具体实施方式

图1是用于检测接收器的系统10(下文称为系统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20，所述容器适于在其容积内容纳接收器30。这些接收器30是例如系统将试图检测和/或识别的移动装置。识别或通信本身也对应于检测。根据本发明的系统因此是用于检测接收器和/或识别接收器和/或与接收器通信的系统。此系统10因此适于检测容器20的容积内接收器30的存在，即，识别容器20的容积内的接收器30，即，与含于容器20内的接收器30通信。

在此图的特定情况中，容器20是平行六面体，包括底面20₁和四个侧面20₂、20₃、20₄、20₅，以及与底面20₁相对的开放面20₆。此容器20因此形成这样的容器20：接收器30可经由开放面20₆插入到其容积V中和/或从其容积取出。这些接收器30还可在容积V内四处移动。该图展示容器20的容积V内的三个接收器30。

系统10进一步包括：

-天线42，其适于在容积V中发射初波W₁，且适于接收由定位于容积V中的每一接收器30响应于由此接收器接收到初波W₁而发射的次波W₂，以及

-控制器41，其连接到天线42，所述控制器适于控制初波W₁的发射以及适于经由由天线42接收的次波W₂识别接收器30。

确切地说，为了识别容器的容积内的接收器30，根据本发明的系统10进一步包括可调节元件21，其阻抗能被修改以便改变初波W₁由每一可调节元件21反射和/或透射的方式。

可调节元件21的数目N大于或等于二，并且优选地数目N大于五。以此方式，初波W₁在容器20的容积内的分布能被修改。可选地，数目N大于十或二十，以便进一步修改初波W₁在容器20的容积内的分布。

控制器41发射控制波W_c来控制或驱动可调节元件21。下文将详述控制器41的操作和两个实施例的描述。可选地，控制波W_c事实上是初波W₁。因此，控制器41以无线方式控制或驱动系统10的可调节元件。

此外，每一可调节元件21包括控制波W_c接收装置24，其解码此控制波中所含的源自控制器且既定针对一个或多个可调节元件的调节参数。可调节元件21接着使用调节参数来控制和修改其阻抗。

控制波W_c可在与初波W₁相同的频带中或不同的频带中。有利的是，这些波处于不同频率，且发射是独立的。

此外，可调节元件21在多个不同位置处附接到容器20。以此方式，初波W₁在容器20的容积内的分布可进一步被修改。可调节元件21在容器20上的位置可针对具有最小数目个可调节元件的容器20的容积V的最佳可能覆盖范围而优化。此优化可以实验方式或通过对容积V的模拟来实现。可向可调节元件21的数目添加容限，到提高系统的识别稳健性。

此外，系统的一些可调节元件21包括能量恢复装置23，用于恢复来自初波W₁和/或控制波W_c的能量以便为所述可调节元件21供能。可调节元件使用此能量来操作，特定来说操作其接收装置24，所述接收装置解码调节参数以便修改其阻抗使得修改初波由所述可调节元件21反射和/或透射的方式。

因此，可调节元件21的能量自给自足，且还自主地调谐其阻抗。可调节元件21不需要与一般控制模块的有线连接，且其不需要与用于检测接收器的系统10的控制器41的有线连接。

有利的是，系统10的所有可调节元件21各自(个别地)具有其自身的能量恢复装置且因此是独立的。可选地，一个或多个可调节元件21接线到电源，但至少一个可调节元件21并且优选地若干(至少两个)可调节元件21具有能量恢复装置。

可选地，两个可调节元件21共享单个能量恢复装置，或可调节元件的群组共享单个能量恢复装置，所述群组包括两个、三个、四个或更多个可调节元件21。

利用这些布置，可调节元件21或可调节元件的群组可附接在容器20上的任何地方，而无任何布线约束(容器内部或外部，或者容器的任何表面上)。这允许有较大自由度以最佳可能的方式放置可调节元件21以使检测和识别容器20的容积V内的所有接收器30的可能性最大化。这还使得有可能非常快速地装备容器20，因为仅仅在容器20上附接可调节元件21且将天线42定位在容器20附近就已足够。

可调节元件21可通过任何附接手段附接到容器20。举例来说，可调节元件21通过粘合剂或通过弹性附接夹或通过螺杆或通过铆钉或通过互锁或通过按压配合而附接到容器20。

此外，可调节元件21有利地具有平面形状。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面。可选地，电路的所述部分包括天线。可调节元件21还可具有柔性，允许其以曲率半径弯曲，从而使其能够附接在非平面表面上。归因于这些布置，可调节元件21可容易地附接到容器的大量表面(平坦或非平坦)，这使得有可能将可调节元件定位在合适的位置处以用于控制容器20内部的电磁场。

