JP2011125636A - 遊戯球検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】 判定信号の出力レベルを変動させて、遊戯球と外来電波の両方の有無情報を外部機器に報知することができる遊戯球検出器を提供する。
【解決手段】 遊戯球の有無を検出し、物体検出信号Ｓ１を出力する物体検出手段１と、外来電波の有無を検出し、電波検出信号Ｓ２を出力する電波検出手段２と、物体検出信号Ｓ１および電波検出信号Ｓ２を用いて、遊戯球と外来電波の両方の存在有無の組み合わせの４パターンを含む４段階の出力レベルを有する判定信号Ｓ３を出力する信号出力部３３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、遊戯球検出器に関するものである。

従来より、遊戯球検出器は遊戯盤（いわゆるパチンコ台）で用いる金属球である遊戯球（いわゆるパチンコ玉）の通過を検出し、遊戯球の個数の検出などに用いられる。遊戯球検出器には、金属球（鋼球）である遊戯球の通過を非接触で検出するものがあり、とくに、遊戯球が通過する部位に高周波電磁界を形成しておき、遊戯球と高周波電磁界との相互作用によって遊戯球の通過を検出するものが広く用いられている。

しかし、従来の遊戯球検出器には次のような問題があった。遊戯球検出器の近傍に外来電波が存在する場合、遊戯球が存在しないにも関わらず、あたかも存在するかのように遊戯球を誤検出するおそれがあった。

そこで、遊戯球検出器に電波検出回路を設け、外来電波を検出した場合、遊戯球の検出信号の直前状態を保持する遊戯球検出器が提供されている（例えば、特許文献１）。

特許第３９０３６９６号

しかし、従来の遊戯球検出器は、外来電波を検出した場合、遊戯球の検出信号の直前状態を保持することによって、外来電波による遊戯球の誤検出を防止することができるが、遊戯盤に外来電波を発している行為を検出することができず、警告や通報をすることができない。

また、パチンコ台や玉数カウンターにおける遊戯球検出器の利用部位や重要度は様々である。そして、その用途ごとに外来電波による遊戯球の誤検出を防止する遊戯球検出器や、電波検出信号を出力して外来電波の存在を報知する遊戯球検出器を使い分けて設けていた。それによって、遊戯球検出器の共通性が悪くなっていた。

そこで、１つの装置で遊戯球と外来電波の両方の有無情報を報知することが出来る遊戯球検出器が求められていた。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、判定信号の出力レベルを変動させて、遊戯球と外来電波の両方の有無情報を外部機器に報知することができる遊戯球検出器を提供することにある。

請求項１の発明は、遊戯球の有無を検出し、物体検出信号を出力する物体検出手段と、外来電波の有無を検出し、電波検出信号を出力する電波検出手段と、前記物体検出信号および前記電波検出信号を用いて、遊戯球と外来電波の各存在有無の組み合わせの４パターンを含む少なくとも４段階以上の出力レベルを有する判定信号を出力する信号出力手段とを備えることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、遊戯球と外来電波の各存在有無の組み合わせの４パターンを含む少なくとも４段階以上の出力レベルを有する判定信号を出力することによって、判定信号を受信する外部機器は、遊戯球と外来電波の両方の有無情報を判定信号の出力レベルから得ることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記電波検出手段が、外来電波を検出した場合、前記信号出力手段は、外来電波を検出するより過去の前記物体検出信号を用いて出力レベルを選択し、前記判定信号を出力することを特徴とする。

請求項２の発明によれば、外来電波による遊戯球の誤検出を無視することができると共に、管理者に外来電波が存在することを報知することができる。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記判定信号の出力レベルは、遊戯球と外来電波の各存在有無の組み合わせの４パターンを含む４段階である場合、遊戯球が存在しない２パターンの判定信号の出力レベルは、高い側の２段階、または低い側の２段階であることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、判定信号を受信する外部機器が、判定信号の出力レベルが２段階目と３段階目との間に閾値を設定し、閾値の上下で遊戯球の存在有無を判定することによって、外来電波の存在有無に関わらず遊戯球を誤検出することはない。したがって、判定信号を受信する外部機器は、１つの閾値を備えた簡易な構成であっても、外来電波による遊戯球の誤検出を抑制することができる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明において、前記判定信号の出力レベルは、遊戯球と外来電波の存在有無の組み合わせの４パターンを含む４段階である場合、外来電波が存在する２パターンの判定信号の出力レベルは、最高レベルおよび最低レベルであることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、外来電波が存在する２パターンの判定信号の出力レベルは、４段階の出力レベルのうち、最高レベルおよび最低レベルであるので、外来電波が存在しない通常時は、判定信号の出力レベルが遊戯球の存在有無に応じて２段階目と３段階目との間を遷移する。したがって、外来電波が存在しない通常時における判定信号は、その出力レベルの遷移状態において、外来電波の存在を示す出力レベルが含まれないので、外来電波が存在すると誤検出することはない。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明において、前記電波検出手段が外来電波を検出した場合、前記信号出力手段は、所定時間の間、外来電波の存在を示す出力レベルの判定信号を出力することを特徴とする請求項１乃至４記載の遊戯球検出器。

