CN102540260B - 感测装置和感测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种感测装置及感测方法。一种感测装置包括：磁场产生线圈，其在感测对象区域中产生交流磁场；信号感应线圈，在该信号感应线圈中感应与由磁场产生线圈产生的交流磁场相对应的电信号；放大器，其对由第一电信号和第二电信号之间的差而获得的第三电信号进行放大，其中，第一电信号是在感测对象区域中存在感测对象磁体的状态下在信号感应线圈中感应出的，第二电信号是在感测对象区域中不存在感测对象磁体的状态下在信号感应线圈中感应出的；以及感测单元，其基于放大器放大后的第三电信号，通过感测由感测对象磁体的反向磁化造成的磁场变化，来感测通过感测对象区域的感测对象磁体。

Description

感测装置和感测方法
技术领域
本发明涉及感测装置和感测方法。
背景技术
国际申请No.PCT/US1996/007442公开了一种EAS系统中使用的天线结构。该天线结构包括信号源和相邻共平面的第一天线回路和第二天线回路，该信号源连接到第一平面回路并且在第一平面回路中直接产生交流电流。第一回路和第二回路感应耦合，并且第一回路中的交流电流在第二回路中感应产生另一交流电流，该另一交流电流与第一回路中的交流电流相移大约90°。
发明内容
本发明提供了可以防止由噪声造成的误感测的感测装置和感测方法。
根据本发明第一方面的感测装置包括：磁场产生线圈，该磁场产生线圈在感测对象区域中产生交流磁场；信号感应线圈，在该信号感应线圈中感应与由所述磁场产生线圈产生的所述交流磁场相对应的电信号；放大器，该放大器对由第一电信号和第二电信号之间的差而获得的第三电信号进行放大，其中，所述第一电信号是在所述感测对象区域中存在感测对象磁体的状态下在所述信号感应线圈中感应出的，所述第二电信号是在所述感测对象区域中不存在所述感测对象磁体的状态下在所述信号感应线圈中感应出的；以及感测单元，该感测单元基于所述放大器放大后的所述第三电信号，通过感测由所述感测对象磁体的反向磁化造成的磁场变化，来感测通过所述感测对象区域的所述感测对象磁体。
根据本发明的第二方面，在根据第一方面的感测装置中，所述放大器可以对通过在所述第二电信号的符号已经反相的状态下叠加所述第一电信号和所述第二电信号而获得的所述第三电信号进行放大。
根据本发明的第三方面，在根据第一或第二方面的感测装置中，所述第二电信号是在从所述放大器输出的电信号等于或小于预定阈值的情况下获得的。
根据本发明的第四方面，在根据第一或第二方面的感测装置中还包括检测单元，该检测单元检测移动体在所述感测对象区域中的通过，其中，所述第二电信号是在所述检测单元未检测到所述移动体的通过的情况下获得的。
根据本发明的第五方面，根据第一至第四方面中任意一个方面的感测装置，所述第二电信号被作为数字数据预先存储在存储单元中。
根据本发明的第六方面，该感测方法包括以下步骤：将第二电信号作为数字数据预先存储在存储单元中，该第二电信号是由信号感应线圈在感测对象区域中不存在感测对象磁体的状态下感应出的，其中，在所述信号感应线圈中感应与磁场产生线圈所产生的交流磁场相对应的电信号，所述磁场产生线圈在所述感测对象区域中产生所述交流磁场；利用放大器来放大由第一电信号和所述第二电信号的差而获得的第三电信号，所述第一电信号是在所述感测对象区域中存在所述感测对象磁体的状态下在所述信号感应线圈中感应出的，而所述第二电信号由所述存储单元中预先存储的数字数据表示；以及基于由所述放大器放大后的所述第三电信号，通过感测由所述感测对象磁体的反向磁化造成的磁场变化，来感测通过所述感测对象区域的所述感测对象磁体。
根据本发明第一和第六方面的发明，与基于仅第一电信号来感测通过感测对象区域的磁体的情况相比，可以防止由噪声造成的误感测。
进一步地，根据本发明第二方面的发明，与使用第一电信号和第二电信号之间的差的情况相比，可以更容易地防止由噪声造成的误感测。
进一步地，根据本发明第三方面的发明，与装置不具有该结构的情况相比，可以更可靠地防止由噪声造成的误感测。
