JP2012029917A - 磁気検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検出対象物からの磁場の印加と非検出対象物からの磁場の印加とを識別でき、非検出対象物からの磁場の印加を正確に検出できる磁気検出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の磁気検出装置１３は、印加された磁場に応じて出力信号を出力するセンサ部１６と、センサ部１６の出力信号を演算する演算部１７とを具備し、センサ部１６の出力信号から算出した各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、予め設定された閾値と、を比較して非検出対象物からの磁場の印加か否かを識別する。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気検出装置に関し、例えば、弾球遊技機に対する磁石を用いた不正行為の検出に用いられる磁気検出装置に関する。

近年、弾球遊技機においては、磁石を用いた不正行為が問題となっている。この不正行為は、弾球遊技機正面のガラス越しに磁石を近づけて遊技領域内を転動落下する遊技球を引き付け、引き付けた遊技球を遊技領域中央部のセンター役物装置の入球口に誘導することにより行われる。このような不正行為を防止するため、ガラス越しに遊技領域に印加される磁場を検出する磁気検出装置を備えた弾球遊技機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる弾球遊技機においては、センター役物装置の入球口近傍に磁気検知センサが配置され、この磁気検知センサにより入球口近傍に印加される磁場を検出する。遊技球を引き付けた磁石が入球口近傍に移動した場合には、磁石によって印加される磁場が磁気検出装置によって検出されるため、磁石を用いた不正行為を検出することができる。

特開２０１０−２９３９１号公報

ところで、弾球遊技機においては、入球口に入球した遊技球を始動入賞口に導く複数の回転体や、センター役物装置の各種演出装置などの駆動のため、ソレノイドが用いられている。このソレノイドは、内部にコイルを有しており、このコイルに通電することによって生じる磁界により各種演出装置を駆動する。従来の弾球遊技機においては、ソレノイドがセンター役物装置の入球口近傍に設置されるため、ソレノイドの作動によって生じた磁場が、不正行為に用いられた磁石によって印加された磁場として検出される問題があった。このため、従来の弾球遊技機においては、検出対象物としての磁石からの磁場の印加と被検出対象物としてのソレノイドからの磁場の印加とを識別することが困難であり、磁石による不正行為のみを正確に検出することは困難であった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、検出対象物からの磁場の印加と非検出対象物からの磁場の印加とを識別でき、非検出対象物からの磁場の印加を正確に検出できる磁気検出装置を提供することを目的とする。

本発明の磁気検出装置は、印加された磁場に応じて出力信号を出力する磁気センサと、前記磁気センサの出力信号を演算する演算部とを具備し、前記磁気センサの出力信号から算出した各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、予め設定された閾値と、を比較して非検出対象物からの磁場の印加か否かを識別することを特徴とする。

この構成によれば、非検出対象物からの磁場の印加を検出した場合に、磁気センサの各出力信号から算出される磁気ベクトル間の方位角θの変化量が増大する。したがって、磁気センサの出力信号から算出される各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、予め設定された閾値と、を比較することにより、非検出対象物からの磁場の印加か否かを識別することができる。

本発明の磁気検出装置においては、前記演算部は、前記磁気センサの出力信号から下記関係式（１）によって各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θを算出し、算出された各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、予め設定された閾値と、を比較して非検出対象物からの磁場の印加か否かを識別することが好ましい。この構成によれば、方位角θの演算精度が向上するので、非検出体からの磁場の印加か否かを精度よく識別することができる。

本発明の磁気検出装置においては、前記演算部は、前記磁気センサの出力信号から所定の時定数で各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θを算出し、各時点における各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、各時点又は各時点前後の所定の期間における磁場強度変化量と、を用いた演算処理により非検出対象物か否かを識別することが好ましい。この構成によれば、磁気センサの出力信号から所定の時定数で各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θを算出するので、非検出対象物か否かを正確に識別することが可能となる。また、各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、各時点又は各時点前後の所定の期間における磁場強度変化量とを用いた演算処理により非検出対象物か否かを算出するので、ノイズの影響を低減できる。

