JP2010101842A

JP2010101842A - 振動検出装置

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Publication number: JP2010101842A
Application number: JP2008275777A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Watanabe; 直幸渡辺
Original assignee: Kyoraku Sangyo Co Ltd
Current assignee: Kyoraku Sangyo Co Ltd
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2028-10-27
Also published as: JP4732498B2

Abstract

【課題】外力が加わった場合に、どのような行為による外力か判別できる振動検出装置を供する。
【解決手段】物体に加えられた圧力の変化を電圧に変換して出力する検出部２０と、検出部２０より出力された電圧が計測される計測部３０とからなる振動検出装置１であって、計測部３０は、複数の周波数帯域の電圧を別々に通過させるフィルタ手段３４（例えば２種類のデジタルバンドパスフィルタ）を備え、フィルタ手段３４を通過した複数の周波数帯域の電圧を別々の信号として出力することによって外力の種類が判別可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は振動検出装置に関するものである。

従来、物体に加えられた圧力を電気信号に変換して出力するセンサが知られている。例えば、特許文献１には窓用防犯装置に用いられる振動検出装置として、圧電素子によって加えられた圧力を電圧に変換し、該電圧を増幅回路によって増幅し、雑振動ノイズ成分をフィルタ回路によって減衰させるものがある。

このような振動検出装置によれば外力の変化を単純な電圧値の変化として検知することができ、例えばガラス板に取り付けた場合には、雑振動ノイズを減衰しているため雑振動による誤作動が防止され、ガラス板の開閉、破壊、打撃等による振動が閾値以上のときに異常として検出することができる。

特許第２６２０２１１号公報（段落０００８〜００１１）

しかしながら、圧電素子の電圧の大きさは振動の「大きさ」のみに比例し、その種類（衝撃、歪み等）とは関係がないため、上記のように外力を単純に電圧に変換するのみでは、振動検出装置を取り付けた物体に一定以上の外力が加わったことは検知できても、その外力がどのような事象に起因するものか区別することはできなかった。

そのため、窓の開閉による比較的小さな振動の大きさを基準にして閾値を設定すると、ガラスを軽く叩いたときに生じる小さな衝撃でも異常として検知してしまう虞が生じる。また、窓の破壊等による比較的大きな振動の大きさを基準にして閾値を設定すると、窓の開閉のような小さな振動を異常として検知できない虞が生じる。

本発明は上記背景より、外力が加わった場合に、どのような行為による外力か判別できる振動検出装置を提案するものである。

上記課題を解決するために、本発明による振動検出装置は、物体に加えられた圧力の変化を電圧に変換して出力する検出部と、該検出部より出力された電圧が計測される計測部とからなり、前記計測部は、前記検出部より出力された電圧を複数の周波数帯域ごとに別々に通過させるフィルタ手段を備え、該フィルタ手段を通過した複数の周波数帯域の電圧を別々の信号として出力することを特徴とする。
また、前記計測部から出力される信号は、前記物体に対して圧力が経時的に加えられたことを示す第１の信号と、前記物体に対して圧力が瞬間的に加えられたことを示す第２の信号とを含むことを特徴とする。
また、前記検出部はユニモルフ圧電素子またはバイモルフ圧電素子によって構成されることを特徴とする。
また、前記計測部は複数の周波数帯域の電圧に対してそれぞれ閾値を設け、閾値以上の電圧を計測したときに前記信号を出力することを特徴とする。

圧電素子等の検出部に外力が加わった場合、その外力の種類（加わり方）によって検出部の振動が異なり発生する電圧の周波数特性が変化する。例えば、打撃のように外力を瞬間的に加えた場合には比較的高い周波数をもった起電力が発生するし、じわじわと歪ませるように経時的に外力を加えた場合には比較的低い周波数をもった起電力が発生する。

そこで、計測部においてフィルタ手段を用いて圧電素子から発生する電圧を外力の種類に対応する周波数帯域ごとに取り出すことによって外力の種類が判別可能となる。例えば、高い周波数の電圧が計測されれば打撃等が与えられたと判別できるし、低い周波数の電圧が計測されれば歪み等の外力が与えられたと判別できる。これにより周波数帯域ごとに異なる電圧の閾値を設けておけば、外力の種類に応じた検出が可能となる。

検出部によって外力を電圧に変換し、該電圧が計測部によって複数の周波数帯域ごとの信号として出力されるので、各周波数に対応した外力（例えば瞬間的な外力や経時的な外力）がどの程度加えられているかが認識できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。便宜上、特に断りがない限り同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

図１（ａ）に振動検出装置１における検出部２０の平面図を、（ｂ）に側面図を示す。振動検出装置１に用いられる圧電素子１０は、ユニモルフ圧電素子であり、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミック１０ａの両面に電極１０ｂ，１０ｃが形成された構造を有し、本実施例においては、圧電セラミック１０ａは直径が約９ｍｍ、厚さが約０．１ｍｍの円板状であり、電極１０ｂ，１０ｃは直径が約８ｍｍの円形である。上記圧電素子１０は一方の面（電極１０ｃ側）が黄銅、ステンレス等の金属板１２に接着されており、これによって振動を検出する検出部２０が構成される。なお、本実施例において、金属板１２は直径が約１２ｍｍの円形であり厚さが約０．１ｍｍである。

検出部２０は、金属板１２が図２（ａ）に示す方向に屈曲し圧電素子１０が径方向に伸びたときと、金属板１２が図２（ｂ）に示す方向に屈曲し圧電素子１０が縮んだときとで発生する電圧の印加方向が逆になるため、検出部２０が振動することによって金属板１２の屈曲が（ａ）の状態と（ｂ）の状態とを交互に繰り返すと振動に応じた周波数の交流電圧を発生する。そのため、検出部２０で発生する電圧を計測することで、検出部２０がどのように振動しているかが判別できる。

検出部２０は、金属板１２側がガラスエポキシ基板等の回路基板１４に接着される（図４参照）。該回路基板１４には検出部２０において発生した電圧からノイズ成分をカットするためのフィルタ回路２２、該フィルタ回路２２を通過した電圧を増幅させる増幅回路２４、該増幅回路２４によって増幅された電圧を計測する計測部３０及び計測部３０からの計測結果を出力する出力コネクタ２８が設けられる（図３参照）。このように同一の回路基板１４に検出部２０、フィルタ回路２２、増幅回路２４及び計測部３０を一体的に設けることによって、配線等によるノイズが少なく、高い精度のセンシングができる。また、コンパクトな振動検出装置となり、ユニット化が容易となる。また、検出部２０が回路基板１４に実装されることにより、振動検出装置１がセンシングの対象物に装着された際に、検出部２０を対象物に直接装着するよりも対象物の固有振動による影響を受け難くなる。

検出部２０の表面側の電極１０ｂと金属板１２とにそれぞれリード線（図示省略）が付けられ、該リード線はフィルタ回路２２に入力されるように連結される。検出部２０の接着にはエポキシ系の接着剤のように接着後の硬度が高いものを使用することにより、接着剤によって振動が吸収されてしまうことを抑えることができる。また、回路基板１４上に検出部２０，フィルタ回路２２，増幅回路２４及び計測部３０を実装する際に、検出部２０の周囲２ｍｍ以内に他の回路等（フィルタ回路２２，増幅回路２４及び計測部３０）を配置しないことが好ましい。これは、他の回路等を配置することによって余計なノイズが発生するのを抑制するためである。

フィルタ回路２２は計測に必要のない周波数成分（ノイズ）をカットし、計測に必要な周波数成分のみを濾波するためのものである。本実施例においてはハイパスフィルタとローパスフィルタとからなり、これによって検出部２０で発生した電圧から計測に必要ない成分をカットしている。なお、フィルタ回路２２は、例えばコンデンサ及び抵抗によって構成される。

