JP5055819B2 - 遊技媒体検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、遊技媒体検知装置に関する。具体的にいうと、本発明は遊技機においてコインやパチンコ玉などの換金性を有する遊技媒体の通過を検知し、若しくは遊技媒体の通過枚数を計数するための遊技媒体検知装置と、当該遊技媒体検知装置を備えた遊技機に関する。

（従来例の構成）
図１はスロットマシンやパチンコ台などの遊技機内部に組み込まれている従来のコイン検知装置１１の構成を示す回路図である。図２はコイン検知装置１１で用いられている信号処理回路２３の構成を示す回路図である。図３はコイン検知装置１１の各部の信号波形を示すタイムチャートである。以下、このコイン検知装置１１の構成及び動作を説明する。

発振器１２では一定周波数のパルス信号が発生しており、タイミング発生回路１３では、発振器１２のパルス信号に同期して一定周波数のクロック信号が生成される（図３（ａ））。クロック信号は、ＬＥＤ駆動回路１４へ出力され、ＬＥＤ駆動回路１４はクロック信号に同期させて間欠的にＬＥＤ１５から発光パルスを出力させる（図３（ｂ））。

フォトダイオード１６は、ＬＥＤ１５から出射された光を受光できるように配置されている。フォトダイオード１６は、プリアンプ１８、コンデンサ１９及びバッファ回路２０を介してコンパレータ２１の非反転入力端子に接続されている。

このときＬＥＤ１５とフォトダイオード１６との間にコインが存在する場合には、コインによって遮光されるのでフォトダイオード１６は信号を出力しない（図３（ｄ）（ｅ）におけるコイン有りの期間）。一方、ＬＥＤ１５とフォトダイオード１６との間にコインが存在しない場合には、ＬＥＤ１５から出射した光がフォトダイオード１６で受光されるので、フォトダイオード１６からは信号（以下、ＰＤ出力信号Ｖpdという。）が出力される（図３（ｄ）（ｅ）におけるコイン無しの期間）。ＰＤ出力信号Ｖpdは、プリアンプ１８で増幅された後、コンデンサ１９で直流成分をカットされてバッファ回路２０を通り、コンパレータ２１の非反転入力端子へ入力する（以下、この入力信号を受光信号Ｖrという。）。

コンパレータ２１の反転入力端子には基準電源２２が接続されており、コンパレータ２１は基準電源２２により与えられる基準電圧Ｖrefと受光信号Ｖrの電圧とを比較し（図３（ｅ））、比較信号Ｖcomを生成する。比較信号Ｖcomは、受光信号Ｖrが基準電圧Ｖrefよりも大きいときにＨ（ハイ）状態となり、基準電圧Ｖrefよりも小さいときにＬ（ロー）状態となり、この比較信号Ｖcomはゲート回路１７を通って信号処理回路２３へ送られる。

ゲート回路１７には、タイミング発生回路１３のクロック信号が入力されており、ゲート回路１７はクロック信号（つまり、ＬＥＤ１５の発光タイミング）に同期して受光ゲートを開き（図３（ｃ））、コンパレータ２１から出力される比較信号Ｖcomを通過可能にする。

信号処理回路２３は、図２に示すように、１段目のフリップ・フロップ回路２６（ＦＦ１）、２段目のフリップ・フロップ回路２７（ＦＦ２）、３段目のフリップ・フロップ回路２８（ＦＦ３）からなる３段構成のシフトレジスタ２９を有している。フリップ・フロップ回路２６、２７及び２８の各Ｑ出力はアンドゲート３０の入力に接続され、アンドゲート３０の出力はフリップ・フロップ回路３２のセット端子Ｓに接続されている。また、フリップ・フロップ回路２６、２７及び２８の各−Ｑ（Ｑバー）出力はアンドゲート３１の入力に接続され、アンドゲート３１の出力はフリップ・フロップ回路３２のリセット端子Ｒに接続されている。

ＬＥＤ１５とフォトダイオード１６との間にコインが存在し、コンパレータ２１から出力される比較信号Ｖcomが３クロック以上続けてＬ状態となった場合には、アンドゲート３０の出力（フリップ・フロップ回路３２のセット端子Ｓ）がＬ状態となるので、フリップ・フロップ回路３２のＱ出力は３クロック遅れてＬ状態（検知出力）となる（図３（ｆ）〜（ｉ））。

これに対し、ＬＥＤ１５とフォトダイオード１６との間にコインが存在せず、コンパレータ２１から出力される比較信号Ｖcomが３クロック以上続けてＨ状態となった場合には、アンドゲート３１の出力（フリップ・フロップ回路３２のリセット端子Ｒ）がＨ状態となるので、フリップ・フロップ回路３２のＱ出力は３クロック遅れてＨ状態（非検知出力）となる（図３（ｆ）〜（ｉ））。

よって、コインがＬＥＤ１５とフォトダイオード１６の間を通過する間に３クロック以上のクロック信号が発生するように構成しておくことにより、当該コイン検知装置１１によってコインを検知することができ、検知結果を出力回路２４を介して外部へ出力することができる。なお、低電圧回路２５は、電源電圧Ｖccを降圧してコイン検知装置１１の各部へ電源を供給するものである。

（従来例の課題）
上記のようなコイン検知装置では、コインの検知を開始してから検知信号を出力するまでの判定時間が発光パルス周期（クロック周期）の２〜３倍（３段のシフトレジスタを用いた場合）となっている。このようにコイン検知装置の応答時間は、（シフトレジスタの段数−１）×発光パルス周期よりも短くならず、そのためコイン検知装置の応答性が悪くなっていた。

また、上記のようなパルス駆動型の光学センサを用いたコイン検知装置では、その光学センサにおける消費電流は、次のように表わすことができる。
センサ消費電流＝回路の定常電流＋発光電流×発光パルスのデューティー比
ここで、回路の定常電流とは、ＬＥＤが発光していないときに光学センサの電気回路に流れている電流であり、発光電流とはＬＥＤが発光しているときにＬＥＤに流れる電流である。また、発光パルスのデューティー比とは、
ＬＥＤの発光パルス幅÷ＬＥＤの発光周期
である。

