專利名稱：改進的磁標簽或標志的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁標簽或標志、用于在這種標簽中存儲數(shù)據(jù)并接著遠距離地檢索該數(shù)據(jù)的系統(tǒng)以及使用該標簽和系統(tǒng)的方法。
這種標簽和系統(tǒng)具有各種各樣的應(yīng)用。其應(yīng)用包括貨物清單檢驗、售票、自動購物系統(tǒng)、監(jiān)控工作進展、安全標簽及進入檢驗、防偽造及物品檢驗。
目前可以得到多種無源數(shù)據(jù)標簽系統(tǒng)。最廣泛使用的是基于光閱讀的印刷條圖案，俗稱為條形碼。這種系統(tǒng)的標簽單元成本很低，通常僅需要油墨及紙的費用。閱讀器成本也相當(dāng)?shù)停ǔＪ褂脪呙杓す馐?。對于許多主要應(yīng)用，條形碼的唯一真正缺點是需要閱讀器和標簽之間的視線對應(yīng)。
對于不可能視線對應(yīng)的應(yīng)用，開發(fā)出不使用光發(fā)送的系統(tǒng)。最通常是使用標簽和詢問電子裝置之間耦合的磁感應(yīng)。這些通常用頻率范圍為50KHz和1MHz的交變磁場工作，并通常使用集成電子電路(“芯片”)來處理接收和發(fā)送功能，及提供數(shù)據(jù)存儲和操作。為了避免需要電池，芯片的電能是通過對由天線線圈接收的詢問信號的整流來獲得的。為了增加功率傳遞及提供抗不希望信號和干擾的鑒別，該線圈通常和一電容器在詢問信號載頻的頻率上諧振。該類型的典型產(chǎn)品是由Texas儀器有限公司制造的TIRIS系統(tǒng)。
另外的多位數(shù)據(jù)標簽系統(tǒng)使用了傳統(tǒng)的高頻無線電技術(shù)或基于表面聲波或磁致伸縮現(xiàn)象的技術(shù)。
本發(fā)明涉及新型的無源數(shù)據(jù)標簽系統(tǒng)，它使用少量的很高導(dǎo)磁率的磁材料及用于詢問的交變磁場。因為磁材料能為薄箔、線或膜的形式，它可以直接粘在紙或塑料上以形成自支持標簽。
更具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種磁標志或標簽，它包括(a)其特征為高導(dǎo)磁率、低矯頑力及非線性B-H特性的第一磁材料；及(b)能被永久磁化的第二磁材料，其特征在于所述第二磁材料是以非均勻磁場圖案磁化的。
對于該新標簽的合適制造技術(shù)是在傳統(tǒng)標簽制造中公知的，具體地在制造零售貨物的保安應(yīng)用的1位(1-bit)標簽中是公知的。另一方式是，磁單元可在制造期間直接地裝入待安標簽的物品內(nèi)。
在這種標簽中，第二材料中磁場圖案其幅值和/或方向和/或極性是可變化的。第二磁材料可有利地由磁偏置材料的離散的磁化部分形成，例如是涂以鐵磁層或膜如鐵氧體層的塑料材料襯底。所需的磁場圖案可寫在磁偏置材料的條或帶上。因此可以使用音頻或視頻記錄帶作為偏置材料。
磁場圖案可在所述條或帶的寬度上及沿其長度變化。
最好，第一磁材料具有大于103的非本征相對導(dǎo)磁率及大于10A/m的矯頑力。在一個實施例中，第一磁材料是細長條或線的形狀，在另一實施例中，它是薄膜的形狀。當(dāng)使用條形第一磁材料時，最好它具有尺寸范圍寬度從0.1mm到10mm，更好為從0.5mm到5mm；及厚度從5μm到500μm，更好為從10μm到100μm。當(dāng)以薄膜形式時，第一磁材料最好為一個或多個小塊的形式，每個具有面積范圍從1mm2到500mm2，最好從10mm2到100mm2。這種小塊每個可有的厚度范圍可為從0.1μm到10μm。
如果需要，所述第一及第二磁場可被由紙或塑料材料作成的襯底支持。但是這種襯底也可不需要。該標簽通常用于固定在一物品上，用于作為對該物品的識別標簽。例如，它可用作防偷竊或防偽標簽。它也可變換地用于檢驗標簽。在這方面，它例如可用來在分類分配程序中確認物品已被分配到它的正確位置上。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)存儲及檢索系統(tǒng)，它包括多個根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁標志或標簽，及檢測系統(tǒng)包括(i)用于產(chǎn)生交變磁場的第一裝置；(ii)用于檢測通過第一磁材料和使用第一裝置產(chǎn)生的交變磁場之間的相互作用產(chǎn)生的諧波的第二裝置；及(iii)用于使所述第二裝置的諧波檢測與所述第一裝置產(chǎn)生的交變磁場相關(guān)的第三裝置。