本発明の磁気検出装置においては、前記演算部は、前記演算処理において、前記所定の期間での前記磁場強度変化量の最大値を用いることが好ましい。この構成により、被検出対象物の検出精度が向上する。

本発明の磁気検出装置においては、前記演算部は、前記演算処理において、前記所定の期間での前記磁場強度変化量の平均値を用いることが好ましい。この構成により、被検出対象物の検出精度が向上する。

本発明の磁気検出装置においては、前記演算部は、前記演算処理において、前記所定の期間での前記磁場強度変化量の中央値又は分散値を含む統計値を用いることが好ましい。この構成により、被検出対象物の検出精度が向上する。

本発明の磁気検出装置においては、前記演算部は、前記演算処理において、各時点における各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、各時点又は各時点前後の所定の期間における磁場強度変化量と、を乗算することが好ましい。この構成により、被検出対象物の検出精度を向上させることができる。

本発明の磁気検出装置においては、前記磁気センサが、ＧＭＲ素子で構成されたことが好ましい。この構成により、磁気検出装置の検出範囲を拡大することができる。

本発明の遊技機は、筺体と、前記筺体に設けられた上記磁気検出装置と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、筺体の正面側からの検出対象物からの磁場の印加と筺体内部からの非検出対象物からの磁場の印加とを識別することが可能となる。このため、非検出対象物からの磁場の印加を正確に検出することができる。

本発明によれば、検出対象物からの磁場の印加と非検出対象物からの磁場の印加とを識別でき、非検出対象物からの磁場の印加を正確に検出できる磁気検出装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る磁気検出装置を備えた弾球遊技機の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る磁気検出装置の機能ブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は、本実施の形態に係る磁気検出装置における検出原理の概念図である。 （ａ）、（ｂ）は、本実施の形態に係る磁気検出装置における演算処理の概念図である。 本実施の形態に係る磁気検出装置の演算部の制御フローの一例を示す図である。 本実施の形態に係る磁気検出装置において磁石による不正行為を検出した場合の演算結果の一例を示す図である。 本実施の形態に係る磁気検出装置においてソレノイドの作動を検出した場合の演算結果の一例を示す図である。 本実施の形態に係る磁気検出装置において磁石による不正行為と、ソレノイドの作動とを共に検出した場合の演算結果の一例を示す図である。 本実施の形態に係る磁気検出装置においてプランジャ型のソレノイドの作動を検出した場合の演算結果を示す図である。 本実施の形態に係る磁気検出装置においてソレノイドを連続で作動させた場合の演算結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施の形態においては、本発明の実施の形態に係る磁気検出装置を弾球遊技機に適用した例について説明するが、本実施の形態に係る磁気検出装置は弾球遊技機以外にも適用可能である。

図１は、本実施の形態に係る磁気検出装置を備えた弾球遊技機１の斜視図である。この弾球遊技機１は、正面に円形の凹状部が設けられた筺体１１と、筺体１１の凹状部を覆うように設けられたガラス板１２と、筺体１１内に配設された磁気検出装置１３とを備える。筺体１１の凹状部底部には、正面視において円形形状の遊技盤が固定されており、この遊技盤とガラス板１２との間には遊技球の移動範囲となる遊技領域が形成されている。遊技盤の中央部には、入球口を有するセンター役物装置が設けられており、この入球口の近傍には各種演出装置が設けられている。磁気検出装置１３は、遊技領域中央部の入球口近傍に配置され、ガラス板１２を介して遊技領域に印加される磁石１４の磁場Ｍ１（図３参照）を検出するようにその検出範囲が設定されている。また、筺体１１内の遊技盤中央部には、各種演出装置を駆動するソレノイド１５が配置されている。

