DE3201968A1

DE3201968A1 - "steuerschaltung fuer spielautomaten"

Info

Publication number: DE3201968A1
Application number: DE19823201968
Authority: DE
Inventors: Emmett J. 60007 Elk Grove Village Ill. Powers
Original assignee: Universal Research Laboratories Inc
Current assignee: Universal Research Laboratories Inc
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1982-09-09
Also published as: ES8307514A1; IT8149983A0; AU7799181A; BE892018A; GB2092849A; ES507624A0; US4384716A; IT1145475B; FR2498938A1

Description

PRINZ, BUNKE & PARTNER

Patentanwälte · European Patent Attorneys

München ζ Stuttgart

UNIVERSAL RESEARCH LABORATORIES, München, 19. Januar 1982 INCORPORATED

700 Chase Avenue

Elk Grove Village, Illinois 60007

Unser Zeichen: U 25 2

Steuerschaltung für Spielautomaten

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für Spielautomaten, insbesondere für sogenannte "Flipper"-Spielautomaten.

Herkömmliche S±euerschaltungen für Spielautomaten wie die sogenannten "Flipper" beruhen auf der Verwendung von Magnetspulen mit einer doppelten Wicklung. Die eine Wicklung dient dazu, einen starken Zug auf den Spulenkern auszuüben und einen starken Stoß zu verursachen, während die zweite bzw. Haltewicklung dazu dient, den "Flipper" in der betätigten Stellung zu halten. Diese Anordnung ist erforderlich, da eine einzige Spulenwicklung nicht imstande ist, gleichzeitig eine hohe Leistung aufzunehmen und dauernd in Betrieb zu bleiben. Wenn der "Flipper" in Ruhestellung ist, so wird die Haltewicklung durch einen normalerweise geschlossenen Hubende-Schalter kurzgeschlossen, so daß nur die Leistungs-

wicklung im Stromkreis verbleibt. Wenn der "Flipper" betätigt wird, ist die Leistungswicklung während des gesamten mechanischen Hubes aktiv, bis am Ende seines Hubes der Flippermechanismus den Hubende-Schalter öffnet und die Haltewicklung mit niedrigerer Leistung in den Stromkreis einschaltet. Bei dieser Anordnung ist es erforderlich, daß der Flipperschalter und der Hubende-Schalter einen hohen Strom schalten, wodurch starke Lichtbogen und hoher Kontaktverschleiß auftreten. Aufgrund der hohen Ströme müssen ferner Relais verwendet werden, um die Flipperschaltungen gemäß der Steuerung durch die Spiellogik freizugeben oder zu sperren.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Steuerschaltung für Spielautomaten wie die sogenannten "Flipper" od.dgl., bei der keine hohen Schaltströme an den Schaltern auftreten. Ferner soll erreicht werden, daß die Spule nicht zwei Wicklungen aufweisen muß, und daß das Relais entfallen kann. Die Steuerschaltung soll sowohl hinsichtlich ihres Betriebs als auch hinsichtlich ihrer Herstellung einfach sein.

Durch die Erfindung wird eine elektronische Steuerschaltung zur Steuerung der Funktion von sogenannten 'Plippern" bei Spielautomaten geschaffen, die durch Erregung eines Elektromagneten wirksam werden. Die Elektromagneten weisen nur eine Spulenwicklung auf, die sowohl zur Betätigung des "Flippers" als auch zum Halten desselben in seiner betätigten Stellung verwendet wird.

Wenn der Flipperschalter betätigt ist, wird an die Spulenwicklung eine erste Spannung angelegt, um den "Flipper" zu betätigen, und nur ein Bruchteil dieser ersten Spannung wird an die Spulenwicklung angelegt, wenn der "Flipper" bereits betätigt ist und in dieser betätigten Stellung gehalten werden soll, bis der Flipperschalter geöffnet wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind Mittel vorgesehen, um abzufühlen, ob sich der "Flipper" in der betätigten Stellung befindet, und darauf ansprechend wird das Anlegen der Spannung an die Spule des Elektromagneten gesteuert.

