JP2004117227A - 金属探知装置及びシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】不検出や誤検出を無くし、対象金属(凶器)のみを検出することができる金属探知装置及びシステムを提供する。
【解決手段】相互に対峙し、交流磁場を印加する磁場印加コイルと、
上記磁場印加コイルの各々の前面に位置し、金属によって生じた上記磁場の変化を検出する複数の磁気センサと、
該検出信号から、上記金属の種類を弁別する制御部と、を備えたことを特徴とする金属探知装置。
【選択図】 図2
【解決手段】相互に対峙し、交流磁場を印加する磁場印加コイルと、
上記磁場印加コイルの各々の前面に位置し、金属によって生じた上記磁場の変化を検出する複数の磁気センサと、
該検出信号から、上記金属の種類を弁別する制御部と、を備えたことを特徴とする金属探知装置。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲート型の金属探知装置及びシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空港や拘置所・刑務所等では、セキュリティチェックや所持品チェックのため、ステンレス製ナイフ・包丁等の非磁性金属や銃器、鉄製ナイフ等の磁性金属を探知するゲート型の金属探知機が設置されている。
【0003】
例えば、磁性金属による地磁気の変化を磁気センサアレイにより検出して磁性金属を探知するようにした金属探知機が一般的に知られている。
【0004】
また、ゲートの両サイドの各々に、高周波な交流磁場を印加する励磁コイルとその励磁コイルにより発生した磁場を受ける複数のレシーバ・コイルとを設け、その磁場の変化をレシーバ・コイルの各々に接続された検出器により検出して金属を探知するようにしているものもある。
【0005】
【特許文献1】
米国特許第5,521,583号明細書
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
近年の社会情勢により、空港や拘置所・刑務所だけでなく、学校、金融機関、公共施設、一般店舗、イベント会場等へのセキュリティ・ニーズが高まってきている。
【0007】
しかしながら、磁性金属による地磁気の変化を磁気センサで検出するようにした従来技術では、非磁性金属を検出できない。さらに、凶器となり得るカッター等の小さな磁性金属は地磁気の変化が小さいため、周辺雑音の影響を受けて検出できない場合があった。また、磁場の変化をレシーバ・コイルの各々に接続された検出器により検出して金属を探知するようにした従来技術では、高周波な磁場が印加されているため、検出対象外のコイン等の非磁性金属が誤検出されてしまうという問題があった。
【0008】
本発明の目的は、不検出や誤検出を無くし、対象金属(凶器)のみを検出することができる金属探知装置およびシステムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による金属探知装置は、相互に対峙し、低周波な−交流磁場を印加する磁場印加コイルと、上記磁場印加コイルの各々の前面に位置し、金属によって生じた上記磁場の変化を検出する複数の磁気センサと、該検出信号から、上記金属の種類を弁別する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明による金属探知システムの構成を示す図である。
【0012】
凶器となる金属製の隠匿物(例えば、銃器、ステンレス製ナイフ)10を所持した人11が金属探知装置1内を通過する際、カメラ3は人11の全体像を撮像する。明示していないが、金属探知装置の側部1l又は1rに設けられた磁気センサによって、金属製の隠匿物10を検知する。金属探知装置1とカメラ3は、設置場所にとらわれない可搬型とし、隠しておきたい場所にも設置可能である。
【0013】
制御部(制御装置)2は、有線(又は無線)によって金属探知装置1と接続され、金属探知装置1の制御、監視等を行う。本実施例では、制御部2を金属探知装置1と別離して設置可能とすることによって、金属探知装置1の遠隔制御及び操作容易性を実現する。
【0014】
