利cn107737448a,cn110152280a公开的单读卡器rfid识别方案,棋子在棋盘上位置只能通过机器记忆,人对棋子操作或其他棋面的棋子变动无法实时感知。
7.专利cn109675295a公开了一种多读卡器rfid识别棋子的方案,此方案能够实时识别每个行棋位置上棋子的变化,对弈过程中体验较好,但是棋面每个行棋位置下方都需要布置读卡器,采用此种方案的智能棋盘造价更高。


技术实现要素:

8.有鉴于此,本技术的目的在于提供一种多天线的棋子识别系统、棋盘及自动下棋机器人,能够实时识别每个行棋位置上棋子的变化,且采用的读卡芯片的数目较少。
9.本技术实施例提供的一种多天线的棋子识别系统,所述棋子识别系统包括:信号发射模块、多个棋子识别模块和主控模块;所述信号发射模块设置于棋子中;所述棋子识别模块包括一个读卡芯片、多个天线切换驱动电路和多个天线;每个天线驱动切换电路对应一个天线,用于控制所述天线与所述读卡芯片的连接状态,所述天线布设在行棋位置;
10.所述主控模块与每个棋子识别模块中的多个天线驱动切换电路分别连接,用于控制所述每个棋子识别模块中的每个天线切换驱动电路与对应的天线的连接状态,以控制该棋子识别模块中的读卡芯片在不同时刻依次和多个天线连接;
11.所述信号发射模块,用于在行棋位置处发射无线信号,所述无线信号中包括承载了所述信号发射模块的棋子的信息;
12.所述棋子识别模块,用于在承载了所述信号发射模块的棋子移动到该棋子识别模块的天线所在的行棋位置时,获取该信号发射模块发射的无线信号,并将所述无线信号发送给该棋子识别模块的读卡芯片;
13.每个棋子识别模块中的读卡芯片分别与该棋子识别模块中的每个天线以及主控模块电连接,用于在接收到每一个天线发送的无线信号后,将所述无线信号发送给所述主控模块;
14.所述主控模块,还用于接收每个棋子识别模块中读卡芯片发送的对应于不同天线的无线信号,根据无线信号包括的棋子信息对所述棋子进行识别。
15.在一些实施例中,所述的多天线的棋子识别系统中的所述天线切换驱动电路包括开关模块、滤波模块和阻抗匹配模块;
16.所述开关模块,用于控制所述每个棋子识别模块中的每个天线切换驱动电路与对应的天线的连接状态;
17.所述滤波模块,用于过滤输入至天线的电信号的谐波;
18.所述阻抗匹配模块,用于根据天线的参数配置所述天线切换驱动电路的阻抗。
19.在一些实施例中,所述的多天线的棋子识别系统中所述天线切换驱动电路的开关模块、滤波模块和阻抗匹配模块依次串接,以使开关模块位于滤波模块和阻抗匹配模块之前。
20.在一些实施例中,所述的多天线的棋子识别系统中的所述滤波模块包括滤波电感和滤波电容。
21.在一些实施例中,所述的多天线的棋子识别系统中的所述天线切换驱动电路的开关模块分别与主控模块以及该天线切换驱动电路对应的读卡芯片电连接;所述天线切换驱动电路的阻抗匹配模块与该天线切换驱动电路对应的天线电连接。
22.在一些实施例中,所述的多天线的棋子识别系统中的所述多个棋子识别模块与多个行棋区域一一对应,所述多个行棋区域是将需布设天线的全部行棋位置进行划分得到的,每个行棋区域中的行棋位置的数目位于预设区阈值区间,以及每个行棋区域中的形状满足预设条件,所述预设条件为所述行棋区域的中心区域到该行棋区域任一行棋位置的距离小于第一预设阈值。
23.在一些实施例中,所述的多天线的棋子识别系统中所述每个天线驱动切换电路对应一个天线,该天线驱动切换电路和该天线驱动切换电路对应的天线之间的布线距离小于第二预设阈值。
24.在一些实施例中,所述的多天线的棋子识别系统中的所述行棋区域对应的棋子识别模块的读卡芯片与该棋子识别模块中的天线之间的布线距离均小于第三预设阈值。
25.在一些实施例中,还提供一种棋盘,所述棋盘中包括所述棋子识别系统,以通过所述棋子识别系统识别棋盘的落子点上有无棋子,以及当棋盘上有棋子时,识别棋子的种类。
26.在一些实施例中,还提供一种自动下棋机器人,所述下棋机器人包括机械臂和所述棋盘,所述机械臂置于所述棋盘上,所述机械臂用于移动棋子。
