JP2011049886A - 近接スイッチ - Google Patents

Abstract

【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しつつ、遊技球の通過を検出する。
【解決手段】コイルＬ１は、遊技球の通過を検出する。高周波発振回路１１は、検出コイルＬ１を含み、高周波を発振する。波高値設定回路１３は、検出コイルＬ１に発生した発振波の波高を第１の所定値に設定する。比較回路１５−１は、第１の所定値より低位に設定される、第２の所定値を弁別電位とし、高周波発振回路１１により発振された波高値とを比較し、比較結果を出力する。比較回路１５−２は、第１の所定値より高位に設定される、第３の所定値を弁別電位とし、高周波発振回路１１により発振された波高値とを比較し、比較結果を出力する。出力回路１６−１は、比較回路１５−１の比較結果を外部に出力する。本発明は、遊技機に適用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、近接スイッチに関し、特に、遊技球の通過の検出に誤動作を生じさせる低周波近傍電磁界を、誤動作する前のタイミングで検出し、誤動作を防止できるようにした近接スイッチに関する。

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。

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。直流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。

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。

また、近接スイッチの原理に起因した弱点として、相互干渉現象が存在する。この相互干渉現象は、近接スイッチの検出コイル部に、共振周波数に等しい外乱波が飛来した場合、コイルの発振波と外乱波が合成し、検出不能となる現象である。尚、ケースとしては、別体の近接スイッチの発振振幅が低周波ノイズと化し、互いに影響し合う場合と、遊技者が不正目的で近接スイッチの検出コイルと同類の別体コイルを近接スイッチの近傍まで忍ばせ、これを発振駆動させる場合とが存在する。

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）。

一方、相互干渉対策としては、通常発振波高より高位に閾値を持つ比較回路を増設し、相互干渉発生状況をモニターする技術も開示されている（特許文献２参照）。

特開２００４−２２２９５９号公報 特開平５−２２１１０４号公報

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、特許文献１で開示されている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。

これに加えて、従来の検出方式は、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った。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った。この対策として、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。

また、特許文献２で開示されている技術の場合、物体が離反している場合の発振波高が、固体ばらつきにより、一義的に定まらない欠点がある。つまり、物体接近を判定する低位側閾値と、相互干渉発生を判定する高位側閾値との間に、前述の物体離反時の発振波高が存在しない限り成り立たない。

従って、固体ばらつきが大きく出た場合、相互干渉モニターは常時作動する状態となり、逆に固体ばらつきが小さく出た場合、相互干渉が発生しているにも係らず、相互干渉モニターが非作動の状態となるといった原理的な問題が発生する恐れがあった。

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、遊技球の通過を検出する近接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により、低周波近傍電磁界を適切に監視し、近接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。

本発明の一側面の近接スイッチは、パチンコ遊技機に搭載され、遊技球の通過を検出する近接スイッチであって、前記遊技球の通過を検出する検出コイルと、前記検出コイルと共に、高周波発振波を発振する高周波発振回路と、前記検出コイルに発生した発振波の波高を第１の所定値に設定する発振波高設定回路と、前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より低位に設定される第２の所定値とを比較し弁別する第１の弁別回路と、前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より高位に設定される第３の所定値とを比較し弁別する第２の弁別回路と、前記第１の弁別回路の弁別結果を出力する出力回路とを含む。

前記発振波高設定回路は、前記検出コイルと直列に接続されたLC共振回路とすることができ、前記LC共振回路の共振周波数を、前記高周波発振回路にて発生する高周波発振波の周波数より低い値に設定し、かつ両者の差分量にて前記第１の所定値を設定させるようにすることができる。

前記発振波高設定回路は、前記高周波発振回路に付加された直流電流源とすることができ、前記電流源の電流値設定により、前記第１の所定値を設定させるようにすることができる。

前記第２の弁別回路の弁別結果を出力する異常警戒信号出力回路をさらに含ませるようにすることができる。

本発明の一側面においては、検出コイルにより遊技球の通過が検出され、高周波発振回路により、前記検出コイルと共に、高周波発振波が発振され、発振波高設定回路により前記検出コイルに発生した発振波の波高が第１の所定値に設定され、第１の弁別回路により、前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より低位に設定される第２の所定値とが比較されて弁別され、第２の弁別回路により、前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より高位に設定される第３の所定値とが比較されて弁別され、前記第１の弁別回路の弁別結果が出力される。

