JP5670073B2 - 磁界検知装置およびこれを使用した球技装置 - Google Patents

Description

本発明は、直交する３方向に向けられた磁気センサで磁気ベクトルを検知する磁界検知装置に係り、特に、方向に応じて検知感度を相違させた磁界検知装置およびこれを使用した球技装置に関する。

互いに直交する３方向の磁界強度を検知する３軸の磁気センサを使用する磁界検知装置は、各種用途に使用されている。

以下の特許文献１には、磁界を検知するＸ軸センサとＹ軸センサおよびＺ軸センサを備えた磁気センサが、球技装置に搭載されている。球技装置には、３軸方向の磁気を検知する磁気センサが４個以上搭載され、それぞれの磁気センサで、磁石からの磁界を検知できるようにしている。

４個の磁気センサのそれぞれで磁界を検知することで、磁石を用いた違法な競技者の行為を検知するというものである。

特開２００９−２７９２４７号公報

特許文献１に記載の磁気センサは、Ｘ軸方向とＹ軸方向およびＺ軸方向の感度が一律であり、またその感知領域も狭い。そのため、４個以上の多くの磁気センサを搭載しないと、球技装置の広い範囲で磁石の存在を検知することができない。また、それぞれの磁気センサの感度でカバーできない領域が発生しやすい。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、３軸方向の磁界を検知できるものであって、制御部で三次元座標を設定し、三次元座標上の向きに応じて感度を変化させることで、必要な領域で必要な大きさの磁界ベクトルを検知できるようにして磁界検知装置を提供することを目的としている。

また本発明は、前記磁界検知装置を利用して、広い領域をカバーして違法な磁石の接近を効果的に検知することができる球技装置を提供することを目的としている。

本発明の磁界検知装置は、互いに直交するＸ軸とＹ軸およびＺ軸が決められた磁気検知部と、制御部とを有し、
前記磁気検知部に、Ｘ軸方向の磁界を検知するＸ軸センサとＹ軸方向の磁界を検知するＹ軸センサおよびＺ軸方向の磁界を検知するＺ軸センサが設けられ、
前記制御部で三次元座標が設定されて、前記各センサの検知出力から算出された磁気ベクトルの向きが前記三次元座標上で特定され、
前記Ｘ軸センサとＹ軸センサならびにＺ軸センサのうちの少なくとも１つのセンサの感度を他のセンサの感度と相違させて、前記磁気ベクトルを検知するための検知領域の広がりが、前記三次元座標の原点からの向きに応じて相違するように設定されていることを特徴とするものである。

本発明の磁界検知装置は、制御部において、磁気ベクトルを検知する検知領域の広がりを方向に応じて相違させている。したがって、用途に則した磁界の検知が可能である。また、磁界検知装置を複数使用する場合には、それぞれの磁界検知装置で、広い範囲をカバーすることが可能になる。

本発明は、前記制御部では、三次元座標上の特定の向きの感度係数を他の向きと相違させることで、前記原点からの検知領域の広がりを相違させている。

例えば、三次元座標のＸ軸とＹ軸およびＺ軸の感度係数の少なくとも１つを他と相違させて、前記原点からの検知領域の広がりを向きに応じて相違させることが可能である。

すなわち、本発明は、Ｘ軸の感度をＬ、Ｙ軸の感度をＭ、Ｚ軸の感度をＮ、Ｘ軸の検知出力をｘ、Ｙ軸の検知出力をｙ、Ｚ軸の検知出力をｚとしたときに、√｛（Ｌ・ｘ）²＋（Ｍ・ｙ）²＋（Ｎ・ｚ）²｝が所定の値以上になった検知出力を取得するものとして構成できる。
この場合に、前記感度Ｌ，Ｍ，Ｎは自由に変更できる。

