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Steuereinrichtung für einen geldbetätigten Automaten mit einem
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Antriebsmotor Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für geldbetätigte
Automaten mit einem Antriebsmotor, einer Datenspeichereinrichtung sowie mit einer
Geldannahme- und einer Geldausgabeeinrichtung.
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Eine Steuereinrichtung der genannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
23 15 336 bekannt. Die bekannte Steuereinrichtung verfügt über eine elektronische
Speichereinrichtung, die über eine Wahleinrichtung belegbar ist; sie ermöglicht
die Steuerung eines Laufwerks für einen Musikautomaten entsprechend der eingegebenen
Wahl.
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Die bekannte Steuereinrichtung hat den Nachteil, daß die R1-gung der
elektronischen Speichereinrichtung bei einer Unterbrechung der Stromversorgung verlorengeht.
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Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, deren Speichereinrichtung bei Stromausfällen
keinen Informationsverlust erleidet.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine magnetisierbare Scheibe
und wenigstens ein Kopf zum Schreiben, zum Lesen und zum Löschen vorgesehen ist
und daß der Antriebsmotor eine Relativbewegung zwischen Scheibe und Kopf bewirkt.
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Neben der Möglichkeit, die Informationen über eine beliebig lange
Zeit speichern zu können, ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß ein im Automaten
vorhandener Antriebsmotor zum Erzeugen der Relativbewegung mitbenutzt wird.
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Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung besteht
darin, daß die Scheibe einen vom Hersteller magnetisierten Bereich aufweist, die
von einem Nur-Lesekopf abgetastet wird, dessen Impulse der Zentral steuerung dienen.
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Dadurch kann mit Vorteil auf ein hierfür häufig eingesetztes Nockensteuerprogramm,
das von einem Synchronmotor angetrieben wird, verzichtet werden. Der Vorteil besteht
hauptsächlich in der Platzeinsparung.
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Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß die Scheibe wenigstens
einen Bereich zur Geldflußbehandlung aufweist, wobei Signale aus der Geldannahmeeinrichtung
in den Kopf zum Schreiben und wobei Signale aus der Geldrückgabeeinrichtung in dem
Kopf zum Löschen geleitet werden.
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Sowohl für den Aufsteller als auch für den Benutzer des Automaten
ist eine sichere Registrierung der Ein- und Auszahlungen von Vorteil. Da die gespeicherten
Beträge saldiert sind, können beim Leeren der Kasse widerrechtliche Entnahmen erkannt
werden.
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Eine nächste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
für einen Gewinne-in-Aussicht-stellenden Geldspielautomaten mit einem Spielwerk,
das gewinnsymboltragende Umlaufkörper enthält, und das mit einer Gewinnabtasteinrichtung
gekuppelt ist und mit einem Spielezähler, besteht darin, daß wenigstens ein Bereich
der Scheibe von einem mit der Gewinnabtasteinrichtung verbindbaren Kopf zum Schreiben
magnetisierbar ist und daß ein Bereich der Scheibe zur Speicherung von Spielezählimpulsen
vorgesehen ist.
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Einerseits ist damit die Voraussetzung für eine statistische Auswertung
geschaffen; beispielsweise kann über einen bestimmten Zeitraum die Betätigungsfrequenz
und die Auszahlquote ermittelt werden. Wenn die Auszahlquote einen zulässigen Toleranzbereich
verlgßt, kann auf einen technischen Defekt gewinnermittelnder Einrichtungen geschlossen
werden. Andererseits können auf einem zweiten Bereich Gewinnkonstellationen von
Einzel spielen gespeichert werden, die erst nach einer Sequenz
von
Spielen zu einem Gewinn führen.
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Eine wichtige Weiterbildung der Steuereinrichtung nach der Erfindung
besteht darin, daß für jeden Bereich ein Kopf vorgesehen ist, der auf einer individuellen
Spur auf der Scheibe geführt wird, und daß die Köpfe auf einer Kopfträgerplatte
montiert sind.
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Dadurch können mehrere Speichervorgänge parallel abgewickelt werden,
so daß auch bei langsamer Relativbewegung ein schneller Speicherzugriff möglich
ist. Durch Vermeidung von Spurwechseln ist eine einfache und robuste Konstruktion
naheliegend, die einen störungsfreien Betrieb gewährleistet.
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Eine nächste Weiterbildung der Steuereinrichtung nach der Erfindung
besteht darin, daß Positioniermittel für die Scheibe vorgesehen sind und daß die
Relativbewegung der Scheibe mit einer solchen Geschwindigkeit erfolgt, bei der die
Spuren in der festgelegten Spieldauer vollständig an den Köpfen vorbeigeführt werden.
