JP2004507850A - 多重信号組み合わせを用いた識別装置検出 - Google Patents
多重信号組み合わせを用いた識別装置検出 Download PDFInfo
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Abstract
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置が検出されたか否かを決定する方法は、（ａ）複数の異なるアンテナ・パターンを所定の複数のアンテナ・パターンから選択するステップと、（ｂ）複数のバイナリ結果を決定するステップと、（ｃ）複数の所定の手法から、選択された手法に応じて複数のバイナリ結果の論理的組み合わせを形成する手法を選択するステップとを含む。各バイナリ結果は、それぞれの通信リンクがそれぞれのスレッショルドを超えているそれぞれ振幅を有するそれぞれの信号を与えるか否かに応答する。各通信リンクは、選択されたアンテナ・パターンの少なくとも１つに従って動作する。
Description
【０００１】
［発明の分野］
本発明の実施形態は、共通通信媒体を共用する複数の送信及び受信装置を有するタイプの対象物識別システム、及び特に通信が複数の経路上での複数の信号の受信を被っている場合非常に多数のそのような装置が存在する状態において通信を確立する方法に関する。
【０００２】
［発明の背景］
従来のデータ通信システムが、無線同報通信の媒体を用いて対象物の識別を達成するため適用されてきた。そのような無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムは、資材運搬（マテリアル・ハンドリング）、在庫管理の分野において、そして一般的に、職員、対象物及び動物の追跡の分野において応用を見いだしている。識別装置は、３つの既知のタイプ、即ち、ビーコン・タイプの受動型又は能動型識別装置、及び送受信器タイプの能動型識別装置である。代表的構成において、システムは、問い合わせ器（又はビーコンのためのシステム受信器）及び数千の識別装置を含み得る。各識別装置は、典型的には、低コスト又は使い捨てラベル又はタグとしてパッケージ化され、そして追跡されるべき対象物、動物又は人間に配置される。各識別装置は、集積回路技術を用いて製造され、一意の識別子を用いてプログラムされ、印刷回路アンテナを用いて組み立てられて、ラベル又はタグに組み込むための平坦な組立体を形成する。典型的には、問い合わせ器（又はシステム受信器）は固定の位置を有する一方、識別装置は折々問い合わせ器（又はシステム受信器）の通信範囲の内外に移動する。識別装置を莫大な数であり得る母集団から正確且つ迅速に識別することが極めて望ましい。同時に、各識別装置のコストを低減することが極めて望ましい。
【０００３】
識別装置の正確且つ信頼性良い検出は、例えば、（ａ）識別装置が無線送信を与えるのを要求されたとき動作するため使用可能な限られた量の電力を有すること、（ｂ）識別装置のアンテナの向きがそれに送信された信号から十分な電力を吸収するのに不適切である場合があること、（ｃ）識別装置のアンテナの向きが問い合わせ器（又はシステム受信器）による正確な受信に十分な被送信信号を与えるのに不適切である場合があること、（ｄ）複数の信号がとりわけその環境の中での無線周波数の反射に起因して識別装置による同じ伝送に基づいて問い合わせ器（又はシステム受信器）到達する場合があること、（ｅ）同時に送信する識別装置がいわゆる衝突を起こし得ること、を含む多数の要因により困難にされる。
【０００４】
限られた時間に達成されるべき検出、問い合わせ及び／又は制御活動のため潜在的に莫大な数（数十億）の識別装置の間で共通媒体の使用を調和させるに適した対象物識別システムに対する必要性が依然としてある。その上、幾つかの用途においては、各識別装置で要求される回路、ファームウエア及びソフトウエアの複雑さを最小にすること、通信の動作範囲を拡張すること、及び多分問い合わせ器（又はシステム受信器）での複雑さを犠牲にして極めて多数の個々の識別番号をサポートすることの必要性が依然としてある。これらの改良なしには、１個の識別装置当たりの大きさ及びコストを低減して、識別タグ、トランク・タグ、在庫管理用ラベル、及び類似のもののような安価で使い捨ての識別装置を採用する新しく改善された対象物識別システムを可能にすることができない。
【０００５】
［発明の概要］
本発明の様々な局面に従った、識別装置が検出されたか否かを決定する方法は、（ａ）複数の異なるアンテナ・パターンを所定の複数のアンテナ・パターンから選択するステップと、（ｂ）複数のバイナリ結果を決定するステップと、（ｃ）複数の所定の手法から論理的組み合わせを形成する手法を選択するステップと、（ｄ）無線周波数識別装置が前記手法を実行することに従って検出されることを決定して、論理的組み合わせを前記複数のバイナリ結果に従って形成するステップとを含む。各バイナリ結果は、それぞれの通信リンクがそれぞれのスレッショルドを超えているそれぞれ振幅を有するそれぞれの信号を与えるか否かに応答する。各通信リンクは、選択されたアンテナ・パターンの少なくとも１つに従って動作する。
【０００６】
各々がそれぞれのバイナリ結果に寄与する、幾つかのアンテナ・パターンを選択することにより、バイナリ結果の論理的組み合わせは、１つ又はそれより多い選択されたアンテナの範囲内にある識別装置（範囲内（ｉｎ−ｒａｎｇｅ）識別装置）を検出するより高い確率と、及び／又は１つ又はそれより多い選択されたアンテナの範囲内でない識別装置（非範囲内（ｎｏｔ−ｉｎ−ｒａｎｇｅ）識別装置）を検出するより低い確率とをもって検出を与え得る。従って、とりわけ、識別装置の一層正確で一層信頼性良い検出を得ることができ、そして未知の母集団の識別装置のより迅速な決定を得ることができる。
【０００７】
本発明の様々な局面に従った対象物識別システムにおいては、選択されたアンテナのうちの１つを利用する通信リンクを用いて、電力を識別装置に、送信された信号を介して与え得る。この機能のため選択されたアンテナを用いることにより、被送信信号から十分な電力を吸収する範囲内識別装置の確率が増大し、及び／又は被送信信号から十分な電力を吸収する非範囲内識別装置の確率が低減する。更に、選択されたアンテナの１つを利用する通信リンクは、識別装置に送信し、それらから受信し、又は送信及び受信の両方を行うことによる識別装置との通信のため用いられ得る。１つ又はそれより多い選択されたアンテナ、及び／又はその選択されたアンテナのうちの１つ又はそれより多いアンテナの使用から決定されたバイナリ結果を組み合わせる選択された方法を用いることにより、誤りなしで範囲内識別装置と通信する確率が増大され、及び／又は誤りなしで非範囲内識別装置と通信する確率が低減される。電力を供給し及び／又は誤りなしで通信することが、範囲内識別装置のアンテナの向きに依存することがより少ない状態で行われ得る。従って、識別装置のより正確でより信頼性良い検出が得られ、そして最初に未知数の識別装置との通信がより少ない時間しか要しない。識別装置上の複数の又は無指向性アンテナ構造から費用がかかる場合に、より費用がかからない識別装置を利用し得る。
【０００８】
多重信号経路が複数の選択されたアンテナを備える識別装置をリンクする環境において役立ち得るため、識別装置への給電及び／又は識別装置との通信のための２以上のリンクが使用され得る。それぞれの反射された無線周波数信号と関連したそれぞれのバイナリ結果を組み合わせることにより、識別装置のより正確でより信頼性良い検出が得られ、そして最初に分からなかった数の識別装置との通信はより少ない時間しかかからない。
【０００９】
複数の識別装置が同時に送信し、いわゆる衝突を起こし得る環境において役立ち得るため、識別装置への給電及び／又は識別装置との通信のため２以上のリンクが使用され得る。給電又は通信のためアンテナを選択することにより、サブセットの識別装置が送信するよう使用可能にされ得る。衝突の確率を低減し得て、そして最初に分からなかった数の識別装置とのより正確でより信頼性良い通信がより少ない時間しかかからない。
本発明の実施形態が、ここで図面を参照して更に説明されるであろう。そこにおいて、類似の名称は類似の構成要素を示す。
【００１０】
［好適な実施形態の詳細な説明］
本発明の様々な局面に従った対象物識別システムは、モニタ及び対象物が通信範囲内にある間にモニタと対象物との間の通信を与える。各対象物は、例えば、通信のため用いられるアンテナを有する無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置を含み得る。本明細書で用いられるように、通信を用いて、（ａ）識別装置の存在を検出すること（例えば、対象物をゾーン内でその位置を特定すること）、（ｂ）動作用電力を識別装置に供給すること、（ｃ）識別装置の識別を決定すること、（ｅ）データを識別装置から受信すること、又は（ｆ）データを１つ又はそれより多い識別装置に送ること、を含む１つ又はそれより多い目的を達成し得る。送信される電力レベルは、通信に適した範囲に従って変化し得る。例えば、対象物は、前述のように衝突を避けるため比較的より低い被送信電力レベルで検出され得る。通信は、同じ又は異なる媒体、周波数、又は異なる目的のための変調（例えば、二三の代表的選択肢を挙げると、振幅変調、周波数偏移キーイング変調、又はパルス符号変調を用いた磁気誘導、無線、赤外線光、又は音響）を用いて達成され得る。異なる媒体、周波数、又は変調を同じ目的のため同時に又は異なった時間に用い得る。本発明の様々な局面に従って、通信が確立され、各対象物アンテナの向きの変化、対象物アンテナ間の結合の変化、及び通信経路に沿った不連続性の変化（例えば、反射、吸収又は屈折により通信と干渉し得る表面への対象物アンテナの近接）を含む前述の問題を克服する。例えば、対象物識別システム１００は、ホスト・コンピュータ１０２、ネットワーク１０４及び１０８、モニタ１０６（ネットワーク１０４及び１０８に結合された任意の数のモニタを代表する。）、リンカ（ｌｉｎｋｅｒｓ）１１０、１１２、１１４、１１６（ネットワーク１０８に結合された任意の数のリンカを代表する。）、及び識別装置１６０、１７０及び１８０（範囲内識別装置の任意の数及び向きを代表する。）を含む。
【００１１】
ホスト・コンピュータ１０２は、１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７の間でのネットワーク１０４上のデータ通信を支援するためコンピューティング能力及びインターフェースを有する任意のコンピュータ・システムを含み得る。通常のオフィス・コンピュータ・システムを用い得る。ホスト・コンピュータ１０２は、１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７により検出され又は識別された対象物の通知を受信し、且つそのような通知に応答して任意の違った通常のビジネス・プロセスを行うよう動作し得る。代表的例として、ホスト・コンピュータは、在庫会計、ポイントオブセール（ＰＯＳ）・サービス、材料運搬、自働データ収集、電子的物品監視、又は対象物化検出又は識別に応答した電子的アクセス制御を提供し得て、そこにおいて対象物は、職員のバッジ、識別タグ、輸送タグ、在庫ラベル、電子キー、許可デバイス、又は値札を含み得る。
【００１２】
ネットワーク１０４は、モニタとホスト・コンピュータとの間のデータ転送のための任意のネットワーク（例えば、ケーブル、電話方式又は無線技術を用いたインターネット、広域ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク）を含み得る。その上、ネットワーク１０４は、１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７間のデータ転送をサポートし得る。任意の通常のネットワーク・プロトコル、例えば、並列に（例えば、独立に又は冗長的に）、又は協働して（例えば、制御情報又は計算された結果を共用して）動作するモニタ間で処理タスクを割り当てるためのメッセージを含むプロトコルを用い得る。
【００１３】
ネットワーク１０８は、リンカとモニタとの間、又はリンカ同士間でのデータ転送のための任意のネットワーク（例えば、ケーブル、電話方式又は無線技術を用いたインターネット、広域ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク）を含み得る。任意の通常のネットワーク・プロトコル、例えば、並列に（例えば、独立に又は冗長的に）、又は協働して（例えば、制御情報又は計算された結果を共用して）動作するリンカ間で処理タスクを割り当てるためのメッセージを含むプロトコルを用い得る。ネットワーク１０４及び１０８は論理的に分離され得て（例えば、モニタ１０６は通常のファイヤウオールとして働き得る。）、又はそれらは論理的に又は物理的に統合化され得る。
【００１４】
代替実現形態においては、モニタ１０６及びネットワーク１０４が取り除かれ、そしてネットワーク１０８に結合されたホスト・コンピュータが、ホスト・コンピュータ１０２のための前述の全ての機能、並びにモニタのための後述の全ての機能を実行する。図示されたような対象物識別システム１００において、モニタ１０６−１０７は、とりわけ、データ・ボリューム（データ量）を低減し、そしてホスト・コンピュータに結合されたネットワーク（即ち、ネットワーク１０４）上のメッセージに応答するのに使用可能である時間を増大するよう働く。
【００１５】
モニタ１０６−１０７は、ホスト・コンピュータ１０２から指令を受け取り、そして報告をホスト・コンピュータ１０２にネットワーク１０４を介して与え得る。指令は、任意のリンカ１１０−１１６の状態、任意のモニタの状態（例えば、それ自体に関してモニタ１０６に対して、又はモニタ１０６と協働する別のモニタ１０７に関してモニタ１０６に対して）、ネットワーク１０４の状態、又はネットワーク１０８の状態に対するホスト・コンピュータ１０２による要求を含み得る。ホスト・コンピュータ１０２からの指令は、モニタ１０６に対して、識別装置との通信のため用いられるべきリンクの選択及び構成を命令する。更に、ホスト・コンピュータ１０２は、適切な指令により、検出された対象物の通知、又は任意のモニタ（又はモニタの協働しているグループ）の通信範囲内に現在ある対象物識別のリストを要求し得る。最後に、ホスト・コンピュータ１０２は、モニタ１０６−１０７への適切な指令を用いて、前述の機能のいずれかを実行するためモニタの協働を指図し得る。例えば、モニタは、ホストの役割を無期限に又は一時的期間に想定し得る。ホスト・コンピュータ１０２は、モニタが前述したように、例えば、ホストの機能を実行するとき、省略され得る。
