JP2008070148A - Magnetic substance detection system and detection method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、励磁された磁性体が磁化反転時に発する信号を検知する磁性体検知装置およびその検知方法に関し、特に、磁性体を励磁するための交番磁界を発生させる励磁巻線と、磁性体が発する信号を検知する検知巻線とが近接する場合の各巻線間で発生するノイズや、装置に起因するノイズの影響を除去し、磁性体が発する信号をより確実に検知する磁性体検知装置およびその検知方法に関する。 The present invention relates to a magnetic body detection device and a detection method for detecting a signal generated when a magnetized magnetic body is reversed, and in particular, an excitation winding for generating an alternating magnetic field for exciting a magnetic body, and the magnetic body A magnetic body detection device that removes the influence of noise generated between each winding when the detection winding for detecting the emitted signal and the noise caused by the device are removed, and more reliably detects the signal emitted by the magnetic body, and It relates to the detection method.
近年、機密情報や個人情報等の漏洩防止、有価証券等の偽造防止、商品等の盗難防止等、セキュリティ強化を目的とする種々の方法や装置が提供されている。 In recent years, various methods and apparatuses for enhancing security, such as prevention of leakage of confidential information and personal information, prevention of counterfeiting of securities and the like, prevention of theft of goods and the like, have been provided.
例えば、物品等の商品を扱う店舗においては、商品の盗難防止を目的として商品にタグを貼付し、店舗の出入口付近にゲート状に設置されたタグ検知装置をタグが貼付された商品が通過した際に、タグの状態を1ビットのON/OFFで検知することで、当該商品が清算済みか否かを判別して商品の盗難を防止するシステムが提供されている。 For example, in a store that handles merchandise such as goods, a tag is affixed to the merchandise for the purpose of preventing theft of the merchandise, and the merchandise with the tag affixed passes through a tag detection device installed in a gate shape near the entrance of the store In this case, a system is provided that detects the status of a tag by 1-bit ON / OFF to determine whether or not the product has been settled to prevent the product from being stolen.
タグの種類としては、RFID(=Radio Frequiency IDentification)タグや磁性材を使用した磁性材タグ等が用いられており、これらのタグをタグの近傍もしくは遠隔で正確に検知できるようなタグ検知装置も各種提供されている。 As tag types, RFID (= Radio Frequency IDentification) tags, magnetic material tags using magnetic materials, and the like are used, and tag detection devices that can accurately detect these tags near or remotely from the tags. Various types are provided.
RFIDタグに記憶された情報は、例えばリーダ/ライタから信号を送信してRFIDタグを起動させ、起動したRFIDタグが発信する情報をリーダ/ライタで受信することでRFIDタグに記憶された情報を検知することができる。 Information stored in the RFID tag is obtained by, for example, transmitting a signal from a reader / writer to activate the RFID tag, and receiving information transmitted from the activated RFID tag by the reader / writer. Can be detected.
このリーダ/ライタは、RFIDタグがリーダ/ライタから数cmないし数十cm離れた位置にあってもRFIDタグの情報を非接触で読み取ることができ、また、RFIDタグは、汚れや静電気等に強いことから入退室管理、工場の生産管理、物流の管理等の様々な分野で利用されている。 This reader / writer can read information on the RFID tag in a non-contact manner even when the RFID tag is located several centimeters to several tens of centimeters away from the reader / writer. Due to its strength, it is used in various fields such as entrance / exit management, factory production management, and logistics management.
また、磁性材からなるタグ(磁性材タグ)と、その検知装置の適用技術として大バルグハウゼン効果を起こす磁性材タグを商品に付与し、その磁性材タグの検知装置をゲートに設置することで検知装置がゲート通過時の商品に付与された磁性材タグを検知し、商品の盗難を防止する装置も提供されている。 In addition, a tag made of magnetic material (magnetic material tag) and a magnetic material tag that causes a large Barghausen effect as an application technology of the detection device are attached to the product, and the detection device for the magnetic material tag is installed at the gate. There is also provided an apparatus for detecting a magnetic material tag attached to a product when the detection device passes through the gate and preventing the product from being stolen.
