JP4957954B2 - 衝撃センサ - Google Patents

Description

本発明は衝撃センサに係り、特に、例えばパチンコ台等の遊技台への衝撃を検知して、不正行為等を抑止するようにした衝撃センサに関するものである。

従来、パチンコ台等の遊技台において、遊技台を叩いたり揺すったりして、遊技台に対して衝撃を加えたり、あるいは遊技台の入賞孔に対してマグネットを近づけることにより、パチンコ玉を入賞孔に誘導する等の不正行為が行なわれている。このような不正行為は、係員の巡回や監視カメラシステムによる監視によって発見するようにしているが、例えば組織的なグループによる不正行為等の場合には、このような監視によっては不正行為の発見が困難になってきている。

これに対して、例えば特許文献１や特許文献２によれば、パチンコ機における磁石の不正防止方法が開示されている。これらの方法においては、パチンコ遊技台の遊技盤裏面に感磁性素子を装着することにより、不正行為で使用される磁石の磁気を感知して、磁石を使用してパチンコ玉を入賞孔に不正誘導することを防止するようになっている。

また、特許文献３には、容器内に円形テーパ状に凹んだテーブル面の中心に球を配置して、外部からの振動，衝撃，傾斜によって球が移動したとき、容器内の周囲の壁面への球の接触を検知するようにした、加速度センサによる衝撃検知センサが開示されている。
特開昭５５−０５０３８３号公報 特開昭５５−０２６９３９号公報 特開２００４−３３３３１３号公報

ところで、特許文献３による衝撃検知センサにおいては、その検知感度を高めることは容易であるが、検知感度を高くすると不正行為ではない小さな衝撃等による誤動作が多くなることから、検知感度の適正な設定が困難であった。また、パチンコ台等の遊技台に対する人為的な衝撃は、大別して遊技台の縁等を叩く「叩打行為」と、遊技台の下皿部を手前に引っ張って揺らす「引張り行為」とがある。

ここで、叩打行為による衝撃は、短い時間内に強い衝撃エネルギーが発生し、急激に変化する衝撃波形となるので、従来の衝撃検知センサでも容易に検知することができる。これに対して、上述した引張り行為による衝撃は、衝撃エネルギーのピークが比較的低く、緩やかに変化する衝撃波形となることから、従来の衝撃検知センサでは検知することが困難であった。

また、高い検知感度を備えると共に、検知対象の衝撃に関して検知指向性のない構造の衝撃センサを使用する場合には、不正行為ではない振動、例えば隣脇の遊技者による衝撃の発生を、不正行為として誤検知してしまうことがあった。

さらに、従来、マグネットによる不正行為に対しては磁気検知センサを、また衝撃による不正行為に対しては衝撃検知センサを、それぞれ設けるようにしているため、センサの設置場所を確保する必要があると共に、部品コスト及び組立コストが高くなってしまう。

本発明は、以上の点に鑑みて創作されたものであり、簡単な構成により、例えば遊技台に対する衝撃やマグネットによる不正行為を検知し得るようにした衝撃センサを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の衝撃センサは、各種の機器、設備等に取り付けられて叩打行為及び引張り行為を含む不正行為を検知するための衝撃センサにおいて、水平方向に対向して配置した発光素子と受光素子とから成るフォトセンサと、このフォトセンサの発光素子から受光素子への光路の下方の水平な揺動軸の周りに前後方向に揺動可能に配置したアクチュエータと、アクチュエータを収納するケースと、を備えており、アクチュエータは揺動軸の上側にて上記光路に挿脱可能な遮光板を備えていると共に、下部に揺動軸から下方に延びるアームと、アームの下端付近に設けられて自重によって初期位置に配置される重りを備え、ケースは後方に位置して重りが当接するケース内壁を備え、叩打行為又は引張り行為によって衝撃センサ全体が移動することで、重りが慣性により前方へ揺動した後でケース内壁に当接し、又は、ケース内壁に当接した後で慣性により前方へ揺動し、重りの前方への揺動で遮光板がフォトセンサの光路を遮断して叩打行為と引張り行為との両方が検知可能であることを特徴としている。
本発明の衝撃センサにおいて、好ましくは、不正行為は各種の機器、設備等にマグネットを接近させる行為を含み、重りの少なくとも一部が磁性体から構成され、マグネットが各種の機器、設備等に接近したとき、マグネットの磁力によって重りが引き付けられて前方へ揺動することで、マグネットを接近させる行為を検知するように構成されているのがよい。