請求項５の発明によれば、短時間における外来電波の発生であっても、外来電波の存在を外部機器に報知することができる。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の発明において、前記信号出力手段は、定電流回路を備えており、遊戯球と外来電波の存在有無の組み合わせの４パターンを含む複数段階の定電流を出力することを特徴とする。

請求項６の発明によれば、信号出力手段に定電流回路を備えることにより、判定信号を２線式で出力することができ、２線式で受信する外部機器にも適用することができる。また、判定信号の伝送路の断線による遊戯球の誤検出を防止することができる。

請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記定電流回路は、トランジスタと、抵抗と、オペアンプとを備えており、トランジスタはエミッタフォロワまたはソースフォロワに構成されており、トランジスタのエミッタまたはソースは抵抗に接続され、オペアンプは、出力がトランジスタの制御端子に接続され、反転入力端子がトランジスタのエミッタまたはソースに接続され、非反転入力端子は遊戯球と外来電波の存在有無の組み合わせの４パターンを含む複数段階の電圧が入力されることを特徴とする。

請求項７の発明によれば、温度変動や回路素子にばらつき生じても、安定して電流が出力されるので、温度変動や回路素子のばらつきによる判定信号の変動を抑制することができる。

以上説明したように、本発明では、判定信号の出力レベルを変動させて、遊戯球と外来電波の各有無情報を外部機器に報知することができるという効果がある。

本発明の遊戯球検出器のブロック構成を示す図である。 同上の信号処理部および信号出力部の回路構成を示す図である。 同上の信号処理部および信号出力部の回路構成を示す図である。 ラッチ手段を備えた遊戯球検出器のブロック構成を示す図である。 タイマを備えた遊戯球検出器のブロック構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
本発明の概略ブロック構成図を図１に示す。本発明の遊戯球検出器は、物体検出手段１と、電波検出手段２と、信号処理部３と、信号出力部３３とで構成されている。

物体検出手段１は、遊戯球の有無を検出する。そして、遊戯球の有無を示す物体検出信号Ｓ１を信号処理部３に出力する。

電波検出手段２は、外来電波の有無を検出する。そして、外来電波の有無を示す電波検出信号Ｓ２を信号処理部３に出力する。

信号処理部３は、信号パターン決定部３１と、レベル選択部３２とで構成されている。信号パターン決定部３１は、物体検出信号Ｓ１および電波検出信号Ｓ２が入力される。そして、レベル選択部３２が、信号パターン決定部３１に入力される物体検出信号Ｓ１および電波検出信号Ｓ２に基づいて、遊戯球と外来電波の各存在有無の組み合わせの４パターンに対応した出力レベルを選択する。

そして、信号出力部３３は、レベル選択部３２によって選択された出力レベルに基づいて判定信号Ｓ３が出力する。

本実施形態の信号出力手段は、信号処理部３と信号出力部３３とで構成されており、以下に具体的に説明する。図２に信号処理部３および信号出力部３３ａの回路構成を示す。

本実施形態の信号処理部３は、否定積ゲートＮＡＮＤ１と、論理積ゲートＡＮＤ１、ＡＮＤ２と、否定ゲートＮＯＴ１、ＮＯＴ２とからなる信号パターン決定部３１ａと、ｐｎｐ形のトランジスタＴｒ１と、ｎｐｎ形のトランジスタＴｒ２〜Ｔｒ３と、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５とからなるレベル選択部３２ａとで構成されている。また、信号出力部３３ａは、オペアンプＯＰ１と、ｎｐｎ形のトランジスタＴｒ４と、抵抗Ｒ６とで構成されている。

信号パターン決定部３１には、物体検出手段１から物体検出信号Ｓ１が入力され、電波検出手段２から電波検出信号Ｓ２が入力される。物体検出信号Ｓ１は、遊戯球の有無を示す信号であり、遊戯球が存在しない場合にハイレベルとなり、遊戯球が存在する場合にローレベルとなる。また、電波検出信号Ｓ２は、外来電波の有無を示す信号であり、外来電波が存在する場合にハイレベルとなり、外来電波が存在しない場合にローレベルとなる。

