DE3040954C2

DE3040954C2 - Videospiel

Info

Publication number: DE3040954C2
Application number: DE3040954A
Authority: DE
Inventors: Ralph H. 03104 Manchester N.H. Baer; Leonard D. 03054 Merrimack N.H. Cope
Original assignee: Sanders Associates Inc
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1980-10-30
Publication date: 1982-12-02
Also published as: HK55184A; CA1149933A; GB2062425A; JPH085747Y2; JPS5685786A; DE3040954A1; JPH0657393U; GB2062425B; US4359223A

Description

Die Erfindung betrifft ein Videospiel, bei welchem feststehende und/oder bewegliche Symbole und Objekte in naturgetreuer Nachbildung mittels gesteuerter oder ungesteuerter Signalgeneratoren erzeugt und auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre, z. B. in einem Fernsehgerät, dargestellt werden, wobei die beweglichen Symbole und Objekte, vorzugsweise über einen Mikroprozessor, nach von einem auslesbaren Datenträger eingeschriebenen Programmen und durch Betätigung von Spielegebern wahlweise in ihrer Bewegung auf dem Bildschirm beeinflußbar sind, und wobei eine zusätzliche Quelle für Videosignale vorgesehen ist, mit denen die von den Signalgeneratoren erzeugten Signale in Wechselwirkung treten.

Ein solches Videospiel ist in der älteren deutschen Patentanmeldung P 28 53 333 offenbart. Dabei werden in die vertikalen Zwischenräume bzw. in die nicht-sichtbaren Teile des Videosignals Informationen eingebaut, die sich auf Spielregeln, die Erzeugung der Symbole selbst und auf Daten beziehen, welche die Spurenzahl betreffen. Die Identifikationsschaltung ist dabei jedoch nicht in der Lage, Informationen bezüglich des Ortes von Objekten, die im sichtbaren Bereich des vom Videoaufzeichnungsgerät stammenden Signals erzeugt werden. Es werden auch keine Videoobjekte im sichtbaren Bereich des Signals erzeugt, sondern werden von Daten geliefert, die sich in den vertikalen Intervallen befinden. Die Symbole, wie etwa Spieler und Bälle, werden ausschließlich aus Informationen gewonnen, die im vertikalen Intervall bzw. im nicht-sichtbaren Bereich des Signals befindlich sind. Als Folge ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die Menge an Daten, welche durch Wertidentifizierung dekodiert werden können, vergleichsweise gering ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, das erwähnte Videospiel in der Weise zu verbessern, daß die Anzahl der verwertbaren Daten und damit die Zahl der Spielmöglichkeiten vergrößert wird. Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch gekennzeichnet

Bei dem Videospiel nach der Erfindung werden also durch einen Videorekorder oder eine Videoplatte Informationen nicht nur im nicht-sichtbaren Teil, sondern auch im sichtbaren (bildhaften) Teil geliefert Die Informationsdaten in dem die vertikalen Zwischenräume betreffenden Teil des Signals (nicht-sichtbarer Teil) beziehen sich dabei insofern auf die bildhafte Information, als Informationen gegeben werden, welche angeben, wo sich ein bestimmtes Objekt im sichtbaren Teil des Signals befindet oder um was für ein Objekt es sich handelt Wenn also dieses Signal einem Videospiel zugeführt wird, dann kann ein Eingriff in das Videospiel vorgenommen werden, weil damit das Videospiel bzw. der Mikroprozessor darüber informiert wird, wo sich ein vom sichtbaren Teil des aufgezeichneten Signals auf dem Bildschirm hervorgerufenes Objekt gerade befindet oder um was es sich bei diesem Objekt handelt Anders ausgedrückt, die vom Videoaufzeichnungsgerät gelieferten Signale erzeugen nicht etwa nur am Spiel unbeteiligte Hintergrundbilder, sondern Bildbestandtei-Ie und Symbole, die tatsächlich aktiv am Spiel teilnehmen und mit den Bildbestandteilen und Symbolen des vom Telespielgerät selbst gelieferten Spiel-Grundaufbaus in spielmätfige Wechselwirkung treten. Auf der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung die Hauptelemente des System nach der Erfindung,

Fig.2 schematisch die Bildschirmdarstellung beim System nach Fig. 1,
F i g. 3 ein Blockschaltbild des Systems von F i g. 1,

F i g. 4 ein Blockschaltbild des im System von F i g. 3 verwendeten Videorekorder-Interface,

F i g. 5 ein Blockschaltbild des im System von F i g. 3 verwendeten Mikroprozessors,

F i g. 6 ein Blockschaltbild de« im System von F i g. 3 verwendeten Fernseh-Interface,

Fig.7 ein Blockschaltbild des im Fernseh-Interface von F i g. 6 verwendeten Steuerkreises, und

F i g. 8A bis 8E ein Flußdiagramm des Ablaufs eines Flipper-Spieles.

