TWI685666B - 近源磁場變異偵測系統及其偵測方法 - Google Patents

近源磁場變異偵測系統及其偵測方法 Download PDF

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Abstract

一種近源磁場變異偵測方法，包括分別以一第一磁場感應器以及一第二磁場感應器量測磁場，其中第一磁場感應器以及第二磁場感應器係設置於一場域或場域之一周圍區域；以及計算一磁場差值，其中磁場差值係為(1)第一磁場感應器所量測到之一第一磁場向量以及第二磁場感應器所量測到之一第二磁場向量之差之大小、或(2)第一磁場感應器所量測到沿著一特徵方向之一第一感應器磁場分量以及第二磁場感應器所量測到沿著特徵方向之一第二感應器磁場分量之差之大小；其中(a)當磁場差值在一特徵時間內持續大於一特徵門檻值時、或(b)當磁場差值在一特徵平均時間內之平均值大於一特徵門檻平均值時，即發生一近源磁場變異。

Description

近源磁場變異偵測系統及其偵測方法
本發明係有關一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法，尤指一種使用具有兩個磁場感應器之近源磁場變異偵測系統及其偵測方法。
習知技術係以單一顆磁場感應器來偵測停車格是否有車停駐。由於車輛經過停車格，或是車輛進出停車格都會使得磁場發生一些變化。然而習知技術最大的困難是無法判斷出以下各種狀況：一、磁場的變化是否因有車子經過停車格附近呢？二、磁場的變化是否因有車停在停車格時又有其他車經過停車格旁邊呢？三、磁場的變化是否因有車停在停車格，但是當地的地球磁場又隨時間的變化呢？由於由單一顆磁場感應器所量測到的結果，並無法分辨出磁場的變化來源是停車格內的車子所造成的、還是停車格外的車子所造成的、抑或是停車格內的車子以及停車格外的車子同時造成的、或是再加上地球磁場的變化的因素所造成的。因此，習知技術僅以單一顆磁場感應器來偵測尚無法精確判斷出停車格是否有車停駐，故常常容易誤判。由於習知技術之單一顆磁場感應器是埋設在停車格的地面之下，因此習知技術所面臨的最主要的問題是無法精確判斷出單一顆磁場感應器所量測到的磁場變化，其來源是否在磁場感應器之附近(也 就是在停車格內，而非停車格外或地球磁場變化)。
有鑑於此，發明人開發出簡便組裝的設計，能夠避免上述的缺點，安裝方便，又具有成本低廉的優點，以兼顧使用彈性與經濟性等考量，因此遂有本發明之產生。
本發明所欲解決之技術問題在於，如何排除遠處物件以及地球磁場所造成之磁場變化之干擾，以精確判斷出是否有近處物件造成磁場變化。
為解決前述問題，以達到所預期之功效，本發明提供一種近源磁場變異偵測方法，其中一磁場感應組係設置於一場域或場域之一周圍區域，磁場感應組包括一第一磁場感應器以及一第二磁場感應器，近源磁場變異偵測方法包括以下步驟：分別以第一磁場感應器以及第二磁場感應器量測磁場；以及計算一磁場差值，其中磁場差值係為(1)第一磁場感應器所量測到之一第一磁場向量以及第二磁場感應器所量測到之一第二磁場向量之差之大小、或(2)第一磁場感應器所量測到沿著一特徵方向之一第一感應器磁場分量以及第二磁場感應器所量測到沿著特徵方向之一第二感應器磁場分量之差之大小；其中(a)當磁場差值在一特徵時間內持續大於一特徵門檻值時、或(b)當磁場差值在一特徵平均時間內之平均值大於一特徵門檻平均值時，即發生一近源磁場變異。
此外，本發明更提供一種近源磁場變異偵測系統，包括：一磁場感應組以及一資料處理部。其中磁場感應組係設置於一場域或場域之一周圍區域，磁場感應組包括：一第一磁場感應器以及一第二磁場感應器。 其中資料處理部係與磁場感應組以有線或無線之方式相連接，其中資料處理部計算一磁場差值，其中磁場差值係為(1)第一磁場感應器所量測到之一第一磁場向量以及第二磁場感應器所量測到之一第二磁場向量之差之大小、或(2)第一磁場感應器所量測到沿著一特徵方向之一第一感應器磁場分量以及第二磁場感應器所量測到沿著特徵方向之一第二感應器磁場分量之差之大小；其中(a)當磁場差值在一特徵時間內持續大於一特徵門檻值時、或(b)當磁場差值在一特徵平均時間內之平均值大於一特徵門檻平均值時，即發生一近源磁場變異。
於一實施例中，其中近源磁場變異係因一物件進入場域而產生。
於一實施例中，其中場域係為一移動裝置停駐處，物件係為一移動裝置，其中藉由偵測近源磁場變異以偵測移動裝置是否停駐於移動裝置停駐處。
於一實施例中，其中移動裝置係為一交通工具，交通工具係為一車輛、一船舶、一飛行器、一電車、一纜車、或一軌道車輛。
於一實施例中，其中移動裝置停駐處具有一移動裝置出入口，磁場感應組係設置於非鄰近移動裝置出入口。
於一實施例中，其中場域係為一交通工具運行路線之一區間，物件係為一交通工具，其中藉由偵測近源磁場變異之一變異次數以偵測交通工具運行路線之區間之一交通流量。
於一實施例中，其中構成物件之材料包括至少一金屬材料。
於一實施例中，其中近源磁場變異係因場域內之一馬達運轉 而產生，藉此以偵測馬達是否運轉。
於一實施例中，其中場域係為一水井、一探勘井、或一油井。
於一實施例中，其中周圍區域係包括環繞場域之上下以及四周。
於一實施例中，其中特徵方向係約略指向場域。
於一實施例中，其中特徵方向係約略平行於場域所在位置之一地磁傾角方向。
於一實施例中，其中特徵方向係約略平行於場域所在位置之一地磁偏角方向。
於一實施例中，其中第一磁場感應器與場域之間之一第一距離係不等於第二磁場感應器與場域之間之一第二距離。
於一實施例中，其中第一磁場感應器與場域之間之一第一距離係大於或等於第一磁場感應器與第二磁場感應器之間之一感應器相對距離。
