(57)【要約】複数のエージェント間のローカル信号送信を促進するための方法、装置及びコンピュータ・プログラム・プロダクトが提示されている。デジタル・プロセッサ１０２と、送信機１０４と、複数の角度領域１０８を備える指向性受信機１０６とを含むエージェント１００は、受信された信号の強度のようなローカル・データを基礎として複数の受信された信号から信号を選択できるように構成されている。ローカル・データは、複数のエージェント１００を横断するグラディエントを供給するために、ローカル・エージェント１００からローカル・エージェント１００へ複数のエージェント１００を横断して伝送される信号の累積データ部分へ組み込まれることが可能である。グラディエントは、例えば、エージェントを横断する最短経路を決定するために使用されることが可能である。説明されている本信号送信技術を使用すれば、信号送信経路におけるオブジェクトとの距離及び方向を決定することもできる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントから信号を受信するためのエージェントであって、
ａ．少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントから信号強度を有する強度信号を受信するための少なくとも１つの信号受信機と、
ｂ．少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントからデータを含むデータ信号を受信するための少なくとも１つのデータ受信機と、
ｃ．データ信号と関連づけられる強度信号とが同じ他の離隔されたローカル・エージェントからのものであれば、上記各データ信号を上記強度信号に関連づけるための手段と、
ｄ．その関連づけられた強度信号を基礎としてデータ信号を選択するための手段とを備えるエージェント。
【請求項２】
上記信号受信機と上記データ受信機は各々指向性受信機であり、上記選択するための手段は、その関連づけられた強度と関連づけられた信号方向を基礎としてデータ信号を選択する請求項１記載のエージェント。
【請求項３】
上記指向性受信機は、角度領域におけるデジタル信号を受信して方向を決定する請求項２記載のエージェント。
【請求項４】
上記角度領域は、デジタル信号が受信された方向の決定における異なる角精度を見込んで選択的に組み合わされることが可能である請求項３記載のエージェント。
【請求項５】
上記エージェントは、上記強度信号の上記信号強度を基礎として上記強度信号が移行した距離を概算するための手段をさらに備える請求項１記載のエージェント。
【請求項６】
上記信号受信機と上記データ受信機とは単一の受信機として組み込まれる請求項１記載のエージェント。
【請求項７】
上記強度信号と上記データ信号とは、信号強度とデータとを含むメッセージ信号に組み合わされる請求項６記載のエージェント。
【請求項８】
上記エージェントは、少なくとも１つのエレメントを備えるデータ部分を有するデジタル・データ・パケットの形式の上記メッセージ信号を受信するように構成される請求項７記載のエージェント。
【請求項９】
ａ．上記デジタル・データ・パケットを受信するための受信機に接続されたデジタル・プロセッサと、
ｂ．上記受信機と上記デジタル・プロセッサとに接続された、上記信号強度をデジタル化するためと、上記デジタル化された信号強度を上記デジタル・プロセッサに供給するためのアナログ−デジタル変換器と、
ｃ．上記プロセッサに接続された、デジタル・データ・パケットを記憶するためのメモリとをさらに備える請求項８記載のエージェント。
【請求項１０】
上記エージェントはさらに、受信されたデジタル・データ・パケットにタイムスタンプを付すためと、上記タイムスタンプを付された受信されたデジタル・データ・パケットを上記デジタル・データ・パケットと共にメモリに記憶するための手段を備える請求項９記載のエージェント。
【請求項１１】
上記データ信号を選択するための上記手段は、上記デジタル・データ・パケットと上記信号強度と上記タイムスタンプより成るグループから選択される少なくとも１つのエレメントを基礎としてメッセージを選択する請求項１０記載のエージェント。
【請求項１２】
上記データ信号を選択するための上記手段は、そのデジタル・データ・パケットと信号強度とを基礎としてメッセージ信号を選択する請求項９記載のエージェント。
【請求項１３】
受信されたデジタル・データ・パケットの妥当性をチェックするための手段をさらに備え、無効であることが発見されたデジタル・データ・パケットは上記メモリから除外される請求項１０記載のエージェント。
【請求項１４】
上記信号受信機と上記データ受信機は各々指向性受信機であり、上記選択するための手段は、その関連づけられた信号強度と関連づけられた信号方向を基礎としてデータ信号を選択する請求項１３記載のエージェント。
【請求項１５】
上記指向性受信機は、角度領域におけるデジタル信号を受信して方向を決定する請求項１４記載のエージェント。
【請求項１６】
上記角度領域は上記メモリにおけるビンとして表示され、上記ビンは、デジタル信号が受信された方向の決定における異なる角精度を見込んで選択的に組み合わされることが可能である請求項１５記載のエージェント。
【請求項１７】
上記エージェントは異なるタイプの上記メッセージ信号を受信するように構成され、上記選択するための手段は各タイプの信号に関して独立して作動される請求項１３記載のエージェント。
【請求項１８】
上記エージェントは、各々が少なくとも１つの累積データ部分を含む複数のデジタル・データ・パケットを含むメッセージ信号を受信するように構成され、上記エージェントはさらに上記累積データ部分を修正するための手段を備える請求項１３記載のエージェント。
【請求項１９】
上記エージェントはさらにローカル・データを発生させるための手段を備え、上記デジタル・データ・パケットの上記累積データ部分を修正するための手段は上記ローカル・データを使用して上記累積データ部分を修正する請求項１８記載のエージェント。
【請求項２０】
上記データ信号を選択するための上記手段は、上記デジタル・データ・パケットと上記信号強度と上記タイムスタンプと上記デジタル・パケットの上記累積データ部分より成るグループから選択される少なくとも１つのエレメントを基礎としてメッセージを選択する請求項１８記載のエージェント。
【請求項２１】
上記エージェントは異なるタイプの上記メッセージ信号を受信するように構成され、上記選択するための手段は各タイプの信号に関して独立して作動される請求項２０記載のエージェント。
【請求項２２】
上記累積データ部分は累積強度測度を含み、上記デジタル・パケットの上記累積データ部分を修正するための手段は上記強度信号からの信号強度を使用して上記累積強度測度を修正する請求項２０記載のエージェント。
【請求項２３】
上記信号受信機と上記データ受信機は各々指向性受信機であり、上記選択するための手段は、その関連づけられた強度と関連づけられた信号方向を基礎としてデータ信号を選択する請求項２２記載のエージェント。
【請求項２４】
上記指向性受信機は角度領域におけるデジタル信号を受信して方向を決定する請求項２３記載のエージェント。
【請求項２５】
上記角度領域は上記メモリにおけるビンとして表示され、上記ビンはデジタル信号が受信された方向の決定における異なる角精度を見込んで選択的に組み合わされることが可能である請求項２４記載のエージェント。
【請求項２６】
上記プロセッサに接続された、デジタル・パケットを含むデジタル信号を少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントに送信するための送信機をさらに備える請求項２５記載のエージェント。
【請求項２７】
上記エージェントに近いオブジェクトからの反射を検出するために上記送信機によって送信されたばかりの同じ信号が上記受信機において受信し返される時を検出するための手段と、上記信号の上記信号強度を決定するためと、上記信号強度を使用して上記エージェントからオブジェクトまでの距離を概算するための手段とをさらに備える請求項２６記載のエージェント。
【請求項２８】
上記受信機は光受信機と音響受信機と無線周波数受信機より成るグループから選択される請求項２６記載のエージェント。
【請求項２９】
上記受信機は赤外線受信機である請求項２９記載のエージェント。
【請求項３０】
上記送信機は指向性送信機である請求項２６記載のエージェント。
【請求項３１】
上記指向性送信機は角度領域に信号を送信することによって送信を行う請求項３０記載のエージェント。
【請求項３２】
上記送信機が送信を行う上記角度領域は上記メモリにおけるビンとして表示され、上記ビンは、上記信号送信のための異なる角度幅を見込んで選択的に組み合わされることが可能である請求項３１記載のエージェント。
【請求項３３】
上記送信機は、光受信機と音響受信機と無線周波数受信機より成るグループから選択される請求項２６記載のエージェント。
【請求項３４】
上記送信機は赤外線送信機である請求項３４記載のエージェント。
【請求項３５】
上記送信機は、上記選択された信号の上記修正された累積データ部分を含むデータ・パケットを含む信号を送信するように構成される請求項２６記載のエージェント。
【請求項３６】
上記送信された信号は送信強度を有し、上記送信機は上記送信強度を変えるように構成されることが可能である請求項２６記載のエージェント。
【請求項３７】
上記送信されるデータ・パケットは、上記送信される信号の上記送信強度に関する情報を含むデータ・パケットをさらに含み、これにより、上記信号を受信するエージェントを選択するための上記手段は信号間で選択を行う際に上記信号の変更された信号強度を考慮することができる請求項３６記載のエージェント。
【請求項３８】
複数のエージェント間で通信するための方法であって、
ａ．あるエージェントにおいて他の離隔されたローカル・エージェントから信号強度を有する少なくとも１つの強度信号を受信することと、
ｂ．あるエージェントにおいて他の離隔されたローカル・エージェントからデータを含む少なくとも１つのデータ信号を受信することと、
ｃ．データ信号と関連づけられる強度信号とが同じ他の離隔されたローカル・エージェントからのものであれば、上記各データ信号を上記強度信号に関連づけることと、
ｄ．その関連づけられた強度信号を基礎としてデータ信号を選択することを含む方法。
【請求項３９】
上記受信するステップでは、強度信号とデータ信号とは各々１つの方向から受信され、上記選択するステップでは、上記データ信号はその関連づけられた強度信号とそれが受信された方向とを基礎として選択される請求項３８記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４０】
上記受信するステップでは、上記強度信号と上記データ信号とが受信される方向は角度領域である請求項３９記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４１】
上記受信するステップは、デジタル信号が受信される方向の決定における異なる角精度を見込んで信号が受信される角度領域を選択的に組み合わせるステップをさらに含む請求項４０記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４２】
上記強度信号の上記信号強度を基礎として強度信号が移行した距離を概算するステップをさらに含む請求項３８記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４３】
上記強度信号と上記データ信号とは同じ上記受信するステップにおいて受信される請求項３８記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４４】
上記受信するステップでは、上記強度信号と上記データ信号とは単一のメッセージ信号として受信される請求項４３記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４５】
