CN106650528B - 一种模块识别装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块识别装置及方法，该模块识别装置包括识别主机以及至少一个被感应模块，其中，识别主机包括检测识别模块、控制模块、以及至少一个感应模块；每一个感应模块内设有N个按预设位置分布的感应电极，N为大于等于2的正整数；每一个被感应模块内设有M个被感应元件，M小于等于N，且M个被感应元件的位置与感应模块内的任意M个所述感应电极的位置对应分布；感应电极与被感应元件相互感应产生感应触发信号，输入到检测识别模块；检测识别模块根据感应触发信号识别出感应模块的信息输出到控制模块；控制模块对感应模块的信息进行处理。本发明的模块识别装置及方法所采用的被感应模块不需电源，相对比较安全，且结构简单。

Description

一种模块识别装置及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种模块识别装置及方法。

背景技术

目前的常用感应识别技术中，通常在感应识别过程中需要电能，且电路结构也比较复杂，在使用过程中能耗相对较高，不方便携带，且由于需要耗电，因此，在使用一段时间后就要及时进行充电，如果用户忘记充电时，当下一次需要使用时则需进行充电后才可使用，影响用户使用体验，且可适用性较低。一般识别都是用电路连接，或类似RFID识别，光反射识别等方式， 用电路连接的方式，需要考虑结构的连接可靠性等问题，用RFID， 则当几个识别模块位置接近时，无法使用，且成本很高， 用光反射识别的方式，需要接收发射管和很多反射镜，对结构定位精度要求比较高，扩展也比较困难，成本也高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种模块识别装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种模块识别装置，包括识别主机以及至少一个被感应模块，其中，

所述识别主机包括检测识别模块、控制模块、以及至少一个感应模块，每一个所述感应模块内设有N个按预设位置分布的感应电极，N为大于等于2的正整数；

每一个所述被感应模块内设有M个被感应元件，M小于等于N，且所述M个被感应元件的位置与所述感应模块内的任意M个所述感应电极的位置对应分布；

所述感应模块内的感应电极用于与所述被感应模块内的被感应元件相互感应以生成感应触发信号，并输入到所述检测识别模块；所述检测识别模块根据所述感应触发信号识别出所述感应模块的信息并输出至所述控制模块；所述控制模块对所述感应模块的信息进行处理。

在本发明所述的模块识别装置中，优选所述识别主机还包括与所述控制模块连接的显示模块，所述控制模块根据所述感应模块的信息进行处理输出显示指令至所述显示模块，控制所述显示模块对所述感应模块的信息进行显示。

在本发明所述的模块识别装置中，优选所述识别主机还包括与所述控制模块连接的声音模块，所述控制模块根据所述感应模块的信息进行处理输出语音指令，控制所述声音模块对所述感应模块的信息进行语音播放。

在本发明所述的模块识别装置中，优选每一所述被感应模块内的被感应元件独立设置，互不干扰；每一所述感应模块内的感应电极按预设的位置独立设置，互不干扰。

在本发明所述的模块识别装置中，优选所述感应电极为电容接收电极。

在本发明所述的模块识别装置中，优选每一个所述感应模块内包括六个电容接收电极，所述六个电容接收电极以所述感应模块的轴线为中心对称分布。

在本发明所述的模块识别装置中，优选每一个所述被感应元件为可与位置对应的一个电容接收电极相互感应的独立的铜片。

在本发明所述的模块识别装置中，优选所述感应模块内的感应电极与所述被感应模块内的被感应元件相互感应时，所述被感应模块以预设的距离放在所述感应模块上；其中，所述被感应模块内的被感应元件与所述感应模块内的感应电极不接触。

本发明还提供一种模块识别方法，所述识别方法包括以下步骤：

将设有M个被感应元件的被感应模块以预设的距离放在识别主机的感应模块上；所述感应模块内设有N个按预设位置分布的感应电极，N为大于等于2的正整数，M小于等于N，且所述M个被感应元件的位置与所述感应模块内的任意M个所述感应电极的位置对应分布；