否定積ゲートＮＡＮＤ１には、物体検出信号Ｓ１および電波検出信号Ｓ２が入力される。また、論理積ゲートＡＮＤ１には、物体検出信号Ｓ１が否定ゲートＮＯＴ１を介して入力されると共に、電波検出信号Ｓ２が入力される。また、論理積ゲートＡＮＤ２には、物体検出信号Ｓ１が否定ゲートＮＯＴ１を介して入力されると共に、電波検出信号Ｓ２が否定ゲートＮＯＴ２を介して入力される。

また、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５は、内部電源Ｖｃｃ１とグランド間に直列接続されている。なお、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５の抵抗値は同一であり、比較的大きな抵抗値であるので、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５に流れる電流は微小となる。

否定積ゲートＮＡＮＤ１の出力は、ｐｎｐ形のトランジスタＴｒ１のベースに接続されており、トランジスタＴｒ１のエミッタは内部電源Ｖｃｃ１に接続され、コレクタは分圧抵抗Ｒ１とＲ２の接続点に接続されている。また、論理積ゲートＡＮＤ１の出力は、ｎｐｎ形のトランジスタＴｒ２のベースに接続されており、トランジスタＴｒ２のコレクタは分圧抵抗Ｒ３とＲ４の接続点に接続され、エミッタはグランドに接続している。また、論理積ゲートＡＮＤ２の出力は、ｎｐｎ形のトランジスタＴｒ３のベースに接続されており、トランジスタＴｒ３のコレクタは分圧抵抗Ｒ４とＲ５との接続点に接続され、エミッタはグランドに接続されている。

また、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子は、分圧抵抗Ｒ２とＲ３との接続点に接続され、反転入力端子にはｎｐｎ形のトランジスタＴｒ４のエミッタに接続され、出力端子はトランジスタＴｒ４のベースに接続されている。トランジスタＴｒ４のコレクタは内部電源Ｖｃｃ２に接続され、エミッタは抵抗Ｒ６を介してグランドに接続されている。つまり、トランジスタＴｒ４はエミッタフォロワを形成し、オペアンプＯＰ１はボルテージフォロワを形成している。そして、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力する電圧に応じて、トランジスタＴｒ４のコレクタ−エミッタ間に出力電流Ｉｏｕｔが流れる。なお、本実施形態では、バイポーラ型のトランジスタＴｒ４を用いてエミッタフォロワを形成しているが、電界効果型のトランジスタ（ＦＥＴ）を用いてソースフォロワを形成してもよい。電界効果型のトランジスタを用いる場合は、ゲートをオペアンプＯＰ１の出力に接続し、ソースをオペアンプＯＰ１の反転入力端子に接続する。

そして、抵抗Ｒ６の両端電圧に基づいて、外部機器に判定信号Ｓ３を出力する。

信号処理部３および信号出力部３３は、上記構成で形成されており、物体検出信号Ｓ１と電波検出信号Ｓ２の入力パターンに応じてトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３がオン・オフすることによって、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５による内部電源Ｖｃｃ１とグランドとの間の分圧比が変動する。そして、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力する電圧が変動することで、トランジスタＴｒ４に流れる出力電流Ｉｏｕｔが変動する。

例えば、遊戯球が存在せず、外来電波が存在する場合、物体検出信号Ｓ１はハイレベル、電波検出信号Ｓ２はハイレベルとなる。したがって、否定積ゲートＮＡＮＤ１はローレベルの信号をトランジスタＴｒ１に出力し、論理積ゲートＡＮＤ１はローレベルの信号をトランジスタＴｒ２に出力し、論理積ゲートＡＮＤ２はローレベルの信号をトランジスタＴｒ３に出力する。したがって、否定積ゲートＮＡＮＤ１の出力に接続されたｐｎｐ形のトランジスタＴｒ１がオンし、論理積ゲートＡＮＤ１に接続されたｎｐｎ形のトランジスタＴｒ２と、論理積ゲートＡＮＤ２に接続されたｎｐｎ形のトランジスタＴｒ３とがオフする。したがって、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５のうち、分圧抵抗Ｒ１のみが短絡され、分圧抵抗Ｒ２〜Ｒ５で内部電源Ｖｃｃ１が分圧されることとなる。分圧抵抗Ｒ２とＲ３との接続点がオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に接続されているので、オペアンプＯＰ１に入力する電圧の分圧比は３／４（０．７５）となる。

