(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一様性を有し、連続的に乱数を生成するパラレル乱数発生器を備え、トリガー信号を基点に前記乱数に基づいて生成されるデータを確率生成用のデータとすると共に、当該確率生成用のデータと範囲データを比較し、当たり／外れの確率信号を出力する確率発生装置において、
前記トリガー信号を起点として得た乱数に基づいて各々生成したデータ（ｎ）およびデータ（ｋ）を用い、タイミングｔ（ｎ）でシフトレジスターにセットされた乱数データを、データ（ｋ）の最上位または最下位ビットの状態で設定されるシフト方向に、データ（ｋ）の残りのビット数で設定されるシフト数シフトして得た乱数を確率生成用のデータとすることを特徴とする確率発生装置。
【請求項２】
一様性を有し、連続的に乱数を生成するパラレル乱数発生器を備え、トリガー信号を基点に前記乱数に基づいて生成されるデータを確率生成用のデータとすると共に、当該確率生成用のデータと範囲データを比較し、当たり／外れの確率信号を出力する確率発生装置において、
前記トリガー信号を起点として得た乱数に基づいて各々生成したデータ（ｎ）およびデータ（ｊ）を用い、タイミングｔ（ｎ）でレジスターにセットされた乱数データとタイミングｔ（ｊ）でレジスターにセットされた乱数データが互いに論理演算されるスクランブル回路を設けて得た乱数を確率生成用のデータとすることを特徴とする確率発生装置。
【請求項３】
前記トリガー信号を起点として得た乱数の内容に応じ、前記確率生成用のデータを反転、または非反転して得たデータを確率生成用のデータとすることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の確率発生装置。
【請求項４】
前記確率信号と共に乱数データを出力し、前記確率生成用のデータを乱数データとすることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の確率発生装置。
【請求項５】
前記トリガー信号発生のタイミングに予め設定された可変可能なオフセット値を加算してトリガー信号発生タイミングとしたことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れかに記載の確率発生装置。
【請求項６】
前記トリガー信号を起点として得た乱数を基に生成した、請求項１から請求項５までの何れかに記載の確率生成用データを確率下限値とすることを特徴とする確率発生装置。
【請求項７】
前記トリガー信号を起点として得た乱数を基に生成した、請求項１から請求項５までの何れかに記載の確率生成用データを確率上限値とすることを特徴とする確率発生装置。
【請求項８】
前記トリガー信号を起点として得た乱数を基に生成した、請求項１から請求項５までの何れかに記載の確率生成用データを確率生成位置値とすることを特徴とする確率発生装置。
【請求項９】
前記トリガー信号を起点として得た乱数の内容に応じ、前記確率下限値または前記確率上限値または前記確率生成位置値を反転、または非反転することを特徴とする請求項６から請求項８までの何れかに記載の確率発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一様性を有する乱数発生器を用いた確率発生装置に関し、特に当たりデータの意外性と不正防止機能の強化を図った確率発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高度な科学技術計算や遊技機、或いは暗号化処理等には乱数の使用が不可欠であり、近年、一様性（乱数の確率値および出現率に差異が生じないこと）を有し、且つ、乱数出現の規則性、前後の相関性、周期性等を有しない高精度の自然乱数（真性乱数）発生器を用いた確率発生装置の需要が増大している。
【０００３】
図４７は係る確率発生装置１の一般的な概略構成を示しており、一様性を有するｎビット構成の乱数を同期信号（クロック）に同期して連続的に生成するパラレル乱数発生器２と、当該乱数をトリガー信号（例えば、遊技機の場合では、入賞センサによって発生したヒット信号に基づいて発生する）のタイミングでセットするレジスターと、当該レジスターのセットデータと確率下限データＤＬと確率上限データＤＵで指定された範囲データを比較し、セットデータがこの範囲内に有れば『当たり』、範囲外であれば『外れ』のＨｉｇｈｔ／Ｌｏｗ信号を生成し、確率信号として出力する比較器とで構成されている。
【０００４】
そして、特に、パチンコ、パチスロ、ゲーム等の遊技機に使用される確率発生装置１にあっては、高精度と共に、ギャンブル性を高める乱数に基づいた当たりデータの意外性と外部からの不正行為を阻止する不正防止機能を有することが極めて重要であるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記確率発生装置１の場合は、図４８のタイミング波形図に示すように、トリガー信号が発生した時（ｔ０）の乱数がそのまま確率生成用のデータとして使用されるため、データ読み出しのタイミングが取り易いこと、確率を生成するための確率下限データ（ＤＬ）と確率上限データ（ＤＵ）が固定され、常に一定値であるためデータの内容が察知され易いこと等の理由から、外部不正が行われ易いという問題を有していた。
【０００６】