上記受信するステップでは、上記メッセージ信号は少なくとも１つのエレメントを備えるデータ部分を有するデジタル・パケットの形式で受信される請求項４４記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４６】
デジタル・プロセッサによる受信のために上記メッセージ信号の信号強度をデジタル化するステップと、上記デジタル・データ・パケットをメモリに記憶するステップとをさらに含む請求項４５記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４７】
上記受信されたデジタル・データ・パケットにタイムスタンプを付すステップをさらに含み、上記デジタル・パケットをメモリに記憶するステップでは、上記受信されたデジタル・データ・パケットの上記タイムスタンプは上記デジタル・データ・パケットと共にメモリに記憶される請求項４６記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４８】
上記選択するステップでは、上記メッセージの選択は上記デジタル・データ・パケットと上記信号強度と上記タイムスタンプより成るグループから選択される少なくとも１つのエレメントを基礎とする請求項４７記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項４９】
上記選択するステップでは、上記メッセージの選択は上記デジタル・データ・パケットと上記信号強度とを基礎とする請求項４６記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５０】
受信されたデジタル・パケットの妥当性をチェックするステップと、無効であることが発見されたデジタル・パケットをメモリから除外するステップとをさらに含む請求項４９記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５１】
上記受信するステップでは上記信号は各々１つの方向から受信され、上記選択するステップでは、上記データ信号はその関連づけられた強度信号とそれが受信された方向とを基礎として選択される請求項５０記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５２】
上記受信するステップでは、上記強度信号と上記データ信号とが受信される方向は角度領域である請求項５１記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５３】
上記受信するステップは、デジタル信号が受信される方向の決定における異なる角精度を見込んで信号が受信される角度領域を選択的に組み合わせるステップをさらに含む請求項５２記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５４】
上記受信するステップでは異なるタイプのメッセージ信号が受信され、上記選択するステップは各タイプの信号に関して独立して作動される請求項５０記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５５】
上記受信するステップでは、各々が少なくとも１つの累積データ部分を含む複数のデジタル・パケットを含むメッセージが受信され、上記方法はさらに、上記データ・パケットの少なくとも１つの累積データ部分を修正するステップをさらに含む請求項５０記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５６】
ローカル・データを発生させるステップをさらに含み、上記修正するステップは上記ローカル・データを使用して上記累積データ部分を修正する請求項５５記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５７】
上記選択するステップでは、上記デジタル・データ・パケットと上記信号強度と上記タイムスタンプと上記デジタル・パケットの上記累積データ部分より成るグループから選択される少なくとも１つのエレメントを基礎としてメッセージが選択される請求項５５記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５８】
上記受信するステップでは異なるタイプのメッセージ信号が受信され、上記選択するステップは各タイプの信号に関して独立して作動される請求項５７記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項５９】
上記受信するステップでは、上記受信される信号の上記累積データ部分は累積強度測度を含み、上記修正するステップでは、上記受信された信号の信号強度を使用して上記累積データ部分の上記累積強度測度が修正される請求項５７記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６０】
上記受信するステップでは、上記信号は１つの方向から受信され、上記選択するステップでは、上記信号はそれが受信された方向を基礎として選択される請求項５９記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６１】
上記受信するステップでは信号が受信される方向は角度領域である請求項６０記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６２】
上記受信するステップは、デジタル信号が受信される方向の決定における異なる角精度を見込んで信号が受信される角度領域を選択的に組み合わせるステップをさらに含む請求項６１記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６３】
デジタル・パケットを含むデジタル信号を上記エージェントから少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントに送信するステップをさらに含む請求項６２記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６４】
上記エージェントに近いオブジェクトからの反射を検出するために上記送信機によって送信されたばかりの同じ信号が上記受信機において受信し返される時を検出するステップと、上記受信された信号の強度を基礎としてオブジェクトからの近似距離を決定するステップとをさらに含む請求項６３記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６５】
上記受信するステップでは、上記受信される信号は光信号と音響信号と無線周波数信号より成るグループからのものである請求項６４記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６６】
上記受信するステップでは、上記受信される信号は赤外線信号である請求項６４記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６７】
上記送信するステップでは、上記デジタル信号は一方向に送信される請求項６３記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６８】
上記送信するステップでは、上記デジタル信号は角度領域に送信される請求項６７記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項６９】
上記送信するステップは、デジタル信号が送信される方向の決定における異なる角精度を見込んで信号が送信される角度領域を選択的に組み合わせるステップをさらに含む請求項６８記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項７０】
上記送信するステップでは、上記送信される信号は光信号と音響信号と無線周波数信号より成るグループからのものである請求項６３記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項７１】
上記送信するステップでは、上記送信される信号は赤外線信号である請求項７０記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項７２】
上記送信するステップでは、上記送信される信号は上記選択された信号の上記修正された累積データ部分を含むデータ・パケットを含む請求項６３記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項７３】
上記送信するステップは、上記送信強度を任意選択で変更するステップをさらに含む請求項６３記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項７４】
上記送信するステップでは、上記送信されるデータ・パケットは上記送信される信号の上記送信強度に関する情報を含み、上記選択するステップはさらに、複数の信号からの選択に際して上記送信強度に関する受信された情報を使用し、上記変更された信号強度を把握するサブステップを含む請求項６３記載の複数のエージェント間で通信するための方法。
【請求項７５】
複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクトであって、
ａ．あるエージェントにおいて他の離隔されたローカル・エージェントから信号強度を有する少なくとも１つの強度信号を受信するための手段と、
ｂ．あるエージェントにおいて他の離隔されたローカル・エージェントからデータを含む少なくとも１つのデータ信号を受信するための手段と、
ｃ．データ信号と関連づけられる強度信号とが同じ他の離隔されたローカル・エージェントからのものであれば、上記各データ信号を上記強度信号に関連づけるための手段と、
ｄ．その関連づけられた強度信号を基礎としてデータ信号を選択するための手段とを備えるコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項７６】
上記選択するための手段は、その関連づけられた強度信号とそれが受信された方向とを基礎として上記データ信号が選択され得るようにする請求項７５記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項７７】
上記コンピュータ・プログラム・プロダクトは、デジタル信号が受信される方向の決定における異なる角精度を見込んで信号が受信される角度領域を選択的に組み合わせるための手段を供給する請求項７６記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項７８】
上記強度信号の上記信号強度を基礎として強度信号が移行した距離を概算するための手段をさらに備える請求項７５記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項７９】
受信されたデジタル・データ・パケットにタイムスタンプを付すためと、上記デジタル・パケットを関連づけられたタイムスタンプと共にメモリに記憶するための手段をさらに備える請求項７５記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８０】
デジタル・データ・パケットと信号強度とタイムスタンプより成るグループから選択される少なくとも１つのエレメントを基礎としてメッセージを選択するための手段をさらに備える請求項７９記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８１】
上記デジタル・データ・パケットと上記信号強度とを基礎としてメッセージを選択するための手段をさらに備える請求項７５記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８２】
