DE102011054729B4 - Unterhaltungsspielgerät - Google Patents

Abstract

Unterhaltungsspielgerät, mit mindestens einer rechnergesteuerten Spieleinrichtung (3) und mehreren beleuchteten Tastschaltern (15), wobei die Spieleinrichtung (3) über eine Spielablaufsteuerung mit einem Steuergerät (14) gekoppelt ist, das mit einem Master (18) verbunden ist, der über eine Zwei-Draht-Verbindung (28) mit den als Slaves (19) ausgebildeten Eingabe- und Ausgabeelementen (29) in Echtzeit kommuniziert.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Unterhaltungsspielgerät und ein Verfahren zur Steuerung einer Einrichtung zur Steuerung von Eingabe- und Ausgabeelementen eines Unterhaltungsspielgerätes.
• In einem aus dem Stand der Technik bekannten Unterhaltungsgerät, insbesondere einem geldbetätigten Unterhaltungsspielgerät, muss eine Vielzahl von Tastschaltern und LEDs, die in der Regel jeweils Tasten der Tastschalter zu deren Hinterleuchtung zugeordnet sind, mit einem Steuergerät verdrahtet werden. Das führt zu einem Kabelbaum, der nicht nur in Anbetracht der relativ hohen Kosten nachteilig ist. Der Kabelbaum ist bislang über eine 40-polige Steckverbindung mit dem Steuergerät, einem so genannten Key-Device, gekoppelt und verbindet das Steuergerät mit den jeweils einzelnen LEDs und Tastschaltern durch separate Daten- und Stromversorgungsleitungen. Die Fertigung des Kabelbaums ist aufwendig und unflexibel, da der Kabelbaum dem jeweiligen Unterhaltungsgerät angepasst ist und eine schnelle Änderung, die in der Design-Phase eines Unterhaltungsgerätes oft notwendig ist, lässt sich nicht ohne Weiteres realisieren.
• Die DE 197 43 981 A1 offenbart eine Einrichtung zur Steuerung von Eingabe- und Ausgabeelementen, nämlich binäre Aktoren oder Sensoren, eines Automaten mit einem Steuergerät in Gestalt eines PC oder einer SPS, das mit einem Master verbunden ist, der über eine Zwei-Draht-Verbindung mit den als Slaves ausgebildeten Eingabe- und Ausgabeelementen kommuniziert.
• Im Weiteren zeigen die DE 102 06 657 A1 und die DE 196 29 868 A1 Einrichtungen mit einem Master und Slaves, die über eine Zwei-Draht-Verbindung kommunizieren.
• Darüber hinaus ist aus den Veröffentlichungen Schnell, G. et. al.: Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik, 4. Überarbeitete Auflage, Braunschweig/Wiesbaden; Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Oktober 2000, ISBN 3-528-36569-2 und Popp, M., Profibus-DP_Grundlagen, Tipps und Tricks für Anwender, Heidelberg; Hüthing GmbH, 1998, ISBN 3-7785-2676-6 jeweils bekannt, dass der Einsatz von Bussystemen in der Sensor/Aktor-Ebene als Ersatz für Kabelbäume breiten Einsatz gefunden hat.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Unterhaltungsspielgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das kostengünstig an sich geänderte Anforderungen anpassbar ist und bei dem eine schnelle und zuverlässige Ansteuerung von Eingabe- und Ausgabeelementen bei einer relativ hohen Datensicherheit realisierbar ist.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
• Die Merkmale der Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
• Ein Unterhaltungsspielgerät, insbesondere geldbetätigtes Unterhaltungsspielgerät, umfasst mindestens eine rechnergesteuerte Spieleinrichtung und mehrere beleuchtete Tastschalter, wobei die Spieleinrichtung über eine Spielablaufsteuerung mit einem Steuergerät gekoppelt ist, das mit einem Master verbunden ist, der über eine Zwei-Draht-Verbindung mit den als Slaves ausgebildeten Eingabe- und Ausgabeelementen in Echtzeit kommuniziert.
