JP4987552B2 - 衝撃センサ - Google Patents
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Description
この発明はパチンコ遊戯に於ける打撃や揺らしによる不正操作を検出し、ゲーム機の不正遊戯を防止するゲーム機不正監視用の衝撃センサに関する。
膨大な入賞球を獲得換金する事により利益を得、店に甚大な損害を与えている。
或いは台を押したり引いたりして外部より振動を与え球を入賞させる不正操作である。
れらの打撃による周波数の高い加速度は衝撃センサで検出し、揺らしによる低い周波波
数の加速度は転倒スイッチを用いて検出している。
で検出し、揺らしによる低い周波数の加速度は転倒スイッチを用いて検出している。
然しパチンコ台の盤面で遊動中のパチンコ球に不正効果を与えるための台を打撃する
ことによる加速度値と、台を揺らす事による揺れの加速度値は数十倍〜数百倍の差が有る。
撃センサを用いて検出し、揺れによる小さな加速度は石油ストーブやガスストーブ用の
転倒スイッチ等を代わりに用いて検出している。
チンコ台で取り付けスペースを多く割くことは非常に困難で有ると言う設計上の問題が
あった。
この発明は、上記各問題点に着目してなされたものであって、一個の衝撃センサでも
って、台を揺らす事による揺れの加速度値も、台を打撃する事による加速度値も確実に検出して、何れの不正操作による場合も、漏れなく確実に不正を検出し、これを防止し得る衝撃センサを提供することを目的とする。
センサの圧電セラミックは、金属板に貼り付けられているものを、用いると良い。
HZ以上で検出加速度値(g3〜)は0.5G〜8Gに設定し、前記揺れによる不正操作の第1の周波数帯(f1〜f5)の方の検出衝撃は、パチンコ台取付島の使用材料や構造を考え、振動(衝撃)周波数(f1〜f5)は2HZ〜20HZで検出加速度値(g1〜g2)は20mG〜400mGであるとすることが望ましい。
また、この発明の衝撃センサにおいて、前記検出された加速度信号は、タイマ回路で出力信号が遅延されて永く出力されることが望ましい。
(1)1個のセンサーでパチンコ台を揺らす周波数の低い揺れによる僅かな加速度値
でも、台を打撃する事による周波数の高い大きな加速度値でも球が受ける不正操作と見
なす値で全く同様に監視が出来る。
(2)1個のセンサーで打撃と揺らしの不正操作が監視できるため取り付けスペースが
少なくて済み、又台への取り付け自由度が大きくなる。
(3)センサが1個で済むとともに圧電セラミックをピックアップ(加速度センサ)に
用いることにより、非常に安価にすることが出来る。
(4)店の前を通過する重量車両などによる極めて低い周波数の加速度に対しては検出
加速度値を大きくすることにより、それらによる振動で誤動作する事を少なくする事が
出来る。
(5)瞬時の加速度値の入力に対してもタイマ回路で信号を遅延させることにより、そ
の出力時間を長くし、衝撃印加の検出見落としが無い。
実施形態である衝撃センサの構造を示す図であり、図1の(a)はカバーを一部切り欠
いて示す平面図、図1の(b)は図1の(a)の切断線P−Pで切断した断面図である。
アップ3が強力な衝撃で破壊されないようにゴムで出来たリング状のピックアップ保持
部4に収納されている。ピックアップ保持部4は、図4の(a)の平面図、図4の(b)
の断面図に示すように、全体としてOリング状のゴム製本体4aからなり、そのリング
状の内側中央部分にピックアップ3を嵌めこむための凹部41を設けるとともに、本体
4aの上部に一部で内側から外方に向けて、リード線引出用切り欠き42が形成されて
いる。ピックアップ3をピックアップ保持部4に収納した斜視図を図2の(a)に示し
ている。
0ミクロンの極めて薄い円盤状の金属板5に接着剤で貼り付けられている。図3の(a)
にピックアップ3の平面図、図3の(b)に、その側面図を示している。
また、ピックアップ保持部4の上に、回路部品が実装されたプリント基板6が実装さ
れ(図1参照)、このプリント基板6によって、ピックアップ保持部4(ピックアップ3)が押さえられ、下部ケース2aにネジ7によって固定されている。
プリント基板6に実装された電気回路に接続される。
工、及び増幅するためのフィルタ回路、増幅回路が実装されており、これらの回路を経て出力される信号は、コネクタ9より外部へ出力される。これらの回路の構成及び接続は、図7に示す。各回路の動作は、後述する
ケース2の上面は回路部には塵埃が入り誤動作や機能不全にならないようにカバー2bで保護されている。又外部との電源の供給や信号出力用のコネクタ9がプリント基板6上に実装されている。
