JP2012122955A - 検知装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズによる誤検知を防止することのできる検知装置およびプログラムを得る。
【解決手段】検知対象とする領域に交番磁界を発生させる励磁コイル１１と、励磁コイル１１によって発生された交番磁界に応じた電気信号が誘導される検知コイル１２，１３と、を有し、主増幅器３２により、検知対象とする領域に検知対象とする磁性体であるタグが存在する状態で検知コイル１２，１３に誘導された第１の電気信号と検知対象とする領域に前記タグが存在しない状態で検知コイル１２，１３に誘導された第２の電気信号との差より得られた第３の電気信号を増幅する一方、コントローラ２２により、主増幅器３２によって増幅された第３の電気信号に基づいて、検知対象とする領域を通過するタグを、当該タグの磁化反転による磁場の変化を検知することにより検知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、検知装置およびプログラムに関する。

特許文献１には、ＥＡＳ装置に用いられるアンテナ構造であって、第１および第２の隣接する同一面のループと、該第１面のループに接続されていて、該第１面のループに直接に交番電流を発生させる信号源とを備え、前記第１および第２のループが誘導的に結合されていて、前記第１のループ内の交番電流が、前記第２のループに、前記第１のループ内の交番電流から約９０度位相のずれた別の交番電流を誘導的に発生させるアンテナ構造が開示されている。

特表平１１−５０６２７９号公報

本発明は、ノイズによる誤検知を防止することのできる検知装置およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の検知装置は、検知対象とする領域に交番磁界を発生させる磁界発生コイルと、前記磁界発生コイルによって発生された交番磁界に応じた電気信号が誘導される信号誘導コイルと、前記検知対象とする領域に検知対象とする磁性体が存在する状態で前記信号誘導コイルに誘導された第１の電気信号と前記検知対象とする領域に前記磁性体が存在しない状態で前記信号誘導コイルに誘導された第２の電気信号との差より得られた第３の電気信号を増幅する増幅器と、前記増幅器によって増幅された前記第３の電気信号に基づいて、前記検知対象とする領域を通過する前記磁性体を、当該磁性体の磁化反転による磁場の変化を検知することにより検知する検知手段と、を備えている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記増幅器が、前記第１の電気信号と前記第２の電気信号とが当該第２の電気信号の符号が反転された状態で重畳されることにより得られた前記第３の電気信号を増幅するものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第２の電気信号を、前記増幅器から出力された電気信号が予め定められた閾値以下である場合に得られたものとするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記検知対象とする領域に移動体が通過することを検出する検出手段をさらに備え、前記第２の電気信号を、前記検出手段によって前記移動体の通過が検出されていない場合に得られたものとするものである。

さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記第２の電気信号が、デジタル情報として予め記憶部に記憶されているものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項６に記載のプログラムは、コンピュータを、検知対象とする領域に交番磁界を発生させる磁界発生コイルによって発生された交番磁界に応じた電気信号が誘導される信号誘導コイルにより、前記検知対象とする領域に検知対象とする磁性体が存在しない状態で誘導された第２の電気信号をデジタル情報として予め記憶部に記憶させる記憶手段と、前記検知対象とする領域に前記磁性体が存在する状態で前記信号誘導コイルに誘導された第１の電気信号と前記記憶部に予め記憶されている前記デジタル情報により示される前記第２の電気信号との差より得られた第３の電気信号を増幅器により増幅させる増幅手段と、前記増幅器によって増幅された前記第３の電気信号に基づいて、前記検知対象とする領域を通過する前記磁性体を、当該磁性体の磁化反転による磁場の変化を検知することにより検知する検知手段と、として機能させるためのものである。

請求項１および請求項６に記載の発明によれば、第１の電気信号のみに基づいて検知対象とする領域を通過する磁性体を検知する場合に比較して、ノイズによる誤検知を防止することができる、という効果が得られる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第１の電気信号と第２の電気信号との差を用いる場合に比較して、より簡易にノイズによる誤検知を防止することができる、という効果が得られる。

また、請求項３に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比較して、より確実にノイズによる誤検知を防止することができる、という効果が得られる。

