专利名称：电子开关及用于电子开关的操作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子开关及用于电子开关的操作方法，尤其是涉及这样一种电子开关及用于电子开关的操作方法，借此可抑制基于利用强无线电波而造成不正确操作的非法行为。
背景技术：
弹球盘游戏机使用大量的用于对游戏球进行检测的双线DC游戏球检测开关。双线DC开关提供了与机械开关相同的灵敏度，并且因为它是电子开关，因此其优点在于该开关不会在输出信号中产生机械″振动″。除此之外，还存在其用作游戏球检测开关的三线DC开关等等。
在弹球盘游戏机中，为了对上述游戏球进行检测，除了双线游戏球检测开关之外，还提供了诸如与游戏柄部件相连的人触开关、位置确定开关等等这样的多个电子开关，并且根据各个开关的检测状态可间接的识别弹球盘游戏机的游戏状态。
在弹球盘游戏机中，提供了用于弹射出游戏球的游戏柄，并且游戏球借助于用于对游戏柄进行适当操作的游戏者而弹出。此外，如果所弹出的游戏球进入规定门，从而获奖，并且此后弹球盘游戏机支付根据该门所设置的规定数目的游戏球。因此，如果游戏者通过对弹球盘游戏机的游戏柄进行适当控制而继续可使游戏球成功进入门，那么游戏者不仅可继续玩游戏，并且还可使所支付的游戏球数目增加。
因此，不能根除通过强制性的使各种功能的开关不正确来设法无需使游戏球正确进入获奖门即可使机器支付这样的刑事诉讼。
更准确地说，在这种非法行为中，例如，因为上述双线游戏球检测开关用于判断游戏球是否通过进入门而获奖，因此通过使收发器等等发射出的强无线电波照射而使开关机能失常，从而使双线游戏球检测开关不正确地起如同已获胜这样的作用，而不管游戏球未在门得奖这样的事实。
此外，可安装其与适当双线游戏球检测开关不同的一开关，如此通过该开关可自由的控制检测信号。
此外，还可对电子开关的电源线路进行控制以便造成断路或短路或者以便施加异常电位。
在任何情况下，对电子开关本身或者其连接导线执行非法处理。
应这类非法行为，已提议在电子开关内部提供一无线电波检测电路，并且当无线电波检测电路进行操作时，通过执行其与检测对象本体存在/不存在信号不同的一输出操作而将施加到电子开关上的无线电波的照射状态输出到下游部件(参见公开号为2001-149532的日本专利申请)。
此外，与公开号为2001-149532的日本专利申请相类似，还提议在电子开关内部提供一无线电波检测电路，并且当无线电波检测电路进行操作时，保持紧接在检测对象本体存在/不存在信号之前的状态(参见公开号为2002-50954的日本专利申请)。
然而，在上述方法中，不可对诸如导线的断路或短路、独立开关的安装、独立电压的施加、或者无线电波的照射这样的多个不同类型的非法行为进行检测，并且此外，还不能确定所执行的非法行为的类型。尤其是，在游戏球检测开关中，从与接口电路的连接兼容性等等的角度来看，期望可对诸如断路、短路、独立开关的安装、独立电压的施加、或者无线电波的照射这样的多个不同类型的非法行为进行检测，并且在上述双线开关的情况下仅借助于两个端子间的电位或者在三线开关的情况下仅借助于输出端的电位可识别所执行的非法行为的类型。然而，没有可能实现此。
此外，在上述方法中，因为在接口电路中存在对解调电路等等的独立需求，因此接口电路的结构很复杂，并且存在用于对弹球盘游戏机进行控制的控制计算机所使用的软件量将会增大这样的风险。
发明内容
鉴于上述情况发明了本发明，其目的是借助于简易结构可抑制其基于使用强无线电波而造成电子开关不正确操作的非法行为。
根据本发明的电子开关包括检测对象本体检测装置，用于对检测对象本体的存在或不存在进行检测；无线电波检测装置，用于对无线电波进行检测；以及输出装置，如果检测对象本体检测装置检测到检测对象本体，那么该输出装置用于输出第一输出电压值，如果未检测到检测对象本体，那么该输出装置输出第二输出电压值，并且如果无线电波检测装置检测到无线电波，那么该输出装置输出第三输出电压值。
第一至第三输出电压值是分别不同的电压值，其分别是等于或接近电源电压值的一电压值、等于或接近接地电压值的一电压值、或者小于电源电压值且大于接地电压值的一中间电压值。
该输出装置包括这样的开关装置，该开关装置用于将输出电压切换到其小于电源电压值且大于接地电压值的至少一个或多个中间电压值、其等于或接近电源电压值的第一输出电压值、其等于或接近接地电压值的第二输出电压值，并且使该输出装置输出开关装置所切换的其小于第一输出电压值且大于第二输出电压值的一中间电压值以作为第三输出电压值。
该输出装置包括这样的开关装置，该开关装置用于将输出切换到其小于电源电压值且大于接地电压值的至少一个中间电压值，其中可使第一电压值和第二电压值作为第一中间电压值和第二中间电压值，并且使输出装置输出其等于或接近电源电压值的一电压值或者其等于或接近接地电压值的一电压值以作为第三输出电压值。
输出装置包括二极管、固定电流电路、齐纳二极管、固定电压电路等等，并且通过使这些元件开路和闭合，可对输出装置所输出的输出电压值进行切换。
根据本发明的检测对象本体存在判断系统是其可判断断路或短路的一系统，只要第一至第三输出电压值是与电源电压值或接地电压值不同的电压值。
在根据本发明的检测对象本体存在判断系统中，接口电路包括二极管、固定电压电路、齐纳二极管、具有与固定电压电路基本相同特征的二极管、固定电压电路、齐纳二极管、以及固定电流电路。
根据本发明的弹球盘游戏机包括根据权利要求1至5任何一个的电子开关或者根据权利要求6或7的检测对象本体存在判断系统。
根据本发明的用于电子开关的操作方法包括步骤对检测对象本体的存在或不存在进行检测；对无线电波进行检测；并且如果检测到检测对象本体，那么输出第一输出电压值，如果未检测到检测对象本体，那么输出第二输出电压值，并且如果检测到无线电波，那么输出第三输出电压值。
在根据本发明的电子开关和用于其的操作方法中，如果检测到检测对象本体，那么输出第一输出电压值，如果未检测到检测对象本体，那么输出第二输出电压值，并且如果无线电波检测装置检测到无线电波，那么输出第三输出电压值。
用于对检测对象本体的存在或不存在进行检测的检测对象本体检测装置例如是电子开关的操作信号判定电路；用于对无线电波进行检测的无线电波检测装置例如是无线电波检测电路；并且下述输出装置例如是一输出电路，所述输出装置在如果检测对象本体检测装置检测到检测对象本体的情况下输出第一输出电压值、在如果未检测到检测对象本体的情况下输出第二输出电压值、并且在如果无线电波检测装置检测到无线电波的情况下输出第三输出电压值。
存在这样的输出电路，该输出电路用于当检测到检测对象本体时输出其等于或接近电源电源值的一电压值、当未检测到检测对象本体时输出其等于或接近接地电压值的一电压值、并且当检测到无线电波时输出下述中间电压值，所述中间电压值小于其等于或接近电源电压值的一电压值且大于其等于或接近接地电压值的一电压值，并且还存在这样的输出电路，该输出电路用于当检测到检测对象时以及当未检测到检测对象本体时分别输出下述不同中间电压值，所述不同中间电压值位于其等于或接近电源电压值的一电压值与其等于或接近接地电压值的一电压值之间，并且该输出电路用于当检测到无线电波时输出其等于或接近电源电压值的一电压值或其等于或接近接地电压值的一电压值以作为第三输出电压值。
因此，输出电压根据电子开关的操作状态而变化，并且因此，还可根据该输出电压值来确定游戏球的存在或不存在。还可检测是否出现了无线电波并且因此可抑制基于使用无线电波所造成的不正确操作的非法行为。
根据本发明，借助于简单结构即可抑制基于使用强无线电波所造成的电子开关的不正确操作的非法行为。
图1示出了使用与本发明有关的游戏球检测开关的弹球盘游戏机的一个图5给出了用于对无线电波检测电路进行描述的示意图；图6给出了用于对与图4所示双线电子开关相对应的接口电路的一个实施例的结构进行描述的示意图；图7给出了电压值V1至V9的幅度之间的关系，其中，横轴表示电源电压Vcc1，和纵轴表示输出端Va的电压；图8给出了输入到控制计算机的端子V10至V13的信号的模式示意图，所述信号是来自比较电路COM1至COM4的比较结果；图9给出了用于对图4所示电子开关中的输出端之间的电压进行切换的一处理的流程图；图10给出了用于对其与图4所示双线电子开关相对应的接口电路的进一步结构进行描述的示意图；图11给出了用于对三线电子开关的一个实施例的结构进行描述的示意图；图12给出了用于对其与图11所示的三线电子开关相对应的接口电路的进一步结构进行描述的示意图；图13给出了电压值V21至V29的幅度之间的关系，其中横轴表示电源电压Vcc2并且纵轴表示输出端Vout的电压；图14给出了输入到控制计算机的终端V31至V34的信号的模式示意图，所述信号是来自比较电路COM1至COM4的比较结果；图15给出了用于对图11所示电子开关中的输出端之间的电压进行切换的一处理的流程图；图16给出了用于对三线电子开关的进一步结构进行描述的示意图；图17给出了用于对其与图4所示的双线电子开关相对应的接口电路的进一步结构进行描述的示意图；图18给出了用于对图17所示电子开关中的输出端之间的电压进行切换的一处理的流程图；图19给出了用于对图17所示接口电路中的输出端的电压进行切换的一处理的时间图；以及图20给出了用于对三线电子开关的进一步结构进行描述的示意图。
