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Die
Erfindung betrifft einen Spielautomaten mit einer Anzeigeeinheit
zur Darstellung eines Spielverlaufs und zur Darstellung von Spielergebnissen, einer
Bedieneinheit zur Beeinflussung des Spielverlaufs, und einer mit
der Anzeigeeinheit und der Bedieneinheit verbundenen, elektronischen
Steuereinheit zur Steuerung des Spielverlaufs und zur Ermittlung
der Spielergebnisse.
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Derartige
Spielautomaten werden zumeist kommerziell in so genannten Spielhallen
betrieben. Es sind Spielautomaten bekannt, die zur Durchführung von
Unterhaltungsspielen dienen, wie z. B. Flipperautomaten. Des Weiteren
werden in Spielhallen Glücksspielautomaten
betrieben, mit denen nach dem Zufallsprinzip kleinere oder größere Geldbeträge gewonnen
werden können.
So erfreuen sich beispielsweise Glücksspielautomaten besonderer
Beliebtheit, mit denen Kartenspiele, wie Poker oder Black Jack,
simuliert werden. Dabei werden dem Spieler der Spielverlauf sowie
die im Spiel befindlichen Karten mittels der Anzeigeeinheit des
Spielautomaten angezeigt. Mittels der Bedieneinheit des Spielautomaten
beeinflusst der Spieler sein Spiel, indem er bestimmte Spielkarten
spielt und bestimmte Geldeinsätze
macht. Der Spielverlauf, d. h. die Verteilung der Karten, die Verwaltung
der Einsätze
nach Maßgabe
der Bedienung des Spielers und die Ermittlung der Spielergebnisse,
erfolgt mittels der elektronischen Steuereinheit des Spielautomaten,
die mit der Anzeigeeinheit und der Bedieneinheit verbunden ist. Geldspielautomaten,
wie sie in Spielhallen betrieben werden, weisen zudem Geldeinwurf-
und Geldausgabeeinrichtungen auf, die ebenfalls mit der elektronischen
Steuereinheit in Verbindung stehen.
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Die
Bedieneinheiten der bekannten Spielautomaten umfassen üblicherweise
elektromechanische Schalter oder Taster. Diese weisen in der Regel eine
vergleichsweise großflächige und
ggf. mit einer Innenbeleuchtung versehene Drucktaste aus Kunststoff
auf. Diese Drucktaste ist meistens in einem Sockel beweglich geführt, wobei
der Sockel in eine entsprechende Einbauöffnung der Bedieneinheit eingesetzt
ist. Die Taster oder Schalter, die bei kommerziellen Spielautomaten
zum Einsatz kommen, sind zwar in der Regel äußerst robust ausgeführt. Dennoch
besteht das Problem, dass die mechanisch beweglichen Teile der Bedieneinheiten
herkömmlicher Spielautomaten
schnell verschleißen.
Regelmäßig werden
die Schalter bzw. Taster zerstört,
sei es durch Vandalismus oder durch übertriebenen Eifer beim Spiel.
Der Verschleiß bzw.
die Zerstörung
der Bedieneinheiten macht aufwendige und teure Wartungsarbeiten
erforderlich. Die hohen Kosten für
die Wartung und für
die Ersatzteile sind von den Spielhallenbetreibern zu tragen.
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Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, einen Spielautomaten
mit verschleißfreier und
vandalismussicherer Bedieneinheit bereitzustellen. Dabei sollen
der Bedienkomfort und der Spielspaß gegenüber herkömmlichen Spielautomaten nicht
beeinträchtigt
sein.
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Diese
Aufgabe löst
die Erfindung ausgehend von einem Spielautomaten der eingangs genannten Art
dadurch, dass die Bedieneinheit eine Bedienplatte aus dielektrischem,
schlagfestem Material umfasst, deren Vorderseite die Bedienfläche der
Bedieneinheit bildet, wobei die Bedienplatte ein Bedienfeld aufweist
oder in mehrere Bedienfelder unterteilt ist und wobei jedem Bedienfeld
ein an der Rückseite
der Bedienplatte angeordnetes kapazitives Sensorelement zugeordnet
ist.
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Der
wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Spielautomaten besteht
darin, dass dessen Bedieneinheit vollständig ohne mechanisch bewegliche Teile
auskommt. Die Vorderseite der Bedienplatte bildet die Bedienfläche der
Bedieneinheit des erfindungsgemäßen Spielautomaten,
die der Bediener des Spielautomaten beim Spiel berührt. Durch
Berührung
der Bedienplatte im Bereich der entsprechenden Bedienfelder sprechen
die den Bedienfeldern jeweils zugeordneten kapazitiven Sensorelemente
an und lösen
entsprechende Steuersignale aus, die der elektronischen Steuereinheit
des Spielautomaten zugeführt
werden, sodass diese den Spielverlauf entsprechend steuern kann.
