(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの通信範囲内に配置された複数の無線周波数識別装置のうちの少なくとも１つの無線周波数識別装置の識別を決定する方法において、
（１）問い合わせするための周波数を決定するステップであって、
（1-1）アンテナを介して送信するステップと、
（1-2）当該アンテナに結合されたスケルチ回路をある期間動作させるステップと、
(1-3)前記期間の経過後に前記アンテナを介して受信して、受信信号を与えるステッ
プと、
（1-4）前記受信信号の特性を決定するステップと、
（1-5）前記特性に従って問い合わせのための周波数を決定するステップと、
を備えるステップであって、当該周波数を決定するステップが、
（1-5-1）前記特性をある制限と比較するステップと、
（1-5-2）前記比較が好ましくない場合、前記受信信号の受信を無視するステップ
と、
を備えるものと、
（２）複数の無線周波数識別装置のうちの１つの無線周波数識別装置の識別を決定しようとするため問い合わせするステップと、
（３）複数の無線周波数識別装置の各無線周波数識別装置が識別されるための少なくとも１つの機会を与えられるまで、前記の決定及び問い合わせるステップを反復するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
問い合わせする前記ステップは、
前記受信信号の特性に従って無線周波数識別装置の識別を決定するステップを備える、請求項１記載の方法。
【請求項３】
識別を決定する前記ステップは、
前記特性をある制限と比較するステップと、
前記比較が好ましくない場合、前記受信信号の受信を無視するステップとを備える、請求項２記載の方法。
【請求項４】
送信する前記ステップは、
第１の副範囲及び第２の副範囲から成るある周波数範囲から送信のための周波数帯域を選択し、それにより連続的な選択が、所定量より下の差を維持するため達成されるステップであって、前記差が、第１の副範囲の中の平均送信電力と第２の副範囲の中の平均送信電力との間である、前記達成されるステップを備える請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記の選択するステップは、
ａ．  初期選択のため、
前記周波数範囲を、複数のメンバを有する一連の帯域に分割するステップであって、各帯域が整数の帯域番号により識別される、前記分割するステップと、
開始帯域番号を選択し、且つ代替周波数を開始帯域番号に対応する帯域の周波数として選択するステップと、
ｂ．  その他の場合、
直前の選択と関連した帯域番号に第１の定数を加えることにより現在の帯域番号を決定し、且つ代替周波数を現在の帯域番号に対応する帯域の周波数として選択するステップと、且つ現在の帯域番号に第１の定数を加えたものが一連の帯域のメンバの番号を超えた場合、
第２の定数を開始帯域番号に加えることにより開始帯域番号を改訂するステップと、
現在の帯域番号を、前のステップにおいて改訂された開始帯域番号に改訂するステップと、
現在の帯域番号に対応する帯域のそれぞれの周波数を選択するステップと
を備える方法に従って達成される、請求項４記載の方法。
【請求項６】
ａ．  前記アンテナが、ループに形成された導体を備え、
ｂ．  前記スケルチ回路は、ある位置から時計方向に進む前記導体と前記位置から反時計方向に進む前記導体との間に接地平面に関して対称性を与えるように前記位置で前記導体に結合される
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ａ．  前記アンテナが複数のアンテナから選択され、当該複数のアンテナの各々はそれぞれの第２のスケルチ回路に結合されており、
ｂ．  送信する前記ステップは、送信する時間に、各それぞれの第２のスケルチ回路を動作させるステップを備える
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記スケルチ回路の動作は、アンテナからの放射の周波数成分の位相がおよそゼロ度である時間に始まる請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ａ．  送信する前記ステップが、受信と比較して狭い帯域の要領で実行され、
ｂ．  受信する前記ステップが、送信と比較して広い帯域の要領で実行される
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ａ．  前記アンテナは、当該アンテナに第１のＱを与える第１の形態、及び前記アンテナに第２のＱを与える第２の形態を与える回路を備え、
ｂ．  送信する前記ステップが、少なくとも部分的に第１の形態でもって実行され、
ｃ．  受信する前記ステップが、少なくとも部分的に第２の形態でもって実行される
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
送信する前記ステップは、受信信号を受信するのを期待された期間の経過前に始められる請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ａ．  送信する前記ステップは、第１の信号及び当該第１の信号に対する各代替信号のうちの少なくとも１つを用いて反復され、前記各代替信号は、周波数帯域のシークエンスから選択された各選択周波数帯域の中にエネルギを含み、
ｂ．  受信する前記ステップが、各送信に対して反復されて、各受信信号を与え、
ｃ．  特性決定の前記のステップが、各受信に対して反復されて、各それぞれの受信信号に対してそれぞれの特性を与え、
ｄ．  周波数決定の前記のステップが、全てのそれぞれの特性に従って実行される
請求項１記載の方法。
【請求項１３】
ａ．  送信する前記ステップは、第１の信号及び当該第１の信号に対する各代替信号のうちの少なくとも１つを用いて反復され、前記各代替信号は、周波数帯域のシークエンスから選択された各選択周波数帯域の中にエネルギを含み、
ｂ．  受信する前記ステップが、各送信に対して反復されて、各受信信号を与え、
ｃ．  特性決定の前記のステップが、各受信に対して反復されて、各それぞれの受信信号に対してそれぞれの特性を与え、
ｄ．  識別決定の前記のステップが、全てのそれぞれの特性に従って実行される
請求項３記載の方法。
【請求項１４】
各それぞれの特性は、各それぞれの応答に関して、振幅、位相、及び複数の振幅の高速フーリエ変換の結果のうちの少なくとも１つに従って決定される請求項１２又は１３記載の方法
【請求項１５】
各それぞれの特性は、複数のそれぞれの応答に基づく正規化された値に対するそれぞれの応答の値の比較に従って決定される請求項１２又は１３記載の方法。
【請求項１６】
正規化の基礎として用いられる複数のそれぞれの応答は、異なる時間での送信、選択された異なる周波数帯域での送信、異なるアンテナからの送信、異なるアンテナからの受信、異なる検出器帯域幅を用いる受信、及び同期検出器を異なる位相で用いる受信のうちの少なくとも１つに対応するそれぞれの応答を含む請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ａ．  送信する前記ステップは、引数を備えるメッセージを送信するステップを備え、
ｂ．  識別決定の前記のステップは、
リストを形成するステップであって、
（１）当該リストの各要素は、それぞれの受信信号と、そのようなそれぞれの受信信号を受信する前に送信されたそれぞれの引数との指示を備え、
（２）それぞれの受信信号と関連した特性がある制限と比較して勝れなかった場合、要素が前記リストに加えられない、前記リストを形成するステップと、
後続のメッセージに使用のための次の引数を前記リストの要素に従って決定するステップと、を備える
請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
ａ．  各無線周波数識別装置は共振回路を備え、
ｂ．  前記制限は、前記共振回路のＱのモデルに従って決定される
請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
制限に対して比較する前記ステップは、
異なる時間に対する比較のそれぞれの結果を得るステップと、
比較のそれぞれの結果間のばらつきが所定の最大ばらつきより小さいとき前記比較を良好と考えるステップと
を備える請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
ａ．  送信する前記ステップがそれぞれの第１の時間に実行され、
ｂ．  それぞれの受信信号を受信する前記ステップがそれぞれの第２の時間に実行され、
ｃ．  前記次の引数は、それぞれの第１の時間からそれぞれの第２の時間までのそれぞれの時間期間に従って決定される
請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
前記次の引数は、前記それぞれの時間期間に従ってインデックスが付けられているテーブルの内容に従って決定される請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
問い合わせが無線周波数識別装置を識別することをもたらした後、第１のデータを前記の識別された無線周波数識別装置から受信するステップを更に備える請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１のデータは、前記の識別された無線周波数識別装置が受信されるべき第２のデータを与えた時間の指示を含む請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記第１のデータは、前記の識別された無線周波数識別装置が受信されるべき第２のデータを与えた複数の時間の指示を含む請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
前記第１のデータは、前記無線周波数識別装置による格納のため第２のデータを前記無線周波数識別装置に送信した送受信器を識別する指示を含む請求項２２記載の方法。
【請求項２６】
前記第１のデータは、前記無線周波数識別装置による格納のため第２のデータを前記無線周波数識別装置にそれぞれ送信した複数の送受信器を識別する指示を含む請求項２２記載の方法。
【請求項２７】
問い合わせが無線周波数識別装置を識別することをもたらした後、前記の識別された無線周波数識別装置により格納されるべき第１のデータを送信するステップを更に備える請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１のデータが、前記無線周波数識別装置による格納のため第２のデータを前記無線周波数識別装置に送信した送受信器を識別する指示を含む請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
ａ．  各無線周波数識別装置は、アンテナに結合された同調可能な共振回路を備え、
ｂ．  前記第１のデータが、前記共振回路を同調するための指示を含む
請求項２７記載の方法。
【請求項３０】
ａ．  各無線周波数識別装置は同調可能な送信器を備え、前記受信信号が前記同調可能な送信器による送信に応答して受信され、
ｂ．  前記第１のデータが、前記同調可能な送信器を同調するための指示を含む
請求項２７記載の方法。
【請求項３１】
ａ．  各無線周波数識別装置は、複数の部分の共通合計量を備えるそれぞれの識別番号を有し、
ｂ．  問い合わせする前記ステップは、
開始信号を送信するステップと、
開始信号の後の第２の時間に応答を受信するステップと、
前のステップで決定された時間に従って番号を決定するステップと、
開始信号、及び前のステップで決定された番号を送信するステップと、
送信する前記ステップの実行の計数が共通合計量より小さくはない状態になるまで前記３つの前のステップを反復するステップと、
各応答に従って前記無線周波数識別装置の識別を決定するステップと、を備える、請求項１記載の方法。
【請求項３２】
ａ．  各無線周波数識別装置は、複数の部分の共通合計量を備えるそれぞれの識別番号を有し、且つ
（１）各々の問い合わせが同期信号及びタイミング信号を備える複数の問い合わせを受信する受信器と、
（２）受信された各問い合わせに応答してカウントして、それにより問い合わせ計数を与える第１のカウンタと、
（３）同期信号に応答して第１の信号を与え且つ複数の第２の信号を与える弁別器であって、連続した第２の信号間の期間がタイミング信号に従っている、前記弁別器と、
（４）第３の信号を所定数の計数において与える第２のカウンタであって、第１の信号に応答して所定の状態に設定され、且つ各連続した第２の信号に応答して所定数の計数に向けてカウントする前記第２のカウンタと、
（５）第３の信号に応答して応答を送信する送信器であって、前記応答は識別のシークエンスの識別の指示を備え、特定の識別が当該シークエンスから前記問い合わせ計数に従って選択される、前記送信器と
を備え、
ｂ．  問い合わせをする前記ステップは、
複数の問い合わせのうちの特定の問い合わせを送信するステップであって、同期信号の送信がそれぞれの第１の時間においてである、前記送信するステップと、
前記応答をそれぞれの第２の時間に受信するステップと、
複数の問い合わせの各問い合わせに対して前のステップを反復するステップと、
それぞれの第１の時間からそれぞれの第２の時間までのそれぞれの時間期間に且つ識別の各それぞれの指示に従って前記無線周波数識別装置の識別を決定するステップと、を備える
請求項１記載の方法。
【請求項３３】
ａ．  各無線周波数識別装置は、複数の部分の共通合計量を備えるそれぞれの識別番号を有し、且つ
（１）同期信号、タイミング信号、及び問い合わせタイプの指示を備える問い合わせを受信する受信器と、
（２）同期信号に応答して第１の信号を与え且つ複数の第２の信号を与える弁別器であって、連続した第２の信号間の期間がタイミング信号に従っている、前記弁別器と、
（３）第３の信号を所定数の計数において与えるカウンタであって、第１の信号に応答して所定の状態に設定され、且つ各連続した第２の信号に応答して所定数の計数に向けてカウントする前記カウンタと、
（４）第３の信号に応答して応答を送信する送信器であって、前記応答は複数の識別のうちの１つの識別の指示を備え、当該識別が前記問い合わせタイプに従って前記複数の識別から選択される、前記送信器と
を備え、
ｂ．  問い合わせをする前記ステップは、
前記問い合わせを送信するステップであって、同期信号の送信がそれぞれの第１の時間においてであり、問い合わせタイプの指示が複数の問い合わせタイプのうちの選択された問い合わせタイプに従っている、前記送信するステップと、
前記応答をそれぞれの第２の時間に受信するステップと、
前のステップを反復するステップであって、問い合わせタイプの前記指示が次いで前記複数の問い合わせタイプから選択される、前記反復するステップと、
それぞれの第１の時間からそれぞれの第２の時間までのそれぞれの時間期間に且つ識別の各それぞれの指示に従ってレスポンダ（ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）の識別を決定するステップと、を備える
