JP2023531157A - 共振構造及び特性層を含む受動型識別タグ - Google Patents

Abstract

受動型識別タグは、非導電性基板と、非導電性基板上に配置された共振構造とを含み、共振構造は、その上に入射する検出信号からベースライン応答を生成するように構成される。基板上に配置された特性層は、ベースライン応答の振幅、位相、群遅延、及び位相遅延のうちの少なくとも１つを変更して、タグ応答を生成する。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年５月２６日に出願された米国仮特許出願第６３／０２９、８１０号、名称「Ｍａｔｅｒｉａｌ Ａｄｊｕｓｔｅｄ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ｔａｇｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」の優先権を主張し、その全体を参照により本明細書に組み込むものとする。

（分野）
本明細書は、一般に、検出信号のエネルギーを使用して物体を識別するための受動型識別タグに関する。

（技術的背景）
既存の在庫タグは、一般的に、能動型又は受動型に分類される。能動型タグ要素（例えば、無線自動識別（「ＲＦＩＤ」）電子機器及びセンサ）は、豊富な情報を提供できるが、費用及び複雑さが増加する。さらに、電気部品（例えば、センサ、バッテリ等）を能動型タグ要素に組み込むことは、製品への直接組み込みを困難にする。受動型タグ要素は、費用対効果が高く、製品に直接組み込むことができるが、能動型タグ要素と同等の情報量を提供できない。このことを考慮すると、在庫管理における識別を容易にするために構造的に敏感に応答できる受動型識別タグの構造が有益である。

本開示の第１の態様は、非導電性基板と、非導電性基板上に配置された共振構造とを含む受動型識別タグを含む。共振構造は、その上に入射する検出信号からベースライン応答を生成するように構成される。受動型識別タグはまた、タグ応答を生成するためにベースライン応答の振幅、位相、群遅延、及び位相遅延のうちの少なくとも１つを変更するために基板上に配置された特性層を含む。

本開示の第２の態様は、第１の態様による受動型識別タグを含み、共振構造は、誘電体材料、導電体材料、又はそれらの組合せで形成される。

本開示の第３の態様は、第１～第２の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、共振構造又は特性層の誘電率又は導電率がベースライン応答を決定する。

本開示の第４の態様は、第１～第３の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、共振構造は、非導電性基板上に配置された導電体材料のパターンを備える。

本開示の第５の態様は、第１～第４の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、特性層は、誘電体材料、導電体材料、又は誘電体材料と導電体材料の組合せで形成される。

本開示の第６の態様は、第１～第５の態様のいずれかによる受動的識別タグを含み、特性層は、ベースライン応答を操作するように構造化された幾何学形状を有する誘電体構造を備える。

本開示の第７の態様は、第１～第６の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、幾何学形状は、誘電体材料の円形、四角形、点形、涙滴形、及び三角形の一部のうち少なくとも１つを形成する。

本開示の第８の態様は、第１～第７の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、誘電体構造は、ベースライン応答を離調すること、ベースライン応答を結合すること、及びベースライン応答を吸収することのうち少なくとも１つによってベースライン応答を操作する。

本開示の第９の態様は、第１～第８の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、誘電体構造は、３次元に沿って変化する誘電体材料のパターンを備える。

本開示の第１０の態様は、第１～第９の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、共振構造及び特性層の少なくとも１つの上に延在する保護構造をさらに含む。

本開示の第１１の態様は、第１～第１０の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、保護構造は、共振構造及び特性層を封入し、共振構造及び特性層の酸化、腐食、及び摩耗のうちの１つ又は複数を防止するように構成された誘電体材料の層を備える。

本開示の第１２の態様は、第１～第１１の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、保護構造は、受動型識別タグが外部への露出により汚染物質に暴露した際に、共振構造及び特性層の材料特性の変化を防止する。

本開示の第１３の態様は、第１～第１２の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、汚染物質は、機械的接触、光、紫外線、及びレーザのうちの１つ又は複数を含む。

本開示の第１４の態様は、第１～第１３の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、受動型識別タグの形状は平面である。

本開示の第１５の態様は、第１～第１４の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、受動型識別タグは、様々な位置からの送信機による問い合わせを容易にするために、形状は非平面である。

本開示の第１６の態様は、第１～第１５の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、タグ応答を正規化するために使用される検出信号から基準応答を生成する基準共振構造をさらに備える。

本開示の第１７の態様は、第１～第１６の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、共振構造は、外部センサを共振構造に取り付けるためのセンサ部分を備える。

本開示の第１８の態様は、第１～第１７の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、共振構造は、互いに接触しない複数の共振構造を備える。

本開示の第１９の態様は、第１～第１８の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、共振構造は、１つ又は複数の外部センサを受動型識別タグに取り付けるために複数の共振構造の各々に接続された複数のセンサ部分を備える。

本開示の第２０の態様は、第１～第１９の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、受動型識別タグを識別する情報を含む視覚手がかりをさらに備える。

本開示の第２１の態様は、第１～第２０の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、視覚手がかりは、機械可読コードを含む。

本開示の第２２の態様は、第１～第２１の態様のいずれかによる受動型識別タグを含み、視覚手がかりは、受動型識別タグの非導電性基板、共振層、特性層、及び保護構造のうちの１つ又は複数に組み込まれる。

本開示の第２３の態様は、第１～第２２の態様のいずれかによる受動的識別タグを含み、非導電性基板上に配置されたパッチアンテナをさらに備え、パッチアンテナは、ベースライン応答の生成に使用される検出信号から二次的検出信号を生成するように構成される。

本開示の第２４の態様は、検出信号を生成するように構成された送信機と、第１の物体上に配置された第１の受動型識別タグとを含む識別システムを含む。第１の受動型識別タグは、検出信号から基線応答（ベースライン応答）を生成するように構成された共振構造と、第１の受動型識別タグが検出信号に応答して第１のタグ応答を送信するように基線応答（ベースライン応答）を変更するように構成された共振構造に隣接して配置された誘電体構造とを含む。識別システムは、第１のタグ応答から第１の受動型識別タグのアナログ識別信号を生成するように構成された検出器を含み、識別信号は、振幅成分、位相成分、群遅延成分、及び位相遅延成分を含む。

本開示の第２５の態様は、第２４の態様による識別システムを含み、検出器は、第１の受動型識別タグの方向及び受動型識別タグの環境条件のうちの１つ又は複数に関して第１のタグ応答を正規化するために用いる基準応答を検出器に生成させる方程式のセット又は応答ライブラリを含む検出ロジックを備える。

本開示の第２６の態様は、第２４～第２５の態様のいずれかによる識別システムを含み、第２の物体上に配置された第２の受動型識別タグをさらに備え、第２の受動型識別タグは、第２の検出信号に応答して第２のタグ応答を発生させるために第２の共振構造及び第２の共振構造上に配置された第２の誘電構造からなり、検出器が第１及び第２のタグ応答に基づいて検出器に第１及び第２の受動型識別タグを識別させるよう構成された識別ロジックからなる、第２５の態様に従う識別システムである。

本開示の第２７の態様は、第２４～第２６の態様のいずれかによる識別システムを含み、タグの識別ロジックは、第１及び第２の受動型識別タグに関連する識別子を生成するために識別関数に入力される第１及び第２のタグ応答の態様を識別する。

本開示の第２８の態様は、第２４～第２７の態様のいずれかによる識別システムを含み、第１の識別タグは、検出信号から生成される第１のタグ応答を最大化するように、識別システムの基準フレーム内に配置される。

本開示の第２９の態様は、第２４～第２８の態様のいずれかによる識別システムを含み、第１の識別タグは、送信機に対して所定の向きに配置され、第１の識別タグは、第１のタグ応答を最大化するために非平面形状を備える。

本開示の第３０の態様は、第２４～第２９の態様のいずれかによる識別システムを含み、共振構造は、誘電体材料、導電体材料、又はそれらの組合せで形成される。
本開示の第３１の態様は、共振構造が導電体材料のパターンを含む、第２４～第３０の態様のいずれかによる識別システムを含む。

本開示の第３２の態様は、第２４～第３１の態様のいずれかによる識別システムを含み、誘電体構造が、導電体材料のパターンとは異なる誘電体材料パターンを含む。

本開示の第３３の態様は、受動型識別タグを識別する方法を含む。本方法は、ベースライン応答を生成するために、受動型識別タグの共振構造に検出信号を送信することを含む。本方法は、タグ応答を生成するために、共振構造上に配置された特性層を介してベースライン応答を変更することを含む。本方法は、検出器を介してタグ応答を受信することを含む。本方法は、タグ識別ロジックを使用して、タグ応答に基づき受動型識別タグを識別することを含む。

本開示の第３４の態様は、第３３の態様による方法を含み、受動型識別タグの識別に、タグ応答の振幅成分、位相成分、群遅延成分、及び位相遅延成分に基づいて１つ又は複数の変数の値を計算することを含む。

本開示の第３５の態様は、第３３～第３４の態様のいずれかによる方法を含み、受動型識別タグを識別する前に、基準応答に対してタグ応答を正規化することをさらに含む。

本開示の第３６の態様は、第３３～第３５の態様のいずれかによる方法を含み、基準応答が、受動型識別タグの１つ又は複数の基準構造を介して能動的に生成され、検出器によって受信される。

本開示の第３７の態様は、第３３～第３６の態様のいずれかによる方法を含み、検出器を介して、基準応答に基づいて受動型識別タグの存在を判定することをさらに含む。

本開示の第３８の態様は、第３３～第３７の態様のいずれかによる方法を含み、基準応答が、受動型識別タグの環境及び応答ライブラリのうちの少なくとも１つに基づいて、検出器を介して数値的に生成される。

本開示の第３９の態様は、第３３～第３８の態様のいずれかによる方法を含み、タグ応答を最大化するために、受動型識別タグに対して送信機を配向することをさらに含む。

本開示の第４０の態様は、第３３～第３９の態様のいずれかによる方法を含み、共振構造は、導電体材料のパターン化された構造を含み、特性構造は、誘電体材料のパターン化された構造を含む。

本開示の第４１の態様は、第３３～第４０の態様のいずれかによる方法を含み、受動型識別タグのタグ応答を調整するために、導電体材料及び誘電体材料のパターン化構造を選択することをさらに含む。

本明細書に記載されるプロセス及びシステムのさらなる特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部は、その説明から当業者に容易に明らかになるか、又は以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付の図面を含む本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識されるであろう。

前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方が、様々な実施形態を説明し、特許請求される主題の性質及び特徴を理解するための概要又は枠組みを提供することを意図していることを理解されたい。添付の図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために含むものであり、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本明細書に記載される実施形態を示し、説明とともに、特許請求される主題の原理及び動作を説明する役割を果たす。

