(57)【要約】【課題】外部入力信号のノイズの除去及びノイズが除去された信号の変化点間の時間の計測等をハードウェア的に実行する遊技機用半導体チップを提供する。【解決手段】本発明に係る遊技機用半導体チップは、遊技機内で発生するハイ又はローの状態が時間的に変化する１ビットの外部信号を受け取る外部信号入力部と、複数のフリップフロップから構成され、前記外部信号入力部に入力された１ビットのデータをクロックパルスが入来するタイミングで格納するとともに、前記クロックパルスが入来するタイミングで格納されたデータを前記複数のフリップフロップ間で順次シフトさせるシフトレジスタと、各シフトレジスタを構成する各フリップフロップに格納されたデータを比較し、すべてのレジスタに格納された値が等しい場合にはその値を出力データとして出力するデータ比較部と、前記データ比較部の出力データを示す信号の変化点を検出するデータ変化点検出手段を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊技機用半導体チップであって、
遊技機内で発生するハイ又はローの状態が時間的に変化する１ビットの外部信号を受け取る外部信号入力部と、
前記外部信号入力部から入力された外部信号からノイズを除去するフィルタ部と、
前記フィルタ部から出力された信号のハイからローへ変化する第１の変化点及びローからハイヘ変化する第２の変化点の一方又は両方を検出するデータ変化点検出部と、
を備え、前記フィルタ部及び前記データ変化点検出部をハードウェアで構成した、遊技機用半導体チップ。
【請求項２】
前記データ変化点検出部が検出する前記第１及び第２の変化点のいずれか一方又は両方の数をハードウェア的にカウントする変化点カウント部を有する請求項１に記載の遊技機用半導体チップ。
【請求項３】
前記データ変化点検出部が検出する第１又は第２の変換点から、次の第１又は第２の変換点までの時間をハードウェア的に計測する変化点間時間測定部を有する請求項１に記載の遊技機用半導体チップ。
【請求項４】
前記外部信号は、遊技機の入賞口に設けられた単一又は複数の入賞口センサからの出力信号である請求項１乃至３のいずれかに記載の遊技機用半導体チップ。
【請求項５】
前記外部信号は、遊技機内で遊技球が通過する経路又は遊技機内の機器同士を繋ぐ経路に設けられたセンサからの出力信号である請求項１乃至３のいずれかに記載の遊技機用半導体チップ。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の遊技機用半導体チップを搭載した遊技機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部信号入力ポートに入力される信号に対して各種の処理を実行する機能を有する遊技機用半導体チップ及びこれを搭載した遊技機に関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ等の遊技機には入賞口が設けられており、入賞口には遊技球が入ったことを検知するための入賞口センサが設けられている。入賞口センサは遊技機用半導体チップの入力ポートに接続されており、入賞口に遊技球が入ると入賞口センサがこれを検知し、その旨の信号を遊技機用半導体チップの外部信号入力ポートに送信する。
【０００３】
しかしながら、遊技場にはノイズ源となりうる多数の遊技機が隣接して配置されていること等に起因して、入賞口センサから送られる信号にはチャタリングその他のノイズが含まれていることが多いため、これまでは、遊技機用半導体チップに含まれるマイコン内のプログラムによって、信号からノイズを除去していた。また、ノイズが除去された信号に対して、信号の変化点（ハイ（Ｈ）からロー（Ｌ）又はローからハイヘ遷移する時点）を検出したり、カウントしたり、あるいは変化点間の時間の長さを測定していたが、これらの処理もマイコン内のプログラムによって行われていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遊技機用半導体チップは、法令で定められた限られた記憶容量しか持たせることができないため、プログラムの容量及びそのプログラムの実行によって使用する記憶容量をできるだけ削減したいという要請がある。また、遊技機用半導体チップのＣＰＵの動作性能にも法令上の制限があるため、動作時にはこのように限られた性能を遊技機本来の制御のために使いたいという要請がある。