JP2896913B2 - 金属体検知装置 - Google Patents
金属体検知装置Info
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- JP2896913B2 JP2896913B2 JP2012650A JP1265090A JP2896913B2 JP 2896913 B2 JP2896913 B2 JP 2896913B2 JP 2012650 A JP2012650 A JP 2012650A JP 1265090 A JP1265090 A JP 1265090A JP 2896913 B2 JP2896913 B2 JP 2896913B2
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- Japan
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- frequency
- signal
- loop coil
- metal object
- metal body
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はループコイルを用いる金属体検知装置に関す
る。
る。
〈従来の技術〉 例えば地面の中にループコイルを埋め、その上を例え
ば金属部品が多く使用されている自動車等が通過すると
ループコイルのインダクタンスが変化し、その変化を検
出することにより金属体を検知する金属体検知装置が知
られている。この金属体検知装置は、例えば鉄道交通等
においてはループコイルを踏み切り内に設置し、遮断機
が降りた時自動車が閉じ込められているかどうかを検出
し、自動車が閉じ込められている場合には例えば列車の
運転手に知らせるようにして安全に処置する為に使用さ
れている。
ば金属部品が多く使用されている自動車等が通過すると
ループコイルのインダクタンスが変化し、その変化を検
出することにより金属体を検知する金属体検知装置が知
られている。この金属体検知装置は、例えば鉄道交通等
においてはループコイルを踏み切り内に設置し、遮断機
が降りた時自動車が閉じ込められているかどうかを検出
し、自動車が閉じ込められている場合には例えば列車の
運転手に知らせるようにして安全に処置する為に使用さ
れている。
このような金属体を検知する方法として、金属体がル
ープコイルの近傍にあると金属体とループコイルとが電
磁結合してループコイルのインダクタンスが変化するの
を利用して、ループコイルとコンデンサのLC発振回路に
交流信号を印加してインダクタンス変化による交流信号
の周波数の変化を検知する方法がある。
ープコイルの近傍にあると金属体とループコイルとが電
磁結合してループコイルのインダクタンスが変化するの
を利用して、ループコイルとコンデンサのLC発振回路に
交流信号を印加してインダクタンス変化による交流信号
の周波数の変化を検知する方法がある。
かかる方式を用いた従来の金属体検知装置を示す第３
図において、交流信号を発生する信号発生器３の中にコ
ンデンサが内蔵されていて、ループコイル２と信号発生
器３のコンデンサとでLC回路が構成され、信号発生器３
からこのLC回路に交流信号が印加され、LC発振回路が形
成されている。ここで例えば自動車等の金属体１が地上
を通過すると金属体１とループコイル２とが電磁結合
し、ループコイル２のインダクタンスが変化し、信号発
生器３から出力された交流信号の周波数が変化する。通
常金属体１があるとループコイル２のインダクタンスが
小さくなり、発振周波数は高くなる。周波数変化検出部
４はこの信号発生器３から出力された交流信号の周波数
の変化を監視し、周波数が閾値以上変化すると周波数変
化検出部４は金属体１が通過したことを検知して金属体
検知信号を金属検出部５に出力する。
図において、交流信号を発生する信号発生器３の中にコ
ンデンサが内蔵されていて、ループコイル２と信号発生
器３のコンデンサとでLC回路が構成され、信号発生器３
からこのLC回路に交流信号が印加され、LC発振回路が形
成されている。ここで例えば自動車等の金属体１が地上
を通過すると金属体１とループコイル２とが電磁結合
し、ループコイル２のインダクタンスが変化し、信号発
生器３から出力された交流信号の周波数が変化する。通
常金属体１があるとループコイル２のインダクタンスが
小さくなり、発振周波数は高くなる。周波数変化検出部
４はこの信号発生器３から出力された交流信号の周波数
の変化を監視し、周波数が閾値以上変化すると周波数変
化検出部４は金属体１が通過したことを検知して金属体
検知信号を金属検出部５に出力する。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来の金属体検知装置では、使用する交流
信号の周波数は１つである。またループコイル２の近傍
に金属体１がある時の交流信号の周波数の変化は通常１
％以下である。このような周波数の小さな変化を検出す
る場合に例えば近くに強い雑音があるとその雑音と交流
信号とが結合して金属体１が無くても交流信号の周波数
