JP4830038B1 - Magnetic detector - Google Patents

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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
An object of the present invention is to provide a magnetic detection device capable of discriminating between application of a magnetic field from a detection object and application of a magnetic field from a non-detection object and accurately detecting application of the magnetic field from the non-detection object.
A magnetic detection device according to the present invention includes a sensor unit that outputs an output signal in accordance with an applied magnetic field, and a calculation unit that calculates an output signal of the sensor unit. The amount of change in the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal calculated from the output signal is compared with a preset threshold value to identify whether a magnetic field is applied from a non-detection target.
[Selection] Figure 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。   The present invention relates to a magnetic detection device, for example, a magnetic detection device used for detection of fraud using a magnet for a ball game machine.

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。   In recent years, illegal actions using magnets have become a problem in ball game machines. This dishonest act is to attract a game ball that rolls and falls in the game area by bringing a magnet close to the glass in front of the ball game machine, and the attracted game ball enters the entrance of the center object device in the center of the game area. This is done by guiding. In order to prevent such an illegal act, a ball game machine including a magnetic detection device that detects a magnetic field applied to a game area through a glass has been proposed (for example, see Patent Document 1). In such a ball game machine, a magnetic detection sensor is disposed near the entrance of the center accessory device, and a magnetic field applied to the vicinity of the entrance is detected by the magnetic detection sensor. When the magnet attracting the game ball moves to the vicinity of the entrance, the magnetic field applied by the magnet is detected by the magnetic detection device, so that an illegal act using the magnet can be detected.

特開2010−29391号公報JP 2010-29391 A

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。   By the way, in a ball game machine, a solenoid is used to drive a plurality of rotating bodies that guide the game ball that has entered the entrance to the start winning opening, and various effect devices of the center accessory device. . This solenoid has a coil inside, and drives various rendering devices by a magnetic field generated by energizing the coil. In the conventional ball game machine, since the solenoid is installed near the entrance of the center accessory device, the magnetic field generated by the operation of the solenoid is detected as the magnetic field applied by the magnet used for fraud. There was a problem. For this reason, in conventional ball game machines, it is difficult to distinguish between the application of a magnetic field from a magnet as a detection target and the application of a magnetic field from a solenoid as a detection target. It was difficult to accurately detect only.

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。   The present invention has been made in view of such points, and can distinguish between the application of a magnetic field from a detection object and the application of a magnetic field from a non-detection object, and accurately apply a magnetic field from a non-detection object. An object of the present invention is to provide a magnetic detection device capable of detection.

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。   The magnetic detection device of the present invention includes a magnetic sensor that outputs an output signal according to an applied magnetic field, and an arithmetic unit that calculates the output signal of the magnetic sensor, and each of the values calculated from the output signal of the magnetic sensor A feature is characterized in that whether or not a magnetic field is applied from a non-detection object is identified by comparing the amount of change in the azimuth angle θ between magnetic vectors of the output signal with a preset threshold value.

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。   According to this configuration, when the application of the magnetic field from the non-detection target is detected, the amount of change in the azimuth angle θ between the magnetic vectors calculated from each output signal of the magnetic sensor increases. Therefore, by comparing the amount of change in the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal calculated from the output signal of the magnetic sensor with a preset threshold, it is possible to apply a magnetic field from a non-detection target. Whether or not can be identified.

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。

Figure 0004830038
In the magnetic detection device of the present invention, the calculation unit calculates the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal from the output signal of the magnetic sensor according to the following relational expression (1). It is preferable to identify whether or not a magnetic field is applied from a non-detection object by comparing the amount of change in the azimuth angle θ between magnetic vectors with a preset threshold value. According to this configuration, since the calculation accuracy of the azimuth angle θ is improved, it is possible to accurately identify whether or not the magnetic field is applied from the non-detecting body.
Figure 0004830038

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。   In the magnetic detection device of the present invention, the calculation unit calculates an azimuth angle θ between magnetic vectors of each output signal from the output signal of the magnetic sensor with a predetermined time constant, and the magnetic vector of each output signal at each time point. It is preferable to identify whether or not the object is a non-detection object by an arithmetic process using the amount of change in the azimuth angle θ between them and the amount of change in magnetic field strength at each time point or in a predetermined period before and after each time point. According to this configuration, since the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal is calculated from the output signal of the magnetic sensor with a predetermined time constant, it is possible to accurately identify whether the object is a non-detection target. . Also, whether or not the object is a non-detection object is calculated by an arithmetic process using the amount of change in the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal and the amount of change in the magnetic field strength at each time point or in a predetermined period before and after each time point. Therefore, the influence of noise can be reduced.

