JP3264870B2 - Iron piece detection method and device - Google Patents

Iron piece detection method and device

Info

Publication number
JP3264870B2
JP3264870B2 JP26015797A JP26015797A JP3264870B2 JP 3264870 B2 JP3264870 B2 JP 3264870B2 JP 26015797 A JP26015797 A JP 26015797A JP 26015797 A JP26015797 A JP 26015797A JP 3264870 B2 JP3264870 B2 JP 3264870B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iron
detection
signal
value
noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP26015797A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11101781A (en
Inventor
冨紀夫 ▲剣▼持
大 矢野
道雄 中野
サェチャウ ビチャイ
Original Assignee
株式会社サンコウ電子研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社サンコウ電子研究所 filed Critical 株式会社サンコウ電子研究所
Priority to JP26015797A priority Critical patent/JP3264870B2/en
Publication of JPH11101781A publication Critical patent/JPH11101781A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3264870B2 publication Critical patent/JP3264870B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は鉄片探知方法及び装
置(検針器)に関し、特に各種繊維製品、縫製衣料品、
カーぺット、テキスタイル、フェルト、不織布、食料
品、医療品、パック商品等に混入された針や釘等の鉄片
類の探知に有効な鉄片探知方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an iron piece detecting method and apparatus (needle detector), and particularly to various textile products, sewing clothing, and the like.
The present invention relates to an iron piece detecting method and apparatus effective for detecting iron pieces such as needles and nails mixed in carpets, textiles, felts, nonwoven fabrics, foodstuffs, medical goods, packed goods, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば縫製作業中にミシン針が折れるこ
とは珍しいことではなく、また、縫製作業中に使用した
待針を抜き忘れることもある。しかしながら、縫製衣料
品中に折れ針や待針等の残針があった場合には、残針が
縫製衣料品の使用者に危害を与える恐れがあるため、縫
製衣料品については鉄片探知装置によって検査が行なわ
れることが多く、また、各種繊維製品、カーぺット、テ
キスタイル、フェルト、不織布、食料品、医療品、パッ
ク商品等についても鉄片探知が行なわれることが多い。
2. Description of the Related Art For example, it is not unusual for a sewing machine needle to break during a sewing operation, and sometimes the user forgets to remove a waiting needle used during a sewing operation. However, if there is a remaining needle such as a broken needle or a waiting needle in the sewing clothing, the remaining needle may harm the user of the sewing clothing, so that the sewing clothing is inspected by an iron piece detecting device. In many cases, iron pieces are also detected for various fiber products, carpets, textiles, felts, nonwoven fabrics, food products, medical products, packed products, and the like.

【0003】ところで、鉄片類の探知は、従来金属探知
器や強磁性体部材の探知を主目的とした鉄片探知器等を
用いて行なわれて来ており、例えば永久磁石を用いた直
流磁界発生部と、前記直流磁界発生部で発生された直流
磁界中の直流磁束が鎖交する巻線を備えた検出コイルと
で成るセンサ部(検針部)を有し、検出コイルに発生さ
れた検出信号がスレッショルド以上になった場合にアラ
−ム出力するようにしたものが一般的に使用されてい
る。即ち、センサ部と被検出体とを接近させて相対的に
移動させた場合に、被検出体に鉄片類が含まれている
と、検出コイルに鎖交する磁束数が被検出体内のセンサ
部との変位に対応して変化し、検出コイルに検出信号が
発生するから、その検出信号がスレッショルド以上とな
った場合に、被検出体に鉄片類が含まれているとしてア
ラ−ム出力する。
[0003] Incidentally, iron pieces have been conventionally detected using a metal detector or an iron piece detector mainly for detecting a ferromagnetic member. For example, a direct current magnetic field generation using a permanent magnet is performed. And a sensor unit (a meter reading unit) comprising a detection coil having a winding in which a DC magnetic flux in the DC magnetic field generated by the DC magnetic field generation unit interlinks, and a detection signal generated in the detection coil. Is generally used to output an alarm when the threshold value exceeds a threshold. That is, when the sensor unit and the object to be detected are moved closer to each other and the object to be detected includes iron pieces, the number of magnetic fluxes linked to the detection coil is increased by the sensor unit in the object to be detected. And a detection signal is generated in the detection coil. When the detection signal exceeds the threshold, an alarm is output assuming that the detection target includes iron pieces.

【0004】このような鉄片探知装置では検出コイルに
発生する検出信号がスレッショルドを超えた状態によ
り、所定の大きさ以上の鉄片類が探知された状態である
としている。しかしながら、例えば直径が1.2mm程
度の鉄球の存在を探知できるようにするためには、セン
サとして強力な磁界強度の直流磁界を備えているものが
必要とされると共に、鉄球が直流磁界内で移動する際に
検出コイルに生じる微小な検出信号を増幅するために、
高い増幅度を有する増幅器が必要とされる。したがっ
て、検出コイルが微小な外部雑音磁界を拾って誤動作を
起こし易いということが問題になる。また、検出信号は
センサ部と被検出体との相対的な移動速度に対応した周
波数成分を有するので、その周波数成分を通過させるフ
ィルタを通過させるようにして、外部雑音磁界による誤
動作を防止することが考えられる。しかしながら、外部
雑音磁界によって検出コイルに発生する雑音電圧が、前
記周波数成分と同じ周波数帯域である場合には、外部雑
音磁界による誤動作を防止できないことになる。
In such an iron piece detecting device, it is assumed that iron pieces having a predetermined size or more are detected when a detection signal generated in a detection coil exceeds a threshold. However, in order to be able to detect the presence of an iron ball having a diameter of, for example, about 1.2 mm, a sensor having a DC magnetic field having a strong magnetic field strength is required as a sensor, and the iron ball is required to have a DC magnetic field. In order to amplify the small detection signal generated in the detection coil when moving in the
An amplifier with high amplification is needed. Therefore, there is a problem that the detection coil easily picks up a small external noise magnetic field and causes a malfunction. Further, since the detection signal has a frequency component corresponding to a relative moving speed between the sensor unit and the detection target, the detection signal is passed through a filter that allows the frequency component to pass, thereby preventing malfunction due to an external noise magnetic field. Can be considered. However, if the noise voltage generated in the detection coil by the external noise magnetic field is in the same frequency band as the frequency component, malfunction due to the external noise magnetic field cannot be prevented.

【0005】ところで、各種繊維製品、縫製衣料品を製
作する服飾品メーカーやアパレルメーカーでは、製品に
各種服飾付属品を使用することがあるが、服飾付属品が
取付けられた各種繊維製品、縫製衣料品について鉄片探
知装置を使用して鉄片類の探知作業を行なった場合、各
種繊維製品、縫製衣料品には鉄片類が存在していない状
態でも、金属製の服飾付属品(ボタン,ファスナ,前か
ん等)が使用されていることが多いため、それによって
誤動作を起こすことがある。
[0005] By the way, a garment manufacturer or apparel maker that manufactures various textile products and sewing clothing products sometimes uses various clothing accessories, but various textile products and sewing clothing products with the clothing accessories attached thereto. When using a shingle detection device to detect shingles on items, even in the absence of shingles in various textiles and garments, metal clothing accessories (buttons, fasteners, front Is often used, which may cause a malfunction.

【0006】そのため、鉄片探知装置メーカ−と、服飾
メーカ−、アパレルメーカ−等とが協議して、例えばミ
シンの折れ針に関しては直径が1.2mmの鉄球によっ
て換算し、服飾付属品に関しては直径が最大0.8mm
の鉄球によって換算するようにし、検出感度の設定基準
として、例えば直径が1.2mmの鉄球に対応して発生
する検出信号により、スレッショルドを超えたときに所
定の大きさ以上の鉄片類が探知された状態とさせ、ま
た、直径が0.8mmの鉄球に対応して発生する検出信
号により、スレッショルド以下のときに所定の大きさ以
下の鉄片類が探知されない状態とさせていた。
[0006] For this reason, an iron piece detecting device maker, a garment maker, an apparel maker, and the like consult with each other, and for example, a broken needle of a sewing machine is converted into an iron ball having a diameter of 1.2 mm. 0.8mm maximum diameter
As a criterion for setting detection sensitivity, for example, a detection signal generated corresponding to an iron ball having a diameter of 1.2 mm indicates that iron pieces having a predetermined size or more when the threshold is exceeded are detected. In a state where the iron piece is detected, and a detection signal generated corresponding to an iron ball having a diameter of 0.8 mm, an iron piece having a predetermined size or less is not detected when the iron ball has a threshold or less.

