JPH04112281A - 物品識別装置の信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物品に取り付けその物品の種類の識別や数量を
カウントするために用いられる磁気マーカーの信号処理
方法に関する。

〔従来の技術〕

物品にマーカーを取り付け、このマーカーとして磁性材
料を用いてこれを交流磁界をかけることにより、その物
品の盗難防止などに利用することが知られている０例え
ば磁性材料に角形の磁性履歴特性を持つ非晶質磁性細線
や薄帯のマーカーを取り付けた物品が交流磁界を通過す
るとき、マーカーが交流磁界によって磁化反転して生ず
る磁束の変化を検出コイルから取り出することができる
。

非晶質磁性材料は従来にない優れた軟磁気特性を持って
いるため、高感度で小型軽量のマーカーが得られるとい
う特徴があり、さらに保磁力の異なる複数個の非晶質磁
性細線や薄帯を組み合わせて配置することにより、交流
磁界中で磁化反転するときの磁界の大きさが異なること
から、これを時系列的なパルス電圧として検出し、磁気
マーカー即ち物品の種類を識別することが可能とである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような物品識別装置に用いられる検出コイルは、
１個だけでは検出感度が不十分なので、交流磁界帯域に
複数個の検出コイルを配置して、物品の通過位置の如何
に拘らず一定の検出感度を得、これを計測器で信号処理
し磁気マーカーの識別を行なうのであるが、検出コイル
からの信号を処理するとき、特に複数個の検出コイルを
用いた場合は、その信号処理を効率よく正確に行なわな
ければならない０本発明の目的は物品識別装置に複数個
の検出コイルを用いたときの有効な信号処理方法を簀供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の信号処理方法は、物品識別装置に設置した複数
個の検出コイルから発生する複数信号をそれぞれ比較器
を遥し、この比較器を用いてあらかじめ定めたしきい値
以上のパルス電圧が発生した場合と発生しない場合とに
よってパルス電圧列の有無を１．０判断させ、検出に最
適な検出コイルを確実に選択するために、比較器による
パルス電圧列の有無の判定を数回行ない、この数回のチ
エ７りでパルス電圧列有と判断された信号を選択回路を
通してその検出コイルを選択し、選択された検出コイル
からの信号を演算回路を通してパルス電圧列パターンを
読み取り、この演算信号をパーソナルコンピュータを通
すことにより物品を識別するものである。

〔作用〕

検出コイルに発生するパルス電圧列の発生から消滅まで
の時間は、検出コイルの形状、磁気マーカーが交流磁界
帯域を通過する速度、磁気マーカーの発生する磁束量、
磁気マーカーと検出コイルとの距離などによって決まり
、物品を識別するのに有効な信号が検出コイルから生ず
る時間は限られているので、複数個設置された検出コイ
ルのうち検出に最適な信号を発生させる検出コイルを選
択して信号処理を行なわなければならない、上述の本発
明の信号処理方法はこれらの点を十分に考慮したもので
あり、複数個の検出コイルからの複数個のパルス電圧列
信号を比較器を通し、識別可能なパルス電圧列信号を発
生している検出コイルを選択した後、この選択された検
出コイルからの信号を演算処理することにより、物品の
識別を定められた時間内で確実に行なうことができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例に基づき説明する。

はじめに本発明による磁気マーカー検出方法が適用され
る物品識別装置の概要を述べる。第１図はその装置の一
例について要部構成を示した模式図である。第１図にお
いて、複数個の磁気マーカー１の貼付された物品２が二
つの滑車３に張られているベルト４上にあり、物品２は
磁気マーカー１とともに各滑車３の回転によって走行す
るベルト４上で矢印方向に移動する。ベルト４を両側か
ら挟むように交流磁界を発生する二つの励磁コイル５ａ
、５ｂが配置してあり、これらは交流発振器６に接続さ
れる。交流磁界によって生ずる磁気マーカー１の磁化反
転に伴なう磁束変化を誘導起電圧として検出する複数個
の検出コイル、例えば７ａ７ｂ、　７ｃが計測器８とパ
ーソナルコンピュータ９に直列に接続される。検出コイ
ル７ａ、７ｂ、７ｃは、交流磁界による誘導起電圧を相
殺するためにいずれも双子コイルとしである。計測器８
は検出コイル７に生じた誘導起電圧パルス列を信号処理
し、パターン認識可能な状態、例えば交流磁界の基準と
なる所定の位相におけるパルス電圧の有無により１゜０
のパターン化するなどの換夏を行なうものであり、パー
ソナルコンピュータ９は、磁気マーカー１の種類を識別
する機能を有するものである。