进一步地，根据本发明第四方面的发明，与在磁体正通过感测对象区域的情况下获得的信号用作第二电信号的情况相比，可以更可靠地防止由噪声造成的误感测。
而且，根据本发明第五方面的发明，与不存储表示第二电信号的数字数据的情况相比，可以更精确地防止由噪声造成的误感测。
附图说明
将基于附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中：
图1示出了根据示例性实施方式的感测装置的整体结构的平面图、前视图和侧视图；
图2是示出了根据示例性实施方式的感测装置的主要电结构的框图；
图3示出了用于描述大的巴克豪森效应的波形图；
图4是用于描述常规感测装置中的问题的波形图；
图5是示出了根据示例性实施方式的放大器的结构的电路图；
图6是用于描述根据示例性实施方式的放大器的动作的示意图(局部电路图)；
图7是示出了根据示例性实施方式的放大器的输出信号的示例的波形图；
图8是示出了根据示例性实施方式的背景噪声获取处理程序处理的流程的流程图；
图9是示出了根据示例性实施方式的移动体通过中断处理程序处理的流程的流程图；
图10是示出了根据示例性实施方式的感测装置的另一个结构的示例的侧视图；
图11是示出了根据示例性实施方式的励磁线圈的另一个结构的示例的侧视图；以及
图12是示出了根据示例性实施方式的感测装置的另一个结构的示例的框图(局部电路图)。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。
首先，将参照图1描述根据本示例性实施方式的感测装置的结构。根据本示例性实施方式的感测装置对嵌入具有大的巴克豪森(Barkhausen)效应的磁体的标签是否通过进行感测，并且该感测装置在标签通过的情况下发出告警。
如图1所示，根据本示例性实施方式的感测装置装配有：两个相对的安全门10；支持台14，该支持台14支持两个安全门10，使得两个安全门10面对面并且彼此平行；控制单元20，该控制单元20控制各个安全门10的动作；以及告警灯30，在已经感测到标签通过的情况下，从该告警灯30发光。控制单元20可以设置在两个安全门10之一的内部、支持台14内部、或者与两个安全门10分开。而且，告警灯30还可以设置在两个安全门10之一内部，或与两个安全门10分开。
进一步地，在根据本示例性实施方式的感测装置中，调节部件16设置在安全门10和支持台14之间，使得可以调节安全门10的高度。
这里，在根据本示例性实施方式的感测装置中，两个安全门10之间的空间被构造为充当感测装置对标签进行感测的感测区域。附加地，在本示例性实施方式中，标签附接到物品41(诸如禁止带出的重要文件等)，或者与物品41集成为一体。安全门10安装在存放物品41的空间的出入口中。由于此，当从该空间带出物品41时，点亮该告警灯40；结果，物品41被禁止带出。
这里，根据示例性实施方式的各个安全门10装配有感测线圈12和13以及产生交流磁场的励磁线圈11，这些感测线圈12和13由外部磁场感应，并且电流流过感测线圈12和13。在根据本示例性实施方式的感测装置中，感测线圈12和13沿横向并排对称设置。
进一步地，在根据本示例性实施方式的感测装置中，存在传感器18(presencesensor)设置在支持台14的该空间内部侧的端部附近，以检测人的通过。存在传感器18可以是通过接收从人体表面发射的红外射线来检测人的无源传感器，或者例如是发射红外光束并且检测反射或阻挡红外光束的物体的有源传感器。
图2示出了根据本示例性实施方式的感测装置的主要电结构。
如图2所示，根据本示例性实施方式的感测装置装配有：励磁电流供给单元15，其向励磁线圈11供给用于产生磁场的励磁电流；信号处理器21，其将在感测线圈12和13中感应的模拟电信号转换成数字数据；以及控制器22，该控制器22基于由信号处理器21获得的数字数据，来感测标签的通过。
这里，感测线圈12和13在一个平面上彼此相邻，并且设置为使得它们的缠绕方向相反。感测线圈12的一端部连接到信号处理器21，而感测线圈12的另一端部连接到感测线圈13的一端部。感测线圈13的另一端部连接到信号处理器21。
