本发明涉及一种棋子(pawn)，其外观或位置是计算机可控制的。
本发明进一步涉及包括这种棋子和控制棋子的装置的系统。
从美国专利申请公开US2004/0164696中已知这样的棋子。该美 国专利申请介绍了遥控设备，该设备包括用于感应数据的传感装置， 该数据表示界面表面上遥控设备的位置。无线收发信机用于将数据传 送到计算机应用程序。遥控设备也使用无线收发信机接收来自计算机 应用程序的动作指令。遥感装置使用动作指令在界面表面上移动。
美国专利申请中介绍的系统的缺点在于当使用多个遥感装置时， 干扰将影响遥感装置和计算机应用程序间的通信。由于从每个遥感装 置发送到计算机应用程序或者从计算机应用程序发送到各个遥感装 置的信号，可能产生干扰。干扰也可能来自其它设备，例如蜂窝电话 或笔记本计算机。
本发明的目的是提供计算机可控的棋子，其工作不受干扰的影 响。
根据本发明，通过提供包含底面的棋子实现该目的，该底面用于 至少部分支撑显示器的显示面上的棋子，用于检测显示面上底面之下 控制图像的图像检测器，以及与图像检测器相连基于控制图像来控制 棋子的控制装置。
显示面上的控制图像包括给控制装置的信息，该信息用于控制棋 子。因为信息显示在棋子之下，所以只有信息的目标棋子的图像检测 器能够接收到所述信息。因而，当使用多个这样的棋子时，不会发生 干扰问题。
在根据本发明的棋子的具体实施例中，图像检测器包括感光二级 管。当来自控制图像的光照射在该二极管上时，控制装置控制所述棋 子，即改变其位置或外观。
在根据本发明的棋子的优选实施例中，该图像检测器包括支持检 测详细图像的CCD模块。详细图像可以包括很多信息，因而对使用 单个控制图像控制棋子的各种参数是非常有用的。
控制装置可以包括用来相对显示面移动棋子的传送装置。移动的 速度和方向取决于控制图像中包含的信息。
控制装置可以包括光源或显示装置，用来改变棋子的外观。光源 根据控制图像可以开启或关闭。或者，光可以闪烁或可以调整光的强 度。棋子的显示装置可以提供文本或符号消息给用户。
棋子可以包括电源，用于为控制装置供电。在根据本发明的棋子 的具体实施例中，将图像检测器用于将能量从控制图像传送到控制装 置。在所述具体实施例中，不需要外接电源来为控制装置供电。棋子 不需要被用尽时不得不更换的电池。图像检测器可以包括至少一个光 伏电池。光伏电池可以用于将显示面的光转换为控制装置使用的电 能。
在本发明的另一方面，提供了用于控制棋子的系统，该系统包括 显示器和至少一个棋子。显示器包括用于显示控制图像和支撑棋子的 显示面以及用于控制在显示面上产生控制图像的处理器。棋子包括底 面，用于至少部分支撑显示面上的棋子，用于检测控制图像的图像检 测器，以及与图像检测器相连基于控制图像来控制棋子的控制装置。
根据本发明的系统的优化具体实施例，显示器进一步包括棋子检 测装置，用来检测显示面上棋子的位置，处理器用于在棋子底面下显 示面上生成控制图像。
本发明的这些和其它方面将由于对下面介绍的具体实施例的阐 述而变得十分清楚。
在附图中，
图1示出根据本发明的棋子，
图2a和2b示出与显示器结合的根据本发明的棋子，
图3示出根据本发明的棋子，包括3个分立可控制的LED，
图4示出根据本发明的棋子，包括用于控制棋子的集成电路，
图5示出根据本发明的棋子，包括用来提供文本和符号消息的显 示器，以及
图6示出根据本发明的系统，包括显示器和若干棋子。
图1示出根据本发明的棋子10。棋子10的底面11位于显示器 18的显示面19上。底面11包括感光二级管12，这样该底面可以接 收来自显示面19的光。电子驱动的轮13与光敏二极管12相连。光 敏二极管12和轮13之间的连接例如使得当显示面19在光敏二极管 12下面示出白色控制图像时，轮13转动。
当轮13转动时，棋子在显示面19上移动。优选的，使用不同灰 度级的控制图来控制轮13的转动速度，从而控制棋子10的移动速度。 不同灰度级也可以用于编码棋子10的向前/向后的移动方向。可以在 一个棋子10中包括两个或更多轮13用于使能向不同方向移动。
图2a和2b示出和显示器18结合的根据本发明的棋子10。在两 幅图中，棋子周围的表面区域是彩色的。在图2b中，棋子10的底面 11下面的显示面19显示了白色控制图。因为控制图在棋子10的底 面11的下面，所以除非棋子11是透明的，否则该控制图对用户来说 是不可见的。用户看不到不同情形下的显示面19间的任何差别。
光敏二极管12连接到LED 14或其他光源。LED 14导通或是断 开取决于控制图像。在图2a和2b中示出的例子中，当控制图像是黑 色时(图2a)，LED 14是断开的，当控制图像是白色时(图2b)，LED 14是导通的。例如，可以使用灰度级来提供闪光的LED 14或控制光 源14的亮度。或者，可以通过经常改变控制图像的颜色来提供闪光 模式。
