JP2002515192A - 無線トラッキングシステムおよびその作動方法 - Google Patents

無線トラッキングシステムおよびその作動方法

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Abstract

(57)【要約】 無線トラッキングシステム(10)およびその作動方法が開示されている。小型のハンドヘルド無線トラッキングシステム受信機(12)が設定レンジ(20)に対する受信機と複数の無線送信機(14、16、18)との間の距離をモニタする。送信機のいずれかが設定レンジを越えると受信機からアラームが発生され、これによりユーザー(600)は受信機を全方向受信モードから指向性受信モードに切り換えることができる。ディスプレイ(24)には受信された信号強度がディスプレイされ、ユーザーは最大信号強度が受信される方向に受信機を向けることができ、これによりユーザーは設定レンジを越えた送信機を探し、この送信機に向かって移動できる。送信機のユーザーは受信機のユーザーがアラームを発信した送信機を探し出すことができるようにアラームを発信することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】 無線トラッキングシステムおよびその作動方法 技術分野 本発明は移動無線送信機を探し、無線受信機から無線送信機のユーザーの警告 を無線受信機へ送信する移動無線送信機まで測定した設定レンジ外にその移動無 線送信機が移動したかどうかを判断するための、無線トラッキングシステムおよ びその作動方法に関する。 背景技術 自分の目の届かないところいる子供に危険が及ぶのではないかという危惧が、 親の間に次第に高まりつつある。小さい子供が親の目の届かないところを歩いて いる時に、子供が傷つけられたという事件をメディアはほとんど毎日報道してい る。更に今日の移動性の高い社会において、小さな子供のいる家庭ではよく、シ ョッピングセンターや遊園地やその他の公共の場所へ出掛けるが、このようなと ころでは人々が群れており、このため小さな子供に危害が加えられたり、子供が 両親の見えないところに行ってしまうことがあり得る。この理由は、子供は本来 の好奇心から自分のまわりを探検したいという気持があり、両親の管理から逃れ たいという要求があるからである。 子供の移動を制限またはモニタするための装置が市販されている。また、子供 を親に繋いでおく装置もある。また子供につけた送信機からの送信信号を受信す る無線受信機から所定の半径から外に子供が移動した時に警告を発生するような 無線システムも市販されている。 繋いでおく装置は制約半径が限られており、子供と親の間に敵意が生 じる。無線システムは約4.5m(約15フィート)の半径に固定されており、 この半径は親が子供を目の届く範囲内に完全には止めたくない場合に有効なモニ タリングを可能にするには短すぎ、トラッキングには使用できない。 これまで無線通信を利用して移動無線送信機を探し、および/または人が身に つけている移動無線送信機が無線受信機から測定した設定レンジを越えたかどう かを判断するような多数の無線トラッキングシステムが提案されている。これら システムでは1台以上の無線送信機が各無線送信機のコード化された識別信号を 放送し、この信号は無線受信機によって受信され、距離、更にこれらシステムの 一部では各送信機と受信機との間の方向も決定するように処理される。例えば米 国特許第4,785,291号、第5,115,223号、第5,119,072号、第5,245,314号、第5,28 9,163号、第5,307,053号および第5,357,259号、国際特許出願第87/06748号、英 国特許出願第GB2182183A号および日本国特開昭第64-311842号を参照されたい。 上記特許および公開特許出願には種々の無線トラッキングシステムの実現例が記 載されている。 移動無線送信機が無線送信機の識別コードを受信する無線受信機からのレンジ 外に移動したかどうかの判断は、これら特許および出願において種々の異なる方 法で実行されている。受信した識別コード信号が所定の信号強度よりも低下した かどうか、または受信した識別コード信号が所定の経過時間の間に受信されなか ったかどうかを判断することにより、移動無線機がレンジ外に移動したかどうか を判断する2つの方法が記載されている。 人が身につけた移動送信機が設定レンジ外に移動したか、および/または移動 したかどうかを判断し、および/または人をトラッキングするように設計された 無線通信システムは次の理由から厳しい問題がある。 すなわち(1)連邦通信委員会によって定められた送信機のパワーは100ミリ ワット以下の放送パワーに限定されていること、(2)定期的に移動無線機から モニタ用無線受信機へ送られる識別コード信号の干渉、ページングまたは信号の 減衰を生じさせるような種々の環境上の要因があることから、厳しい問題がある 。送信機の識別コード信号は無線送信機と無線受信機との間の見通しライン内に ある人の体または体の一部もしくは他の構造物を通過することによってかなり減 衰することがある。見通しライン(視軸)内に人および構造物が存在しているこ とにより送信された識別コード信号がかなり減衰し、これにより無線送信機の識 別コードは無線受信機の弁別レベルよりも低くなるように定期的または永久的に 減衰することがあり、これにより移動無線送信機が設定レンジ外に移動したと誤 表示し、それ以上移動無線送信機をトラッキングできなくなることがある。 更に、送信周波数および移動無線送信機と無線受信機との間の相対的速度に応 じて生じる自然のフェージング減少、例えばラレイフェージングは低速運動の場 合、例えばトラッキングを容易にするように送信機を取り付けた子供または患者 が歩行する場合、かなり深刻な状況となる。これらフェージング現象は設定レン ジを越えたかどうかの判断および受信機に対する送信機の方向の判断に影響する 。更に他の人工的な干渉、例えば電気的ノイズおよびビルによって生じるマルチ パス干渉は送信機をトラッキングしている無線受信機の弁別レベルよりも低いレ ベルに無線送信機から送信された識別コード信号を定期的に減衰させることがあ り、このことも無線送信機が設定レンジ外に出たと誤表示したり、および/また は指向性アンテナを用いては無線受信機に対する無線送信機の運動方向をトラッ キングできなくする原因となる。 無線送信機の識別コードをコード化するビットのフレーム内にエラ ー訂正コードを送信できる。送信機の識別コードをコード化する1つ以上のフレ ームの各々は、ある設定された数のエラー訂正コードビットを含むことができ、 これらエラー訂正コードビットは無線受信機によって処理され、識別コードビッ ト内で生じる1つまたは2つのビットのようなわずかなビットのエラーを訂正す る。この機能を達成するだけの1つの周知のエラー訂正コードとしては、BCH コードがある。 エラー訂正コードを含むフレームのビットのシリアル処理は一般に一連の排他 的ORゲートを用いて実行される。フレーム内のビットエラー数がエラー訂正コ ードのエラー訂正容量を越えるとフレーム内のデータはエラー状態となる。無線 データ送信の従来の方法では、内部のエラーコードのビットエラー訂正容量を越 えるような数のビットエラーを含むフレームから有効なデータビットを回復でき ない。ほとんどのタイプのエラー訂正コードのエラー訂正容量は2ビットとなっ ている。 無線送信機からの送信信号を受信するための無線受信機の同期ミス、ラレイフ ェージングおよび人工ノイズの累積的効果によって、エラーのないデータを受信 する上での現在のデジタル無線受信機の信頼性は著しく低下する。1ミリ秒を越 えるデータ送信信号内のギャップは無線受信機にその受信プロセスを終了させ得 る。無線送信機の識別コードの周期的デジタル送信信号を受信する無線受信機に より無線送信機をトラッキングしている状況では、このような受信プロセスが終 了する結果、無線送信機の正しい識別信号を受信できなくなる。この結果、実際 には無線受信機からの無線送信機の距離をモニタしている無線受信機の設定レン ジ内にある無線送信機からの送信信号がレンジ外にあると誤って受信される。こ の結果、無線受信機からの無線送信機からの距離をエラー状態でモニタすること となり、更にパニックを生じさせたり、そうでなくても無線受信機を使用してい る人が無線トラッキングシステム の信頼性を信頼しなくなることがある。 従来のデータ送信プロトコルを評価するための認められた数式に従い、従来の 無線データ送信プロトコルを分析すると、これらプロトコルは長さが数キャラク タよりも長いデータの送信にはあまり適していないことが判る。対の数式を使っ てフェージングを解析する。 フェージングレート S=速度MPH F=周波数(MHz) F0=Hz フェージング長さ r=ST/SM スレッショルド/メジアン スレッショルドSTは受信機の検出スレッショルドレベルであり、メジアンS Mはメジアン電界強度レベルである。 スレッショルドよりも低いフェード メッセージが失われる確率 L=メッセージ時間(長さ) PW=破局的な障害長さよりも長いフェードが生じる可能性 であり、次の値に等しい。 フェージングレートF0とはチャンネル周波数F0および無線受信機の速度(1 時間あたりのマイル(約1.6km))に応じて大気中の無線周波数送信信号が 周期的にフェードする自然の頻度であり、フェード長さt(秒)とはフェードの 長さであり、スレッショルドFよりも低いフェードとは送信信号が無線受信機の 検出能力よりも低下してしまう時間長さ(秒)であり、メッセージが失われる確 率Pとはデータ送信信号と受信機との同期が失われる結果、メッセージ送信信号 が完了しなくなる確率である。上記参考とした数式を検討するにはS.O.ライス の論文「サイン波プラスランダムノイズの統計学的性質」、ベルシステムテクニ カルジャーナル、1948年1月;T.A.フリーバーグの論文「マルチパスフェ ージングの正確なシミュレーション」1980年;ケイプル、メッサード、マイ ナーの論文「デジタル移動無線のためのUHFチャンネルシミュレータ」、IE EE VT−29、1980年5月;およびP.メイビー、D.ボールの論文「C CIR無線ページングコードNo.1の利用」第35回IEEE V.T.会議、 1985年5月を参照されたい。 米国特許第4,868,885号はハンドオフ制御のためにセルラー無線シス デムで使用される受信された無線周波数信号の受信によって生じた受信信号強度 の表示信号(RSSI信号)の高速測定法を開示している。RSSI信号のサン プルが時間的に連続して取り込まれ、所望するサンプリングインターバルにわた って記憶された2つのサンプルのうちの大きい方のサンプルと比較される。直前 のサンプル時間から得られた値および直後のサンプル時間から得られた値を越え るサンプル値が2回記憶され、一方、直前または直後のサンプル値よりも小さい サンプル値は記憶しない。この結果生じる平均値が真の平均信号振幅に極めて近 似し、ラレイフェージング現象には影響されないが、送信経路内の障害物によっ て生じる受信信号の振幅の急速な変化には応答できる。 米国特許第5,193,216号はデータ送信信号を受信するタイプの無線受信機がレ ンジ外にあるかどうかを検出するようになっている。この無線受信機は送信機か らのコード化された識別コードの受信に失敗した後、RSSI信号の減少する傾 きに応答し、レンジ外状態となった信号を発生する。この米国特許は信号の所定 の特徴、同期コードの検出に一致する受信信号強度をサンプリングし、よって受 信した信号強度が測定された信号が所望した信号となるようになっている。同期 コードを検出すべきときに検出信号がない場合、最後に記憶した所定の数のRS SI値を読み出す。無線受信機が受信できなくなる前にレンジ外条件に向かって いることを、記憶されていたRSSI値の傾きが表示する場合、受信ができなく なった際に無線受信機が無線送信機からのレンジ外となったことを表示するディ スプレイを発生する。 ループアンテナおよびその特性も周知である。ループアンテナはもともとは方 向探査用の指向性アンテナとして使用されたものである。しかしながらループア ンテナは、現在ではミニチュア無線受信機、例えばページャー内で全方向アンテ ナとして広く使用されてもいる。 ループアンテナを用いて最大の全方向応答を得るにはいくつかの設計上の制約 を認めなければならない。一般にはループアンテナの長さは受信する周波数バン ドの約0.4波長よりも短くしなければならず、0.2波長が最適であり、ループ の電気導線の径に対する長さの比を大きく(一般に100:1)することが好ま しく、ループを完全な正方形にしなければならない。上記のような波長の端数の 構造で作動する際、ループアンテナの受信特性は一般にアンテナ構造の完全な正 方形の横断面に応じて決まる。しかしながらこのような構造は給電抵抗が小さく (5オームよりも小さい)、誘導性リアクタンスが比較的大きく、これはループ に直列コンデンサを挿入して相殺しなければならない。900MHzのような高 い周波数バンドでは1回巻のループアンテナでもの誘導性リアクタンスが200 〜300オームとなることがある。 素子の平面内で指向性および利得を得るために、素子の間に一般に4分の1波 長の構造をした多数のアクティブおよびパッシブ素子を使用する指向性ビームア ンテナが知られている。このような構造は、900MHzのような高周波バンド において小型化された無線装置には使用できない。 方向探査用にフェーズドアレイアンテナを使用することができる。一般にフェ ーズドアレイアンテナは指向特性を示すように受信素子間の位相関係を変える同 調ネットワークを使用するものである。しかしながら、900MHzのような高 周波バンドで使用される小型化された装置には、このようなフェーズドアレイも 使用できない。 移動物体、例えばペットや子供をトラッキングするために身につけるのに人間 工学的に許容可能な小型の無線トラッキング受信機内に組み込むには、上記の指 向性アンテナのいずれも使用できない。 発明の概要 本発明は、1台の無線周波数受信機と、少なくとも1台の移動無線周波数送信 機とから成る改善された無線トラッキングシステムである。各無線周波数送信機 は放送無線周波数送信機を一義的に識別する識別コードで変調された無線周波数 搬送波を周期的に放送し、この識別コードは無線周波数受信機によってデコード される。無線周波数受信機は無線周波数送信機が設定レンジを越えたとの警告を 発生することなく、可能な無線周波数受信機から設定された各無線周波数送信機 の移動の最大レンジを設定する調節自在なレンジ制御装置を有する。レンジ設定 によりある数値の電圧が発生され、この電圧はRSSI信号と比較され、設定レ ンジを越えたかどうかを判断する。無線周波数受信機が変調された無線周波数搬 送波で送信された識別コードが、無線周波数受信機にトラッキング中、すなわち モニタされている無線周波数送信機に割り当てられているものであると証明する と、無線周波数受信機は無線周波数受信機内のプロセッサによって処理されるR SSI信号を発生し、モニタ中の無線周波数送信機の各々から逐次受信されたR SSI信号の平均値を計算する。この平均値はプロセッサにより設定レンジを表 示する数値と比較され、受信機の設定レンジが越えられている時、プロセッサは 無線周波数受信機のユーザーに警告する。 RSSI信号は平均する前に電気ノイズの影響を除くよう積分することが好ま しい。モニタされ、トラッキング中の各無線周波数送信機の識別コードを含む無 線周波数キャリアの送信信号から得られるRSSI信号の平均値、好ましくは積 分されたRSSI信号の平均値は、設定レンジを表示する数値と比較され、比較 によって少なくとも1つの無線周波数送信機が設定レンジ外にあることが判った 時、無線周波数受信機 のマイクロプロセッサ(好ましくはデジタル信号プロセッサ)によって警告が発 生される。 好ましくは、新たに計算された各RSSI信号またはその積分値が平均値の関 数よりも少ない値だけ計算された平均値より異なる場合に限り、新たに計算され たRSSI信号、好ましくはRSSI信号の新たに計算された積分値を含むよう に、RSSI信号の平均値および積分されたRSSI信号の好ましい平均値が更 新され、平均値から上記関数よりも大きい値だけ異なるRSSI信号の平均値ま たはその積分値の計算を排除する。このプロセスはレンジ決定方法にエラー上の データを持ち込むような、信頼性のない、統計学的に異常なRSSI信号または その積分値を廃棄するものである。視軸内の人からの干渉、ラレイフェージング 、マルチパス干渉等の現象は、逐次受信される信号の振幅またはその積分値のか なりの大きさの変動を生じさせることがあり、このような変動は発生していない 設定レンジ外の無線周波数送信機の運動として誤って解釈されたり、無線周波数 受信機がレンジ外に移動した旨の誤った警告を発生させる。 無線周波数送信機が設定レンジ外に移動したと一旦無線周波数受信機が判断す ると、ユーザーは無線周波数受信機のハウジング内のFIND MEスイッチを閉じ、 アンテナの構造を全方向アンテナから指向性アンテナに切り換え、無線周波数受 信機による指向性トラッキングを可能にすることができる。更に、無線周波数受 信機のユーザーがモニタ中の各無線周波数送信機の位置または運動をモニタした い時はいつでも、FIND MEスイッチを閉じることにより指向性トラッキングを実 行できる。 トラッキング中の無線周波数受信機の識別コードを含む無線周波数搬送波の無 線周波数受信機の検出に応答して発生される、連続するRSSI信号の振幅およ び好ましくはその積分値のディスプレイを使って、 トラッキング中の無線周波数送信機により信号の無線周波数搬送波の最大信号振 幅が送信されている方向を探す。最大振幅信号が受信される方向は、トラッキン グ中の無線周波数送信機の識別コードの逐次送信信号の受信により発生される個 々のRSSI信号の関数である値の大きさを表示することにより検出されるが、 この方向は無線周波数受信機に対する無線周波数送信機の真の方位となっている 。制限のない好ましい関数とは、ノイズの作用を除いたRSSI信号の積分また は平均信号の振幅である。 本発明は各無線周波数送信機のユーザーがパニックスイッチを閉じ、警告を発 生し、無線周波数受信機のユーザーがFIND MEスイッチを閉じることによりこの 警告に応答し、制御プロセッサが無線周波数受信機のアンテナ構造をすべての無 線周波数受信機のトラッキングに使用される全方向アンテナから、無線周波数受 信機に警告信号を送信した無線周波数送信機のユーザーを指向性トラッキングで きるようにするものである。警告信号を送信する各無線周波数送信機の無線周波 数受信機による指向性トラッキングプロセスは、無線周波数送信機が設定レンジ を越えた時の上記トラッキング機能と同じである。 無線周波数受信機のプロセッサは更に、モニタまたはトラッキング中の各無線 周波数送信機の識別コードをコード化した情報フレームとともに送信された誤り 訂正コードを利用し、エラー訂正コードを使って形成できないフレームからの有 効データを再構成する。本発明の好ましい実施例では、複数のビット(各フレー ムはBCHエラー訂正コードのビットおよび無線周波数送信機の識別コードをコ ード化した多数のフレームおよび無線周波数送信機のユーザーのステータスをコ ード化したフレームの1つのビットを含む)から成るIDENTIFICATION FRAME GRO UPが無線周波数受信機によって処理され、フレームのいずれかに少なくと も1つのエラー状の訂正不能なビットが含まれるかどうかを判断する。エラー訂 正コードによる処理により訂正できない、少なくとも1つのエラー状の訂正不能 ビットを含むフレームは、エラー訂正コードビットフィールドのビット内に全体 が存在するエラー状の訂正不能ビットのビットパターンをサーチすることにより 、少なくとも1つのエラー状の訂正不能ビットを含むフレーム内の有効データを 再構成するように更に処理される。フレームのエラー訂正コードのビット全体が フレーム内のエラー状の訂正不能ビットを含むと、無線周波数送信機の識別コー ド、そのユーザーのステータスまたは他の情報であるデータが回復される。ビッ トパターンは0または1の同じ数値を有する多数の連続するビットであり、この ビットの数は少なくとも1つのエラー状の訂正不能ビットを含むフレーム内のエ ラー訂正コードで訂正できるビットの数よりも少なくとも1つ多い。少なくとも 1つのエラー状の訂正不能ビットを含むフレームから有効データを回復すること によりフレームを再構成する結果、モニタ中の無線周波数送信機の識別コードを 含む、より多数の無線周波数搬送波が検出される。これにより上記のようにモニ タ中の無線周波数送信機のレンジおよび方向を決定するよう処理されるデータを 高める、より多数のRSSI信号の処理が可能となる。 本発明の好ましい実施例では、エラー訂正コードを含むフレーム内にモニタ 中の無線周波数送信機の各々の識別コードがコード化される。フレームのビット は副搬送波を変調し、副搬送波は無線周波数搬送波を変調する。副搬送波のアナ ログ変調または副搬送波のデジタル変調を使用できる。アナログ変調は識別コー ドの複数のフレームおよび他の情報、例えばIDENTIFICATION FRAME GROUP内の情 報をコード化するビットにより副搬送波のサイクルを変調するものである。アナ ログ副搬送波の各サイクルは複数の分離した回転角方向の位置でビットにより変 調され る。副搬送波のデジタル変調は副搬送波をパルス幅変調するものである。デジタ ル副搬送波の一部の幅は情報のフレームの少なくとも1つのビットによって変調 される。このような形態の副搬送波の変調によりIDENTIFICATION FRAME GROUP内 にフォーマット化される好ましい形態のデータ送信信号は、電池の寿命を長くす る低エラーレートで高速送信することが可能となる。 無線周波数受信機のデジタル信号プロセッサによる副搬送波の検出された個々 のサイクルの処理は、個々のサイクルの各々の少なくとも1つの選択された変調 部分の積分値を計算し、計算された積分値を含む記憶されたレンジを数値的に識 別するよう、選択された部分がコード化できる複数の可能な数値の1つを各レン ジが示す複数の記憶された数値レンジと計算された積分値の各々とを数値的に比 較し、計算された積分値を含む識別された記憶レンジを示す複数の数値の1つを 各サイクルの少なくとも1つの選択された部分で副搬送波がアナログ副搬送波で ある場合には1つのビット、または副搬送波がデジタル副搬送波である場合には 少なくとも1つのビットをコード化する各数値に置換することから成る。更にデ ジタル信号プロセッサによる副搬送波の検出された個々のサイクルの処理は、数 値を有する各サンプルとともに個々のサイクルの各々の各選択された変調部分の 複数のサンプルを取り込むことにより積分値を計算することから成り、各サンプ ルは積分値の計算内に含まれるべき有効サンプルを示す数値レンジと比較され、 この比較によってサンプル値が数値レンジ外にあると判れば比較されたサンプル 値を交換されるサンプル値に近いサンプル値に応じた値と置換する。比較される サンプル値は比較されるサンプルに先行する少なくとも1つのサンプル値、およ び比較されるサンプル値よりも大きい少なくとも1つのサンプル値の平均である 値と置換される。 副搬送波の変調サイクルを処理するための無線周波数受信機のデジタル信号プ ロセッサにより実行される上記プロセスは、各無線周波数送信機の識別コードの 信頼性ある検出を達成でき、モニタ中の無線周波数送信機のうちの1つの有効識 別コードの受信中に発生されるRSSI信号に応じた信頼できるデータを使用し て、無線周波数受信機に対する無線周波数送信機の方向およびレンジを決定でき るように保証する。無線周波数送信機がレンジ外に移動した時、または無線周波 数送信機のユーザーがパニックスイッチを押した時の、無線周波数受信機による 警告発生時のレンジ検出機能および各無線周波数送信機のトラッキング機能の信 頼性は、無線周波数送信機の識別コードの検出プロセスの信頼性によって直接影 響される。無線周波数送信機が設定レンジ外に移動したかどうかを最終的に判断 し、更に無線周波数受信機に対する無線周波数送信機の方向をトラッキングする RSSI信号は、モニタ中の無線周波数送信機の各々から送信される各無線周波 数搬送波の識別コードの正確かつ高速の検出によって評価される。従って、無線 周波数受信機による各無線周波数送信機の識別コードの正確な検出プロセスは、 無線周波数受信機のユーザーにより設定されたレンジが越えられたかどうかの判 断の精度、および無線周波数受信機に対する無線周波数送信機の方向の検出精度 を高める別の処理に最大数の評価されたRSSI信号が送られることを保証する ものである。 更に本発明によれば、受信機を収容したハウジングは受信機に対し無線送信信 号を送信する少なくとも1つの送信機を指向性トラッキングする受信機のユーザ ーが受信された無線送信信号の強度を見て無線トラッキングを容易にするディス プレイを有する。ディスプレイおよびハウジングには視界制限器が連動しており 、視界内の無線送信信号の強度のディスプレイの視界を制限し、受信機のユーザ ーが体から離間させて 腰またはそれ以上の高さに受信機を保持し、少なくとも1台の無線送信機と受信 機との間の視軸内の送信信号の無線の干渉を最小にするようになっている。好ま しくは視界制限器は無線受信機のユーザーが受信機を体から離間したまま腰また はそれ以上の高さに保持させるようになっている。光線を示す一対の直線によっ て決まる視界はディスプレイの対向するエッジからハウジング内の開口部の対応 する対向するエッジまで延びる。開口部はハウジングの外側面から内側に延び、 ハウジング内に底部を有するリセスを構成する。このディスプレイは底部に取り 付けられている。視界は好ましくは45度より大きい角度、更に好ましくは30 度より小さい角度をなす。更に受信機の指向性アンテナを附勢するためのスイッ チは、少なくとも1台の送信機を指向性トラッキングするのに受信ユニットを使 用する人の手がスイッチを閉位置に維持するようにハウジングに対して設けられ ており、スイッチが閉位置に保持されている間、受信機のアンテナと少なくとも 1台の無線送信機との間の視軸がスイッチを第2位置に保持する人の手によって 遮られないように、指向性アンテナはハウジングに対して位置する。 上記視界制限器はモニタ中の少なくとも1台の送信機からの小パワー送信信号 の無線受信を最適にするよう、受信ユニットのユーザーの体に対して受信ユニッ トを位置決めさせるよう働く。連続して何時間も使用する間(例えば40時間以 上)、電力を供給するように小型の電池を使用することが好ましいので、本発明 では小パワーの送信信号を受信することが重要となっている。このような状況に おいて、少なくとも1台の送信機からの放射パワーは5ミリワットと小さく、こ れによってあらゆる形態の干渉を最小にでき、更に少なくとも1台の送信機と少 なくとも1台の受信機との間の受信距離を最大にし、指向性感度を最大にする上 で、受信される信号強度を最大にすることが極めて重大である。 受信機をユーザーの体から離して腰以上の高さに位置決めすることにより、送 信信号の搬送波の波長の1倍以上の間隔が得られ、これにより体による干渉が最 小となり、受信機のアンテナの高さが最高となり、これらによっても信号の受信 が容易となる。更に、少なくとも1台の送信機のアンテナと受信機との間の視軸 から手を外しながら、ユーザーが手でスイッチを閉じなければならない受信機の ハウジングに対し指向性アンテナを附勢するスイッチを位置決めすることによっ ても、ユーザーの手による干渉が最小となる。 更に、受信機および少なくとも1台の送信機による周波数ホッピングスペクト ル拡散送信の利用により、識別コードの信頼できるデコーディングを行うのに、 記憶された識別コードの番号と受信された識別コードの番号とが完全に一致しな くても、後述するような別の信号処理のために識別コード番号の許容可能な十分 正確なマッチングによって、受信された信号強度表示信号を評価することが可能 となっている。周波数ホッピングする無線周波数受信機がレンジおよび/または 方向のためにモニタ中の少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機と ともに同期状態でホッピングするよう一旦同期状態となると、送信された識別コ ード番号とモニタのために同期された周波数ホッピング無線周波数受信機に割り 当てられた受信機に記憶された完全な送信機の識別コード番号との間の部分的な 識別番号の一致により、対応する受信された信号強度の表示信号を評価するのに 十分な、統計学的に信頼できるデコードを行い、レンジおよび/または方向トラ ッキングのために使用される後述する高度に信頼できる処理された信号の発生に 寄与する別の処理を行うことができる。受信機が、この受信機と同期した状態で 周波数ホッピングしていない送信機の識別コード番号を部分的にデコードするこ とは、統計学的に起こり得ることではない。 次に、小パワーのハンドヘルド無線受信機の小型の本発明の無線受信機の全方 向兼指向性アンテナを構成する好ましいアンテナ構造について説明する。本発明 は、本発明のハンドヘルド無線受信機に組み込むのに十分小さいアンテナアセン ブリを提供するものであり、このアンテナはほぼページャーの大きさの、本発明 の小型化された送信機を付けた移動対称からの無線送信信号を必要な選択可能な 全方向性または指向性受信をするようになっている。全方向受信により本発明の 移動送信機からの送信信号を受信し、各送信機が受信機のオペレータによって設 定されたレンジの内側にあるのか、外側にあるのかを判断できる。指向性受信は 少なくとも10dbのフロント対バック比を有するので、受信機のユーザーは方 向探査ディスプレイの発光したドットを見ることにより、例えば高周波バンドす なわち902〜928MHzにおいて30度〜10度もの小さい最大信号応答( 感度)を生じる最大分解能(ビーム幅)にて受信機に対する送信機の方向を視覚 的に決定できる。 このアンテナアセンブリは導電性リフレクタおよび導電性ループとの組み合わ せにより全方向アンテナ機能を奏する。ループの一端は常時アースに結合されて おり、ループの他端はRF増幅器の入力端に結合されている。導電性リフレクタ はキャビティを構成し、このキャビティは底部と、開口部と、底部から開口部ま で延びる表面と、電気的出力端とを有する。キャビティの底部と開口部との間に はループが配置され、全方向アンテナとして作動する間、導電性リフレクタとル ープはRFスイッチにより電気的に共に結合され、更にRF増幅器の入力端に結 合される。ループへの導電路を閉じるRFスイッチおよび寄生容量を介して相互 接続するループとリフレクタとの間の比較的狭い間隔によりリフレクタの電気的 な結合が得られる。RFスイッチおよび容量性結合を介して導電性結合により生 じる総合的な電気的結合により、ループ単独で得 られる感度よりも全方向感度が改善される。 このアンテナアセンブリはリフレクタをアースに電気結合するRFスイッチに よる指向性アンテナ機能を奏し、この指向性アンテナ機能はループの受信のサイ ドローブをカットオフし、10度〜30度の間の最大指向性アンテナ応答(感度 )を示す極めて焦点の狭いビーム幅を提供する。このようなビーム幅は、本発明 の無線受信機を用いて移動する対称、例えば子供やペットの指向性トラッキング をするための最適なビーム幅となっている。約0.4波長のループ長さで902 〜928MHzの間でアンテナアセンブリが作動すると、給電インピーダンスは 20〜40オームの領域まで増加するようである。このことは、集積回路上で入 手できるRF増幅器の標準的な50オームの入力インピーダンスへのインピーダ ンスマッチングを容易にするものである。更にアンテナアセンブリの全体の寸法 により、本明細書に説明するように小型化された受信機への組み込みが可能であ り、設定レンジに対する送信機および受信機に対する送信機の方向をモニタし、 移動する干渉、例えば子供、ペット等のまわりをモニタすることができる。 図面の簡単な説明 図1は、本発明のシステムの図を示す。 図2は、本発明によりトラッキング中の無線周波数送信機の方向上の配置を探 すのに無線周波数受信機のディスプレイがどのように使用されるのかを示す。 図3は、本発明に係わる無線送信機の好ましい実施例のブロック図である。 図4は、図3の無線周波数送信機の好ましい制御用CPUの回路図で ある。 図5は、図3の無線周波数送信機の好ましいパワー制御および電源の回路図で ある。 図6は、図3の無線周波数送信機の好ましいシンセサイザ/位相ロックループ の回路図である。 図7は、図3の無線周波数送信機の好ましい発振器/変調器およびパワーデバ イダの回路図である。 図8は、図3の無線周波数送信機の好ましいパワー増幅器およびアンテナの回 路図である。 図9は、本発明により無線周波数受信機に無線周波数送信機の識別コードおよ び無線周波数送信機のユーザーのステータスを送るのに使用される好ましいプロ トコルを示す。 図10Aおよび10Bは、図9のプロトコルをコード化するため使用すること が好ましい、副搬送波のアナログおよびデジタル変調をそれぞれ示す。 図11は、図10Aの副搬送波のアナログ変調を示す星形グラフを示す。 図12は、副搬送波の各半サイクルにおける複数のビットのグループをコード 化するための図10Bの副搬送波のデジタル変調を示す。 図13は、パワーオンおよび初期化シーケンスを含む無線周波数送信機の作動 のフローチャートである。 図14は、本発明に係わる無線周波数受信機の好ましい実施例のブロック図で ある。 図15は、図14の無線周波数受信機の好ましい制御用CUPの回路図である 。 図16は、図14の無線周波数受信機の好ましい電源の回路図である。 図17は、図14の無線周波数受信機の好ましい低ノイズ増幅器、混合器およ び電圧制御式発振器の回路図である。 図18は、図14の無線周波数受信機の好ましいシンセサイザ/位相ロックル ープの回路図である。 図19は、図14の無線周波数受信機の好ましい第2混合器、バンドパスフィ ルタおよび中間周波数増幅器の回路図である。 図20は、図14の無線周波数受信機の好ましいアンテナリフレクタのスイッ チの回路図である。 図21Aおよび21Bは、本発明に係わる無線周波数受信機のデジタル信号プ ロセッサにより図10Aに従った、変調され検出されたサイン波状副搬送波の積 分を示す。 図22は、本発明に係わる無線周波数受信機のデジタル信号プロセッサによる 図10Bに従った、検出されたパルス幅変調副搬送波の積分を示す。 図23Aおよび23Bは、本発明によるパルス幅変調された副搬送波内のノイ ズ過渡現象を除くため、本発明に係わる無線周波数受信機のデジタル信号プロセ ッサによって実行されるサンプル処理を示す。 図24Aおよび24Bは、本発明による位相変調された副搬送波内のノイズ過 渡現象を除くため、本発明に係わる無線周波数受信機のデジタル信号プロセッサ によって実行されるサンプル処理を示す。 図25は、図9のプロトコルに従い副搬送波上に変調された個々のビットまた はビットのグループの一連の数値表示となるように、副搬送波上に変調されたシ リアル情報を変換するよう、検出されたサイン波またはデジタル状副搬送波の積 分値と予め記憶されたレンジとを比較する、本発明の無線周波数受信機のデジタ ル信号プロセッサの作動のフローチャートである。 図26は、図9に従ったフレームの有効ビットパターンを示す。 図27〜29は、エラー訂正コードだけでフレームを処理することによって回 復できない有効データを再構成しようとするために、本発明に係わる無線周波数 受信機のデジタル信号プロセッサにより処理されるエラー上の訂正不能なビット を含む、図9に従ったフレームのビットパターンの例を示す。 図30は、パワーオンおよび初期化シーケンスを含む無線周波数受信機の作動 のブロック図を示す。 図31は、RSSI信号の波形および本発明に係わる無線周波数受信機による トラッキング中の無線周波数送信機の識別コードの1つの送信インターバルの間 のRSSI信号の処理を示す。 図32は、個々の積分されたRSSIサンプルの時間変化および無線周波数送 信機と無線周波数受信機との間の相対的運動の関数としてのその平均を示す。 図33は、無線周波数受信機と無線周波数送信機との間の関数距離としてdb を単位として示した自由空間損失のグラフである。 図34は、dbmを単位とする受信信号レベルの関数として示したRSSI電 圧のグラフである。 図35は、無線周波数送信機と無線周波数受信機との間の分離距離を関数とし て示した、自由空間の損失の表である。 図36は、少なくとも1台の送信機との視軸内において、送信信号の最適な無 線の受信信号を得るためにユーザーの本体に対し本発明の無線受信ユニットの位 置の範囲を示す。 図37は、少なくとも1台の送信機からの送信信号の最適な信号受信を行うた めの受信ユニットの最適な位置決めおよび指向性アンテナのオン/オフスイッチ および受信ユニットの指向性アンテナと少なくと も1台の送信機のアンテナとの間の視軸に対するユーザーの手の最適な位置決め を示す。 図38は少なくとも一つの送信機からの送信の受信信号の強度を表示する視界 制限器範囲の好ましい実施例を示す。 図39は導電性ループと導電性リフレクタとの間の電気的接続の図解を省略し た導電性ループおよび導電性リフレクタを含む、本発明の好ましいアンテナアセ ンブリの平面図を示す。 図40Aおよび40Bは、図39のアンテナアセンブリの複合アンテナ応答を 示し、指向性アンテナの応答のビーム幅に対するループとリフレクタとの間の最 も近い分離距離を増加した時の影響もし召す。 図41は、902〜928MHzの周波数バンドにおいて最適動作するための 寸法を含む、図39のアンテナアセンブリの正側面図を示す。 図42は、902〜928MHzの周波数バンドで動作するための、図39の アンテナアセンブリの好ましい実施例を示す回路略図である。 異なる図面において同じ参照番号は同じ部品を示す。 発明を実施するための最良の態様 図1は、本発明に係わる無線トラッキングおよびレンジング(距離測定)シス テム10のシステム図を示す。このシステムは1台の無線受信機12と、数を可 変できる無線周波数送信機14〜18とから成る。無線周波数送信機18の表示 Nはシステム10内でモニタし、トラッキングできる無線周波数送信機の総数を 任意の所望する数とすることができることを意味している。