货物监视系统和使用货物监视系统的方法

专利名称：货物监视系统和使用货物监视系统的方法
技术领域：
本发明涉及货物监视系统和使用货物监视系统的方法。本发明特别涉及这样的货物监视系统，其包括传感器，用于检测与该传感器相关联的第一空间容量中的多个货物，并用于检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络；以及计算机，用于通过所述通信网络从所述传感器接收信息。本发明还特别涉及监视货物以确定在与传感器相关联的第一空间容量中货物的数量。
背景技术：
已知各类用于监视货架板或供货区的库存或货物的系统与方法，例如，在美国专利5,671,362、5,654,508、6,085,589、6,107,928和6,456,067，法国公开号2575053，公开的日本专利申请10-243847和2000-48262中公开的。另外，还知道各种有关的传感和检测装置，例如在美国专利4,293,852、6,608,489和6,085,589中公开的。

发明内容
本发明的一个方面提供一种货物监视系统。该货物监视系统包括传感器，其中该传感器检测与该传感器相关联的第一空间容量(amountof space)中的多个货物，其中该传感器可检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络；以及计算机，其中该计算机通过所述通信网络从所述传感器接收信息。
在上述货物监视系统的一个优选实施例中，所述传感器检测在所述第一空间容量中的多个货物并把有关信息通过所述通信网络发送给所述计算机。在该实施例的另外方面，所述计算机确定在该第一空间容量中的货物数量。在该实施例的另外方面，该传感器在第一阶段(firstinstance)检测在该第一空间容量中的多个货物，该传感器在第二阶段(second instance)检测在该第一空间容量中的多个货物，并且所述计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量内货物数量的改变。在该实施例的又另一个方面，该传感器检测该第一空间容量内的货物数量。在该实施例的另外方面，该传感器在第一阶段检测该第一空间容量内的多个货物，该传感器在第二阶段检测该第一空间容量内的多个货物，并且该传感器比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量内的货物数量改变。
在上述货物监视系统的另外优选实施例中，货物监视系统还包括货架板，其中所述传感器连接到该货架板。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，定位该传感器以使得所述第一空间容量在所述传感器之上。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，定位该传感器以使得该第一空间容量在该传感器之下。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，定位该传感器以使得该第一空间容量在该传感器的侧部。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，该传感器的响应与该第一空间容量中的货物重量无关。
在上述货物监视系统的另外优选实施例中，该货物监视系统的计算机向用户发信号通知在第一空间区域中的货物数量是大于或等于第一数量还是低于该第一数量。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，该货物监视系统向用户发信号通知在第一空间区域中的货物数量是大于或等于第一数量、是小于该第一数量并且大于或等于第二数量、还是小于该第二数量。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，该计算机通过通信网络向该传感器发送信息。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，该传感器包括平面电容传感器。在该实施例的又另外方面，该平面电容传感器响应该第一空间容量中电场结构的变化通过所述通信网络向所述计算机发送有关的信息，并且该货物监视系统确定该第一空间容量中货物的数量。在该实施例的又另一个方面，当货物从该第一空间容量中移走，该第一空间容量的电场结构改变并产生该平面电容传感器的频率改变。
在该实施例的又另一个方面，该传感器在第一阶段检测频率并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，该传感器在第二阶段检测频率并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，并且该货物监视系统比较来自该第一阶段和该第二阶段的频率以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的又另一个方面，当从该第一空间容量中移走货物，该第一空间容量中的电场结构改变并产生该平面电容传感器的相位改变。在该实施例的又另一个方面，该传感器在第一阶段检测相位并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，该传感器在第二阶段检测相位并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，并且该货物监视系统比较来自该第一阶段和该第二阶段的相位以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的又另一个方面，该电容传感器包括连接到非金属基片的电极。在该实施例的又另一个方面，该电极包括铜图形层。
在上述货物监视系统的另外优选实施例中，所述传感器包括波导。在该实施例的另外方面，该传感器通过该波导发送信号，监视信号的反射，并通过所述通信网络把有关信息发送给所述计算机，然后该货物监视系统确定该第一空间容量中的货物数量的变化。在该实施例的又另一个方面，该传感器在第一阶段通过该波导发送第一信号并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，该传感器在第二阶段通过该波导发送第二信号并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，并且该货物监视系统比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量中的货物数量的变化。
在上述货物监视系统的另外优选实施例中，所述传感器包括光敏传感器。在该实施例的另外方面，该光敏传感器响应该第一空间容量中光量的变化并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，并且该货物监视系统确定该第一空间容量中货物的数量。在该实施例的另外方面，当从该第一空间容量中移走货物，该第一空间容量中光量增加并产生该光敏传感器中的电流、电压或电阻变化。在该实施例的另外方面，该光敏传感器在第一阶段响应该第一空间容量中的光量并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，该光敏传感器在第二阶段响应该第一空间容量中的光量并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，并且该货物监视系统比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量中的货物数量的变化。在该实施例的又另一个方面，该光敏传感器是光伏传感器。
在上述货物监视系统的另外优选实施例中，所述通信网络的一部分是无线的。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，在该第一空间容量内的多个货物都是相同的最小存货单位(stock keeping unit，SKU)。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，在该第一空间容量内的多个货物是多个不同的最小存货单位。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，该系统包括第二传感器，该第二传感器检测与该第二传感器相关联的第二空间容量内的多个货物。在上述货物监视系统的另外优选实施例中，所述传感器产生与该第一空间容量中的货物有关的变量输出。在该实施例的另外方面，该变量输出可包括频率、相位、电流、电压、电阻、时间、振幅或这些的组合。
本发明的另外方面提供替换的货物监视系统。该替换的监视系统包括货架板；连接至该货架板的平面电容传感器，其中所述电容传感器通过在该电容传感器中产生频率变化来响应该平面电容传感器之上的第一空间容量内电场结构的变化，其中该电容传感器包括连接至非金属基片的电极，其中该电极包括铜图形层，以及其中该平面电容传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络，其中，该通信网络的一部分是无线的；以及计算机，其中该计算机通过所述通信网络从所述平面电容传感器接收信息；其中该平面电容传感器在第一阶段检测频率并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中该平面电容传感器在第二阶段检测频率并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的频率以确定该第一空间容量内的货物数量变化，并且其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于该第一数量。
本发明的另外方面提供替换的货物监视系统。该替换的监视系统包括货架板；连接至该货架板的平面电容传感器，其中所述电容传感器通过在该电容传感器中产生相位变化来响应该平面电容传感器之上的第一空间容量内电场结构的变化，其中该电容传感器包括连接至非金属基片的电极，其中该电极包括铜图形层，以及其中该平面电容传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络，其中该通信网络的一部分是无线的；以及计算机，其中该计算机通过所述通信网络从所述平面电容传感器接收信息；其中该平面电容传感器在第一阶段检测相位并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中该平面电容传感器在第二阶段检测相位并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的相位以确定该第一空间容量内的货物数量变化，并且其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于该第一数量。
本发明的又另外方面提供替换的货物监视系统。该替换的监视系统包括货架板；连接至该货架板的传感器，其中所述传感器包括波导，并且该传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络，其中，该通信网络的一部分是无线的；以及计算机，其中该计算机通过该所述通信网络从所述传感器接收信息；其中该传感器在第一阶段通过所述波导发送第一电磁波信号，监视该第一电磁波信号的反射并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中该传感器在第二阶段通过所述波导发送第二电磁波信号，监视该第二电磁波信号的反射并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量内的货物数量变化，并且其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于该第一数量。
本发明的另外方面提供替换的货物监视系统。该替换的监视系统包括货架板；连接至该货架板的光伏传感器，其中所述光伏传感器响应该光伏传感器之上的第一空间容量内光量的变化，并且其中该光伏传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络，其中，该通信网络的一部分是无线的；以及计算机，其中该计算机通过该所述通信网络从所述光伏传感器接收信息；其中该光伏传感器在第一阶段响应该第一空间容量内的光量并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中该光伏传感器在第二阶段响应该第一空间容量内的光量并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量内的货物数量变化，并且其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于该第一数量。
本发明的另外方面提供监视货物的方法。该监视货物的方法包括步骤提供传感器，其中该传感器检测与该传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中该传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；把多个货物放置在所述第一空间容量内；在第一阶段利用该传感器检测该第一空间容量内的多个货物；以及确定该第一空间容量内的货物数量。