本発明は、上記問題を解消し、より一層の意外性と優れた不正防止機能を有する確率発生装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、一様性を有し、連続的に乱数を生成するパラレル乱数発生器を備え、トリガー信号を基点に前記乱数に基づいて生成されるデータを確率生成用のデータとすると共に、当該確率生成用のデータと範囲データを比較し、当たり／外れの確率信号を出力する確率発生装置において、前記トリガー信号を起点として得た乱数に基づいて各々生成したデータ（ｎ）およびデータ（ｋ）を用い、タイミングｔ（ｎ）でシフトレジスターにセットされた乱数データを、データ（ｋ）の最上位または最下位ビットの状態で設定されるシフト方向に、データ（ｋ）の残りのビット数で設定されるシフト数シフトして得た乱数を確率生成用のデータとすることを特徴とする。
本構成では、一様性を有する乱数はデータの回転（右シフト／左シフト）を行っても一様性を有しており、より一層の意外性と不正防止機能の強化を図ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の本発明は、一様性を有し、連続的に乱数を生成するパラレル乱数発生器を備え、トリガー信号を基点に前記乱数に基づいて生成されるデータを確率生成用のデータとすると共に、当該確率生成用のデータと範囲データを比較し、当たり／外れの確率信号を出力する確率発生装置において、前記トリガー信号を起点として得た乱数に基づいて各々生成したデータ（ｎ）およびデータ（ｊ）を用い、タイミングｔ（ｎ）でレジスターにセットされた乱数データとタイミングｔ（ｊ）でレジスターにセットされた乱数データが互いに論理演算されるスクランブル回路を設けて得た乱数を確率生成用のデータとすることを特徴とする。
本構成では、一様性を有する乱数はデータをスクランブルしても一様性を有しており、これにより、より一層の意外性と不正防止機能の強化を図ることがことができる。
尚、ここでデータのスクランブルとは、複数のデータラインの任意のデータを互いに論理演算（例えば、排他的論理和、排他的論理和と排他的論理和同士の排他的論理和等）して原データと異なるデータに変換することを言う。
【００１２】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２の何れかに記載の確率発生装置において、前記トリガー信号を起点として得た乱数の内容に応じ、前記確率生成用のデータを反転、または非反転して得たデータを確率生成用のデータとすることを特徴とする。
これにより、より一層の意外性と不正防止機能の強化を図ることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１から請求項３までの何れかに記載の確率発生装置において、前記確率信号と共に乱数データを出力し、前記確率生成用のデータを乱数データとすることを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記請求項４に記載の構成では、確率信号と共に意外性を有する乱数を出力し、これを遊技機等の当たりモードや花柄や確率変動用として使用すれば、よりギャンブル性を向上することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項１から請求項４までの何れかに記載の確率発生装置において、前記トリガー信号発生のタイミングに予め設定された可変可能なオフセット値を加算してトリガー信号発生タイミングとしたことを特徴とする。
これにより、より一層の意外性と不正防止機能の強化を図ることがことができる。
【００２８】
また、請求項６に記載の本発明は、前記トリガー信号を起点として得た乱数を基に生成した、請求項１から請求項５までの何れかに記載の確率生成用データを確率下限値とすることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項７に記載の本発明は、前記トリガー信号を起点として得た乱数を基に生成した、請求項１から請求項５までの何れかに記載の確率生成用データを確率上限値とすることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項８に記載の本発明は、前記トリガー信号を起点として得た乱数を基に生成した、請求項１から請求項５までの何れかに記載の確率生成用データを確率生成位置値とすることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項９に記載の本発明は、請求項６から請求項８までの何れかに記載の確率発生装置において、前記トリガー信号を起点として得た乱数の内容に応じ、前記確率下限値または前記確率上限値または確率生成位置値を反転、または非反転することを特徴とする。
【００４０】
ここで、確率設定範囲内において範囲データ（確率幅）が常に一定であるならば、確率設定範囲内における範囲データの設定位置が変動しても得られる確率は常に一定となる。請求項６〜請求項８に記載の構成では、任意のタイミングで確率設定範囲内において、範囲データの設定位置が逐次変化し、これに伴って一定の確率を得る確率生成用の乱数データの当りデータが変動するため、意外性と共に優れた不正防止機能を実現でき、遊技機等の確率発生器として理想的な装置となる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