本発明の衝撃センサは、好ましくは、フォトセンサとアクチュエータとを収納するケースを備え、重りの自重による初期位置にてアクチュエータの下部とケース内壁との間に間隙が形成されている。

本発明の衝撃センサは、好ましくは、フォトセンサとアクチュエータとを収納するケースを備え、重りの自重による初期位置にて、アクチュエータの下部がケース内壁に当接している。

本発明の衝撃センサは、好ましくは、フォトセンサとアクチュエータとを収納するケースを備え、重りの自重による初期位置にて、アクチュエータの下部が重りの自重により応力をもってケース内壁に当接している。

上記構成によれば、外部から水平方向前方または後方へ衝撃が加えられたとき、この衝撃によって衝撃センサ全体が反対方向に押されることによって、重りが慣性に基づいて留まろうとすることから、アクチュエータが揺動する。これにより、遮光板がフォトセンサの発光素子から受光素子への光路を開放しまたは閉鎖する。その後、衝撃が小さくなると、重りの自重によって初期位置に復帰し、遮光板が前記光路を再び閉鎖または開放する。従って、フォトセンサの受光素子の出力信号が変化するので、衝撃が検知されると共に、衝撃の検知方向がアクチュエータの揺動方向に限定されることになるため、検知対象外の衝撃による誤検知が防止される。

ここで、重りの少なくとも一部が磁性体から構成されていると、衝撃センサにマグネットが接近したとき、マグネットの磁力でアクチュエータの重りが磁気吸着されることで、アクチュエータが揺動する。これにより、遮光板がフォトセンサの発光素子から受光素子への光路を開放しまたは閉鎖する。その後、マグネットによる磁力の影響が小さくなると、重りの自重によって初期位置に復帰し、遮光板が前記光路を再び閉鎖または開放する。従って、フォトセンサの受光素子の出力信号が変化するので、マグネットの接近が検知されることになる。

アクチュエータが初期位置で後方のケース内壁との間に間隙を有している場合には、アクチュエータは、例えば引張り行為により前方への衝撃が加えられたとき、この衝撃によって間隙の分だけアクチュエータの下方が後方に揺動する。従って、この間隙を適宜に調整することにより、前方への衝撃に対する衝撃検知感度が調整され得る。

アクチュエータの下方の一部が初期位置にて後方のケース内壁に当接している場合には、この当接方向に例えば叩打行為等による短時間で強い衝撃が加えられると、衝撃センサ全体が反対方向に押される。これによりアクチュエータの重りが慣性によって元の場所に留まろうとするので、アクチュエータが揺動し、遮蔽板が光路を開放しまたは閉鎖する。従って、フォトセンサの受光素子の出力信号の変化に基づいて、衝撃が検知されることができる。その後、衝撃が小さくなると、重りの自重に基づいて、アクチュエータが初期位置まで戻って、その一部が後方のケース内壁に衝突することにより、重りの運動エネルギーが吸収される。従って、アクチュエータは迅速に初期位置に復帰することになる。一方、引張り行為等による比較的弱く緩やかな衝撃が加えられると、衝撃センサ全体が衝撃の方向に移動し、アクチュエータの下方の一部が後方のケース内壁に当接したままで、同様に移動する。そして、衝撃が小さくなると、衝撃センサ全体が元の位置に戻ろうとするが、アクチュエータの重りは慣性により衝撃の方向に移動し続けようとするので、アクチュエータが旋回軸の周りに揺動する。これにより、遮蔽板が光路を開放しまたは閉鎖する。その後、重りに作用する慣性力が小さくなると、同様に、重りの自重に基づいて、アクチュエータが初期位置に戻って、その一部が後方のケース内壁に衝突することにより、迅速に初期位置に復帰することになる。