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。   In the magnetic detection apparatus of the present invention, it is preferable that the calculation unit uses a maximum value of the change amount of the magnetic field strength in the predetermined period in the calculation process. With this configuration, the detection accuracy of the detection target object is improved.

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。   In the magnetic detection apparatus of the present invention, it is preferable that the calculation unit uses an average value of the change amount of the magnetic field intensity in the predetermined period in the calculation process. With this configuration, the detection accuracy of the detection target object is improved.

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。   In the magnetic detection device according to the aspect of the invention, it is preferable that the calculation unit uses a statistical value including a median value or a variance value of the change amount of the magnetic field strength in the predetermined period in the calculation process. With this configuration, the detection accuracy of the detection target object is improved.

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。   In the magnetic detection device of the present invention, the arithmetic unit, in the arithmetic processing, includes a change amount of the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal at each time point and a magnetic field in each time point or a predetermined period before and after each time point. It is preferable to multiply the intensity change amount. With this configuration, the detection accuracy of the detection target object can be improved.

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。   In the magnetic detection apparatus of the present invention, it is preferable that the magnetic sensor is composed of a GMR element. With this configuration, the detection range of the magnetic detection device can be expanded.

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。   A gaming machine according to the present invention includes a housing and the magnetic detection device provided in the housing.

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。   According to this configuration, it is possible to distinguish between the application of the magnetic field from the detection target from the front side of the housing and the application of the magnetic field from the non-detection target from the inside of the housing. For this reason, it is possible to accurately detect the application of the magnetic field from the non-detection target.

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。   According to the present invention, it is possible to distinguish between the application of a magnetic field from a detection object and the application of a magnetic field from a non-detection object, and to provide a magnetic detection device capable of accurately detecting the application of a magnetic field from a non-detection object. Can do.

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。It is a perspective view of a bullet ball game machine provided with a magnetic detection device according to an embodiment of the present invention. 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。It is a functional block diagram of the magnetic detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. (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) is a conceptual diagram of the detection principle in the magnetic detection apparatus based on this Embodiment. (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。(A), (b) is a conceptual diagram of the arithmetic processing in the magnetic detection apparatus based on this Embodiment. 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。It is a figure which shows an example of the control flow of the calculating part of the magnetic detection apparatus which concerns on this Embodiment. 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。It is a figure which shows an example of the calculation result at the time of detecting the fraud with a magnet in the magnetic detection apparatus which concerns on this Embodiment. 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。It is a figure which shows an example of the calculation result at the time of detecting the action | operation of a solenoid in the magnetic detection apparatus which concerns on this Embodiment. 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。It is a figure which shows an example of the calculation result at the time of detecting both the illegal act by a magnet and the action | operation of a solenoid in the magnetic detection apparatus which concerns on this Embodiment. 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。It is a figure which shows the calculation result at the time of detecting the action | operation of a plunger type solenoid in the magnetic detection apparatus which concerns on this Embodiment. 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。It is a figure which shows the calculation result at the time of operating a solenoid continuously in the magnetic detection apparatus which concerns on this Embodiment.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiment, an example in which the magnetic detection device according to the embodiment of the present invention is applied to a ball game machine will be described. However, the magnetic detection device according to this embodiment is other than a ball game machine. It is also applicable to.