また、請求項４に記載の発明によれば、第２の電気信号として、検知対象とする領域に移動体が通過している場合に得られたものを用いる場合に比較して、より確実にノイズによる誤検知を防止することができる、という効果が得られる。

さらに、請求項５に記載の発明によれば、第２の電気信号を示すデジタル情報を記憶しない場合に比較して、より的確にノイズによる誤検知を防止することができる、という効果が得られる。

実施の形態に係る検知装置の全体的な構成を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。 実施の形態に係る検知装置の電気的な要部構成を示すブロック図である。 大バルクハウゼン効果の説明に供する波形図である。 従来の検知装置の問題点の説明に供する波形図である。 実施の形態に係る増幅器の構成を示す回路図である。 実施の形態に係る増幅器の動作の説明に供する模式図（一部回路図）である。 実施の形態に係る増幅器の出力信号の一例を示す波形図である。 実施の形態に係るバックグランドノイズ取得処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る移動体通過割り込み処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る検知装置の他の形態の構成例を示す側面図である。 実施の形態に係る励磁コイルの他の形態の構成例を示す側面図である。 実施の形態に係る検知装置の他の形態の構成例を示すブロック図（一部回路図）である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係る検知装置の構成を説明する。なお、本実施の形態に係る検知装置は、大バルクハウゼン効果を有する磁性体の埋め込まれたタグが通過したか否かを検知して、通過した場合に警報を発するものである。

同図に示すように、本実施の形態に係る検知装置は、２つの対向するセキュリティゲート１０と、２つのセキュリティゲート１０を向かい合わせて並列に支持する支持台１４と、各セキュリティゲート１０の動作を制御する制御部２０と、タグの通過が検知された場合に光が発せられる警告灯３０と、を備えている。なお、制御部２０は、２つのセキュリティゲート１０の何れかの内部に設けてもよく、支持台１４内に設けてもよく、２つのセキュリティゲート１０とは別体として設けてもよい。さらに、警告灯３０も２つのセキュリティゲート１０の何れかに設けてもよく、２つのセキュリティゲート１０とは別体として設けてもよい。

また、本実施の形態に係る検知装置には、セキュリティゲート１０と支持台１４の間に調整部材１６が設けられてり、セキュリティゲート１０の高さの調整が行えるものとされている。

ここで、本実施の形態に係る検知装置では、２つのセキュリティゲート１０の間の空間がタグを検知する検知領域とされている。そして、本実施の形態では、持ち出しが禁止されている重要書類等の物品４１に上記タグを付して一体としておく一方、セキュリティゲート１０を物品４１が保管されている空間の出入口に設置しておき、物品４１が上記空間から持ち出される際に警告灯３０が点灯される結果、物品４１の持ち出しが制限されるものとされている。

ここで、本実施の形態に係る各セキュリティゲート１０には、交番磁界を発生する励磁コイル１１と、外部からの磁界によって誘導されて電流が流れる検知コイル１２，１３とが備えられている。なお、本実施の形態に係る検知装置では、検知コイル１２，１３が横方向に並んで対称に設けられている。

また、本実施の形態に係る検知装置には、支持台１４の上記空間の内部側の端部近傍に人の通過を検出するために人感センサ１８が設けられている。なお、人感センサ１８としては、人体表面から放出される赤外線を受信することにより人を検出するパッシブ型のセンサを適用してもよく、また、例えば、赤外線ビームを発射することにより、当該赤外線ビームを反射または遮った物体を検出するアクティブ型のセンサを適用してもよい。

図２には、本実施の形態に係る検知装置の電気的な要部構成が示されている。

同図に示すように、本実施の形態に係る検知装置は、前述した励磁コイル１１に磁界を発生させるための励磁電流を供給する励磁電流供給部１５と、前述した検知コイル１２，１３に誘導されたアナログの電気信号をデジタル情報に変換する信号処理部２１と、信号処理部２１によって得られたデジタル情報に基づいてタグの通過を検知するコントローラ２２と、を備えている。

ここで、検知コイル１２，１３は、平面上で隣り合い、かつ巻線方向が逆になるように配置されている。そして、検知コイル１２の一端部は信号処理部２１に接続され、検知コイル１２の他端部は検知コイル１３の一端部に接続されている。また、検知コイル１３の他端部は信号処理部２１に接続されている。

