DE2846996A1 - Spielschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein durch einen Mikroprozessor gesteuertes Pinballspiel, und zwar insbesondere auf eine Spielregelspeichervorrichtung in Verbindung mit einer Pinballspielsteuervorrichtung, um eine vereinfachte und niedrige Kosten verursachende Spielregelprogrammierung zu gestatten.

Auf dem Gebiet der Konstruktion elektromechanischer Vorrichtungen haben sich in den letzten Jahren beträchtliche Weiterentwicklungen ergeben. Bislang von Relais, Zeitverzögerungsrelais, Schrittrelais, Zeitsteuermotoren und dgl. ausgeführte Logik- und Steuerfunktionen werden nunmehr von durch Mikrocomputer gesteuerten Systemen ausgeführt. Dies ist auch der Fall bei verhältnismäßig komplizierten elektromechanischen Vorrichtungen, wie beispielsweise Pinballspielmaschinen.

Fast jedermann hat diese elektromechanisch gesteuerten Pinballspielvorrichtungen bereits benutzt, wobei aber die Kompliziertheit des Aufbaus hinsichtlich der Steuerungen für das Aufblitzen von Lichtern, des Ergebnisses, des Tons und des gesamten Pinballsystems im allgemeinen nicht erkannt wurde. Dieser Grad an Kompliziertheit des Steuersystems ist für Mikroprozessor-Anwendungsfälle sehr geeignet. In der Tat vermindert eine Mikroprozessorsteuerung die Menge des erforderlichen Materials sowie die Kosten der komplizierten Pinballmaschinen, wobei gleichzeitig die Zuverlässigkeit und Betriebsbereitschaft erhöht wird, was auch dem Verwender dieser Maschine zugute kommt.

Bei der Konstruktion, Produktion und darauffolgenden Verwendung durch die Kunden tritt jedoch ein wichtiges Problem insoferne auf, als die Kunden in unterschiedlicher Weise mit elektronischen Systemen vertraut sind, da diese Systeme bislang rein elektromechanisch im Aufbau waren. Die Erfindung überwindet dieses Problem dadurch, dass drei unterschiedliche Schwierigkeitsgrade hinsichtlich der Parameter einer Pinballvorrichtung vorgesehen werden. Die Mikroprozessorelektronik und die zugehörige Interfacevorrichtung wird normalerweise von einer auf die Elektronik/Mikroprozessor orientierten Firma hergestellt und weist die komplizierteste Programmierung und Konstruktion für die Gesamtsteuerung des Spiels auf. Übliche Speichervorrichtungen, wie beispielsweise ROM's und RAM's, können erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein und werden für eine große Anzahl unterschiedlicher Spiele, deren jedes unterschiedliche Spielregeln besitzt, programmiert.

Der Hersteller der Pinballvorrichtungen an sich ist trotz der Tatsache, dass er vielleicht weniger Erfahrungen auf dem Gebiet elektronischer Schaltungen hat, weil er üblicherweise mehr mit rein elektromechanischen Vorrichtungen zu tun hatte, noch immer der Fachmann hinsichtlich der Spielregeln, um so das Interesse der Spieler zu gewinnen, um die Geräte erfolgreich einsetzen zu können. Demgemäß sieht die Erfindung Mittel vor, welche regelprogrammiert können, und zwar auf einem wesentlich höheren Sprachniveau, durch den Pinballspielhersteller. Das Ausmaß der Fähigkeiten für die Programmiererfordernisse liegt weiter unterhalb der in großer Menge erfolgenden Programmierung der ROM- und RAM-Speichervorrichtungen von Elektronikherstellern, gestattet aber dem Spielhersteller noch immer eine beträchtliche Freiheit hinsichtlich der Auswahl eines jedes spezielle Spiel betreffenden Satzes von Regeln.

Die Erfindung sieht einen Satz diskreter Operatoreinstellungen vor, die einen relativ geringen Pegel an Programmiererfahrung aufweisen, trotzdem aber dem Spielsalonbesitzer gestatten, bestimmte Aspekte des Spiels zu programmieren, die als eine Funktion des Aufstellungsortes des Pinballspiels sich ändern können. Beispielsweise gehört zu diesen Funktionen der Preis für jedes Spiel, die Anzahl der Spiele pro Münze und der Schwierigkeitsgrad des Spiels, was von der Erfahrung des Spielers abhängt. In einem Spielsalon würde somit ein höherer Schwierigkeitsgrad erforderlich sein als beispielsweise bei einer Aufstellung im Bahnhofsbereich, wo das durchschnittliche Spielererfahrungsniveau niedriger liegt.

Ein wichtiges Nebenprodukt der Erfindung ist eine beträchtliche Verminderung der Gesamtherstellungskosten sowie der Wartung des Pinballgeräts. Der Elektronikhersteller muß nicht eine spezielle Elektronik für jede Änderung der Spielregeln, geliefert vom Pinballspielhersteller, vorsehen. Infolgedessen kann die gesamte Mikroprozessorelektronik identisch ausgebildet sein, und zwar unabhängig von der Art des Spielgeräts, in die sie eingebaut werden soll. Infolgedessen braucht der Spielgeräthersteller weniger für die Elektronik zu bezahlen und vermindert auch seine Wartungskosten, weil weniger Ersatzteile erforderlich sind, da praktisch die ganze Elektronik identisch für sämtliche Spielgeräte ist, unabhängig von den Änderungen hinsichtlich der Regeln und der Spielarten.