• Demnach erfolgt die Kommunikation nicht mehr über einen Kabelbaum, sondern durch eine Art Feldbus mittels eines Master-Slave-Übertragungssystems über lediglich zwei Leitungen, die verpolsicher sind, wobei der Master eine Vielzahl flexibel anzuordnender Slaves ansteuern kann, die beispielsweise durchgeschleift, sternförmig, baumförmig oder in solchen Kombinationen mit dem Master verbunden sind. Die Topologie ist frei wählbar und damit sehr flexibel in der Verkabelung. Die Slaves sind physikalisch selbstverständlich parallel geschaltet. Unter dem Steuergerät ist eine Unterhaltungsgerätesteuerung zu verstehen, die beispielsweise spielspezifische Daten respektive Informationen an den Master übermittelt bzw. von dem Master Daten der Slaves empfängt.
• Wie allgemein bekannt ist, besitzen die Slaves Device-IDs, also eindeutige Kennungen, wobei es möglich ist, mehreren Tastschaltern eine gemeinsame Device-ID zuzuordnen, so dass der Master für sämtliche Tastschalter mit gleicher Device-ID die Beaufschlagung einer Taste erkennt, wenn ein Tastschalter betätigt wurde. Hierbei ist es ohne weiteres möglich, etwa 60 Tastschalter, vorzugsweise mit einem Gesamtstrom bis etwa 4 A zu betreiben, abhängig von einer Ausgangsstufe des Masters. Üblicherweise werden 16 unterschiedliche Tastschalter (Slaves) mit den ihnen zugeordneten LEDs eindeutig angesteuert. Natürlich kann einem Tastschalter (Slave) eine neue Device-ID zugeordnet werden und der Master bekommt eine selbsttätige Rückmeldung von den Tastschaltern (Slaves), wenn sie betriebsbereit bzw. installiert sind. Im Weiteren erkennt der Master sowohl Tastschalter (Slaves) ohne Device-IDs als auch Device-IDs, denen kein Tastschalter (Slave) zugeordnet ist. Durch das Paritätsbit und das nochmals gesendete invertierte Bit sind die Daten zweifach redundant mit einer Hamming-Distanz von vier vorhanden. Im Weiteren sind vom Master empfangene Daten, die das Vorhandensein eines Tastschalters (Slave) beschreiben redundant mit einer Hamming-Distanz von zwei und Daten bezüglich der Betätigung eines Tastschalters redundant mit einer Hamming-Distanz von vier vorhanden. Darüber hinaus ist es möglich die Anzahl der Betätigungen eines Tastschalters zu erfassen und zu speichern, wodurch Daten über einen Verschleiß bereitstehen, die als Grundlage einer Entscheidung bezüglich des Auswechselns eines Tastschalters dienen können.
• Jedem Slave können neben Tastschaltern oder LEDs auch beliebige Aktoren und/oder beliebige Sensoren zugeordnet sein, insbesondere Wärmesensoren beispielsweise zur Feststellung einer Wärmestrahlung eines Benutzers, Beschleunigungssensoren, Unruhen, um Vibrationen zu erzeugen und dergleichen.
• Einem programmierbar ausgebildeten Slave lässt sich beispielsweise eine beliebige Adresse zuordnen. Es können auch Signalfolgen hinterlegt werden, insbesondere zur Ansteuerung von LEDs.
• Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
• 1 eine schematische Darstellung einer Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Unterhaltungsspielgerätes mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
• 2 eine schematische Darstellung der Einrichtung,
• 3 eine schematische Darstellung eines Masters der Einrichtung,
• 4 eine schematische Darstellung eines Slave der Einrichtung,