27.本技术设置多个棋子识别模块,每个棋子识别模块识别一个行棋区域内的棋子的
信息,从而实时识别整个棋盘面板的棋面信息;每个棋子识别模块对应一个读卡芯片,也就是说一个读卡芯片分时读取多个行棋位置上的棋子的信息,从而在保证能够实时识别整个棋盘面板的棋面信息的前提下,大大减少读卡芯片的数量,以控制成本以及简化天线电路。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1示出了所述多天线的棋子识别系统的原理框图;
30.图2示出了所述的天线驱动切换电路的电路图;
31.图3示出了所述中国象棋的天线排布示意图;
32.图4示出了所述中国象棋的5个行棋区域中的棋子识别模块分组示意图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本技术中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本技术的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。
34.另外,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
35.需要说明的是,本技术实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
36.随着时代的发展,象棋、围棋、飞行棋、军棋等棋类对弈也发展出了新的形式,通过电脑或手机等带屏设备进行人机下象棋、围棋、飞行棋、军棋等棋类对弈,已经十分普遍。相比传统下棋方式,通过屏幕对弈可以随时下棋,对下棋地点的要求低,无需在现实中约下棋对手,具有诸多优点。
37.但通过屏幕下棋对弈在一定程度上缺少了通过棋盘棋子等实物对弈的乐趣,因此智能棋盘应运而生。
38.智能棋盘的基本原理是通过对弈的人类一方将棋子摆放在棋盘的行棋位置上,棋盘识别每个行棋位置上有无棋子,以及当行棋位置上有棋子时,该棋子的种类,从而在人类一方将棋子摆放在行棋位置时,能够及时的识别棋盘上的各个行棋位置处的棋子信息,所述棋子信息包括有无棋子以及当有棋子时棋子的种类,判断实时的棋局,从而根据内置的算法,计算出机器一方的下棋位置,并控制机械手抓取机器一方的对应棋子,将棋子摆放至计算出机器一方的下棋位置处,从而完成对弈。
39.因此,棋盘上的棋子识别是智能棋盘需要解决重要问题,目前已知的识别方式有些通过视觉识别,通过摄像头拍摄棋盘图片,通过图像算法识别棋子种类和位置,这种识别方式需要在高处布置摄像头,加大了棋盘的空间占用,摄像头布置在低处会有棋面图像畸变较大,角度倾斜等对识别效果照成影响的问题,同时影响对弈时的用户体验;在如太阳强光、阴影等情况下,不利于棋子识别。
40.现有的识别方式还有些通过霍尔传感器感应棋盘每个行棋位置是否有带磁棋子,这种识别方式仅能判断棋面各处是否有棋子,无法判断棋子的种类。
41.现有的识别方式还有些通过无线射频技术识别每个行棋位置是否有带电子标签的棋子,并识别棋子的电子标签的id,从而获取实时的棋局信息。这种识别方式有单读卡器识别和多读卡器识别。单读卡器识别下棋过程中使用单一位置读卡器识别棋子,识别后再进行棋子操作,由于读卡器在一个时刻只能识别一枚棋子,因此,棋子在棋盘上位置只能通过机器记忆,人对棋子操作或其他棋面的棋子变动无法实时感知,而且识别效率低。
42.多读卡器识别,在棋盘上每个行棋位置都放置读卡器,下棋过程中随时读取棋盘面每个位置的棋子信息,这种识别方式能够同时识棋盘上的所有行棋位置的棋子信息,获取实时的棋局,对弈效果好,但是,智能棋盘造价高,而且每个行棋位置处的读卡器芯片、天线都需要占据电路板覆盖该行棋位置的区域的平面空间,在棋面上每个行棋位置都需要识别棋子的需求下,此方案对读卡器芯片电路排布、走线以及天线1021的尺寸设计等都提出了较高的要求。
