Устройство управления игрой Советский патент 1991 года по МПК A63F9/00 

Изобретение относится к устройствам управления игрой и может быть использовано в электронных играх.

Целью изобретения является повышение занимательности путем увеличения игровых режимов.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства управления игрой: на фиг.2 - временные диаграммы работы основных узлов и элементов устройства: на фиг.З - игровая панель устройства управления игрой с размещением органов управления игрой и элементов индикации хода игры и достигнутого результата, вариант.

Устройство управления игрой (фиг.1) содержит задающий генератор 1, ключ 2 управления игрой, триггер 3 хода, формирователь 4 импульсов, элемент ИЛИ-НЕ 5, ключ 6 сброса, реверсивный счетчик 7, дешифратор 8 хода игры, узел 9 индикации хода игры, триггеры 10-12, формирователь 13 импульсов, счетчик 14 ошибок, дешифратор 15, узел 16 индикации результата игры, элементы И 17-21, элементы ИЛИ 22-24 и ключ 25 режима.

Устройство предназначено для проведения увлекательной электронной игры на внимательность и скорость реакции, на визуальную информацию, быстроту и точность нажатия ключа управления игрой и достижения результата игры с оценкой Отлично, Хорошо, Удовлетворительно или Плохо.

О CJ

ю

fc

00

Оно реализует дифференцированное нака-индикаторов узла 9 индикации хода игры

зание и поощрение в процессе игры с авто-(светодиодов).

матическим определением и отображениемПервый триггер 10 (триггер управления соответствующей оценки. При каждом оши-наказанием) предназначен для формирова- бочном нажатии ключа управления игрой те-ния сигнала разрешения прохождения че- кущие показания узла индикации хода игрырез элемент И 19 вычитающих сигналов на уменьшаются на единицу и учитываются ввторой вход реверсивного счетчика. Второй конечной оценке, а при безошибочных деист-триггер 11 работает как счетный (инверсный виях игрок в дальнейшем поощряется каж-IQ выход соединен с его D-входом) и предназ- дым переключением реверсивного счетчиканачен для деления на два управляющих сиг- одним нажатием вместо двух в диапазоненалов хода игры, поступающих на один из значений от О до 9.входов элемента И 18 и далее на первый

Устройство управления игрой выполне-(суммирующий) вход реверсивного счетчино в виде настольной компактной доски с ка. Триггеры 10-12 выполнены на микросхеигровой панелью (фиг.З) с установленнымимах.

на ней ключами управления игрой, сброса иСчетчик 14 ошибок предназначен для

режима, индикаторами хода игры и оценкиформирования и запоминания 2-разрядного

игры с соответствующими надписями.20 кода количества ошибок (количества вычиЗадающий генератор 1 предназначентающих сигналов, поступивших на второй

для формирования тактовых синхросигна-вход реверсивного счетчика в процессе одлов необходимой частоты и обеспечивает ееного цикла игры) и выходами соединен с

изменение в два раза в зависимости отразрешающими входами элемента ИЯИ-НЕ

входного сигнала ключа 25 режима. Первым25 5 и вторым, третьим выходами с входами

выходом генератор 1 соединен с формиро-2-разрядного дешифратора 15 ошибок,

вателем 13 импульсов, элементами И 17,включающего один из четырех индикаторов

ИЛИ 22 и счетным входом триггера 10, вто-16 оценки игры: Отлично, Хорошо,

рым выходом - с входами элементов И 18 и„- Удовлетворительно, Плохо (светодио19. -30 ды)

Ключ 2 управления игрой (кнопка типаПервый элемент И 17 обеспечивает форКМ1) предназначен для ведения игры и сое-мирование сигнала установки счетного тригдинен с входами триггера 3 хода, которыйгера 11 и сброса триггера 10 управления

обеспечивает формирование положительно-35 наказанием. Второй элемент И 18 предназго перепада напряжения при нажатии ключа.начен для управления суммирующим входом

Формирователи 4 и 13 импульсов предназ-реверсивного счетчика, третий элемент И 19 начены для формирования короткого поло-для формирования сигналов управления счетжительного импульса по переднему фронтучикамиТи 14, и для сброса триггеров 12управперепада напряжения на его входе. Эле-ления поощрением. Четвертый элемент И 20

мент ИЛИ-НЕ 5 предназначен для управле-объединяет сигналы сброса на счетный триггер

ния выдачей сигнала запуска триггера 1011. Пятый элемент И 21 предназначен для .