図面に記載された実施形態は、本質的に例示的なものであり、特許請求の範囲によって定義される主題を限定することを意図していない。例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、同様の構造が同様の参照番号で示される以下の図面と併せて読むと理解することができる。
本明細書に記載される１つ、又は複数の実施形態による複数の受動型識別タグを含む識別システムの概略図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、図１Ａの線Ｉ－Ｉを通る識別システムの複数の受動型識別タグのうちの１つの断面の概略図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、受動型識別タグのベースライン応答及びタグ応答の振幅の第１のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、受動型識別タグのベースライン応答及びタグ応答の位相の第２のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、受動型識別タグのベースライン応答及びタグ応答の群遅延の第３のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、受動型識別タグのベースライン応答及びタグ応答の位相遅延の第４のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ、又は複数の実施形態による特性層のない共振構造を含む第１の受動型識別タグの概略図である。 本明細書に記載される１つ、又は複数の実施形態による、共振構造及び第２の誘電体構造を有する特性層とを含む第２の受動型識別タグの概略図である。 本明細書に記載される１つ、又は複数の実施形態による、共振構造及び第３の誘電体構造を有する特性層とを含む第３の受動型識別タグの概略図である。 本明細書に記載される１つ、又は複数の実施形態による、共振構造及び第４の誘電体構造を有する特性層とを含む第４の受動型識別タグの概略図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、図２Ａ～図２Ｄに示す第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグを介して生成されるタグ応答の振幅のプロットを示す図である。 本明細書で記載される１つ又は複数の実施形態による、図２Ａ～図２Ｄに示す第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグを介して生成されるタグ応答の位相のプロットを示す図である。 本明細書で記載される１つ又は複数の実施形態による、図２Ａ～図２Ｄに示す第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグを介して生成されるタグ応答の群遅延のプロットを示す図である。 本明細書で記載される１つ又は複数の実施形態による、図２Ａ～図２Ｄに示す第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグを介して生成されるタグ応答の位相遅延のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号に対して２つの異なる向きでの受動型識別タグのタグ応答の振幅のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号に対して２つの異なる向きでの受動型識別タグのタグ応答の位相のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号に対して２つの異なる向きでの受動型識別タグのタグ応答の群遅延のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号に対して２つの異なる向きでの受動型識別タグの位相遅延のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、タグ応答を正規化するために使用され得る基準応答を検出信号から生成するように構成された基準共振構造を含む受動型識別の概略図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号に対して２つの異なる向きでの受動型識別タグのタグ応答の正規化した振幅のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号に対して２つの異なる向きでの受動型識別タグのタグ応答の正規化した位相のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号に対して２つの異なる向きでの受動型識別タグのタグ応答の正規化した群遅延のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号に対して２つの異なる向きでの受動型識別タグの位相遅延の正規化した位相遅延のプロットを示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、送信機に対して特定の向きに固定された受動型識別タグの概略図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、互いに相対的な角度で延在する複数のセクションを含む非平面受動型識別の概略図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、曲線を含む非平面受動型識別タグの概略図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による、検出信号から生成されたタグ応答から受動型識別タグを識別するプロセスの流れ図である。

次に、非導電性基板と、共振構造と、非導電性基板上に配置された特性層とを含む受動型識別タグの実施形態について詳細に言及する。共振構造は、その上に入射する検出信号からベースライン応答を生成するように構成される。特性層は、ベースライン応答の振幅、位相、群遅延、及び位相遅延のうちの少なくとも１つを修正してタグ応答を生成する。タグ応答は、修正され、受動型識別タグを介して送信されるか、又は受動型識別タグによって反射される検出信号の一部であり得る。タグ応答は、受動型識別タグから伝搬し、振幅成分、位相成分、群遅延成分、及び位相遅延成分を含むアナログ信号を生成するように構成された検出器によって受信され得る。検出器（又は検出器に通信可能に結合されたシステム）は、アナログ信号を処理し、アナログ信号に対して予め定義された変数の値を生成することによってアナログ信号を特徴付け、識別関数を使用して受動型識別タグを識別するための識別ロジックを含み得る。したがって、異なる共振構造－特性層の組合せを有する複数の受動型識別タグを含むインベントリ方式で受動型識別タグを実装することによって、複数の受動型識別タグはそれぞれ、１つ又は複数の検出信号から生成されたタグ応答を測定することによって一意に識別され得る。

タグ応答の複数の成分（例えば、振幅、位相、群遅延、及び位相遅延）を利用することによって、本開示の受動型識別タグは、既存のチップレス在庫タグとの比較において、比較的少ない成分を使用して互いに識別することができる。例えば、既存の受動型在庫タグは、共振無線周波数（「ＲＦ」）信号がその表面に衝突すると、二値応答を生成することができる。このような二値応答アプローチは、多数の共振構造（又はタグ要素）に依存する場合があることから、その構造を複雑にし、製品への組み込みを困難にする。本開示の受動型識別タグは、これとは対照的に、任意の不可視周波数（例えば、１００，０００ ｋｍ～１ ｍｍの波長、１ ＫＨｚ～３００ ＧＨｚの周波数）の検出信号に応答して、アナログ信号に変換可能なタグ応答を生成するように調整され得る。本明細書に記載される共振構造及び特性層の材料は、最小限の構成部品を使用しながら、検出信号に対する固有のタグ応答を生成するようにパターン化及び／又は選択し得る。結果として、本明細書に記載される受動型識別タグは、異なる製品に容易に組み込み、又は配置し得、ユーザ（例えば、サプライチェーンの製造業者）に高度な柔軟性を提供し得る。

本開示の受動型識別タグは、導電体材料及び非導電体材料のパターンの一意な組合せに依拠して、連続周波数又は離散周波数で複数の一意なタグ応答を生成することができる。実施形態では、パターンの組み合わせにより、ＲＦ信号が存在するときに一意のタグ応答を生成することができる。本明細書に記載される受動型識別タグの柔軟性は、サプライチェーン管理及び物流に関するより多くの情報に基づいた決定を可能にする。能動型素子（例えば、チップ、バッテリなど）の使用を回避することにより、本明細書に記載される受動型識別タグはまた、一意のタグ応答を生成するための費用効果の高い方法をも提供する。例えば、特性層の誘電体材料をパターニングすることにより、特定の共振構造の応答領域を、例えば、入力される検出信号の吸収、反射、又はそれらの組み合わせを調整することによって調整し得る（例えば、特性層は、第１の周波数で検出信号を吸収し、第２の周波数で検出信号を反射し得、又は異なる共振構造の異なる部分を誘電体材料で覆って、検出信号の吸収及び反射の両方を行いえる）。また、特性層は、偏波された検出信号をフィルタリングするため、又は偏波の観点からタグ応答を調整するために分極され得る。

また、本明細書に記載される受動型識別タグに保護構造を追加して、耐久性及び寿命を向上させ得る。実施形態では、保護構造は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の好適な誘電体材料で構築され得る。保護構造は、共振構造及び特性層を封入する誘電体材料の層であってよく、環境曝露（例えば、共振構造及び／又は特性層の酸化、腐食、又は摩耗のうちの１つ以上を介したもの）から共振構造及び／又は特性層の誘電率、導電率、及び幾何学形状などの材料特性の変化を防止するように構成される。結果として、本明細書に記載される受動型識別タグは、サプライチェーン環境において比較的多数の物品を一意に識別する能力を提供しながら、高い費用対効果と耐久性を有し得る。

図１Ａは、例示的な実施形態に従った識別システム１００の概略図である。識別システム１００は、複数の受動型識別タグ１０４を介して複数の物体１０２を識別するために使用され得る。識別システム１００は、複数の物体１０２の存在を識別し、識別することが求められる任意の状況で使用され得る。一例として、識別システム１００の様々な構成部品は、製造施設に配置され得、複数の物体１０２は、製造業者が追跡、計数、及び／又は識別するのに有用な在庫物体であり得る。識別システム１００の特定の実施形態が同じ位置になくてもよい実施形態が想定されることを理解されたい。例えば、識別システム１００は、複数の受動型識別タグ１０４に問い合わせて、複数の受動型識別タグ１０４に複数のタグ応答１１０を生成（例えば、反射又は送信）させるために使用される検出信号１０８を生成するように構成された送信機１０６を含むように示されている。実施形態では、検出信号１０８が、例えば、ｍｍ波長範囲の５Ｇネットワークに関連する周囲ネットワーク信号であることが想定される。実施形態では、検出信号１０８は、１ ＧＨｚ～８ ＧＨｚの周波数範囲で動作するＷｉＦｉ信号である。したがって、送信機１０６は、複数の物体１０２と同じ位置にある必要はなく、むしろ遠隔地に配置されてもよい。

送信機１０６によって生成された検出信号１０８は、実装形態に応じて様々な形態を有し得る。実施形態では、送信機１０６は、振幅、周波数、又は伝搬方向のうちの１つ以上において調整可能な離散周波数信号を生成するように構成されたＲＦ信号発生器を含む。このような調整可能な信号は、複数のタグ応答１１０と検出信号１０８の振幅との間の比例関係を測定するため、又は複数のタグ応答１１０の周波数もしくは入射角検出信号１０８の（例えば、位置変化によって引き起こされるもの）に対する依存性を測定するために使用され得る。実施形態では、送信機１０６は、対象の所定のスペクトル帯域内にある連続周波数ＲＦ信号を生成するように構成されたＲＦ信号生成器を備える。実施形態では、送信機１０６は、複数の受動型識別タグ１０４を介して複数のタグ応答１１０を生成するように、電力、時間、方向、周波数、及び偏波のうちの１つ以上において調整可能である検出信号１０８を生成する。

複数の受動型識別タグ１０４は、複数の物体１０２上に配置され、及び／又は複数の物体１０２に統合され得る。例えば、実施形態では、複数の受動型識別タグ１０４は、適切な取り付け技術を使用して（例えば、接着剤、他の好適な形態の機械的固定を使用して）複数の物体１０２に取り付けられる。複数の物体１０２は、第１の物体１０２ａ、第２の物体１０２ｂ、及び第３の物体１０２ｃを含む。第１の受動型識別タグ１０４ａは、第１の物体１０２ａ上に配置されるか、又は第１の物体１０２ａに組み込まれる。第２の受動型識別タグ１０４ｂは、第２の物体１０２ｂ上に配置されるか、又は第２の物体１０２ｂに組み込まれる。第３の受動型識別タグ１０４ｃは、第３の物体１０２ｃ上に配置されるか、又は第３の物体１０２ｃに組み込まれる。第１、第２、及び第３の受動型識別タグ１０４ａ、１０４ｂ、及び１０４ｃは、それぞれ、送信機１０６によって提供された検出信号１０８の電磁エネルギーから第１、第２、及び第３のタグ応答１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃを生成するように構成される。本明細書に記載されるように、複数の受動型識別タグ１０４の各々は、第１、第２、及び第３のタグ応答１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの各々が互いに区別可能であるような固有の構造を有し得る。

