JP2017147790A - 駆動機器制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より少ない制御コマンドに応じて可動体を往復動作させることができる駆動機器制御装置を提供する。
【解決手段】駆動機器制御装置１は、通信部１１と、制御部１３とを有し、上位制御装置から制御コマンドを受信して、可動体を駆動する駆動機器２を制御する。通信部１１は、可動体を往復動作させる往復指示を含む制御コマンドを受信する。制御部１３は、制御コマンドが往復指示を含むときに、可動体が所定の往復動作をするように駆動機器２を制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、可動体を駆動する駆動機器を制御する駆動機器制御装置に関する。

回胴遊技機及び弾球遊技機等の遊技機には、遊技者の興趣を高めるために、遊技者の視覚、聴覚又は感覚に訴える演出を行うための工夫が凝らされている。特に、遊技者の視覚に訴える演出を行うために、遊技機には、移動する可動体、例えば、可動役物が設けられることがある。このような可動体は、例えば、ステッピングモータといった駆動機器によって駆動される。上位の制御装置の一例である演出用のプロセッサユニット（以下、単に演出用ＣＰＵと呼ぶ）が、遊技の状態に応じて、指定された位置へ可動体が移動するように、ステッピングモータを所定の方向に回転させる命令をステッピングモータの制御回路へ送信する。制御回路は、受信した命令に応じた制御信号を、ステッピングモータを駆動する駆動回路へ出力する（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に記載される駆動機器制御装置は、演出用ＣＰＵといった上位の制御装置から受信した、可動体の移動先位置と可動体の現在位置との差に基づいて、可動体の移動方向を決定し、その移動先位置に達するまで可動体を駆動する。特許文献１に記載される可動体駆動装置は、上位の制御装置が可動体の現在位置を把握していなくても、可動体を所望の移動先位置まで移動させることを可能として、上位の制御装置の負荷を軽減することができる。

また近年、遊技者の興趣を高めるために、遊技機に搭載される可動体の数が増加する傾向にある。遊技機に搭載される可動体の数が増えれば、各可動体を駆動するモータの数も増加する。しかし、遊技機の背面のスペースは限られているので、モータの数が増えるほど、それらモータを遊技機に配置することが困難となるおそれがある。特に、ステッピングモータは、複数相の励磁制御を行う必要があるので、構造が複雑であり、それだけステッピングモータは大型化する。更に、ステッピングモータは、比較的高価である。そのため、ステッピングモータの台数が増えることは好ましくない。

また、遊技者の興趣を高めるために、大型の可動役物が遊技機に搭載されることもある。このような可動役物を駆動するためには、高いトルクを持つモータが必要とされる。しかし、ステッピングモータのトルクを高くするためには、ステッピングモータ自体をより大型化せざるを得ず、その結果として、配置スペースの確保がより困難となるおそれがあった。

一方、一般的に入手可能なモータの一種として直流モータがある。直流モータは、ステッピングモータよりも安価で、同じトルクを発揮するのにステッピングモータよりも小型で済む。そこで、直流モータと共に、直流モータが所定の回転角だけ回転する度に検知信号を出力する回転角センサを利用して、可動体を所望の移動先位置へ移動させる技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０１３−５１７９４号公報 特開２０１４−７３０２４号公報

遊技機では、遊技者の興趣を高めるために、可動役物等の可動体が複数回に亘って往復動作するように可動体をモータで駆動することで、振動状態を遊技者に体感させることがある。例えば、特許文献１に記載されるように可動体の移動先位置を示す情報を含む制御コマンドを受信することで、可動体を往復動作させると、往路の移動先位置、及び復路の移動先位置をそれぞれ含む２つの制御コマンドを往復動作毎に受信する必要がある。特許文献１に記載される駆動機器制御装置では、可動体を複数回に亘って往復動作させるためには、往復回数の２倍の数の制御コマンドが必要となり、制御コマンドを生成及び送信する上位の制御装置の負荷が増加するおそれがある。

そこで、本発明は、より少ない制御コマンドで可動体を往復動作させることができる駆動機器制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの形態として、駆動機器制御装置は、通信部と、制御部とを有し、上位制御装置から制御コマンドを受信して、可動体を駆動する駆動機器を制御する。通信部は、可動体を往復動作させる往復指示を含む制御コマンドを受信する。制御部は、制御コマンドが往復指示を含むときに、可動体が所定の往復動作をするように駆動機器を制御する。

この駆動機器制御装置は、可動体の現在位置を記憶する記憶部を更に有し、制御部は、可動体が現在位置と移動先位置との間の往復動作をするように駆動機器を制御することが好ましい。

この駆動機器制御装置において、制御コマンドは、移動先位置を更に含むことが好ましい。

この駆動機器制御装置において、制御コマンドは、駆動機器の目標回転速度を更に含み、制御部は、可動体が往復動作するときに、目標回転速度で回転するように駆動機器を制御することが好ましい。

この駆動機器制御装置において、制御コマンドは、複数回の往復動作を指示する繰り返し指示を更に含み、制御部は、制御コマンドが繰り返し指示を含むときに、可動体が往復動作を繰り返すように駆動機器を制御することが好ましい。

