Пространственный магнитный опрос

Реферат

 

Изобретение относится к технике использования магнитных свойств материалов. Сущность изобретения: раскрыты магнитные маркеры или метки вместе с разнообразием технических приемов, посредством которых можно опрашивать эти маркеры. В одном аспекте магнитные метки или маркер характеризуются расположением множества дискретных активных в магнитном отношении участков в линейной последовательности. В другом аспекте изобретение обеспечивает способ опроса магнитного маркера или метки в заранее определенной зоне опроса, где маркер содержит магнитный материал с высокой магнитной проницаемостью, например, для считывания данных, запомненных магнитным образом в маркере, или для использования отклика маркера для обнаружения его наличия и/или для определения его положения в зоне опроса. Процесс опроса включает последовательное воздействие на маркер магнитным полем, достаточным по напряженности поля для насыщения магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью, и магнитным нулем. Применения таких методов описываются в отношении идентификации изделий, к которым прикреплены метки, точного определения положения, например, хирургических зондов и суммирования покупок, где каждый предмет несет на себе метку, закодированную данными, соответствующими его характеру и его стоимости. 6 с. и 23 з.п.ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Настоящее изобретение касается способа использования магнитных свойств материалов на практике, и в нем используется новая техника пространственного магнитного опроса совместно с магнитной меткой или идентификационным маркером. Более точно, изобретение касается способов определения наличия и/или местоположения магнитной метки или маркера в зоне опроса, способов идентификации магнитного маркера, например, идентификации данного маркера, чтобы отличить этот маркер от других, а также систем для внедрения этих способов на практике, магнитных маркеров для использования в этих способах и системах, и запоминания данных в таких маркерах и последующей дистанционной выборки данных из таких маркеров.

Следует понимать, что термин "маркер" или "метка" взаимозаменяемы, такие устройства можно использовать в различных случаях и в зависимости от магнитных качеств могут служить для а) просто наличия метки, маркера (т.е. того из предметов, к которому прикреплена метка, маркер) или b) идентификации метки (или того из предметов, к которому прикреплен маркер), или они могут служить для определения точной части метки относительно заранее определенных координат или того из предметов, к которому прикреплен маркер, или они могут служить для обеспечения кодов доступа (например, для элементов защиты или для выдачи билетов, например, на транспорте), или они могут служить для отличия одного предмета или группы предметов от всех остальных предметов.

Кроме того, термины "поле переменного тока", "поле постоянного тока" используются для обозначения магнитных полей, характеристики которых являются характеристиками электрического проводника, по которому проходит переменный ток или постоянный ток.

Согласно изобретению метки, способы и системы имеют широкое применение. Оно включает управление учетом, снабжение билетами, автоматизированные системы покупки, контроль выполняемых работ, обеспечение метками защиты, управление доступом, защита от подделки и определение местоположения объектов, в частности, точное определение местоположения обрабатываемой детали (например, зондов в хирургии).

Предшествующий уровень техники В настоящее время имеется ряд пассивных систем меток данных. Большинство широко используемых систем базируется на считываемых оптически печатных моделях строк, известных под названием штриховых кодов. Элемент метки таких систем очень дешев, обычно включает стоимость только чернил и бумаги. Считывающие устройства также имеют сравнительно низкую стоимость, в них обычно используют сканирующие лазерные лучи. Во многих случаях реальный недостаток штриховых кодов состоит только в необходимости соблюдения линии взгляда между устройством считывания и меткой.

Для случаев, когда невозможно осуществлять направление линии взгляда, разработаны системы, не использующие оптическую передачу. Наиболее широко используется магнитная индукция для связи между признаком и электронной схемой передатчика опроса. Они обычно работают с использованием переменных магнитных полей в диапазоне частот от 50 кГц до 1 мГц и обычно используют электронные интегральные схемы ("чипы") для изменения функций приема и передачи и для запоминания данных и управления. Чтобы избежать необходимости использования аккумуляторной батареи, электроэнергию для интегральной схемы получают посредством выпрямления сигнала опроса, принимаемого антенной катушкой. В целях увеличения передаваемой электроэнергии и обеспечения различия неожиданных сигналов и помех катушку обычно настраивают на резонанс конденсатором на частоте несущей сигнала опроса. Обычное изделие этого типа представляет собой систему TIRIS, изготавливаемую фирмой "Техас Инструментс Лтд.".