また、遊戯球が存在せず、外来電波も存在しない場合、物体検出信号Ｓ１はハイレベル、電波検出信号Ｓ２はローレベルとなる。したがって、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３がオフし、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５で内部電源Ｖｃｃ１が分圧されることとなるので、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力する電圧の分圧比は３／５（０．６）となる。

また、遊戯球が存在して、外来電波が存在しない場合、物体検出信号Ｓ１はローレベル、電波検出信号Ｓ２はローレベルとなる。したがって、トランジスタＴｒ１〜２がオフし、トランジスタＴｒ３がオンする。つまり、分圧抵抗Ｒ１〜４で内部電源Ｖｃｃ１が分圧されることとなるので、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力する電圧の分圧比は１／２（０．５）となる。

また、遊戯球が存在して、外来電波が存在する場合、物体検出信号Ｓ１はローレベル、電波検出信号Ｓ２はハイレベルとなる。したがって、トランジスタＴｒ１、３がオフし、トランジスタＴｒ２がオンする。つまり、分圧抵抗Ｒ１〜３で内部電源Ｖｃｃ１が分圧されることとなるので、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力する電圧の分圧比は１／３（０．３３）となる。

したがって、１．（遊戯球なし、外来電波あり）、２．（遊戯球なし、外来電波なし）、３．（遊戯球あり、外来電波なし）、４．（遊戯球あり、外来電波あり）の順にオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力する電圧が小さくなり、トランジスタＴｒ４のコレクタ−エミッタ間に流れる出力電流Ｉｏｕｔの値も小さくなる。そして、信号出力部３３は、出力電流Ｉｏｕｔが流れる抵抗Ｒ６の両端電圧に基づいて、遊戯球と外来電波の各存在有無の４パターンに対応した、４段階の出力レベルの判定信号Ｓ３を出力することができる。それによって、判定信号Ｓ３を受信する外部機器は、遊戯球と外来電波の両方の存在有無の情報を得ることができ、外部機器の管理者は、遊戯球の有無によって外来電波が存在する場合の対応を変えることができる。例えば、外来電波の存在を検出すると、警告や報知をすることができる。

また、遊戯球が存在しない場合の判定信号Ｓ３の出力レベルは、４段階のうち高いレベルから１段階目と２段階目であり、遊戯球が存在する場合の判定信号Ｓ３の出力レベルは、４段階のうち高いレベルから３段階目と４段階目となるように構成されている。それによって、判定信号Ｓ３を受信する外部機器が、閾値を一つしか設定することができなく、外来電波の検出に対応していない場合、判定信号Ｓ３の出力レベルの２段階目と３段階目との間に閾値を設定する。そして、外部機器は、閾値の上下で被検出物の存在有無を判定することによって、外来電波の存在有無に関わらず、遊戯球を誤検出することはない。したがって、閾値を一つしか設定することができず、外来電波の検出に対応していない外部機器であっても、本実施形態の遊戯球検出器を用いることによって、外来電波による遊戯球の誤検出を防止することができる。

さらに、外来電波が存在する場合の判定信号Ｓ３の出力レベルを、４段階のうち最高レベルおよび最低レベルとなるように設定されている。そのため、外来電波が存在しない通常時において、判定信号Ｓ３の出力レベルは、遊戯球の存在有無に応じて２段階目と３段階目を遷移する。したがって、通常時における判定信号Ｓ３の出力レベルの遷移過程において、外来電波が存在するパターンの出力レベルは存在しないので、外来電波の誤検出を抑制することができる。

なお、作為・不作為にかかわらず、遊戯球検出器を構成するハーネス等に断線や短絡が生じた場合、判定信号Ｓ３の出力レベルは上記で説明した４段階の出力レベルよりも高い出力レベルまたは低い出力レベルとなる。したがって、上記の判定信号Ｓ３の出力レベルの最高レベル・最低レベルとは、断線や短絡が生じていない状態における出力レベルである。

このように、本実施形態の信号処理部３および信号出力部３３を備えることによって、外部機器の管理者は、外来電波に対して警告したり、無視したりと、対応を必要に応じて使い方を選択することができる。

また、オペアンプＯＰ１とトランジスタＴｒ４と抵抗Ｒ６とで定電流回路を形成しており、トランジスタＴｒ４をエミッタフォロワ、オペアンプＯＰ１をボルテージフォロワを形成することによって、温度変動や回路素子のばらつきに対して出力電流Ｉｏｕｔが安定し、温度変動や回路素子のばらつきによる判定信号Ｓ３の変動を抑制することができる。

また、判定信号Ｓ３を４段階以上の出力レベルを有するように設定して、遊戯球または外来電波の過去の存在有無情報や、その他の回路情報を報知するように信号処理部３を構成してもよい。

