專利名稱：一種麻將機的制作方法
技術領域：
麻將在中國和世界都有廣泛的玩家，是一種大眾娛樂工具，而自動洗牌、碼牌的麻將機也是廣受歡迎。本發明提出了一種自動洗牌、碼牌的麻將機，特別是一種無磁性牌的麻將機。
背景技術：
牌的種類非常多，世界各地的牌的玩法也是五花八門，主要集中在紙牌、麻將牌等幾種。紙牌主要為撲克牌，是一種用紙制成的博戲之具，也有的在表面壓制一層塑料薄膜。麻將為四人骨牌博戲，特別流行于華人文化圈中，不同地區的游戲規則稍有不同。 麻將的牌式主要有“餅(文錢)”、“條(索子)”、“萬(萬貫)”等。在古代，麻將牌實際上是一種紙牌與骨牌的結合體。麻將的玩法復雜有趣，它的基本打法簡單，容易上手，但其中變化又極多，搭配組合因人而異，因此成為中國歷史上一種最能吸引人的博戲形式。現代的麻將機，誕生于日本，具有自動洗牌、碼牌、操作盤顯示的功能。這些常規的麻將機的工作原理都是一樣的，都是在麻將牌的背面上的貼面層安裝了含有磁鐵等可以和磁力吸引的東西，正面沒有。磁力大小是吸環對麻將牌的背面時能吸引起來，而對麻將牌的正面由于有一定的厚度，使力量減弱，不足以吸起麻將，牌在一個傾斜的圓盤上隨盤轉動， 牌上升到高處時，背面向上的牌被洗牌桶上的磁圈吸住，并隨磁圈旋轉并送至輸送槽，并在機頭處由疊推電機推成墩子，由鏈桿推走，正面向上的牌則繼續在盤上轉動，槽上的牌被疊成雙后由推桿按數分配送往四面。圓盤上有一條小彈簧把牌翻撥，使正面的牌翻向下，以背面向上而被磁圈吸住，直到最后所有的牌都被送到槽上帶走。四面的牌夠數后，由人操縱操作盤上的升降按鈕，牌下面的托板將四面疊好的牌送出臺面。麻將牌桌里面有電動機帶動轉盤和鏈條(鏈條上有推桿)轉動，并由電子芯片自動控制。常規的麻將機有單口機是指只有一個輸送帶在輸送牌并經機頭電機推牌，鏈條電機送牌，后經推升電機最后升到桌面上來，顧名思義就是只有一個輸送口的意思；四口機就是有四個輸送軌道。并且原理也會有些不同。它的洗牌速度也比單口機要快得多。一般為30秒左右。單口機洗牌時間一般為70秒左右，最快也要55秒左右。早期單口麻將機最早由日本率先發明、生產，剛開始是由日本少量原裝進口到中國的，之后因為中國的市場龐大，上個世紀九十年代初日本人就在中國開1大批量生產全自動麻將機了，就這樣把麻將機帶到了中國，從此進入快速發展期并形成龐大的產業鏈。目前中國有以雀友為龍頭(94年開始將麻將機文化引入中國)，以宣和、雀康、松樂、奧龍、鴻運、立明、上島等為主要代表的五百余家制造廠家，主要聚集在長三角洲一帶，杭州蕭山作為麻將機集散地向全國呈輻散之勢。目前市場上的常規的麻將機的工作原理基本大同小異，都是利用硬質的牌中的磁性材料來實現洗牌、碼牌等動作的，也由此對牌的本身提出了一定的限制和要求。其一，由于存在磁性材料，提高了造價；其二，由于存在磁性材料，使用該材料的硬質牌的設計、制造工藝都復雜化；其三，由于存在磁性材料，整個機器的設計、制造都圍繞磁性材料展開的，麻將機的設計、制造也附加了相應成本；其四，由于存在磁性材料，后續的使用、維護成本也較高，特別是牌的更換成本很高，一般同樣顏色、同樣大小的普通的牌還無法應用，不同廠家的牌還不能通用，殘缺和破損了一個牌往往影響整付牌的正常使用。常規的麻將機的與磁性材料有關的操作常見故障還有1.機器作牌速度偏慢超過80秒，故障原因磁圈的位置不到位，轉盤膠條脫落，三角塊距離的調節，入牌器的調節，翻牌條的調節，隔磁板與轉盤的高低調節，機頭速度不正常，輸送槽有雜物，洗牌彈簧不好用，轉盤轉速超前于磁圈。