(57)【要約】【課題】センサの感度を上げ、かつ、逆相の誘導電流（導電電流）を抑えることができる金属対応センサ及び管理システムの提供。【解決手段】金属媒体Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・の情報を保持するタグＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３・・・に電磁結合し金属媒体Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・の情報を送受信する金属対応センサであって、磁性体板６と、磁性体板６と絶縁され磁性体板６に沿って巻回されるコイル２ｘ、２ｙと、コイル２ｘ、２ｙが巻回された磁性体板６を包囲する金属板ＭＢと、を備え、金属板ＭＢは、溝部を有することを特徴とする。【選択図】図１３
2010122753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の情報を保持する無線タグに電磁結合し前記情報を送受信する金属対応センサであって、
磁性体からなる磁芯と、
前記磁芯と絶縁され該磁芯に沿って巻回されるコイルと、
前記コイルが巻回された磁芯を包囲する導電体と、
を備え、
前記導電体は、不連続部を有することを特徴とする金属対応センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の金属対応センサにおいて、
前記導電体は、複数の前記不連続部を有することを特徴とする金属対応センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の金属対応センサにおいて、
前記不連続部は、穴部又は溝部であることを特徴とする金属対応センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の金属対応センサにおいて、
前記穴部又は溝部に前記無線タグが勘合する凹部を有するプラスチック板を備えることを特徴とする金属対応センサ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、
前記導電体は、前記コイルが巻回された前記磁芯に当接して前記磁芯を包囲することを特徴とする金属対応センサ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、
前記導電体は、前記コイルが巻回された前記磁芯に当接して前記磁芯を包囲する際に、前記不連続部では前記磁芯との間に間隙部を設けて前記磁芯を包囲することを特徴とする金属対応センサ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、
前記磁芯は、断面が四角形又は矩形の板状又は帯状の形状であることを特徴とする金属対応センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の金属対応センサにおいて、
前記コイルは、前記板状又は帯状の形状の前記磁芯の長手方向がコイルの軸方向となるように前記磁芯に巻回される第１のコイルであることを特徴とする金属対応センサ。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の金属対応センサにおいて、
前記コイルは、前記板状又は帯状の形状の前記磁芯の長手方向と垂直な方向がコイルの軸方向となるように前記磁芯に巻回される第２のコイルであることを特徴とする金属対応センサ。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、
前記コイルは、前記板状又は帯状の形状の前記磁芯の平面部にコイルが平面に沿って磁芯の上に巻かれる第３のコイルであることを特徴とする金属対応センサ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、
前記物品を搬送する複数のローラを有するローラコンベアを備え、
前記金属対応センサを前記複数のローラ間の所定の隙間に設置し、前記ローラの上を搬送される物品に貼付された無線タグと前記情報の送受信を行うことを特徴とする金属対応センサ。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、
複数の前記金属対応センサと、
磁性体からなる磁芯と、前記磁芯と絶縁され前記磁芯に沿って巻回されるコイルと、前記コイルに接続されるコンデンサと、前記コイルが巻回された前記磁芯に当接する導電体と、を有する補助センサと、
を備え、
前記補助センサは、前記複数の金属対応センサの間隙に配置することを特徴とする金属対応センサ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の金属対応センサと、
前記物品に関する情報を保持する無線タグと、
前記金属対応センサを介して前記無線タグから読み取り又は前記無線タグへ書き込むリーダライタと、
前記リーダライタで読み取り又は書き込んだ前記物品に関する情報を記録表示し又は制御するコンピュータと、
を備えることを特徴とする管理システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の管理システムにおいて、
前記無線タグに磁界を誘導するための磁性体シートを備えることを特徴とする管理システム。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の管理システムにおいて、
前記物品は、ノート型パーソナルコンピュータ、鍵、銃器、基板、ＤＶＤ、ＣＤ又は電気機器を含むことを特徴とする管理システム。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の管理システムにおいて、
前記無線タグは、紙製若しくはプラスチック製のタグ又は金属対応タグを含むことを特徴とする管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属対応センサ及び管理システムに関するものである。詳しくは金属面近くにセンサやＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグが置かれたときに、導電体である金属面に発生する導電電流を発生しないようにしたり、磁界の向きを金属面と平行にしたりすることで、金属面による多重影像（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｍａｇｅ）により、磁界を空間に閉じ込め増強し、この磁界を利用し、金属面電流による磁流等も利用し、センサとＩＣタグ間の結合を大きくする金属対応センサ及び管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のセンサ分野において、金属面近くにセンサやＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグが置かれたとき、センサやＩＣタグのコイルに流れる電流から発生する電界や磁界により近辺にある導電体である金属面に誘起される誘導電流がコイルから発生される磁界を打ち消す方向に働くことにより、センサやＩＣタグの特性が著しく損なわれる。更に難しい条件として、金属面がセンサやＩＣタグの上下や左右にあり、金属に挟まれて使用する場合、一般には磁界がふさがれる。
【０００３】
従来のセンサコイルは基板にコイルを巻いているものが多い。このような従来のセンサコイルでは、磁界の方向の肉厚が薄く、いわゆるコイルの断面積を大きくすることにより、磁束鎖交数を増やすものが多く、この形のものは金属面の影響を逃れるため磁性体をアンテナコイルの下に用いていた。
【０００４】
一方、金属面の影像（イメージ）を利用し、感度を倍増させる方法やセンサやＩＣタグの上下、左右に存在する金属面を利用し、多重影像効果（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｍａｇｅ  Ｅｆｆｅｃｔ）を用い、感度を増強する方法も出願人本人によって発明されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】実用新案登録第３１２１５７７号公報
【特許文献２】特開２００８−１３１３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のセンサコイルでは、ほとんどの磁界は金属面に垂直となるため、逆相の誘導電流を発生させ、磁界は打ち消される。このため、磁性体により、金属面に発生する逆相の誘導電流の影響を完全に取り除くことはできなかった。
【０００６】
これに対して特許文献１や特許文献２では、金属面の影像（イメージ）を利用し、感度を倍増させる方法やセンサやＩＣタグの上下、左右に存在する金属面を利用し、多重影像効果（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｍａｇｅ  Ｅｆｆｅｃｔ）を用い、感度を増強することで、金属面に発生する逆相の誘導電流の影響を軽減している。
【０００７】
本発明は、特許文献２が主にＩＣタグについて述べられているのに対し、センサへの応用に特化する。そして、導電電流の発生を抑えながら金属面隙間からの磁界の漏洩、金属面上の漏洩、側面の磁界等の一石二鳥の効果を利用することにより、金属面による強い磁界を応用したより具体的なセンサの使用方法を明確化し、センサ上部やセンサ側部に存在する金属面や金属体で構成される被対象物からの妨害や悪影響を軽減でき、ＩＣタグとセンサの通信を可能とする金属対応センサ及び管理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、下記の構成を備えることにより、上記課題を解決できるものである。
【０００９】
（１）物品の情報を保持する無線タグに電磁結合し前記情報を送受信する金属対応センサであって、磁性体からなる磁芯と、前記磁芯と絶縁され該磁芯に沿って巻回されるコイルと、前記コイルが巻回された磁芯を包囲する導電体と、を備え、前記導電体は、不連続部を有することを特徴とする金属対応センサ。
【００１０】
（２）前記（１）に記載の金属対応センサにおいて、前記導電体は、複数の前記不連続部を有することを特徴とする金属対応センサ。
【００１１】
（３）前記（１）又は（２）に記載の金属対応センサにおいて、前記不連続部は、穴部又は溝部であることを特徴とする金属対応センサ。
【００１２】
（４）前記（３）に記載の金属対応センサにおいて、前記穴部又は溝部に前記無線タグが勘合する凹部を有するプラスチック板を備えることを特徴とする金属対応センサ。
【００１３】
（５）前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、前記導電体は、前記コイルが巻回された前記磁芯に当接して前記磁芯を包囲することを特徴とする金属対応センサ。
【００１４】
（６）前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、前記導電体は、前記コイルが巻回された前記磁芯に当接して前記磁芯を包囲する際に、前記不連続部では前記磁芯との間に間隙部を設けて前記磁芯を包囲することを特徴とする金属対応センサ。
【００１５】
（７）前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、前記磁芯は、断面が四角形又は矩形の帯状の形状であることを特徴とする金属対応センサ。
【００１６】
（８）前記（７）に記載の金属対応センサにおいて、前記コイルは、前記板状又は帯状の形状の前記磁芯の長手方向がコイルの軸方向となるように前記磁芯に巻回される第１のコイルであることを特徴とする金属対応センサ。
【００１７】
（９）前記（７）又は（８）に記載の金属対応センサにおいて、前記コイルは、前記板状又は帯状の形状の前記磁芯の長手方向と垂直な方向がコイルの軸方向となるように前記磁芯に巻回される第２のコイルであることを特徴とする金属対応センサ。
【００１８】
（１０）前記（７）乃至（９）のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、
前記コイルは、前記板状又は帯状の形状の前記磁芯の平面部にコイルが平面に沿って磁芯の上に巻かれる第３のコイルであることを特徴とする金属対応センサ。
【００１９】
（１１）前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、前記物品を搬送する複数のローラを有するローラコンベアを備え、前記金属対応センサを前記複数のローラ間の所定の隙間に設置し、前記ローラの上を搬送される物品に貼付された無線タグと前記情報の送受信を行うことを特徴とする金属対応センサ。
【００２０】
（１２）前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の金属対応センサにおいて、複数の前記金属対応センサと、磁性体からなる磁芯と、前記磁芯と絶縁され前記磁芯に沿って巻回されるコイルと、前記コイルに接続されるコンデンサと、前記コイルが巻回された前記磁芯に当接する導電体と、を有する補助センサと、を備え、前記補助センサは、前記複数の金属対応センサの間隙に配置することを特徴とする金属対応センサ。