• 5 eine schematische Darstellung eines Protokolls, nach dem ein Verfahren, mit dem die Einrichtung betrieben wird, abläuft,
• 6 eine schematische Darstellung eines Ablaufs einzelner Sequenzen des Protokolls,
• 7 eine schematische Darstellung eines vereinfachten Ablaufs der einzelnen Sequenzen des Protokolls,
• 8 eine schematische Darstellung eines Synchronisierungs-Start-Signals,
• 9 bis 12 schematische Darstellungen von verwendeten Signalen, Nutzbitgruppen mit und ohne Rücksendung durch einen Slave,
• 13 eine schematische Darstellung eines ersten Broadcast-Signals,
• 14 eine schematische Darstellung eines zweiten Broadcast-Signals,
• 15 bis 18 schematische Darstellungen von Device-Signalen,
• 19 eine schematische Darstellung eines zeitlichen Ablaufs der Ansteuerung von LEDs durch die Slaves.
• Das Gehäuse 1 des geldbetätigten, rechnergesteuerten Unterhaltungsspielgerätes mit Gewinnmöglichkeit weist auf seiner Vorderseite drei übereinander angeordnete Anzeigeeinrichtungen 26 in Form von Bildschirmen 2 auf, von denen der obere Bildschirm 2 zur Darstellung einer Spieleinrichtung 3 dient, die in Form einer Symbolspieleinrichtung mit drei nebeneinander angeordneten, walzenförmig ausgebildeten Umlaufkörpern 4 optisch dargestellt ist. Rechnergesteuert wird ein Bild erzeugt, das sich drehenden Umlaufkörpern 4 mit umfangsseitigen Symbolen 5 entspricht. Im Weiteren werden rechnergesteuert Ablesefenster 6 auf dem Bildschirm 2 dargestellt, die der Anzeige eines zufallsgesteuerten Spielergebnisses, also einer bestimmten Kombination von Symbolen 5, dienen. Mit der Darstellung des Spielergebnisses geht eine Anzeige der virtuellen Umlaufkörper 4 einher, die stillgesetzten Walzen entspricht. Aus den angezeigten Symbolen 5 kann der Benutzer das Spielergebnis ablesen, insbesondere auch, ob ein Gewinn nach einem anzeigbaren Gewinnplan vorliegt.
• Der Bildschirm 2 in der Mitte des Unterhaltungsgerätes ist als Touchscreen 25 ausgebildet und dient zur Darstellung von als Risikoleitern 7, 8 ausgebildeten Zusatzspieleinrichtungen 9. Der in der Spieleinrichtung 3 durch Erreichung einer zufallsgesteuert ermittelten Symbolkombination erzielte Gewinn kann tasten- oder rechnergesteuert als Einsatz in eine der beidseitig des mittigen Bildschirms 2 angeordneten Zusatzspieleinrichtungen 9 übertragen werden. Die linke Risikoleiter 7 umfasst mehrere übereinander dargestellte Anzeigefelder 10, die in steigender Reihenfolge mit Gewinnwerten von 10 bis 5000 Punkten belegt sind. Die rechte Risikoleiter 7 besitzt ebenfalls mehrere übereinander dargestellte Anzeigefelder 10, die in steigender Reihenfolge mit Gewinnwerten von 15 bis 6000 Punkten belegt sind.
• Das Riskieren des in der Risikoleiter 7 bzw. 8 angezeigten Gewinns geschieht dadurch, dass das nächsthöhere Anzeigefeld 10 in Bezug auf das optisch hervorgehobene, den Gewinn anzeigende Anzeigefeld 10 im Wechsel mit einem unterhalb der Risikoleiter 7 bzw. 8 angebrachten Totalverlustanzeigefeld 11 mit der Beschriftung „0” blinkend dargestellt wird. Bei Betätigung einer als Drucktaste ausgebildeten Taste 12, deren Tastschalter 15 in einem unteren Gehäuseabschnitt 13 angeordnet ist, wird zufallsgesteuert entweder der nächsthöhere Gewinn erzielt oder der eingesetzte Gewinn verloren. Dieser Vorgang kann bis zum Erreichen des dargestellten Höchstgewinnes an Punkten fortgesetzt werden.
