確定移動應答器的通過時間的制作方法
本發(fā)明涉及確定應答器通過檢測器天線的通過時間，并且特別地但不限于，涉及用于確定移動應答器的通過時間的方法和系統(tǒng)、用于使得能夠確定移動應答器的通過時間的應答器、用于確定移動應答器通過基站的檢測天線的通過時間的定時模塊、用于使得能夠通過時間的應答器、以及用于使用這種方法的計算機程序產(chǎn)品。
背景技術：
運動事件(諸如，汽車賽或摩托車賽、田徑運動和滑冰等)通常需要準確和快速的時間對準(registration)，用于在事件期間跟蹤參與者。這種定時系統(tǒng)通常基于基于發(fā)射器-檢測器的方案，其中事件中的每個參與者被提供有發(fā)射器(應答器)。發(fā)射器可以被配置成以某個頻率發(fā)射分組并且將唯一標識符插入到分組中，使得檢測器能夠?qū)⒎纸M與某個發(fā)射器相關聯(lián)。
每當發(fā)射器通過檢測器的環(huán)形天線時，檢測器可以接收與發(fā)射器相關聯(lián)的若干數(shù)據(jù)分組。與接收到的數(shù)據(jù)分組相關聯(lián)的信號強度(rssi)是發(fā)射器相對于天線的距離與發(fā)射器和檢測器天線的特定配置的函數(shù)。因此，通過分配時間戳信息并且通過評估與每個數(shù)據(jù)分組相關聯(lián)的信號強度，檢測器可以確定應答器在何時通過檢測器天線。
在us5091895和us20120087421中描述了這樣的定時系統(tǒng)的示例。當使用這樣的系統(tǒng)用于確定汽車或自行車的通過時間時，應答器被安裝在車輛的底盤或車架上。在這種情況下，應答器與嵌入在道路中的環(huán)形檢測器之間的角度是固定的并且是已知的，例如，取決于應答器的類型為0度或90度。通過時間算法的簡單實現(xiàn)是找到其中信號強度(例如，rssi)為最大或最小的時間。
但是，在某些情況下，例如，當應答器被運動員(例如，跑步者)穿戴在胸上時，應答器與環(huán)之間的角度可能變化。跑步者可能向前傾斜和/或向側(cè)傾斜地完成，使得角度不會保持在固定的預定角度上。在這種情況下，假定固定角度的算法將在確定通過時間時產(chǎn)生顯著的誤差。因此，從以上可以看出，本領域中需要即使當應答器與天線之間的角度可變時也允許準確確定通過時間的改進的定時系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)要素：
如本領域技術人員將認識到的，本發(fā)明的各方面可以被體現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各方面可以采用以下形式：完全硬件實施例、完全軟件實施例(包括固件、駐留軟件、微代碼等)或者將軟件和硬件方面組合的實施例，這些全都被本文一般性地稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。本公開中描述的功能可以被實現(xiàn)為由計算機的微處理器執(zhí)行的算法。此外，本發(fā)明的各方面可以采用體現(xiàn)在一個或多個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品的形式，該一個或多個計算機可讀介質(zhì)具有體現(xiàn)(例如，存儲)在其上的計算機可讀程序代碼。
可以利用一個或多個計算機可讀介質(zhì)的任意組合。計算機可讀介質(zhì)可以是計算機可讀信號介質(zhì)或計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)可以是例如但不限于電子、磁、光學、電磁、紅外或半導體系統(tǒng)、裝置或設備，或前述的任意合適的組合。計算機可讀存儲介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡列表)將包括以下：具有一根或多根電線的電連接、便攜式計算機盤、硬盤、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式光盤只讀存儲器(cd-rom)、光學存儲設備、磁存儲設備，或前述的任意合適的組合。在本文檔的上下文中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以是任何有形介質(zhì)，其可以包含或存儲由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備使用或者與指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備結合使用的程序。
計算機可讀信號介質(zhì)可以包括具有計算機可讀程序代碼體現(xiàn)其中(例如，在基帶中或作為載波的一部分)的傳播數(shù)據(jù)信號。這種傳播信號可以采用各種形式中的任何一種，包括但不限于，電磁、光學或其任意合適的組合。計算機可讀信號介質(zhì)可以為不是計算機可讀存儲介質(zhì)并且可以傳遞、傳播或運送由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備結合使用的程序的任何計算機可讀介質(zhì)。
體現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)上的程序代碼可以使用任何適當?shù)慕橘|(zhì)傳輸，該介質(zhì)包括但不限于，無線、有線線路、光纖、電纜、rf等，或者前述的任意合適的組合。用于執(zhí)行本發(fā)明的各方面的操作的計算機程序代碼可以用一種或多種編程語言的任意組合來編寫，包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z言(諸如，java(tm)、smalltalk、c++等)以及常規(guī)的過程式編程語言(諸如，“c”編程語言或類似的編程語言)。程序代碼可以完全在用戶的計算機上執(zhí)行、部分在用戶的計算機上執(zhí)行、作為獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶的計算機上并且部分在遠程計算機上執(zhí)行、或者完全在遠程計算機或服務器上執(zhí)行。在后一種場景下，遠程計算機可以通過任何類型的網(wǎng)絡(包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan))連接到用戶的計算機，或者可以(例如，使用互聯(lián)網(wǎng)服務提供商通過互聯(lián)網(wǎng))連接到外部計算機。