G≒(D×F×F)÷500 G=加速度 (G)
D=振動の振幅 (mm)
F=振動の周波数 (Hz)
今、パチンコ台の建付けを揺らして不正を行う場合を想定する。例えば周波数6Hz相当で振幅3mmの揺らしでパチンコ台の入賞口近くの盤面で遊動する球が入賞口に入るとすると加速度センサに印加される加速度Gは
G≒3×6×6÷500=0.216
である。即ちこの場合の不正を検出するには216mG(ミリガル)の検出をする必要が有る。
又パチンコ台を拳で強力に打撃して不正を行う場合を想定する。打撃により凡そ周波
数40Hz近くで振幅0.5mm程度の衝撃を発生させ入賞口近くを遊動する球が入る場合加速度センサに印加される加速度Gは
G≒0.5×40×40÷500=1.6
となる。即ちこの打撃による衝撃を検出するには1600mGを検出するように周波数
特性に加工して検出しなければ成らない。
0.216≒D×40×40÷500
D≒0.0675mm となる。
くゲーム中の球の振動や、通常の空調機の振動あるいはパチンコ台に多く用いられてい
るソレノイドなどの振動で発生する加速度で誤動作を起こす。
D≒(500×1.6)÷(6×6)=22.2 となる。
ない事を示している。
た場合の加速度を周波数に対し同じ検出特性とした1つの加速度センサでは、建付けを揺らした場合と拳で打撃した場合の一方を検出できるが他方を検出することが出来ず、また誤動作を生じる等、両方を併せてはとても検出できない。
定している。
示す、f6或いはf7以上の周波数はパチンコ台を打撃した場合の振動周波数帯を示し、
又f1或いはf2以下の周波数は重量車両等が店の前を通過する場合の主な低周波数帯
を示す。加速度センサ、つまりピックアップ3の出力は、一般的には図5に示すように
周波数に無関係に一定の加速度に対して出力電圧は、一定である。これに対し、ここでは、ピックアップ3より後段の回路部で周波数特性に加工を施す設定を行い、周波数f1〜f5の揺れによる振動周波数帯では、検出加速度値をg1〜g2と低く、周波数f6以上の打撃による振動周波数帯では検出加速度値をg3以上と高く設定している。
次に上記した図6に示す振動周波数と加速度の関係の特性を実現する回路部を持つ衝
撃センサの回路ブロック図を図7に示す。この衝撃センサの回路部は、上記したピックアップ3と、第1のハイパスフィルタ12と、第1のローパス増幅回路13と、第2のハイパスフィルタ14と、第2のローパス増幅回路15と、ウインドーコンパレータ16と、OFF遅延タイマ回路17と、出力回路18と、各回路に電源電圧を供給する定電圧回路19とから構成されている。
第2のローパス増幅回路15で低周波分を大きく増幅し、f6以上の高い周波数成分の増幅を抑えることにしている。このように縦続接続することにより、低い周波数成分を増幅し、高い周波数成分の増幅を抑える度合いを広範囲に調整することができる。
パチンコ台の建付けを揺らす場合、引くときと押すときがある。加速度ピックアップ
の出力信号は引くときと押すときでは180度の電気的位相が異なるためどちらの信号も全く同様に検出しなければ成らない。この時の印加される加速度と圧電セラミックから出力される信号を図8に示す。
力電圧が出力され、図8の(a)のB方向から加速度を印加すると図8の(c)に示す
ようにマイナスの出力電圧が出力される。
も、一定以下の信号に成っても出力信号を発生するための比較回路としてウインドーコ
パレータ16が用いられている。ウインドーコンパレータ16は、入力電圧が基準電圧
値+Vkより大きいか、基準電圧値−Vkより小さい場合に、論理「1」の信号を出力
する。
れる。 パチンコ台を瞬時打撃すると高い周波数のパルス信号が出力されるが、このパ
ルス出力だけではパチンコ台のシステムに於ける監視用のマイコン等のステータスタイ
ムが長い場合信号を取れない場合が多い。
が用いられている。
る強度差にセンサのオーダーが対応しやすくするためのブロック図で説明したがバンド
パスフイルタを用い揺れの周波数のみ高増幅し、フイルタのQ値を選ぶことにより打撃
による高周波の高加速度値は検出に必要なゲイン増幅し必要な検出感度に設定する事も
可能である。
足をする。
トのビル等様々であり、又パチンコ台等の建付けに於いても大きな木材を用いた頑丈な
物や、細い材木を用いて揺れやすいもの。
うでないメーカー或いは同一メーカーでゲーム機の種類によっても其々振動特性は様々
である。
1)図6における揺れ検出の振動(衝撃)周波数f1〜f5を2HZ〜20HZ内とし、検出感度(検出加速度値)g1〜g2は20mG〜400mGとし、また打撃検出の振動(衝撃)周波数f6あるいはf7を15HZ以上とし、検出感度(検出加速度値)g3〜g4は0.5G〜8Gとすることで、好結果を得ている。これらの値を選択することにより、一般的な種々のパチンコ台の島の建て付けやパチンコ台メーカーに対応することができる。