在這種數(shù)據(jù)存儲及檢索系統(tǒng)中，第三裝置最好設(shè)置來確定由標簽的第一材料與交變磁場的相互作用產(chǎn)生的諧波幅值和相位，有用的諧波通常從2至100次諧波的范圍中選擇。第三裝置可設(shè)置來確定由該標志產(chǎn)生的諧波特性，并將檢測的特性與一個數(shù)據(jù)庫的信息相比較，該信息用于使檢測特性與涉及一清單上物品的已知特性相關(guān)。
在一個實施例中，第三裝置設(shè)置來確定產(chǎn)生的交變磁場的每周期檢測到的諧波脈沖數(shù)。另一方式是，第三裝置設(shè)置來確定當(dāng)諧波脈沖被檢測到時交流磁場每周期內(nèi)的一個點或多個點。
在優(yōu)選的實施例中，該檢測系統(tǒng)設(shè)置來檢測由該標簽或標志產(chǎn)生的諧波脈沖的特性，及將檢測特性與一個數(shù)據(jù)庫中的信息相比較，該信息用于使檢測特性與涉及一清單上物品的已知特性相關(guān)。該用于分析的選擇特性可包括所述諧波脈沖的包絡(luò)線。
用于產(chǎn)生交變磁場的裝置這樣有利地設(shè)置，即在使用中產(chǎn)生第一高頻交變磁場及第二低頻交變磁場。例如，該高頻交變磁場的頻率范圍在從250Hz到20KHz的范圍內(nèi)，最好在從3KHz到10KHz的范圍中；低頻交變磁場的頻率范圍在從1Hz到250Hz的范圍中，最好在從5Hz到50Hz的范圍中。
目前優(yōu)選的詢問系統(tǒng)適于產(chǎn)生頻率在從1KHz到10KHz，例如從4KHz到8KHz范圍中的高頻交變磁場，及頻率在從8Hz到50Hz，例如從10Hz到20Hz范圍內(nèi)的低頻交變磁場。
典型地，該系統(tǒng)將以范圍為1KHz-10KHz的高頻交變磁場和范圍為1-100Hz的低頻磁場一起工作。
另一方式是，可使用單個交變磁場。這種磁場具有的頻率范圍為從50Hz到20KHz。但是這種設(shè)置需要更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，將如下所述。
本發(fā)明的一些實施便提供了多位數(shù)據(jù)標簽系統(tǒng)，它使用低頻感應(yīng)磁場詢問，并避免了需要復(fù)雜、昂貴的標簽。
該標簽由高導(dǎo)磁率、低矯頑力磁合金單元結(jié)合能永久磁化的中等矯頑力的鐵磁單元組成。如上所述，第一或高導(dǎo)磁率磁單元最好具有＞103的非本征相對導(dǎo)磁率，最好至少為104，其矯頑力＜10Amps/m。這通常需要具有高本征導(dǎo)磁率及低矯頑力的材料，其形式如為長的薄條或薄膜，它能免于主要的內(nèi)部去磁化作用。帶材料易于從供應(yīng)商在商業(yè)上獲得，例如從Vacuumschmeltze(德國)、Allied信號公司(美國)及Unitika(日本)來獲得。該膜材料目前被IST(比利時)大批量地生產(chǎn)，用于零售貨物的保安標簽。
作為磁偏置材料工作的第二磁材料最好具有中等矯頑力材料，及它的特性不太苛刻；它例如可為鋼、鎳、鐵氧體等?；阼F氧體的材料如通常用于制造錄音帶及錄像帶的材料尤其能便利地用于薄膜高導(dǎo)磁率材料，因為它能直接地淀積在支持膜的塑料層背面。這有利于非常簡單及低成本的生產(chǎn)。
如上所述的這種標簽在結(jié)構(gòu)和材料上與在零售貨物保安應(yīng)用中使用的某些類型的標簽很相似，它們由這些公司如Sensormatic(美國)、Knogo(美國)、3M(美國)及Esselte Meto(德國)提供。在這些類型的標簽中，當(dāng)產(chǎn)品售出時，中等矯頑力層被磁化，通過將它偏置到飽和或在磁性上將標簽切成短的低導(dǎo)磁率部分而使標簽無效。
