JP4539699B2

JP4539699B2 - 携行物管理ゲート

Info

Publication number: JP4539699B2
Application number: JP2007242489A
Authority: JP
Inventors: 邦廣高橋; マリオ布施; 司松田; 昭治山口; 保憲黄田; 浩良井上
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: US20090072821A1; CN101392618A; JP2009075740A

Description

本発明は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性体の磁化反転による磁界変動を検出して、特定の領域からの持ち出し又は特定の領域への持ち込みが制限される携行物の管理を行う携行物管理ゲートに関するものである。

持ち出し又は持ち込みが禁止される携行物の通過を検知し、警告等を発する携行物管理ゲートとして、大バルクハウゼン効果を生じる磁性体を利用するものが知られており、例えば特許文献１に開示されるものがある。
上記携行物管理ゲートは、上記磁性体を所定の領域からの持ち出し又は所定の領域への持ち込みが管理される対象物にあらかじめ添加しておき、管理領域へ進入又は退出する通路においてこの磁性体の通過を検出して携行物の管理を行うものである。
上記磁性体は保持力よりも大きな磁界が与えられることにより急激な磁化変動を生じ、この磁化反転による磁界の変化を検出することで、上記磁性体の有無を判別することができる。

特許文献１に記載の携行物管理ゲートは、上記磁性体に保持力よりも大きな交番磁界を与える励磁コイルと、上記磁性体の磁化反転にともなう磁界の変化を検出する検出コイルと、上記検出信号を基準データと比較し、上記磁性体の有無を判別する信号処理手段と、上記磁性体が検出された場合に報知する報知部とで主要部が構成されている。そして、上記携行物管理ゲートを上記磁性体が含まれる携行物が通過すると、上記励磁コイルにより発生した交番磁界内で、上記磁性体の磁化反転が周期的に生じる。これにともなう磁界の変化を上記検出コイルで検出し、信号処理手段ではその周期性等に基づいて大バルクハウゼン効果による磁界の変化が生じているか否かを判別するものとなっている。

上記励磁コイルは及び検出コイルは、特許文献１の図８に示されるように通路の側方部に設けられ、この通路の通行方向と平行な鉛直面に沿って巻き回されている。そして、励磁コイルと検出コイルとが通路の両側で対向するように配置される。また、検知感度を良好なものとするために、通路の両側にそれぞれ励磁コイルと検出コイルとを設けることがあり、この場合には、通路の両側に設けられたそれぞれの収容ケース内に、励磁コイルと検出コイルとを重ねるように配置して収容される。
特開２００３−１８２８４７号公報

上記のような携行物管理ゲートで、励磁コイルと検出コイルとが対向して配置されたり、一つの収容ケース内で巻き線の巻き回し面が平行となるように配置されていることにより、検出コイルは励磁コイルの形成する交番磁界による影響を受けやすくなっている。つまり、検出コイルは、励磁コイルが形成する磁界が交番する変化を検知信号に含むものとなり、大バルクハウゼン効果よる信号のレベルが相対的に低くなって検出感度が低下する。検出コイルは、巻き線を８の字状に巻き回すことによって励磁コイルによる交番磁界の影響を低減することも可能ではあるが、このような対応によって上記交番磁界の影響を充分なレベルまで低減できない場合もある。

また、励磁コイルと検出コイルとを同一の収容ケース内に収容すると、重量や形状寸法が増大するため、設置作業を行うための時間や費用が嵩んだり、設置するためのスペースが大きくなってしまうこともある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、励磁コイルが形成する交番磁界による影響を低減して磁界の変化を精度良く検出することができる携行物管理ゲートを提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、所定の対象物の持ち込み又は持ち出しが管理される領域へ進入又は退出する通路に交番磁界を形成する励磁コイルと、大バルクハウゼン効果を生じる磁性体が前記交番磁界内で磁化反転することによる磁界変動を検出する検出コイルとを有し、前記励磁コイルは、巻き線を水平面に沿って巻き回したもののみが設けられ、前記検出コイルは、通行方向と平行な鉛直面に沿って巻き線を巻き回したもののみが設けられている携行物管理ゲートを提供する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の携行物管理ゲートにおいて、前記励磁コイルは、前記通路の上方又は前記通路の床面下に設けられているものとする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の携行物管理ゲートにおいて、前記励磁コイルは、前記通路上の天井に支持されているものとする。