图3示出根据本发明的棋子10，包括3个分立可控LED 141、 142、143。棋子10包括3个光敏二极管121、122、123，用于分别 控制3个LED 141、142、143。每个LED 141、142、143以与图2a 和2b中相同的方式与光敏二极管121、122、123相连。这样，显示 在显示面10上的控制图像没有覆盖棋子10的底面11之下的整个区 域，而只是覆盖直接在光敏二极管12之下的那些部分。在图3中， 在两个光敏二极管121和122下面显示白色控制图像。在第三光敏二 极管123下面显示黑色控制图像。连接到前两个光敏二极管121和 122的LED 141和142导通。连接到第三光敏二极管143的LED 123 断开。
图4示出带有三个LED 141、142、143的棋子10的另一个具体 实施例。该棋子仅包括一个光敏二极管12。所述光敏二极管12连接 到集成电路IC 15。三个LED 141、142、143连接到IC 15。在IC 15 中，将灰度级或色彩转换成光模式。光模式可以是静态的，例如一个 LED导通、两个LED断开，或是动态的，首先一个LED导通、然后 两个、然后3个、然后一个、...。使用IC 15能够使用很多光模式。 如图1中，结合轮13、IC 15可以提供不同的移动模式。
图5示出根据本发明的棋子10的另一个具体实施例。棋子10包 括光传感器阵列51，用于检测更详细的控制图像。这样的阵列51的 一个例子是如数字光学相机中经常使用的CCD模块。当使用这样的 阵列51时，控制图像可以例如包括条形码、文本、箭头或其他符号。 IC 15控制显示屏54和扬声器53，两者都在棋子中。显示屏54可以 是例如LCD显示。图5的棋子10中的所有电子组件由电池52供电。 CCD模块和/或IC当然也可以如图1所示与轮13结合使用，或与其 他装置结合用来控制棋子。
或者，可以用光伏电池为棋子10中的电子组件供电。光伏电池 可以直接激励电子组件或可以给电池充电。光伏电池也可以用于检测 控制图像。例如，第一组光伏电池与第一轮相连接，用来向前或向后 移动棋子10。当显示面19在该第一组下面发射适当亮度的光时，相 应的轮被驱动并开始转动。因而，棋子10向前或向后移动。当第二 组光伏电池被点亮，棋子10由第二轮驱动向右或左移动。因为当相 应光伏电池组被点亮时直接驱动轮，控制棋子10的移动不需要电源 或信号处理。
在带有光伏电池的棋子的具体实施例中，需要从显示面19到棋 子的较少的能量转换，光伏电池将电容充电到一定电平。当达到该电 平时，棋子中的电子组件使用该存储的能量来使棋子的LED闪光。
图6示出根据本发明的系统60。图6中将示例性系统60用于玩 棋盘游戏。该系统包括显示器18和如前面所述的若干棋子10。将棋 子10放置在显示器18的显示面19上。该显示器包括图形单元62， 用来显示显示面19上的图形。在图6中，示出了游戏棋盘。棋子检 测单元61检测显示面19上棋子10的位置。现有技术中已知许多用 于检测棋盘上棋子位置的技术。例如，在本申请的申请人的专利申请 号为EP04104562.6(内部编号PHNL041016)的专利申请中，介绍了 可用于检测棋子和扫描其底面以识别该棋子的扫描显示屏。处理器 63使用关于棋子10的位置的信息并计算在显示面19上必须将控制 图像显示在哪里。随后，图形单元62产生控制图像。当所述控制图 像用于控制棋子10的移动时，棋子检测单元61可以为处理器63连 续提供棋子10的位置，以重新计算控制图像应该显示的位置。或者， 可以在一个控制图像中编码所有移动模式，使棋子10能够不受其他 干涉而行进。
在另一个具体实施例中，显示器18不包括棋子检测单元61。指 示用户将棋子10放置在显示面19的特定位置上，在该位置上显示控 制图像。棋子10不会持续模糊显示面19的位置。因而，控制图像优 选的发射不可见波长的光，例如红外或紫外光。
应该注意的是上面提到的具体实施例说明而不是限制该发明，并 且本领域的技术人员将能够设计出不偏离所附权利要求的范围的其 他具体实施例。在权利要求中，放置在括号内的任何参考标记不能解 释为限制该权利要求。使用词“包括”和它的变形不排除存在除了权 利要求中描述的组件或步骤以外的其它组件或步骤。在组件前面的词 “一”不排除有若干这样的组件。可以通过包括一些独特组件的硬件 和合适的程序计算机实现本发明。在列举一些装置的设备权利要求 中，可以由一个或相同条目的硬件实现这些装置中的一些。在互相不 同的从属权利要求中叙述的某些方法的事实不表明不能为了优势而 使用这些方法的结合。