В других многоразрядных системах используют обычную высокочастотную радиотехнику или технику, основанную на поверхностных акустических волнах или явлении магнитострикции.

Описание изобретения Настоящее изобретение включает использование нового типа пассивной системы информационной метки, в которой используют маленькие количества магнитного материала очень высокой магнитной проницаемости и сканируемое магнитное поле для опроса. Поскольку магнитный материал может иметь форму тонкой фольги, проволоки или пленки, его можно подсоединять непосредственно к подложке, например, к бумаге или пластмассовому материалу для образования самоудерживающихся меток.

В качестве альтернативы магнитный материал можно вводить в конструкцию изделия, с которым должна связываться метка. Таким образом, метку можно образовывать на месте совместно с изделием посредством нанесения магнитного материала на поверхность изделия или посредством внедрения магнитного материала в тело изделия.

В изобретении используются магнитные поля, которые содержат "магнитный нуль" - этот термин используется здесь для того, чтобы определять точку, линию, плоскость или объем в пространстве, на которых или в которых составляющая магнитного поля в данном линейном направлении представляет нуль. Объем в пространстве, в котором удовлетворяется это условие, может быть очень маленьким и это обусловливает определенные варианты осуществления изобретения, в которых определяется точка местоположения. Обычно магнитный нуль сохраняется в относительно небольшом линейном диапазоне. Следует понимать, что там, где имеется магнитный нуль, возможно, что составляющая магнитного поля в направлении, ортогональном данному линейному направлению, оказывается существенной. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения оказывается желательным такое существенное ортогональное поле.

Способом создания магнитного поля является использование источников, направляющих навстречу друг другу магнитные поля. Ими могут быть катушки из проволоки или постоянные магниты (они хорошо подходят к небольшим системам), или комбинации катушки (катушек) и постоянного магнита (магнитов). Можно также использовать магнитные нули, которые существуют в специальных направлениях, когда используется одна катушка или один постоянный магнит.

В других случаях источники магнитных полей предпочтительно представляют собой катушки, по которым течет постоянный ток.

В изобретении используется также относительное перемещение между магнитной меткой и прикладываемым полем, чтобы осуществить прохождение магнитного поля через метку. Этого можно добиться посредством перемещения метки относительно сообщаемого магнитного поля или посредством удержания метки неподвижно, тогда как магнитное поле сканирует поверх нее. Обычно в изобретении используется различие между магнитным поведением метки в (i) нулевом поле (на магнитном нуле) и (ii) в высоком, обычно насыщающем магнитном поле.

Соответствующие настоящему изобретению признаки В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечена магнитная метка или маркер, который отличается тем, что служит носителем множества магнитоактивных участков в линейной матрице. Дискретные активные магнитные участки могут наноситься на подложки, например на бумагу или пластмассовый материал, либо они могут быть самоподдерживающимися. В качестве альтернативы магнитные элементы можно вводить непосредственно в изделие или располагать на нем во время изготовления самих предметов. Например, это является целесообразным, когда изделиями являются товары, например, товары розничной продажи, на которых находятся метки для учета, или когда изделиями являются билеты или секретные пропуска.

Как указано выше, метку можно образовывать из непрерывной полоски материала с высокой магнитной проницаемостью, дискретные участки которой имеют свои постоянно или временно видоизменяемые магнитные свойства. Такой процесс можно начинать с полоски, имеющей высокую магнитную проницаемость, участки которой затем обрабатываются таким образом, чтобы изменять их магнитные свойства посредством устранения или снижения их магнитной проницаемости, или с полоски магнитного материала высокой магнитной проницаемости, сопровождаемой способной намагничиваться полоской, расположенной близко к магнитному материалу с высокой магнитной проницаемостью, например, покрывающей его или расположенной рядом, участки которой намагничивают. В сравнительно простых вариантах осуществления каждый активный в магнитном отношении участок имеет одинаковые магнитные характеристики. В более сложных вариантах каждый активный в магнитном отношении участок может обладать различными магнитными характеристиками, обеспечивая, таким образом, возможность сборки большого количества меток с уникальными магнитными свойствами, а отсюда с уникальной идентичностью и сигнатурой (при обработке специальным считывающим устройством).