在本發(fā)明中，第二磁材料或偏置單元用其幅值和/或符號和/或方向在空間變化的磁場圖案來磁化。這可以使用偏置層材料的離散磁化部分或使用如磁記錄頭在連續(xù)層上寫偏置圖案來達到。該標簽最好由低頻交變磁場和同時出現(xiàn)的低幅度高頻交變磁場來詢問。低頻磁場具有足夠幅度來克服由標簽磁化層產(chǎn)生的局部偏置。顯然，如果偏置層在不同區(qū)域為不同，則在低頻場掃描時，偏置將在不同點(時間)上被克服。
高頻詢問磁場具有低幅值、通常比低頻磁場低3倍。當(dāng)局部偏置已被低頻磁場克服時，將由高導(dǎo)磁率材料的非線性B-H特性產(chǎn)生高頻諧波。它們能容易地被適當(dāng)調(diào)諧的接收機檢測出來。通過檢測在低頻周期時的諧波脈沖圖案，可檢測出標簽的具體磁化圖案。
售貨保安系統(tǒng)業(yè)已存在，它使用適于所述編碼標簽的詢問方案。例如，Esselte Meto出售的產(chǎn)品使用16Hz的低頻掃描及6.25KHz的高頻詢問，并檢測二次諧波。在另外的產(chǎn)品中使用5KHz和7.5KHz的高頻和16Hz掃描，及使用在12.5KHz上相互調(diào)制分量的檢測。在這兩種情況下，可檢測本發(fā)明的編碼標簽，及這僅需要改變軟件來解碼標簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
如果在標簽中使用的磁化幅值用+1，0及-1來代表，則信號脈沖能在低頻周期中的三點上產(chǎn)生。原則上，這將允許至少3種單獨的標簽“特征”(3脈沖/周期，2脈沖/周期及1脈沖/周期)。如果脈沖出現(xiàn)的時間也能被使用，還可以區(qū)分另外的碼。但是脈沖時間依賴于低頻詢問磁場的幅值，并因此依賴于標簽的定向。為此原因，定時信息難以可靠地使用。
利用多個磁化幅值，可以提供許多碼(即磁特征(magneticsignatures))，其極限來自于所需標簽的尺寸及檢測系統(tǒng)的分辨率。如已描述的，也需要考慮定向的作用，因為，當(dāng)標簽在詢問磁場中轉(zhuǎn)動時，標簽的各向異性特征意味作用于標簽上的有效磁場幅度將改變，信號脈沖的位置將移動。
最便利的是與其中不同的獨立特征的有無對應(yīng)于數(shù)據(jù)位的編碼方案的聯(lián)系。但是這不是實質(zhì)性的。通過標簽上磁場圖案的適當(dāng)構(gòu)型可產(chǎn)生出各種各樣復(fù)雜的任意信號形狀。這些形狀在制造上具有高重復(fù)率，并易于被信號接收機中的圖案適配軟件識別。該類型編碼使碼數(shù)目擴展，這些碼可用少量的偏置幅值來產(chǎn)生，它特別適于需要高區(qū)別性碼的應(yīng)用，如防偽造應(yīng)用。
標簽的尺寸依賴于檢測系統(tǒng)的靈敏度并更基本地依賴于能提供適當(dāng)高導(dǎo)磁率的薄膜材料的最小帶長或面積(考慮形狀的去磁化性)。對于當(dāng)前可自由獲得的最窄、最薄的條狀材料(接近1mm寬×20μm厚)，最小帶長為約20mm。如上所述的標簽提供了3種單獨的明確圖案，因此需要約60mm長。
具有約1μm厚的有源層的薄膜材料對于約5mm×5mm的小塊能容易地維持高導(dǎo)磁率，因此使用該材料可以做成15mm×5mm的3碼標簽。
為了更好地理解本發(fā)明及說明使它如何能得以實現(xiàn)，現(xiàn)在將參照附圖以例子的方式來進行說明，其附圖為

圖1a概要地表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的磁標簽；圖1b概要地表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁標簽；圖2概要地表示對于根據(jù)本發(fā)明的磁標簽的兩位數(shù)據(jù)的應(yīng)用；圖3及4表示檢測根據(jù)本發(fā)明的磁標簽存在并從上閱讀數(shù)據(jù)的一種方式；圖5概要地表示根據(jù)本發(fā)明的5種簡單標簽的磁響應(yīng)信號，其中每個標簽包括三個區(qū)或偏置區(qū)域；圖6概要地表示根據(jù)本發(fā)明的另外一種簡單標簽的磁響應(yīng)，其中每個標簽包括兩個區(qū)或偏置區(qū)域并攜有兩種可能磁化幅值的磁圖案；圖7概要地表示適用于本發(fā)明標簽的第一標簽詢問或閱讀系統(tǒng)；圖8概要地表示適用于本發(fā)明標簽的第二標簽詢問或閱讀系統(tǒng)。
