(57)【要約】      （修正有）【課題】自動計測（ＡＭＲ）システムにおける電池駆動のメータユニットの電池寿命を改良する。【解決手段】メータユニットは計測デバイスから送信されるＲＦ信号を受信し、特定非標準データ速度を検出し、設定された固有のデータ速度と一致するか判断し、一致すれば前記メータユニットは活性化され通信を開始し、一致しなければスリープ状態になる。ビットまたはフレーム同期の検出を必要としないため高速処理が可能となり電池寿命を長くすることが出来る。【選択図】図１
2005166013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジオ周波数（ＲＦ）通信を送信するのに適合した少なくとも１つの計測デバイス；および
ＲＦ通信を受信するのに適合したメータデバイスと連絡するメータインターフェースモジュールを有する少なくとも１つのエンドポイントデバイスを含み、
該メータインターフェースモジュールは少なくとも１つのエンドポイントに対応する標的データ速度にて入りＲＦ通信シグナルに応答するように適合されたデジタルスケルチ回路配置を含み、上記スケルチ回路配置は複数の入りＲＦ通信シグナルのデータ速度を検出し、上記入りＲＦシグナルのいずれかのデータ速度が標的データ速度と一致するかを判断するようにさらに適合し、ここに、上記メータインターフェースモジュールは、上記入り通信のデータ速度が標的データ速度と一致する場合、少なくとも１つの計測デバイスへＲＦシグナルを介して計量されたデータを送信するよう適合することを特徴とする自動計測（ＡＭＲ）システム。
【請求項２】
上記ＲＦ通信がマンチェスター暗号化され、上記デジタルスケルチ回路配置が、該スケルチ回路配置に帰属された標的データ速度を一致させる通信の特異的マンチェスターオンエアーデータ速度を検出するのに適合することを特徴とする請求項１に記載のＡＭＲシステム。
【請求項３】
上記ＲＦ通信が非ゼロ復帰暗号化される請求項１に記載のＡＭＲシステム。
【請求項４】
上記ＲＦ通信が２進暗号化される請求項１に記載のＡＭＲシステム。
【請求項５】
ＲＦ入りシグナルの検出に際して、メータインターフェースモジュールのスケルチ回路配置が少なくとも１つのエンドポイントデバイスのデバイスタイマーを初期化し、通信捕獲を開始させ、および少なくとも１つのエンドポイントデバイスにおいてシーケンスを比較するよう適合し、上記スケルチ回路配置が、さらに、有効通信が検出されるまで、入りシグナルをフィルタにかけるよう適合し、ここに、有効通信は、標的データ速度に一致するデータ速度を有する入りシグナルを含み、ここに、上記スケルチ回路配置は、さらに、通信データ用の有効通信を復号し、処理するのに適合することを特徴とする請求項１に記載のＡＭＲシステム。
【請求項６】
もし第２のエッジが良好なエッジであれば、フィルター配置の良好カウントレジスタが増分され、および
もし第２のエッジが劣悪なエッジであれば、フィルター配置の劣悪カウントレジスタが増分され、良好カウントレジスターは消去され、
エッジの時間の関数としての良好なエッジまたは劣悪なエッジとして識別するようにベースエッジおよび第２のエッジを検出し；次いで、良好計測レジスタを消去するに際し、上記スケルチ回路配置のフィルター配置が入り通信をフィルターにかけるよう適合し、
ここに、上記濾過配置は、標的データ速度が検出されるまで、良好なエッジまたは劣悪なエッジとして引き続いてのエッジを検出し、識別するのに適合することを特徴とする請求項５に記載のＡＭＲシステム。
【請求項７】
上記スケルチ回路配置が、さらに、第２のエッジおよび続くエッジが検出された後、選択性テストを行うように適合し、ここに、選択性テストはベースエッジおよび第２のエッジの間の時間の解析、劣悪カウントレジスタのレビューおよび良好計測レジスタのレビューを含み、劣悪カウントレジスタが所定の限界未満であるかを判断する請求項６に記載のＡＭＲシステム。
【請求項８】
上記エンドポイントデバイスのメータインターフェースモジュールが、
入力データシグナルを受信し、量子化するのに適合した抽出回路；および
上記抽出回路からの量子化されたデータシグナルを受信し、量子化されたデータシグナル中のエッジを検出するよう適合したエッジディテクター回路；
を含むよう適合し、
ここに、上記エッジディテクター回路は、多数の良好エッジを追跡するための第１のカウンタおよび多数の劣悪エッジを追跡するための第２のカウンタを含み；
ここに、上記抽出回路は、第１のカウンタが第１の所定の値に到達すると、回復されたクロックシグナルおよび回復されたデータシグナルをエッジディテクター回路に通過させるよう適合され、ここに、上記抽出回路は、第２のカウンタが第２の所定の値に到達すると、入力データシグナルを棄却するよう適合することを特徴とする請求項１に記載のＡＭＲシステム。
【請求項９】
さらに、複数のクロック周波数を誘導し、少なくとも１つの周波数を抽出回路およびエッジディテクター回路へ通過させるよう適合した分割器回路をさらに含む請求項８に記載のＡＭＲシステム。
