JP7363487B2

JP7363487B2 - proximity sensor

Info

Publication number: JP7363487B2
Application number: JP2020000395A
Authority: JP
Inventors: 信賢一色
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-01-06
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2040-01-06
Also published as: JP2021110549A

Description

本発明は、近接センサに関する。 The present invention relates to a proximity sensor.

金属により形成された検知対象となる物体（以下、単に検知対象物と呼ぶ）の接近を検知するために、発振コイルを含む発振回路を用いる近接センサが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献1に記載された技術では、検知対象物が発振コイルの漏洩磁場から離れているときには発振回路が発振し、一方、発振コイルの漏洩磁場に接近することで、発振コイルのコンダクタンスが増大して発振回路の発振条件が成立しなくなり、発振回路が発振停止状態となる。これにより、検知対象物が検知される。 Proximity sensors that use an oscillation circuit including an oscillation coil have been proposed in order to detect the approach of a detection target object (hereinafter simply referred to as a detection target) formed of metal (for example, as described in Patent Document 1). reference). In the technology described in Patent Document 1, the oscillation circuit oscillates when the object to be detected is away from the leakage magnetic field of the oscillation coil, while the conductance of the oscillation coil increases when the object approaches the leakage magnetic field of the oscillation coil. The oscillation conditions for the oscillation circuit no longer hold, and the oscillation circuit enters an oscillation stopped state. Thereby, the object to be detected is detected.

また、近接センサを高感度化するために、磁気インピーダンス素子を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２に記載された技術では、励磁コイルの内側に磁気インピーダンス素子が配置され、この磁気インピーダンス素子により、金属体からの渦電流磁束が検出される。また、励磁磁束に対して９０度位相が遅れた渦電流磁束が発生するように、発振周波数が設定され、タイミング制御回路は、励磁用発振回路からの励磁電流がゼロとなる時点を中心とする所定期間にサンプリングパルスを生成する。そしてサンプリングパルスの出力期間における磁気インピーダンス素子からの出力が積分され、その積分結果が差動増幅回路において累積された後、コンパレータにおいて所定のしきい値と比較される。 Further, in order to increase the sensitivity of a proximity sensor, a technique using a magnetic impedance element has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In the technique described in Patent Document 2, a magnetic impedance element is arranged inside an excitation coil, and eddy current magnetic flux from a metal body is detected by this magnetic impedance element. In addition, the oscillation frequency is set so that an eddy current magnetic flux whose phase is delayed by 90 degrees with respect to the excitation magnetic flux is generated, and the timing control circuit is set such that the excitation current from the excitation oscillation circuit becomes zero. Generate sampling pulses at predetermined periods. Then, the output from the magneto-impedance element during the output period of the sampling pulse is integrated, and after the integration result is accumulated in the differential amplifier circuit, it is compared with a predetermined threshold value in the comparator.

特開平４－２５２１８号公報Japanese Patent Application Publication No. 4-25218 特開２００３－２７３７１８号公報JP2003-273718A

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、近接センサを高感度化するためには近接センサの構造が複雑となり過ぎるために、検知対象物を検知可能な距離（以下、単に検知可能距離と呼ぶ）を十分に取れないことがある。さらに、金属自身の磁力は非常に微弱であるため、特許文献２に記載された技術では、磁気インピーダンス素子からの出力信号における信号対雑音比が良好でない。そのため、この技術でも、検知可能距離を十分に取れないことがある。 However, in the technology described in Patent Document 1, the structure of the proximity sensor becomes too complicated to make the proximity sensor highly sensitive, so the distance at which the detection target can be detected (hereinafter simply referred to as the detectable distance) Sometimes I don't get enough of it. Furthermore, since the magnetic force of the metal itself is very weak, the technique described in Patent Document 2 does not have a good signal-to-noise ratio in the output signal from the magneto-impedance element. Therefore, even with this technique, it may not be possible to obtain a sufficient detection distance.

そこで、本発明は、金属により形成された検知対象物を検知可能な距離を大きくすることが可能な近接センサを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a proximity sensor that can increase the distance at which a detection target made of metal can be detected.

本発明の一つの形態として、近接センサが提供される。この近接センサは、発振コイルを有し、金属により形成される検知対象物が発振コイルに近付くにつれて減衰する振幅を持つ発振信号を出力する発振回路と、検知対象物と発振コイル間の相互作用による磁界の強さの変化に応じてインピーダンスが変化する磁界検出素子を有し、磁界検出素子のインピーダンスの変化量に応じて発振信号の振幅を低下させる発振制御回路と、発振制御回路から出力される発振信号の振幅に応じた信号値と所定の閾値とを比較することで、検知対象物を検知したか否かを判定する判定回路とを有する。
係る構成を有することにより、この近接センサは、金属により形成された検知対象物を検知可能な距離を大きくすることができる。また、発振コイルと磁界検出素子とを別個に設けることにより、この近接センサは、発振コイルと磁界検出素子とが並ぶ方向における、検知対象物を検知可能な距離を、その他の方向における検知対象物を検知可能な距離よりも大きくすること、すなわち、検知方向に関して指向性を持たせることができる。 In one form of the invention, a proximity sensor is provided. This proximity sensor has an oscillation coil, and an oscillation circuit that outputs an oscillation signal with an amplitude that attenuates as a detection target made of metal approaches the oscillation coil, and an interaction between the detection target and the oscillation coil. An oscillation control circuit that has a magnetic field detection element whose impedance changes according to changes in the strength of the magnetic field, and that reduces the amplitude of an oscillation signal according to the amount of change in the impedance of the magnetic field detection element, and an oscillation control circuit that is output from the oscillation control circuit. It has a determination circuit that determines whether or not a detection target object has been detected by comparing a signal value corresponding to the amplitude of the oscillation signal with a predetermined threshold value.
With such a configuration, this proximity sensor can increase the distance at which a detection target made of metal can be detected. In addition, by providing the oscillation coil and the magnetic field detection element separately, this proximity sensor can detect the distance at which the detection target can be detected in the direction in which the oscillation coil and the magnetic field detection element are lined up, and the distance at which the detection target can be detected in the other direction. can be made larger than the detectable distance, that is, it can be made directional with respect to the detection direction.

この近接センサにおいて、発振制御回路は、発振回路と判定回路の間に接続され、発振信号を分圧することで発振信号の振幅を低下させることが可能な分圧回路と、磁界検出素子のインピーダンスの変化量が所定の閾値以上になると分圧回路に発振信号を分圧させ、磁界検出素子のインピーダンスの変化量が所定の閾値未満になると分圧回路に発振信号を分圧させないスイッチング素子とを有することが好ましい。
これにより、この近接センサは、所定の閾値を近接センサの用途に応じて予め設定することで、磁界検出素子により発振信号の振幅が低下する検知対象物と発振コイル間の距離を設定できるので、検知対象物を検知可能な距離を適切に設定することができる。 In this proximity sensor, the oscillation control circuit is connected between the oscillation circuit and the determination circuit, and includes a voltage divider circuit that can reduce the amplitude of the oscillation signal by dividing the oscillation signal, and a voltage divider circuit that can reduce the amplitude of the oscillation signal by dividing the voltage of the oscillation signal. and a switching element that causes the voltage divider circuit to divide the oscillation signal when the amount of change exceeds a predetermined threshold, and prevents the voltage divider circuit from dividing the oscillation signal when the amount of change in impedance of the magnetic field detection element becomes less than the predetermined threshold. It is preferable.
As a result, this proximity sensor can set the distance between the detection target and the oscillation coil at which the amplitude of the oscillation signal is reduced by the magnetic field detection element by setting a predetermined threshold value in advance according to the application of the proximity sensor. The distance at which the object to be detected can be detected can be appropriately set.

あるいは、この近接センサにおいて、発振制御回路は、磁界検出素子のインピーダンスの変化量が所定の閾値以上になると発振回路から一定量の電流を発振コイル以外の所定の回路へ流すことで発振信号の振幅を低下させ、磁界検出素子のインピーダンスの変化量が所定の閾値未満になると発振回路から所定の回路への電流の流出を停止することで発振信号の振幅の低下を抑制することが好ましい。
これにより、この近接センサは、所定の閾値を近接センサの用途に応じて予め設定することで、磁界検出素子により発振信号の振幅が低下する検知対象物と発振コイル間の距離を設定できるので、検知対象物を検知可能な距離を適切に設定することができる。 Alternatively, in this proximity sensor, when the amount of change in the impedance of the magnetic field detection element exceeds a predetermined threshold, the oscillation control circuit causes a certain amount of current to flow from the oscillation circuit to a predetermined circuit other than the oscillation coil, thereby increasing the amplitude of the oscillation signal. It is preferable to suppress the decrease in the amplitude of the oscillation signal by reducing the amount of change in the impedance of the magnetic field detection element and stopping the flow of current from the oscillation circuit to the predetermined circuit when the amount of change in impedance of the magnetic field detection element becomes less than a predetermined threshold.
As a result, this proximity sensor can set the distance between the detection target and the oscillation coil at which the amplitude of the oscillation signal is reduced by the magnetic field detection element by setting a predetermined threshold value in advance according to the application of the proximity sensor. The distance at which the object to be detected can be detected can be appropriately set.

