检测金属物位置的金属物检测装置及所用的矩阵传感器制造方法及图纸

设有矩阵传感器（２０）和驱动该矩阵传感器的信号处理系统的金属物检测装置。矩阵传感器具有分别沿行和列配置，由一对导线（６２）构成的若干根发送线（２２）和接收线（２６）以及支承这些线的基板（１７）。该成对导线的一端相连接，另一端为信号输入输出端。基板上有发送端子部（２３）及接收端子部（２７）和发送线及接收线的配线区域。在发送和接收用配线中，至少一方仅对各对导线的去路或回路用输入输出端单独设置配线，另一个则使用共同配线。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器、用该传感器检测金属物存在位置的金属物检测装置及矩阵传感器，特别涉及由若干发送线和若干接收线将检测区域配置成矩阵状而构成的矩阵传感器及用该传感器检测金属物有无和存在位置的金属物检测装置。有时，需要在给定的区域，特别是在平面区域内检测出金属物存在的位置。例如，在平面区域内检测出移动的金属物的移动轨迹。另外，在某一区域内存在金属物时，有时需要检测它的分布模式等。作为前者的例子，具体地说，是检测游戏机中游戏执行媒体的轨迹。对游戏机说来，有时，需要在该游戏机中设定的特定空间内使金属物(例如金属球)移动，并根据其移动的目的地决定是否中奖。典型的例子有弹子游戏机。在弹子游戏机中，使金属球做成的弹子在设有很多障碍物的、夹在平行平面之间的空间内作下落移动。通常，弹子游戏机设有盘面、玻璃板和投射机构。盘面构成使弹子移动的空间;玻璃板与盘面保持一定间隔地复盖住盘面;投射机构用于将弹子投射到盘面与玻璃板隔成的空间内。弹子游戏机的盘面是与铅直方向平行地设置的。在盘面上设有若干个中奖孔和一个排出孔。弹子如果进入中奖孔再从盘面排出，则中奖。没有进入中奖孔的弹子最后聚集在一起，经排出孔从盘面排出。为了使沿盘面落下的弹子频繁碰撞而在其运动方向产生摆动，在盘面上设了许多销钉，这些销钉的长度与弹子的直径相当，与盘面垂直地突出于盘面。这些销钉分布在盘面上，它们使碰撞的弹子在其运动方向上不断摆动，有时可将弹子导向中奖孔，有时使弹子偏离中奖孔。但是，在配置多台这种弹子游戏机的弹子房中，必须管理各个弹子游戏机中的中奖状况。也就是说，必须发现弹子轨迹有偏离的机器或轨迹异常的机器，并进行更换、修理等。此外，在游戏进行过程中，也必须发现用磁铁等吸引弹子的不正当行为。作为用于该目的的金属物检测装置，有特开平2-279186号发表的专利技术。该公报公开了弹子的检测装置。该检测装置具有由发送线圈行群和接收线圈群构成的、称为检测矩阵的金属传感器。发送线圈行群是把开环状的发送单元连续发送线圈列沿一个方向排列成多排而成的;接收线圈群是把与上述发送单元感应耦合的开环状接受单元连续的接收线圈列排列在与上述发送线圈行群交叉的方向上而形成的。金属传感器连接到管理装置上，由管理装置驱动，在发送单元与接收单元重叠的各部分。检测金属物是否存在。该金属传感器安装在复盖弹子游戏机盘面的玻璃板上，从而可检测出弹子游戏机盘面上的弹子的存在位置。该金属传感器中，为了提高检测精度，必须设置很多发送线圈列和接收线圈列。但是由于它们以开环状构成线圈，所以，构造复杂，不能提高配线密度。针对这一问题，本申请人在本申请的共同日本专利申请(特愿平2-244898号公报，特开平-122375号公报，1992年4月22日公开)的说明书中，提出了用发送线和接收线代替线圈列构成传感器的方案，即，把若干并列的折返状发送线安装在基板的一面，同时，把若干并列的折返状接收线与上述发送线交叉地安装在上述基板的另一面使与发送线产生磁耦合，构成一个检测矩阵。把对应的发送线和接收线与管理装置的发送电路和接收电路连接，使信号电流顺次流过各发送线，从各接收线顺次检测由信号电流感应的感应电流，该检测矩阵根据接收电路接收的感应电流可以检测出有无金属物存在，同时，知道了流过信号电流的发送线与接收感应电流的接收线的组合，就可以检测出金属物的位置。在这样的装置中，为了提高检测精度，必须设置多条发送线和接收线。这时，必须分别把上述发送线与发送电路连接，把接收线与接收电路连接。以往，这种连接是在基板的端部，设置去路及回路的一对端子，并在其上设置与发送线数目相同的发送端子部，而在基板端部设置的同样的一对端子上设置与接收线数目相同的接收端子部。发送线和接收线各自的输入输出端通过走线配线连接到对应的发送端子部和接收端子部。在发送端子部和接收端子部上安装着具有和连接的接线数目相同的插头的连接器。发送电路和接收电路之间，由连接器和电缆连接。在这样的构造中，如果配置多条发送线和接收线，则上述走线配线的数目及上述连接器的插头的数目就很多。