以上の装置構成により、第１図のように磁気マーカー１
を貼付した物品２即ち被検出物がベルト４に乗って磁気
イル５ａ、Ｓｂ間を通過すると、そこに発生している交
流磁界により磁気マーカー１が磁化されて磁束反転する
０本発明ではそのときの磁束変化に伴なう検出コイル７
ａ、　７ｂ、　７ｃに生ずるパルス電圧列のうち、磁気
マーカー１の検出に最適な信号を選択して、そのパルス
電圧列を基準のパルス電圧列と比較対照してパルス電圧
の有無から１．０変換しパターン認識することにより、
磁気マーカーｌ即ち物品２の種類を識別するものである
。

次に本発明に用いる磁気マーカーの構成およびその識別
方法について述べる。Ｍ１気マーカーｌとして角型の磁
気履歴特性を有する例えば鉄基の非晶質磁性細線または
薄帯を使用するのが適している。磁気マーカー１は素材
のまま複数個用いることもできるが、ここでは複数個を
配列して一つの検出素子として構成したものを用いた場
合で説明する。第２図（ａ）、（ロ）はその検出素子側
を示した一部剥離斜視図である。第２図（ａ）は非晶質
磁性細線１−、１　ｂ、　１　ｃ、　１　ｍの４本を用
い、これらを長手方向に並列に配室して磁気マーカー■
として構成し、二の磁気マーカー■を例えば２枚の薄い
プラスチック製の固定板１３に埋め込んだものである。

これに対して第２図（ｂ）では、非晶質磁性細線１　、
、１　ｈ。

１、の３本を用いて磁気マーカーコを構成し、検出素子
側としたものである。即ちこれら検出素子ｌは第２図（
ｂ）の方は第２図（ａ）に比べて非晶質磁性細線１ｃが
欠けている。そしてこれら磁性細線１１１゜１５．ｌゎ
、１．は保磁力Ｈｃが互いに異なり、その磁気特性線図
を第３図に示す、第３図のように、磁性細線１−、１　
ｂ、　１　ｃ、　ｌ　ｍに対応するそれぞれの保磁力Ｈ
ｃは、Ｈｃ−＜　Ｈｃｂ　＜　Ｈｃｃ＜　ＨＣｄ　〈の
関係にある。

第４図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は交流磁界波形とと
もに、交流磁界によって検出コイル７　ａ　＋　７　ｂ
　＋　７　ｃのいずれかに誘起されるパルス電圧列を示
したものであり、第４図（ａ）は交流磁界波形、第４図
但）は磁気マーカー■を用いた場合、第４図（Ｃ）は磁
気マーカー■を用いた場合の検出コイル７ａ、７ｂ、７
ｃのいずれかに生ずるパルス電圧列を示し、横軸は時間
を表わす、第４図ら）、（Ｃ）にパルス電圧列に対応す
る磁性細線の符号を付記しである。ここでは、第４図（
ａ）の交流磁界波形を三角波の場合で示す、第４図（ａ
）〜（Ｃ）から磁気マーカー■、■についてそれぞれの
磁性細線１−、１　ｂ、　Ｉ　Ｃ＋　１４に対応して三
角波交流磁界の所定の位相Ｈａ＋　Ｈｂ、　）（ｃ、　
Ｈａにパルス電圧が発生していることがわかる。Ｈｌは
交流磁界の最大値を表わす、これらパルス電圧列を計測
器８で例えばパルス電圧の有無により１．０として表わ
すと第１表のようになる。

第１表 次に複数個設置した検出コイルからの複数個の入力信号
を処理する方法について述べる。第５図は例えば磁気マ
ーカー■、ｕなどのように構成した磁気マーカー（また
はこれを用いた検出素子）１４．１５．１．６がベルト
４上を通過するときの励磁コイル５ａ、　５ｂ、これに
よって生ずる交流磁界帯域１７、検出コイル７ａ、７ｂ
、７ｃ、および磁気マーカー１４．Ｉｓ。