Zusammenfassung der Erfindung. Bei der Erfindung handelt es sich um ein mikroprozessorgesteuertes Pinballspielgeräte mit Mitteln für drei Niveaus der Kontrollprogrammschwierigkeit, einschließlich einer Gesamtspielaktionssteuerung infolge von durch Massenproduktion hergestellten und gemeinsam programmierten Speichervorrichtungen, eine ein höheres Niveau aufweisende Sprachspielregel-Speichervorrichtung, die relativ einfache Variationen in der Elektronik zur Unterbringung jedes Satzes von Spielregeln gestattet und ein drittes Steuerungsniveau in der Form eines Binärschalterspeichers, zugänglich für den schließlichen Verbraucher zur einfachen Steuerung einfacher Betriebsart-Spielparameter.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer typischen Pinballmaschine;

Fig. 2 ein Blockdiagramm der einen Mikrocomputer verwendenden erfindungsgemäßen Pinballsteuervorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Befehlsformate, verwendet in Verbindung mit der Spielregelspeichervorrichtung der Erfindung;

Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der logischen Äquivalente einer erfindungsgemäßen Spielregelspeichervorrichtung;

Fig. 5 eine Darstellung von Beispielen der elektromechanischen Logik.

Bevor die Mikrocomputer-Pinballvorrichtung beschrieben wird, sei zunächst die elektromechanische Version der Pinballspielvorrichtung in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben.

Die elektromechanischen Pinballspiele können in drei Hauptuntersysteme aufgeteilt werden: Die Vertikalanzeige 12, das Spielfeld 14 und die Kredituntersysteme. Die Vertikalanzeige 12 zeigt dem Spieler den Status des Balls und den Spielstand für jeden Spieler. Der elektromechanische Aufbau der Anzeige ist für sämtliche Pinballspiele im wesentlichen gleich, mit Ausnahme des künstlerischen Zubehörs, welches das System mit jedem speziellen Spiel verbindet.

Das Spielfeld enthält die Kontakte und Lampen, die den Verlauf des Spiels definieren sowie die elektromechanischen Anordnungen, um dem Ball Stöße zu versetzen.

Das Kredituntersystem empfängt Information von den mechanischen Münzgeräten 16a und 16b und zeigt abhängig von dem Preis pro Spiel und den eingeworfenen Münzen den verfügbaren Kredit an. Das Kreditsystem empfängt auch Eingangsgrößen von der Spielfeldlogik, um Guthaben für zusätzliche Spiele gutzuschreiben, und zwar basierend auf der Erreichung spezieller Ziele, die durch den Spielkonstrukteur und den Betreiber oder Besitzer des Spiels vorgegeben bzw. eingestellt werden. Diese Spielguthaben werden in einem reversiblen Schrittrelais gespeichert, wobei der Guthabenzählerstand entsprechend dem Spiel zusätzlicher Spiele vermindert wird. Die Kredit- oder Guthabeninformation wird auf der Vertikalanzeige 12 angegeben.

Die elektromechanischen Grundbaublöcke bestehen aus einer Anzahl von Standardelementen, die miteinander verbunden sind, um ein richtiges Ergebnis dann vorzusehen, wenn ein Spielfeldkontakt, wie beispielsweise ein Überrollschalter 18, schließt. Das Kontaktschließen erzeugt auch Signale für elektromagnetbetätigte Glockenspiele oder Glocken, um Relais zu verriegeln, Lichter zu steuern und um Schaltungspfade durch Kontakte einzuschalten, die unterschiedliche Ergebnisse, abhängig von der Spielfeldaktion und auch von Bonusergebnissen für Extraspiele, einschalten. Das gesamte System ist durch einen Mehrfachnockenkontaktzeitsteuermotor derart synchronisiert, dass kein "Renn"- oder "Race"-Zustand auftritt. Ein Rennzustand tritt dann auf, wenn die Ungewissheit beim Relaisbetrieb bewirkt, dass nicht vorhersagbare Schaltungspfade aufgebaut werden, weil unterschiedliche Relais das Rennen beim Schließen in unterschiedlichen Situationen gewinnen können.

Das typische elektromechanisch gesteuerte Pinballspielgerät enthält ungefähr 70 Spulen, von denen 20 bis 25 Schrittrelais sind, 35 beziehen sich auf die Logik und 10 bis 15 werden für mechanische Verriegelungs-Ballbewegungs- oder Glocken-Elektromagnete verwendet. Bei einem Ausführungsbeispiel eines mikrocomputergesteuerten Pinballgeräts werden sämtliche obenerwähnten Spulen, mit Ausnahme der für die Glockenelektromagnete, durch den Mikrocomputer ersetzt.

Das typische elektromechanische Pinballgerät wird über eine ausgedehnte Zeitperiode hinweg entwickelt und hergestellt. Der Spielkonstrukteur benötigt im allgemeinen mehrere Monate für die Definition der Lage der Spielfeldkontakte, irgendwelche spezielle Spielfeldaktionsvorrichtungen, wie beispielsweise elektromagnetbetätigten Puffern, die Ergebniserzeugung für jeden Kontakt und irgendwelche wahlweisen Ergebnisfolgen, bei denen das Bonussystem betätigt wird. Ziel des Spielkonstrukteurs besteht dabei darin, ein Spiel zu entwickeln, welches interessant ist, eine beträchtliche Menge an Aktion vorsieht, eine annehmbare Zeitdauer spielt und in der Lage ist, dem typischen Spieler annähernd 30 bis 35 Prozent freie Spiele zu gewähren. Diese Parameter haben sich empirisch während der annähernd 40-jährigen Geschichte der Pinballspielgeräte ergeben, um so das Spielinteresse sicherzustellen und die Benutzer zum Einsatz von Münzen zu veranlassen.