請求項１記載の方法。
【請求項３４】
ａ．  各無線周波数識別装置は、複数の部分の共通合計量を備えるそれぞれの識別番号を有し、且つ
（１）同期信号、タイミング信号、及び問い合わせタイプの指示を備える問い合わせを受信する受信器と、
（２）同期信号に応答して第１の信号を与え且つ複数の第２の信号を与える弁別器であって、連続した第２の信号間の期間がタイミング信号に従っている、前記弁別器と、
（３）第３の信号を所定数の計数において与えるカウンタであって、第１の信号に応答して所定の状態に設定され、且つ各連続した第２の信号に応答して所定数の計数に向けてカウントし、所定数の計数が問い合わせタイプの指示に従って選択される、前記カウンタと、
（４）第３の信号に応答して応答を送信する送信器と
を備え、
ｂ．  問い合わせをする前記ステップは、
前記問い合わせを送信するステップであって、同期信号の送信がそれぞれの第１の時間においてであり、問い合わせタイプの指示が複数の問い合わせタイプのうちの選択された問い合わせタイプに従っている、前記送信するステップと、
前記応答をそれぞれの第２の時間に受信するステップと、
前のステップを反復するステップであって、問い合わせタイプの前記指示が問い合わせタイプの前記シークエンスの各それぞれの次のタイプに従っている、前記反復するステップと、
それぞれの第１の時間からそれぞれの第２の時間までの各それぞれの時間期間に従ってレスポンダの識別を決定するステップと、を備える
請求項１記載の方法。
【請求項３５】
前記無線周波数識別装置は更に、前記受信器に結合されて、受信されたエネルギを統合化し且つ有効電力を前記受信器、弁別器、カウンタ及び送信器に供給する電源を備える請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
ａ．  前記応答が複数のビットを備え、
ｂ．  前記無線周波数識別装置の存在を決定することが、前記複数のビットに更に従っている請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
各ビットは、タイミング信号の期間に応答して送信される請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
タイミング信号のある部分は、前記応答の期待された期間中に送信される請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記応答が８サイクルの期間を有する請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記複数の問い合わせのうちの特定の問い合わせは、前記複数の問い合わせのうちの他の問い合わせのそれぞれの同期信号とは異なる期間を有する同期信号を備える請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
ａ．  前記複数の問い合わせのうちの特定の問い合わせの連続的送信は、それぞれの遅延により分離され、
ｂ．  特定の遅延が他の遅延とは異なる期間を有することにより初期問い合わせを識別する
請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
識別の各指示が少なくとも４ビットを伝える請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
連続的に送信された識別の指示が不均一な数のビットを伝える請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
ａ．  前記複数の問い合わせのうちの１つの問い合わせが、そのような問い合わせを初期問い合わせとして識別する指示を備え、
ｂ．  各応答が、当該応答が初期問い合わせに対応するか否かの指示を備える
請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
各応答が問い合わせ計数の指示を備える請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記所定数の計数が前記問い合わせ計数に従って選択される請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記応答が問い合わせタイプに対応する指示を備える請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
ａ．  前記無線周波数識別装置は更に、特定の問い合わせタイプの指示を受信することに応答してセットされ且つ第４の信号を与えるラッチを備え、
ｂ．  前記送信器は、第４の信号に応答して前記応答の送信を禁止する
請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
所定量の計数が問い合わせタイプの指示に従って選択される請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
アンテナの通信範囲内に配置された複数の無線周波数識別装置のうちの少なくとも１つの無線周波数識別装置の識別を決定する方法において、
問い合わせのための周波数を決定するステップであって、
（１）アンテナを介して送信するステップと、
（２）前記アンテナに結合されているスケルチ回路をある期間動作させるステップと、
（３）前記アンテナを介して前記期間の経過後に受信して、受信信号を与えるステップと、
（４）当該受信信号の位相を決定するステップと、
（５）第１の信号と当該第１の信号に対する各代替信号とのうちの少なくとも１つを用いて前記送信するステップを反復するステップであって、前記代替信号は、周波数帯域のシークエンスから選択された各選択周波数帯域の中にエネルギを備える、前記反復するステップと、
（６）各送信に対して前記の受信するステップを反復して、各受信信号を与えるステップと、
（７）各受信に対して前記の位相決定のステップを反復して、各受信信号に対するそれぞれの位相を与えるステップと、
（８）全てのそれぞれの位相の絶対値のうちの最小に従って問い合わせのための周波数を決定するステップと、を備える前記周波数を決定するステップと、
前記複数の無線周波数識別装置の識別を決定しようとするため問い合わせをするステップと、
前記複数の無線周波数識別装置の各無線周波数識別装置が識別されるための少なくとも１つの機会を与えられるまで前記の決定及び問い合わせをするステップを反復するステップと
を備える方法。
【請求項５１】
問い合わせのための調整された周波数が、問い合わせする前記ステップの少なくとも１つの反復において用いられ、
前記調整された周波数は、問い合わせする前記ステップの他の反復において用いられる問い合わせのための周波数から所定量異なる
請求項５０記載の方法。
【請求項５２】
アンテナの通信範囲内に配置された複数の無線周波数識別装置のうちの少なくとも１つの無線周波数識別装置の識別を決定する方法において、
問い合わせのための周波数を決定するステップであって、
（１）第１のアンテナを介して送信するステップと、
（２）第２のアンテナを介して送信するステップと、
（３）第１のアンテナに結合されている第１のスケルチ回路を動作させるステップと、
（４）第２のアンテナに結合されている第２のスケルチ回路を動作させるステップと、
（５）第１のスケルチ回路の動作後に、第１のアンテナを介して受信して、第１の信号を与えるステップと、
（６）第２のスケルチ回路の動作後に、第２のアンテナを介して受信して、第２の信号を与えるステップと、
（７）受信信号を、第１の信号と第２の信号とのアナログ差として決定するステップと、
（８）当該受信信号の位相を決定するステップと、
（９）第１の信号及び当該第１の信号に対する各代替信号のうちの少なくとも１つを用いて前記送信するステップを反復するステップであって、前記代替信号は、周波数帯域のシークエンスから選択された各選択周波数帯域の中にエネルギを備える、前記反復するステップと、
（１０）各送信に対して前記の受信するステップを反復して、各受信信号を与えるステップと、
（１１）各受信に対して前記の位相決定のステップを反復して、各受信信号に対するそれぞれの位相を与えるステップと、
（１２）全てのそれぞれの位相の絶対値のうちの最小に従って問い合わせのための周波数を決定するステップと、を備える前記周波数を決定するステップと、
前記複数の無線周波数識別装置の識別を決定しようとするため問い合わせをするステップと、
前記複数の無線周波数識別装置の各無線周波数識別装置が識別されるための少なくとも１つの機会を与えられるまで前記の決定及び問い合わせをするステップを反復するステップと
を備える方法。
【請求項５３】
アンテナの通信範囲内に配置された複数の無線周波数識別装置のうちの少なくとも１つの無線周波数識別装置の識別を決定する方法において、
問い合わせのための周波数を決定するステップであって、
（１）アンテナを介して送信するステップと、
（２）前記アンテナに結合されているスケルチ回路をある期間動作させるステップと、
（３）前記アンテナを介して前記期間の経過後に受信して、受信信号を与えるステップと、
（４）高速フーリエ変換により第１の受信信号の第１の周波数成分の第１の振幅を決定するステップと、
（５）前記の送信、スケルチ、受信及び決定のステップを反復して、第２の受信信号の第２の周波数成分の第２の振幅を与えるステップであって、第２の受信信号は、第１の受信信号より遅い時間に受信される、前記第２の振幅を与えるステップと、
（６）前記第１の振幅と第２の振幅との差がスレッショルドより小さい場合共通成分周波数を決定するステップと、
（７）当該共通成分周波数での減衰のため後続の受信をフィルタリングするステップと、
（８）受信信号の特性を決定するステップと、
（９）第１の信号及び当該第１の信号に対する各代替信号のうちの少なくとも１つを用いて前記送信するステップを反復するステップであって、前記代替信号は、周波数帯域のシークエンスから選択された各選択周波数帯域の中にエネルギを備える、前記反復するステップと、
（１０）各送信に対して前記の受信するステップを反復して、各受信信号を与えるステップと、
（１１）各受信に対して前記の特性決定のステップを反復するステップと、
（１２）全てのそれぞれの特性に従って問い合わせのための周波数を決定するステップと、を備える前記周波数を決定するステップと、
前記複数の無線周波数識別装置の識別を決定しようとするため問い合わせをするステップと、
前記複数の無線周波数識別装置の各無線周波数識別装置が識別されるための少なくとも１つの機会を与えられるまで前記の決定及び問い合わせをするステップを反復するステップと
を備える方法。
【請求項５４】
複数のレスポンダをモニタするシステムであって、
同期信号及びタイミング信号を備える問い合わせを受信する受信器を有する無線周波数識別装置と、
同期信号に応答して第１の信号を与え且つ複数の第２の信号を与える弁別器であって、連続的な第２の信号間の期間がタイミング信号に従っている、前記弁別器と、
第３の信号を所定数の計数で与えるカウンタであって、第１の信号に応答して所定の状態にセットされ、且つ各連続的な第２の信号に応答して所定数の計数に向けてカウントする前記カウンタと、
第３の信号に応答して応答を送信する送信器と、
方法を実行するための回路を備えるモニタと、を含む前記システムにおける前記方法において、
搬送波周波数を有する搬送波上で問い合わせを送信するステップであって、同期信号の送信がそれぞれの第１の時間である前記送信するステップと、
前記応答をそれぞれの第２の時間に受信するステップと、
前記応答の振幅を決定するステップと、
前記振幅を格納された最大振幅と比較することに応答して、格納された最大振幅を増大するステップと、
格納された最大振幅が増大されることに応答して、搬送波周波数に従って格納された周波数を更新するステップと、
搬送波周波数を所定の搬送波周波数範囲内に調整するステップと、
前のステップを反復して、前記無線周波数識別装置の存在を決定するステップに対する少なくとも所定の確実性を達成するステップと、
それぞれの第１の時間からそれぞれの第２の時間までのそれぞれの期間に従って前記無線周波数識別装置の存在を決定するステップと
を備える方法。
【請求項５５】
タイミング信号を送信する前記ステップは、応答を受信する期待された期間の経過前に始められる請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
各応答は、そのメンバ・ビットが相互に補数である双ビットを備える請求項３１記載の方法。
【請求項５７】
各応答は、そのメンバ・ビットが相互に補数である双ビットを備える請求項３２記載の方法。
【請求項５８】
各応答は、そのメンバ・ビットが相互に補数である双ビットを備える請求項３３記載の方法。
【請求項５９】
各応答は、そのメンバ・ビットが相互に補数である双ビットを備える請求項３４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明の実施形態は、共通通信媒体を共有する多重送受信装置を備えたタイプの通信システムと、このような装置の存在下で通信を確立する方法とに関するものである。
【０００２】
［関連明細書への相互参照］
本願明細書は、１９９８年６月２日付けで出願された、Ｒｏｄｇｅｒｓ等による米国特許出願第０９/０８８，９２４号の一部継続出願である、１９９９年１月２０日付けで出願のＲｏｄｇｅｒｓ等による米国特許出願第０９/２３３，７５５号の一部継続出願であり、その優先権を請求するものである。これらの関連出願については、参照により本願明細書中で援用する。
【０００３】
［発明の背景］
従来のデータ通信システムは、無線同報通信の媒体を使用した対象物識別を達成するものである。このような無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムは、マテリアル・ハンドリング、在庫管理分野、また一般には人物、物体、動物の追跡分野において使用される。例証的な配置において、このようなシステムはインテロゲータ（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｏｒ）および数千個の送受信器を備えることができ、各送受信器は使い捨て可能なラベルまたはタグとしてパッケージングされ、追跡する物体、動物、人物に付加されている。各送受信器は、集積回路技術を用いて製造され、専用の識別子を用いてプログラミングされ、プリント回路アンテナとともに組立てられて、ラベルやタグに組込むための平坦な組立品を形成している。一般に、インテロゲータは一定の位置に固定され、送受信器がインテロゲータの通信範囲を出入りして時々移動する。数十億に及ぶ場合もある多数の送受信器の中から送受信器を正確且つ迅速に識別することが非常に望ましい。同時に、各送受信器の製造コストを絶対的最低限に抑えることがやはり非常に望ましい。
【０００４】