所述感应模块内的感应电极感应到所述被感应模块内的感应元件后，所述感应模块生成感应触发信号，并输入到检测识别模块；

所述检测识别模块根据所述感应触发信号识别出所述感应模块的信息并输出至控制模块；

所述控制模块对所述感应模块的信息进行处理。

在本发明所述的模块识别方法中，优选所述方法还包括以下步骤：

所述控制模块根据所述感应模块的信息进行处理输出显示指令至显示模块，控制所述显示模块对所述感应模块的信息进行显示；

所述控制模块根据所述感应模块的信息进行处理输出语音指令至声音模块，控制所述声音模块对所述感应模块的信息进行语音播放。

实施本发明的模块识别装置及方法，具有以下有益效果：本发明的模块识别装置包括识别主机以及至少一个被感应模块，其中，识别主机包括检测识别模块、控制模块、以及至少一个感应模块；每一个所述感应模块内设有N个按预设位置分布的感应电极，N为大于等于2的正整数；每一个所述被感应模块内设有M个被感应元件，M小于等于N，且所述M个被感应元件的位置与所述感应模块内的任意M个所述感应电极的位置对应分布；感应模块内的感应电极用于与被感应模块内的被感应元件相互感应以产生感应触发信号，并输入到检测识别模块；检测识别模块根据感应触发信号识别出感应模块的信息并输出到控制模块；控制模块对感应模块的信息进行处理。本发明的模块识别装置及方法中所采用的被感应模块不需电源，相对比较安全，且结构简单，节约了产品的空间、成本低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明模块识别装置一实施例的结构示意图；

图2是本发明模块识别装置另一实施例的结构示意图；

图3是本发明模块识别装置其中一实施例的应用实例效果图；

图4是本发明模块识别装置其中一实施例的应用实例分解图；

图5是本发明模块识别方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，在本发明的模块识别装置的结构示意图中，该模块识别装置包括识别主机100以及至少一个被感应模块200，其中，识别主机100包括检测识别模块102、控制模块103、以及至少一个感应模块101，每一个感应模块101内设有N个按预设位置分布的感应电极，N为大于等于2的正整数；每一个被感应模块200内设有M个被感应元件，M小于等于N，且M个被感应元件的位置与感应模块101内的任意M个感应电极的位置对应分布。

感应模块101内的感应电极用于与被感应模块200内的被感应元件相互感应以生成感应触发信号，并输入到检测识别模块102中，检测识别模块102根据感应触发信号识别出感应模块101的信息并输出至控制模块103；控制模块103对感应模块101的信息进行处理。可以理解地，感应模块101包括感应模块1、感应模块2、感应模块3、……、感应模块M，M为正整数，即感应模块101至少为一个。被感应模块200包括被感应模块1、被感应模块2、被感应模块3、……、被感应模块N，N为正整数。因此，如果感应模块101为一个，被感应模块200也为一个，则感应模块101的信息为一个感应模块1与一个被感应模块1进行感应生成的感应信息，依此类推，感应模块101的信息依感应模块101的数量与被感应模块的数量不同而变化，一个感应模块101也可与多个被感应模块200进行相互感应生成感应模块的信息，同时，由于每一个感应模块101内的感应电极与每一个被感应模块102内的被感应元件的数量及排布位置不固定，因此感应模块101的信息也随此而变化。另外，在本发明的实施例中，感应模块101的信息可以为字符、图形或图画等识别模块，还可以为某种特定的图案，如已下好的一盘围棋的位置图案或者一盘正在下的围棋的位置图案等。比如说被感应模块200由多个组成，并形成一盘围棋，当用户正在下棋时，随着棋子的变化，检测识别模块实时识别出棋子的具体位置。本发明对此不作具体限定。