具体实施例方式
(最佳实施例)图1给出了其使用根据本发明的游戏球检测开关(下面称之为″电子开关″)的弹球盘游戏机11。
手柄12位于其与游戏者相面对的弹球盘游戏机11的表面上，并且当游戏者紧握该手柄12并且使其在规定的旋转方向上转动时，利用与转动角相对应的力而使游戏球弹射在其位于与游戏者1相面对的表面上的板面之内。
电子开关21确定游戏球是否通过进入该板面上的门(未说明)而获奖，并且确定在其附近是否已产生了强无线电波(确定是否已检测到强电场)，并将这作为电压值信号而提供给接口电路22。电子开关21可以是双线DC型或三线DC型开关(在下文中称为双线和三线开关)并且在双线开关的情况下，根据两端之间的差动电压值而将该信号提供给接口电路22，反之在三线开关的情况下，根据仅仅输出端的电压值而将该信号提供给接口电路22。
接口电路22根据电子开关21所提供的电压值的信号变化而产生了用于表示是否已检测到游戏球的一信号以及用于表示是否已检测到强无线电波的一信号，并且将该信号提供给控制计算机23。
如果根据接口电路22所提供的用于表示已检测到游戏球的信息而检测到游戏球，那么控制计算机23借助于支付部件(未说明)而支付相应数目的游戏球。此外，如果检测到强无线电波，那么控制计算机23向主厅计算机报告已借助于强无线电波执行非法行为等等。
接下来，参考图2和图3对电子开关21的外部结构及操作原理进行描述。电子开关21具有薄的且基本上成正方形的形状，并且如图2所示，游戏球31可穿过的通孔21a在位于其一侧的电子开关21的大约一半的中央部分开口。
图3给出了图2中的电子开关21的截面图。
如图3所示，线圈21b在通孔21a的外围周围而嵌入在电子开关21的内部。在电子开关21中，高频振荡电路(未说明)产生了高频振荡，从而在线圈21b的外围周围产生了如图3中的虚线所示的磁通量。当游戏球31穿过通孔2时，磁通量的状态改变了并且线圈21b的阻抗也改变了。在电子开关21中，确定线圈21b阻抗的变化并且输出一信号。当游戏球31穿过通孔21b时(当游戏球31位于图3所示线圈21b的截面之间的一位置时)，那么假定电子开关21呈开路状态，反之在其他所有状况下，假定呈闭合状态。
尤其是在双线开关的情况下，可以使用其具有与机械型开关相似灵敏度的电子开关21，并且此外，因为使用电子开关，因此其优点在于在电子开关21所输出的信号中不会产生振动。
接下来，参考图4对双线电子开关21的一个实施例的结构进行描述。
电源端(高电位端)Va通过负载电阻R1与电源电压Vcc1相连。电源端(低电位端)Vb接地。
振荡电路51是由其包括有线圈LI(图3中的线圈21B)以及电容器C1的谐振电路构成的，并且将最终的谐振幅度提供给检测波积分电路52。
检测波积分电路52对振荡电路51所提供的振荡信号进行积分，并且将结果提供给操作信号判定电路。
根据通过对检测波积分电路52所提供的检测波进行积分所获得的信号，如果未检测到游戏球31的邻近，那么操作信号判定电路53使电流穿过输出电路57的NPN型晶体管Tr4的基极，从而使NPN型晶体管Tr2变为ON状态。另一方面，如果检测到游戏球31，那么操作信号判定电路53停止将电流提供给NPN型晶体管Tr2的基极并且将NPN型晶体管TrX设置为OFF状态。
如果检测到强无线电波，那么无线电波检测电路54将电源提供给放大电路55以及反相放大电路56。更准确地说，无线电波检测电路54具有其使用横向型PNP晶体管的结构，并且当检测到强无线电波时，通过放大电路55将电流提供给输出电路57的NPN型晶体管Tr3的基极并通过反相放大电路56而停止将电流提供给NPN型晶体管Tr4的基极。
横向PNP型晶体管例如具有图5所示的结构，并且该横向PNP型晶体管用在半导体集成电路之内。
在横向PNP型晶体管中，N层形成于P层之上。P+区位于到达了其上表面的P层上。形成了发射极E的P+区、形成了集电极C的P+区、以及形成了基极B的N+层分别形成于P层的上表面之上。在横向型PNP晶体管中，当无线电波照射在其上时，从N层到P层产生了漏电流，并且因此漏电流用作基极电流且可将PNP晶体管电路导通。此外，通过使用上述横向型PNP晶体管，通过使在无线电波照射范围中所产生的漏电流的范围A变宽可提高灵敏度。
输出电路57借助于操作信号判定电路53、放大电路55、以及反相放大电路56的电源可改变电源端Va与电源端Vb之间的差动电压。
电源端Va与输出电路57的PNP晶体管Tr1的发射极相连，并且PNP晶体管Tr1的基极与电阻R2和电阻R3的中间电位相连。此外，电阻R2与电源端Va以及固定电流电路I1相连。
此外，电阻R3与NPN型晶体管Tr2和Tr3的集电极相连。
NPN型晶体管Tr1的集电极与齐纳二极管ZD1的阴极相连。齐纳二极管ZD1的阳极与二极管D1的阳极以及晶体管Tr4的集电极相连。二极管D1的阴极与二极管D2的阳极相连并且二极管D2的阴极接地。此外，晶体管Tr4的发射极也接地。
固定电流电路I1将其具有固定电流值的电源提供给振荡电路51、检测波积分电路52、操作信号判定电路53、以及无线电波检测电路54，并且还将其提供给齐纳二极管ZD2。
接下来，对图4中的电子开关21的操作进行描述。
如果未检测到无线电波并且未检测到游戏球31，那么无线电波检测电路54不使电流流通到NPN型晶体管Tr3的基极，并且因此断开NPN型晶体管Tr3，同时NPN型晶体管Tr4通过反相放大电路56而导通并且电流在晶体管Tr4的发射极与集电极之间流动。此外，操作信号判定电路53将电流提供给NPN型晶体管Tr2的基极。因此，NPN型晶体管Tr2导通。
电流通过电阻R3而在PNP晶体管Tr1的基极中流动，从而使该晶体管导通。在此期间，二极管D1和D2通过NPN型晶体管Tr4而旁路。
更准确地说，如果未检测到无线电波且未检测到游戏球，那么晶体管Tr1、Tr2、Tr4均导通，并且NPN型晶体管Tr3断开。因此，如下面的公式(1)所示，其被称为残余电压的双线电子开关21的输出端之间的电压(Va-Vb)是齐纳二极管ZD1端子上的电压值。这是指当电子开关21闭合时的残余电压值是齐纳二极管ZD1端子上的电压，并且因此可确保电子开关21要起作用所需的最小电压。
V1＝Va-Vb＝VZD1(1)在这里，V1表示在双线电子开关21的正常闭合操作期间输出端之间的电压(Va-Vb)。此外，VZD1是齐纳二极管ZD1的施加电压。
此外，如果未检测到无线电波并且未检测到游戏球31，那么与上述情况相类似，无线电波检测电路54不使电流流通到NPN型晶体管Tr3的基极，并且因此断开NPN型晶体管Tr3，同时NPN型晶体管Tr4通过反相放大电路56而导通并且电流在晶体管Tr4的发射极与集电极之间流动。此外，操作信号判定电路53不将电流提供给NPN型晶体管Tr2的基极。因此，NPN型晶体管Tr2断开，没有电流在PNP晶体管Tr2的集电极与发射极之间流动，并且此外，没有电流流到PNP晶体管Tr1的基极，并且因此PNP晶体管Tr1断开。
此外，因为电流在NPN型晶体管Tr4的发射极与集电极之间流动，因此使二极管D1和D2旁路(绕路)。
更准确地说，如果未检测到无线电波并且未检测到游戏球，那么晶体管Tr4导通，并且晶体管Tr1、Tr2、Tr3的每一个均断开。因此，在电子开关21的内部，仅固定电流电路I1消耗功率。这是指电流变为固定电流电路I1中所需的最小漏电流I1以便电子开关21在开路操作期间起作用，并且在这种情况下，由如下所示的公式(2)来表示双线电子开关21的输出端之间的电压(Va-Vb)。
V2＝Va-Vb＝Vcc1-R1×I1(2)在这里，V2表示在正常开路操作期间双线电子开关21中的输出端之间的电压(Va-Vb)。此外，Vcc1是电源电压Vcc1的输出电压值，R1是电阻R1的电阻值，并且I1是固定电流电路的电流值。
此外，如果已检测到无线电波，那么无线电波检测电路54使电流通过放大电路55而通到NPN型晶体管Tr3的基极，并且因此NPN型晶体管Tr3导通，电流在晶体管Tr3的发射极与集电极之间流动并且NPN型晶体管Tr4通过反相放大电路56而断开。其结果是，与操作信号判定电路53是否输出电流无关，电流流动到PNP晶体管Tr1的基极，并且因此PNP晶体管Tr1导通。
此外，因为NPN型晶体管Tr4断开，因此驱动二极管D1，D2。
换句话说，如果检测到无线电波，那么与是否检测到游戏球31无关，NPN型晶体管断开并且晶体管Tr1、Tr3这两者导通，并且因此电子开关21在闭合的模式下进行操作，但是因为Tr4断开，因此二极管D1和D2有效并且如下述公式(3)所示，端子之间的电压值与正常闭合操作期间的电压值不同。