一方、コントローラ２２は、マイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）２２Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２Ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２Ｃ、およびフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部２２Ｄを備えており、検知装置全体の動作を制御する。

また、励磁電流供給部１５は、コントローラ２２からの制御に応じて、励磁コイル１１に対して交流の励磁電流を供給する。

励磁コイル１１は、励磁電流供給部１５から励磁電流が供給されることにより励磁され、正弦波のように磁界が変化する交番磁界を発生する。そして、検知コイル１２，１３では、励磁コイル１１で発生された交番磁界によって交流電流が誘導されると共に、大バルクハウゼン効果を有する磁性体を含んだタグが上記交番磁界内に存在する場合は、磁化反転によってパルス電流が生じる。

図３（Ａ），（Ｂ）は、大バルクハウゼン効果を説明するための図である。

大バルクハウゼン効果は、図３（Ａ）に示すＢ−Ｈ特性、つまり、ヒステリシスループがほぼ長方形で、保磁力（Ｈｃ）が比較的小さな材料、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉからなるアモルファス磁性材料を交番磁界中においた際に、急峻な磁化反転が起きる現象である。大バルクハウゼン効果を有する磁性体は、正負それぞれ予め定められた強度よりも大きな強度の磁界が作用した際に磁化反転する。このため、励磁コイル１１に励磁電流を流して交番磁界を発生させ、その交番磁界中にタグを置くと、磁化反転時に、タグの近傍に配置された検知コイル１２，１３にパルス状の電流が流れる。

例えば、励磁コイル１１により図３（Ｂ）の上段に示す交番磁界が発生した場合、検知コイル１２，１３には、一例として図３（Ｂ）の下段に示すパルス電流が流れる。

ただし、検知コイル１２，１３の電流には、このパルス電流だけでなく、交番磁界によって誘導される交流電流も含まれている。本実施の形態に係る検知装置では、この検知コイル１２，１３に誘導される交流電流を相殺させるために、検知コイル１２，１３を巻線方向が逆になるように接続している。

タグに含まれる磁性体の材料（磁性材料）としては、一般には永久磁石、例えば希土類系のネオジュウム（Ｎｄ）−鉄（Ｆｅ）−ボロン（Ｂ）を主成分としたもの、サマリウム（Ｓｍ）−コバルト（Ｃｏ）を主成分としたもの、アルニコ系のアルミ（Ａｌ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）を主成分としたもの、フェライト系のバリュウム（Ｂａ）またはストロンチウム（Ｓｒ）と酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）を主成分としたものや、その他に軟質磁性材料、酸化物軟質磁性材料等がある。上記大バルクハウゼン効果を起こす磁性材料としては、基本組成がＦｅ−Ｃｏ−ＳｉやＣｏ−ＦｅＮｉ系であるアモルファス磁性材料を用いることが好ましい。

磁性材料の形状は、大バルクハウゼン効果を起こすのに適した形状であれば特に限定されない。ただし、大バルクハウゼン効果を起こすには、断面積に対応する長さが必要となることから、線状（ワイヤ状）や帯状であることが好ましく、ワイヤ状であることがより好ましい。

磁性材料がワイヤ状である場合には、大バルクハウゼン効果を起こすために必要な最小直径として１０μｍ以上であることが好ましい。また、最大直径としては特に限定はされないが、例えば、記録媒体（用紙）に磁性材料を漉き込んで一体とする場合、記録媒体の表面に磁性材料が露出することを抑制するために、その直径は記録媒体の厚みに依存し、例えば９０μｍ前後の厚さの記録媒体の場合には、６０μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。

磁性材料の長さとしては、大バルクハウゼン効果を起こすために必要な最小長さとして５ｍｍ以上が好ましい。アモルファス磁性材料の最大長については、内部に含有されたときに、記録媒体から露出されない程度の長さであればよく、特に限定はされないが、４３０ｍｍ以下であることが好ましい。