あるいはまた、この近接センサにおいて、発振回路は、発振コイルに電流を供給する発振回路本体をさらに有し、磁界検出素子は、検知対象物と発振コイル間の相互作用による磁界の強さが低下するほどインピーダンスが増加し、かつ、発振コイルと発振回路本体との間に接続されることが好ましい。
これにより、この近接センサは、簡単な回路構成で検知対象物を検知可能な距離を大きくすることができる。 Alternatively, in this proximity sensor, the oscillation circuit further includes an oscillation circuit main body that supplies current to the oscillation coil, and the magnetic field detection element is configured such that the strength of the magnetic field is reduced due to interaction between the detection target and the oscillation coil. It is preferable that the impedance increases as the oscillation coil and the oscillation circuit main body increase.
Thereby, this proximity sensor can increase the distance at which the detection target can be detected with a simple circuit configuration.

あるいはまた、この近接センサにおいて、発振回路は、発振コイルに電流を供給する発振回路本体をさらに有し、磁界検出素子は、検知対象物と発振コイル間の相互作用による磁界の強さが低下するほどインピーダンスが低下し、かつ、発振回路本体に対して発振コイルと並列に接続されることが好ましい。
これにより、この近接センサは、簡単な回路構成で検知対象物を検知可能な距離を大きくすることができる。 Alternatively, in this proximity sensor, the oscillation circuit further includes an oscillation circuit main body that supplies current to the oscillation coil, and the magnetic field detection element is configured such that the strength of the magnetic field is reduced due to interaction between the detection target and the oscillation coil. It is preferable that the impedance is lowered as the impedance increases, and that the oscillation coil is connected in parallel with the oscillation circuit main body.
Thereby, this proximity sensor can increase the distance at which the detection target can be detected with a simple circuit configuration.

本発明の他の形態として、近接センサが提供される。この近接センサは、磁気インピーダンス素子により形成される発振コイルを有し、金属により形成された検知対象物が発振コイルに近付くにつれて、磁気インピーダンス素子によるインピーダンスの変化量及び検知対象物と発振コイル間の相互作用による磁界の強さの変化量に応じて減衰する振幅を持つ発振信号を出力する発振回路と、発振回路からの発振信号の振幅に応じた信号値と所定の閾値とを比較することで、検知対象物を検知したか否かを判定する判定回路とを有する。
係る構成を有することにより、この近接センサは、金属により形成された検知対象物を検知可能な距離を大きくすることができる。また、発振コイル自体が磁気インピーダンス素子により形成されることにより、この近接センサは、小型化できるとともに、検知方向に関する指向性を抑制することができる。 In another aspect of the invention, a proximity sensor is provided. This proximity sensor has an oscillation coil formed by a magnetic impedance element, and as a detection target formed of metal approaches the oscillation coil, the amount of change in impedance due to the magnetic impedance element and the distance between the detection target and the oscillation coil. By comparing an oscillation circuit that outputs an oscillation signal with an amplitude that attenuates according to the amount of change in magnetic field strength due to interaction, and a signal value corresponding to the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit with a predetermined threshold value, , and a determination circuit that determines whether or not the object to be detected is detected.
With such a configuration, this proximity sensor can increase the distance at which a detection target made of metal can be detected. Further, since the oscillation coil itself is formed of a magnetic impedance element, this proximity sensor can be made smaller and the directivity in the detection direction can be suppressed.

本発明の一つの実施形態による近接センサの回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a proximity sensor according to one embodiment of the present invention. 検知対象物と近接センサ間の距離の変化に応じた、近接センサが有する発振回路からの発振信号の波形及び発振制御回路を経由した発振信号の波形の変化の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a change in the waveform of an oscillation signal from an oscillation circuit included in the proximity sensor and the waveform of an oscillation signal passed through the oscillation control circuit, in response to a change in the distance between the detection target and the proximity sensor. 近接センサの外観斜視図である。It is an external perspective view of a proximity sensor. 近接センサの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a proximity sensor. 近接センサの回路基板の側面図である。It is a side view of the circuit board of a proximity sensor. （ａ）は、近接センサを有する遊技機における、近接センサの配置の一例を示す、遊技球の流路の外観斜視図である。（ｂ）は、（ａ）において矢印Ａ、Ａ’ 側から見た線における、流路の断面図である。(a) is an external perspective view of a flow path of a game ball, showing an example of the arrangement of a proximity sensor in a game machine having a proximity sensor. (b) is a cross-sectional view of the flow path along a line seen from the arrow A, A' side in (a). 変形例による、近接センサの回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a proximity sensor according to a modified example. 他の変形例による、近接センサの回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a proximity sensor according to another modification. さらに他の変形例による、近接センサの回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a proximity sensor according to still another modification. 図９に示される変形例における、発振回路及び検知対象物の等価回路図である。10 is an equivalent circuit diagram of an oscillation circuit and a detection target in the modification shown in FIG. 9. FIG. 図９に示される変形例における、近接センサの外観斜視図である。10 is an external perspective view of a proximity sensor in the modification shown in FIG. 9. FIG. 図９に示される変形例における、近接センサの分解斜視図である。10 is an exploded perspective view of the proximity sensor in the modification shown in FIG. 9. FIG.

以下、本発明の一つの実施形態による近接センサを、図を参照しつつ説明する。この近接センサは、発振コイルを有する発振回路から出力される発振信号の振幅に応じた信号値と閾値とを比較することで、検知対象物の有無を判定する。この近接センサは、検知対象物と発振コイル間の相互作用による磁界の強さに応じてインピーダンスが変化する磁界検出素子をさらに有する。そしてこの近接センサは、検知対象物の接近により、磁界検出素子のインピーダンスが所定の閾値以上になると、発振回路から出力される発振信号の振幅を抑制することで、発振信号の振幅に応じた信号値が閾値以下となる、発振コイルと検知対象物間の距離、すなわち、検知可能距離を大きくする。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A proximity sensor according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This proximity sensor determines the presence or absence of a detection target by comparing a signal value according to the amplitude of an oscillation signal output from an oscillation circuit having an oscillation coil with a threshold value. This proximity sensor further includes a magnetic field detection element whose impedance changes depending on the strength of the magnetic field due to the interaction between the detection target and the oscillation coil. When the impedance of the magnetic field detection element exceeds a predetermined threshold due to the approach of a detection target, this proximity sensor suppresses the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit, thereby generating a signal corresponding to the amplitude of the oscillation signal. The distance between the oscillation coil and the object to be detected, that is, the detectable distance, whose value is equal to or less than the threshold value, is increased.

図１は、本発明の一つの実施形態による近接センサの回路構成図である。近接センサ１は、発振回路１０と、発振制御回路２０と、判定回路３０とを有する。 FIG. 1 is a circuit diagram of a proximity sensor according to one embodiment of the present invention. The proximity sensor 1 includes an oscillation circuit 10, an oscillation control circuit 20, and a determination circuit 30.

発振回路１０は、発振コイル１１と共振コンデンサ１２とで構成されるＬＣ回路を用いた帰還型発振回路であり、例えば、ハートレー発振回路またはコルピッツ発振回路とすることができる。そのために、発振回路１０は、発振コイル１１と、発振コイル１１と並列に接続される共振コンデンサ１２と、発振コイル１１及び共振コンデンサ１２に電流を供給する発振回路本体１３とを有する。そして発振回路１０は、発振信号を発振制御回路２０へ出力する。 The oscillation circuit 10 is a feedback type oscillation circuit using an LC circuit including an oscillation coil 11 and a resonant capacitor 12, and can be, for example, a Hartley oscillation circuit or a Colpitts oscillation circuit. To this end, the oscillation circuit 10 includes an oscillation coil 11 , a resonant capacitor 12 connected in parallel with the oscillation coil 11 , and an oscillation circuit main body 13 that supplies current to the oscillation coil 11 and the resonant capacitor 12 . The oscillation circuit 10 then outputs an oscillation signal to the oscillation control circuit 20.

ここで、発振コイル１１に検知対象物１００が接近するにつれて、検知対象物１００に生じる渦電流による損失が増大するので、発振コイル１１近傍の磁界の強度が低下する。その結果として、発振回路１０の発振条件が変動する。したがって、発振回路１０から出力される発振信号の振幅は、検知対象物１００が発振コイル１１に近付くにつれて減衰する。このことから、近接センサ１は、発振回路１０から出力される発振信号の振幅の変化に基づいて、検知対象物１００の有無を判定することができる。 Here, as the detection target 100 approaches the oscillation coil 11, the loss due to the eddy current generated in the detection target 100 increases, so the strength of the magnetic field near the oscillation coil 11 decreases. As a result, the oscillation conditions of the oscillation circuit 10 vary. Therefore, the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 attenuates as the detection target 100 approaches the oscillation coil 11. From this, the proximity sensor 1 can determine the presence or absence of the detection target object 100 based on the change in the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10.

発振制御回路２０は、磁界検出素子２１を有し、磁界検出素子２１が検知した、検知対象物１００と発振コイル１１との相互作用による磁界の強さに応じて、発振回路１０からの発振信号の振幅を制御する。本実施形態では、発振制御回路２０は、磁界検出素子２１のインピーダンスが所定値以上になると発振回路１０からの発振信号の振幅を低下させる。そのために、発振制御回路２０は、二つの抵抗のうちの一つを磁界検出素子２１とする分圧回路２２と、分圧回路２２からの出力電圧にてオン／オフが切り替えられるスイッチング素子２３と、スイッチング素子２３と発振回路１０の出力端子との間に接続される分圧回路２４とを有する。 The oscillation control circuit 20 includes a magnetic field detection element 21, and generates an oscillation signal from the oscillation circuit 10 according to the strength of the magnetic field caused by the interaction between the detection target 100 and the oscillation coil 11, which is detected by the magnetic field detection element 21. control the amplitude of In this embodiment, the oscillation control circuit 20 reduces the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit 10 when the impedance of the magnetic field detection element 21 exceeds a predetermined value. To this end, the oscillation control circuit 20 includes a voltage divider circuit 22 in which one of two resistors is used as the magnetic field detection element 21, and a switching element 23 that is turned on/off by the output voltage from the voltage divider circuit 22. , and a voltage dividing circuit 24 connected between the switching element 23 and the output terminal of the oscillation circuit 10.