V3＝Va-Vb＝VZD1+VD1+VD2(3)在这里，V3表示在强电场的情况下双线电子开关21中的输出端之间的电压(Va-Vb)。此外，VZD1是施加到齐纳二极管ZD1上的电压值并且VD1和VD2分别是二极管VD1和VD2端子上的电压值。
此外，如果由于电子开关21中的某类原因而发生了断路事件，那么不会出现压降，并且因此输出端之间的电压(Va-Vb)是电源电压Vcc1的实际电压值Vcc1。
此外，如果由于电子开关21中的某类原因而发生了短路事件，那么可忽略输出端之间的电位差，并且因此输出端之间的电压(Va-Vb)变为0。
按照这种模式，根据检测对象本体的存在或不存在以及与强电场有关的状况变化，双线电子开关21可获取上述公式(1)至公式(3)所示的电压V1、V2、以及V3或者就是Vcc1或0的输出端之间的电压(Va-Vb)。
接下来，现在参考图6对与上述双线电子开关21相对应的接口电路22的一个实施例的结构进行说明。利用相同参考数字来标记与图4所示电子开关21共有的或相同的结构部分，并且在这里省略对其的说明。参考电压创建电路71根据高电位输出端Va所提供的电压值而产生了四个不同的参考电压值，并且将这些参考电压值分别提供给比较电路COM1至COM4的负输入端。
比较电路COM1至COM4将参考电压创建电路71提供给相应负输入端的四个参考电压值与从输出端Va提供给正输入端的电压值进行比较，并且它们将相应比较结果提供给控制计算机23的端子V10至V13。
位于电子开关21低电位侧的输出端Vb与地电位相连。此外，参考电压创建电路71是这样的一电路，该电路按照从电阻R1与电源电压Vcc1之间的一位置到地电位的顺序而包括有串联排列的电阻R4、固定电流电路I2、二极管D3，D4，D5、以及齐纳二极管ZD3；并且因此，将就是电阻R4与固定电流电路I2之间的中间电位的一电压值V4提供给比较电路COM1的负输入端。此外，将就是固定电流电路I2与二极管D3的中间电位的电压值V5提供给比较电路COM2的负输入端。
此外，将就是二极管D4与D5之间的中间电压的一电压值V7提供给比较电路COM3的负输入端。此外，根据二极管D5与齐纳二极管ZD3之间的中间电位(电压值V8)，通过二极管D6将电压值V9提供给比较电路COM4的负输入端。在这里，二极管D3与D4之间的中间电位是电压值。
此外，上述齐纳二极管ZD1(图4)与齐纳二极管ZD3相同，并且固定电流电路I1(图4)与固定电流电路I2(图6)相同，并且此外，这里所使用的二极管D3、D4、D5、D6分别与二极管D1和D2(图4)相同。
此外，电阻R4具有比电阻R1要小的电阻值。因此，因为固定电流电路I1和I2具有相同特性，因此，在正常开路操作期间就是电阻R4与固定电流电路I2之间的中间电位的电压值V4大于双线电子开关21的输出端之间的电压(Va-Vb)的电压值V2(V4＞V2)。
此外，由以下公式(4)至(9)来表示上述电压值V4至V9V4＝Vcc1-R4×I2(4)V5＝VZD3+VD3+VD4+VD5(5)V6＝VZD3+VD4+VD5(V6≌V3(6)V7＝VZD3+VD5(7)V8＝VZD3(8)V9＝VZD3-VD6(9)在这里，VD3至VD6是二极管D3至D6的端子上的电压，并且VZD1和VZD3是相应齐纳二极管ZD1和ZD3的端子上的电压。
如图7所示，总是使电压值V1至V9的幅度之间的关系保持相同，而与电源电压Vcc1的电压值Vcc1的变化以及外部关系的变化无关。
图7给出了电压值V1至V9的幅度之间的关系，其中横轴表示电源电压Vcc1并且纵轴表示输出端Va的电压。因为输出端Vb接地，因此可认为输出端Va的电压值VIN基本上与输出端之间的电压相同。
电压值Vcc1与V1至V9的幅度之间的关系是按照从最大值至最小值的顺序，电压值Vcc1、V4、V2、V5、V3、V7、V1、V9，而与电源电压Vcc1的电压值Vcc1的变化以及外部关系的变化无关。在这里，电压值V2和V4位于电源电压Vcc1之后并且因此它们根据电压值Vcc1的变化而朝着图表右侧上升，但是保持幅度关系。通过考虑图7中的电压值范围Vm至Vn来对其形成了电子开关21的固定应用电压的电源电压Vcc1进行设置。
此外，二极管D1至D6是相同的并且齐纳二极管ZD1和ZD3是相同的。因此，如果端电压VD1至VD6是VD1＝VD2＝VD3＝VD4＝VD5＝VD6＝VD并且端电压VZD1和VZD3是VZD1＝VZD3＝VZD，那么电压值V5、V3、V7、V1、以及V9分别是VZD+3VD、VZD+2VD、VZD+VD、VZD、以及VZD-VD。因此，电压值V5与电压值V3之间的电位差(V5-V3)、电压值V3与电压值V7之间的电位差(V3-V7)、电压值V7与电压值V1之间的电位差(V7-V1)、电压值V1与电压值V9之间的电位差(V1-V9)均是VD(＝αV图7)。
因为提供给比较电路COM1至COM4的负输入端的电压值是电压值V4、V5、V7、以及V9(图7中的虚线分别所示的电压值)，因此比较电路COM1至COM4分别将输出端VIN的电压值VIN与电压值V4、V5、V7、V9之间的比较结果输出到控制计算机23的端子V10至V13。
在这里，如上所述，可以得知可为电子开关21输出端(Va-Vb)之间的电压获得就是上述电压V1至V3、Vcc1、或者0这样的五个不同的值(在当前情况下输出端Va的实际电压值(＝VIN))，并且因此，将输入到控制计算机23的端子V10至V13的用于表示比较电路COM1至COM4的比较结果的信号模式划分成如图8所示的五个模式。图8从左至右给出了操作模式的模式号(No.)、电子开关21的操作状态、以及端子V10至V13的相应值即高(Vcc1)或低(0)。
在即就是正常闭合操作的未检测到游戏球31且未检测到无线电波的操作模式1中，电压值VIN(＝Va)是上述公式(1)所示的电压值V1，并且因此，如图7所示，输入到控制计算机23的端子V10至V13的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V9进行比较的比较电路COM4相对应的一高值，并且具有与其他比较电路COM1至COM3相对应的低值。
在即就是正常开路操作的检测到游戏球31但未检测到无线电波的操作模式2中，电压值VIN(＝Va)是上述公式(2)所示的电压值V2，并且因此，如图7所示，输入到控制计算机23的端子V10至V13的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V4进行比较的比较电路COM4相对应的一低值，并且具有与其他比较电路COM2至COM4相对应的高值。
在检测到无线电波但与是否检测到游戏球31无关的操作模式3中，电压值VIN(＝Va)是上述公式(3)所示的电压值V3，并且因此，如图7所示，输入到控制计算机23的端子V10至V13的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V7和V9进行比较的比较电路COM3和COM4相对应的一高值，并且具有与其他比较电路COM1和COM2相对应的低值。
此外，在发生了断路事件的操作模式4中，如上所述电压值VIN变为电压值Vcc1，并且因此，如图7所示，输入到控制计算机23的端子V10至V13的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V4、V5、V7、以及V9进行比较的所有比较电路COM1至COM4相对应的一高值。
此外，在发生了短路事件的操作模式5中，如上所述电压值VIN变为电压值0，并且因此，如图7所示，输入到控制计算机23的端子V10至V13的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V4、V5、V7、以及V9进行比较的所有比较电路COM1至COM4相对应的一低值。
接下来，对使用双线电子开关21的控制计算机23进行描述。
控制计算机23根据接口电路22提供给端子V10至V13的信号模式来执行游戏球31检测处理。如果提供给端子V10至V13的信号模式是(V10，V11，V12，V13)＝(低，低，低，高)，那么控制计算机23将操作模式设置为图8中的模式号1，并且识别出未检测到游戏球31且未检测到无线电波。
此外，如果提供给端子V10至V13的信号模式是(V10，V11，V12，V13)＝(低，高，高，高)，那么控制计算机23将操作模式设置为图8中的模式号2，并且识别出已检测到游戏球31但未检测到无线电波这样的状态。更准确地说，在这种情况下，控制计算机23识别出游戏球31已得奖并且执行用于支付相应规定数目的游戏球这样的处理。
此外，如果提供给端子V10至V13的信号模式是(V10，V11，V12，V13)＝(低，低，高，高)，那么控制计算机23将操作模式设置为图8中的模式号3，并且识别出已检测到无线电波这样的状态。更准确地说，在这种情况下，控制计算机23识别出已犯了其产生强电场的非法行为，并且因此向大厅计算机通知，或者向游戏廊的职员报告出现了非法行为等等。
