(57)【要約】  ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するためのシステム及び方法が提供される。該方法は、複数のアンテナを有するＲＦＩＤインテロゲータによってＲＦ（Radio Frequency）信号を送信する（７１０）ことを含む。該方法は、ＲＦＩＤインテロゲータにおいて、重畳された受信信号を受信する（７２０）ことを含む。重畳された受信信号が時間的に重なる第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を含む。該方法は、重畳された受信信号の空間処理によって第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を分離する（７３０）ことを含む。【選択図】図７
2021513126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するための方法であって、
複数のアンテナを有するＲＦＩＤインテロゲータによってＲＦ（Radio Frequency）信号を送信し（７１０）、
ＲＦＩＤインテロゲータにおいて、重畳された受信信号を受信し（７２０）、重畳された受信信号が時間的に重なる第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を含み、
重畳された受信信号の空間処理によって第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を分離する（７３０）方法。
【請求項２】
前記ＲＦ信号が、時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）モードまたは周波数分割複信（Frequency Division Duplex：ＦＤＤ）モードから成るグループから選択されたモードで送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各ポートが、複数のアンテナのうちの異なる１つに接続された、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
１つの周波数及び複数の周波数のうちの少なくとも一方で同時マルチタグ読み取りをさらに実行する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
読み取り領域を形成する少なくとも１つの固定のリフレクタからの、重畳された受信信号を受信する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
異なるセッションのタグをさらに識別し、セッションが特定のトンネル内の制限された時間間隔によって特徴付けられた４次元セクションである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
Ｕを使用したＮアンテナによって重畳された受信信号ｙの少なくとも１つのベクトルを処理し、ＵはＮ×Ｎユニタリ行列であり、
処理されたベクトル
【数１】
2021513126.tif 000020
が重畳された受信信号ｙの２つの直交ビューを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ＲＦインテロゲータの受信アンテナに対する少なくとも１つのタグからの少なくとも１つのチャネルをＨとしてモデル化し、
【数２】
2021513126.tif 000021
ｘは少なくとも１つのタグからの送信信号ベクトルの少なくとも１つのベクトルであり、ｚは加法性ノイズである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するための方法であって、
送信された電波を摂動させ（８１０）、前記電波はＲＦインテロゲータから送信され、
定常期間に関する準静的プロセスを生成し（８２０）、定常期間は少なくとも１つのＲＦＩＤタグを励起し、ＲＦＩＤインテロゲータからメッセージを受信し、少なくとも１つのＲＦＩＤタグによる応答が終了するのに要する時間であり、
前記ＲＦインテロゲータによって、所定の読み取りサイクル内の異なる定常期間において、少なくとも１つのＲＦＩＤタグにおける異なる平均エネルギーを生成し（８３０）、前記所定の読み取りサイクルは、複数の定常期間を有する、方法。
【請求項１０】
前記送信された電波を摂動させるとき、前記プロセッサデバイスが、送信アンテナを動かすことで摂動を発生させるようにさらに構成された、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記送信された電波を摂動させるとき、前記プロセッサデバイスが、反射体を動かすことで摂動を発生させるようにさらに構成された、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記送信された電波を摂動させるとき、前記プロセッサデバイスが、送信アンテナ給電の電気的操作によって摂動を発生させるようにさらに構成された、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグに対するストリームの送信のためにビームフォーミングベクトルが使用され、前記摂動は、前記ビームフォーミングベクトルにランダムベクトルを追加し、前記ビームフォーミングベクトルを変更することで実行される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグに対するストリームの送信のためにビームフォーミングベクトルが使用され、前記摂動は、ベクトルのグループからのベクトルを前記ビームフォーミングベクトルに追加し、前記ビームフォーミングベクトルを変更することで実行される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するためのコンピュータシステムであって、
メモリデバイスに動作可能に接続されたプロセッサデバイスを有し、
前記プロセッサデバイスが、
複数のアンテナを有するＲＦＩＤインテロゲータによってＲＦ（Radio Frequency）信号を送信し（７１０）、
重畳された受信信号を受信し（７２０）、重畳された受信信号が時間的に重なる第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を含み、
重畳された受信信号の空間処理によって第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を分離する（７３０）ように構成された、コンピュータシステム。
【請求項１６】
前記ＲＦ信号が、時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）モードまたは周波数分割複信（Frequency Division Duplex：ＦＤＤ）モードから成るグループから選択されたモードで送信される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
各ポートが、複数のアンテナのうちの異なる１つに接続された、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサデバイスが、
１つの周波数及び複数の周波数のうちの少なくとも一方で同時マルチタグ読み取りをさらに実行するように構成された、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサデバイスが、
異なるセッションのタグをさらに識別するように構成され、セッションが特定のトンネル内の制限された時間間隔によって特徴付けられた４次元セクションである、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するためのコンピュータシステムであって、
メモリデバイスに動作可能に接続されたプロセッサデバイスを有し、
前記プロセッサデバイスが、
送信された電波を摂動させ（８１０）、前記電波がＲＦインテロゲータから送信され、
定常期間に関する準静的プロセスを生成し（８２０）、定常期間は少なくとも１つのＲＦＩＤタグを励起し、ＲＦＩＤインテロゲータからメッセージを受信し、少なくとも１つのＲＦＩＤタグによる応答が終了するのに要する時間であり、
前記ＲＦインテロゲータによって、所定の読み取りサイクル内の異なる定常期間において、少なくとも１つのＲＦＩＤタグにおける異なる平均エネルギーを生成する（８３０）ように構成され、前記所定の読み取りサイクルは、複数の定常期間を有する、コンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１９年１月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７９１，１３２号、２０１９年１月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７９１，１３８号、並びに２０１９年９月１０日に出願された米国特許出願第１６／５６５，７７０号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【０００２】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）に関し、特にＲＦＩＤタグの検出に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＲＦＩＤタグは、様々な構成、サイズ、読み取り範囲、メモリ量等で提供されている。ＲＦＩＤタグの利用は未だ広く普及していないが、いくつかの店舗ではＲＦＩＤを日常業務で活用しており、いくつかの政府では今後数年でＲＦＩＤベースのチェックアウトを配備するための取り組みに着手している。窃盗防止のためのＲＦＩＤタグの利用は、ほぼ１０年も前から実施されており、容易に隠したり紛れ込ましたりできる高価な商品や小さい商品にタグが付与され、ＲＦＩＤリーダ（入口／出口ドアに配置された）は、代金が支払われることなく商品が店舗を出る場合に販売店に警告する。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一態様によれば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するための方法が提供される。本方法は、複数のアンテナを有するＲＦＩＤインテロゲータによってＲＦ信号を送信することを含む。本方法は、重畳された受信信号を受信することを含む。重畳された受信信号は、時間的に重なる第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を含む。また、本方法は、重畳された受信信号の空間処理によって第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を分離することを含む。