本発明に係る駆動機器制御装置は、より少ない制御コマンドで可動体を往復動作させることができるという効果を奏する。

本発明の一つの実施形態に係るモータ制御装置の概略構成図である。 直流モータを駆動するモータ駆動回路の回路図である。 モータ駆動回路の各スイッチに印加される駆動信号と直流モータの回転方向との関係を示すテーブルの一例を示す図である。 （ａ）は動作コマンドのフォーマットの一例を示す図であり、（ｂ）は設定コマンドのフォーマットの一例を示す図であり、（ｃ）は応答信号のフォーマットの一例を示す図である。 図１に示すモータ制御装置により実行される直流モータ制御処理を示すフローチャートである。 図５に示すＳ１０８で実行される片道処理の詳細なフローチャートである。 （ａ）は図５に示すＳ１０９で実行される片道処理の詳細なフローチャートであり、（ｂ）は（ａ）に示すＳ３０１及びＳ３０３で実行される処理の詳細なフローチャートである。 図５に示すＳ１１０で実行される片道処理の詳細なフローチャートである。 実施形態又は変形例による直流モータ制御装置を備えた弾球遊技機の概略斜視図である。 図９に示す弾球遊技機の概略背面図である。 図９に示す演出用開閉扉の構成を示す図である。 （ａ）は図１１に示す右扉及び左扉の双方が現在位置に位置する状態を示す弾球遊技機の正面図であり、（ｂ）は図１１に示す右扉及び左扉の双方が移動先位置に位置する状態を示す弾球遊技機の正面図である。 実施形態又は変形例による直流モータ制御装置を備えた回胴遊技機の概略斜視図である。 図１３に示す回胴遊技機内に収容された制御ボックスのブロック図である。 （ａ）は図１３に示す発光ドラムの１つが現在位置に位置する状態を示す回胴遊技機の正面図であり、（ｂ）は図１３に示す発光ドラムの１つが移動先位置に位置する状態を回胴遊技機の正面図である。

以下、本発明の一つの実施形態による駆動機器制御装置であるモータ制御装置を、図を参照しつつ説明する。上記のように、モータ制御装置は、可動体の現在位置と移動先位置との間で、可動体を往復動作させる往復指示を含む制御コマンドを受信したときに、可動体を現在位置と移動先位置との間を往復動作させるようにモータを制御する。往復指示を含む制御コマンドを受信したときに、可動体を往復動作させるようにモータを制御することで、より少ない制御コマンドで、可動体の往復動作が実現される。

図１は、本発明の一つの実施形態に係るモータ制御装置の概略構成図である。図１に示されるように、直流モータ制御装置１は、通信回路１１と、レジスタ１２と、制御回路１３と、駆動信号生成回路１４と、センサインターフェース回路１５とを有する。直流モータ制御装置１が有するこれらの各部は、それぞれ、別個の回路として回路基板（図示せず）上に実装されてもよく、あるいは、これらの各部が集積された集積回路として回路基板上に実装されてもよい。

直流モータ制御装置１は、上位の制御装置（以下、上位制御装置とも称する）から受信した制御コマンドに従って、直流モータ２を制御する。具体的には、直流モータ制御装置１は、制御コマンドで指定された目標回転速度で直流モータ２を回転させて、制御コマンドで指定された移動先位置に対応する位置に可動物を移動させる。本実施形態では、直流モータ制御装置１は、パルス幅変調(ＰＷＭ)方式により生成され、直流モータ２に対する電流の供給のオン／オフを切り替える駆動信号を、直流モータ２へ電流供給するモータ駆動回路３へ出力することで、直流モータ２の回転速度を制御する。直流モータ制御装置１は、ロータリーエンコーダ４から、直流モータ２の回転軸（図示せず）が所定の角度回転する度に、所定の角度回転したことを示す検知信号を受信して、回転開始からの総回転量を算出する。直流モータ制御装置１は、制御コマンドで指定された移動先位置と現在の位置である現在位置とから算出される目標回転量から総回転量との差に応じて直流モータ２を適宜減速することで、直流モータ２が目標回転量だけ回転したところで直流モータ２を静止させる。

図２は、モータ駆動回路３の回路図である。モータ駆動回路３は、４個のスイッチＴＲ１〜ＴＲ４を有する。なお、各スイッチは、例えば、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタとすることができる。このうち、２つのスイッチＴＲ１及びＴＲ３が、電源とグラウンドとの間に直列に接続される。同様に、２つのスイッチＴＲ２及びＴＲ４が、電源とグラウンドとの間に直列に接続される。直流モータ２の正極側端子は、スイッチＴＲ１とＴＲ３との間に接続され、一方、直流モータ２の負極側端子は、スイッチＴＲ２とＴＲ４との間に接続される。スイッチＴＲ１〜ＴＲ４のスイッチ端子（例えば、スイッチＴＲ１〜ＴＲ４がバイポーラトランジスタであればベース端子に相当し、スイッチＴＲ１〜ＴＲ４が電界効果トランジスタであればゲート端子に相当）のそれぞれは、駆動信号生成回路１４に接続される。駆動信号生成回路１４からの駆動信号は、各スイッチＴＲ１〜ＴＲ４のスイッチ端子に入力される。

図３は、各スイッチに印加される駆動信号と直流モータ２の回転方向との関係を示すテーブルの一例を示す図である。テーブル３００に示されるように、直流モータ２を正転させる場合、スイッチＴＲ１のスイッチ端子とスイッチＴＲ４のスイッチ端子とに駆動信号が印加される。駆動信号は、ＰＷＭ方式に従って設定された、直流モータ２の回転速度に応じたパルス幅を持つ周期的なパルスを含む。一方、スイッチＴＲ２のスイッチ端子及びスイッチＴＲ３のスイッチ端子には駆動信号が印加されない。これにより、直流モータ２には、スイッチＴＲ１とスイッチＴＲ４とにパルスが印加されている間のみ、正極側端子に電源電圧が印加されるので、直流モータ２は、そのパルス幅に応じた速度で正転する。なお、直流モータ２を正転させる場合、スイッチＴＲ１とＴＲ４のうちの何れか一方に駆動信号を印加し、他方を常時オンとしてもよい。

一方、直流モータ２を逆転させる場合、スイッチＴＲ２のスイッチ端子とスイッチＴＲ３のスイッチ端子とに、ＰＷＭ方式に従って設定された、直流モータ２の回転速度に応じた周期的なパルスを持つ駆動信号が印加される。一方、スイッチＴＲ１のスイッチ端子及びスイッチＴＲ４のスイッチ端子には駆動信号が印加されない。これにより、直流モータ２には、スイッチＴＲ２とスイッチＴＲ３とにパルスが印加されている間のみ、負極側端子に電源電圧が印加されるので、直流モータ２は、そのパルス幅に応じた速度で逆転する。なお、直流モータ２を逆転させる場合、スイッチＴＲ２とＴＲ３のうちの何れか一方に駆動信号を印加し、他方を常時オンとしてもよい。