Die kapazitiven Sensorelemente sind gemäß der Erfindung an der Rückseite
der Bedienplatte angeordnet. Die kapazitiven Sensorelemente reagieren
auf die Annäherung
des Fingers bzw. der Hand des Bedieners. Wesentlich für das Funktionieren
der Bedieneinheit des erfindungsgemäßen Spielautomaten ist, dass
eine Annäherung
anhand einer Kapazitätsänderung
durch die aus elektrisch isolierendem Material bestehende Bedienplatte
hindurch zuverlässig
detektiert werden kann. Die Bedienplatte ist aus schlagfestem Material hergestellt,
sodass selbst bei extremer Krafteinwirkung keine Beschädigung der
Bedieneinheit zu befürchten
ist. Die Bedieneinheit des erfindungsgemäßen Spielautomaten ist dadurch
in hohem Maße
verschleißfrei
und vandalismussicher. Die Wartungs- und Reparaturkosten sind gegenüber den
herkömmlichen
mit elektromechanischen Tasten arbeitenden Spielautomaten signifikant
reduziert.
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Gemäß einer
sinnvollen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Spielautomaten ist die
Bedienplatte zumindest teilweise transparent, wobei zwischen der
Bedienplatte und den Sensorflächen
der Sensorelemente eine Markierungsfolie angeordnet ist, die entsprechend
der Unterteilung der Bedienplatte in Bedienfelder bedruckt ist.
Aufgrund dieses Aufbaus kann die Bedieneinheit durch entsprechendes
Bedrucken der Markierungsfolie und ebenfalls entsprechende Anordnung
der Sensorflächen
der Sensorelemente für
die Bedienung verschiedenartiger Spielautomaten sehr einfach angepasst
werden. Somit können
auch Spielautomaten, die mit herkömmlichen elektromechanischen
Tastern ausgerüstet
sind, mit einer Bedieneinheit gemäß der Erfindung problemlos
nachgerüstet
werden. Dabei können
ggf. auch einzelne Taster durch eine Bedieneinheit gemäß der Erfindung
ersetzt werden.
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Zweckmäßigerweise
sind die Sensorflächen der
Sensorelemente bei dem erfindungsgemäßen Spielautomaten über eine
digitale Auswertungselektronik mit der elektronischen Steuereinheit
verbunden. Die digitale Auswertungselektronik kann dabei als integrierter
Schaltkreis vorliegen, der gleichsam die Schnittstelle zwischen
der Bedieneinheit und der Steuereinheit des Spielautomaten darstellt.
Die Auswertungselektronik wertet die an den Sensor flächen der
Sensorelemente abgegriffenen Kapazitätswerte aus und generiert daraus
die entsprechenden Steuersignale. Die Auswertungselektronik kann
mit Vorteil mehrkanalig ausgebildet sein, sodass eine Mehrzahl von
Sensorelementen mittels eines einzigen integrierten Schaltkreises
auswertbar ist und die Bedieneinheit des erfindungsgemäßen Spielautomaten insgesamt
mit nur einem integrierten Baustein für die Auswertungselektronik
auskommt.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, bei dem erfindungsgemäßen Spielautomaten die digitale
Auswertungselektronik von der Bedienplatte räumlich entfernt anzuordnen.
Die ggf. empfindliche Auswertungselektronik ist so vor Erschütterungen
geschützt, die
an der Bedienplatte bei der Bedienung des Spielautomaten auftreten
können,
insbesondere wenn mit großer
Kraft auf die Bedieneinheit eingewirkt wird. Wenn die digitale Auswertungselektronik
von der Bedienplatte räumlich
entfernt angeordnet ist, ist zu beachten, dass die Auswertung der
kapazitiven Sensorelemente derart erfolgen muss, dass parasitäre Kapazitäten im Bereich
der elektrischen Verbindungsleitungen zwischen der Auswertungselektronik
und den Sensorflächen
nicht stören.
Dies kann erreicht werden, indem die Auswertungselektronik zur Erfassung von
dynamischen Kapazitätsänderungen
ausgebildet wird.