が変化してしまうことがある。この雑音の交流信号への
影響は雑音の周波数が交流信号の周波数に近くなるにし
たがって大きくなり、金属体検知用に使用している交流
信号の周波数が１つであると、この雑音の影響によって
金属体検知装置が誤検知してしまうおそれがあった。
信号の周波数は１つである。またループコイル２の近傍
に金属体１がある時の交流信号の周波数の変化は通常１
％以下である。このような周波数の小さな変化を検出す
る場合に例えば近くに強い雑音があるとその雑音と交流
信号とが結合して金属体１が無くても交流信号の周波数
が変化してしまうことがある。この雑音の交流信号への
影響は雑音の周波数が交流信号の周波数に近くなるにし
たがって大きくなり、金属体検知用に使用している交流
信号の周波数が１つであると、この雑音の影響によって
金属体検知装置が誤検知してしまうおそれがあった。
本発明ではこのような従来の課題に鑑みてなされたも
ので、雑音の影響を受けないような信頼性の高い金属体
検知装置を提供することを目的とする。
ので、雑音の影響を受けないような信頼性の高い金属体
検知装置を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は、ループコイルのインダクタンス変
化に基づいて金属体の有無を検知する金属体検知装置に
おいて、前記ループコイルに印加する基準交流信号を発
生させる基準交流信号源と、前記ループコイルに印加さ
れた基準交流信号の周波数を一定の時間間隔で複数の周
波数に切り替えて前記複数の周波数を周回させると共に
前記ループコイルの周波数の切り替えに同期して同期信
号を出力する周波数切り替え制御手段と、順次一定時間
間隔で切り替えられる前記ループコイルの複数の交流信
号を出力する信号発生手段と、 前記信号発生手段から順次出力された複数の交流信号
の各周波数を、前記各周波数毎に対応して予め設定され
た其々の周波数変化の閾値と前記同期信号に基づいて比
較し、前記信号発生手段から出力された各交流信号の周
波数が前記閾値以上であるときその周波数信号を記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段に記憶された周波数信号の
数に基づいて金属体の有無を判定する判定手段と、を備
えた。
化に基づいて金属体の有無を検知する金属体検知装置に
おいて、前記ループコイルに印加する基準交流信号を発
生させる基準交流信号源と、前記ループコイルに印加さ
れた基準交流信号の周波数を一定の時間間隔で複数の周
波数に切り替えて前記複数の周波数を周回させると共に
前記ループコイルの周波数の切り替えに同期して同期信
号を出力する周波数切り替え制御手段と、順次一定時間
間隔で切り替えられる前記ループコイルの複数の交流信
号を出力する信号発生手段と、 前記信号発生手段から順次出力された複数の交流信号
の各周波数を、前記各周波数毎に対応して予め設定され
た其々の周波数変化の閾値と前記同期信号に基づいて比
較し、前記信号発生手段から出力された各交流信号の周
波数が前記閾値以上であるときその周波数信号を記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段に記憶された周波数信号の
数に基づいて金属体の有無を判定する判定手段と、を備
えた。
〈作用〉 上記の構成によれば、ループコイルに基準交流信号源
で発生した基準交流信号が印加され、周波数切り替え制
御手段により基準交流信号の周波数を一定の時間間隔で
複数の周波数に切り替えられ、複数の周波数は周回す
る。そして順次一定時間間隔で切り替えられるループコ
イルに流れる複数の交流信号は信号発生手段から記憶手
段に出力される。信号発生手段から順次出力された複数
の交流信号の各周波数と、各周波数に対応して予め設定
された其々の周波数変化の閾値とは、周波数切り替え制
御手段から出力された同期信号に基づいて順次比較され
る。ループコイルの近傍に金属体がある時信号発生手段
から出力される交流信号の各周波数は変化する。この時
信号発生手段から出力された各交流信号の周波数が閾値
以上であるときその周波数信号は記憶手段に記憶され
る。判定手段は記憶手段に記憶されている周波数信号の
数に基づいてループコイルの近傍の金属体の有無を判定
する。
で発生した基準交流信号が印加され、周波数切り替え制
御手段により基準交流信号の周波数を一定の時間間隔で
複数の周波数に切り替えられ、複数の周波数は周回す
る。そして順次一定時間間隔で切り替えられるループコ
イルに流れる複数の交流信号は信号発生手段から記憶手
段に出力される。信号発生手段から順次出力された複数
の交流信号の各周波数と、各周波数に対応して予め設定
された其々の周波数変化の閾値とは、周波数切り替え制
御手段から出力された同期信号に基づいて順次比較され
る。ループコイルの近傍に金属体がある時信号発生手段
から出力される交流信号の各周波数は変化する。この時
信号発生手段から出力された各交流信号の周波数が閾値
以上であるときその周波数信号は記憶手段に記憶され
る。判定手段は記憶手段に記憶されている周波数信号の
数に基づいてループコイルの近傍の金属体の有無を判定