Auf F i g. 1 der Zeichnung ist perspektivisch ein Wechselwirkungs-Video-Wiedergabesystem nach der Erfindung dargestellt. Die Erfindung besitzt viele Anwendungsmöglichkeiten auf dem Gebiet der TeIe spiele, der Trainingsgeräte und dergleichen; nachfolgend werden jedoch die Grundlagen der Erfindung in Verbindung mit einem sogenannten Flipper-Spiel erläutert, und es werden die für ein solches Spiel erforderlichen Elemente beschrieben.
Das System weist eine durch einen Mikroprozessor gesteuerte Telespiel-Einheit 10, auch Spielgenerator genannt, auf, mit zwei Flipper-Betätigungsknöpfen 12 (links und rechts), mit deren Hilfe Flipper-Klappen in ähnlicher Weise gesteuert werden wie im Fall eines üblichen Flipper-Spieles. Die von einem Mikroprozessor gesteuerte Spieleinheit 10 weist ferner einen Einwurfschalter 14 auf, mit dessen Hilfe ein Ball in das Flipper-Spiel eingebracht werden kann, ähnlich wie beim Einbringen eines Balles auf die Oberfläche eines üblichen elektromechanischen Flippers. Weiterhin weist die von einem Mikroprozessor gesteuerte Einheit 10 einen System-Rückstellschalter 16, einen Zeit-Rückstellschalter 18 und einen Spiel-Rückschalter 20 auf.

Außerdem weist aus, System einen Magnetband-Videorekorder 22 auf; selbstverständlich könnte dieser Rekorder 22 auch durch ein Wiedergabegerät mit Videoplatte oder ein anderes Video-Wiedergabegcrät ersetzt werden. Die vom Magnetband-Videorekorder gelieferten Informationen können jedoch auch vom Fernsehsender drahtlos oder über Kabel geliefert werden. Der Ausgang des Rekorders 22 gelangt über ein Kabel 24 zur vom Mikroprozessor gesteuerten Spieleinheit 10. Ein Kabel 26 verbindet die Spieleinheit 10 mit einem Anzeigegerät 28, vorzugsweise einem üblichen

?g

Auf dem Bildschirm 30 des Fernsehempfängers 28 werden die verschiedenen, die Elemente eines Flipper-Spieles darstellenden Symbole sowie ein farbiger Hintergrund dargestellt Fig.2 zeigt die auf dem Bildschirm 30 erscheinenden Symbole für das hier beschriebene Ausführungsbeispiel. Mit 32 ist ein Ball-Syrnbol bezeichnet, wobei der Ball durch Betätigen des Ball-Einwurfschalters 14 in das Spielfeld eingebracht wird, derart, daß der Ball auf dem Bildschirm erscheint und sich an die oberste Stelle des Spielfeldes bewegt, wie dies auch bei den üblichen Flipper-Spielen der Fall ist Mit dem Bezugszeichen 34,36,38,40,42,44, 46, 48, 50 und 52 sind sogenannte Hindernisse bzw. Bumpers bezeichnet Das Hindernis 34 hat die Form einer Zahl; auf der Zeichnung ist das Hindernis 34 als die Zahl 0 dargestellt Während des Spiels ändert sich jedoch diese Zahl bzw. Ziffer. Sooft das Hindernis 34 vom Ball 34 getroffen wird, ändert sich die Zahl, und zwar derart, daß der Ziffernwert jeweils um 1 ansteigt, bis letztlich die Zahl 9 erreicht ist. Wird also das Hindernis 34 zum erstenmal vom Ball 32 getroffen, dann ändert sich der Wert von 0 zu 1; beim nächsten Treffer erhöht sich dann der Wert 1 auf den Wert 2 usw. Die Hindernisse 34, 36, 38, 40, 42, 46, 48, 50 und 52 sind stationäre Hindernisse, während das Hindernis 44 eine oszillierende Bewegung ausführt, wie dies durch die Pfeile 54 angedeutet ist

Außerdem werden auf dem Bildschirm 30 zwei Flipper-Klzyipen 56 und 58 dargestellt, deren Bewegung durch die Pfeile 60 und 62 angedeutet ist. Die Flipper-Klappen werden durch Niederdrücken der Schalter 12 bewegt.

Weiterhin sind auf dem Bildschirm 30 alphanumerische Symbole dargestellt, nämlich die Punktezahl 64 des gerade ablaufenden Spieles, die Punktezahl 66, die während des letzten Spielvorgangs erreicht worden ist, und die Zahl der Bälle 68. welche während des Spieles noch zur Verfügung stehen. Schließlich ist auch noch die Begrenzung 70 dargestellt, welche das simulierte Spielfeld begrenzen.

Bei die-.er Ausführungjform werden alle auf dem Bildschirm 30 erscheinenden Symbole vom Spielgenerator 10 erzeugt, mit Ausnahme der die Hindernisse 44,46, 48 und 50 darstellenden Symbole und der Begrenzung 70 des Spielfelds. Es kann jedoch auch anders vorgegangen werden, so daß etwa einige der hier vom Spielgenerator erzeugten Symbole vom Magnetband-Videorekorder erzeugt werden und umgekehrt.

Wird während des Spiels der Ball-Einwurfschalter 14 betätigt, dann gelangt ein Ball 32 an die oberste Stelle des Spielfeldes. Wenn sich nun der Ball über das Spielfeld bewegt und dabei mit einem Hindernis zusammenstößt, dann erfolgt eine Trefferanzeige. Trifft der Ball das Hindernis 34, dann erhält der Spieler den zehnfachen Wert des Hindernisses als Treffer angezeigt, und das Hindernis wird ;m die Ziffer 1 erhöht. Werden die Hindernisse 36, 38, 40, 42 und 52 getroffen, eiann werden dafür zehn Punkte angezeigt, una der getroffene Teil des Hindemirses verschwindet auf dem Bildschirm. Eine Berührung der Hindemisse 44, 46. 48 ader ?0 :. erbringt ebenfalls zehn Punkte.

