Устройство для проведения стрелковых телеигр Советский патент 1987 года по МПК A63F13/04 A63F13/00 

Изобретение относится к устройствам для проведения стрелковых теле- игр и может быть использовано в телевизионных играх.

Целью изобретения является повыгае ние занимательности путем предъявления игровых эффектов.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для проведения стрелковых телеигр; на фиг.2 - вариант выполнения фотооружия , на фиг.З- вариант построения блока управления игрой; на фиг.4 - вариант построения узла управления символами игроков; на фиг.5 - вариант построения узла управления фотооружием; на фиг.6 - вариант построения расширителя сигналов попадания и вариант построения коммутатора сигналов мишени; на фиг.7 - вариант построения блока изменения игровых ситуаций.

Устройство для проведения стрелковых телеигр имеет фотооружие 1, блок 2 управления игрой, блок 3 изменения игровых ситуаций, согласующий блок 4, телемонитор 5, расширитель 6 сигналов попадания в мишень и коммутато 7 сигналов мишени (фиг.1).

Фотооружие (фиг.2) содержит фотоэлемент 8, связанный через усилитель 9 напряжения с первым выходом фотооружия. Кроме того, фотооружие содержит последовательно соединенные через нормально замкнутые контакты переключателя 10 резистор 11 и конденсатор 12, связанные свободными выводами с шинами питания Е и 1. Свободный контакт переключателя 10 является вторым выходом фотооружия.

Блок 2 (фиг.З) содержит задающий генератор 13, коммутатор 14 вида игр, узел 15 управления фотооружием, связанные выходами с соответствующим входами процессора 16. Блок 3 содержит также узел 17 управления символами игроков, выход и вход которого подключены к соответствующим входу и выходу процессора 16. Одни входы узла 15 являются входами блока 3 и служат для подключения фотооружия 1. Свободньм вход узла 15 управления фотооружием связан с выходом сигнало мяча (мишени) процессора 16. Соответ ствуюш,ий выход узла 15 является выходом импульсов попадания блока 3. Выходы сигналов мяча (мишени), символов первого и второго игроков, игрового поля и счета и синхроимпульсов

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

процессора 16 также являются выходами блока 3 управления игрой.

Узел 17 управления символами игроков (фиг.4) содержит интегрирующую цепь из последовательно соединенных переменного резистора 18 с ручкой управления и конденсатора 19, включенную между шинами питания Е и 1. Кроме того, оно содержит разрядный элемент 20, подключенный параллельно конденсатору 19. Вход управления разрядным элементом 20 является входом узла 17. Точка соединения резистора 18 и конденсатора 19 связана с входом порогового элемента 21, выход которр- го является выходом узла 17.

Узел управления фотооружием (фиг.З) содержит формирователь 22 сигналов выстрелов, вход и выход которого являются соответствующими входом и выходом узла. Выход формирователя 22 подключен также к одному из входов триггера 23, другие входы которого являются входами сигналов Пятно и мишени (мяча) блока. Выход триггера 23 является выходом сигналов попаданий узла.

Расширитель 6 сигналов попадания в мишень (фиг.6) содержит интегрирующую цепочку из резистора 24 и конденсатора 25, включенную между входом расишрителя и шиной Корпус (-L) . Параллельно резистору 24 включен диод 26, катод которого связан с точкой соединения резистора 24 и конденсатора 25 и выходом расширителя.

Коммутатор 7 сигналов мишени (фиг.6) содержит логические элементы И 27 и 28. Инверсный вход логического элемента И 27 связан с одним из входов логического элемента И 28 и является входом управления коммутатора 7. Свободные входы логических элементов И 27 и 28 также соединены между собой и являются входом сигналов мишени (мяча) коммутатора 7. Выходы логических элементов И 27 и 28 являются выходами коммутатора 7.

Блок 3 изменения игровых ситуаций (фиг.7) содержит шифратор 29, входы которого являются входами блока. Выходная шина шифратора 29 подключена к входам управления селекторов 30,31 и 32 уровня, выходы которых являются выходами цветовых видеосигналов R,G и В.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 13 блока 2 игры генерирует, например, П-образные пе- риодичрские колебания. Частота следования генерируемых колебаний при ис-

пользовании процессора составляет

2МГц. Сигнал с выхода задающего генератора 13 поступает на синхровход процессора 16, предназначенного для формирования сигналов для телеигр. Таким процессором является микросхема К145ИК17. Процессор 16 обеспечивает формирование синхроимпульсов, сигналов мяча (мишени), символов первого и второго игроков, сигналов иг- рового поля и цифр счета. Он имеет синхровход, по которому подают периодические импульсы с частотой 2 МГц, обеспечивающие синхронизацию всех узлов процессора 16, входы управле- ния символами игроков (первого и второго) в режиме спортивных игр с мячом, входы управления видом игры (входы управления типом игры, вход управления скоростью, вход управления углом отражения мяча от ракеток, вход управления размером символов игроков, вход начальной установки), а также входы сигналов выстрелов и сигналов попадания, влияющие на процесс игры только при проведении стрелковых игр