2.最后幾顆牌洗不上來，故障原因彈簧脫落或牌不好，沒有磁，或者是磁圈電機位置的調節，翻牌磁鐵磁性不好或是位置不好，磁圈和大盤是否同步，膠條脫落。3.輸送槽上面有時有翻牌的現象，故障原因這種現象主要是磁圈與輸送槽的高低位置調節，磁圈與輸送槽上下位置不為最佳，這時需把磁圈小托輪墊片減少或者抬高輸送槽。本發明正是針對磁性材質牌的麻將機的常見缺陷和不足，提出了一種無磁性牌的碼牌機，實現麻將機的自動洗牌、碼牌、操作盤顯示功能，同時還可以應用于其它硬質材料牌的碼牌機。本發明是利用成像裝置將牌的背面和正面的成像信息感知出來，并通過控制器識別出背面和正面，再進行碼牌。利用了成像裝置，從而不再需要磁性材料的牌來實現自動碼牌，避免了因為磁性材料牌帶來的一系列問題，有望成為一種造價便宜、運行可靠、維護方便的新型碼牌機，具有較廣闊的市場。

發明內容
針對常規碼牌機和麻將機的缺陷和不足，本發明提出一種新型的帶成像裝置的碼牌機，能實現自動洗牌和碼牌，同時還不需要使用帶磁性材料的牌，任何硬質材料的牌都可以碼牌，實用性強、可靠性高，容易制造和維護。本發明的一種麻將機，包括牌、臺面、操作盤、支撐座、基座、控制器、感知器、洗牌機構、碼牌機構、電源和輔助部件，基座上安裝有支撐座，支撐座支撐著臺面，臺面的上表面布置有牌的進口、出口和操作盤，臺面的下面空腔中安裝了洗牌機構和碼牌機構，控制器控制洗牌機構、碼牌機構和操作盤，使用的牌為無磁性的。本發明的一種麻將機的感知器為成像裝置。本發明的一種麻將機，其控制器接收感知器的感知信號，并依據內置算法識別出牌的背面和正面。本發明的一種麻將機的感知器的感知信號為圖像傳感器信號。本發明的一種麻將機的感知器的感知信號也可以為超聲波信號。本發明中的牌的材料為硬質材料，是指相對于較軟的薄壁的紙質材料而言的較硬的固體材料，比如固態的塑料、陶瓷、和樹脂等；玻璃、木材、竹、石材等；瑪瑙、玉石、寶石等裝飾材料等。牌也可以是多種材料的分層結構，即每一層一種材料，相互連結在一起，也可以是各層是同種材料，也可以是各層是同種材料的不同性狀(顏色、硬度、密度等)。本發明中麻將機使用的牌的材料是無磁性的，無磁性表示整個牌的內部都沒有磁鐵等磁性材料，也沒有被磁鐵等磁性材料吸引的材料，從而使得本發明不依賴于磁性原理，也就是不依靠牌的材料的磁性而工作的。牌的形狀一般為帶圓角過渡的長方體，牌的長方體的面積較大的上下兩個表面為背面和正面，所有的牌的背面為光面或相同的圖形圖案和花紋。所有牌的正面刻有相應的文字或圖案，類型有“餅”、“條”、“萬”、“東”、“西”、“南”、“北”、“中”，還有刻有邊框的中間光板的“白皮”，以及梅、蘭、菊、竹、春、夏、秋、冬文字或圖案，還有個別地方的一些特色配牌等。牌的被使用的類型和個數由玩家根據玩法確定。將整付牌上、下分層，牌面的朝向都相同，整齊地上下疊加并對齊在一起，這一過程稱之為碼垛或碼牌；多個牌被多次隨機翻動、隨機混合在一起讓人不能確認其中排序規律的過程稱之為洗牌。牌在碼垛后被推出到臺面上，所有牌的牌面都要求背面的面向是朝上的，正面的面向是朝下的，避免泄露牌底。牌的長方體的前后和左右四個側面要求平整光潔，無瑕疵。 牌的背面除要求平整光潔、無瑕疵外，還要求顏色、圖案和花紋樣式等表面性狀在使用過程中所有牌要一致，避免成為記號。本發明的一種麻將機的臺面，提供了一個玩家的玩牌的場地，供玩家抓牌、理牌、 存牌、出牌等管理牌的動作需要，也是具有一定面積的堆積和存放牌的場地。