CN108351981B - 非旋转对称的短程无线标签 - Google Patents

非旋转对称的短程无线标签 Download PDF

Info

Publication number
CN108351981B
CN108351981B CN201680064403.XA CN201680064403A CN108351981B CN 108351981 B CN108351981 B CN 108351981B CN 201680064403 A CN201680064403 A CN 201680064403A CN 108351981 B CN108351981 B CN 108351981B
Authority
CN
China
Prior art keywords
short
range wireless
array
antennas
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680064403.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108351981A (zh
Inventor
N·维拉
D·克莱西罗伊
G.绍尔
张海燕
C·霍尔茨
O·萨兰丁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microsoft Technology Licensing LLC
Original Assignee
Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/931,049 external-priority patent/US10649572B2/en
Application filed by Microsoft Technology Licensing LLC filed Critical Microsoft Technology Licensing LLC
Publication of CN108351981A publication Critical patent/CN108351981A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108351981B publication Critical patent/CN108351981B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • G06K7/10326—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers the antenna being of the very-near field type, e.g. capacitive
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07777—Antenna details the antenna being of the inductive type
    • G06K19/07779—Antenna details the antenna being of the inductive type the inductive antenna being a coil
    • G06K19/07783—Antenna details the antenna being of the inductive type the inductive antenna being a coil the coil being planar
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10118—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the sensing being preceded by at least one preliminary step
    • G06K7/10138—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the sensing being preceded by at least one preliminary step the step consisting of determining the type of record carrier, e.g. to determine if the record carrier is an RFID tag of the long or short range type, or to determine the preferred communication protocol of the RFID tag
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10366—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications
    • G06K7/10376—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications the interrogation device being adapted for being moveable
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/72—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

一种短程无线标签具有不是旋转对称的导电占位区域，其中这个导电占位区域由短程无线标签内的天线以及可选地由短程无线标签内的一个或多个附加导电区域形成。这样的短程无线标签的定向可以由感测表面在标签被放置在表面上时来确定，并且其中表面包括RF天线阵列和/或电容感测电极阵列。

Description

非旋转对称的短程无线标签
背景技术
近场通信(NFC)和射频识别(RFID)读取器可以经由寄生供电的标签来标识对象，寄生供电的标签在被激活时传输标签的标识符(ID)。NFC标签内的天线是圆形或矩形的，并且标签中的天线与邻近的NFC读取器设备中的天线之间的磁感应为标签向读取器设备传送回其ID提供能量。NFC标签的用途很多，包括用于认证(例如，其中NFC标签提供访问令牌的情况)，用于自动化(例如，其中NFC标签可以发起动作，改变设置等情况)，用于在商业(例如，在非接触式支付***中)、游戏中等中引导其他无线连接。
发明内容
下面呈现本公开的简要概述，以便为读者提供基本的理解。本概述并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本文中公开的概念的选择，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
一种短程无线标签具有不是旋转对称的导电占位区域(footprint)，其中这个导电占位区域由短程无线标签内的天线以及可选地由短程无线标签内的一个或多个附加导电区域形成。这样的短程无线标签的定向可以由感测表面在标签被放置在表面上时来确定，并且其中表面包括RF天线阵列和/或电容感测电极阵列。
很多伴随的特征将更容易理解，因为这些特征通过参考结合附图考虑的以下详细描述将变得更好理解。
附图说明
根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本描述，在附图中：
图1示出了各种示例性改进的短程无线标签的示意图；
图2是感测表面的示意图；
图3示出了可以形成图3的感测表面的一部分的各种不同感测阵列的示意图；
图4是图3的感测表面内的感测模块的示例操作方法的流程图；
图5是示出示例短程无线标签、和示例感测阵列的一部分的示意图；
图6A示出了图3的感测表面内的感测模块的另一示例操作方法的流程图；
图6B示出了使用图6A的方法获取的示例性电容测量结果的图形表示；
图7是图3的感测表面内的感测模块的另一示例操作方法的流程图；
图8示出了各种其他示例性改进的短程无线标签的示意图；以及
图9是诸如图3的感测表面等示例感测表面的框图。相同的附图标记用于表示附图中的相同的部分。
具体实施方式
下面结合附图提供的详细描述旨在作为本示例的描述，而并非旨在表示构造或利用本示例的唯一形式。描述阐述了示例的功能以及用于构造和操作示例的操作序列。然而，相同或等同的功能和序列可以由不同的示例来完成。
