磁性圖案檢測裝置的製作方法

2023-07-15 22:25:51

專利名稱：磁性圖案檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據來自磁性傳感器的傳感器輸出信號對安裝有磁性體的物體、 用磁性油墨印刷的紙幣等介質的磁性圖案進行檢測的磁性圖案檢測裝置。
背景技術：
在從安裝有磁性體的卡片等物體、用磁性油墨印刷的紙幣等介質中檢測磁性圖案的磁性圖案檢測裝置中，將介質沿著經由磁化位置及讀取位置的順序的介質傳送路徑來運傳送，在磁化位置利用磁體來進行介質的磁化，在讀取位置利用磁性傳感器元件來檢測介質通過讀取位置時的磁通變化，並利用信號處理部對磁性傳感器元件輸出的檢測信號進行
信號處理。專利文獻1所記載的磁性圖案檢測裝置在與介質的通過方向正交的方向上安裝有多個磁性傳感器元件，按照一定的定時及一定的順序切換這些磁性傳感器元件，來檢測介質的磁性圖案。各磁性傳感器元件在施加偏置磁場的狀態下對磁通進行檢測，包括勵磁線圈，該勵磁線圈用於產生偏置磁場；以及檢測線圈，該檢測線圈用於檢測磁性圖案。另外，磁性圖案檢測裝置對磁化後的介質通過磁性傳感器時的磁通變化進行檢測，在信號處理部對從磁性傳感器輸出的模擬的傳感器輸出信號進行放大，之後，進行數位訊號化處理，之後，與預先存儲保持的圖案進行對照，來判別介質的種類等。專利文獻2中記載有上述磁性圖案檢測裝置。此處，磁性傳感器的每一個體的傳感器輸出信號的輸出電平可能會不同，若每一個體的磁性傳感器的輸出電平存在偏差，則每個磁性圖案檢測裝置會發生磁性圖案的檢測精度存在偏差的問題。為了解決上述問題，專利文獻2的磁性圖案檢測裝置的信號處理部中安裝有偏移調整電路，該偏移調整電路在放大電路和A/D轉換電路之間對傳感器輸出信號進行偏移調整處理。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本國專利特開2009-163336號公報專利文獻2 日本國專利特開2007-241653號公報

發明內容
如專利文獻1所示，在安裝有多個磁性傳感器元件的多通道型的磁性圖案檢測裝置中，需要分別與磁性傳感器元件的數量相對應的用於對勵磁信號進行放大的放大器和用於對檢測信號進行放大的放大器，上述勵磁信號用於對各磁性傳感器元件的勵磁線圈進行勵磁，上述檢測信號是從各磁性傳感器元件分別輸出的，因此，存在裝置的製造成本上升的問題。對於該問題，可以考慮將用於對勵磁信號進行放大的放大器作為一個，通過多路轉換器將放大器和多個磁性傳感器元件相連接，從而將單一通道的勵磁信號分割為按照一定的定時及一定的順序切換的多通道的分時勵磁信號，利用對應的通道的分時勵磁信號來對各磁性傳感器元件的勵磁線圈進行勵磁。另外，可以考慮將對檢測信號進行放大的放大器作為一個，通過多路轉換器將該放大器和多個磁性傳感器元件相連接，從而將從各磁性傳感器元件的檢測線圈輸出的多通道的檢測信號按照一定的定時及一定的順序進行切換， 並進行合成，之後，進行放大，輸出單一通道的時間序列檢測信號。然而，若一邊進行通道切換，一邊對磁性傳感器元件的勵磁線圈進行勵磁，則存在以下問題即，通道切換時產生的噪聲會疊加在時間序列檢測信號上，輸入到磁性圖案檢測部。若時間序列檢測信號中包含噪聲，則會導致磁性圖案檢測部對介質的磁性圖案的檢測精度降低。另外，偏移調整處理是通過在待機時將來自磁性傳感器的傳感器輸出信號的輸出電平調整到規定的輸出電平的方式進行的。若在接通磁性圖案檢測裝置的電源時進行上述偏移調整處理，則由於能夠修正由磁性傳感器的個體差異而引起的傳感器輸出信號的輸出電平的偏差，因此，能夠避免由磁性傳感器的個體差異而引起的磁性圖案的檢測精度的偏差。然而，由於傳感器輸出信號的輸出電平會根據磁性傳感器本身的發熱而變化，因此，在連續進行多個介質的磁性圖案的檢測的情況下，在檢測最初的介質的磁性圖案的時刻和在檢測最終的介質的磁性圖案的時刻之間，傳感器輸出信號的輸出電平會發生變化，會存在磁性圖案的檢測精度降低的問題。鑑於上述問題，本發明的第一課題在於提供一種磁性圖案檢測裝置，該磁性圖案檢測裝置在切換使用多個通道的情況下，能夠避免或減少在磁性圖案的檢測中使用疊加了切換時所產生的噪聲的信號。另外，本發明的第二課題在於提供一種磁性圖案檢測裝置，該磁性圖案檢測裝置即使在由磁性傳感器的個體偏差及磁性傳感器的溫度條件而引起傳感器輸出信號的輸出電平存在偏差的情況下，也不會降低磁性圖案的檢測精度。為了解決上述第一問題，本發明的特徵在於，包括勵磁信號產生部，該勵磁信號產生部產生單一通道的勵磁信號；信號分時部，該信號分時部將上述單一通道的勵磁信號分割為按照一定的定時及一定的順序切換的多通道的分時勵磁信號；多通道的磁性檢測部，該多通道的磁性檢測部的包括勵磁線圈及檢測線圈的磁性傳感器元件配置有與上述多通道相對應的個數，各磁性傳感器元件的上述勵磁線圈由相對應的通道的上述分時勵磁信號進行勵磁；信號合成部，該信號合成部將從上述磁性檢測部的各磁性傳感器元件的上述檢測線圈輸出的多通道的檢測信號按照上述一定的定時及上述一定的順序進行切換，並進行合成，來輸出單一通道的時間序列檢測信號；磁性圖案檢測部，該磁性圖案檢測部基於上述時間序列檢測信號來檢測通過上述磁性檢測部的介質的磁性圖案；模擬開關，該模擬開關用於斷開從上述信號合成部向上述磁性圖案檢測部提供上述時間序列檢測信號的提供線路；以及開關控制部，該開關控制部在上述各磁性傳感器元件的上述勵磁線圈根據上述分時勵磁信號開始進行勵磁的時刻，僅在包含該勵磁開始時刻的規定的時間，將上述模擬開關切換為斷開，來斷開上述提供線路。根據本發明，對於從信號合成部輸入到磁性圖案檢測部的時間序列檢測信號，在包含有因切換通道而引起產生的噪聲的可能性較高的期間、即包含磁性傳感器元件的勵磁線圈的勵磁開始時刻的規定時間，因模擬開關為斷開狀態而被屏蔽。因而，能夠避免或減少將疊加了在切換通道時產生的噪聲的時間序列檢測信號輸入到磁性圖案檢測部來進行信號處理。因而，能夠高精度地檢測出介質的磁性圖案。在本發明中，優選上述信號分時部包括一個第一放大器，該第一放大器對上述勵磁信號進行放大；以及第一多路轉換器，該第一多路轉換器對來自上述第一放大器的輸出進行分割，來生成上述分時勵磁信號，上述信號合成部包括第二多路轉換器，該第二多路轉換器對多通道的上述檢測信號進行合成；以及一個第二放大器，該第二放大器對來自上述第二多路轉換器的輸出進行放大，並將其作為上述時間序列檢測信號輸出。由此，能利用一個放大器對勵磁信號進行放大。另外，能利用一個放大器對時間序列檢測信號進行放大。 因而，能夠抑制裝置的製造成本。在本發明中，優選上述勵磁信號是交變電流，各磁性傳感器元件的上述勵磁線圈的上述勵磁開始時刻是上述交變電流過零點的過零點時刻，上述開關控制部僅在包含第一過零點時刻和第二過零點時刻的上述規定的時間將所述模擬開關切換為斷開，上述第一過零點時刻是與上述勵磁開始時刻相一致的時刻，上述第二過零點時刻是上述交變電流在上述第一過零點之後再次流過零點的時刻。若在交變電流即勵磁電流過零點的過零點時刻切換通道，則由於在切換後的磁性傳感器元件的勵磁線圈中不會急劇地流過勵磁電流，因此，能夠抑制切換時產生的噪聲。另外，由於在通道切換時產生的噪聲的大小與電流變化的時間微分成正比，因此，若在電流變化較小的過零點時刻切換通道，則能夠將噪聲抑制得較小。另外，若以包含交變電流兩次過零點時刻的方式對從信號合成部向磁性圖案檢測部輸出的時間序列檢測信號進行屏蔽，則能夠可靠地屏蔽時間序列檢測信號中包含因切換通道而產生的噪聲的可能性較高的期間。在本發明中，優選包括切換控制信號輸出部，該切換控制信號輸出部輸出了利用軟體中斷而定期生成的切換控制信號；硬體定時器；同步輸出部，該同步輸出部基於上述切換控制信號及上述硬體定時器的定時器信號，輸出用於在上述信號分時部及上述信號合成部中切換各通道的切換信號，在上述同步輸出部輸出上述切換控制信號時，對上述切換控制信號進行存儲保持，之後，將與上述定時器信號同步的上述切換控制信號作為上述切換信號輸出到上述信號分時部及上述信號合成部。由此，能夠以不消耗資源有限的硬體定時器的方式來生成用於切換通道的切換信號。另外，若直接將利用軟體中斷而生成的切換控制信號作為用於切換信號分時部及信號合成部的通道的切換信號，則可能會因其他處理的影響而對生成切換控制信號產生延遲，不在規定定時切換通道並產生抖動，但是由於所生成的切換控制信號通過基於硬體定時器的定時信號進行動作的同步輸出部來輸入到信號分時部及信號合成部，因此，能夠在基於定時器信號的一定的定時可靠地切換各通道。另外，由於在通道切換動作中不會發生抖動，因此，也能夠抑制噪聲。在本發明中，優選具有箝位部，該箝位部在上述模擬開關被切換至斷開的期間，將上述提供線路的電位箝位至0。由此，在模擬開關成為斷開狀態、放大部與磁性圖案檢測部之間成為電斷開狀態時，能避免向磁性圖案檢測部的輸入成為浮置狀態。另外，通過將電位箝位在0，從而能夠使磁性圖案檢測部的輸入與不發生噪聲的狀態為相同電平。在本發明中，優選各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號之間隔開一定時間。由此，由於兩個磁性傳感器元件的勵磁線圈不會同時勵磁，因此，能夠避免從兩個磁性傳感器元件的檢測線圈同時輸出檢測信號，並能夠避免在作為時間序列檢測信號進行合成時將其相加而輸出異常值。另外，在將磁性傳感器元件進行相鄰配置的情況下，能夠防止因兩個磁性傳感器元件的勵磁線圈同時勵磁而產生噪聲。在本發明中，優選包括依次進行勵磁的上述勵磁線圈的兩個上述磁性傳感器元件對同樣的磁通的變化輸出相反極性的檢測信號，各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號重疊一定時間。由此，若利用分時勵磁信號的重疊期間使兩個磁性傳感器元件的勵磁線圈同時成為勵磁狀態，則從兩個磁性傳感器元件的檢測線圈輸出相反極性的檢測信號，這些檢測信號相互抵消。因而，能夠防止輸出異常值或產生噪聲。另外，為了解決上述第二問題，本發明的磁性圖案檢測裝置的特徵在於，包括輸出校正部，該輸出校正部在來自磁性傳感器的模擬的傳感器輸出信號上加上加法信號，而生成校正傳感器輸出信號；磁性圖案檢測部，該磁性圖案檢測部基於介質通過上述磁性傳感器時的上述校正傳感器輸出信號來檢測該介質的磁性圖案；以及第一加法信號調整部， 該第一加法信號調整部在從規定片數的上述介質通過上述磁性傳感器之後起、到下一上述介質通過該磁性傳感器為止的期間中，通過調整上述加法信號的輸出電平，來將上述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為預定的目標輸出電平。根據本發明，在連續檢測出多片介質的磁性圖案時，在從規定片數的介質通過磁性傳感器之後起、到下一介質通過該磁性傳感器為止的期間中，進行將校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為目標輸出電平的偏移調整處理。