用于检测接收器的方法和系统以及可调整接收器与流程

文档序号:33128805发布日期:2023-02-01 06:52阅读:71来源:国知局
用于检测接收器的方法和系统以及可调整接收器与流程

1.本发明涉及一种接收器检测方法和一种能够实施所述方法的系统,以及一种可调整接收器。


背景技术:

2.可以为可供购买的物品提供配备有rfid技术的标签或标识,以例如减少结账时间。将物品放置在收银机前面或侧面的托盘中,并且系统借助于rfid标签识别物品并自动地开具收据,而收银员无需单独扫描每个物品。因此节省时间。
3.然而,系统可能无法检测到一些物品,这可能会导致结账错误。
4.当多个接收器(或标识)紧邻彼此放置时,如在收银机托盘的情况下,它们可能难以读取,特别是由于干扰和/或电磁场最小值。这些干扰归因于可以散射、反射和/或衍射波的环境,并且还归因于接收器本身,因为它们也是散射体,所以接收器可以反射、散射、衍射,甚至衰减波。
5.当接收器发送同时响应时,检测接收器也可能存在问题。


技术实现要素:

6.本公开旨在改进体积内的标识检测。
7.为此,提供一种用于检测接收器的方法,所述方法由检测系统实施,所述检测系统包括适合于发射初波的总天线以及连接到总天线的总控制器,所述系统包括可调整接收器,所述可调整接收器具有适合于接收初波并且适合于发射次波的接收器天线,所述可调整接收器具有连接到接收器天线的接收器控制器,所述接收器控制器适合于检测由接收器天线接收的初波并且适合于命令由接收器天线发射次波,所述可调整接收器具有可修改阻抗,因此影响发射的次波,所述可调整接收器最初处于检测模式中,其中可调整接收器具有基极阻抗,所述方法包括:
[0008]-接收器检测步骤,其中当总天线接收由可调整接收器发射的次波时,由总控制器检测可调整接收器,之后是
[0009]-重新配置步骤,其中总控制器命令接收器控制器切换到交互模式,其中可调整接收器的阻抗在第一配置阻抗与第二配置阻抗之间交替以检测其它接收器,重新配置步骤的持续时间比第一和第二配置阻抗的每次交替的持续时间高一个数量级。
[0010]
借助于以上布置,当检测到新接收器时,可用于总控制器以检测新接收器的可调整接收器的数目增加。每当检测到接收器时,它的阻抗由总控制器调整到适合于检测其它接收器的模式。系统随后能够更有效地检测尚未检测到的一个或多个接收器的存在,而不管所述接收器的位置以及它们是固定的还是移动的。
[0011]
在系统的各种实施例中,可以利用以下布置中的一个或多个:
[0012]-基极阻抗由接收器控制器独立于总控制器施加。
[0013]-第一配置阻抗是基极阻抗。
[0014]-第一配置阻抗与第二配置阻抗相隔一定距离。
[0015]-第一配置阻抗和第二配置阻抗接近复平面内的基极阻抗并且在所述基极阻抗的任一侧。
[0016]-可调整接收器是第一可调整接收器,接收器天线是第一接收器天线,初波是第一初波,次波是第一次波,接收器控制器是第一接收器控制器,基极阻抗是第一基极阻抗,配置阻抗是第一配置阻抗,并且所述系统含有第二可调整接收器,所述第二可调整接收器具有适合于接收初波且发射第二次波的第二接收器天线以及连接到第二接收器天线的第二接收器控制器,所述第二接收器控制器适合于控制由第二接收器天线发射第二次波并且适合于检测由第二接收器天线接收的初波,所述第二可调整接收器具有可修改阻抗,因此影响由第二接收器天线发射的第二次波,所述第二可调整接收器最初处于检测模式,其中第二可调整接收器具有第二基极阻抗,
[0017]
所述方法进一步包括重新配置第二接收器的重新配置步骤,其中当总天线接收由第二可调整接收器发射的第二次波并且控制器检测第二可调整接收器时,总控制器命令第二可调整接收器切换到交互模式,其中第二可调整接收器的阻抗在第二接收器的第一配置阻抗与第二接收器的第二配置阻抗之间交替以检测其它接收器,重新配置第二可调整接收器的重新配置步骤的持续时间比第二接收器的第一和第二配置阻抗的每次交替的持续时间高一个数量级。
[0018]-第二接收器的第一配置阻抗是第二接收器的第二基极阻抗。
[0019]-第二接收器的第一配置阻抗与第二接收器的第二配置阻抗相隔一定距离。
[0020]-第二接收器的第一配置阻抗和第二接收器的第二配置阻抗接近复平面内的基极阻抗并且在所述基极阻抗的任一侧。
[0021]-通过优化算法或通过预定义的一系列阻抗值确定在交互模式中第二接收器的配置阻抗的交替。
[0022]-在不规则的非周期性时刻执行在交互模式中第二接收器的配置阻抗的交替。
[0023]-总控制器确定在交互模式中第二接收器的配置阻抗的交替。
[0024]-总控制器命令所识别的接收器切换到交互模式,并且这些所识别的可调整接收器的控制器在处于交互模式时确定配置阻抗的交替。
[0025]-在交互模式中,可调整接收器的阻抗在多个配置阻抗之间交替。
[0026]-可调整接收器包含多个可调整组件和相关联天线,并且:总控制器命令由总天线发射含有识别信息以及相关联调整参数的总控制波,以表示预期所述调整参数的每个可调整组件,并且如果识别信息等于其可调整组件识别码,则所述可调整组件控制与调整参数相关的相关联天线的阻抗。