此外，如果提供给端子V10至V13的信号模式是(V10，V11，V12，V13)＝(高，高，高，高)，那么控制计算机23将操作模式设置为图8中的模式号4，并且识别出已发生了断路事件这样的状态。更准确地说，在这种情况下，控制计算机23识别出已发生了断路事件，并且因此向大厅计算机通知，或者向游戏廊的职员报告发生了断路等等。
此外，如果提供给端子V10至V13的信号模式是(V10，V11，V12，V13)＝(低，低，低，低)，那么控制计算机23将操作模式设置为图8中的模式号5，并且识别出已发生了短路事件这样的状态。更准确地说，在这种情况下，控制计算机23识别出已发生了短路事件，并且因此向大厅计算机通知，或者向游戏廊的职员报告发生了短路事件等等。
借助于上述处理，通过改变电子开关21的电源端的差动电压，那么除了用于表示在正常操作期间游戏球的存在或不存在的两类信息之外，还可根据接口电路22的判断模式来确定无线电波检测信息的存在或不存在、断路事件、以及短路事件。
接下来，参考图9的流程图对图4所示电子开关21对输出端之间的电压进行切换的处理进行描述。
在步骤S1，操作信号判定电路53和无线电波检测电路54判断是否未检测到无线电波且已检测到游戏球，并且如果未检测到无线电波且未检测到游戏球，那么将基于该判断结果的信号提供给输出电路57，并且此后处理前进到步骤S2，反之如果已检测到无线电波或者如果已检测到游戏球，那么处理前进到步骤S3。
在步骤S2，在输出电路57中，根据操作信号判定电路53和无线电波检测电路54所提供的信号，晶体管Tr1，Tr2，Tr4导通并且晶体管Tr3断开。其结果是，输出电路57将输出端的电位差(Va-Vb)切换到电压值V1并且输出该电压值。
在步骤S3，操作信号判定电路53和无线电波检测电路54判断是否未检测到无线电波并已检测到游戏球，并且如果未检测到无线电波但已检测到游戏球，那么将基于该判断结果的信号提供给输出电路57，并且此后处理前进到步骤S4，反之如果已检测到无线电波或者如果已检测到游戏球，那么处理前进到步骤S5。
在步骤S4，在输出电路57中，根据操作信号判定电路53和无线电波检测电路54所提供的信号，晶体管Tr1至Tr3断开并且晶体管Tr4导通。其结果是，输出电路57将输出端的电位差(Va-Vb)切换到电压值V2并输出该电压值。
在步骤S5，无线电波检测电路54判断是否已检测到无线电波，并且如果已检测到无线电波，那么将基于该判断结果的信号提供给输出电路57，并且处理前进到步骤S6，反之如果未检测到无线电波，那么处理前进到步骤S7。
在步骤S6，根据无线电波检测电路54所提供的信号，输出电路57的晶体管Tr4断开并且晶体管Tr1，Tr3导通(晶体管Tr2的状态无关)。其结果是，输出电路57将输出端的电位差(Va-Vb)切换到电压值V2并且输出该电压值。
在步骤S7，判断是否已发生了断路事件(在实际操作中，并不总是执行判断处理，但是通常假定已执行该判断)并且如果已发生了断路事件，那么处理前进到步骤S8，反之如果未发生断路事件，那么处理前进到步骤S9。
在步骤S8，在电子开关21中发生了断路的事实是指输出端之间的输出电位差(Va-Vb)是电源电压Vcc1的电压值Vcc1。
在步骤S9，判断是否已发生了短路事件(在实际操作中，并不总是执行判断处理，但是通常假定已执行该判断)，并且如果已发生了短路事件，那么处理前进到步骤S10，反之如果未发生短路事件，那么处理回到步骤S1。
在步骤S10，在电子开关21中发生了短路事件的事实是指输出端之间的电位差(Va-Vb)被短路，并且因此输出值0。
根据上述说明，输出电路57根据双线电子开关21的操作状态而改变下述至少一个或多个中间电压值之间的输出电压，所述中间电压值小于电源电压值且大于接地电压值，并且如果已检测了就是检测对象本体的游戏球，那么输出其等于或者接近电源电源值的一电压值，如果未检测到游戏球，那么输出其等于或接近接地电压值的一电压值，并且如果检测到无线电波，那么输出下述中间电压值，该中间电压小于电源电压值或接近电源电压值的一电压值并且大于接地电压值或接近接地电压值的一电压值。因此可抑制其使用强无线电波的非法行为。
此外，因为使用诸如二极管、齐纳二极管等等这样的固定电压元件，因此电子开关21的输出电压值V1和V3不会受到外阻抗、外加电压的变化等等的影响。因此，可准确的设置这些电压值。另一方面，输出电压值V2还可以是固定电压值，其相对于Vcc1而言的差分(R1×I1)不会受到周围环境的影响。
此外，如图7所示，通过将电压值V7和电压值V9设置为电子开关21的输出电压的正常闭合电压值V1的上下限并且将电压值V5和电压值V7设置为当检测到无线电波时输出电压值V3的上下限来进行判断。其结果是，可限制其被识别为正常的区域并且可设置断路事件识别区(电源电压Vcc1与电压值V4之间)和短路事件识别区(电压值V9与接地电压值0之间)，并且因此可检测游戏球31的存在或不存在，并可识别基于利用强无线电波的非法行为，还可检测偶然断路或偶然短路。
如果判断出开路操作期间的电压值输出已超过了上限或下限(如果判断为电压值V2)，那么如图10所示在固定电流电路I2与电阻R4之间提供了电阻R6，并且使固定电流电路I2与电阻R6的中间电位输入到新提供的比较电路COM3的负输入端，在新提供的比较电路COM3中将该中间电位与电压值VIN进行比较，将结果除了提供给上述端子V10至V13之外还提供给位于控制计算机23中的端子V14(未说明)。此外，在这种情况下，电阻R6必须是可调节的以便电阻值(R4+R6)(其中R4和R6是电阻R4和R6的相应电阻值)大于电阻R1的电阻值R1。因此，如图7所示，设置其小于电压值V2且大于电压值V5的一电压值V14。此外，在这种情况下，与操作模式1至5相对应的其包括有比较电路COM5的模式是操作模式(1，2，3，4，5)＝(低，高，低，高，低)。在这里，图10给出了图6中的接口电路22的电阻R4、固定电流电路I2、以及比较电路COM1和COM2的结构的放大图，并且给出了提供了新比较电路COM5的一示例。
此外，期望电压值V1和V3的判断值与上下边缘电压值V9，V7，V5之间的差分α很小，同时允许波动的容许范围(例如，差分α＝大约图7中的0.6V)。这是指差分α越小，对电子开关21的输出电路57和接口电路22的参考电压创建电路71具有相配特性的要求越大。换句话说，电压值V1与电压值V8以及电压值V3与电压值V5必需具有相同值。因此，即使非法电子开关21与接口电路22相连，也很难执行如同已检测到游戏球31一样的操作，并且因此可抑制非法行为。
上面描述了双线电子开关21的示例，但是即使在三线电子开关21的情况下，也可兼备对游戏球31的存在或不存在的检测以及对无线电波的存在或不存在的检测。
图11给出了可对游戏球31的存在或不存在以及无线电波的存在或不存在这两者进行检测的三线电子开关21的一个实施例的结构。利用相同参考数字来标记与图4所示电子开关21相同的结构部分，并且在这里省略对其的说明。
在图11所示的三线电子开关21中，与图4所示双线电子开关21的差别在于它包括电源电压Vcc2、固定电压电路101、操作信号判定电路103、以及输出电路102，以代替电源电压Vcc1、固定电流电路I1、齐纳二极管ZD2、操作信号判定电路53、以及输出电路57。
此外，操作信号判定电路103基本上具有与操作信号判定电路53相同的操作，但是该处理在检测到游戏球31的情况与未检测到游戏球31的情况之间进行切换，并且如果根据通过对检测波积分电路52所提供的检测波进行积分所获得的信号已检测到游戏球31邻近，那么将电流提供给NPN型晶体管Tr12的基极，从而NPN型晶体管Tr12导通。另一方面，如果未检测到游戏球31，那么操作信号判定电路53停止将电流提供给NPN型晶体管Tr12的基极并且将NPN型晶体管Tr12设置为OFF状态。
在图4中，无线电波检测电路54将其与放大电路55和反相放大电路56的输出相类似的信号提供给输出电路102的NPN型晶体管Tr11。因此，当已检测到无线电波时，无线电波检测电路54可使电流流向晶体管Tr11的基极，从而导通晶体管Tr11，并且如果未检测到无线电波，那么断开晶体管Tr11。
输出电路102接收来自端子Va和GND的电源，并且根据来自操作信号判定电路103和无线电波检测电路54的信号而产生了用于表示操作状态的一电压值。它将该电压值从端子Vout输出。在这里，端子GND接地。此外，端子Vout通过电阻R13而上拉。
二极管D13的阳极与输出电路102的端子Va相连。此外，二极管D13的阴极通过串联连接的电阻R11和R12与端子GND相连。端子Vout、二极管D14的阳极、以及NPN型晶体管Tr11的集电极与电阻R11与R12之间的中间位置相连。二极管D14的阴极与NPN型晶体管Tr12的集电极相连。NPN型晶体管Tr12的发射极与GND端子相连。此外，NPN型晶体管Tr11的发射极与GND端子相连。
