JPS60166883A

JPS60166883A - 被検知体

Info

Publication number: JPS60166883A
Application number: JP60008648A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Suzuki; 建一鈴木; Kazunari Yamada; 一成山田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-01-21
Filing date: 1985-01-21
Publication date: 1985-08-30
Also published as: JPS629871B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】従来物体の存在を検知する目的で物体にマグネットを装
着し、そのマグネットから発する磁界を検出すること（
二より該物体の存在又は通過を検知する方式があった。

しかしこの方式Ｃ二は次の如き欠点があった。即ち上記
マグネットＪａ外の鉄製品（二も通常残留磁気が存在し
、これらの鉄製品から発する磁界と、正当に検知される
べきマグネットからの磁界との区別をつけるのが難しく
、この困難は検出距離を増し、磁気検出装置を高感度化
すればする程増大していた。またマグネットはどんな種
類の物体（二も装着する必要があり、またコストも安価
１−シたいので、できるだけ小型のマグネットを使用す
ると必然的（二・°マグネットから発する磁界も弱くな
り、外部磁気雑音、すなわち車輌等Ｃ−起因する磁気雑
音との区別も困難であった。

本発明の目的は上記の欠点を回避したセンサーを提供し
ようとするものである。

即ちマグネットを小型化し、検出距離を増し、磁気検出
装置を高感度化しても、鉄製品から発する磁界や、外部
磁気雑音（二わずられされることなく上記マグネットを
装着した物体の存在又は通過全検知できる装置を提供し
ようとするものである。

次（二本発明の構成を実施例の一つに基すいて述べる。

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図で、第２図夕ま
第１図の矢印の方向から見た断面図である。

１０１は球状のマグネットでこのマグネットは１０２（
−示す非磁性体のカプセルの中（二収納されており、１
０１と１０２の間には空隙１０３があるのでマグネット
１０１はカプセル１０２の中で回転したり振動できるよ
う（ユなっている。第３図はマグネット１０１が着磁さ
れている様子を示す正面図で、ここではマグネット１ｏ
１は球の左半分がＮ極、右半分がＳ極となるよう（−着
磁されている。この第１図（二示す装置を検出すべき物
体（−装着する。これを装置された物体が、特定の空間
内Ｃ二人ってきた場合、この空間（二は予め周波数ｆの
交番磁界を発生させであるので、この交番磁界（二より
マグネット１０１は駆動されて回転したり振動したりす
る。この回転又は振動の周波数は実験（−よればｆが５
０ヘルツ程度の場合を例（二とると、マグネットはｆの
二分の一１三分の一１四分の−などの周波数で同期して
回転又は振動するので、これらの周波数かあるいはこれ
らの周波数の近傍の川波の磁波となる。マグネットはそ
の質計（−よる慣性とその回転、振動（二伴なう摩擦抵
抗Ｃ二より、前記周波数ｆがある程度以上高い周波数で
ある場合（二はｆｆ二同期せずＣ二、ｆの二分の一１三
分の−などｆの整数分の−の周波数Ｃ二同期して回転又
は振動するのである。この回転又は振動するマグネット
が♀する磁波を公知の高感度磁界検出器を用いて検出す
る。また実験（二よれば磁界検出器の近くを通過する鉄
製′品や車輌等Ｃ−起因する外乱磁波は１ヘルツ前後又
は１ヘルツ以下の周波数を持っているので、これらの外
乱磁波と前記マグネットの発するｆ（二関係した特定周
波数帯域の磁波との区別は容易である。

第４図は高感度磁界検出器及びフィルタなどを含む検出
装置の概略図である。

４０１は公知の高感度磁界検出器を示し、例えばブラッ
クスゲート型磁界センサ、プロトン磁力計型磁界センサ
、磁気マルチ型磁界センサ、５ＱＵＩＤ型磁界センサ、
光ボンピング型磁界センサ、静止したソレノイドコイル
からなる磁界センサ、回転又は振動する磁路又はコイル
を持つ磁界センサ、ホール素子、磁気抵抗素子、磁気ダ
イオードなどの磁気センサを示す。

