CN102592350A - 磁性图案检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种磁性图案检测装置，该磁性图案检测装置能够减少在磁性图案的检测中使用叠加了切换磁性传感器元件时产生的噪音的信号。磁性图案检测装置(1)一边依次进行切换多个磁性传感器元件(40)的通道切换动作，一边对介质(2)的磁性图案进行检测，该磁性图案检测装置(1)包括：放大部(70)，该放大部(70)将依次从各磁性传感器元件(40)输出检测信号与时间序列检测信号进行合成，并进行放大；以及磁性图案检测部(100)，该磁性图案检测部(100)基于从放大部(70)输出的时间序列检测信号来检测磁性图案。放大部(70)和磁性图案检测部(100)是通过模拟开关(101)连接的，模拟开关(101)在包含各磁性传感器元件(40)的励磁线圈(48)的励磁开始时刻的规定时间成为断开状态。其结果是，在包含因切换通道而引起的噪声的期间中时间序列检测信号被屏蔽。

Description

磁性图案检测装置

技术领域

本发明涉及一种根据来自磁性传感器的传感器输出信号对安装有磁性体的物体、用磁性油墨印刷的纸币等介质的磁性图案进行检测的磁性图案检测装置。

背景技术

在从安装有磁性体的卡片等物体、用磁性油墨印刷的纸币等介质中检测磁性图案的磁性图案检测装置中，将介质沿着经由磁化位置及读取位置的顺序的介质传送路径来运传送，在磁化位置利用磁体来进行介质的磁化，在读取位置利用磁性传感器元件来检测介质通过读取位置时的磁通变化，并利用信号处理部对磁性传感器元件输出的检测信号进行信号处理。

专利文献1所记载的磁性图案检测装置在与介质的通过方向正交的方向上安装有多个磁性传感器元件，按照一定的定时及一定的顺序切换这些磁性传感器元件，来检测介质的磁性图案。各磁性传感器元件在施加偏置磁场的状态下对磁通进行检测，包括：励磁线圈，该励磁线圈用于产生偏置磁场；以及检测线圈，该检测线圈用于检测磁性图案。

另外，磁性图案检测装置对磁化后的介质通过磁性传感器时的磁通变化进行检测，在信号处理部对从磁性传感器输出的模拟的传感器输出信号进行放大，之后，进行数字信号化处理，之后，与预先存储保持的图案进行对照，来判别介质的种类等。专利文献2中记载有上述磁性图案检测装置。

此处，磁性传感器的每一个体的传感器输出信号的输出电平可能会不同，若每一个体的磁性传感器的输出电平存在偏差，则每个磁性图案检测装置会发生磁性图案的检测精度存在偏差的问题。为了解决上述问题，专利文献2的磁性图案检测装置的信号处理部中安装有偏移调整电路，该偏移调整电路在放大电路和A/D转换电路之间对传感器输出信号进行偏移调整处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利特开2009-163336号公报

专利文献2：日本国专利特开2007-241653号公报

发明内容

如专利文献1所示，在安装有多个磁性传感器元件的多通道型的磁性图案检测装置中，需要分别与磁性传感器元件的数量相对应的用于对励磁信号进行放大的放大器和用于对检测信号进行放大的放大器，上述励磁信号用于对各磁性传感器元件的励磁线圈进行励磁，上述检测信号是从各磁性传感器元件分别输出的，因此，存在装置的制造成本上升的问题。

对于该问题，可以考虑将用于对励磁信号进行放大的放大器作为一个，通过多路转换器将放大器和多个磁性传感器元件相连接，从而将单一通道的励磁信号分割为按照一定的定时及一定的顺序切换的多通道的分时励磁信号，利用对应的通道的分时励磁信号来对各磁性传感器元件的励磁线圈进行励磁。另外，可以考虑将对检测信号进行放大的放大器作为一个，通过多路转换器将该放大器和多个磁性传感器元件相连接，从而将从各磁性传感器元件的检测线圈输出的多通道的检测信号按照一定的定时及一定的顺序进行切换，并进行合成，之后，进行放大，输出单一通道的时间序列检测信号。然而，若一边进行通道切换，一边对磁性传感器元件的励磁线圈进行励磁，则存在以下问题：即，通道切换时产生的噪声会叠加在时间序列检测信号上，输入到磁性图案检测部。若时间序列检测信号中包含噪声，则会导致磁性图案检测部对介质的磁性图案的检测精度降低。

另外，偏移调整处理是通过在待机时将来自磁性传感器的传感器输出信号的输出电平调整到规定的输出电平的方式进行的。若在接通磁性图案检测装置的电源时进行上述偏移调整处理，则由于能够修正由磁性传感器的个体差异而引起的传感器输出信号的输出电平的偏差，因此，能够避免由磁性传感器的个体差异而引起的磁性图案的检测精度的偏差。然而，由于传感器输出信号的输出电平会根据磁性传感器本身的发热而变化，因此，在连续进行多个介质的磁性图案的检测的情况下，在检测最初的介质的磁性图案的时刻和在检测最终的介质的磁性图案的时刻之间，传感器输出信号的输出电平会发生变化，会存在磁性图案的检测精度降低的问题。

鉴于上述问题，本发明的第一课题在于提供一种磁性图案检测装置，该磁性图案检测装置在切换使用多个通道的情况下，能够避免或减少在磁性图案的检测中使用叠加了切换时所产生的噪声的信号。

另外，本发明的第二课题在于提供一种磁性图案检测装置，该磁性图案检测装置即使在由磁性传感器的个体偏差及磁性传感器的温度条件而引起传感器输出信号的输出电平存在偏差的情况下，也不会降低磁性图案的检测精度。

为了解决上述第一问题，本发明的特征在于，包括：励磁信号产生部，该励磁信号产生部产生单一通道的励磁信号；信号分时部，该信号分时部将上述单一通道的励磁信号分割为按照一定的定时及一定的顺序切换的多通道的分时励磁信号；多通道的磁性检测部，该多通道的磁性检测部的包括励磁线圈及检测线圈的磁性传感器元件配置有与上述多通道相对应的个数，各磁性传感器元件的上述励磁线圈由相对应的通道的上述分时励磁信号进行励磁；信号合成部，该信号合成部将从上述磁性检测部的各磁性传感器元件的上述检测线圈输出的多通道的检测信号按照上述一定的定时及上述一定的顺序进行切换，并进行合成，来输出单一通道的时间序列检测信号；磁性图案检测部，该磁性图案检测部基于上述时间序列检测信号来检测通过上述磁性检测部的介质的磁性图案；模拟开关，该模拟开关用于断开从上述信号合成部向上述磁性图案检测部提供上述时间序列检测信号的提供线路；以及开关控制部，该开关控制部在上述各磁性传感器元件的上述励磁线圈根据上述分时励磁信号开始进行励磁的时刻，仅在包含该励磁开始时刻的规定的时间，将上述模拟开关切换为断开，来断开上述提供线路。

根据本发明，对于从信号合成部输入到磁性图案检测部的时间序列检测信号，在包含有因切换通道而引起产生的噪声的可能性较高的期间、即包含磁性传感器元件的励磁线圈的励磁开始时刻的规定时间，因模拟开关为断开状态而被屏蔽。因而，能够避免或减少将叠加了在切换通道时产生的噪声的时间序列检测信号输入到磁性图案检测部来进行信号处理。因而，能够高精度地检测出介质的磁性图案。

在本发明中，优选上述信号分时部包括：一个第一放大器，该第一放大器对上述励磁信号进行放大；以及第一多路转换器，该第一多路转换器对来自上述第一放大器的输出进行分割，来生成上述分时励磁信号，上述信号合成部包括：第二多路转换器，该第二多路转换器对多通道的上述检测信号进行合成；以及一个第二放大器，该第二放大器对来自上述第二多路转换器的输出进行放大，并将其作为上述时间序列检测信号输出。由此，能利用一个放大器对励磁信号进行放大。另外，能利用一个放大器对时间序列检测信号进行放大。因而，能够抑制装置的制造成本。

在本发明中，优选上述励磁信号是交变电流，各磁性传感器元件的上述励磁线圈的上述励磁开始时刻是上述交变电流过零点的过零点时刻，上述开关控制部仅在包含第一过零点时刻和第二过零点时刻的上述规定的时间将所述模拟开关切换为断开，上述第一过零点时刻是与上述励磁开始时刻相一致的时刻，上述第二过零点时刻是上述交变电流在上述第一过零点之后再次流过零点的时刻。若在交变电流即励磁电流过零点的过零点时刻切换通道，则由于在切换后的磁性传感器元件的励磁线圈中不会急剧地流过励磁电流，因此，能够抑制切换时产生的噪声。另外，由于在通道切换时产生的噪声的大小与电流变化的时间微分成正比，因此，若在电流变化较小的过零点时刻切换通道，则能够将噪声抑制得较小。另外，若以包含交变电流两次过零点时刻的方式对从信号合成部向磁性图案检测部输出的时间序列检测信号进行屏蔽，则能够可靠地屏蔽时间序列检测信号中包含因切换通道而产生的噪声的可能性较高的期间。

在本发明中，优选包括：切换控制信号输出部，该切换控制信号输出部输出了利用软件中断而定期生成的切换控制信号；硬件定时器；同步输出部，该同步输出部基于上述切换控制信号及上述硬件定时器的定时器信号，输出用于在上述信号分时部及上述信号合成部中切换各通道的切换信号，在上述同步输出部输出上述切换控制信号时，对上述切换控制信号进行存储保持，之后，将与上述定时器信号同步的上述切换控制信号作为上述切换信号输出到上述信号分时部及上述信号合成部。由此，能够以不消耗资源有限的硬件定时器的方式来生成用于切换通道的切换信号。另外，若直接将利用软件中断而生成的切换控制信号作为用于切换信号分时部及信号合成部的通道的切换信号，则可能会因其他处理的影响而对生成切换控制信号产生延迟，不在规定定时切换通道并产生抖动，但是由于所生成的切换控制信号通过基于硬件定时器的定时信号进行动作的同步输出部来输入到信号分时部及信号合成部，因此，能够在基于定时器信号的一定的定时可靠地切换各通道。另外，由于在通道切换动作中不会发生抖动，因此，也能够抑制噪声。

在本发明中，优选具有箝位部，该箝位部在上述模拟开关被切换至断开的期间，将上述提供线路的电位箝位至0。由此，在模拟开关成为断开状态、放大部与磁性图案检测部之间成为电断开状态时，能避免向磁性图案检测部的输入成为浮置状态。另外，通过将电位箝位在0，从而能够使磁性图案检测部的输入与不发生噪声的状态为相同电平。

在本发明中，优选各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号之间隔开一定时间。由此，由于两个磁性传感器元件的励磁线圈不会同时励磁，因此，能够避免从两个磁性传感器元件的检测线圈同时输出检测信号，并能够避免在作为时间序列检测信号进行合成时将其相加而输出异常值。另外，在将磁性传感器元件进行相邻配置的情况下，能够防止因两个磁性传感器元件的励磁线圈同时励磁而产生噪声。

