專利名稱：用于感測多個(gè)掃描位置中的物理屬性的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于感測分配給掃描位置的物理屬性的系統(tǒng)，該系統(tǒng) 包括用于感測在感測區(qū)域內(nèi)的物理屬性的傳感器，感測區(qū)域設(shè)置為每 個(gè)所述區(qū)域掃過至少一個(gè)掃描位置，至少在一個(gè)掃描位置處，感測區(qū) 域相互重疊，以使每個(gè)掃描位置都被圖案唯一的感測區(qū)域掃過。
背景技術(shù)：
包含具有感測區(qū)域的傳感器的感測系統(tǒng)是眾所周知的，其中這些傳感器的感測區(qū)域設(shè)置為行列結(jié)構(gòu)。例如，可以將帶有內(nèi)置RFID標(biāo) 簽的物體容易地定位在架子的特定位置處或者機(jī)器傳遞系統(tǒng)的特定終 端處，架子或者終端被成行列配置的天線掃過。每個(gè)特定位置都由一 行天線和一列天線的交叉點(diǎn)定義。圖1A示出了該已知原理，其中顯 示了一個(gè)具有設(shè)置為4X4矩陣的16個(gè)掃描位置Pij的游戲板1 。具有 內(nèi)置RFID標(biāo)簽2a的標(biāo)記2放置于這些掃描位置Pij之一處。游戲板 1的掃描位置Pij被彼此相鄰設(shè)置的成列排列的四根天線3A-3D和彼 此相鄰設(shè)置的成行排列的四根天線3E-3H掃描。游戲板1的掃描過程 見流程圖1B。首先，所有列i被相繼激活的天線3A-3D掃描，查詢與 第一到第四列相對應(yīng)的天線3A-3D中是否有一根或多根接收到來自 RFID標(biāo)簽2a的信號。在這個(gè)示例中，只有掃描第三列的天線3C接 收到來自RFID標(biāo)簽2a的信號。然后，所有行j被相繼激活的、對應(yīng) 于第一行到第四行的天線3E-3H掃描，查詢3E-3H中是否有一根或者 多根天線接收到來自RFID標(biāo)簽2a的信號。在這個(gè)例子中，只有掃描 第二行的天線3F接收到來自RFID標(biāo)簽2a的信號。由此，確定標(biāo)記 2所在的掃描位置為掃描位置P32?？梢哉J(rèn)識到，達(dá)到這個(gè)結(jié)果必需8 個(gè)掃描步驟。
可以使用與多個(gè)檢測器連接的多根天線來檢測表面上嵌入有RFID標(biāo) 簽的物體的位置。但是，使用多個(gè)探測器的成本是很高的。因此，現(xiàn)有感測系統(tǒng)的缺點(diǎn)是必需大量的傳感器，這會導(dǎo)致高昂 的生產(chǎn)成本。傳感器需要與多個(gè)檢測器連接，這進(jìn)一步增加了現(xiàn)有系 統(tǒng)的生產(chǎn)成本。最后，較大數(shù)量的必需掃描步驟減慢了定位速度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種如第一和第二段所定義類型的感測系 統(tǒng)，該感測系統(tǒng)避免了上述缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)發(fā)明的感測系統(tǒng)具有特征，從而根據(jù)本 發(fā)明的感測系統(tǒng)的特征可以如下定義.-一種用于感測分配給掃描位置的物理屬性的系統(tǒng)，包括適于感測 在感測區(qū)域內(nèi)的物理屬性的傳感器，其中感測區(qū)域設(shè)置為每個(gè)所述區(qū) 域掃過至少一個(gè)掃描位置，至少在一個(gè)掃描位置上，感測區(qū)域相互重 疊，以使每個(gè)掃描位置都被圖案唯一的感測區(qū)域掃過，并且滿足下列條件log2(n)Si<x n1/x 其中 感測區(qū)域的數(shù)量 n...掃描位置的數(shù)量 x...掃描位置設(shè)置所擴(kuò)展的空間維數(shù)。 掃描位置定義為可以在其中感測物理屬性的點(diǎn)、線、區(qū)域或者三 維配置。測量該物理屬性不局限于模擬值，而是可以包括數(shù)字甚至二 進(jìn)制值(例如具有給定屬性的物體的存在與否)，或者可以是所述二進(jìn) 制值的狀態(tài)改變(例如，物體的出現(xiàn)或消失)。這里使用的術(shù)語"物 理屬性"包括，例如壓力，電阻等等，也包括標(biāo)識碼等等。多個(gè)掃描 位置可以設(shè)置為直線或者曲線形式，或者成二維或三維設(shè)置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，大大減少了用于精確感測 及定位掃描位置處的給定物理屬性的傳感器的數(shù)量。數(shù)量減少的傳感 器所需的與檢測器的布線較少，因此降低了生產(chǎn)成本，從而可以設(shè)計(jì) 更小的系統(tǒng)。最后，因?yàn)橛糜诖_定給定掃描位置(掃描位置成直線、
