JP2005024515A - Magnetism detecting system - Google Patents

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邦博 岸田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low priced, small-sized, and stable magnetism detecting system, capable of detection using a low-cost magnetic sensor without the need for electric power supply to generate an external magnetic field. <P>SOLUTION: The magnetism detecting system comprises a magnetism field generating means 10 and a magnetic detection means; the magnetic field generating means and magnetism detecting means are arranged so that the magnitude of the external magnetic field of the magnetic field generating means to be detected by the magnetism detecting means is varied, when an article of an object to be detected containing a metal of a magnetic material is presented on a location to be detected; and the presence of the article of the object is determined by the magnitude of the magnetic field detected by the magnetism detecting means. The magnetism generating means includes a plurality of permanent magnets arranged in straight line form; permanent magnets 11 are arranged mutually adjacent by facing the predetermined same polarities of the permanent magnets in a predetermined vertical direction with respect to the straight line direction where the permanent magnets are arranged; and the magnetism detecting means are Hall elements or magnetoresistive elements. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁界発生手段と磁気検知手段とを備え、磁性材料である金属を含む検知対象の物品が検知すべき場所に存在する場合に、磁気検知手段によって検知される磁界発生手段の外部磁界の大きさが変化するように、磁界発生手段および磁気検知手段を配置し、磁気検知手段によって検知される磁界の大きさによって検知対象の物品の存在を決定する磁気検知システムに関する。   The present invention includes a magnetic field generation unit and a magnetic detection unit, and an external magnetic field of the magnetic field generation unit detected by the magnetic detection unit when an object to be detected including a metal that is a magnetic material is present at a location to be detected. The present invention relates to a magnetic detection system in which a magnetic field generation unit and a magnetic detection unit are arranged so that the magnitude of the magnetic field changes, and the presence of an article to be detected is determined by the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic detection unit.

磁性材料である金属を含む物品を検知するための検知システムには、従来から様々なシステムが提案されている。   Conventionally, various systems have been proposed as detection systems for detecting an article including a metal that is a magnetic material.

例えば、検知対象の物品が車両であり、駐車場における車両の存在を検知するための検知システムの検知手段として、光学センサまたは超音波センサを用いる検知システムが従来より知られている。   For example, a detection system using an optical sensor or an ultrasonic sensor is conventionally known as a detection unit of a detection system for detecting the presence of a vehicle in a parking lot, where the article to be detected is a vehicle.

発光手段および光学センサを用いる検知システムでは、車両が存在しない場合には、発光手段から照射された光が車両によって遮られることなく光学センサに入射し、光学センサは大きな光量の光を検知する。一方、車両が存在する場合には、発光手段から照射された光が車両によって遮られ、光学センサは車両が存在しない場合と比べて少ない光量の光を検知する。このように、光学センサによって検知される光量が車両の存在によって変化するように、発光手段および光学センサを駐車場に配置する。   In a detection system using a light emitting unit and an optical sensor, when a vehicle is not present, light emitted from the light emitting unit enters the optical sensor without being blocked by the vehicle, and the optical sensor detects a large amount of light. On the other hand, when the vehicle is present, the light emitted from the light emitting means is blocked by the vehicle, and the optical sensor detects a light amount of light that is smaller than when the vehicle is not present. In this way, the light emitting means and the optical sensor are arranged in the parking lot so that the amount of light detected by the optical sensor changes depending on the presence of the vehicle.

このような検知手段として光学センサを用いる駐車場における車両の検知システムには、以下のようないくつかの問題があった。   Such a vehicle detection system in a parking lot using an optical sensor as the detection means has the following problems.

構成上、少なくとも発光手段の発光部および光学センサの受光部を外部環境に露出させる必要があるが、特に屋外の場合には、設置環境が、発光手段および光学センサの動作に大きな影響を及ぼすことがある。例えば、降雪、降雨、霧、煤煙、粉塵、泥、および枯葉などが、発光手段の発光部あるいは光学センサの受光部を少なくとも部分的に覆って、発光手段が外部に放射する光量、あるいは光学センサの受光量を低下させることがあった。そのため、このような設置環境の影響を無くすために、保守管理が必要であり大変な手間になっていた。   Although it is necessary to expose at least the light emitting unit of the light emitting unit and the light receiving unit of the optical sensor to the external environment, the installation environment has a great influence on the operation of the light emitting unit and the optical sensor, particularly in the case of outdoors. There is. For example, the amount of light that the light emitting means emits to the outside, such as snow, rain, fog, smoke, dust, mud, and dead leaves at least partially covers the light emitting part of the light emitting means or the light receiving part of the optical sensor, or the optical sensor The amount of received light may be reduced. For this reason, in order to eliminate the influence of such an installation environment, maintenance management is necessary, which is a laborious work.

さらに、光学センサによって検知される光量が車両の存在によって変化するように、発光手段および光学センサを駐車場に配置しなければならないが、駐車場における駐車スペースの有効利用の観点から、これら手段を自由な場所に設置することはできないものであった。そのため、車両との接触によってこれら手段が故障したり、あるいはこれら手段が車両通行の邪魔になる場合もあった。さらに、発光手段は常時発光しなければならないため、発光手段に電力供給する配線が必要であり、また発光手段は常時電力を消費するものであり、低消費電力の観点からは不利な検知システムであった。   Furthermore, the light emitting means and the optical sensor must be arranged in the parking lot so that the amount of light detected by the optical sensor changes depending on the presence of the vehicle. From the viewpoint of effective use of the parking space in the parking lot, these means are used. It could not be installed in a free place. For this reason, these means may break down due to contact with the vehicle, or these means may interfere with vehicle traffic. Furthermore, since the light emitting means must always emit light, a wiring for supplying power to the light emitting means is necessary, and the light emitting means always consumes power, which is a disadvantageous detection system from the viewpoint of low power consumption. there were.

また、超音波放射手段および超音波センサを用いる検知システムでは、車両が存在する場所に、超音波放射手段および超音波センサとが隣接して設置される。車両が存在しない場合には、超音波放射手段から照射された超音波が車両によって反射されず、超音波センサにはほとんど超音波が入射されない。一方、車両が存在する場合には、超音波放射手段から照射された超音波が車両によって反射されることによって、超音波センサには大きな強度の超音波が入射される。このように、超音波センサによって検知される超音波の強度によって、車両の存在を検知することができる。   In the detection system using the ultrasonic radiation means and the ultrasonic sensor, the ultrasonic radiation means and the ultrasonic sensor are installed adjacent to each other in a place where the vehicle exists. When there is no vehicle, the ultrasonic wave irradiated from the ultrasonic radiation means is not reflected by the vehicle, and almost no ultrasonic wave is incident on the ultrasonic sensor. On the other hand, when a vehicle is present, the ultrasonic wave irradiated from the ultrasonic radiation means is reflected by the vehicle, so that a high intensity ultrasonic wave is incident on the ultrasonic sensor. Thus, the presence of the vehicle can be detected by the intensity of the ultrasonic wave detected by the ultrasonic sensor.

このような検知手段として超音波センサを用いて車両を検知する検知システムは、上述した光学センサを用いる検知システムと同様の問題を有するものであった。   Such a detection system for detecting a vehicle using an ultrasonic sensor as the detection means has the same problem as the detection system using the optical sensor described above.