する。
〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を第１図〜第２図に基づいて
説明する。尚、第３図と同一要素のものについては同一
符号を付して説明は省略する。
説明する。尚、第３図と同一要素のものについては同一
符号を付して説明は省略する。
本実施例を示す第１図において金属体検出装置は、金
属体１が近傍にあると金属体１と電磁結合してインダク
タンスが変化するループコイル２と、基準交流信号を発
生してループコイル２に基準交流信号を印加する基準交
流信号源と、ループコイル２に順次一定時間間隔で切り
替えられる複数の交流信号を出力する信号発生手段とを
兼ねる信号発生器３と、ループコイル２の１つの端子に
並列に接続しているコンデンサC0〜Cnと各コンデンサの
端子との接続の切り替えスイッチＳとを備えた周波数切
替器７と、スイッチＳを一定の時間間隔で切り替えると
共にループコイル２の周波数の切り替えに同期して同期
信号を出力する制御部６と、信号発生器３の出力端に接
続し、制御部６の同期信号に基づいて信号発生器３から
順次出力された複数の交流信号の各周波数を、閾値記憶
部8bに記憶されて前記各周波数に対応して予め設定され
た其々の周波数変化の閾値と同期信号に基づいて周波数
比較器8aにて比較し、信号発生器３から出力された各交
流信号の周波数が閾値以上であるときその周波数信号を
周波数変化記憶部8cに記憶する記憶手段である周波数記
憶部８と、周波数変化記憶部8cに記憶された周波数信号
の数に基づいて金属体１の有無を判定する判定手段であ
る金属体検出部５と、を備えることによって構成され
る。ここで周波数切り替え制御手段は制御部６と周波数
切替器７とで構成される。
属体１が近傍にあると金属体１と電磁結合してインダク
タンスが変化するループコイル２と、基準交流信号を発
生してループコイル２に基準交流信号を印加する基準交
流信号源と、ループコイル２に順次一定時間間隔で切り
替えられる複数の交流信号を出力する信号発生手段とを
兼ねる信号発生器３と、ループコイル２の１つの端子に
並列に接続しているコンデンサC0〜Cnと各コンデンサの
端子との接続の切り替えスイッチＳとを備えた周波数切
替器７と、スイッチＳを一定の時間間隔で切り替えると
共にループコイル２の周波数の切り替えに同期して同期
信号を出力する制御部６と、信号発生器３の出力端に接
続し、制御部６の同期信号に基づいて信号発生器３から
順次出力された複数の交流信号の各周波数を、閾値記憶
部8bに記憶されて前記各周波数に対応して予め設定され
た其々の周波数変化の閾値と同期信号に基づいて周波数
比較器8aにて比較し、信号発生器３から出力された各交
流信号の周波数が閾値以上であるときその周波数信号を
周波数変化記憶部8cに記憶する記憶手段である周波数記
憶部８と、周波数変化記憶部8cに記憶された周波数信号
の数に基づいて金属体１の有無を判定する判定手段であ
る金属体検出部５と、を備えることによって構成され
る。ここで周波数切り替え制御手段は制御部６と周波数
切替器７とで構成される。
次に動作を説明する。
信号発生器３は基準交流信号を発生させ、発生した基
準交流信号はループコイル２、周波数切替器７、信号発
生器３とによって構成されたLC発振回路に印加される。
制御部６は周波数切替器７のスイッチＳによりコンデン
サC0〜Cn、そして再びコンデンサC0〜Cnを一定時間間隔
で切り替え、それにしたがって複数の周波数f0〜fnは第
２図ｂの時間t1〜t2のように一定時間間隔t0で切り替え
られ、そして周回する。この複数の交流信号は信号発生
器３から周波数比較器8aに出力される。周波数比較器8a
は制御部６からの同期信号に基づいて信号発生器３から
出力された交流信号の各周波数と、閾値記憶部8bに記憶
されている各周波数に対応した周波数変化の閾値とを比
較する。
準交流信号はループコイル２、周波数切替器７、信号発
生器３とによって構成されたLC発振回路に印加される。
制御部６は周波数切替器７のスイッチＳによりコンデン
サC0〜Cn、そして再びコンデンサC0〜Cnを一定時間間隔
で切り替え、それにしたがって複数の周波数f0〜fnは第
２図ｂの時間t1〜t2のように一定時間間隔t0で切り替え
られ、そして周回する。この複数の交流信号は信号発生
器３から周波数比較器8aに出力される。周波数比較器8a
は制御部６からの同期信号に基づいて信号発生器３から
出力された交流信号の各周波数と、閾値記憶部8bに記憶
されている各周波数に対応した周波数変化の閾値とを比
較する。
ここでループコイル２の近傍に金属体１がある場合、
例えば第２図ａの時間t3〜t4のように周波数fnはfn′
へ、…、f1はf1′へと変化する。周波数比較器8aにより
周波数fn′は周波数fnの周波数変化の閾値と比較され、
閾値以上であれば周波数fn′は周波数変化記憶部8cに周
波数信号として記憶される。次に周波数f0′が周波数f0
の周波数変化の閾値と比較され、閾値以上であれば周波
数f0が周波数変化記憶部8cに周波数信号として記憶さ
れ、順次各周波数が対応した閾値と比較されて閾値以上