於一實施例中，其中第二磁場感應器與場域之間之一第二距離係大於或等於感應器相對距離。
於一實施例中，其中第一距離係不等於第二距離。
於一實施例中，其中第一磁場感應器以及第二磁場感應器之一連線方向係約略與特徵方向平行。
於一實施例中，其中第一磁場感應器以及第二磁場感應器之一連線方向係約略指向場域。
為進一步了解本發明，以下舉較佳之實施例，配合圖式、圖 號，將本發明之具體構成內容及其所達成的功效詳細說明如下。
10‧‧‧資料處理部
11‧‧‧偵測模組
2‧‧‧磁場感應組
20‧‧‧第一磁場感應器
21‧‧‧第二磁場感應器
30‧‧‧場域
40‧‧‧周圍區域
5‧‧‧物件
50、51‧‧‧車輛
52‧‧‧船舶
55‧‧‧出入口
60‧‧‧第一外圍區域
61‧‧‧第二外圍區域
62‧‧‧第三外圍區域
7‧‧‧水井
70‧‧‧抽水馬達
D1‧‧‧第一距離
D2‧‧‧第二距離
D12‧‧‧感應器相對距離
E1‧‧‧第一物距
E2‧‧‧第二物距
E12‧‧‧物距差
T1~T9‧‧‧時段
V‧‧‧連線方向
第1A圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之立體示意圖。
第1B圖係為第1A圖之剖面示意圖。
第1C圖、第1D圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之具體實施例之剖面示意圖。
第2A圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之另一具體實施例之立體示意圖。
第2B圖係為第2A圖之剖面示意圖。
第2C圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統之一具體實施例之立體示意圖。
第2D圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之磁場量測圖以及磁場差值圖。
第2E圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之立體示意圖。
第2F圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之立體示意圖。
第3A圖~第3D圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統之具體實施例之剖面示意圖。
第4A圖~第4F圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法 之具體實施例之剖面示意圖。
第5A圖、第5B圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之具體實施例之剖面示意圖。
第6A圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之立體示意圖。
第6B圖、第6C圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之具體實施例之剖面示意圖。
第7圖係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之剖面示意圖。
請參閱第1A圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之立體示意圖。請同時參閱第1B圖，其係為第1A圖之剖面示意圖。本發明之近源磁場變異偵測系統包括一磁場感應組2以及一資料處理部10。在此實施例中，磁場感應組2設置於一偵測模組11中，其中偵測模組11(磁場感應組2)係設置於一場域30之一周圍區域40，其中周圍區域40係包括環繞場域30之上方、四周或下方之任何位置。其中磁場感應組2包括一第一磁場感應器20以及一第二磁場感應器21。其中資料處理部10並不設置於偵測模組11中。在此實施例中，磁場感應組2係以有線之方式與資料處理部10相連接；第二磁場感應器21係設置於第一磁場感應器20之下方附近(非正下方)，其中第一磁場感應器20與場域30之間之一第一距離D1係小於第二磁場感應器21與場域30之間之一第二距離D2，且第一磁場感應器20與場域30之間之第一距離D1係大於第一磁場感應器20與第二磁場感應 器21之間之一感應器相對距離D12，且第二磁場感應器21與場域30之間之第二距離D2係大於感應器相對距離D12；第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之一連線方向V係約略指向場域30。本發明之近源磁場變異偵測方法包括以下步驟：步驟A1：分別以第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21量測磁場；以及步驟A2：以資料處理部10計算一磁場差值，其中磁場差值係為(1)第一磁場感應器20所量測到之一第一磁場向量以及第二磁場感應器21所量測到之一第二磁場向量之差之大小、或(2)第一磁場感應器20所量測到沿著一特徵方向之一第一感應器磁場分量以及第二磁場感應器21所量測到沿著特徵方向之一第二感應器磁場分量之差之大小；其中(a)當磁場差值在一特徵時間內持續大於一特徵門檻值時、或(b)當磁場差值在一特徵平均時間內之平均值大於一特徵門檻平均值時，即發生一近源磁場變異。近源磁場變異之產生原因主要有二種類型：第一類型：近源磁場變異係因一物件進入(或離開)場域30而產生；第二類型：近源磁場變異係因場域30內之一馬達運轉(或停止運轉)而產生。