JPH0563194B2 - - Google Patents

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JPH0563194B2
JPH0563194B2 JP60042508A JP4250885A JPH0563194B2 JP H0563194 B2 JPH0563194 B2 JP H0563194B2 JP 60042508 A JP60042508 A JP 60042508A JP 4250885 A JP4250885 A JP 4250885A JP H0563194 B2 JPH0563194 B2 JP H0563194B2
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JP
Japan
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metal ball
magnetic
detection device
magnetic sensor
magnet
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Application number
JP60042508A
Other languages
English (en)
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JPS61199875A (ja
Inventor
Tsunehiko Kuroiwa
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
Priority to JP4250885A priority Critical patent/JPS61199875A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は所定の経路を通過する金属球体を検出
するための検出装置に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明による金属球検出装置は、金属球体の通
過経路壁に磁石の一方の極を当接させ経路の中心
を頂点として磁束検知面をこの頂点に向けた磁気
センサを設け、磁気センサ出力に基づいて金属球
体の通過を検知すると共に磁気センサから得られ
る出力が所定時間以上のときに異常信号として出
力するようにしたものである。こうすれば金属球
体を確実に検出することが可能となり、又外部よ
り磁界が加わり金属球の通過以外の磁界変化によ
つて金属球の通過を誤認する可能性を少なくする
ことができる。
〔発明の背景〕
従来パチンコ球やコイン等の搬送経路を通過す
る金属球体の個数を検出する検出装置として種々
のものが提案されている。従来の検知装置として
は機械的もしくは光学的な検知方法が提案され、
又磁気的なクローズドループを形成しその中で磁
気センサを設けて金属球の通過を検知する装置が
提案されている。出願人は既に特願昭58−210573
号において磁気センサを磁石に対向させることな
く磁束変化の大きい位置に配置し、搬送経路を通
過する金属球体を検出することができる金属球検
出装置を提案している(未公開)。
しかるにこのような金属球検出装置によれば、
磁気的にクローズドループとなつているため外部
磁界の影響は少なくなつているが、磁路の開放側
から外部磁界が印加された場合には金属球が通過
していないにもかかわらず誤つて金属球を検知す
る可能性があるという欠点があつた。
〔発明の目的〕
本発明はこのような金属球検出装置の問題点を
解消するものであつて、高い磁気回路効率で金属
球を検出すると共に、外部磁界が印加されても金
属球と識別して異常信号を出力することができる
金属球検出装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成と効果〕
本発明は金属球体の通過経路壁に磁石の一方の
極を当接させ、当該磁石を含む通過経路に垂直な
面内で前記通過経路の中心を頂点として磁束検知
面を該頂点に向けた磁気センサを配置すると共
に、磁石の他方の極と該磁気センサとを通過経路
の外側から囲む磁性体材料から成る磁路を設け、
金属球の通過に基づいて該金属球を含めた磁路を
閉成せしめ、磁気センサ出力に基づいて金属球体
の通過を検知する金属球検出装置であつて、磁気
センサより得られるパルス幅が所定幅以上のとき
に異常と識別するパルス幅識別手段を有すること
を特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、磁束
の変化によつて金属球が検出できるが、金属球の
通過に要する時間を大幅に越える長い信号が磁気
センサより検出された場合には、外部から何らか
の磁界が加えられたものであるとして異常を検出
することが可能である。従つて金属球の検知領域
に磁石等が近づけられた場合にもこれを検出する
ことがなく確実に金属球の通過のみを検出するこ
とが可能となる。
又特許請求の範囲第5項のように磁石と磁気セ
ンサとの成す角度を設定すれば、金属球の通過に
よる磁束変化が大きいため、金属球の検出が確実
になるという効果が得られる。
〔実施例の説明〕
(発明の原理) 透磁率の異なる二つの媒質(透磁率μo1,μo2
を磁束線が通過する時に、媒質の境界面の入射角
と屈折角をθo1,θo2とするとそれらの間には次式 tanθo1/tanθo2=μo1/μo2 が成立ち、磁束線が屈折する。このような屈折の
