(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振コイルを有する発振部と、
物体の近接にともなう上記発振部の発振出力の変化を検知して物体検知信号を出力する比較部とから成る発振回路部を備えた近接スイッチであって、
外部電波を検知する電波検知回路と、
上記電波検知回路で検知される電波検知信号を用いて、上記発振回路部から出力回路への入力信号レベルを保持する保持回路とを備えた
近接スイッチ。
【請求項２】
上記電波検知信号がなくなり出力回路への入力の保持が解除されるまでの時間を遅延させる遅延回路を設けた
請求項１記載の近接スイッチ。
【請求項３】
上記電波検出信号がなくなり出力回路への入力の保持が解除されるまでの時間をランダムに遅延させるランダム遅延回路を設けた
請求項１記載の近接スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パチンコ球(金属球)など物体を検知するために用いられるような近接スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パチンコ遊技機等において金属製のパチンコ球(金属球)を検出するために近接スイッチが用いられている。
この近接スイッチは一定の周波数で発振するハートレー型の発振回路と、この発振出力を所定のレベルで比較する比較回路と、比較出力を信号処理(２値化処理)して出力する出力回路とを有している。
【０００３】
この従来の近接スイッチは、図８にタイムチャートで示すように物体が近接しない状態(波形ａ１参照)では、発振回路の一定レベルの発振(波形ｂ１参照)を比較回路によって検出して、出力回路から物体なしの信号ｃ１を出力し、物体が近接すると(波形ａ２参照)、発振回路の振幅が低下または発振停止されるので(波形ｂ２参照)、これを比較回路によって検出して、出力回路から物体ありの信号ｃ２を出力して、物体を検出していた。
【０００４】
しかし、この従来の近接スイッチにおいては次のような問題点があった。
つまり、図９にタイムチャートで示すように近接スイッチの近傍において比較的高周波の強い電波、例えば４３０ＭＨｚ、４０Ｗの電波が発射されると、近接スイッチ内部の発振回路の発振が停止(波形ｂ３参照)することがあり、この発振停止が比較回路によって検出され、出力回路からは物体ありの信号ｃ３が出力されるので、あたかも物体(例えばパチンコ球)が近接したかのような誤検出出力が実行される問題点があった。
【０００５】
このような問題点を解決するために本出願人は特開平３−２９２９７８号(特許第２９２４０７０号)公報に開示の近接スイッチを既に発明した。
この近接スイッチは同公報で開示したように、ハートレー型の発振回路と、比較回路とをサブストレート型ＰＮＰトランジスタのエミッタフォロア回路を介して接続することにより、近接スイッチ近傍に上述の如き電波が発射された時には、比較回路への出力がサブストレート電位(この場合は０Ｖ)となり、物体の有無にかかわらず、物体の検出をしない(図９の波形ｄ参照)ように構成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の従来の近接スイッチにおいては物体(例えばパチンコ球)が停滞することなく発振回路のコイル部を通過する場合には有効であるが、物体が近接スイッチの検出領域に停留(停滞)している状態下(図１０に示すタイムチャートの波形ａ２参照)において、近接スイッチ近傍にて外部電波の発射、停止(図１０の波形ｅ１，ｅ２参照)の繰返しが行なわれると、検出信号の反転により図１０にタイムチャートで示すように近接スイッチは外部電波の発射時ｅ１には非検出出力(波形ｄ１参照)が、外部電波の停止時ｅ２には検出出力(波形ｄ２)が出力されるので、物体が発振回路のコイル部を何回も通過したかのような誤検出手段が実行される問題点があった。
【０００７】
この発明は、外部電波の発射による誤検出を防止すると共に、物体の検出中(例えば停滞中)において外部電波の発射、停止が繰返し行なわれても検出信号の反転を起こすことがなく、適正な検出出力を得ることができる近接スイッチの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による近接スイッチは、共振コイルを有する発振部と、物体の近接にともなう上記発振部の発振出力の変化を検知して物体検知信号を出力する比較部とから成る発振回路部を備えた近接スイッチであって、外部電波を検知する電波検知回路と、上記電波検知回路で検知される電波検知信号を用いて、上記発振回路部から出力回路への入力信号レベルを保持する保持回路とを備えたものである。