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Eine
besonders zweckmäßige Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Spielautomaten
ergibt sich dadurch, dass die digitale Auswertungselektronik derart
ausgebildet ist, dass diese für
jedes Sensorelement die zeitliche Änderung der an der jeweiligen Sensorfläche erfassten
Kapazität
bewertet und in Abhängigkeit
vom Ergebnis der Bewertung ein Steuersignal erzeugt, das der elektronischen
Steuereinheit zugeführt
wird. Demgemäß spricht
die digitale Auswertungselektronik lediglich auf Änderungen
der Kapazität
und nicht auf deren Absolutwert an. Der Absolutwert der Kapazität wäre ein unzuverlässiges Kriterium
zum Auslösen
von Schaltfunktionen, da dieser stark von schwer kontrollierbaren
Umgebungseinflüssen
abhängig
ist. Insbesondere kann die digitale Auswertungselektronik zur Bewertung
der Änderungsgeschwindigkeit
der Kapazität
an der Sensorfläche
ausgebildet sein. Übersteigt
die Änderungsgeschwindigkeit
der Kapazität
einen vorgegebenen Grenzwert, dann wird ein Steuersignal für die Steuereinheit
des Spielautomaten erzeugt, umter der Voraussetzung, dass die Änderungsgeschwindigkeit
der Kapazität
während
eines vorgegebenen Zeit intervalls diesen Grenzwert nicht wieder
unterschreitet. Bei langsamer Annäherung an die Sensorfläche mit
dem Finger oder der Hand des Bedieners des Spielautomaten wird wegen
der entsprechend geringen Änderungsgeschwindigkeit
der Kapazität
das Steuersignal erst sehr spät
erzeugt, d. h. wenn der Finger bzw. die Hand die Bedienplatte der
Bedieneinheit berührt.
Bei zu langsamer Annäherung
wird überhaupt
kein Steuersignal erzeugt, was vorteilhaft ist, damit beispielsweise
eine zufällige
Annäherung
an die Bedieneinheit nicht zu einer unbeabsichtigten Bedienung des Spielautomaten
führt.
Durch die Bewertung der zeitlichen Änderung der erfassten Kapazität durch
die digitale Auswertungselektronik können mit Vorteil Bewegungsabläufe (Annäherung,
Verharren, Entfernen) des Fingers bzw. der Hand zeitlich zueinander
in Beziehung gesetzt und bewertet werden. Hierdurch kann eine neuartige
Art der Bedienung von Spielautomaten realisiert werden, durch die
sich der Spielspaß gegenüber herkömmlichen
Spielautomaten steigern lässt.
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Da
die Bedieneinheit des erfindungsgemäßen Spielautomaten ohne mechanisch
bewegliche Teile auskommt, fehlen beim Spielen die bei herkömmlichen
Spielautomaten üblichen
Bediengeräusche,
die bei der Bedienung der elektromechanischen Taster normalerweise
auftreten. Es ist daher zweckmäßig, bei
dem erfindungsgemäßen Spielautomaten
eine der Bedieneinheit zugeordnete Klangerzeugungsschaltung vorzusehen,
die zur elektronischen Erzeugung von Bediengeräuschen ausgelegt ist. Hierdurch
wird erreicht, dass der Bediener des Spielautomaten trotz der neuartigen
Bedieneinheit nicht auf das für
ihn gewohnte akustische Spielerlebnis verzichten muss.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1 Darstellung
des erfindungsgemäßen Spielautomaten
in Form eines Blockdiagramms;
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2 geschnittene
Seitenansicht der Bedieneinheit des erfindungsgemäßen Spielautomaten.
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Der
Spielautomat umfasst eine Anzeigeeinheit 1, bei der es
sich um eine übliche
Bildröhre,
einen Flachbildschirm oder auch um eine LED-Matrixanzeige handeln
kann. Die Anzeigeeinheit 1 ist mit einer elektronischen
Steuereinheit (2) des Spielautomaten verbunden. Die elektronische
Steuereinheit (2) ist Mikroprozessor gesteuert und im Wesentlichen wie
ein üblicher
Mikrocomputer aufgebaut. Durch geeignete Programmierung ist die
elektronische Steuereinheit (2) in der Lage, den Spielverlauf
zu steuern und die Spielergebnisse zu ermitteln. Weiterhin ist der
Spielautomat mit einer Bedieneinheit (3) verbunden, die
dem Benutzer des Spielautomaten ermöglicht, den Spielverlauf zu
beeinflussen. Die Bedieneinheit (3) umfasst gemäß der Erfindung
eine Bedienplatte (4), die in eine Mehrzahl von Bedienfeldern (5)
unterteilt ist. Durch Berührung
der Bedienfelder (5) mit einem Finger (6) der
den Spielautomaten bedienenden Person werden Steuersignale erzeugt,
die über
Kabelverbindungen (7) der elektronischen Steuereinheit
(2) des Spielautomaten zugeführt werden. Die Bedienplatte
(4) besteht aus elektrisch isolierendem, d. h. dielektrischem
und schlagfestem Material. Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung einer
mehrere Millimeter starken Massivplatte aus Polystyrol (PS) erwiesen.