図２は、本実施の形態に係る磁気検出装置１３の機能ブロック図である。図２に示すように、磁気検出装置１３は、磁石１４から印加される磁場Ｍ１を検出するセンサ部１６と、センサ部１６の出力信号を演算処理する演算部１７とを備える。センサ部１６は、磁石１４及びソレノイド１５から印加される磁場Ｍ１、Ｍ２（図３参照）を検出する磁気センサを有し、磁石１４及びソレノイド１５から印加される磁場Ｍ１、Ｍ２に応じて出力信号を出力する。また、センサ部１６は、センサ部１６に電圧や磁界を印加するための処理部や、センサ部１６からのアナログ信号をデジタル信号に変換する処理部などを有する。センサ部１６の磁気センサとしては、磁石１４及びソレノイド１５から印加される磁場Ｍ１、Ｍ２を検出できるものであれば特に限定されない。例えば、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ）、ＡＭＲ(Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ)、ＴＭＲ(Ｔｕｎｎｅｌ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ)素子などの磁気抵抗効果素子、ホール素子、ホールＩＣ，磁気ダイオード、磁気トランジスタなどを用いることができる。これらの中でもＧＭＲ素子を用いることが好ましい。ＧＭＲ素子を用いることにより、磁気検出装置１３による磁石１４の検出範囲を拡大することができる。また、センサ部１６の磁気センサとしては、多層膜ＧＭＲ素子を用いてもよい。この場合においては、ガラス板１２の外面上から遊技領域に対して垂直に磁場Ｍ１を印加する磁石１４に対して、多層膜ＧＭＲ素子の製造工程において形成される磁化容易軸方向を検出方向に向けて配置することにより、検出範囲をさらに拡大することができる。

演算部１７は、センサ部１６と電気的に接続され、センサ部１６から出力された出力信号を演算処理する。演算部１７では、センサ部１６から連続して出力される出力信号から磁場強度変化量及び各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量が算出される。本実施の形態に係る磁気検出装置１３においては、各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量を算出し、算出された方位角θの変化量と所定の閾値とを比較することにより、磁気検出装置１３に印加された磁場が、検出対象物としての磁石１４による磁場Ｍ１か、非検出対象物としてのソレノイド１５からの磁場Ｍ２かを識別する。

次に、図３を参照して、本実施の形態に係る磁気検出装置１３の検出原理について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態に係る磁気検出装置における検出原理の概念図である。図３（ａ）、（ｂ）においては、説明の便宜上、筺体１１を省略して磁気検出装置１３、磁石１４及びソレノイド１５との位置関係を模式的に示している。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、弾球遊技機１においては、ガラス板１２を介して筺体１１内部の磁気検出装置１３近傍にソレノイド１５が配置される。

図３（ａ）に示すように、磁石１４による不正行為を検出する場合、磁気検出装置１３では、筺体１１内から見てガラス板１２を介して筺体１１の外側からガラス板１２に対して接近する磁石１４を検出する（矢印Ｄ１参照）。このため、磁気検出装置１３では、磁石１４からガラス板１２に対する垂直方向（矢印Ｄ２参照）から印加される磁場Ｍ１が検出される。この場合においては、センサ部１６から出力される出力信号は、磁石１４がガラス板１２に接近するにつれて増大する。

一方で、弾球遊技機１のセンター役物装置（不図示）が駆動される際には、磁気検出装置１３の近傍に配置されたソレノイド１５が作動する。この場合、図３（ｂ）に示すように、ソレノイド１５の作動に伴いソレノイド１５内部のコイルに通電され、ソレノイド１５を中心として磁場Ｍ２が形成される。このため、磁気検出装置１３では、ソレノイド１５からガラス板１２の主面に対する略平行方向（矢印Ｄ３参照）から印加される磁場Ｍ２が検出される。この場合においては、ソレノイド１５からの磁場Ｍ２に応じてセンサ部１６から出力される出力信号は、ソレノイド１５によって形成される磁場Ｍ２に応じて略一定となる。

