(57)【要約】【解決手段】アクティブウェアラブルデータトランシーバ電子位置特定・識別デバイスのための関連回路要素に容量結合された可撓性アンテナ。ウェアラブルデータトランシーバ（ＷＤＸ）は、ブレスレット、バッジとして用いられ、バックパックのストラップ、衣類の襟、袖口、および、裾などに組み込まれてもよい。それらは様々な色を有しうる。また、アクティブトランシーバ通信デバイスは、リアルタイム位置追跡および識別のために対象物に取り付けられる。体に取り付けられたＷＤＸは、信号の送受信のためのアンテナを体に適合させる。ＷＤＸの電源は、同一平面上のバッテリセルを含み、回路は無線送信器要素および無線受信器要素を有する。【選択図】図２
2013504132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信のためのデバイスであって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記デバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスである、デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のデバイスであって、前記アンテナ要素および前記通信回路の前記電気通信は、前記回路への前記アンテナの容量結合を含む、デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載のデバイスであって、前記容量結合は、前記アンテナ要素を前記回路に固定する接着剤を含む、デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載のデバイスであって、前記デバイスが、着用者の近接した身体に適合されることよって、通信性能が高められる、デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載のデバイスであって、前記筐体は可撓性である、デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載のデバイスであって、前記筐体の構成要素がシーム溶接されていることによってデバイスサイズが縮小されている、デバイス。
【請求項７】
請求項１に記載のデバイスであって、前記筐体の構成要素はＲＦシーム溶接されている、デバイス。
【請求項８】
請求項１に記載のデバイスであって、前記筐体の構成要素は熱シーム溶接されている、デバイス。
【請求項９】
請求項１に記載のデバイスであって、前記回路は、電源およびＲＦ発振器を備える、デバイス。
【請求項１０】
請求項１に記載のデバイスであって、前記デバイスは、襟、裾、バックパックのストラップ、および、対象物の内の少なくとも１つに取り付けられる、デバイス。
【請求項１１】
請求項１に記載のデバイスであって、前記デバイスは使い捨てである、デバイス。
【請求項１２】
請求項１のデバイスであって、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、前記スロットは、着用者の付属器官の周りに固定されると密閉される、デバイス。
【請求項１３】
請求項１のデバイスであって、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、前記スロットは、着用者の付属器官の周りに固定される前に密閉される、デバイス。
【請求項１４】
請求項１のデバイスであって、前記筐体の構成要素をシーム溶接する前に、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入される、デバイス。
【請求項１５】
請求項１に記載のデバイスであって、前記通信回路は、非可撓性の回路基板を備える、デバイス。
【請求項１６】
請求項１に記載のデバイスであって、前記通信回路の回路基板と同一平面上に少なくとも１つのバッテリを備える、デバイス。
【請求項１７】
請求項１５に記載のデバイスであって、前記少なくとも１つの同一平面上のバッテリを保持するクリップを備え、それによって前記デバイスの厚さが削減されている、デバイス。
【請求項１８】
請求項１に記載のデバイスであって、前記デバイスの色が選択可能である、デバイス。
【請求項１９】
請求項１７に記載のデバイスであって、約１００オームの差動送信器出力インピーダンスを整合する約３１５ＭＨｚの整合回路網を備える、デバイス。
【請求項２０】
対象物を識別する方法であって、
回路に情報を格納する工程と、
前記回路をアンテナ要素と電気的に接続する工程と、
筐体内に前記回路および前記アンテナのアセンブリを挿入する工程と、
前記格納された情報に関連付けられる前記対象物に前記筐体を取り付ける工程と、
前記回路内の前記情報にアクセスする工程と、
を備える、方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、前記筐体は、前記筐体を前記対象物に取り付けるための手段と、前記アセンブリを保持するための手段とを備え、前記保持手段は、内部に開口部を規定する弾性本体部分と、前記開口部に隣接する保持リップとを備え、前記開口部は、前記アセンブリを前記本体部分に挿入することができるよう変形可能であり、前記保持リップは、前記本体部分の中に前記アセンブリを保持することを支援し、前記アセンブリ保持手段は、前記取り付け手段と関連付けられている、方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の方法であって、さらに、ＲＦ通信によって前記対象物を位置特定する工程を備える、方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の方法であって、タブを除去することによってデバイスが起動される、方法。
【請求項２４】
回路に接続されたアンテナを備えるデバイスを用いて電磁信号で動作を実行するための方法であって、
個人に近接するように前記デバイスを配置する工程と、
近接によって前記個人に前記デバイスを結合する工程と、
受信信号を受信する工程と、
前記受信信号を前記アンテナに結合する工程と、
前記アンテナに接続された前記回路によって前記受信信号を受信する工程と、
前記受信した信号をプロセッサによってデコードする工程と、
送信データを生成する工程と、
送信信号を前記回路によって生成する工程と、
前記回路に接続された前記アンテナに前記送信信号を結合する工程と、
前記送信信号を送信する工程と、
を備える、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、前記回路および前記アンテナは容量結合で結合される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、２００９年９月４日出願の米国特許出願第１２／５５４，４４６号の利益を主張し、その内容は参照によってすべての目的のために全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、関連する電子部品に結合する可撓性アンテナに関し、特に、アクティブ無線データトランシーバ（ＷＤＸ）デバイスで用いられる容量結合可撓性アンテナシステムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの用途で、高周波識別（ＲＦＩＤ）タグが用いられている。ＲＦＩＤタグは、もともとＲＦＩＤリーダから伝送された反射エネルギを利用し、ＲＦエネルギを生成しない。いくつかのリアルタイム位置情報システム（ＲＴＬＳ）が、関連付けられたＲＦＩＤタグによって対象物を追跡する。個人に対しては、医療施設、倉庫、および、位置が重要となるその他の場所などの環境で追跡を行うために、バッジが用いられる。これらのＲＦＩＤ社員バッジは、固定または携帯型リーダと通信する。これらのデバイスは、アンテナおよび電子部品を組み合わせて用いる。それらは、アンテナおよび電子部品を支持および保護、ならびに、対象物に取り付けまたは付着させるための構造を提供する。多くの用途において、サイズ、形状、および、機械的特性（可撓性など）が重要であるが、妨害にもなる。大きい材料および構造は、過度の厚さおよび剛性をデバイスに付加する。これらのデバイスは、コネクタおよびアンテナなどの構成要素について、適切な電気的接続、機械的支持、および、適切な位置決めを必要とする。これらのための構造が、ＲＦＩＤデバイスに複雑さ、厚さ、非可撓性、および、コストを追加しうる。
【０００４】