其結果是，由於對由磁性傳感器的個體差異或發熱等而引起的傳感器輸出信號的輸出電平的偏差進行修正，因此，能夠避免或抑制磁性圖案的檢測精度的下降。在本發明中，優選具有第二加法信號調整部，該第二加法信號調整部在接通電源時及再起動時，通過調整上述加法信號的輸出電平來將上述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為上述目標輸出電平，上述第一加法信號調整部將上述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為上述目標輸出電平的處理速度比上述第二加法信號調整部將上述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為上述目標輸出電平的處理速度要快。由此，由於在接通電源時及再起動時，進行將校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為預定的目標輸出電平的偏移調整，因此，能對由磁性傳感器的個體差異而引起的傳感器輸出信號的輸出電平的偏差進行修正。 另外，若第一加法信號調整部將校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為目標輸出電平的處理比第二加法信號調整部要快，則在從規定片數的介質通過磁性傳感器之後起、到下一介質通過該磁性傳感器為止的較短的期間中，易於進行偏移調整處理。這裡，所謂再起動時， 是指因對裝置的復位開關等進行操作而導致喪失在此之前的加法信號的輸出電平、並返回到加法信號的輸出電平未進行調整的狀態的時刻。在本發明中，優選上述輸出校正部包括D/A轉換電路，該D/A轉換電路輸出上述加法信號；以及加法器，該加法器將上述傳感器輸出信號與上述加法信號相加，上述第一加法信號調整部包括第一指令值輸出部，該第一指令值輸出部將用於對上述加法信號的輸出電平進行調整的數字的指令值輸出到上述D/A轉換電路；比例關係存儲保持部，該比例關係存儲保持部中預先存儲保持有在上述校正傳感器輸出信號的動態範圍內的待機時的上述校正傳感器輸出信號的輸出電平與上述指令值之間成立的比例關係；差分計算部，該差分計算部計算上述校正傳感器輸出信號的輸出電平與上述目標輸出電平的差分；適當值計算部，該適當值計算部基於上述第一指令值輸出部輸出的上述指令值、上述差分、及上述比例關係，來計算出用於將上述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為上述目標輸出電平的上述指令值的適當值；以及第一設定部，該第一設定部在上述適當值算出後，將從上述第一指令值輸出部輸出的上述指令值設定為上述適當值。即，在從規定片數的介質通過磁性傳感器之後起、到下一介質通過該磁性傳感器為止的期間進行的偏移調整處理中，由於將利用電源接通時或再起動時進行的偏移調整處理獲得的校正傳感器輸出信號的輸出電平暫時設為目標輸出電平，因此，即使之後傳感器輸出信號的輸出電平發生變化，偏移調整處理的開始時刻的校正傳感器輸出信號的輸出電平也在動態範圍內。另外，由於在動態範圍內， 指令值和校正傳感器輸出信號之間的比例關係成立，因此，能夠基於指令值、差分、及比例關係，來計算出用於將校正傳感器輸出信號的輸出電平設為目標輸出電平的指令值的適當值。其結果是，由於能高速地進行將校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為預定的目標輸出電平的偏移調整處理，因此，即使從規定片數的介質通過磁性傳感器之後起、到下一介質通過該磁性傳感器為止的期間較短，也能進行偏移調整處理。在這種情況下，優選上述第二加法信號調整部包括第二指令值輸出部，該第二指令值輸出部將用於調整上述加法信號的輸出電平的數字的指令值輸出到上述D/A轉換電路；二分搜索部，該二分搜索部將上述指令值的上限值和下限值之間作為的值最初搜索範圍，根據二分搜索法依次重複進行使得從上述第二指令值輸出部輸出的上述指令值變化的處理及比較上述校正傳感器輸出信號的輸出電平和上述目標輸出電平的處理，獲取上述校正傳感器輸出信號的輸出電平成為上述目標輸出電平時的上述指令值作為上述適當值；以及第二設定部，該第二設定部若獲得上述適當值，則將從上述第二指令值輸出部輸出的上述指令值維持在上述適當值。即，在電源接通時或再起動時進行的偏移調整處理中，由於不能確定偏移調整處理的開始時刻的校正傳感器輸出信號的輸出電平是否在動態範圍內，因此，也不能確定指令值和校正傳感器輸出信號之間的比例關係是否成立。因而，若根據二分搜索法對指令值進行搜索，直至校正傳感器輸出信號的輸出電平成為目標輸出電平，則能夠在比較短的時間內求出指令值的適當值。另外，在這種情況下，所述第二加法信號調整部能夠包括第二指令值輸出部，該第二指令值輸出部將用於調整上述加法信號的輸出電平的數字的指令值輸出到上述D/A 轉換電路；逐次搜索部，該逐次搜索部將上述第二指令值輸出部的偏移指令值設定為上限值，之後，依次重複進行使得從上述第二指令值輸出部輸出的上述指令值減少規定的值的處理及比較上述校正傳感器輸出信號的輸出電平和上述目標輸出電平的處理，直至上述校正傳感器輸出信號的輸出電平成為上述目標輸出電平，或者該逐次搜索部將上述第二指令值輸出部的上述偏移指令值設定為下限值，之後，依次重複進行使得從上述第二指令值輸出部輸出的上述指令值增加規定的值的處理及比較上述校正傳感器輸出信號的輸出電平和上述目標輸出電平的處理，直至上述校正傳感器輸出信號的輸出電平成為上述目標輸出電平，獲取上述校正傳感器輸出信號的輸出電平成為上述目標輸出電平時的上述指令值作為適當值；以及第二設定部，該第二設定部若獲取上述適當值，則將從上述第二指令值輸出部輸出的上述指令值維持在上述適當值。利用上述逐次搜索，能可靠地求出指令值的適當值。
0029]在本發明中，優選包括多個磁性傳感器作為上述磁性傳感器，上述傳感器輸出信號是從上述多個磁性傳感器中按照一定的定時對輸出該傳感器輸出信號的上述磁性傳感器依次進行切換的信號，上述第一加法信號調整部及上述第二加法信號調整部按照上述一
9定的定時切換上述磁性傳感器時，都通過調整上述加法信號的輸出電平來將上述校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為上述目標輸出電平。即，在安裝有多個磁性傳感器的多通道型磁性圖案檢測裝置中，若來自各磁性傳感器的傳感器輸出信號的輸出電平存在偏差，則會發生磁性圖案的檢測精度下降的問題。因而，若在每次切換通道時都進行將各磁性傳感器的校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為目標輸出電平的偏移調整處理，則能夠避免因各磁性傳感器的個體差異所產生的傳感器輸出信號的輸出電平的偏差而引起的磁性圖案檢測精度降低。此處，儘管在從規定片數的介質通過磁性傳感器之後起、到下一介質通過該磁性傳感器為止的期間中進行多片磁性傳感器的偏移調整處理的情況下，必須在短時間內完成各磁性傳感器的偏移調整處理，但是根據本發明，由於在連續檢測多片介質的磁性圖案時在其過程中所進行的偏移調整中，第一加法信號調整部計算出用於將校正傳感器輸出信號的輸出電平設為目標輸出電平的指令值的適當值，因此，能夠在很短的時間內將校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為目標輸出電平。在本發明中，優選上述規定片數是一片。由此，由於在每次檢測出介質的磁性圖案時進行偏移調整處理，因此，能夠可靠地對因個體差異或溫度條件而引起的磁性傳感器的傳感器輸出信號的輸出電平的偏差進行修正。因而，能避免磁性圖案的檢測精度的降低。根據第一發明的磁性圖案檢測裝置，利用模擬開關的動作，能夠避免或減小將疊加了在通道切換時產生的噪聲的檢測信號通過信號合成部輸入到磁性圖案檢測部。因而， 能夠利用多通道型的磁性圖案檢測裝置來高精度地檢測出介質的磁性圖案。另外，根據第二發明的磁性圖案檢測裝置，在連續進行多片介質的磁性圖案的檢測時，在從規定片數的介質通過磁性傳感器之後起、到下一介質通過該磁性傳感器為止的期間中，將校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為目標輸出電平。因而，能夠避免或抑制因溫度等而引起的傳感器輸出信號的輸出電平的偏差所導致的磁性圖案的檢測精度的降低。


圖1是表示本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置的結構的說明圖。圖2是本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置中安裝的磁性傳感器裝置的說明圖。圖3是本發明的實施方式1的磁性傳感器裝置中使用的磁性傳感器元件的說明圖。圖4是表示本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置的電學結構的框圖。圖5是本發明的實施方式1的通道切換動作的時序圖。圖6是表示本發明的實施方式1的介質上形成的各種磁性油墨的特性等的說明圖。圖7是表示本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置中、從形成有不同種類的磁性圖案的介質檢測是否存在磁性圖案的原理的說明圖。圖8是本發明的實施方式1的其他實施方式的在各分時勵磁信號之間空出一定時間的情況下的檢測波形的說明圖。圖9是本發明的實施方式1的其他實施方式的將各分時勵磁信號之間空出勵磁信號的一個周期量的時間的情況的說明圖。
圖10是本發明的實施方式1的其他實施方式的將各分時勵磁信號重疊一定時間的情況下的檢測波形的說明圖。圖11是表示本發明的實施方式2的磁性圖案檢測裝置的電學結構的框圖。
圖12是本發明的實施方式2的第一偏移調整處理的說明圖。
圖13是本發明的實施方式2的第二偏移調整處理的說明圖。
圖14是本發明的實施方式2的其他實施方式的第一偏移調整處理的說明圖
附圖標記
UlA磁性圖案檢測裝置
2介質
20磁性傳感器裝置(磁性檢測部)
40磁性傳感器元件(磁性傳感器)
48勵磁線圈
49檢測線圈
50勵磁電路(信號分時部)
51勵磁用激勵放大器(第一放大器)
52多路轉換器(第一多路轉換器)
53觸發器(同步輸出部)
70放大部(信號合成部)
71多路轉換器(第二多路轉換器)
72放大器(第二放大器)
80偏移調整電路(輸出校正部)
90數位訊號處理部(勵磁信號產生部)
94控制信號輸出部(切換控制信號輸出部)
95硬體定時器
96加法信號調整部(第二加法信號調整部)
96A加法信號調整部(第二加法信號調整部)
97加法信號調整部(第一加法信號調整部)
100磁性圖案檢測部
101模擬開關
IOla提供線路
831a、832a偏移調整用基準電壓生成電路(D/A轉換電路)
831b,832b運算放大器(加法器)
961指令值輸出部(第二指令值輸出部)
962 二分搜索部
