(57)【要約】【課題】  検出範囲を狭くすることなく小形化が可能な磁性物体検出装置を提供する。【解決手段】  本発明は、近傍空間に交番磁界を放射させる磁界発生コイルと、近傍空間の磁界を電気信号に変換する１又は複数のループアンテナと、各ループアンテナの電気信号に基づいて、磁性物体が近傍空間に存在することにより生じる磁気歪みの有無を分析して磁性物体の有無を判別する判別手段とを有する磁性物体検出装置に関する。そして、磁界発生コイルの巻回形状が３次元形状であることを特徴とする。例えば、磁界発生コイルを、巻回用筒状体に巻回することで３次元形状を実現する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近傍空間に交番磁界を放射させる磁界発生コイルと、近傍空間の磁界を電気信号に変換する１又は複数のループアンテナと、上記各ループアンテナの電気信号に基づいて、磁性物体が近傍空間に存在することにより生じる磁気歪みの有無を分析して磁性物体の有無を判別する判別手段とを有する磁性物体検出装置において、
上記磁界発生コイルの巻回形状が３次元形状であることを特徴とする磁性物体検出装置。
【請求項２】
上記磁界発生コイルが、巻回用筒状体に巻回されたものであることを特徴とする請求項１に記載の磁性物体検出装置。
【請求項３】
上記磁界発生コイルが、上記巻回用筒状体の側面では当該巻回用筒状体の軸線方向に平行に巻回されていることを特徴とする請求項２に記載の磁性物体検出装置。
【請求項４】
上記磁界発生コイルが、上記巻回用筒状体の側面に対して螺旋状に巻回されている部分を有することを特徴とする請求項２に記載の磁性物体検出装置。
【請求項５】
上記判別手段による判別対象の磁性物体が、磁性タグであることを特徴とする請求項１に記載の磁性物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁性物体検出装置に関し、例えば、万引き防止用の検知タグ検出用ゲート装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、万引き防止用の装置においては、検知タグが貼付された商品の購買者が、通常２枚の検知タグ検出用ゲート装置の間を通過する際に、検知タグ検出用ゲート側が検知タグから得たデータに基づいて、支払いが済んでいるか否かなどを判別するものである。例えば、支払いが済むと検知タグを通信できない状態に変化させることにより、支払いが済んでいるか否かを判別可能とする。
【０００３】
ここで、検知タグと検知タグ検出用ゲート装置との通信に磁界を利用しているものがある（特許文献１参照）。このような磁界を利用した通信方式（一般にＥＭ方式と呼ばれている）に従う検知タグを検出するために、従来では、例えば、幅が７０ｃｍで高さが１５０ｃｍ程度の平板状の２枚の検知タグ検出用ゲート装置を１ｍ程度離して平行に設置していた。ここで、幅が７０ｃｍで高さが１５０ｃｍ程度の平板状にするのは、検知のために交番磁界を発生する磁界発生コイルが面状コイルであり、その形状が大きく影響しているためである。
【特許文献１】特開平６−３４２０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁界発生コイルが面状コイルであると、その発生磁界の指向方向がある程度限定されてしまい、検知タグの検出可能範囲が狭くなる。これを避けようとすると、上述したように、磁界発生コイルを大きくしなければならず、その結果、検知タグ検出用ゲート装置が大型化してしまう。
【０００５】
通常、検知タグ検出用ゲート装置は、店舗や建物の出入口に設けられるが、上述のような大きさを有する検知タグ検出用ゲート装置が２枚設置されていると、入場時には店舗や建物内部の見通しが悪く購買意欲に影響を与える可能性があり、また、正規の購買者に対して退場時に不快感を抱くようにさせる可能性がある。また、上述のような２枚の検知タグ検出用ゲート装置の設置では大型化のくせに間隔が狭いため、車椅子を利用しているハンディキャップ者などが通過し難いという課題も有する。