さらに、本発明は、外乱磁界のＸ軸とＹ軸およびＺ軸の成分をそれぞれ「ｘ０」「ｙ０」「ｚ０」とし、√〔｛Ｌ・（ｘ−ｘ０）｝²＋｛Ｍ・（ｙ−ｙ０）｝²＋｛Ｎ・（ｚ−ｚ０）｝²〕が所定の値以上になった検知出力を取得することが好ましい。

また、本発明は、三次元座標のＸ軸とＹ軸およびＺ軸のいずれかの方向の感度を無くして、前記原点からの検知領域の広がりを向きに応じて相違させることも可能である。

本発明の球技装置は、前記磁界検知装置が搭載され、外部からの違法磁界の接近を検知するものであって、前記検知領域の広がりが、この球技装置内に設けられた前記違法磁界以外の磁気を発する部材を考慮して、任意の方向において小さくなっているものである。

本発明の球技装置は、前記制御部と通信するホストコンピュータが設けられており、前記制御部から前記ホストコンピュータに感度に関する情報が伝達されるものとして構成できる。

また、ホストコンピュータは、電源投入時に、前記制御部に対して前記制御部が保持している感度に関する情報を前記ホストコンピュータに通知することを指令し、制御部から通知された前記情報が、ホストコンピュータに予め保持されている情報と一致しているか否かを判断し、一致しているときは前記制御部に動作開始を指示し、一致していないときは前記制御部が異常状態であると判断することが可能である。

本発明の磁界検知装置は、方向に応じて検知領域の広がりを変化させることができるので、使用用途に応じた検知領域の設定が可能になる。

本発明の球技装置は、磁界検知装置を搭載して、監視が必要な向きで検知領域を広くできるようになり、違法磁石の接近などを効果的に検知できるようになる。また数の少ない磁界検知装置で、監視が必要な領域を広くカバーすることができ、誤検知のおそれのある領域は検知領域を狭くすることが可能になる。

本発明の実施の形態の磁界検知装置の回路ブロック図、 磁気検知部に設けられたＸ軸センサとＹ軸センサおよびＺ軸センサの説明図、 磁気ベクトルの検知動作原理を示す三次元座標の説明図、 感度の設定例を示す説明図、 感度の設定例を示す説明図、 （Ａ）は、磁界検知装置が搭載された球技装置の平面図、（Ｂ）は正面図、 （Ａ）は、磁界検知装置が搭載された球技装置の平面図、（Ｂ）は正面図、 球技装置に搭載されている主制御部とホストコンピュータとの接続ラインを示す回路ブロック図、 主制御部とホストコンピュータとの通信信号を示す波形図、

図１に示す本発明の実施の形態の磁界検知装置１は、磁気検知部２を有している。図２に示すように、磁気検知部２は、互いに直交する基準軸であるＸ軸とＹ軸およびＺ軸が固定軸として決められている。

図２に示すように、磁気検知部２には、Ｘ軸センサ３がＸ軸に沿って固定され、Ｙ軸センサ４がＹ軸に沿って固定され、Ｚ軸センサがＺ軸に沿って固定されている。Ｘ軸センサ３とＹ軸センサ４およびＺ軸センサ５は、いずれもＧＭＲ素子で構成されている。ＧＭＲ素子は、Ｎｉ−Ｃｏ合金やＮｉ−Ｆｅ合金などの軟磁性材料で形成された固定磁性層および自由磁性層と、固定磁性層と自由磁性層との間に挟まれた銅などの非磁性導電層とを有している。固定磁性層の下に反強磁性層が積層され、反強磁性層と固定磁性層との反強結合により、固定磁性層の磁化が固定されている。

Ｘ軸センサ３は、磁気のＸ方向に向く成分を検知するものであり、固定磁性層の磁化の向きがＸ軸に沿うＰＸ方向に固定されている。自由磁性層の磁化の向きは磁気の向きに反応する。自由磁性層の磁化の向きがＰＸ方向と平行になるとＸ軸センサ３の抵抗値が極小になり、自由磁性層の磁化の向きがＰＸ方向と逆向きになるとＸ軸センサ３の抵抗値が極大になる。また、自由磁性層の磁化の向きがＰＸ方向と直交すると、抵抗値が前記極大値と極小値との平均値となる。