送受信器の正確で信頼性の高い検出は、下記を含む多数の要因のために困難である。すなわち、例えば（ａ）無線伝送で応答する必要がある際に、送受信器の動作可能な電力量が制限される、（ｂ）送受信器ンテナの方向性が、インテロゲータより送信された信号から十分な電力を吸収するのに適していない、（ｃ）送受信器のアンテナの方向性が、インテロゲータが正確に受信できる十分な送信信号の供給に適していない、（ｄ）送受信器がインテロゲータと協働する際に、インテロゲータと１つの送受信器間にオープンな通信チャンネルを得るために使用される送受信器の通信プロトコルの部分を正確に実行するために、洗練された論理が送受信器内に設けられている必要があり、（ｅ）同時に送信を行う送受信器によって、いわゆる衝突が生じる。
【０００５】
しかし、限られた時間内で問い合わせまたは制御機能を達成するために、潜在的に数十億個に及ぶ数の送受信器の中での共通媒体の使用を調整するのに適した通信システムの必要性が依然として残る。さらに用途によっては、インテロゲータの複雑性を犠牲にしても、各送受信器に必要な回路、ファームウェア、およびソフトウェアの複雑性を最小限に抑えて通信の動作範囲を拡張し、より多数の個体識別番号をサポートできる必要性が残る。これらの改良なくしては、各送受信器毎のサイズおよびコストを削減し、識別タグ、荷物タグ、在庫ラベル等の安価な使い捨て式の送受信器を採用した新規の向上した通信システムを実現することはできない
【０００６】
［発明の概要］
本発明の様々な態様によるある実施におけるシステムは、モニタと、共通媒体を介して通信する複数の送受信器とを備えている。モニタは、第１の送信器、第１の受信器、およびプロセッサを設けている。各送受信器は、共振回路、送信器、受信器、および共振回路と結合したアンテナを含む。プロセッサは、下記のステップを含む送受信器通信を実行するための方法を実施する。すなわち、(ａ)第１の送信器から、第１の期間第1の周波数を送信するステップ、（ｂ）第１の期間の経過後に、第１の受信器を介して、少なくとも１つの共振回路から応答信号を受信するステップ、（ｃ）受信した応答信号から第２の周波数を求めるステップ、および（ｄ）第２の周波数を用いて送受信器通信を実行するステップ。
【０００７】
アンテナと結合した共振回路を備えるタイプの送受信器は、相互に近接した状態で動作する場合、送受信器に受取られるべきエネルギーを吸収してしまったり、送受信器が送信したエネルギーを吸収してしまったり、共振回路の共振周波数を変えることにより、１つの送受信器からの応答を妨害する可能性がある。送受信器通信のための第２の周波数を求めることで、モニタは、送受信器を識別するべく、また、データ転送を行うべく問い合わせプロトコルを実施するために、送受信器への有効電力の送信により適した周波数において、１つの送受信器との通信を確立することができる。通信は、上述した結合によって、または製造および動作環境（例えば、温度、湿度、相対運動、または部品のエージング）の変化から生じる場合がある共振回路の共振周波数の変化に関係なく維持される。
【０００８】
モニタはさらに、第１の送信器およびスケルチ回路と結合され、第１の期間の経過後で且つ共振回路からの応答信号を第１の受信器から受信する前に、アンテナのエネルギーを放散する第１のアンテナを備えることができる。エネルギーを急速に放散させることで、第２の受信器が応答信号をより迅速且つ正確に受信することができるようになり、その結果、第２の周波数をより迅速且つ正確に求めることが可能になり、システムの感度と信頼性が高まる。第２の受信器からのより迅速な受信により、モニタの動作範囲が拡大したり、より弱い信号で動作できるようになる。より弱い信号は、モニタから遠く離れて配置された送受信器から、または、第1の受信器が受信するには不利益な方向から送信され得る。送受信器内のアンテナのこのような不利益な方向は、モニタの第1のアンテナに関連した、または近くにある他の送受信器に関連した方向である可能性がある。
【０００９】
モニタはさらに、位相検出を提供する第２の受信器、あるいは位相検出を提供する信号分析装置を備えることができる。位相検出は、受信した応答信号に関する位相情報を提供する。さらに、プロセッサがこの位相情報に従って第２の周波数を求め得る。位相情報は、共振周波数の付近の値の幅広い範囲にわたって変わる。位相情報に従って第２の周波数を求めることにより、第２の周波数をより正確に求めることができる。より正確な第２の周波数での通信により、有効電力の送受信器への伝達の効率性が高くなり、送受信器の識別をより高速または正確に行うことができ、モニタの動作範囲が広がり、上述した不利益な方向の問題が解決され、また、モニタと単一の送受信器間のデータ転送をより高速で正確に行えるようになる。
【００１０】
各送受信器が、共通の部分総数を備えた識別番号をそれぞれ有する場合、本発明の様々な態様による１実施形態において複数の送受信器の中の１送受信器の識別番号を決定する方法は次のステップを含む。すなわち、（ａ）開始信号を送信するステップ、（ｂ）開始信号後の一時に応答を受信するステップ、（ｃ）ステップ（ｂ）で求めた時間に従って数を決定するステップ、（ｄ）開始信号及びステップ（ｃ）で決定した数を送信するステップ、（ｅ）上記送信ステップの実行の計数が共通総数以上になるまで、ステップ（ｂ）〜（ｄ）を繰返すステップ、および（ｆ）各応答に従って識別番号を決定するステップ。
【００１１】
送信の上記ステップを共通総数以上の回数だけ繰返すことにより、衝突が発生したかどうかを検出するステップが不要になる。応答は、応答が為された事実以外の情報を伝達する必要がなく、これにより、応答に長い時間をかける必要がなくなる。識別番号を数個の部分に分割し、且つ上述のプロトコルを適用することにより、各送受信器の複雑性およびコストを引上げることなく、多数の固有識別番号の使用が有効になる（例えば、４つの１０ビット部分で２40）。
【００１２】
応答期間を短くすることでいくつかの利点が得られる。所与の期間でより多数の応答を受信することが可能になり、モニタの範囲内にしばらくの間しか入っていない送受信器の識別の可能性が高まり、システムの信頼性を高めるために冗長応答を使用することができるようになり、各送受信器が応答の送信に要する電力量を低減することができる。
【００１３】
電力消費量が低くなることにより、いくつかの利点が得られる。すなわち、送受信器が軽量、小型にできるのでコストを削減でき、受信、送信、または両方に使用する電力割り当て（予算）を増やすことにより通信範囲を拡大することができる。
【００１４】
通信範囲の拡大にはさらなる利点がある。すなわち、範囲内にしばらくの間しか入っていない送受信器の通信に許可される時間が増え、上述した不利益な方向の逆影響を減じることができ、送受信器同士をより近接して配置することができ、より多数の送受信器を相互に近接させることができ、アンテナのサイズを縮小でき、そうでなければ広範囲での通信の提供に必要なモニタまたはアンテナの数を減じることが可能である。
【００１５】
識別番号を決定する方法は、ステップ（ｂ）の後に、無効な応答を拒絶するステップを含んでもよい。さらに、送受信器通信を行う方法における第２の周波数を求めるプロセスにおいて採用できる時間ドメインまたは周波数ドメイン技術を、無効な応答の拒絶ステップで識別番号を決定するプロセスにおいて使用することができる。
【００１６】
本発明の様々な態様によるある実施における送受信器は、共振回路（共振周波数を有する）、受信器、メモリ、比較器、カウンタ、および送信器を備えている。共振回路は、受送信に用いるアンテナを備えている。受信器は、共振回路と結合しており、第１のコードの指示が後続した開始信号を検出する。比較器は、メモリによって供給された第1のコードおよび第２のコードに応答して比較結果を提供する。メモリによって供給された計数がカウンタにロードされ、該計数に従った期間後に完了信号を提供する。送信器は、比較結果と完了信号に応じて応答を送信する。
【００１７】
第２のコードが送受信器の識別番号とマッピングする場合、このような送受信器識別番号は、送受信器が第２のコードを送信することなく決定される。従って、応答の送信期間が短くなり、上述の利点が得られる。
【００１８】
上述したシステムでこのような送受信器を使用し、送信用の周波数を確立するために共振回路を使用する場合、モニタの第１の受信器が、応答を含んでいると予想される減少した周波数帯域で選択的に受信を行う。この結果受信器の感度が向上し、受信の範囲が拡大する。
【００１９】
送受信器はさらに、受信中の周波数にロックし、受信信号がなくてもこのロックした周波数を維持し、共振周波数の代わりにこの維持された周波数で送信を行うべく送信器を駆動するフェーズ・ロックド・ループを備える場合がある。これにより送受信器の送信範囲が拡大する。有効電力の供給、識別の決定、特に共振周波数が上述の不利益な方向によって影響されている場合の共振周波数と異なる周波数でのデータ送信が可能になった結果、通信が向上する。
【００２０】
信号の完了に応じて応答を送信することにより、数値は、送受信器から、開始信号からの期間に従った数値分解能を有するモニタへ通信され得る。例えば、マルチビット・デジタル値を１ビット応答で通信することができる。
【００２１】
本発明の様々な態様によるある実施において、モニタは、複数の送受信器と通信するためのプロセッサ、イベント検出器、複数の受信器、複数の送信器、およびモニタを与えられたアンテナ・ネットワークと結合するためのアンテナ・ネットワーク制御器を備えている。プロセッサは、コンピュータ・ネットワークによってデータ転送のために結合された第１および第２のプロセッサを備えていてもよい。プロセッサは、上述した送受信器通信と協働してイベント検出器より供給された信号に応答して、イベント検出器によってモニタされているゾーン内の送受信器の位置を決定し得る。所定の位相に従って信号を受信するために、複数の受信器が同時に狭帯域検出を供給する。複数の送信器がそれぞれ、それぞれのアンテナ（またはアンテナのグループ）上で、その他の各送信とは異なるそれぞれの振幅、周波数、位相にて、複数の同時または順次の送信を行う。
【００２２】
本発明の様々な態様によるある実施において、アンテナ・ネットワークは、１つのアンテナ・バスと結合した複数のアンテナ・ノードを備えている。各アンテナ・ノードは、複数の送受信器チャネルと、各送受信器チャンネルを与えられた複数のアンテナと結合するためのカプラとを含む。各送受信器チャネルはスケルチ回路を備えている。スケルチ回路がいくつかのアンテナそれぞれのある点付近に配置されている場合、スケルチングに関連した帯域外エネルギーが減少する。別の実施において、スケルチ回路は、スケルチされるアンテナの脚の各々につき複数の電流源を備えている。
【００２３】
本発明の様々な態様による別の実施において、アンテナ・ネットワーク・ノードはクロスチャンネル・カプラと、設置されたアンテナ付近に信号処理のために差増幅器（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を含む送信器チャンネルとを備える。
【００２４】
本発明の様々な態様による別の実施において、アンテナ・ネットワークはアンテナ・バス、各々がプロセッサを備えた複数のネットワーク・ノード、チューナ、与えられたアンテナをチューナと結合するためのカプラを含む。バスは、設定に関するコマンドの指示を含んだ信号を伝達する。プロセッサは、設定に従ってチューナの動作を指示する。別の実施において、バスの導体が、最初にコマンドの指示を、次に送信する信号の指示を伝達する。
【００２５】
本発明の様々な態様による一実施において、通路は、通路内の、送受信器の全ての可能な方向について所定量よりも大きな最小の受信信号との組合わせを提供するべく、それぞれの角度で各々配置された平面アンテナを備えている。別の実施において、各アンテナは、送信よりも広い帯域の受信を促進するＱ修正回路を備えている。
【００２６】
本発明の様々な態様によるある実施において、キャリアは、アンテナと、アンテナを同調するための直列キャパシタとを備えている。送受信器をキャリア内に配置した場合、増強された送受信器通信が得られる。別の実施では、キャリアは、それぞれ同調キャパシタを備えた第１および第２のアンテナを含む。第１および第２のアンテナは、協働するために結合されている。第１のパターンで受取ったエネルギーが、第２のパターンにおいて再放射され、さらに増強された送受信器通信が得られる。
【００２７】
本発明の実施形態が図面を参照して更に説明され、類似の呼称は類似の構成要素を示す。
各機能ブロック図において、幅広い矢印は、バイナリ・コードを共に示す信号のグループを象徴的に表している。例えば、２進計数は、時間内に即時に共に取られた数本の導体上の信号で示されているため、バイナリ・カウンタの出力は、幅広い矢印で示される。バイナリ・コード化された関係を有さない信号のグループは、矢印付きの単線で示される。機能ブロック間の単線は、１つ以上の信号を伝達する。いくつかの図面に現れ、同一のニーモニックを有する信号同士は、直接接続または追加の装置によって結合されている。
【００２８】
［好適な実施形態の詳細な説明］
本発明の様々な態様による対象物識別システムは、モニタと対象物が通信範囲内にある間、モニタと対象物間の通信を提供する。各対象物は、通信に使用するアンテナと結合した共振回路を備えている。本明細書中で使用する場合、通信は、下記に示す目的の内の１つ以上を達成するために用いることができる。（ａ）共振回路の存在を検出するため（例えば、あるゾーン内などに対象物を１つ配置するため）、（ｂ）送受信器に有効な電力を供給するため、（ｃ）このような共振回路の共振周波数を決定するため、（ｄ）送受信器の識別を決定するため、送受信器からデータを受信するため、（ｆ）１つ以上の送受信器にデータを送信するため。伝送される電力レベルは、その通信に適した距離範囲によって異なる。例えば、より高い伝送電力レベルにおいて対象物を検出し、いくつかの対象物は問い合わせの範囲外であるという旨の警告を発行することができる。異なる目的（例えば、磁気誘導、無線、赤外線光、音響）に、同一の、または異なる媒体あるいは周波数を用いて通信を行うことができる。同一の目的に、異なる媒体または周波数を同時に、あるいは別々の時間に使用してもよい。このような対象物が相互に近接している場合、アンテナが共振回路同士を結合し、一般に絶縁された各共振回路の共振周波数よりも低い、一体化した共振周波数を供給する。本発明の様々な態様によれば、各対象物アンテナの方向および結合効果（例えば、対象物アンテナの相互近接、および反射、吸収、屈折によって通信を阻止（干渉）する表面）の変化を含む上述の問題を解決して、通信を確立することができる。例えば、対象物識別システム１００は、ホスト・コンピュータ１２２、ネットワーク１２８、モニタ１２４、１２６、アンテナ・システム１２０、１２２、センサ１６０、１６２、制御装置１６４、１６６を備えている。システム１００は、システム１００の一部でない送信源からの干渉に関係なく、信頼性の高い通信を確立することが可能である。例えば、干渉源１９０（任意数の源およびその場所を表す）は、アンテナ・システム１２０、１２１の受信範囲内で信号１９３（１つ以上の周波数成分、またはノイズを表す）を同報通信する。
【００２９】