遊技機のコイン検知装置では、ＬＥＤは営業時間中点灯したままであるから、これに遊技場に設置されている遊技機台数を掛け合わせると、ＬＥＤを点灯させるための年間の電力は相当なものになる。よって、少しでもＬＥＤを駆動するための消費電流を低減することが望まれる。

ＬＥＤの消費電流を低減させるためには、発光電流を小さくする方法、発光パルス幅を小さくする方法、発光周期を長くする方法があるが、一定以上の検知距離を保つためには発光電流を小さくすることができず、また、発光パルス幅を短くするとフォトダイオードにおける受光が不確実になる。そのため、ＬＥＤの消費電流を低減させるためには、発光パルスの間隔（発光周期）を長くして発光パルスのデューティー比を小さくしなければならないが、発光パルスの間隔を長くすると、ますますコイン検知装置の応答性が悪くなる。

また、上記のようなコイン検知装置では、意図的に誤動作させられる恐れがある。例えば、遊技機の隙間や返却口からプラスチックの板（セル）などの異物を挿入してＬＥＤとフォトダイオードとの間を遮光し、コイン検知装置を検知状態に保っておく。そして、遊技機の返却口等からＬＥＤの発光パルスを検知してその発光タイミングを記憶する一方、その発光タイミングでコイン検知装置のフォトダイオードに向けて外乱光を投射すれば、コイン検知装置は非検知状態となる。適当な間隔をあけてフォトダイオードに外乱光を投射すれば非検知状態と非検知状態との間で検知状態となるので、コイン検知装置は誤動作によりコインを検知する。よって、外乱光投射時と外乱光投射時の間でコインが通過したのと同じ状態を作り出すことができ、これによって大量の枚数のコイン等を不正にカウントさせることが可能になる。

シフトレジスタの段数を増加させれば、このような外乱光による誤動作を低減させることができるが、シフトレジスタの段数を増加させると、コイン検知装置の応答時間がさらに長くなり、ますます応答性が悪くなる。反対に、シフトレジスタの段数を少なくすればコイン検知装置の応答時間が短くなるが、コイン検知装置が外乱光によって誤動作し易くなる。

従って、従来のコイン検知装置にあっては、応答時間の短縮と誤動作低減と消費電力低減との間にはトレードオフの関係があり、これを解決することは困難であった。

特開２００２−２４８２１０号公報

本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コイン等を検知するまでの応答時間を短縮でき、センサ消費電流を低減でき、かつ、外乱光によって誤動作させられる恐れの少ない遊技媒体検知装置と遊技機を提供することにある。

本発明にかかる第１の遊技媒体検知装置は、パルス光を間欠的に出射する発光素子と、前記発光素子から出射されたパルス光が遊技媒体で遮光又は反射されたことを検知する受光素子とを備え、前記受光素子がパルス光を受光しなかった後で２以上の所定数の前記パルス光を受光したことによって遊技媒体の検知状態と非検知状態との間で変化が生じたと判断する遊技媒体検知装置であって、前記受光素子がパルス光を受光しなかった後の次の発光タイミングにパルス光を受光したとき、前記パルス光の発光周期を、前記受光素子がパルス光を受光していない状態又は受光している状態が継続しているときのパルス光の発光周期よりも短く変化させ、遊技媒体の検知状態か非検知状態かを判断する期間が経過した後は、前記パルス光の発光周期を、前記受光素子がパルス光を受光していない状態又は受光している状態が継続しているときのパルス光の発光周期と同じ周期に戻すパルス光周期設定手段を備えていることを特徴としている。
ここで、前記受光素子がパルス光を受光しなかった後で２以上の所定数の前記パルス光を受光したことによって遊技媒体の検知状態と非検知状態との間で変化が生じたと判断する態様は、具体的に言えば、発光素子から出射されたパルス光が遊技媒体で遮蔽されて受光素子に入射しなくなる方式の場合には、遊技媒体の検知状態から非検知状態に変化したと判断することであり、また発光素子から出射されたパルス光が遊技媒体で反射されて受光素子に入射する方式の場合には、遊技媒体の非検知状態から検知状態に変化したと判断することである。
本発明にかかる第１の遊技媒体検知装置によれば、検知状態と非検知状態との間の変化を判定している期間中における前記パルス光の発光周期を、検知状態の変化の判定を行なっていない期間中におけるパルス光の発光周期よりも短く設定しているので、遊技媒体の検知状態又は非検知状態を判断し終えるまでの応答時間を短くすることができる。さらに、検知状態又は非検知状態を判断し終えた後は、遊技媒体の検知状態であるか非検知状態であるかに関係なく、パルス光の発光周期を元に戻しているので、遊技媒体検知装置の消費電力を抑制することができる。また、検知状態又は非検知状態の変化の判定を行なっている期間中には、前記パルス光の発光周期が通常の発光周期から変化するので、外乱光によって強制的に誤動作させられる恐れが少なくなり、不正行為（ゴト行為）から保護される。なお、遊技媒体とは、スロットマシンやパチンコ台などの遊技機に用いられるコインやメダル、パチンコ玉などを指す。
本発明の第１の遊技媒体検知装置のある実施態様は、複数回のパルス光の発光タイミングにおける受光素子の受光又は非受光に応じた信号を順次保持する複数段のフリップ・フロップ回路からなるシフトレジスタを備え、前記シフトレジスタは、前記受光素子がパルス光を受光しなかった後の次の発光タイミングにパルス光を受光したときに、変化を開始し、前記パルス光周期設定手段は、前記複数段のフリップ・フロップ回路の出力が全て同じである場合には、遊技媒体の検知状態か非検知状態かの判断を行なっていない期間中であると判定し、また、前記複数段のフリップ・フロップ回路の出力が一部異なる場合には、遊技媒体の検知状態か非検知状態かの判断を行なっている期間中であると判定することを特徴としている。かかる実施態様によれば、従来より用いられているシフトレジスタの出力を利用して検知状態の変化の判定を行なっていない期間中であるか否かを判定することができ、構成を簡略にできると共に製造コストを抑えることができる。