在本发明中，优选包括依次进行励磁的上述励磁线圈的两个上述磁性传感器元件对同样的磁通的变化输出相反极性的检测信号，各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号重叠一定时间。由此，若利用分时励磁信号的重叠期间使两个磁性传感器元件的励磁线圈同时成为励磁状态，则从两个磁性传感器元件的检测线圈输出相反极性的检测信号，这些检测信号相互抵消。因而，能够防止输出异常值或产生噪声。

另外，为了解决上述第二问题，本发明的磁性图案检测装置的特征在于，包括：输出校正部，该输出校正部在来自磁性传感器的模拟的传感器输出信号上加上加法信号，而生成校正传感器输出信号；磁性图案检测部，该磁性图案检测部基于介质通过上述磁性传感器时的上述校正传感器输出信号来检测该介质的磁性图案；以及第一加法信号调整部，该第一加法信号调整部在从规定片数的上述介质通过上述磁性传感器之后起、到下一上述介质通过该磁性传感器为止的期间中，通过调整上述加法信号的输出电平，来将上述校正传感器输出信号的输出电平设为预定的目标输出电平。

根据本发明，在连续检测出多片介质的磁性图案时，在从规定片数的介质通过磁性传感器之后起、到下一介质通过该磁性传感器为止的期间中，进行将校正传感器输出信号的输出电平设定为目标输出电平的偏移调整处理。其结果是，由于对由磁性传感器的个体差异或发热等而引起的传感器输出信号的输出电平的偏差进行修正，因此，能够避免或抑制磁性图案的检测精度的下降。

在本发明中，优选具有第二加法信号调整部，该第二加法信号调整部在接通电源时及再起动时，通过调整上述加法信号的输出电平来将上述校正传感器输出信号的输出电平设为上述目标输出电平，上述第一加法信号调整部将上述校正传感器输出信号的输出电平设为上述目标输出电平的处理速度比上述第二加法信号调整部将上述校正传感器输出信号的输出电平设为上述目标输出电平的处理速度要快。由此，由于在接通电源时及再起动时，进行将校正传感器输出信号的输出电平设定为预定的目标输出电平的偏移调整，因此，能对由磁性传感器的个体差异而引起的传感器输出信号的输出电平的偏差进行修正。另外，若第一加法信号调整部将校正传感器输出信号的输出电平设定为目标输出电平的处理比第二加法信号调整部要快，则在从规定片数的介质通过磁性传感器之后起、到下一介质通过该磁性传感器为止的较短的期间中，易于进行偏移调整处理。这里，所谓再起动时，是指因对装置的复位开关等进行操作而导致丧失在此之前的加法信号的输出电平、并返回到加法信号的输出电平未进行调整的状态的时刻。

在本发明中，优选上述输出校正部包括：D/A转换电路，该D/A转换电路输出上述加法信号；以及加法器，该加法器将上述传感器输出信号与上述加法信号相加，上述第一加法信号调整部包括：第一指令值输出部，该第一指令值输出部将用于对上述加法信号的输出电平进行调整的数字的指令值输出到上述D/A转换电路；比例关系存储保持部，该比例关系存储保持部中预先存储保持有在上述校正传感器输出信号的动态范围内的待机时的上述校正传感器输出信号的输出电平与上述指令值之间成立的比例关系；差分计算部，该差分计算部计算上述校正传感器输出信号的输出电平与上述目标输出电平的差分；适当值计算部，该适当值计算部基于上述第一指令值输出部输出的上述指令值、上述差分、及上述比例关系，来计算出用于将上述校正传感器输出信号的输出电平设为上述目标输出电平的上述指令值的适当值；以及第一设定部，该第一设定部在上述适当值算出后，将从上述第一指令值输出部输出的上述指令值设定为上述适当值。即，在从规定片数的介质通过磁性传感器之后起、到下一介质通过该磁性传感器为止的期间进行的偏移调整处理中，由于将利用电源接通时或再起动时进行的偏移调整处理获得的校正传感器输出信号的输出电平暂时设为目标输出电平，因此，即使之后传感器输出信号的输出电平发生变化，偏移调整处理的开始时刻的校正传感器输出信号的输出电平也在动态范围内。另外，由于在动态范围内，指令值和校正传感器输出信号之间的比例关系成立，因此，能够基于指令值、差分、及比例关系，来计算出用于将校正传感器输出信号的输出电平设为目标输出电平的指令值的适当值。其结果是，由于能高速地进行将校正传感器输出信号的输出电平设定为预定的目标输出电平的偏移调整处理，因此，即使从规定片数的介质通过磁性传感器之后起、到下一介质通过该磁性传感器为止的期间较短，也能进行偏移调整处理。

在这种情况下，优选上述第二加法信号调整部包括：第二指令值输出部，该第二指令值输出部将用于调整上述加法信号的输出电平的数字的指令值输出到上述D/A转换电路；二分搜索部，该二分搜索部将上述指令值的上限值和下限值之间作为的值最初搜索范围，根据二分搜索法依次重复进行使得从上述第二指令值输出部输出的上述指令值变化的处理及比较上述校正传感器输出信号的输出电平和上述目标输出电平的处理，获取上述校正传感器输出信号的输出电平成为上述目标输出电平时的上述指令值作为上述适当值；以及第二设定部，该第二设定部若获得上述适当值，则将从上述第二指令值输出部输出的上述指令值维持在上述适当值。即，在电源接通时或再起动时进行的偏移调整处理中，由于不能确定偏移调整处理的开始时刻的校正传感器输出信号的输出电平是否在动态范围内，因此，也不能确定指令值和校正传感器输出信号之间的比例关系是否成立。因而，若根据二分搜索法对指令值进行搜索，直至校正传感器输出信号的输出电平成为目标输出电平，则能够在比较短的时间内求出指令值的适当值。

另外，在这种情况下，所述第二加法信号调整部能够包括：第二指令值输出部，该第二指令值输出部将用于调整上述加法信号的输出电平的数字的指令值输出到上述D/A转换电路；逐次搜索部，该逐次搜索部将上述第二指令值输出部的偏移指令值设定为上限值，之后，依次重复进行使得从上述第二指令值输出部输出的上述指令值减少规定的值的处理及比较上述校正传感器输出信号的输出电平和上述目标输出电平的处理，直至上述校正传感器输出信号的输出电平成为上述目标输出电平，或者该逐次搜索部将上述第二指令值输出部的上述偏移指令值设定为下限值，之后，依次重复进行使得从上述第二指令值输出部输出的上述指令值增加规定的值的处理及比较上述校正传感器输出信号的输出电平和上述目标输出电平的处理，直至上述校正传感器输出信号的输出电平成为上述目标输出电平，获取上述校正传感器输出信号的输出电平成为上述目标输出电平时的上述指令值作为适当值；以及第二设定部，该第二设定部若获取上述适当值，则将从上述第二指令值输出部输出的上述指令值维持在上述适当值。利用上述逐次搜索，能可靠地求出指令值的适当值。

在本发明中，优选包括多个磁性传感器作为上述磁性传感器，上述传感器输出信号是从上述多个磁性传感器中按照一定的定时对输出该传感器输出信号的上述磁性传感器依次进行切换的信号，上述第一加法信号调整部及上述第二加法信号调整部按照上述一定的定时切换上述磁性传感器时，都通过调整上述加法信号的输出电平来将上述校正传感器输出信号的输出电平设定为上述目标输出电平。即，在安装有多个磁性传感器的多通道型磁性图案检测装置中，若来自各磁性传感器的传感器输出信号的输出电平存在偏差，则会发生磁性图案的检测精度下降的问题。因而，若在每次切换通道时都进行将各磁性传感器的校正传感器输出信号的输出电平设定为目标输出电平的偏移调整处理，则能够避免因各磁性传感器的个体差异所产生的传感器输出信号的输出电平的偏差而引起的磁性图案检测精度降低。此处，尽管在从规定片数的介质通过磁性传感器之后起、到下一介质通过该磁性传感器为止的期间中进行多片磁性传感器的偏移调整处理的情况下，必须在短时间内完成各磁性传感器的偏移调整处理，但是根据本发明，由于在连续检测多片介质的磁性图案时在其过程中所进行的偏移调整中，第一加法信号调整部计算出用于将校正传感器输出信号的输出电平设为目标输出电平的指令值的适当值，因此，能够在很短的时间内将校正传感器输出信号的输出电平设定为目标输出电平。

在本发明中，优选上述规定片数是一片。由此，由于在每次检测出介质的磁性图案时进行偏移调整处理，因此，能够可靠地对因个体差异或温度条件而引起的磁性传感器的传感器输出信号的输出电平的偏差进行修正。因而，能避免磁性图案的检测精度的降低。

根据第一发明的磁性图案检测装置，利用模拟开关的动作，能够避免或减小将叠加了在通道切换时产生的噪声的检测信号通过信号合成部输入到磁性图案检测部。因而，能够利用多通道型的磁性图案检测装置来高精度地检测出介质的磁性图案。

另外，根据第二发明的磁性图案检测装置，在连续进行多片介质的磁性图案的检测时，在从规定片数的介质通过磁性传感器之后起、到下一介质通过该磁性传感器为止的期间中，将校正传感器输出信号的输出电平设定为目标输出电平。因而，能够避免或抑制因温度等而引起的传感器输出信号的输出电平的偏差所导致的磁性图案的检测精度的降低。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的磁性图案检测装置的结构的说明图。

图2是本发明的实施方式1的磁性图案检测装置中安装的磁性传感器装置的说明图。

图3是本发明的实施方式1的磁性传感器装置中使用的磁性传感器元件的说明图。

图4是表示本发明的实施方式1的磁性图案检测装置的电学结构的框图。

图5是本发明的实施方式1的通道切换动作的时序图。

图6是表示本发明的实施方式1的介质上形成的各种磁性油墨的特性等的说明图。

图7是表示本发明的实施方式1的磁性图案检测装置中、从形成有不同种类的磁性图案的介质检测是否存在磁性图案的原理的说明图。

图8是本发明的实施方式1的其他实施方式的在各分时励磁信号之间空出一定时间的情况下的检测波形的说明图。

图9是本发明的实施方式1的其他实施方式的将各分时励磁信号之间空出励磁信号的一个周期量的时间的情况的说明图。

图10是本发明的实施方式1的其他实施方式的将各分时励磁信号重叠一定时间的情况下的检测波形的说明图。

图11是表示本发明的实施方式2的磁性图案检测装置的电学结构的框图。

图12是本发明的实施方式2的第一偏移调整处理的说明图。

图13是本发明的实施方式2的第二偏移调整处理的说明图。

图14是本发明的实施方式2的其他实施方式的第一偏移调整处理的说明图。

附图标记

1、1A 磁性图案检测装置

2 介质

20 磁性传感器装置(磁性检测部)