明示していないが、制御部2は、電源スイッチ部100とモード切替部101と感度調整スイッチ部102とアラームランプ部103とブザー出力部104とブザー音調整部105等を具備する。電源スイッチ100は、電源のオン、オフを切り替える。モード切替部101は、例えば、予め設定された閾値に基づき、検知する金属種別のモードを切り替え制御する。本実施例では、モード切替部101によって、非磁性金属のみを検出するモード、磁性金属のみを検出するモード、磁性金属と非磁性金属の両方を検出するモードの何れかに切り替え制御可能としている。感度調整スイッチ部102は、上記各モードにおける検出感度を調整する。これにより、検出可能な金属の大きさを切り替えることができる。アラームランプ部103とブザー出力部104は、金属探知装置1により金属製の隠匿物10が検知されたことをオペレータに警報通知する。ブザー音調整部105は、ブザー出力部104の出力音量の調整やブザー音のON/OFF制御をする。予めブザー音を出力しない設定をすることにより、金属探知装置1を通過する人11に認識されることなく確認できる。又、制御部2は、例えば、プロセッサを備えており、金属探知装置1からの信号を解析し、その位相成分、振幅値等を算出して金属の種類の弁別や金属の所持位置を特定する。
【0015】
PC4は、制御部2と有線(又は無線)により接続されている。PC4は、カメラ3により撮像された人体のスーパーインポーズを表示画面に表示する。又、PC4は、制御部2により特定された金属製の隠匿物をピンポイントにて表示可能としている。更に、PC4は、ローカルエリアネットワーク(LAN)やワイドエリアネットワーク(WAN)との接続インタフェースを有し、表示画面上に表示される情報を他の空港、重要施設等に設置されたシステムへの転送を可能としている。これにより、他のシステムでは、転送された情報から、以前隠匿物を所持していた人物であるか否かを判断可能とし、セキュリティを強化できる。
【0016】
図2は、金属探知装置1の要部を示す図である。
【0017】
図2において、20l、20rは、地磁気程度の低周波(数十ヘルツ)で微弱な交流磁場を印加する矩形の磁場印加コイルであり、各々、金属探知装置1のサイド1l−1、1r−1に設けられている。この磁場印加コイル20l、20rによって、人の通路(ゲート)内を均一磁場とすることができる。印加磁場コイル20l、20rは、磁場変位が均一になるように、その面積、巻き数を調整する。又、印加磁場コイル20l、20rの周波数は、制御部2によって、対象金属を検出し易い最適な周波数に制御することができる。
【0018】
又、本実施例では、図4に示すように、金属探知装置1の両サイドに磁気シールド40l、40rを設けて、通路内をより一層均一化できるようにしている。21l(21l−1、21l−2)、21r(21r−1、21r−2)は磁場の変化から金属を検出する磁気センサであり(グラディオメータ方式)、各々、金属探知装置1のサイド1l−1、1r−2に複数設けられている。金属探知装置1の要部を上面から見た図を図3に示す。本実施例では、2つの磁気センサ(例えば、21l−1、21l−2)を用いることによって磁束の差分を測定し、直流磁場成分をキャンセル可能としている。これにより、周辺雑音の影響を低減できる。
【0019】
図4に示すように、本実施例では、磁気センサによって、一様磁場化された交流磁場の磁力線のひずみ41から金属を検出する。ここで、本実施例では、上述の磁気センサは、図5に示すように、印加磁場方向に対して水平方向51及び垂直方向52に検出可能なように、2軸構造としている。なお、3軸構造であっても良い。これにより、金属製の隠匿物10の方向(角度)による検出漏れを低減できる。磁気センサにより検出された信号は、増幅器22lにより増幅された後、制御部2に送信される。制御部2は、この信号を解析することにより金属種類の弁別や金属の所持位置等を特定する。非磁性体モード時、非磁性体金属(例えば、アルミニウム製のナイフ、銅製ナイフ等)を所持した人がゲート内を通過すると、その非磁性体に発生する渦電流による磁場変化を磁気センサによって検出する。制御部2は、その検出信号から磁気の位相成分、振幅値を算出して金属の種類の弁別や大きさを特定する。又、制御部2は、その情報をPC4に送信する。PC4は、例えば、その情報を図6に示すような複素平面上に表示する。なお、図6において、60−2で示される部分は、非磁性体金属の検出範囲を示している。
【0020】