すなわち、外部環境に露出される超音波放射手段よび超音波センサが、設置環境の影響を受け易いという問題、車両との接触によってこれら手段の故障が発生し易いという問題、これら手段によって車両通行を邪魔するという問題、および超音波放射手段への電力供給が必要であるという問題である。   That is, the problem that the ultrasonic radiation means and the ultrasonic sensor exposed to the external environment are easily affected by the installation environment, the problem that these means are likely to fail due to contact with the vehicle, and the vehicle passage by these means. It is a problem of obstructing, and a problem of requiring power supply to the ultrasonic radiation means.

これらの問題を解決する1つの検知システムとして、磁界発生手段と、検知手段として磁気センサとを用いる検知システムが提案されている。このような検知システムでは、磁界発生手段および磁気センサが、外部環境の影響を受け難いという有利な特徴を有するものである。さらに、磁界発生手段および磁気センサを、必ずしも外部環境に露出させる必要はない。そのために、磁気センサを用いる検知システムは、光センサおよび超音波センサを用いる検知システムに固有の上述された様々な問題を解決することができるものである。   As one detection system for solving these problems, a detection system using a magnetic field generation unit and a magnetic sensor as a detection unit has been proposed. In such a detection system, the magnetic field generating means and the magnetic sensor have an advantageous feature that they are hardly affected by the external environment. Furthermore, it is not always necessary to expose the magnetic field generating means and the magnetic sensor to the external environment. Therefore, the detection system using a magnetic sensor can solve the above-described various problems inherent in the detection system using an optical sensor and an ultrasonic sensor.

このような検知手段として磁気センサを用いて磁性材料である金属を含む物品を検知する第1の検知システムとして、例えば、ループコイルを用いる検知システムが、特開平6−236498号公報に開示されている。   For example, a detection system using a loop coil is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-236498 as a first detection system for detecting an article containing a metal that is a magnetic material using a magnetic sensor as such a detection means. Yes.

この特許出願に開示される第1の検知システムは、ループコイルを駐車場に埋設して、ループコイルが検出するインダクタンスの変化に基づいて、金属反応すなわち車両の有無を検知するものである。   The first detection system disclosed in this patent application embeds a loop coil in a parking lot and detects a metal reaction, that is, the presence or absence of a vehicle based on a change in inductance detected by the loop coil.

しかしながら、このようなループコイルを用いる第1の検知システムは、以下のような欠点を有するものであった。   However, the first detection system using such a loop coil has the following drawbacks.

すなわち、ループコイルは外力に対する耐久性が低いので、ループコイルが破損されることを防止のために、ループコイルを地中に埋設する必要がある。そのため、施工コストが高いものとなる。さらに地中に埋設されるため、ループコイルと車両との間隔が長くなり、車両検知感度を確保するためにループコイルのサイズが大きくなる(1m×1m程度)。したがって、このように大きなループコイルの消費電力も大きくなる。また、設置される場所の近くに鉄筋などの金属物体があると、それらの影響によって、ループコイルが検出するインダクタンスのS/N比が十分にとれない。   That is, since the loop coil has low durability against external force, it is necessary to bury the loop coil in the ground in order to prevent the loop coil from being damaged. Therefore, the construction cost is high. Furthermore, since it is buried in the ground, the distance between the loop coil and the vehicle becomes long, and the size of the loop coil becomes large in order to ensure vehicle detection sensitivity (about 1 m × 1 m). Therefore, the power consumption of such a large loop coil is also increased. In addition, if there is a metal object such as a reinforcing bar near the place where it is installed, the S / N ratio of the inductance detected by the loop coil cannot be sufficiently obtained due to the influence thereof.

検知手段として磁気センサを用いて磁性材料である金属を含む物品を検知する他の第2の検知システムとして、例えば、地磁気の検出量を利用する検知システムが、特開平11−144187号公報に開示されている。   As another second detection system for detecting an article containing a metal, which is a magnetic material, using a magnetic sensor as a detection means, for example, a detection system using a detected amount of geomagnetism is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-144187. Has been.

この特許出願に開示される第2の検知システムは、高感度磁気センサを、検知対象である車両が駐車される駐車場に設置する。車両が存在しない場合には、高感度磁気センサは一定量の地磁気を検知するが、車両が高感度磁気センサ上を覆って存在する場合には、地磁気が車両によって遮られ、高感度磁気センサは、車両が存在しない場合より少ない強度の地磁気を検知する。このように、高感度磁気センサが検知する地磁気の大きさに基づいて、車両の存在を検知するものである。   In the second detection system disclosed in this patent application, a high-sensitivity magnetic sensor is installed in a parking lot where a vehicle to be detected is parked. When the vehicle is not present, the high-sensitivity magnetic sensor detects a certain amount of geomagnetism, but when the vehicle is over the high-sensitivity magnetic sensor, the geomagnetism is blocked by the vehicle, and the high-sensitivity magnetic sensor Detects less intense geomagnetism than when no vehicle is present. Thus, the presence of the vehicle is detected based on the magnitude of geomagnetism detected by the high sensitivity magnetic sensor.

しかしながら、このような高感度磁気センサを用いて地磁気を検知する第2の検知システムは、高感度磁気センサによって検知される地磁気の強度が、高感度磁気センサが設置される場所によって影響を受ける問題を有する。すなわち、柱、壁、床などに存在する鉄筋および鉄骨などの周囲環境によって地磁気が遮蔽されたり、または周囲環境に存在する磁性材料からの外部磁界の影響を受けて、高感度磁気センサが検知する磁気の大きさが変化するため、安定した検知を達成することができない問題である。   However, the second detection system that detects geomagnetism using such a high-sensitivity magnetic sensor has a problem that the strength of the geomagnetism detected by the high-sensitivity magnetic sensor is affected by the location where the high-sensitivity magnetic sensor is installed. Have That is, the high-sensitivity magnetic sensor detects the earth's magnetism due to the surrounding environment such as reinforcing bars and steel frames existing on pillars, walls, floors, etc., or under the influence of an external magnetic field from a magnetic material existing in the surrounding environment. This is a problem in which stable detection cannot be achieved because the magnitude of magnetism changes.

さらに、検知手段として磁気センサを用いて磁性材料である金属を含む物品を検知する他の第3の検知システムとして、例えば、車両自体から発生する磁界を検知する検知システムが、特開平9−211144号公報に開示されている。   Furthermore, as another third detection system for detecting an article containing a metal, which is a magnetic material, using a magnetic sensor as detection means, for example, a detection system for detecting a magnetic field generated from the vehicle itself is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-211114. It is disclosed in the gazette.

この特許出願に開示される第3の検知システムは、高感度に磁界を検知できるフラックスゲート式磁気検出素子を、検知対象である車両が存在する場所に設置するものであり、車両の鋼板などの磁気を帯び易い金属材料から発生する磁界を、フラックスゲート式磁気検出素子で検知するというものである。   In the third detection system disclosed in this patent application, a fluxgate magnetic detection element capable of detecting a magnetic field with high sensitivity is installed in a place where a vehicle to be detected exists, such as a steel plate of a vehicle. A magnetic field generated from a metal material that is easily magnetized is detected by a fluxgate magnetic detection element.

しかしながら、このようなフラックスゲート式磁気検出素子で車両自体から発生する磁界を検知する検知システムは、車両自体から発生する磁界の大きさが非常に弱いために、周囲に存在する磁性材料の影響など周囲の影響を受け易く、誤動作し易いものであった。さらに、このような非常に微弱な磁界を検知しなければならないために、高価なフラックスゲート式磁気検出素子を用いる必要があり、高価なものになっていた。   However, the detection system that detects the magnetic field generated from the vehicle itself with such a fluxgate type magnetic detection element has a very weak magnetic field generated from the vehicle itself, so the influence of the surrounding magnetic material, etc. It was easily affected by the surroundings and easily malfunctioned. Furthermore, since it is necessary to detect such a very weak magnetic field, it is necessary to use an expensive flux gate type magnetic detection element, which is expensive.