現(xiàn)在參照附圖，圖1a表示根據(jù)本發(fā)明的標簽的一種形式。該標簽包括第一磁材料1，其形式為其特征為高導(dǎo)磁率、低矯頑力及非線性B-H特性的材料的細長條。用于此用途的合適材料包括非晶磁性合金材料，例如Vacuumschmeltze公司牌號6025或6066的材料。但是該磁性材料不需要是非晶的；合適的替換物易于從坡莫合金材料中來選擇。因為它的磁特性，該材料可被稱為軟磁條。
磁性條1例如可借助壓合式粘合劑(未示出)被固定在第二磁材料2上，后者的形式為能被永久磁化的材料的矩形薄片；該材料最好具有高剩磁及中等矯頑力。對于每個附圖，這兩個材料1及2被表示為稍微分離開。
各種材料可用于構(gòu)成薄片2，例如包括鋼、鎳或鎳合金作成的箔；及包含攜帶磁層或磁膜如鐵氧體膜的襯底的帶。這種帶可在錄音或錄像商業(yè)領(lǐng)域中獲得。在該實施例中，使用載有鐵氧體的聚合物帶。該帶近10μm厚并具有300奧斯特的矯頑力，它是從Kurz Foils(英國)有限公司作為部件B920224D獲得的(它通常用于卡如信用卡、刷卡或類似卡，其中所述材料組成所述磁帶)。
當(dāng)標簽已準備好用于使用時，薄片2攜帶可相對簡單或相對復(fù)雜的磁圖案形式的數(shù)據(jù)。為了易于圖解及有助解釋本發(fā)明的工作方式，僅在附圖中表示了簡單的磁圖案。但是可以理解，復(fù)雜的磁圖案可施加于薄片2，例如通過使用一個磁記錄頭或一系列這種磁頭來寫入。通過這種簡單的裝置，可產(chǎn)生復(fù)雜的磁圖案并存儲在標簽上。通過適當(dāng)?shù)膮f(xié)議，該磁圖案可用于表示數(shù)據(jù)-尤其是(但不是唯一的)用于識別附著標簽的物體的數(shù)據(jù)。
在使用時，薄片影響軟磁材料1的磁性能；因此方便地稱中等矯頑力材料為偏置材料，而薄片2為偏置元件。
圖1b表示標簽的一個替換形式，其中第一(軟)磁材料是由IST(比利時)公司生產(chǎn)的用于零售安全標簽類型的磁材料薄膜3的形式。它例如借助壓合式粘合劑(未示出)被固定在偏置元件2’上。為了便于圖解，這兩個材料被表示為稍微分離開。薄片2’的材料同圖1a中的薄片2的材料相同，但這里它是5mm×5mm的方形。
圖2表示其中數(shù)據(jù)由根據(jù)本發(fā)明的標簽攜帶的方式。偏置元件2在第一區(qū)域A被磁化而在第二區(qū)域B未被磁化。區(qū)域A中的磁化方向是由極N-S來指示的。
圖3和4表示對如圖1的標簽進行詢問的適用方式。圖3表示施加磁場H對時間的關(guān)系圖；所施加的磁場包括兩個分量，第一個是高頻、低幅值磁場(未分開表示，但從磁場H的形狀可明顯看出)；第二個是低頻、高幅值磁場-在圖3中由三角形波L表示的。這種型式的磁場是有利的，因為它允許在檢測系統(tǒng)中使用相對簡單的技術(shù)；一種替換方案的使用將依賴相對大幅度的交變磁場并使用本身公知的數(shù)據(jù)處理及圖案識別技術(shù)來建立更復(fù)雜的檢測。
當(dāng)本發(fā)明的標簽，例如圖1a的標簽被放置在施加圖3交變磁場H的詢問區(qū)域中時，軟磁帶1與施加磁場相作用并產(chǎn)生可檢測的響應(yīng)信號，它表示整個標簽的磁性能。這些材料在磁場中的性能本身是公知的。軟磁材料產(chǎn)生磁響應(yīng)，其中出現(xiàn)所施加的磁場信號的諧波，響應(yīng)的詳細磁特性代表標簽的磁特性。通過非常簡單的標簽如圖2的標簽(它具有兩個不同的磁區(qū)域A和B，為兩位標簽)，適合的檢測器(以下將給出其例子)將產(chǎn)生出圖4中所示形狀的輸出。為了清楚起見，圖3和4中的時間軸的刻度不相同。響應(yīng)的形式被表示為檢測信號S對時間的曲線圖。連接圖3和4的虛線T表示圖3中的瞬時磁場，在此時圖4中的信號S與時間軸相交-也即，在瞬時施加磁場為零的時刻，瞬時輸出信號強度為零。
