用于基于磁场的信息传递的方法和系统技术方案

本文公开的是，用于使用调制的磁场传输信息的各种系统和方法。系统包括发射机，发射机具有用于传输第一调制的磁场到接收机用于解码的第一磁场源以及耦合到第一磁场源用于控制第一调制的磁场的场控制器。该系统可以进一步包括接收机，接收机具有配置成检测由第一磁场源产生的第一调制的磁场的第一磁力计和耦合到第一磁力计用于解释第一调制的磁场的解码器。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般地涉及信息传输，并且更特别地涉及通过调制磁场传输信息。
技术介绍
移动电子设备的激增已驱动对短程通信的兴趣。在不引起远程蜂窝通信的功耗和/或带宽限制的情况下有能力来在短距离内高效地和有效地传递电子信息提供了电子设备的更有效、高效和便利的交互。针对短程通信的传统机制包括近场通信(NFC)和Bluetooth®低功耗(BLE)。NFC在极短距离(例如，小于20 cm)内采用点到点射频(RF)通信。然而，NFC经受潜在安全约束和干扰，因为它在13.56 MHz的全局可用及未经许可的工业、科学和医疗(ISM)射频波段内操作。BLE也采用ISM射频用于通过无线电波传输信息，并且因此具有与NFC类似的约束，但是BLE具有比NFC长得多的范围(例如，约100米)。
技术实现思路
根据第一实施例，公开了用于使用调制的磁场传输信息的系统。系统包括发射机，该发射机具有用于传输调制的磁场的磁场源和耦合到磁场源用于控制磁场的调制的场控制器。系统进一步包括接收机，该接收机具有配置成检测所传输的调制的磁场的磁力计和耦合到磁力计用于解释调制的磁场和从中提取信息的解码器。在另一实施例中，公开了用于用磁场源传输信息的方法。方法包括接收要传输的信息、对信息进行编码和基于编码的信息选择性地调制磁场。在又一实施例中，公开了用于从磁场源接收信息的方法。方法包括：从具有已知强度的第一磁场源接收调制的磁场；确定调制的磁场的一个或多个特性；基于确定的一个或多个特性确定第一磁场源的位置；以及基于调制的磁场标识第一磁场源。附图说明图1是用于使用调制的磁场传输信息的信息传输系统的功能框图。图2是图示用于使用调制的磁场传输信息的方法的流程图。图3是图示用于接收使用调制的磁场传输的信息的方法的流程图。图4A和4B描绘包括包含接收机的移动电子设备和包含发射机的记录笔的图1的信息传输的第一示例。图5是图示用于使用调制的磁场接收位置和标识信息的方法的流程图。图6描绘包括具有传输游戏棋子的棋盘游戏的图1的信息传输的第二示例。图6A描绘包括具有校准磁体的棋盘游戏的图1的信息传输的第三示例。图7是用于选择性地调制用于在图1的系统中使用的磁场的示例机械分路器。图8A和8B描绘包括具有传输转盘的模拟无线电接收机的图1的信息传递的第四示例。图9描绘包括具有传输游戏棋子的游戏的图1的信息传递的第五示例。图10是图1的系统的发射机和/或接收机的简化框图。概述本公开的实施例认定BLE和NFC通过技术和过度监管两者而被限制，使得它们不适合于各种用途。例如，NFC和BLE两者都使用无线电波谱的高度管制部分进行通信。此外，NFC和BLE两者都是标准化的技术。因此，为了设备正常运转，所用的发射机和接收机两者都必须符合有关的标准。如以上指出的，BLE和NFC两者也都遭受带宽限制。相应地，存在对不遭受NFC和BLE缺点的通用短程通信机制的需要。本文中公开的是，使用调制的磁场从发射机传输信息到接收机的高度可适应的短程通信系统和方法。发射机用于以预定方式电气或机械地调制磁场的特性（诸如，强度和/或方向），以将信息编码到磁信号上。接收机然后检测和解码调制的磁场，以从中提取信息。使用调制的磁场的信息传递可以在各种情境中被实施，以促进各种类型的数据的短程传送。通过使用磁场而不是常规无线数据通信方法（诸如，NFC和BLE），可以在设备之间传输信息而无需通过拥挤的频谱的传输，诸如BLE。此外，BLE和NFC经常需要来自用户的许可来激活发射机，并且因此需要用户输入以便传输信息。与此相反，使用本公开的系统，可以在不请求许可的情况下传输数据，从而允许无缝用户体验。在一个示例中，传输系统用在主题公园设置中并且允许人物（character）对客人的设备以电子方式进行签名。特别地，发射机可以被嵌入在主题公园人物的记录笔或手套中，以产生调制的磁场来产生图形，诸如签名（即，签名或标识图形的数字表示）等。发射机传输来自人物的信息到合并到用户的设备中的对应接收机。在该示例中的信息可以对应于人物的数字签名，其允许人物跨许多不同客人和扮演人物的不同的人具有一致数字签名。目前，在一些主题公园中，服饰包括降低人的灵巧度的大手套，并且创建签名可能是困难和不一致的。通过使用本文中的传输方法，人物可以通过传输对应于签名的信息容易地对许多用户设备进行签名，签名然后显示在用户的设备上。特别地，人物可以使用记录笔或戴手套手指的部分来跨客人设备的触敏屏幕“进行签名”，并且经由发射机来传输签名信息，并且然后使签名信息显示在设备的显示器上。以该方式，人物的物理运动不需要对应于实际的签名外观，因为通过系统而不是输入经由触摸屏传输显示的签名。这允许跨扮演人物的人和跨各种时间点和不同客人设备的一致性。