[0027]-所述系统进一步包括连接到总天线的可调整元件,并且在接收器检测步骤中,总控制器还修改可调整元件的阻抗。
[0028]-根据通过优化算法确定的值,总控制器同时修改可调整元件的阻抗和所识别的可调整接收器的阻抗。
[0029]
还提供一种接收器检测系统,其包括:
[0030]-可调整接收器,
[0031]-总天线,所述总天线适合于发射初波并且适合于响应接收初波而接收由可调整
接收器发射的次波,
[0032]-连接到总天线的总控制器,所述总控制器适合于命令发射初波并且适合于借助由总天线接收的次波检测可调整接收器,
[0033]
其特征在于,所述可调整接收器进一步包括:
[0034]-适合于发射次波的接收器天线;
[0035]-连接到接收器天线的接收器控制器,所述接收器控制器适合于命令由接收器天线发射次波并且适合于检测由接收器天线接收的初波,
[0036]
可调整接收器具有可修改阻抗,以便修改接收器天线将初波作为次波反射和/或传输的方式,
[0037]
所述系统被配置成使得当总控制器检测到可调整接收器时,总控制器命令接收器控制器从检测模式切换到交互模式,
[0038]-在检测模式中,可调整接收器具有基极阻抗,
[0039]-在交互模式中,可调整接收器的阻抗在第一配置阻抗与第二配置阻抗之间交替以检测其它接收器,交互模式的持续时间比第一和第二配置阻抗的每次交替的持续时间高一个数量级。
[0040]
在系统的各种实施例中,可以利用以下布置中的一个或多个:
[0041]-第一配置阻抗是基极阻抗。
[0042]-第一配置阻抗与第二配置阻抗相隔一定距离。
[0043]-通过优化算法或通过预定义的一系列阻抗值确定在交互模式中配置阻抗的交替。
[0044]-在不规则的非周期性时刻执行在交互模式中配置阻抗的交替。
[0045]-总控制器适合于命令配置阻抗在可调整接收器的交互模式中交替。
[0046]-总控制器适合于命令所识别的可调整接收器切换到交互模式,并且所识别的可调整接收器的控制器适合于在处于交互模式时命令所述配置阻抗交替。
[0047]
还提供一种可调整接收器,其包括:
[0048]-天线,所述天线适合于响应接收到初波而发射次波并且适合于接收总控制波;以及
[0049]-连接到所述天线的控制器,所述控制器适合于命令次波的发射并且适合于检测所接收的初波和总控制波,
[0050]
可调整接收器具有可修改阻抗,因此影响发射的次波,
[0051]
可调整接收器具有检测模式和交互模式,所述可调整接收器根据所接收的总控制波从检测模式切换到交互模式,
[0052]-在检测模式中,可调整接收器具有基极阻抗,以及
[0053]-在交互模式中,可调整接收器的阻抗适用于在第一配置阻抗与第二配置阻抗之间交替以检测其它接收器,交互模式的持续时间比第一和第二配置阻抗的每次交替的持续时间高一个数量级。
附图说明
[0054]
根据参考附图借助于非限制性实例给出的本公开的实施例之一的以下描述,本公
开的其它特征和优点将变得显而易见。
[0055]
在附图中:
[0056]-图1是接收器检测系统的一个实施例的总图;
[0057]-图2说明用于图1的系统的可调整接收器的实例;
[0058]-图3说明用于图2的可调整接收器的阻抗的随时间的交替;以及
[0059]-图4说明可以由图1的系统使用的算法所使用的动态列表。
[0060]
在各个图中,相同的附图标记表示相同或相似的元件。
具体实施方式
[0061]
系统
[0062]
图1是接收器检测系统10的一个实施例的示意透视图。在此实例中,系统10包括具有容积v的容器c。容器c可以是任选的,并且在没有实体壁的情况下定义容积v。容器c适合于在其容积v内容纳一个、两个或多个接收器。在这些接收器中,一个或多个接收器可以是可调整接收器30,所述可调整接收器一旦检测到就可以被控制成参与检测可能包含在容积v内的其它接收器。具体来说,可调整接收器可以包括第一可调整接收器30a和第二可调整接收器30b。可调整接收器30可以是静态的或移动的。识别或简单通信本身也对应于检测。因此,系统10是用于接收器检测和/或接收器识别和/或与接收器通信的系统。根据一个实例,可调整接收器30附接到商品(例如待售物品),并且容器c是商店结账出纳机的托盘。因此,简单地通过将物品放置在托盘中,出纳机可以识别物品,而无需逐个扫描物品。本公开中会描述其它应用。
[0063]
如下文将描述的,所识别的可调整接收器(当它们被识别时)有助于识别存在于容积v内的其它接收器。尽管在图式中仅说明两个可调整接收器30a、30b,但是系统10可以具有类似于可调整接收器30a、30b的三个或更多个接收器。在所识别的那些接收器中,一些接收器可能不是阻抗可调整的接收器。
[0064]
在图1的特定情况下,容器c是包括底面c1、四个侧面c2、c3、c4、c5以及与底面c1相对的开放面c6的平行六面体。例如第一可调整接收器30a和第二可调整接收器30b的可调整接收器30可以通过开放面c6插入到容积中和/或从容积中移除。这些可调整接收器30还可以在容积v内四处移动。第一可调整接收器30a和第二可调整接收器30b大体上相同,并且将在下文参考总接收器30详细地描述。
