DE2043866A1 - Elektronische Vorrichtung zum Simulieren eines Spiels - Google Patents

Description

Elektronische Vorrichtung zum Simulieren eines Spiels

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung zum automatischen Simulieren eines Sportspiels, insbesondere eines Spiels zwischen zwei gegnerischen Mannschaften und ganz besonders eines Fußballspiels.

Bekannt sind Tischfußball-, Tischbaseball- und dergleichen Spielmaschinen, mit denen man Sportspiele und insbesondere Fußballspiele simulieren oder nachahmen kann. Diese Maschinen beruhen auf elektromechanischen Systemen, die den Nachteil haben, daß man das Spiel nicht in einer der Wirklichkeit ausreichend nahekQpraenden Welse nachahmen kann. Tatsächlich ist kein* der derzeit vorhandenen Maschinen in der Lag·» den

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bewegten Körpern in einem sich mit zahlreichen Bewegungselementen darstellenden Spiel eine der natürlichen Bewegungsart ausreichend nahekommende Bewegung zu erteilen, wobei zugleich die zwangsläufig vorhandene mechanische Reibung vermieden wird. Außerdem sind die derzeit vorhandenen Maschinen zum Simulieren von Spielen entweder vollkommen passiv bezüglich der spielenden Person, die jedes Mal mit ihrer eigenen Intelligenz eingreifen muß, um dem gewählten Töil imter Berücksichtigung der Spielregeln die gewünschte Bewegung zu erteilen, oder diese Maschinen ) weisen eine gewisse Automatisierung auf.

Die Maschine gemäß der Erfindung bietet gegenüber den herkömmlichen Geräten beachtliche Vorteile, etwa die Vermeidung jeglichen Elementes, das Reibung erzeugen könnte, da die Maschine gemäß der Erfindung nur feststehende elektronische Teile aufweist. Darüberhinaus besteht ein vollkommen neues Merkmal der Maschine gemäß der Erfindung darin, daß «tie gegenüber dem Spieler nicht passiv ist, sondern im Gegenteil über eine eigene "Intelligenz" und Aktions- bzw. Reaktionsfreiheit verfügt, um auf verschiedene Situationen des Spiels entsprechend den Spielregeln zu reagieren, Die Möglichkeiten des Spiels, ebenso wie die Aktionen und Reaktionen jedes einzelnen Spielers unter Berücksichtigung der Spielregeln können theoretisch unendlich sein und sind in der Praxis nur aus wirtschaftlichen Gründen, nicht aber aus Gründen der Konseption begrenzt.

Dies wird durch die Verwendimg der modernsten Techniken, wie etwa integrierter Schaltungen auf Modulkarten mit gedruckten Schaltkreisen, Magnetspeichern, Transistoren und ganz allgemein fester, die Modulartecfonik nutzender Teile erreicht. Die integrierten Schaltungen oder Mikroschaltung^n sind tatsächlich neu auf dem Gebiet industrieller Teil·, die zur Lösung logischer

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Probleme geeignet sind.

Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die nachfolgend beschriebenen Schaltkreise und Blöcke wenigstens teilweise mit elektromechanischen Teilen (Relais usw.) statt mit elektronischen Teilen auszuführen. Ein anderes Grundmerkmal der Maschine gemäß der Erfindung betrifft die Darstellung des Spieles, die auf einer Ebene stattfindet und mit Lichtpunkten in geeigneter Farbe und Form zur Simulierung der bewegten Körper in einer "diskontinuierlichen" Weise oder mittels einer Fernsehdarstellung sichtbar gemacht wird, mit der eine "kontinuierliche" Simulierung der beweglichen Körper möglich ist, wobei in diesem Falle eine nahezu unendliche Menge von Punkten einsetzbar ist. Gemäß einer weiteren Variante kann die Darstellung auch im Raum über dem Spielfeld betrachtet werden, d.h. dreidimensional. Diese Variante hat besondere Bedeutung für Spiele, wie etwa Fußball, Tennis, Baseball usw., bei denen ein Körper (der Ball) vorhanden ist, der sich im Raum bewegt.

Die Maschine gemäß der Erfindung liefert darüberhinaus drei verschiedene Spielprogramme, die durch einfaches Einstellen eines Wahlschalters wählbar sind. Diese drei Programme zum Betrieb der Maschine sind: "Händbetrieb", bei dem zwei Bedienungspersonen jeweils eine der zwei Mannschaften steuern? "Halbautomatik", bei der ein Bedienungsmann eine Mannschaft gegen eine gegnerische Mannschaft steuert, die vollkommen automatisch geführt wirdj und "Automatik", bei der zwei gegnerische Mannschaften ohne Intervention eines Bedienungsmannes miteinander kämpfen.

Kurz zusammengefaßt betrifft die vorliegende Erfindung eine elektronische Vorrichtung zum Simulieren eines Spiels zwischen

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zwei Einzelspielern oder zwei Mannschaften» Diese Vorrichtung ist auf drei verschiedene Spielarten einstellbar, nämlich auf "Handbetrieb", bei dem zwei Bedienungsleute die Spieler oder
Mannschaften steuern, "Halbautomatik", bei der nur ein Bedienungsmann seinen Spieler oder seine Mannschaft gegen einen
Spieler bzw« eine Mannschaft steuert, die automatisch gesteuert wirdj und "Automatik", bei der das Spiel ohne äußere Einwirkung eines Bedienungsmannes stattfindet. Oder-Schaltungen, Logik- und Speieberblöcke durch geeignete Entschlüssler und
Verstärker stellen die Zone des Spielfeldes ein, in der das
Spiel in einem bestimmten Augenblick stattfindet, und die betreffenden Signale werden auf einer Schaubild- oder Betrachtungsebene durch einzelne Lichtpunkte oder auf einer Fernsehröhre durch eine kontinuierliche Abbildung entweder in Schwarz-Weiß oder vielfarbig dargestellt.