在上述方法的优选实施例中，该方法进一步包括步骤提供表面、通信网络以及计算机，其中所述传感器连接至所述表面，并且其中所述计算机通过所述通信网络从所述传感器接收信息；在所述检测步骤之后，通过所述通信网络把有关所述检测步骤的信息发送给所述计算机；以及利用该计算机确定该第一空间容量内的货物数量。在上述方法的另外优选实施例中，所述方法进一步包括步骤在第二阶段检测该第一空间容量内的多个货物并通过所述通信网络把有关信息发送给所述计算机；并且其中的确定步骤包括比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量内货物数量的变化。在该实施例的另外方面，在所述第一阶段的检测步骤期间，该第一空间容量摆满货物，并且其中在所述第二阶段的检测步骤之前，从该第一空间容量中移走货物之一，并且其中该方法进一步包括根据来自所述第一阶段的检测步骤和所述第二阶段的检测步骤的信息来校准所述传感器的步骤。在该实施例的另外方面，在所述第一阶段期间，该第一空间容量摆满货物，并且其中在所述第二阶段的检测步骤之前，从该第一空间容量移走所有货物，并且其中该方法进一步包括步骤通过插入来自所述第一阶段期间的检测步骤和所述第二阶段期间的检测步骤的信息来校准所述传感器，以确定该第一空间容量内货物摆满程度的不同状态。
在上述方法的另外优选实施例中，所述传感器与该第一空间容量内的货物重量无关。在该实施例的另外方面，在所述确定步骤之后，所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于第一数量还是小于该第一数量。在该实施例的另外方面，在所述确定步骤之后，所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于第一数量、是小于该第一数量并大于第二数量、还是小于该第二数量。
在上述方法的另外优选实施例中，所述传感器是平面电容传感器。在该实施例的另外方面，所述检测步骤包括响应该第一空间容量内电场结构的变化并在该平面电容传感器内产生频率改变。在该实施例的另外方面，该方法进一步包括步骤在第二阶段检测该第一空间容量内的多个货物；并且所述确定步骤包括比较来自该第一阶段和该第二阶段的频率测量值以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的另外方面，所述检测步骤包括响应该第一空间容量内电场结构变化并且在该平面电容传感器值产生相位变化。在该实施例的另外方面，该方法进一步包括步骤在第二阶段检测该第一空间容量内的多个货物；并且所述确定步骤包括比较来自该第一阶段和该第二阶段的相位测量值以确定该第一空间容量内的货物数量变化。
在上述方法的又另外的优选实施例中，所述传感器包括波导。在该实施例的另外方面，所述检测步骤包括通过所述波导发送第一信号。在该实施例的另外方面，所述方法进一步包括步骤在第二阶段通过所述波导发送第二信号来检测该第一空间容量内的多个货物；其中所述确定步骤包括比较来自该第一阶段和该第二阶段的信号测量值以确定该第一空间容量内的货物数量变化。
在上述方法的另外优选实施例中，所述传感器包括光敏传感器。在该实施例的另外方面，所述检测步骤包括该光敏传感器响应该第一空间容量内光量的变化。在该实施例的另外方面，在所述的放置步骤之后，从该第一空间容量移走多个货物之一，并且其中所述检测步骤包括在该光敏传感器中产生电流、电压或电阻变化。在该实施例的另外方面，所述方法进一步包括步骤通过该光敏传感器在第二阶段响应该第一空间容量内的光量，在第二阶段检测该第一空间容量内的多个货物；并且所述确定步骤包括比较来自该第一阶段和该第二阶段的光测量值来确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的另外方面，所述传感器是光伏传感器。
在上述方法的另外优选实施例中，在该第一空间容量内的所述多个货物都是相同的最小存货单位。在上述方法的又另外优选实施例中，在该第一空间容量内的所述多个货物是多个不同的最小存货单位。
本发明的另外方面提供用于监视货物的电容传感器。该用于监视货物的电容传感器包括平面电容传感器，用于检测与该平面电容传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中所述电容传感器通过在该电容传感器中产生频率变化来响应与该平面电容传感器相关联的该第一空间容量内的电场结构变化以确定该第一空间容量内的货物数量，并且其中所述平面电容传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物。
在上述电容传感器的一个优选实施例中，该平面电容传感器在第一阶段测量频率，该平面电容传感器在第二阶段测量频率，并且该平面电容传感器比较来自该第一阶段和该第二阶段的频率以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在上述电容传感器的另外优选实施例中，所述平面电容传感器连接至计算机，并且其中所述平面电容传感器在第一阶段测量频率并发送有关信息至所述计算机，其中所述平面电容传感器在第二阶段测量频率并发送有关信息至所述计算机，并且其中所述计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的频率以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的一个方面，所述计算机向用户发信号来通知第一空间区域内的货物数量是大于或等于第一数量还是小于该第一数量。在该实施例的另外方面，该电容传感器包括连接至非金属基片的电极，其中该电极包括铜图形层。
本发明的另外方面提供用于监视货物的电容传感器。该用于监视货物的电容传感器包括平面电容传感器，用于检测与该平面电容传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中所述电容传感器通过在该电容传感器中产生相位变化来响应与该平面电容传感器相关联的该第一空间容量内的电场结构变化，以确定该第一空间容量内的货物数量，并且其中所述平面电容传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物。在上述电容传感器的一个优选实施例中，该平面电容传感器在第一阶段测量相位，该平面电容传感器在第二阶段测量相位，并且该平面电容传感器比较来自该第一阶段和该第二阶段的相位以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的一个方面，所述平面电容传感器连接至计算机，并且其中所述平面电容传感器在第一阶段测量相位并发送有关信息至所述计算机，其中所述平面电容传感器在第二阶段测量相位并发送有关信息至所述计算机，并且其中所述计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的相位以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的另外方面，所述计算机向用户发信号来通知第一空间区域内的货物数量是大于或等于第一数量还是小于该第一数量。在该实施例的另外方面，该电容传感器包括连接至非金属基片的电极，其中该电极包括铜图形层。
本发明的另外方面提供用于监视货物的波导传感器。该用于监视货物的波导传感器包括包含波导的波导传感器，用于检测与该波导传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中所述波导传感器通过所述波导发送信号并监视该信号的反射以确定该第一空间容量内的货物数量，其中传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物。在上述波导传感器的另外实施例中，所述波导传感器在第一阶段通过所述波导发送第一信号并监视该第一信号的反射，其中所述波导传感器在第二阶段通过所述波导发送第二信号并监视该第二信号的反射，其中所述波导传感器比较来自该第一阶段的第一信号的反射和来自该第二阶段的第二信号的反射，以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的一个方面，该波导传感器连接至计算机，其中该波导传感器在第一阶段通过所述波导发送第一信号，监视该第一电磁波信号的反射并向所述计算机发送有关信息，其中该波导传感器在第二阶段通过所述波导发送第二信号，监视该第二信号的反射并向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量内的货物数量变化。在该实施例的一个方面，所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于该第一数量。
本发明的另外方面提供用于监视货物的光敏传感器。该用于监视货物的光敏传感器包括光敏传感器，用于检测与该光敏传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中该光敏传感器响应该第一空间容量中光量的变化，并且其中该光敏传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物。在该实施例的另外方面，该光敏传感器在第一阶段响应该第一空间容量中的光量，其中该光敏传感器在第二阶段响应该第一空间容量中的光量，并且该光敏传感器比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量中的货物数量的变化。在该实施例的另一个方面，该光敏传感器连接至计算机，该光敏传感器在第一阶段响应该第一空间容量中的光量并向所述计算机发送有关信息，该光敏传感器在第二阶段响应该第一空间容量中的光量并向所述计算机发送有关信息，其中该计算机比较来自该第一阶段和该第二阶段的信息以确定该第一空间容量中的货物数量的变化。在该实施例的又一个方面，所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于该第一数量。


将参考附图进一步解释本发明，其中在几个图中用相同的参考标号来标记同样的结构，附图包括图1示出本发明的货物监视系统的一个实施例的示意图；图2示出传感装置的一个实施例的电气框图；图3示出了图1的从货架板上移走货物的货架透视图；图3a是图3中一个传感器的部分沿线3a-3a的截面图；图3b是图3中一个传感器的部分沿线3b-3b的截面图；图4a示出图1中具有货物的一个货架板沿线4a-4a的俯视图；图4b示出某些货物从货架板移走时如图4a的俯视图；图5a示出图1中具有货物的一个货架板沿线5a-5a的俯视图；图5b示出某些货物从货架板移走时如图5a的俯视图。
具体实施例方式
货架板上的脱销货品对零售商和批发商来说都是大问题。如果顾客在货架板或展示区中寻找特定的产品而该特定产品却脱销，则零售商或批发商就失去了向顾客出售这种产品的机会，最终导致损失销售额。事实上，如果顾客马上就需要该产品，他/她就有可能离开这家商店并且去一家与之相竞争的商店购买该产品，最终导致这家没有该产品存货的商店失去顾客。根据某些产业研究的结果，在零售商店经常脱销的产品包括护发产品、洗涤产品如洗涤剂、一次性个人护理产品，特别是一次性尿布和女用卫生巾产品，以及咸味零食。
通常零售商店或批发商店可以让雇员用人眼检查货架板或产品陈列区来评估哪些产品需要再上货或再订货。或者，这类商店可以指定在一周的特定时间里对商店的区域做商品的再上货。但是，由于在大的零售商店里有成百上千甚至上万的货物，确定库存的人工方法通常太慢，不能提供有用的实时信息。另外，人工方法也耗费劳动力并且容易出错。
现有技术中用来辅助确定在货架板上是否存在货物的装置的例子是安装在一组包括测压元件的专用安装托架上的架子。这些专用安装托架可辅助确定放置在该架子上的所有货物总体的、组合的重量，但不能提供有关架子上各类货物的有用信息。例如，某个货架板的容量是四十个特定尺寸的包装箱，并且零售商把四种不同类型的装在较小尺寸包装箱中的货物摆上该货架板，例如，四种不同类型洗涤剂的每种的十个单独的单位，则该零售商只能利用该装置确定有关洗涤剂产品的组合库存的信息。换句话说，零售商不知道“50％的总重量”是指两种类型的洗涤剂完全售磬因此需要再上货，或者是指每种类型的洗涤剂在货架板上都还有五个箱子，或者是指其他情况的组合。一般来说，零售商最感兴趣的是要弄清楚那一种洗涤剂最先脱销，因为显然这是最畅销的品种，并且零售商想确保他的货架板上摆满这个品种。
因此，如果零售商和批发商拥有用来监视其商店货架板上货物的自动系统，他们会因此获益，特别知道何时需要对货架板和陈列区再上货，尤其是知道特定类型的货物何时需要再上货。本发明的货物监视系统向零售商和批发商提供这种自动系统，至少有下述的好处。
第一，本发明的货物监视系统提供当前的、几乎当前的或当日的信息，即所说的实时信息。相对照的，现有技术的系统在长时间内收集数据，处理数据，然后把信息提供给零售商，这不能使零售商及时地纠正脱销，导致销售量的损失。而且，这种货物监视系统可以提供有关产品陈列区或货架板上产品库存水平的量化信息，并且当特定产品开始出现低库存时，在该产品从陈列区或货架板完全售磬之前就向用户发出信号，使得零售商有时间对这种商品再上货以避免损失销售额。相反，某些现有技术的系统只能在货架板空的时候给出指示，这不能向零售商提供有关货架板库存水平的信息或提示零售商在产品脱销之前把产品再上货到货架板上。