アクチュエータの下方の一部が初期位置にて、重りの自重により応力をもって、あるいは弾性部材により付勢されて後方のケース内壁に当接している場合には、これらの応力や弾性部材の弾性を適宜に調整することで、衝撃センサの衝撃感知の感度を所望の値に調整することができる。なお、重りの自重による応力は、後方のケース内壁がない場合の初期位置に対して、アクチュエータが所定角度だけ傾斜して後方のケース内面に当接することにより構成され、その角度を調整することで応力が調整されることになる。

このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、例えば遊技台に対する叩打行為や引張り行為等による衝撃や、マグネットによる不正行為を検知し得るようにした衝撃センサが提供される。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
［実施例１］
図１及び図２は、本発明による衝撃センサの第一の実施形態の構成を示している。これらの図において、衝撃センサ１０は、フォトセンサ１１とアクチュエータ１２とケース１３とから構成されている。

フォトセンサ１１は、互いに対向して配置された発光素子１１ａと受光素子１１ｂとから構成されており、発光素子１１ａから受光素子１１ｂへの光路１１ｃが開放または遮断されることにより、検知動作を行なうようになっている。ここで、発光素子１１ａ及び受光素子１１ｂは、互いに水平方向に関して横方向に対向するように配置されており、その光路１１ｃが横方向に水平に延びるようになっている。なお、図示の場合、発光素子１１ａ及び受光素子１１ｂは、ハウジング１１ｄ内に密封されており、このハウジング１１ｄには、光路１１ｃに対応する位置に窓部１１ｅ，１１ｆが設けられている。

アクチュエータ１２は、フォトセンサ１１の光路１１ｃの下方に位置する揺動軸１２ａの周りに揺動可能に支持されており、揺動軸１２ａの上側に遮光板１２ｂを備えると共に、揺動軸１２ａから下方に延びるアーム１２ｃの下端付近に重り１２ｄを備えている。ここで、揺動軸１２ａは、フォトセンサ１１の光路１１ｃの直下にて、この光路１１ｃと平行に配置されている。

アクチュエータ１２のアーム１２ｃの下端に取り付けた重り１２ｄの自重により、図１に示すアクチュエータ１２の初期状態においては、遮光板１２ｂがフォトセンサ１１の光路１１ｃから退避している。そして、アクチュエータ１２が揺動軸１２ａの周りに（図１にて時計周りに）揺動したとき、遮光板１２ｂが光路１１ｃを遮断する。

アクチュエータ１２の重り１２ｄは、少なくとも一部が磁性体から構成されており、マグネットが接近したときマグネットの磁力によって引き付けられて、アクチュエータ１２が揺動軸１２ａの周りに揺動する。

ケース１３は、フォトセンサ１１及びアクチュエータ１２を収納するように、例えば樹脂材料から成る箱状に構成されている。ここで、ケース１３の後方の内壁１３ａは、アクチュエータ１２がその重り１２ｄの自重により静止する初期位置（図１参照）にてその姿勢を維持するように、重り１２ｄが当接するように前方に張り出した肉厚部として形成されている。

本発明の実施形態による衝撃センサ１０は以上のように構成されており、使用に際しては、図３に示すように、ケース１３の前面が、例えばパチンコ遊技台等の遊技台２０の遊技盤２１の裏面、あるいはこの裏面に付属する構成物に対して、適宜の手段により取り付けられる。

この状態から、図３に示すように、不正行為者が手Ｈで遊技盤２１を叩打して遊技盤２１に衝撃が加えられると、衝撃センサ１０は、例えば図４に示すように、短時間で強い衝撃により後方へ移動する。この移動距離は、図示の場合、約＋１．８ｍｍ程度になり、衝撃センサ１０全体が裏側に向かって移動することになる。