複数の受動型識別タグ１０４によって生成された複数のタグ応答１１０は、受信システム１１２を介して検出される。受信システム１１２は、複数のタグ応答１１０を受信し、アナログ信号を生成するように構成された検出器１１４（例えば、ＲＦ受信機）を含む。アナログ信号は、複数のタグ応答１１０に基づいて複数の受動型識別タグ１０４を識別するために、分析システム１１６によって分析され得る。実施形態では、分析システム１１６は、プロセッサ１１８及びメモリ１２０を含むコンピューティングシステムを含む。分析システム１１６は、単一のプロセッサ１１８を含むように示されているが、分析システム１１６は、実装に応じて任意の数のプロセッサを含み得ることを理解されたい。プロセッサ１１８は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、論理デバイス、マイクロチップ、コンピュータ、及び／又は他の好適な処理デバイスなど、任意の好適な処理デバイスを含むことができる。実施形態では、プロセッサ１１８は、１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、メモリ１２０）の複数のモジュールからの機械可読命令の一部又は全部を実行する処理回路（例えば、単一処理回路又はグループ処理回路のいずれか）である。プロセッサ１１８は、機械可読命令を実行することができる任意のデバイスであり得る。

メモリ１２０は、プロセッサ１１８に通信可能な方法で結合される。非限定的な例として、メモリ１２０は、共有メモリ回路、専用メモリ回路、又はグループメモリ回路のうちの１つであり得る、１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読媒体で構成され得る。メモリの非限定的な例としては、ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、及び／又は他の種類のランダムアクセスメモリを含む）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、レジスタ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、及び／又は機械可読命令を記憶することが可能な他の種類の記憶構成部品を含み、機械可読命令がプロセッサ１１８によってアクセス及び実行され得るようにするものである。メモリ１２０は、プロセッサ１１８がメモリ１２０にアクセスして、本明細書に記載される機能及び動作のいずれかを実行するプログラムに従って命令を実行することができるように、アドレス指定方式を介してプロセッサ１１８にアクセス可能な命令を格納し得る。例えば、本明細書に記載されるように、メモリ１２０は、プロセッサ１１８に複数のタグ応答１１０を処理（例えば、正規化及びフィルタ処理）させ、複数のタグ応答１１０に基づいて複数の受動型識別タグ１０４を識別させる命令セットを含む識別論理を記憶し得る。そのような動作の例は、本明細書でより詳細に記載する。

さらに図１Ａを参照すると、複数の受動型識別タグ１０４を介して生成された複数のタグ応答１１０は、互いに区別可能である。実施形態において、複数のタグ応答１１０は、複数の受動型識別タグ１０４の各々の構造を介して区別可能にされる。図１Ａに示す例では、複数の受動型識別タグ１０４の各々は、共振構造１２２を含む。実施形態において、共振構造１２２は、誘電体材料、導電体材料、又はそれらの組み合わせで形成される。例えば、実施形態では、共振構造１２２は、検出信号１０８からベースライン応答（例えば、反射モード又は透過モード）を生成するように構成された好適な導電体材料（例えば、銀、金、白金、アルミニウム、銅、金属合金）のパターンを含み得る。このような導電体材料のパターンは、複数の物体１０２（又はその上に配置された基板）上に配置された導電層から形成し得る。実施形態では、共振構造１２２は、周波数選択面を形成する導電性構造の周期的アレイである。

図に示した実施形態では、共振構造１２２は、検出信号１０８からベースライン応答を生成する所定のＬＣ回路を形成するために所定のパターンで配置された複数の正方形共振器を備える。正方形共振器は、複数の受動型識別タグ１０４の各々のベースライン応答を選択的に決定するために、ギャップによって互いに分離され得る。第１、第２、及び第３の受動型識別タグ１０４ａ、１０４ｂ、及び１０４ｃは、同じ共振構造１２２を含むように図１Ａに示されているが、複数の受動型識別タグ１０４の各々の共振構造は互いに異なっていてもよいことを理解されたい。実際に、共振構造１２２は、複数の受動型識別タグ１０４の間で異なっていてもよく、その結果、複数の受動型識別のうちの１つ以上が、検出信号１０８と異なる（又は区別可能な）ベースライン応答を生成する。

図１Ａに示す例では、複数の受動型識別タグ１０４は、複数の受動型識別タグ１０４の各々が異なる構造を有する特性層を含むという点で互いに異なる。実施形態では、特性層は、好適な誘電体材料（例；ポリエチレンテレフタレート （ＰＥＴ）、高密度ポリエチレン （ＨＤＰＥ）、カーボンブラック、二酸化チタン、 又は他の好適な誘電体材料から形成されるもの）のパターン化層である。特性層は、各タグのベースライン応答を変更する誘電体構造を形成することができる。実施形態では、特性層は、共振構造１２２の分離部分の間に（例えば、特性層が共振構造１２２に重ならないか、又はそれを覆わないように）配置された誘電体材料を含む。実施形態では、特性層は、共振構造１２２を少なくとも部分的に覆うか、又はその上に延在する。図に示したように、例えば、第１の受動型識別タグ１０４ａは、楕円形であり、共振構造１２２を部分的に覆う第１の誘電体構造１２４を含む。第２の受動型識別タグ１０４ｂは、三角形であり、共振構造１２２を部分的に覆う第２の誘電体構造１２６を含む。第３の受動型識別タグ１０４ｃは、円形であり、共振構造１２２を部分的に覆う第３の誘電体構造１２８を含む。誘電体構造１２４、１２６、及び１２８は、複数の受動型識別タグ１０４の各々の共振構造１２２を介して生成されたベースライン応答を変更することができる。ベースライン応答に対するそのような修正は、ベースライン応答を離調すること、ベースライン応答を結合すること、及びベースライン応答を吸収することのうちの少なくとも１つによって生じ得る。

誘電体構造１２４、１２６、及び１２８は、各共振構造１２２によって生成されたベースライン応答を変更することによって、応答領域を選択的に調整する。例えば、実施形態では、誘電体構造１２４、１２６、及び１２８は、検出信号１０８の所定のパターンが共振構造１２２を介して応答を誘導するように、検出信号１０８の異なる部分を選択的に反射し得る。実施形態では、誘電体構造１２４、１２６、及び１２８によって覆われた共振構造１２２の領域は、複数の受動型識別タグ１０４の各々が受信システム１１２を介して識別されることを容易にするために、検出信号１０８を介して生成されたベースライン応答の１つ又は複数の成分（例えば、振幅成分、位相成分、群遅延成分、及び位相遅延成分）を、互いに変化させ異なるものにし得る。

図１Ａに示す誘電体構造１２４、１２６、及び１２８は、中実の幾何学的構造（例えば、誘電体材料の円形、四角形、三角形、及び涙滴形の断面の少なくとも一部）であるように示されているが、誘電体構造１２４、１２６、及び１２８は、誘電体材料の任意のパターンを形成することができることを理解されたい。そのようなパターンは、３つ以上の異なる寸法（例えば、図１Ａに描かれたＸ、Ｙ、及びＺ軸に沿って延在する、長さ、幅、及び厚さ）に関して、複数の物体１０２のそれぞれの上の位置に応じて空間的に変化し得る。例えば、実施形態において、誘電体構造１２４、１２６、及び１２８のうちの１つ以上は、検出信号１０８に対するベースライン応答を選択的に変更するために、特有の空間パターンで検出信号１０８を吸収し得る可変厚さの誘電体材料層を含む。実施形態において、誘電体構造１２４、１２６、及び１２８のうちの１つ以上は、誘電体材料の複数の離散構造（例えば、ドットのパターン又は幾何学形状の複数の断面）を含む。共振構造１２２のベースライン応答を変更することが可能な任意の誘電体構造は、本開示の誘電体構造１２４、１２６、及び１２８のうちの１つとして使用され得る。

図１Ｂは、例示的な実施形態による、図１Ａの線Ｉ－Ｉを通る第１の受動型識別タグ１０４ａ及び第１の物体１０２ａの断面図である。第１の受動型識別タグ１０４ａの図示された断面は、図１Ａに関して本明細書に記載される複数の受動型識別タグ１０４をの代表的形状を表し得る。第１の受動型識別タグ１０４ａは、第１の物体１０２ａ上に配置され、基板１３０と、基板１３０上に配置された共振層１３２、及び共振層１３２上に配置された特性層１３４、及び、基板１３０、共振層１３２、及び特性層１３４の一部を覆う保護構造１３６とを含む。本明細書に記載されるように、第１の受動型識別タグ１０４ａは、送信機（例えば、５Ｇなどの周囲ネットワーク信号、所定の検出信号を生成するように構成された無線周波数（「ＲＦ」）送信機）から提供された検出信号に関連する電磁エネルギーとは異なるタグ応答１１０ａ（図１Ａ参照）を生成するように構成し得る。

実施形態において、基板１３０は、適切な取り付け方法（例えば、接着剤、溶接、ろう付け、ボンディング）を介して第１の物体１０２ａに接着された（例えば、好適な誘電体材料の）非導電層である。実施形態において、基板１３０は、第１のタグ応答１１０ａ（図１Ａ参照）のノイズ又は破壊を回避するために、共振層１３２を介して生成されたベースライン応答を変更しないように選択された材料で構築される。実施形態において、基板１３０は、第１のタグ応答１１０ａにおけるノイズを防止するために検出信号を吸収するように構成された材料を含む。第１の物体１０２ａ及び基板１３０は、別個の構成要素であるように描かれているが、想定される実施形態は基板１３０が第１の物体１０２ａの一部である（例えば、共振層１３２が第１の物体１０２ａ上に直接配置されるような）ことを企図するものであり、本開示の範囲内であることを理解されたい。

実施形態において、共振層１３２は、図１Ａに関して本明細書に記載される共振構造１２２を備える導電層である。実施形態において、共振層１３２は、誘電体材料、導電体材料、又はそれらの組み合わせで形成される。実施形態において、共振層１３２は、送信機からの１つ又は複数の検出信号に対するベースライン応答を生成するための様々な回路等価物を形成するために互いに結合され得る複数の構造体から構成される。実施形態において、共振層１３２は、検出信号１０８（図１Ａ参照）からベースライン応答を生成するために、容量性及びインダクタンスベースの構造を含む。例えば、実施形態において、共振層１３２は、共振層１３２内にＲＬＣ回路等価物を形成するために、複数の（例えば、４つの）正方形構造を含む正方形共振器を含み得る。実施形態において、共振層１３２は、特定の偏波された検出信号に応答してタグ応答を生成するように分極される。実施形態において、共振層１３２は、所望のパターンで基板１３０上に堆積された複数の独立した構造（例えば、パッチ）を含む。

実施形態において、共振層１３２は、図１Ａに関して本明細書に記載される共振構造１２２、及び第１の受動型識別タグ１０４ａにさらなる機能を追加する１つ又は複数の追加の導電性構造体を含む。例えば、図５に関して本明細書でより詳細に記載するように、共振層１３２は、検出信号１０８（図１Ａ参照）から基準応答を生成するように構成された基準共振構造を含み得る。実施形態において、基準共振構造は、識別システム１００の動作環境の要因（例えば、第１の受動型識別タグ１０４ａに対する送信機１０６の相対的な向き、付加信号ノイズ、環境要因など）を考慮して第１のタグ応答１１０ａを正規化するために受信システム１１２（図１Ａ参照）によって使用される基準応答を基準共振構造が生成するように、特性層１３４によって覆われなくてもよい。