ホスト・コンピュータ１２２は、計算能力と、１つ以上のモニタ１２４、１２６間のネットワーク１２８でのデータ通信を支持するためのインターフェースを備えたあらゆるコンピュータシステムを含んでいてよい。従来型のオフィス・コンピュータ・システムを使用することができる。ホスト・コンピュータ１２２は、モニタ１２４、１２６が検出あるいは識別した対象物の通知を受信するべく、また、このような通知に応じて他の従来のビジネス・プロセスを実施するべく、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、個人バッジ、識別タグ、輸送タグ、在庫ラベル、電子キー、確認デバイス、または値札を含む場合がある対象物の検出または識別に応答して、在庫計算、販売時点情報管理サービス、マテリアル・ハンドリング、自動データ収集、電子物品のモニタ、または電子アクセス制御を提供する。
【００３０】
ネットワーク１２８は、モニタとホスト・コンピュータ間のデータ転送のためのあらゆるネットワーク（例えば、ケーブル、電話通信技術、無線技術を使ったインターネット、ワイド・エリア・ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク）を含む場合がある。さらに、ネットワーク１２８は、１つ以上のモニタ１２４、１２６間のデータ転送をサポートすることもできる。
【００３１】
例えばモニタ１２４、１２６の処理能力が制限されている場合、ホスト・コンピュータ１２２は、データ分析、通信（例えば、識別を決定する１つ以上のプロトコルに従って対象物が送受信するメッセージの形成および分析）、およびこの実施例中でモニタに関連して説明した制御機能の非常に大きな割合を実行することができる。このような実施において、モニタ１２４はホスト・コンピュータ１２２からコマンドを受け取り、ネットワーク１２８を介してホスト・コンピュータ１２２にレポートを与える。コマンドは、制御装置１６４の現在の状態、センサ１６０からの現在の読取り、任意のアンテナ・ノード１４０、１４２の状態、モニタ１２４またはアンテナ・システム１２０の構成状態についてのホスト・コンピュータ１２２からの要求を含む場合がある。ホスト・コンピュータ１２２は、モニタ１２４に、１つ以上の所望の周波数で送信するよう指令し、モニタ１２４に、１つ以上の帯域（広帯域または狭帯域）で受信し、および/またはアンテナ・システム１２０から受信した信号のアナログおよびデジタル分析を実行するよう指示し、モニタ１２４、センサ１６０、制御装置１６４、および/またはアンテナ・システム１２０の再構成を指示することができる。さらにホスト・コンピュータ１２２は、適切なコマンドによって、検出された対象物、または現在モニタ１２４の通信範囲内にある対象物識別のリストの通知を要求すること、および/または、ホスト・コンピュータ１２２が対象物を検出したりこのようなリストを決定したりする生データを要求することができる。最終的に、ホスト・コンピュータ１２２は、モニタ１２４、１２６への適切なコマンドを用いて、上述した機能のいずれかを実行するためにモニタ１２４、１２６を協働させるベく指示することが可能である。
【００３２】
モニタは、１つ以上の対象物と通信する任意のシステムを備えており、このような通信の結果を提供する。この結果はモニタ上に表示されてオペレータに提供されるか（例えば、ホスト・コンピュータ１２２を省略している場合）、またはホスト・コンピュータに送信されて上述のように処理される。システム１００は１つ以上のモニタを備えており、いくつかのモニタは冗長分として使用されたり、または対象物の物理的分配や、あるいは恐らく限られた時間内に予想の対象物数との通信の所望範囲が１つのモニタの容量を超えた際に使用される。例えば、モニタ１２４、１２６は機能的に同等であり、２つの地理的ゾーンまたは領域内に配置されている。各モニタによる対象物との冗長通信が望ましくない場合、特定ゾーン内などの対象物の場所を、２つのモニタ１２４または１２６のうちの１つとの通信によって確認することができる。あるゾーンから別のゾーンへの対象物の移動は、ホスト・コンピュータ１２２がモニタ１２４、１２６よる適切なレポートから決定することができる。
【００３３】
アンテナ・システムは、１つのモニタと１つ以上の対象物間を通信するために、１つ以上のアンテナをモニタと結合する任意のシステムを備えている。複数のモニタの１つ以上からの通信が有効な電力の供給に限定されている場合には、これらモニタおよびアンテナ・システムのアンテナ機能の受け入れを省略してもよい。例えば、上述した通信では、アンテナ・システム１２０は、アンテナ・ノード１４０とアンテナ・ノード１４２をモニタ１２４と結合するアンテナ・バス１３２を備えている。アンテナ・ノード１４０はアンテナ１５０をサポートしている。アンテナ・ノード１４２はアンテナ１５２をサポートしている。同様に、アンテナ・システム１２１は、アンテナ・ノード１４４とアンテナ・ノード１４６をモニタ１２６と結合するためのアンテナ・バス１３６を備えている。アンテナ・ノード１４４はアンテナ１５４をサポートする。アンテナ・ノード１４６はアンテナ１５６をサポートする。本明細書中使用する場合、アンテナとは、例えば赤外線エネルギー用のレンズ、または音響エネルギー用のホーンまたは構造を含む、通信で使用される任意のエネルギー変換器を示している。別のアンテナ・システムには、任意の通信媒体または周波数帯域から別の媒体または周波数帯域へオペレーションを再構成するための１つ以上の交換可能なモジュールが含まれる。
【００３４】
アンテナ・バスは、信号を伝送するため１つ以上の送信器を１つ以上のアンテナと結合する、また、信号を伝送するの１つ以上のアンテナを１つ以上の受信器と結合する、そして、データ通信を行うために１つ以上のプロセッサを結合する任意のネットワークを備えている。例えば、アンテナ・バス１３２は、アンテナ１５０、１５２をモニタ１２４の送信器および受信器と結合する。さらに、アンテナ・バス１３２は、アンテナ・ノード１４０、１４２内のプロセッサをモニタ１２４のプロセッサと結合する。モニタ１２４は、アンテナ・ノード機能を指示し、そしてアンテナ・バス１３２を介して、１つ以上のアンテナ・ノードにコマンドを発行することにより状態情報を受信することができる。別の実施では、２つ以上のモニタが同じ１つのアンテナ・バスを使用することが可能である。例えば、バス１２８を介してモニタ間を通信する代わりに（またはこれに加えて）、アンテナ・バス１３２を介してモニタ１２４、１２６を結合して通信を行うことができる。
【００３５】
モニタと対象物間の通信には、１つ以上のアンテナを使用することが可能である。図中で、例えば、モニタ１２４と対象物１０３間の通信を、アンテナ１５２から対象物１０３へ送信される信号１７０と、対象物１０３からアンテナ１５２へ送信される信号１７２とで示している。同じアンテナ・ノードが特定な対象物との通信の送信及び受信の両方を行う必要はない。例えば、アンテナ１５２が対象物１０２へ信号１７４を与え、対象物１０２がアンテナ１５０による受信のため信号１７６を与える。
【００３６】
対象物アンテナの方向は、上述したように、モニタにより対象物との通信のため使用されるアンテナに関連した対象物アンテナの方向を含み、そして別の対象物アンテナに関連した対象物アンテナの方向を含む。モニタと対象物に本質的に平坦なアンテナを使用する場合は、モニタから対象物へ電力を転送するためのアンテナの結合は主に磁場によるものであってよい。このような結合は、対象物アンテナの方向がモニタ・アンテナと共面（または平行平面）にある状態から変化するに従って減衰する。平坦な対象物アンテナが相互に共面（または平行平面）にある場合には、対象物は別の対象物から電力を受け、複数の共振回路の結合がこのような１つ以上の共振回路の動作に影響を与える。例えば、各対象物が、絶縁状態で動作した際に共振周波数を持つ共振回路を備えている場合には、対象物のグループは、本明細書中でスタック共振周波数と呼ぶ、異なる周波数（例えば、より低い周波数）においてエネルギー吸収のピーク値を得ることができる。１つのスタック中の対象物のいくつかは、他の対象物（例えば、大多数の対象物）と同じ程度に結合されないため、隔絶された共振周波数と大多数のスタック共振周波数の間の周波数でエネルギーをより効率的に吸収することができる。換言すれば、対象物の不均一なスタックは、いくつかのスタック共振周波数を呈する。
【００３７】
結合された対象物アンテナのこのようなシステムにおける共振回路の協働は通信に不利な効果をもたらす可能性がある。不利な効果とは次のことを含む。即ち、対象物内の特定の送受信器が有効電力を十分に受けられないために他の通信目的を満たすことができないこと、デジタルおよびアナログ機能（例えばカウント、感知、変換）をサポートするための電力供給が不十分になったり断続的になるため、正確なデータ通信が得られないこと、各対象物から送信される信号の範囲が制限されること、ならびに期待の電力スペクトル密度と違う密度を持った信号が各対象物から送信されることである。
【００３８】
センサ１６０、１６２が各モニタ付近の環境の様々な面を測定しながら、制御装置１６４、１６６がその環境内に変化を生じさせる。センサ１６０、１６２には、例えば、環境の物理状態、モニタ範囲内の対象物の移動、ドアの開閉、車両、動物、人物の通過、および/または送受信器を備えていない物品を検出するために従来使用されているような温度センサ、圧力センサ、近接センサ、電磁センサ、光センサ、および機械的センサ等のあらゆる従来の電子トランスデューサが含まれる場合がある。販売時点情報管理端末に関連した自動データ収集のためのシステム１００の実施において、センサ１６０、１６２には、バー・コード・リーダ、ビデオ・カメラ、ならびにその他従来の商品追跡センサが含まれる場合がある。制御装置１６４、１６６には、モニタ１２４、１２６が静止状態にある場合には任意の従来の設備制御装置を含み、また、モニタ１２４、１２６が移動形態にある場合には移動式の制御装置が適宜含まれる。制御装置１６４、１６６は、１つ以上のアンテナ・システム１２０、１２１の方向を変更するための制御装置を備えていてもよい。各モニタ１２４、１２６は、センサ１６０、１６２が検出したイベントに関する情報や、１つ以上の対象物１０２〜１１２との通信に関する情報を統合および報告する。このような報告は、アラーム、発声装置、プリントアウト、または表示（図示せず）によって提供される。各モニタ１２４、１２６は、制御装置１６４、１６６の状態を変更し、および/または、ネットワーク１２８での１つ以上のイベントをホスト・コンピュータ１２２および/または別のモニタに報告することによって検出された１つ以上のイベントに応答することができる。
【００３９】
上述したセンサおよび制御装置は、システム１００の代替的な実施において、モニタ１２４から直接サポートされているセンサ１６０、１６６に加え、またはこれらの代わりに１つ以上のアンテナ・ノードからサポートされてもよい。１つのアンテナ・ノードによってサポートされる場合、信号のルーティング、システム設置、試験またはメンテナンスに都合良くするために、センサおよび制御装置をモニタ１２４から離れた場所に設置することができる。このような実施のノードは、専用のアンテナ（図示の通り）、センサ、または制御装置の構成を含むアンテナ、センサ、制御装置のあらゆる組合わせをサポートすることができる。
【００４０】
システム１００は、従来のソフトウェア開発技術を使用して開発されたファームウェア、ソフトウェアを含む従来の電気、電子構成部品および技術を用いて構成、組立てることができる。システム１００で使用する対象物は、上述した用途の任意のものに適した、集積回路としてのパッケージング、ハイブリッド、スマートカード、ラベル、タグ、バッジ、パッキング材料、パッケージング、レセプタクル、または記号を含む従来の電気、電子、および機械技術を用いて構成および組立てることができる。明確性を目的として図１に対象物の物理的な近接を示しているが、図１の機能ブロック図は、システム１００の他の物理面を伝達することを意図したものではない。システム１００の機能の様々な任意の物理的パッケージおよび分散を、所望のシステム・オペレーション用の従来のパッケージングおよびデータ通信技術を用いて採用することができる。例えば、ホスト・コンピュータ、モニタ、およびアンテナ・システムの機能を1つのパッケージに統合したり、多数の協働あるいは冗長パッケージに区分したりすることができる。システム１００は、任意数のホスト・コンピュータ（簡略化のために1つだけ図示）、任意数のモニタ（簡略化のために２つだけ図示）、１つのアンテナ・システムにつき任意数のアンテナ・ノード（簡略化のために２つだけ図示）を含むべく拡張することが可能である。アンテナ・システム１２０は、1箇所に統合されたり、１つ以上のゾーン内に分散されたり、移動型であってよい。同様に、モニタが移動型または携帯型である場合には、対象物１０２〜１１２も比較的固定的な場所に配置することができる（例えば、線路、移動型ベルト等に組込む）。
【００４１】
対象物１０４、１０５はスタック１１４を形成し、ここで、各対象物アンテナはある程度結合される（例えば、平行平面または共面に多少整列されたり、および/または、互いに多少近接して配置される）。同様に、対象物１０７〜１１２はスタック１１６を形成している。１〜１５ＭＨｚで動作する平面アンテナを備えた対象物については、隔絶した対象物の共振周波数とは異なるスタック共振周波数を観測するために十分な結合が、平行整列した対象物アンテナ間の約２０．３２ｃｍ（８インチ）未満（例えば約２．５４ｃｍ（約1インチ））の距離において生じる。図２を参照して下記に示すように、対象物１０４、１０５のスタック１１４は協働する。各対象物１０４、１０５は同一の送受信器２０１、２３１を備えている。送受信器２０１はアンテナ２０２、タンク回路２０４、整流器２０６、受信器２０８、送信器２１０、および状態機械２１２を備えている。
【００４２】
タンク回路２０４は従来の共振回路である（例えば、直列、並列、または直列/並列共振回路）。アンテナ２０２のインダクタンスは、タンク回路２０４の追加のインダクタンスとして、または主要なインダクタンスとしてタンク回路２０４と協働することができる。アンテナ２０２とアンテナ２３２を接近して配置した場合、参照符号２９０で示す束線によってこれらを結合することができる。束線２９０は、アンテナ２０２及び２３２間の磁気結合を表している。タンク回路２０４への磁気結合の効果には、（ａ）タンク回路２０４の共振周波数に対する変化、（ｂ）タンク回路２０４のＱ値に対する変化、（ｃ）送信時の送信器２１０の負荷、（ｄ）受信器２０８が受信した任意の信号の減衰（例えば電力またはメッセージ）が含まれる。タンク回路２０４が、送受信器２０１に電力供給する目的でエネルギーを受ける場合には、磁気結合が、電力に変換するために整流器２０６が受取ったエネルギーを減少させることができる。タンク回路２０４、２３４は結合時に協働する（例えば、同位相の環状電流、本明細書中でスタック共振周波数と呼ばれている共振周波数、およびエネルギー共有）。これらの効果のいくつかを増強し、モニタ１２４および/またはホスト・コンピュータ１２２が実行する機能においてこれらの効果を明確にした結果、システム１００で特別な利点が得られた。８〜１０ＭＨｚ（好ましくは約５．５ＭＨｚ）で動作可能な送受信器について、タンク２０４のＱ値は、絶縁状態で９０〜１３０の範囲内、送受信器回路との結合時には４０〜７０、また他の送受信器との近接時には２０まで低くなる。例えば、共面方向にある３〜１００個の送受信器のスタックのＱ値は約３５である。