При проведении спортивных игр с мячом на вьгходах процессора 16 формируются двухуровневые видеосигналы, которые при отображении на экране мо- нитора соответствуют символам мяча, передвигающегося автоматически в пределах игрового поля, символам игроков в виде прямоугольников (ракеток), управление которыми осуществляется иг- роками с помощью узла 17 управления символами игроков, сигналам игрового поля (верхние, нижние и боковые ограничивающие линии) и цифр счета числа забитых и пропущенных мячей. Эти сигналы с выходов процессора 16 поступают на соответствующие входы шифратора 29, который в простейщем виде представляет собой кодирующую матрицу на диодах или логических элементах. С помощью зтой матрицы осуществляется разделение входных сигналов, например, на три канала сигналов управления селекторами 30,31 и 32 уровня. В зависимости от кода управления на входах селекторов 30,31 и 32 уровня, на их выходах и выходах R,G и В блока

3формируются импульсные сигналы различной амплитуды. Длительности импульсных си1 налоп соответстпуют длительностям входных сигналов. Сиг налы с выходов блока 3 поступают на соответствующие входы управления R,(; и В телемонитора 5 через согласующий блок 4. Для синхронизации разверток телемонитора 5 используются синхронизирующие импульсы кадровой и. строчной частот. Эти импульсы формируются процессором 16 блока 2 управления игрой и через блок 3 (транзитом) и согласующий блок 4 поступают на входы синхронизации телемонитора 5.

Согласующий блок 4 представляет собой три (по числу каналов управления) усилителя мощности, обеспечивающие согласование слаботочной логики с входами телемонитора 5.

В режиме спортивных игр процессором 16 формируются сигналы символов игроков (первого и второго) мяча, игрового поля и счета, которые после соответствующего преобразования в блоке 3, согласующем блоке 4 и телемониторе 5 отображаются на экране ЭЛТ в цветном изображении.

Игрок, вращая ручку управления переменного резистора 18 (фиг.4) узла управления символами игроков, меняет величину сопротивления резистора 18 и тем самым изменяет скорост заряда конденсатора 19.

Б момент eйcтвия, например, кадровых синхроимпульсов (КСИ) осуществляется разряд конденсатора 19 через разрядный элемент 20. По окончании КСИ конденсатор 19 заряжается до Е„ через резистор 18. Сформированное таким образом пилообразное напряжение поступает на пороговый элемент 21, который имеет постоянные пороги (с учетом гистерезиса) срабатывания. При изменении скорости заряда конденсатора 19 на выходе порогового элемента 21 формируются П-образные импульсы разной длительности. Длительность этих импульсов находится в пределах длительности, в данном случае, кадровой развертки, т.е. в пределах периода следования КСИ. Длительность сформированного импульса задает величину задержки формирования процессором 16 символов игроков (ракеток).

Пороговый 21 и разрядный 20 эле-v менты уже есть в процессоре 16, однако это не исключает выполнения их в виде отдельной схемы в узле 17 управления символами игроков.

Управление местом положения другого символа игрока осуществляется с помощью аналогичной схемы, которая также входит в состав узла 17 управления символами игроков.

При выходе из мяча за пределы игрового поля осуществляется изменение счета на +1 одному или другому играющему в зависимости от того, кто за- бил мяч (дал не отраженную противником подачу). Игра ведется до опреде- ленного числа забитых и пропущенных мячей. Для обновления игры достаточно установить начальный счет, 15г-де из него формируется П-образный

что осуществляется с помощью коммута-импульс соответствующей полярности. .

тора 14 .чида игр.Этот сигнал поступает на вход сигнаКоммутатор 14 вида игр представ-лов выстрела процессора 16, изменяя

ляет собой систему механических пере-счет числа выстрелов на +1. Кроме

ключателей, с помощью которых играю щие осуществляют выбор той или иной игры, того или иного режима движени мяча и т.д.

Все спортивные игры с мячом однотипны.

Некоторое разнообразие вносят стрелковые игры, перейти к которым легко можно с помощью коммутатора 14 вида игр. При этом процессор 16 формирует вместо символа мяча символ мищени, который по своим размерам в несколько раз больше.

На экране телемонитора 5 символ мишени отображается в виде светящегося прямоугольника, перемещающегос в пределах экрана по замкнутой траетории или только в одну сторону.