在此實施例中，近源磁場變異之產生原因係為第一類型。其中選定特徵方向是只看第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21沿著特徵方向所量測到的磁場的分量的變化。特徵方向係可以選定為約略與第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之連線方向V平行之方向，或是約略指向場域30之方向，或是約略平行於場域30所在位置之一地磁傾角方向之方向，亦或是約略平行於場域30所在位置之一地磁偏角方向之方向。當然特徵方向也可以選定為其他方向。例如，將第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21設置成第一磁場感應器20之一Z軸方向平行於第二磁場感應器21之一Z軸方向，再選定特徵方向為第一磁場感應器20之Z軸方向(亦是第二磁場感應器21之Z軸方向)。如此設置，以第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21分別量測磁場時，只需要去計算第一磁場感應器20所量測到之Z軸方向之磁場量測值以及第二磁場感應器21所量測到之Z軸方向之磁場量測值之差之大小即可，而不需要去理會第一磁場感應器20所量測到之沿著一X軸方向或一Y軸方向之磁場量測值，或第二磁場感應器21所量測到之沿著一X軸方向或一Y軸方向之磁場量測值。如此一來，在實際運算上更加快速。請同時參閱第1C圖、第1D圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之具體實施例之剖面示意圖。在第1C圖之實施例中，當一物件5進入周圍區域40時，產生了磁場的變化。此時物件5與第一磁場感應器20之間之距離為一第一物距E1；物件5與第二磁場感應器21之間之距離為一第二物距E2。第一物距E1與第二物距E2之差為一物距差E12。然而由於第一物距E1遠大於物距差E12(亦即第二物距E2亦遠大於物距差E12)，因此對於第一磁場感應器20或第二磁場感應器21來說，物件5所產生的磁場變化都是遠處的磁場變化，故由第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的物件5所產生的磁場變化會很接近(幾乎相同)。舉例來說，以一磁偶極為例，磁場強度是隨距離的三次方衰減。也就是說，若有兩個磁場感應器與磁偶極之距離分別為F1以及F2，兩個磁場感應器與磁偶極之距離之差為F12，則分別以此兩個磁場感測器去量測磁場值，會得到K/F13以及K/F23，其中K是一個數值，其中K/F23=K/(F1-F12)3。若計算K/F13以及K/F23兩者之差，則會得到：K/F13-K/F23=
Figure 108104269-A0305-02-0010-1
 然而由於F1遠大於物距差F12，因此K/F13以及K/F23兩者之差會趨近 於零。雖然實際上在第1C圖之實施例中物件5並非一個磁偶極，然而對於第一磁場感應器20或第二磁場感應器21來說，物件5所產生的磁場變化是遠處的磁場變化，故由第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的物件5所產生的磁場變化也是會很接近。在第1D圖之實施例中，因為物件5進入場域30，但由於此時第一物距E1並非遠大於物距差E12，且第二物距E2亦非遠大於物距差E12，因此對於第一磁場感應器20或第二磁場感應器21來說，物件5所產生的磁場變化都是近處的磁場變化，故由第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的由物件5所產生的磁場變化就會有所差別(不會幾乎相同)。因此，本發明之一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法係藉由將第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的磁場向量相減(或沿著特徵方向之分量相減)，以去除遠處的磁場變化之影響，來判斷是否發生一近源磁場變異。其中遠處的磁場變化之影響也包括同一地點之地磁隨時間變化之影響。這是習知技術僅使用單一個磁場感應器來做量測所無法達成的。
在一些實施例中，構成物件5之材料包括至少一金屬材料。
請參閱第2A圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之另一具體實施例之立體示意圖。請同時參閱第2B圖，其係為第2A圖之剖面示意圖。並請參閱第2C圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統之一具體實施例之立體示意圖。本發明之近源磁場變異偵測系統包括一磁場感應組2以及一資料處理部10。在此實施例中，資料處理部10係與磁場感應組2設置於同一偵測模組11中。其中偵測模組11(包括磁場感應組2以及資料處理部10)係設置於一場域30之一周圍區域40，其中周圍區 域40係可為場域30之上方、四周或下方之任一位置。在此實施例中，場域30係為一停車格，物件5係為一車輛50，偵測模組11(包括磁場感應組2以及資料處理部10)係設置於停車格之地面下方。其中磁場感應組2包括一第一磁場感應器20以及一第二磁場感應器21。