技術 バックアップ電源装置

0001

本発明は、停電等の電源遮断時に、通電中に蓄積した電力によって少なくとも電源遮断時にも電力を必要とする記憶素子への通電を継続するバックアップ電源装置に関する。

0002

遊技機、例えばパチンコ機において、遊技者の遊技している途中で停電があった場合、パチンコ機に搭載される電子制御機器がダウンするため、遊技の継続ができなくなる。この場合、パーラー等の設備において、予備電源等を備えていれば比較的短い時間で復旧することができるが、商用電源をそのまま用いている場合には、復旧は電力会社等の復旧作業に頼るしかない。

0003

一般に、パチンコ機には、電源モジュールが備えられ、各電子制御機器に対応した電圧（５Ｖ、１２V等）を電源電圧として供給している。具体的には、電源モジュールから、中継基板を介して、主基板、払出制御基板、図柄表示基板、音声制御基板、ランプ制御基板等に必要な電源を供給している。

0004

上記主基板は、遊技プログラムの実行経過に対応する状態をＲＡＭ（揮発性メモリ）に記憶しながら、遊技機全体のゲーム進行制御を行うものである（遊技機能）。なお、上記遊技プログラムの他、入賞した場合のパチンコ球の払い出し数（賞球）の制御（賞球機能）についても主基板によって管理している。

0005

払出制御基板は、パチンコ球の賞球払出プログラムの実行経過に対応する状態をＲＡＭに記憶しながら、主制御基板からのパチンコ球の払出しに関するコマンドに基づく払出制御を行うと共に、パチンコ機の貸出プログラムの実行経過に対応する状態をＲＡＭに記憶しながら、プリペイドカードユニットとの間での通信により、パチンコ球の貸出制御を行うものである。

0006

なお、払出制御基板、図柄表示基板、音声制御基板、ランプ制御基板は、基本的には、主基板から送られるコマンド信号に基づいて動作するようになっている。

0007

このようなパチンコ機において、停電があると、パチンコ球が入賞し、その入賞に応じたパチンコ球の払出残数記憶データが消去されてしまい、現実に停電前に入賞した分の払出ができなくなってしまう。このために遊技者は、不利益をこうむることになる。

0008

これを解消するために、停電が発生した後に、パチンコ機の停電直前の遊技状態を記憶するＲＡＭ（揮発性メモリ）へ通電するためのバックアップ電源として、コンデンサを用いることが提案されている（一例として、特開平８ー２２９１９２号公報参照）。

0009

このコンデンサは、通電中に電荷を蓄え、停電時に放電させることで、前記ＲＡＭへ電流を流すようにしている。これにより、ＲＡＭに記憶された遊技情報を保持することができ、電源復帰時に停電直前状態で復帰させることができる。

0010

しかしながら、バックアップ電源を単純にコンデンサのみで構成したのでは、コンデンサの静電容量のばらつきやバックアップ電源電圧のばらつき、ＲＡＭの消費電流のばらつき等によるバックアップ電源の保持時間のばらつきが大きい。

0011

また、ＲＡＭの消費電流値により放電時間を設計値で算出した場合、ワーストケースは算出できるが、ベストケースは仕様に載っていないため、算出が困難となる。さらに、実際はベストケースに近いため、ワーストケースと現物との差も非常に大きい。

0012

但し、保持（動作保証）電圧を確保する、という観点からは、ワーストケース値を基準にする必要がある。ところが、ワーストケース値で設計すると、上述のとおり現実の消費電流が少ないため、なかなか放電が進まず、翌日まで意に反してバックアップしてしまうという問題が生じる。

0013

このように、パチンコ店では、停電が生じたときに、必要な時間ＲＡＭへの通電ができなかったり、逆に店の閉店時刻が過ぎ、通常は電源を落とす時期になっても継続して通電され、不要な情報が消去されないといった不具合が生じている。

0014

本発明は上記事実を考慮し、コンデンサを用いたバックアップ電源において、電源電圧のばらつきや、電子部品への通電時間のばらつきを抑制し、所望の通電時間を設定することができるバックアップ電源装置を得ることが目的である。。

0015

請求項１に記載の発明は、停電等の電源遮断時に、通電中に蓄積した電力によって少なくとも電源遮断時にも電力を必要とする記憶素子への通電を継続するバックアップ電源装置であって、前記通電中の電力を蓄積するためのコンデンサと、このコンデンサにより蓄積した電力を電源遮断時に前記記憶素子に供給するバックアップ手段と、前記コンデンサの静電容量に基づく記憶素子へのバックアップ可能時間が、予め定められた所定時間以下となるように、前記コンデンサによる蓄積された電力を消費させる電力消費手段と、を有している。