増幅回路２４の電圧増幅率は適宜変更可能であり、取付対象や取付位置により検出部２０で発生する電圧が高い場合には電圧増幅率がそれほど大きくない倍率、例えば３〜５倍程度とし、検出部２０で発生する電圧が低い場合には電圧増幅率を例えば２０倍程度と大きくすることができる。なお、増幅回路２４は、例えばオペアンプ及び抵抗を用いて構成される。

計測部３０は入力された電圧から複数種類の周波数帯域の電圧値を計測し、それぞれの計測値が閾値を超えているか否かを判定するものであり、入力されるアナログの電圧をデジタルの電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換手段３２、Ａ／Ｄ変換手段３２によって変換された電圧信号から計測対象となる周波数帯域の電圧信号を濾波するフィルタ手段３４であるデジタルフィルタ及び該デジタルフィルタを濾波した電圧信号を閾値と比較し比較結果を出力する比較手段３６とからなる。この計測部３０は、例えばフィルタ手段３４及び比較手段３６の機能を実現するプログラムを記憶するＲＯＭ、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて演算処理を実行するＣＰＵ、ＣＰＵの演算処理におけるデータのワークエリアとして機能するＲＡＭ及びＡ／Ｄ変換機能を備えたワンチップマイコン等によって構成される。

例えば、２種類の周波数帯域について計測を行う場合、計測部３０に入力されＡ／Ｄ変換された電圧信号に対して、第１のデジタルフィルタ３４ａによって濾波される第１の周波数帯域の電圧信号を第１の比較手段３６ａによって監視し、第２のデジタルフィルタ３４ｂによって濾波される第２の周波数帯域の電圧信号を第２の比較手段３６ｂによって監視する。そして、各電圧信号とそれぞれの周波数帯域について予め決められた閾値とを比較した結果に応じた信号を出力する。例えば、閾値以上の電圧信号が計測された場合はその旨を示す信号を出力し、閾値以上の電圧信号が観測されない場合には所定の信号が出力される。このため、振動検出装置１からの出力線を断線する等の不正が行われた場合には、振動検出装置１の出力先において、一切の信号が受信できないことをもって断線等を検知することができる。なお、閾値との比較結果に関係なく常に一定のパルス信号を出力する構成としても良い。

図５及び図６は、それぞれ振動検出装置１に外力を加えたときに検出部２０において発生する電圧の時間変化を示すものである。図５がじわじわと歪ませるように経時的に外力を加えた場合（歪み）であり、図６が打撃のように外力を瞬間的に加えた場合（叩き）である。ここで、歪みの場合には比較的低い周波数である０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数帯域をもった電圧、特に１Ｈｚ〜５Ｈｚにおいて特徴的に電圧が発生する。また、叩きの場合には比較的高い周波数である１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域をもった電圧、特に２０Ｈｚ〜４０Ｈｚにおいて特徴的に電圧が発生する。

そこで、例えば、歪みと叩きとを計測する場合には、第１のデジタルフィルタ３４ａが濾波する周波数帯域を０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚとし、第２のデジタルフィルタ３４ｂが濾波する周波数帯域を１０Ｈｚ〜４０Ｈｚと設定することができる。また、さらに高精度で歪みと叩きとを判別したい場合には、第１のデジタルフィルタ３４ａが濾波する周波数帯域を１Ｈｚ〜５Ｈｚとし、第２のデジタルフィルタ３４ｂが濾波する周波数帯域を２０Ｈｚ〜４０Ｈｚと設定すればよい。

なお、第１のデジタルフィルタ３４ａ及び第２のデジタルフィルタ３４ｂを濾波した電圧信号をそのまま（又はＤ／Ａ変換して）別々に出力し、出力先に設けられた比較手段によって閾値を超えたか判定しても良い。この場合、ノイズ等の何らかの電圧が常に出力されているため、上記のように常に一定の信号を出力することは必ずしも必要ではない。

また、計測部３０にフィルタ手段３４を設ける方法を示したが、他の方法として、検出部によって発生した電圧を分岐させ、一方に対して第１のフィルタ回路（バンドパスフィルタ）を、他方に対して第２のフィルタ回路（バンドパスフィルタ）を通過させ２種類の周波数帯域の電圧を別々に得て、それぞれに対して比較手段を設け閾値を超えたか判定しても構わない。

検出部２０、フィルタ回路２２、増幅回路２４及び計測部３０が固定された回路基板１４は例えば、プラスチック等を凹状に形成した箱部４１と該箱部４１に嵌合する蓋部４５とからなるケース４０で覆われる（図４参照）。回路基板１４の対角線上の隅部にはそれぞれ貫通孔１４ａ，１４ｂが設けられており、箱部４１及び蓋部４５にも回路基板１４の貫通孔１４ａ，１４ｂに対応した部分に貫通孔４１ａ，４１ｂ，４５ａ，４５ｂが設けられる。箱部４１側の貫通孔４１ａ，４１ｂは箱部４１の底面から上側に突設する柱状部４２ａ，４２ｂの中央に穿設され、蓋部４５側の貫通孔４５ａ，４５ｂは蓋部４５の裏側から下側に突設する柱状部４６ａ，４６ｂの中央に穿設される。これにより回路基板１４がケース４０に覆われた場合には、回路基板１４は箱部４１の柱状部４２ａ，４２ｂと蓋部４５の柱状部４６ａ，４６ｂとによって挟持される。また、貫通孔４５ａ，１４ａ，４１ａが貫通し、貫通孔４５ｂ，１４ｂ，４１ｂが貫通するため、２本のネジによってケース４０と回路基板１４とを対角線上で固定することができる。なお、箱部４１には回路基板１４に設けられた出力コネクタ２８に相当する位置に貫通孔４７が設けられる。該貫通孔４７は箱部４１に回路基板１４が納められた状態で出力コネクタ２８によって塞がれる。

このように回路基板１４をケース４０で覆うことによって、検出部２０がケース４０によって外部から遮断されるため、外部の空気が検出部２０に対して影響を及ぼさない。なお、ケース４０を用いない場合には、空気による影響を受けないようにするために、検出部２０をエポキシ樹脂等によって被覆することが好ましい。なお、被覆したものをケース４０で覆っても良いし、ケース４０内に回路基板１４を収納した状態でエポキシ樹脂等を充填しても良く、この場合、ケース内の空気とも遮断されるため空気による影響を受けなくなる。なお、被覆及び充填のための材料は適宜変更可能である。

ケース４０に覆われた振動検出装置１の対象物への取り付けは、ケース４０と対象物とを接着しても構わないが、ケース４０及び回路基板１４に設けられた貫通孔によってネジ留めすることが好ましい。回路基板１４が箱部４１及び蓋部４５に挟持されることで対象物の振動や歪みはケース４０を介して回路基板１４に伝導するが、ネジ留めすることによって対象物の歪みや振動がネジから回路基板１４に直接伝導することになり、検出の精度が高くなる。また、ネジ留めのための貫通孔が対角線上に設けられているため回路基板１４に振動が伝わりやすい。

２種類の周波数帯域について計測を行う場合を示したが、これに限られず、３種類以上の周波数帯域について計測することができる。この場合、例えばデジタルフィルタ及び判定手段の数を増加させることで実現できる。

圧電素子１０としてユニモルフ圧電素子を例に挙げて説明したが、これに限られず、バイモルフ圧電素子を用いることも可能である。バイモルフ圧電素子は、金属板の両面に圧電素子をそれぞれ接着した構造であり、ユニモルフ圧電素子と同様に振動等による外力の変化に応じて電圧を出力する。

