JP4747974B2 - 物体検知装置および物体検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、励磁コイルと検知コイルを備えて磁性ワイヤが付与された物体を検知する物体検知装置および物体検知方法に関し、特に、ノイズ源となる金属物等のノイズ波形をあらかじめ記憶し、検知した信号波形と記憶したノイズ波形とを演算することで、高い精度で磁性ワイヤからの信号を検知可能にする物体検知装置および物体検知方法に関する。

近年、機密情報や個人情報等の漏洩防止、有価証券等の偽造防止、商品等の盗難防止等、セキュリティ強化を目的とする種々の方法や装置が提供されている。

例えば、ゲートを通過することを禁止する記録紙等に磁性ワイヤを付与して、その記録紙がゲートに進入すると、ゲートに設けられている励磁コイルによって発生される交番磁界が記録紙に付与された磁性ワイヤに磁化反転を生じさせ、磁化反転に伴う急峻な磁気パルスをゲートの検知コイルによって検知して、ゲートに侵入した記録紙を検知することができる技術が知られている。

また、特許文献１には、物品に埋め込む磁気マーカーに、交番磁界が印加された時に急峻な磁化反転を生じる磁性ワイヤと磁化反転を阻止できるバイアス磁界を発生するオンオフ制御素子とを備え、店舗に物品を入荷する際に磁気マーカーをオン状態にして、支払済みの物品に対しては磁気マーカーをオフ状態に切り換え、物品が出口ゲートを通る際に磁気マーカーの磁化反転が検出されるとその物品を未精算の物品であると判断する物品管理システムが提供されている。

この特許文献１の技術も、物体に付与された磁性ワイヤが交番磁界によって発する急峻な磁気パルスを検知することで、磁性ワイヤが付与された物体が検知される。
特開２００３−１８２８４７号公報

しかし、このように交番磁界によって磁性ワイヤが発する急峻な磁気パルスを検知する技術では、ゲートの通過者が磁性ワイヤが付与された物体以外に、金属物等を構成部品とするノートＰＣやスチール缶を同時に所持してゲート内に進入すると、ノートＰＣやスチール缶がノイズ源となってしまい、これらノートＰＣやスチール缶からの信号も検知されて、物体に付与された磁性ワイヤからの信号を精度よく検知できないという問題が発生する。

そこで、この発明は、ノイズ源となる金属物等のノイズ波形をあらかじめ記憶し、検知した信号波形と記憶したノイズ波形とを演算することで、高い精度で磁性ワイヤからの信号を検知可能にする物体検知装置および物体検知方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１の発明の物体検知手段は、交番磁界を発生させる励磁手段と、前記励磁手段により発生された交番磁界内の該交番磁界以外の信号を検知する検知手段と、前記検知手段で検知した信号に、前記交番磁界内を通過する被検知物体に付与された磁性体の磁化反転によるパルス信号があるかを確認する確認手段と、前記被検知物体に付与された磁性体とは異なる既知の物体が前記交番磁界内を通過した時に前記検知手段で検知される信号を予め記憶する記憶手段と、前記確認手段で前記パルス信号が確認されない場合に、前記検知手段で検知した信号から前記記憶手段に記憶した信号を減算する演算を行う演算手段と、前記確認手段による確認又は前記演算手段による演算によって前記パルス信号が確認された場合に、前記交番磁界内を通過する前記被検知物体を検知する物体検知手段を具備するように構成される。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記記憶手段は、複数の既知の物体に発生する複数の信号を予め記憶し、前記演算手段は、前記検知手段で検知した信号から前記記憶手段に記憶した１または複数の信号をそれぞれ減算する演算を行うように構成される。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記記憶手段は、前記既知の物体の通過向きに対応して前記検知手段で検知される複数の信号を該既知の物体に対応して複数記憶し、前記演算手段は、前記検知手段で検知した信号から前記記憶手段に記憶した１または複数の信号をそれぞれ減算する演算を行うように構成される。