本発明の一側面の近接スイッチにおける、遊技球の通過を検出する検出コイルとは、例えば、遊技球が通過する貫通口の周辺に巻回されたコイルであり、前記検出コイルと共に、高周波発振波を発振する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高周波発振回路であり、前記検出コイルに発生した発振波の波高を第１の所定値に設定する発振波高設定回路とは、例えば、並列のLC共振回路からなる波高値設定回路であり、前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より低位に設定される第２の所定値とを比較し弁別する第１の弁別回路とは、例えば、遊技球の通過を検出する弁別回路であり、前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より高位に設定される第３の所定値とを比較し弁別する第２の弁別回路とは、例えば、低周波近傍電磁界の接近を検出する弁別回路であり、前記第１の弁別回路の弁別結果を出力する出力回路とは、例えば、遊技機の動作の全体を制御する制御部に遊技球の通過を示す信号を出力する出力回路である。

また、高周波発振回路は、検出コイルに対して低周波近傍電磁界が非照射であって、かつ、遊技球が通過した場合、発振停止となる負性コンダクタンスに設定されている。また、検出コイルに対して低周波近傍電磁界が非照射であって、かつ、遊技球が通過しない場合、高周波発振回路は、発振波高設定回路により設定された第１の所定値の波高値での発振状態に変化する。さらに、前記検出コイルに対して前記低周波近傍電磁界が照射の場合、遊技球の通過の有無とは無関係に、高周波発振回路は、第３の波高値よりも高い波高値での発振状態に変化する。

このような構成により、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第３の波高値よりも際立って大きくなり、低周波近傍電磁界の照射がなく、遊技球が通過しないとき第１の波高値となる。

結果として、第１の所定値よりも低位の第２の所定値を弁別電位とする弁別回路により、低周波近傍電磁界の照射が無い場合、遊技球の通過があるときは高周波発振がなされず、遊技球の通過が検出され、遊技球の通過がないときは第２の所定値よりも高い第１の所定値の波高値となる信号により、遊技球の不通過を検出することが可能となる。また、第１の所定値よりも高位の第３の所定値を弁別電位とする比較回路により、低周波近傍電磁界が照射されると、高周波発振回路が第３の波高値よりも高い波高値で発振することにより、低周波近傍電磁界の照射を検出することが可能となり、低周波近傍電磁界が検出されているときの、遊技球の通過の検出結果を、例えば、無効にすることで、遊技球の通過の検出の誤動作を防止することが可能となる。

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。

本発明を適用した近接スイッチの構成例を説明する図である。 図１の近接スイッチにおける波高値調整回路の動作を説明する図である。 図１の近接スイッチにおける低周波近傍電磁界の接近に伴う波高値の変化を説明する図である。 図１の近接スイッチによる遊技球検出処理を説明するフローチャートである。 低周波近傍電磁界が照射されていない場合の図１の近接スイッチによる遊技球検出処理を説明する図である。 低周波近傍電磁界が照射された場合の図１の近接スイッチによる遊技球検出処理を説明する図である。 その他の近接スイッチの構成例を示す図である。 図７の近接スイッチにおける波高値調整回路の動作を説明する図である。

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。

すなわち、本発明の一側面の近接スイッチは、パチンコ遊技機に搭載され、遊技球の通過を検出する近接スイッチ（例えば、図１または図７の近接スイッチ１）であって、前記遊技球の通過を検出する検出コイル（例えば、図１または図７のコイルＬ１）と、前記検出コイルと共に、高周波発振波を発振する高周波発振回路（例えば、図１または図７の高周波発振回路１１）と、前記検出コイルに発生した発振波の波高を第１の所定値に設定する発振波高設定回路（例えば、図１または図７の波高値設定回路１３）と、前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より低位に設定される第２の所定値とを比較し弁別する第１の弁別回路（例えば、図１または図７の弁別回路１５−１）と、前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より高位に設定される第３の所定値とを比較し弁別する第２の弁別回路（例えば、図１または図７の弁別回路１５−２）と、前記第１の弁別回路の弁別結果を出力する出力回路（例えば、図１または図７の出力回路１６−１）とを含む。

前記第２の弁別回路の弁別結果を出力する異常警戒信号出力回路（例えば、図１または図７の出力回路１６−２）をさらに含ませるようにすることができる。

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（並列共振回路からなる波高値設定回路を用いた例）
２．第２の実施の形態（NPNミラー回路からなる波高値設定回路を用いた例）

＜１．第１の実施の形態＞
［本発明を適用した近接スイッチの一実施の形態の構成例］
図１は、本発明を適用した近接スイッチの構成例を示している。

図１においては、低周波近傍電磁界および遊技球２の通過を検出する近接スイッチ１と、それらを制御する制御部３および発報出力部４とを含むパチンコ遊技機の一部を示している。