962A逐次搜索部
963設定部(第二設定部)
971指令值輸出部(第一指令值輸出部)
972比例關係存儲保持部
973差分計算部
974適當值計算部975設定部(第一設定部)Ul第一過零點時刻U2第二過零點時刻
具體實施例方式[實施方式1]參照附圖，說明本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置。這裡，實施方式1是對第一項發明進行說明。(整體結構)圖1是表示本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置的結構的說明圖，圖1 (a)是示意地表示磁性圖案檢測裝置的主要結構的說明圖，圖1(b)是示意地表示截面結構的說明圖。圖1所示的磁性圖案檢測裝置1是從銀行票據、有價證券等介質2中檢測磁性以判別真偽和種類的裝置，具有利用輥子、引導件(未圖示)等使片狀的介質2沿介質移動路徑11進行移動的傳送裝置10 ；以及在由該傳送裝置10進行傳送的介質移動路徑11的中途位置上從介質2中檢測出磁性的磁性傳感器裝置20。在本實施方式中，輥子、引導件由諸如鋁等非磁性材料構成。在本實施方式中，磁性傳感器裝置(磁性檢測部)20配置在介質移動路徑11的下方，但有時也配置在介質移動路徑11的上方。不管是哪一種情況，磁性傳感器裝置20都配置成將傳感器面21朝向介質移動路徑11的方式。在介質2中沿介質2的移動方向X延伸的寬度較窄的磁性區域加中存在用磁性油墨形成的磁性圖案，所述磁性圖案由剩餘磁通密度Br及磁導率μ不同的多種磁性油墨形成。例如，在介質2中，形成有用含硬磁材料的磁性油墨印刷而成的第一磁性圖案、和用含軟磁材料的磁性油墨印刷而成的第二磁性圖案。因此，本實施方式的磁性圖案檢測裝置 1根據剩餘磁通密度量級及磁導率量級這兩者來檢測介質2中是否存在各磁性圖案。在本實施方式中，用於對所述兩種磁性圖案進行檢測的磁性傳感器裝置20是共用的。(磁性傳感器裝置的結構)圖2是本發明的實施方式1的磁性傳感器裝置20的說明圖，圖2(a)是表示磁性傳感器裝置20中的磁性傳感器元件等的布局的說明圖，圖2(b)是表示磁性傳感器元件的朝向的說明圖。如圖1和圖2 (a)所示，磁性傳感器裝置20包括向介質2施加磁場的磁場施加用磁體30、檢測向施加了磁場後的介質2施加偏置磁場的狀態下的磁通的磁性傳感器元件 (磁性傳感器)40、以及覆蓋磁場施加用磁體30和磁性傳感器元件40的非磁性外殼25。磁性傳感器裝置20包括構成與介質移動路徑11大致為同一平面的傳感器面21 ；以及相對於傳感器面21在介質2的移動方向的兩側與該傳感器面21相連的斜面部22、23，其形狀由外殼25的形狀所規定。磁性傳感器裝置20在與介質2的移動方向X交叉的方向上延伸，磁場施加用磁體 30和磁性傳感器元件40在與介質2的移動方向X交叉的方向上排列有多個。在本實施方式中，磁性傳感器裝置20在與介質2的移動方向X交叉的方向中、與移動方向X正交的介
12質寬度方向Y上延伸，磁場施加用磁體30及磁性傳感器元件40在與移動方向X正交的介質寬度方向Y上排列有多個。在本實施方式中，磁場施加用磁體30相對於磁性傳感器元件40配置在介質2的移動方向的兩側，以作為磁場施加用第一磁體31和磁場施加用第二磁體32，沿箭頭Xl所示的介質2的移動方向，依次配置有磁場施加用第一磁體31、磁性傳感器元件40及磁場施加用第二磁體32。而沿箭頭X2所示的介質2的移動方向，依次配置有磁場施加用第二磁體32、磁性傳感器元件40及磁場施加用第一磁體31，不管介質2是沿箭頭Xl所示的方向移動還是沿箭頭X2所示的方向移動，都能檢測出介質2的磁特性。這裡，磁性傳感器元件 40配置在磁場施加用第一磁體31與磁場施加用第二磁體32之間的中間位置上，磁場施加用第一磁體31與磁性傳感器元件40之間的相隔距離、等於磁場施加用第二磁體32與磁性傳感器元件40之間的相隔距離。這裡，磁場施加用第一磁體31、磁性傳感器元件40、及磁場施加用第二磁體32都配置在介質2的移動方向上的重疊的位置。在本實施方式中，磁場施加用磁體30 (磁場施加用第一磁體31和磁場施加用第二磁體3 具備鐵氧體、釹磁體等永磁體35。不管是磁場施加用第一磁體31還是磁場施加用第二磁體32，都將永磁體35的位於傳感器面21的一側和與傳感器面21所在一側相反的一側磁化成不同的磁極。在永磁體35的位於傳感器面21 —側的表面起到作為對介質2進行磁化的磁化面350的作用。磁場施加用磁體30中使用的多個永磁體35都具有相同尺寸和相同形狀，但分別配置成以下的磁化方向。首先，不管是磁場施加用第一磁體31還是磁場施加用第二磁體 32，在與介質2的移動方向X正交的介質寬度方向Y上相鄰的永磁體35之間都朝彼此相反的方向磁化。即，在與介質2的移動方向X正交的介質寬度方向Y上排列的多個永磁體35 中，其中一個永磁體35的位於介質移動路徑11 一側的端部磁化成N極，位於與介質移動路徑11 一側相反的一側的端部磁化成S極，而在與介質2的移動方向X正交的介質寬度方向 Y上與該永磁體35相鄰的永磁體35，其位於介質移動路徑11 一側的端部磁化成S極，位於與介質移動路徑11 一側相反的一側的端部磁化成N極。這裡，在本實施方式中，對於在介質2的移動方向上相向的磁場施加用第一磁體31的永磁體35和磁場施加用第二磁體32 的永磁體35，是用不同的磁極夾著磁性傳感器元件40而相向。這裡，對於在介質2的移動方向上相向的磁場施加用第一磁體31的永磁體35和磁場施加用第二磁體32的永磁體35， 有時也配置成用相同的磁極夾著磁性傳感器元件40而相向。(磁性傳感器元件的結構)圖3是本發明的實施方式1的磁性傳感器裝置20中使用的磁性傳感器元件40的說明圖，圖3(a)是磁性傳感器元件40的主視圖，圖3(b)是對該磁性傳感器元件40的勵磁波形的說明圖，圖3(c)是來自磁性傳感器元件40的輸出信號的說明圖。這裡，圖3(a)中， 表示介質2在與紙面垂直的方向上進行移動的狀態。如圖1(b)所示，磁性傳感器元件40都為薄板狀，寬度方向W40的尺寸大於厚度方向T40的尺寸。所述磁性傳感器元件40將厚度方向T40朝向介質2的移動方向X進行配置，寬度方向W40朝向與介質2的移動方向X正交的介質寬度方向Y。磁性傳感器元件40的兩面被由陶瓷等構成的厚度為0. 3mm Imm左右的薄板狀的非磁性構件47覆蓋。所述磁性傳感器元件40有時也被容納在磁屏蔽外殼(未圖示)中。在這種情況下，磁屏蔽外殼的介質移動路徑所在的上方開口，磁性傳感器元件40處於從磁屏蔽外殼向介質移動路徑11露出的狀態。如圖1(b)、圖2(a)、圖2(b)及圖3(a)所示，磁性傳感器元件40包括傳感器磁芯 41、卷繞於傳感器磁芯41的勵磁線圈48、以及卷繞於傳感器磁芯41的檢測線圈49。在本實施方式中，傳感器磁芯41包括在磁性傳感器元件40的寬度方向W40上延伸的主體部42、 以及從主體部42向介質2的介質移動路徑11 一側突出的聚磁用突部43。這裡，聚磁用凸部43構成作為從主體部42的寬度方向W40的兩端部向介質2的介質移動路徑11 一側突出的兩個聚磁用突部431、432，兩個聚磁用突部431、432在寬度方向W40上隔開間隔。另外，傳感器磁芯41具有從主體部42向與聚磁用突部43相反的一側突出的突部44，在本實施方式中，突部44構成作為從主體部42的寬度方向W40的兩端部向與介質2的介質移動路徑11 一側相反的一側突出的兩個突部441、442。對於採用這種結構的傳感器磁芯41，勵磁線圈48卷繞於主體部42中被聚磁用凸部431、432夾著的部分。另外，檢測線圈49卷繞於聚磁用突部43，在本實施方式中，檢測線圈49包括卷繞於傳感器磁芯41的兩個聚磁用突部43 (聚磁用突部431、43幻中的聚磁用突部431的檢測線圈491、以及卷繞於聚磁用突部432的檢測線圈492。這裡，兩個檢測線圈491、492彼此反向地卷繞於聚磁用突部431、432。另外，由於兩個檢測線圈491、492是將一根線圈線連續地卷繞於聚磁用凸部431、432而構成的，因此兩個檢測線圈491、492串聯地進行電連接。這裡，也可在將兩個檢測線圈491、492分別卷繞於聚磁用凸部431、432之後，串聯地進行電連接。將採用這種結構的磁性傳感器元件40這樣進行配置，使得與寬度方向W40及聚磁用突部43的突出方向(高度方向V40)的兩者正交的厚度方向T40朝向介質2的移動方向 X，磁性傳感器元件40中聚磁用突部43(聚磁用突部431、43幻及檢測線圈49 (檢測線圈 491,492)隔開的寬度方向W40朝向與介質2的移動方向X正交的介質寬度方向Y。磁性傳感器元件40中，對勵磁線圈48從後文中參照圖4進行說明的勵磁電路50 施加由交變電流(參照圖3(b))形成的勵磁信號。因此，如圖3(a)所示，在傳感器磁芯41 的周圍形成偏置磁場，並且從檢測線圈49輸出圖3(c)所示的檢測波形的信號作為檢測信號。這裡，圖3(c)所示的檢測波形是對勵磁信號所產生的磁通的時間微分信號，與勵磁信號的時間微分信號相近。在本實施方式中，如圖1(b)所示，磁性傳感器元件40的傳感器磁芯41採用在非磁性的第一基板41a與非磁性的第二基板41b之間夾著磁性材料層41c的結構。在本實施方式中，磁性材料層41c由薄板狀的非晶金屬箔構成，該非晶金屬箔利用粘接層(未圖示) 與第一基板41a的一個表面粘接且由非晶(非晶質)金屬的磁性材料構成，第二基板41b 利用粘接層與所述第一基板41a的一個表面接合，使得將磁性材料層41c夾在中間。(信號處理部的結構)圖4是表示本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置1的電學結構的框圖，圖 4(a)是表示電路部的主要部分整體結構的說明圖，圖4(b)是表示電路部中放大部周邊結構的說明圖。圖4(a)和圖4(b)所示的電路部5大致包括將圖3(b)所示的交變電流作為勵磁信號施加到各磁性傳感器元件40的勵磁線圈48的勵磁電路(信號分時部)50、以及與檢測線圈49進行電連接的信號處理部60。信號處理部60根據從檢測線圈49輸出的檢測信號， 生成與剩餘磁通密度量級對應的第一信號Si、及與磁導率量級對應的第二信號S2。信號處理部60包括對磁性傳感器元件40輸出的檢測信號進行放大的放大部(信號合成部)70、從放大部70輸出的信號中提取出峰值和谷值的提取部80、以及具有A/D轉換器91的數位訊號處理部(勵磁信號產生部)90。提取部80及數位訊號處理部90構成檢測介質2的磁性圖案的磁性圖案檢測部100，放大部70和磁性圖案檢測部100通過模擬開關101及零箝位電路部(箝位電路部)102相連接。勵磁電路50包括接收所提供的勵磁信號的一個勵磁用激勵放大器(第一放大器)51、以及連接在勵磁用激勵放大器51的後級的多路轉換器(第一多路轉換器)52。勵磁電路50對單一通道的勵磁信號進行放大，之後，將其分割為按照一定的定時及一定的順序切換的多通道的分時勵磁信號。即，多路轉換器52基於切換信號對放大後的放大勵磁信號進行分時處理，並按照一定的定時及一定的順序提供給各磁性傳感器元件40的勵磁線圈48。