更准确地说，二极管D14和NPN型晶体管Tr12的集电极-发射极与电阻R12并联，并且类似的，NPN型晶体管Tr11的集电极-发射极与电阻R12并联。因此，在无线电波检测电路54中，当检测到无线电波时，晶体管Tr11导通，并且因此，端子Vout具有与端子GND相同的电位，而与是否检测到游戏球31无关。此外，电阻R12具有比电阻R11和R13足够大的电阻值。
接下来，对图11所示的电子开关21的操作进行描述。
在未检测到无线电波且未检测到游戏球31的状态下，无线电波检测电路54不使电流流通到NPN型晶体管Tr11的基极，并且因此NPN型晶体管Tr11断开。此外，操作信号判定电路103不使电流流通到NPN型晶体管Tr12的基极。因此，还假定NPN型晶体管Tr12处于OFF状态。此外，如上所述，因为电阻R12具有比电阻R11和R13足够大的电阻值，因此Vout端子上的电位如以下公式(10)所示。
V21＝Vcc2-VD13(10)在这里，V21是在未检测到无线电波但已检测到游戏球31的状态下端子Vout的电压值，Vcc2是电源电压Vcc2的电压值，并且VD11是二极管D11端子上的电压。
此外，在未检测到无线电波但已检测到游戏球31的状态下，与上述情况相类似，无线电波检测电路54不使电流流通到NPN型晶体管Tr11的基极，并且因此NPN型晶体管Tr11断开。此外，操作信号判定电路53将电流提供给NPN型晶体管Tr12的基极。因此，NPN型晶体管Tr12导通。在这里，如上所述，因为电阻R12具有比电阻R11和R13足够大的电阻值，因此将以下公式(10)所示的一电压施加到二极管D14上。
V22≌VD14(11)这里，V22是在未检测到无线电波但已检测到游戏球31的状态下端子Vout的电压值，并且VD12是施加到二极管D12上的电压。
此外，当已检测到无线电波时，无线电波检测电路54使电流流通到NPN型晶体管Tr11的基极并且因此NPN型晶体管Tr11导通。因此，端子Vout和GND短路，而与操作信号判定电路103是否输出电流无关。其结果是，端子Vout的电压值如以下公式(12)所示。
V23＝0 (12)这里，V23是在已检测到无线电波的情况下端子Vout上的电位。
此外，如果由于电子开关21中的某类原因而发生了断路事件或者端子Va与Vout之间的短路事件，那么因为电阻R12具有比电阻R11和R13要大的电阻值，因此Vout端子上的电位接近Vcc2。
此外，如果由于某种原因而在电子开关21的端子GND与Vout之间存在短路事件，那么端子Vout上的电位变为0。
按照这种模式，三线电子开关21根据检测对象本体的存在或不存在以及与强电场有关的状况变化可获取与断路事件或短路事件有关的由上述公式(10)至公式(12)所示的电压V21、V22、以及V23或者电压Vcc2或0。
接下来，参考图12对与三线电子开关21相对应的接口电路22的结构进行描述。利用相同参考数字来标记与图11所示电子开关21共有的结构部分或者与图11所示电子开关21相同的结构，并且在这里省略对其的说明。参考电压创建电路111根据端子Vout所提供的电压值而产生了四个不同参考电压值，并且将这些参考电压值分别提供给比较电路COM1至COM4的负输入端。
比较电路COM1至COM4将参考电压创建电路111提供给相应负输入端的四个参考电压值与端子Vout所提供的输入到正输入端的电压值进行比较，并且它们将相应比较结果提供给控制计算机23的端子V31至V34。
在参考电压创建电路111中，电阻R21至R27按照电源电压Vcc2与地电位之间的顺序而串联连接，并且将即就是电阻R21与电阻R22之间的中间电位的电压值V24提供给比较电路COM 11的负输入端。将即就是电阻R23与电阻R24之间的中间电位的电压值V26提供给比较电路COM12的负输入端。将即就是电阻R24与电阻R25之间的中间电位的电压值V27提供给比较电路COM13的负输入端。将即就是电阻R26与电阻R27之间的中间电位的电压值V29提供给比较电路COM14的负输入端。
此外，PNP晶体管Tr21的发射极与电源电压Vcc2相连并且其基极与电阻R22与电阻R23之间的中间电位(具有与电压值V25相同电位的一位置)相连。此外，PNP晶体管Tr21的集电极与电阻R23与电阻R24的中间电位相连。PNP晶体管Tr21的集电极相连位置处的电位被称为电压值V26。
此外，NPN型晶体管Tr22的集电极与电阻R24与电阻R25的中间电位(与电压值V27相同电位的一位置)相连，并且基极与电阻R25与电阻R26的中间电位相连。NPN型晶体管Tr22的基极相连位置处的电位被称为电压值V28。
电阻R21至R23以及电阻R25至R27是相同的。此外，使用其具有这样特性的元件，藉此二极管D13(图11)和PNP晶体管Tr21的基极-发射极电压Vbe与二极管D14(图11)和PNP晶体管Tr22的基极-发射极电压Vbe相同。为了按照这种模式使特性标准化，还可使PNP晶体管Tr21和NPN型晶体管Tr22使用发射极-基极结型二极管，以代替图11所示的二极管D13和D14。
此外，因为电阻R21至R23以及电阻R25至R27分别相同，因此电源电压Vcc2与V25之间的电压是PNP晶体管Tr21的基极-发射极电压Vbe，并且地电位GND与V28之间的电压是NPN型晶体管Tr22的基极-发射极电压Vbe，并且因此参考电压创建电路111中的电压值V24至V29如以下公式(13)公式(18)所示。
V24＝Vcc2-0.5×Vbe(V24＞V21)...(13)V25＝Vcc2-Vbe(V25≌V21)...(14)V26＝Vcc2-1.5×Vbe(V21＞V26)...(15)V27＝1.5×Vbe(V27＞V22)...(16)V28＝Vbe(V28≌V22)...(17)V29＝0.5×Vbe(V29＞V23&V22＞V29)...(18)因此，如图13所示，总是使电压值V21至V29的幅度之间的关系保持相同，而与电源电压Vcc2的电压值Vcc2的变化以及外部关系变化无关。
图13给出了电压值V21至V29的幅度之间的关系，其中，横轴表示电源电压Vcc2并且纵轴表示输出端Vout的电压。此外，电子开关21的Vout端的电压值与接口电路22的电压值相同，只要不存在断路事件。
电压值Vcc2与V21至V29的幅度之间的关系是按照从最大值至最小值的顺序，电压值Vcc2、V24、V21(＝V25)、V26、V27、V22(＝V28)、V29、V23，而与电源电压Vcc2的电压值Vcc2的变化以及外部关系的变化无关。在这里，电压值V24至V26位于电源电压Vcc2之后并且因此它们根据电压值Vcc2的变化而朝着图表右侧上升，但是保持幅度关系。通过考虑图13中的电压值范围Vm至Vn来对其形成了电子开关21的固定应用电压的电源电压Vcc2进行设置。
此外，如先前所述的，R21至R23以及R25至R27是相同的，并且PNP晶体管Tr21的基极-发射极电压Vbe以及NPN型晶体管Tr22的基极-发射极电压Vbe是相同的。因此，电压值V24与电压值V25之间的电位差(V24-V25)、电压值V25与电压值V26之间的电位差(V25-V26)、电压值V27与电压值V28之间的电位差(V27-V28)、以及电压值V28与电压值V29之间的电位差(V28-V29)均是0.5Vbe(＝β图13)。
因为提供给比较电路COM11至COM14的负输入端的电压值是电压值V24、V25、V27、以及V29(图13中的虚线分别所示的电压值)，那么比较电路COM11至COM14将对输出端VIN的电压值VIN与电压值V24、V26、V29之间进行比较的比较结果输出到控制计算机23的端子V31至V34。
在这里，如上所述，可以得知在图11所示的电子开关21的端子Vout获得了就是上述电压V21至V23、Vcc2、或者0的五个不同值，并且因此，将输入到控制计算机23的端子V31至V34的用于表示比较电路COM11至COM14的比较结果的信号模式划分成如图14所示的四个模式。
在检测到游戏球31且未检测到无线电波的操作模式1中，电压值VIN(＝Vout)是上述公式(11)所示的电压值V22，并且因此，如图14所示，输入到控制计算机23的端子V31至V34的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V29进行比较的比较电路COM14相对应的一高值，并且具有与其他比较电路COM11至COM13相对应的低值。
在未检测到游戏球31且未检测到无线电波的操作模式2中，电压值VIN(＝Vout)是上述公式(10)所示的电压值V21，并且因此，如图14所示，输入到控制计算机23的端子V31至V34的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V24进行比较的比较电路COM11相对应的一低值，并且具有与其他比较电路COM12至COM14相对应的高值。
