(57)【要約】本発明は、複数のＳＡＷ識別タグからのコード衝突を回避するためのシステム、ならびにそのようなシステムを操作する方法を提供する。一実施形態では、本発明は、（１）限定された空間内に呼掛けパルスを集束させること、および（２）そのような限定された空間内に位置するタグ群から戻された複数のコード化された応答を区別することを可能にする。
2006508411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＳＡＷ識別タグからのコード衝突を回避するためのシステムであって、
限定された空間内に呼掛けパルスを集束させること、および
前記限定された空間内に位置するタグ群から戻されたコード化された応答群を区別することを含むシステム。
【請求項２】
ビーム・ステアリングを使用して前記呼掛けパルスを前記限定された空間内に集束させる請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
アンテナを使用して前記呼掛けパルスを前記限定された空間内に集束させる請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記アンテナが、並列導体ペアである請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記アンテナが、ヘリカル・アンテナである請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記アンテナが、誘電体導波路アンテナである請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記アンテナに結合された反射器をさらに含む請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記反射器が、楕円トラフである請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記反射器が、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、くぼみ形空胴、および楕円反射器から成るグループから選択される請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記呼掛けパルスが、導波路によって前記限定された空間内に集束させられる請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記導波路が、円偏波ビームを投射する請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記導波路が、およそ１／４波長の第２のフィードに対しておよそ９０°の位置に配置されたおよそ１／４波長の第１のフィードを有する請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記導波路に反射器が結合された請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記反射器が、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、くぼみ形空胴、および楕円反射器から成るグループから選択される請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
複数のＳＡＷ識別タグからのコード衝突を回避するためのシステムを操作するための方法であって、
限定された空間内に呼掛けパルスを集束させること、および
前記限定された空間内に位置するタグ群から戻されたコード化された応答群を区別することを含む方法。
【請求項１６】
前記集束させることが、ビーム・ステアリングを使用する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記集束させることが、アンテナを使用する請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記アンテナが、並列導体ペアである請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記アンテナが、ヘリカル・アンテナである請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記アンテナが、誘電体アンテナである請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記アンテナに結合された反射器をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記反射器が、楕円トラフである請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記反射器が、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、くぼみ形空胴、および楕円反射器から成るグループから選択される