以下説明する本発明 の好ましい実施例では、1台の無線周波数受信機により2台の無線周波数送信機 しかトラッキングしない。以下の図14〜32と組み合わせて無線周波数受信機 12の好ましい実施例のアーキテクチャおよび動作の詳細を説明し、以下の図3 〜13と組み合わせて無線周波数送信機14〜18の好ましい実 施例について説明する。以下、説明する実施例では、この無線トラッキングおよ びレンジングシステム10は、無線周波数受信機12から測定して約1.6km (1マイル)まで調節できるように計算されたレンジにて、無線周波数送信機1 4、16および18を検出するよう、無免許ワイヤレス用に連邦通信委員会のパ ワー制限規則に従い、100ミリワット以下まで制限された無線周波数送信機の パワーを放射する能力がある。更に、この無線トラッキングおよびレンジングシ ステム10は無線受信機に警告信号を発生させる、以下説明するような、図14 に示された無線周波数受信機の好ましい実施例400のレンジ制御装置420を 設定することにより可変にされた設定距離20の外に1台以上の無線周波数送信 機が移動したと無線周波数受信機が判断するか、または以下説明するような図3 に示された無線周波数送信機の好ましい実施例100におけるパニックスイッチ 114を押すことにより1台以上の無線周波数送信機14、16または18のユ ーザーが警告信号を発生した場合のいずれかにおいて、無線受信機12に対する 各無線周波数送信機14、16および18の方向をトラッキングする能力がある 。各無線周波数送信機14、16および18には1つの識別コードが割り当てら れており、このコードは無線周波数受信機12によってモニタされ、トラッキン グされている他の無線周波数送信機から、その送信機を一義的に識別する。各無 線周波数送信機14、16および18は、無線周波数受信機12に対しユニーク な識別コードを周期的に送信する。設定レンジ20が越えられたかどうかを判断 するか、または下記のような無線周波数受信機に対する無線周波数送信機の方向 をトラッキングするために使用されるRSSI信号が識別コードの検出によって 認められる。この識別コードは周期的に、例えば毎秒10回、無線周波数受信機 12へ送信してもよい。無線周波数受信機12は識別コードのデコーディングを 利用して、各無線周波数搬送波の、無線周波数受信機のアンテナで 受信される信号強度を表示する、各RSSI信号の処理を許可する。この無線周 波数搬送波は無線周波数受信機に割り当てられた無線周波数送信機のうちの1つ の有効な識別コードを含むかどうか検出され、判断され、下記のように無線受信 機12に対する無線周波数送信機のレンジおよび方向を判断するようになってい る。この識別コードは好ましくは図9を参照して後に説明するような、少なくと も1つのIDENTIFICATION FRAME GROUPにコード化することが好ましい。無線周波 数送信機14、16および18の各々は無線周波数搬送波のスペクトル拡散周波 数ホッピングを使用することが好ましい。各搬送波は送信機の識別コードで変調 されるので、各無線周波数送信機は50の周波数のサイクルシーケンスでその識 別コードを繰り返し放送するようになっている。無線周波数搬送波の周波数ホッ ピングシーケンスは図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPにより識別コードをコー ド化するのに無線周波数搬送波を利用する他の無線送信機の間の干渉を回避する のに使用される。無線周波数送信機の各々は無線周波数受信機により異なる時間 にモニタされる異なる送信機の送信信号により、同じシーケンスの周波数を有す るようにプログラムすることが好ましい。同じシーケンスの無線周波数搬送波に より多数の無線周波数送信機が同時にホッピングする確率は低いので、無線周波 数搬送波の間が干渉する確率も低くなっている。 無線周波数受信機12はあるシーケンスの信号処理動作を実行し、この処理動 作は移動送信機14、16および18の各々からの識別コードを検出する無線周 波数受信機の能力を実質的に高める。受信機12は更に、各識別コードを受信し た際に下記のような認められたRSSI信号の積分の計算を含むことが好ましい 処理動作を行い、内部の電気的ノイズを除き、更にRSSI信号の連続する積分 の平均値を計算することが好ましい。このRSSI信号の積分の平均値は実際に 受信される信号強度を正確に示しており、この信号強度は設定レンジ20を示す 数値と比 較され、無線周波数送信機14、16および18のいずれかが図1に示されるよ うな可変設定レンジ内にあるのか外にあるのか判断する。更に、下記の無線周波 数受信機12の好ましい実施例400では、RSSI信号の連続する積分値が平 均値の関数よりも大きく異なる場合には、RSSI信号の積分値の平均値の計算 には使用されない。この平均値の関数は限定することなく、積分されたRSSI 信号の平均値のあるパーセント、例えば10%とすることができる。有効識別コ ードを放送する無線周波数送信機の各々からの識別コード送信信号の積分された RSSI値の平均値が、図14のレンジ制御装置420によって生じる可変半径 20を示す電圧よりも低いとの判断により、無線周波数送信機14、16および 18のいずれかが設定レンジ20外にあると検出されると、図14の「FIND ME 」スイッチ426をユーザーが押すことにより、下記の指向性アンテナにより設 定レンジ20外にある無線周波数送信機からの有効な識別コードを含むその後の 無線周波数搬送波を受信するように、無線周波数受信機12を切り換えることが できる。無線周波数送信機14、16および18のいずれかが可変設定レンジ2 0外にあるかどうかを判断するモニタ動作の第1部分の間に、無線周波数受信機 12は全方向アンテナを使用し、すべての無線周波数送信機から送信された有効 な識別コードを含む無線周波数搬送波を受信する。 しかしながら、無線周波数送信機14、16および18のいずれかが可変設定 レンジ20外に移動したと無線周波数受信機12が判断するか、または無線周波 数送信機のユーザーの誰かが下記のようにパニックスイッチを押し、そのステー タスの変更を表示した場合、無線周波数受信機は指向性アンテナによる無線周波 数搬送波による識別コードのその後の送信信号を受信するよに切り換えられる。 トラッキング中の無線周波数送信機の有効識別コードの受信により認められた個 々のRSS1信号の振幅が無線周波数受信機12によってディスプレイされ、無 線 周波数受信機のユーザーは無線周波数受信機を回転し、図2を参照して以下説明 するように、連続する積分されたRSSI信号の最大ディスプレイを発生するよ うな配置にできるような情報を提供する。このRSSI信号は下記のようにノイ ズ効果を除くよう積分することが好ましい。有効識別コードの受信によって最大 振幅のRSSI信号を逐次発生する無線周波数受信機12に対する無線周波数送 信機14、16または18の方向は、無線周波数受信機の真の方向となる。 図2は、無線周波数受信機12による積分されたシーケンスのRSSI信号の 振幅の表示が無線周波数受信機のユーザーによってどのように利用され、無線周 波数受信機に対する指向性アンテナの使用により図1の設定レンジ20外にある 送信機16の方向をトラッキングできるかを示している。設定レンジ20を越え たかどうかを判断するために、全方向アンテナによるモニタリング中に計算され る積分されたRSSI信号の平均値でない、各積分されたRSSI信号の振幅の ディスプレイは、液晶または発光ダイオードによって発生される一連の発光ドッ ト24から成るディスプレイの振幅インジケータを駆動し、トラッキング中の無 線周波数送信機からの有効な各識別コードの各受信に応答して発生される各積分 されたRSSI信号の振幅をディスプレイする。図2に示されるように、指向性 アンテナの軸線26がトラッキング中の無線周波数送信機16に直接向いている 時に、ディスプレイ22内に最大数のドット24が附勢される。ディスプレイ2 2では最大数のドット24が附勢されるように示されているが、無線周波数受信 機12の無線周波数送信機16からの距離に応じ、一般により少数のドットが附 勢されることとなると理解すべきである。軸線26が無線周波数送信機16に直 接向いていない時に発生されるディスプレイ23および25では、より少数のド ット24しか附勢されない。このドット数はディスプレイ22 のように無線周波数送信機16との直接整合からの指向性アンテナの軸線26の 整合ずれに応じて決まる。連続する各積分されたRSSI信号のディスプレイの 相対的振幅はトラッキング中の無線周波数送信機16に対する指向性アンテナの 軸線26の、無線周波数受信機12のユーザーによる整合状態および/または無 線周波数送信機間で生じる相対的運動に応じて変化する。これまで述べた、また これから述べる信号処理は干渉およびフェージング等の効果を除き、RSSI信 号のエラー状振幅のディスプレイを最小とし、無線周波数受信機12に対する無 線周波数送信機16の方向を探すのに有効な、極めて正確な情報を提供するもの である。上記のように設定レンジ20を越えたかどうかを判断するのに使用され る、平均化を行わない各積分されたRSSI信号の振幅のディスプレイにより、 無線周波数受信機に対する無線周波数送信機の真の方向を表示する無線周波数受 信機のディスプレイ内で許容可能な時間遅れを発生させることなく、無線周波数 受信機12に対する無線周波数送信機16の運動が可能となっている。更に、指 向性アンテナの軸線26と無線周波数送信機16とが真に整合した時に附勢され る最大数のドット24および指向性アンテナの軸線と無線周波数送信機との整合 が90度ずれた時に、ディスプレイ23に最小の数のドット24が附勢されるこ とを示すディスプレイ22の表示は、どのように方向探査を行うかを示すための ものにすぎない。すなわちディスプレイ23および25によって示される位置か ら無線周波数受信機12のユーザーが指向性アンテナ26の軸線を回転し、無線 周波数送信機16と真に整合した状態となるにつれて、無線周波数受信機によっ て受信される無線周波数送信機の識別コードの認められる連続した送信信号の各 々から発生される集積された各RSSI信号の振幅に直接比例し、次第に数の増 した個々のドット24が附勢される。 無線周波数受信機12は当初は2人の子供の位置をトラッキングする人、例え ば保護者の大人のベルトにクリップ止めされるようになっている。更に無線周波 数送信機14、16および18は、例えば人がトラッキングシステム10のトラ ッキング能力を無効にしようとする際に、子供から無線周波数受信機12をすぐ に取ることができないようにするベルトループを備えていてもよい。無線周波数 受信機12および無線周波数送信機14、16および18の双方は、再充電可能 な電池により給電され、電池を交換するまでの間、40時間以上使用できるよう になっている。 無線周波数送信機14、16および18のユーザーが図3のパニックスイッチ 114を閉じることによって生じたパニックアラームの受信後、または積分値の 平均値に異常な積分RSSI信号が含まれないようにこれを廃棄しながら、積分 されたRSSI信号を平均し、積分されたRSSI信号の平均値と設定レンジを 示す設定電圧とを比較することにより、設定レンジ20の外にある無線周波数送 信機の無線周波数受信機12による検出後、無線周波数受信機12のユーザーは 図14のFIND MEスイッチ426を閉じることにより、無線周波数受信機のアン テナを無線周波数送信機14、16および18のすべてをトラッキングするため に使用される全方向アンテナ構造から軸線26を有する真の指向性アンテナに切 り換える。FIND MEスイッチを閉じた後、デジタル信号プロセッサであることが 好ましい無線周波数受信機の制御用CPU内のプログラムに従い、無線周波数送 信機のうちの1台のみ、例えば設定レンジ20を越えた図1の無線周波数送信機 16だけをトラッキングする。これとは異なり、FIND MEスイッチ426を閉じ ることなく、図3の制御用CPU106の制御により、全方向構造から指向性構 造ヘアンテナ構造を切り換えるように、本発明を実施することも可能である。 1台の無線周波数送信機のトラッキング中に無線周波数受信機が移動し、無線 周波数受信機と別の無線周波数送信機との間で設定レンジ20が越えられた場合 に、別のレンジ外条件が発生する可能性を防止するには、無線周波数受信機12 により一度に1台の無線周波数送信機14、16および18しかトラッキングし ないことが好ましい。このようにすることにより、第1無線周波数送信機の方向 をトラッキングすることが困難となるような望ましくない状況が生じ、この場合 、第1無線周波数送信機は設定レンジ20外の無線周波数送信機16となる。 無線周波数受信機のデジタル信号プロセッサは積分されたRSSI信号を平均 するための好ましいプロセスの一部として、計算された積分値の平均値の関数に より積分された積分値が平均積分値を越えるか、またはそれ以下となった時に、 無線波数送信機からの識別コードの1つの送信信号から計算されるRSSI信号 の積分値を廃棄する。このような方法は計算された積分値の平均値から関数以上 異なる、新たに計算された積分値を、計算された積分値の平均値の計算から除く ものである。この関数として定数、計算された積分値の平均値の大きさのあるパ ーセント、RSSI信号もしくは積分されたRSSI信号のの平均値の大きさに 従って大きさが変わるスカラー、または有効信号強度を示す設定距離20を越え たかどうかを判断するのに使用される平均値の計算において、積分されたRSS I信号または積分されないRSSI信号のみを含むように決められた他の数式と することができる。このようにRSSI信号の所定の積分値を排除する方法によ り、ラレイフェージングおよびその他のフェージング現象の効果が弱められ、図 31および32を参照して後に説明するように、無線周波数受信機12からの無 線周波数送信機14、16または18の真の距離を表示しないように平均値を変 動し得るRSSI信号またはその積分値の平均値の計算に影響を与えない ようにできる。積分されるRSSI信号の計算される平均値の大きさと送信機か ら受信機12への1つの識別コードの送信によって発生される1つの新しいRS SI信号またはその積分値との間の関数のスレッショルド値は変わってもよいが 、有効でないレンジデータを示すRSSI信号の信頼性のない統計的に異常な積 分値の廃棄を保証するには、平均値の20%以下の値が十分であると考えられる 。 この過程はシステム10のトラッキング能力の範囲は何百メートル(何百フィ ート)であるので、平均値を計算するのに使用されるRSSI信号または積分さ れるRSSI信号の平均値と、1つの積分されたRSSI信号またはRSSI信 号との値の差は特に識別コードの周期的放送を毎秒何回にもできる場合、無線周 波数受信機12に対する無線周波数送信機14、16または18の物理的に不可 能な動きを示すことがあるという考えである。換言すれば、子供または大人をト ラッキングする場合、連続するサンプル間で無線周波数受信機12によってトラ ッキングできる最大レンジ20のかなりのパーセントを示すような動きが生じる ことは、物理的に不可能である。更に、積分されたRSSI信号の平均値、また は平均値を計算するのに使用されるRSSI信号とRSSI信号または連続する 各積分されたRSSI信号の積分値との間の設定スレッショルド関数は、特に無 線周波数送信機14、16および18の各々から無線周波数受信機12への個々 の送信識別コードの周波数が比較的高い周波数、例えば上記のように毎秒10回 である場合、20%よりも小さくすることができる。 図3は、本発明に係わる無線周波数送信機12の好ましい実施例100のブロ ック図を示す。無線周波数送信機100は付録のページ1〜7のソースコードと 組み合わせて図4〜8を参照して、以下説明するような回路により構成できる。 この無線周波数送信機100は900MHz のスペクトル拡散技術を利用するようになっている。このスペクトル拡散技術は 図9を参照して後述するように、更に1995年2月7日出願された「コード化 された情報のワイヤレスシリアル送信用システム」を発明の名称とする米国特許 出願第08/386,060号、1995年2月7日出願された「シリアル送信されたコー ド化された情報を受信するための受信回路」を発明の名称とする米国特許出願第 08/385,312号および1995年2月7日出願された「コード化された情報のシリ アル送信のための送信回路」を発明の名称とする米国特許出願第08/385,143号に ほぼ記載されているような、プロトコルを使用することが好ましい上記のような 識別コードを周期的に送信する。 図3のブロック図に示された無線周波数送信機100の機能的ブロックは、図 3および図4〜8に示された市販されている集積回路で構成できる。しかしなが ら、本発明は図4〜8に示されているような回路以外の集積回路を含む他の回路 を使って実施できると理解すべきである。無線周波数送信機の主要部品としては 発振器/変調器102、シンセサイザ/位相ロックループ104、デジタル信号 プロセッサであることが好ましい制御用CPU106、パワーデバイダ107、 ループフィルタ108、パワー増幅器110、パニックスイッチ114、パワー 制御装置115、再充電可能な電池117および電源スイッチ119がある。 発振器/変調器102はバッファ電子回路を含む900MHzの発振器として 機能し、かつ図9を参照して後述するようなプロトコルの識別情報をコード化す るための変調器として機能する。図7は、発振器/変調器102の機能を実行す るための好ましい回路を示す。発振器/変調器102の発振周波数はインダクタ によって決定され、このインダクタは送信機を含む集積回路ボード内に存在する 寄生容量とともに発振器の静止周波数を決めるタンク回路を形成する。この静止 周波数は制御 用CPU107からの図7の集積回路のピンの入力信号である振幅可変DC電圧 によって変わる。このDC電圧は発振器/変調器102の周波数を変調し、シン セサイザ/位相ロックループ104により階段状に無線周波数搬送波の周波数を 逐次インクリメントし、図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPにより変調された副 搬送波により変調された無線周波数搬送波の周波数を逐次変更し、他の送信機と の干渉を防止する。発振器/変調器102は50の異なる送信周波数を発生する 。これら周波数は送信機の識別コードおよびパニックスイッチ114のステータ スを含む図9の連続するIDENTIFICATION FRAME GROUPを放送するための無線周波 数搬送波として逐次使用される。搬送波の周波数はほぼ100ミリ秒〜400ミ リ秒の範囲で新しい送信周波数にジャンプし、連続する各IDENTIFICATION FRAME GROUPを放送する。図7の集積回路の変調入カピンは、制御用CPU106から 発振器/変調器102へ、図9を参照して後述するようにプロトコルをエンコー ドするための方法を提供する。発振器/変調器102内には多段バッファが設け られ、発振器/変調器部分負荷がかかるのをを防止するとともに、すぐ後に続く パワーデバイダ107へ直接結合するための約50オームの出力インピーダンス を提供している。発振器/変調器102内には基準発振器が含まれる。 シンセサイザ/位相ロックループ104はデジタル的にプログラムできる90 0MHzのシンセサイザであり、かつ位相ロックループ回路である。図6は、シ ンセサイザ/位相ロックループ104の機能を実行するための好ましい回路を示 す。シンセサイザ/位相ロックループ104内にはプリスケーラーも収容されて おり、発振周波数のサンプルを取り出し、これを制御用CPU106によって予 めプログラムされた周波数と比較し、周波数エラーがあるかどうかを判断するよ うになっている。 周波数エラーがあると判断されると、DC制御電圧は変更され、(変調効果を否 定するために)ループフィルタ108を通して送られ、発振器/変調器102の 静止周波数を所望する周波数に戻す。このシンセサイザ/位相ロックループ10 4は902〜928MHzバンド内の任意の周波数にダイナミックにプログラム 可能であり、制御用CPU106により直接デジタル制御される。制御用CPU 106によってプログラムされる際のシンセサイザ/位相ロックループ104は 、図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPを逐次放送するのに使用される周波数の階 段内の50の周波数のうちの任意の周波数に対応するDC制御電圧を発振器/変 調器102へ送る。発振器/変調器の周波数はサンプリングされ位相コンパレー タにより所望する周波数と比較されるとすぐに、制御用CPU106へ周波数ロ ックオン信号が送られ、無線周波数送信機が適当な周波数にあり、図9のIDENTI FICATION FRAME GROUPの制御用CPUから変調情報を受ける準備が完了したこと を表示する。シンセサイザ/位相ロックループ104はマスタークリスタル発振 器を含む。このマスタークリスタル発振器の基準周波数は、シンセサイザ/位相 ロックループ104の位相ロックループによる、予めプログラムされた周波数と の比較に使用され、必要に応じ周波数を変えるための制御電圧を発生する。 発振器/変調器102の直後のパワーデバイダ107は送信機の送信周波数を 決定する閉ループの一体的部分となっている。図7はパワーデバイダ107の機 能を実行するための好ましい回路を示す。このパワーデバイダ107はインピー ダンスマッチングを行い、発振器/変調器102からパワーの一部を除き、送信 周波数のサンプリングのためにシンセサイザ/位相ロックループ104へ戻す。 パワーデバイダ107は発振器/変調器102と、後述するようなパワー増幅器 110と、シンセサイザ/位相ロックループのプリスケーラーへの入力端との間 の正 しいインピーダンスマッチングを行うディスクリート部品を有する。発振器/変 調器102のバッファ化された出力端から得られるパワーは数ミリワットである 。このわずかなパワー(50%より小)は、シンセサイザ/位相ロックループ1 04により周波数サンプリングのために除かれる。発振器/変調器102から得 られたパワーの残りはパワー増幅器110の第1ステージのPA1に出力される 。 パワー増幅器110は上記のようなステージのPA1とPA2の2つから成り 、これらステージはパワーデバイダ107からの出力信号を約100ミリワット のパワーレベルまで増幅する。図8はパワー増幅器110およびフォールデッド ループハイブリッドアンテナであるアンテナ112を構成するための好ましい回 路を示す。2段型パワー増幅器110の各ステージPA1およびPA2は、50 オームの入力インピーダンスと必要な結合部品の数を最小にする出力インピーダ ンスを有する。パワー増幅器110を構成する集積回路は、使用されない時に電 池のパワーを節約するよう増幅器を除勢状態におくことができるようにするパワ ー制御ピンを有する。 アンテナ112はループ式であり、比較的太いゲージワイヤと50オームの負 荷の4波長アンテナの均等物となるプリント回路コイルの一部から形成される。 このタイプのアンテナ構造は回路基板の影響が最小とされ、高い放射効率を有す る全方向パターンを生じさせる。このアンテナ構造は、その動作がブロードバン ドであり、よって無線周波数送信機100で使用されるスペクトル拡散技術の周 波数ホッピング技術に必要な程度広い送信バンド幅で作動するようになっている 。 制御用CPU106はデジタル信号プロセッサであることが好ましい。図4は 、制御用CPU106の機能を実行するための好ましい回路を示す。制御用CP U106を構成するのに使用されるデジタル信号プ ロセッサは、多数の機能部品を含むことが好ましく、これにより図9のIDENTIFI CATION FRAME GROUPをコード化するビットまたはビットグループを発生するのに 必要な処理機能を提供し、図10a、10b、11および12を参照して後述す るようなIDENTIFICATION FRAME GROUPビットまたはビットグループにより副搬送 波を変調するようになっている。変調された無線周波数搬送波は移動用、例えば 無線周波数受信機に対して子供を発見する際に無線周波数送信機100の距離お よび位置を決定するよう、無線周波数受信機12によって使用される情報を送信 する。デジタル信号プロセッサは高速マイクロプロセッサ、ランダムアクセスメ モリ、プログラマブル読み出し専用メモリ、入出力ポート、ウォッチドッグおよ びリセット電子回路並びに送信機100の機能を制御するためのすべての管理入 力端を含む。 図14は、CPU106が実行しなければならない作業を行うために、デジタ ル信号プロセッサが実行する多数の制御機能の機能ブロック図を示す。このデジ タル信号プロセッサは複数の無線周波数送信機14、16および18の各無線周 波数送信機が放送する図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPによって変調される吹 く搬送波により変調される搬送波周波数の作動シーケンスを決定するストラップ 選択可能な入力を有する。別のジャンパーは各無線周波数送信機14、16およ び18のユニ一−クな識別コードを決定する。この識別コードは下記のように無 線周波数受信機12によって利用され、無線周波数受信機は無線周波数送信機の 各々を区別することが可能となる。無線周波数受信機12はこれら送信機からト ラッキングおよびレンジングプロセスの一部として識別コード送信機を受信でき る。最初の工場での調節および必要な保守のためにテストジャンパーも設けられ ている。デジタル信号プロセッサはピエゾ電気トランスジューサを制御する。こ のトランスジューサは図13を 参照して後述するように、電池の電圧が低くなった時に一連のブザー音により無 線周波数送信機のユーザーに警告をし、電池を再充電しなければならないことを 示す。図4の入力パニックスイッチは無線周波数受信機12のユーザーが図3の パニックスイッチ114の機能を実行できるようにする。このパニックスイッチ は上記のように無線周波数送信機のユーザーによって使用され、無線周波数受信 機12のユーザーに警告できる。この送信機のユーザーは子供をトラッキングす る場合には一般に大人であり、無線周波数送信機のユーザーは大人に見つけても らいたいか、または助けを必要とする。 デジタル信号プロセッサは充電サイクル間の電池の寿命を最大にするよう、必 要な送信機のパワー管理機能のすべても実行する。この課題を達成するため、非 送信中のデジタル信号プロセッサはパワーを節約するために必要でないすべての 回路を停止させる。 別のデータポートはスペクトル拡散技術の周波数ホッピングモードの作動を行 う際の、所望する無線搬送波周波数と、次に所望する無線搬送波周波数のプログ ラミングに必要な上記シンセサイザ/位相ロックループ104のデジタルデータ 制御を行う。デジタル信号プロセッサはシンセサイザ/位相ロックループ104 のステータスを表示する入力データラインも有する。シンセサイザ/位相ロック ループ104に新しい作動周波数が送られると、デジタル信号プロセッサはデー タラインを介し、図13を参照して後述するようにロックオン信号を待ち、シン セサイザ/位相ロックループが発振器/変調器102のプログラムを完了したこ と、および内部の発振器が正しい作動周波数となったことを表示する。デジタル 信号プロセッサはロックオン信号の受信時に続けて必要なパワーアップステップ を実行し、図9および図13を参照して後述するようなプロトコルを作成し、送 る。デジタル信号プロセッサは電池 のステータスのモニタリングを可能にする論理入力もする。デジタル信号プロセ ッサはモニタリング入力の論理レベルが変わると警告トーンを発生し、無線周波 数送信機100のユーザーに電池が再充電の必要なことを表示する。デジタル信 号プロセッサは無線周波数送信機100の作動効率を改善する多数の作業を実行 することにより、電池の寿命を最大にすることも行う。所定時間に作動状態にし なければならない無線周波数送信機100の回路部分だけをデジタル信号プロセ ッサによってターンオンするようになっている。例えばオフデューティーサイク ル中のデジタル信号プロセッサは低パワー消費状態に止まり、所定のタイミング サイクルでパワーアップ動作を開始し、無線周波数送信機100が送信できるよ うにする。デジタル信号プロセッサは、まずシンセサイザ/位相ロックループ1 04へのパワーをオンにする。次にデジタル信号プロセッサはシリアルデータバ スを通してシンセサイザ/位相ロックループ104へデータ状の所望の周波数を 送る。シンセサイザ/位相ロックループ104のプログラムの直後にデジタル信 号プロセッサは発振器/変調器102へのパワーをオンにする。次にデジタル信 号プロセッサは発振器/変調器102の発振器がシンセサイザ/位相ロックルー プ104からのロックオン信号により正しい作動周波数になったとの認定を待つ 。次にデジタル信号プロセッサはパワー増幅器110をイネーブルし、所定時間 後、図9および図3において詳細に後述されるように、プロトコルをエンコード するデジタルデータを発振器/変調器102の変調器へ送ることを開始する。後 述する図9のIDENTIFICATION CODE FRAMEのフォーマット内に含まれる無線周波 数送信機100の識別コードデータの送信が完了すると、デジタル信号プロセッ サはパワー増幅器110、発振器/変調器102の発振器およびシンセサイザ/ 位相ロックループ104のシンセサイザの順序どおりの遮断を開始する。 デジタル信号プロセッサが図4のパニックスイッチおよび電池電圧を常時モニ タしている間にパニックスイッチが押されると、デジタル信号プロセッサは(先 に説明したように)すぐにパワーアップシーケンスを実行し、図9を参照して後 述するように、IDENTIFICATION CODE FRAMEのコマンドフィールドCB内の送信 データを変更し、パニックスイッチのパニックステートを更新する。 パワー制御装置115はパワースイッチ119を介し、図3を参照してこれま で説明した種々の回路部品に電池117を接続する。図5は、パワー制御装置1 15の機能を実行するための好ましい回路を示す。 図9は、無線周波数送信機100の識別コード、パニックスイッチ114の開 閉ステートをコード化するコマンド、無線周波数送信機14、16および18か ら無線周波数受信機112に送信することが望まれる他の制御情報またはデータ をコード化するための好ましいシリアルプロトコルの一例であるIDENTIFICATION FRAME GROUPを示す。この情報は時間的に左から右へ送信される。このIDENTIFI CATION FRAME GROUPの送信信号は6個のフレームから構成されることが好ましく 、各フレームは45個のビットから成る。各フレームは21ビットのエラー訂正 コードを含み、このコードは表示BCHで識別される10ビットおよび11ビッ トの表示部ロックでそれぞれ表示される。しかしながら本発明は、BCHエラー 訂正コードの使用のみに限定されるものではないと理解すべきである。21ビッ トはエラー訂正コードのビットフィールドを定め、エラー訂正コードビットフィ ールドに含まれないビットは他のビットと称され、エラー訂正コードビットが廃 棄された状態でエラーコード処理が完了した後に処理すべきデータを示す。各フ レームのその後に続く3ビットグループは8ビットのグループを含む。最初の3 フレーム内の最初の2つの8ビットグループの各々は、8ビットの識別情報の繰 り 返しを含み、この識別情報はIDENTIFICATION FRAME GROUPの送信信号を送信する 無線周波数送信機の送信機識別コードの最初の2桁をユニークに識別する。I. D.と表示された各ブロックは送信機のユニークな識別の最初の2つのベースと なる10桁をそれぞれコード化する2つの4ビットニブルを含み、この識別情報 はフレーム4内に3/4と表示された他の識別ニブルとともに識別コード情報お よび他の情報を無線受信機に送信する各無線周波数送信機をユニークに集合的に 識別するようになっている。最初の3つのフレーム内にそれぞれ含まれる3つの 8ビットグループは標準的な同期アドレスS’を含み、この同期アドレスは表示 されるように3回繰り返され、無線周波数受信機のマイクロプロセッサのクロッ クに同期し、IDENTIFICATION FRAME GROUPをデコードする。 S’/IDフィールドは二進シリアルデータである。このシリアルデータはパ ニックスイッチ114のステータスをコード化するコマンドフィールドCBおよ び識別コードを検出するために無線周波数受信機12によって使用される。後述 するような無線周波数受信機12のデジタル信号プロセッサは送信機の予めプロ グラムされた同期情報S’および識別コードのID数字に一致するビットパター ンの一致を探す。一致すると、無線周波数受信機12はその電子回路のバランス をターンオンし、後述するデコードプロセスを開始する。識別コードおよび同期 アドレスS’を含むフレームの3回の繰り返し後、IDフレームグループの第4 フレームは8ビットコマンドフィールドCBを含む。このコマンドフィールドは 無線周波数送信機のパニックスイッチ114を閉じることにより、ユーザーのス テータスが変わった旨の無線周波数受信機12に対するコマンド、または無線周 波数受信機によって実行すべき他の機能を特定するための別のコマンドを含むこ とができる。図3のパニック スイッチ114が閉じたことに応答して、パニックスイッチ114のステータス の変更を表示するようコマンドフィールドCBのプログラムを行うことができる 。第4フレームは更に4つの4ビットニブルを含み、これらニブルは上記のよう なエラー訂正コードの21ビットを構成する10ビットと11ビットの2つのグ ループの後に続くコマンドフィールドCBの後の8ビットの次の2つのグループ に含まれる送信機の識別コードの識別番号3および4をコード化する。第5フレ ームは無線周波数送信機100から無線周波数受信機12への別の情報またはコ マンドの送信のような広範な機能に使用できる8ビットの3つのデータ単位を含 む。この第5フレームは上記のようなBCHコードも含む。最後に、第6フレー ムはフレーム5について説明したものと同じ一般的な機能を含むことができる、 各々が8ビットを有するデータタイム4および5をコード化する、更に2つの8 ビットグループを含む。更に、上記のようにBCHエラー訂正コードが続く6番 目のフレーム内には8ビットのフレーム終了部マーカーEOFが含まれる。 図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPのフレームグループをコード化するビット は、アナログまたはデジタル式とすることができる副搬送波を上記のように変調 する。変調されたアナログ副搬送波は図10Aに示されるようにサイン波形とな り、変調されたデジタル副搬送波は図10Bに示されるように矩形波となり得る 。更に副搬送波の各サイクルを変調できる図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPを コード化するビット数は図10Aのサイクル当たり4ビットから、図10Bの半 サイクル当たり4ビットまで変えることができる。クロックの高速性およびハー バードアーキテクチャの結果得られる、下記のような無線周波数受信機12で使 用されるデジタル信号プロセッサの高速積分能力により、図10Bに示される各 サイクルでコード化されるビット数の倍数、特に図10A のサイン状副搬送波を本発明で得られるようになっている。IDENTIFICATION FRA ME GROUPによりアナログまたはデジタルフォーマットの副搬送波を変調すること により38キロボーまでの極めて高速のデータスループットが得られ、この値は 長時間にわたって移動無線周波数送信機をトラッキングできるようにするための 重要な要素であるIDENTIFICATION FRAME GROUPを送信するのに必要な時間を短縮 することにより、バッテリーのパワーを節約する上で重要である。 図10Aでは図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPまたはその変形例の個々のビ ットの1または0の値をコード化するよう、360度のサイクルの4つの異なる 位相(離散的回転角位置)にてサイン状副搬送波が変調される。図示されるよう に、この変調は二位相直交変調(45度、350度、225度および315度で 1または0に変調)となっている。図11はこれら4つの離散的回転角位相の各 々で1または0をコード化することを示す星形グラフを示す。 図11Bでは、図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPまたはその変形例のビット のうちの4ビットをコード化する方形波副搬送波サイクルの最初の半サイクルで パルス幅変調される。図12は、図10Bで示されるように、方形波変調により コード化できるフレームグループを示す可能な数値を示す。図示されるようにパ ルス幅変調は好ましくは比例した4ビットグループをコード化する16の可能な 幅を有する。すなわち1の値は無線周波数受信機12のデジタル信号プロセッサ による高速積分を容易にする16のうちの1つの値の幅の16分の1となってい る。 図10Aおよび10Bのアナログまたはデジタルプロトコルは、POCSAG のような他のプロトコル、またはERMESのような他のデジタルプロトコルも しくはそれらの変形例よりも放射パワーが少なくてすむという利点を有する。移 動送信機の着用者を探すための本発明の応 用例は、連邦通信委員会により放射パワーの最大量を無め免許用に100ミリワ ットに制限されているので、無線周波数受信機12のデジタル信号プロセッサの 処理能力と組み合わせてIDENTIFICATION FRAME GROUPの送信信号を使用すること によって得られる放射パワーを低減することにより、無線周波数送信機14、1 6および18をトラッキングできる受信機の有効範囲が広がる。 図13’は図3および4を参照してほぼ説明した本発明の無線周波数送信機1 00の動作の詳細なフローチャートを示す。作動はポイント121における電源 のターンオンからステップ123へ進み、このステップで制御用CPU106が リセットされる。次にポイント125へ進み、電池117の電圧が読み出される 。