如上所述，NFC读取器可以经由寄生供电的标签来标识对象，寄生供电的标签在被激活时传输标签的ID(其可以是唯一ID)。但是，它们不提供关于正在标识的对象的位置的信息。相反，电容感测表面可以检测感测表面上一个或多个手指的位置，但是不能唯一地标识这些对象。
NFC标签内的天线的形状是正方形、圆形或矩形，并且当由RF天线阵列或电容感测电极阵列检测时，所有这些形状具有至少某种旋转对称性。天线的形状被设计成旋转对称以最大化场分布并且增加NFC标签可以被读取的一致性。
下面描述的实施例不限于解决已知的感测表面或NFC标签的任何或全部缺点的实现。
本文中描述的是各种改进的短程无线标签(例如，NFC或近场RFID标签)，其包括导电占位区域(其也可以被称为导电压印(imprint))(例如，在天线形状和/或附加导电元件方面)，导电占位区域取决于短程无线标签的定向而不同(即，占位区域不是旋转对称的并且还可以被描述为非旋转对称或旋转不对称或没有旋转对称)。这使得能够通过包括感测阵列的感测表面来确定短程无线标签的定向(并且因此能够确定包括标签的对象的定向)，其中感测阵列是RF天线阵列或电容感测电极阵列。本文中使用的术语“导电占位区域”是指由感测阵列(例如，电容感测电极阵列或RF天线阵列)可检测的标签内的导电材料的形状。
以下描述具有取决于短程无线标签的定向而不同的导电占位区域(即，不是旋转对称的导电占位区域)的短程无线标签的各种示例。在各种示例中，短程无线标签包括缺乏旋转对称性的天线(即，天线不是旋转对称的并且也可以被描述为非旋转对称或旋转不对称或没有旋转对称)，诸如包括具有两个或更多个不同端部(例如，在尺寸、形状和/或介电常数方面)的天线的短程无线标签以及具有缺乏旋转对称性的线圈形状的短程无线标签。这样的标签的定向可以使用包括RF天线阵列的感测表面来确定，因为天线的形状表示它在旋转时以非均匀的方式与读取器RF天线耦合。替代地，这样的标签的定向可以基于由包括电容感测电极阵列的感测表面做出的电容测量来确定。
在其他示例中，短程无线标签包括与天线分离(但是可以邻近天线)的附加导电特征，并且其中导电特征(当单独和/或与天线相结合考虑时)提供缺乏旋转对称性的导电占位区域(即，导电特征不是旋转对称的，并且也可以被描述为非旋转对称或旋转不对称或没有旋转对称)。这样的标签的定向可以使用包括电容感测电极阵列的感测表面来确定。
其他示例包括3D短程无线标签。第一示例3D短程无线标签包括天线，该天线具有与标签的第一面相邻的第一部分和与标签的第二面相邻的第二部分，并且其中第一部分和第二部分的形状不同(其中第一面和第二面可以相邻或相对)。第二示例3D短程无线标签包括嵌入式天线(其可以是旋转对称的)和不同面上的不同导电特征。这样的3D短程无线标签的定向可以使用包括电容感测电极阵列的感测表面来确定。
图1示出了各种示例性改进的短程无线(例如，NFC)标签101至104的示意图，其全部包括缺乏旋转对称性的天线。在第一示例101中，天线是连接到IC 106(例如，NFC IC)的L形线圈，并且在第二示例102中，天线是连接到IC 106的G形线圈。这两个天线都具有缺乏旋转和镜像对称性两者的形状，但是在其他示例中，天线可以缺乏旋转对称性但是具有镜像对称性(例如，V形天线)。也可以使用没有旋转对称性的其他形状的天线，只要天线仍然可以与阅读器天线电磁耦合。这可以关于天线线圈中的匝数、天线线圈的尺寸和天线的场形状提供限制。
图1中的第三示例103和第四示例104包括连接到IC 106的天线，其中天线具有多个空间分离的尺寸不同的端部108A至108E，并且IC连接到天线的中部(即，在端部之间的点处)。替代地，端部可以以不同的方式不同(例如，具有由具有不同介电常数的材料制成的不同端部/部分并且因此在电极之间具有不同的电容耦合)。第三示例103和第四示例104中示出的两个天线缺乏旋转对称性，并且第四示例104中的天线另外缺乏镜像对称性。
在各种示例中，天线包括两个或更多个部分(或腿部)，该两个或更多个部分没有成直线并且不具有相同长度(例如，如图1中的示例101和104)，和/或弯曲并且具有不同的曲率半径(例如，如图1中的示例102)。应当理解，图1所示的天线是示例，并且可以替代地使用其他形状和配置。
虽然第三示例103和第四示例104中示出的天线是平面的，但是在其他示例中，天线可以不是平面的，使得标签是3D标签。在这样的示例中，天线的一端(例如，端部108A)可以邻近标签的第一面并且另一端(例如，端部108B)可以邻近标签的另一面，其中两个面可以例如相对或相邻。
由于图1所示的天线缺乏旋转对称性，可以确定标签在被放置在感测表面上时的旋转定向。此外，在天线还缺乏镜像对称性的情况下，还可以检测标签是否已经翻转(即，翻过来)，例如，如果标签安装在具有两侧(即，A侧和B侧)的卡(或其他薄的对象)上/中，则可以确定卡是否已经被放置在感测表面上并且A侧可见(并且B侧朝向感测表面)或者B侧可见(并且A侧朝向感测表面)。
图1所示的短程无线标签的定向可以由包括感测阵列的感测表面来检测，其中这个感测阵列可以是RF天线阵列(对于示例103、104)或电容感测电极阵列(对于示例101至104中的任何一个)，并且在一些示例中，感测表面可以包括RF天线阵列和电容感测电极阵列两者。由感测表面确定的检测到的定向(例如，旋转定向以及在一些示例中的关于标签的哪个面在感测表面上的信息)可以被提供作为在处理器上运行的软件的输入，该处理器可以集成到感测表面或者可以位于连接到感测表面的计算设备中(例如，经由有线或无线链路)。
图2是包括连接到感测模块206(其可以包括微处理器控制单元MCU)的感测阵列204的感测表面202的示意图。图2还示出了包括具有缺乏旋转对称性的天线的短程无线标签(诸如图2所示的任何标签)的对象208。例如，具有非对称天线的短程无线标签可以附接到对象208的底面210。对象208的定向(例如，其旋转位置)可以由感测表面202来检测并且可以被用于向计算设备(其可以连接到感测表面202或与感测表面202集成)提供输入，例如，使得对于用户而言，对象208的顶面上的箭头的位置用作软件的输入(例如，作为音量控制器、缩放控制器等)。
感测阵列204的示例在图3中更详细地示出，并且可以包括RF天线阵列302和/或电容感测电极阵列304。包括RF天线阵列302、303和电容感测电极阵列两者的感测表面202可以被称为多模式感测表面，并且仅包括RF天线(并且没有电容感测电极阵列)或者仅包括电容感测电极阵列(并且没有RF天线)的感测表面202可以被称为单模式感测表面。
在其中感测阵列204包括RF天线阵列302的示例中，阵列302可以包括在单个平面中的多个环形天线306。替代地，感测阵列204可以包括在分离的平行的平面307、308中的两个RF天线阵列303，每个阵列包括多个环形天线306、309。可以提供如图3所示的两组RF天线，以使得感测表面202能够区分位于不同位置但是都邻近相同RF天线的两个标签(使得如果仅存在一组天线，则单个RF天线将能够读取两个对象中的标签)和/或检测具有与阵列之一中的天线基本对准的天线的短程无线标签的定向。在图3所示的示例303中，两组天线306、309以行/列矩阵彼此垂直布置，使得一组可以被称为x轴天线，而另一组可以被称为y轴天线。然而，在其他示例中，这些天线组可以被布置为使得它们不完全彼此垂直，而是天线以不同的角度交叉。两组天线306、309通过某种绝缘体分离，绝缘体可以是形成天线组306、309中的一者或两者的导线上的绝缘层(图3中未示出)或绝缘体的形式。
在其中感测表面204包括RF天线阵列302、303的示例中，感测模块206耦合到RF天线阵列并且被配置为选择性地调谐和解调阵列中的RF天线，其中在被调谐时，这些天线被调谐到与对象中的无线标签相同的频率(例如，对于NFC的13.56MHz)，使得感测模块可以激活邻近的无线标签并且从标签接收数据(例如，标签的唯一ID)。以下参考图4描述这样的感测模块的示例操作方法。
在感测阵列204包括电容感测电极阵列304的示例中，阵列304包括在第一层311中的第一组电极310和在第二层314中的第二组电极312。在图3所示的示例中，两组电极310、312被布置为彼此垂直，使得一组可以被称为x轴电极，而另一组可以被称为y轴电极。然而，在其他示例中，电极组可以布置成使得它们不完全彼此垂直，而是电极以不同的角度交叉。电极组310、312通过某种绝缘体分离，绝缘体可以是形成电极组310、312中的一者或两者的导线上的绝缘层(图3中未示出)或绝缘体的形式。
在其中感测表面204包括电容感测电极阵列304的示例中，感测模块206耦合到电容感测电极阵列304，并且被配置为检测阵列中的电极之间的电容的减小和增加两者。以下参考图6A描述这样的感测模块的示例操作方法。