また、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかの発明において、前記記憶手段は、前記既知の物体の通過位置に対応して前記検知手段で検知される複数の信号を該既知の物体に対応して複数記憶し、前記演算手段は、前記検知手段で検知した信号から前記記憶手段に記憶した１または複数の信号をそれぞれ減算する演算を行うように構成される。

また、請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかの発明において、前記被検知物体は、前記励磁手段により発生された交番磁界により所定の信号を発生する所定の磁性体が付与された記録紙であるように構成される。

また、請求項６の発明の物体検知方法は、交番磁界を励磁手段で発生させ、前記励磁手段により発生された交番磁界内の該交番磁界以外の信号を検知手段により検知し、前記検知手段で検知した信号に、前記交番磁界内を通過する被検知物体に付与された磁性体の磁化反転によるパルス信号があるかを確認手段により確認し、前記確認手段で前記パルス信号が確認されない場合に、前記検知手段で検知した信号から、前記被検知物体に付与された磁性体とは異なる既知の物体が前記交番磁界内を通過した時に前記検知手段で検知される信号であって予め記憶する信号を減算する演算を演算手段により行い、前記確認手段による確認又は前記演算手段による演算によって前記パルス信号が確認された場合に、前記交番磁界内を通過する前記被検知物体を検知する。

この発明によれば、高い精度で磁性ワイヤからの信号を検知可能にすることができるという効果を奏する。

以下、本発明に係わる物体検知装置および物体検知方法の実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる物体検知装置および物体検知方法を適用した検知ゲート１０１を示す模式図である。

検知ゲート１０１は、ゲート間にある磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３を検知して、記録紙１０３の持ち出しを禁止する。

磁性ワイヤ１０２は、Ｆｅ−Ｃｏ系アモルファス材の大バルクハウゼン効果を有する強磁性体であり、記録紙１０３に漉き込まれる形で付与される。

検知ゲート１０１は左右のゲートに設けられた励磁コイルによって左右のゲートの間に交番磁界を発生させ、ゲート間に磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３が通過すると、ゲート間に発生している交番磁界が印加された記録紙１０３内の磁性ワイヤ１０２に磁化反転が生じ急峻な磁気パルスが発生する。

この磁気パルスは磁性ワイヤ１０２の持つ大バルクハウゼン効果に伴う磁気パルスである。

検知ゲート１０１は、この急峻な磁気パルスを検知して、ゲートを通過しようとする磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３を検知することができる。

しかし、磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３と共にノートＰＣやスチール缶等の金属物を持って検知ゲート１０１を通過しようとすると、ノートＰＣやスチール缶等の金属物がノイズ源となり、磁性ワイヤ１０２が発する急峻な磁気パルスを検知することが難しくなる。

本発明に係わる物体検知装置および物体検知方法は、ノートＰＣやスチール缶等のノイズ源が共に持ち込まれても磁性ワイヤ１０２が発する急峻な磁気パルスを検知できるように、あらかじめノイズ源となるノートＰＣやスチール缶の信号波形を記憶しておき、検知信号からノイズ源の信号波形を差し引く演算処理を行うことで、磁性ワイヤ１０２が発する急峻な磁気パルスを検知するように構成される。

次に、本発明に係わる検知ゲート１０１の構成について図２を参照して説明を行なう。

図２は、本発明に係わる検知ゲート１０１の構成について示したブロック図である。

検知ゲート１０１は、励磁コイル２０１、検知コイル２０２、励磁回路２０３、検知回路２０４、波形記憶装置２０５、信号処理回路２０６、演算回路２０７、平均波形算出回路２０８とで構成される。

検知ゲート１０１は、励磁コイル２０１と検知コイル２０２とで構成されるゲートの片側構成部分が向かい合わせに配置され、その間を通過する磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３を検知する。

励磁コイル２０１は、励磁回路２０３と接続され、励磁回路２０３によって交流電流が導通され交番磁界を発生させる。

検知コイル２０２は、検知回路２０４と接続され、発生する磁界の変化による誘導電流が検知回路２０４によって検知される。

励磁回路２０３は、励磁コイル２０１に交流電流を導通させ、励磁コイル２０１より交番磁界を発生させる。

検知回路２０４は、ゲート間の磁界の変化によって検知コイル２０２に流れる誘導電流を検知して、誘導電流より交番磁界成分を除去する。

波形記憶装置２０５は、メモリで構成され、ノートＰＣやスチール缶などの、検知ゲート１０１が磁性ワイヤ１０２を検知する際にノイズ源となるノイズ源の検知回路２０４で検知されて交番磁界成分が除去された信号波形を記憶する。

