[go: up one dir, main page]

RU2640171C1 - Electronic chess board and method of its operation - Google Patents

Electronic chess board and method of its operation Download PDF

Info

Publication number
RU2640171C1
RU2640171C1 RU2017109592A RU2017109592A RU2640171C1 RU 2640171 C1 RU2640171 C1 RU 2640171C1 RU 2017109592 A RU2017109592 A RU 2017109592A RU 2017109592 A RU2017109592 A RU 2017109592A RU 2640171 C1 RU2640171 C1 RU 2640171C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chess
coils
communication unit
receiving
external computer
Prior art date
Application number
RU2017109592A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Александрович Дудченко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Меркурий-ИТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Меркурий-ИТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Меркурий-ИТ"
Priority to RU2017109592A priority Critical patent/RU2640171C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2640171C1 publication Critical patent/RU2640171C1/en
Priority to PCT/RU2018/050032 priority patent/WO2018174754A1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F3/00Board games; Raffle games
    • A63F3/02Chess; Similar board games
    • A63F3/022Recording or reproducing chess games
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20Input arrangements for video game devices
    • A63F13/21Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types
    • A63F13/214Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types for locating contacts on a surface, e.g. floor mats or touch pads
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F3/00Board games; Raffle games
    • A63F3/02Chess; Similar board games

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

FIELD: games.SUBSTANCE: electronic chess board consists of a chess board, a transmission coil distributed throughout the playing field which has an electromagnetic coupling with receiving coils located under each of the playing fields of the chess board connected to multichannel analogue switch and then to the amplifying stage, an amplitude detector, a generator, an analogue-digital converter and microcomputer having a two-way communication with a communication unit with external computer. Inside each chess piece there is an oscillatory circuit on a ferrite core. The chess board communication unit can be wired, and communication with external computer can be carried out using a communication link. The communication unit can also wire communicating with external computer using a radio access channel of multiple access. The method of electronic chess board operation is characterized by that the transmitting coil emits electromagnetic oscillations of one of the frequencies, the total number of which is determined by the number of types of game pieces. The receiving coils that are a part of oscillating circuit also generate vibrations, the receiving coils are connected to a multi-channel analogue switch controlled by a microcomputer program, the commutator operates in such a way that only one of receiving coils is connected to amplitude detector input at each moment of time, the remaining receiver coils are short circuited. The resonant frequencies of the circuits arranged in the chess pieces and the scanning frequencies emitted by the transmitting coil are selected in so that in the field of receiving coil of the corresponding oscillatory circuit of the piece containing said oscillating circuit, an induction balance occurs resulting in sharp reduction of oscillations amplitude in the receiving coil; at the output of amplitude detector, the signal represents a level of constant voltage and is converted into digital form in analogue-digital converter, then signal is sent to microcomputer, where the field state is determined: type or absence of the chess piece on the given field corresponding to the receiving coil connected at the given moment. The signal parameters are analyzed, the procedure is repeated for each of the receiving coils at each frequency, after recognition of all the coils, information on status of fields is transmitted to the communication unit and then to the external computer. The total number of frequencies of electromagnetic oscillations emitted by the transmitting coil can be twelve.EFFECT: increased reliability when determining position of chess pieces, especially such pieces that are on the edges or boundaries of the playing fields, increased speed for determining the position of chess pieces and reduced technical delay and, thereby improved the quality of chess play, especially blitz tournaments.6 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к устройствам для демонстрации шахматной игры и способам их работы и может быть использована для целей обучения искусству шахматной игры, например, путем анализа учеником совместно с преподавателем записанной шахматной партии; проведения шахматных партий между удаленными шахматистами посредством сети интернет (позволяет шахматисту не отвлекаться на работу с компьютером). Устройство также позволяет проводить трансляцию шахматных турниров посредством сети интернет, вести репортажи в режиме реального времени, удовлетворяя потребности сколь угодно многочисленной аудитории.The invention relates to devices for demonstrating a chess game and methods for their operation and can be used for the purpose of teaching the art of a chess game, for example, by analyzing by a student, together with a teacher, a recorded chess game; conducting chess games between remote chess players via the Internet (allows the chess player not to be distracted by working with a computer). The device also allows you to broadcast chess tournaments via the Internet, to conduct live reporting, meeting the needs of an arbitrarily large audience.

