(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロケータであって、
ａ．所定の通信パターン内に存在する複数の識別装置から複数の信号を受信するための受信機であって、当該複数の識別装置が、第１の識別装置及び第２の識別装置を含み、当該複数の信号の各々の信号が、所定の通信パターン内での当該識別装置の存在を示すしるしを有するものと、
ｂ．前記受信機から前記複数の信号を受信して、前記複数の識別装置のうちの第１の識別装置が、所定のゾーン内に配置されるか否かを決定するための方法を実行するためのプロセッサと、
を備え、
前記方法が、前記受信機と前記第１の識別装置の間の通信の、及び、前記受信機と前記第２の識別装置の間の、信頼性を決定するステップを含み、
（１）所定の周縁部を超えて配置されるときに、当該周縁部内に配置されるときの前記第１の識別装置との通信に比べて、前記第１の識別装置との通信が、より信頼性が低く、
（２）前記第１の識別装置が、前記第１の通信パターンの所定の第１の周縁部内に配置され、
（３）前記第２の識別装置が、前記第１の通信パターンの前記第１の周縁部を超えて、且つ、所定の第２の通信パターンの所定の第２の周縁部内に配置され、
（４）前記第１の周縁部が、前記ゾーン内に存在し、
前記方法が、更に、
前記受信機と前記第１の識別装置の間の通信の前記信頼性を、スレッシュホールドと比較し、前記受信機と前記第２の識別装置の間の通信の前記信頼性を、スレッシュホールドと比較し、前記第１の及び第２の識別装置のいずれが、有効に存在するかを識別するステップと、
前記第１の識別装置が前記第１の通信パターン内に有効に存在するか、前記第２の識別装置が前記第２の通信パターン内に有効に存在するか、及び、前記第３の識別装置が前記第１の通信システム内に有効に存在しないか、に従って、前記第１の識別装置が、前記ゾーン内にあることを決定するステップと、
を含む、
ロケータ。
【請求項２】
前記受信機が、受信された無線周波数エネルギーに応じて、前記プロセッサに各々の信号を提供する、請求項１に記載のロケータ。
【請求項３】
前記第１の又は第２の通信パターンが、少なくとも部分的に、前記受信機の感度に対応する、請求項１に記載のロケータ。
【請求項４】
請求項３に記載のロケータであって、
ａ．前記受信機が、減衰器の組を有する減衰器を備え、
ｂ．前記受信機の感度が、前記減衰器の組の、選択された減衰度に応じるものである、
ロケータ。
【請求項５】
請求項１に記載のロケータであって、
ａ．前記ロケータが、更に、前記識別装置と通信するための送信機を備え、
ｂ．前記複数の信号のうちの所定の信号が、前記送信機による送信に反応するものである、
ロケータ。
【請求項６】
各々の通信パターンが、少なくとも部分的に、前記送信機の、それぞれの放射された電力に対応する、請求項５に記載のロケータ。
【請求項７】
前記受信機が、所定の第１の範囲の周波数内で受信すること、及び、前記送信機が、当該第１の範囲とは異なる、所定の第２の範囲の周波数内で作動することに応じて複数の信号を提供する、請求項５に記載のロケータ。
【請求項８】
有効性が存在するとされるために、前記第１の識別装置と前記受信機の間の信頼性が、前記複数の信号の中の所定の信号を用いて決定され、当該信号が、前記第１の識別装置を示すしるしを有する、
請求項１に記載のロケータ。
【請求項９】
特定の通信パターンに関する比較が、特定のスレッシュホールドを参照して為される、請求項１に記載のロケータ。
【請求項１０】
前記受信機が、前記第１の及び第２の通信パターンを用いて受信するためのものである、請求項１に記載のロケータ。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記第１の及び第２の通信パターンの間を選択するために、前記受信機に結合される、請求項１０に記載のロケータ。
【請求項１２】
前記方法が、更に、
ａ．前記受信機に対して、前記第１の通信パターンに応じて、ゲイン又は減衰度を識別し、
ｂ．前記受信機に対して、前記第２の通信パターンに応じて、ゲイン又は減衰度を識別する、
ステップを含む、
請求項１１のロケータ。
【請求項１３】
前記プロセッサが更に、前記第１の識別装置と前記ゾーンを関連付ける所定の関連性を示すしるしを記憶するメモリを備える、請求項１に記載のロケータ。
【請求項１４】
第１の識別装置が、所定のゾーン内に配置されるか否かを決定するための方法であって、
前記ゾーン内で携帯用ロケータで信号を受信して、当該ロケータと複数の識別装置の間の通信の限定的な信頼性を決定するステップであって、当該複数の識別装置が、前記第１の識別装置及び少なくとも１つの第２の識別装置を備えるもの、を含み、
ａ．前記第１の識別装置が、前記第１の通信パターンの所定の第１の周縁部内に配置され、
ｂ．前記第２の識別装置が、前記第１の通信パターンの前記第１の周縁部を超えて、且つ、所定の第２の通信パターンの所定の第２の周縁部内に配置され、
ｃ．物理的に所定の周縁部を超えて配置される識別装置との通信が、物理的に当該周縁部内に配置される識別装置との通信に比して、より低い信頼性を有し、
ｄ．前記第１の周縁部が、前記ゾーン内に存在し、
前記方法が、更に、
前記第１の通信パターンを用いた前記第１の識別装置との通信の信頼性と、前記第２の通信パターンを用いた前記第１の識別装置との通信の信頼性を比較するステップと、
前記比較に応じて、前記第１の識別装置が、前記ゾーン内に存在することを指示するステップと、
を含む方法。
【請求項１５】
ロケータであって、
ａ．所定の通信パターン内の所定の識別装置の存在を示す信号を受信する受信機と、
ｂ．前記受信機から前記信号を受信し、携帯用ロケータの作動が、所定のゾーン内に存在するか否かを決定するための方法を実行するプロセッサと、
を備え、
前記方法が、
第１の通信パターンを介した識別装置との通信の信頼性と、第２の通信パターンを介した当該識別装置との通信の信頼性を比較し、
前記比較に応じて、前記ロケータが、前記ゾーン内に存在することを指示する、
ステップを含み、
(ａ)物理的に所定の周縁部を超えて配置される識別装置との通信が、物理的に当該周縁部内に配置された識別装置との通信に比して、より信頼性が低く、
(ｂ)前記第１の通信パターンが、前記ゾーン内の第１の周縁部を有し、
(ｃ)前記識別装置が、前記第１の通信パターンの前記第１の周縁部を超えて、且つ、前記第２の通信パターンの第２の周縁部内に配置される、
ロケータ。
【請求項１６】
携帯用ロケータの作動が、所定のゾーン内に存在するか否かを決定するための方法であって、
第１の通信パターンを用いた識別装置との通信の信頼性と、第２の通信パターンを用いた当該識別装置との通信の信頼性を比較し、
前記比較に応じて、前記第１の通信パターンとの通信が、前記ゾーン内に存在することを指示する、
ステップを含み、
(ａ)物理的に所定の周縁部を超えて配置される識別装置との通信が、物理的に当該周縁部内に配置される識別装置との通信に比して、より低い信頼性を有し、
(ｂ)前記第１の通信パターンが、前記ゾーン内の第１の周縁部を有し、
(ｃ)前記識別装置が、前記第１の通信パターンの前記第１の周縁部を超えて、且つ、所定の第２の通信パターンの所定の第２の周縁部内に配置される、
方法。
【請求項１７】
ゾーン・ベースの通信を準備するための方法であって、そのような通信が、携帯用ロケータを用いるものであり、当該方法が、各々のゾーンに対して、
少なくとも１つの位置を備える位置の組を決定するステップであって、当該位置の組の各々の位置が、前記携帯用ロケータを前記ゾーン内で作動させるためのものであり、前記ゾーン内の全てのポイントが、前記位置の組の少なくとも１つの位置からの少なくとも１つの視線上に存在するものと、
少なくとも１つのパターンの対を備える、通信パターンの対の組を決定するステップと、
を含み、
(ａ)各通信パターンの対が、第１の通信パターン及び第２の通信パターンを備え、
(ｂ)前記携帯用ロケータによって実現される各通信パターンが、所定の周縁部を有することによって、物理的に前記周縁部を超えて配置される識別装置との通信が、物理的に前記周縁部内に配置された識別装置との通信に比して、より信頼性が低く、
(ｃ)第１の通信パターンの各々が、前記ゾーン内の第１の周縁部を有し、
(ｄ)各々の通信パターンの対に対して、少なくとも１つの識別装置を、前記第１の通信パターンの前記第１の周縁部を超えて、且つ、前記第２の通信パターンの第２の周縁部内に配置する、
方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、各ゾーンに対して、更に、