【請求項１０】
少なくとも１つのエンドポイントデバイスのメータインターフェースモジュールのデジタルスケルチ回路配置のデバイスタイマーを初期化し、ここに、上記スケルチ回路配置は標的データ速度に応答するよう配置され；
上記少なくとも１つのエンドポイントデバイスのスケルチ回路配置において通信捕獲およびシーケンスを開始し；
有効通信が検出されるまで、上記少なくとも１つのエンドポイントデバイスにおいて入りＲＦ通信シグナルをフィルターにかけ、ここに有効通信は標的データ速度に一致するデータ速度を持つ入りＲＦ通信シグナルを含み；
通信データ用の有効通信を復号し；次いで
上記通信データを処理する；
工程を含むことを特徴とする、自動計測（ＡＭＲ）システムにおいて少なくとも１つのエンドポイントデバイスで通信するための方法であって、上記少なくとも１つのエンドポイントデバイスがメータデバイス、およびラジオ周波数（ＲＦ通信）に適合したメータインターフェースモジュールを含む方法。
【請求項１１】
入力通信をフィルタ−にかける工程が、さらに、
ベースエッジを検出し；
第２のエッジを検出し、エッジの時間に基づいて良好エッジまたは劣悪エッジとして第２のエッジを識別し、
もし第２のエッジが良好なエッジであれば、良好カウントレジスタを増分させ、
もし第２のエッジが劣悪エッジであれば、劣悪カウントレジスターを増分させ；次いで
標的データ速度が検出されるまで、標的データ速度の決定が存在しないまで、または所定の獲得タイムアウトが到達するまで、良好なエッジまたは劣悪なエッジとして引き続いてのエッジを検出し、識別する；
ことを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
さらに、第２のエッジおよび引き続いてのエッジが検出された後、選択性テストを行う工程を含み、
ここに、上記選択性テストは：
ベースエッジおよび第２のエッジの間の時間を解析し；
劣悪カウントレジスタをレビューし；および
もし劣悪カウントレジスタが所定の限度未満であれば良好カウントレジスタをレビューする；
ことを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
通信捕獲および比較シーケンスを開始する工程が、入りＲＦ通信を検出し、受信することを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
上記入りＲＦ通信がマンチェスター暗号化され、標的データ速度が特異的マンチェスターオンエアーデータ速度を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
入りＲＦ通信が非ゼロ復帰暗号化される請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
上記入りＲＦ通信が２進暗号化される請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
入力データシグナルを受信し、量子化するのに適合した抽出回路；および
上記抽出回路から量子化されたデータシグナルを受信し、量子化されたデータシグナル中のエッジを検出するのに適合したエッジディテクター回路；
を含み、
ここに、上記エッジディテクターは多数の良好なエッジを追跡するための第１のカウンタ、および多数の劣悪なエッジを追跡するための第２のカウンタを含み；
ここに、上記抽出回路は、第１のカウンタが第１の所定の値に到達すれば、回復されたクロックシグナルおよび回復されたデータシグナルをエッジディテクター回路に通過させるように適合され、ここに、上記抽出回路は、第２のカウンタが第２の所定の値に到達すれば、入力データシグナルを棄却するよう適合されたことを特徴とする自動計測システムで用いられるエンドポイントメータデバイスであって、当該エンドポイントメータデバイスは計測デバイスから受信した入りラジオ周波数（ＲＦ）通信シグナルを濾過するように適合されたメータインターフェースモジュールを含む該エンドポイントメータデバイス。
【請求項１８】
上記入りデータシグナルがワイアレスラジオ周波数（ＲＦ）通信を含む請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
上記ＲＦ通信がマンチェスター暗号化されている請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
上記ＲＦ通信が非ゼロ復帰暗号化されている請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２１】
上記ＲＦ通信が２進暗号化されている請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２２】
さらに、複数のクロック周波数を誘導し、少なくとも１つの周波数を抽出回路およびエッジディテクター回路に通過させるよう適合された分割器回路を含む請求項１７記載のデバイス。