大バルグハウゼン効果を起こす磁性材タグは、例えばCo−Fe系アモルファス軟磁性材の磁性ワイヤー等があり、これらの磁性材タグは、RFIDタグと比べればコストが安いので大量の商品に付与する場合や使い捨ての媒体に付与する場合に適している。 Magnetic material tags that cause the large Barghausen effect include, for example, magnetic wires of Co-Fe amorphous soft magnetic materials, etc. These magnetic material tags are cheaper than RFID tags, and are applied to a large number of products. Or suitable for use on disposable media.
大バルグハウゼン効果を起こす磁性材タグは、磁性材タグ固有の保磁力を超える磁界を受けた時に急峻な磁化反転を起こす特徴があるため、検知装置の励磁コイルで発生させた交番磁界を磁性材タグに与え、磁性材タグが磁化反転時に発する急峻な磁気パルスを磁性材タグ近傍に配置された検知コイルを介して検出することで磁性材タグが検知できる。 Magnetic tags that cause the large Barghausen effect are characterized by steep magnetization reversal when subjected to a magnetic field that exceeds the coercive force inherent to magnetic tags, so the alternating magnetic field generated by the excitation coil of the detector is used as a magnetic material. The magnetic material tag can be detected by applying to the tag and detecting a steep magnetic pulse generated when the magnetic material tag is reversed in magnetization through a detection coil arranged in the vicinity of the magnetic material tag.
例えば特許文献1には、商品等の物品に添付された識別標識の移動を検出することにより商店における商品の盗難を防止する物品監視システムが提案されている。
For example,
上記提案の物品監視システムでは、商品等に添付された磁性材を有するタグがタグの検知領域を移動する際に、送信アンテナから発生された信号により磁性体の磁束密度を変化させ、その磁束密度の変化に起因した信号を受信アンテナで検出し、検出信号に基づきタグが添付された商品を検知する検知装置が提案され、送信アンテナが内蔵された送信アンテナハウジングと受信アンテナが内蔵された受信アンテナハウジングとが対向して設置された検知ゲートの各アンテナハウジングの無駄な空間に表示装置を嵌め込み、表示装置に商品情報等を表示させることでタグの検知能力を低下させることなく、検知ゲートの無駄な空間を有効利用する提案がなされている。
上記特許文献1に示すように各アンテナハウジングに内蔵された送信アンテナと受信アンテナとが互い近接し、各アンテナハウジングが対向して配置されている場合は、各コイル間で発生するクロストークの影響によるノイズ信号や装置の構造に起因するノイズ信号と、それ以外の磁性体から発生した信号とを如何に識別して検知するかが要求される。
When the transmitting antenna and the receiving antenna built in each antenna housing are close to each other as shown in
そこで、本発明は、磁性体を励磁するための交番磁界を発生させる励磁巻線と、磁性体が発する信号を検知する検知巻線とが近接する場合の各巻線間で発生するノイズや、装置に起因するノイズの影響を除去し、磁性体が発する信号をより確実に検知する磁性体検知装置およびその検知方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention relates to noise generated between each winding when an excitation winding for generating an alternating magnetic field for exciting a magnetic body and a detection winding for detecting a signal generated by the magnetic body are close to each other. It is an object of the present invention to provide a magnetic body detection device and a detection method thereof that removes the influence of noise caused by the magnetic field and more reliably detects a signal emitted from the magnetic body.
上記目的を達成するため、請求項1の磁性体検知装置の発明は、交番磁界を発生する励磁巻線と、前記励磁巻線から発生された交番磁界による磁化反転により磁性体から生じる信号を受信するための受信巻線と、前記受信巻線で受信した信号を増幅する増幅回路と、前記受信巻線が前記磁性体からの信号を受信していない状態で前記増幅回路から出力される信号を記憶する記憶手段と、前記増幅回路の出力信号から前記記憶手段に記憶した信号を減算する減算手段と、前記減算手段の出力に基づき前記磁性体を検知する検知手段を具備する。
In order to achieve the above object, the invention of a magnetic body detection device according to
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記記憶手段は、前記増幅回路から出力される信号を記憶してから一定時間経過したかを判別する判別手段と、前記判別手段により一定時間経過したと判別され、かつ前記増幅回路から前記磁性体からの信号を受信していない状態の信号が出力されている場合は、該増幅回路から出力される信号で記憶信号を更新する更新手段とを具備する。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the storage unit includes a determination unit that determines whether a predetermined time has elapsed since the signal output from the amplifier circuit was stored, and the determination unit. When it is determined that a certain period of time has passed and a signal in a state where the signal from the magnetic body is not received from the amplifier circuit is updated to update the stored signal with the signal output from the amplifier circuit Means.
