低周波近傍電磁界検出回路、低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技機
【課題】低周波近傍電磁界の接近により生じる近接スイッチの誤動作を抑制する。
【解決手段】検出電極1は、低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出し、検出電極と直列に接続された結合回路11は、検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整し、結合回路11と、接地電位間に配置されたLC共振回路12は、誘起電圧の検知許容周波数を設定し、電流帰還型の高周波発振回路13は、結合回路11とLC共振回路12との中間電位VLCにより高周波正弦波を発振し、高周波発振回路13は、検出電極1に対して低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、検出電極1に対して低周波近傍電磁界が照射の場合、高周波発振回路13が発振状態に変化する。本発明は、遊技機に適用することができる。
【解決手段】検出電極1は、低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出し、検出電極と直列に接続された結合回路11は、検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整し、結合回路11と、接地電位間に配置されたLC共振回路12は、誘起電圧の検知許容周波数を設定し、電流帰還型の高周波発振回路13は、結合回路11とLC共振回路12との中間電位VLCにより高周波正弦波を発振し、高周波発振回路13は、検出電極1に対して低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、検出電極1に対して低周波近傍電磁界が照射の場合、高周波発振回路13が発振状態に変化する。本発明は、遊技機に適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、低周波近傍電磁界検出回路、低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技機に関し、特に、遊技機に設けられた遊技球の通過を検出する近接スイッチに誤動作を生じさせる低周波近傍電磁界を、近接スイッチが誤動作する前のタイミングで検出できるようにした低周波近傍電磁界検出回路、低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技機に関する。
【背景技術】
【0002】
パチンコ遊技機では、遊技球を検出する遊技球検出スイッチが複数搭載されており、遊技球が主要な入賞口、およびゲートを通過した場合、検出信号を制御回路に出力する。
【0003】
この遊技球検出スイッチにおける主流は、直流2線式の近接スイッチである。直線2線式の近接スイッチは、2線式の開放、または閉塞動作の形態で動作することにより、有接点スイッチと同じイメージで使用することができ、さらに、金属球を非接触で検出するため、耐久性に優れるといった優位性が評価されていることから、他原理を用いた遊技球検出スイッチより多用されている。
【0004】
しかしながら、近接スイッチは、電子回路により構成されていることから、この電子回路であるという構成により生じる弱点を突く不正行為が発覚したことが過去にはあった。 例えば、遊技者が不正目的で、トランシーバや携帯電話をパチンコ遊技機に故意に接近させることにより、電波をパチンコ遊技機に対して照射し、遊技球検出スイッチが、電波により機能障害に陥り、賞球のカウントが不正に操作されてしまうことがあった。
【0005】
そこで、前述の機能障害発生以前に電波を検出する技術として、電波センサをパチンコ遊技機毎に設置し、プリント基板のパターンにてアンテナを形成し、フェライトコアで磁束集中を図ることで、所望感度を確保することにより、遊技盤面に向けて照射された不正電波を検出するが、携帯電話の発信電波などでは検出動作を停止させるべく、LC直列共振回路にて不感帯域を設定する技術が開示されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−222959号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、最近の研究により、パチンコ遊技機の金属部分に重畳している、比較的低周波の交流ノイズにより、遊技球検出スイッチが、機能障害を起こす事象が認識されている。この交流ノイズは、遊技球検出スイッチに設けられたLC共振回路の共振周波数近傍の帯域で顕著となり、自然発生したノイズ帯域のマッチングの問題となる。一般的にLC共振回路の共振周波数は、500khz乃至1.2Mhzに設定されるが、この共振周波数の帯域は、電波帯域より低い低周波近傍電磁界領域の帯域に属する。実際、上述した従来の電波センサの検出帯域は、50Mhz乃至2Ghzであり、帯域不一致による検出もれが生じる恐れがあった。
【0008】
また、従来例では、検出波を検波する方式であり、ノイズ波高値そのものを弁別しているため、感度不足となる恐れがある。特に、共振周波数と、交流ノイズの周波数が完全に一致した場合、干渉波の悪影響は甚大であり、電波センサが反応する以前に、遊技球検出スイッチが誤動作する恐れがある。対策として、後段弁別回路の閾値を極限まで小さくし、微小ノイズも逃がさない手法も考えられるが、静電気放電など、他の外乱要因の耐力も同時に低下する恐れがあった。
【0009】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、パチンコ遊技機内部に発生する低周波近傍電磁界によって、遊技球検出スイッチに機能障害が生じる前のタイミングで、低周波近傍電磁界を検出できるようにすることにより、低周波近傍電磁界を適切に監視できるようにし、遊技球検出スイッチの機能障害を抑制できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一側面の低周波近傍電磁界検出回路は、パチンコ遊技機に搭載され、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出回路であって、前記低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出する検出電極と、前記検出電極と直列に接続され、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整する結合回路と、前記結合回路と、接地電位間に配置され、前記誘起電圧の検知許容周波数を設定する帯域調整回路と、前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波を発振する電流帰還型の高周波発振回路とを含み、前記高周波発振回路は、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化する。
【0011】
前記帯域調整回路には、LC共振回路を含ませるようにすることができ、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射された場合、前記LC共振回路の共振周波数近傍の周波数帯域のみを限定して検出させるようにすることができる。
【0012】
前記結合回路には、抵抗器およびコンデンサの直列回路を含ませるようにすることができ、前記抵抗器には、その抵抗値が変更されることにより検知感度が設定されるようにすることができる。
【0013】
前記検出電極には、前記パチンコ遊技機に設置された金属部材、または金属メッキが施された構造物を含ませるようにすることができる。
【0014】
前記検出電極は、前記パチンコ遊技機の盤面を包囲する環状構造とすることができる。
【0015】
本発明の低周波近傍電磁界検出センサは、前記パチンコ遊技機に搭載し、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出センサであって、請求項1乃至5のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路と、前記低周波近傍電磁界検出回路の出力電位を弁別する比較回路と、前記比較回路の状態に基づき、検出信号を出力する出力回路とを含ませるようにすることができる。
【0016】
前記低周波電磁界検出センサと、前記パチンコ遊技機に設置された金属部材、または金属メッキが施された構造物とを接続する検出電極接続端子をさらに含ませるようにすることができる。
【0017】
本発明の遊技機は、請求項7に記載の低周波近傍電磁界検出センサの前記検出電極接続端子が、発射レールに設置されるようにすることができる。
【0018】
本発明の遊技機は、請求項7の低周波近傍電磁界検出センサが、フレームグランドに設置され、さらに、前記フレームグランドが開放、またはサージ保護素子を介して接地されるようにすることができる。
【0019】
本発明の遊技機は、請求項1乃至5に記載の低周波近傍電磁界検出回路、または請求項6乃至7に記載の低周波近傍電磁界検出センサを搭載した遊技機であって、前記低周波近傍電磁界検出回路、または前記低周波近傍電磁界検出センサが低周波近傍電磁界を検知した場合、その出力信号に基づいて、検出判定結果を遊技機内部、または遊技機外部に報知する報知手段をさらに含ませるようにすることができる。
【0020】
本発明の遊技機は、請求項2乃至5のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路、または請求項6乃至7のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技球を検出する近接スイッチを含む遊技機であって、前記LC共振回路の共振周波数は、前記近接スイッチの発振周波数近傍に設定されるようにすることができる。
【0021】
本発明の一側面においては、前記パチンコ遊技機に搭載され、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界が検知され、検出電極により、前記低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧が検出され、前記検出電極と直列に接続された結合回路により、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルが調整され、前記結合回路と、接地電位間に配置された帯域調整回路により、前記誘起電圧の検知許容周波数が設定され、高周波発振回路により、前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波が発振され、前記高周波発振回路が、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化される。
【0022】
本発明の一側面の低周波近傍電磁界検出回路とは、異常検出部であり、低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出する検出電極とは、例えば、金属メッキが施された検出電極であり、前記検出電極と直列に接続され、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整する結合回路とは、例えば、抵抗およびコンデンサが直列に接続された回路であり、前記結合回路と、接地電位間に配置され、前記誘起電圧の検知許容周波数を設定する帯域調整回路とは、例えば、LC共振回路であり、前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波を発振する電流帰還型の高周波発振回路とは、例えば、トランジスタ、定電流源、および電源より構成される電流帰還型の高周波発生回路であり、前記高周波発振回路は、LC共振回路のコンダクタンスよりも大きなコンダクタンスとなるように構成されることにより、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定されており、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化する。
【0023】