圖3和4有助于說明標簽的工作方式。當(dāng)瞬時磁場強度為零時，在偏置元件2區(qū)域B上面的帶1中的軟磁材料部分能象其在自由狀態(tài)下一樣地響應(yīng)，因為區(qū)域B未帶磁性；因此它產(chǎn)生出圖4中右面正弦波S所示的諧波脈沖。帶1的其它部分、即偏置元件2的上區(qū)域A產(chǎn)生出類似的響應(yīng)，但不是在相同的時間-即這樣的時間，在該時間上施加磁場H與帶1的區(qū)域A上設(shè)有的磁場相抵消。因此元件2的區(qū)域A引起圖4中信號S左方的正弦波-在此情況下是在獲得來自部分B的信號前。
圖5表示具有三個區(qū)域A、B和C的標簽，及表示用于這三個區(qū)域各種磁圖案的檢測信號S’1-S’5。在圖5中繪出的檢測信號S’的曲線類似于圖4中的曲線。
第一曲線S’1表示其中所有三個區(qū)域A-C均未磁化的一種控制。這里，覆蓋的軟磁帶1未受到元件2的磁偏置，并實際上表現(xiàn)為好象不具有薄片2；及信號S’1掃過相對大的區(qū)域。曲線S’2表示，偏置元件的三分之二(即區(qū)域A和B)具有零磁化值，這導(dǎo)致掃過信號S’1的三分之二區(qū)域的正弦響應(yīng)SSa+b。磁化區(qū)域C引起了正弦波信號分量SSc，它掃過信號S’1的三分之一區(qū)域。信號曲線S’3是S’2的鏡象曲線；這是由于區(qū)域C的極性在曲線S’3上已反相。
類似的考慮導(dǎo)致在S’4和S’5曲線情況下檢測信號的圖示結(jié)構(gòu)；將可以看到這兩個曲線-分別代表磁化狀態(tài)+1/0/-1及-1/0/+1-是冗余的。
圖6表示由偏置元件2中有兩個區(qū)域A和B但具有兩個偏置級、即共有五種磁化狀態(tài)(+2…0…-2)所獲得的響應(yīng)。所產(chǎn)生的信號曲線可根據(jù)類似以上圖3、4和5的說明來理解。
在以上所述的例中，在任何給定區(qū)域中的磁化記錄是均勻的；因此所看到的檢測信號圖形是簡單的幾何圖形，即為正弦波，它掃過的區(qū)域正比于(一次近似地)產(chǎn)生響應(yīng)的帶材料1的長度或相應(yīng)于作用在軟磁材料長度上的薄片2中的區(qū)域A、B、C。但是，它不一定需要使用這種簡單的磁場圖案；相反地，在許多情況下在薄片2的正交方向上變化的磁場圖案是有利的，由此構(gòu)成用于標簽的磁特性的偏置。當(dāng)使用具有更復(fù)雜磁場圖案的標簽時，必須使用更復(fù)雜的檢測系統(tǒng)；但是，當(dāng)任何給定標簽被適當(dāng)?shù)拇艌鲈儐枙r，可使用公知的數(shù)據(jù)處理及圖案識別技術(shù)來鑒別所獲得的特性。
現(xiàn)在參照圖7，它表示檢測系統(tǒng)目前的一個優(yōu)選形式。它包括分別工作在頻率f1及nf2上的兩個交變電流源71和72，它們通過求和放大器74相組合，但電流源72的頻率先被分頻器73以n分頻。求和放大器74的輸出被放大器75放大，并通過具有截止頻率f2的低通濾波器76到達發(fā)射線圈77。對根據(jù)本發(fā)明的任何標簽或標志在詢問區(qū)域中出現(xiàn)的詢問信號產(chǎn)生的諧波響應(yīng)被接收線圈77’接收，后者可以是與發(fā)射線圈77相同的線圈。帶通濾波器78濾除落在預(yù)定帶寬如nf2±m(xù)·f1外的任何接收信號，然后使剩余信號通過低噪音放大器79輸入到相位檢測器80，該檢測器使信號相位與電流源72的相位相關(guān)。然后該信號通過具有截止頻率為m·f1的低通濾波器81到模-數(shù)轉(zhuǎn)換器83，并由那里再到數(shù)字信號處理器84，該處理器將分析由于在詢問區(qū)域中標簽的出現(xiàn)引起的在m·f1邊帶上的諧波響應(yīng)信號。該信息可作為以低頻f1重復(fù)的、特殊形狀的時間域信號來獲得。所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在85輸出。處理器84包括其本身為公知的圖案識別電路；如果時間域信號的形狀在可接收界限內(nèi)相應(yīng)于已知為預(yù)定標簽的“磁特性”的形狀，通過使用數(shù)據(jù)庫或查找表就獲得了符合狀態(tài)，于是就能給出對標簽所附物品的識別。