図１Ｂをさらに参照すると、実施形態において、共振層１３２は、共振構造１２２（図１Ａ参照）を外部センサ（例えば、温度、湿度、又は任意の他の環境要因）に接続することを容易にする１つ又は複数のセンサ構造を含む。センサ構造は、基板１３０上に配置され、共振構造１２２に接続された導電性リード及び／又は抵抗構造を含み得る。実施形態において、センサ構造は、外部環境条件の変化に応答して第１のタグ応答１１０ａを能動的に調整するために、外部センサの読取り値に基づいて変化する抵抗又は導電性を有し得る。タンパーセンサはまた、物体１０２ａに関連付けられたメトリックを決定するために、センサ構造を介して第１の受動型識別タグ１０４ａに接続し得る。このように、共振層１３２は、第１の受動型識別タグ１０４ａに様々な異なるレベルの機能を提供するために、様々な異なる組合せの導電性構造を含み得る。

実施形態において、特性層１３４は、吸収、反射、ベースライン応答の離調、及び検出信号に応答して共振構造１２２を介して生成されたベースライン応答の結合のうちの１つ以上を介して共振層１３２の応答領域を選択的に調整するために使用される誘電体材料又は非導電層である（図１Ａ参照）。特性層１３４は、図１Ａに関して本明細書に記載される誘電体構造１２４を含み得る。例えば、実施形態では、特性層１３４は、共振層１３２の他の部分の検出可能な応答を低減しながら、共振層１３２の所定の部分を覆わないようにパターン化し得る。特性層１３４は、所定の厚さ（又は基板１３０上の位置の関数として変化する厚さの分布）を含み得る。それによって特定の方向から（例えば、受信機又は検出器によって）見たときに覆われる共振層１３２の部分が減衰された応答を生成する。

特性層１３４は、共振の位置（例えば、周波数）を調整するために使用される誘電体材料のパターンを含み得る。これは、本明細書に記載されるタグ応答１１０ａ（図１Ａ参照）の成分のいずれかの振幅を調整するために用いられる。タグ応答１１０ａは、特性層１３４の材料特性の関数として（例えば、厚さ及び誘電率に関して）変化し得る。その結果、特性層１３４の様々な態様（例えば、パターン、厚さ、使用する材料）を、タグ応答１１０ａを識別システム１００の複数のタグ応答１１０を他のものから区別するために使用し得る（図１Ａ参照）。

実施形態において、特性層１３４は、第１の受動型識別タグ１０４ａを介して生成された第１のタグ応答１１０ａの少なくとも１つの態様を選択的に調整するように構成される。例えば、実施形態において、特性層１３４は、極性選択性材料、又は特定の電力、角度、偏波、位相、又は周波数帯域を有する信号のみが通過可能な材料を含み得る。例えば、特性層は、第１のタグ応答１１０ａを調整するために、角度のある境界で延びる調整された材料特性を含み得る。実施形態において、特性層１３４は、ドープされた領域間の界面を形成するために千鳥状に堆積される（例えば、共振層１３２の表面法線に対して角度を持って延在する）ドープされた誘電体材料を含み得る。その角度は、共振層１３２を介してベースライン応答を生成する検出信号１０８（図１Ａ参照）の入射角度を（例えば、どの入射角度を通過させるかを制御することによって）決定し得る。実施形態において、特性層１３４は、第１のタグ応答１１０ａを生成するために特定の偏波を有する検出信号のみを通過させる偏波フィルタを含む。実施形態において、特性層１３４は、第１のタグ応答１１０ａを生成するために、関心のある特定のスペクトル範囲内の検出信号が共振層１３２に到達することのみを可能にするバンドパスフィルタからなる。実施形態において、特性層１３４は、複数の異なる誘電体材料で構成される。そのような材料間の境界は、第１のタグ応答１１０ａの指向性、位相、及び振幅を操作するために使用され得る。

共振層１３２がパッチアンテナ又はマイクロストリップアンテナ、或いはその中に配置又は埋め込まれた他の導電性構造を含む実施形態も想定される。そのようなアンテナは、例えば、検出信号１０８（図１Ａ参照）を受信し、共振層１３２を介して第１のタグ応答１１０ａを生成するために使用される二次検出信号を生成し得る。このアンテナは、本明細書に記載される検出プロセスからノイズをフィルタリングするために、所定の属性（例えば、周波数、電力、及び入射角）を有する検出信号のみからそのような二次検出信号を生成するように同調され得る。アンテナはまた、共振層１３２が様々な異なる検出信号に応答してベースライン応答を生成することを容易にするために、広範囲の入射角（例えば、第１の受動型識別タグ１０４ａの表面法線に対して０°～９０°）で二次検出信号を生成するように構成され得る。

図１Ｂをさらに参照すると、保護構造１３６は、基板１３０、共振層１３２、及び特性層１３４のうちの１つ又は複数の上に延在、又は覆い、第１の受動型識別タグ１０４ａを環境劣化から保護する。実施形態において、保護構造１３６は、共振層１３２及び特性層１３４を完全に封入する（例えば、全体にわたって延在し覆う）好適な誘電体材料の層を含む。実施形態において、例えば、保護構造１３６は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などの好適なポリマー材料で形成され、第１の物体１０２ａがサプライチェーン環境において曝露され得る害に対する保護を提供する。保護構造１３６は、損傷を引き起こす環境にあるにもかかわらず、第１の受動型識別タグ１０４ａの摩耗及び損耗を防止することができる。保護構造１３６はまた、環境暴露による共振層１３２及び特性層１３４への材料特性の変化を防止し得る。例えば、保護構造１３６は、共振層１３２及び特性層１３４を酸化又は腐食から保護し得る。保護構造１３６がない場合、例えば、共振層１３２の腐食は、第１のタグ応答１１０ａを（例えば、その導電率を変化させることによって）変化させ得る。特性層１３４の酸化による誘電特性の変化もまた、第１のタグ応答１１０ａを変化させ得る。第１の受動型識別タグ１０４ａに対する材料特性のそのような変化を防止することによって、保護構造１３６は、本明細書に記載される検出方法を有効にするために、長期間にわたって第１のタグ応答１１０ａの一貫性を維持することができる。

実施形態において、第１の受動型識別タグ１０４ａ（又は本明細書に記載される受動型識別タグのいずれか）は、視覚手がかり（図示なし）を含み得る。視覚手がかりは、保護構造１３６、特性層１３４、共振層１３２、及び基板１３０のうちの１つ又は複数の上に配置される、１つ又は複数のマーキング又は他の特徴を含み得る。実施形態において、視覚手がかりは、保護構造１３６に取り付けられたラベルを含み得る。ラベルは、第１の受動型識別タグ１０４ａを識別するマーキングを含み得る。実施形態において、ラベルは、第１の受動型識別タグ１０４ａを識別するためにスキャンされ得るバーコード又は他の機械可読コード（例えば、ＱＲコード（登録商標）など）を含み得る。実施形態において、視覚手がかりは、第１の受動型識別タグ１０４ａに彫刻されるか、又は統合され得る。実施形態において、視覚手がかりは、保護構造１３６上に印刷されたパターン化された材料（例えば、着色された誘電体材料層）を含み得る。視覚手がかりは、第１の受動型識別タグ１０４ａが配置された物体１０２ａの識別を支援するために使用され得る。実施形態において、視覚手がかりは、第１の受動型識別タグ１０４ａから取り外し可能である。

第１の受動型識別タグ１０４ａは、図１Ａに関して本明細書に記載される識別システム１００で使用され得る複数の受動型識別タグ１０４の一例を表すのみであることを理解されたい。例えば、実施形態において、追加の層を含む受動型識別タグを使用し得る。様々な例示的な実施形態によれば、受動型識別タグは、（例えば、共振又は他の導電性構造を介して）外部センサと接続するように構築されたセンサ層、タグが読み取られていることを受信機に伝え、後続の処理をより容易にする安定した基準応答を生成するように構成された導電性構造を含む基準層、特定の種類の波（例えば、電力、角度、偏波、周波数）が通過することを可能にする導電性構造に基づいて受信機又は送信機を同調するために使用される同調層（例えば、同調層は、送信機からの検出信号を同調して、共振層１３２における応答を誘起し、次いで特性層１３４を介して応答を変更することができる）、及び非導電性であるが、（例えば、一定の入射角、偏波、周波数、電力、及び／又は位相を有する）特定の検出信号のみを通過させることを可能にするためにのみ帯電境界を含むことができる電荷分極層を含み得る。すなわち、第１の受動型識別タグ１０４ａは、使用され得るベースタグのみを表し、受動型識別タグは、本開示に従って使用され得る様々な異なる組合せの層を有する。導電層及び非導電層の任意の組合せを第１の受動型識別タグ１０４ａに追加して、任意の所望の機能又は応答機能をそれに追加し得る。

図１Ａ、図１Ｃ、図１Ｄ、図１Ｅ、及び図１Ｆを参照すると、実施形態において、受信システム１１２は、複数の受動型識別タグ１０４のうちの１つ以上に関連付けられたフルベクトル応答を検出するように構成される。分析システム１１６のメモリ１２０内のタグ識別ロジックは、各タグのベクトル応答の複数の成分を生成するためのフィルタリング及びフーリエ変換分析モジュールを含み得る。受信システム１１２の（例えば、分析システム１１６内の）内部ＲＦ電子機器は、複数のタグ応答１１０の各々のＲＦ波をアナログ信号に変換し、そのアナログ信号は、タグ識別論理を介して処理されて、複数の受動型識別タグ１０４の各々のベクトル応答の成分の態様を定量化し得る。