【０００５】
本発明の別の態様によれば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するための方法が提供される。本方法は、送信された電波を摂動させることを含む。電波はＲＦインテロゲータによって送信される。本方法は、定常期間に関する準静的プロセスを生成することを含む。定常期間は、少なくともＲＦＩＤタグを励起し、ＲＦインテロゲータからメッセージを受信し、ＲＦＩＤタグによる応答が終了するのに要する時間である。本方法は、ＲＦインテロゲータによって、所定の読み取りサイクル内の異なる定常期間において、ＲＦＩＤタグの異なる平均エネルギーを生成することをさらに含む。所定の読み取りサイクルは、複数の定常期間を含む。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するためのシステムが提供される。本システムは、メモリデバイスに動作可能に接続されたプロセッサデバイスを含み、該プロセッサデバイスは、複数のアンテナを有するＲＦＩＤインテロゲータによってＲＦ（Radio Frequency）信号を送信するように構成される。また、プロセッサデバイスは、重畳された受信信号を受信する。重畳された受信信号は、時間的に重なる第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を含む。また、プロセッサデバイスは、重畳された受信信号の空間処理によって第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を分離する。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを実現するためのシステムが提供される。本システムは、メモリデバイスに動作可能に接続されたプロセッサデバイスを含み、該プロセッサデバイスは、送信された電波を摂動させるように構成される。電波はＲＦインテロゲータによって送信される。プロセッサデバイスは、定常期間に関する準静的プロセスを生成する。定常期間は、少なくともＲＦＩＤタグを励起し、ＲＦインテロゲータからメッセージを受信し、ＲＦＩＤタグによる応答が終了するのに要する時間である。プロセッサデバイスは、ＲＦインテロゲータによって、所定の読み取りサイクル内の異なる定常期間において、ＲＦＩＤタグの異なる平均エネルギーをさらに生成する。所定の読み取りサイクルは、複数の定常期間を含む。
【０００８】
これら及び他の特徴並びに利点は、以下の典型的な実施形態の詳細な説明を添付の図面と併せて読むことで明らかになるであろう。
【０００９】
本開示では、後述するように、以下の図面を参照しながら好ましい実施形態について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明による、ウォークスルーチェックアウトステーションを示すブロック図である。
【００１１】
【図２】図２は、本発明による、複数のウォークスルーチェックアウトステーションのトップダウンビューを示すブロック図である。
【００１２】
【図３】図３は、本発明による、ウォークスルーゲートを実施するための高レベルシステムを示すブロック図である。
【００１３】
【図４】図４は、本発明による、高レベルＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）検出システムを示すブロック図である。
【００１４】
【図５】図５は、本発明による、複数のアンテナを用いてＲＦＩＤタグを読み取るためのシナリオを示すブロック図である。
【００１５】
【図６】図６は、本発明による、複数のアンテナを用いることによるＮＵＬＬポイントのシナリオを示すブロック図である。
【００１６】
【図７】図７は、本発明による、複数のアンテナを備えたＲＦＩＤインテロゲータを含むウォークスルーチェックアウトステーションを実施するための方法を示すフロー図である。
【００１７】
【図８】図８は、本発明による、複数のアンテナを備えたＲＦＩＤインテロゲータを含むウォークスルーチェックアウトステーションを実施するための別の方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態によれば、複数のアンテナを備えたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）インテロゲータを含むウォークスルーチェックアウトステーションを実現するためのシステム及び方法が提供される。ＲＦＩＤインテロゲータは、該インテロゲータから信号を送信することで複数のＲＦＩＤタグを励起し、時間的に重なるＲＦＩＤタグからの応答を受信し、重畳された受信信号の空間処理によってＲＦＩＤタグからの応答を分離する。
【００１９】
一実施形態において、送信された電波はＲＦＩＤインテロゲータによって摂動され、少なくともＲＦＩＤタグを励起するのに必要な時間である定常期間における準静的プロセスを生成する。インテロゲータからのメッセージはＲＦＩＤタグによって受信され、同じＲＦＩＤタグによって応答が送信され、ＲＦＩＤインテロゲータによって、所定の読み取りサイクル内の異なる定常期間におけるＲＦＩＤタグの異なる平均エネルギーが生成される。読み出しサイクルは、複数の定常期間を含む。
【００２０】
本明細書で記載する実施形態は、全てハードウェアで実現してもよく、全てソフトウェアで実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアの両方の要素を含んでいてもよい。好ましい実施形態において、本発明は、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含むが、これらに限定されないソフトウェアでも実現可能である。
【００２１】
実施形態には、コンピュータもしくは任意の命令実行システムによって使用される、または関連して使用されるプログラムコードを提供する、コンピュータで利用可能な、またはコンピュータで読み取り可能な媒体からアクセスできる、コンピュータプログラム製品を含んでもいてよい。コンピュータで利用可能な、またはコンピュータで読み取り可能な媒体には、命令実行システム、機器、もしくは装置によって使用される、または関連して使用されるプログラムを格納、伝達、伝搬または転送する任意の機器を含んでいてもよい。該媒体は、磁気媒体、光学媒体、電子媒体、電磁気媒体、赤外線媒体または半導体システム（または機器もしくは装置）、あるいは伝搬媒体であってもよい。該媒体には、半導体または固体メモリ、磁気テープ、取り外し可能なコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、リジッド磁気ディスク及び光ディスク等のコンピュータで読み取り可能な媒体を含んでいてもよい。
【００２２】
各コンピュータプログラムは、汎用または特別な目的を持つプログラム可能なコンピュータで読み取ることができる、機械で読み取り可能なストレージメディアまたは装置（例えば、プログラムメモリまたは磁気ディスク）に格納される。該コンピュータプログラムは、ストレージメディアまたは装置から本明細書に記載された手順を実行するコンピュータで読み出される、該コンピュータの設定及び制御動作のためのものである。本発明のシステムには、本明細書に記載した機能を実行する、特定の及び事前に定義された方法をコンピュータに動作させるように構成されたコンピュータプログラムを含む、コンピュータで読み取り可能なストレージメディアも考慮される。
【００２３】
プログラムコードを記憶及び／または実行するのに適したデータ処理システムは、システムバスを介してメモリ要素に直接または間接的に接続された少なくとも１つのプロセッサを備えていてもよい。このメモリ要素には、処理の実行中にバルク記憶装置からコードが検索される回数を減らすために、プログラムコードによって実際の実行中に用いられるローカルメモリ、バルク記憶装置及び少なくともいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリを備えていてもよい。入出力またはＩ／Ｏ装置（限定されるものではないが、キーボード、ディスプレイ、ポインティング装置等を含む）は、直接またはＩ／Ｏコントローラを介してシステムに接続されてもよい。
【００２４】
ネットワークアダプタは、データ処理システムが、プライベートネットワークまたは公衆ネットワークを介して、他のデータ処理システムまたは遠隔プリンタもしくは記憶装置と接続することを可能にするために、上記システムと接続されていてもよい。モデム、ケーブルモデム及びイーサネット（登録商標）カードは、現在利用可能なタイプのネットワークアダプタの一例に過ぎない。
【００２５】
ここで、同じ数字が同一または同様の要素を表す図面、図１を詳細に参照すると、図１には、本実施形態による、ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００を示すブロック図が提供されている。
【００２６】
図で示すように、図１は、本明細書に記載された例示的な実施形態によるＲＦＩＤ技術に基づく、ウォークスルーチェックアウトステーション１０２（例えば、レーン等）を用いてチェックアウトプロセスを達成できる、ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００を示している。ウォークスルーチェックアウトステーション１０２は、走査エリア１２０と支払いステーション１５０とを含む。走査エリア１２０は、ＲＦＩＤ検出システム１２５を含み（あるいは有線または無線で接続された)、顔マッチングを用いて顔認証を行うように配置されたカメラ１３０を含むことができる。人（人１０５−１及び１０５−２で示される）は、購入する商品（ＲＦＩＤタグを含む）を入れたバスケット（バスケット１１０−１及び１１０−２で示される）を走査エリア１２０に持ち込むことが可能であり、該商品は、ＲＦＩＤ検出システム１２５によってＲＦＩＤ検出された後、ディスプレイ１３５上でリストアップされる。いくつかの実施形態において、走査エリア１２０には、（例えば、コンベヤベルト（不図示）によって）該エリア及び全体から商品が移される、シールドされたリターン部を含むことができる。人は、その後、支払いステーション１５０へ進むことができる。
【００２７】
本明細書に記載された例示的な実施形態において、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、商品の価格タグを読み取るだけでなく、盗難防止、在庫調べ等の様々な目的のために使用されるＲＦＩＤタグを含む他のＲＦＩＤタグの存在下で、バスケット１１０内の商品に対応した正しいＲＦＩＤタグ（図１では個別に示されていない）を読み取ることができる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、ＲＦＩＤタグを探す必要が無く、またはＲＦＩＤタグを、例えば水平または平坦な表面上に正しく置く必要が無く、該ＲＦＩＤタグを読み取ることができる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、一度にまたは非常に短い間隔で複数のタグを読み取ることができる。また、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、（ＲＦＩＤタグに基づいて）商品、例えば、同じサイズ、布、色、模様等を有するシャツのセットから特定のシャツにおける、そのチェックアウト時まで、かつ対応する顧客（例えば、バスケット１１０）の動きをたどることができる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、走査時のエラー（例えば、商品を読み飛ばす等）の可能性を最小限に抑制できる。
【００２８】
ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００は、トンネル（またはレーン）として定義される１つまたは複数のエリアを含むことが可能であり、ＲＦＩＤタグの存在は、これらのエリアのいずれにおいても識別できる。本明細書で記載するように、トンネルは３次元（３Ｄ）ボリュームを意味する。トンネルは、接続面（例えば、物理的境界）である境界によって、３Ｄボリュームの残りの部分から分離できる。境界の一部は、壁、ドア等の実際の物体で特徴付けられていてもよく、いくつかの他の部分は開いたままにして仮想的な境界と見なしてもよい。
【００２９】
ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００は、複数のアンテナと、これらのアンテナからの受信信号の組み合わせとを用いて設計されたトンネルを含むことができる。例示的な実施形態において、ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００は、そのようなトンネルの形成を容易にするために、ＲＦアブソーバ及びＲＦリフレクタ（図１では図示せず）を使用してもよい。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、異なるアンテナからの受信信号と、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indictor）、位相、ドップラー等のそれらの特性の組み合わせを用いて、ＲＦＩＤタグの存在し得る位置を推定できる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、分類プロセスの効率を改善するため、時間の経過と共に異なるアンテナによるＲＦＩＤタグの読み取り値（例えば、読み取り数、読み取り間隔等）を監視できる。
【００３０】
ここで、図２を参照すると、図２には、例示的な実施形態による、改良されたマルチレーンウォークスルーチェックアウトステーションの上面図が提供されている。
【００３１】
図２で示すように、改良されたマルチレーンウォークスルーチェックアウトステーション２００（上面図）は、各走査エリア１２０の側面に配置されたアンテナ２０５を含む（例として、１２０−１から１２０−３で示される、隣接する３つのウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００)。ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００は、内部ＲＦアンテナ（２１０）配置、ドア２１５、外部ＲＦアンテナ（２２０）配置及びレーン湾曲２３０を含み、内部のカバレージを改良し、走査エリア１２０（例えば、チェックアウトエリア）から漏れ出るＲＦ信号を減衰させることができる。例示的な実施形態において、顧客（図２では示されていない）は、特定のウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００の走査エリア１２０を通り抜けることが可能であり、ＲＦＩＤタグ２４０（例として２４０−１〜２４０−ｎとして示されている）が読み取られて、顧客と関連する口座に課金される。
【００３２】
図２で示すように、複数のＲＦＩＤタグ２４０は、ＲＦＩＤ検出システム１２５に関連するＲＦＩＤリーダのＲＦアンテナ２１０を含むチェックアウトトンネル２５０内に置くことができる。いくつかの実施形態において、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、１つまたは複数のＲＦ（Radio Frequency）リフレクタ及び／またはＲＦアブソーバ（個別には図示せず）を含んでいてもよい。ＲＦＩＤタグ２４０を用いて実現されるＲＦＩＤ検出システム１２５は、店舗管理だけでなく、チェックアウトプロセスの自動化にも利益をもたらす。ＲＦＩＤタグ２４０は無線で読み取られるため、ＲＦＩＤリーダ（またはインテロゲータ）アンテナに、特定の方法でＲＦＩＤタグ２４０を探して提示する必要がない。さらに、複数のＲＦＩＤタグ２４０は、それらが走査エリア１２０内に同時に在ることで、（例えば、実質的に）同時に走査される。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、ＲＦＩＤタグ２４０の読み取りを走査エリア１２０内に制限し、バーコードシステムのように人がＲＦＩＤタグ２４０をリーダへ提示することなく直接読み取ることで、起こり得る人為的エラーを低減する。そのため、異なる（誤った）ＲＦＩＤタグ２４０を提示することが無く、ＲＦＩＤタグ２４０を走査しないことが無く、ＲＦＩＤタグ２４０を誤って２回以上走査することも無い。ＲＦＩＤタグ２４０は、（バーコードにおいて同じ商品種別で用いられる共通ＩＤとは対照的に）各商品に固有のＩＤでマーキングできる。そのため、どの商品が売れたかを正確に知ることが容易であり、例えば、投げ売り商品またはオープンボックス商品に関して、他の商品とは異なる類似する商品の価格を調整することが容易である。
【００３３】
例示的な実施形態は、１つ以上のエリアが（チェックアウト）トンネル２５０（走査エリア１２０に形成される）として定義され、これらのエリアにおけるＲＦＩＤタグ２４０の存在を識別するシステムを提供する。チェックアウトトンネル２５０は、定義された３Ｄボリューム（閉じられた地下空間ではなく、特定の開放空間または３次元ボリュームの一部として定義できる）を指す。チェックアウトトンネル２５０は、その境界（例えば、接続面）によって３次元ボリュームの残りの部分から分離される。境界の一部（または全部）は、壁、ドア等の実際の物体によって特徴付けられていてもよく、いくつかの他の部分（またはいくつかの実施形態では全部）は開いたままにして仮想的な境界と見なしてもよい。
【００３４】
セッションは、特定のトンネル２５０における制限された時間間隔を特徴付ける４次元（４Ｄ）セクションとして定義できる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、異なるセッションにおいて、ＲＦＩＤタグ２４０を正確に識別する。すなわち、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、特定の時間間隔におけるトンネル２５０の範囲内のＲＦＩＤタグ１４０の存在を識別する。複数のセッションは、ある時間間隔（例えば、隣接するトンネル（例えば、商品を保持する走査エリア１２０−１及び１２０−２の範囲内）にいる２人の顧客）で重なることがあるが、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、各ＲＦＩＤタグ２４０をそれぞれのセッションに正しく割り当てることができる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、異なるアンテナから起こり得る干渉を、これらのセッションを分離可能にする方法で処理する。
【００３５】
図２は、３つの隣接するレーン（例えば、３つのウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００）からなるウォークスルーチェックアウトシステムを示している。例示的な実施形態によれば、各レーンの長さは約２メートルであり、幅及び高さはそれぞれ約１メートルである。図示する例では、レーン（または走査エリア１２０）毎に、両側に３つのアンテナ２１０があり、レーン毎に合計で６つのアンテナ（例えば、走査エリア１２０−１内のアンテナ２１０−１〜２１０〜６）がある。他の実施形態において、任意の数（１より多い）のアンテナが存在していてもよい。
【００３６】
ＲＦＩＤ検出システム１２５は、マルチセッション検出を実現することに加えて、３次元空間内の各トンネルの分離を実現する。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、セッション（走査エリア１２０）内に配置された各ＲＦＩＤタグ２４０を識別するプロセスを実施することが可能であり、他は何も実施しない。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、トンネル２５０付近に存在し得るタグ（例えば、走査エリア１２０−１（及び内部に形成されたチェックアウトトンネル２５０）に関するＲＦＩＤタグ２４０−４）を処理し、トンネル２５０の外側のタグをセッション外と見なすようにする。また、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、同じトンネル２５０で連続して実行される（したがって、意味のある結果が生じる）２つの異なるセッションも論理的及び／または物理的に分離できる。
【００３７】
例示的な実施形態は、そのようなトンネル２５０の形成を容易にするために、ＲＦアブソーバ及びＲＦリフレクタ（図２では個別に示されていない）を使用してもよい。例示的な実施形態によれば、異なるアンテナ２１０からの受信信号は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、位相、ドップラー等のようなそれらの特性と組み合わされて、ＲＦＩＤタグ２４０の存在し得る位置を推定するために使用できる。さらに、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、効率を向上させるために異なるアンテナ２１０によるＲＦＩＤタグ２４０の読み取り値を経時的に監視できる。
【００３８】
ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００は、チェックアウトエリアの周囲を動き回るＲＦＩＤタグ２４０（走査エリア１２０−１の例では２４０−４等）の利用可能性を考慮して、それらのＲＦＩＤタグ２４０が外部タグとして識別することが確実となるように設計される。一般に、ＲＦＩＤタグ２４０が全く読み取れない場合、これらのタグは外部タグとみなされる。しかしながら、トンネル２５０と近いＲＦＩＤタグ２４０は、アンテナ２１０のうちの１つまたはいくつかによって読み取られる可能性がある。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、スマート検出プロセスを通してこれらのタグを外部タグとして識別する。さらに、ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００の物理的構造及び設計も、そのような検出（及び差別化）を改善する。
【００３９】
ＲＦＩＤ検出システム１２５は、チェックアウトエリア内のＲＦＩＤタグ２４０が読み取られることを保証するため、高い読み取り性能及びアンテナシステムのカバレージで設計される。システムが内部に存在するタグを識別するのに要する時間は、アンテナ２１０の数、アンテナの配置、複数のアンテナ２１０を経由するＲＦ信号の送信を制御するプロセス、チェックアウトレーンの物理的な構造（例えば、レーン湾曲２３０）及びチェックアウト構造内のリフレクタ及びアブソーバの配置に大きく依存する。
【００４０】
例示的な実施形態において、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、複数の隣接するレーン（例えば、走査エリア１２０−１〜１２０−３）における各レーン内のＲＦＩＤタグ２４０を正確に分離して識別できる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、セッションが異なる時間に開始し、終了する場合を含む、異なるレーンにおけるセッションにおいて、タグを正確に分離して識別できる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、隣接するレーンにおける別の顧客（したがって、セッションに属さないその顧客のためのＲＦＩＤタグ２４０）の存在を考慮しながら、ＲＦＩＤタグ２４０を識別する。
【００４１】
さらに、ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００の構成は、各セッションにおいて読み取りが終了するまでに要する時間を大幅に改善するように設計される。レーン湾曲２３０は、ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００を複数の方法で改善する。レーン湾曲２３０は、走査エリア１２０内の信号を反射して戻すことで、（光学系の分野で説明されるように）光学レンズと同様に機能する。両側の２つの湾曲した壁（レーン湾曲２３０）は、各アンテナ２１０から送信されたＲＦ信号の大部分を複数回反射し、チェックアウトレーンの範囲内に十分に上質なカバレージを生成できる。さらに、同じレーン湾曲２３０は、ドア２１５が開いているとき、またはドア２１５が使用されていない場合であっても、チェックアウトレーンから漏れ出るＲＦ信号をより少なくする。これは、異なるレーンで出入りする異なる顧客、並びにドア２１５が開いているときに、いくつかの外部ＲＦＩＤタグ２４０がＲＦＩＤ検出システム１２５によって読み取られる場合を補償する（または考慮する）。
【００４２】
図３を参照すると、図３には、本発明の一実施形態による、ウォークスルーゲートを実施するための高レベルシステムが示されている。
【００４３】
本発明の実施形態による、信号分離を有するウォークスルーゲートを実装するための例示的なコンピュータシステム（例えば、サーバまたはネットワークデバイス)が示されている。コンピュータシステム３００は、システムバス３０２を介して他の構成要素が動作可能に接続された、少なくとも１つの処理装置（ＣＰＵ）３０５を含む。システムバス３０２には、キャッシュ３０６、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３０８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ３２０、ネットワークアダプタ３９０、ユーザインターフェースアダプタ３５０、ＲＦＩＤ検出システム１２５及びディスプレイアダプタ３６０が動作可能に接続されている。
【００４４】
第１の記憶装置３２２及び第２の記憶装置３２９は、Ｉ／Ｏアダプタ３２０によってシステムバス３０２に動作可能に接続されている。記憶装置３２２及び３２９は、ディスク記憶装置（例えば、磁気または光ディスク記憶装置）、固体磁気装置等のうちのいずれであってもよい。記憶装置３２２及び３２９は、同じタイプの記憶装置であってもよく、異なるタイプの記憶装置であってもよい。記憶装置３２２及び３２９のいずれかまたは両方はＲＦ信号データ３７２の様々なログ（例えば、ウォークスルーチェックアウトステーションシステム１００の様々な部分からの信号測定値）を記憶するためのデータ記憶装置またはデータベースとして動作するように構成できる。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、以下で説明するように、ソフトウェア及び／またはハードウェアを含むことができる。
【００４５】
トランシーバ３９５は、ネットワークアダプタ３９０によってシステムバス３０２に動作可能に接続されている。ディスプレイデバイス３６２は、ディスプレイアダプタ３６０によってシステムバス３０２に動作可能に接続されている。ＲＦＩＤ（リーダまたはインテロゲータ）データ３７２は、例えばＲＦＩＤ検出システム１２５を介してシステムバス３０２に直接または間接的に動作可能に接続されている。ＲＦＩＤ検出システム１２５は、ＲＦ信号データ３７２を受信するように構成できる。
【００４６】
第１のユーザ入力デバイス３５２及び第２のユーザ入力デバイス３５９は、ユーザインタフェースアダプタ３５０によってシステムバス３０２に動作可能に接続されている。ユーザ入力デバイス３５２及び３５９は、センサ、キーボード、マウス、キーパッド、ジョイスティック、イメージキャプチャデバイス、モーション感知デバイス、電力測定デバイス、マイクロフォン、あるいはこれらの装置のうちの少なくとも２つのデバイスの機能を組み込んだデバイス等のいずれであってもよい。もちろん、本発明に合わせて他のタイプの入力デバイスを使用することも可能である。ユーザ入力デバイス３５２及び３５９は、同じタイプのユーザ入力デバイスであってもよく、異なるタイプのユーザ入力デバイスであってもよい。ユーザ入力デバイス３５２及び３５９は、システム３００に情報を入力し、システム３００から情報を出力するために使用される。
【００４７】
本発明の他の実施形態は、オプションとして、グラフィックス処理ユニット（「ＧＰＵ」）、マザーボードまたは代替的／追加的な別の記憶媒体、オペレーティングシステム、１つ以上のアプリケーションソフトウェアだけでなく、１つ以上の通信インターフェース（例えば、ＲＳ２３２、イーサネット（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＳＢ）を含む、さらなる処理ユニットを含んでいてもよい。本発明の実施形態にオプションとして含まれる、またはそれと一体化可能なコンピューティングデバイスの有用な例としては、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、ラップトップ、モバイルコンピューティングデバイス、タブレットＰＣ及びサーバが含まれるが、これらに限定されない。本発明の実施形態によれば、イベントレコードログソースは、コンピュータの記憶媒体とすることができる。
【００４８】
もちろん、コンピュータシステム３００は、当業者であれば容易に思いつくような他の要素（不図示）を含んでいてもよく、特定の要素を除いてもよい。例えば、当業者であれば容易に理解できるが、コンピュータシステム３００には、その詳細な実装に応じて他の様々な入力デバイス及び／または出力デバイスを含むことができる。例えば、無線及び／または有線による種々の入力デバイス及び／または出力デバイスを使用できる。さらに、当業者であれば容易に理解できるが、様々な構成において追加のプロセッサ、コントローラ、メモリ等を用いることも可能である。コンピュータシステム３００の上記及び他の変形例は、本明細書で提供される本原理の教示によって当業者であれば容易に考えられるであろう。
【００４９】
複数のコンピューティングデバイスを動作可能にリンクして、クラスタ化されたコンピューティングデバイス及びサーババンク／ファームなどの１つまたは複数のリソースを分散し、共有するようにコンピュータネットワークを形成できることを理解されたい。本発明の実施形態において、前述した各要素（例えば、装置、媒体、ソースまたはモジュール）は、システムの少なくとも１つの他の要素に（例えば、ワイヤレス電子接続を介して）直接または間接的に通信可能に接続できる。以下でより詳細に説明するように、本発明のいくつかの実施形態は、単一のコンピューティングデバイスに全面的に含めることができる。しかしながら、他の実施形態は、複数の相互に接続された、またはネットワーク化された装置及びリソースを包含できる。
【００５０】
本明細書で使用される「ハードウェアプロセッササブシステム」または「ハードウェアプロセッサ」という用語は、協働して１つまたは複数の特定のタスクを実行するプロセッサ、メモリ、ソフトウェアまたはそれらの組合せを指すことができる。有用な実施形態において、ハードウェアプロセッササブシステムは、１つまたは複数のデータ処理要素（例えば、論理回路、処理回路、命令実行デバイスなど）を含むことができる。１つまたは複数のデータ処理要素は、中央処理装置、グラフィックス処理装置及び／または個別のプロセッサまたはコンピューティング要素ベースのコントローラ（例えば、論理ゲート等）に含めることができる。ハードウェアプロセッササブシステムは、１つまたは複数のオンボードメモリ（例えば、キャッシュ、専用メモリアレイ、リードオンリーメモリ等）を含むことができる。いくつかの実施形態において、ハードウェアプロセッササブシステムは、オンボードまたはオフボードとなり得る、またはハードウェアプロセッササブシステム（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）等）によって専用に使用できる、１つまたは複数のメモリを含むことができる。
【００５１】
いくつかの実施形態において、ハードウェアプロセッササブシステムは、１つまたは複数のソフトウェア要素を含んで達成できる。１つまたは複数のソフトウェア要素は、特定の成果を達成するために、オペレーティングシステム及び／または１つまたは複数のアプリケーション及び／または特定のコードを含むことができる。
【００５２】
他の実施形態において、ハードウェアプロセッササブシステムは、特定の成果を達成するために、１つまたは複数の電子処理機能を実行する専用の特定回路を含むことができる。そのような回路は、１つまたは複数のＡＳＩＣ（Application-specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）及び／またはＰＬＡ（Programmable Logic Array）を含むことができる。
【００５３】
これら及びハードウェアプロセッササブシステムの他の変形例は、本発明の実施形態に合わせて検討される。
【００５４】
ここで図４を参照すると、図４には、本発明の例示的な実施形態による、高レベルＲＦＩＤ検出システム１２５のブロック図が示されている。
【００５５】
図４で示すように、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、（図２に関して説明したように）トンネル２５０内のＲＦＩＤタグ２４０から受信する、及び該トンネル２５０外部の他のレーンから受信するＲＦＩＤリーディング（readings）４１０を含む。また、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、ＲＦＩＤタグ２４０を特定のトンネル２５０、他のトンネル２５０またはトンネル２５０の外部に所属するものとして分類するＲＦＩＤ分類器４２０と、時間ウィンドウを管理するＲＦＩＤセッションマネージャとを含む。以下の説明は、一例として、図２を参照することでさらに理解できる。
【００５６】
チェックアウトレーン（走査エリア１２０）内のボリューム全体のカバレージ及びＲＦＩＤリーディング４１０は、システムの物理的設計によってある程度決定される。場合によっては、その構成は、不要なＲＦＩＤタグ２４０からのＲＦＩＤリーディング４１０が生じる。不要なＲＦＩＤリーディング４１０の確率（及びそれに対する感度）は、チェックアウトレーンの内部に十分にカバーされたエリアを生成するために、電力の増大または他の技術が実施されたときに増大する。ＲＦＩＤ分類器４２０は、外部ＲＦＩＤタグ２４０及び／または隣接するトンネル（２５０）またはレーンに属するタグからこれらの不要な読み取り（例えば、いくつか）を排除できる。
【００５７】
一般に、任意の特定の位置及び所定の向きにおけるＲＦＩＤタグ２４０の読み取りは、確率的現象である。そのため、ＲＦＩＤタグ２４０に問い合わせるプロセスは、通信チャネルとして分析できる。ここで、異なるアンテナ（トンネル２５０におけるアンテナ２１０を含む）からの送信は、チャネルに対する入力として、異なるシンボルの送信として解釈され、タグからの応答は、正の応答については「１」、無応答については「０」である、バイナリ出力のシーケンスとみなされる。出力における０及び１の確率は、送信されたシンボル、すなわち送信されたアンテナ及び選択された電力の関数である。
【００５８】
さらに、ＲＦＩＤ分類器４２０は、離散メモリレスチャネルに代えて混合ガウス分布としてのチャネルをモデル化できる。ここで、各送信シンボルに関する受信ＲＳＳＩは、ガウス分布を有し、送信シンボル及び送信電力に依存する。
【００５９】
ＲＦＩＤ分類器４２０は、どのチャネルが、シンボルの既知の送信コードワードに基づいて出力シーケンスを生成する可能性がより高いかを特定することで、ＲＦＩＤタグ２４０が特定の位置にあるかどうかを識別できる。これは、送信シーケンスと受信シーケンスとの間の共同典型性（joint typicality）に基づいて行うことができる。タグ位置の識別は、ＲＦＩＤ分類器４２０が、どのコードワードが送信されたかではなく、特定のコードワードが送信されたかどうかを判定する「チャネルを介した識別」の問題と関連させて判断できる。
【００６０】
例示的な実施形態において、ＲＦＩＤ分類器４２０は、（例えば、意思決定プロセスをスピードアップするために）準最適な形式における共同典型的な復号を近似する方法でＲＦＩＤタグ２４０の位置を決定する。特定のアンテナ２１０からのＲＦＩＤタグ２４０の読み取りのそれぞれは、正または負のメトリックを受信する。所定のＲＦＩＤタグ２４０のメトリックは、各レーン及び外部領域に関して計算できる。メトリックは、メトリックが計算されているレーン（例えば、トンネル２５０）に依存し、アンテナポート数及びＲＳＳＩ等のその他の読み取りパラメータにも依存する。メトリックは、時間ウィンドウ内の全ての読み取りに関して正または負で組み合わされる。
【００６１】
ＲＦＩＤセッションマネージャ４３０は、チェックアウトエリア内の全てのＲＦＩＤタグ２４０を少なくとも１回読み取るのに十分な信頼度をＲＦＩＤ分類器４２０が持つことを保証する、最小の継続時間を有するように時間ウィンドウを決定できる。ＲＦＩＤ分類器４２０は、逐次検出プロセスを使用する。このプロセスは、セッション中にトンネル２５０内の内部アンテナ２１０のうちの１つによって読み取られる全てのＲＦＩＤタグ２４０が決定するまで継続する。この例では、ＲＦＩＤ分類器４２０は、ＲＦＩＤタグ２４０がこのレーン、別のレーンまたは外部エリアの内部にあると識別する判定手段である。
【００６２】
各タイムスロットにおいて、メトリックを更新した後、ＲＦＩＤ分類器４２０は、レーンのリスト内の任意の特定のＲＦＩＤタグ２４０を、このレーン、別のレーンまたは外部エリアがクレーム（claim）できるかをチェックする。いくつかの実施形態において、ＲＦＩＤ検出システム１２５は、マルチレーンシステムにおける外部レーンからＲＦＩＤタグ２４０の信号測定値（ＲＦＩＤリーディング４１０）を受信できる。クレームプロセスは、計算されたメトリック及び閾値との比較結果に基づいている。いくつかのコーナーの場合、所定のタイムスロットにおいて、２つのレーンが潜在的にタグをクレームできることに留意されたい。このような状況において、該プロセスは対応する閾値との差が最大のレーンを選択できる。
【００６３】
例示的な実施形態によれば、ＲＦＩＤセッションマネージャ４３０は、特定のレーンに関して決定しなければならない時間ウィンドウの最大遅延を実装できる。逐次検出は最大遅延時間が終わるまでに決定に到達できないため、この時点で、ＲＦＩＤ分類器４２０は、最終決定を行うために単一の閾値を用いた、不完全な逐次検出プロセスを使用する。不完全な逐次検出プロセスにかかわらず、この最終閾値は精度が高い能力（precision performance）の最適化を目指して実施できる。
【００６４】
これは、ＲＦＩＤ分類器４２０が、チェックアウトレーンの外部からこのレーンに商品を割り当てないで正解であるという判断をより尊重することを意味する。しかしながら、これらの判断基準はリコール性能において成果が十分に上がらないことがある。ＲＦＩＤ分類器４２０は、ＲＦＩＤ分類器４２０がそれらのＲＦＩＤタグ２４０について十分な確信がない（例えば、信頼レベルが所定の閾値未満）ため、チェックアウトレーン内部のＲＦＩＤタグ２４０からのＲＦＩＤリーディング４１０のいくつかをやめることもできる。
【００６５】
次に図５を参照すると、図５には、本発明の一実施形態による、複数のアンテナを用いてＲＦＩＤタグを読み取るためのシナリオ５００が示されている。
【００６６】
図５で示すように、複数の走査エリア１２０は、湾曲エリアを形成するために曲げている間に破損しない合板のようなフレキシブル材料を含むパネルから製造できる。（例えば、複数のアンテナ２１０を含む）マルチアンテナシステムは、（例えば、小売システムにおいて）ＲＦＩＤタグ２４０を検出するために使用できるが、アンテナのフィールド内の非常に低いエネルギーポイント（例えば、図６に関して以下でさらに説明するＮＵＬＬポイント）の出現は、マルチアンテナ構成の有効性を妨害し得る。走査エリアは、ＲＦリフレクタ５２０及びＲＦアブソーバ５３０を含むことができる。
【００６７】
例示的な実施形態によれば、複数のアンテナ２１０は、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０またはそのようなＲＦＩＤインテロゲータ５１０を用いるＲＦＩＤシステムを設計する際に使用できる。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０が時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）モードまたは周波数分割複信（Frequency Division Duplex：ＦＤＤ）モードで動作する複数のポートを有し、各ポートが異なるアンテナ２１０に接続できる場合、複数のアンテナ２１０を使用できる。場合によっては、単一のポートをＴＤＤモードでも動作する複数のサブポートに分割できる。他の例では、物理ビームを特定の方向（１つまたは複数）へ導く、または複数のビームを時間的に連続して使用することで３Ｄボリュームを走査するために、複数のアンテナ２１０をフェーズドアレイアンテナとして使用できる。
【００６８】
例示的な実施形態によれば、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、単一の周波数または複数の周波数おける同時マルチタグ読み取りのために実装できる。それによって、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、周囲に多くのＲＦＩＤタグ２４０が存在するエリアにおける衝突問題を軽減または報告できる。衝突の影響を低減することで、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ＲＦＩＤタグ２４０の読み取り速度を増大させることが可能であり、いくつかのＲＦＩＤタグ２４０が決して情報を知ることができない、またはそれらの近傍における複数のＲＦＩＤタグ２４０の相互作用のために応答する機会を有するときに起こる「捨てられたタグ」（deserted tags）問題に対処（または排除）できる。
【００６９】
多くの用途におけるＲＦＩＤタグ２４０の向きは（例えば、顧客によるＲＦＩＤタグ２４０の配置に依存する）未知の変数であるため、複数のアンテナ２１０を、異なる地点で異なる方向を生成するために配備できる。ＲＦＩＤアンテナ２１０からＲＦＩＤタグ２４０の平面に対する入射ベクトルの射影（projection）が低ければ低いほど読み取りが良好になる。これは、射影が０である直交する入射ベクトルが理想的なケースであり、タグの平面に対して平行な入射ベクトルが最も望ましくないことを意味する。
【００７０】
次に図６を参照すると、図６には、本発明の一実施形態による、複数のアンテナを使用することによるＮＵＬＬポイントのシナリオ６００が示されている。
【００７１】
図６で示すように、低エネルギーポイント（ＮＵＬＬポイント６１０と呼ばれる）は、特に近距離フィールドにおけるＲＦＩＤインテロゲータ５１０（例えば、スプリッタ６３０を有する複数のアンテナ２１０を含む）のフィールドで（複数のアンテナ、例えばアンテナ２１０−１〜２１０−ｎによって）発生し、ＲＦＩＤタグ２４０がそのようなＮＵＬＬポイント６１０に位置する場合に読み取り不能になる。ＲＦＩＤタグ２４０の向き、カバレージを増大させるための複数のアンテナ２１０の使用、並びに複数のタグを同時に読み取るためのプリコーディングと組み合わせた複数のアンテナ２１０の使用は、ＮＵＬＬポイント６１０の発生における主な要因である。
【００７２】
例示的な実施形態によれば、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、複数のＲＦＩＤタグ２４０を同時に読み取るためのマルチタグ読み取りを実施できる。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、一度に１つのタグのみを読み取ることができる。複数のＲＦＩＤタグ２４０に問合せがあった場合、複数のＲＦＩＤタグ２４０からの同時または部分的に重なる応答でさえ、衝突をもたらして複数のＲＦＩＤタグ２４０の読み取りを不能にする。これを改善するため、励起されたＲＦＩＤタグ２４０によって、いつ応答すべきかを決定する、ランダムタイマを使用できる。これは、同時に励起されるタグの数が少ない場合は、ある程度問題を軽減する。しかしながら、多くのタグを有するエリアでは、複数のＲＦＩＤタグ２４０からの重複する応答は避けられず、読み取り性能の著しい低下をもたらす可能性がある。
【００７３】
ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、信号ドメイン内でかなり離れたタグからの応答を分離するために複数のアンテナを利用できる。タグの空間的な分離は、通常、信号ドメインにおいても分離できるため、このような空間的な分離は必ずしも必要ではない。複数のアンテナ２１０（例えば、２１０−１〜２１０〜ｎ）によってＲＦＩＤタグ２４０から受信した信号は、ＲＦＩＤタグ２４０からの応答を信号ドメインで分離する方法と組み合わせてもよい。例えば、以下で説明するような受信信号のユニタリ処理は、より複雑な場合に推定できるフレームワークを提供する。
【００７４】
Ｕを、Ｎアンテナによる受信信号ｙのベクトルを処理するために使用するＮ×Ｎユニタリ行列とする。処理されたベクトル
【数１】
2021513126.tif 000003
は、受信信号ｙの２つの直交ビューから構成される。ＲＦＩＤタグ２４０からＲＦＩＤインテロゲータ５１０の受信アンテナ２１０に対するチャネルをＨとしてモデル化する場合、受信ベクトルｙはｙ＝Ｈｘ＋ｚで与えられる。ここで、ｘはタグからの送信信号ベクトルのベクトルであり、ｚは加法性ノイズである。チャネルＨ自体が２つの直交する列を有する場合、Ｕ＝ＨＨを用いる。ここで、ＨＨは、受信信号を２つの直交成分に分解するＨの共役転置である。
【００７５】
場合によっては、チャネル行列Ｈの列は、必ずしも直交である必要はなく、直交に近くてもよい。それでも、異なるタグのチャネル間に顕著な相関が存在する場合、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、前処理を用いることで所定のタグからの他のタグの干渉を改善できる。ここで、行列Ｕはユニタリ行列ではないものとする。所定のＲＦＩＤタグ２４０のチャネルと複数のアンテナを備えるレシーバ内の異なるタグのチャネルとの間の相関は、チャネル行列の対応する列の射影と密接に関連する。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、マルチタグの同時読み取りを目的として、複数のアンテナ２１０を使用できる。
【００７６】
ＲＦＩＤタグ２４０の読み取り性能は、ＲＦＩＤタグ２４０の向きによってかなり影響を受ける可能性がある。ＲＦＩＤタグ２４０は、受信信号を処理し、アンテナに接続されたポートのインピーダンスを変更することで、後方散乱信号を変調するチップを含むことができる。また、ＲＦＩＤタグ２４０は、アンテナ（例えば、１つまたは複数のループからなる平面アンテナ）を含むことができる。ＲＦＩＤタグ２４０のアンテナは、特定のインピーダンスを有するように設計できる。ＲＦＩＤタグ２４０のアンテナは、後方散乱信号を反射し、チップに電力を供給するために電力を吸収する。
【００７７】
異なる向きのＲＦＩＤタグ２４０において、アンテナによって吸収される電力及びそのレシーバにおける後方散乱信号の電力はかなり変化する。これにより、いくつかのＲＦＩＤタグ２４０は、アンテナ２１０と近接する（例えば、約１メートル離れている）場合でも、読み取り不能になる可能性がある。タグアンテナで吸収される電力は、入射波がタグアンテナの平面に対して垂直（または直交）であるときに最大となる。入射ポイントにおけるアンテナに対する放射波の電界の向きは、アンテナの導電面で電流を生成する。
【００７８】
本明細書で説明する例示的なシステムは、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０がＲＦＩＤタグ２４０の読み取り空間内のポイントにおける時間に関して、送信波の電界の向きを変化させることができる。遠方フィールドにおいて、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ＲＦＩＤタグ２４０を読み取るために、円偏光または摂動（perturbation）を用いることができる。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、変動信号がアンテナ内のエネルギーをより均一に、かつその向きに関係なく誘起するように、（ＲＦＩＤタグ２４０の）受信アンテナで変動する信号を生成するために摂動を実施できる。
【００７９】
ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ＲＦＩＤタグ２４０に対して（ほぼ）全ての向きでより高いエネルギーを提供するために摂動を実施してもよい。これは、タグをパワーアップさせ、所定のポイントに配置されたときに、ＲＦＩＤタグ２４０のほぼ全ての向きで応答を集めるのに十分な、より大きい誘起エネルギーをわずかな時間で持たせると解釈できる。
【００８０】
したがって、摂動のための時間スケールと、特定のシンボルをタグが送信する、またはタグが受信する時間スケールとの差は、必須の要素である。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ＲＦＩＤタグ２４０が目を覚まし、処理し、問い合わせに対する応答を送信するためにＲＦＩＤインテロゲータ５１０で必要な送信時間に等しい、少なくともＲＦＩＤタグ２４０に対する（最大の）送信パケットのオーダーとなるように、摂動の時間スケールを実施してもよい。
【００８１】
摂動は、その時間スケールが短すぎたり長すぎたりできない準定常プロセスと見なすことができる。時間スケールが短すぎると、受信アンテナ（例えば、ＲＦＩＤタグ２４０）が読み取るのに十分なエネルギーを集めないため、摂動が有効ではなく、時間スケールが長すぎると、受信電波が変調データだけで変化するため、受信アンテナにおける有効な受信平均電力が変化しない。しかしながら、摂動の時間スケールを制御することで、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、受信アンテナで誘起される平均パワーを制御できる。
【００８２】
例えば、ＲＦＩＤタグ２４０を励起し、タグにデータを送信し、ＲＦＩＤタグ２４０から後方散乱データを受信するのに必要な時間がＴｔａｇ秒である場合、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、摂動の時間スケールを、ある自然数ｋ（例えば、ｋ＝２）に関して、同じオーダー、例えばｋＴｔａｇとなるように実施してもよい。一方、ＲＦＩＤタグ２４０の読み取り時間がＴｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎである場合、この時間スケールは、通常、桁違いに大きいため（例えば、Ｔｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ〜１００Ｔｔａｇ）、Ｔｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎにおいて、摂動プロセスが幾つかの異なる波形パターンが生成されることを意味する。読み取りプロセスは、Ｔｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎにて終了すると見込まれるため、摂動サイクルのいずれかにおいて、ＲＦＩＤタグ２４０に誘起され得る最大のエネルギーは実質的にＲＦＩＤタグ２４０の読み取り電力と見なされる。
【００８３】
例示的な実施形態によれば、本システムは、アンテナ、あるいはアンテナの近傍またはＲＦＩＤインテロゲータ５１０とＲＦＩＤタグ２４０との間の任意の経路（直接経路またはラインオブサイトである必要はない）におけるＲＦリフレクタの機械的な動きに基づく条件を満たすことができる。そのような機械的な動きは、高速でも、通常、電気信号形式のシンボル伝送の時間スケールと比べて準定常プロセスと見なされるため、（インテロゲータまたはタグにおける）アンテナのわずかな振動でもＲＦＩＤタグ２４０を読み取ることができる。一方、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０及びＲＦＩＤタグ２４０は、そのような動き＝１秒または１秒の１／１０のオーダーとなり得るＴｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎの間で多くの変化に対応するのに十分な速さにできる。電気信号ドメインにおける摂動の設計は、前述の条件を満たすものでなければならない。
【００８４】
ＲＦＩＤタグ２４０を読み取るカバレージエリアを強化するため、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、複数のアンテナ２１０を用いる。複数のアンテナ２１０は、フェーズドアレイアンテナ等のアレイを形成し、単一のポートに接続できる、または異なるポートに接続するために使用できる。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０のためのポートは、時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）及び周波数分割複信（Frequency Division Duplex：ＦＤＤ）方式の組み合わせでポーリングされるアンテナ接続として定義できる。この組み合わせは、ポートがＴＤＤモードでポーリングされることを意味し、個々のポートに割り当てられた時間内で複数の周波数を連続して使用できる。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、同時にアクティブであるが異なる周波数のポートの組み合わせを使用できる。
【００８５】