【０００９】
上記構成の発振部はＬＣ共振回路を有するハートレー型発振回路で構成することができる。
また物体の接近にともなう発振部の発振出力の変化は、発振出力の低下または発振停止に設定することができる。
【００１０】
さらに外部電波は例えば４３０MHz、４０Ｗ程度の比較的高周波の強い電波に設定することができる。
上述の電波検知回路は、サブストレート型ＰＮＰトランジスタで構成することができる。
また保持回路は、コンデンサ(充電、放電が可能な要素)とアナログスイッチとで構成することができる。
【００１１】
上記構成により、発振部は一定の周波数で発振し、比較部は物体の近傍にともなう発振部の発振出力の変化を検知して、物体検知信号を出力する。例えば発振出力が所定しきい値以上の時には物体なしの検知信号を出力し、発振出力が所定しきい値以下の時には物体ありの検知信号を出力する。
【００１２】
しかも、上記電波検知回路が外部電波を検知(近接スイッチでパチンコ球を検出する場合には外部電波による不正行為を検知)した時、保持回路はこの時点(外部電波の検知時点)での発振回路部から出力回路への入力信号レベルを保持し、外部電波が発射されている間または発射、停止が繰返されている間は上述の物体検知信号を外部電波検知時点の信号レベルに保持する。
【００１３】
この結果、外部電波の発射による誤検出を防止することができると共に、物体の検出中(例えば停滞中)において外部電波の発射、停止が繰返し行なわれても上記保持回路による信号レベル保持により検出信号の反転を起こすことがなく、適正な検出出力を得ることができる。
【００１４】
この発明の一実施態様においては、上記電波検知信号がなくなり出力回路への入力の保持が解除されるまでの時間を遅延させる遅延回路を設けたものである。
上記構成の遅延回路は、ＣＲ時定数回路またはディレータイマ回路で構成することができる。
【００１５】
上記構成により、遅延回路は電波検知信号がなくなり出力回路の保持が解除されるまでの時間を遅延させる。
【００１６】
この結果、外部電波の発射が停止して、電波検知信号がなくなって正常な検出信号が出力されるタイミングを一定時間遅らせることで、故意に検出信号の出力タイミングを制御することを防止し、出力タイミングを利用して次の不正行為が行なわれることを阻止することができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記電波検出信号がなくなり出力回路への入力の保持が解除されるまでの時間をランダムに遅延させるランダム遅延回路を設けたものである。
【００１８】
上記構成のランダム遅延回路は、三角波発生回路やマルチバイブレータ等の電圧レベルが一定でない出力を発生する非定常発生回路と、ＣＲ時定数回路またはディレータイマ回路などの遅延回路とを、組合わせて構成することができる。
【００１９】
上記構成により、ランダム遅延回路は電波検知信号がなくなり出力回路への入力の保持が解除されるまでの時間をランダム(任意、無秩序)に遅延させる。
この結果、外部電波の発射が停止して、電波検知信号がなくなって正常な検出信号が出力されるタイミングをランダムな時間をもって遅らせることができ、故意に検出信号の出力タイミングを制御することを防止し、出力タイミングを利用して次の不正行為が行なわれることをより一層良好に阻止することができる。
【００２０】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は近接スイッチを示し、図１において、この近接スイッチ１１は略ブロック状のスイッチ本体１２と、このケース本体１２に係止舌片１３，１４を用いて取付けられた透明なカバー部材１５と、上記カバー部材１５で囲繞された回路部１６と、パチンコ球(金属球)などの物体１７の貫通(通過)を許容する貫通孔１８と、この貫通孔１８の内部口縁に設けられたボビンケース１９と、このボビンケース１９に巻回された共振コイル２０とを備えている。
【００２１】
上述の共振コイル２０および回路部１６を含む近接スイッチ１１の回路構成は図２に示す通りである。
すなわち、この近接スイッチ１１は発振回路部２１と、出力回路２２と、外部電波を検地する電波検知回路としてのサブストレート型ＰＮＰトランジスタＴｒ４(但し、このトランジスタＴｒ４の内部構成については特開平３−２９２９７８号と同等であるため省略する)と、保持回路を構成するアナログスイッチＳＷ１およびコンデンサＣ１とを備えている。
【００２２】