さらに、ＲＦＩＤシステムは、高周波（ＨＦ）から超高周波（ＳＨＦ）までの様々な周波数で動作する。多くの動作上の問題がこの帯域で生じる。ＨＦ帯域で動作するＲＦＩＤタグの性能は、タグが人体に近接することによる影響を比較的受けない可能性があるが、典型的な装着型デバイスは、アンテナを含めておよそ１０ｃｍの長さを有する。これは、比較的低い周波数にとっては波長のごく一部の長さに相当する。線寸法で波長のごく一部の長さであるアンテナは、送信アンテナおよび受信アンテナとして非常に効率が悪い。結果として、ＨＦ帯域に対する有効動作距離は、リーダアンテナから数インチだけにとどまり、ＨＦタグの有用性を著しく制限する場合がある。しかしながら、より高い周波数で動作するＲＦＩＤシステムは、部分的には、より短い波長がよりアンテナ寸法に近いという理由で、より長い動作距離を提供しうる。この寸法の適合が、効率を改善する。しかしながら、ＨＦ帯域に比べて、これらのより高い周波数の信号は、波長が短いために、アンテナの周囲の環境にある障害物および物体からはるかに強い影響を受ける。さらに、人体に接触または近接して動作するアンテナは、大きく離調され、動作不能になる場合がある。したがって、ＲＦＩＤ機能を備えた識別デバイスにおけるこれらのアンテナの有用性は非常に限定されている。人体の表面に接触または近接すると、リアクティブニアフィールドが人体の組織から影響を受け、アンテナおよび接続された回路の間にインピーダンス不整合が生じて、全体の効率が低下しうる。この不整合は、アンテナを離調させ、人体から離れて放射されるエネルギを減少させ、さらに性能を低下させうる。
【０００５】
ＲＦＩＤシステムの別の特徴は、かかるシステムの性能がレーダ方程式（１）に従うことである。
【数１】
2013504132.tif 000003
【０００６】
ここで、Ｐr＝受信アンテナに戻る電力、Ｐt＝送信器電力、Ｇt＝送信アンテナの利得、Ａr＝受信アンテナの実効面積、σ＝対象物のレーダ断面積または散乱係数、Ｆ＝パターン伝搬係数、Ｒ＝距離である。
【０００７】
基本的に、これは、システム性能がＲＦＩＤタグまでの距離の４乗に反比例（１／Ｒ4）することを意味する。これは、ＲＦＩＤインテロゲータの送信器電力がＲＦＩＤタグに反射してインテロゲータによって受信される必要があるためである。
【０００８】
ＲＦＩＤシステムの上記の問題は、距離の制限、複数の近接したタグを同時に追跡する困難、および、情報量の制限につながりうる。個人または装置の位置特定などの用途を支援して情報を効率的に通信する経済的、可撓性、かつ、ウェアラブルなデバイスが求められている。
【発明の概要】
【０００９】
ＲＦＩＤデバイスと異なり、本発明は、無線データトランシーバ（ＷＤＸ）である。ＷＤＸは、部分的には、バッテリ、ＲＦ発振器、送信器、受信器、および、アンテナを備える。ＷＤＸは、自身のＲＦエネルギを生成する。したがって、ＷＤＸの性能は、問い合わせを行っているトランシーバまでの距離の２乗で抑制される。実施形態は、関連する電子機器に結合された可撓性アンテナを備えたウェアラブルデータトランシーバ（ＷＤＸ）通信デバイスを含む。実施形態は、バッジ、リストバンド、または、ブレスレットを含む。デバイスは、衣類の襟、袖口、および、裾などに組み込まれてもよく、様々な色を有しうる。周波数帯域は、３００〜３４７ＭＨｚ、４３３ＭＨｚ、および、９０２〜９２８ＭＨｚの帯域を含んでよい。標準のヨーロッパ帯域、ならびに、２．４ＧＨｚおよび５．８ＧＨｚ周囲のＩＳＭ帯域が、実施形態で用いられてもよい。超広帯域に利用される７ＧＨｚの別の周波数実施形態も可能である。別の周波数帯域が用いられてもよい。適用される環境としては、病院、診療所、学校、倉庫、オフィスビル、工場、および、刑務所が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１０】
一実施形態は、通信のためのデバイスを提供しており、そのデバイスは、筐体と、可撓性アンテナ要素と、信号を生成および受信するための通信回路と、を備え、通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、通信回路およびアンテナ要素は前記筐体内に配置され、デバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスである。さらなる実施形態では、アンテナ要素および通信回路の電気通信は、アンテナと回路との容量結合を含んでおり、容量結合は、接着剤がアンテナ要素を前記回路に固定することを含む。別の実施形態では、デバイスが、着用者の近接した身体に適合されることよって、通信性能が高められる。さらなる実施形態では、筐体は可撓性である；筐体の構成要素がシーム溶接されることによって、デバイスのサイズが縮小される；もしくは、筐体の構成要素がＲＦシーム溶接される。任意選択的に、筐体の構成要素は、熱シーム溶接される。実施形態において、回路は、電源およびＲＦ発振器を備える。さらなる別の実施形態では、デバイスは、襟、裾、バックパックのストラップ、および、対象物の内の少なくとも１つに取り付けられ；デバイスは使い捨てである。いくつかの実施形態では、回路およびアンテナのアセンブリが、筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、スロットは、着用者の付属器官の周りに固定されると密閉される。別の実施形態では、回路およびアンテナのアセンブリは、筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、スロットは、着用者の付属器官の周りに固定される前に密閉される。さらに別の実施形態では、回路およびアンテナのアセンブリは、筐体の構成要素をシーム溶接する前に、筐体によって規定されたスロットを通して挿入される。さらに、いくつかの実施形態において、通信回路は、非可撓性の回路基板を備え；通信回路の回路基板と同一平面上に少なくとも１つのバッテリを備える。別の実施形態は、少なくとも１つの同一平面上のバッテリを保持するクリップを備えており、それによってデバイスの厚さが削減される。さらに、別の実施形態では、デバイスの色が選択可能である。別の実施形態では、デバイスは、約１００オームの差動送信器出力インピーダンスを整合する約３１５ＭＨｚの整合回路網を備える。
【００１１】
さらに別の実施形態は、対象物を識別する方法を提供しており、その方法は、回路に情報を格納する工程と、回路をアンテナ要素と電気的に接続する工程と、筐体内に回路およびアンテナのアセンブリを挿入する工程と、格納された情報に関連付けられる対象物に筐体を取り付ける工程と、回路内の情報にアクセスする工程と、を備える。別の実施形態において、筐体は、筐体を対象物に取り付けるための手段と、アセンブリを保持するための手段とを備え、保持手段は、内部に開口部を規定する弾性本体部分と、開口部に隣接する保持リップとを備え、開口部は、アセンブリを本体部分に挿入することができるよう変形可能であり、保持リップは、本体部分の中にアセンブリを保持することを支援し、アセンブリ保持手段は、取り付け手段と関連している。さらなる実施形態において、識別方法は、さらに、ＲＦ通信によって対象物を位置特定する工程を備える；また、タブを除去することによってデバイスが起動される。
【００１２】
さらなる実施形態は、回路に接続されたアンテナを備えるデバイスを用いて電磁信号で動作を実行するための方法を提供しており、その方法は、個人に近接するようにデバイスを配置する工程と、近接によって個人にデバイスを結合する工程と、受信信号を受信する工程と、受信信号をアンテナに結合する工程と、アンテナに接続された回路によって受信信号を受信する工程と、プロセッサによって、受信された信号をデコードする工程と、送信データを生成する工程と、回路によって送信信号を生成する工程と、回路に接続されたアンテナに送信信号を結合する工程と、送信信号を送信する工程と、を備える。別の実施形態において、回路およびアンテナは容量結合で結合される。
【００１３】
本明細書に記載された特徴および利点はすべてを包含しているわけではなく、特に、図面、明細書、および、特許請求の範囲を鑑みれば、多くのさらなる特徴および利点が当業者にとって明らかになる。本明細書で用いられている言語は、主に読みやすさと教示を目的として選択されたものであり、本発明の主題の範囲を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
図面は、必ずしも正確な縮尺で描かれておらず、要素の相対サイズ、形状、および、その他の詳細な属性は、正確ではなく概略的に図示されている。
【００１５】
【図１】一実施形態に従って構成されたブレスレットデバイスを示す概略図。
【００１６】
【図２】一実施形態に従って、デバイス構成要素の構成を示す概略図。
【００１７】
【図３】一実施形態に従って、デバイスの構成要素層を示す概略分解図。
【００１８】
【図４】デバイスの起動／終了の実施形態を示す概略図。
【００１９】
【図５】一実施形態に従って機能図を示す概略図。
【００２０】
【図６Ａ】一実施形態に従って、デバイスの構成要素としての等価回路を示す図。
【図６Ｂ】一実施形態に従って、デバイスの構成要素としての整合回路を示す図。
【００２１】
【図７】一実施形態に従って、動作方法を示すフローチャート。
【００２２】
【図８】一実施形態に従って、身体におけるデバイスの配置を示す概略図。
【００２３】
【図９】一実施形態に従って、動作システム構成を示す概略図。
【００２４】
【図１０Ａ】一実施形態に従って、リストバンドシステムを示す詳細図。
【図１０Ｂ】一実施形態に従って、リストバンドシステムを示す詳細図。
【図１０Ｃ】一実施形態に従って、リストバンドシステムを示す詳細図。
【図１０Ｄ】一実施形態に従って、リストバンドシステムを示す詳細図。