下面參考根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程圖說明和/或框圖來描述本發(fā)明的各方面。將理解的是，流程圖說明和/或框圖中的每個方框以及流程圖說明和/或框圖中的方框的組合可以由計算機程序指令來實現(xiàn)。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器(尤其是微處理器或中央處理單元(cpu))以產(chǎn)生一種機器，使得經(jīng)由計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中指定的功能/動作的裝備。
這些計算機程序指令還可以存儲在計算機可讀介質(zhì)中，該計算機可讀介質(zhì)可以指示計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設備以特定的方式工作，使得存儲在計算機可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生一種制造品，該制造品包括實現(xiàn)在流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中指定的功能/動作的指令。
計算機程序指令還可以被加載到計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或者其它設備上，以使得在計算機、其它可編程裝置或者其它設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生一種計算機實現(xiàn)的過程，使得在計算機或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中指定的功能/動作的過程。
圖中的流程圖和框圖圖示根據(jù)本發(fā)明各種實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構、功能和操作。在這方面，流程圖或框圖中的每個方框可以表示模塊、片段、或代碼的一部分，其包括用于實現(xiàn)(一個或多個)指定的邏輯功能的一個或多個可執(zhí)行指令。還應當注意的是，在一些替代實現(xiàn)中，方框中所示出的功能可以以不同于圖中所示出的順序發(fā)生。例如，示為連續(xù)的兩個方框?qū)嶋H上可以基本上同時執(zhí)行，或者取決于所涉及的功能，方框可以有時以相反的順序執(zhí)行。還應當注意的是，框圖和/或流程圖說明中的每個方框以及框圖和/或流程圖說明中的方框的組合可以由執(zhí)行指定功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以由專用硬件和計算機指令的組合來實現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是減少或消除現(xiàn)有技術中已知的至少一個缺點。在第一方面中，本發(fā)明可以涉及確定移動應答器通過基站的檢測天線的通過時間的方法。
在第一實施例中，方法可以包括：在所述通過期間，在第一應答器線圈與所述檢測天線之間交換第一信號(序列)并且在第二應答器線圈與檢測線圈之間交換第二信號(序列)；將所述第一信號和/或第二信號與指示當所述第一信號和/或第二信號在所述應答器和所述基站之間交換時的時間的時間實例相關聯(lián)；以及基于所述第一信號和第二信號的信號強度以及所述時間實例來確定所述至少一個應答器的通過時間。
本發(fā)明旨在提供校正了由于應答器相對于檢測天線的角朝向的變化而導致的誤差的準確通過時間。這種校正基于在通過期間在應答器和基站之間交換的兩個不同信號序列的信號強度。在這個過程中，信號強度值可以被時間戳記，以便將這些值鏈接到時間線。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，兩個不同信號序列的信號強度與應答器線圈相對于檢測天線的角朝向相關。對在應答器的通過期間交換的第一信號序列和第二信號序列的信號強度的分析允許確定校正了應答器線圈相對于檢測天線的角朝向的通過時間。這樣，可以消除或者至少大幅度減少通過時間中的誤差。因此，本發(fā)明使得能夠確定比從現(xiàn)有技術中已知的定時系統(tǒng)更準確的通過時間。本發(fā)明是簡單的并且不需要應答器中附加的硬件，例如加速度計等。此外，本發(fā)明與應答器通過檢測天線的速度無關。
在實施例中，所述第一應答器線圈的磁軸方向與所述第二應答器線圈的磁軸方向不同。在另一種實施例中，所述第一應答器線圈的磁軸方向可以垂直于所述第二應答器線圈的磁軸方向。因此，第一信號和第二信號基于相對于檢測天線不同定向的應答器線圈(通常是嵌入在軌道中或者在軌道上方使用例如地毯天線(matantenna)的檢測線圈)在應答器和基站之間進行交換。
在實施例中，可以基于與所述第一信號的至少一個最大場強度值相關聯(lián)的至少一個時間實例和與所述第二信號的至少一個最小場強度值相關聯(lián)的至少一個時間實例來確定所述通過時間。因此，可以使用第一信號和第二信號的場強度值中的極值來準確地確定校正了由于應答器相對于檢測天線的角朝向的變化而導致的誤差的通過時間。
在實施例中，所述時間實例可以指示第一信號和/或第二信號被所述基站接收到的時間。在這種實施例中，在接收時，信號可以被基站時間戳記，以便提供測量場強度的時間基礎。
在實施例中，所述方法還可以包括：使用所述第一應答器線圈用于接收由所述檢測天線發(fā)射的所述第一信號；以及使用所述第二應答器線圈用于將所述第二信號發(fā)射到所述檢測天線，其中所述第二信號包括所述第一信號的第一信號強度值。在這種實施例中，由應答器接收到的第一信號的場強度由應答器來確定。
在實施例中，所述方法還可以包括：所述應答器確定與所述第一信號相關聯(lián)的第一信號強度值。在另一種實施例中，所述方法還可以包括：如果所述信號強度值高于預定閾值，那么所述應答器確定第二信號包括用于發(fā)射到所述檢測天線的所述信號強度值。在這種實施例中，如果由基站發(fā)射的信號的信號強度足夠強(即，應答器在距離檢測天線某個距離內(nèi))，那么可以觸發(fā)應答器中的發(fā)射器單元。