这允许针对客人的更“神奇”体验，因为人物看起来更逼真。在另一示例中，传输系统可以被合并到棋盘游戏中，以跟踪各种比赛棋子的位置。例如，每个游戏棋子包括传输磁场到电子设备的磁场源。电子设备使用磁场的各种特性（例如，径向距离、角位置、强度等），电子设备可以确定和跟踪游戏棋子相对于其本身和/或游戏棋盘的位置。以该方式，电子设备可以充当自动记分板、调解选手之间的纠纷和/或与选手竞争。在该实施例中，在游戏棋子中的发射机包括电磁体或永磁体，其被以机械方式调制或激活以传输磁场数据。具体实施方式现在转向附图，图1是用于使用调制的磁场传输信息的信息传输系统（通常被指定为100）的功能框图。信息传输系统100通常包括用于使用调制的磁场对信息进行编码和发送信息的发射机102以及用于检测和解码调制的磁场的接收机104。发射机102包括磁场源106和场控制器108。发射机102是能够容纳一个或多个磁场源106的任何设备。例如，发射机102可以是便携式设备，诸如记录笔、钢笔、智能电话、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机、棋盘游戏令牌、指挥棒、手套、视频游戏控制台控制器或任何其它适合设备。发射机102的形式基于所需的应用而改变，并且可以被容纳在便携式模块中，便携式模块可以连接到各种载体设备。下面关于图8更详细讨论发射机102的附加示例部件。继续参考图1，磁场源106是能够生成被动或主动磁场的任何设备、材料、金属、矿物或其它物质或其组合。在各种实施例中，磁场源106可以是电磁体、永磁体、铁磁体或其任何组合中的任何一种。在某些实施例中，磁场源106可以包括彼此正交布置的两个或更多个磁场源。例如，磁场源106可以包括三个电磁线圈，其中一个沿三维笛卡尔坐标系的x轴定向，一个沿三维笛卡尔坐标系的y轴定向以及一个沿三维笛卡尔坐标系的z轴定向。在又其它实施例中，磁场源106可以包括至少一个静态磁体和一个可旋转磁体，可旋转磁体用于产生调制的磁场。例如，在第一位置中，静态磁体和可旋转磁体使其磁极反平行调准，使得没有净磁场存在（例如，第一磁体的北极邻近于第二磁体的南极，以便两个磁体的磁场总和为零）。当使可旋转磁体旋转时，磁极从反平行位置移动并且产生净磁场，净磁场可以由接收机检测到。在再其它实施例中，磁场源106包括被分路器包围的可旋转磁体，该分路器具有借此在预定位置处形成的间隙，使得当磁场源106旋转时，基于分路器中的间隙产生脉冲磁场。在各种实施例中，磁场源106可配置为不同状态以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息传输系统，包括：发射机，包括第一磁场源，用于传输第一调制的磁场到接收机用于解码；和耦合到第一磁场源的场控制器，用于控制第一调制的磁场；和与发射机进行通信的接收机，包括第一磁力计，配置成检测由第一磁场源产生的第一调制的磁场；和耦合到第一磁力计的解码器，用于解释第一调制的磁场。

【技术特征摘要】
2015.05.29 US 14/7262931.一种信息传输系统，包括：发射机，包括第一磁场源，用于传输第一调制的磁场到接收机用于解码；和耦合到第一磁场源的场控制器，用于控制第一调制的磁场；和与发射机进行通信的接收机，包括第一磁力计，配置成检测由第一磁场源产生的第一调制的磁场；和耦合到第一磁力计的解码器，用于解释第一调制的磁场。2.权利要求1的系统，其中磁力计是霍尔效应传感器。3.权利要求1的系统，其中发射机是智能电话、平板电脑、膝上型计算机或个人计算机中的一种。4.权利要求1的系统，其中发射机进一步包括：第二磁场源，与第一磁场源正交地定向，用于传输第二调制的磁场到接收机。5.权利要求4的系统，其中接收机进一步包括：第二磁力计，与第一磁力计正交地定向并且配置成检测第二调制的磁场。6.权利要求1的系统，其中磁场源是电磁体、永磁体和临时磁体中的一种。7.权利要求1的系统，其中场控制器把信息编码在第一调制的磁场中。8.权利要求1的系统，进一步包括显示设备。9.权利要求8的系统，其中解码器响应于解释第一调制的磁场而引起显示设备的变化。10.一种用于用磁场源传输信息的方法，包括：由接收机接收要传输的信息；由编码器对信息进行编码；以及基于编码的信息选择性地调制磁场以生成调制的磁场。11.权利要求10的方法，进一步包括：由接收机校准磁场源。12.权利要求10的方法，进一步包括：使磁场发射机接触到磁场接收机；其中信息包括图形元素；和响应于使磁场发射机接触到磁场接收机而选择性地调制磁场。13.权利要求10的方法，其中磁场源发出处于多个状态中的一个或多于一个状态的磁场。14.权利要求13的方法，其中所述多个状态包括具有第一极性的磁场、没有磁场和具有第二极性的磁场中的至少两个。15.权利要求13的方法，其中选择性地调制磁场包括基于编码的信息以预定方式在所述多个状态之间转变磁场。16.权利要求10的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：H贾查夫简，L斯穆特，R米切尔，
申请(专利权)人：迪士尼企业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US