また、請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記記憶手段は、前記磁性体からの信号を受信していない状態で前記増幅回路から出力される信号の1周期分を記憶する。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the storage unit stores one period of a signal output from the amplifier circuit in a state where a signal from the magnetic body is not received.
また、請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記記憶手段は、前記磁性体からの信号を受信していない状態で前記増幅器から出力される信号の複数周期分を平均した信号を記憶する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the storage means generates a signal obtained by averaging a plurality of periods of the signal output from the amplifier in a state where the signal from the magnetic body is not received. Remember.
また、請求項5の検知方法の発明は、励磁巻線で発生させた交番磁界による磁化反転により磁性体から生じる信号を受信する受信巻線が前記磁性体からの信号を受信していない状態の受信信号を増幅回路で増幅させ、該増幅させた信号を記憶手段で記憶し、前記受信巻線で受信された受信信号を増幅回路で増幅させた信号から前記記憶手段に記憶した前記信号を減算手段で減算し、前記減算手段の出力に基づき前記磁性体を検知手段で検知する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a detection method in which a receiving winding for receiving a signal generated from a magnetic material by magnetization reversal by an alternating magnetic field generated by an exciting winding is not receiving a signal from the magnetic material. The received signal is amplified by the amplification circuit, the amplified signal is stored in the storage means, and the received signal received by the reception winding is subtracted from the signal amplified in the amplification circuit by the amplification circuit. Subtracting means, and detecting the magnetic body based on the output of the subtracting means.
また、請求項6の発明は、請求項5の発明において、前記記憶手段は、前記増幅回路から出力される信号を記憶してから一定時間経過したかを判別手段で判別し、前記判別手段により一定時間経過したと判別され、かつ前記増幅回路から前記磁性体からの信号を受信していない状態の信号が出力されている場合は、該増幅回路から出力される信号で記憶信号を更新手段で更新する。 According to a sixth aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the storage means determines whether a predetermined time has elapsed since the signal output from the amplifier circuit was stored, and the determination means When it is determined that a certain time has passed and a signal in a state where the signal from the magnetic body is not received from the amplifier circuit is output, the storage signal is updated by the signal output from the amplifier circuit Update.
この発明の磁性体検知装置およびその検知方法によれば、検知すべき目的の検知信号を含まない信号を一定時間毎に記憶保持し、検知すべき目的の検知信号が混在する信号を受信した場合は、検知信号が混在する信号と記憶保持された信号とを減算する信号処理を行い検知すべき目的の検知信号を検知するので送受信アンテナ間で発生するノイズや、装置に起因するノイズ及び経年変化に起因するノイズの影響を除去し、磁性体が発する信号をより確実に検知することができる。 According to the magnetic body detection device and the detection method of the present invention, when a signal that does not include a target detection signal to be detected is stored and held every predetermined time and a signal in which the target detection signals to be detected are mixed is received The signal processing that subtracts the signal that contains the detection signal and the signal held in memory and detects the target detection signal to be detected, so noise generated between the transmitting and receiving antennas, noise caused by the device, and aging It is possible to remove the influence of noise caused by the magnetic field and more reliably detect a signal emitted from the magnetic body.