控制器22由微计算机构成，装配有中央处理单元(CPU)22A、只读存储器(ROM)22B、随机访问存储器(RAM)22C和包括闪速存储器等的非易失性存储单元22D，并且控制整个感测装置的动作。
进一步地，励磁电流供给单元15根据来自控制器22的控制向励磁线圈11供给交流励磁电流。
由于从励磁电流供给单元15向励磁线圈11供给励磁电流，因此励磁线圈11被激励，并且产生磁场，诸如正弦波变化的交流磁场。在励磁线圈12和13中，通过由励磁线圈11产生的交流磁场感应出交流电流，并且在交流磁场中存在包括具有大的巴克豪森效应的磁体的标签的情况下，由于反向磁化，因此出现了脉冲电流。
图3示出了用于描述大的巴克豪森效应的图。
大的巴克豪森效应是这样的现象：当具有图3中(1)所示的B-H特征的材料(即，例如其滞后回线是大致矩形的并且其矫顽力(Hc)小-如包括Co-Fe-Ni-B-Si的非晶磁性材料)设置在交流磁场中时，出现突然的反向磁化。当强度比正负预定强度更强的磁场作用于具有大的巴克豪森效应的磁体上时，该磁体经受反向磁化。由于这个原因，当励磁电流在励磁线圈11中流动时，励磁线圈11产生交流磁场，并且标签设置在该交流磁场中，在反向磁化时，脉冲电流在设置于标签附近的感测线圈12和13中流动。
例如，在励磁线圈11已经产生了图3中(2)的上部示出的交流磁场的情况下，在感测线圈12和13中流过作为一个示例的、图3中(2)的下部示出的脉冲电流。
但是，感测线圈12和13中的电流不仅包括该脉冲电流，而且还包括由交流磁场感应出的交流电流。在根据本示例性实施方式的感测装置中，以感测线圈12和13的缠绕方向相反的方式使感测线圈12和13相连，以使得感测线圈12和13中感应出的交流电流抵消。
标签中所包括的磁体材料(磁性材料)的示例一般包括永磁体，例如：主要组分是钕(Nd)、铁(Fe)和硼(B)的稀土磁体，和主要组分是钐(Sm)和钴(Co)的稀土磁体；主要组分是铝(Al)、镍(Ni)和钴(Co)的铝镍钴磁体；以及主要组分是钡(Ba)或锶(Sr)和氧化铁(III)(Fe2O3)的铁氧体磁铁，并且还有软磁性材料和氧化物软磁性材料。作为产生大的巴克豪森效应的磁性材料，可以使用基本组分是Fe-Co-Si或Co-FeNi的非晶磁性材料。
只要磁性材料的形状适用于产生大的巴克豪森效应的形状，不特别限制该磁性材料的形状。但是，由于为了产生大的巴克豪森效应，需要与截面面积相对应的长度，因此磁性材料可以是线形或带形，但是优选的是，磁性材料具有线形。
在磁性材料具有线形的情况下，产生大的巴克豪森效应所需要的最小直径可以是10μm以上。最大直径没有特别限制，但是在磁性材料放入记录介质(纸张)中并且与记录介质(纸张)一体的情况下，例如磁性材料的直径取决于记录介质的厚度，以控制磁性材料从记录介质表面露出，并且在记录介质具有大约90μm的厚度的情况下，例如优选的是，记录介质的直径是60μm以下，并且其还可以是50μm以下。
对于磁性材料的长度，为了产生大的巴克豪森效应所需的最小长度可以是5mm以上。非晶磁性材料的最大长度是在非晶磁性材料被包括在记录介质内部时该磁性材料不会从该记录介质露出的长度就足够了。非晶磁性材料的最大长度没有特别限制，并且可以是430mm以下。
如图2所示，信号处理器21装配有：差分放大器31，该差分放大器31放大并且输出两个端子之间电压(分别从感测线圈12的一端部和感测线圈13的另一端部输出的信号电压)的差分；主放大器32，该主放大器32将从差分放大器31输出的信号放大预定增益；波形整形电路33，该波形整形电路33对从主放大器32输出的信号的波形进行整形；以及模数转换器(以下简称为“ADC”)34，该模数转换器34将已经由波形整形电路33对波形进行了整形的信号转换成数字数据。信号处理器21还可以被构造为在波形整形电路33和ADC 34之间还包括：带通滤波器，其从由波形整形电路33获得的信号提取并且输出与由于磁体的反向磁化而产生的脉冲电流相对应的预定频带的信号。在根据本示例性实施方式的感测装置中，主放大器32是反相放大器32，但是主放大器32不限于此，并且也可以是另一种放大器，如，同相放大器。