40 磁性传感器元件(磁性传感器)

48 励磁线圈

49 检测线圈

50 励磁电路(信号分时部)

51 励磁用激励放大器(第一放大器)

52 多路转换器(第一多路转换器)

53 触发器(同步输出部)

70 放大部(信号合成部)

71 多路转换器(第二多路转换器)

72 放大器(第二放大器)

80 偏移调整电路(输出校正部)

90 数字信号处理部(励磁信号产生部)

94 控制信号输出部(切换控制信号输出部)

95 硬件定时器

96 加法信号调整部(第二加法信号调整部)

96A 加法信号调整部(第二加法信号调整部)

97 加法信号调整部(第一加法信号调整部)

100 磁性图案检测部

101 模拟开关

101a 提供线路

831a、832a 偏移调整用基准电压生成电路(D/A转换电路)

831b、832b 运算放大器(加法器)

961 指令值输出部(第二指令值输出部)

962 二分搜索部

962A 逐次搜索部

963 设定部(第二设定部)

971 指令值输出部(第一指令值输出部)

972 比例关系存储保持部

973 差分计算部

974 适当值计算部

975 设定部(第一设定部)

U1 第一过零点时刻

U2 第二过零点时刻

具体实施方式

[实施方式1]

参照附图，说明本发明的实施方式1的磁性图案检测装置。这里，实施方式1是对第一项发明进行说明。

(整体结构)

图1是表示本发明的实施方式1的磁性图案检测装置的结构的说明图，图1(a)是示意地表示磁性图案检测装置的主要结构的说明图，图1(b)是示意地表示截面结构的说明图。

图1所示的磁性图案检测装置1是从银行票据、有价证券等介质2中检测磁性以判别真伪和种类的装置，具有：利用辊子、引导件(未图示)等使片状的介质2沿介质移动路径11进行移动的传送装置10；以及在由该传送装置10进行传送的介质移动路径11的中途位置上从介质2中检测出磁性的磁性传感器装置20。在本实施方式中，辊子、引导件由诸如铝等非磁性材料构成。在本实施方式中，磁性传感器装置(磁性检测部)20配置在介质移动路径11的下方，但有时也配置在介质移动路径11的上方。不管是哪一种情况，磁性传感器装置20都配置成将传感器面21朝向介质移动路径11的方式。

在介质2中沿介质2的移动方向X延伸的宽度较窄的磁性区域2a中存在用磁性油墨形成的磁性图案，所述磁性图案由剩余磁通密度Br及磁导率μ不同的多种磁性油墨形成。例如，在介质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图案、和用含软磁材料的磁性油墨印刷而成的第二磁性图案。因此，本实施方式的磁性图案检测装置1根据剩余磁通密度量级及磁导率量级这两者来检测介质2中是否存在各磁性图案。在本实施方式中，用于对所述两种磁性图案进行检测的磁性传感器装置20是共用的。

(磁性传感器装置的结构)

图2是本发明的实施方式1的磁性传感器装置20的说明图，图2(a)是表示磁性传感器装置20中的磁性传感器元件等的布局的说明图，图2(b)是表示磁性传感器元件的朝向的说明图。

如图1和图2(a)所示，磁性传感器装置20包括：向介质2施加磁场的磁场施加用磁体30、检测向施加了磁场后的介质2施加偏置磁场的状态下的磁通的磁性传感器元件(磁性传感器)40、以及覆盖磁场施加用磁体30和磁性传感器元件40的非磁性外壳25。磁性传感器装置20包括：构成与介质移动路径11大致为同一平面的传感器面21；以及相对于传感器面21在介质2的移动方向的两侧与该传感器面21相连的斜面部22、23，其形状由外壳25的形状所规定。

磁性传感器装置20在与介质2的移动方向X交叉的方向上延伸，磁场施加用磁体30和磁性传感器元件40在与介质2的移动方向X交叉的方向上排列有多个。在本实施方式中，磁性传感器装置20在与介质2的移动方向X交叉的方向中、与移动方向X正交的介质宽度方向Y上延伸，磁场施加用磁体30及磁性传感器元件40在与移动方向X正交的介质宽度方向Y上排列有多个。

在本实施方式中，磁场施加用磁体30相对于磁性传感器元件40配置在介质2的移动方向的两侧，以作为磁场施加用第一磁体31和磁场施加用第二磁体32，沿箭头X1所示的介质2的移动方向，依次配置有磁场施加用第一磁体31、磁性传感器元件40及磁场施加用第二磁体32。而沿箭头X2所示的介质2的移动方向，依次配置有磁场施加用第二磁体32、磁性传感器元件40及磁场施加用第一磁体31，不管介质2是沿箭头X1所示的方向移动还是沿箭头X2所示的方向移动，都能检测出介质2的磁特性。这里，磁性传感器元件40配置在磁场施加用第一磁体31与磁场施加用第二磁体32之间的中间位置上，磁场施加用第一磁体31与磁性传感器元件40之间的相隔距离、等于磁场施加用第二磁体32与磁性传感器元件40之间的相隔距离。这里，磁场施加用第一磁体31、磁性传感器元件40、及磁场施加用第二磁体32都配置在介质2的移动方向上的重叠的位置。

在本实施方式中，磁场施加用磁体30(磁场施加用第一磁体31和磁场施加用第二磁体32)具备铁氧体、钕磁体等永磁体35。不管是磁场施加用第一磁体31还是磁场施加用第二磁体32，都将永磁体35的位于传感器面21的一侧和与传感器面21所在一侧相反的一侧磁化成不同的磁极。在永磁体35的位于传感器面21一侧的表面起到作为对介质2进行磁化的磁化面350的作用。

磁场施加用磁体30中使用的多个永磁体35都具有相同尺寸和相同形状，但分别配置成以下的磁化方向。首先，不管是磁场施加用第一磁体31还是磁场施加用第二磁体32，在与介质2的移动方向X正交的介质宽度方向Y上相邻的永磁体35之间都朝彼此相反的方向磁化。即，在与介质2的移动方向X正交的介质宽度方向Y上排列的多个永磁体35中，其中一个永磁体35的位于介质移动路径11一侧的端部磁化成N极，位于与介质移动路径11一侧相反的一侧的端部磁化成S极，而在与介质2的移动方向X正交的介质宽度方向Y上与该永磁体35相邻的永磁体35，其位于介质移动路径11一侧的端部磁化成S极，位于与介质移动路径11一侧相反的一侧的端部磁化成N极。这里，在本实施方式中，对于在介质2的移动方向上相向的磁场施加用第一磁体31的永磁体35和磁场施加用第二磁体32的永磁体35，是用不同的磁极夹着磁性传感器元件40而相向。这里，对于在介质2的移动方向上相向的磁场施加用第一磁体31的永磁体35和磁场施加用第二磁体32的永磁体35，有时也配置成用相同的磁极夹着磁性传感器元件40而相向。

(磁性传感器元件的结构)

图3是本发明的实施方式1的磁性传感器装置20中使用的磁性传感器元件40的说明图，图3(a)是磁性传感器元件40的主视图，图3(b)是对该磁性传感器元件40的励磁波形的说明图，图3(c)是来自磁性传感器元件40的输出信号的说明图。这里，图3(a)中，表示介质2在与纸面垂直的方向上进行移动的状态。

如图1(b)所示，磁性传感器元件40都为薄板状，宽度方向W40的尺寸大于厚度方向T40的尺寸。所述磁性传感器元件40将厚度方向T40朝向介质2的移动方向X进行配置，宽度方向W40朝向与介质2的移动方向X正交的介质宽度方向Y。

磁性传感器元件40的两面被由陶瓷等构成的厚度为0.3mm～1mm左右的薄板状的非磁性构件47覆盖。所述磁性传感器元件40有时也被容纳在磁屏蔽外壳(未图示)中。在这种情况下，磁屏蔽外壳的介质移动路径所在的上方开口，磁性传感器元件40处于从磁屏蔽外壳向介质移动路径11露出的状态。

如图1(b)、图2(a)、图2(b)及图3(a)所示，磁性传感器元件40包括传感器磁芯41、卷绕于传感器磁芯41的励磁线圈48、以及卷绕于传感器磁芯41的检测线圈49。在本实施方式中，传感器磁芯41包括在磁性传感器元件40的宽度方向W40上延伸的主体部42、以及从主体部42向介质2的介质移动路径11一侧突出的聚磁用突部43。这里，聚磁用凸部43构成作为从主体部42的宽度方向W40的两端部向介质2的介质移动路径11一侧突出的两个聚磁用突部431、432，两个聚磁用突部431、432在宽度方向W40上隔开间隔。另外，传感器磁芯41具有从主体部42向与聚磁用突部43相反的一侧突出的突部44，在本实施方式中，突部44构成作为从主体部42的宽度方向W40的两端部向与介质2的介质移动路径11一侧相反的一侧突出的两个突部441、442。

对于采用这种结构的传感器磁芯41，励磁线圈48卷绕于主体部42中被聚磁用凸部431、432夹着的部分。另外，检测线圈49卷绕于聚磁用突部43，在本实施方式中，检测线圈49包括卷绕于传感器磁芯41的两个聚磁用突部43(聚磁用突部431、432)中的聚磁用突部431的检测线圈491、以及卷绕于聚磁用突部432的检测线圈492。这里，两个检测线圈491、492彼此反向地卷绕于聚磁用突部431、432。另外，由于两个检测线圈491、492是将一根线圈线连续地卷绕于聚磁用凸部431、432而构成的，因此两个检测线圈491、492串联地进行电连接。这里，也可在将两个检测线圈491、492分别卷绕于聚磁用凸部431、432之后，串联地进行电连接。

将采用这种结构的磁性传感器元件40这样进行配置，使得与宽度方向W40及聚磁用突部43的突出方向(高度方向V40)的两者正交的厚度方向T40朝向介质2的移动方向X，磁性传感器元件40中聚磁用突部43(聚磁用突部431、432)及检测线圈49(检测线圈491、492)隔开的宽度方向W40朝向与介质2的移动方向X正交的介质宽度方向Y。

磁性传感器元件40中，对励磁线圈48从后文中参照图4进行说明的励磁电路50施加由交变电流(参照图3(b))形成的励磁信号。因此，如图3(a)所示，在传感器磁芯41的周围形成偏置磁场，并且从检测线圈49输出图3(c)所示的检测波形的信号作为检测信号。这里，图3(c)所示的检测波形是对励磁信号所产生的磁通的时间微分信号，与励磁信号的时间微分信号相近。