【００２１】
（１３）前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の金属対応センサと、前記物品に関する情報を保持する無線タグと、前記金属対応センサを介して前記無線タグから読み取り又は前記無線タグへ書き込むリーダライタと、前記リーダライタで読み取り又は書き込んだ前記物品に関する情報を記録表示し又は制御するコンピュータと、を備えることを特徴とする管理システム。
【００２２】
（１４）前記（１３）に記載の管理システムにおいて、前記無線タグに磁界を誘導するための磁性体シートを備えることを特徴とする管理システム。
【００２３】
（１５）前記（１３）又は（１４）に記載の管理システムにおいて、前記物品は、ノート型パーソナルコンピュータ、鍵、銃器、基板、ＤＶＤ、ＣＤ又は電気機器を含むことを特徴とする管理システム。
【００２４】
（１６）前記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載の管理システムにおいて、前記無線タグは、紙製若しくはプラスチック製のタグ又は金属対応タグを含むことを特徴とする管理システム。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、センサの感度を上げ、かつ、逆相の誘導電流（導電電流）を抑えることができる。詳しくは、平面あるいは湾曲する金属面に沿った空間において、金属面に接しながら、金属面による複数のイメージを利用して感度を上げ、かつ金属面に発生する誘導電流が逆相になることを抑えることができる。このため、磁界が閉路を作ることがなく、金属面上に電界や磁界が発生し、また金属面がとぎれて電界や磁界が発生し、多数のＩＣタグとの通信し易い環境を作ることができる。そして、このような金属対応センサ（後述する本発明に係る金属対応センサ（これを、本明細書においてはＭ２ＩＳＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｔｉｍａｔｅ  Ｓｍａｒｔ  Ｓｅｎｓｏｒ）という））を提供することができる。
【００２６】
すなわち、金属面に発生する導電電流を発生しないようにしたり、磁界の向きを金属面と平行にしたりすることで、金属面による多重影像（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｍａｇｅ）により、磁界を空間に閉じ込め増強し、この磁界を利用し、金属面電流による磁流等も利用し、センサとＩＣタグ間の結合を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するためには多くの方法があるが、分類して実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００２８】
本発明の原理を説明する上で、従来の技術との比較を行い、その後本発明の原理を詳しく説明し、各種分類や応用例を、図面を参照して説明する。
【００２９】
［本実施例との比較のための従来例の説明］
図１（ａ）には、従来の金属対応センサの構造を示す。
【００３０】
図１（ａ）に示すセンサは、金属面Ｂａと、渦巻きコイル２ａによる平面タグの間に、磁性体シート６ａを挟んだ構造で、磁性体シート６ａによる磁路に磁界を逃がす方式をとっている。ここで、磁性体シート６ａには透磁率μｒが高い磁性体を用いないとコイル２ａと金属面Ｂａの隙間が狭いので、磁路の磁気抵抗が大きく、磁界の垂直成分による誘導電流の発生により、打ち消す磁界も増え、金属面Ｂａによる悪影響を消し去ることができない。
【００３１】
次に、図１（ｂ）には出願人等による既存の発明の例を示す。
【００３２】
磁性体６に巻かれたコイル２は、金属面Ｂに垂直になっており、コイル２の軸方向とコイル２に流れる電流Ｉにより発生する磁界は金属面Ｂと水平になっている。
【００３３】
コイル２により発生する磁界は、磁性体６の下方には金属面Ｂがあるので現れず、上方のみに発生する（図１中、破線で示す曲線）。なお、図１に図示するｚ軸において、ｚ軸のプラス側を上方、ｚ軸のマイナス側を下方としている。
【００３４】
もし、この上方に破線による金属面Ａがあるときは、当然コイル２と金属面Ａとの間の電位差による電界結合Ｃｕがあり、金属面Ａとの影響を受ける。また磁界も上から金属面Ａに抑えられるような形となり、インピーダンスの変化や特性に影響を受ける。
【００３５】
コイル２の上部と金属面Ｂとは電位差による電界結合Ｃｇも存在している。従って、このような形のセンサアンテナは金属面Ｂによる影像（イメージ）効果により感度は上昇するが、他の金属面の影響は受け易く、特に金属面Ａ（破線で示す）による影響はこの金属面Ａを追加した場合にセンサアンテナの特性を著しく劣化させる。金属面Ａの上に置かれる金属媒体Ｄは、金属面Ａによりシールドされるので、金属媒体Ｄの影響はほとんど現れない。既に金属面Ａによって電界や磁界が前述の影響を受けているからである。
【００３６】
［本発明に係る金属対応センサの説明］
図１（ｃ）には本発明の金属対応センサの原理を説明する図を示す。
【００３７】
磁芯である磁性体６の周囲にコイル２を巻き（センサアンテナともいう）、これに電圧Ｖが印加され、電流Ｉが流れており、電流Ｉによる磁界Ｈが発生している。コイル２の線片（コイル２のｚ軸に平行な部分）には導電体である金属面Ｂとの間に電位差や電界による容量（標遊容量又は浮遊容量）Ｃｇ１が発生している。
【００３８】
一方、コイル２の上方にある金属面Ａが最初から加えられ、金属面Ａ，Ｂによりサンドイッチ状に挟まれた状態のコイル２は、上下二枚の金属面によって生ずる多重影像（イメージ）により、左右前後の磁界の強度が強くなる。ここで、左右はｙ軸方向、前後はｘ軸方向のことである。また、上下の金属面Ａ，Ｂが存在し、これらがシールド効果を持つため、上下に図１（ｂ）に示すような他の金属媒体Ｄ（図６等で詳しく述べる）が存在しても、ほとんど特性に影響を受けない。なお、金属面Ａ，Ｂは、金属板や金属箔であってもよいし、物体のある一面が金属面となっているものの金属面であってもよい。このため、以下、金属面Ａ，Ｂを金属板Ａ，Ｂということもある。
【００３９】
このように、本発明の金属対応センサは、磁性体６と、磁性体６に図１（ｃ）のように巻回されたコイル２と、磁性体６の上下にコイル２の軸方向と平行となるように存在する金属板Ａ，Ｂと、から構成される。
【００４０】
なお、図示したＣｇ２は、コイル２の線片（ｘ軸に平行な部分）に発生する、金属面Ｂとの間の電位差や電界による容量（標遊容量又は浮遊容量）である。また、Ｃｕ１は、コイル２の線片（ｚ軸に平行な部分）に発生する、金属面Ａとの間の電位差や電界による容量（標遊容量又は浮遊容量）である。Ｃｕ２は、コイル２の線片（ｘ軸に平行な部分）に発生する、金属面Ａとの間の電位差や電界による容量（標遊容量又は浮遊容量）である。
【００４１】
〜従来例の金属対応センサと本発明の金属対応センサとの比較〜
図１（ｂ）のように、もともと金属板Ａが存在してない所に金属板Ａが現れる場合とは大きな差がある。
【００４２】
図１（ｂ）の場合でも金属板Ａが存在しなかった場合には、金属媒体Ｄには電界による影響（ポテンシャルによる）と磁界による影響（電流による）両方の影響を受ける。
【００４３】
従って、図１（ｃ）のように最初から金属板Ａ，Ｂが存在するセンサの場合は、多重影像による感度の上昇のみでなく、外部の金属の影響を受け難いことが理解できる。従来は、磁界の変化や電界の変化（標遊容量等）により、インダクタンスや標遊容量が大きく影響を受け、同じインダクタンスを得るためにはコイルの巻数を何倍かにしなければならなかったり、図１（ｂ）のような従来の金属対応センサではコイルの巻数を１０巻増やさなければならなかったりする。
【００４４】
図１（ｄ）は、コイル２の軸方向（すなわち、ｙ軸方向）からみた図１（ｃ）に示すセンサアンテナで、多重影像を発生し、これにより感度が上昇する理由を示すものである。図１（ｄ）では上下に発生した多重影像を破線で描いている。
【００４５】
実際には金属板Ａと金属板Ｂの間の、磁性体６の左右の狭い空間に磁界が挟まれ閉じ込められるため、感度が上昇すると理解できる。
【００４６】
［本発明の管理システムに用いられるタグについて］
図２には、金属体や金属面で用いられる金属対応のＩＣタグ（以下、単にタグとする）の種類を示す。金属対応のタグとしたのは、本発明の金属対応センサが用いられる場合、タグが付いている物品（対象物（ターゲット））は金属媒体（金属体）を前提としているからである。なお、図１（ｃ）に示す２枚の金属板Ａ，Ｂに挟まれ、コイル２が巻回された磁性体６を備える本発明の金属対応センサをＭ２ＩＳＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｔｉｍａｔｅ  Ｓｍａｒｔ  Ｓｅｎｓｏｒ）ということとする。図２（ａ）は、平面タグＴａの下に磁性体を置いた通常のタグである。なお、図２（ａ）のＭはタグが貼付される物品（先に説明したように金属媒体である）の金属面である。タグのコイルは渦巻き状に巻かれ、タグのコイルの軸は金属面Ｍに垂直となっている。図２（ｂ）は金属面Ｂを利用した一影像形のタグＴｂである。図２（ｃ）は金属面ＭＡ，ＭＢによる多重影像形のタグＴｃである。
【００４７】
［本発明のＭ２ＩＳＳの詳細な構成と発生する磁界について］
〜コイルの軸が磁性体の長手方向となるようにコイルを巻く場合〜
図３には、角形の細長い磁性体６にコイル２が矩形の短辺の方向に（ｘｚ平面に略平行となるように、かつ、ｙ軸に略垂直となるように）横形に巻かれ、コイル２の軸方向（磁界の磁路の方向）が磁性体６の長手方向（ｙ軸方向）に沿う構造のセンサを示す。図３（ａ）に示すように、磁性体６の矩形の長辺に沿って長手方向に上下に金属板Ａ，Ｂが当てられている。
【００４８】
図３（ａ）は、上下金属板（アルミニウム、鉄、銅、ステンレス等の金属板）（金属箔や金属蒸着でもよい）Ａ，Ｂが角形の磁性体６の上に絶縁されたコイル２が中心部より左右（２Ｌ，２Ｒと図示）に向かって巻かれている場合を示す。ここで、磁性体６と、金属板Ａ，Ｂとは密着しておらず、所定の間隙を設けている。なお、Ｃｇはコイル２と金属板Ｂとの間に発生する浮遊容量であり、Ｃｕはコイル２と金属板Ａとの間に発生する浮遊容量である。
【００４９】
磁性体６の上に直接コイル２を巻いてもよいが、コイル２と磁性体６との密着度や距離により、コイル２に流れる電流Ｉにより発生する磁界がコイル２に近い程影響を受ける。このため、磁性体６の周囲を一旦プラスチックフィルムで囲むように巻いてからプラスチックフィルムの上にコイル２を巻くと、これを絶縁体として使用もできる。また、エナメル線等の絶縁線や裸の帯状銅テープをコイル２として巻いてもよい。
【００５０】
コイル２として裸の帯状銅テープを用いる場合は、巻線終了後に絶縁テープやプラスチックフィルムで覆い、上下に当てる金属板Ａ，Ｂより絶縁しなければならない。
【００５１】
金属板Ａ，Ｂは、市販されている糊付アルミテープや銅テープを用いれば、経済的に構成でき、かつ薄いので、フレキシブルに仕上げることもできる。
【００５２】
センサ自体をしっかり構成したい場合は、金属板Ａ，Ｂとして、アルミ板や銅板、ステンレス板、鉄板等を用い、接着剤や糊や両面テープ等で接着させることができる。
【００５３】
磁性体６の周囲に巻かれたコイル２に流れる電流Ｉにより、これに直角な磁界が発生し、多巻コイルによる磁界の合成により、ほぼコイルの軸方向に内部の磁界Ｈｉと外部の磁界Ｈｏが発生する。外部磁界Ｈｏは、磁性体６の上部（かつ金属板Ａの下部）に発生する磁界Ｈｏｕや、磁性体６の下部（かつ金属板Ｂの上部）に発生する磁界Ｈｏｄがあり、更に金属板Ａ，Ｂに挟まれた磁性体６の横の隙間、即ちセンサの左右の側方に磁界Ｈｏｓを発生させる。このことを図３（ｂ）を用いて説明する。
【００５４】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の右側（ｙ軸のプラス側）から見た場合の図である。
【００５５】
コイル２に流れる電流Ｉにより、発生する磁界はコイル２の中で磁性体６の中では図面手前から紙に向う磁界Ｈｉとなる。しかるにコイル２で囲まれた磁性体６の外では紙面から手前に向う磁界となる。センサ上下に磁界ＨｏｕとＨｏｄが発生するが、側方にも磁界Ｈｏｓが発生する。
【００５６】
図３（ｃ）は金属板Ａ，Ｂをコイル２の外側にぴったり貼り付けた場合で、センサコイル２は中心部より左右対称に巻いており、磁界は主に側方にＨｏｓとなって現れる。
【００５７】
図３（ｄ）は図３（ｃ）のセンサを右側から見た場合を示している。上下の金属板Ａ，Ｂに磁性体６の上下の外部磁界Ｈｏｕ，Ｈｏｄは押えられて左右に広がる様子を示している。金属板Ａ，Ｂにはコイル２の電圧電流による起電力（電位差）が発生するため、上下の金属板Ａ，Ｂ間には電圧が生ずる。これは上下の金属板Ａ，Ｂが絶縁されており、この電位差が上下のギャップに発生させる電界によるものであり、両端にコンデンサを挿入されているものと等価的に考えてよい。
【００５８】
金属板の幅や長さにもよるが一部の磁界は金属板の外側にも漏洩する（図３（ｄ）では、漏洩した磁界をＨｏｕ，Ｈｏｄとして表している）。
【００５９】