【請求項２３】
自動計測（ＡＭＲ）システムのメータインターフェースモジュールで用いるのに適合したデジタルスケルチ回路配置であって、
データ速度を有する入りラジオ周波数（ＲＦ）データシグナルを検出するための手段、ここに、上記データ速度は一連のエッジによって表わされ、ここに、当該スケルチ回路配置は標的データ速度に応答するよう適合され；
入りＲＦデータシグナル内のエッジを検出するための手段；
検出されたエッジの関数として入りデータシグナルのデータ速度を決定し、入りデータシグナルのデータ速度がスケルチ回路配置のデータ速度に一致するかを決定するための手段；および
もしデータ速度が標的データ速度に一致すれば、データシグナル内のデータを処理するための手段；
を含むデジタルスケルチ回路配置。
【請求項２４】
上記入りデータシグナル検出手段が抽出回路を含み、ここに、入りデータシグナル内のエッジを検出するための上記手段が、抽出回路からの量子化されたデータシグナルを受信し、量子化されたデータシグナル中のエッジを検出するよう適合されたエッジディテクター回路を含むデジタルスケルチ回路配置を含み、ここに、エッジディテクター回路が多数の良好なエッジを追跡するための第１のカウンタおよび多数の劣悪なエッジを追跡するための第２のカウンタを含む請求項２３記載のエンドポイントデバイスメータインターフェースモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、ここに引用によりその全体を援用する、２００３年９月５日に出願された米国仮出願第６０／５００，５０７号、および２００４年８月２日に出願された米国仮出願第６０／５９８，１５８号の利益を主張する。
【０００２】
（コンパクトディスク）
本明細書に開示する本発明の１つの具体例を記載する暗号および情報を含むコンパクトディスクをここに提出し、引用により援用する。該コンパクトディスクは以下のプログラムを含む：
2005166013.tif 000003
【０００３】
（発明の分野）
本発明は、一般に、ラジオ周波数（ＲＦ）通信システム、さらに詳しくは、遠隔自動計測（ＡＭＲ）デバイスおよびシステムで用いられるＲＦ通信スキームに関する。
【背景技術】
【０００４】
（発明の背景）
自動計測（ＡＭＲ）システムは一般に当該分野で知られている。公共事業会社は、例えば、典型的には、ラジオ周波数（ＲＦ）通信を用いて遠隔的に顧客メータを読み、モニターするためにＡＭＲシステムを用いる。ＡＭＲシステムは公共事業の会社および他のユーザーによって好まれている。なぜならば、該システムは、読取りを収集し、顧客宛て請求書作成を管理する効率および精度を増加させるからである。例えば、住居のガス、電気または水道のメータを毎月読むためのＡＭＲシステムの使用は、公共事業雇用者が、手でメータの読み取りを転写するためにメータが位置された各住居または会社に物理的に入る必要性を排除する。
【０００５】
現行のＡＭＲシステムを配置するいくつかの異なる方法がある。固定されたネットワークでは、メータの位置のエンドポイントデバイスは、ＲＦを用いて測定値およびデータを収集するリーダーと通信する。ここに、本明細書を通じて用語「エンドポイントデバイス」は一般に、単一のデバイスとしてリーダーと通信するメータおよびメータインターフェースユニットをいうように用いるが、種々の実施例においては、メータおよびメータインターフェースユニットは電気的通信においては区別されるデバイスであるが、物理的には相互に接近し得ない。例えば、中枢系と通信する特定のリーダーおよび各リーダーに関連した各エンドポイントデバイスを用いる公共事業の極のより大きな地理的領域全体に位置する多数の固定された中間リーダーがあり得る。他の固定されたシステムは全てのエンドポイントデバイスと通信する唯一人の中枢リーダーを利用する。移動環境では、ＲＦ通信能力を持つ携帯型または他の移動リーダーを用いて、ある場所から次の場所へと移動する間にエンドポイントデバイスからデータを収集する。
【０００６】
米国特許第５，９１４，６７３号は、例えば、固定ＲＦネットワークを用いることによって公共事業メータを読み取るのに用いるタイプのＡＭＲシステムに関する。該システムは複数のセルからなり、各セルは単一データ集中装置ユニットおよび、典型的には、かなり多数のメータインターフェースユニットを含むネットワークである。操作においては、各メータインターフェースユニットに唯一の時間置換番号を割り当て、その時間置換番号に基づいてデータ集中装置ユニットからのメータ読取り要求に応答する。
【０００７】