Wenn das Spielgerät einmal versandt ist, so muß das auf einem Mikrocomputer basierende Spiel noch immer ein Niveau der Programmierbarkeit durch den Spielgerätbesitzer aufweisen, um so die gewünschte Spielzeit, Spielerannahme und Freispieleigenschaft sowie einstellbaren Preis wie bei einer elektromechanischen Version vorzusehen. Das auf einem Mikrocomputer basierende Pinballgerät muß dem Konstrukteur das gleiche Niveau an Konstruktionsschöpfermöglichkeit geben, wie dies bei der üblichen elektromechanischen Version vorhanden ist. Der Spielekonstrukteur muß in der Lage sein, Variationen bei der Ergebnisbildung, in der Kontaktlogik und beim allgemeinen

Spielablauf vorzusehen. Ferner müssen Änderungen bei diesen Parametern durch den Spielekonstrukteur möglich sein infolge des Verfahrens, durch das Pinballgeräte üblicherweise vermarktet werden.

Annähernd 2 Monate vor dem Beginn der Produktion eines Pinballgeräts werden 200 bis 300 Einheiten als Testgeräte beim Verbraucher aufgestellt. Diese Geräte werden unter Aufsicht von Verteilern aufgestellt, die ins einzelne gehende Aufzeichnungen führen, und zwar hinsichtlich der Spieleraktion, der eingegangenen Münzen und anderer wichtiger Information bezüglich der allgemeinen Annahme des Pinballgeräts durch die Benutzer. Diese Information erhält der Hersteller, so dass der Spielekonstrukteur kleinere Modifikationen vornehmen kann, bevor das Spielgerät in Produktion geht. Durch die erfindungsgemäße Mikrocomputerversion des Pinballgeräts ist eine schnellere Konstruktionsentwicklung möglich, weil es sehr leicht ist, die Änderungen der Spielregelparameter einfach durch Programmierung eines ROM-Speichers vorzunehmen. Infolgedessen kann anders als bei elektromechanischen Versionen bei auf Computer basierenden Spielen eine Spielverlaufsänderung selbst dann noch vorgenommen werden, wenn die Geräte gerade für den Versand fertiggemacht werden.

Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zur Verwendung in einer Mikrocomputer-Pinballspielvorrichtung. Die Steuervorrichtung weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 20 auf, ferner eine für allgemeine Zwecke dienende Tastaturanzeigeschaltung 22 (general purpose keyboard display circuit = GPKD), ferner zwei Speicher-Eingangs/Ausgangs-Vorrichtungen 24 und 26 sowie eine für allgemeine Zwecke dienende Eingangs/Ausgangs-Vorrichtung 28. Diese Vorrichtungen sehen alle die Steuereigenschaften vor, insgesamt 4000 8 Bit-Worte an Programmspeicher, 1000 Bit an Datenspeicher und 85 Eingangs/Ausgangs-Leitungen. Das Gesamtsystem ist in der Lage, bis zu 32 Dezimalziffern für Spielstandszwecke und dgl. anzuzeigen und kann bis zu 68 diskrete Leistungsvorrichtungen, wie beispielsweise Lampen und Spulen, schalten. Die GPKD 22 sieht einen internen Speicher für 32 binärkodierte Dezimaldigits oder -ziffern vor und gibt die Information aus in sequentiellen Paaren längs digitaler Identifikationsleitungen. Sequentielle binärkodierte Dezimalkodes werden an ein Paar von binärkodierten dezimalen 1-zu-7 segmentdekodierten Treibereinheiten 30 und 32 geliefert. Dieser Aufbau der Steuervorrichtung gestattet der CPU 20, den Innenspeicher einmal zu laden und sodann sieht die GPKD 22 die kontinuierliche Auffrischung der Anzeigeinformation vor, bis der Befehl zur Änderung kommt. Das Anzeigesystem und die zugehörigen Digitalanzeigen ersetzen die Spielstandstrommeln der elektromechanischen Systeme. Die Spielstandstrommeln sind grundsätzlich Schrittrelais, typischerweise mit mehreren Sätzen von Kontakten, und zwar mit einer Trommel um den Außenumfang herum, wobei diese sich dreht und die unterschiedlichen Ziffern für jede Position des Schrittrelais zeigt.

Die CPU 20 verwendet einen TV-Kristalltaktoszillator (nicht gezeigt) und 12 Eingangs/Ausgangs-Leitungen. Die Eingangs/Ausgangs-Leitungen werden zum Adressieren der Spielregelspeichervorrichtung 34 verwendet. RAM/ROM-Vorrichtungen 24 und 26 haben jeweils 2048 acht Bits Nur-Lesespeicher, der das Hauptsteuerprogramm enthält. Sie haben jeweils auch 128 4-Bit-Worte an RAM-Speicher für die Spielstände, den Status-Bit-Speicher, den Spielfeldkontaktspeicher und andere änderbare Speicher. Diese Vorrichtungen haben ebenfalls jeweils 16 Eingangs/Ausgangs-Leitungen.