在實施例中，所述方法還可以包括：檢測所述第二信號；將所述第二信號與第二場強度值相關聯(lián)。
在實施例中，所述方法還可以包括：所述應答器使用所述第一應答器線圈用于將所述第一信號傳送到所述檢測天線；以及使用所述第二應答器線圈用于將所述第二信號發(fā)射到所述檢測天線。
在實施例中，所述方法還可以包括：檢測所述第一信號和所述第二信號；分別將所述第一信號和所述第二信號與第一場強度值和第二場強度值相關聯(lián)。
在實施例中，所述方法還可以包括：確定所述第一信號的信號強度具有至少一個最小信號強度值時的至少第一時間實例t1和所述第二信號的信號強度具有至少一個最大信號強度值時的至少第二時間實例t2；基于t1和t2之間的差通過校正t1或t2來確定通過時間tp。
在實施例中，所述第一信號和/或第二信號可以包括用于識別所述應答器的標識符。
在另一個方面中，本發(fā)明可以涉及用于確定移動應答器通過基站的至少一個檢測天線的通過時間的定時系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被配置用于：在至少一個應答器的通過期間，在第一應答器線圈與所述檢測天線之間交換第一信號序列并且在第二應答器線圈與所述檢測線圈之間交換第二信號序列；將所述第一信號和/或所述第二信號與指示當所述第一信號和/或所述第二信號在所述應答器和所述基站之間交換時的時間的時間實例相關聯(lián)；以及基于所述第一信號和所述第二信號的信號強度以及所述時間實例來確定所述至少一個應答器的通過時間。
在還有的另一個方面中，本發(fā)明可以涉及被配置用于確定移動應答器通過檢測天線的通過時間的基站。在實施例中，所述基站可以被配置用于：在至少一個應答器的通過期間，經(jīng)由所述檢測天線將第一信號序列發(fā)射到第一應答器線圈并且接收由第二應答器線圈發(fā)射到所述檢測天線的第二信號序列，所述第二信號包括所述第一信號的信號強度值；將所述第一信號和/或所述第二信號與指示當所述第一信號和/或所述第二信號在所述應答器和所述基站之間交換時的時間的時間實例相關聯(lián)；以及基于所述第一信號和所述第二信號的信號強度以及所述時間實例來確定所述應答器的通過時間。
在另一種實施例中，所述基站可以被配置用于：在至少一個應答器的通過期間，接收由第一應答器線圈發(fā)射的第一信號序列并且接收由第二應答器線圈發(fā)射的第二信號序列；將所述第一信號和/或第二信號與指示當所述第一信號和/或所述第二信號在所述應答器和所述基站之間交換時的時間的時間實例相關聯(lián)；以及基于所述第一信號和所述第二信號的信號強度以及所述時間實例來確定所述應答器的通過時間。
在還有的方面中，本發(fā)明可以涉及用于確定移動應答器通過基站的檢測天線的通過時間的定時模塊，其中所述模塊可以被配置用于：接收與在至少一個應答器和所述基站之間交換的第一信號序列相關聯(lián)的第一信號強度值；以及接收與在至少一個應答器和所述基站之間交換的第二信號序列相關聯(lián)的第二信號強度值；其中所述第一強度值和所述第二強度值與所述第一信號和/或所述第二信號在所述應答器和所述基站之間交換時的時間實例相關聯(lián)；確定所述第一信號的信號強度具有至少一個最小信號強度值時的至少第一時間實例t1和所述第二信號的信號強度具有至少一個最大信號強度值時的至少第二時間實例t2；以及基于t1和t2之間的差通過校正t1或t2來確定通過時間tp。
在再另一個方面中，本發(fā)明可以涉及用于與定時系統(tǒng)交換信號的應答器，該定時系統(tǒng)被配置用于確定當應答器通過所述定時系統(tǒng)的檢測天線時的通過時間，其中所述應答器可以包括：檢測器單元，其使用第一應答器線圈用于檢測由定時系統(tǒng)以第一載波頻率發(fā)射到所述應答器的第一信號；發(fā)射器單元，其使用第二應答器線圈用于將第二信號以第二載波頻率發(fā)射到檢測天線；其中所述第一應答器線圈的磁軸方向與所述第二應答器線圈的磁軸方向不同；以及其中第一應答器線圈的磁軸方向與第二應答器線圈的磁軸方向不同。
在實施例中，第一(載波)頻率可以在10和1000khz之間(優(yōu)選地在50和250khz之間)的范圍內(nèi)選擇。在實施例中，第二(載波)頻率可以在5和500mhz之間的范圍內(nèi)選擇。在另一種實施例中，第二(載波)頻率可以在0.5和6ghz之間的范圍內(nèi)選擇。
在應答器和定時系統(tǒng)之間交換的信號的信號強度將取決于發(fā)射應答器線圈與檢測天線之間的電磁耦合。因此，當應答器朝檢測天線移動時，應答器線圈與檢測線圈之間的電磁耦合—以及因此交換的信號的信號強度—將作為應答器和檢測天線之間的距離的函數(shù)而變化。這個函數(shù)(距離函數(shù))可以用于準確地確定通過時間，即應答器通過定時線的時間實例。但是，距離函數(shù)還取決于(一個或多個)應答器線圈相對于檢測環(huán)的(角)朝向。只有對于應答器線圈相對于檢測線圈的某些預定朝向，才能直接在定時線的上方實現(xiàn)與檢測天線的最大磁耦合或最小耦合。在這種情況下，可以由在通過期間監(jiān)視應答器信號的信號強度并且檢測在哪一時間實例出現(xiàn)信號強度的最小值或最大值的算法來確定通過時間。然后，這個時間實例被確定為通過時間。
但是在許多情況下，應答器線圈和檢測天線的角朝向偏離上述理想情況。角朝向不是固定的，而是可變的，并且取決于當運動員(車輛)通過定時線時他或她的身體的朝向(或車輛的朝向)。因此，在許多情況下，信號強度信號中極值的位置不再與應答器在定時線上的通過相一致。
根據(jù)本發(fā)明的應答器使得能夠確定相對于檢測天線的不同(角)朝向的應答器的通過時間。特別地，應答器使得能夠確定由于以下事實的不同應答器朝向的通過時間：應答器線圈的磁軸被定向在不同的方向上，使得—在應答器和檢測天線之間的某個距離處—應答器和基站之間的電磁耦合將不同。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，與第一線圈應答器線圈和第二線圈應答器線圈相關聯(lián)的距離函數(shù)與應答器線圈和檢測天線的角朝向相關。因此，對在應答器的通過期間交換的第一信號序列和第二信號序列的信號強度的分析允許確定校正了應答器線圈相對于檢測天線的角朝向的通過時間。這樣，通過時間中的誤差可以被消除或者至少大幅度減少。因此，本發(fā)明使得能夠確定比從現(xiàn)有技術中已知的定時系統(tǒng)更準確的通過時間。