図１に示す磁場データ検知部６では、Ｘ軸センサ３と固定抵抗とが直列に接続され、Ｘ軸センサ３と固定抵抗との直列回路に電圧が与えられており、Ｘ軸センサ３と固定抵抗との間の電位がＸ軸の検知出力として取り出される。Ｘ軸センサ３にＸ方向に向く磁界が与えられていないとき、またはＰＸに対して直交する磁界が与えられているときに、Ｘ軸の検知出力が中点電位となる。

外部から与えられる磁界の磁気ベクトルＶが、Ｘ軸センサ３の固定磁性層の磁化の固定方向ＰＸに向けられると、Ｘ軸の検知出力が、前記中点電位に対してプラス側の極大値となる。逆に、磁気ベクトルＶがＸ軸センサ３の固定磁性層の磁化の固定方向ＰＸと反対に向けられると、Ｘ軸センサ３に与えられる逆向きの磁界成分が極大値となる。このときのＸ軸の検知出力は、前記中点電位に対してマイナス側の極大値となる。

磁場データ検知部６において、Ｙ軸センサ４とＺ軸センサ５も、それぞれが固定抵抗と直列に接続され、Ｙ軸センサ４またはＺ軸センサ５と固定抵抗との直列回路に電圧が与えられており、各センサと固定抵抗との間の電位がＹ軸またはＺ軸の検知出力として取り出される。

磁気ベクトルＶがＹ軸センサ４の固定磁性層の磁化の固定方向ＰＹに向けられると、Ｙ軸の検知出力が、中点電位に対してプラス側の極大値になる。磁気ベクトルＶがＹ軸センサ４の固定磁性層の磁化の固定方向ＰＹと反対に向けられると、Ｙ軸の検知出力は、中点電位に対してマイナス側の極大値となる。同様に、磁気ベクトルＶがＺ軸センサ５の固定磁性層の磁化の固定方向ＰＺと同じ方向に向けられると、Ｚ軸の検知出力が、中点電位に対してプラス側の極大値になる。磁気ベクトルＶがＺ軸センサ５の固定磁性層の磁化の固定方向ＰＺと逆向きになると、Ｚ軸の検知出力が、中点電位に対してマイナス側の極大値となる。

磁気ベクトルＶの大きさが一定であれば、Ｘ軸センサ３とＹ軸センサ４およびＺ軸センサ５からの検知出力は、いずれもプラス側の極大値の絶対値と、マイナス側の極大値の絶対値とが同じである。

Ｘ軸センサ３としては、磁気ベクトルの向きによってプラス側の検知出力とマイナス側の検知出力が得られ、プラス側の検知出力の極大値とマイナス側の検知出力の極大値とで絶対値が同じになれば、ＧＭＲ素子以外の磁気センサで構成することもできる。例えば、Ｘ軸に沿ってプラス側の磁界強度のみを検知できるホール素子またはＭＲ素子と、マイナス側の磁界強度のみを検知できるホール素子またはＭＲ素子を組み合わせて、Ｘ軸センサ３として使用してもよい。これは、Ｙ軸センサ４とＺ軸センサ５においても同じである。

図１に示すように、磁場データ検知部６で検知されたＸ軸とＹ軸およびＺ軸の検知出力は、制御部１０に与えられる。制御部１０は、Ａ／Ｄ変換部とＣＰＵおよびクロック回路などから構成されている。制御部１０のクロック回路の計測時間に応じて、磁場データ検知部６で検知されたＸ軸とＹ軸およびＺ軸の検知出力が、短いサイクルで間欠的にサンプリングされて制御部１０に読み出される。それぞれの検知出力は、制御部１０内に設けられた前記Ａ／Ｄ変換部によってディジタル値に変換される。