【００４３】
各モニタ１２４、１２６は、モニタと１つ以上の対象物間の通信に１つ以上の周波数（または周波数帯域）を選択する方法を任意の適時において実行することができる。通信に周波数（または帯域）を選択すると、モニタ１２４は、検出、電力付与、問い合わせ、もしくは選択した周波数（または帯域）を用いたメッセージの送信および/または受信による１つ以上の送受信器とのデータ転送をさらに実行してもよい。例えば、モニタ１２４によって、または上述したようにホスト・コンピュータ１２２とモニタ１２４の協働によって図５の方法５００を実行することができる。モニタは送受信器に、他の通信に関連した随時に電力を供給することができる（例えば、問い合わせの前、問い合わせ中のインターリーブ、別の周波数上で同時に、また、バッテリ給電された送受信器には全くなし）。
【００４４】
ステップ５０２では、所望の走査範囲内で周波数のシークエンスが決定され、走査のモニタ送信周波数のアレイＭＴＦＳ〔１…Ａ〕に格納される。このような周波数のシーケンスは、任意の整数の周波数（例えば、変数Ａによって示される）を含み、アレイＭＴＦＳから任意の適切な順番で選択され（又はそれに格納され）ることができる。好ましくは、任意の特定な周波数帯域における所定の平均電力よりも多い電力の送信を避けるように、周波数のシークエンスを選択する。周波数範囲は、任意数の帯域に分割してもよい。このような帯域は、任意の帯域幅であってよく、オーバラップしてよく、範囲の１つ以上の部分を省略してもよい。周波数のシークエンスは、他の帯域中の１つ以上の送信が後続する第１帯域中の１つ以上の送信を提供する。例えば、第１帯域中で送信される平均電力を制限するために、第１帯域中の周波数（例えば、帯域Ｆ３０４〜Ｆ３１２中のＦ３０８）上の送信の後には、第２帯域中の任意の周波数（例えば、帯域Ｆ３２０〜Ｆ３２８中のＦ３２４）の送信が続くことができる。帯域の始めからの周波数オフセットは、別の帯域内のオフセットとして使用することができるが、各帯域ごとに異なるオフセットをそれぞれ用いてもよい。例えば、上記で参照した関連特許出願Ｓ/Ｎ０９/０８８，９２２４号で説明されている任意の順番の周波数送信を利用することができる。
【００４５】
同一の帯域幅に分割された整数の数の連続する帯域の中心周波数周囲の範囲について走査を定義することができる。各帯域において送信される平均的電力を制限する目的で、走査は複数の副走査で行ってもよい。各々の副走査は、帯域の下方の境界からのオフセットにおける各帯域中の送信を１つを含んでいてよい。副走査は、増加する周波数のシーケンスの順番において帯域から帯域へ進むことができる。第１副走査で使用したオフセットは、次の副走査で使用するために増分量だけ増加できる。実行する副走査の数は、懸案の周波数または候補周波数が検出されたか（下記に説明する）によって異なっていてよく、また、副走査の数は、各帯域で行われる送信数と等しくてよい。上記の制約を全て与えると、各送信に使用する周波数は次の公式で示すことができる。
【００４６】
【数１】
0004190154.tif 000002
Ｆは中間点周波数である（例えばＭＨｚで表す）。
Ｆ±Ｒは走査する周波数の範囲である。
２Ｒ/Ｎは周波数の増分である（例えばＭＨｚで表す）。
Ｎは走査する範囲内の送信の総数である。
Ｔは副走査における送信の総数である。
ｎは各送信の周波数の数である。
ｓは各走査内の副走査数である。
ｔは各副走査内の送信数である。
【００４７】
上述の公式で示した走査技術において、Ｎ、Ｔ、ｎ、ｓ、およびｔは、計算（例えば、ループカウンタおよび制限）を容易にするために全て整数であってよい。ｓおよびｔの値は、上記の公式における束縛によって示された一連の整数からの整数として順番に選択することができる。
【００４８】
別の走査技術では、一連の整数の代わりに任意の数列、例えば、一連の実数を使用することができる。数列の次の値を決定するために、例えば擬似乱数発生器を含むあらゆる機能を使用することができる。帯域が連続して処理されない、等しい帯域幅のものではない、もしくは近接していない場合には、任意のアルゴリズム（例えば、ルックアップテーブル、規則のセット）を使用して、送信に用いる次の周波数に適した値を決定することができる。同様に、各帯域の各副走査に使用する適切なオフセットも、任意の適切なアルゴリズムによって求めることができる。例えば、擬似乱数発生器を用いて、その帯域における次なる送信用の次の帯域と次のオフセットを求めることができる。各送信の振幅および/または期間は、例えば、平均的電力がリアクタンス性または共振負荷（例えば、純粋に抵抗性でない負荷）に限定される場合には、周波数の関数として変化することが可能である。帯域内で送信される平均電力を予想し、もし送信を省略しないなら最大平均電力が超過するかどうかを判断した結果、上述したようにある数列またはアルゴリズムに従って求めた次の周波数を副走査から省略することができる。このような判断には、適切な時間期間にわたる前の送信の精算を含む。
【００４９】
上述したように異なる通信目的に異なる動作周波数を使用する際には（例えば、対象物が電力を受取るための共振回路と、問い合わせのための第２の共振回路とを持つことができる）、１つ以上の対象物の動作周波数の任意の組み合わせを求めるために、走査するための周波数を任意のシーケンスにおいて選択することができる。隔絶状態において約５．５ＭＨｚで動作する送受信器については、走査は、製造公差と上述した対象物の方向（例えばスタック）とを考慮するべく、約２．５ＭＨｚ（例えばＦ３０４）〜約６．０ＭＨｚ（例えばＦ３２８）の範囲の周波数を含むことができる。
【００５０】
アレイＭＴＦＳは、各周波数について、送受信に使用する構成を特定する値を含むことができる。このような値は、各送信器のための構成パラメータ（例えば、電力レベル、同期、期間、１つ以上のアンテナ、同調、および駆動位相）と、各受信器のための構成パラメータ（例えば、検出器の選択、クロッキング信号の選択、フィルタ・パラメータ、同期、１つ以上のアンテナ、同調、スケルチのタイミング、および後述する信号処理パラメータ）を特定する。効率性を上げるために、デフォルト値、または事前に定義された値のセットへの参照を使用することができる。フィルタ・パラメータおよび/または信号処理パラメータは、方法５００のステップのいずれの事前実行において決定された場合、（時間ドメインまたは周波数ドメインにおける）干渉の選択的な減衰に影響を与えることができる。アレイＭＴＦＳ中の各エントリに送信帯域と受信帯域の両方を指定できるため、下記のようなことを含む別の走査技術を使用してもよい。即ち、（ａ）狭帯域信号を送信し、広帯域検出器で受信を行う、（ｂ）広帯域信号を送信し、狭帯域検出器で受信を行う、（ｃ）２つ以上の狭帯域信号を送信し（連続的または同時に）、そして広帯域検出器で受信を行う、（ｄ）広帯域信号の送信を維持しながら、異なる狭帯域検出器の設定で連続回数受信を行う。
【００５１】
ステップ５０４では、アレイＭＴＦＳの内容に従って走査サブルーチンが実行される。問い合わせのために１つ以上の周波数を選択することを容易にするべく、候補周波数の１つ以上の信号特性を決定するために任意の適切な走査法を用い得る。システム１００では、図６の走査方法を用いることで特別な利点が得られる。制御を、ステップ５０４から図６のステップ６０１へ移動してもよい。
【００５２】
ステップ６０２では、第１のインデックス値１が割り当てられたループ変数Ｓを用いて、アレイＭＴＦＳから走査用の第１モニタ送信周波数が選択される。
【００５３】
ステップ６０４では、値ＭＴＦＳ［Ｓ］によって示された周波数における無変調搬送波が、図４中に信号１７０として示す期間Ｄ４３０の間、アンテナ・システム１２０（例えば、１つ以上のデフォルト・アンテナ、または、上述のステップ５０２で決定された１つ以上のアンテナ）から送信される。搬送波送信は時間Ｔ４１０において開始し、時間Ｔ４１４まで続く。無変調搬送波の立ち上がりおよび立ち下がり時間は、図４に示すように大きなものであるか、または（好ましくは）無視できるほど小さいものであってよい。期間Ｄ４３０は、下記で述べる「スタート」信号と比較して短いことが好ましい。走査中、送受信器２０１、２３１のフル動作は必要ない。好ましい走査方法では、任意の送受信器への有効電力の供給に搬送波伝送は不適当である。
【００５４】
ステップ６０６において、１つ以上のアンテナ（例えば、ステップ６０４で搬送波を送信するためにアンテナ・システム１２０で使用されるアンテナ）を期間Ｄ４３４の間スケルチされ、同一または別のアンテナでの受信に干渉する可能性のある放射を停止することができる。帯域外ノイズの送信を防ぐために、アンテナのスケルチ機能は、時間Ｔ４１４に示すように信号１７０のゼロ交差上またはその付近で有効である。スケルチの動作は時間Ｔ４１６において終了する。期間Ｄ４３４は、ステップ６０４で送信されている周波数の１周期未満であることが好ましい（例えば、送信された搬送波の約３周期から１マイクロ秒未満、好ましくは１〜３マイクロ秒である）。ステップ６０８でアンテナ共振周波数の検出を防ぐために、不使用のアンテナがスケルチされるか、オープン状態に保たれる。
【００５５】
信号１７０によって送信されたエネルギー（例えば磁場）は、１つ以上の送受信器２０１、２３１で受信された場合、タンク回路２０４、２３４、およびアンテナ２０２、２３２において振動（つまりリンギング）電流を連続的に発生する。各振動電流は、タンク回路のＱ値の結果として、時間Ｔ４１４後にも持続する。例えば、振動電流がアンテナ２０２を通過すると、時間Ｔ４１６から時間Ｔ４２２まで、リング信号がアンテナ２０２より送信される。図４の信号１７２は近似の方法でリング信号の範囲を示す。束線２９０が１つ以上のタンク回路を結合する場合、結合された全てのタンク回路が協働する。その結果、上述したように、信号１７２は、１つ以上の個別の対象物及び／又は１つ以上のスタックからの信号の重ね合わせを含むことができる。信号１７２は一般に、振幅が信号１７０よりも５〜６の次数又は大きさで低い。信号１７２はさらに、周波数と位相において搬送波信号１７０と異なる場合がある。周波数と位相におけるこれらの違いは、時間Ｔ４１６とＴ４２２間の信号１７２の振幅の変化と同様に、タンク回路２０４についての情報、送受信器ンテナ２０２の、アンテナ・システム１２０および他の送受信器に対する方向についての情報、同時に呼出すタンク回路の数についての情報、また、可能でアレイばタンク回路の、アンテナ・システム１２０に対する位置および相対移動（例えばゾーン内の）についての情報を伝達する。
【００５６】
ステップ６０８において、信号１７２がアンテナ・システム１２０（例えば、１つ以上のデフォルトアンテナ、もしくは上述したステップ５０２で決定した１つ以上のアンテナ）によって受信され、時間Ｔ４１６とＴ４１８間の期間Ｄ４３６の間にサンプリングされる。期間をより短くすることもできるが、期間Ｔ４１６〜Ｔ４１８と、受信器の感度（特定の用途において、受信されることが予想される信号レベルで）は、サンプリングのためにリング信号の約８周期を提供するように選択される。多数のサンプル４１７は、モニタが受信した走査アレイＭＲＳ［１…Ｄ］に記録される。各サンプルは、信号１７２の振幅（例えば、デジタル表示に変換された測定されたアナログ電圧）を示していてもよい。また、さらなる分析のために、時間Ｔ４１８〜時間Ｔ４２２においてサンプルが取られる。
【００５７】
ステップ６１０において、ステップ６１０の前の実行に対応するアレイＭＲＳおよび類似のアレイの内容に従って、様々な信号特性が決定される。あらゆる従来の信号特性を決定することができる。特定の信号特性は第１の時間（Ａ）において、さらに第２の時間（Ｂ）（リング信号の予想される減衰時間の間）において決定され、ＡとＢにおける信号特性の度合い間の関係を用いて、第３の信号特性を求めることができる。信号特性の分析は、時間ドメイン（例えば振幅、位相）または周波数ドメインにおいて進めることができる。周波数ドメインでの分析は、時間Ａの開始時（例えば時間Ｔ４１６で５μ秒）および／または時間Ｂの開始時（例えば時間Ｔ４１８で５μ秒）で取った一連のサンプル（例えば、５〜５０μ秒のサンプリング・ウィンドウ）の従来型高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の結果から始めることができる。適切な信号特性の例を表１に示す。別の実施では、サンプルは、時間Ｂ後の別の時間Ｃにおいて取られる。次に、割算（例えば、Ａ'＝Ａ/Ｂ、Ｃ'＝Ｃ/Ｂ）または減算（例えば、Ａ'＝Ａ−Ｂ、Ｃ'＝Ｂ−Ｃ）によって、時間Ａ、Ｃにおけるサンプルの値が正規化される。時間Ａ、Ｂ、Ｃは、応答信号または回答信号の予想される期間において等しい時間間隔で配置することができる。
【００５８】
【表１】
0004190154.tif 000003
【００５９】
【表２】
0004190154.tif 000004
【００６０】
ステップ６１２において、ステップ６１０で決定された各信号特性が、アレイ内の、ステップ６０４での送信周波数に対応するインデックス位置に格納される。例えば、モニタ応答信号特性のためのいくつかのアレイは、ループ変数Ｓを用いて、ＭＲＳＰ１［Ｓ］、ＭＲＳＰ２［Ｓ］等として指標付けされる。
【００６１】
ステップ６１４において、ループ変数Ｓが増分され、全てのモニタ送信周波数が送信されるまで後続のモニタ送信周波数が選択される。次のモニタ送信周波数の選択に成功したら、制御はステップ６０４へと進む。失敗した場合、制御は、例えばステップ５０４に続く呼出しルーチンへ戻るためにステップ６１６へ進む。
【００６２】
ステップ５０６では、どの周波数（単数または複数）が１つ以上の信号特性に基づいた性能係数の最大値に対応しているかを求めるために、アレイＭＲＳＰ１、ＭＲＳＰ２等が個々に、および/または、比較および/または相関により分析される。相関は、時間コヒーレントまたはスペクトル・コヒーレントであってよい。例えば、図３に示すように性能係数が１つの信号特性のみに基づいている場合には、従来のアレイ分析を用いて、周波数Ｆ３２４が最大信号特性Ｓ３８４に対応していることを求めることができる。この場合、図３に示した値のグラフを、メモリ内に、周波数特性の対、例えば（Ｆ３０４，Ｓ３６０）、（Ｆ３０８，Ｓ３８０）と、その間の多数の対のリスト（またはアレイ）として表すことができる。周波数Ｆ３０８、Ｆ３１２、Ｆ３１６、およびＦ３２０を含む、この分析において信号特性のピーク値が示される場合がある。さらなる分析により、従来のプロファイル認識論理と、理論モデル、測定、および分析に基づいた予想される信号特性のプロファイルとに従って、１つ以上の候補周波数を決定することができる。例えば、周波数Ｆ３２４が、個別に動作している送受信器に予想されるタンク周波数に対応する場合には、周波数Ｆ３２４は候補である。プロファイル認識により、周波数Ｆ３２０がスタック１１４に対応し、周波数Ｆ３０８、Ｆ３１２、Ｆ３１６がスタック１１６に対応すると決定される。信号特性値Ｓ３８４を用いて正規化を行うことで、周波数Ｆ３０８に対応する信号特性値Ｓ３８０も候補であることを決定することができる。これは、信号特性値Ｓ３８０の相対振幅がしきい値と合うか、または越えるためである。しかし、それぞれ周波数Ｆ３１２、Ｆ３１６に対応する信号振幅Ｓ３７８、Ｓ３７４は、信号特性値におけるこれらの副ピークが、スタック１１６の両端部にそれぞれ配置されているためにスタック１１６の他の全ての対象物１０８〜１１１と弱く結合した対象物１０７、１１２（または類似の状況下にある対象物）に対応する可能性から、ほとんど重要ではない。換言すれば、周波数Ｆ３０８、Ｆ３１２、Ｆ３１６は、１つの周波数、例えば周波数Ｆ３０８において問い合わせされる１つのスタック１１６に対応する。例えば、各周波数が、別の１つ以上の送受信器（例えば、他の送受信器、または上述の通信とインターフェースする表面への近接を含む、任意の理由で離調された送受信器）とそれぞれ対応することが予想される場合、通信は周波数Ｆ３１２、Ｆ３１６において、１つ以上の目的（例えば有効電力の送信）のために意図的に行われる。