臺面的上表面還安裝有操作盤，操作盤受控制器控制并和控制器交換信息，提供麻將機的莊家坐莊位置、胡牌次數、骰子拋擲及骰子拋擲次數等相關運行信息，控制器將這些運行信息通過光電信號或語音信號等其它可感知的信號方式，通過操作盤的面板傳達給所有玩家。操作盤上面還有相關的麻將機的操作按鈕和開關。臺面的上表面有牌的入口和出口。當牌的洗牌、碼牌動作完成后，牌將按照設定的層數、列數(墩數)整齊地被背面朝上正面朝下地從出口處推出，分別均勻地被碼垛成一排在各位玩家的前面。每局牌玩畢后，玩家們打開臺面上的牌的入口，將所有臺面上的牌推入入口，關上入口后，碼牌機構會將已經碼垛完畢的牌從出口推出。臺面的下面設計有特定的空腔，空腔中可以容納整付牌，安裝了碼牌機構、洗牌機構等其它輔助部件。支撐座支撐和連接著整個臺面，支撐座安裝在基座上面。基座是整個麻將機的支撐部位，它能平穩地安放在地面上，并和支撐座可靠地連接。控制器是整臺麻將機的控制部分，它控制麻將機的洗牌機構、碼牌機構的洗牌和碼牌動作，它還控制操作盤的信息顯示和存儲。控制器控制麻將機的牌的出口和入口的開啟和關閉，控制輔助部件的其它功能的實現。控制器還與感知器和操作盤進行信息的雙向交流。本發明的一種麻將機的感知器是感知牌的背面和正面圖像的傳感器系統，它是由成像器件和對應的信號發射源組成的成像裝置。感知器的成像器件和對應的信號發射源可采用圖像傳感器和對應的光源組成，也可以采用超聲波接收器和對應的超聲波發射器組成，也可以采用其它能夠成像的器件和對應的信號源，比如太赫茲波和太赫茲波發射器、X 射線和X射線發射器等。當上述的感知器成像器件采用圖像傳感器時，圖像傳感器是能感知光學圖像信息并轉換成可用輸出信號的傳感器，它是組成數字攝像頭的重要組成部分，此時，感知器的
5感知信號為圖像傳感器信號，也就是光學圖像信號和其后轉換過程中的可用輸出信號的電信號。目前，根據元件的不同，可分為CXD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)和 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體元件)兩大類。對應的光源可以為普通日光照明或專用光源照明。本發明的一種麻將機的感知器的成像器件和對應的信號發射源，也可以采用超聲波接收器和對應的超聲波發射器組成，通過發射、接收設定頻率的超聲波信號，分析麻將牌的表面反射回來的超聲波信號，依據內置的算法，就可以轉變為該表面的圖像信號，此時感知器的感知信號為超聲波信號。本發明的一種麻將機的洗牌機構，安放在臺面下部的空間中，在控制器的控制下能將麻將機臺面的入口處推入的所有麻將牌隨機而均勻地混合成無序狀態，然后隨機而連續地輸送給碼牌機構。本發明的一種麻將機的碼牌機構，在接收洗牌機構輸送來的牌后，在控制器的控制下，能夠將所有牌的相同牌面朝向一個方向排列，并分層碼垛對齊，再從麻將機臺面的出口處按設定墩數送出，均勻分配給各個玩家。依據各地的玩法的不同，牌的分層有時為兩層，有時為三層等，一般大多為兩層。本發明的一種麻將機的電源在正常居民用電的情況下，能提供整個麻將機的各個系統所需的不同的電壓、電流的電能裝置。電源開啟時，控制器上電。本發明的一種麻將機的輔助部件包括了麻將機的一些健康、安全、娛樂方面的輔助的可選配功能的部件。比如籌碼盒、茶托、抽煙機、音樂播放、氣溫氣壓顯示、濕度顯示等寸。