制御部１０を構成するＣＰＵにはメモリ７が接続されている。メモリ７には、演算処理のためのソフトウエアがプログラミングされて格納されている。制御部１０の演算処理は前記ソフトウエアによって実行される。

制御部１０には、感度係数が設定されており、磁場データ検知部６から一定時間ごとに読み取られるＸ軸の検知出力とＹ軸の検知出力およびＺ軸の検知出力に感度係数が掛けられる（乗算される）。Ｘ軸の検知出力の感度係数を「Ｌ」、Ｙ軸の検知出力の感度係数を「Ｍ」、Ｚ軸の検知出力の感度係数を「Ｎ」としたときに、制御部１０では、磁場データ検知部６から読み取られるＸ軸の検知出力に対し感度係数「Ｌ」が掛けられ、その結果が一定の値「Ｒ」以上となったデータのみが取得される。同様に、磁場データ検知部６から読み取られるＹ軸の検知出力に感度係数「Ｍ」が掛けられ、その結果が一定の値「Ｒ」以上となったデータのみが取得され、Ｚ軸の検知出力にも感度係数「Ｎ」が掛けられ、その結果が一定の値「Ｒ」以上となったデータのみが取得される。

すなわち、ある時点で制御部１０で取得されたＸ軸の検知出力を「ｘ」、Ｙ軸の検知出力を「ｙ」、Ｚ軸の検知出力を「ｚ」とすると、制御部１０では、前記感度係数が加味されてＶａ＝√[（Ｌ・ｘ）²＋（Ｍ・ｙ）²＋（Ｎ・ｚ）²]が計算され（Ｖａは磁気ベクトルＶの絶対値である）、Ｖａが一定値「Ｒ」以上となったデータのみが取得される。

図３に示す例では、Ｘ軸の検知出力の感度係数「Ｌ」、Ｙ軸の検知出力の感度係数「Ｍ」、およびＺ軸の検知出力の感度係数「Ｎ」が、全て同じ値の「Ａ」に設定されている。よって、Ｖａ＝√[（Ａ・ｘ）²＋（Ａ・ｙ）²＋（Ａ・ｚ）²]が「Ｒ」以上の値となったデータのみが取得される。

Ｘ軸センサ３とＹ軸センサ４およびＺ軸センサ５の特性が全て均一であり、磁場データ検知部６で各センサ３，４，５に接続される抵抗などの特性も均一であるとする。この場合に、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各方向の感度係数を同じ「Ａ」に設定して一定値「Ｒ」以上のデータを取得すると、図３に示すように、制御部１０に半径Ｒの球状の立体的な検知領域Ｇが設定されていることになる。図３では、絶対値が前記「Ｒ」よりも大きな磁気ベクトルＶであれば、その磁気ベクトルＶがどの方向から向けられても、制御部１０が所定の強度の磁気を検知したと判断する。

本発明の実施の形態は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸の感度係数を互いに相違させている。この感度係数は、外部からの操作で自由に変更して制御部２０に設定することができる。

図４に示す設定例では、図の（Ｂ）に示すように、Ｘ軸の正負の感度係数が共に「Ａ」であり、Ｚ軸の正負の感度係数も共に「Ａ」である。また、図の（Ａ）に示すように、Ｙの正負の感度係数は共に「Ｂ」である。感度係数「Ｂ」は「Ａ」よりも小さい値に設定されている。

制御部１０では、磁場データ検知部６から得られたＸ軸の正負の検知出力に感度係数「Ａ」が掛けられ、Ｙ軸の正負の検知出力に感度係数「Ｂ」が掛けられ、Ｚ軸の正負の検知出力に感度係数「Ａ」が掛けられて、その結果、絶対値が「Ｒ」以上となったデータが取得される。すなわち、Ｖａ＝√[（Ａ・ｘ）²＋（Ｂ・ｙ）²＋（Ａ・ｚ）²]が計算され、その値が「Ｒ」以上のデータが取得される。