請求項４に係る発明は、請求項１，請求項２又は請求項３に記載の携行物管理ゲートにおいて、前記検出コイルは、前記通路上の天井から吊り支持されているものとする。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の携行物管理ゲートにおいて、前記検出コイルの巻き線が、前記通路の通行方向とほぼ平行な鉛直面に沿って８の字の形状又は記号∞の形状に巻き回されているものとする。

上記のような構成を備えることにより、請求項１に係る発明では、励磁コイルにより形成される交番磁界が検出コイルの検知信号に影響するのを低減することできるとともに、検出コイルは通路の側部にあって、通過する磁性体に近接した位置とすることができるので、磁界の変化を高い感度で検出することできる。

請求項２に係る発明では、励磁コイルにより形成される交番磁界が検出コイルの検知信号に影響するのを低減することができるとともに、励磁コイルと検出コイルを同じ収容ケース内に実装している場合と比較して軽量または小型であるため、それぞれのコイルを設置する作業も簡単なものとなる。

請求項３に係る発明では、励磁コイルが検出コイルと分離されているので励磁コイルと検出コイルを同じ収容ケース内に実装している場合と比較して軽量または小型となる。このため、天井に設置する作業の負担が軽減され作業効率を向上することができる。

請求項４に係る発明では、床面に励磁コイル及び検出コイルを固定するための工事等が不要となり、設置作業が簡単になるとともに、床面上の障害物を少なくすることができる。

請求項５に係る発明では、励磁コイルによる交番磁界が磁界の変化として検出コイルの検知信号に検出されるレベルをより低減することができる。

以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１に示す携行物管理ゲートは、携行物に含まれる機密文書を検出するためのゲートであり、機密保持が必要な領域の出入口に設置することにより、機密文書を不正に又は過誤により持ち出す行為又は持ち込む行為に対し、防止策を講じるものである。
機密が保持される領域内では、機密事項が文書として又は電子情報として保管されており、文書はプリンタ又は複写機等によって作成される。このとき、機密文書は大バルクハウゼン効果を生じる磁性体を含む用紙を使用して作成される。この用紙は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性体が全体的にランダムに分散して埋め込まれ、簡単には除去することができないようなものが望ましい。磁性体は、例えばＦｅ−Ｃｏ系の非晶質金属細線（直径数十μｍ、長さ１ｍｍ以上）を用いることができ、その他、大バルクハウゼン効果を生じる軟磁性体を用いることができる。

図１は、上記管理領域の出入り口に設けられる携行物管理ゲートを示す概略構成図である。
この携行物管理ゲートは、機密文書の持ち出し又は持ち込みが制限される管理領域へ出入りする通路１に面して設けられ、上記通路１に交番磁界を形成する励磁コイル１１と、大バルクハウゼン効果を生じる磁性体が励磁コイルの形成する磁界内で磁化反転し、磁界が変動するのを検出する検出コイル２１とを有している。励磁コイル１１及び検出コイル２１はそれぞれ別個の収容ケース内に収容され、励磁コイル１１は上記管理領域への通路上に天井から吊り支持されている。また、検出コイル２１は通路の両側に、それぞれ収容ケースに収められた状態で天井から吊り支持されている。