• Der untere Bildschirm 2 ist mit Anzeigen 20 für Guthaben, Punkte, Gewinne und dergleichen versehen, wobei eine der Anzeigen 20 eine Punktebank 16 repräsentiert. Bei einem Guthaben in einer als Guthabenanzeige 17 ausgeführten Anzeige 20 wird ein bestimmter Geldbetrag aus der Guthabenanzeige 17 in eine bestimmte Punkteanzahl umgewandelt und in der Punktebank 16 aufaddiert, von der eine bestimmte Punktezahl als Einsatz für ein Spiel in der Spieleinrichtung 3 abgebucht und in der Spieleinrichtung 3 gewonnene Punkte aufaddiert werden. Bei einer Auszahlung eines Geldwertes wird zunächst der Punktewert der Punktebank 16 in ein in der Guthabenanzeige 17 darzustellendes Guthaben in einem vorgegebenen Zeittakt umgewandelt.
• Im unteren Gehäuseabschnitt 13 des Unterhaltungsspielgerätes sind als Drucktasten 21 ausgebildete Nachstart-/Stopptasten mit entsprechenden Tastschaltern 15 angeordnet, mit deren Beaufschlagung das in der Spieleinrichtung 3 angezeigte Symbol 5 des zugeordneten Umlaufkörpers 4 nachgestartet bzw. vorzeitig stillgesetzt werden kann, d. h. die Anzeige derart beeinflusst wird, dass die Umlaufkörper 4 stillstehend oder rotierend erscheinen. Selbstverständlich sind sämtliche Tastschalter 15, insbesondere in Abhängigkeit von dem Spielablauf, vorzugsweise farbig, hinterleuchtbar. Ferner sind ein Münzeinwurfschlitz 22 und ein Geldscheineingabeschlitz 23 einer nicht näher dargestellten Geldverarbeitungseinrichtung vorgesehen. Des Weiteren ist neben dem Münzeinwurfschlitz 22 eine Rückgabetaste 24 angeordnet, durch deren Betätigung ein in der Guthabenanzeige 17 angezeigtes Guthaben in eine nicht dargestellte Ausgabeschale abrufbar ist, wobei der Rückgabetaste 24 ebenfalls ein Tastschalter 15 zugeordnet ist.
• Um beispielsweise in der Design-Phase des Unterhaltungsspielgerätes oder bei der Fertigung von Varianten schnelle und kostengünstige Änderungen einfließen zu lassen, ist ein mit der Spielablaufsteuerung gekoppeltes Steuergerät 14 vorgesehen, das mit einem Master 18 verbunden ist, der über eine Zwei-Draht-Verbindung 28 mit als Slaves 19 ausgebildeten Eingabe- und Ausgabeelementen 29, die die Tastschalter 15 und LEDs 30 zur Beleuchtung umfassen, kommuniziert.
• Der Master 18 verfügt über einen Mikrocontroller 31 und einen MOS-FET 32. Die Spannungsversorgung der Slaves 19 erfolgt über eine Signalleitung 33 und wird in bestimmten Zeitabständen durch den Datenausgang 34 des Masters 18 über den MOS-FET 32 im Schalterbetrieb kurzzeitig abschaltet, wonach sich die Spannung auf einem niedrigen Niveau befindet, das im Folgenden auch 0-Bit genannt wird. Während des Zeitraums, in dem die Spannung abgeschaltet ist, zieht ein Pull-Down-Widerstand 35 die Signalleitung 33 auf den definierten niedrigen Massepegel. Wird anschließend der Signalpegel eines oder mehrerer Slaves 19 nach einer bestimmten Zeit angehoben, handelt es sich um eine Antwort (Feedback) mindestens eines Slaves 19, wobei die Antwort vom Master 18 über den Dateneingang 36 detektiert wird.
• Jeder einem Tastschalter 15 zugeordnete Slave 19 umfasst einen Mikrocontroller 27 zur Steuerung, der mit der Signalleitung 33 verbunden ist, die wiederum an eine als Schottky-Diode ausgebildete Diode 37 angeschlossen ist, über die ein Kondensator 38 geladen wird, der als Puffer dient, um während der Low-Pegel-Phasen (0-Bits) den Mikrocontroller 27 weiter mit Energie zu versorgen. Der Verpolungsschutz ist mit der Diode 45 realisiert, die derart angeordnet ist, dass der Slave 19 weiterhin den Signalpegel auf der Signalleitung 33 anheben kann. Den