すなわち、本実施の形態に係る磁気検出装置１３においては、磁石１４からの磁場Ｍ１による磁場印加方向と、ソレノイド１５からの磁場Ｍ２による磁場印加方向とが略直交方向となる。このように、磁石１４による不正行為によって磁場Ｍ１が印加された状態から、ソレノイド１５が作動して磁場Ｍ２が印加された状態に変化した場合には、各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θが大きく変化する。このため、各出力信号の磁気ベクトル間における方位角θの変化量と、予め設定された所定の閾値と、を比較することにより、磁石１４による不正行為による磁場Ｍ１の印加と、ソレノイド１５の駆動に伴う磁場Ｍ２の印加とを識別することが可能となる。

さらに、磁石１４からの磁場Ｍ１による出力信号の大きさは、磁石１４と磁気検出装置１３との間の距離が変化するため大きく変動するが、ソレノイド１５からの磁場Ｍ２による出力信号の大きさは、ソレノイド１５と磁気検出装置１３との間の距離が一定であるため略一定となる。このため、上記方位角θに加えて各出力信号の磁場強度変化量を用いることにより、ソレノイド１５からの磁場Ｍ２の印加を精度よく識別することが可能となる。

次に、図４（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施の形態に係る磁気検出装置の演算処理の概念について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態に係る磁気検出装置における演算処理の概念図である。図４（ａ）においては、縦軸に磁場強度を示し、横軸に時間を示し、所定の時間範囲におけるセンサ部１６から出力される出力信号の磁場強度の変化を示している。図４（ｂ）においては、図４（ａ）における所定の時点Ａ、Ｂにおける出力信号をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対して展開した３次元ベクトルの概念を示している。

図４（ａ）に示すように、本実施の形態に係る磁気検出装置１３において、ガラス板１２の所定位置に向けて磁石を接近させていった場合、磁石１４がガラス板１２に対して接近するにつれて出力信号が増大する（図４（ａ）の点Ａ、点Ｂ参照）。ここで、図４（ｂ）に示すように、ガラス板１２に対して磁石１４を接近させる過程の点Ａ及び点Ｂについて出力信号を３軸方向の磁気ベクトルに展開すると、点Ａにおいては、（Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ）となり、点Ｂにおいては、（Ｂｘ、Ｂｙ、Ｂｚ）となる。また、点Ａの３軸方向の磁気ベクトルと点Ｂの３軸方向の磁気ベクトルとの間に所定の方位角θが生じる。このように、点Ａの３軸方向の磁気ベクトルと点Ｂの３軸方向の磁気ベクトルとの間の方位角θを算出することにより、磁場印加方向の変化を求めることができるので、磁石１４からの磁場Ｍ１の印加と、ソレノイド１５からの磁場Ｍ２の印加とを識別することが可能となる。

演算部１７の演算処理においては、下記関係式（１）によって各出力信号の３軸方向の磁気ベクトル間の方位角θを算出することにより、方位角θの演算精度を向上させることができる。このため、磁石１４からの磁場Ｍ１の印加と、ソレノイド１５からの磁場Ｍ２の印加と、を精度よく識別することができる。さらに、算出された方位角θの変化量と磁場強度変化量とを乗算してソレノイド１５からの磁場Ｍ２の印加か否かを判別することにより、例えば、筺体１１内部からの微弱な磁場の印加の影響をノイズとして除去することができるので、非検出対象物としてのソレノイド１５の作動を精度よく識別することができる。

