JP2000181986A - 情報検出装置 - Google Patents
情報検出装置Info
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- JP2000181986A JP2000181986A JP10378076A JP37807698A JP2000181986A JP 2000181986 A JP2000181986 A JP 2000181986A JP 10378076 A JP10378076 A JP 10378076A JP 37807698 A JP37807698 A JP 37807698A JP 2000181986 A JP2000181986 A JP 2000181986A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 耐侯性を有する情報表示体の磁気式コードの
読取が、表示体から十分離れて読み取ることが出来、コ
ードの配列長が長くならない情報検出方式を提供する。 【解決手段】情報表示体の構成において、導線でコイル
状のループを構成して、このループにコンデンサを結合
したり、フェライトのような磁性体を組み合わせてコー
ド表示体として用い、これに磁界を照射する。これによ
って共振し、強い反磁界を発生し、これと照射磁界との
合成磁界の強度が一段と強まり、表示体から磁界検出器
までのセンシング距離が大きくとれる。また、複数個の
異なった共振特性を持つように、ループサイズやコイル
巻数、コンデンサ容量等を調節し、複数の共振特性をも
つループ、つまりコード７，８を構成し、これを適宜配
列してコード列を構成する。
読取が、表示体から十分離れて読み取ることが出来、コ
ードの配列長が長くならない情報検出方式を提供する。 【解決手段】情報表示体の構成において、導線でコイル
状のループを構成して、このループにコンデンサを結合
したり、フェライトのような磁性体を組み合わせてコー
ド表示体として用い、これに磁界を照射する。これによ
って共振し、強い反磁界を発生し、これと照射磁界との
合成磁界の強度が一段と強まり、表示体から磁界検出器
までのセンシング距離が大きくとれる。また、複数個の
異なった共振特性を持つように、ループサイズやコイル
巻数、コンデンサ容量等を調節し、複数の共振特性をも
つループ、つまりコード７，８を構成し、これを適宜配
列してコード列を構成する。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、情報検出装置に関
する。
する。
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、情報検出装置に含まれる典型的なものに、バーコー
ドシステムがある。これは、種々の表示法に従うバーコ
ードを、通常光学的な手段で読み取り、バーコードに含
まれている情報を検出する装置である。また、屋外や苛
酷な環境で使われものには、導体や磁性体がバーコード
表示体として使われているものがある。しかしこの場
合、導体や磁性体を用いるものは、表示体から必要な距
離だけ十分離れてバーコードの幅を読み取ることが、通
常の物理的検出手段からは困難である。例えば、磁界を
バーコードに照射して、バーコードの幅を読み取るタイ
プでは、磁束が距離とともに減衰発散し十分な距離を保
って読み取ることが出来ないという問題があった。この
ことが技術的な障壁となり、各種の磁気式の情報検出装
置が提案されているが実用上の問題があった。こうした
問題を解決するために、一本のバーコードの幅を読み取
るのでなくて、二つのバーコードのそれぞれの中心間の
距離をもってコード幅と出来るように磁気検出素子、つ
まり磁気センサを構成し、表示体から十分離れてコード
を検出できる方法が発明されており、これはすでに公知
である（特願平６−３２４０８４）。本発明は、さらに
この磁気式表示体の磁界センシング感度を高感度化出来
るように表示体の構造を考察したもので、本発明により
二つのコード表示体の間隔を読み取ることが一層改善さ
れ、実用上十分な距離からコードをセンシング出来るよ
うにしたものであるである。すなわち、耐環境性を有す
るバーコードの一種として、導体または磁性体をコード
表示体として、磁気センサでバーコード幅を非接触で読
み取るるタイプがあるが、磁界の性質によって必要な十
分離れた距離、もしくは高度から表示体の幅や間隔を読
み取ることが困難であった。本発明は、この課題を解決
するために理論的には渦電流を考慮した３次元限有限要