Die Eingangs/Ausgangs-Schaltung (GPIO) 22 besitzt insgesamt 24 Eingangs/Ausgangs-Leitungen. Die GPKD-Schaltung 22 wird zum Puffern, Auffrischen und Steuern der 32 Dezimalziffern der Anzeige verwendet. Die Ziffernstrobesignale werden in zwei Reihen von 8 Digits multiplexverarbeitet. Der CMOS-ROM 36 ist eine Vorrichtung, die Daten selbst dann verfügbar hält, wenn die Leistung abgeschaltet wird, wobei ein Batteriesystem 38 den Speicher aktiv hält. Die vom Benutzer oder Operator einstellbare Matrix 40 ist eine Anordnung von Dioden, die unabhängig von der Schaltung ein- oder ausgeschaltet werden kann, so dass die Operatorauswahl vorprogrammierter Spieloptionen durchgeführt werden kann. Die operatoreinstellbare Matrix 40 teilt sich in die Strobeleitungen mit 8 der 5 Ampere Spulentreiber. Diese Spulentreiber können erfindungsgemäß an dieser gemeinsamen Verwendung teilhaben, weil die Matrixinformation in einigen wenigen Mikrosekunden gelesen werden kann, was zu kurz ist für eine Reaktion durch die Elektromagnete oder Relaisanker. Die 8 x 8-Kontaktmatrix 42 wird Signale von einer der RAM/ROM-Vorrichtungen abgetastet und Rückkehrsignale werden in den allgemeinen Internspeicher eingelesen, um einen Springfehler zu verhindern und die entsprechende Wirkung wird eingeleitet. Weil bis zu 16 Spulentreiber und bis zu 52 Lampentreiber in einem Pinballspiel erforderlich sind, gehen die Ausgangssignale von den 15 4-Bit-Verriegelungen (latches) 44 zu zwei Arten von Treibern: 5 Ampere bzw. 250 Milliampere.

Das dem Auge des Spielers sichtbare Spielfeldsystem ist bei der Mikrocomputerversion des Pinballspielgeräts praktisch ungeändert. Die mechanischen den Ball antreibenden Vorrichtungen sind für eine anregende Spielfeldaktion noch immer notwendig. Die Spielstandskontakte werden geschlossen und erzeugen Signale für den Mikrocomputer und nicht zur Betätigung üblicher Relais und Schrittrelais wie bei elektromechanischen Spielvorrichtungen. Anzeigelichter oder -lampen, welche den Spielfeldergebnisstatus anzeigen, werden in dem Mikrocomputerspiel durch Treiber verwirklicht, die ein Steuersignal von üblichen TTL-Latchvorrichtungen erhalten. Der Mikrocomputer wählt die zu der Latch zu sendende Information aus und liefert die Ausgangsgröße, wobei gleichzeitig diejenige Latch identifiziert wird, die die Information erhalten soll. Die Kontaktschließinformation wird im Mikrocomputersystem dadurch erhalten, dass man eine Folge von Abtastsignalen vorsieht, die sequentielle Kontaktgruppen auswählt. Der Mikrocomputer gibt die Information von jeder Gruppe ein und übt die Entspringfunktion aus.

Durch die Verwendung eines Mikrocomputers kann das Pinballgerät mit einer Möglichkeit ausgestattet werden, die bei der elektromechanischen Version nicht verfügbar ist. Der Mikrocomputer kann in eine spezielle Betriebsart dann gebracht werden, wenn die Münzen vom Münzsammler eingesammelt werden. In dieser Betriebsart wird der Gesamtbetrieb getestet und mittels des Anzeigesystems wird eine Anzeigeinformation für jeden klebenden Kontakt geliefert. Während dieser Testbetriebsart kann der Mikrocomputer auch verschiedene Anzeigemuster zur Überprüfung des Anzeigesystems ausgeben. Er kann ebenfalls die Lampen betreiben, um die Arbeitsweise sämtlicher Lampen zu überprüfen und ferner können individuell sämtliche Elektromagnete des Spielfeld- und Münzensystems auf ihren Betrieb hin überprüft werden. Darüber hinaus kann der Mikrocomputer verschiedene Buchhaltungs- und Statusinformation an den Münzeneinsammler liefern, was beim elektromechanischen System nicht möglich ist. Im Mikrocomputersystem wird die Buchhaltungsinformation in dem eine niedrige Verlustleistung aufweisenden CMOS-Speicher 36 gespeichert, der die Information selbst dann behält, wenn die Systemleistung abgeschaltet ist, und zwar infolge der Verwendung des kleinen Batteriesystems 38.

Die zentrale Verarbeitungseinheit 20 der Fig. 2 kann beispielsweise ein Rockwell-Modell PPS 4/2 CPU sein; vgl. dazu im einzelnen das Datenblattdokument Nr. 29000D02, herausgegeben von der Rockwell International Corporation im Jahre 1975 sowie in einer überarbeiteten Fassung im März 1976.

Die ROM/RAM-Vorrichtungen 24 und 26 der Fig. 2 können beispielsweise ein Rockwell-Modell A17XX sein; vgl. dazu im einzelnen das Datenblattdokument Nr. 29000D28, herausgegeben von der Rockwell International Corporation im Jahre 1975 und in einer überarbeiteten Fassung im Oktober 1976.

Die GPIO (general purpose input/output device) 28 der Fig. 2 kann beispielsweise ein Rockwell-Modell GP10-Chip sein, welches im einzelnen im Datenblatt Nr. 29000D06, herausgegeben von der Fa. Rockwell International Corporation im Jahre 1975, beschrieben ist.