この移動によって、衝撃センサ１０内のアクチュエータ１２は、図５（ａ）に示す初期状態から、図５（ｂ）に示すように、重り１２ｄの慣性によって、相対的に下端が前方に揺動する。これにより、アクチュエータ１２の遮光板１２ｂがフォトセンサ１１の光路１１ｃを遮断する。この際、フォトセンサ１１の発光素子１１ａからの光が受光素子１１ｂに入射しなくなるので、受光素子１１ｂの出力信号が変化することから、この出力信号に基づいて光路１１ｃの遮断、即ちアクチュエータ１１の揺動、そして不正行為による衝撃の発生が検知される。

その後、衝撃力が低下すると、図５（ｃ）に示すように、重り１２ｄの自重により元の初期位置に戻る。その際、重り１２ｄは、その慣性に基づいて初期位置を通り過ぎようとするが、重り１２ｄがケース内壁１３ａに衝突することにより、運動エネルギーが吸収され、図５（ｄ）に示すように、初期位置で停止する。

また、図３にて矢印Ａで示すように、遊技台２０の下皿部（図示せず）を前方に引っ張って遊技台２０を揺らす、所謂引張り行為によって遊技盤２１に衝撃が加えられると、この衝撃エネルギーによって、衝撃センサ１０は、例えば図６に示すように比較的緩やかな衝撃で前方に移動する。この移動距離は、図示の場合、約−１．２ｍｍ程度になり、衝撃センサ１０全体が表側に向かって移動する。

この移動によって、衝撃センサ１０全体が表側に移動するが、アクチュエータ１２の重り１２ｄは、後方に位置するケース内面１３ａに当接している。このため、図７（ａ）に示す初期状態から、図７（ｂ）に示すように、重り１２ｄの慣性によりアクチュエータ１２が揺動することはなく、相対的にそのままの位置に留まるので、アクチュエータ１２も衝撃センサ１０と共に迅速に移動する。従って、アクチュエータ１２の遮光板１２ｂはフォトセンサ１１の光路１１ｃから退避したままであり、フォトセンサ１１の受光素子１１ｂの出力信号は変化しない。

その後、衝撃力が低下すると、衝撃センサ１０が元の位置に戻る。その際、図７（ｃ）に示すように、アクチュエータ１２は重り１２ｄの慣性によって相対的に下端が前方に揺動する。これにより、アクチュエータ１２の遮光板１２ｂがフォトセンサ１１の光路１１ｃを遮断する。従って、フォトセンサ１１の発光素子１１ａからの光が受光素子１１ｂに入射しなくなり、受光素子１１ｂの出力信号が変化するので、この出力信号に基づいて光路１１ｃの遮断、即ちアクチュエータ１２の揺動、そして不正行為による衝撃の発生が検知される。

そして、重り１２ｄに作用する慣性力が低下すると、重り１２ｄの自重により元の初期位置に戻る。その際、重り１２ｄは、その慣性に基づいて初期位置を通り過ぎようとするが、重り１２ｄがケース内壁１３ａに衝突することにより運動エネルギーが吸収され、図７（ｄ）に示すように初期位置で停止する。

さらに、遊技盤２１の表面にてマグネットによる不正行為が行なわれると、マグネットの磁力で、アクチュエータ１２の重り１２ｄが前方に向かう引力を受けることになる。従って、衝撃センサ１０内のアクチュエータ１２は、この磁力により相対的に下端が前方へ揺動する。これによって、アクチュエータ１２の遮光板１２ｂがフォトセンサ１１の光路１１ｃを遮断する。従って、フォトセンサ１１の発光素子１１ａからの光が受光素子１１ｂに入射しなくなり、受光素子１１ｂの出力信号が変化するので、この出力信号に基づいて光路１１ｃの遮断、即ちアクチュエータ１１の揺動、そしてマグネットによる不正行為が検知される。

このようにして、本実施形態に係る衝撃センサ１０によれば、叩打行為による短時間で強い衝撃であっても、また引張り行為による比較的弱く緩やかな衝撃であっても、さらにはマグネットによる不正行為であっても、遊技台２０の遊技盤２１に対する不正行為を確実に検知することができる。従って、一つの衝撃センサ１０を使用することにより、マグネットによる不正行為も検出することができるので、従来のように衝撃センサ及び磁気センサをそれぞれ設ける必要がなく、部品コスト及び組立コストが低減される。