図１Ｃ～図１Ｆは、処理した状態（例えば、分析システム１１６を介したフィルタリング及びフーリエ変換分析の後）の複数のタグ応答１１０のうちの１つの成分を例示的に示す。図１Ｃ～図１Ｆに示す成分は、周波数検出信号（例えば、２つの周波数Ｆ１及びＦ２を含む）である検出信号１０８に対するタグ応答のフィルタリングされた信号を示し得る。図１Ｃは、ベースライン応答１４０及びタグ応答１４２の振幅の周波数領域プロット１３８を示す。ベースライン応答１４０は、例えば、図１Ｂに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ１０４ａの共振層１３２によって生成され得る。図で示すように、タグ応答１４２は、タグに組み込まれた誘電体構造に起因して、第１の周波数Ｆ１と第２の周波数Ｆ２の両方でベースライン応答１４０から振幅が変化する。図１Ｄは、ベースライン応答１４６及びタグ応答１４８の位相の周波数領域プロット１３８を示す。ベースライン応答１４６は、例えば、図１Ｂに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ１０４ａの共振層１３２によって生成され得る。図で示すように、タグ応答１４８は、タグに組み込まれた誘電体構造に起因して、第１の周波数Ｆ_１と第２の周波数Ｆ_２の両方でベースライン応答１５６から位相が変化する。図１Ｅは、ベースライン応答１５２及びタグ応答１５４の群遅延の周波数領域プロット１５０を示す。ベースライン応答１５２は、例えば、図１Ｂに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ１０４ａの共振層１３２によって生成され得る。図で示すように、タグ応答１５４は、タグに組み込まれた誘電体構造に起因して、第１の周波数Ｆ_１と第２の周波数Ｆ_２の両方でベースライン応答１５２から群遅延が変化する。図１Ｆは、ベースライン応答１５８及びタグ応答１６０の位相遅延の周波数領域プロット１５６を示す。ベースライン応答１５８は、例えば、図１Ｂに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ１０４ａの共振層１３２によって生成され得る。図で示すように、タグ応答１６０は、タグに組み込まれた誘電体構造に起因して、第１の周波数Ｆ_１と第２の周波数Ｆ_２の両方でベースライン応答１５８から群遅延が変化する。

図１Ｃ～図１Ｆに示すように、複数の受動型識別タグ１０４のうちの１つのベースライン応答の様々な成分を異なる方法で変更するために誘電体構造を使用し得る。共振構造１２２を覆う誘電体構造のパターン及び／又は形状を変化させることによって、例えば、複数のタグ応答１１０は、受信システム１１２を介して生成されたアナログ信号の振幅、位相、群遅延、及び位相遅延のうちの１つ又は複数を介して互いに区別され得る。メモリ１２０に記憶された識別ロジックは、例えば、図１Ｃ～図１Ｆに示すものと同様のフィルタリングされた信号を処理して、複数のタグ応答１１０から複数の受動型識別タグ１０４を識別するために使用され得る変数（例えば、特定の周波数における振幅、周波数の範囲にわたる平均位相など）の値を計算し得る。そのような変数は、複数の物体１０２の追跡を容易にするために、複数の受動型識別タグ１０４のうちの１つ又は複数の物体１０２のうちの１つに関連付けられた識別子（例えば、識別番号）を出力するタグ識別関数に入力し得る。共振構造のベースライン応答を変更するための誘電体構造の利用は、複数の特有の信号を生成するための費用効果の高い方法を提供する。本明細書に記載されるアナログ検出方法は、区別可能なタグ応答を誘導するためのそのような誘電体構造の利用を容易にする。

図２Ａ～２Ｄは、例えば、図１Ａ～図１Ｇに関して本明細書に記載される識別システム１００の複数の受動型識別タグ１０４として使用され得る様々な例示的な受動型識別タグを示す。図２Ａは、第１の基板２０２上に配置された第１の共振構造２０４を含む第１の受動型識別タグ２００の概略図である。第１の受動型識別タグ２００は、特性層又は誘電体構造を含まなくてもよい。図２Ｂは、第２の基板２０８上に配置された第２の共振構造２１０と、第２の共振構造２１０を少なくとも部分的に覆う第２の誘電体構造２１２とを含む第２の受動型識別タグ２０６の概略図である。図２Ｃは、第３の基板２１６上に配置された第３の共振構造２１８と、第３の共振構造２１８を少なくとも部分的に覆う第３の誘電体構造２２０とを含む第３の受動型識別タグ２１４の概略図である。図２Ｄは、第４の基板２２４上に配置された第４の共振構造２２６と、第４の共振構造２２６を少なくとも部分的に覆う第４の誘電体構造２２８とを含む第４の受動型識別タグ２２２の概略図である。

図示した例では、第１の基板２０２、第２の基板２０８、第３の基板２１６、及び第４の基板２２４の構造は類似する。例えば、実施形態において、第１の基板２０２、第２の基板２０８、第３の基板２１６、及び第４の基板２２４は、適切な誘電体材料（例えば、ＨＤＰＥ）で構築され、その裏面（例えば、共振構造の反対側）に適切な接着剤を含み、様々な物体への取り付けを容易にする。実施形態において、第１の基板２０２、第２の基板２０８、第３の基板２１６、及び第４の基板２２４は、第１の受動型識別タグ２００、第２の受動型識別タグ２０６、第３の受動型識別タグ２１４、及び第４の受動型識別タグ２２２を介して識別される製品である。いくつかの実施形態において、第１の基板２０２、第２の基板２０８、第３の基板２１６、及び第４の基板２２４は異なる材料で構築し得る。

第１の共振構造２０４、第２の共振構造２１０、第３の共振構造２１８、及び第４の共振構造２２６は、図示した実施形態において同じである。実施形態において、共振構造は、第２の誘電体構造２１２、第３の誘電体構造２２０、及び第４の誘電体構造２２８の各々によって修正されるベースライン応答を生成するために、所定のＲＦ信号に共振するＬＣ回路と同等の物を形成するのに適した導電体材料（例えば、銅、銀、金、又は合金）の同心正方形を備える。図示した例は、特有のタグ応答を生成するために、特定の共振構造によって生成されたベースライン応答を変更するために、誘電体材料の異なる幾何形状がどのように使用され得るかを実証する。

第１の受動型識別タグ２００は、誘電体構造又は特性層を含まないように示されている。したがって、第１の受動型識別タグ２００は、変更されていない第１の共振構造２０４を介してベースライン応答を生成し得る。本明細書に記載されるように、そのような受動型識別タグ（又は特徴的な層を含む受動型識別タグを形成するために使用されるものと同じである覆われていない共振構造）は、環境条件（受動型識別タグに対する送信機の向きなど）に対するタグ応答を正規化又は処理するために使用され得る。図２Ｂに示すように、第２の誘電体構造２１２は、第２の共振構造２１０を完全に覆う円形の誘電体材料を含む。図示した実施形態において、円は、第２の共振構造２１０に対して中心に置かれ、円の半径は、第２の誘電体構造２１２の部分が第２の共振構造２１０の上に張り出す（又は第２の共振構造２１０の周縁部から片持ちされる）ように、第２の共振構造２１０より大きい。第２の誘電体構造２１２が第２の共振構造２１０の上に張り出さない実施形態も想定される。

図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、第３の誘電体構造２２０及び第４の誘電体構造２２８は、第２の誘電体構造２１２の簡略版である。第３の誘電体構造２２０は、第３の共振構造２１８の半分を正確に覆うように配向された半円である。第４の誘電体構造２２８は、第４の共振構造２２６の４分の１を正確に覆うように配向された４分の１円である。実施形態において、例えば、第２、第３、及び第４の誘電体構造２１２、２２０、及び２２８は、それぞれ第２、第３、及び第４の共振構造２１０、２１８、及び２２６においてベースライン応答を誘起する周波数で検出信号を反射する、吸収する、又は反射及び吸収の両方を行う材料で形成される。その結果、第２の共振構造２１０、第３の共振構造２１８、及び第４の共振構造２２６に到達する検出信号は、第２の受動型識別タグ２０６、第３の受動型識別タグ２１４、及び第４の受動型識別タグ２２２のそれぞれのタグ応答の共振位置（例えば、周波数）及び成分の大きさ（例えば、振幅、位相、群遅延、及び位相遅延のうちの１つ又は複数の大きさ）のうちの１つ以上を変調するために、第２の誘電体構造２１２、第３の誘電体構造２２０、及び第４の誘電体構造２２８のそれぞれの誘電体材料の体積及び誘電率に比例して変調され得る。

実施形態において、第１、第２、第３、及び第４の共振構造２０４、２１０、２１８、及び２２６はそれぞれ、（例えば、特定の周波数、電力、及び方向で）同じ検出信号から同じベースライン応答を生成するように構成される。結果として、その上に配置された異なる誘電体構造は、第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２００、２０６、２１４、及び２２２が、各タグ応答の異なるベクトル成分を測定することによって互いに区別され得るように、ベースライン応答を異なって操作し得る。

図２Ａ～図２Ｄに関して記載した例によって示されるように、本開示の受動型識別タグは、検出信号に対する共振構造のベースライン応答を選択的に変更するために、誘電体材料の様々な幾何形状及びパターンを含み得る。実施形態において、第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２００、２０６、２１４、及び２２２のうちの少なくとも１つは、区別されたタグ応答を生成するために、他のものとは異なる共振構造（又は共振構造の組合せ）を含む。実施形態において、第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２００、２０６、２１４、及び２２２のうちの少なくとも１つは、区別可能なタグ応答を生成するために誘電体構造の複数の異なる部分を覆う複数の離散誘電体構造（例えば、同じ形状、又はサイズ及び／又は幾何学形状が互いに異なる形状を有する）を含む。

図３Ａ～図３Ｄは、例示的な実施形態による、検出信号に応答して図２Ａ～図２Ｄに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ２００、第２の受動型識別タグ２０６、第３の受動型識別タグ２１４、及び第４の受動型識別タグ２２２によって生成されたベクトル応答の成分を示す図である。図示するベクトル応答は、０ ＧＨｚから６ ＧＨｚまでの連続的な周波数検出信号に応答して生成されたものであり得る。図３Ａは、第１の受動型識別タグ２００、第２の受動型識別タグ２０６、第３の受動型識別タグ２１４、及び第４の受動型識別タグ２２２によって生成されたタグ応答の振幅の周波数領域プロット３００を示す図である。図３Ｂは、第１の受動型識別タグ２００、第２の受動型識別タグ２０６、第３の受動型識別タグ２１４、及び第４の受動型識別タグ２２２によって生成されたタグ応答の位相の周波数領域プロット３０２を示す図である。図３Ｃは、第１の受動型識別タグ２００、第２の受動型識別タグ２０６、第３の受動型識別タグ２１４、及び第４の受動型識別タグ２２２によって生成されたタグ応答の群遅延成分の周波数領域プロット３０４を示す図である。図３Ｄは、第１の受動型識別タグ２００、第２の受動型識別タグ２０６、第３の受動型識別タグ２１４、及び第４の受動型識別タグ２２２によって生成されたタグ応答の位相遅延成分の周波数領域プロット３０６を示す図である。周波数領域プロット３００、３０２、３０４、及び３０６内の曲線の各々は、上から下に、それぞれ第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２００、２０６、２１４、及び２２２によって生成されたタグ応答を表す。すなわち、周波数領域プロット３００、３０２、３０４、及び３０６の各々の一番上の曲線は、第１の受動型識別タグ２００を介して生成されたタグ応答の成分を表し、周波数領域プロット３００、３０２、３０４、及び３０６の各々の一番下の曲線は、第４の受動型識別タグ２２２を介して生成されたタグ応答の成分を表す。