Уровень техникиState of the art

Известно периферийное устройство для проведения шахматной игры с подключением к компьютеру (патент РФ на изобретение №2391127, кл. МПК A63F3/02, опубл. 10.06.2010), которое содержит шахматную доску, включающую корпус с шахматными клетками на игровой поверхности, на корпусе закреплена выходная часть USB-разъема, соединенная с USB-кабелем, в корпусе под каждой клеткой игровой поверхности размещен соответствующий датчик регистрации установки шахматной фигуры на шахматную клетку, соединенный через соответствующий преобразователь сигнала с выходной частью USB-разъема, в корпусе расположены контакты для источника постоянного напряжения, каждый преобразователь сигнала представляет собой генератор импульсов. Для проведения партии на доске выставляются шахматные фигуры соперников (игрока-человека и компьютера). Под соответствующими шахматными клетками игровой поверхности замыкаются контакты соответствующих датчиков регистрации установки фигуры на шахматную клетку. Соответствующие выводы генераторов импульсов срабатывают и импульсы с разными значениями частот с сигнальных выводов генераторов импульсов поступают на выводы выходной части USB-разъема периферийного устройства. С выхода периферийного устройства импульсный сигнал поступает в системный блок, где под управлением введенного ранее в него драйвера периферийного устройства преобразует импульсный сигнал в игровую информацию. В памяти системного блока компьютера запоминается, а на экране монитора отображается диспозиция начальной стадии шахматной игры. С каждым ходом игроков срабатывают разные генераторы импульсов, передающие свои сигналы в системный блок компьютера. Под действием поступающих сигналов срабатывает сначала драйвер, который снимает и передает текущую игровую информацию для шахматной программы, установленной в системном блоке компьютера. Она фиксирует перемещение конкретной шахматной фигуры. Эту операцию позволяют сделать датчики, первый из которых регистрирует факт начала перемещения фигуры, а второй регистрирует факт окончания ее перемещения. Эти данные запоминаются в памяти системного блока компьютера и отображаются на его мониторе.A peripheral device for conducting a chess game with a computer connection is known (RF patent for the invention No. 2391127, class IPC A63F3 / 02, publ. 06/10/2010), which contains a chessboard including a case with chess cells on the playing surface, fixed to the case the output part of the USB connector connected to the USB cable, in the housing under each cell of the playing surface there is a corresponding sensor for registering the installation of a chess piece on a chess cell, connected through the corresponding signal converter to the output part USB connector, in the case there are contacts for a constant voltage source, each signal converter is a pulse generator. To conduct a game, chess pieces of rivals (a human player and a computer) are put on the board. Under the corresponding chess cells of the playing surface, the contacts of the corresponding sensors for registering the installation of a piece on a chess cell are closed. The corresponding outputs of the pulse generators are triggered and pulses with different frequency values from the signal outputs of the pulse generators are fed to the outputs of the output part of the USB connector of the peripheral device. From the output of the peripheral device, the pulse signal enters the system unit, where, under the control of the driver of the peripheral device introduced earlier, it converts the pulse signal into game information. The memory of the computer system unit is stored, and the disposition of the initial stage of a chess game is displayed on the monitor screen. With each move of the players, different pulse generators are triggered, transmitting their signals to the computer system unit. Under the influence of incoming signals, the driver is first triggered, which removes and transmits the current game information for the chess program installed in the computer system unit. It captures the movement of a specific chess piece. This operation can be done by sensors, the first of which registers the fact of the beginning of movement of the figure, and the second registers the fact of the end of its movement. These data are stored in the memory of the computer system unit and displayed on its monitor.

Известно периферийное устройство для проведения настольной игры с подключением к компьютеру (патент РФ на изобретение №2594553, кл. МПК A63F3/02, опубл. 20.08.2016), которое содержит игровую доску с как минимум одной игровой поверхностью, разбитой на отдельные клетки, и игровые фигуры, оснащенные метками, содержащими уникальный идентификатор или цифровой код, записанный в соответствующих ячейках памяти метки. В корпусе игровой доски размещена одна или несколько печатных плат, на которой расположены антенны так, что они распределены под каждой клеткой, микроконтроллер, соединенный со специализированной микросхемой опроса меток, элемент питания, модуль беспроводной связи с компьютером или сервером, а на корпусе закреплена панель с индикаторами работы и разъемами для подключения зарядного устройства, съемных накопителей информации, компьютера, планшета, смартфона, шахматных часов или других регистраторов и кнопка включения устройства. Устройство работает следующим образом: перед проведением игры шахматную доску подключают к питанию, при этом активируется соединение с персональным компьютером. Расставляют фигуры для игры в шахматы с установленными в них метками (транспондерами RFID). Встроенный микроконтроллер, проведя сканирование игровой поверхности, формирует пакет информации о расположении фигур на доске, осуществляет их идентификацию. Если это начальная позиция игры, то микроконтроллер отправляет на компьютер сигнал о готовности к игре; в том случае, если игра продолжается, то сигнал о готовности к игре формируется после выполнения сравнения текущего состояния игровой ситуации и сохраненной копии протокола игры. Микроконтроллер постоянно сканирует игровую поверхность и определяет изменение положения фигур путем сравнения полученной информации с ранее сохраненным в памяти положением фигур. Изменение положения фигур на игровой поверхности, подтверждаемое сигналом фиксации сделанного хода с шахматных часов, записывается в протокол игры в памяти микроконтроллера как очередной ход с фиксацией времени его выполнения, новая запись в протоколе передается на компьютер или сервер в виде информационного пакета по соответствующему протоколу передачи данных. Полученная компьютером или сервером информация обрабатывается в соответствии с заданным алгоритмом. При этом ходы запоминаются в памяти компьютера или сервера, а на экране монитора отображается текущая стадия шахматной игры, выводится протокол игры и текущее время. A peripheral device for playing a board game with a connection to a computer is known (RF patent for the invention No. 2594553, class IPC A63F3 / 02, publ. 08.20.2016), which contains a game board with at least one playing surface, divided into separate cells, and game pieces equipped with tags containing a unique identifier or digital code recorded in the corresponding memory cells of the tag. In the case of the game board there is one or several printed circuit boards on which the antennas are located so that they are distributed under each cell, a microcontroller connected to a specialized chip for interrogating tags, a battery, a wireless module with a computer or server, and a panel with operation indicators and connectors for connecting a charger, removable storage devices, computer, tablet, smartphone, chess clocks or other recorders and a device power button. The device works as follows: before playing the game, the chessboard is connected to power, and the connection to the personal computer is activated. They arrange pieces for playing chess with the tags installed in them (RFID transponders). The built-in microcontroller, having scanned the playing surface, forms a packet of information about the location of the pieces on the board, and carries out their identification. If this is the initial position of the game, then the microcontroller sends a signal to the computer about the readiness for the game; in the event that the game continues, a signal of readiness for the game is generated after comparing the current state of the game situation and a saved copy of the game protocol. The microcontroller constantly scans the playing surface and determines the change in the position of the figures by comparing the information received with the position of the figures previously stored in memory. The change in the position of the pieces on the playing surface, confirmed by the signal of fixing the move made from the chess clock, is recorded in the game protocol in the memory of the microcontroller as the next move with the time recording of it, the new record in the protocol is transmitted to the computer or server as an information packet using the corresponding data transfer protocol . The information received by a computer or server is processed in accordance with a given algorithm. In this case, the moves are stored in the memory of the computer or server, and the current stage of the chess game is displayed on the monitor screen, the game protocol and the current time are displayed.