Die über die Schalter 12 betätigbaren Flipper-Klappeii 56,58 dienen dazu, den Ball im Spielfeld ζυ halten, d. h„ den Ball nach oben zu schlagen, wenn er sich der unteren Begrenzung des Spielfelds nähert Von einigen der Hindernisse prallt der Ball 32 bei Berührung ab, ebenso prallt er bei Berührung der Umgrenzung 70 zurück.

F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Video-Wiedergabesystems mit Magnetband-Videorekorder 22, von einem Mikroprozessor gesteuerte Video-Spieleinheit 10 und Anzeigengerät 28. Der Ausgang des Magnet-Videorekorders 22 gelangt über das Kabel 24 zu der vom Mikroprozessor gesteuerten Video-Spieleinheit 10. Dieser Ausgang enthält auf dem Videoband aufgezeichnete, zusammengesetzte Video- und Synchronisationssignale und außerdem im Video- bzw. Bildbereich des Bandes Videosignale, welche die H^idernisse 44,46,48 und 50 sowie die Begrenzung 70 darstellen. Diese Hindernisse werden auf dem Magnetband beispielsweise in der Weise aufgezeichnet, daß man eine Videokamera auf eine tatsächliche Flipper-Maschine bzw. einen Teil davon richtet oder auch auf Teile eines hergestellten Modelies. Das Spielfeld kann auch ein gleiches Bild als Hintergrund enthalten, wie dies bei den üblichen Flipper-Maschinen der Fall ist

Die vom Magnetband-Videorekorder ankommende Information enthält auch digitale Daten. Bei dieser Ausführungsform folgen die digitalen Daten den horizontalen Synchronisationssignalen, derart, daß in vielen der horizontalen Linien des Spielfeldes Daten enthalten sein können. Des Datensignal befindet sich genügend nahe den Helltastsignalen, so daß auf dem Bildschirm 30 keine ungewünschten Anzeigen erscheinen. Bei einem Farbsystem werden diese digitalen Datensignale im allgemeinen dem Farbburst folgen. Andererseits aber können die digitalen Daten auch in den vertikalen Intervallen vorgesehen sein; das bedeutet, daß die digitalen Daten dem Farbburst in den ersten 20 bis 25 Horizontallinien während der vertikalen Intervalle folgen, die auf dem Bildschirm infolge der vertikalen Helltastung und der Empfänger-Überlastung nicht erscheinen.

Wenn auch hier gesagt ist, daß die digitalen

Datensignale so nahe den Helltastsignalen liegen, daß eine unerwünschte Anzeige auf dem Bildschirm vermieden ist, so ist es doch nicht zwangsläufig erforderlich, in dieser Weise zu verfahren. Wenn größere Mengen an Daten erforderlich sind, dann kann so verfahren werden, daß längs einer oder mehrerer ganzer Horizontallinien die Daten »1« und »0« eingesetzt werden; dies kann sogar bei allen Linien des gesamten Feldes erfolgen. Eine Beeinflussung der Anzeige ist dabei nicht zu befürchten, weil der Vorgang unter Steuerung des Mikroprozessors erfolgt und der Mikroprozessor Ln der Lage isi, die Anzeige an jeder Stelle auszutasten, die von einer Dateninformation besetzt ist. In bestimmten Anwendungsfällen könnte eine große Menge von Daten abgegeben v/ei den, und zu diesem Zweck kann der Mikroprozessor die ankommenden Videosignale für eine kurze Zeitspanne abhalter., ι ■':?. genügt, ^ie Daten zu übertragen.

Die digitalen Daten jedes Feldes beziehen sich auf die Bilder des Feldes, das auf dem Fernsehempfänger

dargestellt werden soll. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel, bei dem die von der Video-Wiedergabeeinheit abgegebene Information die Hindernisse 44, 46, 48 und 50 sowie die Begrenzung 70 repräsentiert, informieren diese digitalen Daten im horizontalen Intervall den Mikroprozessor über den Ort dieser Hindernisse und der Begrenzung, so daß alle Signale, die in der vom Mikroprozessor gesteuerten Video-Spieleinheit erzeugt werden, mit den die Hindernisse und die Begrenzung repräsentierenden Signalen in Wechselwirkung treten können. So wird beispielsweise der Mikroprozessor kontinuierlich davon in Kenntnis gesetzt, wo sich der von der Spieleinheit 10 erzeugte Ball 32 auf dem Bildschirm befindet. Weiterhin wird der Mikroprozessor von den vom Magnetband-Videorekorder übertragenden digitalen Daten davon in Kenntnis gesetzt, wo sich die Hindernisse 44 bis 50 und die Begrenzung 70 befinden. Der Mikroprozessor kennt also den Ort des Balls und den Ort der Hindernisse bzw. der Begrenzung. Somit ist rlpr Mikroprozessor in der Lage zu entscheiden, daß der Ball das Hindernis bzw die Begrenzung berührt hat und kann entsprechende Befehle abgeben, wie sich nun der Ball zu bewegen hat. So kann beispielsweise der Mikroprozessor befehlen, daß das Hindernis den Ball für eine bestimmte Zeitdauer festhält und ihn dann nach oben oder in irgendeine andere Richtung zurückschickt. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist somit, daß sich die in den horizontalen und/oder vertikalen Intervallen des Video-Magnetbandes befindenden digitalen Daten auf das Videosignal für dasselbe Feld des visuellen Teils der Fernsehabtastung beziehen.