Bei der beschriebenen Ausführungsform enthält eine Ansteuerschaltung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Zeitsteuersignals unter Zugrundelegung des Anfangs jedes Spannungszyklus, eine Verzögerungsschaltung zur Phasensteuerung, eine Torschaltung, die ein "Flipper aktiviert"-Signal und ein Signal aus der Abfühleinrichtung empfängt, eine durch die Torschaltung gesteuerte Einrastschaltung sowie eine durch diese gesteuerte Spulen-Treiberschaltung.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 und 2, die aneinanderzufügen sind, ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung für einen Spielautomaten; und

Fig. 3 ein Taktdiagramm, das die Signalformen zeigt, die bei der Schaltung nach den Fig. 1 und 2 auftreten.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Hauptversorgungsspannung eine nach Vollweggleichrichtung gewonnene Spannung mit einem Spitzenwert von 48 V und einem niedrigsten Wert von O V (siehe Fig. 3a). Diese Versorgungsspannung wird an die Anschlüsse 10 (Fig. 1a) und 12 (Fig. 2c) angelegt.

Es wird nun auf Fig. 1(a) Bezug genommen. Die nach Vollweggleichrichtung gewonnene Versorgungsspannung wird hinter dem Punkt 10 an einen Widerstand 14 und einen geerdeten

A -

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Kondensator 16 angelegt. Eine an die Verbindung zwischen dem Widerstand 14 und dem Kondensator 16 angekoppelte Leitung 18 ist mit dem positiven Anschluß eines Vergleichers 20 über einen Widerstand 22 verbunden und mit dem negativen Anschluß des Vergleichers 20 über eine Zenerdiode 24 und einen Widerstand 26 verbunden. Als Beispiel kann für den Vergleicher 20 eine integrierte Schaltung vom Typ LM311 verwendet werden.

Der Ausgang des Vergleichers 2Q ist mit einem Inverter 28 verbunden, um einen Nulldurchgangsdetektor zu bilden, der einen negativ gerichteten Impuls (Fig. 3b) jedesmal erzeugt, wenn die 48 V-Versorgungsspannung (Fig. 3a) zu ..Beginn jedes Halbzyklus auf Null geht. Dieser negativ gerichtete Impuls (Fig. 3b) triggert die in Fig. 1(b) gezeigte Verzögerungsschaltung.

Die Verzögerungsschaltung umfaßt einen Monovibrator 30, der als Zeitgeber wirkt und dessen Triggereingang an den Ausgang des Inverters 28 angekoppelt ist, dessen Ausgang über eine Leitung 32 mit einem Inverter 34 verbunden ist. Der offene Kollektorausgang des Inverters 34 wird EIN-geschaltet, wenn der Monovibrator 30 ausgelöst ist und bleibt auf EIN bis die Verzögerungszeit (Fig. 3c) abgelaufen ist, woraufhin der Ausgang auf AUS geht. Dadurch wird ein Signal "Flippersteuerung" (Fig. 3c) erzeugt, das von den Tor- und Einrastschaltungen der einzelnen Flippereinheiten des Spielautomaten benötigt wird. Der Nulldurchgangdetektor (Fig. 1a) und die Verzögerungsstufe (Fig. 1b) liefern ein Steuersignal, das einer beliebigen Anzahl von Flippereinheiten gemeinsam sein kann und daher in der logischen Steuerschaltung des Spielautomaten vorhanden sein kann. Die anderen, später zu erläuternden Elemente sind an jeder Flippereinheit doppelt vorhanden.

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Die Torschaltung ist in Fig. 2a gezeigt. Ein Vergleicher ist mit seinem negativen Eingang an eine veränderliche Bezugsspar.nung angekoppelt, die von dem Signal "Flippersteuerung" auf Leitung 38 aus der Verzögerungsschaltung nach Fig. 1b abhängt. Das Signal auf Leitung 38 wird an den invertierenden bzw. negativen Eingangsanschluß des Vergleichers 36 über einen Widerstand 40 und über einen Spannungsteiler angelegt, der die Widerstände 41 und 4 2 enthält.

Ein Flipperschalter 44, der in herkömmlicher Weise durch den Spieler des Spielautomaten gesteuert wird, ist mit dem positiven bzw. nicht invertierenden Eingang des Vergleichers über eine Diode 46 verbunden. Ein Flippersensorschalter 48 ist mit dem nicht invertierenden bzw. positiven Eingang des Vergleichers 36 über eine Diode 4 9 verbunden. Der Sensorschalter 48 kann einen Hubende-Schalter in mechanischer oder Halbleiterform enthalten oder auch einen zeitgesteuerten Schalter umfassen, der eine vorbestimmte Zeit nach Aktivierung des Flipperschalters 44 betätigt wird.