結果として、遊技球の検出に使用される近接スイッチのLC共振回路の共振周波数と同帯域の共振周波数となるLC共振回路を使用することにより、近接スイッチの動作に影響を与える低周波近傍電磁界が照射されると、高周波発振回路に供給される電位の振幅が、共振周波数帯域の近傍のみで大きくなるため、低周波近傍電磁界の検出感度調整することで、遊技球の検出に使用される近接スイッチに影響を与える前のタイミングで、低周波近傍電磁界を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、近接スイッチに到来する低周波近傍電磁界を適切に監視することが可能になると共に、低周波近傍電磁界の接近により生じる近接スイッチの誤動作を抑制することが可能となり、遊技機に対する不正を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明を適用した低周波近傍電磁界センサからなる異常検出部を備えたパチンコ遊技機の構成例を説明する図である。
【図2】図1の遊技球検出部の構成例を説明する図である。
【図3】従来の異常検出部の構成例および動作を説明する図である。
【図4】図1の異常検出部の動作を説明する図である。
【図5】図1の異常検出部の感度の調整を説明する図である。
【図6】異常検出処理を説明するフローチャートである。
【図7】検出電極のその他の構成例を説明する図である。
【図8】検出電極のその他の構成例を説明する図である。
【図9】検出範囲を説明する図である。
【図10】接続端子の構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【0027】
すなわち、本発明の一側面の低周波近傍電磁界検出回路は、前記パチンコ遊技機に搭載され、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出回路(例えば、図1の異常検出部2)であって、前記低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出する検出電極と、前記検出電極と直列に接続され、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整する結合回路(例えば、図1の結合回路11)と、前記結合回路と、接地電位間に配置され、前記誘起電圧の検知許容周波数を設定する帯域調整回路(例えば、図1のLC共振回路12)と、前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波を発振する電流帰還型の高周波発振回路(例えば、図1の高周波発振回路13)とを含み、前記高周波発振回路は、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化する。
【0028】
前記帯域調整回路には、LC共振回路(例えば、図1のLC共振回路12)を含ませるようにすることができ、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射された場合、前記LC共振回路の共振周波数近傍の周波数帯域のみを限定して検出させるようにすることができる。
【0029】
前記結合回路には、抵抗器およびコンデンサの直列回路(例えば、図1の抵抗R1およびコンデンサC1)を含ませるようにすることができ、前記抵抗器には、その抵抗値が変更されることにより検知感度が設定されるようにすることができる。
【0030】
以下、発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態とする)について説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(検出電極を金属メッキが施された装飾部品とする例)
2.第2の実施の形態(検出電極を遊技球の発射レールとする例)
【0031】
<1.第1の実施の形態>
[本発明を適用した低周波近傍電磁界センサからなる異常検出部を備えたパチンコ遊技機の一実施の形態の構成例]
図1は、本発明を適用した低周波近傍電磁界センサからなる異常検出部を備えたパチンコ遊技機の構成例を示している。
【0032】
図1においては、低周波近傍電磁界を検出する検出電極1、低周波近傍電磁界センサからなる異常検出部2、および遊技球を検出する遊技球検出部5の周辺部と、それらを制御する制御部3とを含むパチンコ遊技台の一部を示している。
【0033】
異常検出部2は、遊技球検出部5に誤動作などの影響を与える可能性のある低周波近傍電磁界の到来を、検出電極1からの誘導電圧により検出し、制御部3に通知する。この通知に応じて、制御部3は、発報出力部4より低周波近傍電磁界の到来を発報すると共に、遊技球検出部5の遊技球の検出信号の有無を異常信号とみなして無効とする。このような動作により、低周波近傍電磁界により遊技球検出部5を強制的に誤動作させるような不正行為を防止させるものである。
【0034】
まず、異常検出部2により実現される機能について説明する。
【0035】
異常検出部2は、検出電極1が低周波近傍電磁界に晒されるとき発生する誘起電圧を検出し、低周波近傍電磁界の到来を検出する。検出電極1は、例えば、金属メッキが施されたパチンコ遊技機の装飾部品であり、いわばアンテナとして機能し、低周波近傍電磁界に晒されると渦電流が発生することにより、至る所で低周波近傍電磁界が2次的に発生し、これにより誘起電圧が発生する。
【0036】
異常検出部2は、結合回路11、LC共振回路12、高周波発振回路13、弁別回路14、および出力回路15より構成されている。
【0037】
結合回路11は、低周波近傍電磁界を検出するアンテナとして機能する検出電極1に接続された抵抗R1と、その抵抗R1に直列に接続されたコンデンサC1より構成され、所定の周波数以上の信号のみをLC共振回路12に出力する。また、結合回路11は、抵抗R1の抵抗値を変化させることにより、低周波近傍電磁界の共振周波数近傍の検出感度を調整する。
【0038】
LC共振回路12は、結合回路11と共に中間電位VLCを発生し、高周波発振回路13に供給する。より詳細には、LC共振回路12は、抵抗R0、コイルL0、およびコンデンサC0より構成されている。抵抗R0の一方の端部は、結合回路11のコンデンサC1の他方の端部、コンデンサC0の一方の端部、電源V0の負端子、トランジスタTr3のコレクタに接続されている。また、抵抗R0の他方の端部はコイルL0に接続されている。コイルL0の一方の端部は、抵抗R0の他方の端部に接続されており、他方の端部は接地されている。コンデンサC0の一方の端部は、コンデンサC1の他方の端部、抵抗R0の一方の端部、電源V0の負端子、およびトランジスタTr3のコレクタに接続されており、他方の端部は、接地されている。
【0039】
高周波発振回路13は、結合回路11、およびLC共振回路12により生成される中間電位VLCの発振周波数に基づいて、高周波信号を発振し、後段の弁別回路14に出力する。より詳細には、高周波発振回路13は、定電流源I0、電源V0、NPN型のトランジスタTr1、PNP型トランジスタTr2乃至Tr4、抵抗R2,REより構成されている。
【0040】
電源V0の負端子は、コンデンサC1の他方の端部、抵抗R0の一方端部、コンデンサC0の一方の端部、およびトランジスタTr3のコレクタに接続されており、正端子は、定電流源I0の他方の端部、およびトランジスタTr1のベースに接続されている。定電流源I0は、一方の端部が電源Vcc、トランジスタTr2,Tr3のエミッタ、および抵抗R2の一方の端部に接続されており、他方の端部がトランジスタTr1のベース、および電源V0の正端子に接続されている。
【0041】
トランジスタTr1のベースは、定電流源I0の他方の端部、電源V0の正端子、およびトランジスタTr4のベースに接続され、コレクタは、トランジスタTr2,Tr3のベース、およびトランジスタTr2のコレクタに接続され、さらに、エミッタは、抵抗REの一方の端部に接続されている。
【0042】
トランジスタTr2のベースは、トランジスタTr3のベース、トランジスタTr2のコレクタ、トランジスタTr1のコレクタに接続されており、エミッタは、定電流源I0の一方の端部、トランジスタTr3のエミッタ、抵抗R2の一方の端部、および電源Vccに接続され、コレクタは、トランジスタTr2,Tr3のベース、およびトランジスタTr1のコレクタに接続されている。
【0043】
トランジスタTr3のベースは、トランジスタTr2のベース、およびコレクタ、並びに、トランジスタTr1のコレクタに接続され、エミッタは、定電流源I0の一方の端部、トランジスタTr2のエミッタ、抵抗R2の一方の端部、および電源Vccに接続され、さらに、コレクタは、電源V0の負端子、コンデンサC0の一方の端部、抵抗R0の一方の端部、およびコンデンサC1の他方の端部に接続されている。
【0044】
トランジスタTr4のベースは、トランジスタTr1のベース、定電流源I0の他方の端部、および電源V0の正端子に接続され、エミッタは、弁別回路14、抵抗R2の他方の端部に接続され、コレクタは、接地されている。
【0045】
抵抗R2の一方の端部が、電源Vcc、トランジスタTr2,Tr3のエミッタ、および定電流源IOの一方の端部、他方の端部がトランジスタTr4エミッタ、および弁別回路14に接続されている。抵抗REは、一方の端部が、トランジスタTr1のエミッタに接続され、他方の端部が接地されている。尚、抵抗REは、高周波発振回路13のコンダクタンスにより異常検出部2の感度を調整する感度調整抵抗である。
【0046】
弁別回路14は、電源Vccより電力供給を受けると共に接地されており、高周波発振回路13より供給される発振出力と所定の閾値とを比較し、比較結果を出力回路15に供給する。出力回路15は、電源Vccより電力供給を受けると共に接地されており、弁別回路14の比較結果に基づいて、低周波近傍電磁界を検出し、検出結果を信号V1として制御部3に出力する。
【0047】
尚、高周波発振回路13は、通常状態において発振停止状態に設定されており、検出電極1が低周波近傍電磁界に晒されたときにのみ発振状態に移行するように設定されている。より詳細には、LC共振回路12のコンダクタンスgL1と、高周波発振回路13のコンダクタンスgi1とは、ナイキストの発振条件に基づいて、以下の式(1)の場合、高周波発振回路13は発振停止状態となり、式(2)の場合、高周波発振回路13は常時発振状態となる。
【0048】
gL1>gi1
・・・(1)
【0049】
gL1<gi1
・・・(2)
【0050】
ここで、gL1、およびgi1は、以下の式(3),式(4)で表される。
【0051】
gL1≒C0×R0/L0
・・・(3)
【0052】
gL1≒hfe×A0/((2+hfe)×RE)
・・・(4)
【0053】
ここで、C0は、コデンサC0の静電容量を、R0は、抵抗R0の抵抗値を、A0は、トランジスタTr2,Tr3のコレクタ電流比を、hfeは、トランジスタTr2,Tr3の電流増幅率を、REは、抵抗REの抵抗値をそれぞれ表している。
【0054】
そこで、感度調整抵抗である抵抗REの抵抗値の調整により、高周波発振回路13のコンダクタンスgi1が、LC共振回路12のコンダクタンスgL1よりも小さくなるように、すなわち、抵抗REを大きめに設定し、高周波発振回路13のコンダクタンスgi1を小さめに設定する。この結果、上述した式(1)の関係が維持できるように構成されるので、低周波近傍電磁界に検出電極1が晒されていない状態においては、高周波発振回路13が発振停止状態となる。このとき、高周波発振回路13は発振動作を行っていないため、弁別回路14には、閾値よりも小さな値が供給されることになるので、弁別回路14は、発振動作がなされていないことを示す信号を出力回路15に供給する。結果として、出力回路15は、低周波近傍電磁界に晒されていないことを示す信号を制御部3に出力する。
【0055】
一方、検出電極1が、低周波近傍電磁界に晒されることにより、正弦波電圧を誘起する。このとき、LC共振回路12の共振周波数近傍の周波数においては、コンダクタンスgL1が下降し、上述した式(1)の状態から式(2)の状態に移行するので、高周波発振回路13は、定常発振を開始し、発振出力を弁別回路14に出力する。このとき、弁別回路14には、閾値よりも大きな値が供給されることになるので、弁別回路14は、発振動作がなされていることを示す信号を出力回路15に供給する。結果として、出力回路15は、低周波近傍電磁界に晒されていることを示す信号を制御部3に出力する。
【0056】
[遊技球検出部5の構成]
