远距离识别系统技术方案

本发明专利技术揭示了远距离识别物体的系统、在这个系统中使用的识别标记、远距离识别物体的方法以及与本发明专利技术一起使用的产生磁场的装置。在远距离识别物体的系统中，每个物体具有包括至少一个细长软铁磁元件（３）的识别标识（１），安排每个所述物体使之通过询问区（１２）。在所述询问区（１２）内产生磁场，其磁场矢量具有大体恒定的大小。磁场矢量和所述物体之间的相对取向是变化的。检测细长软铁磁元件（３０）的磁化方向的改变。标识（１）具有多个细长软铁磁元件（３），它们互相按空间关系排列以确定一个码。每个软铁磁元件（３）可以设有与之磁耦合的街磁或控制元件。场产生装置（１０，１１）在询问区（１２）中产生具有大体恒定大小的磁场。磁场矢量的取向是变化的。为确定磁场大小而提供装置（１０，１１）。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及远距离识别物体的系统，该系统中所使用的识别标识，远距离识别物体的方法，产生本专利技术所用的移动磁场的装置，和探测装置。专利技术背景为了防止偷窃和浪费材料，需要根据材料的类型、年代、尺寸或质量对材料进行分类，通常需要远距离识别物体或人体，例如，人员、制造单位里完成的部分货物、商店里销售的物品。法国公布的专利申请号为763681的专利申请对远距离识别金属和/或磁性物体的系统作了一般描述。根据公布的欧洲专利申请号0330656的专利，其远距离识别物体的系统已为人们所知，该系统包括一个由三个磁致伸缩铁磁材料制成的具有不同长度的细长条带构成的并固定在衬底上的标识。每个条带在受到振荡磁场激磁时具有不同的振动频率。然后由探测线圈探测各个条带在不同频率下的振荡。这一系统的缺点是磁性材料条带的振动受到与之相对的其他物体的压力的影响。此外，在用于商店里的物品时，对于欺诈型的买主，有可能通过压住标识，抑制其振动，从而逃避探测。所知的另一系统提供这样一个标识，它包括一个64比特只读存储器和一个作为接收和发射天线的线圈。当无线电波射向标识时，由天线线圈检测该电波，天线线圈提供足够的能量驱动芯片。芯片产生一个识别码，并以无线电波的形式经天线把该码再次发射出去。远处的读出器接收由标识发送的无线电波并解码。这种系统需要为每个标识提供较为昂贵的集成电路以及在使用中所需的天线会受到机械损伤。此外，典型的读出距离在40至90cm之间，对于许多应用而言，该距离太短。光学条码读出系统被广泛用于物体的识别。这种系统的缺点是光学条码会被灰尘或其他物体所遮挡，识别码易于出错或重复产生。专利技术概述本专利技术提供一种物体的识别装置，其优点在于该装置所包括的码具有类似于条码的信息成分，但不必使用常规的集成电路或天线线圈。另外，标识的识别不受灰尘或其他防碍光学条码读出系统发挥正常功能的物体的干扰。还可以把标识制成光学中性的，以致难以确定标识或标识所载码的存在。此外，能够在1米或以上的距离探测标识，通过附加本专利技术的标识，即使大的物体也能进行识别。本专利技术提供的标识适合于磁场方向可变，磁场大小基本不变的磁场中远距离识别系统使用。多个细长的软铁磁元件以预定的空间关系相互固定排列。通过预选空间关系定义一个码。每个细长软铁磁元件具有低的磁阻(高磁化率)，有一个磁化方向，相互之间被高磁阻(低磁化率)的区域所隔开。每个细长软铁磁元件至少有一个状态，在该状态下，改变标识与磁场的磁场矢量之间的相对取向时，每个细长软铁磁元件的磁化方向是可逆转的。各个细长软铁磁元件之间最好相互形成一定的角度关系，以细长软铁磁元件之间的角度间隔来定义码。码最好是一种自同步的码。最好至少有一个细长软铁磁元件与衔磁元件磁耦合。在另一实施例中，本专利技术提供一个适合于远距离识别多个物体的系统，给每个物体提供一个识别码，并让其通过一个询问区，识别码至少包括一个软铁磁元件细长元件，软铁磁元件细长元件具有低的磁阻(高磁化率)，有一个磁化方向，并被高磁阻(低磁化率)的区域所包围。发生机构在询问区中产生磁场矢量大小基本不变的磁场。改变机构改变询问区中磁场矢量与各个物体之间的相对取向。探测机构探测至少一个细长软铁磁元件磁化方向的变化。识别码最好相互间以预定的空间关系排列的细长软铁磁元件，这一空间关系定义一个码，细长软铁磁元件相互之间被高磁阻(低磁化率)的区域所分开。磁场最好是旋转磁场。系统最好进一步包括一个与决定磁场矢量方向的改变装置有效耦合的装置。系统最好进一步包括一个与决定磁场矢量大小的发生装置有效耦合的装置。