根据反射声波相位信息识别分层介质结构--《应用科学学报》2013年03期
根据反射声波相位信息识别分层介质结构
【摘要】：通过提取分层介质声回波的相频特征信息,对物理性质未知的分层材料实现了有效的分类识别.分类对象为单层材料、包含两种不同声速和密度的两种双层材料、外层较硬中间较软的三层结构,硬和软是指两种材料ρc值的相对大小.数值模拟表明该方法对4种分层结构能进行有效识别.采用优化的分类流程可减小测量的工作量.
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TN912.3【正文快照】：
超声无损探测在材料科学、资源勘探、工业检测等领域得到了广泛的应用.在水中，光波的穿透能力不强，电磁波则衰减很快，声波是唯一能实现远距离传播的波动形式，因而成为水下通信和目标探测的最有效手段.声波常用于单层材料的测厚和探伤卜2).对于多层材料，研究表明其分层结
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京公网安备75号具有内置谐振标签的卡介质、卡介质的制造方法以及对象识别装置的制作方法
专利名称具有内置谐振标签的卡介质、卡介质的制造方法以及对象识别装置的制作方法
技术领域本发明涉及对象识别装置、具有内置谐振标签的卡介质以及具有内置谐振标签的卡介质的制造方法。具体地，本发明涉及一种能够识别对象的类型和位置的技术，例如能够识别对象(例如分发给预定分发区的扑克牌)的分发类型和分发位置的对象识别装置；具有内置谐振标签的卡介质，配置有内置谐振标签的卡体，当接收到预定频率的无线电波的作用时，该谐振标签使具有与无线电波相同频率的回波振荡；以及卡介质的制造方法。
背景技术 作为上述类型的常规对象识别装置之一，例如在专利文献1中揭示了一种装置，该装置被构成为，具有布置在多个对象或各个食品容器上的多个谐振标签以及用于检测从各个谐振标签发送的回波的检测系统。所述常规装置利用该检测系统，通过检测从各个谐振标签发送的不同类型回波，从多个食品容器中识别出特定食品容器。(专利文献1日本特开平8-44794号)。
谐振标签配置有由电感L和电容器C组成的谐振电路。当向该谐振电路施加特定频率的无线电波时使其产生谐振现象，并使其发送与所施加的无线电波相同频率的回波。因此，在通过常规装置检测回波来识别多个食品容器的情况中，各食品容器需要用于发送具有不同频率的不同回波的不同谐振标签。例如，如果要识别50个食品容器，则需要50个谐振标签。
在该情况下，必须选出50种频率的无线电波来使各个谐振标签产生谐振。但是，从彼此接近的频带中选择频率导致从各个谐振标签发送的回波的频率彼此接近。例如，如果相邻频带的频率彼此接近，则回波变得彼此相似。因此，可能会将不同种食品容器错误地识别为相同的食品容器。
为了准确地识别大量的食品容器，可以选择彼此远离的频带内的频率。但是，由于对频率的可用性存在各种限制，因此不能无条件地使用太宽频带内的频率。
因此，如上所述的常规装置存在要识别的对象的数量和类型受限的问题。
常规装置的另一个问题是，尽管能够识别出对象的类型，但分发对象的分发位置无法识别。例如，在要从多个对象中选出随机对象并且在随机分发区内分发所选对象时，不可能识别出位于分发区内的对象的类型。
常规装置的再一个问题是，即使在例如预先确定对象的分发区的情况中，如果在该分发区内重叠放置多于一个的对象，则不能辨认出分发对象的类型。
提出本发明以解决上述问题，并且其目的是提供一种无论对象的数量和类型都能够准确识别对象的分发类型和位置的对象识别装置。
根据现有技术，与食品容器分开制造谐振标签并随后将其贴附到食品容器。因此，存在增加制造工艺数量并因此增加制造成本的其他问题。
此外，随后贴附到食品容器的谐振标签露在外面并且可能会很容易因外力而脱落。
提出本发明还为了解决以上问题。因此，本发明的另一目的是通过预定制造工艺而一体地并且同时地制造具有内置谐振标签的卡体，来消除对要识别的数量和类型的限制，从而以简单且低成本的制造方法来提供在耐用性好的这种具有内置谐振标签的卡介质。
为了实现本发明的目的，如图1中所示，与本发明相关的对象识别装置是例如能够识别对象的分发类型和分发位置的对象识别装置11(例如11a、11b)，包括多个谐振标签(例如1、2、3…)，用于发送频率彼此不同的回波(例如，F1、F2、F3…)；对象容纳部分Z，用于容纳分别设置有多个谐振标签的多个对象11；检测系统9、9’，用于将预定频率的无线电波发送给从对象容纳部分分发到预定分发区(例如A、B…)的各个对象(例如11a、11b)，并且对发送无线电波时从多个谐振标签(例如1、2、3…)发送的回波(例如，F1、F2、F3…)进行检测；以及识别系统27，用于根据检测系统所检测的回波(例如，F1、F2、F3…)来识别对象11(例如11a、11b)的分发类型和分发位置。
在本发明中，检测系统9、9’可设置有发送电路15，用于向多个对象发送使多个谐振标签(例如，1、2、3，1、3、7)发送回波(F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8)的无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8)；频率登记部分17，用于设定并登记无线电波的频率；发送电路控制部分19，用于使发送电路发送与登记在频率登记部分内的各频率对应的无线电波；对象对应频率登记部分21，用于从登记在频率登记部分内的多个频率中组合并选择两个或更多个频率(例如f1、f2、f3，f1、f3、f7)，并且将这两个或更多个所选频率登记为分别与多个对象相关联；接收电路23，用于当从发送电路发送无线电波时接收从多个谐振标签发送的回波；分析检查部分25，用于根据登记在频率登记部分内的频率对接收电路接收的回波的频率进行分析，并且利用在对象对应频率登记部分内登记的多个对象来检查所分析的频率；以及电平检测电路29，用于对利用分析检查部分所分析的回波的电压值电平进行检测。
