(57)【要約】【課題】  入力信号を所定の信号強度へ自動的に増幅する自動信号増幅制御装置において、信号強度が広範囲に変化する入力信号に対して所定の信号強度へ安定的に増幅出力する自動信号増幅制御装置を提供する。【解決手段】  入力信号を増幅する複数の増幅器を信号切替回路を介して複数段カスケード接続するとともに、各増幅器に対応して該増幅器の出力のピーク電圧を保持するピーク保持回路および該ピーク保持回路の出力が該増幅器の下限出力電圧以下になったことを検出する比較回路を設け、前記比較回路の検出出力に基づき前記信号切替回路を制御して前記増幅器の出力を後段の増幅器に入力するように切り替え、前記複数の増幅器の出力を前記比較回路の出力に基づき選択回路で順次切り替えて出力する。【選択図】  図５
2005142645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅する複数の増幅器を信号切替回路を介して複数段カスケード接続するとともに、
各増幅器に対応して該増幅器の出力のピーク電圧を保持するピーク保持回路および該ピーク保持回路の出力が該増幅器の下限出力電圧以下になったことを検出する比較回路を設け、
前記比較回路の検出出力に基づき前記信号切替回路を制御して前記増幅器の出力を後段の増幅器に入力するように切り替え、
前記複数の増幅器の出力を前記比較回路の出力に基づき選択回路で順次切り替えて出力する
ことを特徴とする自動信号増幅制御装置。
【請求項２】
前記複数の増幅器は、
増幅度が異なる固定増幅度の増幅器からなる
ことを特徴とする請求項１記載の自動信号増幅制御装置。
【請求項３】
前記増幅器の下限出力電圧は、
該増幅器に割り当てられた下限電圧である
ことを特徴とする請求項２記載の自動信号増幅制御装置。
【請求項４】
入力信号を増幅する増幅器、前記増幅器の出力信号の出力のピーク電圧を保持するピーク保持回路、前記ピーク保持回路の出力が該増幅器の下限出力電圧以下になったことを検出する比較回路とをそれぞれ具備し、カスケード接続される複数の増幅回路ユニットと
前記複数の増幅回路ユニットとの間に設けられ、前記比較回路の検出出力に基づき前記増幅器の出力を後段の増幅器に入力するように切り替える複数の信号切替回路と、
前記複数の増幅器の出力を入力し、該複数の増幅器の出力の内のいずれかを選択する選択回路と、
前記複数の増幅回路ユニットの前記比較回路の検出出力に基づき前記選択回路を制御するダイナミック選択制御部と
を具備することを特徴とする自動信号増幅制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力信号を所定の信号強度へ自動的に増幅する自動信号増幅制御装置に関し、特に、信号強度が広範囲に変化する入力信号に対して所定の信号強度へ安定的に増幅出力する自動信号増幅制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商品や用紙、その他の媒体に情報を記録したタグを形成し、これらの媒体に形成されたタグの情報を非接触またはリモートで授受する装置およびその方法が提供されている。
【０００３】
例えば、物品等の商品を扱う店舗においては、商品の盗難等を防止するために商品の物品にタグを貼付し、このタグが貼付された商品が、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通過した際に、これらタグ の状態を非接触で検知し、検知したタグが付与された商品が清算済みかどうかを判断して万引盗難を防止するシステムがある。
【０００４】
また、特許文献１に示されるように、基材の少なくとも１つの面上に磁気ストリップを配置し、磁気ストリップ上にコード化されたＮ個の磁気状態を検出して、検出した磁気状態に対応した情報を表示するような磁気タグ読取装置が提供されている。
【０００５】
また、非接触またはリモートで情報の授受が可能なタグの例として、例えば、特許文献２及び特許文献３に示されるように、不均一な磁界内で励起されるように取り付けられた少なくとも１つの軟質磁性体素子や硬質磁気材料の厚い棒に取り付けられた１つまたは複数のバイモルが含まれた磁気ひずみ材料の薄いストリップ等で形成されたタグに音響的または磁気的問合わせを行うことによりこれらのタグが励起し応答するような音響的または磁気的問合わせを使用する磁気タグが提案されている。
【０００６】
また、特許文献４に示されるように、高透磁率および低飽和保磁力、ならびに非線形Ｂ−Ｈ特性によって特徴付けられる第１の磁性材料と、永久に磁化することの可能な第２の磁性材料とを互いに重ね合わせ、第２の磁性材料の選択された領域を磁化することによって、情報をエンコードすることが可能な磁気タグが提案されている。
【特許文献１】特開平０６−３０１８０５号公報
【特許文献２】特開平０８−２４９４３１号公報
【特許文献３】特開平０８−２６３６１１号公報