受信されたデジタル・パケットの妥当性をチェックし、無効であることが発見されたデジタル・パケットをメモリから除外するための手段をさらに備える請求項８１記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８３】
上記選択するための手段は、その関連づけられた強度信号とそれが受信された方向とを基礎として上記データ信号が選択され得るようにする請求項８２記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８４】
上記コンピュータ・プログラム・プロダクトは、デジタル信号が受信される方向の決定における異なる角精度を見込んで信号が受信される角度領域を選択的に組み合わせるための手段を供給する請求項８３記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８５】
異なるタイプの受信された信号と共に使用するように構成され、これにより、上記選択するための手段は各タイプの信号に関して独立して作動される請求項８２記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８６】
デジタル・パケットの少なくとも１つの累積データ部分を修正するための手段をさらに備える請求項８２記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８７】
ローカル・データを受信するための手段をさらに備え、上記累積データ部分を修正するための上記手段は上記ローカル・データを使用して上記累積データ部分を修正する請求項８６記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８８】
上記メッセージを選択するための手段は、デジタル・データ・パケットと信号強度とタイムスタンプと上記デジタル・パケットの累積データ部分より成るグループから選択される少なくとも１つのエレメントを基礎としてメッセージを選択する請求項８６記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項８９】
異なるタイプの受信された信号と共に使用するように構成され、これにより、上記選択するための手段は各タイプの信号に関して独立して作動される請求項８８記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９０】
上記受信するための手段は、受信される信号の上記累積データ部分における累積強度測度を受信するように構成され、上記修正するための手段は、上記累積強度を上記受信される信号からの強度を使用して修正する請求項９０記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９１】
上記選択するための手段は、その関連づけられた強度信号とそれが受信された方向とを基礎として上記データ信号が選択され得るようにする請求項９０記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９２】
上記コンピュータ・プログラム・プロダクトは、デジタル信号が受信される方向の決定における異なる角精度を見込んで信号が受信される角度領域を選択的に組み合わせるための手段を供給する請求項９１記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９３】
少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントへ送信するためのデジタル信号を発生させるための手段をさらに備え、上記デジタル信号はデジタル・パケットを含む請求項９２記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９４】
上記エージェントに近いオブジェクトからの反射を検出するために上記送信機によって送信されたばかりの同じ信号が上記受信機において受信し返される時を検出するための手段と、上記受信された信号の強度を基礎としてオブジェクトからの近似距離を決定するための手段とをさらに備える請求項９３記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９５】
信号を送信する方向を決定するためと、信号を上記決定された方向へ送信するように送信機を制御するための手段をさらに備える請求項９３記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９６】
上記コンピュータ・プログラム・プロダクトは、デジタル信号が受信される方向の決定における異なる角精度を見込んで信号が受信される角度領域を選択的に組み合わせるための手段を供給する請求項９５記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９７】
送信するためのデジタル信号を発生させるための上記手段は、上記選択するための手段によって選択された信号の上記修正された累積データ部分を含むデータ・パケットを発生させる請求項９３記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９８】
上記送信強度を任意選択で変更するように送信機を制御するための手段をさらに備える請求項９３記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項９９】
送信するためのデジタル信号を発生させるための上記手段は、上記送信される信号の上記送信強度に関する情報を含むデータ・パケットを発生させ、上記選択するための手段は、複数の信号からの選択に際して上記送信強度に関する受信された情報を使用し、上記変更された信号強度を把握する能力をさらに含む請求項９８記載の複数のエージェント間の通信を促進するために使用するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＡＲＰＡ ＩＴＯ契約第Ｎ６６００１−９９−Ｃ−８５１４号に基づく米国政府との契約で実行された研究「フェロモン・ロボット工学」に関連するものであり、米国政府は本発明において所定の権利を保有することができる。
【０００２】
本出願は、２０００年８月１日に米国に出願された「仮想フェロモン・メッセージ・システム」と題する暫定出願第６０／２２２，１６５号に対する優先権の恩典を主張するものである。
【０００３】
本発明は、データ信号送信の分野に関する。より特定的には、本開示内容は、複数のエージェント間でローカル信号送信を行って、これらの間の協調及びメッセージ送信を補助するための方法と装置を提示する。
【０００４】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
過去数十年間、電子通信分野は、特に無線通信領域において急成長している。さらに、小型の処理デバイスの能力は格段に上がり、同時にこれらのデバイスのコストは下がっている。無線通信は、概して特定のデバイスまたはノード間で行われる。ネットワークを介するルートの開発のようなタスクを実行するためには、特定のデバイスが通信できるようにネットワークの各メンバに固有のＩＤを供給する必要がある。例えば、セルラ・ネットワークまたはアドホック・ネットワークの場合であっても、各デバイスには、そのアドレスを宛先とする呼を独占的に受信できるように固有のＩＤまたはアドレスが割り当てられている。さらに、大部分のネットワークにおける通信は、呼または通信がセットアップされるという「ハンドシェイク」または相互の肯定応答をも必要としている。これらのネットワークが適正に機能するかどうかは、物理的信頼性に依存する。ネットワークにおける個々のリンクのパフォーマンスは様々な通信特性を使用して監視され、その有効性を最大化するために通信システムのパラメータが調整される。
【０００５】
小型で比較的単純なデバイスの計算能力の増大及びコストの低減に伴って、通信スキームを補充する必要が生じる。特に、近代的デバイスの処理キャパビリティを利用しながら、ローカル通信を使用して電力を節約することが望ましい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
開示されている本発明は、少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントから信号を受信するためのエージェントを提示している。本エージェントは、少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントから信号強度を有する強度信号を受信するための少なくとも１つの信号受信機と、少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントからデータを含むデータ信号を受信するための少なくとも１つのデータ受信機と、関連づけられる上記データ信号と上記強度信号とが同一の他の離隔されたローカル・エージェントからのものである場合に各データ信号を強度信号に関連づけるための手段と、その関連づけられた強度信号を基礎としてデータ信号を選択するための手段とを備えている。
【０００７】
信号受信機及びデータ受信機は指向性受信機であることが可能であり、データ信号の選択はその関連づけられた強度及び関連づけられた信号方向を基礎とすることが可能である。指向性受信機は、信号が送られてくる先の空間を、変化するパターンまたは変化する角精度を見込んでデジタル信号が受信された先の方向を決定できるように選択的に結合されることが可能な複数の角度領域に分割するように設計することができる。
【０００８】
エージェントはまた、信号が受信された先の他のエージェントとの距離を強度信号の信号強度を基礎として概算する能力を包含することができる。
【０００９】
さらに、かつ好適には、信号受信機とデータ受信機とは単一の受信機として組み込まれ、強度信号とデータ信号とは信号強度及びデータを含むメッセージ信号として組み合わされる。さらにエージェントは、好適には、少なくとも１つのデータ・エレメントより成るデータ部分を有するデジタル・データ・パケットの形式のメッセージ信号を受信するように構成される。
【００１０】
エージェントはまた好適には、受信機に接続された、デジタル・データ・パケットを受信するためのデジタル・プロセッサと、受信機とデジタル・プロセッサとに接続された、信号強度をデジタル化するためとデジタル化された信号強度をデジタル・プロセッサに供給するためのＡ／Ｄ変換器と、プロセッサに接続された、デジタル・データ・パケットを記憶するためのメモリとを備えている。
【００１１】
さらにエージェントは、受信されたデジタル・データ・パケットをタイムスタンプするためと、受信されてタイムスタンプされたデジタル・データ・パケットをデジタル・データ・パケットと共にメモリに記憶するための手段を組み込むことが望ましい。タイムスタンプを組み込むことにより、エージェントは、予め決められた期間が経過するとデジタル・データ・パケットをメモリから除外することができる。さらに信号は、因数を基礎として、デジタル・データ・パケット、信号強度及びタイムスタンプより成るグループから選択されることが可能である。
【００１２】
デジタル・データ・パケットが正しく受信されることを保証するために、エージェントは、受信されるデジタル・データ・パケットの妥当性をチェックし、無効であることが発見されたデジタル・データ・パケットをメモリから除外するための手段を組み込むことが好適である。
【００１３】
さらにエージェントは、異なるタイプのメッセージ信号を受信するように構成され、選択するための手段は各タイプの信号について独立して作動することが好適である。
【００１４】
またエージェントは、少なくとも１つの累積データ部分を含むメッセージ信号を受信するように構成されることが望ましい。累積データ部分は、複数のエージェント間のメッセージ送信に伴ってエージェントがソートを累積的に記録することのできるメカニズムを提供する。
【００１５】