磁界検出素子２１は、発振コイル１１と検知対象物１００の相互作用による磁界の強度の変化に応じてインピーダンスが変化する素子である。本実施形態では、磁界検出素子２１は、発振コイル１１と検知対象物１００の相互作用による磁界の強度が減少するにつれてインピーダンスが増加する素子であり、例えば、アモルファス合金ワイヤまたは磁性体薄膜を用いて構成される磁気インピーダンス素子とすることができる。そして磁界検出素子２１は、発振コイル１１と検知対象物１００との相互作用による磁界の強度変化を検知できるよう、例えば、発振コイル１１に対する検知対象物１００の想定される最接近位置と発振コイル１１との間に配置される。なお、発振コイル１１と磁界検出素子２１の配置の詳細については後述する。 The magnetic field detection element 21 is an element whose impedance changes according to a change in the strength of the magnetic field due to the interaction between the oscillation coil 11 and the detection target 100. In this embodiment, the magnetic field detection element 21 is an element whose impedance increases as the intensity of the magnetic field due to the interaction between the oscillation coil 11 and the detection target 100 decreases, and is, for example, an element using an amorphous alloy wire or a magnetic thin film. The magneto-impedance element can be configured as follows. The magnetic field detection element 21 detects, for example, the assumed closest position of the detection target 100 to the oscillation coil 11 and the oscillation coil 1 placed between. Note that details of the arrangement of the oscillation coil 11 and the magnetic field detection element 21 will be described later.

本実施形態では、発振コイル１１に検知対象物１００が接近することで検知対象物１００に生じる渦電流による損失に応じて発振コイル１１近傍の磁界の強度が低下するにつれて、磁界検出素子２１のインピーダンスは増加する。そして詳細は後述するが、検知対象物１００が発振コイル１１近傍の磁界に作用しないときの磁界検出素子２１のインピーダンス（以下、基準インピーダンスと呼ぶ）に対する、磁界検出素子２１のインピーダンスの変化量が所定の閾値以上になると、発振制御回路２０は、発振回路１０から出力された発振信号の振幅を抑制する。 In this embodiment, the impedance of the magnetic field detection element 21 decreases as the strength of the magnetic field near the oscillation coil 11 decreases in response to loss due to eddy currents generated in the detection target 100 when the detection target 100 approaches the oscillation coil 11. increases. Although the details will be described later, the amount of change in the impedance of the magnetic field detecting element 21 with respect to the impedance of the magnetic field detecting element 21 when the detection target 100 does not act on the magnetic field near the oscillation coil 11 (hereinafter referred to as reference impedance) is determined by a predetermined amount. When the threshold value is exceeded, the oscillation control circuit 20 suppresses the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10.

なお、磁界検出素子２１は、磁気インピーダンス素子の代わりに、磁気抵抗素子またはコイルを有してもよい。この場合も、磁界検出素子２１は、発振コイル１１と検知対象物１００の相互作用による、発振コイル１１近傍の磁界の強度が減少するにつれてインピーダンスが増加するように構成されればよい。 Note that the magnetic field detection element 21 may include a magnetoresistive element or a coil instead of a magnetic impedance element. In this case as well, the magnetic field detection element 21 may be configured such that its impedance increases as the strength of the magnetic field near the oscillation coil 11 decreases due to the interaction between the oscillation coil 11 and the detection target 100.

分圧回路２２は、電圧源Vccに一端が接続され、他端が磁界検出素子２１と接続される抵抗R0と、磁界検出素子２１とにより構成される。分圧回路２２において、磁界検出素子２１の一端は抵抗R0の他端と接続され、磁界検出素子２１の他端は接地される。そして、抵抗R0の他端と磁界検出素子２１の一端との間から、電圧源Vccから供給される電圧Vが、抵抗R0のインピーダンスと磁界検出素子２１のインピーダンスの和に対する、磁界検出素子２１のインピーダンスの比にて分圧することで得られる電圧が出力される。したがって、磁界検出素子２１のインピーダンスが高くなるほど、すなわち、発振コイル１１近傍の磁界の強度が低下するほど、分圧回路２２から出力される電圧は高くなる。また、抵抗R0のインピーダンス、すなわち、スイッチング素子２３がオンとなる、磁界検出素子２１のインピーダンスの基準インピーダンスからの変化量を近接センサ１の用途に応じて予め設定することで、磁界検出素子２１により発振回路１０からの発振信号の振幅が低下する、検知対象物１００と発振コイル１１間の距離を適切に設定できるので、近接センサ１は、検知対象物１００を検知可能な距離を適切に設定することができる。
なお、抵抗R0は、インピーダンスを調整可能な可変抵抗であってもよい。この場合には、近接センサ１は、抵抗R0のインピーダンスを調整することで、スイッチング素子２３がオンとなる磁界検出素子２１のインピーダンス、すなわち、基準インピーダンスからのインピーダンスの変化量に対する閾値を変更することができる。すなわち、近接センサ１の検知可能距離を調節することができる。 The voltage dividing circuit 22 includes a resistor R0, which has one end connected to the voltage source Vcc and the other end connected to the magnetic field detection element 21, and the magnetic field detection element 21. In the voltage dividing circuit 22, one end of the magnetic field detection element 21 is connected to the other end of the resistor R0, and the other end of the magnetic field detection element 21 is grounded. Then, the voltage V supplied from the voltage source Vcc between the other end of the resistor R0 and one end of the magnetic field detecting element 21 is applied to the magnetic field detecting element 21 with respect to the sum of the impedance of the resistor R0 and the impedance of the magnetic field detecting element 21. A voltage obtained by dividing the voltage based on the impedance ratio is output. Therefore, the higher the impedance of the magnetic field detection element 21, that is, the lower the intensity of the magnetic field near the oscillation coil 11, the higher the voltage output from the voltage dividing circuit 22. Further, by setting in advance the impedance of the resistor R0, that is, the amount of change from the reference impedance of the impedance of the magnetic field detecting element 21 at which the switching element 23 is turned on, according to the application of the proximity sensor 1, the magnetic field detecting element 21 Since the distance between the detection target 100 and the oscillation coil 11 at which the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit 10 decreases can be appropriately set, the proximity sensor 1 can appropriately set the distance at which the detection target 100 can be detected. be able to.
Note that the resistor R0 may be a variable resistor whose impedance can be adjusted. In this case, the proximity sensor 1 changes the impedance of the magnetic field detection element 21 at which the switching element 23 is turned on, that is, the threshold value for the amount of change in impedance from the reference impedance, by adjusting the impedance of the resistor R0. I can do it. That is, the detectable distance of the proximity sensor 1 can be adjusted.

スイッチング素子２３は、例えば、npn型のトランジスタであり、ベース端子が分圧回路２２と接続され、コレクタ端子が分圧回路２４と接続され、エミッタ端子が接地される。そしてスイッチング素子２３のオン／オフは、分圧回路２２から出力される電圧に応じて切り替えられる。なお、スイッチング素子２３は、nチャネル型のMOSFETであってもよい。この場合には、ゲート端子が分圧回路２２と接続され、ドレイン端子が分圧回路２４と接続され、ソース端子が接地されればよい。 The switching element 23 is, for example, an npn type transistor, and has a base terminal connected to the voltage dividing circuit 22, a collector terminal connected to the voltage dividing circuit 24, and an emitter terminal grounded. The switching element 23 is turned on/off depending on the voltage output from the voltage dividing circuit 22. Note that the switching element 23 may be an n-channel MOSFET. In this case, the gate terminal may be connected to the voltage dividing circuit 22, the drain terminal may be connected to the voltage dividing circuit 24, and the source terminal may be grounded.

本実施形態では、上記のように、磁界検出素子２１のインピーダンスが高くなるほど分圧回路２２から出力される電圧は高くなり、磁界検出素子２１のインピーダンスが所定の閾値以上となると、スイッチング素子２３はオンとなる。この場合、発振回路１０から出力され、発振制御回路２０に入力された発振信号は、分圧回路２４により分圧されてから判定回路３０へ出力される。一方、磁界検出素子２１のインピーダンスが所定の閾値よりも低い場合には、スイッチング素子２３はオフとなる。この場合には、発振回路１０から出力され、発振制御回路２０に入力された発振信号は、分圧回路２４により分圧されずに判定回路３０へそのまま出力される。 In this embodiment, as described above, the higher the impedance of the magnetic field detection element 21, the higher the voltage output from the voltage divider circuit 22. When the impedance of the magnetic field detection element 21 exceeds a predetermined threshold, the switching element 23 Turns on. In this case, the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 and input to the oscillation control circuit 20 is voltage-divided by the voltage divider circuit 24 and then output to the determination circuit 30. On the other hand, when the impedance of the magnetic field detection element 21 is lower than a predetermined threshold value, the switching element 23 is turned off. In this case, the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 and input to the oscillation control circuit 20 is output as is to the determination circuit 30 without being divided by the voltage dividing circuit 24.