【００１６】
モニタは、１つ又はそれより多い対象物と通信し且つそのような通信の結果を与える任意のサブシステムを含む。モニタは、通信及び／又は計算能力を含み得る。モニタは、プロトコルの１つ又はそれより多いレベルで（例えば、無線信号の復号／コーディング、メッセージの分解／組立、及び／又は検出／問い合わせ方法と関連した計算）通信し得る。例えば、モニタは、前述のような無線受信器を含み得る。別の実現形態においては、モニタは、無線送信器及び無線受信器の両方を（例えば、トランスポンダと使用のため）含む。更に別の実現形態においては、モニタは、識別装置に対して共通の媒体の中に送信又は受信しないが、しかしそうする他のサブシステム（例えば、リンカ１１０−１１６）を制御する。そのようなケースにおいては、モニタは、無線信号に関して直接動作しないで、メッセージ（例えば、サブシステムへ又はそれからのメッセージ、識別装置へ又はそれからのメッセージ、及び／又はホストへ又はそれからのメッセージ）を受信し且つメッセージに応答するソフトウエア及び／又は回路を含み得る。
【００１７】
識別装置の検出の結果は、モニタ（例えば、ホスト・コンピュータ１０２が省略されたとき）でオペレータに、又は前述のように処理するためのホスト・コンピュータに与えられ得る。対象物識別システム１００は、１つ又はそれより多いモニタを含み得て、それらの幾つかのモニタは、冗長性のため、又は単一のモニタの容量を対象物の物理的分散により超えているとき、又は多分限られた時間に予想された数の対象物を超えているとき用いられる。例えば、モニタ１０６−１０７は、機能的に同等であり、そして幾つかのゾーン（例えば、地理的領域）内に構成され得る。ゾーンは、例えば、各ゾーンが異なる通信媒体、周波数、変調、プロトコル、又はアドレス・グループを用いるとき地理的に重なり得る。特定のゾーン内の対象物の位置は、１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７との通信しより確認し得る。１つのゾーンから別のゾーンへの対象物の移動は、ホスト・コンピュータ１０２により、モニタ１０６−１０７からの適切な報告に基づいて通常の比較技術により決定され得る。
【００１８】
リンカは、識別装置との通信のため用いられる１つの共通媒体（又は共通の複数の媒体）に対する物理的インターフェースを与える任意の装置を含む。無線周波数を用いて通信する識別装置のため、リンカは１つ又はそれより多いアンテナを含む。リンカは、独立に動作し得て、又はグループのリンカで動作し得る。従って、１つのリンカに結合された１つのアンテナ又は複数のアンテナは、アンテナ・システムを構成し得て、又は１つ又はそれより多い他のアンテナに結合された複数のアンテナを含むアンテナ・システムの一部であり得る。アンテナ・システムは、１つ又はそれより多いアンテナを用いてモニタと１つ又はそれより多い対象物との間でメッセージを受信し又は送るための任意のシステムを含む。例えば、アンテナ・システム１２０は、モニタ１０６−１０７にバス１０８を介して結合し、そして更にリンカ１１０（アンテナ１２２及び１２４を有する。）、リンカ１１２（アンテナ１３２、１３４、１３６を有する。）、リンカ１１４（アンテナ１４２、１４４を有する。）、及びリンカ１１６（アンテナ１４６及び１４８を有する。）を含む。幾つかのリンカのうちの１つ又はそれより多いリンカからの通信が動作電力を供給することに制限されるとき、それらのリンカ及びアンテナ・サブシステムに対する受信アンテナ機能が除外され得る。
【００１９】
図示されるように、アンテナは、例えば、赤外線光エネルギのためのレンズ、又は音響エネルギのためのホーン又は構造を含む、通信に用いられるエネルギの任意のトランスデューサを表す。代替アンテナ・システムは、任意の通信媒体又は周波数帯域から別の媒体又は周波数帯域への操作を再構成するための１つ又はそれより多いモジュール（例えば、置換可能な構成要素）を含む。
【００２０】
無線受信器及び／又は送信器回路を含むモニタを有する実現形態においては、リンカは、アンテナの選択、アンテナのスケルチ実行、アンテナのインピーダンス・マッチング（例えば、同調の実行）、被受信信号の処理（例えば、アナログ検出器、復調器、前置増幅器、アナログ／ディジタル変換器、及び／又はパルス・カウンタ又はタイミング分析器回路）、送信信号の事前処理（例えば、ゲート化された発振器、符号変換器、ディジタル／アナログ変換器、ディジタル／パルス変換器、増幅器、変調器、メッセージ・ヘッダ発生器、同期信号発生器、及びメッセージ・トレーラ発生器）、及び誤り検出（例えば、ＣＲＣ発生器及び／又は検査器）のための回路を含み得る。モニタが無線回路を含まないとき、リンカは更に、１つ又はそれより多い受信器及び／又は１つ又はそれより多い送信器を含み得る。いずれのケースにおいても、リンカは、指令をバス１０８から受け入れ、制御信号を前述の回路に与え、そのような回路と協働して前述の機能を達成するための方法を実行し、状態、データ及びエラー・メッセージを与えるためのプロセッサを含み得る。
【００２１】
ホスト・コンピュータ１０２において（又は１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７において、又は１つ又はそれより多いリンカ１１０−１１６において）検出のしるし（ｉｎｄｉｃｉａ）を与えるように識別装置を検出することは、１つ又はそれより多いアンテナを伴う。例えば、識別装置１６０の検出のしるしをもたらす通信は、リンク１５１及び１５２により、対象物１７０に対してリンク１５３、１５４及び１５５により、対象物１８０に対してリンク１５６、１５７、１５８及び１５９により図示されている。各リンクは、アンテナと識別装置との間のいずれの方向における任意の数の信号を含み得る。例えば、リンクは、本明細書に援用されている、Ｊａｍｅｓ Ｌ．Ｒｏｄｇｅｒｓ他により１９９９年８月１１日に出願された米国特許出願０９／３７２，２７４に記載された対象物識別システムで送信され又は受信されるタイプのいずれの１つ又はそれより多い信号を表し得る。同じアンテナ・ノードが特定の識別装置への通信を送りそして受信するため動作することは必要ではない。例えば、アンテナ１２２は、電力信号をリンク１５１上の識別装置１６０に与え得て、そしてアンテナ１２４は、識別装置１６０により与えられたビーコン信号を受信し得る。
【００２２】
各識別装置は、１つ又はそれより多いアンテナを有し得る。前述したように、識別装置のアンテナの向きは、識別装置と通信するためのリンカにより用いられたアンテナに関して識別装置のアンテナの向きを含み、そして他の識別装置のアンテナに関して識別装置のアンテナの向きを含む。本質的に平面アンテナ（ｐｌａｎａｒ ａｎｔｅｎｎａｓ）が識別装置に用いられたとき、リンカから識別装置への電力転送のためのアンテナの結合は、主に磁界によるものである。そのような結合は、識別装置のアンテナの向きがリンカのアンテナ及び他の近くの識別装置のアンテナに関して同一平面（又は、平行平面）から異なるので、低減し得る。平面アンテナが互いに関して同一平面（又は、平行平面）であるとき、識別装置は、電力を識別装置から受け取り、そして複数の共振回路の結合（例えば、各識別装置がアンテナと形成された、又はアンテナに結合された共振回路を有する。）は、１つ又はそれより多いそのような共振回路の挙動に影響を及ぼし得る。例えば、各識別装置が分離して動作されるとき１つの共振周波数を有する１つの共振回路を有するとき、１群の識別装置は、本明細書でスタック共振周波数と呼ばれる異なった（例えば、一層低い）周波数でエネルギ吸収のピークを有し得る。スタックにある幾つかの識別装置は、他の（例えば、大多数）識別装置と同じ程度まで結合されないで、そしてそのため分離状態にある共振周波数と大多数のスタック共振周波数との間の周波数でエネルギをより効率的に吸収し得る。換言すると、識別装置の不均一なスタックは、幾つかのスタック共振周波数を呈し得る。
【００２３】
一般的に、前述のようなリンクは、送信器により送信され、そして受信器（又は電力回路）により受信される信号を含む。リンクは、範囲内識別装置か、又は非範囲内識別装置かのいずれかを含み得る。リンクが範囲内識別装置を含むか否かは、送信器のアンテナ・パターン、受信器のアンテナ・パターン、信号と関連したＲＦエネルギにより走行された距離、エネルギが通る媒体の特性、及びエネルギの吸収、反射及び屈折に寄与する環境の特性を含む要因に依存する。１つ又はそれより多い要因は、リンクを介した通信の持続時間の間に時間と共に変化し得る。１つ又はそれより多い要因が、リンクを介した通信の持続時間の間に時間で変わり得る。アンテナ・パターンは、アンテナ（又はアンテナのアレイ）の性能の空間的（例えば、２次元又は３次元）表現である。送信アンテナのためのアンテナ・パターンは、様々な点で測定された（又は予測された）被放射電磁界強度を記述する。受信アンテナのためのアンテナ・パターンは、規定された電気信号をアンテナで与えるであろう様々な点で最小の電磁界強度を記述し得る。
【００２４】
リンクを介した通信は、時間的に重なっている又は分離している様々な持続時間の幾つかのそのような信号を含み得る。識別装置の検出が幾つかの信号（例えば、パワー、リンギング、返答、問い合わせ、更に別の返答等）を、例えば、システム・アーキテクチャ、プロトコル、及び信頼性判定基準に起因して含むとき、各信号は個々に、そして１つ又はそれより多いそのような信号の各組み合わせは、識別装置が範囲内か、又は非範囲（範囲外）か否かに寄与する。この範囲内の多次元定義は、一次元における、即ち、リンク距離における一層単純なケースをより密接に考慮することにより一層良く理解され得る。
【００２５】
理想的目標として、全ての範囲内識別装置を検出する確率が１００％であるべきであり、そして非範囲内識別装置を範囲内として検出する確率が０％であるべきである。この理想が図８に図示されており、そこでは範囲内は、単純に１つの変数、即ち通信装置（例えば、リンカ及び識別装置）間の距離として定義されたリンク距離を参照して定義されている。図示されるように、リンク距離が距離Ｄ１４より小さいとき、識別装置は範囲内にある。検出の確率（曲線８０２）は距離Ｄ１４以下である全てのリンク距離で１００％である。距離Ｄ１４を超えては、検出の確率は０％である。その理想が多くの理由（例えば、アンテナ結合の変化、ノイズ・フロア（ｎｏｉｓｅ ｆｌｏｏｒ）、及び前述の他のこと）のため実現可能でないので、現実の確率は、曲線８０６により示されるように距離と共に変わる。例えば、識別装置を距離Ｄ１２で検出する確率は確実でなく、曲線８０６においてＤ１２に対応する確率Ｐ１８は、１００％より小さい（例えば、８０％）。
【００２６】
確率が１００％でないとき、２つのタイプの誤りが任意の割合で存在し得る。最初に、非範囲内にある識別装置が検出され得る（いわゆる、誤った積極的検出（ｆａｌｓｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ））。第２に、範囲内にある識別装置が検出され得ない（いわゆる、失敗又は不完全検出）。不完全検出は実際の誤りを距離Ｄ１２で支配し得て、そして誤った積極的検出は実際の誤りを距離Ｄ１６で支配し得る。距離Ｄ１４で、範囲内識別装置の検出の確率（Ｐ１６）は５０％の近くであり得る。このリンク距離を本明細書ではスレッショルド・リンク距離と呼ぶ。
【００２７】
本発明の様々な局面に従って、スレッショルド・リンク距離（即ち、その距離で全ての範囲内識別装置の検出が約５０％である。）が調整され得る。リンク信頼性を調整する任意の従来の機構が調整のため用いられ得る。その任意の従来の機構には、被送信エネルギ量を（例えば、電力を識別装置に、又は問い合わせ信号を識別装置に送信するため用いられるリンクのため）調整するため、リンクの送信器又は受信器でアンテナ結合量を（例えば、向きに関して、電子機器対物理的アンテナ、又は媒介を介した相互に対するアンテナを含む任意の不整合を低減するため）調整するため、及び／又は受信器感度を調整するための回路及び／又はソフトウエアが含まれる。例えば、リンク距離により単純に定義された範囲内（そこでは、確率が全ての物理的方向で等しい（例えば、完全に無指向性アンテナをリンクの送信器及び受信器のため用いる。）。）に再度言及すると、範囲内識別装置は、図３に示されるように平面上の円形輪郭３０４内に存在すると考えられ得る。識別装置３１０は、範囲内（例えば、図８の距離Ｄ１２に対応する。）であると考えられ得て、そして識別装置３１４は、非範囲内（例えば、図８の距離Ｄ１６に対応する。）であると考えられ得る。識別装置３１２及び３１６は、たまたま距離Ｄ１４に存在する装置を表し得て、又は識別装置３１２及び３１６は、本発明の様々な局面に従って、輪郭３０４の境界を定めるよう配置され得る。
【００２８】
例えば、１つ又はそれより多い識別装置は、任意の所望の輪郭上に（輪郭の形状に関係なく）存在していると知られ得て、そしてその既知の識別装置の方向でのスレッショルド・リンク距離は、一連の試験で調整されて、幾つかのサンプル読み取り値を通して検出の所定目標確率（例えば、５０％、又は安全余裕のため５０％より多く）を与え得る。次いで、そのような試験中に所望のリンク距離を与えたハードウエア及び／又はソフトウエアのセッティング（例えば、前述のような送信器電力、アンテナの向き、受信器感度等）の使用が、試験される方向で用いられ得て、又は（上記環境におけるリンク距離のモデルに従って）他の方向及び／又は他のリンク距離のための適切なセッティングを決定するため用いられ得る。
【００２９】
第１のリンク距離に対応する第１のグループのセッティングが、増分的に一層長いリンク距離に対応する第２のグループのセッティングと共に用いられて、どの物理的距離で特定の識別装置が存在するかを突き止めるのを助け得る。例えば、識別装置３１４が第１のグループのセッティングにより時間の５０％より小さくそして第２のグループのセッティングにより時間の５０％より多く応答するので、識別装置３１４は円形輪郭３０４及び３１８に対応する両者のリンク距離半径の間に存在していることが決定され得る。
【００３０】