Die in Fig. 2a gezeigte Torschaltung steuert den Betrieb der Flipperspulen-Treiberschaltung (Fig. 2c) entsprechend den Zuständen des Flipperschalters (44) , des Sensorschalters 4 8 und der Bezugsspannung am invertierenden bzw. negativen Eingang des Vergleichers 36. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel verändert sich die Bezugsspannung am negativen Eingang des Vergleichers 36 zwischen 3 und 6 V, entsprechend dem Zustand des Signals "Flippersteuerung" auf Leitung 38, welches über Widerstand 40 an den aus den Widerständen 41 und 4 2 gebildeten Spannungsteiler angelegt wird. Diese variable Bezugsspannung wird an den negativen Eingang des Vergleichers angelegt.

Die Spannung am positiven bzw. nicht invertierenden Eingang des Vergleichers 36 wird durch den Flipperschalter

Q O η ι · -'ο ο Z υ ι j ο

Je -

und den Sensorschalter 4 8 folgendermaßen bestimmt:

Im nicht aktivierten Zustand des Flippers ist der Flipperschalter 44 offen, und die Spannung am Eingang 50 wird über Widerstand 52 und Diode 46 auf etwa 8 V hochgezogen. Die Diode 49 ist in Sperrichtung polarisiert und wirkungsmäßig aus der Schaltung herausgenommen,'ebenso wie der Sensorschalter 48, der zu diesem Zeitpunkt geschlossen ist. Da die Spannung in Leitung 50 konstant 8 V beträgt und die Spannung in Leitung 54 sich zwischen 3 und 6 V ändert, bleibt der Ausgang des Vergleichers 36 stets hochgelegt, solange der Flipperschalter 44 geöffnet ist.

Wenn der Flipperschalter 44 geschlossen wird, um den Flipper des Spielautomaten zu betätigen, wird die Diode 36 in Sperrichtung polarisiert, und da der Schalter 4 8 zu diesem Zeitpunkt ebenfalls geschlossen wird, wird die Leitung 50 geerdet. Die Spannung in der Leitung 50 ist dann stets niedriger als die Spannung in Leitung 54, und der Ausgang des Vergleichers 36 bleibt auf niedrigem Pegel, bis der Schalter 48 geöffnet wird. Wenn der Schalter geöffnet wird, wird die Spannung in der Leitung 50 diejenige im Punkt 56 des aus den Widerständen 58· und 59 gebildeten Spannungsteilers, d.h. ungefähr gleich· 4,5 v. Dies ist der Bereich der sich verändernden Grenzen der Spannung in Leitung 54, wodurch der Ausgang des Vergleichers 36 jedesmal auf niedrigen Pegel geht, wenn die Spannung in Leitung 54 auf hohen Pegel geht (siehe Fig. 3d).

Es ist zu beachten, daß der Flipper durch einen Logikpegel gesperrt oder freigegeben werden kann, wenn der Flipperschalter 54 auf diesen Logikpegel anstatt auf Massepotential zurückgebracht wird.

Wenn der Ausgang des Vergleichers 36 auf niedrigen Pegel geht, so geht auch der Ausgang der in Fig. 2b gezeigten

-.:": "ι ;/;■": 3 2 O 1 Γ ο A4 ^:

Einrastschaltung einschließlich des Vergleichers 60 auf niedrigen Pegel, wodurch die in Fig. 2c gezeigte Spulentreiberschaltung aktiviert wird. In der in Fig. 2b gezeigten Einrastschaltung ist der positive Anschluß des Vergleichers 60 mit dem Ausgang des Vergleichers 36 gekoppelt, während der negative Eingang des Vergleichers 60 an die Leitung 38 über eine Diode 62 und einen Kondensator 64- angeschlossen ist, wobei durch einen Widerstand 66 sowie Widerstände 67 und 68, die an den negativen Eingangsanschluß des Vergleichers 60 angeschlossen sind, geeignete Bezugsspannungen erzeugt werden.

Der Ausgang des Vergleichers 60 geht nicht in seinen Hochpegelzustand zurück, bis er durch die negativ gerichtete Flanke des Signals "Flippersteuerung" in Leitung 28 zurückgesetzt wird. Das Signal auf Leitung 38 wird durch den Kondensator 64 differenziert, bevor es an den negativen Anschluß des Vergleichers angelegt wird, um die Zustandsänderung zu bewirken. Sobald also die Einrastschaltung durch das Ausgangssignal der Torschaltung gesetzt ist, wodurch die Spulen-Treiberschaltung aktiviert wird, kann diese Treiberschaltung nicht abgeschaltet werden, bis der Nulldurchgang der Versorgungsspannung auftritt. Dadurch wird die Erzeugung von induktiven Spannungsspitzen verhindert, die zum sekundären Durchbruch des Treibertransistors führen könnten, was geschehen könnte, wenn die Treiberschaltung in der Mitte des Spannungszyklus der Stromversorgung abschalten würde.