[0065]
系统10进一步包括:
[0066]-总天线42,其适合于将初波op发射到容积v中,且适合于响应此接收器接收初波op而接收分别由位于容积v中的每个可调整接收器30发射的次波os,以及
[0067]-总控制器41,其连接到总天线42,所述总控制器41适合于命令发射初波op并且适合于通过由可调整接收器30发射且由总天线42接收的对应次波os识别可调整接收器30。根据一个实施例,总控制器41和总天线42在图中显示为布置在容积v外部。或者,总控制器41和总天线42可以是布置在容积v内的一个或两个。
[0068]
可调整接收器
[0069]
在图2中示意性地说明可调整接收器30中的一个。第一可调整接收器30a和第二可调整接收器30b类似于可调整总接收器30,可调整接收器30的结构和操作模式的描述将充
当对第一可调整接收器30a和第二可调整接收器30b的描述,应牢记,共同元件将通过用于第一可调整接收器30a的索引“a”和用于第二可调整接收器30b的索引“b”表示。
[0070]
可调整接收器30包括天线32,所述天线适合于响应接收由总天线42发射的初波op而发射次波os。可调整接收器30还包括控制器31,所述控制器连接到天线32;以及可调整组件35,所述可调整组件一方面连接到控制器31且另一方面连接到天线32。控制器31被配置成命令发射次波os,并且检测所接收的初波op并对其中包含的信息进行解码。控制器31还控制可调整组件35的阻抗,所述阻抗影响由天线32发射的次波os。可调整组件35可以通过有线或无线方式连接到控制器31。可以将本地控制波ocl从控制器31发送到可调整组件35,以便将调整参数传输到可调整组件35。
[0071]
每个可调整组件35具有相关联天线。此天线可以是可调整接收器30的天线32或单独天线。
[0072]
根据一个实施例,可调整接收器30中的至少一个包括多个可调整组件35。可调整接收器30可以包括若干可调整组件35,每个组件具有相关联天线。在另一实施例中,可调整接收器30包括用于此接收器的多个可调整组件35的单个天线。可调整接收器30可以包括用于控制整体的一个或多个控制器31。为简单起见,作为实例,本说明书将描述各自具有一个天线、一个控制器和一个可调整组件的可调整接收器,应了解,每个可调整接收器可以存在若干天线和/或若干可调整组件和/或若干控制器。
[0073]
总体结构
[0074]
例如,可调整接收器30是用于“射频识别”的称为rfid的技术的装置。
[0075]
可调整接收器30例如是连接对象(例如为物联网(iot)类型或具有经由wifi或蓝牙或lora网络的发射的类型)。
[0076]
可调整接收器30可以包括一个或多个传感器(例如,温度、湿度、存在检测、气体检测、流速、电压、电流)。由传感器测量的值中的一个或多个可以存储在接收器存储器或任何其它存储器中,并且可以借助于次波os传输到总控制器41。
[0077]
同一接收器30的控制器31、天线32和可调整组件35可以在底座36上分组在一起,使得接收器30形成紧凑对象。根据一个实施例,例如,底座36是例如由柔性聚合物材料制成的用于衣服或用品的标签,所述标签薄,例如厚度小于0.2mm。例如,可调整组件35、天线32和控制器31可以通过粘附固定在底座36上。可调整接收器30的可调整组件35、天线32和控制器31本身是薄的电路,使得可调整接收器30是与物品相关联的薄且柔性的装置。
[0078]
可调整组件
[0079]
存在获得具有可变阻抗的可调整接收器30的若干方法。
[0080]
可调整接收器30的可调整组件35例如由连接到天线32的至少一个可调整电子电路组成,以修改电磁辐射的阻抗,这表征其与电磁场,特别是接收器周围的波的交互。可调整电子电路是例如电容器、二极管、晶体管,或其组合。此可调整电子电路包括可由控制器31控制以修改其电子特征中的一个的输入,这更一般来说表示其作为可调整接收器30的天线32的负载阻抗的电阻抗。这种修改涉及修改天线32的辐射阻抗以及与波的交互。
[0081]
因此,可调整组件35可由输入控制,所述输入可以例如通过由控制器31施加的电压值修改并且例如对应于一个或多个调整参数值。这些调整参数可以由总控制器41,或替代地由可调整接收器的控制器31确定,如下文更详细地解释。
[0082]
修改可调整接收器30的阻抗修改初波op在容积v内的空间分布。可以优化此修改,使得检测到包含在容积v中且最初不由总控制器41识别的其它接收器。另外,随着对体积v中的接收器的检测进行,这些接收器变得由总控制器41控制,以便参与修改初波op的空间分布,以更有效地检测存在于容积v中的任何其它接收器。修改可调整接收器30的阻抗比空间方向性或聚焦复杂得多:它涉及修改接收器周围的体积内的电磁场。
[0083]
模式
[0084]