Недостатками представленных выше устройств и способов их работы являются:The disadvantages of the above devices and methods of their operation are:

- относительно невысокая достоверность определения положения шахматных фигур вследствие взаимовлияния множества колебательных систем, ограниченных небольшим пространством шахматной доски;- relatively low reliability of determining the position of chess pieces due to the mutual influence of many oscillatory systems, limited by a small space of a chessboard;

- относительно невысокая скорость определения фигур, особенно при блиц-шахматах, что значительно ухудшает качество трансляции за счет высокой технической задержки.- a relatively low speed of determining the figures, especially with blitz chess, which significantly impairs the quality of the broadcast due to the high technical delay.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство для обнаружения игровых фигур на доске (патент US6168158, кл. МПК A63F3/02; A63F9/34, опубл. 02.01.2001), содержащее игровое шахматное поле, разделенное на квадраты, и шахматные фигуры, средство обнаружения возможного присутствия и типа шахматной фигуры на каждом квадрате, средство для генерации соответствующих сигналов обнаружения, которые включает в себя: резонансные катушки, расположенные в шахматных фигурах, и катушки удлиненной передачи и приема, расположенные под игровым полем, управляющее устройство и устройство обработки (компьютер). В основе принципа работы устройства стоит усилитель, в цепи положительной обратной связи которого стоит колебательная система, состоящая из приёмной и передающей катушек. При появлении в зоне данной колебательной системы, колебательного контура, (находящегося в фигурах) возникает условие возбуждения, возникают автоколебаия на частоте, соответствующей параметрам колебательного контура, находящегося в фигуре. Анализируя данные процессы, можно сделать вывод о наличии, типе или отсутствии фигуры в рассматриваемой системе.The closest analogue (prototype) is a device for detecting game pieces on a board (patent US6168158, class IPC A63F3 / 02; A63F9 / 34, publ. 02.01.2001), containing a chess board divided into squares, and chess pieces, means detecting the possible presence and type of chess piece on each square, means for generating corresponding detection signals, which include: resonant coils located in the chess pieces, and elongated transmission and reception coils located under the playing field, controlling troystvo and processing device (computer). The principle of the device’s operation is based on an amplifier, in the positive feedback circuit of which there is an oscillatory system consisting of receiving and transmitting coils. When an oscillatory circuit (located in the figures) appears in the zone of this oscillatory system (in the figures), an excitation condition occurs, self-oscillation occurs at a frequency corresponding to the parameters of the oscillatory circuit in the figure. Analyzing these processes, we can conclude about the presence, type, or absence of a figure in the system under consideration.

К недостаткам данного изобретения относятся следующие.The disadvantages of this invention include the following.

1. Невысокая скорость определения и передачи в ЭВМ и сеть интернет информации о состоянии игровых полей, зависимость времени сканирования поля от числа одновременно подключенных к линии связи устройств.1. The low speed of detection and transmission to computers and the Internet of information about the state of the playing fields, the dependence of the scanning time of the field on the number of devices simultaneously connected to the communication line.

2. Необходимость оставлять широкую полосу по периметру игрового шахматного поля, что увеличивает габаритные показатели и, соответственно, массу устройства. 2. The need to leave a wide strip around the perimeter of the playing chess field, which increases the overall performance and, accordingly, the mass of the device.

3. Более низкая достоверность определения фигур на полях, при определённых комбинациях возникают ошибочные определения на пустых полях. 3. Lower reliability of the definition of figures in the fields, with certain combinations, erroneous definitions arise in empty fields.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка устройства демонстрации шахматной игры, позволяющего вести качественную трансляцию шахматной игры, особенно блиц-шахмат.The task to which the invention is directed is the development of a device for demonstrating a chess game, which allows for high-quality broadcasting of a chess game, especially blitz chess.

Технический результат – повышение достоверности определения положения шахматных фигур, особенно фигур, находящихся на краях или границах игровых полей, за счет значительного снижения паразитных взаимных влияний колебательных систем, а также применения алгоритмов обработки принятых сигналов, а также повышение скорости определения положения шахматных фигур и уменьшение технической задержки и, как следствие, повышение качества трансляции шахматной игры, особенно блиц-шахмат. The technical result is an increase in the reliability of determining the position of chess pieces, especially pieces located at the edges or boundaries of the playing fields, due to a significant reduction in spurious mutual influences of oscillatory systems, as well as the use of processing algorithms for received signals, as well as an increase in the speed of determining the position of chess pieces and a decrease in technical delays and, as a result, improving the quality of broadcasting a chess game, especially blitz chess.

Указанный технический результат достигается тем, что электронная шахматная доска состоит из доски для игры в шахматы, по всему игровому полю которой распределена передающая катушка, которая имеет электромагнитную связь с приемными катушками, расположенными под каждым из игровых полей шахматной доски, соединенными с многоканальным аналоговым коммутатором, и далее с усилительным каскадом, амплитудным детектором, генератором, аналого-цифровым преобразователем и микроЭВМ, имеющей двустороннюю связь с блоком связи с внешней ЭВМ, причем внутри каждой шахматной фигуры расположен колебательный контур на ферритовом сердечнике.The specified technical result is achieved in that the electronic chessboard consists of a chessboard, a transmitting coil is distributed throughout the playing field, which has electromagnetic coupling with receiving coils located under each of the playing fields of the chessboard connected to a multi-channel analog switch, and further with an amplifier stage, an amplitude detector, a generator, an analog-to-digital converter, and a microcomputer having two-way communication with a communication unit with an external computer, and In the morning of each chess piece, an oscillating circuit is located on the ferrite core.

