JPH03269383A - 磁気センサ及びその信号処理方式 - Google Patents
磁気センサ及びその信号処理方式Info
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- JPH03269383A JPH03269383A JP2071141A JP7114190A JPH03269383A JP H03269383 A JPH03269383 A JP H03269383A JP 2071141 A JP2071141 A JP 2071141A JP 7114190 A JP7114190 A JP 7114190A JP H03269383 A JPH03269383 A JP H03269383A
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- JP
- Japan
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- signal
- circuit
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- magnetic sensor
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- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
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。
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〕
この発明は、磁性体である物品の表面に溝を刻むことに
よって構成したバーコード、または表面加工処理した物
品に磁性材料を塗布して構成したバーコードなどを読み
取ることかで・きるようにした磁気センサとその信号処
理方式とに関するものである。
よって構成したバーコード、または表面加工処理した物
品に磁性材料を塗布して構成したバーコードなどを読み
取ることかで・きるようにした磁気センサとその信号処
理方式とに関するものである。
最近における物流分野における合理化や省力化の進歩は
著しく、スーパーマヶットなどにおける売上げ情報、倉
庫における入出庫管理、および製造工場における生産ラ
インなどにおける物流情報の自動収集、自動仕分け、作
業指示などを行うバーコードを利用したシステムが広く
用いられている。
著しく、スーパーマヶットなどにおける売上げ情報、倉
庫における入出庫管理、および製造工場における生産ラ
インなどにおける物流情報の自動収集、自動仕分け、作
業指示などを行うバーコードを利用したシステムが広く
用いられている。
これらに使用されるバーコード情報は物品の表面に印刷
されたものであって、このバーコード情報を光学的手段
によって読み取るものであった。
されたものであって、このバーコード情報を光学的手段
によって読み取るものであった。
光学的読み取り方法における問題点は、印刷されたバー
コードが不鮮明になることである。即ち、貯蔵や流通過
程においてバーコードが汚染・汚損されたり、直射光線
や貯蔵場所の環境条件などによって退色して不鮮明１；
なることであり、特に屋外に長期間貯蔵される物品にお
いて著しかった。
コードが不鮮明になることである。即ち、貯蔵や流通過
程においてバーコードが汚染・汚損されたり、直射光線
や貯蔵場所の環境条件などによって退色して不鮮明１；
なることであり、特に屋外に長期間貯蔵される物品にお
いて著しかった。
この発明は、上述した従来技術による光学的読み取り手
段における欠点を除去するためになされたものであって
、磁性体である物品の表面に溝を刻むことによって構成
したバーコード、または物品の表面を加工処理して磁性
材料を塗布して構成したバーコードなどを、磁気的な検
知器であるＭＲ素子を利用することによって読み取るよ
うに構成した磁気センサを提供することを目的とするも
のである。
段における欠点を除去するためになされたものであって
、磁性体である物品の表面に溝を刻むことによって構成
したバーコード、または物品の表面を加工処理して磁性
材料を塗布して構成したバーコードなどを、磁気的な検
知器であるＭＲ素子を利用することによって読み取るよ
うに構成した磁気センサを提供することを目的とするも
のである。
上述した目的を達成するために、この発明による磁気セ
ンサの信号処理方式は、磁気抵抗素子を基本構成要素と
するセンサ部を刻印バーコード・パターン上に横切らせ
るか又は置くことにより、生じる刻印バーコード・パタ
ーンのエツジに応じたアナログ電圧波形を増幅手段にて
増幅し、微分手段にてスタート信号を検出すると共に前
記アナログ電圧波形を微分し、微分された信号をコード
化手段にて波形整形を行いコード信号として取り出す方
式である。
ンサの信号処理方式は、磁気抵抗素子を基本構成要素と
するセンサ部を刻印バーコード・パターン上に横切らせ
るか又は置くことにより、生じる刻印バーコード・パタ