第二，本发明的货物监视系统提供有关商店中产品的信息，特别是提供专门针对每组相同产品或各个最小存货单位(SKU)的信息，如本行业所公知的。SKU通常用于依据产品的品牌、类型、尺寸和其他因素来标识在商店中出售的所有产品。每个独特类型的产品通常被赋予唯一的字母数字标识符(SKU)。例如，一个SKU指出品牌X的香波，用于中性发质，规格15盎司。另一个SKU指出品牌X的香波，用于中性发质，规格20盎司。另一个SKU指出品牌X的香波，用于干性发质，规格15盎司。又另一个SKU指出品牌Y的香波，用于中性发质，规格15盎司，等等。该例子可帮助说明每种香波类型具有不同的SKU，即使这些香波属于同一品牌，例如，由于它们的用途不同(“干性发质”对“中性发质”)或规格不同(15盎司对20盎司)。常常，大的零售商店可能使用多达50,000个不同的SKU来说明商店中所有不同的货物。也就是说，在一个SKU的范围内，每个产品的品牌、规格、颜色、形状和其他的诸如味道、香气或用途等特性相同，但是具有相同SKU的产品可能在生产日期、发货日期、小批次之间颜色差异等方面不同。商店中产品陈列区或货架板上可以只包括一个货物，特别是大尺寸或贵重SKU，例如自行车。但是，通常对大多数消费类货物，在每个SKU的范围内会陈列多个单个的货物，并且常常多个SKU摆满在陈列区或货架板上。本发明的货物监视系统提供有关每种SKU有多少货物在货架板上的量化信息，这与不提供如此详细内容的现有技术的系统不同。
第三，本发明的货物监视系统不需要对消费类货物或其相关包装做任何改变。本发明的货物监视系统将检测与现今几乎可在每个零售商店找到的货物没有不同的货物，从例子中这很显然。相反，现有技术的系统要求使用连接到每个产品的特殊装置来跟踪产品离开货架板的移动，例如货物级的标签、标记、天线，或使用以下材料或装置的插入物或包装材料，所述材料或装置包括(但不限于)集成电路、磁性材料、金属材料或含金属的部件、反光部件、特殊油墨、特殊的膜等。这些现有技术的装置通常是不期望的，因为对产品的制造商、发行商和零售商来说，为了把这类装置结合到商店的每一件产品，常常需要大量的昂贵的更改。
第四，本发明的货物监视系统具有很低的能源需求，所以不需要安装至每个货架板和相关系统硬件的电源线。优选地，在陈列货架板上的几乎全部电源需求可以通过小型电池得到满足，只需不太频繁地进行更换，例如每年一次。
最后，由于许多零售商，例如杂货店和折扣店，是在小利润额的情况下经营的，因此要使货物监视系统的复杂性和组件或部件的数量最小化以降低系统的成本。另外，货物监视系统的安装和运行成本要最小，对商店的拥有者、管理者和经营者提供可能的最低系统整体成本。
图1示出了本发明的货物监视系统10的一个优选实施例。设计货物监视系统10向用户提供有关在指定区域或空间内的货物的数目或数量的信息，例如在货架板的某一部分分配给某组相同货物的空间，该组货物具有相同的SKU。货物监视系统10包括至少一个传感器30、通信网络和计算机24。对于货物监视系统10，有各种合适的传感器30，下面将详细讨论。
该货物监视系统10优选包括货架20，货架20包括多个货架板12。图1和图3中示出的货架20包括第一货架板12a、第二货架板12b、第三货架板12c和第四货架板12d。所示出的货架板12a-12d都安装在后面板11上。但是，货架板12a-12d可简单地安装在墙上。货架20在零售店和其他商店中是常见的。因此，可以利用商店中现有的货架来帮助实现安装成本的最小化。
货架20上的每个货架板12a-12d包括与之连接的至少一个传感器30。这里以及权利要求书中所使用的术语“连接”和其同义词是指传感器30可以安置在货架板12上或作为货架板12的一部分，或者可以连接在货架板12的上表面14或下表面16，或者可以连接在邻接货架板12的墙上或面板11上，与货物陈列结构实际集成在一起或安置在货架板的上面。可以通过机械装置如机械紧固件、磁性带或使用粘合剂或这些的结合来完成连接。有用的粘合剂可以是永久的或临时的，可包括压敏感粘合剂，并且可以有另外的特性，如可重新定位或清洁清除。
传感器30优选连接到表面，例如货架板12的上表面14，货架12的下表面16，或邻接货架板12的墙上或面板11上。货物在货架板12a-12d上的排列类似于目前零售店或批发店里货架板上产品的通常排列，同样的货物分组在一起。一个组内的每件货物都具有相同的最小存货单位或SKU，如前面详述的。安置每个货物的组，使其邻接至少一个传感器30。例如，第一SKU的货物33被安置在邻接第一货架板12a上的传感器30c的第一空间容量的组32中。第二SKU的货物45被安置在邻接第一货架板12a上的传感器30b的第二空间容量的组44中。第三SKU的货物35被安置在邻接第一货架板12a上的传感器30b的第三空间容量的组34中。第四SKU的货物37被安置在邻接第二货架板12b安装在后面板11上的传感器30c的第四空间容量的组36中。第五SKU的货物39被安置在邻接第二货架板12b上的传感器30a的第五空间容量的组38中。第六SKU的货物41被安置在邻接第三货架板12c上的传感器30a的第六空间容量的组40中。第七SKU的货物43被安置在邻接第三货架板12c上的两个传感器30c的第七空间容量的组42中。第八SKU的货物47被安置在邻接第四货架板12d上的传感器30b的第八空间容量的组46中。第九SKU的货物49被安置在邻接第四货架板12d上的传感器30c的第九空间容量的组48中。尽管图1示出了一个优选的实施例，但货架20可以包含任意数量的货架板12，以及任意数量的传感器30来监视任意数量的SKU，只要每个传感器30可以检测货物的多样性。
尽管所示出的货物监视系统10包括货架20，该系统可包括几乎可安装在非货架部分的任何表面的传感器30，例如安装在篮子和箱子的底部或任意侧部、台面、格架或橱柜的外部或内部表面、柜子或桌子的顶面，或其他可陈列或码放货物的表面，只要带检测的货物位于与传感器相关的检测空间之内。作为替换，传感器30还可以安装在合适的支架、框架或其他装置上，将传感器30保持在包含货物的区域或空间容量的边界，其中，这样的空间区域不包括墙或其他表面。
某些大体积的消费类货物可能用非刚性的包装材料来包装。一个例子是50磅的袋装狗食品，另一个例子是40磅一袋的用作软水剂的盐。这样的货物通常堆放在货架板上，例如图1中示出的组36中的货物37。对这样的货物，优选把传感器30安置在后墙或面板11上。
设置每个传感器来监视在指定区域或空间容量内的多个货物。在这里以及在权利要求书中使用的短语“空间容量”是指三维空间或区域，货物可以安置在其范围内，并且传感器30可以检测货物的状况。例如，第二货架板12b上的传感器30a监视恰好在传感器30a之上的空间中的货物39。作为另一个例子，安装在垂直于第二货架板12b的后面板11上的传感器30c监视其中在组36中码放货物37的空间。由于该货物监视系统10可使用单个的传感器30来检测多个货物，可以使安装的传感器数量最小化，由此可降低安装成本。
在指定空间中的货物不必与传感器30接触，该传感器也不必实际支撑在该指定空间中的货物。而是当货物被安置在指定给该传感器的空间容量内的某处时，只需要该传感器对该货物的存在做出反应。本发明的传感器30不同于上述的现有技术的重量传感器，在该现有技术的情况下，要求待监视的货物由传感器来支撑并由传感器检测其重量(即，其质量乘以重力)。因此，货物监视系统10的传感器30至少有两个优点。一个优点是传感器30可以安装在与该组货物相关联的任何位置，例如可安装在待检测货物的后面、前面、上面或下面。这种布置在安装方面提供了灵活性，并且为在不显眼处安装提供了可能性，例如在货架板的下侧或者的货架的后板上。另一个优点是本发明的传感器30同现有技术的重量传感器相比不容易出现机械故障或疲劳。现有技术的重量传感器更容易出现机械故障或疲劳，因其具有移动部件或经受重复挠曲的部件(如弹簧)以及会随时间、重载或不当使用而变形的负载支撑部件。
传感器30可以是任何尺寸的。例如，传感器30可以为同该组货物的上部、下部或其侧部的“占地面积”大致相同的尺寸，或者传感器30可以具有比该组货物的上部、下部或其侧部的占地面积较小的尺寸。传感器30可以监视与货架板12的整个表面相关的空间，或者只监视与货架板12的一部分相关的空间。例如，传感器30可以只占用货架板12的空间中靠近顾客的沿前边缘的空间。这种布置有助于在该货架板前面的商品变空的时候通知该商店。当货架板的前边缘变空，零售商对该货架板再上货，或者把该SKU中的剩余库存向前移动至该货架板的前部，或者两种措施都采用。为了使传感器30的一部分能够被看到，图1中示出了货物监视系统10，货架板12上的货物不完全覆盖传感器30，这样，在SKU的各分组之间可以看到一些空间，但是，当货架板被完全摆满时，传感器30可能被相同SKU的货物完全覆盖，这样不需要在相邻SKU的分组之间有空间。
传感器30应该能够进行检测，即对具有各类物理特性的各种实际货物提供响应，例如对体积、形状、密度和电特征提供响应。这些货物，通常是产品以及相关的包装材料，由各种各样的材料制成，包括(但不限于)下述有机材料，如食品、纸张、塑料、化学制品；化学混合物，如清洁剂；化妆品；油墨和着色剂；无机材料，如水、玻璃、片状、桶状、箔状或薄层金属以及装置、电子器件和颜料；以及这些的组合。这个材料的清单不是指穷尽，只是为了说明货物的材料种类是相当大的。特别，应该注意，大多数零售店的库存中包括一些含有金属的产品以及其附属的包装，也包括某些不含有金属但含有其他材料(如塑料等)的产品以及其附属的包装。因此，货物监视系统10可以检测包含金属的货物以及不包含金属的货物。例如，某些产业研究表明，零售店中经常脱销的产品包括头发护理产品。头发护理产品包括诸如通常不包含金属的塑料洗发水瓶，以及通常含有金属的喷发胶喷罐。现有技术中用于监视库存的传感器装置通常不能同时监视含有金属的货物和不含有金属的货物。
货物监视系统10可包括各种不同的传感器30。一种优选传感器30是平面电容器传感器30a。另一种优选传感器30是包含波导的传感器30b。另一种优选的传感器30是可用于检测来自光源的光(包括周围光)的传感器30c。这些优选传感器30a-30c的每一种可提供有关与该传感器相关联的空间中货物数量的响应。下面详细说明这些优选传感器30a-30c的每一种。但是本发明不限于这些优选的传感器30a-30c。本发明可包括本领域公知的可检测与其相关联的空间中的多个货物的任何传感器。
图1中示出的货物监视系统10包括传感器电子装置50。传感器30和传感器电子装置50的结合被称作传感装置。图2的方框图描述了传感装置29，其包括传感器30以及包含微控制器58、收发信机60和可选电池62的传感器电子装置。可选地，传感器电子装置50包括电连接至收发信机60的天线(未示出)。
图1中示出的货物监视系统10包括计算机24。可选地，货物监视系统10包括一个或多个节点64和收发信机70。提供通信的系统组件，包括传感器电子装置50中的收发信机60、节点64和收发信机70，被共同称作通信网络。作为替换，该通信网络可以是本领域公知的用于在传感器30和计算机24之间传送信息的任何装置。
传感器30在其相关联的传感器电子装置50的辅助下通过通信网络向计算机24提供信息。优选地，该信息按时间间隔来发送，以使得每SKU空间或该货物监视系统10的监视空间的关于在该商店中什么货物在货架板上的库存信息是当前的或最新的。
该通信系统优选包括节点64，节点64优选包含天线66。优选地，节点64在与该传感器30相关联的传感器电子装置50的传输范围之内，并且从该传感器电子装置50接收信息。通常，一个或多个节点64被用于从传感器电子装置50向收发信机70转发信息，特别当传感器电子装置50与收发信机70之间的距离大于传感器电子装置50中的收发信机60的传输范围时。这样的信息可以是数字数据或模拟数据。替换地，节点64可接收来自其他源的信息并把该信息经传感器电子装置50传送给传感器30。节点64还可以处理来自传感器电子装置50的数据。这样的处理包括(但不限于)用于解释、简化或精简传感器电子装置50的输出的计算和比较。可选地，节点64还可以把传感器电子装置50所传送的数据存储一段时间，或者还可以存储其他数据，如与来自传感器电子装置50的传输相关联的时间。该通信网络可以包含任意数量的节点以帮助从大量的货架20传输数据，每个货架系统具有多个传感器30。合适节点64的例子是可以从加拿大Calgary，AB的Microhard System公司购买的产品，如产品号MHX-910。
收发信机70和/或计算机24还可以连接至面向商店人员、顾客、供货商、运输或配送人员等的其他设备，或者连接至面向计算机、服务器、数据库、网络、电信系统等的其他装置或设备。
可以通过该通信网络经由线路或线缆传送信号、命令等，或可以无线地传送，或者可以部分有线部分无线。由于许多理由，至少部分无线的通信网络是优选的，并且完全无线的通信是更优选的。第一，这可以避免在商店中架设难看的电缆和电线。第二，无线通信网络可以更廉价并且更容易安装。无线传送的一个例子可通过使用在美国联邦通信委员会工业-科技-医疗(ISM)频段中可用的频率，最好是在范围300至450MHz、902-928MHz和2.45GHz中的一个内。可用于该通信网络的标准通信协议的例子包括新泽西州Piscataway的美国电气电子工程师协会制订的802.11标准；堪萨斯Overland Park的称作蓝牙技术联盟(BLUETOOTH SIG)的产业联盟所开发的蓝牙标准；和/或专有的ISM频段通信网络。本领域的技术人员知道在合适的情况下可使用不同的频率范围。优选使用专有(非标准)的通信协议用于向传感器电子装置50传送以及从其传送。
通过把该通信网络的组件连接到商店的现有结构上，如货架版、墙壁、屋顶、立柱、格架等，来安装这些组件。通常，以使得可与商店中每个位置通信的间隔距离来安装这些组件。但是，只利用本发明的货物监视系统监视商店的一部分也在本发明的范围内。
