JP2012502589A - 周波数可変伝送プロトコルを用いた聴衆者応答システム及び聴衆者応答方法 - Google Patents

Abstract

複数のユーザーからユーザー応答データをリトリーブする周波数可変無線応答システム及び周波数可変無線応答方法は、基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットを設けることを含む。各ハンドヘルド応答ユニットは周波数可変通信プロトコルを使用して無線通信リンクにより基地ユニットと通信する。基地信号は、基地ユニットを用いて無線通信リンクにより応答ユニットへ送信される。応答信号は、無線通信リンクにより応答ユニットから基地ユニットへ送信される。基地信号は、マスター送信部を含み、少なくとも場合によっては拡張送信部を含む。マスター送信部は、応答ユニットの時刻マークを設定する情報を含む。マスター送信部は、応答ユニットが、その基地信号に関連付けられた任意の拡張送信部を受信することを可能にする情報も含む。

Description

本発明は、ハンドヘルド応答ユニット(handheld response units)に入力されたユーザー応答をリトリーブする聴衆者応答システム及び聴衆者応答をリトリーブする方法を対象とし、詳細には、周波数可変伝送プロトコルを利用するこのようなシステム及び方法を対象とする。

無線応答システムは、多数のユーザーからの応答を無線でリトリーブすることができる。このようなシステムは、固定周波数で動作することもできるし、多様な複数の周波数を利用することもできる。後者のものは、周波数可変システム（frequency agile system）として知られている。周波数可変システムの一例は、本発明の譲受人に譲渡された「スペクトラム拡散通信を使用した無線ポーリングシステム（WIRELESS POLLING SYSTEM USING SPREAD-SPECTRUM COMMUNICATION）」という発明の名称の特許文献１に開示されているタイプ等のスペクトラム拡散周波数ホッピングプロトコルである。この米国特許出願の開示は、ここに参照により本明細書に援用される。しかしながら、他のタイプの周波数可変プロトコルも知られている。

本出願と共に本発明の譲受人に譲渡された「動的パーソナリティ情報割り当てを用いた応答システム及び応答方法（RESPONSE SYSTEM AND METHOD WITH DYNAMIC PERSONALITY ASSIGNMENT）」という発明の名称の特許文献２は、応答ユニットと基地ユニットとの間の通信を容易にするために、基地ユニットが応答ユニットにパーソナリティ情報（personality）データを割り当てることができる応答システム及び応答方法を開示している。パーソナリティ情報データは、たとえば、特定の応答ユニットが割り当てられるタイムスロットを含むことができ、その基地ユニットに「参加」するとの応答ユニットによる要求に応じて送信することができる。投票セッションの開始時には、多数の応答ユニットが参加要求を基地ユニットへ送信すると共に、パーソナリティ情報データを基地ユニットから受信することが必要な場合がある。

基地ユニットは、さまざまなタイプの情報を応答ユニットと通信することができる。
一定のシステムでは、基地ユニットは、ポーリングパケットを送出して、応答ユニットから応答データをリトリーブする。一方、他のシステムでは、応答ユニットは、基地ユニットからの送信を必要とすることなく非同期に送信を行う。
システムのタイプに関わらず、基地ユニットは他の情報を応答ユニットへ送信することができる場合がある。このような他の情報の例には、グローバルメッセージパケット及びファームウェアダウンロードパケットが含まれる。他の情報は、応答ユニットにおいて表示されるテスト質問テーブルも含むことができる。他の情報は、特定の応答ユニット用の構成データ及びログインデータも含むことができる。他の情報は、本発明の譲受人に譲渡された「リモート応答システム及びデータ転送プロトコル（REMOTE RESPONSE SYSTEM AND DATA TRANSFER PROTOCOL）」という発明の名称の特許文献３に開示されているタイプの受信確認信号も含むことができる。

米国特許出願公開第２００４／０２２９６４２号 国際特許出願公開第ＷＯ２００６／０４１７４３号 米国特許第５，７２４，３５７号

本発明は、基地ユニットと応答ユニットとの間でのメッセージデータ及び応答ユニットから基地ユニットへの応答データを高速かつ効率的な方法で通信することができる周波数可変リモート応答システムを提供する。

本発明の一態様による複数のユーザーからユーザー応答データをリトリーブする周波数可変無線応答システム及び周波数可変無線応答方法は、基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットを設けることであって、各ハンドヘルド応答ユニットは周波数可変通信プロトコルを使用して無線通信リンクにより該基地ユニットと通信する、設けることを含む。基地信号は、前記基地ユニットにより前記無線通信リンクで前記応答ユニットへ送信される。応答信号は、前記応答ユニットから前記基地ユニットへ前記無線通信リンクにより送信される。
前記基地信号は、マスター送信部（master transmission）を含み、少なくとも場合によっては拡張送信部（extension transmission）を含む。前記マスター送信部は、前記応答ユニットの時刻マークを設定する情報を含む。前記マスター送信部は、前記応答ユニットが、その基地信号に関連付けられた任意の拡張送信部を受信することを可能にする情報も含む。