エージェントはまた、ローカル環境特性を決定するためのセンサ等のローカル・データ発生手段を含むことが可能であり、かつ発生されたローカル・データを使用して信号からのメッセージの累積データ部分を修正することができる。この場合、信号を選択するための手段は、選択プロセスにおいて累積データ部分を利用することができる。デジタル・パケットの累積データ部分の少なくとも一部は、強度信号からの信号強度を使用して累積的強度測度を蓄積することが好適である。
【００１６】
さらに、かつ好適には、エージェントはさらにプロセッサに接続された、デジタル・パケットを含むデジタル信号を少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントに送信するための送信機を備えている。
【００１７】
またエージェントは、送信機によって送信されたばかりの信号が受信機で受信し返される時を検出してエージェントに近いオブジェクトからの反射を検出するための手段と、信号の信号強度を決定しかつこの信号強度を使用してオブジェクトのエージェントからの距離を概算するための手段をさらに備えることも望ましい。
【００１８】
送信機及び受信機は、好適には、光受信機、音響受信機及び無線周波数受信機より成るグループから選択される。但し、より好適には、送信機及び受信機は共に赤外領域で作動する。
【００１９】
受信機の場合と同様に、送信機も指向性送信機であることが可能であり、結合可能な角度領域において送信することができる。
【００２０】
好適には、送信機は、選択された信号の修正された累積データ部分を含むデータ・パケットを含む信号を送信するように構成される。
【００２１】
送信機はまた、送信強度を変えるように構成されることが可能である。これによりエージェントは、変動する輻輳レベルに適合し、かつ信号衝突を最小化することができる。受信側のエージェントには、信号が送られてくる距離を正確に決定するための送信強度に関するデータが供給されることが可能であり、信号選択の際に使用される信号強度は、信号の送信強度の変動を考慮して調整された信号強度であることが可能である。
【００２２】
開示されている本発明はまた、複数のエージェントが通信する方法を含んでいる。概して本方法は、１つのエージェントにおいて他の離隔されたローカル・エージェントから信号強度を有する少なくとも１つの強度信号を受信するステップと、１つのエージェントにおいて他の離隔されたローカル・エージェントからデータを含む少なくとも１つのデータ信号を受信するステップと、データ信号と関連づけられる強度信号とが同じ他の離隔されたローカル・エージェントからのものであれば各データ信号を強度信号に関連づけるステップと、その関連づけられた強度信号を基礎としてデータ信号を選択するステップとを含んでいる。
【００２３】
受信するステップでは、強度信号とデータ信号とは一方向から受信されることが可能であり、信号が受信された方向は選択ステップにおいて考慮される。信号は、角度領域から受信される場合があり、角度領域を選択的に組み合わせるステップを設けることもできる。
【００２４】
本方法はまた、強度信号の信号強度を基礎として強度信号が送信された距離を概算するさらなるステップを含む場合もある。
【００２５】
強度信号とデータ信号とは、同じ受信するステップにおいて、かつ単一のメッセージ信号として受信されることが可能である。さらにメッセージ信号は、少なくとも１つのエレメントより成るデータ部分を有するデジタル・パケットの形式で受信されることが可能である。メッセージ信号の信号強度はデジタル・プロセッサによる受信用にデジタル化されることが可能であり、かつメモリに記憶されることが可能である。
【００２６】
本方法はさらに、受信されたデジタル・パケットをタイムスタンプしかつこのタイムスタンプを個々の受信されたデジタル・パケットと共に記憶するステップを含むことが可能である。選択ステップはまた、メッセージ信号の選択に際してデジタル・データ・パケット、信号強度及びタイムスタンプより成るグループから選択されたエレメントを使用することができる。
【００２７】
本方法はさらに、受信されたデジタル・パケットの有効性をチェックするステップと、無効であることが発見されたデジタル・パケットをメモリから除外するステップとを含むことが可能である。
【００２８】
受信するステップでは、異なるタイプのメッセージ信号を受信することが可能であり、選択するステップは、各タイプの信号について独立して作動されることが可能である。
【００２９】
受信するステップでは、少なくとも１つの累積データ部分を含むメッセージを受信することが可能であり、本方法はさらに、デジタル・パケットの少なくとも１つの累積データ部分を修正するステップを含むことができる。本方法はさらに、ローカル・データを発生させるステップを含むことが可能であり、修正するステップは、ローカル・データを使用して累積データ部分を修正することができる。選択するステップはまた、累積データ部分をメッセージ信号を選択する際の一因子として使用することができる。受信するステップでは、受信された信号の累積データ部分は累積的な強度測度を含むことが可能であり、修正するステップでは、受信された信号の信号強度を使用して累積データ部分の累積的な強度測度を修正することが可能である。
【００３０】
本方法は好適には、デジタル・パケットを含むデジタル信号をエージェントから少なくとも１つの他の離隔されたローカル・エージェントへ送信するステップをさらに含むことが可能である。
【００３１】
オブジェクトの検出に備えるため、本方法はさらに、送信機によって送信されたばかりの同じ信号が受信機で受信し返される時を検出してエージェントに近いオブジェクトからの反射を検出するステップと、受信された信号強度を基礎としてオブジェクトからの概算距離を決定するステップとを含むことが可能である。
【００３２】
受信するステップ及び送信するステップでは、受信される信号及び送信される信号は各々、好適には光信号、音響信号及び無線周波信号より成るグループからのものである。最も好適には、信号は赤外線信号である。
【００３３】
さらに、信号は角度領域のような方向に送信されることが可能であり、追加のステップでは、角度領域は、デジタル信号が送信される方向の決定に際して異なる角精度を見込んで選択的に組み合わされることが可能である。
【００３４】
送信するステップでは、送信される信号は、選択された信号の修正された累積データ部分を含むデータ・パケットを包含することができる。
【００３５】
さらに本方法は、送信強度を任意選択で変更するステップを含むことが可能である。送信ステップでは、送信されるデータ・パケットは送信される信号の送信強度に関する情報を含むことが可能であり、選択するステップはさらに、複数の信号からの選択に際して送信強度に関する受信された情報を使用し、変更された信号強度を把握するサブステップを含むことが可能である。
【００３６】
本発明のオペレーションは、コンパクト・ディスク（ＣＤ）またはデジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）等の光学記憶デバイス、もしくはフロッピー・ディスクまたは磁気テープ等の磁気記憶デバイスといったコンピュータ書込み可能媒体上に記憶されるコンピュータ・プログラム・プロダクトにおいても具現されることが可能である。
【００３７】
本発明のこれらの特徴、態様及び優位点及び他の特徴、態様及び優位点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲及び添付の図面に関連してより良く理解されるであろう。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明は、データ信号送信の分野に関する。より特定的には、本開示内容は、複数のエージェント間でローカル信号送信を行ない、その間の協調及びメッセージ送信を補助するための方法と装置を提示している。以下の説明は、一般的な当業者が本発明を利用しかつこれを特定のアプリケーションのコンテキストに組み込むことができるように提示されている。当業者には、様々な修正及び異なるアプリケーションにおける様々な用途が容易に明らかとなるであろう。また、本明細書で定義された一般原則は広範な実施形態に適用可能である。従って本発明は、提示された実施形態に限定されるべきものではなく、本明細書に開示された原則及び新規特徴に一致する最も広い範囲が認容される。
【００３９】
実用的な参照フレームを提供するため、まず、読者のための中心的リソースとして明細書本文及び請求の範囲において使用されている用語の語彙解説を行う。次に、本発明のナレーション的説明の形式で簡単な導入を行ない、特定的な詳細説明に先立って概念上の理解を促す。
【００４０】
（語彙説明）
本発明の特定的詳細を説明する前に、様々な用語が使用されている本明細書及び請求の範囲における集中的ロケーションを提示することが有益である。用語は、以下のように定義される。
【００４１】
エージェント  −  本明細書で使用されているように、エージェントという用語は、その最も一般的な意味において少なくとも１つの信号受信機と、少なくとも１つのデータ受信機とを備え、信号受信機は信号強度を決定する際に有益な信号を受信するために使用され、データ受信機はデータ信号用に使用されるユニットを指している。概してエージェントは、本発明の機能を促進するためのソフトウェアを作動させるプロセッサを含んでいる。例えば、ソフトウェアは、強度信号をデータ信号に関連づけるための手段を供給することができる。信号受信機とデータ受信機とは、典型的には同じユニットである。またエージェントには、受信されたデータ及びエージェントによって発生されたデータを記憶するためのメモリも含まれている。エージェントがデジタル・データ上で作動することを想定すれば、着信信号の強さのデジタル表示を発生させるＡ／Ｄ変換器を供給することができる。またエージェントは、信号を他の離隔されたローカル・エージェントへ送るための送信機を含むことが可能である。送信機と受信機とは共に、本来指向性であることが可能である。またエージェントは、環境特性を検出するための追加センサ及び追加の通信メカニズム並びに移動性を供給するメカニズムのような他の多くの機能を含むことも可能である。
【００４２】
Ａ／Ｄ変換器  −  本明細書で使用されているＡ／Ｄ変換器という用語は、着信信号の強さ（または電力レベル）のデジタル表示を発生させるために有益なあらゆるＡ／Ｄ変換メカニズムを包含するように意図されている。
【００４３】
角度領域  −  信号の送信機及び受信機に関連して、角度領域という用語は、信号が送信または受信される（エージェントまたは他の基準ポイントの何れかに対する）方向の決定に際して使用される角度細分性を表す（二次元的または三次元的）アークを指すように意図されている。
【００４４】
累積データ部分  −  信号の累積データ部分は、信号内における、複数のエージェントを横断する各ホップにおいて（典型的にはローカル・データにより）修正されることが意図されているデータが保持されている場所である。累積データ部分の修正は、単純にホップ・カウントの増分／減分として実行される場合もあり、センサから導出されるローカル・データをエージェント内に組み込む、より複雑なものである場合もある。累積データ部分は、それが受信される方向との組合せによって複数のエージェントを横断する傾斜した経路の質を表示することができる。
【００４５】
ローカル  −  本明細書で使用されているローカルという用語は、特定の実施形態によって実際の距離が変化する近距離を指すように意図されている。好適にはローカルは、エージェント間の通信が１つのエージェントに直近するもののような近隣のエージェントに限定されることを指す。エージェントの輻輳レベルに依存して、複数のエージェントが互いに関してローカルであるとされる場所である物理的領域は、送信電力または受信感度を変えることにより変更されることが可能である。これにより、例えば、そのエージェントの通信範囲は拡大され、エージェントが他のエージェントと接触できなくなることが防止される。反対に、エージェント・グループの通信範囲を縮小すれば、パケットの衝突が通信を過剰に中断させることも防止することができる。