在各种示例中，感测表面202可以包括RF天线阵列302、303和/或电容感测电极阵列304两者。在这样的示例中，感测表面202包括第一感测模块和第二感测模块。第一感测模块耦合到电容感测电极阵列并且被配置为检测阵列中的电极之间的电容的减小和增加两者。第二感测模块耦合到RF天线阵列，并且被配置为选择性地调谐和解调阵列中的RF天线，其中在被调谐时，这些天线被调谐到与对象中的无线标签相同的频率(例如，对于NFC的13.56MHz)，使得第二感测模块可以激活邻近的无线标签并且从标签接收数据(例如，标签的唯一ID)。下面参考图4、6和7描述这样的感测表面的示例操作方法。
使用包括RF天线阵列302、303的感测阵列204(而不管感测表面202是单模式还是多模式)来检测短程无线标签的定向的第一示例方法可以参考图4中的流程图和图5所示的示例来描述，图5示出了RF天线阵列的放大部分(使得仅两个环形天线306A、306B可见)以及来自图1的第三示例标签103。如上所述，这个方法可以在短程无线标签包括具有不同耦合属性的多个端部的天线(例如，图1所示的在后的两个示例标签103、104)的情况下使用。
图4的方法涉及扫描阵列302、303中的一些或全部RF天线(其可以被称为读取器天线)并且记录任何邻近标签的信号强度度量。激活RF天线并且去激活一个或多个其他RF天线(包括与激活的天线紧邻的天线)(框402)。RF天线的去激活(其也可以被称为“去调谐”)可以以很多不同的方式来实现，例如通过经由晶体管使环路的两个半部短路或者使得调谐电容器(其否则以正确的频率调谐天线)开路(使用晶体管)。RF天线的这种选择性激活和去激活(其也可以被描述为选择性调谐和去调谐)阻止天线彼此耦合(例如，使得功率不耦合到另一天线中，其然后可以激活邻近该天线而不是原始的被供电的天线的标签)。
然后使用激活的RF天线(即，在框402中未被去激活的天线)来读取任何邻近的短程无线标签(框404，由感测模块206)。当读取邻近的短程无线标签时(在框404中)，可以由感测模块测量并且存储与由特定激活天线读取的每个标签相关联的信号强度度量(框406)。另外地或代替地，当被RF天线激活时，短程无线标签可以测量并且记录信号强度度量，并且这可以立即或随后被传送到感测表面(例如，单独地或以一批值)并且然后由感测模块存储(在框406中)。
例如，信号强度度量可以是接收信号强度(RSSI)、信噪比(SR)，其中测量由感测表面(例如，由感测表面中的感测模块)来进行，或者其可以是在标签处检测到的调制深度(例如，以伏特为单位)并且这与激活的RF读取器天线(在感测表面中)和标签中的天线之间的耦合成比例。在其他示例中，可以感测前向发射功率(例如，从读取器设备的功率放大器输出的功率)或天线之间的失配(例如，反射功率与前向功率之间的比率)。
通过在无线标签处进行测量(除了或者代替在测量模块处进行测量)，测量可以更准确。这是因为感测模块可以间接地估计耦合或信号质量，例如基于诸如反射功率或信噪比(SNR)等度量。如果在天线上存在可以耦合的多个标签或其他未加标签的对象，则可以使得估计不准确(例如，因为很难知道有多少功率被传输到任何一个标签)。然而，标签可以进行直接测量(例如，通过感测标签实际接收到多少功率)。在各种示例中，测量由读取器和标签两者来进行，因为这提供有关读取器发出多少数据以及有多少数据被标签反射以及有多少数据被标记实际接收的数据。
在短程无线标签记录信号强度度量的情况下，所存储的值可以被时间标记和/或以测量它们的顺序被存储，使得感测模块206可以将接收到的信号强度数据(如在框405中接收的)与在进行测量时被激活的特定天线相关联。替代地，可以使用用于关联所存储的度量和特定RF天线的任何其他合适的技术。
然后通过激活不同的RF天线并且去激活至少紧邻的RF天线并且在一些示例中去激活阵列中的所有其他RF天线来重复该方法(如从框404或框406回到框402的虚线箭头所示)。通过重复扫描阵列中的多个RF天线的方法，获取并且存储(在框406中)多个RF天线中的每个的信号强度度量。然后可以基于与相同标签但是不同RF天线相关的多个信号强度度量来确定短程无线标签的定向，即，当不同RF天线被激活时关于相同标签测量它们(框408)。
可以使用任何合适的确定方法(在框408中)，并且这可以涉及模式匹配(例如，将信号强度度量与模板数据集相比较，每个模板数据集对应于处于多个不同的预定义定向之一的预定义标签形状，以标识最接近的匹配)、机器学习等。在各种示例中，标签的ID向感测模块提供关于标签/天线的特性的信息(例如，可以通过使用标签ID的查找功能来获取的天线形状)，并且然后这些特性可以在确定定向时使用(例如，使用标签ID，感测模块可以确定标签是否看起来像图1中的第三示例103或第四示例104)，并且这可以简化和/或加速确定操作(例如，通过减少被包括在与测量结果进行的比较中的模板数据集的数目)。
确定(框408中)可以包括查找小邻域内的模式(例如，其中标签的尺寸被预定义)。为了检测线，可以使用诸如Hough直线等算法。类似地，为了检测圆，可以使用霍夫圆。两者都提供存在的线/圆和定向的可能性。给定标签形状的知识，可以验证标签是否在线/圆定向的检测概率中。例如，该确定可以在模式中找到中心坐标并且以恒定的半径走动以检测与标签的模式的交叉点。如果这在两个半径处重复，其中一个半径穿过L的短部分和长部分(例如，对于天线形状，诸如在图1中的示例101或104中)，而另一半径仅穿过较长的腿部，则定向也可以被检测到。替代地，可以使用反映标签形状的内核来执行简单的图像卷积。这对于圆形图案来说很简单，并且对于L形来说更具挑战性。为了更一般地检测与其旋转无关的标记，可以创建图像的对数极坐标变换，并且然后该方法可以查找转换后的压印(其模式是已知的)。为了适应各种尺寸的形状，可以将傅立叶梅林变换应用于所感测的图像(例如，电容感测图像)以检测与其平移、旋转和缩放无关的已知图案。
参考图5中的示例，如果在激活左侧RF天线306A时，获取信号强度度量100(例如，直接通过感测模块或者通过标签，数据然后被传送给感测模块)，并且在激活右侧天线306B时获取信号强度度量50，则可以确定(在框408中)标签103的定向如图5所示。天线的左端108A较大并且因此将与阅读器天线较强地耦合，而标签103中的天线的右端108B较小并且较弱地耦合。标签耦合到两个RF天线(当它们被激活时)，但是两个信号强度度量将反映耦合的差异。然而，如果在激活左侧RF天线306A时获取信号强度度量50(例如，直接通过感测模块或者通过标签，数据然后被传送给感测模块)以及在激活右侧RF天线306B时获取信号强度度量100，则可以确定标签103的定向从图5所示的位置旋转了180°。中间读数可以表示与图5所示的位置的小于180°的旋转角度。在各种示例中，中间读数也可以是由天线与读取器天线的未对准而引起的；然而，通过对多个相邻天线的读数求平均，该方法可以消除由未对准引起的中间读数以及由标签的定向引起的读数之间的歧义。
当在图4所示的方法的重复迭代中扫描RF天线时，该方法可以依次激活阵列中的所有RF天线，其中在任何迭代中，可以存在一个或多于一个RF天线被激活，并且其中多于一个RF天线被激活，激活的RF天线在空间上分离。在多于一个RF天线同时被调谐和供电的情况下，这些天线被选择以相距足够远以至于不会影响任何其他供电RF天线中的一个供电RF天线。然而，在其他示例中，可以不是对阵列中的所有RF天线而是仅对RF天线的适当子集重复该方法，并且在各种示例中，子集可以基于由任何激活的RF天线读取的标签的身份和/或数目来被动态地标识。在各种示例中，可以重复该方法以实现搜索策略。在一个示例中，只有天线1、3、5、7...可以依次被激活，并且因此如果标签被相邻的奇数编号天线读取，则可以激活一个或多个偶数编号天线。这样的并非涉及循环通过所有RF天线的搜索策略可以特别有用，因为读取器天线的密度增加并且因此扫描所有天线所花费的时间增加。
使用包括电容感测电极阵列304的感测阵列204(而不管感测表面202是单模式还是多模式)来检测短程无线标记的定向的第二示例方法可以参考图6A中的流程图和图6B所示的示例性电容测量的图形表示来描述。图6B所示的测量结果对应于在三个不同定向610至612上的来自图1的第一示例标签101。
如上所述，感测表面202包括感测模块206，感测模块206耦合到电容感测电极阵列304并且被配置为检测阵列中的电极之间的电容的增加或者检测阵列中的电极之间的电容的减小和增加两者。电极之间(即，第一组电极310中的一个或多个电极与第二组电极312中的一个或多个电极之间)的互电容的减小可以用于以与传统的多点触摸感测相同的方式来检测用户的手指。然而，与传统的多点触摸感测不同，感测模块206还可以检测阵列中的电极之间的电容的增加。电极之间(即，第一组电极310中的一个或多个电极与第二组电极312中的一个或多个电极之间)的互电容的增加用于检测可以被并入非导电壳体的短程无线标签的定向。与用户的手指不同，这样的标签不具有与地面的连接，而是电容耦合相邻的电极(因此，标签不需要具有高导电率，而是可以由任何导电材料制成或包括任何导电材料)。
