一种识别物理物件及其朝向的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种识别物理物件及朝向的方法及装置，先把电学元件根据电学性质编号，在物理物件的组件的周边植入电学元件形成触角，把带触角的组件放到识别机构上，由识别机构通过对触角电学性质的测量而推断物理物件及朝向。该方法触角运用基础电路元件，成本可控性强；不需要外置摄像头等任何其他输入设备；组件造价低廉，不需要嵌入无线芯片；可以轻松识别物理物件及朝向，超越现有普及的识别技术。
【专利说明】
一种识别物理物件及其朝向的方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种识别技术，尤其设计一种识别物理物件及其朝向的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 现有物理物件识别主要包括计算机视觉以及近距离无线通讯技术。
[0003] 通过计算机视觉分辨物理物件不需要对物件植入任何附加组件，但需要在远端架 设摄像机，并且需要强大的中央处理器以及算法支持。此外，此方法稳定度欠佳，受外界环 境影响较大。
[0004] 近距离无线通讯技术应用很广，但是每个被识别的物理物件必须被植入芯片，因 此造价提高。此外，此类技术难以识别物体的朝向，增加了技术的局限性。
【发明内容】
[0005] 基于目前物理物件的识别技术的问题，本发明提供了一种识别物理物件及其朝向 的方法，包括编码系统及识别机构： 电学元件的电学性质编号， 在表示物理物件的组件的周边植入电学元件形成触角， 根据触角的电学元件的电学性质编号对组件进行编码， 识别机构依据组件编码识别物理物件及其朝向。
[0006] 整个识别过程中，组件的周边植入元件后形成的编码具有唯一性。
[0007] 识别机构在对每个触角电学元件电压测量的基础上，交换电源极性后进行电学元 件电压的二次测量，综合两次电压测量值识别电学元件；识别机构通过识别所述组件周边 的全部电学元件，依据元件编号出现的先后顺序即可推断物理物件及其朝向。
[0008] -种识别物理物件及其朝向的装置，包括： 植入电学元件的组件，用于表示物理物件； 识别机构，用于识别物理物件及其朝向； 组件安装到识别机构上，通过植入电学元件形成的触角进行连接。
[0009] 其中，组件的周边植入的电学元件组合唯一确定，周边植入的电学元件为基本常 用电子元器件。
[0010] 识别机构包括总线电压控制模块、识别面板、并串转换器及单片机，单片机控制总 线电压控制模块，总线控制模块提供电压到识别面板，识别面板与并串转换器链接，并串转 换器与单片机双向通信。
[0011] 进一步，识别机构可扩展形成矩阵，可以完成多个物理物件的识别。
[0012] 本发明中触角由最基本而廉价的电学元件构造而成。使用此技术识别物件不需要 借助复杂子系统例如摄像机，无线发射装置，因而具有潜在的更高的性价比。
[0013] 识别机构运用基础电路元件，成本可控性强；不需要外置摄像头等任何其他输入 设备；带有标识的物件造价低廉，不需要嵌入无线芯片即可以轻松识别物体的朝向，超越现 有普及的识别技术。
【附图说明】
[0014] 图1 :组件示意图 图2 :识别机构原理图 图3 :识别机构系统图 图4 :识别机构工作图 图5:识别矩阵局部电路图
【具体实施方式】
[0015] 实施例1，第一步，电学元件可能的电学性质编号，
第二步，如图1，组件制作成方块状，形状可以为任何形状，不限于固定形状，材料可选 择各种价格低廉的不导电材料制作。
[0016] 将编码中的电学元件依照一定顺序嵌入在组件四周，形成触角，便完成了对组件 的编码工作。例如标识电阻的组件可以编码为AAAB，而标识电源的组件可以编码为AAAC， 以此类推。编码按一定顺序读取。
[0017] 为了实现对组件朝向的识别，编码系统中的其中一个编号被预留，用位置标记。假 设编号A可作为预留编号，那么编号读取就会从第一个A出现的位置开始读取。而第一个 A出现的位置就可作为组件朝向识别的依据。在本发明中，规定在未经旋转的情况下，开始 读取的位置(也就是第一个预留编号的出现位置）为左上角。