請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記集束させることが、導波路を使用する請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記導波路が、円偏波ビームを投射する請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記導波路が、およそ１／４波長の第２のフィードに対しておよそ９０°の位置に配置されたおよそ１／４波長の第１のフィードを有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記導波路に反射器が結合された請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記反射器が、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、くぼみ形空胴、および楕円反射器から成るグループから選択される請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
複数のＳＡＷ識別タグからのコード衝突を回避するためのシステムであって、
事前選択された方向で伝達する対応するＳＡＷを前記タグ群のそれぞれにおいて生じさせる円偏波を有する呼掛けパルスを前記タグ群に向けて方向付けること、および
前記タグ群の前記呼掛けパルスに応答するタグ群だけからコード化された応答を受け取ることを含むシステム。
【請求項３０】
前記円偏波が、時計方向である請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記円偏波が、反時計方向である請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
中空の円筒導波路を使用して前記呼掛けパルスを方向付けることをさらに含む請求項２９に記載のシステム。
【請求項３３】
前記導波路が、金属製である請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
中実の円筒導波路を使用して前記呼掛けパルスを方向付けることをさらに含む請求項２９に記載のシステム。
【請求項３５】
前記導波路が、誘電体である請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記導波路が、金属の外面を有する請求項３４に記載のシステム。
【請求項３７】
前記呼掛けパルスを方向付ける反射器をさらに含む請求項２９に記載のシステム。
【請求項３８】
前記反射器が、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、くぼみ形空胴、および楕円反射器から成るグループから選択される請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】
前記タグ群をオフにすることができる請求項２９に記載のシステム。
【請求項４０】
トランスデューサを使用して前記タグ群をオフにする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
吸収反射器を使用して前記タグ群をオフにする請求項３９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、信号集束システムを対象とし、より具体的には、呼掛けパルスを集束させることによって複数の表面弾性波（ＳＡＷ）識別タグを区別するシステム、および該システムを操作する方法を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
現在、使用されているいくつかの電子識別の方法およびデバイスが存在する。誰もが企業その他によって読取り装置と一緒に広く使用される遍在するバーコードおよび磁気ストリップをよく知っている。バーコードおよび磁気帯に本来備わった限界は、バーコードおよび磁気帯を読み取ることができる有効距離であり、この有効距離は極めて短い。例えば、磁気帯は、一般に、何らかのデータを検出し、復号化するためには、読取り装置が帯と直接に接触していることを要する。磁気帯が、直接接触読取り装置以外のデバイスを使用して読み取られる非常に少数のケースでは、有効距離は、それでもせいぜい数センチメートルだけである。同様に、バーコードを容易に読み取ることができる有効距離も、通常、数センチメートルに過ぎない。バーコードおよび磁気帯に関する有効距離は余りにも短いため、バーコードおよび磁気帯は、通常、１つづつ読み取られ、１つのバーコードまたは磁気帯が別のバーコードまたは磁気帯に干渉することはめったにない。
【０００３】