此外，在检测到已发生了断路事件或者端子Va和Vout已短路的操作模式3中，电压值VIN变为上述电压值Vcc2，并且因此，如图14所示，输入到控制计算机23的端子V31至V34的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V24、V25、V27、以及V29进行比较的所有比较电路COM11至14相对应的一高值。
此外，在已检测到无线电波或端子GND和Vout已短路而与是否检测到游戏球31无关的操作模式4中，电压值VIN(＝Vout)变为如公式(12)所示的电压值V23，并且因此，如图14所示，输入到控制计算机23的端子V31至V34的由比较结果所创建的信号模式具有与用于对电压值V24、V25、V27、以及V29进行比较的所有比较电路COM11至14相对应的一低值。
接下来，对其使用三线电子开关21的控制计算机23进行描述。
控制计算机23根据接口电路22提供给端子V31至V34的信号模式来执行游戏球31检测处理。
如果提供给端子V31至V34的信号模式是(V31，V32，V33，V34)＝(低，低，低，高)，那么控制计算机23将操作模式设置为图14中的操作模式1，并且识别出已检测到游戏球31且未检测到无线电波这样的状态。更准确地说，在这种情况下，控制计算机23识别出游戏球31已得奖并且执行用于支付相应规定数目的游戏球这样的处理。
此外，如果提供给端子V31至V34的信号模式是(V31，V32，V33，V34)＝(低，高，高，高)，那么控制计算机23将操作模式设置为图14中的模式号2，并且识别出已检测到游戏球31且未检测到无线电波这样的状态。
此外，如果通过端子V31至V34所提供的信号模式是(V31，V32，V33，V34)＝(高，高，高，高)，那么控制计算机23将操作模式设置为图14中的模式号3，识别出已发生了断路事件或者端子Va与Vout之间的短路，并且因此向大厅计算机通知，或者向游戏廊的职员报告出现了断路事件或短路事件等等。
此外，如果提供给端子V31至V34的信号模式是(V31，V32，V33，V34)＝(低，低，低，低)，那么控制计算机23将操作模式设置为图14中的模式号4，并且识别出已检测到无线电波或者在端子GND与Vout之间已发生了短路事件这样的状态。更准确地说，在这种情况下，控制计算机23识别出已检测到无线电波或者已发生了短路事件，并且因此向大厅计算机通知，或者向游戏廊的职员报告发生了短路等等。
借助于上述处理，通过改变电子开关21的输出端上的电压，此后除了用于表示在正常操作期间游戏球的存在或不存在的两类信息之外，还可根据接口电路22的判断模式来确定无线电波检测信息的存在或不存在、断路事件、以及短路事件。
接下来，参考图15中的流程图对图11所示电子开关21对Vout端子上的输出电压值进行切换的处理进行描述。
在步骤S21，操作信号判定电路103和无线电波检测电路54判断是否未检测到无线电波且已检测到游戏球，并且如果未检测到无线电波但未检测到游戏球，那么将基于该判断结果的信号提供给输出电路102，并且此后处理前进到步骤S22，反之如果已检测到无线电波或者如果未检测到游戏球，那么处理前进到步骤S23。
在步骤S22，在输出电路102中，根据操作信号判定电路103和无线电波检测电路54所提供的信号，晶体管Tr11断开并且晶体管Tr12导通。其结果是，输出电路102切换到端子Vout的输出电压值V21并且输出该电压值。
在步骤S23，操作信号判定电路103和无线电波检测电路54判断是否已检测到无线电波且已检测到游戏球，并且如果未检测到无线电波并且未检测到游戏球，那么将基于该判断结果的信号提供给输出电路102并且处理此后前进到步骤S24，反之如果已检测到无线电波或者如果已检测到游戏球，那么处理前进到步骤S25。
在步骤S24，在输出电路102中，根据操作信号判定电路103和无线电波检测电路54所提供的信号，晶体管Tr11和Tr12断开。其结果是，输出电路102切换到端子Vout的输出电压值V22并且输出该电压值。
在步骤S25，判断是否已发生了断路事件或者端子Va与Vout之间的短路(在实际操作中，并不总是执行判断处理，但是通常假定已执行该判断)，并且如果已发生了断路事件或者Va与Vout之间的短路，那么处理前进到步骤S26，反之如果未发生断路事件，那么处理前进到步骤S27。
在步骤S26，在电子开关21中发生了断路事件或者端子Va与Vout之间的短路的事实是指从端子VIN输出了电源电压Vcc2的电压值Vcc2。
在步骤S27，判断是否已检测到无线电波或者是否在端子GND与Vout之间发生了短路，并且如果已检测到无线电波或者如果已在端子GND与Vout之间发生了短路，那么处理前进到步骤S28，反之如果未检测到无线电波，那么处理前进到步骤S1。
在步骤S28，已检测到无线电波或者在电子开关21中在端子GND与Vout之间已发生了短路的事实是指从端子Vout输出0。
分别在电压值V24和电压值V26判断当未检测到游戏球时的电压值V21的上下限，并且在电压值V21和电压值V29判断当已检测到游戏球时的电压值V22的上下限。当检测到无线电波时，对电压值V23执行基于电压值V29的阈值判断。与图7的情况相类似，期望判断阈值彼此接近，同时允许高于并低于波动容许范围(例如，图14中的差分β是大约0.3V)。与双线电子开关21的情况相类似，差分β越小，对电子开关21的输出电路57和接口电路22的参考电压创建电路71具有相配特性的要求越大。换句话说，电压值V21和电压值V25以及电压值V22和电压值V28必需具有相同值。因此，即使非法电子开关21与接口电路22相连，也很难执行如同已检测到游戏球31一样的操作，并且因此可抑制非法行为。
根据上述说明，输出电路102根据三线电子开关21的操作状态可改变其小于电源电压值且大于接地电压值的至少一个或多个中间电压值之间的输出电压，并且如果已检测到检测对象本体，那么输出其小于电源电压值且大于接地电压值的第一输出电压值，如果未检测到检测对象本体，那么输出其小于电源电压值且大于接地电压值的第二输出电压，并且如果已检测到无线电波，那么输出其等于或接近电源电压值的一电压值或者其等于或接近接地电压值的一电压值。因此，可抑制基于利用强无线电波的非法行为。
在图11所示的电子开关21中，当已检测到无线电波时所输出的电压值V23接近接地电位，但是还可将其设置为接近电源电压Vcc2的一电压。
图16给出了三线电子开关21的一个实施例的结构示意图，在该三线电子开关21中当已检测到无线电波时所输出的电压值V23接近电源电压Vcc2。利用相同参考数字来标记与图11所示电子开关21相同的结构部分，并且在这里省略对其的说明。
图16所示的电子开关21与图11中的电子开关21的不同点在于提供了输出电路121、电阻R47、以及电源电压Vcc3以代替输出电路102、电阻R13、以及电源电压Vcc2这样的事实。
在输出电路121中，电阻R42和R41以及NPN型晶体管Tr31的集电极-发射极串联连接在Va与GND端子之间。此外类似地，电阻R44和R43与NPN型晶体管Tr33的集电极-发射极串联连接在Va与GND端子之间。此外，电阻R45和R46以及二极管D22串联连接在端子Va与GND之间。
NPN型晶体管Tr31的基极与无线电波检测电路54相连。PNP晶体管Tr32的发射极-集电极(其中发射极与端子Va相连并且集电极与电阻R45和R46的中间电位相连)与电阻R45并联，并且基极与电阻R41与R42的中间电位相连。此外，NPN型晶体管Tr34的发射极-集电极以及二极管D21(其中发射极与端子Va相连，集电极与二极管D21的输入终端相连，并且二极管D21的阴极与电阻R45和R46的中间电位相连)也与电阻R45并联并且基极与电阻R43和R44的中间电位相连。端子Vout与电阻R45与R46的中间电位相连。此外，电阻R45具有比电阻R46和R47足够大的电阻值。此外，二极管D21和D22与图11中的二极管D13和D14相同。
更准确地说，如果检测到无线电波，那么晶体管Tr31和Tr32导通。因此，假定端子Vout是接近电源电压Vcc3的电压值Vcc3的一值。此外，如果未检测到无线电波且未检测到游戏球31，那么晶体管Tr33和Tr34导通。因此，Vout端子的电压值变为Vout＝Vcc3-VD21。此外，如果未检测到无线电波但未检测到游戏球，那么晶体管Tr33和Tr34断开。因此，Vout变为Vout≌VD22。
在接口电路22和控制计算机23中执行类似处理，并且因此在这里省略对其的进一步说明。