在本发明中，识别系统可设置有类型识别电路31，用于根据分析检查部分得到的检查结果来识别对象的分发类型；以及位置识别电路33，用于根据利用电平检测电路检测的回波的电压电平，来识别对象的分发位置。
在本发明中，在由通过布置多个检测系统所构成的对象放置区上可预先确定多个分发区(例如A、B)，当将对象从对象容纳部分分发到分发区时，类型识别电路可根据检测系统的分析检查部分得出的检查结果来识别对象的分发类型，并且位置识别电路可根据利用检测系统的电平检测电路所检测的回波的电压值电平，来识别分发区上的多个对象的分发位置。
在该情况下，可以以预定时间间隔连续地从检测系统的发送电路发送与频率登记部分内登记的各个频率对应的无线电波，并且当发送对应的无线电波时，谐振标签可使具有与无线电波相同的频率的回波振荡。
为了实现本发明的目的，如图5中所示，例如具有内置谐振标签的卡介质包括谐振标签(例如102a、102b、102c)，其在接收到预定频率的无线电波的作用时，使具有与无线电波相同的频率的回波振荡；以及，卡体104，其以预定的制造工艺与谐振标签一体地并同时地制造，其中在该制造工艺中通过在展开状态下的卡体上印刷谐振标签并随后将展开状态的卡体对折为二，来制造具有内置谐振标签的卡体。
与本发明有关的卡介质的制造方法用于卡介质，该卡介质设置有具有内置谐振标签(例如102a、102b、102c)的卡体104，该谐振标签在接收到预定频率的无线电波的作用时，使具有与该无线电波相同的频率的回波振荡，所述方法包括以下步骤印刷步骤，将谐振标签印刷在展开状态下的卡体上；以及放置步骤，通过将卡体的一部分放置到卡体的另一部分上，使谐振标签内置到卡体中，在印刷步骤中将谐振标签印刷在卡体上。
在此通过引用将于日提交的日本专利申请No.和日提交的No.的全部内容并入本申请中。
而且，参照以下的详细说明能够全面地理解本发明。从以下的详细说明中将清楚本发明的进一步广泛的应用。但是，应该注意，仅为了便于说明，详细说明和具体示例为本发明的优选实施例。对于本领域的普通技术人员来说，在本发明的范围和精神内以各种方式进行修正和变化是显而易见的。
申请人不是仅限制于向公众公开的任何实施例，并且在一定程度上任何所揭示的变型或替换都不可能完全覆盖权利要求的范围，将其认为是等同物教义下的本发明的一部分。
图1(a)是一立体图，示出了将多个对象(扑克牌)置于对象放置区(各区设置有多个检测系统)内的状态。图1(b)示出了作为本发明实施例的对象识别装置的总体构成。图1(c)示出了谐振标签内使用的谐振电路的构成。
图2(a)示出了无线电波的发送定时和回波的发送定时之间的关系。图2(b)和2(c)示出了在多个检测系统之上放置对象(扑克牌)的情况下多个检测系统所检测的回波的电压值电平的情况。
图3(a)至3(c)示出了根据作为本发明第二实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质的结构。
图4(a)至4(c)示出了根据作为本发明第三实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质的结构。
图5(a)和5(b)示出了根据作为本发明第四实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质的结构。图5(c)是以圆鼓状折叠部分的截面图。图5(d)是将折叠部分切入以形成平端表面的截面图。
图6(a)至6(c)示出了根据作为本发明第五实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质的结构。
图7(a)和7(b)示出了根据作为本发明第六实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质的结构。
具体实施例方式
以下将参照图1对作为本发明第一实施例的对象识别装置进行说明。
如图1(a)至1(c)中所示，将该实施例的对象识别装置构造成能够识别分发对象11(例如11a和11b)的类型和位置。该对象识别装置设置有多个谐振标签(例如1、2、3、…)，用于发送彼此不同频率的回波(例如F1、F2、F3、…)；对象容纳部分Z，用于容纳分别设置有多种谐振标签的多个对象11；检测系统9、9’，用于向分发到预定分发区(例如A和B)的多个对象(例如11a和11b)发送预定频率的无线电波(例如W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7和W8)，并对响应于无线电波的发送，对从谐振标签发送的回波进行检测；以及，识别系统27，用于根据利用检测系统9、9’所检测的回波(例如F1、F2、F3、…)来识别对象11(例如11a和11b)的类型和位置。
通过上述结构，将多种谐振标签贴附到各对象11(例如，将谐振标签1、2和3贴附到对象11a，以及将谐振标签1、3和7贴附到对象11b)。通过检测从谐振标签发送的回波(F1、F2、F3；F1、F3、F7)，识别从对象容纳部分Z分发到预定分发区(例如A、B、…)的对象(例如11a和11b)的类型和位置。
各谐振标签设置有包括电感L和电容器C的谐振电路13。当通过施加具有使感抗ωL和容抗1/ωC(P5)均衡的预定频率的无线电波(例如W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7和W8)来激励谐振电路13时，该电路表现出谐振现象，以发送与所施加的无线电波相同频率(例如f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8)的回波(例如F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8)。