１６の通過位置に対応する時刻を表わし、ベルト４の上
方から見た模式図で示しである０例えば第５図のように
磁気マーカー１４がベルト４上の左端部。

磁気マーカー１５が同じく中央部、磁気マーカー１６が
同しく右端部に置かれているとき、磁気マーカー１４．
１５．１６はベルト４の走行とともに矢印で示した方向
に移動し、これら磁気マーカー１４，１５．１６のいず
れかが斜線で示した領域の交流磁界帯域１７を通過する
際に、ベルト４の直下に設置された検出コイル７ａ、７
ｂ、７ｃにはそれぞれ異なるパルス電圧列が誘起される
。第５図において時刻ｔ１では、磁気マーカー１４．１
５．１６のいずれかがＡ−Ａ’を結ぶ直線上の位置にあ
り、その磁気マーカーはｔｌの時点でベルト４０両側に
設置された励磁コイル５ａ５ｂにより生ずる交流磁界帯
域１７に入るので、磁化された磁束を発生し始める。そ
してり、→ｔ３→ｔ４と時間が経過し、時刻ｔ、になっ
た時点で磁気マーカーは交流磁界帯域１７がら離れて行
き磁束を発生し終える。第５図の場合では磁気マーカー
１４．１５．１６は時刻ｔ、〜ｔ、までの間で磁束を発
生し、検出コイル７ａ、７ｂ、７ｃにパルス電圧を誘起
させることになる。

そのパルス電圧列の例を第６図（ａ）、（ｂ）に示す。

第６図（ａ）は第５図における時刻ｔ、で磁気マーカー
１４，１５．１６のいずれかがＢ−Ｂ’を結ぶ直線上の
位置に達したときに、検出コイル７ａ、７ｂ、７ｃに誘
起されるパルス電圧列の形を各磁気マーカーと各検出コ
イルとの組み合わせで表わしである。同様にして第６図
（ロ）は、第５図における時刻１．で磁気マーカー１４
．１５．１６のいずれかがｃ−ｃ’を結ぶ直線上の位置
に達したときに、検出コイル７ａ、７ｂ、７ｃに誘起さ
れるパルス電圧列を示す、第６図（→、（ｂ）に示した
ように、検出コイル７ａ、　７ｂ、　７ｃと磁気マーカ
ー１４，１５．１６との相対的位置の変化によって各検
出コイルに誘起されるパルス電圧は異なる。したがって
、各磁気マーカーの位置によりそれぞれ識別可能な出力
レベルの大きいパルス電圧列を発生する検出コイルは常
に同じものとはならない。

本発明は磁気マーカーがベルト４上の交流磁界帯域１７
中の如何なる位置を通過しても、物品識別に最適なパル
ス電圧列を発生する検出コイルを選び、その検出コイル
からの信号についてのみ信号処理を行なうものであり、
以下に検出コイル７ａ７ｂ、　７ｃから発生する複数の
信号処理の手順を述べる。第７図はその信号処理方法を
説明するための装置の測定系を示した模式図であり、第
１図と共通部分に同一符号を用いである。第７図におい
て計測器８は比較器１８ａ、　１８ｂ、　１８ｃ、検出
コイル選択回路１９．演算回路２０を備えている。まず
、検出コイル７ａ、　７ｂ、　７ｃからの信号をそれぞ
れ比較器１８ｃ、　１８ｂ。

１８ｃに這す、ここでパルス電圧列の有無を判断するが
、それは第８図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）に示した場
合により決める。第８図（ａ）〜（Ｃ）は、あるしきい
値電圧を定め、このしきい値電圧とパルス電圧列を示し
た模式図であり、ここで第８図（ａ）のようにパルス電
圧列の出力があるしきい値を超えていればパルス電圧列
前とし、第８図（ｂ）、（Ｃ）のようにしきい値を超え
ていなければパルス電圧列無しとして、パルス電圧列の
有無を０．１判断する。そしてより判断を確実にするた
め、このチエツクを数回行なう。

例えば検出コイル７ａ、　７ｂ、　７ｃのチエツク回数
を３回とした場合のパルス電圧有無の判断結果を第２表
に示す。

第２表 第２表はパルス電圧列の有無の０．１判断を３回行なっ
たものであるが、この場合３回ともに１（パルス電圧列
前）と判断された検出コイルからの信号を、第７図の検
出コイル選択回路１９で選択し、その選ばれた検出コイ
ル（ここでは７ｂ）からの信号のみを引き続き演算回路
２０、パーソナルコンピュータ９に通し、パルス電圧列
のパターン認識を行なうことより物品を識別することが
できる。

