(57)【要約】【課題】単一の磁石検知装置にて不正磁石を検出可能で、且つ、遊技機に存在する既存磁力及び地球磁場の影響による誤検出を防止する高精度の不正磁石検知機能付き磁石検知装置及び磁石検知方法を提供する。【解決手段】一台のパチンコ遊技機(１０)に１個だけ取り付けられ、パチンコ遊技機の外部からの不正磁石を検出する磁石検知装置（２４，２４ａ）であって、３次元磁束センサ（１２２）の出力の回転検出処理部（１２７）がＯＦＦ信号を出力しており且つ磁石検知処理部（１２８）がＯＮ信号を出力しているときに不正磁石検知信号を出力するようにした。【選択図】図１３
2010012232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一台のパチンコ遊技機に１個だけ取り付けられ、前記パチンコ遊技機の外部からの不正磁石を検出する磁石検知装置であって、
磁束を検出する３次元磁束センサと、
前記３次元磁束センサにより検出された磁束信号を処理する検出信号処理部とを備え、
前記検出信号処理部は、
前記検出信号処理部の電源投入時の前記３次元磁束センサの出力を原点とする原点決定処理部と、
前記３次元磁束センサの出力に得られる磁束密度の、ゼロ磁場での前記３次元磁束センサの出力に得られる磁束密度からの変化量が所定の閾値を超えない場合に前記３次元磁束センサが回転していないことを示すＯＦＦ信号を出力する回転検出処理部と、
前記３次元磁束センサの出力に得られる磁束密度の前記原点の磁束密度からの変化量が所定の閾値を超えた場合にＯＮ信号を出力する磁石検知処理部と、
前記回転検出処理部がＯＦＦ信号を出力しており且つ前記磁石検知処理部がＯＮ信号を出力しているときに不正磁石検知信号を出力する検知出力部と、
を備えていることを特徴とする磁石検知装置。
【請求項２】
前記検出信号処理部は、
前記３次元磁束センサの出力信号を取得するセンサ信号取得処理部と、
前記センサ信号取得処理部の出力を移動平均法を用いて平均化処理して前記遊技機の周辺に存在する既存磁力の影響を除去する平均化フィルタ部と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の磁石検知装置。
【請求項３】
一台のパチンコ遊技機に１個だけ取り付けられ、前記パチンコ遊技機の外部からの不正磁石を検出する磁石検知装置であって、
３次元磁束センサにより磁束を検出し、
前記３次元磁束センサにより検出された磁束信号を検出信号処理部により処理し、
前記検出信号処理部は、
前記検出信号処理部の電源投入時の前記３次元磁束センサの出力を原点決定処理部により原点とし、
前記３次元磁束センサの出力に得られる磁束密度の、ゼロ磁場での前記３次元磁束センサの出力に得られる磁束密度からの変化量が所定の閾値を超えない場合に前記３次元磁束センサが回転していないことを示すＯＦＦ信号を回転検出処理部により出力し、
前記３次元磁束センサの出力に得られる磁束密度の前記原点の磁束密度からの変化量が所定の閾値を超えた場合にＯＮ信号を磁石検知処理部により出力し、
３次元磁束センサ回転検出処理部がＯＦＦ信号を出力しており且つ前記磁石検知処理部がＯＮ信号を出力しているときに検知出力部により不正磁石検知信号を出力する、
というステップを備えていることを特徴とする磁石検知方法。
【請求項４】
前記検出信号処理部は、
前記３次元磁束センサの出力信号をセンサ信号取得処理部により取得し、
前記センサ信号取得処理部の出力を平均化フィルタ部により移動平均法を用いて平均化処理して前記遊技機の周辺に存在する既存磁力の影響を除去する、
というステップを実行することを特徴とする請求項３に記載の磁石検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遊技機の磁石検知装置及び遊技機の磁石検知方法に関し、特にパチンコ遊技機に取付けられる不正磁石検知装置において、複数のセンサではなくて単一の不正磁石検知センサにて遊技機前面にて不正に作用する磁石を検出する遊技機の磁石検知装置及び遊技機の磁石検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ遊技機の不正防止方法において、パチンコ玉の動きを操作する不正行為に用いられる磁石を検知して不正行為を報知する先行技術として特許文献１が知られている。