货物监视系统10包括计算机24。计算机24是本领域公知的。本领域所熟知的各种不同的软件程序可用于收集由传感器30和传感器电子装置50经由通信网络发送的信息。用于计算机24的合适软件的例子是总部在德克萨斯Austin市的National Instruments公司的产品名为LabVIEW的商品化软件。该软件可用于建立在计算机上显示当前在货架20上有存货的SKU的画面。合适软件的另外例子是总部在华盛顿州Redmond市的微软公司的MICROSOFT品牌的软件SQL Server。作为替换，定制的软件可以是优选的。商品化的或定制的软件被用于处理、组织和按用户友好的格式来表现来自传感器装置的信息。例如，可以设计软件以使得每组SKU的数量呈现在商店的图中，表现特定SKU在特定位置的状态。可以定制这些显示以便向具有不同需求和兴趣的用户(如零售商和制造商)提供数据和与之交互。许多不同的信息表现格式是本领域所熟知的。该软件可允许零售商和供应商设置阈值，当低于该阈值的情况，则以可视或可听见的信号发出“应该再上货”的警告。还可以配制该软件，用于从传感器30和传感器电子装置50周期性收集数据，或者只在请求时从传感器30和传感器电子装置50收集数据，或者在上述组合的情况下收集数据。使用附加的数据，如销售点数据或历史数据，结合从传感器30和传感器电子装置50获得的数据，来帮助改进从传感器30和传感器电子装置50所收集数据的解释，帮助提高精确性，检测需要另外注意或人工干预的情况等，这些也在本发明的范围之内。来自本发明的货物监视系统的信息对以下各类人员都是有用的，如商店人员(如店主、店长、店员等)、配货人员、送货人员、消费品制造商(如制造人员、策划人员、营销推广人员和销售人员)等，并且这样的信息可通过如因特网网络在这些人群中共享。
每个传感器30可以有自己的传感器电子装置，或者传感器电子装置50可连接至多个传感器30。例如，第一货架板12a上的传感器30c具有其自己的传感器电子装置50(图3更清楚地示出)。第一货架板12a上的两个传感器30b共享一个传感器电子装置50。第二货架板12b上的传感器30a和安装在邻接第二货架板12b的后面板11上的传感器30c各具有其自己的传感器电子装置50。在第三货架板12c上的两个传感器30c共享一个传感器电子装置50。在第三货架板12c上的传感器30a具有其自己的传感器电子装置50。第四货架板上传感器30b和传感器30c各有其自己的传感器电子装置50。作为替换，传感器电子装置50可隐藏在顾客的视野之外，例如安装在面板11的后面。每个传感器电子装置50电连接到相关联的传感器30，例如，通过线路49或物理连接到传感器本身。
优选地，传感器电子装置50至少包括微控制器和收发信机，如射频收发信机。但是，传感器电子装置50可包括诸如存储器装置、时钟或定时装置、电池、定向耦合、功率分配器、混频器、低通滤波器等中的一个或多个组件。其他的组件也可以添加到传感器电子装置以形成谐振电路、把交流转换为直流的电路、信号发生器、相位检测电路等。传感器电子装置50可以提供每个传感器30的唯一数字标识符的存储。所述唯一数字标识符优选是唯一数，存储在存储器组件中，优选是非易失性存储器组件中，如集成电路。该唯一数可与例如数据库中的SKU号相关联。
图2示出了优选的传感器装置29的框图。每个传感器装置29包括传感器30和相关联的传感器电子装置50。该传感器电子装置包括微控制器58和收发信机60。收发信机60优选是射频收发信机。该传感器电子装置还可选地包括电池62。传感器装置29的操作由位于传感器电子装置50的微控制器58控制。射频收发信机60连接至传感器电子装置50的微控制器58并用于和可包括可选的节点64或可选的收发信机70的通信网络进行通信，或者直接与计算机24通信(节点64、收发信机70和计算机24都在图1中示出)。可选的电池62可以给传感器30和传感器电子装置50供电。
在一个实施例中，该传感器电子装置帮助把传感器30的输出转换成数字数据，并经由通信网络把该数字数据传送给计算机。可选地，该传感器电子装置可以执行计算、分析或对传感器30输出的其它处理。可选地，该传感器电子装置还可以通过通信网络接收数字信息，例如，来自计算机的命令。可选地，该传感器电子装置还可以把传感器30的输出存储一段时间，并且它还可以生成和存储其他数据，如与传感器30的输出相关联的时间。该传感器电子装置可以按各种方式来处理传感器30的输出，包括(但不限于)如模拟至数字转换的步骤，用于解释的计算和比较，简化和精简传感器30的输出。
这里所述的传感器具有的优点是其产生少量的数据，因此使得可频繁采样，并给零售商提供合适数量的信息。另外，这里描述的传感器30提供输出，如变量值输出(下面详述)，这需要很小的数据处理。
优选通过在传感器装置29中使用“唤醒”和“休眠”循环序列来节省能量。传感器装置29的这种操作方法的一个例子如下。开始，传感器装置29处于低功率“休眠”模式。一旦进入每个轮询(polling)间隔，传感器装置29从休眠模式中唤醒(或者通过经通信网络从计算机接收命令，或者是在存储在传感器电子装置50中的设定的时间或时间间隔)，并且收集有关在与该传感器30相关联的空间内的货物的数据。可选地，传感器电子装置50可以对两个或多个数据集做平均或比较。该数据(原始的或经处理的)经通信网络被传送到计算机24，这在前面已经详细说明。传感器装置29然后又返回到“休眠”模式。可以通过计算机24中的软件来设置用于传感器装置29的轮询间隔。通过用于处理响应的时间来确定最小的轮询时间。一个合适轮询时间或时间间隔的例子是每5至10分钟。
优选地，传感器30和传感器电子装置50具有低功率需求，并且都可以由电池、输电线路或光伏装置来供电，光伏装置收集环境中的能量(如光)并转换成电能供应给传感器30和传感器电子装置50。光伏传感器30c可用作电源和传感器，即，一个光伏组件可以用作两种用途(检测和供电)。使用这样的电池和光伏电源还帮助消除因在每个传感器30连接电线而造成的线路中断、花费高和不美观。当传感器30的功耗要求很低时，维持费用，如更换电池的开销，可以达到很小。另外，使数据采样、数据传送和数据处理的量达到最小也有助于把整体功耗要求降到最小。
可以购买到的合适传感器装置组件的例子包括位于亚里桑那州Chandler市的Microchip公司的微控制器，产品号16LF88；明尼苏达州Plymouth市的Honeywell公司的射频收发信机，产品号HRF-ROCO9325；以及新泽西州Secaucus市的松下电器美国公司的分部松下工业(Panasonic Industrial)公司的电池，产品号CR3032。用于传感器电子装置的合适电路可以在若干参考手册中找到，例如，合适的振荡器谐振电路可以在A.S.Seddra和K.C.Smith编写的《Microelectronic Circuits》(第四版，1998，牛津大学出版社Oxford/New York)第973-1031页找到，其内容通过引用并入此处用于参考。合适的监测器电路可以在Floyd M.Gardner博士编写的《Phaselock Techniques》(第二版，1979，John Wiley & Sons，Inc.，NewYork，NY)第106-125页找到，其内容通过引用并入此处用作参考。
货物监视系统10的一个优点是可以在SKU的级别向用户(如店主、商店管理者或消费商品制造商)提供有关商店货架上商品数量的信息。这通过拥有对由具有相同SKU的货物或商品占据的大致相同的三维空间敏感的至少一个传感器30并将来自传感器30的数据与该空间相关联来实现。对于图1所示的实施例，每个传感器30对相同SKU范围内的一组货物敏感。可以周期性轮询这些传感器以得到有关它们各自SKU空间的测量值。在第一测量之后但在由该传感器进行第二测量之前，可能会从与该传感器30相关联的空间中移除特定数量的货物。这样，在由该传感器30进行的第一测量和第二测量之间会有差异，该差异与该传感器所关联的空间在第一时间和第二时间的货物数量的差异有关。例如，第一货架板12a上的传感器30c将提供在某些货物33从货架板12a上移除之前和之后的两个不同的测量值。作为另外的例子，货架板12b上的传感器30a将提供在某些货物39从第二货架板12b上移除之前和之后的两个不同的测量值。作为另外的例子，货架板12d上的传感器30b将提供在某些货物47从第四货架板12d上移除之前和之后的两个不同的测量值，等等。与该传感器所关联的空间中货物数量有关的两个测量值之间差异的量依赖于传感器的类型、传感器的设计、该空间中货物的类型以及诸如干扰或噪声等其他因素。例子1-5提供对利用不同的传感器和货物得到的结果的特定数据。每个传感器30可选地相对于同一SKU范围的货物校准，这样货物监视系统10可以更精确地确定从该传感器的空间移走了多少货物(校准过程在下面详细描述)。安排每个传感器30来监视具有相同SKU的货物，这样它们可以提供有关该商店储备的每个SKU的信息，并且因此用户可以确定哪些SKU货物需要再上货。由一个传感器感应或检测多个货物也是有益的，因为可因此降低装配和安装的成本和人工。为了监视一个SKU空间，安装一个传感器30比安装多个传感器要容易。另外，本发明的每种设备都不限于特定的尺寸，因此每个传感器30可以容易地做成不同尺寸以便只检测一个SKU空间。
优选地，该货物监视系统可以频繁监视大量的SKU。本领域技术人员能够理解，该货物监视系统10的数据速率，这包括图1所示的通信网络的数据速率和计算机24的数据速率，会限制每SKU的数据量、SKU的数目和/或采集数据的频度。具体说，SKU的数量乘以每SKU的数据量再乘以数据采集频度应该不超过该货物监视系统的任何一个组件的数据速率。在大商店中有大量的SKU。另外，零售商希望经常监视货物，这样所得到的信息尽可能接近实时的，这样就要求数据采集是频繁的。因此，保持货物监视系统的数据速率在系统组件所限制范围的优选方法是在每次数据采集时使每SKU所需要的数据率数据量最小。为了使货物监视系统10处理的每SKU的数据量最小化，优选每个传感器30的输出是提供有关其所检测货物的信息的简单变量值。为了简明起见，这意味着单变量值可以提供量化信息，而没有大量的数据操作、大量的计算、大量的查找表或大量数据或值的比较。传感器30的输出信号可以是模拟输出，如电压、电流、电阻或频率测量。例如，作为光伏装置的光敏传感器30c根据货物覆盖(因此屏蔽或阻断入射的光)的传感器30的区域提供电压响应或电流响应。这样，来自该光伏装置30c的单个电压测量值就足以提供现存货物数量的测量，优选当装置30c如上述进行校准时。有关与该传感器相关联的空间中现存货物数量的线性或几乎线性的响应可优选用于最小化数据处理。
货物监视系统10可包括本领域公知的任何类型的传感器30，可检测与该传感器30相关联的空间中的多个货物。图3可方便详细讨论至少三个不同的传感器的优选实施例。这三个不同的优选的传感器30的实施例，在前面已经简要讨论过，是电容传感器30a、包含波导的传感器30b和光伏传感器30c。每种这类传感器在下面详细讨论。
图3示出了在第二货架板12b和第三货架板12c上的电容传感器30a的一个实施例。图3a示出电容传感器30a的一部分的截面视图。电容传感器30a优选是平面的电容传感器，便于连接到诸如货架板12的表面。更优选地，电容传感器30a是相互交插的平面电容传感器。优选地，该平面电容传感器30a包括非金属基片96，如电介质基片，以及连接于该电介质基片的导电材料。更优选地，该平面电容传感器包括图形化金属形式的两个导电材料的电极92、94，如铜或铝。这种金属电极92、94的优选图形在图3中示出，但是，其他的图形也是合适的。
图3中示出的平面电容器可通过把电极92、94定位在非金属基片上来制作。在一个实施例中，电极92、94由安装在薄塑料片上的背面具有胶贴的铜箔的薄带构成。这种类型的结构耐用并且易于通过简单的转换过程来制造。其他合适的产生电容结构的方法包括金属箔/聚合体膜层压，以及在柔性聚合体基片上金属图形的电镀，可选地使用光致抗蚀剂或印刷抗蚀剂来控制金属蚀刻或沉积的区域。这种添加、减除以及半添加的金属图形制作方法是该领域中公知的技术。替换地，导电油墨的印刷可形成导电图形92、94。一种用于非金属基片的合适材料是位于马萨诸塞州的Pittsfield市的GE Plastics公司的商标为LEXAN的出售的聚碳酸酯材料。制作图形金属的这些方法可以在连续制造工序中使用。优选采用卷式(roll to roll)制造工艺，因可以提供高效、大批量、低成本的制造。
图3a示出了平面电容传感器30a的一个实施例的截面视图。图形化的导电材料92、94贴在电介质基片96上，可选地通过胶贴层来连接。诸如铜或铝的可选金属层98被贴在该电介质96与图形化电极92、94相反的一面。金属层98优选覆盖电介质基片96的大部分。该金属层98用作传感器30a接地屏蔽。当用作导体的图形化电极92、94利用相对电势(opposite potential)来驱动，相对的电流建立导电电极92、94的上下之间的电场。该电场所占据体积的介电常数的任何变化将引起传感器30a的容抗的变化。另外，由诸如金属物体引起的电场结构的任何变化将引起传感器38的容抗变化。电极92、94电连接至传感器电子装置50内的电容表。合适电容表的例子是位于华盛顿州Auburn市的Almost All Digital Electrics公司的型号为L/C meter IIB的产品。这种特定类型的表测量振荡器的输出。该表的振荡器电路按照依赖电容传感器30a所提供电容的频率工作。另外的细节，以及合适振荡器电路的例子可以在下面的例1中找到。振荡器频率的测量对于检测引起对应于所述电场的体积中介电常数很小变化的货物是有益的，例如，不含有金属的货物以及松散包装因此实际上大部分包含的是空气的货物。