一方、図２に示すように、信号処理部２１は、両端子間の電圧（検知コイル１２の一端部および検知コイル１３の他端部からそれぞれ出力された信号電圧）の差動を増幅して出力する差動増幅器３１と、差動増幅器３１から出力された信号を予め定められた増幅率で増幅する主増幅器３２と、主増幅器３２から出力された信号の波形を整形する波形整形回路３３と、波形整形回路３３で波形整形された信号をデジタル情報に変換するアナログ／デジタルコンバータ（以下、「ＡＤＣ」という。）３４と、を備えている。なお、信号処理部２１は、波形整形回路３３とＡＤＣ３４の間に、波形整形回路３３によって得られた信号から磁性体の磁化反転によって生じるパルス電流に対応する予め定められた帯域の信号を抽出して出力するバンドパスフィルタをさらに備えるようにしてもよい。また、本実施の形態に係る検知装置では、主増幅器３２として反転増幅器を適用しているが、これに限らず、非反転増幅器等の他の増幅器を適用してもよい。

コントローラ２２は、ＡＤＣ３４から出力されたデジタル情報のレベルが閾値を超えたか否かを判定するか、あるいは当該デジタル情報の波形形状が磁性体の磁化反転による波形形状であるか否かを、当該磁化反転による波形形状を示すものとして予め定められた基準波形形状との相互相関値に基づいて判定する相互相関法等により判定することでタグの通過の有無を検知し、タグの通過が検知された場合、警告灯３０を点灯させる。なお、本実施の形態に係る検知装置では、タグの通過の有無を相互相関法によって検知するものとされている。

また、コントローラ２２には、人感センサ１８が接続されており、コントローラ２２により、人感センサ１８による人の検出結果が把握される。

ところで、本実施の形態に係る検知装置は、検知コイル１２，１３に誘導される交流電流に重畳されてしまうノイズであるバックグランドノイズを除去するバックグランドノイズ除去機能を有している。ここで、バックグランドノイズは、周辺機器の稼働状態や、当該周辺機器、鉄製のドア、消化器等の配置状態等の変化に応じて検知装置の検知コイル１２，１３による検知信号に影響を与えるノイズであるため、本実施の形態に係るバックグランドノイズ除去機能では、バックグランドノイズを常時検知し、セキュリティゲート１０の間を人が通過する際に検知された検知信号から当該バックグランドノイズを除去するようにしている。

なお、バックグランドノイズには、励磁コイル１１に励磁電流を供給しない状態であっても検知コイル１２，１３による検知信号に重畳されるノイズと、励磁コイル１１に励磁電流を供給した状態で検知コイル１２，１３による検知信号に重畳されるノイズの２種類のノイズがある。

ここで、前者のノイズには、一例として空気調和器（所謂エアコン）の稼働時におけるノイズがある。なお、空気調和器は、稼働中の作動状態が時々刻々変化するため、当該空気調和器によるノイズも時々刻々変化することになる。また、後者のノイズには、一例として周囲に設置されているドア、消化器等の金属物により、励磁コイル１１によって発生された磁界により発生するノイズがある。なお、この種のノイズでは、ノイズの発生源となる金属物は固定されている場合が多く、この金属物が移動された場合に当該ノイズの状態が変化することになる。

そして、本実施の形態に係る検知装置では、このバックグランドノイズが検知信号に重畳される結果、一例として図４に示すように、主増幅器３２からの出力信号が飽和してしまい、タグが検知されない場合がある。

上記バックグランドノイズ除去機能は、以上のバックグランドノイズに起因するタグの誤検知を防止するためのものであり、当該バックグランドノイズ除去機能を実現するために、本実施の形態に係る主増幅器３２は、一例として図５に示されるように構成されている。

同図に示すように、本実施の形態に係る主増幅器３２は、オペアンプＯＰが備えられており、オペアンプＯＰの反転入力端子は２つに分岐されて、一方が抵抗器Ｒ１を介して一方の入力端子Ｉ１に接続され、他方が抵抗器Ｒ２を介して他方の入力端子Ｉ２に接続されている。また、オペアンプＯＰの非反転入力端子は接地される一方、出力端子Ｏは抵抗器Ｒ３を介してオペアンプＯＰの反転入力端子に接続されている。