本發明的一種麻將機，控制器在獲得開始玩牌的指令后，初始化各個接口并獲得麻將機的初始運行狀態信息，判斷洗牌、碼牌的進程以及操作盤的初始狀態，完成剩余或前期未完成的洗牌、碼牌動作，然后自動進行玩牌的準備工作。等待操作盤上傳來推牌信號， 將碼垛完畢的麻將牌推出臺面上的出口。一切就緒后再進入等待階段，直至臺面入口處被打開，玩過的麻將牌被全部推入，入口關閉，得到新的洗牌、碼牌開始信號，再次完成洗牌、 碼牌動作。只要麻將機沒有斷電，將循環往復，不斷重復上述過程。這些過程中，最重要的就是碼牌的過程。碼牌機構在接收洗牌機構輸送來的牌后， 感知器的成像器件和對應的信號源開始工作，成像器件對先后進入碼牌機構的牌依次進行成像，控制器在獲得完整的牌的表面圖像后，依據內置的算法識別出牌表面的背面或正面。 如果規定背面朝上正面朝下，控制器將控制碼牌機構將背面朝上正面朝下的牌直接放入碼牌機構中的傳輸通道上，而將正面朝上背面朝下的牌翻轉過來，再放入碼牌機構中的傳輸通道上。碼牌機構將傳輸通道上的所有牌分層、碼垛后，控制器在等待操作盤傳送來的推出動作信號，然后將碼垛完畢的牌有序地推出臺面的出口，均勻分配個各個玩家。整個碼牌過程中，所有牌的正面或背面的面向都朝一個方向被碼成垛，不會在玩排過程中泄露牌底。在這一碼牌過程中，本發明利用成像技術實現了牌的自動碼垛，不再需要牌附加其它多余的特性，不再需要牌含有磁性材料或被磁鐵吸引的材料，只要是表面平整，且背面具有相同或相似的表面屬性的硬質材料即可。控制器內置的算法實現了整個系統的開啟、停止，玩牌的中間過程的穩定運行，實時完成信號檢測和分析，實現信息實時顯示。最主要的是實現感知信號的提取、傳輸、分析、
6處理，得到牌的背面和正面的圖像特征，并識別出牌的背面和正面。目前的成像技術和圖像分析技術相對成熟，相關的圖像處理的芯片也很成熟，基于圖像處理和圖像分析技術的碼牌機構設計和制造，技術上是十分可行的。本發明的一種麻將機，一改常規麻將機必需使用磁性材料的牌的局限，應用面更廣，為目前的麻將機的升級換代提供可能的技術儲備，具有廣闊的應用前景。


附圖1為麻將機的控制系統框圖。
具體實施例方式下面結合

具體實施方案。附圖1中的麻將機，主要由控制器11、感知器10、操作盤14、碼牌機構12、洗牌機構13組成。本發明的一種麻將機還包括硬質牌、臺面、支撐座、基座、電源和輔助部件，基座上安裝有支撐座，支撐座支撐著臺面，臺面的上表面分布有牌的進口、出口及操作盤14，臺面下部空間中安裝有碼牌機構12和洗牌機構13，控制器11控制碼牌機構12、洗牌機構13 及操作盤14。附圖1中的各個文字框中的文字說明了對應的模塊的名稱和功用，箭頭表示信號的流向，雙向箭頭表示信號可以雙向傳輸。本發明的一種麻將機的牌為無磁性的，不同于常規麻將牌中間含有磁鐵或能被磁鐵吸引的磁性材料。本發明的無磁性牌可以采用木制的、竹制的、玉制的、石制的、塑料制品等常規麻將牌常用的材料，無需特殊設計。其牌的形狀也和常規麻將牌一樣，大多為帶圓角過渡的長方體，其背面性狀一致。本發明的一種麻將機，控制器11在麻將機上電后，初始化各個接口并獲得麻將機的初始狀態信息，判斷洗牌、碼牌的進程以及操作盤的初始狀態，完成剩余或前期未完成的洗牌、碼牌動作，自動進行玩牌的準備工作。一切就緒后進入等待階段，當臺面的上表面的入口打開，玩過的牌被推入到洗牌機構13中，洗好的牌由碼牌機構12通過出口被送上臺面各玩家的面前，新一輪的洗牌、碼牌動作又將循環往復，不斷重復上述過程。