Zum besseren Verständnis der Möglichkeiten und Darstellungsmittel der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird diese im folgenden am Beispiel der Simulierung eines Fußballspieles erläutert, weil Fußball zweifellos das am weitesten verbreitete und ein in der ganzen Welt bekanntes Spiel ist. Selbstverständlich sind die Grundlagen der vorliegenden Erfindung - gegebenenfalls unter entsprechender Abwandlung - auch zur Simulierung anderer Spiele, wie etwa Baseball, Rugby usw. und auch zur Simulierung von Spielen zwischen zwei Einzelgegnern, wie etwa Tennis, anwendbar .

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels und zweier verschiedener Darstellungsarten des Spiels, die nur zur Erläuterung und nicht etwa zur
Abgrenzung des Erfindungsgedankens dienen sollen. In den bei-

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liegenden Zeichnungen zeigtι

Fig. 1 die Darstellungsebene des Spielfeldes zum Simulieren eines Fußballspieles zwischen zwei jeweils aus sieben Elementen bestehenden Mannschaften;

Fig. 2 ein allgemeines Blockdiagramm der Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung im Falle des "halbautomatischen" Betriebes und

Fig. 3 ein Funktionsschema für die Umformung der aus dem Blockdiagramm gemäß Fig. 2 in digitaler Form kommenden Information in Signale, die kontinuierlich mit einem Fernsehschirm darstellbar sind,

Fig. 1 zeigt die in 6 + 2 Teile unterteilte Spielfeldebene für ein Spiel zwischen zwei Mannschaften, die jeweils aus sieben Elementen bestehen. Selbstverständlich kann das Spiel auch zwischen zwei Mannschaften mit elf Elementen stattfinden, in welchem Falle das Spielfeld In 10 +' 2 Zonen unterteilt würde. Diese Variante ist also eine quantitative und nicht eine qualitative Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbeispieles, Die Spieler der Mannschaft M sind durch schwarz angelegte Kreise dargestellt, während die Spieler der Mannschaft A mit weißen Kreisen dargestellt sind! der Ball ist durch einen schwarzweiß angelegten Kreii dargestellt, Man erkennt, daß das Spielfeld in sechs gleiche Zonen Z^ - Z^ unterteilt ist, von denen jeweils drei beiderseits der Mittellinie liegen, sowie in zwei -Torzohen Z 'und Z, für die Torwlrter, In jeder der sechs Zonen steh «sw«t gegnerisch« Spl«;l«r bewegen* beispielsweise h'fc*- Verteidiger der -Mannschaft'-M-wild d«i?.. Linksaußen der fft A und umgekehrt oder der MlSteiXäy£#ff der Mannschaft

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A und der Mittelstürmer der Mannschaft M und umgekehrt.

Man beachte, daß diese Spielerpaare sich jeweils nur in ihrer Zone bewegen können, d.h. also, daß die Grenzen der Zonen den Bewegungsbereich der Spieler jeweils begrenzen. Andererseits ist der Ball frei beweglich, d.h. er kann sich über das gesamte Spielfeld in allen Zonen bewegen. Diejenige Zone, in der sich in einem bestimmten Augenblick der Ball befindet, wird automatisch "aktiv", d.h. nur die zwei Spieler dieser Zone können in den Besitz des Balles kommen und dann einen "rationalen" Schuß in andere Zonen oder in das gegenüberliegende Tor machen. Andererseits bleiben die Spieler in den "nicht aktiven" Zonen des Spielfeldes nicht stillstehen , sondern folgen dem Spiel und bewegen sich und reagieren in jedem Augenblick entsprechend den Bewegungen des Balles und der jeweils "aktiven" Spieler in der jeweils "aktiven" Zone. Durch diese allgemeine Teilnahme ist die Konzeption eines Mannschaftsspieles wirkungsvoller. Im Falle des Handbetriebes oder des halbautomatischen Betriebes hat der Bedienungsmann nur eine begrenzte Möglichkeit, direkt in das Spiel einzugreifen, da gewisse Funktionen vollkommen automatisiert bleiben, um ein Gleichgewicht der Kräfte zu erhalten und den Wahrscheinlichkeitsfaktor für beide Mannschaften in das Spiel einzuführen. Tatsächlich hat der Bedienungsmann in diesem Falle nur einen Wahlschalter mit acht Stellungen (N-NE-Ee-SE-S-SW-W-NW) und einer neutralen Stellung (siehe Fig. 2). Auf diese Weise kann der Bedienungsmann in jedem Augenblick nur dia "Richtung" bestimmen, dar sein eigener Spieler in der aktiven Zona folgen muß, und für da3 handbetätigt-3 SpIaI iac dia Möglichkeit 3ur Steuerung dar Bewegungsgeschwindlgkait: ίϊ3 Spieiara mic einesa in lan Wählschalter -aingebautsn Jchaltar -;*;3ben, während dia anderen Aktionen vollkommen auto- :ndii;ich \ii\d auf rationale Wa^aa jtattfindan, d.h. entsprechend