各检测系统9、9’设置有发送电路15，用于向多个对象(11a和11b)发送无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7和W8)，使多个谐振标签(例如1、2、3，1、3、7)发送回波(F1、F2、F3，F1、F3、F7)；频率登记部分17，用于设定并登记无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7和W8)的频率(f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8)；发送电路控制部分19，用于使发送电路15发送与频率登记部分17中登记的频率对应的无线电波；对象对应频率登记部分21，用于从频率登记部分17中登记的频率(例如f1、f2、f3，f1、f3、f7)中选出两个或更多个频率的组合，并且登记所选的两个或更多个频率以将该频率分别分配给多个对象(11a和11b)；接收电路23，用于当从发送电路15发送多个无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8)时，接收从多个谐振标签(1、2、3，1、3、7)发送的回波(F1、F2、F3，F1、F3、F7)；分析检查部分25，用于根据频率登记部分17中登记的频率(f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8)对接收电路23接收的回波(F1、F2、F3，F1、F3、F7)的频率(f1、f2、f3，f1、f3、f7)进行分析，并利用在对象对应频率登记部分21中登记的多个对象(11a和11b)来检查所分析的频率(f1、f2、f3，f1、f3、f7)；以及电平检测电路29，用于对利用分析检查部分25所分析的回波的电压值电平进行检测。
识别系统27设置有类型识别电路31，用于根据利用分析检查部分25所得出的检查结果来识别对象11的分发类型；以及，位置识别电路33，用于根据利用电平检测电路29所检测的回波(F1、F2、F3)的电压电平(例如图2(b)的Ea、Eb、Ec、Ed)来识别对象11的分发位置。
在该实施例中，将分发区(例如A、B、…)定义在由多个检测系统9、9’构成的对象放置区35上，并且假设将单个对象11(例如以下所述的扑克牌11a和11b)从对象容纳部分Z分发到分发区(例如A、B、…)的情况。在此，根据利用检测系统9、9’的电平检测电路29所检测的回波的电压值电平，位置识别电路33对分发到对象放置区35上的对象(11a、11b)的位置进行识别。同时，类型识别电路31根据利用检测系统9、9’的分析检查部分25得出的检查结果，来识别分发到对象放置区35上的对象(11a、11b)的类型。
在该实施例中，假设对象放置区35为如图1(a)中所示的牌桌，并且将多个对象11(例如扑克牌11a、11b)分发到牌桌35上。将多个检测系统9沿着X和Y方向并排放在牌桌35上，并且将检测系统9’也放在对象容纳部分Z附近并且对象容纳部分Z的前面的待放置从对象容纳部分Z中取出的准备分发的对象11的位置。而且在牌桌35上限定了各玩家前面的分发区A和B，使得从对象容纳部分Z中取出的预定数量的扑克牌11(11a、11b)经过检测系统9’并分发到分发区A和B(分别设置有多个检测系统9)。所分发的扑克牌11(11a、11b)用于玩游戏。顺便说一句，附图示出了将扑克牌11a和11b分发到分发区A而将扑克牌11(除了11a和11b以外的扑克牌)分发到分发区B的示例情况。
而且在该实施例中，将多个对象假设为例如54张扑克牌11(在附图中仅示出了红心幺点(11a)和红心10(11b)，并将两个或更多个谐振标签(例如1、2、3；1、3、7)分别提供给扑克牌11(例如11a和11b)。
为了利用最少数量的谐振标签识别54张扑克牌的类型，需要发送频率互不相同的回波的八种谐振标签。在该情况中，可对于各扑克牌布置三种谐振标签的组合(8C3＝56)。假如使用11个谐振标签，则可对于各扑克牌布置两个谐振标签的组合(11C2＝55)。顺便提一下，可根据对象的数量和类型适当地选择所使用的谐振标签的数量和所布置的谐振标签的数量。使用两个或更多个谐振标签的组合可以在使无线电波频率的数量最小化的同时识别出最多的对象的类型。
在此所示的例子使用八个谐振标签(尽管在图中仅显示出1、2、3和7，但实际上为1至8)，并且对于54张扑克牌中的每一张布置三个谐振标签的组合。在该情况中，为了激励八个谐振标签，在检测系统9、9’的频率登记部分17中登记有八个频率(f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8)。选出频率登记部分1 7中登记的八个频率中的三个频率的组合，以将所选出的频率分配给各扑克牌并登记在对象对应频率登记部分或卡对应频率登记部分21中。例如，红心幺点与频率(f1、f2、f3)相关联，并且红心10与频率(f1、f3、f7)相关联。在此，如果从三个谐振标签发送的回波的频率是(f1、f2、f3)的组合，则将扑克牌识别为红心幺点，并且如果从三个谐振标签发送的回波的频率为(f1、f3、f7)的组合，则将扑克牌识别为红心10。
接下来，对如上所述构成的对象识别装置的操作进行说明。在此，对如下示例性工艺进行说明
从容纳有54张扑克牌11的对象容纳部分Z中逐个地取出扑克牌11，扑克牌11经过检测系统9’并将预定数量的扑克牌分发到分别设置有多个检测系统9的分发区A和B。在此，检测系统9’用于对从对象容纳部分Z中取出的用于分发的扑克牌11的分发类型进行识别。设置在分发区A和B中的多个检测系统9用于识别分发区A和B上的扑克牌11的分发位置。因此，在以下说明中，将检测系统9’暂定为分发类型检测系统9’并将检测系统9暂定为分发位置检测系统9。