平面或空間設(shè)置)處的物理屬性的位置所必需執(zhí)行的定位步驟減少了， 所以大大提高了定位速度?？梢钥闯觯绻麄鞲衅髂芪ㄒ粯?biāo)識每一種物理屬性，例如通過屬 性的唯一數(shù)值范圍、唯一標(biāo)識號等等，則根據(jù)本發(fā)明的感測系統(tǒng)在確 定多個(gè)掃描位置之一或非一個(gè)的所有掃描位置處的物理屬性的位置 中，或在相繼確定不同掃描位置處的不同物理屬性的位置中，都是非 常有效的。還可以看出，掃描位置的形狀和長寬比不受限制，而是可以根據(jù) 本發(fā)明的具體應(yīng)用而選擇的。此外，掃描位置的形狀和長寬比可以各 不相同。在本感測系統(tǒng)的實(shí)施例中，滿足以下條件log2(n) &l+Iog2(n)其中 感測區(qū)域的數(shù)量n...掃描位置的數(shù)量這些措施的優(yōu)點(diǎn)是最大限度地利用了感測區(qū)域的唯一圖案，從在 傳感器以及傳感器與檢測器之間的布線方面，冗余很少或者甚至沒有 冗余。要感測的物理屬性包括物體的RFID應(yīng)答器(transponder)的標(biāo) 識碼，傳感器配置為用于讀取RFID應(yīng)答器的標(biāo)識碼的天線。這樣的 感測系統(tǒng)在低生產(chǎn)成本條件下高度靈活，這是因?yàn)榭梢允褂萌我庑螤?和長寬比來廉價(jià)地制造RFID應(yīng)答器(標(biāo)簽)，從而可以在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)感測系統(tǒng)中感測不同形狀的掃描位置，使本系統(tǒng)可以適應(yīng)幾乎 任何可想到的需求，而不需要付出可觀的額外成本。例如，可以通過 彎曲配線或者向載體上涂敷導(dǎo)電糊料或油墨來形成天線?？梢钥闯觯景l(fā)明并不限于RFID標(biāo)簽的標(biāo)識碼。從發(fā)明意義上 來說，物理屬性可以是任何與物體有關(guān)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可以通過多種 方法傳輸。帶有條形碼的物體就是其中一個(gè)示例。這里，與物體相關(guān) 聯(lián)的數(shù)據(jù)是通過光讀取的。也可以提及包括磁元件的唯一配置的物體， 該唯一設(shè)置對所述物體進(jìn)行標(biāo)識。最后還有包括有源發(fā)送機(jī)的物體， 例如，該發(fā)送機(jī)通過紅外二極管順序地廣播該物體的標(biāo)識碼。特別地，
最后的示例顯示了定位物體和定位物理屬性之間沒有明確的界限。所 述紅外代碼可以來自游戲板上的物體，也就是說，信號在傳感器的鄰 近區(qū)域里產(chǎn)生，或者信號也可以在"遠(yuǎn)程地"產(chǎn)生，也就是說，傳感 器陣列的紅外代碼的位置并不直接表示特定物體的位置。本發(fā)明感測系統(tǒng)的其他實(shí)施例包括適于感測發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光通量、 光量、波長或顏色、質(zhì)量、力、壓力、流速、放射性、溫度、電場強(qiáng) 度、磁通量、電阻、電感、電容、電流或電壓等的傳感器。因此本發(fā) 明適用于可以被傳感器檢測到的多種物理屬性。實(shí)際上，該適用性僅 受傳感器的成本和可用性的限制。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通過感測信號傳輸感測區(qū)域的感測結(jié) 果，并將該信號饋送至適于將每個(gè)感測信號分配給位置碼的不同數(shù)位 的檢測器。這種措施的優(yōu)點(diǎn)是，感測操作的結(jié)果是唯一定義感測到物 理屬性的掃描位置的位置碼，或者是唯一定義感測不到(負(fù)感測，negative sensing)物理屬性的掃描位置的位置碼。因?yàn)楦袦y區(qū)域在每 個(gè)掃描位置上都以唯一圖案而相互重疊，而且將每個(gè)感測區(qū)域的感測 結(jié)果分配給位置碼的不同數(shù)位，所以得到的位置碼對于每個(gè)掃描位置 來說必然是唯一的。