JP2022522266A - 受信機を検出するためのシステム - Google Patents

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Abstract

受信機を検出するためのシステムであって、少なくとも1つの受信機(30)と、受信機を収容するための内側域を有する収容体(20)と、内側域内で一次波を放出し、一次波を受信したことに応じて内側域内で受信機によって放出された二次波を受信するのに適したアンテナ(42)と、一次波の放出を制御し、受信された二次波を介して受信機を検出するのに適したコントローラ(41)とを備えるシステム。システムは、制御波によって制御され、収容体に取り付けられ、修正できるインピーダンスを有する調整可能要素(21)をさらに備える。各調整可能要素は、一次波および/または制御波からエネルギーを回収して一次波および制御波自体に電力を供給するためのデバイス(23)と、調整可能要素が調整可能要素のインピーダンスを制御するように調整パラメータを復号する制御波を受信するためのデバイス(24)とを備える。

Description

本発明は、受信機を検出するためのシステムに関する。
より詳細には、本発明は、検出のためのシステムであって、
- 少なくとも1つの受信機と、
- 内側域を有する収容体であって、収容体の内側域内に受信機を収容するのに適した収容体と、
- 内側域内で一次波を放出し、一次波を受信したことに応じて内側域内で受信機によって放出された二次波を受信するのに適したアンテナと、
- アンテナに接続されたコントローラであって、一次波の放出を制御し、受信された二次波を介して受信機を検出するのに適したコントローラとを備えるシステムに関する。
店舗レジシステムなどの、そのようなシステムの例が公知であり、この場合、受信機は品目上に配置されたRFID技術のタグである。レジにおいて、各品目は収容体の内側域内に配置され、システムは、品目を識別し、請求書を作成する。
米国特許第6,538,621号明細書 国際公開第2015/039769号
本発明の課題は、この種の検出のためのシステムを改良することであり、特に内側域内の受信機の検出を改良することである。
この目的のために、上記の種類の検出のためのシステムは、調整可能要素をさらに備え、調整可能要素が、一次波を調整可能要素によって反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することのできるインピーダンスを有し、調整可能要素の数Nが、2以上であり、
- 調整可能要素が、コントローラによって放出される制御波によって制御され、
- 調整可能要素が、複数の異なる位置において収容体に取り付けられ、
- いくつかの調整可能要素が、一次波および/または制御波からエネルギーを回収して一次波および制御波自体に電力を供給するためのエネルギー回収デバイスを備え、
- 各調整可能要素が、制御波に含まれる調整パラメータを復号する制御波受信デバイスを備え、前記調整パラメータが、調整可能要素が調整可能要素のインピーダンスを制御するように調整可能要素を対象とする。
これらの構成によって、システムは、受信機からコントローラによって受信される二次波によって各調整可能要素のインピーダンスを修正することができる。したがって、このようなインピーダンスを修正することによって二次波の受信を最適化することができる。
したがって、システムは、収容体の内側域内部の1つまたは複数の受信機の存在を、収容体のこの内側域内の前記受信機の位置にかかわらずより効果的に検出することができる。
さらに、システムは、調整可能要素が収容体に取り付けられ、調整可能要素がエネルギーを自足することができ、調整可能要素をコントローラに配線する必要がないので、実装が簡単である。
したがって、任意の収容体を収容体の内側域内で受信機を検出することに適合させるのが容易であり、環境内で移動させることが可能な収容体であっても容易に適合させることができる。
最後に、調整可能要素は、小型であり、設計が非常に単純であり、低コストで大量に製造することができる要素である。
本発明によるシステムの様々な実施形態では、場合によっては、資材が以下の方式のうちの1つまたは複数に構成されてもよい。
一態様によれば、調整可能要素の数Nは5よりも多い。
一態様によれば、コントローラは、各調整可能要素についての適切な調整パラメータを判定し、調整可能要素を対象とする各調整パラメータを制御波内で透過させる。
一態様によれば、各調整可能要素は、調整可能要素識別子を記憶する調整可能要素メモリを備え、調整可能要素識別子は、すべての調整可能要素について異なる。
一態様によれば、
- コントローラは、調整可能要素を対象とする調整パラメータを含む識別情報を送信し、前記識別情報は、調整パラメータが対象とされるシステムの調整可能要素を指定し、
調整可能要素の受信デバイスは、制御波に含まれる識別情報および調整パラメータを復号し、調整可能要素は、識別情報が調整可能要素の調整可能要素識別子と等しい場合に調整パラメータに従って調整可能要素のインピーダンスを制御する。
一態様によれば、一次波の存在下で各調整可能要素は、制御波を介して調整可能要素の調整可能要素識別子を周期的に放出し、それによって、コントローラは、存在する調整可能要素のリストを作成することができる。
一態様によれば、各調整可能要素は、エネルギー回収デバイスによって回収されるエネルギー用の貯蔵部材をさらに備える。
一態様によれば、システムは、一次波を前記非調整可能要素によって反射しならびに/または吸収する方式を修正するために定義されたインピーダンスを有する非調整可能要素をさらに備える。
一態様によれば、調整可能要素は、平面形状のデバイスであり、回路部分が平面基板上に直接印刷される。
一態様によれば、各受信機は、受信機識別子を記憶する受信機メモリを備え、受信機識別子は、すべての受信機について異なり、各受信機は、二次波を介して前記受信機識別子を放出する。
一態様によれば、受信機は、RFID技術のデバイスであり、アンテナは、この種の受信機に適した検出アンテナである。
一態様によれば、制御波は一次波である。
一態様によれば、コントローラおよびアンテナは、少なくとも2つのサブシステムから構成され、
- 第1のサブシステムは、受信機コントローラと受信機アンテナとを備え、受信機アンテナは、少なくとも、一次波を放出し二次波を受信するのに適しており、
- 第2のサブシステムは、調整可能要素コントローラと調整可能要素アンテナとを備え、調整可能要素アンテナは、制御波を放出し受信するのに適している。
一態様によれば、コントローラは、座標系に従って調整可能要素の少なくとも一部の空間位置に対応する座標列を備える。
一態様によれば、コントローラは、各二次波の受信、調整可能要素の調整パラメータ、および座標列に記憶された調整可能要素の空間位置に基づいて各受信機の位置を判定する。
一態様によれば、収容体は、受信機を前記収容体の内側域に挿入しならびに/または前記収容体の内側域から取り出すのに適した開口部を備え、開口部は場合によっては、可動ドアによって閉じられる。
一態様によれば、収容体は、調度品と、キャッシュレジスタのレセプタクルと、バッグと、自動車と、航空機と、列車と、場所とを含む収容体のリストに含まれる。
一態様によれば、各調整可能要素は、
- 一次波を受信し、エネルギー回収デバイスおよび受信デバイスに信号を供給するのに適した第1のアンテナであって、一次波を反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することができるインピーダンスを有する第1のアンテナと、
- エネルギー回収デバイスによって電力を供給され、第1のアンテナのインピーダンスを制御する電子回路とを備える。
一態様によれば、各調整可能要素は、
- 一次波を受信し、エネルギー回収デバイスおよび受信デバイスに信号を供給するのに適した第1のアンテナと、
- 一次波を反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することができるインピーダンスを有する第2のアンテナと、
- エネルギー回収デバイスによって電力を供給され、第2のアンテナのインピーダンスを制御する電子回路とを備える。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して非制限的な例として与えられる本発明の実施形態のうちの1つについての以下の説明から明らかになろう。
本発明による受信機を検出するためのシステムの実施形態の概略図である。 図1のシステムにおいて使用できる調整可能要素のグループを示す図である。 図1のシステムの調整可能要素の第1の変形例の図である。 図1のシステムの調整可能要素の第2の変形例の図である。
様々な図において、同じ参照符号は同一または同様の要素を指定する。
図1は、以下ではシステム10と呼ばれる、受信機を検出するためのシステム10の一実施形態の概略斜視図である。この例では、システム10は、内側域Vを有する収容体20を備え、該収容体は、その内側域内に受信機30を含めるのに適している。これらの受信機30は、たとえば、システムが検出しならびに/または識別しようとするモバイルデバイスである。識別または通信も本質的に、検出に相当する。したがって、本発明によるシステムは、受信機を検出しならびに/または受信機を識別しならびに/または受信機と通信するためのシステムである。そのようなシステム10は、収容体20の内側域内の受信機30の存在を検出し、すなわち、収容体20の内側域内の受信機30を識別し、すなわち、収容体20内に含まれる受信機30と通信するのに適している。
この図の特定の場合には、収容体20は、底面20および4つの側面20、20、20、20、ならびに底面20と向かい合う開放面20を備える平行6面体である。したがって、この収容体20は、開放面20を介して受信機30を収容体20の内側域V内に挿入し、ならびに/または収容体20の内側域から取り出すことができる収容体20を形成する。これらの受信機30は、内側域V内で移動させることもできる。図は、収容体20の内側域V内の3つの受信機30を示す。
システム10は、
- 内側域V内で一次波Wを放出するのに適し、かつこの受信機によって一次波Wを受信したことに応じて内側域V内に配置された各受信機30によって放出される二次波Wを受信するのに適したアンテナ42と、
- アンテナ42に接続され、一次波Wの放出を制御し、アンテナ42によって受信される二次波Wを介して受信機30を識別するのに適したコントローラ41とをさらに備える。
具体的には、本発明によるシステム10は、収容体の内側域内の受信機30を識別するために、調整可能要素21をさらに備え、調整可能要素21は、一次波W1を各調整可能要素21によって反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することができるインピーダンスを有する。
調整可能要素21の数Nは、2以上であり、数Nは5よりも大きいことが好ましい。このようにして、収容体20の内側域内の一次波Wの分布を修正することができる。場合によっては、収容体20の内側域内の一次波Wの分布をさらに修正するために数Nは10または20よりも大きい。
コントローラ41は、制御波Wを放出して調整可能要素21を制御または駆動する。以下に、コントローラ41の動作および2つの実施形態について詳しく説明する。場合によっては、制御波Wは、実際には一次波Wである。したがって、コントローラ41は、システム10の調整可能要素を無線によって制御または駆動する。
さらに、各調整可能要素21は、この制御波に含まれる調整パラメータを復号する制御波W受信デバイス24を備え、制御波は、コントローラから発信され、1つまたは複数の調整可能要素を対象とする。したがって、調整可能要素21は、調整パラメータを使用して調整可能要素21のインピーダンスを制御し修正する。
制御波Wは、一次波Wと同じ周波数帯域であることができ、または異なる帯域であることができる。有利なことに、これらの波は周波数が異なり、伝送は互いに独立して行われる。
さらに、調整可能要素21は、複数の異なる位置において収容体20に取り付けられる。このようにして、収容体20の内側域内の一次波Wの分布をさらに修正することができる。収容体20上の調整可能要素21の位置は、最小限の数の調整可能要素を用いて収容体20の内側域Vのカバレージが最大になるように最適化することができる。この最適化は、内側域Vによる実験またはシミュレーションによって実現することができる。調整可能要素21の数にマージンを加えてシステムの識別堅牢性を高めることができる。
さらに、システムのいくつかの調整可能要素21は、一次波Wおよび/または制御波Wからエネルギーを回収して前記調整可能要素21に電力を供給するためのエネルギー回収デバイス23を備える。調整可能要素は、このエネルギーを使用して動作し、具体的には、調整可能要素のインピーダンスを修正するために調整パラメータを復号する調整可能要素の受信デバイス24を動作させ、それによって、一次波を前記調整可能要素21によって反射しならびに/または透過させる方式を修正する。
したがって、調整可能要素21は、エネルギーを自足することができ、また、自律的に調整可能要素21のインピーダンスを調整する。調整可能要素21は、一般的な制御モジュールとの有線接続を必要とせず、受信機を検出するうえでシステム10のコントローラ41との有線接続を必要としない。
有利なことに、システム10のすべての調整可能要素21はそれぞれ(個別に)、調整可能要素21自体のエネルギー回収デバイスを有し、したがって、独立している。場合によっては、1つまたは複数の調整可能要素21は、電源に配線されるが、少なくとも1つの調整可能要素21および好ましくはいくつかの(少なくとも2つの)調整可能要素21がエネルギー回収デバイスを有する。
場合によっては、2つの調整可能要素21が、単一のエネルギー回収デバイスを共有し、または調整可能要素のグループが、単一のエネルギー回収デバイスを共有し、グループは、2つ、3つ、4つ、またはそれよりも多くの調整可能要素21を含む。
これらの構成では、調整可能要素21または調整可能要素のグループは、配線上の制約なしに収容体20上のどこにでも(収容体の内部もしくは外部または収容体の任意の表面上)取り付けることができる。これによって、可能な限り最良の方式で調整可能要素21を配置する際の自由度が最大限になり、収容体20の内側域V内のすべての受信機30が検出され識別される可能性が最大になる。これによって収容体20の装備を非常に迅速に行うことが可能になる。その理由は、収容体20上に調整可能要素21の取り付けて収容体20の近くにアンテナ42を配置するだけで十分であるからである。
任意の取り付け手段によって収容体20に調整可能要素21を取り付けることができる。たとえば、調整可能要素21は、接着剤または弾性取り付けクリップまたはねじまたはリベットまたは連結またはプレス嵌めによって収容体20に取り付けられる。
さらに、調整可能要素21は有利なことに平面形状を有する。調整可能要素21の電気回路の一部はたとえば、基板上に直接印刷される。基板はたとえば、紙または段ボールまたはプラスチックまたは繊維で作られ、たとえば、一面に接着剤を含む。場合によっては、電気回路の一部はアンテナを備える。調整可能要素21は、調整可能要素21を非平面状表面上に取り付けるのを可能にする曲率半径に沿って屈曲するのを可能にする可撓性を有してもよい。これらの構成に起因して、調整可能要素21は収容体の多数の表面(平坦または非平坦)に容易に取り付けることができ、それによって収容体20内部の電磁界を制御するのに適切な位置に調整可能要素21を配置するのが可能になる。
本発明によるシステム10は、既定かつ一定のインピーダンスを有する非調整可能要素27をさらに備えてもよく、このインピーダンスは、一次波Wを前記非調整可能要素27によって反射しならびに/または吸収する方式を変更することができる。
この非調整可能要素27またはこれらの非調整可能要素27は、それぞれに異なる位置において収容体20に固定される。これらの非調整可能要素27は、収容体20の内側域V内に分布する一次波Wの分布を制御不能に変更するのを可能にする。しかし、これらの非調整可能要素27は、調整可能要素21の考えられる修正をより有効にすることができる。
たとえば、これらの非調整可能要素27は、一次波の周波数帯域内で共振する要素である。
たとえば、非調整可能要素27は、一次波を反射しならびに/または一次波を吸収することができる。この非調整可能要素は、収容体20の内側域V内に一次波を閉じ込めるのを可能にして、調整可能要素21の効率を最適化することができる。
収容体20上の非調整可能要素27の位置は、一次波が、最小限の数の調整可能要素を用いて収容体20の内側域Vを最大限カバーするように最適化することができる。この最適化は、内側域Vによる実験および/またはシミュレーションによって実現することができる。
図2に示すように、一実施形態によれば、場合によっては、いくつかの調整可能要素21および/または非調整可能要素27が、中間支持体21s上の要素21gのグループにグループ化され、次いで、任意の取り付け手段に従い、たとえば、上記に列挙した手段のうちの1つに従って、中間支持体21sを収容体20に取り付けることができる。たとえば、要素21gのグループの中間支持体21sは、前記中間支持体の面21f上に付着させた接着剤によって収容体20に取り付けることができる。
中間支持体21sは、たとえば、厚さが小さく、たとえば、厚さが0.2mm未満のシートまたはストリップである。この中間支持体21sは、たとえば可撓性のポリマー材料で構成され、このポリマー材料上に、たとえば、接着などの任意のプロセスによって調整可能要素21および非調整可能要素27が取り付けられる。調整可能要素21はそれ自体が厚さが小さい回路であり、したがって、要素21gのグループは、収容体20に取り付けるのが容易な薄く可撓性の高いデバイスである。
要素21gのグループは、たとえば中間支持体に取り付けられたある数Mの調整可能要素を備える。調整可能要素21gのグループの調整可能要素の数Mは、たとえば、2つ、3つ、または4つと等しい。調整可能要素21gのグループの調整可能要素21の数Mは5つよりも少ないことが好ましい。
要素21gのグループの調整可能要素21および/または非調整可能要素27は、中間支持体の主方向に沿って均等に分配することができ、または前記中間支持体上に任意の方法で分配することができる。支持体の2つの調整可能要素間の距離は、一次波Wの特性、具体的には一次波Wの周波数または周波数帯域に関する設計基準によって選択されることが好ましい。
たとえば、要素21gのグループの調整可能要素21は互いに独立したままである。調整可能要素21は、単一のエネルギー回収デバイスを共有するか、または調整可能要素21のインピーダンスを制御するための1つまたは複数の回路を共有するために配線接続によって相互接続されることはない。このようにして、グループに含まれる調整可能要素21および/または非調整可能要素27は、すべて同一であり容易に実装される。この標準化によって、各調整可能要素21の実装および要素21gのグループからなる各製品に対して高度のモジュール性がもたらされる。調整可能要素のシートまたはストリップを大量にかつ低コストで製造することができる。
調整可能要素21は、前記調整可能要素21によって波を反射しならびに/または透過させる方式を修正するのに適した任意の種類の調整可能要素を意味すると理解される。
第1の例によれば、米国特許第6,538,621号は、インピーダンスが調整可能または修正可能である電磁表面の一例を示す。この電磁表面は、複数の共振要素を備え、各共振要素は調整可能である。この文献の電磁表面は、グラウンドプレーンからある距離に位置するプレート要素を備え、互いに近接するプレート要素は、可変コンデンサによって互いに接続され、各可変コンデンサは制御電位によって制御可能である。したがって、電磁表面のインピーダンスは、たとえば、反射波を集束させるかまたは反射波42に空間方向を与えるように修正される。場合によっては、電磁表面は複数のセルで構成され、各セルは2つの異なる共振要素を備える。
第2の例によれば、WO2015/039769は、同調可能インピーダンスを有する電磁表面において使用できる他の種類の共振要素を引用し示しており、
- 可変ダイオードは、可変コンデンサに置き換わることができ、
- 共振要素は、単一の偏波タイプまたは2つの偏波タイプを有することができ、2つの偏波タイプは、場合によっては表面上で交互に分散され、
- 共振要素は、所定の周波数帯域を制御するために1つまたは複数の共振周波数を有し、
- 共振要素は、たとえば、修正された波の位相または振幅の変化によって定義される2つの状態を有するバイナリ要素である。
上記の2つの文献は、少なくとも、調整可能要素がワイヤまたはケーブルによって中央コントローラに接続され、エネルギー回収デバイスを備えないという点で本発明とは異なる。さらに、調整可能要素は、収容体に取り付けられない。その理由は、これらのシステムが自由野通信アンテナとして働くからである。逆に、本発明では、調整可能要素21は、無線リンクを介して制御波によって制御される。調整可能要素21同士は、エネルギーおよび接続の点で互いに独立している。
公知の共振要素の多数の変形例を使用して、同調可能インピーダンスを有する電磁表面の調整可能要素を形成してもよい。
有利なことに、共振要素のインピーダンスは、集積回路によって修正することができ、この集積回路は、エネルギー回収デバイスを備え、この集積回路は、調整可能要素の調整可能インピーダンスを直接修正することができる。たとえば、RFIDバッジはこの種のアーキテクチャを有する。
システム10の調整可能要素21の状態は、コントローラ41によって判定される調整パラメータ、すなわち、パラメータのセットによって定義される。
コントローラ41は、たとえば、すべての調整可能要素21(たとえば、可変コンデンサまたはダイオード)を制御し、それによって各調整可能要素のインピーダンスを修正することが可能になる。この修正は、集束または空間指向性よりもはるかに複雑である。この修正によって、収容体20の内側域V内の一次波Wの空間分布が修正される。
コントローラ41の第1の実施形態によれば、コントローラ41はまた、アンテナ42によって受信される二次波Wを監視し、たとえば、コントローラ41は、そのアンテナ42による波の受信に関する受信情報を判定し、この受信情報は、たとえば受信レベルおよび/または受信品質である。
したがって、コントローラ41は、受信情報を使用して最適化すべき値を推定し、この値は、これらの情報項目のうちの1つまたはこれらの受信情報項目の組合せである。
コントローラ41は、たとえば(時間的に)前のパラメータのセット、前の推定値、および現在の推定値に基づいて最適化アルゴリズムを実行する。
最適化アルゴリズムは、推定値によって表される大きさに応じて、この値の最大化または最小化とすることができる。1つまたは複数の連続ステップにおいて、最適化アルゴリズムは、パラメータの最適セットを得るのを可能にする。各ステップまたは所定の間隔において、コントローラ41は、パラメータの新しいセットを調整可能要素21に適用し、ならびに/または次の反復を実行するための受信情報を判定する。これらの反復は、非常に高速に実施することができ、それによって、この最適化の持続時間は、内側域内で検出しならびに/または識別すべき受信機の数を考慮すると非常に短い。
パラメータの最適セットは、たとえば、アンテナ42における二次波Wの受信レベルを改善するのを可能にする。調整可能要素21の最適化状態によるこの修正(調整可能要素21の電磁インピーダンスの修正)に起因して、アンテナ42に向かう二次波Wの伝搬の場が改善され、内側域内の各受信機の検出および/または識別が改善される。
したがって、コントローラ41は、複数の調整可能要素21を調整するためのパラメータのセットを判定して、たとえば、アンテナ42によって二次波Wの受信を最適化する。最適化は推定値に関し、推定値はたとえば、アンテナ42による二次波Wの受信レベルおよび/または受信品質の推定である。
変形実施形態によれば、コントローラ41は、受信機を検出するための最適パラメータの1つまたは複数のセットを記憶するメモリを備える。このようにして、最適化アルゴリズムは、パラメータの保存されるセットのうちの1つまたは複数のパラメータに基づいて最適化アルゴリズムのプロセスを開始することができ、それによって、最適化の時間が節約され、過渡効果が回避される。
一変形実施形態によれば、最適化アルゴリズムは、その性能を監視し、停止基準に達したときに最適化アルゴリズムの最適化反復を停止する。このようにして、二次波Wの受信における目立たない変化または変動を回避することができる。
コントローラ41の第2の実施形態によれば、コントローラ41は、調整可能要素21についての調整パラメータを周期的に無作為に定義して、調整パラメータの組合せのセットを走査し、収容体の内側域Vを走査するのを可能にする。調整可能要素が調整されるたびに、コントローラ41は一次波Wを放出してこの新しい調整値を有する受信機30を検出する。この手順によって、内側域内で新しい受信機30を検出することが可能になる。既定数の組合せの後、この手順によって、内側域V内のすべての受信機30の知識を有することが可能になる。
コントローラ41の第3の実施形態によれば、コントローラ41は、すでに保存されたテーブルに従って調整可能要素21についての調整パラメータを周期的に定義して、調整パラメータの組合せのセットを走査することができる。
このすでに保存されたテーブルは、たとえば、内側域Vの媒体におけるシミュレーションまたは測定のいずれかによる、内側域V内の一次波Wの伝搬の知識によって定義される。すでに記憶されたテーブルは、たとえば、事前に定義された空間精度によって内側域V全体を走査する能力を確保するように定義される。
次いで、コントローラは上記のように進行する。調整可能要素が調整されるたびに、コントローラ41はまた、一次波W1を放出して、この新しい調整値を有する受信機30を検出する。この手順によって、内側域内の新しい受信機30を検出することが可能になる。既定数の組合せの後、この手順によって、内側域V内のすべての受信機30の知識を有することが可能になる。
変形実施形態によれば、コントローラ41は、基準調整可能要素についての最適調整パラメータを探索することによって前記すでに記憶されたテーブルの較正を周期的に、たとえば、所定の持続時間(1週間および/または1月におけるある持続時間および/または事前に定義された1日)の間実行する。
このさらなる最適化は、コントローラ41によって受信される反射波Wに基づくことができる。受信機30と同様に、コントローラ41は、そのアンテナによる反射波の受信に関する受信情報(受信レベルおよび/または受信品質)を判定する。コントローラ41は次いで、調整可能要素21のセットにおける1つまたは複数の基準調整可能要素についてのすべての調整パラメータの最適化を実行する。
基準調整可能要素についての調整パラメータのこれらの最適化の後、コントローラ41は、パラメータ化モデルおよび/または補間技法などの様々な技法によって、すでに記憶されたテーブルを最適値から演繹する。
最後に、コントローラ41の上記の実施形態を組み合わせて、受信された二次波に対する最適化によって調整パラメータの一部を作成し、無作為な調整によって調整パラメータの一部を作成し、内側域V内の事前定義によって調整パラメータの一部を作成することができる。この方式は、内側域V内ではるかに多くの受信機を識別するのを可能にする。
さらに、調整可能要素21が調整可能要素21を対象とする調整パラメータを受信して復号するのを可能にするために、コントローラ41は、検出のためのシステム10に含まれる各調整可能要素21について、たとえば、上述の最適化手順に従ってこの調整パラメータを判定し、コントローラ41は、コントローラ41による制御波Wの放出において各調整パラメータを調整可能要素21に送信する。
具体的には、制御波Wにおけるこの伝送は、コントローラ41がアンテナ42に供給する制御波W放出信号における任意の種類の符号化および/または任意の種類の変調によって実現される。
さらに、調整可能要素21は有利なことに、調整可能要素識別子IDerを記憶する調整可能要素メモリを備え、この調整可能要素識別子は、調整可能要素ごとに異なり、それによって、調整可能要素すべてを互いに区別することが可能になる。
この場合、コントローラ41は、制御波放出Wにおいて、調整パラメータを含む識別情報IIDを放出することができ、それによって、前記調整パラメータが対象とするシステムの調整可能要素21を指定することが可能になる。したがって、コントローラ41は、パラメータのセット全体(すべての調整パラメータ)を順次放出し、各調整パラメータが識別情報に関連付けられ、それによって、前記調整パラメータを受信することを目的とする調整可能要素21は、当該の調整パラメータを適用する唯一の調整可能要素になる。
調整可能要素21の受信デバイス24は次いで、制御波Wにおける識別情報IIDおよび調整パラメータを復号する。次に、調整可能要素21は、識別情報が調整可能要素21の調整可能要素識別子IDerと等しい場合、調整パラメータに従って調整可能要素21のインピーダンスを制御する。
コントローラ41は場合によっては、収容体20の内側域V内で一次波Wを周期的に放出し、受信機30を検出して識別し、内側域V内で制御波Wを周期的に放出し、収容体20に取り付けられた調整可能要素21を最適化して調整する。各調整可能要素21は、調整可能要素21を対象とする調整パラメータを選択する。
調整可能要素21の変形実施形態によれば、1つまたは複数の調整可能要素21の各々は、(すでに保存されておりならびに/またはコントローラからの伝送によって保存された) 調整パラメータのセットおよび読取り周期を記憶する調整可能要素メモリを備える。調整パラメータのこのセットおよびこの読取り周期は、コントローラ41に既知である。この構成は、コントローラ41が新しい調整パラメータを調整可能要素21に体系的に送るのを回避するのを可能にし、すなわち、これによって、必要な伝送が低減する。場合によっては、調整パラメータのこのセットおよび/またはこの読取り周期は、調整可能要素21ごとに異なる。
コントローラ41の第1の変形実施形態によれば、コントローラ41は、調整可能要素識別子のテーブルをメモリ内に備え、このテーブルには、調整可能要素識別子を調整パラメータとともに送ることが可能になるようにシステム10の調整可能要素識別子IDerが記入されている。
コントローラ41の第2の変形実施形態によれば、コントローラ41は、調整可能要素識別子のテーブルを動的に作成することができる。このために、各調整可能要素21は、調整可能要素21の調整可能要素識別子IDerを反射波Wを介して周期的に放出する。コントローラ41は次いで、システム10に存在する調整可能要素のリストを作成して調整可能要素識別子の前記テーブルに記入する。具体的には、新しい調整可能要素21は、その調整可能要素識別子IDerが受信された後でこのテーブルに入力される。さらに、コントローラ41が、調整可能要素についての非アクティブ化期限を超える期間内に調整可能要素の識別子を受信しなかった場合、調整可能要素21を(アクティブティフラグによって)前記テーブルから除去するかまたは前記テーブルにおいて非アクティブ化することができる。
したがって、この動的動作によって、コントローラ41は常に、有効または機能的な調整可能要素21を使用する。この動的動作はまた、存在する調整可能要素21に自動的に適合されるシステム10のインストールを容易にする。
さらに、一変形実施形態によれば、上記の種類の調整可能要素21は、コントローラ41のアンテナ42から受信される一次波Wおよび/または制御波Wが存在する場合にのみ調整可能要素21の調整可能要素識別子IDerを周期的に放出する。
- その理由として、この調整可能要素21が、エネルギー回収デバイス23を使用してこの波の動作のためにこの波からエネルギーを回収し、エネルギーが存在しない場合、調整可能要素21が自動的にオフに切り替えられ、その識別子をブロードキャストしないこと、または
- この調整可能要素21が、事前に定義された待機期間を超える期間にわたって一次波Wまたは制御波Wを受信しなかった場合、調整可能要素の識別子を放出しないように設計されていることが挙げられる。
さらに、調整可能要素21は、エネルギー回収デバイス23によって受信されるエネルギーを貯蔵し、場合によっては蓄積するのに適したエネルギー貯蔵部材をさらに含んでもよい。このようにして、調整可能要素21は、より高い自律性を有し、前記エネルギー貯蔵部材の容量によって決定される期間の間動作することができる。このエネルギー貯蔵部材は、たとえば、電気コンデンサ、またはバッテリー、または任意の他のエネルギー貯蔵デバイスである。
コントローラ41の第3の変形実施形態によれば、コントローラ41は、収容体20に取り付けられた調整可能要素21の少なくとも一部の空間位置に対応する座標列をメモリ内に備え、前記座標は、同じ座標系に従って記憶される。
したがって、コントローラ41は、システム10のこれらの調整可能要素21の位置の知識を有する。コントローラ41は、受信機30からの各二次波Wの受信、調整可能要素21の調整パラメータ、および座標列に記憶された調整可能要素21の空間位置に基づいて収容体20の内側域V内の受信機30の位置を判定することができる。
さらに、システム10の受信機30は、受信機識別子IDrを記憶する受信機メモリを備える。すべての受信機30が異なる受信機識別子を有する。受信機30は、一次波Wをアンテナ42から受信したことに応じて二次波Wにおいて受信機30の受信機識別子IDrを放出する。
受信機30は、たとえば、周波数識別技術またはRFIDのデバイスである。
受信機30は、たとえば、もののインターネット(IoT)タイプまたはWiFiもしくはBluetoothもしくはLoRAネットワークを介した伝送タイプの被接続オブジェクトである。
場合によっては、受信機30は、1つまたは複数のセンサーを備える。センサーによって測定された値のうちの1つまたは複数は、受信機メモリまたはその他のメモリに記憶される。次いで、一次波Wが受信機30によって受信されたことに応じて、この受信機30は、受信機30の受信機識別子IDrおよびセンサーの1つまたは複数の値を二次波Wにおいて送信することができる。
センサーはたとえば、温度センサー、湿度センサー、存在検出センサー、ガス検出センサー、流量センサー、電圧センサー、電流センサー、または任意の他の種類のセンサーである。
この場合、受信機30は、内側域V内で移動可能とすることができ、または内側域V内に固定し、すなわち、内側域V内の固定位置に固定することができる。たとえば、センサーを含む受信機30は、前記センサーによって測定される数量が監視されるデバイスに取り付けられ、このデバイス自体が、内側域V内を移動可能である。
たとえば、システム10は、そのような受信機が取り付けられた内側域内の製品の存在を検出しならびに/または製品を識別することができ、このシステムは、製品の温度を監視することができる。この適用例は特に食品に適切であり、その場合、収容体は、たとえば、冷蔵庫または冷蔵室である。
本発明によるシステム10は、制御可能な自律式の調整可能要素21を組み込んでおり、したがって、非常に効率的な受信機検出および/または識別システム30である。その理由として、システム10は、コントローラ41が制御波Wを介して調整可能要素21に送信される調整パラメータを判定するのを可能にする受信機30の二次波Wを介して前記受信機30から返される情報に起因して受信機30において一次波Wの受信を最適化することができる。
このシステム10はまた、調整可能要素21が自律式であるので実装が非常に簡単であり、これらの調整可能要素21は、配線リンクによってコントローラ41に配線する必要がない。その理由として、調整可能要素21は、受信される一次波Wを介しならびに/または制御波Wを介してエネルギーを回収し、かつ調整可能要素21は、前記制御波Wにおける符号化を介して調整可能要素21の調整パラメータを受信する。
このシステム10は多数の工業適用例を有する。
たとえば、収容体20は、
- 製品を収納するのに適した収納家具、たとえば、各製品に受信機が取り付けられた食器棚、メタルラックなど、もしくはオフィス家具、たとえば机、テーブルなどの、調整可能要素21を備える家具、または
- 製品が挿入される調整可能要素21を備える店舗のキャッシュレジスタであって、システムが、これらの製品に取り付けられた受信機によって製品を識別することができ、キャッシュレジスタが請求書を作成することができる、キャッシュレジスタ、または
- 調整可能要素21を備える店舗のショッピングカート、または
- 調整可能要素21を備えるバッグ、たとえば、ショッピングバッグ、または
- 調整可能要素21を備える自動車もしくは航空機もしくは列車、または
- 調整可能要素21を備える場所、たとえば、倉庫などの産業空間、もしくはリビングルーム、もしくはショッピングセンターにおける小売スペースであってもよい。
これらの収容体20は、受信機を収容体20の内側域Vに挿入しならびに/または収容体20の内側域Vから取り出すのに適した開口部(図1の開放面20など)を備える。この開口部20は、開口部20を一時的に閉じるための可動ドアを備えることができる。
図3は、本発明による検出のためのシステム10において使用される調整可能要素21の第1の変形実施形態を示す。
この調整可能要素21は、
- 一次波Wおよび/または制御波Wを受信し、エネルギー回収デバイス23および受信デバイス24に信号を供給するのに適した第1のアンテナ22と、
- 一次波Wを内側域V内で反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することのできるインピーダンスを有する第2のアンテナ26と、
- エネルギー回収デバイスによって電力を供給され、第2のアンテナ26のインピーダンスを制御する電子回路25とを備える。
この調整可能要素21では、エネルギー回収デバイス23は、上述のような任意の種類の手段により、第1のアンテナ22によって受信される信号を介してエネルギーを蓄積し、受信デバイス24および電子回路25に電力を供給する。
制御波W受信デバイス24は、この波に含まれる調整パラメータを復号する。エネルギー回収デバイス23によって電力を供給された電子回路25は次いで、調整パラメータを使用して第2のアンテナ26のインピーダンスを制御し修正する。
図4は、本発明による検出のためのシステム10において使用される調整可能要素21の第2の変形実施形態を示す。この調整可能要素は、制御波Wの受信、および前記アンテナ42によって一次波Wを反射しならびに/または透過させる方式を変更するインピーダンス調整のための1本の共通のアンテナのみを備える。
したがって、図示のように、この調整可能要素21は、
- 制御波Wを受信し、エネルギー回収デバイス23および受信デバイス24に信号を供給するのに適した第1のアンテナ22であって、一次波Wを反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することのできるインピーダンスを有する第1のアンテナ22と、
- エネルギー回収デバイスによって電力を供給され、第1のアンテナ22のインピーダンスを制御する電子回路25とを備える。
図1に戻るとわかるように、コントローラ41およびアンテナ42はアセンブリ、制御システム40の第1の実施形態を形成する。この制御システム40は、
- 一次波Wを受信機30に放出し、検出された受信機30から反射された二次波Wを受信して、受信機30を検出しならびに/または識別し、
- 制御波Wを調整可能要素21に放出し、先行する制御波における調整可能要素21の調整パラメータを受信した調整可能要素21ごとに反射波Wを受信し、したがって、この反射波Wが前記調整可能要素21によって施されるインピーダンスの変更の確認に相当し、内側域V内の受信機30の検出を最適化する。
この実施形態では、受信機30の検出および調整可能要素21の調整は、単一のコントローラ41によって行われる。
図5は、制御システム40の第2の実施形態を表し、制御システム40は少なくとも2つのサブシステムで構成される。
したがって、この制御システム40は、
- 受信機コントローラ41と受信機アンテナ42とを備える第1のサブシステムであって、受信機アンテナが、少なくとも一次波Wを放出し二次波Wを受信して受信機30を検出しならびに/または識別する第1のサブシステムと、
- 調整可能要素コントローラ41と調整可能要素アンテナ42とを備える第2のサブシステムであって、調整可能要素アンテナが、調整可能要素21に制御波Wを放出し、先行する制御波における各調整可能要素21の調整パラメータを受信した調整可能要素21に対する反射波Wrを受信するのに適している第2のサブシステムとを備える。
この実施形態では、受信機30の検出は、受信機コントローラ41によって行われ、調整可能要素21の最適化は、調整可能要素コントローラ41によって行われる。しかし、受信機コントローラ41は場合によっては、有線接続または無線接続を介して調整可能要素コントローラ41に情報を送信して、上述のように調整パラメータを決定する。
検出のためのシステム10の機能における他の分配も考えられる。
最後に、エネルギーを自足することができ、各調整可能要素についての無線送信によって互いに独立に制御される調整可能要素の原則を、特許文献WO 2015/039769に記載されたような波形整形デバイスに使用することもでき、波整形デバイスは、発信元およびモバイルデバイスから独立し、モバイルデバイスについて発信元からの一次波の受信を改善するのを可能にする。
10 システム
20 収容体
20 底面
20、20、20、20 側面
20 開放面
21 調整可能要素
21f 面
21g 要素
21s 中間支持体
22 第1のアンテナ
23 エネルギー回収デバイス
24 受信デバイス
25 電子回路
26 第2のアンテナ
27 非調整可能要素
30 受信機
41 コントローラ
41 受信機コントローラ
41 調整可能要素コントローラ
42 アンテナ
42 受信機アンテナ
42 調整可能要素アンテナ
IDer 調整可能要素識別
IID 識別情報
V 内側域
一次波
二次波
制御波

Claims (19)

  1. 受信機を検出するためのシステムであって、
    - 少なくとも1つの受信機(30)と、
    - 内側域を有する収容体(20)であって、前記収容体の内側域内に前記受信機を収容するのに適した収容体と、
    - 前記内側域内で一次波を放出し、前記一次波を受信したことに応じて前記内側域内で前記受信機によって放出された二次波を受信するのに適したアンテナ(42)と、
    - 前記アンテナに接続されたコントローラ(41)であって、前記一次波の前記放出を制御し、前記受信された二次波を介して前記受信機を検出するのに適したコントローラとを備えるシステムにおいて、
    調整可能要素(21)をさらに備え、前記調整可能要素が、前記一次波を前記調整可能要素によって反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することのできるインピーダンスを有し、前記調整可能要素の数Nが、2以上であり、
    - 前記調整可能要素は、前記コントローラによって放出される制御波によって制御され、
    - 前記調整可能要素は、複数の異なる位置において前記収容体に取り付けられ、
    - いくつかの調整可能要素は、前記一次波および/または前記制御波からエネルギーを回収して前記一次波および前記制御波自体に電力を供給するためのエネルギー回収デバイス(23)を備え、
    - 各調整可能要素は、前記制御波に含まれる調整パラメータを復号する制御波受信デバイス(24)を備え、前記調整パラメータは、前記調整可能要素が前記調整可能要素のインピーダンスを制御するように前記調整可能要素を対象とすることを特徴とするシステム。
  2. 調整可能要素の前記数Nは5よりも多い、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記コントローラ(41)は、各調整可能要素についての適切な調整パラメータを判定し、前記制御波内で各調整パラメータを調整可能要素に送信する、請求項1または2に記載のシステム。
  4. 各調整可能要素は、調整可能要素識別子(IDer)を記憶する調整可能要素メモリを備え、前記調整可能要素識別子は、すべての調整可能要素について異なる、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
  5. - 前記コントローラ(41)は、調整可能要素を対象とする調整パラメータを含む識別情報を送信し、前記識別情報は、前記調整パラメータが対象とされる前記システムの前記調整可能要素を指定し、
    前記調整可能要素の前記受信デバイス(24)は、前記制御波に含まれる前記識別情報および前記調整パラメータを復号し、前記調整可能要素(21)は、前記識別情報が前記調整可能要素の調整可能要素識別子(IDer)と等しい場合に前記調整パラメータに従って前記調整可能要素の前記インピーダンスを制御する、請求項4に記載のシステム。
  6. 前記一次波の存在下で各調整可能要素(21)は、制御波を介して前記調整可能要素の前記調整可能要素識別子を周期的に放出し、それによって、前記コントローラ(41)は、存在する前記調整可能要素のリストを作成することができる、請求項4から5のいずれか一項に記載のシステム。
  7. 各調整可能要素は、前記エネルギー回収デバイスによって回収される前記エネルギー用の貯蔵部材をさらに備える、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
  8. 前記一次波を非調整可能要素によって反射しならびに/または吸収する方式を修正するために定義されたインピーダンスを有する非調整可能要素(27)をさらに備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
  9. 前記調整可能要素(21)は、平面形状のデバイスであり、回路部分が平面基板上に直接印刷される、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
  10. 各受信機(30)は、受信機識別子(IDr)を記憶する受信機メモリを備え、前記受信機識別子は、すべての前記受信機について異なり、各受信機は、前記二次波を介して前記受信機識別子を放出する、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
  11. 前記受信機は、RFID技術のデバイスであり、前記アンテナは、この種の受信機に適した検出アンテナである、請求項1から10のいずれか一項に記載のシステム。
  12. 前記制御波は一次波である、請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。
  13. 前記コントローラ(41)および前記アンテナ(42)は、少なくとも2つのサブシステムから構成され、
    - 第1のサブシステムは、受信機コントローラ(41)と受信機アンテナ(42)とを備え、前記受信機アンテナは、前記一次波を放出し前記二次波を受信するのに適しており、
    - 第2のサブシステムは、調整可能要素コントローラ(41)と調整可能要素アンテナ(42)とを備え、前記調整可能要素アンテナは、制御波を放出し受信するのに適している、請求項1から12のいずれか一項に記載のシステム。
  14. 前記コントローラ(41)は、座標系に従って前記調整可能要素(21)の少なくとも一部の空間位置に対応する座標列を備える、請求項1から13のいずれか一項に記載のシステム。
  15. 前記コントローラ(41)は、各二次波の受信、前記調整可能要素の調整パラメータ、および前記座標列に記憶された前記調整可能要素の空間位置に基づいて各受信機の位置を判定する、請求項14に記載のシステム。
  16. 前記収容体は、受信機を前記収容体の前記内側域に挿入しならびに/または前記収容体の前記内側域から取り出すのに適した開口部を備え、前記開口部は場合によっては、可動ドアによって閉じられる、請求項1から15のいずれか一項に記載のシステム。
  17. 前記収容体は、調度品と、キャッシュレジスタのレセプタクルと、バッグと、自動車と、航空機と、列車と、場所とを含む収容体のリストに含まれる、請求項16に記載のシステム。
  18. 各調整可能要素(21)は、
    - 前記一次波を受信し、前記エネルギー回収デバイス(23)および前記受信デバイス(24)に信号を供給するのに適した第1のアンテナ(22)であって、前記一次波を反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することができるインピーダンスを有する第1のアンテナと、
    - 前記エネルギー回収デバイスによって電力を供給され、前記第1のアンテナ(22)の前記インピーダンスを制御する電子回路(25)とを備える、請求項1から17のいずれか一項に記載のシステム。
  19. 各調整可能要素(21)は、
    - 前記一次波を受信し、前記エネルギー回収デバイス(23)および前記受信デバイス(24)に信号を供給するのに適した第1のアンテナ(22)と、
    - 前記一次波を反射しならびに/または透過させる方式を変更するように修正することができるインピーダンスを有する第2のアンテナ(26)と、
    前記エネルギー回収デバイスによって電力を供給され、前記第2のアンテナの前記インピーダンスを制御する電子回路(25)とを備える、請求項1から17のいずれか一項に記載のシステム。
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