【００４６】
信号受信機  −  本発明に使用される信号受信機は、高い方向性、容易な変調及び送信者からの距離が増大すると低減するため距離の推定に効果的に使用されることが可能な輝度を含む品質を提示する通信媒体と共に作動することが好適である。これらの基準を満たす媒体の例には、光信号、音響信号及び無線周波数信号が含まれる。好適な媒体は、赤外線である。さらに、信号受信機は着信信号が受信される方向を決定する上で機能することが好適である。従って赤外線受信機の場合には、幾つかの個々の指向性受信機を組み込んで、個々の受信機が各々エージェントに対して特定の方向での受信を担当する１つの指向性受信機を形成することが可能である。個々の受信機は、受信パターンを形成するように様々にグループ化されることが可能である。このグループ化は、ハードウェアにおいて、もしくはソフトウェアを使用して受信機から受信された情報をグループ化すること（例えば、メモリ内の特定のビンにおける各受信機グループからの情報を記憶し、各ビンにおけるグループとしての情報に基づいて作動すること）の何れかによって実行することができる。
【００４７】
信号送信機  −  本発明に使用される信号送信機は、高い方向性、容易な変調及び送信者からの距離が増大すると低減するため距離の推定に効果的に使用されることが可能な輝度を含む品質を提示する通信媒体と共に作動することが好適である。これらの基準を満たす媒体の例には、光信号、音響信号及び無線周波数信号が含まれる。好適な媒体は、赤外線である。さらに、信号送信機は発信信号が送信される方向を決定する上で機能することが好適である。従って赤外線送信機の場合には、幾つかの個々の指向性送信機を組み込んで、個々の送信機が各々エージェントに対して特定の方向での送信を担当する１つの指向性送信機を形成することが可能である。個々の送信機は、送信パターンを形成するように様々にグループ化されることが可能である。このグループ化は、ハードウェアにおいて、もしくはソフトウェアを使用して送信された情報を複数の送信機間に分散させることの何れかによって実行することができる。
【００４８】
データ信号  −  データ信号という用語は、本明細書では単にエージェント間に情報を送ることを意図された信号を指すために使用されている。
【００４９】
メッセージ信号  −  データ信号と強度信号とを別々に送信することは可能である（例えば、強度信号を距離に比例して急速に強度を失う音響信号のような媒体に置き、データ信号を距離に比例してゆっくりと強度を失うレーザのような媒体に置くことができる）が、エージェント間に情報を送信する信号は信号強度の決定に使用される同一の信号であることが望ましい。従って、メッセージ信号という用語は単に、エージェント間に情報を送信するためと信号強度を決定する際との双方に使用される信号を示す便利なラベルとして使用されている。
【００５０】
強度信号  −  強度信号という用語は、本明細書では単に、その強度の決定を容易にするように意図された信号を指すために使用されている。
【００５１】
タイプ  −  タイプは概して、（特定クラスのローカル・データによって修正される）特定クラスの累積データを指すために使用される。例えば、２つのタイプの累積データが使用され、かつメッセージの累積データ部分がメッセージ構成内に同一のアドレスを有していれば１つのメッセージ構成が使用される場合には、タイプ部分も設けて異なるタイプの累積データ間の望ましくない混和及び錯乱を防止しなければならない。より具体的には、累計的信号強度測度及び特定の毒素の累計測度が複数のエージェントを介して送信される場合、異なる累計測度を表す累計データを分離するための手段を設けることが望ましい。タイプの目標はこの点にある。
【００５２】
（序論）
本発明は、複数のエージェント間で信号送信を行うための方法と装置を提供する。より特定的には、本信号送信は最近の隣接トランシーバ間の通信をサポートするように設計されている。本発明のエージェントは、おおまかには信号フィルタとして捉えることができる。メッセージはエージェントによって受信され、エージェントは幾つかの基準に従って「最良の」メッセージのみを選択して内部的に処理するか、受信エージェントの隣接するローカル・エージェントへ再送信する、もしくはこれらの組合せを実行する。従って、本明細書に開示された通信スキームにおいては、単一エージェントのＩＤまたはアドレスを追跡する必要がない。
【００５３】
単純なケースでは、信号の選択は信号強度を基礎とすることが可能である。全てのエージェントが同じ電力レベルで送信しているものとすると、信号強度は、特定タイプの信号に対するその環境の距離の測度として、または不通率の測度として機能することが可能である。信号強度の累計測度は、その信号のエージェント間での送信に伴って記録されることが可能である。各エージェントでは、信号が受信された方向を記録することが可能であり、ローカルで受信された信号強度を累計測度に追加することができる。この方法では、エージェントを介する特定経路（可能性としては「最良の」経路）の全体的不通率の概算推定値または経路長の概算推定値を得ることが可能である。
【００５４】
このスキームの変形例では、指向性送信機が使用されていれば、エージェント・グループを介して特定の方向へメッセージを移動させることができる。送信されたばかりのメッセージが変更されずに受信される（即ち、信号が反射される）時をエージェントが確定できれば、この同じメカニズムを使用して障害物を検出することができる。
【００５５】
本発明に組み込まれている信号送信方法は、おおまかにはアリ及びシロアリのような社会性昆虫が使用する化学フェロモンの特性に類似するものとしても想定され得る。自然界では、ローカル信号を基礎とするフェロモン及びフェロモン・グラディエントを使用して、個々の昆虫は各々比較的単純なものであるという事実にもかかわらず極めて精巧に見える組織化されたグループ・アクティビティが広範囲に作り出される。本明細書に記述されている信号送信メカニズムは、多数の協働するロボットに昆虫の持つコロニーの創発的な自己組織化特性の多くを提示させる必要のあるロボット利用アプリケーションにおいて有益である。これはまた、メッセージの持つ追加情報を伝送する能力によって追加のケイパビリティもサポートする。
【００５６】
本発明の信号送信メカニズムの主要特性の中には、グループ組織の促進に使用されるものがある。第１に、メッセージの送信者は受信者の同一性を気にする必要がなく、メッセージが受信されていることの保証さえも必要としない。これにより、本信号送信システムは、複雑なプロトコルの実装または固有同一性のコーディングが実際的でない可能性のある単純なエージェントより成る多数の人口内部における通信にとって理想的なものとなる。メッセージは、メッセージの拡散から生じる指向性強度のグラディエントによって、グループのメンバに重要なナビゲーション・キューを供給する。物理的障害はメッセージの伝播をブロックするため、拡散グラディエントは、環境における障害に関する有益な情報の符号化も行う。本明細書に記述されている信号送信システムの他の主要な特性は、記憶されたメッセージを、交換されなければ時間と共に消失させる、または排除する能力にある。これにより、複数のエージェントが古くなった情報または無関係の情報で混乱することが防止される。
【００５７】
（本発明の詳細）
図１は、指向性信号送信メカニズムを使用する単純なエージェントの例を描いたものである。図が示すように、エージェント１００は、デジタル・プロセッサ１０２と、送信機１０４と、受信機１０６とを含んでいる。送信機１０４は、本図では全方向性の送信機として描かれている。但し、特定の実施形態の要件に依存して、送信機１０４は、受信機１０６に類似して構成された指向性送信機であることが可能である。受信機１０６は、エージェントに対して特定の角度から到来する信号を受信するための複数の角度領域１０８を有する指向性受信機として描かれている。受信機１０６の個々の角度領域１０８は、信号が受信される方向を決定する際の角度精度（または許容差）を変えるために選択的に組み合わせることができる。個々の角度領域１０８は、互いの近接性によってグループ化される（例えば、近隣の角度領域１０８をグループ化する）場合もあり、パターンでグループ化される（例えば、エージェント１００の前にある角度領域１０８とエージェント１００の後にあるものとをグループ化する）場合もある。
【００５８】
データの送信及び信号強度の決定には同じ信号を使用することが好適であるが、受信機１０６が信号の異なる成分を受信するための異なるコンポーネントを備えることも考え得る。例えば、エージェント１００は、特に信号強度を推測する元になる信号を送信するための送信機と、特にコマンド（データ）を送信するための送信機とを含むことができる。この例の実施形態では、送信機１０４は赤のビーコンを供給することも可能であり、他のエージェント１００はこの赤のビーコンからその信号強度を決定しかつその距離と相関することができる。コマンドは、青のビーコンを介して送信されることも可能である。従って、エージェント１００が所定の時間枠内に特定の距離を隔てたエージェント１００からの信号のみに応答するようにプログラムされていれば、エージェント１００は、単に赤のビーコンと青のビーコンとの適正な組合せを待った上でコマンドに反応することができる。この実施形態では、エージェント１００は、典型的には強度信号を受信するための信号受信機と、データ信号（コマンド等）を受信するためのデータ受信機と、各データ信号を強度信号に関連づけるための手段と、関連づけられた強度信号の強さを基礎としてデータ信号を選択するための手段とを有することになる。各データ信号を強度信号に関連づけるための手段は、例えば、信号が受信された方向を基礎とすることも可能である。関連づけられた強度信号の強さを基礎としてデータ信号を選択するための手段は、典型的にはエージェント１００のプロセッサ上で作動するソフトウェアの形式であることが可能であり、本プロセッサは、受信された信号強度を処理して選択を行う。従って導入部で言及した通り、エージェントは単にシフタとして作用し、信号強度とコマンドとの適正な組合せを待って反応する。
【００５９】
送信機１０４及び受信機１０６は、様々な通信媒体を使用して作動することができる。その非限定的な例には、光学、無線周波数（ＲＦ）及び音響の各媒体が含まれる。通信媒体は、指向性が高く、変調が容易であること、及び送信者からの距離の増大に伴って強度が失われることが望ましい。指向性の特徴は指向性の信号送信を可能にする上で必要であり、かつ経路グラディエントの開発にとって有益である。変調は、メッセージのタイプ及び他のデータを符号化する上で必要である。距離の縮小は、エージェントに送信者からの距離を推定させる上で有益である。さらに通信媒体は、見通し伝播を準備してメッセージ・グラディエントが壁または他の障害物を通過しないように保証することが望ましい。但し、本システムのアプリケーションの中には、見通し信号送信に限定されない信号送信媒体を使用できるものもある。本発明と共用するための好適な媒体は、指向性送信機及び指向性受信機と併せて使用される赤外線（ＩＲ）である。受信機１０６は、二次元的外周の角度領域として描かれているが、三次元的な指向性受信機の形態を採ることも可能であることに留意されたい。この点は、送信機１０４についても同様である。
【００６０】