【0007】ところが、かかる鉄片探知装置を用いて鉄
片類の探知を行なう場合に、センサ部と被検出体とを相
対的に一定速度で移動させたとしても、直流磁界発生部
材と被検出体が移動する位置との距離が変化すると、セ
ンサ部の検出コイルに発生する検出信号の大きさや周波
数成分が変化することにより鉄片の探知感度が変化し、
鉄片類の大きさの判別を行なうことができない。
However, when iron pieces are detected using such an iron piece detecting device, even if the sensor section and the object to be detected are relatively moved at a constant speed, the DC magnetic field generating member and the object to be detected are still in contact. When the distance to the moving position changes, the detection sensitivity of the iron piece changes due to the change in the magnitude and frequency component of the detection signal generated in the detection coil of the sensor unit,
The size of shingles cannot be determined.

【0008】かかる問題を解決するために、本出願人
は、特開平7−260943号公報に開示されるような
鉄片探知装置を提案した。この鉄片探知装置では、図1
3に示すように移送帯5によって被検出体Dxを一定速
度で移動させて、所定距離Lだけ離隔して配置されてい
る検出コイル3及び検出コイル4で発生した検出信号を
個別に増幅してデジタル信号に変換し、各デジタル信号
の相互相関関係の演算を行なっているが、これを図14
を参照して説明する。尚、図13において、1は直流磁
界発生部材としての永久磁石であり、磁路2が形成され
ている。
In order to solve such a problem, the present applicant has proposed an iron piece detecting device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-260943. In this iron piece detecting device, FIG.
As shown in FIG. 3, the detection object Dx is moved at a constant speed by the transfer band 5, and the detection signals generated by the detection coils 3 and 4 which are arranged at a predetermined distance L are individually amplified. The digital signals are converted into digital signals, and the calculation of the cross-correlation of each digital signal is performed.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 13, reference numeral 1 denotes a permanent magnet as a DC magnetic field generating member, on which a magnetic path 2 is formed.

【0009】図14においてX1(t)は、鉄片類によ
って検出コイル3に発生する信号を関数表示したもので
あり、nl(t)は鉄片類以外によって検出コイル3に
発生するノイズを関数表示したものであり、Y1(t)
はそれらの和である出力信号を関数表示したものであ
る。同様に、X2(t)は、鉄片類によって検出コイル
4に発生する信号を関数表示したものであり、n2
(t)は鉄片類以外によって検出コイル4に発生するノ
イズを関数表示したものであり、Y2(t)はそれらの
和である出力信号を関数表示したものである。そして、
τは被検出体Dxが検出コイル3と検出コイル4との間
隔Lを移動するに要する時間である。従って、出力信号
Y1(t)及びY2(t)はそれぞれ下記数1及び数2
で表わされる。
In FIG. 14, X1 (t) represents the function of the signal generated in the detection coil 3 by the iron pieces, and nl (t) represents the function of the noise generated in the detection coil 3 by the elements other than the iron piece. And Y1 (t)
Is a functional representation of the output signal which is their sum. Similarly, X2 (t) is a function expression of a signal generated in the detection coil 4 by iron pieces, and n2 (t)
(T) is a function display of the noise generated in the detection coil 4 by other than the iron pieces, and Y2 (t) is a function display of the output signal which is the sum of them. And
τ is the time required for the detection target Dx to move the distance L between the detection coil 3 and the detection coil 4. Accordingly, the output signals Y1 (t) and Y2 (t) are given by the following equations 1 and 2, respectively.
Is represented by

【0010】[0010]

【数1】Y1(t)=Xl(t)+n1(t)## EQU1 ## Y1 (t) = X1 (t) + n1 (t)

【数2】Y2(t)=X2(t)+n2(t) この場合、出力信号Y1(t)及びY2(t)の相互相
関関数は下記数3によって定義される。
Y2 (t) = X2 (t) + n2 (t) In this case, the cross-correlation function of the output signals Y1 (t) and Y2 (t) is defined by the following equation (3).

【0011】[0011]

【数3】 上記数3の積分記号に後続する第1項に着目すると、鉄
片類によって検出コイル3に発生する信号の関数Xl
(t)と、鉄片類によって検出コイル4に発生する信号
の関数X2(t)とには遅れ時間τで最も大きな相関が
あるから、前記第1項が前式中の他の項、即ちノイズが
含まれている項よりも充分に大きければノイズが含まれ
ている項を無視でき、相関値によって鉄片類の有無を検
出できる。
(Equation 3) Focusing on the first term following the integral symbol of the above equation 3, the function Xl of the signal generated in the detection coil 3 by the iron pieces
(T) and the function X2 (t) of the signal generated in the detection coil 4 by the iron pieces have the largest correlation with the delay time τ. If the term is sufficiently larger than the term containing, the term containing noise can be ignored, and the presence or absence of iron fragments can be detected based on the correlation value.

【0012】しかしながら、上記鉄片探知装置では、鉄
片類によって検出コイル3及び4に発生した信号の相関
値に比べて、ノイズの相関値が充分に小さくない場合に
は、良好な鉄片類の探知結果が得難いという問題がある
他、移送帯5による被検出体Dxの移動が、検出コイル
3側から検出コイル4の方への移動だけに限られるため
に、例えば被検出体Dxを往復移動させた状態で鉄片探
知動作を行なわせることが希望されても、そのような検
知態様での鉄片探知動作を行なえないということが問題
になり、それの解決策が求められていた。また、検知信
号のレベルが一定でなければならないという問題もあっ
た。
However, if the correlation value of the noise is not sufficiently small as compared with the correlation value of the signals generated in the detection coils 3 and 4 by the iron pieces, the iron piece detecting apparatus described above can provide good iron piece detection results. In addition, since the movement of the detection object Dx by the transfer zone 5 is limited to only the movement from the detection coil 3 to the detection coil 4, for example, the detection object Dx is reciprocated. Even if it is desired to perform the iron piece detecting operation in the state, there is a problem that the iron piece detecting operation cannot be performed in such a detection mode, and a solution has been demanded. Another problem is that the level of the detection signal must be constant.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記問題を解決するも
のとして、本出願人は以下に述べるような装置を提案し
た(特願平8−246009号)。
As a solution to the above problem, the present applicant has proposed the following apparatus (Japanese Patent Application No. Hei 8-24609).

【0014】即ち、図1において、直流磁界発生部材と
しての永久磁石1は、被検出体Dxが移動する空間部分
に所定の磁界強度の直流磁界Hを発生させるように配置
されており、厚さ方向に磁化されていて、一方の磁極
(N極)に面する空間に直流磁界Hを形成させることが
できるように、他方の磁極部分及び側面の一部を除く部
分を磁路2で包囲している。永久磁石1のN極側の空間
内に形成される直流磁界H内には、被検出体Dxの移動
方向(X方向)に所定距離Lだけ離隔して2個の検出コ
イル3及び4が平行に設けられ、検出コイル3及び4と
永久磁石1との間の空間には移送帯5が設けられてい
る。移送帯5は、駆動モータ6によって駆動される駆動
ローラ7と従動ローラ8との間に張設されていて、駆動
モータ6により所定速度Vで走行される。
That is, in FIG. 1, a permanent magnet 1 as a DC magnetic field generating member is arranged so as to generate a DC magnetic field H having a predetermined magnetic field strength in a space where the object Dx moves, and has a thickness. In order to form a DC magnetic field H in a space which is magnetized in the direction and faces one magnetic pole (N pole), the other magnetic pole part and a part excluding a part of the side surface are surrounded by a magnetic path 2. ing. In the DC magnetic field H formed in the space on the N pole side of the permanent magnet 1, two detection coils 3 and 4 are separated by a predetermined distance L in the moving direction (X direction) of the detection target Dx. And a transfer zone 5 is provided in a space between the detection coils 3 and 4 and the permanent magnet 1. The transfer belt 5 is stretched between a driving roller 7 driven by a driving motor 6 and a driven roller 8, and is driven at a predetermined speed V by the driving motor 6.