次に、図2を参照して遊技球検出部5の構成例について説明する。遊技球検出部5は、異常検出部1と類似した構成されており、シールド部材111、コイルL2、およびコンデンサC2からなるLC共振回路112、高周波発振回路113、弁別回路114、並びに出力回路115より構成されている。シールド部材111は、遊技球の検出に不要な電磁界のコイルL2への影響を低減する。尚、点線は、コイルL2へ影響を及ぼす電磁界を表している。コイルL2は、遊技球の径と略同径に構成されており、検出すべき遊技球は、コイルL2の空洞内部を通過する構成となっている。このため、遊技球検出部5は、コイルL2の信号に基づいて、遊技球の通過を検出し、検出結果を制御部3に供給する。
【0057】
より詳細には、コンデンサC2は、その両端がコイルL2と並列接続され、さらに、上位電圧となる端部は、高周波発振回路113に接続され、下位電圧となる端部は接地されている。また、高周波発振回路113は、電源より電力供給を受けると共に接地されており、さらに、感度調整抵抗Re2を介して接地されており、発振出力を弁別回路114に出力する。弁別回路114は、電源より電力供給を受けると共に接地されており、高周波発振回路113より供給される発振出力と所定の閾値とを比較し、比較結果を出力回路115に供給する。出力回路115は、電源より電力供給を受けると共に接地されており、弁別回路114の比較結果に基づいて、遊技球の通過を検出し、検出結果を信号V2として制御部3に出力する。
【0058】
尚、高周波発振回路113は、遊技球が通過状態において発振停止状態に設定されており、遊技球が通過していないときにのみ発振状態に移行するように設定されている。より詳細には、LC共振回路112のコンダクタンスgL2と、高周波発振回路113のコンダクタンスgi2とは、ナイキストの発振条件に基づいて、以下の式(5)の場合、高周波発振回路113は発振停止状態となり、式(6)の場合、高周波発振回路113は常時発振状態となる。
【0059】
gL2>gi2
・・・(5)
【0060】
gL2<gi2
・・・(6)
【0061】
そこで、感度調整抵抗Re2の抵抗値の調整により、高周波発振回路113のコンダクタンスgi2が、LC共振回路112のコンダクタンスgL2よりも小さくなるように、すなわち、感度調整抵抗Re2を小さめに設定し、高周波発振回路113のコンダクタンスgi2を大きめに設定する。この結果、上述した式(6)の関係が維持できるように構成されるので、遊技球が通過していない状態においては、高周波発振回路113が常時発振状態となる。このとき、高周波発振回路113は発振動作を行っているので、弁別回路114には、閾値よりも大きな値が供給されることになり、弁別回路114は、発振動作がなされていることを示す信号を出力回路115に供給する。結果として、出力回路115は、遊技球が通過していないことを示す信号を制御部3に出力する。
【0062】
一方、コイルL2は、遊技球が通過されることにより、コンダクタンスgL2が上昇し、上述した式(6)の状態から式(5)の状態に移行するので、高周波発振回路113は、発振を停止し、発振出力を弁別回路114に出力する。このとき、弁別回路114には、閾値よりも小さな値が供給されることになるので、弁別回路114は、発振動作がなされていないことを示す信号を出力回路115に供給する。結果として、出力回路115は、遊技球が通過していることを示す信号を制御部3に出力する。
【0063】
また、LC共振回路12,112の共振周波数は統一するため、コイルL0,L2、コンデンサC0,C2、および抵抗R0が調整されている。
【0064】
このような構成により、LC共振回路12,112の共振周波数が相互に酷似した値に設定されるため、遊技球検出部5に影響する誘導電磁波と同帯域の誘導電磁波に対して確実に異常を検出できる他、本来、遊技球検出部5に影響しない電波については、確実に非検出とすることができるため、他の要因による異常状態を誤検出し難い構成とすることができる。
【0065】
[従来の異常検出部の動作]
次に、異常検出部2の動作について説明するにあたり、従来の検波回路を含む異常検出部の動作について説明する。
【0066】
従来においては、異常検出部は、例えば、図3の左部で示されるようにコンデンサC11,C12、ダイオードD11,D12、および抵抗R11より構成されている。ここで、コンデンサC11は、カップリングコンデンサとして機能し、コンデンサC11の一方の端部は、入力端子Vinに接続されており、他方の端部は、ダイオードD11のカソード、およびダイオードD12のアノードに接続されている。ダイオードD11のカソードは、コンデンサC11の他方の端部、およびダイオードD12のアノードに接続されており、アノードは、接地されている。ダイオードD12のアノードは、コンデンサC11の他方の端部、およびダイオードD11のカソードに接続されており、カソードは、コンデンサC12の一方の端部、抵抗R11の一方の端部、および出力端子Vyに接続されている。コンデンサC12の一方の端部は、ダイオードD12のカソード、抵抗R12の一方の端部、および出力端子Vyに接続されており、他方の端部は、接地されている。抵抗R11の一方の端部は、ダイオードD12のカソード、コンデンサC12の一方の端部、および出力端子Vyに接続されており、他方の端部は、接地されている。コンデンサC12および抵抗R11は、積分回路を構成している。出力端子Vyは、図1における弁別回路14に接続される構成となる。
【0067】
このとき、入力端子Vinに入力電圧としてVin(=Vm×Sin(wt))が入力されると、コンデンサC11がカップリングコンデンサとして機能し、出力端子Vyの出力電圧Vyは、直流成分が無効となる帯域f1より高い帯域において、図3の右部で示されるように、ピーク電位(Vm−Vd)(Vdは、ダイオードD12の順方向電位)を維持する動作となる。尚、図3の右部においては、横軸が周波数であり、縦軸が電圧値である。
【0068】
すなわち、従来においては、異常検出部は、入力電圧の波高値をそのまま出力する、ピーク検波処理のみが行われるだけであった。この結果、ノイズ波高値そのものが弁別されているため、感度不足となる恐れがあり、特に、共振周波数と、交流ノイズの周波数が完全に一致した場合、低周波近傍電磁界などの異常を検出する以前に、遊技球検出スイッチが誤動作する恐れがあった。対策として、後段弁別回路の閾値を極限まで小さくし、微小ノイズも逃がさない手法も考えられるが、静電気放電など、他の外乱要因の耐力も同時に低下する恐れがあった。
【0069】
[本発明の異常検出部の動作]
次に、図4を参照して、図1の異常検出部2の異常検出動作について説明する。
【0070】
まず、高周波発振回路13の動作がないものとし、高周波発振回路13への入力となる結合回路11と、LC共振回路12との中間電位VLCについて説明する。
【0071】
検出電極1により低周波近傍電磁界が検出されて、電圧が誘起され、結合回路11に入力電圧Vin(=Vm×sin(wt))が入力されると、入力電圧Vinの周波数が充分に速く、カップリングコンデンサとして機能するコンデンサC1によるロスがないものとすれば、中間電圧VLCの波高値は、図4の上部で示される曲線W1のように変化する。すなわち、図4における周波数f11よりも充分に低い低帯域では、コイルL0が短絡状態となり、コンデンサC0が開放状態となるため、VLCの波高値VLC_Hは、以下の式(7)で示される値に収束する。
【0072】
VLC_H=R0×Vm/(R0+R1)
・・・(7)
【0073】
ここで、R0,R1は、それぞれ抵抗R0,R1の抵抗値を、Vmは入力電圧の波高値をそれぞれ表している。
【0074】
また、図4における周波数f13よりも充分に高い高帯域では、コンデンサC0が短絡状態となるため、VLCの波高値VLC_L以下の式(8)で示されるように、0に収束する。
【0075】
VLC_L=0
・・・(8)
【0076】
さらに、図12における共振周波数となる周波数f12の近傍の中間帯域においては、LC共振回路12のインピーダンスのピークが、式(3)で表されるコンダクタンスの逆数であるL0/(R0×R1)となる。このため、共振周波数近傍においては、中間電圧VLCの波高値VLC_Rは、以下の式(9)で表される値となる。
【0077】
VLC_R=(L0/(R0×C0))×Vm/(R1+L0/(R0×C0))
=(L0×Vm)/((R1×R0×C0)+L0)
・・・(9)
【0078】
各回路の設定値としては、例えば、コイルL0のインダクタンスが、82μH、コンデンサC0の静電容量が、270pF、抵抗R0の抵抗値が15Ω、抵抗R1の抵抗値が30kΩ程度に設定されるものとすると、VLCの共振周波数における波高値VLC_Rは、波高値Vmの2/3程度となる。
【0079】
すなわち、中間電圧VLCは、高周波発振回路13の動作がない状態において、入力電圧の波高値Vmを超える値とはならないものの、共振周波数近傍においては、波高値が増大する。
【0080】
さらに、高周波発振回路13が、動作すること前提として中間電圧VLCの挙動について説明する。
【0081】
誘導電磁波により誘起される電圧により変化する中間電圧VLCは、トランジスタTr1のベース−エミッタ間電圧Vbeから電源V0の電圧値を減算した電圧値(Vbe−V0)を超えると、トランジスタTr1がオンの状態となる。トランジスタTr1がオンの状態となることにより、カレントミラー接続されたトランジスタTr2,Tr3がオンの状態となり、電流I1,I2が等しい電流値で流れる。このとき、電流I2は、正帰還電流として流れるため、通常、定電流源I0による電流I0のみで駆動していたLC共振回路12に電流I2が重畳して流れる。このような動作により、中間電圧VLCの波高値は、図4の下部で示される曲線W2のように、中間電圧VLCが電圧値(Vbe−V0)を超える周波数f11乃至f13の範囲において、曲線W1よりも大きな値へと変化し、共振周波数の極近傍においては、入力電圧Vinの波高値Vmを超え、さらに、電源Vccの電圧に達するまでに、増大する。
【0082】
すなわち、検出電極1により低周波近傍電磁界が検出され、誘起電圧が発生することにより、共振周波数近傍においては、LC共振回路12のコンダクタンスgL1が小さくなることにより、上述した式(1)の状態から式(2)の状態に変化することで、高周波発振回路13の発振動作が開始される。さらに、中間電圧VLCが電圧値(Vbe−V0)を超えることで、図1における位置VLCにおいて正帰還電流I2が重畳されるため、共振周波数f12近傍においては、中間電圧VLCの波高値が際立って高い値となるように変化する。
【0083】
結果として、弁別回路14における閾値を高く設定することで、共振周波数f12の極近傍の周波数帯域のみを、高い精度で検出することが可能となる。また、遊技球検出部5においても同様の高周波共振回路112が設けられているため、遊技球検出部5において誤動作を生じさせる帯域と略一致した帯域の低周波近傍電磁界を高精度で確実に検出することが可能となる。
【0084】
さらに、遊技球検出部5が、低周波近傍電磁界により影響を受ける前に、異常検出部2において低周波近傍電磁界を検出できることが望ましい。すなわち、異常検出部2の方が、遊技球検出部5よりも高い感度で低周波近傍電磁界を検出できることが望ましい。
【0085】
そこで、異常検出部2の検出感度の調整について説明する。
【0086】
例えば、結合回路11の抵抗R1の抵抗値をより大きな値となるように調整するほど、位置VLCにおける電圧VLCは、図5の上部で示されるように、曲線W1,W2は、曲線W1’,W2’へと変化し、それぞれ波形が全体として低下する。逆に抵抗R1の値を小さな値とすることにより、全体として波高値が上昇し、鋭い曲線に調整することが可能となる。
【0087】
さらに、LC共振回路12の抵抗R0の抵抗値を大きな値となるように調整するほど、位置VLCにおける電圧VLCは、図5の下部で示されるように、曲線W1,W2は、曲線W1’’,W2’’へと変化し、それぞれ波形の裾の部分が上昇すると共に、ピークが低下することにより、起伏が小さくなり、波形が全体として鈍る。逆に抵抗R0の値を小さな値とすることにより、裾の部分が低下し、ピークが上昇することで、全体として起伏が大きくなり、鋭い起伏の曲線に調整することが可能となる。
【0088】