第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２００、２０６、２１４、及び２２２の各々のベクトル応答の様々な特徴は、タグを互いに区別するために使用され得る。例えば、図３Ａに示すように、各振幅成分は約３ ＧＨｚに複数のピーク３０１を含む。第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２００、２０６、２１４、及び２２２の各々が生成する複数の振幅成分は、同様のパターンに従い、各々が、複数のピーク３０１のうちの１つを約３ ＧＨｚに含む。図３Ｂに示すように、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２０６、２１４、及び２２２に関連する位相成分は、第１の受動型識別タグ２００に関連する位相成分とは異なる形状である（例えば、２ ＧＨｚと３ ＧＨｚとの間のプラトーが欠落している）。位相成分は、３ ＧＨｚと４ ＧＨｚとの間（例えば、約３．３ ＧＨｚ）に複数のヌル３０３がある。複数のヌル３０３では、各位相応答の位相角の大きさが低下して、複数の位相応答に特有の特徴を形成する。図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、群遅延成分及び位相遅延成分はまた、約３．３ ＧＨｚにおいて複数のヌル３０５及び３０７を含む。

共通の特徴に関連付けられた特定の周波数における第１、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２００、２０６、２１４、及び２２２のベクトル応答の各成分の大きさは、タグを互いに区別するために使用され得る。図２Ａ～図３Ｄに関して本明細書に記載される例は、本明細書に記載される受動型識別タグのベクトル応答を評価及び区別するための特定の周波数セットを選択する方法の例を提供し得る。例えば、特定の共振構造に関連するベースラインタグ応答（例えば、図２Ａに示す第１の受動型識別タグ２００などの共振構造のみを含み、特性層を含まない受動型識別タグに関連するもの）は、信号特徴（例えば、ピーク、ヌル、極小値、極大値、プラトー、特定の周波数セットにわたる平均など）について評価され得る。その共振構造に関連する追加のタグ応答は、ベースラインタグ応答で識別された信号の特徴について評価され得る。次に、ベクトル応答の様々な成分の振幅が決定され、特定のタグ応答を識別するために使用され得る。例えば、以下の表１は、図３Ａ～図３Ｄに描写されるベクトル応答の各成分の（例えば、複数のピーク３０１及び複数のヌル３０３、３０５、及び３０７における）振幅を示す。

上述した信号の特徴に対する各ベクトル応答の異なる値は、第２、第３、及び第４の受動型識別タグ２０６、２１４、及び２２２の特性層（例えば、第２、第３、及び第４の誘電体構造２１２、２２０、及び２２８）によりベースライン応答（第１の受動型識別タグ２００に関連する値によって表される）の操作に起因する。表１に示す値は、タグ識別関数に入力される変数を含み得る。タグ識別関数は、数学的関係（例えば、総和）を使用して値を組み合わせて、タグ識別値を生成し得る。その後、タグ識別値は、（例えば、ルックアップテーブル又は他のリレーショナルデータベースを介して）、第１、第２、第３、及び第４の受動的識別タグ２００、２０６、２１４、及び２２２の各々の識別に使用し得る。本明細書に記載される受動型識別タグに関連するベクトル応答の複数の成分の一部は、タグを識別するために使用され得ることを理解されたい。さらに、振幅、位相、群遅延、及び位相遅延の各成分内の異なる部分（例えば、異なる周波数、又は異なる周波数範囲）を、本明細書に記載される受動型識別タグの識別プロセスで使用し得る。

ここで図４Ａ～４Ｄを参照すると、本明細書に記載される受動型識別タグを介して生成されるタグ応答は、向きの関数として変化し得る。例えば、検出信号の入射角は、タグ応答の振幅成分、位相成分、群遅延成分、及び位相遅延成分のうちの１つ以上に影響を及ぼし得る。図４Ａ～４Ｄは、異なる検出信号から単一の受動型識別タグによって生成される２つのタグ応答の振幅、位相、群遅延、及び位相遅延の各成分の周波数プロット４００、４０６、４１２、及び４１８を示す。図４Ａ～図４Ｄに示すタグ応答は、図２Ａに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ２００を使用して生成された。例えば、図４Ａの周波数プロット４００は、受動型識別タグに０度の角度で入射する（例えば、タグに垂直に入射する）第１の検出信号で生成された第１の振幅応答４０２と、受動型識別タグに９０度の角度で入射する（例えば、タグの共振構造に対して実質的に平行な）第２の検出信号を用いて生成された第２の振幅応答４０４とを示す。図４Ｂは、第１及び第２の検出信号から生成された第１及び第２の位相成分４０８及び４１０を示す図である。図４Ｃは、第１及び第２の検出信号から生成された第１及び第２の群遅延成分４１４及び４１６を示す図である。図４Ｄは、第１及び第２の検出信号から生成された第１及び第２の位相遅延成分４２０及び４２２を示す図である。

図４Ａ～図４Ｄに示すように、検出信号の入射角は、タグ応答の各成分に存在する特徴を著しく変化させ得る。例えば、図４Ｃに示すように、第２の群遅延成分４１６は、第１の群遅延成分４１４よりも周波数領域において平坦である。特定の範囲外の入射角（例えば、３０°以下）で受動型識別タグに入射する検出信号は、ベクトル成分の形状を著しく変化させ得る。このことは、タグの識別プロセスにおいて各タグ応答のベクトル成分中の（例えば、特定の周波数帯域における）共通の特徴に関連する値を使用する場合において、先行する識別方法の有効性を低減し得る。

入射角の関数としてのそのようなタグ応答の変動性に対抗するために、本明細書に記載される分析システム１１６（図１Ａ参照）の識別ロジックは、基準応答又は基準点を使用してタグ応答を正規化するための命令セットを含み得る。実施形態において、そのような正規化は、完全に計算領域で行われ得る。例えば、識別ロジックに、受信システム１１２（図４Ｃ参照）を介して測定された複数の以前の応答を有する応答ライブラリを含み得る。分析システム１１６は、例えば、既知の基準方向で生成された以前に記憶されたタグ応答を使用して、測定されたタグ応答を正規化してもよい。実施形態において、タグ識別ロジックは、応答ライブラリ又はタグ応答を予測するために校正された方程式のセットを使用して（例えば、送信機の既知の位置又は向きに基づいて）タグ応答を予測し、予測された応答を使用してタグ応答を正規化し得る。

実施形態において、タグ応答を正規化することは、基準応答の測定を介して実施される能動的プロセスである。例えば、図５は、例示的な実施形態による受動型識別タグ５００の概略図である。受動型識別タグ５００は、基板５０２を含む。実施形態において、基板５０２は、図１Ａ及び図１Ｂに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ１０４ａの基板１３０と構造及び機能が類似している。受動型識別タグ５００は、共振構造５０４及びその上に配置された誘電体構造５０８とを含むように示されている。本明細書に記載されるように、共振構造５０４は、それに入射する検出信号５１２の電磁エネルギーからベースライン応答を生成し得る。ベースライン応答は、タグ応答５１６を生成するために誘電体構造５０８によって修正され得る。タグ応答５１６の態様は、検出信号５１２の指向性（例えば、入射角）及び他の環境要因（例えば、受動型識別タグ５００の位置、ノイズ）に応じて変化し得る。

タグ応答５１６の状況依存性を考慮して、受動型識別タグ５００は、基準共振構造５０６を含み得る。基準共振構造５０６は、いくつかの実施形態において、誘電体構造５０８によって覆われていない場合があり得る。基準共振構造５０６及び共振構造５０４は、同じ基板５０２上に組み込まれるように示されているが、共振構造５０４及び基準共振構造５０６が異なる基板上に（例えば、同じ物体上に配置された異なる受動型識別タグの構成要素として）組み込まれる実施形態が想定される。実施形態において、基準共振構造５０６は、好適な導電体材料のパターンを含む。実施形態において、基準共振構造５０６は、タグ応答５１６を生成するために使用される共振構造５０４と同じパターンを含む。

実施形態において、基準共振構造５０６は、タグ応答５１６を生成するために使用される共振構造５０４と同じ導電体材料の層から形成される。基準共振構造５０６は、検出信号８１２の電磁エネルギーから基準応答５１４を生成し得る。基準応答５１４は、タグ応答５１６を検出するプロセスで使用され得る。例えば、実施形態において、受信システム１１２（図１Ａ参照）は、基準応答５１４を使用してタグ応答５１６を正規化するロジック（例えば、分析システム１１６のメモリ１２０に記憶されている）を含み得る。例えば、基準応答５１４は、タグ応答５１６と同様の状況依存性を含み得る。したがって、基準応答５１４は、（例えば、図８に関して本明細書に記載されるプロセス７００のブロック７０６に示すフィルタ処理されたタグ応答のうちの１つに対応する）正規化及び／又はフィルタ処理されたタグ応答を生成するための基準点を提供し得る。基準応答５１４を使用してタグ応答５１６を正規化することによって、受動型識別タグ５００の検出及び識別において状況依存性を考慮し得ることによって、その正確な識別を容易にする。

図５をさらに参照すると、受動型識別タグ５００は、センサ構造５１０をさらに含むように示されている。センサ構造５１０は、基板５０２上に配置され、共振構造５０４に接続された導電性リード及び／又は抵抗構造を含み得る。実施形態において、センサ構造５１０は、外部センサ（例えば、温度センサ、光検出器、放射線検出器、水分センサ、化学センサ）のための接続点を提供し得る。外部センサは、センサ構造５１０を介して共振構造５０４に導電的に接続され得る。実施形態において、センサ構造５１０は、外部環境条件の変化に応答してタグ応答５１６を能動的に調整するために、外部センサの読取り値に基づいて変化する抵抗又は導電性を有し得る。タンパーセンサはまた、センサ構造５１０を介して受動型識別タグ５００に接続されて、受動型識別タグ５００が取り付けられた物体に関連するメトリックを決定し得る。結果として、本明細書に記載される検出方法はまた、受動型識別タグ５００の環境の態様を定量化し、センサ測定値を別個のコンピューティングシステムに伝達する手段を提供するために使用され得る。

図６Ａ～図６Ｄは、異なる検出信号から単一の受動型識別タグによって生成される２つの正規化されたタグ応答の振幅、位相、群遅延、及び位相遅延の各成分の周波数プロット５１８、５２４、５３０、及び５３６を示す図である。図６Ａ～図６Ｄに示すタグ応答は、図２Ａに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ２００を使用して生成された。図６Ａ～図６Ｄに示す周波数プロット５１８、５２４、５３０、及び５３６は、周波数プロット５１８、５２４、５３０、及び５３６が基準タグ応答を使用して正規化されたタグ応答を示すことを除いて、図４Ａ～４Ｄに関して本明細書に記載されるものと同様である。そのような基準タグ応答は、例えば、図示されたタグ応答を生成するために使用される共振構造と同様の向きに配置された（例えば、図５に関して本明細書に記載された基準共振構造５０６と同様の構造の）基準共振構造によって生成され得る。