2)店の建てられた色々な地層やそこを通過する重量車両或いは大きな体重の人による床の地響きを避けるために図6における振動(衝撃)周波数f2を10HZ以下とすることで、重量車両或いは大きな体重の人による床の地響きによる振動が殆ど10HZ以下なため、これらによる誤動作を避けるという好結果を得ている。
これらの値を選択することにより、種々の環境のパチンコ台設置箇所に、対応することができる。
2 ケース
2a 下部ケース
2b カバー
3 ピックアップ
3a 圧電セラミック板
4 ピックアップ保持部
5 金属板
6 プリント基板
7 ネジ
8a、8b リード線
9 コネクタ
12 第1のハイパスフィルタ
13 第1のローパス増幅回路
14 第2のハイパスフィルタ
15 第2のローパス増幅回路
16 ウインドーコンパレータ
18 出力回路
19 定電圧回路
Claims (9)
- 機械的振動を電気的に捕らえて加速度に応じた信号値を出力する加速度センサと、
揺れによる衝撃信号の周波数帯に相当する第1の周波数帯(f1〜f5)で、所定の第1の増幅度で信号増幅されるよう周波数特性が設定され、打撃による衝撃信号の周波数帯に相当する第2の周波数帯(f6〜)で前記第1の増幅度よりも低い第2の増幅度で信号増幅されるように周波数特性が設定され、前記加速度センサよりの信号を受け、その信号周波数に応じた信号値を出力する周波数特性設定回路と、
この周波数特性設定回路より出力される信号により衝撃を検出する衝撃検出回路と、
を備え、前記揺れによる衝撃信号の入力に対して前記第1の周波数帯(f1〜f5)における前記第1の増幅度による信号増幅出力、及び前記打撃による衝撃信号の入力に対して前記第2の周波数帯(f6〜)における前記第2の増幅度による信号増幅出力で、それぞれ衝撃を検出することを特徴とする衝撃センサ。 - 前記周波数特性設定回路は、前記揺れによる衝撃信号の周波数帯に相当する第1の周波数帯(f1〜f5)で第1の増幅度で増幅して加速度信号を出力し、前記打撃による衝撃信号の周波数帯に相当する第2の周波数帯(f6〜)で前記第1の増幅度より低減された第2の増幅度で増幅して加速度信号を出力するローパス増幅回路を備えることを特徴とする請求項1記載の衝撃センサ。
- 前記周波数特性設定回路は、前記ローパス増幅回路の前段に、前記第1の周波数帯(f1〜f5)の所定値(f1)以下の周波数(0〜f1)の加速度信号を低減し、この所定値周波数(f1)を超える周波数(f2〜)の加速度信号をパスするハイパスフィルタを備えることを特徴とする請求項2記載の衝撃センサ。
- 前記周波数特性設定回路は、前記第1の周波数帯(f1〜f5)以下の周波数の衝撃信号の内、所定の周波数(f1)以下の加速度信号に対して,この所定の周波数(f1)より高い周波数(f2)の検出加速度値(g1)より高い検出加速度値(g2〜)を設定したことを特徴とする請求項3記載の衝撃センサ。
- 前記機械的振動を電気的に捕らえる加速度センサは、圧電セラミックを用いたことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、又は請求項4記載の衝撃センサ。
- 前記機械的振動を電気的に捕らえる加速度センサのセラミックは、金属板に貼り付けられていることを特徴とする請求項5記載の衝撃センサ。
- 前記打撃による第2の周波数帯(f6〜)の方の検出衝撃は、衝撃周波数(f6〜)が15HZ以上で検出加速度の感度値(g3〜)は0.5G〜8Gであり、前記揺れによる第1の周波数帯(f1〜f5)の方の検出衝撃は、衝撃周波数(f1〜f5)が2HZ〜20HZで検出加速度の感度値(g1〜g2)は20mG〜400mGであることを特徴とする請求項1,請求項2、請求項5、又は請求項6記載の衝撃センサ。
- 前記第1の周波数帯(f1〜f5)以下の周波数の内、所定の周波数(f1)の検出加速度値(g2)を所定の周波数(f1)より高い周波数(f2)の検出加速度値(g1)より高く設定する際の周波数(f2)は10HZ以下とすることを特徴とする請求項4記載の衝撃センサ。
- 前記検出された加速度信号はタイマ回路で出力信号が長くなるようにしたことを特徴とする請求項1,請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6,請求項7,又は請求項8記載の衝撃センサ。
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