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der Wirklichkeit eines Fußballspieles. Diese Aktionen sind: Das Vorgehen des.Spielers selbst (die Strecke, die der Spieler vorwärtskommt im Falle des ''halbautomatischen" Spieles und der Äugenblick des Vorgehens), die Anerkennung des Ballbesitzes, .die Kraft und die Richtung, mit der der Ball geschossen wird. Im Fälle des "handbetätigten" Spieles hat auch der gegnerische Bedienungsmann einen Wahlschalter, mit dem er die Spieler seiner Mannschaft steuern kann. In diesem Falle werden alle in die Maschine eingegebenen Fußballregeln automatisch berücksichtigt und desgleichen werden insbesondere die Punkte automatisch gezählt und das Spiel hört automatisch auf, wenn eine bestimmte, zu Beginn des Spieles festgelegte Zeitspanne abgelaufen istj die von den beiden Mannschaften erreichte Punktzahl ist maßgebend dafür, ob eine Mannschaft gesiegt hat oder das Spiel . unentschieden endet. Beim "halbautomatischen" Spiel läuft das Spiel so wie beim "handgesteuerten" oder "handbetätigten" Spiel ab, mit dem einzigen Unterschied, daß ein Bedienungsmann seine eigene Mannschaft gegen einen automatischen Gegner steuert, der die andere Mannschaft steuert» · :, :

Das Spiel ist daher durch den Antagonismus zwischen einem Menschen und einer Maschine charakterisiert, der diese Spielart interessant und anziehend macht. Es wurde versucht, in einem solchen Spiel in etwa gleiche Voraussetzungen zu schaffen, indem einerseits die Möglichkeiten des Bedienungsmannes zur Steuerung seiner Mannschaft begrenzt sind und andererseits der automatische Gegner mit einer, wenn auch präzisen, so doch begrenzten "Intelligenz" bezüglich der Ausführung der Manöver ausgerüstet ist.

Darüberhinaus wurden für beide Mannschaften Wahrscheinlichkeitsbedingungen eingeführt, um ein dauerndes Übergewicht einer

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der zwei Mannschaften beim Spiel zu vermeiden. Beispielsweise könnte die Maschine irrtümlich so konzipiert werden, daß, wenn ein Spieler in den Ballbesitz kommt, dieser den Ball/unfehlbar in das Tor schießt und so zu einem Punkt kommt. Um das Spiel realistischer und interessanter zu machen, wurde ein Wahrscheinlichkeitsgenerator eingebaut, der beispielsweise entsprechend der Position des Balles zu der Zone, in der sich der Ball befindet, und zum Spieler, der in den Ballbesitz gekommen ist, die Richtung bestimmt, in die der Ball wahrscheinlich und vernünftigerweise geschossen wird. Am Ende jedes Spielabschnittes (Tor, Abseits, Ecke usw.) nimmt der Ball die den Spielregeln entsprechende Stellung ein. Während die vom Bedienungsmann gesteuerten Spieler von diesem unmittelbar die erforderliche Bewegungsrichtung erteilt erhalten, empfangen die Spieler des automatischen Gegners ihre Befehle von Spezialschaltungen, die die Stellung der Spieler mit der des Balles vergleichen und die ausführlicher nachfolgend mit Bezug auf das Blockdiagramm gemäß Fig. 2 erläutert werden.

Bei einem "automatischen" Spiel findet der Kampf auf die gleiche Weise statt, wie es für das "halbautomatische" Spiel beschrieben wird, mit dem einzigen unterschied, daß zwei automatische Gegner ihre Mannschaften ohne Einwirkung eines Bedienungsmannes gegeneinander führen. Die einzigartige Möglichkeit bei dieser Art zu spielen besteht nicht nur darin, daß man als Zuschauer ein Spiel betrachten kann, sondern vor allem darin, daß man die Maschine vor Beginn des Spieles derart einstellen kann, daß die Kampfkraft der beiden Mannschaften berücksichtigt wird; dies geschieht durch besondere Wahlschalter, die vor Beginn des Spieles eingestellt werden. Ausgehend von dieser Idee kann man. veränderliche Faktoren oder "Gewichte" in die oben erwähnten Schaltkreise einführen, um so die Parameter zu verändern und

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den tatsächlichen Charakteristika und Bedingungen (beispielsweise Spielgeschwindigkeit, Trainingsstand, Tabellenstand usw.) zweier echter Mannschaften (und möglicherweise sogar der verschiedenen Spieler) anzupassen. Das automatische Spiel berücksichtigt dann diese "Gewichte", die jedoch das Spielergebnis nicht mathematisch bestimmen, da der Währseheinlichkeitsfaktor immer vorhanden ist. Es liegt daher auf der Hand, an eine andere, interessante Anwendungsmöglichkeit der Maschine gemäß der Erfindung zu denken, nämlich an die Vorhersage des Ergebnisses eines Spiels, das tatsächlich gespielt wird, und so mit einer gewissen Erfolgsaussicht Fußballwetten abzuschließen.