当修改可调整接收器30的阻抗时,还修改可调整接收器30反射和/或传输初波op的方式,这影响容积v内的总体电磁场。这种修改此处用于检测对总控制器41不可见的其它接收器。因此,总控制器41可以命令可调整接收器30切换到交互模式,其中可调整接收器30具有改变的阻抗,以修改容积v内的总电磁场。电磁场的此修改可以帮助检测先前对总控制器41沉默的一个或多个其它接收器。
[0085]
包含在容积v中的每个可调整接收器30最初未由总控制器41检测到并且处于检测模式。在检测模式中,可调整接收器30具有基极阻抗ib1。例如,基极阻抗ib1是可调整接收器30的天线32的负载阻抗,这意味着适于接收最大能量的阻抗。例如,可调整接收器30的基极阻抗ib1是11+143*j(j是复数,其中j^2=-1)。根据一个实施例,可调整接收器30的基极阻抗ib1由其控制器31独立于总控制器41施加。根据另一实施例,可调整接收器30的基极阻抗ib1由总控制器41命令。在检测模式中,可调整接收器30可以具有若干基极阻抗,并且可调整接收器30的控制器31可以在不同基极阻抗之间交替。这种交替可以在总控制器41没有命令可调整接收器30的控制器31的情况下发生,或者替代地可以在总控制器41的控制下发生。
[0086]
当总天线42接收由位于容积v中的接收器发射的次波osa并且接收器是可调整接收器30时,总控制器41可以命令此可调整接收器30的控制器31切换到交互模式,以便帮助识别包含在容积内的其它接收器。
[0087]
在交互模式中,可调整接收器30的阻抗在第一配置阻抗ic1与第二配置阻抗ic2之间交替。例如,第一配置阻抗ic1是ib1-20j,并且第二配置阻抗ic2是ib1+20j。第一配置阻抗ic1可以是无限的,并且第二配置阻抗ic2可以是零或低模量或接近零。可调整元件35的阻抗可以在三个或更多个配置阻抗之间交替。第一配置阻抗ic1和第二配置阻抗ic2中的至少一个可以是基极阻抗ib,以便能够恢复能量。
[0088]
根据一个实施例,第一配置阻抗ic1与第二配置阻抗ic2相隔一定距离。“相隔一定距离”应理解成意味着它们之间存在例如至少10的数量级。阻抗是复值,因此当例如以下情况时阻抗可以被视为与另一阻抗相隔一定距离:
[0089]-它们的模量具有彼此相隔一定距离的值,例如它们之间的量值比至少为2,并且优选地至少为10(如上文所提及),或
[0090]-它们的相位具有彼此相隔一定距离的值,例如相差至少pi/4,并且优选地相差大于pi/2的值,或
[0091]-第一和第二阻抗的差异的模数具有高值,例如大于阈值,或例如大于第一阻抗的模数和/或大于第二阻抗的模数。
[0092]
可以定义用于阻抗之间的距离的许多标准。
[0093]
可调整组件的阻抗的微小变化允许极大地修改充当谐振器的天线的辐射阻抗:具
体来说,在此谐振器的基频下,由电磁波看到的阻抗的幅度和相位将经由负载阻抗的这种微小变化而极大地变化。因此,由于天线是分散的,因此在其谐振频率附近对其负载阻抗进行的微小修改可以获得第一配置阻抗ic1与第二配置阻抗ic2之间的远距离类型的交替。另外,这种类型的谐振器相当容易在尺寸小且具体来说薄的可调整接收器30中实施。
[0094]
根据另一实施例,第一配置阻抗ic1和第二配置阻抗ic2接近基极阻抗ib。“接近”应理解成意味着它们之间存在至多10的数量级。阻抗是复值,因此当它们的模量和/或它们的相位和/或它们的复数差的模量彼此接近时,阻抗接近另一个阻抗。使第一配置阻抗ic1和第二配置阻抗ic2接近基极阻抗ib的优点在于可调整接收器30能够恢复能量并且在交互模式期间保持供电。根据一个实施例,第一配置阻抗ic1和第二配置阻抗ic2接近复平面内的基极阻抗并且在所述基极阻抗的任一侧。
[0095]
第一配置阻抗ic1和第二配置阻抗ic2都可以高于基极阻抗ib1,或者都可以低于基极阻抗ib1,或者一个可以高于基极阻抗ib1且一个可以低于基极阻抗ib1。
[0096]
在交互模式中,两个或多个配置阻抗之间存在相当频繁的交替,从某种意义上来说,交互模式的持续时间t1具有比第一配置阻抗ic1和第二配置阻抗ic2的每次交替的持续时间t2、t3高的数量级。例如,图3说明这一点。根据一个实例,交互模式的持续时间t1是100ms,并且第一配置阻抗ic1和第二配置阻抗ic2的每次交替的持续时间t2、t3是10ms。
[0097]
退出交互模式
[0098]
由总控制器41检测且切换到交互模式的每个可调整接收器可以保持在交互模式中,直到检测到存在于容积v中的所有接收器。
[0099]
可调整接收器30可以在预定时间段之后退出交互模式,所述预定时间段能对应于被认为足以检测到存在于容积v中的所有接收器的时间,例如几十或几百毫秒。此时间段可以由总控制器41施加,或否则可以由可调整接收器30的控制器31施加。对于包含在容积v中的每个或一些接收器,此时间可能不同。此时间可以是随机的。
[0100]
根据另一实施例,总控制器41控制可调整接收器从交互模式退出。总控制器41可以命令所有检测到的可调整接收器同时退出,或者可以通过接收器群组如此执行。
[0101]
根据另一实施例,可调整接收器30保持在交互模式中,直到存储在此可调整接收器中的能量低于最小值。
[0102]
基于预定义或随机序列的交替