法則により磁石と磁気センサを金属球の通過経路
を挟んで所定の角度で配置し、磁石の他の極とを
磁気センサと通過路の外側から強磁性体で囲んで
結合させた場合には、金属球通過時に磁束は金属
球によつて90°以上屈折される。本発明はのよう
な磁束の性質を用いて金属球を検出すると共に、
その出力信号の時間に基づいて異常信号を識別す
るものである。
(実施例の構成) 第1図は本発明による金属球検出装置のセンサ
部分の一実施例を示す断面図である。本図におい
て金属球体の通過経路1は非磁性体から成る物質
によつて構成するものとし、その内径は球体一個
分にほぼ等しく球体が一個づつ通過することがで
きるようにしておく。通過経路1は第2図に示す
ように内面八角柱であつてもよく、又円柱であつ
てもよい。そしてこの通過経路1を通過する金属
球を検知すべき位置にセンサ部2を設ける。セン
サ部2はエポキシ樹脂等の非磁性体から構成され
通過経路1を取り囲むように形成されたフレーム
3を有し、このフレーム3内に雑音除去用のシー
ルド板が設けられる。そしてこのフレーム内で通
過経路1の一方に永久磁石4を一方の極、例えば
N極が通過経路1に接するようにして設ける。そ
しての通路の中心点を頂点として90°の位置にホ
ール素子5を設ける。ホール素子5は周知のよう
に素子に一定方向の電流を流しておき、その電流
方向と垂直に磁界を加えるとそれらの両者に対し
て直角な方向にホール起電圧を生じる素子であつ
て、その誘起電圧はホール素子を流れる電流と磁
束密度の積に比例している。ここでホール素子5
と通過経路1との間に磁性体より成り磁束を集束
させる集磁板6を設け、集磁板6とホール素子5
との中心及び通過経路1の中心点を第1図に示す
ように一致させておく。そして永久磁石4の他方
の極であるS極とホール素子5との間には第1図
に示すように強磁性体材料から成るL字状の磁路
7を設けておくものとする。
第2図は磁気回路部分を拡大して示す斜視図で
ある。これらの図に示すように磁路7は永久磁石
4と磁気センサ4とを結ぶ磁気回路を構成するも
のであつて、図示のように直角の折り曲げ部を有
し通過経路1の中心点に対して永久磁石4とホー
ル素子5との角度をθとすると、θは例えば90°
となるように配置する。又センサ部2には図示の
ようにプリント基板8上に金属球の有無を検知す
る検知回路部を設ける。
第3図は磁石とホール素子とを配置する角度θ
をパラメータとして算出した磁束の変化率を示す
ものである。本図から知られるように、金属球が
通過している場合と存在しない場合の変化率αは
θが90°のときに最大となり、θが45°〜135°の範
囲で従来の金属球検出装置による磁束密度の変化
率よりも大きくなつている。
これに加えてホール素子はホール素子に流れる
電流に対して垂直に作用する磁束分についてのみ
ホール起電力が生じる。ところで第1図に示すよ
うに本発明の場合には金属球9が存在する場合は
金属球9によつて屈折した磁束がホール素子5に
垂直に作用するが、金属球が存在しない場合には
ホール素子5に出入りする磁束はフリンジング効
果によつて曲げられるためにほとんどホール素子
の磁気検知方向である垂直方向に作用しなくな
る。従つて本発明の場合、磁気センサとしてホー
ル素子を用いれば通常の磁気センサに比べて出力
の変化量を更に向上させることが可能となる。
第4図は検知回路10を示す回路図である。検
知回路10はホール素子5に接続され金属球の有
無を検知する検知回路を示すものであつて、プリ
ント基板8上に外部回路を設けて構成してもよ
く、第4図に示すようにホール素子5と同一パツ
ケージ内に集積化するようにすれば温度ドリフト
等の影響を相殺することができ、温度補償回路を
設けることなく温度変化に対して安定な検知回路
とすることができる。
さて本図において、電源入力は安定化電源11
を介してホール素子5に与えられ、ホール素子5
に一定の電流を供給している。そしてホール素子
5より得られる出力は増幅器12によつて増幅さ
れ、シユミツトトリガ回路13によつて波形整形
される。シユミツトトリガ回路13の出力は出力
回路14によつて増幅され、出力として外部に与
えられる。第5図a,b,c,dはこの検知回路
10の出力のパルス幅を識別する識別手段を示す
回路図である。第5図aでは検知回路10の出力
回路14の出力は金属球検知信号として端子15
より外部に与えられると共に、抵抗R16とコン
デンサC17から成る積分回路に接続される。コ
ンデンサC17の一端はアースに接続され、抵抗
R16とコンデンサC17に接続された端子18
より積分出力が異常検出信号として外部に与えら
れる。
(本実施例の動作) 次にこの金属球検出装置の動作について波形図
を参照しつつ説明する。通過経路1を通過する金
属球9がセンサ部2にさしかつた場合にはホール
素子5の磁束密度が徐々に増加する。そして金属
球9が永久磁石4とホール素子5とをほぼ貫く位
置に達する時刻t1にホール素子を貫く磁束密度
が最大値付近に達し、以後減少するため第6図a
に示すような密度の磁束がホール素子5を貫通す
る。従つてその磁束密度に対応した電圧が第6図
bに示すように得られる。この信号を検知回路1
0の増幅回路12によつて増幅し、シユミツトト
リガ回路13によつて波形整形して出力回路14
によつて増幅すれば、第6図cに示すような方形
波出力が得られることになる。そして金属球が通
過経路1を通過する時間は金属球検出装置が組込
まれているシステムにより定まる微小時間である
が、その時間T1を例えば数mS〜20mS程度であ
るとすると、積分回路の時定数をそれより十分大