磁性体モードに切り替えた場合、磁性体金属(例えば、鉄製のナイフ、銃器等)を所持した人がゲート内を通過すると、磁場変化(直流成分)を磁気センサによって検出する。制御部2は、その検出信号から透磁率を求めて金属の種類の弁別や大きさを特定する。又、制御部2は、その情報をPC4に送信する。PC4は、例えば、その情報を図7に示すような複素平面上に表示する。なお、図7において、60−1で示される部分は、磁性体金属の検出範囲を示している。制御部2によって非磁性体モードと磁性体モードの両方のモードに切り替えた場合は、非磁性体金属と磁性体金属の双方を検出可能とする。
【0021】
以上説明したように、本実施例により、検出対象外のコイン等を検出せず、対象金属のみを検出可能である。
【0022】
なお、上述の実施例では、制御部2を金属探知装置1と別離した構成としたが、制御部2の機能を金属探知装置1自体に設けても良い。
【0023】
又、磁場印加キャンセル手段として、2つの磁気センサ(例えば、21l−1、21r−2)を用いたが、図8に示すように磁場印加コイル(例えば、20l)に直列にキャンセルコイル(例えば、80l)を配置する(キャンセルコイル方式)ようにしても良い。金属の磁束変化は、磁気センサ(例えば、81l)によって検出され、その検出信号は制御部に送信される。又、図示していないが、グラディオメータ方式とキャンセルコイル方式を組み合わせて用いても良い。
【0024】
又、印加磁場コイルは、図9に示すように、ゲートの間口の双方に、セグメント(ゾーン)に分割した印加磁場コイル(例えば、90l−1、90l−2、…)を用いて構成しても良い。又、矩形のみならず、円形のコイルを用いても良い。
【0025】
更に、確実に磁場の変化をとらえるため、図10の示すように、磁気センサを2個設けるように構成しても良い。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、不検出や誤検出を無くし、対象金属(凶器)のみを検出することができる金属探知装置およびシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による金属探知システムの構成を示す図。
【図2】金属探知装置1の要部を示す図。
【図3】金属探知装置1の要部を上面から見た図。
【図4】金属製の隠匿物の存在により、交流磁場が変化する様子を示す図。
【図5】磁気センサの検出方向を示す図。
【図6】検出した非磁性体金属の分布を示す図。
【図7】検出した磁性体金属の分布を示す図。
【図8】金属探知装置1の要部の他の実施例を示す図。
【図9】同じく、金属探知装置1の要部の他の実施例を示す図。
【図10】同じく、金属探知装置1の要部の他の実施例を上面から見た図。
【符号の説明】
1…金属探知装置(ゲート)、2…制御部、3…・カメラ、4…PC、100…電源スイッチ部、101…モード切替部101、102…感度調整スイッチ部、103…アラームランプ部、104…ブザー出力部、105…ブザー音調整部、20、90…磁場印加コイル、21、81…磁気センサ、22…増幅器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲート型の金属探知装置及びシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空港や拘置所・刑務所等では、セキュリティチェックや所持品チェックのため、ステンレス製ナイフ・包丁等の非磁性金属や銃器、鉄製ナイフ等の磁性金属を探知するゲート型の金属探知機が設置されている。
【0003】
例えば、磁性金属による地磁気の変化を磁気センサアレイにより検出して磁性金属を探知するようにした金属探知機が一般的に知られている。
【0004】
また、ゲートの両サイドの各々に、高周波な交流磁場を印加する励磁コイルとその励磁コイルにより発生した磁場を受ける複数のレシーバ・コイルとを設け、その磁場の変化をレシーバ・コイルの各々に接続された検出器により検出して金属を探知するようにしているものもある。
【0005】
【特許文献1】
米国特許第5,521,583号明細書
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
近年の社会情勢により、空港や拘置所・刑務所だけでなく、学校、金融機関、公共施設、一般店舗、イベント会場等へのセキュリティ・ニーズが高まってきている。
【0007】