ーンのエツジに応じたアナログ電圧波形を増幅手段にて
増幅し、微分手段にてスタート信号を検出すると共に前
記アナログ電圧波形を微分し、微分された信号をコード
化手段にて波形整形を行いコード信号として取り出す方
式である。
また、この発明による磁気センサは、磁気抵抗素子を備
えた磁気センサであって、磁気抵抗素子と抵抗より成る
ブリッジ回路と、上記ブリッジ回路の出力部に直列に接
続される差動増幅回路および増幅回路と、上記増幅回路
の出力部に接続される微分回路と、上記微分回路の出力
部に接続される比較回路と、さらに、上記比較回路の出
力部に接続される信号出力回路から成る信号処理回路に
よって構成したものである。
えた磁気センサであって、磁気抵抗素子と抵抗より成る
ブリッジ回路と、上記ブリッジ回路の出力部に直列に接
続される差動増幅回路および増幅回路と、上記増幅回路
の出力部に接続される微分回路と、上記微分回路の出力
部に接続される比較回路と、さらに、上記比較回路の出
力部に接続される信号出力回路から成る信号処理回路に
よって構成したものである。
磁気抵抗素子（以下ＭＲ素子という）によって構成した
バーコード・リーグを磁性体上を走査すると、磁性体が
磁化され、それによる磁界変化（バーコードのエツジで
極大、極小の変化）を受けてＭＲ素子の抵抗が変化する
。
バーコード・リーグを磁性体上を走査すると、磁性体が
磁化され、それによる磁界変化（バーコードのエツジで
極大、極小の変化）を受けてＭＲ素子の抵抗が変化する
。
このため、抵抗変化を電圧に変換することによって、磁
性体上に構成されたバーコード・パターンのエツジ部で
、極大、極小を示すアナログ信号として取り出すことが
できる。
性体上に構成されたバーコード・パターンのエツジ部で
、極大、極小を示すアナログ信号として取り出すことが
できる。
バーコードを構成する複数個の溝幅および溝間隔を種々
組み合わせて構成したバーコードを読み取るための信号
処理回路では、以下に示すように処理され、バーコード
・パターンに対応したコード信号に変換される。
組み合わせて構成したバーコードを読み取るための信号
処理回路では、以下に示すように処理され、バーコード
・パターンに対応したコード信号に変換される。
ＭＲ素子と抵抗によって構成したブリッジ回路において
、ＭＲ素子の受ける磁界によってＭＲ素子抵抗が変化す
るとブリッジ回路の出力電圧も変化する。
、ＭＲ素子の受ける磁界によってＭＲ素子抵抗が変化す
るとブリッジ回路の出力電圧も変化する。
この出力電圧を増幅回路により２段増幅として微分回路
を介して比較回路へ入力させ、基準電圧と比較して“Ｈ
”または“Ｌ”のパルスとして信号出力回路を構成する
トランジスタをＯＮ・ＯＦＦ制御する。
を介して比較回路へ入力させ、基準電圧と比較して“Ｈ
”または“Ｌ”のパルスとして信号出力回路を構成する
トランジスタをＯＮ・ＯＦＦ制御する。
トランジスタの出力パルスは刻印を構成している溝の幅
および溝間隔に対応したパルス幅をもったコード化され
たパルス群として出力される。なお、この出力パルスの
極性は、このパルス情報を利用するシステムに適したも
のであるようにする必要があり、トランジスタを２個組
み合わせて極性を反転して出力させている。
および溝間隔に対応したパルス幅をもったコード化され
たパルス群として出力される。なお、この出力パルスの
極性は、このパルス情報を利用するシステムに適したも
のであるようにする必要があり、トランジスタを２個組
み合わせて極性を反転して出力させている。
以下、この発明を実施例に基づいて詳しく説明する。
第１図はこの発明による磁気センサの信号処理方式の実
施例を示すブロック図であって、磁気抵抗素子を基本構
成要素とするセンサ部１０１と、この出力であるアナロ
グ電圧波形を２段堆棉する増幅手段１０２と、増幅され
たアナログ電圧波形のスタート信号を検出すると共に上
記アナログ電圧波形を微分する微分手段１０３と、微分
された信号を波形整形してコード信号として取り出すコ
ード化手段１０４を備えている。
施例を示すブロック図であって、磁気抵抗素子を基本構
成要素とするセンサ部１０１と、この出力であるアナロ
グ電圧波形を２段堆棉する増幅手段１０２と、増幅され
たアナログ電圧波形のスタート信号を検出すると共に上
記アナログ電圧波形を微分する微分手段１０３と、微分
された信号を波形整形してコード信号として取り出すコ
ード化手段１０４を備えている。
第２図はこの発明による磁気センサの実施例を示す磁気
センサを構成する回路のブロック図である。
センサを構成する回路のブロック図である。
図において、ＭＲ素子７、抵抗１８．２１．２２より成
るブリッジ回路１からの出力電圧は差動増幅回路２へ入
力される。
るブリッジ回路１からの出力電圧は差動増幅回路２へ入
力される。
上記差動増幅回路２はコンデンサ１４と抵抗２３より成
る負帰還回路を備えたリニアＩＣ８と３個の入力側抵抗
２４．２５．２６によって構成されており、リニアＩＣ
８のマイナス端子およびプラス端子に入力したブリッジ
回路１の出力信号の差電圧を増幅して次段の非反転増幅
回路３へ送出する。上記非反転増幅回路３はコンデンサ
