JP3862109B2 - タグ検出方法及び物品監視装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品等の物品に添付されたいわゆるタグを識別する装置に係り、特に、磁性剤からなるタグを識別することで物品の移動を検知し、商店等における商品等の盗難を発見するためのタグ検出方法及び物品監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置としては、例えば、特開平６−３２４１６号公報に示されたように、所定の励磁信号が印加される送信コイルと、磁界を検出する受信コイルとを対向して設け、この２つのコイルの間を、磁性材を有してなるタグが移動する際に、送信コイルからの磁界によってこのタグに生じる磁束密度の変化を、受信コイルにより検出し、所定の条件の下で、タグからの磁界であると判定することで、タグの移動すなわち、タグが添付された商品等の移動と判断して、商店等における商品等の盗難防止が行えるようにしたものが公知・周知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような磁気を利用した装置においては、所定のタグ以外の磁性体の移動によっても、受信コイルにより信号が検出されるため、所定のタグから生じた磁界による信号と、それ以外の磁性体から生じた磁界による信号とを如何に識別するかが、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高い装置を提供する上で重要な要素となる。特に、タグとして使用される磁性材の磁気特性に起因して、信号検出の際、他の特定の磁気、例えば、地磁気の影響を受けるような場合には、このような特定の磁気の影響を如何に利用して、真の信号を抽出するかが信頼性の高い装置を提供する上で重要となる。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高いタグ検出方法及び物品監視装置を提供するものである。
【０００５】
本発明の他の目的は、地磁気の影響を利用して、本来の信号を確実に抽出することができるタグ検出方法及び物品監視装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係るタグ検出方法は、
所定以上の強度の交番磁界中に晒されることによって磁束密度の変化を生じる磁性部材の当該磁束密度の変化に起因する信号を検出用のコイルによって得、当該信号を所定値と比較することによって、前記磁性部材を有してなるタグの有無を検出するタグ検出方法であって、
前記交番磁界の半周期毎の前記検出用のコイルによって検出された信号を第１の所定回数加算した加算結果を得ることを第２の所定回数繰り返して、第２の所定回数に対応する個数の加算結果を得、
前記第２の所定回数に対応する個数の加算結果の２個ずつの差分を算出すると共に、これら算出された差分を加算して判定用の値とし、
前記判定用の値が所定値を越える場合、前記交番磁界中を前記タグが移動したと判定するようにしたものである。
【０００７】
かかる方法は、特に、検出用のコイルによって検出された信号の半周期毎の加算を第１の所定回数繰り返して加算結果を得ることを、第２の所定回数繰り返して、第２の所定回数に対応する個数の加算結果を求め、これらの差分をとり、さらに、それらを加算することによって、交番磁界に対応して検出される信号、いわゆるキャリア成分を除去すると共に、所定の磁性材の磁束密度の変化に対応して検出される信号以外の余分な信号を除去して、真に判定の対象となる信号のみが抽出されるようにしたものであり、それによって、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高いタグ検出方法が提供されることになるものである。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る物品監視装置は、
交番磁界を発生する磁界発生手段と、
前記交番磁界中に設けられ、前記交番磁界により磁束密度の変化を生ずる所定の磁性部材の当該磁束密度の変化に対応する信号を検出する信号検出手段と、
前記交番磁界の半周期に対応する周期毎の前記信号検出手段により検出された信号を第１の所定回数加算することを、第２の所定回数繰り返して、当該第２の所定回数に対応する個数の加算結果を算出する加算演算手段と、
前記加算演算手段により算出された所定個の加算結果の２個ずつの差分を算出すると共に、当該複数の差分結果を加算する差分積算手段と、
前記差分積算手段により算出された値と所定値とを比較し、前記算出された値が所定値を越える場合に、前記交番磁界中を前記所定の磁性部材が移動したと判定する判定手段と、
前記判定手段により前記交番磁界中を前記所定の磁性部材が移動したと判定された場合に所定の報知動作を行う報知手段と、を具備してなるものである。
【０００９】
かかる構成は、請求項１記載のタグ検出方法を実行するための装置として好適なものであり、特に、加算演算手段によって、信号検出手段により検出された信号の半周期毎の加算を第１の所定回数繰り返して加算結果を得ることが、第２の所定回数繰り返されて、第２の所定回数に対応する個数の加算結果が求められ、差分積算手段によって、加算演算手段から得られた複数の加算結果の差分が求められ、さらに、それらの加算が行われて、請求項１記載のタグ検出方法の場合と同様に交番磁界に対応して検出される信号、いわゆるキャリア成分を除去すると共に、所定の磁性材の磁束密度の変化に対応して検出される信号以外の余分な信号を除去して、真に判定の対象となる信号のみが抽出されることとなり、それによって、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高い物品監視装置が提供されるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図９を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１１】
最初に、図１を参照しつつこの発明の実施の形態における物品監視装置（以下「本装置」という）の構成について説明する。
【００１２】
本装置は、磁界を発生するための励磁部１と、タグ５からの磁界の発生を検知するための検知部２と、本装置の動作制御や後述するような検出信号のデータ処理等を行う制御部３と、検知部２によりタグ５の移動が検出された際に、所定の報知動作を行う報知部４とに大別されてなるものである。
【００１３】
励磁部１には励磁コイル６が、検知部２には検知コイル７がそれぞれ接続されており、励磁コイル６により生じた磁界によって、この励磁コイル６の近傍を後述するようなタグ５が通過することで検知コイル７に生ずるパルス信号が、励磁コイル６による磁界と共に検知コイル７により検出されるようになっている。
【００１４】
すなわち、励磁コイル６と検知コイル７とは、所定の間隔、例えば人が充分通行できる程度の間隔を隔てて、例えば、商店等の出入口に対向するように配置されるもので、励磁コイル６は、励磁部１により励磁されて所定の磁界を発生するようになっている。
【００１５】
一方、検知コイル７は、励磁コイル６により生じた磁界と共に、励磁コイル６と検知コイル７との間を、タグ５が通過した際、このタグ５によって生ずるパルス信号を検出するためのもので、検知部２は、この検知コイル７と交差した磁界によって生ずる信号を増幅すると共に、後述するような信号処理に必要な信号レベル等へ変換して制御部３へ入力するようになっている。