まず、上記発振回路部２１の構成について述べると、この発振回路部２１は上記コイル２０およびコンデンサ２３のＬＣ並列共振回路２４と、発振部としてのハートレー型の発振回路２５と、ＰＮＰ型トランジスタＴｒ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３と、定電源２６(例えばＶ０＝２．８Ｖ)とを備えている。
【００２３】
上述のハートレー型の発振回路２５は一定の電圧が供給されて常に発振状態となっており、その発振出力はそれぞれのＰＮＰ型トランジスタＴｒ１，Ｔｒ４に与えられる。ここで、トランジスタＴｒ４はサブストレート型ＰＮＰトランジスタである。
【００２４】
トランジスタＴｒ１はコレクタが接地されるため、エミッタフォロワ回路を構成している。
トランジスタＴｒ１のエミッタは抵抗Ｒ１およびライン２７を介して電源ＶＣＣに接続され、また抵抗Ｒ２を介してＮＰＮ型トランジスタＴｒ２のエミッタに接続されている。
【００２５】
このトランジスタＴｒ２のベースには上記定電源２６による定電圧(Ｖ０＝２．８Ｖ)が印加されている。
また、トランジスタＴｒ２のコレクタはＰＮＰ型トランジスタＴｒ３のベースに接続され、このトランジスタＴｒ３はエミッタがライン２７を介して電源ＶＣＣに接続されており、コレクタが出力となるスイッチング用のトランジスタである。
【００２６】
トランジスタＴｒ１のエミッタには発振回路により定まるバイアス電位を中心とした発振振幅が得られ、またトランジスタＴｒ２はそのエミッタの電位がベース電位(ここではＶ０)よりもＶＢＥ(ベース、エミッタ間の電圧)以上低くなった時だけＯＮする。
【００２７】
さらにトランジスタＴｒ３はトランジスタＴｒ２と連動するように接続されており、トランジスタＴｒ２がＯＮの動作をするタイミングでトランジスタＴｒ３がＯＮとなる。また上記各トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３で比較部２８が構成されている。
【００２８】
一方、トランジスタＴｒ４はそのベースがライン２９を介してトランジスタＴｒ１のベース(換言すれば発振出力)に接続され、エミッタは抵抗Ｒ４を介してライン２７に接続され、コレクタはグランドライン３０に接続されている。
【００２９】
また上記ライン２７，３０間には分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６を接続する一方、比較器としてのコンパレータＣＯＭ１を設け、このコンパレータＣＯＭ１の一方の入力端子(非反転入力端子のことで、以下単に＋入力部と略記する)は抵抗Ｒ４とトランジスタＴｒ４のエミッタとの間に接続し、他方の入力端子(反転入力端子のことで、以下単に−入力部と略記する)は各抵抗Ｒ５，Ｒ６間に接続し、このコンパレータＣＯＭ１の出力でアナログスイッチＳＷ１をＯＮ，ＯＦＦ制御(接続状態または開放状態に制御)すべく構成している。
【００３０】
ところで、上述の出力回路２２は分圧抵抗Ｒ７，Ｒ９と、帰還抵抗Ｒ８と、比較器としてのコンパレータＣＯＭ２とを有し、このコンパレータＣＯＭ２の一方の入力端子(非反転入力端子のことで、以下単に＋入力部と略記する)は抵抗Ｒ７，Ｒ９間に接続され、他方の入力端子(反転入力端子のことで、以下単に−入力部と略記する)は、アナログスイッチＳＷ１およびライン３１を介してトランジスタＴｒ３のコレクタに接続されている。
【００３１】
さらに上記コンパレータＣＯＭ２の出力端子はライン３２を介して出力部ＶＯＵＴに接続されており、この出力部ＶＯＵＴの出力が近接スイッチ１１の出力となる。
しかも、アナログスイッチＳＷ１の次段とグランドライン３０との間には充電、放電が可能な要素としてのコンデンサＣ１を接続し、このコンデンサＣ１と上述のアナログスイッチＳＷ１との両者で保持回路を構成している。
【００３２】
この保持回路は、トランジスタＴｒ４で検知される電波検知信号(トランジスタＴｒ４のエミッタ電位の略０Ｖ部分参照)を用いて、該検知時点での発振回路部２１から出力回路２２への入力信号レベルを保持し、外部電波が発射されている間または発射、停止が繰返されている間は発振回路部２１による物体検知信号(Ｔｒ３のコレクタ出力信号参照)を外部電波検知時点の信号レベルに保持するものである。
ここで、上述の抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１とで積分回路が構成されている。
【００３３】
なお、図２に仮想線で示すようにコンパレータＣＯＭ１の出力にライン３３および反転回路３４(いわゆるＮＯＴ回線)を接続して、この反転回路３４の出力にアラーム駆動信号を得て、この信号で警報手段(図示せず)を駆動すべく構成してもよい。
【００３４】