１５と抵抗２８より戒る負帰還回路を備えたリニアＩＣ
９および入力側抵抗２７によって構成されており、その
出力信号は微分回路４へ入力される。
る負帰還回路を備えたリニアＩＣ８と３個の入力側抵抗
２４．２５．２６によって構成されており、リニアＩＣ
８のマイナス端子およびプラス端子に入力したブリッジ
回路１の出力信号の差電圧を増幅して次段の非反転増幅
回路３へ送出する。上記非反転増幅回路３はコンデンサ
１５と抵抗２８より戒る負帰還回路を備えたリニアＩＣ
９および入力側抵抗２７によって構成されており、その
出力信号は微分回路４へ入力される。
上記微分回路４はコンデンサ１６と抵抗３１より成る負
帰還回路を備えたリニアＩＣＩ Ｏと、このリニアＩＣ
１０のマイナス端子に接続した抵抗３０とコンデンサ１
７より成る直列回路とプラス端子に接続した基準電圧と
によって構成されており、入力信号と９０度位相を異に
する出力信号を比較回路５へ送出する。
帰還回路を備えたリニアＩＣＩ Ｏと、このリニアＩＣ
１０のマイナス端子に接続した抵抗３０とコンデンサ１
７より成る直列回路とプラス端子に接続した基準電圧と
によって構成されており、入力信号と９０度位相を異に
する出力信号を比較回路５へ送出する。
上記比較回路５は抵抗３３による正帰還回路を備えたリ
ニアＩＣＩＩのマイナス端子に抵抗３２を接続しプラス
端子に基準電圧を接続して構成されており、マイナス端
子への入力信号をプラス端子への基準電圧と比較して“
Ｈ”または“Ｌ”の出力パルスを信号出力回路６へ送出
する。
ニアＩＣＩＩのマイナス端子に抵抗３２を接続しプラス
端子に基準電圧を接続して構成されており、マイナス端
子への入力信号をプラス端子への基準電圧と比較して“
Ｈ”または“Ｌ”の出力パルスを信号出力回路６へ送出
する。
上記信号出力回路６を構成する２個のトランジスタ１２
と１３は互に０Ｎ−ＯＦＦｆｄｔ作が反対になるように
接続されている。即ち、抵抗３５を介してトランジスタ
１２のベース端子に入力したパルス“Ｈ″によってトラ
ンジスタ１２がＯＮすると、コレクタ端子に接続されて
いる抵抗３７を介してトランジスタ１２のコレクタから
エミッタに電流が流れる。
と１３は互に０Ｎ−ＯＦＦｆｄｔ作が反対になるように
接続されている。即ち、抵抗３５を介してトランジスタ
１２のベース端子に入力したパルス“Ｈ″によってトラ
ンジスタ１２がＯＮすると、コレクタ端子に接続されて
いる抵抗３７を介してトランジスタ１２のコレクタから
エミッタに電流が流れる。
この結果、上記コレクタ端子に抵抗３４を介して接続さ
れているトランジスタ１３のベース電圧は低下するので
トランジスタ１３はＯＦＦとなる。
れているトランジスタ１３のベース電圧は低下するので
トランジスタ１３はＯＦＦとなる。
同様にして、比較回路５からの入力パルスが“Ｌ”であ
ると、トランジスタ１２はＯＦＦとなりトランジスタ１
３はＯＮとなる。
ると、トランジスタ１２はＯＦＦとなりトランジスタ１
３はＯＮとなる。
従って、比較回路５の出力パルスは信号出力回路６にお
いて極性が反転したパルスとして出力される。
いて極性が反転したパルスとして出力される。
次に、磁気センサの動作特性を第３図によって説明する
。
。
第３図は磁気センサを構成する各部における信号波形を
示しており、第３図（ａ）は磁性体である刻印溝の形状
に対応したブリッジ回路１の出力電圧波形を、第３図（
ロ）は微分回路４の出力信号波形を、第３図（Ｃ）は比
較回路５の出力であるコード化されたパルス群を示して
いる。
示しており、第３図（ａ）は磁性体である刻印溝の形状
に対応したブリッジ回路１の出力電圧波形を、第３図（
ロ）は微分回路４の出力信号波形を、第３図（Ｃ）は比
較回路５の出力であるコード化されたパルス群を示して
いる。
バーコード・リーグ内に搭載した磁石等の磁場発生源に
よりバーコード状に刻印された磁性体を磁化すると、バ
ーコードの溝によって磁界が変化（溝のエツジで極大、
極小となる）し、この変化量はブリッジ回路１の出力電
圧の変化として現れる。
よりバーコード状に刻印された磁性体を磁化すると、バ
ーコードの溝によって磁界が変化（溝のエツジで極大、
極小となる）し、この変化量はブリッジ回路１の出力電
圧の変化として現れる。
ブリッジ回路１の出力を増幅した出力信号はそのゲイン
分だけ増幅され、さらに、微分回路４によって位相変換
されたこの電圧は、比較回路５から出力される出力パル
ス幅の変化として現れる。
分だけ増幅され、さらに、微分回路４によって位相変換
されたこの電圧は、比較回路５から出力される出力パル
ス幅の変化として現れる。
即ち、溝幅は出力パルス幅に比例するので、この発明に
よる磁気センサを搭載したバーコード・リーグを用いれ
ば、溝幅と溝間隔を異にする複数個の溝によって構成さ
れたバーコードを読み取ることができる。
よる磁気センサを搭載したバーコード・リーグを用いれ
ば、溝幅と溝間隔を異にする複数個の溝によって構成さ
れたバーコードを読み取ることができる。
０
このような構成の磁気センサは、スピード・メータ、プ
リンタ等に使用されている従来の磁気センサの構成とは