在本实施方式中，如图1(b)所示，磁性传感器元件40的传感器磁芯41采用在非磁性的第一基板41a与非磁性的第二基板41b之间夹着磁性材料层41c的结构。在本实施方式中，磁性材料层41c由薄板状的非晶金属箔构成，该非晶金属箔利用粘接层(未图示)与第一基板41a的一个表面粘接且由非晶(非晶质)金属的磁性材料构成，第二基板41b利用粘接层与所述第一基板41a的一个表面接合，使得将磁性材料层41c夹在中间。

(信号处理部的结构)

图4是表示本发明的实施方式1的磁性图案检测装置1的电学结构的框图，图4(a)是表示电路部的主要部分整体结构的说明图，图4(b)是表示电路部中放大部周边结构的说明图。

图4(a)和图4(b)所示的电路部5大致包括将图3(b)所示的交变电流作为励磁信号施加到各磁性传感器元件40的励磁线圈48的励磁电路(信号分时部)50、以及与检测线圈49进行电连接的信号处理部60。信号处理部60根据从检测线圈49输出的检测信号，生成与剩余磁通密度量级对应的第一信号S1、及与磁导率量级对应的第二信号S2。信号处理部60包括对磁性传感器元件40输出的检测信号进行放大的放大部(信号合成部)70、从放大部70输出的信号中提取出峰值和谷值的提取部80、以及具有A/D转换器91的数字信号处理部(励磁信号产生部)90。提取部80及数字信号处理部90构成检测介质2的磁性图案的磁性图案检测部100，放大部70和磁性图案检测部100通过模拟开关101及零箝位电路部(箝位电路部)102相连接。

励磁电路50包括接收所提供的励磁信号的一个励磁用激励放大器(第一放大器)51、以及连接在励磁用激励放大器51的后级的多路转换器(第一多路转换器)52。励磁电路50对单一通道的励磁信号进行放大，之后，将其分割为按照一定的定时及一定的顺序切换的多通道的分时励磁信号。即，多路转换器52基于切换信号对放大后的放大励磁信号进行分时处理，并按照一定的定时及一定的顺序提供给各磁性传感器元件40的励磁线圈48。将切换信号从数字信号处理部90通过触发器(同步输出部)53输入到多路转换器52。

放大部70包括与多个磁性传感器元件40相连接的多路转换器(第二多路转换器)71、以及连接在多路转换器71的后级的放大器(第二放大器)72。放大部70将从磁性传感器装置20的各磁性传感器元件40的检测线圈49输出的多通道的检测信号按照一定的定时及一定的顺序进行切换，并进行合成，之后，进行放大，输出单一通道的时间序列检测信号。即，多路转换器71基于切换信号，从多个磁性传感器元件40中按照一定的定时及一定的顺序来将输出检测信号的磁性传感器元件40与放大器72相连接。将切换信号从触发器53输入到多路转换器71。

模拟开关101是用于以规定的时间断开放大部70与磁性图案检测部100之间的时间序列检测信号的提供线路101a的开关。模拟开关101是基于开关切换信号进行控制的，在根据分时励磁信号对各磁性传感器元件40的励磁线圈48进行励磁的励磁开始时刻起，在包含该励磁开始时刻的规定时间将模拟开关101切换为断开，将提供线路101a进行电断开。将开关切换信号通过触发器53及定时调整部54输入到模拟开关101。

零箝位电路部102包括接地的模拟开关103。模拟开关103是基于开关切换信号进行控制的，在模拟开关101成为断开状态的规定期间中，将提供线路101a的电位箝位为0。将开关切换信号通过触发器53及定时调整部54输入到模拟开关103。

提取部80包括箝位电路82、以及对箝位电路82输出的信号进行偏移调整的偏移调整部83。箝位电路82包括对放大部70输出的时间序列检测信号进行整流的第一二极管821、对放大部70输出的时间序列检测信号进行极性反转的极性反转电路822、以及对在极性反转电路822中进行了极性反转后的信号进行整流的第二二极管823。因而，偏移调整部83包括对第一二极管821的输出进行偏移调整的第一偏移调整电路831、以及对第二二极管823的输出进行偏移调整的第二偏移调整电路832，第一偏移调整电路831和第二偏移调整电路832包括偏移调整用基准电压生成电路831a、832a和运算放大器831b、832b。向偏移调整部83输入来自数字信号处理部90的定时器信号。偏移调整部83基于定时器信号，在每次切换磁性传感器元件40时对偏移进行更新。

提取部80在偏移调整部83的后级还设有保持电路84，在保持电路84的后级还设有增益设定部85。保持电路84包括对第一偏移调整电路831的输出信号的峰值加以保持的第一峰值保持电路841、以及对第二偏移调整电路832的输出信号的峰值加以保持的第二峰值保持电路842。这里，向第二偏移调整电路832输入的是将从放大部70输出的信号经极性反转电路822进行了极性反转后、又经第二二极管823进行了整流后的信号。因此，第二峰值保持电路842相当于将放大部70输出的放大信号的谷值加以保持的谷值保持电路。

增益设定部85包括设定第一峰值保持电路841所保持的值的增益的增益设定用第一放大器851(主放大器)、以及设定第二峰值保持电路842(谷值保持电路)所保持的值的增益的增益设定用第二放大器852(主放大器)，该增益设定部85对第一峰值保持电路841及第二峰值保持电路842所保持的值设定规定的增益，然后输出到数字信号处理部90的A/D转换器91。向增益设定部85输入来自数字信号处理部90的定时器信号。增益设定部85基于定时器信号，在每次切换磁性传感器元件40时对增益进行更新。

数字信号处理部90包括加法电路92和减法电路93，其中，加法电路92将第一峰值保持电路841所保持的值、与第二峰值保持电路842所保持的值相加，从而生成第一信号S1，减法电路93则将第一峰值保持电路841所保持的值、与第二峰值保持电路842所保持的值相减，从而生成第二信号S2。

数字信号处理部90还包括控制信号输出部(切换控制信号输出部)94、以及输出定时器信号的硬件定时器95。

控制信号输出部94将利用软件中断而定期生成的切换控制信号输出到触发器53。向触发器53输入硬件定时器95的定时器信号，触发器53将该切换控制信号作为与定时器信号同步的切换信号输出到多路转换器52及多路转换器71。

此处，使切换控制信号与定时器信号同步的切换信号经由定时调整部54作为开关切换信号输入到模拟开关101及模拟开关103。定时调整部54设定规定时间，以将模拟开关101维持在断开状态，并将模拟开关103维持在导通状态。即，由控制信号输出部94、硬件定时器95、触发器53、及定时调整部54构成对模拟开关101及模拟开关103进行控制的开关控制部。

从采用上述结构的数字信号处理部90向上位的控制部(未图示)输出第一信号S1和第二信号S2，在上位控制部中，基于第一信号S1和第二信号S2来判定介质2的真伪。更具体而言，上位的控制部中设有判定部，该判定部将第一信号S1及第二信号S2与磁性传感器元件40和介质2之间的相对位置信息关联起来，与预先记录在记录部中的比较图案进行对照，从而判定介质2的真伪，所述判定部基于预先记录在ROM或RAM等记录部(未图示)中的程序进行规定的处理，从而判定介质2的真伪。

(通道切换动作)

接着，参照图5，说明从多个磁性传感器元件40中依次切换所驱动的磁性传感器元件40的切换动作。图5(a)是表示由硬件定时器95、偏移调整部83对偏移进行更新、利用软件中断而生成的切换控制信号、通道的切换时刻的时序图，图5(b)是与图5(a)为相同时间轴的分时励磁信号及时间序列检测信号的波形的说明图，图5(c)是表示与图5(a)为相同时间轴的模拟开关的开关切换信号的时序图。在本实施方式中，如图5(b)所示，利用多路转换器52对放大励磁信号进行分时处理而生成的各分时励磁信号在时间序列上是连续的。因此，通道的切换时刻t1和新驱动的磁性传感器元件40的励磁开始时刻是一致的。

如图5(a)所示，定时器信号按照规定周期仅将一定时间的信号电平从高电平变化为低电平。偏移调整部83在定时器信号的下降沿时刻t0将偏移进行更新。在定时器信号的上升沿时刻t1之前，利用软件中断而生成切换控制信号，从控制信号输出部94输出到触发器53。

此处，触发器53在定时器信号的上升沿时刻t1将所输入的切换控制信号作为切换信号来输出到多路转换器52及多路转换器71。其结果是，定时器信号的上升沿时刻t1成为通道的切换时刻，成为下一磁性传感器元件40的励磁线圈48的励磁开始时刻。如图5(a)、(b)所示，通道切换时刻与交变电流即分时励磁信号的值成为0的第一过零点时刻U1一致。

接着，如图5(c)所示，开关切换信号在定时器信号的下降沿时刻t0从低电平转移至高电平，之后，在规定时间，维持在高电平状态，之后，返回低电平。模拟开关101在开关切换信号为高电平时被断开，将放大部70和磁性图案检测部100之间的提供线路101a进行电断开。在本实施方式中，对于将模拟开关101维持在断开状态的规定时间，可由定时调整部54进行调整，能将其设定得比交变电流即分时励磁信号的两次过零点之间的时间要长。其结果是，模拟开关在包含切换通道的第一过零点时刻U1、和该第一过零点时刻U1之后的分时励磁信号过零点的第二过零点时刻U2的期间中为断开状态。

此处，在模拟开关101断开提供线路101a的期间，零箝位部102将提供线路101a的电位箝位至零。

(检测原理)

图6是表示本发明的实施方式1的磁性图案检测装置1中对介质2上形成的各种磁性油墨的特性等的说明图。图7是表示本发明的实施方式1的磁性图案检测装置1中从形成有不同种类的磁性图案的介质2中检测是否存在磁性图案的原理的说明图。

首先，说明介质2在图1和图2所示的箭头X1的方向上移动时判定介质2的真伪的原理。在本实施方式中，在介质2的磁性区域2a中，形成有剩余磁通密度Br及磁导率μ不同的多种磁性图案。更具体而言，在介质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图案、和用含软磁材料的磁性油墨印刷而成的第二磁性图案。这里，含硬磁材料的磁性油墨如图6(b1)中利用磁滞回线示出的剩余磁通密度Br和磁导率μ等那样，施加了磁场时的剩余磁通密度Br的量级较高，但磁导率μ较低。与此不同的是，含软磁材料的磁性油墨如图6(c1)中的磁滞回线所示，施加了磁场时的剩余磁通密度Br的量级较低，但磁导率μ较高。

因而，如以下所说明的那样，只要测定剩余磁通密度Br和磁导率μ，就能判别磁性油墨的材质。更具体而言，由于磁导率μ与矫顽力Hc相关，因此在本实施方式中，测定剩余磁通密度Br和矫顽力Hc，所述剩余磁通密度Br和矫顽力Hc之比因磁性油墨(磁性材料)的不同而不同。因而，能够判别磁性油墨的材质。另外，虽然剩余磁通密度Br及磁导率μ(矫顽力Hc)的测定值会因油墨的浓淡、介质2与磁性传感器装置20之间的距离而发生变动，但在本实施方式中，由于磁性传感器装置20是在同一位置测定剩余磁通密度Br及磁导率μ(矫顽力Hc)，因此根据剩余磁通密度Br和矫顽力Hc之比，能可靠地判别磁性油墨的材质。