Die GPKD-Schaltung 22 der Fig. 2 kann beispielsweise ein Rockwell-GPKD-Schaltungschip sein, welches im Datenblatt 10788N40, herausgegeben von der Rockwell International im Jahre 1975, beschrieben ist.

Das PROM zur Speicherung des Programms mit höherem Sprachniveau kann beispielsweise ein programmierbarer ROM Modell 6351, hergestellt von Monolythic Memories Incorporated in den USA, sein.

Das Erfordernis der Schrittbetätigung von Relais für die Bonusvorgabe oder für Zeitschaltmotore zur Eliminierung von Rennbedingungen wird beim Mikrocomputersystem eliminiert. Die Position eines Schrittrelais kann im Mikrocomputer verwirklicht werden durch Speicherung einer Zahl im Speicher, welche die Schrittposition repräsentiert. Der Mikrocomputer kann diese Zahl als Teil einer Programmlogiksequenz verwenden, um die gewünschte Funktion für diese Position auszuführen. Der Mikrocomputer kann die Sequenzinformation viel einfacher liefern und wegen des sequentiellen Betriebs des Mikrocomputers ist der Zeitsteuermotor nicht erforderlich, da Rennbedingungen unmöglich sind.

Die Verwirklichung des Mikrocomputer-Pinballgeräts der Erfindung geschieht auf drei Niveaus: Das erste Programmierniveau weist diejenigen Grundsteuerfunktionen auf, die jede Pinballspielsteuervorrichtung ausführen muß. Dazu gehören: Die Leistungseinschaltung, der Sequenzbetrieb und die Steuerung, der Anzeigebetrieb, Spieler- und Ball-Zähloperationen, Spielfeldeingabeberechnungen, allgemeine Spielfeldsteueroperationen für Funktionen wie "Kippen" und Funktionen, die dann auftreten, wenn der Ball das Spielfeld verlässt, und ähnliche Operationen, die sich nicht von Spiel zu Spiel ändern. Dieses Programm wird durch den Steuervorrichtungskonstrukteur erzeugt, damit das

System eine allgemeine Pinballspielsteuervorrichtung ist, und die Programmspeicherung erfolgt im fest im Mikrocomputer vorgesehenen ROM-Speicher, enthalten in den RAM/ROM-Vorrichtungen 24 und 26. Das nächste Programmniveau wird durch den Spielkonstrukteur erzeugt und in einem interpretativen Programmformat vorgesehen. Dies bedeutet, dass das Spielsteuerprogramm in den RAM/ROM-Vorrichtungen die Programme interpretiert, die in einer Sprache höheren Niveaus, orientiert auf die Pinballspielregeln hin, geschrieben sind. Unter Verwendung dieser ein höheres Niveau aufweisenden Sprache wählt der Spielkonstrukteur das Betriebsansprechen auf jeden Kontakt aus, und zwar in leicht zu verwendenden Satzbeschreibungen der Spielregeln. Die in dieser ein höheres Niveau aufweisenden pinballspielorientierten Sprache (PGOL) verwendeten Befehle sind in Tabelle I angegeben und das Befehlsformat für zwei Arten von Befehlen ist in Fig. 3 gezeigt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, gibt es grundsätzlich zwei Arten von Befehlsformaten. Format A wird verwendet zum Kopieren oder Einstellen des Logikzustands bei bestimmten Lichtern, Signalen oder Elektromagneten, wenn das Spiel fortschreitet. Das Befehlsformat B wird verwendet zur Steuerung des Spielstands des Spiels. Wie in Fig. 3 gezeigt, weist jedes Befehlsformat einen 4 Bits aufweisenden OP-Kode auf. Dieser OP-Kode identifiziert den erzeugten Befehl. Der Format A-Befehl weist auch ein Wahr-Falsch-Bit auf, was anzeigt, ob das Signal (Flagge), Licht oder der Elektromagnet, dessen Zustand kopiert oder eingestellt werden soll, in seinem laufenden Zustand oder in einem umgekehrten Zustand kopiert oder eingestellt werden soll. Ein Licht-Signal-Bit zeigt an, ob der Befehl einen Effekt auf ein Licht oder ein Signal oder einen Elektromagnet hat. Die am weitesten rechts gelegenen 8 Bits des Format A-Befehls weisen ein Licht oder Signaladressenwort von 6 Bits und eine Licht- oder Signal-Subadresse von 2 Bits auf. In Kombination bezeichnen diese 8 Bits das spezielle Licht, Signal oder Elektromagnet, worauf sich der

Befehl bezieht.

Der Format B-Befehl ist speziell zur Bewirkung von Spielstandsänderungen orientiert und weist ein Addier-Subtrahier-Bit auf, welches anzeigt, ob eine Addition oder Subtraktion bei einem Spielstand vorgenommen werden sollte. Er weist ebenfalls eine Spaltenzahl auf, die aus drei Bits besteht, die anzeigen, welche Spalte der Spielstandsanzeige durch den laufenden Befehl betroffen ist. Schließlich enthält der Befehl 4 Bits, die die Anzahl der Operationen zur Bewirkung der Spielstandsänderungen anzeigen. Wenn beispielsweise 5000 dem Spielstand oder Ergebnis hinzuaddiert werden soll, so wäre das Additions-Bit "WAHR" (TRUE), die Spaltenzahl würde der 5 entsprechen, so dass Eins der Tausenderspalte des Spielstands fünfmal hinzuaddiert würde.