上述说明描述了这样的处理，该处理的目的在于当已检测到无线电波时识别非法行为的发生并且向游戏廊的职员报告此。然而，对无线电波进行检测本身不一定是指无线电波目的在于执行非法行为，并且如果每当检测到无线电波时就报告非法行为的可能性，那么职员必须检查每个场合的情况，并且因此如果重复报告其目的不在于执行非法行为的无线电波，那么这将妨碍对真正非法行为进行检测的处理。
因此，当已检测到无线电波时，通过停止对就是检测本体的游戏球31进行的实际检测处理可防止非法行为(也就是说保持操作状态)。
图17给出了与双线电子开关21相对应的接口电路22的一个实施例的结构，在该双线电子开关21中当检测到无线电波时保持对就是检测对象本体的游戏球31的检测处理。接口电路22形成了其包括有电阻R51和R52、齐纳二极管ZD31、二极管D31、固定电流电路I3、以及比较电路COM21的检测块131。
电阻R51和固定电流电路I3串联连接在电源电压Vcc1与接地电位之间。二极管D31的阳极与电阻R51与固定电流电路I3之间的中间位置相连，并且阴极与齐纳二极管ZD31的阳极相连。齐纳二极管ZD31的阴极通过电阻R52与电源电压Vcc1相连。此外，电阻R51与固定电流电路I3之间的中间位置的电位输入到比较电路COM21的正输入端。端子Va的电压输入到比较电路COM21的负输入端。比较电路COM21的输出端与齐纳二极管ZD31与电阻R52之间的中间电位相连，并且它还与控制计算机23的端子V42相连。电子开关21的低电位侧端子Vb与地电位相连。借助于该电路结构，形成了其包括有电阻R51和R52、齐纳二极管ZD31、二极管D31、固定电流电路I3、以及比较电路21的正反馈电路。
齐纳二极管ZD1(图4)与齐纳二极管ZD31、固定电流电路I1(图4)与固定电流电路I3、以及二极管D1，D2(图4)与二极管D31分别具有相同特性。将电阻R51设置为比电阻R1高恒定值，并且比较电路COM21是开路集电极输出型电路。
接下来，对图17中的接口电路22的操作进行描述。
当电子开关21执行闭合操作(未检测出游戏球)时，那么端子Va的电压VIN是V1。因为比较电路COM21处于开路状态，并且在二极管D31的反向上施加了电压，因此电压值V41是由电阻R51和固定电流电路I3来确定的。另一方面，当电子开关21执行开路操作时(检测到游戏球)，那么比较电路COM21的输出变为0V。因此，二极管D31和齐纳二极管ZD31变得有效，并且电压值V41变为低电位状态。
因此，其形成了比较电路COM21的正输入端的输入电压的电压值V41采用以下公式(19)和公式(20)所示的两个值。
V41hi＝Vcc1-R51×I3(闭合操作期间的正端子电压)...(19)V41lo＝VZD3+VD31(开路操作期间的正端子电压)...(20)这里，因为电阻R51大于电阻R1并且固定电流电路I1和固定电流电路I3具有相同特性，因此电压值V41hi小于V2，也就是说V2＞V41hi。因此，在图17所示的接口电路22中，可建立以下公式(21)和公式(22)所表示的关系。
V3＞V41lo＞V1...(21)V2＞V41hi＞V3...(22)总是保持电位之间的上述关系，而与电源电压Vcc1的变化或者周围关系的变化无关。
更准确地说，根据比较电路COM21的操作状态，其形式了比较电路COM21的正输入端的输入电压的电压值V41在开路操作期间变为0V并且在闭合操作期间变为V41hi。其结果是，例如即使由于检测到无线电波而使电压值V3输入到比较电路COM21的负输入端，这也不会改变比较电路COM21的操作。
就获得游戏球31的数目而言，认为当开关从闭合状态(未检测到游戏球31的状态)变为开路状态(检测到游戏球31的状态)并且此后变回闭合状态(未检测到游戏球31的状态)时赢得一个游戏球31。因此，根据图17所示的接口电路22，即使由于检测到无线电波而使电压值V3输入到比较电路COM21的负输入端，也不可能从开路状态变为闭合状态或者不可能相反的从闭合状态变为开路状态。因此，不对游戏球31的数目进行计数并且可抑制基于利用无线电波的非法行为。
接下来，参考图18中的流程图对图17所示接口电路22中的切换处理进行描述。
在步骤S31，例如根据电压值VIN是否大于电压值V41hi，如果由于检测到游戏球而使电压值VIN变为电压值V2并且因此大于电压值V41hi，那么在步骤S32，比较电路COM21的输出在开路操作期间(检测到游戏球)变为0V，并且因此二极管D31和齐纳二极管ZD31变得有效，并且电压值V41切换为电压值V41lo。
在步骤S31，如果电压值VIN不大于电压值V41hi，那么例如根据电压值VIN是否小于电压值V41lo，如果由于未检测到游戏球而使电压值VIN已变为电压值V1并且因此已变为小于电压值V41lo(步骤S33)，那么在步骤S34，电压值VIN在闭合操作期间(未检测到游戏球)变为V1，并且因此比较电路COM21假定呈开路状态并在二极管D31的反向上施加电压。因此，电压值V41是由电阻R51和固定电流电路I3来确定的，并且因此，电压值V41切换为电压值V41hi。
在步骤S33，如果电压值VIN不小于电压值V41lo，那么处理回到步骤S31并且重复随后处理。
换句话说，当根据图19中所示的时间图进行操作时，电压值V41进行如下所述的切换。图19自上而下给出了用于表示其作为检测对象本体的游戏球31的存在或不存在的时间图、用于表示检测到无线电波的时间的时间图、以及分别用于表示实线所示的电压值VIN的变化，虚线所示的电压值V41的变化，电压值V42的变化的时间图。由图中的箭头符号所示的时间段示出了已检测到游戏球31或者无线电波的时间段。
从时间t0至时间t11，未检测到无线电波且未检测到游戏球31。因此，电压值VIN变为电压值V1并且电压值V41变为电压值V41hi。因此，比较电路COM21的输出是电源电压值Vcc1。
从时间t11至时间t12，未检测到无线电波但检测到游戏球31。因此，电压值VIN变为电压值V2并且电压值V41切换到电压值V41lo。因此，比较电路COM21的输出变为零。
从时间t12至时间t13，该切换变为未检测到无线电波并未检测到游戏球31的状态。因此，电压值VIN变为电压值V1并且电压值V41切换为电压值V41hi。因此，比较电路COM21的输出变为电源电压值Vcc1。
从时间t13至时间t21，未检测到无线电波但检测到游戏球31。因此，电压值VIN变为电压值V2并且电压值V41切换为电压值V41lo。因此，比较电路COM21的输出变为零。
从时间t21至t14，该切换变为检测到无线电波且检测到游戏球31的状态，并且因此电压值VIN变为电压值V3。然而，因为电压值V41是电压值V41lo，因此比较电路COM21的输出保持为0。
从时间t14至t22，检测到无线电波但未检测到游戏球31，并且因此电压值VIN保持在电压值V3。在这里，因为电压值V41保持在电压值V41lo，因此比较电路COM21的输出保持为0，并且保持未检测到游戏球31这样的状态，而与已检测到无线电波的事实无关。
从时间t22至时间t23，该切换变为未检测到无线电波且未检测到游戏球31的状态。因此，电压值VIN变为电压值V1并且电压值V41切换为电压值V41hi。因此，比较电路COM21的输出切换为电源电压值Vcc1。
从时间t23至t24，该切换变为检测到无线电波但未检测到游戏球31的状态，并且因此电压值VIN变为电压值V3。然而，电压值V41保持在电压值V41hi，并且因此，比较电路COM21的输出将是电源电压值Vcc1，而与已检测到无线电波的事实无关。
从时间t24至时间t25，该切换变为未检测到无线电波且未检测到游戏球31的状态。因此，电压值VIN变为电压值V1并且电压值V41保持在电压值V41hi。因此，比较电路COM21的输出保持在电源电压值Vcc1。
从时间t25至t15，该切换变为检测到无线电波但未检测到游戏球31的状态，并且因此，电压值VIN变为电压值V3。然而电压值V41保持在电压值V41hi，并且因此，比较电路COM21的输出保持在电源电压值Vcc1，而与已检测到无线电波的事实无关。
从时间t15至时间t16，该切换变为检测到无线电波且检测到游戏球31的状态，但是因为电压值VIN保持在电压值V3并且电压值V41是电压值V41hi，因此比较电路COM21的输出保持在电源电压值Vcc1。
从时间t16至时间t17，该切换变为检测到无线电波且未检测到游戏球31的状态，但是因为电压值VIN保持在电压值V3并且电压值V41保持在电压值V41hi，因此比较电路COM21的输出保持在电源电压值Vcc1，而与已检测到无线电波的事实无关。
从时间t17至时间t26，该切换变为检测到无线电波且检测到游戏球31的状态，但是因为电压值VIN保持在电压值V3并且电压值V41是电压值V41hi，因此比较电路COM21的输出保持在电源电压值Vcc1。
从时间t26至时间t18，未检测到无线电波但检测到游戏球31。因此，电压值VIN变为电压值V2并且电压值V41切换为电压值V41lo。因此，比较电路COM21的输出切换为零。