素法を駆使して磁界解析を行い、また実際に移動体に本
検出装置を搭載し実験的な検証からこの問題を解決した
ものである。
来、情報検出装置に含まれる典型的なものに、バーコー
ドシステムがある。これは、種々の表示法に従うバーコ
ードを、通常光学的な手段で読み取り、バーコードに含
まれている情報を検出する装置である。また、屋外や苛
酷な環境で使われものには、導体や磁性体がバーコード
表示体として使われているものがある。しかしこの場
合、導体や磁性体を用いるものは、表示体から必要な距
離だけ十分離れてバーコードの幅を読み取ることが、通
常の物理的検出手段からは困難である。例えば、磁界を
バーコードに照射して、バーコードの幅を読み取るタイ
プでは、磁束が距離とともに減衰発散し十分な距離を保
って読み取ることが出来ないという問題があった。この
ことが技術的な障壁となり、各種の磁気式の情報検出装
置が提案されているが実用上の問題があった。こうした
問題を解決するために、一本のバーコードの幅を読み取
るのでなくて、二つのバーコードのそれぞれの中心間の
距離をもってコード幅と出来るように磁気検出素子、つ
まり磁気センサを構成し、表示体から十分離れてコード
を検出できる方法が発明されており、これはすでに公知
である（特願平６−３２４０８４）。本発明は、さらに
この磁気式表示体の磁界センシング感度を高感度化出来
るように表示体の構造を考察したもので、本発明により
二つのコード表示体の間隔を読み取ることが一層改善さ
れ、実用上十分な距離からコードをセンシング出来るよ
うにしたものであるである。すなわち、耐環境性を有す
るバーコードの一種として、導体または磁性体をコード
表示体として、磁気センサでバーコード幅を非接触で読
み取るるタイプがあるが、磁界の性質によって必要な十
分離れた距離、もしくは高度から表示体の幅や間隔を読
み取ることが困難であった。本発明は、この課題を解決
するために理論的には渦電流を考慮した３次元限有限要
素法を駆使して磁界解析を行い、また実際に移動体に本
検出装置を搭載し実験的な検証からこの問題を解決した
ものである。
【課題を解決するための手段】上記のように、従来、コ
ード表示体として平板状導体や磁性体に磁界照射をし
て、これから発生する反磁界を検出する方法が取られて
きている。しかし、バーコードのような太い、細いとい
う幅を実用上必要な距離から、磁気的に検出する方法に
は、限界がある。上記問題点を解決するために、本発明
の請求項１では、情報表示体の構成において、導体でコ
イル状のループを構成して、このループにコンデンサを
結合したものをコード表示体として用いるものである。
これに磁界を照射することによって、共振し、強い反磁
界ガ発生し、これと照射磁界との合成磁界の強度が一段
と強まり、表示体から磁界検出器までのセンシング距離
が大きくとれるという手段をとっている。つまり、コー
ド表示体はループ状であり、板状のもと比べ簡単かつ軽
量化されている。例えば、矩形ループ状のコードを用
い、これを公知の（特願平６−３２４０８４）磁界検出
素子で検出すると、その検出電圧は、ループの辺に垂直
な中心線状でニュートラル、つまり出力電圧がゼロとな
る。したがて、このコード表示体を二つ配列して磁界検
出器を移動してループの辺に平行に読み取れば、各ルー
プの中心点で出力電圧がゼロとなる二点が得られる。二
点間の距離（幅）をもって、１ビットの情報とするコー
ド検出が出来、これによって、移動体の上下左右の振動
等の影響受けにくい高感度のコードセンシングが出来る
というものであった。請求項１は上述の手段よって、さ
らにこの特性を改善したものである。請求項２は、請求
項１の手段では、二つのループをもって１ビット情報と
するなめ、コードの配列長が長くなり、また、隣接ルー
プの磁界干渉を避けるため、ある程度のループ間隔を必
要である。このため、コード配列長に対する情報量を増
す必要がある。このための手段として、複数個の異なっ
た共振特性を持つように、ループサイズやコイル巻数、
コンデンサ容量等を調節し、複数の共振特性をもつルー
プ、つまりコードを構成し、これを適宜配列してコード
列を構成する。すなわち、この場合、隣接コード間隔を
狭めて配列することが出来、このコード列を異なった周
波数に共振するように構成された磁界検出器で読み取る
ことによって、コード長に対する情報を効率良く読み取
ることができるようにしたものである。請求項３は、照
射磁界が導体ループに十分到達出来るようにし、一層磁
界センシング感度を高める手段である。すなわち、磁性
体をループ近傍に配置し照射磁界をこの磁性体に集束さ