前記ゾーン内の位置での前記第１の通信パターンを用いた前記識別装置との通信の信頼性と、前記ゾーン内の位置での前記第２の通信パターンを用いた前記識別装置との通信の信頼性を比較するステップと、
前記比較に応じて前記第１の通信パターンを使用するために、前記携帯用ロケータに対して存在する適切な作動条件を指示するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明の実施形態は、無線周波数識別装置を備える対象物の存在、位置および／または同一性（ＩＤ）を検出するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
［発明の背景］
これまで無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置は、たとえば飛行機の荷物、在庫、および郵便物を含む、多種多彩な人、動物、および物（対象物）を追跡するためのシステムで使用されてきた。追跡の対象となる多数の対象物が共通の領域に位置される場合、システムによって識別される対象物の位置を特定することが望まれる。従来のシステムでは、基準地点から所望の対象物までの距離を、十分正確には報告できない。
【０００３】
本発明を使用しない場合、無線周波数識別によって識別されたアイテムを広い地域にわたって検索するのに、むだな時間と労力を要する。ＲＦＩＤデバイスを使用する在庫管理は、対象物位置の報告を含むように改善されれば応用範囲が広がり、それによって様々なセキュリティ、製造、農業、および運搬の環境において、間接経費を削減するのに役立つ。
【０００４】
［発明の概要］
本発明の様々な局面に従ったロケータは受信機およびプロセッサを含む。受信機は、各信号がそれぞれの通信パターン内での識別装置の有無のしるし（ｉｎｄｉｃｉａ）を有するいくつかの信号を受け取る。プロセッサは、第１の識別装置がゾーン内に位置されるかどうかを決定する方法を実行する。この方法は任意の順序で実行される次のステップを含む。第１のステップは、受信機信号に応答して、該受信機と複数の識別装置との間でのそれぞれの通信の信頼性を決定することである。該複数の識別装置は、第１の識別装置および少なくとも１つの第２の識別装置を含む。第１および第２の通信パターンはそれぞれ、周縁部を越えて位置されたときの与えられた識別装置との通信が該周縁部内に位置されたときの前記与えられた識別装置との通信よりも信頼性が低いように前記周縁部を有する。第１の識別装置は、第１のパターンの周縁部内に位置される。第２の識別装置はそれぞれ、第１のパターンの周縁部を越え且つ第２のパターンの周縁部内に位置される。さらに、第１のパターンはほぼゾーン内に周縁部を有する。第２のステップは、正当に存在する識別装置を識別するために、それぞれの通信の信頼性をそれぞれのスレッショルドと比較することである。さらに、第３のステップは、第１の識別装置が第１のパターン内に正当に存在するかどうか、第２の識別装置が第２のパターン内に正当に存在するかどうか、および第２の識別装置が第１のパターン内に正当に存在しないかどうかに従って、第１の識別装置がゾーン内にあることを決定することである。
【０００５】
本発明の様々な局面に従った、第１の識別装置がゾーン内に位置されるかどうかを決定する方法は、任意の順序の次のステップを含む。第１のステップは、ロケータと複数の識別装置との間でのそれぞれの通信の信頼性を決定するために、ゾーン内で携帯型ロケータを動作させることである。該複数の識別装置は、第１の識別装置および少なくとも１つの第２の識別装置を含む。第１の識別装置は、第１の通信パターンの周縁部内に位置される。第２の識別装置はそれぞれ、第１の通信パターンの周縁部を越え且つ第２の通信パターンの周縁部内に位置される。第１および第２の通信パターンはそれぞれ、周縁部を越えて物理的に位置されている与えられた識別装置との通信が周縁部内に物理的に位置されている与えられた識別装置との通信よりも信頼性が低いように周縁部を有する。さらに、第１の通信パターンはほぼゾーン内に周縁部を有する。第２のステップは、第１の通信パターンを介した識別装置との通信の信頼性と第２の通信パターンを介した識別装置との通信の信頼性とを比較して、比較の結果を与えることである。さらに第３のステップは、この比較の結果に応答して、第１のパターンを介した動作がゾーン内にあることを指示することである。
【０００６】
本発明の様々な局面に従ったロケータは、受信機およびプロセッサを含む。受信機は、通信パターン内での識別装置の有無のしるしを有する信号を与える。プロセッサは、携帯型ロケータの動作がゾーン内であるかどうかを決定する方法を実行する。この方法は、任意の順序で実行される次のステップを含む。第１のステップは、第１の通信パターンを介した識別装置との通信の信頼性と第２の通信パターンを介した識別装置との通信の信頼性とを比較して、比較の結果を与えることである。さらに、第２のステップは、この比較の結果に応答して、第１のパターンを介した動作がゾーン内であることを示すことである。第１および第２の通信パターンはそれぞれ、周縁部を越えて物理的に位置されている与えられた識別装置との通信が周縁部内に物理的に位置されている与えられた識別装置との通信よりも信頼性が低いように周縁部を有する。第１の通信パターンはほぼゾーン内に周縁部を有する。さらに、識別装置は、第１のパターンの周縁部を越え且つ第２のパターンの周縁部内に位置される。
【０００７】
本発明の様々な局面に従った、携帯型ロケータの動作がゾーン内であるかどうかを決定する方法は、任意の順序で実行される次のステップを含む。第１のステップは、第１の通信パターンを介した識別装置との通信の信頼性と第２の通信パターンを介した識別装置との通信の信頼性とを比較して、比較の結果を与えることである。さらに、第２のステップは、この比較の結果に応答して、第１のパターンを介した動作がゾーン内であることを指示することである。第１および第２の通信パターンはそれぞれ、周縁部を越えて物理的に位置されている与えられた識別装置との通信が周縁部内に物理的に位置されている与えられた識別装置との通信よりも信頼性が低いように周縁部を有する。第１の通信パターンはほぼゾーン内に周縁部を有する。さらに、識別装置は、第１のパターンの周縁部を越え且つ第２のパターンの周縁部内に位置される。
【０００８】
本発明の様々な局面に従った、携帯型ロケータを使用するゾーン・ベースの通信に備えるための方法は、各ゾーンに対して任意の順序で実行される次のステップを含む。第１のステップは、少なくとも１つの位置を含むそれぞれの位置セットを決定することであり、それぞれの位置はロケータをゾーン内で動作させるためのものである。ゾーン内のすべての点は、位置セットの少なくとも１つの位置からのそれぞれの見通し線のうちの少なくとも１本の上にある。さらに、第２のステップは、少なくとも１つのパターン対を含むそれぞれの通信パターン対のセットを決定することである。各対はそれぞれ第１のパターンおよび第２のパターンを含む。各パターンは、ロケータと動作して、且つ周縁部を越えて物理的に位置されている与えられた識別装置との通信が周縁部内に物理的に位置されている与えられた識別装置との通信よりも信頼性が低いように前記周縁部を有する。さらに、各第１のパターンはそれぞれほぼゾーン内に周縁部を有する。さらに、各パターン対についての第３のステップは、少なくとも１つの識別装置を、第１のパターンの周縁部を越え且つ第２のパターンの周縁部内に置くことである。
【０００９】
１つはゾーンの内側で１つは外側という２つのパターンを使用することにより、ゾーンの境界および従って応答器の位置をより正確に決定することができる。パターン内での有無の決定が通信の信頼性測定に基づくものである場合、単一の検出イベントのみを使用するのとは対照的に、ゾーン境界はそれ以外では困難な通信環境で確定されることができる。本明細書で応答器またはマーカとも呼ばれる、ゾーンの外側にある少なくとも１つの識別装置の位置を突きとめることにより、ロケータの動作が指定の動作位置にあるかどうか、ならびに識別装置が取り付けられ対象物であって失われたかまたは不適切な場所に置かれた対象物の位置が現在はゾーン内にあるかどうかを決定することができる。
次に、本発明の実施形態について図を参照しながら更に詳細に記載するが、ここで同じ要素には同じ名称が付けられている。
【００１０】
［好ましい実施形態の詳細な説明］