Mittels eines am Eingang des Blockes LF angeordneten Wahlschalters mit drei Stellungen M-SA-A kann man eines der drei Grundprogramme der Maschine einstellen und dann auf einer Betrachtungsebene, wie sie etwa in Fig. 1 dargestellt ist, einen der Wirklichkeit so nahe wie möglich kommenden Ablauf des Spieles betrachten. Fig. 2, die das allgemeine Diagramm der Maschine zeigt, bezieht sich auf das "halbautomatische" Programm, das das vollständigste Programm ist, well die Benutzung der Maschine mit "handgesteuertem" Programm oder mit "automatischem" Programm Unterfälle des "halbautomatischen" Programmes sind. Bei der "halbautomatischen" Arbeitsweise wird einer der zwei handbetätigten Wahlschalter (S2) ausgeschaltet und die Blöcke B7 und B8, die gleich den Blöcken B7¹ und B8' sind, arbeiten nur als "Koinzidenz"-Kreise und nicht im allgemeinen Sinne «inee "Vergleich·". Die bei "halbautomatischem" Betrieb nicht in Funktion befindlichen Teile des Diagramms sind in gestrichelten Linien dargestellt und ämv Fachmann wird aus der folgenden Beschreibung ohne weiter*· ersehen, wie das Diagramm im Falle der zwei anderen Spie!programme abzuwandeln 1st.

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In Fig. 2 ist der der "Handsteuerung" dienende Wahlschalter mit Sl bezeichnet, während der im Bereich Al dargestellte Schaltungskomplex die Logik der Steuerung der Spieler der Mannschaft M des Bedienungsmannes darstellt. Im einzelnen entschlüsselt der Block Bl die acht Richtungen, die der Bedienungsmann mit dem Wahlschalter Sl einstellen kann, und führt außerdem die Steuerung der gewählten Richtung aus. Das dieser Richtung entsprechende Signal erreicht die Blöcke B2 und B3, in denen es in einen Befehl für "Vorwärts" oder "Rückwärts" oder "Stopp" für die in diesen Blöcken enthaltenen reversiblen Zähler umgesetzt wird.

Da, wie oben bereits ausgeführt wurde, nur ein Spieler einer Mannschaft jeweils aktiv ist, und zwar derjenige, in dessen Zone sich der Ball befindet, ist zur Darstellung auflider anderen Spieler die gleiche Anzahl von "Speicher"-Gruppen erforderlich, die durch die Blöcke B4 und B5 dargestellt sind. Diese Speichergruppen werden aktiv, wenn sich der Ball in der entsprechenden Zone Zl - Z6 befindet. Die Ausgänge der einzelnen Speichergruppen bilden Zeilen und Kolonnen einer Matrix, deren Schnittpunkte xM und yM über nachfolgende Verstärkungsstufen (Block B6) die Darstellung der Spieler der Mannschaft M liefern, Die Schaltkreise in den Blöcken B7 und B8 dienen zur Verknüpfung des Schaltungskomplexes im Bereich A2 zur Ballsteuerungslogik und enthalten Koinzidenzkreise zum Vergleich der Stellung des Spielers M mit der des Balles P. Im Falle der Koinzidenz, d.h. wenn der Spieler M im Ballbesitz ist, liefern die Ausgänge von B7 und B8 ein Signal für "Koinzidenz ist gea" an den Bereich A2,

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"Koinzidenz" für den anderen, gegnerischen Spieler in der gleichen aktiven Zone auftreten könnte, benutzt man zur Bestimmung, wer zuerst in Ballbesitz kam, exklusive "Oder-Schaltungen", die im Block B9 enthalten sind, so daß nur einer der zwei Ausgänge Mex oder Aex dieses Blockes wirksam wird.

Es sei nun der "Wahrscheinlichkeitsgenerator" des Blockes BlO betrachtet, der durch auf fünf verschiedenen Wegen ( 1 - 5) erfolgende verschiedenartige Verschlüsselung einer Impulsfolge arbeitet, die von einem herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsgenerator erzeugt wird. Mittels der Schaltungen im Block BIl wird einer der oben erwähnten fünf Wege, auf denen nicht: koinzidierende, bezogen auf die Zeit numerisch verschiedene Impulse laufen, ausgewählt und in dem Augenblick gespeichert, in dem die Koinzidenz "Spieler-Ball" stattfindet. Die auf diese Weise erhaltene Wahrscheinlichkeit wird von den Schaltungen des Blockes Bl2 benutzt, um die Richtung zu liefern, in die der Ball sich bewegt, mittels einer "topografischen Entschlüsselung" die entsprechend der im Augenblick aktiven Zone oder entsprechend der Zone veränderlich ist, in der sich der Ball in demjenigen Augenblick befindet, in dem er in den Besitz eines Spielers kommt. Bei der topografischen Entschlüsselung wird selbstverständlich berücksichtigt, zu welcher Mannschaft der Spieler gehört, der in Ballbesitz gelangt ist.

Zur Verdeutlichung dieses Punktes sei ein Beispiel angeführt: Wenn der Mittelstürmer der Mannschaft M in Ballbesitz kommt und sich in der Nähe des gegenüberliegenden Tores befindet, dann ist es sehr wahrscheinlich, daß er den Ball direkt in das Tor schießt, während es weniger wahrscheinlich ist, daß er den Ball zu einem seitlich von ihm befindlichen Mitspieler schießt, und schließlich unwahrscheinlich, daß er den Ball rückwährts

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schießt. Dieses Verhalten ist daher wesentlich verschieden vom Verhalten beispielsweise des rechten Außenstürmers, der den Ball nach links schießen wird, und vollkommen entgegengesetzt zum Verhalten des Mittelstürmers der gegnerischen Mannschaft. Dies bedeutet, daß die topografische Lage der aktiven Zone berücksichtigt und folglich ein Unterschied hinsichtlich der Rolle der einzelnen Spieler gemacht werden muß.