【００１６】
この検知コイル７は、互いに逆相巻きされた一対のコイルが直列接続されて構成されたものとなっている。これは、後述するように、励磁磁界の歪み、すなわち、所定のパルス信号のみを検出し、励磁磁界の変化に対応する成分を除去するためである。
【００１７】
ここで、タグ５の構造について説明すれば、このタグ５は、例えば、紙やビニール樹脂等を用いてなる板状またはフィルム状に形成されたラベル本体５ａと、このラベル本体５ａの一方の面に固着された磁性部材としてのワイヤ５ｂとから構成されてなるもので、商品等の物品の適宜な面上に、接着剤等の接着手段によりラベル本体５ａを固着して用いられるものである。ここで、ラベル本体５ａは、例えば、図２に示されたように商品のバーコードが印刷されたいわゆるバーコードラベルを兼ねるようにすれば、ワイヤ５ｂを商品等の物品へ貼着するためにいわゆるバーコードラベルと別個に設ける必要がなくなり好適である。
【００１８】
ワイヤ５ｂは、交番磁界が印加された際のいわゆるＢＨ曲線としては、図３において実線で示されたような特性を有するものが好適である。すなわち、この発明の実施の形態におけるワイヤ５ｂは、図３において二点鎖線により表された一般金属の保持力と比較して小さな保持力を有するものであり、また、地磁気の影響を受けて正負の保持力の差が大となっており、いわゆるヒステリシスループは、ＢＨの座標軸に対して非対称なものとなっている。換言すれば、磁束密度Ｂが飽和する際の負の磁界の強さ（図３において「ａ」として表された量）と、磁束密度Ｂが飽和する際の正の磁界の強さ（図３において「ｂ」として表された量）との差が大きなものとなっている。
【００１９】
さらに、このワイヤ５ｂの飽和磁束密度に達する際の磁界の強さ（図３におけるａ，ｂ）は、地磁気の強さ（図３参照）と比較すると、地磁気の強さが無視できない程度の大きさとなっており、本発明の実施の形態においては、地磁気の影響を利用して誤認識が生じないように後述するような信号処理を行っている。
【００２０】
ちなみに、一般金属においては、飽和磁束密度に達する際の磁界の強さは、図３において、ｃ，ｄとして表された量であり、ワイヤ５ｂのそれに比して充分に大きなものであり、ｃ，ｄの比は略１に近いものである。
【００２１】
上述のようなＢＨ特性を有するものが、図３において符号イで示されたような飽和磁束密度を生ずるに充分な程度の交番磁界中に晒されると、いわゆる大バルクハウゼン効果により、パルス性の新たな磁界を生じ、これが検知コイル７によってパルス信号と検出されることは周知の通りであるが、励磁磁界の変化に対するそのパルス信号の発生タイミングは、一般金属と、ワイヤ５ｂとでは異なるものである。
【００２２】
すなわち、一般金属の場合には、図４（ａ）に示されたように、検知コイル７に生ずる励磁磁界の変化に対応した信号（キャリア）の半周期毎に対称な位置（図４（ａ）において丸印が付された箇所参照）にパルス信号が生ずるのに対して、ワイヤ５ｂの場合には、同図（ｂ）に示されたように、キャリアの半週期毎にパルス信号が生ずることには変わりがないが、その発生位置は、対称な位置ではなく（図４（ｂ）の丸印が付された箇所参照）、しかも、そのレベルも異なるものとなる。
【００２３】
したがって、一般金属により生ずるパルス信号については、半周期毎の加算を行うと相殺されて零となるが、ワイヤ５ｂにより生ずる信号については、同様に半周期毎の加算を行った場合であっても零となることはなく、本発明の実施の形態においては、後述するように、この半周期毎の加算結果を用いて励磁コイル６と検知コイル７との間をワイヤ５ｂが通過したか否かが判断されるようにしている。
【００２４】
励磁部１は、ディジタル・アナログ変換器（図１においては「Ｄ／Ａ」と表記）１０と、ローパスフィルタ（図１においては「ＬＰＦ」と表記）１１と、励磁用増幅器（図１においては「ＡＭＰ」と表記）１２とを具備して構成されたものとなっている。
【００２５】
ディジタル・アナログ変換器（以下「Ｄ／Ａ変換器」という）１０は、制御部（図１においては「ＤＳＰ」と表記）３から出力されたディジタルＳＩＮ波をアナログのＳＩＮ波に変換するためのものである。このＳＩＮ波は、励磁コイル６に印加するためのものであり、制御部３において、公知・周知のＳＩＮ波発生プログラムの実行によって、ディジタルＳＩＮ波信号が発生されるようになっている。このＳＩＮ波の周波数は、特定の値に限定されるものではないが、この発明の実施の形態においては、約１ＫＨｚ付近に設定されている。
【００２６】
ローパスフィルタ１１は、Ｄ／Ａ変換器１０から出力されたアナログＳＩＮ信号に含まれている不要な高周波成分を除去し、所定の周波数以下の信号を得るためのもので公知・周知の構成を有するものである。
【００２７】
励磁用増幅器１２は、タグ５の検出に充分な磁界が励磁コイル６によって発生されるようローパスフィルタ１１を介して入力されたＳＩＮ波信号を電力増幅して励磁コイル６へ出力するためのものである。この発明の実施の形態においては、幅１００ｃｍ×高さ１２０ｃｍの励磁コイル６に対して、励磁用増幅器１２は、約１００Ｗ程度の出力信号を印加するように構成されている。
【００２８】
一方、検知部２は、差動増幅器（図１においては「ＤＥＦ」と表記）１３と、ノッチフィルタ（図１においては「ＮＯＴＣＨ」と表記）１４と、バンドパスフイルタ（図１においては「ＢＰＦ」と表記）１５と、レベル調整用増幅器（図１においては「ＡＭＰ」と表記）１６と、アナログ・ディジタル変換器（図１においては「Ａ／Ｄ」と表記）１７とを具備して構成されたものとなっている。
【００２９】
差動増幅器１３は、検知コイル７により検出された信号を、後段の回路における不要信号の除去に充分な程度に差動増幅して出力するもので、公知・周知の回路構成を具備してなるものである。
【００３０】
ノッチフィルタ１４は、差動増幅された検知コイル７により検知された信号に含まれるキャリア成分を除去するためのもので、いわゆるノッチ周波数は、キャリア周波数（この発明の実施の形態においては約１ＫＨｚ）に設定されており、タグ５により生ずるパルス信号の成分のみが出力されるようになっている。
【００３１】
バンドパスフィルタ１５は、公知・周知の構成を有してなるもので、ノッチフィルタ１４を介して得られた信号からさらに、不要な高周波及び低周波成分を除去するためのものである。
【００３２】
レベル調整用増幅器１６は、この後段側のアナログ・ディジタル変換器（以下「Ａ／Ｄ変換器」という）１７へ、バンドパスフィルタ１５から得られた信号を入力するために必要なレベルに増幅して出力するための公知・周知の構成を有してなる増幅器である。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器１７は、レベル調整用増幅器１６のアナログ出力信号を、制御部３における信号処理に必要なディジタル信号として制御部３へ入力するため、アナログ・ディジタル変換を施す周知・公知の構成を有するものである。
【００３４】
制御部３は、検知部２から入力された信号に対して後述するような信号処理を施して励磁コイル６と検知コイル７との間におけるタグ５の通過を判定し、必要に応じて報知部４による報知を行う一方、後述するようにして励磁部１を介して励磁コイル６の励磁を行うようになっているもので、この発明の実施の形態においては、公知・周知のＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成されたものとなっている。
【００３５】