图6A的方法包括检测跨电容感测电极阵列304的电容(框602)并且基于图6B中的电容测量来确定标签的定向(框604)。例如，检测(在框602中)可以包括使用电容感测电极阵列304检测增加的电容的区域。如在电容测量的图形表示中清楚地示出的(其中与未填充的方块相比，填充的方块指示增加的电容测量)，可以清楚地看到标签中天线的L形状，并且标识出不同的定向。可以使用任何合适的确定方法(在框604中)，并且这可以涉及以上参考框408描述的方法、模式匹配、机器学习等。
使用多模式感测表面(如上所述)检测短程无线标签的定向的第三示例方法可以参考图7中的流程图来描述。如上所述，这样的多模式感测表面包括连接到电容感测电极阵列的第一感测模块和连接到一个或多个RF天线阵列的第二感测模块。
尽管所有RF天线(在一个或多个阵列302、303中)都接地(框702，由第二感测模块)，但是感测表面202可以使用电容电极阵列304来检测电容的变化(框704，由第一感测模块)。如果第一感测模块检测到感测表面上的位置处的电容降低(在框704中)，这并不指示存在短程无线标签，而是这可以是用户手指的位置，并且因此，在各种示例中，这个位置可以被提供作为软件的输入(框706，例如其中软件可以在感测表面202或单独的计算设备中的处理器上运行)。
如果第一感测模块检测到感测表面上的位置处的电容增加(在框704中)，则该位置用于标识RF天线之一(框708，由第二感测模块)，并且然后全部其他RF天线被去激活(框710，由第二感测模块)。然后，所标识的RF天线(其在框710中未被去激活)用于读取任何邻近无线标签(框712，由第二感测模块)。邻近无线标签的读取(框712中)包括激活标签，并且然后读取由激活的标签传输的数据。
在一些示例中，所标识(在框704中，由第一感测模块)的位置可以在同一组(例如，图3中的示例303中的组306或组309)中的两个RF天线之间和/或对应于每组天线306、309中的一个RF天线。在这样的示例中，可以针对与该位置相对应的每个RF天线重复框708至712。
在使用上述方法在感测表面上定位并且标识出具有无线标签的对象之后，基于电容测量并且可选地还基于接收到的ID来确定检测到的标签的定向(例如，其可以用于查找然后可以在框712中与电容测量相比较的标签的形状；然而，确定定向不需要该ID)。使用ID数据和电容测量两者可以允许更快速地确定定向，和/或可以使得感测表面能够区分彼此非常接近的多个标签(例如，其中它们以电容测量的分辨率看起来是接触的)。此外，它使得感测表面能够区分放置在表面上的短程无线标签和包括导电元件但是不包括标签的其他对象。
通过使用RF和电容感测的组合，如上所述，标签同时用作功能性短程无线(例如，NFC)天线和电容标记。无线感测实现IO方面，而电容感测实现在标签上或周围的更准确的定位、旋转和触摸检测。
在各种示例中，响应于电容增加的全部检测(框704中)，可以不发生RF天线的标识(在框708中)。相反，如果一个或多个短程无线标签的一个或多个可能形状是已知的，则只能响应于在电容数据内检测到匹配模式(在任何方向上)来触发邻近标签的激活和读取(在框704中)。
图8示出了各种其他示例性改进的短程无线(例如，NFC)标签的示意图。与图1所示的标签101至104不同，图8所示的标签801至804不一定包括缺乏旋转对称性的天线。图8所示的第一示例标签801是具有不在单个平面内的天线的三维(3D)标签(不同于图1所示的天线)并且延伸穿过两个面，一部分在第一面(A面)上并且一部分在第二面(B面)上，其中这两个部分具有不同形状。每个面上的天线的部分的形状可以具有旋转对称性或者可以缺乏旋转对称性(如图8所示的示例中那样)。根据如上所述的图6A或7的方法，可以使用电容测量来确定这个标签801的定向(例如，哪个面与感测表面接触)。
图8所示的后面的三个示例标签802至804每个包括旋转对称的天线805，并且标签还包括一个或多个附加导电区域806至811，其导致对于标签的不同定向而不同的(并且在很多情况下缺乏旋转对称性)总导电占位区域。附加区域806至811可以在天线内部(例如，区域806)和/或在天线线圈807至811外部。图8中的第四示例标签804示出了包括短程无线标签和在不同面上(例如，在对象的每个面上)的不同形状的导电区域809/811(其也可以被称为电容性基准点)的3D对象。根据如上所述的图6A或7的方法，可以使用电容测量来确定这些标签802至804中的任何标签的定向。
图8所示的第三示例标签803缺乏旋转和镜像对称性，并且由于缺乏镜像对称性，可以使用电容测量来检测标签是否已经被翻转。例如，如果标签安装在具有两侧(A侧和B侧)的卡中/卡上，则可以确定卡是否已经放置在感测表面上并且A侧可见(并且B侧朝向感测表面)或者B侧可见(并且A侧朝向感测表面)。
使用与天线线圈分离的非旋转对称导电元件(如在图8中的后面的两个标签802至803中)导致较大的标签，因为附加导电区域805至808需要相对较大(以便它们可以被电容感测电极阵列304分辨)并且它们不能与天线线圈重叠；然而附加导电区域可以提高检测的稳定性并且可以通过用附加导电元件增加它们来修改现成的标签。相反，图1所示的示例标签涉及天线的再成形，并且在各种示例中，这不需要增加标签的尺寸或标签所包含的金属的量。
使用上述方法(参考图4、6和7)，可以确定短程无线标签的定向(在框408、604和714中)，并且这可以被提供作为软件的输入，例如其中软件可以在感测表面202中或单独的计算设备中的处理器上运行。在各种示例中，感测表面还可以确定标签在感测表面上的位置(除了定向之外)。定向信息为软件增加了额外的输入级别。这可以以很多不同的方式来使用。例如，其可以用于通过在感测表面上旋转包括如本文中描述的短程无线标签的对象(例如，图2所示的对象208)来提供音量或其他可变输入。在另一示例中，其可以用于检测在感测表面上每个包括如本文中描述的短程无线标签的对象(例如，游戏角色)的定向。在另外的示例中，其可以用于检测包括如本文中描述的短程无线标签的卡或令牌是否已经面朝上或面朝下放置在感测表面上。所有这些示例都为用户提供了一种自然且直观的方式以通过与物理对象交互来为软件提供用户输入。这对于发现难以使用其他用户输入技术的用户(例如，年幼的儿童、灵活性有限的用户、视力减弱和触觉输入可能更容易的用户等)或对于不适合其他用户输入技术的应用而言可能特别有益。
图9示出了示例感测表面900(其可以为图2所示的感测表面202)的框图。如上所述，感测表面900包括感测阵列204和感测模块206，并且可以另外包括第二感测阵列904和感测模块906。如果感测模块206、906耦合到包括电容感测电极阵列的感测阵列204、904，感测模块206、906被配置为检测阵列中的电极之间的电容的减小和增加。如果感测模块206、906耦合到包括一个或多个RF天线阵列的感测阵列204、904，则感测模块206、906被配置为选择性地调谐和解调谐阵列中的RF天线。在感测表面900包括作为电容感测电极阵列的第一感测阵列204和包括一个或多个RF天线阵列的第二感测阵列904的情况下，第二感测模块906还可以被配置为当第一感测模块206正在操作时将所有RF天线连接到接地。这防止了电容传感器感测到感测垫的非触摸侧上的活动。
取决于感测表面900的实现，其还包括被布置为使用有线或无线技术与分离的计算设备(例如，其运行接收定向数据作为用户输入的软件)通信的通信接口908。感测表面900还可以包括电源910。在电源910包括用于外部电源(例如，USB插座)的输入连接并且通信接口908使用有线协议(例如，USB)的示例中，通信接口908和电源910可以被集成。
在各种示例中，感测表面900可以与计算设备集成，使得它还包括处理器912、存储器914、显示器接口916等。在其他示例中，感测表面900可以集成在计算设备的***设备内，例如在键盘内。
本文中描述的感测模块206、906中的一个或两个的功能可以至少部分由一个或多个硬件逻辑组件来执行。例如而非限制，可以使用的说明性类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上***(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、图形处理单元(GPU)。在其他示例中，感测模块206、906中的一个或两个可以包括处理器，其中处理器可以是微处理器、控制器或用于处理计算机可执行指令以控制感测模块的操作以便实现本文中描述的方法的任何其他合适类型的处理器。