Вследствие того, что в изобретении используется относительное перемещение между меткой и прикладываемым магнитным полем, следует понимать, что должно быть соответствие между временной областью выходных сигналов устройства считывания метки и линейными размерами активных в магнитном отношении областей метки и зазоров между активными в магнитном отношении областями. В этом смысле активные области и зазоры между ними функционируют аналогично элементам оптического штрихового кода (черного штриха или белого зазора между соседними штрихами). Из этого следует, что так же, как непостоянство магнитных характеристик в активных областях, можно для вырабатывания части "идентичности" метки также использовать линейное пространство между соседними активными в магнитном отношении областями. В соответствии с этим изобретением можно таким образом создавать многочисленное количество меток, каждая из которых имеет свою собственную уникальную "идентичность".

Хотя метки описаны в виде линейной матрицы активных в магнитном отношении областей, на самом деле метки могут иметь две или более линейных матриц. Они могут быть расположены взаимно параллельно или взаимно ортогонально или любым требуемым геометрическим образом. Для простоты считывания таких признаков предполагаются матрицы, которые являются параллельными и/или ортогональными.

Соответственные методы изготовления согласно изобретению меток хорошо известны (т.е. магнитных меток). Подходящие магнитные материалы также хорошо известны и широко распространены. Ими являются материалы с высокой магнитной проницаемостью, которые предпочтительно имеют примесную относительную магнитную проницаемость, составляющую по меньшей мере 103. Коэрцитивность магнитного материала зависит от предполагаемого использования метки. Магнитный материал предпочтительно имеет форму длинной тонкой полоски или тонкой пленки. Такие форматы устраняют основное внутреннее размагничивание. Подходящими материалами являются материалы поставщиков, например, "Вакуумшмелтце" (Германия), "Элайд Сигнал Корп. " (США) и "Инайтика" (Япония). Материал в виде тонкой пленки в настоящее время изготавливается в большом объеме фирмой IST (Бельгия) для розничного применения в защитных метках, также подходящих для использования в этом изобретении.

Способы обнаружения-идентификации Так же, как описано выше в отношении меток, настоящее изобретение обеспечивает разнообразные способы обнаружения наличия магнитной метки и/или идентификации такой метки.

В соответствии со вторым аспектом изобретения обеспечивается способ опроса магнитного маркера или метки в заранее определенной зоне опроса, где признак содержит магнитный материал с высокой магнитной проницаемостью, например, для считывания данных, запомненных магнитным способом в метке, или для использования маркера с целью обнаружения его наличия и/или для определения его местоположения в зоне опроса, который характеризуется тем, что процесс опроса включает этап оказания воздействия на метку последовательно 1) магнитным полем, достаточным по напряженности поля для насыщения магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью, и 2) определяемым здесь магнитным нулем.

Магнитный нуль предпочтительно заставляют проходить взад и вперед по заранее определенному участку в зоне опроса. Частота сканирования, т.е. частота прохождения магнитного нуля предпочтительно относительно низкая, например, равная 1-500 Гц. Удобно структуру поля располагать таким образом, что а) магнитный нуль лежит в плоскости и 2) насыщающее поле появляется рядом с упомянутым полем.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ определения наличия и/или местоположения магнитного элемента в заранее определенной зоне опроса, где магнитный элемент имеет заранее определенные магнитные характеристики. Этот способ характеризуется этапами 1) установления в зоне опроса конфигурации магнитного поля, которое содержит относительно маленький участок нулевого магнитного поля (магнитного нуля), смежного с участками, где имеется магнитное поле, достаточное для насыщения магнитного элемента, или части его (насыщающее поле), причем упомянутый небольшой участок совпадает с участком, через который проходит магнитный элемент или может проходить, или ожидается его прохождение, 2) создания относительного перемещения между упомянутым магнитным полем и упомянутым магнитным элементом, так что обеспечивается пересечение упомянутым магнитным нулем по меньшей мере части магнитного элемента предварительно определенным способом и 3) обнаружения получаемого в результате магнитного отзыва магнитного элемента во время относительного перемещения.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ идентифицирования магнитного элемента, который обладает заранее определенными магнитными характеристиками. Этот способ характеризуется этапами 1) оказания воздействия на магнитный элемент первым магнитным полем, которое является достаточным для индуцирования магнитного насыщения по меньшей мере части магнитного элемента, 2) следующего воздействия на магнитный элемент нулевым магнитным полем (т.е. магнитным нулем), где нулевое поле занимает относительно маленький объем и оказывается смежным с первым магнитным полем, 3) создания относительного перемещения между прикладываемым магнитным полем и магнитным элементом таким образом, что вызывается пересечение магнитным полем по меньшей мере части магнитного элемента заранее определенным способом и 4) обнаружения получающегося магнитного сигнала от магнитного элемента во время относительного перемещения.