既述したように、一般的な確率発生装置は、確率生成用のデータにトリガー信号が発生した時の乱数を用いることから、タイミング的に不正を行い易い欠点が有った。本発明は、（１）確率生成用のデータにトリガ信号と全く同期が取れない乱数を使用すること、（２）確率設定範囲内で範囲データの設定位置を逐次変化し、確率生成用のデータの当りデータを変動すること、或いは両者の併合すること等により、意外性と優れた不正防止機能を追求し、上記問題に対処したものである。
【００４３】
以下、図１〜図１８に基づき、本発明の第１実施形態として、前記項目（１）の施策について説明する。
先ず、図１、図２は、本実施形態を説明するための確率発生装置の基本構成を示し、一様性を有し、同期信号（例えば、本実施形態では同期信号として１０ＭＨｚのクロックパルスが使用される）に同期してＲＮ（０）〜ＲＮ（ｎ−１）のｎビット構成の連続した乱数を生成するパラレル乱数発生器２を用い、トリガー信号発生時ｔ（０）における乱数の内、一部ビット（例えば、下位８ビット）のデータ（ｎ）を用いてトリガー信号よりｎ個めのｔ（ｎ）の乱数を確率生成用のデータとして用いた例である。
即ち、第１比較器により、第１レジスターのセットデータ値（ｎ）がカウンターのカウント値と比較され、その比較出力（一致出力）がトリガー信号となって第２レジスターに確率生成用の乱数がセットされ、確率生成用のデータが生成される。更に、この確率生成用のデータは第２比較器により確率下限データと確率上限データとで指定される範囲データと比較され、その比較出力に確率信号が得られる。
【００４４】
この確率発生装置１では、確率生成用のデータとしてトリガー信号発生ｔ（０）から時間ｔ（ｎ）経過後に発生した乱数が使用され、且つ、データ（ｎ）はトリガー信号の度に変化し不確定であることから、外部からデータの不正読み出し等の不正を行うタイミングを取ることは事実上不可能であり、よって、意外性と不正防止機能を十分満足するものである。
【００４５】
図３、図４に示す実施形態は、前記同様、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数の内、一部ビット（例えば、下位８ビット）のデータ（ｎ）と一部別ビット（例えば上位５ビット）のデータ（ｋ）を用い、トリガー信号発生時ｔ（０）からｎ個めｔ（ｎ）の乱数を前記データ（ｋ）に基づいて回転し、得られたデータを確率生成用のデータとして用いた例である。
ここで、制御回路は、レジスターのセットデータ（ｋ）より所定のビットを利用してデータ回転の方向と回転数を決定し、タイミングｔ（ｎ）でシフトレジスターにセットされた乱数データのシフト方向とシフト数を制御する。
例えば、ｋの最上位または最下位ビットの状態（１または０）でシフトレジスターの右シフト／左シフト動作を設定し、ｋの残りのビット数でシフト数を設定する。
【００４６】
この確率発生装置１では、一様性を有した乱数はデータの回転（シフト）を行っても一様性を有しており、より一層の意外性と不正防止機能を満足することができる。
【００４７】
図５、図６に示す実施形態は、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数の内、一部ビット（例えば、下位８ビット）のデータ（ｎ）と一部別ビット（例えば、上位８ビット）のデータ（ｊ）を用い、トリガー信号からｎ  個めのｔ（ｎ）の乱数と、トリガー信号からｊ個めのｔ（ｊ）の乱数をそれぞれスクランブルして得たデータを確率生成用のデータとしたものである。
尚、スクランブル回路では、タイミングｔ（ｎ）で第２レジスターにセットされた乱数データとタイミングｔ（ｊ）で第３レジスターにセットされた乱数データが互いに論理演算（例えば、排他的論理和、排他的論理和と排他的論理和同士の排他的論理和等）され、原データと全く異なるデータ列に変換される。
【００４８】
この確率発生装置１では、一様性を有した乱数同士をスクランブルしても得られるデータは依然一様性を有しており、これにより、より一層の意外性と不正防止機能を満足することができる。
【００４９】
図７、図８は、本実施形態の応用例を示し、図３と図５の確率発生装置１を併合したもので、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数の内、一部ビット（例えば、下位８ビット）のデータ（ｎ０）と一部別ビット（例えば、上位８ビット）のデータ（ｊ０）を用い、トリガー信号から（ｎ０）個めのｔ（ｎ０）の乱数と（ｊ０）個めのｔ（ｊ０）の乱数に基づいて、例えば、下位８ビットでデータ（ｎ１ 、ｊ１）を、また、例えば、上位５ビットでデータ（ｎ２ 、ｊ２ ）を生成し、これらデータ（ｎ１ 、ｊ１）とデータ（ｎ２、ｊ２）を用い、トリガー信号から（ｎ０ ＋ｎ１）個めのｔ（ｎ０ ＋ｎ１）の乱数と（ｊ０ ＋ｊ１）個めのｔ（ｊ０ ＋ｊ１）の乱数をデータ（ｎ２ 、ｊ２）に基づいて設定した回転方向と回転数にて回転し、各々をスクランブルして得たデータを確率生成用のデータとした例である。
【００５０】