在實施例中，所述第一應答器線圈的磁軸方向可以基本上垂直于所述第二應答器線圈的磁軸方向。
在實施例中，所述應答器還可以包括應答器處理器，該應答器處理器被配置用于測量所述第二信號的信號強度、提供一個或多個數(shù)據(jù)分組、將所述第二信號的一個或多個測得的信號強度值作為有效載荷插入到所述一個或多個數(shù)據(jù)分組中、以及將所述一個或多個數(shù)據(jù)分組提供給所述發(fā)射器單元，用于將包括所述一個或多個數(shù)據(jù)分組的第一信號發(fā)射到所述檢測天線。
在實施例中，其中兩個或更多個信號強度值被插入到所述數(shù)據(jù)分組中的至少一個數(shù)據(jù)分組的有效載荷中的序列由應答器已檢測到第一信號的順序來確定。
在實施例中，如果所述第二信號的信號強度高于預定信號強度閾值，或者如果所述第二信號包括預定調(diào)制模式，那么應答器處理器可以被配置成激活所述接收器單元和/或所述發(fā)射器單元。
在還有的方面中，本發(fā)明可以涉及運動背帶(sportsbib)，包括：可固定到衣服和/或身體以支撐應答器的支撐片，優(yōu)選地所述支撐片包括在所述支撐片的前側(cè)上的印刷標識符；以及如上所述的應答器。在實施例中，所述應答器可以附連到所述支撐片，使得第一應答器線圈或第二應答器線圈的磁軸方向中的一個基本上平行于所述支撐片的平面，并且所述第一應答器線圈或第二應答器線圈的磁軸中的一個基本上垂直于所述支撐片的平面。
本發(fā)明還可以涉及包括至少一個軟件代碼部分的計算機程序或計算機程序套件，或者存儲至少一個軟件代碼部分的計算機程序產(chǎn)品，當該軟件代碼部分在計算機系統(tǒng)上運行時被配置用于執(zhí)行根據(jù)上述方法中的一個或多個的方法。
將參考附圖進一步說明本發(fā)明，附圖將示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施例。將理解的是，本發(fā)明不以任何方式限于這些具體實施例。
附圖說明
圖1示意性地描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的運動定時系統(tǒng)。
圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的定時系統(tǒng)的至少一部分的示意圖。
圖3a和3b描繪對于應答器線圈相對于檢測環(huán)的第一角朝向的通過檢測天線的應答器的信號強度。
圖4a和4b圖示對于特定線圈配置作為應答器和定時線之間的距離的函數(shù)的通過檢測天線的應答器的信號強度。
圖5a和5b圖示對于其它線圈配置作為應答器和定時線之間的距離的函數(shù)的通過檢測天線的應答器的信號強度。
圖6圖示對于特定線圈配置作為應答器和定時線之間的距離的函數(shù)的通過檢測天線的應答器的信號強度和用于確定通過時間的信號強度值。
圖7a和7b描繪增量δ與應答器平面的角朝向的關系以及增量與由應答器平面的角朝向引入的誤差之間的線性關系。
圖8示出作為角度的函數(shù)的通過時間的誤差。
圖9描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于確定移動應答器的通過時間的過程的流程圖。
圖10a和10b描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的應答器-基站配置。
圖11a和11b描繪允許基于至少兩個不同線圈配置在應答器和基站之間交換信號的定時系統(tǒng)的實施例。
圖12描繪圖示可以在如本申請中描述的系統(tǒng)和方法中使用的示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式
圖1示意性地描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的定時系統(tǒng)。具體而言，圖1示意性地描繪可以用于移動應答器的定時的定時系統(tǒng)100。例如，定時系統(tǒng)可以用于運動事件，諸如摩托車賽和自行車賽、馬拉松和鐵人三項等，其中事件的參與者102可以穿戴與唯一標識符相關聯(lián)的應答器106。在實施例中，應答器可以附連到參與者的衣服或背帶104或參與者的車輛。背帶可以包括可固定到衣服和/或身體用于支撐應答器的支撐片，其中支撐片包括在所述支撐片的前側(cè)上的印刷標識符。
定時系統(tǒng)還可以包括連接到一個或多個基站檢測天線110(例如，一個或多個檢測環(huán))的基站112，該一個或多個基站檢測天線110可以嵌入在地面中或布置在軌道之上或軌道旁邊。例如，在實施例中，一個或多個檢測環(huán)可以被實現(xiàn)為地毯天線。檢測天線可以與用作通過時間(即，參與者的特定部分通過(跨過)定時線的時間實例)處的參考標記的定時線108(例如，終點平面等)對準。基站和應答器可以被配置成交換信號，以便使得能夠準確地確定通過時間。
為此，基站可以包括用于檢測應答器信號116的接收器118。在應答器和基站之間雙向通信的情況下，該基站還可以包括用于經(jīng)由檢測天線或另一個天線將基站信號114發(fā)射到應答器的發(fā)射器119。在應答器在定時線之上通過期間，基站接收器可以檢測應答器信號序列?；具€可以確定信號定時信息(例如，接收時間)以及與接收到的應答器信號相關聯(lián)的信號強度信息。基站處理器120可以基于應答器信號和相關聯(lián)的信號定時以及信號強度信息來確定通過時間。數(shù)據(jù)處理的一部分可以由在服務器上托管的數(shù)據(jù)處理模塊122遠程完成。在這種情況下，基站可以被配置成經(jīng)由一個或多個網(wǎng)絡124將信息發(fā)射到數(shù)據(jù)處理模塊?？梢允褂眠B接到服務器的數(shù)據(jù)庫126來存儲通過時間用于以后使用。
