JP5687483B2 - 磁気パターン検出装置 - Google Patents
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、媒体が前記磁気センサを通過する際の前記補正センサ出力信号に基づいて当該媒体の磁気パターンを検出する磁気パターン検出部と、前記媒体が前記磁気センサを所定枚数通過した後であって次の前記媒体が当該磁気センサを通過するまでの間に、前記加算信号の出力レベルを調整することによって前記補正センサ出力信号の出力レベルを予め定めた目標出力レベルとする第1加算信号調整部とを有し、前記出力補正部は、前記加算信号を出力するD/A変換回路と、前記センサ出力信号と前記加算信号とを加算する加算器とを備えており、前記第1加算信号調整部は、前記加算信号の出力レベルを調整するためのデジタルの指令値を前記D/A変換回路へ出力する第1指令値出力部と、前記補正センサ出力信号のダイナミックレンジ内で待機時における前記補正センサ出力信号の出力レベルと前記指令値との間で成立している比例関係を予め記憶保持している比例関係記憶保持部と、前記補正センサ出力信号の出力レベルと前記目標出力レベルとの差分を算出する差分算出部と、前記第1指令値出力部が出力している前記指令値、前記差分、および、前記比例関係に基づいて、前記補正センサ出力信号の出力レベルを前記目標出力レベルとするための前記指令値の適正値を算出する適正値算出部と、前記適正値が算出されると、前記第1指令値出力部から出力される前記指令値を前記適正値に設定する第1設定部とを備えていることを特徴とする。
前記目標出力レベルと比較する処理をこの順番で繰り返すか、または、前記第2指令値出力部の前記指令値を下限値に設定し、しかる後に、前記補正センサ出力信号の出力レベルが前記目標出力レベルとなるまで、前記第2指令値出力部から出力される前記指令値を所定の値だけ増加させる処理および前記補正センサ出力信号の出力レベルと前記目標出力レベルと比較する処理をこの順番で繰り返し、前記補正センサ出力信号の出力レベルが前記目標出力レベルとなったときの前記指令値を適正値として取得する逐次探索部と、前記適正値が取得されると、前記第2指令値出力部から出力される前記指令値を前記適正値に維持する第2設定部とを備えているものとすることができる。このような逐次探索によれば、指令値の適正値を確実に求めることができる。
図1は本発明に係る磁気パターン検出装置の構成を示す説明図であり、図1(a)、(b)は磁気パターン検出装置の要部構成を模式的に示す説明図、および断面構成を模式的に示す説明図である。
図2は、本発明に係る磁気センサ装置20の説明図であり、図2(a)、(b)は、磁気センサ装置20における磁気センサ素子の等のレイアウトを示す説明図、および磁気センサ素子の向きを示す説明図である。
図3は、本発明に係る磁気センサ装置20に用いた磁気センサ素子40の説明図であり、図3(a)、(b)、(c)は、磁気センサ素子40の正面図、この磁気センサ素子40に対する励磁波形の説明図、および磁気センサ素子40からの出力信号の説明図である。なお、図3(a)では、図面に対して垂直な方向で媒体2が移動する状態を示してある。
図4は、本発明に係る磁気パターン検出装置1の電気的構成を示すブロック図である。図4に示す回路部5は、図3(b)に示す交番電流を各磁気センサ素子40の励磁コイル48に励磁信号として印加する励磁回路50と、検出コイル49に電気的に接続された信号処理部60とを備えている。信号処理部60は検出コイル49から出力される検出信号から、残留磁束密度レベルに対応する第1信号S1、および透磁率レベルに対応する第2信号S2を生成する。信号処理部60は、磁気センサ素子40から出力された検出信号を増幅する増幅部70と、増幅部70から出力された信号からピーク値およびボトム値を抽出する抽出部80と、A/Dコンバータ91を備えたデジタル信号処理部90とを有している。抽出部80およびデジタル信号処理部90は媒体2の磁気パターンを検出する磁気パターン検出部100を構成しており、増幅部70と磁気パターン検出部100はアナログスイッチ101およびゼロクランプ部102を介して接続されている。
次に図4〜図6を参照してオフセット調整処理を詳細に説明する。なお、第1オフセット調整回路831を介して行われるオフセット調整処理および第2オフセット調整回路832を介して行われるオフセット調整処理は同一なので、第1オフセット調整回路831を介して行われるオフセット調整処理を説明して、第2オフセット調整回路832を介して行われるオフセット調整処理の説明は省略する。
電源投入時および再起動時にオフセット調整処理を行う加算信号調整部96は、図4に示すように、指令値出力部961、二分探索部962および設定部963を備えている。
媒体2の磁気パターンを検出する毎にオフセット調整処理を行う加算信号調整部97は、図4に示すように、指令値出力部971、比例関係記憶保持部972、差分算出部973、適正値算出部974および設定部975を備えている。
図7は、本発明に係る磁気パターン検出装置1において媒体2に形成される各種磁気インクの特性等を示す説明図である。図8は、本発明に係る磁気パターン検出装置1において種類の異なる磁気パターンが形成された媒体2から磁気パターンの有無を検出する原理を示す説明図である。