在图1中，在与电容传感器30a相关联的空间中货物组中的每个货物具有介电常数值。作为组，这些货物在与电容传感器30a相关联的空间中产生电场变化，这最终影响测量的振荡器频率。当特定数量的货物在电容传感器30a所监视的空间内时，这在该空间内产生特定的电场分布，这样就有在该振荡器上测量的特定频率。如果电容传感器30a是校准的，如下面详细说明的，货物即使系统10可通过所测量的频率确定与该传感器30a相关联的空间中的货物数量。当与该传感器30a相关联的组中的所有货物是相关的同样货物时，如具有相同SKU的货物，则这种方式特别有益，因这样的货物都引起大致相同的电场分布的变化。
在下面的例1和例3中说明货物监视系统的一个实施例的例子包括平面电容传感器30a，其中根据频率变化来确定货物的数量。导电材料92具有由图3a中距离a指示的宽度。导电材料94具有由图3a中距离b指示的宽度。距离a优选在5至50毫米之间，更优选在20至30毫米之间。距离b优选在5至50毫米之间，更优选在20至30毫米之间。
平面电容传感器30a结合传感器电子装置50可用于测量信号的相位变化，以确定该传感器空间中的货物的数量。传感器电子装置50可以把信号注入传感器30a，并且由于货物的存在该信号的一部分反射回该传感器电子装置。传感器电子装置50测量两个信号之间的相位变化，例如，通过把注入的信号与反射的信号混合在一起。混合输出信号的DC电压电平与所反射信号的相位变化有关，因此通过测量该混合输出信号的DC电压电平来确定相位变化。与测量频率一样，相位测量依赖于在与该传感器相关联的空间中的货物所产生的电容。如果电容传感器30a被校准，如下面详细讨论的，货物监视系统10可以通过信号相位的变化来确定在该传感器所监视的空间中放置或移走的货物数量。当与该传感器30a相关联的组中的所有货物是相关的同样货物时，如具有相同SKU的货物，则这种方式特别有益，因这样的货物有大致相同的产生电容的效应。
在下面的例2中说明包含平面电容传感器30a的货物监视系统的例子，其中根据相位测量值来确定货物数量。
作为替换，在与传感器30a相关联的空间中的货物组中可能有两种不同类型的货物。如果两种类型货物的电特性差异足够大而可在传感器电子装置50中引起两个明显不同的频率变化或相位变化，货物监视系统10则可以确定哪一种货物从货架板上移走。因此，在传感器30a所监视的区域可放置任何数量的不同类型的货物，只要每种类型的货物引起明显的频率变化或相位变化，并且因此系统可以确定顾客从货架上移走了多少以及哪一种货物。这种货物监视系统实施例的一个例子在例1中说明。
应该注意，某些现有技术的电容传感器要求机械偏转以产生电容或电阻的变化。但是，放置在这种现有技术的传感器上的物体的恒定重量可能造成该传感器材料的永久变形，因此产生长期使用的可靠性问题。本发明的传感器和方法与重量和压力无关，因此不会有因机械故障或疲劳引起的问题。
图3示出了在第一货架板12a和第四货架板12d上的波导传感器30b的实施例。图3b示出了传感器30b之一的截面图。传感器30b包括导电材料的第一波导部分80，诸如铜或铝。第一波导部分80例如通过胶贴连接在电介质材料的第二波导部分82。传感器30b包括第三波导部分84，这是连接在第二波导部分82与第一波导部分相反的一面的导电材料。作为替换，波导部分80、84可以是导电油墨或本领域公知的其他导电材料。
波导可以通过类似于上述的制作电容传感器的方法来制作。优选使用合适宽度的卷状的铜或其他金属带(金属箔加胶贴)卷。利用这样的带卷易于现场制作，产生定制的传感器尺寸。
波导传感器30b和相关联的传感器电子装置50通过使用时域反射仪技术检测其对应空间中货物的状况。时域反射仪(TDR)传统上用于检测传输线路或电源线上的中断或故障位置。但是，这种技术还没有被用于确定指定区域(如商店中货架上)的货物数量。特别是，在本发明的波导设计中，当电磁信号经波导发送时，有向该波导的上方和侧部延伸的边缘电场。传感器电子装置50内的信号发生器连接到第一波导部分80和第三波导部分84，第三波导部分84可选地经该传感器电子装置接地。该信号发生器沿着该波导的长度发送出短信号或脉冲，并且在传感器电子装置50内的并连接至该波导的检测器检测沿着该波导反射的信号。如果货物在包含有围绕该波导的边缘电场的空间中，这些货物将干扰在该位置的信号传输并引起部分信号反射回该传感器。没有被货物反射的信号的任何部分将在该波导的远端吸收。因此，通过观察反射的数量，货物监视系统10可以确定在所检测空间中的货物的数量。应该注意，在发送信号的时刻和观察反射的时刻之间所经过的时间与引起该反射的货物的位置有关(即，货物越接近信号发生器，则该时间越短)。
波导80具有在图3b中通过距离c指示的宽度。优选地，图3b中用于第一波导部分80的尺寸c的范围是3至20毫米，第二波导部分82的尺寸d的范围是1.6至9.5毫米，并且第三波导部分84的尺寸e的范围是15至100毫米。图3中波导部分80、82、84的尺寸f的范围在0.05至2.0米之间。这种波导的设计原理是本该领域公知的(例如参见Pozar，David M.编写的《Microwave Engineering》(第二版，JohnWiley & Sons出版社，1998)第三章160-167页，其内容通过引用结合于此)。在下面的例4中说明包括优选测量值的波导传感器的实施例的例子。
图3示出了在第一货架板12a上的、安装在后面板11上的、在第三货架板12c上和在第四货架板12d上的光敏传感器30c的一个实施例。光敏传感器30c包括光敏材料。优选地，该光敏传感器30c是光伏传感器30c。光敏材料通过产生电流、电压或电阻变化来响应与该传感器30c相关联的空间中的光。例如，当在一个阶段(instance)期间轮询作为光伏传感器的传感器30c，电压处于一个测量值。然后如果货物37中的一个从货架板12b上的货堆36中移走，由于货堆36中的货物37少了一个，光伏传感器30c可以吸收更多的光，在第二阶段期间产生不同的电压测量值。在第一阶段和第二阶段之间测量值的变化指示了货堆36中货物37数量的变化。同样，如果货物33从第一货架板12a上的光伏传感器30c顶面的组32中移走，光伏传感器30c会在货物移走之后登记与货物移走之前所登记的不同测量值，因此指示货物已经被移走。
在下面的例5中说明光敏传感器30c的实施例的一个例子。
可以由P型和N型半导体(例如，掺杂非晶硅)来制作光伏传感器。优选地，这些装置通过在柔性基片上以卷式工艺来制作，例如，位于衣阿华州Boone市的Iowa Thin Films公司的产品。
其他合适的无机和有机材料也可给出光电响应，即它们根据所接收光的量表现出电特性，因此也可以用于光敏传感器30c。例如，电阻随着曝光量的增加而变化。许多这样的材料是本领域公知的，例如，硒和硒化物如硒化镉，金属硫化物如硫化镉，以及带聚N乙烯咔唑的光敏剂与三硝基芴酮(trinitrofluorenone)的混合物。这些可以通过各种工艺(包括卷式工艺)沉积或涂附在基片(包括柔性基片)上。光敏材料的颗粒也可以用来做成油墨，然后印刷或沉积在柔性基片上。许多材料，如那些被开发用于如太阳能收集和电子摄影的材料，都可用于本发明的光敏传感器。
用在环境光中的光敏传感器优选进行校准，因货架板高度、宽度和深度以及由此产生的入射环境光强度可以因货物不同、因商店内位置不同、因商店不同等而变化。例如，特别是对于不是顶层货架板的货架板，在货架板的前侧具有较高的环境光强度，而在货架板的后侧则具有较低的环境光强度。对于这样的货架板光照情况，可优选定位传感器使得它只检测货架板上光强度变化很小的部分，或者替换地，可以可选地校准和使用两个传感器来检测在具有不同环境光强度的位置(如前部和后部)中的一个SKU中的货物。
可选地，在安装过程中或在最初安装过程之后的一个或多个时候，可以校准每个传感器30。校准可提供更精确的检测或更精确的阈值设定，或提供其他状态下的检测。例如，考虑光敏传感器30c，其对环境光敏感。由于对不同的商店或者甚至在商店内部的不同位置会具有环境光的不同的量，可以指定并设置未校准的光敏传感器30c在很宽的条件范围内检测两种状态(“高”与“低”)。对特定的环境进行校准，可以检测5种状态(“满”、“高”、“中”、“低”和“空”)或任何数量的状态。还可能希望校准传感器30用于特定的SKU，这种SKU可能在体积、电磁特性方面不同，等等。
用于校准传感器30的优选过程包括步骤a)在传感器30安装在SKU空间之后但在货物放置在该SKU空间之前，测量来自该传感器30的第一信号；b)由系统软件把该第一信号设置为“空”；c)用该SKU货物充满该SKU空间以使得该整个传感器区域都放满该种SKU货物；c)测量来自该传感器30的第二信号；以及d)由系统软件把该第二信号设置成“满”。在不需要进一步校准测量的情况下，可以通过在空和满状态之间进行插补来确定与其他状态相关联的信号。可选地，对在用于“空”和“满”的信号之间的更多状态可以取另外的测量值。
可以利用在“空”至“满”的范围内提供线性或非线性响应的传感器30来完成校准，或者可以利用不同数量的SKU货物(例如只有一个)来完成，或者只利用一个现场信号测量来完成，或者利用不同于该传感器的其他装置(如可利用测光仪器来检测环境光强度)来完成，或者可以在安装之前完成，如在工厂设置的预校准。其他的各种校准对本领域的技术人员也是显而易见的。
可以按周期性间隔从每个传感器30收集信息(即，有关每种类型的SKU)。可以几乎是不断地收集信息或者不太频繁地收集信息。优选地，按照1分钟至1天的时间间隔范围内的时间间隔来收集信息。可能希望按规范的间隔来收集信息，或者可能希望在由诸如商店管理者的个人所设置的时间收集信息，或者当其他系统或事件触发信息收集需求时才收集信息。例如，可以在货物监视系统10中使用软件在每小时检验销售点数据，这可以检测触发立刻收集货架板上库存数据的命令的趋势和状态。在另外的例子中，在发生随机事件后，商店管理者可能想发送命令来立刻收集货架板库存数据，例如，在当地报纸上出现了吹捧某种商品的报道。或者在计划的事件期间，商店管理者想收集特定的信息，如有关用于作为销售或促销部分的特定SKU的多个商店位置的信息。
如果传感器30预先校准和/或制造成有足够的精密公差，则该可选校准过程中步骤的数量和复杂性可以降低，或者可以消除校准的需求，因此降低数据处理的量。对后一种情况，可以在把系统安装到特定商店之前，在计算机数据库中包含与特定SKU的特定数量的货物有关的关于检测响应的信息。在安装期间或安装之后，可以容易地按每个SKU号存储和检索该信息，因此可避免现场校准步骤。
货物监视系统10提供与数量有关的信息，至少足以区分两种库存状态，如“高”和“低”。对“高”和“低”设置不同的阈值也在本发明的范围之内，但是，作为例子，“高”可以定义成超过整个SKU空间容量的40％的任意货物量，并且“低”定义成低于整个SKU空间容量的40％的任意货物量。优选地，该系统可向用户提供从5％至95％的阈值范围中进行选择的能力。如前所述，仅仅检测“空”(以及可推理出的“非空”)会对零售商来说没什么用处，因为当产生“空”信号时，货物已经脱销并且还将继续缺货一个时期(至少是把库存搬至货架板所需要的时间)。因此，货物检视系统10应该能够检测每个SKU空间的不同库存水平，包括非零或非空的“低”状态。量化信息可以精确到每个传感器30的空间中货物数量的实际数目。
优选地，SKU空间至少部分由传感器30监视。即，传感器30优选大于待检测的SKU各物体的尺寸，并且响应在与该传感器30相关联的空间中的某些部分中的物体。某些零售商乐意把货物摆放在货架板的前半部。作为替换，货架可为装有弹簧或者是重力进给的货架或橱窗，其中当货物从该货架板的前部移走时，则立刻通过弹簧或重力把其他货物移至该货架板的前部。这样，把传感器安置在SKU空间中选择的部分(如前部)是有益的。
图4a和图4b分别示出在顾客取走货物之前和之后第三货架板12c的顶面。在图4a中，在朝着货架板12c前部最靠近顾客的组40中摆放货物41。在这种摆放的情况下，可以校准货物监视系统10的传感器30a以读出“满”。在图4b中，取走了货物41中的6个。由于传感器30a被校准在该空间中有28个货物的情况读出“满”，该系统可以确定大约79％满的读数，或者该确定可以舍入到最近的四分位数75％满。当足够多的货物41从货架板12c被取走时，例如，总共14个货物41，则货物监视系统10可以读出该SKU空间现在大约50％满。如果选择50％作为发送再上货消息的阈值等级，则一旦该SKU空间低于50％满，该货物监视系统可以向用户发送信号告知需要对货架板12c再上货。
可以按一定尺寸制作单个的传感器30并对其定位，以使得可检测单个SKU所占据空间的全部或某些部分。例如，图4a所示，相同SKU的货物43被摆放在组2中，该组由两个传感器30c监视。货物43中的4个位于两个传感器30c的空间，即沿着该两个传感器30c相会的区域。合适的校准和数据处理可用于校正来自两个传感器的数据以给出该库存的数量指示。例如，这些传感器的组合输出被一起校准，在图4a所示的情况下读出“满”。在图4b，顾客从货架板12c取走货物43中的5个。由于当有12个货物43时该两个传感器30c的组合输出被校准读出“满”，当7个货物时这些传感器30c的组合输出一起被解释成是指大约58％满，或者该结果可以被舍入以读出大约60％满。当从货架板12c移走足够的货物43，例如，总共9个货物43，这些传感器30的组合输出将被解释成25％满，并向用户发送消息告知需要在货架板12c上对货物43再上货(如果用户选择25％作为发送再上货消息的阈值)。作为替换，可以分别校准传感器43，使得当每个传感器30c包括总共4个完整货物43以及4个另外货物43的一半时读出“满”，对此整个传感器响应被校准为是指6个货物43。在这种安排下，在图4b左侧的传感器30c将检测到4个货物(3个完整的和2个半个的货物43)并读出“66％满”。在图4b右侧的传感器30c将检测出总共3个货物(2个完整的和2个半个的货物43)并读出“50％满”。