分圧回路２４は、発振回路１０の出力端子とスイッチング素子２３との間に直列に接続される二つの抵抗R1、R2により構成される。抵抗R1の一端は発振回路１０の出力端子と接続され、他端は抵抗R2の一端と接続される。また、抵抗R2の他端はスイッチング素子２３と接続される。そして抵抗R1の他端と抵抗R2の一端との間から、入力された振幅に応じた振幅を持つ発振信号が出力される。そのため、スイッチング素子２３がオンになると、分圧回路２４から出力される発振信号の振幅は、発振回路１０から出力された発振信号の振幅を、分圧回路２４の抵抗R1のインピーダンスと抵抗R2のインピーダンスの和に対する、抵抗R2のインピーダンスの比にて分圧して得られたものに減衰される。一方、スイッチング素子２３がオフである場合には、抵抗R2の方へ電流が流れず、発振回路１０から出力された発振信号は、分圧回路２４により分圧されない。そのため、この場合には、発振回路１０からの発振信号の振幅は低下せず、その発振信号が分圧回路２４からそのまま出力される。 The voltage divider circuit 24 includes two resistors R1 and R2 connected in series between the output terminal of the oscillation circuit 10 and the switching element 23. One end of the resistor R1 is connected to the output terminal of the oscillation circuit 10, and the other end is connected to one end of the resistor R2. Further, the other end of the resistor R2 is connected to the switching element 23. Then, an oscillation signal having an amplitude corresponding to the input amplitude is output from between the other end of the resistor R1 and one end of the resistor R2. Therefore, when the switching element 23 is turned on, the amplitude of the oscillation signal output from the voltage divider circuit 24 is the same as the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10, the impedance of the resistor R1 of the voltage divider circuit 24, and the impedance of the resistor R2. The voltage is attenuated by dividing the voltage by the ratio of the impedance of the resistor R2 to the sum of the impedances. On the other hand, when the switching element 23 is off, no current flows toward the resistor R2, and the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 is not voltage-divided by the voltage-dividing circuit 24. Therefore, in this case, the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit 10 does not decrease, and the oscillation signal is output from the voltage dividing circuit 24 as it is.

なお、磁界検出素子２１は、検知対象物１００と発振コイル１１との相互作用による磁界の強さが減少するにつれて、インピーダンスも低下するように構成されてもよい。この場合には、分圧回路２２において、抵抗R0よりも電圧源側に磁界検出素子２１が接続されればよい。この場合、磁界検出素子２１のインピーダンスが低下するほど、分圧回路２２からの出力電圧は増加する。そして、基準インピーダンスからの磁界検出素子２１のインピーダンスの低下量が所定の閾値以上になるとスイッチング素子２３がオンとなり、上記と同様に、発振回路１０からの発振信号の振幅が抑制される。 Note that the magnetic field detection element 21 may be configured such that the impedance decreases as the strength of the magnetic field due to the interaction between the detection target 100 and the oscillation coil 11 decreases. In this case, in the voltage dividing circuit 22, the magnetic field detection element 21 may be connected closer to the voltage source than the resistor R0. In this case, as the impedance of the magnetic field detection element 21 decreases, the output voltage from the voltage dividing circuit 22 increases. Then, when the amount of decrease in the impedance of the magnetic field detection element 21 from the reference impedance exceeds a predetermined threshold value, the switching element 23 is turned on, and the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit 10 is suppressed in the same manner as described above.

判定回路３０は、発振信号の振幅に応じた電圧を持つ信号値と所定の閾値電圧とを比較することで、検知対象物１００を検知したか否かを判定する。そのために、判定回路３０は、例えば、発振制御回路２０側から順に直列に接続される検波回路３１と、弁別回路３２と、出力回路３３とを有する。 The determination circuit 30 determines whether or not the detection target 100 has been detected by comparing a signal value having a voltage corresponding to the amplitude of the oscillation signal with a predetermined threshold voltage. To this end, the determination circuit 30 includes, for example, a detection circuit 31, a discrimination circuit 32, and an output circuit 33, which are connected in series from the oscillation control circuit 20 side.

検波回路３１は、例えば、発振制御回路２０を介して入力される発振信号を包絡線検波するための回路を有する。なお、検波回路３１は、入力される発振信号を整流する全波整流回路または半波整流回路と、整流された発振信号を平滑化する平滑回路を有してもよい。そして検波回路３１は、発振制御回路２０を介して入力される発振信号の振幅が大きいほど、大きな電圧を持つ信号を出力する。 The detection circuit 31 includes, for example, a circuit for envelope detection of the oscillation signal input via the oscillation control circuit 20. Note that the detection circuit 31 may include a full-wave rectifier circuit or a half-wave rectifier circuit that rectifies the input oscillation signal, and a smoothing circuit that smoothes the rectified oscillation signal. The detection circuit 31 outputs a signal having a larger voltage as the amplitude of the oscillation signal inputted via the oscillation control circuit 20 becomes larger.

弁別回路３２は、検波回路３１から出力された信号と所定の閾値電圧とを比較し、その比較結果に応じた電圧を持つ信号を出力する。そのために、弁別回路３２は、例えば、コンパレータを有し、コンパレータの二つの入力端子の一方に、検波回路３１から出力された信号が入力され、その二つの入力端子の他方に閾値電圧が入力されることで、コンパレータの出力端子から、検波回路３１から出力された信号の電圧と所定の閾値電圧との比較結果に応じた電圧を持つ信号が出力される。なお、弁別回路３２は、検波回路３１から出力された信号の電圧と所定の閾値電圧とを比較するための他の構成の回路を有していてもよい。 The discrimination circuit 32 compares the signal output from the detection circuit 31 with a predetermined threshold voltage, and outputs a signal having a voltage according to the comparison result. For this purpose, the discrimination circuit 32 includes, for example, a comparator, the signal output from the detection circuit 31 is input to one of the two input terminals of the comparator, and the threshold voltage is input to the other of the two input terminals. As a result, a signal having a voltage corresponding to the comparison result between the voltage of the signal output from the detection circuit 31 and a predetermined threshold voltage is output from the output terminal of the comparator. Note that the discrimination circuit 32 may have a circuit with another configuration for comparing the voltage of the signal output from the detection circuit 31 and a predetermined threshold voltage.

出力回路３３は、弁別回路３２から出力された信号を他の回路、例えば、近接センサ１が実装される装置の主制御回路へ出力するためのインターフェース回路を有する。そして出力回路３３は、弁別回路３２から出力された信号、すなわち、近接センサ１による、検知対象物１００の検知結果を表す検知信号を出力する。 The output circuit 33 has an interface circuit for outputting the signal output from the discrimination circuit 32 to another circuit, for example, a main control circuit of a device in which the proximity sensor 1 is installed. The output circuit 33 then outputs the signal output from the discrimination circuit 32, that is, a detection signal representing the detection result of the detection target object 100 by the proximity sensor 1.

図２は、検知対象物１００と近接センサ１間の距離の変化に応じた、発振回路１０からの発振信号の波形及び発振制御回路２０を経由した発振信号の波形の変化の一例を示す図である。図２において、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。そして波形２０１は、発振回路１０からの発振信号の波形を表し、波形２０２は、発振制御回路２０から出力される発振信号の波形を表す。また、波形２０３は、検波回路３１から出力される信号の波形を表し、波形２０４は、比較例として、発振回路１０からの発振信号が検波回路３１により直接検波された場合の信号の波形を表す。さらに、波形２０５は、出力回路３３から出力される検知信号の波形を表す。なお、検知信号の電圧がV1である場合、検知対象物１００が検知されたことを表し、一方、検知信号の電圧がV0である場合、検知対象物１００が検知されていないことを表す。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a change in the waveform of the oscillation signal from the oscillation circuit 10 and the waveform of the oscillation signal passed through the oscillation control circuit 20 in response to a change in the distance between the detection target 100 and the proximity sensor 1. be. In FIG. 2, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage. A waveform 201 represents the waveform of the oscillation signal from the oscillation circuit 10, and a waveform 202 represents the waveform of the oscillation signal output from the oscillation control circuit 20. Further, a waveform 203 represents the waveform of a signal output from the detection circuit 31, and a waveform 204 represents the waveform of a signal when the oscillation signal from the oscillation circuit 10 is directly detected by the detection circuit 31 as a comparative example. . Furthermore, a waveform 205 represents the waveform of the detection signal output from the output circuit 33. Note that when the voltage of the detection signal is V1, it indicates that the detection target object 100 has been detected, and on the other hand, when the voltage of the detection signal is V0, it indicates that the detection target object 100 has not been detected.