В определенном выше способе идентификации преимущественно вызывается пересечение магнитным элементом зоны опроса, в которой вырабатываются требуемые условия.

В пятом аспекте изобретение обеспечивает способ идентификации магнитного элемента, где магнитный элемент имеет заранее определенные магнитные характеристики. Этот способ характеризуется этапами 1) подачи магнитного элемента в зону опроса, внутри которой устанавливается конфигурация магнитного поля, которая содержит сравнительно маленькую область нулевого магнитного поля (магнитного нуля), смежного с областями, где имеется магнитное поле, достаточное для насыщения магнитного элемента или его части (поля насыщения), 2) перемещения магнитного элемента через насыщающее поле до тех пор, пока не достигнет магнитного нуля, 3) относительного перемещения между магнитным полем и магнитным элементом таким образом, что вызывается пересечение магнитным нулем по меньшей мере части магнитного элемента заранее определенным способом и 4) обнаружения получающегося в результате магнитного отзыва магнитного элемента во время относительного перемещения элемента.

Относительное перемещение между магнитным элементом и магнитным полем можно преимущественно создавать посредством развертывания прикладываемого магнитного поля по магнитному элементу. В качестве альтернативы относительное перемещение можно получать посредством приложения переменного магнитного поля в общей статической конфигурации магнитного поля.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения обеспечивается способ суммирования данных, например цен, от комплекта отдельных изделий, на каждом из которых находится магнитный маркер, восприимчивый к опросу в соответствии со способом согласно второму аспекту изобретения, причем на маркерах расположены данные, представляющие специфическую характеристику, например стоимость изделия, к которому они прикреплены, и осуществляют перемещение комплекта изделий через зону опроса, причем магнитное поле формируют тремя комплектами источников взаимно ортогональных магнитных полей, и затем вычисляют для каждого сканирования местоположение центра гармоники выходного сигнала, исходя из магнитного материала, в частности, три ортогональных комплекта катушек непрерывно возбуждают, при этом создают непрерывно вращающееся направление поля, которое охватывает интересующий объем управляемых качаний заранее определенной ширины, и обрабатывают сигналы, принимаемые во время упомянутого способа, для выполнения требуемого суммирования отдельных значений данных.

При выполнении указанных способов предпочтительными вариантами конфигурации магнитного элемента являются либо удлиненные, магнитный нуль в этом случае расположен таким образом, что проходит по главной оси магнитного элемента, либо они имеют форму тонкой пленки, и в этом случае магнитный нуль расположен таким образом, что проходит на одной линии с осью магнитной чувствительности тонкопленочного материала.

Используемое в описанных выше способах магнитное поле или конфигурацию поля можно создавать посредством двух магнитных полей противоположной полярности. Это достигается посредством использования одной или более катушек, по которым проходит постоянный ток, или посредством одного или более постоянных магнитов, или посредством сочетания катушки/катушек и магнита/магнитов. Если используется катушка, то ее можно расположить так, чтобы по ней проходил по существу постоянный ток для поддержания магнитного нуля в фиксированной точке. В качестве альтернативы по катушке/катушкам проходит ток, величина которого изменяется с заранее определенным циклом, так что происходит колебание местоположения магнитного нуля заранее определенным способом. Мы называем это "летающим нулем". Аналогичное устройство можно использовать для получения "летающего нуля", когда используются и катушка или катушки и постоянный магнит.

В соответствии со следующим аспектом настоящего изобретения обеспечен способ определения наличия и/или местоположения магнитного элемента, который характеризуется этапами 1) приложения магнитного поля к участку, где обнаруживается или ожидается, что будет обнаружен магнитный элемент, причем магнитное поле содержит две противодействующие составляющие поля, вырабатываемые источниками магнитных полей, которые дают нулевое поле (магнитный нуль) в местоположении между источниками магнитного поля (и это местоположение известно или может быть рассчитано), 2) обеспечения относительного перемещения между магнитным полем и магнитным элементом и 3) обнаружения получающегося в результате магнитного отклика магнитного элемента во время относительного перемещения.