報知部（図１においては「ＡＬＡ」と表記）４は、制御部３によりタグ５の通過が検出された際に、制御部３からの信号に応じて報知動作を行うもので、例えば、警報ブザー（図示せず）を鳴動させたり、いわゆる音声合成ＩＣ（図示せず）を駆動して所定のメッセージをスピーカ（図示せず）から流すように構成されたもの等が好適である。
【００３６】
次に、図５乃至図９を参照しつつ制御部３によって行われる本装置の制御動作について説明することとする。
【００３７】
最初に、図５を参照しつつ図６及び図７に示されたメインフローチャートと図８に示されたサブルーチンフローチャートとの関係について説明する。
【００３８】
メインフローチャートは、検知部２から入力された信号に対して施す信号処理の手順が規定されたものであり、この信号処理は本装置の動作中連続的に繰り返されるようになっているものである（図５参照）。また、このメインフローチャートの処理中には、励磁部１による励磁コイル６の励磁や検出信号の入力等の処理のためのサブルーチン処理であるタイマールーチンを所定時間間隔で呼び出すようになっており、その際、すなわち、いわゆる割り込みが生じた際には、メインルーチンからタイマールーチンへ飛び、タイマールーチンでの処理が終了すると、再び割り込みが生じた時点におけるメインルーチンの箇所へ戻り、メインルーチンの処理が再開されるような関係となっているものである（図５参照）。
【００３９】
次に、図６乃至図９を参照しつつ本装置によるタグ５の移動検出動作について説明する。
【００４０】
制御部３によりメインルーチンの処理が開始されると、最初に各種変数の初期設定及び検知部２より入力されたデータや後述する差分結果等が一時的に記憶される制御部３内のバッファ（図示せず）の初期設定がなされることとなる（図６のステップ１０参照）。次いで、後述するフラグＡが零に初期設定される（図６のステップ２０参照）。
【００４１】
ここで、次のステップ３０の処理を行う前に、タイマールーチン処理を実行するための割り込みが生ずると、制御はここでタイマールーチンへ一旦移ることとなる。すなわち、図８のタイマーフローチャートで示されたタイマールーチン処理が開始されることとなる。
【００４２】
タイマールーチンが開始されると、最初に制御部３から励磁コイル６の励磁波としてのディジタルＳＩＮ波信号が出力され、励磁部１を介して励磁コイル６にアナログＳＩＮ波状の励磁電流が通電されることとなる（図８のステップ２００参照）。次いで、フラグＡが「１」に設定されているか否かが判定される（図８のステップ２１０参照）。
【００４３】
先のメインフローチャートでのステップ２０の直後に、このタイマールーチンが実行された場合には、フラグＡ＝０であるので、このステップ２１０での判定はＮＯとなり、タイマールーチンは励磁波の出力だけで終了し、再びメインルーチンへ戻ることとなる。
【００４４】
メインルーチンにおいては、ステップ３０から処理が再開されることとなり、励磁波出力がこの時点で零を過ぎたか否かの判定が行われ（図６のステップ３０参照）、零を過ぎたと判定されるまでこの判定処理が繰り返される一方、零を過ぎたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、フラグＡが「１」に設定されることとなる（図６のステップ４０参照）。なお、ステップ３０において、励磁波出力が零を過ぎたか否かを判定するのは、後述するようにこの発明の実施の形態における信号処理においては、励磁波が零となったときを基準として検知部２による検出信号の処理タイミングを設定しているためである。
【００４５】
ここで、ステップ４０へ進む直前に再び割り込みが生じた場合には、前述したと同様にして、タイマールーチン処理へ移り、ステップ２１０の判定が再び行われることになるが（図８参照）、フラグＡが未だ「１」に設定されていない状態である場合には、フラグＡ＝１ではないと判定され、再びメインルーチンへ戻ることとなる。
【００４６】
そして、ステップ４０においてフラグＡが「１」に設定された直後に再び割り込みが生ずると、タイマールーチン処理は、再びステップ２１０の判定が行われるが、この場合には、フラグＡ＝１であるために、検出信号入力処理が終了したと判断されるまで行われることとなる（図８のステップ２２０，２３０参照）。すなわち、検知コイル７に生じた信号が検知部２における増幅、いわゆるフィルタリングを施されたのち、制御部３の所定の領域に一時的に記憶されることとなる。そして、後述する信号処理に必要な検知信号が入力されたと判定されると（図８のステップ２３０において「ＹＥＳ」の場合）、フラグＡが「０」にいわゆるリセットされることとなる（図８のステップ２４０参照）。
【００４７】
続いて、フラグＡが「１」か否かが判定されることとなる（図６のステップ５０参照）。この場合、先のタイマールーチンにおいて、フラグＡは「０」に設定されている（図８のステップ２４０参照）ため、ステップ５０においてはＮＯと判定され、次に述べるような加算処理がなされることとなる（図６のステップ６０参照）。
【００４８】
ここで、ステップ６０へ進む直前に割り込みが生じたとすると、タイマールーチンが再び実行されることとなる（図８参照）。ここで、制御の状態が、仮に、メインルーチンの処理が初回、換言すればステップ１１０を経てステップ３０へ戻り一連の処理が繰り返されるループ処理に未だ至っていない状態であるとすれば、タイマールーチンへ移行した時点において、フラグＡ＝０であるので、メインルーチンへ戻ることとなる。
【００４９】
そして、メインルーチンにおいては、ステップ６０の加算処理がなされることとなるが、このステップ６０の処理を説明する前に、本装置における検出信号の処理の基本的な考え方を図９を参照しつつ説明することとする。
【００５０】
まず、検出信号は、励磁コイル６へ励磁波出力タイミングと略一致して検出されるもので、本装置においては半周期毎の検出信号を加算することとし、この半周期分の検出信号の加算を３２回（第１の所定回数）繰り返し、この３２回の加算の繰り返しを１回分の加算結果として、さらに、この加算結果を８回（第２の所定回数）求めるようにしている。
【００５１】
図９は、この処理の概念を模式的に示したもので、３２回の半周期の加算結果Ａｎ（ｎ＝０〜７）が８個求められることが表されている。
【００５２】
このようにして求められた８個の加算結果を、本装置においては、後述するように２個ずつ差分をとり、その差分を加算したものをタグ５の移動が生じたか否かを判定する対象としている。
【００５３】
このような処理を行うことによって、検知信号に含まれる励磁波信号そのもの、換言すればいわゆるキャリア成分を略完全に相殺することができ、さらに、他の不要な信号（例えば、ランダムな雑音等）を除去して、タグ５の移動によって生ずる本来の信号のみが得られるようになっている。
【００５４】
図６のステップ６０における加算処理は、上述したＡｎ（ｎ＝０〜７）を求めるための処理であり、８個のＡｎ（ｎ＝０〜７）か算出されるようになっている。
【００５５】
このステップ６０の処理が終了した時点で再び割り込みが生ずると、タイマールーチンへ移行する。ここで、制御の状態が、仮に、メインルーチンの処理が初回、換言すればステップ１１０を経てステップ３０へ戻り一連の処理が繰り返されるループ処理に未だ至っていない状態であるとすれば、タイマールーチンへ移行した時点において、未だフラグＡ＝０であるので、この場合も前回同様に、メインルーチンへ戻ることとなる。
【００５６】
