CN1823340A

CN1823340A - 检测对象的方法和解决符号内容的系统

Info

Publication number: CN1823340A
Application number: CNA2004800202811A
Authority: CN
Inventors: H·塞佩
Original assignee: Avantone Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-08-23
Also published as: EP1646970A1; WO2005008574A1; RU2006103861A; US20070084934A1; FI20031089A0; JP2007527052A; CA2532787A1; FI20031089A; BRPI0412705A

Abstract

本发明公开了一种用于识别诸如纸张或包裹的物品的方法、电阻标记排列以及读取装置。根据该方法，为了识别物品(7)或确定其属性，非接触地读取物品上由导电材料构成的标记。根据本发明，确定至少一个导电标记(6)的精确绝对电阻值或相对电阻值，并例如借助计算公式或编码表将检测到的电阻值转换为描述物品的身份或属性的信息。

Description

检测对象的方法和解决符号内容的系统

技术领域

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种用于读取电阻标记的方法。

本发明也涉及用于确定标记的内容的系统。

背景技术

根据现有技术，使用印刷机印刷的产品和文档输出是以条形码标记的。除它们很多好的特性之外，条形码也具有负面特性。它们很大，因此它们能在视觉上干扰文档。此外，为了读取它们，需要直接可视接触，换句话说，例如不能穿过信封来读取它们。

也已知由电子电路构成的远程可读射频标记，其使用诸如电池的外部能源或者读取区的射频能源作为电源。因为包含在标记内的智能，使用这些标记允许实现复杂编码系统。然而，该技术具有缺陷，至少目前价格很高(超过el/物品)，如果考虑该技术在印刷产品中使用，其中印刷产品的单价很低。该技术的另一问题是电路技术的厚度，这不允许在印刷过程的所有阶段中与印刷产品一起使用。

此外，也已知聚合物矩阵，连接所述聚合物矩阵的传导元件用于形成代码组合。代码被“数字地”形成，即通过将部分矩阵与传导材料彼此结合。因此，为了获得明显的读取距离，使用该技术实现足够数目的代码组合(例如，2¹⁰)需要大的表面区域。因此，该技术也有缺陷，特别是与印刷产品结合时。

美国专利US5818019公开了一种解决方法，其中使用读取装置以电容方式测量具有金额的控制电阻标记。该机器允许进行测量而不需要近距离接触。在测量中，通过同时测量来确定多个电阻(例如，8个电阻)量级的顺序，以该方式，每个电阻的电阻值必须在一定预定界限内。因此，这是使用“数字技术”来评价彩票的电正确性的问题。如果所有的电阻在预定界限内，则票会被接受，而甚至一个偏差可导致拒绝。

具有很多测量电极，‘数字’方法在被测量的对象上占有大的表面区域，同时读取装置变的复杂。因为测量形式以近距离发生，电阻必须精确地位于实际的印刷产品上，而彩票应用不能容易地应用于其他使用领域，例如邮局分类。

发明内容

本发明用于消除上面公开的现有技术的缺陷，并为此目的，产生全新类型的电阻标记读取方法和用于确定标记的内容的系统。

本发明是基于主要使用单一电阻标记，其中信息以模拟形式包含在电阻标记的电阻值中。通常，当确定电阻值时，使用一个或多个参考电阻。换句话说，包含实际代码的标记的电阻值与一个或多个参考电阻的电阻值的比率被精确的测量，并且，根据精确绝对电阻值或相对电阻值，电阻代码的内容被解码以形成包的身份或与之相关的其他信息。

因此，本发明的一个主要特点是使用数字或模拟技术，精确绝对定义或相对定义一个单一对象的物理量的值。借助于表格或计算公式，通过计算将通过计量获得的值(电阻值)转化为定量、描述对象身份的‘数字’信息。

根据本发明，通过利用交流电场无接触地测量电阻值。因此，作为阻抗测量实现该测量，阻抗的电阻部分用作测量值。

在该申请中，术语精确绝对电阻值是指接触电极之间的电阻值，由于如此精确地被测量，因此它可以可靠的用来解码包含在电阻值中的信息。

而在本申请中，术语相对电阻值是指被测量的标记的电阻值与参考标记的测量的电阻值之间的比率。测量精确性必须如此，才可以可靠地使用该相对电阻值来解码包含在电阻值内的信息。