由基站接收到的應答器信號的信號強度將取決于發(fā)射應答器線圈和檢測天線之間的電磁耦合。因此，當應答器朝檢測天線移動時，應答器線圈與檢測線圈之間的電磁耦合—以及因此檢測到的應答器信號的信號強度—將作為應答器和檢測天線之間的距離的函數(shù)而變化。下文可以被稱為距離函數(shù)的這個函數(shù)可以用于準確地確定通過時間，即應答器通過定時線的時間實例。但是，距離函數(shù)還取決于(一個或多個)應答器線圈相對于檢測環(huán)的(角)朝向。只有對于應答器線圈相對于檢測線圈的某些預定的角朝向，才能直接在定時線的上方實現(xiàn)與檢測天線的最大磁耦合或最小耦合。在這種情況下，可以由在通過期間監(jiān)視應答器信號的信號強度并且檢測在哪一時間實例出現(xiàn)信號強度的最小值或最大值的算法來確定通過時間。然后，該時間實例被確定為通過時間。
但是，在許多情況下，應答器線圈和檢測天線的角朝向偏離上述理想情況。角朝向不是固定的而是可變的，并且取決于當運動員(車輛)通過定時線時他或她的身體的朝向(或車輛的朝向)。因此，在許多情況下，信號強度信號中極值的位置不再與應答器在定時線之上的通過相一致。應答器相對于檢測環(huán)的角朝向可以導致確定的通過時間中的顯著誤差。因此，為了保證準確的時間測量，需要考慮到應答器相對于檢測天線的角朝向的通過時間算法。
為了使得能夠校正這些角度效應，圖1中的定時系統(tǒng)被配置成—在應答器在檢測線圈之上的通過期間—交換第一信號序列和第二信號序列，其中基于第一應答器線圈/檢測線圈配置(第一線圈配置)交換第一信號序列，并且基于第二應答器線圈/檢測線圈配置(第二線圈配置)交換第二信號序列。在實施例中，可以由兩個不同的應答器線圈和連接到基站的檢測線圈形成線圈配置。例如，第一線圈配置可以包括第一應答器線圈和檢測器線圈，并且第二線圈配置可以包括第二應答器線圈和檢測器線圈，其中第一應答器線圈和第二應答器線圈的磁軸具有不同的朝向?；谠趹鹌魍ㄟ^期間交換的第一信號序列和第二信號序列的信號強度，可以確定校正了應答器線圈相對于檢測天線的角朝向的通過時間。這樣，可以消除或者至少大幅度減少通過時間中的誤差。下文將更詳細地描述定時系統(tǒng)的細節(jié)。
圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的定時系統(tǒng)的至少一部分的示意圖。特別地，圖2描繪應答器模塊202和連接到檢測天線206(例如，檢測環(huán))的基站204，其中檢測天線可以與定時線205對準(例如，平行于y軸)。在這種特定實施例中，定時系統(tǒng)被配置成在應答器和基站之間雙向數(shù)據(jù)交換。為此，應答器可以包括用于將包含數(shù)據(jù)分組230的第一(應答器)信號210發(fā)射到基站的發(fā)射器單元208和用于從基站接收第二(基站))信號214的接收器單元212。類似地，基站可以包括用于接收來自在檢測天線的范圍內(nèi)的應答器的信號的接收器單元216和用于向應答器發(fā)射應答器信號的發(fā)射器單元220?；究梢园?實時)時鐘，使得接收到的信號和/或發(fā)射的信號可以在接收或發(fā)射時被時間戳記。
應答器可以包括電池等形式的電源。在實施例中，應答器的接收器單元可以被實現(xiàn)為低功率喚醒接收器，使得接收器單元將僅在它接收到喚醒信號的情況下才被激活。這樣，電源的壽命可以被大幅度延長。在實施例中，喚醒信號可以是具有預定載波頻率和信號強度的信號，其中該信號強度高于預定信號強度閾值。在另一種實施例中，喚醒信號可以是具有預定載波頻率和預定調(diào)制模式的基站信號。預定調(diào)制模式可以用于將載波頻率與周圍的白噪聲區(qū)分開來。
應答器和基站中的處理器222、224可以被配置成控制發(fā)射器單元和接收器單元，以便基于合適的數(shù)據(jù)傳輸方案發(fā)射和接收(交換)信號。這種數(shù)據(jù)傳輸方案的示例可以包括正交幅度調(diào)制(qam)、頻移鍵控(fsk)、相移鍵控(psk)和幅移鍵控(ask)。為此，應答器和基站中的處理器可以被配置成生成符合數(shù)據(jù)傳輸方案的某種數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)分組可以包括報頭和有效載荷。報頭信息可以包括(唯一)應答器標識符，使得接收器(例如，基站中的接收單元)能夠?qū)ㄒ粋€或多個數(shù)據(jù)分組的應答器信號鏈接到特定應答器。應答器和基站中的處理器還可以包括用于變換rf數(shù)據(jù)信號中的數(shù)據(jù)分組的調(diào)制器和用于將由應答器的檢測單元接收到的rf數(shù)據(jù)信號變換成數(shù)據(jù)分組的解調(diào)器。處理器中的解碼器可以從數(shù)據(jù)分組中提取信息，例如，報頭信息和/或有效載荷，該信息可以由通過時間算法在確定通過時間時使用。為了避免沖突，可以使用防沖突方案，例如，tdma方案。典型的傳輸周期在1和10毫秒的范圍內(nèi)，并且典型的數(shù)據(jù)信號長度可以在50和300微秒之間的范圍內(nèi)。
應答器還可以包括布置在限定應答器平面的平面基板226上的至少兩個磁性線圈。第一(接收器)線圈228可以連接到應答器的接收器單元，其中第一線圈具有在第一方向(例如在應答器平面中)的磁軸230。第一接收器線圈和檢測線圈可以形成第一線圈配置用于在應答器和基站之間交換信號。連接到應答器的發(fā)射器單元的第二(發(fā)射)線圈232可以在第二方向(例如，垂直于應答器平面)具有其磁軸234。第二應答器線圈和檢測線圈可以形成第二線圈配置用于在應答器和檢測線圈之間交換信號。線圈可以以各種方式實現(xiàn)，例如，作為偶極型薄膜或線繞線圈(或者具有鐵氧體磁芯或者不具有鐵氧體磁芯)。距離函數(shù)將取決于由應答器使用的天線的類型。
基站的發(fā)射器單元可以以第一(載波)頻率(例如，125khz)(應答器的接收器單元的喚醒頻率)發(fā)射應答器信號，但是也可以設想其它頻率。例如，在實施例中，第一(載波)頻率可以在10和1000khz之間的范圍內(nèi)選擇，優(yōu)選地在50和250khz之間的范圍內(nèi)選擇。當運動員朝定時線移動時，應答器將朝發(fā)射檢測線圈移動，使得應答器線圈可以開始以第一載波頻率拾取基站信號。應答器處理器可以確定接收到的基站信號的信號強度，并且如果信號強度高于信號強度閾值，那么它可以開始將檢測到的基站信號的信號強度值存儲在緩沖器中。此外，應答器處理器可以將發(fā)射器單元從睡眠模式切換到活動模式。在活動模式期間，應答器處理器可以生成預定數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)分組，并且在應答器信號中將這些數(shù)據(jù)分組發(fā)射到基站。