本発明にかかる第２の遊技媒体検知装置は、パルス光を間欠的に出射する発光素子と、前記発光素子から出射されたパルス光が遊技媒体で遮光又は反射されたことを検知する受光素子とを備え、前記受光素子がパルス光を受光した後で２以上の所定数の前記パルス光を受光しなかったことによって遊技媒体の非検知状態と検知状態との間で変化が生じたと判断する遊技媒体検知装置であって、前記受光素子がパルス光を受光した後の次の発光タイミングにパルス光を受光しなかったとき、前記パルス光の発光周期を、前記受光素子がパルス光を受光していない状態又は受光している状態が継続しているときのパルス光の発光周期よりも短く変化させ、遊技媒体の非検知状態か検知状態かを判断する期間が経過した後は、前記パルス光の発光周期を、前記受光素子がパルス光を受光していない状態又は受光している状態が継続しているときのパルス光の発光周期と同じ周期に戻す前記パルス光周期設定手段を備えていることを特徴としている。
ここで、前記受光素子がパルス光を受光した後で２以上の所定数の前記パルス光を受光しなかったことによって遊技媒体の検知状態と非検知状態との間で変化が生じたと判断する態様は、具体的に言えば、発光素子から出射されたパルス光が遊技媒体で遮蔽されて受光素子に入射しなくなる方式の場合には、遊技媒体の非検知状態から検知状態に変化したと判断することであり、また発光素子から出射されたパルス光が遊技媒体で反射されて受光素子に入射する方式の場合には、遊技媒体の検知状態から非検知状態に変化したと判断することである。
本発明にかかる第２の遊技媒体検知装置によれば、検知状態と非検知状態の間の変化を判定している期間中における前記パルス光の発光周期を、検知状態の変化の判定を行なっていない期間中におけるパルス光の発光周期よりも短く設定しているので、遊技媒体の検知状態又は非検知状態を判断し終えるまでの応答時間を短くすることができる。さらに、検知状態又は非検知状態を判断し終えた後は、遊技媒体の検知状態であるか非検知状態であるかに関係なく、パルス光の発光周期を元に戻しているので、遊技媒体検知装置の消費電力を抑制することができる。また、検知状態又は非検知状態の変化の判定を行なっている期間中には、前記パルス光の発光周期が通常の発光周期から変化するので、外乱光によって強制的に誤動作させられる恐れが少なくなり、不正行為（ゴト行為）から保護される。なお、遊技媒体とは、スロットマシンやパチンコ台などの遊技機に用いられるコインやメダル、パチンコ玉などを指す。
本発明の第２の遊技媒体検知装置のある実施態様は、複数回のパルス光の発光タイミングにおける受光素子の受光又は非受光に応じた信号を順次保持する複数段のフリップ・フロップ回路からなるシフトレジスタを備え、前記シフトレジスタは、前記受光素子がパルス光を受光した後の次の発光タイミングにパルス光を受光しなかったときに、変化を開始し、前記パルス光周期設定手段は、前記複数段のフリップ・フロップ回路の出力が全て同じである場合には、遊技媒体の検知状態か非検知状態かの判断を行なっていない期間中であると判定し、また、前記複数段のフリップ・フロップ回路の出力が一部異なる場合には、遊技媒体の検知状態か非検知状態かの判断を行なっている期間中であると判定することを特徴としている。かかる実施態様によれば、従来より用いられているシフトレジスタの出力を利用して検知状態の変化の判定を行なっていない期間中であるか否かを判定することができ、構成を簡略にできると共に製造コストを抑えることができる。

本発明の第１又は第２の遊技媒体検知装置の別な実施態様は、前記パルス光周期設定手段が、遊技媒体の検知状態か非検知状態かを判断している期間中に、前記パルス光の発光周期を発光毎に変化させることを特徴としている。特に、遊技媒体の検知状態か非検知状態かを判断している期間中における前記パルス光の発光周期は、発光毎に次第に短くすることが望ましい。かかる実施態様によれば、検知状態の変化を判定している期間中においてもさらに発光周期が変化しているので、不正行為により外乱光を照射して強制的に誤動作させられにくくなる。

本発明にかかる遊技機は、本発明にかかる第１又は第２の遊技媒体検知装置を備えたものである。かかる遊技機によれば、遊技機の消費電力を小さくしつつ、遊技媒体を検知する際の応答時間を短くできる。また、不正行為（ゴト行為）によって誤動作させられる恐れも少なくなる。

なお、本発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

図４は遊技ホールに設置されるスロットマシン４１の外観斜視図である。このスロットマシン４１は、前面の遊技操作面の一側にコインＭを１枚ずつ受入れる投入口４２を有し、この投入口４２に投入された正規の大きさのコインＭを内部に取込み、不適な大きさのコイン類を外部の返却口４３に返却する選別機能を内蔵している。また、投入口４２の横には返却ボタン４４を設けており、この返却ボタン４４をプレーヤが遊技中止するために押下操作した場合もコインＭを返却口４３に返却処理する。

図５はスロットマシン４１の前面扉４５を片開き式に開口したときの、前面扉４５及びスロットマシン本体４６の内面状態を示す概略図である。前面扉４５を開かれたスロットマシン本体４６内には、上部に３つのリール４７を設け、その下方にコイン取込み用のホッパ４８と、コイン返却通路（図示せず）と、電源装置４９とを装備している。

一方、前面扉４５の内面には、上部にリールカバー５０を設け、その下方に投入コイン選別装置（コインセレクタ）５１と、返却口４３とを配設している。

図６は投入コイン選別装置５１の斜視図であって、図７はその分解斜視図である。この投入コイン選別装置５１は、コ形基板５２と開閉板５３とを一体に組合せて投入コイン選別用のコイン通路５４を形成したものであって、その外側をコ形カバー５５で覆って一体化されている。

コイン通路５４は、スロットマシン４１の投入口４２と接続対応する入口５６と下方の出口５７との間を、上下方向にほぼ垂直な垂直路５４ａと、緩やかに傾斜する傾斜路５４ｂとの両者で連続的につないで構成している。