【図１０Ｅ】一実施形態に従って、リストバンドシステムを示す詳細図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施形態は、ブレスレット形状のウェアラブルデータトランシーバ（ＷＤＸ）を含む。それらは、既存の非アクティブブレスレットと同等の物理的寸法を有する。小さいフォームファクタを提供するために、継ぎ目はＲＦシーム溶接されており、接着された継ぎ目のように大きくならない。用いられる材料により、様々な色のブレスレットを作ることが可能である。実施形態は、柔らかく可撓性のブレスレットを形成する２つのビニル層の中にパッケージングされている。可撓性アンテナが備えられており、アンテナは、アセンブリがブレスレットに挿入される際に可撓性を保つ。アクティブ回路は、硬質で非可撓性のプリント回路基板上に構築されるが、ブレスレットの機能を損なわないほど十分に小さい。回路およびアンテナ要素のアセンブリは、個人の手首の周りに固定された時に密閉されるスロットを通して挿入されてもよいし、溶接の前に挿入されてもよい。実施形態において、スロットは、起動用プルタブを提供するために残される。別の実施形態は、筐体のポケット内にプルタブを有して、外部スロットを持たなくてもよい。ブレスレットは軟質ビニルで形成されるため、ビニルを通して掴んで引き抜くことによって、タブを引き抜いて、デバイスを有効にすることができる。実施形態において、デバイスは、手首、足首、首、または、人体のその他の部分、動物、もしくは、物体に固定される。ズボンまたはドレスの裾、襟の先、シャツの袖口、腰ベルト、サスペンダー、もしくは、ジャケットの袖口など、衣料品に挿入されてもよい。実施形態は、１回使用した後に使い捨てできる。例えば、リストバンドは、手首または足首から切り離されてもよいし、再利用可能であり、長期間の動作のために充電式バッテリを用いるものであってもよい。
【００２６】
実施形態において、プルタブは、バーコード化された識別番号を備えるよう構成されており、そうすれば、ブレスレットをチェックインでスキャンすることによって病院の患者と関連付けることが可能であり、それと同時に、タブを引っ張ることによってＷＤＸデバイスが起動される。患者が身につけている時だけＷＤＸを起動することによって、バッテリの電力が節約されるため、デバイス全体のサイズを縮小し、動作寿命を延ばすことができる。バッテリを回路基板と同一平面上に配置すれば、顕著な突出を避け、全体の厚さを薄くすることができる。実施形態は、この目的のために特別なバッテリ接点を備える。
【００２７】
アンテナは、人体の存在時または人体への接触時に最適な性能を示すよう調整される。これは、バッテリ寿命を延ばし、ウェアラブルデータトランシーバの位置決定の距離および精度を高める。
【００２８】
図１Ａ〜図１Ｅは、一実施形態に従って構成されたブレスレットデバイス１００を示す概略図である。
【００２９】
図１Ａは、第１の構成要素層１０５および第２の構成要素層１１０を示す側面図である。実施形態では、第１の構成要素層１０５および第２の構成要素層１１０の材料はビニルである。実施形態では、ビニルの厚さは０．００５インチであるが、厚さは特定の用途に合わせて変更されてよい。腰用のベルトは、革のように見える材料で形成されてもよいし、革製であってもよい。実施形態では、材料の厚さは、より厚く、より強く調節されてよい。材料は、特定の環境向けに変更されてもよい。例えば、ＷＤＸは、化学物質を扱うために用いられるゴム手袋の内部に配置することができる。
【００３０】
図１Ｂは、斜線で示す第１の溶接領域１１５で互いに付着した第１および第２の層を示す平面図である。非溶接領域１２０では、第１の構成要素層１０５および第２の構成要素層１１０は付着しておらず、ポケットを形成している。非溶接領域の幅、すなわち第１の幅１２５は、最小で約０．８７インチである。非溶接領域１２０でのデバイスの外面幅、すなわち第２の幅１３０は、約１インチである。第１の溶接領域１１５におけるデバイスの幅、すなわち第３の幅１３５は、約０．６インチである。デバイスの全長１４０は、約１０．８５インチである。スリット１４５が、第１の構成要素層１０５に設けられている。実施形態において、デバイスの構成要素は、スリット１４５を通して挿入される。
【００３１】
図１Ｃは、第３の構成要素１５０を備えたデバイス１００の平面図である。第３の構成要素１５０の実施形態は、約２．２インチ×０．５５インチの寸法を有し、手首の周りに巻かれた時にデバイスを一緒に保持するために用いられる粘着テープを含む。他の実施形態では、別の取り付け方法を用いる。
【００３２】
図１Ｄは、デバイスの側面図であり、特に、図１Ｅに詳細を示す領域１５５を示している。図１Ｅは、第１および第２の構成要素層１６０に隣接する第３の構成要素１５５を示す側面図である。実施形態では、第３の構成要素１５０の材料は、０．００２インチ〜０．００５インチの厚さの感圧接着剤（ＰＳＡ）である。第３の構成要素１５０（ＰＳＡ）は、最初は、第１の構成要素層１０５に対向する表面上に剥離ライナを有する。剥離ライナは、第１の構成要素層１０５および第２の構成要素層１１０に第３の構成要素１５０を貼り付ける際に除去される。スリット１４５が、第３の構成要素１５０に設けられており、第１の構成要素層１０５のスリット１４５と整列されている。実施形態において、第３の構成要素１５０は、第１の構成要素層１０５および第２の構成要素層１１０を溶接した後に、第１の構成要素層１０５に接着される。実施形態において、第３の構成要素は、手首に取り付けられた際にデバイスが密閉されるように、デバイスのスロット側に設けられる。
【００３３】
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の実施形態のためのバッテリ、回路、および、アンテナに関して、デバイスの様々な構成２００を示す。
【００３４】
図２Ａは、回路基板２０５の利用を示す。アンテナ要素２１０は、導電性銀でスクリーン印刷されたアンテナ素子２１５を基板２２０上に備えており、実施形態では、構成要素を結合するために３Ｍ（商標）の超強力（ＶＨＢ（商標））粘着テープを領域２２５に備える。実施形態では、０．００２インチ厚の粘着テープ（３Ｍ（商標）製４６７ＭＰ）が用いられる。別の実施形態では、０．００５インチ厚のＶＨＢ（３Ｍ（商標）製４６８ＭＰ）を用いる。さらなる実施形態では、３Ｍ（商標）製の９５０５および９５０２ＶＨＢ型を用いる。型式の選択は、厚さとチューニングパラメータとの関係性に基づく。実施形態は、基板２２０に対して０．００５インチ厚のポリエステルを用いる。導電性の構成要素は、金属、ポリマ、インク、カーボン、および、有機材料であってよい。不必要な損失を避けるために、材料の抵抗損が設計で考慮される。図２Ａは、さらに、導電板２３０および２３５の利用を示している。実施形態において、導電板２３０は、回路基板２０５上の円形の銅であり、導電板２３５は、基板２２０上の導電性銀インクである。板２３０および２３５は、コンデンサの板、結合アンテナ、および、回路要素として機能する。一実施形態において、板の直径は、０．２５インチであり、板同士は、０．００５インチの粘着性の誘電体によって隔てられている。導電板２３０および２３５は、互いに重なり合うように整列され、その際、回路要素２４０および電源２４５は、アンテナ要素２１０の横方向反対側に配置される。回路要素およびバッテリは、組み立てられた時に、領域２２５および２３０の外側に存在する。当業者であれば、導電板２３０および２３５が円形以外の形状であってもよいこと、ならびに、板がわずかに位置ずれしても動作に大きく影響することがないことがわかるだろう。実施形態での組立長さは、約４インチである。実施形態において、回路基板の材料は、難燃性グレード４（ＦＲ４）であり、厚さは０．０１５インチである。属性は、アンダーライターズラボラトリーズのＵＬ９４−Ｖ０難燃性規格への準拠を含む。誘電率特性は、最大で４．７、５００ＭＨｚで４．３５、および、１ＧＨｚで４．３４の値を含む。実施形態において、本発明のアンテナは、平衡型で電気的に小型なループアンテナである。別のアンテナが実装されてもよく、必ずしもループである必要はない。電気的に小型なループアンテナの場合、ループが囲む領域を最大化することが望ましい。この場合、囲む領域を最大化することを除けば、ループの形状は重要ではない。適合する構成要素の値は、デバイスの構成要素を身体に近接させた状態で決定される。
【００３５】
図２Ｂは、デバイスの第１の側２５０および第２の側２５５を示しており、第１の側２５０にはバッテリ２６０があり、第２の側２５５には回路要素２４０がある。バッテリ２６０の内の左側のバッテリは、追加の電力容量が必要でない場合には設けなくてもよい。
【００３６】
図２Ｃは、デバイスの第１の側２６５および第２の側２７０を示す。第１の側２６５にはバッテリ２７５および回路要素２４０があり、第２の側２７０にはバッテリ２７５’がある。
【００３７】
図２Ｄは、図の回路基板部分２８５と同一平面上にクリップ２９０で保持されたバッテリ２８０を示す。
【００３８】
図３は、デバイスの構成要素層の概略分解図を示す。アンテナ素子層３０５が、接着剤３１５によって基板層３１０に固定される。実施形態では、接着剤は、結合領域のみに提供される。
【００３９】