近接スイッチ１は、コイルＬ１を通過する遊技球２の通過の有無を検出し、検出信号を制御部３に通知すると共に、低周波近傍電磁界の到来をコイルＬ１からの誘導電圧により検出し、低周波近傍電磁界の到来の有無を示す検出信号を制御部３に通知する。コイルＬ１は、遊技球２の径と略同径に構成されており、検出すべき遊技球２は、コイルＬ１の空洞内部を通過する構成となっている。

制御部３は、遊技球２の通過を示す検出信号の通知に応じて遊技球２を計数する。また、制御部３は、低周波近傍電磁界の到来を示す通知に応じて、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２の検出信号を、異常信号とみなして無効とする。このような動作により、近接スイッチ１は、低周波近傍電磁界により遊技球の検出を強制的に誤動作させるような不正行為を防止しつつ、遊技球２の通過を検出する。

コイルＬ１は、遊技球２の通過に伴って誘起電圧を発生する共に、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き、やはり誘起電圧を発生する。近接スイッチ１は、このコイルＬ１が低周波近傍電磁界に晒されるとき、または遊技球が通過するとき発生する誘起電圧の波高値を検出し、遊技球の通過、または低周波近傍電磁界の到来を検出する。

近接スイッチ１は、高周波発振回路１１、共振回路１２、波高値設定回路１３、積分回路１４、抵抗Ｒｅ，Ｒ１乃至Ｒ３、弁別回路１５−１，１５−２、および出力回路１６−１，１６−２を備えている。

高周波発振回路１１は、定電流源Ｉ０、定電圧回路Ｖ０、NPN型のトランジスタＴｒ１、PNP型トランジスタＴｒ２乃至Ｔｒ３より構成されており、電流帰還ハートレイ発振回路である。高周波発振回路１１は、共振回路１２、および波高値設定回路１３により生成される電位Ｖｉｎの発振周波数に基づいて、高周波信号を発振し、後段の積分回路１４を介して、弁別回路１５−１，１５−２に出力する。また、高周波発振回路１１には、後述する高周波発振回路１１のコンダクタンスを調整するための抵抗Ｒｅが接続されている。

次に、高周波発振回路１１を構成する回路の接続について説明する。

定電圧回路Ｖ０の負端子は、コンデンサＣ１の一方の端部、およびコイルＬ１の一方の端部に接続されており、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，Ｔｒ４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に接続されており、他方の端部がトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４のベース、および定電圧回路Ｖ０の正端子に接続されている。

トランジスタＴｒ１のベースは、定電流源Ｉ０の他方の端部、定電圧回路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。

トランジスタＴｒ２のベースとコレクタは結束されており、トランジスタＴｒ３のベース、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、電源Ｖｃｃに接続されている。

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、電源Ｖｃｃに接続され、さらに、コレクタは、コイルＬ１の他方の端部、コンデンサＣ２の一方の端部、およびコイルＬ２の一方の端部に接続されている。

共振回路１２は、波高値設定回路１３と共に入力電位Ｖｉｎを発生する。共振回路１２のコイルＬ１の一方の端部は、コンデンサＣ１の一方の端部、定電圧回路Ｖ０の負端子に接続され、コイルＬ１の他方の端部は、コンデンサＣ２の一方の端部、コイルＬ２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いる。コンデンサＣ１の一方の端部は、コイルＬ１の一方の端部、および定電圧回路Ｖ０の負端子に接続されている。コンデンサＣ１の他方の端部は、接地電位ＧＮＤに接続されている。

波高値設定回路１３のコンデンサＣ２の一方の端部は、コイルＬ１の他方の端部、コイルＬ２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いる。コンデンサＣ２の他方の端部は、接地電位ＧＮＤに接続されている。

コイルＬ２の一方の端部は、コイルＬ１の他方の端部、コンデンサＣ２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いる。コイルＬ２の他方の端部は、接地電位ＧＮＤに接続されている。

積分回路１４は、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ４、ダイオードＤ１、コンデンサＣ３、および抵抗Ｒ４から構成されている。積分回路１４は、高周波発振回路１１より出力された入力電位Ｖｉｎの波高値を検波して弁別回路１５−１の正端子、および弁別回路１５−２の負端子に出力する。積分回路１４のトランジスタＴｒ４のベースは、定電流源Ｉ０の他方の端部、定電圧回路Ｖ０の正端子、およびトランジスタＴｒ１のベースに接続されており、エミッタは、ダイオードＤ１のアノードに接続されており、コレクタは、電源Ｖｃｃに接続されている。

ダイオードＤ１のアノードは、トランジスタＴｒ４のエミッタに接続され、カソードは、コンデンサＣ３の一方の端部、抵抗Ｒ４の一方の端部、弁別回路１５−１の正端子、および弁別回路１５−２の負端子に接続されている。