Относительное перемещение между магнитным полем и магнитным элементом можно получить посредством приложения переменного магнитного поля относительно низкой амплитуды, накладываемого на поле постоянного тока. Обычно такое переменное магнитное поле малой амплитуды имеет частоту в диапазоне от 10 Гц до 100 кГц, предпочтительно от 50 Гц до 50 кГц и более, удобно от 500 Гц до 5 кГц.

В одном варианте осуществления по катушке проходит по существу постоянный ток, чтобы поддерживать магнитный нуль в фиксированной точке. В другом варианте осуществления по катушке течет ток, амплитуда которого изменяется с заранее определенным периодом, так что вызывается колебание местоположения магнитного нуля заранее определенным способом.

В соответствующих настоящему изобретению способах обнаружение магнитного отзыва магнитного элемента преимущественно содержит наблюдение гармоник прикладываемого поля переменного тока, которые генерируются магнитным элементом, когда состояние намагничивания изменяется при прохождении через магнитный нуль.

Как указывалось выше, система работает с нулевым или очень низкочастотным полем сканирования и на высокой частоте в диапазоне от 50 Гц до 50 кГц. Это обеспечивает хорошее проникание сигнала через большинство материалов, включая тонкие металлические слои фольги. Кроме того, международные правила допускают передачу на этих низких частотах сильного поля.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения обеспечивают систему многоразрядных информационных признаков, в которой используется низкочастотный индуктивный магнитный опрос и устраняется необходимость использования сложных дорогостоящих меток.

В соответствии еще с одним аспектом изобретения обеспечивается способ кодирования и/или маркирования отдельных изделий в заранее определенной группе изделий с помощью информационной характеристики изделий, например цены изделия и/или характера товаров, составляющих изделия. Этот способ характеризуется нанесением на каждое изделие магнитных маркеров или метки, имеющих заранее заданное расположение магнитных зон, уникальных для данного изделия или для данного изделия и других изделий, имеющих такую же характеристику, например цену изделия или характер товара, составляющего изделие. Причем магнитные маркер или метка восприимчивы к опросу при приложении магнитного поля для вырабатывания ответного сигнала, свидетельствующего о магнитных свойствах маркера или метки и, следовательно, свидетельствующего о характере изделия, имеющего магнитные маркер или метку.

Основные аспекты изобретения Прежде, чем описывать дополнительные варианты осуществления, поясним некоторые основные аспекты изобретения.

Ключевым аспектом изобретения является форма магнитного поля, создаваемого в зоне опроса, и как станет ясно ниже, это поле позволяет производить опрос очень маленьких пространственных областей. Средство для вырабатывания этого магнитного поля далее будет называться блоком опроса. В одном варианте реализации блок опроса состоит из пары близко расположенных идентичных катушек так, что их оси совпадают. Катушки соединены вместе таким образом, что направления их обмоток оказываются противоположными и через них проходит постоянный ток. Это вызывает образование противоположных магнитных полей, так что вдоль оси катушек на середине между катушками создается нулевое поле, т. е. магнитный нуль. Уровень тока в катушках такой, что может сильно насыщать маленький образец магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью, расположенный в центре любой из двух катушек. Создается также переменный ток гораздо меньшей амплитуды, протекающий в противоположных направлениях по двум катушкам, так что в середине между катушками создаваемые поля переменного тока суммируются. Это легко реализуется посредством подключения соответствующего источника тока к месту соединения двух катушек с обратной цепью через заземление. Частота переменного тока может составлять около 2 кГц, но эта величина не критичная, в общем случае частота находится в широком диапазоне. Переменный ток генерирует поле опроса, которое взаимодействует с магнитным признаком, вырабатывая обнаруживаемый отклик. Другое действие переменного тока состоит в том, чтобы вызывать колебание нулевого поля (магнитного нуля) относительно среднего местоположения вдоль оси катушек на маленькую величину (т.е. качание или колебание, а не прохождение какого-то значительного расстояния).

Кроме того, низкочастотный переменный ток можно также подавать на катушки таким образом, чтобы он вырабатывал низкочастотное сканирующее поле (которое может быть нулевым). Частота сканирующего поля, когда оно имеется, должна быть достаточно низкой, чтобы обеспечить появление большого количества периодов сравнительно высокочастотного поля опроса во время прохождения области магнитного нуля по признаку. Обычно соотношение частот поля опроса (c) и поля сканирования (B) составляет 100:1, хотя следует понимать, что это соотношение можно изменять в существенных пределах без изменения существа изобретения.