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。   FIG. 1 is a perspective view of a ball game machine 1 provided with a magnetic detection device according to the present embodiment. This bullet ball game machine 1 includes a housing 11 provided with a circular concave portion on the front surface, a glass plate 12 provided so as to cover the concave portion of the housing 11, and a magnetic detection device disposed in the housing 11. 13. A circular game board is fixed to the bottom of the concave portion of the housing 11 when viewed from the front, and a game area serving as a moving range of the game ball is formed between the game board and the glass plate 12. A center accessory device having a entrance is provided in the center of the game board, and various effect devices are provided in the vicinity of the entrance. The magnetic detection device 13 is arranged in the vicinity of the entrance of the game area in the center, and its detection range is so as to detect the magnetic field M1 (see FIG. 3) of the magnet 14 applied to the game area via the glass plate 12. Is set. In addition, a solenoid 15 for driving various effect devices is arranged in the center of the game board in the housing 11.

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。   FIG. 2 is a functional block diagram of the magnetic detection device 13 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the magnetic detection device 13 includes a sensor unit 16 that detects the magnetic field M <b> 1 applied from the magnet 14, and a calculation unit 17 that performs calculation processing on the output signal of the sensor unit 16. The sensor unit 16 includes a magnetic sensor that detects magnetic fields M1 and M2 (see FIG. 3) applied from the magnet 14 and the solenoid 15, and outputs signals according to the magnetic fields M1 and M2 applied from the magnet 14 and the solenoid 15. Is output. The sensor unit 16 includes a processing unit for applying a voltage and a magnetic field to the sensor unit 16 and a processing unit for converting an analog signal from the sensor unit 16 into a digital signal. The magnetic sensor of the sensor unit 16 is not particularly limited as long as it can detect the magnetic fields M1 and M2 applied from the magnet 14 and the solenoid 15. For example, magnetoresistive elements such as GMR (Giant Magneto Resistive effect), AMR (Anisotropic Magneto Resistance), TMR (Tunnel Magneto Resistance) elements, Hall elements, Hall ICs, magnetic diodes, magnetic transistors, and the like can be used. Among these, it is preferable to use a GMR element. By using the GMR element, the detection range of the magnet 14 by the magnetic detection device 13 can be expanded. As the magnetic sensor of the sensor unit 16, a multilayer GMR element may be used. In this case, with respect to the magnet 14 that applies the magnetic field M1 perpendicularly to the game area from the outer surface of the glass plate 12, the easy axis direction formed in the manufacturing process of the multilayer GMR element is directed to the detection direction. The detection range can be further expanded.

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。   The calculation unit 17 is electrically connected to the sensor unit 16 and calculates the output signal output from the sensor unit 16. In the calculation unit 17, the change amount of the magnetic field strength and the change amount of the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal are calculated from the output signals continuously output from the sensor unit 16. In the magnetic detection device 13 according to the present embodiment, the change amount of the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal is calculated, and the calculated change amount of the azimuth angle θ is compared with a predetermined threshold value. The magnetic field applied to the magnetic detection device 13 is identified as the magnetic field M1 from the magnet 14 as the detection target or the magnetic field M2 from the solenoid 15 as the non-detection target.

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。   Next, the detection principle of the magnetic detection device 13 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 3A and 3B are conceptual diagrams of a detection principle in the magnetic detection device according to the present embodiment. 3A and 3B, for convenience of explanation, the housing 11 is omitted, and the positional relationship between the magnetic detection device 13, the magnet 14, and the solenoid 15 is schematically shown. As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), in the ball game machine 1, a solenoid 15 is disposed in the vicinity of the magnetic detection device 13 inside the housing 11 via the glass plate 12.

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。   As shown in FIG. 3A, when detecting an illegal act by the magnet 14, the magnetic detection device 13 approaches the glass plate 12 from the outside of the housing 11 through the glass plate 12 when viewed from the inside of the housing 11. The magnet 14 to be detected is detected (see arrow D1). For this reason, in the magnetic detection apparatus 13, the magnetic field M1 applied from the magnet 14 from the perpendicular | vertical direction (refer arrow D2) with respect to the glass plate 12 is detected. In this case, the output signal output from the sensor unit 16 increases as the magnet 14 approaches the glass plate 12.