コンデンサＣ３の一方の端部は、ダイオードＤ１のカソード、抵抗Ｒ４の一方の端部、弁別回路１５−１の正端子、および弁別回路１５−２の負端子に接続され、他方の端部は、接地電位ＧＮＤに接続されている。

抵抗Ｒ４の一方の端部は、ダイオードＤ１のカソード、コンデンサＣ３の一方の端部、弁別回路１５−１の正端子、および弁別回路１５−２の負端子に接続され、他方の端部は、接地電位ＧＮＤに接続されている。

抵抗Ｒ１乃至Ｒ３は、電源電圧Ｖｃｃを分圧して、後述する波高値設定回路１３により設定される電位Ｖｔｈより低位の電位Ｖ１を弁別回路１５−１の負端子に出力し、電位Ｖｔｈより高位の電位Ｖ２を弁別回路１５−２の正端子に出力する。抵抗Ｒ１の一方の端部は、電源Ｖｃｃに接続されており、他方の端部は、抵抗Ｒ２の一方の端部、および弁別回路１５−２の正端子に接続されている。抵抗Ｒ２の一方の端部は、抵抗Ｒ１の他方の端部、および弁別回路１５−２の正端子に接続されており、他方の端部は、抵抗Ｒ３の一方の端部、および弁別回路１５−１の負端子に接続されている。抵抗Ｒ３の一方の端部は、抵抗Ｒ２の他方の端部、および弁別回路１５−１の負端子に接続されており、他方の端部は、接地電位ＧＮＤに接続されている。

弁別回路１５−１は、電源Ｖｃｃより電力供給を受けると共に接地されており、積分回路１４を介して高周波発振回路１１より供給される発振出力と、電圧Ｖ１とを比較して、比較結果を出力回路１６−１に供給する。出力回路１６−１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１５−１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Ｖｏｕｔ１として制御部３に出力する。

弁別回路１５−２は、電源Ｖｃｃより電力供給を受けると共に接地されており、積分回路１４を介して高周波発振回路１１より供給される発振出力と、電圧Ｖ２とを比較して、比較結果を出力回路１６−２に供給する。出力回路１６−２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１５−２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Ｖｏｕｔ２として制御部３に出力する。

尚、高周波発振回路１１は、遊技球通過状態において発振停止状態に設定されており、遊技球が通過しない状態のとき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、共振回路１２のコンダクタンスｇＬ１と、高周波発振回路１１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１１が発振停止状態となり、式（２）の場合、高周波発振回路１１が常時発振状態となる。

ｇＬ１＞ｇｉ１
・・・（１）

ｇＬ１＜ｇｉ１
・・・（２）

ここで、ｇｉ１は、以下の式（３）で表される。

ｇｉ１≒ｈｆｅ×Ａ０／（（２＋ｈｆｅ）×Ｒｅ）
・・・（３）

式（３）において、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。

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１１のコンダクタンスｇｉ１が、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１１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、遊技球が通過している状態、かつ、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１１が発振停止状態となる。このとき、高周波発振回路１１は発振動作を行っていないため、弁別回路１５−１，１５−２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１５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１６−１，１６−２に供給する。結果として、出力回路１６−１，１６−２は、それぞれ遊技球の通過を検出していることを示す信号、および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。

一方、遊技球が通過しておらず、かつ、低周波近傍電磁界に晒されていない状態では、弁別回路１５−１の弁別閾値Ｖ１よりも高位の波高値Ｖｔｈの定常発振波が発生しているため、弁別回路１５−１には、閾値よりも大きな値が供給されることにより、波高値Ｖｔｈの発振動作がなされている信号を出力回路１６−１に供給する。また、弁別回路１５−２の弁別閾値Ｖ２は、波高値Ｖｔｈより高位であり、弁別回路１５−２では、弁別閾値Ｖ２よりも小さな波高値Ｖｔｈの信号が引き続き供給されるため、出力回路１６−２の状態変化はない。尚、波高値Ｖｔｈの定常発振状態となる動作原理については詳細を後述する。

また、コイルＬ１が、低周波近傍電磁界に晒されることにより、遊技球の通過の有無に関わらず、高周波発振回路１１は、発振飽和状態に陥り、積分回路１４には、電源電圧Ｖｃｃの発振波が供給される。このため、弁別回路１５−１，１５−２は、いずれも発振動作がなされていることを示す信号を出力回路１６−１，１６−２に供給する。結果として、出力回路１６−１は、遊技球が通過していないことを示す信号を、出力回路１６−２は、低周波近傍電磁界に晒されていることを示す信号を、それぞれ制御部３に出力する。