进一步地，识别主机100还包括与控制模块103连接的显示模块104，控制模块103根据感应模块101的信息进行处理输出显示指令至显示模块104，控制显示模块104对感应模块101的信息进行显示。例如，如果感应模块101包括一个感应模块1，假设其与一个被感应模块200进行感应形成一个字母A，则检测识别模块根据感应模块101内的感应电极与被感应模块内的被感应元件相互感应生成的感应触发信号识别出感应模块101的信息，即识别出为字母A，控制模块根据字母A进行处理形成相应的显示指令，由显示模块104对字母A进行显示。

进一步地，识别主机100还包括与控制模块103连接的声音模块105，控制模块103根据感应模块101的信息进行处理输出语音指令至声音模块105，控制声音模块105对感应模块101的信息进行语音播放。例如，如果感应模块101的信息为一只小狗，则声音模块105就会以语音的形式对小狗进行播放，即读出“小狗”这个词。

在一些实施例中，每一个感应模块101内的感应电极按预设的位置独立设置，互不干扰。优选地，感应电极为电容接收电极。

在一些实施例中，每一个被感应模块200内的被感应元件按预设的位置独立设置，互不干扰。优选地，每一个被感应元件为可与位置对应的一个电容接收电极相互感应的独立的铜片。在本发明中，被感应模块200不是固定设置在感应模块101上的，其与感应模块101实现的是以非接触的方式进行感应连接。因此本发明的模块识别装置中的被感应模块200可以很方便地进行更换，对识别主机100没有任何影响，从而使得本发明的模块识别装置结构更简单可靠。同时被感应模块200的数量的扩展也很方便，例如当需要增加被感应模块200的数量时，只需要在感应模块101中发改变电容接收电极和被感应模块中被感应元件的组合方式，比如：一个感应模块内有6个电容接收电极，则根据一个被感应模块200内的数量的变化，即一个被感应模块200内的数量可为1、2、3、4、5或6种情况，则一个感应模块101可以识别63种被感应模块，而8个电容接收电极的感应模块可以识别255种被感应模块，即是以2的n次方递增的，有效地节约了产品的空间。

另外，被感应模块200在与感应模块101相互感应时，被感应模块200不需要电源，因此相对比较安全、且成本较低，工艺简单，扩展相对比较容易。

进一步地，感应模块101内的感应电极与被感应模块200内的被感应元件相互感应时，被感应模块200以预设的距离放在感应模块101上，且被感应模块200内的被感应元件与感应模块101内的感应电极不接触。可以理解地，预设的距离通常与电容接收电极的灵敏度以及电容接收电极的设定门限有关，也与被感应元件的尺寸有关。在本发明的实施例中，预设的距离优选2-3mm，且该距离为被感应模块200相对感应模块上方的相对距离。

在一些实施例中，每一个感应模块101包括六个电容接收电极，六个电容接收电极以感应模块101的轴线为中心对称分布。

具体地，被感应模块200内可设置至少一个铜片，且每一个铜片以相互独立的方式进行分布，铜片的不同排列位置和数量分别对应不同的字符、图形、图画或图案等等。当被感应模块200放在感应模块101上但不与感应模块101接触，当被感应模块200接近感应模块101且被感应模块200离感应模块101的距离达到感应模块101电容接收电极可感测到被感应模块200内的铜片时，感应模块101内的电容会发生变化，电容接收电极被触发生成感应触发信号，并将感应触发信号输入到检测识别模块102，检测识别模块102根据该感应触发信号识别出感应模块101的信息，即感应模块101内的感应电极与被感应模块200内的被感应元件相互感应形成的字符、图形、图画或图案等识别模块。

例如，假设有一个感应模块101和一个被感应模块200，其中，一个感应模块101内设置六个感应电极，此时，所形成的识别模块的数量即由被感应模块200内的被感应元件的数量决定，根据组合排列的计算可知，如果被感应模块200内的被感应元件为一个，则可相互感应形成的识别模块为C（6,1）＝6种，依此类推，如果一个感应模块101内设置六个感应电极，则最多可感应形成C（6,1）+C（6,2）+C（6,3）+C（6,4）+C（6,5）+C（6,6）=63种。