入力端子Ｉ１はコントローラ２２に接続されて、コントローラ２２から、バックグランドノイズを除去（キャンセル）させる信号である、後述するキャンセル用波形信号が入力される一方、入力端子Ｉ２は差動増幅器３１の出力端子に接続されて、差動増幅器３１から当該差動増幅器３１によって増幅された検知信号が入力される。また、出力端子Ｏは波形整形回路３３の入力端子に接続されている。

従って、本実施の形態に係る主増幅器３２では、一例として図６に示すように、キャンセル用波形信号と検知信号とが重畳されて、バックグランドノイズが除去（相殺）された検知信号がオペアンプＯＰの反転入力端子に入力される結果、一例として図７に示すように、主増幅器３２の飽和が防止される。なお、図７は、バックグランドノイズ除去機能を有しない場合の主増幅器３２からの出力信号の波形図が図４に示したものである場合の、バックグランドノイズ除去機能を有する場合の主増幅器３２からの出力信号の波形図を図４と同一のレンジで示したものである。

ところで、本実施の形態に係る検知装置では、キャンセル用波形信号をコントローラ２２から出力されるデジタル情報である、後述する反転波形情報をアナログ信号に変換することによって得るものとされている。このため、図２に示すように、信号処理部２１にはデジタル／アナログコンバータ（以下、「ＤＡＣ」という。）３５が設けられており、コントローラ２２はＤＡＣ３５を介して主増幅器３２に接続されている。

また、本実施の形態に係る検知装置では、後述する反転波形情報を差動増幅器３１から出力された検知信号に基づいて作成するものとされている。このため、図２に示すように、信号処理部２１にはＡＤＣ３６が設けられており、差動増幅器３１の出力端子はＡＤＣ３６を介してコントローラ２２にも接続されている。

なお、図示は省略するが、本実施の形態に係る検知装置は、検知装置による検知領域（各セキュリティゲート１０の間の空間。）を撮影するカメラを備えており、当該カメラによって、上記検知領域を人が通過するときのみ当該検知領域を撮影する自動撮影機能も有している。前述した人感センサ１８は、この自動撮影機能や、タグが検知領域を通過しているか否かを検知するための後述する移動体通過割り込み処理を実行するタイミングを規定するために設けられているものである。

さらに、前述したように、本実施の形態に係る検知装置では、タグの通過の有無を相互相関法によって検知するものとされているため、本実施の形態に係る検知装置には、上記磁化反転による波形形状を示すものとして予め定められた基準波形形状を示すデジタル情報（以下、「基準波形情報」という。）が記憶部２２Ｄの予め定められた領域に予め記憶されている。

以上のように構成された検知装置によるバックグランドノイズ除去機能や自動撮影機能等を実現するための各種処理は、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現してもよい。ただし、ソフトウェア構成による実現に限られるものではなく、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現してもよいことは言うまでもない。

以下では、本実施の形態に係る検知装置が、上記プログラムを実行することにより各種処理を実現するものとされている場合について説明する。この場合、当該プログラムを検知装置のコントローラ２２に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態、有線または無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。

次に、本実施の形態に係る検知装置の作用として、本発明に特に関係するバックグランドノイズ除去機能に関する処理を実行する際の作用を説明する。なお、ここでは、錯綜を回避するために、一方のセキュリティゲート１０のみを用いてタグの通過を検知する場合について説明する。

本実施の形態に係る検知装置では、バックグランドノイズ除去機能を実現するために、バックグランドノイズ取得処理および移動体通過割り込み処理が実行される。そこで、まず、図８を参照して、バックグランドノイズ取得処理を実行する際の検知装置の作用を説明する。なお、図８は、検知装置の不図示の電源スイッチがオン状態とされている際にコントローラ２２のＣＰＵ２２Ａにより実行されるバックグランドノイズ取得処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ２２Ｂに予め記憶されている。

まず、同図のステップ１００では、検知コイル１２，１３による検知動作を開始させるべく信号処理部２１の稼働を開始するように制御すると共に、励磁コイル１１への励磁電流の供給を開始するように励磁電流供給部１５を制御する。次のステップ１０２では、ＡＤＣ３６から出力されているデジタル情報の予め定められた第１期間（本実施の形態では、５秒間）の、予め定められた周期（本実施の形態では、励磁コイル１１に供給する励磁電流の１周期）単位での移動平均を算出する。なお、本実施の形態に係る検知装置では、予め定められた期間（本実施の形態では、５秒間）分の最新の上記デジタル情報をＲＡＭ２２Ｃに記憶しており、本ステップ１０２では、この記憶しているデジタル情報を用いて、上記第１期間だけ遡った期間の移動平均を算出している。