在另一实施例中，本专利技术提供远距离识别多个物体的方法，给每个物体提供一个识别码，并让其通过一个询问区，识别码至少包括一个软铁磁元件细长元件，软铁磁元件细长元件具有低的磁阻(高磁化率)，有一个磁化方向，被高磁阻(低磁化率)的区域所包围。在询问区中产生磁场矢量大小基本不变的磁场。在询问区中磁场矢量与物体之间的相对取向是可变的。可以探测细长软铁磁元件磁化方向的变化。识别码最好进一步包括多个相互间以一定的空间关系排列的细长软铁磁元件，由这一空间关系定义码，细长软铁磁元件相互之间被高磁阻(低磁化率)的区域所分开。其特征在于探测步骤是按顺序地探测细长软铁磁元件磁化方向的变化。磁场矢量最好是旋转的。在另一实施例中，本专利技术提供一个在预先确定的询问区里产生磁场的发生装置。发生装置在询问区中产生一个磁场矢量大小基本恒定的而取向可变的磁场。测定装置确定磁场矢量的大小。发生装置最好包括三对相互对接和正交的线圈。发生装置最好进一步包括一个控制器和至少一个线圈，其特征在于采用控制器给该线圈提供电流，连续和平滑地改变询问区中的磁场矢量的取向。最好采用控制器给该线圈提供电流，以预定的离散的取向序列改变询问区中磁场矢量的方向。最好采用控制器给该线圈提供电流，产生旋转的磁场。附图简述从以下描述及其附图中将更明显地突出本专利技术的上述优点、结构和操作。附图说明图1是本专利技术实施例的一个识别标识。图2是本专利技术实施例的一个询问区。图3是本专利技术实施例识别系统所产生的识别脉冲。图4是本专利技术实施例磁场发生装置所产生的磁场矢量轨道的示意图。图5是适合于本专利技术远距离识别系统使用的软铁磁材料的磁化/磁场(M-H)特性。图6是本专利技术实施例磁场发生装置和接收器电路的方块图。图7至图10是本专利技术标识的进一步实施例。图11A至11F是供本专利技术使用的标识。较佳实施例的详细描述下面针对平面排列的编码信息对本专利技术作详细描述，但是专利技术并不局限于此。本专利技术还包括两维线列或三维序列的编码信息、及其磁场发生装置和码的探测装置。图11A以图示方式示出与美国专利3,631,442相类似的标识1。标识1由支撑体2上的软铁磁材料细长元件3构成。细长软铁磁元件3具有在低磁场强度下达到饱和的性质。合适的软磁材料应具有低的矫顽力和高的磁导率(磁化率)，例如(坡莫)强磁性铁镍合金。对本专利技术而言，如果细长元件3的长度与其截面面积的平方根之比为150或更大是最好的，但不是必须的。支撑2最好具有比细长元件3高的磁阻(低磁化率)。支撑最好是非磁性的，如纸、塑料或铝。现有的系统用软铁磁元件或条带进行物体识别，当磁场强度低于细长元件的矫顽力(接近零磁场)时，利用振荡磁场在探测线圈中产生脉冲，本专利技术实施例1包括一个带有标识1的物体的识别系统，标识1包括至少一个细长软铁磁元件3(有或者没有控制或衔磁元件)，让所述的物体通过一个询问区，在该询问区中产生一个磁场矢量20，20′的大小基本恒定的磁场，改变识别标识1相对磁场矢量20，20′的取向。用一个邻近询问区的探测系统能够探测软铁磁元件磁化方向的任何变化。当图11A所示的标识1放置在强度足够大的磁场矢量20为第一方向的均匀磁场中时，细长元件将在磁场矢量20分量的方向上沿其自身的纵轴被磁化。如果磁场矢量20的取向变为第二方向20′，物体以垂直于细长软铁磁元件3的纵轴的方向扫过，该细长元件3的磁化方向将逆转。此时，细长元件3具有沿软铁磁元件3纵轴的磁场矢量20′的分量，但是方向相反。由于材料是软铁磁性的，磁场矢量在垂直于各个相关细长元件3纵轴的方向上的移动，在短时间后或立刻出现逆转。通过选择磁特性类似于下指的特性的合适材料，和/或利用高磁场强度，可以使细长软铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合于磁场矢量的方向可变的、而其大小基本不变的磁场中远距离识别系统使用的标识，包括：多个以预定的空间关系相互固定排列的细长软铁磁元件，通过事先选择所述的空间关系来定义一个码，其特征在于：所述的每个细长软铁磁元件具有低的磁阻即高的 磁化率，有一个磁化方向，各元件相互之间被高磁阻即低磁化率的区域所隔开；所述的每个细长软铁磁元件至少有一个状态，在该状态下，当改变所述标识与所述磁场的磁场矢量之间的相对取向时，所述的各个细长软铁磁元件的磁化方向是可以逆转的。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯乌韦申克，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]