信号処理回路２０６は、検知回路２０４で処理された信号や演算回路２０７より演算された信号波形に、磁性ワイヤ１０２から発せられる急峻な磁気パルスに対応したパルス信号があるか否かを判定する。

演算回路２０７は、検知回路２０４で処理された信号波形とあらかじめ波形記憶装置２０５で記憶されたノイズ源の信号波形とを演算処理して、ノイズ源による影響をなくした信号波形を算出する。

平均波形算出回路２０８は、ノイズ源の波形信号が測定される際に、複数の被測定位置で測定される波形信号の平均の波形信号を算出する処理を行う。

このように構成される検知ゲート１０１の間を、磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３とノートＰＣ２０９とを両方一緒に持って通過しようとすると、検知回路２０４で検知された信号に磁性ワイヤ１０２に対応するパルス信号がないと、検知回路２０４で処理された信号から波形記憶装置２０５に記憶されたノートＰＣ２０９のノイズ信号波形が減算される処理が演算回路２０７で行なわれ、演算回路２０７で処理された信号に磁性ワイヤ１０２に対応するパルス信号が信号処理回路２０６で検知されて、検知ゲート１０１間にある磁性ワイヤ１０２の存在を精度良く検知することができる。

次に、検知回路２０４によって処理された信号波形が演算回路２０７で演算処理されて磁性ワイヤ１０２のパルス信号が得られるまでの信号波形について図３を参照して説明する。

図３は各種信号波形を示した図であり、図３（ａ）は検知ゲート１０１間にノイズ源がなく磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３だけが存在した場合に検知回路２０４より得られる信号波形を示す図であり、図３（ｂ）は検知ゲート１０１間にノイズ源であるノートＰＣ２０９だけが存在した場合に検知回路２０４より得られる信号波形を示す図であり、図３（ｃ）は検知ゲート１０１間に記録紙１０３とノートＰＣ２０９とが存在した場合に検知回路２０４より得られる信号波形を示す図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）に示す記録紙１０３とノートＰＣ２０９とを検知した信号波形から図３（ｂ）に示すノートＰＣ２０９の信号波形を減算する処理が演算回路２０７で行われた後に得られる信号波形である。

図３（ａ）に示すように、検知ゲート１０１間に磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３だけ存在する場合には、磁性ワイヤ１０２に対応する磁気パルスが検知回路２０４より得られる。

図３（ｂ）に示すように、検知ゲート１０１間にノートＰＣ２０９だけが存在する場合には、ノートＰＣ２０９によるノイズ波形が検知回路２０４より得られ、このノイズ波形がノートＰＣ２０９によるノイズ波形として波形記憶部２０５に記憶される。

また、検知ゲート１０１間に、記録紙１０３とノートＰＣ２０９とが一緒に持ち込まれると、検知回路２０４より得られる信号波形は、図３（ｃ）に示すような磁性ワイヤ１０２の信号波形とノートＰＣ２０９のノイズ波形とが重なったような信号波形が得られる。

検知ゲート１０１では、ノイズ源の波形を記憶する処理ではなく通常の記録紙１０３の検知を目的とした使用状況において、図３（ｃ）のような磁性ワイヤ１０２が検知できない信号波形が検知回路２０４より得られると、検知回路より得られた信号波形から波形記憶部２０５で記憶された通過が想定される物体（ここではノートＰＣ２０９）の信号波形を減算する処理が演算回路２０７で行われる。

このように演算回路２０７で減算処理された信号波形からは、図３（ｄ）に示すように、磁性ワイヤ１０２に対応するパルス信号が検知され、記録紙１０３とノートＰＣ２０９が検知ゲート１０１に一緒に持ち込まれても記録紙１０３が検知される。