次のステップ１０４では、上記ステップ１０２の処理によって平均化されたデジタル情報（以下、「第１波形情報」という。）における予め定められた情報レベル（本実施の形態では、最大レベル）が予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、肯定判定となった場合は後述するステップ１１０に移行する一方、否定判定となった場合にはステップ１０６に移行する。なお、上記ステップ１０４の処理は、タグが検知領域を通過しているか否かを判定するための処理であり、本実施の形態に係る検知装置では、上記ステップ１０４の処理において用いられる閾値として、タグが検知領域を通過しているときに得られる第１波形情報における上記予め定められた情報レベルが検知されるレベルとして、当該情報レベルより予め定められたレベル（本実施の形態では、当該情報レベルの１０分の１のレベル）だけ低いレベルが適用されている。

ステップ１０６では、上記ステップ１０２の処理によって得られた第１波形情報の符号を反転させ、次のステップ１０８にて、当該反転された波形情報（以下、「反転波形情報」という。）を記憶部２２Ｄの予め定められた領域に記憶する。

次のステップ１１０では、本バックグランドノイズ取得処理プログラムを終了するタイミングとして予め定められたタイミングが到来したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ１０２に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ１１２に移行する。なお、本実施の形態に係る検知装置では、上記予め定められたタイミングとして、検知装置の不図示の電源スイッチがオフ状態とされたタイミングを適用しているが、これに限らず、例えば、検知装置の稼働を終了する時刻として予め定められた時刻となったタイミング、ユーザによってバックグランドノイズ取得処理プログラムの終了を指示する指示操作が行われたタイミング等を適用する形態としてもよい。

ステップ１１２では、上記ステップ１００の処理によって開始した信号処理部２１の稼働および励磁コイル１１への励磁電流の供給を停止するように制御し、その後に本バックグランドノイズ取得処理プログラムを終了する。

次に、図９を参照して、移動体通過割り込み処理を実行する際の検知装置の作用を説明する。なお、図９は、人感センサ１８によって人が検出された際にコントローラ２２のＣＰＵ２２Ａにより割り込み処理として実行される移動体通過割り込み処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムもＲＯＭ２２Ｂに予め記憶されている。

まず、同図のステップ２００では、記憶部２２Ｄから上記反転波形情報を読み出し、次のステップ２０２にて、読み出した反転波形情報のＤＡＣ３５への出力を開始する。なお、本ステップ２０２では、バックグランドノイズ除去機能を実現するべく、差動増幅器３１から出力される検知信号と、ＤＡＣ３５から出力されるキャンセル用波形信号とを同期がとれるタイミングで重畳させる必要があるため、結果的に当該同期がとれるものとして予め定められたタイミングで反転波形情報をＤＡＣ３５に繰り返し入力するようにする。

次のステップ２０４では、ＡＤＣ３４から出力されているデジタル情報の上記予め定められた第１期間の、上記予め定められた周期単位での移動平均を、上記バックグランドノイズ取得処理プログラムのステップ１０２の処理と同様に算出し、次のステップ２０６にて、上記ステップ２０２の処理によって開始された反転波形情報のＤＡＣ３５への出力を停止する。

次のステップ２０８では、記憶部２２Ｄから前述した基準波形情報を読み出し、次のステップ２１０にて、読み出した基準波形情報と、上記ステップ２０４の処理によって平均化されたデジタル情報（以下、「第２波形情報」という。）との相互相関値を算出する。

次のステップ２１２では、上記ステップ２１０の処理によって算出した相互相関値が予め定められた閾値以上であるか否かを判定し、否定判定となった場合は本移動体通過割り込み処理プログラムを終了する一方、肯定判定となった場合にはステップ２１４に移行する。なお、本実施の形態に係る検知装置では、上記ステップ２１２の処理において用いられる閾値として、検知装置の用途や、検知装置に要求されるタグの検知精度等に応じて、比較対象とする相互相関値が当該値以上である場合に検知領域をタグが通過したものと見なす値として、実機を用いた実験や、実機の仕様等に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって予め得られた値を用いている。