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Hiermit ist der Datenaustausch mit dem Speicher im Echtzeitbetrieb
möglich, wobei Zwischenspeicher weitestgehend vermeidbar sind.
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Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Scheibe mit dem Antrieb
formschlüssig und lösbar verbunden ist, wobei die Formschlußmittel die Positioniermittel
bilden.
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Beim Auswechseln der Scheibe sind keine Justierarbeiten erforderlich,
da die Scheibe nur bei einem einzigen Zentriwinkel auf den Antrieb paßt.
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Eine Ausgestaltung der Steuereinrichtung nach der Erfindung besteht
darin, daß für eine Scheibe mit vorgegebenem Radius und einer kleinen Anzahl von
Spuren die Kopfträgerplatte auf einer Führungsschiene radial zur Scheibe beweglich
gelagert ist und daß ein vom Antriebsmotor getriebenes Exenterrad zur radialen Bewegung
der Kopfträgerplatte vorgesehen ist.
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Wenn die Gesamtbreite der Spuren einschließlich ihrer Übersprech-Sicherheitsabstände
klein ist gegenüber dem Radius der Scheibe, dann bewirkt diese Ausgestaltung eine
bessere Nutzung des vorhandenen Speichermaterials.
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Eine nächste Ausgestaltung der Steuereinrichtung nach der Erfindung
besteht darin, daß wenigstens eine Zählschaltung vorgesehen ist, deren Vorwärtszähleingang
über einen steuerbaren Umschalter in Arbeitslage mit dem Kopf zum Lesen und in Ruhelage
mit zählerstanderhöhenden Einrichtungen, z. B. der Geldannahme und der Gewinnabtastung,verbindbar
ist, wobei der Umschalter nach Inbetriebnahme des Automaten von einem Einschaltcrkenner
und dem Positioniermittel für die Dauer eines Scheibenzyklusses in seine Arbeitslage
steuerbar ist und deren Rückwärtszähleingang mit zählerstandsvermindernden Einrichtungen,
z. B. der Auszahlung und des Spieleabzugs, verbunden ist und daß eine Vergleicherschaltung
vorgesehen ist, deren Eingänge mit dem Ausgang der Zählschaltung bzw.
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mit dem Kopf zum Lesen verbunden sind und deren Ergebnisausgänge mit
dem Kopf zum Schreiben bzw. mit dem Kopf zum Löschen der zugehörigen Spur verbunden
sind.
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Damit steht die Zählschaltung als schneller Arbeitsspeicher zur Verfügung,
der während des Betriebs jederzeit zugriffsbereit ist. Somit kann beispielsweise
auf bestimmte Annahmephasen bei der Geldannahmeeinrichtung und deren Singalisierung
verzichtet werden zugunsten einer ununterbrochenen Annahmeberei tschaft.
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Eine Weiterbildung der Steuereinrichtung nach der Erfindung besteht
darin, daß die Spuren der Scheibe in der festgelegten Spiel dauer mehrere Male an
den Köpfen vorbeigeführt werden.
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Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Zugriffzeit zu dem nicht-flüchtigen
Speicher, der Scheibe, wesentlich verkürzbar ist.
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Eine nächste Weiterbildung der Steuereinrichtung besteht darin, daß
zur Synchronisierung der Zähl- und Vergleicherschaltung
verbunden
ist.
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Damit ergibt sich der Vorteil, daß aufgrund der präzisen Synchronisation
mittels Phasenregelschleife auch bei ungleichmäßigem Lauf der Scheibe eine gesteigerte
Datendichte erzielbar ist.
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Eine Ausgestaltung der Steuereinrichtung nach der Erfindung besteht
darin, daß die Vergleicherschaltung eine Zählschaltung enthält, deren serieller
Zähleingang mit dem Kopf zum Lesen verbunden ist und die einen Rücksetzeingang aufweist,
der die Positionierimpulse von den Positioniermitteln empfängt.
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Dadurch ist gewährleistet, daß die Scheibe am Ende eines jeden Zyklusses
auf den aktuellen Belegungsstand gebracht wurde.
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Für einen Automaten, der verschiedene Leistungen bereitstellt, die
über eine Wahleinrichtung anforderbar sind, kann nach der Erfindung vorgesehen sein,
daß eine Spur einerseits der Wahl aufnahme dient, wobei Signale aus der Wahleinrichtung
den Kopf zum Schreiben beaufschlagen und die andererseits der Befehlsgabe zur Ausführung
der gewählten Leistung dient, wobei der Kopf zum Lesen ein Befehlssignal erzeugt
und wobei nach erbrachter Leistung der Kopf zum Löschen der Wahlinformation aktiviert
wird.