0016

請求項１に記載の発明によれば、停電等の電源遮断時には、バックアップ手段によって、コンデンサに蓄積された電力によって放電が開始され、記憶素子等、停電中等も電力を必要とする電子部品への通電を継続することができる。

0017

ここで、請求項１の発明では、コンデンサによる蓄積された電力を消費させる電力消費手段を設けた。このため、コンデンサに静電容量に基づく記憶素子への通電時間を所望の時間（予め定められた所定期間）とすることが容易となる。

0018

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電力消費手段が、前記コンデンサに蓄積されている電力を抵抗を介して放電するように構成されていることを特徴としている。

0019

請求項２に記載の発明によれば、電力消費手段としての抵抗を介して放電する構成とした。この抵抗を記憶素子に流れる電流値よりも大きい電流が流れる抵抗値としておくことで、コンデンサの静電容量のばらつき、記憶素子の消費電流の設計値と実際の差等によるバックアップ電源の保持時間のばらつきを電圧変動を電流放出手段によって吸収することができる。

0020

図１には、本実施の形態に係るパチンコ機１１０の遊技盤１１１が示されている。この遊技盤１１１における円弧状のレール１１２で囲まれた領域が遊技領域であるゲージ部１１４とされている。

0021

ゲージ部１１４には、全面に渡って複数の釘１１６が打ち込まれ（図１では、主要部のみ図示）、レール１１２を通って打ち出されたパチンコ球がこの釘１１６に当たって跳ねたり、釘１１６によって形成される案内路に案内されながら、落下していくようになっている。また、この釘１１６の他、ゲージ部１１４に向かって左右対称の位置には、風車１１８が取り付けられており、パチンコ球を予期しない方向へ方向転換させるようになっている。

0022

さらに、ゲージ部１１４には複数の位置に入賞口１２０が設けられ、この入賞口１２０にパチンコ球が入ることにより、所定数のパチンコ球が遊技者に払い出されるようになっている。

0023

このようなゲージ部１１４は、ほぼ左右対称系とされており、この中央部には電動役物ユニット１２２が配置され、その図柄表示器１２４が露出されている。この表示部１２４の下方には電動役物ユニットを始動するための特別図柄始動入賞口１２６が設けられている。

0024

特別図柄始動入賞口１２６のさらに下方には、大入賞口１２８が配置され、前記電動役物ユニット１２２での所謂当たりの表示状態で所定時間開放され、大量のパチンコ球を入賞させることができる構成となっている。

0025

また、ゲージ部１１４には、普通図柄始動入賞口１３０と、０〜９までの一桁の数字を表示可能な普通図柄表示部１３２とが設けられており、普通図柄始動入賞口１３０にパチンコ球が入賞すると、普通図柄表示部１３２の表示が変動し、所定当たり数字になると、前記特別図柄始動入賞口１２６に設けられた電動チューリップ１３４が所定時間開放するようになっている。この電動チューリップ１３４の開放により、特別図柄始動入賞口１２６への入賞の確率が物理的に高まることになる。

0026

上記ゲージ部１１４の下部には、発射装置としてのハンドル１３６と、パチンコ球を受ける受け皿１３８とが前面側に設けられたパネル１４０が設けられている。ハンドル１３６は、前記パネル１４０の内部から突出された回転軸に取付けられており、この回転軸を中心に回転可能とされている。すなわち、遊技者がこのハンドル１３６を把持して回転することで、発射装置が稼動すると共に、前記回転角度に基づいて発射強度が設定されるようになっている。なお、この回転には、復帰付勢力が付与されており、遊技者が手を離すと自動的に元の回転位置に戻る構造となっている。

0027

図２には、本実施の形態に係るパチンコ機の制御装置が示されている。

0028

パチンコ機の制御装置は、パチンコ店の島側に設けられた電源（２４Ｖ，５０／６０Ｈｚ）が供給される電源基板１２と、パチンコ機の各機能の全般を制御するための主制御基板１４と、パチンコ機に使用されるパチンコ球の入賞時の払い出し、並びに金銭等に代えてパチンコ球を貸与するための貸し出しを制御するための払出制御基板１６と、主制御基板１４のもとで機能する図柄制御基板１８、音声制御基板２０、ランプ制御基板２２と、払出制御基板１６のもとで機能する発射制御基板２４と、で構成されている。なお、主制御基板１４のもとで機能する制御基板は、前記の如く３つに分割されていることに限定されるものではなく、遊技機の構成に応じて統廃合されてもよい。