せ、ループが十分な照射磁界を浴びることが出来るよう
にするための手段で、磁気検出感度の高感度化を達成し
ている。以上の手段で、従来、コード表示体から十分な
距離をとって、コードセンシングが出来なかった磁気式
コードセンシングの問題を解決している。
ード表示体として平板状導体や磁性体に磁界照射をし
て、これから発生する反磁界を検出する方法が取られて
きている。しかし、バーコードのような太い、細いとい
う幅を実用上必要な距離から、磁気的に検出する方法に
は、限界がある。上記問題点を解決するために、本発明
の請求項１では、情報表示体の構成において、導体でコ
イル状のループを構成して、このループにコンデンサを
結合したものをコード表示体として用いるものである。
これに磁界を照射することによって、共振し、強い反磁
界ガ発生し、これと照射磁界との合成磁界の強度が一段
と強まり、表示体から磁界検出器までのセンシング距離
が大きくとれるという手段をとっている。つまり、コー
ド表示体はループ状であり、板状のもと比べ簡単かつ軽
量化されている。例えば、矩形ループ状のコードを用
い、これを公知の（特願平６−３２４０８４）磁界検出
素子で検出すると、その検出電圧は、ループの辺に垂直
な中心線状でニュートラル、つまり出力電圧がゼロとな
る。したがて、このコード表示体を二つ配列して磁界検
出器を移動してループの辺に平行に読み取れば、各ルー
プの中心点で出力電圧がゼロとなる二点が得られる。二
点間の距離（幅）をもって、１ビットの情報とするコー
ド検出が出来、これによって、移動体の上下左右の振動
等の影響受けにくい高感度のコードセンシングが出来る
というものであった。請求項１は上述の手段よって、さ
らにこの特性を改善したものである。請求項２は、請求
項１の手段では、二つのループをもって１ビット情報と
するなめ、コードの配列長が長くなり、また、隣接ルー
プの磁界干渉を避けるため、ある程度のループ間隔を必
要である。このため、コード配列長に対する情報量を増
す必要がある。このための手段として、複数個の異なっ
た共振特性を持つように、ループサイズやコイル巻数、
コンデンサ容量等を調節し、複数の共振特性をもつルー
プ、つまりコードを構成し、これを適宜配列してコード
列を構成する。すなわち、この場合、隣接コード間隔を
狭めて配列することが出来、このコード列を異なった周
波数に共振するように構成された磁界検出器で読み取る
ことによって、コード長に対する情報を効率良く読み取
ることができるようにしたものである。請求項３は、照
射磁界が導体ループに十分到達出来るようにし、一層磁
界センシング感度を高める手段である。すなわち、磁性
体をループ近傍に配置し照射磁界をこの磁性体に集束さ
せ、ループが十分な照射磁界を浴びることが出来るよう
にするための手段で、磁気検出感度の高感度化を達成し
ている。以上の手段で、従来、コード表示体から十分な
距離をとって、コードセンシングが出来なかった磁気式
コードセンシングの問題を解決している。
【発明の実施形態】〔第１の実施形態例〕図１は、請求
項１に関する本発明の一実施例で、導体ループ（１）と
して、導線を矩形のコイル状に巻いたものにコンデンサ
（２）をコイルの両端点に接続した場合である。同図
は、ループを二つ配列したものである。この場合、導体
ループ（１）は、導体板を打ち抜いてループ状にして、
開口端を作り、そこの両端にコンデンサ（２）を接続し
てもよい。また、これは集積回路技術によって、極めて
小さく構成することも出来る。このように構成したルー
プのコードを公知の（特願平６−３２４０８４）磁界検
出素子（５）で検出すると、図２に示す理論曲線のよう
に、コードの中心線上（６）で磁束密度が零、つまり出
力電圧が零となることが３次元有限要素法による磁界解
折から明らかになっている。したがって、一対の隣接コ
ードの電圧零の点から、コード間隔が判定できる。図３
は、本発明の実施例で、磁界検出素子（５）における検
出磁界を電圧に変換して実測したものである。例えば、
図２の白抜きの三角形はコード表示板として、従来の矩
形の平板状の銅板を、また黒色の三角形は、本発明の導
体ループ（１）にコンデンサ（２）接続してコードを構
成し検出電圧を測定した場合である。この例は、センシ
ング高３０ｃｍの場合であるが、本発明の情報表示体、
つまり導体ループのコードによって、飛躍的にセンシン
グ感度が向上していることが分かる。 〔第２の実施形態例〕図４は、本発明の請求項２の一実
施例で、異なった周波数ｆ１，ｆ２の共振特性を持つよ
うに設計された二つのコードから構成された例である。