Блок связи шахматной доски может быть выполнен проводным и связь с внешней ЭВМ может быть осуществлена с помощью линии связи.The communication block of a chessboard can be made wired and communication with an external computer can be carried out using a communication line.

Блок связи также может быть выполнен беспроводным, который осуществляет связь со внешней ЭВМ с помощью радиоканала множественного доступа.The communication unit can also be made wireless, which communicates with an external computer using a multiple access radio channel.

Указанный технический результат также достигается тем, что способ работы электронной шахматной доски заключается в том, что передающая катушка излучает электромагнитные колебания одной из частот, общее количество которых определяется по числу типов игровых фигур, при этом в приемных катушках, являющихся частью колебательного контура, также возникают колебания, приемные катушки подключены к многоканальному аналоговому коммутатору, управляемому программой микроЭВМ, коммутатор работает таким образом, что в каждый момент времени к входу амплитудного детектора подключена только одна из приемных катушек, остальные приемные катушки замыкаются накоротко, причем резонансные частоты контуров, расположенных в шахматных фигурах, и частоты сканирования, излучаемые передающей катушкой, подобраны таким образом, что при наличии в поле приемной катушки соответствующего колебательного контура фигуры, содержащей указанный колебательный контур, наступает индукционный баланс, что приводит к резкому снижению амплитуды колебаний в приемной катушке; на выходе амплитудного детектора сигнал представляет собой уровень постоянного напряжения и преобразуется в цифровой вид в аналого-цифровом преобразователе, далее сигнал поступает на микроЭВМ, где определяется состояние поля - тип или отсутствие фигуры на данном поле, соответствующего приемной катушке, подключенной в данный момент времени, при этом анализируются параметры сигнала, процедура повторяется для каждой из приемных катушек на каждой частоте, после распознавания всех катушек информация о состоянии полей передаётся в блок связи и далее во внешнюю ЭВМ.The specified technical result is also achieved by the fact that the method of operation of an electronic chessboard consists in the fact that the transmitting coil emits electromagnetic waves of one of the frequencies, the total number of which is determined by the number of types of game pieces, while in the receiving coils that are part of the oscillating circuit, oscillations, receiving coils are connected to a multichannel analog switch controlled by the microcomputer program, the switch works in such a way that at every moment of time to the input only one of the receiving coils is connected to the amplitude detector, the remaining receiving coils are short-circuited, and the resonant frequencies of the circuits located in the chess pieces and the scanning frequencies emitted by the transmitting coil are selected so that if there is a corresponding oscillatory circuit in the receiving coil field containing the specified oscillatory circuit, there is an induction balance, which leads to a sharp decrease in the amplitude of the oscillations in the receiving coil; at the output of the amplitude detector, the signal is a constant voltage level and is converted into a digital form in an analog-to-digital converter, then the signal is sent to a microcomputer, where the state of the field is determined - the type or absence of a figure on this field corresponding to the receiving coil connected at a given time, in this case, the signal parameters are analyzed, the procedure is repeated for each of the receiving coils at each frequency, after the recognition of all coils, information about the state of the fields is transmitted to the communication unit zi and further to the external computer.

Общее количество частот электромагнитных колебаний, излучаемых передающей катушкой, может составлять двенадцать.The total number of frequencies of electromagnetic waves emitted by the transmitting coil may be twelve.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 представлена форма и взаимное расположение катушек, приемных и передающих колебательных систем на игровом поле шахматной доски.In FIG. 1 shows the shape and relative position of the coils, receiving and transmitting oscillatory systems on the playing field of a chessboard.

На фиг. 2 представлена функциональная схема, поясняющая принцип работы устройства.In FIG. 2 is a functional diagram explaining the principle of operation of the device.

На фигурах приняты следующие обозначения: 1 – передающая катушка, 2 – приемная катушка: 2-1…2-64 – приемные катушки соответствующего игрового поля шахматной доски, 3 – многоканальный аналоговый коммутатор, 4 – усилительный каскад, 5 – амплитудный детектор, 6 – генератор, 7 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 8 – микроЭВМ, 9 – блок проводной связи, 9-2 – блок беспроводной связи с внешней ЭВМ, 10 – линия связи с внешней ЭВМ, М – электромагнитная связь.The following notation is used in the figures: 1 - transmitting coil, 2 - receiving coil: 2-1 ... 2-64 - receiving coils of the corresponding chessboard playing field, 3 - multichannel analog switch, 4 - amplifier stage, 5 - amplitude detector, 6 - generator, 7 - analog-to-digital converter (ADC), 8 - microcomputer, 9 - wired communication unit, 9-2 - wireless communication unit with an external computer, 10 - communication line with an external computer, M - electromagnetic communication.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Изобретение представляет собой электронное устройство, состоящее из доски для игры в шахматы (в дальнейшем доска). По всему игровому полю доски распределена передающая катушка 1, которая имеет электромагнитную связь с приемными катушками 2-1…2-64, расположенными под каждым из 64 игровых полей шахматной доски, соединенными с многоканальным аналоговым коммутатором 3, и далее с усилительным каскадом 4, амплитудным детектором 5, генератором 6, аналого-цифровым преобразователем 7 и микроЭВМ 8, имеющей двустороннюю связь с блоком связи с внешней ЭВМ.The invention is an electronic device consisting of a chessboard (hereinafter referred to as a chessboard). A transmitting coil 1 is distributed throughout the board’s playing field, which is electromagnetically coupled to receiving coils 2-1 ... 2-64 located under each of the 64 chessboard playing fields, connected to a multi-channel analog switch 3, and then to an amplification stage 4, amplitude detector 5, generator 6, analog-to-digital converter 7, and microcomputer 8 having two-way communication with a communication unit with an external computer.