但是，需要注意以下限制如果在所有的掃描位 置感測到同一種物理屬性，則只允許該物理屬性出現(xiàn)在其中一個(gè)掃描 位置處，或者出現(xiàn)在除一個(gè)掃描位置之外的其他所有掃描位置處。如 果在掃描位置相繼搜索到不同的物理屬性，例如RFID標(biāo)簽的不同標(biāo) 識碼或者光束的不同顏色，則不同的物理屬性可以出現(xiàn)在不同的掃描 位置中。本感測系統(tǒng)可以包含適于從感測信號中辨別二進(jìn)制值并將二迸制 值分配給位置碼的不同數(shù)位的檢測器，這樣就產(chǎn)生了二進(jìn)制位置碼。 檢測器將預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于辨別感測結(jié)果要解譯為"感測到"還是"未 感測到"，并把二進(jìn)制結(jié)果輸入到位置碼的每個(gè)數(shù)位中。適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)的 示例是超過定義的閾值或者感測到的標(biāo)識碼與預(yù)定標(biāo)識碼相匹配。如果本感測系統(tǒng)的檢測器適于將作為離散數(shù)字的感測信號分配給 位置碼的不同數(shù)位，則多種傳感器可以用于本發(fā)明的實(shí)施例，其中不 僅包括可傳遞感測到的二進(jìn)制TRUE/FALSE的感測結(jié)果的數(shù)字傳感
器，也包括其模擬感測信號被檢測器轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字(將離散數(shù)字輸 入到位置碼的不同數(shù)位中)的模擬傳感器，從而可以高分辨率來評估 感測結(jié)果。為了顯著減少感測系統(tǒng)的布線量，可以將感測信號饋送至多路復(fù) 用器，多路復(fù)用器的輸出饋送至檢測器。因此傳感器可以距離檢測器 比較遠(yuǎn)。在本感測系統(tǒng)的其他實(shí)施例中，提供了具有感測區(qū)域的傳感器， 該傳感器能夠掃過所有掃描位置。這種措施的優(yōu)點(diǎn)是，在執(zhí)行對預(yù)定 物理屬性的精確定位操作之前，可以非?？斓卮_定該屬性是否存在于 掃描位置中。這可以加快了處理速度。本發(fā)明的上述方面和其他方面 從以下所述的典型實(shí)施例中明顯可見，并參照這些典型實(shí)施例進(jìn)行說 明。


以下將參照典型實(shí)施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。但是，本發(fā)明 并不限于這些典型實(shí)施例。圖1A示出了具有現(xiàn)有天線配置的游戲板，所述天線設(shè)置用于定位放置于多個(gè)游戲板位置之一的標(biāo)記。圖1B是示出了用于定位圖1A中游戲板上的標(biāo)記的現(xiàn)有技術(shù)掃描過程的流程圖。圖2A示出了具有根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)置的游戲板，該天線設(shè)置用于定位放置于多個(gè)游戲板位置之一的標(biāo)記。圖2B示出了用于定位圖2A中游戲板上的標(biāo)記的決策樹。圖3A和3B示意性地分別顯示了具有兩個(gè)區(qū)域的傳感器B的側(cè)視圖和平面圖。圖4示出了要通過根據(jù)本發(fā)明而設(shè)置的掃描區(qū)域來掃描的掃描位 置的線性設(shè)置。圖5示出了要通過根據(jù)本發(fā)明而設(shè)置的掃描區(qū)域來掃描的掃描位 置的另一線性設(shè)置。圖6示出了要通過根據(jù)本發(fā)明而設(shè)置的掃描區(qū)域來掃描的掃描位
置的再一線性設(shè)置。圖7示出了要通過根據(jù)本發(fā)明而設(shè)置的掃描區(qū)域來掃描的、成3 X2矩陣設(shè)置的掃描位置。圖8示出了要通過根據(jù)本發(fā)明而設(shè)置的掃描區(qū)域來掃描的掃描位 置的另一線性設(shè)置。圖9示出了要通過根據(jù)本發(fā)明而設(shè)置的掃描區(qū)域來掃描的掃描位 置的空間設(shè)置。
具體實(shí)施方式