將切換信號從數位訊號處理部90通過觸發器(同步輸出部)53輸入到多路轉換器 52。放大部70包括與多個磁性傳感器元件40相連接的多路轉換器(第二多路轉換器)71、以及連接在多路轉換器71的後級的放大器(第二放大器)72。放大部70將從磁性傳感器裝置20的各磁性傳感器元件40的檢測線圈49輸出的多通道的檢測信號按照一定的定時及一定的順序進行切換，並進行合成，之後，進行放大，輸出單一通道的時間序列檢測信號。即，多路轉換器71基於切換信號，從多個磁性傳感器元件40中按照一定的定時及一定的順序來將輸出檢測信號的磁性傳感器元件40與放大器72相連接。將切換信號從觸發器53輸入到多路轉換器71。模擬開關101是用於以規定的時間斷開放大部70與磁性圖案檢測部100之間的時間序列檢測信號的提供線路IOla的開關。模擬開關101是基於開關切換信號進行控制的，在根據分時勵磁信號對各磁性傳感器元件40的勵磁線圈48進行勵磁的勵磁開始時刻起，在包含該勵磁開始時刻的規定時間將模擬開關101切換為斷開，將提供線路IOla進行電斷開。將開關切換信號通過觸發器53及定時調整部M輸入到模擬開關101。零箝位電路部102包括接地的模擬開關103。模擬開關103是基於開關切換信號進行控制的，在模擬開關101成為斷開狀態的規定期間中，將提供線路IOla的電位箝位為 0。將開關切換信號通過觸發器53及定時調整部M輸入到模擬開關103。提取部80包括箝位電路82、以及對箝位電路82輸出的信號進行偏移調整的偏移調整部83。箝位電路82包括對放大部70輸出的時間序列檢測信號進行整流的第一二極體 821、對放大部70輸出的時間序列檢測信號進行極性反轉的極性反轉電路822、以及對在極性反轉電路822中進行了極性反轉後的信號進行整流的第二二極體823。因而，偏移調整部 83包括對第一二極體821的輸出進行偏移調整的第一偏移調整電路831、以及對第二二極體823的輸出進行偏移調整的第二偏移調整電路832，第一偏移調整電路831和第二偏移調整電路832包括偏移調整用基準電壓生成電路831183 和運算放大器831b、832b。向偏移調整部83輸入來自數位訊號處理部90的定時器信號。偏移調整部83基於定時器信號， 在每次切換磁性傳感器元件40時對偏移進行更新。提取部80在偏移調整部83的後級還設有保持電路84，在保持電路84的後級還設有增益設定部85。保持電路84包括對第一偏移調整電路831的輸出信號的峰值加以保持的第一峰值保持電路841、以及對第二偏移調整電路832的輸出信號的峰值加以保持的第二峰值保持電路842。這裡，向第二偏移調整電路832輸入的是將從放大部70輸出的信號經極性反轉電路822進行了極性反轉後、又經第二二極體823進行了整流後的信號。因此， 第二峰值保持電路842相當於將放大部70輸出的放大信號的谷值加以保持的谷值保持電路。增益設定部85包括設定第一峰值保持電路841所保持的值的增益的增益設定用第一放大器851 (主放大器)、以及設定第二峰值保持電路842 (谷值保持電路)所保持的值的增益的增益設定用第二放大器852 (主放大器)，該增益設定部85對第一峰值保持電路841及第二峰值保持電路842所保持的值設定規定的增益，然後輸出到數位訊號處理部 90的A/D轉換器91。向增益設定部85輸入來自數位訊號處理部90的定時器信號。增益設定部85基於定時器信號，在每次切換磁性傳感器元件40時對增益進行更新。數位訊號處理部90包括加法電路92和減法電路93，其中，加法電路92將第一峰值保持電路841所保持的值、與第二峰值保持電路842所保持的值相加，從而生成第一信號 Si，減法電路93則將第一峰值保持電路841所保持的值、與第二峰值保持電路842所保持的值相減，從而生成第二信號S2。數位訊號處理部90還包括控制信號輸出部(切換控制信號輸出部)94、以及輸出定時器信號的硬體定時器95。控制信號輸出部94將利用軟體中斷而定期生成的切換控制信號輸出到觸發器 53。向觸發器53輸入硬體定時器95的定時器信號，觸發器53將該切換控制信號作為與定時器信號同步的切換信號輸出到多路轉換器52及多路轉換器71。此處，使切換控制信號與定時器信號同步的切換信號經由定時調整部M作為開關切換信號輸入到模擬開關101及模擬開關103。定時調整部M設定規定時間，以將模擬開關101維持在斷開狀態，並將模擬開關103維持在導通狀態。S卩，由控制信號輸出部94、 硬體定時器95、觸發器53、及定時調整部M構成對模擬開關101及模擬開關103進行控制的開關控制部。從採用上述結構的數位訊號處理部90向上位的控制部(未圖示)輸出第一信號 Sl和第二信號S2，在上位控制部中，基於第一信號Sl和第二信號S2來判定介質2的真偽。 更具體而言，上位的控制部中設有判定部，該判定部將第一信號Sl及第二信號S2與磁性傳感器元件40和介質2之間的相對位置信息關聯起來，與預先記錄在記錄部中的比較圖案進行對照，從而判定介質2的真偽，所述判定部基於預先記錄在ROM或RAM等記錄部(未圖示)中的程序進行規定的處理，從而判定介質2的真偽。(通道切換動作)接著，參照圖5，說明從多個磁性傳感器元件40中依次切換所驅動的磁性傳感器元件40的切換動作。圖5 (a)是表示由硬體定時器95、偏移調整部83對偏移進行更新、利用軟體中斷而生成的切換控制信號、通道的切換時刻的時序圖，圖5(b)是與圖5(a)為相同時間軸的分時勵磁信號及時間序列檢測信號的波形的說明圖，圖5(c)是表示與圖5(a)為相同時間軸的模擬開關的開關切換信號的時序圖。在本實施方式中，如圖5(b)所示，利用多路轉換器52對放大勵磁信號進行分時處理而生成的各分時勵磁信號在時間序列上是連續的。因此，通道的切換時刻tl和新驅動的磁性傳感器元件40的勵磁開始時刻是一致的。如圖5(a)所示，定時器信號按照規定周期僅將一定時間的信號電平從高電平變化為低電平。偏移調整部83在定時器信號的下降沿時刻t0將偏移進行更新。在定時器信號的上升沿時刻tl之前，利用軟體中斷而生成切換控制信號，從控制信號輸出部94輸出到觸發器53。此處，觸發器53在定時器信號的上升沿時刻tl將所輸入的切換控制信號作為切換信號來輸出到多路轉換器52及多路轉換器71。其結果是，定時器信號的上升沿時刻tl 成為通道的切換時刻，成為下一磁性傳感器元件40的勵磁線圈48的勵磁開始時刻。如圖 5(a)、(b)所示，通道切換時刻與交變電流即分時勵磁信號的值成為0的第一過零點時刻Ul一致。接著，如圖5 (C)所示，開關切換信號在定時器信號的下降沿時刻t0從低電平轉移至高電平，之後，在規定時間，維持在高電平狀態，之後，返回低電平。模擬開關101在開關切換信號為高電平時被斷開，將放大部70和磁性圖案檢測部100之間的提供線路IOla進行電斷開。在本實施方式中，對於將模擬開關101維持在斷開狀態的規定時間，可由定時調整部M進行調整，能將其設定得比交變電流即分時勵磁信號的兩次過零點之間的時間要長。其結果是，模擬開關在包含切換通道的第一過零點時刻U1、和該第一過零點時刻Ul之後的分時勵磁信號過零點的第二過零點時刻U2的期間中為斷開狀態。此處，在模擬開關101斷開提供線路IOla的期間，零箝位部102將提供線路IOla 的電位箝位至零。(檢測原理)圖6是表示本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置1中對介質2上形成的各種磁性油墨的特性等的說明圖。圖7是表示本發明的實施方式1的磁性圖案檢測裝置1中從形成有不同種類的磁性圖案的介質2中檢測是否存在磁性圖案的原理的說明圖。首先，說明介質2在圖1和圖2所示的箭頭Xl的方向上移動時判定介質2的真偽的原理。在本實施方式中，在介質2的磁性區域加中，形成有剩餘磁通密度Br及磁導率μ 不同的多種磁性圖案。更具體而言，在介質2中，形成有用含硬磁材料的磁性油墨印刷而成的第一磁性圖案、和用含軟磁材料的磁性油墨印刷而成的第二磁性圖案。這裡，含硬磁材料的磁性油墨如圖6(bl)中利用磁滯回線示出的剩餘磁通密度Br和磁導率μ等那樣，施加了磁場時的剩餘磁通密度Br的量級較高，但磁導率μ較低。與此不同的是，含軟磁材料的磁性油墨如圖6(cl)中的磁滯回線所示，施加了磁場時的剩餘磁通密度Br的量級較低，但磁導率μ較高。因而，如以下所說明的那樣，只要測定剩餘磁通密度Br和磁導率μ，就能判別磁性油墨的材質。更具體而言，由於磁導率μ與矯頑力Hc相關，因此在本實施方式中，測定剩餘磁通密度Br和矯頑力He，所述剩餘磁通密度Br和矯頑力Hc之比因磁性油墨(磁性材料)的不同而不同。因而，能夠判別磁性油墨的材質。另外，雖然剩餘磁通密度Br及磁導率μ (矯頑力He)的測定值會因油墨的濃淡、介質2與磁性傳感器裝置20之間的距離而發生變動，但在本實施方式中，由於磁性傳感器裝置20是在同一位置測定剩餘磁通密度Br及磁導率μ (矯頑力He)，因此根據剩餘磁通密度Br和矯頑力Hc之比，能可靠地判別磁性油墨的材質。
本實施方式的磁性圖案檢測裝置1中，在介質2沿箭頭Xl所示的方向移動而通過磁性傳感器裝置20時，首先，從磁場施加用第一磁體31向介質2施加磁場，施加了磁場後的介質2通過磁性傳感器元件40。在這一期間內，如圖6(a;3)所示，從磁性傳感器元件 40的檢測線圈49輸出與圖6 (a2)所示的傳感器磁芯41的B-H曲線對應的信號。因而，從圖4所示的加法電路92輸出的第一信號Sl和從減法電路93輸出的第二信號S2分別如圖 6(a4)所示的那樣。這裡，若利用含鐵氧體粉等硬磁材料的磁性油墨在介質2上形成第一磁性圖案， 則所述第一磁性圖案如圖6 (bl)所示，具有高量級的剩餘磁通密度Br。因此，如圖7 (al)所示，當介質2通過了磁場施加用磁體30時，第一磁性圖案因來自磁場施加用磁體30的磁場而成為磁體。因此，從磁性傳感器元件40的檢測線圈49輸出的信號如圖6( )所示，因第一磁性圖案受到直流偏置，變成圖6 (b!3)及圖7(d)所示的波形。S卩，信號SO的峰值電壓及谷值電壓如箭頭Al、A2所示，朝同一方向偏移，並且峰值電壓的偏移量和谷值電壓的偏移量不同。而且，所述信號SO隨著介質2的移動而發生變化。因而，從圖4所示的減法電路93輸出的第一信號Sl如圖6(b4)所示，每當介質2的第一磁性圖案通過磁性傳感器元件40時就發生變動。這裡，由於利用含硬磁材料的磁性油墨形成的第一磁性圖案的磁導率 μ較低，因此影響信號SO的峰值電壓及谷值電壓的偏移的，可視為只有第一磁性圖案的剩餘磁通密度Br。因而，即使介質2的第一磁性圖案通過磁性傳感器元件40，從圖4所示的加法電路92輸出的第二信號S2也不會發生變動，與圖6 (b4)所示的信號相同。與此不同的是，若利用含軟磁性不鏽鋼粉等軟磁材料的磁性油墨在介質2上形成第二磁性圖案，則所述第二磁性圖案的磁滯回線如圖6(cl)所示，通過圖6(bl)所示的由含硬磁材料的磁性油墨所形成的第一磁性圖案的磁滯曲線的內側，剩餘磁通密度Br的量級較低。