金属板Ａ，Ｂが充分幅広く長い場合には金属板Ａ，Ｂの間に磁界Ｈｏｓが閉じ込められることになる。ここで、金属板Ａ，Ｂのｘ軸方向の長さを幅とし、ｙ軸方向の長さを長さとしている。
【００６０】
図の手前や後方の紙面に垂直な磁界Ｈｏａ、側方に広がる磁界Ｈｏｓ、金属面上に現れる磁界ＨｏｕまたはＨｏｄは、それぞれの使用目的に応じて使用することができる。
【００６１】
金属板Ａ，Ｂは有限寸法であるが、金属板Ａ，Ｂによるある程度の影像（イメージ）効果は発生する。更に一番大事なことは、本発明の金属対応センサでは、上下の金属板Ａ，Ｂがあらかじめ存在することにより、上下に現れる金属媒体（例えば、タグが貼付された金属物品等）に影響を受け難いことである。
【００６２】
磁性体６は透磁率μｒの大きさにもよるが、厚みｚ１は０．３〜２５ｍｍ程度、幅ｘ１は１０〜１５０ｍｍ程度、長さｙ１は１０ｃｍ〜１５０ｃｍ程度で用いることが多い。一般のゴムでフェライトの粉をねり合わせた磁性体の場合、比透磁率は１０〜２０程度であり、厚みｚ１は３〜１０ｍｍ程度、幅ｘ１は２ｃｍ〜１５ｃｍ程度、長さｙ１は２５ｃｍ〜１２０ｃｍ程度のものを用いている。グリーンシートを焼いた比透磁率が１２５〜２００程度の高透磁率の薄い磁性体板の場合は、厚みｚ１が０．１〜１ｍｍ程の薄い磁性体を用いることができる。また、コイル２の巻数は大きさによって異なるが、要は給電部のインダクタンスが４〜６巻で１〜６μＨ程度になるようにすることを目安としている。この範囲に入るように直列，並列の組み合わせを行う。コイル２は金属板Ａ，Ｂで挟まれるため、インダクタンスは下がり、磁性体が薄い場合には金属板Ａ，Ｂがない場合に比較して巻き数を数倍に増やす必要がある。例えば、０．３ｍｍ厚の場合、３０巻とすることがある。
【００６３】
図３（ｅ）は図３（ｃ）の金属親和性センサを金属面Ｍの上に載せた場合を示す。通常用いられる一般的な例である。ここで、金属親和性センサとは、本願発明に係る金属対応センサのことをいい、金属親和性センサＭ２ＩＳＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｔｉｍａｔｅ  Ｓｍａｒｔ  Ｓｅｎｓｏｒ）ということもある。また、ＴはＩＣタグ（以下、タグＴとする）である。図３（ｅ）には、金属板Ａの上方の磁界Ｈｏｕや、側方の磁界Ｈｏｓ、磁性体６のコイル軸に向かう磁界Ｈｏａにより、タグＴのＩＣに記録された物品に関する情報を読み取る様子を示している。
【００６４】
図３（ｃ）と異なり、金属板Ｂの下に金属面Ｍがあるので、金属板Ｂの下方にあった磁界Ｈｏｄはなくなり、磁界は金属板Ｂの上方や側方に追いやられる。金属面Ｍに沿う側方の磁界Ｈｏｓが励振され易くなる。
【００６５】
図３（ｆ）は図３（ｅ）の右端から図の左を見たセンサの説明図である。
【００６６】
金属面Ｍの上に載せられたセンサの影像（イメージ（Ｉｍａｇｅ；図中破線で示す））が金属面Ｍの下方に現れるためセンサが２倍になったように見え、更に感度が２倍即ち感度が６ｄＢ上昇することを示している。
【００６７】
また、上方の金属板Ａによっても完全ではないものの影像は発生しており、上下金属板Ａ，Ｂ及び金属面Ｍにより多重影像が得られ、紙面前後や側方の磁界は増強される。金属板Ａの大きさは磁性体６と同じ大きさとしているが、目的により多少小さくもできるし、大きくして磁界を側面に集中させることもできる。
【００６８】
例えば、金属板Ａをｘ方向の横幅、ｙ方向の長さ等を変えたり、後に述べる切れ目を入れたりすることにより、磁界の分布を制御することができる。
【００６９】
図３（ｇ）はセンサ幅ｘとセンサ長ｙとがほぼ同一の場合（ｘ＝ｙ）、すなわち上からみるとほぼ正方形となっている場合の説明図である。図３（ｇ）は、図４に述べるコイル２の長さが長くなり従ってコイルの断面積が大きくなる場合の実施例（ｘ＜ｙ）との中間に位置する形状（ｘ≒ｙ）のセンサを説明するものであり、後述の図９、図１０、図１１、図１２等の実施例に示す金属媒体Ｄが載せられる面を上から見た場合正方形に近いセンサの代表的な小形センサの説明を行う例として挙げている。図３（ｈ）は図３（ｇ）の右端から図の左を見たセンサの説明図である。
【００７０】
なお、後述する図１３の実施例は図３（ｇ）、図３（ｈ）の動作原理等が基本となっている。
【００７１】
〜コイルの軸が磁性体の長手方向と直交するようにコイルを巻く場合〜
図４にはコイル２を磁性体６に対して縦巻き（ｙｚ平面に略平行になるように巻回する）にした場合を示す。すなわち、コイル２の軸方向（磁界方向）がｘ方向となるように巻く。図３の場合と比較するとコイル２が直交していることが分かる。図４の場合も、図３の場合と同様に磁界Ｈは金属板Ａ，Ｂや金属面Ｍと平行する方向で磁流を励振する方向となる。
【００７２】
図３のコイル２の巻き方向がｘ軸方向であれば図４のコイル２の巻き方向はｙ方向であり、磁界の方向も直交する方向となる。コイル２の長さは磁性体６の長辺に沿って（ｙ方向の辺に沿って）短辺にずらして（ｘ方向に進行するように）巻くために、図３でのコイル２の巻き方は４〜１０巻（磁性体板６が薄い場合は２０〜４０巻）するのが普通であったが、図４の場合には長辺に巻くため１巻から４巻程度となる。図４では、コイル２の巻き方が１巻〜３巻であったり、これを並列にしたり、長さにより巻き方は場合に応じて適当にする。一方、コイルのインダクタンスは、給電部のインダクタンスが０．５μＨ〜１０μＨ程度であり、通信の帯域や調整を考慮し、１〜６μＨの範囲が適当である。磁性体６の長さが２０〜３０ｃｍ程度のときは３巻程度で、長さが１ｍ程度のときは１〜２巻でこれを並列給電を行い、インダクタンスが大きくなり過ぎないようにしている。このことは図３の場合も同様である。
【００７３】
図４（ａ）は縦長の磁性体６にコイル２がｙ方向に巻かれており、この上下に金属板Ａ，Ｂが少し離れて置かれている場合を示す。ここで、Ｃｕはコイル２と金属面Ａとの間の浮遊容量、Ｃｇはコイル２と金属面Ｂとの間の浮遊容量である。
【００７４】
金属板Ａ，Ｂを離して置いてあるのは、磁性体６にコイル２がどのように巻かれているか見易くするためである。またある程度金属板を離しコイルと磁性体との空間を設ける場合もあるが、あまり大き過ぎない方がよい。後述するが、空間の高さは１ｍｍ〜１５ｍｍ程度がよい。この空間の支えは、プラスチック板、発泡ポリステロール板、あるいはプラスチック等の絶縁体による支柱を立てることにより、一定の空間を作ることができる。磁性体６の厚み（磁性体６のｚ軸方向の長さ）は先に述べたように０．２〜２５ｍｍ程度である。磁性体６の厚みが厚い方がコイル２を巻くときの断面積も増え、従って磁界が通り易くなり、磁束が増えるのでよいが、あまり厚すぎるのは高さも増し実用的でない。磁性体６の透磁率が高いことは磁界が通り易くなり磁気抵抗が低いことを意味するので、コイル２の断面すなわち磁性体６の断面を小さくしても磁路を確保することができ、従って薄くすることができる。小形薄形のセンサを構成する場合には透磁率の高いグリーンシートを焼いたような薄い磁性体を用い、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の厚みのものも使用することができる。フェライトの粉をゴム等で粘った磁性体等を用いる場合には厚みは２ｍｍ〜２５ｍｍ程度で５〜１５ｍｍ程度が用い易い。
【００７５】
磁性体６の長さが３０ｃｍ前後の場合には、２〜３巻程度で２〜３μＨのインダクタンスが得られるのでこの程度の巻数でよい。
【００７６】
一方、長さが１ｍ程度もあるものではインダクタンスが大きくなるので、１巻程度あるいは５〜１０ｍｍのピッチの１〜２巻のコイルを１０〜２０ｍｍ離して２並列３並列にしたものを用いても良い。
【００７７】
金属板や金属面が下方のみにしかない従来のものは、図１に説明したものと同じように上部の金属媒体Ｄや金属板Ａに著しく影響を受け、実際的には上部の金属媒体ＤのタグＴや金属媒体Ｄの検出を行うことは不可能に近い。
【００７８】
ここで図４（ａ）のＩｕはコイル２に流れる電流である。コイル２と上の金属面Ａとの間には電界による標游容量が発生するので、この標游容量をＣｕとする。下方の金属面との間の標游容量をＣｇとする。これらの値を最初から特定できるので変動を受け難い。
【００７９】
図４（ｂ）は図４（ａ）の右端からセンサから左を見た場合の図である。図４（ｃ）は金属板Ａ，Ｂをセンサ（コイル２が巻回された磁性体６）に当てた場合の説明図である。
【００８０】
また、先に述べたように上部の金属板Ａ等によりインダクタンスも容量も著しく影響を受けるので、コイルの巻数も金属板Ａ等がない場合のセンサの何倍かに増やす必要がある。磁性体６の厚みｚ２によって増やす巻数も異なるし、長さｙ２が長くなるにつれてインダクタンスも大きくなるので、適当な巻数を定めなければならない。図３の方はもともと巻数が多いので、金属板Ａ，Ｂによる影響により、巻数もかなり増える。図４の方は図３に比べもともと巻数が少ないので、増えてもたいしたことではない。しかるに金属板Ａ，Ｂ間の間隙に磁界が閉じ込められる関係もあって、この間隙が狭ければ狭い程磁界はこの間に閉じ込められ、従って、インダクタンスは減少するので、コイル２の巻き数をかなり多く補って巻き足し、インダクタンスが同じ位までになるようにしてやらなければならない。
【００８１】
磁界はコイル２に流れる電流Ｉによって発生し、コイル２と直角な方向、即ちｘ軸の方向の磁界Ｈｏａと上部に回るＨｏｕと下部に回るＨｏｄに分かれる。また図４（ａ）の紙面に向かって右端と左端では、主に垂直コイル（コイル２の垂直（ｚ軸に平行）な部分）に流れる電流Ｉｕにより横向きの磁界Ｈｏｓも発生する。
【００８２】
図４（ｄ）は図４（ｃ）のセンサの右端から左を見た場合の説明図を示す。上下（ｚ方向）に流れる電流Ｉｕの説明以外は外部磁界ＨｏｕやＨｏｄの様子、またコイル２の軸方向（ｘ方向）の磁界Ｈｏａの説明もよく理解できる。
【００８３】
図４（ｅ）の場合はこのセンサが一番よく使われる実施例の一つを挙げている。即ち、金属板Ｂが取付いている側が金属面Ｍに接していたり、床，棚，壁に接していたりする場合を示している。
【００８４】
このような場合には図３の場合と同様、金属面Ｍにより影像（イメージ）が発生する。図４（ｃ），図４（ｄ）の場合も金属板の大きさが有限であるため、完全ではないがある程度の影像（イメージ）効果が得られ、磁界を集中し、感度の上昇が得られる。ここで、図３（ｅ）と同様に、磁界Ｈｏｕ，Ｈｏａ，Ｈｏｓと結合するタグＴを示している。
【００８５】
しかるに前述のように金属板Ａ，Ｂの大きさは、目的により、小，中，大と変えられる。多重影像により感度を上昇させる目的のみならず、更に、下方の金属面Ｍの影響のみならず、金属板Ａを備えることにより、上方の金属媒体Ｄや金属面の影響によるセンサの感度低下や特性の変化を抑え、改善する目的もある。
【００８６】
図４（ｆ）には図４（ｄ）の右端より左を見た場合の説明図を示す。本来図４（ｅ）に示すように、金属面Ｍの上に乗せられた金属親和性センサＭ２ＩＳＳは金属面Ｍにより影像（イメージ（Ｉｍａｇｅ））が発生し、下方にも同大の影像が現れる。
【００８７】
図４（ｆ）にはセンサの金属面Ｍによる影像（イメージ（ｉｍａｇｅ；破線で示す））も示している。下方の影像により発生する磁界は上のセンサにより発生する磁界と同方向で加算される磁界となり、影像（イメージ）により２倍となることが分かるであろう。面積が２倍となるので、磁束が２倍となり、誘起電圧は２倍となり電力は４倍となるので、６ｄＢ増の改善が得られる。そして、センサの上部も金属板Ａがあるため、センサの上部に別の金属体が近づいたり、センサの上に載せられたりしてもほとんど影響を受けず、物体に取付けられたタグＴとの交信（通信）を行うことができる。取付けられるタグＴには２種類ある。すなわち、金属物体に直接取付けられる金属親和性タグの場合もあり、また金属の空洞に取付けられたりプラスチックや磁性体等を介して取付けられたりする一般のタグが用いられる場合もある。なお、金属親和性タグとは、金属に阻害されることなく反対に金属面電流や磁流を利用し感度が向上する金属対応タグのことであり、金属面による影像を利用して感度を上昇させる金属面に親和性を有するタグをいう。一般の平面タグに磁性体を当てた金属対応タグもこの中に含まれる。
【００８８】
図３、図４は、比較的細長い幅の小さい帯状のセンサの実施例を扱っているので、その金属帯の上を通過する磁界Ｈｏｕが存在するが、金属帯の幅が大きくなると、金属帯の上を通過する磁界が少なくなるので、金属帯の存在による磁界の安定性を得ながら、かつ、タグとの交信を保つ工夫が必要となる。標準的なセンサアンテナとしては金属面の幅（ｘ２）が６〜７ｃｍ程度では十分にこの上を磁界が通過する。
【００８９】
［金属面センサによる磁界捕捉システムについて］
図５は、金属面センサＭ２ＩＳＳによる磁界捕捉システムを大別し、タグＴとセンサコイルによる磁界との結合の種類を示す。
【００９０】
図５（ａ）は、図３の実施例で示すセンサの例で、図５（ｂ）は図４の実施例で示すセンサの例であり、両方の実施例共に金属の上の磁界Ｈｏｕとセンサの側面の磁界ＨｏｓとＨｏａとからなる磁界が発生している。図５（ａ）の場合特に金属板Ａ，Ｂは図示していない。
【００９１】
図５（ｃ）は、金属面Ａに切れ目又は隙間Ｓ（不連続部、溝部）がある場合に、金属面Ａの切れ目あるいは隙間Ｓから直に発生する磁界Ｈｓｕを示している。