次に、ノイズ源となるノートＰＣ２０９やスチール缶等の信号波形があらかじめ測定されて波形記憶装置２０５に記憶される様子について図４を参照して説明を行なう。

図４は、ノートＰＣ２０９やスチール缶等のノイズ源の信号波形があらかじめ測定されて記憶される様子について示す図であり、図４（ａ）は信号波形が記憶される際の検知ゲート１０１におけるノートＰＣ２０９の測定される位置を示した模式図であり、図４（ｂ）はノートＰＣ２０９の信号波形が測定されるときにノートＰＣ２０９の向きの基準を示すノートＰＣ２０９につけられた矢印４０１を示す模式図であり、図４（ｃ）はノートＰＣ２０９の向きがＸ軸方向（矢印４０１がＸ軸方向）に向いた状態での各被測定位置で測定される信号波形のノイズ成分の磁界強度の大きさを示したグラフであり、図４（ｄ）はノートＰＣ２０９の向きがＹ軸方向（矢印４０１がＹ軸方向）に向いた状態での各被測定位置で測定される信号波形のノイズ成分の磁界強度の大きさを示したグラフであり、図４（ｅ）はノートＰＣ２０９の向きがＺ軸方向（矢印４０１がＺ軸方向）に向いた状態での各被測定位置で測定される信号波形のノイズ成分の磁界強度の大きさを示したグラフである。

ノイズ源となるノートＰＣ２０９の信号波形を波形記憶装置２０５に記憶させるために、検知ゲート１０１において、図４（ａ）に示すようにゲート間の中心点上のＸ−Ｚ平面に複数の被測定位置が設けられ、その被測定位置でノートＰＣ２０９の信号波形が測定される。

複数の被測定位置を設けることで、ノイズ成分の磁界強度の大きさが最大となると予想されるゲート近傍での値や、ノイズ成分の磁界強度の大きさが最小となると予想されるゲート中央での値を測定することができる。

また、ノートＰＣ２０９のノイズ信号波形が各被測定位置で測定されるときにノートＰＣ２０９が向く方向によってもノートＰＣ２０９のノイズ信号波形が異なる為、ノートＰＣ２０９はＸＹＺの各軸方向に向けられて測定され、図４（ｂ）に示す矢印４０１はその時のノートＰＣ２０９の向きを明確にするためのものである。

ノートＰＣ２０９の方向を変えて測定されたノートＰＣ２０９の信号波形のノイズ成分の磁界強度の大きさを示すグラフが図４（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すグラフとなる。

図４（ｃ）に示すグラフより、ノートＰＣ２０９がＸ軸方向に向けられて測定されたときの、ノイズ成分の磁界強度の大きさの最大値と最小値とが判明し、最大値が測定された測定位置で測定されて検知回路２０４より得られる信号波形がＸ軸方向に向けられた最大信号波形として、また、最小値が測定された測定位置で測定されて検知回路２０４より得られる信号波形がＸ軸方向に向けられた最小信号波形として波形記憶装置２０５に記憶される。

同様に、図４（ｄ）に示すグラフより、ノートＰＣ２０９がＹ軸方向に向けられて測定されたときの、ノイズ成分の磁界強度の大きさの最大値と最小値とが判明するので、最大値が測定された測定位置で測定されて検知回路２０４より得られる信号波形がＹ軸方向に向けられた最大信号波形として、また、最小値が測定された測定位置で測定されて検知回路２０４より得られる信号波形がＹ軸方向に向けられた最小信号波形として波形記憶装置２０５に記憶される。

同様に、図４（ｅ）に示すグラフより、ノートＰＣ２０９がＺ軸方向に向けられて測定されたときの、ノイズ成分の磁界強度の大きさの最大値と最小値とが判明するので、最大値が測定された測定位置で測定されて検知回路２０４より得られる信号波形がＺ軸方向に向けられた最大信号波形として、また、最小値が測定された測定位置で測定されて検知回路２０４より得られる信号波形がＺ軸方向に向けられた最小信号波形として波形記憶装置２０５に記憶される。