управления поощрением.управления счетным входом счетчика 14

Ключ б сброса обеспечивает установку45 ошибок (оценки хода игры). Элемент ИЛ И 22

устройства в исходное состояние перед на-обеспечивает управление режимом мигачалом игры и соединен с соответствующиминия (кратковременного включения) индикавходами триггеров 11, 12 и 10 (через зле-торов хода игры. Элемент ИЛ И 23 объединяет

ментИЛИ 23) и счетчиков 7 и 14(кнопкатипасигналы сброса триггера Юуправления покаКМ1).SQ занием. Элемент ИЛИ 24 предназначен для

Резервный счетчик 7 предназначен длязапрета работы вычитающего входа реверформирования 4-разрядного двоичного кодасивного счетчика при его нулевом состоянии,

состояния хода игры и выдачи его на 4-раз-Ключ 25 режима предназначен для задания

рядный двоичный дешифратор 8 хода игры,gg режима скорости проведения игры (задаюкоторый преобразовывает входной двоим-щей частоты на выходах генератора 1).

ный 4-разрядный код в позиционный код отУстройство управления игрой работает

О до 15 для включения и выключенияследующим образом.

На выходах задающего генератора 1 (фиг.2) появляются тактовые синхросигналы выбранной частоты (0,5-1,0 Гц), поступающие на входы элементов И 17-19 и ИЛИ 22. Формирователь 13 импульсов и счетный вход первого триггера 10 обеспечивают работу всех элементов и узлов устройства.

Порядок действий играющего и работа схемы устройства при этом следующие.

В известном устройстве для синхронизации времени нажатия играющим ключа 2 управления игрой не имеется отдельного светодиода (индикатора реакции), так как при этом нарушается процесс восприятия текущих состояний хода игры (движения мигающих индикаторов узла 9 индикации хода игры по позициям), потому что играющий все свое внимание сосредотачивает на одном светодиоде и фактически не контролирует результат своих действий и состояние хода игры, что снижает занимательность игры. В предлагаемом устройстве управления игрой этот недостаток устраняется за счет совмещения синхронизации нажатия ключа 2 управления игрой с миганием и движением индикаторов хода игры по позициям от О до 15 (содержимое реверсивного счетчика 7 изменяется при этом от кода 0000 до кода наполнения 1111).

В начальный момент игры нажимается ключ 6 сброса. При этом обнуляются первый 10, второй 11 и третий 12 триггеры, счетчик 14 ошибок и реверсивный счетчик 7, соединенный выходами с входами дешифратора 8, который при нулевом коде на своих вхо-. дах формирует на своем нулевом выходе прерывистый сигнал, обеспечивающий мигающее свечение первого (нулевого) из шестнадцати индикатора состояния хода игры. Сигналы на выходах дешифратора 8 появляются синхронно с частотой сигналов с первого выхода генератора 1, которые через первый элемент ИЛИ 22 поступают на разрешающий вход (подсветки) дешифратора 8. Таким образом, обеспечивается периодическое свечение(мигание) индикаторов узла 9 индикации хода игры в течение длительности импульса с первого выхода задающего генератора.

Задача играющего - нажимать ключ 2 управления игрой только во время свечения соответствующего индикатора узла 9 индикации хода игры. При нажатии ключа 2 триг10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

rep 3 хода устанавливается в единичное состояние и на его первом выходе формируется положительный перепад напряжения. Формирователь 4 импульсов формирует короткий положительный импульс по перепаду напряжения на его входе (по переднему фронту импульса). Если этот импульс совпадает с тактовым сигналом а на первом (прямом) выходе задающего генератора 1, то на выходе элемента И 17 (точка д, фиг.2) формируется сигнал, который переключает второй (счетный) триггер 11 в единичное состояние (точка е). Этим же сигналом первый триггер 10 через элемент ИЛИ 23 сбрасывается в нулевое состояние (точки в, г) и каждый раз устанавливается в единичное состояние передним фронтом тактовых сигналов а с прямого выхода задающего генератора 1.

Первый же сигнал б с второго (инверсного) выхода задающего генератора 1, следующий за сигналом а через второй элемент И 18 (точка ж, фиг.2), на остальных входах которого в этот момент уже присутствовали разрешающие сигналы с выходов триггеров 10 (г), 11 (е), дешифратора 8 хода игры, записывает 1 по первому суммирующему входу в реверсивный счетчик 7. При этом нулевой индикатор узла 9 индикации хода игры выключается и включается второй индикатор (с первого выхода дешифратора 8), подсветка (мигание) которого разрешается вторым тактовым сигналом а с прямого выхода задающего генератора 1.