如图2所示，在一个被感应模块200内设置五个铜片，在一个感应模块101内设置六个感应电极，且被感应模块200内的五个铜片的位置与感应模块101内设置的六个感应电极中的五个感应电极的位置对应设置。当被感应模块200靠近感应模块101时并达到可感测的距离时，被感应模块200内有铜片的位置对应的电容接收电极发生电容变化，并输出感应触发信号至检测识别模块102，检测识别模块102根据接收到的感应触发信号识别出是感应模块101中的哪几个电极被触发，从而判断出相应的识别模块。

在一些实施例中，当有多个被感应模块200和多个感应模块101时，当被感应模块200靠近感应模块101并达到感应模块可感测的距离时，被感应模块200内有铜片的位置对应的电容接收电极发生电容变化，并输出感应触发信号至检测识别模块102，检测识别模块102根据接收到的感应触发信号识别出是哪个感应模块101中的哪几个电极被触发，从而判断出是哪个识别模块（如字符、数字、图形等）放到哪个位置，并将此信息传送给控制模块103，由控制模块103进行处理，如对信息通过显示模块104进行显示或通过声音模块105进行语音播放等。

如图3和图4所示，为本发明的模块识别装置一具体实施例的应用实例效果图。该应用实例为儿童拼写器，该拼写器由十二个被模块组成，可以检测12个英文字母拼成的单词或者包括运算符在内的12个数字拼成的加减乘除运算，拼写或运算结果由LCD显示和喇叭发声。每个感应模块101含有6个电容接收电极，6个电极以感应模块101的轴线为中心对称分布，相应的每一个被感应模块200内设有至少一个铜片，且单个铜片的位置与单个电容接收电极相对应；换句话说，当被感应模块200以在感应模块上方的位置靠近感应模块101时，当被感应模块200处于感应模块101可感测至被感应模块200的距离时，此时被感应模块200在感应模块101的上但不直接触，此时被感应模块内有铜片的位置对应的电容接收电极发生电容变化生成感应触发信号，并将对应的感应触发信号输入至检测识别模块，检测识别模块识别出是哪个被感应模块与感应模块对应的哪几个电极被触发，从而判断出是哪个字符或数字放到哪个位置，并将这些信息输出到控制模块，由控制模块对这些信息进行处理，通过LCD显示单元显示或由喇叭进行播放。可以理解地，在本实施例中，如图3和图4所示，被感应元件和感应电极的形状为圆形，但这并不能说明本发明的被感应元件和感应电极的形状只能采用圆形设计，可以为方形、如正方形、长方形或其他形状，只要不影响感应触发即可，本发明对被感应元件和感应电极的形状不作具体限定。

在本发明的实施例中，每一个感应模块101内设置的感应电极的数量至少为两个还可以设置更多，具体设置多少个感应电极可根据实际应用确定，本发明对此不作限定。相同地，对于每一个被感应模块200内设置的被感应元件的数量但至少有一个，还可以设置更多，具体可根据实际应用确定，本发明对此不作限定。

可以理解地，在本发明的模块识别装置中，根据感应模块101的数量、每一个感应模块101内设置的感应电极的数量和位置、被感应模块200的数量以及每一个被感应模块200内设置的被感应元件的数量和位置，以排列组合的方式可以识别出多种模块（如字符、数字、图形或图画等）。

本发明的模块识别装置采用的被感应模块不需要电源， 因此比较安全，同时被感应模块不需要和识别模块做物理连接，可以轻易更换，这样结构相对简单可靠。 被识别模块的数量的扩展也比较方便，如要增加被感应模块的数量，只需要变化在感应模块中电容接收电极和被感应模块中铜片的组合方式，比如：一个感应模块内有6个电容接收电极，而一个被感应模块200在相应位置可以设置不大于6个的被感应元件，即一个被感应模块200内设置的被感应元件的数量可以是1、2、3、4、5或6个这6种情况，按此种方法计算则一个感应模块101可以识别63种不同被感应元件组合分布的被感应模块，而8个电极的感应模块可以识别255种被感应模块，是以2的n次方递增的，有效地节约了产品的空间。且相对于常见的电路连接或RFID识别、光反射识别，不存在连接可靠性的问题，且成本相对较低。