その結果、図４に示すように、三次元座標において、Ｙ軸の正負の方向が潰された立体形状の検知領域Ｇａが設定される。Ｘ軸の正負の方向とＺ軸の正負の方向から作用した外部磁界に対する検知感度は図３と同じであるが、Ｙ軸の正負の向きから作用する外部磁界に対しては感度が低下する。

図５（Ａ）（Ｂ）に示す感度係数の設定例では、Ｘ軸の正負の感度係数が「Ａ」であり、Ｚ軸の正負の感度係数が「Ｂ」である。Ｙ軸に関してはプラス側の感度係数が「Ｃ」であり、マイナス側の感度係数が「Ｄ」である。感度係数「Ａ」よりも感度係数「Ｂ」が小さい値である。感度係数「Ｂ」よりも感度係数「Ｃ」が小さい値であり、さらに感度係数「Ｃ」よりも感度係数「Ｄ」が小さい。

制御部１０では、磁場データ検知部６から取得したＸ軸の正負の検知出力に、感度係数「Ａ」が掛けられる。Ｚ軸の正負の検知出力には、感度係数「Ｂ」が掛けられる。Ｙ軸の検知出力に対しては、プラス出力に対し感度係数「Ｃ」が掛けられ、マイナス出力に対し感度係数「Ｄ」が掛けられる。制御部１０では、Ｘ軸とＹ軸およびＺ軸の検知出力に前記感度係数が掛けられた結果、所定値「Ｒ」以上となったデータのみが取得される。

この場合は、Ｖａ＝√[（Ａ・ｘ）²＋（Ｃ・ｙ）²または（Ｄ・ｙ）²＋（Ｂ・ｚ）²]が計算され、その値が「Ｒ」以上のデータが取得される。

このときの検知領域Ｇｂは、図５（Ｂ）に示すように、Ｚ方向が上下に潰され、図５（Ａ）に示すようにＹ軸のマイナス側がプラス側よりも大きく潰された立体形状の検知領域Ｇｂが設定される。この検知領域Ｇｂでは、外部磁界のＸ軸に向けられる成分の検知感度よりも、Ｚ軸に向けられる成分の検知感度が低下している。Ｙ軸方向に関しては、外部磁界のプラス側から与えられる成分に対する感度よりも、マイナス側から与えられる成分に対する感度が低下している。

なお、実際に、磁界検知装置１が使用される環境下では、測定しようとする磁気ベクトルＶ以外の外乱の原因となる磁場が存在している。外乱磁界は、周囲にある電子装置や金属の物体あるいは地磁気などである。そこで、磁界検知装置１が使用される環境での外乱磁界をこの磁界検知装置１そのものを使用して予め検出しておき、その外乱磁界の大きさ「ｘ０」「ｙ０」「ｚ０」を制御部１０に記憶しておく。そして、図４に示す感度係数の設定の場合は、制御部１０においてＶａ＝√〔｛Ａ・（ｘ−ｘ０）｝²＋｛Ｂ・（ｙ−ｙ０）｝²＋｛Ａ・（ｚ−ｚ０）｝²〕が計算され、その値が「Ｒ」以上のデータが取得される。

これにより、外乱磁界を相殺して、検知対象である磁気ベクトルＶを正確に検知できるようになる。

図６は、球技装置２０の概略が示されている。球技装置２０は鉄球を打ち出して、複数の入賞穴に入れるゲームである。球技装置２０の前部に表示盤２１が設けられており、前部の下側に設けられたハンドル２２を操作すると、鉄球が表示盤２１内に打ち出される。球技装置２０は、それ自身が磁気を発する部材として、上方にスピーカ２３が配置され、ハンドル２２の近くにソレノイド２４が配置されている。