本発明の様々な局面に従って、１つのリンクに対する複数の経路の存在を用いて、理想的曲線８０２により近い、例えば、曲線８０４でシステム性能を確立し得る。曲線８０４に従って動作するシステムは、誤った積極的な一層低い確率及び不完全検出の一層低い確率を呈するであろう。本発明の様々な局面に従ったシステムは、リンクが複数の経路を有する環境において曲線８０４のような曲線上を動作している。図３に示されるように、各リンク３０２、３０６及び３０８は、リンクの端部（例えば、経路３０２に対する３００及び３１０）同士間に丁度１個のセグメント（線の一部）を含む。しかしながら、実際の状況として、媒体における不規則性は、１つのリンクに対して複数の物理的通信経路を引き起こし得る。施設内の媒体は、反射する又は吸収する表面により境界付けされ得る。例えば、図２の施設２００は、直角の隅で連結された壁２０２及び２０４、２２５度の隅で連結され且つ壁２０４と２０６との間で通路を形成する壁２０６及び２０８、及び一般的に前述の壁に面した壁２１０を含む。点２１６及び２１８間のリンクは、３つの経路、即ち、（ａ）セグメント２３２及び壁２０２からの反射を与えるセグメント２３４、（ｂ）セグメント２３６及び壁２０８からの反射を与えるセグメント２３８、及び（ｃ）反射無しで到達するセグメント２３０を含み得る。これら３つの経路は、異なる実効的リンク距離を有する（例えば、各経路上のセグメントの和が１つの実効的リンク距離に対応する。）。
【００３１】
長い破線での図２の平面輪郭２２０は、識別装置の検出の５０％確率を有する点の軌跡を図示する。ＲＦリンクを表しているように、点２１６のアンテナは無指向性でなく、そのため輪郭２２０（点２１６に中心付けされた円形形状を有する代わりに）は、全体的に壁２０８に向けて延長する涙の形状を有する。換言すると、平面輪郭２２０は、アンテナ・パターンの一部を表す。パターン２２０の先端部の第１の部分は、一点短鎖線２２２で示されるように壁２０８から反射される。パターン２２０の先端部の第２の部分は、短破線２２４で示されるように壁２０２から壁２１０に向けて反射される。パターン２２０の先端部の一部は、＋記号線２２６で示されるように、壁２０２から反射し、次いで壁２１０から反射される。経路２３２及び２３４は、範囲内にあり、そして短破線２２４内の第１の反射に対応する。経路２３６及び２３８は、範囲内にあり、そして一点短鎖線２２２内の第１の反射に対応する。そして、＋記号線２２６内の第２の反射の全ての点は、非範囲内である。
【００３２】
勿論、リンク距離を参照した範囲内の決定は、平面における輪郭の参照に限定されるものではない。例えば、３次元の点の軌跡が解析又は試験により決定されて、全てのそのような点が規則的な表面（例えば、球又はトロイド）、又は不規則表面（例えば、様々なローブ・ボリューム（ｌｏｂｅ ｖｏｌｕｍｅｓ）を有する多ローブ化された表面）の一部である範囲内を定義するためのモデルと一貫性のある確率を呈し得る。アンテナ（及び反射されたＲＦエネルギ）は、指向性のある、又は偏波性のある、あるいは指向性及び様々な偏波性の組み合わせであり得るパターンを呈するので、第１のアンテナに対してリンク距離を参照した範囲内の決定（例えば、水平偏波されている）は、実質的に、第２のアンテナに対するリンク距離を参照した範囲内の決定（例えば、垂直偏波されている）と無関係にし得る。
【００３３】
リンクの最新の数学モデルに従って各リンクを動作させることにより、本発明のシステムは、前述したように、図８における例により図示された検出の確率の理想的関数に一層近づいてより信頼性良く動作する。別の言い方をすれば、そのようなモデルに従ってリンクを確立するよう求めることにより、確立されたリンクの１つ又はそれより多い特性が決定され得る（例えば、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が、より正確に予測され得る。）。そのようなモデルは、識別装置と通信する、又は識別装置の位置を特定する方法において明白に又は暗黙的に用いられ得る。例えば、１つ又はそれより多いリンク・スレッショルドは、多数の変数を有するモデルに従って決定され得る。それらの各変数は、試験（例えば、図３を参照して前述したような試験）に従ってある値に設定される。試験を単純化し、そしてモデルから引き出された結論の正確さを改善するため、好適なモデルは、２つ又はそれより多い独立変数を含む。変数は、１つの独立変数の値が別の独立変数の同じ値に常に対応するとは限らないとき、独立であると考えられる。リンクが１つの経路を２つの周波数のそれぞれで含み、そして狭帯域観測（例えば、試験）がリンクの一端で行われるとき、その結果生じた測定値は、モデルに独立変数の値として加わり得る。表１は、独立変数を生じさせ得る本発明のシステムの特徴をリストする。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
非常に多数の独立変数を得るための上記の特徴のいずれかを組み合わせることに加えて、特徴の幾らかは他のものの代用になり得る。例えば、回転する指向性アンテナは、同じ方向を介した通信が周期的時間に得られるのと同程度である点で指向性ダイバーシティ並びにタイミング・ダイバーシティと見なされ得る。ダイバーシティは、同時に又は順次的に実現され得る。順次的ダイバーシティの例として、タイミング・ダイバーシティは、単一送信の多重受信、又は順次的（例えば、周期的に反復される）送信−受信事象と関わり得る。
【００３７】
リンカと識別装置との間のリンクに対して、リンカ端で独立変数の値を決定する（例えば、前述したようにリンカ１１０、モニタ１０６及び／又はホスト・コンピュータ１０２による決定）目的のためのダイバーシティは、リンカか、又は識別装置かのいずれかで実行され得る。例えば、方向及び／又は偏波ダイバーシティは、追跡されるべき同じ対象物に配置された１つ又はそれより多い識別装置により達成され得る。説明の目的のため、図４の対象物４００（例えば、通常の運送箱）は、相互に直交した側面４１０、４２０及び４３０と、側面４２０及び４３０に対してそれぞれ共平面上で添付された識別装置４５０及び４５２と、２つの側面４１０及び４２０に共平面上で添付された識別装置４４０と、３つの側面４１０、４２０及び４３０に共平面上で添付された識別装置４４０とを含む。対象物４００上の識別装置は、同じ識別信号特性又は符号でもって応答し得る。
【００３８】
識別装置は、実質的に平面であり且つ指向性及び／又は偏波特性の影響下にあるタイプのアンテナを含み得る。それぞれこのタイプのアンテナを有する識別装置４５０及び４５１が、図示されるように、対象物の相互に垂直の面に取り付けられたとき方向及び／又は偏波ダイバーシティを呈するように用いられ得る。識別装置は、このタイプの２以上のアンテナを有し得る。方向及び／又は偏波ダイバーシティは、複数のアンテナ識別装置の各アンテナにより異なる向きを用いることにより得られることができる。例えば、識別装置４４０は、対象物４００の側面４１０上に配置された第１のアンテナを有する部分４４１と、対象物４００の側面４２０上に配置された第２のアンテナを有する部分４４２とを有する。更に、識別装置４４４は、対象物４００の側面４１０上に配置された第１のアンテナを有する部分４４５と、対象物４００の側面４２０上に配置された第２のアンテナを有する部分４４６と、対象物４００の側面４３０上に配置された第３のアンテナを有する部分４４７とを有する。アンテナの機能（例えば、電力の吸収、共振の検出、メッセージ受信、及び／又はメッセージ送信に対する）は、そのような識別装置（４４０又は４４４）において同一であり得て、又は異なり得る。異なるとき、アンテナの機能は、同じリンク又は異なるリンクに参加し得る。
【００３９】
本発明の様々な局面に従った識別装置は、媒体ダイバーシティ、指向性ダイバーシティ、偏波ダイバーシティ、信号タイミング・ダイバーシティ信号、変調ダイバーシティ、冗長構成要素ダイバーシティ、又はそれらの任意の組み合わせを促進し得る。例えば、図５のビーコン識別装置１６０は、バッテリ５０２、制御器５０４、及び幾つかの伝送チャネルを含む。各伝送チャネルは、送信器（５０８及び５１２）とそれぞれのアンテナ（５１０及び５１４）とを含む。バッテリ５０２は、電力を制御器及び送信器に導体５０１を介して供給する。制御器５０４は、いずれかの又は全部の送信器が送信するとき、及びどのような信号（例えば、内容、周波数（単数又は複数）及び／又は変調）をそれぞれが送信することになるかを決定する。任意の従来の部品、回路、構造、材料及び技術を用いて、識別装置１６０を製作し組み立て得る。
【００４０】
製造のための識別装置１６０の部品、回路、構造、材料及び技術は、上記で参照された米国特許出願０９／３７２，２７４に記載されているタイプを含む任意の従来のタイプで、本明細書で説明した機能を実行するため適切に適合されているものであり得る。
【００４１】
媒体ダイバーシティは、任意の１つ又はそれより多い伝送チャネルの代わりに別の媒体に対する送信器及びインターフェース（例えば、圧電型発振器及び超音波信号のための放射表面）を用いることにより実行され得る。
【００４２】
指向性ダイバーシティ及び偏波ダイバーシティは、前述したように、異なるアンテナ・パターンを備えるアンテナ５１０及び５１４を採用することにより容易に行われ得る。
【００４３】
信号変調ダイバーシティは、それぞれの送信器５０８−５１２においてそれぞれ異なる変調を採用し、そして送信器５０８−５１２を順次又は同時に動作させることにより容易に行われ得る。
【００４４】
識別装置１６０は、２以上の伝送チャネルを含むことにより冗長構成要素ダイバーシティを与える。１個の送信器５０８に結合された幾つかのアンテナを有する代替実現形態（アンテナ構成要素ダイバーシティ）においては、指向性ダイバーシティ及び偏波ダイバーシティが、前述のように容易に行われ得て、そして送信器５１２が省略され得る。構成要素ダイバーシティの更に別の実現形態においては、共通アンテナ（例えば、５１０）は、幾つかの送信器（例えば、５０８及び５１２）に結合され得て、そして他のアンテナ（例えば、５１２）が省略され得る。
【００４５】
リンカ及びモニタの機能は、リンカにおける複雑さとモニタにおける計算能力とがトレード・オフ関係であるよう分割され得る。モニタにおける過剰な計算要求を回避するため、一部の計算タスクは、複数のリンカにより並列（例えば、幾つかの同時リンク）に実行され得る。図６に示されるようなモニタ及びリンカの代表的実現形態においては、モニタ１０６は、制御器６１０、メモリ６１２、及びネットワーク・インターフェース６１４を含み、それぞれは、情報、状態及び制御の交換のため従来のデータ・バス６１６に結合されている。リンカ１１０は、アンテナ選択及び同調回路６４２、スケーリング及び比較回路６４４、及び組み合わせ回路６４６を含む。モニタ１０６及びリンカ１１０は、アナログ及びディジタル回路の任意の通常の混合形式を含む。それら回路の混合形式には、上記で参照した米国特許出願０９／３７２，２７４においてモニタ及びアンテナに対して記載されたタイプの回路で且つ本明細書で説明された機能を実行するよう適切に適合されたものが含まれる。
【００４６】
メモリ６１２は、制御器６１０により実行されるプログラム・ステップと、前述のようにリンカ１１０へバス１０８上を通信されるべき指令に関連した情報と、前述のようにバス１０８を介してホスト・コンピュータ１０２へ通信することに関連した情報とを格納のための従来のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ及び／又はＥＰＲＯＭを含み得る。
【００４７】
ネットワーク・インターフェース６１４は、制御器６１０とバス１０４との間の従来のバス・インターフェース・プロトコル・サポートを与える。制御器６１０は、Ｉ／Ｏ読み出し及び書き込み指令を、バス６１６を介してネットワーク・インターフェース６１４に与えて、ネットワーク・インターフェース６１４の動作のための初期条件（例えば、ブロック転送開始アドレス及び長さ）を確立し、そして誤り条件に応答し得る。ネットワーク・インターフェース６１４は、メモリ６１２へのホスト・コンピュータ１０２の読み出し及び書き込みアクセスを与え得る。ネットワーク・インターフェース６１４は、ホスト・コンピュータ１０２とメモリ６１２との間の任意の情報及びファイルの転送を容易にする。
【００４８】
任意の数のアンテナ６３９（例えば、２から６の間が好ましい）がリンカ１１０に結合され得る。各アンテナは、アンテナ選択及び同調回路６４２に結合された任意の従来のアンテナ（例えば、ループ、マルコニー、ダイポール、八木、又は皿型）を含み得る。アンテナ選択及び同調回路６４２は、（ａ）アンテナ６３９とスケーリング及び比較回路６４４との間のインピーダンス・マッチング、及び（ｂ）１つ又はそれより多いアンテナ６３９をスケーリング及び比較回路６４４へ選択的に結合することのため制御器６１０からの通常の指令に応答して動作する回路（例えば、リレー又は半導体部品を含む）を含み得る。
【００４９】
スケーリング及び比較回路６４４は、信号６４３をアンテナ選択及び同調回路６４２から受け取る。このスケーリング及び比較回路６４４は、（ａ）それぞれの正規化信号がアンテナ信号の１つ又はそれより多い特性の１つの測定値又は一連の測定値に応答し、且つそれぞれの正規化信号が対応する独立変数のそれぞれの値のしるしを搬送する、所定数の正規化信号を与えるため、及び（ｂ）１つ又はそれより多いリンク・スレッショルドを参照して実行される比較を実行して、各独立変数のためバイナリ結果を与えることのため制御器６１０からの通常の指令に応答して動作する回路（例えば、受信器、復調器、減衰器、増幅器、フィルタ、アナログ比較器、ディジタイザ、及び／又はディジタル比較器を含む）を含み得る。例えば、１ビット・バイナリ結果は、信号の振幅（独立変数の値のしるし）とリンク・スレッショルドを搬送するアナログ信号とのアナログ比較により与えられ得る。複数のビット・バイナリ結果が与えられることになるとき、リンク・スレッショルドは、アナログ／ディジタル変換に対するステップの大きさを指定し得る。
【００５０】
組み合わせ回路６４６は、スケーリング及び比較回路６４４により与えられたバイナリ結果信号６４５を受け取る。組み合わせ回路６４６は、（ａ）処理のため全て又はいずれのサブセットの信号６４５を選択するため、及び（ｂ）１つ又はそれより多い論理的演算を実行して、検出のしるしを有するその結果生じるバイナリ信号を与えるようにそれぞれの独立変数の状態を組み合わせるため制御器６１０からの通常の指令に応答して動作する回路（例えば、論理ゲート、記憶素子、論理演算装置（ＡＬＵ）又はプログラムを格納したマイクロプロセッサ）を含み得る。例えば、組み合わせ回路６４６は、少なくとも１つの識別装置が検出されたことを指示する１ビット・バイナリ信号を与え得る。代替として、組み合わせ回路６４６は、（ａ）１ビット値（例えば、ＴＡＧ＿ＤＥＴＥＣＴＴＥＤ）、（ｂ）検出された識別装置の同一性（ＩＤ）のしるし、（ｃ）衝突が生じたか否かのしるし、（ｄ）識別装置が存在することが期待される位置の範囲（例えば、モニタからの距離の範囲、リンカからの距離の範囲、又はアンテナ又はアンテナ・クラスタのような参照点からの距離の範囲）のしるし、及び（ｅ）識別装置へ向かう方向（例えば、モニタ、リンカ、アンテナ又はアンテナ・クラスタのような任意の通常の参照点から参照される立体角の範囲）のしるしを備える１つ又はそれより多いバイナリ結果をバス１０８上へ与え得る。