43.基于此,如图1所示,本技术提出一种多天线的棋子识别系统,所述棋子识别系统包括:信号发射模块101、多个棋子识别模块102和主控模块 103;所述信号发射模块101设置于棋子中;所述棋子识别模块102包括一个读卡芯片1023、多个天线驱动切换电路1022和多个天线1021;每个天线驱动切换电路1022对应一个天线1021,用于控制所述天线1021与所述读卡芯片1023的连接状态,所述天线1021布设在行棋位置;
44.所述主控模块103与每个棋子识别模块102中的多个天线驱动切换电路1022分别连接,用于控制所述每个棋子识别模块102中的每个天线驱动切换电路1022与对应的天线1021的连接状态,以控制该棋子识别模块102 中的读卡芯片1023在不同时刻依次和多个天线1021连接;
45.所述信号发射模块101,用于在行棋位置处发射无线信号,所述无线信号中包括承载了所述信号发射模块101的棋子的信息;
46.所述棋子识别模块102,用于在承载了所述信号发射模块101的棋子移动到该棋子识别模块102的天线1021所在的行棋位置时,获取该信号发射模块101发射的无线信号,并将所述无线信号发送给该棋子识别模块102 的读卡芯片1023;
47.每个棋子识别模块102中的读卡芯片1023分别与该棋子识别模块102 中的每个天线1021以及主控模块103电连接,用于在接收到每一个天线 1021发送的无线信号后,将所述无线信号发送给所述主控模块103;
48.所述主控模块103,还用于接收每个棋子识别模块102中读卡芯片1023 发送的对应于不同天线1021的无线信号,根据无线信号包括的棋子信息对所述棋子进行识别。
49.所述的信号发射模块101为rfid芯片,棋盘对应的一套棋子中,每种类型的棋子都有其对应的id。
50.所述多个棋子识别模块102与多个行棋区域一一对应,所述多个行棋区域是将需布设天线1021的全部行棋位置进行划分得到的,每个行棋区域中的行棋位置的数目位于预设区阈值区间,以及每个行棋区域中的形状满足预设条件,所述预设条件为所述行棋区域的中心区域到该行棋区域任一行棋位置的距离小于第一预设阈值。
51.具体的,在实际中,每个棋子识别模块102中的天线1021,既可以集成设置在pcb电路板上,所述pcb电路板与棋盘面板固定连接,棋盘面板上端面设置棋盘格子;也可以直接固定设置在非电磁屏蔽的棋盘面板上。则需布设天线1021的全部行棋位置既可以是pcb电路板上与棋盘面板上的行棋位置一一对应的行棋位置,也可以是非电磁屏蔽的棋盘面板上的行棋位置。
52.由于rfid芯片与天线1021电路设计中,应当尽量避免天线1021走线过长,否者容易引入干扰,以及出现信号衰减的情况,因此,每个行棋区域中的行棋位置的数目通常不宜过多,通常情况下,又因为每个行棋区域需要设置一个读卡芯片1023,为降低成本,因此,每个行棋区域中的行棋位置的数目不宜过少,需位于合理的行棋位置数目预设阈值区间中。若存在相对孤立的行棋位置,该相对孤立的行棋位置与任一其他行棋位置之间的距离都较远,则该行棋位置也可以单独对应一个行棋区域。
53.有些棋类的棋盘格子分布不均匀,相同数目的行棋位置所对应的平面区域的面积不同,因此,仅仅考虑每个行棋区域中的行棋位置的数目,仍会出现天线1021走线过长的情况,因此,每个行棋区域中的形状也需满足预设条件,所述预设条件为所述行棋区域的中心区域到该行棋区域任一行棋位置的距离小于第一预设阈值。
54.从行棋区域中的行棋位置的数量和行棋区域的形状两个方面综合考虑,使得每个棋子识别模块102对应的行棋区域相对而言是较为合理的,便于 rfid芯片与天线1021电路设计中,避免天线1021走线过长,降低干扰和信号衰减程度,从而增加读卡芯片1023对棋子承载的信号发射模块101所发射的无线信号的读取准确度,从而增加对棋子识别的准确度。
55.所述主控模块103可以采用单片机。