根据本发明的系统10可进一步包括具有预定义且固定的阻抗的不可调节元件27，此阻抗能够改变初波W1由所述不可调节元件27反射和/或吸收的方式。

此或这些不可调节元件27在不同位置处固定到容器20。这些不可调节元件27使得有可能以不可控的方式改变初波W1分布于容器20的容积V中的分布。然而，这些不可调节元件27可使可调节元件21的可能的修改更有效。

举例来说，这些不可调节元件27是在初波的频带中谐振的元件。

举例来说，不可调节元件27可反射初波和/或吸收初波。此不可调节元件可使得有可能将初波限制在容器20的容积V内以便优化可调节元件21的效率。

不可调节元件27在容器20上的位置可经优化使得初波最佳地覆盖具有最小数目个可调节元件的容器20的容积V。此优化可以实验方式和/或通过对容积V的模拟来实现。

如图2所示且根据一个实施例，若干可调节元件21和/或不可调节元件27任选地一起分组为中间支撑件21s上的元件群组21g，所述中间支撑件接着能够根据任何附接手段且例如根据上文所列的手段之一附接到容器20。举例来说，元件群组21g的中间支撑件21s能够通过沉积在所述中间支撑件的面21f上的粘合剂附接到容器20。

中间支撑件21s例如是小厚度(例如小于0.2mm的厚度)的片材或条带。此中间支撑件21s例如由柔性聚合物材料组成，可调节元件21和/不可调节元件27例如通过例如粘合等任何工艺附接到其上。可调节元件21自身是小厚度的电路，使得元件群组21g是容易附接到容器20的薄且柔性的装置。

元件群组21g包括例如附接到中间支撑件的数目M个可调节元件。可调节元件群组21g的可调节元件的数目M例如等于二、三或四。可调节元件群组21g的可调节元件21的数目M优选小于五。

元件群组21g的可调节元件21和/或不可调节元件27可沿着中间支撑件的主方向均匀地分布，或可以任何方式分布于所述中间支撑件上。优选地，将利用与初波W₁的特性(且确切地说，其频率或频带)相关的设计准则来挑选支撑件的两个可调节元件之间的距离。

举例来说，元件群组21g的可调节元件21保持彼此独立。它们不通过有线连接互连以便共享单个能量恢复装置或共享用于控制其阻抗的一个或多个电路。以此方式，群组中包含的可调节元件21和/或不可调节元件27均相同且容易实施。此标准化为每一可调节元件21的实施以及为元件群组21g的每一产品提供较大模块性。可以低成本大量生产可调节元件的片材或条带。

可调节元件21应理解成表示适于修改波由所述可调节元件21反射和/或透射的方式的任何类型的可调节元件。

根据第一实例，第US 6,538,621号专利文献展示阻抗为可调谐或可修改的电磁表面的实例。此电磁表面包括多个谐振元件，每一谐振元件是可调谐的。此文献的电磁表面包括位于距接地平面某一距离处的板元件，相邻的板元件由可变电容器彼此连接，每一可变电容器可由控制电位控制。电磁表面的阻抗因此被修改以例如聚焦反射波或向反射波42提供空间方向。可选地，电磁表面由多个单元组成，每一单元包括两个不同的谐振元件。

根据第二实例，第WO 2015/039769号专利文献陈述和展示可以在具有可调谐阻抗的电磁表面中使用的其它类型的谐振元件：

-可变二极管可替换可变电容器，

-谐振元件可具有单个极化类型或两个极化类型，任选地以交替方式分布在表面上，

-谐振元件具有一个或多个谐振频率以便控制预定频带，

-谐振元件是具有例如由经修改波的相位或振幅的改变限定的两个状态的双态元件。

上文列举的两个文献与本发明不同之处至少在于，可调节元件通过电线或线缆连接到中央控制器，且它们不包括能量恢复装置。此外，它们不附接到容器，因为这些系统充当自由场通信天线。相反，在本发明中，可调节元件21由控制波经由无线链路控制。它们是能量独立且连接独立的。

已知谐振元件的许多变化可用于形成具有可调谐阻抗的电磁表面的可调节元件。

有利的是，谐振元件的阻抗可由集成电路修改，此集成电路包括能量恢复装置，且此集成电路能够直接修改可调节元件的可调节阻抗。举例来说，RFID标志具有此类型的架构。

系统10的可调节元件21的状态由控制器41所确定的调节参数(即，参数集)限定。

控制器41控制例如所有可调节元件21(例如，可变电容器或二极管)，这使得有可能修改每一可调节元件的阻抗。此修改比聚焦或空间方向性复杂得多。其修改初波W₁在容器20的容积V内的空间分布。