Die praktische Verwirklichung dessen, was oben beschrieben wurde, geschieht mittels verbundener Schaltungen unter Verwendung aktiver NAND-Kreise und Dioden, die im Block B13 enthalten sind. Im Endergebnis haben alle im Bereich A2 enthaltenen Kreise die Aufgabe, von einem zum anderen Augenblick zu bestimmen, in welche Richtung der Ball geschossen wird, wenn er sich im Besitz eines der Spieler befindet. Der Ausgang des Blockes B13 liefert inzwischen die Befehle "Vorwärts", "Halt" oder "Rückwärts" für den Ball an die reversiblen Zähler der Blöcke B14 und B15 im Bereich A3. Die Ausgänge xP und yP dieser Zähler, die gemäß der obigen Beschreibung in einer aus Zeilen und Kolonnen gebildeten Matrix kombiniert und in B16 mit Transistoren verstärkt werden, liefern eine Darstellung des Balles.

Was mit Bezug auf den Bereich Al für das Handsteuerungsspiel gesagt wurde, gilt auch für den automatischen Spieler, dessen Bereich mit Al¹ bezeichnet ist, mit dem einzigen Unterschied, daß, während der Bedienungsmann das Spiel beobachtet und entscheidet, in welche Richtung sein Spieler M sich bewegen muß, um in Ballbesitz zu gelangen, dies beim automatischen Spieler durch die "Vergleichskreise" geschieht, die in B7¹ und B8¹ enthalten sind. Zusätzlich zur Bewertung des Unterschiedes zwischen dem Abstand "automatischer Spieler-Ball" und zur Übertragung der Information an den Steuerkreis in Bl¹ signalisieren

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diese die Schaltungen im Bereich A2, wenn "Koinzidenz" gegeben ist, analog zu dem, was für die Ausgleichskreise B7 und B8 des Bereiches Al geschieht. Alle anderen Kreise in den Blöcken B2¹ und B6V führen Funktionen aus, die den im Zusammenhang mit den entsprechenden Blöcken des Bereiches Al beschriebenen Funktionen gleich sind. Zur Feststellung, welche der Zonen (Zl - Z6, ZM oder ZA) des Spielfeldes in einem bestimmten Augenblick aktiv ist, d.h. daß sich der Ball in dieser Zone befindet, dient ein Komplex von ODER-Schaltungen, die im Block Bl? enthalten sind.

Die Torwärter FM und PA haben eine gewisse Beweglichkeit im Bereich ihres Tores, die nicht auf einen möglichen Torschuß beschränkt ist, durch die Schaltkreise der Blöcke B18 und B19 mit Oszillatoren mit modulierter Frequenz und zugeordnete Verstärker B20 und B21, welche im Bereich A4 enthalten sind. Auf diese Weise 1st die Möglichkeit, daß der Torwärter einen Torschuß halten kann, nicht gewiß. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm können sich die Torwärter nur in Richtung einer der Koordinaten, und zwar in Richtung der Abszisse bewegen,

Die Fußball-Spielregeln werden mittels der Schaltung der Blöcke B22 und B23 Im Bereich A5 beobachtet und ungeachtet der Tatsache, daß sie einen der bemerkenswerte·ten Teile der vorliegenden Vorrichtung bilden, bestehen sie nahezu alle aus einfachen technischen Mitteln, wie alle oben beschriebenen Schaltungen und Kreise und haben «ine beachtliche "logische Flexibilität". Wenn beliplelswei** der Ball seitlich ins Aus oder ein Eckball gescholten wird) dann zeichnet die Maschine einen "Einwurf** bzw. einen "Eckball" auf» wobei zu beachten ist, daß hierzu das Spielfeldauf ··in·» ganzen Umfang um •int weitere fiktive Größe zu erweitern i*t} technisch ist

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dies das gleiche wie eine Erweiterung der Zählung der Zähler des Balles. Diese Funktionen werden durch Anfangseinstellungen der Flip-Flop-Schaltungen der Zähler, sowohl für den Ball als auch für die Spieler ausgeführt, sowie mittels einer Wahrscheinlichkeitslogik für den Ballschuß, wozu der gleiche Generator BIO des Bereiches A2 entsprechend der obigen Beschreibung benutzt wird. Mit gleichartigen technischen Mitteln werden alle anderen Hauptregeln des Fußballs realisiert.

Die Ausgänge der Blöcke B4, B5, B4¹, B5¹, B14, B15, B18 und B19 sind digitale Informationen, die sich auf die geometrischen Koordinaten χ und y einer Ebene beziehen, insbesondere auf die Funkte, die auf dieser Ebene darzustellen sind. Tatsächlich liefern die Signale xM und yM des Bereiches Al, wenn sie als Eingang in den Entschlüsselungs- und Verstärkungsblock B6 gegeben werden, eine Darstellung der Spieler der Mannschaft M auf einer Betrachtungsebene durch Einzelpunkte, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Entsprechendes gilt für den Bereich Al¹, dessen Ausgänge xA und yA zur Darstellung der Spieler der automatisch gesteuerten Mannschaft A dienen, ferner für den Bereich A3, dessen Ausgänge xP und yP zur Darstellung des Balles dienen, sowie für den Bereich A4, dessen Ausgänge pM und pA jeweils die eine Koordinate (Abszisse) des Torwächters der Mannschaft M bzw. der Mannschaft A angeben.