因此，即使介質2通過磁場施加用磁體30後，第二磁性圖案的剩餘磁通密度Br的量級仍然較低。但是，由於第二磁性圖案的磁導率μ較高，因此如圖7(bl)所示，起到作為磁性體的作用。因此，從磁性傳感器元件40的檢測線圈49輸出的信號如圖6(c2)所示，由於第二磁性圖案的存在，從而隨著磁導率μ的變大，而相應變成圖6 及圖7( )所示的波形。即，信號SO的峰值電壓如箭頭A3所示朝較高的一側偏移，而谷值電壓則如箭頭A4 所示朝較低的一側偏移。此時，峰值電壓的偏移量和谷值電壓的偏移量其絕對值大致相等。 而且，所述信號SO隨著介質2的移動而發生變化。因而，從圖4所示的加法電路92輸出的第二信號S2如圖6(c4)所示，每當介質2的第二磁性圖案通過磁性傳感器元件40時就發生變動。這裡，由於利用含軟磁材料的磁性油墨形成的第二磁性圖案的剩餘磁通密度Br較低，因此對信號的峰值電壓及谷值電壓的偏移產生影響的，可視為只有第二磁性圖案的磁導率μ。因而，即使介質2的第二磁性圖案通過磁性傳感器元件40，從圖4所示的減法電路93輸出的第一信號Sl也不會發生變動，與圖6 (c4)所示的信號相同。由此，本實施方式的磁性圖案檢測裝置1中，減法電路93將從磁性傳感器元件40 輸出的信號的峰值和谷值相減後得到的第一信號Si是與磁性圖案的剩餘磁通密度量級相對應的信號，若監視所述第一信號Si，則能檢測出是否存在由含硬磁材料的磁性油墨形成的第一磁性圖案及其形成位置。另外，加法電路92將從磁性傳感器元件40輸出的信號的峰值和谷值相加後得到的第二信號S2是與磁性圖案的磁導率μ相對應的信號，若監視所述第二信號S2，則能檢測出是否存在由含軟磁材料的磁性油墨形成的第二磁性圖案及其形成位置。因而，能根據剩餘磁通密度量級及磁導率量級這兩者來識別出介質2中是否存在施加磁場後剩餘磁通密度Br及磁導率μ不同的多種磁性圖案的每一磁性圖案及其形成位置。另外，對於磁特性位於第一磁性圖案和第二磁性圖案的中間那樣的磁性圖案，如圖6(dl)所示，由於磁滯回線位於圖6(bl)所示的硬磁材料的磁性圖案的磁滯回線和圖 6(d)所示的軟磁材料的磁性圖案的磁滯回線的中間，因此可得到圖6(d4)所示的信號圖案，對於所述磁性圖案，也能檢測出其是否存在及其形成位置。(實施方式1的主要效果)實施在本實施方式中，在勵磁用激勵放大器(第一放大器)51的後級設置多路轉換器(第一多路轉換器)52，在多路轉換器52的後級設置多個磁性傳感器元件40。因此， 從勵磁用激勵放大器51輸出的放大勵磁信號通過多路轉換器52而依次輸出到多個磁性傳感器元件40的各磁性傳感器元件。從而，只要用一個勵磁用激勵放大器51就能向多個磁性傳感器元件40提供放大勵磁信號。另外，在本實施方式中，在多個磁性傳感器元件40的後級設置多路轉換器(第二多路轉換器)71，在多路轉換器71的後級設置放大器(第二放大器)72。因而，從多個磁性傳感器元件40輸出的檢測信號由多路轉換器71進行合成，並依次輸出到放大器72。因此， 只要用一個放大器72就能對從多個磁性傳感器元件40輸出的檢測信號進行放大。而且，在本實施方式中，在勵磁信號(勵磁電流)過零點的第一過零點時刻Ul對通道進行切換。其結果是，在切換後的磁性傳感器元件40中，勵磁線圈48中不會急劇地流過勵磁電流，因此，能夠抑制在通道切換時產生的噪聲。另外，由於如上所述那樣的通道切換時的噪聲的大小與電流變化的時間微分成正比，因此，在電流變化較小的第一過零點時刻Ul切換通道，從而能夠抑制噪聲。另外，在本實施方式中，將模擬開關101配置在放大部(信號合成部)70和磁性圖案檢測部100之間的提供線路IOla中，對於從放大部70輸出的時間序列檢測信號，在包含由磁性傳感器元件40的切換而引起產生的噪聲的可能性較高的期間、即包含磁性傳感器元件40的勵磁開始時刻的規定時間，因模擬開關101為斷開狀態而被屏蔽。其結果是，由於能避免或減少將疊加了在切換磁性傳感器元件40時產生的噪聲的時間序列檢測信號輸入到磁性圖案檢測部100，因此，能高精度地檢測出介質2的磁性圖案。而且，在本實施方式中，由於以包含交變電流兩次過零點的第一過零點時刻Ul及第二過零點時刻U2的方式對從放大部70向磁性圖案檢測部100輸出的時間序列檢測信號進行屏蔽，因此，能夠可靠地屏蔽時間序列檢測信號中包含因切換磁性傳感器元件40而產生的噪聲的可能性較高的期間。另外，在本實施方式中，利用零箝位部(箝位部)102，在模擬開關101為斷開狀態時將放大部70和磁性圖案檢測部之間的提供線路IOla的電位箝位在0。因而，在模擬開關101成為斷開狀態、放大部70與磁性圖案檢測部100之間成為電斷開狀態時，能避免向磁性圖案檢測部100的輸入成為浮置狀態。另外，通過將電位箝位在0，從而能夠使磁性圖案檢測部100的輸入與不發生噪聲的狀態為相同電平。而且，在本實施方式中，多路轉換器52及多路轉換器71的用於切換通道的切換信號是使得利用軟體中斷而產生的切換控制信號與定時器信號同步而輸出的。因而，能夠抑制消耗資源有限的硬體定時器。另外，若直接將利用軟體中斷而生成的切換控制信號作為用於切換多路轉換器52及多路轉換器71的通道的切換信號，則可能會因其他處理的影響而對生成切換控制信號產生延遲，不在規定定時切換通道而產生抖動，但是由於所生成的切換控制信號通過基於硬體定時器95的定時信號進行動作的觸發器53而輸出到多路轉換器52及多路轉換器71，因此，能夠在基於定時器信號的時刻可靠地切換磁性傳感器元件 40。其結果是，由於在切換通道的通道切換動作中不會產生抖動，因此，也能抑制噪聲的發生。另外，在本實施方式中，將使得利用軟體中斷而產生的切換控制信號與硬體定時器95的定時器信號同步的切換信號作為開關切換信號而輸出到模擬開關101，來決定模擬開關101的導通·斷開的定時。因而，通道切換定時和模擬開關101的斷開定時在時間上的相互關係是一定的，能夠可靠地在包含勵磁信號的兩個過零點的期間使模擬開關101斷開。(實施方式1的其它實施方式)在實施方式1中，利用多路轉換器52對勵磁信號進行分時處理而生成的各分時勵磁信號在時間序列上是連續的，但是也可使各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號之間隔開一定時間。圖8(a)是各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號之間空開比勵磁信號的1/4周期的時間要短的一定時間的情況下的分時勵磁信號的波形的說明圖，圖8(b)是圖8(a)所示情況下的各磁性傳感器元件40的檢測線圈49的檢測信號的波形的說明圖。在圖8所示的實施方式1的其他實施方式中，由於將各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號之間空開時間來生成，因此，所驅動的磁性傳感器元件40 (Nch)的勵磁線圈48 的勵磁結束時刻Vl成為比勵磁電流的過零點時刻Ul要早的時刻，接下來驅動的磁性傳感器元件40(N+lch)的勵磁開始時刻V2成為比勵磁電流的過零點時刻Ul要晚的時刻。根據圖8所示的實施方式1的其他實施方式，如圖8(b)所示，因為不會使兩個磁性傳感器元件40的勵磁線圈48同時勵磁，因此，能夠避免從兩個磁性傳感器元件40的檢測線圈49同時輸出檢測信號，並能夠避免在作為時間序列檢測信號合成時進行相加而輸出異常值。另外，能夠防止在將兩個磁性傳感器元件40相鄰配置的情況下、因兩個磁性傳感器元件40的勵磁線圈48同時勵磁而產生噪聲。圖9所示的實施方式1的其他實施方式示出了將各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號之間空開勵磁信號的一個周期的時間來生成的情況。圖9(a)是表示本實施方式的磁性圖案檢測裝置IA的電學結構的框體，是表示放大部周邊的結構的說明圖。 圖9(b)是各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號之間空開勵磁信號的1個周期的時間的情況下的分時勵磁信號的波形的說明圖，圖9(c)是圖9(b)所示情況下的各磁性傳感器元件40的檢測線圈49的檢測信號的波形的說明圖。這裡，由於圖9所示的實施方式1的其他實施方式的磁性圖案檢測裝置IA與上述磁性圖案檢測裝置1的結構的不同之處在於，向勵磁電路50的前級追加了開關部55，除此以外的結構相同，因此，對相對應的結構附加了相同的標號，省略其說明。如圖9(a)所示，開關部55包括與勵磁用激勵放大器51的前級相連接的前級第一多路轉換器56。前級第一多路轉換器56基於開關控制信號進行控制，以一定的定時來將向
20勵磁用激勵放大器51提供勵磁信號的提供線路5 斷開勵磁信號的一個周期的時間TO。 另外，開關部陽包括接地的前級第二多路轉換器57。前級第二多路轉換器57基於開關控制信號進行控制，在前級第一多路轉換器56成為斷開狀態來斷開勵磁信號的提供線路5 的期間，將提供線路^a的電位箝位為0。在圖9所示的實施方式1的其他實施方式中，如圖9(b)所示，所驅動的磁性傳感器元件40 (Nch)的勵磁線圈48的勵磁結束時刻Vl成為比勵磁電流的過零點時刻Ul要早該勵磁信號的周期的時間的時刻，接下來驅動的磁性傳感器元件40 (N+lch)的勵磁開始時刻V2成為比勵磁電流的過零點時刻Ul要晚該勵磁信號的1/2周期的時間的時刻。因而，在勵磁線圈48 (Nch)的勵磁結束時刻Vl和磁性傳感器元件40 (N+lch)的勵磁開始時刻 V2之間空開勵磁信號的一個周期的時間TO。根據圖9所示的實施方式1的其他實施方式，如圖9(c)所示，由於兩個磁性傳感器元件40的勵磁線圈48不會同時勵磁，因此，能夠避免從兩個磁性傳感器元件40的檢測線圈49同時輸出檢測信號，並能夠避免在作為時間序列檢測信號合成時進行相加而輸出異常值。另外，能夠防止在將兩個磁性傳感器元件40相鄰配置的情況下、因兩個磁性傳感器元件40的勵磁線圈48同時勵磁而產生噪聲。而且，根據圖9所示的其他實施方式，由於勵磁電流的值成為0的時間變長，只要在該勵磁電流的值成為0的勵磁信號的一個周期的時間TO之間切換通道即可，因此，能夠放寬切換信號對通道切換定時的限制。接著，在多個磁性傳感器元件40中，也能夠採用以下結構即，依次切換的兩個磁性傳感器元件40對同樣的磁通的變化輸出相反極性的檢測信號，來生成各分時勵磁信號， 使得在時間序列上與下一分時勵磁信號重疊一定時間。此處，為了採用兩個磁性傳感器元件40對相同的磁通變化輸出相反極性的檢測信號的結構，在連續驅動的兩個磁性傳感器元件40之間，將勵磁線圈48相對於傳感器磁芯的卷繞方向改變為不同於檢測線圈49相對於傳感器磁芯的卷繞方向。圖10(a)是使各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號重合一定時間的情況下的分時勵磁信號的波形的說明圖，圖10(b)是圖10(a)所示情況下的各磁性傳感器元件40的檢測線圈49的檢測信號的波形的說明圖。在圖10所示的實施方式1的其他實施方式中，將各分時勵磁信號生成為在時間序列上與下一分時勵磁信號重合一定時間， 其結果是，所驅動的磁性傳感器元件40 (Nch)的勵磁線圈48的勵磁結束時刻V3成為比勵磁電流的過零點時刻Ul要晚的時刻，接下來驅動的磁性傳感器元件40 (N+lch)的勵磁開始時刻V4成為比勵磁電流的過零點時刻Ul要早的時刻。在圖10所示的實施方式1的其他實施方式中，若兩個磁性傳感器元件40的勵磁線圈48同時成為勵磁狀態，則由於從兩個磁性傳感器元件40的檢測線圈49輸出相反極性的檢測信號，因此這些檢測信號相互抵消。因而，能夠防止在生成時間序列檢測信號時輸出