同様に、図４（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すグラフより、ノートＰＣ２０９が方向に依存しないときの、ノイズ成分の磁界強度の大きさの最大値と最小値とが判明するので、最大値が測定された測定位置で測定されて検知回路２０４より得られる信号波形が方向に依存しない最大信号波形として、また、最小値が測定された測定位置で測定されて検知回路２０４より得られる信号波形が方向に依存しない最小信号波形として波形記憶装置２０５に記憶される。

また、ノートＰＣ２０９がＸ軸方向に向けられて各被測定位置で測定されたときの検知回路２０４より得られる信号波形より平均的な信号波形を求める処理が平均波形算出回路２０８で行なわれ、平均波形算出回路２０８で算出された平均信号波形が、ノートＰＣ２０９がＸ軸方向に向いたときの平均信号波形として波形記憶装置２０５に記憶される。

また、ノートＰＣ２０９がＹ軸方向に向けられて各被測定位置で測定されたときの検知回路２０４より得られる信号波形より平均的な信号波形を求める処理が平均波形算出回路２０８で行われ、平均波形算出回路２０８で算出された平均信号波形が、ノートＰＣ２０９がＹ軸方向に向いたときの平均信号波形として波形記憶装置２０５に記憶される。

また、ノートＰＣ２０９がＺ軸方向に向けられて各被測定位置で測定されたときの検知回路２０４より得られる信号波形より平均的な信号波形を求める処理が平均波形算出回路２０８で行われ、平均波形算出回路２０８で算出された平均信号波形が、ノートＰＣ２０９がＺ軸方向にむいたときの平均信号波形として波形記憶装置２０５に記憶される。

また、ノートＰＣ２０９がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に向けられて各被測定位置で測定されて検知回路２０４で得られる信号波形より平均的な信号波形を求める処理が平均波形算出回路２０８で行なわれ、平均波形算出回路２０８で算出された平均信号波形が、ノートＰＣ２０９の方向に依存しない平均信号波形として波形記憶装置２０５に記憶される。

このようにして、ノートＰＣ２０９の方向に依存しない最小信号波形、最大信号波形、平均信号波形と、ノートＰＣ２０９のＸＹＺの各方向における最小信号波形、最大信号波形、平均信号波形とが波形記憶装置２０５に記憶される。

次に、検知ゲート１０１の検知回路２０４で信号波形が検知された際に、演算回路２０７で演算処理されて、磁性ワイヤ１０２が発する磁気パルスに対応したパルス信号が検知される処理について図５を参照して説明を行なう。

図５は、検知回路２０４で検知された信号波形が演算回路２０７で演算処理されて、磁性ワイヤ１０２が発する磁気パルスに対応したパルス信号が検知される処理の処理フローについて示したフローチャートである。

物体が検知ゲート１０１に進入し、検知回路２０４に交番磁界成分以外の信号波形が検知されると（ステップ５０１）、検知された信号波形に、検知ゲート１０１の通過が禁止された記録紙１０３に付与される磁性ワイヤ１０２が発する磁気パルスに対応したパルス信号があるか否かが信号処理回路２０６でチェックされ（ステップ５０２）、磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されない場合は（ステップ５０２でＮＯ）、検知回路２０４で検知された信号が波形記憶装置２０５に記憶されたノイズ源（ノートＰＣ２０９）の信号波形と演算処理される（ステップ５０３）。

そして、ステップ５０３で演算処理された信号波形に、磁性ワイヤ１０２のパルス信号があるか否かが信号処理回路２０６でチェックされ（ステップ５０４）、磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されない場合は（ステップ５０４でＮＯ）、検知回路２０４で検知された信号が、波形記憶装置２０５に記憶されたノートＰＣ２０９とは別のノイズ源（スチール缶）の信号波形と演算処理される（ステップ５０５）。

そして、ステップ５０５でスチール缶の信号波形と演算処理された信号波形に、磁性ワイヤ１０２のパルス信号があるか否かが信号処理回路２０６でチェックされ（ステップ５０６）、磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されない場合は（ステップ５０６でＮＯ）、検知回路２０４で検知された信号が、今度は、ノートＰＣ２０９の信号波形とスチール缶の信号波形とが加算されて合成された信号波形と演算処理される（ステップ５０７）。