在實施例中，應答器信號可以以與第一載波頻率不同的第二(載波)頻率(例如，6,78mhz)發(fā)射到基站。但是，也可以設想其它頻率。例如，在實施例中，第二(載波)頻率可以從5和500mhz之間的范圍內(nèi)選擇?？商娲?，第二(載波)頻率可以從0.5和6ghz之間的范圍內(nèi)選擇。應答器處理器可以生成包括報頭232的數(shù)據(jù)分組，該報頭232除其它之外包括用于使得基站能夠識別數(shù)據(jù)分組的來源的應答器id。此外，應答器處理器可以在數(shù)據(jù)分組的有效載荷中插入檢測到的基站信號的一個或多個信號強度值2341-3。在實施例中，在應答器信號中發(fā)送到基站的數(shù)據(jù)分組可以包括一個信號強度值。在另一種實施例中，數(shù)據(jù)分組可以包括兩個、三個、四個或多個信號強度值。信號強度值插入到數(shù)據(jù)分組的有效載荷中的順序可以確定應答器檢測到基站信號的順序。
在實施例中，當應答器的檢測器單元確定接收到的基站信號的信號強度高于某個閾值時，應答器處理器可以啟動計數(shù)器?？梢栽黾踊驕p少計數(shù)器，直到達到某個終值。在計數(shù)期間，應答器可以發(fā)射應答器信號。當計數(shù)器達到其終值時，應答器處理器可以將應答器中的發(fā)射器單元轉(zhuǎn)回到其睡眠模式。此后，應答器處理器可以在它仍然接收到具有高于閾值的信號強度的基站信號的情況下激活發(fā)射器單元。因此，計數(shù)器確保發(fā)射器單元在預定時間之后被切換。這樣，僅當基站信號高于預定信號強度閾值，(即，在檢測器天線的某個范圍內(nèi)時)發(fā)射器單元才處于活動模式。
當基站檢測到應答器信號時，它將確定接收到的應答器信號的信號強度(例如，rssi)、將信號轉(zhuǎn)換成包括一個或多個信號強度值作為有效載荷的數(shù)字數(shù)據(jù)分組、并且向數(shù)據(jù)分組分配時間戳。
由基站接收到的應答器信號的信號強度將取決于發(fā)射應答器線圈和檢測天線之間的電磁耦合。當應答器朝檢測天線移動時，電磁耦合—并且因此檢測到的應答器信號的信號強度—將作為應答器和檢測天線之間的距離的函數(shù)而變化。(由檢測線圈發(fā)射并且由應答器的第一(接收)線圈接收到的)基站信號的信號強度和在應答器在檢測線圈之上通過期間確定的(經(jīng)由第二(發(fā)射器)線圈發(fā)射并且由基站接收到的)應答器信號(時間戳記)的信號強度用于準確地確定應答器的通過時間。
圖3a和3b描繪對于應答器線圈相對于檢測環(huán)的特定朝向通過檢測天線的應答器的測得的信號強度。特別地，圖3a和3b描繪其中當應答器位于定時線之上時，應答器線圈相對于檢測線圈的角朝向提供與檢測天線的最大磁耦合或最小耦合的情況。圖3a更詳細地描繪應答器相對于檢測線圈的朝向。應答器302在z軸方向上以某個速度朝檢測線圈移動。理想地，應答器平面定向在x、y平面中，并且檢測線圈布置在x、z平面中，其中檢測線圈的縱向側(cè)與z軸(和定時線)基本上平行。在圖3a的應答器配置中，第一應答器線圈308的磁軸平行于y軸，并且第二應答器線圈310的磁軸平行于z軸。
圖3b描繪在第一應答器線圈308和檢測線圈306之間交換的信號強度值(由圓圈指示的信號強度值)以及在第二應答器線圈310和檢測線圈306之間交換的信號強度值(由三角形指示的信號強度值)對(versus)應答器和定時線之間的距離(其中零對應于定時線上的位置)。應當注意的是，雖然x軸提及應答器和定時線之間的距離，但是它實際上表示由基站測量的時間，特別是表示由基站接收到應答器信號的時間。
圖3b示出對于該應答器配置，第一應答器線圈308和檢測線圈306之間的電磁耦合可以由第一距離函數(shù)322給出，其中當應答器位于定時線之上時，信號強度展現(xiàn)出最大值322，并且在當應答器位于平行于定時線定向的線圈的一部分之上時的位置處展現(xiàn)出最小值(未示出)。作為對照，第二應答器線圈310和檢測線圈306之間的電磁耦合由第二距離函數(shù)314給出，當應答器位于定時線之上時，該第二距離函數(shù)展現(xiàn)出最小信號強度322，并且在當應答器位于平行于定時線定向的線圈的一部分之上時的位置處呈現(xiàn)出最小值(未示出)。
因此，通過測量在第一應答器線圈和基站之間以及在第二應答器線圈和基站之間交換的信號的信號強度，可以獲得兩個距離函數(shù)。測得的信號強度可以通過時間戳記在應答器和基站之間交換的信號來與時間相關聯(lián)，使得與第一距離函數(shù)中的最小值和/或第二距離函數(shù)中的最大值相關聯(lián)的時間實例可以被確定為通過時間。如以上已經(jīng)提到的，圖3a和3b描繪理想情況，其中當應答器在定時線之上時，在應答器線圈和檢測線圈之間實現(xiàn)最大/最小耦合。但是，當運動員通過定時線時，存在很大的機會朝向(特別是應答器線圈相對于檢測環(huán)的朝向)不與圖3a和3b中繪出的情況對應。
圖4a和4b圖示作為應答器和定時線之間的距離的函數(shù)的通過檢測天線的應答器的信號強度，其中應答器線圈相對于檢測環(huán)的朝向與圖3a和3b圖示的情況不同。特別地，除了應答器402包括第一線圈408并且第二線圈410繞x軸旋轉(zhuǎn)15度的角度θ418(即，應答器平面的法線n416與z軸之間的角度為θ)之外，圖4a描繪與圖3a中的情況類似的情況。這個旋轉(zhuǎn)將導致與圖3b所示的距離函數(shù)不同的距離函數(shù)。如圖4b所示，應答器繞x軸的旋轉(zhuǎn)將得到第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)418、422，其中第一距離函數(shù)的最大信號強度420和第二距離函數(shù)的最小信號強度424不再與定時線上方的應答器位置相一致。圖4a和4b示出與如圖3a和3b所示的“理想的”應答器朝向的偏差將導致在確定通過時間時的誤差。