Das gesamte Signal des Magnetband-Videorekorders, einschließlich der Videosignale, die auf dem Bildschirm 30 des Fernsehgeräts 28 darzustellende Objekte repräsentieren, der Synchronisationssignale und der digitalen Daten, die in die horizontalen Intervalle während und/oder nach einem vertikalen Intervall eingesetzt sind, werden über die Leitung 24 auf ein Magnetband-Videorekorder-Interface 72 gegeben, das im einzelnen in F i g. 4 dargestellt ist.

Das Magnetband-Videorekorder-Interface, nachfolgend kurz VTR-Interface genannt, überwacht die vom Rekorder 22 zugeführten Signale und enthält einen VTR-Trennkreis 74, einen Horizontalsynchronisations-Phasenregelkreis 76, einen Hauptoszillator 78 und einen

Universal-Synchron-Asynchron-Empfänger-Übertrager, letzterer nachfolgend kurz USART genannt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Datenbit in jeder übernächsten Rasterlinie des Videobandes gespeichert Der Grund dafür ist die begrenzte Geschwindigkeit des USART. Es ist jedoch damit zu rechnen, daß in nächster Zeit Geräte auf den Markt kommen, die höhere Geschwindigkeiten erlauben; damit kann dann auf jeder Rasterlinie ein Datenbit kodiert werden.

Vom Videorekorder 22 kommen die Daten in synchroner Weise an. Ein Datenwort besteht aus einem Anfangsbit, achf Datenbits und einem End-Bit Übliche Fernsehempfänger haben einen Horizontallinienraster entsprechend 15,734 kHz. Weil jede Information aus zehn Bits besteht, beträgt die Baud-Menge 786 Worte pro Sekunde. Nach Empfang eines Datenworts teilt das VTR-Interface dem Mikroprozessor das Ereignis mit

Der VTR-Trennkreis 74 entnimmt dem vom Videorekorder ankommenden Signal die Synchronisationssignale und die Datensignale und gibt die Datensignale an den USART und die horizontalen Synchronisationssignale dem Horizontalsynchronisations-Phasenregelkreis 76 weiter, der ein Signal auf den Hauptoszillator 78 gibt.

Gemäß Fig.3 enthält der Spielgenerator einen Mikroprozessor 84 und ein Steuerpult 86. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Steuerpult die Schalter 12,14 und 20 von F i g. 1 auf. Das Steuerpult 86 erzeugt Steuerdaten und gibt diese über die Leitung 88 auf den Mikroprozessor 84.

ίο Bei dem dargestellten Mikroprozessor handelt es sich um einen Mikroprozessor vom Typ Intel 8085; der Prozessor ist näher in F i g. 5 dargestellt. Der Prozessor enthält eine Zentralprozeßeinheit 90, nachfolgend kurz CPU genannt, einen programmierbaren Festspeicher 92, einen Speicher mit direktem Zugriff, nachfolgend kurz RAM genannt, und einen Eingabe/Ausgabe-Kreis 96, nachfolgend kurz E/A-Kreis genannt. Bei dieser Anordnung handelt es sich um eine Standard-Anordnung. Die Spielregeln werden im PROM 92 gespeichert.

und der RAM 94 dient als schneller Zwischenspeicher. Der E/A-Kreis % sendet Signale zum Steuerpult und zu einem Ton-Interface 100 (F ig. 3).

Das Ton-Interface 100 setzt die ihm vom Mikroprozessor zugeführten logischen Signale in Tonfrequenzsignale um, die einem Lautsprecher 102 zugeführt werden; damit wird die Geräuschkulisse eines tatsächlichen Flipper-Spiels nachgeahmt, ähnlich wie dies bei den üblichen Fernsehspielen mit Mikroprozessor bereit; bekannt ist.

Der Spielgenerator enthält außerdem ein TV-Interface 104, das im einzelnen in Fig. 6 dargestellt ist und mit den anderen Komponenten des Systems und mit der Kathodenstrahlröhre 28 so zusammenwirkt, daß ein Fernsehbild erzeugt wird. Die vom VTR-Interface gelieferten Taktsignale werden in einem Haupt-Taktkreis 106 verarbeitet. Ein m Fip. 7 dargestellter und weiter unten erläuterter TVi-Steuerkreis 108 wirkt als Schnittstelle zwischen dem Mikroprozessor und den Speichern mit direktem Zugriff des TV-Interface. Der