0029

電源基板１２の出力線は、中継基板２６を介して、前記主制御基板１４、払出制御基板１６、図柄表示制御基板１８、音声制御基板２０、ランプ制御基板２２、発射制御基板２４にそれぞれ所定の電源電圧が供給されている。

0030

この中継基板２６を設けて電源基板１２からの出力を必要な数に振り分けることにより、電源基板１２を機種を越えて共通使用すること、電源基板１２に設ける出力端子の数を減らすことが可能となり、電源基板を値咲くすることができる。

0031

なお、図柄表示制御基板１８は図柄表示器１２４の表示を制御し、音声制御基板２０は、スピーカ３０の出力を制御し、ランプ制御基板２２は各種ランプ３２の点灯を制御し、発射制御基板２４はパチンコ球を発射するための発射ソレノイド３４の駆動を制御する。

0032

払出制御基板１６には、通信回線１２０を介してプリペイドカードユニット３６が接続されており、このプリペイドカードユニット３６には、電源基板１２から直接必要な電源電圧が供給されている。

0033

プリペイドカードユニット３６は、パチンコ機に接続され、遊技者の貸出要求に応じて、払出制御基板１６に遊技球の貸出指示を行うようになっている。

0034

図２に示される如く、主制御基板１４には、コントローラとしてのＩＣ（ワンチップＣＰＵ）３８が設けられている。ＩＣ３８では、演算及び制御処理を行い、プログラムの手順を記憶し、プログラムの制御状態（賞球残数、タイマ値等）を記憶する機能を有している。

0035

また、払出制御基板１６には、コントローラとしてのＩＣ（ワンチップＣＰＵ）１３８が設けられ、パチンコ機に使用されるパチンコ球の入賞時の払出し、及び金銭等に代えてパチンコ球を貸与するための貸出を制御しており、前記ＩＣ３８と同等の機能を有する。これらＩＣ３８、１３８には、揮発性メモリであるＲＡＭ４２、１４２を含んで構成されており、現在の遊技状態を更新記憶することができるようになっている。

0036

入賞時の賞球払出しは、主制御基板１４からの賞球制御コマンドに基づいて賞球払出装置８６を制御することで行うようになっている。

0037

パチンコ球の貸出しは、パチンコ機と接続されたプリペイドカードユニット３６との通信に基づいて、貸出払出装置１７８を制御することで行う。

0038

図３に示される如く、電源基板１２の筐体（図示省略）には、商用電源ＡＣ２４Ｖ（５０／６０Ｈｚ）が入力される電源プラグ２００から電源線２０２Ａ、２０２Ｂが接続される端子２０４Ａ、２０４Ｂと、電源基板１２の筐体をアースするための端子２０４Ｃが設けられている。なお、商用電源は、通常１００Ｖ／５０Ｈｚ或いは１００Ｖ／６０Ｈｚであるが、図示しない島側に設けられたトランス等によりにより２４Ｖに降圧されている。また、端子２０４Ｃには、サージアブソーバ２０５が接続されている。サージアブソーバ２０５は、電源基板１２のグランドレベルがフレームグランドに対してある程度大きくなった場合、グランドの電荷をフレームグランドに放電するためのものである。これにより、グランドレベルの頻繁な変動を抑えることができ、静電気等に対するノイズ耐性を向上することができる。

0039

端子２０４Ａ、２０４Ｂは連絡線２０６、２０７によって端子２０４Ｄ、２０４Ｅに接続されており、この端子２０４Ｄ、２０４Ｅには、前記プリペイドカードユニット３６が接続されている。なお、連絡線２０６側には、ヒューズ２０８が介在されている。

0040

端子２０４Ａ、２０４Ｂに接続される電源線２０２Ａ、２０２Ｂは、それぞれ全波整流回路２１０に接続されている（電源線２０２Ａには、過電流保護回路２０９が介在される）。

0041

過電流保護回路２０９は、電源基板１２を過電流から保護する目的で設けられいる。

0042

全波整流回路２１０は、４個ダイオードで構成されたブリッジ回路で構成されており、交流電源が直流電源に変換される。従って、全波整流回路２１０の出力は電源線２１２とアース線２１４とになる。