【００５１】
組み合わせ回路は、表２に記載される論理的関係のうちの１つ又はそれより多い関係を採用し得る。表２において、独立変数は、大文字のＡからＨにより示されている。各独立変数は、図１に示されるようなリンクに対応し得る。例えば、変数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ及びＫは、リンク１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１５７，１５８及び１５９にそれぞれ対応し得る。本発明の様々な局面に従った別の実現形態においては、変数は、同じリンクの経路に対応し得る。例えば、変数Ｃ，Ｄ及びＥは、図２の点２１８で終了する複数の経路、即ち２３０，２３４，２３８に対応し得る。別の例として、識別装置１６０は、リンカ１１０の２つのアンテナ（各々のアンテナは異なるアンテナ・パターンを有する）に（例えば、反射のため）到達する信号を１つのアンテナから送信し得る。これらのアンテナの各アンテナ上の信号に応答して、２つの独立変数は、それぞれの被受信信号の特性（例えば、振幅）に対応する値を割り当てられ得る。更に別の例として、独立変数の値は、同じ識別装置から（最小数の送信及び受信チャネルから）であるがしかし前述したように時間のダイバーシティで得られることができる。
【００５２】
【表３】
【００５３】
【表４】
【００５４】
モニタ１０６及びリンカ１１０は、前述のダイバーシティの任意の組み合わせを与えるよう協働し得る。識別装置の増分的コストが何千の識別装置及び僅かしかないモニタ及びリンカを有するシステムにおいてシステムのコストを支配する傾向があるので、指向性ダイバーシティ、信号の大きさダイバーシティ、信号偏波ダイバーシティ、信号タイミング・ダイバーシティ、信号変調ダイバーシティ、及び／又は冗長構成要素ダイバーシティを主としてリンカ及び／又はモニタで実行することが好ましい。例えば、複数のアンテナ、複数の受信器回路、及び／又は複数の復調回路は、図５及び図６を参照してある程度説明されたビーコン・タイプの識別装置検出システムに対して前述したようにリンカ１１０において実施され得る。
【００５５】
制御器６１０は、リンクを維持するため閉ループ制御システムを実行するための回路及び／又はソフトウエアを含み得る。例えば、期待された識別装置がもはや検出されないとき、制御器６１０は、次の動作、即ち、（ａ）１つ又はそれより多い異なるアンテナ・パターンの使用を指定すること（例えば、送信器出力パワー、受信器感度、アンテナ選択、又は信号を用いた同調回路６４２に対する同調を適切に指図又は調整することによる）、（ｂ）異なるスケーリング及び比較機能の使用を指定すること（例えば、回路６１４を適切に指図及び／又は調整することによる）、及び（ｃ）異なる組み合わせ演算を指定すること（組み合わせ回路６４６を適切に指図及び／又は調整することによる、又は例えば、方法７００及びステップ７０８を参照して以下で説明されるように、検出の異なる方法を用いることによる）のうちのいずれかを実行するためのステップを取り得る。一旦、期待された識別装置が再び検出されると、更なるリンク維持動作が取られて、例えば、ヒステリシスを生じさせるためタイマ又は値（例えば、下側又は上側の限界）を設定することにより追加のシステム安定性を与え得る。期待された識別装置の検出の信頼性がより少なくなるとき、対象物識別システム１００は、警告表示、メッセージ又は警報を与え得る。
【００５６】
識別装置が検出されたか否かを決定するための本発明の様々な局面に従った方法は、次のステップ、即ち、（ａ）媒体ダイバーシティ、指向性ダイバーシティ、信号の大きさダイバーシティ、信号偏波ダイバーシティ、信号タイミング・ダイバーシティ、信号変調ダイバーシティ、及び冗長構成要素ダイバーシティから成る組のうちの１つのダイバーシティを有するシステムにおいて、回路が少なくとも２つの独立変数のしるしを与えるのを可能にするステップ、（ｂ）各独立変数に対してバイナリ結果を決定するステップ、（ｃ）複数の所定の方法から論理的組み合わせを形成するための方法を選択するステップ、及び（ｄ）識別装置が上記方法の実行に従って検出されたことを決定して、上記複数のバイナリ結果に従って論理的組み合わせを形成するステップを含み得る。
【００５７】
図７の方法７００は、アンテナのダイバーシティ及びアンテナ・パターンのダイバーシティ（例えば、指向性ダイバーシティ、信号偏波ダイバーシティ及び冗長構成要素ダイバーシティの組み合わせ）を有するシステムに適用されたそのような方法の一例である。方法７００を実行するための命令は、メモリ６１２に格納され、そして制御器６１０により実行され得る。方法７００を実行することにより、ホスト・コンピュータ１０２は、範囲内にある識別装置の検出の最新の報告を周期的に受け取り得る。範囲内の条件を定義するための判定基準は、最初に設定され、又は変化の影響下にある（例えば、オペレータの制御に応答する、所望の識別装置を物理的に配置するための方法に応答する、及び／又は設置又は施設内の物理的変化に応答する）。１組の判定基準が確立されてしまうとき、設置特有の感度及び正確さの判定基準が、例えば、メモリ６１２から同じもののしるし（例えば、そこにオペレータとの対話の結果として、又はホスト・コンピュータ１０２により格納されているように）読み出すことにより決定され得る（ステップ７０２）。
【００５８】
これらの判定基準を取得することに応答して、ある一定数の使用可能なアンテナのそれぞれの特性が決定される（ステップ７０４）。アンテナ特性は、事前に決定され、そしてホスト・コンピュータ１０２によりメモリ６１２に格納され得る。代替として、リンカ１１０（又は、ホスト、モニタ、及び／又はリンカが協働して）は、アンテナ特性をその位置で最初に又は周期的に決定し、そして結果をメモリ６１２に格納し得る。リンカ１１０は、アンテナ特性（例えば、アンテナ同調にも用いられる。）を試験し且つ格納するためプロセッサ（図示せず）及びメモリ（図示せず）のそれぞれを含み得る。リンカのメモリの関連内容にアクセスすること又はそれを転送することは、アンテナ特性を決定する制御器６１０に対して事前に必要不可欠であり得る。
【００５９】
識別装置検出のため用いられるべきアンテナの数が次ぎに確立される（ステップ７０６）。例えば、用いられるべきアンテナは、前述のように、スケーリング及び比較回路６４４に選択的に結合され得る。代替として、用いられるべきでないアンテナは、（例えば、アンテナ信号をスケルチングすることにより、又は信号を重畳して、アンテナ信号が組み合わせのため用いられるべきでないことを指示することにより）無効のままにされ得る。
【００６０】
複数の受信チャネルの構成は、従来のディジタル制御技術により達成され得る。ＲＦ及び／又はアナログ・スイッチを制御する出力を有するレジスタは、制御器６１０からの指令により設定され得る（ステップ７０６）。アンテナを、適切な受信周波数に自動的に同調することは、メモリ６１２に格納されている表からの情報を、アンテナ選択のためのマトリックス・スイッチを動作させるレジスタに類似のレジスタに転送することにより達成され得る。他のパラメータは、スケーリング（例えば、ラダー、プログラム可能増幅器）、アナログ比較のためのアナログ・スレッショルドを（例えば、ラダー及び／又はＤ／Ａ変換器により）設定し、及びディジタル比較のためディジタル・スレッショルドを設定する（例えば、レジスタ）ためのディジタルに制御されたスケーリング及び比較回路６４４に対して類似の要領で設定され得る。パラメータの設定のタスクは、ステップ７０６で全部（例えば、初期化として）達成され、又は、以下で説明されるステップ７１０である程度示されるように、検出全体にわたって反復され得る。
【００６１】
識別装置検出を決定するため用いられるべき論理式（例えば、表２を参照して前述したような）が、メモリ６１２に、変数に対する論理演算子及び参照を含むメタコードとして格納され得る。そのようなメタコードは、任意の通常の要領でフォーマット化されそして解釈され得る。メタコードとして格納することは、ユーザに対するシステム操作の記述を容易にし、又は修正及び維持を容易にし得る。好適な実施形態において、識別装置検出のための１つ又はそれより多い論理式の実行は直接的であり、即ち、その論理式の論理が実行可能な命令（例えば、コンパイルすること及びアセンブリから得られるオブジェクト・コード）により実行される。そのように、論理式は、比較する及び／又は組み合わせる方法のサブパート（副部分）として実行されるべきサブルーチンとしてメモリ６１２に存在する。任意の従来の技術を用いて、所望のサブルーチンの実行を可能にし得る（ステップ７０８）。例えば、ポインタに所望の値が与えられ（又は所望の値へリンクされ）得て、又はケース・スイッチがスイッチ値を用いて初期化され得て、あるいはメッセージが特定のプログラム・オブジェクトを初期化するため送られ得る。
【００６２】
ステップ７０８で選択された比較する及び／又は組み合わせる方法により参照された各変数に対して現在値を確立するため、ステップ７０６で設定されたパラメータのセッティングとは異なるパラメータのセッティングが適切であろう。例えば、異なるパターンを有する２つのアンテナが「Ａ ＯＲ Ｂ」のような論理式に対する２つのそれぞれの独立変数に対して２つの値を供給するため使用可能にされる場合、ステップ７０６におけるセッティングは十分であり得るし、そしてステップ７１０は省略され得る。他方、例えば、独立変数に対して１個のそのような値を獲得するため、統合化受信器が帯域にわたり掃引されねばならない、又はアンテナが角度にわたり掃引されねばならないとき、同調、スケーリング、及びスレッショルドの比較の決定（ステップ７１０）は、検出における各試みのため必要とされ得る。更に別の実施形態においては、ステップ７１２は、比較する及び／又は組み合わせる選択された方法に全ての変数に対する値が供給されてしまうまで反復される。
【００６３】
前述のように変数の値を供給された１つ又はそれより多い論理式の評価は、本発明の様々な局面に従って、比較する及び／又は組み合わせる方法を実行することにより達成される（ステップ７１４）。そのような方法は、予め決定され得て、又は選択され得て（ステップ７０８）、あるいは一部の変数に関して一部予め決定され、そして他の変数に関して選択され得る。より速い実行は、比較する及び組み合わせる方法の一部又は全てを所定の方法として確立することから結果として生じ得る。
【００６４】
表２を参照して前述した各論理式は、１ビット・バイナリ値を与える。選択されたアンテナから受信された信号に従って得られた他の情報と組み合って、そのような１ビット値は、特定の識別（ＩＤ）を備える識別装置が検出されたか否かを意味する。検出の報告が、ホスト・コンピュータ１０２に与えられ得る（ステップ７１４）。そのような報告は、ホスト・コンピュータ１０２により独立にアクセスされ得るメモリ６１２の領域において通常のメッセージ、ファイル又はしるしのような任意の都合良い形式を取り得る。報告は、代替として又はその上に、２以上の識別装置が誤りなく検出されたこと、又は衝突が生じたことを指示し得る。
【００６５】
方法７００の幾つかのステップは、（ａ）範囲内にあり得る識別装置の母集団（ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）の変化、又は（ｂ）範囲内の程度（範囲）を定義するパラメータにおける変化の監視及び検出を反復するループの中に組織化され得る。例えば、報告した（ステップ７１４）後に、制御は、（ａ）前述のように、識別装置の検出に用いられるダイバーシティのタイプの変化又は設置情報の変化のため試験（又はその変化を実現）するため始め（ステップ７０２）に、（ｂ）アンテナ、及び／又はパラメータのセッティングのための代替の選択（ステップ７０６）に、（ｃ）比較する及び／又は組み合わせる代替方法の選択（ステップ７０８）に、又は（ｄ）同調、スケーリング、及び／又は比較セッティングのための代替を決定する（ステップ７１０）に戻るよう進み得る。
【００６６】
上記の記載は本発明の好適な実施形態を説明しているが、その好適な実施形態は特許請求の範囲に定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく変更又は修正され得る。記載の明瞭のため本発明の幾つかの特定の実施形態が記載されたが、本発明の範囲は、特許請求の範囲により判定されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の様々な局面に従った対象物識別システムの機能ブロック図である。
【図２】
図２は、図１の対象物識別システムの一部の代表的設置を含む設備の床配置図である。
【図３】
図３は、範囲内識別装置及び非範囲内識別装置の代表的位置の図である。
【図４】
図４は、本発明の様々な局面に従った識別装置を有する輸送用容器の斜視図である。
【図５】
図５は、本発明の様々な局面に従った識別装置の機能ブロック図である。
【図６】
図６は、図１の対象物識別システムの一部の機能ブロック図である。
【図７】
図７は、本発明の様々な局面に従った方法のフロー・チャートである。
【図８】
図８は、識別装置を検出する確率の、それを超えて通信リンクが延長する距離の関数としてのグラフである。
［発明の分野］
本発明の実施形態は、共通通信媒体を共用する複数の送信及び受信装置を有するタイプの対象物識別システム、及び特に通信が複数の経路上での複数の信号の受信を被っている場合非常に多数のそのような装置が存在する状態において通信を確立する方法に関する。
【０００２】
［発明の背景］