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、検出範囲を狭くすることなく小形化が可能な磁性物体検出装置を提供しようとしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、請求項１の本発明は、近傍空間に交番磁界を放射させる磁界発生コイルと、近傍空間の磁界を電気信号に変換する１又は複数のループアンテナと、上記各ループアンテナの電気信号に基づいて、磁性物体が近傍空間に存在することにより生じる磁気歪みの有無を分析して磁性物体の有無を判別する判別手段とを有する磁性物体検出装置において、上記磁界発生コイルの巻回形状が３次元形状であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の本発明は、請求項１の磁性物体検出装置において、上記磁界発生コイルが、巻回用筒状体に巻回されたものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の本発明は、請求項２の磁性物体検出装置において、上記磁界発生コイルが、上記巻回用筒状体の側面では当該巻回用筒状体の軸線方向に平行に巻回されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の本発明は、請求項２の磁性物体検出装置において、上記磁界発生コイルが、上記巻回用筒状体の側面に対して螺旋状に巻回されている部分を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の本発明は、請求項１の磁性物体検出装置において、上記判別手段による判別対象の磁性物体が、磁性タグであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、磁界発生コイルが３次元の巻回形状を有するので、検出範囲を狭くすることなく小形化が可能な磁性物体検出装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明に係る磁性物体検出装置を検知タグ検出用ゲート装贋に適用した第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
【００１４】
図１は、第１の実施形態の検知タグ検出用ゲート装置の概略構成を示す概略構成図である。
【００１５】
図１において、第１の実施形態の検知タグ検出用ゲート装置１は、円筒又は角筒でなる筒状体２を有している。この筒状体２の内部には、磁界発生コイル３と、２個のループアンテナ４Ａ及び４Ｂが設けられていると共に、筒状体２の下側に電気処理部５が設けられている。なお、磁界発生コイル３と、２個のループアンテナ４Ａ及び４Ｂとの筒状体２内部への固定方法は任意の方法で良く、限定されないものである。
【００１６】
磁界発生コイル３は、詳細には、図２に示すような形状を有している。図２において、磁界発生コイル３は、筒状体２の内部に設けられた、円筒（角筒であっても良い）状のコイル巻回用筒状体６の側面では当該巻回筒状体の軸線方向に平行に巻回されている。磁界発生コイル３は、コイル巻回用筒状体６の底板６ａ側から側面６ｂを通って天井板６ｃ側に直線的に上昇する部分３ａと、天井板６ｃを直線的に進行する部分３ｂと、天井板６ｃから側面６ｂを通って底板側６ａに直線的に下降する部分３ｃと、底板６ａを直線的に進行する部分３ｄとをこの順に数回繰り返し、コイル巻回用筒状体６の円周上で、上昇部分３ａ及び下降部分３ｃが略等角間隔（図２のものは６０°）に配置されるようになされている。なお、図２とは異なり、コイル巻回用筒状体６の円周上に、上昇部分３ａ及び下降部分３ｃが疎密を有するように配置されていても良い。
【００１７】
ここで、図２では省略しているが、コイル巻回用筒状体６の内部に２個のループアンテナ４Ａ及び４Ｂが上下に設けられている。
【００１８】
各ループアンテナ４Ａ、４Ｂはそれぞれが、例えば、上下方向が４４０ｍｍ、幅方向（左右方向）が９０ｍｍの長円（上下端のそれぞれが半径４５ｍｍの円弧）状に同数ずつ巻回されている同一のものである。各ループアンテナ４Ａ、４Ｂは、個別に電気処理部５に接続されていても良く、図３に示すように、ループアンテナ４Ａ及び４Ｂが縦続接続された状態で電気処理部５に接続されていても良い。
【００１９】