【特許文献４】特開２００１−５０１００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記提案の特許文献１乃至４においては、検知されたタグの検知信号を一定の振幅に増幅出力するような、所謂ＡＧＣ（＝Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路に関する開示はされていない。
【０００８】
ＡＧＣ回路は、公知技術として種々の回路が公開されているが、これらの回路で処理する信号のダイナミックレンジ（＝Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）は、信号の最小値と最大値との比が９ｄＢ（デシベル）〜２０ｄＢ程度が一般的である。
【０００９】
なお、デシベル＝２０Ｌｏｇ１０（最大値／最小値）。
【００１０】
したがって、磁性タグの検知信号のように、検知する磁性タグの向き、形状、大きさ等により検知信号の振幅が大きく変化するような信号を正確に検知するためには、一般的に開示された９ｄＢ（デシベル）〜２０ｄＢ程度のダイナミックレンジよりも広範囲をカバーするような方式のＡＧＣ回路の提供が必要となる。
【００１１】
そこで、この発明は、入力信号を所定の信号強度へ自動的に増幅する自動信号増幅制御装置において、信号強度が広範囲に変化する入力信号に対して所定の信号強度へ安定的に増幅出力する自動信号増幅制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、入力信号を増幅する複数の増幅器を信号切替回路を介して複数段カスケード接続するとともに、各増幅器に対応して該増幅器の出力のピーク電圧を保持するピーク保持回路および該ピーク保持回路の出力が該増幅器の下限出力電圧以下になったことを検出する比較回路を設け、前記比較回路の検出出力に基づき前記信号切替回路を制御して前記増幅器の出力を後段の増幅器に入力するように切り替え、前記複数の増幅器の出力を前記比較回路の出力に基づき選択回路で順次切り替えて出力することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記複数の増幅器は、増幅度が異なる固定増幅度の増幅器からなることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記増幅器の下限出力電圧は、該増幅器に割り当てられた下限電圧であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明は、入力信号を増幅する増幅器、前記増幅器の出力信号の出力のピーク電圧を保持するピーク保持回路、前記ピーク保持回路の出力が該増幅器の下限出力電圧以下になったことを検出する比較回路とをそれぞれ具備し、カスケード接続される複数の増幅回路ユニットと前記複数の増幅回路ユニットとの間に設けられ、前記比較回路の検出出力に基づき前記増幅器の出力を後段の増幅器に入力するように切り替える複数の信号切替回路と、前記複数の増幅器の出力を入力し、該複数の増幅器の出力の内のいずれかを選択する選択回路と、前記複数の増幅回路ユニットの前記比較回路の検出出力に基づき前記選択回路を制御するダイナミック選択制御部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の自動信号増幅制御装置によれば、入力信号を増幅する複数の増幅器を信号切替回路を介して複数段カスケード接続するとともに、各増幅器に対応して該増幅器の出力のピーク電圧を保持するピーク保持回路および該ピーク保持回路の出力が該増幅器の下限出力電圧以下になったことを検出する比較回路を設け、前記比較回路の検出出力に基づき前記信号切替回路を制御して前記増幅器の出力を後段の増幅器に入力するように切り替え、前記複数の増幅器の出力を前記比較回路の出力に基づき選択回路で順次切り替えて出力するように構成したので、磁性タグの検知信号のように、検知する磁性タグの向き、形状、大きさ等により検出信号強度が広範囲に変化する場合であっても所定の信号強度へ安定的に増幅出力され、磁性タグを確実の検知することが可能となる。
【００１７】
また、磁性タグを検知するための送信アンテナの出力を小さくしても信号を良好に検知することが可能となるので装置を小型化することができる。
【００１８】
更に、磁性タグの検知に関わらず、広い範囲のダイナミックレンジが必要な受信機等に応用ができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明に係わる自動信号増幅制御装置は、情報漏洩防止、機密保持、あるいは文書管理を目的とした機密文書等の媒体固有の識別情報に応じて磁性素子で形成された磁性タグを媒体へ付与し、磁性タグが付与された媒体から媒体固有の識別情報を読み取る磁性タグ検知装置の自動信号増幅制御装置として用いられるものである。
