JPH0492988A - 磁気マーカーの識別方法 - 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〕 本発明は物品にとりつ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を検出する
方法に関する。

〔従来の技術〕

物品にマーカーをとりつけ、このマーカーとして磁性材
料を用いてこれに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。例えば
磁性材料に角型の磁気履歴特性を持つアモルファス磁性
細線や薄帯のマーカーをとりつ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ことができ
る。アモルファス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
のアモルファス磁性細線や薄帯を組み合わせて配置する
ことにより、９．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極類を識別する
ことが可能である。この方法は各伍性材料の保磁力に対
応する又流磁界の所定の位相に各磁気マーカーの組み合
わせによるパルス電圧が生ずるか否か、即ち１．０のパ
ターン列を利用するか、もしくは交流磁界の所定の位相
に生ずるパルス電圧レベルの相違により物品の種類を識
別するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように磁気マーカーを用いて交流磁界の所定の位
相に生ずるパルス電圧の有無もしくはパルス電圧レベル
の違いを利用して物品を識別するという方法は有効であ
るが、これらの方法は磁気マーカーが通る交流磁界帯域
に地磁気などの外乱磁界が作用する場合には、パルス電
圧の発生する位相が交流磁界の所定の位相からずれるこ
とになり、磁気マーカー即ち物品を識別することが不可
能となる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的は地磁気など直流バイアス磁界が検出帯域に作用する
ときも、磁気マーカーによって検出コイルに発生するパ
ルス電圧を正しく検出し、物品の識別を誤りなく行なう
ことができる検出方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、本発明の方法は交流磁界
の正側および負側で発生するパルス電圧列の各々の第１
番目、第２番目、・・・・・・第ｎ番目の正負のパルス
電圧の交流磁界零点からの時間の平均値を算出して磁気
マーカーのパルス電圧例トシ、外部直流バイアス磁界に
よる位相ずれを修正可能とするものである。

〔作用〕

本発明の磁気マーカー識別方法は、設足した交流磁界で
生ずる所定のパルス電圧の位相が、地磁気などの外部直
流磁界により変化するため、このときパルス電圧発生位
相は、正の直流バイアス磁界の場合は交流磁界の正側で
は小さく、交流磁界の負側では大きくなり、負の直流バ
イアス磁界の場合は、パルス電圧発生位相は交流磁界の
正側では大きく、交流磁界の負側では小さくなる、即ち
直流磁界によってパルス電圧発生位相が交流磁界の正側
と負側で逆方向に増減することに着目し。

交流磁界の正負両側のパルス電圧列の各々に対応する第
１番目、第２番目、・・・・・・第ｎ番目の正負のパル
ス電圧位相の平均値を算出することにより、外部直流磁
界の作用に起因するパルス電圧位相のずれを相殺または
低減することが可能となり、磁気マーカーが交流磁界の
作用する検出帯域を通過する際に、直流バイアス磁界の
影響を受けることなく、磁気マーカー即ち物品のｍ類を
正確に識別することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき説明する。

はじめに１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
二つのプーリー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とともに各プーリー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を両側から挾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、これらは父流発賑器
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
する検出コイル７は、計測器８とパーンナルコンピュー
タ９に１夕１］に接続される。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
るなどの換算を行なうものであり、パーンナルコンピー
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に乗って励磁
コイル５ａ、５ｂ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。本発明ではそのときの磁束変化に伴なう検出コイル
７に生ずるパルス電圧列を、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１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。磁気マーカー１としては角型の磁
気履歴特性を有する例えば鉄基のアモルファス母性細線
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（ａｌ　、　ｌｂｌはその
検出素子１０を示した一部剥離斜視図である。第２図（
ａｌはアモルファス磁性細線１ａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの
４本を用い、これらを長手方向に並列に配置して磁気マ
ーカー１１として荷成し、この磁気マーカー１１を例え
ば２枚の薄いプラスチック製の固定板１３１こ埋め込ん
だものである。これに対して第２図ｔｂ＋では、アモル
ファス磁性細線１ａ、ｌｂ、ｌｄの３本を用いて磁気マ
ーカー１２を構成し、検出素子ｌＯとしたものである。