いま、同図中のコード１（７）が周波数ｆ１に、コード
２（８）が周波数ｆ２に共振するようにコードを設計し
ておけば、各コード間の隣接間隔を狭めて、配列するこ
とが出来、コード配列長に対する情報量を増加させるこ
とが出来る。すなわち、この例では、図２におけるよう
に、隣接コード間隔を狭めて配列し、図中のｌ１および
ｌ２の間隔をそれぞれ１ビットに相当させたコード配列
の実施例である。 〔第３の実施形態例〕図５は、請求項３の一実施例で、
コード表示体に照射磁界を集束させてセンシング感度を
一層高めたものである。この実施例では、磁性体（９）
として強磁性体のフェライトを用いている。これを公知
の（特願平６−３２４０８４）磁界検出装置で検出する
ことにより、コード表示体から実用上十分なセンシング
距離をとってコード情報を検出することが出来る。
項１に関する本発明の一実施例で、導体ループ（１）と
して、導線を矩形のコイル状に巻いたものにコンデンサ
（２）をコイルの両端点に接続した場合である。同図
は、ループを二つ配列したものである。この場合、導体
ループ（１）は、導体板を打ち抜いてループ状にして、
開口端を作り、そこの両端にコンデンサ（２）を接続し
てもよい。また、これは集積回路技術によって、極めて
小さく構成することも出来る。このように構成したルー
プのコードを公知の（特願平６−３２４０８４）磁界検
出素子（５）で検出すると、図２に示す理論曲線のよう
に、コードの中心線上（６）で磁束密度が零、つまり出
力電圧が零となることが３次元有限要素法による磁界解
折から明らかになっている。したがって、一対の隣接コ
ードの電圧零の点から、コード間隔が判定できる。図３
は、本発明の実施例で、磁界検出素子（５）における検
出磁界を電圧に変換して実測したものである。例えば、
図２の白抜きの三角形はコード表示板として、従来の矩
形の平板状の銅板を、また黒色の三角形は、本発明の導
体ループ（１）にコンデンサ（２）接続してコードを構
成し検出電圧を測定した場合である。この例は、センシ
ング高３０ｃｍの場合であるが、本発明の情報表示体、
つまり導体ループのコードによって、飛躍的にセンシン
グ感度が向上していることが分かる。 〔第２の実施形態例〕図４は、本発明の請求項２の一実
施例で、異なった周波数ｆ１，ｆ２の共振特性を持つよ
うに設計された二つのコードから構成された例である。
いま、同図中のコード１（７）が周波数ｆ１に、コード
２（８）が周波数ｆ２に共振するようにコードを設計し
ておけば、各コード間の隣接間隔を狭めて、配列するこ
とが出来、コード配列長に対する情報量を増加させるこ
とが出来る。すなわち、この例では、図２におけるよう
に、隣接コード間隔を狭めて配列し、図中のｌ１および
ｌ２の間隔をそれぞれ１ビットに相当させたコード配列
の実施例である。 〔第３の実施形態例〕図５は、請求項３の一実施例で、
コード表示体に照射磁界を集束させてセンシング感度を
一層高めたものである。この実施例では、磁性体（９）
として強磁性体のフェライトを用いている。これを公知
の（特願平６−３２４０８４）磁界検出装置で検出する
ことにより、コード表示体から実用上十分なセンシング
距離をとってコード情報を検出することが出来る。
【発明の効果】本発明は、磁気式のコード検出装置にお
いて、表示体にループ状の導体を用い、これにコンデン
サを接続し、抵抗、キャパシタンス、インダクタンスか
らなる共振回路を構成し、照射磁界によよって発生する
反磁界を効率良く放射する構造のため、従来困難であっ
た磁気式コードセンシングのセンシング距離や高度を改
善し、非接触でのコード検出を可能にするという大きな
効果がある。共振現象を利用するがコード表示体の導電
性ループは電源を必要とせず、磁界検出装置側だけが電
源を所有するため、特にコードを読み取る方式の移動体
通信等に極めて効果的である。また、集積回路技術によ
って、微小な構造にコード表示体を構成し、磁界検出器
を高分解能化すれば、ＩＤカードや磁気記録装置への応
用が広がるという工業上の大きな効果も有している。以
上のように、従来困難であった磁気式コードセンシング
の問題点であるセンシング距離の問題点を請求項１およ
び３の発明で解決し、また、この方式の欠点であるコー
ド配列長が長くなるという問題点を請求項２の発明で解
決し、耐侯性、耐環境性に優れた磁気式の情報検出装置
を構成でき、しかも電源が不用で、コード表示が簡単な
構成であるためメンテナンスの必要をほとんど必要とせ
ず、災害時にも強い情報通信システムが構築できるとい
う効果がある。
いて、表示体にループ状の導体を用い、これにコンデン