此外，在两种情况下，术语精确电阻值的确定是指电阻值的定义(例如以欧姆的形式)，并且不但根据现有技术，还根据作为接收或拒绝的电阻值的分类。

然而，在本发明范围内，因为使用数字测量技术，精确电阻值可以被量化，但是在该情况下，在选定位数允许的分辨力，确定单一电阻的精确电阻值，并借助表格或公式，转换电阻值以形成预定代码。通过与使用数字测量技术结合，如果至少有8(2⁸)位，则可实现测量精确度。在本发明范围内，对位数没有上限。增加的检测精确性会增加使用本发明的可能性。

更具体地，根据本发明的方法其特征在于权利要求1的特征部分所描述的内容。

根据本发明、用于确定标记的代码的系统其特征在于权利要求8的特征部分所描述的内容。

借助本发明可以获得很多优势。

借助本发明，可能产生远程可读标记，这可通过印刷和/或印刷机技术装置来节省成本的实现。可以采用小尺寸来制造标记，因此它不会明显干扰印刷产品的外观。此外，可以覆盖标记使其不可见，但并不干扰读取标记。可以穿过例如信封读取该标记。也可能使测量电子设备相对简单从而节约成本。

可以使用有效印刷方法预先印刷标记的不变部分(超过80％)，在编码阶段对可变部分印刷。这会加速代码印刷。

本发明允许例如密封信封之后，借助远程读取代码，可以在信封上输出或印刷邮政地址。因此，印刷在信件上的代码可确保信封上的邮政地址对应于信件中的地址信息。对应地，如果以某些其他方式将地址写在信封上，可以比较信封内容的和信封上的邮政地址的正确性。

本发明的廉价和覆盖力允许它用于例如标记带商标的货品以使它们区别于伪造品。因为可以穿过织物读取根据本发明的标记，甚至每个单独带商标的货品可以配备检查标记。检查号的类似拷贝需要知道标记的外观、使用的材料和测量技术，因此，与用于伪造货品的现有识别方法相比，伪造检查标记需要大量专业知识。

本发明也允许基于电阻值的经济远程可读传感器。因此，例如，印刷在票根上的热反应传导材料可以提供信息，例如关于温度、压力或食品的气体历史的信息。

参考电阻的使用意味着本方法对传导材料的量或传导性不敏感，如果尽可能精确地实现模式的形状，则它是足够的。而这在印刷和输出技术上是容易的。

附图说明

下面，借助示例并参考附图说明本发明。

附图1示出根据本发明的一个电阻标记的俯视图。

附图2示出根据本发明的第二电阻标记的俯视图。

附图3示出根据本发明的第三电阻的俯视图，其允许四点测量。

附图4示出根据本发明的一种测量系统的框图。

具体实施方式

根据附图1，电阻标记6由两个电极2和3以及位于他们之间的电阻1形成。附图的电极示出了测试版本，其具有尺寸为1×2cm²的电极2和3。电极2和3之间的距离为2cm。使用的代码电阻6的电阻1在150KΩ-3MΩ之间变化，在测试的基础上，可以观察到工作电阻值是150KΩ-2MΩ，因此最佳测量频率大约为250kHz。这适用于穿过5张复印纸张执行的测量，即测量距离＜1mm。可以在例如纸基上使用输出和印刷技术方法来产生根据附图的代码标记。也可以结合印刷和输出技术。

如果例如通过增加测量距离，或通过减少电极来减少电路电容，这值得增加测量频率。如果希望使用较小的代码电阻，也可以增加频率。

附图2示出代码电阻6的可选方案。

其次，附图3示出应用于四点电路的电阻元件，其中斜对着电极2和3安排了附加电极4和5。结合附图3，通过借助电极对4和5将电场提供给导电标记，并借助电极对2和3来测量导电标记的电阻率来实现测量。结合上述公开的方案，可使用一个或多个参考电阻，其一般与实际电阻元件平行放置，例如，像附图2和3中的代码电阻6一样彼此相对。在那种情况下，在实际测量中，不需要以绝对精确测量实际代码电阻6的电阻1的值，而是只要相对数据是足够的，换句话说，电阻1和参考电阻之间的比率。参考电阻也可以只是电极对，没有阻力电阻元件。这使得在代码电阻6中测量材料的损失并使用该数据纠正实际代码电阻6的电阻1的测量值成为可能。参考标记的外观类似附图1-3的代码电阻。

附图4示出一种可能的测量排列，其中测量电极16和17位于基底7上的代码电阻6的附近。基底7一般是纸，例如，印刷产品，但是在本发明的范围内，基底7可以是例如移动电话的外壳或某些其他电子组件，希望无接触并容易地识别基底。基底7一般是平的，但是弯曲的表面、例如凸面和凹面可以应用于根据本发明的测量方法。