本实施方式的磁性图案检测装置1中，在介质2沿箭头X1所示的方向移动而通过磁性传感器装置20时，首先，从磁场施加用第一磁体31向介质2施加磁场，施加了磁场后的介质2通过磁性传感器元件40。在这一期间内，如图6(a3)所示，从磁性传感器元件40的检测线圈49输出与图6(a2)所示的传感器磁芯41的B-H曲线对应的信号。因而，从图4所示的加法电路92输出的第一信号S1和从减法电路93输出的第二信号S2分别如图6(a4)所示的那样。

这里，若利用含铁氧体粉等硬磁材料的磁性油墨在介质2上形成第一磁性图案，则所述第一磁性图案如图6(b1)所示，具有高量级的剩余磁通密度Br。因此，如图7(a1)所示，当介质2通过了磁场施加用磁体30时，第一磁性图案因来自磁场施加用磁体30的磁场而成为磁体。因此，从磁性传感器元件40的检测线圈49输出的信号如图6(b2)所示，因第一磁性图案受到直流偏置，变成图6(b3)及图7(a2)所示的波形。即，信号S0的峰值电压及谷值电压如箭头A1、A2所示，朝同一方向偏移，并且峰值电压的偏移量和谷值电压的偏移量不同。而且，所述信号S0随着介质2的移动而发生变化。因而，从图4所示的减法电路93输出的第一信号S1如图6(b4)所示，每当介质2的第一磁性图案通过磁性传感器元件40时就发生变动。这里，由于利用含硬磁材料的磁性油墨形成的第一磁性图案的磁导率μ较低，因此影响信号S0的峰值电压及谷值电压的偏移的，可视为只有第一磁性图案的剩余磁通密度Br。因而，即使介质2的第一磁性图案通过磁性传感器元件40，从图4所示的加法电路92输出的第二信号S2也不会发生变动，与图6(b4)所示的信号相同。

与此不同的是，若利用含软磁性不锈钢粉等软磁材料的磁性油墨在介质2上形成第二磁性图案，则所述第二磁性图案的磁滞回线如图6(c1)所示，通过图6(b1)所示的由含硬磁材料的磁性油墨所形成的第一磁性图案的磁滞曲线的内侧，剩余磁通密度Br的量级较低。因此，即使介质2通过磁场施加用磁体30后，第二磁性图案的剩余磁通密度Br的量级仍然较低。但是，由于第二磁性图案的磁导率μ较高，因此如图7(b1)所示，起到作为磁性体的作用。因此，从磁性传感器元件40的检测线圈49输出的信号如图6(c2)所示，由于第二磁性图案的存在，从而随着磁导率μ的变大，而相应变成图6(c3)及图7(b2)所示的波形。即，信号S0的峰值电压如箭头A3所示朝较高的一侧偏移，而谷值电压则如箭头A4所示朝较低的一侧偏移。此时，峰值电压的偏移量和谷值电压的偏移量其绝对值大致相等。而且，所述信号S0随着介质2的移动而发生变化。因而，从图4所示的加法电路92输出的第二信号S2如图6(c4)所示，每当介质2的第二磁性图案通过磁性传感器元件40时就发生变动。这里，由于利用含软磁材料的磁性油墨形成的第二磁性图案的剩余磁通密度Br较低，因此对信号的峰值电压及谷值电压的偏移产生影响的，可视为只有第二磁性图案的磁导率μ。因而，即使介质2的第二磁性图案通过磁性传感器元件40，从图4所示的减法电路93输出的第一信号S1也不会发生变动，与图6(c4)所示的信号相同。

由此，本实施方式的磁性图案检测装置1中，减法电路93将从磁性传感器元件40输出的信号的峰值和谷值相减后得到的第一信号S1是与磁性图案的剩余磁通密度量级相对应的信号，若监视所述第一信号S1，则能检测出是否存在由含硬磁材料的磁性油墨形成的第一磁性图案及其形成位置。另外，加法电路92将从磁性传感器元件40输出的信号的峰值和谷值相加后得到的第二信号S2是与磁性图案的磁导率μ相对应的信号，若监视所述第二信号S2，则能检测出是否存在由含软磁材料的磁性油墨形成的第二磁性图案及其形成位置。因而，能根据剩余磁通密度量级及磁导率量级这两者来识别出介质2中是否存在施加磁场后剩余磁通密度Br及磁导率μ不同的多种磁性图案的每一磁性图案及其形成位置。

另外，对于磁特性位于第一磁性图案和第二磁性图案的中间那样的磁性图案，如图6(d1)所示，由于磁滞回线位于图6(b1)所示的硬磁材料的磁性图案的磁滞回线和图6(c1)所示的软磁材料的磁性图案的磁滞回线的中间，因此可得到图6(d4)所示的信号图案，对于所述磁性图案，也能检测出其是否存在及其形成位置。

(实施方式1的主要效果)

实施在本实施方式中，在励磁用激励放大器(第一放大器)51的后级设置多路转换器(第一多路转换器)52，在多路转换器52的后级设置多个磁性传感器元件40。因此，从励磁用激励放大器51输出的放大励磁信号通过多路转换器52而依次输出到多个磁性传感器元件40的各磁性传感器元件。从而，只要用一个励磁用激励放大器51就能向多个磁性传感器元件40提供放大励磁信号。

另外，在本实施方式中，在多个磁性传感器元件40的后级设置多路转换器(第二多路转换器)71，在多路转换器71的后级设置放大器(第二放大器)72。因而，从多个磁性传感器元件40输出的检测信号由多路转换器71进行合成，并依次输出到放大器72。因此，只要用一个放大器72就能对从多个磁性传感器元件40输出的检测信号进行放大。

而且，在本实施方式中，在励磁信号(励磁电流)过零点的第一过零点时刻U1对通道进行切换。其结果是，在切换后的磁性传感器元件40中，励磁线圈48中不会急剧地流过励磁电流，因此，能够抑制在通道切换时产生的噪声。另外，由于如上所述那样的通道切换时的噪声的大小与电流变化的时间微分成正比，因此，在电流变化较小的第一过零点时刻U1切换通道，从而能够抑制噪声。

另外，在本实施方式中，将模拟开关101配置在放大部(信号合成部)70和磁性图案检测部100之间的提供线路101a中，对于从放大部70输出的时间序列检测信号，在包含由磁性传感器元件40的切换而引起产生的噪声的可能性较高的期间、即包含磁性传感器元件40的励磁开始时刻的规定时间，因模拟开关101为断开状态而被屏蔽。其结果是，由于能避免或减少将叠加了在切换磁性传感器元件40时产生的噪声的时间序列检测信号输入到磁性图案检测部100，因此，能高精度地检测出介质2的磁性图案。

而且，在本实施方式中，由于以包含交变电流两次过零点的第一过零点时刻U1及第二过零点时刻U2的方式对从放大部70向磁性图案检测部100输出的时间序列检测信号进行屏蔽，因此，能够可靠地屏蔽时间序列检测信号中包含因切换磁性传感器元件40而产生的噪声的可能性较高的期间。

另外，在本实施方式中，利用零箝位部(箝位部)102，在模拟开关101为断开状态时将放大部70和磁性图案检测部之间的提供线路101a的电位箝位在0。因而，在模拟开关101成为断开状态、放大部70与磁性图案检测部100之间成为电断开状态时，能避免向磁性图案检测部100的输入成为浮置状态。另外，通过将电位箝位在0，从而能够使磁性图案检测部100的输入与不发生噪声的状态为相同电平。

而且，在本实施方式中，多路转换器52及多路转换器71的用于切换通道的切换信号是使得利用软件中断而产生的切换控制信号与定时器信号同步而输出的。因而，能够抑制消耗资源有限的硬件定时器。另外，若直接将利用软件中断而生成的切换控制信号作为用于切换多路转换器52及多路转换器71的通道的切换信号，则可能会因其他处理的影响而对生成切换控制信号产生延迟，不在规定定时切换通道而产生抖动，但是由于所生成的切换控制信号通过基于硬件定时器95的定时信号进行动作的触发器53而输出到多路转换器52及多路转换器71，因此，能够在基于定时器信号的时刻可靠地切换磁性传感器元件40。其结果是，由于在切换通道的通道切换动作中不会产生抖动，因此，也能抑制噪声的发生。

另外，在本实施方式中，将使得利用软件中断而产生的切换控制信号与硬件定时器95的定时器信号同步的切换信号作为开关切换信号而输出到模拟开关101，来决定模拟开关101的导通·断开的定时。因而，通道切换定时和模拟开关101的断开定时在时间上的相互关系是一定的，能够可靠地在包含励磁信号的两个过零点的期间使模拟开关101断开。

(实施方式1的其它实施方式)

在实施方式1中，利用多路转换器52对励磁信号进行分时处理而生成的各分时励磁信号在时间序列上是连续的，但是也可使各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号之间隔开一定时间。

图8(a)是各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号之间空开比励磁信号的1/4周期的时间要短的一定时间的情况下的分时励磁信号的波形的说明图，图8(b)是图8(a)所示情况下的各磁性传感器元件40的检测线圈49的检测信号的波形的说明图。在图8所示的实施方式1的其他实施方式中，由于将各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号之间空开时间来生成，因此，所驱动的磁性传感器元件40(Nch)的励磁线圈48的励磁结束时刻V1成为比励磁电流的过零点时刻U1要早的时刻，接下来驱动的磁性传感器元件40(N+1ch)的励磁开始时刻V2成为比励磁电流的过零点时刻U1要晚的时刻。

根据图8所示的实施方式1的其他实施方式，如图8(b)所示，因为不会使两个磁性传感器元件40的励磁线圈48同时励磁，因此，能够避免从两个磁性传感器元件40的检测线圈49同时输出检测信号，并能够避免在作为时间序列检测信号合成时进行相加而输出异常值。另外，能够防止在将两个磁性传感器元件40相邻配置的情况下、因两个磁性传感器元件40的励磁线圈48同时励磁而产生噪声。

图9所示的实施方式1的其他实施方式示出了将各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号之间空开励磁信号的一个周期的时间来生成的情况。图9(a)是表示本实施方式的磁性图案检测装置1A的电学结构的框体，是表示放大部周边的结构的说明图。图9(b)是各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号之间空开励磁信号的1个周期的时间的情况下的分时励磁信号的波形的说明图，图9(c)是图9(b)所示情况下的各磁性传感器元件40的检测线圈49的检测信号的波形的说明图。这里，由于图9所示的实施方式1的其他实施方式的磁性图案检测装置1A与上述磁性图案检测装置1的结构的不同之处在于，向励磁电路50的前级追加了开关部55，除此以外的结构相同，因此，对相对应的结构附加了相同的标号，省略其说明。