图5a和图5b分别示出在顾客取走货物之前和之后第四货架板12d的顶面。在图5a中，传感器30c只监视货架板12d的前半部。通常，顾客会从展货区或货架板的前部取走货物，当货架板前部区域空了时才进一步向后面选择货物。当货架板的前部区域完全充满时，如图5a所示，可以校准传感器30c来表示该传感器相关联的区域是“100％满”。在图5b中，取走了货物49中的5个。由于校准传感器30c在当12个货物在器相关检测区域时读出“满”，传感器30c将提供被解释为表示与该传感器相关联的空间现在大约是58％满的输出，或者该解释可以舍入成表示大约60％满。当从货架板12d取走足够的货物49，例如，总共12个货物，传感器的输出可以被解释为是指与该传感器相关联的空间现在是100％空。该货物监视系统然后可以向该用户发送消息告知货物49需要在货架板12d上再上货。当对应于该空的传感器空间的库存水平大致与所希望的再上货阈值水平相同时，使用传感器只覆盖SKU空间的一部分尤其有益。作为替换，该货物监视系统向用户发送消息告知应该向货架板前部移动货物，并且可能对那些想使货架“体面”(即，让SKU空间中的所有货物尽可能靠近货架板前部摆放，以建立整洁的外观并方便顾客拿取货物)的店主或管理者有用。注意，在这个特别的例子中，即使当与该传感器相关联的空间被系统解释为是空的，也可能在货架板12d上存在可供顾客购买的货物49。
在图5a中，货物47在朝向货架板12d的前部靠近顾客的地方摆放在组46中。在这种摆放中，可以校准货物监视系统10的传感器30b来读出“满”。在图5b中，货物47中的8个被取走。由于校准传感器30b在20个货物47在该空间时读出“满”，传感器30b将读出大约71％满或可以舍入成读出70％满。当足够的货物47从货架板12d取走，例如，总共14个货物47，传感器30b或者货物监视系统10可以读出该SKU空间现在是大约50％满。一旦该SKU空间低于50％满，该货物监视系统向用户发送信号告知货物47需要在货架板12d上再上货。
在图5a和图5b中，传感器30b跨该SKU区域沿对角线布置。传感器30b将只检测在临近第一波导部分80的边缘场范围内的货物。因此，在该SKU空间中的大多数货物不能被直接检测。但是，顾客通常首先从货架板的前部取走货物，并且即使取走模式不是每次都完全一样但也足够一致，所以可以只测量靠近第一波导部分80的那些货物，假定每一排货物在开始拿取其后面一排货物之前已经被完全取走，并且把该SKU空间中的货物近似数量确定到有用的精度水平。
在这些图中示出的每个SKU空间占据大约货架板的一半，但是应该理解，一般来说，单个SKU在货架板上占据的宽度在从大约1cm宽直到该货架的整个宽度的范围。本发明的传感器尺寸可以变化以适合SKU尺寸和形状的不同。即使只在单个SKU所占据空间的一部分含有传感器，也能够提供有关需要再上货的有用信息。
优选地，货物监视系统10在SKU的水平上提供有关与每个传感器30相关联的实际物体的数量的当前和实时信息。实时信息被定义成是精确反映在收集和处理数据的期间或在收集和处理数据时间的小时间量范围内的真实状态的信息。换言之，该信息是当前的或者是非常接近当前的。“小时间量”的定义依赖于实际应用，但通常小于零售商为了改正脱销或低存货量情况而采取行动时所需要的反应时间的一半，优选小于其十分之一。例如，如果把货物从商店的后屋移动到货架板需要20分钟，知道在10分钟范围内的货架板的状态就可以认为是实时信息。在实际使用中，零售商可以确定不太频繁地收集实时信息，如每天一次，但尽管如此该信息也是实时的，因其准确反映了在收集该信息时的SKU的状态。本领域的技术人员能够理解，该系统的确切性能依赖于所监视的SKU的数量以及每个SKU的数据量。优选在两个或多个接近的间隔开的时间收集数据以改进有关库存在长时间段内的信息准确性。例如，为了克服顾客在光敏传感器30c上产生的阴影，可以在第一时间和该第一时间20秒之后的第二时间采集数据，并且比较结果以提供反映包括该第一时间和第二时间的时间间隔内状态的库存信息。
本发明的货物监视系统10可以容易地在商店内的几个位置安装，例如，在货架板上，在端盖上，在检验台。优选监视特定的位置，因为这些位置突出和/或经常产生较高的销售量。另外，对商店中在几个位置陈列销售的货物进行监视也是有益的。当货物在销售或者在利用优惠券或广告等进行促销时，如这些货物通常在商店的几个位置陈列(包括用于SKU的通常位置，但通常在某些附加的突出的位置)。优选使用本发明的货物监视系统不仅确定再上货是必要的，而且还确定那些将要首先脱销的位置(即那些销售货物最快的位置)。
本领域的技术人员能够理解，特定零售商品的耐用性、敏感性、商店的外观、安装的困难等因素会导致不同类型的传感器30a、30b、30c优选用于特定的货物或商店。某些零售商可能需要使用两种或更多类型的传感器30a、30b、30c以覆盖相同SKU范围内的货物的特定组。
为了简化制造和安装，可以提供一种或多种标准尺寸的一组传感器30。例如一个例子，标准传感器30可以是10cm宽30cm长，并且多个这种传感器按照以10cm边缘与货架板的前边缘齐平并且各传感器之间间隔2cm的方式来定位。另外的例子对本领域人员也是显而易见的，使用不同宽度和长度的传感器，有间隔或无间隔地定位。优选确定传感器之间的间隔以降低传感器之间的相互作用、减少传感器的数量或减少在安装期间对精确定位传感器的需要。
利用标准尺寸的传感器，特定的零售商可能会发现少量的SKU空间需要两个或更多传感器，或者单个传感器可能包括两个或多个SKU空间的部分(特别对那些很小的货物，商店中维持的数量货物导致很小的SKU容积)。即使这样，也在SKU水平上使用标准尺寸的传感器提供有关大多数SKU货物的库存水平的信息。在很少的情况中，由于标准尺寸的传感器或其他因素，几个传感器被定位在接近单个的货物，冗余的传感器容易被系统忽略或关闭。
本发明的传感器可以按卷式工艺来制造，并且按卷的方式提供现场安装。这是有益的，因卷式工艺通常很有效并适合于大容积、低成本的制造操作。另外，传感器的卷很容易在现场处理和裁制。但是，本发明的传感器也可以按片来制造和提供，包括标准尺寸的预先切割的片，或适于快速安装的预先切割的板或其他形式。
为了提供不突兀的外观或者为了使SKU货物更显眼(例如，为了推销和顾客的方便)，另外的材料、组件或装置，如薄膜或纸张、展示物、箱子、盒子、灯之类，可以和传感器30一起使用。
在本发明的货物监视系统的范围之内还进一步包括具有不同特征或使用不同技术的特殊检测装置，以提供有关特殊货物的库存信息，如贵重的消费类电子产品。这种特殊的检测装置可以结合一个或多个传感器以检测单个货物，或者可能需要特殊的货物标签，如在每个货物上的RFID标签。向系统添加这种特殊的检测装置是有益的，例如，可利用通信网络的优势。
尽管本发明的货物监视系统特别适合于其中有大量的、在物理特性、数量值方面变化很大的各种货物和SKU的零售店，本发明的货物监视系统还可以用于工业、制造业和商业环境，如零件仓库、工具存储区、设备存储区等，诸如医院的机构内的仓库或存储区，用于供应办公室和药房的存储区。本发明的货物监视系统还可用于零售店的后屋存储区，以及可用于仓库和配送中心。
可用各种方法使用货物监视系统10。一种方法包括步骤a)提供传感器30；b)在与所述传感器30相关联的第一空间容量中安置多个货物；c)利用所述传感器在第一阶段检测该第一空间容量中的所述多个货物；以及d)确定与这些步骤相关联的所述第一空间容量范围内的货物数量。所述传感器可以在第二阶段检测与该传感器相关联的所述第一空间容量中的所述多个货物，例如，比所述第一阶段晚几分钟或几小时，并确定在该第二阶段期间在所述第一空间容量中的货物数量，并且把它与在所述第一阶段期间的所述第一空间容量中的货物数量做比较，看货物的数量是否改变。在第一阶段和第二阶段从传感器30收集的信息可由传感器电子装置50经由通信网络发送至计算机24。
计算机24可以处理从第一阶段和第二阶段接收的信息以确定与该传感器相关的货架板上的当前货物数量。该计算机可以设置阈值，如果货物数量低于该阈值，则向用户发送报警。例如，计算机可向用户发信号告知第一空间区域中货物数量是大于第一数量(如50％)，还是小于该第一数量。作为替换，计算机可向用户发信号告知第一空间区域中货物数量是大于第一数量(如75％)，是小于该第一数量并且大于第二数量(如50％)，还是小于该第二数量。
本发明的操作可进一步通过下述的详细例子来描述。提供这些例子用于进一步说明各种特定的和优选的实施例和技术。应该理解，可以做很多的变化和改型，并且依然在本发明的范围之内。
例1在该例子中，使用如图3和3a所示的相互交插的电容器“IDC”电容传感器30a。该电容器由安装在电介质基片96上的两组相互交织的导体92、94构成，在该基片的相反侧具有接地屏蔽98。利用相对电势驱动，这产生在该导体之间建立电场的相对电流。
该例子的传感器的构造是这样的，对导体92、94使用2.54cm宽(图3a中的尺寸a)的铜箔，以及60.96cm×121.92cm×0.159cm的透明聚碳酸酯材料的片作为电介质基片96，所述材料可以购买位于马萨诸塞州的Pittsfield市的GE Plastics公司的商标为LEXAN的产品。导体的间隔是2.54cm(图3a中的尺寸b)。这种IDC结构电连接至电感/电容表的振荡电路，该仪表为位于华盛顿州Auburn市的Almost AllDigital Electrics公司的型号为L/C meter IIB的产品。下面的电路图表示了该仪表的振荡电路。
该仪表的振荡电路按照由电路组件C1和L1确定的频率工作。当传感器电连接至该仪表时，该仪表的振荡电路按照由该电路的组件C1、L1加上由该传感器提供的另外电容确定的频率来工作。当物体被放置在该传感器的表面或从该表面移走时监视振荡器频率的变化。对于该电路，0.01pF的电容变化产生近似5Hz的频率变化。
通过把相互交织的电容传感器集成到金属货架单元和强化板材上，由明尼苏达州Minneapolis市的Target公司供销的以商标名MARVELOUS MARSHMALLOW MYSTERIES销售的盒装方便粥(drycereal)，规格14盎司(396克)，以及由俄亥俄州Cincinnati市Proctorand Gamble生产的DEEP CLEAN TIDE瓶装液态洗衣剂，规格100液体盎司(2.95升)，当这些商品放置在传感器上，则被检测。该传感器检测所有的货物，不论每个货物的体积、形状或材料如何。所检测的各类型和不同数量货物的输出频率值在表1和2中给出。在表2中给出的频率输出数据表明移走一瓶洗衣剂平均产生2896Hz的频率变化。
表1随方便粥盒子数量变化的频率测量值

表2随液态洗衣剂瓶子数量变化的频率测量值

利用该例中的相互交织电容传感器，确定两种不同类型货物的库存状态。新泽西州Princeton市Dwight & Clark公司的Arm & HammerFABRICARE盒装洗衣粉，规格4.89Ib(2.22kg)，以及Arm & HammerHEAVY DUTY瓶装液态洗衣剂，规格1加仑(3.78l)，放置在同样的传感器上，从该传感器的一个边缘至相对的边缘按行来摆放，即从传感器的前(位置号1)向后(位置号5用于粉，位置号4用于液体)。洗衣粉盒子摆放在一行，洗衣液摆放在第二行。按移走的货物类型和移走的货物位置的频率输出数据在表3中给出。
表3在单个相互交织电容传感器上按移走的货物类型和移走的货物位置的频率变化测量值

例2在该例子中，使用例1中所使用的相同的IDC传感器，把信号注入所述传感器，并且确定反射信号的相位变化。这通过确定注入该传感器的参考信号和反射信号这两个信号之间的相位差来完成。测量通过把参考信号和从传感器的反射信号混合在一起得到的混合输出信号的DC(直流)项。由于DC项与反射信号的相位变化成比例，因此这就提供了相位变化差异。合适的相位检测电路是本领域所公知的，可以参阅Floyd M.Gardner博士编著的《Phaselock Techniques》(第二版，1979，John Wiley & Sons出版社，纽约)中106至125页，其内容通过引用并入此处。
本例的相位检测电路的期望工作频率范围是5-15MHz。期望工作频率范围是这样的，其中货架板传感器的阻抗在电容和电感区域频率范围之间，这依赖于传感器的结构和该传感器上或靠近该传感器的货物类型。当在传感器所检测的空间添加和移走货物，传感器的阻抗在电容性和电感性之间交换，则发生相位的最大变化。
当由俄亥俄州Cincinnati市Proctor and Gamble生产的规格100液体盎司(2.95升)DEEP CLEAN TIDE液态洗衣剂的瓶子从货架板上被移走时，对应于混合输出信号的DC电压电平的反射信号中的相位变化在表4中示出。通过测量该混合信号的DC电压输出来测量所述相位变化。
表4按液体洗衣剂瓶子数量的对应于DC电压输出的相位变化值

例3在本例中，使用例1中使用的相同的IDC传感器，除了在LEXAN片的底侧没有铜箔98。该IDC传感器安置在金属货架板上。所使用的电感/电容表与例1相同。
24个罐装、商标为CAMPBELL’S的浓缩西红柿汁，规格103/4盎司(305克)，由新泽西州Camden市的Campbell Soup公司生产，放置在拆开的波纹包装箱，即原始的包装箱被拆开并改造以使汤罐由底面和三个侧面支撑，而去掉包装箱的顶面和前面。这样改造的包装箱和24个汤罐然后被安置在传感器的顶部，使得包装箱的底面在汤罐和传感器之间。
测量满货架板(24个汤罐在货架板上)的频率值。从各种位置一次取走两个汤罐，测量从满货架板频率值的频率变化值。所测量的频率变化值在表5中示出。还示出了24罐和0罐之间的平均频率变化值。
表5包装箱中汤罐的相位变化测量值