圖8表示一種替換的詢問系統(tǒng)，其中在交變頻率f3上的單個電流源被供給低噪音放大器92，再通過低通濾波器93供給發(fā)射線圈94。對根據(jù)本發(fā)明的任何標簽或標志在詢問區(qū)域中出現(xiàn)的詢問信號產(chǎn)生的諧波響應(yīng)被接收線圈94’接收，后者可以是與發(fā)射線圈94相同的線圈。寬帶濾波器95濾除來自94’的信號中的不需要頻率范圍，及其輸出通過低噪音放大器96，再從那里到多通道或梳狀濾波器97(nf3-mf3)，該濾波器允許諧波數(shù)n-m被分析。濾波器97的輸出通過檢測器98并從那里到達模-數(shù)轉(zhuǎn)換器99。來自轉(zhuǎn)換器99的輸出被數(shù)字處理器100處理，它以與上面涉及圖7所述的處理器84相似的方式工作，以產(chǎn)生輸出101。
權(quán)利要求
1.一種磁標志或標簽，它包括(a)其特征為高導(dǎo)磁率、低矯頑力及非線性B-H特性的第一磁材料；及(b)能被永久磁化的第二磁材料，其特征在于所述第二磁材料是以非均勻磁場圖案磁化的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁標志或標簽，其特征在于在所述第二材料中的磁場圖案其幅值是變化的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的磁標志或標簽，其特征在于在所述第二材料中的磁場圖案其極性和/或方向是變化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的磁標志或標簽，其特征在于所述第二磁材料是由磁偏置材料的離散的磁化部分形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的磁標志或標簽，其特征在于所述第二磁材料是由將磁場圖案寫在磁偏置材料條或帶上形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的磁標志或標簽，其特征在于所述磁場圖案在所述條或帶的寬度上是變化的。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的磁標志或標簽，其特征在于所述第一磁材料具有大于103的非本征相對導(dǎo)磁率及不大于10A/m的矯頑力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的磁標志或標簽，其特征在于所述第一磁材料是細長條或帶的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的磁標志或標簽，其特征在于所述第一磁材料是薄膜形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的磁標志或標簽，其特征在于所述帶的尺寸范圍為寬度從0.1mm到10mm；及厚度從5μm到500μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的磁標志或標簽，其特征在于所述帶的尺寸范圍為寬度從0.5mm到5mm；及厚度從10μm到100μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的磁標志或標簽，其特征在于所述薄膜材料是一個或多個小塊的形狀，每個具有范圍為1mm2到500mm2的面積。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的磁標志或標簽，其特征在于所述一個或多個小塊的每個具有范圍為10mm2到100mm2的面積。