【0015】X方向に一定速度Vで走行する移送帯5上
に被検出体Dxが載置されると、被検出体Dxは移動速
度Vで永久磁石1によって発生された直流磁界H中を通
過する。被検出体Dxに鉄片類が含まれていると、永久
磁石1によって発生された直流磁界H中を被検出体Dx
が移動して行くときに、直流磁界H中の磁束分布の状態
が被検出体Dx中の鉄片類によって変化し、それにより
検出コイル3及び4には直流磁界H中の磁束分布の変化
に対応した検出信号が発生する。検出コイル3及び4は
距離Lだけ離隔して配置されており、被検出体Dxは移
送帯5と同一の移動速度Vで走行しているから、2つの
検出信号は、検出コイル3及び4間の距離Lと、検出コ
イル3及び4間を通過する被検出体Dxの速度Vとによ
って定まる一定の時間差Tを有している。
When the object Dx is placed on the transfer zone 5 traveling at a constant speed V in the X direction, the object Dx passes through the DC magnetic field H generated by the permanent magnet 1 at the moving speed V. I do. If the detection target Dx contains iron pieces, the detection target Dx is generated in the DC magnetic field H generated by the permanent magnet 1.
Move, the state of the magnetic flux distribution in the DC magnetic field H changes depending on the iron pieces in the object Dx to be detected, so that the detection coils 3 and 4 correspond to the change in the magnetic flux distribution in the DC magnetic field H. A detected signal is generated. Since the detection coils 3 and 4 are arranged at a distance L apart from each other and the detected object Dx runs at the same moving speed V as that of the transfer zone 5, two detection signals are output between the detection coils 3 and 4. Has a constant time difference T determined by the distance L of the detection coil 3 and the speed V of the detection target Dx passing between the detection coils 3 and 4.

【0016】検出コイル3の検出信号DT1は増幅器1
0に入力され、検出コイル4の検出信号DT2は増幅器
11に入力され、増幅器10及び11によって増幅され
た検出信号DT1及びDT2はそれぞれロ−パスフィル
タ(LPF)12及び13を経てA/D変換器14及び
15に与えられる。A/D変換器14から出力されたデ
ジタル信号はメモリ16に格納され、A/D変換器15
から出力されたデジタル信号はメモリ17に格納され
る。20は例えばマイクロプロセッサ、RAM、ROM
等を含んで構成されている制御部であり、30はデジタ
ル・シグナル・プロセッサ(DSP)等の演算部、31
は表示灯、発音器等を備えて構成されている出力部であ
る。演算部30では、制御部20の制御の下にメモリ1
6及び17から読出された検出信号DT1及びDT2に
よるデジタル信号の差分値を求めてから、その差分値に
ついて自己相関関係の演算を行なう。
The detection signal DT1 of the detection coil 3 is
0, the detection signal DT2 of the detection coil 4 is input to the amplifier 11, and the detection signals DT1 and DT2 amplified by the amplifiers 10 and 11 are subjected to A / D conversion through low-pass filters (LPF) 12 and 13, respectively. To the vessels 14 and 15. The digital signal output from the A / D converter 14 is stored in the memory 16 and the A / D converter 15
The digital signal output from is stored in the memory 17. 20 is, for example, a microprocessor, RAM, ROM
And a control unit 30 such as a digital signal processor (DSP).
Reference numeral denotes an output unit including an indicator light, a sound generator, and the like. The arithmetic unit 30 controls the memory 1 under the control of the control unit 20.
After calculating the difference value of the digital signal based on the detection signals DT1 and DT2 read out from 6 and 17, the calculation of the autocorrelation is performed on the difference value.

【0017】検出コイル3及び4から発生する検出信号
DT1及びDT2中には、移送帯5によって一定速度で
移動している被検出体Dx中に含まれている鉄片類によ
って発生した信号(検知対象信号)の他に、センサーの
振動、外部の電磁界、外部磁界等の諸原因によって発生
するノイズも含まれている。そして、ノイズは検出コイ
ル3及び4に同時に発生するA(i)と、それ以外のノ
イズB(i)とに分けられ、被検出体Dx中の鉄片類に
よって検出コイル3に発生した検知対象信号をxl
(i)とし、鉄片類によって検出コイル4に発生した検
知対象信号をx2(i)とすると、検出コイル3及び4
に発生する信号Y1(i)及びY2(i)はそれぞれ下
記数4及び数5によって表わされる。
The detection signals DT1 and DT2 generated from the detection coils 3 and 4 include signals (detection targets) generated by iron pieces included in the detection target Dx moving at a constant speed by the transfer zone 5. Signal), noise generated by various causes such as vibration of the sensor, an external electromagnetic field and an external magnetic field is also included. The noise is divided into A (i) simultaneously generated in the detection coils 3 and 4 and other noise B (i), and a detection target signal generated in the detection coil 3 by iron pieces in the detection target Dx. To xl
(I), and if the detection target signal generated in the detection coil 4 by the iron pieces is x2 (i), the detection coils 3 and 4
Are generated by the following equations 4 and 5, respectively.

【0018】[0018]

【数4】 Y1(i)=x1(i)+A(i)+B1(i)## EQU4 ## Y1 (i) = x1 (i) + A (i) + B1 (i)

【数5】 Y2(i)=x2(i)+A(i)+B2(i) また、検出コイル3及び4で発生した信号Y1(i)及
びY2(i)の差信号Z(i)は次の数6で示される。
## EQU00005 ## Y2 (i) = x2 (i) + A (i) + B2 (i) The difference signal Z (i) between the signals Y1 (i) and Y2 (i) generated by the detection coils 3 and 4 is as follows. Is represented by the following equation (6).

【0019】[0019]

【数6】Z(i)=x1(i)−x2(i)+B1
(i)−B2(i) 上記数6で示される差分値Z(i)についての自己相関
は次の数7で求められる。
## EQU6 ## Z (i) = x1 (i) -x2 (i) + B1
(I) -B2 (i) The autocorrelation of the difference value Z (i) expressed by the above equation (6) is obtained by the following equation (7).

【0020】[0020]

【数7】 上記数7式中のノイズB(i)を白色雑音と考えると、
数7は次の数8で表わされる。
(Equation 7) When the noise B (i) in the above equation 7 is considered as white noise,
Equation 7 is represented by the following equation 8.

【0021】[0021]

【数8】R(i)=Σ{x1(i)−x2(i)}{x
1(i−j)−x2(i−j)} 上記数8は、ノイズB1(i),B2(i)を白色雑音
であると考えた理想状態の場合には、検出コイル3及び
4に同時に入って来る検知対象信号と類似した周波数の
ノイズの相関値が無視でき、検知対象信号の差分値の自
己相関値のみで表わされることを示している。
R (i) = {x1 (i) -x2 (i)} x
1 (ij) −x2 (ij)} The above equation 8 indicates that the detection coils 3 and 4 are in the ideal state in which the noises B1 (i) and B2 (i) are considered as white noise. This shows that the correlation value of the noise having a frequency similar to that of the detection target signal which is simultaneously input is negligible and is represented only by the autocorrelation value of the difference value of the detection target signal.