Diese Informationen können entweder in die oben erwähnten Entschlüsselungs- und Verstärkungsblöcke oder in den Eingang der in Flg. 3 dargestellten Schaltung gegeben werden. Diese Schaltung, bei der «in Fernsehbild benutzt wird, liefert eine kontinuierliche_f spielfilmartige Darstellung.

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Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen. Die hier dargestellte und im folgenden beschriebene Darstellungsart beruht auf der Verwendung einer Farbbildröhre G, insbesondere einer Röhre für dreifarbige Darstellungen (rot, grün und blau), die durch eine Betrachtungsfläche G entsprechender Abmessungen gekennzeichnet ist. Im folgenden wird als Beispiel die dreifarbige Darstellung beschrieben, da mit ihr die verschiedenen, in Bewegung befindlichen Körper einfach voneinander unterschieden werden können. Es sind jedoch auch Schwarz-Weiß-Darstellungen möglich, wobei man in diesem Falle die Körper durch verschiedene Formen voneinander unterscheidet. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Anwendung von nur drei Farben beschränkt; man kann sowohl andere Farben als auch eine größere Anzahl von Farben anwenden. Die Auswahl dieser Elemente wird entsprechend dem Einzelfall auf der Grundlage der verschiedenen Anwendungen getroffen, für die die Vorrichtung gedacht ist, sowie auch auf der Grundlage der möglichen Abwandlungen, die im Rahmen ein und derselben Anwendung auftreten können.

Die hier beschriebene und in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung und allgemein alle von dieser Vorrichtung abgeleiteten Vorrichtungen weisen Eingänge auf, durch die die elektronische Information in digitaler Form eingespeist wird (es können jedoch auch analog-Informationen eingespeist werden, was weiter unten noch beschrieben wird), wobei diese elektronische Information gemäß der obigen Beschreibung die geometrischen Koordinaten der in Bewegung befindlichen Punkte betreffen, die die Spieler und den Ball darstellen, und von einem Schaltungskomplex geliefert wird, wie er im Blockdiagramm gemäß Fig. 2 dargestellt ist.

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Die Abszissen- und Ordinaten-Information (x und y) müssen getrennt eingespeist werden, wobei diese Einspeisung jedoch selbstverständlich gleichzeitig erfolgen muß, wenn sie sich auf einen Punkt bezieht, der schräg über die Ebene verlaufende Bewegungen vollzieht (der Ball und die Spieler mit Ausnahme der Torwärter). Jede Information wird mittels spezieller Digital-Analog-CDA-Wandler in eine analoge Form umgeformt, wobei diese Wandler mit bewertenden Entschlüsselungsschaltungen versehen sind. Um allen auf dem Schirm dargestellten Punkten eine dynamische, natürliche Bewegung zu erteilen, die auch die normale Beschleunigung und Verzögerung einschließt, wird jede Information anschließend in Filter F geführt, die durch einen hohen Trägheitskceffizienten gekennzeichnet sind.

Derjenigen Information, die sich auf Punkte bezieht, die sich nur in einer Teilzone der gesamten Spielfläche bewegen können (im vorliegenden Fall sind das alle Spieler einschließlich der Torwarte) muß mittels Teilern P und addierenden Verstärkern E eine Spannung zugegeben werden. Diese Spannung, die absolut zeitkonstant ist, wird von einem Generator K für konstante Größen geliefert, sie ist jedoch für die verschiedenen Informationen verschieden und dient zur Lokalisierung der Punkte in den betreffenden Zonen. Die so gewonnene Information wird mit derjenigen vereinigt, für die kein Wert geliefert wurde, und ordnungsgemäß zu zwei Reihen von ablesenden Selektoren geleitet, nämlich einem vertikalen Selektor Sv und einem horizontalen Selektor Sh.

Unabhängig von der Tatsache, daß für die Punkte entweder verschiedene Bahnen und Bewegungsrichtungen in der Ebene (etwa für die Spieler und den Ball) oder nur eine geradlinige Bewegung vorgesehen ist, findet gleichzeitig eine Ablesung von zwei

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Informationsgruppen für jeden Punkt statt. Es handelt sich dabei um die vertikale oder in Richtung der Ordinate verlaufende Spannung und um die horizontale oder in Richtung der Abszisse verlaufende Spannung, wobei allerdings für die nur eine geradlinige Bewegung vollziehenden Punkte die fiktive Koordinaten-Information, die am Eingang der Vorrichtung nicht geliefert wird, erzeugt wird. Diese Information ist zur Positionierung der Bewegungslinie im betreffenden Bereich erforderlich, da diese andernfalls eine der Mittellinien der Bildfläche einnehmen würde. Die Ablesung der Information wird mittels eines speziellen Genetator-Verschlüsslers oder einer "Steuereinheit" U programmiert, die den oben genannten Vorgang mit wechselnden Kriterien und verschiedenen Geschwindigkeiten ausführen kann. Im hier erörterten Fall erfolgt die Ablesung der Spannungsinformation zeitlich aufeinanderfolgend Punkt für Punkt, wobei dafür gesorgt wird, daß die Elektronenkanone i;v,b mittels eines Mehrfachzeitgebers T mit einer der Farbcharakteristik des Punktes entsprechenden, geringen Verzögerung betätigt wird. Dies ist bei Verwendung eines Farbbildes unerlässlich, da die Betätigung der Elektronenkanone zugleich mit der Ablesung nicht nur eine Projektion des Punktes in dear unzutreffenden Zone bewirken würde, sondern der Punkt auch in einer unrichtigen Farbe erscheinen würde.