また、磁気センサを用いて磁性材料である金属を含む物品を検知する他の第4の検知システムとして、例えば、磁界発生手段からの磁界を磁気センサで検知する検知システムが、特開2001−250195号公報に開示されている。   Further, as another fourth detection system for detecting an article including a metal that is a magnetic material using a magnetic sensor, for example, a detection system that detects a magnetic field from a magnetic field generating unit with a magnetic sensor is disclosed in JP-A-2001-250195. It is disclosed in the gazette.

この特許出願に開示される第4の検知システムは、磁界発生手段である送信コイルを設置して、検知対象の物品の存在によって、その送信コイルから発生される磁界が影響を受けて、磁気センサで検知される磁界の大きさが変化することを利用するものである。   In a fourth detection system disclosed in this patent application, a transmission coil as a magnetic field generation means is installed, and the magnetic field generated from the transmission coil is affected by the presence of an article to be detected, so that the magnetic sensor This utilizes the fact that the magnitude of the magnetic field detected at 1 changes.

しかしながら、送信コイルから磁界を発生させるために送信コイルに電流を流す必要があり、車両を検知するために送信コイルに常時電流を流さなければならず、低消費電力の観点からは不利な検知システムであった。   However, in order to generate a magnetic field from the transmission coil, it is necessary to pass a current through the transmission coil. In order to detect the vehicle, a current must be constantly flowed through the transmission coil, which is disadvantageous from the viewpoint of low power consumption. Met.

以上のように、検知手段として磁気センサを用いて駐車場における車両の存在を検知する検知システムは、多数提案されているが、安価で小型で安定した検知システムは存在しなかった。   As described above, many detection systems that detect the presence of a vehicle in a parking lot using a magnetic sensor as detection means have been proposed, but there has been no inexpensive, small, and stable detection system.

さらに、磁性材料である金属を含む物品を検知するための別の検知システムとして、検知対象の物品が金属缶であり、自動販売機の金属缶の投入経路における金属缶の通過を検知することに適用することが考えられる。すなわち、補充のために金属缶を自動販売機に投入する際に、投入された金属缶の通過を検知することによって、投入個数を検知して、自動販売機内に保管されている商品である金属缶の数量を管理することを可能にするものである。特に加熱保管される金属缶の場合には、その金属缶に含まれる商品には賞味期限などの保管期限が設定されており、品質管理の観点から、補充による金属缶の投入個数と、販売による金属缶の排出個数とを検知する必要がある。   Furthermore, as another detection system for detecting an article containing metal that is a magnetic material, the article to be detected is a metal can, and the passage of the metal can in the metal can input path of the vending machine is detected. It is possible to apply. In other words, when a metal can is put into a vending machine for replenishment, a metal that is a product stored in the vending machine is detected by detecting the passage of the inserted metal can, It is possible to control the quantity of cans. In particular, in the case of metal cans that are heated and stored, the shelf life such as the expiration date is set for the products contained in the metal cans. It is necessary to detect the number of ejected metal cans.

販売による金属缶の排出個数の検知に関しては、自動販売機において確実に実行することができる。しかしながら自動販売機への金属缶の投入個数の検知に関しては、適切な検知システムが存在しなかった。   The detection of the number of discharged metal cans by sales can be reliably performed in a vending machine. However, there was no appropriate detection system for detecting the number of metal cans inserted into the vending machine.

金属缶の投入経路に発光手段および光学センサを設置する検知システムでは、補充の際に自動販売機の扉は開放され、外部光が自動販売機に入ることになる。そこで、外部光の光学センサへの影響を低減するための構成が必要であり、検知システムが高価なものになってしまう問題がある。また、機械的なセンサを用いて金属缶の投入を検知するシステムの場合には、速い投入速度(1秒間に数缶の投入速度)に対する十分な応答が得られなかったり、または、速い速度で重い重量の金属缶と接触することになる機械的センサの保守が必要であるという問題がある。   In the detection system in which the light emitting means and the optical sensor are installed in the metal can introduction path, the door of the vending machine is opened at the time of replenishment, and external light enters the vending machine. Therefore, a configuration for reducing the influence of external light on the optical sensor is necessary, and there is a problem that the detection system becomes expensive. In addition, in the case of a system that detects the insertion of a metal can using a mechanical sensor, a sufficient response to a high charging speed (a charging speed of several cans per second) cannot be obtained, or at a high speed. There is the problem that maintenance of mechanical sensors that will come in contact with heavy metal cans is necessary.

そこで、磁気検知手段によって検知される磁界発生手段の外部磁界の大きさが、金属缶の通過によって変化するように、磁界発生手段および磁気検知手段を金属缶の投入経路に設置し、磁気検知手段によって検知される磁界の大きさによって金属缶の投入経路の通過を検出する検知システムも考えられる。しかしながら、通常の磁界発生手段を用いると、磁界発生手段と磁気センサとの設定可能な距離が短いために、このような検知システムを実現することは困難であった。   Therefore, the magnetic field generation means and the magnetic detection means are installed in the metal can introduction path so that the magnitude of the external magnetic field of the magnetic field generation means detected by the magnetic detection means is changed by the passage of the metal can. A detection system that detects the passage of the metal can through the input path according to the magnitude of the magnetic field detected by the sensor can be considered. However, when a normal magnetic field generating means is used, it is difficult to realize such a detection system because the settable distance between the magnetic field generating means and the magnetic sensor is short.

特開平6−236498号公報JP-A-6-236498 特開平11−144187号公報JP-A-11-144187 特開平9−211144号公報JP 9-2111144 A 特開2001−250195号公報JP 2001-250195 A

本発明の目的は、磁性材料である金属を含む物品を検知する磁気検知システムであって、地磁気や微弱な磁界などを検知するものではなく、新規な磁界発生手段からの一定の大きさの外部磁界を、安価な磁気センサで検出するものであり、かつ外部磁界を発生するために電力供給の必要がない、安価で小型で安定した磁気検知システムを提供することにある。   An object of the present invention is a magnetic detection system for detecting an article including a metal, which is a magnetic material, and does not detect geomagnetism or weak magnetic fields, but has a fixed external size from a novel magnetic field generation means. An object of the present invention is to provide an inexpensive, small, and stable magnetic detection system that detects a magnetic field with an inexpensive magnetic sensor and does not require power supply to generate an external magnetic field.

本発明の請求項1に係る磁気検知システムによれば、磁性材料である金属を含む検知対象の物品が検知すべき場所に存在する場合に、磁界発生手段と磁気検知手段とを備え、磁気検知手段によって検知される磁界発生手段の外部磁界の大きさが変化するように、磁界発生手段および磁気検知手段を配置し、磁気検知手段によって検知される磁界の大きさによって検知対象の物品の存在を決定する磁気検知システムであって、
磁界発生手段が、一直線状に配置された複数の永久磁石を含み、該永久磁石が、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置され、かつ磁気検知手段が、ホール素子または磁気抵抗素子であることを特徴とする。
According to the magnetic detection system of the first aspect of the present invention, when an article to be detected including a metal that is a magnetic material is present at a place to be detected, the magnetic detection system includes a magnetic field generation unit and a magnetic detection unit. The magnetic field generation means and the magnetic detection means are arranged so that the magnitude of the external magnetic field of the magnetic field generation means detected by the means changes, and the presence of the article to be detected is determined by the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic detection means. A magnetic sensing system to determine,
The magnetic field generating means includes a plurality of permanent magnets arranged in a straight line, and the permanent magnets are arranged adjacent to each other with a predetermined same pole directed in a predetermined direction substantially perpendicular to the arranged linear direction. The magnetic detection means is a Hall element or a magnetoresistive element.