即ちこれら検出素子１０は第２図（ｂｌの方は第２図ｆ
ａｌに比べてアモルファス磁性細線１ｃが欠けている。

そしてこれら磁性１ｆｉｉ　線１　ａ　、　１　ｂ　、
　１　ｃ　、　１　ｄは保磁力Ｈｃが互いに異なり、そ
の磁気特性線図をＷＪ３図に示す。第３図のように、母
性細！ｉａ＋ｌｂ、ｌｃ、ｌｄに対応するそれぞれの保
磁力Ｈｃは。

Ｈｃａ　（Ｈｃｂ　（Ｈｃｃ　＜Ｈｃｄの関係ｌこある
。

第４図（ａｔ〜（ｃｌは交流磁界波形とともに、交流磁
界ｌこよりて検出コイル７に誘起されるパルス電圧列を
示したものであり、第４図１ｍｌは交流磁界波形。

第４図ｆｂｌは磁気マーカー１１を用いた場合、第４図
（ｃｌは磁気マーカー１２を用いた場合の検出コイル７
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（ｂｌ　、　ｔｅｌ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ｆａｔの交
流磁界波形を三角波の場合で示す。第４図ｆａｌ〜（ｃ
ｌから磁気マーカー１１　、１２についてそれぞれの磁
性細線１ａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄに対応して三角波交流磁
界の所定の位相Ｈａ　、　Ｈｂ　＋　Ｈｃ　＋　Ｈｄに
パルス電圧が発生していることがわかる。Ｈｍ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 ところで、磁気マーカーが１１　、１２が交流磁界波形
を通過する際、全く外乱磁界が作用していなければ、同
一位相に対応する磁性細線１ａ、ｌｂ、ｌｃ。

１ｄのパルス電圧が得られるが、一般には地磁気などの
外部磁界が作用していることが多く、このような場合に
は各磁気マーカー１１　、１２のパルス電圧が生ずる位
相がずれることになり、パルス電圧列の認識が不可能と
なる。

第５図（ａｌは検出素子１０の長手方向が励磁コイル５
ａ、５ｂによる交流磁界Ｈｃの方向と一致する状態に置
かれ、外部直流磁界十Ｈｂ　、−Ｈｂが作用したとき、
第５図＋ｂ＋は交流磁界Ｈｅの方向に対して角度θの方
向に外部直流磁界十Ｈｂが作用したときの位置関係を弄
わす模式図である。

第６図ｆａｔは外部直流磁界十Ｈｂが作用したときの励
磁交流磁界Ｈｃの変化を三角波で示した波形図であり１
点線が外部直流磁界のないとき、実線が外部直流磁界の
作用した場合を表わす。Ｈｍは外部磁界のないときの三
角波の最大磁界レベルである。第６図（ｂ）は菓６　区
１ａ）に対応して外部磁界のないときのパルス電圧列の
位相を示し、第６１忙）は正の外ｓ直流磁界がバイアス
として作用した場合のパルスｉ＋電圧列の位相のずれを
示しており、各図とも横軸は時間である。第６図１ａｌ
〜ｉｃｌから、外部磁界によって基準となる交流磁界レ
ベルは＋Ｈｂ増加することになり、各磁性＋Ｗｆ［ｆｌ
ｌａｔｌｂｌｌＣｌｌｄに対応するパルス電圧の位相は
交流磁界の正側では減少し、負側では増加することがわ
かる。

ココで第６図（ａｌの外部磁界のないときのパルス電圧
列を生ずるｌａ性細線１ａ、ｌｂ、Ｉｃ、ｌｄの位相を
零点Ｐを基準として、各磁性細線に属する各パルス電圧
値での時間をＬｍ　ｅ　ｔｂｔ　ｔｃ　＋　ｔｄとし、
同様に外部磁界のある場合のパルス電圧列の生ずる位相
をＰ点を基準として、正側をｔａ’＋　”ｈ’ｓ　１ｃ
’＋　ｊｄ’Ｌ負側をｔａ〃、ｔｂ″、ｔＣ〃、ｔｄ〃
とするとき、次の関係が得られる。