如图9(a)所示，开关部55包括与励磁用激励放大器51的前级相连接的前级第一多路转换器56。前级第一多路转换器56基于开关控制信号进行控制，以一定的定时来将向励磁用激励放大器51提供励磁信号的提供线路55a断开励磁信号的一个周期的时间T0。另外，开关部55包括接地的前级第二多路转换器57。前级第二多路转换器57基于开关控制信号进行控制，在前级第一多路转换器56成为断开状态来断开励磁信号的提供线路55a的期间，将提供线路55a的电位箝位为0。

在图9所示的实施方式1的其他实施方式中，如图9(b)所示，所驱动的磁性传感器元件40(Nch)的励磁线圈48的励磁结束时刻V1成为比励磁电流的过零点时刻U1要早该励磁信号的1/2周期的时间的时刻，接下来驱动的磁性传感器元件40(N+1ch)的励磁开始时刻V2成为比励磁电流的过零点时刻U1要晚该励磁信号的1/2周期的时间的时刻。因而，在励磁线圈48(Nch)的励磁结束时刻V1和磁性传感器元件40(N+1ch)的励磁开始时刻V2之间空开励磁信号的一个周期的时间T0。

根据图9所示的实施方式1的其他实施方式，如图9(c)所示，由于两个磁性传感器元件40的励磁线圈48不会同时励磁，因此，能够避免从两个磁性传感器元件40的检测线圈49同时输出检测信号，并能够避免在作为时间序列检测信号合成时进行相加而输出异常值。另外，能够防止在将两个磁性传感器元件40相邻配置的情况下、因两个磁性传感器元件40的励磁线圈48同时励磁而产生噪声。而且，根据图9所示的其他实施方式，由于励磁电流的值成为0的时间变长，只要在该励磁电流的值成为0的励磁信号的一个周期的时间T0之间切换通道即可，因此，能够放宽切换信号对通道切换定时的限制。

接着，在多个磁性传感器元件40中，也能够采用以下结构：即，依次切换的两个磁性传感器元件40对同样的磁通的变化输出相反极性的检测信号，来生成各分时励磁信号，使得在时间序列上与下一分时励磁信号重叠一定时间。此处，为了采用两个磁性传感器元件40对相同的磁通变化输出相反极性的检测信号的结构，在连续驱动的两个磁性传感器元件40之间，将励磁线圈48相对于传感器磁芯的卷绕方向改变为不同于检测线圈49相对于传感器磁芯的卷绕方向。

图10(a)是使各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号重合一定时间的情况下的分时励磁信号的波形的说明图，图10(b)是图10(a)所示情况下的各磁性传感器元件40的检测线圈49的检测信号的波形的说明图。在图10所示的实施方式1的其他实施方式中，将各分时励磁信号生成为在时间序列上与下一分时励磁信号重合一定时间，其结果是，所驱动的磁性传感器元件40(Nch)的励磁线圈48的励磁结束时刻V3成为比励磁电流的过零点时刻U1要晚的时刻，接下来驱动的磁性传感器元件40(N+1ch)的励磁开始时刻V4成为比励磁电流的过零点时刻U1要早的时刻。

在图10所示的实施方式1的其他实施方式中，若两个磁性传感器元件40的励磁线圈48同时成为励磁状态，则由于从两个磁性传感器元件40的检测线圈49输出相反极性的检测信号，因此这些检测信号相互抵消。因而，能够防止在生成时间序列检测信号时输出异常值。

[实施方式2]

参照附图，说明本发明的实施方式2。另外，实施方式2是对第二项发明进行说明。这里，关于实施方式2中的磁性图案检测装置的结构、磁性图案检测装置中所安装的磁性传感器装置的结构、磁性传感器装置中使用的磁性传感器元件的结构、介质中形成的各种磁性油墨的特性等、磁性图案检测装置中从形成有不同种类的磁性图案的介质检测出是否存在磁性图案的原理，由于可以使用与实施方式1的图1、图2、图3、图6、图7所记载的磁性图案检测装置、磁性传感器装置、磁性传感器元件、磁性油墨的特性等、检测出是否存在磁性图案的原理相同的结构、特性等、原理，因此，这里对相同的结构省略其详细说明。

[实施方式2]

(信号处理部的结构)

图11是表示实施方式2的磁性图案检测装置1的电学结构的框图。这里，由于图11所示的实施方式2的电路部的基本结构与图4(a)中所示的实施方式1的电路部的结构相同，因此对于共同的部分附加相同的标号进行说明。

图11所示的电路部5包括将图3(b)所示的交变电流作为励磁信号施加到各磁性传感器元件40的励磁线圈48的励磁电路50、以及与检测线圈49进行电连接的信号处理部60。信号处理部60根据从检测线圈49输出的检测信号，生成与剩余磁通密度量级对应的第一信号S1、及与磁导率量级对应的第二信号S2。信号处理部60包括对磁性传感器元件40输出的检测信号进行放大的放大部70、从放大部70输出的信号中提取出峰值和谷值的提取部80、以及具有A/D转换器91的数字信号处理部90。提取部80及数字信号处理部90构成检测介质2的磁性图案的磁性图案检测部100，放大部70和磁性图案检测部100通过模拟开关101及零箝位部102相连接。

励磁电路50包括接收所提供的励磁信号的一个励磁用激励放大器51、以及连接在励磁用激励放大器51的后级的多路转换器52。励磁电路50对单一通道的励磁信号进行放大，之后，将其分割为按照一定的定时及一定的顺序切换的多通道的分时励磁信号。即，多路转换器52基于切换信号对放大后的放大励磁信号进行分时处理，并按照一定的定时及一定的顺序提供给各磁性传感器元件40的励磁线圈48。将切换信号从数字信号处理部90通过触发器53输入到多路转换器52。

放大部70包括与多个磁性传感器元件40相连接的多路转换器71、以及连接在多路转换器71的后级的放大器72。放大部70将从磁性传感器装置20的各磁性传感器元件40的检测线圈49输出的多通道的检测信号按照一定的定时及一定的顺序进行切换，并进行合成，之后，进行放大，输出单一通道的时间序列检测信号。即，多路转换器71基于切换信号，从多个磁性传感器元件40中按照一定的定时及一定的顺序来将输出检测信号的磁性传感器元件40与放大器72相连接。将切换信号从触发器53输入到多路转换器71。

模拟开关101是用于以规定的时间断开放大部70与磁性图案检测部100之间的时间序列检测信号的提供线路101a。模拟开关101是基于开关控制信号进行控制的，在根据分时励磁信号对各磁性传感器元件40的励磁线圈48进行励磁的励磁开始时刻起，在包含该励磁开始时刻的规定时间将模拟开关101切换为断开，将提供线路101a进行电断开。由此，对于从放大部70输出的时间序列检测信号，在包含由磁性传感器元件40的切换而引起产生的噪声的可能性较高的期间、即包含磁性传感器元件40的励磁开始时刻的规定时间，因模拟开关101为断开状态而被屏蔽。其结果是，由于能避免或减少将叠加了在切换磁性传感器元件40时产生的噪声的时间序列检测信号输入到磁性图案检测部100，因此，能高精度地检测出介质2的磁性图案。将开关切换信号通过触发器53及定时调整部54输入到模拟开关101。

零箝位部102包括接地的模拟开关103。模拟开关103是基于开关控制信号进行控制的，在模拟开关101成为断开状态的规定期间中，将提供线路101a的电位箝位为0。将开关切换信号通过触发器53及定时调整部54输入到模拟开关103。

提取部80包括箝位电路82、以及对箝位电路82输出的整流信号(来自磁性传感器的模拟的传感器输出信号)进行偏移调整处理的偏移调整电路(输出校正部)83。更详细而言，箝位电路82包括对放大部70输出的时间序列检测信号进行整流的第一二极管821、对放大部70输出的时间序列检测信号进行极性反转的极性反转电路822、以及对在极性反转电路822中进行了极性反转后的信号进行整流的第二二极管823。因而，偏移调整电路83包括对第一二极管821输出的整流信号进行偏移调整的第一偏移调整电路831、以及对第二二极管823输出的整流信号进行偏移调整的第二偏移调整电路832。

此处，第一偏移调整电路831及第二偏移调整电路832具有相同的结构，分别包括：偏移调整用基准电压生成电路(D/A转换电路)831a、832a；以及连接在偏移调整用基准电压生成电路831a、832a的后级的运算放大器(加法器)831b、832b。向偏移调整用基准电压生成电路831a、832a输入来自数字信号处理部90的定时器信号及偏移指令值(指令值)。若输入偏移指令值，则从偏移调整用基准电压生成电路831a、832a输出与该偏移指令值相对应的模拟的加法信号。加法信号利用运算放大器831b、832b与整流信号相加，作为校正输出信号(校正传感器输出信号)输出。所谓偏移调整处理，是通过调整加法信号的输出电平、从而将待机时的校正输出信号的输出电平设为预定的目标输出电平的处理，输出检测信号的磁性传感器元件40是从多个磁性传感器元件40中按照一定的定时及一定的顺序逐一进行切换的。

提取部80在偏移调整电路83的后级还设有保持电路84，在保持电路84的后级还设有增益设定部85。保持电路84包括对来自第一偏移调整电路831的进行了偏移调整处理后的校正输出信号的峰值加以保持的第一峰值保持电路841、以及对来自第二偏移调整电路832的进行了偏移调整处理的校正输出信号的峰值加以保持的第二峰值保持电路842。这里，向第二偏移调整电路832输入的是将从放大部70输出的信号经极性反转电路822进行了极性反转后、又经第二二极管823进行了整流后的信号。因此，第二峰值保持电路842相当于将放大部70输出的放大信号的谷值加以保持的谷值保持电路。

增益设定部85包括设定第一峰值保持电路841所保持的值的增益的增益设定用第一放大器851(主放大器)、以及设定第二峰值保持电路842(谷值保持电路)所保持的值的增益的增益设定用第二放大器852(主放大器)，该增益设定部85对第一峰值保持电路841及第二峰值保持电路842所保持的值设定规定的增益，然后输出到数字信号处理部90的A/D转换器91。向增益设定部85输入来自数字信号处理部90的定时器信号及增益指令值。增益设定部85基于定时器信号及增益指令值，在每次切换磁性传感器元件40时对增益进行更新。

数字信号处理部90包括加法电路92和减法电路93，其中，加法电路92将第一峰值保持电路841所保持的值、与第二峰值保持电路842所保持的值相加，从而生成第一信号S1，减法电路93则将第一峰值保持电路841所保持的值、与第二峰值保持电路842所保持的值相减，从而生成第二信号S2。数字信号处理部90还包括控制信号输出部94、输出定时器信号的硬件定时器95、以及加法信号调整部96、97。