このため、マイコン内でソフトウェア的になされていた処理をできるだけハードウェアによる動作に置き換えたいという要請がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、遊技機用半導体チップ、特にその入力部分においてこれまでソフトウェア的になされていた外部入力信号のノイズの除去をハードウェアによる動作によって置き換えるとともに、これに付随して遊技機に関する不正操作の検出、ひいてはその防止に利用できる有用な情報を得ることのできる遊技機用半導体チップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の遊技機用半導体チップは、遊技機内で発生するハイ又はローの状態が時間的に変化する１ビットの外部信号を受け取る外部信号入力部と、前記外部信号入力部から入力された外部信号からノイズを除去するフィルタ部と、前記フィルタ部から出力された信号のハイからローへ変化する第１の変化点及びローからハイヘ変化する第２の変化点の一方又は両方を検出するデータ変化点検出部と、を備え、前記フィルタ部及び前記データ変化点検出部をハードウェアで構成したものである。
【０００７】
前記遊技機用半導体チップは、さらに、前記データ変化点検出部が検出する前記第１及び第２の変化点のいずれか一方又は両方の数をハードウェア的にカウントする変化点カウント部を有することができる。
【０００８】
前記遊技機用半導体チップは、さらに、前記データ変化点検出部が検出する第１又は第２の変換点から、次の第１又は第２の変換点までの時間をハードウェア的に計測する変化点間時間測定部を有することができる。
【０００９】
前記外部信号は、遊技機の入賞口に設けられた単一又は複数の入賞口センサからの出力信号とすることができる。
【００１０】
前記外部信号は、遊技機内で遊技球が通過する経路又は遊技機内の機器同士を繋ぐ経路に設けられたセンサからの出力信号とすることができる。
【００１１】
本発明の遊技は、前記いずれかの遊技機用半導体チップを搭載したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一般的な遊技機の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る遊技機用半導体チップの本発明に関連する部分のブロック図である。
【図３】フィルタ回路の内部を示したブロック図である。
【図４】図２に示した回路の主要部における信号の状態を示した波形図である。
【図５】入力信号の変化点の種類と、変換点間の組み合わせを説明する図である。
【図６】４つの外部入力を備えた遊技機用半導体チップの本発明に関連する部分のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、一般的な遊技機１０５の正面を示した図である。遊技者は遊技機１０５のハンドル１３０を操作して遊技を実行する。遊技機１０５には、複数の入賞口１１０が設けられており、これらのいずれかに遊技球が入ることによって入賞となる。遊技機１０５内の各入賞口１１０の近傍には、遊技球が入賞口１１０に入ったことを検出する入賞口センサ（不図示）が設けられている。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る遊技機用半導体チップ１０の本発明に関連する部分のブロック図である。図２に示す遊技機用半導体チップ１０は、例えば図１に示す遊技機内部に搭載されている。本実施形態の遊技機用半導体チップ１０は、悪意の遊技者による不正を防止するためのセキュリティ機能が付与されている。遊技機用半導体チップ１０の内部に含まれるＣＰＵ１２は、遊技機の全体的な動作を制御する。遊技機用半導体チップ１０には、外部信号入力ポート１４が設けられており、ここに入力された外部信号は入力バッファ（不図示）を介して遊技機用半導体チップ１０に入力される。この外部信号入力ポート１４には、一例として遊技機１０５の入賞口１１０に設けられた入賞口センサ等の出力が接続される。外部信号入力ポート１４を介して入力された入賞口センサからの外部入信号は、フィルタ回路１６に入力される。
【００１５】
図３は、フィルタ回路１６の内部を示したブロック図である。フィルタ回路１６にはフィルタ分周器５０、複数段のフリップフロップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ（ここでは４段）、検出回路５４が含まれる。フィルタ分周器５０には、クロック信号（不図示）が入力される。クロック信号は、遊技機用半導体チップ１０の動作基準となるクロック又はこれに基づいて生成された信号とすることができる。フィルタ分周器５０は、図２のフィルタ分周器設定レジスタ１８によって予め設定された分周比に基づいて、入力されたクロック信号に対して分周動作を実行する。この分周された信号がフィルタ分周器５０からフリップフロップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄに入力される。フリップフロップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは全体として４ビットのシフトレジスタを構成する。すなわち、フィルタ分周器５０から分周されたクロック信号が入力されるごとに、フリップフロップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄに格納された値が１つずつ右側へシフトする。検出回路５４は、内部の比較回路（不図示）によってフリップフロップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄの値を比較し、すべての値（ハイ又はロー）が同じかどうかを判定する。
【００１６】
例えば、外部信号入力ポート１４を介して入力される入賞口センサからの外部入力にチャタリング等のノイズが含まれていると、フリップフロップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄには異なった値が格納されることになる。これは、外部入力が安定していないことを示しており、検出回路５４の比較回路による比較動作の結果、格納されている４つの値のうち１つでも異なる場合には、検出回路５４はその信号を出力しない。一方、フリップフロップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄに格納された値がすべて同じであれば、外部入力が安定しノイズが乗っていないと考えられるため、その値を出力する。この値は、図２の入力信号レジスタ２０に格納される。
【００１７】
図４は、図２に示した回路の主要部における信号の状態を示した波形図であり、図４（ａ）は、入賞口センサからの外部入力信号の波形を示している。この信号はある一定幅以上の間隔をもってハイからローへ、又はローからハイヘ遷移するが、図４（ａ）に符号６０ａ、６０ｂで示したような非常に幅の狭いパルスは、本来の信号とは異なるチャタリング等のノイズに基づくものと考えられる。このような幅の狭いパルス状のノイズは、前述のように動作するフィルタ回路１６によって除去される。
【００１８】
図４（ａ）の入力波形図から幅の狭いパルス上のノイズが除去されると、フィルタ回路１６の出力信号は、図４（ｂ）に示すような信号波形となる。この信号は、入力信号レジスタ２０に一時的に格納される。ノイズを効率よく除去するために、フィルタ分周器設定レジスタ１８に設定するフィルタ分周器５０の分周比を適宜修正し再設定することができる。分周比の設定は、元々の入力信号の典型的な時間幅、パルス状のノイズの時間幅、フィルタ回路を通すことによって遅延する信号の遅延時間等を考慮して決定することができる。
【００１９】
次に、信号の変化点（遷移点）のカウント機能について説明する。図５（ａ）に示すように、ハイとローの間で遷移を繰り返す信号には、ローからハイヘ遷移する立ち上がりエッジ（上向き矢印で示す）と、ハイからローへ遷移する立ち下がりエッジ（下向き矢印で示す）があり、何らかの処理のためにこれらの遷移の発生回数をカウントしたい場合がある。さらに、行いたい処理に応じて、立ち上がりエッジだけ、立ち下がりエッジだけ、又はこれら両方のエッジの発生回数をカウントしたい場合がありうる。
【００２０】
そこで、本実施形態では、フィルタ回路１６の出力信号の遷移点を変化点検出回路３２で検出する。カウントする遷移点の種類、すなわち立ち上がりエッジだけをカウントするか、立ち下がりエッジだけをカウントするか、両方のエッジをカウントするかは、変化点選択レジスタ２２において予め設定しておく。変化点検出回路３２は、変化点選択レジスタ２２に設定されている内容に応じて、選択された種類のエッジを検出し、その回数をカウントする。カウントされた値は、変化点カウンタレジスタ２４に保存される。なお、変化点検出回路３２としては、周知の種々のパルスエッジ検出回路を利用することができる。
【００２１】
図４（ｃ）には、図４（ｂ）に示した信号の立ち下がりエッジだけを検出する場合の例を示している。変化点検出回路３２はこの立ち下がりエッジを検出すると、内部的に図４（ｃ）に示す短時間のエッジ検出パルスを発生し、このパルスが立ち下がった時点を基準としてこれをカウントしている。図４（ｄ）は、変化点カウンタレジスタ２４に保存されているカウント値を示しており、必要に応じてこの内容を読みに行くことができる。
【００２２】