配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置される複数の永久磁石を含む磁界発生手段を用いることによって、磁界を発生させるために電力を供給する必要なく、安定した一定の大きさの外部磁界を長距離にわたって発生することができる。さらに、このような磁界発生手段からの外部磁界は、ホール素子または磁気抵抗素子などの安価で小型の磁気センサを用いて検知することができる。このような磁界発生手段と磁気センサとを用いることによって、安価で小型で安定した磁気検知システムを提供することができる。   Electric power for generating a magnetic field by using magnetic field generating means including a plurality of permanent magnets arranged adjacent to each other with a predetermined same pole directed in a predetermined direction substantially perpendicular to the arranged linear direction Therefore, a stable and constant external magnetic field can be generated over a long distance. Furthermore, the external magnetic field from such a magnetic field generating means can be detected using an inexpensive and small magnetic sensor such as a Hall element or a magnetoresistive element. By using such a magnetic field generating means and a magnetic sensor, an inexpensive, small, and stable magnetic detection system can be provided.

本発明の請求項2に係る磁気検知システムによれば、検知対象の物品が車両であり、駐車場における車両の存在を検知することを特徴とする。   According to the magnetic detection system of the present invention, the article to be detected is a vehicle, and the presence of the vehicle in the parking lot is detected.

本発明の磁気検知システムを、駐車場における車両の検知に用いることによって、設置される駐車場の環境に影響されることなく、車両の存在を検知できる安価で小型で安定している磁気検知システムを提供することができる。   By using the magnetic detection system of the present invention for detection of a vehicle in a parking lot, an inexpensive, small and stable magnetic detection system that can detect the presence of the vehicle without being affected by the environment of the installed parking lot. Can be provided.

本発明の請求項3に係る磁気検知システムによれば、検知対象の物品が金属缶であり、金属缶を含む自動販売機への金属缶の投入を検知することを特徴とする。   According to the magnetic detection system of the third aspect of the present invention, the article to be detected is a metal can, and the insertion of the metal can into a vending machine including the metal can is detected.

本発明の磁気検知システムを、自動販売機への金属缶の投入の検知に用いることによって、従来困難であった、自動販売機への金属缶の投入個数を検知することができ、自動販売機に保管されている金属缶の数量を管理でき、賞味期限などの自動販売機内の金属缶の保管期限を管理して、金属缶に含まれる商品の品質管理を実現することができる。   By using the magnetic detection system of the present invention to detect the insertion of a metal can into a vending machine, it is possible to detect the number of metal cans inserted into the vending machine, which has been difficult in the past. It is possible to manage the quantity of metal cans stored in the container, manage the storage period of the metal cans in the vending machine such as the expiration date, and realize quality control of the products contained in the metal cans.

以下、添付の図面を参照して、本発明の磁気検知システムのより詳細な説明を記載する。   Hereinafter, a more detailed description of the magnetic sensing system of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の磁気検知システムで用いられる磁界発生手段10の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an example of a magnetic field generating means 10 used in the magnetic detection system of the present invention.

図1に示される磁界発生手段10は、一直線状に配置された、例えばネオジウム磁石からなる複数の永久磁石11を含む。これらの永久磁石11は、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置される。図1に示される例では、永久磁石11は、基材12の長手方向に沿って、基材12と反対側にS極を向けて互いに隣接した状態で配置される。すなわち、図1において基材12を向いた永久磁石11の面はN極である。ここで、基材12は、鉄などの透磁率の高い材料である。   A magnetic field generating means 10 shown in FIG. 1 includes a plurality of permanent magnets 11 made of, for example, neodymium magnets arranged in a straight line. These permanent magnets 11 are arranged adjacent to each other with a predetermined same pole facing a predetermined direction substantially perpendicular to the linear direction in which the permanent magnets 11 are arranged. In the example shown in FIG. 1, the permanent magnets 11 are arranged along the longitudinal direction of the base material 12 so as to be adjacent to each other with the south pole facing the opposite side of the base material 12. That is, the surface of the permanent magnet 11 facing the substrate 12 in FIG. Here, the base material 12 is a material having high magnetic permeability such as iron.

一直線状に配置された永久磁石11は、接着剤または機械的固定手段によって基材12に固定され、図示されていないゴムなどの被覆で覆われか、またはアルミニウムなどの非磁性材料のケース内に収容される。図1では見易くする目的で、永久磁石11間の間隔が空けられているが、実際には、永久磁石11はほとんど密接して配置される。   The permanent magnets 11 arranged in a straight line are fixed to the base material 12 by an adhesive or mechanical fixing means, covered with a coating such as rubber (not shown), or in a case of a nonmagnetic material such as aluminum. Be contained. In FIG. 1, the interval between the permanent magnets 11 is spaced for the sake of clarity, but actually, the permanent magnets 11 are arranged almost closely.

図2Aおよび図2Bに、磁界発生手段10から外部への磁束の模式図を示す。   2A and 2B are schematic views of the magnetic flux from the magnetic field generating means 10 to the outside.

図2Aは、本発明の磁気検知システムにおいて用いられる磁界発生手段10から外部への磁束を示すものである。また、図2Bは、比較の目的の図であり、永久磁石11が、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に極が交互に入れ替わるように、互いに隣接して配置した場合の磁界発生手段10から外部への磁束の模式図を示すものである。   FIG. 2A shows the magnetic flux from the magnetic field generating means 10 used in the magnetic detection system of the present invention to the outside. Moreover, FIG. 2B is a figure for the purpose of comparison, and the magnetic field when the permanent magnets 11 are arranged adjacent to each other so that the poles are alternately replaced in a predetermined direction substantially perpendicular to the arranged linear direction. The schematic diagram of the magnetic flux from the generating means 10 to the outside is shown.

図2Aにおける磁界発生手段10の場合には、永久磁石11間の境界部近くの磁束が、外部遠方へ延びていることが分かる。図2Aにおいて、磁界発生手段10の表面から外部への磁束の範囲をDで示している。   In the case of the magnetic field generating means 10 in FIG. 2A, it can be seen that the magnetic flux near the boundary between the permanent magnets 11 extends to the outside. In FIG. 2A, the range of the magnetic flux from the surface of the magnetic field generating means 10 to the outside is indicated by D.

図2Bにおける磁界発生手段10の場合には、永久磁石11間の境界部近くの磁束は、隣接する反対極の永久磁石11へ進み、外部遠方へ延びる磁束は存在しないことが示されている。図2Bにおいて、磁界発生手段10の表面から外部へ広がる磁束の範囲をD’で示している。   In the case of the magnetic field generating means 10 in FIG. 2B, it is shown that the magnetic flux near the boundary between the permanent magnets 11 proceeds to the adjacent permanent magnet 11 of the opposite pole, and there is no magnetic flux extending far away to the outside. In FIG. 2B, the range of magnetic flux spreading from the surface of the magnetic field generating means 10 to the outside is indicated by D ′.