また、本実施形態では抵抗Ｒ６の両端に生じるＤＣアナログ電圧を用いて、４段階の出力レベルを有する判定信号Ｓ３を出力しているが、例えばＡＣアナログ電圧、デジタル信号、ＰＷＭ信号、電流信号などを用いて４段階の出力レベルを有する判定信号Ｓ３を生成してもよい。

次に、信号処理部３および信号出力部３３の別構成を図３を用いて説明する。

図３に示す信号処理部３は、論理積ゲートＡＮＤ３〜ＡＮＤ６と、否定ゲートＮＯＴ３、ＮＯＴ４とからなる信号パターン決定部３１ｂと、ｎｐｎ形のトランジスタＴｒ５〜Ｔｒ９と、分圧抵抗Ｒ７〜Ｒ１０と、ツェナーダイオードＺＤ１と、ダイオードＤ１とからなるレベル選択部３２ｂとで構成されている。また、信号出力部３３ｂは、オペアンプＯＰ２と、ｎｐｎ形のトランジスタＴｒ１０と、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２とで構成されている。

上記で説明した信号処理部３と同様に、物体検出信号Ｓ１は、遊戯球の存在有無を示す信号であり、遊戯球が存在しない場合にハイレベルとなり、遊戯球が存在する場合にローレベルとなる。また、電波検出信号Ｓ２は、外来電波の存在有無を示す信号であり、外来電波が存在する場合にハイレベルとなり、外来電波が存在しない場合にローレベルとなる。

論理積ゲートＡＮＤ３には、物体検出信号Ｓ１および電波検出信号Ｓ２が入力される。また、論理積ゲートＡＮＤ４には、物体検出信号Ｓ１が入力されると共に、電波検出信号Ｓ２が否定ゲートＮＯＴ４を介して入力される。また、論理積ゲートＡＮＤ５は、物体検出信号Ｓ１が否定ゲートＮＯＴ３を介して入力されると共に、電波検出信号Ｓ２が入力される。また、論理積ゲートＡＮＤ６は、物体検出信号Ｓ１が否定ゲートＮＯＴ３を介して入力されると共に、電波検出信号Ｓ２が否定ゲートＮＯＴ４を介して入力される。

ツェナーダイオードＺＤ１と、ダイオードＤ１と、トランジスタＴｒ６は直列接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは抵抗Ｒ１２の一端に接続され、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードはダイオードＤ１のアノードに接続されている。また、ダイオードＤ１のカソードは、トランジスタＴｒ６のコレクタに接続されており、トランジスタＴｒ６のエミッタはグランドに接続され、ベースは論理積ゲートＡＮＤ４の出力に接続されている。また、トランジスタＴｒ５のベースは論理積ゲートＡＮＤ３の出力に接続され、コレクタはツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ１の接続点に接続され、エミッタはグランドに接続されている。また、上記の構成で、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ１とからなる定電圧出力回路３４を形成している。

また、分圧抵抗Ｒ７〜Ｒ１０は、抵抗Ｒ１２の一端とグランド間に直列接続されている。なお、分圧抵抗Ｒ７〜Ｒ１０の抵抗値は同一であり、比較的大きな抵抗値であるので、分圧抵抗Ｒ７〜Ｒ１０に流れる電流は微小となる。また、トランジスタＴｒ７のコレクタは、分圧抵抗Ｒ７とＲ８との接続点に接続され、エミッタはグランドに接続されている。また、トランジスタＴｒ７のベースは物体検出信号Ｓ１が出力される。

また、論理積ゲートＡＮＤ５の出力は、トランジスタＴｒ８のベースに接続され、コレクタは分圧抵抗Ｒ８とＲ９との接続点に接続され、エミッタはグランドに接続されている。また、論理積ゲートＡＮＤ６の出力は、トランジスタＴｒ９のベースに接続され、コレクタは分圧抵抗Ｒ９とＲ１０との接続点に接続され、エミッタはグランドに接続されている。

また、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子は、分圧抵抗Ｒ７とＲ８との接続点に接続され、反転入力端子にはトランジスタＴｒ１０のエミッタに接続され、出力端子はトランジスタＴｒ１０のベースに接続されている。トランジスタＴｒ１０のコレクタは抵抗Ｒ１２の一端に接続され、エミッタは抵抗Ｒ１１を介してグランドに接続されている。つまり、オペアンプＯＰ２はボルテージフォロワを形成し、非反転入力端子に入力する電圧に応じて、トランジスタＴｒ１０のコレクタ−エミッタ間に出力電流Ｉｏｕｔが流れる。また、上記構成で、オペアンプＯＰ２とトランジスタＴｒ１０と抵抗Ｒ１１からなる定電流出力回路３５を形成している。上記のように、定電流出力回路３５を形成することによって、温度変動や回路素子にばらつき生じても、安定して電流が出力される。