図４Ａ〜図４Ｃは、デバイスのオンオフを実行する際の実施形態４００を示す。図４Ａでは、プルタブすなわちストリップ４０５を引くと、基板４１５上のタブスイッチ４１０を動作させることによってシステムが起動する。図４Ｂでは、押しボタン４２０を押すと、基板４３０上のボタンスイッチ４２５を動作させることによってデバイスが起動する。図４Ｃでは、タブ４３５を引くと、バッテリ４４０およびバッテリクリップ４４５の間の電気的接触を可能にすることによって、システムが起動する。実施形態において、バッテリ４４０は、基板４５０の開口部内に配置される。別の実施形態では、デバイスは、可撓性の筐体に外力をかけて回路を閉じることによって起動される。或る実施形態では、切断によってデバイスの動作を停止させる。アンテナ部分でブレスレットを切断すれば、実施形態において伝送を停止するのに十分であり、その際、すでに説明したデバイスを除去するための作業を用いる。いくつかの実施形態では、デバイスはオフにされる必要がなく、いくつかの実施形態では、バッテリが短時間で切れる。
【００４０】
図５は、ＷＤＸデバイス５０５の機能図を示す概略図５００である。可撓性アンテナ５１０が、回路５２０に結合５１５されている。結合の実施形態は容量結合である。回路５２０は、ＷＤＸデバイス５０５に組み込まれた電源５２５によって動作する。ＷＤＸデバイス５０５は、トランシーバ５３０と通信して、データをやり取りすると共にＷＤＸデバイス５０５の位置を確立する。実施形態において、回路５２０の構成要素は、マイクロプロセッサ５３５、高周波（ＲＦ）発振器５４０、スイッチ５４５、ＲＦ受信器５５０、ＲＦ復調器５５５、ＲＦ変調器５６０、および、ＲＦ送信器５６５を含む。各実施形態は、電源およびＲＦ発振器を含む。ＲＦ発振器５４０は、ＲＦ信号伝送に向けてＲＦ信号を生成するものであり、集積回路のクロック発振器とは異なることに注意されたい。構成要素が、他の構成要素内に含まれてもよい。様々な他の実施形態の構成要素（図示せず）は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）、および、メモリを含む。集積回路要素のフォームファクタは、スモールアウトライン集積回路（ＳＯＩＣ）、および、エポキシ封止材（グロブトップ）を用いたチップオンボードを含むが、これらに限定されない。
【００４１】
図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ、デバイスの実施形態のための等価回路および整合回路を示す。
【００４２】
図６Ａは、アンテナ要素６０５および回路要素６１０を備えたＷＤＸデバイスのための等価回路６００Ａを示す。実施形態において、アンテナ要素６０５および回路要素６１０は、要素６１５によって容量結合されている。アンテナ要素６０５は、抵抗器６２５と直列に接続されたリアクタンス６２０としてモデル化できる。リアクタンス６２０は、アンテナのリアクタンスを表す。抵抗器６２５は、アンテナおよび結合された誘電体における損失と放射エネルギとによる電力損失を表す。回路要素６１５は、回路からの実効電源インピーダンス６３０および実効電圧源６３５を備える。
【００４３】
図６Ｂは、ＷＤＸデバイス用の整合回路６００Ｂを示す。ＴＰ＿ＡＮＴ１（６４０）およびＴＰ＿ＡＮＴ２（６４５）は、可撓性アンテナとインターフェースをとるプリント回路基板（ＰＣＢ）上のパッドである。送信器の出力（左側、ラベルなし）が差動平衡出力であるため、左右の構成が類似しており、そのため、片側のみについて説明する。３３ｐＦのＣ１２（６５０）、１８ｎＨのＬ１（６５５）、および、２２ｐＦのＣ１３（６６０）は、以下の２つの機能を有する「ｐｉ」ネットワークを形成する。第１に、ポイントＴＰ＿ＡＮＴ１（６４０）およびＴＰ＿ＡＮＴ２（６４５）におけるアンテナのインピーダンスを、約１００オームの差動インピーダンスである送信器出力に整合させる。第２に、意図された動作帯域よりも若干高い遮断周波数を有するローパスフィルタを形成する。このフィルタ機能は、高調波抑制のためのＦＣＣ要件への準拠を保証する助けになる。示された値は代表的な値であり、３１５ＭＨｚ帯域での実施形態の応用に特異的なものである。以下の条件の少なくともいずれかを変更すれば、別の値が必要になる：異なる動作周波数、異なるアンテナサイズまたは形状、ブレスレット以外への最適化。
【００４４】
図７は、ＷＤＸデバイスの一実施形態の動作方法を示すフローチャート７００である。方法は以下の工程を備える：デバイスを個人に近接させて配置する工程７０５；近接によって個人にデバイスを結合する工程７１０；ＲＦ信号を受信する工程７１５；ＲＦ信号をアンテナに結合する工程７２０；回路が、アンテナとの結合を介してＲＦ信号を受信する工程７２５；マイクロプロセッサが、受信信号のデータをデコードし、送信データを生成する工程７３０；回路が、ＲＦ信号を生成する工程７３５；ＲＦ信号が、アンテナに結合される工程７４０；およびデバイスが、ＲＦ信号を送信する工程７４５。工程は、別の順番で実行されてもよいことに注意されたい。
【００４５】
図８は、ＷＤＸデバイスのための包括的ではない特定の人体部位８００を示す。デバイスを取り付けるための人体８０５の部位は、手首８１０、衣類の裾８１５、腰８２０、胸８２５、および、襟８３０を含む。部位の実施形態は、袖口、ベルト、手袋、靴、および、接着片のように肌に接着する実施形態を含むが、これらに限定されない。
【００４６】
図９は、動作システム構成の実施形態を示す概略図９００である。トランシーバ９０５は、この例では建物内で、複数のＷＤＸデバイスと通信する。ＷＤＸデバイス９１０、９１５、９２０、および、９２５は、トランシーバ９０５と通信する。さらなるＷＤＸデバイス９３０が、施設建物内で動作してもよい。実施形態において、トランシーバ９０５のアンテナは、ランダム直線偏波のウェアラブルデータトランシーバアンテナに対応するために円偏波アンテナとして構成される。これにより、偏波の減衰（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｆａｄｅｓ）が防止される。
【００４７】
図１０Ａ〜１０Ｅは、回路要素およびアンテナ要素と、リストバンド筐体への要素の挿入とを示すリストバンドシステム実施形態の詳細図である。
【００４８】
図１０Ａは、プルタブ１０１０を備えた回路１００５およびアンテナ１０１５を構成要素として含むアセンブリ１０２０を、リストバンド筐体１０２５と共に示す詳細図１０００Ａである。
【００４９】
図１０Ｂは、リストバンド筐体１０２５内に部分的に挿入されたアセンブリ１０２０を示す詳細図１０００Ｂである。
【００５０】
図１０Ｃは、リストバンド筐体１０２５内のアセンブリ１０２０（見えない）とプルタブ１０１０とを示す詳細図１０００Ｃである。
【００５１】
図１０Ｄは、回路要素の上面すなわち前面を示す詳細図１０００Ｄである。
【００５２】
図１０Ｅは、回路要素の下面すなわち裏面を示す詳細図１０００Ｅである。
【００５３】
以上、例示および説明のために、本発明の実施形態を記載した。包括的であることも、開示された正確な形態に本発明を限定することも意図されていない。本開示に照らして、多くの変形例および変更例が可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明ではなく、本明細書に添付された特許請求の範囲によって限定される。
【図１】
2013504132.tif 000004
【図２】
2013504132.tif 000005
【図３】
2013504132.tif 000006
【図４】
2013504132.tif 000007
【図５】
2013504132.tif 000008
【図６Ａ】
2013504132.tif 000009
【図６Ｂ】
2013504132.tif 000010
【図７】
2013504132.tif 000011
【図８】
2013504132.tif 000012
【図９】
2013504132.tif 000013
【図１０Ａ】
2013504132.tif 000014
【図１０Ｂ】
2013504132.tif 000015
【図１０Ｃ】
2013504132.tif 000016
【図１０Ｄ】
2013504132.tif 000017
【図１０Ｅ】
2013504132.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月23日(2012.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信のための無線データトランシーバデバイス（ＷＤＸ）であって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記無線データトランシーバデバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記ＷＤＸは、高周波伝送によってリモートデバイスと通信し、
前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、前記リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
前記デバイスは、着用者の近接した身体に適合され、前記適合は、