Цель стрелковых игр - попасть в эту мищень, т.е. сделать точный выстрел. Для этого фотооружие 1 (фиг.1) наводят на мишень с определенного расстояния. Световой поток с экрана телемонитора 5 попадает на фотоэлемент 8 (фиг.2) фотооружия 1, преобразующий его в электрический сигнал. Так как сигнал мищени на экране телемонитора 5 высвечивается каждый полукадр, то напряжение на фотоэлементе 8 пульсирующее, причем с- частотой, например, кадровой развертки телемонитора 5. Пик такого напряжения совпадает с местом наибольшей яркости экрана, а значит, относительно КСИ - с местом (по кадру в данном случае) формирования мищени Электрический с-,игнал с фотоэлемента 8 усиливается усилителем 9 напряжения до уровней, необходимых для нормальной работы узла 15 управления

фотооружием (фиг.З). Этот сигнал поступает на D-вход триггера 23 (фиг.З). При нажатии курка фотооружия 1 осуществляется переключение контактов переключателя 10 (фиг.2). При этом конденсатор 12, заряженный через резистор 11 до уровня Е„, разряжается через сопротивление нагрузки R. Конденсатор 12 выбирают такой величины, при которой время его разряда составляло бы 20-40 мс. Этот импульс в дальнейшем поступает на вход формирователя 22 сигналов выстрелов (фиг.З),

того, импульс выстрела поступает на установочный вход триггера 23, разрешая формирование на его выходе импульса попадания, но при условии, что сигнал пятна с выхода усилителя 9 напряжения совпадает с сигналами мищени, поступающими на С-вход триггера 23. Таким образом, триггер 23 выполняет функции схемы совпадения и триггера, хранящего до-прихода импульсов мищени следующего полукадра информацию о наличии точного попадания. Однако при пропадании сигнала выстрела триггер 23 устанавливается в исходное состояние. Такое формирование сигналов попадания и обуславливает длительность импульсов выстрела, которая не может быть меньше 20 мс, так как вероятность совпадения импульса выстрела, сигналов мищени и пятна становится очень малой. Длительность импульса выстрела больше 40 мс делать нежелательно, так как нет гарантии, что один из импульсов сигналов мищени не перебросит триггер

23 в исходное состояние, и в этом случае возможно формирование более одного импульса попадания. Импульс попадания поступает на вход попадания процессора 16, изменяя счет числа попаданий на +1. В процессе игры счет на экране телемонитора 5 не высвечивается, чтоб не мешать точности стрельбы, и появляется лишь по окончании стрельбы. Конец игры осуществляется при достижении определенного числа выстрелов. Начать игру можно вновь после сброса счета в исходное состояние, что осуществляется с помощью механического переключателя или

кнопки в коммутаторе 14 вида игр.

В процессе проведения стрелковых игр с использованием черно-белого телемонитора 5 трудно определить, когда было попадание.

Использование цветного монитора позволяет с помощью дополнительных блоков сделать этот момент более наглядным, например, за счет изменения цвета мишени на какое-то время. Тем самым обеспечивается повышение занимательности стрелковых игр.

Изобретение обеспечивает создание такого эффекта. Для этого введены дополнительные блоки: расширитель 6 сигналов попадания в мишень и коммутатор 7 сигналов мишени.

Как отмечалось, импульс выстрела, формируемый формирователем 22 сигналов выстрелов (фиг.5), имеет строго определенную длительность в пределах 20-40 мс, благодаря чему импульс попадания имеет длительность, равную периоду следования импульсов мишени (в рассмотренном варианте- - по кадру т.е. 20 мс.

Естественно, глаз играющего не сможет заметить какие-либо изменения в цвете или яркости экрана телемонитора 5 за столь короткий промежуток вр времени. Поэтому импульсы попадания с выхода триггера 23 подают на вход расширителя 6 сигналов попадания, построение которого может быть любым В частности, он может быть вьтолнен на ждущем мультивибраторе по любой схеме. Самый простой вариант такого расширителя показан на фиг.6.

Расширитель сигналов попадания в мишень работает следующим образом.

Импульс попадания с выхода триггера 23 положительной полярности через диод 26 с малым сопротивлением заряжает конденсатор 25 до -уровня напряжения , равного амплитуде этого импульса, т.е. до уровня логической 1 По окончании импульса конденсатор 25 начинает разряжаться через резистор 24, имеющий большое сопротивление, и выход триггера 23, который имеет малое сопротивление. Значения сопротивлений резистора 24 и конденсатора 25 выбирают такими, чтобы напряжение на конденсаторе 25 при его разряде понизилось до порога срабатывания последующих схем через 0,1-2,0 с, т.е. через отрезок времени, достаточ3«

ньй для того, чтобы нграющш мог заметить изменение цвета.