図９、図１０は、本実施形態の別の応用例を示し、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数の内、一部ビット（例えば、下位８ビット）のデータ（ｎ）と一部別ビ ット（例えば、上位８ビット）のデータ（ｊ）を用い、トリガー信号から（ｊ）個めのｔ（ｊ）の乱数を確率生成用のデータとすると共に、トリガー信号から（ｎ）個めのｔ（ｎ）のデータと変更可能な予め設定された選択比較データ（ＳＤ）を比較し、その比較出力に基づいて変更可能な予め設定された２組の確率上限データ（ＤＵ１、ＤＵ２）と確率下限データ（ＤＬ１、ＤＬ２）からペアーの何れか一方を第１セレクターと第２セレクターで選択し、選択された確率上限データ（ＤＵ）と確率下限データ（ＤＬ）とで指定されるデータ範囲を確率生成用の範囲データとした例である。
【００５１】
すなわち、確率は確率生成用のデータと比較用の範囲データにより決定されるが、本例では、この範囲データを指定する確率下限データと確率上限データが第３比較器の比較出力（Ｌ／Ｈ）に応じて前記の２通りに変化し、その結果、得られる確率信号は２種類の確率値の合成として現れる。また、合成の割合は、前記選択比較データＳＤにより任意に変更可能であり、また、各々確率下限データ（ＤＬ１、ＤＬ２）と確率上限データ（ＤＵ１、ＤＵ２）を可変することもでも可能である。
【００５２】
このように、この確率発生装置１では、上記実施形態と同様の確率生成用のデータの生成タイミングの不確定さに加え、生成される当たりデータの可変により、意外性をより一層追求した構成となっている。
【００５３】
また、以上説明した図１〜図１０の確率発生装置１において、図示しないが、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数の内容（例えば、所定ビット目の１、０の状態）に応じて確率生成用のデータを反転し、この反転データを確率生成用のデータとすることも可能であり、反転した確率生成用のデータもまた一様性を有している。
【００５４】
次に示す確率発生装置は、既述した一様性を有し、意外性と不正防止機能に優れる確率発生装置１に、新たに乱数生成部を追加して確率信号と共に乱数データを出力し、遊技機等の当たりモード、花柄、確率変動用として使用できるように構成したものである。尚、この乱数データも、また、一様性を有し、意外性と不正防止機能に優れるものである。
【００５５】
以下にその実施形態を説明する。
先ず、図１１、図１２は、本実施形態を説明するための基本構成を示し、乱数発生部１０は、図１に示した確率発生装置１の確率生成用データの生成部とほぼ同様の構成を有しており、トリガー信号の次ｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットを基に生成したデータ（ｘ）を用い、トリガー信号ｔ（０）から（ｘ＋１）個めのｔ（ｘ＋１）の乱数データを確率信号と共に出力した例である。
尚、本実施形態では、トリガー信号の次ｔ（１）のタイミング（即ち、乱数データの出力タイミング）を得るため新たに同期信号とトリガー信号を入力とした制御回路が追加されている点が図１と相違するが、他の動作は全く同様である。
【００５６】
図１３、図１４に示す実施形態の乱数発生部１０は、トリガー信号のタイミングを制御する第１制御回路を追加した以外は図３に示した確率発生装置１の確率生成用データの生成部と同様の構成を有しており、トリガー信号の次ｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットを基に生成したデータ（ｘ）と、例えば、上位５ビットを基に生成したデータ（ｙ）を用い、トリガー信号ｔ（０）から（ｘ＋１）個めのｔ（ｘ＋１）の乱数をデータ（ｙ）に基づいて設定した回転方向と回転数にて回転して得たデータを乱数データとして出力した例である。
【００５７】
図１５、図１６に示す実施形態の乱数発生部１０は、第１制御回路を追加した以外は図５に示した確率発生装置１の確率生成用データの生成部と同様の構成を有しており、トリガー信号の次ｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットを基に生成したデータ（ｘ）と、例えば、上位５ビットを基に生成したデータ（ｙ）を用い、トリガー信号ｔ（０）から（ｘ＋１）個めのｔ（ｘ＋１）の乱数と（ｙ＋１）個めのｔ（ｙ＋１）の乱数をスクランブルして得たデータを乱数とした例である。
【００５８】
図１７、図１８は、本実施形態の応用例を示し、乱数発生部１０は、トリガ信号のタイミングを制御する第１制御回路を追加した以外は図７に示した確率発生装置１の確率生成用データの生成部と同様の構成を有しており、トリガー信号の次ｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットを基に生成したデータ（ｘ０）と、例えば、上位８ビットを基に生成したデータ（ｙ０）を用い、トリガー信号ｔ（０）から（ｘ０＋１）個めのｔ（ｘ０＋１）の乱数と（ｙ０＋１）個めのｔ（ｙ０＋１）の乱数を基に、例えば、下位８ビットでデータ（ｘ１ 、ｙ１）を、例えば、上位５ビットでデータ（ｘ２ 、ｙ２）をそれぞれ生成し、これらのデータ（ｘ１ 、ｙ１）と（ｘ２、ｙ２）を用い、トリガー信号発生時ｔ（０）から（ｘ０＋ｘ１＋１）個めのｔ（ｘ０＋ｘ１＋１）の乱数と（ｙ０＋ｙ１＋１）個めのｔ（ｙ０＋ｙ１＋１）の乱数をデータ（ｘ２ 、ｙ２）に基づいて設定した回転方向と回転数にて各々回転すると共に各々をスクランブルして得たデータを乱数データとした例である。
【００５９】