［実施例２］
図８は本発明による衝撃センサの第二の実施形態の構成を示している。図８において、衝撃センサ３０は、図１及び図２に示した衝撃センサ１０とほぼ同様の構成であって、アクチュエータ１２の重り１２ｄが、初期状態にて、後方のケース内壁１３ａとの間に間隙ｄを介してケース内壁１３ａの前方で垂下している点でのみ異なる構成になっている。

このような構成の衝撃センサ３０によれば、引張り行為によって、遊技盤２１に衝撃が加えられて衝撃センサ３０全体が前方へ移動したとき、アクチュエータ１２は、重り１２ｄの慣性によって間隙ｄの分だけ相対的に下端が後方へ揺動する。従って、重り１２ｄは、衝撃センサ３０全体がこの間隙ｄより長い距離だけ衝撃によって移動したときにのみ、ケース内壁１３ａにより重り１２ｄが移動することになる。よって、間隙ｄを適宜に選定することによって、引張り行為に対する比較的弱く緩やかな前方への衝撃に対する検知感度を調整することができる。

［実施例３］
図９は本発明による衝撃センサの第三の実施形態の構成を示している。図９において、衝撃センサ４０は、図１及び図２に示した衝撃センサ１０とほぼ同様の構成であって、アクチュエータ１２の重り１２ｄが、前述した初期状態より前方に変位した状態（当該実施形態における初期状態）で、後方のケース内壁１３ａに当接している点でのみ異なる構成になっている。即ち、アクチュエータ１２は、その揺動軸１２ａから下方へ延びる垂線に対して、その揺動軸１２ａから重心Ｇを通る直線が所定の角度θを有するようになっている。

このような構成の衝撃センサ４０によれば、アクチュエータ１２の重り１２ｄは、初期状態において、重り１２ｄの自重によるバイアス力をもってケース内壁１３ａに当接することになる。従って、このバイアス力より大きな衝撃力が作用したときにのみ、アクチュエータ１２の重り１２ｄがその慣性に基づいて揺動軸１２ａの周りに揺動して、遮光板１２ｂが光路１１ｃを遮断することにより衝撃の発生が検知される。このようにして、ケース内壁１３ａの位置、即ちこの角度θを適宜に調整することによって、衝撃センサ４０の衝撃検知感度を任意に設定することができる。

［実施例４］
図１０は本発明による衝撃センサの第四の実施形態の構成を示している。図１０において、衝撃センサ５０は、図１及び図２に示した衝撃センサ１０とほぼ同様の構成であって、アクチュエータ１２の揺動軸１２ａに、重り１２ｄをケース内壁１３ａに対して押圧するように、揺動軸１２ａを付勢するコイルバネ１２ｅが設けられている点でのみ異なる構成になっている。即ち、アクチュエータ１２の重り１２ｄは、コイルバネ１２ｅによるバイアス力をもってケース内壁１３ａに当接することになる。

このような構成の衝撃センサ５０によれば、このバイアス力より大きな衝撃力が作用したときにのみ、アクチュエータ１２の重り１２ｄがその慣性に基づいて揺動軸１２ａの周りに揺動して、遮光板１２ｂが光路１１ｃを遮断することで衝撃の発生が検知され得る。このようにして、コイルバネ１２ｅのバネ定数を適宜に調整することによって、衝撃センサ４０の衝撃検知感度を任意に設定することができる。