別の従来技術の識別デバイスは、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）タグである。ハイウェイや橋の通行料金を徴収するのに使用されるＲＦＩＤタグなどのＲＦＩＤタグは、呼び掛けられたとき、符号化された識別番号を戻す無線周波数信号を反射するか、または再伝達する。チップをベースとする従来技術のＲＦＩＤタグは、磁気帯またはバーコードよりも長い信頼できる距離を有するが、それらは、一般に、余りにも高価なので広く使用されておらず、このことは、それぞれの従来技術のＲＦＩＤタグが、一般に、個別に読み取られることを意味する。要するに、従来技術のＲＦＩＤタグが互いに干渉する機会はほとんど存在しない。
【０００４】
比較的長い範囲で読み取ることができる表面弾性波（ＳＡＷ）技術に基づく安価な識別タグの導入とともに、現在、一部の干渉問題に対する取り組みが行われている。ＳＡＷタグが個別に読み取られる場合、または小さいグループで同時に読み取られる場合、問題はないが、多数のＳＡＷタグに同時に呼掛けが行われる場合は、そうではない。例えば、多数の物品が荷運び台上に積まれ、各物品にグローバル一意ＳＡＷタグが付いている場合、それが該当する。呼掛けパルスに対する多数の応答により、ＳＡＷタグ読取り装置が、荷運び台上の各物品を信頼できる形で特定するために各応答を正確に検出し、復号化するのが困難になる。ＳＡＷ識別タグを使用する最大の可能性を実現することができるにはまず、一度に余りにも多くの応答が伝達されることによって生じさせられるこのタイプのコード衝突問題、およびシンボル間干渉問題に対処する必要がある。
【０００５】
したがって、当技術分野で必要とされているのは、限定された空間内に呼掛けパルスを集束させて、ＳＡＷ識別タグ読取り装置が、その空間内に位置するＳＡＷタグ群から戻される複数のコード化された応答を区別することができるようにするためのシステムである。
【特許文献１】米国特許出願第１０／０２４，６２４号
【特許文献２】米国特許出願第１０／０６６，２４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術の前述した欠点に対処するため、本発明は、複数のＳＡＷ識別タグからのコード衝突を回避するためのシステム、およびそのようなシステムを操作する方法を提供する。一実施形態では、本発明は、（１）限定された空間内に呼掛けパルスを集束させること、および（２）そのような限定された空間内に位置するタグ群から戻される複数のコード化された応答を区別することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明は、呼掛け信号が複数のＳＡＷ識別タグからの複数の応答をもたらす可能性がある場合に、潜在的な識別信号衝突を抑制するためのシステムを提供する。本明細書で説明するシステムは、いくつかのＳＡＷ識別タグが、呼掛けパルスに応答して複数の識別信号を同時に伝達する環境において有用である。十分に多数の応答が同時に割り当てられた周波数帯域で生じた場合、ＳＡＷタグ読取り装置は、そのような応答を正確に検出し、復号化することが困難になる。本発明は、可能な応答の数を、ＳＡＷタグ読取り装置が呼掛け信号に対する複数の応答を正確に検出し、復号化することができるレベルに制限する。
【０００８】
本発明の一実施形態では、システムは、ビーム・ステアリングを使用して呼掛けパルスを限定された空間内に集束させる。別の実施形態では、アンテナを使用して呼掛けパルスを限定された空間内に集束させる。この実施形態の態様は、並列導体ペアであるアンテナを提供する。これは、ＳＡＷタグに極めて近接していながら呼掛けを可能にする特に有用な実施形態である。さらに別の態様では、アンテナは、ヘリカル・アンテナであるが、またさらに別の態様では、アンテナは、誘電体導波路アンテナである。
【０００９】
本発明の別の実施形態では、反射器がアンテナに結合される。この実施形態の一態様は、楕円トラフであるアンテナを提供する。楕円トラフは、アンテナとともに使用される場合、特に有用な集束デバイスである。本発明の別の実施形態では、反射器は、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、くぼみ形空胴、および楕円反射器から成るグループから選択される。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、呼掛けパルスは、導波路によって限定された空間内に集束させられる。この実施形態の一態様は、円偏波ビームを投射する導波路を提供する。この実施形態の別の態様では、導波路は、およそ１／４波長の第２のフィードに対しておよそ９０°の位置に配置されたおよそ１／４波長の第１のフィードを有する。本発明のさらに別の実施形態では、反射器が導波路に結合される。この実施形態の特に有用な態様は、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、くぼみ形空胴、および楕円反射器から成るグループから反射器を選択することを可能にする。
【００１１】
以上、本発明の好ましい特徴および代替の特徴の概要を述べて、当業者が、以下の本発明の詳細な説明をよりよく理解することができるようにした。本発明の特許請求の範囲の主題を成す本発明のさらなる特徴を以下に説明する。本発明と同一の目的を果たすために他の構造を設計する、または変更するための基礎として、開示する概念および特定の実施形態を当業者が容易に使用できることが、当業者には認められよう。また、そのような等価の構成が本発明の趣旨および範囲を逸脱しないことも、当業者には認識されよう。