この特許文献１においては、不正磁石の操作作用点となる複数の入賞口近傍に配置された複数の磁石検知装置を用いて、磁石を検知した場合に遊技機の外部に発報する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４００７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パチンコ遊技機には、役物可動用モータ、ソレノイド等に使用されている磁石やパチンコ発射部に使用されている磁石などによる既存磁力が存在している。この既存磁力を不正磁石から放出されている磁力として誤検出する事を防止する手段としては、磁石検知装置の検知感度を低くするか又は既存磁力の影響を受けない位置に磁石検知装置を配置することにより、パチンコ遊技機内に存在する既存磁力を誤検出しないようにする必要がある。
【０００５】
パチンコ遊技機内に存在する既存磁力を誤検出しないようにするために、上記特許文献１においては、磁石による不正操作がなされる複数の位置のそれぞれに磁石検知装置を配置している。このため、パチンコ遊技機の１台当たりの価格が単一の磁石検知装置による場合に比較して高価となり、且つ、構成が複雑になるという課題がある。
【０００６】
遊技機１台あたりに単一の磁石検知装置を取り付けることにより不正磁石を検出するようにして、構成が簡単で安価な遊技機を実現するためには、磁石検知感度を高くして広範囲に不正磁石の検出を可能にしなければならない。しかし、このようにして取り付けられた磁石検知装置を用いると、遊技機ガラス扉の開閉や遊技機枠の開閉により磁石検知装置の位置が移動するので検知座標点及び検知方位が変化してしまう。検知される地球磁場の大きさは検知座標点及び検知方位によって異なる。磁石検知装置の検知座標及び検知方位が変化すると、磁石検知装置の出力は地球磁場の影響で変化してしまう。したがって、磁石検知装置の検知感度を高くして地球磁場の大きさの最大値より低い閾値に設定すると、磁石検知装置の検知座標点及び検知方位変化に伴って地球磁場の影響が検出結果に反映されてしまう場合がある。そこで、地球磁場の影響のない状態で磁石検知装置の出力を得る必要がある。
【０００７】
上記課題に鑑みて、本発明の第１の目的は、単一の磁石検知装置にて不正磁石を検出可能で且つパチンコ遊技機内に存在する既存磁力を誤検出しない安価で確実な不正磁石検知機能付き磁石検知装置及び磁石検知方法を提供する事にある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、単一の磁石検知装置を用いても遊技機に存在する既存磁力及び地球磁場の影響による誤検出を防止する不正磁石検知機能付き磁石検知装置及び磁石検知方法を提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様により提供されるものは、３次元磁束センサ回転検出処理部がＯＦＦ信号を出力しており且つ磁石検知処理部がＯＮ信号を出力しているときに不正磁石検知信号を出力するようにした磁石検知装置及び磁石検出方法である。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、検出信号処理部は、３次元磁束センサの出力信号を取得するセンサ信号取得処理部の出力を移動平均法を用いて平均化処理して遊技機の周辺に存在する既存磁力の影響を除去する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、単一の磁石検知装置により不正磁石を検出できるので、複数の磁石検知装置により不正磁石を検出する従来の場合に比べて安価で且つ構成が簡単な遊技機の磁石検知装置及び磁石検知方法を提供できる。
【００１２】
また、不正磁石が近づかない状態でガラス扉や遊技機枠の開閉させた場合には検知原点は３次元上にて移動するが、３次元ベクトル量は変化しない性質を利用して原点移動量が閾値を超えた場合でもベクトル量の変化が無い場合には３次元磁束センサのみが移動したと判断して不正磁石検知信号を出力しないのでガラス扉や遊技機枠の開閉でガラス扉枠や遊技機枠に設置されたセンサの移動にて閾値を超えた場合の出力信号を不正磁石検知信号と認識しない事で誤検出を防止する高感度磁力センサを提供する事が出来る。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、磁束センサからの検出信号に平均化処理を施す事で遊技機既存磁力の影響を排除可能な高感度磁力センサを提供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の１実施例による磁石検知センサが搭載されているパチンコ遊技機の外観斜視図である。