すなわち、例えば、抵抗R0,R1の値を大きくすることで、低周波近傍電磁界の検出帯域と、各帯域における感度のレベルを調整させることが可能となる。したがって、例えば、遊技球検出部5に影響を与える低周波近傍電磁界の波形として図5の下部における曲線W2’’となるように調整し、曲線W2’’が、曲線W2よりも大きな範囲であって、比較的高い値を閾値に設定することで、遊技球検出部5に対して低周波近傍電磁界が影響を与える前に検出することが可能となる。また、共振周波数近傍において、強調して増大されている波形による判定ができるため、高い精度で低周波近傍電磁界を検出することが可能となる。
【0089】
[異常検出処理]
次に、図6のフローチャートを参照して、異常検出処理について説明する。
【0090】
ステップS1において、弁別回路14は、高周波発振回路13の発振出力の振幅が所定値よりも大きいか否かを判定する。すなわち、低周波近傍電磁界が検出電極1に影響していない場合、正弦波電圧が誘起されないため、LC共振回路12による共振作用が生じず、高周波発振回路13が発振出力をしない。このため、高周波発振回路13の発振出力の振幅が所定値よりも大きくならないので、ステップS1の処理が繰り返される。このとき、弁別回路14は、出力回路15に、例えば、接地電位と同値のLow信号を出力している状態となる。結果として、この間、出力回路15は、制御部3に対して低周波近傍電磁界を検出していないことを示す信号V1として、例えば、接地電位と同値のLow信号を出力する。
【0091】
一方、ステップS1において、低周波近傍電磁界が検出電極1に影響している場合、正弦波電圧が誘起されることになるため、LC共振回路12による共振作用が生じるため、高周波発振回路13が発振出力を開始する。このため、高周波発振回路13の発振出力の振幅が所定値よりも大きくなるので、処理は、ステップS2に進む。
【0092】
ステップS2において、弁別回路14は、所定値よりも高い振幅を検出し、異常状態である、低周波近傍電磁界が検出されていることを示す信号V1として、例えば、電源電圧と同値のHi信号を出力回路15に供給する。
【0093】
ステップS3において、出力回路15は、制御部3に対して異常状態である低周波近傍電磁界を検出している状態であることを示す信号として、例えば、電源電位と同値のHi信号を出力する。
【0094】
ステップS11において、制御部3は、異常検出部1より異常が検出されていることを示す信号V1が供給されてきているか否かを判定し、異常を示す信号が供給されてくるまで、その処理を繰り返す。
【0095】
そして、ステップS11において、例えば、ステップS3の処理により、異常状態である、低周波近傍電磁界が検出されていることを示す信号V1が供給されてきた場合、ステップS12において、制御部3は、遊技球検出部5より供給されてくる信号V2を、全て無効な信号に固定する。すなわち、低周波近傍電磁界が検出されている状態における遊技球検出部5における動作は、例えば、悪意を持った第三者により低周波近傍電磁界が発生されている異常動作であるものとみなし、その間に遊技球検出部5より出力されてくる信号V2を無効な信号であるものとして扱う。または、制御部3は、遊技球検出部5より出力されてくる信号V2に対応付けて、それらが低周波近傍電磁界が検出された条件下で供給されてきた信号であることを識別できるように記録し、後に、異常状態における遊技球検出結果であることを確認できる情報を記録する。
【0096】
ステップS13において、制御部3は、図1における発報部3aを制御して、LCD(Liquid Crystal Display)などからなる表示機能や、スピーカなどの音声出力機能などを備えた発報出力部4より、画像、または音声により遊技機内部、または、遊技機外部に対して、低周波近傍電磁界が検出されていることを示す情報を提示する。
【0097】
以上の処理により、遊技球検出部5に対して影響する可能性の高い低周波近傍電磁界を、遊技球検出部5に対して影響する前のタイミングにおいて検出することが可能となる。また、低周波近傍電磁界が検出されると、低周波近傍電磁界による異常が発生したことが報知されると共に、低周波近傍電磁界による影響を受けている、または、今後影響を受ける可能性の高い遊技球検出部5の遊技球の検出結果に対して、信頼度が低い検出結果であることを記録させたり、または、検出結果を無視するといった対策をとることが可能となり、低周波近傍電磁界を用いた不正行為を抑制することが可能となる。
【0098】
<2.第2の実施の形態>
以上においては、検出電極1としてパチンコ遊技機における環状の金属メッキが施された装飾部品を想定した例について説明してきたが、低周波近傍電磁界の影響により電圧を誘起するものであればよいので、これに限る必要はなく、例えば、図7で示されるように、遊技球の発射レール31に接続端子41を接続して、発射レール31そのものをアンテナとして利用するようにしてもよい。
【0099】
発射レール31とは、例えば、図8で示されるパチンコ遊技機51の場合、盤面に設けられ、発射装置から打ち出された遊技球を遊技盤面に送り出す金属製のレールである。
【0100】
このような、パチンコ遊技機51の環状構造からなる金属部品から検出電極1を構成することにより、例えば、図9の右上部、および下部で示されるように、パチンコ遊技機51の盤面に対して前方の範囲Z1−1と、後方の範囲Z1−2とが低周波近傍電磁界の検出範囲となるため、不正遊技者による不正行為を監視するには、好適な構成とすることができ、適切に不正行為を監視することが可能となる。尚、図9において、左上部がパチンコ遊技機51の正面図であり、右上部が側面図であり、下部が正面斜視図である。
【0101】
また、これに限らず、例えば、図9の左上部および図8で示されるように、遊技盤面に外周を囲む外側レール61などでもよいし、さらには、前記パチンコ遊技機全体をコの字型に囲むフレームグランド64でもよい。さらには、フレームグランド64と金属の部品により繋がっている(電気的に繋がっている)蝶番62,63などでもよい。
【0102】
ただし、フレームグランド64は、静電気放電などの役割を担うため、直接接地されているような構造とすると、低周波近傍電磁界の検出感度が低下し過ぎてしまう可能性がある。そこで、フレームグランド64を検出電極1と同様に扱えるようにするためには、通常状態においては、接地面とは絶縁されており、静電気などの過電圧が発生した際にのみ接地面に放電させることができる放電ギャップやサージアブソーバなどのサージ保護回路を介して接地させる必要がある。
【0103】
接続端子41の構成は、図10で示されるように、各種の検出電極1に対して接続できる構成とすることにより、既設のパチンコ遊技機に対しても容易に、後付けすることが可能となる。
【0104】
すなわち、図10の右上部の図で示されるように、接続端子41の一方の端部は、異常検出部2の基板部分に接続され、さらに、他方の端部には、図10の左上部の図で示されるように、ネジ穴が設けられており、接続端子41が、検出電極1にネジ止めされることにより、電気的に接続される。
【0105】
また、図10の右中部の図で示されるように、接続端子41’の一方の端部は、図10の上部における場合と同様に異常検出部2の基板部分に接続され、他方の端部は、図10の左中部で示されるように、スナップ端子構造とされ、平板状の検出電極1を挟み込むようにして接続されることにより、電気的に接続される。
【0106】
さらに、図10の右下部の図で示されるように、接続端子41’’の一方の端部は、図10の上部における場合と同様に異常検出部2の基板部分に接続され、他方の端部は、図10の左下部で示されるように、バネ端子構造とされ、曲面状の発射レール31と壁面201との間にバネ端子の反発力により挟み込まれて接続されることにより、電気的に接続される。
【0107】
接続端子41,41’,41’’のいずれにおいても、パチンコ遊技機の金属部分に容易に接続することが可能となり、特に既設のパチンコ遊技機に対しても、容易で、かつ確実に接続することが可能となる。結果として、新設のパチンコ遊技機のみならず、既設のパチンコ遊技機に対しても容易で、かつ、確実に低周波近傍電磁界の到来を検出することが可能となる。
【0108】
以上の如く、本発明によれば、パチンコ遊技機に発生する低周波近傍電磁界によって、遊技球検出スイッチに機能障害が生じる前のタイミングで、低周波近傍電磁界を検出することができるので、低周波近傍電磁界の適切な監視を可能にすると共に、遊技球検出スイッチの機能障害を適切に抑制することが可能となる。
【0109】
尚、本明細書において、フローチャートを構成する各ステップの処理は、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。
【符号の説明】
【0110】
1 検出電極
2 異常検出部
3 制御部
4 発報出力部
5 遊技球検出部
11 結合回路
12 LC共振回路
13 高周波発振回路
14 弁別回路
15 出力回路
L0 コイル
C0,C1 コンデンサ
R0,R1 抵抗
【技術分野】
【0001】
本発明は、低周波近傍電磁界検出回路、低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技機に関し、特に、遊技機に設けられた遊技球の通過を検出する近接スイッチに誤動作を生じさせる低周波近傍電磁界を、近接スイッチが誤動作する前のタイミングで検出できるようにした低周波近傍電磁界検出回路、低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技機に関する。
【背景技術】
【0002】
パチンコ遊技機では、遊技球を検出する遊技球検出スイッチが複数搭載されており、遊技球が主要な入賞口、およびゲートを通過した場合、検出信号を制御回路に出力する。
【0003】
この遊技球検出スイッチにおける主流は、直流2線式の近接スイッチである。直線2線式の近接スイッチは、2線式の開放、または閉塞動作の形態で動作することにより、有接点スイッチと同じイメージで使用することができ、さらに、金属球を非接触で検出するため、耐久性に優れるといった優位性が評価されていることから、他原理を用いた遊技球検出スイッチより多用されている。
【0004】
しかしながら、近接スイッチは、電子回路により構成されていることから、この電子回路であるという構成により生じる弱点を突く不正行為が発覚したことが過去にはあった。 例えば、遊技者が不正目的で、トランシーバや携帯電話をパチンコ遊技機に故意に接近させることにより、電波をパチンコ遊技機に対して照射し、遊技球検出スイッチが、電波により機能障害に陥り、賞球のカウントが不正に操作されてしまうことがあった。
【0005】
そこで、前述の機能障害発生以前に電波を検出する技術として、電波センサをパチンコ遊技機毎に設置し、プリント基板のパターンにてアンテナを形成し、フェライトコアで磁束集中を図ることで、所望感度を確保することにより、遊技盤面に向けて照射された不正電波を検出するが、携帯電話の発信電波などでは検出動作を停止させるべく、LC直列共振回路にて不感帯域を設定する技術が開示されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−222959号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、最近の研究により、パチンコ遊技機の金属部分に重畳している、比較的低周波の交流ノイズにより、遊技球検出スイッチが、機能障害を起こす事象が認識されている。この交流ノイズは、遊技球検出スイッチに設けられたLC共振回路の共振周波数近傍の帯域で顕著となり、自然発生したノイズ帯域のマッチングの問題となる。一般的にLC共振回路の共振周波数は、500khz乃至1.2Mhzに設定されるが、この共振周波数の帯域は、電波帯域より低い低周波近傍電磁界領域の帯域に属する。実際、上述した従来の電波センサの検出帯域は、50Mhz乃至2Ghzであり、帯域不一致による検出もれが生じる恐れがあった。
【0008】
また、従来例では、検出波を検波する方式であり、ノイズ波高値そのものを弁別しているため、感度不足となる恐れがある。特に、共振周波数と、交流ノイズの周波数が完全に一致した場合、干渉波の悪影響は甚大であり、電波センサが反応する以前に、遊技球検出スイッチが誤動作する恐れがある。対策として、後段弁別回路の閾値を極限まで小さくし、微小ノイズも逃がさない手法も考えられるが、静電気放電など、他の外乱要因の耐力も同時に低下する恐れがあった。