【００９２】
図５（ｄ）は図５（ｃ）の金属面の切れ目あるいは隙間Ｓから直に発生する磁界Ｈｓｕを現し、図５（ｅ）は金属面の切れ目あるいは隙間Ｓを利用して金属面Ａの下方であり、コイル２や磁性体６の上方の空間ＭＳに発生する磁界Ｈｓｍｕを示している。
【００９３】
図５（ｆ）は金属面Ａに開けられた角形あるいは円形の窓あるいは穴ＷＳ（不連続部）を示し、この外側にもれる磁界Ｈｈｕを示している。
【００９４】
図５（ｇ）は、金属面Ａに開けられた窓あるいは穴ＷＳから発生する外部磁界Ｈｈｕを示し、図５（ｈ）は、金属面Ａの下方の内部空間ＭＳに発生する磁界Ｈｈｍｕを示している。金属面と磁性体表面にまかれたコイル２に流れる電流Iにより空間ＭＳに発生する磁界ＨｓｍｕやＨｈｍｕは内部に閉じ込められた磁界なのでかなり強力である。タグがこの中にあることは、この磁界によりタグのコイルがより励振され易いということであり、従ってタグとの信号の送受が行い易い。しかも金属体の媒体（ターゲット）が上を覆ったとしても、もともと金属面Ａが存在しているので、媒体（ターゲット）の存在により、磁界や電界の多くが乱され、特性がずれたりすることがない。
【００９５】
［金属面とコイルが巻かれた磁性体との間に空間がある場合について］
〜金属面に穴がある場合〜
図６は金属面の一部ＭＡ（以下、単に金属面ＭＡとする、ＭＢについても同様）と磁性体センサアンテナ（コイル２が巻かれた磁性体６）との間に、強い磁界の空間ＭＳ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｐａｃｅ）がある場合の例を示す。もともとコイル２に流れる電流Ｉにより発生する磁界は電流Ｉに近いほど強くかつ磁性体面から発生する磁界もμｒ倍された磁束密度となり、強磁束となり、金属面を励振する。金属面電流を励振するこの金属面磁流は、金属面ＭＡに沿って流れるので、渦電流のような悪影響を与えるものでなく、磁界による表面電流である。逆に金属面電流により金属面磁流も励振される。
【００９６】
従って、この金属面ＭＡとコイルを巻いた磁性体センサアンテナの間には磁界が凝縮され強磁界の空間ＭＳが生じている。この金属面ＭＡの一部に切り欠きを作り、窓とするときは、この窓部ＷＳ（図５で説明した穴ＷＳ）から磁界Ｈｈｕがもれてこの上の金属媒体Ｄに取付けられた金属タグＴに結合する。この様子を斜視図、図６（ａ）に示す。
【００９７】
更に金属媒体Ｄとこれに取付けられたタグＴを下方に下げ金属面の窓穴ＷＳに合わせるようにしてタグＴを穴ＷＳを介して磁界空間ＭＳ中に下げたときの図を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）は図６（ａ）の斜視図において金属媒体ＤのタグＴを穴ＷＳに合わせた場合で、コイル２に垂直で穴ＷＳを通る面での断面図である。金属面ＭＡと金属媒体Ｄの金属面はほぼ接触するような形でつながるため、切り欠き部（穴ＷＳ）の金属面は実質金属媒体Ｄの金属面でふさがれるようになる。このため、切り欠き部がほとんどないのと同じになり、従って表面電流はこの部分で不連続ともならず、従ってこれにともなう磁流も影響を受けない。このような理想的な強い磁界の存在する空間ＭＳに金属対応のタグＴが挿入される形となるので何の障害もなく、タグＴに流れるコイル電流ｉとセンサ側のコイル電流Ｉとは容易に結合し、感度のよい通信が可能となる。
【００９８】
図６（ｃ）は、図６（ａ）のセンサアンテナを右側から左側へ向かって眺めた場合のタグとセンサコイル２に流れる電流Ｉとの結合を説明するためのタグＴ，センサのコイル（以下、センサコイルともいう）２、磁性体６、上方金属面ＭＡ、下方金属面ＭＢ，金属媒体Ｄの関係を示す断面図である。すなわち、図６（ｃ）は図６（ａ）において金属媒体ＤのタグＴを穴ＷＳに合わせた場合で、穴ＷＳを通り且つコイル２に沿う面での断面図である。電流Ｉにより発生する磁界ＨによりタグＴのコイル２ａ（不図示）に電界が誘起され電流ｉが流れる。この電流はタグＴのＩＣにも流れ、ＩＣの情報を載せた電流が再度タグのコイル２ａとセンサコイル２を励振することになる。
【００９９】
図６（ｄ），図６（ｅ）には金属面ＭＡに開けられた穴ＷＳをゴミや汚れ、湿気等から守るためのプラスチック板等で覆う作業を行った場合を示す。金属面ＭＡと金属媒体Ｄとを直接接続させたい場合には、穴ＷＳのみをふさぐようなプラスチックＰやゴム等で穴をふさぐようにすればよい。金属面の切り欠きであるので金属導電流を流さないための金属面の不連続部は別の所で行っていると考えてよい。
【０１００】
〜金属面に溝がある場合〜
図７は金属面ＭＡの切り欠きがコイル２と直角な方向に連続して続いており、いわゆる溝のような形で金属面が切れている場合を示す。従ってここに現れる漏洩磁界は溝に沿って現れることになる。金属面の不連続部の構成により連続する導電電流を流さないためと、漏洩磁界を作る一石二鳥の効果がある。
【０１０１】
図７の場合は図６の場合と異なり、溝に沿ってどこでも漏洩磁界があるので、溝に沿ってどこででも金属媒体ＤのタグＴをセンシングすることができる。
【０１０２】
図６の場合は先にも説明したように穴ＷＳの位置が定まっているので、定位置に合わせて金属媒体ＤやタグＴを置かなければならない。あらかじめ定められているような目的の使用には最適である。この場合の穴位置、外側に枠等を作ることにより、金属媒体Ｄの位置やタグＴの位置を定めることができる。
【０１０３】
図７の場合には溝が連続しているので溝に沿ってはどこの位置でもほぼ同じ条件となるので、金属媒体ＤやタグＴを置く自由度はより広くなる。
【０１０４】
図７（ｂ）は、図７（ａ）の斜視図のセンサを手前側からみた場合の説明図、すなわち、図７（ａ）において金属媒体ＤのタグＴを溝に合わせた場合で、コイル２に垂直で溝を通る面での断面図である。磁界方向に溝が切られているのでこの方向には磁界Ｈは左右に広く現れている。従って金属面ＭＡの上部でも比較的よくこの磁界とタグＴは結合することができ、従って金属面ＭＡの上ででもタグＴをセンシングすることができる。図７（ｂ）の場合には、金属面ＭＡが切れている溝の部分ｍｇ（図７（ｅ）参照）にタグＴが挿入されている場合で、この場合もタグＴとセンサとの結合は金属面ＭＡとセンサとの間の空間ＭＳで行われるので、強い磁界の中の結合であり、非常に感度の良い結合が得られる。
【０１０５】
図７（ｃ）は図７（ａ）の斜視図を右側から左を見た場合、すなわち溝を通り且つコイル２に沿う面での断面図で、かつ金属面ＭＡの上に直接金属媒体ＤとタグＴが溝の上に合わせて載せられている場合を示す。もともと金属面ＭＡが大きく、溝の部分が小さいので、金属媒体Ｄが載せられても漏洩磁界の一部の変化となるので、インピーダンス等はそれ程大きく変化を受けない。
【０１０６】
先に説明した図６の場合には穴ＷＳが一般には一部にしか開いていない上に金属媒体Ｄが上に載せられると穴ＷＳはふさがり、もし金属面ＭＡが一面に敷かれている場合のインピーダンスがある値を示すならば、この穴ＷＳの影響も小さく、更に金属媒体Ｄが載ることにより、金属面ＭＡの穴ＷＳがふさがり金属面ＭＡが一面にあるのと同じになり、ほとんどインピーダンス等の特性は変わらない。
【０１０７】
金属面ＭＡをセンサ上に載せることは、もともと金属媒体Ｄが上に載ることを予想して金属面による影響を最小限にしながら、かつ、タグＴとの通信が金属面により阻害されないように考慮されてなされたので、理想的な関係や環境を提供しているともいえる。
【０１０８】
図７（ｄ）、図７（ｅ）は溝穴からゴミ、汚れ、湿気等が侵入しないように溝穴にプラスチック板ＰＳやゴムシートで覆い、保護する場合を示す。この場合も、図６（ｄ）、図６（ｅ）で示したように全体の面を覆うのでなく、溝部のみを覆うようにしてもよい。例えば、図７（ｄ）や図７（ｅ）の場合のように、プラスチック面の溝ｐｇが連続している場合、金属媒体ＤやタグＴの落ち着きがよく、この溝ｐｇに沿ってセンシングできる範囲が定められるので、例えば缶が並べられた場合やＰＣや基板等のタグの位置を定めたりするのに好適である。また、金属面の溝ｍｇは同時に連続する金属面による導電電流の発生による逆相磁界の発生を抑える目的もあり、直接金属媒体Ｄが金属面に載せられ、それによる導通部が構成されると逆相電流の発生もあるのでプラスチックシートで金属面と媒体を絶縁することも必要である。
【０１０９】
なお、図７（ｄ）、図７（ｅ）に示すように、金属面Ｍの上に金属対応センサＭ２ＩＳＳを戴置する場合、金属対応センサＭ２ＩＳＳを金属板ＭＢを底にしてプラスチックケースＰに収めた場合金属板ＭＢと棚金属Ｍとの間にプラスチックケースＰの底板がくる。
【０１１０】
［金属対応センサ（Ｍ２ＩＳＳ）の他の実施例について］
図８には本発明の別の実施例を示す。金属面Ａの大きさは大きければ影像効果も発生し、また、磁界は側面に抑えられ、側面の磁界が強くなる。金属面Ａの大きさが小さい場合には上面に磁界が漏れ易くなる。目的によって金属面の大きさはコントロールできる。
【０１１１】
図３，図４では金属板が２枚あり、コイル２に沿った面では２個所不連続となっている。従って逆相電流となる誘導電流が流れる電流の閉路はない。
【０１１２】
図８には金属板がコイル２に沿って巻かれている場合、少なくとも１箇所不連続を作ることにより、短絡電流や逆相電流が流れないようにしている。
【０１１３】
図８（ａ）は金属板ＭＢで図中コイル２が巻かれた磁性体６をぐるりと包み（包囲し）左側の側部を開放している場合で、図８（ｂ）は左側の金属板ＭＢの一部を開放している場合で、図８（ｃ）は上部金属板ＭＢの一部を開放している場合で、どれもコイル２の起電力によって誘起される金属板ＭＢの電圧Ｖは発生しても短絡していないため、逆相電流は発生せず、従って開放端では電界Ｅが発生し、この部分で主に磁界も漏れ易い。このような性質を利用して、後述する図９、図１０等に示すようにコイル２に沿った金属板ＭＢを分割してここに電界を発生させたり、磁界を外側に発生させたりする。このようにすることにより、センサの上部に乗せられる金属媒体Ｄの大きさに合わせて金属板ＭＢの大きさを定め、金属媒体Ｄの側面や下方にタグＴを取付け、金属板ＭＢの切れ目から発生する磁界と結合させることにより通信を行うことができる。更に、本実施例のセンサにはあらかじめ金属板ＭＢが設置されているので、電界Ｅや磁界Ｈを大きく乱すことはなく、従って特性に影響を与え難い。
【０１１４】
図８（ｂ）は図８（ａ）のコイルの巻き方向に沿った金属板の切れ目をもっと狭くした場合を示す。
【０１１５】
図８（ｃ）はコイルの巻き方向に沿った金属板の切れ目（隙間）をセンサ上部に備えた場合である。金属板ＭＢが連続することは前記のように逆相となる誘導導電電流が金属環に流れるため磁界が打ち消されるので、コイルに沿った金属板ＭＢの少なくとも一部を開放絶縁しなければならない。
【０１１６】
下部は金属面Ｍがありここで短絡されるので、側面か上面に開放部を備え、連続する金属環とならないように開放絶縁しなければならない。上面と下面の金属面が側面ＭＢＳによって接続されている。
【０１１７】
〜上部の溝が１つの場合〜
図９は図８（ｃ）に説明した内容のセンサの実施例で、図９（ａ）は斜視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の右端から左を見たセンサの断面図である。
【０１１８】
実際このセンサは金属面上に載せられた状態で使用することが多いが、金属面上でなくても動作させることができる。金属面ＭＢＡ上を通る磁界はコイル２ｘの軸方向（ｙ方向）が長くなり過ぎない方がよい。ｙ方向の長さが６ｃｍ程度では金属面の上の方を磁界は問題なく通過する。
【０１１９】
磁性体６の金属面のない断面及び金属板が切れている絶縁部からコイル２ｘに流れる電流による電界Ｅや磁界Ｈが出ている。この上部の磁界と側部の磁界を用い、一般のタグＴによる金属親和性タグＰＴと通信を行わせることができる。金属面には検出すべき金属媒体に金属親和性タグＰＴが取付けられ、分割された上部は、金属媒体の金属親和性タグＰＴ（ＵＴ）のＩＤを読み取り管理することができる。詳しくは図６、図７で述べたとおりである。なお、金属板ＭＢが図８に示すとおり湾曲しているため、複数の金属面である金属面ＭＢＡや金属面ＭＢＳを有することとなっている。
【０１２０】
〜上部の溝が複数の場合〜
図１０（ａ）は図９に示す上部の金属板がコイル２ｘの巻き方向に３分割されている場合を示す。金属板ＭＢをコの字形に曲げた上部の部分を金属板ＭＢＡとする。側面部をＭＢＳとする（図９の側面のＭＢＳ及び上部の部分の金属板をＭＢＡとしたのと同様である）。すなわち、コイル２が巻回された磁性体板６を包囲する導電体である金属板ＭＢが、不連続部である間隙（又は溝部）ｇ１，ｇ２，ｇ３を有し、このため分割された金属板ＭＢの帯状の部分がＡ１，Ａ２となっている。金属板ＭＢＡと独立する金属板Ａ１，Ａ２との切れ目あるいは間隙（又は溝部）ｇ１，ｇ２，ｇ３から電界Ｅや磁界Ｈが洩れ、この磁界Ｈを利用して金属媒体Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に取付けられた金属親和性タグ（プロメタルタグやユニバーサルタグ）ＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３との磁界結合により、ＩＤを読み取ることができる。この金属板（金属帯ともいう）Ａ１，Ａ２に沿って金属媒体Ｄを多数並べても、もともと金属板があるので特性を損なうことはない。金属親和性タグＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３並びに金属媒体Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の金属面への置き方については図５、図６、図７に示す方法等をとってもよい。