【図２】図１に示した遊技機の正面図である。
【図３】（Ａ）は実施例１においてパチンコ遊技機１０の前面のガラス扉１６を閉じた状態を示す正面図、（Ｂ）実施例１においてはガラス扉１６を約４５度開いた状態を示す図である。
【図４】（Ａ）は実施例２においてパチンコ遊技機１０の遊技枠１２を閉じた状態を示す図、（Ｂ）は図４の（Ａ）の状態からパチンコ遊技機１０を４５度開いた状態を示す図、（Ｃ）は図４の（Ａ）に示したパチンコ遊技機の背面図である。
【図５】ガラス扉１６の位置と磁石検知センサ２４の検出磁束密度との関係を示すグラフ図である。
【図６】３次元磁束センサの概観斜視図である。
【図７】図６に示した３次元磁束センサ６１の検出座標原点（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）、センサ出力Ｘ、Ｙ、Ｚ及び検出座標原点からの磁束密度の変化量（ベクトルａの絶対値）を示す図である。
【図８】３次元磁束センサ６１を用いた従来の不正磁石検知方法を説明するメイン処理のフローチャートである。
【図９】図８のステップ８４の詳細を説明するフローチャートである。
【図１０】図８のステップ８５の詳細を説明するフローチャートである。
【図１１】３次元磁束センサの出力データが球面座標上を移動している様子を示す図である。
【図１２】図１１に示したＡ点からの検出磁束の変化量１とＢ点からの検出磁束の変化量２と、検知出力との関係をまとめた表図である。
【図１３】本発明の実施例による磁石検知センサの構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示した磁石検知センサ１３１における磁石検知処理部１３７及び回転検出処理部１３８の出力と検知出力部１３９の出力の関係を示す図である。
【図１５】図１３に示した検出信号処理部１３１のメイン処理を説明するフローチャートである。
【図１６】図１５における原点決定処理１５５の詳細を説明するフローチャートである。
【図１７】図１６の検出座標原点決定処理１６１の詳細を説明するフローチャートである。
【図１８】図１６の地球磁場量決定処理のステップ１６２の詳細を説明するフローチャートである。
【図１９】図１５における回転検出処理ステップ１５６の詳細を説明するフローチャートである。
【図２０】図１５の磁石検出処理のステップ１５８の詳細を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明の実施例による磁石検知センサ１３１の外観斜視図である。
【図２２】図２１に示した磁石検知センサ１３１の内部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面より詳述する。全図を通して同一参照番号は同一のものを示す。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例１による磁石検知センサが搭載されているパチンコ遊技機の外観斜視図、図２は図１に示した遊技機の正面図である。図１及び図２において、パチンコ遊技機１０は、遊技枠１２と、遊技枠１２に組み込まれた遊技盤１４と、遊技盤１４の前面に設けられた遊技枠１２にガラス扉１６と、遊技盤１４上に設けられた複数の役物１８と、ガラス扉１６の下側で遊技枠１２の前面に設けられたパチンコ玉受け皿２０と、パチンコ玉受け皿２０の右側に設けられたパチンコ玉発射ハンドル２２とを備えている。本発明の１実施例により、遊技機１０の外部からの不正磁石を検出可能な単一の磁石検知装置２４がガラス扉１６の枠の端面に取り付けられている。磁石検知装置２４の構成には磁束センサとして知られる市販のＭＩセンサが含まれる。以下、磁石検知装置２４を磁石検知センサと称する。
【００１７】
ガラス扉１６の枠の端面に磁石検知センサ２４を取り付けるメリットは、取り付けのしやすさ、演出の邪魔にならない、大きな磁場を発生する中央の役物ソレノイドの影響を受けにくいなどである。
【００１８】