このように構成した近接スイッチの作用を以下に詳述する。
まず、物体１７が通過しない時(物体なしの時)、トランジスタＴｒ３のコレクタがハイレベル(以下単にＨレベルと略記する)になることについて述べる。
【００３５】
トランジスタＴｒ１のエミッタには発振回路により定まるバイアス電位を中心とした発振振幅が得られ、またトランジスタＴｒ２はそのエミッタの電位がベース電位(ここではＶ０)よりもＶＢＥ(ベース、エミッタ間の電圧)以上低くなった時だけＯＮする。
【００３６】
さらにトランジスタＴｒ３はトランジスタＴｒ２と連動するように接続されており、トランジスタＴｒ２がＯＮの動作をするタイミングでトランジスタＴｒ３がＯＮとなる。
【００３７】
このため物体１７がなくトランジスタＴｒ１に発信振幅が得られる時にはトランジスタＴｒ３がＯＮとなり、トランジスタＴｒ３がＯＮになると、電源ＶＣＣがトランジスタＴｒ３のエミッタ、コレクタおよび各要素３１，ＳＷ１を介してコンデンサＣ１に充電されるので、トランジスタＴｒ３のコレクタ電位は電源ＶＣＣの電圧まで上昇するので、トランジスタＴｒ３のコレクタはＨレベルとなる(図３参照)
次に物体１７が通過した時(物体ありの時)、トランジスタＴｒ３のコレクタがローレベル(以下単にＬレベルと略記する)になることについて述べる。
物体１７が通過した時には、発振回路２５は発振を停止する。したがってトランジスタＴｒ１はＯＦＦとなり、トランジスタＴｒ３がＯＦＦになると、コンデンサＣ１の電荷は各要素ＳＷ１，３１，Ｒ３を介してグランドライン３０へ放電されるので、トランジスタＴｒ３のコレクタはＬレベルとなる(図３参照)。
【００３８】
以上が物体１７のあり、なしによるトランジスタＴｒ３のコレクタ電位のレベル変化の説明であるが、以下、近接スイッチ１１の全体的な説明を図３に示すタイムチャートを参照して、詳述する。
【００３９】
近接スイッチ１１の近傍における外部電波の発射がない通常状態においては、トランジスタＴｒ４のエミッタはそのベースへの入力に応じた電位で発振（発振＞０）するため、コンパレータＣＯＭ１の出力はＨレベルとなり、アナログスイッチＳＷ１を接続状態ＯＮにするので、発振回路部２１におけるトランジスタＴｒ３のコレクタでの物体検知信号は保持回路(特にコンデンサＣ１参照)の影響を受けることなく出力回路２２に達する。
【００４０】
ここで、コンパレータＣＯＭ１の−入力部のレベルは予め通常状態でのトランジスタＴｒ４のエミッタ電位(コンパレータＣＯＭ１の＋入力部)よりも低いレベルに設定しておく。
【００４１】
一方、近接スイッチ１１なかんずく発振回路２５の近傍で強い電波、例えば４３０MHz、４０Ｗ程度の外部電波が発射されると、サブストレート型ＰＮＰトランジスタＴｒ４は遮断され、そのエミッタがサブストレート電位(この場合は０Ｖ)に近い電位部となる。
【００４２】
このため、コンパレータＣＯＭ１の＋入力部は予め設定されたコンパレータＣＯＭ１の−入力部のレベルより低下し、コンパレータＣＯＭ１の出力はＬレベルとなり、アナログスイッチＳＷ１を開放状態ＯＦＦにする。
【００４３】
アナログスイッチＳＷ１がＯＦＦになると、出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２の−入力部にはコンデンサＣ１のみが接続された状態となって、このコンパレータＣＯＭ２の−入力部のレベルは、その時の電位(コンデンサＣ１の充電電位)で保持されるので、結果的にコンパレータＣＯＭ２の出力は外部電波が発射(照射)された時の出力に保持されることになる。
以下、図３のタイムチャートにおける各時点ｔ１〜ｔ１０間の動作について説明する。
【００４４】
[時点ｔ１までの作用]
外部電波が発射される時点ｔ１までの間は、トランジスタＴｒ３のコレクタ出力としての物体成しのＨレベル信号が正しく出力されており、またトランジスタＴｒ４には通常発振時の振幅波形が得られるので、コンパレータＣＯＭ１の出力はＨレベルとなり、アナログスイッチＳＷ１が接続状態ＯＮを維持し、トランジスタＴｒ３のコレクタ出力は出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２に伝達され、出力部ＶＯＵＴからは「物体なし」の出力が正しく得られる。
【００４５】
[時点ｔ１〜ｔ２の作用]
時点ｔ１で外部電波が発射されると、トランジスタＴｒ４は遮断され、そのエミッタがサブストレート電位(約０Ｖ)となるので、コンパレータＣＯＭ１の＋入力部は−入力部のレベルを下回って、このコンパレータＣＯＭ１の出力はＬレベルとなる。これによりアナログスイッチＳＷ１が開放状態となるので、出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２の−入力部は上記時点ｔ１の入力信号レベル(つまりＴｒ３のコレクタ出力レベルとしてのＨレベル)に保持され、コンパレータＣＯＭ２の出力部ＶＯＵＴは「物体なし」の出力状態を維持する。