正側　　　　　　　　　負側 ｔａ’＝ｔ、−ｔ、ｘ（Ｈｂ／Ｈｍ）　　　ｔ、＝ｔ、
＋ｔ、Ｘ（Ｈｂ／Ｈｒｄ）１ｂ’：ｔｂ−ｔｂＸ（Ｈｂ
／Ｈｍ）　　　ｔｂ“：　ｔ　ｂ　＋ｔ　１．　Ｘ　（
Ｈｂ／Ｈｍ）ｔ　ｃ　’＝ｔ　ｃ　　ｔ　ｃ　Ｘ　（Ｈ
ｂ、／）（ｒｎ　）　　　ｔ　ｃ”　＝ｔ　ｃ　＋　ｔ
　ｃ　Ｘ　（Ｈｂ／Ｈｒｎ　）ｔ６　’＝　ｔ（１ｔ（
Ｉ　Ｘ　（Ｈｂ／Ｈｍ　）　　　ｔ　ｄ″＝　ｔ（１＋
　ｔ　６　Ｘ　（Ｈｂ／Ｈｍ）第７図［ａｌ　、　（ｂ
ｌ　、　ｉｃｌは第６図ｉａｌ　、　ｌｂｌ　、　（ｃ
ｌと同様にして外部磁界がないとき、および外Ｓ磁界−
Ｈｂが作用している場合の交流愚弄波形（三角波）、各
パルス電圧の位相の変化を示したものである。この場合
は前述とは逆に、各磁性細線に対応するパルス電圧の位
相は交流磁界の正側では増加、負側では減少し次の関係
になる。

正側　　　　　　　　　負側 ｔ　ａ　’　”　ｔ　ａ　＋　ｔ　ａ　×Ｑ（ｂ／）Ｉ
ｒｎ　）　　ｔ　ａ”　＝ｔ　ａ　　ｔ　ａ　Ｘ　（Ｈ
ｂ７’Ｔ（ｒｎ　）ｔｌ、’：ｔ１．＋ｔｂＸ（Ｈｂ／
Ｈ１ｎ）　　ｔｂ”＝ｔｂ−ｔｂＸ（Ｈｂ／Ｈｍ）ｔｏ
’＝　ｔｃ＋ｔｃＸ（Ｈｂ／Ｈｍ）　　　ｔＣ”：ｔｃ
−１，Ｘ（Ｈｂ／Ｈｍ）ｔｄ’＝ｔｄ＋ｔ（＋×（Ｈｂ
／Ｈｍ）　　ｔｄ”＝ｔ、１　　ｔ４ｘ（Ｈｂ／Ｈｍ）
本発明によるパルス電圧列の認識方法は第１図に示した
演算、記憶機能を有するパーソナルコンピュータ９を用
いて、第６図（ｂ）、第７図１ｃｌの基準となるパルス
電圧列を生ずる各磁性細線の位相を例えば零点Ｐを基準
として％磁性細線１ａ、ｌｂ。

ＩＣ，ｌｄに纏する各パルス電圧までの時間ｔ、。

”ｂ　＋　’ｃ　ｙ　ｔｄを記憶しておき、第６図（ｃ
ｌ、第７図１ｃｌのように外部直流磁界十Ｈｂまたは−
Ｈｂ　により励ＥＥｔ′９．流磁界が変化した場合は、
交流磁界の正側。

負側における位相の変化１が各磁性＃１線について同一
である点に看目し、各母性細線の正側、負側のパルス電
圧の位相の平均値を算出することによって外部直流磁界
に起因する位相の変化量を相殺するものである。この方
法により、外乱直流磁界がバイアスとして検出帯域の交
流ｉ界に作用しても、基準となるパルス電圧列の位相に
対応することができる測足パルス電圧の位相を得ること
が可能となり、誤りなく磁気マーカーに固有のパターン
を認識させることができる。

第５図ｆｂｌに示したように、交流磁界Ｈｃの方向に対
して角度θの方向ｉこ外部直流磁界十Ｈｂが作用した場
合、直流磁界が交流磁界方向に作用する成分はＨｂ　ｃ
ｍθとなり、交流磁界の正側と負側におけるパルス電圧
の位相の変化量は、それぞれ−（Ｈｂ　１１ｏａｓθ／
Ｈｍ）　、　＋（Ｈｂ　＠ａｓθ／Ｈｍ）であり、平均
値を算出すること番こより、前述と同様に位相の変化量
を相殺または修正することができる。