ガラス扉１６の枠を開閉した場合に磁石検知センサ２４の向きが変わり、この結果、地球磁場の大きさが磁石検知センサ２４の検出出力に与える影響が変化し、磁石検知センサ２４の検出出力がガラス扉の位置の変化に応じて変化してしまう。このため検出閾値が低い高感度の磁石検知センサでは地球磁場を不正磁石と誤検知してしまうことがある。一般に磁石検知センサ２４の検知軸の方向が地磁気の方向に対して平行な状態では検知出力電圧が最大になり、地磁気に対して垂直な状態では検知出力電圧は最小になる。
【００１９】
一方、磁石検知センサ２４による検知範囲の広範囲化をねらうと地球磁場の大きさよりも小さな磁束密度を閾値とした検知を行う必要があることが実験的に判明した。地球磁場の大きさは、日本国内で約40μT(マイクロテスラ）〜50μTの静磁界である。本実施例では、広範囲に磁石を検知するための磁石検知センサ２４の閾値は、地球磁場の大きさより小さい約40μT以下である。
【００２０】
図３の（Ａ）は実施例１においてパチンコ遊技機１０の前面のガラス扉１６を閉じた状態を示す正面図、図３の（Ｂ）は実施例１においてガラス扉１６を約４５度開いた状態を示す図である。
【実施例２】
【００２１】
図４の（Ａ）は実施例２においてパチンコ遊技機１０の遊技枠１２を閉じた状態を示す図、図４の（Ｂ）は図４の（Ａ）の状態からパチンコ遊技機１０を４５度開いた状態を示す図、図４の（Ｃ）は図４の（Ａ）に示したパチンコ遊技機の背面図である。図４の（Ａ）から（Ｃ）において、図３の（Ａ）及び（Ｂ）における参照番号と同一の番号は同一の物を表している。図４の（Ｂ）に示すように、パチンコ遊技機１０の背面には主基板を覆う例えば透明なプラスチック製のケースであるバックパック２６が設けられている。２７は遊技機１０を店舗に設置するための遊技機設置空間、２８は遊技枠１２を閉じる際に遊技枠１２が嵌まる溝である遊技機設置枠である。本実施例２により、このバックパック２６上に磁石検知センサ２４ａが設けられている。このように遊技機１０の裏面など役物ソレノイトの影響を受けにくい位置に磁石検知センサ２４ａが取り付けられた場合にも遊技枠１２の開閉により、磁石検知センサ２４ａの検出出力が地球磁場の影響により変化してしまう。
【００２２】
実施例１により磁石検知センサ２４の出力がガラス扉１６の開閉により受ける地球磁場の影響、または実施例２により磁石検知センサ２４ａの出力が遊技枠１２の開閉により受ける地球磁場の影響を説明する。
【００２３】
図５はガラス扉１６又は遊技枠１２の位置と磁石検知センサ２４又は２４ａの検出磁束密度との関係を示すグラフ図である。本実施例１及び２では、ガラス扉１６又は遊技枠１２を閉じた状態で磁石検知センサ２４又は２４ａの出力電圧が最小になるように磁石検知センサ２４又は２４ａをガラス扉１６の枠の端面又は遊技枠１２の背面に配置しておく。
【００２４】
図５において、ガラス扉１６又は遊技枠１２が閉じている状態の時刻ｔ１においては地球磁場の影響が最小であり、磁石検知センサ２４又は２４ａの検出磁束密度をそのときの地球磁場の影響で相殺して０とする。ガラス扉１６又は遊技枠１２を開くにしたがって検出磁束密度に与える地球磁場の影響が大きくなり、時刻ｔ２で検出磁束密度は地球磁場の大きさにほぼ等しくなる。図５に示したグラフは模式的であって、実際には磁石検知センサ２４又は２４ａの検出出力はガラス扉１６又は遊技枠１２の開閉の状態に応じて０と地球磁場の大きさの間で変動する。本実施例１及び２では不正磁石の検知のために３次元磁束センサ用いる。
【００２５】
図６は３次元磁束センサの概観斜視図である。図６において、３次元磁束センサ６１はセンサ検知軸としてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸を有する。
【００２６】
図７は図６に示した３次元磁束センサ６１の検出座標原点（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）、センサ出力Ｘ、Ｙ、Ｚ及び検出座標原点からの磁束密度の変化量（ベクトルａの絶対値）を示す図である。
【００２７】
図８〜図１０は３次元磁束センサ６１を用いた従来の不正磁石検知方法を説明するフローチャートである。図８はメイン処理のフローチャートである。図８において、ステップ８１にて検出信号処理部（マイコン）の電源を投入する。電源投入時の３次元磁束センサ出力Ｘ、Ｙ、Ｚを検出座標原点Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０とする。検出座標原点Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０は、地球磁場、板金などの周辺環境の影響を受けている。地球磁場、周辺環境の影響は、静磁界であるが外乱ノイズの影響を排除するために平均化をしてもよい。