球技装置２０には、表示盤２１の裏側のほぼ中央部分に磁界検知装置１が配置されている。この磁界検知装置１は感度係数が図５に示すパターンに設定されており、検知領域Ｇｂを有している。磁界検知装置１の検知領域Ｇｂは、スピーカ２３やソレノイド２４が配置されている上下方向（Ｚ方向）に関して感度が低下しているが、左右方向（Ｘ方向）の感度が高くなっている。Ｙ軸のマイナス方向には各種電子回路や磁気を発する機構部品が配置されているので、その向きの感度が極めて低くなっている。一方、図６（Ａ）に示すように、Ｙ軸のプラス側の感度領域Ｇｂは、表示盤２１の前面に沿って広い範囲に及んでいる
そして、磁界検知装置１が設置された状態で、外乱磁界の大きさ「ｘ０」「ｙ０」「ｚ０」を予め測定し記憶しておき、前記のように、検知出力「ｘ」「ｙ」「ｚ」から、オフセット成分である「ｘ０」「ｙ０」「ｚ０」を除算して、演算を行なう。

その結果、違法な磁石が表示盤２１に接近したときに、表示盤２１の前側に広く及んでいる検知領域Ｇｂによって磁石からの違法磁界を検知しやすい。しかも、検知領域ＧｂがＹ軸のプラス側に大きく膨らんでいないため、表示盤２１から離れた位置にある競技者の所有物、例えば携帯電話や磁気ネックレスなどから発せられる磁気に対しては感度が鈍くなり、これらを誤検知する確率が低くなる。

また、球技装置２０が備えているスピーカ２３やソレノイド２４が配置されている部分に向く検知感度が低下しているため、スピーカ２３やソレノイド２４から発せられる磁界を、違法な磁石からの磁界であると誤認識するのを防止しやすい。Ｙ軸のマイナス方向での検知感度も低下しているので、表示盤２１の背部に設けられている電子回路や磁気を発する機構からの磁界を誤検知する可能性も低くなっている。

図７に示す実施の形態では、球技装置２０に２個の磁界発生装置１Ａ，１Ｂが取り付けられている。磁界発生装置１Ａは、表示盤２１の裏側で且つ上部に取り付けられ、磁界発生装置１Ｂは、表示盤２１の裏側で且つ下部に取り付けられている。

図７（Ｂ）に示すように、磁界発生装置１Ａは、Ｘ軸の正負の感度係数が「Ａ」である。Ｚ軸のマイナス側の感度係数は「Ａ」であるが、Ｚ軸のプラス側の感度係数は「０」である。磁界発生装置１Ｂは、Ｘ方向の正負の感度係数が「Ａ」である。Ｚ軸のプラス側の感度係数が「Ａ」であるが、Ｚ軸のマイナス側の感度係数は「０」である。図７（Ａ）に示すように、磁界発生装置１Ａ，１Ｂは、共にＹ軸のプラス側の感度係数が「Ｃ」であるが、Ｙ軸のマイナス側の感度係数が「０」である。このように、いずれかの方向の感度を全く無くす設定も可能である。

図７（Ｂ）に示すように、この球技装置２０は、スピーカ２３とソレノイド２４を、２つの磁界検知装置１Ａ，１Ｂの検知領域Ｇｃから完全に外すことができる。また、図７（Ａ）に示すように、表示盤２１の裏側を、２つの磁界検知装置１Ａ，１Ｂの検知領域Ｇｃから完全に外すことができる。

図７（Ａ）に示すように、表示盤２１の前方（＋Ｙ側）に、広い領域でしかも前方に浅い検知領域Ｇｃが形成されているため、違法な磁石が表示盤２１に接近したときに検知しやすくなる。図７（Ｂ）に示すように、表示盤２１の前方は、２つの磁界検知装置１Ａ，１Ｂの双方の検知領域Ｇｃが重複しており、２つの磁界検知装置１Ａ，１Ｂで監視されている。したがって、違法な磁石の接近を発見する確率を高くできる。