以下、本発明に係わる磁性体検知装置およびその検知方法の一実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a magnetic body detection apparatus and detection method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係わる磁性体検知装置およびその検知方法を適用した複写機10の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a
図1(a)は、複写機10の概略的な構成を示したブロック図であり、図1(b)は、複写機10の概略的な斜視図である。
FIG. 1A is a block diagram showing a schematic configuration of the
図1(a)及び(b)に示すように、複写機10は本発明に係わる磁性体検知装置の磁性体検知部100と、制御部11と、画像読取部12と、画像形成部13を備えている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
磁性体検知部100は、複写機10のプラテンガラス14上に置かれた原稿1を複写する際に、複写不可を示す磁性体110が原稿1に付与されているか否かを検知し、その検知結果の信号を制御部11へ出力する動作とその制御を行う。
When copying the
画像読取部12は、プラテンガラス14上に置かれた原稿1に対して光を投光し、投光による原稿1の反射光を図示せぬ光電変換素子(例えば、CCD=Charge Cuopled Device等)で受光して電気信号に変換し、光電変換素子で変換された電気信号に基づき原稿1に記録された画情報を読み取る動作とその制御を行う。
The image reading unit 12 projects light onto the
画像形成部13は、画像読取部12で読み取られた画情報を用紙トレイ16から給紙される図示せぬ用紙上へ印刷し、排紙トレイ17へ排紙する動作とその制御を行う。
The
制御部11は、複写機10の全体を統括制御し、磁性体検知部100による原稿1に付与された磁性体110の検知結果に基づき複写機10の複写動作または複写動作の禁止制御を行う。
The control unit 11 performs overall control of the
また、複写機10のプラテンカバー15の裏面には送信コイル101が配設され、プラテンガラス14の裏面には受信コイル102が配設されており、プラテンガラス14上に置かれた原稿1を複写するためにプラテンカバー15を閉じると、送信コイル101と受信コイル102とが対向し、送信コイル101と受信コイル102がプラテンガラス14上に置かれた原稿1を挟むように配置されている。
Further, a
複写機10は、ユーザの複写開始指示操作に基づく複写動作に先立ち、プラテンガラス14上に置かれた原稿1の複写不可を示す磁性体110が検知されたか否かを判別し、磁性体110が検知された場合は、原稿1の複写動作を禁止する制御を行い、磁性体110が検知されなかった場合は、原稿1の画情報を読み取り、読み取った画情報を用紙トレイ16から給紙される用紙上に印刷し、排紙トレイ17へ排紙する複写動作を行う。
Prior to the copying operation based on the user's copy start instruction operation, the
磁性体検知部100による原稿1に付与された磁性体110の検知方法は、具体的には、磁性体検知部100の制御により送信コイル101から交番磁界を発信し、この交番磁界を受けた原稿1の磁性体110が磁化反転して発する急峻な磁気パルスを検知コイル102を介して検知する。
Specifically, the
図2は、原稿1に付与される磁性体110の特性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the characteristics of the
図2(a)は、複写不可を示すために磁性体が付与された原稿1の一例を示す図、図2(b)は、原稿1に付与された磁性体110の磁気特性を示す図、図2(c)は、磁性体110が所定の交番磁界を受けることで磁化反転時に発する急峻な磁気パルスに対応して検出されるパルス信号を示す図である。
FIG. 2A is a diagram showing an example of the
図2(a)に示すように、原稿1には、複写不可を示す磁性体110が付与されており、この磁性体110は、所定の交番磁界を受けることで磁化反転し、その際に急峻な磁気パルスを発する、所謂大バルクハウゼン効果の特性を有している。
As shown in FIG. 2A, the original 1 is provided with a
この磁性体110は、例えばCo−Fe系アモルファス軟磁性材の磁性ワイヤーであり、図2(b)に示すような長方形状の磁化曲線(B−H曲線)200の磁気特性を有し、磁化曲線(B−H曲線)200に示すように保磁力H1を有している。
The
なお、一般に、アモルファス磁性ワイヤーの磁性体が有する固有の保磁力は、磁性体の大きさや形状等により異なり、磁性体が有する固有の保磁力に応じて磁化反転時に発する磁気パルスの強度やタイミングが異なる。 In general, the intrinsic coercivity of the magnetic material of the amorphous magnetic wire varies depending on the size and shape of the magnetic material, and the intensity and timing of the magnetic pulse generated at the time of magnetization reversal according to the intrinsic coercivity of the magnetic material. Different.