Когда элемент из магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью пропускают вдоль оси катушек через участок, в котором происходит колебание магнитной нулевой плоскости, он вначале полностью насыщается магнитным полем постоянного тока. Затем он коротко пройдет по петле магнитного гистерезиса во время прохождения через область нулевого поля. И происходит полное насыщение. Область, в которой магнитный материал является "активным", т.е. подвергается магнитным зарядам, оказывается физически маленькой и определяется амплитудой поля постоянного тока, амплитудой поля переменного тока и характеристиками магнитного материала. Протяженность этой области легко можно сделать меньше 1 мм. Если уровень переменного поля значительно ниже требуемого для насыщения магнитного материала в метке, то метку будут вырабатывать гармоники сигнала переменного тока при вхождении в область нулевого поля блока опроса и реагировании на изменяющееся поле. Когда метка или маркер накроет узкий участок нулевого поля, он переведется на линейную часть петли магнитного гистерезиса по индукции и будет взаимодействовать только посредством переизлучения основной частоты опроса. Затем, когда метка или маркер выйдет из области нулевого поля, он снова начнет излучать гармоники частоты поля опроса. Катушка приемника, расположенная таким образом, чтобы реагировать на поля, создаваемые в области нулевого поля, но которая не соединена непосредственно с катушками блока опроса, принимает только эти сигналы. Изменение этих сигналов во времени, когда маркер проходит вдоль оси катушек, дает четкую индикацию прохождения концов магнитного материала через область нулевого поля.

Следует понимать, что вследствие того, что зона опроса может быть очень узкой, каждый отдельный элемент магнитного материала можно отличать от соседних элементов, от которых он отделяется маленьким расстоянием. Естественно, магнитный материал выбирают таким, чтобы он соответствовал конкретному применению, для которого предназначен маркер или метка. Как описано выше, подходящие магнитные материалы имеются в продаже.

Если теперь рассмотреть маркер, содержащий ряд зон или кусков магнитного материала вдоль оси маркировки, то следует отметить, что когда каждые зона или кусок магнитного материала проходят через область нулевого поля, можно определять их наличие и местоположение их концов. После этого оказывается простым делом использовать длину отдельных зон или кусков магнитного материала или промежутки между ними для представления конкретной кодовой последовательности. Возможно большое количество схем кодирования. Одна эффективная система состоит в использовании схемы, аналогичной схеме кодирования, применяемой для оптических штриховых кодов, где информацию представляют посредством промежутка и ширины линий в коде.

Описываемая до сих пор система позволяет осуществлять сканирование одноосного маркера или метки (например, проволоки или тонкой полоски анизотропного материала, имеющей ось, расположенную вдоль ее длины) при физическом перемещении через узел катушки. Следует понимать, что относительное перемещение между меткой и полем опроса можно осуществлять либо при стационарном поле и движущейся метке, либо наоборот. Если потребуется, то устройство можно делать самосканирующим и, таким образом, опрашивать стационарную метку, например, посредством модуляции токов электропривода постоянного тока двумя катушками опроса, чтобы область нулевого поля сканировала по участку опроса оси катушек. Необходимо, чтобы протяженность этого колебания была по меньшей мере равной максимальному размеру метки и была предпочтительно значительно больше, чтобы избежать необходимости точного расположения метки в зоне опроса.

Посредством использования дополнительных катушек, расположенных на второй оси, ортогональной исходной оси, можно путем последовательного сканирования поля считывать метки, имеющие произвольную ориентацию. Это приводит к гораздо большей сложности корреляции сигналов от трех плоскостей, но вследствие наличия очень высокой пространственной разрешающей способности обеспечивается возможность одновременного считывания большого количества меток, присутствующих в общем объеме опроса. Это дает огромное преимущество в случае таких применений, как навешивание бирок на изделия ежедневной розничной торговли, и позволяет осуществлять автоматизированное суммирование оценки прибыли на месте продажи. Таким образом, изобретение можно применять для маркирования цен изделий и для систем торговых точек, которые подводят итог продажи (с сопровождающей обработкой данных с соответствующей описью или без нее).

Размер элементарной линейной метки зависит от длины отдельных элементов, их разнесения друг от друга и количества необходимых информационных двоичных разрядов. При использовании полосок из материала с самой высокой магнитной проницаемостью, который имеется в продаже, например, фольга из сплава "spin-melt", имеющаяся у таких поставщиков, как фирма "Вакуумшмелтце" (Германия) и фирма "Эллайд Сигнал" (США), минимальная длина отдельных элементов, которую можно использовать, составляет порядка нескольких миллиметров.