Блок связи может быть выполнен проводным 9, в этом случае связь с внешней ЭВМ осуществляется с помощью линии связи 10. В случае использования беспроводного блока связи 9-2 информация во внешнюю ЭВМ передается посредством, например, радиоканала множественного доступа.The communication unit can be wired 9, in this case, communication with the external computer is carried out using the communication line 10. In the case of using a wireless communication unit 9-2, information is transmitted to the external computer via, for example, a multiple access radio channel.

Для выполнения устройством своей функции внутри каждой шахматной фигуры должен быть расположен колебательный контур на ферритовом сердечнике.For the device to perform its function inside each chess piece, an oscillatory circuit on the ferrite core must be located.

Доска подключается к внешней ЭВМ посредством цифрового порта (через блок проводной связи 9 и линию связи 10) или беспроводного соединения (через блок беспроводной связи 9-2) и позволяет передавать в ЭВМ комбинацию постановки фигур на шахматном поле для дальнейшей ее обработки и анализа, что позволяет записывать, анализировать и транслировать в сеть интернет в режиме реального времени (во время реальной игры) шахматную партию.The board is connected to an external computer via a digital port (via a wired communication unit 9 and a communication line 10) or wireless connection (through a wireless communication unit 9-2) and allows you to transfer to the computer a combination of staging on a chessboard for further processing and analysis, which allows you to record, analyze and broadcast on the Internet in real time (during a real game) a chess game.

Электронная шахматная доска работает следующим образом.Electronic chessboard works as follows.

Представленное изобретение работает по принципу индукционного баланса.The presented invention operates on the principle of induction balance.

На фиг. 2 показана функциональная схема, поясняющая принцип работы устройства. Передающая катушка 1 распределена по всему игровому полю (см. фиг.1), излучает электромагнитные колебания, амплитуда и частота которых задана программой микроЭВМ 8, управление амплитудой осуществляется посредством усилительного каскада 4 и микроЭВМ 8, частота задаётся генератором 6, также управляемым микроЭВМ 8. Катушка 1 имеет электромагнитную связь М с приемными катушками 2-1…2-64, расположенными под каждым из 64 игровых полей. Внутри каждой шахматной фигуры расположен колебательный контур на ферритовом сердечнике.In FIG. 2 shows a functional diagram explaining the principle of operation of the device. The transmitting coil 1 is distributed throughout the playing field (see Fig. 1), emits electromagnetic waves, the amplitude and frequency of which are set by the microcomputer 8 program, the amplitude is controlled by the amplification stage 4 and the microcomputer 8, the frequency is set by the generator 6, also controlled by the microcomputer 8. Coil 1 has an electromagnetic coupling M with receiving coils 2-1 ... 2-64 located under each of 64 playing fields. Inside each chess piece is an oscillatory circuit on a ferrite core.

Определение наличия или отсутствия, а также типа фигур на игровых полях осуществляется следующим образом: передающая катушка 1 излучает электромагнитные колебания одной из двенадцати частот (по числу типов шахматных фигур), при этом в приемных катушках 2-1…2-64, являющихся частью колебательного контура, также возникают колебания. Приемные катушки 2-1…2-64 подключены к многоканальному аналоговому коммутатору 3, управляемому программой микроЭВМ 8. Коммутатор 3 работает таким образом, что в каждый момент времени к входу амплитудного детектора 5 подключена только одна из 64 приемных катушек, остальные приемные катушки замыкаются накоротко, что обеспечивает минимизацию взаимных влияний колебательных систем.The determination of the presence or absence, as well as the type of figures on the playing fields is carried out as follows: the transmitting coil 1 emits electromagnetic waves of one of the twelve frequencies (according to the number of types of chess pieces), while in the receiving coils 2-1 ... 2-64, which are part of the oscillatory contour, oscillations also occur. The receiving coils 2-1 ... 2-64 are connected to a multi-channel analog switch 3 controlled by the microcomputer program 8. The switch 3 operates in such a way that at each moment of time only one of the 64 receiving coils is connected to the input of the amplitude detector 5, the remaining receiving coils are short-circuited , which minimizes the mutual effects of oscillatory systems.

Резонансные частоты контуров, расположенных в шахматных фигурах, и частоты сканирования (излучаемые передающей катушкой 1) подобраны таким образом, что при наличии в поле приемной катушки 2 соответствующего колебательного контура (фигуры, содержащей соответствующий колебательный контур) наступает индукционный баланс, что приводит к резкому снижению амплитуды колебаний в приемной катушке 2.The resonant frequencies of the circuits located in the chess pieces and the scanning frequencies (emitted by the transmitting coil 1) are selected in such a way that if there is a corresponding oscillatory circuit in the field of the receiving coil 2 (a figure containing the corresponding oscillatory circuit), an induction balance occurs, which leads to a sharp decrease oscillation amplitudes in the receiving coil 2.

На выходе амплитудного детектора 5 сигнал представляет собой уровень постоянного напряжения и преобразуется в цифровой вид в аналогово-цифровом преобразователе 7. Далее сигнал поступает на микроЭВМ 8, где определяется состояние поля (тип или отсутствие фигуры на данном поле), соответствующего приемной катушке, подключенной в данный момент времени. При этом анализируются амплитуда приемного сигнала, заданный уровень передающего сигнала, заданная частота, очередность анализируемой катушки и частоты и др. At the output of the amplitude detector 5, the signal is a constant voltage level and is converted into a digital form in an analog-to-digital converter 7. Next, the signal is fed to a microcomputer 8, where the state of the field (type or absence of a figure in this field) corresponding to the receiving coil connected to given point in time. In this case, the amplitude of the receiving signal, the given level of the transmitting signal, the given frequency, the sequence of the analyzed coil and frequency, etc. are analyzed.