また、直流モータ２にブレーキをかける場合、スイッチＴＲ３のスイッチ端子とスイッチＴＲ４のスイッチ端子とがオンにされ、スイッチＴＲ１のスイッチ端子とスイッチＴＲ２のスイッチ端子とがオフにされる。

直流モータ２を駆動しない場合には、各スイッチのスイッチ端子はオフにされる。

ロータリーエンコーダ４は、回転角センサの一例であり、例えば、光学式のロータリーエンコーダとすることができる。ロータリーエンコーダ４は、例えば、直流モータ２の回転軸に取り付けられた、その回転軸を中心とする円周方向に沿って複数のスリットを有する円盤と、その円盤を挟んで対向するように配置された光源と受光素子とを有する。光源と受光素子との間に何れかのスリットが位置する度に、光源からの光が受光素子に達することで、ロータリーエンコーダ４は、パルス状の検知信号を出力する。これにより、ロータリーエンコーダ４は、直流モータ２が所定角度回転する度に検知信号を出力する。例えば、直流モータ２の回転軸を中心とする円周方向に沿って、円盤に５０個のスリットが設けられることで、ロータリーエンコーダ４は、直流モータ２の回転軸が１回転する間に５０個の検知信号を出力する。なお、回転角センサとして、回転子が有する磁石により生じる磁界の変化を検知するホールＩＣが用いられてもよい。

以下、直流モータ制御装置１の各部について説明する。

通信回路１１は、例えば、直流モータ制御装置１を上位制御装置と接続する。上位制御装置は、例えば、直流モータ制御装置１が実装された遊技機の演出用ＣＰＵである。通信回路１１は、上位制御装置から、シリアル伝送される複数のビットを持つ制御コマンドを受信する。また、通信回路１１は、制御コマンドを解析するために、制御コマンドに含まれる複数のビットのそれぞれと同期を取るためのクロック信号も、上位制御装置から受信する。

制御コマンドは、動作コマンドと、設定コマンドと、レジスタ１２に書き込まれた設定を読み出す設定読出コマンドを含む。動作コマンドは、直流モータ２が駆動する可動体の移動速度に相当する直流モータ２の目標回転速度、片道動作、繰り返し動作又は往復動作であるか否か、及び可動体の移動先の座標を示す移動先位置といった、直流モータ２の動作を特定するための動作情報を含む。設定コマンドは、可動体が往復動作を複数回に亘って繰り返すときの往復回数等を含む。クロック信号は、例えば、制御コマンド中の所定数のビットごとに、矩形状のパルスを持つ信号とすることができる。

図４（ａ）は、動作コマンドのフォーマットの一例を示す図である。図４（ａ）に示されるように、動作コマンド４００は、先頭から順に、ＳＴＡＲＴフラグ４０１と、デバイスアドレス４０２と、命令モードフラグ４０３と、制御データ４０４と、ＥＮＤフラグ４０５とを含む。更に、動作コマンド４００は、隣接するフラグ、アドレス及びデータ間に、例えば'０'の値を持つ１ビットのスペーサを含んでもよい。

ＳＴＡＲＴフラグ４０１は、動作コマンド４００の先頭であることを示すビット列であり、本実施形態では、'１'の値を持つ９個のビットが連続したビット列である。なお、ＳＴＡＲＴフラグ４０１は、動作コマンド４００内の任意の他の何れのビット列とも一致しないビット列であればよい。

デバイスアドレス４０２は、動作コマンド４００が制御対象とする駆動機器制御装置を特定するための識別情報であり、本実施形態では、７ビット長のビット列で示される。動作コマンド４００は、デバイスの種類を示すデバイスＩＤと、同一種類のデバイス間の通し番号であるデバイスアドレスとを含む。本実施形態では、デバイスＩＤは４ビット長のビット列で示され、デバイスアドレスは３ビット長のビット列で示される。デバイスアドレス４０２は、通信回路１１により、上位制御装置から別途受信する識別アドレスと一致するか否か判定され、一致する場合、直流モータ制御装置１が動作コマンド４００の制御対象であると判定される。

命令モードフラグ４０３は、制御コマンドが動作コマンドであるか、設定コマンドであるか、又は設定読出コマンドであるかを示す２ビットのフラグである。本実施形態では、命令モードフラグ４０３が'００'であるとき、制御コマンドが動作コマンドであることを示し、命令モードフラグ４０３が'０１'であるとき、制御コマンドが設定コマンドであることを示す。また、命令モードフラグ４０３が'１０'であるとき、制御コマンドが設定読出コマンドであることを示す。図４（ａ）に示す制御コマンドは、動作コマンドであるので、命令モードフラグ４０３は、'００'である。

制御データ４０４は、直流モータ制御装置１が制御する直流モータ２の動作情報を含む。具体的には、制御データ４０４は、速度データ４４１と、往復制御モードフラグ４４２と、移動先位置データ４４３とを含む。

速度データ４４１は、直流モータ２の目標回転速度を示す。本実施形態では、速度データ４４１は４ビット長のビット列であり、'０'〜'１５'の何れかの値となる。速度データ４４１が'０'であれば直流モータ２にブレーキをかける、すなわち、モータ駆動回路３のスイッチＴＲ３及びＴＲ４をオンにするブレーキ信号を出力することを示す。速度データ４４１が'１'〜'１５'であれば、その速度データ４４１の値に対応する目標回転速度で直流モータ２を回転させることを示す。なお、この例では、速度データ４４１の値が大きいほど、目標回転速度も速くなる。

往復制御モードフラグ４４２は、現在位置から移動先位置までの片道動作の指示か、現在位置から移動先位置までの単一の往復動作の指示か、又複数回に亘る繰り返しの往復動作、すなわち繰り返し動作の指示かを示す２ビットの制御指示フラグである。本実施形態では、往復制御モードフラグ４４２が'００'でのとき、現在位置から移動先位置までの片道動作の指示を示す。また、往復制御モードフラグ４４２が'０１'のとき、現在位置から移動先位置までの単一の往復動作の指示を示し、往復制御モードフラグ４４２が'１０'のとき、繰り返し動作の指示を示す。往復制御モードフラグ４４２の上位ビットは繰り返し動作の指示を示す繰り返しフラグであり、往復制御モードフラグ４４２の下位ビットは現在位置から移動先位置までの往復動作の指示を示す往復フラグである。