根据控制器41的第一实施例，控制器41还监视由天线42接收的次波W₂：举例来说，其确定关于波由其天线42接收的接收信息，此接收信息例如是接收电平和/或接收质量。

控制器41可接着使用接收信息来估计待优化的值，此值是这些信息项目或这些接收信息项目的组合中的一个。

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。

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，优化算法使得有可能获得最佳参数集。在每一步骤处或以预定间隔，控制器41将新参数集应用到可调节元件21和/或确定用于执行下一迭代的接收信息。这些迭代可以非常快的速度实行，使得鉴于容积中待检测和/或识别的接收器的数目，此优化的持续时间非常短。

最佳参数集使得有可能例如改进次波W₂在天线42处的接收的电平。归因于通过可调节元件21的经优化状态进行的此修改(可调节元件21的电磁阻抗的修改)，次波W₂朝向天线42传播的场得以改进，且容积中每一接收器的检测和/或识别得以改进。

因此，控制器41确定用于调整所述多个可调节元件21的参数集，例如以便优化次波W₂由天线42的接收。所述优化涉及所估计值，其是例如次波W₂由天线42接收的电平和/或接收的质量的估计值。

根据变型，控制器41包括存储用于检测接收器的一个或多个最佳参数集的存储器。以此方式，优化算法可基于所保存参数集中的一个或多个来开始其过程，这节省优化的时间且避免瞬态效应。

根据一个变型，优化算法监视其性能且在达到停止准则时停止其优化迭代。以此方式，次波W₂的接收过程中的不显著的变化或波动可得以避免。

根据控制器41的第二实施例，控制器41以随机方式周期性地限定用于可调节元件21的调节参数以便扫描一组调节参数组合，这使得有可能扫描容器的容积V。每当调整可调节元件时，控制器41接着还发射初波W₁以便利用此新的调整检测接收器30。此程序允许其检测容积中的新接收器30。在预定义数目的组合之后，此程序使得有可能了解容积V中的所有接收器30。

根据控制器41的第三实施例，控制器41根据先前保存的表周期性地限定用于可调节元件21的调节参数，以便扫描一组调节参数组合。

例如通过了解容积V内初波W₁的传播(通过容积V的介质中的模拟或测量)来限定此先前保存的表。先前存储的表例如经限定以确保能够以预定义空间精确度扫描整个容积V。

接着，控制器如上继续：每当调整可调节元件时，控制器41接着还发射初波W₁以便利用此新的调整检测接收器30。此程序允许其检测容积中的新接收器30。在预定义数目的组合之后，此程序使得有可能了解容积V中的所有接收器30。

根据变型，控制器41例如在预定持续时间(某一持续时间和/或一周期间和/或一个月期间限定的某一天)期间通过搜索用于参考可调节元件的最佳调节参数来周期性地执行所述先前存储的表的校准。

此进一步优化可基于由控制器41接收的回波W_r。类似于接收器30，控制器41确定与回波由其天线的接收相关的接收信息(接收的电平和/或接收的质量)。控制器41接着针对用于可调节元件21的集合当中的一个或多个参考可调节元件的所有调节参数执行优化。

在用于参考可调节元件的调节参数的这些优化之后，控制器41通过例如参数化模型和/或内插技术等各种技术自其推断先前存储的表。

最后，控制器41的先前实施例可组合以通过所接收的次波上的优化创建调节参数的一部分，通过随机调整创建调节参数的一部分，以及通过容积V内的预定义创建调节参数的一部分。此策略允许在容积V中识别更多的接收器。

此外，为了使可调节元件21能够接收和解码既定针对其的调节参数，控制器41例如根据上文描述的优化程序针对用于检测的系统10中包含的每一可调节元件21确定此调节参数，且控制器41在其控制波W_c的发射过程中将每一调节参数发射到可调节元件21。

确切地说，通过控制器41供应到天线42的控制波W_c发射信号中的任何类型的译码和/或任何类型的调制来实现控制波W_c中的此发射。

此外，可调节元件21有利地包括存储可调节元件识别符IDer的可调节元件存储器，此可调节元件识别符针对每一可调节元件是不同的，这允许在它们之间进行区分。

在此情况下，控制器41可在控制波发射W_c中发射具有调节参数的识别信息IID，这使得有可能指定调节参数既定针对的系统的可调节元件21。控制器41因此循序地发射例如整个参数集(所有调节参数)，每一调节参数与识别信息相关联使得既定接收所述调节参数的可调节元件21是应用所讨论的调节参数的唯一可调节元件。