の周波数が周波数信号として周波数変化記憶部8cに記憶
される。そして時間t3から（ｎ＋１）個目の周波数
fn-1′が閾値と比較されると金属体検出部５は周波数変
化記憶部8cに記憶されている周波数信号から例えば論理
積演算を行い、雑音の影響で金属体１の誤検知をしない
ようにしてループコイル２の近傍に金属体１があると判
定して金属体検知信号ｄを出力する。
例えば第２図ａの時間t3〜t4のように周波数fnはfn′
へ、…、f1はf1′へと変化する。周波数比較器8aにより
周波数fn′は周波数fnの周波数変化の閾値と比較され、
閾値以上であれば周波数fn′は周波数変化記憶部8cに周
波数信号として記憶される。次に周波数f0′が周波数f0
の周波数変化の閾値と比較され、閾値以上であれば周波
数f0が周波数変化記憶部8cに周波数信号として記憶さ
れ、順次各周波数が対応した閾値と比較されて閾値以上
の周波数が周波数信号として周波数変化記憶部8cに記憶
される。そして時間t3から（ｎ＋１）個目の周波数
fn-1′が閾値と比較されると金属体検出部５は周波数変
化記憶部8cに記憶されている周波数信号から例えば論理
積演算を行い、雑音の影響で金属体１の誤検知をしない
ようにしてループコイル２の近傍に金属体１があると判
定して金属体検知信号ｄを出力する。
かかる構成によれば、発生させた基準交流信号の周波
数を一定の時間間隔t3で複数の周波数に切り替えてルー
プコイル２に印加し、複数の交流信号の各周波数を切り
替えに同期して周波数変化の閾値と比較し、閾値以上変
化した周波数信号の中で論理積演算を行ってループコイ
ル２の近傍に金属体１があるかどうかを判定することに
より、ループコイル２の近くに雑音があってもすべての
交流信号の周波数が影響を受けることがないので、金属
体検知装置が誤検知することがなく、確実に金属体１を
検知することが出来、金属体検知装置の信頼性を向上さ
せることが出来る。また金属体検出部５を例えば多数決
や論理積等の論理演算回路で構成することにより、金属
体１をより確実に検知すること出来、さらに信頼性が向
上する。
数を一定の時間間隔t3で複数の周波数に切り替えてルー
プコイル２に印加し、複数の交流信号の各周波数を切り
替えに同期して周波数変化の閾値と比較し、閾値以上変
化した周波数信号の中で論理積演算を行ってループコイ
ル２の近傍に金属体１があるかどうかを判定することに
より、ループコイル２の近くに雑音があってもすべての
交流信号の周波数が影響を受けることがないので、金属
体検知装置が誤検知することがなく、確実に金属体１を
検知することが出来、金属体検知装置の信頼性を向上さ
せることが出来る。また金属体検出部５を例えば多数決
や論理積等の論理演算回路で構成することにより、金属
体１をより確実に検知すること出来、さらに信頼性が向
上する。
尚、この金属体検出部５の構成は論理積演算回路に限
らず、例えば多数決演算回路であってもよい。金属体検
出部５を多数決演算回路によって構成することにより、
金属体検知装置の近くに雑音があっても影響を受ける交
流信号は雑音に近い周波数の交流信号だけであり誤信号
を排除することが出来、金属体１をより確実に検知する
ことが出来、さらに信頼性を向上させることが出来る。
らず、例えば多数決演算回路であってもよい。金属体検
出部５を多数決演算回路によって構成することにより、
金属体検知装置の近くに雑音があっても影響を受ける交
流信号は雑音に近い周波数の交流信号だけであり誤信号
を排除することが出来、金属体１をより確実に検知する
ことが出来、さらに信頼性を向上させることが出来る。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、ループコイルに
印加された基準交流信号の周波数は、周波数切り替え制
御手段により一定の時間間隔で複数の周波数に切り替え
られ、信号発生手段から順次出力された複数の交流信号
の各周波数が各周波数に対応して予め設定された其々の
周波数変化の閾値以上であれば、記憶手段に周波数信号
が記憶され、判定手段は周波数信号の数に基づいてルー
プコイルの近傍の金属体の有無を判定することにより、
金属体検知装置の近傍に雑音があっても複数の交流信号
のすべての周波数が影響を受けることはなく、誤検知せ
ずに確実に金属体検知を行うことが出来、金属体検知装
置の信頼性を向上させることが出来る。
印加された基準交流信号の周波数は、周波数切り替え制
御手段により一定の時間間隔で複数の周波数に切り替え
られ、信号発生手段から順次出力された複数の交流信号
の各周波数が各周波数に対応して予め設定された其々の
周波数変化の閾値以上であれば、記憶手段に周波数信号
が記憶され、判定手段は周波数信号の数に基づいてルー
プコイルの近傍の金属体の有無を判定することにより、
金属体検知装置の近傍に雑音があっても複数の交流信号
のすべての周波数が影響を受けることはなく、誤検知せ
ずに確実に金属体検知を行うことが出来、金属体検知装
置の信頼性を向上させることが出来る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の信号波形図、第３図は従来のブロック図であ