【００１２】
本発明のより完全な理解のため、次に、添付の図面と併せて考慮される以下の説明を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
最初に図１を参照すると、物品１２０を特定するのにＳＡＷ識別タグ読取り装置１１０の実施形態が使用されている、小包または手荷物を扱うのに使用されるような代表的な物品取扱いデバイス１００が示されている。ある場所から別の場所に物品１２０を搬送するのに使用されているコンベア・ベルト１３０に、ＳＡＷ識別タグ読取り装置１１０が、物品１２０上のＳＡＷタグ１４０からの応答を生じさせる呼掛けパルスを伝達することができる位置で関連付けられている。各ＳＡＷタグ１４０は、自らのグローバルに一意のコード化された応答を伝達することにより、呼掛けパルスに応答する。読取り装置１１０は、それらの応答を検出し、復号化して、各ＳＡＷタグ１２０を特定し、推論として、各ＳＡＷタグ１２０が付加されている小包１１０を特定する。
【００１４】
ＳＡＷ識別タグ１２０の完全で詳細な説明は、本発明と同一の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれているハートマン・クリントンＳ．出願の「拡張されたデータ・コンテンツを有する表面弾性波識別タグ、および該タグの操作および製造の方法」という名称の米国特許出願第１０／０２４，６２４号（「ハートマン１」）に詳細に記載されている。ＳＡＷ識別タグ読取り装置１３０の説明は、やはり本発明と同一の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれているハートマン・クリントンＳ．出願の「大情報容量ＳＡＷ識別タグ用の読取り装置、および該読取り装置を使用する方法」という名称の米国特許出願第１０／０６６，２４９号（ハートマン３）に詳細に説明されている。
【００１５】
特定されるべき、限られた数の物品がコンベア・ベルト１３０上で搬送されている場合、ＳＡＷタグ読取り装置１１０は、各応答を分離し、復号化することができる公算が大きい。例えば、デバイス１００が、手荷物取扱い装置であり、スーツケースおよびその他の手荷物品目が、ほぼ一列でコンベア・ベルト１３０によって搬送されており、１つまたは２つのＳＡＷタグ１４０だけが、同時に呼掛けを受けている場合、それが該当する。しかし、呼掛けを受けている物品１２０の数が、それぞれが独自のＳＡＷタグ１４０を有する荷運び台の物品１２０が呼掛けを受けている場合にそうであるように、非常に多い場合、それに相応して多数の応答が生じさせられる。多数の応答が同時に生じさせられることにより、ＳＡＷタグ読取り装置１１０が、各応答を正確に検出し、復号化して、各物品１２０を信頼できる形で特定できるようにすることが困難になる可能性がある。このコード衝突問題は、検出され、処理されることを要する大量のデータによっても、余りにも多くの応答が一度に伝達されていることから生じさせられるシンボル間干渉によっても生じさせられる。本発明は、そのようなコード衝突を回避するためのシステム、およびそのようなシステムを操作する方法を提供する。
【００１６】
本発明は、限定された空間内に呼掛けパルスを集束させて、ＳＡＷ識別タグ読取り装置１１０が、複数のコード化された応答を区別することができるようにするためのシステムを提供する。本発明を使用して限定的な空間内に呼掛けパルスを集束させ、その空間内のＳＡＷタグ群だけが呼掛けを受けるようにすることにより、コード衝突の問題をより容易に抑制することができる。ＳＡＷタグ読取り装置１１０は、呼掛けパルスに対して限られた数の応答だけを受け取るため、複数のＳＡＷタグ１４０応答を区別する読取り装置１１０の能力が向上し、ＳＡＷタグ１４０が付加されている物品１２０を正確に特定することができる。
【００１７】
本発明の一実施形態は、限定された空間内に呼掛けパルスを集束させるためにビーム・ステアリングを使用して、ＳＡＷタグ読取り装置１１０が、複数のコード化された応答をより容易に区別することができるようにする。当業者には周知のいくつかの異なるビーム・ステアリング技術が存在し、そのすべてが、本発明の意図する範囲に含まれる。それらの技術は、呼掛けパルス・ビームの向き機械的に操作することから、高性能の電子位相偏移装置を備えたアンテナ・アレイを使用してビームの向きを操作することにまで及ぶ。
【００１８】
次に、図２Ａ〜２Ｂを参照すると、アンテナ群２１０に送られる信号位相が、伝達された呼掛けパルス２２０ビームを限定された空間に向けるように偏移させられるアンテナ・アレイ２００の代表的な実施形態が示されている。アレイ２００の中の各アンテナ２１０に対する入力信号２３０は、関連する移相器２４０を経由させられ、移相器２４０において、アンテナ２１０に送られる信号２３０の位相は、伝達されるビームを所定の方向に向けるように偏移させられる。図２Ａに示すとおり、信号２３０の位相が偏移させられない場合、各アンテナ２１０に送られる信号２３０は、同相であり、呼掛けパルス２２０は、アレイ２００からまっすぐに進んで離れていく。図２Ｂでは、各アンテナ２１０に送られる入力信号２３０の位相が変更され、呼掛けパルス２２０のビームの向きが変えられる結果がもたらされる例が示されている。