【0022】ところが、実際の鉄片探知動作時に発生す
るノイズB1(i),B2(i)は白色雑音ではない。
しかし、検知対象信号の差分値の自己相関値は、ノイズ
B1(i),B2(i)の相関値よりも充分に大きな値
になる。従って、演算部30で検出信号DT1及びDT
2の差分値を求め、その差分値について自己相関関係の
演算によって得られる演算結果に基づいて、検知対象の
信号を良好に検出することができるのである。
However, the noises B1 (i) and B2 (i) generated during the actual iron piece detecting operation are not white noises.
However, the autocorrelation value of the difference value of the detection target signal is a value sufficiently larger than the correlation value of the noises B1 (i) and B2 (i). Therefore, the detection signals DT1 and DT
Thus, the signal to be detected can be detected satisfactorily on the basis of the calculation result obtained by calculating the autocorrelation relation with respect to the difference value of the second.

【0023】上述の鉄片探知装置はセンサ部に対する縦
揺れ振動等の2つのコイルに同時に入って来るノイズに
対してはキャンセルする効果がある。しかしながら、振
動ノイズ等には縦揺れと横揺れが混ざっていて、振動の
強度が大きくなると、横揺れによる2つのコイルに逆相
で入るノイズの相関値が、鉄片の信号の相関値に対して
無視できない大きさになる。このため、ノイズと信号の
区別ができない問題がある。
The above-described iron piece detecting device has an effect of canceling noises simultaneously entering two coils, such as pitching vibration with respect to the sensor unit. However, pitching and rolling are mixed in vibration noise and the like, and when the strength of the vibration increases, the correlation value of the noise that enters the two coils in opposite phases due to the rolling becomes larger than the correlation value of the signal of the iron piece. The size cannot be ignored. For this reason, there is a problem that noise and signals cannot be distinguished.

【0024】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、外部に不要磁界があっても
検知動作が良好に行われると共に、縦揺れと横揺れのノ
イズに対しても確実に信号との区別が可能で、鉄片類の
信号とノイズが同時に入力されたような場合にも確実に
探知可能な鉄片探知方法及び装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to perform a good detecting operation even when an external unnecessary magnetic field is present, and to suppress noise of pitch and roll. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for detecting an iron piece, which can reliably distinguish the signal from the signal, and can surely detect even when the signal and the noise of the iron pieces are input simultaneously.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は、直流磁界中の
直流磁束と鎖交するように且つ被検出体の移動方向に対
して前後に離隔して配置された1対の検出コイルの出力
信号を検出し、前記直流磁界中を相対的に移動する前記
被検出体に付着若しくは包含された鉄片類によって前記
出力信号が変化することで前記鉄片類を探知する方法に
関し、本発明の上記目的は、前記1対の検出コイルの差
信号を検出し、前記鉄片類の信号に対する前記差信号の
複数の遅れ時間による自己相関値と、ノイズに対する
記差信号の複数の遅れ時間による自己相関値とを基本パ
タ−ンとして記憶しておき、探知時における前記検出コ
イルの差信号に対しても複数の遅れ時間による自己相関
値を計算すると共に、前記基本パタ−ンに対する積和演
算をして後に行列演算し、前記行列演算で求められた行
列演算値を所定値と比較することによって前記鉄片類を
探知することによって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a method for detecting a direction of movement of a detection object so as to interlink with a DC magnetic flux in a DC magnetic field .
And by detecting the output signal of a pair of detection coils that are spaced apart in the longitudinal, the by the <br/> iron compound which is deposited or included in the detected body which moves relatively in the DC magnetic field relates to a method of detecting the iron compound by the output signal changes, the object of the present invention, the difference of the pair of detection coils
Detecting a signal, the autocorrelation value by <br/> plurality of delay time of the differential signal with respect to the signal of the iron compound, prior to noise
Basic pattern and autocorrelation values by a plurality of delay time of the serial difference signal - is stored as down, the detection co upon detection
The autocorrelation value is calculated for a plurality of delay times for the difference signal of the signal, the product-sum operation is performed on the basic pattern, the matrix operation is performed, and the matrix operation value obtained by the matrix operation is determined. the iron compound by comparing the value
Achieved by detecting .

【0026】また、本発明は、直流磁界中の直流磁束と
鎖交するように且つ被検出体の移動方向に対して前後に
離隔して配置された1対の検出コイルの差信号を検出
し、前記直流磁界中を相対的に移動する前記被検出体に
付着若しくは包含された鉄片類によって前記差信号が変
化することで前記鉄片類を探知する鉄片探知装置に関
し、本発明の上記目的は、前記差信号に対して遅れ時間
を設定する遅れ時間設定部と、前記遅れ時間に応じて前
記差信号の自己相関値を計算する自己相関値計算部と、
前記自己相関値に基づいて逆行列を演算する逆行列演算
部と、前記鉄片類及びノイズの前記自己相関値及び前記
逆行列を記憶するメモリと、探知時の前記自己相関値及
び前記基本パタ−ン、逆行列で行列値を求める行列演算
部と、前記行列値を所定値と比較してアラ−ム信号を出
力する比較部とを設けることによって達成される。
Also, the present invention provides a method of interlocking with a direct current magnetic flux in a direct current magnetic field, and
Spaced by detecting a difference signal placed a pair of detection coils, wherein in said difference signal changes by attachment or inclusion has been iron compounds through the said DC magnetic field to said detected body relatively moving An object of the present invention relates to an iron piece detecting device that detects iron pieces, and a delay time setting unit that sets a delay time for the difference signal, and calculates an autocorrelation value of the difference signal according to the delay time. An autocorrelation value calculator,
An inverse matrix operation unit that calculates an inverse matrix based on the autocorrelation value; a memory that stores the autocorrelation value and the inverse matrix of the shingles and noise; and an autocorrelation value and the basic pattern at the time of detection. This is achieved by providing a matrix operation unit for obtaining a matrix value by an inverse matrix, and a comparison unit for comparing the matrix value with a predetermined value and outputting an alarm signal.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の鉄片探知装置の具体的な内容を詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an iron piece detecting device according to the present invention.

【0028】本発明のハ−ド的な構成は図1と同様であ
り、従来は演算部30で、唯一の遅れ時間τに対する差
分値の自己相関値を求めて鉄片類の有無を検知している
が、本発明では演算部30で複数の遅れ時間τ1,τ
2,・・・に対して、各差分値の自己相関値を下記数9
に従って求める。
The hardware configuration of the present invention is the same as that shown in FIG. 1. Conventionally, the arithmetic unit 30 calculates the autocorrelation value of the difference value with respect to the only delay time τ to detect the presence or absence of iron fragments. However, in the present invention, a plurality of delay times τ1, τ
The auto-correlation value of each difference value for
Ask according to.

【0029】[0029]

【数9】R(τ)=Σx(t)x(t+τ) 即ち、例えば遅れ時間τをτ1、τ2、τ3(τ1<τ
2<τ3)で演算した結果をa,b,cとすると、鉄片
類の検知信号はa>b>cとなり、床振動等のノイズの
場合にはa>b、b<cとなることが判明したため、本
発明ではこの原理を応用して、各差分値に対する複数の
遅れ時間の自己相関値の大小に基づいて鉄片類の有無を
検知するのである。
R (τ) = Σx (t) x (t + τ) That is, for example, the delay time τ is set to τ1, τ2, τ3 (τ1 <τ
2 <τ3), assuming that a, b, and c are the results, the detection signals of iron pieces are a>b> c, and in the case of floor vibration or other noise, a> b, b <c. Since it has been found, the present invention applies this principle to detect the presence or absence of shingles based on the magnitude of the autocorrelation value of a plurality of delay times for each difference value.