在此實施例中，磁場感應組2係以有線之方式與資料處理部10相連接；第二磁場感應器21係設置於第一磁場感應器20之正下方；其中第一磁場感應器20與場域30之間之一第一距離係小於第二磁場感應器21與場域30之間之一第二距離(因第二磁場感應器21係設置於第一磁場感應器20之正下方)，且第一磁場感應器20與場域30之間之第一距離係大於第一磁場感應器20與第二磁場感應器21之間之一感應器相對距離，且第二磁場感應器21與場域30之間之第二距離係大於感應器相對距離；第一磁場感應器20之一Z軸係朝向上，且第二磁場感應器21之一Z軸係朝向上。此實施例使用本發明之近源磁場變異偵測方法包括以下步驟：步驟A1：分別以第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21量測磁場。請同時參閱第2D圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之磁場量測圖以及磁場差值圖。第2D圖之上方圖係為第一磁場感應器20之沿著一Z軸方向所量測到之一第一感應器磁場分量圖。第2D圖之中間圖係為第二磁場感應器21之沿著Z軸方向所量測到之一第二感應器磁場分量圖。以及步驟A2：以資料處理部10計算一磁場差值，其中磁場差值係為第一磁場感應器20所量測到沿著一特徵方向(在此實施例中，特徵方向係為Z軸方向)之一第一感應器磁場分量以及第二磁場感應器21所量測到沿著特徵方向之一第二感應器磁場分量之差之大小；其中(a)當磁場差值在一特徵時間內持續大於一特徵門檻值時、或(b)當磁場差值在一特徵平均時間 內之平均值大於一特徵門檻平均值時，即發生一近源磁場變異。第2D圖之下方圖係為磁場差值圖，其中磁場差值係為第一磁場感應器20所量測到沿著一Z軸方向之第一感應器磁場分量以及第二磁場感應器21所量測到沿著Z軸方向之第二感應器磁場分量之差之大小，也就是第2D圖之上方圖與第2D圖之中間圖之差之大小。在此實施例中，第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之一連線方向係與特徵方向(Z軸)平行，且係指向場域30。其中在第2D圖中時間區分為T1時段~T9時段，共九個時段。其中在T1時段，係為場域30、一第一外圍區域60以及一第二外圍區域61皆無車輛停留或經過之情況。在T2時段時(請同時參閱第2E圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之立體示意圖)係有車輛50(物件5)經過第一外圍區域60之情況。在T3時段，由於車輛50已經經過第一外圍區域60，因此又回到場域30、第一外圍區域60以及第二外圍區域61皆無車輛停留或經過之情況。在第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21進行量測磁場的過程中，當有車輛50經由第一外圍區域60經過、或是停在於第二外圍區域61時，第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21會分別量測到磁場變化。例如第2D圖中之T1至T2時段，車輛50經過第一外圍區域60，第一磁場感應器20所量測到的Z軸方向之第一感應器磁場分量的磁場變化大約是從-4變為-1.5左右，而第二磁場感應器21所量測到的Z軸方向之第二感應器磁場分量的磁場變化大約是從-21變為-18.5左右。然而，由於第一外圍區域60以及第二外圍區域61距離第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21比較遠，因此，對於第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21來說，車輛50經過第一外圍區域60所引起之磁場變化是屬於遠場之磁場變化。故，如前述之實施例，當 車輛50經過第一外圍區域60時，由第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所分別量測到磁場變化幾乎大小相同。這結果可由實際的量測以及運算的結果(如第2D圖之下方之磁場差值圖)觀察出來，因為T1、T2、T3時段幾乎都是在同樣的數值附近，磁場差值在T2時段並沒有因為車輛50經過第一外圍區域60而有什麼變化。
在T4時段時(請參閱第2A圖)，係為車輛50(物件5)停在場域30(停車格)之情況，其中T3以及T4時段之間有一些干擾波動，係為車輛50要停進去場域30期間所造成之干擾。第2D圖中之T3至T4時段，第一磁場感應器20所量測到的Z軸方向之第一感應器磁場分量的磁場變化大約是從-4變為-2左右，而第二磁場感應器21所量測到的Z軸方向之第二感應器磁場分量的磁場變化大約是從-21左右變為-22左右。由於場域30與第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之距離較近(相較於第一外圍區域60以及第二外圍區域61與第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之距離)，因此，對於第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21來說，車輛50停在場域30所引起之磁場變化是屬於近場之磁場變化。故，如前述之實施例，由第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的車輛50(物件5)所產生的磁場變化就會有所差別(不會幾乎相同)。這結果可由實際的量測以及運算的結果(如第2D圖之下方之磁場差值圖)觀察出來，在T4時段時，磁場差值很明顯地高於T3時段以及T5時段。故本發明之一種近源磁場變異偵測方法係能輕易偵測出在T4時段期間發生一近源磁場變異，亦即有物件5(車輛50)進入場域30(停車格)內(且待一段時間)。