[0018] 举例来说，如果此编码系统包括AB⑶E五种编号，编码长度为4,那么可用的编码 个数至少为4X4X4(第一位为预留编号）+ 4X4 (前两位为预留编号）+ 4 (前三位为预 留编号）=84个。实际应用中，只要保证每个组件的编码唯一，可采取多种形式编码。
[0019] 第三步，当组件被放入识别机构的固定槽中，识别机构和方形组件的触点接触导 通。如图2,方形组件上的电子元件恰好被接入原理图中"X"的位置。
[0020] 如图3、4,识别机构上下两端的总线分别接通正极和负极，电压示数通过导线VI、 V2、V3、V4被单片机系统记录（第一次记录）。上下两端总线正负对调更换极性，二次对电 压进行记录(第二次记录)。
[0021] 以VI举例：因为VI端点和下端总线形成断路，所以VI随上端总线电压变化。因 此，第一次记录为正电压（VCC)，第二次记录为负电压（0 )。
[0022] 再以V3举例：第一次记录时，二极管为通路，因此V3端点电压比下端总线（0V)高 出0.7V (典型值)。第二次记录时，下端总线电压高于上端总线，二极管为断路，因此V3端 点电压跟随上端总线电压（0V)。
[0023] 通过两次记录的结果，可以分辨每个检测位被置入了何种电子元件，从而得知相 应的编号，将编号依顺时针读取，便还原了组件的相应编码，从而识别了组件物理物件及朝 向的识别。
[0024] 实施例2 :为了同时识别多个组件，此识别机构可以被扩展。利用多路复用技术 (Multiplexing)，单一处理器可以完成对所有的识别结构检测对比工作。图5为两行四列 的识别机构矩阵电路。任意时刻，只有其中一行的两个总线处于通电状态，其余行处于空闲 (不通电）状态。通电行的输出电压被送入并串转换器(下部)。转换器根据单片机指令，分 别进行两次记录，并且分别回传数据。每个识别机构加装的二极管是防止通电总线的电压 流入其他空闲总线，形成干扰。
【主权项】
1. 一种识别物理物件及其朝向的方法，其特征在于，包括编码系统及识别机构： 编码系统由电学元件、物理物件组成， 电学元件的电学性质编号， 在表示物理物件的组件的周边植入电学元件形成触角， 根据所述触角的电学元件的电学性质编号对所述组件进行编码，识别机构依据所述组 件编码识别物理物件及其朝向。2. 根据权利要求1所述的识别物理物件及其朝向的方法，其特征在于，所述组件的周 边植入元件后形成的编码具有唯一性。3. 根据权利要求1所述的识别物理物件及其朝向的方法，其特征在于，所述识别机构 在对每个所述触角电学元件电压测量的基础上，交换电源极性后进行所述电学元件电压的 二次测量，综合两次电压测量值识别所述电学元件。4. 根据权利要求3所述的识别物理物件及其朝向的方法，其特征在于，所述识别机构 通过识别所述组件周边的全部电学元件，依据元件编号出现的先后顺序推断物理物件及其 朝向。5. -种识别物理物件及其朝向的装置，其特征在于，包括： 植入电学元件的组件，用于表示物理物件； 识别机构，用于识别物理物件及其朝向； 所述组件安装到所述识别机构上，通过植入电学元件形成的触角进行连接。6. 根据权利要求5所述识别物理物件及其朝向的装置，其特征在于，所述组件的周边 植入的电学元件组合唯一确定。7. 根据权利要求5所述识别物理物件及其朝向的装置，其特征在于，所述组件的周边 植入的电学元件为基本常用电子元器件。8. 根据权利要求5所述识别物理物件及其朝向的装置，其特征在于，所述识别机构包 括总线电压控制模块、识别面板、并串转换器及单片机，所述单片机控制所述总线电压控制 模块，所述总线电压控制模块提供电压到所述识别面板，所述识别面板传递信号到所述并 串转换器链接，所述并串转换器与所述单片机双向通信。9. 根据权利要求5所述识别物理物件及其朝向的装置，其特征在于所述识别机构可扩 展形成矩阵。
【文档编号】G06K7/00GK105930750SQ201510204914
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年4月28日
【发明人】程惠民, 陆劲鸿
【申请人】陆劲鸿