14.根據(jù)權(quán)利要求12、13或14的磁標志或標簽，其特征在于所述一個或多個小塊的每個具有的厚度范圍為0.1μm到10μm。
15.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求的磁標志或標簽，其特征在于所述第一及第二磁層由紙或塑料材料作成的襯底支持。
16.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求的磁標志或標簽，其特征在于該標志適于固定在一物品上，用于作為對該物品的識別標簽。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的磁標志或標簽，其特征在于該標志或標簽用作反偷竊或防偽造標簽。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的磁標志或標簽，其特征在于該標志或標簽用作檢驗標簽。
19.一種數(shù)據(jù)存儲及檢索系統(tǒng)，它包括多個根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁標志或標簽，及檢測系統(tǒng)，包括(i)用于產(chǎn)生交變磁場的第一裝置；(ii)用于檢測通過第一磁材料和使用第一裝置產(chǎn)生的交變磁場之間的相互作用產(chǎn)生的諧波的第二裝置；及(iii)用于使所述第二裝置的諧波檢測與所述第一裝置產(chǎn)生的交變磁場相關(guān)的第三裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的數(shù)據(jù)存儲及檢索系統(tǒng)，其特征在于所述第三裝置設(shè)置來確定由標簽的第一材料與交變磁場的相互作用產(chǎn)生的諧波的幅值和相位，有用的諧波從范圍為2至100次諧波中選擇。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的數(shù)據(jù)存儲及檢索系統(tǒng)，其特征在于所述第三裝置設(shè)置來確定由該標志產(chǎn)生的所述諧波的特性，并將檢測的特性與一個數(shù)據(jù)庫的信息相比較，所述信息用于使檢測的特性與涉及一清單上物品的已知特性相關(guān)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19、20或21的數(shù)據(jù)存儲從檢索系統(tǒng)，其特征在于所述第一裝置這樣地設(shè)置，以便在使用中產(chǎn)生出第一高頻交變磁場及第二低頻交變磁場。
23.根據(jù)權(quán)利要求19、20、21或22的系統(tǒng)，其特征在于所述第三裝置設(shè)置來確定所述第一裝置產(chǎn)生的交變磁場的每周期內(nèi)由所述第二裝置檢測的諧波脈沖數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19、20、21、22或23的系統(tǒng)，其特征為所述第三裝置設(shè)置來確定所述交變磁場的每周期內(nèi)由所述第二裝置檢測到諧波脈沖時的一個點或多個點。
25.根據(jù)權(quán)利要求19至24中任一項的系統(tǒng)，其特征在于所述檢測系統(tǒng)為檢測由該標志產(chǎn)生的諧波脈沖的特性，及將檢測特性與一個數(shù)據(jù)庫的信息相比較，所述信息用于使檢測的特性與涉及一清單上物品的已知特性相關(guān)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其特征在于所述檢測系統(tǒng)設(shè)置來測量所述諧波脈沖包絡(luò)線的形狀。
27.根據(jù)權(quán)利要求19至26中任一項的系統(tǒng)，其特征在于所述第一裝置用于產(chǎn)生頻率為從50Hz至20KHz范圍的交變磁場。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其特征在于所述第一裝置用于產(chǎn)生頻率為從250Hz到20KHz范圍的交變磁場。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其特征在于所述第一裝置用于產(chǎn)生頻率為從3KHz到10KHz范圍的交變磁場。