固定されたネットワークおよび移動環境双方に関する関心事はエンドポイントの電池消費である。各エンドポイントデバイスには、典型的には、リーダーと通信する電池駆動式メータインターフェースユニットが設けられている。メータの読み取りの増大した効率および精度の全システム目標に寄与するためには、メータインターフェース電池寿命を長くして、時間および出費を軽減させ、メータインターフェース中の電池を維持し、点検するのが望ましい。より大きな容量を持つ電池の使用はコストおよび空間を考慮すると一般には実行可能なオプションではないので、電池寿命を増大させる好ましい方法はメータインターフェースによる電池消費を低下させることである。この目標は、部分的には、リーダーとの通信が予測されないか、または要求されない場合に、メータインターフェースを「スリープ」または電力低下モードで操作することによって達成できる。
【０００８】
米国特許第５，７２６，６４６号は、遠隔メータインターフェースデバイスを活性化し、アクセスするための方法および装置に指向される。計測デバイスは、要求を通信チャネルで送信することによってメータインターフェースユニットとの通信を開始する。メータインターフェースユニットは活性状態および不活性状態の間で作動して、電力消費を低下させ、周期的に活性化して、チャネル活性についての通信チャネルをモニターする。計測デバイスからの要求はユニット識別子を含み、メータインターフェースユニットは特定の時点で活性化され、計測デバイスに由来する通信チャネルでの通信活性を検出する。
【０００９】
電池消費を低減させる他の方法も試みられており、エンドポイントデバイスは特定の閾値を超えるシグナルに対してのみ、またはあるタイプのシステム識別子を含むシグナルに対してのみ応答する。これらの方法は、特定のエンドポイントデバイスが応答するシグナルを制限することによって電力消費を低減するのを助ける。
【００１０】
米国特許第５，６８４，４７２号は、計測システムにおいてメータ状態情報に遠隔的にアクセスするための方法および装置に指向される。電池駆動式メータインターフェースユニットおよび計測デバイスの間の通信は第１のデータ速度で起こり、他方、外部電源メータインターフェースユニットおよび計測デバイスの間の通信は該第１のデータ速度とは異なる第２のデータ速度で起こる。電池駆動式メータインターフェースユニットおよび外部電源メータインターフェースユニットの間の通信は、外部電源メータインターフェースユニットとのより頻繁な通信の結果、電池駆動式メータインターフェースユニットに対して拡大された時間通りの受信機をもたらさないように、異なる速度で起こる。
【００１１】
他のシステムは、受信したシグナル強度インジケータに基づくアナログスケルチ技術を用いて、電池電源消費を維持する。しかしながら、これらの方法は、他の源からの干渉のため正確でない傾向がある。また、多くのエンドポイントデバイスを有するシステムにおいて受信されたシグナル強度閾値レベルを正確に設定するのは困難である。なぜならば、環境条件は異なる位置で変化し、経時的におよび温度により変化するからであり、これは、システムによって容易には、または自動的には補正することができない。これは、受信機閾値がノイズフロアを超えることによりいくつかのエンドポイント問合せを見逃し、システムのサービス質を低下させる人工的に高い閾値、または過剰の不正確性により電池を枯渇させる低い閾値の設定に導く。
【００１２】
エンドポイントデバイスが復調したデータ中で特別なシステム識別子を探すシステムは、エンドポイント受信機が、データを回復し、ビットおよびフレーム同期を検索するのに十分に長く機能することを必要とする。これは、エンドポイント受信機がこのプロセスを数秒毎に反復しなければならないシステムにおいて電池を枯渇させる。
【００１３】
従って、通信能力または性能を犠牲とすることなく、電池寿命を保持するＡＭＲシステムを作動させるシステムおよび方法に対して産業界で要望がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（発明の概要）
本明細書中にて開示し、記載する方法は、特異的オンエアーデータ速度の高速検出のためのシステムおよび方法を提供することによって、前記した産業界の要望を実質的に満たしている。１つの実施例において、該システムおよび方法は、エンドポイントデバイスが、唯一のクラスのＡＭＲデバイスを特異的に標的とする無線（over the air）情報の存在を迅速に測定するのを可能とする。デジタルスケルチシステムおよび実行方法はエンドポイントデバイス中の電池の寿命を維持し、特定の閾値を超えるＲFシグナルの存在を探すに過ぎない先行技術のアナログスケルチシステムおよび方法に対する改良である。
【００１５】
１つの具体例において、本発明のデジタルスケルチ回路およびアルゴリズムを利用するエンドポイントデバイスは、作動中に存在する特異的非−標準データ速度を探すことによって、ＡＭＲシステムがそのクラスのＡＭＲデバイスと通信しているかを迅速かつ正確に決定することができる。この方法は、従って、ニ方向ユニットにおける電池寿命の有意な改良を可能とする。該デジタルスケルチ技術は同一地理的エリアにおける多数の同様なデータ速度に拡大して、さらに、エンドポイントデバイスの電池寿命を延ばすことができる。デジタルスケルチ方法は非常に狭い範囲にわたって感度が良く、非常に似たＲＦおよびデータ移動性能を持つ多数のユニークなクラスのエンドポイントデバイスを可能とする故に、これは達成される。さらに、デジタルスケルチ方法は、不適切なデータ速度、およびノイズのみが検出されるであろうシグナルの存在しない状況のより速い測定さえ可能とする。