４０２は第１図１−示す装置を装着した物体の通過する
位置を示す点である。−力点４０２から離れた所≦−あ
るコイル４０３Ｃ二は川波数ｆの交流電源４０４から電
流が供給されているので、点４０２を含む空間Ｃ二は周
波数ｆの交番磁界が発生している。さて前記第１図（二
示す装置がこの４０２Ｃ二示す位置を通過する時（−は
前述のようＣニマグネット１０１からはｆの二分の一１
三分の一１四分の−などのｆの整数分の−の周波数およ
びその近傍の周波数の磁波が生ずるので、磁界センサ４
０１（二は上記川波数帯の磁界が作用する。磁界センサ
４０１Ｃ二はこの（也Ｃ二もコイル４０３Ｃ二流れる周
波数ｆの電流Ｃ：起因する周波数ｆの交番磁界も作用す
るので、この交番磁界によく）てセンサ４０１又は増幅
器４０５が飽和して測定不能Ｃ二なることを避けるため
にセンサ４０１の近く（ユコイル４０６を設けて、これ
Ｃ二前記電源４０４と同期し、同じく周波数ｆを持つ電
源４０７から電流を供給して交番磁界を発生させ、セン
サ４０４の地点Ｃ二おけるコイル４０３　Ｃよる磁界が
コイル４０６による磁界（＝よってキャンセルされて零
となるようＣニブイル４０６の極性および電流を設定す
る。コイル４０６はセンサ４０１（−非常（二近接する
か４０１の鳴囲に巻回するようＣ二しておけばコイル４
０６（二よる磁界はセンサ４０１の所（二は強く作用−
ｉ６が、池の地点ではほとんど影響がないくらい弱くな
る。その結果センサ４０１の所以外の地点（二おいては
周波数ｆの交番磁界はほとんどコイル４０３（二よるも
のだけとなる。このよう（ニしてセンサ４０１　Ｃはｆ
の１分の一１三分の−などの周波数を含む特定の周波数
帯の磁界および周波数１ヘルツ前後の外乱磁界および地
磁気が作用することになるが、フィルタ４０８の通過周
波数帯域を上記の特定周波数帯域のものは通し、外乱磁
界および直流磁界（−起因する信号は通さないよう（二
設定することＣ；より、外乱磁界および地磁気の影響を
受けず（２高感度（−第１図Ｃ二示すような回転又は振
動しているマグネットの存在および通過を検知できる。

また増幅器４０５の内部（二ｆの周波数のみ通さない公
知のノツチフィルタを設けておけば、コイル４０６Ｃ二
よる前述のキャンセル効果が不完全であってもよいこと
になる。またセンサ４０１および増幅器４０５の飽和レ
ベルが充分大きなものであれば前記ノツチフィルタのみ
で事足りるのでキャンセル用のコイル４０６と電源４０
７は不ｉとなる。またコイル４０３の中心軸はコイル４
０６およびセンサ４０１の中心軸と直交するよう（二色
示しであるが、必ずしも直交するようにコイル４０３を
配置する必要がないのは明白であり、両者の中心軸は平
行でもねじれの位置Ｃユあってもよい。またコイル４０
３と同様なものを複数個配置してもよいことは明白であ
る。

第５図は本発明Ｑ池の実施例で５０１は１０１と同様な
球状マグネットに四極に着磁したものである。この５０
１の作用は１０１と同様であることは明白である。また
四極のみ（二とどまらず、それ以上の多極（−着磁した
図示しない実施例（二ついても同様である。

第６図は本発明の池の実施例で６０１は１０１と同様な
球状マグネットであるが１０１と違って上下Ｃ二突起を
有し、この突起を支点として回転できるものである。こ
れＣ二も多極着磁が可能であり作用は１０１と同様であ
る。