次に図５を参照して、本実施の形態に係る磁気検出装置の演算部１７の制御フローについて詳細に説明する。図５は、本実施の形態に係る磁気検出装置の演算部１７の制御フローの一例を示す図である。図５に示すように、測定開始後、まず、センサ部１６の出力信号を所定の時定数で検出し、各時点における出力信号の３軸方向の磁気ベクトルを算出し、算出された磁気ベクトルから上記関係式（１）により、各出力信号の３軸方向の磁気ベクトル間の方位角θを算出する（ステップＳＴ１）。次に、所定の時間範囲内において、連続して算出された方位角θの中から、方位角θが最大値となる方位角θｎを選択し、方位角θｎを含む方位角θｎの前後の方位角（θｎ−１、θｎ、θｎ＋１）を算出し、方位角θの変化量を算出する（ステップＳＴ２）。次に、算出した方位角（θｎ−１、θｎ、θｎ＋１）の各時点における磁場強度変化量を下記関係式（２）により算出し、算出した磁場強度変化量と方位角θの変化量とを乗算して乗算値を算出する（ステップＳＴ３）。
ＭＡＸ（θｎ−１、θｎ、θｎ＋１）×ＤＡＴＡ（ｎ）…（２）

次に、上記関係式（２）によって算出された乗算値が１０００以上か否かを判定し、乗算値が１０００以上の場合には、非検出対象物としてのソレノイド１５からの磁場の印加と判別し、乗算値が１０００未満の場合には、検出対象物としての磁石１４からの磁場の印加として判別する（ステップＳＴ４）。以上の演算処理終了後は、再びステップＳＴ１から演算を開始する。

なお、ステップＳＴ４における磁石１４又はソレノイド１５の判別は、磁石１４からの磁場Ｍ１の印加と、ソレノイド１５からの磁場Ｍ２の印加とを識別できるものであれば適時変更可能である。例えば、検出された出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量に所定の閾値を設けて判別してもよく、方位角θの変化量と所定の時定数とを組み合わせて比較し、所定の時定数の範囲内において方位角θの値に一定の閾値を設けて判別してもよく、方位角θの変化量と磁場強度変化量とを組み合わせて判別してもよい。特に、時定数と方位角θとの間に所定の時定数を設け、所定の時間範囲内における方位角θの変化量を求めることにより、方位角θの変化量を正確に検出できるので、ソレノイド１５の検出精度を向上させることが可能となる。

以下、図６から図９を参照して、本実施の形態に係る磁気検出装置１３の演算部１７における出力信号の演算結果について説明する。なお、図６から図９においては、磁気検出装置１３で検出される磁場強度の変化を一点鎖線で示し、上記関係式（１）で算出される方位角θの変化を実線で示している。なお、図６から図９においては、磁場強度に所定の閾値Ｌ１を設定し、この閾値Ｌ１以下の磁場強度の変化については、ノイズとして判別している。

図６は、磁石１４による不正行為を検出した場合の演算結果の一例を示す図である。図６においては、筺体１１のガラス板１２の主面の所定の位置に対して磁石１４を３回接触させた場合の磁場強度及び方位角θの変化を示している。図６に示すように、磁気検出装置１３において、磁石１４を検出する場合、磁石１４の接近に伴い磁場強度が増大し、ガラス板１２に磁石１４が接触した状態で磁場強度が最大となる。この場合、磁石１４は、筺体１１内から見てガラス板１２の外側からガラス板１２の主面に対して接近するので、連続して検出される各出力信号間での磁気検出装置１３からみた磁気検出装置１３と磁石１４との間の角度変化は小さくなる。したがって、上記関係式（１）で算出される方位角θは、微小値となる。

図７は、ソレノイド１５の作動を検出した場合の演算結果の一例を示す図である。図７においては、磁石１４を接近させずに、ソレノイド１５のみを２回作動させた場合の磁場強度及び方位角θの変化を示している。図７に示すように、磁気検出装置１３において、ソレノイド１５の作動を検出する場合、ソレノイド１５の作動に伴い略垂直に磁場強度が増大する。この場合、磁気検出装置１３においては、ソレノイド１５の作動前には、筺体１１内から見て主にガラス板１２の外側の磁場の変動（ノイズなど）が検出され、ソレノイド１５の作動後には、筺体１１からのソレノイド１５の磁場Ｍ２が検出される。このように、磁気検出装置１３の出力信号の磁気ベクトルが、ソレノイド１５の作動に伴い大きく変化するため、連続して検出される出力信号の方位角θ及び磁場強度がソレノイド１５の作動に伴い急激に増大する。したがって、図７に示すように、ソレノイド１５の作動に伴い磁場強度及び方位角θが垂直に増大する。