【０１２１】
なお、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の右端から左を見たセンサの断面図である。金属体の溝の部分から主に磁界が漏洩するが、金属帯Ａ１，Ａ２の上及び金属板ＭＢＡの上にも磁界は発生しておりタグＴ（ＰＴ，ＵＴ）と交信ができる。
【０１２２】
図１１（ａ）には更に金属板を多分割にした場合を示す。また、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の右端から左を見たセンサの断面図である。多数の金属媒体Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄｎ，Ｄｎ＋１を並べ、この金属媒体に取付けられた金属親和性タグ（プロメタルタグ）ＰＴ１，ＰＴ２，・・・，ＰＴｎ，ＰＴｎ＋１のＩＤや情報を読み取るような場合を示す。図では金属板を７分割しているが、目的によって何分割とするかを決定してもよい。この場合は、ＭＢＡとは独立した金属板（金属帯）Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎがあることになる。
【０１２３】
図中、金属板Ａ１からＡｎがかくれるので、その上に載せられる金属媒体Ｄや金属親和性タグＰＴを省いてある。実際金属媒体Ｄの大きさが分かっているときは、これに合わせて金属板の大きさや数を定めればよい。図５、図６、図７等で述べている例えは、あらかじめ定められた位置に金属媒体ＤやタグＴが来ることが想定されているので、その位置に合わせて穴や溝を設置することが可能となる。なお、図１１では図１０の側板ＭＢＳがない。
【０１２４】
〜上下の金属板が分離している場合〜
図１２には上下の金属板が分離されており、更に上部金属板が分割されている場合を示す。センサアンテナの下部には金属板Ｂがあり、上部には金属板Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５がある。
【０１２５】
図１１と図１２は大きな差はないが、側方の磁界が図１２の場合の方がよく現れる。図１１の場合は前後側面が金属で囲まれている場合に有効である。
【０１２６】
図１２に示すような場合も、図３や図４の場合と原理的には同じであるが、上に乗せられる金属媒体Ｄの数が多く、それぞれ金属媒体Ｄが上面に分散するような場合には、それぞれの金属媒体Ｄの大きさに合わせているため、上面の金属媒体Ｄの影響を受けづらく、かつ磁界を金属媒体Ｄの金属親和性タグＰＴと通信し易く集中分散させることができる。
【０１２７】
図１２（ｂ）は図１２（ａ）のセンサ右端から左を見た場合で、断面や側方の磁界（Ｈｏｓ）や上面の磁界（Ｈｏｕ）が金属親和性タグＰＴのセンシングに用いられることが分かる。図１１のように検出される金属媒体Ｄが金属板に沿って６個乗せられている場合もあるし、図１２のように金属媒体Ｄが３個、１つの金属板（図示ではＡ５）の上に乗せられる場合もある。先の説明からも分かるとおり、金属媒体Ｄにより全ての溝ｇ１，ｇ２，ｇ３，ｇ４がふさがれると、導電電流による障害が出るので、ランダムに金属媒体Ｄが載せられるようにするためには、金属板Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５の上部にプラスチックシート又は磁性体シートがあった方がよい。側面等に隙間がある場合にはこの心配がない。
【０１２８】
図１２（ｂ）に示すように金属板が分割されており、一般的には金属面により、導電電流や渦電流が流れるため磁界は金属面にふさがれるような形で出てこないが、まず金属面をそれぞれのコイルに沿って分割し、導電電流が流れないようにすることと、金属面の隙間（割れ目）から磁界が漏洩するように作られている。従って磁界はこの隙間及び磁性体の側面から現れるようになる。コイルと金属面との間に空間があれば、ここからも磁界が逃げることができる。
【０１２９】
このようにしてセンサが動作するようにしておけば、金属面ＭＡに開けた穴ＷＳからは漏洩磁界が得られるので図１２（ａ）等と同じようにタグＴとセンサコイルとが通信可能となる。
【０１３０】
図１３には直交する絶縁されたコイル２ｘ，２ｙが磁性体６の周囲に巻かれており、下方に金属板ＭＢが当てられているセンサを示す。図１２のｘ方向のみにコイル２が巻かれているのと異なり、図１３（ａ）はｙ方向にもコイル２ｙが巻かれている。このため、それぞれの巻線方向に沿って周回する金属板による誘導電流が流れないように金属板Ａをｘ，ｙ方向に分割する。更にセンサの上に乗せられる金属板とほぼ同じ大きさ（すなわち金属媒体の底面積が分割された金属板の面積とほぼ同じ）の金属媒体Ｄｎには金属親和性タグＰＴｎが取付けられ、ｘ方向のコイル２ｘから発生する磁界Ｈｙとｙ方向のコイル２ｙから発生する磁界Ｈｘとのどちらの磁界とでも結合できるような磁界を発生させることができる。本実施例では、このように金属親和性のほぼ全方向金属・金属親和性センサを提供できることがもう一つの特徴となる。金属親和性タグＰＴは図では横に取付けてあるが、図６、図７や図１０で説明したように金属媒体の下方に取付けてもよい。
【０１３１】
図１３（ａ）に示す金属媒体Ｄは、センサの上方に少し離れた所に置かれた図となっているが、複雑さを避けるために検出される金属媒体Ｄを上方に離して描いてある。実際使用する場合には金属媒体Ｄはほぼ密着するように金属板Ａの上に乗せられて使用されることになる。また被検出物体の金属媒体Ｄの数も左側、上側のみしか描いていないが、これも図の複雑さを回避するため一部のみしか描いていない。金属親和性タグＰＴについても同様の理由により一部のみしか描いていない。
【０１３２】
図１３（ｂ）はセンサ上部の直交するセンサコイル２ｘ，２ｙとその上に乗せられた金属板片Ａの位置関係を示すもので金属板片Ａの下にセンサコイル２ｘ，２ｙが来る場合と、図１３（ｃ）のように金属板片Ａの置かれている間（すなわち隙間（又は溝、割れ目））にセンサコイル２ｘ，２ｙが来る場合を示しており、どのような場合でも実施可能であることを示している。実際、金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを構成する場合、コイルのピッチ、金属板片Ａの大きさ等で図１３（ｂ），図１３（ｃ）の混成となることが多い。図５、図６、図７で述べたように、図１３に示す金属板片Ａに穴や隙間、プラスチックの窪みを設け、穴の上、中、下の強い磁界と結合するようにしてもよい。また図１３（ｄ）に示すように、ｘ、ｙ平面内になる第３のループコイル２ｚを磁性体６の上に巻き、ｚ方向の磁界Ｈｚを発生させ、溝や隙間に垂直方向の磁界を発生させることもできる。金属面は分割されているので、金属面による渦電流や円形電流の発生が抑えられるので、アンテナコイル２の電流による磁界は金属面の割れ目を通って外部に発生するし、金属面の割れ目に発生する電界も外部に発生し、金属面の影響は抑えられる。図１３（ａ）と図１３（ｄ）を組み合わせれば、Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ全部対応できる全方向形センサを作ることができる。
【０１３３】
［金属・金属親和性センサを複数並べる場合］
図１４には金属・金属親和性センサを一体に構成するのではなく、分割して構成する場合を示す。
【０１３４】
図１４（ａ）はほぼ等辺の四角形センサの場合で、コイルとしては、ｘ方向のみ、あるいはｙ方向のみ、あるいは前例（図１３）のようにｘ，ｙ方向に巻かれたセンサを組み合わせる場合を示す。図にはｘ方向のみのコイル２ｘしか示していないが、ｘ方向のみ，ｙ方向のみ，あるいはｘ，ｙ方向のコイルを用いたものでもよい。なお、これをセンサ＃１とする。
【０１３５】
図１４（ｂ）は図１４（ａ）を４組組み合わせた場合を示す。すなわち、センサ＃１〜センサ＃４を組み合わせた場合を示す。センサを使用しなければならない面がｘ，ｙ方向に大きくなったときあるいは一つ一つのセンサに電力を集中しなければならないときや媒体やタグの置かれている場所を特定したい場合等は、このような分割あるいは分散方式を用いる。図１３に示す図１３（ａ）、図１３（ｄ）を合成した全方向センサを図１４（ｂ）のように並べ、分散方式とすることもできる。
【０１３６】
図１５には一方向のみに広げた場合（一方向にのみセンサを複数並べた場合）を示す。例えば図に示すように、ｙ方向のみにセンシングする領域を広げたい場合、ｘ方向の長さは一定の短冊の長さがあり（例えば２０〜１００ｃｍ程度）、ｙ方向の幅（例えば２〜１０ｃｍ程度）がある場合に、この短冊形センサを横並び（ｙ方向に並べる）にして、ある範囲のセンシング領域を得たい場合に用いる目的のものである。
【０１３７】
図１５（ａ）の金属・金属親和性センサは図４に示す（対応する）センサを横（ｙ方向）に並べた場合で、図１５（ｂ）は図３に示す（対応する）金属・金属親和性センサを横（ｙ方向）に並べた場合を示す。
【０１３８】
どのような場合にこのようなセンサを使い分けするか説明する。図１５（ａ）は次のような場合が考えられる。例えば、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）や基板や金属工具の金属板の方向がｙ方向を向いており、ｘ方向に並べられｘ方向の間に媒体間の間隔で少しずつ間隙が空いているような場合である。このような場合には、この間隙部やＰＣや基板や金属工具等の下方向にタグＰＴやＵＴが取付けられる厚みがあり下方に隙間がある場合等と、ＰＣや基板等に隙間があり下方の横にタグが取付けられることができる場合等で、この隙間をｙ方向に水平磁界Ｈｈｙが通って行くので、この磁界Ｈｈｙをとらえて金属親和性タグＰＴ（ＵＴ）のコイルでタグに取付けられたＩＣの信号と通信を行うのに適している場合を示す。センサとしては１個でも複数でもよい。
【０１３９】
センサを横に並べる場合は金属親和性タグＰＴを貼る位置や、ＰＣや基板や金属工具等のターゲットが多少ずれてもセンシングできるようにしており、これらが多数ある場合でもセンシング可能となるようにしている。
【０１４０】
センサ＃１〜＃３の下方には金属面Ｍがあるので、金属面Ｍによる悪影響が出ることもなく、図２，３，４で説明したように、むしろよい結果も得られる。金属面Ｍが大きく、上に載せる金属媒体Ｄが大きい場合には、短絡電流が発生しないよう金属面Ｍと金属媒体Ｄの端部とを、プラスチック板等で分離した方がよい。もともと金属板Ｂが貼られているので金属面Ｍがない場合でも、すなわち金属面Ｍのあるなしに拘らず、順調にセンシングすることができる。
【０１４１】
図１５（ｂ）は、ｘ方向あるいはｙ方向に長い金属面を持つターゲットがたてられ、これがｙ方向あるいはｘ方向に並べられている場合、ｘ方向の磁界Ｈｈｘによりターゲットに取付けられたタグのコイルを励振し、タグとの通信を行う場合に適している。ｘ方向の磁界Ｈｈｘは連続しているので、比較的どの位置でもタグとの交信が容易である。
【０１４２】
図１５（ａ）は多少水平磁界Ｈｈｙに強弱が発生し、とくに隣同士のセンサの間や縁（端）で垂直磁界Ｈｚが発生したり、対向する磁界−Ｈｈｙが発生したりする。このため、継ぎ目では零点が発生するので、この点には気をつけなければならない。後に述べられる補助センサの働きやセンサ同士をほぼ密着に近く近づけることにより、このような逆相の磁界−Ｈｈｙを押えることができ、連続する磁界Ｈｈｙを作り出すことができる。また、継ぎ目の垂直磁界Ｈｚの発生する場所の近傍では、Ｈｚに結合できるタグを取付けることにより交信を行うことができる。
【０１４３】
［補助センサについて］
図１６（ａ）には図１５のようにセンサを並べて動作させるときに、つなぎ目で発生する逆相磁界や垂直磁界を抑えたり、磁界を広げたり連続させたりする目的の補助センサＳｕｂを用いる場合を示す。この補助センサＳｕｂによりセンサ＃１が動作しているときは補助センサＳｕｂ１も動作し、あたかもセンサ＃１と補助センサＳｕｂ１は一つのセンサとして動作する。しかるに次にセンサ＃２が動作するときはＳｕｂ１とＳｕｂ２の補助センサが動作するので補助センサＳｕｂ１の上にあるタグはどちらのセンサでも捕捉することができる。補助センサＳｕｂは、共振コイルで無給電で励振され略９０°位相の進み電流である場合が多いので、左右のセンサには悪影響を与えず、かつ大きな励振電流により外部には大きな磁界を作り出すことができ、タグとの交信も容易となる。コイルの巻きの方向は図１５にも示すように図１５（ａ）のｘ方向に巻く場合と、図１５（ｂ）に示すようにｙ方向に巻く場合の両方があるが、その他後述する図１６等に示すようにｘ方向にコイル２ｘ，ｙ方向にコイル２ｙと直交するコイルを巻く場合もある。
【０１４４】