碼牌的過程中，碼牌機構12在接收洗牌機構13輸送來的牌后，感知器10可直接采用CCD攝像頭和LED燈的光源來組成，在LED燈的照射下，感知器10就可獲取牌的背面或正面的表面圖像信息并傳送給控制器11，控制器11再進行圖像處理和圖像分析，根據牌的背面和正面的不同特征識別出被檢測牌的背面和正面。如果規定牌的背面朝上正面朝下，控制器11控制碼牌機構12將背面朝上正面朝下的牌直接送入碼牌機構12的傳輸通道上，將正面朝上背面朝下的牌翻轉過來再送入碼牌機構12的傳輸通道上。一直持續這一過程，就能保證整副牌中所有牌的正面或背面的面向都朝一個方向，不會在玩排過程中泄露牌底。感知器10還可采用超聲波探頭和超聲波發射器來組成。超聲波發射器發射的超聲波照射到牌面后，牌面會反射超聲波，超聲探頭會探測到反射回來的超聲波，反射回來的超聲波會融合了牌面的有關性狀的信息。控制器11在收集到的感知器10接收到的超聲波信息和超聲波發射器發射的超聲波信息的基礎上，通過算法就能轉換為牌面的圖像信息，再通過圖像處理和圖像分析算法識別出牌面是否是背面或正面。控制器11將控制碼牌機構12將背面朝上正面朝下的牌直接放入碼牌機構12中的傳輸通道上，而將正面朝上背面朝下的牌翻轉過來，再放入碼牌機構12中的傳輸通道上。碼牌機構將傳輸通道上的所有牌再分層、碼垛后，控制器11等待操作盤14傳送來的推出動作信號，然后將牌推出臺面的出口，均勻分配給各個玩家。本發明利用成像技術實現了牌的牌面自動識別和牌的自動碼垛，使得麻將牌不需要含有磁性材料，使得所有麻將牌得到通用。同時，麻將機的設計、制造過程中不需要再依賴于磁性原理，節省維護成本，實用方便。本發明的麻將機的原理還實用于類似的碼牌機，應用面較廣，有較廣闊的前景。
權利要求
1.本發明的一種麻將機，包括牌、臺面、操作盤、支撐座、基座、控制器、感知器、洗牌機構、碼牌機構、電源和輔助部件，基座上安裝有支撐座，支撐座支撐著臺面，臺面的上表面布置有牌的進口、出口和操作盤，臺面的下面空腔中安裝了洗牌機構和碼牌機構，控制器控制洗牌機構、碼牌機構和操作盤，其特征在于牌為無磁性的。
2.如權利要求1所述的一種麻將機，其特征在于感知器為成像裝置。
3.如權利要求1所述的一種麻將機，其特征還在于控制器接收感知器的感知信號，并依據內置算法識別出牌的背面和正面。
4.如權利要求3所述的一種麻將機的感知器的感知信號，其特征在于感知信號為圖像傳感器信號。
5.如權利要求3所述的一種麻將機的感知器的感知信號，其特征在于感知信號為超聲波信號。
全文摘要
本發明公開了一種麻將機，包括牌、臺面、操作盤、支撐座、基座、控制器(11)、感知器(10)、碼牌機構(12)、洗牌機構(13)、電源和輔助部件，基座上安裝有支撐座，支撐座支撐著臺面，臺面的上表面布置有牌的進口、出口和操作盤(14)，臺面下面的空腔中安裝了碼牌機構(12)和洗牌機構(13)，控制器(11)控制碼牌機構(12)、洗牌機構(13)和操作盤(14)，使用的牌為無磁性的。控制器(11)利用感知器(10)得到牌的圖像信息，依據內置的算法識別出牌的正面和背面，控制碼牌機構(12)有序送出麻將牌。該麻將機制造容易、維護方便、經濟實用，具有良好的應用前景。
文檔編號A63F9/20GK102266666SQ20111024438
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者許宏 申請人:許宏