【００１９】
図２Ａおよび図２Ｂに示したようなアンテナ・アレイ２００は、プリント・アンテナ・アレイ２００として製造するのに適するため、特に有用である。周知のリソグラフィ技術を使用して、そのようなプリント・アンテナ群２１０を、各アンテナ２１０に対する信号の位相を制御する必要なエレクトロニクスを備えたプリント回路に容易に組み込むことができる。そのため、アンテナ・アレイ２００モジュール全体をＳＡＷタグ読取り装置に組み込むことが好都合である。
【００２０】
次に、図３を参照すると、限定された空間内に呼掛けパルスを集束させるための楕円トラフ３１０として構成されたアンテナ３００の実施形態が示されている。楕円は、動く点と２つの固定点、つまり焦点３２０Ａ、３２０Ｂの間の距離の和が一定であるように動く点によってもたらされる、閉じた平面曲線であるため、楕円トラフ３１０は、ＳＡＷタグ３００を読み取るための特に有用なアンテナ構成である。呼掛け信号が楕円の第１の焦点３２０Ａに位置するアンテナ３００に供給されたとき、伝達される信号は、第２の焦点３２０Ｂに反射され、再び集束し、最適には、焦点３２０ＢにおいてＳＡＷタグ３３０が呼掛けを受ける。トラフ３１０の全長に延びる直線フィード３４０を備えた楕円トラフ３１０を使用することにより、第２の焦点３２０Ｂも直線フィード３４０に等しい長さを有することになる。これは、図１に示した物品取扱いデバイス１００のような一部の環境においてＳＡＷタグ３３０を読み取るのに特に有用である。ＳＡＷタグ読取り装置１１０が楕円トラフ３１０アンテナ３００を有する場合、第２の焦点３２０Ｂがコンベア・ベルト１３０の全幅にわたって延びるように設計して、ベルト１３０上の各物品１２０が呼掛けを受けるようにすることができる。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、図示した楕円トラフ３１０をクロスビーム構成で有効に使用して、呼掛け信号および応答を正確に集束させる。例えば、呼掛け信号を伝達するのに使用される楕円トラフ３１０を、応答を受け取る別の楕円トラフ３１０にほぼ直角に配置して、特定されるべき特定のＳＡＷタグ３３０に正確に焦点を合わせることができる。当業者には理解されるとおり、これらの楕円トラフ３１０のいずれも、掃引パターンで動かすようにプログラミングして、ベルトに交差して配置されたトラフ３１０は固定であるが、ベルトに平行なトラフ３１０は、掃引の動きで動かされるコンベア・ベルトなどの、関心対象の領域全体にわたって正確に集束されたビームを提供することができる。また、楕円トラフ３１０の他の構成、ならびにアンテナ、導波路、および反射器の他の実施形態を説明した配置のような交差する、つまりクロスビームの集束配置でも使用することができ、本発明の意図する範囲に十分に含まれることも、ことが当業者には理解されよう。
【００２２】
次に、図４を参照すると、並列導電ペア４１０として構成されたアンテナを使用する平衡フィード・ワンド読取り装置４００の実施形態が示されている。ワンド４００は、フィード信号４３０を受け取る並列なペアの伝送線４２０を有する。フィード信号４３０は、ワンド４４０を非常に近接して置くことによりＳＡＷタグに呼掛けを行うのに十分なだけ強力な界をワンド４００の周囲に生じさせる。図示したようなワンド４００で単一のワイヤアンテナも使用することができ、それでも、本発明の意図する範囲に含まれること可能であることが当業者には理解されよう。
【００２３】
次に、図５Ａを参照すると、呼掛けパルスを集束させるのに使用されるヘリカル・アンテナの実施形態が示されている。図示するアンテナ５００は、互いに対しておよそ９０度に配置された２つのフィード入力５３０によってパルス呼掛け信号が送られるヘリカル信号発生デバイス５２０（図５Ｂ）の周囲にキャニスタ５１０を有する。ヘリカル信号発生デバイス５２０は、ＳＡＷタグ５４０に呼掛けを行うことができるキャニスタ５１０によって限定された空間内に向かわせることができる、円偏波呼掛け信号を生じさせる。ＳＡＷタグ５４０に呼掛けを行うのに円偏波信号を使用することは、呼掛け信号に対して垂直の平面内におけるＳＡＷタグ５４０の向きに関わらずパルスを送ることができるため、特に有用である。
【００２４】
次に、図６Ａ〜６Ｂを参照すると、呼掛けパルスを集束させるための誘電体導波路アンテナ構造６００、６０５の実施形態が示されている。図６Ｂの実施形態は、この実施形態を手で呼掛けパルスの焦点を合わせる「ワンド」として使用することを可能にするハンドル６０６を有する。それぞれの実施形態が、ほぼ垂直な位置で誘電体導波路６２０が結合されている接地平面６１０を有する。一般には同軸ケーブルであるフィード線６３０が、呼掛け信号６４０、つまりパルスを誘電体導波路６２０内に配置されたダイポール・アンテナ６５０に送る。誘電体材料を通る信号６４０の伝播速度は、そのような信号６４０の空気中における伝播速度より遅い。導波路６２０材料を通る信号６４０の伝播速度は、そのような材料の誘電率にも依存する。信号６４０が、周囲空気に達するまでに導波路６２０を伝達しなければならない距離は変量であるため、信号６４０は、すべてが同時に空気中に伝達されるわけではない。しかし、導波路６２０は、伝播される信号６４０の相当な部分が、導波路６２０の誘電体から周囲空気に同時に、またはほぼ同時に伝達することをもたらすような形状にして、集束される集中した信号６４０がもたらすことができる。