【００１６】
操作においては、デジタルスケルチシステムおよび方法の実施例は、エンドポイントデバイスが入り信号のデータ速度を見積り、該シグナルが特異的クラスのエンドポイントデバイスについての正しいデータ速度を有するかを迅速に決定するのを可能とする。適切に作動させるのにビットまたはフレーム同期を必要とせず、それを、従前に記載された方法よりもかなり速くなるので、これは先行技術に対する改良である。また、該方法は受信すべきＲＦのレベルに依存する。これはシステムが低い信号レベルでよく作動するのを可能とし、高い干渉シグナルレベルにおいて誤ったトリガリングを回避し、それを、ＩＳＭバンドに対して、または強い隣接チャネル干渉に遭遇し得るライセンスされたチャネルにおいてよく適合させる。
【００１７】
本発明の前記概要は、本明細書中に開示された発明の各示された実施例または各実行を記載することを意図しない。以下の図面および詳細な記載は、これらの実施例を特に例示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（発明の詳細な記載）
本明細書中に開示され、記載されたデジタルスケルチ方法の実行は、エンドポイントデバイスにおける電池寿命を増加させることによってコストを低減しつつ、より高品質のサービスが伴うより頑強なＡＭＲシステムを提供する。本発明は、図１ないし６、以下の記載、および添付のコンパクトディスクおよび前記したその内容によってより容易に理解することができる。本発明はそのような適用に必ずしも限定されないが、本発明は、そのような特別な意味における例の実施例の考察を用いて良好に認識されるであろう。
【００１９】
前記で手短に記載したごとく、ＡＭＲシステムは、典型的には、複数のエンドポイントデバイス、例えば、ローカルエリアに地理的に分布する公共事業消費メータを含む。ＡＭＲシステムは、典型的には、メータ密度が比較的高く、公共事業消費者が各メータを物理的に訪れるのはコストがかかり時間を消費するであろう住居および会社環境で最も有用である。比較的大きな地理的エリア、例えば、都市は、密接な地理的および通信的近隣で作動する１を超えるＡＭＲシステムを含み得る。ＲＦ通信スキームを用いるＡＭＲシステムにおいては、各エンドポイントデバイスは固定された、または移動リーダーあるいは中間エンドポイントデバイスと電気的に連絡して、メータの計測値および交換データならびに他の情報をルーチン的に収集する。２つ以上のＡＭＲシステムが作動するエリアにおいて、またはリーダーが特定のデバイスとの通信を要求する適用においては、各エンドポイントデバイスは、無線通信がそれまたはそのクラスに向けられて、通信に適切に応答するか否かを判断しなければならない。本明細書中に記載された本発明のデジタルスケルチ方法は、ＡＭＲシステムのエンドポイントデバイスが、オーバー−ジ−エア通信を迅速かつ効果的に解析して、特定のデバイスまたはクラスのデバイスを標的とする通信を識別するのを可能とする。
【００２０】
図１は、本発明のデジタルスケルチ識別技術１００の１つの例の実施例のフローチャートである。デジタルスケルチ技術１００は、データ収集および転送のためにＲＦ通信を利用する固定されたネットワークＡＭＲシステム内で作動する複数のマイクロプロセッサー回路が装備されたエンドポイントデバイスの各々によって実行される。さらに詳しくは、デジタルスケルチ識別技術は、エンドポイントデバイスが、そのユニークなクラスのＡＭＲデバイスを特異的に標的とする無線情報の存在を迅速に測定するのを可能とする特異的マンチェスターオンエアーデータ速度の速い検出を可能とする。
【００２１】
ＲＦシグナルを検出して１０１、応答または他の動作が必要であるか否かを判断する場合、技術１００は各エンドポイントデバイスで実行される。初期化工程１０２においては、エンドポイントデバイスのポートおよびタイマーが設定され、捕獲／比較プロセスが開始される。捕獲／比較割込み１０４はそれに続く工程であり、そこでは、デジタルスケルチ識別またはフィルタープロセスが行われ、これは、後にさらに詳細に記載する。もし有効なシグナルが工程１０４においてエンドポイントデバイスによって検出されれば、デジタルスケルチフィルタープロセスが停止され、復号プロセスが開始されて、検出されたシグナルに作用する。有効なシグナルは、特定のエンドポイントデバイスまたはデバイスクラスを標的とするものである。もし有効なシグナルが工程１０４で検出されないならば、デジタルスケルチフィルタープロセスは終了し、制御は、「ＮＯ  ＳＩＧＮＡＬ」表示の呼出機能に戻される。１つの具体例において、「ＮＯ  ＳＩＧＮＡＬ」状態は１０以下の予測ビット幅のオーダーにて非常に素早く測定され、エンドポイントデバイスは迅速にパワーダウンされて、電池の寿命を維持する。