次に、信号の変化点から次の変化点までの時間計測について説明する。前述のように、遷移の種類には、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジがあるので、エッジ間の時間幅には遷移する方向の違いによって、図５（ｂ）に示すように、ａ．立ち上がりエッジから次の立ち下がりエッジまでの時間幅、ｂ．立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時間幅、ｃ．立ち下がりエッジから次の立ち下がりエッジまでの時間幅、ｄ．立ち下がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時間幅の４種類が存在する。
【００２３】
前述の変化点選択レジスタ２２には、発生回数をカウントするエッジの種類の他に、図５（ｂ）に示した４種類のエッジのうち時間幅を測定する２つのエッジを設定することができる。時間幅の測定には、図４（ｃ）に示したエッジ検出パルスと、図４（ｅ）に示したクロック信号と、変化点間時間測定カウンタ３４を利用する。図４（ｅ）に示した変化点間時間測定カウンタ３４に入力される時間計測用クロック信号は、変化点時間測定分周器設定レジスタ２６により設定される計測用分周器（不図示）により遊技機用半導体チップ１０の動作基準となるシステムのクロック又はこれに基づいて生成された信号を用いて分周される。
【００２４】
図４の例では、前述の４種類の時間幅のうち「ｃ．立ち下がりエッジから次の立ち下がりエッジまでの時間幅」を測定する。変化点間時間測定カウンタ３４は、図４（ｃ）に示すエッジ検出パルスの立ち下がりパルスを検出すると、時間計測用クロック信号のパルスのカウントを開始し、時間計測用クロック信号が１パルス入力されるたびにインクリメントされる。そして、次にエッジ検出パルスの立ち下がりを検出すると、動作終了のエッジ検出パルスは、変化点間時間測定カウンタ３４に通知されるとともに、変化点間時間測定終了通知レジスタ２８に格納される。この時点で変化点間時間測定カウンタ３４は時間計測用クロック信号のパルスのカウント動作を終了し、そのときのカウント値をラッチして変化点間時間測定結果レジスタ３０に格納する。
【００２５】
図４の例では、同図（ｃ）の最初のエッジ検出パルスEnd&Start1の立ち下がり時点で、ラッチされた時間測定カウンタの値「Ａ」（図４（ｆ）参照）に示すように、変化点間時間測定結果レジスタ３０に格納される。エッジ検出パルスEnd&Start1の立ち下がりは、同時に変化点間時間測定カウンタ３４の次のサイクルのカウント動作の開始の指示も兼ねている。すなわち、次のエッジ検出パルスEnd&Start2の立ち下がりを検出するまでカウント動作を継続し、End&Start2の立ち下がりを検出すると、その時点でラッチされた時間測定カウンタの値「８」を変化点間時間測定結果レジスタ３０に格納する。同様に、この時点で次のサイクルのカウント動作が開始され、次のEnd&Start3の立ち下がりを検出すると、その時点でラッチされた時間測定カウンタの値「９」を変化点間時間測定結果レジスタ３０に格納する。
【００２６】
遊技機、特にパチンコホール等に設置されるパチンコ機に対しては種々の不正操作が報告されている。パチンコ機の入賞口センサの中には、パチンコ球が通過するときに入賞口の周囲に設けられたコイルに生じる微弱な電流に基づいて、パチンコ球が入賞したことを示す信号を出力するタイプのものがあり、このような入賞口センサを備えるパチンコ機に対し、入賞口近くの外部で磁石を含む不正器具を用いて入賞口センサを不正に反応させるといった不正操作が知られている。また、外部から電波を発する不正器具を用いて、入賞口センサに電波を照射することで入賞口センサを不正に反応させるといった不正操作も知られている。しかしながら、このような不正操作によって入賞口センサが反応したときに発生するパルスのパルス幅は、正常なパチンコ球の入賞を検出した場合のパルスのパルス幅とは異なる。したがって、例えば図４（ｅ）に示したような時間測定カウンタによって得られるパルスの時間幅を監視することによって不正操作を見つけ出すことができる。
【００２７】
また、例えば、入賞口センサの出力信号パルスの変化点（遷移点）をカウントすることによって、パチンコ球が入賞した回数をカウントすることができる。しかし、このカウント数が、短い時間に異常に多いような場合にも、何らかの不正操作があったと考えることができるため、変化点（遷移点）をカウントすることによっても不正操作の発見につなげることができる。
【００２８】
図６は、４つの外部入力０〜３を備えた遊技機用半導体チップ１１０のブロック図であり、図２に示した遊技機用半導体チップ１０と同一構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。図６のように４つの外部入力０〜３と、入力ポート選択レジスタ４０及び入力ポート選択回路４２を設けたことにより、４つの外部入力０〜３のうちの任意の外部入力をスタート信号、エンド信号として選択することができる。