傾斜路５４ｂのコ形基板５２側には、傾斜路５４ｂと平行する上側に該通路の上側の一部を形成する可動ガイド板５８を配設してあり、ここを転動通過するコインＭの上部を保持して搬送ガイドする。また、傾斜路５４ｂの出口５７の直前にはコイン検知装置５９が設けられており、コイン検知装置５９によって通過したコインＭの枚数をカウントする。

コ形基板５２のコイン通路５４の内面には、垂直路５４ａから傾斜路５４ｂにかけて平行な複数条のリブ６０を等間隔に形成している。

開閉板５３は、コ形基板５２の軸受６１に軸支される軸６２を有し、この軸６２を中心として回動自在にコ形基板５２の軸受６１に装着され、通常はバネ６３によってコ形基板５２に開閉板５３の一部が当接するように付勢されて一体化されている。よって、コイン通路５４の片側では、開閉板５３がコ形基板５２に対設して該通路５４の片側を形成するガイド構造を有しており、コ形基板５２及び開閉板５３の間でコイン通路５４が形成されている。

開閉板５３の内面側には、図示しないが、コ形基板５２の垂直路５４ａとの対向面に、コ形基板５２側のリブ６０と同方向の同様な複数条のリブを形成している。したがって、コイン通路５４内では、両面のリブの線接触作用をコインＭが受けることにより、投入されたコインＭの通過抵抗を一層軽減して円滑な搬送を促進する。

さらに、コイン通路５４は、起立状態にあるコインＭの厚み方向に対して１５°程度傾斜している。特に、コ形基板５２の傾斜路５４ｂは、上方ほど開閉板５３側へ突出するように傾斜しており、傾斜路５４ｂでは転動搬送されるコインＭは上部が開閉板５３側へ傾いた状態で搬送される。開閉板５３には、図６に示すように、傾斜路５４ｂに沿って開口する楕円状の排出口６４を中央部に大きく開口している。

これにより、正規のコインＭよりも直径の小さな不正コインＭ´（例えば、他店コインや偽コイン）が投入されたときは、傾斜路５４ｂを転動通過する不正コインＭ´は傾斜路５４ｂ内で下部だけがガイドされ、上部は可動ガイド板５８で保持されることなく転動する。そのため、この不正コインＭ´は自重で傾斜路５４ｂから脱落し、開閉板５３の排出口６４から排出される。排出口６４から排出された不正コインＭ´は、返却口４３から前面扉４５の下皿６５へ返却される。

一方、正規の大きさのコインＭが投入されたときには、コインＭはその上部を可動ガイド板５８で保持されつつ傾斜路５４ｂを転動通過し、正規の取り込み方向となる出口５７から排出される。

また、プレーヤが返却ボタン４４を押すと、回動カム６６の先端が開閉板５３を押し上げるように動き、これに連動して開閉板５３は軸６２を中心に回動してコ形基板５２との対向面間を大きく開くので、コインＭがコイン通路５４から排出され、返却口４３から下皿６５へ返却される。

図８は、傾斜路５４ｂの出口５７付近に設けられているコイン検知装置５９の構造を示す断面図である。このコイン検知装置５９は、前面ケース７１ａと背面カバー７１ｂとからなるケーシング７１内に、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子７２、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子７３及び回路基板７４を納めたものである。発光素子７２は、投光方向が斜め上方を向くようにしてケーシング７１内に納められており、前面ケース７１ａの投光窓７７を通して前方斜め上方へ光を出射する。前面ケース７１ａの前面上部には庇部７５が延出されていて、庇部７５の下面前部にはミラー面７６が形成されており、庇部７５の基部に受光素子７３を配置している。しかして、発光素子７２から斜め上方へ出射した光がミラー面７６で反射した後、受光素子７３に入射するように構成されている。また、発光素子７２から出射された光がミラー面７６に達するまでの光路は、傾斜路５４ｂを転動するコイルの上部が通る位置を通過するようにコイン検知装置５９が配置されている。

よって、コインＭが傾斜路５４ｂを転動していない時には、発光素子７２から斜め上方へ向けて出射された光は、ミラー面７６で反射された後、受光素子７３に入射して受光される。一方、傾斜路５４ｂを転動しているコインＭが発光素子７２の前方を通過している時には、発光素子７２から出射された光はコインＭで遮られるので、受光素子７３によって受光されなくなる。従って、受光素子７３の受光状態に基づいてコインＭが７４ｂを通過したことを検知でき、あるいは通過したコインＭの枚数を計数することができる。

以下、このコイン検知装置５９の構成とコイン検知動作を具体的に説明する。図９は、上記回路基板７４上に構成されているコイン検知装置５９の回路を示す図である。図１０はコイン検知装置５９に用いられている信号処理回路９０及びシフトレジスタ９２の回路図である。また、図１１（ａ）〜（ｌ）は、コインの検知状態から非検知状態に変化する場合のコイン検知装置の各部の信号波形を表わしたタイムチャートである。図１２（ａ）〜（ｌ）は、コインの非検知状態から検知状態に変化する場合のコイン検知装置の各部の信号波形を表わしたタイムチャートである。

図９に示す発振器８１では一定周波数の発振パルス信号が発生している。この発振パルス信号のタイミングを図１１（ａ）及び図１２（ａ）に示す。発振器８１で発生した発振パルス信号は、タイミング発生回路８２と発光周期設定回路９３へ出力される。タイミング発生回路８２は、発振器８１のパルス信号に合わせてクロック信号を生成しており、クロック信号の周期は発光周期設定回路９３によって制御されている。タイミング発生回路８２で発生しているクロック信号を図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）に示す。通常は、クロック信号の周期はＴ１となっている。タイミング発生回路８２で発生したクロック信号は、発光素子駆動回路８３および信号処理回路９０へ出力される。

発光素子駆動回路８３は、ＬＥＤ等の発光素子７２を駆動し、クロック信号と同期させて発光素子７２から間欠的に発光パルスを出射する。この発光パルスのタイミングを図１１（ｃ）及び図１２（ｃ）に示す。こうしてパルス発光する発光素子７２の発光パルスは、傾斜路５４ｂの上方で斜め上方へ出射され、ミラー面７６で反射された後、受光素子７３に入射する。