56.所述的多天线的棋子识别系统中所述每个天线驱动切换电路1022对应一个天线1021,该天线驱动切换电路1022和该天线驱动切换电路1022对应的天线1021之间的布线距离小于第二预设阈值。
57.所述的多天线的棋子识别系统,所述行棋区域对应的棋子识别模块102 的读卡芯片1023与该棋子识别模块102中的天线1021之间的布线距离均小于第三预设阈值。对上述布线距离的控制可以通过以下结构实现:每个行棋区域设置有一个驱动板,与该行棋区域对应的棋子识别模块102中的多个天线驱动切换电路1022设置于该驱动板上,且一个天线驱动切换电路 1022对应一个行棋位置处布设的天线1021,该行棋区域对应的棋子识别模块102中读卡芯片1023位于该行棋区域的中心区域处,所述的中心区域的边界到该行棋区域的中心点的距离在一定阈值范围内。
58.也就是说,设置驱动板,使驱动板在一定范围内覆盖行棋区域,从而使天线1021阵列和天线驱动切换电路1022阵列在板级是分离的,而非将天线1021和该天线1021的天线驱动切换电路1022设置在同一个平面内,使得天线1021阵列所在的平面区域无需布置天线驱动切换电路1022,最大化天线1021在棋盘面板的布置,从而最大化天线1021对行棋位置覆盖范围,从而保证天线1021对位于该行棋位置的信号发射模块101的无线信号的接收范围,
减少棋子在棋盘面板上的无效识别区域。
59.将行棋区域对应的棋子识别模块102的读卡芯片1023设置在驱动板上的中心区域处,使得该行棋区域的各个行棋位置布设的天线1021至读卡芯片1023的走线距离均在一定的阈值范围内,防止天线1021对应的天线1021 切换驱动电路走线过程,造成信号衰减,影响读卡芯片1023的识别精度。
60.所述信号发射模块101发射无线信号的具体过程如下:当主控模块103 控制棋子识别模块102中的某个天线驱动切换电路1022导通,使读卡芯片 1023和该天线驱动切换电路1022对应的天线1021连接时,读卡芯片1023 通过该天线驱动切换电路1022驱动该天线1021;当承载有无线信号发射模块101的棋子被摆放至该导通的天线驱动切换电路1022对应的行棋位置时,无线信号发射模块101与读卡芯片1023建立通信,发射无线信号,所述读卡芯片1023读取该无线信号,以及该无线信号发送给主控模块103。所述主控模块103根据该导通的天线驱动切换电路1022,确定该承载有无线信号发射模块101的棋子所在行棋位置的天线1021的编号,从而确定该棋子所在的行棋位置。
61.所述主控模块103接收位于棋盘面板上的棋子的id号以及每个棋子对应的天线1021的编号,所述棋子进行识别,从而获得整个棋盘面板的棋面信息。
62.本技术设置多个棋子识别模块102,每个棋子识别模块102识别一个行棋区域内的棋子的信息,从而实时识别整个棋盘面板的棋面信息;每个棋子识别模块102对应一个读卡芯片1023,也就是说一个读卡芯片1023分时读取多个行棋位置上的棋子的信息,从而在保证能够实时识别整个棋盘面板的棋面信息的前提下,大大减少读卡芯片1023的数量,以控制成本以及简化天线1021电路。
63.所述主控模块103,还用于将识别出的棋子信息远程发送至远程下棋装置中,以及接收所述远程下棋装置远程发送的棋子移动指令。
64.所述主控模块103将识别出的棋子信息远程发送至远程下棋装置中,远程下棋装置可以根据内置的算法确定其要移动的棋子的种类,以及将该棋子的行棋位置,并向主控模块103发送棋子移动指令,所述棋子移动指令包括棋子种类和行棋位置,主控模块103可以直接控制本地机器一方的机械手,将对应棋子摆放至对应的行棋位置。
65.所述主控模块103将识别出的棋子信息远程发送至远程下棋装置中,远程下棋装置可以接收外部输入的棋子移动指令,并向主控模块103发送该棋子移动指令,从而实现人与人的远程对弈。