+0 TVI-Steuerkreis zwischenspeichert somit den Datenstrom des Mikroprozessors aus demjenigen des TVI. Aufgrund dieser Zwischenspeicherung hat der TVI einen Zugriff zu seinem eigenen Speicher mit freiem Zugriff, während der Mikroprozessor ebenfalls dazu einen Zugriff hat Der TVI weist außerdem einen Zeichen-Speicher 110 mit freiem Zugriff, einen CRT-RAM 112, einen Videokodierer 114, ein Monitor-Interface 116 und einen Koinzidenzkreis 118 auf. Im CRT-RAM werden dynamische Speicher mit freiem

so Zugriff verwendet, um eine intensive RAM-Anzeige zu verwirklichen. Der CRT-RAM ist so gestaltet, daß er die gewünschte CRT-Anzeige lagerichtig darstellt. Darzustellende Zeichen werden vom Mikroprozessor durch den TVI-Steuerkreis 108 in den Zeichen-RAM 110 gegeben. Für jedes darzustellende Zeichen werden dann die kartesischen Koordinaten in den TVI-Steuerkreis gegeben, und zwar ebenfalls durch den Mikroprozessor. Der Mikroprozessor ermöglicht dann den Übergang des Zeichens vcm Zeichen-RAM (Speicher mit freiem

Zugriff) zum CRT-RAM. Bewirkt wird der Übergang vom TVI-Steuerkreis. Der Video-Kodierer 114 dient dazu, die Inhalte des CRT-RAM so zu verriegeln, daß die dem Monitor-Interface 116 zugeführten Signale frei von Unregelmäßigkeiten sind Diese Unregelmäßigkeiten basieren auf der Arbeitsweise der im CRT-RAM verwendeten dynamischen Speicher mit freiem Zugriff. Diese Signale werden dann mit Synchronisationssignalen und einem Farbburst kombiniert so daß das zum

7 8 1

Fernsehgerät gelangende Signal die geeignete Form Bildschirm erscheint. Zum Zeitpunkt dieses Schrittes '

hat. Der Koinzidenzkreis 118 dient dazu, den Übergang war das Flag DSPFLG ursprünglich zu Null gemacht :

der Daten vom Zeichen-RAM zu CRT-RAM zu worden. Der Schritt 214 ist eine Schleife, die zur

überwachen. Wird ein Zeichen auf ein anderes Zeichen Feststellung dient, ob das Flag DSPFLG gleich 1 ist. Ist

überschrieben, Jann wird Koinzidenz festgestellt. 5 es nicht 1, dann bleibt der Mikroprozessor in der ',

Der TVI-Steuerkreis ist in Fig. 7 dargestellt. Ein Schleife. Ist es jedoch 1, was bedeutet, daß der TVI den -^!-

Fernsehempfang-Zustandskreis 120, nachfolgend kurz Ball in der alten Position tatsächlich gelöscht hat, dann 1

TX-Zustandskreis genannt, stellt den Ausgangskreis für wird der Schritt 216 ausgeführt, bei welchem Schritt .;'

der Mikroprozessor dar. Aus diesem Ausgangskreis dem TVI befohlen wird, den Ball in die neue Position im . j

treten Signale aus und ordnen sequentiell die verschie- io Speicher einzuschreiben. Der Mikroprozessor bestimmt j

denen Funktionen des TVl. Ein Zeichen-Adressenkreis dann über die Schleife 218, ob das Einschreiben des Balls |

122 enthält die Zeilen- und Spaltenkoovdinaten eines in die neue Position beendet ist. Ist dies noch nicht der ]

Elements eines Zeichens, das im Zeichen-RAM abrufbar Fail, dann bleibt der Mikroprozessor in der Schleife. Ist ■

ist. Ein Adressen-Summierkreis 126 führt die Addition jedoch der Vorgang beendet, womit dann DSPFLG j

der betreffenden Koordinaten des Ortes des Zeichens 15 gleich 1 ist, dann wird der Schritt 220 des Programms ι

mit dem Inhalt der Zeichenadresse durch. Die sich durchgeführt, gefolgt von den Schritten 222, 224 und ;

ergebende Adresse ist dann die Stelle, an welcher ein 226. Die Schritte 220, 222, 224 und 226 ähneln den .J

Zeichenelement geschrieben werden muß. Ein dynami- Schritten 212 und 216 bezüglich der Löschung einer i!

schirr RAM-Taktkreis 128 erzeugt die Adressen, die alten Ballposition und der Einschreibung einer neuen 2

OCtVn-Z-IOrIi^h e'inA »im o.no enknranlion^a I'lkepli-qniinfT ">Π QnIIn_n*.; ».**» In *J~« C~U_:**~.. VWl t'h't >V\A 1 «VU= -^

von den CRT-Speichern auf den CRT zu bewerkstelli- befiehlt der Mikroprozessor dem TVl, die linke ξ|

gen. Flipper-Klappe in die neue Position einzuschreiben, die $

Die Fig.8A bis 8E zeigen ein Flußdiagramm eines rechte Flipper-Klappe aus der alten Position zu löschen J

Steuerprogramms, wie es für das beschriebene Flipper- und schließlich die rechte Flipper-Klappe in die neue ti

Spiel geeignet ist. Dieses Programm wird im PROM 92 25 Position einzuschreiben. Die Schleifen 228,230,232 und |

des Mikroprozessors 84 gespeichert. Fig.8 gibt eine 234 dienen zur Feststellung, ob die Lösch- und £

Erläuterung der verschiedenen Symbole, wie sie in dem Einschreibvorgänge der Flipper-Klappen bereits durch- t