本発明の様々な局面に従った、対象物の識別および位置特定のためのシステムは、施設（たとえば、建物、コンテナ、車両、船舶、列車、事務所、倉庫、高速道路、構内、及びそれらの一部、またはそれらの組合せ）内で、施設を確定する地理的境界内に存在する可能性のある所望の（たとえば失われたかまたは不適切な場所に置かれた）識別装置の位置を特定するために、ゾーン・ベースの通信を実行することができる。ゾーン・ベースの通信には、一般に、１つまたは複数のロケータ（ｌｏｃａｔｏｒ）（たとえば質問器、モニタ、ロケータ、またはプローブ）および多数の識別装置が含まれる。一般に、少なくとも１つの識別装置が、１つまたは複数のゾーンを介して追跡されるべき各アイテム（たとえば物、人、動物）に取り付けられる。ロケータは、所望の識別装置（したがって所望の物、人、または動物）の位置を決定するために、ゾーンに関して固定の点で動作可能であるか、または任意の位置および指定された位置で動作可能なように携帯型であってよい。
【００１１】
ゾーン・ベースの通信は、ゾーン内での対象物の有無の識別および対象物の位置の決定を容易にするものである。本発明の様々な局面に従ったシステムは、ロケータおよび対象物が通信範囲内にある間にロケータと対象物との間に通信を与える。各対象物には、通信に使用されるアンテナを有する識別装置が含まれる。本明細書で使用される通信は、（ａ）識別装置の有無を（たとえばゾーン内にある対象物の位置を特定するために）検出すること、（ｂ）識別装置に動作用電力を与えること、（ｃ）識別装置の識別を決定すること、（ｅ）識別装置からデータを受け取ること、及び（ｆ）１つまたは複数の識別装置にデータを送信することのいずれかを含む１つまたは複数の目的を達成するために使用することができる。送信される電力レベルは、通信に適した範囲に従って変化する場合がある。たとえば、対象物は、衝突（たとえば異なる信号の同時送信）を避けるために比較的低い被送信電力レベルで検出されることができる。通信は、同じかまたは異なる媒体、周波数、または変調を使用して、異なる目的（たとえば、２、３の代表的な代替例を挙げると、振幅変調、周波数シフト・キーイング変調、またはパルス符号変調を使用した磁気誘導、無線、赤外線光、または音響）のために達成することができる。異なる媒体、周波数、または変調を、同時にまたは異なる時点で、同じ目的のために使用することができる。本発明の様々な局面により通信が確立され、各対象物のアンテナの向きの変化、対象物のアンテナ間での結合の変化、および通信経路に沿った不連続性の変化（たとえば反射、吸収、または屈折により通信と干渉する可能性のある表面と対象物のアンテナとの近接）を含む前述の問題が克服される。通信は、ロケータによって（たとえば電力の供給または受動識別装置の検出のため、あるいは問合せのために）開始され得るか、または識別装置（たとえばビーコン型装置）によって開始され得る。
【００１２】
たとえば、対象物識別および位置特定システム１００には、ホスト・コンピュータ１１０、ネットワーク１０８、ロケータ１０２、１０４および１０６（ネットワーク１０８に結合された任意数のロケータの代表）、ならびに識別装置（１６２から１９１）（任意の数および向きの識別装置の代表）が含まれる。
【００１３】
ホスト・コンピュータ１１０は、コンピューティング能力を備えた任意のコンピュータ・システムと、１つまたは複数のロケータ１０２、１０４および１０６間のネットワーク１０８上でのデータ通信をサポートするためのインターフェースとを含むことができる。従来のオフィス・コンピュータ・システムを使用してもよい。ホスト・コンピュータ１１０は、１つまたは複数のロケータ１０２、１０４および１０６によって対象物が検出または識別された旨の通知を受け取るため、ならびにそのような通知に応答して、任意のそれとは違った従来のビジネス・プロセスを実施するように動作することができる。代表的な例として、ホスト・コンピュータは、対象物が職員バッジ、識別タグ、輸送タグ、在庫ラベル、電子キー、認証デバイス、または値札を含むことのできる、対象物の検出または識別に応答して、在庫会計、販売時点情報管理サービス、運搬、自動データ収集、電子商品監視、または電子アクセス制御を与えることができる。
【００１４】
ネットワーク１０８は、ロケータとホスト・コンピュータとの間でのデータ転送用の任意のネットワーク（たとえばインターネット、イントラネット、ワイド・エリア・ネットワーク、またはローカル・エリア・ネットワークなどであり、さらにケーブル、電話、または無線技術を使用することもできる）を含むことができる。さらにネットワーク１０８は、１つまたは複数のロケータ１０２、１０４および１０６間でのデータ転送をサポートすることもできる。たとえば、並行して（たとえば独立してまたは冗長的に）、あるいは協働して（たとえば制御情報または計算された結果を共用して）動作するモニタ間に処理タスクを割り当てるためのメッセージを含むプロトコルなどの、任意の従来のネットワーク・プロトコルを使用することができる。携帯型ロケータ１０６をネットワーク１０８に結合すること（図示せず）は、従来の無線技術を使用することが好ましい。多数のロケータをサポートする計算された負荷を分散するために従来のサーバ、ルータ、および中継器技術（図示せず）を有するネットワーク１０８およびホスト１１０が、論理的に、層状に編成されることができる。
【００１５】
ロケータ１０２、１０４および１０６は、ホスト・コンピュータ１１０からコマンドを受け取り、ネットワーク１０８を介してホスト・コンピュータ１１０にレポートを与えることができる。コマンドは、任意のロケータ（たとえばそれ自体に関するロケータ１０２に対する、またはモニタ１０２と協働する他のロケータ１０６に関するロケータ１０２に対する）の状態あるいはネットワーク１０８の状態についての、ホスト・コンピュータ１１０による要求を含み得る。ホスト１１０からのコマンドは、識別装置との通信に使用するためのリンクの選択および構成を、モニタ１０２に命令することができる。さらに、ホスト・コンピュータ１１０は、適切なコマンドによって、検出された対象物の通知を、または現在任意のロケータ（またはロケータの協働グループ）の通信範囲内（たとえば任意の特定ゾーン内）にある対象物識別リストを要求し、および／またはホスト・コンピュータ１１０が対象物を検出できるかまたはこうしたリストを決定し得る元になる生データを要求することもできる。最終的に、ホスト・コンピュータ１１０は、ロケータ１０２、１０４および１０６に対して適切なコマンドを使用して、前述の機能のうちいずれかを実行するために、ロケータの協働を指図することができる。たとえば、ロケータは、無期限または一時的に、ホストの役割を引き受けることができる。例えば、前述のようにロケータがホストの機能を実行する場合、ホスト・コンピュータ１１０を省略することができる。
【００１６】
ロケータは、１つまたは複数の対象物と通信しそうした通信の結果を与える任意の回路を含む。ロケータは、通信能力および／またはコンピューティング能力を含むことができる。ロケータは、１つまたは複数レベルのプロトコル（たとえば、無線信号の復号／コーディング、メッセージのアセンブリ解除／アセンブリ、および／または検出／問合せ方法に関連したコンピューティング）で通信することができる。たとえば、ロケータは、前述のようなシステム無線受信機を含むことができる。他の実施形態では、ロケータは無線送信機および無線受信機（たとえばトランスポンダと使用のため）の両方を含む。ロケータは、メッセージを受信し且つメッセージに応答する（たとえば他のロケータへの／それからのメッセージ、識別装置への／それからのメッセージ、および／またはホスト・コンピュータへの／それからのメッセージ）ためのソフトウェアおよび／または回路を含むことができる。
【００１７】
識別装置の検出結果は、前述のように処理のためにロケータ側のオペレータ（たとえばホスト・コンピュータ１１０が省略される場合）またはホスト・コンピュータに与えられることができる。システム１００は、１つまたは複数のロケータを含むことが可能であり、いくつかのロケータは、冗長性のために、あるいは対象物の物理的分散またはおそらく限られた時間内に予測される個体数の対象物との所望程度の通信が単一ロケータの容量を超えた場合に使用される。たとえば、ロケータ１０２、１０４および１０６を機能上等価にし、いくつかのゾーン（たとえば地理的領域）内に配置することができる。ゾーンは、たとえば各ゾーンが異なる通信媒体、周波数、変調、プロトコル、またはアドレス・グループを使用する場合、地理的に重複することがある。対象物の位置は、特定ゾーン内にある場合、１つまたは複数のロケータ１０２、１０４および１０６との通信によって確かめることができる。１つのゾーンから他のゾーンへの対象物の移動は、ロケータ１０２、１０４および１０６からの適切なレポートに基づいて従来の比較技術により、ホスト・コンピュータ１１０によって決定可能である。
【００１８】