Wenn sich ein Kontakt auf dem Spielfeld infolge des Spiels schließt, so bewirkt das in den RAM/ROM-Vorrichtungen gespeicherte Steuerprogramm, dass die Befehle in einem speziellen Abschnitt des ein höheres Sprachniveau aufweisenden Speichers ausgeführt werden. Die Befehlsfolge beginnend an einer speziellen Programmstelle entsprechend dem Kontaktschluß zeigt genau an, was das Spiel machen muß, wenn der Kontakt schließt. Beispielsweise kann ein Kontakt einfach das System veranlassen, 100 Punkte dem das Spiel spielenden Spieler zu geben. In diesem Falle besteht das Sprachprogramm mit dem höheren Niveau aus zwei Befehlen. Erstens: Gib 100 Punkte und zweitens: Stopp. Der Stoppkode zeigt die Vollendung des mit diesem speziellen Kontaktschluß verbundenen Betriebs an. Wenn ein weiterer Kontakt geschlossen wird, so kann die Steuervorrichtung bewirken, dass die Befehlsfolge für diesen Kontakt ausgeführt wird; beispielsweise können die Kontaktinstruktionen die folgenden sein: Wenn der Kontakt 1 schließt, wenn Kontakt 3 und Kontakt 11 geschlossen sind, so gib 1000, andernfalls gib 100 und stoppe. Dies macht 6 ein höheres Sprachniveau aufweisende Befehl zur Ausführung erforderlich. In diesen beiden Beispielen interpretiert das Steuerprogramm das, was der Spielkonstrukteur durch die ein höheres Sprachniveau aufweisenden Befehle definiert hat und führt eine Folge von Maschinensprachenbefehlen aus, um jeden Befehl zu erreichen und zum nächsten weiterzuschreiten.

Der Gedanke der Verwendung des ein höheres Niveau aufweisenden Sprachprogramms besteht darin, dass ein gesteuertes Signal- oder Flaggen-Bit in einem Mikrocomputerspeicher anfangs auf einen EINS-Zustand eingestellt ist. Ein ein höheres Sprachniveau aufweisender Befehl inspiziert den Zustand dieses Bits und führt die spezifizierte Operation aus, wenn das Bit im EINS-Zustand verbleibt. Viele der logischen, ein höheres Sprachniveau besitzenden Befehle steuern den Zustand des Bits, um zu bewirken, dass Logikblocks ignoriert oder ausgeführt werden, je nach den Erfordernissen der Situation. Die bedingungslosen oder nicht konditionalen Befehle steuern den Logikfluß und führen stets aus, unabhängig vom Zustand des Steuer-Bits oder des Signal-Bits. Die ein höheres Niveau aufweisende Sprache ist eine allgemeine Logiksprache mit einigen speziellen Befehlen, die sich auf die Pinballoperationen beziehen. Spezielle Pinballbefehle sind: "Score"- oder Gutschriftbefehle, "Abwärtszähl-Aufwärtszähl-Bonus"-Befehle, Aufwärtszähl-Abwärtszähl-Registerbefehle und "Register gleich"-Befehle.

Aus den in Tabelle I angegebenen Befehlen kann man erkennen, dass die vollständige Fähigkeit für eine sequentielle Logik erzeugt wird durch UND-Funktionen und ODER-Funktionen mit WAHR- oder FALSCH-Zuständen. Fig. 4 zeigt das äquivalente, ein hohes Sprachniveau aufweisende Statement für die vier Grundlogikoperationen. Diese vier Grundlogikoperationen sind gezeigt in der Relaisschaltung, Logikgatesymbolen und ein höheres Sprachniveau aufweisenden Statement-Formen. In den logischen Gatedarstellungen sind die Leitungen auf der linken Seite aktiv, wenn die Leitung gestrichelt ist. Wenn das Gate ein Signal durchlässt, so ist der Ausgang gestrichelt. Die gestrichelten Eingänge sind dann äquivalent zu dem in der Relaislogik aktivierten Relais oder zum Bit-Speicher im EIN-Zustand im ein höheres Niveau aufweisenden Sprachäquivalent.

Das ein höheres Niveau aufweisende Sprachprogramm sieht eine Möglichkeit vor für das Zählen von Ereignissen auf das Treffen von Entscheidungen, basierend auf dem tatsächlichen Wert des Zählerstands. Ebenfalls ist die Möglichkeit vorgesehen, um Zeitverzögerungen einzuführen und um individuelle Status-Bits in einem Bit-Speicher im Mikroprozessorsystem zu setzen, rückzusetzen und zu testen, um den Status von Kontaktschlüssen, Lichtlampentreibern, Spulentreibern und Logikinformation zu speichern.

Unter Verwendung des ein höheres Niveau aufweisenden Sprachprogramms kann der Spielkonstrukteur schnell und leicht die logischen Optionen für ein spezielles Spiel feststellen und diese modifizieren, wenn er Information hinsichtlich des allgemeinen Spiels und seines Schwierigkeitsniveaus bekommt. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dieses ein höheres Niveau aufweisendes Sprachprogramm im programmierbaren Nur-Lesespeicher PROM verwirklicht, und zwar sogar im Produktionssystem, so dass die Spielmodifikationen, die infolge von Erfahrungen vom Kunden gemacht wurden, bis zum letzten Augenblick in der Produktionslinie vorzunehmen.