Tastschaltern 15 zur Hinterleuchtung zugeordnete LEDs 30 des Slaves 19 stehen über ihre Anoden ständig mit der Signalleitung 33 in Verbindung. Ein Einschalten der LEDs 30 durch den Mikrocontroller 27 erfolgt, in dem ihre Kathoden über jeweils einen Vorwiderstand 40 auf Masse gezogen werden. Während eines 0-Bit Signal des Masters 18 fehlt den LEDs 30 die Spannungsversorgung und sie leuchten nicht, was aber aufgrund der kurzen Zeitdauer vernachlässigbar und für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.
• Die Helligkeit bzw. das Tastverhältnis auf der Signalleitung 33 ist durch den redundanten Aufbau des Protokolls konstant und unabhängig von den gesendeten Nutzdaten.
• Es existiert ein definiertes Zeitfenster, in dem die LEDs 30 aller Slaves 19 abgeschaltet sind und an der Signalleitung 33 ein 0-Bit-Signal anliegt. In dieser Zeit kann der als Eingang geschaltete Datenein-/-ausgangspin 46 des Slaves 19, über den die Auswertung vorgenommen wird, als aktiver Ausgang umgeschaltet werden und ein Signal mit einem Pegel in Höhe des geladenen Kondensators 38 für kurze Zeit anheben. In demselben Zeitfenster tastet der Master 18 die Signalleitung 33 ab, wodurch dem Slave 18 die Möglichkeit gegeben wird, ein Bit an den Master 18 zu senden.
• Wie 5 zeigt, sind die Daten in einzelne Datenpakete umfassende Signale, die im Weiteren auch Sequenzen genannt werden, verpackt. Die Reihenfolge der Signale bestimmt, an wen die Daten gerichtet sind. Die erste Sequenz ist stets ein Synchronisierungs-Start-Signal 41, auch SYNC-Sequenz (8) genannt, die im Gegensatz zu den anderen Sequenzen nur aus 8 Bit besteht und den Startpunkt der Übertragung definiert, der sich sehr einfach detektieren lässt, da dies der einzige Fall in der ganzen Übertragung ist, bei dem viermal aufeinanderfolgend ein LOW-Bit auf der Signalleitung 33 anliegt, wodurch ein Timer in der zugehörigen Interrupt-Routine unabhängig von einem Hauptprogramm diesen Punkt verarbeiten kann.
• Das Synchronisierungs-Start-Signal 41 endet, wie alle anderen Sequenzen, in dem viermal aufeinanderfolgend ein High-Bit auf der Signalleitung 33 anliegt, μSYNC 42 genannt. Diese Folge kann, wie die LOW-Bit-Folge, einfach detektiert und mittels des Timers und der zugeordneten Interrupt-Routine verarbeitet werden. Durch den μSYNC 42, bei dem vier Bit hintereinander auf einem hohen Niveau, also bei eingeschalteter Spannung, gesendet werden, erfolgt eine Trennung der einzelnen Sequenzen voneinander. weshalb diese Datenfolge als Trenn-Signal 42 bezeichnet wird.
• Der vom Master 18 gesendete Datenstrom lässt sich nach 6 im Wesentlichen in drei verschiedene Sequenzen aufteilen, nämlich das Synchronisierungs-Start-Signal 41, also die so genannte SYNC-Sequenz, die an alle Slaves 19 gerichteten Broadcast-Signale 43, die Daten in einer Signal-Sequenz umfassen, die jeden Slave 19 betreffen, und die an bestimmte Slaves 19 gerichteten Device-Signale 44, die selbstverständlich auch in Form von Sequenzen realisiert sind.
• Die gesamte Übertragungszeit und damit die Reaktionszeit kann durch die Anzahl der verwendeten Slaves 19 verringert werden, wobei entweder gemäß 6 an alle möglichen Slaves 19 ein Device-Signal 44 oder nach 7 für eine reduzierte Anzahl von Slaves 19 ein Device-Signal 44 gesendet wird.
• Im Einzelnen hat jedes Bit eine Dauer von 25 μs, wobei das Synchronisierungs-Start-Signal 41, also die SYNC-Sequenz, aus 8 Bit, die beiden Broadcast-Signale 43 und jedes der Device-Signale 44 aus 19 Bit besteht, so dass die Gesamtdauer einer Übertragung mit 16 Device-Signalen 44 8,75 ms beträgt.