【００２８】
次いでステップ８２にて各軸の感度設定をする。３次元磁束センサ５１の検知軸には感度（ mV/μT )があり変化分の磁束密度を計算で求めることが出来る。３次元磁束センサ５１の感度は、製造工程時にマイコンなどを利用して覚えさせてもよい。感度は、各検知軸毎に持っているため各軸の磁束密度は以下の式で求める。
磁束密度(μT)ΔＸ=(Ｘ−Ｘ０)÷Ｘ軸感度（mV/μT)
磁束密度(μT)ΔＹ=（Ｙ−Ｙ０)÷Ｙ軸感度（mV/μT)
磁束密度(μT)ΔＺ=（Ｚ−Ｚ０)÷Ｚ軸感度（mV/μT)
ここで、Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０は、電源投入時の磁束センサ出力であり、
Ｘ、Ｙ、Ｚは、磁束センサ出力であり、
ΔＸ、ΔＹ、ΔＺは、磁束密度変化量である。
磁束密度のベクトルの大きさは以下の式で求める。(単位はμT)
【００２９】
【数１】
2010012232.tif 000003
【００３０】
ステップ８３にて、検知閾値を、地球磁場の大きさ＞検知閾値となるように設定する。次いでステップ８４にて、原点決定処理を行う。この処理の詳細は図９に示すフローチャートに示されている。
【００３１】
ステップ８４に次いでステップ８５にて磁石検知処理を行う。この処理の詳細は図９のフローチャートに示されている。簡単に説明すると、（１）磁石が３次元磁束センサ５１に近づくと、磁石の磁界によって３次元磁束センサＸ、Ｙ、Ｚ各軸出力が変化する。（２）検出座標原点からの磁束密度の変化量を磁束密度のベクトルとして計算して、変化分の磁束密度の大きさを求める。（３）磁石を近づけて、（３）によって求めた磁束密度の大きさが磁石を検知するための閾値を超えた場合は、検知出力とする。また、近づけた磁石を遠ざけて磁石を検知するための閾値を下回った場合は、非検知出力とする。
【００３２】
ステップ８５は無限ループであって、検出信号処理部（マイコン）の電源がオフになり、メイン処理が終了するまで継続して行う。
【００３３】
図９は図８のステップ８４の詳細を説明するフローチャートである。図９において、ステップ９１にてサンプリング点数をＮ（Ｎは自然数）点とする。ステップ９２にてデータ取得数Ｃｎｔを０にリセットする。ステップ９３にて３次元磁石検知センサ５１の検出出力のＸ軸値Ｘａｄ、Ｙ軸値Ｙａｄ及びＺａｄをＡＤ変換をする。ステップ９４にてＡＤ変換結果を前回のＡＤ変換結果に加算して記憶する。また、データ取得数Ｃｎｔをインクリメントする。ステップ９５にてデータ取得数Ｃｎｔが所定数Ｎになるまで、ステップ９３〜９５を繰り返す。ステップ９５にてデータ取得数Ｃｎｔが所定数Ｎ以上になると、ステップ９６にてＡＤ変換結果の合計をＮで割って原点とする。即ち、Ｘ軸の原点Ｘ０はＸ０＝Ｘｓｕｍ／Ｎ、Ｙ軸の原点Ｙ０はＹ０＝Ｙｓｕｍ／Ｎ、Ｚ軸の原点Ｚ０はＺ０＝Ｚｓｕｍ／Ｎとなる。
【００３４】
図１０は図８のステップ８５の詳細を説明するフローチャートである。図１０において、ステップ１０１にて磁石検知センサ２４の検出出力をＡＤ変換してＸａｄ、Ｙａｄ及びＺａｄとし、ステップ１０２にて原点からの変化量ΔＸ、ΔＹ及びΔＺを計算し、ステップ１０３にてベクトル量ΔＡ＝（ΔＸ＋ΔＹ＋ΔＺ）1/2を計算し、ステップ１０４でベクトル量ΔＡが検知閾値を超えるとステップ１０５にて磁石検知出力をＯＮとし、それ以外はステップ１０６にて磁石検知出力をＯＦＦとする。
【００３５】
以上図８〜図１０により説明した方法では、図９のフローチャートに示した方法で求めた検出座標原点は、地球磁場や周辺環境の影響を受けた状態である。このため、３次元磁束センサ５１の向きが変われば各センサ検知軸に入射される磁束の大きさが変わるため、磁石を検知するための閾値が地球磁場の大きさより小さいと、３次元磁束センサの回転で磁石を検知するための閾値を超えてしまう。
【００３６】
また、センサ出力がある一定時間安定していた場合を常に新しい原点とする原点補正方法を用いてもドア又は遊技枠の開閉方法に比例した磁束密度の変化量を原点として扱うためには、安定時間を短くするか安定量を緩和するといった手段を使う必要があるが、磁石を低速で近づけた場合の磁束密度の変化もキャンセルしてしまうことになるので事実上困難である。
【００３７】