［共振回路１２と波高値設定回路１３との関係について］
次に、図２を参照して、共振回路１２と波高値設定回路１３との関係について説明する。共振回路１２を構成するコンデンサＣ１およびコイルＬ１と、波高値設定回路１３を構成するコンデンサＣ２およびコイルＬ２とは、それぞれの静電容量とインダクタンスとが調整されており、波高値設定回路１３で発生する固有の発振波が、共振回路１２で発生する固有の発振波よりも低周波で、かつ、振幅が小さくなるように設定されている。

より具体的には、コンデンサＣ２の静電容量は、コンデンサＣ１の静電容量よりも大きく設定され、かつ、コイルＬ２のインダクタンスは、コイルＬ１のインダクタンスよりも小さく設定されている。

このように設定されることにより、共振回路１２により固有に発生される発振波が、例えば、図２の波形図ａで示されるような波形Ｖｘである場合、波高値設定回路１３により固有に発生される発振波は、図２の波形図ｂで示されるような波形Ｖｙとなる。尚、波形図ａ，ｂについては、横軸が時間軸であり、縦軸が波高値であり、相互に略同一スケールとしたイメージを示したものである。

すなわち、図１の高周波発生回路１１、共振回路１２、および波高値設定回路１３の等価回路は、図２の回路図ｃで示されるような構成であるので、発振入力波形Ｖｉｎは、図２の波形図ｄで示されるように、波形Ｖｘ，Ｖｙの合成波形となる。この合成波形である発振波形Ｖｉｎは、１波形毎に僅かながら異なる波高値Ｖｔｈ’およびＶｔｈ”を取るが、相互に略同一の波高値Ｖｔｈ（≒Ｖｔｈ’≒Ｖｔｈ”）であって、かつ、波形Ｖｘ，Ｖｙの波高値の中間値となる。さらに、周波数は略同一の周波数となる。

波高値設定回路１３は、このような特性を利用して、コンデンサＣ２の静電容量とコイルＬ２のインダクタンスを調整することにより、発振入力波形Ｖｉｎの波高値Ｖｔｈを調整して、抵抗Ｒ１乃至Ｒ３により、電源Ｖｃｃが分圧されることにより設定される電圧Ｖ１，Ｖ２の略中央値となるように設定している。

［異常検出動作について］
次に、図３を参照して、図１の近接スイッチ１の異常検出動作について説明する。尚、図３においては、上部および下部共に、縦軸が入力電圧Ｖｉｎの波高値（振幅値）であり、横軸が入力電圧Ｖｉｎの周波数ｆである。

異常として検出される低周波近傍電磁界に晒されていない場合、入力電圧Ｖｉｎは、図３の上部で示される曲線Ｗ１のように、遊技球２が通過していない場合、上述したナイキスト発振条件が式（１）の状態から式（２）の状態に遷移することにより発生される誘起電圧の共振周波数ｆ１近傍においてのみ、上述した波高値設定回路１３のコイルＬ２のインダクタンスおよびコンデンサＣ２の静電容量に基づいて設定される波高値Ｖｔｈで発振する。

このような特性に基づいて、弁別回路１５−１の弁別閾値が波高値Ｖｔｈよりも低位の電圧Ｖ１に設定されているので、弁別回路１５−１は、遊技球２の通過の有無を判定することが可能となっている。

一方、異常として検出される低周波近傍電磁界に晒されている場合、入力電圧Ｖｉｎの波高値は、図３の下部で示される曲線Ｗ２のように、低周波近傍電磁界により誘起される電圧の共振周波数ｆ１近傍において、波高値Ｖｔｈを超えて、電源電圧Ｖｃｃにまで達する。

すなわち、入力電圧ＶｉｎがトランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅから定電圧回路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、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３のコレクタ−エミッタ間に両電流値が等しい電流が流れる。このとき、トランジスタＴｒ３のコレクタ−エミッタ間の電流は、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共振回路１２に、トランジスタＴｒ３のコレクターエミッタ間電流が重畳して流れる。

このような動作により、入力電圧Ｖｉｎの波高値は、図３の下部で示される曲線Ｗ２のように、入力電圧Ｖｉｎが電圧値（Ｖｂｅ−Ｖ０）を超える共振周波数ｆ１付近の極近傍においては、曲線Ｗ１よりも極端に大きな値へと変化し、入力電圧Ｖｉｎの波高値Ｖｔｈを超え、さらに、電源Ｖｃｃの電圧に達するまでに増大する。

このような特性に基づいて、弁別回路１５−２の弁別閾値が波高値Ｖｔｈよりも高位の電圧Ｖ２に設定されているので、弁別回路１５−２は、低周波近傍電磁界の到来を判定することが可能となっている。また、弁別回路１５−２の弁別閾値が波高値Ｖｔｈよりも高位の電圧Ｖ２に設定されることにより、低周波近傍電磁界に晒されていない場合、入力電圧Ｖｉｎの波高値は、波高値Ｖｔｈであるため、弁別回路１５−２は、何も検出しない状態となる。