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。   On the other hand, when a center accessory device (not shown) of the ball game machine 1 is driven, a solenoid 15 disposed in the vicinity of the magnetic detection device 13 is activated. In this case, as shown in FIG. 3B, the coil inside the solenoid 15 is energized with the operation of the solenoid 15, and a magnetic field M2 is formed around the solenoid 15. For this reason, the magnetic detection device 13 detects the magnetic field M2 applied from the solenoid 15 in a direction substantially parallel to the main surface of the glass plate 12 (see arrow D3). In this case, the output signal output from the sensor unit 16 according to the magnetic field M2 from the solenoid 15 becomes substantially constant according to the magnetic field M2 formed by the solenoid 15.

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。   That is, in the magnetic detection device 13 according to the present embodiment, the magnetic field application direction by the magnetic field M1 from the magnet 14 and the magnetic field application direction by the magnetic field M2 from the solenoid 15 are substantially orthogonal directions. As described above, when the magnetic field M1 is applied by an illegal act by the magnet 14 and the solenoid 15 is operated to change to the state where the magnetic field M2 is applied, the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal is changed. Changes significantly. For this reason, by comparing the amount of change in the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal with a predetermined threshold value set in advance, the application of the magnetic field M1 due to fraud by the magnet 14 and the driving of the solenoid 15 are performed. It is possible to discriminate the application of the magnetic field M2 associated with.

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。   Further, the magnitude of the output signal due to the magnetic field M1 from the magnet 14 varies greatly because the distance between the magnet 14 and the magnetic detection device 13 changes, but the magnitude of the output signal due to the magnetic field M2 from the solenoid 15 varies. Since the distance between the solenoid 15 and the magnetic detection device 13 is constant, it is substantially constant. For this reason, by using the magnetic field strength change amount of each output signal in addition to the azimuth angle θ, it is possible to accurately identify the application of the magnetic field M2 from the solenoid 15.

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。   Next, with reference to FIGS. 4A and 4B, the concept of arithmetic processing of the magnetic detection device according to the present embodiment will be described. FIGS. 4A and 4B are conceptual diagrams of arithmetic processing in the magnetic detection device according to the present embodiment. In FIG. 4A, the vertical axis indicates the magnetic field strength, the horizontal axis indicates time, and the change in the magnetic field strength of the output signal output from the sensor unit 16 in a predetermined time range is shown. FIG. 4B shows a concept of a three-dimensional vector in which output signals at predetermined time points A and B in FIG. 4A are expanded in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction.

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。   As shown in FIG. 4A, in the magnetic detection device 13 according to the present embodiment, when the magnet is approached toward a predetermined position of the glass plate 12, the magnet 14 approaches the glass plate 12. As the value increases, the output signal increases (see point A and point B in FIG. 4A). Here, as shown in FIG. 4B, when the output signal is developed into magnetic vectors in the three-axis directions for the points A and B in the process of bringing the magnet 14 closer to the glass plate 12, at point A, (Ax, Ay, Az), and at point B, (Bx, By, Bz). In addition, a predetermined azimuth angle θ is generated between the magnetic vector in the triaxial direction at the point A and the magnetic vector in the triaxial direction at the point B. Thus, by calculating the azimuth angle θ between the magnetic vector in the triaxial direction at the point A and the magnetic vector in the triaxial direction at the point B, the change in the magnetic field application direction can be obtained. It is possible to distinguish between the application of the magnetic field M1 from the magnetic field M1 and the application of the magnetic field M2 from the solenoid 15.

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。

Figure 0004830038
In the calculation process of the calculation unit 17, the calculation accuracy of the azimuth angle θ can be improved by calculating the azimuth angle θ between the magnetic vectors in the three-axis directions of each output signal by the following relational expression (1). For this reason, the application of the magnetic field M1 from the magnet 14 and the application of the magnetic field M2 from the solenoid 15 can be accurately distinguished. Further, by multiplying the calculated change amount of the azimuth angle θ and the change amount of the magnetic field strength to determine whether or not the magnetic field M2 is applied from the solenoid 15, for example, application of a weak magnetic field from the inside of the housing 11 is performed. Therefore, it is possible to accurately identify the operation of the solenoid 15 as a non-detection target.
Figure 0004830038