また、ソレノイド１５の作動中は、一定の方向から一定の磁場Ｍ２が印加されるので、磁場強度が一定となると共に、連続して検出される出力信号の方位角θは微小値となる。さらに、ソレノイド１５の作動が終了した場合には、ソレノイド１５のコイルに対する通電が終了するため、磁場強度が大きく減少する。この時、磁気検出装置１３によって検出される出力信号の磁気ベクトルが、筺体１１内部のソレノイド１５に対する方向から、ガラス板１２の外側に対する方向となるため、ソレノイドの１５の作動が終了した場合においても方位角θが大きく減少する。また、図７においては、ソレノイド１５を２度作動した場合にも同様の磁場強度及び方位角θの波形が得られることが分かる。

図８は、磁石１４による不正行為と、ソレノイド１５の作動とを共に検出した場合の演算結果の一例を示す図である。図８においては、磁石１４が無い状態で、ソレノイド１５を一瞬駆動し、その後に、磁石１４をガラス板１２に接触させた場合の磁場強度及び方位角θの変化を示している。図８に示すように、磁石１４が接近せず、ソレノイド１５が停止した状態では、磁場強度及び方位角θが共に微小値となる。また、ソレノイド１５を一瞬駆動した場合、方位角θが大きく増減し、再び磁場強度及び方位角θが微小値となる。さらに、磁石１４をガラス板１２に接近させた場合、磁石１４の接近に伴い磁場強度は増大する。一方、磁石１４による磁場の印加方向は、筺体１１内部から見てガラス板１２の方向となるため、出力信号の磁気ベクトルの方位角θが小さくなり、微小値のままとなる。このように、本実施の形態に係る磁気検出装置１３においては、磁石１４が接近した場合と、ソレノイド１５が作動した場合とでは、磁場強度の変化と方位角θの変化とが明確に異なるため、磁石１４による不正行為と接近とソレノイド１５の作動による磁場Ｍ２の印加とを識別することが可能となる。

図９は、プランジャ型のソレノイド１５の作動を検出した場合の演算結果を示す図である。図９においては、図９においては、プランジャ型のソレノイド１５を駆動し、さらに、ソレノイド１５を駆動した状態で、ソレノイド１５のプランジャの位置を変化させた場合における磁場強度及び方位角θの変化を示している。図９に示すように、この場合においては、ソレノイド１５の作動と共に、磁場強度と方位角θとが共に大きく増大する。そして、プランジャの位置が変化した場合には、ソレノイド１５の磁場強度が増大するが、ソレノイド１５自体の位置は変化しないため、方位角θは微小値となる。このように、本例においては、ソレノイド１５自体の磁場強度が変化した場合においても、ソレノイド１５の位置が変化しない場合においては、方位角θが増大しないことが分かる。このため、異なる磁場強度や、ソレノイド１５自体の磁場強度を段階的に変化させた場合においても正確に方位角θが検出されることが分かる。

なお、上述した演算処理においては、３つの方位角（θｎ−１、θｎ、θｎ＋１）により、磁場強度変化量と方位角θの変化量とを算出する例について説明したが、演算に用いる方位角θの数は、磁石１４から印加される磁場Ｍ１とソレノイド１５から印加される磁場Ｍ２とを識別できる範囲であれば適時変更可能である。図１０を参照してソレノイド１５を連続的に作動させた場合において、演算処理に用いる方位角θの数を変更した場合の演算結果について説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は、ソレノイド１５を１９回連続で作動させた場合の磁場強度及び方位角θの変化量の演算結果を示す図である。なお、図１０においては、磁気検出装置１３で検出される磁場強度の変化を一点鎖線で示し、上記関係式（１）で算出される方位角θの変化量の推移を実線で示している。また、図１０に示す例においては、方位角θの変化量に閾値Ｌ２を設定し、閾値Ｌ２以下の方位角θの変化量のものについては、ノイズとして検出している。