Die in Fig. 2c gezeigte Treiberschaltung enthält einen PNP-Transistor 70, dessen Basis über einen Widerstand 72 mit dem Ausgang der Einrastschaltung verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 70 ist über einen Widerstand 74 mit der Basis eines in Kaskade geschalteten NPN-Transistorpaares 76 verbunden, dessen Kollektor-Emitter-Kreis in

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Reihe mit der Wicklung 80 des Flipper-Elektromagneten geschaltet ist.

Die Wicklung 80 des Elektromagneten enthält nur einen einzigen Wicklungsteil, der sowohl erregt wird, um den Flipper zu betätigen, als auch um ihn in der betätigten Stellung zu halten. Die Wicklung 80 ist durch eine Diode 82 überbrückt, die aus Fig. 2c ersichtlich ist.

Da die Treiberschaltung stets dann aktiviert ist, wenn der Ausgang der Torschaltung auf niedrigem Pegel liegt, wird die der Wicklung 80 zugeführte Leistung folgendermaßen gesteuert:

Wenn der Flipperschalter 44 geöffnet ist, ist der Ausgang des Vergleichers 36 stets auf hohem Pegel, während die Treiberschaltung stets abgeschaltet ist, so daß an die Wicklung 80 keine Spannung angelegt wird. Wenn der Flipperschalter 54 sowie der Sensorschalter 48 beide geschlossen sind (während des Flipperstoßes,) , so liegt der Ausgang des Vergleichers 36 stets auf niedrigem Pegel, die Treiberschaltung ist stets aktiviert, und vollständige Spannungszyklen der Versorgungsspannung (Fig. 3a) werden an die Wicklung 80 angelegt. Wenn der Sensorschalter 48 öffnet, z.B. am Ende des Flipperstoßes, geht der Ausgang des Vergleichers 36 nur während des letzten Teils jedes Halbzyklus der Versorgungsspannung auf niedrigen Pegel, wobei die tatsächliche Einschaltzeit von der Verzögerungszeit t abhängt. Folglich wird eine Teil- bzw. Halbzyklusspannung an die Wicklung 80 angelegt. Diese verminderte Spannung reicht aus, um den Elektromagneten in dem betätigten Zustand zu halten, ohne die Spulenwicklung zu überhitzen.

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung behält die Steuercharakteristik eines herkömmlichen Flipper-Steuerkreises bei, indem gewünschtenfalls ein "Hubende"-Schalter beibe-

halten wird, der durch.mechanische Mittel betätigt wird, um eine einwandfreie "Hubende"-Anzeige zu erhalten. Sowohl der Flipperschalter 54 als auch der Sensorschalter 48 können als Halbleitervorrichtungen ausgebildet werden, wenn dies zweckmäßig erscheint, da keines dieser Elemente einen hohen Strom oder eine hohe Spannung schalten muß. Der Sensorschalter kann auch andere Parameter des Flippers erfassen. Z.B. kann er einen Teil der Flipperbewegung anstelle seines Hubendes ertasten oder auch eine vorbestimmte abgelaufende Zeit nach Aktivierung des Flipperschalters 44 feststellen.

Leerseite

Claims

3201GS8

PRINZ, BUNKE & PARTNER Patentanwälte · European Patent Attorneys

München Stuttgart

UNIVERSAL RESEARCH LABORATORIES, München, 19. Januar 1982 INCORPORATED

Chase Avenue

Elk Grove Village, Illinois 60007

Unser Zeichen: U 252

Steuerschaltung für Spielautomaten

PATENTANSPRÜCHE

/ 1J Steuervorrichtung für einen Spielautomaten mit einer elektromagnetischen Anstoßvorrichtung bzw. einem "Flipper", mit einem Schalter zur Betätigung der Anstoßvorrichtung und einer Einrichtung zum Halten dieser Anstoßvorrichtung im betätigten Zustand, bis der Schalter deaktiviert wird, und mit einer Spulenwicklung zur Steuerung der Bewegung der Anstoßvorrichtung ansprechend auf die an die Spulenwicklung angelegte Spannung, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung zum Anlegen einer gleichgerichteten Spannung an die Spulenwicklung (80), wenn der Schalter (44) aktiviert ist, um die Anstoßvorrichtung in ihren betätigten Zustand zu bringen, und zum Anlegen nur eines