本发明还提供一种模块识别方法，如图5所示，为本发明模块识别方法一实施例的流程示意图。

该模块识别方法包括以下步骤：

S1：将设有至少一个按预设位置分布的被感应元件的被感应模块200以预设的距离放在识别主机的感应模块101上；感应模块101内设有至少两个按预设位置分布的感应电极；

S2：感应模块101内的感应电极感应到被感应模块200内的感应元件后，感应模块生成感应触发信号，并输入到检测识别模块102；

S3：检测识别模块102根据感应触发信号识别出感应模块101的信息并输出至控制模块103；

S4：控制模块103对所述感应模块101的信息进行处理。

进一步地，该模块识别方法还包括以下步骤：

控制模块103根据感应模块101的信息进行处理输出显示指令至显示模块104，控制显示模块104对感应模块101的信息进行显示；

控制模块103根据感应模块101的信息进行处理输出语音指令至声音模块105，控制声音模块105对感应模块101的信息进行语音播放。

在本发明的模块识别方法中，可以理解地，每一个感应模块101内设有N个按预设位置分布的感应电极，N为大于等于2的正整数；每一个被感应模块200内设有M个被感应元件，M小于等于N，且M个被感应元件的位置与感应模块101内的任意M个感应电极的位置对应分布。感应模块101内的感应电极用于与被感应模块200内的被感应元件相互感应以生成感应触发信号，并输入到检测识别模块102中，检测识别模块102根据感应触发信号识别出感应模块101的信息并输出至控制模块103；控制模块103对感应模块101的信息进行处理。可以理解地，感应模块101包括感应模块1、感应模块2、感应模块3、……、感应模块M，M为正整数，即感应模块101至少为一个。被感应模块200包括被感应模块1、被感应模块2、被感应模块3、……、被感应模块N，N为正整数。因此，如果感应模块101为一个，被感应模块200也为一个，则感应模块101的信息为一个感应模块1与一个被感应模块1进行感应形成的信息，依此类推，感应模块101的信息依感应模块101的数量与被感应模块的数量不同而变化，同时，由于每一个感应模块101内的感应电极与每一个被感应模块102内的被感应元件的数量及排布位置不固定，因此感应模块101的信息也随此而变化。另外，在本发明的实施例中，感应模块101的信息可以为字符、图形或图画等识别模块，还可以为某种特定的图案，如已下好的一盘围棋的位置图案或者一盘正在下的围棋的位置图案等，本发明对此不作具体限定。例如，假设有一个感应模块101和一个被感应模块200，其中，一个感应模块101内设置六个感应电极，此时，所形成的识别模块的数量即由被感应模块200内的被感应元件的数量决定，即一个被感应模块200在相应位置可以设置不大于6个的被感应元件，换句话说，一个被感应模块200内设置的被感应元件的数量可以是1、2、3、4、5或6个这6种情况，根据组合排列的计算可知，如果被感应模块200内的被感应元件为一个，则可相互感应形成的识别模块为C（6,1）＝6种，依此类推，如果一个感应模块101内设置六个感应电极，则最多可感应形成C（6,1）+C（6,2）+C（6,3）+C（6,4）+C（6,5）+C（6,6）=63种不同被感应元件组合分布的被感应模块。

在一些实施例中，当有多个被感应模块200和多个感应模块101时，且被感应模块200内的五个铜片的位置与感应模块101内设置的六个感应电极中的五个感应电极的位置对应设置。当被感应模块200靠近感应模块101并达到感应模块可感测的距离时，被感应模块200内有铜片的位置对应的电容接收电极发生电容变化，并输出感应触发信号至检测识别模块102，检测识别模块102根据接收到的感应触发信号识别出是哪个感应模块101中的哪几个电极被触发，从而判断出是哪个识别模块（如字符、数字、图形等）放到哪个位置，并将此信息传送给控制模块103，由控制模块103进行处理，如对信息通过显示模块104进行显示或通过声音模块105进行语音播放等。