【００６３】
図３に示した信号特性の最大値の分析に加えて、さらなる分析によって、各ピーク周波数にある信号特性のＱ値（例えば、品質係数または標準偏差）が明らかになる。例えば、周波数Ｆ３２４における信号特性は高いＱ値を示し、周波数Ｆ３０８における信号特性は幾分低いＱ値を示し、周波数Ｆ３２０における信号特性は比較的低いＱ値を示す。信号特性（または性能係数）の値が予想される最小Ｑ値よりも大きなＱ値に対応しない場合や、信号特性値の相対的な大きさが予想される最小の大きさを越えない場合には、当初から候補と考慮された周波数を削除することができる。図示のように、周波数Ｆ３０８、Ｆ３１２、Ｆ３１６において複数のピーク値を持つ信号特性を呈するスタック１１６の場合は、３つの可能な候補周波数の内のどれが問い合わせに最も適しているかを求めるために、さらに分析を行うことができる。
制御された環境において、信号特性は、存在する対象物の数、１つ以上の対象物の不規則な方向、または対象物間の不適切な間隔を示す。
【００６４】
ステップ５０８において、１つ以上の候補周波数を、副走査手順を用いてさらに分析してもよい。副走査のために、各候補周波数について候補周波数に近接した適切な周波数の範囲が指定される。あらゆる副走査手順を用いることができる。ステップ５０４にて上述した走査手順と類似した方法で副走査手順を実行することで、システム１００において特別な利点が得られる。例えば、制御はステップ５０８から図７のステップ７０１へ移動することができる。アレイＭＴＦＳで副走査に指定された周波数値には、ステップ５０２を参照して上述した任意の構成値（例えば、この副走査用に改訂したもの）を付加することができる。
【００６５】
ステップ７０２において、各所望の副走査範囲内の周波数のシークエンスが決定される。走査のための、モニタ送信周波数のアレイ内にある値、例えばＭＴＦＳ［１…Ｃ］が求められる。一般的な副走査は、懸案の周波数周囲の±２００ＫＨｚの周波数範囲に及んでいてよい。
【００６６】
ステップ７０４において、アレイＭＴＦＳの内容に従って走査手順が実行される。制御は、上述したようにステップ６０１へと進み、ステップ６１６から戻ることができる。
【００６７】
ステップ７０６において、改訂された信号特性アレイＭＲＳＰ１、ＭＲＳＰ２等を用いて、ステップ５０６を参照して上述した１つ以上の性能係数を改訂する。制御はステップ７０８において、例えば図５のステップ５１０のような呼出しルーチンへと戻る。
【００６８】
ステップ５１０では、適切な大きさの性能係数に関連した各周波数が、モニタ送信周波数のアレイにおいて、例えばＭＴＦＩ［１…Ｂ］といった問い合わせのために識別される。
【００６９】
ステップ５１２では、問い合わせシナリオを実施する上で、各問い合わせ周波数が使用される。任意の問い合わせプロトコルおよび変調方法を使用することができる。適切な問い合わせプロトコルを表２に示す。システム１００で使用される問い合わせプロトコルには、モニタが個別の識別を決定するあらゆるプロトコルと同様に、個別の識別を送受信器からモニタへ転送するための従来のあらゆるプロトコルが含まれる。次に、システム・オペレーションに衝突、干渉、不明瞭性を生じることなく、個別の識別を採用した通信を行うことができる。任意のメッセージ・フォーマットおよび変調方法、好ましくは狭帯域変調、例えば任意のパルス幅変調（ＰＷＭ）技術を使用できる。
【００７０】
送受信器識別は、信頼して通信を確立することが可能な周波数（または周波数帯域）、１つ以上の応答を使用可能にするために送受信器によって認識されたコードまたはコードのシークエンス、応答において（または応答によって）指示されたコード、又はこれらの特徴の組合わせを含んでいてよい。
【００７１】
【表３】
0004190154.tif 000005
【００７２】
【表４】
0004190154.tif 000006
【００７３】
図１２、図１３、図１４に示す問い合わせ手順５１２を用いることで、システム１００において特別な利点が得られる。制御は、ステップ５１２から、図１２のステップ１２０１へと進む。
【００７４】
ステップ５１０で選択した周波数を問い合わせに使用するか、あるいは、これらの周波数を使用して、モニタ１２４から１つ以上の対象物１０２〜１１２へ電力を伝達することができる。この後者の場合、問い合わせは、任意の適切な周波数で、任意の従来方法にて進行する。例えば、近接する送受信器のタンク回路と協働するタンク回路を備えた本発明による対象物は、タンク回路の共振周波数に近い周波数の同報形通信からエネルギーを受けることができる。さらに、このような送受信器は、従来のＲＦＩＤを用いて、別の周波数（例えば、２５０ＭＨｚ〜３５０ＭＨｚ）における問い合わせシナリオに応答および参加することができる。従来のＲＦＩＤで使用される問い合わせプロトコルと送信変調技術には、例えば、適切な伝搬特性に選択した周波数、赤外線および他の光周波数、ならびに超音波および他の音響周波数が含まれる。図２を参照して上述した近接している送受信器間の磁気結合は、所望の通信目的で使用するアンテナの大きさと、アンテナ間の距離とに適した任意の周波数で得ることができる。磁気結合は、電力信号の範囲を規制ガイドラインに合うように制限するべく、電力信号を供給するのに好ましい。
【００７５】
変調技術には、例えば、スペクトル拡散、振幅変調、周波数変調、単側波帯変調、およびオフ/オンキーイング（ＯＯＫ）変調が含まれる。ＯＯＫは、その狭帯域周波数スペクトルのために好ましく、より広い帯域変調の部分を予想不可能な範囲で吸収する別の対象物の存在および方向において通信を可能にする。
【００７６】
本発明の様々な態様によれば、送受信器の機能を実行するための回路とファームウェアの複雑性は、下記の技術の１つ以上を組合わせて採用することで軽減することができる。（ａ）上述のようにアンテナとタンクを介して送受信器用の有効電力を受取る、（ｂ）送受信器への電力供給に用いられるのと同じ周波数における送受信器検出（例えばリング信号の検出）を採用する、（ｃ）問い合わせにＯＯＫ変調を採用する、（ｄ）送受信器への電力供給に用いられるのと同じ周波数で問い合わせを実施する、（ｅ）問い合わせ中には送受信器からの応答を制限する（例えば１または２ビット）、（ｆ）１つのコマンドに応答するために、複数の送受信器に複数の所定の応答スロットを採用する、（ｇ）１つ以上の送受信器リセット動作に、未変調搬送波の所定の期間を用いる、（ｈ）予想される動作環境において衝突の可能性を実質的に無視できる程度（例えば、可能でアレイばゼロ）にまで低減するに十分な分解能の送受信器識別番号を採用する、（ｉ）衝突検出機構に頼ることなく、応答がある１つの送受信器に正確に対応するときを識別するプロトコルを採用する、（ｊ）Ｎ部分に分割された送受信器識別番号を採用し、且つ問い合わせメッセージの２つ以上の異なるシーケンスにおいて、一致の1部分を確認するプロトコルを採用する。
【００７７】
モニタ１２４と送受信器２０１の機能を、上に挙げた全ての技術を含む実施において以下に説明する。送受信器に割り当てられたプロトコルの部分を実行するために、ハードウェア、ファームウェア（例えば、状態機械マイクロコード）、またはソフトウェア（例えば、マイクロプロセッサ命令コード）の任意の実施を用いることができるが、例証的な実施は問い合わせをサポートし、さらに、データ通信の読出し/書込みをサポートする。例えば、図８のプロセス８００は、このようなプロトコルをサポートするために、送受信器２０１によって実行することができる。プロセス８００は、「スタート（ＳＴＡＲＴ）」および「セパレータ（ＳＥＰＡＲＡＴＯＲ）」信号を検出するプロセス８０２、アクセス・コードを待つプロセス８０４、アクセス状態を変更するプロセス８１０、アクセス・コードをメモリからのアクセス・コードと比較するプロセス８０６、アクセス状態に従って応答を応答スロットにおいて送信するプロセス８１２、コマンドを待つプロセス８１４、およびメッセージを送信するプロセス８１６を含む。
【００７８】
これらのプロセスは、ソフトウェア、ファームウェア、または論理回路の任意の組合わせによってサポートされる。これらのプロセスの実行は、割り込み駆動、ポーリング、シングルスレッド、またはマルチタスク並列実行方法で進行することができる。下記に述べるように、あるプロセスが、例えば共通の変数を用いる、コマンドを与える、信号を生成する等のような任意の従来方法で、別のプロセスに通知を行う。
【００７９】
プロセス８０２は、「スタート」信号および「セパレータ」信号の指示のために、受信した搬送波を連続的に分析する。第1の所定期間よりも多い時間の間の未割込、未変調搬送波が、「スタート」信号を指示することができる。「スタート」信号が受信されると、プロセス８０４にその旨が通知される。「スタート」信号が検出されたら、送受信器の状態を既知の初期状態にリセットする必要がある。プロセス８０２はこの旨をプロセス８１０に通知し、アクセス状態をリセットさせる。第２の所定期間（第1の所定期間よりも短いことが好ましい）の間の未割込、未変調搬送波を使用して、「セパレータ」信号を指示することができる。本明細書中で使用する「セパレータ」信号はメッセージへの割込を指示し、これにより、後続のメッセージのオンセットを指示する。プロセス８０２は、「セパレータ」信号を検出すると、実行中または予定されているあらゆる送信を終了するようプロセス８１２に通知する。これに従い、プロセス８０２〜８１２がスロット計数をリセットするよう通知を行う。適切な「スタート」信号の受信に失敗すると、送受信器２０１が電源オフ、リセット状態のままとなる。また、適切な「セパレータ」信号の受信に失敗すると、送受信器が現在のメッセージ・フォーマットの完了を期待する状態に維持される。
【００８０】
プロセス８０４は、「スタート」信号の通知の開始時から、メッセージ・フォーマットに従ってアクセス・コードが期待される所定時間まで、入ってくる復調された搬送波を検査し続ける。プロセス８００によってサポートされたプロトコルは、個々の送受信器識別を１つ以上のアクセス・コードに分割する。各アクセス・コードは、下記に述べるいわゆるレベル・コードに関連している。プロセス８０４は、受信したレベル・コードとアクセス・コードを受信時にプロセス８０６へ通す。
【００８１】
プロセス８０６は、プロセス８０４によって提供されたとき、有効な受信したレベル・コードおよびアクセス・コード上で動作する。プロセス８０６は、レベル・コードを、メモリ８０８に格納されたアレイへのアドレスまたはインデックスとして使用して、格納されたアクセス・コードを検索する。さらにプロセス８０６は、格納されたアクセス・コードを受信したアクセス・コードと比較し、この比較結果を、プロセス８００がサポートする様々なプロトコルにおいてプロセス８１０に提供する。レベル・コードに従ってメモリからの適切なアクセス・コードの検索を容易にするための関連するレベル・コードで各アクセス・コードが受信されているため、任意の特別なシーケンスにおいてはアクセス・コードを受信する必要はない場合がある点に留意されたい。あるいは下記に述べるように、あらゆる適切なシーケンスが所望のアクセス状態変更を指図してもよい。
【００８２】
プロセス８１０は、送受信器２０１のアクセス状態を変更する。プロセス８０２からのリセット状態コマンド（または信号）に応答して、プロセス８１０が全てのアクセス状態ビットをリセットする。プロセス８０６から適切な比較結果を受信すると、プロセス８１０は１つ以上のアクセス状態ビットを設定することができる。適切な比較結果が、受信したアクセス・コードが格納されたアクセス・コードと正確に一致することを示している場合は、プロセス８１０が、プロセス８０４によって提供されたレベルに従ってアクセス状態ビットを設定することが好ましい。様々な代替のプロトコルが、比較結果が、受信したアクセス・コードと格納されたアクセス・コード間における任意の従来型の関係を示している場合（例えば、範囲内の＞、＞＝、＜、＜＝等）、アクセス状態ビットの設定を許可または要求することができる。プロセス８１０は、現在のアクセス状態をプロセス８１２に提供し、また、所定アクセス状態を得た際に、プロセス８１４にコマンド/応答セッションを開始するよう指令することができる。
【００８３】
プロセス８１２は、プロセス８１０によって提供されたアクセス状態が所定のイネーブリング・アクセス状態（すなわち、送受信器がプロトコルによって定義された任意の範囲にアドレス指定されている状態）と一致するかまたはこれを超えた際に送信可能となる。プロセス８１２は、プロセス８０４により供給されたレベル・コードに従ってメモリ８０８からスロット計数を検索する。プロセス８００によりサポートされた好ましいプロトコルに従って、「スタート」信号の発生の後、所定の時間遅延してスロット（所定の計数を指定されている）が後続する。送信プロセス８１２は、所定の遅延の経過後、所定のスロット時間期間（またはスロット境界信号）を、スロット計数が達成されるまでカウントする。次に、プロセス８１２が、メモリから検索したスロット計数に対応するスロット内の応答信号を送信する。所定の応答スロット内の応答信号を送信することにより、プロセス８１２が、複数の同一送受信器において実行されるように、応答を行う。この応答がモニタ１２４によって受信されると、１つ以上の適切なアクセス・コードを受信した結果、１つ以上の送受信器が送信可能になっている旨を示す。
【００８４】
各アクセス・コードは、グループ（またはサブグループ）識別番号を表す場合がある。階層的に配置されている場合、個々の送受信器識別は（ＧＩＤ）番号、サブグループ識別番号（ＳＧＩＤ）、サブ−サブグループ識別番号（Ｓ2ＧＩＤ）等によって任意のレベル数まで構成されていてよい。例えば、各アクセス・コードは１０ビット・バイナリ番号を表し、４つのレベルが用いられる場合、個々の送受信器識別番号が４０ビット・バイナリ番号で構成される。この識別番号は、１，０００よりも多い個々の独立動作環境の各々における１０億以上の送受信器を固有に十分に識別することができる。各動作環境は、個々の送受信器を識別するため残っている３０ビットを備えた１０ビット・グループ識別番号（例えば、トップ・レベル・アクセス・コード）によって識別される。