以上説明した図１〜図１８に示す第１実施形態では、確率信号および当該確率信号と共に出力される乱数データの生成タイミングを決定する際、トリガー信号発生時ｔ（０）若しくはトリガー信号の次の時ｔ（１）を起点としたが、これに限定されるものではなく、図示しないが、トリガー信号発生のタイミングに予め設定された固定若しくは可変可能なオフセット値を加算したタイミングｔ（０＋ｋ）を新たなトリガー信号発生タイミングｔ（０）と見なすことも勿論可能で、これにより、確率信号の生成タイミングはより不確定となり、更なる意外性と不正防止機能が得られるものである。
【００６０】
次に、意外性と優れた不正防止機能を追求する施策として、既述した項目（２）確率設定範囲内で範囲データの設定位置を逐次変化し、確率生成用のデータの当りデータを変動するようにした、本発明の第２実施形態を図面１９〜図４５に基づいて説明する。尚、図１９〜図３２は、本第２実施形態の動作を説明するための参考例である。
以下に示すように、確率下限値、確率上限値、確率生成位置値をトリガー信号の度に可変することにより、範囲データの設定位置が逐次変化し、これに従って一定の確率を得る確率生成用の乱数データの当りデータが変動するため、意外性と共に優れた不正防止機能を有する確率発生装置となり、遊技機等の確率発生器として理想的な装置となる。
【００６１】
先ず、図１９、図２０は、一様性を有し、同期信号（例えば、本実施形態では同期信号として１０ＭＨｚのクロックパルスが使用される）に同期して連続した乱数を生成するｎビット構成のパラレル乱数発生器２を用い、トリガー信号が入った時の乱数データを確率生成用のデータとする点は第１実施形態と同様であるが、確率信号の生成においてこの確率生成用のデータと比較される範囲データ（確率下限データと確率上限データとで指定されるデータ範囲）の生成が相違するものである。
即ち、図１９に示すように、任意な時間、またはタイミングで確率設定範囲内（Ｒａ）で自由に変更可能な確率下限値（Ｒｌ）を設定して範囲データの確率下限データ（ＤＬ）とし、この確率下限値（Ｒｌ）と予め設定された確率幅（Ｐｗ）を加算したデータを確率上限データ（ＤＵ）とした例である。
【００６２】
図２０は確率設定範囲内（Ｒａ）における確率幅（Ｐｗ）および確率下限値（Ｒｌ）と確率（Ｐ）の関係を示しており、確率生成用のデータが一様性を有していれば、確率設定範囲（Ｒａ）内において確率設定範囲（Ｒａ）と確率幅（Ｐｗ）が常に一定である限り、図２０中の確率下限値（Ｒｌ−１）〜（Ｒｌ−２）のように、確率下限値（Ｒｌ）が任意に変化しても得られる確率（Ｐ＝Ｐｗ  ／Ｒａ）は常に一定となる。尚、当然の事ながら、確率下限データ（ＤＬ）と確率上限データ（ＤＵ）、即ち、確率幅（Ｐｗ）が常に確率設定範囲（Ｒａ）内に存在するように前記確率下限値（Ｒｌ）が設定される必要がある。
【００６３】
図２１、図２２は、任意な時間またはタイミングで確率設定範囲内（Ｒａ）で自由に変更可能な確率上限値（Ｒｕ）を設定して範囲データの確率上限データ（ＤＵ）とし、この確率上限値（Ｒｕ）から予め設定された確率幅（Ｐｗ）を減算したデータを確率下限データ（ＤＬ）とした例である。
【００６４】
図２２に示すように、確率設定範囲（Ｒａ）内において確率設定範囲（Ｒａ）と確率幅（Ｐｗ）が常に一定である限り、図２２中の確率上限値（Ｒｕ−１）〜（Ｒｕ−２）のように、確率上限値（Ｒｕ）が任意に変化しても得られる確率（Ｐ＝Ｐｗ  ／Ｒａ）は常に一定となる。尚、この場合も当然の事ながら、確率下限データ（ＤＬ）と確率上限データ（ＤＵ）が常に確率設定範囲（Ｒａ）内に存在するように前記確率上限値（Ｒｕ）が設定される必要がある。
【００６５】
図２３、図２４は、任意な時間またはタイミングで確率設定範囲内（Ｒａ）で自由に変更可能な確率生成位置値（Ｒｓ）を設定し、この確率生成位置値（Ｒｓ）より予め設定された確率幅（Ｐｗ）の１／２を減算して確率下限データ（ＤＬ）とし、確率生成位置値（Ｒｓ）に確率幅（Ｐｗ）の１／２を加算したデータを確率上限値（Ｒｓ）とした例である。
【００６６】
図２４に示すように、確率設定範囲（Ｒａ）内において確率設定範囲（Ｒａ）と確率幅（Ｐｗ）が常に一定である限り、図中の確率生成位置値（Ｒｓ−１）〜（Ｒｓ−２）のように確率生成位置値（Ｒｓ）が任意に変化しても得られる確率（Ｐ＝Ｐｗ／Ｒａ）は常に一定となる。尚、この場合も当然の事ながら、確率下限データ（ＤＬ）と確率上限データ（ＤＵ）が常に確率設定範囲（Ｒａ）内に存在するように前記確率生成位置値（Ｒｓ）が設定される必要がある。
【００６７】
図２５、図２６は、図１９において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数を確率下限値とした例で、この確率下限値に確率幅が加算されて確率上限データ（ＤＵ）となる。尚、図２５中の制御回路は、同期信号とトリガー信号を入力として前記確率下限値生成用の乱数を第１レジスターにセットするタイミングを発生するものである。
この確率発生装置１では、トリガー信号の度に確率下限値が確率設定範囲内でランダムに変化する。
【００６８】
図２７は、図２１において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数を確率上限値とした例で、この確率上限値より確率幅が減算されて確率下限データ（ＤＬ）となる。
この確率発生装置１では、トリガー信号の度に確率上限値が確率設定範囲内でランダムに変化する。（タイミング波形は図２６参照）
【００６９】