このような磁気特性のある磁性体110に対して図2(c)に示すように検出される検出信号波形201の交番磁界を与えると、保磁力H1を有する磁性体110は、交番磁界の磁界強度がH1または−H1を超える交番磁界を受けた時に磁化反転する。
When an alternating magnetic field having a detection signal waveform 201 detected as shown in FIG. 2C is applied to the
磁性体110の磁化反転時には磁性体110から急峻な磁気パルスA(検出信号波形201における磁界強度が略H1を超えた交番磁界を受けた時t1)及び磁気パルスB(検出信号波形201における磁界強度が略−H1を超えた交番磁界を受けた時t2)がそれぞれ発せられるので、これらの磁気パルスを受信し、所定の信号処理を行うことで検出することができる。
しかしながら、交番磁界を送信コイルで発生させ、この交番磁界により磁性体110が磁化反転時に発する磁気パルスを受信コイルで受信して検出しようとすると、送信コイルと受信コイルとが近接配置される場合は、各コイル間のクロストークの影響によるノイズや、装置が備える金属や各種センサー等の動作に伴い発生するノイズ(装置に起因するノイズ等)が発生する場合があり、これらのノイズの影響を抑えて磁性体110を高精度で検知することが要求される。
At the time of magnetization reversal of the
However, when an alternating magnetic field is generated in the transmitting coil and a magnetic pulse generated when the
そこで、図1で示した複写機10は、磁性体110を励磁するための交番磁界を発生させる送信コイルと、磁性体110が磁化反転時に発する磁気パルスを受信する受信コイル102とが近接配置されている場合であっても各コイル間で発生するノイズや、装置に起因するノイズの影響を除去し、磁性体110が発する信号をより確実に検知するように構成された磁性体検知部100を備えている。
Therefore, in the copying
図3は、磁性体検知部100の要部の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the magnetic
図3に示すように、磁性体検知部100は、送信コイル101と、受信コイル102と、送信回路120と、増幅器121と、切替回路122と、減算回路123と、帯域制限回路124と、検波回路125と、検知回路126と、記憶部127を備えている。
As shown in FIG. 3, the magnetic
送信コイル101は、原稿1に付与された磁性体110を励磁するための交番磁界を送信するアンテナである。
The
受信コイル102は、送信コイル101から送信された交番磁界を受けた磁性体110が磁化反転して発する磁気パルスを受信するアンテナである。
The receiving
送信回路120は、交流正弦波を生成し、所定の交番磁界を送信コイル101を介して送信させるための制御を行う。
The
増幅器121は、受信コイル102で受信された受信信号を増幅して出力する。
The amplifier 121 amplifies the reception signal received by the
切替回路122は、増幅器121から出力される増幅信号を減算回路123へ出力するとともに所定の条件に基づき増幅器121から出力される増幅信号を記憶部127へ出力して記憶保持させる制御を行う。
The
具体的には、送信コイル101から送信された交番磁界に同期して増幅器121から出力される増幅器信号のうちの磁性体110が発する磁気パルスの検出信号が無い時の増幅器信号を記憶部127へ記憶させる。
Specifically, of the amplifier signal output from the amplifier 121 in synchronization with the alternating magnetic field transmitted from the
また、予め設定された時間経過毎に磁性体110が発する磁気パルスの検出信号が無い信号を受信した場合は、その増幅信号で記憶部127に記憶された増幅信号(説明の便宜上、「記憶増幅信号」という。)を書き換える。
In addition, when a signal without a detection signal of a magnetic pulse generated by the
減算回路123は、増幅器121から出力される増幅信号から記憶部127に記憶された記憶増幅信号を減算する信号処理を行い、帯域制限回路124へ出力する。
The subtracting
帯域制限回路124は、減算回路123で減算処理された増幅信号を所定の帯域幅で濾波し、同相ノイズ成分を除去する。
The
検波回路125は、帯域制限回路123で所定の帯域制限幅で濾波されて出力された増幅信号から磁性体110が磁化反転時に発する磁気パルスの検出信号を抽出し増幅する。
The
検知回路126は、検波回路125で抽出され増幅された抽出信号に基づき磁性体110の有無を検知し、その検知結果を複写機10の制御部11へ出力する。
The detection circuit 126 detects the presence or absence of the
記憶部126は、切替回路122から出力される増幅信号を記憶保持する。
The storage unit 126 stores and holds the amplified signal output from the switching
なお、記憶部126は、記憶素子であってもよく、図示せぬメモリー上に展開される記憶領域に記憶する構成でもよい。 Note that the storage unit 126 may be a storage element, or may be configured to store in a storage area developed on a memory (not shown).