上記励磁コイル１１は、通路の上方で水平面に沿って巻き線が巻き回されたものであり、電源装置（図示しない）から交流電圧が印加され、上記通路１に交番磁界を形成するものとなっている。この励磁コイル１１の巻き線の形状は通路の幅方向に長軸を有し、通路の全幅にわたって、通路内を通過する磁性体の保持力を超える磁界を形成することができるものとなっている。また、通路の通行方向へも、磁化反転による磁界の変化を検出するのに充分な範囲に磁界を形成するものとしている。
したがって、巻き線が巻き回される形状や寸法は、携行物が管理される領域の出入り口の寸法や、機密文書に含まれる磁性体の寸法等によって決定することができ、例えば長軸方向に１．０〜２．０ｍ程度、短軸方向に０．９ｍ程度とすることができる。

上記検出コイル２１は、上記通路１の通行方向と平行な鉛直面に沿って巻き回されており、扁平な形状の収容ケースに収容されて通路１の両側にそれぞれ天井より吊り支持されている。これらの検出コイル２１が支持される位置は、励磁コイル１１の直下であって、通路の幅方向の端縁に沿って通行域にできるだけ接近するように設定されている。この検出コイル２１は、励磁コイル１１により形成される交番磁界内を通過する磁性体に磁化反転が生じて磁界が変化するときの誘導電流を検出するものであり、この検出信号を信号処理手段（図示しない）に入力されるものとなっている。

この検出コイル２１の巻き線は、通過する磁性体を検出することができる大きさ及び巻き数となっており、例えば検出コイル２１の通行方向の幅を０．７〜０．９ｍ程度とすることができる。また、上下方向には、通行者の携行物に含まれる磁性体の磁化反転を検出することができるように寸法が決定されるものである。また、検出コイルは図７（ａ）に示されるような「８」の字状、又は図７（ｂ）に示されるような記号∞の形状に巻き回されている。これにより、励磁コイル１１が形成する交番磁界のように広範囲で生じる磁界の変化については、検出コイル２１のほぼ半分と他の半分とで反対方向に電流が誘導され、交番磁界によって検出コイル２１に誘導される電圧のレベルを低減するものとなっている。

このような携行物管理ゲートでは、通路の上方に設けられた励磁コイル１１によって、この励磁コイルの下方の通路内に交番磁界が形成される。そして、この通路内に大バルクハウゼン効果を生じる磁性体を含む携行物が持ち込まれると、交番磁界によって磁性体に急激な磁化反転が周期的に生じ、磁界が変化する。検出コイル２１にはこの磁界の変化によって周期的なパルス状の誘導電流が生じ、この出力信号を信号処理手段で、その周期性等によって判別し、磁性体を含む検知対象物の通過を検出することができる。このとき、励磁コイル１１と検出コイル２１とは、巻き線が巻き回されている面が直角となっており、励磁コイル１１で形成された交番磁界によって検出コイル１２に誘導される電流は、励磁コイルと検出コイルとが同一の鉛直面に沿って巻き回されている場合、又は対向する鉛直面に沿って巻き回されている場合に比べて、顕著に低減される。一方、磁性体の磁化反転は検出コイル２１に近い位置の狭い範囲で生じるため、この磁化反転による磁界の変化は検出コイル２１によって高いレベルで検出することが可能となる。また、検出コイル２１が８の字状又は記号∞の形状に巻きまわされていても、検出コイルに接近して生じた磁化反転による磁界の変化は、検出コイル内で相殺されるように電流を誘導することは少なく、高いレベルで検出することができる。
なお、励磁コイル１１は天井から吊り支持されていることにより容易に高さの調整が可能となり、通路内に形成する交番磁界の強さの分布等を考慮して調整することが可能となる。

図２は、本発明に係る携行物管理ゲートの他の実施形態を示す概略斜視図である。
この携行物管理ゲートでは、検出コイル２１は図１に示す携行物管理ゲートと同様に天井から吊支持されているが、励磁コイル１２が吊り支持された検出コイル２１の直下における床面下に配置されている。励磁コイル１２の構成及び検出コイル２１の構成は、図１に示す携行物管理ゲートと同じである。
このような携行物管理ゲートでは、励磁コイル１２が通行者の携行物と近い位置に配置され、励磁コイル１２に供給する電力量が小さくても通路内に有効な交番磁界を形成することができる。また、励磁コイル１２が通行を阻害することがなくなる。