【0009】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、パチンコ遊技機内部に発生する低周波近傍電磁界によって、遊技球検出スイッチに機能障害が生じる前のタイミングで、低周波近傍電磁界を検出できるようにすることにより、低周波近傍電磁界を適切に監視できるようにし、遊技球検出スイッチの機能障害を抑制できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一側面の低周波近傍電磁界検出回路は、パチンコ遊技機に搭載され、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出回路であって、前記低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出する検出電極と、前記検出電極と直列に接続され、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整する結合回路と、前記結合回路と、接地電位間に配置され、前記誘起電圧の検知許容周波数を設定する帯域調整回路と、前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波を発振する電流帰還型の高周波発振回路とを含み、前記高周波発振回路は、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化する。
【0011】
前記帯域調整回路には、LC共振回路を含ませるようにすることができ、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射された場合、前記LC共振回路の共振周波数近傍の周波数帯域のみを限定して検出させるようにすることができる。
【0012】
前記結合回路には、抵抗器およびコンデンサの直列回路を含ませるようにすることができ、前記抵抗器には、その抵抗値が変更されることにより検知感度が設定されるようにすることができる。
【0013】
前記検出電極には、前記パチンコ遊技機に設置された金属部材、または金属メッキが施された構造物を含ませるようにすることができる。
【0014】
前記検出電極は、前記パチンコ遊技機の盤面を包囲する環状構造とすることができる。
【0015】
本発明の低周波近傍電磁界検出センサは、前記パチンコ遊技機に搭載し、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出センサであって、請求項1乃至5のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路と、前記低周波近傍電磁界検出回路の出力電位を弁別する比較回路と、前記比較回路の状態に基づき、検出信号を出力する出力回路とを含ませるようにすることができる。
【0016】
前記低周波電磁界検出センサと、前記パチンコ遊技機に設置された金属部材、または金属メッキが施された構造物とを接続する検出電極接続端子をさらに含ませるようにすることができる。
【0017】
本発明の遊技機は、請求項7に記載の低周波近傍電磁界検出センサの前記検出電極接続端子が、発射レールに設置されるようにすることができる。
【0018】
本発明の遊技機は、請求項7の低周波近傍電磁界検出センサが、フレームグランドに設置され、さらに、前記フレームグランドが開放、またはサージ保護素子を介して接地されるようにすることができる。
【0019】
本発明の遊技機は、請求項1乃至5に記載の低周波近傍電磁界検出回路、または請求項6乃至7に記載の低周波近傍電磁界検出センサを搭載した遊技機であって、前記低周波近傍電磁界検出回路、または前記低周波近傍電磁界検出センサが低周波近傍電磁界を検知した場合、その出力信号に基づいて、検出判定結果を遊技機内部、または遊技機外部に報知する報知手段をさらに含ませるようにすることができる。
【0020】
本発明の遊技機は、請求項2乃至5のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路、または請求項6乃至7のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技球を検出する近接スイッチを含む遊技機であって、前記LC共振回路の共振周波数は、前記近接スイッチの発振周波数近傍に設定されるようにすることができる。
【0021】
本発明の一側面においては、前記パチンコ遊技機に搭載され、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界が検知され、検出電極により、前記低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧が検出され、前記検出電極と直列に接続された結合回路により、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルが調整され、前記結合回路と、接地電位間に配置された帯域調整回路により、前記誘起電圧の検知許容周波数が設定され、高周波発振回路により、前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波が発振され、前記高周波発振回路が、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化される。
【0022】
本発明の一側面の低周波近傍電磁界検出回路とは、異常検出部であり、低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出する検出電極とは、例えば、金属メッキが施された検出電極であり、前記検出電極と直列に接続され、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整する結合回路とは、例えば、抵抗およびコンデンサが直列に接続された回路であり、前記結合回路と、接地電位間に配置され、前記誘起電圧の検知許容周波数を設定する帯域調整回路とは、例えば、LC共振回路であり、前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波を発振する電流帰還型の高周波発振回路とは、例えば、トランジスタ、定電流源、および電源より構成される電流帰還型の高周波発生回路であり、前記高周波発振回路は、LC共振回路のコンダクタンスよりも大きなコンダクタンスとなるように構成されることにより、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定されており、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化する。
【0023】
結果として、遊技球の検出に使用される近接スイッチのLC共振回路の共振周波数と同帯域の共振周波数となるLC共振回路を使用することにより、近接スイッチの動作に影響を与える低周波近傍電磁界が照射されると、高周波発振回路に供給される電位の振幅が、共振周波数帯域の近傍のみで大きくなるため、低周波近傍電磁界の検出感度調整することで、遊技球の検出に使用される近接スイッチに影響を与える前のタイミングで、低周波近傍電磁界を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、近接スイッチに到来する低周波近傍電磁界を適切に監視することが可能になると共に、低周波近傍電磁界の接近により生じる近接スイッチの誤動作を抑制することが可能となり、遊技機に対する不正を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明を適用した低周波近傍電磁界センサからなる異常検出部を備えたパチンコ遊技機の構成例を説明する図である。
【図2】図1の遊技球検出部の構成例を説明する図である。
【図3】従来の異常検出部の構成例および動作を説明する図である。
【図4】図1の異常検出部の動作を説明する図である。
【図5】図1の異常検出部の感度の調整を説明する図である。
【図6】異常検出処理を説明するフローチャートである。
【図7】検出電極のその他の構成例を説明する図である。
【図8】検出電極のその他の構成例を説明する図である。
【図9】検出範囲を説明する図である。
【図10】接続端子の構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【0027】
すなわち、本発明の一側面の低周波近傍電磁界検出回路は、前記パチンコ遊技機に搭載され、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出回路(例えば、図1の異常検出部2)であって、前記低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出する検出電極と、前記検出電極と直列に接続され、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整する結合回路(例えば、図1の結合回路11)と、前記結合回路と、接地電位間に配置され、前記誘起電圧の検知許容周波数を設定する帯域調整回路(例えば、図1のLC共振回路12)と、前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波を発振する電流帰還型の高周波発振回路(例えば、図1の高周波発振回路13)とを含み、前記高周波発振回路は、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化する。
【0028】
前記帯域調整回路には、LC共振回路(例えば、図1のLC共振回路12)を含ませるようにすることができ、前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射された場合、前記LC共振回路の共振周波数近傍の周波数帯域のみを限定して検出させるようにすることができる。
【0029】
前記結合回路には、抵抗器およびコンデンサの直列回路(例えば、図1の抵抗R1およびコンデンサC1)を含ませるようにすることができ、前記抵抗器には、その抵抗値が変更されることにより検知感度が設定されるようにすることができる。
【0030】
以下、発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態とする)について説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(検出電極を金属メッキが施された装飾部品とする例)
2.第2の実施の形態(検出電極を遊技球の発射レールとする例)
【0031】
<1.第1の実施の形態>
[本発明を適用した低周波近傍電磁界センサからなる異常検出部を備えたパチンコ遊技機の一実施の形態の構成例]
図1は、本発明を適用した低周波近傍電磁界センサからなる異常検出部を備えたパチンコ遊技機の構成例を示している。
【0032】
図1においては、低周波近傍電磁界を検出する検出電極1、低周波近傍電磁界センサからなる異常検出部2、および遊技球を検出する遊技球検出部5の周辺部と、それらを制御する制御部3とを含むパチンコ遊技台の一部を示している。
【0033】
異常検出部2は、遊技球検出部5に誤動作などの影響を与える可能性のある低周波近傍電磁界の到来を、検出電極1からの誘導電圧により検出し、制御部3に通知する。この通知に応じて、制御部3は、発報出力部4より低周波近傍電磁界の到来を発報すると共に、遊技球検出部5の遊技球の検出信号の有無を異常信号とみなして無効とする。このような動作により、低周波近傍電磁界により遊技球検出部5を強制的に誤動作させるような不正行為を防止させるものである。
【0034】
まず、異常検出部2により実現される機能について説明する。
【0035】
異常検出部2は、検出電極1が低周波近傍電磁界に晒されるとき発生する誘起電圧を検出し、低周波近傍電磁界の到来を検出する。検出電極1は、例えば、金属メッキが施されたパチンコ遊技機の装飾部品であり、いわばアンテナとして機能し、低周波近傍電磁界に晒されると渦電流が発生することにより、至る所で低周波近傍電磁界が2次的に発生し、これにより誘起電圧が発生する。
【0036】
異常検出部2は、結合回路11、LC共振回路12、高周波発振回路13、弁別回路14、および出力回路15より構成されている。
【0037】
結合回路11は、低周波近傍電磁界を検出するアンテナとして機能する検出電極1に接続された抵抗R1と、その抵抗R1に直列に接続されたコンデンサC1より構成され、所定の周波数以上の信号のみをLC共振回路12に出力する。また、結合回路11は、抵抗R1の抵抗値を変化させることにより、低周波近傍電磁界の共振周波数近傍の検出感度を調整する。