【００２２】
プロセス１００のデジタルスケルチ部分の間に、捕獲／比較割込み工程１０４に関連するハードウェアおよびソフトウェアはエッジを収集し、タイムスタンプを分類して、入りシグナルが特定の非標準データ速度を含むか否かを決定する。もし適当な非−標準データ速度が検出されれば、入りシグナルはその特定のエンドポイントデバイスに向けられ、さらなる通信、例えば、消費計測値を含めた出シグナルは入りシグナル内容によって決定されるように開始される。エンドポイントデバイスが入力シグナルデータの処理を開始すれば、捕獲／比較割込み１０４がスイッチを切られ、割込み工程１０６のタイマーＡがスイッチを入れられる。割込み１０６のタイマーＡを用いて、マンチェスタービットフレームを標識する。１つの例の実施例において、マンチェスタービットフレームの開始のための値は、成功したデジタルスケルチプロセスの最後のレジスタに負荷される。この値を用いて、マンチェスタービットフレームの開始および終了の時間を計り、ここに、スケルチプロセスにおいて位相が測定された。図１は、サンプルが必要なく、または要求されなくなるまで、入力シグナルデータ速度をサンプリングするための再サンプリングループ１０８も示す。
【００２３】
図２は本発明のデジタルスケルチ方法およびシステムの１つの実施例のタイミング線図２００であり、ここに、システムは捕獲／比較割込み工程１０４に配置されて、以下のごとく、エッジを収集し、タイムスタンプを分類する。１つの実施例において、システムにおける中央のラジオからエンドポイントデバイスへの全ての通信は、マンチェスター暗号化されている。マンチェスター暗号化が、同期ビット流のクロックおよびデータを暗号化するのに用いられる同期クロック暗号化技術である。本明細書中で用いるごとく、マンチェスタービットフレームは、１つのマンチェスターデータビットの開始から終了までの時間と定義される。１つの実施例において、かつマンチェスター暗号化に従い、マンチェスタービットフレームの中央において転移が起こらなければならない。捕獲されたエッジからの１／２ビットの距離に、エッジがマンチェスタービットの中央に存在しても、しなくてもよく、転移があってもなくてもよい。全ビットは１つのマンチェスターデータビットの開始から終了までの時間である。本発明のデジタルスケルチ方法の１つの例の実施例においては、全ビット点には転移があるべきである。ベースエッジは、次のエッジが測定されるエッジまでのタイムスタンプ値であり、ゼロエッジは第１のベースエッジである。劣悪なエッジは、検出サイクルの開始から１／２ビットまたは全ビットカテゴリーに入らない全エッジである。良好なエッジは、検出サイクルの開始から１／２ビットまたは全ビットカテゴリーに入る全エッジである。良好な位相カウントは、位相を測定するのに用いることができるエッジとして資格のある良好なエッジの合カウントであり；例えば、１つの全ビット分離れ、それらの間にエッジを有しない受信された２つのエッジは２つの良好な位相エッジである。他の実施例においては、非ゼロ復帰（ＮＲＺ）または直二進暗号化が用いられる。
【００２４】
従って、タイムフレームＡ１１２の開始におけるエッジは図２の実施例におけるベースエッジである。タイムフレームＡ１１２の間に検出されるエッジは早く起こりすぎて良好なエッジになり得ない。もしそのようなエッジが検出されれば、劣悪エッジカウントレジスタが増分され、良好位相カウントレジスタが消去される。良好な１／２ビットはタイムフレームＢ１１４で起こる。良好カウントが増分され、Ｂ１１４におけるエッジはベースエッジ±１／２誤差となる。もし従前の良好エッジが可能なクロックエッジでなければ、現在のエッジは可能なクロックエッジとなる。タイムフレームＣ１１６の間に検出されたエッジは１／２ビットには余りにも遅く、全ビットには余りにも早く起こる。従って、Ｃ１１６においては、劣悪カウントが増分され、良好位相カウントが消去される。良好な全ビットはタイムフレームＤ１１８で起こる。良好なカウントおよび良好な位相カウントは増分され、これはクロックエッジであるゆえに、Ｄ１１８におけるエッジはベースエッジ±１／２誤差となる。タイムフレームＥ１２０の間に起こるエッジは遅く起こりすぎて全ビットにはなり得ない。劣悪カウントが増分され、このエッジはベースエッジまたは０エッジである。位相カウントも消去される。
【００２５】
各エッジが前記されたごとく収集された後、テストが行われて、選択性を改良し、より正確に、有効なシグナルの検出を決定する。図３はこの選択性テスト３００の１つの例の実施例のフローチャートである。まず、ベースエッジおよびゼロエッジの間のタイミングが工程３０２で分析される。もし工程３０２から得られる値が工程３０４における許容される限界内であれば、次いで、劣悪エッジは工程３０６でレビューされる。もし十分に劣悪エッジが工程３０６で検出されれば、有効入力シグナルは存在しない。さもなければ、次いで、良好エッジカウントが工程３０８で解析される。
【００２６】