〔発明の効果〕

磁気ヒステリシス曲線が角形を示し、互いに保磁力の異
なる複数個の非晶質磁性細線または薄帯をそれぞれ長手
方向に並列に所望の間隔で選択配置した磁気マーカー、
もしくはこの磁気マーカーをプラスチックなどに固定し
た検出素子を用いて、これを物品に取り付けて交流磁界
を通過させ、検出コイルに発生する時系列的パルス電圧
列のパターン認識により磁気マーカー即ち物品の種類を
識別するに際して、本発明では実施例で述べた如く、物
品識別装置に設置した複数個の検出コイルから発生する
複数信号をそれぞれ比較器を通し、この比較器を用いて
あらかじめ定めたしきい値以上のｒ（ パルス電圧が発生し呵ときと発生しないときとでパルス
電圧列の有無を１．０判断させるのを数回行ない、パル
ス電圧列前と判断された信号を選択回路を通してその検
出コイルを選択し、即ち物品が交流磁界帯域を通過する
までの限られた時間で最適な検出コイルを選び、この検
出コイルからの信号を演算回路を通してパルス電圧列パ
ターンを読み取るようにしたため、物品の識別を効率よ
く正確に行なうことを可能としたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される物品識別装置の要部構成を
示す模式図、第２図（ａ）、（ロ）は磁気マーカーを用
いた検出素子の構成を示す一部剥離斜視図、第３図は磁
性細線の磁気特性線図、第４図（川は交流磁界波形図、
第４図ら）は磁気マーカーＨを用いたときのパルス電圧
列図、第４図（Ｃ）は磁気マーカーＵを用いたときのパ
ルス電圧列図、第５図は磁気マーカー、励磁コイル、検
出コイルの位置関係を示す模式図、第６図（ａ）、［有
］）はある時刻における磁気マーカーと検出コイルとの
組み合わせによるパルス電圧列の形状表示図、第７図は
物品識別装置の測定系を示した模式図、第８図（ａ）、
鏡）、（Ｃ）はしきい値電圧パルス電圧列を示した模式
図である。 １．１１．■、　１４．１５．１６：磁気マーカー　１
゜１ｂ、１ｃ、１ｉ’磁性細線、２：物品、３：滑車、
４：ヘルド、５ａ、５ｂ：励磁コイル、６：交流発振器
、７ａ、　７ｂ、　７ｃ　：検出コイル、８：計測器、
９：パーソナルコンピュータ、ｌ：検出素子、１３：固
定板、１７：交流磁界帯域、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ　
：比較器、１９：検出コイル選択回路、２０：演算回路
。 代理人＋理士　山　ロ　　巖　　　−−１ご− Ｕ和気７−カー 第 図 第２図 第５図 １１８１１ｔ３ 第６図 （ｂ） したい４１ＩＬ □　０−−−−　ｌＩ＠ｌレス（ＬＪ−列ｇｖ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁気ヒステリシス曲線が角形を示し、互いに保磁力
   の異なる複数個の非晶質磁性細線または薄帯をそれぞれ
   長手方向に並列に所定の間隔で選択配置した磁気マーカ
   ーもしくはこれら磁気マーカーを固定した検出素子を物
   品に取り付けて交流磁界帯域を通過させ、この交流磁界
   帯域内に設けた複数個の検出コイルに発生するパルス電
   圧列をパターン認識して磁気マーカーの種類を識別する
   物品識別装置の信号処理を行なうに当たり、複数個の検
   出コイルから発生するパルス電圧列の複数信号をそれぞ
   れ比較器に通し、あらかじめ設定したしいき値電圧以上
   のパルス電圧発生の有無による０．１判断を行ない、次
   にパルス電圧列有と判断した信号を検出コイル選択回路
   を通して該当する検出コイルを選択し、次いでこの選択
   された検出コイルからの信号を演算回路を通してパルス
   電圧列パターンを読み取り、最後にこの演算信号をパー
   ソナルコンピュータを通すことにより物品を識別するこ
   とを特徴とする物品識別装置の信号処理方法。 ２）請求項１記載の信号処理方法において、しきい値電
   圧以上のパルス電圧発生の有無による０．１判断を複数
   回行なうことを特徴とする物品識別装置の信号処理方法
   。