由于对分发区A和B来说，分发预定数量的扑克牌11的过程是相同的，因此对将两个扑克牌11a和11b连续分发给一个分发区A进行说明。在此，当从对象容纳部分Z中取出的扑克牌11a经过分发类型检测系统9’时，从分发类型检测系统9’的发送电路15中以预定时间间隔(图2(a))发送与登记在频率登记部分17中的八个频率(f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8)对应的八个无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8)。此时，由于与谐振标签(1、2、3)的谐振频率相同频率的无线电波(W1、W2、W3)作用于标签，因此从扑克牌1 1a的谐振标签(1、2、3)中发送与所作用的无线电波具有相同频率(f1、f2、f3)的回波(F1、F2、F3)。
在此发送的回波(F1、F2、F3)通过分发类型检测系统9’的接收电路23馈送，并且分析检查部分25根据登记在频率登记部分17中的频率(f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8)对回波(F1、F2、F3)的频率(f1、f2、f3)进行分析。利用登记在卡对应频率登记部分21中的多个对象(扑克牌名)检查所分析的频率(f1、f2、f3)。将检查结果馈送到识别系统27的类型识别电路31。如果分析检查部分25中所分析的频率是(f1、f2、f3)的组合，则将对应于该组合的卡(或者扑克牌11a)识别为红心幺点。因此，将从对象容纳部分Z中取出并分发的扑克牌11a识别为红心幺点。
下面，如上所述在从对象容纳部分Z取出的扑克牌11b经过分发类型检测系统9’时，从分发类型检测系统9’的发送电路15中以预定时间间隔(图2(a))发送与登记在频率登记部分17中的八个频率(f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8)对应的八个无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8)。此时，由于与谐振标签(1、3、7)的谐振频率相同频率的无线电波(W1、W3、W7)作用于标签上，因此从扑克牌11a的谐振标签(1、3、7)中发送与所作用的无线电波具有相同频率(f1、f3、f7)的回波(F1、F3、F7)。
在此发送的回波(F1、F3、F7)通过分发类型检测系统9’的接收电路23被馈送到分析检查部分25。于是，利用分析检查部分25根据登记在频率登记部分17中的频率(f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8)对回波(F1、F3、F7)的频率(f1、f3、f7)进行分析。通过扑克牌对应频率登记部分21中登记的多个对象(扑克牌名)对所分析的频率(f1、f3、f7)进行分析。利用登记在卡对应频率登记部分21中的多个对象(卡名)检查所分析的频率(f1、f3、f7)。将检查结果馈送到识别系统27的类型识别电路31。如果分析检查部分25中分析的频率是(f1、f3、f7)的组合，则将与该组合对应的卡(或者扑克牌11b)识别为红心10。因此，将从对象容纳部分Z中取出并分发的扑克牌11b识别为红心10。
与上述分发类型识别过程同步执行分发位置识别过程。在该识别过程中，假设将从对象容纳部分Z中连续取出的两个扑克牌11a和11b以一个叠加另一个的方式放置在分发区A中(如图1(a)所示)。
针对构成分发区A的多个分发检测系统9，对于通过各分发位置检测系统9的接收电路23馈送到分析检查部分25的回波(F1、F2、F3；F1、F3、F7)，利用电平检测电路29检测回波(F1、F2、F3；F1、F3、F7)的电压值电平。电压值电平表示由接收电路23中的各回波感应的电压值的大小并随着多个检测系统9到各对象(扑克牌11a和11b)的相对距离发生变化。例如如图2(b)中所示，在将扑克牌11a和11b设置成与四个检测系统9a、9b、9c和9d交叠的情况中，通过各检测系统9a、9b、9c和9d的电平检测电路29检测对应于与各检测系统9a、9b、9c和9d交叠的扑克牌11a和11b的占有区Pa、Pb、Pc和Pd的电压值Ea、Eb、Ec和Ed。也就是说，由电平检测电路29检测的电压值Ea、Eb、Ec和Ed与占有区的大小成比例。由于占有区的大小为Pa＞Pb＞Pc＞Pd，因此电平检测电路29检测的电压值电平为Ea＞Eb＞Ec＞Ed的顺序。将电平检测电路29检测的电压值电平馈送到识别系统27的位置识别电路33，并根据电压值电平(Ea＞Eb＞Ec＞Ed)识别扑克牌11a和11b的位置。换句话说，识别到将扑克牌11a和11b设置在图2(b)所示的情况中。
如图1(a)中所示，牌桌35上排列的多个分发位置检测系统9分别设置有识别号码。将识别系统27的位置识别电路33构成为能够根据分发位置检测系统9的识别号码对牌桌35上的各分发位置检测系统9的位置进行识别。在该情况下，位置识别电路33查找已检测出电压值电平(Ea、Eb、Ec和Ed)的变化的电平检测电路29所归属的分发位置检测系统9的识别号码，以识别牌桌35上的分发位置检测系统9，并识别出扑克牌11a和11b位于所辨认的分发位置检测系统9上。因此，通过位置识别电路33识别牌桌35上的扑克牌11a和11b的分发位置。
因此，通过识别号码预先确定在牌桌35上的各分发位置A和B处排列的分发位置检测系统9的位置。因此，分发位置A(将扑克牌11a和11b分发到该处)的分发位置检测系统9(电平检测电路29)的电压值电平(Ea、Eb、Ec和Ed)发生改变。因此，根据电压值电平的变化，位置识别电路33可识别出扑克牌11a和11b位于分发位置A内。