本発明の別の態様による複数のユーザーからユーザー応答データをリトリーブする周波数可変無線応答システム及び周波数可変無線応答方法は、基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットを設けることであって、各ハンドヘルド応答ユニットは周波数可変通信プロトコルを使用して無線通信リンクにより該基地ユニットと通信する、設けることを含む。基地信号は、前記基地ユニットにより前記無線通信リンクで前記応答ユニットへ送信される。応答信号は、前記応答ユニットから前記基地ユニットへ前記無線通信リンクにより送信される。
前記基地信号は、マスター送信部を含み、少なくとも場合によっては拡張送信部を含む。応答ユニットが、有効な拡張送信部の受信に応答して、前記基地ユニットへ応答ユニット受信確認を送信する。前記基地ユニットは、対応する応答ユニット受信確認が前記基地ユニットによって受信されない場合には特定の拡張送信部を再送し、応答ユニット受信確認を受信すると、基地ユニット受信確認を送信する。

本発明のこれらの目的、利点、及び特徴、並びに他の目的、利点、及び特徴は、図面と共に以下の明細書をレビューすると明らかになるであろう。

本発明との使用に役立つ無線通信システムのブロック図である。 周波数可変通信プロトコルの図である。 代替的な周波数可変通信プロトコルの図である。 図３の（ａ）のプロトコルを使用する基地ユニットの制御プログラムのフローチャートである。 応答ユニットの制御プログラムのフローチャートである。 基地ユニットと応答ユニットとの間の双方向受信確認を示すフローチャートである。

次に、図面及びそれらの図面に描かれた例示の実施形態を具体的に参照する。無線応答システム１０は、１つ又は複数の基地ユニット１２、及び複数の応答ユニット、キーパッド、又はハンドヘルドユニット１４を含む。
これらの複数の応答ユニット、キーパッド、又はハンドヘルドユニット１４は、１つ又は複数の無線通信リンク１６により基地ユニット（複数可）と通信する。この無線通信リンク１６は、本発明の譲受人に譲渡された「無線応答システム及び無線応答方法（WIRELESS RESPONSE SYSTEM AND METHOD）」という発明の名称の米国特許出願公開第２００３／０１５３３２１号に開示されているタイプのものである。この米国特許出願の開示は、ここに参照により本明細書に援用される（図１）。
無線応答システム１０は、先に言及した特許出願に詳細に開示されており、本明細書では詳細に説明しないことにする。基地ユニット（複数可）１２はポーリング信号を無線通信リンク１６により送信し、応答ユニットはポーリング信号に応答して無線通信リンク（複数可）により基地ユニットへ応答データを送信すると言うだけにとどめておく。
応答データ、すなわち投票データは、ユーザーによってそれぞれの応答ユニットに入力される。基地ユニット１２と応答ユニットとの間の通信のプロトコルの例示は、本発明の譲受人に譲渡された「リモート双方向伝送聴衆者ポーリング及び応答システム（REMOTE TWO-WAY TRANSMISSION AUDIENCE POLLING AND RESPONSE SYSTEM）」という米国再発行特許第３５，４４９号、特許文献３、並びに「複数サイトインタラクティブ応答システム（MULTIPLE SITE INTERRACTIVE RESPONSE SYSTEM）」という米国特許第６，０２１，１１９号に詳細に開示されているものと概ね同様のものであり得る。これらの米国特許の開示は、ここに参照により本明細書に援用される。
各応答ユニット１４は、キーボード１８、一連のソフトキー２０等のユーザー入力デバイスを含むことができる。各応答ユニット１４は、ユーザーに情報を表示すると共にユーザーが選択したものを示すディスプレイ２２をさらに含むことができる。
基地ユニット１２は、コマンドコンピューター２４と接続され得る。コマンドコンピューター２４は、無線応答システム１０の最上位レベルの制御を提供すると共に、無線応答システム１０によって生成されるデータを解析するソフトウェアアプリケーションを実行する手段としての、ホストソフトウェアを含む。

この例示の実施形態では、２つの基地ユニット１２が示され、各基地ユニットは一対の送受信機２６を有する。しかしながら、一定のアプリケーションについては、１つのみの基地ユニット１２又は３つ以上の基地ユニット１２を利用することができ、基地ユニット１２は、１つのみの送受信機２６又は３つ以上の送受信機２６を利用することができることが理解されるべきである。
また、各応答ユニットは、異なる時刻に異なる基地ユニットと通信可能とすることができる場合がある。これについては、ウィリアム・Ｓ・ビューラー（William S. Buehler）、レイモンド・Ｅ・ベイカー（Raymond E. Baker）、ティモシー・Ｒ・ランブリックス・ジュニア（Jr., Thimothy R. Lambrix）、マイケル・Ｂ・ホール（Michael B. Hall）、及びトロイ・Ａ・レッダー（Troy A. Redder）によって２００８年５月２７日に出願されて本発明の譲受人に譲渡された「複数基地ユニット機能を有する聴衆者応答システム及び聴衆者応答方法（AUDIENCE RESPONSE SYSTEM AND METHOD WITH MULTIPLE BASE UNIT CAPABILITY）」という発明の名称の米国特許出願第１２／１２７，２５４号に開示されている。この米国特許出願の開示は、ここに参照により本明細書に援用される。