（実施例１）
振動検出装置１をパチンコ機の不正防止に利用した例を示す。図７乃至図９にパチンコ機の構成を示す。パチンコ機１００の遊技盤１０１の外周部分には遊技領域１０３の周囲を囲む形状で、遊技盤１０１から遊技者側に突出する形状の枠部材（ガラス枠）１１０が配置される。該枠部材１１０は、遊技領域の前方に位置するように中央部にガラス板を支持し、上側と下側には複数のライト１１２を備えた演出ライト１１１（ランプユニット）が設置される。各ライト１１２はパチンコ機１００の正面にいる遊技者を照射し、その照射位置が遊技者の頭上から腹部に沿って移動するように、演出ライト１１１内のモータ（図示省略）による駆動によって光の照射方向が上下方向に変更自在になっている。各ライト１１２は演出ライト１１１内の別のモータにより、照射位置がパチンコ機１００を基準にして円をなしてパチンコ機の周囲を照射可能なように光の照射方向が回転自在にもなっている。

枠部材１１０の下方位置には、発射部２９２を備える操作ハンドル１１３が配置され、発射部２９２の駆動によって発射された遊技球がレール１０２ａ、１０２ｂ間を上昇して遊技盤１０１の上部位置に達した後、遊技領域１０３内を落下する。遊技領域１０３には、遊技球を不特定の方向に向けて落下させるための図示しない複数の釘に加え、遊技球の落下方向を変化させる風車や入球口が配置されている。

遊技領域１０３の中央部分には例えば液晶表示器（ＬＣＤ）を用いた図柄表示部１０４が配置される。図柄表示部１０４の下方には遊技球を受入れ可能な第１始動口１０５が配置され、第１始動口１０５の下方には一対の可動片を有する第２始動口１２０が配置される。第２始動口１２０は一対の可動片が閉状態のときに遊技球の受入れを困難にし、開状態のときに第１始動口１０５よりも遊技球の受入れを容易にする。

図柄表示部１０４の左側には、遊技球の通過を検出し、第２始動口１２０を一定時間だけ開放させる普通図柄の抽選を行うための入賞ゲート１０６が配置される。入賞ゲート１０６の下方位置等には、遊技球が入球したときに所定数（例えば１０個）の賞球払い出しの権利を獲得する普通入賞口１０７が配置される。遊技領域１０３の最下部にはどの入球口にも入球しなかった遊技球を回収する回収口１０８が配置される。

図柄表示部１０４は第１始動口１０５、または第２始動口１２０に遊技球が入球したときに複数の装飾図柄の変動表示を開始し、所定時間経過後に当該装飾図柄の変動を停止させる。停止時に特定図柄（例えば「７７７」）が揃えば、大当たり遊技（長当たり遊技）を実行する権利を獲得したこととなり、その後、大当たり遊技（長当たり遊技）が開始される。大当たり遊技（長当たり遊技）が開始されると、遊技領域１０３の下方に位置する大入賞口ユニット１０９における開閉扉１０９ａが一定時間、開放する動作を所定回数（例えば１５回）繰り返し、入球した遊技球に対応する賞球が払い出される。

枠部材１１０の下側には、図示しない貸し玉装置から貸し出される遊技球が供給される受け皿ユニット１１９が設置される他、操作ハンドル１１３が配置されている。操作ハンドル１１３は遊技盤１０１から遊技者側へ突出し、上記発射部の駆動によって遊技球を発射させる際に遊技者によって操作される。

操作ハンドル１１３は上記発射部を駆動させて遊技球を発射させる発射指示部材１１４を備えている。発射指示部材１１４は操作ハンドル１１３の外周部に、遊技者から見て右回りに回転可能に設けられ、遊技者によって直接操作されているときに発射部に遊技球発射の指示を与える。

図柄表示部１０４の上側及び側方には、演出用の役物（以下、「演出役物」という）１１５、１１６が配置される。演出役物１１５は例えばソレノイドによって駆動され、演出役物１１６はモータによって駆動される。同様の演出役物１１５、１１６を異なる種類の駆動源によって駆動することにより、演出役物１１５、１１６それぞれに独自の動きを生じさせることができ、演出効果が高められている。

枠部材１１０の下側にはまた、遊技者による操作を受け付けるチャンスボタン１１７が配置される。チャンスボタン１１７の操作は例えば遊技中における特定のリーチ演出に際し、チャンスボタン１１７の操作を促すガイダンスが表示されている間有効となる。

枠部材１１０は、その一端側（正面からみて左端側）が連結部材１２２によって回動可能に外枠１２３と連結され外枠１２３に対して開閉可能となっており、他端側には枠部材１１０と外枠１２３とを固定するためのロック機構１２４が設けられる。該ロック機構による固定は専用のカギによって解除可能となっている。枠部材１１０の裏側はガラス板固定フック１２５が設けられており、ガラス板１２６が着脱可能となっている。枠部材１１０の裏側上部には左右にわたって板状に形成された鉄板１２７が設けられており、枠部材１１０の強度を補強している。

パチンコ機１００の外枠１２３の内周面には遊技盤保持枠１２８が当接して設けられ、該遊技盤保持枠１２８には遊技盤１０１を保持するための遊技盤固定フック１２８ａ及び遊技盤保持爪１２８ｂが設けられる。枠部材１１０が閉じた状態において、外枠１２３及び枠部材１１０は遊技盤１０１を囲繞し当接しているため、ドライバ、針金等が不正に外枠１２３と枠部材１１０との間に挿入されることが防止される。外枠１２３は例えばアルミニウム等の金属材料によって形成され、遊技盤保持枠１２８は木材等によって形成される。なお、外枠１２３及び遊技盤保持枠１２８の材料は上記に限られず、金属、木材、プラスチック等を単一又は組み合わせて用いることができる。

外枠１２３には、演出効果音、または不正を知らしめる音声を出力するスピーカ２７７が組み込まれている。スピーカ２７７は高音・中音・低音の領域を出力できる機能を有し、通常演出時は高音・中音・低音をバランス良く出力するが、特別演出時、または不正等があった場合には周りに良く聞こえるように高音領域を高く出力するように制御される。さらに、外枠１２３には外部端子接続用の基板、払出制御基板、電源基板が取り付けられており、これらは外部からの不正な操作を防止するために、それぞれ、外端ケース（図示省略）、払出制御基板ケース１３１、電源基板カバー１３２によって覆われる。

遊技盤１０１の裏面には、主制御基板、副制御基板、賞球制御基板、ランプ制御基板を含む制御手段２００を構成する基板ユニットが設けられる（図示省略）。該基板ユニットは基板ケース（図示省略）によって被われることで、外部からの不正な操作を防止している。さらに基板ケースは保護ケース１３５に覆われており、セキュリティを高めている。

主制御基板２０１はパチンコ機１００の遊技に関する基本動作を制御し、ＲＯＭ２０１ｂに記憶されたプログラムに基づき、遊技内容の進行に伴う基本処理を実行するＣＰＵ２０１ａと、ＣＰＵ２０１ａの演算処理時におけるデータのワークエリアとして機能するＲＡＭ２０１ｃ等を備える。主制御基板２０１は第１始動口１０５、もしくは第２始動口１２０への遊技球の入球を契機として、大当たり抽選を行うと共に、その抽選結果に基づいてＲＯＭ２０１ｂに記憶されている演出に係わるコマンドの選択を行う。

主制御基板２０１の入力側には、第１始動口１０５に遊技球が入球したことを検出する第１始動口検出部２２１と、第２始動口１２０に遊技球が入球したことを検出する第２始動口検出部２２５と、入賞ゲート１０６を遊技球が通過したことを検出するゲート検出部２２２と、普通入賞口１０７に入球した遊技球を検出する普通入賞口検出部２２３と、大入賞口装置９に入球した遊技球を検出する大入賞口検出部２２４とが接続されている。

主制御基板２０１の出力側には大入賞口開閉部２３１が接続されている。本実施形態においては上記大入賞口開閉部２３１を、開閉扉１０９ａを開閉させる大入賞口開閉ソレノイド（駆動装置）と、第２始動口１２０を開閉させる第２始動口開閉ソレノイドとによって構成している。大入賞口開閉ソレノイドは本発明の開閉扉開閉装置の駆動装置に該当する。