磁性体検知部100の送信コイル101から交番磁界を送信し、受信コイル102を介して磁性体110が発する磁気パルスを検出するタイミングは、次のようなタイミングで行われる。
Timing for transmitting an alternating magnetic field from the
例えば送信回路120が所定周波数の電流を生成して送信コイル101へ流す制御を行い、送信コイル101から交番磁界を発生させる。
For example, the
プラテンガラス14上に置かれた原稿1に付与された磁性体110は、送信コイル101から発生した交番磁界を受けて磁化反転して急峻な磁気パルスを発する。
The
一方、受信コイル102では、送信コイル101から発生した交番磁界と、磁性体110が発する磁気パルスと、各コイル間で発生するノイズや装置に起因するノイズ等の信号を受信するが、これらの信号を、送信回路120で生成された所定周波数の電流の立ち上がり方向で電流値が0になる時間、すなわち電流の向きが負から正へ逆転する時の時間を検出し、この検出した時間に交番磁界の一周期に一回のタイミングで出力される基準信号に基づき検出する。
On the other hand, the receiving
このように構成された磁性体検知部100が各コイル間で発生するノイズや装置に起因するノイズの影響を除去し、磁性体110が発する信号をより確実に検知する検知方法及びその制御動作について図4を参照して説明する。
About the detection method which the magnetic
図4は、磁性体検知部100が各コイル間で発生するノイズや装置に起因するノイズの影響を除去し、原稿1に付与された磁性体110をより確実に検知する方法を示す流れ図である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for the magnetic
図4に示すように、複写機10のプラテンガラス14上に原稿を置き、プラテンカバー15を閉じると、磁性体検知部100に電源が供給されて起動し動作する。
As shown in FIG. 4, when a document is placed on the
なお、磁性体検知部100は、プラテンカバー15が閉じられるとプラテンガラス14上の原稿の有無に関わらず起動し、動作するように構成されている。
The magnetic
磁性体検知部100が動作すると、送信コイル101から所定の交番磁界が送信される(ステップS401)。
When the magnetic
この動作制御は、具体的には、磁性体検知部100の送信回路120が図示せぬ電圧制御発振器(VCO=Voltage Controlled Oscillator)へ作動電圧を供与して交流正弦波を生成し、生成された交流正弦波が図示せぬ送信機及び送信コイル101を介してプラテンガラス14上の平面内に送信される。
Specifically, this operation control is generated by the
送信コイル101から所定の交番磁界が送信されると、送信コイル101から送信された交番磁界と、各コイル間で発生するノイズ及び装置に起因するノイズと、磁性体110が磁化反転時に発する磁気パルス(プラテンガラス14上に置かれた原稿に磁性体110が付与されている場合)を含む信号が送信コイル101と対向する位置に配置された受信コイル102で受信される(ステップS402)。
When a predetermined alternating magnetic field is transmitted from the
受信コイル102で受信されたこれらの信号は、増幅器121に入力され、増幅器121で所定のレベルまで増幅された後、切替回路122へ出力される(ステップS403)。
These signals received by the receiving
切替回路122は、増幅器121から出力された増幅信号に検知すべき目的信号が混在しているか否かを判別する(ステップS404)。
The
この動作制御は、具体的には、増幅器121から出力された増幅信号と記憶部127に記憶された記憶増幅信号とを比較し、増幅信号と記憶増幅信号とで予め設定された設定値以上の差がある場合は、増幅器121から出力された増幅信号に検知すべき目的信号が混在していると判断し、そうでない場合は、目的信号が混在していと判別する(ステップS405)。 Specifically, the operation control is performed by comparing the amplified signal output from the amplifier 121 with the stored amplified signal stored in the storage unit 127, and the amplified signal and the stored amplified signal are equal to or higher than a preset set value. If there is a difference, it is determined that the target signal to be detected is mixed in the amplified signal output from the amplifier 121. If not, it is determined that the target signal is mixed (step S405).