在其中感测表面900与计算设备集成的示例中，处理器912可以是微处理器、控制器或用于处理计算机可执行指令以控制设备的操作以便实现计算设备的功能(例如，运行操作***和应用软件)的任何其他合适类型的处理器。操作***和应用软件可以使用由感测表面900可访问的任何计算机可读介质来提供。计算机可读介质可以包括例如计算机存储介质，诸如存储器914和通信介质。诸如存储器914等计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储设备、或者可以用于存储用于由计算设备访问的信息的任何其他非传输介质。相反，通信介质可以在诸如载波等调制数据信号或其他传输机制中实施计算机可读指令、数据结构、程序模块等。如本文中定义的，计算机存储介质不包括通信介质。因此，计算机存储介质不应当被解释为传播信号本身。传播信号本身不是计算机存储介质的示例。尽管计算机存储介质(存储器914)被示出为在感测表面900内，但是应当理解，存储装置可以是分布式的或者位于远程并且经由网络或其他通信链路(例如，使用通信接口908)来访问。
感测表面900还可以包括被布置为向可以与感测表面900分离或集成的显示设备输出显示信息的输入/输出接口916。显示信息可以提供图形用户界面。输入/输出接口916还可以被布置为接收和处理来自诸如用户输入设备(例如，鼠标、键盘、相机、麦克风或其他传感器)等一个或多个设备的输入。在一些示例中，用户输入设备可以检测语音输入、用户姿势或其他用户动作，并且可以提供自然用户界面(NUT)。输入/输出接口916可以包括NUI技术，其使得用户能够以自然的方式与基于计算的设备交互，而不受由诸如鼠标、键盘、遥控器等输入设备施加的人为约束。可以提供的NUI技术的示例包括但不限于依赖于声音和/或语音识别、触摸和/或触笔识别(触敏显示器)、屏幕上和屏幕附近的姿势识别、空中姿势、头部和眼睛跟踪、声音和语音、视觉、触摸、姿势和机器智能的NUI技术。可以使用的NUI技术的其他示例包括意图和目标理解***、使用深度相机(诸如立体相机***、红外相机***、RGB相机***及其组合)的运动姿势检测***、使用加速度计/陀螺仪的运动姿势检测、面部识别、3D显示器、头部、眼睛和视线跟踪、沉浸式增强现实和虚拟现实***、以及用于使用电场感测电极(EEG和相关方法)来感测大脑活动的技术。
虽然以上描述并且在附图中示出了天线和导电占位区域的形状的各种示例，但是本文中描述的短程无线标签可以具有取决于标签的定向(例如，作为天线形状和/或额外导电特征的结果)而不同的替代形状的导电占位区域。类似地，可以在感测表面(例如，RF天线的2D网格)内提供RF天线和/或感测电极的其他布置。另外，尽管以上描述涉及无源标签的使用，但是本文中描述的短程无线标签可以替代地是有源标签(例如，由内部电池或功率收集装置供电)。
第一另外的示例提供了一种具有不是旋转对称的导电占位区域的短程无线标签。
短程无线标签可以包括不是旋转对称的天线。
替代或除了任何前述示例，天线可以包括第一端和第二端，其中第一端和第二端具有不同的耦合属性，并且标签还包括在第一端与第二端之间连接到天线的IC。
替代或除了任何前述示例，天线可以包括第三端，并且其中IC在第一端、第二端和第三端之间连接到天线。
替代或除了任何前述示例，天线可以包括具有第一长度的第一部分和具有第二长度的第二部分，其中第一部分和第二部分彼此不是成直线布置，并且第一长度和第二长度不同。
替代或除了任何前述示例，天线可以包括具有第一曲率半径的第一部分和具有第二曲率半径的第二部分，其中第一曲率半径和第二曲率半径不同。
替代或除了任何前述示例，天线可以包括不是旋转对称的线圈。线圈可以另外缺乏镜像对称性。
替代或除了任何前述示例，短程无线标签可以包括旋转对称的天线以及单独或与天线相结合提供不是旋转对称的导电占位区域的一个或多个导电区域。导电占位区域可以另外缺乏镜像对称性，并且一个或多个导电区域单独或与天线相结合提供导电占位区域。
第二另外的示例提供了一种使用感测表面来检测短程无线标签的定向的方法，短程无线标签包括不是旋转对称的天线，感测表面包括连接到感测模块的RF天线阵列，并且该方法包括：在感测模块中激活RF天线阵列中的RF天线，并且在感测模块中去激活RF天线阵列中的一个或多个其他RF天线；在感测模块处使用激活的RF天线读取任何邻近的短程无线标签；在感测模块处存储与由激活的RF天线读取的每个短程无线标签相关联的信号强度度量；针对不同的激活的RF天线重复激活和去激活、读取和存储；以及至少部分基于当被RF天线阵列中的不同RF天线激活时短程无线标签中的一个短程无线标签的多个信号强度度量来确定该一个短程无线标签的定向。
信号强度度量可以基于在感测表面中做出的信号强度测量来在感测模块中生成。
替代或除了任何前述示例，信号强度度量可以基于响应于感测表面中的RF天线的激活而在短程无线标签内生成的电压测量来在邻近的短程无线标签中生成。
替代或除了任何前述示例，该方法还可以包括在感测表面处从邻近的短程无线标签接收当被RF天线阵列中的不同RF天线激活时在短程无线标签中生成的信号强度度量。
替代或除了任何前述示例，短程无线标签中的一个短程无线标签的定向可以基于从短程无线标签读取的标识符和当被RF天线阵列中的不同RF天线激活时该一个短程无线标签的多个信号强度度量来确定。
替代或除了任何前述示例之外，该方法还可以包括：提供短程无线标签中的一个短程无线标签的所确定的定向作为计算机程序输入。
第三另外的示例提供了一种感测表面，其包括：感测阵列；以及被布置为检测具有不是旋转对称的导电占位区域的短程无线标签的定向的感测模块。
感测阵列可以包括RF天线阵列，并且感测模块被布置为：选择性地激活RF天线阵列中的RF天线并且去激活RF天线阵列中的一个或多个其他RF天线；使用激活的RF天线读取任何邻近的短程无线标签；存储与由激活的RF天线读取的每个短程无线标签相关联的信号强度度量；针对不同的激活的RF天线重复选择性的激活和去激活、读取和存储；并且至少部分基于当被RF天线阵列中的不同RF天线激活时短程无线标签中的一个短程无线标签的多个信号强度度量来确定该一个短程无线标签的定向。
替代或除了任何前述示例，感测阵列可以包括电容感测电极阵列，并且感测模块被布置为：使用电容感测电极阵列来检测增加的电容的区域；并且基于增加的电容的区域的形状来确定短程无线标签的定向。
替代或除了任何前述示例，感测阵列可以包括电容感测电极阵列和RF天线阵列，并且感测模块包括耦合到电容感测电极阵列的第一模块和耦合到RF天线阵列的第二模块，并且其中感测模块被布置为：在第一模块中检测电容感测电极阵列中的电极之间的电容的变化；响应于在第一模块中检测到第一位置处的电极之间的电容的增加，基于第一位置来标识RF天线阵列中的RF天线，在第二模块中解调谐RF天线阵列中的一个或更多个相邻的RF天线，并且由第二模块并且经由所标识的RF天线来读取来自任何邻近的无线标签的数据；并且基于检测到的电容增加和从邻近的短程无线标签读取的数据来确定邻近的短程无线标签的定向。
第四另外的示例提供了一种使用感测表面来检测短程无线标签的定向的方法，短程无线标签包括不是旋转对称的天线，感测表面包括连接到感测模块的电容感测电极阵列，并且该方法包括：在感测模块中使用电容感测电极阵列检测多个电容测量；以及基于电容测量来确定短程无线标签的定向。
第五另外的示例提供了一种使用感测表面来检测短程无线标签的定向的方法，短程无线标签包括不是旋转对称的天线，感测表面包括连接到感测模块的RF天线阵列和电容感测电极阵列，并且该方法包括：将RF天线阵列接地；在感测模块中使用电容感测电极阵列来检测多个电容测量；在感测模块中基于电容测量来标识RF天线中的一个RF天线；在感测模块中激活所标识的RF天线并且在感测模块中去激活RF天线阵列中的一个或多个其他RF天线；在感测模块处使用激活的RF天线来读取任何邻近的短程无线标签；以及至少部分基于多个电容测量和由感测模块使用RF天线阵列读取的邻近的短程无线标签的ID来确定短程无线标签中的一个短程无线标签的定向。
术语“计算机”或“基于计算的设备”在本文中用于指代具有处理能力使得它能够执行指令的任何设备。本领域技术人员将认识到，这样的处理能力被并入很多不同的设备中，因此术语“计算机”和“基于计算的设备”每个包括个人计算机(PC)、服务器、移动电话(包括智能电话)、平板电脑、机顶盒、媒体播放器、游戏机、个人数字助理、可穿戴计算机和很多其他设备。