異常值。[實施方式2]參照附圖，說明本發明的實施方式2。另外，實施方式2是對第二項發明進行說明。 這裡，關於實施方式2中的磁性圖案檢測裝置的結構、磁性圖案檢測裝置中所安裝的磁性傳感器裝置的結構、磁性傳感器裝置中使用的磁性傳感器元件的結構、介質中形成的各種磁性油墨的特性等、磁性圖案檢測裝置中從形成有不同種類的磁性圖案的介質檢測出是否存在磁性圖案的原理，由於可以使用與實施方式1的圖1、圖2、圖3、圖6、圖7所記載的磁性圖案檢測裝置、磁性傳感器裝置、磁性傳感器元件、磁性油墨的特性等、檢測出是否存在磁性圖案的原理相同的結構、特性等、原理，因此，這裡對相同的結構省略其詳細說明。[實施方式2](信號處理部的結構)圖11是表示實施方式2的磁性圖案檢測裝置1的電學結構的框圖。這裡，由於圖 11所示的實施方式2的電路部的基本結構與圖4(a)中所示的實施方式1的電路部的結構相同，因此對於共同的部分附加相同的標號進行說明。圖11所示的電路部5包括將圖3 (b)所示的交變電流作為勵磁信號施加到各磁性傳感器元件40的勵磁線圈48的勵磁電路50、以及與檢測線圈49進行電連接的信號處理部60。信號處理部60根據從檢測線圈49輸出的檢測信號，生成與剩餘磁通密度量級對應的第一信號Si、及與磁導率量級對應的第二信號S2。信號處理部60包括對磁性傳感器元件40輸出的檢測信號進行放大的放大部70、從放大部70輸出的信號中提取出峰值和谷值的提取部80、以及具有A/D轉換器91的數位訊號處理部90。提取部80及數位訊號處理部 90構成檢測介質2的磁性圖案的磁性圖案檢測部100，放大部70和磁性圖案檢測部100通過模擬開關101及零箝位部102相連接。勵磁電路50包括接收所提供的勵磁信號的一個勵磁用激勵放大器51、以及連接在勵磁用激勵放大器51的後級的多路轉換器52。勵磁電路50對單一通道的勵磁信號進行放大，之後，將其分割為按照一定的定時及一定的順序切換的多通道的分時勵磁信號。艮口， 多路轉換器52基於切換信號對放大後的放大勵磁信號進行分時處理，並按照一定的定時及一定的順序提供給各磁性傳感器元件40的勵磁線圈48。將切換信號從數位訊號處理部 90通過觸發器53輸入到多路轉換器52。放大部70包括與多個磁性傳感器元件40相連接的多路轉換器71、以及連接在多路轉換器71的後級的放大器72。放大部70將從磁性傳感器裝置20的各磁性傳感器元件 40的檢測線圈49輸出的多通道的檢測信號按照一定的定時及一定的順序進行切換，並進行合成，之後，進行放大，輸出單一通道的時間序列檢測信號。即，多路轉換器71基於切換信號，從多個磁性傳感器元件40中按照一定的定時及一定的順序來將輸出檢測信號的磁性傳感器元件40與放大器72相連接。將切換信號從觸發器53輸入到多路轉換器71。模擬開關101是用於以規定的時間斷開放大部70與磁性圖案檢測部100之間的時間序列檢測信號的提供線路101a。模擬開關101是基於開關控制信號進行控制的，在根據分時勵磁信號對各磁性傳感器元件40的勵磁線圈48進行勵磁的勵磁開始時刻起，在包含該勵磁開始時刻的規定時間將模擬開關101切換為斷開，將提供線路IOla進行電斷開。 由此，對於從放大部70輸出的時間序列檢測信號，在包含由磁性傳感器元件40的切換而引起產生的噪聲的可能性較高的期間、即包含磁性傳感器元件40的勵磁開始時刻的規定時間，因模擬開關101為斷開狀態而被屏蔽。其結果是，由於能避免或減少將疊加了在切換磁性傳感器元件40時產生的噪聲的時間序列檢測信號輸入到磁性圖案檢測部100，因此，能高精度地檢測出介質2的磁性圖案。將開關切換信號通過觸發器53及定時調整部M輸入到模擬開關101。零箝位部102包括接地的模擬開關103。模擬開關103是基於開關控制信號進行控制的，在模擬開關101成為斷開狀態的規定期間中，將提供線路IOla的電位箝位為0。將開關切換信號通過觸發器53及定時調整部M輸入到模擬開關103。提取部80包括箝位電路82、以及對箝位電路82輸出的整流信號(來自磁性傳感器的模擬的傳感器輸出信號)進行偏移調整處理的偏移調整電路(輸出校正部)83。更詳細而言，箝位電路82包括對放大部70輸出的時間序列檢測信號進行整流的第一二極體821、 對放大部70輸出的時間序列檢測信號進行極性反轉的極性反轉電路822、以及對在極性反轉電路822中進行了極性反轉後的信號進行整流的第二二極體823。因而，偏移調整電路 83包括對第一二極體821輸出的整流信號進行偏移調整的第一偏移調整電路831、以及對第二二極體823輸出的整流信號進行偏移調整的第二偏移調整電路832。此處，第一偏移調整電路831及第二偏移調整電路832具有相同的結構，分別包括偏移調整用基準電壓生成電路(D/A轉換電路)831a、83h ；以及連接在偏移調整用基準電壓生成電路831a、832a的後級的運算放大器(加法器)831b、832b。向偏移調整用基準電壓生成電路831a、83h輸入來自數位訊號處理部90的定時器信號及偏移指令值(指令值)。若輸入偏移指令值，則從偏移調整用基準電壓生成電路831a、83h輸出與該偏移指令值相對應的模擬的加法信號。加法信號利用運算放大器831b、832b與整流信號相加，作為校正輸出信號(校正傳感器輸出信號)輸出。所謂偏移調整處理，是通過調整加法信號的輸出電平、從而將待機時的校正輸出信號的輸出電平設為預定的目標輸出電平的處理，輸出檢測信號的磁性傳感器元件40是從多個磁性傳感器元件40中按照一定的定時及一定的順序逐一進行切換的。提取部80在偏移調整電路83的後級還設有保持電路84，在保持電路84的後級還設有增益設定部85。保持電路84包括對來自第一偏移調整電路831的進行了偏移調整處理後的校正輸出信號的峰值加以保持的第一峰值保持電路841、以及對來自第二偏移調整電路832的進行了偏移調整處理的校正輸出信號的峰值加以保持的第二峰值保持電路 842。這裡，向第二偏移調整電路832輸入的是將從放大部70輸出的信號經極性反轉電路 822進行了極性反轉後、又經第二二極體823進行了整流後的信號。因此，第二峰值保持電路842相當於將放大部70輸出的放大信號的谷值加以保持的谷值保持電路。增益設定部85包括設定第一峰值保持電路841所保持的值的增益的增益設定用第一放大器851 (主放大器)、以及設定第二峰值保持電路842 (谷值保持電路)所保持的值的增益的增益設定用第二放大器852 (主放大器)，該增益設定部85對第一峰值保持電路841及第二峰值保持電路842所保持的值設定規定的增益，然後輸出到數位訊號處理部 90的A/D轉換器91。向增益設定部85輸入來自數位訊號處理部90的定時器信號及增益指令值。增益設定部85基於定時器信號及增益指令值，在每次切換磁性傳感器元件40時對增益進行更新。數位訊號處理部90包括加法電路92和減法電路93，其中，加法電路92將第一峰值保持電路841所保持的值、與第二峰值保持電路842所保持的值相加，從而生成第一信號 Si，減法電路93則將第一峰值保持電路841所保持的值、與第二峰值保持電路842所保持的值相減，從而生成第二信號S2。數位訊號處理部90還包括控制信號輸出部94、輸出定時器信號的硬體定時器95、以及加法信號調整部96、97。控制信號輸出部94將增益指令值輸出到增益設定部85。控制信號輸出部94將利用軟體中斷而定期生成的切換控制信號輸出到觸發器53。向觸發器53輸入硬體定時器 95的定時器信號，觸發器53將該切換控制信號作為與定時器信號同步的切換信號輸出到多路轉換器52及多路轉換器71。此處，使切換控制信號與定時器信號同步的切換信號經由定時調整部M作為開關切換信號輸入到模擬開關101及模擬開關103。定時調整部M設定規定時間，以將模擬開關101維持在斷開狀態，並將模擬開關103維持在導通狀態。S卩，由控制信號輸出部94、 硬體定時器95、觸發器53、及定時調整部M構成對模擬開關101及模擬開關103進行控制的開關控制部。加法信號調整部(第二加法信號調整電路)96在電源接通時、再起動時，向偏移調整用基準電壓生成電路831a、83h輸出偏移指令值，來進行偏移調整處理。所謂再起動時， 是指因對裝置的復位開關等進行操作而導致喪失在此之前的加法信號的輸出電平、並返回到加法信號的輸出電平未進行調整的狀態的時刻。加法信號調整部(第一加法信號調整電路)97從介質2通過磁性傳感器裝置20之後起、到下一介質2通過磁性傳感器裝置20為止的期間，向偏移調整用基準電壓生成電路831a、83h輸出偏移指令值，並進行偏移調整處理。從採用上述結構的數位訊號處理部90向上位的控制部(未圖示)輸出第一信號 Sl和第二信號S2，在上位控制部中，基於第一信號Sl和第二信號S2來判定介質2的真偽。 更具體而言，上位的控制部中設有判定部，該判定部將第一信號Sl及第二信號S2與磁性傳感器元件40和介質2之間的相對位置信息關聯起來，與預先記錄在記錄部中的比較圖案進行對照，從而判定介質2的真偽，所述判定部基於預先記錄在ROM或RAM等記錄部(未圖示)中的程序進行規定的處理，從而判定介質2的真偽。(偏移調整處理)接下來，參照圖11 圖13，對實施方式2的偏移調整處理進行詳細說明。這裡，由於通過第一偏移調整電路831進行的偏移調整處理及通過第二偏移調整電路832進行的偏移調整處理是相同的，因此，對通過第一偏移調整電路831進行的偏移調整處理進行說明， 而省略說明通過第二偏移調整電路832進行的偏移調整處理。(電源接通時及再起動時的偏移調整處理)在電源接通時及再起動時進行偏移調整處理的加法信號調整部96如圖11所示， 包括指令值輸出部961、二分搜索部962、以及設定部963。指令值輸出部(第二指令值輸出部)961將用於調整加法信號的輸出電平的數字的指令值輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a。二分搜索部962將偏移指令值的上限值和下限值之間的值作為最初的搜索範圍，根據二分搜索法依次重複進行使得偏移指令值變化的處理及比較校正輸出信號的輸出電平和目標輸出電平的處理，獲取輸出電平成為目標輸出電平時的偏移指令值作為適當值。若設定部(第二設定部)963利用二分搜索部 962獲得適當值，則將從指令值輸出部961輸出的偏移指令值維持在適當值。圖12(a)是加法信號調整部96進行偏移調整處理的流程圖，圖12(b)是表示利用二分搜索法進行適當值搜索的例子的曲線圖。