受光素子７３はフォトダイオードからなり、光が入射するとその光強度に応じたＰＤ出力信号Ｖpdを出力する。受光素子７３の出力は、プリアンプ８５に接続されている。プリアンプ８５は負帰還増幅回路によって構成されており、ＰＤ出力信号Ｖpdを増幅して増幅信号Ｖaを出力する。プリアンプ８５の出力には、コンデンサ８６及びバッファ回路８７が接続されている。コンデンサ８６は、増幅信号Ｖaのうち交流成分のみを通過させる。

バッファ回路８７の出力（受光信号Ｖr）はコンパレータ８８の非反転入力端子に接続されている。この受光信号Ｖrのタイミングを図１１（ｆ）及び図１２（ｆ）に示す。コンパレータ８８の反転入力端子には基準電源８９が接続されており、コンパレータ８８は基準電源２２の基準電圧Ｖrefと受光信号Ｖrの電圧とを比較し、比較信号Ｖcomを出力する。比較信号Ｖcomは、受光信号Ｖrが基準電圧Ｖrefよりも大きいときにＨ状態となり、基準電圧Ｖrefよりも小さいときにＬ状態となり、この比較信号Ｖcomはゲート回路８４を通って信号処理回路９０へ送られる。この比較信号Ｖcomのタイミングを図１１（ｇ）及び図１２（ｇ）に示す。

ゲート回路８４は、図１１（ｄ）及び図１２（ｄ）に示すように、発光素子７２から出射される発光パルスのタイミングと同期してＨ状態となり、比較信号Ｖcomを通過させて信号処理回路９０に入力する。

信号処理回路９０は、比較信号Ｖcomに基づいてコインＭの通過を判定し、図１１（ｌ）及び図１２（ｌ）に示すように、判定信号を出力回路９１を介して外部へ出力すると共に、コンパレータ８８のオフセット端子に入力する。

図１０は上記信号処理回路９０とシフトレジスタ状態確認回路９２の構成を具体的に示した回路図である。シフトレジスタ９７は、３つのネガティブ・エッジ・トリガ型のフリップ・フロップ回路（Ｄフリップ・フロップ）９４、９５、９６によって構成されており、１段目のフリップ・フロップ回路９４（ＦＦ１）のＱ出力が２段目のフリップ・フロップ回路９５（ＦＦ２）のＤ入力端子に接続され、２段目のフリップ・フロップ回路９５（ＦＦ２）のＱ出力が３段目のフリップ・フロップ回路９６（ＦＦ３）のＤ入力端子に接続されている。また、各フリップ・フロップ回路９４、９５、９６のクロック端子（ＣＫ）にはクロック信号が入力され、１段目のフリップ・フロップ回路９６のＤ入力端子にはコンパレータ８８から比較信号Ｖcomが入力される。

フリップ・フロップ回路９４、９５及び９６の各Ｑ出力はアンドゲート９８の入力に接続され、アンドゲート９８の出力はフリップ・フロップ回路（Ｓ−Ｒフリップ・フロップ）１００のセット端子Ｓに接続されている。また、フリップ・フロップ回路９４、９５及び９６の各−Ｑ出力はアンドゲート９９の入力に接続され、アンドゲート９９の出力はフリップ・フロップ回路１００のリセット端子Ｒに接続されている。

しかして、このシフトレジスタ９７においては、図１１（ｈ）〜（ｊ）又は図１２（ｈ）〜（ｊ）に示すように、クロック信号の立ち下がり時に比較信号Ｖcom１が１段目のフリップ・フロップ回路９４にラッチされてそのＱ出力から出力される。また、１クロック遅れたクロック信号の立ち下がり時に、その時の比較信号Ｖcom２が１段目のフリップ・フロップ回路９４にラッチされてそのＱ出力から出力されると共に、１段目のフリップ・フロップ回路９４のＱ出力Ｖcom１が２段目のフリップ・フロップ回路９５にラッチされてそのＱ出力から出力される。さらに１クロック遅れたクロック信号の立ち下がり時に、その時の比較信号Ｖcom３が１段目のフリップ・フロップ回路９４にラッチされてそのＱ出力から出力されると共に、１段目のフリップ・フロップ回路９４のＱ出力Ｖcom２が２段目のフリップ・フロップ回路９５にラッチされてそのＱ出力から出力され、２段目のフリップ・フロップ回路９４のＱ出力Ｖcom１が３段目のフリップ・フロップ回路９６にラッチされてそのＱ出力から出力される。よって、シフトレジスタ９７においては、比較信号が順次フリップ・フロップ回路９４→フリップ・フロップ回路９５→フリップ・フロップ回路９６と送られ、連続した３つのクロック信号立ち下がり時の比較信号Ｖcom１、Ｖcom２、Ｖcom３がそれぞれフリップ・フロップ回路９６、９５、９４に保持される。

そして、信号処理回路９０においては、３つのフリップ・フロップ回路９４、９５、９６のＱ出力がいずれもＨ状態になったときにフリップ・フロップ回路１００のＱ出力がＨ状態となり、また、３つのフリップ・フロップ回路９４、９５、９６のＱ出力がいずれもＬ状態になったときにフリップ・フロップ回路１００のＱ出力がＬ状態となる。

そして、フリップ・フロップ回路１００のＱ出力がＨ状態のときに出力回路９１から非検知信号が出力され、フリップ・フロップ回路１００のＱ出力がＬ状態のときに検知信号が出力される。

シフトレジスタ状態確認回路９２は、アンドゲート１０１、ノアゲート１０２及びオアゲート１０３によって構成されている。アンドゲート１０１とノアゲート１０２には、シフトレジスタ９７の各フリップ・フロップ回路９４、９５、９６の各Ｑ出力が入力されており、アンドゲート１０１及びノアゲート１０２の各出力がオアゲート１０３の入力に接続され、オアゲート１０３の出力が発光周期設定回路９３に接続されている。