在T5時段時(請同時參閱第2F圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施 例之立體示意圖)係為車輛50(物件5)已經停在場域30(停車格)內，剛好又有另一車輛51從第一外圍區域60經過之情況。當有車輛50經由第一外圍區域60經過時，第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21還是會分別量測到磁場變化。第2D圖中之T4至T5時段，第一磁場感應器20所量測到的Z軸方向之第一感應器磁場分量的磁場變化大約是從-2變為-1左右，而第二磁場感應器21所量測到的Z軸方向之第二感應器磁場分量的磁場變化大約是從-22.5左右變為-21左右。然而本發明之一種近源磁場變異偵測方法亦能輕易排除在T5時段期間車輛51從第一外圍區域60經過所造成之干擾，以精確判斷出物件5(車輛50)依舊停在場域30(停車格)內。這結果可由實際的量測以及運算的結果(如第2D圖之下方之磁場差值圖)觀察出來，在T5時段時之磁場差值幾乎維持跟在T4時段時一樣。在T6時段，由於車輛50已經離開場域30，因此又回到場域30、第一外圍區域60以及第二外圍區域61皆無車輛停留或經過之情況，其中T5以及T6時段之間有一些干擾波動，係為車輛50要離開場域30期間所造成之干擾。
在T7時段，亦是場域30、第一外圍區域60以及第二外圍區域61皆無車輛停留或經過之情況，其中T6以及T7時段之間由於皆無場域30、第一外圍區域60以及第二外圍區域61皆無車輛停留或經過之情況。在T8時段時，係為車輛50停在場域30(停車格)之情況(請參閱第2A圖)，其中T7以及T8時段之間有一些干擾波動，係為車輛50要停進去場域30期間所造成之干擾。第2D圖中之T7至T8時段，第一磁場感應器20所量測到的Z軸方向之第一感應器磁場分量的磁場變化大約是從-4變為-2左右，而第二磁場感應器21所量測到的Z軸方向之第二感應器磁場分量的磁場變化大約是從-21左右 變為-21.5左右。本發明之一種近源磁場變異偵測方法再次輕易偵測出在T8時段期間發生一近源磁場變異，亦即有物件5(車輛50)進入場域30(停車格)內，且待一段時間。在T9時段，由於車輛50已經離開場域30，因此又回到場域30、第一外圍區域60以及第二外圍區域61皆無車輛停留或經過之情況，其中T8以及T9時段之間有一些干擾波動，係為車輛50要離開場域30期間所造成之干擾。
由第2D圖之上方圖(第一磁場感應器20之沿著Z軸方向所量測到之第一感應器磁場分量圖)以及第2D圖之中間圖(第二磁場感應器21之沿著Z軸方向所量測到之第二感應器磁場分量圖)可以明顯看出來，習知技術只使用單一個磁場感應器時，並無法從單一磁場感應器所量測到結果來判斷出磁場變化的來源是遠方還是近處。而本發明之一種近源磁場變異偵測方法所計算出之結果(如第2D圖之下方圖係為磁場差值圖)來看，其中只有兩次發生近源磁場變異，分別是在T4以及T5時段內以及T8時段內，且T5時段並不受到旁邊車輛51經過之影響。故本發明之一種近源磁場變異偵測方法則能確切地排除遠方之磁場變化的干擾，以判斷出近處之磁場變化，從而判斷出停車格內是否有車停駐。
此外，前述之實施例在步驟A2計算磁場差值時，也可以用第一磁場感應器20所量測到之一第一磁場向量以及第二磁場感應器21所量測到之一第二磁場向量之差之大小來計算之。
在一些實施例中，磁場感應組2設置於偵測模組11中，其中偵測模組11(磁場感應組2)係設置於場域30或場域30之周圍區域40，資料處理部10並不設置於偵測模組11中，資料處理部10係以有線或無線之方式與 磁場感應組2相連接。在一些實施例中，磁場感應組2係以無線之方式與資料處理部10相連接。
在一些實施例中，第一磁場感應器20與場域30之間之第一距離係不等於第二磁場感應器21與場域30之間之第二距離。在一些實施例中，第一磁場感應器20與場域30之間之第一距離係大於或等於第一磁場感應器20與第二磁場感應器21之間之一感應器相對距離。在一些實施例中，第二磁場感應器21與場域30之間之第二距離係大於或等於感應器相對距離。
在一些實施例中，第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之連線方向係約略指向場域30。
請參閱第3A圖~第3D圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統之具體實施例之剖面示意圖。在第3A圖之實施例中，資料處理部10係與磁場感應組2(包括第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21)設置於同一偵測模組11中，第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21係分別與資料處理部10相連接。其中資料處理部10更具有無線傳輸之功能，可將第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的資料或是將資料處理部10所計算出之判斷(是否發生一近源磁場變異)以無線之方式向外傳輸。在第3B圖之實施例中，資料處理部10係與磁場感應組2設置於同一偵測模組11中，第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21係分別與資料處理部10相連接，其中資料處理部10可將第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的資料或是將資料處理部10所計算出之判斷以有線之方式向外傳輸。