ロケータは、とりわけ、識別装置との通信に使用される（単数または複数の）共通媒体への物理的インターフェースを与える回路を含む。無線周波数を使用して通信する識別装置の場合、ロケータは１つまたは複数のアンテナを含む。ロケータは独立して動作するか、またはロケータ・グループ内で協働することができる。したがって、１つのロケータに結合された１つまたは複数のアンテナは、アンテナ・システムを構成するか、１つまたは複数の他のロケータに結合されたアンテナを含むアンテナ・システムの一部であってよい。アンテナ・システムは、ロケータと１つまたは複数の対象物との間でメッセージを送信または受信するために１つまたは複数のアンテナを使用するための任意のシステムを含む。いくつかのロケータのうち１つまたは複数からの通信が動作用電力を与えることに限定される場合、それらのロケータおよびアンテナの受信アンテナ機能を省略することができる。
【００１９】
図に示されるように、アンテナは、たとえば赤外線光エネルギー用レンズまたは音響エネルギー用ホーンまたは構造物を含む、通信で使用される任意のエネルギー・トランスデューサを表す。代替アンテナには、任意の通信媒体または周波数帯から他の媒体または周波数帯への操作を再構成するための、１つまたは複数のモジュール（たとえば交換可能構成要素）が含まれる。以下の考察は、アンテナ・パターンは通信パターンの一例である。
【００２０】
無線受信機回路および／または送信機回路を含むロケータを有する一実施形態では、ロケータは、アンテナの選択、アンテナのスケルチング、アンテナ・インピーダンスのマッチング（すなわち、同調化）、被受信信号の処理（たとえばアナログ検出器、復調器、前置増幅器、アナログ／デジタル変換器、および／またはパルス・カウンタまたはタイミング・アナライザ回路）、送信前信号の処理（たとえばゲーテッド発振器、符号変換器、デジタル／アナログ変換器、デジタル／パルス変換器、増幅器、変調器、メッセージ・ヘッダ発生器、同期信号発生器、およびメッセージ・トレーラ発生器）、および誤りの検出（たとえばＣＲＣ発生器および／またはチェッカ）のための回路を含むことができる。ロケータは、ネットワーク１０８からのコマンドを受け入れ、前述の回路に制御信号を与え、前述の機能を実施するためにこうした回路と協働する方法を実行し、状態（ステータス）、データ、および誤りメッセージを与えるためのプロセッサを含むことができる。
【００２１】
ホスト・コンピュータ１１０で（または１つまたは複数のロケータ１０２、１０４および１０６で）検出のしるしを与えるための識別装置の検出には、１つまたは複数のアンテナを必要とする場合がある。各リンクは、アンテナと識別装置との間にいずれか一方向の任意数の信号を含むことができる。たとえば、リンクは、参照により本明細書に組み込まれた、Ｊａｍｅｓ  Ｌ．Ｒｏｄｇｅｒｓ等による１９９９年８月１１日付出願の米国特許出願第０９／３７２２７４号に記載の対象物識別システムで送信または受信されるタイプの１つまたは複数の任意の信号を表すことができる。同じアンテナが、特定の識別装置への通信を送信および受信するように動作する必要はない。たとえば、ロケータ１０２の１つのアンテナ（図示せず）が識別装置に電力信号を与えることが可能であり、第２のアンテナが識別装置によって与えられたビーコン信号を受け取ることが可能である。
【００２２】
各識別装置は、１つまたは複数のアンテナを有することができる。識別装置のアンテナの向きには、前述のように、ロケータが識別装置との通信用に使用するアンテナに対する識別装置のアンテナの向きが含まれ、そして他の識別装置のアンテナに対する識別装置のアンテナの向きが含まれる。本来識別装置でプレーナ・アンテナが使用される場合、電力転送のためのロケータから識別装置へのアンテナの結合は、主として磁界による場合がある。識別装置のアンテナの向きがロケータ・アンテナおよび他の近接する識別装置のアンテナに対して同一平面（または平行する面）とは異なる場合に、こうした結合は減少することがある。
【００２３】
一般に、前述のようなリンクは、送信機によって送信され且つ受信機（または電力回路）によって受信される信号を含む。リンクは、範囲内識別装置または非範囲内識別装置のいずれかに関係することができる。リンクが範囲内識別装置に関係するか否かは、送信器のアンテナ・パターン、受信機のアンテナ・パターン、信号に関するエネルギー（たとえばＲＦ）が移動する距離、エネルギーが通過する媒体の特性、ならびに、エネルギーの吸収、反射、および屈折に寄与する環境の特性を含む要因に依存する。１つまたは複数の要因は、リンクを介した通信の持続期間中に時間的に変化する場合がある。アンテナ・パターンは、アンテナ（またはアンテナのアレイ）の性能の特別な（たとえば２次元または３次元）表現である。送信アンテナ用のアンテナ・パターンは、様々な点で測定された（または予測された）放射電界強度を記述するものである。受信アンテナ用のアンテナ・パターンは、アンテナ内に規定の電気信号を与えることになる様々な点での最小電界強度を記述することができる。
【００２４】
リンクを介した通信は、時間的に重複するかまたは別々の様々な持続期間のこうした信号のいくつかを含むことができる。識別装置の検出がたとえばシステム・アーキテクチャ、プロトコル、および信頼性判定基準により、いくつかの信号（たとえば電力、呼出し、応答、問合せ、他の応答など）に関係する場合、各信号が個々に、さらに１つまたは複数のこうした信号の各組合せが、識別装置が範囲内にあるかまたは非範囲内にあるかに寄与する。
【００２５】
ゾーンは、通信パターンの周縁部内のボリューム（ｖｏｌｕｍｅ）となるべく定義される。前述の範囲内の多次元定義は、（たとえば、おそらく多重信号リンクのうち信頼性のより低い信号により近接に対応する）通信パターンとしてモデル化されることができる。通信パターンの周縁部は、範囲内と非範囲内との間の境界を定義する点の軌跡に対応する。一般に、この位置には、３次元空間における少なくとも１つの表面が含まれる。図１では、たとえば弧１２１は、図の平面とこうした表面との交差の一部である、平面内の点を表す。特定リンク（たとえば特定ゾーン）の範囲内および非範囲内は、そのリンクを使用する通信の信頼性に関して、あるシステム・レベルで定義されることができる。
【００２６】
たとえば、図１〜図４および図６〜図８のシステムを使用するゾーン・ベースの通信は、２つのゾーン１２０および１３０を含む。各ゾーンの中心に動作位置１０１および１０３があり、ここでロケータが動作可能である。対象物１６２、１６４、１６６、１６８および１９９は、ランダムに配置された対象物の在庫を表し、それぞれに識別装置が取り付けられている。
【００２７】
識別装置が所定の動作位置に関連付けられたゾーン内にある場合、その動作位置で動作するロケータは、識別装置との信頼できる通信を確立することができる。ゾーン１２０の半径１２４内にある対象物１６２、１６４および１６６は、点１０１で動作するロケータ１０２と信頼できる通信を行うための距離内にある。ゾーン１３０の半径１３４内にある対象物１６６、１６８および１９９は、点１０３で動作するロケータ１０４と信頼できる通信を行うための距離内にある。考察では、ゾーン・ベース通信を使用して、運搬での誤りによって位置がわからない識別装置１９９の位置を特定する。
【００２８】
識別装置１７１から１７５は、ゾーン１２０を定義するための本発明の様々な局面に従って配置されている。識別装置１８１から１９１は、ゾーン１３０を定義するための本発明の様々な局面に従って配置されている。これらの識別装置１７１から１９１は固定（静止）されており、様々な動作位置からの方向および距離を識別するために働く。以下の説明では、これらの識別装置は、表現の明瞭化のため、マーカと呼ばれることがある。マーカ１７１から１７４は、距離１２３に周縁部１２１を有する無指向性通信パターンに対応して、動作位置１０１から半径距離１２３に配置されている。マーカ１８１から１９１は、距離１３３に周縁部１３１を有する無方向性通信パターンに対応して、動作位置１０３から半径距離１３３に配置されている。
【００２９】
ロケータと識別装置との間の通信は、適切な正確さで反復可能な要領で識別のしるしを担持する信号が識別装置によって送信されそしてロケータによって受信される場合に信頼できるとみなされる。物理的外乱を有する施設は、通信の信頼性に影響を与える影、反射、および他の外乱を生じさせる可能性がある。図１は、施設の一部分のみを示すものである。図を見やすくするために、これらの影響は図１からは省略されているが、これらの特徴に関する許容差は、通常、以下で論じるようにゾーン周縁部を決定するときに作られるものである。
【００３０】