在一些示例中，本文中描述的方法由有形存储介质上的机器可读形式的软件来执行，例如，包括计算机程序代码装置的计算机程序的形式，计算机程序代码装置适于在程序在计算机上运行时执行本文中描述的一个或多个方法的所有操作，并且其中计算机程序可以在计算机可读介质上实施。软件适合于在并行处理器或串行处理器上执行，使得该方法操作可以以任何合适的顺序或同时执行。
这承认，软件是有价值的可单独交易的商品。它旨在涵盖用于执行期望功能的软件，该软件在“哑(dumb)”或标准硬件上运行或者对其进行控制。还旨在包含“描述”或定义硬件配置的软件，诸如HDL(硬件描述语言)软件，如用于设计硅芯片或用于配置通用可编程芯片以执行期望功能。
本领域技术人员将认识到，用于存储程序指令的存储设备可选地跨网络分布。例如，远程计算机能够存储被描述为软件的过程的示例。本地或终端计算机能够访问远程计算机并且下载部分或全部软件以运行程序。替代地，本地计算机可以根据需要下载软件片段，或者在本地终端处执行一些软件指令，而在远程计算机(或计算机网络)处执行一些软件指令。本领域技术人员还将认识到，通过利用本领域技术人员已知的常规技术，全部或部分软件指令可以由诸如数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑阵列等专用电路来执行。
对于本领域技术人员来说很清楚的是，本文中给出的任何范围或设备值可以被扩展或改变而不失去所寻求的效果。
尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，在所附权利要求中限定的主题不一定限于上述特定特征或动作。相反，上述特定特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。
应当理解，上述益处和优点可以涉及一个实施例或者可以涉及若干实施例。实施例不限于解决任何或全部所述问题的那些实施例或者具有任何或所有所述益处和优点的那些实施例。将进一步理解，对“一个(an)”项目的引用是指这些项目中的一个或多个。
本文中描述的方法的操作可以以任何合适的顺序执行，或者在适当的情况下同时执行。另外，可以在不脱离本文中描述的主题的范围的情况下从任何方法中删除个体框。以上描述的任何示例的各方面可以与所描述的任何其他示例的各方面组合以形成另外的示例而不失去所寻求的效果。
术语“包括”在本文中用于表示包括所标识的方法框或元素，但是这样的框或元素不包括排他性列表，并且方法或装置可以包含附加的框或元素。
术语“子集”在本文中用于指代适当的子集，使得集合的子集并非包括该集合的所有元素(即，该集合中的至少一个元素从该子集中缺失)。
应当理解，以上描述仅以示例的方式给出，并且本领域技术人员可以进行各种修改。以上说明、示例和数据提供了示例性实施例的结构和使用的完整描述。虽然以上已经以一定程度的特定性或者参考一个或多个单独的实施例描述了各种实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本说明书的精神或范围的情况下对所公开的实施例进行很多改变。

Claims (10)

1.一种使用与短程无线标签分开的感测表面来检测所述短程无线标签的定向的方法，所述短程无线标签包括不是旋转对称的天线，所述感测表面包括被连接到感测模块的RF天线阵列，并且所述方法包括：
在与所述短程无线标签分开的所述感测模块中激活来自所述RF天线阵列的RF天线，并且在所述感测模块中去激活来自所述RF天线阵列的一个或多个其他RF天线；
在所述感测模块处使用激活的所述RF天线读取任何邻近的短程无线标签；
在所述感测模块处存储与每个短程无线标签相关联的信号强度，所述信号强度由激活的所述RF天线接收；
针对来自所述RF天线阵列的每个RF天线重复所述激活和所述去激活、所述读取和所述存储；以及
基于用于相同短程无线标签的多个信号强度来确定所述短程无线标签中的一个短程无线标签的定向，所述多个信号强度中的每个信号强度与所述RF天线阵列中的对应RF天线相关联，所述RF天线阵列与所述短程无线标签分开。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个信号强度基于在所述感测表面中做出的信号强度测量而在所述感测模块中被生成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个信号强度基于响应于所述感测表面中的RF天线的激活而在所述短程无线标签内被生成的电压测量而在所述邻近的短程无线标签中被生成。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述感测表面处从邻近的短程无线标签接收当被来自所述RF天线阵列的不同RF天线激活时在所述短程无线标签中被生成的信号强度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述短程无线标签中的一个短程无线标签的所述定向基于从所述短程无线标签读取的标识符和当被来自所述RF天线阵列的不同RF天线激活时用于相同短程无线标签的所述多个信号强度被确定。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
提供确定的所述短程无线标签中的一个短程无线标签的定向作为计算机程序的输入。
7.一种感测表面，包括：
RF天线阵列；
感测阵列；以及
感测模块，被布置为检测短程无线标签的定向，所述短程无线标签具有不是旋转对称的导电占位区域，所述短程无线标签与所述感测模块分开，所述感测模块被配置为执行包括以下的操作：
激活来自所述RF天线阵列的RF天线，并且去激活来自所述RF天线阵列的一个或多个其他RF天线；
使用激活的所述RF天线读取任何邻近的短程无线标签；
存储与每个短程无线标签相关联的信号强度，所述信号强度由激活的所述RF天线接收；
针对来自所述RF天线阵列的每个RF天线重复所述激活和所述去激活、所述读取和所述存储；以及
其中至少部分基于用于所述短程无线标签的多个信号强度来检测所述短程无线标签的所述定向，所述多个信号强度中的每个信号强度与所述RF天线阵列中的对应RF天线相关联。
8.根据权利要求7所述的感测表面，其中所述多个信号强度基于在所述感测表面中做出的信号强度测量而在所述感测模块中被生成。
9.根据权利要求7所述的感测表面，其中所述感测阵列包括电容感测电极阵列，并且所述感测模块被布置为：
使用所述电容感测电极阵列检测电容增加的区域；以及
基于所述电容增加的区域的形状确定短程无线标签的定向。
10.根据权利要求7所述的感测表面，其中所述感测阵列包括电容感测电极阵列和RF天线阵列，并且所述感测模块包括耦合到所述电容感测电极阵列的第一模块和耦合到所述RF天线阵列的第二模块，并且其中所述感测模块被布置为：
在所述第一模块中检测所述电容感测电极阵列中的电极之间的电容变化；
响应于在所述第一模块中检测到第一位置处的所述电极之间的电容增加，以基于所述第一位置标识所述RF天线阵列中的RF天线，以在所述第二模块中解调所述RF天线阵列中的一个或多个相邻RF天线，并且以由所述第二模块和经由标识的所述RF天线从任何邻近的无线标签读取数据；以及
基于检测到的所述电容增加和从邻近的短程无线标签读取的所述数据，确定所述邻近的短程无线标签的定向。
CN201680064403.XA 2015-11-03 2016-11-01 非旋转对称的短程无线标签 Active CN108351981B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/931,049 US10649572B2 (en) 2015-11-03 2015-11-03 Multi-modal sensing surface
US14/931,049 2015-11-03
US15/231,760 2016-08-08
US15/231,760 US20170124364A1 (en) 2015-11-03 2016-08-08 Non-rotationally symmetric short-range wireless tag
PCT/US2016/059807 WO2017079097A1 (en) 2015-11-03 2016-11-01 Non-rotationally symmetric short-range wireless tag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108351981A CN108351981A (zh) 2018-07-31
CN108351981B true CN108351981B (zh) 2021-01-15

Family