Процедура повторяется для каждой из приемных катушек на всех 12 частотах (по числу типов фигур). После распознавания всех катушек, информация о состоянии полей передаётся в блок связи 9 или 9-2. Блок связи 9 передаёт информацию во внешнюю ЭВМ посредством линии связи 10, в случае использования беспроводного блока связи 9-2 информация в ЭВМ передаётся посредством, например, радиоканала множественного доступа.The procedure is repeated for each of the receiving coils at all 12 frequencies (according to the number of types of figures). After recognizing all the coils, information about the state of the fields is transmitted to the communication unit 9 or 9-2. The communication unit 9 transmits information to an external computer via a communication line 10, in the case of using a wireless communication unit 9-2, information in a computer is transmitted through, for example, a multiple access radio channel.

Регулирование амплитуды в передающем тракте позволяет значительно расширить динамический диапазон измерения, а также снизить требования к степени точности используемых в схеме элементов (путем записи в память микроЭВМ 8 калибровочных констант). Калибровочные константы записываются в память микроЭВМ 8 в автоматическом режиме перед вводом в эксплуатацию устройства.The amplitude control in the transmitting path allows you to significantly expand the dynamic range of the measurement, as well as reduce the requirements for the degree of accuracy of the elements used in the circuit (by writing 8 calibration constants to the memory of the microcomputer). Calibration constants are recorded in the memory of the microcomputer 8 in automatic mode before commissioning the device.

В существующих решениях также используются свойства влияния колебательного контура на систему приемных и передающих катушек. Как и любая система, содержащая множество колебательных систем, ограниченных небольшим пространством (в нашем случае, площадью шахматной доски), подвержена взаимовлиянию между ними (например, эффектом интерференции), что снижает достоверность определения (при некоторых комбинациях могут возникать ошибочные определения фигур).Existing solutions also use the properties of the influence of the oscillatory circuit on the system of receiving and transmitting coils. Like any system that contains many oscillatory systems limited by a small space (in our case, the area of a chessboard), it is subject to mutual influence between them (for example, the interference effect), which reduces the reliability of the determination (erroneous definitions of figures may occur with some combinations).

Схемные решения и конструкция, примененные в предложенном изобретении, позволяют значительно снизить паразитные взаимные влияния колебательных систем, используемые алгоритмы обработки принятых сигналов повышают достоверность определения, что позволяет с высокой достоверностью определять фигуры, находящиеся на краях или границах игровых полей.The circuitry and design used in the proposed invention can significantly reduce the parasitic mutual influences of oscillatory systems, the used algorithms for processing the received signals increase the reliability of the determination, which makes it possible to determine the figures located at the edges or borders of the playing fields with high reliability.

Электрическая схема устройства содержит коммутатор, подключающий по очереди, в каждый момент времени, только одну из 64 приемных катушек, замыкая накоротко все остальные приемные катушки, что значительно снижает паразитные взаимные влияния колебательных систем (более чем на 20 db).The electrical circuit of the device contains a switch, connecting in turn, at each moment of time, only one of 64 receiving coils, shorting all other receiving coils, which significantly reduces the parasitic mutual influences of oscillatory systems (by more than 20 db).

Использованный способ определения (индукционного баланса) имеет острую резонансную характеристику, что позволяет на небольшом участке спектра применить все необходимые 12 частот для сканирования и использовать приемные катушки большей добротности для получения выраженного сигнала, этим обеспечивается высокая чувствительность и избирательность системы, что позволяет определять фигуры, стоящие на краю или границах игровых полей.The used method of determination (induction balance) has a sharp resonant characteristic, which allows you to apply all the necessary 12 frequencies for scanning on a small part of the spectrum and use receiving coils of higher quality factor to obtain a pronounced signal, this ensures high sensitivity and selectivity of the system, which allows you to determine the figures standing on the edge or borders of playing fields.

Конструкция устройства представляет собой шахматную доску с нишей для размещения электроники. Электронная часть конструкции представляет собой плату печатного монтажа, с одной стороны которой расположены приемные и передающие катушки. Обратная сторона печатной платы содержит все элементы электронной схемы и обеспечивает их соединение. Печатная плата ориентируется по рисунку игровых полей таким образом, чтобы границы приёмных катушек совпадали с границами соответствующих игровых полей, и фиксируется в нише корпуса. Электронная часть закрыта крышкой.The design of the device is a chessboard with a niche for placing electronics. The electronic part of the design is a printed circuit board, on one side of which are receiving and transmitting coils. The reverse side of the printed circuit board contains all the elements of the electronic circuit and ensures their connection. The printed circuit board is guided by the pattern of the playing fields in such a way that the boundaries of the receiving coils coincide with the boundaries of the corresponding playing fields, and is fixed in the housing niche. The electronic part is closed by a cover.

В описанном изобретении более высокая скорость определения и передачи в ЭВМ и сеть интернет достигается применением проводного блока связи 9 или беспроводного блока 9-2 (фиг. 2), имеющего в своем составе собственную микроЭВМ, что позволяет микроЭВМ 8, входящей в состав сканирующей системы, не отвлекаться на прием, обработку, подготовку и отправку информационных пакетов. In the described invention, a higher speed of detection and transmission to a computer and the Internet is achieved by using a wired communication unit 9 or a wireless unit 9-2 (Fig. 2), which has its own microcomputer, which allows the microcomputer 8, which is part of the scanning system, not be distracted by the reception, processing, preparation and sending of information packets.