0043

電源線２１２は分割され、一方は過電流保護回路２１８を介して端子２０４Ｆ（ＤＣ２４ＶＲＭＳ）に接続されている。この過電流保護回路２１８は、ランプ制御基板２２や発射制御基板２４、或いは電子部品等を過電流から保護することが目的である。

0044

また、電源線２１２の他方は、ダイオードと電解コンデンサで構成される平滑回路２２０を介してＤＣ１２Ｖ−Ａレギュレータ２２２と、ＤＣ１２Ｖ−Ｂレギュレータ２２３と、ＤＣ５Ｖレギュレータ２２４と、第１電源断検出回路２２６と、第２電源断検出回路２２７にそれぞれ入力されている。なお、ＤＣ１２Ｖ−Ａレギュレータ２２２とＤＣ１２Ｖ−Ｂレギュレータ２２３とＤＣ５Ｖレギュレータ２２４には、それぞれ過電流保護回路が内蔵されている。

0045

このＤＣ１２Ｖ−Ａレギュレータ２２２の出力端は端子２０４Ｇ（ＤＣ１２Ｖ−Ａ）に接続され、ＤＣ１２Ｖ−Ｂレギュレータ２２３の出力端は端子２０４Ｈ（ＤＣ１２Ｖ−Ｂ）に接続され、ＤＣ５Ｖレギュレータ２２４の出力端は端子２０４Ｉ（ＤＣ５Ｖ）に接続されている。

0046

また、第１電源断検出回路２２６は、入力電圧が所定値Ｖ１まで下がった時点でローレベル信号を出力する回路であり、出力停止信号としてＤＣ１２Ｖ−Ａレギュレータ２２２へ入力されている。

0047

第２電源断検出回路２２７は、入力電圧が所定値Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）まで下がった時点でローレベル信号を出力する回路であり、端子２０４Ｊ（ＰＤＷＮ）に接続されている。また、この第２電源断検出回路２２７の出力線は分岐されて、遅延回路２２９の入力側に接続されている。この遅延回路２２９の出力側は、前記ＤＣ５Ｖレギュレータ２２４に出力停止信号として入力されるようになっている。

0048

また、ＤＣ５Ｖレギュレータ２２４は出力端において分岐されており、ショットキーダイオード２２８を介してバックアップ電源として適用される電気二重層コンデンサ２３０の一端に接続されている。なお、蓄電用コンデンサとして機能するものであれば、電気二重層コンデンサ２３０の代わりに電解コンデンサであってもよい。

0049

ショットキーダイオード２２８は、５Ｖ電源が復帰するときにＤＣ５Ｖ電源からの電流を電気二重層コンデンサ２３０に供給し、５Ｖ電源断時に電気二重層コンデンサ２３０からＤＣ５Ｖ端子に電流を逆流させないために設けたものである。

0050

前記電気二重層コンデンサ２３０の他端はアースされている。電気二重層コンデンサ２３０の一端側、すなわちプラス側は端子２０４Ｋ（ＶＢＡＣＫＵＰ）に接続されている。なお、端子２０４Ｌ（ＧＮＤ）はアースされている。

0051

また、端子２０４Ｋには、放電抵抗２３２が接続され、かつアースされている。これは、電気二重層コンデンサ２３０で蓄えられた電荷を放電するために設けられている。すなわち、一般的にＲＡＭ４２、１４２の消費電流が少なくバラツキが大きいので、バックアップ時間の算出が難しい。そこで、ＲＡＭ４２、１４２の消費電流を無視できる程度の大きな放電電流値になるようにこの放電抵抗２３２を設定することで、バックアップ時間の算出を容易にしている。

0052

ＤＣ１２Ｖ−Ａレギュレータ２２２は、平滑回路２２０から入力される直流電源から安定化したＤＣ１２Ｖを生成するものである。この出力電源は、賞球ソレノイドなどスイッチやセンサ以外の一般的に消費電力が大きい大電力電子部品の電源として使用される。

0053

また、このＤＣ１２Ｖ−Ａレギュレータ２２２は、第１電源断検出回路２２６からの出力停止信号により、強制的に出力が停止されるようになっている。

0054

ＤＣ１２Ｖ−Ｂレギュレータ２２３は、賞球払出済球を検出するためのセンサ等のスイッチやセンサ専用電源として使用され、消費電力が比較的小さい、小電力電気部品専用である。