• Die beiden Broadcast-Signale 43 und jedes der Device-Signale 44 besteht aus 19 Bit. Das erste und fünfzehnte Bit ist stets 0. Eine Rückmeldung der Slaves 19 durch die Anhebung des Signal-Pegels in diesen beiden Zeitphasen gibt an, dass die Slaves 19 vorhanden sind.
• Das zweite, fünfte, achte, elfte und vierzehnte Bit ist stets 1. Dazwischen befinden sich Nutzbits mit ihren Redundanzen. Abgeschlossen wird die Sequenz durch den μSYNC, also das Trenn-Signal 42, mit vier Bits die eins sind. Die Nutzbits werden immer in Zweier-Gruppen gesendet, also das Nutzbit selbst gefolgt von dem invertierten Nutzbit (9 bis 12), wobei die letzte Zweier-Gruppe das Paritätsbit angibt. Ist die Anzahl der Nutzbits, die 1 sind, gerade, dann wird das Paritätsbit gesetzt. Da in jeder Zweier-Gruppe genau ein Bit 1 ist und das andere 0, kann in dieser 0-Phase der Slave 19 den Pegel anheben (10 und 12), also ein Bit an den Master 18 senden.
• Die 9 bis 12 zeigen die vier Möglichkeiten einer Zweier-Gruppe. Nach 9 sendet der Master 18 das 0 gesetzte Nutzbit und der Slave 19 sendet kein 1 gesetztes Bit an den Master 18 zurück. 10 zeigt einen Signalverlauf, bei dem in der 0-Phase des 0 gesetzten Nutzbits des Masters 18 der Slave 19 das 1 gesetzte Bit an den Master 18 zurück sendet. Gemäß 11 sendet der Master 19 das 1 gesetzte Nutzbit und der Slave 19 sendet kein 1 gesetztes Bit an den Master 18 zurück, während das invertierte Nutzbit 0 ist. Nach 12 sendet der Master 19 wieder das 1 gesetzte Nutzbit und der Slave 19 sendet das 1 gesetzte Bit an den Master 18 zu der Zeit zurück, in der das invertierte Nutzbit 0 ist.
• Nach den 13 und 14 enthalten die Broadcast-Signale 43 die Datenbits D1 und D0, die einen von vier Betriebszuständen angeben. Davon abhängig entspricht A3 bis A0 entweder einer 4 bit Adresse oder A2 bis A0 enthalten RGB-Daten für die LEDs 30, so dass das zweite Broadcast-Signal 43 die Funktion eines an alle nicht konfigurierten Slaves 19 gerichteten Device-Signals 44 übernimmt. Kommt dem zweiten Broadcast-Signal 43 die Funktion des Device-Signals 44 zu, können auch hier die angesprochenen Slaves 19 eine Rückmeldung geben, wie durch die gepunkteten Linien dargestellt ist. Wenn die Datenbits A3 bis A0 eine 4 bit-Adresse enthalten und der entsprechende Betriebszustand „Device-Programmierung” über D0 und D1 ausgewählt ist, dann wird eine neue Adresse (DeviceID), die durch die Datenbits A3 bis A0 beschrieben ist, zugeordnet, wenn der Tastschalter 15 eines Slaves 19 gedrückt wird.
• Das Device-Signal 44 spricht die Slaves 19 an, die über ihre Identifikation der aktuellen Device-Sequenz 44 zugeordnet sind. Das bedeutet, das erste Device-Signal 44 nach den Broadcast-Signalen 43 spricht die Slaves 19 mit DeviceID 0 an, die folgende Device-Sequenz 44 die Slaves 19 mit DeviceID 1 usw..
• Das Device-Signal 44 enthält die Information, welche LEDs 30 in welcher Weise angesteuert werden und gibt dem Slave 19 Zeitfenster vor, in denen eine Rückmeldung gegeben wird, ob ein Slave 19 mit der entsprechenden DeviceID vorhanden ist und ob der der DeviceID zugeordnete Tastschalter 15 betätigt ist. Bis zu drei unterschiedliche LEDs 30 oder eine RGB-LED 30 können angesteuert werden. Im Falle der RGB-LED 30 werden die Einzel-LEDs entsprechend folgender Tabelle angesteuert:

  Bit/Pegel	LOW	HIGH
  R	rote LED abschalten	rote LED einschalten
  G	grüne LED abschalten	grüne LED einschalten
  B	blaue LED abschalten	blaue LED einschalten

• Die Ansteuerung der LEDs 30 erfolgt aufgrund des Protokollaufbaus derart, dass eine für den Betrachter konstante Helligkeit erzielt ist.
• 16 stellt den Pegel eines Device-Signals 44 auf der Signalleitung 33 dar, wenn die rote LED 30 angeschaltet, die grüne und blaue LED 30 ausgeschaltet sein sollen, der Tastschalter 15 angeschlossen aber nicht betätigt ist. Nach 17 ist die rote LED 30 angeschaltet, die grüne und blaue LED 30 ausgeschaltet, der Tastschalter 15 angeschlossen und betätigt.
• In sämtlichen Zeitfenstern, in denen ein Slave 19 eine Rückmeldung an den Master 18 senden könnte, muss jeder Slave 19 alle LEDs 30 abschalten, damit die Signalleitung 33 lastfrei ist.
• Es werden nur HIGH-Pegel aktiv von dem Master 18 übertragen und LOW-Pegel entsprechen dem 'Standard'-Zustand der Signalleitung 33 und liegen nur dann an (ca. 25 μs), wenn keine Rückmeldung durch einen Slave 19 erfolgt, ansonsten kann bereits kurz nach der fallenden Flanke des HIGH-Pegels erneut ein durch die Rückmeldung erzeugter HIGH-Pegel anliegen. Eine Abtastung der Daten auf der Signalleitung 33 in der Mitte des Zeitfensters eines Bits kann also nicht erfolgen. Vielmehr muss der Zeitpunkt der fallenden Flanke des HIGH-Pegels genutzt werden, um zu detektieren, welche Bits 0 sind.
• Die 18 zeigt einen Pegelverlauf der Signalleitung 33 und die 19 den zugeordneten Schaltzustand der LEDs 30.
• Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Bildschirm