【0030】図2〜図4は本発明の原理となる特性例を
示しており、いずれも横軸が遅れ時間τを、縦軸が自己
相関値のレベルを示し、各図中の線種は時間の相違を示
している。そして、図2は1.0mmの鉄球のデ−タ
を、図3は床等の振動ノイズのデ−タを、図4は搬送路
のノイズのデ−タをそれぞれ示している。これらの図か
ら、鉄球のデ−タのみが遅れ時間τに比例してレベルが
低下する特性を有しており、他のノイズデ−タでは遅れ
時間τに対してレベルの変化は不規則なものとなってい
る。そこで、各図において、例えば遅れ時間τ=20の
ときのレベルをτ20、遅れ時間τ=40のときのレベ
ルをτ40、遅れ時間τ=60のときのレベルをτ6
0、遅れ時間τ=70のときのレベルをτ70とする
と、レベルの大小関係より鉄片類とノイズとを次のよう
にして判別することができる。
FIGS. 2 to 4 show characteristic examples which are the principles of the present invention. In each case, the horizontal axis represents the delay time τ and the vertical axis represents the level of the autocorrelation value. The time difference is shown. FIG. 2 shows data of a 1.0 mm iron ball, FIG. 3 shows data of vibration noise of a floor or the like, and FIG. 4 shows data of noise of a conveyance path. From these figures, it can be seen that only the iron ball data has the characteristic that the level decreases in proportion to the delay time τ, and the level changes irregularly with respect to the delay time τ in other noise data. It has become something. Therefore, in each figure, for example, the level when the delay time τ = 20 is τ20, the level when the delay time τ = 40 is τ40, and the level when the delay time τ = 60 is τ6.
Assuming that the level at time 0 and the delay time τ = 70 is τ70, the iron pieces and noise can be determined from the magnitude relationship of the levels as follows.

【0031】(1)τ20>τ40で、τ60>τ70
の場合 → 鉄片類 (2)τ20<τ40で、τ60τ<70の場合 →
振動ノイズ (3)τ20>τ40で、τ60<τ70の場合 →
搬送路ノイズ ここにおいて、上記探知方法では鉄片類とノイズとの区
別は確実に行い得るが、図2及び図3から明らかなよう
に振動ノイズの相関値は小鉄片の信号に比べてレベルが
数倍あるため、ノイズと信号が同時に入力された場合に
は、レベルの大小関係はノイズが持つ関係になってしま
う。このため、鉄片類の有無を正確に検知できない問題
がある。
(1) When τ20> τ40, τ60> τ70
In the case of → Iron pieces (2) In the case of τ20 <τ40 and τ60τ <70 →
Vibration noise (3) When τ20> τ40 and τ60 <τ70 →
Conveyance path noise Here, in the above detection method, iron pieces and noise can be surely distinguished. However, as is clear from FIGS. 2 and 3, the correlation value of vibration noise has a level that is several times smaller than that of a signal of small iron pieces. Since noise and a signal are input at the same time, the magnitude relationship between the levels is that of noise. For this reason, there is a problem that the presence or absence of iron pieces cannot be accurately detected.

【0032】ここにおいて、鉄片類及び各ノイズについ
て遅れ時間τの変化と、時間tの経過とに従って自己相
関値のレベルを立体的に表現すると、図5〜図9のよう
になった。即ち、図5乃至図9はいずれも遅れ時間τ、
時間tの経過、自己相関値のレベル関係を3次元表示し
たものであり、図5はモ−タや移送帯等の搬送系のノイ
ズデ−タを示し、図6は搬送系を停止した状態での床振
動のノイズデ−タを示し、図7は直径1.0mmの鉄球
の信号に対する自己相関値デ−タを示し、図8は直径
1.2mmの信号に対する自己相関値デ−タを示し、図
9は直径1.0mmの鉄球と床振動のノイズとの合成信
号に対する自己相関値デ−タを示している。これらデ−
タから明らかなように、搬送系のノイズ(図5)と床振
動のノイズ(図6)ではパタ−ンが大きく相違すると共
に、ノイズ(図5、図6)と鉄球(図7、図8)とでも
パタ−ンに大きな相違がある。そして、鉄球ではその直
径に関係なくパタ−ンが殆ど同一である。従って、図5
に示すような搬送系のノイズパタ−ン、図6に示すよう
な床振動のノイズパタ−ン、図7又は図8に示すような
鉄球の信号パタ−ンを予め求めて基本パタ−ンとしてお
けば、図9に示すような信号及びノイズの合成信号が入
力されても、その信号の中に含まれる成分量を係数値と
して抽出することによってノイズと鉄片類とを区別で
き、これにより鉄球を探知することができる。
Here, when the level of the autocorrelation value is three-dimensionally expressed in accordance with the change of the delay time τ and the elapse of the time t for iron pieces and each noise, the results are as shown in FIGS. That is, FIGS. 5 to 9 show delay time τ,
FIG. 5 is a three-dimensional display of the elapse of time t and the level relationship of the autocorrelation values. FIG. 5 shows noise data of a transport system such as a motor and a transport zone, and FIG. 6 shows a state in which the transport system is stopped. 7 shows autocorrelation value data for a signal of an iron ball having a diameter of 1.0 mm, and FIG. 8 shows autocorrelation value data for a signal of a 1.2 mm diameter. FIG. 9 shows autocorrelation value data with respect to a combined signal of a 1.0 mm-diameter iron ball and floor vibration noise. These data
As is apparent from the data, the pattern of the noise of the transfer system (FIG. 5) and the noise of the floor vibration (FIG. 6) are greatly different, and the noise (FIGS. 5 and 6) and the iron ball (FIGS. There is a great difference in the pattern with 8). The pattern of the iron ball is almost the same regardless of its diameter. Therefore, FIG.
A noise pattern of the transfer system as shown in FIG. 6, a noise pattern of floor vibration as shown in FIG. 6, and a signal pattern of an iron ball as shown in FIG. 7 or FIG. For example, even if a combined signal of noise and a signal as shown in FIG. 9 is input, noise and iron pieces can be distinguished by extracting the component amount included in the signal as a coefficient value. Can be detected.

【0033】以上より、本発明では次のような処理を行
う。
As described above, the following processing is performed in the present invention.

【0034】ところで、鉄片類の信号とノイズが同時に
入力した時の関係式は下記数10になる。
By the way, a relational expression when a signal of iron pieces and noise are inputted at the same time is expressed by the following equation (10).

【0035】[0035]

【数10】X(t)=s(t)+n(t) ただし、s(t)は鉄片類の信号、n(t)はノイズを
表わす。
X (t) = s (t) + n (t) where s (t) represents an iron piece signal and n (t) represents noise.

【0036】そして、その時の自己相関の関係式は数9
に数10を代入して下記数11になる。
Then, the relational expression of the autocorrelation at that time is given by the following equation (9).
Substituting Equation 10 into Equation 11 results in Equation 11 below.

【0037】[0037]

【数11】 これを展開すると下記数12になる。[Equation 11] When this is expanded, the following equation 12 is obtained.

【0038】[0038]

【数12】 上記数12の右辺第一項は鉄片類の信号の自己相関値を
表わしているので、これをAs・Rs(τ)と置き換
え、右辺第二項はノイズの自己相関値を表わしているの
で、これをAn・Rn(τ)と置き換え、右辺第三、四
項は鉄片類の信号とノイズの相互相関値を表わしている
が、通常この値は低いと考えられるので無視すると、数
12は下記数13に置き換えられる。ただし、Rs
(τ)は鉄片類の信号の自己相関値、Rn(τ)はノイ
ズの自己相関値で、共に探知動作に先立って予め求めて
基本パターンとして記憶しておく値を表わし、As及び
Anはその含まれる程度を示す係数を表わし、ε(τ)
は近似による誤差成分である。
(Equation 12) Since the first term on the right side of the above equation 12 represents the autocorrelation value of a signal of iron pieces, this is replaced with As · Rs (τ), and the second term on the right side represents the autocorrelation value of noise. This is replaced by An · Rn (τ), and the third and fourth terms on the right-hand side represent the cross-correlation value between the shingle signal and noise. It is replaced by Expression 13. Where Rs
(Τ) is the autocorrelation value of the iron piece signal, Rn (τ) is the autocorrelation value of the noise, both of which are values obtained in advance and detected as a basic pattern prior to the detection operation, and As and An are the values thereof. Represents a coefficient indicating the degree of inclusion, ε (τ)
Is an error component due to approximation.