在第3C圖之實施例中，磁場感應組2係設置於偵測模組11中，資料處理部10並不設置於同一偵測模組11中。其中第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21 係分別具有無線傳輸之功能，可分別將第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的資料以無線之方式傳輸給資料處理部10。在第3D圖之實施例中，磁場感應組2係設置於偵測模組11中，資料處理部10並不設置於同一偵測模組11中。磁場感應組2(包括第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21)與資料處理部10相連接，以將第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21所量測到的資料以有線之方式傳輸給資料處理部10。
請參閱第4A圖~第4F圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之具體實施例之剖面示意圖。在第4A圖之實施例中，偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於場域30(停車格)之地面下(屬於周圍區域40)，其中第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之連線方向係與約略指向場域30(停車格)。在第4B圖之實施例中，偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於場域30(停車格)前側之地面上(屬於周圍區域40)，其中第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之連線方向係與約略指向場域30(停車格)。在第4C圖之實施例中，偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於場域30(停車格)後側之地面上(屬於周圍區域40)，其中第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之連線方向係與約略指向場域30(停車格)。在第4D圖之實施例中，偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於場域30(停車格)旁側之地面上(屬於周圍區域40)，其中第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之連線方向係與約略指向場域30(停車格)。偵測模組11(包括磁場感應組2)最好是不要設置在一出入口55附近。在第4E圖之實施例中，偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於場域30(停車格)之地面上(屬於場域30)，其中第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之連 線方向係與約略指向場域30(停車格)。在第4F圖之實施例中，在第4D圖之實施例中，偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於場域30(停車格)上方之旁側(屬於周圍區域40)，其中第一磁場感應器20以及第二磁場感應器21之連線方向係與約略指向場域30(停車格)。偵測模組11(包括磁場感應組2)最好是不要設置在出入口55附近。
在一些實施例中，場域30係為停車格，停車格有一出入口，磁場感應組2係設置於停車格之上方、四周或下方之任一非出入口之位置。在一些實施例中，磁場感應組2係不設置於兩相鄰停車格之間。
請參閱第5A圖、第5B圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之具體實施例之剖面示意圖。在此實施例中，場域30係為一船舶停駐處。周圍區域40係為船舶停駐處旁之一碼頭側牆。物件5係為一船舶52。其中偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於碼頭側牆內(周圍區域40)。藉由本發明之一種近源磁場變異偵測方法，係可偵測出船舶52是否進入船舶停駐處(場域30)。
故本發明之一種近源磁場變異偵測方法，係可藉由偵測近源磁場變異以偵測一移動裝置停駐處(場域)內是否有一移動裝置(物件)停駐。其中移動裝置(物件)係可為一交通工具，交通工具係為一車輛、一船舶、一飛行器、一電車、一纜車、或一軌道車輛。在一些實施例中，移動裝置停駐處(場域)具有一移動裝置出入口，偵測模組(包括磁場感應組)最好是係設置於非鄰近移動裝置出入口之位置。
請參閱第6A圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之立體示意圖。請同時參閱第6B圖、第6C圖， 其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之具體實施例之剖面示意圖。其中偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於一公路之一路段(場域30)之地面下(周圍區域40)。當車輛50(物件5)在一第三外圍區域62時，本發明之一種近源磁場變異偵測方法並不會偵測到發生一近源磁場變異。當車輛50進入公路之該路段內(場域30)時，本發明之一種近源磁場變異偵測方法，係可藉由偵測近源磁場變異以偵測出是否有車輛50(物件5)進入公路之該路段內(場域30)。經由計算近源磁場變異之一變異次數，係可偵測出公路之該路段之一車流量。