従来のデータ通信システムが、無線同報通信の媒体を用いて対象物の識別を達成するため適用されてきた。そのような無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムは、資材運搬（マテリアル・ハンドリング）、在庫管理の分野において、そして一般的に、職員、対象物及び動物の追跡の分野において応用を見いだしている。識別装置は、３つの既知のタイプ、即ち、ビーコン・タイプの受動型又は能動型識別装置、及び送受信器タイプの能動型識別装置である。代表的構成において、システムは、問い合わせ器（又はビーコンのためのシステム受信器）及び数千の識別装置を含み得る。各識別装置は、典型的には、低コスト又は使い捨てラベル又はタグとしてパッケージ化され、そして追跡されるべき対象物、動物又は人間に配置される。各識別装置は、集積回路技術を用いて製造され、一意の識別子を用いてプログラムされ、印刷回路アンテナを用いて組み立てられて、ラベル又はタグに組み込むための平坦な組立体を形成する。典型的には、問い合わせ器（又はシステム受信器）は固定の位置を有する一方、識別装置は折々問い合わせ器（又はシステム受信器）の通信範囲の内外に移動する。識別装置を莫大な数であり得る母集団から正確且つ迅速に識別することが極めて望ましい。同時に、各識別装置のコストを低減することが極めて望ましい。
【０００３】
識別装置の正確且つ信頼性良い検出は、例えば、（ａ）識別装置が無線送信を与えるのを要求されたとき動作するため使用可能な限られた量の電力を有すること、（ｂ）識別装置のアンテナの向きがそれに送信された信号から十分な電力を吸収するのに不適切である場合があること、（ｃ）識別装置のアンテナの向きが問い合わせ器（又はシステム受信器）による正確な受信に十分な被送信信号を与えるのに不適切である場合があること、（ｄ）複数の信号がとりわけその環境の中での無線周波数の反射に起因して識別装置による同じ伝送に基づいて問い合わせ器（又はシステム受信器）到達する場合があること、（ｅ）同時に送信する識別装置がいわゆる衝突を起こし得ること、を含む多数の要因により困難にされる。
【０００４】
限られた時間に達成されるべき検出、問い合わせ及び／又は制御活動のため潜在的に莫大な数（数十億）の識別装置の間で共通媒体の使用を調和させるに適した対象物識別システムに対する必要性が依然としてある。その上、幾つかの用途においては、各識別装置で要求される回路、ファームウエア及びソフトウエアの複雑さを最小にすること、通信の動作範囲を拡張すること、及び多分問い合わせ器（又はシステム受信器）での複雑さを犠牲にして極めて多数の個々の識別番号をサポートすることの必要性が依然としてある。これらの改良なしには、１個の識別装置当たりの大きさ及びコストを低減して、識別タグ、トランク・タグ、在庫管理用ラベル、及び類似のもののような安価で使い捨ての識別装置を採用する新しく改善された対象物識別システムを可能にすることができない。
【０００５】
［発明の概要］
本発明の様々な局面に従った、識別装置が検出されたか否かを決定する方法は、（ａ）複数の異なるアンテナ・パターンを所定の複数のアンテナ・パターンから選択するステップと、（ｂ）複数のバイナリ結果を決定するステップと、（ｃ）複数の所定の手法から論理的組み合わせを形成する手法を選択するステップと、（ｄ）無線周波数識別装置が前記手法を実行することに従って検出されることを決定して、論理的組み合わせを前記複数のバイナリ結果に従って形成するステップとを含む。各バイナリ結果は、それぞれの通信リンクがそれぞれのスレッショルドを超えているそれぞれ振幅を有するそれぞれの信号を与えるか否かに応答する。各通信リンクは、選択されたアンテナ・パターンの少なくとも１つに従って動作する。
【０００６】
各々がそれぞれのバイナリ結果に寄与する、幾つかのアンテナ・パターンを選択することにより、バイナリ結果の論理的組み合わせは、１つ又はそれより多い選択されたアンテナの範囲内にある識別装置（範囲内（ｉｎ−ｒａｎｇｅ）識別装置）を検出するより高い確率と、及び／又は１つ又はそれより多い選択されたアンテナの範囲内でない識別装置（非範囲内（ｎｏｔ−ｉｎ−ｒａｎｇｅ）識別装置）を検出するより低い確率とをもって検出を与え得る。従って、とりわけ、識別装置の一層正確で一層信頼性良い検出を得ることができ、そして未知の母集団の識別装置のより迅速な決定を得ることができる。
【０００７】
本発明の様々な局面に従った対象物識別システムにおいては、選択されたアンテナのうちの１つを利用する通信リンクを用いて、電力を識別装置に、送信された信号を介して与え得る。この機能のため選択されたアンテナを用いることにより、被送信信号から十分な電力を吸収する範囲内識別装置の確率が増大し、及び／又は被送信信号から十分な電力を吸収する非範囲内識別装置の確率が低減する。更に、選択されたアンテナの１つを利用する通信リンクは、識別装置に送信し、それらから受信し、又は送信及び受信の両方を行うことによる識別装置との通信のため用いられ得る。１つ又はそれより多い選択されたアンテナ、及び／又はその選択されたアンテナのうちの１つ又はそれより多いアンテナの使用から決定されたバイナリ結果を組み合わせる選択された方法を用いることにより、誤りなしで範囲内識別装置と通信する確率が増大され、及び／又は誤りなしで非範囲内識別装置と通信する確率が低減される。電力を供給し及び／又は誤りなしで通信することが、範囲内識別装置のアンテナの向きに依存することがより少ない状態で行われ得る。従って、識別装置のより正確でより信頼性良い検出が得られ、そして最初に未知数の識別装置との通信がより少ない時間しか要しない。識別装置上の複数の又は無指向性アンテナ構造から費用がかかる場合に、より費用がかからない識別装置を利用し得る。
【０００８】
多重信号経路が複数の選択されたアンテナを備える識別装置をリンクする環境において役立ち得るため、識別装置への給電及び／又は識別装置との通信のための２以上のリンクが使用され得る。それぞれの反射された無線周波数信号と関連したそれぞれのバイナリ結果を組み合わせることにより、識別装置のより正確でより信頼性良い検出が得られ、そして最初に分からなかった数の識別装置との通信はより少ない時間しかかからない。
【０００９】
複数の識別装置が同時に送信し、いわゆる衝突を起こし得る環境において役立ち得るため、識別装置への給電及び／又は識別装置との通信のため２以上のリンクが使用され得る。給電又は通信のためアンテナを選択することにより、サブセットの識別装置が送信するよう使用可能にされ得る。衝突の確率を低減し得て、そして最初に分からなかった数の識別装置とのより正確でより信頼性良い通信がより少ない時間しかかからない。
本発明の実施形態が、ここで図面を参照して更に説明されるであろう。そこにおいて、類似の名称は類似の構成要素を示す。
【００１０】
［好適な実施形態の詳細な説明］
本発明の様々な局面に従った対象物識別システムは、モニタ及び対象物が通信範囲内にある間にモニタと対象物との間の通信を与える。各対象物は、例えば、通信のため用いられるアンテナを有する無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置を含み得る。本明細書で用いられるように、通信を用いて、（ａ）識別装置の存在を検出すること（例えば、対象物をゾーン内でその位置を特定すること）、（ｂ）動作用電力を識別装置に供給すること、（ｃ）識別装置の識別を決定すること、（ｅ）データを識別装置から受信すること、又は（ｆ）データを１つ又はそれより多い識別装置に送ること、を含む１つ又はそれより多い目的を達成し得る。送信される電力レベルは、通信に適した範囲に従って変化し得る。例えば、対象物は、前述のように衝突を避けるため比較的より低い被送信電力レベルで検出され得る。通信は、同じ又は異なる媒体、周波数、又は異なる目的のための変調（例えば、二三の代表的選択肢を挙げると、振幅変調、周波数偏移キーイング変調、又はパルス符号変調を用いた磁気誘導、無線、赤外線光、又は音響）を用いて達成され得る。異なる媒体、周波数、又は変調を同じ目的のため同時に又は異なった時間に用い得る。本発明の様々な局面に従って、通信が確立され、各対象物アンテナの向きの変化、対象物アンテナ間の結合の変化、及び通信経路に沿った不連続性の変化（例えば、反射、吸収又は屈折により通信と干渉し得る表面への対象物アンテナの近接）を含む前述の問題を克服する。例えば、対象物識別システム１００は、ホスト・コンピュータ１０２、ネットワーク１０４及び１０８、モニタ１０６（ネットワーク１０４及び１０８に結合された任意の数のモニタを代表する。）、リンカ（ｌｉｎｋｅｒｓ）１１０、１１２、１１４、１１６（ネットワーク１０８に結合された任意の数のリンカを代表する。）、及び識別装置１６０、１７０及び１８０（範囲内識別装置の任意の数及び向きを代表する。）を含む。
【００１１】
ホスト・コンピュータ１０２は、１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７の間でのネットワーク１０４上のデータ通信を支援するためコンピューティング能力及びインターフェースを有する任意のコンピュータ・システムを含み得る。通常のオフィス・コンピュータ・システムを用い得る。ホスト・コンピュータ１０２は、１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７により検出され又は識別された対象物の通知を受信し、且つそのような通知に応答して任意の違った通常のビジネス・プロセスを行うよう動作し得る。代表的例として、ホスト・コンピュータは、在庫会計、ポイントオブセール（ＰＯＳ）・サービス、材料運搬、自働データ収集、電子的物品監視、又は対象物化検出又は識別に応答した電子的アクセス制御を提供し得て、そこにおいて対象物は、職員のバッジ、識別タグ、輸送タグ、在庫ラベル、電子キー、許可デバイス、又は値札を含み得る。
【００１２】
ネットワーク１０４は、モニタとホスト・コンピュータとの間のデータ転送のための任意のネットワーク（例えば、ケーブル、電話方式又は無線技術を用いたインターネット、広域ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク）を含み得る。その上、ネットワーク１０４は、１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７間のデータ転送をサポートし得る。任意の通常のネットワーク・プロトコル、例えば、並列に（例えば、独立に又は冗長的に）、又は協働して（例えば、制御情報又は計算された結果を共用して）動作するモニタ間で処理タスクを割り当てるためのメッセージを含むプロトコルを用い得る。
【００１３】
ネットワーク１０８は、リンカとモニタとの間、又はリンカ同士間でのデータ転送のための任意のネットワーク（例えば、ケーブル、電話方式又は無線技術を用いたインターネット、広域ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク）を含み得る。任意の通常のネットワーク・プロトコル、例えば、並列に（例えば、独立に又は冗長的に）、又は協働して（例えば、制御情報又は計算された結果を共用して）動作するリンカ間で処理タスクを割り当てるためのメッセージを含むプロトコルを用い得る。ネットワーク１０４及び１０８は論理的に分離され得て（例えば、モニタ１０６は通常のファイヤウオールとして働き得る。）、又はそれらは論理的に又は物理的に統合化され得る。
【００１４】
代替実現形態においては、モニタ１０６及びネットワーク１０４が取り除かれ、そしてネットワーク１０８に結合されたホスト・コンピュータが、ホスト・コンピュータ１０２のための前述の全ての機能、並びにモニタのための後述の全ての機能を実行する。図示されたような対象物識別システム１００において、モニタ１０６−１０７は、とりわけ、データ・ボリューム（データ量）を低減し、そしてホスト・コンピュータに結合されたネットワーク（即ち、ネットワーク１０４）上のメッセージに応答するのに使用可能である時間を増大するよう働く。
【００１５】
モニタ１０６−１０７は、ホスト・コンピュータ１０２から指令を受け取り、そして報告をホスト・コンピュータ１０２にネットワーク１０４を介して与え得る。指令は、任意のリンカ１１０−１１６の状態、任意のモニタの状態（例えば、それ自体に関してモニタ１０６に対して、又はモニタ１０６と協働する別のモニタ１０７に関してモニタ１０６に対して）、ネットワーク１０４の状態、又はネットワーク１０８の状態に対するホスト・コンピュータ１０２による要求を含み得る。ホスト・コンピュータ１０２からの指令は、モニタ１０６に対して、識別装置との通信のため用いられるべきリンクの選択及び構成を命令する。更に、ホスト・コンピュータ１０２は、適切な指令により、検出された対象物の通知、又は任意のモニタ（又はモニタの協働しているグループ）の通信範囲内に現在ある対象物識別のリストを要求し得る。最後に、ホスト・コンピュータ１０２は、モニタ１０６−１０７への適切な指令を用いて、前述の機能のいずれかを実行するためモニタの協働を指図し得る。例えば、モニタは、ホストの役割を無期限に又は一時的期間に想定し得る。ホスト・コンピュータ１０２は、モニタが前述したように、例えば、ホストの機能を実行するとき、省略され得る。
【００１６】
モニタは、１つ又はそれより多い対象物と通信し且つそのような通信の結果を与える任意のサブシステムを含む。モニタは、通信及び／又は計算能力を含み得る。モニタは、プロトコルの１つ又はそれより多いレベルで（例えば、無線信号の復号／コーディング、メッセージの分解／組立、及び／又は検出／問い合わせ方法と関連した計算）通信し得る。例えば、モニタは、前述のような無線受信器を含み得る。別の実現形態においては、モニタは、無線送信器及び無線受信器の両方を（例えば、トランスポンダと使用のため）含む。更に別の実現形態においては、モニタは、識別装置に対して共通の媒体の中に送信又は受信しないが、しかしそうする他のサブシステム（例えば、リンカ１１０−１１６）を制御する。そのようなケースにおいては、モニタは、無線信号に関して直接動作しないで、メッセージ（例えば、サブシステムへ又はそれからのメッセージ、識別装置へ又はそれからのメッセージ、及び／又はホストへ又はそれからのメッセージ）を受信し且つメッセージに応答するソフトウエア及び／又は回路を含み得る。
【００１７】
識別装置の検出の結果は、モニタ（例えば、ホスト・コンピュータ１０２が省略されたとき）でオペレータに、又は前述のように処理するためのホスト・コンピュータに与えられ得る。対象物識別システム１００は、１つ又はそれより多いモニタを含み得て、それらの幾つかのモニタは、冗長性のため、又は単一のモニタの容量を対象物の物理的分散により超えているとき、又は多分限られた時間に予想された数の対象物を超えているとき用いられる。例えば、モニタ１０６−１０７は、機能的に同等であり、そして幾つかのゾーン（例えば、地理的領域）内に構成され得る。ゾーンは、例えば、各ゾーンが異なる通信媒体、周波数、変調、プロトコル、又はアドレス・グループを用いるとき地理的に重なり得る。特定のゾーン内の対象物の位置は、１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７との通信しより確認し得る。１つのゾーンから別のゾーンへの対象物の移動は、ホスト・コンピュータ１０２により、モニタ１０６−１０７からの適切な報告に基づいて通常の比較技術により決定され得る。