ある例では、同じ永久磁石11を用いて、永久磁石11の配置を上述の図2Aと図2Bとに示されるように変えることで、DをD’の4倍にすることができた。一例では、通常のホール素子である磁気センサが検知できるネオジウム磁石を含む磁界発生手段からの距離を、永久磁石11を配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて互いに隣接して配置することによって、90cmから150cmの範囲にすることが可能であった。   In one example, using the same permanent magnet 11, the arrangement of the permanent magnet 11 can be changed as shown in FIGS. 2A and 2B described above, so that D can be made four times D '. In one example, the distance from the magnetic field generating means including a neodymium magnet that can be detected by a magnetic sensor, which is a normal Hall element, is directed to a predetermined same pole in a predetermined direction substantially perpendicular to the linear direction in which the permanent magnet 11 is disposed. By arranging them adjacent to each other, it was possible to make the range from 90 cm to 150 cm.

次に、このような磁界発生手段10と磁気検知手段である磁気センサとを用いた磁気検知システムに関して説明する。   Next, a magnetic detection system using such a magnetic field generation means 10 and a magnetic sensor as a magnetic detection means will be described.

図3Aおよび図3Bは、磁性材料である金属を含む検知対象の物品が車両であり、駐車場における車両の存在を検知する検知システムの例を示す図である。ここで、図3Aは、駐車場に車両が存在しない場合を示し、図3Bは、駐車場に車両が存在する場合を示す。   FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams illustrating an example of a detection system that detects the presence of a vehicle in a parking lot, where an article to be detected including a metal that is a magnetic material is a vehicle. Here, FIG. 3A shows a case where no vehicle exists in the parking lot, and FIG. 3B shows a case where a vehicle exists in the parking lot.

これらの図3Aおよび図3Bにおいて、磁界発生手段が10で示され、磁気検知手段である磁気センサが20で示され、検知対象の物品である車両が30で示されている。   In these FIG. 3A and FIG. 3B, the magnetic field generating means is indicated by 10, the magnetic sensor that is the magnetic detecting means is indicated by 20, and the vehicle that is the article to be detected is indicated by 30.

磁界発生手段10は、図1に示されるように、鉄などの基材12上に一直線状に配置された、例えばネオジウム磁石からなる複数の永久磁石11を含む。永久磁石11は、例えば、それぞれ数mmから数cm程度の幅、長さ、および厚みを有することができる。磁界発生手段10には、数個から数百個の永久磁石11が含まれることができる。   As shown in FIG. 1, the magnetic field generating means 10 includes a plurality of permanent magnets 11 made of, for example, neodymium magnets arranged in a straight line on a base material 12 such as iron. The permanent magnet 11 can have a width, a length, and a thickness of about several mm to several cm, for example. The magnetic field generating means 10 can include several to several hundred permanent magnets 11.

図3Aに示されるLは、磁界発生手段10の長さLであり、車両30が存在するか存在しないかを磁気センサ20で検知できるために必要な寸法であり、例えば数十cmから数mの長さである。また、磁界発生手段10の厚みは、可能なかぎり薄いことが望ましい。特に、磁界発生手段10が、駐車場表面から突出する構成で設置される場合には、磁界発生手段10を超えて通過する車両の走行に可能なかぎり影響を与えないことが望ましい。また、磁界発生手段10を、駐車した車両30を拘束するためのフラップに配置することもできる。   L shown in FIG. 3A is the length L of the magnetic field generation means 10 and is a dimension necessary for the magnetic sensor 20 to detect whether the vehicle 30 is present or not, for example, several tens cm to several m Is the length of Moreover, it is desirable that the thickness of the magnetic field generating means 10 be as thin as possible. In particular, when the magnetic field generating means 10 is installed in a configuration protruding from the surface of the parking lot, it is desirable that the traveling of the vehicle passing over the magnetic field generating means 10 is not affected as much as possible. Further, the magnetic field generating means 10 can be arranged on a flap for restraining the parked vehicle 30.

図3Aに示されるように、駐車場表面に設置される磁界発生手段10は、電力を供給する必要はなく、また設置環境に影響されず、保守および点検の必要性もほとんどないものである。   As shown in FIG. 3A, the magnetic field generating means 10 installed on the surface of the parking lot does not need to be supplied with power, is not affected by the installation environment, and has almost no need for maintenance and inspection.

磁気センサ20は、例えば、ホール素子または磁気抵抗素子であり、安価で小型の磁気センサである。図3Aに示される例では、この磁気センサ20は、駐車した車両30の側方に立設される部材21に収容される。磁気センサ20と磁界発生手段10との距離は、数十cmから百数十cmである。このように長い距離は、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して複数の永久磁石11が配置された磁界発生手段10によって、初めて達成されるものである。   The magnetic sensor 20 is, for example, a Hall element or a magnetoresistive element, and is an inexpensive and small magnetic sensor. In the example shown in FIG. 3A, the magnetic sensor 20 is accommodated in a member 21 that stands on the side of the parked vehicle 30. The distance between the magnetic sensor 20 and the magnetic field generating means 10 is several tens of centimeters to several hundreds of centimeters. Such a long distance is achieved for the first time by the magnetic field generating means 10 in which a plurality of permanent magnets 11 are arranged adjacent to each other with a predetermined same pole directed in a predetermined direction substantially perpendicular to the linear direction of the arrangement. It is what is done.

図3Aに示される状態では、磁界発生手段10からの外部磁界は、車両20によって遮られることなく磁気センサ20で検知される。一方、図3Bに示される状態では、磁界発生手段10上に存在する車両30によって、磁界発生手段10からの外部磁界が遮られ、磁気センサ20によって検知される磁界の大きさが低減される。このように、磁気センサ20によって検知される磁界の大きさに基づき、車両の存在を検知することができることになる。   In the state shown in FIG. 3A, the external magnetic field from the magnetic field generation means 10 is detected by the magnetic sensor 20 without being blocked by the vehicle 20. On the other hand, in the state shown in FIG. 3B, the external magnetic field from the magnetic field generation means 10 is blocked by the vehicle 30 existing on the magnetic field generation means 10, and the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor 20 is reduced. Thus, the presence of the vehicle can be detected based on the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor 20.

図4Aおよび図4Bは、検知対象の物品が車両である他の検知システムの例を示す図である。   4A and 4B are diagrams illustrating examples of other detection systems in which an article to be detected is a vehicle.

図4Aおよび図4Bに示される他の検知システムでは、磁界発生手段10が、駐車場表面に設置されるのではなく、部材13に収容される。この部材13は、磁気センサ20が収容される部材21に対面するように立設される。磁界発生手段10と磁気センサ20とが収容される高さは、例えば数十cmであり、磁界発生手段10を収容する部材13と磁気センサ20を収容する部材21との距離は、例えば百数十cmから二百数十cmである。このような長い距離は、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して複数の永久磁石11が配置される磁界発生手段10によって、初めて達成されるものである。   In the other detection system shown in FIGS. 4A and 4B, the magnetic field generating means 10 is housed in the member 13 instead of being installed on the parking lot surface. The member 13 is erected so as to face the member 21 in which the magnetic sensor 20 is accommodated. The height at which the magnetic field generating means 10 and the magnetic sensor 20 are accommodated is, for example, several tens of centimeters, and the distance between the member 13 that accommodates the magnetic field generating means 10 and the member 21 that accommodates the magnetic sensor 20 is, for example, one hundred. It is 10 cm to two hundred and several tens of cm. Such a long distance is achieved for the first time by the magnetic field generating means 10 in which a plurality of permanent magnets 11 are arranged adjacent to each other with a predetermined same pole directed in a predetermined direction substantially perpendicular to the arranged linear direction. It is what is done.