複数のアンテナ２１０は、単一のアンテナポート（例えば、フェーズドアレイアンテナとして）または複数のアンテナポートに接続されるかどうかにかかわらず、同じ周波数帯域でアクティブである場合、それらの干渉パターンにはいくつかのＮＵＬＬポイント６１０を有する。ＮＵＬＬポイント６１０は、ＲＦＩＤタグ２４０の読み取りができないボリュームである。これは、異なるアンテナ２１０またはリフレクタ５２０からの干渉信号の合計が必ずしもゼロであることを意味しない。これは、ＲＦＩＤタグ２４０に誘起されるパワーがそれを稼働させる閾値を下回っている、またはその応答がＲＦＩＤインターロゲータ５１０のアンテナで受信しても復号できないほど弱いことを意味する。ＮＵＬＬポイント６１０の定義は、使用されるＲＦＩＤタグ２４０のタイプやＲＦＩＤタグ２４０の向きに敏感であり得ることに留意されたい。
【００８６】
ＮＵＬＬポイント６１０は、実際には単一のポートのみがアクティブであっても発生し得る。複数のアンテナ２１０からの同じ帯域の送信及び周囲の環境からの信号の反射の組み合わせは、ＮＵＬＬポイント６１０のフォーメーションを構成する。アンテナ２１０の近距離フィールドにおけるそのようなＮＵＬＬポイント６１０は、特にアンテナ２１０が遠く離れて配置されているときに、より顕著である（例えば、立方体のような特定のボリュームをカバーするために、立方体の内側を向く、立方体の複数の側面に複数のアンテナ２１０を配置できる)。したがって、カバレージを増加させるために本システムにアンテナを追加すると、本システムは、既にカバレージを有するポイントで、同じボリュームにおける望ましくないＮＵＬＬポイントを生じさせる。
【００８７】
ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０のフィールドにおいて、低エネルギーポイントに有効である摂動を実施できる。受信アンテナ（例えば、タグのアンテナ）におけるリーダ（ＲＦＩＤインターロゲータ５１０）の読取フィールドの摂動は、閾値よりも高い電力を受信するために受信アンテナに影響を与える進行波の向き、位相または振幅を、所定の複数の定常期間内の摂動プロセスの定常期間において、準定常的な方法で変化させることであると定義できる。所定の位置における摂動の有効な読取り電力は、ＲＦＩＤタグ２４０の読取りに使用される全体の時間のうち、定常期間にわたる受信アンテナにおける受信電力の最大値として定義できる。
【００８８】
個々のポイントにおける所定の摂動方法の効率は、摂動なしの受信アンテナにおける誘起電力に対する摂動の読み取り電力の比で定義できることに留意されたい。全体の効率は、読み取り領域における全てのポイントにわたる効率の最小値として定義できる。摂動スキームが、信号が変更されない少なくとも１つの定常期間からなる場合、効率は常に１より大きい正の値であり、これは、そのような摂動が定常期間にわたって、できる限りより大きい平均誘起電力を生成することでのみ、読み取りをより容易にできることを意味する。
【００８９】
ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、アンテナを振動させることで、該アンテナの機械的摂動を実施してもよい。ＲＦＩＤシステムで一般的に使用されるパッチアンテナのような物理的アンテナの振動を制御することで、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、例えば６０度アンテナの場合、メインアンテナローブに関してほぼ同じアンテナパターンを維持することが可能であり、一方、アンテナのこのような小さい振動は各所定のポイントで変化する位相を生成する。これは、振動パターン（例えば、パッチアンテナの表面における所定の軸上で約１〜３度振動する場合）はアンテナパターンにあまり影響を及ぼさないが、異なる方向の信号の位相が全く異なる可能性があるからである。さらに、そのような機械的振動は、周囲の反射材料（例えば、リフレクタ５２０）からの異なる反射を発生し得る。
【００９０】
ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、軸に沿って回転する単一の反射面（例えば、リフレクタ５２０）等の反射体の動きに基づいて信号の干渉パターンを変化させることで、摂動を発生させてもよい。リフレクタ５２０は、アンテナから送信される信号の位相または利得を変化させないが、（利得及び位相の両方が）変化する反射信号を生成する、またはアンテナからＲＦＩＤタグ２４０に対する他の間接経路の利得及び位相に変更を加える。したがって、この手法は、パケットがインテロゲータからタグに送信される準定常期間にわたって、タグの受信アンテナで誘起される平均信号も変更できる。
【００９１】
このアプローチは、アンテナの小さな動きがＲＦＩＤタグ２４０の受信アンテナにおいて干渉信号により大きい変化を生み出すことができるため、そのような反射体がより近くで動く場合に特に有効である。さらに、動きの最も効果的な形態は、動きの軸が地面に対して垂直の（直交する）ときである。すなわち、特定の軸に沿った摂動の最小の効果は、軸自体の方向である。したがって、地面と直交またはほぼ直交する方向を有することは、このような摂動をアジマス方向において最も効果的にする。
【００９２】
本システムは、（１）アンテナの機械的摂動、（２）反射体の機械的摂動、並びに（３）アンテナ給電の電気的摂動を組み合わせることで、ＲＦＩＤタグ２４０からのより良好な測定値を生成させてもよい。アンテナ給電の電気的摂動に関して、分析及び提案内容を明確にするために、以下の説明では、アンテナの配置及びアンテナの向きが固定されていると仮定する。各ポイントにおける電磁波は、その電界及び送信方向によって表すことができる。
【００９３】
空間内の所定のポイント（ここではｖと称す）において、ｕｉに位置し、方向ａｉを指向するアンテナＡｉからの送信結果としての電界は、Ｅ（ｖ−ｕｉ，ａｉ）で表すことができる。また、複数のアンテナ２１０からの送信結果としての電界は、全てのアンテナ２１０（例えば、ｉ∈Ｓ）に関する全ての電界の重ね合わせとして形づけられる。ここで、Ｓは全てのアンテナのインデックスのセットである。なお、インデックスｊ∈Ｔで示される異なるポイントからの反射が存在する可能性があることに留意されたい。ここで、Ｔは、位置ｖにおけるフィールドに寄与する全てのポイントのセットである。したがって、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は以下を決定する。
【００９４】
【数２】
2021513126.tif 000004
【００９５】
ここで、ｕｊ，ｊ∈Ｔは反射ポイントｊの位置であり、ｂｊは反射波の方向である。
【００９６】
複数の異なるビームが異なる方角へ到達し、同じポイントから異なる方向に反射して戻ることがあるという事実に起因して、所定の反射ポイントに関していくつかの異なる反射方向ｂｊが存在する可能性があることに留意されたい。また、セットＴにおけるポイントの数は有限である必要はなく、総和はそのような場合の積分を意味することに留意されたい。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、（Ｔが有限ではないかもしれないが）有限ポイントのみを考慮することで近似値を使用できる。
【００９７】
単一のストリームが複数のアンテナ２１０を介して送信される例であり、反射が無視できる程度の効果を有するケースを考える。電界Ｅ（ｖ−ｕｉ，ａｉ）は、ｗｉｘＨ（ｖ−ｕｉ，ａｉ）として記載できる。ここで、ｗｉはアンテナｉから送信された信号の利得及び位相を含む複素数である。この利得は、アンテナ利得及びこのアンテナのＲＦチェーンにおける処理利得を含む。
【００９８】
送信信号はｘで表され、アンテナからポイントｖまでのチャネルは、アンテナの向きと、アンテナｕｉの位置に関する受信ポイントｖの相対位置とに明確に依存する、Ｈ（ｖ−ｕｉ，ａｉ）で表される。例えば、パッチアンテナを使用する場合、その利得Ｈ（ｖ−ｕｉ，ａｉ）は、ｖ−ｕｉがａｉと平行であり、その角度の増加に伴って利得が減少するとき、より高くなる。また、Ｈ（ｖ−ｕｉ，ａｉ）の位相は、ｖ−ｕｉとａｉとの角度にも依存する。
【００９９】
全てのｉに関するＨ（ｖ−ｕｉ，ａｉ）のベクトルが列ベクトルｈで表され、全てのｉに関するｗｉのベクトルが列ベクトルｗで表される場合、位置ｖにおける受信信号は、ｙ＝ｈＴｗｘで与えられる。ここで、ｈＴは、行列（またはベクトル）ｈの転置を表す。
【０１００】
摂動はｗに関して行うことができる。そのような摂動の１つは、
【数３】
2021513126.tif 000005
で表すことができる。ここで、δはランダムまたは擬似ランダムエントリを有するベクトルである。摂動ＲＦＩＤインテロゲータ５１０の効果を制限するためには、δに、ある閾値ηに関して
【数４】
2021513126.tif 000006
よりも小さいノルムを持たせることができる。例えば、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ベクトルδがランダムに選択されるが、常に
【数５】
2021513126.tif 000007
と等しいノルムを有する特定のケースを利用できる。この場合、
【数６】
2021513126.tif 000008
である。場合によっては、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ランダムに生成する代わりに、所定のコードブックまたはセットからδを選択（例えば、選択、受信等）してもよい。
【０１０１】
複数のストリームが同時に送信される場合、送信信号は
【数７】
2021513126.tif 000009
で表される。ここで、Ｎはストリームの数を表し、ｘｋはｋ番目のストリームの送信信号を表し、ｗｋは全てのアンテナｉ，ｉ∈Ｓの利得のベクトルを表す。注意すべきは、ｗｋは列ベクトルを表し、ｗｉは、アンテナの利得（及び複素数表記による位相も含む）である、そのようなベクトルの１つのエントリを表すことである。
【０１０２】
したがって、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、以下を決定できる。
【０１０３】
【数８】
2021513126.tif 000010
【０１０４】
ここで、Ｗは全てのストリームｋ＝１，．．．，Ｎに関する列ベクトルｗｋからなる
【数９】
2021513126.tif 000011
行列であり、ｘは、全てのストリームに関する送信信号のベクトルである。摂動は、各ストリームに対して個別に作用する。これらの摂動は、以下のように表すことができる。
【０１０５】
【数１０】
2021513126.tif 000012
【０１０６】
ここで、ｖは全てのストリームｋ＝１，．．．，Ｎの列ベクトルδｋから構成される
【数１１】
2021513126.tif 000013
行列であり、δｋはストリームｋの摂動ベクトルである。ｄｉａｇ（．）は、関数の引数に記載された対角要素を用いて正方行列を生成する演算子を表す。