ID=57321440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680064403.XA Active CN108351981B (zh) 2015-11-03 2016-11-01 非旋转对称的短程无线标签

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20170124364A1 (zh)
EP (1) EP3371745A1 (zh)
CN (1) CN108351981B (zh)
WO (1) WO2017079097A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10338753B2 (en) 2015-11-03 2019-07-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Flexible multi-layer sensing surface
US10649572B2 (en) 2015-11-03 2020-05-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-modal sensing surface
US10955977B2 (en) 2015-11-03 2021-03-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Extender object for multi-modal sensing
US10641867B2 (en) * 2016-08-15 2020-05-05 Magna Electronics Inc. Vehicle radar system with shaped radar antennas
US20210307175A1 (en) * 2017-11-29 2021-09-30 Whoborn, Inc. Communication system including antennas on substrate
US10317504B1 (en) * 2017-12-12 2019-06-11 Nxp B.V. RFID orientation detection
DE102018110492A1 (de) * 2018-05-02 2019-11-07 Preh Gmbh Eingabegerät mit Betätigungsteil und elektromagnetischer Wechselfeldbeeinflussung zur Ermittlung einer Stellungsinformation
TWI746963B (zh) * 2019-04-22 2021-11-21 友達光電股份有限公司 無線通訊介面及其驅動方法
US10911199B2 (en) * 2019-06-14 2021-02-02 Intel Corporation Methods and devices for multi-beam beamsweeping
US10953312B1 (en) * 2020-07-02 2021-03-23 Blok Party, Inc. Virtual game console using multiple NFC devices simultaneously
US11517812B2 (en) 2021-02-19 2022-12-06 Blok Party, Inc. Application of RFID gamepieces for a gaming console
EP4274107A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-08 Infineon Technologies AG System with multiple nfc-chips

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214427A (en) * 1989-08-24 1993-05-25 Sony Corporation Input apparatus
WO2002095674A1 (fr) * 2001-05-21 2002-11-28 Oji Paper Co., Ltd. Element de montage de puce ci, son procede de production et couche mince de transfert thermique utilisee dans le procede de production
CN101131432A (zh) * 2007-09-18 2008-02-27 澳门科技大学 无线射频识别***的定位方法及其装置
KR100816616B1 (ko) * 2007-03-23 2008-03-24 김현철 무선 접속 포인트를 이용한 무선 식별 시스템 및 방법
CN202094276U (zh) * 2011-06-30 2011-12-28 潍柴动力股份有限公司 车用有源rfid天线调节装置及车用控制器
CN102394340A (zh) * 2011-06-30 2012-03-28 潍柴动力股份有限公司 车用有源rfid天线调节装置、车用控制器及方法
CN102799907A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 艾迪讯科技股份有限公司 射频辨识技术应用于书籍上标作业的设备与方法
CN202600754U (zh) * 2012-06-01 2012-12-12 北京物资学院 一种带光敏装置的rfid标签、rfid***
CN202736099U (zh) * 2012-06-01 2013-02-13 北京物资学院 一种带接近式敏感装置的rfid标签、rfid***
CN103069647A (zh) * 2010-04-26 2013-04-24 剑桥企业有限公司 Rfid标签探询***
CN104318279A (zh) * 2014-10-23 2015-01-28 苏州健雄职业技术学院 一种超市商品智能标签***

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434370A (en) * 1993-11-05 1995-07-18 Microfield Graphics, Inc. Marking system with pen-up/pen-down tracking
US6366260B1 (en) * 1998-11-02 2002-04-02 Intermec Ip Corp. RFID tag employing hollowed monopole antenna
DE10212929A1 (de) * 2002-03-19 2003-10-02 Ego Elektro Geraetebau Gmbh Bedienvorrichtung für ein Elektrogerät
US7100835B2 (en) * 2002-12-31 2006-09-05 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for wireless RFID cardholder signature and data entry
US7859408B2 (en) * 2007-03-28 2010-12-28 Round Rock Research, Llc Methods and systems of determining physical characteristics associated with objects tagged with RFID tags
US9746981B2 (en) * 2007-03-29 2017-08-29 Microsoft Technology Licensing, Llc System and method for multiple object detection on a digitizer system
US20080246614A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-09 Nokia Corporation Radio frequency identification tags
US8508497B2 (en) * 2009-04-20 2013-08-13 Broadcom Corporation Inductive touch screen with antenna mode for use in a communication device and methods for use therewith
