[發明專利]編碼器、絕對定位編碼器方法和絕對定位編碼器系統

有效

• 申請號: 201880091968.6
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111936824B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王璞;符浩宇;菲利普·奧爾利克;秋濃俊昭;馬瑞;王炳南
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉久亮;黃綸偉

1.一種編碼器，該編碼器包括：

具有多層反射/透射結構的標尺，其中，各層包括具有行的矩陣，使得所述矩陣的各行對應于用于形成測量的圖案；

單個太赫茲收發器的發射器，該發射器在與所述標尺相對運動的同時根據太赫茲壓縮掃描方案向所述標尺發射太赫茲波形；

所述單個太赫茲收發器的接收器，該接收器測量通過所述標尺從所述多層反射/透射結構的各層的行反射的所述太赫茲波形的幅度；

計算機硬件存儲器，該計算機硬件存儲器存儲包括與所述發射器的預定位置對應的圖案或者基于所述標尺的所述層的圖案反射/透射的太赫茲波形的訓練幅度集合的數據；

處理器，該處理器基于所存儲的數據從所述接收器所接收的幅度的所述測量確定所述發射器的位置；以及

輸出接口，該輸出接口渲染所述發射器的所述位置。

2.根據權利要求1所述的編碼器，其中，具有聚焦透鏡和太赫茲空間光調制器的所述發射器指向各層的所述矩陣的行，使得所述發射器根據所述太赫茲壓縮掃描方案經由準直透鏡向所述標尺發射所述太赫茲波形，其中所述太赫茲波形由所述準直透鏡準直，然后由所述太赫茲空間光調制器利用隨機圖案調制，并且反射的波形穿過所述聚焦透鏡并由所述單個太赫茲收發器的所述接收器檢測。

3.根據權利要求1所述的編碼器，其中，所述發射器根據所述太赫茲壓縮掃描方案向所述標尺發射所述太赫茲波形，利用反射的測量將所述標尺的各層的多行圖案解碼。

4.根據權利要求1所述的編碼器，其中，所述發射器根據所述太赫茲壓縮掃描方案向所述標尺發射所述太赫茲波形，利用反射的測量將絕對定位系統的多層偽隨機圖案解碼。

5.根據權利要求1所述的編碼器，其中，所述發射器根據所述太赫茲壓縮掃描方案向所述標尺發射所述太赫茲波形，使得所述太赫茲壓縮掃描方案使用l_∞正則化最小二乘法來利用信號預處理步驟將偽隨機圖案解碼。

6.根據權利要求1所述的編碼器，其中，所述發射器根據所述太赫茲壓縮掃描方案向所述標尺發射所述太赫茲波形，使得所述太赫茲壓縮掃描方案使用箱約束優化方法來利用信號預處理步驟將偽隨機圖案解碼。

7.根據權利要求1所述的編碼器，其中，所述發射器根據所述太赫茲壓縮掃描方案向所述標尺發射所述太赫茲波形，使得所述太赫茲壓縮掃描方案使用圖案的反射/透射系數上的先驗分布來利用信號預處理步驟標識包括正性和二進制/多級值的信號特征。

8.根據權利要求7所述的編碼器，其中，所述處理器使用變分貝葉斯方法來恢復所述標尺的反射/透射的太赫茲波形或二進制/多級反射波形。

9.根據權利要求8所述的編碼器，其中，所述處理器中使用的所述變分貝葉斯方法在最大期望算法的最大化步驟中使用近似Q函數。

10.根據權利要求9所述的編碼器，其中，所述最大期望算法是迭代變分最大期望算法，以恢復所述標尺的二進制/多級圖案。

11.根據權利要求1所述的編碼器，其中，所存儲的數據包括從形成周期性圖案的反射/透射結構的各層反射/透射的波形的信號模型，使得所述處理器基于所述信號模型從所述幅度的所述測量確定所述發射器的所述位置。

12.根據權利要求11所述的編碼器，其中，所述標尺的各層的所述圖案形成非周期性圖案以對所述發射器的絕對位置進行編碼，其中，所存儲的數據包括幅度值的序列與所述發射器的位置之間的映射，使得所述映射是所述非周期性圖案的函數，并且其中，所述處理器根據所述映射將所述幅度的所述序列的測量映射到所述發射器的所述位置。