次に判断ポイント127へ進み、ここでポイント125で読み出された再充電 可能電池117の電圧が送信機を作動させるには低すぎるかどうかの判断がなさ れる。判断ポイント127における答えがYESであればポイント129へ進み 、ここで制御用CPU106は図4のピエゾ電気の低電圧電池インジケータによ って警告ブザー音を発生させ、ユーザーにバッテリーの電圧が低くなっているこ とを警告する。判断ポイント127における答えがNOであればポイント129 へ進み、ここで他の無線周波数送信機との干渉を防止するのに使用される周波数 ホッピングシーケンスを含む送信機の作動パラメータを決定するための識別コー ドおよび周波数入力のチェックがなされる。次にポイント131へ進み、周波数 ホッピングシーケンスの第1周波数のプログラムを組む。次にポイント133へ 進み、発振器/変調器102をターンオンする。次にポイント135へ進み、パ ワー増幅器110を作動状態にできるようミリ秒の設定数の待機インターバルを 入力し、その後、判断ポイント137に進み、発振器の周波数が制御用CPU1 06によって命令された周波数にロックされている かどうかの判断がなされる。判断ポイント137における答えがYESであれば ポイント139へ進み、パワー増幅器110がターンオンされる。次にポイント 144へ進み、所定の数のミリ秒の別の遅延時間を入力し、パワー増幅器110 を作動状態にできるようにする。その後、ポイント143にて無線送信機の識別 コードおよびパニックスイッチ114の先の閉状態を示すコマンドフィールドC Bの記憶ステートを含む図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPにて副搬送波を変調 する。このポイントにおいて、制御用CPU106のメモリは図10Aのアナロ グフォーマットまたは図10Bのデジタルフォーマットのいずれかとなっている 変調された副搬送波のデジタル化された副搬送波を記憶し、IDENTIFICATION FRA ME GROUPをコード化する。次に判断ポイント145へ進み、制御用CPU106 は再び電気117の電圧が低いかどうかを判断する。判断ポイント145におけ る答えがYESであればポイント147へ進み、上記ステップ129で発せられ たブザー音と同じように制御用CPU106の制御により警告ブザー音が発せら れる。判断ポイント145における答えがNOであれば、このポイントから更に ポイント147から149へ進み、パワー遮断シーケンスが実行される。次に判 断ポイント151’へ進み、パニックスイッチ114が閉じられているかどうか の判断がなされる。判断ポイント151’における答えがYESであればポイン ト153’へ進み、制御用CPU106のメモリ内のユーザーのステータスが変 更され、上記のように図9のコマンドフィールドCBはパニックスイッチ114 のステータスの変更を無線周波数受信機12に警告する。このパニックスイッチ 114のステータスは次の無線周波数搬送波とともに送信される。ポイント15 3’におけるステータスコードが変化していれば、または判断ポイント151’ の答えがNOであればポイント155’へ進み、ここで無線周波数キャリアの周 波数ホッピングシーケンスの次の周波数が選択される。次にポイント155’か らポイント133へ戻り、ここで上記のように発振器/変調102がターンオン される。無線周波数送信機が無線周波数搬送波のコマンド周波数にロックオンさ れておらず、判断ポイント137の答えがNOであればポイント157’へ進み 、電池117が低電圧かどうかの判断がなされる。判断ポイント157’におけ る答えがYESであればポイント159’へ進み、上記ポイント157および1 29と同様な警告ブザー音が発せられる。電池が低電圧でなく判断ポイント15 7’における答えがNOであるか、ステップ159’において警告ブザー音が発 せられている場合には、判断ポイント161’へ進み、タイマーが終了し、無線 周波数送信機が所定時間内にプログラム周波数にロックオンされていないかどう かの判断がなされる。判断ポイント161’における答えがYESであればポイ ント163’へ進み、上記ステップ159’、147および129にて発せられ たブザー音と同じような警告ブザー音が発せられる。次にポイント163’から サービス終了点まで進む。判断ポイント161’における答えがNOであれば上 記のように判断ポイント137へ戻る。 図14は図1の無線周波数受信機12の好ましい実施例400のブロック図を 示す。この実施例400は900MHzのスペクトル拡散周波数ホッピング無線 周波数受信機として機能し、この受信機は好ましくは図9のフォーマットの情報 を含む上記無線周波数送信機14、16および18の送信信号を受信し、モニタ できる。実施例400はパニックスイッチ114の識別コードステータスおよび その他の情報を正確に分析するように機能する。モニタおよびトラッキングのた めに無線周波数受信機400に割り当てられた無線周波数送信機の識別コードを 、図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPが含んでいると判断する際に、無線周 波数受信機のアンテナ構造が無線周波数送信機14、16および18のグループ をモニタするのに使用される全方向パターンから単一の無線周波数送信機のレン ジおよび方向をモニタするのに使用される指向性アンテナに切り換える際に、実 施例400は無線周波数受信機からの無線周波数送信機の距離のみならず、無線 周波数受信機に対する無線周波数送信機の方向を決定する。実施例400はオペ レータによってベルトループに取り付けられるか、またはベルトループを用いな い場合にはオペレータに取り付けられるかまたはオペレータと共に携帯できる、 小型のコンパクトな電池作動式無線周波数受信機を提供するのに、市販の極めて 集積化された集積回路を利用している。 無線周波数受信機の実施例400の主な部品は次のとおりである。すなわちデ ジタル信号プロセッサであることが好ましい制御用CPU402、シンセサイザ および位相ロックループ404、アンテナアレイ405、アンテナアレイリフレ クタスイッチ406、低ノイズ増幅器407、第1混合器408、第1中間バン ドパスフィルタ409、局部発振器410、局部発振器412、第2混合器41 4、第2バンドパスフィルタおよび中間周波数増幅器416、データ検波器/復 調器418、レンジ設定制御装置420、アナログ/デジタルコンバータ422 、ディスプレイ424、FIND MEスイッチ426および警告装置428である。 図15には、上記のように好ましくはデジタル信号プロセッサである制御用C PU402が示されており、このCPUは実施例400の制御を行い、無線周波 数送信機が設定レンジ20を越えて移動しているか、またはFIND MEスイッチ4 26を閉じることによりFIND MEコマンドを発生しているかのいずれかにおいて 、図2を参照してこれまで説明したように、この制御によりポテンショメータ4 20の設定により指定された設定レンジリミット20に対する多数の無線周波数 送信機14、16 および18のレンジの測定、および無線周波数受信機に対する無線周波数送信機 の方向の測定が可能となっている。図15は、制御用CPU402を構成するた めの好ましい回路を示す。 デジタル信号プロセッサは種々の制御およびデータ機能に利用される3つの8 ビットI/Oポートと、作動プログラムを含む6KのROMメモリと、176K バイトのRAMメモリを含む。更にこのデジタル信号プロセッサは8入力マルチ プレクサを備えたアナログ−デジタルコンバータ422に対応した8ビットのア ナログ−デジタルコンバータと、リセットおよび初期化ウォッチドッグと、シリ アルポートと、プログラマブルタイマーと、マスタープロセッサ用発振器も含む 。このデジタル信号プロセッサはデジタルポートを介して受信周波数(周波数制 御ライン)およびアンテナアレイ405のモード(指向性または全方向性制御) を制御する。このデジタル信号プロセッサは(図2ではドット24として示され ている)8ドットの液晶または発光ダイオードディスプレイ424もドライブす る。このディスプレイは電源オンステータスおよびRSSI信号の振幅を表示す る。このディスプレイは図2を参照してこれまで説明したように、ノイズ効果を 除くように集積化することが好ましい。ピエゾ電気警告スピーカ428をドライ ブするのに別のラインが使用される。このスピーカは無線周波数送信機14、1 6および18のうちの1台以上が設定レンジ20より外に移動したこと、または 図3の無線周波数送信機のパニックスイッチ144が押され、無線周波数送信機 14、16および18のうちの1台のユーザーが探し出されるこどを求めている か、または緊急状態にあることを、無線周波数受信機のユーザーに知らせるよう 、実施例400のユーザーに警告するようになっている。 デジタル信号プロセッサにはデータポートを介して入力が行われる。 FIND MEスイッチ426が閉じられると、信号プロセッサは制御用CPU402 からのコマンドによりアンテナアレイ405の構造を変え、アンテナリフレクタ スイッチ406を切り換え、アンテナアレイを指向性アレイに変更し、よって無 線周波数受信機400のユーザーは指向性アンテナの軸線26を、図2を参照し てこれまで説明したように、ドット24上に最大振幅のRSSI信号がディスプ レイされる方向に一致させることができる。更にデジタル信号プロセッサによる FIND MEスイッチ426のステータスの変化の検出により、デジタル信号プロセ ッサは他の必要な機能を処理するように条件付けされる。検出/復調器420か ら受信された復調データはデータラインを介してデジタル信号プロセッサへ送ら れる。 アナログ−デジタルコンバータ422は検出された、すなわち入力されたアナ ログ信号の多数のデジタル化を実行する。ある入力信号は電池状態の測定および モニタに使用される。アナログ−デジタルコンバータ422は測定された電池電 圧をデジタル化し、デジタル信号プロセッサのメモリ内の記憶作動電圧と比較す る。モニタされた電池電圧が所定のスレッショルド値よりも低下すると、デジタ ル信号プロセッサは電池の電圧が低くなったことの警告を開始する。アナログ− デジタルコンバータ422への第2入力信号はアナログRSSI信号とされ、こ の信号はバンドパスフィルタ/中間周波数増幅器416内の中間周波数増幅器か ら出力される。この信号はノイズの効果を除くための好ましい積分、無線周波数 送信機14、16および18の各々から受信されるRSSI信号の平均値の計算 、および本明細書に説明した関数により異なる各RSSI信号の積分値に対する 異常な積分値の廃棄を含む別の処理を行うためにデジタル化される。上記のよう に電気的ノイズの作用を除くよう、受信された各RSSI信号からRSSI信号 の何百個までのサンプ ルが作成される。これらサンプルは次に更に処理され、平均化処理および上記以 上積分値の廃棄により高度にフィルタ処理された正確な処理測定値を与える。 アナログ−デジタルコンバータ422への第3入力信号は実施例400のユー ザーによってプリセットされたレンジ制御装置420のレンジ設定値によって生 じるDC電圧を表示する。レンジ制御装置420からの測定されたDC電圧は所 望するレンジ20に比例し、設定レンジが越えられたかどうかを判断するのに必 要な比較電圧を発生する。レンジ制御装置420によって生じたプリセットされ たレンジ制御電圧はRSSI信号の平均値と比較される。RSSI信号は1台以 上の無線周波数送信機14、16および18が設定レンジ20を越えた警告機能 を実行するためのノイズの作用を除く平均化を行う前に積分することが好ましい 。 デジタル信号プロセッサの制御プロセッサ部分は図9を参照してこれまで説明 したように、更に図21A、B、22、23A、B、24A、Bおよび25を参 照して後述するようなIDENTIFICATION FRAME GROUPおよび作動ステータスにより 変調された副搬送波のデコードを実行するのに必要なすべての処理を行う。デジ タル信号プロセッサの制御プロセッサ部分は、無線周波数送信機14、16およ び18の各々からの有効な識別コードの受信に応答して発振されるRSSI信号 の必要な平均化も実行する。この有効な識別コードは上記のようにノイズの作用 を除くよう、積分されたRSSI信号から計算された平均値であり、無線周波数 受信機12からの無線周波数送信機14、16、18のレンジの正確な測定値を 発生する。 デジタル信号プロセッサは電池の作動寿命を最大にするよう、実施例400の パワー管理も行う。デジタル信号プロセッサによって所定の時 間に作動させる必要がある実施例400の部分しかターンオンされない。例えば 、オフデューティーサイクル中のデジタル信号プロセッサはパワー低消費ステー トのままであり、所定のタイミングサイクルでパワーアップ動作を開始する。実 施例400がIDENTIFICATION FRAME GROUPを含む無線周波数キャリアを受信する 準備状態とするために、デジタル信号プロセッサは、まずシンセサイザ/位相ロ ックループ404へのパワーをオンにする。次にデジタル信号プロセッサはシリ アルデータバスを介してシンセサイザ/位相ロックループ404へ所望する周波 数制御信号を送る。シンセサイザ/位相ロックループ404をプログラムした直 後に、デジタル信号プロセッサは第1混合器408に連動する電圧制御式発振器 410のパワーをオンにする。デジタル信号プロセッサは次にシンセサイザ/位 相ロックループ404からのロックオン信号により電圧制御式発振器410が作 動周波数に達したとの認定を待つ。次にデジタル信号プロセッサは同時に、図9 のIDENTIFICATION FRAME GROUPのフォーマットで受信されるデータに対し検波器 /復調器418の出力をモニタし、中間周波数増幅器およびバンドパスフィルタ 416の中間周波数増幅器によって出力されるRSSI信号のデジタルモニタを 実行する。このプロセスは送信された無線周波数搬送波の全体が受信されるまで 続き、全体が受信されるとデジタル信号プロセッサは順にシャットダウンされる プロセスを開始する。 デジタル信号プロセッサは常時電池の電圧のみならずFIND MEスイッチ426 もモニタする。実施例400のユーザーによってFIND MEスイッチ426が押さ れると、デジタル信号プロセッサはすぐに(先に説明したような)パワーアップ シーケンスを実行し、制御プログラムを変更し、ディスプレイ424のドットに 積分されたRSSI信号をディスプレイする。 シンセサイザ/位相ロックループ404はデジタル式にプログラムできる90 0MHzのシンセサイザおよび位相ロックループ回路である。図18は、シンセ サイザ/位相ロックループ404を構成するための好ましい回路を示す。このシ ンセサイザ/位相ロックループ404は周波数が正しいかどうかを判断するよう 、制御用CPU402によって指定されたコマンドされた周波数と比較するため に、発振器の周波数のサンプリングを可能にするプリスケーラーも含む。シンセ サイザ/位相ロックループ404は所望する作動周波数を決定する制御用CPU 402からのデジタルデータを受信する。シンセサイザ/位相ロックループ40 4は受信したデジタル周波数情報をアナログ電圧に変換し、このアナログ電圧は 電圧制御式発振器へ印加される。 シンセサイザ/位相ロックループ404は902〜928MHzバンド内の何 千もの異なる周波数で作動でき、制御用CPU402により50種類の周波数の サブセットにプログラムでき、これら周波数は無線周波数送信機14、16およ び18によって逐次使用されるようプログラムされた周波数に対応する。 シンセサイザ/位相ロックループ404の一体的部分はマスター基準発振器で あって、この発振器は所望する900MHzの受信周波数を発生するのに使用さ れる極めて安定した基準周波数を発生し、この受信周波数は混合器408へ加え られ、受信した無線周波数搬送波を第1の中間周波数に変換する。 低ノイズ増幅器407は2つのステージを有し、アンテナスイッチ408を介 してその入力端が受信アンテナアレイ405に直接結合され、出力端が混合器4 08に結合されている。低ノイズ増幅器407は実施例400が作動していない 時に最大限電池を節約できるよう、制御用CPU402によって電子的に制御さ れる。この低ノイズ増幅器407は 902〜928MHzの作動バンドにわたり約15.5dB±0.2dBの利得を 有す。 電圧制御式発振器416には第1混合器408が接続されており、この発振器 はシンセサイザ/位相ロックループ404によって直接発振器の周波数を制御で きるように外部コイルとコンデンサおよびバラクタダイオードによって同調され ている。図17は、低ノイズ増幅器407、第1混合器408および減圧制御式 発振器410を構成するための好ましい回路を示す。シンセサイザ/位相ロック ループ404によって発生されるアナログ電圧は図17のバラクタダイオードへ 送られ、このバラクタダイオードは電圧制御式発振器410の常駐周波数、した がって作動周波数を所望する周波数に変える。図17の発振器は周波数モニタピ ンを有し、このモニタピンはシンセサイザ/位相ロックループ404のプリスケ ーラーにフィードバック信号を与える。これによりクローズド周波数モニタルー プを構成し、このループはシンセサイザ/位相ロックループ404が制御用CP U402によって要求された所望する周波数と電圧制御式発振器410の周波数 との比較ができるようにする。所望する周波数と電圧制御式発振器410の作動 周波数が異なっている場合、エラー電圧が発生され、この電圧は電圧制御式発振 器の周波数を変え、正しい周波数を発生する。DC制御電圧は図17の部品R6 およびC46によってフィルタリングされ、発振器が不安定になるのを防止する 。 図7の回路内には第1混合器408も含まれており、この混合器は発振器の出 力と低ノイズ増幅器407によって出力された、濾波済みの入進無線周波数信号 とを混合し、中間作動周波数を発生する。この中間周波数は混合されている2つ の周波数の積となっている。この結果生じた周波数およびそれに関連する所望し ない混合周波数は、第1中間周波数 のバンドパスフィルタ409へ送られる。 バンドパスフィルタ409はディスクリート部品から成り、これら部品は第1 混合器410から第2混合器414へRF周波数の所望するバンドしか通過でき ないようにしており、このバンドパスフィルタは一連のバンドパスフィルタのう ちの最初のフィルタである。第1中間周波数バンドパスフィルタ409は10. 7MHzに同調された2段のクリスタルラティスフィルタから成る。第1混合器 408はこの周波数だけでなくいくつかの望まない周波数成分も発生し、これら 望まない周波数成分は第1中間周波数バンドパスフィルタ409によって除去さ れる。2つの周波数、例えば900MHzと910.7MHzを混合すると、い くつかの混合周波数が得られる。第1の周波数は2つの周波数の和となっている 周波数であり、他の周波数は2つの周波数の差となっている。実施例400は1 0.7MHzの周波数差を利用し、第1の中間周波数バンドパスフィルタ409 はこの周波数しか通過せず、他の希望しない周波数は通過しないようになってい る。第1中間周波数バンドパスフィルタ409の出力は(図14に示されていな い)インピーダンスマッチングネットワークへ加えられる。マッチングネットワ ークは第2混合器414内の別の利得ステージに結合されている。 第2混合器414はダブルコンバージョン受信機構造の一部であり、この受信 機構造は感度を最大にし、隣接するチャンネル間の干渉および不要信号の除去を 最大にする。図17は、局部発振器412、第2混合器414、第2バンドパス フィルタ/中間周波数増幅器416および検波器/復調器418を構成するため の好ましい回路を示す。マッチングネットワークからの出力および局部発振器4 12からの出力は第2混合器414へ加えられ、信号を455KHzの第2の低 い中間周波数に変換する。この第2混合器414は第1混合器が第2中間周波数 バンド パスフィルタ416および中間周波数増幅器によって除去すべき信号成分を発生 し、よって所望する中間周波数しか復調器/検波器418に加えられないという 点で、第1混合器408に類似している。第2中間周波数バンドパスフィルタお よび中間周波数増幅器416の第2中間周波数バンドパスフィルタは2段のフィ ルタとなっている。中間周波数増幅器によって生じる増幅は多数のステージによ って行われ、検波器/復調器418により適当な信号を検出できるよう、必要な 増幅度としている。 検波器/復調器418は第2バンドパスフィルタおよび中間周波数増幅器41 6の中間周波数増幅器部分の第2制限増幅器部分からの増幅された中間周波数信 号を受け、この信号はギルバートセル直交検波器へ加えられる。ギルバートセル の1つのポートは中間周波数増幅器によって内部駆動されている。先の中間周波 数増幅器の第2出力は同調直交ネットワークにAC結合される。内部信号に対し て90度の位相関係となっているこの信号は、乗算セルの他方のポートを駆動す る。直交検波器の復調された出力は内部オペアンプを駆動する。このオペアンプ は図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPの情報を含む、検波され再生された信号の 別の利得を発生し、IDENTIFICATION FRAME GROUPの復調データを制御用プロセッ サ402に結合する前に最小量のフィルタリングを行う。 第2バンドパスフィルタおよび中間周波数増幅器416の中間周波数増幅器部 分は、これまで述べ、次に説明するように処理されるRSSI信号を発生する。 このRSSI信号の電圧はアンテナアレイ405によって受信される無線周波数 搬送波の電界強度に大きさが比例している。図31および32を参照して下記に 説明するようなマルチパス信号およびラレイフェージングのような干渉が生じる と、瞬間的に観察した時のRSSI信号は大きく変化する。一般にレンジ測定の ためにRSS I信号を使用できないようにするか、または信頼できないものにしてしまう不要 な瞬間的変動を除くよう説明したRSSI信号の積分値または平均値の一連の計 算を行うのに、デジタル信号プロセッサが使用されている。このRSSI信号は 上記のようにアナログ−デジタルコンバータ422へ送られる。RSSI信号の 積分または平均化の詳細な説明は図31および32を参照して後述する。 電子アンテナスイッチ406は制御用CPU402によって制御される。通常 の全方向受信モードでは無線周波数受信機のアンテナスイッチはアンテナアレイ 405のリフレクタ素子432をアンテナの被動素子431へ接続し、全方向構 造とする。図20にはアンテナスイッチ406を構成するための好ましい回路が 示されている。全方向モードと指向性モードとの間でアンテナアセンブリ405 の構造を切り換えるのに、アンテナリフレクタスイッチ406を使用することは 、人のベルトに取り付けるための小さい形状の部品としてのアンテナ部品のサイ ズおよび数を低減し、全方向の受信および指向性受信のための2つの異なる競合 する信号受信特性を得るために許容可能なアンテナ性能を得る上で重要である。 このような構造では、受信される受信パターンは全方向性であり、リフレクタア センブリ432のみならずアンテナアレイ405の被動部分431もともに結合 されており、アンテナスイッチ406を開け、受信される無線周波数搬送波の全 方向パターンを受信し、この搬送波を低ノイズ増幅回路407へ送ることにより 無線周波数送信機14、16および18からの信号を受信するようになっている 。 図15にも示されているFIND MEスイッチ406をユーザーが閉じるど、制御 用CPU402はデジタル信号をアンテナリフレクタスイッチ406へ送り、こ のスイッチはアンテナ構造を、図2を参照してこれまで説明したようなアンテナ 軸線26を有する小開口部の反射アレイに 変える。これはアンテナリフレクタスイッチ406を閉じることによりリフレク タアレイ432をアースすることによって行われる。このモードでは中心被動ア ンテナ部分431しか低ノイズ無線周波数増幅回路407に接続されなく、無線 周波数搬送波の極めて指向性の高い受信を行い、指向性アンテナアレイ405の 整合軸線26に対し積分されたRSSI信号の振幅を最大にする信号が受信され る方向をユーザーが決定できるようにする。軸線26はトラッキング中の移動無 線周波数送信機14、16または18に対するポインタとみなすことができる。 上記のように、軸線26がレンジおよび位置をモニタ中の無線周波数送信機14 、16または18に直接向いている時は、図2に示されるように最大数のドット 24が附勢される。図2を参照してこれまで説明したように、ユーザーは無線周 波数受信機12に対する無線周波数送信機の真の方向を示す最大数のドット24 が附勢されるまで、無線周波数受信機12を回転する。 アンテナアレイ405は2つの能動的部品から成る。第1の部品は被動すなわ ち中心素子431であり、この素子はディスクリート部品および低ノイズRF増 幅器407にマッチングされた太いゲージワイヤループから成る。アンテナアレ イ405の第2素子はリフレクタアセンブリ432である。リフレクタアセンブ リ432は多少円筒状に被動素子を囲み、スロットが外側を向き、このスロット はアンテナ軸線26となっており、実施例400のユーザーから離間するように 延びる。このスロット(図示せず)は、IDENTIFICATION FAME GROUP情報により 変調された副搬送波により変調されたトラッキング中の無線周波数送信機から送 信される無線周波数搬送波が、アンテナのリフレクタアセンブリ432に進入し 、被動素子431によって受信できるようになっている。 既に述べたように、全方向モードではアンテナスイッチ406はリフ レクタアレイ432を被動素子431へ接続し、総合的に2つの素子を1つの受 信アンテナに結合している。このような構造ではアンテナは全方向性であり、反 射素子432および被動素子431はIDENTIFICATION FAME GROUP情報を含む無 線周波数搬送波の受信に寄与する。 制御用CPU402の制御によりアンテナリフレクタスイッチ406を切り換 えることにより、実施例400が指向性ノードに変更されると、アンテナリフレ クタスイッチはリフレクタ素子432を切り離し、これをアースする。信号を受 信するには被動素子431しか使用せず、アレイはリフレクタアセンブリ432 により被動素子の周辺に対して極めて指向性が高くなる。先に述べたように、有 効識別コードが受信されたかどうかの制御用CPU402による評価後の信号は 、第2バンドパスフィルタおよび中間周波数増幅器416からのRSSI信号の 出力を積分することにより積分される。 復調プロセスの一部として図10Aおよび12に示されるように、変調された アナログ副搬送波の積分について次のように詳細に説明する。図21Aは無線周 波数受信機の検波器/復調器418から受信された2位相の直交変調された受信 副搬送波を示す。データは副搬送波を45度および135度の位相で副搬送波を 変調するが、説明上225度および315度の位相は省略されている。変調され た副搬送波の離間した回転角位置の数に拘わらず、変調波内に1または0がコー ド化されているかどうかの判別は積分値の値を示す垂直電圧軸Vの境界の1側ま たは0側に積分値があるかどうかを区別することによって行われる。Y軸に沿っ た低い方の大きさの電圧Vのレンジは45度において二進の0がコード化されて いることを示し、高いほうの大きさの電圧レンジは135度において二進の1が コード化されていることを示す。 実施例400はデジタル信号プロセッサ用クロックを有する。このク ロックは図9のID/Sのフィールドにより入進するIDENTIFICATION FAME GROU Pのフレームに同期化されている。このような同期化によりデジタル信号プロセ ッサは各ビットの変調が行われている正しい回転角位相のまわりのウィンドーに て積分を行うことが可能となっている。電圧のサンプリングは35度で開始し、 55度で終了できる。デジタル信号プロセッサは20度のウィンドーにて積分さ れる何百個ものサンプルを計算する。ウィンドーの数および変調される副搬送波 の回転角位置の数は、発明を実施する際には図10Aに示された数よりも大きく なり得る副搬送波の象限ごとに変調される、より多数のビット数に応じて変わり 得る。 図21Bは、8の積分値を有する11個のサンプルしか取り出さない、図21 Aにおける45度の波形の積分値の簡略化された計算例を示す。一旦積分値が得 られるとデジタル信号プロセッサは図25を参照して詳細に後述するように、予 め記憶されたルックアップテーブルを見る。これにより0と16との間の数値積 分範囲内に0の値を入れることが可能となる。図21では、135度の位相で収 容されたデータに対する数値は16よりも大きくなり得る。従って、同じ積分方 法および130度のまわりの20度のウィンドー内の中心にある予め記憶された 値のレンジと比較することにより、135度の位相にて1の値が得られる。 積分方法の各ステップで得られる実際の値は一般に図21AおよびBの先の実 施例の場合よりも、より大きくなる。積分方法の各ステップで得られる実際の値 は主に受信回路によって決まる多数の変数に応じて決まる。デジタル信号プロセ ッサの作動電圧、A/Dサンプリング速度およびクロック速度はいずれも、この ような積分化方法で得られる実際の数値に影響する。しかしながら、送信波形は 本発明を使用するすべての移動データ製品に対しほぼ同じとなる。異なる受信デ ータ波形の 各々はルックアップテーブルでは異なる二進値と異なる二進レンジを有すること となる。 各半分が復調プロセスの一部として図10Bおよび12に示したように(1〜 16の間で数値の幅が変化する)4ビットでパルス幅変調されている方形波副搬 送波の積分について、図22を参照して次のように説明する。このような簡略さ れた実施例では、デジタル信号プロセッサは検出された副搬送波の10個のサン プルを取り出す。実際には数百個のサンプルが取り出される。波形を表示する予 め記憶されたサンプル値がデジタル信号プロセッサにより処理され、波形の下の 面積を積分する。実際にはサンプル数はA−Dコンバータ422のサンプリング 速度およびデジタル信号プロセッサのクロック速度に応じて決まる。本例ではX 軸には固定された数値が割り当てられており、Y軸上の値は波形の受信電圧Vを 示している。デジタル信号プロセッサはにこれら値を使用してサンプルごとに合 計値を計算する。サンプルごとの数値は次に加算されてパルス幅変調された波形 の下のすべてのサンプルの総和、すなわち積分を得る。図22の加算値は90と なっている。実際にはこの数はより大きくなる。デジタル信号プロセッサは次に その予め記憶されたプログラムを使用し、図25を参照して後に詳細に説明する ようなルックアップテーブル内に記憶されていた加算値のレンジを見る。無線環 境内に常に存在する信号ひずみによりルックアップテーブルは16個の可能な二 進数の組み合わせの各々に対応する有限な境界、すなわち数値レンジを含む。図 22は、90の値に対し0、1、0、1の4ビットの組み合わせが得られること を示している。上記4ビットの組み合わせによるシリアル情報のその後の信号処 理により85〜95の数値レンジ内の総和が表示される。 多数の位相変調を行う上記の例と同じように、デジタル変調を利用す る製品は無線周波数受信機の構造に応じた、予め記憶されるレンジを有すること となる。極めて低い受信電圧を加算した場合、加算レンジが狭くなる。 図2Aおよび2Bは、図22を参照してこれまで説明した半サイクルの積分の 計算に誤差を生じさせるノイズの影響を除くための、パルス幅変調された方形波 の半サイクルのサンプル処理を示す。図2Aはノイズ過渡現象を含む波形の前方 エッジを示す。このような負の方向の過渡現象は実際のパルス幅変調されたデー タの一部ではなく、デジタル信号プロセッサによる波形の積分に誤差を生じさせ る。サンプル信号処理はノイズおよびその他の人工的な干渉によって生じる過渡 現象を除くためのパルス幅変調された波形の再構成を助けるのに使用される。デ ジタル信号プロセッサがパルス幅変調された波形をデコードし、シリアル情報を 一連の数値に変換し、各数値が各選択された部分の計算された積分値を含むレン ジを示す場合、ビットのグループとしてコード化された数値サンプルは一時的R AMメモリに記憶される。図23Aに示されるように、デジタル信号プロセッサ と連動するA−Dコンバータ422によりサンプルの各々は数値に変換される。 デジタル信号プロセッサと連動するROMは副搬送波の積分に含まれない副搬送 波のサイクル部分の期間中にわたる有効なサンプル値を示す数値レンジのテーブ ルを記憶する。図示するように、これら数値レンジは副搬送波の半サイクルが高 レベルまたは低レベルにあるときに生じる信号レベルを示す特定の無線周波数受 信機構造に対して生じる予想レンジに基づくものである。例えば図示した過渡レ ンジはパルス幅変調された搬送波が高レベルにある時の有効サンプルを示すサン プル値の数値レンジ外にある。サンプル値と有効サンプル値のレンジとの比較に より、上記のようにA−D変換された電圧の表示値が急に、または劇的に変化す ると、デジタル信号プロ セッサは一連の計算を実行するようにトリガーされる。積分値を計算するのに必 要なサンプル値はRAMバッファエリア内に記憶されているので、過渡現象の直 前および直後の1つ以上のサンプル値が信号処理に使用され、置換サンプル値を 与える。この置換情報は置換されるサンプル値に隣接するサンプル値に応じて決 まる。存在したはずの実際のサンプル値をより正確に示すサンプル値となるよう にノイズを置換するための可能な信号処理の一形態として、直前および直後のサ ンプル値を加え、平均化すべきサンプル数で割ると、ノイズ過渡現象によって生 じたエラー状サンプルを満たす置換サンプル平均値が得られる。この結果得られ る波形は図23で小さいステップとして示されており、このステップは信号処理 の結果得られる波形がパルス幅変調波形をより正確に示すようにする。この場合 、A−Dコンバータからのノイズ前のサンプル値が1ボルトであり、ノイズ後の サンプル値が1.1ボルトである場合、置換サンプル値は1.05ボルトの値とな る。この値はサンプル期間中にほぼゼロの値となる実際に受信されたパルス幅変 調波形よりもかなり正確である。 図24AおよびBは図10Aおよび11に示されているようなサイン波形状の 副搬送波の変調を用いる際のデータ波形の再構成を示す。本例では、データ信号 レベルにノイズが載った二進情報で、処理中の45度位相が変調されている。デ ータ信号レベルにノイズが載ったパルス幅変調波形の処理を参照してこれまで説 明したように、デジタル信号プロセッサはサンプル値を一時RAMバッファに記 憶する。図24Bに示されるように、デジタル信号プロセッサに連動するA/D コンバータ422によりサンプルの各々は数値に変換される。デジタル信号プロ セッサに連動するROMは数値レンジのテーブルを記憶しており、数値レンジの 各々は副搬送波の積分に含まれるべき副搬送波のサイクルの一部の 期間にわたる有効サンプル値を示す。図示するように数値レンジは副搬送波の変 調位相のまわりで生じる信号レベルを示す特定の無線周波数受信機構造に対して 生じる予想レンジに基づいている。例えば45度を中心とする20度のウィンド ー内の、図11で示されるような1または0で副搬送波が変調されるときの有効 サンプルを示すサンプル値の数値のレンジ外に図示された過渡現象が存在する。 一連の電圧表示値が有効な二進コード化位相データの代表的なものである立ち上 がりレートすなわち傾きに一致しない時、データを訂正するように信号処理がト リガーされる。A/Dコンバータ422の前後の電圧表示値は共に加えられ、表 示値の数で割られ、ノイズを示すサンプル値を、ノイズがない場合に一般に生じ る、より正確なサンプル値に置換する。図24Bに示すことができるように、変 更された信号波形は実際の送信データにより正確に、より近似する。デジタル信 号プロセッサが積分プロセスを開始し、45度の位相サンプルに含まれる位相情 報が二進の1または0であるかどうかを判断すると、積分の精度(従って判断) が極めて正確となる。図21Aは、副搬送波変調信号が送信される際のデータが どのようになるかを示す。図21Aでは、45度の位相のデータの二進値は二進 の0であり、135度の位相のデータの二進値は二進の1である。無線周波数受 信機12が極めてノイズの多い環境内にある時、上記信号処理は受信データを再 構成し、忠実性を高め、積分プロセスにおいてノイズによって生じる誤差の大き さを低減する。 図25Bは、デジタル信号プロセッサの処理を示す。このデジタル信号プロセ ッサは計算された積分値の各々と複数の記憶されたレンジとを数値的に比較する 。記憶された各レンジは選択された部分が記憶された部分(矩形波副搬送波の半 分またはアナログ副搬送波の回転角位置)が記憶されたレンジを数値的に識別す るようコード化できる複数の可 能な数値のうちの1つを示し、記憶されたレンジは計算された積分値を含むと共 に、図21AおよびBならびに22の積分および図23AおよびBならびに図2 4AおよびBのノイズ過渡現象の低減を含む複数のサイクルの対の副搬送波の1 サイクルの少なくとも選択された一部の積分値を決定した後の、情報のフレーム のデータユニットの少なくとも一部をコード化する各数値による計算された積分 値を含む、識別される記憶レンジを示す複数の数値のうちの1つを各サイクルの 少なくとも選択された部分で置換するようになっている。デジタル信号プロセッ サは得られた積分値を取り込み、副搬送波の変調がアナログまたはデジタルもし くは均等な状態であるかによって、予め記憶されたルックアップテーブル内の単 一ビットまたはビットグループの二進値をルックアップする。図25を参照する と、処理は積分が完了するステップ151から判断ポイント153へ進み、ここ で変調がアナログ(図10Aの副搬送波の離間した回転角位置において多位相) となっているか、デジタル(図10Bの方形波副搬送波の半分のパルス幅変調) であるかどうかの判断がなされる。判断ポイント153における答えがYESで あればステップ155へ進み、ここで副搬送波の半サイクルのパルス幅変調の積 分を処理するためのルックアップテーブルを評価する。記憶されているレンジは 各々大きさが100である。