圖2A示出了劃分為16個(gè)掃描位置P11-P44 (通式為P列.行)的游 戲板1，其上可以放置具有特定屬性的物體2。掃描位置P11-P44被設(shè) 置成四行四列的矩陣。板1包括根據(jù)本發(fā)明的感測系統(tǒng)，用于感測預(yù) 定物理屬性。在本實(shí)施例中，感測系統(tǒng)適于用作對掃描位置P11-P44 之一內(nèi)具有預(yù)定物理屬性的物體2進(jìn)行定位的系統(tǒng)。例如，物體2可 以配置為具有內(nèi)置RFID標(biāo)簽2a的標(biāo)記。每個(gè)掃描位置由唯一的二進(jìn) 制位置碼BC標(biāo)識(見圖2B)，下文會作解釋。用于定位物體2的系 統(tǒng)包括多個(gè)傳感器A1-A5，在本實(shí)施例中傳感器Al-A5配置為用于讀 取RFID標(biāo)簽2a的天線。嚴(yán)格地說，傳感器A1-A5配置為具有用于感 測物體2的屬性的掃描區(qū)域AR1-AR5的環(huán)形天線，本實(shí)施例中的屬 性是要從RFID標(biāo)簽2a中讀取的標(biāo)識碼。應(yīng)該注意的是，存儲在RFID 標(biāo)簽中的標(biāo)識碼通常是唯一的，因此可以在板1上放置多于一個(gè)的標(biāo) 記，每個(gè)標(biāo)記具有帶有唯一標(biāo)識碼的RFID標(biāo)簽，并且可以通過對每 個(gè)標(biāo)記重復(fù)定位操作，來定位所有標(biāo)記。還應(yīng)該注意，雖然在本發(fā)明 的這個(gè)實(shí)施例中傳感器Al-A5的天線環(huán)的形狀與感測區(qū)域AR1-AR5 相符，但這不是必要特征。根據(jù)本發(fā)明，感測區(qū)域AR1-AR5設(shè)置為每個(gè)感測區(qū)域AR1-AR5 掃過至少一個(gè)掃描位置P11-P44。在本實(shí)施例中，感測區(qū)域AR1是特 殊的感測區(qū)域，這將在下文說明，它掃過整個(gè)板1，即所有的掃描位 置Pll-P44。傳感器A2的感測區(qū)域AR2掃過掃描位置Pll， P12， P13, P14， P21， P22， P23， P24。傳感器A3的感測區(qū)域AR3掃過掃描位
置Pll， P12， P21， P22， P31， P32， P41， P42。傳感器A4的感測區(qū) 域AR4掃過掃描位置P11， P12， P13， P14， P31， P32， P33, P34。 傳感器A5的感測區(qū)域AR5掃過掃描位置P11， P13， P21， P23， P31， P33， P41， P43。另外，感測區(qū)域AR1-AR5至少在掃描位置P11-P44 中的一些位置處相互重疊，從而P11-P44中的每個(gè)掃描位置被感測區(qū) 域AR1-AR5中的一個(gè)或其組合掃過，該一個(gè)或其組合與針對其它所 有掃描位置P11-P44的感測區(qū)域AR1-AR5或者它們的組合不同，以 使所有的掃描位置P11-P44都被圖案唯一的掃描區(qū)域AR1-AR5，需要 滿足下列條件
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中i是感測區(qū)域的數(shù)量，等于5， n是掃描位置的數(shù)量，等于 16， x是掃描位置的設(shè)置擴(kuò)展所在空間維數(shù)，等于2，那么<formula>formula see original document page 10</formula>
當(dāng)配置為天線時(shí)，相繼地激活傳感器Al-A5，使其發(fā)射電磁場， 當(dāng)RFID標(biāo)簽2a存在于傳感器Al-A5的一個(gè)或多個(gè)的感測區(qū)域 AR1-AR5中是，RFID標(biāo)簽2a根據(jù)標(biāo)識碼對電磁場進(jìn)行調(diào)制。每個(gè)傳 感器Al-A5輸出傳感器信號AS1-AS5，其中包含了表示電磁場是否受 到RFID標(biāo)簽2a調(diào)制的信息，這樣就可以從傳感器信號AS1-AS5中 得知帶有RFID標(biāo)簽2a的物體2是否存在于相應(yīng)傳感器Al-A5的感測 區(qū)域AR1-AR5中。在該實(shí)施例中，傳感器信號AS1-AS5也可以包含 可以從中導(dǎo)出RFID標(biāo)簽2a的特定標(biāo)識碼的信息。將傳感器信號AS1-AS5饋送至多路復(fù)用器MUX，MUX與檢測器 4連接。檢測器4控制傳感器A1-A5的相繼激活，并且分析傳感器信 號AS1-AS5中包含的信息，以在物體2確實(shí)位于板1上時(shí)，定位物體 2所在的掃描位置P11-P44。在本發(fā)明實(shí)施例中，檢測器4將傳感器信 號辨別為二進(jìn)制值，該二進(jìn)制值指示是否在各個(gè)感測區(qū)域AR1-AR5 中檢測到物體2的屬性。對于該辨別，檢測器4使用如下標(biāo)準(zhǔn)能否 感測到RFID標(biāo)簽2a的標(biāo)識碼，如果感測到，其是否與預(yù)定標(biāo)識碼相 對應(yīng)。檢測器4以二進(jìn)制位置碼BC的形式輸出其定位操作的結(jié)果，