圖12(b)的曲線圖的縱軸是校正輸出信號的輸出電平，橫軸是偏移指令值。如圖12(a)所示，若磁性圖案檢測裝置1接通電源、或磁性圖案檢測裝置1再起動，則二分搜索部962將偏移指令值的上限值和下限值之間的值作為最初的搜索範圍，根據二分搜索法依次重複進行使得偏移指令值變化的處理及比較校正輸出信號的輸出電平和目標輸出電平的處理(步驟ST11)，獲取輸出電平成為目標輸出電平時的偏移指令值作為適當值(步驟ST12)。若獲得適當值，則設定部963將從指令值輸出部 961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a的偏移指令值維持在適當值(步驟ST13)。 步驟STll ST13是按照一定的定時及一定的順序而逐一切換磁性傳感器元件40來進行的。然後，對於所有來自磁性傳感器元件40的調整輸出信號，進行上述步驟STll ST13， 從而偏移調整處理結束。在圖12(b)所示的例子中，在電源接通時或再起動時，從指令值輸出部961將偏移指令值的上限值和下限值的第一中間值Cl輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a，比較校正輸出信號的輸出電平Vl和目標輸出電平V0。在本實施方式中，校正輸出信號的輸出電平Vl比目標輸出電平VO要大，為了將校正輸出信號的輸出電平設為目標輸出電平V0，需要對相比第一中間值而位於圖12(b)的曲線的右側的區域進行二分搜索。因此，將第一中間值和上限值之間的第二中間值C2設定為新的偏移指令值，從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a，來比較校正輸出信號的輸出電平V2和目標輸出電平V0。在該時刻，由於校正輸出信號的輸出電平V2比目標輸出電平VO要小，因此為了將校正輸出信號的輸出電平設為目標輸出電平V0，需要對相比第一中間值Cl而位於圖12 (b) 的曲線的右側的區域、相比第二中間值C2而位於圖12(b)的曲線的左側的區域進行二分搜索。因而，將第一中間值Cl和第二中間值C2之間的第三中間值C3設定為新的偏移指令值， 從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a，來比較校正輸出信號的輸出電平V3和目標輸出電平VO。在該時刻，由於校正輸出信號的輸出電平V3比目標輸出電平VO要大，因此為了將校正輸出信號的輸出電平設為目標輸出電平V0，需要對相比第三中間值C3而位於圖12 (b) 的曲線的右側的區域、相比第二中間值C2而位於圖12(b)的曲線的左側的區域進行二分搜索。因而，將第三中間值C3和第二中間值C2之間的第四中間值C4設定為新的偏移指令值， 從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a，來比較校正輸出信號的輸出電平V4和目標輸出電平VO。在本實施方式中，將第四中間值C4設定為新的偏移指令值，從指令值輸出部961 輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a，來比較校正輸出信號的輸出電平V4和目標輸出電平V0。因而，獲取該時刻的偏移指令值C4作為適當值，將來自指令值輸出部961的偏移指令值維持在適當值。在電源接通時或再起動時進行的偏移調整處理中，由於不能確定偏移調整處理的開始時刻的校正輸出信號的輸出電平是否在動態範圍內，因此，也不能確定偏移指令值和校正輸出信號之間的比例關係是否成立。因而，若根據二分搜索法對偏移指令值進行搜索， 直至校正輸出信號的輸出電平成為目標輸出電平，則能夠在比較短的時間內求出偏移指令值的適當值。(每次檢測介質的磁性圖案時進行的偏移調整處理)在每次檢測介質2的磁性圖案時進行偏移調整處理的加法信號調整部97如圖 11所示，包括指令值輸出部971、比例關係存儲保持部972、差分計算部973、適當值計算部 974、以及設定部975。
指令值輸出部(第一指令值輸出部)971將用於調整加法信號的輸出電平的數字的指令值輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a。比例關係存儲保持部972中存儲保持有校正輸出信號的動態範圍內的待機時的校正輸出信號的輸出電平和偏移指令值之間成立的比例關係。差分計算部973計算校正輸出信號的輸出電平與目標輸出電平之間的差分。適當值計算部974基於指令值輸出部971輸出的偏移指令值、差分、及比例關係，來計算用於將輸出電平設為目標輸出電平的偏移指令值的適當值。設定部(第一設定部)975 在適當值算出後，將從指令值輸出部971輸出的偏移指令值設定為適當值。此處，由於加法信號調整部97的指令值輸出部971和加法信號調整部96的指令值輸出部961具有相同的功能，因此，也能採用將其作為一個指令值輸出部971、來共用加法信號調整部96和加法信號調整部97的結構。圖13(a)是加法信號調整部97進行的偏移調整處理的流程圖，圖13(b)是表示適當值的計算例的曲線圖。圖13(b)的曲線圖的縱軸是校正輸出信號的輸出電平，橫軸是偏移指令值。如圖13(a)所示，若檢測出介質2的磁性圖案，則差分計算部973計算校正輸出信號的輸出電平和目標輸出電平的差分(步驟ST21)。接著，適當值計算部974基於該時刻的偏移指令值、計算出的差分、存儲保持在比例關係存儲保持部972的比例關係，來計算適當值(步驟ST22)。若計算出適當值，則設定部975將從指令值輸出部971輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a的偏移指令值設定為適當值(步驟ST23)。步驟ST21 ST23 是按照一定的定時及一定的順序而逐一切換磁性傳感器元件40來進行的。然後，對於所有來自磁性傳感器元件40的調整輸出信號，進行上述步驟ST21 ST23，從而偏移調整處理結束ο在圖13(b)所示的例子中，計算出Δ V作為第二偏移調整處理開始時刻的校正輸出信號的輸出電平Vl和目標輸出電平VO的差分。另外，比例關係的比例常數成為a。因而，用於與差分Δ V相對應地改變輸出電平的偏移指令值的變化量Δ C成為AV/a。因而， 適當值是通過向當前時刻的偏移指令值Cl加上AV/a來計算出的。若計算出適當值，則將從指令值輸出部971輸出的偏移指令值設定為適當值。在從介質2通過磁性傳感器裝置20之後起、到下一介質2通過磁性傳感器裝置20 為止的期間的偏移調整處理中，由於將利用電源接通時或再起動時進行的偏移調整處理獲得的校正輸出信號的輸出電平暫時設為目標輸出電平，因此，在偏移調整處理的開始時刻的校正輸出信號在動態範圍內。另外，由於在動態範圍內，偏移指令值和校正輸出信號之間的比例關係成立，因此，能夠計算出用於將校正輸出信號的輸出電平設為目標輸出電平的偏移指令值的適當值。其結果是，由於能夠在較少的時間內將校正輸出信號的輸出電平設定為目標輸出電平，因此，在從介質2通過磁性傳感器裝置20後起、到下一介質2通過磁性傳感器裝置20為止的較短的時間內，能夠對所有從多個磁性傳感器裝置40輸出的調整輸出信號進行偏移調整處理。(實施方式2的主要效果)根據本實施方式，利用在電源接通時及再起動時的偏移調整處理，能夠對因磁性傳感器裝置20的個體差異而引起的校正輸出信號的輸出電平的偏差進行修正。另外，在連續檢測多個介質2的磁性圖案的情況下，由於在每次檢測介質2的磁性圖案時都進行偏移調整處理，因此，能夠避免或抑制因溫度等而引起的校正輸出信號的輸出電平的偏差所導致磁性圖案的檢測精度下降。而且，在安裝有多個磁性傳感器元件40的多通道型的磁性圖案檢測裝置1中，若從各磁性傳感器元件40輸出的檢測信號的輸出電平存在偏差，則會發生磁性圖案的檢測精度下降的問題，但是，根據本實施方式，由於在每次切換通道時，將各磁性傳感器元件40 輸出的校正輸出信號的輸出電平設定為目標輸出電平，因此，能夠避免因各磁性傳感器元件40的個體差異所產生的傳感器輸出信號的輸出電平的偏差而引起的磁性圖案檢測精度降低。(實施方式2的其它實施方式)在上述實施方式2中，儘管在每次檢測出介質2的磁性圖案時進行偏移調整處理， 但是也可在每檢測出多片介質2的磁性圖案時進行偏移調整處理。另外，在上述實施方式2中，在電源接通時及再起動時進行偏移調整處理的加法信號調整部96是利用二分搜索法對偏移指令值的適當值進行搜索，但是也能利用逐次搜索來搜索偏移指令值的適當值。圖14(a)是對偏移指令值進行逐次搜索的偏移調整處理的流程圖，圖14(b)是表示利用逐次搜索進行適當值搜索的例子的曲線圖。圖14(b)的曲線圖的縱軸是校正輸出信號的輸出電平，橫軸是偏移指令值。本實施方式的加法信號調整部 (第2加法信號調整部)96A包括逐次搜索部962A，以代替二分搜索部962。此處，逐次搜索部962A將從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a的偏移指令值設定為上限值，之後，在輸出電平成為目標輸出電平之前，依次重複進行使得指令值輸出部961輸出的偏移指令值減少規定的值的處理及比較校正輸出信號的輸出電平和目標輸出電平的處理，能夠獲取輸出電平成為目標輸出電平時的偏移指令值作為適當值。或者，逐次搜索部962A將從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a的偏移指令值設定為下限值，之後，在輸出電平成為目標輸出電平之前，依次重複進行使得指令值輸出部961輸出的偏移指令值增加規定的值的處理及比較校正輸出信號的輸出電平和目標輸出電平的處理，能夠獲取輸出電平成為目標輸出電平時的偏移指令值作為適當值。在實施方式2的其他實施方式中，逐次搜索部962A在電源接通時或再起動時，將從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a的偏移指令值設定為該偏移指令值的下限值(步驟ST31)。接著，依次重複進行對偏移指令值加上規定的值使其增加的處理及比較校正輸出信號的輸出電平和目標輸出電平的處理(步驟ST3》，獲取輸出電平成為目標輸出電平時的偏移指令值作為適當值(步驟ST3!3)。若獲得適當值，則將從指令值輸出部961輸出的偏移指令值維持在適當值(步驟ST34)。步驟ST31 ST34是按照一定的定時及一定的順序而逐一切換磁性傳感器元件40來進行的。然後，對於所有來自磁性傳感器元件40的調整輸出信號，進行上述步驟ST31 ST34，從而偏移調整處理結束。在圖14(b)所示的實施方式2的其他實施方式中，在電源接通時或再起動時，將下限值Cl作為偏移指令值從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a，比較校正輸出信號的輸出電平Vl和目標輸出電平V0。在該時刻，由於校正輸出信號的輸出電平Vl不同於目標輸出電平V0，因此，接下來，對Cl加上規定的值來獲得C2，將C2作為新的偏移指令值從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a，比較校正輸出信號的輸出電平V2和目標輸出電平V0。