［遊技球検出処理］
次に、図４のフローチャートを参照して、図１の近接スイッチ１による遊技球検出処理について説明する。尚、弁別回路１５−１は、遊技球の通過を検出したとき（正端子の入力電圧が負端子の入力電圧よりも低いとき）Ｌｏｗの信号を出力し、通過を検出していないとき（正端子の入力電圧が負端子の入力電圧よりも高いとき）Ｈｉの信号を出力する。これに応じて、出力回路１６−１は、遊技球の通過を検出したときＨｉの検出信号Ｖｏｕｔ１を出力し、検出していないときＬｏｗの検出信号Ｖｏｕｔ１を出力するものとする。

また、弁別回路１５−２は、低周波近傍電磁界を検出していないとき（正端子の入力電圧が負端子の入力電圧よりも高いとき）Ｈｉの信号を出力し、低周波近傍電磁界を検出したとき（正端子の入力電圧が負端子の入力電圧よりも低いとき）Ｌｏｗの信号を出力する。これに応じて、出力回路１６−２は、検出していないときＬｏｗの検出信号Ｖｏｕｔ２を出力し、低周波近傍電磁界を検出したときＨｉの検出信号Ｖｏｕｔ２を出力する。

ステップＳ１において、制御部３は、検出信号Ｖｏｕｔ２に基づいて、異常が検出されているか否かを判定する。例えば、検出信号Ｖｏｕｔ２がＬｏｗであり、低周波近傍電磁界の検出を示さない場合、処理は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、制御部３は、Ｖｏｕｔ１の検出信号に基づいて、遊技球の通過が検出されたか否かを判定する。今の場合、低周波近傍電磁界が検出されていないので、入力電圧Ｖｉｎは、例えば、図５で示されるような波形となる。尚、図５，図６においては、上段から、入力電圧Ｖｉｎ、検出信号Ｖｏｕｔ１、および検出信号Ｖｏｕｔ２のそれぞれの波形を示している。

例えば、図５における時刻ｔ０乃至ｔ１，ｔ２乃至ｔ３，ｔ４乃至ｔ５（図示せず），・・・の場合、すなわち、遊技球が通過していない場合、上述した式（２）で示されるように、共振回路１２のコンダクタンスｇＬ１が小さく、高周波発振回路１１のコンダクタンスｇｉ１が大きいため、高周波発振回路１１は、常時発振状態となる。このとき、波高値は、波高値設定回路１３により電圧Ｖ１，Ｖ２の略中央値である電圧Ｖｔｈに設定されているため、弁別回路１５−１においては、遊技球の通過が検出されていないＨｉの信号が出力され、弁別回路１５−２においては、低周波近傍電磁界が検出されていないＨｉの信号が出力される。この結果、出力回路１６−１，１６−２は、それぞれ遊技球の通過を検出していないことを示す検出信号Ｖｏｕｔ１としてＬｏｗの信号、および、低周波近傍電磁界を検出していないことを示す検出信号Ｖｏｕｔ２としてＬｏｗの信号を出力する。

結果として、制御部３は、検出信号Ｖｏｕｔ１に基づいて、遊技球は通過していないものとみなし、処理は、ステップＳ１に戻る。

一方、例えば、図５における時刻ｔ１乃至ｔ２，ｔ３乃至ｔ４・・・の場合、すなわち、遊技球が通過している場合、上述した式（１）で示されるように、共振回路１２のコンダクタンスｇＬ１が大きく、高周波発振回路１１のコンダクタンスｇｉ１が小さいため、高周波発振回路１１は、発振停止状態となる。このため、弁別回路１５−１においては、遊技球の通過を検出しているＬｏｗの信号が出力され、弁別回路１５−２においては、低周波近傍電磁界が検出されていないＨｉの信号が出力される。この結果、出力回路１６−１，１６−２は、それぞれ遊技球の通過を検出していることを示す検出信号Ｖｏｕｔ１としてＨｉの信号、および、低周波近傍電磁界を検出していないことを示す検出信号Ｖｏｕｔ２としてＬｏｗの信号を出力する。

結果として、制御部３は、検出信号Ｖｏｕｔ１に基づいて、遊技球は通過しているものとみなし、ステップＳ３において、遊技球を１個カウントし、処理は、ステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ１において、低周波近傍電磁界の接近により、異常が検出された場合、ステップＳ４において、制御部３は、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より低周波近傍電磁界の接近により異常が検出されたことを発報させる。