【００４６】
[時点ｔ２〜ｔ３の作用]
近接スイッチ１１に物体１７が近接し、トランジスタＴｒ３は「物体あり」のＬ信号を出力するが、外部電波が発射中であるため、アナログスイッチＳＷ１は開放状態であって、出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２の−入力部は時点ｔ１の「物体なし」の状態が保持され、コンパレータＣＯＭ２の出力部ＶＯＵＴは「物体なし」の出力状態を維持する。
【００４７】
[時点ｔ３〜ｔ４の作用]
近接スイッチ１１に対して不正な外部電波が発射されている状態であるから、出力回路２２の出力部ＶＯＵＴは「物体なし」の出力状態を維持する。つまり外部電波発射期間中(時点ｔ１〜ｔ４)はコンパレータＣＯ２の−入力部に対して「Ｈ」信号が入力保持され、出力部ＶＯＵＴは「物体なし」出力を維持するものである。
【００４８】
[時点ｔ４〜ｔ５の作用]
時点ｔ４で外部電波の発射が停止されると、トランジスタＴｒ４には発振振幅が得られる。これにより該トランジスタＴｒ４のエミッタつまりコンパレータＣＯＭ１の＋入力部にはその−入力部レベルよりも高い電位となり、コンパレータＣＯＭ１の出力はＨレベルとなる。この結果、アナログスイッチＳＷ１は接続状態ＯＮに切換わり、トランジスタＴｒ３のコレクタ信号がＯＮとなったアナログスイッチＳＷ１を介して出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２に伝達される。この時点ｔ４〜ｔ５間は物体１７がないので、コンパレータＣＯＭ２の出力部ＶＯＵＴからは「物体なし」の信号が正しく出力される。
【００４９】
[時点ｔ５〜ｔ６の作用]
時点ｔ５で物体１７が近接スイッチ１１に近接すると、トランジスタＴｒ３のコレクタ出力としての「物体あり」のＬ信号は、接続状態以下のアナログスイッチＳＷ１を介して出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２に伝達され、このコンパレータＣＯＭ２の出力部ＶＯＵＴには「物体あり」の信号が正しく出力される。
【００５０】
[時点ｔ６〜ｔ７の作用]
近接スイッチ１１に物体１７が停滞している状態下において、時点ｔ６で外部電波が発射されると、トランジスタＴｒ４のエミッタ電位はサブストレート電位(約０Ｖ)となるので、コンパレータＣＯＭ１の＋入力部は−入力部のレベルを下回って、このコンパレータＣＯＭ１の出力はＬレベルとなる。
【００５１】
これによりアナログスイッチＳＷ１が開放状態ＯＦＦになり、出力回路２２におけるコンパレータＣＯＭ２の−入力部は外部電波発射時点ｔ６のレベルに保持され、出力部ＶＯＵＴは「物体あり」の出力状態を維持する。
【００５２】
[時点ｔ７〜ｔ８の作用]
近接スイッチ１１に物体１７が停滞してる状態下において、時点ｔ７で外部電波の発射が一時中止されると、トランジスタＴｒ４のエミッタ電位が上昇し、コンパレータＣＯＭ１の出力はＨレベルとなる。
【００５３】
これにより、アナログスイッチＳＷ１が接続状態ＯＮになり、トランジスタＴｒ３のコレクタ出力としての「物体あり」のＬ信号は、接続状態下のアナログスイッチＳＷ１を介して出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２に伝達され、このコンパレータＣＯＭ２の出力部ＶＯＵＴは「物体あり」の出力状態を維持する。
【００５４】
[時点ｔ８〜ｔ１０の作用]
近接スイッチ１１に物体１７が停滞している状態下において、時点ｔ８で外部電波が再び発射されると、トランジスタＴｒ４のエミッタ電位はサブストレート電位(約０Ｖ)となるので、コンパレータＣＯＭ１の＋入力部は−入力部のレベルを下回って、このコンパレータＣＯＭ１の出力はＬレベルとなる。
【００５５】
これによりアナログスイッチＳＷ１が開放状態ＯＦＦになり、出力回路２２におけるコンパレータＣＯＭ２の−入力部は外部電波発射時点ｔ８のレベルに保持され、出力部ＶＯＵＴは「物体あり」の出力状態を維持する。つまり時点ｔ７〜ｔ１０においては電波が発射された状態であるため、物体検出の状態によらず出力部ＶＯＵＴは直前の状態である「物体あり」の出力を続けることになる。
【００５６】
[時点ｔ１０以降の作用]
時点ｔ１０で、外部電波の発射が停止されると、トランジスタＴｒ４には発振振幅が得られ、コンバータＣＯＭ１の＋入力部はその−入力部よりも高い電位となって、コンパレータＣＯＭ１の出力はＨレベルとなる。