なお、記憶部127には、プラテンガラス14上に原稿を置かない状態で送信コイル101から送信された交番磁界と、各コイル間で発生するノイズ及び装置に起因するノイズを含む信号を受信し、増幅器121で増幅された増幅信号が複写機10の出荷時等で予め記憶されている。
The storage unit 127 receives a signal including an alternating magnetic field transmitted from the
また、記憶部127に記憶される増幅信号は、送信回路120で生成される交流正弦波の1周期分に対応する増幅信号であり、増幅信号と記憶増幅信号との差は、増幅器121から出力される増幅信号(送信回路120で生成される交流正弦波の1周期分に対応する増幅信号)と記憶部127から取得される記憶増幅信号の2つの入力信号の差の出力で求め、予め設定された設定値は、記憶部127に予め記憶されている。
The amplified signal stored in the storage unit 127 is an amplified signal corresponding to one cycle of the AC sine wave generated by the
増幅器121から出力された増幅信号に検知すべき目的信号が混在していないと切替回路122で判別された場合は(ステップS405でNO)、現在の日時が記憶部127に記憶増幅信号が記憶された日時から予め設定された一定時間が経過しているか否かを判断し(ステップS406)、一定時間が経過している場合は(ステップS406でYES)、記憶部127に記憶された記憶増幅信号を増幅器121から出力された増幅信号で書き換えるとともに増幅信号を減算回路123へ出力する(ステップS407)。
If the
なお、記憶部127に記憶する増幅信号は、前述したように送信回路120で生成される交流正弦波の1周期分に対応する増幅信号である。
Note that the amplified signal stored in the storage unit 127 is an amplified signal corresponding to one cycle of the AC sine wave generated by the
この動作制御は、具体的には、切替回路122が図示せぬタイマーから現在の日時情報を取得し、タイマーから取得した現在の日時情報と記憶部127に記憶増幅信号が記憶された日時情報とを比較し、例えば予め設定された一定時間が1時間で、現在の日時情報と記憶増幅信号が記憶された日時情報との差が1時間以上ある場合であれば、記憶部127に記憶された記憶増幅信号を増幅器121から出力された増幅信号で書き換える動作を一定時間毎に繰り返し行う。
Specifically, this operation control is performed by the switching
また、ステップS405において、増幅器121から出力された増幅信号に検知すべき目的信号が混在していると切替回路122で判別された場合は(ステップS405でYES)またはステップS406において、記憶増幅信号が記憶部127に記憶された時から一定時間が経過していない場合(ステップS406でNO)は、増幅器121から出力された増幅信号を減算回路123へ出力する。
In step S405, if the
減算回路123は、切替回路122から出力された増幅信号から記憶部127に記憶されている記憶増幅信号を減算する信号処理を行い、信号処理後の信号を帯域制限回路124へ出力する(ステップS408)。
The subtracting
この動作制御は、具体的には、切替回路122から出力される増幅信号と記憶部127から取得される記憶増幅信号の2つの入力信号の差を出力する。
Specifically, the operation control outputs a difference between two input signals, that is, an amplified signal output from the switching
帯域制限回路124は、減算回路123で減算処理された増幅信号を所定の帯域幅で濾波し、同相ノイズ成分を除去後、検波回路125へ出力する(ステップS409)。
The
検波回路125は、帯域制限回路124により所定の帯域幅で濾波された増幅信号からから原稿1に付与された磁性体110が磁化反転時に発する磁気パルスに対応したパルス信号を抽出し増幅する(ステップS410)。
The
検知回路126は、検波回路125で抽出され増幅された抽出信号に基づき磁性体110の検知結果を複写機10の制御部11へ出力する(ステップS411、ステップS412)。
The detection circuit 126 outputs the detection result of the
複写機10の制御部11は、磁性体検知装置100の検知回路126から出力された磁性体110の検知結果に基づき磁性体110が検知された場合であればプラテンガラス14上に置かれた原稿の複写動作を禁止する制御を行い、磁性体110が検知されない場合であれは、プラテンガラス14上に置かれた原稿の複写動作の制御を行う。
The control unit 11 of the copying
このように磁性体検知装置100は、検知すべき目的の検知信号を含まない信号を一定時間毎に記憶保持し、検知すべき目的の検知信号を含む信号を受信した場合は、検知信号を含む信号から一定時間毎に記憶保持された検知すべき目的の検知信号を含まない信号を減算して検知するので装置に起因するノイズや経年変化に起因するノイズの影響を抑えて磁性体が発する信号をより確実に検知することができる。
As described above, the magnetic
これまでの説明では、検知すべき目的の検知信号を含まない信号を送信回路120で生成される交流正弦波の1周期分に対応する増幅信号で記憶させたが、n周期分(nは、2、3、4、・・・の予め設定される数)に対応する増幅信号を平均した増幅信号(平均した増幅信号の1周期分)で記憶させる構成としてもよい。
In the description so far, a signal that does not include the target detection signal to be detected is stored as an amplified signal corresponding to one cycle of the AC sine wave generated by the
この場合は、切替回路122が送信コイル101から送信された交番磁界に同期して増幅器121から出力される増幅器信号のうちの磁性体110が発する磁気パルスの検出信号が無い時の増幅器信号をn周期分取得し、その平均を算出する手段を備える構成とする。
In this case, the
本発明は、磁性体を検知するための装置と、クローストークや装置に起因するノイズの影響を抑える技術に適用可能である。 The present invention can be applied to a device for detecting a magnetic body and a technique for suppressing the effects of crosstalk and noise caused by the device.