また今まで球状マグネット（二ついてのみ述べたが、必
ずしも球状でなくてもよく、柱状、多面体状、池のあら
ゆる立体状マグネットであってもその作用効果は球状の
ものと同様であることは明白である。

第７図は本発明の池の実施例で、７０１はゴム磁石、プ
ラスチック磁石、紙磁石などの可撓性のマグネットを示
し、その一端７０２は存在を検知すべき物体７０３の一
部Ｃ二固着させてあり、池の自由端は外部交番磁界（−
よって自由（−振動できるようＣ二なっている。この７
０１の作用効果も１０１（−示すマグネットと同様であ
ることは明白である。

７０１の形状はシート状又は紐状である。その自由端は
必ずしも図のようＣ１持ち上った形状でなくてもよい。

物体への装着を容易（ニするため、例えば第９図Ｃ二示
すよう（二、第１図Ｃ−示したセンサーの直方体カプセ
ル１０２の外側の一部Ｃ−接着剤層１０４を形成し、そ
の接着剤層１０４の外側ｉｎ剥離層１０５を付けておき
、物体へ装着する際Ｃ２剥離層１０５を剥して接着剤層
１０４Ｃ二で物体へ接着する。この場合永久磁石１０１
をカプセル１０２内Ｃ二収容するためのカプセルの蓋１
０６Ｃ二接着剤層１０４を形成するとよい。カプセル１
０２をその蓋１０６と本体とを別体Ｃ１作り、蓋１０６
は接着剤１４１０４、剥離層１０５を形成した板状体を
切断して多数個を作り、その蓋１０６をカプセル１０２
の本体Ｃ−接着、溶着などで固定することができる。カ
プセル１０２の形状を第１０図（二示すよう一帽子状と
し、そのつば部１０７−の底面Ｃ二接着剤層１０４を形
成し、つば部１０７を物体Ｃ二接前し、その物体とカプ
セルとにより構成される空間内１−永久磁石１０１を配
してもよい。第１１図（二示すように帽子状カプセル１
０２ｃ対して蓋１０６を付けてもよい。カプセル１０２
を可撓性材で構成すると共に第１２図Ｃ二示すようＣニ
カプセル１０２として絞られた開口１０８を形成し、そ
の開口１０８の内径より永久磁石１０１の外径を僅か大
とし、開口１０８より永久磁石１０１を無理（ニカプセ
ル１０２内Ｃ−押込むよう０シてもよい。この開口１０
８の部分（二つげ１０７を一体（二形成し、つば１０７
に接着剤層１０４を形成する。更にカプセル１０２とし
ては第１３図（−示すように円柱状貫通孔１０９が形成
された板状体１１０の両面に蓋１１１゜１１２を付けて
貫通孔１０９を塞いで構成してもよい。板状体１１０の
形状は方形、円形など任意の形状とすることができる。

第１４図に示すように板状体ｉ　ｉ　ｏ　ｃ貫通されて
いない穴１１３が形成され、この穴１１３を蓋１１２で
蓋してカプセル１０２としてもよい。第１３図、第１４
図に示したセンサーはその一面Ｃ；例えば値段を書き、
正札など（−兼用することができる。

上述したセンサーは前述したよう（二物体Ｃ−付けられ
て用いられることが多いが、例えば商品（−取付けるた
め、第１５図に示すようｔ二正札、カード、ラベル、ス
テッカ−などの乳類２０（ユこの発明の検知用素子３０
が例えば接着（ユより取付けられ、その乳類２０が商品
などの物体（ユ装着される。その札−類２０を商品など
の物体Ｃ二装着するＣ二は乳類２０を直接吹付け、或は
センサー３０を物体（二取付けることにより乳類２０を
物体Ｃ二取付けてもよい。或は第１６図（１示すよう（
−商品などの物体を収容、包装すべきパッケージ２１の
内面Ｃニセンサー３０を固定し、またはパッケージ２１
の外面（−センサー３０１を固定し、もしくはパッケー
ジ２１内（ニセンサー３０′を埋込んでもよい。第１７
図（１示すようＣニシートやフィルム、板状体などの薄
物４０の一部（−カプセル１０２を一体（−形成しても
よい。