【００５７】
これにより、アナログスイッチＳＷ１は接続状態ＯＮとなり、トランジスタＴｒ３のコレクタ出力が出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２に伝達されるようになる。この時点ｔ１０を含む時点ｔ１０以降では物体１７が近接スイッチ１１の近傍にないため、出力部ＶＯＵＴは時点ｔ１０において「物体あり」出力から「物体なし」出力に信号変化する。
【００５８】
以上要するに、図３のタイムチャートに基づいて説明した動作により、物体１７が近接スイッチ１１の検出領域を停滞することなく円滑に通過する場合、並びに物体１７が近接スイッチ１１の検出領域に停滞する場合においても、不正な外部電波の繰返し発射により物体１７が近接スイッチ１１に何回も近接したような誤動作を禁止することができて、出力部ＶＯＵＴからは常に適正な出力が得られる。
【００５９】
このように上記実施例の近接スイッチ１１は、共振コイル２０を有する発振部(発振回路２５参照)と、物体１７の近接にともなう上記発振部(発振回路２５参照)の発振出力の変化(この実施例では発振停止)を検知して物体検知信号(トランジスタＴｒ３のコレクタ出力参照)を出力する比較部２８とから成る発振回路部２１を備えた近接スイッチ１１であって、外部電波を検知する電波検知回路(トランジスタＴｒ４参照)と、上記電波検知回路(トランジスタＴｒ４参照)で検知される電波検知信号(Ｔｒ４のエミッタ電位参照)を用いて、上記発振回路部２１から出力回路２２への入力信号レベルを保持する保持回路(各要素ＳＷ１，Ｃ１参照)とを備えたものである。
【００６０】
この構成により、発振部(発振回路２５参照)は一定の周波数で発振し、比較部２８は物体１７の近傍にともなう発振部の発振出力の変化を検知して、物体検知信号を出力する。例えば発振出力が所定しきい値以上の時には物体なしの検知信号(図３のＨ信号参照)を出力し、発振出力が所定しきい値以下の時には物体ありの検知信号(図３のＬ信号参照)を出力する。
【００６１】
しかも、上記電波検知回路(トランジスタＴｒ４参照)が外部電波を検知(近接スイッチ１１でパチンコ球を検出する場合には外部電波による不正行為を検知)した時、保持回路(ＳＷ１，Ｃ１参照)はこの時点ｔ１，ｔ６，ｔ８での発振回路部２１(詳しくはトランジスタＴｒ３のコレクタ出力)から出力回路２２への入力信号レベル(具体的にはコンパレータＣＯＭ２の−入力部に対して入力される信号レベル)を保持し、外部電波が発射されている間または発射、停止が繰返されている間は上述の物体検知信号 (トランジスタＴｒ３のコレクタ出力参照)を外部電波検知時点ｔ１，ｔ６，ｔ８の信号レベルに保持する。
【００６２】
この結果、外部電波の発射による誤検出を防止することができると共に、物体１７の検出中(時点ｔ５〜ｔ９参照)において外部電波の発射、停止が繰返し行なわれても上記保持回路(ＳＷ１，Ｃ１参照)による信号レベル保持により検出信号の反転を起こすことがなく、適正な検出出力(ＣＯＭ２出力としてのＶＯＵＴ参照)を得ることができる。
【００６３】
図４は近接スイッチの他の実施例を示し、図２の回路に対してコンパレータＣＯＭ１の出力ライン３５とグランドライン３０との間にコンデンサＣ２および抵抗Ｒ１０とからなる遅延回路としてのタイマ回路３６を接続したものである。
【００６４】
このタイマ回路３６の付加により、外部電波の発射が停止してコンパレータＣＯＭ１の出力がＬレベルからＨレベルに変化する時の時間を一定時間だけ遅延させ、これにより外部電波を検知しなくなった時点から発振回路部２１の信号によって出力部ＶＯＵＴが正常に出力されるまでの時間を遅らせることで、故意に信号出力のタイミングを制御することを防止しようとするものである。
【００６５】
比較部２８のトランジスタＴｒ３が物体１７を検知して出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２が出力部ＶＯＵＴからの出力を実行する作用については基本的に先の実施例と同様であるが、図５にタイムチャートで示すように外部電波の発射が停止されてトランジスタＴｒ４が通常の状態に戻った時点ｔ１１，ｔ１３，ｔ１５からタイマ回路３６で予め設定された時間つまり時点ｔ１１〜ｔ１２間の遅延時間Tim、時点ｔ３〜ｔ１４間の遅延時間Tim、時点ｔ１５〜ｔ１６間の遅延時間Timだけ遅れてコンパレータＣＯＭ１の出力がＨレベルとなり、この結果、出力回路２２の出力部ＶＯＵＴには上述の遅延時間Tim(この実施例では一律の遅延時間)だけ遅れてトランジスタＴｒ３の「Ｈ」または「Ｌ」の状態に対応した信号出力することになる。