図３は、上下に分かれて配置された２個のループアンテナ４Ａ及び４Ｂの巻回方向が同一の場合の縦続接続例であり、両ループアンテナ４Ａ及び４Ｂの第１出力端子（正負を取り得るが図面では「＋」で表している）同士を接続すると共に、ループアンテナ４Ａの第２出力端子（「−」で表している）を接地し、ループアンテナ４Ｂの第２出力端子を電気処理部５に接続する。
【００２０】
ここで、近傍に検知タグが存在しない場合のループアンテナ４Ａ及び４Ｂの両出力端子間の誘起電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２とすると、これら誘起電圧Ｖ１、Ｖ２には同様なノイズ成分が混入し、図３に示すような縦続接続により電気処理部５に入力された差電圧Ｖ１−Ｖ２は、ノイズ成分も相殺されてほぼ０となる。近傍に検知タグが存在する場合、ループアンテナ４Ａの誘起電圧はＶ１からＶ１＋ΔＶ１に変化し、ループアンテナ４Ｂの誘起電圧はＶ２からＶ２＋ΔＶ２に変化し、電気処理部５には入力された差電圧はノイズ成分が相殺されていてほぼΔＶ１−ΔＶ２となり、この差電圧ΔＶ１−ΔＶ２の時間的な変化などから、磁界分布に影響を与える検知タグ（例えば、ワイヤ状タグ）の存在時に生じる磁気歪みを監視し、検知タグの存在を弁別することができる。
【００２１】
各ループアンテナ４Ａ、４Ｂを個別に電気処理部５に接続する装置であれば、電気処理部５が、ループアンテナ４Ａ及び４Ｂの両出力端子間の誘起電圧の差電圧を例えば内蔵する差動増幅器などを用いて求める。
【００２２】
なお、２個のループアンテナ４Ａ及び４Ｂの誘起電圧の差電圧に基づいて、検知タグが近傍に存在することを検知する考え方については、特願２００３−１９９３２３号明細書及び図面に記載されている。
【００２３】
電気処理部５は、磁界発生コイル３を駆動して交番磁界を発生させたり、上述した差電圧を取り込んだりするものである。電気処理部５自体が、差電圧に基づいて、磁界分布に影響を与える検知タグ（例えば、ワイヤ状タグ）が近傍に存在するか否かを判別するものであっても良い。また、電気処理部５は、例えば、差電圧をデジタル信号に変換して上位装置に送信するようなものであっても良い。
【００２４】
仮に、磁界発生コイル３が面状コイルであれば指向性は狭いが、この第１の実施形態の磁界発生コイル３は、３次元の巻回形状を有しているので、面状コイルより格段的に指向性が広い。ループアンテナ４Ａ及び４Ｂの差動構成による検知精度の向上と相俟って、検知タグ検出用ゲート装置をポール型で実現しても十分な検出距離を確保することができる。
【００２５】
検知タグ検出用ゲート装置をポール型で実現することにより、検知タグ検出用ゲート装置を小型、軽量、安価なものとすることができ、また、検知タグ検出用ゲート装置の設置自由度を大きくすることができる。さらに、ポール型であるので、大面積の平板状のものより、見栄えが良く、また、複数本が設けられたとしてもその脇を通過し易いものである。
【００２６】
因みに、ＲＦ方式やＡＭ方式などの他の方式による検知タグ検出用ゲート装置では既にポール型のものがあったが、この実施形態と同様なＥＭ方式の場合には、磁気歪みを利用した検知であるため、検知のために大きな磁界を発生しなければならず、また、磁界の微小な変化を捕捉しなければならず、磁界発生コイル及びループアンテナを共に備えているポール型のものは存在していなかった。
【００２７】
検知タグ検出用ゲート装置をポール型で説明したが、本発明はポール型に限定されるものではない。本発明による検知タグ検出用ゲート装置は小型、軽量、安価であるから例えばキャラクター人形や幻想的・象徴的効果を出すために使用されるウェルカムゲート等のオブジェなどの３次元構造を持つ置物、飾り物等の内部にも設けることができ、正規の購買者に対して、退場時に磁性物体検出装置を設置していることでの不快感を抱かせるようなことがない。
【００２８】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る磁性物体検出装置を検知タグ検出用ゲート装置に適用した第２の実施形態を図面を参照しながら詳述する。第２の実施形態の場合、磁界発生コイル３の形状に特徴を有している。
【００２９】