1 原稿
10 複写機
11 制御部
12 画像読取部
13 画像形成部
14 プラテンガラス
15 プラテンカバー
16 用紙トレイ
17 排紙トレイ
100 磁性体検知部
101 送信コイル
102 受信コイル
110 磁性体
120 送信回路
121 増幅器
122 切替回路
123 減算回路
124 帯域制限回路
125 検波回路
126 検知回路
127 記憶部
200 磁化曲線(B−H曲線)
201 検出信号波形
DESCRIPTION OF
201 Detection signal waveform
Claims (6)
前記励磁巻線から発生された交番磁界による磁化反転により磁性体から生じる信号を受信するための受信巻線と、
前記受信巻線で受信した信号を増幅する増幅回路と、
前記受信巻線が前記磁性体からの信号を受信していない状態で前記増幅回路から出力される信号を記憶する記憶手段と、
前記増幅回路の出力信号から前記記憶手段に記憶した信号を減算する減算手段と、
前記減算手段の出力に基づき前記磁性体を検知する検知手段
を具備する磁性体検知装置。 An exciting winding that generates an alternating magnetic field;
A receiving winding for receiving a signal generated from a magnetic material by magnetization reversal by an alternating magnetic field generated from the exciting winding;
An amplification circuit for amplifying a signal received by the reception winding;
Storage means for storing a signal output from the amplifier circuit in a state where the reception winding does not receive a signal from the magnetic body;
Subtracting means for subtracting the signal stored in the storage means from the output signal of the amplifier circuit;
The magnetic body detection apparatus provided with the detection means which detects the said magnetic body based on the output of the said subtraction means.
前記増幅回路から出力される信号を記憶してから一定時間経過したかを判別する判別手段と、
前記判別手段により一定時間経過したと判別され、かつ前記増幅回路から前記磁性体からの信号を受信していない状態の信号が出力されている場合は、該増幅回路から出力される信号で記憶信号を更新する更新手段と
を具備する請求項1記載の磁性体検知装置。 The storage means
A discriminating means for discriminating whether a predetermined time has elapsed since storing the signal output from the amplifier circuit;
When it is determined by the determining means that a certain time has elapsed and a signal in a state where a signal from the magnetic body is not received from the amplifier circuit is output, the signal output from the amplifier circuit is a stored signal The magnetic body detection device according to claim 1, further comprising: an updating unit that updates
前記磁性体からの信号を受信していない状態で前記増幅回路から出力される信号の1周期分を記憶する請求項1記載の磁性体検知装置。 The storage means
The magnetic body detection device according to claim 1, wherein one period of a signal output from the amplifier circuit in a state where a signal from the magnetic body is not received is stored.
前記磁性体からの信号を受信していない状態で前記増幅器から出力される信号の複数周期分を平均した信号を記憶する請求項1記載の磁性体検知装置。 The storage means
The magnetic body detection device according to claim 1, wherein a signal obtained by averaging a plurality of cycles of a signal output from the amplifier in a state where a signal from the magnetic body is not received is stored.
前記受信巻線で受信された受信信号を増幅回路で増幅させた信号から前記記憶手段に記憶した前記信号を減算手段で減算し、
前記減算手段の出力に基づき前記磁性体を検知手段で検知する検知方法。 The receiving winding that receives the signal generated from the magnetic material due to the magnetization reversal caused by the alternating magnetic field generated by the exciting winding is amplified by the amplifying circuit in a state where the receiving winding does not receive the signal from the magnetic material. Memorize the signal with the memory means,
Subtracting the signal stored in the storage means from the signal amplified by the amplification circuit received signal received by the reception winding by the subtraction means,
A detection method in which the magnetic body is detected by a detection means based on the output of the subtraction means.
前記増幅回路から出力される信号を記憶してから一定時間経過したかを判別手段で判別し、
前記判別手段により一定時間経過したと判別され、かつ前記増幅回路から前記磁性体からの信号を受信していない状態の信号が出力されている場合は、該増幅回路から出力される信号で記憶信号を更新手段で更新する請求項5記載の検知方法。 The storage means
A determination unit determines whether a predetermined time has elapsed since storing the signal output from the amplifier circuit,
When it is determined by the determining means that a certain time has elapsed and a signal in a state where a signal from the magnetic body is not received from the amplifier circuit is output, the signal output from the amplifier circuit is a stored signal The detection method according to claim 5, wherein the data is updated by the updating means.
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