Flußdiagramm verwendet werden. geführt sind; erst daraufhin erfolgt dann der nächste §j

Das Programm beginnt mit dem Schritt 200. Zuerst Schritt. §

löscht der Mikroprozessor mit dem Schritt 202 den 30 Während der Ball und die Flipper-Klappen in S

CRT-RAM 112 des Fernseh-Interface. Der CRT-RAM Stellung gebracht worden sind, hat das USART 80 \

ent.pricht sozusagen einer Abbildung des Bildschirm- Datenbits vom Magnetband-Videorekorder erhalten. 'Ϊ

Zeilenrasters; das bedeutet, daß jeder Speicherplatz Nachdem das USART ein Datenwort empfangen hat ■$

einer bestimmten Stelle auf dem Bildschirm 30 (8 Bits bei dieser Ausführungsform), erzeugt es ein 3

entspricht. Der nächste Programmschritt, nämlich der 35 Unterbrechungssignal vom Typ B, wie es im Flußdia- *

Schritt 204, aktiviert den RAM 94 des Mikroprozessors gramm an verschiedenen Positionen 236 angedeutet ist. Ϊ

und den Zeichen-RAM 110 des Fernseh-Interface. Die Diese Unterbrechungen bewirken, daß das CPU den f

Aktivierung des Mikroprozessor-Speichers 94 bewirkt Vorgang, den es gerade durchführt, zu beenden und sich |

eine Abgabe von Informationen durch den PROM 92 somit freizumachen hat für eine Speicherung der Inhalte ii

des Mikroprozessors und eine Überführung dieser 40 des USART (das empfangene Datenwort) im RAM 94 f

Informationen in den Zwischenspeicher RAM 94. Die des CPU. Die Unterbrechung 236 ist eine synchrone f

verschiedenen Befehle, die notwendig sind, um dem Unterbrechung; sie kann jederzeit auftreten. &

CPU 90 zu ermöglichen, mit seinem Peripheriegeräten Die nächste Stufe 238 des Flusses bestimmt, ob der ■=

in Verbindung zu treten, stellen ein Beispiel für eine Gatter-Flag, nachfolgend kurz GFLAG genannt, Null f

derartige Information dar. Die Anregung des Zei- 45 gesetzt worden ist. Wenn der Speicher mit direktem ?■

chen-RAM 110 des TVI dient dazu, um die Form der Zugriff ursprünglich angeregt worden ist, dann war das

verschiedenen Zeichen festzulegen, die auf dem GFLAG 1. Wenn das Gatter-Flag den Wert 1 hat, dann ]

Flipper-Feld erscheinen sollen. Der Mikroprozessor befiehlt der Mikroprozessor dem TVI, die Hindernisse

geht dann im Schritt 206 in eine Wartestellung. 36,38,40,42 und 50 einzuschreiben, was den Schritt 240

Der Mikroprozessor bleibt so lange in Wartestellung, 50 bedeutet. ■

bis er einen Unterbrechungsbefehl 208 erhält. Die Beim Schritt 242 liest der Mikroprozessor den i

Unterbrechung 208 tritt am Beginn des vertikalen Spiel-Rückstellschalter 10 des Spielgenerators 10 aus, ±

Intervalls einer Abtastung auf. Der Mikroprozessor und wenn zu diesem Zeitpunkt der Spieler den Schalter s

bereitet an diesem Punkt einen Bereich seines Speichers betätigt hat und eine Spielrückstellung wünscht, dann V

94 für die Speicherung von Daten vor, die vom USAPT 55 wird der Mikroprozessor entsprechend informiert. 5

80 des VTR-Interface kommen. Diese Information ist Wenn beim Schritt 244 des Programmablaufes eine f

die Koordinate des Zeichens, welches vom Magnet- Betätigung des Spielschalters erkannt worden ist, dann :

band-Videorekorder geliefert wird (die Datenbits sind stellt der Mikroprozessor die Flags zurück, setzt das

in den horizontalen Rücklaufintervallen angeordnet). Gatter-Flag auf GFLAG = 1, ändert die letzte Punkt-

Beim Schritt 210 ist der USART 80 angeregt Die 60 anzeige 66 (Fig.2) auf dem Bildschirm, setzt die

Anregung bedeutet, daß der USART über das Format gegenwertige Punktzahl 64 auf dem Bildschirm auf den

informiert ist, welches ein Datenwort bildet Das bei der Wert Nail zurück und gibt der Zahl der Bälle an der

vorliegenden Ausführungsform verwendete Format ist Stelle 68 des Bildschirms den Wert 5. Das Programm

bereits vorab beschrieben worden. Beim Schritt 212 führt dann die Schritte 246 bis 264 durch. Diese

wird dem TVI befohlen, das Zeichen des Balls aus seiner 65 Schrittfolge, ebenso wie die bereits beschriebenen

alten Position zu löschen. Der erste Zeitabschnitt des Schritte, wird im einzelnen in dem tatsächlichen

Programms stellt einen Blindvorgang dar, weil zu Programm dargestellt; dieses Programm soll ein

diesem Zeitpunkt der Ball noch nicht auf dem Bestandteil der Beschreibung sein.