Bis hierher hat die Information noch nicht genügend Energie, um die Ablenkung des Elektronenabtaststrahles der Röhre zu erreichen« In entsprechender zeitlicher Reihenfolge wird die Information dann analog·"linearen Gleichstromverstärkern Adh und Adv augeführt, von denen der erste die waagerechte Ablenkung und der zweite die senkrechte Ablenkung bewirkt. Selbst« v«x*fc&ndlich benötigt die Bildröhre weitere elektronische Hilfsp*r*meter, deren wichtigste die die Fokussierung, die

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Helligkeit, die Beschleunigung des ElektronenabtastStrahles und schließlich die Polarisierung der Hauptanode betreffen, wobei letztere durch eine spezielle Hochspannungszuspeisung HV geliefert wird, die getrennt und unabhängig ist von der Zuspeisung der anderen Schaltkreise.

Die Bildfläche G der Bildröhre ist mit einer Tafel oder Bahn aus transparentem Material belegt. Diese Tafel oder Bahn hat zwei Funktionen, nämlich die im Rahmen möglicher Grenzen erfolgende Neutralisierung gefährlicher Strahlen und die Darstellung von Linien und anderen Zeichen, die mit Leuchtfarben durch ein pantografisches oder serigrafisches Verfahren aufgetragen werden und die bei entsprechender Belichtung das Spielfeld und die verschiedenen, erforderlichen Symbole auf der Bildfläche erscheinen lassen. Die beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung können vom Fachmann weiter abgewandelt und/oder ergänzt werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung oder der Erfindungsgedanke verlassen wird. So kann man beispielsweise bei der Darstellung mit einer Fernsehbildröhre die Möglichkeit der Voreinstellung oder vorübergehenden Überlagerung der Punkte vorsehen, um die "Kennzeichnung" durch zwei gegnerische Spieler anzuzeigen* die Zone teilweiser Überlagerung wird dann in einer anderen Farbe dargestellt, so daß sie leicht erkennbar ist. Außerdem ist die Erfindung nicht auf die Anwendung irgendeines Verfahrens zur Projektion der Bilder beschränkt! daher ist die Anwendung chromatischer Farbmasken-Bildprojektion oder der "Cromatron" elektrostatischen Parallellinisnbildprojektion oder selbst der sÄur Zeit in der Experimentalphase befindlichen Feststoffbildpro jektion nicht ausgeschlossen. Was die Bilderzeugung angeht, so kann diese mit oder ohne Verbund verschiedener Abtastungen erlangt werden, Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung kann

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außerdem an Spielsimulatoren angeschlossen werden, die nur eine Analoginformation liefernj in diesem Falle wird diese Analoginformation hinter den Digital-Analog-CDA-Wandlern eingespeist, die andererseits für das beschriebene Beispiel unerläßlich sind.

Andere Möglichkeiten sind beispielsweisei Die Verwendung einer unendlichen Anzahl von Punkten, die über die .ganze Darstellungsfläche bewegbar sind, wobei die in Bewegung befindlichen Punkte eine unbegrenzte Anzahl von Bewegungsrichtungen erhalten, die selbst von der Menge der Informationen unabhängig ist, welche an den Eingängen empfangen werden können, ferner die Möglichkeit, den Punkten Sekundärbewegungen aufzuerlegen, die denjenigen Bewegungen entsprechen, die die natürliche Mechanik der Körper steuert. Man kann den Punkten - und zwar, selbst für jeden Punkt verschieden - Spielzonen zuweisen, die nicht mit der geometrischen Unterteilung des Spielfeldes übereinstimmen, oder man kann das Bewegungsfeld einzelner Punkte auf das ganze Spielfeld ausdehnen und auch gewissen, ausgewählten Punkten Bewegungen auferlegen, die mit der Spielrichtung nicht absolut koordiniert sind. Jede Spieldarstellung kann durch Lautsprecher wirklichkeitsgetreuer gemacht werden, die die Stimmen und Reaktionen der Zuschauer, die Pfeife des Schiedsrichters im entsprechenden Augenblick und das Geräusch beim Treten des Balles simulieren. Schließlich sind die Möglichkeiten der praktischen Ausführungsform der Vorrichtung eigentlich nur durch wirtschaftliche Überlegungen begrenzt.

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Claims (11)

20 - 5 RKOiN-LrfiENJHAL 2. Sept. 1970 Badiemer Straße 55 r Telefon: (0221) 41775« L U A 3 O D D Mein Zeichen: A 16/1 Anmelder: Rosalba ARIANO Via Kennedy, 21, 20097 S.DONATO MILANESE und Bartolomea FONTANELLA Viale Ungheria, 17/2, 20138 MILANO / Italien ANSPRÜCHE

1.) Elektronische Vorrichtung zum Simulieren

eines Spiels, insbesondere eines Spiels zwischen zwei Mannschaften, gekennzeichnet durch eine Schaubildebene (C, 6) zur Darstellung des Spiels, die in Spielzonen (Zl - Z6, ZM, ZA) unterteilt ist, wobei in jeder dieser Spielzonen sich wenigstens ein Spieler bewegen kann, und durch einen Komplex von Schaltungen, die die Information in Form von geometrischen Koordinaten erzeugen und zur Schaubildebene senden, wobei die Schaltungen in mehrere untereinander verbundene Bereiche gruppiert werden kännen, von denen zwei das Signal zur Darstellung der Spieler der zwei Mannschaften (M, A) liefern, der dritte Signale zur Darstellung eines auf der ganzen Spielfläche beweglichen Elementes liefert, ein