次にステップ157へ進み、積分値が900よりも 小さいかどうかの判断がなされる。判断ポイント157において900よりも小 さい値であれば、パルス幅変調された波形は比較プロセスを無効にする固有の問 題を有する。判断ポイント157での答えがYESであればステップ159へ進 み、RAM内のバッファにエラーコードが記憶される。ステップ159から判断 ポイント161へ進み、ここでグループ処理中の記憶された積分値のすべてが処 理されたかどうかの判断がなされる。処理すべき積分値がより多くある場合、プ ログラムはステップ155にループバックする。そうでない場合は、処理が完了 する。判断ポイント157における答えが、積分値が900よりも小さいとの答 えである場合、判断ポイント163へ進み、ここで積分値が1100よりも小さ いかどうかの判断がされる。判断ポイント163における答えがYESであれば ステップ165においてバッファRAM内に0000の4ビットの二進値が記憶 される。この値はシリアル情報の情報単位の少なくとも一部を示す。次に判断ポ イント167へ進み、ここで判断ポイント161と同じような判断が実行される 。判断ポイント163における答えがNOであれば判断ポイント169へ進み、 積分値が1200よりも小さいかどうかの判断がなされる。判断ポイント169 における答えがYESであればステップ171へ進み、ここでバッファRAMに 0001の4ビットの二進値が記憶される。次に判断ポイント167と同じよう なステップ173へ進む。「各二進値のためのテスト」と表示された破線は00 10と1110との間の4ビットグループを示す二進値をバッファRAMに記憶 すべきかどうかを判断するための、100のステップで増加される一連の増加レ ンジに対する積分値のテストを示す。判断ポイント175は積分値が2600よ りも小さいかどうかを判断する最終テストを示す。答えがYESであればステッ プ177へ進み、ここでバッファRAMに4ビットの二進値1111が記憶され る。次にステップ177から判断ポイント167および173に類似した判断ポ イント179へ進む。判断ポイント175において答えがNOであればステップ 181へ進み、ここで積分値が16個の二進の組み合わせの各々に対し予め記憶 された値(レンジ)によって予想された値よりも大であることを表示するエラー コードがバッファRAMに記憶される。次に判断ポイント167、173および 179に類似した判断ポイント183へ進む。 判断ポイント153の答えがNOであればステップ185へ進み、副搬送波の 変調され分離された回転角位相に対しステップ151で得られた積分値と比較す るために、1および0の二進値に対するレンジを評価する。二進ルックアップテ ーブルはパルス幅変調テーブルと異なり、副搬送波上に変調された分離された回 転角位相の各々に対し、図21Aに示される1と0の値の間の境界部を示してい る。積分された値は分離された回転角方向の位置における副搬送波の変調が1ま たは0とデコードされるかを制御する、分離された各回転角方向の位相に対する 境界部の片側または他方のレンジ内に収まる。積分方法が完了すると処理によっ て積分値と実際の積分値が存在する境界の側を決めるレンジとを比較する。この プロセスではポイント187に進み、ここで積分値が350よりも小であるかの 判断がなされる。答えがYESであればステップ189へ進み、バッファRAM 内の回転角位相に対し二進の0が記憶される。次にステップ191へ進み、ここ でもっと多くの値を処理すべきかどうか判断される。このステップは先に説明し たステップ161、167、173、179および183に類似する。ステップ 187の答えがNOであれば判断ポイント193へ進み、ここで積分値が700 よりも小であるかの判断がなされる。答えがYESであればステップ195へ進 み、バッファRAMに二進の1が記憶される。次にステップ195から判断ポイ ント197へ進み、ここで上記の判断161、167、173、179、183 および191に類似した判断がなされる。ステップ193の答えがNOであれば ステップ199へ進み、先に説明したステップ159および181に類似したバ ッファRAMにエラーコードが記憶される。次にステップ199から判断ポイン ト161、167、175、179、183、191および197に類似した判 断ポイント201へ進む。バッファRAMの内容は副搬送波上に分離された回転 角 位置で多位相変調された時の個々のビットを示す二進値のグループおよび副搬送 波にパルス幅変調された可能な変調された数値を示すビットグループを記憶する 。バッファRAMの内容はデジタル信号プロセッサによるその後の処理を行うた めの、検出されたIDENTIFICATION FRAME GROUPまたはその変形例を含む検出され たシリアル情報を記憶する。この時にバッファRAMには個々のフレームの1つ 以上のビットをエラー状態または訂正不能状態にするようなフェージングまたは 他の送信上の障害によって生じたエラー、またはエラー状のフレームグループを 含むあるシーケンスのフレームが含まれる。デジタル信号プロセッサは下記のよ うな記憶されたシリアル情報のフレーム内に埋め込まれたエラー訂正コードを処 理することにより、各フレーム内にエラーがあるかどうかを検出する。 上記サンプル処理は積分値の計算に大きなエラーが生じる際に、エラー状態の データのデコードを生じ得る過渡現象を除くように働くが、特定の位相において 副搬送波上に変調されたデータの積分の結果、エラー状の検出が生じることもあ り得る。データが検出中は無線受信電子回路内の多くの弁別器は有限の電圧限界 を有する。無線周波数受信機は低電圧動作するように設計されているので、再生 されたデータは振幅が0ボルトと1ボルトの間となる。しかしながら、多くのタ イプの弁別においては、ノイズ信号の大きさを1ボルトレベルよりも大きくし得 る干渉の組み合わせ(一般に隣接チャンネル間干渉)がある。これらスパイクす なわちノイズは予想振幅よりも2倍または3倍高くなることがあり、真の受信デ ータ信号を示すものではない。多位相データがディスクリミネータにより検出さ れるこのタイプの隣接チャンネル間ノイズとしてデコードされ、おおいに検出波 形をひずませ、二進の0を二進の1に変えたり、二進の1を予想される二進の1 よりも大きい値に変える場合に、 問題はより深刻となる。上記のようにサンプル信号処理は達成できるデータ解釈 量に有限の制限を行っている。かかるデータ解釈が無効とみなされないように、 ルックアップテーブル内に特定の高い境界と低い境界を設けなければならない。 これが副搬送波の多位相変調およびパルス幅変調の双方を処理するのに、上記の ような有限の境界を設けた理由である。これら境界およびかかる境界の必要性は 、特定製品の受信回路のデザインに応じて決まる。従って、ステップ159、1 81および199を不要にできる受信回路の特定の多位相またはパルス幅変調用 の受信回路では、判断ポイント159、181および199によって示される境 界部は必要となったり不要となったりする。受信回路が専ら図10AおよびBの 多位相変調プロトコルまたはパルス幅変調プロトコルのいずれかに基づく場合、 受信回路に特定のプロトコルの処理の必要な部分だけが設けられるよう、判断ポ イント153を省略してもよい。 図26は、図25の処理を含む副搬送波の送信された無線周波数搬送波の検波 および副搬送波の復調の後の、図9に従ったIDENTIFICATION FRAME GROUPの第4 および第5のフレームのビットの図である。エラー状の訂正不能なビットを生じ ることなくデコーディングが完了すると、エラー訂正フィールドのビットは廃棄 される。これにより無線周波数受信機12がトラッキングするようプログラムさ れた無線周波数送信機14、16および18の識別コード、およびパニックスイ ッチ114のステータス(これのみに限定されず)等の別の情報の一つにデコー ドされた識別コードが一致するかどうかを判断するためのデータユニットまたは データビットの出力のような、その後の処理のためのデコードされたビットが残 される。図26のデータビットはすべて有効なデータビットであり、これらデー タビットは図27〜29を参照して後に説明するような無線周波数受信機による 再構成を必要としない。図26に示され るように、図26の左側部分の垂直な破断線は10番目のデータユニットにおけ るビット2と7との間のタイムベースの破断点を示す。上記のようなボックスの 水平の行内の上部の一連の数字は、4番目のフレーム内のビット位置を識別して いる。単なる説明のためのものである記号Vを含む下方のボックスは、データが 有効であり、フレームがエラー訂正コードによって処理され、エラー訂正コード のビットエラー訂正容量を越えて無効とされるフレーム内のデータビットが発見 されていないことを意味している。識別文字Vを使用することはデジタル信号プ ロセッサに連動するメモリには実際には記憶されないと理解すべきである。エラ ー訂正コードビットはフレームに含まれるデータユニットのビットの関数である 値を有する。データビットおよび機能的に関連するエラー訂正コードビットの実 際の値は、本発明を理解するのに必要でないので図示されていない。要約すれば 、図26は1つのフレームのエラー訂正コード能力が越えられていない時に生じ る、記憶された有効データビッ1への一例を示す。すなわちエラー訂正コードに よる処理が完了した後に無線周波数受信機のRAMに記憶された、図9BのIDEN TIFICATION FRAME GROUP内のすべてのビットは有効である例を示す。 図27〜29は、少なくとも1つの訂正不能なエラー状態のビットを含むフレ ームを示す。図26と同じような図27〜29に示されるように、垂直の波形ラ インは特定のフレームのビット位置の間の時間破断点を示す。図26と同様な図 27〜29内の番号の上部の水平な行は、データユニット内および図9のフォー マットのIDENTIFICATION FRAME GROUP内のフレームのエラー訂正コード内の特定 ビット位置を識別している。底部の一連の文字は有効データを識別するのにVを 使用し、エラー訂正コードによるフレーム内のビットの処理によって訂正できな いエラー状のビットを識別するのにEを使用している。これら識別アルファ ベットVおよびEを使用するのは単に説明のためのものであり、デジタル信号プ ロセッサに関連するメモリに記憶されるデータを実際に表示するものではなく、 このデータは当然、1または0のビット値となる。図26と同様に、アルファベ ットEによって識別されるビットからなる訂正不能なエラー状のビットパターン を示す、図27〜29の例を理解するのに、データユニットおよびエラー訂正コ ードの実際の値の知識は必要でない。一般に、図9のプロトコルと共に使用され るBCH45/21のエラー訂正コードは、フレームあたり2ビットまえのエラ ーを訂正できる能力がある。従来技術を用いた場合、訂正不能なエラー状のビッ トが存在すると、エラー状の情報が得られる。この理由は、図27〜29におけ るアルファベットEで記号的に表示されているように、エラー訂正コードのエラ ー訂正容量を越えた後にエラー状ビットを再生するための情報の無線送信信号を 受信する受信回路には処理能力が設けられていないからである。 本発明のエラー再生および再構成能力は、実施例400の無線周波数受信機1 2内の少なくとも1つのプロセッサの処理能力に基づくものであり、このプロセ ッサはエラー訂正コードによるフレームを処理した後にエラー訂正コードビット のフィールド内のエラー状ビットパターンを検出するための、図15に示される ような少なくとも1つのデジタル信号プロセッサであることが好ましい。エラー 状ビットパターンはエラー訂正コードのビットエラー訂正能力を越える数の一連 のすべて0またはすべて1を含む。すなわちBCHエラーコードビットエラー訂 正能力が2ビットであれば、少なくとも3つ以上のすべて0またはすべて1のパ ターンがパターンサーチの対象となる。各フレームでエラー訂正コードが処理さ れ、少なくとも1つのエラー状ビットが存在することを計算結果が示し、このこ とがフレーム内に含まれるエラー訂正コードの エラー訂正能力を越えたことを意味すると、デジタルプロセッサはエラー訂正ビ ットフィールド内に全体が位置するすべて0またはすべて1の上記エラー状ビッ トパターンを探すよう、記憶されたビットをサーチする。フレーム内に少なくと も1つの訂正不能なエラー状ビットが存在すると、デジタル信号プロセッサによ る計算後、ビットシフトまたはその他の公知の技術によりメモリ内に記憶された ビット内のこれらパターンおよびそれらの位置の検出を利用して、訂正不能なエ ラー状ビットがどのビット位置に存在しているかどうかを判断する。これらビッ トパターンの全体がエラー訂正コードビットフィールド内に発見された場合、エ ラー訂正コードのビットフィールド(データ)外のビットが図27を参照して後 述するように回復され、再構成され、エラー訂正コードビットは廃棄される。す べて0またはすべて1のパターンの全体がエラー訂正コードビットフィールド内 に発見されない場合、データビットは回復できず、かつ再構成もできず、この場 合、フレームのデータビットの別の処理を行う必要はない。識別コード内の訂正 不能エラーはその送信によって生じたRSSI信号の使用を不能にする。しかし ながらコマンドおよびパニックスイッチ114のステータスをコード化するのに 使用されるビットフィールドCBを含むフレーム4内に訂正不能なエラー状ビッ トが存在している場合、その結果生じるRSSI信号を上記および下記の平均値 計算プロセスの一部として使用すべきかどうかを判断するよう、そのRSSI信 号を更に処理する。図9のIDENTIFICATION FRAME GROUPのすべてのフレームを再 構成し、そのようにしない場合、訂正不能なエラー状のデータビットを回復する 。エラー訂正コードが排他的な回復機構である時にエラー状となるデータビット の回復は、識別コードの最大数の受信を認める上記のようなその後の最大数のR SSI信号を認めることによりレンジングおよびトラッキング方法を容易 にする。 デジタル信号プロセッサはエラー訂正コードによりIDENTIFICATION FRAME GRO UP内のデータフレームの記憶ビットを処理し、であるを有効データとして記憶す るか、エラー訂正コードを廃棄するかを決定する、訂正不能なエラー状ビットを フレームの複数のビットが含むかどうかを決定する。エラー訂正コードで訂正で きない図27〜29内のアルファベットEにより記号的に表示される、少なくと も1つの訂正不能なエラー状ビットが発見されると、デジタル信号プロセッサは 内部のどこかに少なくとも1つの訂正不能なエラー状ビットを含むフレームの記 憶ビットを処理し、データビットを有効にする図27に示されたエラー訂正コー ドフィールド内に全体が位置するエラー状ビット(上記0または1のマルチビッ トパターン)によって表示されるデータフィールド内にフレームが有効データビ ットだけしか含まないかどうか、エラー訂正を廃棄するかどうかを判断する。 図28〜29に示されるように、図28および29のフレームのデータビット を無効にするエラー訂正コードビットフィールドの外のアルファベットEにより 記号で識別されるように、データビットのすべてが有効であるというわけではな い。図28〜29ではアルファベットEによって識別される訂正不能なエラー状 データビットのパターンはデジタル信号プロセッサがデータユニットのいずれか が有効データを含むかどうかを区別できないようにするエラー訂正コードビット フィールド内に全体が含まれるわけではない。エラー訂正コード内に訂正不能な エラー状ビットの全体が存在するわけではない場合、例えば図28のデータユニ ット内に全体が含まれているか、または図29に示されるようにエラー訂正ビッ トフィールドおよびデータユニットビットフィールド内に広がっているような場 合、図28および29のIDENTIFICATION F RAME GROUPに示された8ビットのデータユニットビットグループのいずれが有効 であるかどうかを確実に判断することは不可能である。 フレームのエラー訂正コードを処理することにより、少なくとも1つのエラー 状の訂正不能なビットを含むIDENTIFICATION FRAME GROUPのフレームから有効デ ータを再構成できるかどうかを判断するプロセスは、同期が失われるような小さ いフェードまたは送信エラーが発生するような状況、およびエラー訂正コードの ビットエラー訂正容量が越えられた状況に限り成功裏に実行できる。図27に示 されるように、BCHコードが2ビットエラーを訂正できる時の、少なくとも3 つの連続ビットのようなすべて0またはすべて1の連続パターンを全体が含むよ うなデジタル信号プロセッサの上記パターン認識能力により、エラー訂正コード ビットフィールドを決定するような状況しか回復可能かつ再構成可能なデータを 表示しない。 再構成が完了した後にはエラー訂正コードを処理する必要はなくなる。その後 、エラー訂正コードビットは廃棄され、フレームのデータユニットのビット(エ ラー訂正コード以外のビット)がメモリ内に記憶され、無線周波数搬送波が無線 周波数送信機の有効識別コードを含むかどうか、更にパニックスイッチ114の ステータスが何であったか、トラッキングまたはモニタ機能を行うための無線周 波数受信機に割り当てられた無線周波数送信機14、16および18からの他の 情報を識別する別の処理に使用される。その後、デジタル信号プロセッサにより 下記のようなRSSI信号およびパニックスイッチ114のステータスの処理が 実行される。 無線周波数受信機の実施例400は送信機14、16および18を確実にモニ タし、トラッキングするには、多数の機能を実行しなければならない。電池の寿 命は重要な問題である。無線周波数受信機の実施例4 00および無線周波数送信機の実施例100は、多数のパワー管理機能を実行す ることにより、無線周波数受信機および無線周波数送信機内に含まれるデジタル 信号プロセッサの作動ソフトウェアにより電池寿命が最大にされたポータブル製 品となるように設計されている。無線周波数送信機の実施例100のパワー管理 機能は、既に説明したとおりである。無線周波数受信機の実施例400では所定 時間に作動させる必要がある回路のみをオンにし、電池の寿命を長くしている。 図30は電池の節約および初期化技術を含む無線周波数受信機の実施例400 の作動のフローチャートである。作動はポイント501における電源のターンオ ンからポイント503に進み、ここで制御用CPU402がリセットされる。ポ イント505にて電池の電圧が読み出される。次に判断ポイント507に進み、 ここでポイント505で読み出された電池の電圧が受信プロセスを開始するのに 十分なパワーを提供ための高い電圧となっているかどうか判断される。判断ポイ ント507における答えがYESであればポイント509に進み、ここでデジタ ル信号プロセッサは警告装置428に警告ブザー音を発生させる。判断ポイント 507における答えがNOであるか、またはポイント509で警告ブザー音が発 せられた場合はポイント511に進み、デジタル信号プロセッサは無線周波数受 信機の実施例400の作動パラメータに対する、工場でプログラムされた入力の チェックを行う。これら作動パラメータが指定された一連の周波数(例えば50 個)を含む。この周波数で無線周波数受信機の実施例400は無線周波数受信機 によってモニタされている無線周波数受信機の14、16および18の各々から の、図9のIDENIFICATION FRAME GROUPを受信する。デジタル信号プロセッサは ポイント513においてシリアルストリームのデジタルデータをシンセサイザお よび位相ロックループ404に送ることにより、第1無線周波 数搬送波周波数のプログラムを開始する。開始周波数をプログラムする際にデジ タル信号プロセッサはポイント515に示されるように電圧制御式発振器410 をターンオンする。次にポイント517に進む。このポイントはデジタル信号プ ロセッサがシンセサイザ/位相ロックループ404の位相ロックループからのロ ックオン信号を受信するのを待つ待機期間となっている。 シンセサイザ/位相ロックループ404の位相ロックループのロックオン時間 は、ループフィルタの部品のみならず電池電圧に応じて変わり得る。電池の電圧 が低下するにつれ、ある時点で周波数ロックオン状態が維持できなくなるまでロ ックオン時間は次第により長くなる。このことは電池が無線周波数受信機の実施 例400を作動状態に維持するのに電圧制御式発振器410(および他の回路) に必要なパワーを提供するのに十分な電圧を有していないという事実によるもの である。次に判断ポイント519へ進み、ロックオン信号が受信されたかどうか の判断がなされる。判断ポイント519の答えがYESであればポイント521 へ進み、バンドパスフィルタ/中間周波数増幅器416内の中間周波数増幅器が オンにされる。次にポイント523に進み、ここでバンドパスフィルタ/中間周 波数増幅器416の中間周波数増幅器が作動状態になるための十分な時間を提供 するのに、ある数のミリ秒の設定遅延時間の終了が認められる。対に販売ポイン ト525へ進み、ここでバンドパスフィルタ/中間周波数増幅器416によりR SSI信号が出力されたかどうかの判断がされる。判断ポイント525の答えが YESであればポイント527へ進み、ここでIDENIFICATION FRAME GROUPのフ ィールドCBにコード化されるような無線周波数送信機の実施例100のパニッ クスイッチ114のステータスおよび送信機の識別コードの復調を含むIDENIFIC ATION FRAME GROUPがデコードされる。次に判断 ポイント529へ進み、ここで電池電圧が低いかどうか判断される。判断ポイン ト529における答えがYESであればポイント531へ進み、ここで警告装置 428により警告ブザー音が発せられる。判断ポイント529における答えがN Oであるか、ポイント531において既に警告ブザー音が発せられている場合、 ポイント533へ進み、ここでデジタル信号プロセッサ402はパワーを消費す る不要な受信回路の順序どおりの停止プロセスを開始し、CBフィールドに含ま れるデータの解析を開始するだけでなく、IDENIFICATION FRAME GROUPのデータ ユニット1〜5が無線周波数受信機の実施例400の作動に必要なデータを含む 場合、これらデータユニット1〜5の処理も開始する。実施例400はレンジモ ニタおよび指向性トラックを実行するのにデータユニット1〜5を使用しない。 判断ポイント525における答えがNOであって、バンドパスフィルタ/中間周 波数増幅器416によってRSSI信号が出力されない場合、上記のようにパワ ー遮断ポイント533に進む。バンドパスフィルタ/中間周波数増幅器416に よりRSSI信号で電圧が出力されない場合、デジタル信号プロセッサはすぐに パワーダウンシーケンスを開始する。RSSI電圧が存在していることは、送信 された無線周波数搬送波が存在している子とを表示するので、デコーディングプ ロセスをイネーブルしなければならない。RSSI電圧が存在しない場合は、こ のことは、無線周波数送信機14、16および18のいずれもこの時間に送信し ない時に無線周波数受信機の実施例400はオンのままになる必要がないことを 表示している。 IDENIFICATION FRAME GROUPのフィールドCBに含まれる識別コードおよびス テータスコードの受信に成功すると、デジタル信号プロセッサはフィールドCB を検査し、無線周波数送信機のユーザーがパニックスイッチ114を閉じること によって生じた警告ステータスが受信され たかどうかを見る。次にポイント533から判断ポイント535に進み、ここで 無線周波数送信機のユーザーがパニックスイッチ1142を閉じることにより生 じたパニックステータスの表示をIDENIFICATION FRAME GROUPのフィールドCB が含むかどうかの判断が行われる。判断ポイント535における答えがNOであ れば537に進み、ここでデジタル信号プロセッサは無線周波数受信機の実施例 400が送信信号を受信している階段シーケンスの無線周波数搬送波の周波数の 次の周波数を選択する。判断ポイント535における答えがYESであればポイ ント539に進み、ここでステータスコードの変更を行い、デジタル信号プロセ ッサは警告装置428による傾向ブザー音を発生する。次にポイント541に進 み、無線周波数受信機のユーザーがFIND MEスイッチ426を押すことができる ようにする待機時間が入力される。無線周波数受信機の実施例400のユーザー によりFIND MEスイッチ426が閉じられると、デジタル信号プロセッサはその ソフトウェアルーチンを変更し、上記のようにアンテナアレイ405を指向性ア レイに切り換え、更に液晶またはLEDディスプレイ424を附勢し、図2を参 照して先に説明したトラッキングプロセスの一部として、連続するRSSI信号 の積分値であることが好ましい、連続する各RSSI信号の振幅をディスプレイ する。次にポイント541からポイント547に進み、ここで、次に受信される 周波数がシンセサイザ/位相ロックループ404にプログラムされる。判断ポイ ント519における答えがNOであれば判断ポイント543に進み、ここで電池 電圧が低いかどうかの判断がなされる。判断ポイント543における答えがYE Sであればポイント545に進み、ここでデジタル信号プロセッサはポイント5 31と同じような警告ブザー音が発せられる。判断ポイント543における答え がNOであるか、ポイント545において既に警告ブザー音が発せられていれば 、 判断ポイント547に進み、無線周波数受信機の実施例400が命令された周波 数にロックオンできない時間インターバルが低下したかどうかの判断がなされる 。判断ポイント547での答えがNOであれば上記のように判断ポイント519 に戻る。判断ポイント547における答えがYESであればポイント549に進 み、ここで上記ポイント545および531における警告ブザー音と類似の警告 ブザー音が発せられる。 液晶またはLEDディスプレイ424を含む電子回路のすべてがターンオンさ れると、電池の作動電圧は最少となる(電子回路のすべてがターンオンすること により電圧が最少スレッショルドよりも低く低下する場合、デジタル信号プロセ ッサは電池の充電が必要なことをユーザーに表示するよう、電池の電圧が低いこ との警告を開始する)。 有効識別コードの受信が証明されると、バンドパスフィルタ/中間周波数増幅 器416の一部である中間周波数増幅器の出力によって発生されるRSSI信号 の電圧の多数のサンプルが取り込まれる。例えばIDENIFICATION FRAME GROUPの 送信時間が100ミリ秒である場合、この期間中に30〜40のRSSIサンプ ルを取り込むことができる。この積分はRSSI信号の平均値の上に載る急速に 変動する電気ノイズをキャンセルするよう働く。電気ノイズとは無線周波数受信 機の実施例400が作動している環境から生じる現象である。 図31はIDENIFICATION FRAME GROUPの受信中に生じるRSSI信号の代表的 な電圧変動を示し、この信号は図31に示される、急速に変化する実線によって 示される急速に変化するノイズを除くよう積分することが好ましい。無線受信機 の実施例400のRF環境は一般に敵対的であり、図示するように点線で示され るようなラレイフェージングおよびマルチパス信号に起因し、平均RSSI信号 の振幅もより低速で変化する。上記全サンプル時間Eの間のRSSI信号の平均 化または積分(こ こで無線周波数送信機のいずれかが上記のように設定レンジ20を越えているか どうかを判断するために無線周波数送信機14、16および18の各々に対する 連続する積分されたRSSI信号サンプルの平均化は、デジタル信号プロセッサ によって行われる)によりこのノイズの影響が除去できなかった場合、このよう なより低速で変化するノイズは送信機のレンジのエラー状の計算に大きく寄与す ることとなる。多数のサンプルを取り込むことによりサンプル時間Tにわたり真 の積分値を生じる積分または平均化方法は、高速または低速で変化する電気ノイ ズを除き、ラレイフェージング等によって生じる影響を含まないRSSI信号の 水平の実線で示されるような積分値を発生する。実線はIDENIFICATION FRAME GR OUPの受信時間に対応する全サンプリング時間Tにわたるすべてのサンプルの実 際の積分値を示す。図31における点線で示される実際の電圧変動を生じるよう 、多数のサンプルの各々が互いに取り込まれる。サンプリング時間Tが完了する とすべてのサンプルが加算され、サンプル数で割られ、水平の実線によって示さ れるようなIDENIFICATION FRAME GROUPの受信時間にわたる平均値または積分値 が得られる。 図31を参照して先に説明したような積分により実行される平均化方法の背景 にある理由付けとは、無線周波数送信機は小さい子供が身につけるようになって いるので、子供の実際の運動の結果として平均的なRSSI信号の比較的小さい 変化しか生じないということである。既に説明したように、識別コードの放送は 毎秒1回の頻度で生じ得る。このことは、無線周波数送信機による連続する送信 信号の間に生じ得る相対的運動は小さいことを意味している。 図31から明らかなように、サンプリング時間Tにて無線周波数送信機の実施 例400のユーザーの運動によって生じないような大きな変動がRSSI信号内 に生じる。実際に全体の表示はラレイフェージング およびマルチパス干渉の作用に起因し、無線周波数送信機14、16または18 と無線周波数受信機12との間の実際の距離を表示する値よりも大きくなったり 、または小さくなったりするように平均化される。各々が図31内の水平の実線 によって表示されている個々のRSSI積分の第2の積分または平均化が、無線 周波数送信機14、16および18と無線周波数受信機12との間の距離を最も 高い信頼性で決定するのに必要である。 受信プロセス中、デジタル信号プロセッサは2つの同時タスクを実行する。第 1のタスクとはRSSI信号の解析であり、第2のタスクとはIDENIFICATION FR AME GROUPに含まれる識別コードの証明である。デジタル信号プロセッサは信号 の受信を開始するとすぐにRSSI信号のサンプリングプロセスを開始しなけれ ばならない。しかしながらこの期間中、無線周波数受信機12はこの無線周波数 受信機がモニタしている送信機にRSSI信号が属するものかどうかは知らない 。デジタル信号プロセッサの制御および下記のように識別コードの統計学的に信 頼できる数の桁が受信されるか、またはIDENIFICATION FRAME GROUPに含まれる 識別コードのデコーディングによって生じた全識別コードを受信することにより 、少なくとも1つの送信機14、16および18と受信機12との間の同期が達 成されるまでRSSI信号がモニタ中の無線周波数送信機14、16および18 のうちの1台の信号に対応すると、デジタル信号プロセッサによって判断するこ とはできない。識別コードが一致しない場合、RSSI信号のサンプリング中に 取り込まれる平均化された(積分された)RSSI信号データは廃棄される。R SSI平均(積分)データがモニタ中の無線周波数送信機14、16または18 のうちの1つに属すものであるとの証明がなされた時に限り、RSSI平均デー タが無線周波数受信機の実施例400のRAMメモリに記憶 される。 RSSI信号から最も信頼性の高い距離情報を得るために、フェージング等の 影響により真の受信信号強度を表示しない図31のサンプリング時間Tにわたり 各積分されたRSSI信号の時間変動の影響を除く第2の積分または平均化プロ セスを実行する。図32の点線は距離の関数として時間内のある瞬間に生じる図 31のRSSI信号の積分値を示す。図31に示されるような有効識別コードを 示す各無線周波数搬送波送信信号の各々の積分値は距離を固定した場合、時間に 対して実線の両側で変化する。従って、点線は時間に対して変化し、時間上のあ る点では固定距離にて図31の各積分の瞬間的値を示す。図32に示されるよう な第2の積分または平均化は、図31の積分値のこのような時間に対する変化の 影響を除くので、実線によって示される図31の積分されたサンプルの時間平均 値または積分値は純粋に距離の関数となる。 更に上記のように、まずラレイフェージングまたはマルチパス干渉もしくは他 の信号劣化現象を表示する上記の所定の関数よりもその表示が上回るか下回るか どうか確認するように、連続する各積分されたRSSIサンプルがテストされる 。最新の積分されたRSSI信号が、積分されたRSSI信号の平均値の関数だ け、例えば20%だけ先の積分された平均値よりも上回るか下回る場合、サンプ ルを廃棄し、多数の先のサンプル、例えば5個のサンプルを平均値の計算に使用 する。これにより図32の時間変動する点線によって表示されるような各RSS Iサンプル内に存在するフェージングおよびマルチパス成分を除く真の効果があ る。 RSSI信号電圧は低ノイズ増幅器407に加えられるような無線周波数受信 機の実施例400の入力端に存在する高周波電圧の値を示す。RSSI信号電圧 は実質的には線形であり、無線周波数受信機12 と無線周波数送信機14、16および18との間の距離を極めて正確に表示する 。レンジ制御装置420によって発生される出力電圧と比較される平均値を発生 するために、個々のサンプルを積分または平均化し、これらサンプルを更に積分 または平均化する上記ダブル処理工程により距離を極めて正確にモニタすること が可能となり、これにより無線周波数受信機12のユーザーは無線周波数送信機 14、16または18のいずれかが設定レンジ20外に移動したかどうかを正確 に判断できる。無線周波数受信機12は無線周波数送信機14、16および18 の各々からの出力パワーが既知であり、それらの構造の結果として一定であると いう事実により、このようなレンジ測定を行う能力を有する。従って、ノイズの 作用を除くよう、上記のように処理されるRSSI信号は直接レンジ情報を表示 するものである。 この作動モードは送信機のパワーが一般に未知であり、よって無線周波数受信 機と無線周波数受信機の間の距離測定の基礎としてRSSI信号をほとんど信頼 できないようなレンジングシステムとは異なっている。 図32に示されるように、上記のような特定の実施例は約0.5ボルト〜2.5 ボルトまでの範囲で変動するRSSI電圧を使用する。このような電圧は、下記 のように無線周波数受信機12と無線周波数送信機14、16および18との間 の分離距離が約1m〜数百m(数フィート〜1000フィート)を越える作動レ ンジに対応する。無線周波数受信機12のレンジ制御および方向制御を行うため に、デジタル信号プロセッサによる比較を行うよう、ダブル積分または平均化さ れたRSSI電圧が使用される。 無線周波数受信機12のユーザーは送信機14、16または18のうちの1台 以上が設定レンジ外に移動した旨の警告を、無線周波数受信機 12がユーザーに発生するかどうかを判断する、可変レンジ制御装置420を使 って可変距離20を設定する。上記のようにレンジ制御装置420は平均された RSSI信号との比較をするためにデジタル信号プロセッサに送られる可変レン ジ電圧を発生する。デジタル信号プロセッサはレンジ制御装置420によって発 生された設定レンジ20を表示する現在の電圧と、上記のようにダブル積分また は平均により処理することが好ましい平均RSSI電圧とを常時比較する。RS SI電圧は約50m(約50フィート)よりも短いレンジでは多少非線形となり 得るが、約15m(50フィート)を越えるレンジではほぼ線形となる。 無線周波数受信機400の警告装置428が警告音を発生すると、無線周波数 送信機のうちの1つが設定レンジ20を越えた旨が、無線周波数受信機のユーザ ーに警告される。図2を参照してほぼ既に説明したような次の工程がとられる。 すなわち無線周波数受信機12のユーザーは一般にベルトからユニットを取り出 し、液晶またはLEDディスプレイ424が容易に見える位置にユニットを保持 し、FIND MEスイッチ426を押す。デジタル信号プロセッサはFIND MEスイッチ 426が閉じられたことを検出し、好ましくはノイズの作用を除くように上記の ように積分することが好ましい、連続する各RSSI信号のダイナミックディス プレイを行う作動モードに変更する。この時点では図32を参照して先に説明し たような第2の積分または平均化プロセスは不要である。その理由は、モニタ中 の無線周波数送信機14、16または18と無線周波数受信機との間の真の相対 的な運動を示す図31の実線に従った、常に更新される積分されたRSSIサン プルを有するだけでよいからである。先に説明したように、デジタル信号プロセ ッサはアンテナアレイ405を全方向から指向性アンテナに切り換え、これによ り無線周波数受信機は図2の軸線26によって示される受信ビーム幅を極めて狭 い 角度に配置できる。次に無線周波数受信機のユーザーは図2に示されるように受 信機を物理的に回転し、液晶またはLEDディスプレイ424によって発生され るディスプレイを最大にする配置22とすることができる。無線周波数受信機1 2のユーザーは次にトラッキング中の無線周波数送信機14、16または18を 探すよう、最大信号強度が受信される表示された方向に歩く。 システム10は一方向のデータ送信に基づくものである。例えば子供に取り付 けられた移動無線周波数送信機14、16または18は、その識別コードを無線 周波数受信機12へ送信する。無線周波数受信機を無線周波数送信機に同期させ るにはターンオン時に次の手順を進める。まず送信機をターンオンし、次に無線 周波数受信機12をターンオンする。無線周波数送信機がのターンオンされると 送信機はすぐにその周波数のホッピングすなわちチャーピングを開始し、一定の レートでこれを続ける。無線周波数受信機12がターンオンされると受信機は、 まず1つの周波数にキャンプし、無線周波数送信機からのチャープコードを受信 するのを待機する。送信コードが受信されると、無線周波数受信機12は次に無 線周波数送信機との同期を確立する。 無線周波数受信機12は次に無線周波数送信機の次にシーケンス化された周波 数に達し、識別コードを受信するのを待つことにより自動的に無線周波数送信機 に従う。無線周波数送信機からの識別コードが受信されると無線周波数受信機は ステッピングプロセスを続け、スペクトル拡散周波数の全レンジにわたって無線 周波数送信機をトラッキングする。 