図２は、指向性信号送信メカニズムを使用するエージェント１００の斜視図である。エージェント１００は各々、他のエージェント１００によって受信される信号２００を送信している状態で示されている。累積データ部分２０２は、各信号２００に関連して示されている。エージェント１００は、累積データ部分２０２を修正するための手段を含んでいる。典型的には、累積データ部分２０２はローカル・データを使用して修正され、さらに送信されるための修正された（または新規の）累積データ部分が生成される。図に描かれたシナリオでは、累積データ部分２０２は整数のホップ・カウントとして表示され、初期値１００に始まって複数のエージェント１００を介するホップ毎に減分される。図２に描かれた複数のエージェント１００に関しては、エージェント１００の送信機１０４は指向性送信機であることが想定され、信号が受信されるエージェント１００から遠方へとメッセージを送信する。例として、第１のエージェント１００ａは、累積データ部分に記憶された値１００で始まり、累積データ部分２０２を含む信号を送信する。この信号は、その近隣のローカル・エージェント１００ｂ及び１００ｃによって受信される。次に隣接エージェント１００ｂ及び１００ｃは、累積データ部分に記憶された値を因数１で減分し、信号が第１のエージェント１００ａと隣接エージェント１００ｂ及び１００ｃとの間で１回のホップに合ったという事実を表示する。次に、エージェント１００ｂ及び１００ｃは、値９９の累積データ部分を有する信号を第１のエージェント１００ａから離れた方向へ送信し、エージェント１００ｂからの信号はエージェント１００ｄによって受信され、エージェント１００ｃからの信号はエージェント１００ｂ及び１００ｅによって受信される。但し、エージェント１００ｃからエージェント１００ｂへ送信される信号のその累積データ部分に記憶された値（９９）は、エージェント１００ａからの信号の累積データ部分における値（１００）より低い点に留意されたい。エージェント１００が、一方は累積データ部分に記憶された値が高く、他方は累積データ部分に記憶された値が低い２つの信号を受信する場合、エージェント１００は、発生点であるエージェント１００ａとのルートがより短いことを示す累積データ部分に記憶された値が高い方の信号を選択するようにプログラムされることが可能である。但し、特定の実施形態に依存して、どの信号を選択するかという決定は多くの異なる方法で行うことができる点に留意されたい。例えば、累積データ部分２０２を修正するために使用されるローカル・データは、累積データ部分２０２に対する重量で与えられる場合もあり、異なる基準を基礎として選択が行われる場合もある。ケースによっては、累積データ部分に記憶されたデータが、単に最高または最低値であるというだけでなく特定の環境上の特徴を示す所定の基準を満たすような方法で信号を選択することが望ましい場合もある。さらに、累積データ部分２０２の修正に使用されるローカル・データは単にホップ・カウントである必要はなく、例えば、着信するローカル信号の強さから決定される測度であることも可能であり（よって複数のエージェント１００を横断する累積的信号強度測度を記録する）、もしくはこれをエージェント内の他のセンサから作り上げることもできる。累積データ部分の修正に使用されるローカル・データの重要な側面は、環境特性が単なるホップ・カウントであるかどうかに関する何らかのローカル環境特性の測度、信号強度の測度、送信側エージェントとの距離の測度、エージェント内の他のセンサによって決定されるより複雑な測度または複数の特性の組合せである点にある。さらに、エージェントは、異なる累積データ部分２０２に多くのタイプのデータを供給するように構成されることが可能であり、その各々は、異なる特徴を表すグラディエントが複数のエージェントにおいて発生され得るように個々に処理されることが可能である。従って、例えば、単なる発生点であるエージェントに対するホップ・カウントの測度に加えて、温度の変化（または経路に沿った最高温度）または急勾配の測度を発生させて経路沿いの環境のより広範な光景を供給することができる。また、異なるタイプの累積データを「重ね合わせて」複合データを供給し、同時に引き続き個々の累計データ成分タイプを観察させることもできる。
【００６１】
図３は、本発明と共に使用されることが可能なメッセージ構成の一例を示している。本メッセージ構成は、そのメッセージの妥当性検査機能に起因して特に衝突が頻発する環境において有益であり、少なくとも１つのデータ・エレメントを含むデジタル・データ・パケットを送信するためのメッセージ信号上のラッパとして使用される。本発明の信号送信メカニズムの優位点の１つは、それがメッセージの肯定応答を必要とせず、失われたメッセージも受容可能であることにある。本メッセージ構成は、メッセージ開始の表示を供給する開始ビット部分３００を含んでいる。この部分は、エージェント１００がメッセージをその開始部分から受信することを保証するためにエージェント１００によって使用される。長さカウント部分３０２は、エージェント１００にメッセージ長を予測するための測度を供給する。これは、メッセージの完全さを点検し、かつまた可変長メッセージの使用を促進するためのメカニズムとして機能する。可変長メッセージが望ましくなく、標準的な長さが使用される場合には、長さカウント部分３０２は不用である。後に詳述するデータ・パケット部分３０４は、累積データ部分２０２並びにタイプ及び任意選択で他のデータの送信を見込んでいる。本メッセージ構成には、エラー・チェック部分３０６も含まれ、送信の間に発生する可能性のあるエラーを検出するために、メッセージのチェックに役立つ情報を提供する。エラー・チェック部分３０６は、同じ方向から多くのメッセージが受信されてメッセージの部分が混乱状態になるようなケースを支援することができる。メッセージ構成は、開始ビット部分３００と、長さカウント部分３０２と、データ・パケット部分３０４と、エラー・チェック部分３０６とを含むことが好適ではあるが、特定の実施形態のニーズに依存してこれらのうちの１つまたは複数の部分を除くこともできる点に留意されたい。例えば、ある単純なケースでは、メッセージ構成には累積データ部分２０２の送信に必要な部分しか含まれていない。開始ビット部分３００、長さカウント部分３０２及びエラー・チェック部分３０６は、メッセージの妥当性を検査するメカニズムの例として示されている点に留意されたい。無効であることが発見されたメッセージはメモリから除外されることが可能であり、もしくは、送信の間に無効であることが発見されれば、エージェント１００は単にそのメッセージを無視することができる。実質的には、技術上周知のあらゆるエラー・チェックまたはパケット妥当性検査スキームを本発明と共に使用することができる。
【００６２】
図４は、データ・パケット部分３０４の好適なフォーマットを示している。本図が示すように、データ・パケット部分３０４は、タイプ部分４００と、累積データ部分４０２と、他のデータ部分４０４とを含んでいる。タイプ部分４００は、異なるデータ・パケット部分３０４の同じビット・ロケーションにおいて送信される異なるタイプの累積データを見込んでいる。例えば、発生点であるエージェント１００からの経路に沿った単なるホップ・カウントである累積データのタイプを供給することが望ましい場合もある。これに対して、発生点であるエージェント１００からの経路に沿った距離の測度である累積データのタイプを供給することが望ましい場合もある。異なる累積データ・タイプを発生させ、かつデータ・パケット部分３０４のタイプ部分４００にその累積データ・タイプを表示すれば、累積データを作り出す様々なスキームを同時に組み込むことができる。タイプ部分４００を使用する他のスキームも、作り出すことが可能である。例えば、幾つかのメッセージは全てのエージェント１００にコマンドを供給するように設計されることが可能であり、かつこれらのメッセージに特定のタイプをタグ付けして、これらがエージェント１００によりコマンドとして処理されることを保証することもできる。また、タイプ部分４００を使用して、エージェント１００に特定のメッセージを特定の方向に再送信させる、または特定のメッセージが再送信されないように保証させることができる。こうした機能は、他のデータ部分４０４を介して実施される場合もある。
【００６３】
単に異なるタイプの累積データを使用することに加えて、先にも提案した通り、異なるタイプの累積データを組み合わせて新しいタイプの加重された累積データを作り出すことも可能である。このスキームはおおまかには、異なる透明画の上に異なる画像を発生させ、異なる透明画を重ねて複合画像を生成するものに類似している。本発明のこのケースでは、異なるタイプの累積データに関してグラディエントが作り出され、組み合わされた累積データのグラディエントに加えて別個の成分として保持される。
【００６４】
データ・パケット部分３０４の累積データ部分４０２は、累積データを隣接エージェント１００に送信するために使用される。各エージェント１００では、ローカル・データを含む情報が受信されたメッセージの累積データ部分４０２と組み合わされ、送信用の新たなデータ・パケット部分３０４が生成される。先にも言及した通り、各累積データ・タイプは、タイプ部分４００の使用を介して区別化されることが可能である。この場合もやはり、累積データ部分４０２がホップ・カウントによって増分される単純なケースで、累積データ部分４０２は、累積的なカレント・データを受信側のエージェント１００に運び、エージェント１００では、増分因子（典型的には１）の形式のローカル・データを使用して累積的なカレント・データが増大され、新たな累積データ部分（典型的には、累積的なカレント・データ値プラス１に等しい）が生成される。この新たな累積データ部分４０２はデータ・パケット部分３０４に挿入され、隣接するローカル・エージェント１００に送信される。このプロセスは、複数のエージェント１００を介する信号の伝播に伴って反復される。
【００６５】
ケースによっては、データ・パケット部分３０４に累積データの他に追加データを包含することが望ましい場合もある。この場合は、他のデータ部分４０４を包含してメッセージにおける追加情報の送信を促進させることができる。例えば、経路沿いの１つのエージェントが損傷している場合には、データ・パケット部分３０４の他のデータ部分４０４にその情報を包含し、エージェント１００のうちの１つが修理を要する状態にあるシステムについてユーザに知らせることが望ましい可能性がある。特定の実施形態に依存して、ユーザが損傷したエージェント１００を発見できるように、損傷したエージェント１００に累積データと共に損傷したエージェント１００への経路を包含することができる。代替として、損傷したエージェント１００の固有の識別子を包含して、ユーザが、単にエージェント１００への経路及びエージェント１００におけるホップ・カウントからではなく、直接そのエージェントを同定できるようにすることも可能である。
【００６６】
概して、グラディエントを符号化するためには、信号に関連づけられた累積データと共に信号が受信される方向を保持することが望ましい。あるエージェントにおけるグラディエントの方向は、新たな、または修正された累積データ部分と共に送信される必要はない。
【００６７】
複数のメッセージが同じ方向から同じタイプ−フィールド値で受信され、かつ複数のメッセージが衝突しなければ、受信側のエージェント１００は、概して最も高値の信号強度を有するメッセージを選択して再送信する。これは、最近の送信機のみからのメッセージが考慮されることを保証する一助となり、かつ受信機にその最近の隣接エージェントまでの領域の推定値をも供給する。このスキームにはまた、単に最大強度を基礎とはせず、予め決められた、または選択された強度を基礎としてメッセージを選択するというような変形例も考えられる。従って、特定の領域におけるエージェント１００からの信号を選択することができる。さらに、特定の実施形態で供給される機能に依存して、メッセージの選択は１つまたは複数の因子を基礎とすることが可能であり、その幾つかの例には、ローカル信号強度、累積データ部分４０２の値のようなデジタル・データ・パケット部分３０４の特徴（その非限定的な例には、ホップ・カウント、累計的信号強度及び他の環境データが含まれる）、他のデータ部分４０４の内容、ローカル信号強度から推定される距離、タイムスタンプのような時間ベースのメカニズム及び信号が受信された方向が含まれる。
【００６８】