Отсутствие необходимости оставлять широкие поля по периметру полей и высокая достоверность определения обусловлены применением решения по устранения взаимных влияний путем шунтирования не измеряемых в текущий момент времени катушек. А также применения алгоритмов распознавания, применяющих калибровку каждого поля на каждой частоте. The absence of the need to leave wide fields around the perimeter of the fields and the high reliability of the determination are due to the application of a solution to eliminate mutual influences by shunting coils that are not measured at the current time. As well as the use of recognition algorithms that apply the calibration of each field at each frequency.

Примеры реализацииImplementation examples

Была изготовлена партия описанных устройств, которая в данный момент находится в опытной эксплуатации. При ее использовании подтверждены следующие временные, электрические и эксплуатационные характеристики:A batch of the described devices was made, which is currently in trial operation. When using it, the following temporary, electrical and operational characteristics are confirmed:

- потребляемый ток от источника питания 12 вольт не более 70 миллиампер;- current consumption from a power source of 12 volts is not more than 70 milliamps;

- время сканирования всего поля не более 200 миллисекунд;- scanning time of the entire field no more than 200 milliseconds;

- время от сделанного хода до отображения на сервере в сети интернет - около 0,7 секунды;- the time from the move made to display on a server on the Internet is about 0.7 seconds;

- зона на границах игровых полей, на которой фигура может быть не определена (при максимальном удалении фигуры от центра,) - не более 5 мм.- the area at the borders of the playing fields, on which the figure may not be defined (with the maximum distance of the figure from the center,) - not more than 5 mm.

Таким образом, при реализации заявленного устройства и способа достигается заявленный технический результат, а именно: повышение достоверности определения положения шахматных фигур, особенно фигур, находящихся на краях или границах игровых полей, а также повышение скорости определения положения шахматных фигур и уменьшение технической задержки и, как следствие, повышение качества трансляции шахматной игры, особенно блиц-шахмат. Thus, when implementing the claimed device and method, the claimed technical result is achieved, namely: increasing the reliability of determining the position of chess pieces, especially figures located at the edges or borders of the playing fields, as well as increasing the speed of determining the position of chess pieces and reducing technical delay and, as consequence, improving the quality of broadcasting a chess game, especially blitz chess.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства и способа его работы не известна из уровня техники и значит соответствует условию патентоспособности «Новизна».A comparative analysis of the claimed invention showed that the set of essential features of the claimed device and the method of its operation is not known from the prior art and therefore corresponds to the patentability condition "Novelty".

В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного изобретения и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».In the prior art there were no signs that coincided with the distinguishing features of the claimed invention and affecting the achievement of the claimed technical result, therefore, the claimed invention meets the patentability condition "Inventive step".

Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного устройства для демонстрации шахматной игры, и поэтому оно соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».The above information confirms the possibility of using the claimed device to demonstrate a chess game, and therefore it meets the patentability condition "Industrial Applicability".

Claims (6)

1. Электронная шахматная доска, состоящая из доски для игры в шахматы, по всему игровому полю которой распределена передающая катушка, которая имеет электромагнитную связь с приемными катушками, расположенными под каждым из игровых полей шахматной доски, соединенными с многоканальным аналоговым коммутатором и далее с усилительным каскадом, амплитудным детектором, генератором, аналого-цифровым преобразователем и микроЭВМ, имеющей двустороннюю связь с блоком связи с внешней ЭВМ, причем внутри каждой шахматной фигуры расположен колебательный контур на ферритовом сердечнике.1. An electronic chessboard, consisting of a chessboard, a transmitting coil is distributed throughout the playing field, which is electromagnetically coupled to receiving coils located under each of the playing fields of the chessboard, connected to a multi-channel analog switch and then to an amplifier stage amplitude detector, generator, analog-to-digital Converter and microcomputer having two-way communication with the communication unit with an external computer, and within each chess piece is located ny path ferrite core. 2. Доска по п.1, отличающаяся тем, что блок связи выполнен проводным и связь с внешней ЭВМ осуществляется с помощью линии связи.2. The board according to claim 1, characterized in that the communication unit is wired and communication with an external computer is carried out using a communication line. 3. Доска по п.1, отличающаяся тем, что блок связи выполнен беспроводным. 3. The board according to claim 1, characterized in that the communication unit is wireless. 4. Доска по п.3, отличающаяся тем, что беспроводной блок связи осуществляет связь с внешней ЭВМ с помощью радиоканала множественного доступа.4. The board according to claim 3, characterized in that the wireless communication unit communicates with an external computer using a multiple access radio channel. 5. Способ работы электронной шахматной доски, заключающийся в том, что передающая катушка излучает электромагнитные колебания одной из частот, общее количество которых определяется по числу типов игровых фигур, при этом в приемных катушках, являющихся частью колебательного контура, также возникают колебания, приемные катушки подключены к многоканальному аналоговому коммутатору, управляемому программой микроЭВМ, коммутатор работает таким образом, что в каждый момент времени к входу амплитудного детектора подключена только одна из приемных катушек, остальные приемные катушки замыкаются накоротко, причем резонансные частоты контуров, расположенных в шахматных фигурах, и частоты сканирования, излучаемые передающей катушкой, подобраны таким образом, что при наличии в поле приемной катушки соответствующего колебательного контура фигуры, содержащей указанный колебательный контур, наступает индукционный баланс, что приводит к резкому снижению амплитуды колебаний в приемной катушке; на выходе амплитудного детектора сигнал представляет собой уровень постоянного напряжения и преобразуется в цифровой вид в аналого-цифровом преобразователе, далее сигнал поступает на микроЭВМ, где определяется состояние поля - тип или отсутствие фигуры на данном поле, соответствующего приемной катушке, подключенной в данный момент времени, при этом анализируются параметры сигнала, процедура повторяется для каждой из приемных катушек на каждой частоте, после распознавания всех катушек информация о состоянии полей передаётся в блок связи и далее во внешнюю ЭВМ.5. The method of operation of the electronic chessboard, which consists in the fact that the transmitting coil emits electromagnetic waves of one of the frequencies, the total number of which is determined by the number of types of game pieces, while in the receiving coils that are part of the oscillating circuit, oscillations also occur, the receiving coils are connected to the multichannel analog switch controlled by the microcomputer program, the switch operates in such a way that at each moment of time only one of the receivers is connected to the input of the amplitude detector many coils, the rest of the receiving coils are short-circuited, and the resonant frequencies of the circuits located in the chess pieces and the scanning frequencies emitted by the transmitting coil are selected in such a way that if there is a corresponding oscillatory circuit in the receiving coil field containing the indicated oscillatory circuit, induction balance, which leads to a sharp decrease in the amplitude of oscillations in the receiving coil; at the output of the amplitude detector, the signal is a constant voltage level and is converted into a digital form in an analog-to-digital converter, then the signal is sent to a microcomputer, where the state of the field is determined - the type or absence of a figure on this field corresponding to the receiving coil connected at a given time, in this case, the signal parameters are analyzed, the procedure is repeated for each of the receiving coils at each frequency, after the recognition of all coils, information about the state of the fields is transmitted to the communication unit zi and further to the external computer. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что общее количество частот электромагнитных колебаний, излучаемых передающей катушкой, составляет двенадцать.6. The method according to p. 5, characterized in that the total number of frequencies of electromagnetic waves emitted by the transmitting coil is twelve.
RU2017109592A 2017-03-23 2017-03-23 Electronic chess board and method of its operation RU2640171C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017109592A RU2640171C1 (en) 2017-03-23 2017-03-23 Electronic chess board and method of its operation
PCT/RU2018/050032 WO2018174754A1 (en) 2017-03-23 2018-03-19 Electronic chessboard and method of operation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017109592A RU2640171C1 (en) 2017-03-23 2017-03-23 Electronic chess board and method of its operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640171C1 true RU2640171C1 (en) 2017-12-26