当如上所述要识别扑克牌11a和11b的分发类型和分发位置时，可任意设定八个无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8)的发送定时。发送的示例性定时显示在图2(a)中，其中以5微妙的间隔依次发送无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8)。由于在发送无线电波时不能接收回波，因此无线电波的发送中断例如45微妙的时间段。为了增大识别准确性，多次(例如250次)重复检测。通过这样的设定条件，可在大约10-1毫秒内识别一个扑克牌(类型和位置)(5μs+45μs)×8(无线电波数量)×250(检测次数)＝10-1ms。因此，即使所有的54张扑克牌都被识别出，也仅花费大约5.4ms(＝54×10-1ms)。根据该无线电波发送定时图，通过检测来自扑克牌11a的谐振标签(1、2、3)的回波(F1、F2、F3)，在短时段内准确地识别扑克牌11a的分发类型(红心幺点)和分发位置。另一方面，通过检测来自扑克牌11b的谐振标签(1、3、7)的回波(F1、F3、F7)在短时段内准确地识别扑克牌11b的分发类型(红心10)和分发位置。
如上所述，将该实施例构成为，使得利用分发类型检测系统9’识别从对象容纳部分Z取出的扑克牌11a的分发类型，并随后利用分发位置检测系统9识别其分发位置。因此，可以在扑克牌游戏过程中在短时间内准确识别出已经从对象容纳部分Z向分发区A和B分发了哪种扑克牌11。在此，即使在分发区A和B中以一个重叠一个的方式放置了多个扑克牌11，并因此难以识别分发区A和B内的分发类型，但是因为总是通过分发类型检测系统9’来识别从对象容纳部分Z向分发区A和B分发的扑克牌11的分发类型，因此在对分发到分发区A和B的多个扑克牌11的分发位置和分发类型进行识别中不会出现错误。
在该实施例中，如果将历史管理存储器37连接到识别系统27的类型识别电路31和位置识别电路33(图1(a))，以记录针对各玩家A和B由类型识别电路31识别的分发类型和由位置识别电路33识别的分发位置(图2(c))，则可以控制在扑克牌游戏过程中扑克牌11的所有分发历史。因此，可以实现各种管理，诸如发现扑克牌游戏中的不公平、核准游戏时间等。
即使对象的数量和类型增加，该实施例也可以通过组合两个或更多个谐振标签利用最少数量的谐振标签来识别所有对象的分发类型和分发位置。在此，由于可以使所使用的无线电波的数量最小化，因此谐振标签的回波的频率彼此分离。因此例如，由于彼此相邻的频带内的频率彼此不接近，因此可以解决由于回波彼此类似导致错误地将不同对象识别为相同对象的常规问题。
其中假设对象为54张扑克牌的上述实施例为一示例并且不限制本发明。本发明可应用到任何要识别其分发类型和分发位置的对象，例如传统的日本扑克牌，在任何工艺或环境中通过任何途径分布的经过产品线的各种组件、书和易腐食品。
接下来，参照附图对以下根据本发明实施例的具有内置谐振标签的卡介质及其制造方法进行说明。
图3(a)至3(c)示出了根据本发明第二实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质的结构。
该实施例的具有内置谐振标签的卡介质设置有谐振标签(例如102a、102b、102c)，用于在接收到无线电波的预定频率的作用时使具有与无线电波相同频率的回波发生振荡；和卡体104，其在(卡体本身的)预定制造工艺中与谐振标签一体地并且同时地制造。在该结构中，如果使用使彼此频率不同的回波振荡的多种谐振标签(例如102a、102b、102c)，则可以区分与谐振标签的数量对应的卡体104。在此，通过以下两种方式来制成卡体将具有成品卡介质尺寸的一半厚的平片折叠叠加在卡介质的另一半上；或者通过将两个分开的片折合在一起形成单个卡介质。通常将该片切割或者加工成矩形。该片由具有弯曲弹性的硬材料制成。
以下所述的卡介质是内置谐振标签型的，并设置有卡介质的一侧片，用于形成具有内置标签的一面；以及另一侧片，用于形成与所述一侧片相匹配以形成卡体的另一面。在匹配的两件卡体之间布置有多个谐振标签，当接收到预定频率的无线电波的作用时，这些谐振标签使与无线电波(处于)相同频率的回波振荡。从谐振标签发送的回波的频率通常彼此不同。但是，任何卡介质可包括相同频率的标签。
以下所述的一组具有内置谐振标签的卡介质由上述具有内置谐振标签的多个卡介质组成。该组具有内置谐振标签的卡介质例如是以下详细说明的扑克牌游戏中所使用的扑克牌。具有内置谐振标签的多个卡介质中的每一个包括一侧片，形成具有内置谐振标签的卡介质的一面；和另一侧片，形成与该一侧片相匹配以形成卡体的另一面。卡体的相匹配的两个侧片之间布置有多个谐振标签，当接收到预定频率的无线电波的作用时，这些谐振标签使与无线电波相同频率的回波振荡。从多个谐振标签发送的频率彼此不同，使得不同频率的组合可以将具有内置谐振标签的卡介质彼此区分开。
根据以下所述的制造方法，假设将谐振标签印刷在一个或两个侧片的内表面上。但是，另选地可将具有内置谐振标签的卡介质制成为，使得将通过印刷在其上设置谐振标签的小厚度的第三片夹在两个侧片之间。
在一组具有内置谐振标签的卡介质为例如扑克牌的情况中，各卡的一面是印刷有数字和标记的前面而另一面是印刷有共同图案设计的背面。
在该实施例中，假设卡体104是例如54种扑克牌。在扑克牌104的制造工艺中，将谐振标签(例如102a、102b和102c)印刷在展开状态下的扑克牌上，将扑克牌折叠为二以生成具有内置谐振标签102a、102b和102c的扑克牌104。顺便说一下，图3示出了展开状态下的扑克牌104一面，其在折叠时作为内表面。将谐振标签102a、102b和102c印刷在该内表面上。在扑克牌104的前表面上分别印刷有54种扑克牌设计图案(未示出)；但是省略了其详细说明。
在此，尽管可以采用使频率互不相同的回波振荡的54种谐振标签，但优选利用最小数量的谐振标签识别54种扑克牌104，从而防止由于回波频率彼此接近而导致的错误识别并防止制造成本增加。例如，如第一实施例中所述，当使用八种谐振标签发送彼此不同频率的回波时，可印刷三个谐振标签(例如102a、102b和102c)的组合(8C3＝56)。当使用11种谐振标签时，可印刷两个谐振标签(例如102a和102b)的组合(11C2＝55)。
在此作为例子所示的制造工艺使用八个谐振标签(在图中仅示出了102a、102b和102c)，并且在54张扑克牌104上分别印刷了三种谐振标签102a、102b和102c的组合。