サを接続し、抵抗、キャパシタンス、インダクタンスか
らなる共振回路を構成し、照射磁界によよって発生する
反磁界を効率良く放射する構造のため、従来困難であっ
た磁気式コードセンシングのセンシング距離や高度を改
善し、非接触でのコード検出を可能にするという大きな
効果がある。共振現象を利用するがコード表示体の導電
性ループは電源を必要とせず、磁界検出装置側だけが電
源を所有するため、特にコードを読み取る方式の移動体
通信等に極めて効果的である。また、集積回路技術によ
って、微小な構造にコード表示体を構成し、磁界検出器
を高分解能化すれば、ＩＤカードや磁気記録装置への応
用が広がるという工業上の大きな効果も有している。以
上のように、従来困難であった磁気式コードセンシング
の問題点であるセンシング距離の問題点を請求項１およ
び３の発明で解決し、また、この方式の欠点であるコー
ド配列長が長くなるという問題点を請求項２の発明で解
決し、耐侯性、耐環境性に優れた磁気式の情報検出装置
を構成でき、しかも電源が不用で、コード表示が簡単な
構成であるためメンテナンスの必要をほとんど必要とせ
ず、災害時にも強い情報通信システムが構築できるとい
う効果がある。
【図１】本発明の導体ループにコンデンサを接続した情
報表示体と情報検出装置の一実施例を示す斜視図。
報表示体と情報検出装置の一実施例を示す斜視図。
【図２】本発明の、磁界検出原理を示す磁束密度分布の
理論特性。
理論特性。
【図３】本発明の実施例における磁界検出を電圧に変換
して実測した特性図。
して実測した特性図。
【図４】本発明の異なる周波数で共振するように構成し
た導体ループの情報表示体と情報検出装置のを示す一実
施例の斜視図。
た導体ループの情報表示体と情報検出装置のを示す一実
施例の斜視図。
【図５】本発明のループ状情報表示体に磁性体を装荷し
た構造の一実施例の斜視図。
た構造の一実施例の斜視図。
１ 導体ループ ２ コンデンサ ３ 左側励磁コイル ４ 右側励磁コイル ５ 磁界検出素子 ６ 中心線 ７ コード１ ８ コード２ ９ 磁性体
Claims (3)
- 【請求項１】 情報表示体である導体に磁界を照射し、
この照射磁界の周波数に共振して誘起される電流による
反磁界と磁界照射器側の磁界との合成磁界を検出器で検
出する情報検出装置において、情報表示体として、ルー
プ状の導体にコンデンサを接続したものを用いることを
特徴とする情報検出装置。 - 【請求項２】 請求項１の情報表示体において、二種類
以上の異なった照射磁界の周波数に対応できるように、
ループの巻数や形状、コンデンサの容量を変えたもので
複数個の情報表示体を構成し、これらを組み合わせ配列
し、磁界検出器で検出する情報検出装置。 - 【請求項３】 請求項１、２の情報検出装置において、
導体のループと磁性体とを組み合わせ構成したことを特
徴とする情報検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10378076A JP2000181986A (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 情報検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10378076A JP2000181986A (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 情報検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000181986A true JP2000181986A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18509376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10378076A Pending JP2000181986A (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 情報検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000181986A (ja) |
-
1998
- 1998-12-17 JP JP10378076A patent/JP2000181986A/ja active Pending
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