そして、ステップ７０において、上述の差分の算出が行われる。すなわち、３２個の半周期の加算結果が得られる毎に、その一つ前の３２個の半周期の加算結果との差分が演算される。具体的には、（Ａ１−Ａ０），（Ａ２−Ａ１），（Ａ３−Ａ２），（Ａ４−Ａ３），（Ａ５−Ａ４），（Ａ６−Ａ５），（Ａ７−Ａ６）として７個の差分が算出されることとなる。
【００５７】
ステップ７０が実行された直後に、再び割り込みが生ずると、再びタイマールーチンが実行されることとなる（図８参照）。ここで、制御の状態が、仮に、メインルーチンの処理が初回、換言すればステップ１１０を経てステップ３０へ戻り一連の処理が繰り返されるループ処理に未だ至っていない状態であるとすれば、タイマールーチンへ移行した時点において、やはり、フラグＡ＝０であるので、この場合もメインルーチンへ戻ることとなる。
【００５８】
メインルーチンにおいては、差分結果の加算が行われることとなる（図６のステップ８０参照）。すなわち、上述のステップ７０において、差分結果が算出される度毎に、前回の差分結果と加算されてゆき、最終的には、（Ａ１−Ａ０）＋（Ａ２−Ａ１）＋（Ａ３−Ａ２）＋（Ａ４−Ａ３）＋（Ａ５−Ａ４）＋（Ａ６−Ａ５）＋（Ａ７−Ａ６）が算出されるようになっている。
【００５９】
このステップ８０の処理直後に、再び割り込みが生ずると、メインルーチン処理が中断されて、タイマールーチンが実行されることとなる（図８参照）。ここで、制御の状態が、仮に、メインルーチンの処理が初回、換言すればステップ１１０を経てステップ３０へ戻り一連の処理が繰り返されるループ処理に未だ至っていない状態であるとすれば、タイマールーチンへ移行した時点において、未だフラグＡ＝０であるので、この場合も前回同様に、メインルーチンへ戻ることとなる。
【００６０】
そして、メインルーチンにおいては、制御部３のバッファに記憶された差分結果が所定値と比較され、所定値を越えるものであるか否かが判定され（図７のステップ９０参照）、差分結果が所定値を未だ越えないと判定された場合（ＮＯの場合）には、バッファの初期化がなされて再びステップ３０から処理が繰り返されることとなる。
【００６１】
一方、差分結果が所定値を越えたと判定された場合には、制御部３から報知部４へ対して制御信号が出力されて報知部４による報知がなされることとなる（図７のステップ１００参照）。すなわち、タグ５が励磁コイル６と検知コイル７の間を移動したとして、例えば、報知部４によりブザー（図示せず）が鳴動されることとなる。そして、報知動作の後は、ステップ１１０へ進むこととなる。
【００６２】
なお、上述した制御部３の制御動作における割り込み処理は、各ステップ３０〜８０の処理中にも生ずるものである。
【００６３】
ここで、本装置によるタグ５の検出動作について、概括的に説明することとする。
【００６４】
励磁コイル６には、所定の周波数のＳＩＮ波が励磁波信号として印加されており、検知コイル７には、この励磁コイル６によって生ずる磁界との交差により誘導電圧が誘起されると共に、励磁コイル６と検知コイル７との間をタグ５が通過すると、励磁コイル６による磁界によってタグ５のワイヤ５ｂに磁束密度の変化が生ずる。
【００６５】
このワイヤ５ｂにおける磁束密度の変化によって、検知コイル７にパルス信号が誘起され、検知部２を介して制御部３に入力される。
【００６６】
制御部３においては、検出信号の３２回の半周期の加算を行ったものを８回算出し（図６のステップ６０参照）、さらに、２個ずつの差分を算出し（図６のステップ７０参照）、その差分同士を加算したものを判定用のデータとして得る（図６のステップ８０参照）。このような処理により、いわゆる励磁波信号に対応するキャリア成分の除去がなされ、ワイヤ５ｂによる本来の信号のみが得られることとなる。そして、所定値と比較され（図７のステップ９０参照）、所定値以上であると判定された場合に、タグ５が励磁コイル６と検知コイル７との間を通過したとして報知部４により、例えば、警報ブザー等が鳴動されるようになっている。
【００６７】
なお、上述した発明の実施の形態における、加算処理（図６のステップ６０参照）の加算回数は、あくまでも一例であり、上述した回数に限定される必要はないもので、励磁信号の大きさ、励磁コイル６と検知コイル７との距離等に応じて、ある程度実験的に設定されるものである。
【００６８】
上述の説明において、磁界発生手段は、励磁部１、励磁コイル６及び制御部３により、信号検出手段は、検知部２及び制御部３により、加算演算手段は、制御部３による図６のステップ６０の実行により、差分積算手段は、制御部３による図６のステップ７０，８０の実行により、判定手段は、制御部３による図７のステップ９０の実行により、報知手段は、報知部４及び制御部３により、それぞれ実現されたものとなっている。
【００６９】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明によれば、所定の磁性部材の磁気特性に起因して生ずる信号のみを確実に抽出できるようにしたので、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高いタグ検出方法及び物品監視装置が提供される。
【００７０】
また、検出信号について半周期毎の加算処理を行うことで、半周期毎に非対称にパルスが発生するタグと、対称にパルスが発生する一般金属とを区別し、より高い信頼性の向上に寄与することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態における物品監視装置の構成例を示す構成図。
【図２】 本発明の実施の形態におけるタグの一例を示す正面図。
【図３】 図２に示されたタグに固着されるワイヤ及び一般金属のＢＨ曲線。
【図４】 図１に示された物品監視装置による検出信号のタイミングを説明する説明図であり、図４（ａ）は一般金属の場合の検出信号のタイミングを、図４（ｂ）はワイヤの場合の検出信号のタイミングを、それぞれ説明する説明図。
【図５】 本発明の実施の形態におけるメインルーチンとサブルーチンとの関係を概念的に説明する概念図。
【図６】 図１に示された物品監視装置の制御部によって実行されるメインルーチンの手順の一部を示すメインルーチンフローチャート。
【図７】 図１に示された物品監視装置の制御部によって実行されるメインルーチンの手順の一部を示すメインルーチンフローチャート。
【図８】 図１に示された物品監視装置の制御部によって実行されるサブルーチンの手順の一部を示すサブルーチンフローチャート。
【図９】 本発明の実施の形態における検出信号の加算処理の内容を概念的に説明する概念図。
【符号の説明】
１ 励磁部
２ 検知部
３ 制御部
４ 報知部
５ タグ
５ｂ ワイヤ
６ 励磁コイル