大入賞口開閉部２３１は主制御基板２０１によって制御され、大当たり遊技（長当たり遊技、短当たり遊技）時に大入賞口開閉ソレノイドに通電して開閉扉１０９ａを開放させ、また上記普通図柄の当選によって第２始動口開閉ソレノイド１２０ｂに通電して第２始動口１２０を開閉する。

副制御基板２０２の入力側には上記のチャンスボタン１１７が操作されたことを検出するチャンスボタン検出部２２０が接続されている。この副制御基板２０２は主に遊技中における演出を制御し、主制御基板２０１より送信されるコマンドに基づいて演出の抽選及び演出処理を実行するＣＰＵ２０２ａと、プログラム及び過去の演出パターンを記憶するＲＯＭ２０２ｂと、ＣＰＵ２０２ａの演算処理時におけるデータのワークエリアとして機能するＲＡＭ２０２ｃ等を備えている。

副制御基板２０２は主制御基板２０１より送信される演出に係るコマンドを受信すると、このコマンドに基づいて抽選を行い、演出背景パターン、リーチ演出パターン、登場キャラクター等の演出を確定すると共に、当該確定した演出の制御を行う。副制御基板２０２の出力側には図柄表示部１０４が接続され、抽選によって決定された内容の通りに図柄表示部１０４において装飾図柄演出を展開する。副制御基板２０２には図柄表示部１０４に表示させる画像データを書き込むＶＲＡＭ２０２ｄも備えられている。

通常時には、ＣＰＵ２０２ａがＲＯＭ２０２ｂに記憶されたプログラムを読み込んで、背景画像表示処理、図柄画像表示及び変動処理、キャラクター画像表示処理など各種画像処理を実行し、必要な画像データをＲＯＭ２０２ｂから読み出してＶＲＡＭ２０２ｄに書き込む。背景画像、図柄画像、キャラクター画像は表示画面上において図柄表示部１０４に重畳表示される。すなわち、図柄画像やキャラクター画像は背景画像よりも手前に見えるように表示される。このとき、同一位置に背景画像と図柄画像が重なる場合、Ｚバッファ法等、周知の陰面消去法により各画像データのＺバッファのＺ値を参照することで、図柄画像を優先してＶＲＡＭ２０２ｄに記憶させる。

副制御基板２０２の出力側にはスピーカ２７７が接続され、副制御基板２０２において確定した通りに音声を出力する。副制御基板２０２の出力側にはまた、ランプ２６２、演出ライト１１１、及び演出役物作動装置２５４を制御するランプ制御基板２０６が接続されている。演出役物作動装置２５４は演出役物１１５，１１６等の、演出用の役物を作動させるモータやソレノイド等によって構成されている。ランプ制御基板２０６は副制御基板２０２より送信されたコマンドに基づき、プログラムを作動させて演出処理を実行するＣＰＵ２０６ａと、各種演出パターンデータを記憶するＲＯＭ２０６ｂと、ＣＰＵ２０６ａの演算処理時におけるデータのワークエリアとして機能するＲＡＭ２０６ｃ等を備えている。

ランプ制御基板２０６は遊技盤１０１や台枠等に設けられている各種ランプ２６２に対する点灯制御等を行う他、演出ライト１１１における複数のライト１１２に対する点灯制御等を行い、各ライト１１２からの光の照射方向を変更するためにモータに対する駆動制御等を行う。ランプ制御基板２０６はまた、副制御基板２０２より送信されたコマンドに基づき、演出役物１１５を動作させるソレノイドに対する駆動制御等を行い、演出役物１１６を動作させるモータに対する駆動制御等を行う。

主制御基板２０１には賞球制御基板２０３が双方向に送信可能に接続されている。賞球制御基板２０３はＲＯＭ２０３ｂに記憶されたプログラムを作動させて賞球制御の処理を実行するＣＰＵ２０３ａと、ＣＰＵ２０３ａの演算処理時におけるデータのワークエリアとして機能するＲＡＭ２０３ｃ等を備え、ＲＯＭ２０３ｂに記憶されたプログラムに基づき、賞球制御を行う。

賞球制御基板２０３は接続される払出部２９１に対して入球時の賞球数を払い出す制御を行う。また発射部２９２に対する遊技球の発射の操作を検出し、遊技球の発射を制御する。払出部２９１は遊技球の貯留部から所定数を払い出すためのモータ等からなる。

賞球制御基板２０３はこの払出部２９１に対して、各入球口（第１始動口１０５、第２始動口１２０、普通入賞口１０７、大入賞口孔１０９）に入球した遊技球に対応した賞球数を払い出す制御を行う。発射部２９２は遊技者による遊技操作を検出するセンサ（図示省略）と、遊技球を発射させる図示しないソレノイド等を備え、遊技のための遊技球を発射する。賞球制御基板２０３は発射部２９２のセンサにより遊技操作を検出すると、検出された遊技操作に対応してソレノイド等を駆動させて遊技球を間欠的に発射させ、遊技盤１０１の遊技領域１０３に遊技球を送り出す。

振動検出装置１はケース４０に封入された状態で、枠部材１１０の裏側において左右にわたって設けられた板状の鉄板１２７の中央部（図８のＡに示す部分）にネジ留めされる。このように広範囲にわたって設けられる硬質の板状部材に振動検出装置１を固定することによりパチンコ機１００に生ずる振動が振動検出装置１に伝わりやすくなる。振動検出装置１の出力側には主制御基板２０１が接続され、振動検出装置１からの信号に応じて不正行為に対する処理を行う。

本実施例においては、振動検出装置１によって、遊技者が枠部材１１０を歪ませて遊技盤１０１内にピアノ線や針金を侵入させて釘を曲げる等の不正（いわゆるハリガネゴト）とパチンコ機１００を叩くことで遊技球の挙動を変化させる不正（いわゆるドツキ、台叩き）とを同時に検出するものである。ここで、ハリガネゴトによる歪み等の経時的な外力が加わった場合には検出部２０において０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数帯域をもった電圧、特に１Ｈｚ〜５Ｈｚの電圧が特徴的に発生する。また、ドツキによる叩き等の瞬間的な衝撃が加わった場合には検出部２０において１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域をもった電圧、特に２０Ｈｚ〜４０Ｈｚの電圧が特徴的に生じる。なお、遊技を行っている際に生じる遊技球の振動、発射部の振動、可変入賞装置（開閉扉１０９ａ）の振動、演出役物１１５，１１６の振動によって検出部２０から発生する電圧の周波数は、いずれも数ｋＨｚにおいて特徴的に現れる。

フィルタ回路２２は０．１Ｈｚ以上の周波数をもった電圧を濾波するハイパスフィルタと５０Ｈｚ以下の周波数をもった電圧を濾波するローパスフィルタとによって構成される。これにより検出部２０で出力された電圧から歪み等を検知するための周波数帯域（０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚ）及び叩き等を検知するための周波数帯域（１０Ｈｚ〜４０Ｈｚ）を含んだ０．１Ｈｚから５０Ｈｚの周波数帯域のみを濾波することができ、遊技球等の振動によって生ずる電圧を含むその他のノイズ成分をカットすることができる。また、増幅回路２４は入力電圧を約３倍に増幅する回路となっている。これによりフィルタ回路２２でノイズが除去された電圧が増幅され計測部３０に入力される。

計測部３０において、入力された０．１Ｈｚから５０Ｈｚの周波数帯域の電圧は、まずアナログの電圧からデジタルの電圧信号にＡ／Ｄ変換される。次いで、１０Ｈｚ以下の周波数をもった電圧信号のみを濾波する第１のフィルタ３４ａであるデジタルローパスフィルタを通過した第１の計測電圧（０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数帯域）及び１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数をもった電圧信号のみを濾波する第２のフィルタ３４ｂであるデジタルバンドパスフィルタを通過した第２の計測電圧（１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域）がそれぞれ第１の比較手段及び第２の比較手段によって比較処理される。なお、第１のフィルタ３４ａとして１Ｈｚ〜５Ｈｚの周波数帯域の電圧信号を濾波するデジタルバンドパスフィルタ、第２のフィルタ３４ｂとして２０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域の電圧信号を濾波するデジタルバンドパスフィルタを用いれば、より高精度に波形解析の処理が行える。