【００６６】
このように図４、図５に示す実施例の近接スイッチは、上記電波検知信号がなくなって(時点ｔ１１，ｔ１３，ｔ１５参照)、保持回路(ＳＷ１,Ｃ１参照)による出力回路２２への入力の保持が解除されるまでの時間(時点ｔ１１〜ｔ１２間、時点ｔ１３〜ｔ１４間、時点ｔ１５〜ｔ１６間参照)を遅延させる遅延回路(タイマ回路３６参照)を設けたものである。
この構成により、遅延回路(タイマ回路３６参照)は電波検知信号がなくなり出力回路２２の保持が解除されるまでの時間Timを遅延させる。
【００６７】
この結果、外部電波の発射が停止して、電波検知信号がなくなって正常な検出信号が出力されるタイミングを一定時間Tim遅らせることで、故意に検出信号の出力タイミングを制御することを防止し、この出力タイミングを利用して次の不正行為が行なわれることを阻止することができる。
【００６８】
なお、アラーム装置を作動させる場合には、コンパレータＣＯＭ１出力の「Ｌ」信号を反転回路で反転処理すると、外部電波の発射時にアラームを警報駆動させることができる。また、図４、図５で示すこの実施例においても、その他の点については先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図４、図５において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００６９】
図６は近接スイッチのさらに他の実施例を示し、図２の回路に対して、アナログスイッチＳＷ３、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ１０および非定常波発生回路３７からなるランダムタイマ回路３８を付加し、ライン３５とアナログスイッチＳＷ１との間に別のアナログスイッチＳＷ２を介設したものである。
ここで、上述の非定常波発生回路３７は、三角波発生回路またはマルチバイブレータ等の電圧レベルが一定でない出力を発生する回路を用いて構成する。
【００７０】
この図６の回路の基本的な動作は図４の回路と同等であるが、この図６に示す実施例では、外部電波が発射されていない通常の状態下においてはトランジスタＴｒ４に発振振幅が得られるので、コンパレータＣＯＭ１の出力はＨレベルとなり、またアナログスイッチＳＷ２，ＳＷ３が接続状態ＯＮとなり、非定常波発生回路３７で発生した信号がコンデンサＣ２と抵抗Ｒ１０とによって設定する電位(この電位はアナログスイッチＳＷ１を接続状態にできるレベルの電位)をアナログスイッチＳＷ１に伝達して、該アナログスイッチＳＷ１が接続状態ＯＮとなって、発信回路部２１からの信号はライン３１およびアナログスイッチＳＷ１を介して出力回路２２に出力される。
【００７１】
一方、外部電波が発射されると、トランジスタＴｒ４のエミッタ電位はサブストレート電位(約０Ｖ)となり、コンパレータＣＯＭ１の出力がＬレベルとなるため、アナログスイッチＳＷ２，ＳＷ３は開放状態ＯＦＦとなる。
【００７２】
これによりライン３１上のアナログスイッチＳＷ１も開放状態ＯＦＦになり、既述したように出力回路２２のコンパレータＣＯＭ２の−入力部の入力レベルはこの時点(外部電波が発射された時点)の電位に保持され、コンパレータＣＯＭ２は外部電波の発射が停止されるまで出力を保持する。
【００７３】
外部電波の発射が停止されると、トランジスタＴｒ４は発振振幅を得るので、コンパレータＣＯＭ１の出力は「Ｌ」から「Ｈ」に変化して、アナログスイッチＳＷ２，ＳＷ３を接続状態にする。
【００７４】
上述の外部電波が発射されてアナログスイッチＳＷ２，ＳＷ３が開放状態ＯＦＦになった瞬間からコンデンサＣ２は放電を行なうので、外部電波の停止によりアナログスイッチＳＷ２，ＳＷ３が接続状態ＯＮになると、コンデンサＣ２はゼロボルトから充電を開始する。
【００７５】
このコンデンサＣ２への入力は非定常波発生回路３７の出力としての非定常波(電圧レベルが一定でない出力)であるため、アナログスイッチＳＷ２，ＳＷ３が接続状態ＯＮになった時点から、コンデンサＣ２の電位がライン３１上のアナログスイッチＳＷ１を接続状態ＯＮにし得る電位まで達する時間は一定にならず、ランダムとなる。
【００７６】