[0103]
根据一个实施例,总控制器41周期性地定义已经随机地或以预定义的方式检测到的用于接收器30的可调整组件35的调整参数,以便扫过一组调整参数组合,这允许使用各种电磁场扫描容器的容积v。在每次阻抗交替的情况下,总控制器41同时发射初波op,以便检测具有此新设置的接收器。或者,总控制器41可以在发送阻抗调整参数之后在时间上发射初波op。根据此实施例的变体,总控制器41仅命令所识别接收器从检测模式切换到交互模式,并且每个所识别的可调整接收器30的控制器以随机方式周期性地定义用于其可调整组件35的调整参数,以便扫过一组调整参数组合。
[0104]
根据另一实施例,交替的时序不是周期性的,而是不规则的、指定的或随机的。
[0105]
根据另一实施例,一旦可调整接收器30被检测到并且处于交互模式,所述可调整接收器的控制器31是无源的并且总控制器41命令可调整接收器30经由可调整接收器的控制器31进行阻抗交替。
[0106]
根据一个实施例,总控制器41仅命令所识别接收器切换到交互模式,并且此接收器或这些接收器的控制器31命令可调整接收器30进行阻抗交替。可以对这些交替进行预编程。为此,当总控制器41将可调整接收器30切换到交互模式时,可调整接收器30的每个控制器31可以包含存储器33,所述存储器将含有待交替的交互模式阻抗序列的编程(可能具有与序列或每次交替相关联的时间延迟,例如在约几毫秒到几百毫秒的交替持续时间之后交替)。
[0107]
基于优化的交替
[0108]
根据另一实施例,可以完成通过已经切换到交互模式的可调整接收器30对电磁场的修改,以便优化用于检测其它接收器的此电磁场。优化可以使用若干可调整接收器30(检测到的可调整接收器)来改进容积v内的电磁场,并且因此检测到之前无法检测到的其它接收器。总控制器41监测由总天线42接收(当接收到所述波时)并且源自检测到各种可调整接收器30的次波os。经由这些波,总控制器41可以例如确定关于接收由其总天线42接收的次波os的接收信息,此接收信息例如是接收水平和/或接收质量。
[0109]
总控制器41随后可以使用接收信息来估计待优化的值(优化值),这个值是一条信息或多条接收信息的组合。
[0110]
总控制器41基于(在时间上)先前参数集、先前所估计值和当前所估计值执行例如优化算法。
[0111]
优化算法可以是所估计值的最大化或最小化,这取决于由此值表示的量值。在一个或多个连续步骤中,优化算法可以获得用于检测新的可调整接收器30的最佳参数集。在每一步骤处或以预定周期性,总控制器41将新参数集应用到其已经识别的可调整接收器30和/或确定用于执行下一迭代的接收信息。这些迭代可以极高速率执行,使得与容积中待检测和/或识别的接收器的数目相比,此优化的持续时间非常短。
[0112]
最佳参数集使得有可能例如改进次波os在总天线42处的接收水平。归因于经由所识别接收器,例如第一接收器30的可调整组件的优化状态的这种修改,改进次波os朝向总天线42的传播场,并且例如先前在容积v中未识别的第二接收器30b的接收器检测和/或识别得到改进或甚至变得可能。
[0113]
因此,根据一个实施例,总控制器41确定用于调整由总控制器41识别的接收器的多个可调整组件的参数集,例如以优化总天线42对次波的接收。优化涉及估计值,所述估计值例如是总天线42对次波的接收水平和/或接收质量的估计。
[0114]
动态优化
[0115]
优化是动态的,即随着在容积v中检测到新接收器,由总控制器41发送到可调整接收器30以调整可调整组件35的参数的数目增加。因此,当检测到第一可调整接收器30a时,总控制器41将命令改变此可调整接收器的阻抗,然后将对检测到的每个新可调整接收器执行相同的操作。因此,在几次迭代之后,例如五个可调整接收器30将由总控制器41控制,以便检测存在于容积v内的新接收器。
[0116]
为了说明,以存在于容积v内的第一接收器30a和第二接收器30b为例,假设它们最初未由总控制器41识别。第一接收器30a和第二接收器30b最初(t=t0)处于检测模式,其中相应基极阻抗iba、ibb仅由它们的相关联控制器31a、31b(独立于总控制器41)固定。在第一步骤,即接收器检测步骤中,当总天线42接收由第一接收器30a发射的次波osa(时间t=t1)
时,由总控制器41检测第一接收器30a。总控制器41随后可以将第一接收器30a添加到所识别接收器的动态列表l(参见图4)。动态列表l可以保存在总控制器41的存储器中。列表是动态的,因为当检测到接收器并且接收器切换到交互模式时,列表通过将由总控制器41检测到的接收器添加到列表来实时更新。
[0117]
在第三步骤,即第二接收器检测步骤期间,总天线42接收由第二接收器30b发射的次波osb。总控制器41识别第二接收器30b,然后可以将第二接收器30b添加到所识别接收器的其动态列表l(时间t=t2)。总控制器41进一步命令第二接收器30b的控制器31b切换到交互模式,其中第二可调整接收器30b的阻抗至少在第一配置阻抗iclb与第二配置阻抗ic2b之间交替。
[0118]