第１の計測電圧は第１の比較手段３６ａによって予め設定されている歪み用閾値以上であるか比較され、歪み用閾値以上のときにその旨を示す歪み検出信号が主制御基板２０１に出力される。また、第２の計測電圧は第２の比較手段３６ｂによって予め設定されている叩き用閾値以上であるか比較され、叩き用閾値以上のときにその旨を示す叩き検出信号が主制御基板２０１に出力される。なお、不正行為に起因する歪み等によって発生する電圧は、叩き等によって発生する電圧より小さいため、例えば歪み用閾値は１００ｍＶ、叩き用閾値は５００ｍＶのように歪み用閾値のほうが小さく設定される。また、正常時には計測部３０から一定のパルス信号である正常検知信号が出力されている。このため、振動検出装置１からの出力線を断線する等の不正が行われた場合には、主制御基板２０１において正常検知信号が受信できないことによって検知することができる。

振動検出装置１の動作例を示す。遊技者が、パチンコ機１００の枠部材１１０と外枠１２３との間にドライバ等を挿入すると、振動検出装置１が固設された枠部材１１０（鉄板）に歪みが生じる。これによって、振動検出装置１内の検出部２０から、歪みに対して特徴的に生ずる周波数である０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数帯域を含んだ電圧が発生する。該電圧はフィルタ回路２２によって、０．１Ｈｚ〜５０Ｈｚ以外の周波数がカットされた後、増幅回路２４によって約３倍に増幅されて計測部３０に入力される。ここでの電圧値は例えば、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚにおいて１００ｍＶ以上であり、１０Ｈｚ〜５０Ｈｚにおいて５００ｍＶ以下であるとする。

計測部３０に入力された電圧は、Ａ／Ｄ変換手段３２によってデジタルの電圧信号に変換され、デジタルローパスフィルタによって１０Ｈｚ以下の周波数帯域である０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの電圧信号（第１の計測電圧）が抜き出される。また、デジタルバンドパスフィルタによって１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域の電圧信号（第２の計測電圧）が抜き出される。

第１の計測電圧は第１の比較手段によって電圧値が１００ｍＶ以上であるか判定される。また、第２の計測電圧は第２の比較手段によって電圧値が５００ｍＶ以上であるかが判定される。ドライバの挿入による歪みが生じているので、第２の比較手段によって５００ｍＶ以上の電圧値は計測されないが、第１の計測手段によって１００ｍＶ以上の電圧が計測されるため、主制御基板２０１に対して歪み検出信号が送信される。

また、遊技者がパチンコ機１００を強く叩く等のドツキ行為を行うと、振動検出装置１が固設された鉄板１２７にその振動が伝導する。これによって、振動検出装置１内の検出部から、叩きに対して特徴的に生ずる周波数である１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域を含んだ電圧が発生する。該電圧はフィルタ回路２２によって、０．１Ｈｚ〜５０Ｈｚ以外の周波数がカットされた後、増幅回路２４によって約３倍に増幅されて計測部３０に入力される。ここでの電圧値は例えば、１０Ｈｚ〜４０Ｈｚにおいて５００ｍＶ以上であり、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚにおいて１００ｍＶ以下であるとする。

計測部３０に入力された電圧は、Ａ／Ｄ変換手段３２によってデジタルの電圧信号に変換され、第１のフィルタ手段３４ａであるデジタルローパスフィルタによって１０Ｈｚ以下の周波数帯域である０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの電圧信号（第１の計測電圧）が抜き出される。また、第２のフィルタ手段３４ｂであるデジタルバンドパスフィルタによって１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域の電圧信号（第２の計測電圧）が抜き出される。

第１の計測電圧は第１の比較手段３６ａによって電圧値が１００ｍＶ以上であるか判定される。また、第２の計測電圧は第２の比較手段３６ｂによって電圧値が５００ｍＶ以上であるかが判定される。パチンコ機１００を強く叩くことによって振動が生じているので、第１の比較手段３６ａによって１００ｍＶ以上の電圧値は計測されないが、第２の比較手段３６ｂによって５００ｍＶ以上の電圧が計測されるため、主制御基板２０１に対して叩き検出信号が送信される。

不正行為に対する主制御基板２０１による処理について図１１に従って説明する。まず主制御基板２０１は振動検出装置１からの入力信号があるかの検知をする（ステップＳ１０１）。振動検出装置１から主制御基板２０１に対して、不正行為が行われていない場合（歪み検出信号及び叩き検出信号が送信されない場合）には正常検出信号が出力されているため、主制御基板２０１において振動検出装置１から一切の信号が検知されない場合には、エラー検出処理が行われ管理装置（例えばホールコンピュータ）にエラーメッセージが送信される（ステップＳ１０７）。これによって、ホール店員による断線等の確認が可能となる。

振動検出装置１からの信号が入力された場合において、信号が正常検知信号であると判定されたときは、以降の処理は行わず再び入力信号があるか検知が行われる（ステップＳ１０２）。振動検出装置１からの信号が正常検知信号ではないと判定された場合には、次に歪み検出信号であるかが判定される（ステップＳ１０３）。ここで、歪み検出信号であると判定されると、歪み検出処理が行われる（ステップＳ１０４）。

歪み検出処理によれば、主制御基板２０１から副制御基板２０２へ歪み報知コマンドが送られ警報音の出力とともに「扉が開放している」という趣旨の表示及び音声報知を行ったり、ランプ制御基板２０６による演出ライト１１１の点滅等による報知を行ったりすることができる。これにより、遊技場の係員にパチンコ機１００に対して過度の歪みが加えられたことを報知し、係員がそのパチンコ機１００に赴いて必要な処置を行うようにすることができる。また、主制御基板２０１から賞球制御基板２０３へ歪み報知コマンドが送られると、発射停止処理が行われて遊技球の発射ができなくなるとともに、払出停止処理が行われて遊技球の払出が行われなくなる。主制御基板２０１は、歪み報知コマンドを送信した後は、基本動作を停止して各検出部からの信号が入力されないようにしても良い。この場合、係員による復旧処理によって復旧する構成にしておけば、不正がさらに予防される。

ステップＳ１０３において歪み検出信号ではないと判定されると、叩き検出信号か否かが判定される（ステップＳ１０５）。ここで、叩き検出信号であると判定されると、叩き検出処理が行われる（ステップＳ１０６）。

叩き検出処理によれば、主制御基板２０１から副制御基板２０２へ叩き報知コマンドが送られ警報音の出力とともに扉を叩かないように指示する旨の表示報知を行ったり、ランプ制御基板２０６による演出ライト１１１の点滅等による報知を行ったりすることができる。これにより、遊技場の係員にパチンコ機１００に対して過度の衝撃が加えられたことを報知し、係員がそのパチンコ機１００に赴いて必要な処置を行うようにすることができる。また、主制御基板２０１から賞球制御基板２０３へ叩き報知コマンドが送られると、発射停止処理が行われて遊技球の発射ができなくなるとともに、払出停止処理が行われて遊技球の払出が行われなくなる。主制御基板２０１は、叩き報知コマンドを送信した後は、基本動作を停止して各検出部からの信号が入力されないようにしても良い。この場合、係員による復旧処理によって復旧する構成にしておけば、不正がさらに予防される。