【００２０】
形状や大きさが異なる多くの磁性タグを機密文書等の媒体へ付与することにより、情報量の多い識別情報が機密文書等の媒体に形成可能となるが、磁性タグ検知装置が検出する磁性タグの検出信号強度は、磁性タグの形状や大きさにより大きく異なる。
【００２１】
また、磁性タグ検知装置が磁性タグを検出する際に、機密文書に付与された磁性タグを検知する向きが異なったりすると磁性タグ検知装置によって検出される磁性タグの検出信号強度が変化する。
【００２２】
そこで、磁性タグ検知装置が検出した磁性タグの検出信号強度を所定の信号強度へ自動的に増幅する自動信号増幅制御装置を磁性タグ検知装置へ適用することにより検出された磁性タグの検出信号強度が広範囲に変化する場合であっても所定の信号強度へ安定的に増幅出力するので磁性タグ検知装置が機密文書に付与された磁性タグを確実に検知し、機密文書が無断で持ち出されることを防止することが可能となる。
【実施例１】
【００２３】
図１は、この発明に係わる自動信号増幅制御装置を適用した磁性タグ検知装置が文書管理を目的として機密文書等の媒体に付与された磁性タグの情報を検知するための構成を簡略的に示した図である。
【００２４】
図１に示すように、機密文書５０には、情報漏洩防止、機密保持、あるいは文書管理を目的として機密文書５０固有の識別情報を表す磁性タグ５５（破線で囲まれた部分）が形成付与されている。
【００２５】
この磁性タグ５５は、例えば、複数の磁性素子で形成され、機密文書５０固有の識別情報に応じて磁性素子５１、５２の複数の磁性素子を組合わせて形成し、機密文書５０に形成された磁性素子５１、５２を検知することで、機密文書５０固有の識別情報を検知し認識するように構成されている。
【００２６】
例えば、機密文書５０が置かれた机や保管書棚、複写機や印刷装置等に磁性タグ検知装置１００を配設し、これら机上や保管書棚等から機密文書５０が無断で持ち出されようとした際に、機密文書５０に形成された磁性タグ５５を磁性タグ検知装置１００が検知し、警報装置４０を介して警報を発することで機密文書５０が無断で持ち出されることを防止するとともに、機密文書５０を複写機で複写しようとした際には、複写機に配設された磁性タグ検知装置１００が機密文書５０の磁性タグの情報を読み取り、複写が許可された機密文書であるか否か等を判別して機密文書５０が無断で複写されることを防止することが可能となる。
【００２７】
図１に示すように、磁性タグ５５が付与された機密文書５０に対して磁性タグ検知装置１００の送信部１０から送信アンテナ１４を介して所定周波数の交番磁界を与え、所定周波数の交番磁界が受けた磁性タグ５５が大バルクハウゼン効果により磁化反転時に発する急峻なパルス信号を受信アンテナ２１を介して受信部２０で検知するか、もしくは所定周波数の交番磁界を受けた磁性タグ５５が磁歪振動によって発する電磁波を受信アンテナ２１を介して受信部２０で検知することにより、機密文書５０に付与された磁性タグ５５の情報を認識可能ように構成されている。
【００２８】
図２は、機密文書５０に形成された磁性タグ５５が所定周波数の交番磁界が受けて磁化反転時に急峻なパルス信号を発するような、所謂、大バルクハウゼン効果特性を有する磁性タグ（以下、「大バルクハウゼン磁性タグ」という。）の特徴を示す図であり、図３は、機密文書５０に形成された磁性タグ５５が所定周波数の交番磁界が受けて磁歪振動し、磁歪振動によって電磁波を発するような、所謂、磁歪振動特性を有する磁性タグ（以下、「磁歪振動磁性タグ」という。）の特徴を示す図である。
【００２９】
図２及び図３を参照しながらこれら大バルクハウゼン磁性タグ及び磁歪振動磁性タグの特徴を簡単に説明する。
【００３０】
図２において、図２（ａ）は、大バルクハウゼン磁性タグを構成する長さの異なる複数の磁性素子Ｌ、２Ｌ、３Ｌ、４Ｌが形成された機密文書２００の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した磁性素子Ｌ、２Ｌ、３Ｌ、４Ｌが交番磁界を受けて磁化反転時に発する固有パルス信号を示す図である。
【００３１】
なお、各磁性素子Ｌ２１１、２Ｌ２１２、３Ｌ２１３、４Ｌ２１４の長さは、Ｌ＜２Ｌ＜３Ｌ＜４Ｌの順に長いものとする。
【００３２】
各磁性素子Ｌ２１１、２Ｌ２１２、３Ｌ２１３、４Ｌ２１４は、例えば、Ｆｅ−Ｃｏ系アモルファス材の磁性素子であり、これらの各磁性素子を所定の交番磁界中に置くと、各磁性素子Ｌ２１１、２Ｌ２１２、３Ｌ２１３、４Ｌ２１４が有する固有の保磁力を超える磁界強度の交番磁界を受けて磁化反転し、その際に急峻なパルス信号を発する特性を有している。
【００３３】