前記近接した身体と前記デバイスとの間のリアクティブニアフィールド相互作用を含み、それにより、全体の効率が改善され、通信性能が向上される、デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のデバイスであって、前記可撓性アンテナ要素および前記通信回路の前記電気通信は、前記回路への前記アンテナの容量結合を含み、それにより、前記可撓性アンテナの屈曲を通して前記ＷＤＸの動作の信頼性が実現される、デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載のデバイスであって、前記容量結合は、前記アンテナ要素を前記回路に固定する接着剤を含み、前記接着剤は、約０．００５インチの厚さを有し、約０．２５インチ程度の導電板の間に挟まれる、デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載のデバイスであって、整合回路網は、差動整合回路網であり、前記差動整合回路網は、第１のコンデンサ、インダクタ、および、第２のコンデンサをそれぞれ備えた２つの対称ブランチを備え、
前記インダクタは、第１のリードおよび第２のリードを有し、
前記インダクタの第１のリードは、回路接続と前記第１のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記インダクタの第２のリードは、アンテナ接続と前記第２のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記第１のコンデンサの第２のリードは、第１の接地に接続され、
前記第２のコンデンサの第２のリードは、第２の接地に接続され、
前記差動整合回路網は、前記アンテナのリードにおける前記アンテナのインピーダンスを前記デバイスの送信器の出力に整合させると共に、前記デバイスの動作帯域よりも高い遮断周波数を有するローパスフィルタを形成し、
それにより、高調波が抑制される、デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載のデバイスであって、前記第１のコンデンサの値は、約３３ピコファラッド（ｐＦ）であり、
前記第２のコンデンサの値は、約２２ピコファラッド（ｐＦ）であり、
前記インダクタの値は、約１８ナノヘンリ（ｎＨ）である、デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載のデバイスであって、前記筐体の構成要素は熱シーム溶接またはＲＦシーム溶接されている、デバイス。
【請求項７】
請求項１に記載のデバイスであって、前記デバイスは、襟、裾、バックパックのストラップ、および、対象物の内の少なくとも１つに取り付けられる、デバイス。
【請求項８】
請求項１のデバイスであって、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、前記スロットは、着用者の付属器官の周りに固定されると密閉される、デバイス。
【請求項９】
請求項１のデバイスであって、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、前記スロットは、着用者の付属器官の周りに固定される前に密閉される、デバイス。
【請求項１０】
請求項１のデバイスであって、前記筐体の構成要素をシーム溶接する前に、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入される、デバイス。
【請求項１１】
通信のための無線データトランシーバデバイス（ＷＤＸ）であって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記無線データトランシーバデバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記ＷＤＸは、高周波伝送によってリモートデバイスと通信し、
前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、前記リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
前記ＷＤＸから前記リモートデバイスの受信アンテナに戻る電力は、前記リモートデバイスと前記ＷＤＸとの間の距離の二乗に比例して小さくなる（１／Ｒ2）、デバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記回路は電源およびＲＦ発振器を備え、前記ＲＦ発振器は、前記電源および前記通信回路によって電力供給および励起される、デバイス。
【請求項１３】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記デバイスは使い捨てである、デバイス。
【請求項１４】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記通信回路は、非可撓性の回路基板を備える、デバイス。
【請求項１５】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記デバイスは、２８５ＭＨｚから３９９．８ＭＨｚ、４１０ＭＨｚから６０７．９ＭＨｚ、および、８００ＭＨｚから９２８ＭＨｚの周波数帯域の内の少なくとも１つの周波数帯域で動作する、デバイス。
【請求項１６】
通信のための無線データトランシーバデバイス（ＷＤＸ）であって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記無線データトランシーバデバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記ＷＤＸは、高周波伝送によってリモートデバイスと通信し、前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、前記リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
前記デバイスは、前記通信回路の回路基板と同一平面上に少なくとも１つのバッテリを備え、前記同一平面上のバッテリは、前記回路基板内に配置されると共に、前記回路基板によって規定された開口部に囲まれる、デバイス。
【請求項１７】
請求項１６に記載のデバイスであって、前記少なくとも１つの同一平面上のバッテリを保持するクリップを備え、前記クリップの各々は弓状部分を備え、
前記弓状部分は、前記バッテリの直径の延長線上にほぼ配置された角度の付いた可撓性の脚部によって各端部で回路基板に固定され、
前記弓状部分は、前記弓状部分の内側曲面のほぼ中央に弾性バネの屈曲した突起を備え、前記突起は、前記バッテリに対する保持力を提供し、それにより、前記デバイスの厚さが低減され、動く構成要素がなくなり、バッテリ容器を開けることなく前記バッテリの設置および除去が実現される、デバイス。
【請求項１８】
請求項１６に記載のデバイスであって、約１００オームの差動送信器出力インピーダンスを整合する３００ＭＨｚから３４７ＭＨｚの間の周波数の整合回路網を備える、デバイス。
【請求項１９】
通信のための無線データトランシーバデバイス（ＷＤＸ）であって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記無線データトランシーバデバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記ＷＤＸは、高周波伝送によってリモートデバイスと通信し、
前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、前記リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
前記可撓性アンテナは、単一の長方形ループを備え、
前記通信回路は、
前記通信回路に電力供給するための電源と、
前記電源と前記通信回路との間に電気接続された電源スイッチであって、前記デバイスは、前記スイッチが通常の開回路設定から閉回路設定に作動されるまで、電力供給されず動作しない、電源スイッチと、
ＲＦ源を提供するＲＦ発振器であって、集積回路のクロック発振器とは異なる、ＲＦ発振器と、
前記可撓性アンテナとＲＦ通信するＲＦ信号スイッチと、
前記ＲＦ信号スイッチとＲＦ通信するＲＦ受信器と、
前記ＲＦ受信器と通信するＲＦ復調器と、
前記ＲＦ復調器と通信するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサと通信するＲＦ変調器と、
前記ＲＦ変調器とＲＦ通信するＲＦ送信器と、
を備え、
前記ＲＦ送信器は、前記信号スイッチとＲＦ通信する、デバイス。
【請求項２０】
無線データトランシーバ（ＷＤＸ）で対象物の位置特定および識別を行う方法であって、
前記ＷＤＸの回路に情報を格納する工程と、
前記回路を前記ＷＤＸのアンテナ要素と電気的に接続する工程と、
前記ＷＤＸの筐体内に前記回路および前記アンテナのアセンブリを挿入する工程と、
前記格納された情報に関連付けられる前記対象物に前記筐体を取り付ける工程と、
前記回路内の前記情報にアクセスする工程と、
を備え、
前記ＷＤＸの回路および前記ＷＤＸのアンテナは、アクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスを構成し、前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
タブを除去することによって前記デバイスが起動され、前記タブによる起動は、