ステップ２１４では、警告灯３０を発光させることにより、タグの通過が検知されたことを報知し、その後に本移動体通過割り込み処理プログラムを終了する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の組み合わせにより種々の発明が抽出される。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施の形態では、本発明の検出手段として人感センサ１８を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、人に加えて、その他の物も検出される物体検出センサを適用する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、人感センサ１８を、セキュリティゲート１０を境界としてタグの持ち出しを制限する空間の内部側に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、タグの持ち込みを制限する空間の出入口にセキュリティゲート１０を設け、当該セキュリティゲート１０を境界として当該空間の外部側に人感センサ１８を設ける形態や、タグの持ち出し、および持ち込みの双方を制限する空間の出入口にセキュリティゲート１０を設け、当該セキュリティゲート１０を境界として当該空間の内部側および外部側の双方に人感センサ１８を設ける形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、検知された波形信号を示す波形情報の情報レベルが予め定められた閾値以下である場合に反転波形情報を取得する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、人感センサ１８によって検知領域を人が通過することが検出されていないタイミングで反転波形情報を取得する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、検知信号とキャンセル用波形信号とを差動増幅器３１と主増幅器３２との間で重畳する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各検知コイル１２，１３と差動増幅器３１との間で重畳する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、検知信号を増幅する増幅器として、差動増幅器３１および主増幅器３２の２つの増幅器を従属接続して適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、３つ以上の増幅器を従属接続して適用する形態としてもよい。なお、この場合、検知信号とキャンセル用波形信号とを重畳させる位置は、各検知コイル１２，１３と差動増幅器３１との間、および各増幅器間の接続配線上の何れの位置としてもよい。

また、上記実施の形態では、検知信号とキャンセル用波形信号とを、キャンセル用波形信号の符号が反転された状態で重畳する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、タグが検知領域を通過していない場合の検知信号を示す波形情報（以下、「キャンセル用波形情報」という。）を記憶しておき、移動体が検知領域を通過している場合の検知信号を示す波形情報と、キャンセル用波形情報との差を算出する形態等としてもよい。

また、上記実施の形態では、検知装置の一方のセキュリティゲート１０のみを用いてタグを検知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、双方のセキュリティゲート１０を用いてタグを検知する形態としてもよい。この場合、何れか一方のセキュリティゲート１０によりタグが検知された場合に警報を報知するようにする形態、双方のセキュリティゲート１０によりタグが検知された場合のみ警報を報知する形態等としてもよい。

また、上記実施の形態では、一対の検知コイル１２，１３が横方向に配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一例として図１０に示すように、検知コイル１２，１３が縦方向に配置されている形態等、各検知コイルが平面上で隣り合うように配置され、かつ巻線方向が逆になるように接続されている他の形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、第１波形情報および第２波形情報の各波形情報として、予め定められた期間毎の移動平均によって得られたものを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、移動平均をとらずに瞬間的な波形情報を適用する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、警告灯３０を発光させることにより、タグの通過を報知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スピーカ等による音声による報知、通信回線等を介した外部装置による報知等、他の報知形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、検知コイル１２，１３を巻線方向が逆になるように接続して検知コイル１２，１３に交番磁界によって誘導された交流電流を互いに打ち消す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、検知コイル１２，１３のアナログ信号をデジタル変換した後に差を求めて交流電流を打ち消す形態としてもよい。また、検知コイルは必ずしも２つ必要ではなく、１つのみ有する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、検知装置に２つのセキュリティゲート１０が設けられている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、セキュリティゲート１０が１つのみ設けられている形態としてもよいし、セキュリティゲート１０が３つ以上設けられている形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、励磁コイル１１の形状を矩形状とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、励磁コイル１１の形状を、図１１に示すように、平行四辺形とする形態としてもよい。この場合、タグが水平に移動しても移動中に上辺、下辺に近くなるため、タグの検知が行い易くなる。