これは、検知ゲート１０１を通過しようとする人がノートＰＣ２０９とスチール缶とを両方所持して検知ゲート１０１に進入することを想定した演算処理である。

ステップ５０７で演算処理された結果、磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されなかったら（ステップ５０８でＮＯ）、検知ゲート１０１間には、通過を禁止した記録紙１０３は進入していないとされ、報知されることはない。

また、検知回路２０４で得られた信号波形に磁性ワイヤ１０２のパルス信号があった場合（ステップ５０２でＹＥＳ）や、検知回路２０４で得られた信号波形がノートＰＣ２０９の信号波形と演算処理された信号波形に磁性ワイヤ１０２のパルス信号があった場合（ステップ５０４でＹＥＳ）や、検知回路２０４で得られた信号波形がスチール缶の信号波形と演算処理された信号波形に磁性ワイヤ１０２のパルス信号があった場合（ステップ５０６でＹＥＳ）や、検知回路２０４で得られた信号波形がノートＰＣ２０９の信号波形とスチール缶の信号波形とが加算されて合成された信号波形と演算処理された信号波形に磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検出された場合（ステップ５０８でＹＥＳ）には、検知ゲート１０１が備える図示しない報知ブザーが作動して、通過が禁止された記録紙１０３が検知されたことが報知される（ステップ５０９）。

次に、演算回路２０７で行なわれる、検知回路２０４で検知された信号波形と波形記憶装置２０５で記憶されるノイズ源の信号波形との演算処理について図６を参照して説明を行なう。

図６は、演算回路２０７で行なわれる演算処理について示したフローチャートであり、図６（ａ）は、ノイズ源自体の方向に依存しないノイズ源の平均的な信号波形との演算処理を示すフローチャートであり、図６（ｂ）は、ノイズ源自体の向きに依存しないノイズ源の最大信号波形と最小信号波形と平均信号波形との演算処理を示すフローチャートであり、図６（ｃ）は、ノイズ源自体の向きを考慮してＸＹＺ方向のそれぞれの方向についての最大信号波形と最小信号波形と平均信号波形との演算処理を示すフローチャートである。

図５に示すフローチャートにおいて、ステップ５０２、５０５、５０７、５０９で行なわれる演算処理は、その演算処理において図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように３通りのやり方がある。

図６（ａ）に示すように、ノイズ源自体の方向に依存しないノイズ源の平均的な信号波形との演算処理においては、検知回路２０４で検知された信号波形が、波形記憶装置２０５に記憶されるノイズ源自体の方向に依存しないノイズ源の平均的な信号波形で減算される演算処理が行なわれる（ステップ６０１）。

また、図６（ｂ）に示すように、ノイズ源自体の方向に依存しないノイズ源の最大信号波形と最小信号波形と平均信号波形との演算処理においては、まず検知回路２０４で検知された信号波形が、波形記憶装置２０５に記憶されるノイズ源の方向に依存しないノイズ源の最小信号波形と演算回路２０７で演算処理され（ステップ６１１）、それでも磁性ワイヤ１０２のパルス信号が信号処理回路２０６で検知されないと、次に、検知回路２０４で検知された信号波形は波形記憶装置２０５に記憶されるノイズ源の方向に依存しないノイズ源の平均信号波形と演算処理され（ステップ６１２）、それでも磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されないと、次に、検知回路２０４で検知された信号波形は波形記憶装置２０６に記憶されるノイズ源の方向に依存しないノイズ源の最大信号波形と演算処理される（ステップ６１３）。

ステップ６１１、６１２、６１３のいずれかの処理において信号処理回路２０６で磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知された場合には検知ゲート１０１が備える図示しない報知ブザーによって記録紙１０３の検知が報知される（図５のステップ５０９）。