各磁性素子Ｌ２１１、２Ｌ２１２、３Ｌ２１３、４Ｌ２１４が有する各磁性素子固有の保磁力は、各磁性素子の大きさ等によって異なり、例えば磁性素子Ｌ２１１の保磁力がＨ１、磁性素子２Ｌ２１２の保磁力がＨ２、磁性素子３Ｌ２１３の保磁力がＨ３、磁性素子４Ｌ２１４の保磁力がＨ４とすると、これらの各磁性素子が図２（ｂ）に示すような所定周波数の交番磁界２０１を受けることにより磁化反転し、パルス信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを発する。
【００３４】
例えば、交番磁界２０１の磁界強度がそれぞれＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４を超える時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の時に、各磁性素子Ｌ２１１、２Ｌ２１２、３Ｌ２１３、４Ｌ２１４がそれぞれ磁化反転し、その際にパルス信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを発する。
【００３５】
パルス信号Ａは、磁性素子Ｌ２１１が磁化反転時に発するパルス信号、パルス信号Ｂは、磁性素子２Ｌ２１２が磁化反転時に発するパルス信号、パルス信号Ｃは、磁性素子３Ｌ２１３が磁化反転時に発するパルス信号、パルス信号Ｄは、磁性素子４Ｌ２１４が磁化反転時に発するパルス信号をそれぞれ示している。
【００３６】
このように、大バルクハウゼン磁性タグ２２０に対して所定周波数の交番磁界を与えることにより、大バルクハウゼン磁性タグ２２０が磁化反転時に急峻なパルス信号を発し、このパルス信号を検出することにより、大バルクハウゼン磁性タグ２２０を検知することができる。
【００３７】
また、大バルクハウゼン磁性タグ２２０を構成する各磁性素子は、その大きさ等に応じて保磁力が異なるので、保磁力の異なる磁性素子を複数用意して図２（ａ）に示した機密文書２００のように複数の磁性素子を組合わせて所望の機密文書に大バルクハウゼン磁性タグ２２０を付与すれば、検知したパルス信号のパターンに基づいて大バルクハウゼン磁性タグ２２０を構成する磁性素子の組合せが特定でき、特定された磁性素子の組合せに対応した大バルクハウゼン磁性タグ２２０が付与された機密文書の特定も可能となる。
【００３８】
なお、図２の例では、所望の機密文書に複数の磁性素子を組合わせた大バルクハウゼン磁性タグの例を示したが、大バルクハウゼン磁性タグを一つの磁性素子で形成し、機密文書固有の識別情報を表すようにしてもよい。
【００３９】
図３において、図３（ａ）から（ｃ）は、磁歪振動特性を有する長さの異なる細い薄箔の形状に形成された磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３がそれぞれ漉き込まれて付与された機密文書３０１、３０２、３０３を示す図であり、図３（ｄ）から（ｆ）は、各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３がそれぞれ有する固有の残留磁歪振動の共振周波数特性を示す図である。
【００４０】
各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３は、フェライトやアモルファス等の素子であり、このアモルファス等の磁歪素子は、外部から磁界を与えると寸法変化を起こすような、いわゆる磁歪する特性を有している。
【００４１】
なお、図３（ａ）から（ｃ）において、磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３の長さはＭ＜２Ｍ＜３Ｍの順に長いものとする。
【００４２】
このような磁歪特性を有する磁歪素子で形成された磁歪振動磁性タグに対して所定周波数の交番磁界を与えると、磁歪素子が交番磁界の周波数に共振して磁歪振動する。
【００４３】
この磁歪素子が磁歪振動する周波数は、磁歪素子の大きさや形状等によってそれぞれ異なり、磁歪素子の大きさや形状等に応じた固有の磁歪振動する周波数（以下、「共振周波数」という。）を有する。
【００４４】
この磁歪素子の磁歪振動は、磁歪素子へ与える交番磁界を停止しても短時間の間は収束しながら持続される。
【００４５】
なお、ここでは、説明の便宜上、磁歪素子が磁歪素子固有の共振周波数近傍の交番磁界を受けて磁歪振動し、磁歪振動後、磁歪素子に与える交番磁界を停止しても短時間の間、磁歪素子の磁歪振動が持続されている振動のことを「残留振動」という。
【００４６】
また、逆に磁歪特性を有す磁歪素子に対して外部から力を加えて寸法変化させると、磁歪素子の磁化状態が変化し、磁歪素子の自己共振周波数近傍の周波数の交番磁界を磁歪素子に与えて磁歪振動させれば、磁歪振動している磁歪素子からは磁歪振動周波数に対応した電磁波が放出される。
【００４７】