図２８は、図２３において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数を確率生成位置値とした例で、この確率生成位置値より確率幅の１／２を減算して確率下限データ（ＤＬ）に、確率生成位置値に確率幅の１／２を加算して確率上限データ（ＤＵ）となる。
この確率発生装置１では、トリガー信号の度に確率生成位置値が確率設定範囲内でランダムに変化する。（タイミング波形は図２６参照）
【００７０】
図２９、図３０は、図１９において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数を確率下限値とした例である。尚、図２９中、第２レジスターにはｔ（ｎ）のタイミングで確率下限値用の乱数データがセットされる。
この確率発生装置１では、トリガー信号の度に確率下限値が確率設定範囲内でランダムに変化する。
【００７１】
図３１は、図２１において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数を確率上限値とした例である。尚、図３１中、第２レジスターにはｔ（ｎ）のタイミングで確率上限値用の乱数データがセットされる。
この確率発生装置１では、トリガー信号の度に確率上限値が確率設定範囲内でランダムに変化する。（タイミング波形は図３０参照）
【００７２】
図３２は、図２３において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数を確率生成位置値とした例である。尚、図３２中、第２レジスターにはｔ（ｎ）のタイミングで確率生成位置値用の乱数データがセットされる。
この確率発生装置１では、トリガー信号の度に確率生成位置値が確率設定範囲内でランダムに変化する。（タイミング波形は図３０参照）
【００７３】
図３３、図３４に示す実施形態は、図１９において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）と、例えば、上位５ビットで生成したデータ（ｋ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数をデータ（ｋ）に基づいて設定した回転方向と回転数にて回転した乱数データを確率下限値とした例である。
【００７４】
図３５に示す実施形態は、図２１において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）と、例えば、上位５ビットで生成したデータ（ｋ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数をデータ（ｋ）に基づいて設定した回転方向と回転数にて回転した乱数データを確率上限値とした例である。（タイミング波形は図３４参照）
【００７５】
図３６に示す実施形態は、図２３において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）と、例えば、上位５ビットで生成したデータ（ｋ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数をデータ（ｋ）に基づいて設定した回転方向と回転数にて回転した乱数データを確率生成位置値とした例である。（タイミング波形は図３４参照）
【００７６】
図３７、図３８に示す実施形態は、図１９において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）と、例えば、上位８ビットで生成したデータ（ｊ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数とｊ個めのｔ（ｊ）の乱数をスクランブルした乱数データを確率下限値とした例である。
【００７７】
図３９に示す実施形態は、図２１において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）と、例えば、上位８ビットで生成したデータ（ｊ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数とｊ個めのｔ（ｊ）の乱数をスクランブルした乱数データを確率上限値とした例である。（タイミング波形は図３８参照）
【００７８】
図４０に示す実施形態は、図２３において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ）と、例えば、上位８ビットで生成したデータ（ｊ）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ個めのｔ（ｎ）の乱数とｊ個めのｔ（ｊ）の乱数をスクランブルした乱数データを確率生成位置値とした例である。（タイミング波形は図３８参照）
【００７９】
図４１、図４２は、本実施形態の応用例を示し、図１９において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ０）と、例えば、上位８ビットで生成したデータ（ｊ０）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ０個めのｔ（ｎ０）の乱数とｊ０個めのｔ（ｊ０）の乱数を基に、例えば、その下位８ビットで生成したデータ（ｎ１、ｊ１）と、例えば、上位５ビットで生成したデータ（ｎ１、ｊ１）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）から（ｎ０＋ｎ１）個めのｔ（ｎ０＋ｎ１）の乱数と（ｊ０＋ｊ１）個めのｔ（ｊ０＋ｊ１）の乱数をデータ（ｎ２、ｊ２）に基づいて設定した回転方向と回転数にて回転し、各々をスクランブルした乱数データを確率下限値とした例である。