【0038】
LC共振回路12は、結合回路11と共に中間電位VLCを発生し、高周波発振回路13に供給する。より詳細には、LC共振回路12は、抵抗R0、コイルL0、およびコンデンサC0より構成されている。抵抗R0の一方の端部は、結合回路11のコンデンサC1の他方の端部、コンデンサC0の一方の端部、電源V0の負端子、トランジスタTr3のコレクタに接続されている。また、抵抗R0の他方の端部はコイルL0に接続されている。コイルL0の一方の端部は、抵抗R0の他方の端部に接続されており、他方の端部は接地されている。コンデンサC0の一方の端部は、コンデンサC1の他方の端部、抵抗R0の一方の端部、電源V0の負端子、およびトランジスタTr3のコレクタに接続されており、他方の端部は、接地されている。
【0039】
高周波発振回路13は、結合回路11、およびLC共振回路12により生成される中間電位VLCの発振周波数に基づいて、高周波信号を発振し、後段の弁別回路14に出力する。より詳細には、高周波発振回路13は、定電流源I0、電源V0、NPN型のトランジスタTr1、PNP型トランジスタTr2乃至Tr4、抵抗R2,REより構成されている。
【0040】
電源V0の負端子は、コンデンサC1の他方の端部、抵抗R0の一方端部、コンデンサC0の一方の端部、およびトランジスタTr3のコレクタに接続されており、正端子は、定電流源I0の他方の端部、およびトランジスタTr1のベースに接続されている。定電流源I0は、一方の端部が電源Vcc、トランジスタTr2,Tr3のエミッタ、および抵抗R2の一方の端部に接続されており、他方の端部がトランジスタTr1のベース、および電源V0の正端子に接続されている。
【0041】
トランジスタTr1のベースは、定電流源I0の他方の端部、電源V0の正端子、およびトランジスタTr4のベースに接続され、コレクタは、トランジスタTr2,Tr3のベース、およびトランジスタTr2のコレクタに接続され、さらに、エミッタは、抵抗REの一方の端部に接続されている。
【0042】
トランジスタTr2のベースは、トランジスタTr3のベース、トランジスタTr2のコレクタ、トランジスタTr1のコレクタに接続されており、エミッタは、定電流源I0の一方の端部、トランジスタTr3のエミッタ、抵抗R2の一方の端部、および電源Vccに接続され、コレクタは、トランジスタTr2,Tr3のベース、およびトランジスタTr1のコレクタに接続されている。
【0043】
トランジスタTr3のベースは、トランジスタTr2のベース、およびコレクタ、並びに、トランジスタTr1のコレクタに接続され、エミッタは、定電流源I0の一方の端部、トランジスタTr2のエミッタ、抵抗R2の一方の端部、および電源Vccに接続され、さらに、コレクタは、電源V0の負端子、コンデンサC0の一方の端部、抵抗R0の一方の端部、およびコンデンサC1の他方の端部に接続されている。
【0044】
トランジスタTr4のベースは、トランジスタTr1のベース、定電流源I0の他方の端部、および電源V0の正端子に接続され、エミッタは、弁別回路14、抵抗R2の他方の端部に接続され、コレクタは、接地されている。
【0045】
抵抗R2の一方の端部が、電源Vcc、トランジスタTr2,Tr3のエミッタ、および定電流源IOの一方の端部、他方の端部がトランジスタTr4エミッタ、および弁別回路14に接続されている。抵抗REは、一方の端部が、トランジスタTr1のエミッタに接続され、他方の端部が接地されている。尚、抵抗REは、高周波発振回路13のコンダクタンスにより異常検出部2の感度を調整する感度調整抵抗である。
【0046】
弁別回路14は、電源Vccより電力供給を受けると共に接地されており、高周波発振回路13より供給される発振出力と所定の閾値とを比較し、比較結果を出力回路15に供給する。出力回路15は、電源Vccより電力供給を受けると共に接地されており、弁別回路14の比較結果に基づいて、低周波近傍電磁界を検出し、検出結果を信号V1として制御部3に出力する。
【0047】
尚、高周波発振回路13は、通常状態において発振停止状態に設定されており、検出電極1が低周波近傍電磁界に晒されたときにのみ発振状態に移行するように設定されている。より詳細には、LC共振回路12のコンダクタンスgL1と、高周波発振回路13のコンダクタンスgi1とは、ナイキストの発振条件に基づいて、以下の式(1)の場合、高周波発振回路13は発振停止状態となり、式(2)の場合、高周波発振回路13は常時発振状態となる。
【0048】
gL1>gi1
・・・(1)
【0049】
gL1<gi1
・・・(2)
【0050】
ここで、gL1、およびgi1は、以下の式(3),式(4)で表される。
【0051】
gL1≒C0×R0/L0
・・・(3)
【0052】
gL1≒hfe×A0/((2+hfe)×RE)
・・・(4)
【0053】
ここで、C0は、コデンサC0の静電容量を、R0は、抵抗R0の抵抗値を、A0は、トランジスタTr2,Tr3のコレクタ電流比を、hfeは、トランジスタTr2,Tr3の電流増幅率を、REは、抵抗REの抵抗値をそれぞれ表している。
【0054】
そこで、感度調整抵抗である抵抗REの抵抗値の調整により、高周波発振回路13のコンダクタンスgi1が、LC共振回路12のコンダクタンスgL1よりも小さくなるように、すなわち、抵抗REを大きめに設定し、高周波発振回路13のコンダクタンスgi1を小さめに設定する。この結果、上述した式(1)の関係が維持できるように構成されるので、低周波近傍電磁界に検出電極1が晒されていない状態においては、高周波発振回路13が発振停止状態となる。このとき、高周波発振回路13は発振動作を行っていないため、弁別回路14には、閾値よりも小さな値が供給されることになるので、弁別回路14は、発振動作がなされていないことを示す信号を出力回路15に供給する。結果として、出力回路15は、低周波近傍電磁界に晒されていないことを示す信号を制御部3に出力する。
【0055】
一方、検出電極1が、低周波近傍電磁界に晒されることにより、正弦波電圧を誘起する。このとき、LC共振回路12の共振周波数近傍の周波数においては、コンダクタンスgL1が下降し、上述した式(1)の状態から式(2)の状態に移行するので、高周波発振回路13は、定常発振を開始し、発振出力を弁別回路14に出力する。このとき、弁別回路14には、閾値よりも大きな値が供給されることになるので、弁別回路14は、発振動作がなされていることを示す信号を出力回路15に供給する。結果として、出力回路15は、低周波近傍電磁界に晒されていることを示す信号を制御部3に出力する。
【0056】
[遊技球検出部5の構成]
次に、図2を参照して遊技球検出部5の構成例について説明する。遊技球検出部5は、異常検出部1と類似した構成されており、シールド部材111、コイルL2、およびコンデンサC2からなるLC共振回路112、高周波発振回路113、弁別回路114、並びに出力回路115より構成されている。シールド部材111は、遊技球の検出に不要な電磁界のコイルL2への影響を低減する。尚、点線は、コイルL2へ影響を及ぼす電磁界を表している。コイルL2は、遊技球の径と略同径に構成されており、検出すべき遊技球は、コイルL2の空洞内部を通過する構成となっている。このため、遊技球検出部5は、コイルL2の信号に基づいて、遊技球の通過を検出し、検出結果を制御部3に供給する。
【0057】
より詳細には、コンデンサC2は、その両端がコイルL2と並列接続され、さらに、上位電圧となる端部は、高周波発振回路113に接続され、下位電圧となる端部は接地されている。また、高周波発振回路113は、電源より電力供給を受けると共に接地されており、さらに、感度調整抵抗Re2を介して接地されており、発振出力を弁別回路114に出力する。弁別回路114は、電源より電力供給を受けると共に接地されており、高周波発振回路113より供給される発振出力と所定の閾値とを比較し、比較結果を出力回路115に供給する。出力回路115は、電源より電力供給を受けると共に接地されており、弁別回路114の比較結果に基づいて、遊技球の通過を検出し、検出結果を信号V2として制御部3に出力する。
【0058】
尚、高周波発振回路113は、遊技球が通過状態において発振停止状態に設定されており、遊技球が通過していないときにのみ発振状態に移行するように設定されている。より詳細には、LC共振回路112のコンダクタンスgL2と、高周波発振回路113のコンダクタンスgi2とは、ナイキストの発振条件に基づいて、以下の式(5)の場合、高周波発振回路113は発振停止状態となり、式(6)の場合、高周波発振回路113は常時発振状態となる。
【0059】
gL2>gi2
・・・(5)
【0060】
gL2<gi2
・・・(6)
【0061】
そこで、感度調整抵抗Re2の抵抗値の調整により、高周波発振回路113のコンダクタンスgi2が、LC共振回路112のコンダクタンスgL2よりも小さくなるように、すなわち、感度調整抵抗Re2を小さめに設定し、高周波発振回路113のコンダクタンスgi2を大きめに設定する。この結果、上述した式(6)の関係が維持できるように構成されるので、遊技球が通過していない状態においては、高周波発振回路113が常時発振状態となる。このとき、高周波発振回路113は発振動作を行っているので、弁別回路114には、閾値よりも大きな値が供給されることになり、弁別回路114は、発振動作がなされていることを示す信号を出力回路115に供給する。結果として、出力回路115は、遊技球が通過していないことを示す信号を制御部3に出力する。
【0062】
一方、コイルL2は、遊技球が通過されることにより、コンダクタンスgL2が上昇し、上述した式(6)の状態から式(5)の状態に移行するので、高周波発振回路113は、発振を停止し、発振出力を弁別回路114に出力する。このとき、弁別回路114には、閾値よりも小さな値が供給されることになるので、弁別回路114は、発振動作がなされていないことを示す信号を出力回路115に供給する。結果として、出力回路115は、遊技球が通過していることを示す信号を制御部3に出力する。
【0063】
また、LC共振回路12,112の共振周波数は統一するため、コイルL0,L2、コンデンサC0,C2、および抵抗R0が調整されている。
【0064】
このような構成により、LC共振回路12,112の共振周波数が相互に酷似した値に設定されるため、遊技球検出部5に影響する誘導電磁波と同帯域の誘導電磁波に対して確実に異常を検出できる他、本来、遊技球検出部5に影響しない電波については、確実に非検出とすることができるため、他の要因による異常状態を誤検出し難い構成とすることができる。
【0065】
[従来の異常検出部の動作]
次に、異常検出部2の動作について説明するにあたり、従来の検波回路を含む異常検出部の動作について説明する。
【0066】
従来においては、異常検出部は、例えば、図3の左部で示されるようにコンデンサC11,C12、ダイオードD11,D12、および抵抗R11より構成されている。ここで、コンデンサC11は、カップリングコンデンサとして機能し、コンデンサC11の一方の端部は、入力端子Vinに接続されており、他方の端部は、ダイオードD11のカソード、およびダイオードD12のアノードに接続されている。ダイオードD11のカソードは、コンデンサC11の他方の端部、およびダイオードD12のアノードに接続されており、アノードは、接地されている。ダイオードD12のアノードは、コンデンサC11の他方の端部、およびダイオードD11のカソードに接続されており、カソードは、コンデンサC12の一方の端部、抵抗R11の一方の端部、および出力端子Vyに接続されている。コンデンサC12の一方の端部は、ダイオードD12のカソード、抵抗R12の一方の端部、および出力端子Vyに接続されており、他方の端部は、接地されている。抵抗R11の一方の端部は、ダイオードD12のカソード、コンデンサC12の一方の端部、および出力端子Vyに接続されており、他方の端部は、接地されている。コンデンサC12および抵抗R11は、積分回路を構成している。出力端子Vyは、図1における弁別回路14に接続される構成となる。
【0067】
このとき、入力端子Vinに入力電圧としてVin(=Vm×Sin(wt))が入力されると、コンデンサC11がカップリングコンデンサとして機能し、出力端子Vyの出力電圧Vyは、直流成分が無効となる帯域f1より高い帯域において、図3の右部で示されるように、ピーク電位(Vm−Vd)(Vdは、ダイオードD12の順方向電位)を維持する動作となる。尚、図3の右部においては、横軸が周波数であり、縦軸が電圧値である。