図1に示されるように、多数の無線周波数送信機14、16および18が使用 されている場合、作動上の性能に若干の違いがあるが、無線周波数受信機12に より同様なキャンプおよび待機機能が実行される。無 線周波数受信機12は2つの受信された送信信号の間の時間を測定し、無線周波 数送信機14、16および18のシーケンスの各々に従うデュアルまたはマルチ モードホッピングを実行する。送信信号の間には一定の時間があり、多数の無線 周波数送信機は一般にタイミングが若干ずれているので、信号が競合する防止効 果が高められ、問題とはならない。 最小数のチャープコードおよび最小数の識別コード(各々に4つ)が使用され ている場合でも、無線周波数送信機14、16および18からの干渉に対するか なりの弾力性がある。異なるチャープコードは干渉が生じる確率を約2%まで低 減する。所定エリア内に多数の無線周波数送信機で同じチャープコードが使用さ れている場合、識別コードは更に干渉の可能性を少なくする。所定エリアで同じ チャープコードおよび同じ識別コードを使用する多数の無線周波数送信機14、 16または18が存在していても、(50個の周波数を有する)ホッピングシー ケンスの確率により更に干渉が生じる確率は2%よりも低くなるという事実から 、このような干渉の防止効果は更に高められる。多数の無線周波数送信機14、 16または18の同じチャープコードおよび識別コードが正確に同一時間に同じ サイクルでホッピングする確率は極めて低いので、このようなことが起きるわけ である。このような耐干渉性は無線周波数受信機の捕捉作用によって最も近い無 線信号しか選択せず、よって所定のエリアにおける他の無線周波数送信機からの 同じ周波数の干渉を最小にするという事実によって更に高まっている。 送信機14、16および18と受信機12との間の周波数ホッピングの同期が 確立した後は受信機のデジタル信号プロセッサの制御による送信機の各々の識別 コードの証明は、各送信機の識別コード番号のすべてより少ない数が一致するこ とに基づき、上記のようなフル信号処理のためのRSSI信号の評価が可能とな っており、これによりレンジおよ び方向トラッキングを行う受信機の感度が高められている。例えば4桁の識別コ ードを用いる場合、周波数ホッピングを行う送信機14、16および18と受信 機12との同期化後の2つまたは3つの識別コード番号の一致を使用して、統計 学的に信頼できるRSSI信号を評価し、これによって上記のような極めて感度 の高い距離および方向トラッキング情報が得られる。識別コード番号の完全な数 よりも少ない数で一致しなければならない各送信機14、16および18の識別 コードの桁数は、識別コードで使用される桁数および用途に応じて決まる。この 結果、受信機12の信号対ノイズ限界に近い送信機14、16および18からの 微弱な送信信号を有効に処理し、上記のようなレンジングおよび方向探査機能の 動作性能を高めることができる。 本発明の信頼性およびレンジング特性に関する見解を得るために、無線周波数 送信機14、16および18から無線周波数受信機12への無線信号の成分の評 価を行う。無線周波数送信機の最終パワー増幅器PA2はほぼ5ミリワットの出 力を有する。無線環境では一般に、これら無線パワーはdbmの単位で表示され る(5ミリワットは+7dbmパワーレベルに等しい)。 無線周波数送信機14、16または18内のアンテナは極めて小さく、約4分 の1波長となっている。これによりほぼ0dbmの利得が得られる。しかしなが ら、無線周波数送信機のハウジングのシールドの制限および送信機が人のベルト に付けられていることから、予想される利得は−10dbmとなる。これにより アンテナにおける実際の放射パワーは−3dbmとなる。 920MHzにおけるパス損失は距離に比例して変化する。この計算をサポー トする式は本明細書には記載しないが、図33に経験的な結果が示されている。 図33は、無線周波数送信機14、16または18と 無線周波数受信機12との間の距離の関数として自由空間の損失を単位dbmで プロットしたものである。約30m(約100フィート)ではパス損失は62d bmであり、約520m(1700フィート)では約86dbmまで増加するこ とに留意すべきである。 無線周波数受信機の実施例400のアンテナ405は、−10dbmの真の利 得を有する。無線周波数受信機の入力感度は−115dbmであるので、アンテ ナ利得(実際には損失)にこれを加えるとアンテナの入力ターミナルでは−10 5dbmの受信機の感度が得られる。 数学的にはアンテナにおける−3dbの損失に加えられた−85dbのパス損 失の結果、−115dbの感度を有するアンテナ損失を含む無線周波数受信機に −88dbの信号が与えられることが判る。真の結果は無線周波数受信機の実施 例400が許容できる信号レベルとして求めるレベルよりも約30db差がある ので、無線周波数受信機は確実に少なくとも約520m(1700フィート)の 距離で働かなければならない。 体および建物による減衰である別の損失に2つの要素が寄与している。900 MHzにおける人の体の上での減衰率は約10dbである。居住地(一般に木、 アルミまたはレンガ構造)における減衰率も10dbである。総合的に居住地の 作用だけでなく人が家から離れる確率、従って無線信号が無線周波数受信機のユ ーザーの体を透過しなければならない確率により、パス内で更に20dbの損失 が生じる。約370m(1200フィート)の距離ではこれにより10dbmの 適当な信号が保存されたままとなる。 図34は入力信号電界強度とRSSI信号電圧との関係を示す。この電圧は受 信された無線電界強度に応じて約0.5〜2.5ボルトの間で変化する。デジタル 信号プロセッサによる処理前にRSSI信号内に一 般に存在する電気的ノイズ、ラレイフェージングおよびマルチパス異常を除くた めに上記ダブル平均化/積分プロセスが使用されると、このようなワイドなダイ ナミックレンジにより無線周波数受信機の実施例400は距離と電圧との関係を 容易に決定できる。約20dbの余裕があり、この余裕によりノイズのない環境 内の無線周波数受信機は、ほぼ1.6km(1マイル)の距離で作動できる。 図35は、約1.6km(1マイル)までの距離にわたる自由空間の損失を示 す。これから理解で切り得ように、無線周波数受信機400はパス損失を最小に うするのに別の減衰がないことを条件に1マイルほどの距離で作動する能力を有 することができる。更に無線周波数受信機12および無線周波数送信機14、1 6および18は100〜900フィートの間の分離距離に対し最も正確なレンジ 表示を強調するように最適にできる。このようなモニタレンジは小さい子供のよ うな人物に関連する最長の距離のモニタ機能に対して適している。 レンジを拡張した例では無線周波数受信機12は無線周波数送信機14、16 または18の識別コードが再び受信され、同期状態が再確立されるまで、即座に 1つの周波数に復帰する。これにより送信信号の完全な損失が発生でき、サーチ パターンで動き回る人によりトラッキング中の無線周波数送信機14、16また は18との同期を再確立し、指向性トラッキング方法を開始する試みをなすこと ができる。 図36〜38は送信機18を指向性トラッキングするためにユーザー600に より使用される、本発明および受信機ユニット12’のためのハウジング614 の好ましい構造を示す。このハウジングの構造は、ユーザーが体から離した位置 であって高い位置、好ましくは少なくとも胸の高さにユーザーの手602内の受 信機ユニットをユーザーが保持しなければならない結果、受信ユニットによる受 信感度を高めるもので ある。図36に示されるように、受信機ユニット12’は腰の高さと目の高さの 間にある高い位置611の範囲内で、体から離してユーザー600の手602内 に維持できるようになっている。高い位置の範囲は、ユーザーの腕の長さに応じ て決まる、腰の高さよりも若干近い位置、例えば体から腕の長さだけ離間した仮 想線で示される位置604、または実線で示される腰よりも若干高い位置606 、または仮想線で示されるほぼ目の高さにある位置608を含む。この送信機1 8は図示するように受信ユニット12’までの視軸内を進む送信信号610を発 生する。高さ611は図14のディスプレイ424を見ることができる垂直な配 置の範囲を示す。受信ユニット12’の受信感度はユニットを体から離間させ、 自由空間の状態により近い状態で受信できるようにし、更に受信感度を高めるよ う受信ユニットの高さを高くする操作の双方により高くされる。図示するように 、受信ユニット12’は送信機18からの送信信号610の受信感度を高めるよ う、自由空間の受信を更に表示する条件とするよう、図36および38内の距離 612によって表示されるユーザー600の体から1波長異常、すなわちnλだ け受信ユニット12’を離間させることが好ましい。 スペクトル拡散送信に対するFCCの規則に従い、一般に最大100ミリワッ ト以下で作動する小パワー電池作動式ユニットでは、送信信号610の受信感度 を高めることが極めて好ましい。送信信号610の受信感度を高めることにより 受信ユニット12’からの可能な最大レンジにおける送信機14、16および1 8のモニタが改善され、上記のような送信機14、16および18の指向性トラ ッキングを実行できる能力が更に大きくなる。 図37に示されるように、送信ユニット12’はプラスチックハウジング61 4内に内蔵させることが好ましく、ハウジング614は上記の ように指向性トラッキングを容易にするよう、送信機18からの送信信号610 の受信信号強度の大きさを視覚的に表示するためのディスプレイ424を含むサ ーフェイスマウントされた回路ボード内に上記の電子回路を含む。受信ユニット 12’の受信機の詳細な電子回路は、図36および37では省略されており、既 に先に述べたようになっていることが好ましい。図37に示すように、ハウジン グ614にはスイッチ426が取り付けられ、このスイッチは指向性アンテナ機 能を附勢するよう受信機の電子回路に電気的に結合されている。スイッチ426 は第1位置と第2位置とを有し、第1位置では少なくとも1台の無線送信機18 からの無線送信信号610を受信するようには作動せず、第2位置では指向性ア ンテナが作動状態となって少なくとも1台の無線送信機からの無線送信信号を受 信できるようになっている。 親指616を含むユーザー600の手602が指向性アンテナ431を附勢す る位置にスイッチを保持し、よってハウジングに対し指向性アンテナが位置決め され、ユーザーの手により第2位置にスイッチが保持される間、指向性アンテナ と第2位置にスイッチを保持するように示されたユーザーの手でふさがれていな い少なくとも1台の送信機との間に送信信号610の視軸が存在するように、ハ ウジング614に対してスイッチ426が位置決めされている。 ユーザー600が図36に示されるようにユーザーの体から離した手に受信ユ ニットを保持する際に、視界制限器618はディスプレイ424からディスプレ イの視界に発射される光を制限するようになっている。図26を基準とする視界 はユーザー600の目621から下方に延び、図36の下方の仮想線位置604 によって表示されるほぼ腕の長さにてユーザーの腰より若干上か、腰より延びる 水平平面622に交差する視界平面620より上に延びる平面に限定される。視 界内で許容で きる平面とは、下方の仮想線の位置604からの視界平面602から、図36に 示された上方の仮想線位置608まで回転された平面となっている。下方の仮想 線位置604に対するユーザー600の目621から上方の仮想線位置608ま で延びる視界平面620で始まるこれら上方に延びる平面の各々では、ユーザー が次々により高い位置にて受信ユニット12’を体から離間させた状態に保持し なければならず、これにより受信ユニットはレンジ611内にて自由空間状態に より近く、かつ垂直方向に上方に近づけて位置決めされるので、地上から受信機 を離間させることにより受信機の感度を高めることができる。図示するように、 送信機18を指向性トラッキングするようにディスプレイ424を見ながら上記 のように上方に延びる平面内に受信ユニットを配置すると受信ユニット12’は ユーザーから好ましくは波長の倍数612、すなわちnλだけ離間される。 図37に示されるように、受信ユニット12’のハウジング614を保持する 位置608は、指向性トラッキング中に送信機18からの受信送信信号610の 強度を表示するためのディスプレイ424が、底部624とハウジング614内 の開口部626によって決まる端部を有するリセス623内にあるディスプレイ 424に対するユーザー600の目621の視軸内に位置するように決められて いる。本発明の好ましい実施例ではディスプレイ424は上記のように受信機の 電子回路を含む回路基板(図示せず)内にサーフェイスマウントされている。図 37から判るように、視界制限器618はユーザー600の目621と少なくと も1台の送信機18との間に延びる視軸を基準とし、指向性アンテナ631の前 方となるようにハウジング614内にセットされている。 図38は視界制限器618の拡大図を示す。視界制限器618はハウ ジングの外側面628から内側に延びる開口部626内のハウジング614内の リセス623内にセットされている。ディスプレイ424は受信機の電子回路を 含む回路基板上のサーフェイスマウントの一部として先に述べたように、開口部 626の底部624に設けられている。しかしながら本発明は、受信機の電子回 路の回路基板にディスプレイ424をサーフェイスマウントすることのみに限定 されるものでないと理解すべきである。 視界は、ディスプレイ424の対向するエッジ634および636からそれぞ れ開口部626の対向するエッジ636および638に延びる光線を示す一対の 線630および632によって決まる。直線630と632がなす角度640は 、45度と大きくすることができるが、30度以下であることが好ましい。上記 角度範囲にするために、手602に受信ユニット12’を保持するユーザー60 0がユーザーの眼620からユーザーの視線が延び、光線630および632が 開口部626の底部624からユーザーの眼621に進むことができるような回 転角方向の配置内に、受信ユニットを位置決めしなければならない。 ハウジングに対するスイッチ426、指向性アンテナ631および視界制限器 618の位置決めを含む、図37に示されるようなハウジング614の構造では 、ユーザー600は図36に示される視界平面620またはそれより上の平面に て、体から離間した位置604、606および608の間に受信ユニット12’ を位置決めしなければならない。このような組み合わせの空間状態では、ユーザ ー600の手が指向性アンテナ431を附勢する位置に指向性アンテナ附勢スイ ッチ426を維持する際に、受信ユニット12’のアンテナと少なくとも1台の 送信ユニット14、16および18の間の視軸内にユーザー600の手602内 に受信ユニットを保持することによって生じる信号の減衰または無 線干渉を引き起こすことなく、受信ユニット12’の指向性アンテナと送信機1 8のアンテナとの間に直接送信信号610が伝わる。更に視界制限器618によ りディスプレイ424を見ることができるよう、ユーザー600の体から離した 高い位置にユーザーが受信ユニット12を保持することにより、受信を良くする ことができる。 視界制限器618の好ましい形状は、図38に示されているようなものである が、本発明を実施する際に受信ユニット12’がより低い位置にて体に近い位置 に保持された場合、ユーザーがディスプレイ424を見ることができないような 他の光学的または機械的機構、もしくはそれらの組み合わせを使用してもよいと 理解すべきである。かかる視界制限器は他の光学的素子、例えばレンズおよび/ または反射表面単独、もしくは図37および38に示されるようなリセス623 との組み合わせを含むことができる。 図39は、本発明の好ましいアンテナアセンブリの平面図を示す。このアンテ ナアセンブリは導電性ループ431と導電性リフレクタ432を含むが、図42 を参照して後に詳細に説明するこれらの間の電気配線は図示されていない。アン テナアセンブリ700は端部705を有する第1部品704と、端部707を有 する第2部品706を含む表面によって構成されたキャビティ702を有する。 端部705および706からそれぞれ離間した第1部品704および第2部品7 02の端部は、頂点のキャビティ708の底部で合流している。キャビティは横 断面が三角形であることが好ましいが、本発明はかかる三角形の横断面のキャビ ティのみに限定されるものでないと理解すべきである。このキャビティは深さ7 10を有し、この深さは底部708と端部705および707によって決まる。 第1部品704および第2部品706は底部708に頂点を有する傾斜角712 を構成し、この角度は少なくとも部分的に、 好ましくは全体が底部708と開口部714との間のキャビティ702内にルー プ431を閉じ込めるように変えることができる。図39で見てリフレクタ43 2に対しループ431の深さが増すにつれ、キャビティ702内にループを収容 するには傾斜角は増加する必要がある。第1部品704の端部705および第2 部品706の端部707は開口部714を構成する。図示するように、キャビテ ィ702の底部708と開口部714との間にはループ431が位置している。 アンテナが下記のように指向性モードで作動する際、導電性ループ431とリフ レクタ432との間の最も近い間隔dは、アンテナアセンブリによって生じる最 大信号応答のビーム幅を変えるように変えられる。最も近い間隔dは無線送信信 号の周波数バンドの波長の10分の1未満であることが好ましく、更に好ましく は周波数バンドの波長の0.005〜0.02の間にあることが好ましい。図示す るように、リフレクタ432の第1部品704および第2部品706はループ4 31がサイドローブ放射718を受信しないようにシールドしており、これによ りアンテナアセンブリの指向性応答が高まっている。更に図42を参照して後述 するように、RFスイッチ406を閉じることによって得られるループ431と リフレクタ432との導電性結合および寄生容量によって生じる容量性結合は、 これらループ431とリフレクタ432の間の導電性結合と容量性結合との組み 合わせの結果得られる信号応答を高めることにより、アンテナアセンブリの全方 向機能を高めている。最後に、回路基板750は図14〜20に説明した受信機 の実施例400と組み合わせた、上記のように取り付けられたRF増幅器、デジ タル信号プロセッサおよびその他の部品を有する。回路基板750は頂点708 よりも導電性ループ431から離間するように設けられており、アンテナリフレ クタ432は、基板から延び、リフレクタの裏面にハンダ付けされたサポ ート(図示せず)により基板750に接続さ、ループ431は下記の図42に示 された回路接続部により基板750に接続されている。 図40Aおよび40Bは図39のアンテナアセンブリ700の複合指向性およ び全方向アンテナの応答(縮尺で示されていない)を示す。図40Aはアンテナ アセンブリが902〜928MHzで作動する時の約0.6cm(約0.2イン チ)の好ましい間隔716で達成される約10度のビーム幅722を示す。組み 合わされたアンテナ応答720は指向性モードで作動する時の約10度の上記ビ ーム幅722とを含み、更に上記指向性応答722を含まない全方向応答724 を更に含む。全方向724は図示するような全方向のローブ726を含み、更に ループ431とリフレクタ432との間の上記電気的結合の結果得られる特性の 改善された応答728を含む。この特性の改善された応答728はアンテナアセ ンブリ700の全方向受信の全体を改善するためのテストで既に確認されている 。ループ431とリフレクタ432との間の電気的結合があることにより、全方 向応答の全体の特性が改善され、この特性の改善された応答738により個々の ローブ726の間の信号応答も改善されている。 図40Bは指向性成分と全方向成分とを組み合わしたアンテナ応答730を示 す。この応答は図40Aに示されたものと同じタイプであり、これも縮尺で示さ れていないが、ループ431とリフレクタ432との間の間隔を約0.25cm (0.1インチ)まで狭くした点が異なっている。ビーム幅732は約30度と なっている。図40Aの特性に類似した完全な全方向応答特性734は、リフレ クタ432をループ431に電気的に結合しない場合、ループ431から得られ るローブ736を含む。この特性の改善された応答738はアンテナアセンブリ 700の全方向受信全体を改善するテストによって確認されており、指向性の感 度が低く、これにより方向探査がより困難となるという見地から、図40Aの応 答特性よりも一般に好ましくないものとなっている。 図40Aの指向性アンテナ応答特性と図40Bのそれとを比較すると、ループ 431をリフレクタ432からの約0.25cm(0.1インチ)の最も狭い間 隔dから約0.6cm(0.2インチ)までループ431を移動するにつれ、ビ ーム幅が狭くなることが明らかとなった。従って、最大応答(感度)のビーム幅 に合焦させるのにリフレクタ432に対しループ431を設置でき、この設置は 指向性を微調節するための機構となっている。 図41は、送信機14、16および18が無線受信機からの設定レンジ内にあ るかどうかをモニタし、更に無線送信機の指向性トラッキングを行うためのハン ドヘルドの無線受信機12内で使用するための902〜928MHzで最適に作 動するための寸法を含むアンテナアセンブリ700の正面側面図を示す。図示す るように、リフレクタ432は横断面が長方形であり、約6.4cm(2.5イ ンチ)よりも短い長さおよび幅を有し、好ましい寸法は約6.4cm(2.5イ ンチ)の幅で示されており、更に約4.4cm(1.75インチ)の幅を有する 。更にループ431は横断面が正方形であり、リフレクタ432の頂部の出力を 除き、各辺が約2.54cm(1インチ)と約1.3cm(0.5インチ)とな っている。図示するように、ループ431は図41を斜めから見た場合、底部、 頂点708およびアンテナ軸線26に対して対称的に配置されている。先に述べ たように、底部および頂点708並びに辺704および706によって形成され た傾斜角は、図39に示されたリフレクタ432の幅に対し異なる幅のループ4 31を適合させるように可変し、キャビティ702内にループ431を収容させ るだけでなく、ループ431とリフレクタ432との間の間隔dを変え、ビーム 幅 を変えることが可能となっている。図41に示されたアンテナアセンブリ700 の寸法は、上記902〜928MHzで作動する上記無線受信機に対し最適にさ れており、異なる形状の要素を有する異なる周波数バンドでの受信機の作動に合 わせるよう変えることが可能であると理解すべきである。 図42は、図39に示されたアンテナアセンブリ700の電気的略図を示す。 ここに示されているように、RFスイッチ406は入力端760と第1出力端7 62と第2出力端764とを有する。スイッチ406は第1スイッチングステー トおよび第2スイッチングステートを有し、これらステートは制御用プロセッサ 402によって制御され、このプロセッサは上記のようにデジタル信号プロセッ サであることが好ましい。ループ431はアースに結合されており、コンデンサ C100、インダクタL100およびコンデンサC102を介してRF増幅器4 07に結合するための出力766を有する。更に寄生容量C104はループ43 1をリフレクタ432に結合し、更に寄生容量C106を介してアースに結合し ている。上記のように、リフレクタ432に対するループ431の寄生結合は、 全方向信号応答を改善するのに寄与している。リフレクタ432はコンデンサC 108によりスイッチ406の入力端760にも結合されており、RFスイッチ 406の第1出力端762はコンデンサC110を介してアースに結合されてい る。RFスイッチ406の第2出力端764はコンデンサC112および上記コ ンデンサC100を含む導電路を介してループ431に結合されている。更に、 インダクタL102を介しアースに第2出力端764が結合されている。 驚くことに、上記のように約0.6cm(0.2インチ)の間隔の最も近い分 離距離716から約0.25cm(0.1インチ)までループアンテナ431を 移動すると、ビーム幅が10度から30度まで増加す る。上記のように指向性トラッキング受信機として使用する際にアンテナアセン ブリを使用するには、指向性感度をより高くする狭いビーム幅が極めて好ましい 。 更にリフレクタまでの間隔が接近したループアンテナの給電抵抗は、ループア ンテナ単独で得られる給電抵抗にわたって実質的に増加する。従って、更に上記 のようにループとリフレクタとの間に電気的な導電性を与えながら、キャビティ 702内にループアンテナ431を閉じ込めたことにより、標準的なインピーダ ンス、例えば20〜40オームの間のレンジのインピーダンスに容易にマッチン グできる50オームのような入力インピーダンスを有する市販の集積化されたR F増幅器とのインピーダンスマッチングが容易となり、上記20〜40オームの 間のインピーダンスは902〜928MHzのバンドでの上記アンテナアセンブ リで達成される。 最後に、寄生容量C104およびC106は分圧ネットワークを形成し、この ネットワークは指向性モードで作動する際に上記サイドローブ718を低減する ループアンテナ431に結合しないよう、リフレクタ432によって受信される 送信信号の値を有効に低下する。 以上で、902〜928MHzの周波数バンドで作動するようになっているア ンテナアセンブリの最も好ましい構成を参照して本発明について説明したが、ア ンテナアセンブリは他の周波数バンド、例えば限定することなく800MHzか ら2ギガヘルツ以上の間の他の周波数バンドでも使用できると理解すべきであり 、この場合、全方向受信と指向性受信のデュアル選択機能を実行するには小型の アンテナアセンブリが必要である。更に、上記受信機以外の用途でアンテナアセ ンブリを使用しながら更に寸法、形状および回路部品を変更してもよい。かかる 変更のいずれも請求の範囲内に入るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 08/568,416 (32)優先日 平成7年12月6日(1995.12.6) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 08/568,434 (32)優先日 平成7年12月6日(1995.12.6) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 08/605,956 (32)優先日 平成8年2月23日(1996.2.23) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U G),AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,C A,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI ,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,M G,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO ,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM, TT,UA,UG,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波 により各周波数ホッピング無線周波数送信機を識別する複数の数字を含む識別コ ードを周波数ホッピング無線周波数送信機が周期的に送信しており、同期した周 波数ホッピング無線周波数受信機から測定した設定レンジに対する少なくとも1 つの周波数ホッピング無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 各無線周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの周波数ホッピング無 線周波数送信機のうちの1つの識別コードの番号の少なくとも一部が搬送波内に 含まれるかどうかを判断し、少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信 機のうちの1つの識別コードの番号の少なくとも一部を含むと判断された各無線 周波数搬送波の受信された信号強度表示部分の積分値を計算し、各新たに計算さ れた積分値が計算された積分値の平均値の関数よりも少ない値だけ計算された積 分値の計算された平均値と異なる時に限り新しく計算された積分値を含み、上記 関数よりも多い値だけ計算された積分値の平均値と異なる新たに計算された積分 値を計算された積分値の平均値の計算から除くよう更新される、計算された積分 値の平均値を計算し、計算された積分値の平均値と設定レンジを示す数値とを比 較し、その比較によって少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の うちの少なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生するこ とから成る、少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の位置を決定 するための方法。 2.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各周波数 ホッピング無線周波数送信機により送信される無線周波数搬送波を受信するため に全方向アンテナを使用し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、これにより 警告信号を発した周波数ホッピング無線周波数送信機を識別する識別コードの番 号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を発 生するため識別コードを送信した周波数ホッピング無線周波数送信機の識別コー ドの番号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波が受信される方向を同期した 周波数ホッピング無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、識別コ ードを送信し、これにより同期した周波数ホッピング無線周波数受信機が警告信 号を発生するようにした周波数ホッピング無線周波数送信機の識別コードの番号 の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生され る、連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大きさをユーザーによる 同期した周波数ホッピング無線周波数受信機の移動に応答してディスプレイし、 同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する連続して受信された各信号 強度表示信号の積分値の最大値を発生し、同期した周波数ホッピング無線周波数 受信機のユーザーにより設定されたレンジ外にある周波数ホッピング無線周波数 送信機の同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する方向を決定する、 請求項1記載の方法。 3.全方向アンテナを使用し、1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の識 別コードの番号の少なくとも一部および1つの周波数ホッピング無線周波数送信 機のユーザーがユーザーのステータスの変更を送信していることを同期した周波 数ホッピング無線周波数受信機のユーザーに知らせる警告信号を含む、少なくと も1つの周波数ホッピング無 線周波数送信機のうちの1つにより送信される無線周波数搬送波を受信し、 少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの1つからの警告 信号の受信に応答し、指向性アンテナを使用し、警告信号を送信した周波数ホッ ピング無線周波数送信機を識別する識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波の送信信号を受信し、ユーザーによる同期した周波数ホッピング 無線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した周波数ホッピング無線周 波数送信機から無線周波数搬送波が受信される方向を同期した周波数ホッピング 無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、周波数ホッピング無線周 波数搬送波が送信機からの警告信号が受信された無線周波数搬送波の受信に応答 して発生される、連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大きさを同 期した周波数ホッピング無線周波数受信機がディスプレイし、同期した周波数ホ ッピング無線周波数受信機に対する連続して受信される各信号強度表示信号の積 分値の最大値を発生し、よって同期した周波数ホッピング無線周波数受信機のユ ーザーにより同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する警告信号を送 信した周波数ホッピング無線周波数送信機の方向を決定する、請求項1記載の方 法。 4.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波 により、各周波数ホッピング無線周波数送信機を識別する複数の数字を含む識別 コードを周波数ホッピング無線周波数送信機が周期的に送信しており、同期した 周波数ホッピング無線周波数受信機から測定した設定レンジに対する少なくとも 1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって 、 各無線周波数搬送波の受信に応答し、少なくとも1つの周波数ホッピング無線 周波数送信機のうちの1つの識別コードの番号の少なくとも一部が搬送波内に含 まれるかどうか判断し、少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の うちの1つの識別コードの番号の少なくとも一部を含むと判断された各無線周波 数搬送波の受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、新たに計算された積 分値を含むよう更新される計算された積分値の平均値を計算し、この計算された 積分値の平均値と設定レンジを表示する数値とを比較し、この比較により少なく とも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの少なくとも1つが設定レ ンジ外にあると判った時に警告信号を発生することを含む、少なくとも1つの周 波数ホッピング無線周波数送信機の位置を決定するための方法。 5.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各周波数ホッピン グ無線周波数送信機により送信される無線周波数搬送波を受信するために全方向 アンテナを使用し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、これにより 警告信号を発した周波数ホッピング無線周波数送信機を識別する識別コードの番 号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を発 生するため識別コードを送信した周波数ホッピング無線周波数送信機の識別コー ドの番号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波が受信される方向を同期した 周波数ホッピング無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、識別コ ードを送信し、これにより同期した周波数ホッピング無線周波数受信機が警告信 号を発生するようにした周波数ホッピング無線周波数送信機の識別コードの番号 の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号の受 信に応答して発生される、連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大 きさをユーザーによる同期した周波数ホッピング無線周波数受信機の移動に応答 してディスプレイし、同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する連続 して受信された各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、同期した周波数 ホッピング無線周波数受信機のユーザーにより設定されたレンジ外にある周波数 ホッピング無線周波数送信機の同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対 する方向を決定する、請求項4記載の方法。 6.