一方、図１及び図２に示す携行物管理ゲートでは、検出コイル２１は天井から吊り支持されていたが、図３及び図４に示すように床面から複数の支柱２３を立ち上げ、これらの支柱に検出コイル２２を支持させることもできる。また、図３に示すように励磁コイル１１もこれらの支柱２３の上部に支持させることもできる。一方、図５及び図６に示すように床面上に支持基礎２４を設け、この基礎上に収容ケース内に収容された検出コイル２５を配置することもできる。さらに、通路の側面に沿って検出コイルを所定に位置に支持できるものであれば、その他の様々な支持形態を選択することもできる。そして、励磁コイルは、検出コイルの支持形態に関わらず、天井に支持させ又は床面下に配置することを選択することができる。

上記携行物管理ゲートは、通行者がカード等によって個人情報を入力し、この個人情報と検出コイルの検知信号とを照合して通行の可否を判断するものや、通行時の時刻等の条件を参照して通行の可否を判断するものとして用いることができる。また、これらの判断結果によって扉等の開閉駆動を行うものや、判断結果を管理者等に報知するものとして、警報やランプの点灯、警報音の出力又は管理者への電子メール配信などを採用することができる。

なお、本願に係る発明は、以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の内容で様々な態様とすることができる。例えば、励磁コイル及び検出コイルの形態は、携行物管理ゲートが使用される位置、検知対象物等に対応して適切な形状、巻き数等を選択することができる。また、配置位置も携行物が管理される領域の出入り口付近に限定されるものではなく、機密レベルなどによって区分される管理領域の境界部に設けられるものであってもよい。また、サーバーを設置して基準となるデータ及び取得情報を一元化することで、複数の携行物管理ゲートを集中して管理することもできる。
また、検知対象物は、機密文書に限らず商品や備品等であってもよく、大バルクハウゼン効果を生じる磁性体を添加する態様も、タグを添付するなど様々な態様を選択することができる。

本願に係る発明の第１の実施形態である携行物管理ゲートの概略斜視図である。本願に係る発明の第２の実施形態である携行物管理ゲートの概略斜視図である。本願に係る発明の第３の実施形態である携行物管理ゲートの概略斜視図である。本願に係る発明の第４の実施形態である携行物管理ゲートの概略斜視図である。本願に係る発明の第５の実施形態である携行物管理ゲートの概略斜視図である。本願に係る発明の第６の実施形態である携行物管理ゲートの概略斜視図である。本願発明の携行物管理ゲートで用いることができる検出コイルの巻き線形状の例を示す概略図である。

１：携行物管理ゲートが設けられた通路、１１、１２：励磁コイル、２１，２２，２５：検出コイル、２３：支柱、２４：支持基礎

Claims

所定の対象物の持ち込み又は持ち出しが管理される領域へ進入又は退出する通路に交番磁界を形成する励磁コイルと、
大バルクハウゼン効果を生じる磁性体が前記交番磁界内で磁化反転することによる磁界変動を検出する検出コイルとを有し、
前記励磁コイルは、巻き線を水平面に沿って巻き回したもののみが設けられ、
前記検出コイルは、通行方向と平行な鉛直面に沿って巻き線を巻き回したもののみが設けられていることを特徴とする携行物管理ゲート。
前記励磁コイルは、前記通路の上方又は前記通路の床面下に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携行物管理ゲート。
前記励磁コイルは、前記通路上の天井に支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携行物管理ゲート。
前記検出コイルは、前記通路上の天井から吊り支持されていることを特徴とする請求項１，請求項２又は請求項３に記載の携行物管理ゲート。
前記検出コイルの巻き線が、前記通路の通行方向とほぼ平行な鉛直面に沿って８の字の形状又は記号∞の形状に巻き回されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の携行物管理ゲート。