もしテスト３００が首尾よく行われれば、入りシグナルは有効であると考えられ、受信エンドポイントデバイスは工程３１０において入力シグナルデータの処理を開始する。再度図１を参照し、エンドポイントデバイスが工程３１０において入力シグナルデータの処理を開始すると、工程１０４における捕獲／比較割込み操作はスイッチが切られ、割込み工程１０６のタイマーＡはスイッチが入れられる。割込み１０６のタイマーＡを用いて、マンチェスタービットフレームを標識する。この例の実施例において、マンチェスタービットフレームの開始用の値は成功したデジタルスケルチプロセスの最後においてレジスタに負荷される。この値を用いて、マンチェスタービットフレームの開始および終了の時間を計り、ここに、位相がスケルチプロセスで測定された。この方法を介して、エンドポイントデバイスは、無線情報が、前記したごとく検出されたシグナルの特異的オンエアデータ速度を介してその固有のクラスのＡＭＲデバイスに標的化されつつあるか否かを迅速に決定することができる。
【００２７】
図４ないし６は、本発明の１つの例の具体例に従って配置されたハードウェアの模式図である。特に、図４はデュアルウインドウ化ツール（エッジディテクター）のハードウェア模式図であり；図５は分割器回路のハードウェア模式図であり、他方、図６は本発明の１つの例の具体例に従うデコーダーのハードウェア模式図である。
【００２８】
さらに詳しくは、図４のエッジディテクター回路４００を参照し、生データシグナル４０２が、データ速度よりもかなり高い速度でシフトレジスタ４０４にクロックされる。シグナル４０２は、データスライサー（図６参照）から来るデータの量子化された、またはクロック−同期バージョンであるか、あるいはデジタルデータの流れを戻す受信機である。シフトレジスター４０４を用いてシグナル４０２を遅延させる。次いで、遅延されたデータを、データ転移またはエッジを見出す２ビットＥＸＣＬＵＳＩＶＥ−ＯＲゲート４０６に提示する。ウインドウがカウンタ４０８および４１０によって形成されて、データ転移を評価し、もしデータ転移が「良好な」ウインドウまたは「劣悪な」ウインドウの範囲内であれば、同様に、前記したソフトウエアアプローチへの転移を測定する。エッジディテクター回路４００もまた回路５００からのそのクロックシグナル４１２を受信する（図５参照）。
【００２９】
かくして、操作において、良好なエッジが検出され、次いで、検出された次のいくつかのエッジが解析されて、もし検出されたシグナルが求められるデータ速度にあれば、エッジがそこにあることが予測される「良好な」ウインドウ内にあるか否かを判断する。目標の１つは、良好なカウントを蓄積するウインドウの外部で起こる転移である設定数の劣悪転移を蓄積する前に、設定数の良好な転移、または好ましいデータ速度を示すであろう転移を蓄積することである。もし引き続いてのエッジがウインドウ、カウンター４０８内にあれば、「良好なカウント」が増分される。もしエッジがウインドウの外部にあれば、それは「劣悪カウント」であって、カウンタ４１０が増分される。もしカウンタ４１０が特定の「劣悪」値に到達する前にカウンタ４０８が特定の「良好な」値に到達すれば、回路４００は有効なデータ速度が存在することを示す。もしカウンター４１０がカウンター４０８の前にその値に到達すれば、回路４００は、無効データ速度、すなわち、好ましいまたは標的データ速度ではないデータ速度が存在することを示し、これは、システムに獲得を継続する必要がないことを示す。また、もし所定の獲得タイムアウトに到達し、ここに、有効なデータ速度が検出されなければ、システムはエッジを検出し解析することを止める。
【００３０】
これらのウインドウの幅またはサイズは、ビットのジッタおよび他の異常を考慮するのを可能とするように調整可能であり、かつカスタマイズが可能であり、感度および誤った速度の最適化を可能とする。また、良好なカウントおよび劣悪なカウント値は、パラメーターの中でも、スピード、感度、電源消費、および誤った速度の間のトレードオフを最適化するように調整可能である。データ速度および他の関連パラメータもカスタマイズできる。
【００３１】
図５は分割器回路５００である。回路５００は必要なクロック周波数を誘導して、回路の残りを駆動させる。例えば、回路５００は１６ＭＨｚクロックシグナル５０２を入力として受け取る。回路５００のＪＫ  ＦＬＩＰ−ＦＬＯＰ５０４およびＤ  ＦＬＩＰ−ＦＬＯＰＳ５０６および５０８は、１つの実施例においては３つの出力クロック周波数：６６６ｋＨｚシグナル５１０、２．６６ＭＨｚシグナル５１２、および６ＭＨｚシグナル５１４を生じる。これらは特定のデータ速度における１つの実施例の例示的クロック周波数であるが、他のデータ速度は本発明の精神または範囲を逸脱することなく異なる周波数を用いることができる。
【００３２】