【0039】[0039]

【数13】R(τ)=As・Rs(τ)+An・Rn
(τ)+ε(τ) ここで、係数As及びAnを求めるためには、近似誤差
成分ε(τ)が最小になるように最小自乗法を用いる。
最小自乗法は、誤差成分εの自乗した値が最小になるよ
うに各係数を求める方法であり、ε(τ)はτが0〜τ
´までの2次元データになるので、各値の総和が最小に
する必要がある。最小とする値をJとすると、下記数1
4のような2次形式の評価関数Jが示される。
R (τ) = As · Rs (τ) + An · Rn
(Τ) + ε (τ) Here, in order to obtain the coefficients As and An, the least squares method is used so that the approximation error component ε (τ) is minimized.
The least squares method is a method of obtaining each coefficient so that the squared value of the error component ε is minimized.
Therefore, the sum of the values must be minimized. Let J be the minimum value,
An evaluation function J in a quadratic form such as 4 is shown.

【0040】[0040]

【数14】 この評価関数Jを最小にするためには微分した値が0に
なればよいから、係数As及びAnの偏微分を下記式の
ように計算する。
[Equation 14] In order to minimize the evaluation function J, the differentiated value only needs to be 0. Therefore, the partial differentiation of the coefficients As and An is calculated as in the following equation.

【0041】[0041]

【数15】 上式に数13及び数14を代入して、下記数16の式が
導き出される。
(Equation 15) By substituting Equations 13 and 14 into the above equation, the following Equation 16 is derived.

【0042】[0042]

【数16】 よって、上記数14の評価関数Jを最小にするための係
数As及びAnは下記数17の行列で求められる。
(Equation 16) Therefore, the coefficients As and An for minimizing the evaluation function J in the above equation (14) are obtained by the following equation (17).

【0043】[0043]

【数17】 数17の場合、ノイズは1種類であるため2×2の行列
式になっているが、対象とするノイズが2種類の場合、
相関のパタ−ンは次式のようにノイズの項が2つにな
る。
[Equation 17] In the case of Equation 17, since there is only one type of noise, a 2 × 2 determinant is obtained.
The correlation pattern has two noise terms as shown in the following equation.

【0044】[0044]

【数18】R(τ)=As・Rs(τ)+An1・Rn
1(τ)+An2・Rn2(τ)+ε(τ) よって、行列式もこの場合は3×3となる。このように
行列の数を2×2、3×3、4×4、・・・と増加する
ことによって複数のノイズにも対処できる。
R (τ) = As · Rs (τ) + An1 · Rn
1 (τ) + An2 · Rn2 (τ) + ε (τ) Therefore, the determinant is also 3 × 3 in this case. By increasing the number of matrices to 2 × 2, 3 × 3, 4 × 4,..., Multiple noises can be dealt with.

【0045】上記動作を実行するため、本発明では演算
部30の構成を図10に示すような機能ブロックとす
る。即ち、演算部30は、メモリ16及び17に格納さ
れる検出コイル3及び4の信号から差信号DSを演算し
て出力する差信号演算部301と、差信号DSの演算に
同期して遅れ時間τを設定する遅れ時間設定部302
と、差信号DS及び遅れ時間τに基づいて自己相関値S
Cを計算する自己相関値計算部305と、自己相関値S
Cに基づいて数13の右辺第1項の逆行列を求める逆行
列演算部303と、自己相関値SCを基本パタ−ンとし
て記憶すると共に、演算された逆行列を記憶するメモリ
304とを具備している。更に演算部30は、メモリ3
04に記憶された逆行列及び自己相関値SCより数13
を実行する行列演算部306と、演算された行列値TV
を設定部307に設定された所定値(スレツショルド)
SVと比較する比較部308とを有している。比較部3
08で行列値TVが所定値SVを越えた場合には鉄片類
が検知されたとして、出力部31にアラ−ム信号ALを
出力して警報を発信するようになっている。
In order to execute the above operation, in the present invention, the configuration of the arithmetic unit 30 is a functional block as shown in FIG. That is, the calculation unit 30 calculates the difference signal DS from the signals of the detection coils 3 and 4 stored in the memories 16 and 17 and outputs the calculated difference signal DS, and the delay time in synchronization with the calculation of the difference signal DS. Delay time setting unit 302 for setting τ
And the autocorrelation value S based on the difference signal DS and the delay time τ
An autocorrelation value calculation unit 305 for calculating C;
An inverse matrix calculator 303 for obtaining an inverse matrix of the first term on the right side of Expression 13 based on C, and a memory 304 for storing the autocorrelation value SC as a basic pattern and for storing the calculated inverse matrix. are doing. Further, the arithmetic unit 30 includes the memory 3
13 from the inverse matrix and the autocorrelation value SC stored in
And a matrix value TV calculated
Is a predetermined value (threshold) set in the setting unit 307
And a comparison unit 308 for comparing with the SV. Comparison section 3
If the matrix value TV exceeds the predetermined value SV at 08, it is determined that iron pieces have been detected and an alarm signal AL is output to the output unit 31 to issue an alarm.

【0046】このような構成において、その動作を図1
1及び図12のフロ−チャ−トを参照して説明する。
In such a configuration, the operation is shown in FIG.
1 and FIG. 12 will be described.

【0047】図11は前処理としての基本パタ−ンの取
得を示すフロ−チャ−トであり、探知装置の使用に先立
って、予め設置環境に合ったデ−タを基本パタ−ンとし
てメモリ304に記憶しておく。即ち、2個の検出コイ
ル3及び4のデ−タが一時記憶されているメモリ16及
び17より読出され、差信号演算部301で両者の差信
号DSが求められ(ステップS1)、差信号DSは自己
相関値計算部305に入力されて鉄片類の信号の自己相
関値及び各ノイズの自己相関値が計算され、それぞれ鉄
片類の信号の基本パタ−ン及び各ノイズの基本パタ−ン
としてメモリ304に記憶される(ステップS2)。自
己相関値計算部305で計算された鉄片類の信号の自己
相関値及び各ノイズの自己相関値は逆行列演算部303
に入力され、逆行列の演算が実行されてそれがメモリ3
04に記憶される(ステップS3)。これにより、前処
理としての動作が終了する。
FIG. 11 is a flowchart showing the acquisition of a basic pattern as pre-processing. Prior to the use of the detecting device, data suitable for the installation environment is stored as a basic pattern in a memory. 304. That is, the data of the two detection coils 3 and 4 are read from the memories 16 and 17 in which the data is temporarily stored, and the difference signal DS of the two is obtained by the difference signal calculation section 301 (step S1). Are input to an autocorrelation value calculation unit 305 to calculate the autocorrelation value of the shingle signal and the autocorrelation value of each noise, and store them as the basic pattern of the shingle signal and the basic pattern of each noise, respectively. Stored in step 304 (step S2). The autocorrelation value of the iron piece signal and the autocorrelation value of each noise calculated by the autocorrelation value calculation unit 305 are calculated by an inverse matrix calculation unit 303.
And the operation of the inverse matrix is executed and the result is stored in the memory 3
04 (step S3). Thus, the operation as preprocessing ends.