Это вследствие того, что примесная магнитная проницаемость будет преобладать из-за факторов формы, а не из-за очень высокой собственной магнитной проницаемости (обычно равной 105), и более короткие длины могут иметь недостаточную магнитную проницаемость для удовлетворительной работы.

Поэтому привлекательными для использования являются очень тонкие пленки из магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью. При условии, что эта пленка очень тонкая (в идеальном случае менее 1 мкм), такой материал можно разрезать на двухмерные маленькие кусочки (квадраты, диски и т.д.) с площадью 20 мм2 или меньше, сохраняющие высокую магнитную проницаемость. Это позволяет делать более короткие метки, чем в случае элементов, изготавливаемых из имеющейся в продаже фольги с высокой магнитной проницаемостью. Подходящим материалом для тонкой пленки является материал фирмы IST (Бельгия).

Расширение этого типа программирования можно также использовать для исключения составной метки, создающей сигнал тревоги в системе охраны розничной торговли (такой сигнал тревоги оказывается ложной индикацией кражи и, таким образом, приводит в замешательство и розничного торговца и покупателя). Если различные участки метки смещаются различными уровнями статического поля, они создают сигналы в различные моменты времени при прохождении через системы охраны розничной торговли. Это усложняет подпись на маркировке в таких системах и предотвращает появление сигнала тревоги. В настоящем изобретении система считывания может управлять сдвигаемыми во времени сигналами, вызываемыми таким магнитным смещением.

До сих пор кодирование метки описывалось на основании физически разделенных магнитных элементов. Однако физическое разделение элементов не является обязательным. Программирование данных на метке можно выполнять посредством нарушения свойств высокой магнитной проницаемости непрерывного магнитного элемента на выбранных участках. Это можно делать, например, посредством местного нагрева до температуры, выше температуры рекристаллизации аморфного сплава, или посредством штемпелевания, или другой обработки материала. Еще более важным является возможность изолирования участков непрерывного элемента из материала с высокой магнитной проницаемостью посредством магнитного шаблона, запомненного на соседнем элементе смещения, выполненном из магнитного материала с высокой коэрцетивностью. Затем такой сложный маркер или метку можно просто закодировать посредством записи магнитного шаблона на элемент смещения, используя соответственную магнитную записывающую головку. Если необходимо, то метку можно стереть (посредством размагничивания полем переменного тока) и перепрограммировать новыми данными.

Описанную схему можно также распространить на работу с метками, запоминающими данные в двух измерениях. Это позволяет изготавливать гораздо более компактные метки или маркеры, и поскольку они также имеют более удобную форму, маркер, выполненный в виде матрицы из NxN тонкопленочных площадок, имеет гораздо больший потенциал кодирования, чем линейная матрица из такого же количества площадок. Это возможно потому, что имеется много больше взаимосвязей площадок, чем можно установить на данном участке.

Другие варианты осуществления изобретения Использование пространственного магнитного сканирования для восприятия местоположения Дополнительно к пространству опроса для считывания информационных признаков эту новую технику перемещения плоскостей нулевого поля через пространство (или перемещения предметов посредством плоскостей) можно использовать для обеспечения информации точного местоположения маленьких изделий из магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью.

Таким образом, в соответствии с другим аспектом обеспечивается способ определения точного местоположения предмета, характеризующийся тем, что содержит а) прикрепление к предмету маленького кусочка магнитного материала, который имеет высокую магнитную проницаемость, b) приложение к области, в которой расположен предмет, магнитного поля, содержащего две противоположные составляющие поля, вырабатываемые источниками магнитного поля, которые дают нулевое поле в местоположении между источниками магнитного поля, с) приложение к участку высокочастотного поля опроса малой амплитуды, d) медленное сканирование нулевым полем взад и вперед по заранее определенному диапазону перемещения, е) наблюдение магнитного взаимодействия между магнитным полем и маленьким кусочком магнитного материала. Преимущественно маленький кусочек магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью имеет форму тонкой фольги, проволоки или тонкой пленки.

Этот аспект изобретения имеет особый интерес, когда предметом, местоположение которого следует определять, является хирургический инструмент, например хирургический зонд или игла. Изобретение позволяет осуществлять точное определение местоположения хирургического зонда во время операции.

Эта техника идеальна для точного определения местополож