以上の説明を図７にタイムチャートで示すと、外部電波の発射が停止され、トランジスタＴｒ４に発振振幅が得られるようになり、コンパレータＣＯＭ１の出力がＨレベルになった時点ｔ１７，ｔ１９，ｔ２１からコンデンサＣ２の電位が設定の上限まで達する時間(時点ｔ１７，ｔ１８間の遅延時間TimＸ、時点ｔ１９，ｔ２０間の遅延時間TimＹ、時点ｔ２１，ｔ２２間の遅延時間TimＺ)が毎回ランダムとなり、これら遅延時間TimＸ，TimＹ，TimＺが毎回異なるので、結果的に外部電波の発射が停止されてから出力回路２２の出力部ＶＯＵＴに発振回路部２１の物体検知に応じた信号が出力されるまでの時間つまり上記遅延時間TimＸ，TimＹ，TimＺをランダムに設定することができ、故意に信号出力のタイミングを制御することを防止することができる。
【００７７】
このように図６、図７に示す実施例の近接スイッチは、上記電波検出信号がなくなって(時点ｔ１７，ｔ１９，ｔ２１参照)、保持回路(ＳＷ１，Ｃ１参照)による出力回路２２への入力の保持が解除されるまでの時間TimＸ，TimＹ，TimＺをランダムに遅延させるランダム遅延回路(ランダムタイマ回路３８参照)を設けたものである。
【００７８】
この構成により、ランダム遅延回路(ランダムタイマ回路３８参照)は電波検知信号がなくなり出力回路２２への入力の保持が解除されるまでの時間TimＸ，TimＹ，TimＺをランダム(任意、無秩序)に遅延させる。
この結果、外部電波の発射が停止して、電波検知信号がなくなって正常な検出信号が出力されるタイミングをランダムな時間TimＸ，TimＹ，TimＺをもって遅らせることができ、故意に検出信号の出力タイミングを制御することを防止し、この出力タイミングを利用して次の不正行為が行なわれることをより一層良好に阻止することができる。
【００７９】
なお、アラーム装置を作動させる場合には、コンパレータＣＯＭ１の出力の「Ｌ」信号を反転回路で反転処理すると、外部電波の発射時にアラームを警報駆動させることができる。また図６、図７で示すこの実施例においても、その他の点については先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図６、図７において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００８０】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の発振部は、実施例の発振回路２５に対応し、
以下同様に、
物体検知信号は、トランジスタＴｒ３のコレクタ出力信号に対応し、
比較部は、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３から成る比較部２８に対応し、
電波検知回路は、サブストレート型ＰＮＰトランジスタＴｒ４に対応し、
電波検知信号は、トランジスタＴｒ４のエミッタ電位に相当する信号と対応し、
保持回路は、アナログスイッチＳＷ１およびコンデンサＣ１に対応し、
出力回路への入力は、出力回路２２中のコンパレータＣＯＭ２の−入力部に対する入力に対応し、
遅延回路は、タイマ回路３６(図４参照)に対応し、
ランダム遅延回路は、ランダムタイマ回路３８(図６参照)に対応するも
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００８１】
【発明の効果】
この発明によれば、外部電波の発射による誤検出を防止すると共に、物体の検出中において外部電波の発射、停止が繰返し行なわれても検出信号の反転を起こすことがなく、適正な検出出力を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の近接スイッチを示す外観斜視図。
【図２】  近接スイッチの回路図。
【図３】  各部の状態を示すタイムチャート。
【図４】  本発明の近接スイッチの他の実施例を示す回路図。
【図５】  各部の状態を示すタイムチャート。
【図６】  本発明の近接スイッチのさらに他の実施例を示す回路図。
【図７】  各部の状態を示すタイムチャート。
【図８】  従来の近接スイッチの動作を示すタイムチャート。
【図９】  従来の近接スイッチにおける外部電波発射時の欠点を示すタイムチャート。
【図１０】  従来の近接スイッチにおける物体停滞条件下での電波発射、停止の繰返しによる欠点を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１７…物体
２０…共振コイル
２１…発振回路部
２２…出力回路
２５…発振回路(発振部)
２８…比較部
３６…タイマ回路(遅延回路)
３８…ランダムタイマ回路(ランダム遅延回路)
Ｔｒ４…トランジスタ(電波検知回路)
ＳＷ１，Ｃ１…保持回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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