其中每個(gè)數(shù)位都被分配給不同的感測區(qū)域AR1-AR5，這樣位置碼BC 唯一地標(biāo)識P11-P44中物體2處于的那一個(gè)掃描位置，如果沒有在板 l上找到物體，就輸出空信號(如圖2A中所示)?，F(xiàn)在將以圖2B中所示的決策樹為參考詳細(xì)說明檢測器4的操作 模式。首先，檢測器4激活傳感器A1，傳感器A1的感測區(qū)域AR1 掃過了整個(gè)板l，即針對物體2而要被掃描的整個(gè)區(qū)域。如果傳感器 Al輸出的感測信號AS1指示板1上沒有物體2，檢測器4立即終止定 位過程，并輸出指示無物體2的空信號。在等待時(shí)間段(該時(shí)間段取 決于所需的響應(yīng)性)之后，再次查詢傳感器A1。但是，如果感測信號 AS1指示板1上有物體2，則開始真正的定位過程。為了這個(gè)目的， 檢測器4將(轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制值的)傳感器信號AS2-AS5分別分配給二 進(jìn)制位置碼BC的一個(gè)數(shù)位，相繼激活傳感器A2-A5，并査詢輸出感 測信號AS2-AS5 。對于每個(gè)指示物體2存在于各個(gè)傳感器A2-A5的感 測區(qū)域AR2-AR5中的感測信號AS2-AS5，將二進(jìn)制位置碼BC的所 分配的數(shù)位設(shè)置為1。另一方面，對于每個(gè)指示物體2不存在于各個(gè) 傳感器A2-A5的感測區(qū)域AR2-AR5中的感測信號AS2-AS5，將二進(jìn) 制位置碼BC的所分配數(shù)位設(shè)置為0。圖2B的表包含了所有的二進(jìn)制 位置碼BC的值以及對應(yīng)的掃描位置Pll-P44。可以理解，定位過程減 少到5個(gè)定位步驟，而現(xiàn)有技術(shù)中，行列設(shè)置的傳感器的方法需要8 個(gè)定位步驟來掃描具有排列成4X4矩陣的16個(gè)掃描位置的區(qū)域，與 此相比，本發(fā)明顯著提高了速度?？梢钥闯?，在本實(shí)施例中雖然提供了特殊傳感器Al以快速檢測 物體2是否存在于板1上，但是在很多情況下都可以省去這個(gè)傳感器 Al。例如，如果掃描位置P44可以不包括在定位中，則檢測器4可以 設(shè)置為使用傳感器A2-A5如上所述地執(zhí)行定位進(jìn)程，然而如果傳感器 信號AS2-AS5中沒有一個(gè)指示物體2的存在，那么得出的結(jié)論就是板 1上不存在物體2。在這種情況下，檢測器將輸出空信號而不是二進(jìn)制 位置碼BC。當(dāng)然，值為0000的二進(jìn)制位置碼可以用來代替空信號。 另一方面，如果可以保證物體2總是存在于板1上，那么也不需要傳 感器A1。
還可以看出，根據(jù)本發(fā)明的感測系統(tǒng)可以適用于負(fù)邏輯系統(tǒng)，其中傳感器Al-A5設(shè)計(jì)為，當(dāng)且僅當(dāng)在感測區(qū)域AR1-AR5內(nèi)感測不到 要感測的物體2的屬性時(shí)，才輸出感測信號AS1-AS5。也可以看出，在本發(fā)明的某些應(yīng)用中，可能沒有必要去檢測確切 的掃描位置，而能夠檢測到例如物體2所在的板1的象限就足夠了。 對于這樣的應(yīng)用，任何時(shí)候當(dāng)達(dá)到所需的精度時(shí)，感測系統(tǒng)都可以決 定停止。感測區(qū)域AR1-AR5的設(shè)置必須滿足下列不等式，這是對感測區(qū) 域最小冗余的測量log2(n) "l+log2(n) 其中l(wèi)og2是以2為底取對數(shù)的縮寫，i是感測區(qū)域的數(shù)量，等于5， n 是掃描位置的數(shù)量，等于16，因此4" 1+4圖3A和圖3B分別以側(cè)視圖和平面圖示意性地示出了傳感器B 可以提供超過一個(gè)的感測區(qū)域，這里是兩個(gè)感測區(qū)域BR1和BR2，并 且感測區(qū)域BR1和BR2的形狀和長寬比無需和傳感器B相符合。