移動先位置データ４４３は、所定の原点から移動先位置までの可動体の移動量に対応する直流モータ２の回転量を示す。本実施形態では、移動先位置データ４４３は、１３ビット長のビット列である。所定の原点は、一例では、可動物が遮蔽物により遮蔽されて遊技者から視認されない位置にできるが、可動体が移動可能な何れの位置でもよい。移動先位置データ４４３は、移動先位置を、ロータリーエンコーダ４から受信する検知信号の数で示す。すなわち、可動物の実際の移動先位置は、移動先位置データ４４３に示された値に、ロータリーエンコーダ４の隣接スリット間の中心角、及び直流モータ２と可動物との間のギヤ比を乗じた値になる。

ＥＮＤフラグ４０５は、動作コマンド４００の終端であることを示すビット列である。ＥＮＤフラグ４０５は、制御コマンドに含まれる、ＳＴＡＲＴフラグ及び他のビット列と一致しないビット列であればよい。

図４（ｂ）は、設定コマンドのフォーマットの一例を示す図である。図４（ｂ）に示されるように、設定コマンド４１０は、先頭から順に、ＳＴＡＲＴフラグ４１１と、デバイスアドレス４１２と、命令モードフラグ４１３と、制御データ４１４と、ＥＮＤフラグ４１５とを含む。更に、動作コマンド４００は、隣接するフラグ、アドレス及びデータ間に、例えば'０'の値を持つ１ビットのスペーサを含んでもよい。ＳＴＡＲＴフラグ４１１、デバイスアドレス４１２、及びＥＮＤフラグ４１５のそれぞれは、動作コマンド４００のＳＴＡＲＴフラグ４０１、デバイスアドレス４０２、及びＥＮＤフラグ４０５と同様な構成を有する。設定コマンド４１０は、動作コマンド４００と比較して、命令モードフラグ４１３の値が'０１'であること、及び制御データ４１４が設定用アドレスフラグ４４６と、往復回数データを４４７と含む点で異なる。そこで以下では、設定用アドレスフラグ４４６と、往復回数データを４４７について説明する。

設定用アドレスフラグ４４６は、４ビット長で示され、往復回数データを設定するアドレスを設定する。データを設定するデータ設定領域には、１６の設定領域が設けられており、１６個の設定領域のそれぞれに種々のデータが設定される。本実施形態では、往復回数データを設定するアドレスは、'０１１０'である。

往復回数データ４４７は、可動体が複数回に亘って繰り返し往復動作するときの往復回数Ｎを示す。本実施形態では、速度データ４４１は７ビット長のビット列であり、往復回数Ｎは、１〜２５５回の何れかの値に規定される。

図４（ｃ）は、応答信号のフォーマットの一例を示す図である。図４（ｃ）に示されるように、応答信号４２０は、先頭から順に、バッファフラグ４２１と、現在位置データ４２２とを含む。更に、動作コマンド４００は、隣接するフラグ、アドレス及びデータ間に、例えばそれぞれが'１'の値を持つ１８ビットのブランクを含んでもよい。

バッファフラグ４２１は、レジスタ１２の実行バッファ１８及び待機バッファ１９の双方にデータが書き込まれているか否かを示す２ビットのフラグである。バッファフラグ４２１が'００'であるとき、実行バッファ１８及び待機バッファ１９の双方にデータが書き込まれていないことを示す。バッファフラグ４２１が'０１'であるとき、実行バッファ１８にデータが書き込まれ、且つ待機バッファ１９にデータが書き込まれていないことを示す。バッファフラグ４２１が'１１'であるとき、実行バッファ１８及び待機バッファ１９の双方にデータが書き込まれていることを示す。

現在位置データ４２２は、可動体が所定の原点から現在位置までの移動量に対応する直流モータ２の回転量を示す。本実施形態では、現在位置データ４２２は、１３ビット長のビット列である。現在位置データ４２２は、移動先位置データ４４３と同様に、現在位置を、ロータリーエンコーダ４から受信する検知信号の数で示す。

更に、通信回路１１は、上位制御装置から、制御コマンドが制御対象とする直流モータ制御装置を特定するための識別アドレスを受信する。通信回路１１は、識別アドレスと、制御コマンド中に含まれるデバイスアドレスとが一致する場合、その制御コマンドに含まれる動作情報又は設定情報をレジスタ１２に書き込む。一方、通信回路１１は、識別アドレスとデバイスアドレスとが一致しない場合、受信した制御コマンドを廃棄する。
通信回路１１は、識別アドレスと制御コマンドを受信するタイミングが異なっていても、識別アドレスとデバイスアドレスとが一致するか否かを判定できるようにするために、識別アドレスを記憶するメモリ回路を有していてもよい。

レジスタ１２は、実行バッファ１８及び待機バッファ１９を含む、いわゆる先入れ先出し(FIFO)方式のメモリ回路を有する。レジスタ１２が有するメモリ回路は、例えば、揮発性の読み書き可能な半導体メモリ回路により構成される。実行バッファ１８及び待機バッファ１９のそれぞれは、通信回路１１が受信した動作コマンド４００の制御データ４０４に含まれる速度データ４４１、往復制御モードフラグ４４２及び移動先位置データ４４３を交互に記憶する。実行バッファ１８及び待機バッファ１９のそれぞれは、記憶された速度データ４４１、往復制御モードフラグ４４２及び移動先位置データ４４３が制御回路１３により読み出されると、読み出された速度データ４４１、往復制御モードフラグ４４２及び移動先位置データ４４３を消去する。

レジスタ１２は、復路レジスタ１６と、回数レジスタ１７とを更に有する。復路レジスタ１６は、動作コマンドを通信回路１１が受信したときの可動体の現在位置を示す現在位置データ１６１を記憶する。回数レジスタ１７は、予め送信された設定コマンドにより規定された往復回数データ４４７から取得した往復回数データ１７１を記憶する。レジスタ１２は、記憶された現在位置データ１６１及び往復回数データ１７１が制御回路１３により読み出されると、読み出された現在位置データ１６１及び往復回数データ１７１を消去する。