【００２５】
次に、図７を参照すると、アンテナ７２０に結合された反射器７１０を有するアンテナ装置７００の実施形態が示されている。反射器７１０は、アンテナ７２０によって伝達された呼掛け信号を反射し、ＳＡＷタグ７３０に呼掛けを行うことができる限定された空間内にそのような信号を集束させる。図示する反射器７１０は、ＳＡＷタグ７３０が位置する第２の焦点７４０に呼掛け信号を集束させる楕円の形状を有することに留意されたい。一部の状況では、楕円の形状を有利に使用することができるが、異なる形状の反射器を必要とする他の状況が存在する。この実施形態の有用な態様は、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、および楕円反射器から成るグループから反射器を選択することができるようにする。もちろん、当業者には理解されるとおり、あらゆる反射器形状が、本発明の意図する範囲に含まれる。
【００２６】
次に、図８を参照すると、円形の偏波および集束アンテナを使用してＳＡＷタグに呼掛けを行うためのヘリカル・ソース８００の実施形態が示されている。また、ヘリカル・ソースに方向性を与えるくぼみ形空胴８１０も示されている。図示するタイプの集束反射器については、図７に関連して上記により詳細に説明している。もちろん、前述のケースと同様に、反射器は、円形反射器、曲面反射器、放物面反射器、および楕円反射器から成るグループから選択することができる。
【００２７】
次に、図９Ａ〜９Ｂを参照すると、右回り円偏波呼掛けパルス９３０と左回り円偏波呼掛けパルス９３０の両方を放射するのに使用することができる本発明に従って構築された呼掛けパルス集束デバイス９００、９５０の実施形態が示されている。図９Ａでは、２つの入力９１０、９１５を有する薄肉の端の閉じたシリンダ９００、９１５を使用して、右回り円偏波パルスまたは左回り円偏波パルス９３０を放射する。図示する実施形態は、閉じた第１の終端９２０（図示せず）と開いた第２の終端９３０を有する金属製である。円偏波呼掛けパルス９３０を放射するのに使用される２つの入力９１０、９１５は、閉じた第１の終端９２０から波長のおよそ１／４のところに配置され、互いに対しておよそ９０°でシリンダ９００の周囲上に位置付けられている。
【００２８】
シリンダ９００から円偏波パルスを放射するには、互いに対して９０°の位相角の遅延を有するように位置付けられた入力９１０、９１５を介して、信号がシリンダ９００に供給される。例えば、右偏波パルスが放射される場合、第１のポート９１０に供給される信号の位相角は、０°であり、第２のポート９１５に供給される信号の位相角は、第１のポート９１０信号に対して−９０°である。この入力は、結果として生じる時計方向に回転する界ｅを有する電界ＴＥ１１を生じさせ、デバイス９００を離れた後も円偏波を保持する右回り円偏波パルス９３０を放射する。左回りの円偏波パルス９３０を放射するには、第２のポート９１５に供給される信号の位相角は、第１のポート９１０に供給される信号の位相角に対して＋９０°の位相角の差を有する。あらゆるトラバース電気パターンまたはトラバース磁気パターンを生じさせることができ、本発明の意図する範囲に含まれることが可能であることが当業者には理解されよう。
【００２９】
図９Ｂに示した実施形態は、右偏波パルスおよび左偏波パルスを放射するのに固体誘電体シリンダ９５０が使用されること以外は、図９Ａに示したものと同一の形で機能する。これは、右回り円偏波パルス９３０と左回り円偏波パルス９３０のいずれも放射するためのシンプルな小型のデバイスをもたらす薄型の誘電体構造を作ることができるため、特に有用な実施形態である。もちろん、メッキされた表面などの金属表面を有する図９Ａに示したものと同様の誘電体シリンダ９５０も、円偏波パルスを放射するのに使用することができ、本発明の意図する範囲に含まれることが可能である。当業者には理解されるとおり、図９Ａ〜９Ｂに示した実施形態は、本明細書で前述した反射器の実施形態と組み合わせることができ、それでも、本発明の意図する範囲に含まれることが可能である。
【００３０】
次に、図１０を参照すると、呼掛けパルスに対する応答をオフにすることができるＳＡＷタグ１０００の実施形態が示されている。図示したタイプのＳＡＷタグ１０００の詳細な説明は、ハートマン１に記載している。図示するＳＡＷタグ１０００は、ペアのトランスデューサ１０２０が配置されている基板１０１０を有する。後述するとおり、トランスデューサ１０２０の互いに対する位相に応じて、右回り円偏波呼掛けパルスまたは左回り円偏波呼掛けパルスによって呼掛けが行われた場合に、ＳＡＷタグ１０００応答をオフまたはオンにすることができる。そのようなＳＡＷタグ１０００を、図９Ａ〜９Ｂに示したタイプの呼掛けパルス集束デバイスとともに役立つように使用することができる。