【００１８】
リンカは、識別装置との通信のため用いられる１つの共通媒体（又は共通の複数の媒体）に対する物理的インターフェースを与える任意の装置を含む。無線周波数を用いて通信する識別装置のため、リンカは１つ又はそれより多いアンテナを含む。リンカは、独立に動作し得て、又はグループのリンカで動作し得る。従って、１つのリンカに結合された１つのアンテナ又は複数のアンテナは、アンテナ・システムを構成し得て、又は１つ又はそれより多い他のアンテナに結合された複数のアンテナを含むアンテナ・システムの一部であり得る。アンテナ・システムは、１つ又はそれより多いアンテナを用いてモニタと１つ又はそれより多い対象物との間でメッセージを受信し又は送るための任意のシステムを含む。例えば、アンテナ・システム１２０は、モニタ１０６−１０７にバス１０８を介して結合し、そして更にリンカ１１０（アンテナ１２２及び１２４を有する。）、リンカ１１２（アンテナ１３２、１３４、１３６を有する。）、リンカ１１４（アンテナ１４２、１４４を有する。）、及びリンカ１１６（アンテナ１４６及び１４８を有する。）を含む。幾つかのリンカのうちの１つ又はそれより多いリンカからの通信が動作電力を供給することに制限されるとき、それらのリンカ及びアンテナ・サブシステムに対する受信アンテナ機能が除外され得る。
【００１９】
図示されるように、アンテナは、例えば、赤外線光エネルギのためのレンズ、又は音響エネルギのためのホーン又は構造を含む、通信に用いられるエネルギの任意のトランスデューサを表す。代替アンテナ・システムは、任意の通信媒体又は周波数帯域から別の媒体又は周波数帯域への操作を再構成するための１つ又はそれより多いモジュール（例えば、置換可能な構成要素）を含む。
【００２０】
無線受信器及び／又は送信器回路を含むモニタを有する実現形態においては、リンカは、アンテナの選択、アンテナのスケルチ実行、アンテナのインピーダンス・マッチング（例えば、同調の実行）、被受信信号の処理（例えば、アナログ検出器、復調器、前置増幅器、アナログ／ディジタル変換器、及び／又はパルス・カウンタ又はタイミング分析器回路）、送信信号の事前処理（例えば、ゲート化された発振器、符号変換器、ディジタル／アナログ変換器、ディジタル／パルス変換器、増幅器、変調器、メッセージ・ヘッダ発生器、同期信号発生器、及びメッセージ・トレーラ発生器）、及び誤り検出（例えば、ＣＲＣ発生器及び／又は検査器）のための回路を含み得る。モニタが無線回路を含まないとき、リンカは更に、１つ又はそれより多い受信器及び／又は１つ又はそれより多い送信器を含み得る。いずれのケースにおいても、リンカは、指令をバス１０８から受け入れ、制御信号を前述の回路に与え、そのような回路と協働して前述の機能を達成するための方法を実行し、状態、データ及びエラー・メッセージを与えるためのプロセッサを含み得る。
【００２１】
ホスト・コンピュータ１０２において（又は１つ又はそれより多いモニタ１０６−１０７において、又は１つ又はそれより多いリンカ１１０−１１６において）検出のしるし（ｉｎｄｉｃｉａ）を与えるように識別装置を検出することは、１つ又はそれより多いアンテナを伴う。例えば、識別装置１６０の検出のしるしをもたらす通信は、リンク１５１及び１５２により、対象物１７０に対してリンク１５３、１５４及び１５５により、対象物１８０に対してリンク１５６、１５７、１５８及び１５９により図示されている。各リンクは、アンテナと識別装置との間のいずれの方向における任意の数の信号を含み得る。例えば、リンクは、本明細書に援用されている、Ｊａｍｅｓ Ｌ．Ｒｏｄｇｅｒｓ他により１９９９年８月１１日に出願された米国特許出願０９／３７２，２７４に記載された対象物識別システムで送信され又は受信されるタイプのいずれの１つ又はそれより多い信号を表し得る。同じアンテナ・ノードが特定の識別装置への通信を送りそして受信するため動作することは必要ではない。例えば、アンテナ１２２は、電力信号をリンク１５１上の識別装置１６０に与え得て、そしてアンテナ１２４は、識別装置１６０により与えられたビーコン信号を受信し得る。
【００２２】
各識別装置は、１つ又はそれより多いアンテナを有し得る。前述したように、識別装置のアンテナの向きは、識別装置と通信するためのリンカにより用いられたアンテナに関して識別装置のアンテナの向きを含み、そして他の識別装置のアンテナに関して識別装置のアンテナの向きを含む。本質的に平面アンテナ（ｐｌａｎａｒ ａｎｔｅｎｎａｓ）が識別装置に用いられたとき、リンカから識別装置への電力転送のためのアンテナの結合は、主に磁界によるものである。そのような結合は、識別装置のアンテナの向きがリンカのアンテナ及び他の近くの識別装置のアンテナに関して同一平面（又は、平行平面）から異なるので、低減し得る。平面アンテナが互いに関して同一平面（又は、平行平面）であるとき、識別装置は、電力を識別装置から受け取り、そして複数の共振回路の結合（例えば、各識別装置がアンテナと形成された、又はアンテナに結合された共振回路を有する。）は、１つ又はそれより多いそのような共振回路の挙動に影響を及ぼし得る。例えば、各識別装置が分離して動作されるとき１つの共振周波数を有する１つの共振回路を有するとき、１群の識別装置は、本明細書でスタック共振周波数と呼ばれる異なった（例えば、一層低い）周波数でエネルギ吸収のピークを有し得る。スタックにある幾つかの識別装置は、他の（例えば、大多数）識別装置と同じ程度まで結合されないで、そしてそのため分離状態にある共振周波数と大多数のスタック共振周波数との間の周波数でエネルギをより効率的に吸収し得る。換言すると、識別装置の不均一なスタックは、幾つかのスタック共振周波数を呈し得る。
【００２３】
一般的に、前述のようなリンクは、送信器により送信され、そして受信器（又は電力回路）により受信される信号を含む。リンクは、範囲内識別装置か、又は非範囲内識別装置かのいずれかを含み得る。リンクが範囲内識別装置を含むか否かは、送信器のアンテナ・パターン、受信器のアンテナ・パターン、信号と関連したＲＦエネルギにより走行された距離、エネルギが通る媒体の特性、及びエネルギの吸収、反射及び屈折に寄与する環境の特性を含む要因に依存する。１つ又はそれより多い要因は、リンクを介した通信の持続時間の間に時間と共に変化し得る。１つ又はそれより多い要因が、リンクを介した通信の持続時間の間に時間で変わり得る。アンテナ・パターンは、アンテナ（又はアンテナのアレイ）の性能の空間的（例えば、２次元又は３次元）表現である。送信アンテナのためのアンテナ・パターンは、様々な点で測定された（又は予測された）被放射電磁界強度を記述する。受信アンテナのためのアンテナ・パターンは、規定された電気信号をアンテナで与えるであろう様々な点で最小の電磁界強度を記述し得る。
【００２４】
リンクを介した通信は、時間的に重なっている又は分離している様々な持続時間の幾つかのそのような信号を含み得る。識別装置の検出が幾つかの信号（例えば、パワー、リンギング、返答、問い合わせ、更に別の返答等）を、例えば、システム・アーキテクチャ、プロトコル、及び信頼性判定基準に起因して含むとき、各信号は個々に、そして１つ又はそれより多いそのような信号の各組み合わせは、識別装置が範囲内か、又は非範囲（範囲外）か否かに寄与する。この範囲内の多次元定義は、一次元における、即ち、リンク距離における一層単純なケースをより密接に考慮することにより一層良く理解され得る。
【００２５】
理想的目標として、全ての範囲内識別装置を検出する確率が１００％であるべきであり、そして非範囲内識別装置を範囲内として検出する確率が０％であるべきである。この理想が図８に図示されており、そこでは範囲内は、単純に１つの変数、即ち通信装置（例えば、リンカ及び識別装置）間の距離として定義されたリンク距離を参照して定義されている。図示されるように、リンク距離が距離Ｄ１４より小さいとき、識別装置は範囲内にある。検出の確率（曲線８０２）は距離Ｄ１４以下である全てのリンク距離で１００％である。距離Ｄ１４を超えては、検出の確率は０％である。その理想が多くの理由（例えば、アンテナ結合の変化、ノイズ・フロア（ｎｏｉｓｅ ｆｌｏｏｒ）、及び前述の他のこと）のため実現可能でないので、現実の確率は、曲線８０６により示されるように距離と共に変わる。例えば、識別装置を距離Ｄ１２で検出する確率は確実でなく、曲線８０６においてＤ１２に対応する確率Ｐ１８は、１００％より小さい（例えば、８０％）。
【００２６】
確率が１００％でないとき、２つのタイプの誤りが任意の割合で存在し得る。最初に、非範囲内にある識別装置が検出され得る（いわゆる、誤った積極的検出（ｆａｌｓｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ））。第２に、範囲内にある識別装置が検出され得ない（いわゆる、失敗又は不完全検出）。不完全検出は実際の誤りを距離Ｄ１２で支配し得て、そして誤った積極的検出は実際の誤りを距離Ｄ１６で支配し得る。距離Ｄ１４で、範囲内識別装置の検出の確率（Ｐ１６）は５０％の近くであり得る。このリンク距離を本明細書ではスレッショルド・リンク距離と呼ぶ。
【００２７】
本発明の様々な局面に従って、スレッショルド・リンク距離（即ち、その距離で全ての範囲内識別装置の検出が約５０％である。）が調整され得る。リンク信頼性を調整する任意の従来の機構が調整のため用いられ得る。その任意の従来の機構には、被送信エネルギ量を（例えば、電力を識別装置に、又は問い合わせ信号を識別装置に送信するため用いられるリンクのため）調整するため、リンクの送信器又は受信器でアンテナ結合量を（例えば、向きに関して、電子機器対物理的アンテナ、又は媒介を介した相互に対するアンテナを含む任意の不整合を低減するため）調整するため、及び／又は受信器感度を調整するための回路及び／又はソフトウエアが含まれる。例えば、リンク距離により単純に定義された範囲内（そこでは、確率が全ての物理的方向で等しい（例えば、完全に無指向性アンテナをリンクの送信器及び受信器のため用いる。）。）に再度言及すると、範囲内識別装置は、図３に示されるように平面上の円形輪郭３０４内に存在すると考えられ得る。識別装置３１０は、範囲内（例えば、図８の距離Ｄ１２に対応する。）であると考えられ得て、そして識別装置３１４は、非範囲内（例えば、図８の距離Ｄ１６に対応する。）であると考えられ得る。識別装置３１２及び３１６は、たまたま距離Ｄ１４に存在する装置を表し得て、又は識別装置３１２及び３１６は、本発明の様々な局面に従って、輪郭３０４の境界を定めるよう配置され得る。
【００２８】
例えば、１つ又はそれより多い識別装置は、任意の所望の輪郭上に（輪郭の形状に関係なく）存在していると知られ得て、そしてその既知の識別装置の方向でのスレッショルド・リンク距離は、一連の試験で調整されて、幾つかのサンプル読み取り値を通して検出の所定目標確率（例えば、５０％、又は安全余裕のため５０％より多く）を与え得る。次いで、そのような試験中に所望のリンク距離を与えたハードウエア及び／又はソフトウエアのセッティング（例えば、前述のような送信器電力、アンテナの向き、受信器感度等）の使用が、試験される方向で用いられ得て、又は（上記環境におけるリンク距離のモデルに従って）他の方向及び／又は他のリンク距離のための適切なセッティングを決定するため用いられ得る。
【００２９】
第１のリンク距離に対応する第１のグループのセッティングが、増分的に一層長いリンク距離に対応する第２のグループのセッティングと共に用いられて、どの物理的距離で特定の識別装置が存在するかを突き止めるのを助け得る。例えば、識別装置３１４が第１のグループのセッティングにより時間の５０％より小さくそして第２のグループのセッティングにより時間の５０％より多く応答するので、識別装置３１４は円形輪郭３０４及び３１８に対応する両者のリンク距離半径の間に存在していることが決定され得る。
【００３０】
本発明の様々な局面に従って、１つのリンクに対する複数の経路の存在を用いて、理想的曲線８０２により近い、例えば、曲線８０４でシステム性能を確立し得る。曲線８０４に従って動作するシステムは、誤った積極的な一層低い確率及び不完全検出の一層低い確率を呈するであろう。本発明の様々な局面に従ったシステムは、リンクが複数の経路を有する環境において曲線８０４のような曲線上を動作している。図３に示されるように、各リンク３０２、３０６及び３０８は、リンクの端部（例えば、経路３０２に対する３００及び３１０）同士間に丁度１個のセグメント（線の一部）を含む。しかしながら、実際の状況として、媒体における不規則性は、１つのリンクに対して複数の物理的通信経路を引き起こし得る。施設内の媒体は、反射する又は吸収する表面により境界付けされ得る。例えば、図２の施設２００は、直角の隅で連結された壁２０２及び２０４、２２５度の隅で連結され且つ壁２０４と２０６との間で通路を形成する壁２０６及び２０８、及び一般的に前述の壁に面した壁２１０を含む。点２１６及び２１８間のリンクは、３つの経路、即ち、（ａ）セグメント２３２及び壁２０２からの反射を与えるセグメント２３４、（ｂ）セグメント２３６及び壁２０８からの反射を与えるセグメント２３８、及び（ｃ）反射無しで到達するセグメント２３０を含み得る。これら３つの経路は、異なる実効的リンク距離を有する（例えば、各経路上のセグメントの和が１つの実効的リンク距離に対応する。）。
【００３１】
長い破線での図２の平面輪郭２２０は、識別装置の検出の５０％確率を有する点の軌跡を図示する。ＲＦリンクを表しているように、点２１６のアンテナは無指向性でなく、そのため輪郭２２０（点２１６に中心付けされた円形形状を有する代わりに）は、全体的に壁２０８に向けて延長する涙の形状を有する。換言すると、平面輪郭２２０は、アンテナ・パターンの一部を表す。パターン２２０の先端部の第１の部分は、一点短鎖線２２２で示されるように壁２０８から反射される。パターン２２０の先端部の第２の部分は、短破線２２４で示されるように壁２０２から壁２１０に向けて反射される。パターン２２０の先端部の一部は、＋記号線２２６で示されるように、壁２０２から反射し、次いで壁２１０から反射される。経路２３２及び２３４は、範囲内にあり、そして短破線２２４内の第１の反射に対応する。経路２３６及び２３８は、範囲内にあり、そして一点短鎖線２２２内の第１の反射に対応する。そして、＋記号線２２６内の第２の反射の全ての点は、非範囲内である。