図３（ａ）から（ｃ）に示すように、長さの異なる各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３で形成された各磁歪振動磁性タグが付与された各機密文書３０１、３０２、３０３に対して交番磁界の周波数を例えば低周波から高周波へ順次変化させながら交番磁界を一定時間与えた後、一定時間、各磁歪振動磁性タグ１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３の残留振動により発せられる電磁波を検出すると、図３（ｄ）から（ｆ）で示すような各磁歪振動磁性タグ１Ｍ３０１、２Ｍ３０２、３Ｍ３０３に対応した各磁歪振動磁性タグ固有の共振周波数Ｅ、Ｆ、Ｇのパルス信号が検出される。
【００４８】
なお、パルス信号Ｅは、磁歪振動磁性タグ１Ｍ３０１の共振周波数を示すパルス信号であり、パルス信号Ｆは、磁歪振動磁性タグ２Ｍ３０２の共振周波数を示すパルス信号、パルス信号Ｇは、磁歪振動磁性タグ３Ｍ３０３の共振周波数を示すパルス信号である。
【００４９】
このように、磁歪振動特性を有する磁歪振動磁性タグに対して低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ順次変化する交番磁界を与え、磁歪振動磁性タグの磁歪振動によって発する電磁波を検出してパルス信号の共振周波数を特定することにより、磁歪振動磁性タグを検知することが可能である。
【００５０】
また、磁歪振動磁性タグは、その大きさ等に応じて固有の磁歪振動の共振周波数を有しているので、共振周波数の異なる磁歪素子を複数用意して機密文書に付与すれば、検知した共振周波数に対応した磁歪素子で形成された磁歪振動磁性タグが特定でき、特定された共振周波数の磁歪振動磁性タグが付与された機密文書の特定も可能となる。
【００５１】
なお、図３の例では、機密文書に一つの磁歪素子で一つの磁歪振動磁性タグを形成する例を示したが、複数の磁歪素子を組合わせて磁歪振動磁性タグを形成するようにしてもよい。
【００５２】
図４は、図２及び図３で示したような特性を有する磁性タグで形成された機密文書固有の識別情報を検知し読取る磁性タグ検知装置１００の構成を示すブロック図である。
【００５３】
なお、図４において、機密文書固有の識別情報が、図３で示したような磁歪振動する特性を有する磁歪振動磁性タグで形成され、この磁歪振動磁性タグが形成された機密文書から磁歪振動磁性タグを検知して機密文書固有の識別情報を読取る磁性タグ検知装置を想定して説明する。
【００５４】
図４において、磁性タグ検知装置１００は、識別情報に対応した自己共振周波数の異なる複数の磁歪素子から成る磁歪振動磁性タグ５５が付与された機密文書５０に対して低周波から高周波へ直線的に変化させた所定周波数の交番磁界を送信し、送信した交番磁界の各周波数に対する磁歪振動磁性タグ５５の磁歪振動によって発生した電磁波を検知することにより、機密文書５０に付与された識別情報を読み取るように構成されている。
【００５５】
図４に示すように、磁性タグ検知装置１００は、交番磁界を生成し送信する送信部１０と、送信部１０から送信された交番磁界を受けて磁性タグが磁歪振動によって発する電磁波を受信する受信部２０と、磁性タグ検知装置１００の全体を制御する制御部３０を備えている。
【００５６】
送信部１０は、機密文書５０に対して交番磁界を低周波から高周波へ連続して直線的に変化させながら送信し、送信した交番磁界を受信部２０で受信する。
【００５７】
この交番磁界の周波数は、例えば図３で説明したように磁歪振動磁性タグ５５を構成する各磁歪素子の自己共振周波数の低い周波数および高い高周波に基づいて、例えば、磁歪振動磁性タグ５５が図３で示した磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３のいずれかの組合せで形成されているとすると、ｆ１を含むｆ１近傍の低周波からｆ３を含むｆ３近傍の高周波へもしくはｆ３近傍の高周波からｆ１近傍の低周波へ直線的に連続して変化する。
【００５８】
送信部１０は、低周波から高周波へもしくは高周波から低周波へ連続して直線的に変化する交番磁界を生成するために、例えば、送信周波数制御器１１によって制御された電圧を電圧制御発振器（ＶＣＯ＝Voltage Controlled Oscillator）１２に供与し、電圧制御発振器１２が送信周波数制御器１１によって制御された電圧に応じた波形信号を生成し、生成された波形信号を送信機１３が電力増幅して送信アンテナ１４を介して送信する。
【００５９】
受信部２０は、機密文書５０固有の識別情報を表す磁歪振動磁性タグ５５を構成する磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３のいずれかの磁歪振動によって発生する電磁波を受信アンテナ２１を介して受信する。
【００６０】
受信アンテナ２１によって受信された電磁波（以下、「受信信号」という。）は、例えばバンドパスフィルター２２で濾波し、濾波した受信信号を、この発明に係わる自動信号増幅制御２３で信号検出回路２４が検出可能な所定レベルまで増幅する。
【００６１】