針 對每個(gè)感測區(qū)域BR1、 BR2，產(chǎn)生感測信號BS1、 BS2。這種傳感器B 的示例是具有兩個(gè)光敏元件的光傳感器。進(jìn)一步可以想到，所述元件 的視角是不同的。因此本發(fā)明感測系統(tǒng)可以用具有不同透鏡的相同光 學(xué)感測元件來構(gòu)造，從而提供了不同感測區(qū)域BR1、 BR2的圖案?，F(xiàn)在將討論根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的掃描位置和感測區(qū)域的形狀和設(shè) 置的其他設(shè)置。圖4顯示了掃描位置P1-P4的線性設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，3個(gè)感測 區(qū)域C1、 C2、 C3設(shè)置來掃描掃描位置P1-P4以檢測特定物理屬性。 感測區(qū)域C1掃過掃描位置P1、 P2。感測區(qū)域C2掃過掃描位置P2、 P3。掃描位置C3掃過所有四個(gè)掃描位置P1-P4。感測區(qū)域C1、 C2、 C3的輸出被分配給二進(jìn)制位置碼BC的不同數(shù)位，感測區(qū)域Cl被分 配到第一 (最低)數(shù)位，感測區(qū)域C2被分配到第二數(shù)位，感測區(qū)域 C3被分配到第三(最高)數(shù)位。由于本發(fā)明的感測區(qū)域Cl-C3的設(shè) 置，對于每個(gè)掃描位置P1-P4來說，感測區(qū)域C1-C3的圖案以及因此
產(chǎn)生的二進(jìn)制位置碼BC都是唯一的。圖5示出了掃描位置P1-P5的另一線性設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，三個(gè) 感測區(qū)域D1、 D2、 D3設(shè)置來掃描掃描位置P1-P5以檢測特定物理屬 性。感測區(qū)域Dl掃過掃描位置Pl-P4。感測區(qū)域D2掃過掃描位置P2、 P3。感測區(qū)域D3掃過掃描位置P3-P5。感測區(qū)域D1、 D2、 D3的輸 出被分配給二進(jìn)制位置碼BC的不同數(shù)位，感測區(qū)域D2被分配給第 一數(shù)位，感測區(qū)域D3被分配給第二數(shù)位，感測區(qū)域D1被分配給第三 數(shù)位。由于本發(fā)明的感測區(qū)域D1-D3的設(shè)置，對于每個(gè)掃描位置P1-P4 來說，感測區(qū)域D1-D3的圖案以及因此產(chǎn)生的二進(jìn)制位置碼BC都是 唯一的。圖6示出了掃描位置P1-P5的再一線性設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，三個(gè) 感測區(qū)域E1、 E2、 E3設(shè)置來掃描掃描位置P1-P4以檢測特定物理屬 性。感測區(qū)域E1掃過掃描位置P1和P3 (應(yīng)該指出，它們相互之間不 相鄰)。感測區(qū)域E2掃過掃描位置P2、 P3。感測區(qū)域E3僅掃過掃描 位置P4。感測區(qū)域E1、 E2、 E3的輸出被分配給二進(jìn)制位置碼BC的 不同數(shù)位，感測區(qū)域E1被分配給第一數(shù)位，感測區(qū)域E2被分配給第 二數(shù)位，感測區(qū)域E3被分配給第三數(shù)位。圖7顯示了掃描位置P11-P32的3X2矩陣設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，三 個(gè)感測區(qū)域Fl、 F2、 F3設(shè)置來掃描掃描位置P11-P32以檢測特定物 理屬性。感測區(qū)域F1掃過掃描位置Pll、 P12、 P21、 P22。感測區(qū)域 F2掃過掃描位置P21、 P22、 P31。感測區(qū)域F3掃過掃描位置Pll、 P21、 P31、 P32。特別值得注意的是，感測區(qū)域F2、 F3的L形配置以 及掃描位置P11-P32的不同大小。感測區(qū)域F1、 F2、 F3的輸出被分 配給二進(jìn)制位置碼BC的不同數(shù)位，感測區(qū)域Fl被分配給第一數(shù)位， 感測區(qū)域F2被分配給第二數(shù)位，感測區(qū)域F3被分配給第三數(shù)位。圖8示出了掃描位置P1-P4的另一線性設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，三個(gè) 感測區(qū)域G1、 G2、 G3設(shè)置來掃描掃描位置P1-P4以檢測特定物理屬 性。本發(fā)明的該實(shí)施例顯示了掃描位置P1-P4以及感測區(qū)域G1-G3的 形狀并不限于受直角形的配置，而是可以任意選擇的。感測區(qū)域Gl 掃過掃描位置P2、 P3。感測區(qū)域G2掃過掃描位置P3、 P4。感測區(qū)域