【００３２】
勿論、リンク距離を参照した範囲内の決定は、平面における輪郭の参照に限定されるものではない。例えば、３次元の点の軌跡が解析又は試験により決定されて、全てのそのような点が規則的な表面（例えば、球又はトロイド）、又は不規則表面（例えば、様々なローブ・ボリューム（ｌｏｂｅ ｖｏｌｕｍｅｓ）を有する多ローブ化された表面）の一部である範囲内を定義するためのモデルと一貫性のある確率を呈し得る。アンテナ（及び反射されたＲＦエネルギ）は、指向性のある、又は偏波性のある、あるいは指向性及び様々な偏波性の組み合わせであり得るパターンを呈するので、第１のアンテナに対してリンク距離を参照した範囲内の決定（例えば、水平偏波されている）は、実質的に、第２のアンテナに対するリンク距離を参照した範囲内の決定（例えば、垂直偏波されている）と無関係にし得る。
【００３３】
リンクの最新の数学モデルに従って各リンクを動作させることにより、本発明のシステムは、前述したように、図８における例により図示された検出の確率の理想的関数に一層近づいてより信頼性良く動作する。別の言い方をすれば、そのようなモデルに従ってリンクを確立するよう求めることにより、確立されたリンクの１つ又はそれより多い特性が決定され得る（例えば、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が、より正確に予測され得る。）。そのようなモデルは、識別装置と通信する、又は識別装置の位置を特定する方法において明白に又は暗黙的に用いられ得る。例えば、１つ又はそれより多いリンク・スレッショルドは、多数の変数を有するモデルに従って決定され得る。それらの各変数は、試験（例えば、図３を参照して前述したような試験）に従ってある値に設定される。試験を単純化し、そしてモデルから引き出された結論の正確さを改善するため、好適なモデルは、２つ又はそれより多い独立変数を含む。変数は、１つの独立変数の値が別の独立変数の同じ値に常に対応するとは限らないとき、独立であると考えられる。リンクが１つの経路を２つの周波数のそれぞれで含み、そして狭帯域観測（例えば、試験）がリンクの一端で行われるとき、その結果生じた測定値は、モデルに独立変数の値として加わり得る。表１は、独立変数を生じさせ得る本発明のシステムの特徴をリストする。
【００３４】
【表１】
【表２】
非常に多数の独立変数を得るための上記の特徴のいずれかを組み合わせることに加えて、特徴の幾らかは他のものの代用になり得る。例えば、回転する指向性アンテナは、同じ方向を介した通信が周期的時間に得られるのと同程度である点で指向性ダイバーシティ並びにタイミング・ダイバーシティと見なされ得る。ダイバーシティは、同時に又は順次的に実現され得る。順次的ダイバーシティの例として、タイミング・ダイバーシティは、単一送信の多重受信、又は順次的（例えば、周期的に反復される）送信−受信事象と関わり得る。
【００３７】
リンカと識別装置との間のリンクに対して、リンカ端で独立変数の値を決定する（例えば、前述したようにリンカ１１０、モニタ１０６及び／又はホスト・コンピュータ１０２による決定）目的のためのダイバーシティは、リンカか、又は識別装置かのいずれかで実行され得る。例えば、方向及び／又は偏波ダイバーシティは、追跡されるべき同じ対象物に配置された１つ又はそれより多い識別装置により達成され得る。説明の目的のため、図４の対象物４００（例えば、通常の運送箱）は、相互に直交した側面４１０、４２０及び４３０と、側面４２０及び４３０に対してそれぞれ共平面上で添付された識別装置４５０及び４５２と、２つの側面４１０及び４２０に共平面上で添付された識別装置４４０と、３つの側面４１０、４２０及び４３０に共平面上で添付された識別装置４４０とを含む。対象物４００上の識別装置は、同じ識別信号特性又は符号でもって応答し得る。
【００３８】
識別装置は、実質的に平面であり且つ指向性及び／又は偏波特性の影響下にあるタイプのアンテナを含み得る。それぞれこのタイプのアンテナを有する識別装置４５０及び４５１が、図示されるように、対象物の相互に垂直の面に取り付けられたとき方向及び／又は偏波ダイバーシティを呈するように用いられ得る。識別装置は、このタイプの２以上のアンテナを有し得る。方向及び／又は偏波ダイバーシティは、複数のアンテナ識別装置の各アンテナにより異なる向きを用いることにより得られることができる。例えば、識別装置４４０は、対象物４００の側面４１０上に配置された第１のアンテナを有する部分４４１と、対象物４００の側面４２０上に配置された第２のアンテナを有する部分４４２とを有する。更に、識別装置４４４は、対象物４００の側面４１０上に配置された第１のアンテナを有する部分４４５と、対象物４００の側面４２０上に配置された第２のアンテナを有する部分４４６と、対象物４００の側面４３０上に配置された第３のアンテナを有する部分４４７とを有する。アンテナの機能（例えば、電力の吸収、共振の検出、メッセージ受信、及び／又はメッセージ送信に対する）は、そのような識別装置（４４０又は４４４）において同一であり得て、又は異なり得る。異なるとき、アンテナの機能は、同じリンク又は異なるリンクに参加し得る。
【００３９】
本発明の様々な局面に従った識別装置は、媒体ダイバーシティ、指向性ダイバーシティ、偏波ダイバーシティ、信号タイミング・ダイバーシティ信号、変調ダイバーシティ、冗長構成要素ダイバーシティ、又はそれらの任意の組み合わせを促進し得る。例えば、図５のビーコン識別装置１６０は、バッテリ５０２、制御器５０４、及び幾つかの伝送チャネルを含む。各伝送チャネルは、送信器（５０８及び５１２）とそれぞれのアンテナ（５１０及び５１４）とを含む。バッテリ５０２は、電力を制御器及び送信器に導体５０１を介して供給する。制御器５０４は、いずれかの又は全部の送信器が送信するとき、及びどのような信号（例えば、内容、周波数（単数又は複数）及び／又は変調）をそれぞれが送信することになるかを決定する。任意の従来の部品、回路、構造、材料及び技術を用いて、識別装置１６０を製作し組み立て得る。
【００４０】
製造のための識別装置１６０の部品、回路、構造、材料及び技術は、上記で参照された米国特許出願０９／３７２，２７４に記載されているタイプを含む任意の従来のタイプで、本明細書で説明した機能を実行するため適切に適合されているものであり得る。
【００４１】
媒体ダイバーシティは、任意の１つ又はそれより多い伝送チャネルの代わりに別の媒体に対する送信器及びインターフェース（例えば、圧電型発振器及び超音波信号のための放射表面）を用いることにより実行され得る。
【００４２】
指向性ダイバーシティ及び偏波ダイバーシティは、前述したように、異なるアンテナ・パターンを備えるアンテナ５１０及び５１４を採用することにより容易に行われ得る。
【００４３】
信号変調ダイバーシティは、それぞれの送信器５０８−５１２においてそれぞれ異なる変調を採用し、そして送信器５０８−５１２を順次又は同時に動作させることにより容易に行われ得る。
【００４４】
識別装置１６０は、２以上の伝送チャネルを含むことにより冗長構成要素ダイバーシティを与える。１個の送信器５０８に結合された幾つかのアンテナを有する代替実現形態（アンテナ構成要素ダイバーシティ）においては、指向性ダイバーシティ及び偏波ダイバーシティが、前述のように容易に行われ得て、そして送信器５１２が省略され得る。構成要素ダイバーシティの更に別の実現形態においては、共通アンテナ（例えば、５１０）は、幾つかの送信器（例えば、５０８及び５１２）に結合され得て、そして他のアンテナ（例えば、５１２）が省略され得る。
【００４５】
リンカ及びモニタの機能は、リンカにおける複雑さとモニタにおける計算能力とがトレード・オフ関係であるよう分割され得る。モニタにおける過剰な計算要求を回避するため、一部の計算タスクは、複数のリンカにより並列（例えば、幾つかの同時リンク）に実行され得る。図６に示されるようなモニタ及びリンカの代表的実現形態においては、モニタ１０６は、制御器６１０、メモリ６１２、及びネットワーク・インターフェース６１４を含み、それぞれは、情報、状態及び制御の交換のため従来のデータ・バス６１６に結合されている。リンカ１１０は、アンテナ選択及び同調回路６４２、スケーリング及び比較回路６４４、及び組み合わせ回路６４６を含む。モニタ１０６及びリンカ１１０は、アナログ及びディジタル回路の任意の通常の混合形式を含む。それら回路の混合形式には、上記で参照した米国特許出願０９／３７２，２７４においてモニタ及びアンテナに対して記載されたタイプの回路で且つ本明細書で説明された機能を実行するよう適切に適合されたものが含まれる。
【００４６】
メモリ６１２は、制御器６１０により実行されるプログラム・ステップと、前述のようにリンカ１１０へバス１０８上を通信されるべき指令に関連した情報と、前述のようにバス１０８を介してホスト・コンピュータ１０２へ通信することに関連した情報とを格納のための従来のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ及び／又はＥＰＲＯＭを含み得る。
【００４７】
ネットワーク・インターフェース６１４は、制御器６１０とバス１０４との間の従来のバス・インターフェース・プロトコル・サポートを与える。制御器６１０は、Ｉ／Ｏ読み出し及び書き込み指令を、バス６１６を介してネットワーク・インターフェース６１４に与えて、ネットワーク・インターフェース６１４の動作のための初期条件（例えば、ブロック転送開始アドレス及び長さ）を確立し、そして誤り条件に応答し得る。ネットワーク・インターフェース６１４は、メモリ６１２へのホスト・コンピュータ１０２の読み出し及び書き込みアクセスを与え得る。ネットワーク・インターフェース６１４は、ホスト・コンピュータ１０２とメモリ６１２との間の任意の情報及びファイルの転送を容易にする。
【００４８】
任意の数のアンテナ６３９（例えば、２から６の間が好ましい）がリンカ１１０に結合され得る。各アンテナは、アンテナ選択及び同調回路６４２に結合された任意の従来のアンテナ（例えば、ループ、マルコニー、ダイポール、八木、又は皿型）を含み得る。アンテナ選択及び同調回路６４２は、（ａ）アンテナ６３９とスケーリング及び比較回路６４４との間のインピーダンス・マッチング、及び（ｂ）１つ又はそれより多いアンテナ６３９をスケーリング及び比較回路６４４へ選択的に結合することのため制御器６１０からの通常の指令に応答して動作する回路（例えば、リレー又は半導体部品を含む）を含み得る。
【００４９】
スケーリング及び比較回路６４４は、信号６４３をアンテナ選択及び同調回路６４２から受け取る。このスケーリング及び比較回路６４４は、（ａ）それぞれの正規化信号がアンテナ信号の１つ又はそれより多い特性の１つの測定値又は一連の測定値に応答し、且つそれぞれの正規化信号が対応する独立変数のそれぞれの値のしるしを搬送する、所定数の正規化信号を与えるため、及び（ｂ）１つ又はそれより多いリンク・スレッショルドを参照して実行される比較を実行して、各独立変数のためバイナリ結果を与えることのため制御器６１０からの通常の指令に応答して動作する回路（例えば、受信器、復調器、減衰器、増幅器、フィルタ、アナログ比較器、ディジタイザ、及び／又はディジタル比較器を含む）を含み得る。例えば、１ビット・バイナリ結果は、信号の振幅（独立変数の値のしるし）とリンク・スレッショルドを搬送するアナログ信号とのアナログ比較により与えられ得る。複数のビット・バイナリ結果が与えられることになるとき、リンク・スレッショルドは、アナログ／ディジタル変換に対するステップの大きさを指定し得る。
【００５０】
組み合わせ回路６４６は、スケーリング及び比較回路６４４により与えられたバイナリ結果信号６４５を受け取る。組み合わせ回路６４６は、（ａ）処理のため全て又はいずれのサブセットの信号６４５を選択するため、及び（ｂ）１つ又はそれより多い論理的演算を実行して、検出のしるしを有するその結果生じるバイナリ信号を与えるようにそれぞれの独立変数の状態を組み合わせるため制御器６１０からの通常の指令に応答して動作する回路（例えば、論理ゲート、記憶素子、論理演算装置（ＡＬＵ）又はプログラムを格納したマイクロプロセッサ）を含み得る。例えば、組み合わせ回路６４６は、少なくとも１つの識別装置が検出されたことを指示する１ビット・バイナリ信号を与え得る。代替として、組み合わせ回路６４６は、（ａ）１ビット値（例えば、ＴＡＧ＿ＤＥＴＥＣＴＴＥＤ）、（ｂ）検出された識別装置の同一性（ＩＤ）のしるし、（ｃ）衝突が生じたか否かのしるし、（ｄ）識別装置が存在することが期待される位置の範囲（例えば、モニタからの距離の範囲、リンカからの距離の範囲、又はアンテナ又はアンテナ・クラスタのような参照点からの距離の範囲）のしるし、及び（ｅ）識別装置へ向かう方向（例えば、モニタ、リンカ、アンテナ又はアンテナ・クラスタのような任意の通常の参照点から参照される立体角の範囲）のしるしを備える１つ又はそれより多いバイナリ結果をバス１０８上へ与え得る。
【００５１】
組み合わせ回路は、表２に記載される論理的関係のうちの１つ又はそれより多い関係を採用し得る。表２において、独立変数は、大文字のＡからＨにより示されている。各独立変数は、図１に示されるようなリンクに対応し得る。例えば、変数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ及びＫは、リンク１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１５７，１５８及び１５９にそれぞれ対応し得る。本発明の様々な局面に従った別の実現形態においては、変数は、同じリンクの経路に対応し得る。例えば、変数Ｃ，Ｄ及びＥは、図２の点２１８で終了する複数の経路、即ち２３０，２３４，２３８に対応し得る。別の例として、識別装置１６０は、リンカ１１０の２つのアンテナ（各々のアンテナは異なるアンテナ・パターンを有する）に（例えば、反射のため）到達する信号を１つのアンテナから送信し得る。これらのアンテナの各アンテナ上の信号に応答して、２つの独立変数は、それぞれの被受信信号の特性（例えば、振幅）に対応する値を割り当てられ得る。更に別の例として、独立変数の値は、同じ識別装置から（最小数の送信及び受信チャネルから）であるがしかし前述したように時間のダイバーシティで得られることができる。
【００５２】
【表３】
【表４】