前記デバイスの電源と前記デバイスの前記回路との間に電気接続された電源スイッチの設定を変更する工程を備え、前記デバイスは、前記起動によって前記スイッチが通常の開回路設定から閉回路設定に作動されるまで、電力供給されず動作しない、方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、前記筐体は、前記筐体を前記対象物に取り付けるための手段と、前記アセンブリを保持するための手段とを備え、前記保持手段は、内部に開口部を規定する弾性本体部分と、前記開口部に隣接する保持リップとを備え、前記開口部は、前記アセンブリを前記本体部分に挿入することができるよう変形可能であり、前記保持リップは、前記本体部分の中に前記アセンブリを保持することを支援し、前記アセンブリ保持手段は、前記取り付け手段と関連付けられている、方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の方法であって、前記識別は、構造内でＲＦ通信によって前記対象物を位置特定する工程を備える、方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の方法であって、前記回路および前記アンテナは容量結合で結合される、方法。
【請求項２４】
回路に接続されたアンテナを備える無線データトランシーバデバイスを用いて電磁信号で動作を実行するための方法であって、
個人に近接するように前記無線データトランシーバデバイスを配置する工程と、
近接によって前記個人に前記無線データトランシーバデバイスを結合する工程であって、
前記無線データトランシーバデバイスは、前記近接した個人の身体に適合され、前記適合は、前記近接した身体と前記無線データトランシーバデバイスとの間のリアクティブニアフィールド相互作用を含み、それにより、全体の効率が改善され、通信性能が向上される、工程と、
前記無線データトランシーバデバイスで受信信号を受信する工程と、
前記受信信号を前記無線データトランシーバデバイスの前記アンテナに結合する工程と、
前記アンテナに接続された前記無線データトランシーバデバイスの前記回路によって前記受信信号を受信する工程と、
前記受信した信号を前記無線データトランシーバデバイスのプロセッサによってデコードする工程と、
送信データを生成する工程と、
送信信号を前記無線データトランシーバデバイスの前記回路によって生成する工程と、
前記回路に接続された前記アンテナに前記送信信号を結合する工程と、
前記送信信号を送信する工程と、
を備え、
前記無線データトランシーバデバイスは、リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、前記無線データトランシーバデバイスは、アクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスである、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、２８５ＭＨｚから３９９．８ＭＨｚ、４１０ＭＨｚから６０７．９ＭＨｚ、および、８００ＭＨｚから９２８ＭＨｚの周波数帯域の内の少なくとも１つの周波数帯域で動作を実行する工程を備える、方法。
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月17日(2012.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信のための無線データトランシーバデバイス（ＷＤＸ）であって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
整合回路網と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記無線データトランシーバデバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記ＷＤＸは、高周波伝送によってリモートトランシーバと通信し、
前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、前記リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
前記デバイスは、着用者の近接した身体に適合され、前記適合は、
前記近接した身体と前記デバイスとの間のリアクティブニアフィールド相互作用を含み、それにより、全体の効率が改善され、通信性能が向上され、
前記整合回路網は、差動整合回路網であり、前記差動整合回路網は、第１のコンデンサ、インダクタ、および、第２のコンデンサをそれぞれ備えた２つの対称ブランチを備え、
前記インダクタは、第１のリードおよび第２のリードを有し、
前記インダクタの第１のリードは、回路接続と前記第１のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記インダクタの第２のリードは、アンテナ接続と前記第２のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記第１のコンデンサの第２のリードは、第１の接地に接続され、
前記第２のコンデンサの第２のリードは、第２の接地に接続され、
前記差動整合回路網は、前記アンテナのリードにおける前記アンテナのインピーダンスを前記デバイスの送信器の出力に整合させると共に、前記デバイスの動作帯域よりも高い遮断周波数を有するローパスフィルタを形成し、
それにより、高調波が抑制される、
デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のデバイスであって、前記可撓性アンテナ要素および前記通信回路の前記電気通信は、前記回路への前記アンテナの容量結合を含み、それにより、前記可撓性アンテナの屈曲を通して前記ＷＤＸの動作の信頼性が実現される、デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載のデバイスであって、前記容量結合は、前記アンテナ要素を前記回路に固定する接着剤を含み、前記接着剤は、約０．００５インチの厚さを有し、約０．２５インチ程度の導電板の間に挟まれる、デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載のデバイスであって、前記第１のコンデンサの値は、約３３ピコファラッド（ｐＦ）であり、
前記第２のコンデンサの値は、約２２ピコファラッド（ｐＦ）であり、
前記インダクタの値は、約１８ナノヘンリ（ｎＨ）である、デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載のデバイスであって、前記筐体の構成要素は熱シーム溶接またはＲＦシーム溶接されている、デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載のデバイスであって、前記デバイスは、襟、裾、バックパックのストラップ、および、対象物の内の少なくとも１つに取り付けられる、デバイス。
【請求項７】
請求項１のデバイスであって、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、前記スロットは、着用者の付属器官の周りに固定されると密閉される、デバイス。
【請求項８】
請求項１のデバイスであって、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、前記スロットは、着用者の付属器官の周りに固定される前に密閉される、デバイス。
【請求項９】
請求項１のデバイスであって、前記筐体の構成要素をシーム溶接する前に、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入される、デバイス。
【請求項１０】
通信のための無線データトランシーバデバイス（ＷＤＸ）であって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
整合回路網と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記無線データトランシーバデバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記ＷＤＸは、高周波伝送によってリモートトランシーバと通信し、
前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、前記リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
前記ＷＤＸから前記リモートトランシーバの受信アンテナに戻る電力は、前記リモートトランシーバと前記ＷＤＸとの間の距離の二乗に比例して小さくなり（１／Ｒ2）、
前記整合回路網は、差動整合回路網であり、前記差動整合回路網は、第１のコンデンサ、インダクタ、および、第２のコンデンサをそれぞれ備えた２つの対称ブランチを備え、
前記インダクタは、第１のリードおよび第２のリードを有し、
前記インダクタの第１のリードは、回路接続と前記第１のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記インダクタの第２のリードは、アンテナ接続と前記第２のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記第１のコンデンサの第２のリードは、第１の接地に接続され、
前記第２のコンデンサの第２のリードは、第２の接地に接続され、