増幅された受信信号は、信号検出回路２４で信号処理され、磁歪振動磁性タグ５５の識別情報が認識されるとともに制御部３０および警報装置４０を介して磁歪振動磁性タグ５５が付与された機密文書５０を検知した旨を警報等を発して知らせる。
【００６２】
なお、受信周波数制御器２５は、送信部１０の送信周波数制御器１１が生成した電圧信号に対応してバンドパスフィルター２２を送信周波数近傍に帯域制限する。
【００６３】
このように、磁性タグ検知装置１００が機密文書５０に形成された磁性タグ５５を検知し、機密文書５０固有の識別情報を読取るとともに警報を発して機密文書５０が無断で持ち出されることを防止する。
【００６４】
ところで、形状や大きさが異なる複数の磁性素子で形成された機密文書固有の識別情報を表す磁性タグを所定周波数の交番磁界を与えることにより検知するような磁気タグ検知装置においては、磁性タグを検知する向き、磁性タグを構成する各磁性素子の形状や大きさ等により受信アンテナを介して検出される検出信号の受信強度が大きく異なる。
【００６５】
そこで、磁性タグ検知装置１００は、受信部２０に受信アンテナ２１を介して検出した磁性タグの検出信号強度を所定の信号強度へ自動的に増幅する、この発明に係わる自動信号増幅制御装置２３を備えている。
【００６６】
この自動信号増幅制御装置２３を磁性タグ検知装置１００の受信部２０に備えることにより、受信アンテナ２１を介して検出された磁性タグ５５の検出信号強度が広範囲に変化する場合であっても所定の信号強度へ安定的に増幅出力し、磁性タグ検知装置１００が機密文書５０に付与された磁性タグ５５を確実に検知して機密文書固有の識別情報を読取ることが可能となる。
【００６７】
図５は、自動信号増幅制御装置２３の要部の構成を示すブロック図である。
【００６８】
図５に示すように、自動信号増幅制御装置２３は、増幅回路ユニット２３１−１、２３１−２、２３１−３、２３１−４の複数の増幅回路ユニット（破線で囲まれた部分、以下、総称して「増幅回路ユニット２３１−ｎ」という。）と、信号切替回路２３２−１、２３２−２、２３２−３の複数の信号切替回路（以下、総称して「信号切替回路２３２−ｎ」という。）と、ダイナミックレンジ選択制御部２３３と、選択回路２３４を備えている。
【００６９】
なお、この実施例においては、複数の増幅回路ユニットを増幅回路ユニット２３１−１、２３１−２、２３１−３、２３１−４で示したあるが増幅回路ユニットの数は必要に応じて増設することも減らすことも可能であり、増幅回路ユニットの設置数が特に限定されるものではない。
【００７０】
増幅回路ユニット２３１−ｎの各増幅回路ユニットは、入力された信号を所定の増幅度で増幅し出力するとともに、増幅した増幅出力信号が信号検出回路２４で十分検出可能な振幅の信号であるか否かを比較判別した比較信号を出力する。
【００７１】
増幅回路ユニット２３１−１と増幅回路ユニット２３１−２とは信号切替回路２３２−１を介して接続されており、増幅回路ユニット２３１−１で増幅出力した増幅出力信号が信号検出回路２４で十分検出可能な振幅の信号でない場合は、信号切替回路２３２−１が増幅回路ユニット２３１−１と増幅回路ユニット２３１−２とを直列接続する切替え処理を行い増幅回路ユニット２３１−１で増幅出力した増幅出力信号を増幅回路ユニット２３１−２に入力して更に増幅出力する。
【００７２】
なお、通常は、増幅回路ユニット２３１−１と増幅回路ユニット２３１−２とは信号切替回路２３２−１によって切断状態に設定されており、増幅回路ユニット２３１−１から出力された比較信号に基づいて増幅回路ユニット２３１−１と増幅回路ユニット２３１−２とを直列接続する切替え処理を行う。
【００７３】
また、増幅回路ユニット２３１−２と増幅回路ユニット２３１−３とは信号切替回路２３２−２を介して接続され、増幅回路ユニット２３１−３と増幅回路ユニット２３１−４とは信号切替回路２３２−３を介して接続されており、増幅回路ユニット２３１−２と増幅回路ユニット２３１−３との直列接続及び増幅回路ユニット２３１−３と増幅回路ユニット２３１−４との直列接続がそれぞれ信号切替回路２３２−２もしくは信号切替回路２３２−３によって前述した信号切替回路２３２−１の切替え処理動作と同様に増幅回路ユニット２３１−２もしくは増幅回路ユニット２３１−３から出力される比較信号に基づいて直列接続する切替え処理を行う。
【００７４】
増幅回路ユニット２３１−ｎの各増幅回路ユニットと信号検出回路２４とは、選択回路２３４を介し切替え接続可能なように接続されており、ダイナミックレンジ選択制御部２３３から入力される切替え信号に基づいて選択回路２３４が増幅回路ユニット２３１−ｎのいずれかの増幅回路ユニットと信号検出回路２４とを接続し、ダイナミックレンジ選択制御部２３３で選択されたダイナミックレンジに対応した増幅回路ユニットで増幅出力された増幅出力信号を信号検知回路部２４へ出力する。
【００７５】