第８図は本発明の（也の実施例であり、８０１は球マグ
ネット、８０２は球に開けである貫通穴であり、球の上
半分はＮ極、下半分はＳ極（二着磁されている。８０１
は必ずしも球をでなくてもよくあらゆる立体Ｃ二貫通穴
を開けたものでもよく、また多極（二着磁されていても
よい。貫通穴８０２Ｃ二は図示しない紐が通され、紐は
存在を検知すべき物体（＝結びつける。このようなもの
の作用も第１図に示すものと同様である。また図示しな
いあらゆる形状の立体状マグネットを紐でしばり、ある
いは紐に接着し、この紐を存在を検知すべき物体に結び
つける図示しない実施例も可能である。マグネットは前
記と同様二極ないし多極（二着磁される。

また第３図、第５図、第６図、第７図の７０１、第８図
および前述のあらゆる形状の立体状マグネットは、第２
図の１０２（１示すようなカプセルの中Ｃ二収納し、カ
プセルの中で動きうるよう（−シてもよいし、またカプ
セル（二は収納せずＣ二その存在を検知すべき物体内部
Ｃ二ある空洞の中に収納し、空洞の中で動きうるようＣ
二してもよい。

次（−前記のマグネットおよびマグネットを装着した物
体を第４図に示す検知器（−かける前ζ−１公知の図示
しない脱磁装置（二かけるとその磁化は失われるので第
４図（１示す検知器ではもはや検知できなくなり、この
ことは脱磁装置を以前（−通過したか否かの判別１′−
も利用できる。

次にマグネットを収納すべき前述のカプセルの形状は１
０２の如き箱状のみ（二とどまらずあらゆる形状のパッ
ケージであってもよいことは明白である。また前述のマ
グネットの材質は硬質又は半硬質磁性材料でもよく、ま
たゴム、グラスチック磁石でもよい。また第１図など（
１示すセンサーは必ずしも高感度磁界検出器を用いて検
出する必要はなく、例えば第４図の４０１の磁界検出器
の代す（二公知のマイクロホンを用いて１０１などの振
動又は回転するマグネットの発する機械的振動音を検知
すること（二よりマグネットの存在を検知してもよい。

これはマグネットの存在をマグネットから近い距離で検
出する時Ｃ二特（−有効かつ簡便である。

例えば第１図および第２図（１示した構成（二おいても
、カプセル１０２として銅、真鍮、アルミニウム、磁器
などの非磁性金属で構成しておくと、交番磁界により永
久磁石１０１が回転又は振動運動させられて永久磁石１
０１がカプセル１０２に面突して音を発生する。この皆
をマイクロホンで捕えてセンサーの存在又は通過を検出
することができる。この場合、例えば第１８図（−示す
ようＣ二カプセル１０２と永久磁石１０１とζ−より鈴
を構成し、吊下げ用リング１２１（二組を通じて検知さ
れるべき物体に付け、永久磁石１０１の面突によりカプ
セル１０２が共鳴音を発し、つまり比較的大きな音を発
するようＣ二することもできる。

第１９図（二示すようＣ−棒状振動子、つまり発音体１
１６の一端を支持体１１７（二固定し、発音体１１６の
遊端部Ｃ二永久磁石１０１を取付ける。交番磁界Ｃ二よ
り永久磁石１０１が振動し、共鳴体１１６より発音を発
する。第２０図に示すようＣ二発音体１１６自体を永久
磁石１０１としてもよい。

丈に＄２１図Ｃ二、示すよう１ニ力プセル１０２内Ｃ二
発音体１１６の一端を保持し、カプセル１０２内Ｃ二永
久磁石１０１が動くことができるよう（二収容される。

交番磁界（−より永久磁石１０１がカプセル１０２内で
運動させられると発行体１１６と面突して行が発生する
。永久磁石１０１の運動（二もとすき発生する片を捕え
るＣ二は、例えば第２２図Ｃ二示すようにマイクロホン
４１１で旨を捕え、その出力を増幅器４０５で増幅し、
フィルタ４１２で雑音成分を除去し、フィルタ４１２の
出力を報知器４０９へ供給する。発奮体１１６として振
動子を用いる場合はその個有振動用波数をフィルタ４１
２で取出す。