【0068】
すなわち、従来においては、異常検出部は、入力電圧の波高値をそのまま出力する、ピーク検波処理のみが行われるだけであった。この結果、ノイズ波高値そのものが弁別されているため、感度不足となる恐れがあり、特に、共振周波数と、交流ノイズの周波数が完全に一致した場合、低周波近傍電磁界などの異常を検出する以前に、遊技球検出スイッチが誤動作する恐れがあった。対策として、後段弁別回路の閾値を極限まで小さくし、微小ノイズも逃がさない手法も考えられるが、静電気放電など、他の外乱要因の耐力も同時に低下する恐れがあった。
【0069】
[本発明の異常検出部の動作]
次に、図4を参照して、図1の異常検出部2の異常検出動作について説明する。
【0070】
まず、高周波発振回路13の動作がないものとし、高周波発振回路13への入力となる結合回路11と、LC共振回路12との中間電位VLCについて説明する。
【0071】
検出電極1により低周波近傍電磁界が検出されて、電圧が誘起され、結合回路11に入力電圧Vin(=Vm×sin(wt))が入力されると、入力電圧Vinの周波数が充分に速く、カップリングコンデンサとして機能するコンデンサC1によるロスがないものとすれば、中間電圧VLCの波高値は、図4の上部で示される曲線W1のように変化する。すなわち、図4における周波数f11よりも充分に低い低帯域では、コイルL0が短絡状態となり、コンデンサC0が開放状態となるため、VLCの波高値VLC_Hは、以下の式(7)で示される値に収束する。
【0072】
VLC_H=R0×Vm/(R0+R1)
・・・(7)
【0073】
ここで、R0,R1は、それぞれ抵抗R0,R1の抵抗値を、Vmは入力電圧の波高値をそれぞれ表している。
【0074】
また、図4における周波数f13よりも充分に高い高帯域では、コンデンサC0が短絡状態となるため、VLCの波高値VLC_L以下の式(8)で示されるように、0に収束する。
【0075】
VLC_L=0
・・・(8)
【0076】
さらに、図12における共振周波数となる周波数f12の近傍の中間帯域においては、LC共振回路12のインピーダンスのピークが、式(3)で表されるコンダクタンスの逆数であるL0/(R0×R1)となる。このため、共振周波数近傍においては、中間電圧VLCの波高値VLC_Rは、以下の式(9)で表される値となる。
【0077】
VLC_R=(L0/(R0×C0))×Vm/(R1+L0/(R0×C0))
=(L0×Vm)/((R1×R0×C0)+L0)
・・・(9)
【0078】
各回路の設定値としては、例えば、コイルL0のインダクタンスが、82μH、コンデンサC0の静電容量が、270pF、抵抗R0の抵抗値が15Ω、抵抗R1の抵抗値が30kΩ程度に設定されるものとすると、VLCの共振周波数における波高値VLC_Rは、波高値Vmの2/3程度となる。
【0079】
すなわち、中間電圧VLCは、高周波発振回路13の動作がない状態において、入力電圧の波高値Vmを超える値とはならないものの、共振周波数近傍においては、波高値が増大する。
【0080】
さらに、高周波発振回路13が、動作すること前提として中間電圧VLCの挙動について説明する。
【0081】
誘導電磁波により誘起される電圧により変化する中間電圧VLCは、トランジスタTr1のベース−エミッタ間電圧Vbeから電源V0の電圧値を減算した電圧値(Vbe−V0)を超えると、トランジスタTr1がオンの状態となる。トランジスタTr1がオンの状態となることにより、カレントミラー接続されたトランジスタTr2,Tr3がオンの状態となり、電流I1,I2が等しい電流値で流れる。このとき、電流I2は、正帰還電流として流れるため、通常、定電流源I0による電流I0のみで駆動していたLC共振回路12に電流I2が重畳して流れる。このような動作により、中間電圧VLCの波高値は、図4の下部で示される曲線W2のように、中間電圧VLCが電圧値(Vbe−V0)を超える周波数f11乃至f13の範囲において、曲線W1よりも大きな値へと変化し、共振周波数の極近傍においては、入力電圧Vinの波高値Vmを超え、さらに、電源Vccの電圧に達するまでに、増大する。
【0082】
すなわち、検出電極1により低周波近傍電磁界が検出され、誘起電圧が発生することにより、共振周波数近傍においては、LC共振回路12のコンダクタンスgL1が小さくなることにより、上述した式(1)の状態から式(2)の状態に変化することで、高周波発振回路13の発振動作が開始される。さらに、中間電圧VLCが電圧値(Vbe−V0)を超えることで、図1における位置VLCにおいて正帰還電流I2が重畳されるため、共振周波数f12近傍においては、中間電圧VLCの波高値が際立って高い値となるように変化する。
【0083】
結果として、弁別回路14における閾値を高く設定することで、共振周波数f12の極近傍の周波数帯域のみを、高い精度で検出することが可能となる。また、遊技球検出部5においても同様の高周波共振回路112が設けられているため、遊技球検出部5において誤動作を生じさせる帯域と略一致した帯域の低周波近傍電磁界を高精度で確実に検出することが可能となる。
【0084】
さらに、遊技球検出部5が、低周波近傍電磁界により影響を受ける前に、異常検出部2において低周波近傍電磁界を検出できることが望ましい。すなわち、異常検出部2の方が、遊技球検出部5よりも高い感度で低周波近傍電磁界を検出できることが望ましい。
【0085】
そこで、異常検出部2の検出感度の調整について説明する。
【0086】
例えば、結合回路11の抵抗R1の抵抗値をより大きな値となるように調整するほど、位置VLCにおける電圧VLCは、図5の上部で示されるように、曲線W1,W2は、曲線W1’,W2’へと変化し、それぞれ波形が全体として低下する。逆に抵抗R1の値を小さな値とすることにより、全体として波高値が上昇し、鋭い曲線に調整することが可能となる。
【0087】
さらに、LC共振回路12の抵抗R0の抵抗値を大きな値となるように調整するほど、位置VLCにおける電圧VLCは、図5の下部で示されるように、曲線W1,W2は、曲線W1’’,W2’’へと変化し、それぞれ波形の裾の部分が上昇すると共に、ピークが低下することにより、起伏が小さくなり、波形が全体として鈍る。逆に抵抗R0の値を小さな値とすることにより、裾の部分が低下し、ピークが上昇することで、全体として起伏が大きくなり、鋭い起伏の曲線に調整することが可能となる。
【0088】
すなわち、例えば、抵抗R0,R1の値を大きくすることで、低周波近傍電磁界の検出帯域と、各帯域における感度のレベルを調整させることが可能となる。したがって、例えば、遊技球検出部5に影響を与える低周波近傍電磁界の波形として図5の下部における曲線W2’’となるように調整し、曲線W2’’が、曲線W2よりも大きな範囲であって、比較的高い値を閾値に設定することで、遊技球検出部5に対して低周波近傍電磁界が影響を与える前に検出することが可能となる。また、共振周波数近傍において、強調して増大されている波形による判定ができるため、高い精度で低周波近傍電磁界を検出することが可能となる。
【0089】
[異常検出処理]
次に、図6のフローチャートを参照して、異常検出処理について説明する。
【0090】
ステップS1において、弁別回路14は、高周波発振回路13の発振出力の振幅が所定値よりも大きいか否かを判定する。すなわち、低周波近傍電磁界が検出電極1に影響していない場合、正弦波電圧が誘起されないため、LC共振回路12による共振作用が生じず、高周波発振回路13が発振出力をしない。このため、高周波発振回路13の発振出力の振幅が所定値よりも大きくならないので、ステップS1の処理が繰り返される。このとき、弁別回路14は、出力回路15に、例えば、接地電位と同値のLow信号を出力している状態となる。結果として、この間、出力回路15は、制御部3に対して低周波近傍電磁界を検出していないことを示す信号V1として、例えば、接地電位と同値のLow信号を出力する。
【0091】
一方、ステップS1において、低周波近傍電磁界が検出電極1に影響している場合、正弦波電圧が誘起されることになるため、LC共振回路12による共振作用が生じるため、高周波発振回路13が発振出力を開始する。このため、高周波発振回路13の発振出力の振幅が所定値よりも大きくなるので、処理は、ステップS2に進む。
【0092】
ステップS2において、弁別回路14は、所定値よりも高い振幅を検出し、異常状態である、低周波近傍電磁界が検出されていることを示す信号V1として、例えば、電源電圧と同値のHi信号を出力回路15に供給する。
【0093】
ステップS3において、出力回路15は、制御部3に対して異常状態である低周波近傍電磁界を検出している状態であることを示す信号として、例えば、電源電位と同値のHi信号を出力する。
【0094】
ステップS11において、制御部3は、異常検出部1より異常が検出されていることを示す信号V1が供給されてきているか否かを判定し、異常を示す信号が供給されてくるまで、その処理を繰り返す。
【0095】
そして、ステップS11において、例えば、ステップS3の処理により、異常状態である、低周波近傍電磁界が検出されていることを示す信号V1が供給されてきた場合、ステップS12において、制御部3は、遊技球検出部5より供給されてくる信号V2を、全て無効な信号に固定する。すなわち、低周波近傍電磁界が検出されている状態における遊技球検出部5における動作は、例えば、悪意を持った第三者により低周波近傍電磁界が発生されている異常動作であるものとみなし、その間に遊技球検出部5より出力されてくる信号V2を無効な信号であるものとして扱う。または、制御部3は、遊技球検出部5より出力されてくる信号V2に対応付けて、それらが低周波近傍電磁界が検出された条件下で供給されてきた信号であることを識別できるように記録し、後に、異常状態における遊技球検出結果であることを確認できる情報を記録する。
【0096】
ステップS13において、制御部3は、図1における発報部3aを制御して、LCD(Liquid Crystal Display)などからなる表示機能や、スピーカなどの音声出力機能などを備えた発報出力部4より、画像、または音声により遊技機内部、または、遊技機外部に対して、低周波近傍電磁界が検出されていることを示す情報を提示する。
【0097】
以上の処理により、遊技球検出部5に対して影響する可能性の高い低周波近傍電磁界を、遊技球検出部5に対して影響する前のタイミングにおいて検出することが可能となる。また、低周波近傍電磁界が検出されると、低周波近傍電磁界による異常が発生したことが報知されると共に、低周波近傍電磁界による影響を受けている、または、今後影響を受ける可能性の高い遊技球検出部5の遊技球の検出結果に対して、信頼度が低い検出結果であることを記録させたり、または、検出結果を無視するといった対策をとることが可能となり、低周波近傍電磁界を用いた不正行為を抑制することが可能となる。
【0098】
<2.第2の実施の形態>
以上においては、検出電極1としてパチンコ遊技機における環状の金属メッキが施された装飾部品を想定した例について説明してきたが、低周波近傍電磁界の影響により電圧を誘起するものであればよいので、これに限る必要はなく、例えば、図7で示されるように、遊技球の発射レール31に接続端子41を接続して、発射レール31そのものをアンテナとして利用するようにしてもよい。
【0099】
発射レール31とは、例えば、図8で示されるパチンコ遊技機51の場合、盤面に設けられ、発射装置から打ち出された遊技球を遊技盤面に送り出す金属製のレールである。
【0100】
このような、パチンコ遊技機51の環状構造からなる金属部品から検出電極1を構成することにより、例えば、図9の右上部、および下部で示されるように、パチンコ遊技機51の盤面に対して前方の範囲Z1−1と、後方の範囲Z1−2とが低周波近傍電磁界の検出範囲となるため、不正遊技者による不正行為を監視するには、好適な構成とすることができ、適切に不正行為を監視することが可能となる。尚、図9において、左上部がパチンコ遊技機51の正面図であり、右上部が側面図であり、下部が正面斜視図である。
【0101】
また、これに限らず、例えば、図9の左上部および図8で示されるように、遊技盤面に外周を囲む外側レール61などでもよいし、さらには、前記パチンコ遊技機全体をコの字型に囲むフレームグランド64でもよい。さらには、フレームグランド64と金属の部品により繋がっている(電気的に繋がっている)蝶番62,63などでもよい。