【００８０】
図４３は、本実施形態の別の応用例を示し、図２１において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ０）と、例えば、上位８ビットで生成したデータ（ｊ０）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ０個めのｔ（ｎ０）の乱数とｊ０個めのｔ（ｊ０）の乱数を基に、例えば、その下位８ビットで生成したデータ（ｎ１、ｊ１）と、例えば、上位５ビットで生成したデータ（ｎ１、ｊ１）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）から（ｎ０＋ｎ１）個めのｔ（ｎ０＋ｎ１）の乱数と（ｊ０＋ｊ１）個めのｔ（ｊ０＋ｊ１）の乱数をデータ（ｎ２、ｊ２）に基づいて設定した回転方向と回転数にて回転し、各々をスクランブルした乱数データを確率上限値とした例である。（タイミング波形は図４２参照）
【００８１】
図４４は、本実施形態の別の応用例を示し、図２３において、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（１）の乱数の、例えば、下位８ビットで生成したデータ（ｎ０）と、例えば、上位８ビットで生成したデータ（ｊ０）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）からｎ０個めのｔ（ｎ０）の乱数とｊ０個めのｔ（ｊ０）の乱数を基に、例えば、その下位８ビットで生成したデータ（ｎ１、ｊ１）と、例えば、上位５ビットで生成したデータ（ｎ１、ｊ１）を用い、ｔ（０）若しくはｔ（１）から（ｎ０＋ｎ１）個めのｔ（ｎ０＋ｎ１）の乱数と（ｊ０＋ｊ１）個めのｔ（ｊ０＋ｊ１）の乱数をデータ（ｎ２、ｊ２）に基づいて設定した回転方向と回転数にて回転し、各々をスクランブルした乱数データを確率生成位置値とした例である。（タイミング波形は図４２参照）
【００８２】
また、以上説明した図２５〜図４４に示す第２実施形態の確率発生装置１において、図示しないが、トリガー信号発生時ｔ（０）の乱数、または、トリガー信号にオフセットを加えたタイミングｔ（ｔ１）の乱数の内容（例えば、所定ビット目の１、０の状態）に応じて確率下限値または確率上限値または確率生成位置値を反転して使用することも可能である。
【００８３】
また、前記第２実施形態により、確率下限値若しくは確率上限値若しくは確率生成位置値により確率幅（Ｐｗ）を移動した結果、確率幅（Ｐｗ）が確率設定範囲をはみ出した場合は、図４５（ａ）、（ｂ）に示すように、確率幅（Ｐｗ）のはみ出し分（Ｐｍ）を確率設定範囲（Ｒａ）の反対側に移動することにより、確率幅を常に確率設定範囲内に設定することができ、これにより、誤った範囲データによる確率生成不能な状態を無くし、常に正確で信頼性の高い確率信号を出力することができるようになる。
【００８４】
また、前記第１、第２実施形態の確率発生装置１に用いた一様性を有するパラレル乱数発生器２は、シリアル乱数発生器２０を用いて比較的簡単に構成することができる。図４６に示すように、一様性を有する１ビットのシリアル乱数発生器２０と、当該乱数発生器２０のシリアル乱数出力をシリアルに取り込むシフトレジスターと、当該シフトレジスターのシリアルデータを一定ビット長（ｎビット）毎にセットするレジスターにて構成されており、レジスターより同期信号に同期したｎビット構成のパラレル乱数ＲＮ（０）〜ＲＮ（ｎ−１）が出力される。
【００８５】
以上説明した本発明に係る確率発生装置は、意外性と優れた不正防止機能を有し、且つ、全をデジタルで構成できるため、ＬＳＩ化への対応が容易である。
従って、本確率発生装置１と確率生成のための種々のデータ演算処理を行うＣＰＵを纏めて１  チップのＬＳＩ  として構成すれば小型化が可能で、且つ生産性にも優れるため、膨大な市場が期待されるパチンコ、パチスロ、ゲーム用等、遊技機等の当り／外れの確率生成用として安価に供給できるものである。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、確率生成用のデータとして、パラレル乱数発生器にて生成された一様性を有する乱数列の内、トリガー信号発生時から全く同期の取れない不確定の時間の乱数を使用したので、内部データの不正読みだし等の不正を行うタイミングをとることは事実上不可能であり、且つ、確率生成用のデータはトリガー信号の度に変化するから意外性と優れた不正防止機能を有する確率発生装置が実現できる。
【００８７】
また、本発明によれば、確率生成の際に確率生成データと比較する範囲データの設定位置がトリガー信号の度に変化するようにしたので、これに伴って一定の確率を得る確率生成用の乱数データの当りデータがランダムに変動し、前記同様、意外性と優れた不正防止機能を有する確率発生装置が実現できる。
【００８８】
また、本発明によれば、確率信号と共に意外性を有する乱数を出力するようにしたので、この乱数を遊技機等の当たりモードや花柄や確率変動用等として使用することにより、よりギャンブル性の高い遊技機等を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための確率発生装置の構成を示す図。