故本發明之一種近源磁場變異偵測方法，係可藉由偵測近源磁場變異之一變異次數以偵測一交通工具運行路線之一區間(場域)之一交通流量，其中物件係為一交通工具。
請參閱第7圖，其係為本發明一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法之一具體實施例之剖面示意圖。其中一水井7(場域30)內設置有一抽水馬達70。其中偵測模組11(包括磁場感應組2)係設置於抽水馬達70旁邊(屬於場域30內)。運用本發明之一種近源磁場變異偵測方法，係可藉由偵測近源磁場變異以偵測抽水馬達70是否運轉。此實施例是屬於第二類型：近源磁場變異係因場域30內之一馬達運轉(或停止運轉)而產生。
故本發明之一種近源磁場變異偵測方法，係可藉由偵測近源磁場變異以偵測馬達是否運轉，其中場域係可為一水井、一探勘井、或一油井。
以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術手段，根據本文的揭露或教導可衍生推導出許多的變更與修正，仍可視為本發明之 構想所作之等效改變，其所產生之作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之實質精神，均應視為在本發明之技術範疇之內，合先陳明。
綜上所述，依上文所揭示之內容，本發明確可達到發明之預期目的，提供一種近源磁場變異偵測系統及其偵測方法，極具產業上利用之價植，爰依法提出發明專利申請。
11‧‧‧偵測模組
2‧‧‧磁場感應組
30‧‧‧場域
40‧‧‧周圍區域
5‧‧‧物件
50‧‧‧車輛

Claims (38)

  1. 一種近源磁場變異偵測方法，其中一磁場感應組係設置於一場域或該場域之一周圍區域，該磁場感應組包括一第一磁場感應器以及一第二磁場感應器，該方法包括：分別以該第一磁場感應器以及該第二磁場感應器量測磁場；以及計算一磁場差值，其中該磁場差值係為(1)該第一磁場感應器所量測到之一第一磁場向量以及該第二磁場感應器所量測到之一第二磁場向量之差之大小、或(2)該第一磁場感應器所量測到沿著一特徵方向之一第一感應器磁場分量以及該第二磁場感應器所量測到沿著該特徵方向之一第二感應器磁場分量之差之大小；其中(a)當該磁場差值在一特徵時間內持續大於一特徵門檻值時、或(b)當該磁場差值在一特徵平均時間內之平均值大於一特徵門檻平均值時，即發生一近源磁場變異。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該近源磁場變異係因一物件進入該場域而產生。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該場域係為一移動裝置停駐處，該物件係為一移動裝置，其中藉由偵測該近源磁場變異以偵測該移動裝置是否停駐於該移動裝置停駐處。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該移動裝置係為一交通工具，該交通工具係為一車輛、一船舶、一飛行器、一電車、一纜車、或一軌道車輛。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該移動裝置停駐處具有一移動裝置出入口，該磁場感應組係設置於非鄰近該移動裝置出 入口。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該場域係為一交通工具運行路線之一區間，該物件係為一交通工具，其中藉由偵測該近源磁場變異之一變異次數以偵測該交通工具運行路線之該區間之一交通流量。
  7. 如申請專利範圍第2項至第6項中任一項所述之近源磁場變異偵測方法，其中構成該物件之材料包括至少一金屬材料。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該近源磁場變異係因該場域內之一馬達運轉而產生，藉此以偵測該馬達是否運轉。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該場域係為一水井、一探勘井、或一油井。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該周圍區域係包括環繞該場域之上下以及四周。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該特徵方向係約略指向該場域。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該特徵方向係約略平行於該場域所在位置之一地磁傾角方向。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該特徵方向係約略平行於該場域所在位置之一地磁偏角方向。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該第一磁場感應器與該場域之間之一第一距離係不等於該第二磁場感應器與該場域之間之一第二距離。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該第一磁場感應器與該場域之間之一第一距離係大於或等於該第一磁場感應器與該第二磁場感應器之間之一感應器相對距離。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該第二磁場感應器與該場域之間之一第二距離係大於或等於該感應器相對距離。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該第一距離係不等於該第二距離。