0055

次に、ＤＣ５Ｖレギュレータ２２４は、ＩＣ３８、１３８等の制御用電源として使用されるものであり、バックアップ電源蓄電用の電気二重層コンデンサ２３０の充電にも使用される。

0056

このＤＣ５Ｖレギュレータ２２４には、前述のように遅延回路２２９から出力停止信号を受けるようになっており、第２電源断検出回路２２７が電源断を検出した時点で、所定時間遅延させた後強制的に出力が停止される構成となっている。なお、所定時間は、主制御基板１４及び払出制御基板１６における払出残数の記憶等のバックアップ処理に必要な時間である。

0057

以下に本実施の形態の作用を説明する。

0058

上記構成の電源制御回路では、停電になると、まず、第２の電源断検出回路２２６によって電圧低下を検出し、主制御基板１４及び払出制御基板１６へ報知する。このときの電源電圧は各制御基板が動作可能な状態であるため、各制御基板は予め定められた電源断処理を実行する。

0059

本実施の形態では、上記電源断処理は、停電復帰後に停電直前の状態になるための処理が実行される。このとき、必ず記憶しておかなければならない情報があるため、これらの情報は、記憶素子であるＩＣ１３８のＲＡＭ１４２に格納しておく。このＲＡＭ１４２は、停電中に電気二重層コンデンサ２３０から供給される電源電圧（約４．５Ｖ）によって、記憶状態を維持することができるため、前記情報を停電復帰後まで保持しておくことができる。

0060

ところで、このＲＡＭ１４２における、情報を記憶しておくための電源としては、極めて小電力でよく、前記電気二重層コンデンサ２３０の静電容量に基づく電力の一部に過ぎない。しかし、コンデンサの静電容量を小さくし、前記ＲＡＭ１４２に必要充分な電力で電流を流すと、保持時間に対するマージンが少なくなり、情報の記憶保持性の信頼性が低下する。

0061

そこで、この電気二重層コンデンサ２３０の静電容量を大きくし、前記ＲＡＭ１４２に必要充分な電流値よりも極めて大きい電流値とし、かつ前記電気二重層コンデンサ２３０に対して並列に放電抵抗２３２を接続し、全電流の大部分を放電することで、安定した電流を確保すると共に、ＲＡＭ１４２には必要充分な電流を流すことができる。

0062

また、放電抵抗２３２に流れる電流を大きくし、その比（放電抵抗２３２に流れる電流ＡRES／ＲＡＭ１４２に流れる電流ＡRAM）を大きくする（ＡRES＞＞ＡRAM）ことで、ＲＡＭ１４２に流れる電流値ＡRAMをほとんど無視することができ、ＲＡＭ１４２による消費電流に左右されず、放電抵抗２３２の抵抗値の設定のみでＲＡＭ１４２へ通電する時間を計算することが可能となる。

0063

このように、ワーストケースの状態を強制的に作り出すことにより、そのワーストケースにより翌日まで繰り越さないように構成することが可能となる。

0064

なお、本実施の形態では、停電時に通電する記憶素子を遊技者に不利になり得るパチンコ球の払出制御に関わるＲＡＭ１４２としたが、ＲＡＭ４２等他の記憶素子や複数の記憶素子であってもよく、さらにはＲＡＭ１４２、ＲＡＭ４２の両者であっても、別のものを含む複数の電子部品であってもよい。また、これらの記憶素子はＣＰＵに内蔵されていてもよい。

0065

以上説明した如く本発明に係る遊技機のバックアップ電源装置は、コンデンサを用いたバックアップ電源において、記憶素子の消費電流のばらつき等によるバックアップ電源の保持時間のばらつきを吸収し、所望の通電時間を設定することができるという優れた効果を有する。

0066

図１本実施の形態に係る遊技機（パチンコ機）制御装置の概略構成図である。
図２本実施の形態に係る遊技機（パチンコ機）制御装置の概略構成図である。
図３本実施の形態に係る電源基板の概略構成図である。

0067

１０制御装置
１２電源基板
１４主制御基板
１６払出制御基板
２６中継基板
２２０平滑回路
２２２ ＤＣ１２Ｖ−Ａレギュレータ
２２３ ＤＣ１２Ｖ−Ｂレギュレータ
２２４ ＤＣ５Ｖレギュレータ
２２６ 第１電源断検出回路
２２７ 第２電源断回路検出回路
２２９遅延回路
２３０電気二重層コンデンサ
２３２ 放電抵抗