В момент мигания индикатора первой позиции (подсветка по сигналу а) и совпадения с ним момента нового нажатия (второго) ключа 2 управления игрой на выходе первого элемента И 17 снова появляется сигнал (точка д), который переключает второй (счетный) триггер 11 в нулевое состояние (е) и сбрасывает в О первый триггер 10. Индикатор хода игры первой позиции-не включается (так как в данном случае через элементы И 18 и 19 сигналы на входы реверсивного счетчика 7 не поступили) и подсвечивается третьим тактовым сигналом а. После третьего нажатия играющим ключа 2 управления игрой в момент мигания индикатора первой позиции по времени а снова формируется сигнал на выходе первого элемента И 17(точка д), который переключает счетный триггер 11 в единичное состояние (точка е), а первый триггер 10 - в нулевое состояние, выходные сигналы которых раз

решают прохождение сигнала в с второгоПосле подсветки индикатора девятой по- выхода задающего генератора 1 через вто-зиции тактовым сигналом а и нажатия клю- рой элемент И 18 (точка ж) на первый входча 2 переключается второй триггер 11 (е) и реверсивного счетчика 7, содержимое кото-сбрасывает первый триггер 10 выходным сиг- рого увеличивается до двух (0010). При налом элемента И 17 (точка д). этом индикатор первой позиции узла 9 ин-По времени тактового сигнала в на вы- дикации kbfla игры выключается и включа-ходе элемента И 18 (точка ж) формируется ется очередной третий индикатор (с второгосигнал, который увеличивает на 1и содержи- выхода дешифратора8), подсветка(мигание) IQмое реверсивного счетчика 7, и включается которого разрешается четвертым тактовыминдикатор десятой позиции. По переднему сигналом а с прямого выхода задающегофронту сигнала а сбрасывается второй триг- генератора 1, Аналогично работает схемаrep 11. При очередном нажатии ключа 2 во при последующих миганиях (подсветке) ин-время такта а снова второй триггер 11 дикаторов узла 9 хода игры и совпадающих 15включается в единичное состояние и сбра- по времени последующих нажатиях играю-сывается в О первый триггер 10, а по щим ключа 2 управления игрой. При этомтактовому сигналу в с второго выхода такой режим работы схемы (процесс игры)задающего генератора 1 сигналом второго продолхсается до тех пор, пока играющий 2Qэлемента И (точка ж) снова увеличивается не достигнет девятой позиции для перехо-содержимое реверсивного счетчика 7 на 1 да в десятую.и включается очередной индикатор 11-й по- В момент нажатия ключа 2 управлениязиции, и так далее по каждому такту без игрой, совпадающего с тактовым сигналомделения до останова игры, а (конец восьмой позиции), скова переклю- 25 Автоматический режим останова игры чается счетный триггер 11 (е), сбрасываетсяобеспечивается тем, что при появлении от- первый триггер 10 и по времени тактовогорицательного сигнала с 15-го выхода дешиф- сигнала в в реверсивный счетчик 7 записы-ратора 8 блокируются второй 18 и третий 19 вается еще 1, в результате чего индикатор „пэлементы И и даже при продолжающихся восьмой позиции выключается и включаетсянажатиях ключа 2 управления игрой ни.на по окончании такта в индикатор девятойпервый, ни на второй входы реверсивного позиции узла 9 индикации хода игры.счетчика 7 сигналы не поступают и содержи- В этом случае сигнал с девятого выходамое его остается максимальным (1111). Ин- дешифратора 9 через элемент ИЛМ-НЕ 5 по- 35дикатор 15-й позиции при этом постоянно ступает на S-вход третьего триггера 12 и пе-продолжает подсвечиваться (мигает) по так- реключает его в единичное состояние, Этоттовым сигналам а с первого выхода задаю- сигнал разрешает прохождение через эле-щего генератора 1 через первый элемент мент И 20 импульсных сигналов с выходаИЛИ 22, на второй вход которого постоянно формирователя 13 импульсов на второй входпоступает разрешающий сигнал с 15-го выхо- сброса второго триггера 11, который в этомда дешифратора. Этот же сигнал, разрешает случае переходит на работу со счетного режи-дешифратору 15 ошибок постоянную вы- ма в обычный, при котором частота сигналовдачу с его нулевого выхода (так как на его а генератора 1 не делится пополам, 45входах также нули с выходов счетчика 14 Это позволяет играющему дальше каж-ошибок)сигнала включения первого инди- дым одним своевременным нажатием клю-катора узла с надписью Отлично, т.е. ча 2 управления игрой увеличивать на 1 играющий провел игру без ошибок, пол- содержимое реверсивного счетчика и быст-учил поощрительный режим окончания игры рее довести игру до успешного конца. Т.е. 0 и высшую оценку. Это возможный случай, режим включения в 1 состояния третьегоособенно для низкочастотного режима ра- триггера 12 является режимом поощрения,боты задающего генератора 1. при котором вместо двух нажатий ключа 2Для освоения игры и для юных играю- нужно только одно для каждого переключе- gg щих с помощью ключа 25 режима задается ния индикаторов узла 9 индикации хода иг-режим работы задающего генератора 1 с ры.уменьшенной в два раза частотой выходных Устройство в этом режиме работает еле-сигналов, что облегчает условия приведения дующим образом. игры.