例えば、図６の時刻ｔ１２以降で示されるように、低周波近傍電磁界が到来すると、上述したように入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｃｃにまで上昇することにより、電圧Ｖ２を超えた値となる。このとき、高周波発振回路１１は、発振飽和状態となり、波高値が電圧Ｖ２を超えるため、弁別回路１５−１においては、遊技球の通過を検出していないＨｉの信号が出力され、弁別回路１５−２においては、低周波近傍電磁界が検出されているＬｏｗの信号が出力される。この結果、出力回路１６−１，１６−２は、それぞれ遊技球の通過を検出していないことを示す検出信号Ｖｏｕｔ１としてＬｏｗの信号、および、低周波近傍電磁界を検出していることを示す検出信号Ｖｏｕｔ２としてＨｉの信号を出力する。

結果として、制御部３は、検出信号Ｖｏｕｔ２に基づいて、低周波近傍電磁界が検出されているものとみなし、ステップＳ４において、異常が検出されたことを示す発報動作を実行させる。

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、その間に遊技球の検出信号として出力されてくる検出信号Ｖｏｕｔ１を無効な信号であるものとして扱う。

尚、図６においては、時刻ｔ１４乃至ｔ１５において、遊技球２が通過している場合を示しているが、低周波近傍電磁界の接近により、入力電圧Ｖｉｎの波高値がＶｃｃにまで達している。このため、低周波近傍電磁界が接近した場合、弁別回路１５−１は、常に遊技球２の通過を検出しないＨｉの信号を出力し、対応して出力回路１６−１は、出力信号Ｖｏｕｔ１として遊技球２を検出していないことを示すＬｏｗの信号を出力し続ける。すなわち、出力回路１６−１のＨｉ信号、またはＬｏｗ信号が、この例のように設定されている場合、出力回路１６−１は、低周波近傍電磁界に晒されているとき、遊技球２の通過とは無関係に、遊技球２を検出していないことを示すＬｏｗの出力信号Ｖｏｕｔ１を出力し続けることになるので、検出信号Ｖｏｕｔ１を有効に読み込んでも、誤検出を抑制することは可能である。

以上の処理により、近接スイッチ１に対して影響する可能性の高い低周波近傍電磁界を、遊技球の検出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、遊技球の検出結果を無効に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防止することが可能となる。

＜２．第２の実施の形態＞
［本発明を適用した近接スイッチの他の実施の形態の構成例］
以上においては、コイルとコンデンサとを含む並列共振回路からなる波高値設定回路１３により、低周波近傍電磁界の接近を検出する閾値となる所定の電圧Ｖ２と、遊技球の通過を検出する閾値となる所定の電圧Ｖ１との中間値となるように入力電圧の波高値を電圧Ｖｔｈに調整する例について説明してきたが、電圧Ｖ１，Ｖ２の中間電圧として波高値が設定できればよいので、必ずしも並列共振回路からなるものでなくともよく、例えば、NPNミラー回路からなる波高値設定回路を用いるようにしても良い。

図７は、NPNミラー回路からなる波高値設定回路を用いるようにした近接スイッチ１の構成例を示している。尚、図１と同様の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。

図７の近接スイッチ１において、図１の近接スイッチ１と異なる点は、調整抵抗Ｒｅ、および波高値設定回路１３に代えて、波高値設定回路３１を設けた点である。

波高値設定回路３１は、カレントミラー接続されたNPN型のトランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２、および可変抵抗Ｒ１１から構成されている。

トランジスタＴｒ１１のベースは、可変抵抗Ｒ１１の他方の端部、並びに、トランジスタＴｒ１２のベース、およびコレクタに接続され、エミッタは接地電位ＧＮＤに接続され、コレクタは、トランジスタＴｒ１のエミッタに接続されている。

トランジスタＴｒ１２のベースおよびコレクタは、相互に結束され、可変抵抗Ｒ１１の他方の端部、およびトランジスタＴｒ１１のベースに接続され、エミッタは接地電位ＧＮＤに接続されている。

可変抵抗Ｒ１１は、一方の端部が電源電位Ｖｃｃに接続され、他方の端部がトランジスタＴｒ１２のベースおよびエミッタ、並びに、トランジスタＴｒ１１のベースに接続されている。

［波高値設定回路３１について］
波高値設定回路３１は、トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２がカレントミラー接続されているため、可変抵抗Ｒ１１の抵抗値と、トランジスタＴｒ１２のベースエミッタ間電圧Ｖｂｅに応じて、トランジスタＴｒ１２のコレクタ−エミッタ間の電流Ｉ１が決定され、さらに、トランジスタＴｒ１１のコレクタ−エミッタ間の電流Ｉ２が電流Ｉ１と同一となるように動作する。この結果、可変抵抗Ｒ１１の抵抗値の調整によりトランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２のコレクタ−エミッタ間の電流値が同一の値で制御されることになる。