また、図６（ｃ）に示すように、ノイズ源自体の方向を考慮してＸＹＺ方向のそれぞれの方向について最小信号波形と最大信号波形と平均信号波形との演算処理が行なわれるやり方では、検知回路２０４で検知された信号波形が、まず、ノイズ源がＸ方向に向いたときの最小信号波形と演算回路２０７で演算処理され（ステップ６２１）、それでも磁性ワイヤ１０２のパルス信号が信号処理回路２０６で検知されないと、次に、ノイズ源がＸ方向に向いたときの平均信号波形と演算回路２０７で演算処理され（ステップ６２２）、それでも磁性ワイヤ１０２のパルス信号が信号処理回路２０６で検知されないと、次に、ノイズ源がＸ方向に向いたときの最大信号波形と演算回路２０７で演算処理される（ステップ６２３）。

ステップ６２３においても磁性ワイヤ１０２のパルス信号が信号処理回路２０６で検知されないと、次に、検知回路２０４で検知された信号波形は、ノイズ源がＹ方向に向いたときの最小信号波形と演算処理され（ステップ６２４）、それでも磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されないと、次に、ノイズ源がＹ方向に向いたときの平均信号波形と演算処理され（ステップ６２５）、それでも磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されないと、次に、ノイズ源がＹ方向に向いたときの最大信号波形と演算処理される（ステップ６２６）。

ステップ６２６においても磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されないと、次に、検知回路２０４で検知された信号波形は、ノイズ源がＺ方向に向いたときの最小信号波形と演算処理され（ステップ６２７）、それでも磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されないと、次に、ノイズ源がＺ方向に向いたときの平均信号波形と演算処理され（ステップ６２８）、それでも磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知されないと、次に、ノイズ源がＺ方向に向いたときの最大信号波形と演算処理される（ステップ６２９）。

ステップ６２１から６２９までのいずれかの処理において、磁性ワイヤ１０２のパルス信号が検知された場合には検知ゲート１０１が備える図示しない報知ブザーによって記録紙１０３の検知が報知される（図５のステップ５０９）。

このようにノイズ源の信号波形との演算処理については、ノイズ源の平均信号波形との演算処理、或いは、ノイズ源の最小信号波形、最大信号波形、平均信号波形との演算処理、或いは、ノイズ源がＸＹＺ軸の各方向を向いたときの各方向におけるノイズ源の最小信号波形、最大信号波形、平均信号波形との演算処理の３通りのやり方があり、どのやり方が行なわれてもよい。

以上述べたように、磁性ワイヤ１０２を付与した記録紙１０３が検知ゲート１０１に進入時に、同時に進入するノイズ源となる金属物（ノートＰＣ、スチール缶）等により記録紙１０３が検知できなくなることを防止するため、あらかじめこれらのノイズ源となる金属物等のノイズ波形を記憶し、検知される信号波形と記憶したノイズ源の信号波形とを演算処理することによって高い精度で磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３を検知することができる。

なお、ノイズ源の信号波形を測定する際に、図４（ａ）に示したようにＸーＺ平面上の複数の被測定位置でノートＰＣ２０９の信号波形を測定するように説明したが、測定するＸ−Ｚ平面をＹ軸方向に平行移動させてＹ軸方向の様々な位置より信号波形が測定されるようにして、検知ゲート１０１間の全空間において信号波形が測定されるようにしてもよい。

なお、図６を参照して説明した、検知回路２０４で検知された信号波形と波形記憶装置２０５に記憶されるノイズ源の信号波形との演算処理は、検知回路２０４で検知された信号波形からノイズ源の信号波形が減算されるように説明したが、単に減算されるのではなく、ノイズ源の信号波形に特定の係数を掛ける処理を行ってから、検知回路２０４で検知された信号波形より減算するようにしてもよい。

なお、本実施例においては検知ゲート１０１で磁性ワイヤ１０２が付与された記録紙１０３を検知するように説明したが、ゲート間に進入したことを検知する物体は磁性ワイヤ１０２が付与されていれば特に記録紙という媒体に限定しない。