WO2012130391A1 (de) * 2011-03-30 2012-10-04 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zur interaktion eines datenträgers mit einem endgerät
TWI467453B (zh) * 2012-01-18 2015-01-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 雙模式觸控感應裝置
JP5913773B2 (ja) * 2013-11-21 2016-04-27 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 近距離無線通信に使用するアンテナおよび携帯式電子機器
US9438293B2 (en) * 2014-08-05 2016-09-06 Google Technology Holdings LLC Tunable circuit elements for dynamic, per element power
EP3001288B1 (en) * 2014-09-24 2018-10-31 Nintendo Co., Ltd. Information processing system, information processing apparatus, information processing program, and information processing method

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214427A (en) * 1989-08-24 1993-05-25 Sony Corporation Input apparatus
WO2002095674A1 (fr) * 2001-05-21 2002-11-28 Oji Paper Co., Ltd. Element de montage de puce ci, son procede de production et couche mince de transfert thermique utilisee dans le procede de production
KR100816616B1 (ko) * 2007-03-23 2008-03-24 김현철 무선 접속 포인트를 이용한 무선 식별 시스템 및 방법
CN101131432A (zh) * 2007-09-18 2008-02-27 澳门科技大学 无线射频识别***的定位方法及其装置
CN103069647A (zh) * 2010-04-26 2013-04-24 剑桥企业有限公司 Rfid标签探询***
CN102799907A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 艾迪讯科技股份有限公司 射频辨识技术应用于书籍上标作业的设备与方法
CN202094276U (zh) * 2011-06-30 2011-12-28 潍柴动力股份有限公司 车用有源rfid天线调节装置及车用控制器
CN102394340A (zh) * 2011-06-30 2012-03-28 潍柴动力股份有限公司 车用有源rfid天线调节装置、车用控制器及方法
CN202600754U (zh) * 2012-06-01 2012-12-12 北京物资学院 一种带光敏装置的rfid标签、rfid***
CN202736099U (zh) * 2012-06-01 2013-02-13 北京物资学院 一种带接近式敏感装置的rfid标签、rfid***
CN104318279A (zh) * 2014-10-23 2015-01-28 苏州健雄职业技术学院 一种超市商品智能标签***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
超宽带室内定位标签关键技术的研究;马琳琳;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20140615(第 06 期);I136-459 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20170124364A1 (en) 2017-05-04
EP3371745A1 (en) 2018-09-12
CN108351981A (zh) 2018-07-31
WO2017079097A1 (en) 2017-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108351981B (zh) 非旋转对称的短程无线标签
CN105786276B (zh) 圆形轮廓单层图案
US10068166B2 (en) Bio-electronic tag-based feature extraction and verification method, device, tag and storage medium
US20170323125A1 (en) Method and Device for Performing Spatial Positioning on Electronic Tag, 3D Signing and Human-Computer Interaction
CN108463794B (zh) 多模态感测表面
US10525342B2 (en) Information processing device and recording medium
CN103168281A (zh) 检测传导体的存在的方法和装置
US9832644B2 (en) Systems and methods for hybrid hardware authentication
CN107037938A (zh) 减轻电容感测中的干扰
CN105335258B (zh) 一种位置定位方法及电子设备
US20140267143A1 (en) System and method for a transcapacitive proximity sensing device
US20150286313A1 (en) Large feature biometrics using capacitive touchscreens
US10203806B2 (en) Low ground mass artifact management
CN109582416A (zh) 指纹采集方法、装置、存储介质及电子设备
CN108351733B (zh) 用于多模态感测的扩展器物体
CN106095298B (zh) 用于电容性输入装置的混合检测
CN107272970A (zh) 电容性侧面位置外推
US20190286874A1 (en) Method and electronic device for generating fingerprint information, based on multiple pieces of image information acquired using multiple driving schemes
US20170286746A1 (en) Efficient determination of biometric attribute for fast rejection of enrolled templates and other applications
CN106293145B (zh) 智能谐振笔
JP2015118550A (ja) 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
US20130201120A1 (en) Backscatter stylus for use with touchscreen
US20240161548A1 (en) Method for updating fingerprint information and electronic device for supporting the same
KR20200059162A (ko) 매트릭스 레이어를 이용하여 태그와 통신을 수행하는 통신 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant