專利名稱：檢測(cè)金屬體存在位置的金屬體檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)金屬體存在位置的金屬體檢測(cè)裝置，特別涉及一種使用矩陣傳感器來檢測(cè)金屬體的有無及其存在位置的金屬體檢測(cè)裝置，所說的矩陣傳感器是由多條發(fā)送線和多條接收線在探測(cè)區(qū)域上配置成的矩陣狀傳感器。
有時(shí)需要在規(guī)定的區(qū)域，特別是平面區(qū)域內(nèi)檢測(cè)金屬體存在的位置，例如，有時(shí)要檢測(cè)金屬體在平面區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的軌跡。在某個(gè)區(qū)域內(nèi)，當(dāng)金屬體分布時(shí)，要檢測(cè)其分布圖形等。檢測(cè)金屬體移動(dòng)軌跡的例子有，例如檢測(cè)游戲機(jī)的游戲執(zhí)行媒體的移動(dòng)軌跡。
對(duì)游戲機(jī)來說，在該游戲中設(shè)定的特定空間內(nèi)使金屬體，例如金屬球移動(dòng)，首先按照其移動(dòng)來決定有無獎(jiǎng)品，其典型的例子是彈子游戲機(jī)，它是使稱作“彈子球”的金屬球在設(shè)有多處障礙的平行平面所夾圍的空間內(nèi)落下來而進(jìn)行游戲的彈子游戲機(jī)。
通常彈子游戲機(jī)包括提供彈子球移動(dòng)空間的盤面(護(hù)壁板)、與盤面保持一定間距覆蓋在盤面上的玻璃、用以把彈子球投射進(jìn)由盤面和玻璃板間形成的空間內(nèi)的投射機(jī)構(gòu)。彈子游戲機(jī)的盤面基本上沿垂直方向設(shè)置。在盤面上設(shè)置有多個(gè)得獎(jiǎng)孔和一個(gè)排出孔，彈子球一旦從盤面落入得獎(jiǎng)孔中，就應(yīng)得獎(jiǎng)，然后該球離開盤面而排出，如果彈子球未落入得獎(jiǎng)孔中，則最后集中到排出孔處，移出盤面。
在盤面上設(shè)置有從盤面垂直伸出，長度與彈子球直徑相當(dāng)?shù)脑S多銷釘，沿盤面下落的彈子球與其頻繁沖撞，球的運(yùn)動(dòng)方向就搖擺不定。這些配置在盤面上的銷釘是這樣分布的，即，使沖撞的彈子球的運(yùn)動(dòng)方向搖擺不定，有時(shí)導(dǎo)入得獎(jiǎng)孔，有時(shí)導(dǎo)離得獎(jiǎng)孔。
然而在許多配置這類彈子游戲機(jī)的游戲室中，有必要對(duì)各彈子游戲機(jī)的得獎(jiǎng)狀況進(jìn)行管理。也就是說，發(fā)現(xiàn)有彈子球軌跡偏離、異常的機(jī)器要進(jìn)行更換、修理。例如，使用太容易得獎(jiǎng)的機(jī)器，游戲室就要虧損，應(yīng)查出這樣的機(jī)器。反之，如果有太難得獎(jiǎng)的機(jī)器，顧客就對(duì)游戲室不滿，也有必要查出這樣的機(jī)器。還需要監(jiān)視在游戲過程中用磁鐵等來誘導(dǎo)彈子球這樣的不正當(dāng)?shù)男袨椤?br> 在特開平2-279186號(hào)公報(bào)中公開了一種用以達(dá)到這樣目的的金屬體檢測(cè)裝置。
此公報(bào)披露了彈子球檢測(cè)裝置。此檢測(cè)裝置有一稱為檢測(cè)矩陣的金屬傳感器，此金屬傳感器由發(fā)送線圈行組和接收線圈組構(gòu)成，發(fā)送線圈行組是由與開環(huán)狀發(fā)送單元連接的發(fā)送線圈列在一個(gè)方向上多個(gè)并排排列而成的，接收線圈組是由與上述開環(huán)狀接收單元連接的接收線圈列在與上述發(fā)送線圈行組交叉的方向上并排排列而成的，上述發(fā)送單元與接收單元感應(yīng)耦合。然后，將此金屬傳感器連接到管理裝置上，用其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并在發(fā)送單元和接收單元的重疊的各部分檢測(cè)金屬體是否存在。
由于此金屬傳感器安裝在覆蓋彈子游戲機(jī)盤面的玻璃板上，因而能檢測(cè)出彈子游戲機(jī)盤面上彈子球的存在位置。而為提高檢測(cè)精度，就要在此金屬傳感器中設(shè)置許多發(fā)送線圈列和接收線圈列。然而，因?yàn)檫@要構(gòu)成開環(huán)狀線圈，所以，就使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能提高配線密度。
鑒此，本申請(qǐng)人在日本專利申請(qǐng)(特愿平2-244898號(hào)，特開平4-122375號(hào)公報(bào)，1992年4月22日公開，因其在本申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日后公開，不能作為本申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))的說明書中提議用發(fā)送線和接收線取代線圈列來構(gòu)成傳感器。也就是說揭示了一種通過將多條并排的折返狀的發(fā)送線設(shè)置到基板的一面，同時(shí)，將多條并排的折返狀折接收線與上述發(fā)送線電磁耦合并與之交叉地設(shè)置在上述基板的另一面來構(gòu)成的檢測(cè)矩陣。此檢測(cè)矩陣由于把相應(yīng)的發(fā)送線和接收線連接到管理裝置的發(fā)送電路和接收電路，在各發(fā)送線上順序地流過信號(hào)電流，在各接收線上，通過順次取出由信號(hào)電流感生的感應(yīng)電流，根據(jù)被接收電路接收的感應(yīng)電流檢測(cè)出有無金屬體，同時(shí)根據(jù)流過信號(hào)電流的發(fā)送線和接收感應(yīng)電流的接收線的布設(shè)情況，而檢測(cè)出金屬體的位置。
可是，這種金屬體檢測(cè)裝置在要檢測(cè)的面積大而且要求有一定精度時(shí)，則要配置多條發(fā)送線和接收線。這就產(chǎn)生了這樣的問題，即，在檢測(cè)金屬體時(shí)要對(duì)這許多條發(fā)送線和接收線的每一條進(jìn)行掃描，而檢測(cè)要花費(fèi)時(shí)間。特別是在游戲機(jī)中，如果不能迅速檢測(cè)出被測(cè)對(duì)象的移動(dòng)變化，則位置精度就低。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠迅速而高精度地檢測(cè)出金屬體存在位置的金屬體檢測(cè)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種實(shí)施方式是提供這樣一種金屬體檢測(cè)裝置，它配備有其檢測(cè)區(qū)域成平面狀的矩陣傳感器，和驅(qū)動(dòng)該矩陣傳感器而檢測(cè)金屬體及其位置的信號(hào)處理系統(tǒng)。
矩陣傳感器包括由多條發(fā)送線組成的發(fā)送線組、由多條接收線組成的接收線組和支承它們的基板。發(fā)送線組和接收線組相互交叉地配置在基板上。具體說來，例如，發(fā)送線以一定的間距沿行方向排列，接收線以一定的間距沿列的方向排列。將發(fā)送線和接收線這樣配置，使成為檢測(cè)區(qū)域的各發(fā)送線和各接收線的交點(diǎn)成矩陣狀排列。
信號(hào)處理系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，它包括順次掃描發(fā)送線組各線并將信號(hào)電流發(fā)送至這些線的發(fā)送電路；順次掃描接收線組各線并順次取回其接收信號(hào)的接收電路；以及信號(hào)處理裝置，它對(duì)發(fā)送電路和接收電路輸出控制信號(hào)使之分別對(duì)發(fā)送線組和接收線組進(jìn)行掃描，而且根據(jù)接收電路中接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)按照指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息，檢測(cè)已查出的金屬體的位置。該信號(hào)處理裝量是這樣構(gòu)成的，以致于對(duì)于發(fā)送線組和接收線組的任一組，預(yù)先指定一部分不進(jìn)行掃描的線，按照這個(gè)指定，給發(fā)送電路和接收電路中與上述任一組對(duì)應(yīng)的電路，輸出使掃描跳過不進(jìn)行掃描的線的信號(hào)。
而且，信號(hào)處理裝置還能配備程序控制裝置，所說的程序控制裝置對(duì)發(fā)送電路和接收電路產(chǎn)生用以掃描發(fā)送線和接收線的掃描控制信號(hào)，輸出給相應(yīng)的發(fā)送電路和接收電路。此程序控制裝置根據(jù)所指定的不進(jìn)行掃描的線，給發(fā)送電路和接收電路中與上述任一組對(duì)應(yīng)的電路，輸出使掃描跳過不要進(jìn)行掃描的線的信號(hào)。
程序控制裝置可以這樣構(gòu)成，對(duì)發(fā)送電路和接收電路，一方面輸出使順序掃描各線的第一定時(shí)信號(hào)，另一方面輸出每掃描一周再進(jìn)行下一周線掃描的第二定時(shí)信號(hào)。
這里不進(jìn)行掃描的線，例如，可以作為用第二定時(shí)信號(hào)進(jìn)行掃描的線組。
而且，程序控制裝置可以這樣構(gòu)成，即對(duì)接收電路發(fā)送第一定時(shí)信號(hào)，對(duì)發(fā)送電路發(fā)送第二定時(shí)信號(hào)。
信號(hào)處理裝置還能配備掃描信息存儲(chǔ)裝置，它存儲(chǔ)預(yù)先指定不進(jìn)行掃描的線的掃描信息。此掃描信息存儲(chǔ)裝置，例如，可以由卡片型存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成。
信號(hào)處理裝置中可以具有信息處理裝置，它讀出來自掃描信息存儲(chǔ)裝置的掃描信息，對(duì)程序控制裝置，在還沒進(jìn)行掃描時(shí)設(shè)定應(yīng)跳過的1條以上的連續(xù)線數(shù)。
程序控制裝置可包括產(chǎn)生第一定時(shí)信號(hào)的接收線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路；產(chǎn)生第二定時(shí)信號(hào)的發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路；使第一定時(shí)脈沖分頻并按照第一定時(shí)脈沖產(chǎn)生中斷脈沖的中斷定時(shí)電路，中斷脈沖的周期比掃描一周被掃描線組的周期短。
信息處理裝置可以這樣構(gòu)成按照第一定時(shí)脈沖對(duì)被掃描線組進(jìn)行一次掃描之前，與中斷定時(shí)電路的中斷脈沖同步，接著按照第二定時(shí)脈沖給程序控制裝置設(shè)定關(guān)于被掃描線到下一個(gè)被掃描線的進(jìn)位數(shù)。
信號(hào)處理裝置配置有信息處理裝置，此信息處理裝置用以根據(jù)接收電路中接收的信號(hào)判斷有無金屬體，同時(shí)按照指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息檢測(cè)已查出的金屬體的位置。
按照本發(fā)明的另一實(shí)施方式，還提供了另一種金屬體檢測(cè)裝置，它配備有檢測(cè)區(qū)域成平面狀的矩陣傳感器；用以驅(qū)動(dòng)此矩陣傳感器并檢測(cè)出所存在的金屬體及其位置的信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于所說的信號(hào)處理系統(tǒng)包括順次掃描發(fā)送線組各線并將信號(hào)電流發(fā)送至這些線的發(fā)送電路；順次掃描接收線組各線并順次取出其接收信號(hào)的接收電路；
以及信號(hào)處理裝置，它對(duì)發(fā)送電路和接收電路輸出控制信號(hào)使之分別對(duì)發(fā)送線組和接收線組進(jìn)行掃描，而且根據(jù)接收電路中接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)根據(jù)指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息檢測(cè)已查出的金屬體的位置；所說的信號(hào)處理裝置配備有信息處理裝置，它根據(jù)接收電路接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)按照指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息檢測(cè)出已查知的金屬體的位置。
信號(hào)處理裝置可以有數(shù)據(jù)變換電路部分，它位于信息處理裝置前段側(cè)，使來自接收電路的接收信號(hào)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并求出其變化量。
數(shù)據(jù)變換電路部分可包括存儲(chǔ)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、求取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與來自接收電路的接收信號(hào)的差分的運(yùn)算電路。
按照本發(fā)明的第三實(shí)施方式，提供了這樣一種金屬體檢測(cè)裝置它配備有檢測(cè)區(qū)域呈平面狀的矩陣傳感器，和用以驅(qū)動(dòng)矩陣傳感器并檢測(cè)金屬體是否存在及其存在位置的信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于在其矩陣傳感器中包括由并排的多條線組成的發(fā)送線組、由并排的多條線組成的接收線組和支承這些線組的基板，而且發(fā)送線組和接收線組相互交叉，其交點(diǎn)呈矩陣狀配置在基板上的金屬體檢測(cè)裝置中，矩陣傳感器的發(fā)送線和接收線的交叉點(diǎn)位于預(yù)定的檢測(cè)位置上。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例中所用的程序控制電路的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是由各部分控制電路輸出的各種控制信號(hào)的波形圖。
圖3是表示適用于本發(fā)明的金屬體檢測(cè)裝置的一種彈子游戲機(jī)的立體圖。
圖4是彈子游戲機(jī)盤面的側(cè)剖面圖。
圖5是表示矩陣傳感器的正視圖。
圖6是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖7是發(fā)送-接收板的發(fā)送電路的方框圖。
圖8是表示通道轉(zhuǎn)換邏輯電路的主要部分的方框圖。
圖9是傳送-接收板的接收電路的方框圖。
圖10是表示控制板結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖11是矩陣傳感器的掃描程序方框圖。
圖12是表示適用于本發(fā)明第二實(shí)施例的彈子游戲機(jī)的立體示意圖。
圖13是表示適用于第二實(shí)施例的矩陣傳感器結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖14是表示本發(fā)明第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖15是第二實(shí)施例所用的發(fā)送-接收板的發(fā)送電路的方框圖。
圖16是第二實(shí)施例所用的發(fā)送-接收板的接收電路的方框圖。
圖17是表示第二實(shí)施例的變形例的彈子游戲機(jī)的立體示意圖。
圖18是表示構(gòu)成本發(fā)明第三實(shí)施例的控制板的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖19是表示第三實(shí)施例所用的數(shù)據(jù)變換電路部分的一實(shí)例的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖20是表示第三實(shí)施例中數(shù)據(jù)變換程序的程序方框圖。
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。
在說明實(shí)施例之前，先參照?qǐng)D3對(duì)適用于本發(fā)明的實(shí)施例的彈子游戲機(jī)進(jìn)行說明。
圖3所示的彈子游戲機(jī)包括提供彈子球移動(dòng)空間的盤面11、與盤面保持一定間距覆蓋在盤面上的表面玻璃板16、用來把彈子球投射進(jìn)由盤面11和玻璃板16之間形成的空間內(nèi)的投射機(jī)構(gòu)。彈子游戲機(jī)的盤面11沿垂直方向設(shè)置。
導(dǎo)軌12設(shè)置在盤面11上。盤面11上由導(dǎo)軌12所圍成的內(nèi)側(cè)區(qū)域構(gòu)成游戲區(qū)域12a。導(dǎo)軌12將由投射機(jī)構(gòu)投進(jìn)的彈子球沿導(dǎo)軌導(dǎo)引到游戲區(qū)12a的垂直方向的上方位置(上游部分)。
在此游戲區(qū)12a中設(shè)置有一旦彈子球進(jìn)入其中而從盤面排出就得獎(jiǎng)的多個(gè)得獎(jiǎng)機(jī)14a，用以實(shí)現(xiàn)特別獲獎(jiǎng)狀態(tài)的特殊獎(jiǎng)賞裝置14b、以及最后將那些未進(jìn)得獎(jiǎng)孔14a的彈子球集中從盤面排出的一個(gè)排出孔15。特殊獎(jiǎng)賞裝置14b是一種每當(dāng)彈子球進(jìn)入特定的得獎(jiǎng)孔14a，其狀態(tài)就變動(dòng)，一旦滿足某些條件，就排出多個(gè)球作為獎(jiǎng)勵(lì)的裝置。例如，有這樣的結(jié)構(gòu)，即配置有開槽之類的旋轉(zhuǎn)滾筒，每當(dāng)獲獎(jiǎng)就使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)，一旦與預(yù)定的圖形一致，就變?yōu)樘貏e的獲獎(jiǎng)狀態(tài)，而排出多個(gè)彈子球。
在盤面11的游戲區(qū)12a上，為使沿盤面11落下的彈子球B頻繁沖撞，使其運(yùn)動(dòng)方向搖擺不定，而設(shè)置有多根銷釘13。如圖4所示，這些銷釘13，其長度與彈子球B的直徑相當(dāng)，垂直地嵌入盤面11，使之呈從盤面11伸出的狀態(tài)。這些銷釘13按照上述這樣的目的，分布配置在盤面11上。
在彈子游戲機(jī)10的前面設(shè)置有進(jìn)行彈子球發(fā)球操作的發(fā)球柄33、和接納兌獎(jiǎng)的彈子球所用的托盤34。此柄33為上述投射機(jī)構(gòu)的一部分。
如圖4所示，在盤面11的前面，覆蓋有兩層玻璃，一層是表面玻璃板16，另一層是內(nèi)側(cè)玻璃板17，它們都覆蓋住彈子游戲機(jī)10的整個(gè)盤面。內(nèi)側(cè)玻璃板17由玻璃基板17a，以及分別粘附在其兩面的表面玻璃17b和17c構(gòu)成。
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明金屬體檢測(cè)裝置的實(shí)施例進(jìn)行說明。
本實(shí)施例的金屬體檢測(cè)裝置如圖6所示，是由其檢測(cè)區(qū)呈平面狀的、并有金屬傳感器功能的矩陣傳感器20，和驅(qū)動(dòng)此矩陣傳感器并檢測(cè)金屬體是否存在及其存在位置的信號(hào)處理系統(tǒng)(信號(hào)處理裝置)170組成。
矩陣傳感器20如圖5所示，它包括多條發(fā)送線22、多條接收線26、和支承這些線的基板。發(fā)送線22由并排的進(jìn)路線62a和回路線62b所組成的一對(duì)導(dǎo)線62構(gòu)成。接收線26同樣也由一對(duì)導(dǎo)線62構(gòu)成。例如，在本實(shí)施例中此導(dǎo)線62是用聚氨脂包覆絕緣的銅導(dǎo)線。一對(duì)導(dǎo)線62的進(jìn)路線和回路線，其一端互相連接，另一端成為信號(hào)的輸入輸出端。
這些發(fā)送線22和接收線26相互交叉。具體來說，例如，發(fā)送線22沿行的方向以一定的間距排列，接收線26沿列的方向以一定間距排列。將發(fā)送線22和接收線26像這樣地設(shè)置，即，使檢測(cè)區(qū)域的各發(fā)送線22和各接收線26的交叉點(diǎn)呈矩陣狀，而行方向和列方向的配置是任意的，哪一個(gè)設(shè)置在行方向都可以。
信號(hào)處理系統(tǒng)170包括有發(fā)送接收裝置和功能的發(fā)送-接收板171，和有信號(hào)處理裝置和功能的控制板172，傳送-接收板171用來驅(qū)動(dòng)矩陣傳感器20，控制板172能控制該發(fā)送-接收板171，接收檢測(cè)信號(hào)并據(jù)此來判斷有無金屬體，同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)已查知的金屬體位置。
發(fā)送-接收板171如下所述，它包括對(duì)知發(fā)送線22中指定的線進(jìn)行順次掃描并輸送發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電路40(參看圖7)，和對(duì)多條接收線26中指定的線進(jìn)行順次掃描并順次取回各接收線中的接收信號(hào)的接收電路50(參看圖9)?？刂瓢?72對(duì)發(fā)送-接收板171進(jìn)行應(yīng)掃描的發(fā)送線和接收線的指定，而且根據(jù)在接收電路50中接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)根據(jù)指示發(fā)送電路40的發(fā)送線掃描位置的信息和接收電路50的接收線掃描位置的信息，檢測(cè)已查知的金屬體的位置。
控制板172能夠?qū)⒅甘緩椬忧虼嬖谖恢玫男畔磿r(shí)間累積而求出彈子球移動(dòng)的軌跡。而且，根據(jù)此移動(dòng)軌跡能了解該彈子游戲機(jī)的特性，檢測(cè)出異常的軌跡，能判斷是否進(jìn)行過不正當(dāng)?shù)男袨椤?br> 下面將對(duì)矩陣傳感器進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
矩陣傳感器20如圖4所示，呈平面狀位于覆蓋盤面11的兩玻璃板之間，在內(nèi)側(cè)即靠近盤面?zhèn)鹊膬?nèi)側(cè)玻璃板17中，也就是設(shè)置在表面玻璃板16和盤面11之間。
如圖5所示，在矩陣傳感器20中，多條發(fā)送線22在一個(gè)方向上并排地設(shè)置在內(nèi)側(cè)玻璃板17的玻璃基板17a的一面(外側(cè)面)上。各發(fā)送線22在玻璃基板17a的端部呈U形回轉(zhuǎn)，并呈平行折返狀設(shè)置在玻璃基板17a上。
多條接收線26同樣地在一個(gè)方向并排地設(shè)置在內(nèi)側(cè)玻璃板17的玻璃基板17a的另一面(朝向盤面11的一面)。各接收線26在玻璃基板17a的端部呈U形回轉(zhuǎn)，并呈平行折返狀配置在玻璃基板17a上。這些發(fā)送線22和接收線26的起接線作用的發(fā)送接線端子23和接收接線端子27，按照安裝彈子游戲機(jī)的上下關(guān)系，集中設(shè)置在內(nèi)側(cè)玻璃板17的下端，為使各接收線26與各發(fā)送線22電磁耦合，即使得各接收線26與各發(fā)送線22的磁通有交鏈的位置關(guān)系，而將各接收線26沿垂直交叉方向配置在相對(duì)于各發(fā)送線22所處的平面平行的位置上。以內(nèi)側(cè)玻璃板17作為安裝板的各發(fā)送線22和各接收線26構(gòu)成了平面狀的矩陣傳感器20。
如圖5所示，用交叉的各發(fā)送線22和各接收線26圍成的各正方形部分(檢測(cè)位置)構(gòu)成了感知金屬體的感知單元20a、20a、20a……。在本實(shí)施例中感知單元20a、20a……的大小設(shè)計(jì)成能感知彈子球。
例如，內(nèi)側(cè)玻璃板17是縱向長367mm±10mm，橫向長367mm±10mm的四邊形玻璃基板，厚度為3.0～3.5mm。表面玻璃17b和17c的縱向長度比玻璃基板17a短，玻璃基板17a的下端露出。
將傳送線22用一層透明粘合劑粘合在內(nèi)側(cè)玻璃板17的玻璃基板17a的一面上，將表面玻璃17c用一層透明粘合劑粘貼覆蓋在它上面。將接收線26用一層透明粘合劑粘貼在內(nèi)側(cè)玻璃板17的玻璃基板17a的另一面上，將表面玻璃17b用一層透明粘合劑貼合覆蓋在它上面。
如圖5所示，此玻璃基板17a，一方面在其左端部和右端部分別設(shè)置折返基板19a和L形發(fā)送側(cè)引導(dǎo)基板19b。另一方面在其上端部和下端部分別設(shè)置折返基板29a和引導(dǎo)基板29b。
發(fā)送線22如圖5所示，由在上述折返基板19a上形成的折返部分61，以及用焊料焊接在這些折返部分61上的絕緣導(dǎo)線62a、62b組成。發(fā)送線22的輸入輸出端通過引線連接在發(fā)送接線端子23上。
一方面，因?yàn)槿鐖D5所示，接收線26由形成在折返基板29a上的各折返部分61，和通過釬焊與這些折返部分61連接的絕緣導(dǎo)線62a、62b組成，其下端部通過導(dǎo)引基板29b上形成的各導(dǎo)引部分64，連接在接收接線端子27上，引導(dǎo)基板29b粘附在玻璃基板17a的另一面下端。
各絕緣導(dǎo)線62a、62b的表面呈黑色，進(jìn)行過消除表面光澤處理，以防止光反射，這就不會(huì)使游戲機(jī)的游玩者耀眼。
適用于常規(guī)彈子游戲機(jī)10的矩陣傳感器20的布局為發(fā)送線22是32行，接收線26是32列，感知單元20a的個(gè)數(shù)共1024個(gè)。本實(shí)施例是以發(fā)送線32行，接收線32列的情況為例。在圖5中簡略地示出了除外側(cè)外的圖形。
發(fā)送線22和接收線26所用的導(dǎo)線的粗度設(shè)定為25μm～30μm較合適。發(fā)送接線端子23和接收接線端子27的總寬度c、d在本實(shí)施例中如圖5所示，均為126mm，而沿發(fā)送側(cè)折返基板19a和發(fā)送側(cè)導(dǎo)引基板19b沿縱向延伸部分的寬度e、f分別都在10mm以下。一個(gè)發(fā)送接線端子23和一個(gè)接收接線端子27的寬度分別都是1.5mm。
矩陣傳感器20，其接線安裝板66設(shè)置在玻璃基板17a的下端部。接線安裝板66從兩側(cè)夾著玻璃基板17a的下端，并固定在內(nèi)側(cè)玻璃板17上成為一個(gè)整體。接線安裝板66是由塑料或不銹鋼制成，以內(nèi)側(cè)玻璃板17的寬度向下延伸，在矩陣傳感器20的內(nèi)側(cè)玻璃板17的延長面上。
接線器安裝板66上的發(fā)送接線器67a和接收接線器67b固定在與上述發(fā)送接線端子23和接收接線端子27相應(yīng)的位置上，通過這些接線器，使上述發(fā)送接線端子23和接收接線端子27與相應(yīng)的發(fā)送電路40和接收電路50相連接。
接線器安裝板66在裝有發(fā)送接線器67a和接收接線器67b的位置處最厚。一方面發(fā)送接線器67a和接收接線器67b是小尺寸的，接線器安裝板66最厚部分的厚度與矩陣傳感器26的內(nèi)側(cè)玻璃板17相同，或者稍薄一些。
在此接線器安裝板66上配置有與發(fā)送接線器67a和接收接線器67b連接的發(fā)送-接收板171(參看圖6)。發(fā)送-接收板171包括向矩陣傳感器20的多條發(fā)送線傳送信息的發(fā)送電路40(參看圖7)、從多條接收線26上接收信息的發(fā)送電路50(參看圖9)、分別與發(fā)送接線器67a和接收接線器67b連接的接合接線器(圖中未示出)。
在此，接合接線器是通過分別與發(fā)送接線器67a和接收接線器67b相應(yīng)地連接，使發(fā)送接線端子23與發(fā)送電路40連接，使接收接線端子27與接收電路50連接。
下面對(duì)處理矩陣傳感器20的信號(hào)的信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行說明。
如圖6所示，利用發(fā)送-接收板171使矩陣傳感器20與控制板172隔開，而矩陣傳感器20由控制板172來控制。控制板172包括信息處理裝置30(示于圖10中)。而且控制板172借助通信線路179能與其它系統(tǒng)通信?？刂瓢?72還包括用以使信息處理裝置30從卡片173中讀取監(jiān)視點(diǎn)的接口部分176。信息處理裝置30至少包括圖中均未繪出的中央處理裝置(CPU)以及用以存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。
卡片173是能裝入接口部分176上并能從中取出的存儲(chǔ)器卡片。在卡片173上至少記錄有指示彈子游戲機(jī)10的盤面11上的獲獎(jiǎng)孔14a、14a……的位置和投入游戲區(qū)的彈子球檢測(cè)位置、排出孔15的位置等彈子球的監(jiān)視點(diǎn)的數(shù)據(jù)，和進(jìn)入獲獎(jiǎng)孔14a、14a……及排出孔15的彈子球的檢測(cè)算法。在本實(shí)施例中，卡片173還存儲(chǔ)有指定應(yīng)掃描的發(fā)送續(xù)和接收線的掃描指定信息(掃描信息)。
設(shè)置在卡片上的存儲(chǔ)器可以使用RAM。掩膜ROM(maskROM)、EPROM、單次ROM(one-shot ROM)等。
與控制板172連接的存儲(chǔ)裝置174是一種用以記錄在彈子游戲機(jī)10的盤面11和內(nèi)側(cè)玻璃體17之間旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的彈子球的軌跡的裝置。例如，此存儲(chǔ)裝置174可由硬磁盤型存儲(chǔ)裝置構(gòu)成。將記錄在此存儲(chǔ)裝置174中的數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行運(yùn)算處理，此計(jì)算機(jī)中編入用以分析彈子球軌跡的軟件，可得到彈子游戲室所必須的數(shù)據(jù)。而且也可以把上述的指示監(jiān)示點(diǎn)的數(shù)據(jù)、彈子球的檢測(cè)算法以及全部或部分掃描指定信息存儲(chǔ)在此存儲(chǔ)裝置174中。
上述發(fā)送電路40是把規(guī)定的頻率信號(hào)順次傳送到各發(fā)送線的電路。上述接收電路50是與發(fā)送電路同步，順次接收來自各接收線的信號(hào)的電路。作為向發(fā)送電路40的發(fā)送線22傳送的電壓波形，最合適的是頻率為1-1.3兆赫、以0V為中心的連續(xù)正弦波。
發(fā)送電路40，如圖7所示，是由發(fā)送接線器41、與發(fā)送接線器41連接的放大器42、每當(dāng)輸入發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖就順次轉(zhuǎn)換到下一個(gè)應(yīng)傳送信號(hào)電流的發(fā)送線上的發(fā)送線轉(zhuǎn)換電路43a、以及通過發(fā)送接線器67a分別與上述32路發(fā)送線22的一端連接的32個(gè)的推挽輸出放大器45構(gòu)成。發(fā)送線轉(zhuǎn)換電路43a包括通道轉(zhuǎn)換邏輯電路43和模擬多路調(diào)制器44，此模擬多路調(diào)制器44與放大器42以及通道轉(zhuǎn)換邏輯電路43連接，并把放大器42轉(zhuǎn)換到與指定發(fā)送線22的推挽輸出放大器45的連接。推挽輸出放大器45是將NPN晶體管和PNP晶體的發(fā)射極和基極分別連接起來構(gòu)成的。
如圖8所示，通道轉(zhuǎn)換邏輯電路43，有計(jì)數(shù)器IC43a，通過時(shí)鐘脈沖用和復(fù)位用的兩條控制線來操作。具體地講，每當(dāng)輸入由順序控制電路47(后面將說明)的發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路204輸出的發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)時(shí)，依次轉(zhuǎn)換模擬多路調(diào)制器44的連接狀態(tài)，以便與指定的發(fā)送線連接。
如圖9所示，接收電路50包括通過接收接線器67b，與前述32路接收線26做各種連接的32個(gè)CT(電流互感器)51；與CT51連接的接收線轉(zhuǎn)換電路54a，每當(dāng)輸入接收線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)時(shí)，依次轉(zhuǎn)換作為檢測(cè)對(duì)象的接收線；還包括與接收線轉(zhuǎn)換電路54a連接的放大器53；與放大器53及接收線轉(zhuǎn)換電路54a連接的接收接線器55。接收線轉(zhuǎn)換電路54a包括，模擬多路調(diào)制器52，與模擬多路調(diào)制器52連接的通道轉(zhuǎn)換邏輯電路54。由此，接收電路50通過各CT51，接收來自各接收線26的信號(hào)。
CT51在把各接收線26與模擬多路調(diào)制器52絕緣隔離的同時(shí)，按10倍的比例把各接收線26的信號(hào)變換放大。根據(jù)通道轉(zhuǎn)換邏輯電路54的指令，模擬多路調(diào)制器52依次接收來自指定的CT51的信號(hào)。放大器53把模擬多路調(diào)制器52的信號(hào)放大。
通道轉(zhuǎn)換邏輯電路54是與發(fā)送電路40的通道轉(zhuǎn)換邏輯電路43相同的元件。這時(shí)，每當(dāng)輸入從順序控制電路47的接收線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路202(后面將說明)輸出的接收線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)(掃描周期)時(shí)，在脈沖后沿時(shí)刻，改變模擬多路調(diào)制器52的輸入轉(zhuǎn)換狀態(tài)。
如圖10所示，控制板172上有信息處理裝置30，在發(fā)送側(cè)有順序控制電路47，通過CPU接線器46，發(fā)送與由信息處理裝置30輸入的起始信號(hào)對(duì)應(yīng)的發(fā)送時(shí)鐘脈沖；帶通濾波器48，接收這個(gè)發(fā)送時(shí)鐘脈沖，輸出發(fā)送信號(hào)；以及放大器49，放大發(fā)送信號(hào)并向發(fā)送接線器41發(fā)送。
另外，在控制板172的接收側(cè)有放大器71，對(duì)來自接收接線器55的接收信號(hào)進(jìn)行放大；帶通濾波器72，接收放大信號(hào)；全波整流放大器73，接收來自帶通濾波器72的接收信號(hào)；兩級(jí)低通濾波器74a、74b，接收來自全波整流放大器73的接收信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換器75，接收來自低通濾波器74的接收信號(hào)，由順序控制電路47進(jìn)行控制，把接收信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并將該數(shù)據(jù)信號(hào)輸出；雙向RAM76，由順序控制電路47進(jìn)行控制，寫入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，按照CPU接線器46輸出的讀出信號(hào)，通過CPU接線器46將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)送至信息處理裝置30。
控制板172還有電源組件77。而且，雙向RAM76的容量例如為2048比特。
順序控制電路47具有這樣的功能，即輸出對(duì)于發(fā)送線22處輸入的信號(hào)源流量足夠的基本時(shí)鐘脈沖，同時(shí)還具有另一功能，即輸出用于控制通道轉(zhuǎn)換邏輯電路54、43的前述接收線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)(第1計(jì)時(shí)信號(hào))和發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)(第2計(jì)時(shí)信號(hào))。
順序控制電路47包括時(shí)鐘脈沖電路201，輸出基本時(shí)鐘脈沖信號(hào)；接收線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路202，通過對(duì)來自時(shí)鐘電路201的基本時(shí)鐘脈沖的分頻，按每個(gè)掃描周期(例如基本時(shí)鐘脈沖的1拍)輸出接收線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)(圖2中符號(hào)RXCLK所示的)；中斷脈沖信號(hào)發(fā)生電路203，通過對(duì)接收線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路202的輸出做進(jìn)一步分頻，接收線26的轉(zhuǎn)換每循環(huán)一次(接收線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)每輸出32次)，就形成2周期的脈沖，在這些脈沖前沿前發(fā)生2次中斷脈沖信號(hào)(圖2中符號(hào)INT所示的)；發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路204，在中斷脈沖信號(hào)的每一次上沿，按照信息處理裝置30指令的跳躍數(shù)來輸出發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)(圖2中符號(hào)TXCLK所示的，其脈沖寬度比接收線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)小得多)。
此外，圖中未示出，這個(gè)順序控制電路47還有通過對(duì)前述基本時(shí)鐘脈沖分頻，來輸出前述發(fā)送時(shí)鐘脈沖的電路。
在檢測(cè)操作時(shí)，信息處理裝置30對(duì)來自程序卡173(存儲(chǔ)載體)的前述掃描信息進(jìn)行讀取，同時(shí)接收來自中斷脈沖信號(hào)發(fā)生電路203的中斷脈沖信號(hào)INT，接收線26的轉(zhuǎn)換每循環(huán)一次，就在發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路204設(shè)定新的跳躍數(shù)。即，在一系列的接收線26的轉(zhuǎn)換過程中，本實(shí)施例中，如圖2所示，即在第17根接收線轉(zhuǎn)換時(shí)，在中斷脈沖信號(hào)INT的前沿時(shí)刻，在想要接著發(fā)送輸入信號(hào)的發(fā)送線未得到指定的情況下，信息處理裝置30向發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路204命令跳過該發(fā)送線。此外，在有連續(xù)多條發(fā)送線未用于信號(hào)檢測(cè)的情況下，信息處理裝置向發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路204命令，使其跳過上述這些發(fā)送線。
中斷周期時(shí)，即上述跳躍設(shè)定的下一個(gè)周期時(shí)(圖2中，轉(zhuǎn)換到第1接收線的時(shí)刻)，發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路204輸出發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)TXCLR。這時(shí)，在下一個(gè)發(fā)送線無跳躍的情況下，輸出1個(gè)脈沖。依此，向下一個(gè)發(fā)送線轉(zhuǎn)換。但是，在下一個(gè)發(fā)送線有跳躍的情況下，通過繼續(xù)輸出發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)TXCLR，向再下一個(gè)發(fā)送線轉(zhuǎn)換，這樣，就跳過了本來應(yīng)該發(fā)送下一個(gè)發(fā)送信號(hào)的發(fā)送線。因而，上述發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路204，在向下一個(gè)發(fā)送線轉(zhuǎn)換的情況下，輸出1個(gè)發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)TXCLR，在連續(xù)跳過1個(gè)以上的信號(hào)的情況下，設(shè)應(yīng)該跳過的信號(hào)線的數(shù)為n，則輸出(n＋1)個(gè)發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)TXCLR。
而且，信息處理裝置30按如下方式編程序根據(jù)順序控制電路47或者上述信息處理裝置30的控制，使上述檢出動(dòng)作獨(dú)立進(jìn)行，讀入程序卡上記載的監(jiān)視范圍數(shù)據(jù)，同時(shí)，讀入雙向RAM76的檢測(cè)數(shù)據(jù)，與彈子球的監(jiān)視范圍數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，對(duì)彈子球進(jìn)行監(jiān)視處理。
以下對(duì)本實(shí)施例的作用進(jìn)行說明。
來自信息處理裝置30的地址信號(hào)以及控制信號(hào)，通過CPU接線器46輸出。處理流程如圖11所示。首先，對(duì)發(fā)送線全部進(jìn)行掃描的情形進(jìn)行說明。
從信息處理裝置30向順序控制電路47發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，隨后順序控制電路47根據(jù)必要的時(shí)鐘頻率數(shù)對(duì)16MHz的基本時(shí)鐘脈沖進(jìn)行分頻，產(chǎn)生發(fā)送時(shí)鐘脈沖并輸出。來自順序控制電路47的發(fā)送時(shí)鐘脈沖，通過帶通濾波器48，由數(shù)字信號(hào)向模擬信號(hào)進(jìn)行波形整形之后，由放大器49進(jìn)行放大，送至發(fā)送接線器41。
而且，發(fā)送信號(hào)在發(fā)送電路40中由放大器42放大。模擬多路調(diào)制器44在由通道轉(zhuǎn)換邏輯電路43轉(zhuǎn)換的通道上，依次使推挽輸出放大器45工作。由此，推挽輸出放大器45將由放大器42放大后的信號(hào)依次輸出至發(fā)送線22上(步驟91)。
這樣一來，由于電磁感應(yīng)作用，在與傳輸這個(gè)信號(hào)的發(fā)送線22交叉的各接收線26中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這時(shí)，當(dāng)金屬彈子球接近檢測(cè)單元20a時(shí)。由于受到該球的影響，因而在這個(gè)檢測(cè)單元20a處，接收線26的電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電流)將會(huì)大大地變化。
這個(gè)原因現(xiàn)在未必能解釋清楚，但是可以這樣解釋；首先，由于彈子球的主要成分是鐵，這是強(qiáng)磁性體。由此，由發(fā)送線22產(chǎn)生并在空間擴(kuò)展的磁通在彈子球處聚集，從而使與接收線交鏈的磁通的分布產(chǎn)生變化。而且，在抵消由發(fā)送線22產(chǎn)生的磁通的方向上，彈子球產(chǎn)生渦流。由此，感應(yīng)電流產(chǎn)生變化。無論是哪種機(jī)理，都隨著彈子球與發(fā)送線22、接收線26之間的相對(duì)位置關(guān)系變化而變化。而且，還隨著與接收線26交鏈的磁通增加與否以及彈子球的相對(duì)位置關(guān)系而變化。進(jìn)一步講，還與背景是否存在金屬有關(guān)。
在接收側(cè)，接收電路50借助于順序控制電路47與發(fā)送電路40同步，并通過各CT51接收來自各接收線26的信號(hào)。如圖9所示，在多個(gè)接收線26上出現(xiàn)的感應(yīng)電流產(chǎn)生的電壓，通過CT51被放大至10倍。由于采用CT51進(jìn)行變換，因而僅僅這樣就行了，接收側(cè)的放大器沒有必要具有大的放大倍數(shù)。CT51使矩陣傳感器20的各接收線26與接收電路50的模擬多路調(diào)制器52之間隔離，以便防止來自彈子游戲機(jī)的干擾進(jìn)入接收電路50。
通過通道轉(zhuǎn)換邏輯電路54的轉(zhuǎn)換，模擬多路調(diào)制器52依次輸出由各接收線來的、經(jīng)CT51的信號(hào)。由模擬多路調(diào)制器52輸出的信號(hào)由放大器53放大100倍(步驟92)。
經(jīng)過接收接線器55、放大器71，帶濾波器72，接收信號(hào)被放大及檢波。來自帶通濾波器72的接收信號(hào)，此時(shí)是模擬信號(hào)，這個(gè)模擬信號(hào)通過全波整流放大器73進(jìn)行波形整形。來自全波整流放大器73的信號(hào)，通過低通濾波器74a、74b進(jìn)行積分處理，從而平均化。
然后，把接收信號(hào)送至A/D轉(zhuǎn)換器。 A/D轉(zhuǎn)換器75按預(yù)定比特單位例如12比特等把來自接收線26的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過順序控制電路47的控制，輸出轉(zhuǎn)換后的信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù))，記錄到雙向RAM76中(步驟93)。
亦即，根據(jù)順序控制電路47的寫入信號(hào)，雙向RAM76以與信息處理裝置30的動(dòng)作無關(guān)地方式對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，然而依據(jù)順序控制電路47輸出的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，在每個(gè)掃描周期(例如每一個(gè)脈沖)，進(jìn)行地址十1的處理(步驟94)，把檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄在相應(yīng)的地址上，每個(gè)檢測(cè)單元20a的地址是不同的。
在上述每個(gè)掃描周期都重復(fù)上述過程。即，在上述每個(gè)掃描周期，接收電路50的模擬多路調(diào)制器52對(duì)來自各接收線26的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換(步驟95)，對(duì)32條接收線26，進(jìn)行32次上述動(dòng)作。一旦完成上述步驟之后(步驟96)，這個(gè)時(shí)刻，發(fā)送電路40的模擬多路調(diào)制器44就轉(zhuǎn)換發(fā)送線22(參看步驟97)，再次重復(fù)32次同樣的過程，依次對(duì)與各檢測(cè)單元20a相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，按對(duì)應(yīng)于檢測(cè)單元20a的方式，記錄在雙向RAM76的不同地址上。
因而，信息處理裝置30通過讀出記錄在雙向RAM76的檢測(cè)數(shù)據(jù)，使上述檢測(cè)信號(hào)處理動(dòng)作獨(dú)立進(jìn)行，能隨時(shí)以任意的檢索條件判斷何時(shí)彈子球存在于何位置(檢測(cè)單元20a)。
為此，根據(jù)需要，信息處理裝置30能根據(jù)讀出啟動(dòng)信號(hào)，對(duì)記錄在雙向RAM76中的上述檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀出，并進(jìn)行演算處理，與卡173中存儲(chǔ)的檢測(cè)數(shù)據(jù)的彈子球監(jiān)視數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，對(duì)彈子球進(jìn)行監(jiān)視。
在上述每一個(gè)掃描周期都重復(fù)上述過程。
以下對(duì)一部分發(fā)送線22不送出發(fā)送信號(hào)的情形予以說明。
在不送出發(fā)送信號(hào)的情況下，必須指定不送出發(fā)送信號(hào)的線，即必須指定不掃描的線。這個(gè)指定，可以是不進(jìn)行掃描的線的指定，也可以是進(jìn)行掃描的線的指定。本實(shí)例中，利用卡173，在信號(hào)處理系統(tǒng)中，提供指定掃描的發(fā)送線22的掃描信息。
根據(jù)卡173的掃描信息而未被指定檢測(cè)的發(fā)送線22，按上述掃描系統(tǒng)的動(dòng)作進(jìn)行跳躍，不進(jìn)行檢測(cè)。采用根據(jù)卡173提供發(fā)送信息這樣的方式的原因是為了當(dāng)彈子游戲機(jī)的構(gòu)成變化時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)可以原封不動(dòng)地適應(yīng)變化。
亦即，在由上述接收線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)RXCLK決定的掃描周期中，通道轉(zhuǎn)換邏輯電路54及模擬多路調(diào)制器52依次轉(zhuǎn)換來自各接收線26的信號(hào)(參看步驟95)。當(dāng)針對(duì)32條接收線26的32次的上述動(dòng)作完成之后，在此時(shí)刻，根據(jù)發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)TXCLK，通道轉(zhuǎn)換邏輯電路43及模擬多路調(diào)制器44對(duì)發(fā)送線22進(jìn)行轉(zhuǎn)換(參看步驟97)。然后，再次重復(fù)32次同樣的過程。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)換發(fā)送線時(shí)，如圖2所示，輸出的發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)TXCLK的脈沖數(shù)應(yīng)是上述跳躍數(shù)，這個(gè)跳躍數(shù)是在此時(shí)的第一預(yù)先的中斷脈沖信號(hào)的前沿時(shí)刻，根據(jù)信息處理裝置30，由發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生電路204設(shè)定的。由此，發(fā)送線22僅按這個(gè)跳躍數(shù)跳躍。
例如，再下一次，將要輸入信號(hào)的發(fā)送線22，根據(jù)記錄在卡173的掃描信息，不作為檢測(cè)位置記錄時(shí)，發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)TXCLK輸出3個(gè)脈沖，如圖2所示。由此，這些第二發(fā)送線22被跳過去了。
再者，圖2中對(duì)這個(gè)發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)TXCLK的波形做了夸張的表示，實(shí)際上脈沖寬度極小，因而這些跳躍動(dòng)作是在比掃描周期還要短得多的時(shí)間里進(jìn)行的。因此，不會(huì)因這個(gè)跳躍需要時(shí)間，而使發(fā)送線剛轉(zhuǎn)換之后的第一個(gè)接收線的檢測(cè)動(dòng)作出現(xiàn)障礙。
而且，信息處理裝置30，通過記錄在雙向RAM76的檢測(cè)數(shù)據(jù)，獨(dú)立進(jìn)行上述檢測(cè)信號(hào)處理，能隨時(shí)以任意的檢索條件判斷何時(shí)彈子球存在于何位置(檢測(cè)單元20a)。
為此，根據(jù)需要，信息處理裝置30能根據(jù)讀出啟動(dòng)信號(hào)，對(duì)記錄在雙向RAM76上的上述檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀出。并進(jìn)行運(yùn)算處理，與卡173上存儲(chǔ)的檢測(cè)數(shù)據(jù)中的彈子球監(jiān)視數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，對(duì)彈子球進(jìn)行監(jiān)視。
這樣，按上述實(shí)施例的金屬物體檢測(cè)裝置，可以由用戶任意地設(shè)定卡173的掃描信息，據(jù)此可以省略對(duì)特定發(fā)送線22的檢測(cè)動(dòng)作，僅對(duì)指定的發(fā)送線22依次進(jìn)行檢測(cè)，由此，可對(duì)彈子游戲機(jī)進(jìn)行管理。
因而，如果應(yīng)用于彈子球的檢測(cè)，則具有以下效果，可以根據(jù)彈子游戲機(jī)的種類設(shè)定上述掃描信息，可以根據(jù)彈子游戲機(jī)的種類對(duì)必要的最低限度的檢測(cè)范圍進(jìn)行無浪費(fèi)地掃描，提高檢測(cè)速度。
再者，上述實(shí)施例中，順序控制電路47向接收電路50輸出依次掃描各線的第1定時(shí)信號(hào)，對(duì)于發(fā)送電路40，每當(dāng)接收電路50的掃描循環(huán)一次，就把輸出進(jìn)到下一個(gè)線的掃描的第2定時(shí)信號(hào)。因而，被指定不進(jìn)行掃描的線，根據(jù)第2定時(shí)信號(hào)就成為進(jìn)行掃描的發(fā)送線。但是，本發(fā)明不限定于此，例如也可以按如下方式，對(duì)發(fā)送線全部進(jìn)行掃描，而對(duì)接收線則跳過一部分。這種情形，在圖1的電路中，可以通過調(diào)換發(fā)送線和接收線的方法來實(shí)現(xiàn)。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施例進(jìn)行說明。
如圖14所示，本實(shí)施例由矩陣傳感器及其驅(qū)動(dòng)信號(hào)處理系統(tǒng)170構(gòu)成。
如圖13所示，發(fā)送線22和接收線26均為一對(duì)導(dǎo)線62，它們?cè)诨?7上相互交叉而形成矩陣傳感器20。這一點(diǎn)與上述第1實(shí)施例相同。但是，在本實(shí)施例中，發(fā)送線22及接收線26不構(gòu)成完全的矩陣，這一點(diǎn)與第1實(shí)施例不同。亦即，如圖12所示，這時(shí)在與得獎(jiǎng)孔14a對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置了3條發(fā)送線22。如圖12所示，這時(shí)在與主得獎(jiǎng)孔14a對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置了3條接收線26。
與上述實(shí)施例相同，在彈子游戲機(jī)10的盤面11上設(shè)置的得獎(jiǎng)孔14a、14a……的位置數(shù)據(jù)，以及得獎(jiǎng)孔14a、14a……內(nèi)落入的彈子球的檢測(cè)阿拉伯?dāng)?shù)字等作為監(jiān)視數(shù)據(jù)記錄在卡173中。
如圖15所示，發(fā)送電路40有以下構(gòu)成發(fā)送接線器41；與發(fā)送接線器41連接的放大器42及通道傳換邏輯電路43；與放大器42及通道轉(zhuǎn)換邏輯電路43連接的模擬多路調(diào)制器44；與模擬多路調(diào)制器44連接，同時(shí)通過發(fā)送接線器67a分別與多路、具體地講是3路發(fā)送線22連接的3個(gè)推挽輸出放大器45。
如圖16所示，接收電路50有以下構(gòu)成3個(gè)CT51，通過接收接線器67b分別與多路、具體地講是3路接收線26連接；與CT51連接的模擬多路調(diào)制器52；與模擬多路調(diào)制器52連接的放大器53及通道轉(zhuǎn)換邏輯電路54；與放大器53及通道轉(zhuǎn)換邏輯電路54連接的接收接線器55。從而，通過各CT51，接收電路50接收來自各接收線26的信號(hào)。
本實(shí)施例的工作過程基本上與上述第1實(shí)施例中不跳躍的情形相同。不同的是，在圖11所示流程圖的步驟96中，進(jìn)行3次重復(fù)，完成重復(fù)循環(huán)。亦即，在每個(gè)掃描周期，接收電路50的模擬多路調(diào)制器52對(duì)各接收線26來的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，一旦針對(duì)3條接收線26的3次上述動(dòng)作完成之后，這時(shí)，發(fā)送電路40的模擬多路調(diào)制器44對(duì)發(fā)送線22進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再次重復(fù)3次同樣的過程，依次把針對(duì)各檢測(cè)單元20a的檢測(cè)數(shù)據(jù)，與檢測(cè)單元20a相對(duì)應(yīng)記錄在雙向RAM76的不同地址上。
因而，信息處理裝置30，通過讀出記錄在雙向RAM76的檢測(cè)數(shù)據(jù)，獨(dú)立進(jìn)行上述檢測(cè)信號(hào)處理，能隨時(shí)以任意的條件判斷何時(shí)彈子球存在于何位置(檢測(cè)單元20a)。
為此，根據(jù)需要，信息處理裝置30能根據(jù)讀出啟動(dòng)信號(hào)，對(duì)記錄在雙向RAM76中的上述檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀出，并進(jìn)行運(yùn)算處理，與卡173存儲(chǔ)的檢測(cè)數(shù)據(jù)中的彈子球的監(jiān)視數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，對(duì)彈子球進(jìn)行監(jiān)視。
對(duì)于上述彈子球檢測(cè)裝置，以發(fā)送線22與接收線26重合的位置20a作為盤面11的得獎(jiǎng)孔14a的位置，按這樣的方式與上述孔14a對(duì)應(yīng)地設(shè)置發(fā)送線22和接收線26。由此，按與這些孔對(duì)應(yīng)的最低限度的數(shù)量(上述情形為3條)來確定必須掃描的發(fā)送線22和接收線26的數(shù)量，既能保證重要的檢測(cè)范圍，同時(shí)也能明顯提高檢測(cè)速度。
再者，本發(fā)明的發(fā)送線和接收線的設(shè)置位置及形狀，并不限于上述實(shí)施例，可以為各種形態(tài)。例如，如圖17所示，也可以著眼于僅一個(gè)提獎(jiǎng)孔14a，從而設(shè)置一對(duì)發(fā)送線22和接收線26。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施例進(jìn)行說明。
如圖6所示，本實(shí)施例包括矩陣傳感器20及其驅(qū)動(dòng)用的信號(hào)處理系統(tǒng)170。
在本實(shí)施例中，為了把來自接收線26的接收信號(hào)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算、從而由信息處理裝置做出判斷，在信號(hào)處理系統(tǒng)170的信息處理裝置30的前端，設(shè)置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路400，對(duì)表示接收線26的感應(yīng)電流的變化的反應(yīng)數(shù)據(jù)(差分?jǐn)?shù)據(jù))進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其它構(gòu)成與第1實(shí)施例相同。但是，本實(shí)施例也包括對(duì)發(fā)送線22不進(jìn)行跳躍的情況。亦即，第1實(shí)施例的進(jìn)行跳躍的情形和不進(jìn)行跳躍的情形均可適用于本實(shí)施例。而且，對(duì)于第2實(shí)施例同樣也可以適用。
如圖6所示，信號(hào)處理系統(tǒng)170包括，發(fā)送-接收板171和控制板172。
如圖18所示，控制板172有信息處理裝置30?？刂瓢?72在發(fā)送一側(cè)有順序控制電路47，通過CPU接線器46，響應(yīng)信息處理裝置30輸入的啟動(dòng)信號(hào)，而輸出發(fā)送時(shí)鐘脈沖；帶通濾波器48，接收發(fā)送時(shí)鐘脈沖，輸出發(fā)送信號(hào)；放大器49，對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行放大并送至發(fā)送接線器41。
另外，在控制板172的接收一側(cè)有放大器71，對(duì)來自接收接線器55的接收信號(hào)進(jìn)行放大；接收放大信號(hào)的帶通濾波器72；全波整流放大器73，接收來自帶通濾波器72的接收信號(hào)；兩級(jí)低通濾波器74a、74b，接收來自全波整流放大器73的接收信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換器，接收來自低通濾波器74b的接收信號(hào)，通過順序控制電路47的控制，把接收信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并輸出；數(shù)據(jù)變換電路400；把上述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為起始數(shù)據(jù)X接收，把這個(gè)起始數(shù)據(jù)X變換為代表檢測(cè)位置的電磁特性有無變化(有無彈子球)的反應(yīng)數(shù)據(jù)Z；雙向RAM76，通過順序控制電路47的控制，寫入這個(gè)反應(yīng)數(shù)據(jù)Z，響應(yīng)來自CPU接線器46的讀出信號(hào)，通過CPU接線器46，把這個(gè)反應(yīng)數(shù)據(jù)Z送至信息處理裝置30。
如圖19所示，數(shù)據(jù)變換電路400包括數(shù)據(jù)閂鎖電路401，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402，比較電路403，運(yùn)算電路404，運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405，基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406，地址發(fā)生電路407，RAM地址轉(zhuǎn)換電路408，CPU存取轉(zhuǎn)換電路409，以及控制電路410。而且，包含存儲(chǔ)器的各個(gè)電路均可由單片IC構(gòu)成。數(shù)據(jù)變換電路400每次工作就一個(gè)檢測(cè)單元取得數(shù)據(jù)。而且，這時(shí)有二種工作模式，第一種工作模式是進(jìn)行下述(1)式的運(yùn)算。第二種模式是進(jìn)行下述(2)式的運(yùn)算。
在矩陣傳感器20的接收線26的掃描周期內(nèi)例如28微秒內(nèi)，數(shù)據(jù)閂鎖電路401接收A/D轉(zhuǎn)換器75的輸出，并保持至下一個(gè)取樣周期。在以下的說明中，為了方便，把由這個(gè)數(shù)據(jù)閂鎖電路401接收的數(shù)據(jù)稱為起始數(shù)據(jù)X。這個(gè)起始數(shù)據(jù)X的數(shù)量與矩陣傳感器20的檢測(cè)單元20a的數(shù)量相同，例如1024個(gè)。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402可以選擇兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)，即由上述數(shù)據(jù)閂鎖電路401鎖閉的數(shù)據(jù)和由下述運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405鎖閉的數(shù)據(jù)，并送至后面的比較電路403。在第一種工作模式中，這個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402選擇起始數(shù)據(jù)X，并輸出至比較電路403。在第二種工作模式中，這個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402選擇運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405的輸出，并輸出至比較電路403，在各掃描周期內(nèi)，依次實(shí)現(xiàn)第一工作模式及第二工作模式，從而完成用于這些選擇的轉(zhuǎn)換動(dòng)作。這個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402的轉(zhuǎn)換動(dòng)作由控制電路410來控制。
比較電路403把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402的輸出和基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406的輸出進(jìn)行比較，同時(shí)產(chǎn)生代表其大小關(guān)系的信號(hào)，并把這個(gè)信號(hào)輸出至運(yùn)算電路404。而且，比較電路403把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402的輸出和基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406的輸出原樣輸出至運(yùn)算電路404。
運(yùn)算電路404接收來自比較電路403的輸出和基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406的輸出，按照第一模式及第二模式，分別進(jìn)行運(yùn)算，并輸出結(jié)果。如前所述，在掃描周期內(nèi)，運(yùn)算電路404首先進(jìn)行下式(1)的運(yùn)算，然后進(jìn)行下式(2)的運(yùn)算。在式(1)的運(yùn)算中，如下所述，運(yùn)算電路404接收比較電路403的比較結(jié)果，輸出信號(hào)作為條件輸入，從值大的一方減去小的一方，由此求得差的絕對(duì)值。
Y＝X－A ………………(1)Z＝Y(jié)－S ………………(2)這里，A是偏置數(shù)據(jù)(即無彈子球時(shí)的起始數(shù)據(jù)X，相當(dāng)于本發(fā)明的基準(zhǔn)數(shù)據(jù))，S是為了除去起始數(shù)據(jù)X中的脈動(dòng)成分而保持在預(yù)先設(shè)定的值的限制數(shù)據(jù)，Y是包含上述脈動(dòng)成分的變量數(shù)據(jù)。
偏置數(shù)據(jù)A的限制數(shù)據(jù)S可由預(yù)先的實(shí)驗(yàn)等求得，并存入存儲(chǔ)器406。在本實(shí)施例中，是預(yù)先記錄在卡173內(nèi)，并傳送至基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406。因而，起動(dòng)時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)170，從卡173讀出偏置數(shù)據(jù)A和限制數(shù)據(jù)S，并存入基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406。
再者，本實(shí)施例中，運(yùn)算電路404進(jìn)行(2)式的運(yùn)算時(shí)，如果比較電路403中Y與S的比較結(jié)果是(Y＜S)，則Z＝0。亦即，差分?jǐn)?shù)據(jù)小于限制數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)于那個(gè)檢測(cè)單元來說，即使存在差分，運(yùn)算電路404也輸出與不存在金屬物體的狀態(tài)相同的結(jié)果。
運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405保持運(yùn)算電路404的輸出。運(yùn)算電路404的輸出在與雙向RAM76連接的同時(shí)，也連接到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402，作為上述第2個(gè)輸入數(shù)據(jù)的輸出部分。
基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)構(gòu)成，對(duì)每個(gè)檢測(cè)單元20a(檢測(cè)位置)存儲(chǔ)偏量數(shù)據(jù)A和代表起始數(shù)據(jù)X的脈動(dòng)成分的限制數(shù)據(jù)S。
地址發(fā)生電路407對(duì)基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406輸出數(shù)據(jù)的地址進(jìn)行指定。根據(jù)控制電路410的時(shí)鐘信號(hào)，依次輸出地址。具體地講，這個(gè)地址電路407是對(duì)與每次掃描定時(shí)轉(zhuǎn)換的檢測(cè)位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的地址進(jìn)行指定。亦即，按上述那樣基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406的輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換，每當(dāng)掃描檢測(cè)單元20a時(shí)，這個(gè)地址電路407首先指定偏置數(shù)據(jù)A的地址，然后指定限制數(shù)據(jù)S的地址。
RAM地址轉(zhuǎn)換電路408和CPU存取轉(zhuǎn)換電路409僅在下述的初期設(shè)定時(shí)，能用于信息處理裝置30向基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406進(jìn)行的存取。RAM地址轉(zhuǎn)換電路408與信息處理裝置30的地址總線連接。此外，CPU存取轉(zhuǎn)換電路409與信息處理裝置30的數(shù)據(jù)總線連接。根據(jù)信息處理裝置30的指令，在控制電路410的控制下進(jìn)行這些轉(zhuǎn)換。
根據(jù)順序控制電路47的時(shí)鐘信號(hào)及控制信號(hào)，控制電路410對(duì)數(shù)據(jù)閂鎖電路401等的動(dòng)作進(jìn)行控制。此外，根據(jù)信息處理裝置30的控制信號(hào)，控制電路410對(duì)RAM地址轉(zhuǎn)換、CPU存取轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。
在順序控制電路47的控制下，雙向RAM76對(duì)每個(gè)檢測(cè)單元20a記錄上述反應(yīng)數(shù)據(jù)Z。即，通過順序控制電路47的信號(hào)的指定，把上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路400輸出的反應(yīng)數(shù)據(jù)Z記錄在預(yù)定的地址。
而且，控制板172還有電源77。
以下，將說明本實(shí)施例的工作過程。本實(shí)施例是按圖11所示的流程圖進(jìn)行處理。但是，本實(shí)施例在步驟93與94之間，進(jìn)行圖20所示步驟的處理。其它處理與第1實(shí)施例及第2實(shí)施例相同。因此，這里僅以本實(shí)施例特有的處理為重點(diǎn)進(jìn)行說明。而且，本實(shí)施例中不進(jìn)行發(fā)送線及接收線的跳躍，當(dāng)然也能適用于進(jìn)行跳躍的情形。
向矩陣傳感器20的發(fā)送線22發(fā)送信號(hào)電流及從接收線26接收，與上述各實(shí)施例相同。然后，把接收信號(hào)送至A/D轉(zhuǎn)換器75。A/D轉(zhuǎn)換器75例如以12比特等預(yù)定的比特單位把來自接收線26的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在順序控制電路47的控制下，把轉(zhuǎn)換后的信號(hào)作為起始數(shù)據(jù)X輸出至數(shù)據(jù)變換電路400。通過下述圖20所示的處理，數(shù)據(jù)變換電路400把這個(gè)起始數(shù)據(jù)X變換為反應(yīng)數(shù)據(jù)Z輸出，記錄在雙向RAM76中(參看圖20的步驟301-311以及圖11的步驟93)。
根據(jù)順序控制電路47的寫入信號(hào)，雙向RAM76記錄與信息處理裝置30的動(dòng)作無關(guān)的反應(yīng)數(shù)據(jù)Z，之后依據(jù)順序控制電路47輸出的時(shí)鐘信號(hào)在每個(gè)掃描周期(例如每一個(gè)時(shí)鐘脈沖)進(jìn)行地址＋1的處理(參看圖11的步驟94)。雙向RAM76的容量例如是30048比特。
而且，在每個(gè)上述掃描周期，重復(fù)進(jìn)行以上各步驟。即，在每個(gè)上述掃描周期內(nèi)，接收線路50的模擬多路調(diào)制器52對(duì)各接收線26的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換(參看圖11的步驟95)，一旦完成針對(duì)32條接收線26的32次上述動(dòng)作之后(參看圖11步驟96)，此時(shí)發(fā)送電路40的模擬多路調(diào)制器44對(duì)發(fā)送線22進(jìn)行轉(zhuǎn)換(參看圖11步驟97)，再次重復(fù)32次同樣的處理，依次把各檢測(cè)單元20a的反應(yīng)數(shù)據(jù)Z，按與檢測(cè)單元20a對(duì)應(yīng)的方式，記錄在雙向RAM76的不同地址上。
因而，信息處理裝置30，通過讀出記錄在雙向RAM76上的反應(yīng)數(shù)據(jù)Z，獨(dú)立對(duì)上述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，能隨時(shí)以任意的檢索條件判斷何時(shí)彈子球存在于何位置(檢測(cè)單元20a)。亦即，在本實(shí)施例情況下，因?yàn)槭怯缮鲜?1)、(2)式求得反應(yīng)數(shù)據(jù)Z，所以如果無彈子球，則反應(yīng)數(shù)據(jù)Z為0。因此，只有反應(yīng)數(shù)據(jù)Z不為0時(shí)，才能判定彈子球存在于那個(gè)檢測(cè)位置。
為此，根據(jù)需要，信息處理裝置30能根據(jù)讀出啟動(dòng)信號(hào)，對(duì)記錄在雙向RAM76的上述反應(yīng)數(shù)據(jù)Z進(jìn)行讀出，并進(jìn)行運(yùn)算處理，與卡173上存儲(chǔ)的反應(yīng)數(shù)據(jù)Z的彈子球的監(jiān)視數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，對(duì)彈子球進(jìn)行監(jiān)視。
以下，詳細(xì)描述數(shù)據(jù)變換電路400的作用。
來自A/D轉(zhuǎn)換器75的起始數(shù)據(jù)X，由數(shù)據(jù)閂鎖電路401接收，經(jīng)過上述掃描周期，直至轉(zhuǎn)換到下一個(gè)檢測(cè)位置，由數(shù)據(jù)閂鎖電路401保持(圖20的步驟301)。由這個(gè)數(shù)據(jù)閂鎖電路401輸出的起始數(shù)據(jù)X，由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402選擇作為第一模式的輸入數(shù)據(jù)，在其掃描周期，輸入比較電路403。
這時(shí)，根據(jù)地址發(fā)生電路407的指令，從基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406輸入偏置數(shù)據(jù)A，這個(gè)偏置數(shù)據(jù)A對(duì)應(yīng)于這個(gè)時(shí)刻數(shù)據(jù)閂鎖電路401輸出的上述起始數(shù)據(jù)X的檢測(cè)位置，并輸入比較電路403。這個(gè)偏置數(shù)據(jù)A和上述起始數(shù)據(jù)X在比較電路403中進(jìn)行比較(步驟302)。在這個(gè)比較結(jié)果輸入運(yùn)算電路404的同時(shí)，這個(gè)偏置數(shù)據(jù)A和上述起始數(shù)據(jù)X，通過比較電路403，輸入運(yùn)算電路404。
在運(yùn)算電路404中，根據(jù)上述比較結(jié)果區(qū)分情況，進(jìn)行上述式(1)的運(yùn)算。亦即，如圖20的步驟303、304所示，當(dāng)X＜A時(shí)，運(yùn)算電路404把A的1的補(bǔ)數(shù)與X相加，并把結(jié)果反演，按此進(jìn)行上述式(1)的運(yùn)算。另一方面，當(dāng)X≥A時(shí)，如步驟305所示，運(yùn)算電路404把A的2的補(bǔ)數(shù)與X相加，按此進(jìn)行上述式(1)的運(yùn)算。這個(gè)運(yùn)算結(jié)果，即變量數(shù)據(jù)Y，輸入到運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405，保持到下一個(gè)數(shù)據(jù)輸入為止(步驟306)。
根據(jù)來自控制電路410的定時(shí)信號(hào)，在上述運(yùn)算結(jié)束之后，在預(yù)定的時(shí)刻，根據(jù)地址發(fā)生電路407的指令，對(duì)與基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406的輸出對(duì)應(yīng)的限制數(shù)據(jù)S進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時(shí)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402的輸出轉(zhuǎn)換成第2輸入，即運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405輸出的變量數(shù)據(jù)Y。
在比較電路403中，把Y與S進(jìn)行比較(圖20的步驟307)在運(yùn)算電路404中，以這個(gè)比較結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行上述式(2)的運(yùn)算。，如圖20的步驟308、309所示，Y＜S時(shí)，Z＝0，Y≥S時(shí)，把S的2的補(bǔ)數(shù)與Y相加，進(jìn)行上述式(2)的運(yùn)算。
這個(gè)運(yùn)算結(jié)果，即反應(yīng)數(shù)據(jù)Z輸入運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405，并由這個(gè)運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405保持直至該掃描周期結(jié)束為止(步驟310)。由運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405保持的運(yùn)算結(jié)果，象上述那樣記錄地雙向RAM76中(步驟311)。
在以上的說明中，說明的是與基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406中1024個(gè)檢測(cè)位置對(duì)應(yīng)的偏置數(shù)據(jù)A和限制數(shù)據(jù)S已記錄的情形。然而，本實(shí)施例不限于此。例如偏置數(shù)據(jù)A也可以是彈子游戲裝置不使用狀態(tài)時(shí)，例如起始時(shí)由其自身取得的。也可以是盤面11的哪個(gè)位置都不存在彈子球的狀態(tài)，在這個(gè)狀態(tài)中，由信息處理裝置30指令，根據(jù)以下所述的信息處理裝置30的控制，求得初期設(shè)定動(dòng)作。
亦即，首先，信息處理裝置30，通過CPU存取轉(zhuǎn)換電路409，從數(shù)據(jù)總線把“0”寫入基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406的偏置數(shù)據(jù)A及限制數(shù)據(jù)S的各地址。然后順序控制電路47輸出啟動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行上述檢測(cè)動(dòng)作。這樣一來，與存儲(chǔ)在雙向RAM76的各檢測(cè)位置相應(yīng)的反應(yīng)數(shù)據(jù)Z，就成為無彈子球時(shí)的數(shù)據(jù)(即偏置數(shù)據(jù)A)，即使一系列掃描結(jié)束，信息處理裝置30，也從雙向RAM76讀出各數(shù)據(jù)，并寫入對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406的地址。信息處理裝置30在偏置數(shù)據(jù)A寫入的同時(shí)，把預(yù)先設(shè)定的限制數(shù)據(jù)S寫入對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406的地址。這些可以在設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算，也可以通過后續(xù)的實(shí)驗(yàn)求得。所以，預(yù)先確定的限制數(shù)據(jù)S，可以由信息處理裝置30設(shè)定在可以存取的存儲(chǔ)器例如圖6所示的卡173中。在把上述數(shù)據(jù)寫入與信息處理裝置30有關(guān)的基準(zhǔn)存儲(chǔ)器406中時(shí)，通過CPU存取轉(zhuǎn)換電路409或RAM地址轉(zhuǎn)換電路408，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送或者地址指定，相反，在通常的檢測(cè)動(dòng)作(初期設(shè)定動(dòng)作除外)時(shí)，根據(jù)CPU存取轉(zhuǎn)換電路409或者RAM地址轉(zhuǎn)換電路408的轉(zhuǎn)換，中斷對(duì)信息處理裝置30的數(shù)據(jù)變換電路400的存取，信息處理裝置30對(duì)數(shù)據(jù)變換電路400的動(dòng)作就變得不“了解”了。
這樣，作為上述實(shí)施例的金屬物體檢測(cè)裝置，由于進(jìn)行從起始數(shù)據(jù)求得代表彈子球有無的反應(yīng)數(shù)據(jù)Z的運(yùn)算，所以要與“背景”數(shù)據(jù)區(qū)別，正確地判定金屬物體是否存在及其存在位置。作為本實(shí)施例，也可以不在信息處理裝置中進(jìn)行反應(yīng)數(shù)據(jù)Z的處理，可以由設(shè)在雙向RAM之前的信號(hào)傳輸系統(tǒng)的邏輯電路所構(gòu)成的數(shù)據(jù)變換電路400進(jìn)行，由此可高速地(毫微秒數(shù)量級(jí))進(jìn)行。
而且，上述實(shí)施例有第1及第2工作模式，共同使用比較電路403、運(yùn)算電路404及運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405，由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路402轉(zhuǎn)換，由此進(jìn)行式(1)及(2)的運(yùn)算。但是，本發(fā)明不限于此。例如，也可以與各種運(yùn)算對(duì)應(yīng)地設(shè)置比較電路403，運(yùn)算電路404及運(yùn)算結(jié)果閂鎖電路405。
此外，也可以在信息處理裝置30中求反應(yīng)數(shù)據(jù)Z。在這種情況下，信號(hào)處理系統(tǒng)可由圖10所示的信號(hào)處理系統(tǒng)170構(gòu)成。而且，由數(shù)據(jù)變換電路400進(jìn)行的處理，可以在信息處理裝置30中，按圖20所示的處理程序?qū)崿F(xiàn)。這里，存儲(chǔ)器406可由信息處理裝置30內(nèi)部的主存儲(chǔ)器構(gòu)成。
而且，如果用數(shù)據(jù)變換電路400進(jìn)行反應(yīng)數(shù)據(jù)Z的運(yùn)算，可比由信息處理裝置進(jìn)行的情形更高速地進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種金屬體檢測(cè)裝置，它配備有平面狀的檢測(cè)區(qū)域的矩陣傳感器、和用以驅(qū)動(dòng)矩陣傳感器并檢測(cè)金屬體的存在及其位置的信號(hào)處理系統(tǒng)，在此金屬體檢測(cè)裝置中，所說的矩陣傳感器包括由并排的多條線組成的發(fā)送線組、由并排的多條線組成的接收線組、和支承它們的基板，而且發(fā)送線和接收線相互交叉，它們的交點(diǎn)呈矩陣狀排列在基板上，其特征在于所說的信號(hào)處理系統(tǒng)包括順次掃描發(fā)送線組各線，并將信號(hào)電流傳送給它們的發(fā)送電路；順次掃描接收線組各線并順次取回其接收信號(hào)的接收電路；以及信號(hào)處理裝置，它對(duì)發(fā)送電路和接收電路輸出控制信號(hào)，使之對(duì)發(fā)送線組和接收線組分別進(jìn)行掃描，而且根據(jù)在接收電路中接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)根據(jù)指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息檢測(cè)已查知的金屬體的位置；所說的信號(hào)處理裝置對(duì)發(fā)送線組和接收線組中的一方預(yù)先指定不進(jìn)行掃描的線，根據(jù)此指定，與發(fā)送電路和接收電路的上述一方對(duì)應(yīng)，輸出使掃描跳過不進(jìn)行掃描的線的信號(hào)。