制造工艺具有印刷工艺(图3(a))，将三种谐振标签(102a、102b和102c)印刷在展开状态下的扑克牌104上；和折叠工艺(图3(b)和3(c))，将印刷有谐振标签102a、102b和102c的各扑克牌104折叠为二，从而将谐振标签102a、102b和102c内置到扑克牌104中。
谐振标签102a、102b和102c分别设置有谐振电路，所述谐振电路构成有线圈(电感)L1、L2和L3；电容器(电容)C1、C2和C3；以及使线圈L1、L2和L3与电容器C1、C2和C3互连的导体。当由预定频率(使感抗ωL和容抗1/ωC均衡)的无线电波激励时，谐振电路出现谐振现象以使与用于激励的无线电波相同频率的回波发生振荡。
在印刷工艺中(图3(a))，将线圈L1、L2和L3印刷在展开状态下的扑克牌104的一侧片104a上，而将电容器C1、C2和C3印刷在展开状态下的扑克牌104的另一侧片104b上。导体包括印刷在一侧片104a上的一侧导体部分106a，以从线圈L1、L2和L3向电容器C1、C2和C3延伸；以及印刷在另一侧片104b上的另一导体部分106b，以从电容器C1、C2和C3向线圈L1、L2和L3延伸。在此，一侧导体部分106a和另一导体部分106b印刷有足够宽度以确保折叠工艺中的压接触面积(考虑到导体部分106a和106b的相互印刷偏移)。
在折叠工艺中(图3(b)和3(c))，切开扑克牌104的一侧片104a和另一侧片104b以分离，并随后将一侧片104a放在扑克牌104的另一侧片104b之上，从而使一侧导体部分106a和另一侧导体部分106b彼此压接触。在该状态中，在扑克牌104的另一侧片104b的电容器C1、C2和C3之上印刷有绝缘元件108，以使线圈L1、L2和L3与电容器C1、C2和C3隔离。
上述制造方法使得可以与三种内置谐振标签102a、102b和102c同时一体地制造扑克牌104，从而简化了制造工艺并降低了制造成本。但是，由于谐振标签102a、102b和102c内置在扑克牌104中，因此将具有内置谐振标签的卡介质实现为防止谐振标签102a、102b和102c脱落的耐用性好的卡介质。
即使扑克牌104的数量和类型增加，该实施例也可以利用多种谐振标签102a、102b和102c的组合，以最小数量的谐振标签(例如102a、102b和102c)识别所有扑克牌104的类型。在该情况下，可使所采用的无线电波频率的数量最小化，从而使谐振标签102a、102b和102c的回波频率彼此分开充分间隔。因此例如，由于彼此相邻的频带内的频率互不接近，因此可以解决由于相邻频带内回波的相似性所导致的将不同对象错误识别为相同对象的常规问题。
下面，参照图4(a)至4(c)对根据本发明第三实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质进行说明。
如图4(a)中所示，印刷该实施例的导体106，从而将展开状态下的扑克牌104的一侧片104a的线圈L1、L2和L3连接到另一侧片104b的电容器C1、C2和C3。在此，导体106印刷有足够宽度，以确保折叠工艺中的压接触面积(考虑到相互印刷偏移)。
在折叠工艺中，切开扑克牌104的一侧片104a和另一侧片104b以分离(图4(b))，并随后将一侧片放到扑克牌104的另一侧片104b之上(图4(c))，从而使一侧片104a的导体106和另一侧片104b的导体106紧紧匹配在一起。
其他方面上，该实施例在构成上与第二实施例相同。因此，与第二实施例(图3)相同的元件使用相同的符号，并省略进一步的说明。
在该实施例中，由于线圈L1、L2和L3和电容器C1、C2和C3通过多个导体106(每一个导体是单个元件)互连，因此将制造工艺进一步简化以降低制造成本。
该实施例的其他效果与第二实施例的相同并由此省略对其的说明。
下面参照图5(a)和5(b)，对根据作为本发明第四实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质进行说明。
如图5(a)中所示，印刷该实施例的导体106，从而使展开状态下的扑克牌104的一侧片104a的线圈L1、L2和L3连接到另一侧片104b的电容器C1、C2和C3。在此，导体106印刷有足够宽度以确保折叠工艺中的压接触面积(考虑到相互印刷偏移)。
在折叠工艺中，通过将卡体104折叠为二(图5(b))来使一侧片104a和另一侧片104b匹配在一起，从而使一侧片104a的导体106和另一侧片104b的导体106彼此压接触。
由于其他部分在结构上与第二和第三实施例(图3和图4)中的相同，因此这些部分使用相同符号并省略对其的说明。
根据该实施例，不切开卡体104的一侧片104a和另一侧片104b并通过将卡体折叠为二而彼此面对面匹配。因此，进一步简化制造工艺以降低制造成本。
在该实施例中，在通过将卡体104折叠为二而使一侧片104a与另一侧片104b彼此面对面接触的状态下，折叠部位P可能呈现圆状以凸出(图5(c))。为了解决该问题，如果在折叠部位P内预先设有切口，则可以形成如图5(d)中所示具有几乎齐平端面的折叠部位P。
该实施例的其他效果与第二和第三实施例的相同并由此省略对其的说明。
下面参照图6(a)至6(c)，对根据作为本发明第五实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质进行说明。
如图6(a)中所示，谐振标签102a、102b和102c包括线圈L1、L2和L3；电容器C1、C2和C3；以及多个导体106，用于将线圈和电容器电互连；在此，将线圈L1、L2和L3，电容器C1、C2和C3和导体106印刷在展开状态下的扑克牌104的一侧片104a或另一侧片104b上。在折叠工艺中，通过将卡体折叠为二使扑克牌104的一侧片104a和另一侧片104b相互匹配。