控制器22通过确定从ADC 34输出的数字数据的电平是否超过阈值，或者通过基于该数字数据的波形形状与标准波形形状的互相关值进行确定的互相关法等确定该数字数据的波形形状是否是由磁体的反向磁化造成的波形形状，来感测标签的通过，所述标准波形形状被预定为表示由该反向磁化造成的波形形状。在已经感测到标签通过的情况下，控制器22使告警灯30点亮。根据本示例性实施方式的感测装置通过互相关法来感测标签的通过。
存在传感器18连接到控制器22，并且由控制器22来掌握存在传感器18对人的检测结果。
附带地，根据本示例性实施方式的感测装置具有去除背景噪声的背景噪声去除功能，该背景噪声是最终重叠在感测线圈12和13中感应出的交流电流上的噪声。这里，背景噪声是根据外围设备操作状态的变化和那些外围设备、铁门、消防器等的布局变化，影响由感测装置的感测线圈12和13所产生的感测信号的噪声。由于这个原因，根据本示例性实施方式的背景噪声去除功能被构造为连续感测背景噪声并且从当人在安全门10之间通过时获得的感测信号中去除该背景噪声。
存在两种背景噪声：即使在未向励磁线圈11供给励磁电流的状态下仍然叠加在由感测线圈12和13产生的感测信号上的噪声，以及在已经向励磁线圈11供给励磁电流的状态下叠加在由感测线圈12和13产生的感测信号上的噪声。
这里，作为一个示例，前种噪声包括作为一个示例的、空调正在工作时的噪声。空调在工作过程中的工作状态经常变化。由于这个原因，由空调造成的噪声经常变化。作为一个示例，后一种噪声包括由如安装在周围区域中的门或消防器等的金属物体由于励磁线圈11产生的磁场而产生的噪声。对于这种噪声，通常，作为噪声源的金属物体是固定的，但是当移动该金属物体时，该噪声状态改变。
在根据本示例性实施方式的感测装置中，作为一个示例，作为背景噪声叠加在感测信号上的结果如图4所示，有时来自主放大器32的输出信号最终变得饱和并且未感测到标签。
背景噪声去除功能用于防止由上述背景噪声造成的标签的误感测。为了实现该背景噪声去除功能，作为一个示例，根据本示例性实施方式的主放大器32被构造为如图5所示。
如图5所示，根据本示例性实施方式的主放大器32装配有运算放大器OP。运算放大器OP的反相输入端子分成两个：一个通过电阻器R1连接到一个输入端子I1，而另一个通过电阻器R2连接到另一个输入端子I2。运算放大器OP的同相端子接地，而输出端子O通过电阻器R3连接到运算放大器OP的反相输入端子。
输入端子I1连接到控制器22，并且作为去除(抵消)背景噪声的信号的下面描述的抵消波形信号从控制器22输入到输入端子I1。输入端子I2连接到差分放大器31的输出端子，并且差分放大器31放大后的感测信号从差分放大器31输入到输入端子I2。输出端子O连接到波形整形电路33的输入端子。
因此，在根据本示例性实施方式的主放大器32中，作为一个示例，如图6所示，抵消波形信号和感测信号叠加，并且已经去除(抵消)了背景噪声的感测信号输入到运算放大器OP的反相输入端子。结果，作为一个示例，如图7所示，防止了主放大器32饱和。与图4相比，图7在与图4中的范围相同的范围中示出了在感测装置具有背景噪声去除功能的情况下来自主放大器32的输出信号的波形图，图4示出了在感测装置不具有背景噪声去除功能的情况下来自主放大器32的输出信号的波形图。
附带地，根据本示例性实施方式的感测装置通过将作为从控制器22输出的数字数据的、后面描述的反相波形数据转换成模拟信号，来获得抵消波形信号。由于这个原因，如图2所示，数模转换器(下面简称为“DAC”)35设置在信号处理器21中，并且控制器22通过DAC 35连接到主放大器32。
进一步地，根据本示例性实施方式的感测装置基于从差分放大器31输出的感测信号来产生后面描述的反相波形数据。由于这个原因，如图2所示，ADC 36设置在信号处理器21中，并且差分放大器31的输出端子也通过ADC 36连接到控制器22。