また、上記実施の形態では、第１波形情報の情報レベルが予め定められた閾値を超えたか否かを判定することにより、反転波形情報を検知するべきタイミングが到来したことを自動的に検知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、周辺機器の配置状態や稼働状態等が変化する等してバックグランドノイズが変化したと考えられる場合にユーザによって予め定められた指示操作を行うものとしておき、当該指示操作がユーザによって行われたことを検知することにより、反転波形情報を検知するべきタイミングが到来したことを検知する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、記憶部２２Ｄに予め反転波形情報を記憶しておき、当該反転波形情報を用いることによりバックグランドノイズ除去機能を実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一例として図１２に示すように、タグの磁化反転によって生じるパルス電流に対応する帯域の信号をカットするフィルタ４０と、当該フィルタ４０によって得られた検知信号に対して符号を反転させる反転部４２とを従属接続して用いること等により、記憶部を用いることなくバックグランドノイズ除去機能を実現する形態としてもよい。なお、図１２に示す形態の場合、フィルタ４０および反転部４２によるキャンセル用波形信号の遅延を考慮して、抵抗器Ｒ２の前段にディレイライン等の信号遅延素子を設ける形態としてもよい。

その他、上記実施の形態で説明した検知装置の構成（図１〜図２参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

さらに、上記実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ（図８，図９参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

１０ セキュリティゲート
１１ 励磁コイル
１２，１３ 検知コイル
１４ 支持台
１５ 励磁電流供給部
１８ 人感センサ
２０ 制御部
２１ 信号処理部
２２ コントローラ
２２Ａ ＣＰＵ
２２Ｂ ＲＯＭ
２２Ｃ ＲＡＭ
２２Ｄ 記憶部
３０ 警告灯
３１ 差動増幅器
３２ 主増幅器
３３ 波形整形回路
３４ ＡＤＣ
３５ ＤＡＣ

Claims (6)

1. 検知対象とする領域に交番磁界を発生させる磁界発生コイルと、
   前記磁界発生コイルによって発生された交番磁界に応じた電気信号が誘導される信号誘導コイルと、
   前記検知対象とする領域に検知対象とする磁性体が存在する状態で前記信号誘導コイルに誘導された第１の電気信号と前記検知対象とする領域に前記磁性体が存在しない状態で前記信号誘導コイルに誘導された第２の電気信号との差より得られた第３の電気信号を増幅する増幅器と、
   前記増幅器によって増幅された前記第３の電気信号に基づいて、前記検知対象とする領域を通過する前記磁性体を、当該磁性体の磁化反転による磁場の変化を検知することにより検知する検知手段と、
   を備えた検知装置。
2. 前記増幅器は、前記第１の電気信号と前記第２の電気信号とが当該第２の電気信号の符号が反転された状態で重畳されることにより得られた前記第３の電気信号を増幅する
   請求項１記載の検知装置。
3. 前記第２の電気信号は、前記増幅器から出力された電気信号が予め定められた閾値以下である場合に得られたものである
   請求項１または請求項２記載の検知装置。
4. 前記検知対象とする領域に移動体が通過することを検出する検出手段をさらに備え、
   前記第２の電気信号は、前記検出手段によって前記移動体の通過が検出されていない場合に得られたものである
   請求項１または請求項２記載の検知装置。
5. 前記第２の電気信号は、デジタル情報として予め記憶部に記憶されている
   請求項１から請求項４の何れか１項記載の検知装置。
6. コンピュータを、
   検知対象とする領域に交番磁界を発生させる磁界発生コイルによって発生された交番磁界に応じた電気信号が誘導される信号誘導コイルにより、前記検知対象とする領域に検知対象とする磁性体が存在しない状態で誘導された第２の電気信号をデジタル情報として予め記憶部に記憶させる記憶手段と、
   前記検知対象とする領域に前記磁性体が存在する状態で前記信号誘導コイルに誘導された第１の電気信号と前記記憶部に予め記憶されている前記デジタル情報により示される前記第２の電気信号との差より得られた第３の電気信号を増幅器により増幅させる増幅手段と、
   前記増幅器によって増幅された前記第３の電気信号に基づいて、前記検知対象とする領域を通過する前記磁性体を、当該磁性体の磁化反転による磁場の変化を検知することにより検知する検知手段と、
   として機能させるためのプログラム。

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