HD/ro

Teiles der Phasen der Spannung an die Spulenwicklung (80), wenn die Anstoßvorrichtung in ihrem betätigten Zustand ist, zum Halten der Anstoßvorrichtung in ihrem betätigten Zustand, bis der Schalter (44) deaktiviert wird.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung (48), die den betätigten Zustand der Anstoßvorrichtung erfaßt, und durch Schaltungsmittel, die das Anlegen der Spannung an die Spulenwicklung (80) ansprechend auf die Sensoreinrichtung (48) steuern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (4 8) einen Hubende-Schalter umfaßt, dessen Schaltzustand sich ändert, wenn die Anstoßvorrichtung vollständig an ihren Anschlag geschwenkt ist.
4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltungseinrichtung vorgesehen ist, die ein zeitabhängiges, mit dem Anfang jedes Spannungsversorgungszyklus in Beziehung stehendes Signal liefert, daß eine Verzögerungsschaltung vorgesehen ist, die eine Phasensteuerung durchführt, daß eine Torschaltung vorgesehen ist, die ein den betätigten Zustand der Anstoßvorrichtung anzeigendes Signal sowie ein Signal aus der Sensoreinrichtung empfängt, und daß durch diese Torschaltung eine Einrastschaltung gesteuert ist, die eine die Spulenwicklung ansteuernde Treiberschaltung ansteuert.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinrichtung zur Erzeugung des zeitabhängigen Signals einen Nulldurchgangsdetektor umfaßt, der einen Vergleicher (20) umfaßt, der einen Impuls jedesmal dann abgibt, wenn die Stromversorgungsspannung auf einen vorbestimmten Pegel geht.

32ü;
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung einen Vergleicher (36) mit einem invertierenden und einem nicht invertierenden Eingang aufweist, daß an den invertierenden Eingang eine Bezugsspannung angelegt ist und daß an den nicht invertierenden Eingang das den betätigten Zustand der Anstoßvorrichtung anzeigende Signal und das Signal der Sensoreinrichtung (4 8) angelegt ist.
7. Steuervorrichtung für einen Spielautomaten mit einer Anstoßvorrichtung bzw. einem "Flipper" und einem Schalter zur Betätigung der Anstoßvorrichtung sowie einer Einrichtung, die die Anstoßvorrichtung in ihrem betätigten Zustand hält, bis der Schalter deaktiviert wird, und mit einer Spulenwicklung zur Steuerung der Bewegung der Anstoßvorrichtung ansprechend auf die an die Spulenwicklung angelegte Spannung, gekennzeichnet durch eine Schaltungseinrichtung zum Anlegen einer ersten Spannung an die Spulenwicklung, wenn der Schalter aktiviert ist, um die Anstoßvorrichtung in ihren betätigten Zustand zu bringen, und zum Anigen nur eines Bruchteils der ersten Spannung an die Spulenwicklung, wenn die Anstoßvorrichtung in ihrem betätigten Zustand ist, um diese in diesem Zustand zu halten, bis der Schalter deaktiviert wird, sowie durch eine Einrichtung zum Ertasten des betätigten Zustandes der Anstoßvorrichtung und einer Einrichtung zum Steuern der angelegten Spannung abhängig von dieser Tasteinrichtung.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltungseinrichtung vorgesehen ist, die ein auf den Anfang jedes Stromversorgungszyklus bezogenes Taktsignal liefert, daß eine Verzögerungsschaltung vorgesehen ist, die eine Phasensteuerung vornimmt, daß eine Torschaltung ein den betätigten Zustand der Anstoßvorrichtung anzeigendes Signal und ein Signal

aus der Tasteinrichtung empfängt, daß die Torschaltung eine Einrastschaltung ansteuert und daß diese Einrastschaltung eine Treiberschaltung für die Spulenwicklung ansteuert.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Taktsignals einen Nulldurchgangsdetektor umfaßt, der einen Vergleicher enthält, der jedesmal dann einen Impuls abgibt, wenn die.Stromversorgungsspannung auf einen vorbestimmten Pegel geht.
10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche"7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung einen Vergleicher mit einem-invertierenden und einem nicht invertierenden Eingang enthält, daß an den invertierenden Eingang eine Bezugsspannung angelegt ist und daß an den nicht invertierenden Eingang das den betätigten Zustand der Anstoßvorrichtung anzeigende Signal sowie das Signal der Tasteinrichtung angelegt sind.