根据一个实施例,第二接收器30b的第一配置阻抗iclb与第二接收器30b的第二配置阻抗ic2b相隔一定距离。“相隔一定距离”应理解成意味着它们之间具有例如至少10的数量级。阻抗是复值,因此当例如以下情况时阻抗可以被视为与另一阻抗相隔一定距离:
[0119]-它们的模量具有彼此相隔一定距离的值,例如它们之间的量值比至少为2,并且优选地至少为10(如上文所提及),或
[0120]-它们的相位具有彼此相隔一定距离的值,例如相差至少pi/4,并且优选地相差大于pi/2的值,或
[0121]-第一和第二阻抗的差异的模数具有高值,例如大于阈值,或例如大于第一阻抗的模数和/或大于第二阻抗的模数。
[0122]
可以定义用于阻抗之间的距离的许多标准。
[0123]
通过先前保存的参数进行优化
[0124]
根据一个实施例,总控制器41根据先前保存的表周期性地定义用于检测到的接收器的可调整组件的调整参数,以便扫过一组调整参数组合。
[0125]
例如,通过在容积v的环境中模拟或测量,通过了解初波op在容积v内的传播来定义此先前存储的表。例如定义先前存储的表以确保能够以预定义的空间精确度扫描整个容积v。
[0126]
接下来,总控制器41如前所述进行:在所识别接收器的可调整组件的每次调整时,总控制器41还控制初波op的发射以便检测具有此新设置的接收器。此过程允许它检测容积v内的一个或多个新接收器(可调整或不可调整)。在预定义数目的组合之后,此过程可以了解容积v中的所有接收器。
[0127]
或者,通过搜索一些参考可调整接收器的最佳调整参数,总控制器41例如在预定时间期间(在时间间隙内和/或在一周和/或一个月的给定日期)周期性地执行所述先前保存的表的校准。
[0128]
这种其它优化可以基于由总控制器41接收的次波os。总控制器41确定与其天线对返回的次波os的接收相关的接收信息(接收水平和/或接收质量)。总控制器41随后执行用于所识别的可调整接收器30的调整参数集的优化。
[0129]
在用于所识别的可调整接收器的调整参数的这些优化之后,总控制器41通过例如参数化模型和/或内插技术等各种技术推断先前存储的表。
[0130]
根据此实施例的变体,总控制器41仅命令所识别的可调整接收器30从检测模式切换到交互模式,并且每个接收器的控制器31根据所讨论接收器的存储器中的先前保存的表
周期性地定义用于可调整组件的调整参数,以便扫过一组调整参数组合。
[0131]
接收器——识别
[0132]
另外,每个接收器30的存储器33可以包括可调整接收器识别码idrr,使得可以区分接收器(识别码都是不同的)。
[0133]
在这种情况下,总控制器41可以在总控制波发射ocg中发射具有阻抗调整参数的识别信息iid,这使得有可能表示所述调整参数预期用于的系统10的所识别的可调整接收器。总控制器41因此依序地发射例如整个参数集(所有调整参数),每一调整参数与识别信息相关联,使得所述调整参数发送到的可调整接收器30是应用所讨论的调整参数的唯一可调整接收器。
[0134]
在可调整接收器30包含多个可调整组件以及其相关联天线的情况下,总控制波含有具有相关联调整参数的识别信息,以表示预期所述调整参数的每个可调整组件,并且如果识别信息等于其可调整组件识别码idcr,则可调整组件控制与调整参数相关的相关联天线的阻抗。
[0135]
因此,接收器30可以包括用于接收总控制波ocg的接收装置34,所述接收装置对包含在此总控制波ocg中的源自总控制器41的调整参数进行解码。可调整接收器30的控制器31接着使用调整参数来控制和修改相关联可调整组件35的阻抗。
[0136]
接收器30的接收装置34随后对总控制波ocg中的识别信息iid和调整参数进行解码。接下来,如果识别信息等于其可调整接收器识别码idrr,则可调整接收器30根据调整参数控制其阻抗(即,可调整组件35控制其相关联天线的阻抗)。
[0137]
总控制器41可能周期性地在容器c的容积v内发射初波op,以便检测和识别接收器,并且它周期性地在容积v内发射总控制波ocg,以便调整已经检测到的可调整接收器30。每个检测到的可调整接收器30随后选择预期用于其的调整参数。
[0138]
或者,可调整接收器30的存储器33存储一组调整参数(预先保存和/或由从控制器的传输保存)和与这些调整参数相关联的一个(或多个)读取周期。此调整参数集和读取周期是总控制器41已知的。此布置可以使总控制器41能够避免系统地将新调整参数发送到可调整接收器;换句话说,这样减少传输的需要。此调整参数集和/或这些读数周期针对每个可调整接收器30可以是不同的。
[0139]
根据总控制器41的第一变体,总控制器41在其存储器43中包括可调整组件或可调整接收器(如果它仅具有一个可调整组件)的识别码的动态列表l,此列表用系统10的所识别的可调整接收器识别码idrr填充,以便能够传输具有调整参数的可调整组件的识别码。每个可调整接收器30可能周期性地经由可以是次波osa的回波发射其可调整接收器识别码idrr。总控制器41随后建立系统10中识别的可调整接收器30的列表,并且每当接收到新的接收器识别码时更新所述列表。另外,如果总控制器41不再在大于可调整接收器30的失活持续时间极限的时间段之后接收可调整接收器30的识别码,则可调整接收器30可以从动态列表中移除或者可以在所述列表中去激活(通过活动标志)。