【００３１】
本発明の一実施形態では、２つのトランスデューサ１０２０の位相の中心が、（２ｎ＋１／２）πだけ離れており、ここで、ｎは整数である。トランスデューサ１０２０に向けられた呼掛けパルスを受け取るＳＡＷタグ１０００上にある同相のクアドラチュア・アンテナ群１０３０は、互いに対して９０°の向きに配置されている。これは、そのようなアンテナ群１０３０に入射する円偏波信号群は、一方の方向で同相であり、他方の方向で位相がずれていることを意味する。各トランスデューサ１０２０は、同相の信号を受け取った場合にだけＳＡＷを受け取り、生じさせる。この特徴を使用して、ＳＡＷタグ１０００をスイッチでオフにするように有利に使用することができる単方向のＳＡＷを生じさせる。図示した実施形態においてＳＡＷタグ１０００を遮断する「スイッチ」は、ＳＡＷを吸収し、応答を戻さない吸収反射器１０４０である。吸収反射器１０４０およびトランスデューサ１０２０は、右偏波の呼掛けパルスまたは左偏波の呼掛けパルスを吸収するように構築することができる。このため、左偏波の呼掛けパルスを吸収するようにＳＡＷタグ１０００が構築されている場合、右偏波パルスが受け取られた場合にだけ、ＳＡＷタグ１０００は、ＳＡＷを放射して応答をもたらす。要するに、ＳＡＷタグ１０００は、左偏波パルスが受け取られた場合、オフになる。というのは、左偏波パルスを受け取ったトランスデューサ１０２０からのＳＡＷは、吸収反射器１０４０によって吸収されるからである。
【００３２】
また、本発明は、複数のＳＡＷ識別タグからの衝突を回避するためのシステムを操作する方法も提供する。一実施形態では、この方法は、限定された空間内に呼掛けパルスを集束させ、次に、その限定された空間内に位置するタグ群から戻された複数のコード化された応答を区別することを可能にする。そのような実施形態は、システム自体の詳細な説明から当業者には明らかであろう。本明細書で説明するシステムを操作する方法のさらなる実施形態も同様に、記載した説明に基づいて当業者には明らかであろう。
【００３３】
本発明を詳細に説明してきたが、最も広い形における本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、様々な変更形態、置換形態、および代替形態を当業者が実施できることが、当業者には理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】物品を特定するのにＳＡＷ識別タグ読取り装置の実施形態が使用されている、小包または手荷物を扱うのに使用されるような代表的な物品取扱いデバイスを示す図である。
【図２Ａ】アンテナ群に送られる信号位相が、伝達された呼掛けパルス・ビームを定義された空間に向けるように偏移させられるアンテナ・アレイの代表的な実施形態を示す図である。
【図２Ｂ】アンテナ群に送られる信号位相が、伝達された呼掛けパルス・ビームを定義された空間に向けるように偏移させられるアンテナ・アレイの代表的な実施形態を示す図である。
【図３】呼掛けパルスを限定された空間内に集束させるための楕円トラフとして構成されたアンテナの実施形態を示す図である。
【図４】並列導電ペアとして構成されたアンテナを使用する近接ワンド読取り装置の実施形態を示す図である。
【図５Ａ】ヘリカル・アンテナ、および円偏波呼掛け信号を発生させるための２つのフィード入力を有するヘリカル信号発生デバイスの実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】ヘリカル・アンテナ、および円偏波呼掛け信号を発生させるための２つのフィード入力を有するヘリカル信号発生デバイスの実施形態を示す図である。
【図６Ａ】呼掛けパルスを集束させるための誘電体導波路アンテナの実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】呼掛けパルスを集束させるための誘電体導波路アンテナの実施形態を示す図である。
【図７】アンテナに結合された反射器を有するアンテナ装置の実施形態を示す図である。
【図８】限定された空間内に呼掛けパルスを集束させるのに使用される導波路の実施形態を示す図である。
【図９Ａ】右回り円偏波呼掛けパルスと左回り円偏波呼掛けパルスの両方を放射するのに使用することができる本発明に従って構築された呼掛けパルス集束デバイスの実施形態を示す図である。
【図９Ｂ】右回り円偏波呼掛けパルスと左回り円偏波呼掛けパルスの両方を放射するのに使用することができる本発明に従って構築された呼掛けパルス集束デバイスの実施形態を示す図である。
【図１０】呼掛けパルスに対する応答をオフにすることができるＳＡＷタグの実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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