前記差動整合回路網は、前記アンテナのリードにおける前記アンテナのインピーダンスを前記デバイスの送信器の出力に整合させると共に、前記デバイスの動作帯域よりも高い遮断周波数を有するローパスフィルタを形成し、
それにより、高調波が抑制される、
デバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載のデバイスであって、前記回路は電源およびＲＦ発振器を備え、前記ＲＦ発振器は、前記電源および前記通信回路によって電力供給および励起される、デバイス。
【請求項１２】
請求項１０に記載のデバイスであって、前記デバイスは使い捨てである、デバイス。
【請求項１３】
請求項１０に記載のデバイスであって、前記通信回路は、非可撓性の回路基板を備える、デバイス。
【請求項１４】
請求項１０に記載のデバイスであって、前記デバイスは、２８５ＭＨｚから３９９．８ＭＨｚ、４１０ＭＨｚから６０７．９ＭＨｚ、および、８００ＭＨｚから９２８ＭＨｚの周波数帯域の内の少なくとも１つの周波数帯域で動作する、デバイス。
【請求項１５】
通信のための無線データトランシーバデバイス（ＷＤＸ）であって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
整合回路網と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記無線データトランシーバデバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記ＷＤＸは、高周波伝送によってリモートトランシーバと通信し、前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、前記リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
前記デバイスは、前記通信回路の回路基板と同一平面上に少なくとも１つのバッテリを備え、前記同一平面上のバッテリは、前記回路基板内に配置されると共に、前記回路基板によって規定された開口部に囲まれ、
前記整合回路網は、差動整合回路網であり、前記差動整合回路網は、第１のコンデンサ、インダクタ、および、第２のコンデンサをそれぞれ備えた２つの対称ブランチを備え、
前記インダクタは、第１のリードおよび第２のリードを有し、
前記インダクタの第１のリードは、回路接続と前記第１のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記インダクタの第２のリードは、アンテナ接続と前記第２のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記第１のコンデンサの第２のリードは、第１の接地に接続され、
前記第２のコンデンサの第２のリードは、第２の接地に接続され、
前記差動整合回路網は、前記アンテナのリードにおける前記アンテナのインピーダンスを前記デバイスの送信器の出力に整合させると共に、前記デバイスの動作帯域よりも高い遮断周波数を有するローパスフィルタを形成し、
それにより、高調波が抑制される、
デバイス。
【請求項１６】
請求項１５に記載のデバイスであって、前記少なくとも１つの同一平面上のバッテリを保持するクリップを備え、前記クリップの各々は弓状部分を備え、
前記弓状部分は、前記バッテリの直径の延長線上にほぼ配置された角度の付いた可撓性の脚部によって各端部で回路基板に固定され、
前記弓状部分は、前記弓状部分の内側曲面のほぼ中央に弾性バネの屈曲した突起を備え、前記突起は、前記バッテリに対する保持力を提供し、それにより、前記デバイスの厚さが低減され、動く構成要素がなくなり、バッテリ容器を開けることなく前記バッテリの設置および除去が実現される、デバイス。
【請求項１７】
請求項１５に記載のデバイスであって、約１００オームの差動送信器出力インピーダンスを整合する３００ＭＨｚから３４７ＭＨｚの間の周波数の整合回路網を備える、デバイス。
【請求項１８】
通信のための無線データトランシーバデバイス（ＷＤＸ）であって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
整合回路網と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記無線データトランシーバデバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記ＷＤＸは、高周波伝送によってリモートトランシーバと通信し、
前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、前記リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
前記可撓性アンテナは、単一の長方形ループを備え、
前記通信回路は、
前記通信回路に電力供給するための電源と、
前記電源と前記通信回路との間に電気接続された電源スイッチであって、前記デバイスは、前記スイッチが通常の開回路設定から閉回路設定に作動されるまで、電力供給されず動作しない、電源スイッチと、
ＲＦ源を提供するＲＦ発振器であって、集積回路のクロック発振器とは異なる、ＲＦ発振器と、
前記可撓性アンテナとＲＦ通信するＲＦ信号スイッチと、
前記ＲＦ信号スイッチとＲＦ通信するＲＦ受信器と、
前記ＲＦ受信器と通信するＲＦ復調器と、
前記ＲＦ復調器と通信するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサと通信するＲＦ変調器と、
前記ＲＦ変調器とＲＦ通信するＲＦ送信器と、
を備え、
前記ＲＦ送信器は、前記信号スイッチとＲＦ通信し、
前記整合回路網は、差動整合回路網であり、前記差動整合回路網は、第１のコンデンサ、インダクタ、および、第２のコンデンサをそれぞれ備えた２つの対称ブランチを備え、
前記インダクタは、第１のリードおよび第２のリードを有し、
前記インダクタの第１のリードは、回路接続と前記第１のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記インダクタの第２のリードは、アンテナ接続と前記第２のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記第１のコンデンサの第２のリードは、第１の接地に接続され、
前記第２のコンデンサの第２のリードは、第２の接地に接続され、
前記差動整合回路網は、前記アンテナのリードにおける前記アンテナのインピーダンスを前記デバイスの送信器の出力に整合させると共に、前記デバイスの動作帯域よりも高い遮断周波数を有するローパスフィルタを形成し、
それにより、高調波が抑制される、
デバイス。
【請求項１９】
無線データトランシーバ（ＷＤＸ）で対象物の位置特定および識別を行う方法であって、
前記ＷＤＸの回路に情報を格納する工程と、
前記回路を前記ＷＤＸのアンテナ要素と電気的に接続する工程と、
前記ＷＤＸの筐体内に前記回路および前記アンテナのアセンブリを挿入する工程と、
前記格納された情報に関連付けられる前記対象物に前記筐体を取り付ける工程と、
前記回路内の前記情報にアクセスする工程と、
を備え、
前記ＷＤＸの回路および前記ＷＤＸのアンテナは、アクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスを構成し、前記ＷＤＸは、アクティブ送信器を備え、リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、
タブを除去することによって前記デバイスが起動され、前記タブによる起動は、
前記デバイスの電源と前記デバイスの前記回路との間に電気接続された電源スイッチの設定を変更する工程を備え、前記デバイスは、前記起動によって前記スイッチが通常の開回路設定から閉回路設定に作動されるまで、電力供給されず動作せず、
前記回路は、差動整合回路網を備え、前記差動整合回路網は、第１のコンデンサ、インダクタ、および、第２のコンデンサをそれぞれ備えた２つの対称ブランチを備え、
前記インダクタは、第１のリードおよび第２のリードを有し、
前記インダクタの第１のリードは、回路接続と前記第１のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記インダクタの第２のリードは、アンテナ接続と前記第２のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記第１のコンデンサの第２のリードは、第１の接地に接続され、
前記第２のコンデンサの第２のリードは、第２の接地に接続され、
前記差動整合回路網は、前記アンテナのリードにおける前記アンテナのインピーダンスを前記デバイスの送信器の出力に整合させると共に、前記デバイスの動作帯域よりも高い遮断周波数を有するローパスフィルタを形成し、
それにより、高調波が抑制される、