明らかに異るものであり、極値検知手段を取り入れて、
磁気式に磁性体バーコード・パターンを有効に検知・再
生できる構成を提供するものである。
リンタ等に使用されている従来の磁気センサの構成とは
明らかに異るものであり、極値検知手段を取り入れて、
磁気式に磁性体バーコード・パターンを有効に検知・再
生できる構成を提供するものである。
これによって、汚れ等が付着したり、多少の汚損が生じ
たりした（金属）バーコード・パターンをも読み取れる
ことになる。
たりした（金属）バーコード・パターンをも読み取れる
ことになる。
また、この磁気センサは１個のモールドに底形したもの
や１チップにＩＣ化したものにもでき、この場合、小形
デバイスであるので取扱い便利なハンディ形機器になる
。
や１チップにＩＣ化したものにもでき、この場合、小形
デバイスであるので取扱い便利なハンディ形機器になる
。
以上説明したように、この発明による磁気センサを組み
込んだバーコード・リーグは、耐久性に富み、環境条件
にも左右されにくく、かつ貯蔵や流通過程における汚染
や汚損の影響も受けにくい、バーコード読み取りが容易
なシステムを実現できる効果がある。
込んだバーコード・リーグは、耐久性に富み、環境条件
にも左右されにくく、かつ貯蔵や流通過程における汚染
や汚損の影響も受けにくい、バーコード読み取りが容易
なシステムを実現できる効果がある。
また、光学的手段によらないので、プラスチック飼料な
どによってコーティングすることも可能であり、上述し
た効果をより高めることも可能である。
どによってコーティングすることも可能であり、上述し
た効果をより高めることも可能である。
さらに、この発明の構成を一体モールド化したり、１チ
ップにモノリッシクＩＣ化した場合には、より信頼度を
高めるばかりでなく、小型、低価格のバーコード・リー
ダを実現することが可能となる。
ップにモノリッシクＩＣ化した場合には、より信頼度を
高めるばかりでなく、小型、低価格のバーコード・リー
ダを実現することが可能となる。
第１図はこの発明による磁気センサの信号処理方式を示
すブロック図、第２図は磁気センサを構成する内部回路
を示すブロック図、第３図は磁気センサの各部における
信号波形図である。 １・・・ブリッジ回路、 ２．３・・・増幅回路、 ４・・・微分回路、 ５・・・比較回路、 ６・・・信号出力回路、 ７・・・ＭＲ素子、 １ ２ ８．９，１０．１１・・・リニアＩＣ。 １２．１３・・・トランジスタ。 １０１・・・センサ部、 １０２・・・増幅手段、 １０３・・・微分手段、 １０４・・・コード化手段。
すブロック図、第２図は磁気センサを構成する内部回路
を示すブロック図、第３図は磁気センサの各部における
信号波形図である。 １・・・ブリッジ回路、 ２．３・・・増幅回路、 ４・・・微分回路、 ５・・・比較回路、 ６・・・信号出力回路、 ７・・・ＭＲ素子、 １ ２ ８．９，１０．１１・・・リニアＩＣ。 １２．１３・・・トランジスタ。 １０１・・・センサ部、 １０２・・・増幅手段、 １０３・・・微分手段、 １０４・・・コード化手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、磁気抵抗素子をセンサとする磁気センサの信号処理
方式であって、センサ部の出力信号を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段の出力信号を微分する微分手段と、こ
の微分手段の出力信号を基準電圧と比較してコード化す
るコード化手段と、を備えてなることを特徴とする磁気
センサの信号処理方式。 ２、磁気抵抗素子を備えた磁気センサであって、磁気抵
抗素子と抵抗より成るブリッジ回路と、上記ブリッジ回
路の出力部に直列に接続される差動増幅回路および増幅
回路と、上記増幅回路の出力部に接続される微分回路と
、上記微分回路の出力部に接続される比較回路と、さら
に、上記比較回路の出力部に接続される信号出力回路か
ら成る信号処理回路と、を設けて構成したことを特徴と
する磁気センサ。 ３、磁気抵抗素子を備えた特許請求範囲第２項に記載の
磁気センサであって、磁気抵抗素子と抵抗から成るブリ
ッジ回路と、ブリッジ回路の出力信号を処理するための
信号処理回路を１個のモールドに一体成形したことを特
徴とする磁気センサ。 ４、磁気抵抗素子を備えた特許請求範囲第２項に記載の
磁気センサであって、磁気抵抗素子と抵抗から成るブリ
ッジ回路と、ブリッジ回路の出力信号を処理するための
信号処理回路を１チップにモノリシックＩＣ化したこと
を特徴とする磁気センサ。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2071141A JPH03269383A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 磁気センサ及びその信号処理方式 |
| US07/647,619 US5235169A (en) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Bar code label and bar code reader |