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)
Next, with reference to FIG. 5, the control flow of the calculating part 17 of the magnetic detection apparatus based on this Embodiment is demonstrated in detail. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a control flow of the calculation unit 17 of the magnetic detection device according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, after the measurement is started, first, the output signal of the sensor unit 16 is detected with a predetermined time constant, the magnetic vector in the three-axis direction of the output signal at each time point is calculated, and the calculated magnetic vector is used. From the relational expression (1), the azimuth angle θ between the magnetic vectors in the three-axis directions of each output signal is calculated (step ST1). Next, an azimuth angle θn having the maximum azimuth angle θ is selected from azimuth angles θ continuously calculated within a predetermined time range, and azimuths before and after the azimuth angle θn including the azimuth angle θn are selected. The angles (θn−1, θn, θn + 1) are calculated, and the change amount of the azimuth angle θ is calculated (step ST2). Next, the magnetic field strength change amount at each time point of the calculated azimuth angles (θn−1, θn, θn + 1) is calculated by the following relational expression (2), and the calculated magnetic field strength change amount and the change amount of the azimuth angle θ are calculated. Multiplication is performed to calculate a multiplication value (step 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。   Next, it is determined whether or not the multiplication value calculated by the relational expression (2) is 1000 or more. If the multiplication value is 1000 or more, it is determined that the magnetic field is applied from the solenoid 15 as a non-detection target. If the multiplication value is less than 1000, it is determined that the magnetic field is applied from the magnet 14 as the detection target (step ST4). After the above calculation process is completed, the calculation starts again from step ST1.

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。   The determination of the magnet 14 or the solenoid 15 in step ST4 can be changed at any time as long as the application of the magnetic field M1 from the magnet 14 and the application of the magnetic field M2 from the solenoid 15 can be identified. For example, the change amount of the azimuth angle θ between the magnetic vectors of the detected output signal may be determined by providing a predetermined threshold, and the change amount of the azimuth angle θ and a predetermined time constant are combined and compared, In this time constant range, the value of the azimuth angle θ may be determined by providing a constant threshold value, or may be determined by combining the change amount of the azimuth angle θ and the magnetic field strength change amount. In particular, since a predetermined time constant is provided between the time constant and the azimuth angle θ, and the amount of change in the azimuth angle θ within a predetermined time range is obtained, the amount of change in the azimuth angle θ can be accurately detected. The detection accuracy of 15 can be improved.

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。   Hereinafter, the calculation result of the output signal in the calculation unit 17 of the magnetic detection device 13 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 9, the change in the magnetic field intensity detected by the magnetic detection device 13 is indicated by a one-dot chain line, and the change in the azimuth angle θ calculated by the relational expression (1) is indicated by a solid line. 6 to 9, a predetermined threshold L1 is set for the magnetic field strength, and changes in the magnetic field strength below the threshold L1 are determined as noise.

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。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a calculation result when an illegal act by the magnet 14 is detected. FIG. 6 shows changes in the magnetic field strength and the azimuth angle θ when the magnet 14 is brought into contact with a predetermined position of the main surface of the glass plate 12 of the casing 11 three times. As shown in FIG. 6, when the magnet 14 is detected in the magnetic detection device 13, the magnetic field strength increases as the magnet 14 approaches, and the magnetic field strength becomes maximum when the magnet 14 is in contact with the glass plate 12. In this case, since the magnet 14 approaches the main surface of the glass plate 12 from the outside of the glass plate 12 when viewed from the inside of the housing 11, the magnet 14 is viewed from the magnetic detection device 13 between the output signals detected continuously. The change in angle between the magnetic detection device 13 and the magnet 14 is reduced. Therefore, the azimuth angle θ calculated by the relational expression (1) is a minute value.