使用振荡器10来产生测量信号，其通过电极16和17以电容方式连接到代码电阻6。所述信号由放大器11放大，并且在电极16和17上的信号的振幅和相位被检测到。使用光敏检测器13通过将振荡器10的信号延迟90度，并将它与来自电极16和17的信号相乘来获得信号的电容分量。对应的，作为振荡器10的信号与来自电极16和17的信号的乘积直接获得电阻信号。借助计算模型或表格，微处理器15可用于检测信号的虚部(电容)和实(电阻)部并将代码电阻的测量的电阻值解码为信息。该信息可以是例如地址或人员寄存器中的地址或个人信息，或者以其最简单形式，文档或对象的状态信息。

当电阻代码电极2和3靠近测量设备的电极16和17并尽可能靠近时，本发明工作在最佳状态。少量的旋转和倾斜是允许的。

根据本发明，可以使用电感电路，而不是电容电路，在这种情况下，应该在代码电阻中产生电路电感。以其最简单形式，这是环路，并且如果希望较大的电路电感，应该以螺旋形成电感。实际电阻性代码电阻以电方式关闭该环路。

一般而言，电阻值应该小于基底材料(例如，纸张)引起的损失，但是，另一方面，与电路电容或电感的电抗相比足够大。

根据本发明，可以使用例如导电墨水或导电聚合物作为标记的材料。Pedotpss^TM是一种适合实现本发明的一种导电物质。电阻值是通过电阻元件的长度、宽度和厚度并通过所使用的材料的导电性来控制的。通过增加长度并减少导电性来增加电阻值。另一方面，可以通过加宽电阻和/或增加电阻层的厚度减少电阻值。

例如可以使用代码电阻控制诸如地址数据库的大型数据库，在这种情况下，应该可能非常精确地测量代码电阻值。另外，可以使用代码电阻用于近似分类，在这种情况下，包含在代码电阻中的代码的数目可以在例如2和10之间。可以使用该过程用于例如对与其他邮件分离的广告材料进行编码，或者当对邮件分类时，以便产生分类的类，诸如常规邮件、快递、和挂号信。在近似分类中，参考电阻不必与代码电阻连接，因为需要的测量精度不是非常大。

代码电阻也可以制造为可变的，因此，当处理文档时，例如，可以总是根据文档状态(读取/处理过的/要切碎的)改变包含代码电阻的那些文档的代码电阻。通过诸如摩擦或借助撕样(tear-sheet)的机械处理或诸如酸处理的化学处理可以使代码电阻可变。当无接触读取代码电阻，并且代码电阻因此可以由不透明绝缘层覆盖时，文档和货品可以包含对用户保密的信息。可以在例如彩票、在文档分发和广告中利用该属性。

附图4中所示的测量装置也可以集成在移动站中，这因此为消费者读取例如包含在广告材料中的消息和连接创造了机会。

Claims

1、一种用于识别诸如纸张(7)或包裹或织物的物品的方法，在所述方法中：

为了识别物品(7)或确定其属性，借助于交流电的测量，无接触地读取由所述物品(7)上的导电材料构成的标记(6)，

其特征在于：

确定至少一个导电标记(6)的精确绝对电阻值或相对电阻值，并借助例如编码表或计算公式，将所述电阻值转换为描述所述物品的身份或属性的信息。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，结合所述测量，读取参考标记，将其电阻值与描述所述物品的属性或身份的标记(6)的电阻值相比较。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，结合所述测量，读取只由一个电极区(2和3)构成的参考标记。

4、根据上面任一权利要求所述的方法，其特征在于，通过借助第一电极对(4、5)将电场提供给所述导电标记，并借助第二电极对(2、3)测量所述导电标记的电阻值来实现所述测量。

5、根据上面任一权利要求所述的方法，其特征在于，使用导电墨水作为所述导电标记的材料。

6、根据上面任一权利要求所述的方法，其特征在于，使用导电聚合物作为所述导电标记的材料。

7、根据上面任一权利要求所述的方法，其特征在于，部分导电标记由印刷方法制成，部分由输出方法制成。

8、一种用于电阻标记排列的读取系统，装置包括用于无接触测量阻抗的设备，其特征在于：

-所述系统包括设备(10、16、17)，用于将交流电测量功率无接触地提供给所述电阻标记排列(6)，

-设备(11)，用于确定所述电阻标记排列(6)形成的信号，

-设备(12、13、14、15)，用于确定来自所述信号的电阻分量的精确绝对值或相对值，以及

-设备(15)，用于将所述电阻值解码以形成代码信息。