【0102】
ただし、フレームグランド64は、静電気放電などの役割を担うため、直接接地されているような構造とすると、低周波近傍電磁界の検出感度が低下し過ぎてしまう可能性がある。そこで、フレームグランド64を検出電極1と同様に扱えるようにするためには、通常状態においては、接地面とは絶縁されており、静電気などの過電圧が発生した際にのみ接地面に放電させることができる放電ギャップやサージアブソーバなどのサージ保護回路を介して接地させる必要がある。
【0103】
接続端子41の構成は、図10で示されるように、各種の検出電極1に対して接続できる構成とすることにより、既設のパチンコ遊技機に対しても容易に、後付けすることが可能となる。
【0104】
すなわち、図10の右上部の図で示されるように、接続端子41の一方の端部は、異常検出部2の基板部分に接続され、さらに、他方の端部には、図10の左上部の図で示されるように、ネジ穴が設けられており、接続端子41が、検出電極1にネジ止めされることにより、電気的に接続される。
【0105】
また、図10の右中部の図で示されるように、接続端子41’の一方の端部は、図10の上部における場合と同様に異常検出部2の基板部分に接続され、他方の端部は、図10の左中部で示されるように、スナップ端子構造とされ、平板状の検出電極1を挟み込むようにして接続されることにより、電気的に接続される。
【0106】
さらに、図10の右下部の図で示されるように、接続端子41’’の一方の端部は、図10の上部における場合と同様に異常検出部2の基板部分に接続され、他方の端部は、図10の左下部で示されるように、バネ端子構造とされ、曲面状の発射レール31と壁面201との間にバネ端子の反発力により挟み込まれて接続されることにより、電気的に接続される。
【0107】
接続端子41,41’,41’’のいずれにおいても、パチンコ遊技機の金属部分に容易に接続することが可能となり、特に既設のパチンコ遊技機に対しても、容易で、かつ確実に接続することが可能となる。結果として、新設のパチンコ遊技機のみならず、既設のパチンコ遊技機に対しても容易で、かつ、確実に低周波近傍電磁界の到来を検出することが可能となる。
【0108】
以上の如く、本発明によれば、パチンコ遊技機に発生する低周波近傍電磁界によって、遊技球検出スイッチに機能障害が生じる前のタイミングで、低周波近傍電磁界を検出することができるので、低周波近傍電磁界の適切な監視を可能にすると共に、遊技球検出スイッチの機能障害を適切に抑制することが可能となる。
【0109】
尚、本明細書において、フローチャートを構成する各ステップの処理は、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。
【符号の説明】
【0110】
1 検出電極
2 異常検出部
3 制御部
4 発報出力部
5 遊技球検出部
11 結合回路
12 LC共振回路
13 高周波発振回路
14 弁別回路
15 出力回路
L0 コイル
C0,C1 コンデンサ
R0,R1 抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パチンコ遊技機に搭載され、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出回路であって、
前記低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出する検出電極と、
前記検出電極と直列に接続され、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整する結合回路と、
前記結合回路と、接地電位間に配置され、前記誘起電圧の検知許容周波数を設定する帯域調整回路と、
前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波を発振する電流帰還型の高周波発振回路とを含み、
前記高周波発振回路は、
前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、
前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化する
低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項2】
前記帯域調整回路は、LC共振回路を含み、
前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射された場合、前記LC共振回路の共振周波数近傍の周波数帯域のみを限定して検出する
請求項1の低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項3】
前記結合回路は、抵抗器およびコンデンサの直列回路を含み、
前記抵抗器は、その抵抗値が変更されることにより検知感度が設定される
請求項1または2に記載の低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項4】
前記検出電極は、前記パチンコ遊技機に設置された金属部材、もしくは金属メッキが施された構造物を含む
請求項1乃至3のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項5】
前記検出電極は、前記パチンコ遊技機の盤面を包囲する環状構造である
請求項1乃至4のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項6】
前記パチンコ遊技機に搭載し、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出センサであって、
請求項1乃至5のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路と、
前記低周波近傍電磁界検出回路の出力電位を弁別する比較回路と、
前記比較回路の状態に基づき、検出信号を出力する出力回路と
を含む低周波近傍電磁界検出センサ。
【請求項7】
前記低周波電磁界検出センサと、前記パチンコ遊技機に設置された金属部材、または金属メッキが施された構造物とを接続する検出電極接続端子をさらに含む
請求項6に記載の低周波近傍電磁界検出センサ。
【請求項8】
請求項7に記載の低周波近傍電磁界検出センサの前記検出電極接続端子が発射レールに設置される
遊技機。
【請求項9】
請求項7の低周波近傍電磁界検出センサが、フレームグランドに設置され、さらに、前記フレームグランドが開放、またはサージ保護素子を介して接地される
遊技機。
【請求項10】
請求項1乃至5に記載の低周波近傍電磁界検出回路、または請求項6乃至7に記載の低周波近傍電磁界検出センサを搭載した遊技機であって、
前記低周波近傍電磁界検出回路、または前記低周波近傍電磁界検出センサが低周波近傍電磁界を検知した場合、その出力信号に基づいて、検出判定結果を遊技機内部、または遊技機外部に報知する報知手段をさらに含む
遊技機。
【請求項11】
請求項2乃至5のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路、または請求項6乃至7のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技球を検出する近接スイッチを含む遊技機であって、
前記LC共振回路の共振周波数は、前記近接スイッチの発振周波数近傍に設定される
遊技機。
【請求項1】
パチンコ遊技機に搭載され、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出回路であって、
前記低周波近傍電磁界により発生する誘起電圧を検出する検出電極と、
前記検出電極と直列に接続され、前記検出電極に発生した誘起電圧の波高、またはレベルを調整する結合回路と、
前記結合回路と、接地電位間に配置され、前記誘起電圧の検知許容周波数を設定する帯域調整回路と、
前記帯域調整回路より出力された電圧により高周波正弦波を発振する電流帰還型の高周波発振回路とを含み、
前記高周波発振回路は、
前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が非照射の場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定され、
前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、前記高周波発振回路が発振状態に変化する
低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項2】
前記帯域調整回路は、LC共振回路を含み、
前記検出電極に対して前記低周波近傍電磁界が照射された場合、前記LC共振回路の共振周波数近傍の周波数帯域のみを限定して検出する
請求項1の低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項3】
前記結合回路は、抵抗器およびコンデンサの直列回路を含み、
前記抵抗器は、その抵抗値が変更されることにより検知感度が設定される
請求項1または2に記載の低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項4】
前記検出電極は、前記パチンコ遊技機に設置された金属部材、もしくは金属メッキが施された構造物を含む
請求項1乃至3のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項5】
前記検出電極は、前記パチンコ遊技機の盤面を包囲する環状構造である
請求項1乃至4のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路。
【請求項6】
前記パチンコ遊技機に搭載し、前記パチンコ遊技機の外部より照射される低周波近傍電磁界を検知する低周波近傍電磁界検出センサであって、
請求項1乃至5のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路と、
前記低周波近傍電磁界検出回路の出力電位を弁別する比較回路と、
前記比較回路の状態に基づき、検出信号を出力する出力回路と
を含む低周波近傍電磁界検出センサ。
【請求項7】
前記低周波電磁界検出センサと、前記パチンコ遊技機に設置された金属部材、または金属メッキが施された構造物とを接続する検出電極接続端子をさらに含む
請求項6に記載の低周波近傍電磁界検出センサ。
【請求項8】
請求項7に記載の低周波近傍電磁界検出センサの前記検出電極接続端子が発射レールに設置される
遊技機。
【請求項9】
請求項7の低周波近傍電磁界検出センサが、フレームグランドに設置され、さらに、前記フレームグランドが開放、またはサージ保護素子を介して接地される
遊技機。
【請求項10】
請求項1乃至5に記載の低周波近傍電磁界検出回路、または請求項6乃至7に記載の低周波近傍電磁界検出センサを搭載した遊技機であって、
前記低周波近傍電磁界検出回路、または前記低周波近傍電磁界検出センサが低周波近傍電磁界を検知した場合、その出力信号に基づいて、検出判定結果を遊技機内部、または遊技機外部に報知する報知手段をさらに含む
遊技機。
【請求項11】
請求項2乃至5のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出回路、または請求項6乃至7のいずれかに記載の低周波近傍電磁界検出センサ、および遊技球を検出する近接スイッチを含む遊技機であって、
前記LC共振回路の共振周波数は、前記近接スイッチの発振周波数近傍に設定される
遊技機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【公開番号】特開2010−256245(P2010−256245A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−108303(P2009−108303)
【出願日】平成21年4月27日(2009.4.27)
【出願人】(000002945)オムロン株式会社 (3,542)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年4月27日(2009.4.27)
【出願人】(000002945)オムロン株式会社 (3,542)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]