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。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a calculation result when the operation of the solenoid 15 is detected. FIG. 7 shows changes in the magnetic field strength and the azimuth angle θ when only the solenoid 15 is operated twice without bringing the magnet 14 closer. As shown in FIG. 7, in the magnetic detection device 13, when detecting the operation of the solenoid 15, the magnetic field strength increases substantially vertically with the operation of the solenoid 15. In this case, in the magnetic detection device 13, before the solenoid 15 is actuated, a magnetic field fluctuation (noise, etc.) outside the glass plate 12 as viewed from inside the housing 11 is mainly detected, and after the solenoid 15 is actuated, A magnetic field M2 of the solenoid 15 from the housing 11 is detected. Thus, since the magnetic vector of the output signal of the magnetic detection device 13 changes greatly with the operation of the solenoid 15, the azimuth angle θ and the magnetic field strength of the continuously detected output signal suddenly increase with the operation of the solenoid 15. To increase. Therefore, as shown in FIG. 7, the magnetic field strength and the azimuth angle θ increase vertically with the operation of the solenoid 15.

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。   Further, during operation of the solenoid 15, since the constant magnetic field M2 is applied from a certain direction, the magnetic field strength becomes constant, and the azimuth angle θ of the output signal continuously detected becomes a minute value. Furthermore, when the operation of the solenoid 15 is finished, the energization of the coil of the solenoid 15 is finished, so that the magnetic field strength is greatly reduced. At this time, since the magnetic vector of the output signal detected by the magnetic detection device 13 changes from the direction with respect to the solenoid 15 inside the housing 11 to the outside of the glass plate 12, even when the operation of the solenoid 15 ends. The azimuth angle θ is greatly reduced. In FIG. 7, it can be seen that the same magnetic field strength and azimuth angle θ waveforms can be obtained even when the solenoid 15 is actuated twice.

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。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a calculation result when both an illegal act by the magnet 14 and an operation of the solenoid 15 are detected. FIG. 8 shows changes in the magnetic field strength and the azimuth angle θ when the solenoid 15 is driven for a moment without the magnet 14 and then the magnet 14 is brought into contact with the glass plate 12. As shown in FIG. 8, when the magnet 14 is not approaching and the solenoid 15 is stopped, both the magnetic field strength and the azimuth angle θ are small values. Further, when the solenoid 15 is driven for a moment, the azimuth angle θ greatly increases and decreases, and the magnetic field strength and the azimuth angle θ again become small values. Furthermore, when the magnet 14 is brought close to the glass plate 12, the magnetic field strength increases as the magnet 14 approaches. On the other hand, since the direction of application of the magnetic field by the magnet 14 is the direction of the glass plate 12 when viewed from the inside of the housing 11, the azimuth angle θ of the magnetic vector of the output signal becomes small and remains a minute value. As described above, in the magnetic detection device 13 according to the present embodiment, the change in the magnetic field strength and the change in the azimuth angle θ are clearly different when the magnet 14 approaches and when the solenoid 15 operates. It is possible to discriminate between an illegal act and approach by the magnet 14 and an application of the magnetic field M2 by the operation of the solenoid 15.

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。   FIG. 9 is a diagram illustrating a calculation result when the operation of the plunger-type solenoid 15 is detected. In FIG. 9, changes in the magnetic field strength and the azimuth angle θ when the plunger type solenoid 15 is driven and the position of the plunger of the solenoid 15 is changed while the solenoid 15 is driven are shown in FIG. 9. Show. As shown in FIG. 9, in this case, both the magnetic field strength and the azimuth angle θ greatly increase with the operation of the solenoid 15. When the position of the plunger changes, the magnetic field strength of the solenoid 15 increases. However, since the position of the solenoid 15 itself does not change, the azimuth angle θ has a minute value. Thus, in this example, it can be seen that even when the magnetic field strength of the solenoid 15 itself changes, the azimuth angle θ does not increase when the position of the solenoid 15 does not change. Therefore, it can be seen that the azimuth angle θ is accurately detected even when different magnetic field strengths or the magnetic field strength of the solenoid 15 itself is changed stepwise.