しかして、このシフトレジスタ状態確認回路９２は、図１１（ｋ）又は図１２（ｋ）に示すように、フリップ・フロップ回路９４、９５、９６のＱ出力がいずれもＨ状態か、あるいはいずれもがＬ状態のときにはＨ状態（待機状態）を出力し、それ以外のときにはＬ状態（状態変化時）を出力する。すなわち、このシフトレジスタ状態確認回路９２は、コインの非検知状態が継続している場合（待機状態）には、Ｈ状態を発光周期設定回路９３に出力する。同様に、コインの検知状態が継続している場合（待機状態）にも、シフトレジスタ状態確認回路９２はＨ状態を出力する。これに対し、シフトレジスタ状態確認回路９２は、コインを検知してコイン検知の判定を開始した時点（シフトレジスタ９７の初段のフリップ・フロップ回路のＱ出力が変化した時点）から、判定を終了する時点（シフトレジスタ９７の最終段のフリップ・フロップ回路のＱ出力が変化した時点）までの間は、Ｌ状態を発光周期設定回路９３に出力する。同様に、コインを検知しなくなってコイン検知の判定を開始した時点（シフトレジスタ９７の初段のフリップ・フロップ回路のＱ出力が変化した時点）から、判定を終了する時点（シフトレジスタ９７の最終段のフリップ・フロップ回路のＱ出力が変化した時点）までの間も、シフトレジスタ状態確認回路９２はＬ状態を出力する。

発光周期設定回路９３は、シフトレジスタ状態確認回路９２からの信号に応じてタイミング発生回路８２で発生するクロック信号の周期を変化させるものであり、シフトレジスタ状態確認回路９２の出力がＬ状態の場合にはＨ状態よりも周期が短くなるようにクロック信号の周期を設定する。発光周期設定回路９３としては、例えば発振器８１から出力されるパルス光を分周する分周回路を用いることができ、タイミング発生回路８２からの信号に応じて分周比を変化させるようにすればよい。

具体的に言うと、シフトレジスタ状態確認回路９２の出力がシフトレジスタの待機状態（Ｈ）を示しているときには、発光周期設定回路９３は、タイミング発生回路８２において通常の周期Ｔ１（デフォルト値）でクロック信号を発生させ、Ｔ１の周期で発光素子７２をパルス発光させる。シフトレジスタ状態確認回路９２の出力がシフトレジスタの状態変化時（Ｌ）を示しているときには、発光周期設定回路９３は、デフォルトの周期Ｔ１よりも短い周期でクロック信号を発生させ、その周期で発光素子７２をパルス発光させる。例えば図１１及び図１２に示す例では、発光素子７２はシフトレジスタの待機状態では、一定の周期Ｔ１で間欠的に発光しているが、シフトレジスタの状態変化時には、Ｔ２＝Ｔ１／２、Ｔ３＝Ｔ１／４、…というように、発光毎に発光周期が１／２に短くなっている。もちろん、状態変化時には、Ｔ１／３、Ｔ１／９、…というように異なる比率で小さくなっていてもよく、また、Ｔ１／２、Ｔ１／２、…というように、同じ周期であってもよい。

図１１（ａ）〜（ｌ）は、コインの検知状態から非検知状態に変化する場合のコイン検知装置５９の各部の信号波形を表わしたタイムチャートである。図１１（ａ）は発振器８１で生成される発振パルスを表わし、図１１（ｂ）はタイミング発生回路８２から出力されるクロック信号を表わし、図１１（ｃ）は発光素子７２の発光タイミングを表わし、図１１（ｄ）はゲート回路８４の状態を表わし、図１１（ｅ）は発光素子７２と受光素子７３との間にコインが存在しているか否かを表わし、図１１（ｆ）はコンパレータ８８の非反転入力端子に入力される受光信号Ｖrを表わし、図１１（ｇ）はコンパレータ８８から出力される比較信号Ｖcomを表わしている。また、図１１（ｈ）はシフトレジスタ９７の１段目のフリップ・フロップ回路９４の出力を表わし、図１１（ｉ）は２段目のフリップ・フロップ回路９５の出力を表わし、図１１（ｊ）は３段目のフリップ・フロップ回路９６の出力を表わし、図１１（ｋ）シフトレジスタ状態確認回路９２の出力を表わし、図１１（ｌ）はコイン検知装置５９の出力Ｖoutを表わしている。

この場合には、コインを検知している状態では、発光素子７２はＴ１の周期で間欠的にパルス発光しており、各フリップ・フロップ回路９４、９５、９６の出力はＬ状態にラッチされている。従って、このときにはシフトレジスタ状態確認回路９２の出力はＨ状態となっており、発光素子７２の発光周期はＴ１に保たれている。

コインが発光素子７２と受光素子７３の間を通過し終わって検知されなくなると、受光素子７３が発光パルスを受光してフリップ・フロップ回路９４に比較信号Ｖcomが出力されるので、１段目のフリップ・フロップ回路９４がＨ状態となり、それによってシフトレジスタ状態確認回路９２の出力はＬ状態に変化する。そして、シフトレジスタ状態確認回路９２の出力がＬ状態となることよってクロック信号及び発光パルスの周期がＴ２＝Ｔ１／２に短くなる。Ｔ２後の次クロックパルスでは、２段目のフリップ・フロップ回路９５の出力もＨ状態となるが、シフトレジスタ状態確認回路９２の出力はＬ状態のままであるので、クロック信号及び発光パルスの周期はさらに短くなってＴ３＝Ｔ１／４となる。さらにＴ３後の次クロックパルスでは、３段目のフリップ・フロップ回路９６の出力もＨ状態となり、すべてのフリップ・フロップ回路９４、９５、９６の出力がＨ状態となるので、シフトレジスタ状態確認回路９２の出力はＨ状態となり、クロック信号及び発光パルスの周期はＴ１に復帰する。

コイン検知装置５９がコインの非検知状態から検知状態に変化する場合も同様である。図１２（ａ）〜（ｌ）は、コインの非検知状態から検知状態に変化する場合のコイン検知装置５９の各部の信号波形を表わしたタイムチャートである。図１２（ａ）〜（ｌ）は、図１１（ａ）〜（ｌ）と同じ部分の信号波形等を表わしている。