可调节元件21的接收装置24接着在控制波W_c中解码识别信息IID和调节参数。接下来，如果识别信息等于其可调节元件识别符IDer，则可调节元件21根据调节参数控制其阻抗。

控制器41任选地在容器20的容积V中周期性地发射初波W₁以便检测和识别接收器30，且其在容积V中周期性地发射控制波W_c以便优化和调整附接到容器20的可调节元件21。每一可调节元件21选择既定针对其的调节参数。

根据可调节元件21的变型，一个或多个可调节元件21各自包括存储(先前保存和/或通过来自控制器的发射保存的)调节参数集和读取周期的可调节元件存储器。此调节参数集和此读取周期是控制器41已知的。此布置可使控制器41能够避免系统地将新调节参数发送到可调节元件21；即，这减少发射的需要。可选地，此调节参数集和/或此读取周期对于每一可调节元件21是不同的。

根据控制器41的第一变型，控制器41在存储器中包括可调节元件识别符的表，此表用系统10的可调节元件识别符IDer填充以便能够随调节参数一起发送可调节元件识别符。

根据控制器41的第二变型，控制器41可动态地建立可调节元件识别符的表。为此，每一可调节元件21经由回波W_r周期性地发射其可调节元件识别符IDer。控制器41接着建立存在于系统10中的可调节元件的列表以便填充可调节元件识别符的所述表。确切地说，将在接收到其可调节元件识别符IDer之后在此表中输入新的可调节元件21。此外，如果控制器41在大于可调节元件的非激活时间限值的时间周期内未接收到可调节元件的识别符，则可从所述表移除或在所述表中撤销激活(通过活动旗标)可调节元件21。

通过此动态操作，控制器41将因此始终使用有效或具备功能的可调节元件21。此动态操作还促进自动地经调适以适于所存在的可调节元件21的系统10的安装。

此外，根据一个变型，先前类型的可调节元件21将仅在存在来自控制器41的天线42的初波W₁和/或控制波W_c的情况下周期性地发射其可调节元件识别符IDer，确切地说：

-因为此可调节元件21使用能量恢复装置23从此波恢复能量以用于其操作。在不存在能量的情况下，可调节元件21将自动切断且将不广播其识别符；

-或因为此可调节元件21被设计为如果其在大于预定义待用周期的时间周期内尚未接收到初波W₁或控制波W_c则不发射其识别符。

此外，可调节元件21可进一步包含适于存储和可能累积由能量恢复装置23接收的能量的能量存储部件。以此方式，可调节元件21将具有更大自主性，且能够操作持续由所述能量存储部件的容量确定的时间周期。此能量存储部件例如是电容器或电池或任何其它能量存储装置。

根据控制器41的第三变型，控制器41在存储器中包括对应于附接到容器20的可调节元件21的至少一部分的空间位置的坐标的表，所述坐标根据相同参考系存储。

控制器41因此了解系统10的这些可调节元件21的位置。控制器41接着能够基于以下各项确定接收器30在容器20的容积V内的位置：来自接收器30的每一次波W₂的接收、可调节元件21的调节参数，以及存储于坐标的表中的可调节元件21的空间位置。

此外，系统10的接收器30包括存储接收器识别符IDr的接收器存储器。所有接收器30具有不同接收器识别符。接收器30响应于其从天线42接收的初波W₂在次波W₂中发射其接收器识别符IDr。

接收器30例如是射频识别技术或RFID的装置。

接收器30例如是例如物联网(IoT)类型的或具有经由WiFi或Bluetooth或LoRA网络的发射的类型的连接对象。

可选地，接收器30包括一个或多个传感器。由传感器测得的值中的一个或多个存储于接收器存储器或其它存储器中。响应于由接收器30接收的初波W₁，此接收器30接着能够在次波W₂中发射其接收器识别符IDr和传感器的一个或多个值。

传感器是例如温度传感器、湿度传感器、存在检测传感器、气体检测传感器、流量传感器、电压传感器、电流传感器或任何其它类型的传感器。

在此情况下，接收器30可在容积V内是可移动的或在容积V内是固定的，意味着在容积V内处于固定位置。举例来说，包含传感器的接收器30将附接到将对于其监视由所述传感器测得的数量的装置，此装置本身在容积V内可移动。