近隣のエージェントしかメッセージ送信を受信しないという事実にもかかわらず、本明細書において提示されているリレー・メカニズムにより、どんな単一のメッセージも、各エージェント１００が中断のないローカル隣接通信チェーンによって発信者に接続されているエージェント１００のアレイ全体に渡って潜在的に伝播することができる。さらに、どんな受信者も、メッセージの発信者への最適経路（ケースによっては概算距離を表す場合もある）並びに発信者へと通じるローカル・グラディエントを決定することが可能である。これらの特定は、例えば、世界的な埋込式計算タイプ用途をエネイブルする際には極めて重要である。
【００６９】
図５（ａ）は、本発明の受信機部分の好適な構成を描いたブロック図であり、図５（ｂ）は、各赤外線受信機とデジタル・プロセッサとの接続の詳細を示している。エージェント１００は、好適には受信機部分及び送信機部分の双方を含んでいる。但しケースによっては、エージェント１００は受信機部分のみを保有して、例えば、それ自体はメッセージを伝送せず、所定のポイントで累積データ部分の表示器としてのみ機能させる、もしくは送信機部分のみを保有して、例えば、複数のエージェント１００に渡って伝播される発信信号のためのビーコンとして機能させることが望ましい場合もあることが想定される。次に、エージェント１００の受信機部分に関して詳述する。
【００７０】
図５（ａ）が示す受信機部分の好適な構成は、着信するデジタル信号を受信するための赤外線受信機５００と、赤外線受信機５００に接続された、デジタル信号からアナログ信号強度を受信してこれをデジタル化された信号強度表示に変換するためのＡ／Ｄ変換器５０２とを含んでいる。図５（ｂ）には、個々の赤外線受信機５００がアナログ信号強度表示５０４、Ａ／Ｄ変換器５０２及びデジタル化された信号強度５０６と共に描かれている。Ａ／Ｄ変換器５０２と赤外線受信機５００とは共に、デジタル・プロセッサ５０８に接続されている。デジタル・プロセッサ５０８は、受信されたデジタル信号５１０を赤外線受信機５００から、かつデジタル化された信号強度５０６をＡ／Ｄ変換器５０２から受信するように構成されている。図５（ａ）では、赤外線受信機５００は、各々がエージェント１００に対して異なる角度領域からデジタル信号を受信する複数の赤外線受信機５００として描かれている点に留意されたい。個々の赤外線受信機５００は各々、データ出力及び信号強度出力の双方を供給する能力がある。メッセージが受信されると、デジタル・プロセッサは、デジタル・データ・パケット部分３０４からの方向及び信号強度並びにメッセージの内容をメモリ５１２に記録する。好適には、タイムスタンプも記録される。
【００７１】
供給されているメモリ５１２は、好適には有効メッセージ・メモリ５１４と選択メッセージ・メモリ５１６とに分割されている。有効メッセージ・メモリ５１４は、妥当性チェック・ルーチンによって有効であることが決定されたメッセージのための記憶エリアとして機能する。選択メッセージ・メモリ５１６は、有効メッセージ・メモリ５１４から修正及び再送信用に選択されているメッセージの保管場所として機能する。以下、有効メッセージ・メモリ５１４へ入力するためにメッセージの妥当性を検査する、及び有効メッセージ・メモリ５１４からメッセージを選択するためのルーチンについてさらに詳しく論じる。
【００７２】
図６は、エージェント１００の送信部分の好適な実施形態を示すブロック図である。好適には本送信部分は、全方向性メッセージ及び指向性メッセージの双方を送信する能力がある。送信部分は、複数の指向性赤外線エミッタ６００として描かれ、その各々は送信対応ユニット６０２に接続されている。送信対応ユニット６０２は、複数の赤外線エミッタのうちの幾つかを選択的に有効化して所望の送信方向性を供給することができる。送信対応ユニット６０２はデジタル・プロセッサ５０８によって制御され、本デジタル・プロセッサ５０８は、受信部分におけるデジタル・プロセッサ５０８と同じものである、もしくはこれに追加されることが可能である。また、送信メッセージ待ち行列６０４も供給され、送信されるメッセージはここで準備されて送信される。概して、送信されるメッセージは全ての赤外線エミッタ６００に送られるが、実際に送信を行うのは有効化されたものだけである。
【００７３】
エージェント１００の間に輻輳が存在し、かつ多くの信号が受信機へ向かう途中で衝突するようなケースでは、１つまたは複数のエージェント１００の送信部分によって生成される信号強度を変えることが望ましい場合がある。デジタル・データ・パケット部分３０４の他のデータ部分４０４は、送信側のエージェント１００からのその距離を正しく反映するように受信側のエージェント１００における信号強度を有効化するため、送信部分の信号強度出力に関する情報を包含することが可能である。次に受信側のエージェント１００は、この情報を利用して受信された信号のその処理を調節し、信号間で選択を行う際には変更された信号強度を考慮する。
【００７４】
図７は、有効メッセージ・メモリ５１４に記憶するための着信するデジタル信号の妥当性検査に関わるステップを示すフローチャートである。本図が示すように、エージェント１００の受信部分はデータ７００を待つ。デジタル信号が受信されると、受信部分は、受信されたデジタル信号が開始ビット部分を含んでいるかどうかを決定する７０１。開始ビットが全く検出されなければ、エージェント１００は待機に戻り７００、着信する他のデジタル信号を検出するために待機する。開始ビットが検出されれば、エージェント１００の受信部分は次にデジタル信号のデジタル・データ・パケット部分３０４の長さカウント部分３０２を読取り、デジタル信号の予測長さを決定する７０２。エージェント１００の受信部分は次に、デジタル信号の実際の長さがデジタル信号の予測長さに等しいかどうかを決定するためにデジタル信号を読取る７０４。メッセージが短すぎれば７０６、受信部分はメッセージの衝突７０８の発生を想定し、待機ステップ７００に戻る。実際のメッセージ長が予測されたメッセージ長に一致すれば、受信部分は受信されたメッセージのエラー・チェック部分３０６を使用して、受信されたメッセージにエラーが存在するかどうかを決定する７１０。エラーが存在すれば、受信部分はメッセージの衝突７０８の発生を想定し、待機７００に戻る。メッセージ内にエラーが全く存在しなければ、受信部分は信号強度を読取り７１２、メモリにそのメッセージ並びに信号強度、方向及び好適にはタイムスタンプを入力する７１４。本スキームにおいては、適正に受信されたメッセージは全て、信号強度、方向及び好適にはタイムスタンプと共に有効メッセージ・メモリ５１４に入力される点に留意されたい。
【００７５】
図８には、着信信号の妥当性検査に関わるステップのナレーション的説明を行うための表が示されている。本表は、有効メッセージ・メモリで使用されるフィールド例を入力例のグループと共に表示している。表の最初のカラムは、受信された様々なメッセージからのタイプ部分８００のリストである。本表では、有効メッセージ・メモリ５１４に記憶されるメッセージがタイプ別にグループ化されている。各タイプ内では、メッセージは次に、方向カラム８０２を使用して方向別にグループ化されている。方向カラム８０２における各固有の入力（例えば、本表の方向カラム８０２に現出している各固有値）は、概してエージェント１００に対するメッセージが受信された特定の方向を表している。方向カラム８０２に記憶されている値は、メッセージを受信した実際の受信機１０８に対応することが可能であり、もしくは、より一般的にいえばこれは、エージェント１００に対する受信されたメッセージが検出された方向を指す二次元または三次元の方向ベクトルの形式であることが可能である。ビン８０４は、信号がグループ化される有効メッセージ・メモリ５１４に例示として定義されている点に留意されたい。本来、表内の方向カラム８０２に現出している各固有数値からのメッセージは、８０４ａで示されているように同じビン８０４にあるものとされる。但しビン８０４は、個々の受信機５００を一纏めにしてメッセージの記録に使用される方向の細分性を制御するために、８０４ｂで示されているように方向数値の組合せとしても生成されることが可能である。特に、図８の表に示されたケースでは、ビン０と１、２と３、４と５、６と７からのメッセージがグループ化される。ビン８０４は、エージェント１００間に八角形対六角形対長方形といった異なる接続性の格子図形を実施するために、任意のどんな方法ででもグループ化されることが可能である。エージェント１００が移動性である場合、これらは、各ビン８０４の方向に唯一のローカル通信エージェント１００を維持しようとして移動することができる。
【００７６】
有効メッセージ・メモリ表はまた、累積データを修正するためのローカル・データが記憶されるローカル・データ・カラム８０６を含んでいる。ローカル・データは、単に受信される累積データを増分させる因子である場合もあり、受信される信号強度の測度である場合もある。先にも言及した通り、ローカル・データは、メッセージがエージェント１００に到達するまでの経路に沿った任意のローカル環境特性として広義に定義することができる。また、メッセージが受信された時を表示するタイムスタンプを記憶するために、メッセージ・タイムスタンプ・カラム８０８も設けられている。タイムスタンプは、予め決められた年数に到達するとメッセージを消失または排除するメカニズムを供給する。さらに、メッセージの累積データ部分４０２からの情報を記憶するために、累積データ・カラム８１０も設けられている。
【００７７】
最後に、本表には、メッセージの他のデータ部分４０４からの追加データの記憶を有効化する他のデータ・カラム８１２も含まれている。
【００７８】
図９は、選択メッセージ・メモリ５１６に記憶するための有効メッセージ・メモリ５１４からのメッセージの選択に関わるステップを示すフローチャートである。概してメッセージは、メッセージ・タイプのソート・ステップ９００においてタイプ別にソートされる。次に、メッセージにタイムスタンプが付されていれば、メッセージのタイムスタンプが観察され、期限が経過したメッセージは期限切れメッセージの除外ステップ９０２において有効メッセージ・メモリ５１４から除外される。期限が経過したメッセージが除外されると、残りのメッセージは、方向ソート・ステップ９０４で各タイプ・グループ内で方向別にソートされる。次にビン８０４は、方向グループ化ステップ９０６において、方向の決定に使用する細分化を調整するために任意選択でグループ化される。次に最大信号強度決定ステップ９０８で、各ビン８０４について最大の信号強度を有するメッセージが決定される。最大強度を有する信号からのメッセージは、次にメッセージ記憶ステップ９１０において選択メッセージ・メモリ５１６に記憶される。最大信号強度決定ステップ９０８及びメッセージ記憶ステップ９１０によるこのサイクルは、各ビン８０４について、移動手順が完了するまで９１２反復される。図９に提示されているステップは、必ずしも図示された通りの順序で実行される必要はなく、所望の機能性を達成するために有益な任意の順序で実行されることが可能である。
【００７９】
近接性を基礎とする選択が望ましいものであるとすると、有効メッセージ・メモリ５１４から選択メッセージ・メモリ５１６へメッセージを移動させる手順の目的は、特定の指向性ビン８０４について、最近の送信エージェント１００から到来するメッセージだけを保持することにある。これを行うために、メッセージは指向性ビン８０４にグループ化され、次いで最強の信号強度を有するメッセージだけが選択される。２つのメモリ（有効メッセージ・メモリ５１４及び選択メッセージ・メモリ５１６）の使用は、所定の指向性ビン８０４に関する選択されたカレント・メッセージが期限切れとなっても代替メッセージを保持するように機能する。この場合は、所定の指向性ビン８０４から選択されたメッセージの期限が経過すると、次に優れたメッセージがその代わりとして選択メッセージ・メモリ５１６へ移動して入ることができる。有効メッセージ・メモリ５１４及び選択メッセージ・メモリ５１６は２つの異なるメモリとして論じられているが、これらは、特定の実施形態用に望まれる任意の構成を有することができる。物理的に別個のメモリの形式であることも考え得るが、これらは概して同じ物理的メモリにおける異なる割付けであるに過ぎない。