以上の芙施例は励磁交流磁界が三角波の場合について述
べたが、正弦波の場合は三角波のような直線状ではない
から、厳密には交流磁界の正側。

負側のパルス電圧列の変化量を本発明の方法により完全
に相殺または修正することはできないが、各磁性細線１
ａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの磁化反転する磁界レベルＨａ　
、　Ｈｂ　、　Ｈｅ　、　Ｈｄが正弦波形の零点付近の
ようにほぼ直線状の領域に設定されるときは、三角波の
場合と同様にして本発明の方法を適用することが可能で
あり、パルス電圧列の変化量を補正する効果は大きい。

〔発明の効果〕 磁気ヒステリシス曲庫が角形を示し、互いに保磁力の異
なる複数個のアモルファス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、本発明では夾施例で述べた如
（、標準の交流磁界波形中で得られる磁気マーカーのパ
ルス電圧の発生する位相を基準とするように、交流愚弄
波形の零点からの時間（位相）を計測器に記憶させてお
き、交流磁界の正ｆ４ｉｌおよび負側で発生するパルス
電圧列の各々のＷＪ１査目書目２査目、・・・・・・第
ｎ書目の正負パルス電圧の位相のそれぞれの平均値を算
出し、それを検出パルス電圧の位相とすることによって
、交流磁界帯域に作用する地磁気などの外乱直流磁界の
影響を受けることなく、磁気マーカーの種類を正しく識
別する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講成を
示す模式図、第２図（ａｌ　、　ｌｂｌ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、Ｗ、４図（ａｔは交流磁界
波形図、第４図（ｂｌは磁気マーカー１１を用いたとき
のパルス電圧列図、第４図（ｃｌは磁気マーカー１２を
用いたときのパルス電圧列図、第６図１ａｌは検出素子
の長手方向が交流磁界の方向と一致する状態に置かれ、
外部直流磁界が作用したときの位置関係を表わす模式図
、！に５図１ｂ＋は同じく交流磁界の方向に対して角夏
θの方向に外部直流磁界が作用したときの位置関係を表
わす模式図、第６図（ａｔは正の外部直流磁界の有無に
おける基準の三角波交流磁界波形図、第６図１ａｌは第
６図１ａｌに対応する外部磁界のないときのパルス電圧
列図、第６図［ｃｌは同じく正の外部直流磁界がバイア
スとして作用した響合のパルス電圧列図、第７図（ａｔ
は負の外部直流磁界の有無による基準の三角波交流磁界
波形図、第７図（ｂｌは第７図１ａｌに対応する外部磁
界のないときのパルス電圧列図、第７図１ｃＩは同じく
負の外部直流磁界がバイアスとして作用した組合のパル
ス電圧列図である。 １．１１，１２：ｉ気マーカー　２：物品、３：ブーリ
−４：ベルト、５ａ　、　５ｂ　、１４ａ　、１４ｂ　
：　　励磁コイル、６：交流発振器、７．１５：検出コ
イル、８：計測器％　９：パーソナルコンピュータ、１
０：検出素子、１３：固定板。 石４・生相場 Ｉｆ＾翫気マーカー 壬　１　図 術　Ｚ　図 十）−１ｂ 第５ 乃 ム 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）磁気ヒステリシス曲線が角形を示し、互いに保磁力
   の異なる複数個のアモルファス磁性曲線または薄帯をそ
   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れら磁気マーカーを固定した検出素
   子のいずれか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をパターン
   認識して磁気マーカーの種類を識別するに当たり、標準
   波形の交流磁界中で磁性細線または薄帯から発生するパ
   ルス電圧列の位相を基準として計測器に記憶させ、外部
   直流磁界の作用による交流磁界レベルの変動に対して、
   交流磁界の正側および負側で発生するパルス電圧列の正
   側および負側に対応するそれぞれのパルス電圧の位相の
   平均値を基準パルス電圧列の位相と比較対照することに
   より、磁気マーカーの種類を識別することを特徴とする
   磁気マーカーの識別方法。