補助センサＳｕｂのコイル（以降、補助コイルともいう）２ｘにコンデンサＣを取付けてほぼ共振状態とする。ここで、使用周波数がｆｏ＝１３．５６ＭＨｚの場合には共振周波数ｆｏを１３．７〜１４．２ＭＨｚ程度になるようなコンデンサを取付け、使用周波数ｆｏ＝１３．５６ＭＨｚ以上では容量性とし、略＋９０°位相の電流を補助センサＳｕｂに励振し、主センサ（＃１〜＃３）の磁界にプラスするように動作させるとよい。
【０１４５】
図１６（ｂ）に示すｙ方向のコイル２ｙに対する補助センサＳｕｂについては、同様にｙ方向のコイル２ｙにコンデンサを取付け、同じような条件で共振状態を作り出すことによってセンサ間のつなぎを埋め、連続する磁界を作り出すことができる。これにより、Ｈｘ，Ｈｙの磁界を継ぎ目なく励振でき、かつ磁界が垂直に立ち上がるときに発生するＨｚも励振できる。図１３（ｄ）で説明したように第３のコイル２ｚを巻くことによりＨｚを励振することもできる。
【０１４６】
〜シートを載せる場合〜
図１７にはもう一つの実施例を示す。図１７には補助センサＳｕｂ１，Ｓｕｂ２がある場合が描かれているが、補助センサＳｕｂ１，Ｓｕｂ２に更に上面の磁界を均一にするため、センサ＃１〜＃３上のほぼ全面に０．５〜２ｍｍ程度の薄い磁気シートを敷いた場合を示す。このような磁気シートＭａｇ  Ｓｈｅｅｔを張ることにより、水平磁界Ｈｈは磁気シートＭａｇ  Ｓｈｅｅｔの中や近辺でどこでも存在し、特に磁気シートＭａｇ  Ｓｈｅｅｔに近い所では金属板Ａの影響も少なくなり、タグとの通信も容易になる。
【０１４７】
補助センサＳｕｂ１，Ｓｕｂ２がない場合でも磁気シートＭａｇ  Ｓｈｅｅｔの効果は均一な水平磁界Ｈｈを作るのに役立つ。
【０１４８】
図１７（ａ）は磁性体６のｘ方向にコイル２ｘを巻いた金属・金属親和性センサに磁気シートＭａｇ  Ｓｈｅｅｔを応用した場合、図１７（ｂ）は磁性体６のｙ方向にコイル２ｙを巻いた金属・金属親和性センサに磁気シートＭａｇ  Ｓｈｅｅｔを応用した場合の説明図である。いずれも、磁気シートＭａｇ  Ｓｈｅｅｔの代わりにプラスチックシートＰｌａｓｔｉｃ  Ｓｈｅｅｔを載せてもよい。
【０１４９】
図１７（ｂ）の補助センサのコイル２ｙと共振用コンデンサＣの表示（透視図）は、図面が複雑となるので省いている。
【０１５０】
［金属・金属親和性センサの応用］
〜収容物の形やタグの向きが定まっている場合〜
図１７までは金属面に乗せるための金属・金属親和性センサの説明が多かったが、図３，図４の原理的な金属・金属親和性センサを用いて一般のタグでも用いられる別の実施例を次に述べる。
【０１５１】
図１８（ａ）には金属テーブルや金属路Ｍ１，Ｍ２等の間に金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳ（以下、単にセンサＭ２ＩＳＳともいう）を用いる場合を示す。
【０１５２】
両側から金属面や金属ブロックＭＡとＭＢに挟まれた開口部にセンサＭ２ＩＳＳを置き、この上を通過するターゲットＴａｎ（図ではＴａ１，Ｔａ２，Ｔａ３）に貼られたタグＴｎ（図ではＴ１，Ｔ２，Ｔ３）を、磁界Ｈｙ（Ｈｏｓ）を利用してセンシングするような場合を示している。金属路Ｍ１，Ｍ２の金属面はセンサＭ２ＩＳＳの両側で平坦であり、センサＭ２ＩＳＳにより突起ができないように平坦にしている。センサＭ２ＩＳＳのコイルの軸方向はｙ軸と平行である。
【０１５３】
この実施例では、図３のセンサが上下にではなく、左右の金属面ＭＡ，ＭＢに挟まれており、この間隙にセンサを収めている。金属路Ｍ１，Ｍ２の上に戴置された箱Ｂｏｘに図示するように縦に並べられた本やケース等のターゲットＴａｎが収容され、そのターゲットＴａｎに取付けられたタグＴ１，Ｔ２，Ｔ３，……ＴｎのＩＣに記憶された情報を、センサＭ２ＩＳＳの上を通過するときにセンシングするようにしている。
【０１５４】
図ではセンサＭ２ＩＳＳの脇、即ち上面のタグＴのコイルの中を磁界ＨｙあるいはＨｏｓが通過し、ＩＣに記憶されたＩＤ番号を読み取る場合を示している。
【０１５５】
図１８（ｂ），図１８（ｃ）にはもう一つの本発明の実施例を示す。図３，図４の場合は上面磁界を主に使っていたが、図１８の場合は側面の磁界Ｈｏｓ（又はＨｙ（水平磁界Ｈｈとも記す））を主に使っている。
【０１５６】
使い方に多少の違いはあるが、図１８（ｂ），（ｃ）はセンサＭ２ＩＳＳの長さの方向や厚みの方向に重ねて使う例を示している（センサ＃１，＃２）。
【０１５７】
図１８（ｂ）はセンサの長さが長くなり磁界の分布が大きくなるため磁束密度が減り、感度が悪くなるような場合、磁界を強くするためセンサの長手の方を短くし、センサ＃１，＃２のように何本かのセンサを継ぎ、センシング範囲を広げたり、強くしたりする場合の例を示す。なお、図ではセンサ＃１、＃２での金属面Ａ，Ｂを省略している。
【０１５８】
図１８（ｃ）はセンサを金属板同士で重ねて用いることにより、磁界の分布の幅（ｘ方向の長さ）を広げ、磁界が同相の場合磁束密度が上がり、タグとの通信をし易くする等の目的のためのセンサを示す。そして図１８（ｃ）では基本的に＃１，＃２のセンサが金属板ＭＭで分離されているので、センサ＃１，＃２同士が干渉したりせず、取付けられるセンサ＃１，＃２の信号が別々に読める等のメリットがあることを示している。更に特殊な使い方としてセンサ＃１，＃２の隣同士のコイル電流を反対給電し、それぞれを逆相の磁界とすると、端部にＮ，Ｓの磁極が得られるためｘ方向の磁界も得られる方法もある。
【０１５９】
図１９は図４の実施例のようなセンサが図１８の場合と同じように金属面ＭＡとＭＢに挟まれている場合を示す。図１９ではセンサＭ２ＩＳＳのコイルの軸方向はｚ軸に平行である。
【０１６０】
図１９の場合は、図４に示すセンサを用いており、センサは左右に存在する金属面あるいは金属体ＭＡ，ＭＢに挟まれている。すなわち、金属体ＭＡとＭＢとの間隙にセンサＭ２ＩＳＳを収めている。金属路Ｍ１，Ｍ２の上を通過する箱Ｂｏｘには商品に取付けられたタグＴ１，Ｔ２，Ｔ３，……，Ｔｎが収容され、更に箱ＢｏｘにもタグＴｂｃが取付けられ箱ＢｏｘがセンサＭ２ＩＳＳ上に来たとき、センサＭ２ＩＳＳ上に示すタグＴに磁界が結合するようにタグＴを励振し、箱Ｂｏｘの中のタグＴ１，Ｔ２，Ｔ３，……，Ｔｎ、Ｔｂｃ即ち内容物を読み取るようにしている。タグＴの向きは磁界が結合し易いように水平になっており、図１８のように横向きではない。
【０１６１】
図１９（ｂ）〜（ｅ）には、図１８（ｂ），図１８（ｃ）に例示するようにセンサを縦長や横長に並べたり重ねたりすることができる例を示す。図１９(ｂ）〜図１９（ｅ）の構成は、このような使い方以外に図５〜図１３等で説明してきた金属・金属親和性センサとしてももちろん用いることができる。図１９（ｂ）は図４のセンサを縦（長手方向）に並べ給電部を同方向としている場合で、図１９（ｃ）は一方のセンサを１８０度回し、給電部を同一点で行うようにした場合である。別々に給電を行う場合にはコイルの巻き方や極性を特に気にする必要がないが、左右のコイルに結合があるので、多少は特性が変わる。図１９（ｄ）、図１９（ｅ）は側面で並べるか（センサ＃１，＃２）金属面で並べるか（センサ＃１〜＃４）の違いがある。金属面で並べた方（図１９（ｅ））はほとんど結合がない。
【０１６２】
収容物の形やタグの向き（取付ける方向）が定まっている場合は、図１８や図１９で示したようなセンサＭ２ＩＳＳを用いるとよい。
【０１６３】
〜収容物の形やタグの向きが定まっていない場合〜
一方、収容物の形やタグの方向が定まっていないような場合には、どのような方向のタグでもセンシングしなければならず、次に述べるようなセンサを用いると解決する。
【０１６４】
図２０には直交するコイル２ｘと２ｙの両コイルの巻き方をほどこしたセンサの金属板Ａ，Ｂの一部を取り去り、ｙ，ｚ方向の磁界のみならずｘ方向の磁界も発生させるようにした場合を示す。
【０１６５】
図２０（ａ）は金属板Ａ，Ｂを当てる前のセンサを示すもので、磁性体６に直交するコイル２ｘ，２ｙを巻いており、コイル２ｘにより主に磁界Ｈｙが励振され、コイル２ｙにより主に磁界Ｈｚが励振されるが、先に述べたように磁界Ｈｘも励振される。これにより、ｘ，ｙ，ｚどの方向の磁界も得られるので、タグがどの方向を向いていてもこのセンサでセンシングすることができる。
【０１６６】
図２０（ｂ）は図２０（ａ）の左右Ａ，Ｂ面の一部を残し、金属体ＭＡ，ＭＢを当てたセンサとした場合で、センサは完全に金属面や金属体ＭＡ，ＭＢで挟まれているわけではない。また、センサにおいて金属体ＭＡ，ＭＢで挟まれていない部分が、先に述べたように金属板Ａ，Ｂの一部が取り去られている部分となる。図示するように、金属路Ｍ１，Ｍ２にはセンサＭ２ＩＳＳが挟まれる部分に向かって傾斜部（窪み）がある。センサＭ２ＩＳＳの一部は金属路Ｍ１，Ｍ２の金属面の窪みから出ている状態となる。このスリバチ状の部分（傾斜部）はプラスチックなり絶縁体Ｐでふさぐことにより、図１８，図１９の場合と同じように平坦な同一面となり、金属面Ｍ１とＭ２は連続しているように見え、箱Ｂｏｘや荷物が通過する邪魔にはならない。
【０１６７】
図２０（ｃ）には図１８（ｃ）に示すようにセンサを２個重ねた場合を示すが、隣同士のコイル電流を反対にし（すなわちコイル２の巻き方向を逆にして）、磁界が逆になるようにし、更に下方には中間の金属板ＭＭの一部が下方まで続いておらず、磁性体６がＵ字形となるように構成した例を示す。このようにすると磁性体同士が隣り合ってＵ字形の磁路が得られ、磁界はＵ字形の部分で反転して戻って来るため、センサの上部（金属板側方）に強いｘ方向の磁界Ｈｘを作ることができることを示している。このように図２０（ｂ）、図２０（ｃ）による方法や図１３による方法や後述するような方向で自由にｘ，ｙ，ｚ方向の磁界を作ることができる。
【０１６８】
［ローラで物品を搬送する場合のセンサＭ２ＩＳＳの応用について］
ここでは、物品を搬送するローラコンベアに本発明の金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを応用する場合について説明する。図２１にはローラＲｏｌｌｅｒの上を通る荷物（物品）にタグＴが取付けられ、そのタグＴをローラＲｏｌｌｅｒの間に挟まれた金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳで読む場合を示す。ローラＲｏｌｌｅｒとローラＲｏｌｌｅｒの間の隙間に、上下を金属板ＭＡ，ＭＢ（図２においては金属板Ａ，Ｂ）に挟まれた図３（特に図３（ｃ）、（ｄ））に示したようなセンサＭ２ＩＳＳが横向きに取付けられる場合の斜視図を示す。
【０１６９】
図１８，１９，２０の金属路Ｍ１，Ｍ２や金属部や金属体ＭＡ，ＭＢが金属ローラに置き変わったと考えてよい。従って、ローラＲｏｌｌｅｒからの影響をセンサＭ２ＩＳＳがほとんど受けない。またセンサＭ２ＩＳＳとしては図３に示すセンサを用いており、図３の側方の磁界Ｈｏｓを用いてこれを水平磁界Ｈｈとして出しており、この水平磁界ＨｈとタグＴとの結合ができるようにセンサＭ２ＩＳＳをローラＲｏｌｌｅｒの間にセットしている。タグＴ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・，Ｔｎ−１，Ｔｎは一般に箱Ｂｏｘやカゴに積まれた本やファイル、記録媒体のケースや衣類等に取付けられたタグであり、これをローラＲｏｌｌｅｒで運んでいる（搬送している）最中や、センサＭ２ＩＳＳ上に一時停止している間に読み取ることができる方法である。図２１（ｂ）はセンサの前方より見た場合のローラＲｏｌｌｅｒとセンサＭ２ＩＳＳの磁界、タグＴを示すものである。同一のセンサＭ２ＩＳＳ等の詳細は図３や図１４に説明しているので省略する。図２１（ｃ）は左右に動くタグＴ（すなわち、タグＴが貼付された媒体）を２つのセンサ＃１、＃２で読み取り、それぞれのセンサで読み取ったデータの時間差等でタグＴが右へ動いたか左へ動いたかを判別する場合等に用いるようにすることもできる。また読み落とし防止にもなる。
【０１７０】
図２２にはセンサの幅を広くしてローラの下方の周囲に沿ってセンサをＵ字形に折り曲げ、ローラの２つの隙間で磁界を作るセンサを示す。図２２に示すセンサは、２つの同相の水平磁界を得るためよりタグが読み易くなり、上の荷物が動いている場合には、２回にわたり、タグを読むことができるので、タグＴのＩＣに記録された情報を読み落とすことがなくなる。
【０１７１】
図２２（ａ）にはＵ字形センサの斜視図を示す。Ｕ字形のセンサＭ２ＩＳＳをローラＲｏｌｌｅｒの下方約半分に巻き付けるように沿って配置する。一つのローラＲｏｌｌｅｒを挟んで同相の水平磁界Ｈｈ（Ｈｏｓ）が得られていることがわかる。図２２（ｂ）は図２２（ａ）の前方（手前）より見たセンサ断面に相当する図である。
【０１７２】
また図２１（ｃ）や図２２（ｃ）に示すように＃１，＃２に示すように２個以上のセンサを少し間隔をおいて配置することにより、タグＴのセンシングの時間的ずれを読むことによってセンシングする対象物が左から右へ移動したのか、右から左へ移動したのか判別することができる。
【０１７３】
図２３は図４に示すセンサを用いた場合で、図１９の金属面や金属体がローラＲｏｌｌｅｒに変わり、図２１に対応するセンサＭ２ＩＳＳの実施例である。
【０１７４】
図２３に用いているセンサは図１９に用いているセンサと同じ機能を有し説明が重複するので省略する。図１８（ｂ），図１８（ｃ）に説明があるように長さ方向にセンサを並べたり、あるいはセンサを金属面で重ねたりして使用することができる。なお、タグを物品の搬送面に水平に配置しており、このように配置するタグにＴｈという符号を付している。また、図２１と図２３のコイルの巻き方と組み合わせ、図２０に示すように直交する磁界を同様に作り出すことができる。