ところで、地球磁場の大きさは日本国内で40μT〜50μTの静磁界である。ゼロ磁場での３次元磁束センサ出力データをゼロ磁場原点とすると地球磁場の大きさは、パチンコ台の設置場所により決まる。また、３次元磁束センサを動かしたときのゼロ磁場原点からのベクトルの大きさは地球磁場の大きさを半径とした球面上に分布することになる。
【００３８】
そこで本発明の実施例では、３次元磁束センサの出力データが球面座標上を移動しているときはガラス枠又は遊技枠の開閉でセンサが回転しているとみなして検出出力をキャンセルすることにより３次元磁束センサの回転による誤検知を防止する。
【００３９】
図１１は３次元磁束センサの出力データが球面座標上を移動している様子を示す図である。図１１において、Ｂ点を検出座標原点（電源投入時の３次元磁束センサ出力）として次の２つのケースについて説明する。
ケース１：ガラス枠又は遊技枠を開閉して磁石検知センサを回転させた場合、３次元磁束センサの出力データＢ点からＣ点へ移動する。
（１）電源投入時の３次元磁束センサ出力（Ｘｂ,Ｙｂ,Ｚｂ）により検出座標原点Ｂ点が決まる。ゼロ磁場でのセンサ出力（Ｘａ,Ｙａ,Ｚａ）をゼロ磁場原点Ａ点とするとＡＢベクトルの大きさが地球磁場の大きさとなる。
（２）磁石検知センサに磁石を近づけたときのセンサ出力（Ｘｃ,Ｙｃ,Ｚｃ）をＣ点とすると検出座標原点Ｂ点からの磁束密度の変化量はＢＣベクトルの大きさとなる。このときベクトルＡＣの大きさはベクトルＡＢの大きさ（地球磁場の大きさ）と同じなので地球磁場の磁束しか存在していないとみなせるため、ＢＣベクトルの大きさに関わらず検知出力をＯＦＦとする。
【００４０】
ケース２：磁石検知センサに磁石を近づけた場合 Ｂ点からＤ点へ移動する。
（１）電源投入時の３次元磁束センサ出力（Ｘｂ,Ｙｂ,Ｚｂ）により検出座標原点Ｂ点が決まる。ゼロ磁場でのセンサ出力（Ｘａ,Ｙａ,Ｚａ）をゼロ磁場原点Ａ点とするとＡＢベクトルの大きさが地球磁場の大きさとなる。
（２）磁石検知センサに磁石を近づけたときのセンサ出力（Ｘｄ,Ｙｄ,Ｚｄ）をＤ点とすると検出座標原点Ｂ点からの磁束密度の変化量はＢＤベクトルの大きさとなる。このときベクトルＡＤの大きさはベクトルＡＢの大きさ（地球磁場の大きさ）と異なる場合は、地球磁場以外の磁束が存在するとみなせるため、ベクトルＢＤの大きさと磁石を検知するための閾値と比較して、閾値を超えていれば検知出力ＯＮ、閾値を超えていない場合は、検知出力ＯＦＦとする。
【００４１】
図１２は、図１１に示したＡ点からの検出磁束の変化量１とＢ点からの検出磁束の変化量２と、検知出力との関係をまとめた表図である。図１２において、変化量１がベクトルＡＢの大きさと同じ場合は、変化量２の評価をせずに検知出力をＯＦＦにし、変化量１がベクトルＡＢの大きさと異なる場合は、変化量２が磁石検知閾値より大きい場合にのみ検知出力をＯＮにし、変化量２が磁石検知閾値以下の場合は検知出力はＯＦＦにすることが分かる。
【００４２】
図１３は本発明の実施例による磁石検知センサの構成を示すブロック図である。図１３において、磁石検知センサ１３１（図１における磁石検知センサ５１と同じもの）は、磁束センサ１３２と、３次元磁束センサ１３２の出力を処理する検出信号処理部１３３とを備えている。
【００４３】
検出信号処理部１３３は、本実施例ではマイコンにより実現されている。検出信号処理部１３３は、３次元磁束センサ１３２の出力に接続されたセンサ信号取得処理部１３４と、センサ信号取得処理部１３４の出力に接続された平均化フィルタ部１３５及び原点決定処理部１３６と、平均化フィルタ部１３５及び原点決定処理部１３６の出力に接続された磁石検知処理部１３７及び回転検出処理部１３８と、磁石検知処理部１３７及び回転検出処理部１３８の出力に接続された検知出力部１３９を備えている。検知出力部１３９はＡＮＤゲートである。
【００４４】
図１４は図１３に示した磁石検知センサ１３１における磁石検知処理部１３７及び回転検出処理部１３８の出力と検知出力部１３９の出力の関係を示す図である。図１４において、回転検出処理部１３７の出力がＯＦＦで且つ磁石検知処理部１３８の出力がＯＮのときのみ、検知出力部１３９の出力である検知出力がＯＮになり、それ以外はＯＦＦになることが分かる。
【００４５】