圖5a和5b示出對于應答器線圈和檢測線圈之間其它角朝向(即，應答器繞x軸分別旋轉(zhuǎn)30度和45度)的第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)5021,2、5041,2。如該圖所示，旋轉(zhuǎn)將導致信號強度中的極值位置相對于定時線的位置以及相對于彼此的進一步移位。兩個距離函數(shù)的極值位置的函數(shù)關系因此與應答器線圈相對于檢測線圈的位置相關。這種相關將參考圖6和7a和7b更詳細地描述，并且可以在通過時間算法中使用，用于準確地確定校正了應答器線圈相對于檢測環(huán)的朝向的(角度)偏差的通過時間。
圖6描繪與參考圖4b描述的那些距離函數(shù)類似的第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)602、604。因此，在應答器在檢測線圈之上通過期間，定時系統(tǒng)可以測量在應答器和基站之間交換的第一信號序列和第二信號序列的信號強度?；跍y得的信號強度值，可以導出由通過時間算法使用的第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)，以便確定通過時間。通過時間算法可以包括確定以下的步驟：
-第一距離函數(shù)602具有最小信號強度值610時的第一時間實例t1；
-第二距離函數(shù)604具有最大信號強度值608時的第二時間實例t2；
-定義為t1和t2之間的差的參數(shù)增量δ；
-通過計算t1-δ*k的通過時間tp，其中k是取決于應答器的高度和環(huán)寬度的常數(shù)。
環(huán)寬度可以是大約50至100cm的固定參數(shù)。應答器高度是估計為大約150cm的系統(tǒng)參數(shù)。圖7a描繪應答器平面的角朝向和增量δ的關系。這個圖表示出第一距離函數(shù)的最大信號強度的位置與第二距離函數(shù)的最小信號強度的位置之間的差與應答器平面的角朝向以基本上線性的方式相關。此外，圖7b描繪增量和由應答器平面的角朝向引入的誤差之間的基本上線性關系。因此，當應答器平面的角朝向增加時，誤差增加。
通過時間算法可以使用t1作為初始通過時間，并且用k乘以增量值來校正這個時間值。例如，在圖7a中，通過時間可以被確定為：tp＝t1-δ*2,7。圖8示出了作為角度的函數(shù)的通過時間的誤差。這個圖表示出由于角度效應的定時線位置中的誤差可以被保持得非常低。此外，算法與速度無關。雖然在上述通過時間算法中，通過時間是基于t1確定的，但是，對于本領域技術人員來說，顯然也可以使用t2作為確定通過時間的基礎。
圖9描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于確定移動應答器的通過時間的過程的流程圖。這里，該過程可以從基站以第一(載波)頻率向應答器發(fā)射基站信號(步驟902)開始。當檢測器在基站的范圍內(nèi)時，應答器可以檢測到基站信號，并且如果基站信號的信號強度高于某個閾值和/或檢測到某個調(diào)制模式(步驟904)，那么可以觸發(fā)應答器以第二(載波)頻率向基站發(fā)送應答器信號，其中應答器信號包括應答器標識符和基站信號的信號強度(步驟906)。包括信號強度和應答器id的應答器信號可以被基站檢測。在檢測到時，基站可以確定接收到的應答器信號的信號強度和應答器信號的接收時間(步驟908)。只要由應答器接收到的基站信號的信號強度高于閾值，就可以重復過程步驟902-908(步驟910-924)。這樣，可以確定第一信號序列的信號強度(基站信號的信號強度)和第二信號序列的信號強度(應答器信號的信號強度)。這個信號強度可以定義第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)，該第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)可以由時間通過算法使用，用于確定校正了應答器相對于檢測天線的角朝向的通過時間。
圖10a和10b描繪根據(jù)本發(fā)明的另一種實施例的應答器-基站配置。特別地，圖10a描繪包括處理器1004和接收器單元1006以及發(fā)射器單元1008的應答器1002。應答器還包括三個磁性線圈1010、1012、1014，其中每個線圈106、1018、1020的磁軸定向在不同的方向(例如，第一線圈具有在y方向上的磁軸、第二線圈具有在x方向上的磁軸并且第三線圈具有在z方向上的磁軸)。
如圖10b所繪出的，可以基于包括傾斜角θ和方位角
提出了可以以各種方式實現(xiàn)基于第一線圈配置(例如，第一應答器線圈和檢測線圈)和第二線圈配置(例如，第二應答器線圈和檢測線圈)確定在應答器和基站之間交換的第一信號序列的信號強度的過程。例如，圖11a和11b描繪允許基于至少兩個不同線圈配置在應答器和基站之間交換信號的定時系統(tǒng)的實施例。例如，在圖11a的實施例中，可以使用兩個交替的發(fā)射應答器線圈1110、1112在應答器11021和基站1108之間交換第一信號和第二信號1114、1116，其中第一發(fā)射應答器線圈的磁軸方向和第二發(fā)射應答器線圈的磁軸方向具有不同的朝向。因此，在移動應答器在定時線之上通過期間，一旦應答器進入到檢測天線的范圍內(nèi)，應答器就發(fā)射由檢測天線1106檢測到的第一信號序列和第二信號序列。基站1108可以檢測第一信號和第二信號、確定它們的信號強度并且確定指示基站何時接收到信號的時間實例。基站中的通過時間算法可以隨后基于信號強度和相關聯(lián)的時間實例來計算通過時間。
圖11b描繪另一種實施例，其中可以使用一個應答器線圈1113和至少兩個不同定向的檢測天線11061,2在應答器11022和基站1108之間交換第一信號和第二信號1114、1116。因此，在移動應答器在定時線之上通過期間，應答器可以交替地接收由第一檢測天線11061發(fā)射的第一信號、確定接收到的第一信號的信號強度并且隨后將第二信號發(fā)射到第二檢測天線11062，其中第二信號包括相關聯(lián)的第一信號的信號強度值。基站1108可以檢測第二信號、確定它們的信號強度并且確定指示基站何時接收到第二信號的時間實例?；局械耐ㄟ^時間算法可以隨后基于第一信號和第二信號的信號強度值和相關聯(lián)的時間實例來計算通過時間。