なお、記録紙１０３に付与される磁性ワイヤ１０２は大バルクハウゼン効果を有する強磁性体であればよく、特にワイヤという媒体には限定されない。

この発明は、磁性ワイヤが付与された記録紙等を検知する検知ゲートにおいて利用可能である。

この発明によれば、想定されるノイズ源の信号波形をあらかじめ記憶しておき、検知回路より得られる信号波形から記憶したノイズ源の信号波形を減算する演算処理を行うことで、検知ゲートに記録紙とノイズ源とが同時に持ち込まれても高い精度で磁性ワイヤが付与された記録紙を検知することができる。

検知ゲート１０１を示す模式図。 検知ゲート１０１の構成を示すブロック図。 演算処理される信号波形を示した図。 ノイズ源の信号波形が測定されて記憶される様子について示す図。 検知ゲート１０１で行なわれる、検知された信号波形への処理を示すフローチャート。 検知された信号が波形記憶装置２０５に記憶された信号波形と演算処理されるフローを示すフローチャート。

符号の説明

１０１ 検知ゲート
１０２ 磁性ワイヤ
１０３ 記録紙
２０１ 励磁コイル
２０２ 検知コイル
２０３ 励磁回路
２０４ 検知回路
２０５ 波形記憶装置
２０６ 信号処理回路
２０７ 演算回路
２０８ 平均波形算出回路
２０９ ノートＰＣ

Claims (6)

1. 交番磁界を発生させる励磁手段と、
   前記励磁手段により発生された交番磁界内の該交番磁界以外の信号を検知する検知手段と、
   前記検知手段で検知した信号に、前記交番磁界内を通過する被検知物体に付与された磁性体の磁化反転によるパルス信号があるかを確認する確認手段と、
   前記被検知物体に付与された磁性体とは異なる既知の物体が前記交番磁界内を通過した時に前記検知手段で検知される信号を予め記憶する記憶手段と、
   前記確認手段で前記パルス信号が確認されない場合に、前記検知手段で検知した信号から前記記憶手段に記憶した信号を減算する演算を行う演算手段と、
   前記確認手段による確認又は前記演算手段による演算によって前記パルス信号が確認された場合に、前記交番磁界内を通過する前記被検知物体を検知する物体検知手段と
   を具備する物体検知装置。
2. 前記記憶手段は、
   複数の既知の物体に発生する複数の信号を予め記憶し、
   前記演算手段は、
   前記検知手段で検知した信号から前記記憶手段に記憶した１または複数の信号をそれぞれ減算する演算を行う
   請求項１記載の物体検知装置。
3. 前記記憶手段は、
   前記既知の物体の通過向きに対応して前記検知手段で検知される複数の信号を該既知の物体に対応して複数記憶し、
   前記演算手段は、
   前記検知手段で検知した信号から前記記憶手段に記憶した１または複数の信号をそれぞれ減算する演算を行う
   請求項１または２記載の物体検知装置。
4. 前記記憶手段は、
   前記既知の物体の通過位置に対応して前記検知手段で検知される複数の信号を該既知の物体に対応して複数記憶し、
   前記演算手段は、
   前記検知手段で検知した信号から前記記憶手段に記憶した１または複数の信号をそれぞれ減算する演算を行う
   請求項１乃至３のいずれかに記載の物体検知装置。
5. 前記被検知物体は、
   前記励磁手段により発生された交番磁界により所定の信号を発生する所定の磁性体が付与された記録紙である
   請求項１乃至４のいずれかに記載の物体検知装置。
6. 交番磁界を励磁手段で発生させ、
   前記励磁手段により発生された交番磁界内の該交番磁界以外の信号を検知手段により検知し、
   前記検知手段で検知した信号に、前記交番磁界内を通過する被検知物体に付与された磁性体の磁化反転によるパルス信号があるかを確認手段により確認し、
   前記確認手段で前記パルス信号が確認されない場合に、前記検知手段で検知した信号から、前記被検知物体に付与された磁性体とは異なる既知の物体が前記交番磁界内を通過した時に前記検知手段で検知される信号であって予め記憶する信号を減算する演算を演算手段により行い、
   前記確認手段による確認又は前記演算手段による演算によって前記パルス信号が確認された場合に、前記交番磁界内を通過する前記被検知物体を検知する物体検知方法。」

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