尽管未示出，根据本示例性实施方式的感测装置装配有相机，该相机对由感测装置产生的感测区域(安全门10之间的空间)进行成像。感测装置还具有自动成像功能，该自动成像功能仅当人通过感测区域时用相机来对感测区域进行成像。为了限定用于执行该自动成像功能以及后面描述的用于感测标签是否通过感测区域的移动体通过中断处理的时刻，设置了存在传感器18。
而且，如前所述，根据本示例性实施方式的感测装置通过互相关法来感测标签的通过，所以在根据本示例性实施方式的感测装置中，表示被预定为表示由反向磁化造成的波形形状的标准波形形状的数字数据(以下称为“标准波形数据”)预先存储在存储单元22D的预定区域中。
用于实现由如上所述构造的感测装置产生的背景噪声去除功能和自动成像功能的各种处理可以由通过利用计算机执行程序的软件结构来实现。但是，其不限制于由软件结构来实现，并且还可以由硬件结构来实现或者可以由硬件结构和软件结构的组合来实现。
下面将描述根据本示例性实施方式的感测装置被构造为通过执行程序来实现各种处理的情况。在该情况下，感测装置可以具有程序预先安装在感测装置的控制器22中的结构；以程序存储在计算机可读记录介质中的状态下提供程序的结构；或者通过有线或无线通信装置来传送程序的结构。
下面，将描述当执行与背景噪声去除功能(尤其与本发明有关)有关的处理的动作，作为根据本示例性实施方式的感测装置的动作。这里，为了避免困惑，将描述感测装置仅使用一个安全门10来感测标签通过的情况。
在根据本示例性实施方式的感测装置中，执行背景噪声获取处理和移动体通过中断处理，以实现背景噪声去除功能。因此，首先，将参照图8来描述当执行背景噪声获取处理时感测装置的动作。图8是示出了当开启感测装置的未示出的电源开关时，由控制器22的CPU22A执行的背景噪声获取处理程序的处理流程的流程图。该程序预先存储在ROM 22B中。
首先，在图8的步骤100中，CPU 22A执行控制，以开始信号处理器21的开始操作，来开始由感测线圈12和13产生的感测动作，并且CPU22A还控制励磁电流供给单元15，以开始向励磁线圈11供给励磁电流。在下一步骤102中，CPU22A以预定周期为单位(在本示例性实施方式中，供给励磁线圈11的励磁电流的一个周期)计算从ADC 36输出的数字数据的预定第一时间段(在本示例性实施方式中，5秒期间)的移动平均。在根据本示例性实施方式的感测装置中，CPU 22A在RAM 22C中存储预定时间段期间(在本示例性实施方式中，5秒期间)的最新数字数据。在步骤102中，CPU 22A使用该存储的数字数据来计算回溯到第一时间段的时间段中的移动平均。
在下一步骤104中，CPU 22A确定由步骤102中的处理所平均化的数字数据(以下称为“第一波形数据”)中的预定数据电平(在本示例性实施方式中，最大电平)是否超过预定阈值。当确定为是时，CPU 22A移动到下面描述的步骤110。当确定为否时，CPU22A移动到步骤106。步骤104的处理是用于确定标签是否通过感测区域的处理。在根据本示例性实施方式的感测装置中，作为步骤104的处理中使用的阈值，施加比数据电平低预定电平(在本示例性实施方式中，数据电平的十分之一的电平)的电平，作为对当标签通过感测区域时获得的第一波形数据中预定数据电平进行感测的电平。
在步骤106中，CPU 22A对步骤102的处理所获得的第一波形数据的符号进行反相。在下一步骤108中，CPU 22A在存储单元22D的预定区域中存储反相后的波形数据(以下称为“反相波形数据”)。
在下一步骤110中，CPU 22A确定是否已经达到了被预定为用于结束背景噪声获取处理程序的时刻的时刻。当确定为否时，CPU 22A返回到步骤102。在确定变为是时的时间点，CPU22A移动到步骤112。在根据本示例性实施方式的感测装置中，关闭感测装置的未示出的电源开关的时刻被用作预定时刻，但是预定时刻不限于此。例如，还可以提供感测装置采用以下时刻的结构：已经达到被预定为用于结束感测装置的操作的时间的时间时的时刻、或者用户已经执行了指示结束背景噪声获取处理程序的指示操作的时刻。
在步骤112中，CPU 22A执行控制，以停止由步骤100中的处理启动的信号处理器21的操作以及向励磁线圈11供给励磁电流。此后，CPU 22A结束背景噪声获取处理程序。