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。   In the above-described calculation process, the example in which the magnetic field strength change amount and the change amount of the azimuth angle θ are calculated using the three azimuth angles (θn−1, θn, θn + 1) has been described. The number of θ can be changed in a timely manner as long as the magnetic field M1 applied from the magnet 14 and the magnetic field M2 applied from the solenoid 15 can be discriminated. Referring to FIG. 10, the calculation result when the number of azimuth angles θ used for the calculation process is changed when the solenoid 15 is continuously operated will be described. FIGS. 10A and 10B are diagrams showing the calculation results of the change amount of the magnetic field strength and the azimuth angle θ when the solenoid 15 is operated 19 times continuously. In FIG. 10, the change in the magnetic field intensity detected by the magnetic detection device 13 is indicated by a one-dot chain line, and the transition of the change amount of the azimuth angle θ calculated by the relational expression (1) is indicated by a solid line. In the example shown in FIG. 10, a threshold value L2 is set for the change amount of the azimuth angle θ, and a change amount of the azimuth angle θ equal to or less than the threshold value L2 is detected as noise.

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。   In FIG. 10A, the magnetic field strength change amount and the change amount of the azimuth angle θ are calculated from the three output signals of the azimuth angles (θn−1, θn, θn + 1) according to the relational expression (2). FIG. 10 (b) shows the calculation result, and in the example shown in FIG. 10 (a), the magnetic field strength is obtained by five output signals of azimuth angles (θn−2, θn−1, θn, θn + 1, θn + 2). The calculation results when the change amount and the change amount of the azimuth angle θ are calculated are shown. As shown in FIGS. 10A and 10B, five azimuth angles (θn−2, θn−) are obtained when the arithmetic processing is performed using three azimuth angles (θn−1, θn, θn + 1). 1, θn, θn + 1, θn + 2), the amount of change in the azimuth angle θ increases and the calculation accuracy improves. As described above, it is understood that the measurement accuracy of the detection target object is improved by performing arithmetic processing using the five azimuth angles (θn−2, θn−1, θn, θn + 1, θn + 2).

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。   As described above, in the magnetic detection device 13 according to the present embodiment, when a magnetic field due to a non-detection target applied from a direction different from the detection target is detected, it is calculated from the output signal of the magnetic sensor. The amount of change in azimuth θ increases. Therefore, by calculating the amount of change in the azimuth angle θ calculated from the output signal of the magnetic sensor, and comparing the calculated amount of change in the azimuth angle θ with a preset threshold value, Can be identified.

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。   In particular, in the ball game machine 1 provided with the magnetic detection device 13 according to the above-described embodiment, for example, when the solenoid 15 is activated, a large current flows through the coil inside the solenoid 15. Since a large magnetic field fluctuation occurs, the inside of the housing 11 is the detection target direction. On the other hand, when detecting an illegal act by the magnet 14, the outside of the glass plate 12 is the detection target direction when viewed from the inside of the housing 11. Therefore, when the solenoid 15 is activated under the circumstance where the illegal action by the magnet 14 is performed, the amount of change in the magnetic field strength of the output signal and the amount of change in the azimuth angle θ both change greatly, so only the operation of the solenoid 15 is performed. Can be accurately identified. For this reason, in the ball and ball game machine 1 provided with the magnetic detection device 13 according to the above embodiment, when an illegal act by the magnet 14 is detected, an alarm is sounded to warn and the solenoid 15 is activated. Can be configured not to sound an alarm.

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。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

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。   For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which a predetermined threshold value is set for the amount of change in magnetic field strength and the operation of the solenoid 15 as a non-detection target is identified. The present invention is not limited to this, and other signal changes can be combined and identified.

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。   In the ball game machine 1 according to the above-described embodiment, the azimuth angle θ changes abruptly as the solenoid 15 operates. For this reason, the change amount of the azimuth angle θ is calculated in a predetermined time range, and when the change amount of the azimuth angle θ exceeds the threshold value within the predetermined time range, it is identified as the solenoid 15 May be discriminated as the application of a magnetic field by the magnet 14.

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。   Further, when a plurality of solenoids 15 are arranged inside the ball game machine 1 and the distances between the solenoids 15 and the magnetic detection device 13 are different, a threshold is provided for the amount of change in the azimuth angle θ described above. By providing a threshold value for the magnetic field intensity change amount, it is also possible to identify which solenoid 15 is driven according to the detected magnetic field intensity change amount. In this case, the product of the magnetic field strength change amount and the change amount of the azimuth angle θ may be compared with a predetermined threshold value for identification.