举例来说，系统10可检测此接收器附接到的容积中的产品的存在和/或识别所述产品，且此系统可监视产品的温度。本申请在食品领域尤其适合，因而容器例如是冰箱或冷藏室。

并入有可控制和自主可调节元件21的根据本发明的系统10因而是非常有效的接收器检测和/或识别系统30，因为归因于从接收器30经由其次波W₂传回的信息，其能够优化所述接收器30处初波W₁的接收，所述信息允许控制器41确定经由控制波W_c发射到可调节元件21的调节参数。

此系统10实施起来也非常简单，因为可调节元件21是自主的：这些可调节元件21不需要通过有线链路接线到控制器41，因为它们经由所接收的初波W₁和/或经由控制波W_c恢复能量，且因为它们经由所述控制波W_c中的译码接收其调节参数。

此系统10具有许多工业应用。

举例来说，容器20可以是：

-装备有可调节元件21的家具，例如适于收纳产品的储物用家具，举例来说，橱柜、货架单元、具有附接到其的接收器的每一产品，或例如办公家具，比如桌子、台子；或

-装备有可调节元件21的商店的收银机，产品插入到其中。系统将能够通过附接到产品的接收器识别这些产品，且收银机将能够创建发票；或

-装备有可调节元件21的商店的购物推车；或

-装备有可调节元件21的袋子，例如购物袋；或

-装备有可调节元件21的机动车辆或飞机或火车；或

-装备有可调节元件21的位置，例如工业空间，比如仓库或客厅或购物中心内的零售空间。

这些容器20包括开口(例如，图1的开口面20₆)，其适于将接收器插入到容器20的容积V中和/或从容器20的容积V取出接收器。此开口20可装备有用于暂时闭合开口的可移动门。

图3展示根据本发明的用于检测的系统10中使用的可调节元件21的第一变型。

此可调节元件21包括：

-第一天线22，其适于接收初波W₁和/或控制波W_c以及适于将信号供应到能量恢复装置23和接收装置24，

-第二天线26，其阻抗能被修改以便改变初波W₁在容积V内反射和/或透射的方式，

-电子电路25，其由能量恢复装置供能，且控制第二天线26的阻抗。

在此可调节元件21中，能量恢复装置23经由由第一天线22接收的信号通过如上文所描述的任何类型的手段累积能量，且为接收装置24和电子电路25供能。

控制波W_c接收装置24解码此波中所含的调节参数。由能量恢复装置23供能的电子电路25接着使用调节参数来控制和修改第二天线26的阻抗。

图4展示根据本发明的用于检测的系统10中使用的可调节元件21的第二变型。此可调节元件包括仅一个共同天线用于接收控制波W_c以及用于阻抗调谐，阻抗调谐改变初波W₁由所述天线反射和/或透射的方式。

因此，如图中所展示，此可调节元件21包括：

-第一天线22，其适于接收初波W_c以及适于将信号供应到能量恢复装置23和接收装置24，所述第一天线22的阻抗能被修改以便改变初波W₁被反射和/或透射的方式，以及

电子电路25，其由能量恢复装置供能，且控制第一天线22的阻抗。

返回到图1，控制器41和天线42形成组合件，控制系统40的第一实施例。此控制系统40：

-将初波W₁发射到接收器30，且作为回报从检测到的接收器30接收次波W₂，以便检测和/或识别接收器30；以及

-将控制波W_c发射到可调节元件21且接收针对已经在先前控制波中接收其调节参数的每一可调节元件21的回波W_r，此回波W_r因此对应于由所述可调节元件21实现的阻抗改变的确认，以便优化容积V中接收器30的检测。

在此实施例中，接收器30的检测和可调节元件21的调谐由单个控制器41实行。

图5表示由至少两个子系统组成的控制系统40的第二实施例。

此控制系统40因此包括：

-第一子系统，其包括接收器控制器41₁和接收器天线42₁，接收器天线至少适于发射初波W₁和接收次波W₁以便检测和/或识别接收器30；以及

-第二子系统，其包括可调节元件控制器41₂和可调节元件天线42₂，可调节元件天线适于将控制波W_c发射到可调节元件21，以及适于接收针对已经在先前控制波中接收其调节参数的每一可调节元件21的回波W_r。

在此实施例中，接收器30的检测由接收器控制器41₁实行，且可调节元件21的优化由可调节元件控制器41₂实行。然而，接收器控制器41₁任选地经由有线或无线连接将信息发射到可调节元件控制器41₂以便确定调节参数，如上文描述。

可设想用于检测的系统10的功能的其它分布。

最后，能量自给自足且由针对其中的每一个的无线发射彼此独立地控制的可调节元件的原理还可用于例如第WO 2015/039769号专利文献中描述的波形成形装置，即，独立于源且独立于移动装置的且对于移动装置而言使得有可能改进初波从源的接收的波成形装置。