66.所述主控模块103也可将识别出的棋子信息远程发送至本地下棋装置中,本地下棋装置可以根据内置的算法确定其要移动的棋子的种类,以及将该棋子的行棋位置,并向主控模块103发送棋子移动指令,所述棋子移动指令包括棋子种类和行棋位置,主控模块103可以直接控制本地机器一方的机械手,将对应棋子摆放至对应的行棋位置。
67.所述的多天线的棋子识别系统,所述天线驱动切换电路1022包括开关模块、滤波模块和阻抗匹配模块;
68.所述开关模块,用于控制所述每个棋子识别模块102中的每个天线驱动切换电路1022与对应的天线1021的连接状态;
69.所述滤波模块,用于过滤输入至天线1021的电信号的高频谐波;
70.所述阻抗匹配模块,用于根据天线1021的参数配置所述天线驱动切换电路1022的
阻抗。
71.所述天线驱动切换电路1022的开关模块、滤波模块和阻抗匹配模块依次串接,以使开关模块位于滤波模块和阻抗匹配模块之前。
72.所述滤波模块包括滤波电感和滤波电容,进行两级滤波。
73.本技术实施例中,所述天线1021切换驱动电路的开关模块分别与主控模块103以及该天线1021切换驱动电路对应的读卡芯片1023电连接;所述天线1021切换驱动电路的阻抗匹配模块与该天线1021切换驱动电路对应的天线1021电连接。
74.具体的,所述读卡芯片1023采用ms522芯片,所述天线驱动切换电路1022中的开关模块包括三个mos开关,所述滤波模块包括两个滤波电感和两个滤波电容,所述阻抗匹配模块包括四个匹配电容。
75.如图2所示,具体的,所述的天线驱动切换电路1022还包括第一电阻 r1、第一电容c1和第二电阻r2、第四电阻r4、第七电阻r7,所述天线驱动切换电路1022中的开关模块包括第一mos开关q1、第二mos开关 q2和第三mos开关q3,以及第三电阻r3、第五电阻r5和第六电阻r6;所述的滤波模块的两个滤波电感分别为第一电感l1和第二电感l2,两个滤波电容分别为第三电容c3和第五电容c5;所述的阻抗匹配模块的四个匹配电容分别为第二电容c2、第四电容c4、第六电容c6、第七电容c7;
76.读卡芯片1023的rx端依次通过第二电阻r2、第一电容c1、第一mos 开关q1连接天线1021的第一端,第一电容c1与第一mos开关q1电连接的一端通过第一电阻r1接地;
77.读卡芯片1023的tx1端串接第二mos开关q2,第二mos开关q2 连接第一电感l1的第一端,ms522芯片的tx2端串接第三mos开关q3,第三mos开关q3连接第二电感l2的第一端,第一电感l1的第一端依次通过第四电阻r4和第七电阻r7连接第二电感l2的第一端;第一电感l1 的第二端连接第三电容c3的第一端,第三电容c3的第二端连接第五电容 c5的第一端,第五电容c5的第二端连接第二电感l2的第二端,第一电感 l1的第二端连接第二电容c2的第一端,第二电容c2的第二端连接天线 1021的第一端;第二电感l2的第二端连接第七电容c7的第一端,第七电容c7的第二端连接天线1021的第二端,第二电感l2的第二端连接第四电容c4的第一端,第四电容c4的第二端连接第六电容c6的第一端,第六电容c6的第二端连接第七电容c7的第二端;
78.第一mos开关q1通过第三电阻r3连接主控模块103、第二mos开关q2通过第五电阻r5连接主控模块103,第三mos开关q3通过第六电阻r6连接主控模块103。
79.主控模块103控制连接第一mos开关q1、第二mos开关q2和第三 mos开关q3的切换使能信号引脚的电平,引脚输出的切换使能信号电平为低时,天线驱动切换电路1022断开读卡芯片1023的tx1/tx2/rx引脚,电平为高时天线驱动切换电路1022接入读卡芯片1023,读卡芯片1023输出的驱动电流,经由tx1端、tx2端,经由第一电感l1和第二电感l2、第三电容c3和第五电容c5对谐波成分进行过滤,再经过第二电容c2、第四电容c4、第六电容c6和第七电容c7对阻抗进行最佳匹配,阻抗匹配取决于天线1021参数和pcb电路板的整体布局及整机结构,其中,天线1021 参数起决定作用。