ところで、図１の近接スイッチ１の場合、図８の側面図ａで示される、コイルＬ１の空洞部分の貫通面Ｆと遊技球２との距離ｕと波高値との関係は、図８のグラフｂで示される関係となる。すなわち、距離ｕを横軸とし、入力電圧Ｖｉｎの波高値Ｖｉｎを縦軸にしたとき、調整抵抗Ｒｅの抵抗値で設定される高周波発振回路１１のコンダクタンスｇｉ１＝１／Ｒｅとなる距離ｕ１までは、発振停止条件となるため、波高値が略０の状態となり、距離ｕ１より離れると、急激に所定の波高値Ｖｓまで上昇する関係となっていた。

一方、図７の近接スイッチ１の場合、コイルＬ１の貫通面Ｆと遊技球２との距離ｕと波高値Ｖｉｎの関係は、図８のグラフｃにおける、例えば、曲線Ｔの関係となる。この場合、距離ｕに対して高周波発振回路１１の完全な発振停止条件がなくなり、かつ、波高値の変化が距離ｕに対して緩やかな曲線となる。このため、遊技球２がコイルＬ１の貫通面Ｆに達しても、波高値は、ゼロとならず、距離ｕが大きくなるに従って緩やかに上昇し、所定距離を越えると波高値は所定値となる。

このとき、波高値設定回路３１の可変抵抗Ｒ１１の抵抗値を調整し、トランジスタＴｒ１２のコレクタ−エミッタ間の電流Ｉ１の値を増加させると、曲線Ｔは、図８のグラフｃで示される曲線Ｔｂのように変化する。すなわち、距離ｕに対する波高値Ｖｉｎの変化を示す曲線は、より急峻な上昇波形となり、波高値の最大値が上昇すると共に、最大値に飽和するまでの距離が小さくなる。

逆に、電流Ｉ１の値を減少させると、曲線Ｔは、図８のグラフｃで示される曲線Ｔｓのように変化する。すなわち、距離ｕに対する波高値Ｖｉｎの変化を示す曲線は、距離ｕに対して、よりな緩やかな上昇波形となり、波高値の最大値が下降すると共に、最大値に飽和するまでの距離が大きくなる。

このため、波高値設定回路３１においては、可変抵抗Ｒ１１の抵抗値を調整することにより、図８のグラフｃで示されるように、曲線Ｔの波高値の最大値が、電圧Ｖ１，Ｖ２の略中央値となる電圧Ｖｔｈとなるように設定することで、図１の近接スイッチ１と同様に、遊技球の通過と、低周波近傍電磁界の接近とを検出することが可能となる。

尚、異常検出動作および遊技球検出処理については、図１の近接スイッチ１と同様の動作であるので、その説明は省略するものとする。

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、遊技球の検出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、近接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。

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。

１ 近接スイッチ
２ 遊技球
３ 制御部
４ 発報出力部
１１ 高周波発振回路
１２ 共振回路
１３ 波高値設定回路
１４ 積分回路
１５−１，１５−２ 弁別回路
１６−１，１６−２ 出力回路
Ｌ１，Ｌ２ コイル
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ

Claims (4)

1. パチンコ遊技機に搭載され、遊技球の通過を検出する近接スイッチであって、
   前記遊技球の通過を検出する検出コイルと、
   前記検出コイルと共に、高周波発振波を発振する高周波発振回路と、
   前記検出コイルに発生した発振波の波高を第１の所定値に設定する発振波高設定回路と、
   前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より低位に設定される第２の所定値とを比較し弁別する第１の弁別回路と、
   前記検出コイルと共に前記高周波発振回路により発振された高周波発振波の波高値と、前記第１の所定値より高位に設定される第３の所定値とを比較し弁別する第２の弁別回路と、
   前記第１の弁別回路の弁別結果を出力する出力回路と
   を含む近接スイッチ。
2. 前記発振波高設定回路は、前記検出コイルと直列に接続されたLC共振回路であり、前記LC共振回路の共振周波数を、前記高周波発振回路にて発生する高周波発振波の周波数より低い値に設定し、かつ両者の差分量にて前記第１の所定値を設定する
   請求項１に記載の近接スイッチ。
3. 前記発振波高設定回路は、前記高周波発振回路に付加された直流電流源であり、前記電流源の電流値設定により、前記第１の所定値を設定する
   請求項１に記載の近接スイッチ。
4. 前記第２の弁別回路の弁別結果を出力する異常警戒信号出力回路をさらに含む
   請求項１乃至３のいずれかに記載の近接スイッチ。

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