3

Spieleinrichtung

4

Umlaufkörper

5

Symbol

6

Ablesefenster

7

Risikoleiter

8

Risikoleiter

9

Zusatzspieleinrichtung

10

Anzeigefeld

11

Totalverlustanzeigefeld

12

Taste

13

Gehäuseabschnitt

14

Steuergerät

15

Tastschalter

16

Punktebank

17

Guthabenanzeige

18

Master

19

Slave

20

Anzeige

21

Drucktaste

22

Munzeinwurfschlitz

23

Geldscheineingabe-schlitz

24

Rückgabetaste

25

Touchscreen

26

Anzeigeeinrichtung

27

Mikrocontroller

28

Zwei-Draht-Verbindung

29

Eingabe- und Ausgabeelement

30

LED

31

Prozessor

32

MOS-FET

33

Signalleitung

34

Datenausgang

35

Pull-Down-Widerstand

36

Dateneingang

37

Diode

38

Kondensator

39

40

Vorwiderstand

41

Synchronisierungs-Start-Signal

42

Trenn-Signal

43

Broadcast-Signal

44

Device-Signal

45

Diode

46

Datenein-/-ausgangspin

Claims (12)

1. Unterhaltungsspielgerät, mit mindestens einer rechnergesteuerten Spieleinrichtung (3) und mehreren beleuchteten Tastschaltern (15), wobei die Spieleinrichtung (3) über eine Spielablaufsteuerung mit einem Steuergerät (14) gekoppelt ist, das mit einem Master (18) verbunden ist, der über eine Zwei-Draht-Verbindung (28) mit den als Slaves (19) ausgebildeten Eingabe- und Ausgabeelementen (29) in Echtzeit kommuniziert.
2. Unterhaltungsspielgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeelemente als Tastschalter (15) und die Ausgabeelemente als den Tastschaltern (15) zugeordnete Leuchtdioden (30), insbesondere RGB-LEDs (30), ausgebildet sind.
3. Unterhaltungsspielgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Slave (19) einen Tastschalter (15) eine oder mehrere LEDs (30), insbesondere RGB-LEDs beliebige Aktoren und/oder beliebige Sensoren umfasst.
4. Unterhaltungsspielgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Slave (19) ein Kondensator (38) zur Spannungsversorgung eines Mikrocontrollers (27) zugeordnet ist.
5. Unterhaltungsspielgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Slaves (19) verpolgeschützt oder kurzschlussfest mit dem Master (18) verbunden sind.
6. Unterhaltungsspielgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Slaves (19) programmierbar ausgebildet sind.
7. Verfahren zur Steuerung einer Einrichtung zur Steuerung von Eingabe- und Ausgabeelementen (29) eines Unterhaltungsspielgerätes mit einem Steuergerät (14), das mit einem Master (18) verbunden ist, der über eine Zwei-Draht-Verbindung (28) mit den als Slaves (19) ausgebildeten Eingabe- und Ausgabeelementen (29) in Echtzeit kommuniziert, wobei ein Master (18) eine Signal-Sequenz an die Slaves (19) schickt und in den Zeiträumen, in denen das Signal abgeschaltet ist eine Antwort der Slaves (19) empfängt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Master (18) ein an alle Slaves (19) gerichtetes Synchronisierungs-Start-Signal (41), nämlich eine SYNC-Sequenz, sendet, dem an alle Slaves (19) gerichtete Broadcast-Signale (43) und anschließend an bestimmte Slaves (19) gerichtete Device-Signale (44) folgen, wobei die einzelnen Signale, die jeweils Datenpakete umfassen, durch Trenn-Signale (42), nämlich einen μSync, voneinander separiert sind.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das 8 Bit umfassende Synchronisierungs-Start-Signal (41) zur eindeutigen Identifizierung 4 Bit hintereinander auf dem niedrigen Niveau, also bei ausgeschalteter Spannung, und 4 Bit hintereinander auf dem hohen Niveau, also bei eingeschalteter Spannung, sendet, wobei 4 Bit hintereinander auf dem hohen Niveau auch dem Trenn-Signal (42) zuzuordnen sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Slaves (19) dieselbe Adresse (Device-ID) oder unterschiedliche Adressen (Device-IDs) zugeordnet werden und deren Ansteuerung durch die zugehörigen Device-Signale (44) erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Broadcast-Signal (43) und jedes Device-Signal (44) jeweils 19 Bit umfasst, wobei das jeweils erste und fünfzehnte Bit auf dem niedrigen Niveau, also bei ausgeschalteter Spannung Null sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Master (18) jedes Daten-Bit unmittelbar anschließend invers übertragen wird und zu nutzende Daten eines Signals durch ein Paritätsbit ergänzt werden, wobei die Slaves (19) eine Paritätsprüfung vornehmen.

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