図4Aに示される車両30が存在する場合には、磁界発生手段10からの外部磁界は、車両30によって遮られる。そのため、磁気センサ20によって検知される外部磁界の大きさは低減される。一方、図4Bに示される車両30が存在しない場合には、磁界発生手段10からの外部磁界は、車両30によって遮られることなく、磁気センサ20によって検知される。このように、磁気センサ20によって検知される磁界の大きさに基づき、車両の存在を検知することができることになる。   When the vehicle 30 shown in FIG. 4A exists, the external magnetic field from the magnetic field generation means 10 is blocked by the vehicle 30. Therefore, the magnitude of the external magnetic field detected by the magnetic sensor 20 is reduced. On the other hand, when the vehicle 30 shown in FIG. 4B does not exist, the external magnetic field from the magnetic field generation means 10 is detected by the magnetic sensor 20 without being blocked by the vehicle 30. Thus, the presence of the vehicle can be detected based on the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor 20.

図3A、図3B、図4A、および図4Bの例では、磁界発生手段10と磁気センサ20との間に車両30が存在して、磁界発生手段10から磁気センサ20への外部磁界を、車両20が遮るような構成を示したが、本発明の磁気検知システムにおける磁界発生手段10と磁気センサ20との配置は、このような構成に限定されるものではない。   3A, FIG. 3B, FIG. 4A, and FIG. 4B, the vehicle 30 exists between the magnetic field generation means 10 and the magnetic sensor 20, and the external magnetic field from the magnetic field generation means 10 to the magnetic sensor 20 is transmitted to the vehicle. Although the configuration in which the shield 20 is shielded is shown, the arrangement of the magnetic field generating means 10 and the magnetic sensor 20 in the magnetic detection system of the present invention is not limited to such a configuration.

例えば、図5Aおよび図5B、あるいは図6Aおよび図6Bに示されるように、車両30が駐車した場合に、車両30が、磁界発生手段10または磁気センサ20の上を覆うように、磁界発生手段10および磁気センサ20を設置する構成も可能である。図5Aおよび図5Bに示される例では、磁界発生手段10および磁気センサ20が駐車場表面に設置されている。車両30が存在しない場合には、磁界発生手段10からの所定の大きさの外部磁界が磁気センサ20によって検知される。一方、車両30が存在する場合には、磁界発生手段10からの外部磁界が、車両30が有する磁性材料である金属によって影響を受けるため、磁気センサ20で検知される磁界の大きさが低減する。このように、磁気センサ20によって検知される磁界の大きさに基づき、車両30の存在を検知することができる。また図6Aおよび図6Bに示される例では、磁界発生手段10および磁気センサ20が、別個の手段として駐車場表面に設置されている。   For example, as shown in FIG. 5A and FIG. 5B or FIG. 6A and FIG. 6B, when the vehicle 30 is parked, the vehicle 30 covers the magnetic field generator 10 or the magnetic sensor 20 so as to cover the magnetic field generator. 10 and the magnetic sensor 20 may be installed. In the example shown in FIGS. 5A and 5B, the magnetic field generating means 10 and the magnetic sensor 20 are installed on the surface of the parking lot. When the vehicle 30 is not present, an external magnetic field having a predetermined magnitude from the magnetic field generation means 10 is detected by the magnetic sensor 20. On the other hand, when the vehicle 30 is present, the external magnetic field from the magnetic field generating means 10 is affected by the metal that is the magnetic material of the vehicle 30, so the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor 20 is reduced. . Thus, the presence of the vehicle 30 can be detected based on the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor 20. Moreover, in the example shown by FIG. 6A and 6B, the magnetic field generation | occurrence | production means 10 and the magnetic sensor 20 are installed in the parking lot surface as a separate means.

このように、磁界発生手段10および磁気センサ20の設置方法は、検知対象の物品が存在しない場合と存在する場合とで、磁気センサ20によって検知される磁界の大きさが変化して、物品の存在を検知できれば、どのような設置方法を採用することも可能である。   As described above, the magnetic field generation means 10 and the magnetic sensor 20 are installed in different ways depending on whether the article to be detected is present or not, and the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor 20 is changed. Any installation method can be adopted as long as the presence can be detected.

また、検知対象の物品が存在しないときに、磁気センサ20が検知する磁界の大きさが0になるように磁気センサ20の出力を調整して、磁気センサ20が所定値を超える磁界を検知したときに、検知対象の物品が存在することを決定するように構成することもできる。   Further, when there is no article to be detected, the output of the magnetic sensor 20 is adjusted so that the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor 20 becomes 0, and the magnetic sensor 20 detects a magnetic field exceeding a predetermined value. Sometimes it can be configured to determine that an article to be detected exists.

さらに、検知対象の物品が存在しない場合と存在する場合とで、検知される磁界の極性が反転するように、磁気センサ20の出力を調整することができる。物品が存在して磁気センサ20によって検知される磁界発生手段10からの外部磁界が低減され、検知される磁界が主に地磁気である場合に、例えば磁気センサ20の出力をN極の0.1mTから0.3mTとし、一方、物品が存在しない場合に検知される磁界が、S極の0.1mTとなるように磁気センサ20の出力を調整することができる。このように調整すると、物品が存在する場合と存在しない場合とで、磁気センサ20によって検知される磁界は、その極性とその大きさとが変わることになる。このような検知される磁界の2つの特性変化に基づいて、物品の存在を検知することができ、より確実で多様な適用が可能となる。   Furthermore, the output of the magnetic sensor 20 can be adjusted so that the polarity of the magnetic field to be detected is reversed depending on whether the article to be detected is present or not. When the external magnetic field from the magnetic field generating means 10 detected by the magnetic sensor 20 is reduced in the presence of an article and the detected magnetic field is mainly geomagnetic, the output of the magnetic sensor 20 is, for example, 0.1 mT of N pole. On the other hand, the output of the magnetic sensor 20 can be adjusted so that the magnetic field detected when no article is present is 0.1 mT of the south pole. By adjusting in this way, the polarity and the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor 20 change depending on whether the article is present or not. The presence of the article can be detected based on the two characteristics changes of the detected magnetic field, and more reliable and various applications are possible.

さらに、本発明の磁気検知システムを、他の検知対象である物品に適用することもできる。   Furthermore, the magnetic detection system of the present invention can also be applied to articles that are other detection targets.

例えば、検知対象の物品がスチール缶などの金属缶であり、自動販売機への金属缶の投入経路における金属缶の通過を検知することに、本発明の磁気検知システムを適用することができる。   For example, the object to be detected is a metal can such as a steel can, and the magnetic detection system of the present invention can be applied to detect the passage of the metal can in the charging path of the metal can into the vending machine.

この場合、自動販売機の金属缶の投入経路に、磁界発生手段と磁気センサとを配置する。磁界発生手段は、図1、図2A、および図2Bを参照して説明したような、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置された複数の永久磁石を含むものである。但し、検知対象の物品が金属缶であるため、その寸法、特に長さは前述の例より小さく、自動販売機への金属缶の投入経路に設置できる程度の寸法である。   In this case, the magnetic field generating means and the magnetic sensor are arranged in the metal can loading path of the vending machine. The magnetic field generating means are arranged adjacent to each other with the same poles directed in a predetermined direction substantially perpendicular to the arranged linear direction, as described with reference to FIGS. 1, 2A, and 2B. Including a plurality of permanent magnets. However, since the article to be detected is a metal can, its dimensions, particularly the length, are smaller than those in the above-described example, and the dimensions are such that they can be installed in the metal can input path to the vending machine.