Family

ID=63586474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017109592A RU2640171C1 (en) 2017-03-23 2017-03-23 Electronic chess board and method of its operation

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2640171C1 (en)
WO (1) WO2018174754A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116351041A (en) * 2021-12-28 2023-06-30 原相科技股份有限公司 chessboard device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113476818A (en) * 2021-06-18 2021-10-08 迈宝智能科技(苏州)有限公司 Intelligent chessboard and chessman identification method
CN117494735A (en) * 2022-05-24 2024-02-02 杭州聪明蛋科技有限公司 An intelligent chess piece positioning and recognition system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU264197A1 (en) * Ф. С. Короткое DEVICE FOR AUTOMATIC REGISTRATION OF CHESS NOTATION
SU360809A1 (en) * 1969-01-05 1975-02-25 Пермский государственный университет им.А.М.Горького Device for automatic demonstration of a chess game
WO1995026790A1 (en) * 1994-04-05 1995-10-12 Hasbro International, Inc. Electronic toy or game playing apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2103943B (en) * 1981-07-21 1985-09-04 Scisys W Limited Electronic game board

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU264197A1 (en) * Ф. С. Короткое DEVICE FOR AUTOMATIC REGISTRATION OF CHESS NOTATION
SU360809A1 (en) * 1969-01-05 1975-02-25 Пермский государственный университет им.А.М.Горького Device for automatic demonstration of a chess game
WO1995026790A1 (en) * 1994-04-05 1995-10-12 Hasbro International, Inc. Electronic toy or game playing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116351041A (en) * 2021-12-28 2023-06-30 原相科技股份有限公司 chessboard device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018174754A1 (en) 2018-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2640171C1 (en) Electronic chess board and method of its operation
ATE424760T1 (en) ELECTROMAGNETIC TRACKING SYSTEM AND METHOD USING A SINGLE TRANSMITTING COIL
CA2393129A1 (en) Method for allowing a user access to an electronic device having improved security
EP1338933A3 (en) Electronic device, reception control method for an electronic device, and reception control program for an electronic device
US20200137740A1 (en) Method and device for performing beam searching in mobile communication system
US20040155776A1 (en) Device for locating trapped victims and a method of operating such a device
JP5304612B2 (en) Entrance / exit management system
CN201345212Y (en) Voice tour guide machine
JP4149425B2 (en) Server apparatus, moving direction determination method, program, and recording medium
PL322422A1 (en) Method of and apparatus for checking protected documents
CN103455232B (en) The control method of electromagnetic signal, electromagnetic induction detection device and electromagnetic handwritten system
US20180329015A1 (en) System for locating an object furnished with an rfid tag
Aumann et al. The radar microphone: A new way of monitoring honey bee sounds
JP2012130028A (en) Radio field intensity distribution measurement system, radio wave sensor and radio field intensity distribution measurement method
CN116402075B (en) Medical data acquisition method and system based on Internet of things
KR20240063499A (en) Electronic device for measuring biometric signal and method of opearating the same
JP2003132474A5 (en)
US20240148330A1 (en) Electronic device for measuring biometric signal and method of operating the same
US20070120676A1 (en) Rfid system including threshold adjuster
CN112995396B (en) Mobile phone shell for transmitting NFC signals of mobile phone
JP4430644B2 (en) Electric field communication system
WO2026023706A1 (en) Receiver
AU2011229149B2 (en) Lateral discrimination method and device
CN2672669Y (en) Position coordinate monitor
JP2026020051A (en) Receiver

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200324