下面，将参照图9来描述感测装置在执行移动体通过中断处理时的动作。图9是示出了当存在传感器18已经检测到人时由控制器22的CPU22A作为中断处理所执行的移动体通过中断处理程序的处理流程的流程图。该程序预先存储在ROM 22B中。
首先，在图9的步骤200中，CPU 22A从存储单元22D读取反相波形数据。在下一步骤202中，CPU 22A开始向DAC35输出已经读取的反相波形数据。在步骤202中，为了实现背景噪声去除功能，从差分放大器31输出的感测信号和从DAC35输出的抵消波形信号必须以同步的时刻进行叠加，所以CPU 22A被构造为在预定为同步时刻的时刻向DAC35重复地输入反相波形数据。
在下一步骤204中，与背景噪声获取处理程序的步骤102的处理相同，CPU22A以预定周期为单位计算从ADC 34输出的数字数据的预定第一时间段的移动平均。在下一步骤206中，CPU 22A停止由步骤202的处理开始的向DAC 35输出反相波形数据。
在下一步骤208中，CPU 22A从存储单元22D读取标准波形数据。在下一步骤210中，CPU 22A计算已经读取的标准波形数据和由步骤204的处理所平均化的数字数据(以下称为“第二波形数据”)之间的互相关值。
在下一步骤212中，CPU 22A确定由步骤210的处理计算的互相关值是否等于或大于预定阈值。当确定为否时，CPU 22A结束移动体通过中断处理程序。当确定为是时，CPU22A移到步骤214。在根据本示例性实施方式的感测装置中，作为步骤212的处理中使用的阈值，根据检测装置的用途和感测装置所要求的标签感测精度，感测装置使用通过使用实际机器进行的实验或者基于实际机器规格进行的计算机模拟而预先获得的值，作为被认为是表示在充当比较对象的互相关值等于或大于该值的情况下标签已经通过感测区域的值。
在步骤214中，CPU 22A通过使告警灯30发光来提供已经感测出标签的通过的通告。此后，CPU 22A结束移动体通过中断处理程序。
已经使用示例性实施方式描述了本发明，但是本发明的技术范围不限于上述示例性实施方式中描述的范围。在不偏离本发明精神的范围中，可以对上述示例性实施方式进行多种改变或改善，并且已经做出这样的改变或改善的实施方式也包括在本发明的技术范围中。
进一步地，示例性实施方式并非旨在根据权利要求书限制本发明，并且不是上述示例性实施方式中描述的所有特征组合对于本发明的解决方案都是必需的。在示例性实施方式中包括了多个阶段的发明，并且通过组合公开的多个部件可以提取多个发明。即使从示例性实施方式中描述的所有部件中省略了几个部件，只要获得了效果，已经省略了这几个部件的结构也可以被提取为发明。
例如，在上述示例性实施方式中，已经描述了存在传感器18用作本发明的检测装置的情况，但是本发明不限于此并且例如还可以提供应用了检测除了人之外的其他物体的物体检测传感器的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了存在传感器18设置在由安全门10界定的空间内部并且限制将标签带出该空间的情况，但是本发明不限于此，并且例如还可以提供安全门10设置在空间出入口(限制标签被带入的空间的出入口)并且存在传感器18设置在由安全门10界定的空间外部的结构，或者安全门10设置在限制将标签带出并且限制将标签带入的空间出入口并且存在传感器18设置在由安全门10界定的空间内部侧及外部侧的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了在表示感测到的波形信号的波形数据的数据电平等于或小于预定阈值的情况下，感测装置获取反相波形数据的情况，但是本发明不限于此，并且还可以提供感测装置在存在传感器18未检测到人通过感测区域的时刻获取反相波形数据的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了感测信号和抵消波形信号在差分放大器31和主放大器32之间进行叠加的情况，但是本发明不限于此，并且还可以提供感测信号和抵消波形信号在感测线圈12和13与差分放大器31之间进行叠加的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了两个放大器-差分放大器31和主放大器32-级联并且用作对感测信号进行放大的放大器的情况，但是本发明不限于此，并且例如还可以提供三个以上放大器级联并且应用的结构。