モニタ１０６及びリンカ１１０は、前述のダイバーシティの任意の組み合わせを与えるよう協働し得る。識別装置の増分的コストが何千の識別装置及び僅かしかないモニタ及びリンカを有するシステムにおいてシステムのコストを支配する傾向があるので、指向性ダイバーシティ、信号の大きさダイバーシティ、信号偏波ダイバーシティ、信号タイミング・ダイバーシティ、信号変調ダイバーシティ、及び／又は冗長構成要素ダイバーシティを主としてリンカ及び／又はモニタで実行することが好ましい。例えば、複数のアンテナ、複数の受信器回路、及び／又は複数の復調回路は、図５及び図６を参照してある程度説明されたビーコン・タイプの識別装置検出システムに対して前述したようにリンカ１１０において実施され得る。
【００５５】
制御器６１０は、リンクを維持するため閉ループ制御システムを実行するための回路及び／又はソフトウエアを含み得る。例えば、期待された識別装置がもはや検出されないとき、制御器６１０は、次の動作、即ち、（ａ）１つ又はそれより多い異なるアンテナ・パターンの使用を指定すること（例えば、送信器出力パワー、受信器感度、アンテナ選択、又は信号を用いた同調回路６４２に対する同調を適切に指図又は調整することによる）、（ｂ）異なるスケーリング及び比較機能の使用を指定すること（例えば、回路６１４を適切に指図及び／又は調整することによる）、及び（ｃ）異なる組み合わせ演算を指定すること（組み合わせ回路６４６を適切に指図及び／又は調整することによる、又は例えば、方法７００及びステップ７０８を参照して以下で説明されるように、検出の異なる方法を用いることによる）のうちのいずれかを実行するためのステップを取り得る。一旦、期待された識別装置が再び検出されると、更なるリンク維持動作が取られて、例えば、ヒステリシスを生じさせるためタイマ又は値（例えば、下側又は上側の限界）を設定することにより追加のシステム安定性を与え得る。期待された識別装置の検出の信頼性がより少なくなるとき、対象物識別システム１００は、警告表示、メッセージ又は警報を与え得る。
【００５６】
識別装置が検出されたか否かを決定するための本発明の様々な局面に従った方法は、次のステップ、即ち、（ａ）媒体ダイバーシティ、指向性ダイバーシティ、信号の大きさダイバーシティ、信号偏波ダイバーシティ、信号タイミング・ダイバーシティ、信号変調ダイバーシティ、及び冗長構成要素ダイバーシティから成る組のうちの１つのダイバーシティを有するシステムにおいて、回路が少なくとも２つの独立変数のしるしを与えるのを可能にするステップ、（ｂ）各独立変数に対してバイナリ結果を決定するステップ、（ｃ）複数の所定の方法から論理的組み合わせを形成するための方法を選択するステップ、及び（ｄ）識別装置が上記方法の実行に従って検出されたことを決定して、上記複数のバイナリ結果に従って論理的組み合わせを形成するステップを含み得る。
【００５７】
図７の方法７００は、アンテナのダイバーシティ及びアンテナ・パターンのダイバーシティ（例えば、指向性ダイバーシティ、信号偏波ダイバーシティ及び冗長構成要素ダイバーシティの組み合わせ）を有するシステムに適用されたそのような方法の一例である。方法７００を実行するための命令は、メモリ６１２に格納され、そして制御器６１０により実行され得る。方法７００を実行することにより、ホスト・コンピュータ１０２は、範囲内にある識別装置の検出の最新の報告を周期的に受け取り得る。範囲内の条件を定義するための判定基準は、最初に設定され、又は変化の影響下にある（例えば、オペレータの制御に応答する、所望の識別装置を物理的に配置するための方法に応答する、及び／又は設置又は施設内の物理的変化に応答する）。１組の判定基準が確立されてしまうとき、設置特有の感度及び正確さの判定基準が、例えば、メモリ６１２から同じもののしるし（例えば、そこにオペレータとの対話の結果として、又はホスト・コンピュータ１０２により格納されているように）読み出すことにより決定され得る（ステップ７０２）。
【００５８】
これらの判定基準を取得することに応答して、ある一定数の使用可能なアンテナのそれぞれの特性が決定される（ステップ７０４）。アンテナ特性は、事前に決定され、そしてホスト・コンピュータ１０２によりメモリ６１２に格納され得る。代替として、リンカ１１０（又は、ホスト、モニタ、及び／又はリンカが協働して）は、アンテナ特性をその位置で最初に又は周期的に決定し、そして結果をメモリ６１２に格納し得る。リンカ１１０は、アンテナ特性（例えば、アンテナ同調にも用いられる。）を試験し且つ格納するためプロセッサ（図示せず）及びメモリ（図示せず）のそれぞれを含み得る。リンカのメモリの関連内容にアクセスすること又はそれを転送することは、アンテナ特性を決定する制御器６１０に対して事前に必要不可欠であり得る。
【００５９】
識別装置検出のため用いられるべきアンテナの数が次ぎに確立される（ステップ７０６）。例えば、用いられるべきアンテナは、前述のように、スケーリング及び比較回路６４４に選択的に結合され得る。代替として、用いられるべきでないアンテナは、（例えば、アンテナ信号をスケルチングすることにより、又は信号を重畳して、アンテナ信号が組み合わせのため用いられるべきでないことを指示することにより）無効のままにされ得る。
【００６０】
複数の受信チャネルの構成は、従来のディジタル制御技術により達成され得る。ＲＦ及び／又はアナログ・スイッチを制御する出力を有するレジスタは、制御器６１０からの指令により設定され得る（ステップ７０６）。アンテナを、適切な受信周波数に自動的に同調することは、メモリ６１２に格納されている表からの情報を、アンテナ選択のためのマトリックス・スイッチを動作させるレジスタに類似のレジスタに転送することにより達成され得る。他のパラメータは、スケーリング（例えば、ラダー、プログラム可能増幅器）、アナログ比較のためのアナログ・スレッショルドを（例えば、ラダー及び／又はＤ／Ａ変換器により）設定し、及びディジタル比較のためディジタル・スレッショルドを設定する（例えば、レジスタ）ためのディジタルに制御されたスケーリング及び比較回路６４４に対して類似の要領で設定され得る。パラメータの設定のタスクは、ステップ７０６で全部（例えば、初期化として）達成され、又は、以下で説明されるステップ７１０である程度示されるように、検出全体にわたって反復され得る。
【００６１】
識別装置検出を決定するため用いられるべき論理式（例えば、表２を参照して前述したような）が、メモリ６１２に、変数に対する論理演算子及び参照を含むメタコードとして格納され得る。そのようなメタコードは、任意の通常の要領でフォーマット化されそして解釈され得る。メタコードとして格納することは、ユーザに対するシステム操作の記述を容易にし、又は修正及び維持を容易にし得る。好適な実施形態において、識別装置検出のための１つ又はそれより多い論理式の実行は直接的であり、即ち、その論理式の論理が実行可能な命令（例えば、コンパイルすること及びアセンブリから得られるオブジェクト・コード）により実行される。そのように、論理式は、比較する及び／又は組み合わせる方法のサブパート（副部分）として実行されるべきサブルーチンとしてメモリ６１２に存在する。任意の従来の技術を用いて、所望のサブルーチンの実行を可能にし得る（ステップ７０８）。例えば、ポインタに所望の値が与えられ（又は所望の値へリンクされ）得て、又はケース・スイッチがスイッチ値を用いて初期化され得て、あるいはメッセージが特定のプログラム・オブジェクトを初期化するため送られ得る。
【００６２】
ステップ７０８で選択された比較する及び／又は組み合わせる方法により参照された各変数に対して現在値を確立するため、ステップ７０６で設定されたパラメータのセッティングとは異なるパラメータのセッティングが適切であろう。例えば、異なるパターンを有する２つのアンテナが「Ａ ＯＲ Ｂ」のような論理式に対する２つのそれぞれの独立変数に対して２つの値を供給するため使用可能にされる場合、ステップ７０６におけるセッティングは十分であり得るし、そしてステップ７１０は省略され得る。他方、例えば、独立変数に対して１個のそのような値を獲得するため、統合化受信器が帯域にわたり掃引されねばならない、又はアンテナが角度にわたり掃引されねばならないとき、同調、スケーリング、及びスレッショルドの比較の決定（ステップ７１０）は、検出における各試みのため必要とされ得る。更に別の実施形態においては、ステップ７１２は、比較する及び／又は組み合わせる選択された方法に全ての変数に対する値が供給されてしまうまで反復される。
【００６３】
前述のように変数の値を供給された１つ又はそれより多い論理式の評価は、本発明の様々な局面に従って、比較する及び／又は組み合わせる方法を実行することにより達成される（ステップ７１４）。そのような方法は、予め決定され得て、又は選択され得て（ステップ７０８）、あるいは一部の変数に関して一部予め決定され、そして他の変数に関して選択され得る。より速い実行は、比較する及び組み合わせる方法の一部又は全てを所定の方法として確立することから結果として生じ得る。
【００６４】
表２を参照して前述した各論理式は、１ビット・バイナリ値を与える。選択されたアンテナから受信された信号に従って得られた他の情報と組み合って、そのような１ビット値は、特定の識別（ＩＤ）を備える識別装置が検出されたか否かを意味する。検出の報告が、ホスト・コンピュータ１０２に与えられ得る（ステップ７１４）。そのような報告は、ホスト・コンピュータ１０２により独立にアクセスされ得るメモリ６１２の領域において通常のメッセージ、ファイル又はしるしのような任意の都合良い形式を取り得る。報告は、代替として又はその上に、２以上の識別装置が誤りなく検出されたこと、又は衝突が生じたことを指示し得る。
【００６５】
方法７００の幾つかのステップは、（ａ）範囲内にあり得る識別装置の母集団（ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）の変化、又は（ｂ）範囲内の程度（範囲）を定義するパラメータにおける変化の監視及び検出を反復するループの中に組織化され得る。例えば、報告した（ステップ７１４）後に、制御は、（ａ）前述のように、識別装置の検出に用いられるダイバーシティのタイプの変化又は設置情報の変化のため試験（又はその変化を実現）するため始め（ステップ７０２）に、（ｂ）アンテナ、及び／又はパラメータのセッティングのための代替の選択（ステップ７０６）に、（ｃ）比較する及び／又は組み合わせる代替方法の選択（ステップ７０８）に、又は（ｄ）同調、スケーリング、及び／又は比較セッティングのための代替を決定する（ステップ７１０）に戻るよう進み得る。
【００６６】
上記の記載は本発明の好適な実施形態を説明しているが、その好適な実施形態は特許請求の範囲に定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく変更又は修正され得る。記載の明瞭のため本発明の幾つかの特定の実施形態が記載されたが、本発明の範囲は、特許請求の範囲により判定されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の様々な局面に従った対象物識別システムの機能ブロック図である。
【図２】
図２は、図１の対象物識別システムの一部の代表的設置を含む設備の床配置図である。
【図３】
図３は、範囲内識別装置及び非範囲内識別装置の代表的位置の図である。
【図４】
図４は、本発明の様々な局面に従った識別装置を有する輸送用容器の斜視図である。
【図５】
図５は、本発明の様々な局面に従った識別装置の機能ブロック図である。
【図６】
図６は、図１の対象物識別システムの一部の機能ブロック図である。
【図７】
図７は、本発明の様々な局面に従った方法のフロー・チャートである。
【図８】
図８は、識別装置を検出する確率の、それを超えて通信リンクが延長する距離の関数としてのグラフである。
Claims (11)
- 無線周波数識別装置が検出されたか否かを決定する方法において、
複数の異なるアンテナ・パターンを所定の複数のアンテナ・パターンから選択するステップと、
それぞれの通信リンクがそれぞれスレッショルドを超えているそれぞれの振幅を有するそれぞれの信号を与えるか否かに各バイナリ結果が応答する、複数のバイナリ結果を決定するステップであって、各通信リンクは、前記の選択されたアンテナ・パターンのうちの少なくとも１つに従って動作する、前記決定するステップと、
複数の所定の手法から、論理的組み合わせを形成する手法を選択するステップと、
無線周波数識別装置が前記手法を実行することに従って検出されることを決定して、論理的組み合わせを前記複数のバイナリ結果に従って形成するステップとを備える方法。 - 第１のスレッショルドが第２のスレッショルドに等しい請求項１記載の方法。
- 前記それぞれの通信リンクのうちの少なくとも１つが、
ａ．受信器と、
ｂ．前記受信器に結合されたアンテナと、を備え、
前記アンテナ及び受信器が、前記それぞれのアンテナ・パターンに従って協働する
請求項１記載の方法。 - 前記それぞれの通信リンクのうちの少なくとも１つが、
ａ．送信器と、
ｂ．前記送信器に結合されたアンテナと、を備え、
前記アンテナ及び送信器が、前記それぞれのアンテナ・パターンに従って協働する
請求項１記載の方法。 - 各選択されたアンテナ・パターンが異なる偏波を有する請求項１記載の方法。
- 各選択されたアンテナ・パターンが、アンテナとして異なる方向の最大有効性を有する請求項１記載の方法。
- 前記所定の手法のうちの少なくとも１つが、前記複数のバイナリ結果のうちの少なくとも２つの論理和に従って論理的組み合わせを与える請求項１記載の方法。
- 所定の方法のうちの少なくとも１つが、前記複数のバイナリ結果のうちの少なくとも２つの論理和に従って論理的組み合わせを与える請求項１記載の方法。
- Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、前記複数のバイナリ結果の４つの結果を表し、
前記所定の手法のうちの少なくとも１つが、論理式：（Ｒ１ ＯＲ Ｒ２）ＡＮＤ（Ｒ３ ＯＲ Ｒ４）に従って論理的組み合わせを与える
請求項１記載の方法。 - Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、前記複数のバイナリ結果の４つの結果を表し、
前記所定の手法のうちの少なくとも１つが、論理式：（Ｒ１ ＡＮＤ Ｒ２）ＯＲ（Ｒ３ ＡＮＤ Ｒ４）に従って論理的組み合わせを与える
請求項１記載の方法。 - 前記所定の手法のうちの少なくとも１つが、前記複数のバイナリ結果の合計が所定の量を超えているか否かに従って論理的組み合わせを与える請求項１記載の方法。
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