図８に示すように、球技装置２０は、種々の電子制御機構やディスプレイなどを備えており、これらを統括的に制御する主制御部１００が設けられている。図１に示す磁界検知装置１の制御部１０は、前記主制御部１００に含まれており、主制御部１００で実行される統括的なソフトウエアによって、他の電子制御機構やディスプレイの制御とともに、Ｘ軸とＹ軸およびＺ軸の検知出力が処理され、且つ前記感度係数が設定される。

店舗に複数台配置される球技装置２０のそれぞれに搭載された主制御部１００とホストコンピュータ３０はインターフェースで接続されている。このインターフェースのうちの１つの接続ライン３１を利用してシリアルデータを転送することで、ホストコンピュータ３０と主制御部１００とで、磁界検知装置１の検知情報を通信することができる。インターフェースの１つの接続ライン３１のみを使用することで、他の制御に負担を与えることなく、磁界検知の情報を通信することができる。

球技装置２０に違法な磁石が接近し、その磁界が磁界検知装置１、１Ａ、１Ｂの検知領域によって検知されると、制御部１０を兼ねる主制御部１００から接続ライン３１を介してホストコンピュータ３０に警告が通知される。ホストコンピュータ３０が警告を受けると、その球技装置２０の使用を停止する指令が主制御部１００に与えられる。

ホストコンピュータ３０と、それぞれの磁界検知装置１，１Ａ，１Ｂの主制御部１００との間の通信の一例を図９に示す。

図９（Ａ）では、朝などにホストコンピュータ３０の電源が投入されると、ホストコンピュータ３０から主制御部１００に対し、磁界検知装置１の感度係数の情報に関するデータの転送を要求する所定数の要求パルス信号３５が与えられる。これを受けて、図９（Ｂ）では、主制御部１００からホストコンピュータ３０に感度係数の情報のデータを含むパルス信号３６が与えられる。このパルス信号３６には、それぞれの球技装置２０毎に割り当てられたＩＤ情報と感度係数の情報が含まれる。この情報は、図４ないし図７に示された感度係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，・・・を暗号化した信号である。

ホストコンピュータ３０では、主制御部１００から転送されたＩＤ情報を解読して、データを送った球技装置２０が特定される。さらに感度係数の情報を含むデータが解読され、これらのデータが、ホストコンピュータ３０に保持されている正規のデータと一致しているか否か確認される。一致していれば、図９（Ｃ）に示す確認信号パルス３７が各主制御部１００に与えられ、球技装置２０を通常に稼動させる。感度係数の情報が一致していないときは、接続ライン３１を通じて、またはインターフェース内の他の接続ラインを通じて、主制御部１００に稼動を停止させるなどの指令が出される。

上記のように、主制御装置１００で実行される各種制御のための係数に、磁界検知装置１の感度係数の情報を含ませておくと、仮に、主制御装置１００のメモリに記憶されているいずれかの係数を書き換えるなどの不正が行われたときに、感度係数という、それぞれの球技装置２０に特有な保持データでしかも暗合されたデータに異常が発生しやすい。この感度係数に関するデータを正規のものと照合することで、主制御部１００のデータの書き換えの不正を発見する確率を高くできる。

なお、前記各実施の形態では、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向またはＺ軸方向での感度係数を互いに相違させているが、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸以外の方向の感度を部分的に高めたり抑制することもできる。この場合に、三次元座標上の任意の向きの感度係数を設定し、その感度係数をＸ，Ｙ，Ｚの各軸に投影して、それぞれの軸に感度係数を割り振ることで実施できる。

本発明の磁界検知装置は、前記のように球技装置において不正競技の発見のために使用される他、種々の磁界検知のために使用される。例えば、各種ゲーム装置、車両の安全のための確認装置、セキュリティ装置などである。