在该情况下，感测信号和抵消波形信号的叠加位置可以放大器之间的连接线上的任意位置、以及在感测线圈12和13与差分放大器31之间。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了在已经使抵消波形信号的符号反相的状态下叠加感测信号和抵消波形信号的情况，但是本发明不限于此，并且例如还可以提供这样的结构，在该结构中，存储表示标签未通过感测区域的情况下的感测信号的波形数据(以下被称为“抵消波形数据”)，并且计算表示移动体正通过感测区域的情况下的感测信号的波形数据和抵消波形数据之间的差。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了感测装置仅使用感测装置中的一个安全门10来感测标签的情况，但是本发明并不限于此，并且例如还可以提供感测装置使用两个安全门10来感测标签的结构。在该情况下，感测装置可以具有以下结构：在任意一个安全门10已经感测到标签的情况下发出告警的结构，或者仅在通过两个安全门10都感测到标签的情况下发出告警的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了沿横向设置一对感测线圈12和13的情况，但是本发明不限于此，并且例如还可以提供以下结构：作为一个示例，如图10所示，感测线圈12和13沿垂直方向设置的结构；或者感测线圈设置为使它们在一个平面上彼此相邻并且以它们的缠绕方向相反的方式连接的另一个结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了采用每预定时间段的移动平均所获得的数据作为第一波形数据和第二波形数据中的各个数据的情况，但是本发明不限于此，并且例如还可以提供采用瞬时波形数据而不计算移动平均的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了感测装置通过使告警灯30发光来提供标签通过的通告的情况，但是本发明不限于此，并且例如还可以提供感测装置利用扬声器等通过音频来提供通告，经由通信线等通过外部设备来提供通告，或者以其他方式提供通告的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了感测线圈12和13以使得它们的缠绕方向相反的方式相连并且由感测线圈12和13中的交流磁场感应出的交流电流彼此抵消的情况，但是本发明不限于此，并且例如还可以提供这样的结构：感测装置将感测线圈12和13的模拟信号进行数字转换，其后获得差，抵消交流电流。进一步地，不总是需要存在两个感测线圈，并且感测装置还可以具有仅具有一个感测线圈的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了在感测装置中设置有两个安全门10的情况，但是本发明并不限于此，并且还可以提供设置有仅一个安全门10的结构或者设置有三个以上安全门10的结构。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了提供矩形形状的励磁线圈11的情况，但是本发明不限于此。例如，如图11所示，励磁线圈11还可以具有平行四边形形状。在该情况下，因为即使标签水平移动，标签在移动的同时也变得更靠近上侧或下侧，所以感测标签变得容易执行。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了感测装置通过确定第一波形数据的数据电平是否超过了预定阈值来自动感测已经达到了应当感测反相波形数据的时刻的情况，但是本发明并不限于此，并且还可以提供这样的结构，在该结构中，用户在想到背景噪声已经由于外围设备的布局或操作状态的变化而变化的情况下来执行预定指示操作，并且感测装置通过感测用户已经执行了指示操作来感测已经达到了应当感测反相波形数据的时刻。