其结果是，在未检测到无线电波的正常状态期间，根据游戏球31的存在或不存在来链接电压值VIN和V41，并且如果未检测到游戏球，那么电压值VIN＝V1且电压值V41＝V41hi，反之如果检测到游戏球，那么电压值VIN＝V2且电压值V41＝V41lo。然而，如果使无线电波照射，那么使电压值VIN与V41的链接操作中断，并且电压值VIN固定为V3。在这种情况下，电压值V41按照两个可能模式中的一个进行操作。
在第一操作中，例如当在时间t21与t22之间检测到无线电波时，那么在紧接在对无线电波进行检测之前检测到游戏球的状态下，电压值VIN＝V2并且电压值V41＝V41lo。在这里，即使当检测到无线电波并且电压值VIN变为电压值V3时，因为V3＞V41lo，因此比较电路COM21的状态保持不变。
在第二操作中，例如当在时间t23与t24之间检测到无线电波时，那么在紧接在对无线电波进行检测之前未检测到游戏球的状态下，电压值VIN＝V1并且电压值V41＝V41hi。在这里，即使当检测到无线电波并且电压值VIN变为电压值V3时，因为V41hi＞V3，因此比较电路COM21的状态保持不变。因此，执行这样的操作，由此在检测到无线电波的时间段期间保持紧接在对无线电波进行检测之前的状态。
按照这种模式，根据图17所示的接口电路22，如果提供给比较电路COM21的负输入端的电压值是电压值V1，那么其形成了判定阈值的电压值V41切换到电压值V41hi，该电压值V41hi位于电压值V2与电压值V3之间，反之如果提供给比较电路COM21的负输入端的电压值是电压值V2，那么其形成了判定阈值的电压值V41切换到电压值V41lo，该电压值V41lo位于电压值V1与电压值V3之间。因此，当检测到无线电波时，即使通过电子开关21对游戏球31进行检测，也可保持用于对游戏球进行计数的比较电路COM21的操作，并且使处理推迟了其期间检测到无线电波的时间段，从而防止对游戏球31数目的计数非法增加。因此，可抑制非法行为。
上面描述的示例与检测块131位于接口电路22中的情况有关，但是还可使检测块131位于除了接口电路22之外的设备中。
图20给出了并入有检测块131的三线电子开关21的一个实施例的结构示意图。利用相同参考数字来标记与图4所示电子开关21相同的结构部分，并且在这里省略对其的说明。图20所示的电子开关21的结构基本上与并入到图4所示双线电子开关21中的检测块131相同。更准确地说，在图20中的电子开关21中，与图4中的电子开关21的不同点在于提供了输出电路141以代替输出电路57，并且此外，新增加了检测块142和施密特缓冲器。
输出电路141基本上与输出电路57相同，输出电路141具有仅仅添加到输出电路57上的固定电流电路I1和电阻R1，并且它具有相同结构与操作。因此，在这里省略对其的进一步说明。
检测块142与检测块131相同，除了将输出电路141的PNP晶体管Tr1的发射极的电位输入到比较电路COM21的负输入端并且将比较电路COM21的输出提供给施密特缓冲器B1之外。因此，在这里省略对结构与操作的进一步说明。
输出端Va和GND与图4中的端子Va和Vb相同。端子Vout通过负载电阻R61而上拉。此外，电压值V71的操作与图17中的电压值V41的操作相同。因此，当检测到无线电波时可保持Vout端子的状态，并且因此，仅借助于图20所示的电子开关21即可抑制基于利用无线电波的非法行为。
就假定其主要应用是对游戏球31进行检测的情况而言对图4、图11、且图20所示的电子开关21进行描述，但是相对于诸如人检测器接触开关、光电传感器等等这样的各种不同类型的电子开关而言也可借助于类似方法来抑制非法行为。
此外，图4、图11、以及图20所示的电子开关21是由半导体集成电路构成的。在这种情况下，因为利用相同处理还将图6、图12、以及图17所示的接口电路22并入半导体集成电路中，因此可使所使用的元件的特性相匹配，并且因此可以较高的准确度来抑制非法行为。
根据上述，因为多个电压值之间的电压输出根据电子开关21的操作状态而从电源电压切换到地电位，因此除了检测对象本体的存在或不存在之外，还可对诸如无线电波照射到电子开关上、连接部分的断路或短路等等这样的非法行为的发生进行检测，从而可提高弹球盘游戏机的安全性。此外，因为通过简单地对输出电压值进行切换可将各类操作状态输出到下游部件，因此不必仅按顺序的提供新的端子以发送异常信号，并且借助于简单结构可实现与游戏机的控制电路的兼容性。因此，可提高就非法行为而言的安全性，同时可抑制生产成本增加。通过将二极管、齐纳二极管、固定电压电路、固定电流电路等等组合为中间电位创建电路，电子开关21的特性不会受到外部连接状态的影响。此外，由类似元件和类似结构构成了接口电路，并且通过对用于阈值判断的上下判断界限进行设置，可进一步提高信号判定能力。因此，可抑制诸如不同类型的电子开关的连接这样的非法行为。此外，在该说明书中，“系统”表示由多个装置所构成的总装置。
权利要求
1.一种电子开关，用于借助于电信号状态的变化来检测一检测对象本体的存在或不存在并且输出该检测对象本体的检测的存在或不存在，该电子开关包括检测对象本体检测装置，用于检测所述检测对象本体的存在或不存在；无线电波检测装置，用于检测无线电波；以及输出装置，用于当通过所述检测对象本体检测装置检测到一检测对象本体时，输出第一输出电压值，当未检测到所述检测对象本体时，输出第二输出电压值，和当通过无线电波检测装置检测到无线电波时，输出第三输出电压值。
2.根据权利要求1所述的电子开关，其中，第一至第三输出电压值分别是不同的电压值，分别是等于或接近电源电压值的一电压值、等于或接近接地电压值的一电压值、或者小于电源电压值但大于接地电压值的一中间电压值。
3.根据权利要求2所述的电子开关，其中输出装置包括开关装置，该开关装置用于将输出电压切换到其小于电源电压值但大于接地电压值的至少一个或多个中间电压值；第一输出电压值是等于或接近电源电压值的一电压值，并且第二输出电压值是等于或接近接地电压值的一电压值；并且该输出装置输出开关装置所切换的小于第一输出电压值但大于第二输出电压值的一中间电压值以作为第三输出电压值。
4.根据权利要求2所述的电子开关，其中输出装置包括开关装置，该开关装置用于将输出切换到小于电源电压值但大于接地电压值的至少一个中间电压值；第一电压值和第二电压值分别是第一中间电压值和第二中间电压值；并且输出装置输出等于或接近电源电压值的一电压值或者等于或接近接地电压值的一电压值以作为第三输出电压值。
5.根据权利要求1到4中任何一个所述的电子开关，其中输出装置包括呈现二极管、齐纳二极管或其它二极管的固定电压特性的元件、或者固定电压电路、或者固定电流电路；并且通过使其呈现出二极管、齐纳二极管或其他的固定电压特性的元件、或者固定电压电路、或者固定电流电路开路或闭合来对输出电压值进行切换。
6.一种检测对象本体存在判断系统，该系统包括根据权利要求1至5任何一个的电子开关以及下述接口电路，该接口电路用于产生与电子开关的输出相对应的信号，其中第一至第三输出电压值与电源电压值及接地电压值不同。
7.一种检测对象本体存在判断系统，该系统包括根据权利要求1至5任何一个的电子开关以及下述接口电路，该接口电路用于产生与电子开关的输出相对应的信号，其中接口电路包括呈现二极管、齐纳二极管或其它电子开关的固定电压特征的元件、或固定电压电路、或呈现具有与固定电压电路基本相同特征的二极管、齐纳二极管或其它的固定电压特征的元件、或固定电压电路或固定电力电路。
8.一种弹球盘游戏机，该游戏机包括根据权利要求1至5任何一个的电子开关或者根据权利要求6或7的检测对象本体存在判断系统。
9.一种用于下述电子开关的操作方法，所述电子开关借助于电信号状态的变化检测一检测对象本体的存在或不存在并且输出所述检测对象本体的检测的存在或不存在，该方法包括步骤检测该检测对象本体的存在或不存在；检测无线电波；并且当检测到所述检测对象本体时，输出第一输出电压值，当未检测到所述检测对象本体时，输出第二输出电压值，和如果检测到无线电波，则输出第三输出电压值。
全文摘要
本发明可抑制由于强无线电波所造成的电子开关不正确的操作。输出电路根据双线电子开关的操作状态来改变其小于电源电压值且大于接地电压值的至少一个中间电压的输出电压，并且如果检测到就是检测对象本体的游戏球，那么输出其等于或接近电源电压值的第一输出电压值，如果未检测到游戏球，那么输出其等于或接近接地电压电源值，并且如果检测到无线电波，那么输出下述中间电压值，所述中间电压值小于其等于或接近电源电压值的一电压值并且大于等于或接近电源电压值的一电压值。本发明可应用到弹子球游戏机上。
文档编号H03K17/94GK1855722SQ20061007464
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月21日 优先权日2005年4月21日
发明者味冈勉, 一色信贤, 畠田光男, 石桥敬介 申请人:欧姆龙株式会社