１，１Ａ，１Ｂ 磁界検知装置
２ 磁気検知部
３ Ｘ軸センサ
４ Ｙ軸センサ
５ Ｚ軸センサ
６ 磁場データ検知部
７ メモリ
１０ 制御部
２０ 球技装置
２１ 表示盤
２２ ハンドル
２３ スピーカ
２４ ソレノイド
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 感度係数
Ｇ，Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ 検知領域

Claims (10)

1. 互いに直交するＸ軸とＹ軸およびＺ軸が決められた磁気検知部と、制御部とを有し、
   前記磁気検知部に、Ｘ軸方向の磁界を検知するＸ軸センサとＹ軸方向の磁界を検知するＹ軸センサおよびＺ軸方向の磁界を検知するＺ軸センサが設けられ、
   前記制御部で三次元座標が設定されて、前記各センサの検知出力から算出された磁気ベクトルの向きが前記三次元座標上で特定され、
   前記Ｘ軸センサとＹ軸センサならびにＺ軸センサのうちの少なくとも１つのセンサの感度を他のセンサの感度と相違させて、前記磁気ベクトルを検知するための検知領域の広がりが、前記三次元座標の原点からの向きに応じて相違するように設定されていることを特徴とする磁界検知装置。
2. 前記制御部では、三次元座標上の特定の向きの感度係数を他の向きと相違させることで、前記原点からの検知領域の広がりを相違させている請求項１記載の磁界検知装置。
3. 三次元座標のＸ軸とＹ軸およびＺ軸の感度係数の少なくとも１つを他と相違させて、前記原点からの検知領域の広がりを向きに応じて相違させている請求項２記載の磁界検知装置。
4. Ｘ軸の感度をＬ、Ｙ軸の感度をＭ、Ｚ軸の感度をＮ、Ｘ軸の検知出力をｘ、Ｙ軸の検知出力をｙ、Ｚ軸の検知出力をｚとしたときに、√｛（Ｌ・ｘ）²＋（Ｍ・ｙ）²＋（Ｎ・ｚ）²｝が所定の値以上になった検知出力を取得する請求項３記載の磁界検知装置。
5. 前記感度Ｌ，Ｍ，Ｎは自由に変更できる請求項４記載の磁界検知装置。
6. Ｘ軸の感度をＬ、Ｙ軸の感度をＭ、Ｚ軸の感度をＮ、Ｘ軸の検知出力をｘ、Ｙ軸の検知出力をｙ、Ｚ軸の検知出力をｚ、外乱磁界のＸ軸とＹ軸およびＺ軸の成分をそれぞれ「ｘ０」「ｙ０」「ｚ０」とし、√〔｛Ｌ・（ｘ−ｘ０）｝²＋｛Ｍ・（ｙ−ｙ０）｝²＋｛Ｎ・（ｚ−ｚ０）｝²〕が所定の値以上になった検知出力を取得する請求項３記載の磁界検知装置。
7. 三次元座標のＸ軸とＹ軸およびＺ軸のいずれかの方向の感度を無くして、前記原点からの検知領域の広がりを向きに応じて相違させる請求項２または３記載の磁界検知装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の磁界検知装置が搭載され、外部からの違法磁界の接近を検知することが可能な球技装置であって、前記検知領域の広がりが、この球技装置内に設けられた磁気を発する部材を考慮して、任意の方向において小さくなっていることを特徴とする球技装置。
9. 前記制御部と通信するホストコンピュータが設けられており、前記制御部から前記ホストコンピュータに感度に関する情報が伝達される請求項８記載の球技装置。
10. ホストコンピュータは、電源投入時に、前記制御部に対して前記制御部が保持している感度に関する情報を前記ホストコンピュータに通知することを指令し、制御部から通知された前記情報が、ホストコンピュータに予め保持されている情報と一致しているか否かを判断し、一致しているときは前記制御部に動作開始を指示し、一致していないときは前記制御部が異常状態であると判断する請求項９記載の球技装置。

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