なお、歪み検出処理及び叩き検出処理によって遊技の一部または全部の機能を停止する処理を行う場合には、主制御基板２０１に歪み検出信号及び叩き検出信号が入力される直前の遊技状態が記憶される構成することが好ましい。これにより、係員の確認によって不正行為でないと判断され遊技が復旧される際には、遊技状態を元に戻すことが可能となる。

ステップＳ１０５において叩き検出信号でないと判定された場合には、正常検知信号、歪み検出信号及び叩き検出信号以外の不明な信号が入力されていると考えられ、このときはエラー検出処理が行われ管理装置（例えばホールコンピュータ）にエラーメッセージが送信される。これによって、ホール店員によって振動検出装置１の故障、誤作動等が確認される。なお、振動検出装置１からの信号が入力されない場合と、不明な信号が入力された場合とで同じエラー検出処理を行う構成を示したが、それぞれ別のエラー処理としてもよい。

なお、歪み検出信号が出力された場合に、歪み検出処理（ステップＳ１０４）によってパチンコ機による報知を行う例を示したが、これを行わずにパチンコホールの管理装置のみに対して報知を行うようにしても良い。歪み検出信号の対象であるハリガネゴトは、叩き検出信号の対象であるドツキと異なり、ゴト行為が長時間継続して行われる傾向が強いためホールコンピュータのような管理装置のみに対して報知を行うことでゴト行為中に警備員等による取締りが可能となる。

（実施例２）
振動検出装置１をスロットマシンに使用した例を示す。図１２及び図１３にスロットマシンの構成を示す。スロットマシン１００１は、正面にフロントマスクが形成された前扉１００３が、略矩形状の箱体である筐体１００２の開口に対し回動可能な連結部材により開閉可能に取り付けられている。フロントマスクは、上から上パネル部１１００、中パネル部１２００、下パネル部１３００に概ね分けられ、これらは化粧板として視覚効果を高めてデザインされた硬質プラスチックにより一体的に形成されている。また、下パネル部１３００の下方には、メダルを貯留するための受け皿１００４ａが形成された受け皿部材１００４が設けられている。

上パネル部１１００には、高輝度の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって構成される上部ランプやコーナランプ等の視覚効果ランプ（フィーバーランプ）が内蔵され、リーチや大当たり等の際に点灯または点滅して遊技者の視覚に訴える演出を行っている。また、上パネル部１１００の左右位置には、それぞれスピーカが内蔵され、効果音や楽音等によるゲームの演出を行っている。更に、左右のスピーカに挟まれる中央位置には、液晶表示装置（図示省略）が内蔵されている。

液晶表示装置は、ゲームの進行に応じて適宜選択される動画像を表示して当該ゲームにストーリー性を与えたり、また、ボーナスゲーム等の大当たりの際には、よりダイナミックな画像が表示されて、遊技者に高配当の期待感を引き起こしたりする等の演出を行う。

中段の中パネル部１２００には、長方形の透明な表示窓１００８ａが形成されたアクリル製の中パネル１００８が取り付けられる。そして、この表示窓１００８ａを通して、筐体１００２内に設けられる３個のリール１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃを遊技者が目視できるように構成される。中パネル１００８の下方には、前方に若干突出した卓状部が形成され、メダル投入口を有するメダル投入部１０１１と、ベットボタン１０１２と、スタートレバー１０１３と、３個のストップボタン１０１４ａ、１０１４ｂ、１０１４ｃ等が配設されている。

遊技者がメダル投入部１０１１よりメダルを投入することで、スロットマシン１００１内部にメダルを最大枚数まで内部貯留（クレジット）することができる。ベットボタン１０１２は、ゲームに賭けるメダルの枚数を提示するための押圧式のボタンスイッチである。スタートレバー１０１３は、リール１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃを一斉に回転させる指示をするためのレバースイッチであり、傾倒操作するとオン作動する。ストップボタン１０１４ａ、１０１４ｂ、１０１４ｃは、各リール１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃの回転停止を個別に指示するための押圧式のボタンスイッチであり、各リールの配列に対応してそれぞれ並設されている。

フロントマスクの下パネル部１３００を構成する下パネル１０１５には、スロットマシン１００１のモデルタイプ等を遊技者へ認識させるための、例えば登場キャラクターの絵柄（図示省略）などが印刷されて表示されている。前扉１００３の最下部に設けられた受け皿部材１００４には、入賞配当等によりメダルを払い出すメダル払出口１０１６と、ゲームの進行に応じて演出効果音を発生させるスピーカが内蔵される。

筐体１００２の内部においては、その上部位置に、スロットマシン１００１の全体動作を統括制御する制御手段である主制御基板１０２１が取り付けられている。主制御基板１０２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他周辺機器と通信する際の整合機能を有するインタフェース回路等の電子部品を実装するマイコンベースの制御回路基板であり、透明な基板ケースに収容されて筐体１００２内に離脱不能に固定されている。

筐体１００２内のほぼ中央には、３個のリール１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃを軸方向に並設してユニット化したリールユニット１０１０が、前扉３側に形成される上述の表示窓１００８ａに対向してフレーム１０２２に固定されている。なお、リールユニット１０１０の上部には図示しない回胴装置基板が取り付けられている。回胴装置基板は、主制御基板１０２１からのパルスデータに基づいて電流増幅した駆動パルス信号を各リール１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃのステッピングモータに出力することで、それぞれのリールの回転及び停止の駆動制御を行っている。

リールユニット１０１０の下方のスペースには、入賞配当などの際にメダルを放出するメダル払出装置１０２３が設置されている。メダル払出装置１０２３は、メダル投入部１０１１に投入されたメダルをホッパ部１０２３ａに貯留し、主制御基板１０２１からメダルの払い出しを指令する払出指令信号を受けると、ホッパ部１０２３ａに貯留したメダルを放出スリット１０２３ｂを介して外部に放出する。放出スリット１０２３ｂには払出センサ１０６３が設けられ、放出されるメダルを１枚ずつ検出して主制御基板１０２１へ出力する。これにより、主制御基板１０２１は、放出されたメダルをカウントしながら払出指令信号に基づく所要の払出枚数（指令払出量）だけ払い出す制御を行うことが可能となる。

メダル払出装置１０２３の側方には、ホッパ部１０２３ａから溢れ落ちたメダルを収容するためのオーバーフロータンク１０２４と、スロットマシン１００１に内蔵される各機器へ所要の電力を配電する主電源装置１０２５とが設置されている。

更に、主制御基板１０２１に隣接する側板には、当該スロットマシン１００１における例えば大当たり等の遊技状態及びメダルの投入・払い出し等の稼働状態を示す信号を外部の管理装置（例えばホールコンピュータ）へ送信するための外部集中端子板１０２６が取り付けられている。

前扉１００３は、比較的硬質のプラスチックで一体成形されたフロントマスクをメインフレームとし、裏面側で上端部及び左右の両端部に、それぞれ長尺状の板金部材である横フレーム１３１１と縦フレーム１３１２、１３１３がネジ止め固定されている。前扉１００３の裏面側上部には、上述した上部ランプ及びコーナランプ等の光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）を実装するＬＥＤ基板、スピーカ及び液晶表示装置等を組み込んだ上部パネルアセンブリ１０３２が取り付けられている。また、上部パネルアセンブリを駆動して、主にゲームの演出に係る制御を行うための副制御基板１０３３が取り付けられている。

副制御基板１０３３の下方には、透明な表示窓１００８ａが形成された中パネル１００８を前面に設け、リール１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃの外周面を照射する冷陰極蛍光管１０３４と、中パネル１００８の絵柄を照明表示する複数のランプ１０３５、１０３５と、スタートレバー１０１３やストップボタン１０１４ａ、１０１４ｂ、１０１４ｃ等のスイッチの出力を主制御基板１０２１へ中継する中央表示基板１０３６等を組み付けてユニット化したランプハウスユニット１０３７が取り付けられている。