ゾーンに関するマーカとの通信は、ゾーン内にあると予想される識別装置との将来の通信の信頼性を決定する基礎を与える。使用される通信の性質に応じて、信頼性は、被送信信号エネルギー、受信感度、予想される信号特性、ならびに送信および受信の通信パターンの関数となり得る。たとえば、ゾーンのすべてのマーカとの通信が規定された信頼性（たとえば、すべてのマーカが１０回の試みのうちいずれか６回、すなわち６０％で正確に応答する）で確立できる場合、規定された信頼性で応答するすべての識別装置は、マーカによって定義された周縁部１２１または１３１の上またはその内側にあると理解することができる。目標となる信頼性が、規定された信頼性に保護帯域（たとえば５％）を加えて確立される場合、目標となる信頼性で応答するすべての識別装置は、ゾーンの周縁部１２２または１３２の内側にあると理解することができる。ゾーン１２０（または１３０）の周縁部１２２（または１３２）は、周縁部１２２のすぐ外側に（たとえば半径距離１２４よりも大きい半径距離１２３で）マーカを配置するのに便利であるように、および追跡される対象物が少なくとも１つのゾーンの周縁部の内側にあるのを保証するように、施設上にマークされることができる。
【００３１】
動作時に、ゾーン・ベース通信システムは、ロケータが知られた位置で動作しているのを保証することと、携帯型ロケータの動きを所望の識別装置が見つかる可能性のあるゾーンおよびゾーンの一部に向けることによって、所望の識別装置の位置特定を容易にする。たとえば、ロケータ１０２および１０４が固定された位置１０１および１０３で動作し、そしてこれらの間のネットワーク通信がゾーンごとの在庫を示す統合されたレポートを与えると考えてみる。識別装置１６２、１６４、１６６はゾーン１２０の内側にあると報告され、識別装置１６６、１６８、および１９９はゾーン１３０の内側にあると報告される。所望のデバイス１９９に関する全体の在庫を再検討することによって、オペレータは、たとえば動作位置１０３で携帯型ロケータ１０６から始まり、ゾーン１３０内のデバイス１９９を検索するように指図されることになる。携帯型ロケータの表示に与えられた次の指図により、その後オペレータは（以下で詳細に論じるように）動作位置１０５と、よりサイズの小さい（たとえば半径１３４より小さい半径１３６）通信パターン１３５の使用とを対象とする。繰り返しの要領で、オペレータは、動作位置１０７と、半径距離１４３および周縁部１４２を有するさらに小さな通信パターン１４０の使用とを対象とするように移動する。次に、限定されたボリューム（たとえば最高がパターン１４０の距離１４３まで）の視覚検索によって、識別装置１９９が見つけられる。
【００３２】
本発明の様々な局面に従った通信は、前述のように規定された信頼性に従って定義された通信パターンを参照して記述することができる。通信パターンは、送信機、送信機アンテナ、被送信信号、受信機、受信機アンテナ、（受動識別装置用の）被受信電力信号、または被受信信号のうちのいくつかの特性の１つまたはそれらの組合せに関連し得る。通信パターンは、無指向性または指向性のいずれかであってよい。ロケータは、無指向性パターンおよび指向性パターンのグループから選択された１つまたは複数の通信パターンを使用して通信可能である。
【００３３】
前述の特許出願第０９／３７２２７４号で論じられたように、アンテナのセットの選択によって通信パターンのセットをロケータにおいて与えることができる。通信パターンのセットは、各減衰が選択されたアンテナと共に使用されるとき各減衰が異なる通信パターンを達成する、減衰のセットを与える減衰器を、選択されたアンテナと残りの通信回路との間に含むことによって拡張（または１つのアンテナから提供）することができる。減衰器は、送信される信号電力を減らすために送信回路内に配置すること、および／または、受信される信号が最小よりも少ない電力を有することによって結果的に識別装置の検出が生じなくなるように受信回路内に配置することができる。プログラム可能減衰（たとえばプログラム可能マッチングまたはローディング）を与える従来の回路を使用してもよい。たとえば、１９８４年１２月４日付けＬａｎｄｔ宛て発行の米国特許第４４８６７２２号または１９８０年５月６日付けＳｋｕｔｔａ宛て発行の第４２０１９６０号に記載されたタイプの配置構成における、リアクタンス性または抵抗性部品を有する回路がある。プログラム可能利得を有する回路を使用することによって、複数の通信パターンを取得することもできる。送信機では、プログラム可能利得がプログラム可能出力被送信電力を与えることができる。受信機では、プログラム可能利得がプログラム可能入力感度を与えることができる。プログラム可能減衰とプログラム可能利得はどちらも、本発明の様々な局面に従った通信用の同じかまたは異なるリンクで使用可能である。好ましい実施形態では、プログラム可能利得回路は使用されず、ロケータの受信機回路でプログラム可能減衰器が使用される。
【００３４】
たとえば、図２の通信パターン２００のセットは、ロケータの動作位置に対応する原点２０２について示したものである。無指向性パターン２１０、２１２および２１４は、それぞれ半径２０４、２０６および２０８の円形パターンとして図２の平面に示されている。指向性パターン２２０、２２２および２２４は、一般に半径２０４、２０６および２０８に対応する動作位置２０２からの最大距離を有する。通信パターン２００の任意のセットを介して通信を与える携帯型ロケータのオペレータは、無指向性パターン（たとえば２１２）から指向性パターン（たとえば２２２）に切り替えた後、ロケータを様々な方向に向けて（たとえばゆっくりと３６０度動かす）、いくつかの方向でそれぞれパターン内にある識別装置からの応答グループを獲得する。
【００３５】
本発明の様々な局面に従ったロケータは、本明細書に記載された追加機能を実行するように拡張された、前述の特許出願第０９／３７２２７４号に記載されたタイプ（ここではアンテナ・システムを備えたモニタと呼ばれる）であってよい。ロケータは、携帯型の使用（たとえばハンドヘルド型バッテリ給電式動作）向けに実現され得る。たとえば、図３のロケータ３００は、プロセッサ３１０、ディスプレイ３０４、キーパッド３０６、アナンシエータ３０８、および送受信機３０２を含み、これらはすべてデータ通信のためにバス３８０を介して結合される。ロケータ３００は、ホスト、ロケータおよびアンテナ・ノード用の前述の特許出願第０９／３７２２７４号に記載されたタイプの回路を含む、任意の従来のアナログおよびデジタル混合回路を含むことができる。ロケータ３００で使用されるファームウェアおよびソフトウェアは、従来のソフトウェア開発技術を使用して開発することができる。ロケータ３００のパッケージングは、前記の任意の応用例に関する所望に応じて、回路基板、集積回路および／またはハイブリッドとしてのパッケージングを含むことができる。上記および前述の特許出願代０９／３７２２７４号で論じたようなロケータの協働のためのホスト・コンピュータおよびネットワークの機能は、各ロケータ内で実施可能である。固定位置から（たとえばデスク・トップ・ユニットとして）動作されるロケータは、本明細書で述べた機能に加えて、従来のモニタまたは質問器の機能を実行することができる。
【００３６】
プロセッサ３１０は、中央処理ユニット３１２、メモリ３１６、入出力回路３１８、およびネットワーク・インターフェース３１４を含み、これらすべてがデータ通信用のバス３２０に結合される。プロセッサ３１０は、上記で述べた機能を実施するための方法および図６〜図８を参照しながら論じる方法を実行するように（初期時にまたはファイル転送によって）プログラムされた従来のマイクロプロセッサを含むことができる。ネットワーク・インターフェース３１４は、メモリ３１６に格納される情報（たとえば、コマンド、メッセージ、プログラム、プロセッサおよび送受信機の構成および動作データ、テーブル、ならびに位置が特定される識別装置の識別を含む特定機能用のパラメータ）をネットワーク１０８から受け取り、メモリ３１６からの情報（たとえば、特定機能およびオペレータ入力のコマンド、メッセージ、状態、レポートおよび結果に対する応答）をネットワーク１０８上に与える。
【００３７】
ディスプレイ３０４は、Ｉ／Ｏ回路３１８およびバス３８０を介するかまたはディスプレイ３０４がバス３２０に結合される場合は直接、プロセッサ３１０によって駆動される従来の任意の情報ディスプレイを含む。ディスプレイ３０４は、制御メニュー、状態レポート、識別装置検出および識別レポート、ならびにオペレータ案内（以下で論じる）を示す。能力が削減されたロケータの場合、ディスプレイ３０４は省略可能であり、アナンシエータ３０８により案内が与えられる。
【００３８】
キーボード３０６は、従来の任意のデータ入力またはデータ選択装置（たとえば、マウスまたはトラック・ボール）を含む。キーボード３０６およびディスプレイ３０４は、従来のユーザ・インターフェース（たとえばグラフィカル・ユーザ・インターフェース）を与えるように協働する。
【００３９】