図４は、第２の実施形態の磁界発生コイル３の概略構成を示している。図４において、第２の実施形態の磁界発生コイル３も、筒状体２（図１参照）の内部に設けられた、円筒（角筒でも良い）状のコイル巻回用筒状体６に巻回されている。第２の実施形態の磁界発生コイル３は、コイル巻回用筒状体６の側面に対して徐々に上昇していく螺旋状に巻回されており、その上昇からの戻り部分は、コイル巻回用筒状体６の中心軸に沿っている。なお、図４とは異なり、磁界発生コイル３の螺旋状の巻回に疎密があっても良い。
【００３０】
ここで、図４では省略しているが、コイル巻回用筒状体６の内部に２個のループアンテナ４Ａ及び４Ｂが設けられている。
【００３１】
螺旋状の磁界発生コイル３を適用すると、磁性方向がコイル巻回用筒状体６の中心軸に平行に位置しているときの方が、同じ距離隔てた検知タグに対して、磁性方向がコイル巻回用筒状体６の中心軸に直交に位置しているときより検出し易いものとなる。すなわち、同じ位置でありながら、検知タグの磁性方向で検出能力に差を持たせることができる。
【００３２】
この第２の実施形態においても、ポール型またはキャラクター人形、オブジェ等の構成で検知タグ検出用ゲート装置を形成したことによる効果は、上述した第１の実施形態の場合と同様である。
【００３３】
（Ｃ）第３の実施形態
図５は、第３の実施形態の概略構成図であり、上述した図４に対応する図面である。この第３の実施形態の場合、磁界発生コイル３は、コイル巻回用筒状体６の側面に対して徐々に上昇していく螺旋状に巻回されていると共に、その上昇からの戻り部分も、徐々に下降していく螺旋状に巻回されている。
【００３４】
（Ｄ）他の実施形態
上記各実施形態の説明でも種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
【００３５】
上記各実施形態におけるコイル巻回用筒状体は、上記のような巻回形状を実現できるのであれば、完全な筒状体である必要はない。また例えば、磁界発生コイルの剛性が高く、筒状体に実際に巻回しなくても上記形状を形成できるような場合であれば、筒状体そのものがなくても良い。
【００３６】
また、上記各実施形態では、磁界発生コイルを巻回する物体が筒状体であるものを示したが、他の３次元形状の物体であっても良い。例えば、平板に近い直方体の物体に対して磁界発生コイルを螺旋状に巻回するものであっても良い。
【００３７】
上記各実施形態では、ループアンテナが２個有するものを示したが、ループアンテナは１個でも３個以上でも良い。複数のループアンテナを備え、ノイズを相殺できるような差動処理がなされていることが好ましい。
【００３８】
検知タグを検出するための、検知タグ検出用ゲート装置の設置数は任意で良い。複数を設置する場合において、各装置が同一のものである必要はない。例えば、異なる実施形態のものが混在して設けられていても良い。また、検知タグ検出用ゲート装置の設置は床置き設置に限定されず、天井などからの垂下状態の設置であっても良い。
【００３９】
上記各実施形態は、本発明を、検知タグ検出用ゲート装置に適用したものであったが、本発明は、近傍に磁性物体が存在するか否かを検出する磁性物体検出装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施形態の検知タグ検出用ゲート装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施形態の磁界発生コイルの巻回形状を示す概略構成図である。
【図３】第１の実施形態の２個のループアンテナの接続例を示すブロック図である。
【図４】第２の実施形態の磁界発生コイルの巻回形状を示す概略構成図である。
【図５】第３の実施形態の磁界発生コイルの巻回形状を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…検知タグ検出用ゲート装置、２…筒状体、３…磁界発生コイル、４Ａ、４Ｂ…ループアンテナ、５…電気処理部、６…コイル巻回用筒状体。
【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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