制御回路１３は、例えば、プロセッサ及び不揮発性のメモリ回路を有する。制御回路１３は、通信回路１１を介して取得した移動先位置データ４４３、及びレジスタ１２から読み出した現在位置データ１６１を参照して、直流モータ２の目標回転量及び回転方向を決定する。また、制御回路１３は、通信回路１１を介して取得した速度データ４４１及びロータリーエンコーダ４からの検知信号に基づいて、駆動信号のデューティ比を決定する。制御回路１３は、決定した目標回転量、回転方向及びデューティ比を駆動信号生成回路１４へ通知する。

制御回路１３は、可動体を往復させるときに、往路では、レジスタ１２に記憶された現在位置データ１６１に対応する現在位置から、移動先位置データ４４３に対応する移動先位置までの回転量である目的回転量に一致するように直流モータ２を制御する。また、制御回路１３は、往路では、回転方向を反転し、移動先位置データ４４３に対応する移動先位置から、レジスタ１２に記憶された現在位置データ１６１に対応する現在位置までの目的回転量に一致するように直流モータ２を制御する。

駆動信号生成回路１４は、例えば、出力するパルスの幅を変更可能な可変パルス生成回路と、可変パルス生成回路により生成された、駆動信号である周期的なパルス信号を、モータ駆動回路３の何れのスイッチへ出力するかを切り替えるスイッチ回路とを有する。駆動信号生成回路１４は、制御回路１３から通知されたデューティ比に従って、直流モータ２を駆動するための駆動信号をＰＷＭ方式に従って生成し、その駆動信号をモータ駆動回路３の何れかのスイッチへ出力する。なお、駆動信号の１周期の長さは、例えば、50μ秒である。例えば、制御回路１３から通知された回転方向が正転である場合、駆動信号生成回路１４は、モータ駆動回路３のスイッチＴＲ１とＴＲ４へ周期的なパルス信号を出力する。一方、制御回路１３から通知された回転方向が逆転である場合、駆動信号生成回路１４は、モータ駆動回路３のスイッチＴＲ２とＴＲ３へ周期的なパルス信号を出力する。

センサインターフェース回路１５は、ロータリーエンコーダ４からの検知信号を受信するインターフェース回路を有する。センサインターフェース回路１５は、検知信号を受信する度に、その検知信号を制御回路１３へ出力する。

図５は、直流モータ制御装置１により実行される直流モータ制御処理を示すフローチャートである。

まず、制御回路１３は、通信回路１１を介して取得した動作コマンド４００から速度データ４４１、往復制御モードフラグ４４２、及び移動先位置データ４４３のそれぞれに対応する目標回転速度、制御指示フラグ、及び移動先位置を取得する（Ｓ１０１）。次いで、制御回路１３は、レジスタ１２の復路レジスタ１６に記憶される現在位置データ１６１に対応する現在位置と、回数レジスタ１７に記憶される往復回数データ１７１に対応する往復回数Ｎとを取得する（Ｓ１０２）。次いで、制御回路１３は、現在位置から移動先位置までの直流モータ２の回転量を示す目標回転量を、移動先位置と現在位置との差から算出すると共に、直流モータ２の回転方向を、移動先位置と現在位置との間の位置関係から算出する（Ｓ１０３）。次いで、制御回路１３は、Ｓ１０３で算出した回転方向を駆動信号生成回路１４に通知する（Ｓ１０４）。

次いで、制御回路１３は、速度データ４４１に対応する目標回転速度からデューティ比を決定し、決定したデューティ比を駆動信号生成回路１４に通知する（Ｓ１０５）。制御回路１３は、Ｓ１０１で取得した目標回転速度と駆動信号のデューティ比との関係を示す不図示の速度テーブルを参照して、デューティ比を決定する。駆動信号生成回路１４は、Ｓ１０４及びＳ１０５で通知された回転方向及びデューティ比に応じたパルス幅を持つ駆動信号を生成し、その駆動信号をモータ駆動回路３へ出力する。

次いで、制御回路１３は、Ｓ１０１で取得した制御指示フラグに含まれる繰り返しフラグが'０'又は'１'の何れかであるかを判定する（Ｓ１０６）。制御回路１３は、繰り返しフラグが'０'であると判定する（Ｓ１０６−Ｙｅｓ）と、Ｓ１０１で取得した制御指示フラグに含まれる往復フラグが'０'又は'１'の何れかであるかを判定する（Ｓ１０７）。制御回路１３は、往復フラグが'０'であると判定する（Ｓ１０７−Ｙｅｓ）と、可動体を現在位置から目標位置に移動する片道処理を実行する（Ｓ１０８）。制御回路１３は、往復フラグが'１'であると判定する（Ｓ１０７−Ｎｏ）と、可動体を現在位置から目標位置に移動した後に、可動体を目標位置から現在位置に戻す単一の往復処理を実行する（Ｓ１０９）。また、Ｓ１０６において、制御回路１３は、繰り返しフラグが'１'であると判定する（Ｓ１０６−Ｎｏ）と、複数回に亘って往復処理を実行する繰り返し処理を実行する（Ｓ１１０）。

図６は、Ｓ１０８で実行される片道処理の詳細なフローチャートである。

まず、制御回路１３は、ロータリーエンコーダ４からの検知信号を、センサインターフェース回路１５を介して受信したか否か判定する（Ｓ２０１）。検知信号を受信していなければ、制御回路１３は、検知信号を受信するまでステップＳ２０１の処理を繰り返す。制御回路１３は、検知信号を受信すると、すなわち、直流モータ２が１ステップ分の回転角だけ回転すると、実行中のコマンドセットについての直流モータ２の回転開始からの総回転量に１ステップ分の回転角を加算することで、総回転量を更新する（Ｓ２０２）。制御回路１３は、コマンドセットに指定された目標回転量から総回転量を減じることで残回転量を算出する（Ｓ２０３）。