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Die Erfindung kann somit auch in Selbstverkäufern und Musikautomaten
Verwendung finden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und in der nachstehenden Beschreibung erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 Steuereinrichtung mit Speichereinrichtung für einen
Geldspielautomaten, Fig. 2 Speichereinrichtung gemäß Fig. 1 mit einer radial zur
Scheibe geführten Kopfplatte und
Fig. 3 eine Synchronisierschaltung.
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In der Zeichnung ist in Fig. 1 eine insgesamt mit 1 bezeichnete Steuereinrichtung
für einen Geldspielautomten schematisch dargestellt, in die nur die zum Verständnis
der Erfindung notwendigen Teile aufgenommen worden sind. Ein gestrichelt dargestellter
Motor 2, der zum Antrieb von nicht dargestellten Umlaufkörpern dient und der vorzugsweise
ein Synchronmotor ist, treibt eine magnetisierbare Scheibe 3 an. Die Scheibe 3 weist
in ihrem Zentrum einen Durchbruch 4 mit einer tropfenformähnlichen Kontur auf. Sie
ist auf ein formschlüssiges erhabenes Gegenstück 5 des Antriebs gesteckt.
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An der Schichtseite der Scheibe 3 liegen Magnetköpfe 6, 7 und 8 zum
Schreiben, Lesen und Löschen federnd auf. In der Fig. 1 ist aus Gründen besserer
Übersichtlichkeit nur ein vollständiger Kopfsatz dargestellt; tatsächlich sind mehrere
parallel und im wesentlichen in radialer Richtung sich erstreckend auf einer in
Fig. 2 dargestellten Kopfträgerplatte 9 montiert, wobei jeder Kopfsatz einer individuellen
Spur, z.
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B. 10, zugeordnet ist.
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Bezogen auf die durch einen Pfeil angedeutete Drehrichtung der Scheibe
3 passiert ein gedachter Punkt auf einer Spur, z. B. 9, zunächst den Kopf 6 zum
Schreiben, dann den Kopf 7 zum Lesen und schließlich den Kopf 8 zum Löschen.
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Die Spuren dienen der Speicherung bestimmter Handlungen, die den Spielablauf
bestimmen, oder sich aus diesem ergeben. Eine der Spuren dient zur zentralen Steuerung
des Automaten, wie nachfolgend zu beschreiben.
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Die mit 11 bezeichnete Spur ist vom Hersteller mit dem Steuerprogramm
magnetisiert worden. Diese Spur 11 wird von einem Nur-Lesekopf 12 im Echt-Zeit-Betrieb
abgetastet, wobei die abgetasteten Signale, die kodierte Wörter (Adressen-Befehle)
sind, in eine Dekodiereinrichtung 13 geleitet werden. Die Ausgänge 14 der Dekodiereinrichtung
13 sind jeweils mit einem ausführenden Organ verbunden, beispielweise mit Bremsen
der
Umlaufkörper, Gewinnabtasteinrichtung, Lampen und Spielabzugskreis.
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Die schon erwähnte Spur 9 mit dem zugehörigen Kopfsatz 6 bis 8 dient
der Speicherung des Guthabens, wobei in nachstehender Beschreibung davon ausgegangen
wird, daß nach einer Stromunterbrechung oder Abschaltung der Automat in Betrieb
genommen wird.
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Ein mit den Formschlußmitteln 5 des Antriebs gekuppeltes Positioniermittel
15 und ein Einschalterkenner 16 steuern einen mit einem seriellen Vorwärtszähleingang
17 einer Zählschaltung 18 verbundenen Umschalter 19 in Arbeitslage, so daß die den
Guthabenstand repräsentierenden Impulse aus dem Kopf 7 zum Lesen in die Zählschaltung
18 eingegeben werden. Gleichzeitig schaltet der Einschalterkenner 16 die Dekodiereinrichtung
13 über deren Disable-Eingang 20 ab. Nach einem Scheibenumlauf fällt der Umschalter
19 gesteuert vom Positioniermittel 15 in seine Ruhelage, in der der Vorwärtszähleingang
17 mit guthabenstandserhöhenden Einrichtungen, einer Einzahleinrichtung 21 und der
Gewinnabtasteinrichtung 22 verbunden sind,und die Dekodiereinrichtung 13 wird wieder
eingeschaltet, so daß jetzt das erste Spiel beginnen kann.