Polystyrol ist bekanntlich ein besonders hartes und formstabiles
Kunststoffmaterial. Die Vorderseite der Bedienplatte (4)
bildet die Bedienfläche
der Bedieneinheit (3), die mit dem Finger (6)
des Benutzers bei der Bedienung des Spielautomaten berührt wird.
Jedem Bedienfeld (5) der Bedieneinheit (3) ist
ein an der Rückseite
der Bedienplatte (4) angeordnetes kapazitives Sensorelement (8)
zugeordnet. Dieses weist eine Sensorfläche (9) auf, die an
Ihrer Rückseite
mit SMD-Bauelementen (10) bestückt ist. Die Sensorfläche (9)
ist zusammen mit den SMD-Bauelementen (10) in einen Kunststoff-Gusskörper eingebettet.
Kontaktstifte (11) sind vorgesehen, um die Sensorelemente
(8) mit einer digitalen Auswertungselektronik (12)
der Bedieneinheit (3) zu verbinden. Wie in der 2 zu
erkennen ist, ist zwischen der Bedienplatte (4) und der
Sensorfläche (9)
des Sensorelementes (8) eine Markierungsfolie (13)
angeordnet. Diese ist entsprechend der Unterteilung der Bedienplatte
(4) in Bedienfelder (5) bedruckt. Durch die transparente
Bedienplatte (4) hindurch ist für den Bediener des Spielautomaten
die Unterteilung der Bedienplatte (4) in Bedienfelder (5) entsprechend
erkennbar. Mittels einer Klebefolie (14) ist wiederum das
Sensorelement (8) mit der Markierungsfolie (13)
verbunden. Insgesamt ergibt sich so der sandwichartige Aufbau gemäß 2.
Die digitale Auswertungselektronik (12) stellt die Schnittstelle
der Bedieneinheit (3) zwischen den Sensorelementen (8) und
der elektronischen Steuereinheit (2) des Spielautomaten
dar. Die digitale Auswertungselektronik (12) ist derart
ausgebildet, dass diese für
jedes Sensorelement (8) die zeitliche Änderung der an den Sensorflächen (9)
erfassten Kapazität
bewertet und in Abhängigkeit
vom Ergebnis der Bewertung ein Steuersignal erzeugt, das der elektronischen
Steuereinheit (2) über
die Kabelverbindungen (7) zugeführt wird. Die 2 veranschaulicht,
dass der Wert der an der Sensorfläche (9) abgegriffenen
Kapazität
durch das Netzwerk der drei Kapazitäten C1,
C2 und C3 bestimmt
ist. C1 ist die Kapazität zwischen der Sensorfläche (9)
und dem Finger (6). C2 gibt die
Kapazität zwischen
der Sensorfläche
(9) und der übrigen
Umgebung des Spielautomaten wieder. C3 ist
der Kapazitätswert
des Körpers
des Bedieners des Spielautomaten. Bei der Annäherung des Fingers (6)
an die Sensorfläche
(9) ändert
sich vor allem C1. Die Gesamtänderung
des Kapazitätswertes
des aus C1, C2 und
C3 bestehenden Netzwerkes wird an der Sensorfläche (9)
durch die dielektrische Bedienplatte (4) hindurch erfasst.
Zweckmäßigerweise
ist die Auswertungselektronik (12) derart eingerichtet,
dass diese ein Steuersignal an die elektronische Steuereinheit (2)
ausgibt, wenn die Geschwindigkeit der Änderung der Gesamtkapazität einen
vorgegebenen Grenzwert während
eines bestimmten Auswertezeitraumes von ca. 50 bis 100 ms überschreitet.
Eine derartige Änderung
der an der Sensorfläche
(9) erfassten Kapazität ist
ein zuverlässiges
Kriterium für
eine im Bereich des entsprechenden Bedienfeldes (5) erfolgte
gezielte Berührung
der Bedienplatte (4) mit dem Finger (6). Weiterhin
ist der Bedieneinheit (3) eine Klangerzeugungsschaltung
(15) zugeordnet, die Bediengeräusche über einen Lautsprecher (16)
ausgibt, wenn mittels der Auswertungselektronik (12) die
Berührung
eines Bedienfeldes (5) registriert wird. Das Bediengeräusch ist
dabei dem Geräusch
nachgebildet, das bei Betätigung
eines elektromechanischen Tasters entsteht, wie er bei herkömmlichen
Spielautomaten zur Bedienung verwendet wird.