【００８５】
プロセス８１４は、プロセス８１０からセッション開始コマンドの通知を受けると、プロセス８０２〜８１２を参照して上述した問い合わせプロトコルと構造および機能において異なる任意の適切なコマンド/応答プロトコルを実行する。コマンド/応答プロトコルは、データを送受信器へ送信し、プロセス８１２を参照して上述した1ビット送信能力を越える送受信器から応答データを入手するコマンドを含む場合がある。プロセス８１４は、受信したデータをメモリ８０８内に格納し、プロセス８１６にコマンドを与える。プロセス８１４は下記の状態になるまで、複数のコマンド/応答交換を継続する。その下記の状態とは、(ａ)モニタ１２４から有効電力がこれ以上供給されない（または排除するよう指令された）状態、（ｂ）コマンドが、１つ以上の送受信器内の１つ以上のイネーブリング・アクセス状態ビットをアドレス指定および変更する状態、または（ｃ）送受信器によるコマンドの完了に、１つ以上のイネーブリング・アクセス状態ビットの自動変更が添付された状態である。
【００８６】
プロセス８１６は、プロセス８１４からコマンドを受信し、メモリ８０８に格納されたデータを呼出したり、および/または従来のセンサ（図示せず）から測定データを入手することができる。メモリおよび/または１つ以上のセンサからのデータを、プロセス８１６によって、問い合わせを参照して上述したプロトコル、コマンド/応答セッションに関連して上述したプロトコル、または任意の従来型プロトコルによる任意の適切な方法で送信することができる。
【００８７】
送受信器を識別する能力を超えて、送受信器から、また送受信器へのデータ転送が不要であるシステム１００の実施において、プロセス８１４、８１６を省略し、プロセス８１０に適切な簡略化を図ることができる。他方で、プロセス８００によってサポートされるプロトコルは、図９を参照して下記に述べる様々なコマンドを含んでいてよい。個々の送受信器識別の問い合わせおよび識別の目的から、コマンド９０４、９１４は最小の構成を表し得る。
【００８８】
コマンド９０２、９０４、９０６は送受信器のアクセス状態に影響する。コマンド９０２はアクセス状態ビットをリセットする。送受信器への有効電力供給を中止することによって全てのアクセス状態ビットのリセットが為される簡略化した変更形態では、コマンド９０２を省略してもよい。電力はモニタ１２４から搬送波を同報通信することによって供給されるため、システム１００のいくつかの実施では、アドレス指定されていない送受信器のアクセス状態に影響することなく、送受信器のグループ、または１つの送受信器において、１つ以上の特定アクセス状態ビットをリセットする必要性が依然として残る。コマンド９０２は、１つ以上のアクセス・コードとの組合わせにおいて、１つ以上のアクセス状態ビットを、コマンドに添付された（または一体に設けられた）適切な追加コードによって、従来の方法で定義されたとおりにリセットすることを容易にする。
【００８９】
コマンド９０４は、１つまたはグループの送受信器内のアクセス状態ビットを設定するために使用される。上述したように、コマンド９０４は、プロセス８１２を使用可能にするために、十分な数の必須の設定アクセス状態ビットを累算するべく使用される場合がある。上述した問い合わせプロトコルの変更形態において、本明細書中で説明した任意の通信の目的を促進するべく、おそらく所定のシーケンス内のアクセス状態ビットのあらゆる任意パターンを設定するために、コマンド９０４が使用される。
【００９０】
全ての送受信器のスロット・カウンタをクリアするために、コマンド９０６が使用される。このコマンドは、スロット・カウンタをクリアすることで、プロセス８１２のオペレーションに必要なアクセス状態を入手するのに十分な、さらなるアクセス・コード含んでいる可能性のある後続のコマンドを発生することなく、送受信器によりさらなる応答が試みられないことを保証する。メッセージが、完了遂行を許容される前に終了しないシステム実施においては、コマンド９０６を省略することができる。コマンド９０６を使用したシステムでは、予想される（または重要な）応答の全てを受信したときにスロット・カウンタをクリアすることで効率性が高まる。
【００９１】
コマンド９０８及び９１０は、モニタ１２４から送受信器へのデータの送信を達成する。コマンド９０８は、１つまたはアドレス指定された送受信器のグループ内のメモリ８０８に格納するべく、データをモニタ１２４から転送するために使用することができる。グループ識別、セキュリティ、または信頼性の目的から、コマンド９０８は必須のアクセス状態を必要とする場合がある。センサ・オペレーションの任意の従来形態（例えば、測定の開始時間、測定を実行する期間、測定の分解能または正確さ、あらゆる測定分析の指定等）を制御できるようにするべく、１つ以上のセンサ構成レジスタを構成するために、コマンド９１０を使用することができる。
【００９２】
コマンド９１２〜９２０は、送受信器からデータを入手するために使用することができる。コマンド９１２は、アドレス指定された送受信器の存在を示すために、上述したとおりに問い合わせプロトコルにおいて使用できる。コマンド９１２に応じて、送受信器は、その送受信器のメンバーシップのそれぞれに対応する応答スロット内の１ビット肯定応答で応答することができる。例えば、送受信器のグループがアドレス指定された場合、各送受信器は、そのグループの特定のサブグループ内にあるその送受信器のメンバーシップに対応する各応答スロット内の肯定応答で応答することができる。完全にアドレス指定されている（すなわち、問い合わせシナリオの現在状態の最低レベルより下にはサブグループが定義されていない）場合、コマンド９１２を受信する送受信器は、その識別番号（例えば、識別番号の最も非重要な部分、つまり、メンバー識別番号）に対応した各応答スロット内の肯定応答で応答することができる。上述したように、コマンド９１２に応答がなされた際にアクセス状態ビットも設定されることを意図して、コマンド９１２をコマンド９０４と組合わせることができる。アクセス状態ビットの設定を行った（コマンド９０４のとおりに）形式、およびアクセス状態ビットが影響していない別形式のコマンド９１２を与えることにより、システム１００において特別な利点が得られる。
【００９３】
コマンド９１４と９１６は、完全にアドレス指定されている送受信器へコマンドを送ることを要求し、それにより１つの送受信器だけが確実にコマンドに応答を試みるようにしてもよい。例えば、メモリからのデータおよびセンサ・データの長さが１ビットを越えたと仮定すると、モニタ１２４がデータを送信するために１つの送受信器を識別し、その送受信器のみを完全にアドレス指定した場合のみ、１つの送受信器が、衝突することなく、コマンド９１４に応答してそのメモリからのデータでもって応答することができる（または、１つの送受信器が、コマンド９１６に応答してセンサ・データでもって応答することができる）。コマンド９１４及び９１６への１つ以上の応答内に供給するデータの長さはそれぞれ異なっていてよい。上述の問い合わせプロトコルで述べた一連の応答スロットの一般的な構造から逸脱しない限り、１つのコマンド９１４または９１６に応答して、最大１，０００ビットまでのメモリまたはセンサ・データを送受信器から供給することができるであろう。このようなデータは、モニタ１２４による信頼性の高い受信を確実にするべく、冗長または差分冗長形式で提供することができる。
【００９４】
コマンド９１８及び９２０は、１つの送受信器または送受信器のグループからの応答を要求する。コマンド９１８への応答は、１つの双ビット、２つの冗長ビット、または、メモリからのデータに対応する各応答スロット内の短いビットのシーケンス（例えば、好ましくは１ビット）で構成されている。１，０００個の応答スロットを備えたシステムにおいて、メモリからのデータのビット全てが供給されるまで、１，０００個の送受信器はそれぞれ１ビットで応答することができる。同様の方法で、コマンド９２０への応答は、最大１，０００個のセンサから、各応答スロットにおいて各センサにつき１ビットでデータを提供する。代替プロトコルにおいて、コマンド９１８及び９２０は完全にアドレス指定された送受信器へ送信される。このような送受信器は、１０ビット・メモリ値またはセンサ値を決定することができる応答を提供する。適切な値（例えば１〜１，０００）に対応した応答スロットにおいて応答することで、１ビットの応答が１，０００分の１部に小数を指定する。１０２４個の応答スロットを使用した場合、１ビットの応答が１０ビットのバイナリ値を伝達する。表３に示す機能の１つ以上を達成するために、コマンド/応答セッションを使用することができる。
【００９５】
【表５】
0004190154.tif 000007
【００９６】
上述のコマンド９０２〜９２０に関連して説明した目的の１つ以上は、システム１００の特定の設置に使用するため最適化された１組のメッセージにおいて特定のメッセージ・フォーマットにより達成することができる。例えば、図１０のコマンド・フォーマット１００４〜１００７は、最大で１０億個の送受信器の問い合わせと識別を、上述のように１，０００個のアプリケーションにおいて十分に提供することができる。１組のコマンドを、図１０のコマンド１０００〜１００３を含むように拡張することにより、本発明の様々な態様に従ったシステム１００において特別な利点が得られる。拡張した１組のコマンドは、問い合わせの最中に、又はアセンブリの最中に、あるいは、階層的な問い合わせシーケンスを通ることなく例えば４０ビット送受信器識別番号を決定するテストの最中に使用することが可能である。例えば、コマンド１０００〜１００３の各々は、グループ識別番号を識別する引数を提供する。事前に必要なアクセス状態ビットを設定する必要はない。コマンドを受信した結果、アクセス状態ビットが設定されることはない。そして、各送受信器からの応答は、コマンド９１２を参照して説明した応答と、下記の点を除いて類似している。すなわち、その下記の点とは、送受信器は、コマンド１０００に対してサブグループ識別番号でもって応答し、そしてコマンド１００１に対してサブ−サブグループ識別番号でもって応答し、そしてコマンド１００２に対してサブ−サブ−サブグループ識別番号でもって応答し、そしてコマンド１００３に対してサブ−サブ−サブ−サブグループ識別番号でもって応答することである。コマンド１０００〜１００３は次の目的で使用することができる。すなわち、その次の目的とは、（ａ）物理的に隔絶された送受信器の完全な識別を決定または確認すること、（ｂ）他の全ての送受信器が使用不能である場合に、ある１つの送受信器の識別番号を完全または部分的に決定あるいは確認すること、（ｃ）通信範囲内にある送受信器の数を迅速に推定すること、（ｄ）送受信器が通信範囲内もしくは通信範囲外に移動した可能性を迅速に検出すること、（ｅ）ある特定のサブグループの送受信器が通信範囲内にないことを確認することのいずれか又は任意に組み合わせである。
【００９７】
アクセス状態ビットを設定しないコマンド１０００〜１００３とは反対に、コマンド１００４〜１００７は適切なアクセス状態ビットを各々設定する。さらに、コマンド１００５〜１００７は、事前に必要な状態ビットが既に設定されていない場合には、送受信器クセス状態論理をリセットする。
【００９８】
ある例証的な問い合わせシナリオにおいて、コマンド１００４は、第1に、全てアドレス指定された送受信器のレベル２サブグループ・メンバーシップに関する情報を入手するために、レベル１グループ識別番号を備えている。応答スロットは、グループ識別番号によってアドレス指定されたそれらの送受信器のレベル２サブグループ識別番号を示す。さらに、アクセス状態ロジックの状態ビットＢ０が設定される。レベル１グループ識別番号は、１０ビット・アクセス・コードであることが好ましい。応答スロットにより識別されるレベル２サブグループ識別は１０ビット・アクセス・コードを示す。第２に、コマンド１００５はレベル２サブグループ識別番号をその引数として提供し、そして事前に必要な状態ビットＢ０が示すようにグループ識別およびサブグループ識別のメンバーであるアドレス指定された送受信器と、提供されたサブグループ識別番号とメモリから検索したレベル２アクセス・コードとの成功した比較とからレベル３サブサブグループ識別番号を導出する。コマンド１００５が成功完了した結果として、グループおよびサブグループのメンバーである送受信器がレベル２に対応する状態ビットＢ１を設定する。第３に、コマンド１００６は、レベル３のサブ−サブグループ識別番号を引数として備えている。コマンド１００４及び１００５を首尾良く通過させ送受信器は、事前に必要な状態ビットＢ０及びＢ１を設定する。コマンド１００６への応答は、対応番号が付けられた応答スロットにより示されたレベル４サブ−サブ−サブグループ識別番号を提供する。さらに、アクセス状態ビットＢ２がレベル３に対応して設定される。第４に、コマンド１００７は、引数としてレベル４サブ−サブ−サブグループ識別番号を提供し、そして設定された事前に必要な状態ビットＢ０、Ｂ１及びＢ２で示すグループ識別番号、サブグループ識別番号、サブ−サブグループ識別番号の比較と、さらに、コマンド１００７を備えるサブサブサブグループ識別番号とメモリから検索したレベル４アクセス・コードとの成功した比較とを首尾良く通過したそれらの送受信器のメンバー識別番号をそれぞれの応答スロットにおいて引き出す。コマンド１００７への応答に成功した送受信器も、アクセス状態ビットＢ３を設定する。システム１００のシステム・マネージャは、コマンド１００４〜１００７によって提供された識別番号が常に１つの送受信器を正確にアドレス指定することを保証するようにするために、送受信器識別番号をアレインジすることが可能である。コマンド９０８、９１０、および９１４〜９２０をサポートするシステム１００の変更形態において、メモリまたはセンサの構成登録へのデータの読出し又は書込みを行うため、または上述したようにセンサあるいはメモリからデータを読出すために、適切な引数とともにコマンド１００８を使用することができる。コマンド１００８への応答（例えば、特定の応答スロット内のもの）は、書込み肯定応答を提供したり、コマンド９１８及び９２０を参照して上述したように、センサまたはメモリの場所から１０ビット・データ値を提供することができる。さらに、コマンド１００８には、アクセス状態ビットの設定は不要である。応用形では、より洗練��れた送受信器機能を達成するために、コマンド１００８に関連して上述したタイプの様々なコマンドにより、さらなるアクセス状態ビットを定義および設定することが可能である。
【００９９】
図１０を参照して上述したコマンドおよび引数は、あらゆる従来方法でのメッセージ・フォーマットにアレインジすることができる。本発明の様々な態様によるシステム１００では、図１１のメッセージ・フォーマットを使用することで特別な利点が得られる。例えば、コマンド１１０１を識別するバイナリ・コードで構成されたメッセージ・フォーマット１１００を使用して、コマンド９０２及び９０４を達成することができる。これらのコマンドは、コマンド識別コードが、１つ以上のアクセス状態ビットを無条件に識別する場合に、引数を必要としない。