实现折叠工艺的折叠方法例如可如图6(b)中所示的那样，将扑克牌104的一侧片104a和另一侧片104b切开并相互匹配，或者例如可如图6(c)中所示的那样，将扑克牌104的一侧片104a和另一侧片104b不切开但通过将两者相互对折来彼此匹配。
其他方面上，该实施例在结构上与第二至第四实施例的相同并由此省略进一步的说明。
根据该实施例，由于将线圈L1、L2和L3、电容器C1、C2和C3以及多个导体106印刷在扑克牌104的一侧片104a或另一侧片104b上，因此简化了折叠工艺。此外，由于可在线圈L1、L2和L3和电容器C1、C2和C3分开的情况下实现印刷，因此不必使用绝缘元件108(图3至5)。此外，由于导体部分106不需要很宽的宽度，因此制造工艺进一步简化，从而大大降低制造成本。
下面参照图7(a)和7(b)，对根据作为本发明第六实施例的制造方法制造的具有内置谐振标签的卡介质进行说明。
如图7(a)和7(b)中所示，该实施例的具有内置谐振标签的卡介质的制造方法包括布置外部盖件110a和110b以覆盖根据上述第二至第五实施例(图3至6)的制造方法制造的具有内置谐振标签102a、102b和102c的卡体104的另外步骤。
在该实施例中，卡体104的表面上不设置卡设计图案，但将卡设计图案(未示出)设置在外部盖件110a和110b的表面上。在此，设置外部盖件110a和110b以覆盖扑克牌体104(更具体地，卡体104夹在一对外部盖件110a和110b之间)，以生成具有内置谐振标签102a、102b和102c的扑克牌。
根据该实施例，由于具有内置谐振标签102a、102b和102c的卡体104由外部盖件110a和110b完全覆盖，因此可以实现其整体外观完全对称的扑克牌。由于具有内置谐振标签102a、102b和102c的卡体104形成为很小的厚度，因此成品扑克牌不会引起异常的印象。
工业应用根据本发明的对象识别装置不管对象的数量和类型都可准确地识别出其分发类型和位置。
根据本发明的制造方法可在预定制造工艺中一体地并且同时地制造具有内置谐振标签的卡体而不限定卡体的数量和类型。该制造方法还可以利用简单并低成本的制造方法实现具有良好耐用性的内置谐振标签的卡介质。
1.一种具有内置谐振标签的卡介质，包括谐振标签，用于当接收到具有预定频率的无线电波作用时使与所述无线电波相同频率的回波振荡；以及卡体，其在预定制造工艺中与所述谐振标签一体地并且同时地制造，其中在所述制造工艺中通过将所述谐振标签印刷到展开状态下的所述卡体上并随后将展开状态的卡体折叠为二，来制造具有内置谐振标签的所述卡体。
2.根据权利要求1所述的具有内置谐振标签的卡介质，其中在所述卡体中内置有用于使频率彼此不同的回波振荡的多种谐振标签。
3.一种具有内置谐振标签的卡介质，包括多个谐振标签，用于当接收到具有预定频率的无线电波的作用时使与所述无线电波频率相同的回波振荡；形成具有内置谐振标签的所述卡介质的一面的一侧片；以及形成具有内置谐振标签的所述卡介质的另一面的另一侧片，其要被放置在所述一侧片之上，从而将所述多个谐振标签夹在中间，其中从所述多个谐振标签发送的频率彼此不同。
4.一组具有内置谐振标签的卡介质，包括多个具有内置谐振标签的卡介质，所述多个具有内置谐振标签的卡介质中的每个具有内置谐振标签的卡介质包括多个谐振标签，用于当接收到预定频率的无线电波的作用时使与所述无线电波频率相同的回波振荡；构成具有内置谐振标签的所述卡介质的一面的一侧片；以及构成具有内置谐振标签的所述卡介质的另一面的另一侧片，其要被放置在所述一侧片之上，从而将所述多个谐振标签夹在中间，其中从所述多个谐振标签发送的所述频率彼此不同，从而可以根据不同频率的组合将所述多个具有内置谐振标签的卡介质彼此区分开。
5.一种卡介质的制造方法，所述卡介质设置有具有内置谐振标签的卡体，所述内置谐振标签用于当接收到具有预定频率的无线电波的作用时使与所述无线电波频率相同的回波振荡，所述制造方法包括以下步骤印刷步骤，将所述谐振标签印刷到展开状态下的所述卡体上；以及放置步骤，通过将所述卡体的一部分放置到所述卡体的另一部分上，使所述谐振标签内置在所述卡体中，在所述印刷步骤中将所述谐振标签印刷在所述卡体上。
6.根据权利要求5所述的具有内置谐振标签的所述卡介质的制造方法，其中所述谐振标签设置有线圈、电容器和导体，所述导体用于将所述线圈和所电容器电互连；将所述线圈印刷在展开状态下的所述卡体的一侧片上；将所述电容器印刷在展开状态下的所述卡体的另一侧片上；所述导体设置有印刷在所述一侧片上的从所述线圈向所述电容器延伸的一侧导体部分，和印刷在所述另一侧片上的从所述电容器向所述线圈延伸的另一侧导体部分；以及在所述放置步骤中，将所述卡体的所述一侧片和所述另一侧片切开并随后将所述卡体的所述一侧片放置在所述另一侧片之上，从而使所述一侧导体部分和所述另一侧导体部分彼此压接触。
7.根据权利要求6所述的具有内置谐振标签的所述卡介质的制造方法，其中以较宽的宽度印刷所述一侧导体部分和所述另一侧导体部分，以确保所述折叠工艺中的压接触面积。
8.根据权利要求5所述的具有内置谐振标签的所述卡介质的制造方法，其中所述谐振标签设置有线圈、电容器和导体，所述导体用于使所述线圈和所电容器电互连；将所述线圈印刷在展开状态下的所述卡体的一侧片上；将所述电容器印刷在展开状态下的所述卡体的另一侧片上；印刷所述导体，以使所述一侧片上的线圈和所述另一侧片上电容器互连；以及在所述放置步骤中，将所述卡体的所述一侧片和所述另一侧片切开，并随后将所述卡体的所述一侧片放在所述另一侧片之上，从而使所述一侧片上的导体和所述另一侧片上的导体彼此压接触。
9.根据权利要求5所述的具有内置谐振标签的所述卡介质的制造方法，其中所述谐振标签设置有线圈、电容器和导体，所述导体用于将所述线圈和所电容器电互连；将所述线圈印刷在展开状态下的所述卡体的一侧片上；将所述电容器印刷在展开状态下的所述卡体的另一侧片上；印刷所述导体，以使所述一侧片上的所述线圈和所述另一侧片上的所述电容器互连；以及在所述放置步骤中，通过将所述卡体折叠为二来将所述卡体的所述一侧片和所述另一侧片彼此对折，从而使所述一侧片上的所述导体和所述另一侧片上的所述导体彼此压接触。