無線応答システム１０は、基地ユニット（複数可）１２と応答ユニット１４との間で、異なる時刻において異なる周波数が送信に使用される周波数可変伝送プロトコルを利用する。
このようなプロトコルの一例は、スペクトラム拡散周波数ホッピングプロトコルである。このような周波数ホッピングプロトコルは、複数の異なった周波数チャネル、すなわちホップから構成される。各周波数ホップ、すなわちチャネルは固有の周波数帯域を有する。このようなスペクトラム拡散システムの一例は、特許文献１に開示されている。この米国特許出願の開示は、ここに参照により本明細書に援用される。

一実施形態では、周波数可変伝送プロトコル２８は、基地ユニット１２によって応答ユニット１４へ送信される基地信号３０を含み、応答ユニット１４は、基地信号３０に応答して応答ユニット送信期間３４に応答ユニット信号３２を送信する（図２）。
基地信号３０はマスター送信部(master transmission)４２を含み、データパケット（複数可）４９から構成されるオプションの拡張送信部(extension transmission)４４を含む場合がある。マスター送信部４２は、応答ユニット１４が基地信号にいつ応答するのかを決定する時刻マークを設定する。
以下でより詳細に述べるように、応答ユニットは、時刻マーク後に応答を送信する時刻を決定する。必要な場合には、応答ユニットは、応答を送信する時刻を決定するときに任意の拡張送信部４４を考慮することができる。
マスター送信部４２は、応答ユニット１４が拡張送信部４４を受信することができるようにする情報をさらに含む。この情報は、拡張送信部４４の長さを含むことができる。この長さは、以下でさらに詳細に説明されるように、ゼロの長さから最大長までの任意の可変長とすることができる。

図示した実施形態では、マスター送信部４２は、周波数可変伝送プロトコル２８を構成する異なったホップ周波数のそれぞれにおいて１回ずつの複数回送信される。例として、１５個の異なった周波数がプロトコルで使用される場合、マスター送信部４２は、異なる周波数においてそれぞれ１５回繰り返し送信される。これにより、各応答ユニットは、その応答ユニットに割り当てられたホーム周波数上をリスンすると共にマスター送信部を受信することが可能になる。
マスター送信部４２内には、時刻マークに加えて、応答ユニットが拡張送信部４４を受信することを可能にする情報も含まれる。例示の実施形態では、拡張送信部４４を構成するデータパケットは、すべて同じホップ周波数で送信することもできるし、異なる周波数で送信することもできる。
マスター送信部４４で送信される情報は、拡張送信部のすべてが同じ周波数上にある場合にはその周波数を含み、拡張送信部が異なるホップ周波数上にある場合にはホップテーブル等を含む。
マスター送信部は、拡張送信部４４の長さに関するデータ、すなわち、拡張送信部を構成するデータパケット数がある場合には、そのパケット数も含むことができる。これは、拡張送信部がマスター送信部と応答ユニット信号との間にある場合に、応答ユニットが、自身のそれぞれの応答ユニット信号を送信する正しいタイムスロット用に自身のタイマーを設定することを可能にするために、特に有用である。
加えて、マスター送信部４２はその拡張送信部を処理するように意図されている応答ユニットの特定の１つ又は複数に一意の識別情報を含むこともできる。以下でより詳細に説明するように、この識別情報は、応答ユニット（複数可）に割り当てられるパーソナリティ情報(personality)を含むこともできるし、パーソナリティ情報が応答ユニット（複数可）に割り当てられない場合には、この識別情報は、製造時刻等、その応答ユニットに永久的又は半永久的に割り当てられるシリアル番号とすることもできる。
応答ユニット１４が自身のホーム周波数でマスター送信部を受信するとき、応答ユニット１４は、マスター送信部４２のすべてに対する、応答ユニット１４が自身のマスター送信部４２を受信するホップ周波数の位置を考慮して、拡張送信部の受信を開始する時刻を計算し、拡張送信部４４を受信する時刻において、その周波数又はホップ周波数テーブルに自身の受信機をチューニングする。