しかしながら、磁性金属による地磁気の変化を磁気センサで検出するようにした従来技術では、非磁性金属を検出できない。さらに、凶器となり得るカッター等の小さな磁性金属は地磁気の変化が小さいため、周辺雑音の影響を受けて検出できない場合があった。また、磁場の変化をレシーバ・コイルの各々に接続された検出器により検出して金属を探知するようにした従来技術では、高周波な磁場が印加されているため、検出対象外のコイン等の非磁性金属が誤検出されてしまうという問題があった。
【0008】
本発明の目的は、不検出や誤検出を無くし、対象金属(凶器)のみを検出することができる金属探知装置およびシステムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による金属探知装置は、相互に対峙し、低周波な−交流磁場を印加する磁場印加コイルと、上記磁場印加コイルの各々の前面に位置し、金属によって生じた上記磁場の変化を検出する複数の磁気センサと、該検出信号から、上記金属の種類を弁別する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明による金属探知システムの構成を示す図である。
【0012】
凶器となる金属製の隠匿物(例えば、銃器、ステンレス製ナイフ)10を所持した人11が金属探知装置1内を通過する際、カメラ3は人11の全体像を撮像する。明示していないが、金属探知装置の側部1l又は1rに設けられた磁気センサによって、金属製の隠匿物10を検知する。金属探知装置1とカメラ3は、設置場所にとらわれない可搬型とし、隠しておきたい場所にも設置可能である。
【0013】
制御部(制御装置)2は、有線(又は無線)によって金属探知装置1と接続され、金属探知装置1の制御、監視等を行う。本実施例では、制御部2を金属探知装置1と別離して設置可能とすることによって、金属探知装置1の遠隔制御及び操作容易性を実現する。
【0014】
明示していないが、制御部2は、電源スイッチ部100とモード切替部101と感度調整スイッチ部102とアラームランプ部103とブザー出力部104とブザー音調整部105等を具備する。電源スイッチ100は、電源のオン、オフを切り替える。モード切替部101は、例えば、予め設定された閾値に基づき、検知する金属種別のモードを切り替え制御する。本実施例では、モード切替部101によって、非磁性金属のみを検出するモード、磁性金属のみを検出するモード、磁性金属と非磁性金属の両方を検出するモードの何れかに切り替え制御可能としている。感度調整スイッチ部102は、上記各モードにおける検出感度を調整する。これにより、検出可能な金属の大きさを切り替えることができる。アラームランプ部103とブザー出力部104は、金属探知装置1により金属製の隠匿物10が検知されたことをオペレータに警報通知する。ブザー音調整部105は、ブザー出力部104の出力音量の調整やブザー音のON/OFF制御をする。予めブザー音を出力しない設定をすることにより、金属探知装置1を通過する人11に認識されることなく確認できる。又、制御部2は、例えば、プロセッサを備えており、金属探知装置1からの信号を解析し、その位相成分、振幅値等を算出して金属の種類の弁別や金属の所持位置を特定する。
【0015】
PC4は、制御部2と有線(又は無線)により接続されている。PC4は、カメラ3により撮像された人体のスーパーインポーズを表示画面に表示する。又、PC4は、制御部2により特定された金属製の隠匿物をピンポイントにて表示可能としている。更に、PC4は、ローカルエリアネットワーク(LAN)やワイドエリアネットワーク(WAN)との接続インタフェースを有し、表示画面上に表示される情報を他の空港、重要施設等に設置されたシステムへの転送を可能としている。これにより、他のシステムでは、転送された情報から、以前隠匿物を所持していた人物であるか否かを判断可能とし、セキュリティを強化できる。
【0016】
図2は、金属探知装置1の要部を示す図である。
【0017】
図2において、20l、20rは、地磁気程度の低周波(数十ヘルツ)で微弱な交流磁場を印加する矩形の磁場印加コイルであり、各々、金属探知装置1のサイド1l−1、1r−1に設けられている。この磁場印加コイル20l、20rによって、人の通路(ゲート)内を均一磁場とすることができる。印加磁場コイル20l、20rは、磁場変位が均一になるように、その面積、巻き数を調整する。又、印加磁場コイル20l、20rの周波数は、制御部2によって、対象金属を検出し易い最適な周波数に制御することができる。