ダイナミックレンジ選択制御部２３３は、増幅回路ユニット２３１−ｎの各増幅回路ユニットと接続されており、各増幅回路ユニットが信号を増幅出力した際に出力する比較信号に基づいて受信アンテナ２１及びバンドパスフィルター２２を介して検出した磁性タグ５５の検出信号を増幅するダイナミックレンジを選択して、選択したダイナミックレンジに対応した切替え信号を選択回路２３４へ入力する。
【００７６】
例えば、増幅回路ユニット２３１−１から出力された比較信号が増幅回路ユニット２３１−１の増幅出力信号が信号検出回路２４で十分検出可能な振幅の信号であることを示す信号であれば、ダイナミックレンジ選択制御部２３３は、選択回路２３４に対して増幅回路ユニット２３１−１と信号検出回路２４とを接続して増幅回路ユニット２３１−１で増幅した増幅出力信号を信号検出回路２４へ入力するような指示信号を入力する。
【００７７】
また、増幅回路ユニット２３１−１から出力された比較信号が増幅回路ユニット２３１−１で増幅出力した増幅出力信号が信号検出回路２４で十分検出可能な振幅の信号ではないことを示す信号であれば、信号切替回路２３２−１によって増幅回路ユニット２３１−１と増幅回路ユニット２３１−２とが直列接続され、増幅回路ユニット２３１−１で増幅出力された増幅出力信号が増幅回路ユニット２３１−２で更に増幅出力されて、その際に増幅回路ユニット２３１−２から比較信号がダイナミックレンジ選択制御部２３３へ入力される。
【００７８】
ダイナミックレンジ選択制御部２３３は、入力された増幅回路ユニット２３１−２の比較信号に基づいて前述したように増幅回路ユニット２３１−２から出力された比較信号が増幅回路ユニット２３１−２で増幅出力した増幅出力信号が信号検出回路２４で十分検出可能な振幅の信号であることを示す信号であれば選択回路２３４に対して増幅回路ユニット２３１−２と信号検出回路２４とを接続して増幅回路ユニット２３１−２で増幅した増幅出力信号を信号検出回路２４へ入力するような指示信号を入力し、比較信号が増幅回路ユニット２３１−２で増幅出力した増幅出力信号が信号検出回路２４で十分検出可能な振幅の信号でないことを示す信号であれば次に直列接続された増幅回路ユニットが増幅出力した際に出力する比較信号の入力を待って前述のような動作を繰り返す。
【００７９】
増幅回路ユニット２３１−ｎの各増幅回路ユニットは、それぞれ入力された信号を増幅する増幅器と、増幅器で増幅出力された増幅出力信号を常時監視し、増幅出力信号の最大の振幅信号である最大振幅信号を保持するピークホールド回路と、ピークホールド回路で保持された最大振幅信号が信号検出回路２４で十分検出可能な所定値の振幅信号より大きいか否かを比較する信号比較回路から成り、増幅回路ユニット２３１−１の増幅器は、例えば９ｄＢ、増幅回路ユニット２３１−２、２３１−３、２３１−４の各増幅器は、例えば２０ｄＢの増幅度を有するような増幅器で構成されている。
【００８０】
この構成では、例えば、増幅回路ユニット２３１−１が０．７Ｖ（ボルト）〜０．１Ｖ、増幅回路ユニット２３１−２が０．１Ｖ〜０．０１Ｖ、増幅回路ユニット２３１−３が０．０１Ｖ〜０．００１Ｖ、増幅回路ユニット２３１−４が０．００１Ｖ〜０．０００１Ｖの範囲の検出信号を所定の信号強度へ増幅することが可能である。
【００８１】
このように構成された自動信号増幅制御装置２３を備えた磁性タグ検知装置１００が磁性タグ５５を検知する際に、磁性タグの向き、形状、大きさ等により振幅が大きく変化した検出信号を所定の振幅へ自動的に増幅する動作について簡単に説明する。
【００８２】
図６は、自動信号増幅制御装置２３の動作を示すフロー図であり、図６を参照しながら説明する。
【００８３】
例えば、受信アンテナ２１及びバンドパスフィルター２２を介して検出された機密文書５０に付与された磁性タグ５５の検出信号は、まず、自動信号増幅制御装置２３の増幅回路ユニット２３１−１に入力される（ステップ６０１でＹＥＳ）。
【００８４】
増幅回路ユニット２３１−１に入力された検出信号は、増幅回路ユニット２３１−１の増幅器によって９ｄＢの増幅度で増幅されて増幅回路ユニット２３１−１のピークホールド回路と信号切替回路２３２−１及び選択回路２３４へ入力される（ステップ６０２）。
【００８５】
増幅器によって９ｄＢの増幅度で増幅された増幅出力信号がピークホールド回路へ入力されると、ピークホールド回路は、増幅出力信号の最大の振幅信号である最大振幅信号を保持し、保持した最大振幅信号を信号比較回路へ入力する（ステップ６０３）。
【００８６】
信号比較回路は、ピークホールド回路から入力された最大振幅信号が信号検出回路２４で十分検知可能な範囲の振幅信号であるかを比較し（ステップ６０４）、比較した結果の比較信号を信号切替回路２３２−１及びダイナミックレンジ選択制御部２３３へ出力する。
【００８７】