残回転量が算出されると、制御回路１３は、残回転量が０以下であるか否か判定する（Ｓ２０４）。残回転量が０よりも多ければ、すなわち、直流モータ２の総回転量が目標回転量に達していなければ（Ｓ２０４−Ｎｏ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を目標回転速度に相当するデューティ比に設定し（Ｓ２０５）、設定したデューティ比を駆動信号生成回路１４に通知する。駆動信号生成回路１４は、通知されたデューティ比に応じたパルス幅を持つ駆動信号を生成し、生成した駆動信号をモータ駆動回路３へ出力する。制御回路１３は、残回転量が０以下になる（Ｓ２０４−Ｙｅｓ）まで、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理を繰り返す。

残回転量が０以下になる、すなわち、直流モータ２の総回転量が目標回転量に達する（Ｓ２０４−Ｙｅｓ）と、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を０に設定し、０に設定されたデューティ比を駆動信号生成回路１４に通知する（Ｓ２０６）。駆動信号生成回路１４は、デューティ比が０であることが通知されると、ブレーキ信号をモータ駆動回路３に出力する。次いで、制御回路１３は、レジスタ１２に記憶される現在位置を示す現在位置データ１６１を、Ｓ１０１で取得した移動先位置データ４４３に書き換えることで更新する（Ｓ２０７）。そして、制御回路１３は、応答信号４２０を、通信回路１１を介して上位制御装置へ送信することにより、片道処理の完了を報告する（Ｓ２０８）。その後、制御回路１３は、片道処理を終了する。

図７（ａ）はＳ１０９で実行される往復処理の詳細なフローチャートであり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すＳ３０１及びＳ３０３で実行される処理の詳細なフローチャートである。

まず、制御回路１３は、図７（ｂ）に示す処理を実行することで、往路の片道処理を実行する（Ｓ３０１）。次いで、制御回路１３は、直流モータ２の回転方向を反転した（Ｓ３０２）後に、図７（ｂ）に示す処理を実行することで、復路の片道処理を実行する（Ｓ３０３）。そして、制御回路１３は、応答信号４２０を、通信回路１１を介して上位制御装置へ送信することにより、往復処理の完了を報告する（Ｓ３０４）。その後、制御回路１３は、往復処理を終了する。図７（ｂ）に示すＳ４０１〜Ｓ４０６の処理は、図６を参照して説明したＳ２０１〜Ｓ２０６の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

図８はＳ１１０で実行される繰り返し処理の詳細なフローチャートである。

まず、制御回路１３は、図７（ｂ）に示す処理を実行することで、往路の片道処理を実行する（Ｓ５０１）。次いで、制御回路１３は、直流モータ２の回転方向を反転した（Ｓ５０２）後に、図７（ｂ）に示す処理を実行することで、復路の片道処理を実行する（Ｓ５０３）。次いで、制御回路１３は、往復回数Ｎを１だけデクリメントして、回数レジスタ１７に記憶される往復回数データ１７１を、デクリメントされた往復回数Ｎを示すデータに書き換える（Ｓ５０４）。次いで、制御回路１３は、デクリメントされた往復回数Ｎは０であるか否かを判定する（Ｓ５０５）。制御回路１３がデクリメントされた往復回数Ｎは０でないと判定する（Ｓ１０６−Ｎｏ）と、処理はＳ５０１に戻る。制御回路１３は、デクリメントされた往復回数Ｎは０であると判定する（Ｓ１０６−Ｙｅｓ）まで、Ｓ５０１〜Ｓ５０５の処理を繰り返す。

そして、制御回路１３は、デクリメントされた往復回数Ｎは０であると判定する（Ｓ１０６−Ｙｅｓ）と、応答信号４２０を、通信回路１１を介して上位制御装置へ送信することにより、繰り返し処理の完了を報告する（Ｓ５０６）。その後、制御回路１３は、繰り返し処理を終了する。図７（ｂ）に示すＳ４０１〜Ｓ４０６の処理は、図６を参照して説明したＳ２０１〜Ｓ２０６の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

実施形態による駆動機器制御装置は、可動体を往復動作させることを示すビットを含む制御コマンドを受信したときに、可動体を往復動作させるように駆動機器を制御することで、より少ない制御コマンドで、可動体の往復動作を実現する。また、実施形態による駆動機器制御装置は、繰り返し動作を指示することを示すビットを更に含むので、より少ない制御コマンドで、可動体の繰り返し動作を実現できる。

また、実施形態による駆動機器制御装置は、可動体の移動先位置を示すビットを更に含むので、可動体を所望の振幅で往復動作させることができる。また、制御コマンドは、可動体の目標回転速度を示すビットを更に含むので、可動体を所望の速度で往復動作させることができる。実施形態による駆動機器制御装置は、可動体を所望の振幅及び速度で往復動作させることができるので、遊技者の興趣を高めるためのより高度な演出が可能になる。

直流モータ制御装置１は、直流モータ２を制御するように構成されるが、実施形態による駆動機器制御装置は、ステッピングモータ等の他の駆動機器を制御するように構成されてもよい。

また、直流モータ制御装置１は、単一の直流モータ２を制御するように構成されるが、実施形態による駆動機器制御装置は、複数の直流モータを制御するように構成されてもよい。また、実施形態による駆動機器制御装置は、直流モータ及びステッピングモータ等の多種の駆動機器を制御するように構成されてもよい。また、可動物の往復動作は、直線上に配置された現在位置と移動先位置との間の往復動作でもあってもよく、円弧上に配置された現在位置と移動先位置との間の往復動作であってもよい。

また、直流モータ制御装置１は、現在位置と移動先位置との間で可動物が往復動作するように構成されるが、実施形態による駆動機器制御装置は、往復指示を含む制御コマンドを受信したときに、所定の区間で可動物が往復動作するように構成されてもよい。また、実施形態による駆動機器制御装置では、可動物が往復動作する区間は、レジスタに予め記憶されてもよく、制御コマンドで設定されてもよい。