７ 検知コイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品等の物品に添付されたいわゆるタグを識別する装置に係り、特に、磁性剤からなるタグを識別することで物品の移動を検知し、商店等における商品等の盗難を発見するためのタグ検出方法及び物品監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置としては、例えば、特開平６−３２４１６号公報に示されたように、所定の励磁信号が印加される送信コイルと、磁界を検出する受信コイルとを対向して設け、この２つのコイルの間を、磁性材を有してなるタグが移動する際に、送信コイルからの磁界によってこのタグに生じる磁束密度の変化を、受信コイルにより検出し、所定の条件の下で、タグからの磁界であると判定することで、タグの移動すなわち、タグが添付された商品等の移動と判断して、商店等における商品等の盗難防止が行えるようにしたものが公知・周知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような磁気を利用した装置においては、所定のタグ以外の磁性体の移動によっても、受信コイルにより信号が検出されるため、所定のタグから生じた磁界による信号と、それ以外の磁性体から生じた磁界による信号とを如何に識別するかが、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高い装置を提供する上で重要な要素となる。特に、タグとして使用される磁性材の磁気特性に起因して、信号検出の際、他の特定の磁気、例えば、地磁気の影響を受けるような場合には、このような特定の磁気の影響を如何に利用して、真の信号を抽出するかが信頼性の高い装置を提供する上で重要となる。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高いタグ検出方法及び物品監視装置を提供するものである。
【０００５】
本発明の他の目的は、地磁気の影響を利用して、本来の信号を確実に抽出することができるタグ検出方法及び物品監視装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係るタグ検出方法は、
所定以上の強度の交番磁界中に晒されることによって磁束密度の変化を生じる磁性部材の当該磁束密度の変化に起因する信号を検出用のコイルによって得、当該信号を所定値と比較することによって、前記磁性部材を有してなるタグの有無を検出するタグ検出方法であって、
前記交番磁界の半周期毎の前記検出用のコイルによって検出された信号を第１の所定回数加算した加算結果を得ることを第２の所定回数繰り返して、第２の所定回数に対応する個数の加算結果を得、
前記第２の所定回数に対応する個数の加算結果の２個ずつの差分を算出すると共に、これら算出された差分を加算して判定用の値とし、
前記判定用の値が所定値を越える場合、前記交番磁界中を前記タグが移動したと判定するようにしたものである。
【０００７】
かかる方法は、特に、検出用のコイルによって検出された信号の半周期毎の加算を第１の所定回数繰り返して加算結果を得ることを、第２の所定回数繰り返して、第２の所定回数に対応する個数の加算結果を求め、これらの差分をとり、さらに、それらを加算することによって、交番磁界に対応して検出される信号、いわゆるキャリア成分を除去すると共に、所定の磁性材の磁束密度の変化に対応して検出される信号以外の余分な信号を除去して、真に判定の対象となる信号のみが抽出されるようにしたものであり、それによって、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高いタグ検出方法が提供されることになるものである。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る物品監視装置は、
交番磁界を発生する磁界発生手段と、
前記交番磁界中に設けられ、前記交番磁界により磁束密度の変化を生ずる所定の磁性部材の当該磁束密度の変化に対応する信号を検出する信号検出手段と、
前記交番磁界の半周期に対応する周期毎の前記信号検出手段により検出された信号を第１の所定回数加算することを、第２の所定回数繰り返して、当該第２の所定回数に対応する個数の加算結果を算出する加算演算手段と、
前記加算演算手段により算出された所定個の加算結果の２個ずつの差分を算出すると共に、当該複数の差分結果を加算する差分積算手段と、
前記差分積算手段により算出された値と所定値とを比較し、前記算出された値が所定値を越える場合に、前記交番磁界中を前記所定の磁性部材が移動したと判定する判定手段と、
前記判定手段により前記交番磁界中を前記所定の磁性部材が移動したと判定された場合に所定の報知動作を行う報知手段と、を具備してなるものである。
【０００９】
かかる構成は、請求項１記載のタグ検出方法を実行するための装置として好適なものであり、特に、加算演算手段によって、信号検出手段により検出された信号の半周期毎の加算を第１の所定回数繰り返して加算結果を得ることが、第２の所定回数繰り返されて、第２の所定回数に対応する個数の加算結果が求められ、差分積算手段によって、加算演算手段から得られた複数の加算結果の差分が求められ、さらに、それらの加算が行われて、請求項１記載のタグ検出方法の場合と同様に交番磁界に対応して検出される信号、いわゆるキャリア成分を除去すると共に、所定の磁性材の磁束密度の変化に対応して検出される信号以外の余分な信号を除去して、真に判定の対象となる信号のみが抽出されることとなり、それによって、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高い物品監視装置が提供されるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図９を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１１】
最初に、図１を参照しつつこの発明の実施の形態における物品監視装置（以下「本装置」という）の構成について説明する。
【００１２】
本装置は、磁界を発生するための励磁部１と、タグ５からの磁界の発生を検知するための検知部２と、本装置の動作制御や後述するような検出信号のデータ処理等を行う制御部３と、検知部２によりタグ５の移動が検出された際に、所定の報知動作を行う報知部４とに大別されてなるものである。
【００１３】
励磁部１には励磁コイル６が、検知部２には検知コイル７がそれぞれ接続されており、励磁コイル６により生じた磁界によって、この励磁コイル６の近傍を後述するようなタグ５が通過することで検知コイル７に生ずるパルス信号が、励磁コイル６による磁界と共に検知コイル７により検出されるようになっている。
【００１４】
すなわち、励磁コイル６と検知コイル７とは、所定の間隔、例えば人が充分通行できる程度の間隔を隔てて、例えば、商店等の出入口に対向するように配置されるもので、励磁コイル６は、励磁部１により励磁されて所定の磁界を発生するようになっている。
【００１５】
一方、検知コイル７は、励磁コイル６により生じた磁界と共に、励磁コイル６と検知コイル７との間を、タグ５が通過した際、このタグ５によって生ずるパルス信号を検出するためのもので、検知部２は、この検知コイル７と交差した磁界によって生ずる信号を増幅すると共に、後述するような信号処理に必要な信号レベル等へ変換して制御部３へ入力するようになっている。
【００１６】
この検知コイル７は、互いに逆相巻きされた一対のコイルが直列接続されて構成されたものとなっている。これは、後述するように、励磁磁界の歪み、すなわち、所定のパルス信号のみを検出し、励磁磁界の変化に対応する成分を除去するためである。
【００１７】
ここで、タグ５の構造について説明すれば、このタグ５は、例えば、紙やビニール樹脂等を用いてなる板状またはフィルム状に形成されたラベル本体５ａと、このラベル本体５ａの一方の面に固着された磁性部材としてのワイヤ５ｂとから構成されてなるもので、商品等の物品の適宜な面上に、接着剤等の接着手段によりラベル本体５ａを固着して用いられるものである。ここで、ラベル本体５ａは、例えば、図２に示されたように商品のバーコードが印刷されたいわゆるバーコードラベルを兼ねるようにすれば、ワイヤ５ｂを商品等の物品へ貼着するためにいわゆるバーコードラベルと別個に設ける必要がなくなり好適である。
【００１８】