ランプハウスユニット１０３７の下方には、メダルセレクタ１０３８が取り付けられている。このメダルセレクタ１０３８は、前面のメダル投入部１０１１に投入されたメダルの正否の判定と、投入された正規のメダルの枚数を計数するために設けられている。すなわち、メダルセレクタ１０３８は、投入されたメダルが正規のものであると判定するとメダル貯留ガイド１０３９側にメダルを通過させるとともに、光センサであるメダルセンサがメダルを検出して、主制御基板１０２１へその投入信号を出力する。そのため、メダルセレクタが不正操作されると、不当なメダルの払出が行われてしまう虞がある。メダル貯留ガイド１０３９は、メダルセレクタ１０３８が通過させた正規のメダルを筐体１００２側のメダル払出装置１０２３のホッパ部１０２３ａに案内して貯留させる。

メダルセレクタ１０３８の下方には、下パネル１０１５等をユニット化した下パネルユニット１０４０が取り付けられている。また、前扉１００３のメダル払出口１０１６に連通し、メダルセレクタ１０３８が不適と判定し排除したメダルや異物を前面の受け皿１００４ａへ案内するキャンセルシュート１０４１と、同じくメダル払出口１０１６に連通し、メダル払出装置１０２３が放出するメダルを案内して受け皿１００４ａへ払い出す払出シュート１０４２とが、下パネルユニット１０４０の背面側に設けられている。また、下パネルユニット１０４０の下方には、前面の放音部１０１７ａ、１０１７ｂに対向するスピーカ１０４４ａ、１０４４ｂが取り付けられている。

振動検出装置１はケース４０に封入された状態で、前扉１００３の裏面側に設けられた横フレーム１３１１の中央部（図１３のＢに示す部分）にネジ留めされる。このように広範囲にわたって設けられる硬質の板状部材に振動検出装置１を固定することによりスロットマシン１００１に生ずる振動が振動検出装置１に伝わりやすくなる。振動検出装置１の出力側には主制御基板１０２１が接続され、振動検出装置１からの信号に応じて不正行為に対する処理を行う。

本実施例においては、振動検出装置１によって、遊技者が前扉１００３をこじ開けてメダルセレクタを不正に操作する行為（不正行為）とスロットマシン１００１を強く叩いて破損させてしまう虞のある行為（破損行為）とを同時に検出するものである。ここで、不正行為による歪み等の経時的な外力が加わった場合には検出部２０において０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数帯域をもった電圧、特に１Ｈｚ〜５Ｈｚの電圧が特徴的に発生する。また、破損行為による叩き等の瞬間的な衝撃が加わった場合には検出部２０において１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域をもった電圧、特に２０Ｈｚ〜４０Ｈｚの電圧が特徴的に生じる。なお、遊技を行っている際に生じるリールの振動等によって検出２０部から発生する電圧の周波数は、いずれも数ｋＨｚにおいて特徴的に現れる。

フィルタ回路２２及び増幅回路２４の構成は実施例１と同様であるため省略する。計測部３０においては、歪み用閾値が２００ｍＶ、叩き用閾値が８００ｍＶとなっており、パチンコ機１に対する設定より大きくなっている。これは、スロットマシン１００１ではリールを停止させるためにスロットボタン１０１４を叩く等、叩くという行為は日常的に行われるものであり、これによって生じる振動を検知してしまうと通常の遊技に対して支障が生じるため叩き用閾値が大きく設定してある。また、前扉１００３をこじ開ける際に生じる電圧が、パチンコ機１の枠部材１１０を歪ませる際に生じる電圧より大きいため歪み用閾値が大きく設定されている。計測部３０に関し、これ以外の構成は実施例１と同様であるため省略する。

振動検出装置１の動作例を示す。遊技者が、スロットマシン１００１の前扉１００３をこじ開けようとすると、振動検出装置１が固設された横フレーム１３１１に歪みが生じる。これによって、振動検出装置１内の検出部から、歪みに対して特徴的に生ずる周波数である０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数帯域を含んだ電圧が発生する。該電圧はフィルタ回路２２によって、０．１Ｈｚ〜５０Ｈｚ以外の周波数がカットされた後、増幅回路２４によって約３倍に増幅されて計測部３０に入力される。ここでの電圧値は例えば、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚにおいて２００ｍＶ以上であり、１０Ｈｚ〜５０Ｈｚにおいて８００ｍＶ以下であるとする。

第１の計測電圧は第１の比較手段３６ａによって電圧値が２００ｍＶ以上であるか判定される。また、第２の計測電圧は第２の比較手段３６ｂによって電圧値が８００ｍＶ以上であるかが判定される。スロットマシン１００１が大きく歪んでいるので、第１の計測手段によって２００ｍＶ以上の電圧が計測されるため、主制御基板１０２１に対して歪み検出信号が送信される。

また、遊技者によってスロットマシン１００１が強く叩かれると、振動検出装置１が固設された横フレーム１３１１にその振動が伝導する。これによって、振動検出装置１内の検出部から、叩きに対して特徴的に生ずる周波数である１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域を含んだ電圧が発生する。該電圧はフィルタ回路２２によって、０．１Ｈｚ〜５０Ｈｚ以外の周波数がカットされた後、増幅回路２４によって約３倍に増幅されて計測部３０に入力される。ここでの電圧値は例えば、１０Ｈｚ〜４０Ｈｚにおいて８００ｍＶ以上であり、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚにおいて２００ｍＶ以下であるとする。

第１の計測電圧は第１の比較手段３６ａによって電圧値が２００ｍＶ以上であるか判定される。また、第２の計測電圧は第２の比較手段３６ｂによって電圧値が８００ｍＶ以上であるかが判定される。スロットマシン１００１を強く叩くことによって振動が生じているので、第２の比較手段３６ｂによって８００ｍＶ以上の電圧が計測されるため、主制御基板に対して叩き検出信号が送信される。

不正行為に対する主制御基板１０２１による処理については実施例１と同様であり、遊技者に対する報知、係員に対する報知が検出された種類（不正行為、破損行為）に応じてランプ、スピーカ、液晶表示器等によって適宜行われる。

（実施例３）
振動検出装置１を自動販売機に使用した例を示す。図１４に自動販売機の構成を示す。自動販売機２００１は、前面が開口した略矩形状の断熱体である本体キャビネット２０１０と、その前面に設けられたメインドア２０２０および内扉２０３０と、本体キャビネット２０１０の内部を上下２段に底板２０１１にて区画形成し、上部を例えば２つの断熱仕切板２０４１によって仕切られた、商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのサーペンラック２０４０と、下部にサーペンラック２０４０を冷却する熱交換器を有する凝縮器２０４５が設けられる。

メインドア２０２０は、本体キャビネット２０１０の前面開口を開閉するためのものであり、外側には、商品見本が展示される商品展示室、販売する商品を選択するための選択ボタン、貨幣を投入するための貨幣投入口、払い出された商品を取り出すための商品取出口等が配置してある。また、内側には、紙幣を管理するビルバリデータ２０２２、コインを管理するコインメカニズム２０２３、コインメカニズム２０２３から溢れたコインを収容するためのキャッシュボックス２０２５、全体を制御する基板類が納められた主制御基板ケース２０５０が設けられる。

内扉２０３０は、サーペンラック２０４０の前面を開閉し、内部の商品を保温するものであり、内部に断熱体を有する箱型形状の構造体である。そのサーペンラック２０４０には、それぞれ、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納し、販売信号により1個ずつ商品を外扉の販売口２０２１へ排出するための商品シュート２０４２を有している。

振動検出装置１はケース４０に封入された状態で、メインドア２０２０の裏面側に設けられたビルバリデータ２０２２付近（図１４のＣに示す部分）にネジ留めされる。振動検出装置１の出力側には主制御基板ケース２０５０内の主制御基板（図示省略）が接続され、振動検出装置１からの信号に応じて不正行為に対する処理を行う。