マスター送信部と拡張送信部（複数可）と応答ユニット送信部との間の関係は異なってもよい。図３の（ａ）に示す一関係では、拡張送信部４４はマスター送信部４２の後に続き、応答ユニット送信部３２は拡張送信部の後に続く。
このような配置では、応答ユニットが拡張送信部を一旦受信すると、応答ユニットはその送信部がその応答ユニットを対象としたものか否かを該送信部の識別情報から判断し、応答送信部が必要とされる場合には、キーパッドは、応答ユニット信号を基地ユニットへ送信する正しいタイムスロット用のタイマーを設定することができる。
望ましい場合には、応答ユニットは、計算された基地信号受信時刻まで自身の受信機をオフにすることができ、応答ユニット信号を基地ユニットへ送信する必要がある時刻までスリープモードになることができる。

図３の（ｂ）に示す別の関係では、拡張送信部４４は、マスター送信部内においてマスター送信部４２ａ、４２ｂ間に現れる。
図３の（ｃ）は、拡張送信部４４がマスター送信部４２の前に現れる関係を示している。図３の（ｃ）に示す配置の利点は、応答ユニット送信部３２がマスター送信部の直後に現れるので、マスター送信部を介して拡張送信部４４の長さを応答ユニットに知らせる必要がなく、その結果、マスター送信部の後に拡張送信部の存在を補償するように応答ユニットタイマーをリセットする必要がないということである。
また、応答ユニット受信機は、応答ユニット送信部の後に拡張送信部パケットを受信するように作動された状態にしておくこともできる。

図３の（ｄ）は、拡張送信部４４がユニット送信部分３２ａ、３２ｂ内に現れる配置を示している。拡張送信部をシングルパック(single packs)に分けて、応答ユニット送信部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、…の後にそれぞれ送信することも可能である。
システムは、図３の（ｆ）に示すように、このような送信部の配置を組み合わせたものから構成することもできる。

基地ユニット制御プログラム５０は、基地ユニット１２を制御して、図３の（ａ）に示す周波数可変伝送プロトコルを実行するのに使用され得る（図４）。
プログラム５０は、拡張送信部で送信される追加のデータパケット４９があるか否かを判断することにより５１において開始する。これは、基地ユニット１２において行うこともできるし、マスターコンピューター２４で動作するソフトウェアが含まれる場合には、そのソフトウェアにおいて行うこともできる。例示の実施形態では、送信される追加のデータパケットの数が、マスターコンピューター２４を動作させるソフトウェアによって求められ、基地ユニット１２へ通信される。
追加のデータパケットが送信されない場合、カウントは０に設定される（５３）。
追加のデータパケットが送信される場合、カウントは、付加データパケットの数に設定され（５４）、カウントはマスター送信部内にロードされる（５５）。
特定のホップ周波数におけるマスター送信部の組み立てが５６において開始し、周波数インデックスが５７において１に設定される。
インデックスが最大設定量に達したか否かが５８において判断される。
達していない場合、次のホップ周波数を有するマスター送信部が構成され（５９）、インデックスが６０において進められる。
インデックスがマスター送信部の最後のホップ周波数に一旦達すると、いずれかの拡張送信部のデータパケットカウントが０よりも大きいか否かが６１において判断される。大きい場合には、最初のデータパケット４９がその拡張送信部４４に配置され（６２）、６３においてカウントが進められる。

カウントが０にディクリメントされたと６１において一旦判断されると、基地信号が構成される。基地送信タイマーは６４において初期化され、基地送受信機は６５において電力が供給される。基地送信タイマーは、マスター送信部を構成するホップ周波数の数、及び拡張送信部の長さを考慮する。基地送信タイマーが満了したと６６において一旦判断されると、プログラム５０はリターンし、５２において次の基地信号３０の処理を開始する。

応答ユニット制御プログラム７０は、マスター送信部が受信されたか否かを７２において判断することにより７１において開始する。
応答ユニットは、拡張送信部４４のデータパケット４９のカウント及び拡張送信部が送信されるホップ周波数を復号して求める（７３）。
拡張送信部４４が受信される時刻において（７４）、応答ユニットは、その応答ユニットがマスター送信部を受信するホップ周波数の位置を考慮して、指定されたチャネルをリスンし、指定された数のデータパケットを受信する（７５）。
拡張送信部が対象とする応答ユニット（複数可）のマスター送信部に含まれる識別された情報で特定の応答ユニットが識別される場合、当該応答ユニットは、以下でさらに詳細に説明するように、入来するデータパケットに基づいて動作し、それらのデータパケットに関連付けられた関連タスクを実行する（７５）。

応答ユニットは、その後、データパケットのすべてを受信したと判断し（７６）、バッテリ寿命を保存するために自身の受信機をオプションでオフにすることができる（７７）。
マスター送信部を用いて送信された時刻マーク、拡張送信部を受信する決定された時刻、及び拡張送信部の長さに基づいて、応答ユニットは、応答ユニット信号３２を送信する自身のタイムスロットの時刻を求め、正しいタイムスロット（７８）でウェイクアップするようにタイマーを構成することができる。
正しいタイムスロットに一旦達すると（７９）、応答ユニットは、投票入力として自身のキーパッド１８に入力される任意のユーザー入力を含む自身の応答ユニット信号及び必要な場合には受信確認信号を送信する（８０）。