Befindet sich der Ball an der Einwurfstelle, dann stellt der Schritt 246 fest, ob der Ball eine Geschwindigkeitsänderung infolge einer Freigabe des Schalters H für die Balleingabe zeigt oder infolge der Krümmung der Spielfeldbegrenzung 71. Beim Schritt 248 untersucht der Mikroprozessor die Flipper-Schalter 12 und stellt die geeignete Position der Flipper-Klappen infolge der Betätigung der Flipper-Schalter fest. In der Stufe 250 wird ein Geschwindigkeitsinkrement der vertikalen Komponente der Geschwindigkeit des Balls hinzuaddiert, wobei der Ball vom oberen Ende des Spielfeldes sich gegen das untere Ende des Spielfeldes hin bewegt.

Der Schritt 252 erfordert eine Bestimmung, ob eine Koinzidenz zwischen dem Ball und irgendeinem Hindernis besteht und bei Bestehen einer solchen Koinzidenz ändert der Mikroprozessor die Geschwindigkeit des Balls, ändert eventuell die Eigenschaften des Hindernisses, steigert beispielsweise den Wert des Hindernisses 34, oder löscht einen Teil der Hindernisse 36, 38, 40, 42 und 52; erforderlichenfalls ändert der Mikroprozessor auch bei einer Koinzidenz mit einem Hindernis die Trefferanzeige.

Im Schritt 254 stellt der Mikroprozessor fest, ob eine Koinzidenz zwischen dem Ball und einer Flipper-Klappe erfolgt ist und ändert die Ballgeschwindigkeit und die Richtung des Balls. In dem Schritt 256 stellt der Mikroprozessor fest, ob eine Koinzidenz zwischen dem Ball und einer Wand 70 erfolgt ist und ändert wiederum die Ballgeschwindigkeit. Der Schritt 258 des Programms dient zur Begrenzung der Maximalgeschwindigkeit des Balls, nimmt also Energie aus dem System heraus; bei einem tatsächlichen Flipper-Spiel wird dies durch unelastische Hindernisse bewirkt, welche die Ballgeschwindigkeit verzögern.

Der Schritt 260 des Programms dient zu Ausführung der Ballbewegung, nachdem die Ballgeschwindigkeiten gemäß der obigen Stufen geändert worden sind. Der Mikroprozessor multipliziert die Geschwindigkeit mit einem Zeitfaktor und setzt eine neue Ballposition fest.

Im Schritt 262 erfolgt die Ausführung der Trefferanzeige- und Tonmodule. Nach einer Koinzidenz tritt ein Flag auf, der später im Tonmodul 100 die Ausstrahlung eines Tons bewirkt, wobei dann der Tonmodul den Lautsprecher 102 entsprechend betätigt.

Im Schritt 264 überprüft der Mikroprozessor den USART-Zwischenspeicher, überprüft die dort gespeicherten Informationen und verarbeitet diese. Diese Informationen beziehen sich auf den Ort und die Eigenschaften der Hindernisse, welche vom Magnetband-Videorekorder geliefert werden. Nach diesem Schritt kehrt das Programm dann zum Schritt 206 zurück, und das Programm wird in der beschriebenen Weise erneut durchlaufen. Das Computerprogramm zur Durchführung des erwähnten Vorgangs ist in der Anlage A niedergelegt

Das Programm ist in Assemblersprache angegeben und zur Eingabe in den Mikroprozessor, im vorliegenden Fall einen Mikroprozessor vom Typ Intel 8085, ist es erforderlich, einen Cross-Assembler zu verwenden, der die Assemblersprache in die Maschinensprache umsetzt Es ist hier nicht erforderlich, im einzelnen das Programm durchzugehen, weil dem Programmbenutzer zahlreiche Kommentare gegeben werden, die die Funktion der jeweiligen Programminstruktion erläutern. So ist es beispielsweise beim Schritt 03100 (Seite 1) leicht zu erkennen, daß der Startschritt äquivalent ist dem Anfangsschritt 200 des Flußdiagrarnrns von F i g. 8.

In ähnlicher Weise befinden sich beim Sci.ntt 04800 (Seite 1) des Programms klare Instruktionen, die erkennen lassen, daß hier das Programm den CRT-Speicher löscht, vergleichbar dem Schritt 202 des Flußdiagramms.

im Schritt 20900 (Seite 3) bedeutet die Instruktion durch GFLAG 1 wie die Instruktion des Schrittes 238 des Flußdiagramms. Geht man weiter im Programm, so ergibt sich, daß in der mit »gravity« bezeichneten Stufe 09900 (Seite 4) bis zur Stufe 11500 die Routine

ίο durchgeführt wird, welche der Ausführung der Stufe 250 des Fiußdiagramms entspricht, also der Simulierung der auf den Ball einwirkenden Schwerkraft. Der Schritt 11 800 (Seite 4) ist mit »Koinzidenz zwischen Ball und Flipper-Klappe« bezeichnet und die nachfolgenden Schritte bis zum Schritt 28700 enthalten die Routine zur Feststellung einer solchen Koinzidenz zwischen Ball und Flipper-Klappe, wie dies beim Flußdiagramm im Schritt 254 geschieht. Nach dem Schritt 50300 (Seite 6). welcher dem Ende des Schrittes 264 des Flußdiagramms entspricht, sind einige Kode angegeben. Diese Kode bestehen aus Daieniaueiieii, welche das CP¹J rr.it Informationen versehen, etwa dem Flippcr-Klappe-Ausgangspunkt, den alphanumerischen Formfaktoren, der Flipper-Klappegestalt und dergleichen. All dies ist klar aus den Anmerkungen des Programms ersichtlich.