Ein allgemeines Beispiel zur Ausführung eines Blocks mechanischer Logik mit der ein höheres Niveau aufweisenden Sprachprogrammierung ist erfindungsgemäß in Fig. 5 gezeigt. Die ein höheres Niveau aufweisenden Sprachprogrammstatements oder -feststellungen entsprechen wie folgt der elektromechanischen Logik der Fig. 5: Wenn Register gleich 5, setze Bit D, stets. Wenn Register gleich 4, setze Bit E, stets. Wenn Register gleich 3, und wenn Bit C ein ist, setze Bit F, stets. Wenn Register gleich 2, und wenn Bit A aus ist, und wenn Bit B ein ist, und wenn C aus ist, setze Bit G, stets. Oder wenn Register gleich 2, und wenn Bit A ein ist, und Bit B aus ist, und Bit C aus ist, setze Bit G, stets. Wenn Register gleich 1, und wenn Bit A aus ist, und wenn Bit B ein, und wenn Bit C ein ist, setze Bit H, stets. Wenn Register gleich 0, und wenn Bit A ein ist, setze Bit K. STOP.

Tabelle II ist ein Programmverlauf einer programmierbaren ROM-Einheit, verwendet in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Speicherung der ein höheres Niveau besitzenden Sprache, verwendet zur Spielregelsteuerung. Die Spalte links ist die Eingabeadresse zum ROM, ausgedrückt in einem hexadezimalen Format. Die nächsten vier Spalten, bezeichnet mit W1 bzw. W2 bzw. W3 bzw. W4, sind die hexadezimalen Repräsentationen der Ausgangsgröße des ROM, erzeugt infolge der Eingangsadresse. Die nächste Spalte nach rechts ist eine Befehlszahl, die zur Bezugnahme in dem Programmverlauf verwendet ist. Die nächste Spalte nach rechts ist ein Etikett oder Label, das zur Identifizierung jedes Schrittes in der Liste oder dem Programmverlauf für GoTo-Operationen verwendet ist. Die nächste Spalte nach rechts ist der Name des OP-Kode für jeden Befehl in der Liste. Die nächste Spalte nach rechts ist der Name des Operanden des Befehls und gibt an, worauf sich der Befehl bezieht. Die letzte Spalte nach rechts ist eine kurze Erläuterung des Befehls in der Liste.

Beispielsweise ist unter Verwendung der Programmliste der Tabelle II der die Befehlszahl 50 mit "White Rollover" bezeichnet oder etikettiert. Dieses Etikett entspricht einer Reihe von ein höheres Niveau aufweisenden Sprachbefehlen, die infolge eines Kontaktschlusses auftreten, wenn ein Rollover- oder Überroll-Schalter, wie beispielsweise der Schalter 18 in Fig. 1, durch den Pinball aktiviert wird. Wie bei Befehlsnummer 52 angegeben, ist die Eingangsadresse zum ein höheres Sprachniveau verwendenden PROM OaA1 in hexadezimaler Form und die Ausgangsgröße ist OD8 in hexadezimaler Form. Das diesen Befehl erhaltende Etikett und den fünf folgenden Befehlen, die miteinander diese als Subroutine bezeichnende White Rollover umfassen, ist WRO1. Der erste Schritt ist ein Kopierbefehl und verlangt das Kopieren von WAHR-Licht 29. Der nächste Schritt, mit einer Eingangsadresse O1A4, Ausgang 258, ist ein Setzbefehl, um FALSCH-Licht 29 zu setzen. Nach zwei weiteren Setzbefehlen verlangt die Subroutine ein Inkrementieren eines Indexregisters im PROM mittels Eingangsadresse O1AD und Ausgang 9. Der Endbefehl in dieser Subroutine

White Rollover ist ein GoTo-Befehl, wobei die Adresse der Bestimmung des GoTo-Befehls ROV ist, der - wie gezeigt - Befehl Nummer 86 ist, der Name einer weiteren Subroutine Rollover.

Ein Beispiel eines Score- oder Gutschrift-Befehls ist bei der Befehlsnummer 26 der Tabelle 2 gezeigt. Die Eingabeadresse des PROM ist 0148 und die Ausgangsgröße ist 1A5, wobei es sich hier, wie durch OPCODE und OPERAND angegeben, um einen Befehl handelt, der eine Erhöhung des Ergebnisses um 5000 bewirkt, was erreicht wird durch Hinzuaddierung zur Tausenderspalte vom insgesamt Fünffachen.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit eine Mikrocomputer-Pinballvorrichtungssteuerung vor mit Mitteln für drei unterschiedliche Niveaus der Programmierung und Steuerung. Das erste Niveau ist ein Maschinensprachenprogramm, das in Massenproduktion durch den Steuerungskonstrukteur vorgesehen werden kann und in der Lage ist, alle Variationen auszuführen, die die Steuervorrichtung unabhängig von speziellen Pinballspielregeln ausführen kann. Das zweite Niveau ist ein höheres Niveau mit einer sprachinterpretierenden Routine mit einem ein hohes Sprachniveau besitzenden flexiblen Befehlssatz, was dem Spielkonstrukteur Schöpfungsfreiheit bei der Angabe von Regeln für Spiel gibt, ohne dass große Mengen an Programmierzeit erforderlich würden, wie dies üblicherweise beim Festlegen von Spielregeln der Fall ist. Das dritte Niveau ist am einfachsten hinsichtlich der tatsächlichen Kenntnis elektronischer Vorgänge der Steuervorrichtung und gestattet dem Benutzer die Steuerung mittels Binärschaltern für allgemeine Spielbetriebsartoperationen, wie beispielsweise hinsichtlich der Schwierigkeit des Spiels und der Anzahl der Spiele für jede Münze.