全方向アンテナを使用し、1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の識 別コードの番号の少なくとも一部および1つの周波数ホッピング無線周波数送信 機のユーザーがユーザーのステータスの変更を送信していることを同期した周波 数ホッピング無線周波数受信機のユーザーに知らせる警告信号を含む、少なくと も1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの1つにより送信される無線 周波数搬送波を受信し、 少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの1つからの警告 信号の受信に応答し、指向性アンテナを使用し、警告信号を送信した周波数ホッ ピング無線周波数送信機を識別する識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波の送信信号を受信し、ユーザーによる同期した周波数ホッピング 無線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した周波数ホッピング無線周 波数送信機から無線周波数搬送波が受信される方向を同期した周波数ホッピング 無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、周波数ホッピング無線周 波数搬送波が送信機からの警告信号が受信された無線周波数搬送波の受信に応答 して発生される、連続して受信された各信号強度表示信号の 積分値の大きさを同期した周波数ホッピング無線周波数受信機がディスプレイし 、同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する連続して受信される各信 号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、よって同期した周波数ホッピング無 線周波数受信機のユーザーにより同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に 対する警告信号を送信した周波数ホッピング無線周波数送信機の方向を決定する 、請求項4記載の方法。 12.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送 波により、各無線周波数送信機を識別する複数の数字を含む識別コードを周波数 ホッピング無線周波数送信機が周期的に送信しており、同期した周波数ホッピン グ無線周波数受信機から測定した設定レンジに対する少なくとも1つの周波数ホ ッピング無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 各無線周波数搬送波の受信に応答し、少なくとも1つの周波数ホッピング無線 周波数送信機のうちの1つの識別コードの番号の少なくとも一部が搬送波内に含 まれるかどうか判断し、少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の うちの1つの識別コードのビットの少なくとも一部を含むと判断された各無線周 波数搬送波の受信された信号強度表示信号を発生し、受信された信号強度表示信 号の平均値を計算し、受信された信号強度表示信号の平均値と設定レンジを表示 する値とを比較し、比較によって少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数 送信機のうちの少なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発 生することを含む、少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機がどこ に位置するかを決定するための方法。 13.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各周波数ホッピ ング無線周波数送信機により送信される無線周波数搬送波を受信するために全方 向アンテナを使用し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、これにより 警告信号を発した周波数ホッピング無線周波数送信機を識別する識別コードの番 号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を発 生するため識別コードを送信した周波数ホッピング無線周波数送信機の識別コー ドの番号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波が受信される方向を同期した 周波数ホッピング無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、識別コ ードを送信し、これにより同期した周波数ホッピング無線周波数受信機が警告信 号を発生するようにした周波数ホッピング無線周波数送信機の識別コードの番号 の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生され る、連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大きさをユーザーによる 同期した周波数ホッピング無線周波数受信機の移動に応答してディスプレイし、 同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する連続して受信された各信号 強度表示信号の積分値の最大値を発生し、同期した周波数ホッピング無線周波数 受信機のユーザーにより設定されたレンジ外にある周波数ホッピング無線周波数 送信機の同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する方向を決定する、 請求項12記載の方法。 14.全方向アンテナを使用し、1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の 識別コードの番号の少なくとも一部および1つの周波数ホッピング無線周波数送 信機のユーザーがユーザーのステータスの変更を送信していることを同期した周 波数ホッピング無線周波数受信機のユ ーザーに知らせる警告信号を含む、少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波 数送信機のうちの1つにより送信される無線周波数搬送波を受信し、 少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの1つからの警告 信号の受信に応答し、指向性アンテナを使用し、警告信号を送信した周波数ホッ ピング無線周波数送信機を識別する識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波の送信信号を受信し、ユーザーによる同期した周波数ホッピング 無線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した周波数ホッピング無線周 波数送信機から無線周波数搬送波が受信される方向を同期した周波数ホッピング 無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、周波数ホッピング無線周 波数搬送波が送信機からの警告信号が受信された無線周波数搬送波の受信に応答 して発生される、連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大きさを同 期した周波数ホッピング無線周波数受信機がディスプレイし、同期した周波数ホ ッピング無線周波数受信機に対する連続して受信される各信号強度表示信号の積 分値の最大値を発生し、よって同期した周波数ホッピング無線周波数受信機のユ ーザーにより同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する警告信号を送 信した周波数ホッピング無線周波数送信機の方向を決定する、請求項12記載の 方法。 15.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波 により、各無線周波数送信機を識別する複数の数字を含む識別コードを周波数ホ ッピング無線周波数送信機が周期的に送信しており、周波数ホッピング無線周波 数受信機と少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機との同期後、同 期した周波数ホッピング無線周波 数受信機から測定した設定レンジに対する少なくとも1つの周波数ホッピング無 線周波数送信機の位置を決定するための周波数ホッピング無線周波数受信機であ って、 該周波数ホッピング無線周波数受信機がプロセッサを有し、該プロセッサが各 無線周波数搬送波の受信に応答し、周波数ホッピング無線周波数受信機と少なく とも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機との間の周波数のホッピングの同 期化を制御し、少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの1 つの識別コードの番号の少なくとも一部が搬送波内に含まれるかどうか判断し、 少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの1つの識別コード の番号の少なくとも一部を含むと判断された各無線周波数搬送波の受信された信 号強度表示信号の積分値を計算し、更新される計算された積分値の平均値を計算 し、新たに計算された各積分値が計算された積分値の平均値の関数よりも小さい 値だけ、計算された積分値の計算された平均値と異なる時に限り新たに計算され た積分値を含み、かつ上記関数よりも大きい値だけ計算された積分値の平均値と 異なる、新たに計算された積分値を計算された積分値の平均値の計算から除き、 計算された積分値の平均値ど設定レンジを表示する値とを比較し、比較によって 少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機が設定レンジ外にあること が判った時に警告信号を発生するようになっている、周波数ホッピング無線周波 数受信機。 16.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各周波数ホッピ ング無線周波数送信機により送信される無線周波数搬送波を受信するために全方 向アンテナを使用し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、こ れにより警告信号を発した周波数ホッピング無線周波数送信機を識別する識別コ ードの番号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告 信号を発生するため識別コードを送信した周波数ホッピング無線周波数送信機の 識別コードの番号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波が受信される方向を 同期した周波数ホッピング無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう 、識別コードを送信し、これにより同期した周波数ホッピング無線周波数受信機 が警告信号を発生するようにした周波数ホッピング無線周波数送信機の識別コー ドの番号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して 発生される、連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大きさをユーザ ーによる同期した周波数ホッピング無線周波数受信機の移動に応答してディスプ レイし、同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する連続して受信され た各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、同期した周波数ホッピング無 線周波数受信機のユーザーにより設定されたレンジ外にある周波数ホッピング無 線周波数送信機の同期した周波数ホッピング無線周波数受信機に対する方向を決 定する、請求項15記載の周波数ホッピング無線周波数受信機。 18.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送 波により、各無線周波数送信機を識別する複数の数字を含む識別コードを周波数 ホッピング無線周波数送信機が周期的に送信しており、周波数ホッピング無線周 波数受信機と少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機との同期後、 同期した周波数ホッピング無線周波数受信機から測定した設定レンジに対する少 なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機の位置を決定するための周波 数ホッピング無線周波数受信機であって、 該周波数ホッピング無線周波数受信機がプロセッサを有し、該プロセッサが各 無線周波数搬送波の受信に応答し、周波数ホッピング無線周波数受信機と少なく とも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機との間の周波数のホッピングの同 期化を制御し、少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの1 つの識別コードの番号の少なくとも一部が搬送波内に含まれるかどうか判断し、 少なくとも1つの周波数ホッピング無線周波数送信機のうちの1つの識別コード の番号の少なくとも一部を含むと判断された各無線周波数搬送波の受信された信 号強度表示信号の積分値を計算し、新たに計算された積分値を含むよう更新され る計算された積分値の平均値を計算し、計算された積分値の平均値と設定レンジ を表示する値とを比較し、比較によって少なくとも1つの周波数ホッピング無線 周波数送信機が設定レンジ外にあることが判った時に警告信号を発生するように なっている、周波数ホッピング無線周波数受信機。 19.少なくとも1つの無線送信機を指向性トラッキングするための無線受信 ユニットであって、 少なくとも1つの無線送信機からの無線送信信号を受信するための指向性アン テナを含む無線受信機を収容するハウジングと、 受信機に電気的に結合されており、ハウジングに対する所定位置に固定されて おり、指向性アンテナにより受信された無線送信信号の強度を視覚的にディスプ レイするためのディスプレイと、 ユーザーがユーザーの体から離した手に受信ユニットを保持した時、ディスプ レイからディスプレイの視界まで発せられる光を制限するための視界制限器とを 備え、視界はユーザーの眼から下方に延び、ユーザーのほぼ腕の長さだけユーザ ーの腰から延びる水平平面に交差する視 界平面より上に延びる平面に制限される無線受信ユニット。 20.視界制限器が、ユーザーの眼から下方に延び、ほぼユーザーの腕の長さ だけユーザーの胸から延びる水平平面に交差する視界平面より上方に延びる平面 に、ユーザーによるディスプレイの視界を制限する、請求項19記載の無線受信 ユニット。 21.ハウジング内に視界制限器が収容された、請求項19記載の無線受信ユ ニット。 22.視界制限器がハウジング内においてハウジングの外側表面から内側に延 び、底部を有する開口部を含み、底部にディスプレイが設けられた、請求項21 記載の無線受信ユニット。 23.視界制限器によって制限される視界がディスプレイの対向するエッジか ら開口部の対向するエッジまでそれぞれ延びる一対の直線によって画定された、 請求項22記載の無線受信ユニット。 24.受信機に結合されたスイッチを更に備え、該スイッチが少なくとも1つ の無線送信機からの無線送信信号を受信するのに指向性アンテナが作動しない第 1位置と、少なくとも1つの無線送信機からの無線送信信号を受信するよう指向 性アンテナが作動する第2位置とを有し、少なくとも1つの送信機の指向性トラ ッキング中の受信機のユーザーの手がスイッチを第2位置に保持するようスイッ チがハウジングに対して設けられており、 ユーザーの手によって第2位置にスイッチが保持されている間、指向 性アンテナと少なくとも1つの無線送信機との間の視軸がスイッチを第2位置に 保持するユーザーの手によって遮られないよう、指向性アンテナがハウジングに 対して位置決めされている、請求項19記載の無線受信ユニット。 25.ユーザーと少なくとも1つの送信機との間に延びる視軸を基準としてハ ウジング内にて指向性アンテナの正面に視界制限器がセットされている、請求項 24記載の受信ユニット。 26.少なくとも1つの無線送信機を指向性トラッキングするための無線受信 ユニットであって、 少なくとも1つの無線送信機からの無線送信信号を受信するための指向性アン テナを含む無線受信機を収容するハウジングと、 受信機に電気的に結合されており、ハウジングに対する所定位置に固定されて おり、少なくとも1つの無線送信機から指向性アンテナにより受信された無線送 信信号の強度を視覚的にディスプレイするためのディスプレイと、 ユーザーの体から離間させ、かつ腰の高さ以上にてユーザーの手に受信ユニッ トを保持する際、ユーザーによりディスプレイからディスプレイの視界まで発射 される光をディスプレイの対向するエッジと視界制限機のエッジとの間に延びる 一対の直線によって画定される45度よりも大きくない角度に制限するための視 界制限器とを備えた無線受信ユニット。 27.角度が30度以下である、請求項26記載の無線受信ユニット。 28.ハウジング内に視界制限器が収容された、請求項26記載の無線受信ユ ニット。 29.視界制限器がハウジング内においてハウジングの外側表面から内側に延 び、底部を有する開口部を含み、底部にディスプレイが設けられた、請求項28 記載の無線受信ユニット。 30.視界制限器によって制限される視界がディスプレイの対向するエッジか ら開口部の対向するエッジまでそれぞれ延びる一対の直線によって画定された、 請求項29記載の無線受信ユニット。 31.受信機に結合されたスイッチを更に備え、該スイッチが少なくとも1つ の無線送信機からの無線送信信号を受信するのに指向性アンテナが作動しない第 1位置と、少なくとも1つの無線送信機からの無線送信信号を受信するよう指向 性アンテナが作動する第2位置とを有し、少なくとも1つの送信機の指向性トラ ッキング中の受信機のユーザーの手がスイッチを第2位置に保持するようスイッ チがハウジングに対して設けられており、 ユーザーの手によって第2位置にスイッチが保持されている間、指向性アンテ ナと少なくとも1つの無線送信機との間の視軸がスイッチを第2位置に保持する ユーザーの手によって遮られないよう、指向性アンテナがハウジングに対して位 置決めされている、請求項26記載の無線受信ユニット。 32.ユーザーと少なくとも1つの送信機との間に延びる視軸を基準としてハ ウジング内にて指向性アンテナの正面に視界制限機がセット されている、請求項31記載の受信ユニット。 33.識別コードによって変調された副搬送波により変調された無線周波数搬 送波により、各無線周波数送信機を識別する識別コードを各無線周波数送信機が 周期的に送信しており、無線周波数受信機から測定した設定レンジに対する少な くとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 各無線周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断し、少なくとも1つ の無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数 搬送波の受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、計算された積分値の平 均値の関数よりも少ない値だけ計算された積分値の計算された平均値と新しく計 算された各積分値が異なる時に限り、新しく計算された積分値を含み、前記関数 よりも多い値だけ計算された積分値の平均値と異なる新たに計算された積分値を 計算された積分値の平均値の計算から除くよう更新される、複数の計算された積 分値の平均値を計算し、計算された積分値の平均値と設定レンジを示す数値とを 比較し、その比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの少なくと も1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生することから成る、少 なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための方法。 34.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各無線周波数送 信機により送信される無線周波数搬送波を受信するために全方向アンテナを使用 し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、こ れにより警告信号を発した無線周波数送信機を識別する識別コードの番号の少な くとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を発生するた め識別コードを送信した無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部 を含む無線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探す ことができるよう、識別コードを送信し、これにより無線周波数受信機が警告信 号を発生するようにした無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部 を含む無線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生される、連続して受信 された各信号強度表示信号の積分値の大きさをユーザーによる無線周波数受信機 の移動に応答してディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信され た各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、無線周波数受信機のユーザー により設定されたレンジ外にある無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する 方向を決定する、請求項1記載の方法。 35.1つの無線周波数送信機の識別コードおよびユーザーのステータスの変 更を無線周波数送信機のユーザーが送信していることを無線周波数受信機のユー ザーに知らせる警告信号を含む、少なくとも1つの無線周波数送信機の1つによ り送信される無線周波数搬送波を受信するよう全方向アンテナを使用することを 含み、 少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つからの警告信号の受信に応答 し、警告信号を送信した無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波 数搬送波の送信信号を受信するよう指向性アンテナを使用し、ユーザーによる無 線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した無線周波数送信機からの無 線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことがで きるよう、警告信号 が受信された無線周波数送信号の識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号 の受信に応答して発生される連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の 大きさを無線周波数受信機がディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続し て受信された各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、よって無線周波数 受信機に対する、警告信号を送信した無線周波数送信機の方向が無線周波数送信 機のユーザーによって決定される、請求項33記載の方法。 36.受信された各無線周波数搬送波の副搬送波が少なくとも1つの識別フレ ームグループによって変調されており、各識別フレームグループが複数のフレー ムを含み、識別フレームグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが各 無線周波数送信機の識別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレー ムグループが更に各フレーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周波 数受信機のクロックを同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無線 周波数送信機のユーザーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード化 するためのコマンドフィールドとを含む、請求項35記載の方法。 37.受信した各無線周波数搬送波の副搬送波が、受信した無線周波数搬送波 を送信した無線周波数送信機の識別コードをコード化するビットにより変調され たサイクルを有し、副搬送波の各サイクルが複数の分離された回転角方向位置に てビットにより変調されており、 各無線周波数送信機から受信された各無線周波数搬送波に対し個々のサイクル の各々の少なくとも1つの選択された変調部分の積分値を計算するよう副搬送波 の検出された個々のサイクルを処理し、計算された積分値を数値的に含む記憶さ れたレンジを識別するよう選択された 部分がコード化できる複数の可能な数値の1つを各々が表示する複数の記憶され た数値レンジと計算された積分値の各々とを比較し、無線周波数送信機の識別コ ードの1つのビットを各数値がコード化する、計算された積分値を含む識別され た記憶レンジを表示する複数の数値のうちの1つをサイクルの各々の少なくとも 1つの選択された部分に置換し、無線周波数送信機の識別コードを発生するよう に複数の数値をデコードする、請求項33記載の方法 38.副搬送波の検出された個々のサイクルの処理が、各サンプルが1つの数 値を有する、個々のサイクルの各々の選択された各変調部分の複数のサンプルを 取り込むことにより積分値を計算することを含み、各サンプルが積分値の計算内 に含めるべき有効サンプルを表示するあるレンジの数値と比較され、比較により サンプル値が数値レンジ外にあると判った時、比較されたサンプル値を置換され るサンプル値に隣接するサンプル値の関数である値と置換する、請求項37記載 の方法。 39.比較されるサンプル値に先行する少なくとも1つのサンプル値および比 較されるサンプル値に続く少なくとも1つのサンプル値の平均値である値に、比 較されるサンプル値を置換する、請求項38記載の方法。 47.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送 波により、各無線周波数送信機を一義的に識別する識別コードを各無線周波数送 信機が周期的に送信しており、無線周波数受信機から測定した設定レンジに対す る少なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 各無線周波数搬送波の受信に応答し、少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうか判断し、少なくとも1つの 無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬 送波の受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、新たに計算された積分値 を含むように更新される複数の計算された積分値の平均値を計算し、計算された 積分値の平均値と設定レンジを表示する数値とを比較し、比較によって少なくと も1つの無線周波数送信機のうちの少なくとも1つが設定レンジ外にあると判っ た時に警告信号を発生することを含む、少なくとも1つの無線周波数送信機がど こに位置するかを決定するための方法。 48.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各無線周波数送 信機により送信される無線周波数搬送波を受信するために全方向アンテナを使用 し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、これにより 警告信号を発した無線周波数送信機を識別する識別コードの番号の少なくとも一 部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を発生するため識別コ ードを送信した無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことがで きるよう、識別コードを送信し、これにより無線周波数受信機が警告信号を発生 するようにした無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生される、連続して受信された各 信号強度表示信号の積分値の大きさをユーザーによる無線周波数受信機の移動に 応答してディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信された各信号 強度表示信号の積分値の最大値を発生し、 無線周波数受信機のユーザーにより設定されたレンジ外にある無線周波数送信機 の無線周波数受信機に対する方向を決定する、請求項47記載の方法。 49.1つの無線周波数送信機の識別コードおよびユーザーのステータスの変 更を無線周波数送信機のユーザーが送信していることを無線周波数受信機のユー ザーに知らせる警告信号を含む、少なくとも1つの無線周波数送信機の1つによ り送信される無線周波数搬送波を受信するよう全方向アンテナを使用することを 含み、 少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つからの警告信号の受信に応答 し、警告信号を送信した無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波 数搬送波の送信信号を受信するよう指向性アンテナを使用し、ユーザーによる無 線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した無線周波数送信機からの無 線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことがで きるよう、警告信号が受信された無線周波数送信号の識別コードを含む無線周波 数搬送波の送信信号の受信に応答して発生される連続して受信された各信号強度 表示信号の積分値の大きさを無線周波数受信機がディスプレイし、無線周波数受 信機に対する連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し 、よって無線周波数受信機に対する、警告信号を送信した無線周波数送信機の方 向が無線周波数送信機のユーザーによって決定される、請求項47記載の方法。 50.受信された各無線周波数搬送波の副搬送波が少なくとも1つの識別フレ ームグループによって変調されており、各識別フレームグループが複数のフレー ムを含み、識別フレームグループの複数のフレーム のうちの少なくとも1つが各無線周波数送信機の識別コードをコード化したビッ トを含み、前記各識別フレームグループが更に各フレーム内のエラー訂正コード の複数のビットと、無線周波数受信機のクロックを同期化するための同期化情報 と、警告信号を送信する無線周波数送信機のユーザーから無線周波数受信機へ送 信される警告信号をコード化するためのコマンドフィールドとを含む、請求項4 9記載の方法。 51.受信した各無線周波数搬送波の副搬送波が、受信した無線周波数搬送波 を送信した無線周波数送信機の識別コードをコード化するビットにより変調され たサイクルを有し、副搬送波の各サイクルが複数の分離された回転角方向位置に てビットにより変調されており、 各無線周波数送信機から受信された各無線周波数搬送波に対し個々のサイクル の各々の少なくとも1つの選択された変調部分の積分値を計算するよう副搬送波 の検出された個々のサイクルを処理し、計算された積分値を数値的に含む記憶さ れたレンジを識別するよう選択された部分がコード化できる複数の可能な数値の 1つを各々が表示する複数の記憶された数値レンジと計算された積分値の各々と を比較し、無線周波数送信機の識別コードの1つのビットを各数値がコード化す る、計算された積分値を含む識別された記憶レンジを表示する複数の数値のうち の1つをサイクルの各々の少なくとも1つの選択された部分に置換し、無線周波 数送信機の識別コードを発生するように複数の数値をデコードする、請求項53 記載の方法。 52.副搬送波の検出された個々のサイクルの処理が、各サンプルが1つの数 値を有する、個々のサイクルの各々の選択された各変調部分の複数のサンプルを 取り込むことにより積分値を計算することを含み、各 サンプルが積分値の計算内に含めるべき有効サンプルを表示するあるレンジの数 値と比較され、比較によりサンプル値が数値レンジ外にあると判った時、比較さ れたサンプル値を置換されるサンプル値に隣接するサンプル値の関数である値と 置換する、請求項57記載の方法。 53.比較されるサンプル値に先行する少なくとも1つのサンプル値および比 較されるサンプル値に続く少なくとも1つのサンプル値の平均値である値に、比 較されるサンプル値を置換する、請求項52記載の方法。 62.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送 波により、各無線周波数送信機を識別する識別コードを各無線周波数送信機が周 期的に送信しており、無線周波数受信機から測定した設定レンジに対する少なく とも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 各無線周波数搬送波の受信に応答し、少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうか判断し、少なくとも1つの 無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬 送波の受信された信号強度表示信号を発生し、複数の受信された信号強度表示信 号の平均値を計算し、受信された信号強度表示信号の平均値と設定レンジを表示 する値とを比較し、比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの少 なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生することを含む 、少なくとも1つの無線周波数送信機がどこに位置するかを決定するための方法 。 63.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各無線周波数送 信機により送信された無線周波数搬送波を受信するために全方向アンテナを使用 し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、これにより 警告信号を発した無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波数搬送 波の送信信号を受信し、識別コードを送信し警告信号を発生した無線周波数送信 機の識別コードを含む無線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機の ユーザーが探すことができるよう、識別コードを送信し、警告信号を発生する無 線周波数送信機の識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号の受信に応答し て発生される、連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大きさをユー ザーによる無線周波数受信機の移動に応答してディスプレイし、無線周波数受信 機に対する連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、 無線周波数受信機のユーザーにより設定されたレンジ外にある無線周波数送信機 の無線周波数受信機に対する方向を決定する、請求項86記載の方法。 64.1つの無線周波数送信機の識別コードおよびユーザーのステータスの変 更を無線周波数送信機のユーザーが送信していることを無線周波数受信機のユー ザーに知らせる警告信号を含む、少なくとも1つの無線周波数送信機の1つによ り送信される無線周波数搬送波を受信するよう全方向アンテナを使用することを 含み、 少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つからの警告信号の受信に応答 し、警告信号を送信した無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波 数搬送波の送信信号を受信するよう指向性アンテナを使用し、ユーザーによる無 線周波数受信機の移動に応答し、警告信 号を送信した無線周波数送信機からの無線周波数搬送波が受信される方向を無線 周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、警告信号が受信された無線周 波数送信機からの無線周波数搬送波の受信に応答して発生される連続して受信さ れた各信号強度表示信号の積分値の大きさをディスプレイし、無線周波数受信機 に対する連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、よ って無線周波数受信機に対する、警告信号を送信した無線周波数送信機の方向が 無線周波数送信機のユーザーによって決定される、請求項86記載の方法。 65.受信された各無線周波数搬送波の副搬送波が少なくとも1つの識別フレ ームグループによって変調されており、各識別フレームグループが複数のフレー ムを含み、識別フレームグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが各 無線周波数送信機の識別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレー ムグループが更に各フレーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周波 数受信機のクロックを同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無線 周波数送信機のユーザーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード化 するためのコマンドフィールドとを含む、請求項64記載の方法。 