G3掃過所有掃描位置P1-P4。感測區(qū)域G1、 G2、 G3的輸出被分配給 二進(jìn)制位置碼BC的不同數(shù)位。這里，感測區(qū)域Gl被分配給第一數(shù) 位，感測區(qū)域G2被分配給第二數(shù)位，感測區(qū)域G3被分配給第三數(shù)位。 同樣，由于本發(fā)明的感測區(qū)域G1-G3的設(shè)置，對于每個(gè)掃描位置P1-P4 來說，感測區(qū)域Gl-G3的圖案以及因此產(chǎn)生的二進(jìn)制位置碼BC都是 唯一的。最后，圖9顯示了八個(gè)掃描位置的空間設(shè)置，總體上指示為Pijk。 根據(jù)本發(fā)明，四個(gè)感測區(qū)域H1、 H2、 H3、 H4設(shè)置為從不同的空間方 向掃描八個(gè)掃描位置Pijk。感測區(qū)域H1-H4的輸出被分配給二進(jìn)制位 置碼BC的不同數(shù)位，感測區(qū)域H1被分配給第一數(shù)位，感測區(qū)域H2 被分配給第二數(shù)位，感測區(qū)域H3被分配給第三數(shù)位。可以看出，感 測區(qū)域H2呈半圓柱形。感測區(qū)域H4被分配給第四數(shù)位，這沒有在圖 中顯示。感測區(qū)域H4產(chǎn)生的信號也可以解譯為使能信號?？梢韵氲?周期性地訪問感測區(qū)域H4。僅當(dāng)有信號時(shí)，進(jìn)一步的定位確定過程才 會開始。圖9的設(shè)置也必須滿足如下條件log2(n)《i<x n1/xlog2(8) S4<3 81/3 3^4 < 6同時(shí)還需要滿足如下條件log2(n) "l+log2(n) log2(8) ^l+log2(8) 3化4最后應(yīng)該注意，以上提到的實(shí)施例示出而不是限制本發(fā)明，在不 背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 設(shè)計(jì)很多可選實(shí)施例。特別要注意，雖然這里僅明確提出了物理屬性 的一些示例來說明本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍并不局限于這些物理屬性。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以毫不費(fèi)力的把本發(fā)明的這些原理應(yīng)用到其他的 物理屬性上。在權(quán)利要求中，括號中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)視為限制 所述權(quán)利要求。"包含"及類似的單詞在總體上并不排除除了那些在權(quán) 利要求或者說明書中列出的元素之外的其他元素的存在。元素的單數(shù)
形式并不排除該元素的復(fù)數(shù)形式，反之亦然。在枚舉了多種手段的設(shè) 備權(quán)利要求中，這些手段中的多種可以由同一硬件或軟件實(shí)現(xiàn)。特定 措施在彼此不同的從屬權(quán)利要求中引述的這一事實(shí)并不表示無法有利 地使用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于感測分配給掃描位置(P1-P5，P11-P44，Pijk)的物理屬性的系統(tǒng)，包括適于感測在感測區(qū)域(AR1-AR5，BR1-BR2，C1-C3，D1-D3，E1-E3，F(xiàn)1-F4，G1-G3，H1-H4)內(nèi)的物理屬性的傳感器(A1-A5，B)，其中所述感測區(qū)域(AR1-AR5，BR1-BR2，C1-C3，D1-D3，E1-E3，F(xiàn)1-F4，G1-G3，H1-H4)被設(shè)置為每個(gè)所述區(qū)域掃過至少一個(gè)掃描位置(P1-P5，P11-P44，Pijk)，所述感測區(qū)域(AR1-AR5，BR1-BR2，C1-C3，D1-D3，E1-E3，F(xiàn)1-F4，G1-G3，H1-H4)至少在一個(gè)掃描位置(P1-P5，P11-P44，Pijk)處相互重疊，以使每個(gè)掃描位置都被圖案唯一的感測區(qū)域(AR1-AR5，BR1-BR2，C1-C3，D1-D3，E1-E3，F(xiàn)1-F4，G1-G3，H1-H4)掃過，同時(shí)滿足下列條件log2(n)≤i＜x·n1/x其中i...