Полученное таким образом напряжение подают на вход коммутатора 7 сигналов мишени, которьп обычно построен на логических элементах. Как известно, любой логический элемент имеет два более или менее стабильных поро- га срабатывания: при переходе входного напряжения из уровня логического О в уровень логической 1

он

высокий, но меньше уровня логической 1, а при переходе из уровня логической 1 в уровень логического О он низкий, но больше уровня логического О. Благодаря наличию порогов срабатывания, эффект расширения входного сигнала по длительности легко

достигается даже таким простым устройством, которое показано на фиг.7. Однако расширить импульс попадания недостаточно для создания эффекта изменения цвета. Для этого служит

коммутатор 7 сигналов мишени (фиг.1 и 6), который может быть построен по разным схемам в зависимости от числа цветовых изменений и порядка изменения цвета. В простых играх

может быть использован коммутатор, аналогичный показанному на фиг.6. Он содержит два логических элемента И 27 и 28, прямые входы которых соединены между собой и являются входом сигналов мишени. Инверсный вход элемента И 27 соединен с вторым прямым входом элемента И 28 и является входом расширенных импульсов попадания. При отсутствии сигнала попадания

на инверсном входе элемента И 27 присутствует уровень логического О. Этим уровнем разрешается прохождение сигналов мишени с соответствующего выхода процессора 16 на один из входов дешифратора 3 цвета. В то же время осуществляется запрет прохождения сигналов мишени через элемент И 28. Мишень на экране телемонитора 5 высвечивается каким-то одним цветом.

Наибольший световой поток дают цвета белый и зеленый, голубой и розовый. Поэтому их или один из них используют для окрашивания мишени в процессе стрельбы.

При наличии сигнала попадания на инверсном входе элемента И 27 появляется уровень логической 1, который присутствует некоторое время, запрещая прохождение сигналов мишени

91

через элемент И 27 и разрешая прохож денне их чере-э элемент И 28, Сигналы мишени поступают на блок 3 уже по

другому каналу, облегчая тем самым

возможность высвечивания мишени другим цветом. Каким именно цветом в этот момент высвечивается мишень на экране телемонитора 5, не столь существенно, главное, чтобы он отли- чался от исходного. Обычно это красный цвет. Другой цвет свечения мишени зависит от того,с каким сигналом смешиваются импульсы мишени в шифраторе 29.

Данное устройство обеспечивает ИмитaIц ю стрелковых спортивных игр в цветном изображении и имеет возможность создания специальных цветовых эффектов при проведении стрелковых игр. Предлагаемое устройство может использоваться в качестве встроенной в цветной телевизор игры. Использование предлагаемого устройства позволяет повысить занимательность стрелко- Hhix игр.

о р м у л а

б р е т е н и я

Устройство для проведения стрелковых телеигр, содержащее фотооружие, подсоединенное выходом к входу блока управления игрой, подключенного первыми выходами к первым входам блока изменения игровых ситуаций, соединенного выходами через согласующий блок с входом телемонитора, отличающееся тем, что, с целью повышения занимательности путем предъявления игровых эффектов, оно имеет расширитель сигналов попадания в мишень и коммутатор сигналов мишени, при этом второй выход блока управления игрой через расширитель сигналов попадания в мишень соединен с первым входом коммутатора сигналов мишени, который вторым входом подключен к третьему выходу блока управления игрой, причем выходы коммутатора сигналов мишени соединены с вторыми входами блока изменения игровых ситуаций.

Изобретение может быть использовано в телевизионных играх и предназначено для повышения занимательности путем предъявления игровых эффектов. Новым является введение расширителя сигналов попадания в мишень и коммутатора сигналов мишени. Это позволяет создавать эффект изменения цвета мишени при проведении стрелковых игр. Коммутатор сигналов мишени выполйяет- ся на логических элементах, выполняющих функцию порогов срабатывания. Это позволяет мишень на экране теле-; монитора высвечивать каким-то определенным цветом, что усложняет проведение процесса стрельбы с использованием фотооружия. 7 ил. i СЛ С 00 4 О 00 СА:)

Фиг./

К.2

у.

Фиг, 2

13

Iff

г

16

I

OmJ

{

15

Фиг. 3

Сиеиолы

)/ллпл 7

niMBp/rT-to ifeSujfO симаоп2-8оиеоока

Синхроимпульсы

.7

к„з

Сигнал игродоео

ffO/r/f и cvema

V /

17

К..В

Om,,i

}КпЗ

.j Lr.J

fpue.S

Составитель С. Алексанова Редактор Н. Швыдкая Техред М.ДвдыкКорректор М. Демчик

Заказ 4374/10 Тираж 396

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фие. 7

Подписное