Практически не всегда играющий может в процессе всей игры каждый раз точно по времени мигания индикаторов хода игры нажимать ключ 2 управления игрой. Рассмотрим работу устройства в случае, когда играющий допустил ошибку и нажал ключ 2 управления игрой, например, в момент тактового сигнала б или в паузе между сигналами а задающего генератора, или вообще не нажал. В этом случае второй триггер 11, сброшенный в О по переднему фронту тактового сигнала а, не переключается в состо- яние 1, первый триггер 10 также не переключается и остается в единичном со- стоянии, и тактовый сигнал б с второго выхода задающего генератора 1 поступает уже через третий элемент И 19 на второй вычитающий вход реверсивного счетчика 7 и уменьшает егосодержимое на Г, в результате чего включается не последующий, а предыдущий индикатор узла 9 индикации хода игры (в данном примере, индикатор 13-й позиции). Таким образом, при неудачном нажатии ключа 2 реализовано наказание в виде уменьшения достигнутого результата на единицу (возврат в предыдущее положение). Кроме того, при этом еще добавляется следующая степень наказания. Сигнал с выхода третьего элемента И 19 также записывается в счетчике 14 ошибок (устанавливается содержимое 0001) и сбрасывает в нулевое состояние третий триггер 12 (триггер поощрения), который че- рез четвертый элемент И 20 запирает сброс второго триггера 11. Последний переходит в режим работы счетного триггера с делением входных сигналов нажатия ключа 2 уп-- равления игрой на два, т.е. снимается ранее заработанное поощрение и для дальнейшего до конца игры продвижения индикаторов на каждую позицию необходимо снова по два точных нажатия ключа 2. Установивши- еся значения счетчика 14 ошибок блокируют работу элемента ИЛИ-НЕ 5, который уже до конца игры не переключает по S-входу триггер 12 поощрения.

Количество последующих допущенных играющим ошибок наказывается таким же образом и суммируется счетчиком 14 ошибок, значения 2-го и 3-го разрядов которого поступают на входы 2-разрядного дешифра- тора, который включает соответствующий индикатор 16 оценки игры: Отлично при одной ошибке или полном их отсутствии, Хорошо при двух,трех ошибках, Удовлет

° ю Q 5 5 5

0 g

0

0

ворительно при четырех, пяти ошибках и Плохо при шести и более ошибках.

Таким образом, формируются режим поощрения при правильной игре, режимы наказания при игре с ошибками и оценка результатов игры при ее завершении.

Использование предлагаемого устройства с реализацией режимов поощрения и наказания с соответствующей конечной оценкой игры повышает ее занимательность. При этом реализация указанных широких функциональных возможностей за счет новых связей и узла оценки игры в виде 2-разрядных счетчика и дешифратора ошибок с четырьмя индикаторами оценок одновременно позволяет сократить оборудование и упростить схему, что повышает надежность работы устройства, а исключение такого количества узлов также обеспечивает снижение потребляемой мощности, себестоимости изготовления и стоимости устройства управления игрой. При этом обеспечивается четкая организация игры во всех режимах с постоянной визуальной индикацией состояния хода игры, автоматическая фиксация и останов игры с одновременной сигнализацией об этом и конечной индикацией достигнутого результата.