【0018】
又、本実施例では、図4に示すように、金属探知装置1の両サイドに磁気シールド40l、40rを設けて、通路内をより一層均一化できるようにしている。21l(21l−1、21l−2)、21r(21r−1、21r−2)は磁場の変化から金属を検出する磁気センサであり(グラディオメータ方式)、各々、金属探知装置1のサイド1l−1、1r−2に複数設けられている。金属探知装置1の要部を上面から見た図を図3に示す。本実施例では、2つの磁気センサ(例えば、21l−1、21l−2)を用いることによって磁束の差分を測定し、直流磁場成分をキャンセル可能としている。これにより、周辺雑音の影響を低減できる。
【0019】
図4に示すように、本実施例では、磁気センサによって、一様磁場化された交流磁場の磁力線のひずみ41から金属を検出する。ここで、本実施例では、上述の磁気センサは、図5に示すように、印加磁場方向に対して水平方向51及び垂直方向52に検出可能なように、2軸構造としている。なお、3軸構造であっても良い。これにより、金属製の隠匿物10の方向(角度)による検出漏れを低減できる。磁気センサにより検出された信号は、増幅器22lにより増幅された後、制御部2に送信される。制御部2は、この信号を解析することにより金属種類の弁別や金属の所持位置等を特定する。非磁性体モード時、非磁性体金属(例えば、アルミニウム製のナイフ、銅製ナイフ等)を所持した人がゲート内を通過すると、その非磁性体に発生する渦電流による磁場変化を磁気センサによって検出する。制御部2は、その検出信号から磁気の位相成分、振幅値を算出して金属の種類の弁別や大きさを特定する。又、制御部2は、その情報をPC4に送信する。PC4は、例えば、その情報を図6に示すような複素平面上に表示する。なお、図6において、60−2で示される部分は、非磁性体金属の検出範囲を示している。
【0020】
磁性体モードに切り替えた場合、磁性体金属(例えば、鉄製のナイフ、銃器等)を所持した人がゲート内を通過すると、磁場変化(直流成分)を磁気センサによって検出する。制御部2は、その検出信号から透磁率を求めて金属の種類の弁別や大きさを特定する。又、制御部2は、その情報をPC4に送信する。PC4は、例えば、その情報を図7に示すような複素平面上に表示する。なお、図7において、60−1で示される部分は、磁性体金属の検出範囲を示している。制御部2によって非磁性体モードと磁性体モードの両方のモードに切り替えた場合は、非磁性体金属と磁性体金属の双方を検出可能とする。
【0021】
以上説明したように、本実施例により、検出対象外のコイン等を検出せず、対象金属のみを検出可能である。
【0022】
なお、上述の実施例では、制御部2を金属探知装置1と別離した構成としたが、制御部2の機能を金属探知装置1自体に設けても良い。
【0023】
又、磁場印加キャンセル手段として、2つの磁気センサ(例えば、21l−1、21r−2)を用いたが、図8に示すように磁場印加コイル(例えば、20l)に直列にキャンセルコイル(例えば、80l)を配置する(キャンセルコイル方式)ようにしても良い。金属の磁束変化は、磁気センサ(例えば、81l)によって検出され、その検出信号は制御部に送信される。又、図示していないが、グラディオメータ方式とキャンセルコイル方式を組み合わせて用いても良い。
【0024】
又、印加磁場コイルは、図9に示すように、ゲートの間口の双方に、セグメント(ゾーン)に分割した印加磁場コイル(例えば、90l−1、90l−2、…)を用いて構成しても良い。又、矩形のみならず、円形のコイルを用いても良い。
【0025】
更に、確実に磁場の変化をとらえるため、図10の示すように、磁気センサを2個設けるように構成しても良い。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、不検出や誤検出を無くし、対象金属(凶器)のみを検出することができる金属探知装置およびシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による金属探知システムの構成を示す図。
【図2】金属探知装置1の要部を示す図。
【図3】金属探知装置1の要部を上面から見た図。
【図4】金属製の隠匿物の存在により、交流磁場が変化する様子を示す図。
【図5】磁気センサの検出方向を示す図。