動作原理は、前述の駐車場における車両を検知する場合と同じである。金属缶が存在しない場合には、磁気センサは、磁界発生手段からの所定の大きさの外部磁界を検知するが、金属缶が存在する場合には、磁気センサは、金属缶によって遮られることによって低減された大きさの磁界を検知することになる。磁気センサによって検知される磁界の大きさの変化に基づき、投入経路を金属缶が通過したかどうかを決定することができる。   The principle of operation is the same as when detecting a vehicle in the parking lot described above. When there is no metal can, the magnetic sensor detects an external magnetic field of a predetermined magnitude from the magnetic field generating means, but when there is a metal can, the magnetic sensor is blocked by the metal can. A reduced magnitude magnetic field will be detected. Based on the change in the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic sensor, it can be determined whether the metal can has passed through the input path.

配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置される複数の永久磁石を含む磁界発生手段と、ホール素子または磁気抵抗素子などの磁気センサとを用いることによって、何ら問題なく金属缶の通過を検知することができる。   A magnetic field generating means including a plurality of permanent magnets arranged adjacent to each other with a predetermined same pole directed in a predetermined direction substantially perpendicular to the arranged linear direction, and a magnetic sensor such as a Hall element or a magnetoresistive element Can be used to detect the passage of the metal can without any problem.

このような構成によって、前述したような光学センサまたは機械的なセンサを用いて、自動販売機への投入経路における金属の通過を検知するときのような問題はなく、簡単な構成で金属缶の通過を検知することができる。そのため、自動販売機に保管されている金属缶の数量を管理でき、賞味期限などの自動販売機内の金属缶の保管期限を管理して、金属缶に含まれる商品の品質管理を実現することができることになる。   With such a configuration, there is no problem as in the case of detecting the passage of metal in the input route to the vending machine using the optical sensor or the mechanical sensor as described above, and the metal can of the metal can with a simple configuration. Passage can be detected. Therefore, it is possible to manage the quantity of metal cans stored in the vending machine, manage the storage period of metal cans in the vending machine such as the expiration date, and realize quality control of products contained in the metal cans. It will be possible.

また、本発明の磁気検知システムの自動販売機に関する別の実施形態として、次のような磁気検知システムも考えられる。   Moreover, the following magnetic detection system can also be considered as another embodiment regarding the vending machine of the magnetic detection system of the present invention.

すなわち、検知対象の物品が、磁界発生手段からの磁界を内部に誘導することができる磁性材料である金属プレートなどからなる磁界誘導手段であり、磁気検知手段によって、この磁界誘導手段の位置変化を検知する磁気検知システムである。この磁気検知システムでは、自動販売機へ商品が投入されると、磁界誘導手段の位置が変化し、磁気検知手段で磁界誘導手段の位置変化を検知することによって、自動販売機への商品の投入を検知するものである。   That is, the article to be detected is a magnetic field induction unit made of a metal plate or the like that is a magnetic material capable of inducing a magnetic field from the magnetic field generation unit, and the magnetic detection unit changes the position of the magnetic field induction unit. It is a magnetic detection system to detect. In this magnetic detection system, when a product is put into a vending machine, the position of the magnetic field guiding means changes, and the change of the position of the magnetic field guiding means is detected by the magnetic detecting means. Is detected.

このような磁気検知システムは、スチール缶などの金属缶以外の商品である、アルミ缶またはペットボトルなどの他のあらゆる商品の自動販売機への投入を検知することができる。   Such a magnetic detection system can detect the introduction of any other product such as an aluminum can or a plastic bottle, which is a product other than a metal can such as a steel can, into a vending machine.

図1から図2Bを参照して説明したような、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置された複数のネオジウム磁石などの永久磁石を含む磁界発生手段を、鉄などの磁性材料を含む金属プレートからなる磁界誘導手段の一端に配置する。磁界発生手段から外部へ生じる磁界は、磁界誘導手段の金属プレート内部に導かれて、磁界発生手段が配置されていない金属プレートの反対側端部まで延びて、その反対側端部から外部へ磁界が延びることになる。このような磁界誘導手段の一端に従来構成の磁石を配置しても、磁界誘導手段の反対側端部から磁気センサで検知できるような磁界を延ばすことはできなかった。しかしながら、上述のような磁界発生手段を用いることによって、磁界発生手段から十分な磁界を発生させて、その磁界を磁界誘導手段の内部へ誘導させて、かつその磁界誘導手段の反対側端部から外部へと磁界を延ばすことができることになる。   As described with reference to FIGS. 1 to 2B, permanent magnets such as a plurality of neodymium magnets arranged adjacent to each other with a predetermined same pole facing a predetermined direction substantially perpendicular to a linear direction to be arranged A magnetic field generating means including a magnet is disposed at one end of a magnetic field guiding means made of a metal plate including a magnetic material such as iron. The magnetic field generated from the magnetic field generating means is guided to the inside of the metal plate of the magnetic field guiding means, extends to the opposite end of the metal plate where the magnetic field generating means is not disposed, and the magnetic field from the opposite end to the outside. Will be extended. Even if a conventional magnet is arranged at one end of such a magnetic field guiding means, a magnetic field that can be detected by a magnetic sensor cannot be extended from the opposite end of the magnetic field guiding means. However, by using the magnetic field generating means as described above, a sufficient magnetic field is generated from the magnetic field generating means, the magnetic field is guided to the inside of the magnetic field guiding means, and from the opposite end of the magnetic field guiding means. The magnetic field can be extended to the outside.

自動販売機に任意の商品が投入されたときに、この磁界誘導手段の金属プレートの反対側端部が位置変化するように、磁界誘導手段を自動販売機の商品の投入経路に設置する。さらに、この金属プレートの反対側端部が位置変化したことを検知できる位置に、ホール素子などの磁気検知手段を配置する。   The magnetic field guiding means is installed on the commodity loading path of the vending machine so that the position of the opposite end of the metal plate of the magnetic field guiding means changes when an arbitrary commodity is loaded into the vending machine. Further, magnetic detection means such as a Hall element is disposed at a position where it can be detected that the opposite end of the metal plate has changed its position.

例えば、金属プレートの反対側端部が初期の位置にあれば、磁気検知手段が、金属プレートの反対側端部から外部へ延びる磁界発生手段からの所定の磁界を検出する。商品が自動販売機に投入されたとき、商品の投入経路に配置されたこの磁界誘導手段の金属プレートの反対側端部が位置変化する。例えば、商品が自動販売機に投入されたときに、磁気誘導手段の金属プレートの反対側端部が、第2の鉄などの金属プレートに接触しまたは接近して、磁気誘導手段の金属プレートから外部へ延びる磁界が第2の金属プレートへ誘導され、磁気誘導手段の金属プレートの周囲へは延びないようにする。その結果、磁気検知手段は、磁気誘導手段の金属プレートからの所定の磁界を検知せず、検知される磁界の大きさまたは極性が変化することになる。この磁気検知手段によって検知される磁界の変化によって、商品の投入を検知することができる。   For example, if the opposite end of the metal plate is in the initial position, the magnetic detection means detects a predetermined magnetic field from the magnetic field generating means extending outward from the opposite end of the metal plate. When the merchandise is put into the vending machine, the position of the opposite end of the metal plate of the magnetic field guiding means arranged in the merchandise throwing path changes. For example, when the product is put into a vending machine, the opposite end of the metal plate of the magnetic induction means comes into contact with or approaches the metal plate of the second iron or the like, from the metal plate of the magnetic induction means. An outwardly extending magnetic field is directed to the second metal plate so that it does not extend around the metal plate of the magnetic induction means. As a result, the magnetic detection means does not detect a predetermined magnetic field from the metal plate of the magnetic induction means, and the magnitude or polarity of the detected magnetic field changes. The input of the product can be detected by a change in the magnetic field detected by the magnetic detection means.

このような構成によって、スチール缶に限らず自動販売機へ商品が投入されたことを検知することができる磁気検知システムを実現することができる。   With such a configuration, it is possible to realize a magnetic detection system that can detect that a product has been put into a vending machine as well as a steel can.

なお、本発明の磁気検知システムは、説明された検知対象の物品だけに限定されるものではなく、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置される複数の永久磁石を含む磁界発生手段と、ホール素子または磁気抵抗素子などの磁気センサとを用いて検知できる物品であれば、どのような検知対象にも適用できるものである。   Note that the magnetic detection system of the present invention is not limited to the described article to be detected, but is adjacent to each other with a predetermined same pole directed in a predetermined direction substantially perpendicular to a linear direction in which the magnetic detection system is arranged. As long as it is an article that can be detected using a magnetic field generating means including a plurality of permanent magnets arranged and a magnetic sensor such as a Hall element or a magnetoresistive element, it can be applied to any detection target.

本発明の磁気検知システムでは、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置される複数の永久磁石を含む磁界発生手段を用いることによって、磁界を発生させるために電力を供給する必要なく、安定した一定の大きさの外部磁界を長距離にわたって発生することができる。さらに、このような磁界発生手段からの外部磁界は、ホール素子または磁気抵抗素子などの安価で小型の磁気センサで検知することができる。このような磁界発生手段と磁気センサとを用いることによって、安価で小型で安定した磁気検知システムを提供することができる。   In the magnetic detection system of the present invention, by using magnetic field generating means including a plurality of permanent magnets arranged adjacent to each other with a predetermined same pole directed in a predetermined direction substantially perpendicular to a linear direction to be arranged. A stable and constant external magnetic field can be generated over a long distance without the need to supply power to generate the magnetic field. Further, the external magnetic field from such a magnetic field generating means can be detected by an inexpensive and small magnetic sensor such as a Hall element or a magnetoresistive element. By using such a magnetic field generating means and a magnetic sensor, an inexpensive, small, and stable magnetic detection system can be provided.

本発明の磁気検知システムを、駐車場における車両の検知に用いることによって、設置される駐車場の環境に影響されることなく、車両の存在を検知できる安価で小型で安定している磁気検知システムを提供することができる。   By using the magnetic detection system of the present invention for detection of a vehicle in a parking lot, an inexpensive, small and stable magnetic detection system that can detect the presence of the vehicle without being affected by the environment of the installed parking lot. Can be provided.

本発明の磁気検知システムを、自動販売機への金属缶の投入の検知に用いることによって、従来困難であった、自動販売機への金属缶の投入個数を検知することができ、自動販売機に保管されている金属缶の数量を管理でき、賞味期限などの自動販売機内の金属缶の保管期限を管理して、金属缶に含まれる商品の品質管理を実現することができる。   By using the magnetic detection system of the present invention to detect the insertion of a metal can into a vending machine, it is possible to detect the number of metal cans inserted into the vending machine, which has been difficult in the past. It is possible to manage the quantity of metal cans stored in the container, manage the storage period of the metal cans in the vending machine such as the expiration date, and realize quality control of the products contained in the metal cans.

本発明の磁気検知システムで用いられる磁界発生手段の一例を示す。An example of the magnetic field generation means used in the magnetic detection system of the present invention is shown. 本発明の磁気検知システムにおいて用いられる磁界発生手段から外部への磁束を示す。The magnetic flux from the magnetic field generation means used in the magnetic detection system of this invention to the exterior is shown. 永久磁石が、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に極が交互に入れ替わるように、互いに隣接して配置した場合の磁界発生手段から外部への磁束の模式図を示す。The schematic diagram of the magnetic flux from the magnetic field generation means to the outside when the permanent magnets are arranged adjacent to each other so that the poles are alternately switched in a predetermined direction substantially perpendicular to the arranged linear direction is shown. 車両が存在しない場合の検知システムの例を示す。An example of a detection system when a vehicle does not exist is shown. 車両が存在する場合の検知システムの例を示す。The example of a detection system in case a vehicle exists is shown. 車両が存在する場合の他の検知システムの例を示す。The example of the other detection system in case a vehicle exists is shown. 車両が存在しない場合の他の検知システムの例を示す。The example of the other detection system in case a vehicle does not exist is shown. 車両が存在しない場合の別の検知システムの例を示す。The example of another detection system in case a vehicle does not exist is shown. 車両が存在する場合の別の検知システムの例を示す。The example of another detection system in case a vehicle exists is shown. 車両が存在しない場合のさらに別の検知システムの例を示す。The example of another detection system in case a vehicle does not exist is shown. 車両が存在する場合のさらに別の検知システムの例を示す。The example of another detection system in case a vehicle exists is shown.

符号の説明Explanation of symbols

10 磁界発生手段
11 永久磁石
12 基材
13 磁界発生手段を収容する部材
20 磁気センサ
21 磁気センサを収容する部材
30 車両
D、D’ 磁界発生手段の表面から外部へ広がる磁束の範囲
L 磁界発生手段の長さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Magnetic field generation means 11 Permanent magnet 12 Base material 13 Member which accommodates magnetic field generation means 20 Magnetic sensor 21 Member which accommodates magnetic sensors 30 Vehicle D, D 'The range of the magnetic flux which spreads outside from the surface of a magnetic field generation means L Magnetic field generation means Length of

Claims (3)

磁界発生手段と磁気検知手段とを備え、磁性材料である金属を含む検知対象の物品が検知すべき場所に存在する場合に、前記磁気検知手段によって検知される前記磁界発生手段の外部磁界の大きさが変化するように、前記磁界発生手段および前記磁気検知手段を配置し、前記磁気検知手段によって検知される磁界の大きさによって前記検知対象の物品の存在を決定する磁気検知システムであって、
前記磁界発生手段が、一直線状に配置された複数の永久磁石を含み、該永久磁石が、配置される直線方向に対してほぼ垂直な所定方向に所定の同一極を向けて、互いに隣接して配置され、かつ前記磁気検知手段が、ホール素子または磁気抵抗素子であることを特徴とする磁気検知システム。
A magnetic field generating means and a magnetic detection means, and when an article to be detected including a metal that is a magnetic material is present at a place to be detected, the magnitude of the external magnetic field of the magnetic field generation means detected by the magnetic detection means The magnetic detection system is arranged such that the magnetic field generation means and the magnetic detection means are arranged such that the presence of the article to be detected is determined by the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic detection means,
The magnetic field generating means includes a plurality of permanent magnets arranged in a straight line, and the permanent magnets are adjacent to each other with a predetermined same pole directed in a predetermined direction substantially perpendicular to the linear direction in which the permanent magnets are arranged. A magnetic detection system, wherein the magnetic detection means is a Hall element or a magnetoresistive element.
検知対象の物品が車両であり、駐車場における前記車両の存在を検知することを特徴とする、請求項1に記載の磁気検知システム。   The magnetic detection system according to claim 1, wherein the article to be detected is a vehicle and detects the presence of the vehicle in a parking lot. 検知対象の物品が金属缶であり、自動販売機への金属缶の投入経路における金属缶の通過を検知することを特徴とする、請求項1に記載の磁気検知システム。   The magnetic detection system according to claim 1, wherein the article to be detected is a metal can and detects the passage of the metal can in a metal can introduction path to a vending machine.
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