例如，当设有32根发送线时，发送端的走线配线数目将达64根，因此，将它们配置成平面时，所需要的面积就增大。同时，端子部的尺寸也增大。这样，就产生了不能小型化的问题。针对这一问题，曾考虑过减小走线配线的线宽和端子部的端子宽度。但是，这样一来，配线电阻将增大，信号电流的大小受到限制，用于提高检测精度(耐噪音性)的发送电流增长也受到限制，从而，不能提高检测精度。本专利技术的目的是提供一种用于金属物位置检测的矩阵传感器和使用该传感器的金属物检测装置。这种装置减少了用于将发送线和接收线连接到对应发送电路和接收电路中的走线配线的数目，从而，可以使装置小型化，并能提高检测精度。为了实现上述目的，本专利技术的一个实施例提供了检测区域具有较宽阔的平面状的矩阵传感器。另一个实施例提供了金属物检测装置，该金属物检测装置中设有上述矩阵传感器和驱动该矩阵传感器并进行金属物的存在检测和位置检测的信号处理系统。矩阵传感器具有若干根发送线、若干根接收线和支承这些线的基板。各发送线和接收线由各自平行的去路和回路所构成的一对导线构成。该成对导线的去路和回路的一端互相连接，另一端为信号的输入、输出端。即在电学上具有折返状构造。这些发送线和接收线相互交叉地配置。具体地说，例如，发送线在行方向按一定间隔配置，接收线在列方向按一定间隔配置。这样配置发送线和接收线后，检测区域的各发送线与各接收线的交点即配置成矩阵状。信号处理系统包括发送电路、接收电路和信息处理装置。发送电路对各发送线顺次扫描，将发送信号送给各发送线;接收电路对各接收线顺次扫描，顺次接收各接收线的接收信号;信息处理装置根据接收电路接收的信号判断有无金属，同时，根据表示发送电路中发送线扫描位置的信息和表示接收电路中接收线扫描位置的信息，检测出金属的位置。此外，在信息处理装置中，通过随时间积累的表示弹子存在位置的信息，就可以求得弹子的移动轨迹。基板上具有用于连接发送电路的发送端子部、用于连接接收电路的接收端子部，以及发送线及接收线的配线区域，并且，在该区域以外还有连接发送线的输入输出端与发送端子部的发送线用走线配线、连接接收线的输入输出端与接收端子部的接收线用走线配线。在发送用走线配线和接收用走线配线中，至少一方仅对各成对导线的去路用的输入输出端或回路用的输入输出端设有单独的配线，而对另一个则用共用配线。根据本专利技术的矩阵传感器，用于把发送线或接收线与发送端子部或接收端子部连接起来的走线部分的导线数目，仅为现有技术中的一半。因此，如果把走线部分的线宽保护得和以往技术一样，则可显著减小该走线部分的配置面积，从而可以使得矩阵传感器实现小型化并降低成本。另外，即使走线部分的配置面积与现有技术中的一样或稍小一些，由于可以显著增大走线部分的线宽，所以，能使发送电流增加，提高检测灵敏度(耐噪音性)。图1是表示发送线及其走线部分的正面图。图2是发送端走线基板的整体正面图。图3是表示发送端走线基板下面屏蔽层的正面图。图4是表示发送端走线基板的基板本体正面图。图5是表示发送端走线基板的上侧屏蔽层的正面图。图6是将弹子游戏机和矩阵传感器分解表示的立体图。图7是弹子游戏机盘面的侧剖面图。图8是矩阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属物检测装置，具有宽阔的平面状检测区域，设有矩阵传感器和驱动该矩阵传感器并进行金属物的存在及位置检测的信号处理系统；该矩阵传感器有若于根并列的发送线、若干根并列的接收线，和支承这些线的基板，所述若干根并列的发送线与若干根并列的接收线互相交叉地设置在基板上，其交叉点排列成矩阵状，其特征在于：信号处理系统包括对各发送线顺次扫描并将发送信号发送给各发送线的发送电路、对各接收线顺次扫描并顺次接收各接收线的接收信号的接收电路、在根据接收电路的信号判断有无金属的同时根据表示发送电路中发送线扫描位置的信息和表示接收电路中接收线扫描位置的信息检测已测知的金属的位置的信号处理装置；各发送线和各接收线分别由具有平行的去路和回路的一对导线构成；各对导线的去路和回路的一端相连接，另一端为信号的输入输出端；基板上有与发送电路连接用的发送端子部、与接收电路连接用的接收端子部、发送线及接收线的配置区域，并且，在该区域以外的部分，有连接发送线输入输出端与发送端子部的发送线用走线配线，还有连结接收线输入输出端与接收端子部的接收线用走线配线；在发送用走线配线和接收用走线配线中，至少一方仅对各对导线的去路用或回路用输入输出端单独设置配线，对另一个则使用共用配线。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：武本孝俊，川岛一成，半田繁，
申请(专利权)人：株式会社亚世电研，
类型：发明
国别省市：JP[日本]