図６は入力生データシグナルからクロックおよびデータを抽出し追跡するデコーダー回路６００を示す。スライスされたデータシグナル６０２および分割されたクロックシグナル６０４は回路６００への入力として働く。出力生データシグナル６０６はエッジディテクター回路４００に供給される（図４参照）。デコーダー回路６００は回復されたデータシグナル６０８および回復されたクロックシグナル６１０を提供する。回路４００による有効入力シグナルデータ速度の検出に際し、シグナル６０８および６１０中の情報が用いられる。
【００３３】
また、本発明のデジタルスケルチシステムおよび方法の１つの例の実施例の前記した実行は、新しい良好なエッジ検出用のフローティングウインドウとして記載することもでき、ここに、新しい良好なエッジは次の良好なエッジを見出すための基礎として用いられる。かくして、良好なウインドウは、新しい良好なエッジが見出されるに従って浮遊する傾向がある。もう１つの実施例において、第１のエッジが検出され、続く全てのエッジが時刻記録され、第１のエッジと比較される。モジュロ演算を用いて、続くエッジがその第１のエッジの倍数であるかを判断し、次いで、エッジ時刻のアレイを形成する。もし第１のエッジが他のエッジがない良好なエッジでないか、あるいは十分な他のエッジが倍数でなければ、第１のエッジを捨てることができ、第２のエッジ、第３のエッジ等を用いてプロセスを反復して、多くのエッジをＣＰＵが収容するに至る。
【００３４】
操作において、１つの例の実施例における前記デジタルスケルチスキームは固定されたネットワークＡＭＲシステムの一部として、または移動計測環境で実行される。例えば、移動環境においては、エンドポイントデバイスは居住用住宅に位置させることができ、リーダーは、車輌に設置させ、居住用住宅に隣接する街路を運転して計測値を収集することができる。そのようなシステムにおいては、本発明の方法は、リーダーが、システムのエンドポイントから計測値およびデータを素早くかつ正確に収集することを可能とする。もし公共事業車輌が時速約３０マイルのスピードで移動しているならば、該車輌は１０秒の内にほぼ４４０フィート移動するであろう。該車輌は、１つの実施例においては、予測される電源レベルおよび受信機感度にてほぼ５００フィートの通信半径を有するであろう。平均して、各エンドポイントデバイスは、１つの具体例において、ほぼ１２ないし２５秒の車輌の範囲にあるであろう。これは、エンドポイントデバイスを起動させ、デバイスを識別し、移動データパケットが送られるよう要求し、移動データパケットを受信し、必要であれば、潜在的に該要求を再度試み、デジタルスケルチスキームの部分を受信するのに十分な時間である。他の関連実施例において、本発明のデジタルスケルチシステムおよび方法は前記実施例に必ずしも制限されず、典型的には、他の北米、欧州および他の国際的位置で用いられることなる周波数で用いるために修正することができる。
【００３５】
本発明は、その実質的属性の精神を逸脱することなく他の特定の形態で具体化することができ；従って、説明した実施例は全ての点で例示的であり限定するものではなく、本発明の範囲を示すこれまでの記載よりはむしろ添付の請求の範囲に対して参照がなされる。
【００３６】
本発明は種々の修正および代替形態に使用できるが、その具体例は図面中の例によって示され、詳細に記載される。しかしながら、本発明は記載した特定の実施例に発明を限定するものではないことは理解されるべきである。反対に、添付の請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内にある全ての修正、同等物および代替物を含むことを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
本発明は、添付の図面と組み合わせて、本発明の種々な実施例の詳細な記載を考慮してより完全に理解される。
【図１】図１は、本発明のデジタルスケルチ方法の１つの例の実施例のフローチャートである。
【図２】図２は、本発明のデジタルスケルチ方法の１つの例の実施例のタイミング線図である。
【図３】図３は、本発明の１つの例の実施例による選択性テストのフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の１つの実施例によるデュアルウインドウ化のハードウェア模式図である。
【図５】図５は、本発明の１つの例の実施例による分割器回路のハードウェア模式図である。
【図６】図６は、本発明の１つの例の実施例によるデコーダーのハードウェア模式図である。
【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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【外国語明細書】
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【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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