方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、前記筐体は、前記筐体を前記対象物に取り付けるための手段と、前記アセンブリを保持するための手段とを備え、前記保持手段は、内部に開口部を規定する弾性本体部分と、前記開口部に隣接する保持リップとを備え、前記開口部は、前記アセンブリを前記本体部分に挿入することができるよう変形可能であり、前記保持リップは、前記本体部分の中に前記アセンブリを保持することを支援し、前記アセンブリ保持手段は、前記取り付け手段と関連付けられている、方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法であって、前記識別は、構造内でＲＦ通信によって前記対象物を位置特定する工程を備える、方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の方法であって、前記回路および前記アンテナは容量結合で結合される、方法。
【請求項２３】
回路に接続されたアンテナを備える無線データトランシーバデバイスを用いて電磁信号で動作を実行するための方法であって、
個人に近接するように前記無線データトランシーバデバイスを配置する工程と、
近接によって前記個人に前記無線データトランシーバデバイスを結合する工程であって、
前記無線データトランシーバデバイスは、前記近接した個人の身体に適合され、前記適合は、前記近接した身体と前記無線データトランシーバデバイスとの間のリアクティブニアフィールド相互作用を含み、それにより、全体の効率が改善され、通信性能が向上される、工程と、
前記無線データトランシーバデバイスで受信信号を受信する工程と、
前記受信信号を前記無線データトランシーバデバイスの前記アンテナに結合する工程と、
前記アンテナに接続された前記無線データトランシーバデバイスの前記回路によって前記受信信号を受信する工程と、
前記受信した信号を前記無線データトランシーバデバイスのプロセッサによってデコードする工程と、
送信データを生成する工程と、
送信信号を前記無線データトランシーバデバイスの前記回路によって生成する工程と、
前記回路に接続された前記アンテナに前記送信信号を結合する工程と、
前記送信信号を送信する工程と、
を備え、
前記無線データトランシーバデバイスは、リモートトランシーバとの通信を開始すると共に、前記リモートトランシーバからの受信信号に応答し、前記無線データトランシーバデバイスは、アクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスであり、
前記回路は、差動整合回路網を備え、前記差動整合回路網は、第１のコンデンサ、インダクタ、および、第２のコンデンサをそれぞれ備えた２つの対称ブランチを備え、
前記インダクタは、第１のリードおよび第２のリードを有し、
前記インダクタの第１のリードは、回路接続と前記第１のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記インダクタの第２のリードは、アンテナ接続と前記第２のコンデンサの第１のリードとに電気接続され、
前記第１のコンデンサの第２のリードは、第１の接地に接続され、
前記第２のコンデンサの第２のリードは、第２の接地に接続され、
前記差動整合回路網は、前記アンテナのリードにおける前記アンテナのインピーダンスを前記デバイスの送信器の出力に整合させると共に、前記デバイスの動作帯域よりも高い遮断周波数を有するローパスフィルタを形成し、
それにより、高調波が抑制される、
方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法であって、２８５ＭＨｚから３９９．８ＭＨｚ、４１０ＭＨｚから６０７．９ＭＨｚ、および、８００ＭＨｚから９２８ＭＨｚの周波数帯域の内の少なくとも１つの周波数帯域で動作を実行する工程を備える、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、以下の適用例としても実現可能である。
［適用例１］
通信のためのデバイスであって、
筐体と、
可撓性アンテナ要素と、
信号を生成および受信するための通信回路と、
を備え、
前記通信回路は前記アンテナ要素と電気通信し、前記通信回路および前記アンテナ要素は前記筐体内に配置され、前記デバイスはアクティブリアルタイム位置特定・識別デバイスである、デバイス。
［適用例２］
適用例１に記載のデバイスであって、前記アンテナ要素および前記通信回路の前記電気通信は、前記回路への前記アンテナの容量結合を含む、デバイス。
［適用例３］
適用例２に記載のデバイスであって、前記容量結合は、前記アンテナ要素を前記回路に固定する接着剤を含む、デバイス。
［適用例４］
適用例１に記載のデバイスであって、前記デバイスが、着用者の近接した身体に適合されることよって、通信性能が高められる、デバイス。
［適用例５］
適用例１に記載のデバイスであって、前記筐体は可撓性である、デバイス。
［適用例６］
適用例１に記載のデバイスであって、前記筐体の構成要素がシーム溶接されていることによってデバイスサイズが縮小されている、デバイス。
［適用例７］
適用例１に記載のデバイスであって、前記筐体の構成要素はＲＦシーム溶接されている、デバイス。
［適用例８］
適用例１に記載のデバイスであって、前記筐体の構成要素は熱シーム溶接されている、デバイス。
［適用例９］
適用例１に記載のデバイスであって、前記回路は、電源およびＲＦ発振器を備える、デバイス。
［適用例１０］
適用例１に記載のデバイスであって、前記デバイスは、襟、裾、バックパックのストラップ、および、対象物の内の少なくとも１つに取り付けられる、デバイス。
［適用例１１］
適用例１に記載のデバイスであって、前記デバイスは使い捨てである、デバイス。
［適用例１２］
適用例１のデバイスであって、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、前記スロットは、着用者の付属器官の周りに固定されると密閉される、デバイス。
［適用例１３］
適用例１のデバイスであって、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入され、前記スロットは、着用者の付属器官の周りに固定される前に密閉される、デバイス。
［適用例１４］
適用例１のデバイスであって、前記筐体の構成要素をシーム溶接する前に、前記回路および前記アンテナのアセンブリが、前記筐体によって規定されたスロットを通して挿入される、デバイス。
［適用例１５］
適用例１に記載のデバイスであって、前記通信回路は、非可撓性の回路基板を備える、デバイス。
［適用例１６］
適用例１に記載のデバイスであって、前記通信回路の回路基板と同一平面上に少なくとも１つのバッテリを備える、デバイス。
［適用例１７］
適用例１５に記載のデバイスであって、前記少なくとも１つの同一平面上のバッテリを保持するクリップを備え、それによって前記デバイスの厚さが削減されている、デバイス。
［適用例１８］
適用例１に記載のデバイスであって、前記デバイスの色が選択可能である、デバイス。
［適用例１９］
適用例１７に記載のデバイスであって、約１００オームの差動送信器出力インピーダンスを整合する約３１５ＭＨｚの整合回路網を備える、デバイス。
［適用例２０］
対象物を識別する方法であって、
回路に情報を格納する工程と、
前記回路をアンテナ要素と電気的に接続する工程と、
筐体内に前記回路および前記アンテナのアセンブリを挿入する工程と、
前記格納された情報に関連付けられる前記対象物に前記筐体を取り付ける工程と、
前記回路内の前記情報にアクセスする工程と、
を備える、方法。
［適用例２１］
適用例２０に記載の方法であって、前記筐体は、前記筐体を前記対象物に取り付けるための手段と、前記アセンブリを保持するための手段とを備え、前記保持手段は、内部に開口部を規定する弾性本体部分と、前記開口部に隣接する保持リップとを備え、前記開口部は、前記アセンブリを前記本体部分に挿入することができるよう変形可能であり、前記保持リップは、前記本体部分の中に前記アセンブリを保持することを支援し、前記アセンブリ保持手段は、前記取り付け手段と関連付けられている、方法。
［適用例２２］
適用例２０に記載の方法であって、さらに、ＲＦ通信によって前記対象物を位置特定する工程を備える、方法。
［適用例２３］
適用例２０に記載の方法であって、タブを除去することによってデバイスが起動される、方法。
［適用例２４］
回路に接続されたアンテナを備えるデバイスを用いて電磁信号で動作を実行するための方法であって、
個人に近接するように前記デバイスを配置する工程と、
近接によって前記個人に前記デバイスを結合する工程と、
受信信号を受信する工程と、
前記受信信号を前記アンテナに結合する工程と、
前記アンテナに接続された前記回路によって前記受信信号を受信する工程と、
前記受信した信号をプロセッサによってデコードする工程と、
送信データを生成する工程と、
送信信号を前記回路によって生成する工程と、
前記回路に接続された前記アンテナに前記送信信号を結合する工程と、
前記送信信号を送信する工程と、
を備える、方法。
［適用例２５］
適用例２４に記載の方法であって、前記回路および前記アンテナは容量結合で結合される、方法。
本明細書に記載された特徴および利点はすべてを包含しているわけではなく、特に、図面、明細書、および、特許請求の範囲を鑑みれば、多くのさらなる特徴および利点が当業者にとって明らかになる。本明細書で用いられている言語は、主に読みやすさと教示を目的として選択されたものであり、本発明の主題の範囲を限定しない。
【国際調査報告】
2013504132.tif 000019
2013504132.tif 000020
2013504132.tif 000021