10.根据权利要求8或9所述的具有内置谐振标签的卡介质的制造方法，其中以较宽的宽度印刷所述导体，以确保所述放置步骤中的压接触面积。
11.根据权利要求5所述的具有内置谐振标签的所述卡介质的制造方法，其中所述谐振标签设置有线圈、电容器和导体，所述导体用于将所述线圈和所电容器电互连；将所述线圈、所述电容器和所述导体全部印刷到展开状态下的所述卡体的一侧片或另一侧片的两者之一上；以及在所述放置步骤中，通过将所述卡体折叠为二来将所述卡体的所述一侧片和所述另一侧片彼此对折。
12.一种卡介质的制造方法，所述卡介质设置有具有内置谐振标签的卡体，所述内置谐振标签用于当接收到具有预定频率的无线电波的作用时使与所述无线电波频率相同的回波振荡，所述制造方法包括以下步骤印刷步骤，将所述谐振标签印刷到展开状态下的所述卡体；以及放置步骤，通过将所述卡体的一部分放置到所述卡体的另一部分上使所述谐振标签内置在所述卡体中，在所述印刷步骤中将所述谐振标签印刷在所述卡体上；以及设置步骤，设置外盖以密封具有内置谐振标签的所述卡体。
13.根据权利要求5至12中的任何一个所述的具有内置谐振标签的卡介质的制造方法，其中在所述卡体中内置有用于使频率彼此不同的回波振荡的多种谐振标签。
14.一种能够识别对象的分发类型和分发位置的对象识别装置，包括多个谐振标签，用于发送频率彼此不同的回波；对象容纳部分，用于容纳分别设置有所述多个谐振标签的多个对象；检测系统，用于向从所述对象容纳部分分发到预定分发区的各对象发送具有预定频率的无线电波，并用于检测当发送所述无线电波时从所述多个谐振标签发送的回波；以及识别系统，用于根据由所述检测系统检测的所述回波来识别所述对象的分发类型和分发位置。
15.根据权利要求14所述的对象识别装置，其中所述检测系统设置有发送电路，用于向所述多个对象发送使所述多个谐振标签发送回波的无线电波；频率登记部分，用于设定并登记所述无线电波的所述频率；发送电路控制部分，用于使所述发送电路发送与登记在所述频率登记部分内的各频率对应的无线电波；对象对应频率登记部分，用于从登记在所述频率登记部分内的所述频率中组合并选择两个或更多个频率，并将所述两个或更多个所选频率登记作为分别与所述多个对象相关联；接收电路，用于在从所述发送电路发送所述无线电波时接收从所述多个谐振标签中发送的所述回波；分析检查部分，用于根据登记在所述频率登记部分内的所述频率对利用所述接收电路接收的所述回波的频率进行分析，并利用登记在所述对象对应频率登记部分内的所述多个对象来检查所分析的频率；以及电平检测电路，用于对利用所述分析检查部分分析的所述回波的电压值电平进行检测。
16.根据权利要求14所述的对象识别装置，其中所述识别系统设置有类型识别电路，用于根据由所述分析检查部分作出的检查结果对所述对象的分发类型进行识别；以及位置识别电路，用于根据利用所述电平检测电路检测的所述回波的电压电平来对所述对象的分发位置进行识别。
17.根据权利要求16所述的对象识别装置，其中所述分发区预先设定在通过排列多个检测系统构成的对象放置区上，当从所述对象容纳部分向所述分发区分发所述对象时，所述类型识别电路根据利用所述检测系统的所述分析检查部分作出的检查结果来识别所述对象的分发类型，并且所述位置识别电路根据利用所述检测系统的电平检测电路所检测的回波的电压值电平来对所述分发区上的对象的分发位置进行识别。
18.根据权利要求15所述的对象识别装置，其中以预定时间间隔连续地从所述检测系统的所述发送电路发送与登记在所述频率登记部分内的各频率对应的所述无线电波。
19.一种能够识别卡介质的分发类型和分发位置的卡介质识别装置，包括多个卡介质，分别具有用于发送频率彼此不同的回波的内置谐振标签；卡介质容纳部分，用于容纳所述多个卡介质；检测系统，用于从所述卡介质容纳部分分发到预定分发区内的各卡介质发送预定频率的无线电波，并用于在发送所述无线电波时检测从所述多种谐振标签发送的回波；以及识别系统，用于根据利用所述检测系统检测的所述回波来对所述卡介质的分发类型和分发位置进行识别。
20.一种能够识别出多个对象的分发类型和分发位置的对象识别装置，其中所述多个对象是具有内置谐振标签的卡介质，每个卡介质设置有谐振标签，用于在接收到预定频率的无线电波的作用时使与所述无线电波频率相同的回波振荡；和卡体，其在预定制造工艺过程中与所述谐振标签一体地并且同时地制造，通过将所述谐振标签印刷到展开状态下的所述卡体上并随后将所述卡体的一部分放置到展开状态下的卡体的另一部分上，来制造具有内置谐振标签的所述卡体，并且所述对象的各谐振标签发送频率彼此不同的回波，所述对象识别装置包括对象容纳部分，用于容纳分别设置有所述谐振标签的多个对象；检测系统，用于向从所述对象容纳部分分发到预定分发区内的所述各对象发送预定频率的无线电波，并用于在发送所述无线电波时检测从所述谐振标签发送的各回波；以及识别系统，用于根据由所述检测系统检测的所述回波来识别所述对象的分发类型和分发位置。
一种能够识别对象(11)的分发类型和分发位置的对象识别装置，其设置有多种谐振标签(1、2、3、…)，用于发送彼此不同频率的回波(F1、F2、F3…)；对象容纳部分Z，用于容纳分别设置有多个谐振标签的多个对象；检测系统9、9’，用于向从对象容纳部分分发到预定分发区(A、B…)的各对象发送预定频率的无线电波(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8)并用于在发送无线电波时对从多种谐振标签发送的回波进行检测；以及识别系统27，用于根据由检测系统检测的回波来识别对象的分发类型和分发位置。通过简单且低成本并消除了对要识别的数量与类型的限定的制造方法，提供具有耐用性好的内置谐振标签的卡介质。
文档编号G06K17/00GK
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者富士本淳, 吉冈一荣 申请人:阿鲁策株式会社, 株式会社赛塔}