控制信号输出部94将增益指令值输出到增益设定部85。控制信号输出部94将利用软件中断而定期生成的切换控制信号输出到触发器53。向触发器53输入硬件定时器95的定时器信号，触发器53将该切换控制信号作为与定时器信号同步的切换信号输出到多路转换器52及多路转换器71。

此处，使切换控制信号与定时器信号同步的切换信号经由定时调整部54作为开关切换信号输入到模拟开关101及模拟开关103。定时调整部54设定规定时间，以将模拟开关101维持在断开状态，并将模拟开关103维持在导通状态。即，由控制信号输出部94、硬件定时器95、触发器53、及定时调整部54构成对模拟开关101及模拟开关103进行控制的开关控制部。

加法信号调整部(第二加法信号调整电路)96在电源接通时、再起动时，向偏移调整用基准电压生成电路831a、832a输出偏移指令值，来进行偏移调整处理。所谓再起动时，是指因对装置的复位开关等进行操作而导致丧失在此之前的加法信号的输出电平、并返回到加法信号的输出电平未进行调整的状态的时刻。加法信号调整部(第一加法信号调整电路)97从介质2通过磁性传感器装置20之后起、到下一介质2通过磁性传感器装置20为止的期间，向偏移调整用基准电压生成电路831a、832a输出偏移指令值，并进行偏移调整处理。

从采用上述结构的数字信号处理部90向上位的控制部(未图示)输出第一信号S1和第二信号S2，在上位控制部中，基于第一信号S1和第二信号S2来判定介质2的真伪。更具体而言，上位的控制部中设有判定部，该判定部将第一信号S1及第二信号S2与磁性传感器元件40和介质2之间的相对位置信息关联起来，与预先记录在记录部中的比较图案进行对照，从而判定介质2的真伪，所述判定部基于预先记录在ROM或RAM等记录部(未图示)中的程序进行规定的处理，从而判定介质2的真伪。

(偏移调整处理)

接下来，参照图11～图13，对实施方式2的偏移调整处理进行详细说明。这里，由于通过第一偏移调整电路831进行的偏移调整处理及通过第二偏移调整电路832进行的偏移调整处理是相同的，因此，对通过第一偏移调整电路831进行的偏移调整处理进行说明，而省略说明通过第二偏移调整电路832进行的偏移调整处理。

(电源接通时及再起动时的偏移调整处理)

在电源接通时及再起动时进行偏移调整处理的加法信号调整部96如图11所示，包括指令值输出部961、二分搜索部962、以及设定部963。

指令值输出部(第二指令值输出部)961将用于调整加法信号的输出电平的数字的指令值输出到偏移调整用基准电压生成电路831a。二分搜索部962将偏移指令值的上限值和下限值之间的值作为最初的搜索范围，根据二分搜索法依次重复进行使得偏移指令值变化的处理及比较校正输出信号的输出电平和目标输出电平的处理，获取输出电平成为目标输出电平时的偏移指令值作为适当值。若设定部(第二设定部)963利用二分搜索部962获得适当值，则将从指令值输出部961输出的偏移指令值维持在适当值。

图12(a)是加法信号调整部96进行偏移调整处理的流程图，图12(b)是表示利用二分搜索法进行适当值搜索的例子的曲线图。图12(b)的曲线图的纵轴是校正输出信号的输出电平，横轴是偏移指令值。如图12(a)所示，若磁性图案检测装置1接通电源、或磁性图案检测装置1再起动，则二分搜索部962将偏移指令值的上限值和下限值之间的值作为最初的搜索范围，根据二分搜索法依次重复进行使得偏移指令值变化的处理及比较校正输出信号的输出电平和目标输出电平的处理(步骤ST11)，获取输出电平成为目标输出电平时的偏移指令值作为适当值(步骤ST12)。若获得适当值，则设定部963将从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a的偏移指令值维持在适当值(步骤ST13)。步骤ST11～ST13是按照一定的定时及一定的顺序而逐一切换磁性传感器元件40来进行的。然后，对于所有来自磁性传感器元件40的调整输出信号，进行上述步骤ST11～ST13，从而偏移调整处理结束。

在图12(b)所示的例子中，在电源接通时或再起动时，从指令值输出部961将偏移指令值的上限值和下限值的第一中间值C1输出到偏移调整用基准电压生成电路831a，比较校正输出信号的输出电平V1和目标输出电平V0。在本实施方式中，校正输出信号的输出电平V1比目标输出电平V0要大，为了将校正输出信号的输出电平设为目标输出电平V0，需要对相比第一中间值而位于图12(b)的曲线的右侧的区域进行二分搜索。因此，将第一中间值和上限值之间的第二中间值C2设定为新的偏移指令值，从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a，来比较校正输出信号的输出电平V2和目标输出电平V0。

在该时刻，由于校正输出信号的输出电平V2比目标输出电平V0要小，因此为了将校正输出信号的输出电平设为目标输出电平V0，需要对相比第一中间值C1而位于图12(b)的曲线的右侧的区域、相比第二中间值C2而位于图12(b)的曲线的左侧的区域进行二分搜索。因而，将第一中间值C1和第二中间值C2之间的第三中间值C3设定为新的偏移指令值，从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a，来比较校正输出信号的输出电平V3和目标输出电平V0。

在该时刻，由于校正输出信号的输出电平V3比目标输出电平V0要大，因此为了将校正输出信号的输出电平设为目标输出电平V0，需要对相比第三中间值C3而位于图12(b)的曲线的右侧的区域、相比第二中间值C2而位于图12(b)的曲线的左侧的区域进行二分搜索。因而，将第三中间值C3和第二中间值C2之间的第四中间值C4设定为新的偏移指令值，从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a，来比较校正输出信号的输出电平V4和目标输出电平V0。

在本实施方式中，将第四中间值C4设定为新的偏移指令值，从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a，来比较校正输出信号的输出电平V4和目标输出电平V0。因而，获取该时刻的偏移指令值C4作为适当值，将来自指令值输出部961的偏移指令值维持在适当值。

在电源接通时或再起动时进行的偏移调整处理中，由于不能确定偏移调整处理的开始时刻的校正输出信号的输出电平是否在动态范围内，因此，也不能确定偏移指令值和校正输出信号之间的比例关系是否成立。因而，若根据二分搜索法对偏移指令值进行搜索，直至校正输出信号的输出电平成为目标输出电平，则能够在比较短的时间内求出偏移指令值的适当值。

(每次检测介质的磁性图案时进行的偏移调整处理)

在每次检测介质2的磁性图案时进行偏移调整处理的加法信号调整部97如图11所示，包括指令值输出部971、比例关系存储保持部972、差分计算部973、适当值计算部974、以及设定部975。

指令值输出部(第一指令值输出部)971将用于调整加法信号的输出电平的数字的指令值输出到偏移调整用基准电压生成电路831a。比例关系存储保持部972中存储保持有校正输出信号的动态范围内的待机时的校正输出信号的输出电平和偏移指令值之间成立的比例关系。差分计算部973计算校正输出信号的输出电平与目标输出电平之间的差分。适当值计算部974基于指令值输出部971输出的偏移指令值、差分、及比例关系，来计算用于将输出电平设为目标输出电平的偏移指令值的适当值。设定部(第一设定部)975在适当值算出后，将从指令值输出部971输出的偏移指令值设定为适当值。此处，由于加法信号调整部97的指令值输出部971和加法信号调整部96的指令值输出部961具有相同的功能，因此，也能采用将其作为一个指令值输出部971、来共用加法信号调整部96和加法信号调整部97的结构。

图13(a)是加法信号调整部97进行的偏移调整处理的流程图，图13(b)是表示适当值的计算例的曲线图。图13(b)的曲线图的纵轴是校正输出信号的输出电平，横轴是偏移指令值。如图13(a)所示，若检测出介质2的磁性图案，则差分计算部973计算校正输出信号的输出电平和目标输出电平的差分(步骤ST21)。接着，适当值计算部974基于该时刻的偏移指令值、计算出的差分、存储保持在比例关系存储保持部972的比例关系，来计算适当值(步骤ST22)。若计算出适当值，则设定部975将从指令值输出部971输出到偏移调整用基准电压生成电路831a的偏移指令值设定为适当值(步骤ST23)。步骤ST21～ST23是按照一定的定时及一定的顺序而逐一切换磁性传感器元件40来进行的。然后，对于所有来自磁性传感器元件40的调整输出信号，进行上述步骤ST21～ST23，从而偏移调整处理结束。

在图13(b)所示的例子中，计算出ΔV作为第二偏移调整处理开始时刻的校正输出信号的输出电平V1和目标输出电平V0的差分。另外，比例关系的比例常数成为a。因而，用于与差分ΔV相对应地改变输出电平的偏移指令值的变化量ΔC成为ΔV/a。因而，适当值是通过向当前时刻的偏移指令值C1加上ΔV/a来计算出的。若计算出适当值，则将从指令值输出部971输出的偏移指令值设定为适当值。

在从介质2通过磁性传感器装置20之后起、到下一介质2通过磁性传感器装置20为止的期间的偏移调整处理中，由于将利用电源接通时或再起动时进行的偏移调整处理获得的校正输出信号的输出电平暂时设为目标输出电平，因此，在偏移调整处理的开始时刻的校正输出信号在动态范围内。另外，由于在动态范围内，偏移指令值和校正输出信号之间的比例关系成立，因此，能够计算出用于将校正输出信号的输出电平设为目标输出电平的偏移指令值的适当值。其结果是，由于能够在较少的时间内将校正输出信号的输出电平设定为目标输出电平，因此，在从介质2通过磁性传感器装置20后起、到下一介质2通过磁性传感器装置20为止的较短的时间内，能够对所有从多个磁性传感器装置40输出的调整输出信号进行偏移调整处理。

(实施方式2的主要效果)

根据本实施方式，利用在电源接通时及再起动时的偏移调整处理，能够对因磁性传感器装置20的个体差异而引起的校正输出信号的输出电平的偏差进行修正。另外，在连续检测多个介质2的磁性图案的情况下，由于在每次检测介质2的磁性图案时都进行偏移调整处理，因此，能够避免或抑制因温度等而引起的校正输出信号的输出电平的偏差所导致磁性图案的检测精度下降。

而且，在安装有多个磁性传感器元件40的多通道型的磁性图案检测装置1中，若从各磁性传感器元件40输出的检测信号的输出电平存在偏差，则会发生磁性图案的检测精度下降的问题，但是，根据本实施方式，由于在每次切换通道时，将各磁性传感器元件40输出的校正输出信号的输出电平设定为目标输出电平，因此，能够避免因各磁性传感器元件40的个体差异所产生的传感器输出信号的输出电平的偏差而引起的磁性图案检测精度降低。

(实施方式2的其它实施方式)