例4在本例中，使用如图3和3b示出的微带波导传感器30b。微带波导按下述方式形成。宽1.6cm(尺寸c)长1.219m(尺寸f)的铜箔片80施加在LEXAN聚碳酸酯材料片82的上面一侧形成电介质基片，该LEXAN聚碳酸酯材料可以从马萨诸塞州的Pittsfield市的GE Plastics公司购买。LEXAN聚碳酸酯材料的尺寸是1.219m×0.305m×6.4mm(尺寸d)。安置铜箔80使得沿其长度对分铜箔80的假想线正好位于沿其长度对分LEXAN聚碳酸酯材料82的假想线之上，即铜箔80在LEXAN材料片82之上沿长度居中。另一层72mm(尺寸e)乘1.219m(尺寸f)的铜箔84施加在该电介质材料的下面一侧作为接地平面。该铜箔也在LEXAN聚碳酸酯材料片的下面沿长度居中。
微带波导的一端连接至惠普公司制造的Hewlett-Packard Model8720C网络分析仪。该网络分析仪产生从波导的一端通过该波导80的上部发送(注入)的宽频带信号。在该波导上部的另一端连接50欧姆的负载终端(50欧姆的负载终端与该波导的特征阻抗相匹配。因此当在该波导上没有放置货物时，注入的信号被50欧姆的负载吸收并且不发生反射信号)。
明尼苏达州Minneapolis市的Target公司供销的以商标名MARVELOUS MARSHMALLOW MYSTERIES销售的规格14盎司(396克)的4盒方便粥在4个位置沿该波导放置。沿该波导放置的方便粥盒在每个方便粥盒的位置引起沿该波导的场扰乱，导致在每个不同位置所注入的信号的一部分反射。然后网络分析仪检测沿该波导的这些信号扰乱。网络分析仪通过计算每个反射信号的逆傅立叶变换来确定每个反射信号的时间序列信息。在该例中各个表示沿该波导的方便粥盒位置的所计算的每个反射波的时间序列信息在表6中示出。
表6.通过波导中的反射波形观察的货物

注意，接收从货物反射的每个信号的时间与货物离注入信号点的距离有关。
例5在本例中，使用图3所示的光伏传感器30c。衣阿华州Boone市的Iowa Thin Films公司生产的产品名为POWERFILM产品号为MP7.2-150的三个光伏太阳能板和产品名为POWERFILM产品号为MP7.2-75的一个光伏太阳能板平行地连接。根据Iowa Thin Films公司的光伏太阳能板的产品说明书，在完全太阳光照下，这些结合在一起的四个太阳能板可产生在7.2伏的525mA的电流。
使用20英寸(50.8cm)宽乘10英寸(25.4cm)深区域的货架板部分。太阳能板和该货架板部分整合在一起(放在该货架板部分之上)并用1/8英寸(0.32cm)厚的LEXAN材料片来覆盖。伏特计连接至该太阳能板。该伏特计是新泽西州Avenel市的R.S.R.电子技术公司的产品，型号926数字万用表(digital multimeter)。
光源通常是室内的荧光灯。
货架板部分与覆盖有LEXAN材料片的光伏板(即传感器)的合成物被安置在货架单元的顶部，以使得传感器可被周围的室内光所照射，并且该传感器不会经受遮挡周围光对该传感器直接照射的其他结构的阴影。定位该传感器以使得它不位于固定在房顶的荧光灯的直接下方。在这种光照安排下，传感器产生0.30V的信号。伊利诺伊州Northfield市Kraft Foods公司生产的产品名为EASYMAC规格12.9盎司(366克)的通心粉和乳酪产品的6个盒子每次一个放置在该传感器上。6个盒子大致完全覆盖了该传感器。根据放置在传感器上的盒子数量而测量的传感器输出电压在表6中示出。
表6.按EASYMAC盒子数量的电压输出测量值

在定位传感器直接位于固定荧光灯下面的情况下，所测量的空置传感器装置的输出电压是3.85V。明尼苏达州St.Paul市3M公司生产的产品名为ULTRATHON规格为6盎司的金属汽雾剂罐(170克)的驱蚊虫剂，24个这样的罐按4行、每行6个放置在该光伏板上。根据在传感器上存在的汽雾剂罐数量的传感器输出电压的测量值在表7中示出。
表7.按ULTRATHON汽雾剂罐数量的电压输出测量值

上述的测试和测试结果只是用于说明，而不是预测，并且不同的测试过程可能产生不同的测试结果。
通过参照几个实施例说明了本发明。上述详细的说明和例子只是为了给出清晰的理解。不要因此给出不必要的限制。所有这里引用的专利和专利申请都并入这里作为参考。在不脱离本发明范围的前提下，可以对所述的实施例做各种修改，这对本领域的技术人员是显而易见的。因此，本发明的范围并不限于这里所述的具体细节和结构，而是由权利要求书所述的结构以及这些结构的等价物来限定。
权利要求
1.一种货物监视系统，包括传感器，其中该传感器检测与该传感器相关联的第一空间容量中的多个货物，其中该传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络；以及计算机，其中该计算机通过所述通信网络从所述传感器接收信息。
2.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述传感器检测在所述第一空间容量中的多个货物并把有关信息通过所述通信网络发送给所述计算机。
3.如权利要求2所述的货物监视系统，其中所述计算机确定在所述第一空间容量中的货物数量。
4.如权利要求3所述的货物监视系统，其中所述传感器在第一阶段检测所述第一空间容量中的多个货物，其中所述传感器在第二阶段检测在所述第一空间容量中的多个货物，并且所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
5.如权利要求2所述的货物监视系统，其中所述传感器确定所述第一空间容量内的货物数量。
6.如权利要求5所述的货物监视系统，其中所述传感器在第一阶段检测所述第一空间容量内的多个货物，其中所述传感器在第二阶段检测所述第一空间容量内的多个货物，并且所述传感器比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
7.如权利要求1所述的货物监视系统，还包括货架板，其中所述传感器连接到所述货架板。
8.如权利要求1所述的货物监视系统，其中定位所述传感器以使得所述第一空间容量在所述传感器之上。
9.如权利要求1所述的货物监视系统，其中定位所述传感器以使得所述第一空间容量在所述传感器之下。
10.如权利要求1所述的货物监视系统，其中定位所述传感器以使得所述第一空间容量在所述传感器的侧部。
11.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述传感器的响应与所述第一空间容量中的货物重量无关。
12.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述货物监视系统的计算机向用户发信号通知在第一空间区域中的货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
13.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述货物监视系统向用户发信号通知在第一空间区域中的货物数量是大于或等于第一数量、是小于所述第一数量并且大于或等于第二数量、还是小于所述第二数量。
14.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述计算机通过所述通信网络向所述传感器发送信息。
15.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述传感器包括平面电容传感器。
16.如权利要求15所述的货物监视系统，其中所述平面电容传感器响应所述第一空间容量中电场结构的变化并通过所述通信网络向所述计算机发送有关的信息，并且所述货物监视系统确定所述第一空间容量中货物的数量。
17.如权利要求15所述的货物监视系统，其中所述电容传感器包括连接至非金属基片的电极。
18.如权利要求17所述的货物监视系统，其中所述电极包括图形化的导体。
19.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述传感器包括波导。
20.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述传感器包括光敏传感器。
21.如权利要求20所述的货物监视系统，其中所述光敏传感器响应所述第一空间容量内光量的改变并通过所述通信网络向所述计算机发送有关的信息，并且其中所述货物监视系统确定所述第一空间容量内的货物数量。
22.如权利要求21所述的货物监视系统，其中当货物从所述第一空间容量中移走时，所述第一空间容量的光量增加并且在所述光敏传感器中产生电流、电压或电阻变化。
23.如权利要求21所述的货物监视系统，其中所述光敏传感器在第一阶段响应所述第一空间容量中的光量并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述光敏传感器在第二阶段响应所述第一空间容量中的光量并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，并且其中所述货物监视系统比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量中的货物数量变化。
24.如权利要求20所述的货物监视系统，其中所述光敏传感器是光伏传感器。
25.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述通信网络的一部分是无线的。
26.如权利要求1所述的货物监视系统，其中在所述第一空间容量内的多个货物都是相同的最小存货单位。
27.如权利要求1所述的货物监视系统，其中在所述第一空间容量内的多个货物是多个不同的最小存货单位。
28.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述系统包括第二传感器，所述第二传感器检测与所述第二传感器相关联的第二空间容量内的多个货物。
29.如权利要求1所述的货物监视系统，其中所述传感器产生与所述第一空间容量中的货物数量有关的变量值输出。
30.如权利要求29所述的货物监视系统，其中所述变量值输出可包括频率、相位、电流、电压、电阻、时间、振幅或这些的组合。
31.一种货物监视系统，包括货架板；连接至所述货架板的平面电容传感器，其中所述电容传感器通过在所述电容传感器中产生频率变化来响应所述平面电容传感器之上的第一空间容量内电场结构的变化，其中所述电容传感器包括连接至非金属基片的电极，其中所述电极包括图形化的导体，以及其中所述平面电容传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络，其中，该通信网络的一部分是无线的；以及计算机，其中该计算机通过所述通信网络从所述平面电容传感器接收信息；其中所述平面电容传感器在第一阶段测量频率并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述平面电容传感器在第二阶段测量频率并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的频率以确定所述第一空间容量内的货物数量变化，并且其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
32.一种货物监视系统，包括货架板；连接至所述货架板的平面电容传感器，其中所述电容传感器通过在所述电容传感器中产生相位变化来响应所述平面电容传感器之上的第一空间容量内电场结构的变化，其中所述电容传感器包括连接至非金属基片的电极，其中所述电极包括图形层导体，以及其中所述平面电容传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络，其中该通信网络的一部分是无线的；以及计算机，其中该计算机通过所述通信网络从所述平面电容传感器接收信息；其中所述平面电容传感器在第一阶段检测相位并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述平面电容传感器在第二阶段检测相位并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的相位以确定所述第一空间容量内的货物数量变化，并且其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
33.一种货物监视系统，包括货架板；连接至所述货架板的传感器，其中所述传感器包括波导，并且所述传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络，其中，该通信网络的一部分是无线的；以及计算机，其中该计算机通过所述通信网络从所述传感器接收信息；其中所述传感器在第一阶段通过所述波导发送第一电磁波信号，监视所述第一电磁波信号的反射，并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述传感器在第二阶段通过所述波导发送第二电磁波信号，监视所述第二电磁波信号的反射，并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量内的货物数量变化，并且其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