また、直流モータ制御装置１は、目標回転速度を示す速度データ４４１、移動先位置を示す移動先位置データ４４３を、往復制御モードフラグ４４２と共に動作コマンド４００により受信する。しかしながら、実施形態による駆動機器制御装置は、目標回転速度を示す速度データ、移動先位置を示す移動先位置データを、往復制御モードフラグ４４２を含む動作コマンドとは相違する他の制御コマンドにより受信してもよい。また、直流モータ制御装置１は、往復回数Ｎを示す往復回数データ４４７を設定コマンド４１０により受信するが、実施形態による駆動機器制御装置は、往復回数を示す往復回数データを、往復制御モードフラグ４４２と同一の制御コマンドにより受信してもよい。

また、直流モータ制御装置１は、移動先位置を示す移動先位置データ４４３及び可動体の現在位置を示す現在位置データ１６１から直流モータ２の目的回転量及び回転方向を算出する。しかしながら、実施形態による駆動機器制御装置は、直流モータ２の目的回転量及び回転方向を示すデータを含む制御コマンドを上位制御装置から受信してもよい。

上記の実施形態又は変形例による直流モータ制御装置は、弾球遊技機又は回胴遊技機といった遊技機に搭載されてもよい。

図９は上記の実施形態又は変形例による直流モータ制御装置を備えた弾球遊技機１００の概略斜視図であり、図１０は弾球遊技機１００の概略背面図である。図９に示すように、弾球遊技機１００は、上部から中央部の大部分の領域に設けられ、遊技機本体である遊技盤１０１と、遊技盤１０１の下方に配設された球受け部１０２と、ハンドルを備えた操作部１０３と、遊技盤１０１の略中央に設けられた表示装置１０４とを有する。

また弾球遊技機１００は、遊技の演出のために、遊技盤１０１の前面において遊技盤１０１の下方に配置された固定役物部１０５と、表示装置１０４と固定役物部１０５との間に配置された可動役物部である演出用開閉扉１０６とを有する。また遊技盤１０１の側方にはレール（図示せず）が配設されている。また遊技盤１０１上には多数の障害釘（図示せず）及び少なくとも一つの入賞装置１０７が設けられている。

操作部１０３は、遊技者の操作によるハンドルの回動量に応じて図示しない発射装置より所定の力で遊技球を発射する。発射された遊技球は、レールに沿って上方へ移動し、多数の障害釘の間を落下する。遊技球が何れかの入賞装置１０７に入ったことを、図示しないセンサにより検知すると、遊技盤１０１の背面に設けられた主制御回路１１０は、遊技球が入った入賞装置１０７に応じた所定個の遊技球を玉払い出し装置（図示せず）を介して球受け部１０２へ払い出す。更に主制御回路１１０は、遊技盤１０１の背面に設けられた演出用ＣＰＵ１１１を介して表示装置１０４に様々な映像を表示させる。

演出用開閉扉１０６は、遊技の状態に応じて移動する可動体の一例であり、遊技盤１０１の背面に設けられた、本発明の実施形態又はその変形例による直流モータ制御装置１１２により制御される直流モータ（不図示）によって駆動される。

図１１は、演出用開閉扉１０６の構成を示す図である。演出用開閉扉１０６は、左扉１２０と、右扉１２１と、第１モータ軸１２２と、第２モータ軸１２３と、第１ラック１２４と、第２ラック１２５と、第１ピニオン１２６と、第２ピニオン１２７とを有する。また、演出用開閉扉１０６は、第１センサ１２８と、第２センサ１２９とを更に有する。第１モータ軸１２２及び第２モータ軸１２３のそれぞれは、直流モータ制御装置１１２により制御される直流モータ（図示せず）が駆動することにより回動される。

第１ラック１２４は、第１モータ軸１２２に嵌合され、直流モータ（図示せず）により回動される第１モータ軸１２２の回動に応じて回動する。第１ピニオン１２６は、左扉１２０が接合され且つ第１ピニオン１２６に嵌合され、第１ピニオン１２６の回動に応じて左扉１２０を水平方向に移動する。第２ラック１２５は、第２モータ軸１２３に嵌合され、直流モータ（図示せず）により第２モータ軸１２３の回動に応じて回動する。第２ピニオン１２７は、右扉１２１が接合され且つ第２ピニオン１２７に嵌合され、第２ピニオン１２７の回動に応じて右扉１２１を水平方向に移動する。

第１センサ１２８は左扉１２０の現在位置を検出し、検出した現在位置を演出用ＣＰＵ１１１に出力し、第２センサ１２９は右扉１２１の現在位置を検出し、検出した現在位置を演出用ＣＰＵ１１１に出力する。

図１２（ａ）は左扉１２０及び右扉１２１の双方が現在位置に位置する状態を示す弾球遊技機１００の正面図であり、図１２（ｂ）は左扉１２０及び右扉１２１の双方が移動先位置に位置する状態を示す弾球遊技機１００の正面図である。

弾球遊技機１００では、直流モータ制御装置１１２によって直流モータが繰り返し動作することにより、左扉１２０及び右扉１２１の双方が図１２（ａ）に示す現在位置と、図１２（ｂ）に示す移動先位置との間を複数回に亘って往復動作する。弾球遊技機１００では、左扉１２０及び右扉１２１の双方が現在位置と移動先位置との間を複数回に亘って往復動作することで、遊技者の興趣を高めるためのより高度な演出を実現する。

図１３は上記の実施形態又は変形例による直流モータ制御装置を備えた回胴遊技機２００の概略斜視図であり、図１４は回胴遊技機２００内に収容された制御ボックスのブロック図である。回胴遊技機２００は、遊技機本体である本体筺体２０１と、発光ドラム２０２ａ〜２０２ｃと、スタートレバー２０３と、ストップボタン２０４ａ〜２０４ｃと、表示装置２０５とを有する。また、回胴遊技機２００は、本体筺体２０１に収容された制御ボックス内に、例えば、主制御回路２２０と、サブ制御回路２２１と、直流モータ制御装置２２２等が収容されている。主制御回路２２０は回胴遊技機２００全体を制御し、サブ制御回路２２１は表示装置２０５及びスピーカ（図示せず）といった遊技の演出に関連する各部を制御する。直流モータ制御装置２２２は、発光ドラム２０２ａ〜２０２ｃを回転するモータ（図示せず）を制御する。更に、回胴遊技機２００は、本体筺体２０１内に、主制御回路２２０からの制御信号に応じてメダルを一時貯留し、かつメダルを排出するためのメダル貯留及び排出機構を有する。