図１５は図１３に示した検出信号処理部１３１のメイン処理を説明するフローチャートである。図１５において、図８に示したフローチャートとの相違点は、図８では各軸の感度設定ステップ８２の次に検知閾値設定ステップ８３が行われるのに対し、図１５では各軸の感度設定のステップ１５２と検知閾値設定ステップ１５４の間に、各軸のゼロ磁場原点設定ステップ１５３が行われること、及び、図８では磁石検知処理のステップ８５が無限ループで行われるのに対し、図１５では回転検出処理のステップ１５６、回転検出がＯＦＦかの判定ステップ１５７、回転検出がＯＦＦの場合に磁石検出処理のステップ１５８を実行し、回転検出がＯＮの場合には検知出力をＯＦＦにするステップ１５９を実行するという処理が無限ループで行われる点である。
【００４６】
図１５において、ステップ１５１にて電源投入し、ステップ１５２にてセンサ信号取得処理部１３４により各軸の感度設定をする。感度は、各検知軸毎に持っているため各軸の磁束密度は以下の式で求める。
磁束密度(μT)ΔＸ=(Ｘ−Ｘ０)÷Ｘ軸感度（mV/μT)
磁束密度(μT)ΔＹ=（Ｙ−Ｙ０)÷Ｙ軸感度（mV/μT)
磁束密度(μT)ΔＺ=（Ｚ−Ｚ０)÷Ｚ軸感度（mV/μT)
ここで、Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０は、電源投入時の磁束センサ出力であり、
Ｘ、Ｙ、Ｚは、磁束センサ出力であり、
ΔＸ、ΔＹ、ΔＺは、磁束密度変化量である。
【００４７】
次いでステップ１５３にて、原点決定処理部１３６により各軸のゼロ磁場原点設定処理を行う。
【００４８】
次いでステップ１５４にて閾値決定処理部１３７により検知閾値設定処理を行う。
次いでステップ１５５にて、原点決定処理部１３６により原点決定処理を行う。この処理の詳細は図１６、図１７及び図１８に示したフローチャートにより後に説明する。
次いでステップ１５６にて回転検出処理部１３８により磁束密度の回転を検出する。この回転検出処理の詳細は図１９のフローチャートに示されている。
【００４９】
次いで、ステップ１５７の判定で回転検出がＯＦＦであればステップ１５８に進み磁石検知処理部１３７により磁石検出処理を行う。この処理の詳細は図２０のフローチャートに示されている。
【００５０】
ステップ１５６乃至１５９は無限ループで電源がオフになり、メイン処理が終了するまで継続して行う。
【００５１】
図１６は図１５における原点決定処理１５５の詳細を説明するフローチャートである。図１６において、原点決定処理は検出座標原点決定処理のステップ１６１と地球磁場量決定処理１６２とからなる。
図１７は図１６の検出座標原点決定処理１６１の詳細を説明するフローチャートである。この処理は図９に示した原点決定処理と同じなので、ここでは説明を省略する。
【００５２】
図１８は図１６の地球磁場量決定処理のステップ１６２の詳細を説明するフローチャートである。図１８において、ステップ１８１にてゼロ磁場原点Ｘzero，Ｙzero、Ｚzeroからの検出座標原点Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０のベクトル量Ｘvect、Ｙvect、Ｚvectを以下の式により求める。
Ｘvect＝（Ｘzero−Ｘ０）÷Ｘ軸感度
Ｙvect＝（Ｙzero−Ｙ０）÷Ｙ軸感度
Ｚvect＝（Ｚzero−Ｚ０）÷Ｚ軸感度
【００５３】
次いでステップ１８２にて、ベクトル量ΔＡzeroを次の式により計算する。
ΔＡzero＝（ΔＸvect＋ΔＹvect＋ΔＺvect）1/2
【００５４】
図１９は図１５における回転検出処理ステップ１５６の詳細を説明するフローチャートである。図１９において、ステップ１９１にて特定領域の閾値Ｓを設定し、ステップ１９２にてセンサ信号所得部１３４における３次元磁束センサ１３２からのアナログ信号をＡＤ変換して、Ｘad、Ｙad、Ｚadを得、ステップ１９３にて平均化フィルタ１３５により平均化処理を行ってΔＸave、ΔＹave、ΔＺaveを得、ステップ１９４にて平均値Ｘave、Ｘave、Ｘaveのゼロ磁場合原点Ｘzero、Ｙzero、Ｚzeroからの変化量を次の式に基づき計算する。
ΔＸs＝（Ｘave−Ｘzero）÷Ｘ軸感度
ΔＹs＝（Ｙave−Ｙzero）÷Ｙ軸感度
ΔＺs＝（Ｚave−Ｚzero）÷Ｚ軸感度
【００５５】
次いでステップ１９５にてベクトル量ΔＡｓを次の式に基づき計算する。
ΔＡｓ＝（ΔＸｓ＋ΔＹｓ＋ΔＺｓ）1/2
次いでステップ１９６にてΔＡzeroが特定領域内内かを判定する。即ち、ΔＡｓが地球磁場量±Ｓ以内かどうかを判定する。この判定でイエスであればステップ１９７に進み回転検知をＯＮにし、この判定でノーの場合はステップ１９８にて回転検知をＯＦＦにする。