本发明的模块识别方法采用电容接收电极与铜片之间的感应使电容发生变化，触发感应从而识别出模块的信息，且两者之间不需要做物理连接，相比于常见的一般识别方法具有识别简单、可靠准确的优势。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块识别装置，其特征在于，包括识别主机以及至少一个被感应模块，其中，

所述识别主机包括检测识别模块、控制模块、以及至少一个感应模块；每一个所述感应模块内设有N个按预设位置分布的感应电极，N为大于等于2的正整数；

每一个所述被感应模块内设有M个被感应元件，M小于等于N，且所述M个被感应元件的位置与所述感应模块内的任意M个所述感应电极的位置对应分布；

所述感应模块内的感应电极用于与所述被感应模块内的被感应元件相互感应以生成感应触发信号，并输入到所述检测识别模块；所述检测识别模块根据所述感应触发信号识别出所述感应模块的信息并输出至所述控制模块；所述控制模块对所述感应模块的信息进行处理；

其中，一个所述感应模块可与多个所述被感应模块进行相互感应生成所述感应模块的信息，所述感应模块的信息为字符、图形、图画或图案。

2.根据权利要求1所述的模块识别装置，其特征在于，所述识别主机还包括与所述控制模块连接的显示模块，所述控制模块根据所述感应模块的信息进行处理输出显示指令至所述显示模块，控制所述显示模块对所述感应模块的信息进行显示。

3.根据权利要求1所述的模块识别装置，其特征在于，所述识别主机还包括与所述控制模块连接的声音模块，所述控制模块根据所述感应模块的信息进行处理输出语音指令，控制所述声音模块对所述感应模块的信息进行语音播放。

4.根据权利要求1所述的模块识别装置，其特征在于，每一所述被感应模块内的被感应元件独立设置，互不干扰；每一所述感应模块内的感应电极按预设的位置独立设置，互不干扰。

5.根据权利要求4所述的模块识别装置，其特征在于，所述感应电极为电容接收电极。

6.根据权利要求5所述的模块识别装置，其特征在于，每一个所述感应模块内包括六个电容接收电极，所述六个电容接收电极以所述感应模块的轴线为中心对称分布。

7.根据权利要求4所述的模块识别装置，其特征在于，每一个所述被感应元件为可与位置对应的一个电容接收电极相互感应的独立的铜片。

8.根据权利要求1至7任一项所述的模块识别装置，其特征在于，

所述感应模块内的感应电极与所述被感应模块内的被感应元件相互感应时，所述被感应模块以预设的距离放在所述感应模块上；其中，所述被感应模块内的被感应元件与所述感应模块内的感应电极不接触。

9.一种模块识别方法，其特征在于，所述识别方法包括以下步骤：

将设有M个被感应元件的被感应模块以预设的距离放在识别主机的感应模块上；所述感应模块内设有N个按预设位置分布的感应电极，N为大于等于2的正整数，M小于等于N，且所述M个被感应元件的位置与所述感应模块内的任意M个所述感应电极的位置对应分布；

所述感应模块内的感应电极感应到所述被感应模块内的感应元件后，所述感应模块生成感应触发信号，并输入到检测识别模块；

所述检测识别模块根据所述感应触发信号识别出所述感应模块的信息并输出至控制模块；

所述控制模块对所述感应模块的信息进行处理；

其中，一个所述感应模块可与多个所述被感应模块进行相互感应生成所述感应模块的信息，所述感应模块的信息为字符、图形、图画或图案。

10.根据权利要求9所述的模块识别方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

所述控制模块根据所述感应模块的信息进行处理输出显示指令至显示模块，控制所述显示模块对所述感应模块的信息进行显示；

所述控制模块根据所述感应模块的信息进行处理输出语音指令至声音模块，控制所述声音模块对所述感应模块的信息进行语音播放。