【００２９】
パチンコ機には、入賞口に前述のコイルを含む入賞口センサを重ねて２つ設けたものがある。これは、入賞したパチンコ球が通過するときに２つの入賞口を通過する時間差を監視し、この時間差が合理的な範囲のものであればパチンコ球が適正に入賞したものであると考えることができる。一方、この範囲を越えた時間差が検出されると、不正器具を用いて入賞口センサを不正に反応させたとみなすことができる。そこで、図６に示した４つの外部入力０〜３のうち例えば外部入力０に前述の２つの入賞口センサのうちの一方の出力を接続し、外部入力３に他方の入賞口センサの出力を接続し、前者をスタート信号、後者をエンド信号とすれば、この２つの外部入力における出力信号パルスの変化点（遷移点）の時間差を測定することができる。この測定を継続して実行し、前述の合理的な時間差の範囲を越えた場合に、何らかの不正行為があったとみなすことができる。このように、不正器具に使って入賞口センサを反応させるといった不正を監視することが可能となる。
【００３０】
さらに、不正の検出とは異なるが、例えばパチンコ機の内部のパチンコ球が通過する経路、あるいはパチンコ機同士を繋ぐ経路に、入賞口センサと類似した機能のセンサを１つ又は２つ以上配置し、パチンコ球が通過するたびにその旨を検出するようにしておくこともできる。このようにすることによって、パチンコ球が詰まりを生じた場合には、経路のどこの部分に詰まりが生じたかを迅速に検出することが可能となる。
【００３１】
さらに、パチスロ機ではコインの通過センサの出力を外部入力として用いることにより、コインの通過、詰まりの検出や不正な器具を使いコインセンサを誤作動させるような不正行為の検出も可能となる。
【００３２】
以上のように、これまでマイコンによってソフトウェア的になされていた外部入力信号のノイズの除去をフィルタ１６というハードウェアによって行うことにより、プログラム容量及びプログラムの動作によって記憶容量を節約することができる。また、ソフトウェア的に処理していたノイズ除去をハードウェアの動作によって実行することができるため、オーバーヘッドを低下させることができる。さらに、ノイズの除去をフィルタ１６というハードウェアの動作によって行わせるようにしたことにより、変化点検出回路３２、変化点間時間測定カウンタ３４及びこれらに付随する各種レジスタを設けることによって、外部入力信号に関する変化点のカウント、変化点間の時間測定などを行うことによって、遊技者による各種不正操作の発見や、パチンコ球、パチスロコインの輸送経路に詰まりが生じた場所の検出などが可能となる。
【００３３】
なお、上述の実施形態の説明では、外部信号入力ポート１４に入力される外部入力信号として遊技機の入賞口センサの出力を例に挙げた。しかしながら、外部信号入力ポート１４に入力することができる外部入力信号はこれ以外のものでもよい。
【００３４】
図６に示した実施例では外部入力０〜３としたが、外部入力数はこれに限らず複数の入力とすることができる、また、入力ポート選択回路４２、フィルタ１６、変化点検出回路３２、変化点カウンタレジスタ２４、変化点間時間測定カウンタ３４等のレジスタ及びその設定、読出レジスタも複数の構成とすることもできる。
【００３５】
符号の説明
１０    ：遊技機用半導体チップ
１２    ：ＣＰＵ
１４    ：外部信号入力ポート
１６    ：フィルタ回路
１８    ：フィルタ分周器設定レジスタ
２０    ：入力信号レジスタ
２２    ：変化点選択レジスタ
２４    ：変化点カウンタレジスタ
２６    ：変化点時間測定分周器設定レジスタ
２８    ：変化点間時間測定終了通知レジスタ
３０    ：変化点間時間測定結果レジスタ
３２    ：変化点検出回路
３４    ：変化点間時間測定カウンタ
４０    ：入力ポート選択レジスタ
４２    ：入力ポート選択回路
５０    ：フィルタ分周器
５２ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ  ：フリップフロップ
５４    ：検出回路
１０５  遊技機
１１０  入賞口
１２０  表示部
１３０  ハンドル
【図１】
2020096726.tif 000003
【図２】
2020096726.tif 000004
【図３】
2020096726.tif 000005
【図４】
2020096726.tif 000006
【図５】
2020096726.tif 000007
【図６】
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