回胴遊技機２００は、本体筺体２０１の前面の中央上部には開口２１１が形成されており、その開口２１１を通じて、発光ドラム２０２ａ〜２０２ｃが視認可能になっている。また開口２１１の下側の枠２１２の上面には、メダルを投入するためのメダル投入口２１３が形成されている。発光ドラム２０２ａ〜２０２ｃは、実施形態又は変形例による直流モータ制御装置２２２からの制御信号に応じて、本体筺体２０１の前面に対して略平行かつ略水平な回転軸（図示せず）を回転中心として、それぞれ、別個に回転可能となっている。各発光ドラム２０２ａ〜２０２ｃの表面は、それぞれ、回転方向に沿って複数の略同一幅を持つ領域に区切られ、領域ごとに様々な図柄が描かれている。スタートレバー２０３は、本体筺体２０１の枠２１２の前面に向かって左側に設けられている。また、枠２１２の前面略中央には、ストップボタン２０４ａ〜２０４ｃが設けられている。ストップボタン２０４ａ〜２０４ｃのそれぞれは、発光ドラム２０２ａ〜２０２ｃに対応する。

本体筺体２０１の前面の下部には、下パネルとして、表示装置２０５が設けられている。更に、表示装置２０５の下方において、本体筺体２０１には、メダルを排出するためのメダル排出口２１４が形成されている。メダル排出口２１４の下方には、排出されたメダルが落下することを防止するためのメダル受け皿２１５が取り付けられている。

メダルがメダル投入口２１３に投入された後に、スタートレバー２０３が操作されると、スタートレバー２０３が操作されたことを示す信号が主制御回路２２０へ伝達される。主制御回路２２０は、発光ドラム２０２ａ〜２０２ｃの回転を開始させる。その後、本体筺体２０１の枠２１２の前面略中央に設けられたストップボタン２０４ａ〜２０４ｃの何れかが押下されると、主制御回路２２０は、その押下されたスイッチから押下されたことを示す信号を受信し、その押下されたスイッチに対応する発光ドラムの回転を停止させる。あるいは、主制御回路２２０は、発光ドラム２０２ａ〜２０２ｃのうち、回転を開始してから所定期間が経過するまでに、対応するストップスイッチが押下されなかった発光ドラムを、その所定期間経過後に停止させる。そして、全ての発光ドラムが停止した時点で、同一の図柄が全ての発光ドラムにわたって一列に並んでいると、主制御回路２２０は、その図柄に応じた所定枚数のメダルをメダル排出口２１４を通じて排出する。

図１５（ａ）は発光ドラム２０２ａが現在位置に位置する状態を示す弾球遊技機の正面図であり、図１５（ｂ）は発光ドラム２０２ａが移動先位置に位置する状態を示す弾球遊技機の正面図である。

回胴遊技機２００では、直流モータ制御装置２２２によって直流モータが繰り返し動作することにより、発光ドラム２０２ａが図１５（ａ）に示す現在位置と、図１５（ｂ）に示す移動先位置との間を複数回に亘って往復動作する。回胴遊技機２００では、発光ドラム２０２ａが現在位置と移動先位置との間を複数回に亘って往復動作することで、遊技者の興趣を高めるためのより高度な演出を実現する。

また、実施形態に係る直流モータ制御装置は、遊技機以外の各種の電子機器に搭載されてもよい。例えば、実施形態に係る直流モータ制御装置は、腕部等を複数回に亘って往復動作及び回動動作させる産業用ロボット用のモータを制御するために使用されてもよい。

このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。

１ 直流モータ制御装置（駆動機器制御装置）
２ 直流モータ（駆動機器）
３ モータ駆動回路
４ ロータリーエンコーダ
１１ 通信回路（通信部）
１２ レジスタ（記憶部）
１３ 制御回路（制御部）
１４ 駆動信号生成回路
１５ センサインターフェース回路
１００ 弾球遊技機
１０１ 遊技盤
１０２ 球受け部
１０３ 操作部
１０４ 表示装置
１０５ 固定役物部
１０６ 演出用開閉扉（可動物）
１０７ 入賞装置
１１０ 主制御回路
１１１ 演出用ＣＰＵ
１１２ 直流モータ制御装置
２００ 回胴遊技機
２０１ 本体筺体
２０２ａ〜２０２ｃ 発光ドラム（可動物）
２０３ スタートレバー
２０４ａ〜２０４ｃ ストップボタン
２２０ 主制御回路
２２１ サブ制御回路
２２２ 直流モータ制御装置

Claims (5)

1. 上位制御装置から制御コマンドを受信して、可動体を駆動する駆動機器を制御する駆動機器制御装置であって、
   前記可動体を往復動作させる往復指示を含む制御コマンドを受信する通信部と、
   前記制御コマンドが前記往復指示を含むときに、前記可動体が所定の往復動作をするように前記駆動機器を制御する制御部と、
   を有する駆動機器制御装置。
2. 前記可動体の現在位置を記憶する記憶部を更に有し、
   前記制御部は、前記可動体が前記現在位置と移動先位置との間の往復動作をするように前記駆動機器を制御する、請求項１に記載の駆動機器制御装置。
3. 前記制御コマンドは、前記移動先位置を更に含む、請求項２に記載の駆動機器制御装置。
4. 前記制御コマンドは、前記駆動機器の目標回転速度を更に含み、
   前記制御部は、前記可動体が往復動作するときに、前記目標回転速度で回転するように前記駆動機器を制御する、請求項１〜３の何れか一項に記載の駆動機器制御装置。
5. 前記制御コマンドは、複数回の往復動作を指示する繰り返し指示を更に含み、
   前記制御部は、前記制御コマンドが前記繰り返し指示を含むときに、前記可動体が前記往復動作を所定の回数繰り返すように前記駆動機器を制御する、請求項１〜４の何れか一項に記載の駆動機器制御装置。

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