Obwohl hier ein spezielles Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, so ist doch die Erfindung nicht auf dieses spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt. Aus Gründen der Kürze sind einfache und bekannte Aspekte nicht erwähnt. Beispielsweise sind die speziellen Zeitbeziehungen der Taktsignale nicht im einzelnen erläutert, wobei aber alle diese Maßnahmen dem Fachmann bekannt sind.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit eine Mikrocomputer-Pinballspielsteuervorrichtung vor mit drei unterschiedlichen Speichervorrichtungen zur Steuerung des Spielvorgangs. Eine erste Speichervorrichtung verwendet in Maschinensprache programmierte Befehle zur Steuerung des Spiels unabhängig von den speziellen Spielregeln, wodurch mittels Massenproduktion eine große Anzahl unterschiedlicher Vergnügungsspiele hergestellt werden kann. Eine zweite Speichervorrichtung verwendet einen ein höheres Sprachniveau besitzenden Satz von Befehlen zur Steuerung des Spiels entsprechend speziellen Spielregeln. Ein einfacher Satz von ein höheres Sprachniveau besitzenden Befehlen ermöglicht es dem Spielkonstrukteur, diese zweite Speichervorrichtung zu programmieren und die Spielregeln leicht abzuwandeln, wie dies üblicherweise bei der Konstruktion von elektromechanischen Pinballvorrichtungen geschieht. Eine dritte Speichervorrichtung verwendet eine Matrix von operator- oder benutzereinstellbaren Binärschaltern, die leicht von außerhalb der Spielvorrichtung zugänglich sind und gestatten, dass man den Grad der Spielbetriebsart steuert, wie beispielsweise den Grad der Spielschwierigkeit und die Anzahl der Spiele für eine gegebene Münze.

TABELLE I

TABELLE II

Figur 1 und Figur 3

Hinweise zu Tabelle II:

Unter Benutzung der Befehlsnummer ISN werden folgende Hinweise gegeben:

2 - Flags = Signale; KICKOUT HOLE = Austrittsloch; SPOT ROLLOVER INDICATORS = Überrollanzeigevorrichtungen 3 - Alle Überrollvorrichtungen unten 5 - Alle Falltargets unten, nur 1. Durchgang 6 - Spezielle Belohnung 7 - Der gleiche Spieler schießt wiederum 11 - Flag = Signal 18 - 10 Punkte 19 - Mittelschlagpuffer 20 - Rechtes Ziel oder Target 21 - Mitteltarget 22 - Linkes Target 24 - Blau-Überrollung 25 - Grün-Überrollung 26 - Rechter Überrollknopf 28 - Weißes Falltarget 29 - Gelbes Falltarget 31 - Grünes Falltarget 32 - Rotes Überrollen 39 - Linkes Loch 40 - Blaues Falltarget 42 - Gelbes Überrollen 86 - Wenn alle Überrollvorrichtungen unten 102 - "Kopie" erforderlich für erstes Durchlaufsignal 125 - Fallziel-Extra Ball und spezielle Lichter 136 - Falltargets-Spielerstand 236 - Linke Hälfte Doppelbonus = 1 242 - Rechte Hälfte Doppelbonus = 1 287 - Bewege Überrollsignal eine Position 289 - Extra Ball-Lichter 298 - Mache Spezial unwirksam 332 - Ändere Spezial und Extra-Ball-Licht 335 - Überroll- und Fall-Target-Ausgangsroutine 336 - Erster Durchgang? 339 - Extra Ball nicht getroffen?

Figur 2

Figur 4 und Figur 5

Claims (3)

1. Mikroprozessorgesteuerte Spielvorrichtung mit Lampen, Spulen, Anzeigevorrichtungen und einer Spielsteuervorrichtungen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine zentrale Verarbeitungseinheit (20), eine Kontaktmatrix zur Erzeugung von Eingangssignalen für die Verarbeitungseinheit (20) infolge einer spielerbetätigten Spieloperation, eine Maschinensprache-Speichervorrichtung verbunden mit der zentralen Verarbeitungseinheit (20) zur Speicherung von vorprogrammierten Befehlen für die Steuerung des Spielvorgangs unabhängig von speziellen Spielregeln, eine Spielregelspeichervorrichtung verbunden mit der zentralen Verarbeitungseinheit und zur Speicherung von Programmbefehlen für die Steuerung des Spielvorgangs abhängig von den speziellen Spielregeln, und Ausgangssignaltreibermittel verbunden mit der zentralen Verarbeitungseinheit zum Anlegen von Signalen an die Lampen, Spulen und die Anzeige infolge der Eingangssignale, der Maschinensprachen-Speichervorrichtungsbefehle und der Spielregel-Speichervorrichtungsbefehle.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine operatoreinstellbare Matrixspeichervorrichtung (40) verbunden mit der Maschinenspeichervorrichtung und programmiert für die Betriebsartensteuerung des Spiels.

3. Mikroprozessor-Spielsteuervorrichtung, insbesondere für Pinballmaschinen, mit einer ersten programmierten Vorrichtung zur Steuerung des Spielbetriebs unabhängig von speziellen Spielregeln, zweite Programmvorrichtungen zur Steuerung des Spielvorgangs abhängig von den speziellen Spielregeln und dritte Programmvorrichtungen zur Steuerung der Spielbetriebsarten.