【0048】図12は探知時のフロ−チャ−トを示して
おり、探知時も先ず2個の検出コイル3及び4の差信号
DSを差信号演算部301でとり(ステップS10)、
その演算に同期して遅れ時間設定部302は遅れ時間τ
を0に設定し(ステップS11)、自己相関値計算部3
05は遅れ時間τ=0で差信号DSの自己相関値SCを
計算してメモリ304に記憶する(ステップS12)。
次に、遅れ時間設定部302は遅れ時間τを+1で更新
し(ステップS13)、所定の遅れ時間τ´となるまで
上記自己相関値の計算及び記憶を繰り返す(ステップS
14)。そして、所定の遅れ時間τ´になったときに行
列演算部306は、上記計算され記憶されている遅れ時
間τ=0〜τ´までの各自己相関値と、前記前処理のス
テップS1及びS2で求められている各基本パタ−ンと
の積和演算を行い(ステップS15)、更に前処理のス
テップS3で求め記憶されている逆行列との行列計算を
行う(ステップS16)。行列演算部306で求められ
た行列値TVに対して比較部308は、鉄片類の信号の
項の係数が設定部307で設定されている所定値SV以
上か否かを判断し(ステップS17)、所定値SV以下
であればノイズと判断して上記ステップS10にリタ−
ンし、鉄片類の信号の項の係数が所定値SV以上であれ
ば鉄片類が含まれているので、アラ−ム信号ALを出力
してブザ−等の警報を発信し(ステップS18)、その
後に上記ステップS10にリタ−ンする。
FIG. 12 shows a flow chart at the time of detection. Also at the time of detection, first, the difference signal DS of the two detection coils 3 and 4 is taken by the difference signal calculation section 301 (step S10).
In synchronization with the calculation, the delay time setting unit 302 sets the delay time τ
Is set to 0 (step S11), and the autocorrelation value calculation unit 3
In step 05, the autocorrelation value SC of the difference signal DS is calculated with the delay time τ = 0 and stored in the memory 304 (step S12).
Next, the delay time setting unit 302 updates the delay time τ by +1 (step S13), and repeats the calculation and storage of the autocorrelation value until a predetermined delay time τ ′ is reached (step S13).
14). Then, when the predetermined delay time τ ′ is reached, the matrix calculation unit 306 calculates the autocorrelation values for the calculated and stored delay times τ = 0 to τ ′ and the steps S1 and S2 of the preprocessing. The product-sum operation with each of the basic patterns obtained in step (1) is performed (step S15), and the matrix calculation with the inverse matrix obtained in step S3 of the preprocessing and stored (step S16). The comparison unit 308 determines whether or not the coefficient of the term of the iron piece signal is equal to or larger than the predetermined value SV set by the setting unit 307 with respect to the matrix value TV obtained by the matrix calculation unit 306 (step S17). If it is equal to or smaller than the predetermined value SV, it is determined that noise is present, and the process returns to step S10.
If the coefficient of the term of the signal of the iron pieces is equal to or more than the predetermined value SV, since the iron pieces are included, the alarm signal AL is output and an alarm such as a buzzer is transmitted (step S18). Thereafter, the process returns to step S10.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の遅
れ時間に対する差信号の自己相関値を求め、その自己相
関値の大小に従って鉄片類とノイズとを区別しているの
で、縦揺れ及び横揺れの振動ノイズに対しても確実な検
知が可能である。また、鉄片類の信号及びノイズに対す
る自己相関値を予め基本パタ−ンとして記憶しておき、
実際の検知時に基本パタ−ンとの積和演算等で各項の係
数値を求め、各項係数値の大小によって鉄片類とノイズ
を区別するようにしているので、たとえ鉄片類とノイズ
が同時に入力しても確実に検知することができる。
As described above, according to the present invention, the autocorrelation value of the difference signal with respect to a plurality of delay times is obtained, and iron pieces and noise are distinguished according to the magnitude of the autocorrelation value. Reliable detection is possible even for the vibration noise of the roll. In addition, the autocorrelation values for the signals and noises of iron pieces are stored in advance as basic patterns,
At the time of actual detection, the coefficient value of each term is obtained by a product-sum operation with the basic pattern, etc., and iron pieces and noise are distinguished according to the magnitude of each term coefficient value. Even if input, it can be detected reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の鉄片探知装置の概略的な構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an iron piece detecting device of the present invention.

【図2】鉄球に対する遅れ時間と自己相関値との特性例
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a characteristic example of a delay time with respect to an iron ball and an autocorrelation value.

【図3】床振動ノイズに対する遅れ時間と自己相関値と
の特性例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a characteristic example of a delay time with respect to floor vibration noise and an autocorrelation value.

【図4】搬送系ノイズに対する遅れ時間と自己相関値と
の特性例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a characteristic example of a delay time with respect to a carrier system noise and an autocorrelation value.

【図5】搬送系ノイズに対する信号の自己相関値を遅れ
時間と経過時間との関係で示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an autocorrelation value of a signal with respect to a carrier system noise in a relationship between a delay time and an elapsed time.

【図6】床振動ノイズに対する信号の自己相関値を遅れ
時間と経過時間との関係で示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an autocorrelation value of a signal with respect to floor vibration noise in a relationship between a delay time and an elapsed time.

【図7】直径1.0mmの鉄球に対する信号の自己相関
値を遅れ時間と経過時間との関係で示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing an autocorrelation value of a signal with respect to an iron ball having a diameter of 1.0 mm as a relationship between delay time and elapsed time.

【図8】直径1.2mmの鉄球に対する信号の自己相関
値を遅れ時間と経過時間との関係で示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing an autocorrelation value of a signal with respect to an iron ball having a diameter of 1.2 mm as a relationship between delay time and elapsed time.

【図9】直径1.0mmの鉄球と床振動ノイズの合成信
号の自己相関値を遅れ時間と経過時間との関係で示す特
性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing an autocorrelation value of a composite signal of an iron ball having a diameter of 1.0 mm and floor vibration noise in a relationship between delay time and elapsed time.

【図10】本発明の演算部の構成例を示すブロック図で
ある。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of a calculation unit according to the present invention.

【図11】本発明の前処理の動作例を示すフロ−チャ−
トである。
FIG. 11 is a flowchart showing an operation example of preprocessing according to the present invention.
It is.

【図12】本発明の探知動作例を示すフロ−チャ−トで
ある。
FIG. 12 is a flowchart showing a detection operation example of the present invention.

【図13】直流磁界による鉄片類の探知動作を説明する
ための側面構成図である。
FIG. 13 is a side view illustrating the operation of detecting iron pieces by a DC magnetic field.