また、抵抗Ｒ１２の他端は、内部電源Ｖｃｃ３に接続されており、抵抗Ｒ１２の両端電圧に基づいて、外部機器に判定信号Ｓ３が出力される。つまり、図３に示す信号出力部３３ｂは、２線式出力で判定信号Ｓ３を出力する。

信号処理部３および信号出力部３３ｂは、上記構成で形成されており、物体検出信号Ｓ１および電波検出信号Ｓ２の入力パターンに応じてトランジスタＴｒ５〜Ｔｒ９がオン・オフし、抵抗Ｒ１２の両端電圧が変動する。

例えば、遊戯球が存在せず、外来電波が存在する場合、物体検出信号Ｓ１はハイレベル、電波検出信号Ｓ２はハイレベルとなる。したがって、論理積ゲートＡＮＤ３〜ＡＮＤ６のうち、論理積ゲートＡＮＤ３のみがハイレベルを出力してトランジスタＴｒ５がオンする。したがって、ツェナーダイオードＺＤ１の両端にツェナー電圧Ｖｚが発生する。また、トランジスタＴｒ７のゲートに、ハイレベルの物体検出信号Ｓ１が入力することによって、トランジスタＴｒ７がオンするので、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子がグランドに短絡され、トランジスタＴｒ１０のコレクタ−エミッタ間に電流は流れない。つまり、定電流出力回路３５の機能がオフする。したがって、抵抗Ｒ１２の両端には、内部電源Ｖｃｃ３とツェナー電圧Ｖｚとの差電圧が生じることとなり、この差電圧（Ｖｃｃ３−Ｖｚ）が遊戯球が存在せず、外来電波が存在することを示す電圧となる。

また、遊戯球は存在せず、外来電波も存在しない場合、物体検出信号Ｓ１はハイレベル、電波検出信号Ｓ２はローレベルとなる。したがって、論理積ゲートＡＮＤ３〜ＡＮＤ６のうち、論理積ゲートＡＮＤ４のみがハイレベルを出力して、トランジスタＴｒ６をオンする。そして、抵抗Ｒ１２−グランド間にツェナー電圧ＶｚとダイオードＤ１の順電圧Ｖｄを加算した電圧が生じる。また、トランジスタＴｒ７のゲートに、ハイレベルの物体検出信号Ｓ１が入力することによって、トランジスタＴｒ７がオンし、トランジスタＴｒ１０のコレクタ−エミッタ間に電流は流れない。つまり、定電流出力回路３５の機能がオフする。したがって、抵抗Ｒ１２の両端電圧には、ツェナー電圧Ｖｚおよび順電圧Ｖｄを加算した電圧と内部電源Ｖｃｃ３との差電圧が生じることとなり、この差電圧（Ｖｃｃ３−（Ｖｚ＋Ｖｄ））が遊戯球が存在せず、外来電波が存在しないことを示す電圧となる。

また、遊戯球が存在して、外来電波が存在しない場合、物体検出信号Ｓ１はローレベル、電波検出信号Ｓ２はローレベルとなる。したがって、論理積ゲートＡＮＤ３〜ＡＮＤ６のうち、論理積ゲートＡＮＤ６のみがハイレベルを出力して、トランジスタＴｒ９をオンし、分圧抵抗Ｒ１０が短絡される。また、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６がオフしているので、定電圧出力回路３４の機能はオフする。したがって、分圧抵抗Ｒ７〜Ｒ９で分圧されることとなるので、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に入力する電圧の分圧比は２／３（０．６６）となる。そして、トランジスタＴｒ１０のコレクタ−エミッタ間には、オペアンプＯＰ２に入力する電圧に基づいた出力電流Ｉｏｕｔ１が流れる。そして、抵抗Ｒ１２にも出力電流Ｉｏｕｔ１が流れるので、抵抗Ｒ１２の両端電圧は（Ｉｏｕｔ１×Ｒ１２）となる。