| EP91101047A EP0440124B1 (en) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Bar code label and bar code reader |
| EP96100838A EP0714072A2 (en) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Bar code label and bar code reader |
| EP96100836A EP0714070B1 (en) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Bar code label |
| DE69127912T DE69127912T2 (de) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Strichkodiertes Etikett und Strichkodeleser |
| EP96100837A EP0714071B1 (en) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Bar code reader |
| DE69129763T DE69129763T2 (de) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Strichkodeleser |
| DE69129762T DE69129762T2 (de) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Strichkodiertes Etikett |
| US07/852,448 US5231275A (en) | 1990-01-31 | 1992-03-16 | Bar code reader |
| US07/852,274 US5268566A (en) | 1990-01-31 | 1992-03-16 | Bar code label |
| US07/852,276 US5262622A (en) | 1990-01-31 | 1992-03-16 | Bar code reader |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2071141A JPH03269383A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 磁気センサ及びその信号処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03269383A true JPH03269383A (ja) | 1991-11-29 |
Family
ID=13452018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2071141A Pending JPH03269383A (ja) | 1990-01-31 | 1990-03-20 | 磁気センサ及びその信号処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03269383A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002502549A (ja) * | 1996-05-02 | 2002-01-22 | インテグレイテッド マグニートエレクトロニクス | 巨大磁気抵抗性の全金属固体素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4991328A (ja) * | 1972-12-20 | 1974-08-31 | ||
| JPH01233315A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気検出装置 |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP2071141A patent/JPH03269383A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4991328A (ja) * | 1972-12-20 | 1974-08-31 | ||
| JPH01233315A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気検出装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002502549A (ja) * | 1996-05-02 | 2002-01-22 | インテグレイテッド マグニートエレクトロニクス | 巨大磁気抵抗性の全金属固体素子 |
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