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Erkennt die Abtasteinrichtung 22 einen Gewinn bzw. die Einzahleinrichtung
21 eine Einzahlung, so wird der Zählerstand entsprechend der Höhe des erzielten
Gewinns bzw. des Einzahlbetrages erhöht.
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Die Zählschaltung 18 weist auch einen RUckwärtszähleingang 23 auf,
der mit einer Auszahleinrichtung 24 verbunden ist, so daß der Stand des Zählers
entsprechend dem ausgezahlten Betrag vermindert wird. Der Rückwärtszähleingang 24
ist auch mit dem Spielabzugskreis 25 verbunden, der eine dem Spiel einsatzbetrag
entsprechende Impulszahl erzeugt, wenn er vom Dekodierer 13 angestoßen wird, wie
schon erwähnt.
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Zusammenfassend ist anzumerken, daß die Zähleinrichtung 18 beim Spielbetrieb
stets auf den aktuellen Guthabenstand gebracht
wird. Dieser Stand
stellt gegenüber dem Belegungsstand auf Spur 10 der Scheibe 3 den Sollwert dar,
auf den die Scheibe zu bringen ist.
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Die Zählschaltung 18 ist mit ihrem Zählausgang 26 einerseits mit einer
Guthabenanzeige 26' und andererseits über eine 10 Bit-Leitung mit einem Eingang
27 einer Vergleicherschaltung 28 verbunden, deren anderer Eingang 29 ständig aus
dem Kopf 7 zum Lesen den Ist-Belegungsstand aus der Spur 10 von der Scheibe 3 empfängt,
so daß dies während eines Abtastzyklusses eingegeben ist. Erkennt die Vergleicherschaltung
28 einen zu niedrigen Ist-Stand, dann ergänzt sie die fehlenden Zeichen gesteuert
von Taktsignalen, die sie aus einem Takteingang 30 empfängt. Die Ergänzungszeichen
gelangen auch über einen Ergebnisausgang 31 in den kopf 6 zum Schreiben, wobei der
Belegungsstand auf der Scheibe 3 dem aktuellen Sollstand taktweise angeglichen wird.
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Erkennt die Vergleicherschaltung 28 einen zu hohen Ist-Stand, dann
leitet sie die Taktsignale über einen zweiten Ergebnisausgang 32 in den Kopf 8 zum
Löschen.
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Die Vergleicherschaltung 28 ist mit einem Rücksetzeingang 33 versehen,
der mit dem Positioniermittel 15 verbunden ist, so daß am Ende eines jeden Zyklusses
der Scheibe 3 eine Rücksetzung auf Null erfolgt.
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Angemerkt sei, daß die Taktsignale in nicht dargestellter Weise aus
dem 50 - Hz - Netz gewonnen werden. Bei Verwendung eines Zweiweggleichrichters entstehen
Taktsignale mit der doppelten Netzfrequenz die bei einer mit der festgelegten Spieldauer
von 15 sec übereinstimmenden Zykluszeit 1.500 Speicherplätze auf einer Spur schaffen.
Diese relativ zum Auflösungsvermögen des Magnet-Materials sehr geringe Datendichte
garantiert auch unter ungünstigen Bedingungen einen storungsarmen Betrieb. Andererseits
ist der Speicherplatzbedarf für den Betrieb in Geldspielautomaten nicht so groß,
daß eine Volibelegung zu erwarten ist.
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Wenn die Umlaufgeschwindigkeit größeren Schwankungen unterliegt, die
beispielsweise dann auftreten, wenn der Antriebs motor 2 ein wechselnd belasteter
Asynchronmotor ist, kann der Takt aus der Programmspur 11 gewonnen werden. Zur Steigerung
der Datendichte kann zusätzlich eine Phasenregelschleife dienen, wie sie in Fig.
3 dargestellt ist, die eine phasenrichtige Frequenzvervielfachung ermöglicht. Ein
von einem Phasenvergleicher 34 spannungsgesteuerter Taktgeber 35 stellt an seinem
Ausgang 36 die Taktsignale bereit, die über einen Frequenzteiler 37 in einen Eingang
38 des Phasenvergleichers 34 gelangen, dessen anderer Eingang 39 aus dem Kopf 12,
der die Programmspur 11 liest, den Bezugstakt empfängt. Die Vervielfachung der Frequenz
geschieht mit dem gleichen Faktor, mit dem auch der Teiler 37 arbeitet.