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。例えば、上述した実施形態においては、通常遮光板１２ｂがフォトセンサ１１の光路１１ｃから退避して解放されており、衝撃を受けたときに遮光板１２ｂによって遮断されるようになっているが、これに限らず、光路１１ｃは、通常遮光板１２ｂにより遮断されていて、衝撃を受けたときに解放されるようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、衝撃センサ１０が遊技台２０の遊技盤２１の裏面に取り付けられた場合について説明したが、これに限らず、衝撃センサ１０が衝撃を検知すべき各種機器，各種設備等に取り付けられて、これらに対する衝撃を検知することも可能である。
さらに、図１０に示した実施形態においては、揺動軸１２ａを付勢するためにコイルバネ１２ｅが備えられているが、これに限らず、揺動軸１２ａを付勢するものであれば、他の弾性部材が使用されていてもよいことは明らかである。
また、上述した各実施形態においては、アクチュエータ１２の重り１２ｄがケース内面１３ａに当接するようになっているが、これに限らず、アクチュエータ１２の形状によっては、アクチュエータ１２の揺動軸１２ａより下方の一部がケース内面１３ａに当接するようにしてもよい。

本発明による衝撃センサの第一の実施形態の構成を示す前後方向の断面図である。 図１の衝撃センサの横方向の断面図である。 図１の衝撃センサの遊技盤への取付状態及び叩打行為を示す概略図である。 図１の衝撃センサに対する叩打行為による衝撃を受けた衝撃センサの移動の時間経過を示すグラフである。 図１の衝撃センサに対する叩打行為による衝撃を受けたときの動作を順次に示す概略図である。 図１の衝撃センサに対する引張り行為による衝撃を受けた衝撃センサの移動の時間経過を示すグラフである。 図１の衝撃センサに対する引張り行為による衝撃を受けたときの動作を順次に示す概略図である。 本発明による衝撃センサの第二の実施形態の構成を示す前後方向の断面図である。 本発明による衝撃センサの第三の実施形態の構成を示す前後方向の断面図である。 本発明による衝撃センサの第四の実施形態の構成を示し、（ａ）は前後方向の断面図、（ｂ）は横方向の断面図である。

符号の説明

１０，３０，４０，５０ 衝撃センサ
１１ フォトセンサ
１１ａ 発光素子
１１ｂ 受光素子
１１ｃ 光路
１２ アクチュエータ
１２ａ 揺動軸
１２ｂ 遮光板
１２ｄ 重り
１２ｅ コイルバネ（弾性部材）
１３ ケース
１３ａ 後方のケース内面

Claims (5)

1. 各種の機器、設備等に取り付けられて叩打行為及び引張り行為を含む不正行為を検知するための衝撃センサにおいて、
   水平方向に対向して配置した発光素子と受光素子とから成るフォトセンサと、
   このフォトセンサの発光素子から受光素子への光路の下方の水平な揺動軸の周りに前後方向に揺動可能に配置したアクチュエータと、
   上記アクチュエータを収納するケースと、を備えており、
   上記アクチュエータは、上記揺動軸の上側にて上記光路に挿脱可能な遮光板を備えていると共に、下部に上記揺動軸から下方に延びるアームと、該アームの下端付近に設けられて自重により初期位置に配置される重りと、を備え、
   上記ケースは、後方に位置して上記重りが当接するケース内壁を備え、
   上記叩打行為又は上記引張り行為によって上記衝撃センサ全体が移動することで、上記重りが慣性により前方へ揺動した後で上記ケース内壁に当接し、又は、上記ケース内壁に当接した後で慣性により前方へ揺動し、該重りの前方への揺動で上記遮光板が上記フォトセンサの光路を遮断して上記叩打行為と上記引張り行為との両方が検知可能であることを特徴とする、衝撃センサ。
2. 前記不正行為は前記各種の機器、設備等にマグネットを接近させる行為を含み、
   前記重りの少なくとも一部が磁性体から構成され、上記マグネットが上記各種の機器、設備等に接近したとき、該マグネットの磁力によって前記重りが引き付けられて前方へ揺動することで、該マグネットを接近させる行為を検知することを特徴とする、請求項１に記載の衝撃センサ。
3. 前記重りの自重による初期位置にて、前記アクチュエータの下部と前記ケース内壁との間に間隙が形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の衝撃センサ。
4. 前記重りの自重による初期位置にて、前記アクチュエータの下部が前記ケース内壁に当接していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の衝撃センサ。
5. 前記重りの自重による初期位置にて、前記アクチュエータの下部が前記重りの自重により応力をもって前記ケース内壁に当接していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の衝撃センサ。

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