30.根據(jù)權(quán)利要求22或28的系統(tǒng)，其特征在于第一裝置用于產(chǎn)生頻率為從1Hz到250Hz范圍的低頻交變磁場。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其特征在于所述第一裝置用于產(chǎn)生頻率為從5Hz到50Hz范圍的低頻交變磁場。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的系統(tǒng)，其特征在于所述第一裝置用于產(chǎn)生頻率為從1KHz到10KHz范圍的高頻交變磁場及頻率為從8Hz到50Hz的低頻交變磁場。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其特征在于所述第一裝置用于產(chǎn)生頻率為從4KHz到8KHz范圍的高頻交變磁場及頻率為從10Hz到20Hz的低頻交變磁場。
34.一種編碼物品的方法，用于使區(qū)別不同類型的物品和/或區(qū)別給定類別中各個物品成為可能，該方法包括(1)對所述物品施加磁標志或標簽，后者包括(a)其特性為高導(dǎo)磁率、低矯頑力及非線性B-H特性的第一磁材料，及(b)能被永久磁化的第二磁材料；及(2)在它被附加在所述物品上以前或以后，通過使所述第二磁材料磁化在所述第二磁材料中產(chǎn)生一個預(yù)定的、非均勻的永久磁場圖案，對所述磁場圖案進行選擇，以致能用適當(dāng)結(jié)構(gòu)的裝置讀出，并當(dāng)這樣讀出時能識別所述物品或所述物品所屬的類別。
35.一種在預(yù)定詢問區(qū)域中檢測物品存在的方法，它包括在物品到達所述詢問區(qū)域前在物品上附加或裝入根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁標志，該磁標志攜有唯一的磁碼，以致可識別物品；(B)在所述磁標志及能與所述磁標志相互作用的施加磁物之間確立磁的相互作用，以產(chǎn)生可檢測的響應(yīng)；(C)在一目錄表上記錄所述物品、所述磁標志及由步驟B確定的其相互磁作用之間的相關(guān)性；和(D)當(dāng)一個或多個未知物品位于所述區(qū)域內(nèi)時使所述詢問區(qū)域確定的容積遭受實質(zhì)上與在步驟B中使用的磁狀態(tài)相同的磁狀態(tài)，并確定所產(chǎn)生的相互磁作用；(E)將檢測的相互磁作用與所述目錄表中的數(shù)據(jù)相比較；及(F)每當(dāng)在所述目錄表中的相關(guān)性數(shù)據(jù)提供在步驟(D)中所產(chǎn)生的和在步驟(B)中所產(chǎn)生的相互磁作用之間的匹配時，產(chǎn)生出指示物品特性的響應(yīng)信號。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的信號，其特征在于所述施加磁場包括(i)第一交變低頻磁場，及(ii)第二交變高頻磁場。
全文摘要
提供了一種磁標簽或標志,它可用作多位信息攜帶標簽。該標簽可附加在一物品上,然后當(dāng)它通常進入或放置在詢問區(qū)域中時用作識別該物品的裝置。該標簽包括:(a)其特征斷高導(dǎo)磁率、低矯頑力及非線性B－H特性的第一磁材料;及(b)能夠被永久磁化的第二磁材料,該第二磁材料是以非均勻磁場圖案(A、B、C)磁化的。還公開了用于該標簽的檢測系統(tǒng),及使用它們的寫/讀系統(tǒng)。
文檔編號G01V3/10GK1193388SQ9619637
公開日1998年9月16日 申請日期1996年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月17日
發(fā)明者安德魯·尼科拉思·達姆斯, 米切爾·戴維·克勞思菲爾德 申請人:飛零有限公司