図１０（ａ）においては、上記関係式（２）に従って、方位角（θｎ−１、θｎ、θｎ＋１）の３つの出力信号により、磁場強度変化量と方位角θの変化量を算出した場合の演算結果を示し、図１０（ｂ）においては、図１０（ａ）に示した例において、方位角（θｎ−２、θｎ−１、θｎ、θｎ＋１、θｎ＋２）の５つの出力信号によって、磁場強度変化量と方位角θの変化量を算出した場合の演算結果を示している。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、３つの方位角（θｎ−１、θｎ、θｎ＋１）を用いて演算処理をした場合に対して、５つの方位角（θｎ−２、θｎ−１、θｎ、θｎ＋１、θｎ＋２）を用いて演算処理をした場合には方位角θの変化量が増大して演算精度が向上する。このように、５つの方位角（θｎ−２、θｎ−１、θｎ、θｎ＋１、θｎ＋２）を用いて演算処理することにより、被検出対象物の測定精度が向上することが分かる。

以上説明したように、本実施の形態に係る磁気検出装置１３においては、検出対象物とは異なる方向から印加される非検出対象物による磁場を検出した場合に磁気センサの出力信号から算出される方位角のθの変化量が増大する。したがって、磁気センサの出力信号から算出される方位角θの変化量を算出し、算出した方位角θの変化量と、予め設定された閾値と、を比較することにより、非検出対象物か否かを識別することができる。

特に、上記実施の形態に係る磁気検出装置１３を備えた弾球遊技機１においては、例えば、ソレノイド１５が作動した場合には、ソレノイド１５内部のコイルに大きな電流が流れるので、筺体１１内部から大きな磁場変動が生じるため、筺体１１内部が検出対象方向となる。これに対し、磁石１４による不正行為を検出する場合においては、筺体１１内からみてガラス板１２の外部が検出対象方向となる。したがって、磁石１４による不正行為が行われる状況下でソレノイド１５が作動した場合には、出力信号の磁場強度変化量と方位角θの変化量とが共に大きく変化するため、ソレノイドの１５の作動のみを正確に識別することが可能となる。このため、上記実施の形態に係る磁気検出装置１３を備えた弾球遊技機１においては、磁石１４による不正行為を検出した場合には、アラームを鳴らして警告し、ソレノイド１５が作動した場合には、アラームを鳴らさないように構成することも可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、磁場強度変化量に所定の閾値を設定して非検出対象物としてのソレノイド１５の作動について識別する例について説明したが、磁石１４又はソレノイド１５の識別は、これに限定されず、その他の信号変化を組み合わせて識別することも可能である。

また、上記実施の形態に係る弾球遊技機１においては、ソレノイド１５の作動に伴い、急激に方位角θが変化する。このため、方位角θの変化量を所定の時間範囲で算出し、方位角θの変化量が、所定の時間範囲内において閾値を超えた場合には、ソレノイド１５と識別し、所定の時間範囲を超えて緩やかに変化した場合には、磁石１４による磁場の印加として識別してもよい。

さらに、複数のソレノイド１５が弾球遊技機１内部に配置され、各ソレノイド１５と磁気検出装置１３との間の距離が異なる場合には、上述した方位角θの変化量に閾値を設け、更に磁場強度変化量にも閾値を設けることにより、検出された磁場強度変化量に応じて何れのソレノイド１５が駆動されたのかを識別することも可能となる。この場合においては、磁場強度変化量と方位角θの変化量との積と所定の閾値とを比較して識別してもよい。