66.無線周波数受信機により受信された各無線周波数搬送波の副搬送波が、 受信した無線周波数搬送波を送信した無線周波数送信機の識別コードをコード化 するビットにより変調されたサイクルを有し、副搬送波の各サイクルが複数の分 離された回転角方向位置にてビットにより変調されており、 各無線周波数送信機から受信された各無線周波数搬送波に対し無線周波数受信 機が個々のサイクルの各々の少なくとも1つの選択された 変調部分の積分値を計算するよう副搬送波の検出された個々のサイクルを処理し 、計算された積分値を数値的に含む記憶されたレンジを識別するよう選択された 部分がコード化できる複数の可能な数値の1つを各々が表示する複数の記憶され た数値レンジと計算された積分値の各々とを数値的に比較し、無線周波数送信機 の識別コードの1つのビットを各数値がコード化する、計算された積分値を含む 識別された記憶レンジを表示する複数の数値のうちの1つをサイクルの各々の少 なくとも1つの選択された部分に置換し、無線周波数送信機の識別コードを発生 するように複数の数値をデコードする、請求項62記載の方法 67.無線周波数受信機による副搬送波の検出された個々のサイクルの処理が 、各サンプルが1つの数値を有する、個々のサイクルの各々の選択された各変調 部分の複数のサンプルを取り込むことにより積分値を計算することを含み、各サ ンプルが積分値の計算内に含めるべき有効サンプルを表示するあるレンジの数値 と比較され、比較によりサンプル値が数値レンジ外にあると判った時、比較され たサンプル値を置換されるサンプル値に隣接するサンプル値の関数である値と置 換する、請求項66記載の方法。 68.比較されるサンプル値に先行する少なくとも1つのサンプル値および比 較されるサンプル値に続く少なくとも1つのサンプル値の平均値である値に、比 較されるサンプル値を置換する、請求項67記載の方法。 76.識別コードによって変調された副搬送波により変調された無線周波数搬 送波により、各無線周波数送信機を識別する識別コードを各無 線周波数送信機が周期的に送信しており、無線周波数受信機から測定した設定レ ンジに対する少なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための無線周 波数受信機であって、 無線周波数受信機内に含まれるプロセッサを備え、このプロセッサが、各無線 周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つ の識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断し、少なくとも1つの無線周 波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬送波の 受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、計算された積分値の平均値の関 数よりも少ない値だけ計算された積分値の計算された平均値と新しく計算された 各積分値が異なる時に限り、新しく計算された積分値を含み、前記関数よりも多 い値だけ計算された積分値の平均値と異なる新たに計算された積分値を計算され た積分値の平均値の計算から除くよう更新される、複数の計算された積分値の平 均値を計算し、計算された積分値の平均値と設定レンジを示す数値とを比較し、 その比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの少なくとも1つが 設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生する無線周波数受信機。 77.識別コードによって変調された副搬送波により変調された無線周波数搬 送波により、各無線周波数送信機を識別する識別コードを各無線周波数送信機が 周期的に送信しており、無線周波数受信機から測定した設定レンジに対する少な くとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための無線周波数受信機であっ て、 無線周波数受信機内に含まれるプロセッサを備え、このプロセッサが、各無線 周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つ の識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断 し、少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断 された各無線周波数搬送波の受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、新 たに計算された積分値を含むように更新される計算された積分値の平均値を計算 し、計算された積分値の平均値と設定レンジを示す数値とを比較し、その比較に よって少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの少なくとも1つが設定レンジ 外にあると判った時に警告信号を発生する無線周波数受信機。 79.無線周波数受信機から測定された設定レンジに対する少なくとも1つの 無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 識別コードで変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波により各 無線周波数送信機を識別する識別信号を周期的に送信し、 各無線周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断し、少なくとも1つ の無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数 搬送波の受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、計算された積分値の平 均値の関数よりも少ない値だけ計算された積分値の計算された平均値と新しく計 算された各積分値が異なる時に限り、新しく計算された積分値を含み、前記関数 よりも多い値だけ計算された積分値の平均値と異なる新たに計算された積分値を 計算された積分値の平均値の計算から除くよう更新される、複数の計算された積 分値の平均値を計算し、計算された積分値の平均値と設定レンジを示す数値とを 比較し、その比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの少なくと も1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生することから成る、少 なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための方法。 80.少なくとも1つの無線周波数送信機が識別コードを含む無線周波数搬送 波の一部として警告信号を無線周波数受信機に送信し、無線周波数受信機によっ て少なくとも1つの無線周波数送信機のユーザーが少なくとも1つの無線周波数 送信機のユーザーのステータスの変更を送信していることを無線周波数受信機の ユーザーに知らせる、請求項79記載の方法。 81.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各無線周波数送 信機により送信される無線周波数搬送波を受信するために全方向アンテナを使用 し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、これにより 警告信号を発した無線周波数送信機を識別する識別コードの番号の少なくとも一 部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を発生するため識別コ ードを送信した無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことがで きるよう、識別コードを送信し、これにより無線周波数受信機が警告信号を発生 するようにした無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生される、連続して受信された各 信号強度表示信号の積分値の大きさをユーザーによる無線周波数受信機の移動に 応答してディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信された各信号 強度表示信号の積分値の最大値を発生し、無線周波数受信機のユーザーにより設 定されたレンジ外にある無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する方向を決 定することを更に含む、請求項79記載の方法。 82.警告信号を含む、少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つによ り送信される無線周波数搬送波を受信するよう、全方向アンテナを使用し、 少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つからの警告信号の受信に応答 し、警告信号を送信した無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波 数搬送波の送信信号を受信するよう指向性アンテナを使用し、ユーザーによる無 線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した無線周波数送信機からの無 線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことがで きるよう、警告信号が受信された無線周波数送信機からの無線周波数搬送波の受 信に応答して発生される連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大き さをディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信された各信号強度 表示信号の積分値の最大値を発生し、よって無線周波数受信機に対する、警告信 号を送信した無線周波数送信機の方向が無線周波数送信機のユーザーによって決 定されることを含む、請求項80記載の方法。 83.各無線周波数送信機が少なくとも1つの識別フレームグループにより副 搬送波を変調し、各識別フレームグループが複数のフレームを含み、識別フレー ムグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが各無線周波数送信機の識 別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレームグループが更に各フ レーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周波数受信機のクロックを 同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無線周波数送信機のユーザ ーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード化するためのコマンドフ ィ ールドとを含む、請求項82記載の方法。 84.受信された無線周波数搬送波を送信した無線周波数送信機の識別コード をコード化するビットで副搬送波のサイクルを変調することを含み、副搬送波の 各サイクルが複数の分離された回転角方向位置にてビットにより変調されており 、 各無線周波数送信機から受信された各無線周波数搬送波に対し個々のサイクル の各々の少なくとも1つの選択された変調部分の積分値を計算するよう副搬送波 の検出された個々のサイクルを処理し、計算された積分値を数値的に含む記憶さ れたレンジを識別するよう選択された部分がコード化できる複数の可能な数値の 1つを各々が表示する複数の記憶された数値レンジと計算された積分値の各々と を比較し、無線周波数送信機の識別コードの1つのビットを各数値がコード化す る、計算された積分値を含む識別された記憶レンジを表示する複数の数値のうち の1つをサイクルの各々の少なくとも1つの選択された部分に置換し、無線周波 数送信機の識別コードを発生するように複数の数値をデコードすることを含む、 請求項1記載の方法。 85.副搬送波の検出された個々のサイクルの処理が、各サンプルが1つの数 値を有する、個々のサイクルの各々の選択された各変調部分の複数のサンプルを 取り込むことにより積分値を計算することを含み、各サンプルが積分値の計算内 に含めるべき有効サンプルを表示するあるレンジの数値と比較され、比較により サンプル値が数値レンジ外にあると判った時、比較されたサンプル値を置換され るサンプル値に隣接するサンプル値の関数である値と置換することを含む、請求 項84記載の方法。 86.比較されるサンプル値に先行する少なくとも1つのサンプル値および比 較されるサンプル値に続く少なくとも1つのサンプル値の平均値である値に、比 較されるサンプル値を置換する、請求項85記載の方法。 94.無線周波数受信機から測定された設定レンジに対する少なくとも1つの 無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 識別コードで変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波により各 無線周波数送信機を識別する識別信号を周期的に送信し、 各無線周波数搬送波の受信に応答し、少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうか判断し、少なくとも1つの 無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬 送波の受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、新たに計算された積分値 を含むように更新される計算された積分値の平均値を計算し、計算された積分値 の平均値と設定レンジを表示する数値とを比較し、比較によって少なくとも1つ の無線周波数送信機のうちの少なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に 警告信号を発生することを含む、少なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決 定するための方法。 95.少なくとも1つの無線周波数送信機が識別コードを含む無線周波数搬送 波の一部として警告信号を無線周波数受信機に送信し、無線周波数受信機によっ て少なくとも1つの無線周波数送信機のユーザーが少なくとも1つの無線周波数 送信機のユーザーのステータスの変更を送信していることを無線周波数受信機の ユーザーに知らせる、請求項9 4記載の方法。 96.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各無線周波数送 信機により送信される無線周波数搬送波を受信するために全方向アンテナを使用 し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、これにより 警告信号を発した無線周波数送信機を識別する識別コードの番号の少なくとも一 部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を発生するため識別コ ードを送信した無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことがで きるよう、識別コードを送信し、これにより無線周波数受信機が警告信号を発生 するようにした無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生される、連続して受信された各 信号強度表示信号の積分値の大きさをユーザーによる無線周波数受信機の移動に 応答してディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信された各信号 強度表示信号の積分値の最大値を発生し、無線周波数受信機のユーザーにより設 定されたレンジ外にある無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する方向を決 定することを更に含む、請求項94記載の方法。 97.警告信号を含む、少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つによ り送信される無線周波数搬送波を受信するよう、全方向アンテナを使用し、 少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つからの警告信号の受信に応答 し、警告信号を送信した無線周波数送信機を識別する識別コ ードを含む無線周波数搬送波の送信信号を受信するよう指向性アンテナを使用し 、ユーザーによる無線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した無線周 波数送信機からの無線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユー ザーが探すことができるよう、警告信号が受信された無線周波数送信機からの無 線周波数搬送波の受信に応答して発生される連続して受信された各信号強度表示 信号の積分値の大きさをディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受 信された各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、よって無線周波数受信 機に対する、警告信号を送信した無線周波数送信機の方向が無線周波数送信機の ユーザーによって決定されることを含む、請求項61記載の方法。 98.各無線周波数送信機が少なくとも1つの識別フレームグループにより副 搬送波を変調し、各識別フレームグループが複数のフレームを含み、識別フレー ムグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが各無線周波数送信機の識 別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレームグループが更に各フ レーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周波数受信機のクロックを 同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無線周波数送信機のユーザ ーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード化するためのコマンドフ ィールドとを含む、請求項97記載の方法。 99.各無線周波数送信機が受信された無線周波数搬送波を送信した無線周波 数送信機の識別コードをコード化するビットで副搬送波のサイクルを変調し、副 搬送波の各サイクルが複数の分離された回転角方向位置にてビットにより変調さ れており、 各無線周波数送信機から受信された各無線周波数搬送波に対し、無線周波数受 信機が個々のサイクルの各々の少なくとも1つの選択された変調部分の積分値を 計算するよう副搬送波の検出された個々のサイクルを処理し、計算された積分値 を数値的に含む記憶されたレンジを識別するよう選択された部分がコード化でき る複数の可能な数値の1つを各々が表示する複数の記憶された数値レンジと計算 された積分値の各々とを比較し、無線周波数送信機の識別コードの1つのビット を各数値がコード化する、計算された積分値を含む識別された記憶レンジを表示 する複数の数値のうちの1つをサイクルの各々の少なくとも1つの選択された部 分に置換し、無線周波数送信機の識別コードを発生するように複数の数値をデコ ードする、請求項94記載の方法。 100.副搬送波の検出された個々のサイクルの処理が、各サンプルが1つの 数値を有する、個々のサイクルの各々の選択された各変調部分の複数のサンプル を取り込むことにより積分値を計算することを含み、各サンプルが積分値の計算 内に含めるべき有効サンプルを表示するあるレンジの数値と比較され、比較によ りサンプル値が数値レンジ外にあると判った時、比較されたサンプル値を置換さ れるサンプル値に隣接するサンプル値の関数である値と置換することを含む、請 求項99記載の方法。 101.比較されるサンプル値に先行する少なくとも1つのサンプル値および 比較されるサンプル値に続く少なくとも1つのサンプル値の平均値である値に、 比較されるサンプル値を置換する、請求項100記載の方法。 113.無線周波数受信機から測定された設定レンジに対する少なくとも1つ の無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 識別コードで変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波により各 無線周波数送信機を識別する識別信号を周期的に送信し、 各無線周波数搬送波の受信に応答し、少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうか判断し、少なくとも1つの 無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬 送波の受信された信号強度表示信号を発生し、受信された信号強度表示信号の平 均値を計算し、受信された信号強度表示信号の平均値と設定レンジを表示する値 とを比較し、比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの少なくと も1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生することを含む、少な くとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための方法。 114.少なくとも1つの無線周波数送信機が識別コードを含む無線周波数搬 送波の一部として警告信号を無線周波数受信機に送信し、無線周波数受信機によ って少なくとも1つの無線周波数送信機のユーザーが少なくとも1つの無線周波 数送信機のユーザーのステータスの変更を送信していることを無線周波数受信機 のユーザーに知らせる、請求項113記載の方法。 115.計算された積分値の平均値を計算するのに使用される、各無線周波数 送信機により送信される無線周波数搬送波を受信するために全方向アンテナを使 用し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、識別コードを送信し、これにより 警告信号を発した無線周波数送信機を識別する識別コードの 番号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を 発生するため識別コードを送信した無線周波数送信機の識別コードの番号の少な くとも一部を含む無線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユー ザーが探すことができるよう、識別コードを送信し、これにより無線周波数受信 機が警告信号を発生するようにした無線周波数送信機の識別コードの番号の少な くとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生される、連 続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大きさをユーザーによる無線周 波数受信機の移動に応答してディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続し て受信された各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、無線周波数受信機 のユーザーにより設定されたレンジ外にある無線周波数送信機の無線周波数受信 機に対する方向を決定することを更に含む、請求項113記載の方法。 116.警告信号を含む、少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つに より送信される無線周波数搬送波を受信するよう、全方向アンテナを使用し、 少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つからの警告信号の受信に応答 し、警告信号を送信した無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波 数搬送波の送信信号を受信するよう指向性アンテナを使用し、ユーザーによる無 線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した無線周波数送信機からの無 線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことがで きるよう、警告信号が受信された無線周波数送信機からの無線周波数搬送波の受 信に応答して発生される連続して受信された各信号強度表示信号の積分値の大き さをディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信された 各信号強度表示信号の積分値の最大値を発生し、よって無線周波数受信機に対す る、警告信号を送信した無線周波数送信機の方向が無線周波数送信機のユーザー によって決定されることを含む、請求項114記載の方法。 117.各無線周波数送信機が少なくとも1つの識別フレームグループにより副 搬送波を変調し、各識別フレームグループが複数のフレームを含み、識別フレー ムグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが各無線周波数送信機の識 別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレームグループが更に各フ レーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周波数受信機のクロックを 同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無線周波数送信機のユーザ ーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード化するためのコマンドフ ィールドとを含む、請求項116記載の方法。 118.受信された無線周波数搬送波を送信した無線周波数送信機の識別コー ドをコード化するビットで副搬送波のサイクルを変調し、副搬送波の各サイクル が複数の分離された回転角方向位置にてビットにより変調されており、 個々のサイクルの各々の少なくとも1つの選択された変調部分の積分値を計算 するよう副搬送波の検出された個々のサイクルを処理し、計算された積分値を数 値的に含む記憶されたレンジを識別するよう選択された部分がコード化できる複 数の可能な数値の1つを各々が表示する複数の記憶された数値レンジと計算され た積分値の各々とを比較し、無線周波数送信機の識別コードの1つのビットを各 数値がコード化する、計算された積分値を含む識別された記憶レンジを表示する 複数の数 値のうちの1つをサイクルの各々の少なくとも1つの選択された部分に置換し、 無線周波数送信機の識別コードを発生するように複数の数値をデコードする、請 求項113記載の方法。 119.副搬送波の検出された個々のサイクルの処理が、各サンプルが1つの 数値を有する、個々のサイクルの各々の選択された各変調部分の複数のサンプル を取り込むことにより積分値を計算することを含み、各サンプルが積分値の計算 内に含めるべき有効サンプルを表示するあるレンジの数値と比較され、比較によ りサンプル値が数値レンジ外にあると判った時、比較されたサンプル値を置換さ れるサンプル値に隣接するサンプル値の関数である値と置換することを含む、請 求項118記載の方法。 120.比較されるサンプル値に先行する少なくとも1つのサンプル値および 比較されるサンプル値に続く少なくとも1つのサンプル値の平均値である値に、 比較されるサンプル値を置換する、請求項119記載の方法。 128.無線周波数受信機から測定された設定レンジに対する少なくとも1つ の無線周波数送信機の位置を決定するためのシステムであって、 識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波によ り各無線周波数送信機を識別する識別コードを周期的に送信する少なくとも1つ の無線周波数送信機の各々と、 無線周波数受信機内に含まれるプロセッサとを備え、このプロセッサが、各無 線周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数 送信機のうちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断し、少な くとも1つの無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各 無線周波数搬送波の受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、計算された 積分値の平均値の関数よりも少ない値だけ計算された積分値の計算された平均値 と新しく計算された各積分値が異なる時に限り、新しく計算された積分値を含み 、前記関数よりも多い値だけ計算された積分値の平均値と異なる新たに計算され た積分値を計算された積分値の平均値の計算から除くよう更新される、複数の計 算された積分値の平均値を計算し、計算された積分値の平均値と設定レンジを示 す数値とを比較し、その比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうち の少なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生する、少な くとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するためのシステム。 129.無線周波数受信機から測定された設定レンジに対する少なくとも1つ の無線周波数送信機の位置を決定するためのシステムであって、 識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波によ り各無線周波数送信機を識別する識別コードを周期的に送信する、少なくとも1 つの無線周波数送信機の各々と、 無線周波数受信機内に含まれるプロセッサとを備え、このプロセッサが、各無 線周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1 つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断し、少なくとも1つの無線 周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬送波 の受信された信号強度表示信号の積分値を計算し、新しく計算された積分値を含 むよう更新される計算 された積分値の平均値を計算し、計算された積分値の平均値と設定レンジを示す 数値とを比較し、その比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの 少なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生する、少なく とも1つの無線周波数送信機の位置を決定するためのシステム。 131.無線周波数受信機から測定された設定レンジに対する少なくとも1つ の無線周波数送信機の位置を決定するためのシステムであって、 識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波によ り各無線周波数送信機を識別する識別コードを周期的に送信する、少なくとも1 つの無線周波数送信機の各々と、 無線周波数受信機内に含まれるプロセッサとを備え、このプロセッサが、各無 線周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1 つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断し、少なくとも1つの無線 周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬送波 の受信された信号強度表示信号を発生し、受信された信号強度の表示信号の平均 値を計算し、受信された信号強度の表示信号の平均値と設定レンジを示す数値と を比較し、その比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの少なく とも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生する、少なくとも1 つの無線周波数送信機の位置を決定するためのシステム。 132.周波数バンドにおける無線送信信号の選択可能な全方向または指向性 受信を行うアンテナアセンブリであって、 底部、開口部、底部から開口部まで伸びる表面および電気的出力端を有するキ ャビティを構成する導電性リフレクタと、 アースに電気的に結合され、RF増幅器に結合するための電気的出力端を有し 、キャビティの底部と開口部との間に位置する導電性ループと、 入力端および第1ならびに第2出力端を有し、入力端を第1出力端に電気的に 接続する第1スイッチステートと、入力端を第2出力端に電気的に接続する第2 スイッチステートとを有し、第1スイッチ出力端がアースに電気的に結合され、 第2スイッチ出力端が導電性ループの出力端に電気的に結合されるRFスイッチ とを備え、第1スイッチステートが指向性受信を行い、第2スイッチステートが 無線送信信号の全方向受信を行うアンテナアセンブリ。 133.ループのキャビティからの最も近い分離長さが無線送信信号の周波数 バンドの波長の10分の1以下である、請求項132記載のアンテナアセンブリ 。 134.ループのキャビティからの最も近い分離長さが無線送信信号の周波数 バンドの波長の0.005から0.02までの範囲である、請求項133記載のア ンテナアセンブリ。 135.指向性アンテナが10度から30度の間で無線送信信号に対し最大の 信号応答を発生するビーム幅を有する、請求項132記載のアンテナアセンブリ 。 136.指向性アンテナが10度から30度の間で無線送信信号に対し最大の 信号応答を発生するビーム幅を有する、請求項133記載のアンテナアセンブリ 。 137.指向性アンテナが10度から30度の間で無線送信信号に対 し最大の信号応答を発生するビーム幅を有する、請求項134記載のアンテナア センブリ。 138.導電性ループの出力端とアースへの電気的結合部との間の長さは、周 波数バンドの波長の0.2よりも長く、 キャビティが折りたたみ線により分割された少なくとも2つの部品から成り、 この折りたたみ線はキャビティの底部にあり、指向性受信の方向軸線に平行であ り、傾斜角の頂点にあり、キャビティの少なくとも2つの部品のうちの第1部品 および第2部品は傾斜角の辺であり、頂点から離間した第1および第2部品の端 部がキャビティの開口部を構成する、請求項132記載のアンテナアセンブリ。 139.導電性ループの電気的出力端がRF増幅器に結合された状態でRF増 幅器が表面に取り付けられた回路ボードを更に含み、この回路ボードが導電性ル ープから頂点よりも遠くに位置する、請求項138記載のアンテナアセンブリ。 140.導電性ループの出力端とアースへの電気的結合部との間の長さは、周 波数バンドの波長の0.2よりも長く、 キャビティが折りたたみ線により分割された少なくとも2つの部品から成り、 この折りたたみ線はキャビティの底部にあり、指向性受信の方向軸線に平行であ り、傾斜角の頂点にあり、キャビティの少なくとも2つの部品のうちの第1部品 および第2部品は傾斜角の辺であり、頂点から離間した第1および第2部品の端 部がキャビティの開口部を構成する、請求項133記載のアンテナアセンブリ。 141.導電性ループの電気的出力端がRF増幅器に結合された状態でRF増 幅器が表面に取り付けられた回路ボードを更に含み、この回路ボードが導電性ル ープから頂点よりも遠くに位置する、請求項140記載のアンテナアセンブリ。 142.導電性ループの出力端とアースへの電気的結合部との間の長さは、周 波数バンドの波長の0.2よりも長く、 キャビティが折りたたみ線により分割された少なくとも2つの部品から成り、 この折りたたみ線はキャビティの底部にあり、指向性受信の方向軸線に平行であ り、傾斜角の頂点にあり、キャビティの少なくとも2つの部品のうちの第1部品 および第2部品は傾斜角の辺であり、頂点から離間した第1および第2部品の端 部がキャビティの開口部を構成する、請求項134記載のアンテナアセンブリ。 143.導電性ループの電気的出力端がRF増幅器に結合された状態でRF増 幅器が表面に取り付けられた回路ボードを更に含み、この回路ボードが導電性ル ープから頂点よりも遠くに位置する、請求項142記載のアンテナアセンブリ。 144.導電性ループの出力端とアースへの電気的結合部との間の長さは、周 波数バンドの波長の0.2よりも長く、 キャビティが折りたたみ線により分割された少なくとも2つの部品から成り、 この折りたたみ線はキャビティの底部にあり、指向性受信の方向軸線に平行であ り、傾斜角の頂点にあり、キャビティの少なくとも2つの部品のうちの第1部品 および第2部品は傾斜角の辺であり、頂点から離間した第1および第2部品の端 部がキャビティの開口部を構成 する、請求項135記載のアンテナアセンブリ。 145.導電性ループの電気的出力端がRF増幅器に結合された状態でRF増 幅器が表面に取り付けられた回路ボードを更に含み、この回路ボードが導電性ル ープから頂点よりも遠くに位置する、請求項144記載のアンテナアセンブリ。 146.