80.本技术实施例中的开关模块具体采用三个mos开关,而非模拟开关芯片,是因为模拟开关芯片有100-300欧姆的导通电阻,导致进过模拟开关芯片后驱动电流大大减小,驱动力减弱,会导致可驱动的线圈数变少,也就是一个棋子识别模块102中的线圈数目会变少,
整个棋盘需要划分为更多个棋子识别模块102,需要更多的读卡芯片1023,不利于控制成本。
81.而使用mos开关,导通电阻为毫欧姆级别,对驱动电流的减弱这一影响大大减小,使单个读卡芯片1023可驱动的天线1021路数多,有利于控制成本,同时因为驱动能力强,相对而言天线1021走线可以更远一些,两相结合使得整个棋盘划分的行棋区域面积大,单个行棋区域中的行棋位置数量多,读卡芯片1023接收到的无线信号更加准确,读卡芯片1023对行棋位置上的棋子的识别更加准确。
82.在实际操作中,开关模块的位置设置有多种选择,若将开关模块的位置设置在天线1021的第一端和第二端,也能实现通过控制mos开关的通断控制天线1021与读卡芯片1023导通或断开这两个连接状态进行切换的功能,能够节约一些阻容件,但是此处的驱动电流经过了前面的阻容,电流驱动能力已经很弱,加之mos开关也是有电阻的,c1 c2是pf级别的电容,开关本身也有pf级别的电容,因此,将开关模块设置在此处会对电路特性产生影响,驱动的天线1021数大大减少,经过测试,这种设置方式最多驱动3个天线1021,无法满足智能棋盘的需求。
83.因此,将开关模块设置在滤波模块和阻抗匹配模块,以使读卡芯片1023 的驱动电流能够驱动更多的天线1021。
84.本技术实施例所述的多天线的棋子识别系统,所述主控模块103控制所述每个棋子识别模块102中的每个天线驱动切换电路1022与对应的天线 1021的连接状态,包括:
85.所述主控模块103在一个时刻控制所述多个棋子识别模块102中的一个天线驱动切换电路1022与对应的天线1021的连接状态,以控制每个棋子识别模块102中的读卡芯片1023在一个时刻和一个天线1021连接。
86.同一时刻,一个棋子识别模块102中,只有一个天线驱动切换电路1022 导通,使该棋子识别模块102中的一个天线1021接入读卡芯片1023。但是多个棋子识别模块102中的读卡芯片1023,可以在同一时刻分别连接各自对应的天线1021,以提高对整个棋盘盘面的天线1021轮番读取的效率。
87.所述主控模块103在一个时刻控制所述多个棋子识别模块102中的一个天线驱动切换电路1022与对应的天线1021的连接状态,既可以同时控制全部的棋子识别模块102,也可以控制一部分的棋子识别模块102。
88.在本技术所述的实施例中,具体的,所述主控模块103控制所述每个棋子识别模块102中的每个天线驱动切换电路1022与对应的天线1021的连接状态,包括:
89.将所述多个棋子识别模块102划分为若干组;
90.所述主控模块103按照预设的控制顺序,在一个时刻控制一组棋子识别模块102中每个棋子识别模块102的单个天线驱动切换电路1022与对应的天线1021的连接状态,以在不同组棋子识别模块102中的天线1021在不同时刻与对应读卡芯片1023连接;一组棋子识别模块102中各个棋子识别模块102对应的行棋区域之间的距离大于第三预设阈值,从而使得不同的棋子识别模块102中被同时驱动的天线1021之间的距离大于第三预设阈值,从而防止同时被驱动的天线1021之间因距离太近而互相干扰,影响读卡芯片1023读取棋子中的无线信号模块发射的无线信号的准确度。
91.以下以中国象棋为例,具体的说明本技术所述的实施例。
92.如图3所示,中国象棋的棋盘90个行棋位置,需要布置90个天线1021,共10行*9列。将90个行棋位置划分为5个行棋区域,每个行棋区域为2 行*9列,18个行棋位置,每个行棋区域设置一个棋子识别模块102;将棋子识别模块102中的18个天线1021一一布设到18个行棋位置中,棋子识别模块102中的驱动板中的18个天线驱动切换电路1022分别对应这18个天线1021。