次ｆ二本発明の効果は、前記のｉ３Ｔ動マグネットを装
着した物体や人間がある特定の空間内（二人ってきた時
、そのことを外部磁気雑音や該マグネット以外の鉄製品
の残留磁気など（二わずられされることなく、きわめて
高感度（二速距離から、しかも小さいマグネットを用い
て安価（二検出できる点（二ある。

また本発明は示した実施例のみ（−とどまらず、その要
旨を変更しない範囲において種々変形して実施できるこ
とは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図のものの断面図、第３図は球状マグネットを示す正面
図、第４図は検出装置を示す概略図、第５図は球状マグ
ネットの正面図、第６図は突起付球状マグネットの正面
図、第７図は可撓性マグネットを物体（二装着した図、
第８図は貫通穴を有する球状マグネットを示す正面図、
第９図はセンサーＣ二接着剤層１０４を形成した例を示
す断面図、第１０図はカプセルを帽子状としたセンサー
の例を示す断面図、第１１図は第１０図Ｃ二示したセン
サーの池の例を示す断面図、第１２図はカプセルをつぼ
形（二した例を示す断面図、第１３図はカプセルを板状
（ユした例を示す断面図、第１４図はカプセルを板状く
二した池の例を示す断面図、第１５図はセンサーを乳類
Ｃ二付けた例を示す斜視図、第１６図はセンサーを包装
容器Ｃ−付ける各棟側を示す断面図、第１７図はセンサ
ーを７一ト状体（二付けた例を示す斜視図、第１８図は
センサーを鈴として構成した例を示す正面図、第１９図
は発音体を用いたセンサーの例を示す斜視図、第２０図
は永久磁石と発音体とを兼用したセンサーの例を示す断
面図、第２１図は発音体を用いたセンサーの池の例を示
す断面図、第２２図はセンサーが発生する旨を検知する
装置の一例を示すブロック図である。１０１：球状マグネット、１０２：カプセル、１０３：
球状マグネットとカプセルの間との空間、４０１：高感
度磁界センサー、４０２：マグネットの通過する点を示
す、４０３：ソレノイドコイル、４０４：電源、４０５
：増幅器、４０６：ソレノイドコイル、４０７：電源、
４０８：フィルタ、５０１：四極着磁球状マグネット、
６０１：突起付球マグネット、７０１：シート状又は紐
状の可撓性マグネツ）、７０２ニア０１を物体（二固着
した部分、７０３：存在を検知すべき物体、８０１：球
状マグネット、８０２：８０１に開けた貫通穴。特許出願人　山　１）−成代　理　人　草　野　卓第５図　第６図１すＣネ　１４恥１１５０第　１６１！１ ′１．ｔ７＠０＄１８［！１寥１９　図算　２０＠