Die vorausgehende Beschreibung, das Flutldiagramm

und das Computerprogramm beziehen sich auf ein typisches Flipper-Spiel. Die Erfindung geht jedoch über ein bloßes Flipper-Spiel hinaus und beinhaltet eine Technik zur Durchführung von aktiven Spielvorgängen, Trainingsvorgängen, Lehrvorgängen und dergleichen, bei denen physikalische Objekte, beispielsweise Hindernisse, Wände und dergleichen, die von einem Videoband oder einer Videoplatte abgeleitet werden, auf dem Bildschirm dargestellt und mittels des Programms mit einer Vielzahl von Eigenschaften ausgestattet werden können.

Als Beispiel sei noch die Anwendung auf ein Trainingssystem erwähnt, das dazu dient, militärische Personen für den Gebrauch leichter Panzerabwehrwaffen zu trainieren. In diesem Fall werden auf dem Videoband ein Hintergrund und ein sich bewegender Panzer aufgezeichnet. Das Ziel der Trai ingsübung besteht nun darin, militärischen Personen zu zeigen, wie auf den Panzer geschossen werden soll. Zu diesem Zweck erzeugt nun der Ausgang des Videorekorders auf einem Fernseh-Bildschirm einen Hintergrund mit den sich davor bewegenden Panzern. Außerdem enthält das System eine simulierte Waffe mit Fotozelle, welche die übende Person auf den Bildschirm gegen den Panzer schießen soll. Wenn die übende Person den Abzug der Übungswaffe betätigt, erscheint ein Lichtpunkt auf dem Fernsehbild, und zwar an der Stelle, auf weiche die übende Person hätte zielen müssen, beispielsweise auf den Turm des Panzers. Wenn nur. die übende Person tatsächlich mit der Übungswaffe richtig gezielt hat, dann erzeugt die Fotozelle in der Waffe ein Ausgangssignal, und zwar in Abhängigkeit von dem erwähnten Lichtpunkt. Das Merkmal der ineinandergreifenden

-"-· Wirkung liegt dabei darin, daß im Videoband Daten gespeichert -^;nd. und zwar in den horizontalen Rücklaufintervallen, welche den Ort des Panzers «ierai ι bestimmen, daß dann, wenn die Übungsperson die Übungswaffe auslöst die Information im horizontalen Intervall dazu veranlaßt wird, über besondere Schaltkreise ein Signal abzugeben, weiches den erwähnten Lichtpunkt auf dem Bildschirm hervorrufen kann. Ähnlich wie beim Flipper-Spiel sind also die Daten in

len hoiizontalen Rücklaufintervallen den Informatioien im Bildbereich der Fernsehsbtastung zugeordnet, jr.d zwar auf der Basis einer Punkt-zu-Punkt-Zuordiung.

Vorstehend ist ein spezielles Spiel in Verbindung mit ;inem Videoband oder eine Videoplatte beschrieben worden, es können jedoch auch andere Videoquellen Herangezogen werden. So können beispielsweise Kanäle des Kabelfernsehens für Spiele herangezogen

werden, wobei dann über diese Kanal; dieselben Informationen ankommen wie sie vom Viüeoband 21 abgegeben werden. Auch wäre es denkbar, die vom Videorekorder 22 herkommender; !nf.-n^ationen vor einer Sen-lestation oder über einen Satelliten dnhtlos zu übertragen. Jedenfalls wi'rden auch dann über Kabel oder drahtlos die erforderlichen Videos.gnale von einem Aufzeichnungsgerät kommen oder sogar sofort vor« einer Fernsehkamera.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Videospiel, bei welchem feststehende und/oder bewegliche Symbole und Objekte in naturgetreuer Nachbildung mittels gesteuerter oder ungesteuerter Signalgeneratoren erzeugt und auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre, z. B. in einem Fernsehgerät, dargestellt werden, wobei die beweglichen Symbole und Objekte, vorzugsweise über einen Mikroprozessor, nach von einem auslesbaren Datenträger eingeschriebenen Programmen und durch Betätigung von Spielegebern wahlweise in ihrer Bewegung auf dem Bildschirm beeinflußbar sind, und wobei eine zusätzliche Quelle für Videosignale vorgesehen ist, mit denen die von den Signalgeneratoren erzeugten Signale in Wechselwirkung treten, dadurch gekennzeichnet, daß die von der zusätzlichen Signalquelle erzeugten Videosignale sowohl auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre unmittelbar wiedergebbare Bildinformationen als auch diesen Bildinformationen »Feld für Feld« zugeordoete Digitaldaten enthalten, welche den Ort und/oder die Art des jeweils zugehörigen Bildobjekts des Bildinformationsteils des Videosignals identifizieren, und daß auf die Digitaldaten ansprechende Schaltkreise vorgesehen sind, welche auf die Signalgeneratoren Eingangssignale geben, welche die von den Signalgeneratoren erzeugten, auf dem Bildschirm sichtbaren Signale beeinflussen.