【０１７５】
図２４に示すセンサは図４や図１９の変形で図２２と対応し、図２３のセンサＭ２ＩＳＳをＵ字形に曲げた場合の実施例で、図１８，１９，２０を通じてその説明は同様に図２４でも当てはまるので、直交磁界を応用する方法等の説明については、重複を避けるために省略する。なお、物品の搬送面に垂直に配置したタグにはＴｖという符号を付している。
【０１７６】
図２１，図２２，図２３，図２４には表現していないが、図１６（ｂ）や図２０（ａ），図２０（ｂ），図２０（ｃ）に示す全方向センサあるいは本出願人により特願２００８−１０９１１３に開示した全方向センサを、実施例に示すように、本願の場合は両側金属面があった場合でも上部金属面を分割したり金属面による逆相電流の発生を阻止したりしながら両側金属面対応とし、全方向センサとし用いることもできることを示している。
【０１７７】
［金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを用いた管理システムについて］
図２５には今までそれぞれ述べて来た上下や左右、前後から金属面や金属体に挟まれた金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを実際用いるに当たって、センサアンテナで受信した信号をリーダライタＲ／Ｗで受信し、その出力（例えばＲＳ−２３２ＣやＬＡＮ出力）をコンピュータＰＣで記録、表示、制御する場合の使い方を代表的な例として図２５（ａ）、図２５（ｂ）、図２５（ｃ）、図２５（ｄ）に示す。
【０１７８】
図２５（ａ）の場合はセンサＳｅｎｓｏｒを平面的に並べた例で図６〜図２４に例示する実施例に対応する場合で、図２５（ｂ）は図１４〜図１７に対応する分割形のセンサＳｅｎｓｏｒの実施例に対応する場合、図２５（ｃ）は図１８〜図２４に示すように図３，図４に示すセンサを基本的に横にして側方の磁界を用いてタグとの通信を行う場合の実施例に対応する場合を示している。いずれのセンサＳｅｎｓｏｒもこれまで説明した金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを適用したものである。なお、センサＳｅｎｓｏｒの詳細な構成はこれまでに説明したことにより、また、図が複雑になることにより、図中省略している。
【０１７９】
図２５（ａ）、図２５（ｂ）、図２５（ｃ）ともにそれぞれのセンサＳｅｎｓｏｒには、センサＳｅｎｓｏｒと同軸ケーブルＣＣを持続するための基板ＰＣＢの上にコンデンサやインダクタンスを用いた整合回路（Ｍａｔ）が取付けられている。センサ一個一個に整合回路（Ｍａｔ）を接続してもよいし、まとめて整合回路（Ｍａｔ）を用いてもよい。整合回路（Ｍａｔ）は一般に基板ＰＣＢにコンデンサやインダクタンスを並列や直列に接続し、５０Ωの同軸ケーブルＣＣのインピーダンスに整合がとれるように調整している。同軸ケーブルには１．５Ｄケーブルを使うことが多く、リーダライタＲ／Ｗの出力はＳＭＡ又はＢＮＣの接栓が用いられていることが多い。同軸ケーブルＣＣの外部導体側はセンサＳｅｎｓｏｒの一方の金属板あるいはグランドの金属面Ｍと接地しておく方が誘導やノイズを避けられるので望ましい。
【０１８０】
リーダライタＲ／Ｗの出力はＲＳ−２３２ＣまたはＬＡＮの出力となっており、コンピュータＰＣに接続され、物品に貼付されたタグのＩＤや書き込まれている情報を読み取ったり書き込んだりすることができる。専用の制御機ＣｏｎｔをＬＡＮ等に接続しＰＣによる指示や表示を行い、更に制御機Ｃｏｎｔによる機械Ｍａｃｈの制御をプログラムに沿って行うことができる。
【０１８１】
図２５（ｂ）には図１４〜図１７に示すセンサＭ２ＩＳＳが並べられて全体としてセンサＳｅｎｓｏｒを構築している場合の例を示す。一般には、それぞれのセンサの出力は整合回路（Ｍａｔ）を介して同軸ケーブルＣＣでリーダライタＲ／Ｗに接続されるため、リーダライタＲ／Ｗの分岐切換により、それぞれのチャンネルで読み取ることができるようになっており、それぞれのチャンネルでコンピュータＰＣ上に表示記録されることができる。また、一回読んだタグはどのチャンネルで読まれても一つの表示で済ませることもできる。
【０１８２】
図２５（ｃ）は図１８〜図２４に示すように左右や前後から金属面や金属体で挟まれた場合のセンサの例を示している。この場合も整合回路Ｍａｔを介して同軸ケーブルＣＣでリーダライタＲ／Ｗに接続されたコンピュータＰＣ上で表示記録される。
【０１８３】
図２５（ｄ）にはノート型パーソナルコンピュータ、基板、ＣＤ、ＤＶＤ、電子機器、電気機器等が図２６のＰＣを乗せる台のように並べられている場合の、棚や引出しＳＳｈｈの上のセンサの構成とリーダライタＲ／ＷやパーソナルコンピュータＰＣの構成を示す。
【０１８４】
［ノート型パーソナルコンピュータの管理について］
図２６には金属箱や金属棚ＳＳｈｈにノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノート型パソコンという）ＰＣを保管する場合、ノート型パソコンＰＣが金属体で床ＳＳｈが金属の場合、一般のセンサは全く動作しなくなるが、本発明の金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを用いると問題なくセンシングできる例として示している。これまでの実施例では、タグが貼付される物品を金属媒体Ｄとしていたが、図２６では金属媒体Ｄがノート型パソコンＰＣである。
【０１８５】
最近個人情報が取出され、これによる被害が発生したり、重要な機密情報が勝手に持出されたりする被害が多発しており、持ち出し可能であるノート型パーソナルコンピュータＰＣの管理は必須といえる。本実施例は、このような要請に応えるものであり、センサＳｅｎｓｏｒには図２５（ｂ）や図２５（ｃ）、図２５（ｄ）に用いられている金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを用いた適用例を示している。
【０１８６】
一方、管理されるノート型パソコンＰＣに貼付されるタグについては、本出願人により特許文献２において開示した金属親和性タグや多重影像を利用した万能タグを用いることにより、ノート型パソコンＰＣの金属面の影響を受けないタグを用いることができ、かつ本発明の金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳに用いられている上面の金属面Ａの影響も受けずに読み取ることができるようになっている。現在市販されている金属親和性タグ（プロメタルタグ）ＰＴは厚み１〜２．５ｍｍで長さも１０〜２０ｍｍであり充分に使用できるが、本願発明者による金属対応タグであるユニバーサルタグ（多重影像効果による高感度タグ）ＵＴは厚さ１ｍｍ以下で両側に金属が貼られているので、薄い上に金属の影響も受けず、かつ可撓性がありどこにでも貼れ、金属面の隙間で読めるので理想的といえる。タグＴについては図２６中左の丸円の中に示すが、詳細については既に特許文献２に開示しているため説明を省略する。金属親和性タグＰＴ又はＵＴを用いる場合、タグを貼る位置が下方でなく側面等にくる場合には、比透磁率の高い（μｒ＝１００〜２００）磁性体シート（幅１〜４ｃｍ、高さ２〜５ｃｍ）（１つ又は２つ）を貼り、磁界の磁路を作り、タグをその際あるいはその上に貼ることにより通信距離を飛躍的にのばすことができる。この方式は特願２００８−２２１５８７にも述べているが、今回の金属媒体Ｄにタグを貼る方法でも適用することができる。
【０１８７】
図２５（ｄ）で説明したように、ノート型パソコンＰＣに貼付されたタグＴの情報は、金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを経て整合回路Ｍａｔを介して同軸ケーブルＣＣに持続され、リーダライタＲ／Ｗで読まれて管理用のコンピュータＰＣで記録表示される。金属面Ａの幅は５５ｍｍで磁性体６の幅６５ｍｍよりやや狭くしており、適宜金属面の幅を選ぶことにより上部磁界によるタグとの結合がよく行われる。長さは９０ｃｍ幅に納まるよう約半分の４２ｃｍ幅程度とし、この中に図１９（ａ）、図１９（ｂ）等に示すようにタンデムに更に半分の２１ｃｍ長のセンサが２本収容される方法をとっている。図ではセンサ長を２１ｃｍにしているが、半分にしないで４２ｃｍ程度の長さでセンサ１本で構成した方が互いの結合もなく調整に手間取らないこともある。性能や使い易さを考慮し棚長あるいは引出し長に合わせてセンサ長を決定することができる。
【０１８８】
同軸ケーブルＣＣの外部導体側と下方の金属板Ｍとが同一ポテンシャルとなるように接地しておくことも、アンテナに余分な誘導が発生しないので望ましい。
【０１８９】
図２５（ｄ）及び図２６では、タグＰＴ又はＵＴ等が下方に取付けられる場合のおさまりがよいようにプラスチック板をチャンネル状に窪みを設けているが、タグＰＴやＵＴを側面に取付ける場合にはこのような窪みは不要で、平面で構成してもよい。
【０１９０】
［鍵を管理する鍵管理ボックスへの適用について］
図２７には本発明の他の実施例として金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを鍵管理ボックス用のセンサＳｅｎｓｏｒとして応用した場合の実施例を示す。
【０１９１】
鍵管理用ボックスは一般に金属箱でできているので、金属面の中で動作することが望ましい。
【０１９２】
金属面が壁となっており、これに直接金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳ＃１〜＃６が取付けられているので、周囲の影響を受けずかつ鍵の影響も受けず使い易い。またセンサ＃１〜＃６の反対側（図面では手前）に、金属製の鍵等が掛けられる場合には本発明の金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳでなければならない。
【０１９３】
一方、図２７に示すように、鍵ＫＥＹに小形のタグＴがプラスチックの名札ＰＮに取付けられているような場合には、小形のタグであり金属面の傍にあるが、少し浮いているため磁界を通すことができるし、安価な一般のタグでも用いることができる。このような小形タグにでも金属面の傍で強力な磁界を作れるのは金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳによるもので、センサの金属板の両縁には金属面に垂直でタグＴと結合する先に述べた強力な磁界Ｈｚが発生するので、タグをセンサの縁に近づけることによりこの磁界を受信でき、安価な紙タグやプラスチックタグを名札ＰＮに貼ることによって、タグＴ即ち鍵ＫＥＹの管理を行うことができる。また、センサ自体を壁面に斜めにし、タグに近づけることにより更に強い磁界の結合を得ることができる。金属製鍵に直接前述の金属対応タグであるプロメタルタグＰＴあるいは前記多重影像を用いたユニバーサルタグＵＴを用いれば一番よい。また方向を定めれば磁界を逃がす消極的方法の従来のオンメタルタグを用いることもできる。このようなことが実施できるのは本発明の金属・金属親和性センサＭ２ＩＳＳを用いることに由来している。
【０１９４】
なお、センサ＃１〜＃６は基板ＰＣＢ１〜ＰＣＢ６、同軸ケーブルＣＣを介してリーダライタＲ／Ｗに接続されており、鍵ＫＥＹに貼付されたタグＴの情報を読み取ることができる。センサを鍵と同数備え、それぞれに給電し、図２５（ｂ）、図２５（ｃ）等に示すようにリーダのチャンネルを切り換えることにより、どの場所に鍵があるかを識別し表示することもできる。リーダライタＲ／Ｗにより読み取った情報は、情報処理を行うコンピュータＣｏｍｐで管理され、その情報はディスプレイＤｉｓｐに表示される。これらは図示するように、鍵管理ボックス内に内蔵されている。センサはそれぞれ独立のチャンネルに接続してもよいが、１チャンネルでセンサを並列あるいは直列に接続して読み取ることもできる。リーダライタＲ／Ｗの出力やコンピュータＣｏｍｐの出力を鍵管理ボックスの外まで出せるようにケーブルで接続し外部にソケットＥｘｔＳを出すことにより、内部の情報を読み取ったり、直接リーダライタＲ／Ｗの出力を外部のパーソナルコンピュータＰＣ(以下、単にＰＣとする)等で読み取ったりすることができる。外部のＰＣはインターネットに接続され、センターの一括管理が可能となる。
【０１９５】
［銃器の管理について］
図２８は銃器（拳銃）を管理する場合のセンサとしての応用例である。図２８（ａ）には図４に示すｙ方向に巻いたコイル２ｙにより発生するｘ方向の磁界Ｈｘにより銃器台尻に平行に取付けられた金属親和性タグＰＴやユニバーサルタグＵＴとの結合により、銃器ＧＡを管理する場合を示す。
【０１９６】
図２８（ｂ）には図３に示すセンサの上部金属面Ａの一部が切れていることにより、金属面で抑えられている磁界が隙間から出易くなっている図１１（ａ）で例示したようなセンサの一部を用いた場合を示す。金属面の切れ目ＳＬがあるため、この切れ目ＳＬから磁界が表に出易くなっている。また、図３に示すｘ方向のコイルによるｙ方向とｚ方向の磁界により、銃器の台尻部の空間に取付けられたタグＴとの交信を行うことができ、かつ、金属片Ａが台尻の下に取付けられることにより銃器が置かれてもインピーダンスの変化等は発生しない。