る。 １……金属体、２……ループコイル、３……信号発生
器、５……金属体検出部、６……制御部、７……周波数
切替器、８……周波数記憶部
第１図の信号波形図、第３図は従来のブロック図であ
る。 １……金属体、２……ループコイル、３……信号発生
器、５……金属体検出部、６……制御部、７……周波数
切替器、８……周波数記憶部
Claims (1)
- 【請求項１】ループコイルのインダクタンス変化に基づ
いて金属体の有無を検知する金属体検知装置において、 前記ループコイルに印加する基準交流信号を発生させる
基準交流信号源と、 前記ループコイルに印加された基準交流信号の周波数を
一定の時間間隔で複数の周波数に切り替えて前記複数の
周波数を周回させると共に前記ループコイルの周波数の
切り替えに同期して同期信号を出力する周波数切り替え
制御手段と、 順次一定時間間隔で切り替えられる前記ループコイルの
複数の交流信号を出力する信号発生手段と、 前記信号発生手段から順次出力された複数の交流信号の
各周波数を、前記各周波数毎に対応して予め設定された
其々の周波数変化の閾値と前記同期信号に基づいて比較
し、前記信号発生手段から出力された各交流信号の周波
数が前記閾値以上であるときその周波数信号を記憶する
記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された周波数信号の数に基づいて金
属体の有無を判定する判定手段と、 を備えたことを特徴とする金属体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012650A JP2896913B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 金属体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012650A JP2896913B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 金属体検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218490A JPH03218490A (ja) | 1991-09-26 |
| JP2896913B2 true JP2896913B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=11811243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012650A Expired - Lifetime JP2896913B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 金属体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2896913B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5964308B2 (ja) | 2010-10-07 | 2016-08-03 | メトラー−トレド・セーフライン・リミテッド | 金属検出システムを操作する方法、および金属検出システム |
| EP2439560B1 (en) | 2010-10-07 | 2013-05-29 | Mettler-Toledo Safeline Limited | Method for monitoring the operation of a metal detection system and metal detection system |
| EP2439559B1 (en) | 2010-10-07 | 2013-05-29 | Mettler-Toledo Safeline Limited | Method for operating of a metal detection system and metal detection system |
| US9018935B2 (en) | 2011-09-19 | 2015-04-28 | Mettler-Toledo Safeline Limited | Method for operating a metal detection apparatus and apparatus |
| CN109561851A (zh) * | 2016-08-02 | 2019-04-02 | 皇家飞利浦有限公司 | Mri检查之前患者眼睛中的金属物品的检测 |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP2012650A patent/JP2896913B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03218490A (ja) | 1991-09-26 |
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