信号切替回路２３２−１は、増幅回路ユニット２３１−１の信号比較回路から入力された比較信号に基づき、例えばピークホールド回路から入力された最大振幅信号が信号検出回路２４で十分検知可能な範囲の振幅信号より小さい振幅信号であるとの比較信号が入力された場合は（ステップ６０４でＮＯ）、信号切替回路２３２−１が増幅回路ユニット２３１−１と増幅回路ユニット２３１−２とを直列接続する制御処理を行い、増幅回路ユニット２３１−１によって９ｄＢの増幅度で増幅された増幅出力信号が増幅回路ユニット２３１−２の増幅器へ入力されて更に２０ｄＢの増幅度で増幅される（ステップ６０６）。
【００８８】
増幅回路ユニット２３１−２の増幅器で２０ｄＢの増幅度で増幅された増幅出力信号は、前述した増幅回路ユニット２３１−１の処理動作と同様に、増幅回路ユニット２３１−２のピークホールド回路と信号切替回路２３２−２及び選択回路２３４へ入力される（ステップ６０７）。
【００８９】
ピークホールド回路は、２０ｄＢの増幅度で増幅された増幅出力信号の最大振幅信号を保持するとともに保持した最大振幅信号を信号比較回路へ入力して信号比較回路が入力された最大振幅信号が信号検出回路２４で十分検知可能な範囲の振幅信号であるかを比較し（ステップ６０８）、比較した結果の比較信号を信号切替回路２３２−２及びダイナミックレンジ選択制御部２３３へ出力する。
【００９０】
信号切替回路２３２−２は、増幅回路ユニット２３１−２の信号比較回路から入力された比較信号に基づき、例えばピークホールド回路から入力された最大振幅信号が信号検出回路２４で十分検知可能な範囲の振幅信号より小さい振幅信号であるとの比較信号が入力された場合は（ステップ６０８でＮＯ）、信号切替回路２３２−２が増幅回路ユニット２３１−２と増幅回路ユニット２３１−３とを直列接続する制御処理を行い、増幅回路ユニット２３１−２で増幅された増幅出力信号を更に増幅し、増幅された最大振幅信号が信号検出回路２４で十分検知可能な範囲の振幅信号になるまで増幅回路ユニット２３１−ｎを順次直列接続を行う（ステップ６０９）。
【００９１】
ダイナミックレンジ選択制御部２３３は、増幅回路ユニット２３１−ｎのうちの信号切替回路２３２−ｎによって直列接続された各増幅回路ユニットから出力された比較信号に基づいて受信アンテナ２１及びバンドパスフィルター２２を介して検出した磁性タグ５５の検出信号を増幅するダイナミックレンジを選択し、選択したダイナミックレンジに対応した増幅回路ユニットと信号検出回路２４とを接続するような指示信号を選択回路２３４へ入力する。
【００９２】
選択回路２３４は、ダイナミックレンジ選択制御部２３３から入力された指示信号に基づいてダイナミックレンジに対応した増幅回路ユニットと信号検出回路２４とを接続し、ダイナミックレンジに対応した増幅出力信号が信号検出回路２４へ出力される（ステップ６１０）。
【００９３】
なお、この実施例においては、増幅回路ユニット２３１−１の増幅器は、例えば９ｄＢ、増幅回路ユニット２３１−２、２３１−３、２３１−４の各増幅器は、例えば２０ｄＢの増幅度を有するような増幅器で構成した例を示したが、各増幅回路ユニットの増幅度は、この発明に係わる自動信号増幅制御装置を適用する装置の検出信号の範囲に応じて任意の増幅度の増幅器の使用が可能であり、増幅回路ユニットの数も任意に設定可能である。  また、この発明に係わる自動信号増幅制御装置を公知技術であるＡＧＣ回路の前もしくは後に接続して設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】この発明に係わる自動信号増幅制御装置を適用した磁性タグ検知装置の構成を簡略的に示した図である。
【図２】大バルクハウゼン磁性タグの特性を示す図
【図３】磁歪振動磁性タグの特性を示す図
【図４】磁性タグ検知装置の構成を示すブロック図
【図５】自動信号増幅制御装置の構成を示すブロック図
【図６】自動信号増幅制御装置の動作を示すフロー図
【符号の説明】
【００９５】
１０    送信部
１１    送信周波数制御器
１２    電圧制御発信機
１３    送信機
１４    送信アンテナ
２０    受信部
２１    受信アンテナ
２２    バンドパスフィルター
２３    自動信号増幅制御装置
２３１−１、２、３、４、ｎ  増幅回路ユニット
２３２−１、２、３、ｎ      信号切替回路
２３３  ダイナミックレンジ選択制御部
２３４  選択回路
２４    信号検出回路
２５    受信周波数制御器
３０    制御部
４０    警報装置
５０、２００、３０１、３０２、３０３  機密文書
５１、５２  磁性素子
５５    磁性タグ
２２０  大バルクハウゼン磁性タグ
３１１、３１２、３１３  磁歪振動磁性タグ（磁歪素子）
【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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