在實施方式2的其他實施方式中，進行11次上述逐次搜索，將C12作為偏移指令值從指令值輸出部961輸出到偏移調整用基準電壓生成電路831a時的校正輸出信號的輸出電平V12成為目標輸出電平V0。因而，獲取該時刻的偏移指令值C12作為適當值，將來自指令值輸出部961的偏移指令值維持在適當值。根據上述逐次搜索，能可靠地求出偏移指令值的適當值。
權利要求
1.一種磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，包括勵磁信號產生部，該勵磁信號產生部產生單一通道的勵磁信號； 信號分時部，該信號分時部將所述單一通道的勵磁信號分割為按照一定的定時及一定的順序切換的多通道的分時勵磁信號；多通道的磁性檢測部，該多通道的磁性檢測部的包括勵磁線圈及檢測線圈的磁性傳感器元件配置有與所述多通道相對應的個數，各磁性傳感器元件的所述勵磁線圈由相對應的通道的所述分時勵磁信號進行勵磁；信號合成部，該信號合成部將從所述磁性檢測部的各磁性傳感器元件的所述檢測線圈輸出的多通道的檢測信號按照所述一定的定時及所述一定的順序進行切換，並進行合成， 來輸出單一通道的時間序列檢測信號；磁性圖案檢測部，該磁性圖案檢測部基於所述時間序列檢測信號來檢測通過所述磁性檢測部的介質的磁性圖案；模擬開關，該模擬開關用於斷開從所述信號合成部向所述磁性圖案檢測部提供所述時間序列檢測信號的提供線路；以及開關控制部，該開關控制部在各磁性傳感器元件的所述勵磁線圈根據所述分時勵磁信號開始進行勵磁的時刻，僅在包含該勵磁開始時刻的規定的時間，將所述模擬開關切換為斷開，來斷開所述提供線路。
2.如權利要求1所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，所述信號分時部包括一個第一放大器，該第一放大器對所述勵磁信號進行放大；以及第一多路轉換器，該第一多路轉換器對來自所述第一放大器的輸出進行分割，來生成所述分時勵磁信號，所述信號合成部包括第二多路轉換器，該第二多路轉換器對多通道的所述檢測信號進行合成；以及一個第二放大器，該第二放大器對來自所述第二多路轉換器的輸出進行放大，並將其作為所述時間序列檢測信號輸出。
3.如權利要求1所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於， 所述勵磁信號是交變電流，各磁性傳感器元件的所述勵磁線圈的所述勵磁開始時刻是所述交變電流過零點的過零點時刻，所述開關控制部僅在包含第一過零點時刻和第二過零點時刻的所述規定的時間將所述模擬開關切換為斷開，所述第一過零點時刻是與所述勵磁開始時刻相一致的時刻，所述第二過零點時刻是所述交變電流在所述第一過零點之後再次流過零點的時刻。
4.如權利要求3所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，包括切換控制信號輸出部，該切換控制信號輸出部輸出了利用軟體中斷而定期生成的切換控制信號；硬體定時器；以及同步輸出部，該同步輸出部基於所述切換控制信號及所述硬體定時器的定時器信號， 輸出用於在所述信號分時部及所述信號合成部中切換各通道的切換信號，在所述同步輸出部輸出所述切換控制信號時，對所述切換控制信號進行存儲保持，之後，將與所述定時器信號同步的所述切換控制信號作為所述切換信號輸出到所述信號分時部及所述信號合成部。
5.如權利要求1所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，包括箝位部，該箝位部在所述模擬開關被切換至斷開的期間，將所述提供線路的電位箝位至0。
6.如權利要求1所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號之間隔開一定時間。
7.如權利要求1所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，包括依次進行勵磁的所述勵磁線圈的兩個所述磁性傳感器元件對同樣的磁通的變化輸出相反極性的檢測信號，各分時勵磁信號在時間序列上與下一分時勵磁信號之間重疊一定時間。
8.—種磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，包括輸出校正部，該輸出校正部在來自磁性傳感器的模擬的傳感器輸出信號上加上加法信號，而生成校正傳感器輸出信號；磁性圖案檢測部，該磁性圖案檢測部基於介質通過所述磁性傳感器時的所述校正傳感器輸出信號來檢測該介質的磁性圖案；以及第一加法信號調整部，該第一加法信號調整部在從規定片數的所述介質通過所述磁性傳感器之後起、到下一所述介質通過該磁性傳感器為止的期間中，通過調整所述加法信號的輸出電平，來將所述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為預定的目標輸出電平。
9.如權利要求8所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，包括第二加法信號調整部，該第二加法信號調整部在接通電源時及再起動時，通過調整所述加法信號的輸出電平，來將所述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為所述目標輸出電平，所述第一加法信號調整部將所述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為所述目標輸出電平的處理速度比所述第二加法信號調整部將所述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為所述目標輸出電平的處理速度要快。
10.如權利要求9所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於，所述輸出校正部包括D/A轉換電路，該D/A轉換電路輸出所述加法信號；以及加法器， 該加法器將所述傳感器輸出信號與所述加法信號相加，所述第一加法信號調整部包括第一指令值輸出部，該第一指令值輸出部將用於對所述加法信號的輸出電平進行調整的數字的指令值輸出到所述D/A轉換電路；比例關係存儲保持部，該比例關係存儲保持部中預先存儲保持有在所述校正傳感器輸出信號的動態範圍內的待機時的所述校正傳感器輸出信號的輸出電平與所述指令值之間成立的比例關係；差分計算部，該差分計算部計算所述校正傳感器輸出信號的輸出電平與所述目標輸出電平的差分；適當值計算部，該適當值計算部基於所述第一指令值輸出部輸出的所述指令值、所述差分、及所述比例關係，來計算出用於將所述校正傳感器輸出信號的輸出電平設為所述目標輸出電平的所述指令值的適當值；以及第一設定部，該第一設定部在所述適當值算出後，將從所述第一指令值輸出部輸出的所述指令值設定為所述適當值。
11.如權利要求10所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於， 所述第二加法信號調整部包括第二指令值輸出部，該第二指令值輸出部將用於對所述加法信號的輸出電平進行調整的數字的指令值輸出到所述D/A轉換電路；二分搜索部，該二分搜索部將所述指令值的上限值和下限值之間的值作為最初搜索範圍，根據二分搜索法依次重複進行使得從所述第二指令值輸出部輸出的所述指令值變化的處理及比較所述校正傳感器輸出信號的輸出電平和所述目標輸出電平的處理，獲取所述校正傳感器輸出信號的輸出電平成為所述目標輸出電平時的所述指令值作為所述適當值；以及第二設定部，該第二設定部若獲得所述適當值，則將從所述第二指令值輸出部輸出的所述指令值維持在所述適當值。
12.如權利要求10所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於， 所述第二加法信號調整部包括第二指令值輸出部，該第二指令值輸出部將用於對所述加法信號的輸出電平進行調整的數字的指令值輸出到所述D/A轉換電路；逐次搜索部，該逐次搜索部將所述第二指令值輸出部的偏移指令值設定為上限值，之後，依次重複進行使得從所述第二指令值輸出部輸出的所述指令值減少規定的值的處理及比較所述校正傳感器輸出信號的輸出電平和所述目標輸出電平的處理，直至所述校正傳感器輸出信號的輸出電平成為所述目標輸出電平，或者該逐次搜索部將所述第二指令值輸出部的所述偏移指令值設定為下限值，之後，依次重複進行使得從所述第二指令值輸出部輸出的所述指令值增加規定的值的處理及比較所述校正傳感器輸出信號的輸出電平和所述目標輸出電平的處理，直至所述校正傳感器輸出信號的輸出電平成為所述目標輸出電平， 獲取所述校正傳感器輸出信號的輸出電平成為所述目標輸出電平時的所述指令值作為適當值；以及第二設定部，該第二設定部若獲得所述適當值，則將從所述第二指令值輸出部輸出的所述指令值維持在所述適當值。
13.如權利要求10所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於， 包括多個磁性傳感器作為所述磁性傳感器，所述傳感器輸出信號是從所述多個磁性傳感器中按照一定的定時對輸出該傳感器輸出信號的所述磁性傳感器依次進行切換的信號，所述第一加法信號調整部及所述第二加法信號調整部按照所述一定的定時切換所述磁性傳感器時，都通過調整所述加法信號的輸出電平來將所述校正傳感器輸出信號的輸出電平設定為所述目標輸出電平。
14.如權利要求8至13的任一項所述的磁性圖案檢測裝置，其特徵在於， 所述規定片數是一片。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種磁性圖案檢測裝置，該磁性圖案檢測裝置能夠減少在磁性圖案的檢測中使用疊加了切換磁性傳感器元件時產生的噪音的信號。磁性圖案檢測裝置(1)一邊依次進行切換多個磁性傳感器元件(40)的通道切換動作，一邊對介質(2)的磁性圖案進行檢測，該磁性圖案檢測裝置(1)包括放大部(70)，該放大部(70)將依次從各磁性傳感器元件(40)輸出檢測信號與時間序列檢測信號進行合成，並進行放大；以及磁性圖案檢測部(100)，該磁性圖案檢測部(100)基於從放大部(70)輸出的時間序列檢測信號來檢測磁性圖案。放大部(70)和磁性圖案檢測部(100)是通過模擬開關(101)連接的，模擬開關(101)在包含各磁性傳感器元件(40)的勵磁線圈(48)的勵磁開始時刻的規定時間成為斷開狀態。其結果是，在包含因切換通道而引起的噪聲的期間中時間序列檢測信號被屏蔽。
文檔編號G07D7/20GK102592350SQ20111046274
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月9日 優先權日2010年12月10日
發明者上甲均, 柴原義德, 百瀨正吾, 野口直之 申請人:日本電產三協株式會社