ワイヤ５ｂは、交番磁界が印加された際のいわゆるＢＨ曲線としては、図３において実線で示されたような特性を有するものが好適である。すなわち、この発明の実施の形態におけるワイヤ５ｂは、図３において二点鎖線により表された一般金属の保持力と比較して小さな保持力を有するものであり、また、地磁気の影響を受けて正負の保持力の差が大となっており、いわゆるヒステリシスループは、ＢＨの座標軸に対して非対称なものとなっている。換言すれば、磁束密度Ｂが飽和する際の負の磁界の強さ（図３において「ａ」として表された量）と、磁束密度Ｂが飽和する際の正の磁界の強さ（図３において「ｂ」として表された量）との差が大きなものとなっている。
【００１９】
さらに、このワイヤ５ｂの飽和磁束密度に達する際の磁界の強さ（図３におけるａ，ｂ）は、地磁気の強さ（図３参照）と比較すると、地磁気の強さが無視できない程度の大きさとなっており、本発明の実施の形態においては、地磁気の影響を利用して誤認識が生じないように後述するような信号処理を行っている。
【００２０】
ちなみに、一般金属においては、飽和磁束密度に達する際の磁界の強さは、図３において、ｃ，ｄとして表された量であり、ワイヤ５ｂのそれに比して充分に大きなものであり、ｃ，ｄの比は略１に近いものである。
【００２１】
上述のようなＢＨ特性を有するものが、図３において符号イで示されたような飽和磁束密度を生ずるに充分な程度の交番磁界中に晒されると、いわゆる大バルクハウゼン効果により、パルス性の新たな磁界を生じ、これが検知コイル７によってパルス信号と検出されることは周知の通りであるが、励磁磁界の変化に対するそのパルス信号の発生タイミングは、一般金属と、ワイヤ５ｂとでは異なるものである。
【００２２】
すなわち、一般金属の場合には、図４（ａ）に示されたように、検知コイル７に生ずる励磁磁界の変化に対応した信号（キャリア）の半周期毎に対称な位置（図４（ａ）において丸印が付された箇所参照）にパルス信号が生ずるのに対して、ワイヤ５ｂの場合には、同図（ｂ）に示されたように、キャリアの半週期毎にパルス信号が生ずることには変わりがないが、その発生位置は、対称な位置ではなく（図４（ｂ）の丸印が付された箇所参照）、しかも、そのレベルも異なるものとなる。
【００２３】
したがって、一般金属により生ずるパルス信号については、半周期毎の加算を行うと相殺されて零となるが、ワイヤ５ｂにより生ずる信号については、同様に半周期毎の加算を行った場合であっても零となることはなく、本発明の実施の形態においては、後述するように、この半周期毎の加算結果を用いて励磁コイル６と検知コイル７との間をワイヤ５ｂが通過したか否かが判断されるようにしている。
【００２４】
励磁部１は、ディジタル・アナログ変換器（図１においては「Ｄ／Ａ」と表記）１０と、ローパスフィルタ（図１においては「ＬＰＦ」と表記）１１と、励磁用増幅器（図１においては「ＡＭＰ」と表記）１２とを具備して構成されたものとなっている。
【００２５】
ディジタル・アナログ変換器（以下「Ｄ／Ａ変換器」という）１０は、制御部（図１においては「ＤＳＰ」と表記）３から出力されたディジタルＳＩＮ波をアナログのＳＩＮ波に変換するためのものである。このＳＩＮ波は、励磁コイル６に印加するためのものであり、制御部３において、公知・周知のＳＩＮ波発生プログラムの実行によって、ディジタルＳＩＮ波信号が発生されるようになっている。このＳＩＮ波の周波数は、特定の値に限定されるものではないが、この発明の実施の形態においては、約１ＫＨｚ付近に設定されている。
【００２６】
ローパスフィルタ１１は、Ｄ／Ａ変換器１０から出力されたアナログＳＩＮ信号に含まれている不要な高周波成分を除去し、所定の周波数以下の信号を得るためのもので公知・周知の構成を有するものである。
【００２７】
励磁用増幅器１２は、タグ５の検出に充分な磁界が励磁コイル６によって発生されるようローパスフィルタ１１を介して入力されたＳＩＮ波信号を電力増幅して励磁コイル６へ出力するためのものである。この発明の実施の形態においては、幅１００ｃｍ×高さ１２０ｃｍの励磁コイル６に対して、励磁用増幅器１２は、約１００Ｗ程度の出力信号を印加するように構成されている。
【００２８】
一方、検知部２は、差動増幅器（図１においては「ＤＥＦ」と表記）１３と、ノッチフィルタ（図１においては「ＮＯＴＣＨ」と表記）１４と、バンドパスフイルタ（図１においては「ＢＰＦ」と表記）１５と、レベル調整用増幅器（図１においては「ＡＭＰ」と表記）１６と、アナログ・ディジタル変換器（図１においては「Ａ／Ｄ」と表記）１７とを具備して構成されたものとなっている。
【００２９】
差動増幅器１３は、検知コイル７により検出された信号を、後段の回路における不要信号の除去に充分な程度に差動増幅して出力するもので、公知・周知の回路構成を具備してなるものである。
【００３０】
ノッチフィルタ１４は、差動増幅された検知コイル７により検知された信号に含まれるキャリア成分を除去するためのもので、いわゆるノッチ周波数は、キャリア周波数（この発明の実施の形態においては約１ＫＨｚ）に設定されており、タグ５により生ずるパルス信号の成分のみが出力されるようになっている。
【００３１】
バンドパスフィルタ１５は、公知・周知の構成を有してなるもので、ノッチフィルタ１４を介して得られた信号からさらに、不要な高周波及び低周波成分を除去するためのものである。
【００３２】
レベル調整用増幅器１６は、この後段側のアナログ・ディジタル変換器（以下「Ａ／Ｄ変換器」という）１７へ、バンドパスフィルタ１５から得られた信号を入力するために必要なレベルに増幅して出力するための公知・周知の構成を有してなる増幅器である。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器１７は、レベル調整用増幅器１６のアナログ出力信号を、制御部３における信号処理に必要なディジタル信号として制御部３へ入力するため、アナログ・ディジタル変換を施す周知・公知の構成を有するものである。
【００３４】
制御部３は、検知部２から入力された信号に対して後述するような信号処理を施して励磁コイル６と検知コイル７との間におけるタグ５の通過を判定し、必要に応じて報知部４による報知を行う一方、後述するようにして励磁部１を介して励磁コイル６の励磁を行うようになっているもので、この発明の実施の形態においては、公知・周知のＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成されたものとなっている。
【００３５】
報知部（図１においては「ＡＬＡ」と表記）４は、制御部３によりタグ５の通過が検出された際に、制御部３からの信号に応じて報知動作を行うもので、例えば、警報ブザー（図示せず）を鳴動させたり、いわゆる音声合成ＩＣ（図示せず）を駆動して所定のメッセージをスピーカ（図示せず）から流すように構成されたもの等が好適である。
【００３６】
次に、図５乃至図９を参照しつつ制御部３によって行われる本装置の制御動作について説明することとする。
【００３７】
最初に、図５を参照しつつ図６及び図７に示されたメインフローチャートと図８に示されたサブルーチンフローチャートとの関係について説明する。
【００３８】
メインフローチャートは、検知部２から入力された信号に対して施す信号処理の手順が規定されたものであり、この信号処理は本装置の動作中連続的に繰り返されるようになっているものである（図５参照）。また、このメインフローチャートの処理中には、励磁部１による励磁コイル６の励磁や検出信号の入力等の処理のためのサブルーチン処理であるタイマールーチンを所定時間間隔で呼び出すようになっており、その際、すなわち、いわゆる割り込みが生じた際には、メインルーチンからタイマールーチンへ飛び、タイマールーチンでの処理が終了すると、再び割り込みが生じた時点におけるメインルーチンの箇所へ戻り、メインルーチンの処理が再開されるような関係となっているものである（図５参照）。