図２において、期間P1では、検知対象物１００が発振コイル１１に対して徐々に接近し、期間P2では、発振制御回路２０が発振回路１０から出力される発振信号の振幅を低下させなくても検知可能なほど検知対象物１００が発振コイル１１に接近した位置に存在し、期間P3では、検知対象物１００が発振コイル１１から徐々に遠ざかるものとする。波形２０１に示されるように、発振回路１０からの発振信号の振幅は、検知対象物１００が発振コイル１１に近付くにつれて徐々に小さくなる。そして期間P2のように、検知対象物１００が発振コイル１１にある程度以上近付くと、発振回路１０は発振しなくなる。また、発振回路１０からの発振信号の振幅は、検知対象物１００が発振コイル１１から遠ざかるにつれて徐々に大きくなる。さらに、波形２０２に示されるように、時刻t1において、基準インピーダンスに対する磁界検出素子２１のインピーダンスの変化量が所定の閾値以上となるほど検知対象物１００が発振コイル１１に近付くと、発振制御回路２０のスイッチング素子２３がオンとなり、発振回路１０からの発振信号の振幅と比較して、発振制御回路２０からの出力信号の振幅はより小さくなる。その状態は、時刻t2において、磁界検出素子２１のインピーダンスの変化量が所定の閾値よりも小さくなるほど検知対象物１００が発振コイル１１から離れるまで継続する。したがって、波形２０３～波形２０５に示されるように、検波回路３１から出力された信号の電圧が弁別回路３２で使用される閾値電圧Vsh以下となる期間が、発振回路１０からの発振信号が直接検波された場合の信号の電圧が閾値電圧Vsh以下となる期間よりも長くなる。すなわち、近接センサ１に磁界検出素子２１及び発振制御回路２０が設けられることで、近接センサ１の検知可能距離が長くなることが分かる。 In FIG. 2, in a period P1, the detection target 100 gradually approaches the oscillation coil 11, and in a period P2, the oscillation control circuit 20 does not have to reduce the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10. It is assumed that the detection target object 100 exists at a position close enough to the oscillation coil 11 to be detectable, and the detection target object 100 gradually moves away from the oscillation coil 11 during the period P3. As shown in the waveform 201, the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit 10 gradually decreases as the detection target 100 approaches the oscillation coil 11. Then, as in period P2, when the detection target 100 approaches the oscillation coil 11 to a certain extent, the oscillation circuit 10 stops oscillating. Further, the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit 10 gradually increases as the detection target 100 moves away from the oscillation coil 11. Furthermore, as shown in the waveform 202, at time t1, when the detection target 100 approaches the oscillation coil 11 to the extent that the amount of change in impedance of the magnetic field detection element 21 with respect to the reference impedance becomes equal to or greater than a predetermined threshold value, the oscillation control circuit 20 The switching element 23 is turned on, and the amplitude of the output signal from the oscillation control circuit 20 becomes smaller than the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit 10. This state continues until the detection target object 100 moves away from the oscillation coil 11 such that the amount of change in impedance of the magnetic field detection element 21 becomes smaller than a predetermined threshold value at time t2. Therefore, as shown in waveforms 203 to 205, the period in which the voltage of the signal output from the detection circuit 31 is equal to or lower than the threshold voltage Vsh used by the discrimination circuit 32 is the period when the oscillation signal from the oscillation circuit 10 is directly detected. The period is longer than the period during which the voltage of the signal is equal to or lower than the threshold voltage Vsh when the signal voltage is lower than the threshold voltage Vsh. That is, it can be seen that by providing the magnetic field detection element 21 and the oscillation control circuit 20 in the proximity sensor 1, the detectable distance of the proximity sensor 1 becomes longer.

図３は、近接センサ１の外観斜視図であり、図４は、近接センサ１の分解斜視図である。そして図５は、近接センサ１が有する回路基板の側面図である。図３～図５に示されるように、近接センサ１は、ケース１０１と、カバー１０２と、図１に示される各回路が設けられる回路基板１０３と、フェライト材で形成されるフェライトコア１０４とを有する。なお、フェライトコア１０４は省略されてもよい。 3 is an external perspective view of the proximity sensor 1, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the proximity sensor 1. FIG. 5 is a side view of the circuit board included in the proximity sensor 1. As shown in FIGS. 3 to 5, the proximity sensor 1 includes a case 101, a cover 102, a circuit board 103 on which each circuit shown in FIG. 1 is provided, and a ferrite core 104 made of ferrite material. have Note that the ferrite core 104 may be omitted.

回路基板１０３の一端側には、発振コイル１１及び磁界検出素子２１を構成するアモルファスワイヤを巻き付けるために円筒状のコア部１０３ａが設けられ、その円筒状のコア部１０３ａにフェライトコア１０４が挿入される。したがって、発振コイル１１及び磁界検出素子２１の何れも、フェライトコア１０４の周囲に巻き付けられる。また、回路基板１０３の一方の面上に、発振回路１０の本体１３、発振制御回路２０及び判定回路３０等が設けられる。ケース１０１とカバー１０２とは、それらが組み立てられた状態で回路基板１０３及びフェライトコア１０４をその内部に収容する近接センサ１の筐体を構成する。 A cylindrical core portion 103a is provided at one end of the circuit board 103 for winding the amorphous wires constituting the oscillation coil 11 and the magnetic field detection element 21, and a ferrite core 104 is inserted into the cylindrical core portion 103a. Ru. Therefore, both the oscillation coil 11 and the magnetic field detection element 21 are wound around the ferrite core 104. Further, on one surface of the circuit board 103, the main body 13 of the oscillation circuit 10, the oscillation control circuit 20, the determination circuit 30, etc. are provided. Case 101 and cover 102 constitute a housing of proximity sensor 1 that houses circuit board 103 and ferrite core 104 therein when they are assembled.

磁界検出素子２１は、検知対象物１００が発振コイル１１に最接近する際の想定位置と発振コイル１１との間に配置される。図５に示される例では、検知対象物１００が発振コイル１１に最接近する際の想定位置は、回路基板１０３の表面１０３ｂの上方に位置している。そのため、発振コイル１１及び磁界検出素子２１は、回路基板１０３の表面１０３ｂに対する法線方向、すなわち、コア部１０３ａの軸方向に沿って並べて配置されており、かつ、発振コイル１１よりも磁界検出素子２１の方が回路基板１０３の表面１０３ｂから離れた位置に設けられる。これにより、回路基板１０３の表面１０３ｂの法線方向、かつ、表面１０３ｂの上方において、磁界検出素子２１は、検知対象物１００と発振コイル１１との相互作用による磁界の強さの変化を検知可能となる。したがって、回路基板１０３の表面１０３ｂの法線方向、かつ、表面１０３ｂの上方における近接センサ１の検知可能距離は、他の方向における近接センサ１の検知可能距離よりも大きくなる。このように、近接センサ１は、検知方向に関して指向性を持たせることができる。 The magnetic field detection element 21 is arranged between the oscillation coil 11 and an assumed position when the detection target 100 approaches the oscillation coil 11 closest. In the example shown in FIG. 5, the assumed position when the detection target 100 approaches the oscillation coil 11 is located above the surface 103b of the circuit board 103. Therefore, the oscillation coil 11 and the magnetic field detection element 21 are arranged side by side along the normal direction to the surface 103b of the circuit board 103, that is, along the axial direction of the core part 103a, and the magnetic field detection element 21 is smaller than the oscillation coil 11. 21 is provided at a position farther from the surface 103b of the circuit board 103. Thereby, in the normal direction of the surface 103b of the circuit board 103 and above the surface 103b, the magnetic field detection element 21 can detect changes in the strength of the magnetic field due to the interaction between the detection target 100 and the oscillation coil 11. becomes. Therefore, the detectable distance of the proximity sensor 1 in the normal direction of the surface 103b of the circuit board 103 and above the surface 103b is larger than the detectable distance of the proximity sensor 1 in other directions. In this way, the proximity sensor 1 can be given directivity in the detection direction.

本実施形態による近接センサ１は、様々な装置に実装することが可能である。特に、近接センサ１は、特定の方向に存在する検知対象物を検知し、それ以外の方向において磁界の変動を生じさせる物体または機構などが存在するような装置において好適に利用される。例えば、近接センサ１は、遊技機に実装され、遊技機内に設けられる流路を通過する遊技球を検知するために用いられてもよい。 The proximity sensor 1 according to this embodiment can be implemented in various devices. In particular, the proximity sensor 1 is suitably used in an apparatus in which there is an object or mechanism that detects a detection target existing in a specific direction and causes fluctuations in the magnetic field in other directions. For example, the proximity sensor 1 may be installed in a gaming machine and used to detect a gaming ball passing through a channel provided within the gaming machine.

図６（ａ）は、近接センサを有する遊技機における、近接センサの配置の一例を示す、遊技球の流路の外観斜視図である。この例において、遊技球は、検知対象物の一例である。図６（ｂ）は、図６（ａ）において矢印Ａ、Ａ’側から見た線における、流路の断面図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される例では、遊技機に二つの流路６０１、６０２が、それらの一部において互いに隣接するように設けられている。そして、上記の実施形態による二つの近接センサ１－１、１－２が、それぞれ、流路６０１と流路６０２とが隣接する部分において、流路６０１と流路６０２の間に配置されている。 FIG. 6(a) is an external perspective view of a flow path of a game ball, showing an example of the arrangement of a proximity sensor in a game machine having a proximity sensor. In this example, the game ball is an example of the object to be detected. FIG. 6(b) is a cross-sectional view of the flow path along a line seen from the arrow A and A' side in FIG. 6(a). In the example shown in FIGS. 6(a) and 6(b), two flow paths 601 and 602 are provided in the gaming machine so as to be adjacent to each other at some portions thereof. The two proximity sensors 1-1 and 1-2 according to the embodiment described above are arranged between the flow path 601 and the flow path 602, respectively, in a portion where the flow path 601 and the flow path 602 are adjacent to each other. .

近接センサ１－１は、流路６０１内を流下する遊技球６１１を検知できるように、近接センサ１－１の検知範囲６２１が流路６０１へ指向するように設置される。すなわち、流路６０１に近い方から順に、磁界検出素子２１、発振コイル１１の順に並ぶように、近接センサ１－１は配置される。したがって、近接センサ１－１の検知範囲６２１は、流路６０１と重なる一方、流路６０２とは重ならない。したがって、近接センサ１－１は、流路６０１内を流下する遊技球６１１が検知範囲６２１内に進入すると、遊技球６１１を検知し、一方、流路６０２内を流下する遊技球６１２を検知しない。 The proximity sensor 1-1 is installed so that the detection range 621 of the proximity sensor 1-1 is directed toward the flow path 601 so that the game ball 611 flowing down the flow path 601 can be detected. That is, the proximity sensor 1-1 is arranged so that the magnetic field detection element 21 and the oscillation coil 11 are lined up in this order from the side closest to the flow path 601. Therefore, the detection range 621 of the proximity sensor 1-1 overlaps with the flow path 601, but does not overlap with the flow path 602. Therefore, when the game ball 611 flowing down the flow path 601 enters the detection range 621, the proximity sensor 1-1 detects the game ball 611, but does not detect the game ball 612 flowing down the flow path 602. .