[0140]
因此,通过此动态操作,总控制器41将总是使用可操作或功能性的可调整接收器30。此动态操作还有助于系统10的安装,所述系统自动地适应存在于容积v内的可调整接收器30。
[0141]
另外,根据一个变体,可调整接收器30将仅在存在初波op和/或源自控制器41的天
线42的总控制波ocg的情况下周期性地发射其可调整识别码idrr,具体来说:
[0142]-因为此可调整接收器30使用能量恢复装置37从此波恢复能量以用于其操作。在不存在能量的情况下,可调整接收器30将自动地切断且将不广播其识别码;
[0143]-或者因为此可调整接收器30被设计成如果它在大于预定待机时间的时间段内没有接收到初波op或总控制波ocg,则不传输其识别码。
[0144]
接收器——阻抗交替命令
[0145]
可以用不同方式执行在所识别的可调整接收器30的交互模式中的阻抗交替。根据一个实施例,优化算法迭代地确定动态列表l中的每个可调整组件的阻抗,目标是优化容积v中的电磁场。
[0146]
或者,总控制器41包括存储器,所述存储器存储用于检测存在于容积v中,但仍未识别的接收器的一或多个最佳参数集。以此方式,优化算法可以基于一个或多个所保存的参数集启动其过程,这允许在优化中节省时间并且避免瞬态效应。
[0147]
或者,优化算法监测其性能且在达到停止标准时停止其优化迭代。停止标准可以是总控制器41接收尚未识别的接收器的识别码。因此,可以避免次波os的接收中的不显著变化或波动。
[0148]
最后,总控制器41的以上实施例可以组合以通过对所接收次波os的优化产生调整参数的一部分,通过随机调整产生调整参数的一部分,以及通过容积v内的预定义来产生调整参数的一部分。此策略允许更快速地识别容积v内的甚至更多接收器。
[0149]
此外,为了使接收器能够接收和解码预期用于其的调整参数,总控制器41例如根据上文针对包含在系统10中的每个可调整接收器30(即,由动态列表l中的总控制器41在所述时刻检测和列出的接收器)描述的优化过程确定此调整参数,并且总控制器41在发射总控制波ocg时将每个调整参数传输到对应相关联接收器,所述总控制波可以是或可以不是初波op。
[0150]
具体来说,控制波oc中的此传输通过总控制波ocg发射信号中的任何类型的编码和/或任何类型的调制执行,总控制器41将所述总控制波ocg发射信号供应到总天线42。
[0151]
或者,总控制器41可以同时命令所有可调整接收器30以改变其阻抗,或根据特定于每个接收器的参数调整其阻抗。例如,可以发送取决于每个接收器的识别码(“包含或不包含0”、“最后一个数为偶数”)并且根据定义公式修改每个接收的阻抗的命令。
[0152]
接收器——能量恢复
[0153]
此外,参考图2,一个(或多个)可调整接收器30可以进一步包含能量存储装置38,所述能量存储装置适合于存储和可能累积由能量恢复装置37接收的能量。以此方式,可调整接收器30将具有更大自主性,且能够操作持续由所述能量存储装置的容量确定的时间段。此能量存储装置例如是电容器或电池或任何其它能量存储装置。
[0154]
能量恢复装置37例如能够从初波op和/或从总控制波ocg恢复能量,以便对其接收装置34和/或其控制器31和/或可调整组件35供电。
[0155]
因此,可调整接收器30可以是能量自给自足的,并且在适应其阻抗方面也是自给自足的。每个可调整接收器30的可调整组件35可能不需要与可调整接收器30的控制器31的有线连接,并且还可以访问其能量恢复装置。
[0156]
有利地,系统10的所有可调整接收器可以各自(个别地)具有其自身的能量恢复装
置37且因此是彼此独立的。
[0157]
可调整元件
[0158]
任选地并且再次参考图1,系统10可以进一步包括固定在容积v内的一个(或多个)可调整元件20。可调整元件20可以具有阻抗,所述阻抗可以进行修改,以便以上文针对可调整接收器30讨论的相同方式修改由每个可调整元件20反射和/或传输初波op的方式。
[0159]
可调整元件20结构上和功能上类似于可调整接收器30,不同之处在于,它们相对于容积v固定,始终由总控制器41识别,并且始终直接由总控制器41控制。因此,它们是具有由总控制器41指定的阻抗的无源元件。
[0160]
可调整元件20的数目n优选地大于或等于二。任选地,数目n大于五或十或二十,以进一步修改初波op在容积v内的分布。
[0161]
根据一个实施例,由总控制器41发射的总控制波ocg或初波op可以控制或驱动可调整元件20。因此,总控制器41可以同时控制或驱动系统10的可调整元件20和可调整接收器30。
[0162]
此外,每个可调整元件20包括用于接收总控制波ocg的接收装置,所述接收装置对包含在此总控制波ocg中且源自总控制器41的调整参数进行解码。可调整元件20接着使用调整参数来控制和修改其阻抗。