アナンシエータ３０８は、任意のシステム機能の動作中に発生する可能性がある条件をオペレータに警告するための、光または音発生装置を含むことができる。たとえば、光または音は、ロケータが予測される動作位置にありまたはその近くにあるかどうか、および／または所望の識別装置との通信の信頼性を示すために、２進（たとえばオン、オフ、フラッシュ、ビープ）または比例するもの（たとえば明るさ、音量、反復速さ、またはピッチ）であってよい。
【００４０】
送受信機３０２は、制御回路３４２、受信機回路３４４、送信機回路３６４、減衰器３４６、アンテナ選択器３４８およびアンテナ３５０を含む。制御回路３４２（マイクロコンピュータ回路または状態マシンを含んでもよい）は、何が送信されるか、送信の方式、およびいつ送信が発生するかを指図するために、送信機回路３６４に信号を与える。制御回路３４２は、信号（たとえばスレッショルドおよびタイミング）の検出、復調（たとえば指定された搬送波または同期検出周波数）、ならびに、デジタル信号処理、アナログ／デジタル変換、サンプリング、平均化、およびノイズ・フロア測定を含む他の従来の受信機機能を指図するために、受信機回路３４４に信号を与える。制御回路３４２は、構文解析されるメッセージ（たとえばパケット）、所望の信号が受信されたか否か、および状態を含む信号を受信機３４４から受け入れる。制御回路３４２は、送信および受信のための様々な通信パターンを実現するために、減衰器回路３４６にコマンドを与え、それから状態（ステータス）を受け取る。制御回路３４２は、受信用に結合する１つまたは複数のアンテナと、送信用に結合する１つまたは複数のアンテナと、スケルチングされるべき１つまたは複数のアンテナとを決定するために、アンテナ選択器３４８にコマンドを与え、それから状態を受け取る。適切な通信パターン・セットは、いくつかのアンテナを使用して達成され得て、減衰器３４６は省略することができる。さらに、アンテナのスケルチングおよび選択のタイミングは、制御回路３４２によって決定される。適切な通信パターン・セットが１つのアンテナを使用して達成可能であるとき、アンテナ選択器３４８は省略することができる。
【００４１】
送信機回路３６４は、制御装置３４２からのメッセージを送信するための指図を受け入れ、そして任意の従来の要領で（たとえば、１つまたは複数の送信プロトコルに従って）、メッセージ・データのフォーマット化、変調、および増幅を実行する。その結果生じる信号は、１つまたは複数の減衰器３４６およびアンテナ選択器３４８を介してアンテナ３５０に結合される。
【００４２】
受信機回路３４４は、制御装置３４２から（メッセージを受信するための）指図を受け入れ、そして任意の従来の要領で（たとえば、１つまたは複数の受信プロトコルに従って）、信号の測定および分析、復調、検出、スレッショルドとの比較、メッセージ受信、および誤り検出を実行する。受信機回路３４４は、制御装置３４２がメッセージ・データおよび／または比較結果をプロセッサ３１０に与えるのを容易にするために、任意の適切なフォーマットで制御装置３４２にメッセージ・データを与えることができる。任意の（または特定の）識別装置が現在受信に使用中の通信パターン内にあるという決定は、所望により、受信機回路３４４、制御装置３４２、またはＣＰＵ  ３１２によって行われることができる。前述のようにリンクを確立するために多数の試みが実行される場合、ＣＰＵ  ３１２は、受信機回路３４４および／または制御回路３４２によって与えられたレポート（または時宜を得たレポートがないこと）に基づいて、最終決定を行うことができる。
【００４３】
制御装置３４２は、受信機回路３４４および／または送信機回路３６４と協働して、経時的に変化するリンクに影響を与える条件としてリンクを維持するために閉ループ制御を実行する。維持されるリンクは、ロケータおよび１つの識別装置またはマーカを含むことができる。閉ループ制御の基礎（すなわち、ループ誤り信号の基礎）は、マーカ、特定のマーカおよび／または識別装置、ゾーンのすべてのマーカ、またはゾーンの所望の識別装置およびマーカを含むことができる。たとえば、ロケータが施設を動き回ると、受信された信号電力（または振幅）、雑音成分および電力（または振幅）、ならびに結果として生じる信号対雑音比は、とりわけ、雑音源への近接、施設のエネルギーを吸収および反射する表面との整列、識別装置（たとえばマーカ）および／またはロケータの向きの変化などの結果として、変化する場合がある。ＣＰＵ  ３１２および／または制御装置３４２が通信の信頼性が低下したと判定した場合、（ａ）追加または代替アンテナを（アンテナ選択器３４８を介して）直接選択する処置、および（ｂ）減衰または利得を（減衰器３４６、受信機３４４および送信機３６４を参照して前述した回路を介して）調整する処置のうち、１つまたは複数を実行するように制御装置３４２に指図することにより、リンクの信頼性を向上させることができる。処置は、１つまたは複数の測定値（たとえば、受信した信号振幅、受信した雑音振幅、または検出対試行の比）をそれぞれの限界値と比較し、その限界値を超えている場合は（たとえば、タイマが経過するまで他の処置を避けるようにタイマを設定すること、または限界値を一時的に超える可能性の少ない値にすることによって）ヒステリシス効果を課した結果として実行することが可能である。
【００４４】
アンテナ３５０、アンテナ選択器３４８および減衰器３４６は、通信パターン・セットを与えるように協働する。所望の通信パターンは、制御装置３４２および／またはプロセッサ３１０によって実行される。減衰器は一般に、（ａ）受信機回路３４４を動作アンテナに整合させる、および／または（ｂ）動作アンテナを送信機回路３６４に整合させる、インピーダンス整合回路を表す。インピーダンスの整合／不整合は、抵抗性要素およびリアクタンス性要素の任意の組合せによって達成されることができる。アンテナ選択は、半導体スイッチ、リレー、またはそれらの組合せを使用して実施することができる。アンテナは、無指向、指向、個別、またはアレイ構成であってよい。
【００４５】
本発明のシステムで使用するための識別装置は、前述の特許出願第０９／３７２２７４号に記載されたタイプの任意の装置を含むことができる。たとえば、図４の識別装置４００は、バッテリ４０２、制御装置４０４、１つまたは複数の送信機４０６〜４０８、および送信機４０６〜４０８に結合されたそれぞれのアンテナ４１０〜４１２を含む。識別装置４００の回路、ソフトウェアおよび構成は、任意の従来タイプのものであってよい。識別装置４００は、送受信機またはトランスポンダのための前述の特許出願第０９／３７２２７４号に記載されたタイプの回路を含む任意の従来のアナログおよびデジタル回路の混合を含むことができる。識別装置４００で使用されるファームウェアおよびソフトウェアは、従来のソフトウェア開発技術を使用して開発することができる。識別装置４００の回路およびアセンブリのパッケージングは、前述の任意の応用例に所望の集積回路、ハイブリッド、スマートカード、ラベル、タグ、バッジ、梱包材料、パッケージング、コンセント、コンテナ、または標識で、従来から使用された技術を含むことができる。
【００４６】
たとえば、識別装置４００は、無線周波数ビーコン型ＲＦＩＤタグとして動作可能である。バッテリ４０２は、制御装置４０４および送信機４０６〜４０８に電力を与える。制御装置４０４は、ライン４０５を介して、送信方法（たとえばメッセージ・フォーマット、信号特性、変調、送信のタイミング）および送信する内容（たとえばメッセージ内容、メッセージ数、再送のタイミング）を適切に指図する。
【００４７】
本発明の様々な局面に従った方法は、ゾーン・ベース通信用の施設を準備する。対象物の識別および位置特定用のゾーン・ベース通信は、１つまたは複数のゾーンを使用すること、ならびに固定および／または携帯型の構成でロケータを使用することが可能である。ゾーンは、施設内の適切な動作位置で動作している適切なロケータによって与えられる適切な通信パターンの信頼性を参照して定義される。ゾーンの適切な数および配置構成ならびに適切なパターン、ロケータ、および位置を構成するものは、ユーザの判断および好み、ならびに特定の応用例のコスト／性能目標の対象となる。
【００４８】
たとえば、図５の方法５００は、図１から図４を参照して上記で論じたシステムを使用するゾーン・ベース通信用の施設（たとえば、図１のゾーンの機能配置構成によって部分的に表された施設）を準備するものである。以下のステップは、任意の順序、または時間的に重複する順序で所望なように実施することができる。
【００４９】