同様に、近接センサ１－２は、流路６０２内を流下する遊技球６１２を検知できるように、近接センサ１－２の検知範囲６２２が流路６０２へ指向するように設置される。すなわち、流路６０２に近い方から順に、磁界検出素子２１、発振コイル１１の順に並ぶように、近接センサ１－２は配置される。したがって、近接センサ１－２の検知範囲６２２は、流路６０２と重なる一方、流路６０１とは重ならない。したがって、近接センサ１－２は、流路６０２内を流下する遊技球６１２が検知範囲６２２内に進入すると、遊技球６１２を検知し、一方、流路６０１内を流下する遊技球６１１を検知しない。このように、近接センサ１－１、１－２は、指向性を有するため、検知対象以外の流路を流下する遊技球を誤検知することなく、検知対象となる流路を流下する遊技球を検知することができる。
なお、近接センサを挟んで流路と反対側に、磁界の変動を生じさせる機構が存在する場合においても、流路側から順に磁界検出素子２１、発振コイル11の順に並ぶように近接センサ１を設置することで、近接センサ１は、そのような機構の動作により遊技球を誤検知することなく、流路を流下する遊技球を精度良く検知することができる。 Similarly, the proximity sensor 1-2 is installed so that the detection range 622 of the proximity sensor 1-2 is directed toward the flow path 602 so that the game ball 612 flowing down the flow path 602 can be detected. That is, the proximity sensor 1-2 is arranged so that the magnetic field detection element 21 and the oscillation coil 11 are lined up in this order from the side closest to the flow path 602. Therefore, the detection range 622 of the proximity sensor 1-2 overlaps with the flow path 602, but does not overlap with the flow path 601. Therefore, when the game ball 612 flowing down in the flow path 602 enters the detection range 622, the proximity sensor 1-2 detects the game ball 612, but does not detect the game ball 611 flowing down in the flow path 601. . In this way, since the proximity sensors 1-1 and 1-2 have directivity, they do not falsely detect game balls flowing down channels other than those to be detected, and can detect game balls flowing down channels to be detected. can be detected.
Note that even if there is a mechanism that causes magnetic field fluctuations on the opposite side of the flow path across the proximity sensor, the proximity sensor 1 is installed so that the magnetic field detection element 21 and the oscillation coil 11 are lined up in this order from the flow path side. By doing so, the proximity sensor 1 can accurately detect the game ball flowing down the channel without erroneously detecting the game ball due to the operation of such a mechanism.

以上に説明してきたように、この近接センサは、検知対象物が発振コイルに近付くにつれて減衰する振幅を持つ発振信号を出力する発振回路と別個に、検知対象物と発振コイル間の相互作用による磁界の強さに応じてインピーダンスが変化する磁界検出素子を有する。そしてこの近接センサは、検知対象物の接近により、基準インピーダンスに対する磁界検出素子のインピーダンスの変化量が所定の閾値以上になると、発振回路から出力される発振信号の振幅を抑制する。これにより、この近接センサは、発振信号の振幅に応じた信号値が閾値以下となる、発振コイルと検知対象物間の距離、すなわち、検知可能距離を大きくすることができる。また、この近接センサは、信号対雑音比が比較的良好な発振回路からの発振信号に基づいて検知対象物の有無を判定するので、検知可能距離を大きくしても、検知対象物を精度良く検知できる。さらに、この近接センサは、発振コイルと磁界検出素子の並び方向によって検知方向に指向性を持たせることができる。 As explained above, this proximity sensor uses an oscillation circuit that outputs an oscillation signal with an amplitude that decreases as the object to be sensed approaches the oscillation coil, and a magnetic field generated by the interaction between the object to be sensed and the oscillation coil. It has a magnetic field detection element whose impedance changes depending on the strength of the magnetic field. The proximity sensor suppresses the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit when the amount of change in the impedance of the magnetic field detection element with respect to the reference impedance becomes equal to or greater than a predetermined threshold due to the approach of the detection target. Thereby, this proximity sensor can increase the distance between the oscillation coil and the object to be detected, that is, the detectable distance, at which the signal value according to the amplitude of the oscillation signal is equal to or less than the threshold value. In addition, this proximity sensor determines the presence or absence of an object to be detected based on an oscillation signal from an oscillation circuit with a relatively good signal-to-noise ratio, so even if the detection distance is large, it can accurately detect the object. Can be detected. Furthermore, this proximity sensor can have directivity in the detection direction depending on the arrangement direction of the oscillation coil and the magnetic field detection element.

変形例によれば、近接センサの発振制御回路は、分圧回路２４の代わりに、定電流源を有してもよい。 According to a modification, the oscillation control circuit of the proximity sensor may include a constant current source instead of the voltage dividing circuit 24.

図７は、変形例による、近接センサ２の回路構成図である。この変形例による近接センサ２は、発振回路１０と、発振制御回路４０と、判定回路３０とを有する。この変形例による近接センサ２は、図１に示される近接センサ１と比較して、発振制御回路４０が、発振回路１０とスイッチング素子２３との間に接続される定電流源２５を、分圧回路２４の代わりに有する点、及び、発振回路１０から出力される発振信号が判定回路３０に直接入力される点で相違する。そこで以下では、この相違点及び関連部分について説明する。近接センサ２の他の構成要素の詳細については、近接センサ１の対応する構成要素の説明を参照されたい。 FIG. 7 is a circuit configuration diagram of the proximity sensor 2 according to a modified example. The proximity sensor 2 according to this modification includes an oscillation circuit 10, an oscillation control circuit 40, and a determination circuit 30. In the proximity sensor 2 according to this modification, compared to the proximity sensor 1 shown in FIG. The difference is that the circuit 24 is provided instead of the circuit 24, and that the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 is directly input to the determination circuit 30. Therefore, this difference and related parts will be explained below. For details of the other components of the proximity sensor 2, please refer to the description of the corresponding components of the proximity sensor 1.

定電流源２５は、発振回路１０とスイッチング素子２３との間に接続され、スイッチング素子２３がオンになると、発振回路１０からグラウンドへ一定の電流を流すように構成される回路である。なお、グラウンドは、発振コイル１１以外の所定の回路の一例である。なお、定電流源２５は、スイッチング素子２３を介して、発振コイル１１と異なる他の回路（図示せず）と接続されてもよい。すなわち、検知対象物１００の発振コイル１１への接近に伴う、基準インピーダンスに対する磁界検出素子２１のインピーダンスの変化量が所定の閾値以上となると、スイッチング素子２３がオンになる。そしてスイッチング素子２３がオンになると、定電流源２５を介して発振回路１０から一定の電流が流出する。その結果、発振回路１０から出力される発振信号の振幅は小さくなる。一方、磁界検出素子２１のインピーダンスの変化量が所定の閾値よりも小さい場合には、スイッチング素子２３はオフのままとなり、発振回路10からの電流の流出は停止される。そのため、発振回路１０から出力される発振信号の振幅は低下せずに、その発振信号は判定回路３０へ出力される。したがって、この変形例による近接センサ２も、上記の実施形態による近接センサ１と同様の効果を奏する。 The constant current source 25 is a circuit that is connected between the oscillation circuit 10 and the switching element 23 and configured to flow a constant current from the oscillation circuit 10 to ground when the switching element 23 is turned on. Note that the ground is an example of a predetermined circuit other than the oscillation coil 11. Note that the constant current source 25 may be connected to another circuit (not shown) different from the oscillation coil 11 via the switching element 23. That is, when the amount of change in the impedance of the magnetic field detection element 21 with respect to the reference impedance as the detection target 100 approaches the oscillation coil 11 exceeds a predetermined threshold value, the switching element 23 is turned on. When the switching element 23 is turned on, a constant current flows out from the oscillation circuit 10 via the constant current source 25. As a result, the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 becomes smaller. On the other hand, if the amount of change in impedance of the magnetic field detection element 21 is smaller than the predetermined threshold, the switching element 23 remains off, and the flow of current from the oscillation circuit 10 is stopped. Therefore, the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 does not decrease, and the oscillation signal is output to the determination circuit 30. Therefore, the proximity sensor 2 according to this modification also has the same effects as the proximity sensor 1 according to the above embodiment.

他の変形例によれば、発振制御回路は、発振回路１０の発振コイル１１及び共振コンデンサ１２と、発振回路本体１３との間に接続されてもよい。 According to another modification, the oscillation control circuit may be connected between the oscillation coil 11 and the resonant capacitor 12 of the oscillation circuit 10 and the oscillation circuit main body 13.

図８は、他の変形例による、近接センサ３の回路構成図である。この変形例による近接センサ３は、発振回路１０と、発振制御回路５０と、判定回路３０とを有する。この変形例による近接センサ３は、図１に示される近接センサ１と比較して、発振制御回路５０の接続位置及び構成、及び、発振回路１０から出力される発振信号が判定回路３０に直接入力される点で相違する。そこで以下では、この相違点及び関連部分について説明する。近接センサ３の他の構成要素の詳細については、近接センサ１の対応する構成要素の説明を参照されたい。 FIG. 8 is a circuit configuration diagram of the proximity sensor 3 according to another modification. The proximity sensor 3 according to this modification includes an oscillation circuit 10, an oscillation control circuit 50, and a determination circuit 30. The proximity sensor 3 according to this modification is different from the proximity sensor 1 shown in FIG. They differ in that they are Therefore, this difference and related parts will be explained below. For details of the other components of the proximity sensor 3, please refer to the description of the corresponding components of the proximity sensor 1.