応答ユニット受信確認（応答受信確認）は、応答ユニットが拡張送信部４４の受信に成功し、拡張送信部４４に対して有効性チェックを行ったことを基地ユニットにアラートするために、８０において送信される。
拡張送信部の受信に成功した場合、応答ユニットは次の基地信号３０を受信する時間の間待機し（８１）、適切な時刻に自身の受信機をオンにする（８２）。
応答ユニットは、次に、次の基地信号３０を受信し（８３）、基地ユニット受信確認（基地受信確認）信号が基地ユニットから受信されたか否かを８４において判断する。
基地ユニットは、応答受信確認を受信した場合、応答ユニットが応答受信確認の繰り返し送信を停止してもよいことをそれぞれの応答ユニットに確証させるために、基地受信確認を送信する。
応答ユニットは８５においてプロセスを終了する。
基地受信確認は、特許文献３に開示されている原理を利用して、その後の基地信号の一部として送信することができる。この米国特許の開示は、ここに参照により本明細書に援用される。しかしながら、基地受信確認を送信する他の技法も使用することができる。

基地受信確認が受信されなかったと８４において判断された場合、プログラムは７８に戻り、それぞれの応答ユニットは、任意のユーザー入力を有する応答受信確認を再送信するか、又はユーザー入力が存在しない場合には、応答受信確認を単独で再送信する。
ステップ７８〜８４は、基地受信確認がそれぞれの応答ユニットによって受信されるまで繰り返される。
加えて、基地ユニット１２が応答受信確認を受信しない場合には、基地は、応答受信確認が受信されるまでか、又は所与の再試行回数が達成されるまで、その応答ユニットへ拡張送信部を送信し続けることになる。

したがって、無線応答システム１０は、２方向受信確認プロセス９０を実行することができる。この２方向受信確認プロセス９０は図６に示されている。
プロセス９０は、コンピューター２４で動作しているホストソフトウェアが特定の応答ユニットへデータを送信する指令を基地に与えることで開始する（９１）。
基地ユニット１０は、制御プログラム５０を使用して基地信号３０を構成し送信する（９２）。基地信号３０は、マスター送信部４２、特定の応答ユニット用の拡張送信部４４、及び他の任意の拡張送信部４４を含む。
応答ユニット（複数可）は、基地信号を受信し、拡張信号４４を含む基地信号の有効性を判断する（９３）。
応答ユニットは、次に、拡張送信部のデータパケットが有効に受信されたか否かを９４において判断する。有効に受信されない場合、応答ユニットは、必要な場合に、任意のユーザー入力、すなわち投票を送信するだけである。
拡張送信部が有効に受信された場合、応答ユニットは、９６において、ユーザー入力、すなわち投票と共に応答受信確認を送信する。

基地ユニットは、９７において、応答ユニット信号を受信し、応答受信確認が存在するか否かを判断する。応答受信確認が存在すると９８において判断された場合、基地ユニットは、９９において、キーパッド送信が受信されたことを受信確認する。これは、次の基地信号を用いて送信されるビットマップにその応答ユニットの基地受信確認を設定することによって成し遂げることができる（９９）。
代替的に、以下でより詳細に議論されるように、受信確認は、拡張送信部４４において送信され得る。
応答受信確認が受信されない場合、基地ユニットは、次の基地信号を用いて拡張送信部を再送信する。
応答ユニットは、基地信号が基地受信確認を含むか否かを１０１において判断する。基地信号が基地受信確認を含む場合、応答ユニットは応答受信確認を再送信しない。応答ユニットが基地受信確認を受信しない場合、応答ユニットは、必要な場合に、任意の投票を有する受信確認を再送信する（９６）。

一実施形態は、システムを使用する前に一意の識別情報を割り当てる（静的モード）必要もなければ、基地／ソフトウェアからオンデマンドの割り当て（動的モード）の必要もないポーリングシナリオを含む。
大きな開催地(In large venues)では、一意のパーソナリティ情報を数千個ものキーパッドに割り当てることは実際的ではない。パーソナリティ情報を割り当てる代わりに、キーパッド１４は工場が割り当てたシリアル番号を使用することができる。このシリアル番号は、製造された各キーパッド１４に一意である。
たとえば図３の（ｃ）に示すタイプのポーリング図を使用すると、キーパッド１４は、基地マスター同期送信部４２に対して応答ユニット信号３２をいつ送信すべきかを求めるために、シリアル番号の最後の数字の一部を使用する。
シリアル番号のほんの一部を使用することは、他のキーパッド１４も同じ値を含み得ることを意味する。或るアルゴリズムを使用すると、別のキーパッド又は他の或る無線送信機のいずれかから干渉が発生した場合にキーパッドタイミングを変更することが可能である。
全シリアル番号が各応答ユニット信号３２を用いて送信される。基地ユニット１２は、全キーパッドシリアル番号を使用して、基地拡張送信部４４等でキーパッドに受信確認する。各キーパッド１４は、投票が受信されたことを検証するために自身のシリアル番号の有無についてすべての基地送信部をチェックする。より多くのキーパッド投票が送信されるほど、基地拡張送信部はより多く必要とされ得る。

各応答ユニットは、代替的に、以下の文献に示されている原理を利用して、すなわち
ウィリアム・Ｓ・ビューラー、ハリー・Ｇ・デルクス（Harry G. Derks）、マイケル・Ｂ・ホール、トロイ・Ａ・レッダー、デイビッド・Ｌ・ラモン（David L. Ramon）、及びマイケル・Ｓ・グラス（Michael S. Glass）によって２００５年９月３０日に出願されて本発明の譲受人に譲渡された「動的パーソナリティ情報割り当てを用いた応答システム及び応答方法（RESPONSE SYSTEM AND METHOD WITH DYNAMIC PERSONALITY ASSIGNMENT）」という米国特許出願第１１／１６３，００８号、並びに
ウィリアム・Ｓ・ビューラー、ハリー・Ｇ・デルクス、マイケル・Ｂ・ホール、トロイ・Ａ・レッダー、デイビッド・Ｌ・ラモン、及びマイケル・Ｓ・グラスによって２００８年８月１４日に出願された「動的パーソナリティ情報割り当てを用いた応答システム及び応答方法（RESPONSE SYSTEM AND METHOD WITH DYNAMIC PERSONALITY ASSIGNMENT）」という米国特許出願第１２／１９１，４８４号
に開示されている原理を利用して、特定の基地ユニット１２と結合させることができる。これらの米国特許出願の開示は、ここにその全内容が参照により一括して援用される。
これは、基地が通信アドレス等のパーソナリティ情報データを参加応答ユニットへ送信することによって成し遂げることができる。
１つ又は複数の基地ユニットと結合された応答ユニットがその基地ユニット（複数可）へ有効な応答ユニット送信部を送信したとき、基地ユニット（複数可）は、応答ユニットのアドレスに結び付けられた受信確認を送信し、その結果、受信確認されている応答ユニットは自身の受信確認を認識することになる。

代替的に、応答ユニットは、どの特定の１つ又は複数の基地とも結合する必要はなく、すべての基地ユニット１２と通信可能とすることができる。このような実施形態では、あらゆる基地ユニットがあらゆる応答ユニットからの応答ユニット送信部を受信することができるように、これらの基地ユニットを、共通のチャネル又はホップ周波数テーブル等の同じ基地ＩＤに設定することができる。基地ユニットが、そのユニットの一意のシリアル番号を含む有効な応答ユニット送信部を受信したとき、その基地ユニットは一意のシリアル番号を含む受信確認を送信する。

送信側の応答ユニットが、自身の一意のシリアル番号を含む受信確認を一旦受信すると、その応答ユニットは、自身の応答ユニット送信部の再送信を停止する。
任意の応答ユニット１４が実質的に任意の基地ユニット１２と通信することができる能力をさらに高めるために、各応答ユニットは、いずれのタイムスロット又はキーパッド送信間隔において、送信を行うのかを決定することが可能となり得る。
これによって、応答ユニットは、必ずしも通信アドレスの割り当てを受けることなく、応答ユニット送信期間３４の異なるタイムスロットで送信を行うことが可能になる。それでも、２つ以上の応答ユニットが同じタイムスロットで送信を試みて、衝突が生じる可能性があるが、衝突の傾向及び応答ユニット送信部の再送信の必要性は、米国特許第７，３３０，７１６号に開示されているタイプの非同期応答システムよりも大幅に少ないはずである。

応答ユニット送信部間の衝突のリスクをさらに低減するために、各グループが異なる基地ユニット送信部に応答するようにするに、応答ユニットを複数のグループに編成することができる。
一実施形態では、応答ユニットが送信を行うタイムスロットは、その応答ユニットの一意のシリアル番号の最下位の数字等の、一意のシリアル番号の一部の関数である。したがって、各応答ユニットに記憶されたアルゴリズムを使用して、その応答ユニットがその応答ユニットの一意のシリアル番号の一部に基づいて自身の応答ユニット送信を行うタイムスロットを計算することができる。
一実施形態では、シリアル番号の下位８ビットを使用して、その応答ユニットのタイムスロットが計算される。別の実施形態では、応答ユニットが送信を行うタイムスロット及びその応答ユニットが割り当てられるグループの双方を、その応答ユニットの一意のシリアル番号の異なる部分の関数とすることができる。

このような応答システムによって、たとえば１０，０００個等の非常に多数の応答ユニットが多数の基地ユニットと通信することが可能になり得る。このことは、各応答ユニットが各基地と通信することができると共に、有効な応答ユニット送信部の受信の際に基地から受信確認信号を受信することができるという理由から成し遂げることができる。これは、１つの特定の応答ユニットに受信確認を結び付けるために応答ユニットに割り当てられる一意のシリアル番号の使用によって容易にされる。

他の実施形態は、製造時等に各応答ユニットに割り当てられる一意のシリアル番号と組み合わせて、基地ユニット（複数可）により各応答ユニットに割り当てられる通信アドレス等のパーソナリティ情報を共に使用することができる。
各応答ユニットは、自身の応答ユニット送信部を送信するためにより明確になったタイムスロットを有することになるが、たとえ応答ユニット送信部が、その応答ユニットに割り当てられていないタイムスロットで送信された場合であっても、基地ユニット（複数可）は、依然として応答ユニット送信部を受信すると共にその応答ユニット送信部に受信確認することを可能とすることができる。

前述したように、有効な応答ユニット送信部の受信の際の基地ユニットから応答ユニットへの受信確認は、マスター送信部４２の一部として提供することもできるし、拡張送信部４４のパケット４９で送信することもできる。
例として、７５個のホップ周波数で送信されるマスター送信部４２では、特許文献３に開示されている技法を使用すること等によって約１００個の応答ユニットが受信確認を受けることができる。この特許文献３の開示は、ここに参照により本明細書に援用される。
受信確認は拡張送信部４４で送信することができる。

周波数可変伝送プロトコル２８は、１つ又は複数の応答ユニットへメッセージを高速に送信する潜在的能力を有する。
拡張送信部４４は、あらゆるホップ周波数で繰り返されるマスター送信部４２とは異なり、特定のホップ周波数で又は特定のホップ周波数テーブルに従って一度だけ送信される必要がある。その上、拡張送信部を構成するデータパケットは、特定の応答ユニット用に指定することができる。
基地信号は、応答ユニット（複数可）へデータパケットを送信することが必要であるときに拡張することができると共に、データパケットを送信する必要がないとき又は送信する必要があるデータパケットが少ないときに縮小することができる動的な長さを有する。これによって、基地ユニットと応答ユニットとの間で交換されるデータのスループットをより大きくすることが可能になる。

具体的に説明した実施形態における変更及び修正は、均等論を含む特許法の原理に従って解釈される添付の特許請求の範囲の範囲によってのみ限定されることが意図される本発明の原理から逸脱することなく、行われ得る。

独占的な財産、すなわち独占権が主張される本発明の実施形態は次の通りに規定される。

Claims (24)

1. 周波数可変無線応答システムであって、
   基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットであって、各ハンドヘルド応答ユニットは周波数可変通信プロトコルを使用して無線通信リンクにより該基地ユニットと通信する、基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットを備え、
   前記基地ユニットは、前記少なくとも１つの無線通信リンクにより基地信号を前記応答ユニットへ送信し、
   前記応答ユニットは、前記少なくとも１つの無線通信リンクにより応答ユニット信号を前記基地ユニットへ送信し、
   前記基地信号は、マスター送信部を含み、
   前記基地信号は、拡張送信部を含むように適合され、
   前記マスター送信部は、前記応答ユニットの時刻マークと、前記応答ユニットが、その基地信号に関連付けられた任意の拡張送信部を受信することを可能にする受信情報とを含む、
   周波数可変無線応答システム。
2. 前記拡張送信部は、可変長送信部を含み、
   前記マスター送信部は、前記応答ユニットが前記可変長送信部の長さを求めることを可能にする長さ情報を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記可変長送信部は少なくとも１つのパケットから構成され、可変長送信部の長さはその送信部におけるパケット数の関数である、請求項２に記載のシステム。
4. 前記拡張送信部は、データパケットから構成され、
   前記長さ情報は、前記拡張送信部に含まれるデータパケットの数を含む、請求項２に記載のシステム。
5. 前記応答ユニットは、任意の拡張送信部を考慮して前記時刻マーク後に応答データを送信する時刻を決定する、請求項１に記載のシステム。
6. 前記少なくとも１つの無線通信リンクは、周波数ホッピングプロトコルを含み、
   前記マスター送信部は、前記拡張送信部に使用される周波数ホッピングテーブルに関する情報を含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記拡張送信部は１つのホップ周波数で送信される、請求項６に記載のシステム。
8. 前記拡張送信部は、複数のホップ周波数で送信される、請求項６に記載のシステム。
9. 前記マスター送信部は、少なくとも１つの特定の応答ユニットを識別する識別情報を含み、該少なくとも１つの特定の応答ユニットは、前記拡張送信部を処理する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記応答ユニットのそれぞれは、その応答ユニットに一般に永久的に割り当てられる一意のシリアル番号を含み、応答ユニットの該シリアル番号は、その応答ユニットによって送信される応答ユニット信号に含まれる、請求項９に記載のシステム。
11. 前記マスター送信部及び前記拡張送信部から選ばれた少なくとも一方は、前記少なくとも１つの特定の応答ユニットの前記シリアル番号を含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記識別情報は、その応答ユニットに割り当てられたパーソナリティ情報をさらに含み、該パーソナリティ情報はその応答ユニットの前記基地ユニットとの通信を容易にする、請求項９に記載のシステム。
13. 前記パーソナリティ情報は、前記基地ユニットによって前記応答ユニットのその特定の１つに割り当てられる、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記パーソナリティ情報は、前記応答ユニットのその特定の１つによって送信される参加要求に応答してその応答ユニットに割り当てられる、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記応答ユニット信号は、応答データ信号及び参加要求信号から選ばれた少なくとも一方を含む応答ユニット送信部を含み、該応答データ信号は、ユーザーによって前記それぞれの応答ユニットに入力される応答データを含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記拡張送信部はメッセージデータを含み、前記少なくとも１つの特定の応答ユニットは該メッセージデータを処理する、請求項１に記載のシステム。
17. 前記メッセージデータは、（ｉ）テスト質問テーブル、（ｉｉ）ファームウェアダウンロードデータ、（ｉｉｉ）構成データ、（ｉｖ）ログインデータ、（ｖ）ディスプレイのテキスト文字列、（ｖｉ）回答データ、及び（ｖｉｉ）グラフィックディスプレイデータから選ばれた少なくとも１つを含む、請求項１６に記載のシステム。
18. 応答ユニットは、有効な拡張送信部の受信に応答して、応答ユニット受信確認を前記基地ユニットへ送信する、請求項１に記載のシステム。
19. 前記基地ユニットは、対応する応答ユニット受信確認が前記基地ユニットによって受信されない場合に、特定の拡張送信部を再送する、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記基地ユニットは、応答ユニット受信確認を受信すると、基地ユニット受信確認を送信する、請求項１８に記載のシステム。
21. 応答ユニットは、対応する基地ユニット受信確認がその応答ユニットによって受信されない場合に、応答ユニット受信確認送信部を再送する、請求項２０に記載のシステム。
22. 周波数可変無線応答システムであって、
    基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットであって、各ハンドヘルド応答ユニットは周波数可変通信プロトコルを使用して無線通信リンクにより該基地ユニットと通信する、基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットを備え、
    前記基地ユニットは、前記少なくとも１つの無線通信リンクにより前記応答ユニットへ基地信号を送信し、
    前記応答ユニットは、前記少なくとも１つの無線通信リンクにより前記基地ユニットへ応答ユニット信号を送信し、
    前記基地信号は、マスター送信部を含み、
    前記基地信号は、拡張送信部を含むように適合され、
    応答ユニットは、有効な拡張送信部の受信に応答して、応答ユニット受信確認を前記基地ユニットへ送信し、
    前記基地ユニットは、対応する応答ユニット受信確認が前記基地ユニットによって受信されない場合に、特定の拡張送信部を再送し、
    前記基地ユニットは、応答ユニット受信確認を受信すると、基地ユニット受信確認を送信する、
    周波数可変無線応答システム。
23. 複数のユーザーからユーザー応答データをリトリーブする方法であって、
    基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットを設けることであって、各ハンドヘルド応答ユニットは周波数可変通信プロトコルを使用して無線通信リンクにより該基地ユニットと通信する、設けること、
    前記基地ユニットを用いて前記無線通信リンクにより基地信号を前記応答ユニットへ送信すること、並びに
    前記応答ユニットを用いて前記無線通信リンクにより応答信号を前記基地ユニットへ送信すること、
    を含み、
    前記基地信号を送信することは、マスター送信部を送信すること、及び少なくとも場合によっては拡張送信部を含めることを含み、
    前記マスター送信部は、前記応答ユニットの時刻マークを設定する情報、及び前記応答ユニットがその基地信号に関連付けられた任意の拡張送信部を受信することを可能にする情報を含む、
    方法。
24. 複数のユーザーからユーザー応答データをリトリーブする方法であって、
    基地ユニット及び複数のハンドヘルド応答ユニットを設けることであって、各ハンドヘルド応答ユニットは周波数可変通信プロトコルを使用して無線通信リンクにより該基地ユニットと通信する、設けること、
    前記基地ユニットが前記少なくとも１つの無線通信リンクにより基地信号を前記応答ユニットへ送信すること、並びに
    前記応答ユニットを用いて前記少なくとも１つの無線通信リンクにより応答ユニット信号を前記基地ユニットへ送信すること、
    を含み、
    前記基地信号を送信することは、マスター送信部を送信すること、及び少なくとも場合によっては拡張送信部を含めることを含み、
    前記応答ユニット信号を送信することは、有効な拡張送信部の受信に応答して、前記基地ユニットへ応答ユニット受信確認を送信することを含み、
    前記基地信号を送信することは、対応する応答ユニット受信確認が前記基地ユニットによって受信されない場合に、特定の拡張送信部を再送することを含み、
    前記基地信号を送信することは、応答ユニット受信確認を受信すると、基地ユニット受信確認を送信することを含む、
    方法。

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