導電性ループの出力端とアースへの電気的結合部との間の長さは、周 波数バンドの波長の0.2よりも長く、 キャビティが折りたたみ線により分割された少なくとも2つの部品から成り、 この折りたたみ線はキャビティの底部にあり、指向性受信の方向軸線に平行であ り、傾斜角の頂点にあり、キャビティの少なくとも2つの部品のうちの第1部品 および第2部品は傾斜角の辺であり、頂点から離間した第1および第2部品の端 部がキャビティの開口部を構成する、請求項136記載のアンテナアセンブリ。 147.導電性ループの電気的出力端がRF増幅器に結合された状態でRF増 幅器が表面に取り付けられた回路ボードを更に含み、この回路ボードが導電性ル ープから頂点よりも遠くに位置する、請求項146記載のアンテナアセンブリ。 148.導電性ループの出力端とアースへの電気的結合部との間の長さは、周 波数バンドの波長の0.2よりも長く、 キャビティが折りたたみ線により分割された少なくとも2つの部品から成り、 この折りたたみ線はキャビティの底部にあり、指向性受信の方向軸線に平行であ り、傾斜角の頂点にあり、キャビティの少なくとも 2つの部品のうちの第1部品および第2部品は傾斜角の辺であり、頂点から離間 した第1および第2部品の端部がキャビティの開口部を構成する、請求項137 記載のアンテナアセンブリ。 149.導電性ループの電気的出力端がRF増幅器に結合された状態でRF増 幅器が表面に取り付けられた回路ボードを更に含み、この回路ボードが導電性ル ープから頂点よりも遠くに位置する、請求項148記載のアンテナアセンブリ。 150.周波数バンドが902〜928MHzの間であり、 ループのキャビティからの最も狭い分離長さが0.254cm(0.1インチ) 〜0.508cm(0.2インチ)の範囲であり、 開口部内を見た時のループの横断面が長方形であり、 指向性アンテナが30度〜10度の間で無線送信信号の最大信号受信を行うビ ーム幅を有する、請求項134記載のアンテナアセンブリ。 151.周波数バンドが902〜928MHzの間であり、 ループのキャビティからの最も狭い分離長さが0.254cm(0.1インチ) 〜0.508cm(0.2インチ)の範囲であり、 開口部内を見た時のループの横断面が長方形であり、 指向性アンテナが30度〜10度の間で無線送信信号の最大信号受信を行うビ ーム幅を有する、請求項138記載のアンテナアセンブリ。 152.周波数バンドが902〜928MHzの間であり、 ループのキャビティからの最も狭い分離長さが0.254cm(0.1インチ) 〜0.508cm(0.2インチ)の範囲であり、 開口部内を見た時のループの横断面が長方形であり、 指向性アンテナが30度〜10度の間で無線送信信号の最大信号受信を行うビ ーム幅を有する、請求項139記載のアンテナアセンブリ。 153.開口部から見た時のリフレクタは横断面が長方形であり、横断面の幅 および長さを横断する幅および長さが6.35cm(2.5インチ)であり、開口 部から見た時のループは横断面が長方形であり、横断面の幅および長さを横断す る幅および長さが5.08cm(2インチ)であり、更にループがリフレクタの 底部を中心として対称的となっている、請求項150記載のアンテナアセンブリ 。 154.開口部から見た時のリフレクタは横断面が長方形であり、横断面の幅 および長さを横断する幅および長さが6.35cm(2.5インチ)であり、開口 部から見た時のループは横断面が長方形であり、横断面の幅および長さを横断す る幅および長さが5.08cm(2インチ)であり、更にループがリフレクタの 底部を中心として対称的となっている、請求項151記載のアンテナアセンブリ 。 155.開口部から見た時のリフレクタは横断面が長方形であり、横断面の幅 および長さを横断する幅および長さが6.35cm(2.5インチ)であり、開口 部から見た時のループは横断面が長方形であり、横断面の幅および長さを横断す る幅および長さが5.08cm(2インチ)であり、更にループがリフレクタの 底部を中心として対称的となっている、請求項152記載のアンテナアセンブリ 。 156.アンテナアセンブリ、RF増幅器、このRF増幅器に結合さ れたデジタル信号プロセッサおよび受信された信号強度の表示信号をディスプレ イするためデジタル信号プロセッサに結合されたディスプレイを含む無線受信機 を更に含み、デジタル信号プロセッサが第1および第2スイッチングステートの スイッチングを制御し、コマンドに応答してアンテナアセンブリを全方向アンテ ナまたは指向性アンテナのいずれかで作動させ、全方向アンテナとなっている時 、デジタル信号プロセッサが無線送信信号を表示する受信された信号強度の表示 信号と無線送信信号を放送する無線送信機と無線受信機との間の設定レンジを表 示する数値とを比較し、比較により設定レンジ外の無線送信機から無線送信信号 が受信されたことが判った時に警告信号を発生し、指向性アンテナとなっている 時、デジタル信号プロセッサがディスプレイを駆動し、受信された信号強度の表 示信号の相対的大きさをディスプレイし、よって受信された信号強度の表示信号 の大きさを使って無線受信機に対する送信機の方向探査を行うことができる、請 求項132記載のアンテナアセンブリ。 157.アンテナアセンブリ、RF増幅器、このRF増幅器に結合されたデジ タル信号プロセッサおよび受信された信号強度の表示信号をディスプレイするた めデジタル信号プロセッサに結合されたディスプレイを含む無線受信機を更に含 み、デジタル信号プロセッサが第1および第2スイッチングステートのスイッチ ングを制御し、コマンドに応答してアンテナアセンブリを全方向アンテナまたは 指向性アンテナのいずれかで作動させ、全方向アンテナとなっている時、デジタ ル信号プロセッサが無線送信信号を表示する受信された信号強度の表示信号と無 線送信信号を放送する無線送信機と無線受信機との間の設定レンジを表示する数 値とを比較し、比較により設定レンジ外の無線送信機から無 線送信信号が受信されたことが判った時に警告信号を発生し、指向性アンテナと なっている時、デジタル信号プロセッサがディスプレイを駆動し、受信された信 号強度の表示信号の相対的大きさをディスプレイし、よって受信された信号強度 の表示信号の大きさを使って無線受信機に対する送信機の方向探査を行うことが できる、請求項134記載のアンテナアセンブリ。 158.アンテナアセンブリ、RF増幅器、このRF増幅器に結合されたデジ タル信号プロセッサおよび受信された信号強度の表示信号をディスプレイするた めデジタル信号プロセッサに結合されたディスプレイを含む無線受信機を更に含 み、デジタル信号プロセッサが第1および第2スイッチングステートのスイッチ ングを制御し、コマンドに応答してアンテナアセンブリを全方向アンテナまたは 指向性アンテナのいずれかで作動させ、全方向アンテナとなっている時、デジタ ル信号プロセッサが無線送信信号を表示する受信された信号強度の表示信号と無 線送信信号を放送する無線送信機と無線受信機との間の設定レンジを表示する数 値とを比較し、比較により設定レンジ外の無線送信機から無線送信信号が受信さ れたことが判った時に警告信号を発生し、指向性アンテナとなっている時、デジ タル信号プロセッサがディスプレイを駆動し、受信された信号強度の表示信号の 相対的大きさをディスプレイし、よって受信された信号強度の表示信号の大きさ を使って無線受信機に対する送信機の方向探査を行うことができる、請求項13 5記載のアンテナアセンブリ。 159.アンテナアセンブリ、RF増幅器、このRF増幅器に結合されたデジ タル信号プロセッサおよび受信された信号強度の表示信号を ディスプレイするためデジタル信号プロセッサに結合されたディスプレイを含む 無線受信機を更に含み、デジタル信号プロセッサが第1および第2スイッチング ステートのスイッチングを制御し、コマンドに応答してアンテナアセンブリを全 方向アンテナまたは指向性アンテナのいずれかで作動させ、全方向アンテナとな っている時、デジタル信号プロセッサが無線送信信号を表示する受信された信号 強度の表示信号と無線送信信号を放送する無線送信機と無線受信機との間の設定 レンジを表示する数値とを比較し、比較により設定レンジ外の無線送信機から無 線送信信号が受信されたことが判った時に警告信号を発生し、指向性アンテナと なっている時、デジタル信号プロセッサがディスプレイを駆動し、受信された信 号強度の表示信号の相対的大きさをディスプレイし、よって受信された信号強度 の表示信号の大きさを使って無線受信機に対する送信機の方向探査を行うことが できる、請求項138記載のアンテナアセンブリ。 160.アンテナアセンブリ、RF増幅器、このRF増幅器に結合されたデジ タル信号プロセッサおよび受信された信号強度の表示信号をディスプレイするた めデジタル信号プロセッサに結合されたディスプレイを含む無線受信機を更に含 み、デジタル信号プロセッサが第1および第2スイッチングステートのスイッチ ングを制御し、コマンドに応答してアンテナアセンブリを全方向アンテナまたは 指向性アンテナのいずれかで作動させ、全方向アンテナとなっている時、デジタ ル信号プロセッサが無線送信信号を表示する受信された信号強度の表示信号と無 線送信信号を放送する無線送信機と無線受信機との間の設定レンジを表示する数 値とを比較し、比較により設定レンジ外の無線送信機から無線送信信号が受信さ れたことが判った時に警告信号を発生し、指向性ア ンテナとなっている時、デジタル信号プロセッサがディスプレイを駆動し、受信 された信号強度の表示信号の相対的大きさをディスプレイし、よって受信された 信号強度の表示信号の大きさを使って無線受信機に対する送信機の方向探査を行 うことができる、請求項150記載のアンテナアセンブリ。 161.アンテナアセンブリ、RF増幅器、このRF増幅器に結合されたデジ タル信号プロセッサおよび受信された信号強度の表示信号をディスプレイするた めデジタル信号プロセッサに結合されたディスプレイを含む無線受信機を更に含 み、デジタル信号プロセッサが第1および第2スイッチングステートのスイッチ ングを制御し、コマンドに応答してアンテナアセンブリを全方向アンテナまたは 指向性アンテナのいずれかで作動させ、全方向アンテナとなっている時、デジタ ル信号プロセッサが無線送信信号を表示する受信された信号強度の表示信号と無 線送信信号を放送する無線送信機と無線受信機との間の設定レンジを表示する数 値とを比較し、比較により設定レンジ外の無線送信機から無線送信信号が受信さ れたことが判った時に警告信号を発生し、指向性アンテナとなっている時、デジ タル信号プロセッサがディスプレイを駆動し、受信された信号強度の表示信号の 相対的大きさをディスプレイし、よって受信された信号強度の表示信号の大きさ を使って無線受信機に対する送信機の方向探査を行うことができる、請求項15 3記載のアンテナアセンブリ。 162.無線周波数受信機から測定された設定レンジに対する少なくとも1つの 無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 識別コードで変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送 波により各無線周波数送信機を識別する識別信号を周期的に送信し、 各無線周波数搬送波の受信に応答し、少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうか判断し、少なくとも1つの 無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬 送波の受信された信号強度表示信号の関数を発生し、受信された信号強度表示信 号の少なくとも1つの関数に応答して関数を計算し、設定レンジを示す値と計算 された関数とを比較し、比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のうち の少なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生することを 含む、少なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための方法。 163.少なくとも1つの無線周波数送信機が識別コードを含む無線周波数搬 送波の一部として警告信号を無線周波数受信機に送信し、無線周波数受信機によ って少なくとも1つの無線周波数送信機のユーザーが少なくとも1つの無線周波 数送信機のユーザーのステータスの変更を送信していることを無線周波数受信機 のユーザーに知らせる、請求項162記載の方法。 164.無線周波数受信機が各無線周波数送信機によって送信される無線周波 数搬送波を受信するよう全方向アンテナを使用し、 警告信号の発生後、無線周波数受信機が指向性アンテナを使って識別コードを 送信し、これにより警告信号を発した無線周波数送信機を識別する識別コードの 番号の少なくとも一部を含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、警告信号を 発生するため識別コードを送信した無線周波数送信機の識別コードの番号の少な くとも一部を含む無線周波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユー ザーが探すことがで きるよう、識別コードを送信し、これにより無線周波数受信機が警告信号を発生 するようにした無線周波数送信機の識別コードの番号の少なくとも一部を含む無 線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生される、連続して受信された各 信号強度表示信号の関数に応じ、ユーザーによる無線周波数受信機の移動に応答 して大きさをディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信された各 信号強度表示信号の関数に応答して最大の大きさの表示を発生し、無線周波数受 信機のユーザーにより設定されたレンジ外にある無線周波数送信機の無線周波数 受信機に対する方向を決定することを更に含む、請求項162記載の方法。 165.無線周波数受信機が警告信号を含む少なくとも1つの無線周波数送信 機の1つによって送信される無線周波数搬送波を受信するよう全方向アンテナを 使用し、 少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つからの警告信号の受信に応答 し、無線周波数受信機が指向性アンテナを使って警告信号を送信した無線周波数 送信機を識別する識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、ユー ザーによる無線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を送信した無線周波数送 信機からの無線周波数搬送波を受信する方向を無線周波数受信機のユーザーが探 すことができるよう、警告信号が受信された無線周波数送信機からの無線周波数 搬送波の受信に応答して発生される、連続して受信される各受信信号強度表示信 号の関数に応答してディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信さ れる各信号強度表示信号の関数に応答して最大の大きさのディスプレイを発生し 、よって警告信号を送信した無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する方向 を無線周波数受信機のユーザーによって決 定する、請求項163記載の方法。 166.各無線周波数送信機が少なくとも1つの識別フレームグループにより 副搬送波を変調し、各識別フレームグループが複数のフレームを含み、識別フレ ームグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが各無線周波数送信機の 識別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレームグループが更に各 フレーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周波数受信機のクロック を同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無線周波数送信機のユー ザーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード化するためのコマンド フィールドとを含む、請求項165記載の方法。 167.受信された無線周波数搬送波を送信した無線周波数送信機の識別コー ドをコード化するビットで副搬送波のサイクルを変調し、副搬送波の各サイクル が複数の分離された回転角方向位置にてビットにより変調されており、 個々のサイクルの各々の少なくとも1つの選択された変調部分の積分値を計算 するよう副搬送波の検出された個々のサイクルを処理し、計算された積分値を数 値的に含む記憶されたレンジを識別するよう選択された部分がコード化できる複 数の可能な数値の1つを各々が表示する複数の記憶された数値レンジと計算され た積分値の各々とを比較し、無線周波数送信機の識別コードの1つのビットを各 数値がコード化する、計算された積分値を含む識別された記憶レンジを表示する 複数の数値のうちの1つをサイクルの各々の少なくとも1つの選択された部分に 置換し、無線周波数送信機の識別コードを発生するように複数の数値をデコード する、請求項162記載の方法。 168.計算される関数が受信された信号強度の表示信号の複数の発生された 関数に応答するものである、請求項162記載の方法。 169.無線周波数受信機から測定された設定レンジに対する少なくとも1つ の無線周波数送信機の位置を決定するためのシステムであって、 識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬送波によ り各無線周波数送信機を識別する識別コードを周期的に送信する少なくとも1つ の無線周波数送信機の各々と、 無線周波数受信機内に含まれるプロセッサとを備え、このプロセッサが、各無 線周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1 つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断し、少なくとも1つの無線 周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬送波 の受信された信号強度表示信号の関数を計算し、受信された信号強度表示信号の 少なくとも1つの関数に応答して関数を計算し、計算された関数と設定レンジを 示す数値とを比較し、その比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの少なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生する、少 なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するためのシステム。 170.少なくとも1つの無線周波数送信機が識別コードを含む無線周波数搬 送波の一部として警告信号を無線周波数受信機に送信し、無線周波数受信機によ って少なくとも1つの無線周波数送信機のユーザーが少なくとも1つの無線周波 数送信機のユーザーのステータスの変更 を送信していることを無線周波数受信機のユーザーに知らせる、請求項169記 載のシステム。 171.無線周波数受信機が全方向アンテナを含み、この全方向アンテナが受 信された各信号強度表示信号の関数を計算するのに使用される各無線周波数送信 機によって送信される無線周波数搬送波を受信し、 無線周波数受信機が指向性アンテナを含み、この指向性アンテナが警告信号の 発生後識別コードを送信し、これにより無線周波数受信機に警告信号を発生させ た無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号を 受信し、ユーザーによる無線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を発生する ため識別コードを送信した無線周波数送信機の識別コードを含む無線周波数搬送 波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、プ ロセッサが識別コードを送信し、これにより無線周波数受信機が警告信号を発生 するようにした無線周波数送信機の識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信 号の受信に応答して発生される、連続して受信された各信号強度表示信号の関数 に応じ、大きさのディスプレイを制御し、無線周波数受信機に対する連続して受 信された各信号強度表示信号の関数に応答して最大の大きさの表示を発生し、設 定されたレンジ外にある無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する方向を無 線周波数受信機のユーザーが決定することを更に含む、請求項169記載のシス テム。 172.無線周波数受信機が全方向アンテナを含み、この全方向アンテナが警 告信号を含む少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つにより送信される 無線周波数搬送波を受信し、 無線周波数受信機が指向性アンテナを含み、この指向性アンテナが少 なくとも1つの無線周波数送信機の1つからの警告信号の受信に応答して、警告 信号を送信した無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波数搬送波 の送信信号を受信し、ユーザーによる無線周波数受信機の移動に応答し、警告信 号を送信した無線周波数送信機からの無線周波数搬送波が受信される方向を無線 周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、プロセッサが警告信号が受信 された無線周波数送信機からの無線周波数搬送波の受信に応答して発生される、 連続して受信される各信号強度表示信号の関数に応答して大きさのディスプレイ をディスプレイし、無線周波数受信機に対する連続して受信された各信号強度表 示信号の関数に応答して最大の大きさの表示を発生し、設定されたレンジ外にあ る無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する方向を無線周波数受信機のユー ザーが決定することを更に含む、請求項170記載のシステム。 173.各無線周波数送信機が少なくとも1つの識別フレームグループにより 副搬送波を変調し、各識別フレームグループが複数のフレームを含み、識別フレ ームグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが各無線周波数送信機の 識別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレームグループが更に各 フレーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周波数受信機のクロック を同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無線周波数送信機のユー ザーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード化するためのコマンド フィールドとを含む、請求項172記載のシステム。 174.少なくとも1つの無線周波数送信機が受信された無線周波数搬送波を 送信した無線周波数送信機の識別コードをコード化するビッ トで副搬送波のサイクルを変調し、副搬送波の各サイクルが複数の分離された回 転角方向位置にてビットにより変調されており、 プロセッサが個々のサイクルの各々の少なくとも1つの選択された変調部分の 積分値を計算するよう副搬送波の検出された個々のサイクルを処理し、計算され た積分値を数値的に含む記憶されたレンジを識別するよう選択された部分がコー ド化できる複数の可能な数値の1つを各々が表示する複数の記憶された数値レン ジと計算された積分値の各々とを比較し、無線周波数送信機の識別コードの1つ のビットを各数値がコード化する、計算された積分値を含む識別された記憶レン ジを表示する複数の数値のうちの1つをサイクルの各々の少なくとも1つの選択 された部分に置換し、無線周波数送信機の識別コードを発生するように複数の数 値をデコードする、請求項169記載のシステム。 175.計算される関数が受信された信号強度の表示信号の複数の発生された 関数に応答するものである、請求項169記載の方法。 176.少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つの識別を含む副搬送 波により変調された各無線搬送波に応答自在な増幅器が各受信された信号強度表 示信号を発生する、請求項162記載の方法。 177.増幅器が中間周波数増幅器である、請求項176記載の方法。 178.少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つの識別を含む副搬送 波により変調された各無線搬送波に応答自在な増幅器が各受信された信号強度表 示信号を発生する、請求項169記載のシステム。 179.増幅器が中間周波数増幅器である、請求項178記載のシステム。 180.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬 送波により、各無線周波数送信機を識別する識別コードを各無線周波数送信機が 周期的に送信しており、無線周波数受信機から測定した設定レンジに対する少な くとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための方法であって、 各無線周波数搬送波の受信に応答し、少なくとも1つの無線周波数送信機のう ちの1つの識別コードが搬送波内に含まれるかどうか判断し、少なくとも1つの 無線周波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬 送波の受信された信号強度表示信号の少なくとも1つの関数に応答して関数を計 算し、計算された関数と設定レンジを表示する値とを比較し、比較によって少な くとも1つの無線周波数送信機のうちの少なくとも1つが設定レンジ外にあると 判った時に警告信号を発生することを含む、少なくとも1つの無線周波数送信機 がどこに位置するかを決定するための方法。 181.各無線周波数送信機により送信される無線周波数搬送波を受信するた めに全方向アンテナを使用し、 警告信号の発生後指向性アンテナを使用し、これにより警告信号を発生させた 無線周波数送信機を識別する識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号を受 信し、ユーザーによる無線周波数受信機の移動に応答し無線周波数受信機が識別 コードを送信し、警告信号を発生した無線周波数送信機の識別コード含む無線周 波数搬送波が受信される方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことができる よう、識別コードを送 信し、警告信号を発生した無線周波数送信機の識別コードを含む無線周波数搬送 波の送信信号の受信に応答して発生される、連続して受信された各信号強度表示 信号の関数に応答して大きさの表示をディスプレイし、無線周波数受信機に対す る連続して受信された各信号強度表示信号の関数に応答して最大の大きさのディ スプレイを発生し、無線周波数受信機のユーザーにより設定されたレンジ外にあ る無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する方向を決定することを更に含む 、請求項181記載の方法。 182.1つの無線周波数送信機の識別コードおよびユーザーのステータスの 変更を無線周波数送信機のユーザーが送信していることを無線周波数受信機のユ ーザーに知らせる警告信号を含む、少なくとも1つの無線周波数送信機の1つに より送信される無線周波数搬送波を受信するよう全方向アンテナを使用すること を含み、 少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つからの警告信号の受信に応答 し、指向性アンテナを使用して警告信号を送信した無線周波数送信機を識別する 識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、ユーザーによる無線周 波数受信機の移動に応答し無線周波数受信機が警告信号を送信した無線周波数送 信機から受信される無線周波数搬送波の方向を無線周波数受信機のユーザーが探 すことができるよう、警告信号が受信される無線周波数送信機の識別コードを含 む無線周波数搬送波の送信信号の受信に応答して発生される、連続して受信され た各信号強度表示信号の関数に応答して大きさの表示をディスプレイし、無線周 波数受信機に対する連続して受信された各信号強度表示信号の関数に応答して最 大の大きさのディスプレイを発生し、無線周波数受信機のユーザーにより設定さ れたレンジ外にある無線周波数送信機の 無線周波数受信機に対する方向を決定することを更に含む、請求項180記載の 方法。 183.受信された各無線周波数搬送波の副搬送波が少なくとも1つの識別フ レームグループによって変調されており、各識別フレームグループが複数のフレ ームを含み、識別フレームグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが 各無線周波数送信機の識別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレ ームグループが更に各フレーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周 波数受信機のクロックを同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無 線周波数送信機のユーザーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード 化するためのコマンドフィールドとを含む、請求項182記載の方法。 184.無線周波数受信機により受信された各無線周波数搬送波の副搬送波が 、受信した無線周波数搬送波を送信した無線周波数送信機の識別コードをコード 化するビットにより変調されたサイクルを有し、副搬送波の各サイクルが複数の 分離された回転角方向位置にてビットにより変調されており、 各無線周波数送信機から受信された各無線周波数搬送波に対し無線周波数受信 機が個々のサイクルの各々の少なくとも1つの選択された変調部分の積分値を計 算するよう副搬送波の検出された個々のサイクルを処理し、計算された積分値を 数値的に含む記憶されたレンジを識別するよう選択された部分がコード化できる 複数の可能な数値の1つを各々が表示する複数の記憶された数値レンジと計算さ れた積分値の各々とを数値的に比較し、無線周波数送信機の識別コードの1つの ビットを各数値がコード化する、計算された積分値を含む識別された記憶レ ンジを表示する複数の数値のうちの1つをサイクルの各々の少なくとも1つの選 択された部分に置換し、無線周波数送信機の識別コードを発生するように複数の 数値をデコードする、請求項180記載の方法 185.計算される関数が受信された信号強度の表示信号の複数の発生された 関数に応答するものである、請求項180記載の方法。 186.識別コードにより変調された副搬送波により変調された無線周波数搬 送波により、各無線周波数送信機を識別する各無線周波数送信機からの識別コー ドを各無線周波数送信機が周期的に送信しており、無線周波数受信機から測定し た設定レンジに対する少なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するため の無線周波数受信機であって、 無線周波数受信機内に含まれるプロセッサを備え、このプロセッサが、各無線 周波数搬送波の受信に応答して少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つ の識別コードが搬送波内に含まれるかどうかを判断し、少なくとも1つの無線周 波数送信機のうちの1つの識別コードを含むと判断された各無線周波数搬送波の 受信された信号強度表示信号の関数を発生し、受信された信号強度の表示信号の 少なくとも1つの関数に応答して関数を計算し、計算された関数と設定レンジを 表示する数値とを比較し、その比較によって少なくとも1つの無線周波数送信機 のうちの少なくとも1つが設定レンジ外にあると判った時に警告信号を発生する 、少なくとも1つの無線周波数送信機の位置を決定するための無線周波数受信機 。 187.受信された各信号強度表示信号の関数を計算するのに使用される各無線 周波数送信機によって送信される無線周波数搬送波を受信す る全方向アンテナと、 指向性アンテナとを含み、この指向性アンテナが警告信号の発生後識別コード を送信し、これにより無線周波数受信機に警告信号を発生させた無線周波数送信 機を識別する識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、ユーザー による無線周波数受信機の移動に応答し、警告信号を発生するため識別コードを 送信した無線周波数送信機の識別コードを含む無線周波数搬送波が受信される方 向を無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、プロセッサが識別コ ードを送信し、これにより無線周波数受信機が警告信号を発生するようにした無 線周波数送信機の識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号の受信に応答し て発生される、連続して受信された各信号強度表示信号の関数に応じ、大きさの ディスプレイを制御し、無線周波数受信機に対する連続して受信された各信号強 度表示信号の関数に応答して最大の大きさの表示を発生し、設定されたレンジ外 にある無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する方向を無線周波数受信機の ユーザーが決定する、請求項186記載の無線周波数受信機。 188.1つの無線周波数送信機の識別コードおよび無線周波数送信機のユー ザーがユーザーのステータスの変更を送信していることを無線周波数受信機のユ ーザーに知らせる警告信号を含む、少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの 1つにより送信される無線周波数搬送波を受信する全方向アンテナと、 指向性アンテナとを含み、この指向性アンテナが少なくとも1つの無線周波数 送信機の1つからの警告信号の受信に応答して、警告信号を送信した無線周波数 送信機を識別する識別コードを含む無線周波数搬送波の送信信号を受信し、ユー ザーによる無線周波数受信機の移動に応答 し、警告信号を送信した無線周波数送信機からの無線周波数搬送波が受信される 方向を無線周波数受信機のユーザーが探すことができるよう、プロセッサが警告 信号が受信された無線周波数送信機からの無線周波数搬送波の受信に応答して発 生される、連続して受信される各信号強度表示信号の関数に応答して大きさのデ ィスプレイをディスプレィし、無線周波数受信機に対する連続して受信された各 信号強度表示信号の関数に応答して最大の大きさの表示を発生し、設定されたレ ンジ外にある無線周波数送信機の無線周波数受信機に対する方向を無線周波数受 信機のユーザーが決定することを更に含む、請求項187記載の無線周波数受信 機。 189.受信された各無線周波数搬送波の副搬送波が少なくとも1つの識別フ レームグループによって変調されており、各識別フレームグループが複数のフレ ームを含み、識別フレームグループの複数のフレームのうちの少なくとも1つが 各無線周波数送信機の識別コードをコード化したビットを含み、前記各識別フレ ームグループが更に各フレーム内のエラー訂正コードの複数のビットと、無線周 波数受信機のクロックを同期化するための同期化情報と、警告信号を送信する無 線周波数送信機のユーザーから無線周波数受信機へ送信される警告信号をコード 化するためのコマンドフィールドとを含む、請求項188記載の無線周波数受信 機。 190.無線周波数受信機により受信された各無線周波数搬送波の副搬送波が 、受信した無線周波数搬送波を送信した無線周波数送信機の識別コードをコード 化するビットにより変調されたサイクルを有し、副搬送波の各サイクルが複数の 分離された回転角方向位置にてビットによ り変調されており、 各無線周波数送信機から受信された各無線周波数搬送波に対し無線周波数受信 機が個々のサイクルの各々の少なくとも1つの選択された変調部分の積分値を計 算するよう副搬送波の検出された個々のサイクルを処理し、計算された積分値を 数値的に含む記憶されたレンジを識別するよう選択された部分がコード化できる 複数の可能な数値の1つを各々が表示する複数の記憶された数値レンジと計算さ れた積分値の各々とを数値的に比較し、無線周波数送信機の識別コードの1つの ビットを各数値がコード化する、計算された積分値を含む識別された記憶レンジ を表示する複数の数値のうちの1つをサイクルの各々の少なくとも1つの選択さ れた部分に置換し、無線周波数送信機の識別コードを発生するように複数の数値 をデコードする、請求項187記載の無線周波数受信機 191.計算される関数が受信された信号強度の表示信号の複数の発生された 関数に応答するものである、請求項180記載の無線周波数受信機。 192.少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つの識別を含む副搬送 波により変調された各無線搬送波に応答自在な増幅器が各受信された信号強度表 示信号を発生する、請求項180記載の方法。 193.増幅器が中間周波数増幅器である、請求項192記載の方法。 194.少なくとも1つの無線周波数送信機のうちの1つの識別を含む副搬送 波により変調された各無線搬送波に応答自在な増幅器が各受 信された信号強度表示信号を発生する、請求項186記載の無線受信機。 195.増幅器が中間周波数増幅器である、請求項194記載の無線周波数受 信機。
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