【図14】自己相関値の算出を説明するための図であ
る。
FIG. 14 is a diagram for explaining calculation of an autocorrelation value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 永久磁石 3,4 検出コイル 5 移送帯 6 駆動モータ 12,13 ロ−パスフィルタ(LPF) 14,15 A/D変換器 16,17,304 メモリ 20 制御部 30 演算部 31 出力部 301 差信号演算部 302 遅れ時間設定部 305 自己相関値計算部 306 行列演算部 308 比較部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Permanent magnet 3, 4 Detector coil 5 Transfer zone 6 Drive motor 12, 13 Low-pass filter (LPF) 14, 15 A / D converter 16, 17, 304 Memory 20 Control unit 30 Operation unit 31 Output unit 301 Difference signal Calculation unit 302 Delay time setting unit 305 Autocorrelation value calculation unit 306 Matrix calculation unit 308 Comparison unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 道雄 神奈川県横浜市青葉区すみよし台35番地 34 (72)発明者 ビチャイ サェチャウ 東京都大田区北千束1丁目36番10号 北 千束宿舎RA35号室 (56)参考文献 特開 平7−260943(JP,A) 特開 平8−233946(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/72 - 27/90 G01V 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Michio Nakano 35-35, Sumiyoshidai, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 34 (72) Inventor Bichai Sachau 1-36-10 Kita-senzuku, Ota-ku, Tokyo Kita-senzuku lodgings RA35 Room (56 References JP-A-7-260943 (JP, A) JP-A-8-233946 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 27/72-27/90 G01V 3/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流磁界中の直流磁束と鎖交するように
つ被検出体の移動方向に対して前後に離隔して配置され
1対の検出コイルの出力信号を検出し、前記直流磁界
中を相対的に移動する前記被検出体に付着若しくは包含
された鉄片類によって前記出力信号が変化することで前
記鉄片類を探知する方法であって、前記1対の検出コイ
ルの差信号を検出し、その差信号に対して複数の遅れ時
間毎の自己相関値を求め、前記自己相関値の大小関係に
基づいて前記鉄片類を探知するようにしたことを特徴と
する鉄片探知方法。
(1) to link with a DC magnetic flux in a DC magnetic field;
One detects the output signal of a pair of detection coils that are spaced apart back and forth relative to the moving direction of the detected body, said attached or included in the detected body which moves relatively in the DC magnetic field A method of detecting the iron pieces by changing the output signal depending on the iron pieces, the method comprising :
A difference signal of the same, a plurality of autocorrelation values are obtained for each of the plurality of delay times with respect to the difference signal, and the iron pieces are detected based on a magnitude relationship between the autocorrelation values. Iron piece detection method.
【請求項2】直流磁界中の直流磁束と鎖交するように
つ被検出体の移動方向に対して前後に離隔して配置され
1対の検出コイルの出力信号を検出し、前記直流磁界
中を相対的に移動する前記被検出体に付着若しくは包含
された鉄片類によって前記出力信号が変化することで前
記鉄片類を探知する方法であって前記1対の検出コイ
ルの差信号を検出し、前記鉄片類の信号に対する前記差
信号の複数の遅れ時間による自己相関値と、ノイズに対
する前記差信号の複数の遅れ時間による自己相関値とを
基本パタ−ンとして記憶しておき、探知時における前記
検出コイルの差信号に対しても複数の遅れ時間による自
己相関値を計算すると共に、前記基本パタ−ンに対する
積和演算をして後に行列演算し、前記行列演算で求めら
れた行列演算値を所定値と比較することによって前記鉄
片類を探知するようにしたことを特徴とす鉄片探知方
法。
to 2. A in DC magnetic field DC magnetic flux interlinked so
One detects the output signal of a pair of detection coils that are spaced apart back and forth relative to the moving direction of the detected body, said attached or included in the detected body which moves relatively in the DC magnetic field A method of detecting the iron pieces by changing the output signal depending on the iron pieces, the method comprising:
Detecting a difference signal of Le, the difference with respect to the signal of the iron compound
An autocorrelation value based on a plurality of delay times of the signal and an autocorrelation value based on a plurality of delay times of the difference signal with respect to noise are stored as basic patterns, and are stored at the time of detection.
An autocorrelation value based on a plurality of delay times is also calculated for the difference signal of the detection coil , a product-sum operation is performed on the basic pattern, a matrix operation is performed, and a matrix operation value obtained by the matrix operation is calculated. iron detecting how to characterized in that so as to detect the iron compound by comparison with a predetermined value.
【請求項3】前記ノイズが複数種であり、前記各ノイズ
に対して基本パタ−ンを記憶するようになっている請求
に記載の鉄片探知方法。
3. The iron piece detecting method according to claim 2 , wherein said noise is of a plurality of types, and a basic pattern is stored for each of said noises.
【請求項4】前記行列演算に必要な逆行列を前記基本パ
タ−ンと共に記憶しておくようにした請求項に記載の
鉄片探知方法。
4. The iron piece detecting method according to claim 2 , wherein an inverse matrix required for the matrix operation is stored together with the basic pattern.
【請求項5】直流磁界中の直流磁束と鎖交するように
つ被検出体の移動方向に対して前後に離隔して配置され
た1対の検出コイルの差信号を検出し、前記直流磁界中
を相対的に移動する前記被検出体に付着若しくは包含さ
れた鉄片類によって前記差信号が変化することで前記鉄
片類を探知する鉄片探知装置であって、前記差信号に対
して遅れ時間を設定する遅れ時間設定部と、前記遅れ時
間に応じて前記差信号の自己相関値を計算する自己相関
値計算部と、前記自己相関値に基づいて逆行列を演算す
る逆行列演算部と、前記鉄片類及びノイズの前記自己相
関値及び前記逆行列を記憶するメモリと、探知時の前記
自己相関値及び前記基本パタ−ン、逆行列で行列値を求
める行列演算部と、前記行列値を所定値と比較してアラ
−ム信号を出力する比較部とを具備したことを特徴とす
る鉄片探知装置。
5. A in DC magnetic field DC magnetic flux interlinked so
One detects a difference signal of a pair of detection coils that are spaced apart back and forth relative to the moving direction of the detected body, said attached or included in the detected body which moves relatively in the DC magnetic field a piece of iron detection device to detect the iron compound by the difference signal is changed by iron compounds, and delay time setting unit for setting a delay time with respect to said difference signal, said difference signal according to the delay time An auto-correlation value calculator for calculating an auto-correlation value, an inverse matrix calculator for calculating an inverse matrix based on the auto-correlation value, and a memory for storing the auto-correlation value and the inverse matrix of the shingles and noise. A matrix operation unit for obtaining a matrix value from the autocorrelation value, the basic pattern, and the inverse matrix at the time of detection, and a comparison unit for comparing the matrix value with a predetermined value and outputting an alarm signal. An iron piece detection device, characterized in that:
【請求項6】前記遅れ時間設定部が順次異なる遅れ時間
を出力し、前記自己相関値計算部が前記遅れ時間毎に前
記自己相関値を計算するようになっている請求項に記
載の鉄片探知装置。
6. The iron piece according to claim 5 , wherein said delay time setting section sequentially outputs different delay times, and said autocorrelation value calculation section calculates said autocorrelation value for each said delay time. Detector.
JP26015797A 1997-09-25 1997-09-25 Iron piece detection method and device Expired - Lifetime JP3264870B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26015797A JP3264870B2 (en) 1997-09-25 1997-09-25 Iron piece detection method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26015797A JP3264870B2 (en) 1997-09-25 1997-09-25 Iron piece detection method and device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11101781A JPH11101781A (en) 1999-04-13
JP3264870B2 true JP3264870B2 (en) 2002-03-11

Family

ID=17344117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26015797A Expired - Lifetime JP3264870B2 (en) 1997-09-25 1997-09-25 Iron piece detection method and device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3264870B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102505443A (en) * 2011-09-30 2012-06-20 肇庆俊富纤网材料有限公司 Cloth treating system and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4674416B2 (en) * 2001-06-25 2011-04-20 Jfeスチール株式会社 Self-comparing eddy current flaw detector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102505443A (en) * 2011-09-30 2012-06-20 肇庆俊富纤网材料有限公司 Cloth treating system and method
CN102505443B (en) * 2011-09-30 2014-12-31 肇庆俊富纤网材料有限公司 Cloth treating system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11101781A (en) 1999-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4585637B2 (en) Metal interference detection
EP0740822B1 (en) Metal detection system
US7952347B2 (en) Systems and methods of reducing a component of a signal caused by vibration
CN103430051B (en) Metal detector for positioning metal object
US20090284255A1 (en) Magnetic Interference Detection System And Method
US6218830B1 (en) Method and apparatus for enhanced detecting the presence of magnetic substances in non-magnetic products
KR20020033589A (en) Metal immune system
GB2357853B (en) Apparatus for detecting metals
US5923165A (en) Method and apparatus for detecting broken sewing needles in sewn articles
US20200200570A1 (en) Curvilinear Encoder System for Position Determination
JP4754186B2 (en) Apparatus and software for tracking an object and method for locating an object
JP3264870B2 (en) Iron piece detection method and device
JP2004351215A (en) Hysteresis evaluation for metal immunity
EP0724246B1 (en) Method and apparatus for detecting an EAS marker using a neural network processing device
KR101914689B1 (en) The apparatus for identifying metallic foreign components
US20060111843A1 (en) Apparatus for measuring number of footsteps and method thereof
JP2001188272A5 (en)
JP3791662B2 (en) Metal detection method and metal detector
JP3331531B2 (en) Iron piece detector
JP3416840B2 (en) Iron piece detector
JPH0980162A (en) Metal detector
JP3032776B2 (en) Passage position detection method and passage position detection device
FR2665263B1 (en)
JPH05185388A (en) Parts supply device
JPH05141908A (en) Attitude recognizing device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081228

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081228

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091228

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131228

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term