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　物体の存在を検知する目的で、該物体にマグネ
ットを装着する際に、前記マグネット（−該物体に対し
て振動又は回転できる自由度を持たせたことを特徴とす
るセンサー。
（２）　第１項Ｃ二おいて、マグネットの体積よりも大
きい内容積を持つカプセルの中Ｃニマグネットヲ収納す
ることによりマグネット（＝振動又は回転できる自由度
を持たせたことを特徴とする特許請求の範囲第１項Ｃ二
記載のセンサー。
（３）第１項Ｃ二おいて、その存在を検知したい物体内
部Ｃ二ある空洞（−空洞より小さな体積のマグネットを
挿入することＣ二よりマグネット（−振動又は回転でき
る自由度を持たせたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項≦二記載−のセンサー。
（４）前記カプセルは可撓性材よりなり、前記永久磁石
よりも僅か小さい開口が形成され、その開口を押し広げ
られて前記永久磁石がカプセル内（＝収容されることを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載のセンサー。
（５）　前記カプセルは一部Ｃ二前記永久磁石が収容さ
れる孔をもつ板状体であることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載のセンサー。
（６）　シート、フィルム、板などの一部がその板面か
ら突出され、その内部（−空間が形成されてその空間内
（二前記永久磁石が収容される前記カプセルとされてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のセンサ
ー。
（７）　前記カプセルは開口が形成され、そのカプセル
が前記物体（−装着された時（二その物体で前記開口を
塞ぐよう（−されていることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のセンサー。
（８）　前記カプセルは内部の永久磁石が回転又は振動
運動して内壁と衝突することＣ二より音を発生する物体
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のセ
ンサー。
（９）　前記カプセル及び永久磁石で鈴が構成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載のセンサ
ー。
（１０）前記カプセル内（−前記永久磁石と衝突して旨
を発生する発音体が収容されていることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のセンサー。
（１１）前記永久磁石と発音体と巾より鈴が構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のセ
ンサー。
（１２）前記物体への装着手段は一端が前記物体（−取
付けられるべき支持体（−固定され、曲端が振動可能な
自由端とされ、振動（二より音を発生する発音体であり
、その発音体の自由端部（二前記永久磁石が喉付けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１″項記載の
センサー。
（１３）前記物体への装着手段は前記物体（二取付けら
れるべき支持体であり、前記永久磁石は棒状をしており
前記支持体（ニ一端が固定され、曲端が振動可能な自由
端とされ、振動（二より音を発生する発音体であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセンサー。
（１４）前記物体への装着手段は前記永久磁石が付けら
れた紐であり、その永久磁石が運動できるようＣ二その
紐（−より永久磁石が前記物体に取付けられることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のセンサー。
（１５）前記物体への装着手段は前記物体（−取付けら
れるべき支持体であり、前記永久磁石は可撓性永久磁石
であって、その一端は前記支持体Ｃ−固定され、曲端は
振動できる自由端とされていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のセンサー。
（１６）前記カプセルの前記物体との装着面Ｃ二接着剤
層が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載のセンサー。
（１７）前記支持体の前記物体との装着面に接着剤層が
形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１２
項、第１３項又は第１５項記載のセンサー　〇
（１８）特許請求の範囲第１項記載のセンサーの存在又
は通過を検知する検知装置であって、交番磁界を発生す
る交番磁界発生手段と、その交番磁界発生手段からの交
番磁界【−より前記センサーの永久磁石が運動させられ
、その運動にもとずき前記センサーから発する磁波を検
出する磁界検出器と、その磁界検出器の出力が供給され、前記交番磁界の１波
数と関連した周波数を通過域とするフィルタと、そのフィルタの出力Ｃ二より駆動される報知器とを具備
する検知装置。
（１９）前記磁界検出器（＝おける前記交番磁界発生手
段よりの交番磁界をはゾ打消す交番磁界を、その交番磁
界発生手段と同期して発生する補助交番磁界発生手段が
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１８
項記載の検知装置。
（２０）前記磁界検出器の後段Ｃ−挿入され、前記交番
磁界の周波数成分のみを阻止するノツチフィルタを含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の検知装
置。
（２１）前記フィルタは前記交番磁界の周波数の整数分
の１の１波数及びその近傍を通過域とするものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１８項、第１９項又は
第２０項記載の検知装置。（２、特許請求の範囲第１項記載のセンサーの存在又は
通過を検知する検知装置であって、交番磁界を発生する
交番磁界発生手段と、その交番磁界発生手段からの交番
磁界（−より前記センサーの永久磁石が運動させられ、
その運動（二もとすき前記検知用素子から発する音を検
出するマイクロホンと、そのマイクロホンの出力が供給され、前記音の周波数成
分を通過帯域とするフィルタと、そのフィルタの出力Ｃ
−より駆動される報知器とを具備する検知装置。