【００８０】
また、所定の方向の最近のエージェント１００からのメッセージが使用されることを保証するために、特定の方向から到来する全てのメッセージのローカル信号強度（即ち、メッセージの累積データ部分からの累積的強度測度ではなく、受信された実際の信号の強度）が記憶され、使用される点にも留意されたい。本表には、各メッセージに関連づけられた信号強度以外のローカル・データを表すために追加のカラムを設けることもできる。
【００８１】
図１０には、選択メッセージ・メモリ５１６に記憶するための有効メッセージ・メモリ５１４からのメッセージの選択に関わるステップをより良く理解するため、及び指向性ビン８０４のグループ化をさらに例示するために、図８が示す表のフォローアップとして使用される表が提示されている。図１０が示す表は図８が示す表におけるものと同じカラムを含み、選択メッセージ・メモリ５１６に記憶するための有効メッセージ・メモリ５１４からのメッセージの選択に関わるステップの作動結果を示している。本図から観察できるように、各メッセージ・タイプに関するメッセージがグループ化され、方向別にソートされている。各タイプ内では、ビン０と１、２と３、４と５、６と７を組み合わせることにより、方向が組み合わされてビン８０４が形成されている。各タイプ内の各ビン８０４に関しては、図１０が示す表に包含するための最大信号強度を有する信号が選択されている。特に、図８が示すタイプ１０及び方向１による二者間エントリでは、最大信号強度２２を有するエントリ（メッセージ）が選択されているが、これは、方向１の場合、信号強度２２を有するエントリが方向１における最近のエージェント１００から送信されたことを示している点に留意されたい。タイプ１０及び方向７によるエントリに関していえば、同じ方向を有するエントリ（メッセージ）は他に存在していなかった。従って、信号強度３４を有するエントリ（唯一のエントリ）が選択された。タイプ２２によるエントリに関しては、方向０及び１のビン８０４が組み合わされ、最大信号強度６６を有するエントリが選択された。方向５のビン８０４は組み合わせる相手を保有していない（例えば、方向４からのエントリがない）ため、そのまま選択された。タイプ３６及び６５についても同じ原理が適用され、図１０が示す表ができ上がった。
【００８２】
図１１には、選択メッセージ・メモリ５１６に記憶するために有効メッセージ・メモリ５１４から選択されたメッセージを取得するための手順を実証するさらに詳細なフローチャートが提示されている。図１１が示す手順では、メッセージの方向はラジアンで記憶されることと、メッセージはＫ個の指向性ビン８０４より成る集合に分割されることが望ましいと想定されている点に留意されたい。図９が示すように、メッセージはまず、タイプ別にソートされる９００。次に、所望の年を越えたタイムスタンプを有するメッセージがメモリから除外される９０２。次いで、各タイプについて、メッセージが方向別にソートされる９０４。続いて、ビン・カウンタの値が１に設定され１１００、メモリで遭遇される最初のメッセージが最良メッセージ変数に記憶される１１０２。続いて、次のメッセージ変数がメモリ内の次のメッセージに等しい値で設定される１１０４。次のメッセージ変数が設定されると、タイプ・メソッドまたはサブルーチンが呼び出され、最良メッセージ記録のフィールドが次のメッセージ記録のタイプ・メッセージに等しいかどうかが決定される１１０６。最良メッセージ記録のフィールドが次のメッセージ記録のタイプ・メッセージに等しければ、次のメッセージの発生方向がチェックされ、次のメッセージがカレント・ビン（最良メッセージはここから選択された）と同じ角度ビンにおいて受信されたかどうかが決定される１１０８。使用される関係性は、次のメッセージ記録の方向フィールドにおける値が２π／Ｋ＊ビンより小さいかどうかである。但し、πはＰｉの記号であり、Ｋは受信機の円集合における指向性ビンの数を表し、ビンはビン・カウンタが設定されたビンである。最良メッセージと次のメッセージとが同じビンからであれば、最良メッセージと次のメッセージとのローカル信号強度（またはどんな基準にせよ最良の信号の選択に使用されるもの）が比較され、次のメッセージが最良メッセージよりも大きい信号強度を有しているかどうかが決定される１１１０。次のメッセージが最良メッセージよりも大きい信号強度を有していれば、次のメッセージが最良メッセージとして現行の最良メッセージに取って替わり１１１２、メモリからの次のメッセージが次のメッセージ変数に記憶される１１０４。次のメッセージが最良メッセージよりも大きい信号強度を有していなければ、次のメッセージは最良メッセージ変数における最良メッセージと取り替えられず、メモリからの次のメッセージが次のメッセージ変数に記憶される１１０４。何れの場合も、一旦次のメッセージ変数に新たなメッセージが記憶されると、メモリからの次のメッセージが次のメッセージ変数に記憶される１１０４という記憶後のサイクルが再び始まる。最良メッセージ記録のフィールドが次のメッセージ記録のタイプ・メッセージに等しいかどうかを決定するためにタイプ・メソッドまたはサブルーチンが呼び出された後１１０６、最良メッセージのタイプが次のメッセージ記録のそれに等しくないことが決定された場合には、そのビンは１に設定され（必要に応じて１に設定し直され）１１１４、最良メッセージは選択メッセージ・メモリに記憶される１１１６。次いでシステムは、メモリをチェックして他��メッセージが存在しているかどうかを確認する１１１８（本チャートでは事実上これは、メモリにおける次のメッセージ・エントリがヌルであるかどうかを決定することで示されている）。存在していなければ、プロセスは終了し、（典型的には、適用可能であれば修正のため、及び送信のための）最良メッセージの選択が完了する１１２０。反対に、メモリに他のメッセージが存在していれば、最良メッセージ変数の内容が次のメッセージ変数の内容に等しく設定される１１２２。続いて、メモリからの次のメッセージが次のメッセージ変数に記憶され１１０４、メモリからの次のメッセージが次のメッセージ変数に記憶される１１０４という記憶後のサイクルが再び始まる。再度ブロック１１０８に関していえば、次のメッセージがカレント・ビン（最良メッセージはここから選択された）と同じ角度ビンにおいて受信されなかった場合には、ビン・カウンタは増分され１１２４、プロセスは最良メッセージの選択メッセージ・メモリへの記憶１１１６、及び後続ステップへと移行する。典型的には、メッセージの選択プロセスの目的は、送信部分を介してメモリ内に存在するメッセージのうちのどのメッセージを修正しかつ再送信するかを決定することにある。
【００８３】
選択されたメッセージ・セットを取得した後は、達成可能なタスクが幾つか存在する。障害物の検出、または隣接送信機までの領域の検出に関しては、選択メッセージ・メモリにおける各メッセージの方向及び信号強度並びに実際のメッセージ内容を解析することができる。例えば、送信されたばかりの同じメッセージが（使用される通信媒体におけるオブジェクトからの反射として予測される時間内に）受信される場合は、送信中にオブジェクトに遭遇したことが想定され得る。信号強度及び信号が受信された方向を観察すれば、オブジェクトまでの推定距離及びオブジェクトの方向を生み出すことができる。
【００８４】
受信された信号の信号強度を解析すると、信号が送信されたエージェント１００までの距離を推定することもできる（オブジェクトからの反射のために必要とされる二方向ルートに起因する追加的な信号強度損失により、計算はオブジェクトまでの距離を決定する場合とは幾分異なる）。
【００８５】
その他、信号強度の利用に関連する重要なタスクとして、各タイプの最強メッセージの決定がある。距離の増大に比例して強度を失う通信媒体を所与とすれば、強度の累積測度を使用して複数のエージェントを横断する最短経路を決定することができる。累積データの各タイプについて、複数のエージェントを横断する主要グラディエントを決定することができる。図１２は、このプロセスのフローチャートを示している。まず、メッセージはタイプ・コード別にグループ化される１２００。次に、最適な累積データ部分４０２（本図では、累積強度最大値として表示されている）を有するメッセージが選択される１２０２。最適な累積データ部分４０２を有するメッセージが複数存在していれば、タイブレーカが発生し、最適ローカル・データ（本図では、最大ローカル信号強度として表示されている）を有するメッセージが最終メッセージとして選択され１２０４、本最終メッセージの方向がそのタイプの主要グラディエントの方向を指示するものとして戻される１２０６。各タイプについて、このプロセスが反復される。
【００８６】
エージェント間の信号送信は予め決められた時間枠内で周期的に実行されることが可能であるため、選択プロセスは特定の時間枠内で受信される信号に関して実行し得る点に留意することにも価値がある。複数のエージェントに記憶されている情報の不断の更新を保証する上で、時間枠内の信号送信は特に有益である。実際に使用される信号送信の時間枠は、特定の実施形態のニーズによって変わる可能性がある。
【００８７】
本発明のオペレーションは、コンパクト・ディスク（ＣＤ）またはデジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）等の光学記憶デバイス、もしくはフロッピー・ディスクまたは磁気テープ等の磁気記憶デバイスといったコンピュータ書込み可能媒体上に記憶されるコンピュータ・プログラム・プロダクトにおいても具現されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関連して使用される指向性信号送信メカニズムの斜視図である。
【図２】図１が示す幾つかの指向性信号送信メカニズムを描きかつホップ−カウントを基礎とする信号送信スキームを明示する斜視図である。
【図３】本発明のメッセージ送信フォーマットを詳述する図である。
【図４】図２に描かれたメッセージ送信フォーマットのデータ・パケット部分を詳述する図である。
【図５ａ】本発明の受信機部分の好適な構成を描いたブロック図である。
【図５ｂ】本発明の各赤外線受信機とデジタル・プロセッサとの接続の詳細を描いたブロック図である。
【図６】本発明の指向性送信機部分の詳細を描いたブロック図である。
【図７】有効化メッセージ・メモリに記憶するための着信するデジタル信号の妥当性検査に包含されるステップを描いたフローチャートである。
【図８】着信信号の妥当性検査に包含されるステップをよりよく理解させるためにナレーション的説明を行う際に使用される表である。
【図９】選択されたメッセージのメモリに記憶するための妥当性を確認されたメッセージのメモリからのメッセージの選択に包含されるステップを描いたフローチャートである。
【図１０】選択されたメッセージのメモリに記憶するための妥当性を確認されたメッセージのメモリからのメッセージの選択、及び指向性ビンのグループ化に包含されるステップをよりよく理解させるためにナレーション的説明を行う際に使用される表である。
【図１１】選択されたメッセージのメモリに記憶するために妥当性を確認されたメッセージのメモリからメッセージを選択する詳細な手順を提示するフローチャートである。
【図１２】最適な主要データ部分が受信された方向を決定することにより、主要な累積データの方向（グラディエント）を決定するためのフローチャートである。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004519873.tif 000067
2004519873.tif 000068
【国際調査報告】
2004519873.tif 000069
2004519873.tif 000070
2004519873.tif 000071