また、遊戯球が存在して、外来電波が存在する場合、物体検出信号Ｓ１はローレベル、電波検出信号Ｓ２はハイレベルを出力する。したがって、論理積ゲートＡＮＤ３〜６のうち、論理積ゲートＡＮＤ５のみがハイレベルを出力して、トランジスタＴｒ８をオンし、分圧抵抗Ｒ９〜１０が短絡される。また、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６がオフしているので、定電圧出力回路３４の機能はオフする。したがって、分圧抵抗Ｒ７〜Ｒ８で分圧されることとなるので、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に入力する電圧の分圧比は１／２（０．５）となる。そして、トランジスタＴｒ１０のコレクタ−エミッタ間には、オペアンプＯＰ２に入力する電圧に基づいた出力電流Ｉｏｕｔ２が流れる。そして、抵抗Ｒ１２にも出力電流Ｉｏｕｔ２が流れるので、抵抗Ｒ１２の両端電圧は（Ｉｏｕｔ２×Ｒ１２）となる。

上記のように、遊戯球が存在しない場合は、トランジスタＴｒ７がオンすることによって、オペアンプＯＰ２とトランジスタＴｒ１０とで構成される定電流出力回路３５の機能がオフし、ツェナーダイオードＺＤ１およびダイオードＤ１で構成される定電圧出力回路３４の機能がオンする。そして、外来電波の存在有無に応じて、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６がオン・オフし、抵抗Ｒ１２の両端には２パターンの両端電圧（Ｖｃｃ３−Ｖｚと、Ｖｃｃ３−（Ｖｚ＋Ｖｄ））が生じる。

また、遊戯球が存在する場合は、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６がオフすることによって、ツェナーダイオードＺＤ１およびダイオードＤ１で構成される定電圧出力回路３４の機能がオフし、オペアンプＯＰ２とトランジスタＴｒ１０とで構成される定電流出力回路３５の機能がオンする。そして、外来電波の存在有無に応じて、トランジスタＴｒ８、Ｔｒ９がオン・オフし、トランジスタＴｒ１０のコレクタ−エミッタ間に流れる電流が変動し、抵抗Ｒ１２の両端には２パターンの両端電圧（Ｉｏｕｔ１×Ｒ１２と、Ｉｏｕｔ２×Ｒ１２）が生じる。

つまり、遊戯球が存在しない場合の２パターンと、遊戯球が存在する場合の２パターンとで、抵抗Ｒ１２の両端には合計４パターンの両端電圧が生じる。したがって、信号出力部３３ｂは、抵抗Ｒ１２の両端電圧に基づいて、遊戯球と外来電波の各存在有無の４パターンに対応した、４段階の出力レベルの判定信号Ｓ３を出力することができる。

したがって、判定信号Ｓ３を受信する外部機器は、判定信号Ｓ３から遊戯球と外来電波の両方の存在有無の情報を得ることができる。

また、判定信号Ｓ３を２線式で出力することによって、２線式で出力される信号を受信することができる外部機器に適用することができる。また、判定信号Ｓ３の伝送路を断線させて遊戯球を誤検出させる不正行為を防止することができる。

次にラッチ手段４を備えた遊戯球検出器について説明する。図４にラッチ手段４を備えた遊戯球検出器のブロック構成図を示す。

ラッチ手段４は、信号処理部３に備えられており、物体検出手段１と信号パターン決定部３１との間に設けられている。そして、ラッチ手段４には、物体検出信号Ｓ１および電波検出信号Ｓ２が入力される。

ラッチ手段４は、物体検出手段１から出力される物体検出信号Ｓ１の出力レベルを、クロック信号に同期して一定周期毎にラッチしている。そして、外来電波が存在しないことを示す出力レベルの電波検出信号Ｓ２がラッチ手段４に入力されると、ラッチ手段４は、物体検出手段１から出力される物体検出信号Ｓ１を通過させて、物体検出信号Ｓ１が信号パターン決定部３１に入力される。

しかし、外来電波の存在を示す出力レベルの電波検出信号Ｓ２がラッチ手段４に入力されるている間は、物体検出手段１からラッチ手段４に出力される物体検出信号Ｓ１の出力レベルに関わらず、ラッチ手段４はラッチしている出力レベルの物体検出信号Ｓ１を信号パターン決定部３１に出力し続ける。

外来電波が存在すると、物体検出手段１は遊戯球を誤検出するおそれがある。しかし、ラッチ手段４が外来電波が存在するより過去の出力レベルの物体検出信号Ｓ１を信号処理部３に出力することによって、遊戯球検出器は外来電波の存在を外部機器に報知すると共に、外来電波の存在による遊戯球の誤検出を防止することができる。