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vierter die Signale zur Darstellung des Elementes liefert, das sich nur in Richtung einer Koordinate bewegen kann, ein fünfter die von den Schaltungen der zwei ersten Bereiche kommenden Daten auswertet und die Steuersignale zur Führung des auf der ganzen Spielfläche beweglichen Elementes an den dritten Bereich liefert, und ein sechster dafür sorgt, daß die zuvor eingegebenen Spielregeln befolgt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die ersten zwei Schaltungsbereiche die Schaltkreise enthalten, die jeweils die logische Führung der Spieler der zwei Mannschaften bewirken und die aus reversiblen Zählern, Speichergruppen und Vergleichskreisen bestehen können, wobei die Ausgänge der Speichergruppen die Zeilen und Kolonnen einer Matrix bilden, deren Schnittpunkte mittels einer Verstärkerstufe eine Darstellung der Spieler einer der zwei Mannschaften liefern, und wobei die den reversiblen Zählern zugeführten Steuersignale von einem Entschlüsselungs- und Steuerblock für ein Signal kommen, das von einem handbetätigten Stellschalter (Sl, S2)oder einem automatischen Vergleichsblock erzeugt wird.

3, Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die in den ersten zwei Schaltungsbereichen enthaltenen Vergleichpreise Koinzidenzkreise aufweiten, deren Ausgangssignale in den fünften Schaltungsbereich eintreten und durch exklusive ODER-Schaltungen und einen Block, der zahlreiche nicht koinzidlerende und numerisch verschieden«, von tinem Wahrecheinlichkeiteganerator kommend· Impuls· auswählen und speichern kann, di· Eingang· •Ines topografischen Entichlüseelungiblock·· §lnd, der auf di· im Augenblick inter···1·Γ·η4· Zon· d·· Spieles anspricht,

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um von dort zu einem Steuerblock zu gelangen, der aus einer Kombination von Schaltungen mit aktiven NAND-Kreisen besteht und dessen Ausgang die reversiblen Zähler im das auf dem ganzen Spielfeld bewegliche Element betreffenden dritten Schaltungsbereich steuern kann«

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Schaltungsbereich einen Komplex von ODER-Kreisen aufweist zur Feststellung, in welcher der Zonen des Spielfeldes das Spiel in einem bestimmten Augenblick stattfindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Spielzone für wenigstens einen Spieler auf das ganze Spielfeld ausdehnbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet? daß der Wahrscheinlichkeitsgenerator aus Mitteln besteht, mit denen auf verschiedene Art und mehreren verschiedenen Wegen eine Impulsfolge verschlüsselbar ist, die von einem herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsgenerator erzeugt wird und die Logik der Bewegung des auf dem ganzen Spielfeld beweglichen Elementes beeinflußt, wobei diese Logik auf den Regeln beruht, die in die Kreise des sechsten Schaltungsbereiches durch Voreinstellung der reversiblen Zähler eingespeist wurden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß vor allen Schaltungskreisen ein Dreisfceilungs-Wahlschalter (M, SA, A) angeordnet ist» um nach Wahl ein handgeateuertee, halbautomatisches oder vollautomatisches Spiel auszuführen, in-detn man entweder zwei GriO'-VYvi-ä :■ ~π*^:-3 109812/0079

Handschalter (Sl, S2) betätigt oder einen oder beide Handschalter ausschließt und entsprechend mit den Vergleichskreisen eine automatische Steuerung durchführt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Information betreffend die geometrischen Koordinaten der beweglichen Punkte des Spiels, die jeweils an den Ausgängen des ersten, zweiten, dritten und vierten Schaltungsbereiches durch Entschlüsselungs- und Verstärkungsblöcke geliefert werden, durch Leuchtpunkte auf der schematisch das Spielfeld bildenden Betrachtungsebene dargestellt werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale von den ersten vier Schaltungsbereichen bzw. vom Entschlüsselungsund Verstärkungsblock in einen weiteren Schaltungskomplex eingespeist werden, durch den sie in eine Schwarz-Weißoder in eine Farbfernsehbildröhre eingespeist werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungskomplex Digital-Analog-Wandler mit bewertenden Dekodifizierungsschaltungen aufweist, wenn die Eingangsinformation in digitaler Form vorliegt, ferner Filter mit einem hohen Trägheitskoeffizienten, die den Darstellungspunkten die natürliche Beschleunigung und Verzögerung entsprechend den Dynamikgesetzen des Körpers erteilen können, ferner Teiler und additive Verstärker, durch die dem Signal eine absolut zeitkonstante Bezugsspannung zugegeben wird, ferner senkrechte bzw. waagen rechte Ableseselektoren für die Ordinaten- und Abszissenspannung, programmiert mittels eines speziellen Generator-

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Kodierers, der das Kriterium und die Geschwindigkeit der Ablesung steuert, ferner Gleichstromverstärker vom Analoglinearen Typ für die waagerechte und senkrechte Ablenkung und einen Zeitgeber im Falle der Bildung eines nicht für Bildfolgen bestimmten Bildes.

11. ' , Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Bildschirm eine Tafel oder Bahn aus transparentem Material aufgelegt ist, auf der die die Spielfläche kennzeichnenden Linien und Zeichen abgebildet sind.

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