【０１０７】
ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、配慮される動作領域で現れるアンテナ開口セットからの最大送信電力を妨害しない限度内で、各ストリームｘｋの利得を変化させることができる。そのような利得調整は行列Ｇ＝ｄｉａｇ（ｇ１，．．．ｇＮから右
【数１２】
2021513126.tif 000014
までを乗算することで表すことができる。ここで、
【０１０８】
【数１３】
2021513126.tif 000015
である。
【０１０９】
上述した定式化における各アンテナは、指向性アンテナまたはフェーズドアレイアンテナのようなマルチエレメントアンテナとしてもよい。ａｉに関するＨ（ｖ−ｕｉ，ａｉ）の依存性は、そのような個別の指向性アンテナの効果が、このアンテナから見たそれぞれのチャネルに含まれる。
【０１１０】
読み取りは、受信アンテナの摂動に基づいて改善することもできる。上述した送信機側における機械的または電気的摂動と同じプロセスは受信側にも同様に適用できる。しかしながら、受信側が複数のアンテナを備えていない、または受動ＲＦＩＤタグ２４０のような受動デバイスである場合、アンテナ給電の電気的摂動ができないことがある。但し、受信アンテナの機械的摂動は依然として実行できる。ＮＵＬＬポイント６１０が受信アンテナ２１０の向きに敏感である場合、摂動を用いてＲＦＩＤタグ２４０の向きを変化させることで、よりエネルギーを吸収する向きを選択できる。
【０１１１】
いくつかの例において、受信アンテナの動きの増大は、ＮＵＬＬポイント６１０からＲＦＩＤタグ２４０を抽出し、ＮＵＬＬポイントの位置における低エネルギー吸収に効果的に取り組むことができる。選択される動きのタイプは、実施されているアプリケーションのタイプに依存する。多くのアプリケーションにおいて、ＮＵＬＬポイント６１０は、受信アンテナ、例えばＲＦＩＤタグ２４０の位置及び／または向きを動かすことなく対処することが好ましい。例えば、顧客またはチェックアウト係員に、商品を読み取ることができるように、該商品を動かすように依頼することは望ましくない場合がある。
【０１１２】
ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ＲＦＩＤシステムにおいてマルチタグ読み取りを実施できる。マルチエレメントアンテナを考える。Ｎ個のストリームが、プリコーディング技術を用いてＲＦＩＤインテロゲータ５１０によって送信されると仮定する。ストリームは異なる重みで予めコードされており、それらは空間的に識別可能であり、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、少なくとも２つの異なるストリームの伝送において異なる周波数を使用できる。
【０１１３】
そのような空間的な分離は、ＲＦＩＤタグ２４０が異なる周波数及びアップリンクで応答することをより容易にし、複数のＲＦＩＤタグ２４０からＲＦＩＤインテロゲータ５１０でＲＦ信号を受信するとき、複数のＲＦＩＤタグ２４０の信号の中から該ＲＦ信号を検出することをより容易にする。所定のポイントｖにおける受信信号モデルは
【数１４】
2021513126.tif 000016
である。ここで、ｈｊはｖｊに位置するタグｊのチャネルであり、Ｗは全てのストリームｋ＝１，．．．，Ｎに関する列ベクトルｗｋからなる
【数１５】
2021513126.tif 000017
行列であり、ｘは全てのストリームに関する送信信号のベクトルである。
【０１１４】
プリコーダＷは、着目する異なるタグにおける受信信号が異なるストリームに１対１で対応し、タグに対する望ましくないストリームからの干渉の影響が最小限に抑えられるように設計できる。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０が、直交チャネルまたは直交チャネルと近いチャネルｈｊを有するユーザのサブセットを選択する場合、プリコーダＷは、行ベクトル
【数１６】
2021513126.tif 000018
の共役転置（conjugate transpose)、すなわち列ベクトル
【数１７】
2021513126.tif 000019
で構成される。ここで、（．）Ｈは、（．）の共役転置を表す。
【０１１５】
ＲＦＩＤタグ２４０のチャネルの共役転置を集めることで生成されるＷの列が直交する列を持たないその他のケースにおいて、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、Ｗ自体の代わりに、Ｗの疑似逆（pseudo-inverse）またはＷの正則化逆（regularized inverse）（最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）検出に関連する）を使用できる。ゼロフォーシングプリコーディングまたは正規化ゼロフォーシングプリコーディングの使用は、複数のタグを異なるチャネルで同時に読み取ることができる、種々のチャネルを効果的に生成できる。異なるＲＦＩＤタグ２４０が励起され、同時にまたは重複するパケットで応答すると、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、該ＲＦＩＤインテロゲータ５１０における異なるＲＦＩＤタグ２４０からの応答を識別できる。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、異なるＲＦＩＤタグ２４０からの応答を分離するために、複数ユーザ検出と同じプロセスを適用できる。
【０１１６】
ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、（利用可能なチャネル推定情報が無いため）アップリンクにおける重畳信号から異なるタグからの応答を分離するために、ダウンリンクで実行されたのと同じゼロフォーシングまたは正規化ゼロフォーシングプロセスの逆プロセスを使用できる。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、時間ドメインにおけるダウンリンク及びアップリンクのチャネルの相反性を使用することで、チャネル推定を行う必要がない。
【０１１７】
例示的な実施形態によれば、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、ストリームをＲＦＩＤタグ２４０に送信するためにビームフォーミングベクトルを使用することが可能であり、ビームフォーミングベクトルにランダムベクトルを追加してビームフォーミングベクトルを変更することで摂動を実行できる。ＲＦＩＤタグ２４０は、ベクトルのグループからのベクトルをビームフォーミングベクトルに追加してビームフォーミングベクトルを変更することで摂動を実行できる。
【０１１８】
図７は、本発明による、複数のアンテナを有するＲＦＩＤインテロゲータを含むウォークスルーチェックアウトステーションを実施するためのシステム／方法７００を示すフロー図である。
【０１１９】
ブロック７１０において、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、複数のアンテナによってＲＦ信号を送信する。ＲＦ信号は、複数のＲＦＩＤタグ２４０を持ち運ぶことができる走査エリア内に送信される。
【０１２０】
ブロック７２０において、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、重畳された受信信号を受信する。重畳された受信信号は、時間的に重なる第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を含む。ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、（走査エリアにおける）読取り領域を形成する固定のリフレクタから重畳された信号（または信号の一部）を受信できる。
【０１２１】
ブロック７３０において、ＲＦＩＤインテロゲータ５１０は、重畳された受信信号の空間処理によって第１のＲＦＩＤタグ及び第２のＲＦＩＤタグからの応答を分離する。
【０１２２】
図８は、本発明による、複数のアンテナを有するＲＦＩＤインテロゲータを含むウォークスルーチェックアウトステーションを実施するためのシステム／方法８００を示すフロー図である。
【０１２３】
ブロック８１０において、処理装置によって送信された電波を摂動させる。電波はＲＦインテロゲータによって送信される。例示的な実施形態において、摂動は反射体の動きによって生成される。別の例示的な実施形態において、摂動は送信アンテナの動きによって生成される。さらなる例示的な実施形態において、摂動は送信アンテナ給電の電気的操作によって生成される。
【０１２４】
ブロック８２０において、準静的プロセスが定常期間に関して生成される。定常期間は、少なくとも１つのＲＦＩＤタグを励起し、インテロゲータからメッセージを受信し、少なくとも１つのＲＦＩＤタグによる応答を終了するのに必要な時間である。
【０１２５】
ブロック８３０において、ＲＦインテロゲータによって、所定の読み取りサイクル内の異なる定常期間において、複数のＲＦＩＤタグにおける異なる平均エネルギーが生成される。所定の読み取りサイクルには、複数の定常期間が含まれる。
【０１２６】
上記は、あらゆる観点において説明的（illustrative）かつ典型的（exemplary）であって限定的でないものと理解されるべきであり、本明細書で開示する本発明の範囲は、詳細な説明から決定されるべきではなく、特許法で認められた最大限の広さに基づいて解釈される特許請求の範囲から決定されるべきである。本明細書中に図示及び記載されている実施形態は、本発明の原理を説明するものにすぎず、本発明の範囲及び主旨から逸脱することなく当業者は様々な変更を実施することができることを理解されたい。当業者は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な他の特徴の組み合わせを実施できる。以上、本発明の態様について、特許法で要求される細部及び詳細な事項と共に説明したが、特許証で保護されることを要求する特許請求の範囲は、添付の特許請求の範囲に示されている。
【図１】
2021513126.tif 000022
【図２】
2021513126.tif 000023
【図３】
2021513126.tif 000024
【図４】
2021513126.tif 000025
【図５】
2021513126.tif 000026
【図６】
2021513126.tif 000027
【図７】
2021513126.tif 000028
【図８】
2021513126.tif 000029
【国際調査報告】
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2021513126.tif 000031