【００５６】
図２０は図１５の磁石検出処理のステップ１５８の詳細を説明するフローチャートである。図２０において、ステップ２０１にてセンサ信号取得処理部１３４は３次元磁束センサ１３２の出力から磁束密度の大きさ（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ）を計算する。次いでステップ２０２にて平均化フィルタ部１２５により平均化処理を行う。この処理は、標本化間隔Δｔ（秒）、Ｎ点移動平均した場合の平均化時間ＴａｖｅはＴａｖｅ＝ＮΔｔ（秒）となるので信号Ｘ（ｔ）をＴａｖｅ（秒）平均したときの出力は次の式で表わせる。
【００５７】
【数２】
2010012232.tif 000004
【００５８】
ΔＹave及びΔＺaveについても上記式と同様にして求まる。
次いでステップ２０３にて平均値Ｘave、Ｙave、Ｚaveの検出座標原点Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０からの変化量ΔＸ、ΔＹ、ΔＺを次の式により計算する。
ΔＸ＝（Ｘave−Ｘ０）÷Ｘ軸感度
ΔＹ＝（Ｙave−Ｙ０）÷Ｙ軸感度
ΔＺ＝（Ｚave−Ｚ０）÷Ｚ軸感度
【００５９】
次いでステップ２０４にてベクトル量ΔＡを次の式に基づき計算する。
ΔＡ＝（ΔＸ＋ΔＹ＋ΔＺ）1/2
【００６０】
次いでステップ２０５にてベクトル量ΔＡが検知閾値より大きいかを判定し、イエスであればステップ２０６にて検知出力をＯＮにし、ノーであればステップ２０７にて検知出力をＯＦＦにする。
【００６１】
図２１は本発明の実施例による磁石検知センサ１３１の外観斜視図である。図２１において、磁石検知センサ１３１は、Ｖｃｃ電源ピン２１１と、グランド（ＧＤＮ）ピン２１２と、検知出力ピン２１３とを備えた３ピンコネクタ２１４を備えている。
【００６２】
図２２は図２１に示した磁石検知センサ１３１の内部を示す斜視図である。図２２において、磁石検知センサ１３１は３次元磁束センサ１３２と検出信号処理部１３３と３ピンコネクタ２１４とを含んでいる。検出信号処理部１３３はマイコンで実現される。
【００６３】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様々の変形が可能である。例えば、検出信号処理部１３３はマイコンに替えて他の信号処理機能を有する電子機器により実現してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０    パチンコ遊技機
２４，２４ａ    磁石検知センサ（磁石検知装置）
１３１    磁石検知センサ（磁石検知装置）
１３２    ３次元磁束センサ
１３３    検出信号処理部
１３４    センサ信号取得処理部
１３５    平均化フィルタ部
１３６    原点決定処理部
１３７    磁石検知処理部
１３８    回転検出処理部
１３９    検知出力部
【図１】
2010012232.tif 000005
【図２】
2010012232.tif 000006
【図３】
2010012232.tif 000007
【図４】
2010012232.tif 000008
【図５】
2010012232.tif 000009
【図６】
2010012232.tif 000010
【図７】
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【図８】
2010012232.tif 000012
【図９】
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【図１０】
2010012232.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010012232.tif 000019
【図１６】
2010012232.tif 000020
【図１７】
2010012232.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
2010012232.tif 000023
【図２０】
2010012232.tif 000024
【図２１】
2010012232.tif 000025
【図２２】
2010012232.tif 000026