仕様、分析、またはテストを信頼することにより、適切な通信パターン・セットを引き起こすロケータ構成が決定される（ステップ５１０）。これらの構成は、前述のように、複数の減衰および／または複数のアンテナを含むことができる。１つの動作位置から施設の任意の一部における所望の識別装置の位置を特定するのを容易にするために、施設全体を含めるのに十分な大きさのパターンを通信パターンのセットに含めることが望ましい場合がある。
【００５０】
ロケータと識別装置の組合せの仕様、分析、またはテストを、ゾーンの最大寸法を決定するのに使用することができる（ステップ５１２）。ゾーンの最大寸法はまた、ゾーンの境界での通信の信頼性の選択されたパラメータの定義に依存する。たとえば信頼性は、試行回数のうち誤りなしにリンクを介して転送されたメッセージの数（たとえば１０回のうちの任意の６回）として、または総試行回数のうち連続して成功した回数（たとえば１０回のうち４回連続）によって表されることができる。メッセージ長さは、所望により、システム動作で使用されるメッセージに対応するか、あるいは長さがより短いかまたは長いメッセージに対応することができる。所与の装置が範囲の内部にあるか外部にあるかを判定するのにかかると予想される時間量は、他のシステム性能目標によって制限される場合がある。
【００５１】
ステップ５１０および５１２は、ゾーン全体を厳密に含む第１のパターンと、その第１のパターンを含み且つすべての方向で第１のパターンよりも大きい第２のパターンとを含む通信パターンのセットを与えなければならない（またはそれまで繰り返すことができる）。第１および第２のパターンは、それぞれ無指向性であるか、または無指向性パターンをシミュレートするためのアンテナ掃引能力を有する指向性であってよい。
【００５２】
識別装置が内部にある場合に、定義された動作位置のいずれかで動作するロケータによって識別装置が検出されないようなどんな遮断領域をもなくすために、各ゾーンについて１つまたは複数の動作位置が選択される（ステップ５１４）。通信の信頼性のために見通し線通信が好ましい場合、ゾーン内のあらゆる点は、少なくとも１つの動作位置への見通し線上にあるべきである。
【００５３】
指定された動作位置（ステップ５１４で指定）から境界まで延在し、識別装置とロケータとの間で第１のパターンを使用して動作するリンクをテストする（ステップ５１２を参照）ことにより、施設内での各ゾーンの境界の物理的な位置が特定される（ステップ５１６）。境界は、動作位置で無指向性通信パターンを有する（または有するように移動される）識別装置（すなわち目標）を配置すること、および目標を単に検出するように指図された携帯型ロケータを使用してゾーンの予測される外縁部付近を移動することによって決定できるので便利である。「単に検出する」という語句は、通信リンクが、範囲内での第１のパターンと第２のパターンとの差よりも少ない許容差内で、ゾーンの境界で予測される信頼性を呈することを意味する。
【００５４】
ステップ５１６で決定された境界の外側に、ある一定数のマーカが配置される（ステップ５１８）。経験的な測定、分析、またはテストにより、各マーカは、ロケータが第２のパターンを使用して指定された動作位置から動作している場合はロケータによって有効に存在しているものとして報告され且つロケータが第１のパターンを使用して指定された動作位置から動作している場合はロケータによって有効に存在しているものとして報告されないように配置される。「有効に存在している」という語句は、対応するリンクの信頼性が、範囲内での第１のパターンと第２のパターンとの差よりも少ない許容差内で、ゾーンの境界で予測される信頼性を超えるものでないことを意味する。予期せぬリンク性能の場合は、動作位置の再位置決め、ゾーン境界の物理的位置の改訂、または異なる通信パターン・セットを使用したステップ５１０からの方法の反復を必要とすることがある。
【００５５】
ステップ５１８が完了すると、施設はゾーン・ベース通信用に準備されるが、通信パターンの寸法に影響を与える可能性のあるこの施設内での、およびこの施設への物理的な変更は監視しなければならない（ステップ５２０）。マーカの性能およびロケータ構成も、たとえば意図的にゾーンの境界上に配置された１つまたは複数の目標識別装置を使用して、各動作位置で各ゾーンをテストすることにより、定期的にテストしなければならない（ステップ５２２）。ステップ５２０および５２２は、大型の物品が頻繁に移動する施設の場合、たとえば毎月などの任意の適切な間隔で繰り返すことができる。
【００５６】
オペレータは、たとえば図５の方法５００によって、携帯型ロケータを持って施設を動き回ることで、ゾーン・ベース通信用に準備された施設内で所望の識別装置の位置を特定することができる。ロケータは、本発明の様々な局面に従った方法を実行することにより、オペレータを支援することができる。こうした方法には、（ａ）１つまたは複数の通信パターンの識別と、（ｂ）データベースの次の問い合わせを決定するための情報とを取得するために、データベースを使用することが含まれ、その決定は、１つまたは複数の通信パターン内で有効なマーカの識別に部分的に基づくものである。
【００５７】
データベースは、（ａ）音声アナンシエータを駆動するためのしるしと、（ｂ）オペレータの動きを指図するためにオペレータに表示される情報とを与えることもできる。たとえば、図６の方法６００は、ロケータ３００のメモリ３１６に格納され、そして所望の識別装置の位置を特定する際にオペレータを支援するためにＣＰＵ  ３１２によって実行されることが可能であり、この方法は以下のステップを含む。
【００５８】
所望の識別装置の位置を特定するには、携帯型ロケータが、所望の識別装置の同一性（ＩＤ）へのアクセスおよびデータベースへのアクセスを取得しなければならない（ステップ６０２）。適切な識別装置ＩＤへのアクセスは、（ａ）オペレータがキーボード３０６上でＩＤ（またはＩＤが導出可能な仕様）を入力したとき、（ｂ）オペレータがディスプレイ３０４に表示された選択リストに基づいてキーボード３０６上で選択されたＩＤを指示したとき、および（ｃ）前述のようにネットワーク・インターフェース３１４にリンクされたネットワーク１０８を介して、ホスト・コンピュータ１１０、ロケータ１０２、またはロケータ１０４によって与えられたときのいずれかで与えられ得る。
【００５９】
携帯型ロケータによって使用されるデータベースは、十分に小規模であり、メモリ３１６からの格納および使用に関する方法で編成することができる。多くのゾーン、多くのマーカを有するシステムの場合、またはシステムの保全性維持を楽にするために、データベースは、携帯型ロケータのメモリ以外のメモリに格納することができる。ロケータ１０２、ロケータ１０４、および／またはホスト１１０のメモリは、データベースに格納域を与えることができる。データベース機能（たとえば問い合わせ、追加、削除など）を実行するソフトウェアは、従来の分散処理技術を使用してネットワーク１０８に結合された任意のコンピュータによって実行可能である。
【００６０】
データベースは、たとえばレコード構造のアレイ、レコード構造のリンクされたリスト（またはグラフ）、異なるインデックス・キーを有する複数アレイ、およびインデックス・ファイルと協働するレコードの複数ファイルを含む従来の要領で編成することができる。問い合わせに応答して与えられたデータに関連した機能は、問い合わせに応答してオペレーションを与える際に実施することができる。後者の場合、データベースは、全体として方法６００の１つまたは複数のステップを実行する、マクロ、プロシージャ、コード、またはそれらへのポインタを含むことができる。データベースの内容は、施設のマーカの配置およびオーバレイング・マップならびにマップの縮尺に合わせてスケーリングされたパターンの知識から決定することができる。任意の順序のパターンを使用して、論理的案内を実施することができる。案内の論理は、スパイラル検索または扇形検索を含む従来の任意の検索を実施することができる。あいまいさは、試行錯誤案内、知られた動作位置に戻ること、および／または特定の（たとえば１０５）位置に戻る（オペレータの動きを後戻りする）ことによって、解決できる。
【００６１】
好ましい実施形態では、ロケータに転送されるテーブルは、（ａ）現在ロケータの位置が特定されると予測される第１のゾーンと、（ｂ）位置が特定される所望の識別装置の予測位置方向に向かって第１のゾーンに隣接した第２のゾーンとを記述する情報を含むことができる。こうした記述は、それぞれのゾーンに関連付けられたすべてのマーカを含むことができる。ＣＰＵ  ３１２はロケータが第２のゾーン内にあると決定するとき、第２のゾーンの記述が第１のゾーンとして参照され、そして新しい第２のゾーンを記述する情報が要求され、ホスト・コンピュータ１１０から取得される。
【００６２】