また、上記実施の形態に係る磁気検出装置１３においては、センサ部１６からの出力信号を３軸方向の磁気ベクトルとして演算する例について説明したが、センサ部１６からの出力信号の演算は、磁石１４からの磁場Ｍ１の印加と、ソレノイド１５からの磁場Ｍ２の印加とを識別できれば必ずしも３軸方向について演算処理する必要はない。例えば、センサ部１６の出力信号をＸＹ平面、ＹＺ平面及びＸＺ平面のいずれかについて演算し、いずれかの平面内における方位角θの変化量を基準として演算してもよい。

さらに、上記実施の形態に係る磁気検出装置１３においては、各出力信号の３軸方向の磁気ベクトルの方位角θの変化量と、磁場強度変化量と、を用いた演算処理により、被検出対象物か否かを識別する例について説明したが、演算処理は適時変更可能である。例えば、演算処理に用いる磁場強度変化量としては、方位角θの角度変化と磁場強度変化との間の位相差を考慮して、方位角θを算出した各時点前後の所定の期間の磁場強度変化量を用いてもよい。この場合においては、演算処理に用いる磁場強度変化量としては、各時点前後の所定の期間内における最大値を用いてもよく、平均値を用いてもよい。また、各時点前後の所定の期間に連続して算出される磁場強度変化量の中央値又は分散値を含む統計値を用いてもよい。これらのように演算処理することにより、被検出対象物の検出精度を向上させることができる。

以上説明したように、本発明は、検出対象物からの磁場の印加と非検出対象物からの磁場の印加とを識別でき、非検出対象物からの磁場の印加を正確に検出できるという効果を有し、特に、弾球遊技機に対する磁石を用いた不正行為の検出に用いられる磁気検出装置に有用である。

１ 弾球遊技機
１１ 筺体
１２ ガラス板
１３ 磁気検出装置
１４ 磁石
１５ ソレノイド
１６ センサ部
１７ 演算部

Claims (9)

1. 印加された磁場に応じて出力信号を出力する磁気センサと、前記磁気センサの出力信号を演算する演算部とを具備し、前記磁気センサの出力信号から算出した各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、予め設定された閾値と、を比較して非検出対象物からの磁場の印加か否かを識別することを特徴とする磁気検出装置。
2. 前記演算部は、前記磁気センサの出力信号から下記関係式（１）によって各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θを算出し、算出された各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、予め設定された閾値と、を比較して非検出対象物からの磁場の印加か否かを識別することを特徴とする請求項１記載の磁気検出装置。
   

   
3. 前記演算部は、前記磁気センサの出力信号から所定の時定数で各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θを算出し、各時点における各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、各時点又は各時点前後の所定の期間における磁場強度変化量と、を用いた演算処理により非検出対象物か否かを識別することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁気検出装置。
4. 前記演算部は、前記演算処理において、前記所定の期間での前記磁場強度変化量の最大値を用いることを特徴とする請求項３に記載の磁気検出装置。
5. 前記演算部は、前記演算処理において、前記所定の期間での前記磁場強度変化量の平均値を用いることを特徴とする請求項３に記載の磁気検出装置。
6. 前記演算部は、前記演算処理において、前記所定の期間での前記磁場強度変化量の中央値又は分散値を含む統計値を用いることを特徴とする請求項３に記載の磁気検出装置。
7. 前記演算部は、前記演算処理において、各時点における各出力信号の磁気ベクトル間の方位角θの変化量と、各時点又は各時点前後の所定の期間における磁場強度変化量と、を乗算することを特徴とする請求項３に記載の磁気検出装置。
8. 前記磁気センサが、ＧＭＲ素子で構成されたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気検出装置。
9. 筺体と、前記筺体に設けられた請求項１から請求項８のいずれかに記載の磁気検出装置と、を備えたことを特徴とする遊技機。

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