発振制御回路５０は、発振回路１０の発振コイル１１及び共振コンデンサ１２と、発振回路本体１３との間において、互いに並列に接続される磁界検出素子２１及び抵抗R0を有する。なお、抵抗R0は、検知可能距離を調整するための可変抵抗であってもよい。そして発振回路本体１３からの電流は、発振制御回路５０を介して発振コイル１１及び共振コンデンサ１２へ供給される。したがって、検知対象物１００が発振コイル１１へ接近して検知対象物１００と発振コイル１１との相互作用による磁界の強さが減少するにつれて、磁界検出素子２１のインピーダンスが大きくなり、その結果として発振コイル１１及び共振コンデンサ１２へ供給される電流の量が、発振制御回路５０が無い場合よりも減少する。したがって、発振回路１０から出力される発振信号の振幅も、発振制御回路５０が無い場合より低下する。一方、検知対象物１００が発振コイル１１から遠ざかるにつれて、磁界検出素子２１のインピーダンスが低下するので、発振コイル１１及び共振コンデンサ１２へ供給される電流の量が増加する。したがって、発振回路１０から出力される発振信号の振幅も大きくなる。したがって、この変形例による近接センサ３も、上記の実施形態による近接センサ１と同様の効果を奏する。また、この変形例による近接センサ３は、発振制御回路５０の構成を簡単化できるので、近接センサ３自体の構成も簡単化できる。 The oscillation control circuit 50 includes a magnetic field detection element 21 and a resistor R0 that are connected in parallel to each other between the oscillation coil 11 and the resonant capacitor 12 of the oscillation circuit 10 and the oscillation circuit main body 13. Note that the resistor R0 may be a variable resistor for adjusting the detectable distance. The current from the oscillation circuit main body 13 is supplied to the oscillation coil 11 and the resonance capacitor 12 via the oscillation control circuit 50. Therefore, as the detection target 100 approaches the oscillation coil 11 and the strength of the magnetic field due to the interaction between the detection target 100 and the oscillation coil 11 decreases, the impedance of the magnetic field detection element 21 increases, resulting in oscillation. The amount of current supplied to the coil 11 and the resonant capacitor 12 is reduced compared to the case without the oscillation control circuit 50. Therefore, the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 is also lower than when the oscillation control circuit 50 is not provided. On the other hand, as the detection target 100 moves away from the oscillation coil 11, the impedance of the magnetic field detection element 21 decreases, so the amount of current supplied to the oscillation coil 11 and the resonance capacitor 12 increases. Therefore, the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 also increases. Therefore, the proximity sensor 3 according to this modification also has the same effects as the proximity sensor 1 according to the above embodiment. Further, in the proximity sensor 3 according to this modification, the configuration of the oscillation control circuit 50 can be simplified, so the configuration of the proximity sensor 3 itself can also be simplified.

磁界検出素子２１は、検知対象物１００と発振コイル１１との相互作用による磁界の強さが減少するにつれて、インピーダンスが低下するように構成されてもよい。この場合には、発振回路１３本体に対して、発振制御回路５０が有する磁界検出素子２１が発振コイル１１と並列に接続されればよい。このように磁界検出素子２１が接続されることで、検知対象物１００が発振コイル１１に接近するにつれて、検知対象物１００と発振コイル１１との相互作用による磁界の強さが減少し、発振回路本体１３から磁界検出素子２１へ流れる電流が増加する。そのため、発振コイル１１及び共振コンデンサ１２に供給される電流の量が減少して、発振回路１０から出力される発振信号の振幅が、発振制御回路５０が無い場合における発振信号の振幅よりも低下する。したがって、この場合も、近接センサ３は、上記の実施形態による近接センサ１と同様の効果を奏する。 The magnetic field detection element 21 may be configured such that its impedance decreases as the strength of the magnetic field due to the interaction between the detection target 100 and the oscillation coil 11 decreases. In this case, the magnetic field detection element 21 of the oscillation control circuit 50 may be connected in parallel with the oscillation coil 11 to the oscillation circuit 13 main body. By connecting the magnetic field detection element 21 in this way, as the detection target 100 approaches the oscillation coil 11, the strength of the magnetic field due to the interaction between the detection target 100 and the oscillation coil 11 decreases, and the oscillation circuit The current flowing from the main body 13 to the magnetic field detection element 21 increases. Therefore, the amount of current supplied to the oscillation coil 11 and the resonant capacitor 12 decreases, and the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 becomes lower than the amplitude of the oscillation signal when the oscillation control circuit 50 is not provided. . Therefore, also in this case, the proximity sensor 3 has the same effect as the proximity sensor 1 according to the above embodiment.

これらの変形例による近接センサも、図４に示される回路基板１０３に実装され、かつ、図３及び図４に示されるケース１０１及びカバー１０２内に収容されてもよい。また、これらの変形例による近接センサも、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、遊技機において流路を流下する遊技球を検知するために使用することができる。 Proximity sensors according to these modified examples may also be mounted on the circuit board 103 shown in FIG. 4 and housed in the case 101 and cover 102 shown in FIGS. 3 and 4. Further, the proximity sensors according to these modified examples can also be used to detect a game ball flowing down a flow path in a game machine, as shown in FIGS. 6(a) and 6(b).

さらに他の変形例によれば、発振コイル自体が磁気インピーダンス素子により形成されてもよい。 According to yet another variant, the oscillation coil itself may be formed by a magneto-impedance element.

図９は、さらに他の変形例による、近接センサ４の回路構成図である。また、図１０は、発振回路１０及び検知対象物１００の等価回路図である。この変形例による近接センサ４は、発振回路１０と、判定回路３０とを有する。この変形例による近接センサ４は、図１に示される近接センサ１と比較して、発振制御回路２０を有さない代わりに、発振回路１０が有する発振コイル１４が磁気インピーダンス素子により形成される点で相違する。そこで以下では、この相違点及び関連部分について説明する。近接センサ４の他の構成要素の詳細については、近接センサ１の対応する構成要素の説明を参照されたい。 FIG. 9 is a circuit configuration diagram of the proximity sensor 4 according to still another modification. Further, FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the oscillation circuit 10 and the detection target object 100. The proximity sensor 4 according to this modification includes an oscillation circuit 10 and a determination circuit 30. The proximity sensor 4 according to this modification differs from the proximity sensor 1 shown in FIG. 1 in that it does not have the oscillation control circuit 20, but the oscillation coil 14 of the oscillation circuit 10 is formed by a magnetic impedance element. There is a difference. Therefore, this difference and related parts will be explained below. For details of the other components of the proximity sensor 4, please refer to the description of the corresponding components of the proximity sensor 1.

発振コイル１４は、アモルファスワイヤといった磁気インピーダンス素子により形成される。この場合、検知対象物１００が発振コイル１４による磁界と相互作用する場合における、発振コイル１４のインピーダンスZは、次式で表される。

ここで、r1は、発振コイル１４自身の固有の抵抗値であり、Δr1は、検知対象物１００と発振コイル１４の相互作用による磁界の強さの変化に応じた、発振コイル１４を形成する磁気インピーダンス素子の抵抗値成分の変化量を表す。また、r2は、検知対象物１００の抵抗値を表す。さらに、L1は、発振コイル１４自身のインダクタンスを表し、ΔL1は、検知対象物１００と発振コイル１４の相互作用による磁界の強さの変化に応じた、発振コイル１４を形成する磁気インピーダンス素子のインダクタンス成分の変化量を表す。さらに、L2は、検知対象物１００のインダクタンスを表す。さらにまた、Mは、発振コイル１４と検知対象物１００の相互インダクタンスを表す。そしてωは、発振回路１０の発振信号の角周波数であり、発振回路１０の発振周波数をfとすれば、角周波数ω=2πfである。 The oscillation coil 14 is formed of a magnetic impedance element such as an amorphous wire. In this case, the impedance Z of the oscillation coil 14 when the detection target 100 interacts with the magnetic field generated by the oscillation coil 14 is expressed by the following equation.

Here, r1 is the inherent resistance value of the oscillation coil 14 itself, and Δr1 is the magnetic field that forms the oscillation coil 14 in response to a change in the strength of the magnetic field due to the interaction between the detection target 100 and the oscillation coil 14. Represents the amount of change in the resistance value component of an impedance element. Further, r2 represents the resistance value of the detection target object 100. Further, L1 represents the inductance of the oscillation coil 14 itself, and ΔL1 represents the inductance of the magnetic impedance element forming the oscillation coil 14 in response to changes in the strength of the magnetic field due to the interaction between the sensing object 100 and the oscillation coil 14. Represents the amount of change in the component. Furthermore, L2 represents the inductance of the detection target 100. Furthermore, M represents the mutual inductance between the oscillation coil 14 and the detection target 100. And ω is the angular frequency of the oscillation signal of the oscillation circuit 10, and if the oscillation frequency of the oscillation circuit 10 is f, the angular frequency ω=2πf.