図６Ａの周波数プロット５１８は、受動型識別タグに０度の角度で入射する（例えば、タグに垂直に入射する）第１の検出信号で生成された第１の正規化された振幅応答５２０と、受動型識別タグに９０度の角度で入射する（例えば、タグの共振構造に対して実質的に平行な）第２の検出信号で生成された第２の振幅応答５２２を示す。図６Ｂは、第１及び第２の検出信号から生成された第１及び第２の位相成分５２６及び５２８を示す図である。図６Ｃは、第１及び第２の検出信号から生成された第１及び第２の群遅延成分５３２及び５３４を示す図である。図６Ｄは、第１及び第２の検出信号から生成された第１及び第２の位相遅延成分５３８及び５４０を示す図である。

図４Ａ～図４Ｄに示すタグ応答を図６Ａ～図６Ｄに示す正規化タグ応答と比較すると、正規化タグ応答は、本明細書に記載される受動型識別タグを識別するプロセスで使用され得る信号の特徴をより効果的に保持することが明らかになる。例えば、図６Ｃを参照すると、第１の群遅延成分５３２は、約３．３ ＧＨｚにおいてディップ５４２を含む。第２の群遅延成分５３４もまた、わずかにシフトした周波数（約３．４５ ＧＨｚ）においてディップ５４４を含む。図６Ｄを参照すると、第１の位相遅延成分５３８は、約５．４６ ＧＨｚにおいてディップ５４６を含む。第２の位相遅延成分５４０はまた、わずかにシフトした周波数（約３．５ ＧＨｚ）においてディップ５４８を含む。これは、図４Ｃ及び図４Ｄに示す第２の群遅延及び位相遅延の成分４１６及び４２２とは対照的であり、検出信号の指向性によりディップが除去され、したがってタグの識別はより困難となる。したがって、図３Ａ～図３Ｄ及び表１に関して本明細書に記載される識別プロセスは、所望の信号特徴に関連する値が識別プロセスで使用されていることを保証するために（検出信号の異なる入射角を考慮するために）周波数の範囲を使用して特徴を評価する必要があり得るという理解の下で、正規化されたタグ応答に基づいて本実施例では受動型識別タグを効果的に識別するために使用され得る。

実施形態において、本明細書に記載される受動型識別タグは、タグの向きに対するタグ応答の感度を低減するように構造化し得る。例えば、特定の受動型識別タグは、タグ応答を入射角に対する感度を低下させる構造（例えば、パッチ又はマイクロストリップアンテナ、位相誘電体材料境界）を内部に含み得る。例えば、本明細書に記載される受動型識別タグの特性層は、検出信号を受信し、元の検出信号の指向性に関係なく同じ入射角で共振構造に入射する二次検出信号を生成するパッチアンテナをその中に埋め込み含み得る。

実施形態において、本明細書に記載される受動型識別タグは、タグ応答を最大化するために特定の方法で配向され得る。例えば、図７Ａは、送信機６０２から伝搬する検出信号６０４が受動型識別タグ６００の（例えば、共振構造の）表面に垂直に入射するように送信機６０２に対して向けられた受動型識別タグ６００を示す。検出信号６０４は、受動型識別タグ６００の表面法線６０６に平行に伝搬して、最大振幅を有するタグ応答を生成し得る。実施形態において、図７Ａに示す向きは、受動型識別タグ６００を送信機６０２に対する識別のための特定の位置に固定することによって達成される（例えば、物体を識別のための特定の位置に配置し得る）。実施形態において、図７Ａに示す向きは、送信機６０２を移動させることによって達成される（例えば、所望の向きが達成されるまで、タグ応答は送信機位置の関数として検出し得る）。

実施形態において、本明細書に記載される受動型識別タグは、多種多様な方向からの検出可能なタグ応答の生成を容易にするために、非平面的な形状とし得る。例えば、図１Ｂに関して本明細書に記載される第１の受動型識別タグ１０４ａの基板１３０は、共振層１３２及び特性層１３４が形成される非平面の表面とし得る。図７Ｂは、非平面形状の受動型識別タグ６０８を示す図である。非平面形状の受動型識別タグ６０８は、互いに相対的に角度０で延在する第１の部分６１０及び第２の部分６１２を含む。実施形態において、第１の部分６１０及び第２の部分６１２はそれぞれ、同じ基板上に形成された別個の（例えば、それぞれが個別に共振構造及び誘電体構造を含む）受動型識別タグである。つまり、第１の部分６１０及び第２の部分６１２は、検出信号が特定の方向から入射したときに、同等のタグ応答を生成するように構成し得る。

図７Ｂに示すように、第１の送信機６１４は、タグ応答を生成するために、第１の部分６１０に垂直に入射する（又は垂直から３０°以内の入射）第１の検出信号６１６を発し得る。第２の送信機６１８は、タグ応答を生成するために、第２の部分６１２に垂直に入射する（又は垂直から３０°以内の入射）第２の検出信号６２０を放射し得る。したがって、第１及び第２の部分６１０及び６１２は、識別可能なタグ応答を生成し得る角度範囲を（例えば、正規化の有無にかかわらず）拡張する。互いに任意の角度で延びる任意の数のそのような部分（例えば、２つの受動的識別タグ部分を基板の反対側に配置し得る）を使用して、本明細書に記載される受動型識別タグの柔軟性を高め得る。

図７Ｃは、湾曲形状の受動型識別タグ６２２を示す図である。湾曲した受動型識別タグ６２２は、１つ又は複数の共振構造及びその上に１つ又は複数の誘電体構造が配置された（例えば、凹面又は凸面を有する）非平面の湾曲した基板を含み得る。湾曲した受動型識別タグ６２２は、送信機からの検出信号が様々な入射角でその上に入射し、識別可能なタグ応答（正規化の有無にかかわらず）の生成を容易にすることを有利に保証する。例えば、図７Ｃは、第１の検出信号６２６を発する第１の送信機６２４、第２の検出信号６３０を発する第２の送信機６２８、及び第３の検出信号６３４を発する第３の送信機６３２を示す。湾曲した受動型識別タグ６２２の湾曲又は角度のある構造により、第１、第２、及び第３の検出信号６２６、６３０、及び６３４が異なる方向で湾曲した受動型識別タグ６２２に向かって伝搬するにもかかわらず、湾曲した受動型識別タグ６２２の少なくとも一部は、所望のタグ応答を生成する入射角で第１、第２、及び第３の検出信号６２６、６３０、及び６３４のうちのいずれか１つを受信し得る。実施形態において、湾曲した受動型識別タグ６２２は、湾曲した基板の異なるセグメントをそれぞれ覆う複数の異なる共振構造及び誘電体構造を含み得る。実施形態において、湾曲した受動型識別タグ６２２は、湾曲した基板の全体を覆う単一の共振構造を含み得る。

図８は、例示的な実施形態による、複数の受動型識別タグを識別するためのプロセス７００の流れ図を示す。プロセス７００は、図１Ａ～図１Ｇに関して本明細書に記載される識別システム１００を介して実行され得る。したがって、プロセス７００の説明を補助するために、識別システム１００の様々な構成要素を参照する。プロセス７００は、本明細書に記載される識別システム１００以外の状況で実行し得る。１つ又は複数の受動型識別タグを含む任意の環境は、適切な検出機器（例えば、ＲＦ送信機及び受信システム）を介したプロセス７００の実行に好適である。

ブロック７０２において、送信機１０６は検出信号１０８を生成する。検出信号は、離散周波数又は連続周波数のＲＦ信号であり得る。実施形態において、検出信号１０８は、周囲ネットワーク信号（例えば、セルラーネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワークなど）を含む。ブロック７０４において、検出信号１０８は、複数の受動型識別タグ１０４に問い合わせて、複数のタグ応答１１０を生成する。検出信号１０８は、複数の受動型識別タグ１０４の誘電体構造（例えば、第１、第２、及び第３の誘電体構造１２４、１２６、及び１２８）によって修正されるベースライン応答を生成するために、共振構造１２２（図１Ａ参照）内に伝搬し、複数のタグ応答１１０を生成し得る。

ブロック７０８において、受信システム１１２により、複数のタグ応答７０８が受信される。検出器１１４は、例えば、複数のタグ応答１１０のＲＦ信号を、分析システム１１６を介して処理されたアナログ信号に変換して、複数のタグ応答１１０の成分（例えば、振幅、位相、群遅延、及び位相遅延）の値を生成し得る。ブロック７１０において、アナログ信号は、（例えば、高速フーリエ変換アルゴリズム、ノイズフィルタなどを介して）処理され、複数のフィルタリングされたタグ応答を生成する。実施形態において、図５～図６Ｄに関して本明細書に記載されるように、アナログ信号は、基準応答を使用して正規化される。基準応答は、複数の受動型識別タグによって（例えば、その中に配置された基準共振構造を介して）能動的に生成し得、又は計算的に生成し得る（例えば、分析システム１１６は、方程式のライブラリ又は以前のタグ応答に基づいて複数のタグ応答１１０を数値的に予測し得る）。図８に示すように、フィルタリングされたタグ応答は、（例えば、共振構造１２２の特定の周波数又は共振周波数に関連する）振幅、位相、群遅延、及び位相遅延の１つ又は複数の値を含み得る。

ブロック７１０において、フィルタリングされたタグ応答は、タグ識別関数７１２に入力される。タグ識別関数７１２は、フィルタリングされたタグ応答に含まれる値を組み合わせ得る。例えば、実施形態において、タグ識別関数は、複数のタグ応答のうちの特定の１つに関連する振幅、位相、群遅延、及び位相遅延の成分の値を合計する和算関数である。合計値は、特定の信号の特徴（例えば、極大値、極小値、ピーク、ヌル）に関連するベクトル応答の成分の大きさであり得る。例えば、合計値は、表１に関して本明細書に記載されるように、振幅成分のピークにおける成分の大きさと、位相、群遅延、及び位相遅延の成分のディップとに対応し得る。フィルタリングされたタグ応答内の複数の値を組み合わせるために、任意の式を使用し得る。例えば、表１に示した値の各々は、識別値を生成するために各タグについて合計され得る。識別値は、ユーザに表示されるタグ識別子を提供するルックアップテーブル（例えば、分析システム１１６のメモリ１２０に含まれる）と相互参照され得る。各タグ識別子は、タグ識別関数７１２から出力される値の範囲に関連付けられ得る。このようにして、ユーザは、存在する識別タグ及び関連するオブジェクトを認識する。

上記を考慮して、一意に識別可能なタグ応答を生成することができる受動型識別が示され、記載されたことを理解されたい。本明細書に記載される受動型識別タグは、共振構造を利用して、その上に入射する検出信号からの電磁エネルギーのみを使用してベースライン応答を生成する。ベースライン応答は、タグ応答を生成するために、特有の誘電体構造を使用して修正され得る。タグ応答は受信され、複数のベクトル成分を有するアナログ信号を生成するために使用され得る。ベクトル成分の各々の特徴が識別され得、各特徴内の各ベクトル成分の値は、受動型識別タグを識別するために使用される識別関数に入力され得る。したがって、誘電体構造は、タグに能動型構成部品を組み込むことなく一意のタグ応答を生成する機構を提供し、したがって在庫管理システムの費用効果の高い実装を容易にする。