【０１９７】
磁界の方向は、図２８（ａ）と直角であるためタグの取付けは図２８（ａ）と直角な方向となっており、台尻の金属枠に取付けられる方向となる。このような磁界の方向の場合には拳銃ＧＢの握りのプラスチック部分に安価な従来の紙タグやプラスチックタグＴ等を取付けても台尻の空洞部を磁界が通るので、タグのＩＤをとることができる。
【０１９８】
図２８（ｃ）には図２８（ａ）のセンサコイルの上側の金属板を図９，図１０や図１２に示すように分割して切れ目をつけ、拳銃ＧＣが載る台尻の下のみ金属板が当たっており、金属媒体Ｄとしての拳銃が乗せられても最初から金属板がその部分に当てられているので、センサのインピーダンスや磁界や電界が影響を受けないようにしている場合を示す。先にも説明したように、上に乗せる金属板Ａは、それに乗せられる対象物（ターゲット、この場合は拳銃）に合せた大きさで、最初から作っておくことにより、最良の状態と環境にし、タグＴと結合し易い磁界も供給でき、センサ上に乗せられる金属媒体Ｄとなるターゲットにも影響を受けないようにする設計するこができる。図には示されていないが、上記一台一台の拳銃の管理データはリーダライタで読み取られ、コンピュータで管理され局内ＬＡＮや専用線を通じて、センターで管理することが可能となる。この他、先に述べたＣＤ，ＤＶＤその他の金属媒体で構成された重要な金属体の管理が多数可能となる。
【０１９９】
［本発明に包含される関連技術］
本発明は、ターゲット側の金属面の内外および溝の内外での金属対応センサで、金属の導電電流を切断することにより、逆相となる電流を発生させないことを特徴とする。なお、本発明の特徴である以下に本発明を包含する関連技術を挙げる。
【０２００】
（１）磁性体に沿って巻かれたコイルの巻線方向に更に巻線の外側の金属面あるいは金属箔が一部に金属面の不連続部が生ずるように配置され、その不連続部の金属の端部が絶縁され、導電電流が一周して流れないようにすることを特徴とする多重影像センサの側方と面方向による磁界捕捉システム。
（２）磁性体に沿って巻かれたコイルの巻線方向に更に巻線の外側に金属面あるいは金属箔が複数部に金属面の不連続部が生ずるように配設され、金属部の端部が絶縁され、導電電流が一周して流れないようにすることを特徴とする金属面センサの側方と面方向による磁界捕捉システム。
（３）磁性体は角形で断面が長方形をしており、更に帯状を形成し、この磁性体の断面方向にコイルを巻き、上下面に金属面あるいは金属箔を添えることを特徴とする金属面センサの側方と面方向による磁界捕捉システム。
（４）磁性体は角形で断面が長方形をしており、更に帯状を形成し、この磁性体の帯の長さ方向にコイルを巻き、上下面に金属面あるいは金属箔を添えることを特徴とする多重影像センサの側方と面方向による磁界捕捉システム。
（５）媒体等のターゲットが載せられる側の金属面の一部の窓が開いていたり、切り取られて、これにより発生する金属面上の磁界と結合するかタグがこの金属面の同じ高さあるいはこの下に入り込み金属面下の磁界と結合ができるようにすることを特徴とする。
（６）タグが取付けられている厚みを受けられるようにプラスチックの台に凹みをつけることを特徴とする。
（７）金属面による金属台側にセンサが載せられる場合、金属台側は全面に金属薄板あるいは金属箔を張り、反対側の金属媒体が載せられる側は金属薄板あるいは金属箔が１個ないし複数個切れていることにより漏洩磁界が発生し、金属媒体に取付けられているＩＣタグが読めるようになることを特徴とする金属面センサの側方と面方向による磁界捕捉システム。
（８）前記（５）に記載の金属面の溝において、金属面や金属箔が切れている溝が連続していることを特徴とする。
（９）前記（３）又は（４）において、ほぼ同じ長さのセンサを縦や横に並べたり、上、下に並べたりすることにより、センサ間およびセンサ上部に磁界を作り、金属製の媒体を載せることができることを特徴とする。
（１０）磁性体センサの上に載せる上面の金属面の大きさを磁性体の大きさに応じて変えることにより磁性体から磁界がタグ側に出やすくすることを特徴とする。
（１１）前記（３）又は（４）において、センサ間の間隙に磁性体にコイルを巻きコンデンサを接続した共振器とし更に金属板を備える補助センサを備えることを特徴とする。
（１２）前記（３）又は（４）のセンサを金属板の継ぎ目の間隙に備え、金属面と垂直な磁界も発生させ、この上を通過する媒体に取付けられたタグと通信することを特徴とする。
（１３）前記（１）や（２）に記載するセンサを用いて、物体を搬送するローラコンベアのローラ間の隙間に設置し、ローラの上を通過する荷物に取付けられたタグを読めるようにすることを特徴とする。
（１４）前記（１）〜（１３）に記載するセンサを用いて対象物に貼り付けられたタグをリーダで読み、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に記録表示をしたり、制御したりすることを特徴とする。
（１５）前記（１０）において、コンピュータと通信を行う制御機を備え、コンピュータや制御機の指示に従い、機器を制御することを特徴とする。
（１６）前記（３）、（４）のセンサがＵ字形に曲げられていることを特徴とする。
（１７）ｘ，ｙ，ｚの直交するコイルが巻かれて夫々ｘ，ｙの方向の金属板に金属板の切れ目があり、逆相の誘導電流が発生しないようにすることを特徴とする。
【０２０１】
［結論］
以上説明したように、金属面の上や横に取付けられ、更に金属体や金属面に挟まれるような磁界からみるとふさがれるような状態に置かれるセンサにおいても、センサから発する磁界が金属面とほぼ平行となり、かつ金属面に沿った電流や磁界（磁流）を励振し、かつ金属面による影像効果（Ｉｍａｇｅ  Ｅｆｆｅｃｔ）を利用することにより、金属面が存在しなかったときより磁束密度が上昇し、通信感度が上昇するような画期的なセンサの提供を行うことができ、今まで不可能とされた金属面と金属面に挟まれた状態の利用不能である状態のセンサを電気磁気学の基礎を用いて解決することができる。また、逆相となる導電電流を取り除くように金属面を分割し、連続した導電電流が流れないようにすることにより、逆相の磁界が発生しないようにした。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１】（ａ）従来の金属対応センサの構造を示す図、（ｂ）出願人等による既存の金属対応センサの例を示す図、（ｃ）本実施例の金属対応センサの原理を説明する図、（ｄ）コイルの軸方向からみた（ｃ）に示す金属対応センサを示す図
【図２】（ａ）物品の金属面に貼付される従来のタグを示す図、（ｂ）金属面を利用した一影像形のタグを示す図、（ｃ）金属面による多重影像形のタグを示す図
【図３】（ａ）角形の磁性体の上に絶縁されたコイルが中心部より左右に向かって巻かれ上下金属板がやや離れて配置されている場合を示す図、（ｂ）（ａ）のセンサを右側から見た場合の図、（ｃ）角形の磁性体の上に絶縁されたコイルが中心部より左右に向かって巻かれ金属板をコイルの外側にぴったり貼り付けた場合を示す図、（ｄ）（ｃ）のセンサを右側から見た場合の図、（ｅ）（ｃ）のセンサを金属面の上に載せた場合を示す図、（ｆ）（ｅ）のセンサを右端から見た場合の図、（ｇ）センサ幅ｘとセンサ長ｙとがほぼ同一の場合のセンサを示す図、（ｈ）（ｇ）のセンサを右端から見た場合の図
【図４】（ａ）縦長の磁性体にコイルがｙ方向に巻かれ上下に金属板が少し離れて置かれている場合を示す図、（ｂ）（ａ）のセンサを右端から見た場合の図、（ｃ）金属板をコイルが巻回された磁性体に当てた場合の図、（ｄ）（ｃ）のセンサを右端から見た場合の図、（ｅ）（ｃ）のセンサを金属面の上に載せた場合を示す図、（ｆ）（ｅ）のセンサを右端から見た場合の図
【図５】（ａ）図３のセンサで上下に金属板がない場合を示す図、（ｂ）図４（ｃ）のセンサを示す図、（ｃ）金属面の切れ目あるいは隙間から直に発生する磁界を示す図、（ｄ）（ｃ）の金属面の切れ目あるいは隙間から直に発生する磁界を示す図、（ｅ）（ｃ）の金属面の切れ目あるいは隙間を利用して金属面の下方でコイルや磁性体の上方の空間に発生する磁界を示す図、（ｆ）金属面に開けられた角形の穴から外側にもれる磁界を示す図、（ｇ）（ｆ）の金属面に開けられた穴から発生する外部磁界を示す図、（ｈ）（ｆ）の金属面の下方の内部空間に発生する磁界を示す図
【図６】（ａ）図５（ｇ）の磁界が金属媒体に取付けられた金属タグに結合する様子を示す斜視図、（ｂ）（ａ）のコイルに垂直で穴を通る面での断面図、（ｃ）（ａ）の穴を通りコイルに沿う面での断面図、（ｄ），（ｅ）金属面に開けられた穴をプラスチック板等で覆う作業を行った場合を示す図
【図７】（ａ）コイルと直交する方向に金属面の溝がある場合を示す図、（ｂ）（ａ）のコイルに垂直で溝を通る面での断面図、（ｃ）（ａ）の溝を通りコイルに沿う面での断面図、（ｄ）、（ｅ）金属面に設けられた溝をプラスチック板やゴムシートで覆い保護する場合を示す図
【図８】（ａ）コイルが巻かれた磁性体を金属板で包み左側の側部を開放している場合を示す図、（ｂ）コイルが巻かれた磁性体を金属板で包み左側の金属板の一部を開放している場合を示す図、（ｃ）コイルが巻かれた磁性体を金属板で包み金属板の上部の一部を開放している場合を示す図
【図９】（ａ）図８（ｃ）のセンサを示す斜視図、（ｂ）（ａ）のセンサを右端から見た図
【図１０】（ａ）図９に示す上部の金属板の溝が３つある場合を示す図、（ｂ）（ａ）の右端から左を見たセンサの断面図
【図１１】（ａ）センサ上部の金属板を多分割にした場合を示す図、（ｂ）（ａ）のセンサを右端から見た場合を示す図
【図１２】（ａ）上部の金属板が多分割されているセンサを示す図、（ｂ）（ａ）のセンサを右端から見た場合を示す図
【図１３】（ａ）直交する絶縁されたコイルが磁性体の周囲に巻かれ上部の金属板が分割されたセンサを示す図、（ｂ）（ａ）のセンサで直交するコイルとその上に乗せられた金属板片の位置関係を示す図で金属片の下にコイルがくる場合を示す図、（ｃ）金属板片と金属板片の隙間にコイルがくる場合を示す図、（ｄ）第３のループコイルを磁性体の上に巻きく場合を示す図
【図１４】（ａ）ほぼ等辺の四角形センサの場合を示す図、（ｂ）（ａ）のセンサを４組組み合わせた場合を示す図
【図１５】（ａ）図４（ｃ）に示す金属・金属親和性センサを横に並べた場合を示す図、（ｂ）図３（ｃ）に示す金属・金属親和性センサを横に並べた場合を示す図
【図１６】（ａ）センサとセンサの間に補助センサを用いる場合を示す図、（ｂ）磁性体のｘ方向及びｙ方向に直交するコイルを巻いたセンサを並べて使用する場合に用いる補助センサを示す図
【図１７】（ａ）磁性体のｘ方向にコイルを巻いた金属・金属親和性センサに磁気シートを載せた場合を示す図、（ｂ）磁性体のｙ方向にコイルを巻いた金属・金属親和性センサに磁気シートを載せた場合を示す図
【図１８】（ａ）金属テーブルや金属路等の間に金属・金属親和性センサを用いる場合を示す図、（ｂ）（ａ）のその他の実施例を示す図、（ｃ）（ａ）のその他の実施例を示す図
【図１９】（ａ）図４に示すセンサを図１８（ａ）の場合と同じように＃１、＃２として用いる場合を示す図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）センサの並べ方等の実施例を示す図
【図２０】（ａ）磁性体のｘ方向及びｙ方向に直交するコイルを巻き金属板を当てる前のセンサを示す図、（ｂ）（ａ）の左右面の一部を残し金属体を当てセンサとした場合を示す図、（ｃ）磁性体がＵ字形となるように構成した例を示す図
【図２１】（ａ）ローラの間に挟まれた金属・金属親和性センサでタグの情報を読む場合を示す図、（ｂ）（ａ）のセンサを前方より見た場合を示す図、（ｃ）２個以上のセンサを少し間隔をおいて配置する場合を示す図
【図２２】（ａ）Ｕ字形センサを用いた場合の斜視図、（ｂ）（ａ）の前方より見たセンサ断面に相当する図、（ｃ）２個以上のセンサを少し間隔をおいて配置する場合を示す図
【図２３】図４（ｃ）に示すセンサをローラの間に用いた場合を示す斜視図
【図２４】図４（ｃ）に示すセンサをＵ字形にしてローラ間に用いた場合を示す図
【図２５】（ａ）センサを平面的に並べて管理システムを構築した例を示す図、（ｂ）分割形のセンサを用いて管理システムを構築した例を示す図、（ｃ）図３，図４に示すセンサを横にして用いた管理システムを示す図、（ｄ）棚や引出しの上のセンサ、リーダライタ、パーソナルコンピュータの構成を示す図
【図２６】実施例のセンサを用いてノート形パーソナルコンピュータを保管する場合を示す図
【図２７】実施例のセンサを鍵管理ボックスに応用する場合を示す図
【図２８】（ａ）〜（ｃ）実施例のセンサを銃器の管理に応用する場合を示す図
【符号の説明】
【０２０３】
２，２ｘ，２ｙ，２ｚ    コイル
６                      磁性体（磁芯）
Ａ，Ｂ                  金属板（導電体）
Ｍ                      金属面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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