Формула изобретения Устройство управления игрой, содержащее ключ управления игрой, соединенный выходом с входами триггера хода, связанного выходом с входом формирователя импульсов, ключ сброса, связанный выходом с входом сброса реверсивного счетчика, подключенного выходами к соответствующим информационным входам дешифратора хода игры, соединенного выходами.с входами узла индикации хода игры, задающий генератор и элемент ИЛИ-НЕ, отличающееся тем, что, с целью повышения занимательности путем увеличения игровых режимов, оно снабжено ключом режима, элементами И. триггерами, элементами ИЛИ, дополнительным формирователем импульсов, счетчиком ошибок дешифратором и узлом индикации результата игры, при этом выход ключа режима соединен с входом задающего генератора, связанного первым выходом с информационным входом первого триггера, первым входом первого элемента И, первым входом первого элемента ИЛИ и входом дополнительного формирователя импульсов, второй выход задающего генератора соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, подключенных выходами соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, инверсный и неинверсный выходы первого триггера соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход формирователя импульсов связан с вторым входом первого элемента И. подключенного выходом к первому входу второго элемента ИЛ И и синхровходу второго триггера, который инверсным выходом соединен со своим информационным входом, а неинверсным выходом связан с третьим входом второго элемента И, выход ключа сброса дополнительно связан с входом сброса счетчика ошибок, с первыми входами сброса второго и третьего триггеров и вторым входом второго элемента ИЛИ, который выходом подключен к входу сброса первого триггера, выход дополнительного формирователя импульсов соединен с первым входом четвертого элемента И, связанного выходом с вторым входом сброса второго триггера, выход третьего элемента И дополнительно связан с вторым входом сброса третьего триггера и первым входом пятого элемента И, соединенного выходом

с информационным входом счетчика ошибок, выход первого разряда которого подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, выходы второго и третьего разрядов счетчика ошибок связаны соответственно с вторым и третьим входами элемента ИЛ И-Н Е и соответственно первым и вторым входами дешифратора, связанного выходами с входами узла индикации результата игры, первый фиксированный выход дешифратора хода игры дополнительно соединен с четвертым входом элемента ИЛИ- НЕ, который выходом связан с информационным входом третьего триггера, подключенного выходом к второму входу четвертого элемента И, второй фиксированный выходдешифратора хода игры соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, четвертым входом второго « элемента И, третьим входом третьего элемента И и синхровходом дешифратора, выход последнего разряда которого дополнительно связан с вторым входом пятого элемента И, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с синхровходом дешифратора игры, а выходы реверсивного счетчика дополнительно подключены к входам третьего элемента ИЛИ, который выходом соединен с

четвертым входом третьего элемента И. и

5

5

Изобретение относится к устройствам управления игрой, может быть использовано в электронных играх и позволяет повысить занимательность игры путем увеличения игровых режимов. Изобретение позволяет проводить игры на внимательность, быстроту реакции на визуальную информацию, точность нажатия ключа управления игрой и достижение максимально возможной высокой оценки игры. При этом обеспечивается постоянная визуальная информация состояния хода игры, анализ и включение режимов поощрения и наказания, автоматическая фиксация и останов игры с одновременной сигнализацией и отображением оценки результата игры. Игра заключается в достижении конечного результата с высокой оценкой игры (Отлично) за счет хорошей внимательности, реакции и точности включения ключа управления игрой. Устройство управления игрой содержит задающий генератор, ключи управления игрой, сброса и режима, триггеры.и формирователи импульсов , счетчики реверсивный и ошибок, дешифратор хода игры, дешифратор, узел индикации хода игры, узел индикации результата игры, элементы ИЛИ-НЕ, И, ИЛИ. Задача игрока в процессе игры нажимать ключ управления игрой только во время свечения (мигания) индикаторов хода игры и добиться высшей оценки игры за счет исключения ошибочных действий. 3 ил.

чтыуъмпяргГ о ла. N Г

И

ю ш «/ т

5д

итак. V Q 1 1

точки „ схемы Q

д е

ж

з

и

If

л

89 10 11 П /5 14 1Ь 15 14 rfLJJLjyLJTL JfilJigL-IigLJyLJjtLJ

.

It П р П

ц-г-и

л

J-i

Сброс

JQ1 Медленно (|§д) Быстро

Индикация состояния хода игры

©

а

1 г з 4 s

6 7 в 9 Ю 17 72 73 W 15

игры

Оценка иеры ©5 ©4 ©3 ©2

Ход

Конец иеры