本明細書で使用する場合、「約」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータ、ならびに他の量及び特性が正確ではなく、正確である必要もないが、所望に応じて、許容誤差、変換係数、丸め、測定誤差など、及び当業者に公知の他の要因を反映して、近似及び／又はより大きい又はより小さい場合があることを意味する。「約」という用語が値又は範囲の端点を記載される際に使用される場合、言及される特定の値又は端点が含まれる。本明細書中の数値又は範囲の端点が「約」を記載されるか否かにかかわらず、１つは「約」によって修飾され、１つは「約」によって修飾されない２つの実施形態が記載される。各範囲の端点は、他の端点に関連して、及び他の端点とは独立しての両方で重要であることがさらに理解されるであろう。

本明細書で使用する方向を示す用語（例えば、上、下、右、左、前、後、頂部、底部）は、描かれた図を参照してのみ作られ、絶対的な向きを意味することを意図しない。

特に明記しない限り、本明細書に記載される方法は、そのステップが特定の順序で実行されることを必要とするものとして解釈されることも、任意の装置で特定の向きが必要とされることも決して意図されない。したがって、方法の請求項が、そのステップが従うべき順序を実際に列挙していない場合、又は任意の装置の請求項が、個々の構成要素に対する順序又は向きを実際に列挙していない場合、又はステップが特定の順序に限定されるべきであること、又は装置の構成要素に対する特定の順序又は向きが列挙されていないことが、請求項又は説明において別段に具体的に述べられていない場合、いかなる点においても、順序又は向きが推測されることは決して意図されていない。これは、ステップの配置、動作フロー、構成要素の順序、又は構成要素の配向に関するロジックの問題、文法的構成又は句読点から導かれる平易な意味、及び本明細書に記載される実施形態の数又は種類を含む、解釈のためのあらゆる非表現的根拠にも適用される。

本明細書で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「１つの（ａ）」構成要素への言及は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、２つ以上のそのような構成要素を有する態様を含む。

特許請求される主題の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される実施形態に様々な修正及び変形がなされ得ることは、当業者に明白であろう。したがって、本明細書は、そのような修正及び変形が添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内に入るという条件で、本明細書に記載される様々な実施形態の修正及び変形を包含することを意図している。

Claims (41)

1. 受動型識別タグであって、
   非導電性基板と、共振構造と、特性層とを備え、
   前記共振構造は、前記非導電性基板上に配置され、その上に入射する検出信号からベースライン応答を生成するように構成され、
   前記特性層は、前記非導電性基板上に配置され、前記ベースライン応答の振幅、位相、群遅延、及び位相遅延のうちの少なくとも１つを変更してタグ応答を生成する、
   受動型識別タグ。
2. 前記共振構造は、誘電体材料、導電体材料、又はそれらの組み合わせで形成される、
   請求項１に記載の受動型識別タグ。
3. 前記特性層の誘電率又は前記共振構造の導電率が前記ベースライン応答を決定する、
   請求項２に記載の受動型識別タグ。
4. 前記共振構造が、前記非導電性基板上に配置された導電体材料のパターンを備える、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
5. 前記特性層は、誘電体材料、導電体材料、又は誘電体材料と導電体材料の組み合わせで形成される、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
6. 前記特性層は、前記ベースライン応答を操作するように構造化された幾何学形状を有する誘電体構造を含む、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
7. 前記幾何学形状は、誘電体材料の円形、正方形、点形、涙滴形、及び三角形の断面の一部のうちの少なくとも１つを形成する、
   請求項６に記載の受動型識別タグ。
8. 前記誘電体構造は、前記ベースライン応答を離調すること、前記ベースライン応答を結合すること、及び前記ベースライン応答を吸収することのうちの少なくとも１つによって前記ベースライン応答を操作する、
   請求項６又は７に記載の受動型識別タグ。
9. 前記誘電体構造は、３次元に沿って変化する誘電体材料のパターンを含む、
   請求項６～８のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
10. 前記共振構造及び前記特性層のうちの少なくとも１つの上に延在する保護構造をさらに備える、
    請求項１に記載の受動型識別タグ。
11. 前記保護構造が、前記共振構造及び前記特性層を封入し、前記共振構造及び前記特性層の酸化、腐食、及び摩耗のうちの１つ以上を防止するように構成された誘電体材料の層を備える、
    請求項１０に記載の受動型識別タグ。
12. 前記保護構造は、前記受動型識別タグが外部への曝露により汚染物質に曝露した際に、前記共振構造及び前記特性層の材料特性の変化を防止する、
    請求項１０又は１１に記載の受動型識別タグ。
13. 前記汚染物質が、機械的接触、光、紫外線放射、及びレーザのうちの１つ以上を含む、
    請求項１２に記載の受動型識別タグ。
14. 前記受動型識別タグが平面形状である、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
15. 前記受動型識別タグは、様々な位置からの送信機による問い合わせを容易にする非平面形状である、
    請求項１～１４のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
16. 前記タグ応答を正規化するために使用される基準応答を前記検出信号から生成する基準共振構造をさらに備える、
    請求項１～１５のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
17. 前記共振構造が、前記共振構造に外部センサを取り付けるためのセンサ部分を備える、
    請求項１～１６のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
18. 前記共振構造が、互いに接触しない複数の共振構造を含む、
    請求項１～１７のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
19. 前記共振構造が、前記受動型識別タグに１つ又は複数の外部センサを取り付けるために前記複数の共振構造のそれぞれに接続された複数のセンサ部分を備える、
    請求項１８に記載の受動型識別タグ。
20. 前記受動型識別タグを識別する情報を含む視覚手がかりをさらに備える、
    請求項１～１９のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
21. 前記視覚手がかりは、機械可読コードを含む、
    請求項２０に記載の受動型識別タグ。
22. 前記視覚手がかりは、前記受動型識別タグの非導電性基板、共振層、特性層、及び保護構造のうちの１つ以上に組み込まれる、
    請求項２０又は２１に記載の受動型識別タグ。
23. 前記非導電性基板上に配置されたパッチアンテナをさらに備え、前記パッチアンテナは、前記ベースライン応答を生成するために使用される前記検出信号から二次検出信号を生成するように構成される、
    請求項１～２２のいずれか一項に記載の受動型識別タグ。
24. 識別システムであって、
    送信部と、第１の受動型識別タグと、検出器とを備え、
    前記送信部は、検出信号を生成し、
    前記第１の受動型識別タグは、第１の物体上に配置され、
    前記第１の受動型識別タグは、共振構造と、誘電体構造とを有し、
    前記共振構造は、前記検出信号からベースライン応答を生成するように構成され、
    前記誘電体構造は、前記共振構造に隣接して配置され、前記第１の受動型識別タグが前記検出信号に応答して第１のタグ応答を送信するように前記ベースライン応答を変更するように構成され、
    前記検出器は、前記第１のタグ応答から前記第１の受動型識別タグのためのアナログ識別信号を生成するように構成され、
    前記識別信号は、振幅成分と、位相成分と、群遅延成分と、位相遅延成分とを含む、
    識別システム。
25. 前記検出器は、前記第１の受動型識別タグの向き及び前記受動型識別タグの環境条件のうちの１つ以上に関して前記第１のタグ応答を正規化するために使用される基準応答を前記検出器に生成させる方程式のセット又は応答ライブラリを備える検出ロジックを備える、
    請求項２４に記載の識別システム。
26. 第２の物体上に配置された第２の受動型識別タグをさらに備え、
    前記第２の受動型識別タグは、第２の共振構造と、前記第２の検出信号に応答して第２のタグ応答を生成するために前記第２の共振構造上に配置された第２の誘電体構造から成り、
    前記検出器は、前記第１及び第２のタグ応答に基づいて前記第１及び第２の受動型識別タグを識別させるように構成された識別ロジックを備える、
    請求項２４又は２５に記載の識別システム。
27. 前記タグ識別ロジックは、前記第１及び第２の受動型識別タグに関連する識別子を生成するために識別関数に入力される前記第１及び第２のタグ応答の態様を識別する、
    請求項２４～２６のいずれか一項に記載の識別システム。
28. 前記第１の識別タグは、前記検出信号から生成される前記第１のタグ応答を最大化するように、前記識別システムの基準フレーム内に配置される、
    請求項２４～２７のいずれか一項に記載の識別システム。
29. 前記第１の識別タグは、前記送信機に対して所定の向きに配置され、
    前記第１の識別タグは、前記第１のタグ応答を最大化するために非平面形状を備える、
    請求項２４～２８のいずれか一項に記載の識別システム。
30. 前記共振構造が誘電体材料、導電体材料、又はそれらの組み合わせから形成される、
    請求項２４～２９のいずれかに記載の識別システム。
31. 前記共振構造が導電体材料のパターンを含む、
    請求項２４～３０のいずれか一項に記載の識別システム。
32. 前記誘電体構造が前記導電性材料のパターンとは異なる誘電体パターンを含む、
    請求項３１に記載の識別システム。
33. 受動型識別タグを識別する方法であって、
    ベースライン応答を生成するために、前記受動型識別タグの共振構造に検出信号を送信し、
    タグ応答を生成するために、前記共振構造上に配置された特性層を介して前記ベースライン応答を変更し、
    検出器を介して、前記タグ応答を受信し、
    タグ識別ロジックを使用して、前記タグ応答に基づいて前記受動型識別タグを識別する、
    受動型識別タグを識別する方法。
34. 前記受動型識別タグを識別することが、前記タグ応答の振幅成分、位相成分、群遅延成分、及び位相遅延成分に基づいて１つ又は複数の変数の値を計算することを含むことを特徴とする、
    請求項３３に記載の方法。
35. 前記受動型識別タグを識別する前に、前記タグ応答を基準応答に対して正規化するステップをさらに含む、
    請求項３３又は３４に記載の方法。
36. 前記基準応答が、前記受動型識別タグの１つ又は複数の基準構造によって能動的に生成され、前記検出器によって受信される、
    請求項３５に記載の方法。
37. 前記検出器を介して、前記基準応答に基づいて前記受動型識別タグの存在を判定することをさらに含む、
    請求項３６に記載の方法。
38. 前記基準応答は、前記受動型識別タグの環境及び応答ライブラリのうちの少なくとも１つに基づいて、前記検出器を介して数値的に生成される、
    請求項３５に記載の方法。
39. 前記タグ応答を最大化するために、前記受動型識別タグに対して前記送信機を配向するステップをさらに含む、
    請求項３３～２８のいずれか一項に記載の方法。
40. 前記共振構造は、導電体材料のパターン化された構造から成り、
    前記特性構造は、誘電体材料のパターン化された構造から成る、
    請求項３３～３９のいずれか一項に記載の方法
41. 前記受動型識別タグの前記タグ応答を調整するために、導電体材料及び誘電体材料の前記パターン化構造を選択することをさらに含む、
    請求項４０に記載の方法。