93.如图4所示,将5个行棋区域中的棋子识别模块102分别标记为棋子识别模块102a、棋子识别模块102b、棋子识别模块102c、棋子识别模块102d、棋子识别模块102e,每个棋子识别模块102中的天线1021分别按照1-18进行编号。
94.将5个行棋区域中的棋子识别模块102a、棋子识别模块102b、棋子识别模块102c、棋子识别模块102d、棋子识别模块102e划分为两组,棋子识别模块102a、棋子识别模块102c、棋子识别模块102e为一组,棋子识别模块102b、棋子识别模块102d为一组。
95.主控模块103按照以下预设的控制顺序,控制5个行棋区域中的棋子识别模块102轮番读取棋面上的全部的棋子信息:第一次(天线1021a1、 c1、e1同时接入对应的读卡芯片1023)、第二次(天线1021b1、d1同时接入对应的读卡芯片1023)、第三次(天线1021a2、c2、e2同时接入对应的读卡芯片1023)、第四次(天线1021b2、d2同时接入对应的读卡芯片1023)
……
(天线1021a18、c18、e18同时接入对应的读卡芯片 1023)、(天线1021b18、d18同时接入对应的读卡芯片1023),完成对棋面上的全部的棋子信息的依次扫描。
96.将5个行棋区域中的棋子识别模块102与主控模块103的电路连接关系为:棋子识别模块102a中的读卡芯片1023a、棋子识别模块102b中的读卡芯片1023b、棋子识别模块102c中的读卡芯片1023c、棋子识别模块 102d中的读卡芯片1023d、棋子识别模块102e中的读卡芯片1023e分别连接主控模块103;主控模块103与棋子识别模块102a的连接关系为:主控模块103输出切换控制信号a1、切换控制信号a2、
……
切换控制信号 a18至天线驱动切换电路1022a1、天线驱动切换电路1022a2、
……
天线驱动切换电路1022a18,天线驱动切换电路1022a1、天线驱动切换电路 1022a2、
……
天线驱动切换电路1022a18分别对应连接天线1021a1、天线1021a2、
……
天线1021a18。主控模块103与棋子识别模块102b、棋子识别模块102c、棋子识别模块102d、棋子识别模块102e的连接关系与棋子识别模块102a相同,不再一一赘述。
97.本技术实施例还提供一种棋盘,所述棋盘中包括所述棋子识别系统,以通过所述棋子识别系统识别棋盘的落子点上有无棋子,以及当棋盘上有棋子时,识别棋子的种类。
98.本技术实施例还一种自动下棋机器人,所述下棋机器人包括机械臂和所述的棋盘,所述机械臂置于所述棋盘上,所述机械臂用于移动棋子。
99.所述机械臂移动棋子,可以包括以下步骤:所述棋盘中的棋子识别系统将所识别的棋子信息发送给上位机,所述上位机负责算法控制,当所述上位机接收到所述棋子信息时,计算棋面信息,并向机械臂的控制系统发送控制指令,所述机械臂在其本身的控制系统的控制下移动棋子。
100.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考方法实施例中的对应过程,本技术中不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功
能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
101.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
102.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
103.以上仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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