2.按照權(quán)利要求1所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的信號(hào)處理裝置配置有相對(duì)于發(fā)送電路和接收電路，產(chǎn)生掃描發(fā)送線和接收線用的掃描控制信號(hào)并向相應(yīng)的發(fā)送電路和接收電路輸出的程序控制裝置，所說的程序控制裝置根據(jù)對(duì)不進(jìn)行掃描的線的指定，與發(fā)送電路和接收電路的上述一方對(duì)應(yīng)，輸出使掃描跳過不進(jìn)行掃描的線的信號(hào)。
3.按照權(quán)利要求2所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的程序控制裝置，對(duì)發(fā)送電路和接收電路一方面輸出使其順序掃描各線的第一定時(shí)信號(hào)，另一方面，每掃描完一周，輸出對(duì)下面的線進(jìn)行掃描的第二定時(shí)信號(hào)。
4.按照權(quán)利要求3所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的不進(jìn)行掃描的線是被指定的根據(jù)第二定時(shí)信號(hào)進(jìn)行掃描的線組。
5.按照權(quán)利要求4所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的程序控制裝置對(duì)接受電路饋給第一定時(shí)信號(hào)，對(duì)發(fā)送電路饋給第二定時(shí)信號(hào)。
6.按照權(quán)利要求4所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的信號(hào)處理裝置配置有存儲(chǔ)預(yù)先指定不進(jìn)行掃描的線的掃描信息的掃描信息存儲(chǔ)裝置。
7.按照權(quán)利要求6所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的掃描信息存儲(chǔ)裝置由卡片型存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成。
8.按照權(quán)利要求6所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的信號(hào)處理裝置包括信息處理裝置，它讀出掃描信息存儲(chǔ)裝置的掃描信息，對(duì)程序控制裝置設(shè)定不進(jìn)行掃描而必須跳過的1條以上的連續(xù)線數(shù)。
9.按照權(quán)利要求8所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的程序控制裝置包括產(chǎn)生第一定時(shí)信號(hào)的接收線轉(zhuǎn)換脈沖產(chǎn)生電路；產(chǎn)生第二定時(shí)信號(hào)的發(fā)送線轉(zhuǎn)換脈沖產(chǎn)生電路；以及中斷定時(shí)電路，它使第一定時(shí)脈沖分頻，并產(chǎn)生中斷脈沖，其周期比按照第一定時(shí)脈沖將掃描線組掃描一周的周期短。
10.按照權(quán)利要求9所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的信息處理裝置按照第一定時(shí)脈沖，在對(duì)被掃描的線組進(jìn)行一次掃描之前，與中斷定時(shí)電路的中斷脈沖同步，按照下面的第二定時(shí)脈沖，給程序控制裝置設(shè)定對(duì)于被掃描線和與其接續(xù)的線的進(jìn)位數(shù)。
11.按照權(quán)利要求1所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的信號(hào)處理裝置具有信息處理裝置，它根據(jù)接收電路中接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)根據(jù)指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息檢測(cè)已查知的金屬體的位置。
12.按照權(quán)利要求11所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的信號(hào)處理裝置還具有數(shù)據(jù)變換電路部分，它位于信息處理裝置的前段側(cè)，使來自接收電路的接收信號(hào)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，取出其變化量。
13.按照權(quán)利要求12所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的數(shù)據(jù)變換電路部分包括存儲(chǔ)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，以及求出存儲(chǔ)器中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和來自接收電路的接收信號(hào)的差分的運(yùn)算電路。
14.一種金屬體檢測(cè)裝置，配備有平面狀檢測(cè)區(qū)域的矩陣傳感器，和用以驅(qū)動(dòng)矩陣傳感器并檢測(cè)金屬體的存在及其位置的信號(hào)處理系統(tǒng)，在此金屬體檢測(cè)裝置中，所說的矩陣傳感器包括由并排的多條線組成的發(fā)送線組，由并排的多條線組成的接收線組以及支承它們的基板，而且發(fā)送線和接收線相互交叉，它們的交點(diǎn)呈矩陣狀排列在基板上，其特征在于所說的信號(hào)處理系統(tǒng)包括順次掃描發(fā)送線組各線并將信號(hào)電流送給它們的發(fā)送電路；順次掃描接收線組各線并順次取回其接收信號(hào)的接收電路；以及信號(hào)處理裝置，它對(duì)發(fā)送電路和接收電路輸出控制信號(hào)，使之對(duì)發(fā)送線組和接收線組分別進(jìn)行掃描，而且根據(jù)在接收電路中接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)根據(jù)指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息檢測(cè)已查知的金屬體的位置；所說的信號(hào)處理裝置具有信息處理裝置，它根據(jù)接收電路中接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)根據(jù)指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息檢測(cè)已查知的金屬體的位置。
15.按照權(quán)利要求14所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的信號(hào)處理裝置還包括，在信息處理裝置前段側(cè)的數(shù)據(jù)變換電路部分，它使來自接收電路的接收信號(hào)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，取出其變化量。
16.按照權(quán)利要求14所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的數(shù)據(jù)變換裝置還包括運(yùn)算裝置，它用來根據(jù)有預(yù)定幅度的數(shù)據(jù)，從變化量中減去包含在接收信號(hào)中的變動(dòng)部分。
17.按照權(quán)利要求15所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的數(shù)據(jù)變換裝置，包括存儲(chǔ)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，以及用來計(jì)算存儲(chǔ)器中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與接收電路的接收信號(hào)的差分的運(yùn)算電路。
18.按照權(quán)利要求17所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的存儲(chǔ)器還包括為減去包含在接收信號(hào)中的變動(dòng)部分，而存儲(chǔ)具有預(yù)定幅度的數(shù)據(jù)的區(qū)域；所說的運(yùn)算電路進(jìn)行從變化量中減去具有預(yù)定幅度的數(shù)據(jù)的運(yùn)算。
19.按照權(quán)利要求18所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的運(yùn)算電路包括進(jìn)行減法運(yùn)算的裝置。
20.按照權(quán)利要求19所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的運(yùn)算電路包括用以比較應(yīng)減去的數(shù)據(jù)大小關(guān)系的比較電路，它使接收電路的接收信號(hào)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，在進(jìn)行取出變量的運(yùn)算時(shí)，把大的值減去小的值，輸出其差的絕對(duì)值。
21.按照權(quán)利要求20所說的金屬體檢測(cè)裝置，其特征在于所說的運(yùn)算電路具有使變量和預(yù)定幅度的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)前者比后者小時(shí)，使運(yùn)算結(jié)果為0的功能。
22.一種金屬體檢測(cè)裝置，它配備有平面狀檢測(cè)區(qū)域的矩陣傳感器、和用以驅(qū)動(dòng)矩陣傳感器并檢測(cè)金屬體的存在及其位置的信號(hào)處理系統(tǒng)，在此金屬體檢測(cè)裝置中，所說的矩陣傳感器包括由并排的多條線組成的發(fā)送線組、由并排的多條線組成的接收線組，和支承它們的基板，而R發(fā)送線和接收線相互交叉，其交點(diǎn)呈矩陣狀排列在基板上，其特征在于所說的信號(hào)處理系統(tǒng)包括順次掃描發(fā)送線組各線并將信號(hào)電流送給它們的發(fā)送電路；順次掃描接收線組各線并順次取回其接收信號(hào)的接收電路；以及信號(hào)處理裝置，它對(duì)發(fā)送電路和接收電路輸出控制信號(hào)，使之對(duì)發(fā)送線組和接收線組分別進(jìn)行掃描，而且根據(jù)在接收電路中接收的信號(hào)判斷有無金屬，同時(shí)根據(jù)指示發(fā)送電路的發(fā)送線掃描位置的信息和指示接收電路的接收線掃描位置的信息檢測(cè)已查知的金屬體的位置；所說的矩陣傳感器包括在預(yù)定的檢測(cè)位置形成交叉點(diǎn)的發(fā)送線和接收線。
全文摘要
一種金屬體檢測(cè)裝置，包括由發(fā)送線組(22)和接收線組(26)的矩陣傳感器(20)，以及信號(hào)處理系統(tǒng)(170)；該系統(tǒng)(170)對(duì)矩陣傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，對(duì)金屬物體的存在及其位置進(jìn)行檢測(cè)。信號(hào)處理系統(tǒng)針對(duì)發(fā)送線組及接收線組進(jìn)行各種掃描，把信號(hào)電流送至前者，接收來自后者的接收信號(hào)，根據(jù)接收信號(hào)對(duì)金屬物體的存在及位置進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)發(fā)送線組和接收線組中的一方，信號(hào)處理裝置將其一部分預(yù)先指定為不掃描的線，根據(jù)這個(gè)指定，在相應(yīng)于指定的線組中，使掃描跳過所指定的不掃描的線。
文檔編號(hào)A63F7/02GK1124669SQ9310568
公開日1996年6月19日 申請(qǐng)日期1993年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月16日
發(fā)明者武本孝俊, 川島一成, 半田繁 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛司電研