进一步地，在上述示例性实施方式中，已经描述了反相波形数据预先存储在存储单元22D中并且感测装置通过使用反相波形数据来实现背景噪声去除功能的情况，但是本发明不限于此，并且还可以提供这样的结构，作为一个示例如图12所示，感测装置通过级联并且使用滤波器40和反相组件42来实现背景噪声去除功能，而不使用存储单元的结构，该滤波器40去除与由标签的反向磁化产生的脉冲电流相对应的频带中的信号，而反相组件42使由滤波器40获得的感测信号的符号反相。在图12中所示的结构的情况下，感测装置可以具有这样的结构，在该结构中，考虑到由滤波器40和反相组件42造成的抵消波形信号的延迟，在电阻器R2前面设置如延迟线的信号延迟元件。
此外，上述示例性实施方式中描述的感测装置的结构(参照图1和图2)是一个示例，并且在不偏离本发明精神的范围内，可以从该结构省略不必要的部分，并且可以向其添加新部分。
而且，上述示例性实施方式中描述的各程序的流程(参照图8和图9)是一个示例，并且在不偏离本发明精神的范围内，可以从该流程省略不必要的步骤，并且可以向其添加新步骤。

Claims (8)

1.一种感测装置，该感测装置包括：
磁场产生线圈，该磁场产生线圈在感测对象区域中产生交流磁场；
信号感应线圈，在该信号感应线圈中感应与由所述磁场产生线圈产生的所述交流磁场相对应的电信号；
放大器，该放大器对由第一电信号和第二电信号之间的差而获得的第三电信号进行放大，其中，所述第一电信号是在所述感测对象区域中存在感测对象磁体的状态下在所述信号感应线圈中感应出的，所述第二电信号是在所述感测对象区域中不存在所述感测对象磁体的状态下在所述信号感应线圈中感应出的；以及
感测单元，该感测单元基于所述放大器放大后的所述第三电信号，通过感测由所述感测对象磁体的反向磁化造成的磁场变化，来感测通过所述感测对象区域的所述感测对象磁体。
2.根据权利要求1所述的感测装置，其中，所述放大器对通过将所述第一电信号和符号已经反相的第二电信号彼此叠加而获得的所述第三电信号进行放大。
3.根据权利要求1所述的感测装置，其中，所述第二电信号是在从所述放大器输出的电信号等于或小于预定阈值的情况下获得的。
4.根据权利要求2所述的感测装置，其中，所述第二电信号是在从所述放大器输出的电信号等于或小于预定阈值的情况下获得的。
5.根据权利要求1所述的感测装置，该感测装置还包括检测单元，该检测单元检测移动体在所述感测对象区域中的通过，其中，所述第二电信号是在所述检测单元未检测到所述移动体的通过的情况下获得的。
6.根据权利要求2所述的感测装置，该感测装置还包括检测单元，该检测单元检测移动体在所述感测对象区域中的通过，其中，所述第二电信号是在所述检测单元未检测到所述移动体的通过的情况下获得的。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的感测装置，其中，所述第二电信号被作为数字数据预先存储在存储单元中。
8.一种感测方法，该感测方法包括以下步骤：
将第二电信号作为数字数据预先存储在存储单元中，该第二电信号是信号感应线圈在感测对象区域中不存在感测对象磁体的状态下感应出的，在所述信号感应线圈中感应与磁场产生线圈所产生的交流磁场相对应的电信号，所述磁场产生线圈在所述感测对象区域中产生所述交流磁场；
利用放大器来放大由第一电信号和所述第二电信号之间的差而获得的第三电信号，所述第一电信号是在所述感测对象区域中存在所述感测对象磁体的状态下在所述信号感应线圈中感应出的，而所述第二电信号由所述存储单元中预先存储的所述数字数据表示；以及
基于由所述放大器放大后的所述第三电信号，通过感测由所述感测对象磁体的反向磁化造成的磁场变化，来感测通过所述感测对象区域的所述感测对象磁体。
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