[0163]
总控制波ocg可以在与初波op相同或不同的频带内。有利地,这些波处于不同频率,且传输是独立的。
[0164]
另外,由于可调整元件20固定到多个不同位置中的容器c,因此可以甚至进一步修改初波op在容积v内的分布。可以优化可调整元件20在容器c上的位置,以便以最小数目的可调整元件20最佳地覆盖容积v。此空间优化可以通过容积v的模拟和/或测量执行。可以向所使用的可调整元件20的数目添加容限,以提高系统10的识别稳健性。
[0165]
可调整元件——优化
[0166]
在上文针对可调整接收器30描述的调整和/或优化过程中,可以考虑可调整元件20。由于始终识别可调整元件20,因此它们还可以是动态列表l的一部分。
[0167]
可调整元件——能量恢复
[0168]
另外,一个、几个或所有可调整元件20(如果它们是系统10的一部分)可以包括与上文针对可调整接收器30描述的能量恢复装置类似的能量恢复装置。因此,可调整元件20可以是能量自给自足的,并且在适应其阻抗方面也是自给自足的。在这种情况下,每个可调整元件20将不需要与总控制模块的有线连接,并且它将不需要与此检测系统10的总控制器41的有线连接。
[0169]
可调整元件——空间分布
[0170]
当存在于系统10中时,可调整元件20可以位于容积v内,而没有任何布线约束(例如,在容器c内部或外部,或在容器c的任何表面上)。这在放置可调整元件20时提供很大的自由度,以便使检测和识别容积v内的所有可调整接收器30的可能性最佳地最大化。这还使得有可能非常快速地装备容器c,因为将可调整元件20固定在容器c上并且靠近容积v定位总天线42就足够。
[0171]
可调整元件20可以通过任何附接构件来附接到容器c。例如,可调整元件20通过粘合剂或通过弹性紧固夹或通过螺钉或通过铆钉或通过互锁或通过压入配合而固定到容器
c。
[0172]
此外,可调整元件20有利地具有平坦形状。其电路的一部分例如直接印刷于衬底上。所述衬底例如由纸或纸板或塑料或织物制成,且例如具有包括粘合剂的一侧。任选地,电路的部分包括天线。可调整元件20还可以具有柔性,所述柔性允许它们以曲率半径弯曲,从而使它们能够固定在非平面表面上。借助于这些布置,可调整元件20可以容易地固定在容器的大量表面(平面或非平面)上,这允许将它们定位在适合于控制容积v内部的电磁场的位置。
[0173]
不可调整元件
[0174]
根据本发明的系统10可以进一步包括固定在容积v内的具有预定和固定阻抗的不可调整元件29,此阻抗适合于修改由所述不可调整元件29反射和/或吸收初波op的方式。
[0175]
这个或这些不可调整元件29在不同位置处固定到容器c。这些不可调整元件29允许以非可控方式修改初波op在容积v内的分布。
[0176]
例如,这些不可调整元件29是在初波op的频带中谐振的元件。
[0177]
例如,不可调整元件29可以反射初波op和/或吸收初波op。此不可调整元件可以将初波op限制到容器c的容积v,以便优化容积v内的可调整元件20和可调整接收器30的效率。
[0178]
可以优化不可调整元件29在容器c上的位置,使得初波以最小数目的可调整元件20最佳地覆盖容积v。此优化可以通过容积v的模拟和/或通过测量(实验方法)执行。
[0179]
工业应用
[0180]
并入有可调整接收器的系统10允许总控制器41更快速地确定存在于容积v中,但尚未识别的其它接收器,由于所述可调整接收器由总控制器41识别,因此所述可调整接收器通过越来越多地参与电磁场的修改和/或优化而参与检测其它接收器。
[0181]
此系统10具有许多工业应用。
[0182]
例如,在以下项中:
[0183]-一件家具(任选地配备有可调整元件20),例如适于收纳产品的储物家具,例如橱柜或货架单元、具有附接到其的可调整接收器的每个产品,或例如办公家具,例如桌子或台子;或
[0184]-商店收银机的容器(任选地配备有可调整元件20),产品插入所述容器中,每个产品具有相关联的可调整接收器30。系统将能够通过附接到产品的可调整接收器识别产品,且收银机将能够开具收据;或
[0185]-商店的购物车(任选地配备有可调整元件20)并且在其内部含有购买的若干物品,每个物品具有相关联的可调整接收器30;或者
[0186]-袋子(任选地配备有可调整元件20),例如购物袋,并且在其内部含有几个物品,每个物品具有可调整接收器30;或
[0187]-机动车辆或飞机或火车(任选地配备有可调整元件20和/或可调整接收器30)并且在其内部承载装置,每个装置具有可调整接收器30;或者
[0188]-房间或其它处所(任选地配备有可调整元件20),例如仓库等工业空间,或住宅中的房间,或购物中心中的零售空间,其具有可移动元件,每个可移动元件具有相关联的可调整接收器30;或
[0189]-商店货架,其中每个产品配备有可调整接收器30;或者
[0190]-可以通过邮购销售的产品的存储或运送中心,其中每个产品配备有可调整接收器30。
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