本例によれば、電源投入時および再起動時のオフセット調整処理により、磁気センサ装置20の個体差に起因した補正出力信号の出力レベルのばらつきが是正される。また、連続して複数の媒体2の磁気パターンを検出する場合には、媒体2の磁気パターンを検出する毎にオフセット調整処理が行われるので、温度等に起因した補正出力信号の出力レベルのばらつきによって磁気パターンの検出精度が低下することを回避或いは抑制できる。
上記の例では、媒体2の磁気パターンを検出する毎にオフセット調整処理を行っているが、複数枚の媒体2の磁気パターンを検出する毎にオフセット調整処理を行ってもよい。
Claims (6)
- 磁気センサからのアナログのセンサ出力信号に加算信号を加算した補正センサ出力信号を生成する出力補正部と、
媒体が前記磁気センサを通過する際の前記補正センサ出力信号に基づいて当該媒体の磁気パターンを検出する磁気パターン検出部と、
前記媒体が前記磁気センサを所定枚数通過した後であって次の前記媒体が当該磁気センサを通過するまでの間に、前記加算信号の出力レベルを調整することによって前記補正センサ出力信号の出力レベルを予め定めた目標出力レベルとする第1加算信号調整部とを有し、
前記出力補正部は、前記加算信号を出力するD/A変換回路と、前記センサ出力信号と前記加算信号とを加算する加算器とを備えており、
前記第1加算信号調整部は、
前記加算信号の出力レベルを調整するためのデジタルの指令値を前記D/A変換回路へ出力する第1指令値出力部と、
前記補正センサ出力信号のダイナミックレンジ内で待機時における前記補正センサ出力信号の出力レベルと前記指令値との間で成立している比例関係を予め記憶保持している比例関係記憶保持部と、
前記補正センサ出力信号の出力レベルと前記目標出力レベルとの差分を算出する差分算出部と、
前記第1指令値出力部が出力している前記指令値、前記差分、および、前記比例関係に基づいて、前記補正センサ出力信号の出力レベルを前記目標出力レベルとするための前記指令値の適正値を算出する適正値算出部と、
前記適正値が算出されると、前記第1指令値出力部から出力される前記指令値を前記適正値に設定する第1設定部とを備えていることを特徴とする磁気パターン検出装置。 - 請求項1において、
電源投入時および再起動時に、前記加算信号の出力レベルを調整することによって前記補正センサ出力信号の出力レベルを前記目標出力レベルとする第2加算信号調整部を有し、
前記第1加算信号調整部が前記補正センサ出力信号の出力レベルを前記目標出力レベルとする処理速度は、前記第2加算信号調整部が前記補正センサ出力信号の出力レベルを前
記目標出力レベルとする処理速度よりも高速であることを特徴とする磁気パターン検出装置。 - 請求項2において、
前記第2加算信号調整部は、
前記加算信号の出力レベルを調整するためのデジタルの指令値を前記D/A変換回路へ出力する第2指令値出力部と、
前記指令値の上限値と下限値の間を最初の探索範囲として、二分探索法に則って前記第2指令値出力部から出力される前記指令値を変化させる処理および前記補正センサ出力信号の出力レベルと前記目標出力レベルを比較する処理をこの順番で繰り返し、前記補正センサ出力信号の出力レベルが前記目標出力レベルとなったときの前記指令値を前記適正値として取得する二分探索部と、
前記適正値が取得されると、前記第2指令値出力部から出力される前記指令値を前記適正値に維持する第2設定部とを備えていることを特徴とする磁気パターン検出装置。 - 請求項2において、
前記第2加算信号調整部は、
前記加算信号の出力レベルを調整するためのデジタルの指令値を前記D/A変換回路へ出力する第2指令値出力部と、
前記第2指令値出力部の前記指令値を上限値に設定し、しかる後に、前記補正センサ出力信号の出力レベルが前記目標出力レベルとなるまで、前記第2指令値出力部から出力される前記指令値を所定の値だけ減少させる処理および前記補正センサ出力信号の出力レベルと前記目標出力レベルと比較する処理をこの順番で繰り返すか、または、前記第2指令値出力部の前記指令値を下限値に設定し、しかる後に、前記補正センサ出力信号の出力レベルが前記目標出力レベルとなるまで、前記第2指令値出力部から出力される前記指令値を所定の値だけ増加させる処理および前記補正センサ出力信号の出力レベルと前記目標出力レベルと比較する処理をこの順番で繰り返し、前記補正センサ出力信号の出力レベルが前記目標出力レベルとなったときの前記指令値を適正値として取得する逐次探索部と、
前記適正値が取得されると、前記第2指令値出力部から出力される前記指令値を前記適正値に維持する第2設定部とを備えていることを特徴とする磁気パターン検出装置。 - 請求項2ないし4のうちのいずれかの項において、
前記磁気センサとして、複数の磁気センサを備えており、
前記センサ出力信号は、当該センサ出力信号が出力される前記磁気センサが前記複数の磁気センサのうちから一定のタイミングで順次に切り替わる信号であり、
前記第1加算信号調整部および前記第2加算信号調整部は、前記一定のタイミングで前記磁気センサが切り替わる毎に、前記加算信号の出力レベルを調整することによって前記補正センサ出力信号の出力レベルを前記目標出力レベルに設定することを特徴とする磁気パターン検出装置。 - 請求項1ないし5のうちのいずれかの項において、
前記所定枚数は1枚であることを特徴とする磁気パターン検出装置。
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