圖12描繪圖示可以在如參考圖1-11所描述的系統(tǒng)和方法中使用的示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1200可以包括通過系統(tǒng)總線1006耦合到存儲器元件1204的至少一個處理器1202。因此，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以將程序代碼存儲在存儲器元件1204內(nèi)。此外，處理器1202可以執(zhí)行經(jīng)由系統(tǒng)總線1256從存儲器元件1204訪問的程序代碼。在一個方面中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以被實現(xiàn)為適于存儲和/或執(zhí)行程序代碼的計算機。但是，應當認識到的是，可以用能夠執(zhí)行本說明書中描述的功能的包括處理器和存儲器的任何系統(tǒng)的形式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
存儲器元件1204可以包括一個或多個物理存儲器設備，諸如例如，本地存儲器1208和一個或多個大容量存儲設備1210。本地存儲器可以指通常在程序代碼的實際執(zhí)行期間使用的隨機存取存儲器或(一個或多個)其它非持久性存儲器設備。大容量存儲設備可以被實現(xiàn)為硬盤驅(qū)動器或其它持久性數(shù)據(jù)存儲設備。處理系統(tǒng)還可以包括提供至少一些程序代碼的臨時存儲以便減少在執(zhí)行期間必須從大容量存儲設備1210取回程序代碼的次數(shù)的一個或多個高速緩存存儲器(未示出)。
被描繪為輸入設備1212和輸出設備1214的輸入/輸出(i/o)設備可選地可以耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。輸入設備的示例可以包括但不限于，例如鍵盤、定點設備(諸如，鼠標)等。輸出設備的示例可以包括但不限于，例如監(jiān)視器或顯示器、揚聲器等。輸入設備和/或輸出設備可以或者直接或者通過中間i/o控制器耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。網(wǎng)絡適配器1216也可以耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以使得該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠通過中間的私有網(wǎng)絡或公共網(wǎng)絡耦合到其它系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、遠程網(wǎng)絡設備和/或遠程存儲設備。網(wǎng)絡適配器可以包括用于接收由所述系統(tǒng)、設備和/或網(wǎng)絡向所述數(shù)據(jù)發(fā)射的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收器，以及用于向所述系統(tǒng)、設備和/或網(wǎng)絡發(fā)射數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)射器。調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器和以太網(wǎng)卡是可以與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一起使用的不同類型的網(wǎng)絡適配器的示例。
如圖12所示，存儲器元件1204可以存儲應用1218。應當認識到的是，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1200還可以執(zhí)行可以促進執(zhí)行應用的操作系統(tǒng)(未示出)?？梢杂蓴?shù)據(jù)處理系統(tǒng)1200(例如，由處理器1202)執(zhí)行以可執(zhí)行程序代碼的形式實現(xiàn)的應用。響應于執(zhí)行應用，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以被配置成執(zhí)行將由本文進一步詳細描述的一個或多個操作。
在一個方面中，例如，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1200可以表示客戶端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在這種情況下，應用1218可以表示客戶端應用，當該客戶端應用被執(zhí)行時，將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1200配置成執(zhí)行本文參考“客戶端”描述的各種功能?？蛻舳说氖纠梢园ǖ幌抻趥€人計算機、便攜式計算機、移動電話等。
本文使用的術語僅用于描述特定實施例的目的，而不旨在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”也旨在包括復數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。還將理解的是，當在本說明書中使用時，術語“包括”指定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其群組的存在或附加。
下面權利要求中的所有裝備或步驟加上功能元件的對應結構、材料、動作和等同物旨在包括與具體要求保護的其它要求保護的元件結合執(zhí)行功能的任何結構、材料或動作。出于說明和描述的目的而給出本發(fā)明的描述，但不旨在以所公開的形式窮舉或限制本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，許多修改和變化對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。實施例的選擇和描述是為了最好地解釋本發(fā)明的原理和實際應用，并且使得本領域其他普通技術人員能夠理解具有適于預期的特定用途的各種修改的本發(fā)明的各種實施例。
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