きい値に選択しておく。そうすれば第6図dに示
すように端子18よりほとんど信号が得られな
い。
しかしながら例えば金属球の通過でなく人為的
に磁石をセンサ部2に接近させたりして外部磁界
がセンサ部に加わり、第6図aに示すように時刻
t2にホール素子5の磁束密度が増加した場合に
は、検知回路10より第6図aに示すように同様
に方形波出力が得られる。しかしながらこの場合
には通常金属球が通過する微小時間T1より大幅
に長い時間T2磁束密度が増加しているので、第
6図dに示すように積分回路の出力電圧が増加す
る。従つてこの信号が飽和レベルに達すれば外部
磁界によるものとして異常信号を識別したり金属
球の検出を停止することができる。
尚本実施例では検知回路10の出力端に積分回
路を接続しているが、第5図bに示すように積分
回路の出力をトランジスタ19によつて弁別すれ
ば方形波に近い信号を得ることができる。又第5
図cに示すように積分回路の出力をコンパレータ
20に与えれば異常信号を確実に検出することが
可能となる。更に第5図dに示すように検出回路
10の出力をパルス時間測定回路21に与え、所
定幅以上の信号を識別することによつて正規の金
属球検出による信号と外部磁界に基づく信号とを
識別するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による金属球検出装置の一実施
例を示す断面図、第2図はその斜視図、第3図は
磁石とホール素子とを配置する角度θをパラメー
タとした場合の磁束の変化率を示すグラフ、第4
図は検知回路10の一実施例を示す回路図、第5
図a,第5図b,第5図c,第5図dは夫々検知
回路10を含む金属球検出装置の電気的構成を示
す回路図、第6図は各部の波形を示す波形図であ
る。 1……通過経路、2……センサ部、4……永久
磁石、5……ホール素子、6……集磁板、7……
磁路、10……検知回路、12……増幅器、13
……シユミツトトリガ回路、14……出力回路、
15,18……端子、19……トランジスタ、2
0……コンパレータ、21……パルス時間測定回
路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属球体の通過経路壁に磁石の一方の極を当
    接させ、当該磁石を含む前記通過経路に垂直な面
    内で前記通過経路の中心を頂点として磁束検知面
    を該頂点に向けた磁気センサを配置すると共に、
    前記磁石の他方の極と該磁気センサとを前記通過
    経路の外側から囲む磁性体材料から成る磁路を設
    け、金属球の通過に基づいて該金属球を含めた磁
    路を閉成せしめ、前記磁気センサ出力に基づいて
    金属球体の通過を検知する金属球検出装置であつ
    て、 前記磁気センサより得られるパルス幅が所定幅
    以上のときに異常と識別するパルス幅識別手段を
    有することを特徴とする金属球検出装置。 2 前記パルス幅識別手段は、異常を識別したと
    きに金属球の検出を停止するものであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属球検出
    装置。 3 前記磁石は永久磁石であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の金属球検出装置。 4 前記磁気センサはホール素子であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属球検出
    装置。 5 前記磁気センサは検知面側に磁性体より成る
    集磁板が設けられた磁気センサであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の金属球検出装
    置。 6 前記磁石と前記磁気センサとの成す角は前記
    通過経路の中心を頂点として45°〜135°の位置に
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の金属球検出装置。 7 前記パルス幅識別手段は金属球の通過時間よ
    り大きい時定数を有する積分回路であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属球検出
    装置。
JP4250885A 1985-03-04 1985-03-04 金属球検出装置 Granted JPS61199875A (ja)

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JPS61199875A JPS61199875A (ja) 1986-09-04
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6443284A (en) * 1987-08-12 1989-02-15 Sophia Co Ltd Hit ball winning device of pinball machine
JPH10233146A (ja) 1997-02-19 1998-09-02 Nec Corp 強磁性物体通過センサ

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JPS6020276U (ja) * 1983-07-20 1985-02-12 オムロン株式会社 金属球検出装置

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