在上述实施方式2中，尽管在每次检测出介质2的磁性图案时进行偏移调整处理，但是也可在每检测出多片介质2的磁性图案时进行偏移调整处理。

另外，在上述实施方式2中，在电源接通时及再起动时进行偏移调整处理的加法信号调整部96是利用二分搜索法对偏移指令值的适当值进行搜索，但是也能利用逐次搜索来搜索偏移指令值的适当值。图14(a)是对偏移指令值进行逐次搜索的偏移调整处理的流程图，图14(b)是表示利用逐次搜索进行适当值搜索的例子的曲线图。图14(b)的曲线图的纵轴是校正输出信号的输出电平，横轴是偏移指令值。本实施方式的加法信号调整部(第2加法信号调整部)96A包括逐次搜索部962A，以代替二分搜索部962。

此处，逐次搜索部962A将从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a的偏移指令值设定为上限值，之后，在输出电平成为目标输出电平之前，依次重复进行使得指令值输出部961输出的偏移指令值减少规定的值的处理及比较校正输出信号的输出电平和目标输出电平的处理，能够获取输出电平成为目标输出电平时的偏移指令值作为适当值。或者，逐次搜索部962A将从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a的偏移指令值设定为下限值，之后，在输出电平成为目标输出电平之前，依次重复进行使得指令值输出部961输出的偏移指令值增加规定的值的处理及比较校正输出信号的输出电平和目标输出电平的处理，能够获取输出电平成为目标输出电平时的偏移指令值作为适当值。

在实施方式2的其他实施方式中，逐次搜索部962A在电源接通时或再起动时，将从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a的偏移指令值设定为该偏移指令值的下限值(步骤ST31)。接着，依次重复进行对偏移指令值加上规定的值使其增加的处理及比较校正输出信号的输出电平和目标输出电平的处理(步骤ST32)，获取输出电平成为目标输出电平时的偏移指令值作为适当值(步骤ST33)。若获得适当值，则将从指令值输出部961输出的偏移指令值维持在适当值(步骤ST34)。步骤ST31～ST34是按照一定的定时及一定的顺序而逐一切换磁性传感器元件40来进行的。然后，对于所有来自磁性传感器元件40的调整输出信号，进行上述步骤ST31～ST34，从而偏移调整处理结束。

在图14(b)所示的实施方式2的其他实施方式中，在电源接通时或再起动时，将下限值C1作为偏移指令值从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a，比较校正输出信号的输出电平V1和目标输出电平V0。在该时刻，由于校正输出信号的输出电平V1不同于目标输出电平V0，因此，接下来，对C1加上规定的值来获得C2，将C2作为新的偏移指令值从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a，比较校正输出信号的输出电平V2和目标输出电平V0。

在实施方式2的其他实施方式中，进行11次上述逐次搜索，将C12作为偏移指令值从指令值输出部961输出到偏移调整用基准电压生成电路831a时的校正输出信号的输出电平V12成为目标输出电平V0。因而，获取该时刻的偏移指令值C12作为适当值，将来自指令值输出部961的偏移指令值维持在适当值。根据上述逐次搜索，能可靠地求出偏移指令值的适当值。

Claims (14)

1.一种磁性图案检测装置，其特征在于，包括：

励磁信号产生部，该励磁信号产生部产生单一通道的励磁信号；

信号分时部，该信号分时部将所述单一通道的励磁信号分割为按照一定的定时及一定的顺序切换的多通道的分时励磁信号；

多通道的磁性检测部，该多通道的磁性检测部的包括励磁线圈及检测线圈的磁性传感器元件配置有与所述多通道相对应的个数，各磁性传感器元件的所述励磁线圈由相对应的通道的所述分时励磁信号进行励磁；

信号合成部，该信号合成部将从所述磁性检测部的各磁性传感器元件的所述检测线圈输出的多通道的检测信号按照所述一定的定时及所述一定的顺序进行切换，并进行合成，来输出单一通道的时间序列检测信号；

磁性图案检测部，该磁性图案检测部基于所述时间序列检测信号来检测通过所述磁性检测部的介质的磁性图案；

模拟开关，该模拟开关用于断开从所述信号合成部向所述磁性图案检测部提供所述时间序列检测信号的提供线路；以及

开关控制部，该开关控制部在各磁性传感器元件的所述励磁线圈根据所述分时励磁信号开始进行励磁的时刻，仅在包含该励磁开始时刻的规定的时间，将所述模拟开关切换为断开，来断开所述提供线路。

2.如权利要求1所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

所述信号分时部包括：一个第一放大器，该第一放大器对所述励磁信号进行放大；以及第一多路转换器，该第一多路转换器对来自所述第一放大器的输出进行分割，来生成所述分时励磁信号，

所述信号合成部包括：第二多路转换器，该第二多路转换器对多通道的所述检测信号进行合成；以及一个第二放大器，该第二放大器对来自所述第二多路转换器的输出进行放大，并将其作为所述时间序列检测信号输出。

3.如权利要求1所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

所述励磁信号是交变电流，

各磁性传感器元件的所述励磁线圈的所述励磁开始时刻是所述交变电流过零点的过零点时刻，

所述开关控制部仅在包含第一过零点时刻和第二过零点时刻的所述规定的时间将所述模拟开关切换为断开，所述第一过零点时刻是与所述励磁开始时刻相一致的时刻，所述第二过零点时刻是所述交变电流在所述第一过零点之后再次流过零点的时刻。

4.如权利要求3所述的磁性图案检测装置，其特征在于，包括：

切换控制信号输出部，该切换控制信号输出部输出了利用软件中断而定期生成的切换控制信号；

硬件定时器；以及

同步输出部，该同步输出部基于所述切换控制信号及所述硬件定时器的定时器信号，输出用于在所述信号分时部及所述信号合成部中切换各通道的切换信号，

在所述同步输出部输出所述切换控制信号时，对所述切换控制信号进行存储保持，之后，将与所述定时器信号同步的所述切换控制信号作为所述切换信号输出到所述信号分时部及所述信号合成部。

5.如权利要求1所述的磁性图案检测装置，其特征在于，包括：

箝位部，该箝位部在所述模拟开关被切换至断开的期间，将所述提供线路的电位箝位至0。

6.如权利要求1所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号之间隔开一定时间。

7.如权利要求1所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

包括依次进行励磁的所述励磁线圈的两个所述磁性传感器元件对同样的磁通的变化输出相反极性的检测信号，

各分时励磁信号在时间序列上与下一分时励磁信号之间重叠一定时间。

8.一种磁性图案检测装置，其特征在于，包括：

输出校正部，该输出校正部在来自磁性传感器的模拟的传感器输出信号上加上加法信号，而生成校正传感器输出信号；

磁性图案检测部，该磁性图案检测部基于介质通过所述磁性传感器时

的所述校正传感器输出信号来检测该介质的磁性图案；以及

第一加法信号调整部，该第一加法信号调整部在从规定片数的所述介质通过所述磁性传感器之后起、到下一所述介质通过该磁性传感器为止的期间中，通过调整所述加法信号的输出电平，来将所述校正传感器输出信号的输出电平设为预定的目标输出电平。

9.如权利要求8所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

包括：第二加法信号调整部，该第二加法信号调整部在接通电源时及再起动时，通过调整所述加法信号的输出电平，来将所述校正传感器输出信号的输出电平设为所述目标输出电平，

所述第一加法信号调整部将所述校正传感器输出信号的输出电平设为所述目标输出电平的处理速度比所述第二加法信号调整部将所述校正传感器输出信号的输出电平设为所述目标输出电平的处理速度要快。

10.如权利要求9所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

所述输出校正部包括：D/A转换电路，该D/A转换电路输出所述加法信号；以及加法器，该加法器将所述传感器输出信号与所述加法信号相加，

所述第一加法信号调整部包括：

第一指令值输出部，该第一指令值输出部将用于对所述加法信号的输出电平进行调整的数字的指令值输出到所述D/A转换电路；

比例关系存储保持部，该比例关系存储保持部中预先存储保持有在所述校正传感器输出信号的动态范围内的待机时的所述校正传感器输出信号的输出电平与所述指令值之间成立的比例关系；

差分计算部，该差分计算部计算所述校正传感器输出信号的输出电平与所述目标输出电平的差分；

适当值计算部，该适当值计算部基于所述第一指令值输出部输出的所述指令值、所述差分、及所述比例关系，来计算出用于将所述校正传感器输出信号的输出电平设为所述目标输出电平的所述指令值的适当值；以及

第一设定部，该第一设定部在所述适当值算出后，将从所述第一指令值输出部输出的所述指令值设定为所述适当值。

11.如权利要求10所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

所述第二加法信号调整部包括：

第二指令值输出部，该第二指令值输出部将用于对所述加法信号的输出电平进行调整的数字的指令值输出到所述D/A转换电路；

二分搜索部，该二分搜索部将所述指令值的上限值和下限值之间的值作为最初搜索范围，根据二分搜索法依次重复进行使得从所述第二指令值输出部输出的所述指令值变化的处理及比较所述校正传感器输出信号的输出电平和所述目标输出电平的处理，获取所述校正传感器输出信号的输出电平成为所述目标输出电平时的所述指令值作为所述适当值；以及

第二设定部，该第二设定部若获得所述适当值，则将从所述第二指令值输出部输出的所述指令值维持在所述适当值。

12.如权利要求10所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

所述第二加法信号调整部包括：

第二指令值输出部，该第二指令值输出部将用于对所述加法信号的输出电平进行调整的数字的指令值输出到所述D/A转换电路；

逐次搜索部，该逐次搜索部将所述第二指令值输出部的偏移指令值设定为上限值，之后，依次重复进行使得从所述第二指令值输出部输出的所述指令值减少规定的值的处理及比较所述校正传感器输出信号的输出电平和所述目标输出电平的处理，直至所述校正传感器输出信号的输出电平成为所述目标输出电平，或者该逐次搜索部将所述第二指令值输出部的所述偏移指令值设定为下限值，之后，依次重复进行使得从所述第二指令值输出部输出的所述指令值增加规定的值的处理及比较所述校正传感器输出信号的输出电平和所述目标输出电平的处理，直至所述校正传感器输出信号的输出电平成为所述目标输出电平，获取所述校正传感器输出信号的输出电平成为所述目标输出电平时的所述指令值作为适当值；以及

第二设定部，该第二设定部若获得所述适当值，则将从所述第二指令值输出部输出的所述指令值维持在所述适当值。

13.如权利要求10所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

包括多个磁性传感器作为所述磁性传感器，

所述传感器输出信号是从所述多个磁性传感器中按照一定的定时对输出该传感器输出信号的所述磁性传感器依次进行切换的信号，

所述第一加法信号调整部及所述第二加法信号调整部按照所述一定的定时切换所述磁性传感器时，都通过调整所述加法信号的输出电平来将所述校正传感器输出信号的输出电平设定为所述目标输出电平。

14.如权利要求8至13的任一项所述的磁性图案检测装置，其特征在于，

所述规定片数是一片。

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