34.一种货物监视系统，包括货架板；连接至所述货架板的光伏传感器，其中所述光伏传感器响应该光伏传感器之上的第一空间容量内光量的变化，并且其中所述光伏传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络，其中，该通信网络的一部分是无线的；以及计算机，其中该计算机通过所述所述通信网络从所述光伏传感器接收信息；其中所述光伏传感器在第一阶段响应所述第一空间容量内的光量并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述光伏传感器在第二阶段响应所述第一空间容量内的光量并通过所述通信网络向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量内的货物数量变化，并且其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
35.一种监视货物的方法，包括步骤提供传感器，其中所述传感器检测与所述传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中所述传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物；把多个货物放置在所述第一空间容量内；在第一阶段利用所述传感器检测所述第一空间容量内的多个货物；以及确定所述第一空间容量内的货物数量。
36.如权利要求35所述的方法，进一步包括步骤提供表面、通信网络以及计算机，其中所述传感器连接至所述表面，并且其中所述计算机通过所述通信网络从所述传感器接收信息；在所述检测步骤之后，通过所述通信网络把有关所述检测步骤的信息发送给所述计算机；以及利用所述计算机确定所述第一空间容量内的货物数量。
37.如权利要求36所述的方法，进一步包括步骤在第二阶段检测所述第一空间容量内的多个货物并通过所述通信网络把有关信息发送给所述计算机；并且其中的确定步骤包括比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量内货物数量的变化。
38.如权利要求37所述的方法，其中在所述第一阶段的检测步骤期间，所述第一空间容量包括第一数量的货物，并且其中在所述第二阶段的检测步骤之前，所述第一空间容量包括第二数量的货物，并且其中所述方法进一步包括根据来自所述第一阶段的检测步骤和所述第二阶段的检测步骤的信息来校准所述传感器的步骤。
39.如权利要求37所述的方法，其中在所述第一阶段期间，所述第一空间容量摆满货物，并且其中在所述第二阶段的检测步骤之前，从所述第一空间容量移走所有货物，并且其中所述方法进一步包括步骤通过插入来自所述第一阶段期间的检测步骤和所述第二阶段期间的检测步骤的信息来校准所述传感器以确定所述第一空间容量内的各种货物数量。
40.如权利要求35所述的方法，其中所述传感器与所述第一空间容量内的货物重量无关。
41.如权利要求36所述的方法，其中在所述确定步骤之后，所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于第一数量还是小于所述第一数量。
42.如权利要求36所述的方法，其中在所述确定步骤之后，所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于第一数量、是小于所述第一数量并大于第二数量、还是小于所述第二数量。
43.如权利要求35所述的方法，其中所述传感器是平面电容传感器。
44.如权利要求43所述的方法，其中所述检测步骤包括响应所述第一空间容量内电场结构的变化并在所述平面电容传感器内产生频率改变。
45.如权利要求44所述的方法，其中所述方法进一步包括步骤在第二阶段检测所述第一空间容量内的多个货物；并且其中所述确定步骤包括比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的频率测量值以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
46.如权利要求43所述的方法，其中所述检测步骤包括响应所述第一空间容量内电场结构变化并且在所述平面电容传感器中产生相位变化。
47.如权利要求46所述的方法，其中所述方法进一步包括步骤在第二阶段检测所述第一空间容量内的多个货物；并且其中所述确定步骤包括比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的相位测量值以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
48.如权利要求35所述的方法，其中所述传感器包括波导。
49.如权利要求48所述的方法，其中所述检测步骤包括通过所述波导发送第一信号。
50.如权利要求49所述的方法，其中所述方法进一步包括步骤在第二阶段通过所述波导发送第二信号来检测所述第一空间容量内的多个货物；并且其中所述确定步骤包括比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信号测量值以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
51.如权利要求35所述的方法，其中所述传感器包括光敏传感器。
52.如权利要求51所述的方法，其中所述检测步骤包括所述光敏传感器响应所述第一空间容量内光量的变化。
53.如权利要求52所述的方法，在所述的放置步骤之后，从所述第一空间容量移走多个货物之一，并且其中所述检测步骤包括在所述光敏传感器中产生电流、电压或电阻变化。
54.如权利要求52所述的方法，其中所述方法进一步包括步骤通过所述光敏传感器在第二阶段响应所述第一空间容量内的光量在第二阶段检测所述第一空间容量内的多个货物；并且其中所述确定步骤包括比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的测量值来确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
55.如权利要求51所述的方法，其中所述传感器是光伏传感器。
56.如权利要求35所述的方法，其中在所述第一空间容量内的所述多个货物都是相同的最小存货单位。
57.如权利要求35所述的方法，其中在所述第一空间容量内的所述多个货物是多个不同的最小存货单位。
58.一种用于监视货物的电容传感器，包括平面电容传感器，用于检测与该平面电容传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中所述电容传感器通过在所述电容传感器中产生频率变化来响应与所述平面电容传感器相关联的所述第一空间容量内的电场结构变化，以确定所述第一空间容量内的货物数量，并且其中所述平面电容传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物。
59.如权利要求58所述的电容传感器，其中所述平面电容传感器在第一阶段测量频率，其中所述平面电容传感器在第二阶段测量频率，并且其中所述平面电容传感器比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的频率以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
60.如权利要求58所述的电容传感器，其中所述平面电容传感器连接至计算机，并且其中所述平面电容传感器在第一阶段测量频率并发送有关信息至所述计算机，其中所述平面电容传感器在第二阶段测量频率并发送有关信息至所述计算机，并且其中所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的频率以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
61.如权利要求60所述的电容传感器，其中所述计算机向用户发信号来通知第一空间区域内的货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
62.如权利要求58所述的电容传感器，其中所述电容传感器包括连接至非金属基片的电极，其中所述电极包括图形化的导体。
63.一种用于监视货物的电容传感器，包括平面电容传感器，用于检测与该平面电容传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中所述电容传感器通过在所述电容传感器中产生相位变化来响应与所述平面电容传感器相关联的所述第一空间容量内的电场结构变化，以确定所述第一空间容量内的货物数量，并且其中所述平面电容传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物。
64.如权利要求63所述的电容传感器，其中所述平面电容传感器在第一阶段测量相位，所述平面电容传感器在第二阶段测量相位，并且所述平面电容传感器比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的相位以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
65.如权利要求64所述的电容传感器，其中所述平面电容传感器连接至计算机，并且其中所述平面电容传感器在第一阶段测量相位并发送有关信息至所述计算机，其中所述平面电容传感器在第二阶段测量相位并发送有关信息至所述计算机，并且其中所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的相位以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
66.如权利要求65所述的电容传感器，其中所述计算机向用户发信号来通知第一空间区域内的货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
67.如权利要求58所述的电容传感器，其中所述电容传感器包括连接至非金属基片的电极，其中所述电极包括图形化的导体。
68.一种用于监视货物的波导传感器，包括包含波导的波导传感器，用于检测与该波导传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中所述波导传感器通过所述波导发送信号并监视所述信号的反射以确定所述第一空间容量内的货物数量，其中所述传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物。
69.如权利要求68所述的波导传感器，其中所述波导传感器在第一阶段通过所述波导发送第一信号并监视所述第一信号的反射，其中所述波导传感器在第二阶段通过所述波导发送第二信号并监视所述第二信号的反射，其中所述波导传感器比较来自所述第一阶段的第一信号的反射和来自所述第二阶段的第二信号的反射以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
70.如权利要求68所述的波导传感器，其中所述波导传感器连接至计算机，其中所述波导传感器在第一阶段通过所述波导发送第一信号，监视该第一电磁波信号的反射并向所述计算机发送有关信息，其中所述波导传感器在第二阶段通过所述波导发送第二信号，监视所述第二信号的反射并向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量内的货物数量变化。
71.如权利要求70所述的波导传感器，其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
72.一种用于监视货物的光敏传感器，包括光敏传感器，用于检测与该光敏传感器相关联的第一空间容量内的多个货物，其中所述光敏传感器响应所述第一空间容量中光量的变化，并且其中所述光敏传感器能够检测包含金属的货物和不包含金属的货物。
73.如权利要求72所述的光敏传感器，其中所述光敏传感器在第一阶段响应所述第一空间容量中的光量，其中所述光敏传感器在第二阶段响应所述第一空间容量中的光量，并且所述光敏传感器比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量中的货物数量变化。
74.如权利要求73所述的光敏传感器，其中所述光敏传感器连接至计算机，所述光敏传感器在第一阶段响应所述第一空间容量中的光量并向所述计算机发送有关信息，其中所述光敏传感器在第二阶段响应所述第一空间容量中的光量并向所述计算机发送有关信息，其中所述计算机比较来自所述第一阶段和所述第二阶段的信息以确定所述第一空间容量中的货物数量的变化。
75.如权利要求74所述的光敏传感器，其中所述计算机向用户发信号通知第一空间区域中货物数量是大于或等于第一数量还是小于所述第一数量。
76.如权利要求72所述的光敏传感器，其中所述光敏传感器是光伏传感器。
全文摘要
一种货物监视系统和使用货物监视系统的方法。本发明特别涉及这样的货物监视系统，其包括传感器，用于检测与该传感器相关联的第一空间容量中的多个货物，并用于检测包含金属的货物和不包含金属的货物；通信网络；以及计算机，用于通过所述通信网络从所述传感器接收信息。本发明还特别涉及监视货物以确定在与传感器相关联的第一空间容量中货物的数量的方法。
文档编号G01V8/00GK1947142SQ200580013207
公开日2007年4月11日 申请日期2005年1月24日 优先权日2004年2月26日
发明者凯瑟琳·A·布朗, 凯瑟琳·H·别胡恩, 陈凯玲, 戴维·P·埃里克森, 罗纳德·D·叶斯梅, 欧林·B·克努森, 罗伯特·D·洛伦兹, 詹姆斯·P·麦吉, 罗伯特·A·萨伊纳蒂, 卢西恩·B·索莱法克, 贾斯廷·通俊亚泰姆, 克里斯托弗·R·云格斯 申请人:3M创新有限公司