感測區(qū)域的數(shù)量n...掃描位置的數(shù)量x...所述掃描位置的設(shè)置擴(kuò)展所在的空間維數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的感測系統(tǒng)，其中，下列條件得到滿足log2(n)必l+log2(n) 其中 感測區(qū)域的數(shù)量n...掃描位置的數(shù)量
3. 如權(quán)利要求1所述的感測系統(tǒng)，其中所述物理屬性包括物體(2) 的RFID應(yīng)答器(2a)的標(biāo)識碼，以及傳感器(Al-A5)被配置為用于 讀取RFID應(yīng)答器(2a)的標(biāo)識碼的天線。
4. 如權(quán)利要求1所述的感測系統(tǒng)，其中所述物理屬性包括發(fā)光強(qiáng) 度、發(fā)光通量、光量、波長或顏色、質(zhì)量、力、壓力、流速、放射性、 溫度、電場強(qiáng)度、磁通量、電阻、電感、電容、電流或電壓，以及傳 感器(Al-A5， B)被配置為感測所述物理屬性。
5. 如權(quán)利要求1所述的感測系統(tǒng)，其中通過感測信號(AS1-AS5， BS1， BS2)傳輸所述感測區(qū)域(AR1-AR5， BR1-BR2， Cl-C3， Dl-D3， El-E3， Fl-F4， Gl-G3， Hl-H4)的感測結(jié)果，并且將所述感測信號 (AS1-AS5, BS1， BS2)饋送至適于將每個(gè)感測信號(AS1-AS5， BS1， BS2)分配給位置碼(BC)的不同數(shù)位的檢測器(4)。
6. 如權(quán)利要求5所述的感測系統(tǒng)，其中所述檢測器(4)適于從感 測信號(AS1-AS5, BS1， BS2)中辨別二進(jìn)制值，并將所述二進(jìn)制值 分配給所述位置碼(BC)的不同數(shù)位。
7. 如權(quán)利要求5所述的感測系統(tǒng)，其中所述檢測器(4)用于將作 為離散數(shù)字的所述感測信號(AS1-AS5， BS1， BS2)分配給所述位置 碼(BC)的不同數(shù)位。
8. 如權(quán)利要求5所述的感測系統(tǒng)，其中將所述感測信號(AS1-AS5， BS1，BS2)饋送至多路復(fù)用器(MUX)，以及將所述多路復(fù)用器(MUX) 的輸出饋送至所述檢測器(4)。
9. 如權(quán)利要求1所述的感測系統(tǒng)，其中具有感測區(qū)域(AR1)的 傳感器(AO被設(shè)置為掃過所有掃描位置(Pll-P44)。
全文摘要
一種用于感測分配給掃描位置(P1-P5，P11-P44，Pijk)的物理屬性的系統(tǒng)，包括用于感測在感測區(qū)域(AR1-AR5，BR1-BR2，C1-C3，D1-D3，E1-E3，F(xiàn)1-F4，G1-G3，H1-H4)內(nèi)的物理屬性的傳感器(A1-A5，B)，其中感測區(qū)域(AR1-AR5，BR1-BR2，C1-C3，D1-D3，E1-E3，F(xiàn)1-F4，G1-G3，H1-H4)設(shè)置為每個(gè)所述區(qū)域掃過至少一個(gè)掃描位置(P1-P5，P11-P44，Pijk)，至少在一個(gè)掃描位置(P1-P5，P11-P44，Pijk)上，感測區(qū)域(AR1-AR5，BR1-BR2，C1-C3，D1-D3，E1-E3，F(xiàn)1-F4，G1-G3，H1-H4)相互重疊，以使每個(gè)掃描位置都被圖案唯一的感測區(qū)域(AR1-AR5，BR1-BR2，C1-C3，D1-D3，E1-E3，F(xiàn)1-F4，G1-G3，H1-H4)掃過，同時(shí)滿足下列條件log₂(n)≤i＜x·n^1/x，其中i為感測區(qū)域的數(shù)量，n為掃描位置的數(shù)量，x為掃描位置設(shè)置所擴(kuò)展的空間維數(shù)。
文檔編號G06K7/00GK101160588SQ200680012081
公開日2008年4月9日 申請日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月14日
發(fā)明者埃爾科·戴克斯特拉, 威廉默斯·豐蒂杰 申請人:Nxp股份有限公司