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。   Further, in the magnetic detection device 13 according to the above-described embodiment, the example in which the output signal from the sensor unit 16 is calculated as a magnetic vector in the triaxial direction has been described. However, the calculation of the output signal from the sensor unit 16 is performed by a magnet. If the application of the magnetic field M1 from 14 and the application of the magnetic field M2 from the solenoid 15 can be discriminated, it is not always necessary to perform arithmetic processing in the three-axis directions. For example, the output signal of the sensor unit 16 may be calculated for any one of the XY plane, the YZ plane, and the XZ plane, and calculated based on the amount of change in the azimuth angle θ in any plane.

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。   Furthermore, in the magnetic detection device 13 according to the above-described embodiment, a target to be detected is obtained by an arithmetic process using the change amount of the azimuth angle θ of the magnetic vector in the three-axis direction of each output signal and the change amount of the magnetic field strength. Although an example of identifying whether or not an object is described has been described, the arithmetic processing can be changed in a timely manner. For example, the amount of change in the magnetic field strength used in the calculation processing is determined in consideration of the phase difference between the change in the azimuth angle θ and the change in the magnetic field strength, and the magnetic field strength in a predetermined period before and after each time point when the azimuth angle θ is calculated A change amount may be used. In this case, as the magnetic field strength change amount used for the arithmetic processing, the maximum value within a predetermined period before and after each time point may be used, or an average value may be used. Further, a statistical value including the median value or variance value of the magnetic field strength change amount calculated continuously for a predetermined period before and after each time point may be used. By performing arithmetic processing as described above, the detection accuracy of the detection target object can be improved.

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。   As described above, the present invention can distinguish between the application of a magnetic field from a detection object and the application of a magnetic field from a non-detection object, and can accurately detect the application of a magnetic field from a non-detection object. In particular, the present invention is useful for a magnetic detection device used for detecting fraud using a magnet for a ball game machine.

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ball game machine 11 Housing 12 Glass plate 13 Magnetic detection apparatus 14 Magnet 15 Solenoid 16 Sensor part 17 Calculation part

Claims (9)

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。   A magnetic sensor that outputs an output signal in accordance with an applied magnetic field, and an arithmetic unit that calculates the output signal of the magnetic sensor, and directions between magnetic vectors of the output signals calculated from the output signal of the magnetic sensor A magnetic detection device, wherein a change amount of the angle θ is compared with a preset threshold value to identify whether or not a magnetic field is applied from a non-detection target. 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。
Figure 0004830038
The calculation unit calculates an azimuth angle θ between magnetic vectors of each output signal from the output signal of the magnetic sensor according to the following relational expression (1), and changes in the calculated azimuth angle θ between magnetic vectors of each output signal: The magnetic detection device according to claim 1, wherein the amount is compared with a preset threshold value to identify whether or not a magnetic field is applied from a non-detection target.
Figure 0004830038
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。   The calculation unit calculates the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal from the output signal of the magnetic sensor with a predetermined time constant, and the amount of change in the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal at each time point 3. The magnetic detection according to claim 1, wherein whether or not the object is a non-detection object is identified by an arithmetic process using each of the time points or a change amount of the magnetic field strength in a predetermined period before and after each time point. apparatus. 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。   The magnetic detection apparatus according to claim 3, wherein the calculation unit uses a maximum value of the change amount of the magnetic field strength in the predetermined period in the calculation process. 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。   The magnetic detection apparatus according to claim 3, wherein the calculation unit uses an average value of the change amount of the magnetic field intensity in the predetermined period in the calculation process. 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。   The magnetic detection apparatus according to claim 3, wherein the arithmetic unit uses a statistical value including a median value or a variance value of the magnetic field intensity change amount in the predetermined period in the arithmetic processing. 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。   In the calculation process, the calculation unit multiplies the amount of change in the azimuth angle θ between the magnetic vectors of each output signal at each time point by the amount of change in magnetic field strength in a predetermined period before or after each time point. The magnetic detection device according to claim 3. 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。   The magnetic detection apparatus according to claim 1, wherein the magnetic sensor includes a GMR element. 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。   A gaming machine comprising: a housing; and the magnetic detection device according to claim 1 provided on the housing.
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