【００３９】
次に、図６乃至図９を参照しつつ本装置によるタグ５の移動検出動作について説明する。
【００４０】
制御部３によりメインルーチンの処理が開始されると、最初に各種変数の初期設定及び検知部２より入力されたデータや後述する差分結果等が一時的に記憶される制御部３内のバッファ（図示せず）の初期設定がなされることとなる（図６のステップ１０参照）。次いで、後述するフラグＡが零に初期設定される（図６のステップ２０参照）。
【００４１】
ここで、次のステップ３０の処理を行う前に、タイマールーチン処理を実行するための割り込みが生ずると、制御はここでタイマールーチンへ一旦移ることとなる。すなわち、図８のタイマーフローチャートで示されたタイマールーチン処理が開始されることとなる。
【００４２】
タイマールーチンが開始されると、最初に制御部３から励磁コイル６の励磁波としてのディジタルＳＩＮ波信号が出力され、励磁部１を介して励磁コイル６にアナログＳＩＮ波状の励磁電流が通電されることとなる（図８のステップ２００参照）。次いで、フラグＡが「１」に設定されているか否かが判定される（図８のステップ２１０参照）。
【００４３】
先のメインフローチャートでのステップ２０の直後に、このタイマールーチンが実行された場合には、フラグＡ＝０であるので、このステップ２１０での判定はＮＯとなり、タイマールーチンは励磁波の出力だけで終了し、再びメインルーチンへ戻ることとなる。
【００４４】
メインルーチンにおいては、ステップ３０から処理が再開されることとなり、励磁波出力がこの時点で零を過ぎたか否かの判定が行われ（図６のステップ３０参照）、零を過ぎたと判定されるまでこの判定処理が繰り返される一方、零を過ぎたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、フラグＡが「１」に設定されることとなる（図６のステップ４０参照）。なお、ステップ３０において、励磁波出力が零を過ぎたか否かを判定するのは、後述するようにこの発明の実施の形態における信号処理においては、励磁波が零となったときを基準として検知部２による検出信号の処理タイミングを設定しているためである。
【００４５】
ここで、ステップ４０へ進む直前に再び割り込みが生じた場合には、前述したと同様にして、タイマールーチン処理へ移り、ステップ２１０の判定が再び行われることになるが（図８参照）、フラグＡが未だ「１」に設定されていない状態である場合には、フラグＡ＝１ではないと判定され、再びメインルーチンへ戻ることとなる。
【００４６】
そして、ステップ４０においてフラグＡが「１」に設定された直後に再び割り込みが生ずると、タイマールーチン処理は、再びステップ２１０の判定が行われるが、この場合には、フラグＡ＝１であるために、検出信号入力処理が終了したと判断されるまで行われることとなる（図８のステップ２２０，２３０参照）。すなわち、検知コイル７に生じた信号が検知部２における増幅、いわゆるフィルタリングを施されたのち、制御部３の所定の領域に一時的に記憶されることとなる。そして、後述する信号処理に必要な検知信号が入力されたと判定されると（図８のステップ２３０において「ＹＥＳ」の場合）、フラグＡが「０」にいわゆるリセットされることとなる（図８のステップ２４０参照）。
【００４７】
続いて、フラグＡが「１」か否かが判定されることとなる（図６のステップ５０参照）。この場合、先のタイマールーチンにおいて、フラグＡは「０」に設定されている（図８のステップ２４０参照）ため、ステップ５０においてはＮＯと判定され、次に述べるような加算処理がなされることとなる（図６のステップ６０参照）。
【００４８】
ここで、ステップ６０へ進む直前に割り込みが生じたとすると、タイマールーチンが再び実行されることとなる（図８参照）。ここで、制御の状態が、仮に、メインルーチンの処理が初回、換言すればステップ１１０を経てステップ３０へ戻り一連の処理が繰り返されるループ処理に未だ至っていない状態であるとすれば、タイマールーチンへ移行した時点において、フラグＡ＝０であるので、メインルーチンへ戻ることとなる。
【００４９】
そして、メインルーチンにおいては、ステップ６０の加算処理がなされることとなるが、このステップ６０の処理を説明する前に、本装置における検出信号の処理の基本的な考え方を図９を参照しつつ説明することとする。
【００５０】
まず、検出信号は、励磁コイル６へ励磁波出力タイミングと略一致して検出されるもので、本装置においては半周期毎の検出信号を加算することとし、この半周期分の検出信号の加算を３２回（第１の所定回数）繰り返し、この３２回の加算の繰り返しを１回分の加算結果として、さらに、この加算結果を８回（第２の所定回数）求めるようにしている。
【００５１】
図９は、この処理の概念を模式的に示したもので、３２回の半周期の加算結果Ａｎ（ｎ＝０〜７）が８個求められることが表されている。
【００５２】
このようにして求められた８個の加算結果を、本装置においては、後述するように２個ずつ差分をとり、その差分を加算したものをタグ５の移動が生じたか否かを判定する対象としている。
【００５３】
このような処理を行うことによって、検知信号に含まれる励磁波信号そのもの、換言すればいわゆるキャリア成分を略完全に相殺することができ、さらに、他の不要な信号（例えば、ランダムな雑音等）を除去して、タグ５の移動によって生ずる本来の信号のみが得られるようになっている。
【００５４】
図６のステップ６０における加算処理は、上述したＡｎ（ｎ＝０〜７）を求めるための処理であり、８個のＡｎ（ｎ＝０〜７）か算出されるようになっている。
【００５５】
このステップ６０の処理が終了した時点で再び割り込みが生ずると、タイマールーチンへ移行する。ここで、制御の状態が、仮に、メインルーチンの処理が初回、換言すればステップ１１０を経てステップ３０へ戻り一連の処理が繰り返されるループ処理に未だ至っていない状態であるとすれば、タイマールーチンへ移行した時点において、未だフラグＡ＝０であるので、この場合も前回同様に、メインルーチンへ戻ることとなる。
【００５６】
そして、ステップ７０において、上述の差分の算出が行われる。すなわち、３２個の半周期の加算結果が得られる毎に、その一つ前の３２個の半周期の加算結果との差分が演算される。具体的には、（Ａ１−Ａ０），（Ａ２−Ａ１），（Ａ３−Ａ２），（Ａ４−Ａ３），（Ａ５−Ａ４），（Ａ６−Ａ５），（Ａ７−Ａ６）として７個の差分が算出されることとなる。
【００５７】
ステップ７０が実行された直後に、再び割り込みが生ずると、再びタイマールーチンが実行されることとなる（図８参照）。ここで、制御の状態が、仮に、メインルーチンの処理が初回、換言すればステップ１１０を経てステップ３０へ戻り一連の処理が繰り返されるループ処理に未だ至っていない状態であるとすれば、タイマールーチンへ移行した時点において、やはり、フラグＡ＝０であるので、この場合もメインルーチンへ戻ることとなる。
【００５８】
メインルーチンにおいては、差分結果の加算が行われることとなる（図６のステップ８０参照）。すなわち、上述のステップ７０において、差分結果が算出される度毎に、前回の差分結果と加算されてゆき、最終的には、（Ａ１−Ａ０）＋（Ａ２−Ａ１）＋（Ａ３−Ａ２）＋（Ａ４−Ａ３）＋（Ａ５−Ａ４）＋（Ａ６−Ａ５）＋（Ａ７−Ａ６）が算出されるようになっている。