本実施例においては、振動検出装置１によって、使用者がメインドア２０２０をこじ開けて金銭を盗む行為（窃盗行為）と自動販売機２００１を強く叩いて破損させてしまう虞のある行為（破損行為）とを同時に検出するものである。ここで、窃盗行為による歪み等の経時的な外力が加わった場合には検出部において０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数帯域をもった電圧、特に１Ｈｚ〜５Ｈｚの電圧が特徴的に発生する。また、破損行為による叩き等の瞬間的な衝撃が加わった場合には検出部において１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域をもった電圧、特に２０Ｈｚ〜４０Ｈｚの電圧が特徴的に生じる。

フィルタ回路２２及び増幅回路２４の構成は実施例１と同様であるため省略する。計測部３０においては、第１のフィルタ手段３４ａとして１Ｈｚ〜５Ｈｚの周波数帯域の電圧信号を濾波するデジタルバンドパスフィルタ、第２のフィルタ手段３４ｂとして２０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域の電圧信号を濾波するデジタルバンドパスフィルタを用い、歪み用閾値が２００ｍＶであり、叩き用閾値は４００ｍＶと８００ｍＶの２種類が用いられる。

自動販売機２００１は設置場所が様々であり、特に屋外に設置されている場合には多様な振動の影響を受ける。そのため、歪み、あるいは叩きに起因する振動であることを精度良く検出できなければ誤作動が多くなってしまう。そのため、パチンコ機の場合より狭い周波数帯域で電圧を計測することとした。

また、自動販売機２００１は管理者が設置場所から離れた場所にいることが多く、使用者が叩く等のいたずらを行うことが多い。そのため、破損を招かない程度の衝撃に対して報知等を行っていると通常の動作に支障が生じる。しかしながら、破損を招かない程度の衝撃であっても、これを予防することによりいたずらが減少することが期待できる。そのため、叩き用閾値が２種類設定してあり、叩きかたの大きさに応じた処理が行える構成とした。計測部３０に関し、これ以外の構成は実施例１と同様であるため省略する。

振動検出装置１の動作例を示す。使用者が自動販売機２００１のメインドア２０２０をこじ開けようとすると、振動検出装置１が固設されたメインドア２０２０に歪みが生じる。これによって、振動検出装置１内の検出部２０から、歪みに対して特徴的に生ずる周波数である０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数帯域を含んだ電圧が発生する。該電圧はフィルタ回路２２によって、０．１Ｈｚ〜５０Ｈｚ以外の周波数がカットされた後、増幅回路２４によって約３倍に増幅されて計測部３０に入力される。ここでの電圧値は例えば、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚにおいて２００ｍＶ以上であり、１０Ｈｚ〜５０Ｈｚにおいて４００ｍＶ以下であるとする。

計測部３０に入力された電圧は、Ａ／Ｄ変換手段３２によってデジタルの電圧信号に変換され、第１のフィルタ手段３４ａであるデジタルバンドパスフィルタによって１Ｈｚ〜５Ｈｚの周波数帯域の電圧信号（第１の計測電圧）が抜き出される。また、第２のフィルタ手段３４ｂであるデジタルバンドパスフィルタによって２０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域の電圧信号（第２の計測電圧）が抜き出される。

第１の計測電圧は第１の比較手段３６ａによって電圧値が２００ｍＶ以上であるか判定される。また、第２の計測電圧は第２の比較手段３６ｂによって電圧値が４００ｍＶ以上であるか又は８００ｍＶ以上であるかが判定される。メインドア２０２０が大きく歪んでいるので、第１の計測手段によって２００ｍＶ以上の電圧が計測されるため、主制御基板に対して歪み検出信号が送信される。

また、使用者によってメインドア２０２０が強く叩かれると、振動検出装置１が固設されたメインドア２０２０にその振動が伝導する。これによって、振動検出装置１内の検出部２０から、叩きに対して特徴的に生ずる周波数である１０Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数帯域を含んだ電圧が発生する。該電圧はフィルタ回路２２によって、０．１Ｈｚ〜５０Ｈｚ以外の周波数がカットされた後、増幅回路２４によって約３倍に増幅されて計測部３０に入力される。ここでの電圧値は例えば、１０Ｈｚ〜４０Ｈｚにおいて４００ｍＶ以上であり、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚにおいて２００ｍＶ以下であるとする。

第１の計測電圧は第１の比較手段３６ａによって電圧値が２００ｍＶ以上であるか判定される。また、第２の計測電圧は第２の比較手段３６ｂによって電圧値が４００ｍＶ以上であるか又は８００ｍＶ以上であるかが判定される。これにより、第２の計測手段によって４００ｍＶ〜８００ｍＶの電圧が計測された場合には叩き検出信号（小）が主制御基板に送信され、８００ｍＶ以上の電圧が計測された場合には主制御基板に対して叩き検出信号（大）が送信される。

不正行為に対する主制御基板（図示省略）による処理について説明する。主制御基板に対し歪み検出信号又は叩き検出信号（大）が入力された場合には犯罪性が高いため、音声、ライト等による警告がなされると共に、警備会社等に通報される。また主制御基板に対して叩き検出信号（小）が入力された場合には犯罪性が低く単なるいたずらや事故と考えられるため、音声、ライト等による注意が行われるに留まり警備会社等への通報は行わない。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。

（ａ）は振動検出装置における検出部の構成を模式的に示す平面図である。（ｂ）は振動検出装置における検出部の構成を模式的に示す側面図である。振動検出装置における検出部の屈曲の向きと電圧の印加方向を示す模式図である。振動検出装置の構成を示すブロック図である。振動検出装置とケースとの関係を示す斜視図である。振動検出装置の検出部で生じる電圧の波形を示すグラフである。振動検出装置の検出部で生じる電圧の波形を示すグラフである。パチンコ機の前面の構成例を示す正面図である。パチンコ機の内部構造の構成例を示す斜視図である。パチンコ機の背面の構成例を示す斜視図である。パチンコ機の制御手段を示すブロック図である。振動検出装置からの信号処理を実行する際の主制御基板の処理を示すフローチャートである。スロットマシンの前面の構成例を示す斜視図である。スロットマシンの内部構造の構成例を示す正面図である。自動販売機の内部構造の構成例を示す斜視図である。

符号の説明

１…振動検出装置、１０…圧電素子、１０ａ…圧電セラミック、１０ｂ，１０ｃ…電極、１２…金属板、１４…回路基板、１４ａ，１４ｂ…貫通孔、２０…検出部、２２…フィルタ回路、２４…増幅回路、２８…出力コネクタ、３０…計測部、３２…Ａ／Ｄ変換手段、３４…フィルタ手段、３４ａ…第１のフィルタ手段、３４ｂ…第２のフィルタ手段、３６…比較手段、３６ａ…第１の比較手段、３６ｂ…第２の比較手段、４０…ケース、４１…箱部、４１ａ，４１ｂ…貫通孔、４２ａ，４２ｂ…柱状部、４５…蓋部、４５ａ，４５ｂ…貫通孔、４６ａ，４６ｂ…柱状部

Claims

物体に加えられた圧力の変化を電圧に変換して出力する検出部と、
該検出部より出力された電圧が計測される計測部とからなり、
前記計測部は、前記検出部より出力された電圧を複数の周波数帯域ごとに別々に通過させるフィルタ手段を備え、該フィルタ手段を通過した複数の周波数帯域の電圧を別々の信号として出力することを特徴とする振動検出装置。
前記計測部から出力される信号は、前記物体に対して圧力が経時的に加えられたことを示す第１の信号と、前記物体に対して圧力が瞬間的に加えられたことを示す第２の信号とを含むことを特徴とする請求項１記載の振動検出装置。
前記検出部はユニモルフ圧電素子またはバイモルフ圧電素子によって構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の振動検出装置。
前記計測部は複数の周波数帯域の電圧に対してそれぞれ閾値を設け、閾値以上の電圧を計測したときに前記信号を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の振動検出装置。