この場合には、コインを検知していない状態では、発光素子７２はＴ１の周期で間欠的にパルス発光しており、各フリップ・フロップ回路９４、９５、９６の出力はＨ状態にラッチされている。従って、このときにはシフトレジスタ状態確認回路９２の出力はＨ状態となっており、発光素子７２の発光周期はＴ１に保たれている。

コインが発光素子７２と受光素子７３の間に差し掛かって検知され始めると、受光素子７３が発光パルスを受光しなくなってフリップ・フロップ回路９４に比較信号Ｖcomが出力されなくなるので、１段目のフリップ・フロップ回路９４がＬ状態となり、それによってシフトレジスタ状態確認回路９２の出力はＬ状態に変化する。そして、シフトレジスタ状態確認回路９２の出力がＬ状態となることよってクロック信号及び発光パルスの周期がＴ２＝Ｔ１／２に短くなる。Ｔ２後の次クロックパルスでは、２段目のフリップ・フロップ回路９５の出力もＬ状態となるが、シフトレジスタ状態確認回路９２の出力はＬ状態のままであるので、クロック信号及び発光パルスの周期はさらに短くなってＴ３＝Ｔ１／４となる。さらにＴ３後の次クロックパルスでは、３段目のフリップ・フロップ回路９６の出力もＬ状態となり、すべてのフリップ・フロップ回路９４、９５、９６の出力がＬ状態となるので、シフトレジスタ状態確認回路９２の出力はＨ状態となり、クロック信号及び発光パルスの周期はＴ１に復帰する。

次に、本発明の実施例１にかかるコイン検知装置５９の応答時間と発光パルスの消費電流を、従来例と比較しながら説明する。図１３（ａ）はコインが検知されるタイミングを示し、図１３（ｂ）は従来例の発光パルスの発光タイミングを示し、図１３（ｃ）は従来例において検知出力が出力されるタイミングを示し、図１３（ｄ）は実施例１の発光パルスの発光タイミングを示し、図１３（ｅ）は実施例１において検知出力が出力されるタイミングを示している。

従来例においては、発光素子（ＬＥＤ）が周期ｐでパルス発光しており、その発光パルス幅がｐ／４（デューティー比０.２５）である。一方、実施例１においては、発光素子が従来例の２倍の周期２ｐでパルス発光しており、その発光パルス幅は従来例と同じくｐ／４（デューティー比０.１２５）である。いま、従来例の発光パルスの立ち下がり時のタイミングの中間においてコインが検知されたとすると、従来例の場合には、コインが検知されてから検知信号が出力されるまでの応答時間ΔＴ１は、図１３から分かるように、
ΔＴ１＝２.５×ｐ
となる。これに対し、実施例１の場合には、その応答時間ΔＴ２は、図１３から分かるように、
ΔＴ２＝２×ｐ
となる。

一方、従来例では応答時（シフトレジスタの状態変化時）のデューティー比は０.２５のままであるのに対し、実施例１では応答時のデューティー比は０.３３となり、発光パルスの消費電流が従来例よりも大きくなっている。しかし、非応答時（シフトレジスタの待機状態）には、従来例では、発光パルスのデューティー比が０.２５であるのに対し、実施例１では発光パルスのデューティー比は０.１２５となっており、実施例１では、発光パルスの消費電流が従来例の１／２となっている。コイン検知装置によるコイン検知の状況を考えれば、応答時よりも非応答時の方が充分に長いので、平均すれば実施例１のコイン装置では、従来例よりも消費電流を大幅に低減することができる。

また、別な状況を考える。実施例１において応答時間が最も長くなる状況を考えると、実施例１の発光パルスの立ち下がり時の直後にコインを検知した場合である。この場合には、実施例１の応答時間は、ΔＴ２＝３.５×ｐである。一方、同じ状況で従来例の応答時間は、ΔＴ１＝３×ｐである。よって、実施例１のパルス周期を従来例のパルス周期の１２／７倍以下（但し、１倍以上）にすれば、実施例１の応答速度が従来例の応答速度よりも長くなることはない。

しかも、実施例１のパルス周期が従来例の１２／７倍であれば、非応答時には実施例１のデューティ比は従来例の７／１２倍（発光パルスのパルス幅は同じとする）に小さくなる。また、応答時にも、実施例１のデューティ比は３／１４（約０.２１）となり、従来例よりも発光パルスの消費電力が小さくなっている。

よって、本発明にかかるコイン検知装置によれば、コイン検知時の応答性を良好にし、かつ、消費電力を低減することができる。

次に、誤動作防止の効果について説明する。実施例１のコイン検知装置５９では、コインの検知状態から非検知状態へ、あるいは非検知状態から検知状態へ変化した直後には、待機状態と異なったタイミングで発光素子７２を発光させるので、待機状態において発光タイミングを窃取してもコイン検知装置５９を誤動作させることはできない。すなわち、発光素子７２と受光素子７３の間をセル等の異物で遮光しておき、そこへ外乱光をパルス照射したとすると、コイン検知装置は、１発目の外乱光パルスを受光した瞬間に自己のパルス発光周期を変化させるので、窃取したタイミングで外乱光パルスを照射しても受光ゲートのタイミングと一致せず、受光信号を発生させることができないからである。（なお、発光パルスの出射タイミング外でも外乱光を照射した場合には別途発明により検知できるので、外乱光を連続的に照射した場合には別途発明により対策できる。）

よって、変化するパルス発光周期のタイミングを知らない限り、このコイン検知装置５９を誤動作させて不正にコインをカウントさせることはできない。

また、このコイン検知装置５９の誤動作防止機能を高めるためには、複数種類の変化の仕方を用意しておいてもよい。応答時には、発光パルス周期を１／２ずつ小さく小さくする処理と、１／３ずつ小さくする処理とを可能としておき、この２つの処理を交互に行なわせるようにしてもよい。

また、遊技機メーカーにおいて、遊技機毎に、あるいは出荷先毎に発光パルス周期の変化の仕方を変えるようにすれば、コイン検知装置に暗号機能を持たせることが可能になり、秘匿性が高まる。

なお、本発明のコイン検知装置５９は、スロットマシンに限らずパチンコ台に用いてパチンコ玉等の検知及び計数にも用いることができる。

また、上記コイン検知装置５９は、発光素子７２と受光素子７３を対向させてコインで発光素子７２の光を遮光する透過光方式となっていたが、発光素子と受光素子を同じ側に配置し、発光素子の光をコインで反射させて受光素子で受光させるようにした反射光方式であってもよい。

