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2An 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.
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。
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
Next, with reference to FIG. 5, the control flow of the calculating
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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