  18. 如申請專利範圍第1項至第6項以及第8項至第17項中任一項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該第一磁場感應器以及該第二磁場感應器之一連線方向係約略與該特徵方向平行。
  19. 如申請專利範圍第1項至第6項以及第8項至第17項中任一項所述之近源磁場變異偵測方法，其中該第一磁場感應器以及該第二磁場感應器之一連線方向係約略指向該場域。
  20. 一種近源磁場變異偵測系統，包括：一磁場感應組，係設置於一場域或該場域之一周圍區域，其中該磁場感應組包括：一第一磁場感應器；以及一第二磁場感應器；以及一資料處理部，係與該磁場感應組以有線或無線之方式相連接，其中該資料處理部計算一磁場差值，其中該磁場差值係為(1)該第一磁場感應器所量測到之一第一磁場向量以及該第二磁場感應器所量測到之一第二磁場向量之差之大小、或(2)該第一磁場感應器所量測到沿著一特徵方 向之一第一感應器磁場分量以及該第二磁場感應器所量測到沿著該特徵方向之一第二感應器磁場分量之差之大小；其中(a)當該磁場差值在一特徵時間內持續大於一特徵門檻值時、或(b)當該磁場差值在一特徵平均時間內之平均值大於一特徵門檻平均值時，即發生一近源磁場變異。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該近源磁場變異係因一物件進入該場域而產生。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該場域係為一移動裝置停駐處，該物件係為一移動裝置，其中藉由偵測該近源磁場變異以偵測該移動裝置是否停駐於該移動裝置停駐處。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該移動裝置係為一交通工具，該交通工具係為一車輛、一船舶、一飛行器、一電車、一纜車、或一軌道車輛。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該移動裝置停駐處具有一移動裝置出入口，該磁場感應組係設置於非鄰近該移動裝置出入口。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該場域係為一交通工具運行路線之一區間，該物件係為一交通工具，其中藉由偵測該近源磁場變異之一變異次數以偵測該交通工具運行路線之該區間之一交通流量。
  26. 如申請專利範圍第21項至第25項中任一項所述之近源磁場變異偵測系統，其中構成該物件之材料包括至少一金屬材料。
  27. 如申請專利範圍第20項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該近源磁場 變異係因該場域內之一馬達運轉而產生，藉此以偵測該馬達是否運轉。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該場域係為一水井、一探勘井、或一油井。
  29. 如申請專利範圍第20項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該周圍區域係包括環繞該場域之上下以及四周。
  30. 如申請專利範圍第20項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該特徵方向係約略指向該場域。
  31. 如申請專利範圍第20項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該特徵方向係約略平行於該場域所在位置之一地磁傾角方向。
  32. 如申請專利範圍第20項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該特徵方向係約略平行於該場域所在位置之一地磁偏角方向。
  33. 如申請專利範圍第20項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該第一磁場感應器與該場域之間之一第一距離係不等於該第二磁場感應器與該場域之間之一第二距離。
  34. 如申請專利範圍第20項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該第一磁場感應器與該場域之間之一第一距離係大於或等於該第一磁場感應器與該第二磁場感應器之間之一感應器相對距離。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該第二磁場感應器與該場域之間之一第二距離係大於或等於該感應器相對距離。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該第一距離係不等於該第二距離。
  37. 如申請專利範圍第20項至第25項以及第27項至第36項中任一項所述之 近源磁場變異偵測系統，其中該第一磁場感應器以及該第二磁場感應器之一連線方向係約略與該特徵方向平行。
  38. 如申請專利範圍第20項至第25項以及第27項至第36項中任一項所述之近源磁場變異偵測系統，其中該第一磁場感應器以及該第二磁場感應器之一連線方向係約略指向該場域。
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