【図２】図１の確率発生装置のタイミング波形図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る確率発生装置の構成を示す図。
【図４】図３の確率発生装置のタイミング波形図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る確率発生装置の図３と別の構成を示す図。
【図６】図５の確率発生装置のタイミング波形図。
【図７】本発明の第１実施形態に係る確率発生装置の応用例を示す図。
【図８】図７の確率発生装置のタイミング波形図。
【図９】本発明の第１実施形態に係る確率発生装置の図７と別の応用例を示す図。
【図１０】図９の確率発生装置のタイミング波形図。
【図１１】本発明の第１実施形態を説明するための確率発生装置の図１と別の構成を示す図。
【図１２】図１１の確率発生装置のタイミング波形図。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る確率発生装置の図１１と別の構成を示す図。
【図１４】図１３の確率発生装置のタイミング波形図。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る確率発生装置の図１３と別の構成を示す図。
【図１６】図１５の確率発生装置のタイミング波形図。
【図１７】本発明の第１実施形態に係る確率発生装置の図１５と別の構成を示す図。
【図１８】図１７の確率発生装置のタイミング波形図。
【図１９】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の構成を示す図。
【図２０】図１９の確率発生装置の確率設定位置と確率幅の関係を示す図。
【図２１】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の図１９と別の構成を示す図。
【図２２】図２１の確率発生装置の確率設定位置と確率幅の関係を示す図。
【図２３】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の図２１と別の構成を示す図。
【図２４】図２３の確率発生装置の確率設定位置と確率幅の関係を示す図。
【図２５】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の図２３と別の構成を示す図。
【図２６】図２５の確率発生装置の確率設定位置と確率幅の関係を示す図。
【図２７】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の図２５と別の構成を示す図。
【図２８】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の図２７と別の構成を示す図。
【図２９】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の図２８と別の構成を示す図。
【図３０】図２９の確率発生装置のタイミング波形図。
【図３１】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の図２９と別の構成を示す図。
【図３２】本発明の第２実施形態を説明するための確率発生装置の図３１と別の構成を示す図。
【図３３】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の構成を示す図。
【図３４】図３３の確率発生装置のタイミング波形図。
【図３５】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の図３３と別の構成を示す図。
【図３６】本発明の第２実施形態に係わる確率発生装置の図３５と別の構成を示す図。
【図３７】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の図３６と別の構成を示す図。
【図３８】図３７の確率発生装置のタイミング波形図。
【図３９】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の図３７と別の構成を示す図。
【図４０】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の図３９と別の構成を示す図。
【図４１】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の応用例を示す図。
【図４２】図４１の確率発生装置のタイミング波形図。
【図４３】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の応用例を示す図４１と別の構成を示す図。
【図４４】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の応用例を示す図４３と別の構成を示す図。
【図４５】本発明の第２実施形態に係る確率発生装置の確率幅の移動を示す図。
【図４６】本発明の確率発生装置を用いたパラレル乱数発生器の構成を示す図。
【図４７】一般的な確率発生装置の構成を示す図。
【図４８】図４７の確率発生装置のタイミング波形図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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