（１）式から明らかなように、検知対象物１００が発振コイル１４に近付くにつれて、検知対象物１００における渦電流損による相互インダクタンスMの増加だけでなく、発振コイル１４を形成する磁気インピーダンス素子の抵抗値成分の変化量Δr1が増加することにより、発振コイル１４のインピーダンスZは増加する。そしてインピーダンスZの増加に応じて、発振回路１０から出力される発振信号の振幅は減衰する。そのため、検知対象物１００が発振コイル１４に近付くにつれて、発振回路１０から出力される発振信号の振幅は、発振コイル１４が磁気インピーダンス素子で形成されない場合における発振信号の振幅よりも低下する。そのため、上記の実施形態及び各変形例と同様に、この変形例による近接センサ４は、検知可能距離を大きくすることができる。また、近接センサ４は、上記の実施形態または各変形例と同様に、信号対雑音比が比較的良好な発振回路からの発振信号に基づいて検知対象物１００の有無を判定するので、検知可能距離を大きくしても、検知対象物１００を精度良く検知できる。さらに、上記の実施形態及び各変形例と異なり、近接センサ４では、発振コイル自身が磁気インピーダンス素子で形成されるため、検知方向が指向性を有することを抑制できる。さらにまた、発振コイル自身が磁気インピーダンス素子で形成されるため、近接センサ４の回路構成を簡単化することができ、その結果として、近接センサ４を小型化することができる。 As is clear from equation (1), as the detection target 100 approaches the oscillation coil 14, not only does the mutual inductance M increase due to eddy current loss in the detection target 100, but also the magnetic impedance element forming the oscillation coil 14 increases. As the amount of change Δr1 in the resistance value component increases, the impedance Z of the oscillation coil 14 increases. As the impedance Z increases, the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 attenuates. Therefore, as the detection target 100 approaches the oscillation coil 14, the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation circuit 10 becomes lower than the amplitude of the oscillation signal when the oscillation coil 14 is not formed of a magnetic impedance element. Therefore, similarly to the above-described embodiment and each modification, the proximity sensor 4 according to this modification can increase the detectable distance. In addition, the proximity sensor 4 determines the presence or absence of the detection target 100 based on the oscillation signal from the oscillation circuit with a relatively good signal-to-noise ratio, so it can be detected. Even if the distance is increased, the object to be detected 100 can be detected with high accuracy. Furthermore, unlike the above embodiment and each modification, in the proximity sensor 4, the oscillation coil itself is formed of a magnetic impedance element, so that the detection direction can be prevented from having directivity. Furthermore, since the oscillation coil itself is formed of a magnetic impedance element, the circuit configuration of the proximity sensor 4 can be simplified, and as a result, the proximity sensor 4 can be miniaturized.

図１１は、近接センサ４の外観斜視図であり、図１２は、近接センサ４の分解斜視図である。図１１及び図１２に示されるように、近接センサ４は、ケース２０１と、カバー２０２と、図９に示される各回路が設けられる回路基板２０３とを有する。 FIG. 11 is an external perspective view of the proximity sensor 4, and FIG. 12 is an exploded perspective view of the proximity sensor 4. As shown in FIGS. 11 and 12, the proximity sensor 4 includes a case 201, a cover 202, and a circuit board 203 on which each circuit shown in FIG. 9 is provided.

回路基板２０３の一端側には、発振コイル１４を形成するアモルファスワイヤを巻き付けるために、回路基板２０３の表面２０３ａの法線方向に沿って突起する円柱状のスプール２０３ｂが設けられる。なお、スプール２０３ｂは、フェライト材で形成されてもよい。また、回路基板２０３の一方の面上に、発振回路１０の本体及び判定回路３０が設けられる。ケース２０１とカバー２０２とは、それらが組み立てられた状態で回路基板２０３をその内部に収容する近接センサ４の筐体を構成する。 A cylindrical spool 203b that protrudes along the normal direction of the surface 203a of the circuit board 203 is provided at one end of the circuit board 203 for winding the amorphous wire forming the oscillation coil 14. Note that the spool 203b may be made of ferrite material. Furthermore, the main body of the oscillation circuit 10 and the determination circuit 30 are provided on one surface of the circuit board 203. Case 201 and cover 202 constitute a housing of proximity sensor 4 that houses circuit board 203 therein when they are assembled.

上記のように、発振コイル１４自身が磁気インピーダンス素子により形成されるので、近接センサ４の検知方向の指向性が抑制される。そのため、近接センサ４は、発振コイル１４の巻き軸の何れ側から、すなわち、回路基板２０３の表面側あるいは裏面側の何れから接近する検知対象物も検知することができる。したがって、近接センサ４は、例えば、回路基板２０３の表面側だけでなく、裏面側の何れにも検知対象物が接近する可能性があるような装置において好適に利用される。例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される遊技機の二つの流路の何れを流下する遊技球も区別せずに検知されればよい場合には、二つの近接センサ１－１、１－２の代わりに、一つの近接センサ４が用いられてもよい。
なお、近接センサ４も、上記の実施形態または各変形例による近接センサと同様に、図３及び図４に示される筐体及び回路基板に実装されてもよい。 As described above, since the oscillation coil 14 itself is formed of a magnetic impedance element, the directivity of the detection direction of the proximity sensor 4 is suppressed. Therefore, the proximity sensor 4 can detect an object to be detected approaching from either side of the winding axis of the oscillation coil 14, that is, from either the front side or the back side of the circuit board 203. Therefore, the proximity sensor 4 is suitably used, for example, in a device in which a detection target may approach not only the front side of the circuit board 203 but also the back side thereof. For example, if it is sufficient to detect the game balls flowing down either of the two channels of the game machine shown in FIGS. 6(a) and 6(b) without distinguishing between them, the two proximity sensors 1- 1, 1-2, one proximity sensor 4 may be used.
Note that the proximity sensor 4 may also be mounted on the casing and circuit board shown in FIGS. 3 and 4, similarly to the proximity sensor according to the above-described embodiment or each modification.

このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。 As described above, those skilled in the art can make various changes within the scope of the present invention to suit the embodiment.

１、１－１、１－２、２、３、４近接センサ
１０発振回路
１１、１４発振コイル
１２共振コンデンサ
１３発振回路本体
２０、４０、５０発振制御回路
２１磁界検出素子
２２、２４分圧回路
２３スイッチング素子
２５定電流源
３０判定回路
３１検波回路
３２弁別回路
３３出力回路
１００検知対象物
１０１、２０１ケース
１０２、２０２カバー
１０３、２０３回路基板
１０４フェライトコア
６０１、６０２流路 1, 1-1, 1-2, 2, 3, 4 Proximity sensor 10 Oscillation circuit 11, 14 Oscillation coil 12 Resonance capacitor 13 Oscillation circuit main body 20, 40, 50 Oscillation control circuit 21 Magnetic field detection element 22, 24 Voltage divider circuit 23 Switching element 25 Constant current source 30 Judgment circuit 31 Detection circuit 32 Discrimination circuit 33 Output circuit 100 Sensing object 101, 201 Case 102, 202 Cover 103, 203 Circuit board 104 Ferrite core 601, 602 Flow path

Claims

an oscillation circuit that has an oscillation coil and outputs an oscillation signal having an amplitude that decreases as a detection target formed of metal approaches the oscillation coil;
The oscillation signal has a magnetic field detection element whose impedance changes according to a change in magnetic field strength caused by interaction between the detection target object and the oscillation coil, and the amplitude of the oscillation signal changes according to the amount of change in impedance of the magnetic field detection element. an oscillation control circuit that reduces the
a determination circuit that determines whether or not the detection target object has been detected by comparing a signal value according to the amplitude of the oscillation signal output from the oscillation control circuit with a predetermined threshold;
Proximity sensor with.

The oscillation control circuit includes:
a voltage dividing circuit connected between the oscillation circuit and the determination circuit, and capable of reducing the amplitude of the oscillation signal by dividing the oscillation signal;
When the amount of change in impedance of the magnetic field detection element becomes equal to or greater than a predetermined threshold, the voltage divider circuit divides the oscillation signal, and when the amount of change in impedance of the magnetic field detection element becomes less than the predetermined threshold, the voltage divider circuit divides the oscillation signal. The proximity sensor according to claim 1, further comprising a switching element that does not divide the oscillation signal.

The oscillation control circuit reduces the amplitude of the oscillation signal by causing a certain amount of current to flow from the oscillation circuit to a predetermined circuit other than the oscillation coil when the amount of change in impedance of the magnetic field detection element exceeds a predetermined threshold. and suppressing a decrease in the amplitude of the oscillation signal by stopping the flow of current from the oscillation circuit to the predetermined circuit when the amount of change in impedance of the magnetic field detection element becomes less than the predetermined threshold value. 1. The proximity sensor according to 1.

The oscillation circuit further includes an oscillation circuit main body that supplies current to the oscillation coil,
The magnetic field detection element has an impedance that increases as the strength of the magnetic field due to the interaction between the detection target and the oscillation coil decreases, and is connected between the oscillation coil and the oscillation circuit main body. The proximity sensor according to claim 1.

The oscillation circuit further includes an oscillation circuit main body that supplies current to the oscillation coil,
The magnetic field detection element has an impedance that decreases as the strength of the magnetic field due to interaction between the detection target and the oscillation coil decreases, and is connected in parallel with the oscillation coil to the oscillation circuit main body. , the proximity sensor according to claim 1.

It has an oscillation coil formed by a magnetic impedance element, and as a detection object formed of metal approaches the oscillation coil, the amount of change in impedance due to the magnetic impedance element and the interaction between the detection object and the oscillation coil increase. an oscillation circuit that outputs an oscillation signal with an amplitude that is attenuated according to the amount of change in the strength of the magnetic field due to the action;
a determination circuit that determines whether the detection target object has been detected by comparing a signal value according to the amplitude of the oscillation signal from the oscillation circuit with a predetermined threshold;
Proximity sensor with.