データベースへのアクセスが与えられた後、ＣＰＵ  ３１２はポインタをデフォルト値に設定する（ステップ６０４）。デフォルト値は、任意の識別装置の任意の検索を開始するための初期条件に対応させることができる。代替の実施形態では、デフォルト値は部分的に所望のＩＤに基づいて決定することができる。たとえば、ゾーン開始は、携帯型ロケータの現在の位置によって決定し得て、そして通信パターン、変調および／またはメッセージの開始は、所望のＩＤによって決定することができる。ポインタ値は、従来の問い合わせで使用されるレコード番号および／またはキー値であってよい。
【００６３】
現在の（初期時にはデフォルトの）ポインタ値は、携帯型ロケータが次に試みる通信用にどの特定通信パターンを使用するべきかを識別するのに使用される（ステップ６０６）。たとえば、データベースがポインタによって識別されたレコードを含む場合、レコードの内容はパターンの識別（パターンＩＤ）を含むことができる。２以上のパターンが識別可能であり、そして２以上のパターンを使用した結果を組み合わせることができる。パターンを使用する通信は、いくつかの関連するパターンを暗黙に使用することができる。たとえば、（図２の）パターン２１２を識別することによって、現在の環境にある雑音レベルの決定、適切な送信電力レベルの決定、受信機の感度、通信信号周波数、再試行回数、変調および／またはメッセージ構造（たとえば高雑音環境の場合はより短いメッセージ）を含む、任意の適切な目的のために、パターン２１０および／または２１４を使用することができる。
【００６４】
次に携帯型ロケータは、１つまたは複数のマーカの識別（たとえば１つまたは複数のマーカＩＤ）のしるしを取得するために、識別された通信パターン（単数または複数）を使用して、エネルギーを送受信する（ステップ６０８）。オペレータおよび携帯型ロケータの現在の位置のしるしをマーカＩＤから決定し、そして検証のためにディスプレイ３０４およびキーボード３０６を介してオペレータに表示することができる。ロケータの位置の特定を表示する必要はない。
【００６５】
識別されたパターン（単数または複数）、すなわちマーカＩＤ（単数または複数）および識別装置ＩＤ（単数または複数）を使用した通信の結果は、動作中のアナンシエータ３０８およびディスプレイ３０４のしるし、ならびに方法６００のメイン・ループの次の繰返しで使用されるポインタ値をデータベースから取得するために、現在のポインタ値およびパターンＩＤ（単数または複数）と組み合わせて使用することができる（ステップ６１０）。
【００６６】
次に、音を発生させるために、しるしに従ってアナンシエータ３０８を作動することができる（ステップ６１２）。音声は、（ａ）所望の識別装置が最も近い距離（たとえば２０４）および携帯型ロケータが解決できる最小のあいまい領域面積（たとえばパターン２２０の面積）で信頼性良く応答した（たとえばパターン２２０内にある）か否か、（ｂ）ロケータと所望の識別装置との間の通信の近傍性、解像度、または信頼性が劣っていることの任意の表示（たとえば、様々な近傍性、パターン・サイズ、および／または信頼性に対する様々なトーン）、または（ｃ）ディスプレイ３０４に表示された情報を説明する可聴口述（口語の英語を用いて同期された音声）を示すことができる。
【００６７】
ディスプレイは、オペレータの動きを指図するテキストおよび／または記号（一般に本明細書では案内と呼ばれる）を示すことができる（ステップ６１４）。指図される動きは、たとえば（ａ）最もサイズが小さく信頼性が高いパターン内に識別装置があるため目視検索を開始すること、（ｂ）規定された方向（たとえば絶対方位点（東、北東など））で、または最後の動きに対して（直進を続ける、右へ曲がるなど）、規定された距離（たとえば距離２０８から距離２０６を引いた距離などの、パターン・サイズの差）だけ移動すること、（ｃ）施設マップを取得し、且つ規定されたグリッド位置に進むこと、または（ｄ）知られた以前の位置から検索を再開するために動きを後戻りすること、を含むことができる。
【００６８】
次に、ループの次の繰返し（たとえばステップ６０６から６１６）で、データベースから取得されたポインタ値（ステップ６１６）を使用することができる。ポインタが所定の値と合致しない場合は、ループのそれ以上の繰返しは望ましくなく、所望の識別装置の支援検索は、携帯型ロケータが検索を支援できる範囲では完了したとみなすことができる。たとえば、図１の携帯型ロケータ１０６が識別装置１９９の位置を特定するのに使用される場合、位置１０５および無指向性パターン１３５でのオペレーションは、携帯型ロケータおよび所望の識別装置が両方ともおそらくゾーン１３０内にあることを確立するのに十分であり得る。この結論は、携帯型ロケータ１０６が無指向性パターン１３１および１３２ならびに他の論理および指示を使用して、位置１０３で最後に動作したときの、マーカ１８１〜１９１の信頼性良い認識に基づくことができる。位置１０３から位置１０５への移動およびより小さなサイズのパターンの使用（たとえば距離１３６は距離１３４よりも短い）については、携帯型ロケータ１０６によって与えられる案内および／または音によって指示することができる。他の論理および指示は、マーカのサブセット（たとえば１８７〜１８９）の信頼性良い認識、および所望の識別装置１９９の認識を含むことができる。位置１０５では、前述のポインタ値に従って指向性パターンの使用を実行することができる。たとえば、アナンシエータ３０８からの「最も素早く発信音が発生する方向に進む」という趣旨でパターン２２４および／または２２２ならびに案内を使用すれば、オペレータが一般に位置１０７の方向へ移動するのに十分であり得る。位置１０７では、携帯型ロケータ１０６がマーカ１８７〜１８８および識別装置１９９を認識し、そして支援検索を完了することができる。検索を支援することにより、ゾーン１３０内のどこでも位置の特定が可能である所望の識別装置が、パターン１４２内に位置されていることが決定され、目視による労力のかかる検索の範囲を著しく減らすことができる。
【００６９】
動作位置は、支援検索（たとえばグリッド位置を使用した案内）中に、通信パターン・レンジ分析および人間の要因に便利な施設内のグリッド位置によって識別することができる。動作位置がオペレータに明らかな場合（たとえば施設のフロアにマーキングされている場合）、１つの位置から別の位置への移動は、それ以上の案内なしに携帯型ロケータから実施することができる。動作位置の物理的位置に関する視覚的キューなしに、携帯型ロケータは、所望の動作位置の位置を特定するために施設内に配置されたマーカの検出に応答して、オペレータへの案内を提供することができる。たとえば、所望の識別装置ＩＤへのアクセスを与える代わりに、方法６００では所望の動作位置へのアクセスを与えることができる。残りの方法は、所望のゾーン用のマーカのみ（且つすべてのマーカ）の特定パターンで排他的に認識される目標によって実行することができる。この代替検索用のデータベースの内容は、前述のように、たとえば、サイズの大きい無指向性パターンから始まり、サイズの小さいパターンへと順に進んでいく方法、または指向性パターンと、２つ以上の関連パターンを使用した通信の信頼性の比較に基づく距離の推定値とを使用する三角測量などの、任意の方法で決定することができる。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施形態について述べてきたが、これらは、特許請求の範囲に定義されているように、本発明の範囲を逸脱することなく変更または修正が可能である。説明をわかりやすくするために、本発明のいくつかの特定の実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は特許請求の範囲によって判定されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の様々な局面に従ったシステムを示す機能ブロック図である。
【図２】  図２は、図１のシステムのロケータの通信パターンを示す図である。
【図３】  図３は、図１の動作位置で使用されるロケータを示す機能ブロック図である。
【図４】  図４は、図１のシステムで使用するための、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置を示す機能ブロック図である。
【図５】  図５は、本発明の様々な局面に従ったゾーン・ベース通信に備える方法のフロー・チャートである。
【図６】  図６は、図１のシステムの携帯型ロケータを使用する識別装置の位置特定を支援する方法のフロー・チャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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