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Eine nicht dargestellte Spur dient der Speicherung des im Automaten
befindlichen Geldes. Da die Speicherung im wesentlichen in der zuvor beschriebenen
Weise erfolgt, soll auf eine Wiederholung und eine gesonderte zeichnerische Darstellung
verzichtet werden. Es bestehen jedoch folgende erwähnenswerte Unterschiede, die
unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben werden.
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Der zählerstandserhöhende Eingang 17 der Zählerschaltung 18 ist in
Ruhelage des Umschalters 19 ausschließlich mit der Einzahleinrichtung 21 und der
zählerstandsvermindernde Eingang 23 ausschließlich mit der Auszahleinrichtung verbunden.
Die Vergleicherschaltung 28 enthält sechs neunstellige Schieberegister zur Zahlung
von Groschen-, Marks-, 10-Marks-, 100-Marks-1.000-Marks- und 10.000 Marksbeträgen
und auf der zugehörigen Spur auf der Scheibe sind entsprechend sechs Segmente vorgesehen.
Die Adressierung der Segmente und der zugehörigen Schieberegister ist in der Programmspur
11 enthalten und die Dekodiereinrichtung 13 hat für Jede der sechs Adressen einen
Ausgang.Die sechs Adressierausgänge stellen über eine Schaltlogik die Verbindung
des adressierten Schieberegisters mit dem Kopf zum Lesen her. Zur speichermäßigen
Darstellung des Möchstbetrages von 99.999,90 DM sind vierundfunzig Zeichen erforderlich.
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Eine weitere nicht dargestellte Spur der Scheibe 3 kann der fortlaufenden
Spielezählung dienen, wobei dieser Spur lediglich ein Kopf zum Schreiben zuzuordnen
ist. Die Kenntnis der Spielezahl ist Vorauseetzung für statistische Kontrollrechnungen.
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Aus dem Kassenbestand und der Spielezahl läßt sich beispielsweise
die Auszahlquote ermitteln. Verläßt die Auszahlquote einen gewissen Toleranzbereich,
so kann auf einen versteckten Gerätefehler in den gewinnermittelnden Einrichtungen
geschlossen werden.
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Die Steuereinrichtung nach der Erfindung ist nicht auf die Anwendung
in Geldspielautomaten beschränkt. Sie kann mit Vorteil auch in Automaten Verwendung
finden, die verschiedene, über eine Wahleinrichtung anforderbare Leistungen bereitstellen,
wie Waren- oder Musikautomaten. Eine eingegebene Wahl wird in der Wahleinrichtung
zu einem Kodewort umgewandelt und über den Kopf zum Schreiben auf eine Spur geschrieben.
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Beim Lesen des Kodewortes fungiert dieses als Adresse, mit der Stellmittel
in die zur Ausführung der gewählten Leistung richtige Position gebracht werden.
Die Wortlänge b in Bit hängt ab von der Anzahl N von verschiedenen anforderbaren
Leistungen; sie kann in Binärdarstellung errechnet werden lg (1 + N) nach der Formel
b = 1g 2, wobei b ganzzahlig nach oben aufzurunden ist. Im Falle einer Aufrundung
können bis zu N' = 2b 2b' ~ 1 verschiedene Leistungen gespeichert werden.
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Bei der Binärdarstellung sind zwei Zustände auf jedem Speicherplatz
zu unterscheiden: magnetisiert oder nicht magnetisiert.
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Da die Magnetisierung in zwei Richtungen möglich ist, bietet sich
mit dem Vorteil gesteigerter Informationsmöglichkeit eine Ternärdarstellung an,
in der drei Zustände zu unterscheiden sind: Null, Positiv oder Negativ. In den genannten
Formeln ist beim Uebergang auf Ternärdarstellung eine Drei anstelle einer Zwei zu
schreiben.
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Der Radius der Scheibe 3 ist so zu wählen, daß alle Spuren nebeneinander
Platz finden. Aus Gründen der Handhabbarkeit sind Mindestgrößen einzuhalten. Zur
Einschränkung der Größenvielfalt kann auch der Radius vorgegeben werden. Wenn dann
nur wenige Spuren benötigt werden, kßnn zur besseren Ausnutzung
des
magnetisierbaren Materials ein Exenderrad 40 verwendet werden, die die Kopfträgerplatte
9 auf einer radial verlaufenden Führung 41 bewegt. Ein gestrichelt angedeutetes
Getriebe 42 zwischen Scheibenantrieb und Exenterrad 40 besorgt einen zwangssynchronen
Vorschub der Kopfträgerplatte 9 während eines Scheibenzyklusses.
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