また、外乱光を受光するための受光素子をコイン検知用の受光素子と別に設けたものであってもよい。

図１は、従来のコイン検知装置の回路図である。 図２は、従来のコイン検知装置に用いている信号処理回路の構成を示す回路図である。 図３は、従来のコイン検知装置の各部の信号波形を示すタイムチャートである。 図４は、本発明の実施例によるスロットマシンの外観斜視図である。 図５は、同上のスロットマシンの前面扉を開いたときの、前面扉及びスロットマシン本体の内面の状態を示す概略図である。 図６は、同上のスロットマシンに内蔵されている投入コイン選別装置の斜視図である。 図７は、同上の投入コイン選別装置の分解斜視図である。 図８は、本発明にかかるコイン検知装置の断面図である。 図９は、同上のコイン検知装置の回路図である。 図１０は、同上のコイン検知装置に用いられている信号処理回路の回路図である。 図１１（ａ）〜（ｌ）は、コインの検知状態から非検知状態に変化する場合のコイン検知装置の各部の信号波形を表わしたタイムチャートである。 図１２（ａ）〜（ｌ）は、コインの非検知状態から検知状態に変化する場合のコイン検知装置の各部の信号波形を表わしたタイムチャートである。 図１３は、従来例のコイン検知装置と実施例１のコイン検知装置の応答時間と消費電流を比較して説明するための図である。

符号の説明

４１ スロットマシン
４２ 投入口
４３ 返却口
５１ 投入コイン選別装置
５９ コイン検知装置
７２ 発光素子
７３ 受光素子
７４ 回路基板
７６ ミラー面
８１ 発振器
８２ タイミング発生回路
８３ 発光素子駆動回路
８４ ゲート回路
８５ プリアンプ
８６ コンデンサ
８７ バッファ回路
８８ コンパレータ
８９ 基準電源
９０ 信号処理回路
９１ 出力回路
９２ シフトレジスタ状態確認回路
９３ 発光周期設定回路
９７ シフトレジスタ

Claims (7)

1. パルス光を間欠的に出射する発光素子と、前記発光素子から出射されたパルス光が遊技媒体で遮光又は反射されたことを検知する受光素子とを備え、前記受光素子がパルス光を受光しなかった後で２以上の所定数の前記パルス光を受光したことによって遊技媒体の検知状態と非検知状態との間で変化が生じたと判断する遊技媒体検知装置であって、
   前記受光素子がパルス光を受光しなかった後の次の発光タイミングにパルス光を受光したとき、前記パルス光の発光周期を、前記受光素子がパルス光を受光していない状態又は受光している状態が継続しているときのパルス光の発光周期よりも短く変化させ、遊技媒体の検知状態か非検知状態かを判断する期間が経過した後は、前記パルス光の発光周期を、前記受光素子がパルス光を受光していない状態又は受光している状態が継続しているときのパルス光の発光周期と同じ周期に戻すパルス光周期設定手段を備えていることを特徴とする遊技媒体検知装置。
2. 複数回のパルス光の発光タイミングにおける受光素子の受光又は非受光に応じた信号を順次保持する複数段のフリップ・フロップ回路からなるシフトレジスタを備え、
   前記シフトレジスタは、前記受光素子がパルス光を受光しなかった後の次の発光タイミングにパルス光を受光したときに、変化を開始し、
   前記パルス光周期設定手段は、前記複数段のフリップ・フロップ回路の出力が全て同じである場合には、遊技媒体の検知状態か非検知状態かの判断を行なっていない期間中であると判定し、また、前記複数段のフリップ・フロップ回路の出力が一部異なる場合には、遊技媒体の検知状態か非検知状態かの判断を行なっている期間中であると判定することを特徴とする、請求項１に記載の遊技媒体検知装置。
3. パルス光を間欠的に出射する発光素子と、前記発光素子から出射されたパルス光が遊技媒体で遮光又は反射されたことを検知する受光素子とを備え、前記受光素子がパルス光を受光した後で２以上の所定数の前記パルス光を受光しなかったことによって遊技媒体の非検知状態と検知状態との間で変化が生じたと判断する遊技媒体検知装置であって、
   前記受光素子がパルス光を受光した後の次の発光タイミングにパルス光を受光しなかったとき、前記パルス光の発光周期を、前記受光素子がパルス光を受光していない状態又は受光している状態が継続しているときのパルス光の発光周期よりも短く変化させ、遊技媒体の非検知状態か検知状態かを判断する期間が経過した後は、前記パルス光の発光周期を、前記受光素子がパルス光を受光していない状態又は受光している状態が継続しているときのパルス光の発光周期と同じ周期に戻す前記パルス光周期設定手段を備えていることを特徴とする遊技媒体検知装置。
4. 複数回のパルス光の発光タイミングにおける受光素子の受光又は非受光に応じた信号を順次保持する複数段のフリップ・フロップ回路からなるシフトレジスタを備え、
   前記シフトレジスタは、前記受光素子がパルス光を受光した後の次の発光タイミングにパルス光を受光しなかったときに、変化を開始し、
   前記パルス光周期設定手段は、前記複数段のフリップ・フロップ回路の出力が全て同じである場合には、遊技媒体の検知状態か非検知状態かの判断を行なっていない期間中であると判定し、また、前記複数段のフリップ・フロップ回路の出力が一部異なる場合には、遊技媒体の検知状態か非検知状態かの判断を行なっている期間中であると判定することを特徴とする、請求項３に記載の遊技媒体検知装置。
5. 前記パルス光周期設定手段は、遊技媒体の検知状態か非検知状態かを判断している期間中に、前記パルス光の発光周期を発光毎に変化させることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の遊技媒体検知装置。
6. 遊技媒体の検知状態か非検知状態かを判断している期間中における前記パルス光の発光周期を発光毎に次第に短くすることを特徴とする、請求項５に記載の遊技媒体検知装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の遊技媒体検知装置を備えた遊技機。

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