【図6】検出した非磁性体金属の分布を示す図。
【図7】検出した磁性体金属の分布を示す図。
【図8】金属探知装置1の要部の他の実施例を示す図。
【図9】同じく、金属探知装置1の要部の他の実施例を示す図。
【図10】同じく、金属探知装置1の要部の他の実施例を上面から見た図。
【符号の説明】
1…金属探知装置(ゲート)、2…制御部、3…・カメラ、4…PC、100…電源スイッチ部、101…モード切替部101、102…感度調整スイッチ部、103…アラームランプ部、104…ブザー出力部、105…ブザー音調整部、20、90…磁場印加コイル、21、81…磁気センサ、22…増幅器。
Claims (8)
- 金属を探知する金属探知装置であって、
相互に対峙し、交流磁場を印加する磁場印加コイルと、
前記磁場印加コイルの各々の前面に位置し、金属によって生じた前記磁場の変化を検出する複数の磁気センサと、
該検出信号から、前記金属の種類を弁別する制御部と、
を備えたことを特徴とする金属探知装置。 - 前記交流磁場は、低周波であることを特徴とする請求項1に記載の金属探知装置。
- 前記複数の磁気センサの各々は、2つの磁気センサからなり、該センサによって磁束の差分を測定し、直流磁場をキャンセルするようにしたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属探知装置。
- 更に、前記磁場印加コイルと直列に接続され、前記磁場印加コイルと前記複数の磁気センサとの間に直流磁場をキャンセルするキャンセルコイルを設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属探知装置。
- 前記磁場印加コイルは、複数のセグメント化されたコイルからなることを特徴とする請求項1乃至請求項4に記載の金属探知装置。
- 前記制御部は、磁性体金属のみを検出するモード、非磁性体金属のみを検出するモード、前記磁性体金属と非磁性体金属の各々を検出するモード、の何れかの検出モードに切り替え制御可能としていることを特徴とする請求項1乃至請求項5に記載の金属探知装置。
- 金属を探知する金属探知システムであって、
相互に対峙し、交流磁場を印加する磁場印加コイルと前記磁場印加コイルの各々の前面に位置し、金属によって生じた前記磁場の変化を検出する複数の磁気センサとを備える金属探知装置と、
前記金属探知装置によって検出された信号から、前記金属の種類を弁別する制御装置と、
前記金属探知装置内を通過する人を撮像するカメラと、
前記カメラから取り込んだ情報と前記制御装置によって弁別された金属に関する情報とを表示する手段を有するコンピュータと、
からなることを特徴とする金属探知装置。 - 前記交流磁場は、低周波であることを特徴とする請求項7に記載の金属探知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002282165A JP2004117227A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 金属探知装置及びシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002282165A JP2004117227A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 金属探知装置及びシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004117227A true JP2004117227A (ja) | 2004-04-15 |
Family
ID=32276385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002282165A Pending JP2004117227A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 金属探知装置及びシステム |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2004117227A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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