【００５９】
このステップ８０の処理直後に、再び割り込みが生ずると、メインルーチン処理が中断されて、タイマールーチンが実行されることとなる（図８参照）。ここで、制御の状態が、仮に、メインルーチンの処理が初回、換言すればステップ１１０を経てステップ３０へ戻り一連の処理が繰り返されるループ処理に未だ至っていない状態であるとすれば、タイマールーチンへ移行した時点において、未だフラグＡ＝０であるので、この場合も前回同様に、メインルーチンへ戻ることとなる。
【００６０】
そして、メインルーチンにおいては、制御部３のバッファに記憶された差分結果が所定値と比較され、所定値を越えるものであるか否かが判定され（図７のステップ９０参照）、差分結果が所定値を未だ越えないと判定された場合（ＮＯの場合）には、バッファの初期化がなされて再びステップ３０から処理が繰り返されることとなる。
【００６１】
一方、差分結果が所定値を越えたと判定された場合には、制御部３から報知部４へ対して制御信号が出力されて報知部４による報知がなされることとなる（図７のステップ１００参照）。すなわち、タグ５が励磁コイル６と検知コイル７の間を移動したとして、例えば、報知部４によりブザー（図示せず）が鳴動されることとなる。そして、報知動作の後は、ステップ１１０へ進むこととなる。
【００６２】
なお、上述した制御部３の制御動作における割り込み処理は、各ステップ３０〜８０の処理中にも生ずるものである。
【００６３】
ここで、本装置によるタグ５の検出動作について、概括的に説明することとする。
【００６４】
励磁コイル６には、所定の周波数のＳＩＮ波が励磁波信号として印加されており、検知コイル７には、この励磁コイル６によって生ずる磁界との交差により誘導電圧が誘起されると共に、励磁コイル６と検知コイル７との間をタグ５が通過すると、励磁コイル６による磁界によってタグ５のワイヤ５ｂに磁束密度の変化が生ずる。
【００６５】
このワイヤ５ｂにおける磁束密度の変化によって、検知コイル７にパルス信号が誘起され、検知部２を介して制御部３に入力される。
【００６６】
制御部３においては、検出信号の３２回の半周期の加算を行ったものを８回算出し（図６のステップ６０参照）、さらに、２個ずつの差分を算出し（図６のステップ７０参照）、その差分同士を加算したものを判定用のデータとして得る（図６のステップ８０参照）。このような処理により、いわゆる励磁波信号に対応するキャリア成分の除去がなされ、ワイヤ５ｂによる本来の信号のみが得られることとなる。そして、所定値と比較され（図７のステップ９０参照）、所定値以上であると判定された場合に、タグ５が励磁コイル６と検知コイル７との間を通過したとして報知部４により、例えば、警報ブザー等が鳴動されるようになっている。
【００６７】
なお、上述した発明の実施の形態における、加算処理（図６のステップ６０参照）の加算回数は、あくまでも一例であり、上述した回数に限定される必要はないもので、励磁信号の大きさ、励磁コイル６と検知コイル７との距離等に応じて、ある程度実験的に設定されるものである。
【００６８】
上述の説明において、磁界発生手段は、励磁部１、励磁コイル６及び制御部３により、信号検出手段は、検知部２及び制御部３により、加算演算手段は、制御部３による図６のステップ６０の実行により、差分積算手段は、制御部３による図６のステップ７０，８０の実行により、判定手段は、制御部３による図７のステップ９０の実行により、報知手段は、報知部４及び制御部３により、それぞれ実現されたものとなっている。
【００６９】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明によれば、所定の磁性部材の磁気特性に起因して生ずる信号のみを確実に抽出できるようにしたので、誤識別の確率が低く、しかも、高い正確な検出確率を有する信頼性の高いタグ検出方法及び物品監視装置が提供される。
【００７０】
また、検出信号について半周期毎の加算処理を行うことで、半周期毎に非対称にパルスが発生するタグと、対称にパルスが発生する一般金属とを区別し、より高い信頼性の向上に寄与することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態における物品監視装置の構成例を示す構成図。
【図２】 本発明の実施の形態におけるタグの一例を示す正面図。
【図３】 図２に示されたタグに固着されるワイヤ及び一般金属のＢＨ曲線。
【図４】 図１に示された物品監視装置による検出信号のタイミングを説明する説明図であり、図４（ａ）は一般金属の場合の検出信号のタイミングを、図４（ｂ）はワイヤの場合の検出信号のタイミングを、それぞれ説明する説明図。
【図５】 本発明の実施の形態におけるメインルーチンとサブルーチンとの関係を概念的に説明する概念図。
【図６】 図１に示された物品監視装置の制御部によって実行されるメインルーチンの手順の一部を示すメインルーチンフローチャート。
【図７】 図１に示された物品監視装置の制御部によって実行されるメインルーチンの手順の一部を示すメインルーチンフローチャート。
【図８】 図１に示された物品監視装置の制御部によって実行されるサブルーチンの手順の一部を示すサブルーチンフローチャート。
【図９】 本発明の実施の形態における検出信号の加算処理の内容を概念的に説明する概念図。
【符号の説明】
１ 励磁部
２ 検知部
３ 制御部
４ 報知部
５ タグ
５ｂ ワイヤ
６ 励磁コイル
７ 検知コイル
Claims (2)
- 所定以上の強度の交番磁界中に晒されることによって磁束密度の変化を生じる磁性部材の当該磁束密度の変化に起因する信号を検出用のコイルによって得、当該信号を所定値と比較することによって、前記磁性部材を有してなるタグの有無を検出するタグ検出方法であって、
前記交番磁界の半周期毎の前記検出用のコイルによって検出された信号を第１の所定回数加算した加算結果を得ることを第２の所定回数繰り返して、第２の所定回数に対応する個数の加算結果を得、
前記第２の所定回数に対応する個数の加算結果の２個ずつの差分を算出すると共に、これら算出された差分を加算して判定用の値とし、
前記判定用の値が所定値を越える場合、前記交番磁界中を前記タグが移動したと判定することを特徴とするタグ検出方法。 - 交番磁界を発生する磁界発生手段と、
前記交番磁界中に設けられ、前記交番磁界により磁束密度の変化を生ずる所定の磁性部材の当該磁束密度の変化に対応する信号を検出する信号検出手段と、
前記交番磁界の半周期に対応する周期毎の前記信号検出手段により検出された信号を第１の所定回数加算することを、第２の所定回数繰り返して、当該第２の所定回数に対応する個数の加算結果を算出する加算演算手段と、
前記加算演算手段により算出された所定個の加算結果の２個ずつの差分を算出すると共に、当該複数の差分結果を加算する差分積算手段と、
前記差分積算手段により算出された値と所定値とを比較し、前記算出された値が所定値を越える場合に、前記交番磁界中を前記所定の磁性部材が移動したと判定する判定手段と、
前記判定手段により前記交番磁界中を前記所定の磁性部材が移動したと判定された場合に所定の報知動作を行う報知手段と、
を具備してなることを特徴とする物品監視装置。
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-
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