次にタイマ５を備えた遊戯球検出器について説明する。図５にタイマ５を備えた遊戯球検出器のブロック構成図を示す。

タイマ５は、信号処理部３に備えられており、電波検出手段２から出力される電波検出信号Ｓ２が入力し、信号パターン決定部３１に制御信号Ｓ４を出力する。

電波検出手段２が、外来電波が存在しないことを示す出力レベルの電波検出信号Ｓ２を出力している場合、タイマ５はローレベルの制御信号Ｓ４を信号パターン決定部３１に出力する。そして、ローレベルの制御信号Ｓ４が信号パターン決定部３１に出力されている間は、信号処理部３は、物体検出信号Ｓ１および電波検出信号Ｓ２の出力レベルに基づいて、判定信号Ｓ３を出力する。

しかし、タイマ５に外来電波の存在を示す出力レベルの電波検出信号Ｓ２が入力されると、タイマ５は所定時間の間、ハイレベルの制御信号Ｓ４を信号パターン決定部３１に出力する。そして、ハイレベルの制御信号Ｓ４が信号パターン決定部３１に出力されている間は、信号パターン決定部３１は外来電波が存在する処理する。そして、信号処理部３は、外来電波の存在を示す出力レベルの判定信号Ｓ３を出力する。なお、タイマ５からハイレベルの制御信号Ｓ４が出力されている間は、信号パターン決定部３１は電波検出手段２から出力される電波検出信号Ｓ２を無視する。

上記の構成によって、外来電波の存在が短時間であっても、タイマ５は所定時間の間、ハイレベルの制御信号Ｓ４を信号パターン決定部３１に出力するので、所定時間の間、外部機器に外来電波の存在を報知することができる。したがって、外部機器が遊戯球検出器の判定信号Ｓ３の出力レベルを読み取るより短い時間に外来電波が発生しても、外部機器には外来電波の存在が報知される。

また、外来電波が存在すると物体検出手段１は遊戯球を誤検出するおそれがあり、外来電波が存在しなくなると物体検出手段１は正常に回復するが、回復にはある程度の時間を要する。このような場合、タイマ５が所定時間の間、ハイレベルの制御信号Ｓ４を出力して、信号処理部３が外来電波の存在を示す出力レベルの判定信号Ｓ３を出力することによって、外来電波が存在しなくなり、物体検出手段１が回復するまでの間においても遊戯球を誤検出することはない。

１ 物体検出手段
２ 電波検出手段
３ 信号処理部
３１ 信号パターン決定部
３２ レベル選択部
３３ 信号出力部
Ｓ１ 物体検出信号
Ｓ２ 電波検出信号
Ｓ３ 判定信号

Claims (7)

1. 遊戯球の有無を検出し、物体検出信号を出力する物体検出手段と、
   外来電波の有無を検出し、電波検出信号を出力する電波検出手段と、
   前記物体検出信号および前記電波検出信号を用いて、遊戯球と外来電波の各存在有無の組み合わせの４パターンを含む少なくとも４段階以上の出力レベルを有する判定信号を出力する信号出力手段とを備えることを特徴とする遊戯球検出器。
2. 前記電波検出手段が、外来電波を検出した場合、前記信号出力手段は、外来電波を検出するより過去の前記物体検出信号を用いて出力レベルを選択し、前記判定信号を出力することを特徴とする請求項１記載の遊戯球検出器。
3. 前記判定信号の出力レベルは、遊戯球と外来電波の各存在有無の組み合わせの４パターンを含む４段階である場合、遊戯球が存在しない２パターンの判定信号の出力レベルは、高い側の２段階、または低い側の２段階であることを特徴とする請求項１または２記載の遊戯球検出器。
4. 前記判定信号の出力レベルは、遊戯球と外来電波の存在有無の組み合わせの４パターンを含む４段階である場合、外来電波が存在する２パターンの判定信号の出力レベルは、最高レベルおよび最低レベルであることを特徴とする請求項１乃至３記載の遊戯球検出器。
5. 前記電波検出手段が外来電波を検出した場合、前記信号出力手段は、所定時間の間、外来電波の存在を示す出力レベルの判定信号を出力することを特徴とする請求項１乃至４記載の遊戯球検出器。
6. 前記信号出力手段は、定電流回路を備えており、遊戯球と外来電波の存在有無の組み合わせの４パターンを含む複数段階の定電流を出力することを特徴とする請求項１乃至５記載の遊戯球検出器。
7. 前記定電流回路は、トランジスタと、抵抗と、オペアンプとを備えており、
   トランジスタはエミッタフォロワまたはソースフォロワに構成されており、トランジスタのエミッタまたはソースは抵抗に接続され、
   オペアンプは、出力がトランジスタの制御端子に接続され、反転入力端子がトランジスタのエミッタまたはソースに接続され、非反転入力端子は遊戯球と外来電波の存在有無の組み合わせの４パターンを含む複数段階の電圧が入力されることを特徴とする請求項６記載の遊戯球検出器。

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