【０１００】
メッセージ・フォーマット１１１０は、コマンド９１４及び９１６のために使用することが可能である。メッセージ・フォーマット１１１０は、コマンド識別コード１１１１、パッド１１１３、および応答ビット１１１４を備えている。パッド１１１３は使用時に、応答ビット１１１４からコマンド・コード１１１１を都合良く分離し、そして応答ビット１１１４の第１の応答ビットの送受信器において信頼性の高い認識を確実に行う。応答ビット１１１４は、任意数のシリアル形式でのビットを含んでいてよい。
【０１０１】
メッセージ・フォーマット１１２０は、上述のコマンド９１２、９１８及び９２０に使用することができる。メッセージ・フォーマット１１２０は、コマンド・コード１１２１、パッド１１２３、および応答スロット１１２５を備えている。応答スロット１１２５は、番号付けされた時間期間を識別する。各スロットが１つの応答に使用される。応答は、１つ以上のビットによって構成されているが、１ビット応答スロットが好ましい。代替の応答スロット形態では、１ビット応答が、真および相補形式の両方における応答ビットで構成された双ビットとして示される。
【０１０２】
メッセージ・フォーマット１１３０はコマンド・コード１１３１、引数１１３２、パッド１１３３、および応答スロット１１３５を備えている。引数１１３２は任意のバイナリ・コードであってよい。例えば、引数１１３２は、上述したようにレベル・コードとアクセス・コードを伝達することができる。
【０１０３】
メッセージ・フォーマット１１４０はコマンド・コード１１４１、引数１１４２、パッド１１４３、およびセパレータ１１４６を備えている場合がある。セパレータ１１４６は、上述した未割込、未変調の搬送波を含んでいてよい。反対に、パッド１１４３は、搬送波が全く送信されない時間期間を含んでいてよい。
【０１０４】
上述したメッセージ・フォーマットでは、コマンド・コード１１０１、１１１１、１１２１、１１３１及び１１４１の構造は全て同一である。同様に、パッド１１１３、１１２３、１１３３及び１１４３の構造も全て同一であり、そしてこれらの構造は、受信したコマンドおよび引数を処理するための遅延を提供することができる。応答スロット１１２５及び１１３５の構造および機能は同一である。引数１１３２及び１１４２の構造は同一であっても、所望により、また、対応するコマンド・コードが示すように違っていてもよい。
【０１０５】
問い合わせを、ステップ５１２による問い合わせのモニタ送信周波数で実行する方法の１例を、各送受信器において実行される以下のプロセス８００のコンテキスト内で説明する。制御は、図１２〜図１４の問い合わせ方法を実行するために、ステップ５１２から図１２のステップ１２０１へ移行する。
【０１０６】
ステップ１２０２では、３つの変数が初期状態に設定される。変数Ｃは、図１０の形式１０００のコマンドを指示するよう０に設定される。変数ＲＳは、応答を格納するために第１の応答スタックを使用することを示すべく１に設定される。変数Ｇは、懸案のグループ識別番号に設定される。変数Ｇは、下記に説明するように数値に適した構造であってよい。グループ識別番号がシステム１００の１０００個の設置のうちの１つを区別するために使用される場合には、顧客番号と、地理的範囲と、政治区域と、および/または、正式に異なるシステムの設置のメンバーである送受信器識別番号に伴う混乱を取除く目的からこの設置を固有に指定するあらゆる任意指示とに対応していてよい。コマンド１０００〜１００７は、変数Ｃの値０〜７によって各々識別される。
【０１０７】
ステップ１２０４では、コマンドを送信し、応答を適切なスタックに格納するためにサブルーチンが呼出される。制御は図１３のステップ１３０１へ移動する。
【０１０８】
ステップ１３０２では、フォーマット１１３０にあるメッセージが、変数Ｃの値（初期値は０）に設定されたコマンド・コード１１３１、および変数Ｇの値（初期値は懸案のグループ）に設定された引数１１３２とともにモニタ１２４から同報形通信される。
【０１０９】
ステップ１３０４において、応答が検出される各応答スロットについて、応答が検出されたことを示す値を、変数ＲＳで指標付けされたスタックのアレイから識別されたスタックに格納することができる。スタックのアレイを提供することにより、問い合わせが、各ノ―ドにおいて最大１，０００の応答がカタログ化される樹木探索アルゴリズムに従って進行する。これにより、各スタックが、変更された深さ優先樹木探索においてトラバースされたノードの1つに対応する。ステップ１３０４において、各応答に関連した情報も適切なスタックに格納される。そのような情報には次のことが含まれる場合がある。即ち、その次のこととは、（ａ）応答スロット番号、（ｂ）信号振幅サンプル４１７、（ｃ）サンプル４１７の１つ以上の高速フーリエ変換の周波数ドメイン結果、（ｄ）１つ以上の信号特性、および（ｅ）図３、図４を参照して上述した性能係数である。効率性を考え、このような情報へのポインタを代わりにスタックすることもできる。
【０１１０】
ステップ１３０６では、制御は送信/スタック・サブルーチンから図１２のステップ１２０６へ戻る。
【０１１１】
ステップ１２０６では、変数Ｃが、ステップ１２０８で呼出されたサブルーチンの初期状態である３に設定される。
【０１１２】
ステップ１２０８では、リスト・メンバー識別番号に対してサブルーチンが呼出される。このサブルーチンは、最初に１に設定された変数ＲＳの現在値から開始する、上述の変更された深さ優先樹木探索を達成する再帰的サブルーチンである。制御は、ステップ１２０８から図１４のステップ１４０１へ移行する。
【０１１３】
ステップ１４０２では、変数ＲＳが最大値にあるかどうかが判断される。変数ＲＳは、図８を参照して説明したようにレベル・コードを表す。コマンド１００４がステップ１２０４で既に達成された状態で、ＲＳは値１から、図１０を参照して説明したコマンド１００４〜１００７に対応した最大値４へ進む。ステップ１２０８から制御を受信すると、試験がステップ１４０２において失敗し、制御がステップ１４０６へ送られる。
【０１１４】
ステップ１４０６では、スタック［ＲＳ］（ＳＴＡＣＫ［ＲＳ］）の最頂からポップした値（単数または複数）が変数Ｇに割り当てられる。別の実施においては、値Ｇに使用するアクセス・コードはテーブルのルックアップ・オペレーション（例えば、コード変換マッピング）から得られる。例えば、応答スロットの数がインデックスとしてアレイ内に使用され、そのアレイからの値が、アクセス・コードとして使用するべくＧに割り当てられる。サブグループが厳格な深さの順序でアドレス指定されていない実施においては、レベル・コードをインデックスの1部分として使用することができ、そのアレイ値が、アクセス・コードに加えて適切なレベル・コードを識別する場合がある。
【０１１５】
ステップ１４０８では、プロセス１２０８がスタック［ＲＳ］の最後へ向かって進んでいるかどうかが判断される。進んでいる場合は、リスト・メンバー再帰的サブルーチンのこの特定の呼出しから戻るために制御はステップ１４０２へ移動する。進んでいない場合は、制御はステップ１４１０へ移動する。
【０１１６】
ステップ１４１０では、変数Ｇの値（単数または複数）の妥当性が決定される。この妥当性テストは、上述のステップ５０６、５１０で説明した、特定の応答が候補周波数を示しているかどうか判断する方法と類似した方法で進行することができる。十分な情報がスタック［ＲＳ］に格納されていると仮定した場合、この分析は、時間ドメイン結果、周波数ドメイン結果、信号特性、および性能係数の分析を含んでいてよい。時間ドメイン分析は、図１６の信号「応答」（信号ＲＥＰＬＹ）を参照して下記に説明するタンク２０４のＱ値および電力制限特性に従って、受信した信号または特性（例えば、立ち上がり時間、減衰時間、エンベロープの形状、またはピーク振幅の相対時間）を予想される値または特性と比較する。変数Ｇが有効な送受信器を示さないと判断した場合には、制御は、スタック［ＲＳ］から別の値を入手するためにステップ１４０６へ戻る。その他の場合には、制御はステップ１４１０からステップ１４１２へ移動する。
【０１１７】
ステップ１４１２において、変数ＣおよびＲＳがそれぞれ増分される。変数ＲＳの値を増分することにより、その結果が新しい（空の）スタックに格納される。変数Ｃの値を増分することにより、次のレベルでコマンドを送信する準備が行われる。
【０１１８】
ステップ１４１４では、コマンド送信および応答スタック・サブルーチン１２０４が、ステップ１４１２において設定された現在のレベル及び現在のコマンドのコンテキストから呼出される。制御は、ステップ１３０６から戻った後にステップ１４１６へ移動する。ルーチン５１２からサブルーチン１２０４への第1の呼出しにおいて、メッセージ・フォーマット１１２０、または好ましくは１１３０が使用される。後続する呼出しにおいて、ステップ１４１４から、メッセージ・フォーマット１１３０のみ、または、好ましくはこれにメッセージ・フォーマット１１４０の任意の適切な数がプレフィックスされたものを使用することができる。プレフィックス・メッセージ・フォーマット１１４０を使用した場合、このフォーマットは、適切なアクセス状態ビット必須条件が各引数１１４２の内容によって確実に満たされるようにする。必須条件は、有効電力の損失によってリセットされていたり、または下記に示すようにリセットしてもよい。
【０１１９】
ステップ１４１６では、変数ＲＳの現在値のコンテキスト内でリスト・メンバー・サブルーチンに対して再帰呼出しが行われる。制御はステップ１４０１へと進み、これが完了するとステップ１４２０から戻る。
【０１２０】
ステップ１４１７では、再帰的サブルーチン・リスト・メンバー１２０８の現在実行のコンテキストを回復するために変数ＣおよびＲＳが減分される。ステップ１４０６〜１４１７で構成されるループでの処理は、スタック［ＲＳ］から全ての応答が考慮されるまで継続する。全ての応答が考慮されると、制御がステップ１４０８からステップ１４２０へ進み、リスト・メンバー・サブルーチン１２０８の前の呼出しへ戻る。最深レベル（すなわち、変数ＲＳの最高値）におけるリスト・メンバー・サブルーチン１２０８の実行中に、制御がステップ１４０２からステップ１４１８へ移動する。
【０１２１】
ステップ１４１８では、ステップ１３０２で送信されたコマンドに応答して受信された応答の応答スロット番号の各々が、本明細書中でメンバー・リストと呼ぶアレイに添付される。樹木探索アルゴリズムの結果、スタック［ＲＳ］からの値が、リスト・メンバー・サブルーチンがツリーの初期レベルにおける（すなわち、レベルは１と等しく、且つＲＳは１と等しい）スタックの最後に達するまで時々添付される。ツリーが完全に探索されると、ステップ１４２０からの戻りにより、制御が図１２のステップ１２１０へ送られる。
【０１２２】
ステップ１２１０では、図１２の問い合わせサブルーチン５１２が制御をステップ５１２の方法５００へと戻す。ループ変数Ｎによって指標付けされているようにアレイＭＴＦＩからの問い合わせに対して別のモニタ送信周波数を選択するために、ステップ５１２において、ループ変数Ｎが値Ｂを越えるまで処理が続行される。各周波数について、ステップ１２０１から開始する問い合わせサブルーチン５１２が、適切な樹木探索のために呼出される。ステップ１４１８において、冗長な識別番号がメンバー・リストに添付される場合がある。その結果、ステップ１４１８は、送受信器識別番号がメンバー・リストに既に載っていない場合を除き、これをメンバー・リストに添付する前に行うテストを含む場合がある。問い合わせ用の各モニタ送信周波数での問い合わせが完了すると、制御がステップ５１４へ進む。
【０１２３】
ステップ５１４において、メンバー・リスト・アレイの内容がホスト・コンピュータ１２２へ報告される。この報告機能は、上述のように、モニタ１２４においてプリントアウト、表示、アラーム等によって為される（または、これらを伴う）ことが可能である。さらに、識別した送受信器識別番号を報告する機能は、適切なファイル格納、またはホスト・コンピュータ１２２上で動作するプログラムおよび/またはモニタ１２４、１２６間の従来の通信によって達成することができる。
【０１２４】
ステップ５１６では、ホスト・コンピュータ１２２および/またはモニタ１２４が、例えば、上述したようにコマンド９１４〜９２０に対するコマンド１００８を含む任意のコマンド・シーケンスを開始することができる。全ての個々のコマンド/応答セッション（もしアレイば）が全て完了すると、制御が、モニタリングを継続するために、ステップ５０２で開始する方法５００が繰返されるステップ５１８へ進む。
【０１２５】
上述の問い合わせに使用する周波数の決定により、周波数のリスト（例えばアレイＭＴＦＩ）があらゆる問い合わせの前に提供される。代替方法において、問い合わせは、ある送受信器によって送信されたと思われる応答を検出次第直ちに実行される。さらに、送受信器の決定直後にコマンド/応答セッションを実行することができる。このような代替方法のステップ５０２〜５１６の各々における内部繰返しループは、ステップ５１８の主要な繰返しループ上の適切な制御に置換えられる。
【０１２６】
方法５００の後続する繰返しにおいて、最近通信範囲内にさらなる送受信器が入ってきていないと思われる場合には、ステップ５０２〜５０８を省略することができる。また、他の問い合わせ周波数を用いることで既に知られているものではない識別が存在しない場合には、アレイＭＴＦＩの選択された問い合わせ周波数を使用時に省略することができる。次に、問い合わせに費やされる時間を短縮するために、ステップ５１２が最小限の冗長で実行され得る。さらに、後続の問い合わせが新規の送受信器識別を示さない場合には、ステップ５１０〜５１４を省略し、特定の送受信器識別のリストのためステップ５１６を繰返し実行することができる。コマンド/応答セッションを用いずに送受信器の連続した存在をモニタするシステムでは、送受信器を、その既知の完全識別を介して完全にアドレス指定することによって各送受信器から肯定応答を受けるために、特定の（非冗長）周波数でステップ５１２を繰返すことができる。既知の存在数の存在のモニタリングは、一般に未知の存在数の問い合わせよりも短い時間で達成される。反対に、未知の存在数が、既知のグループ（または任意レベルまでのサブグループ）内の識別を有する送受信器を含むと予想される限り、このような既知のグループ（または任意レベルまでのサブグループ）のメンバーをアドレス指定しこれと通信することで、問い合わせの実行に費やされる時間を短縮することができる。同様に、あるグループ（またはサブグループ）が存在しないことがわかっている場合（または、このようなグループ、サブグループの送受信器との通信が望ましくない場合）には、問い合わせを、このようなグループ（またはサブグループ）の送受信器からの応答を無視するか、応答の促進を防ぐようにすることができる。
【０１２７】
１つ以上の対象物の存在をモニタしさえすればよい対象物識別システムについては、ステップ５１２を省略することができる。例えば、通路を通る対象物の検出時にアラームを設定する。別の対象物が存在する際の対象物のモニタリングは、代替の実施で達成することができる。例えば、別の所定対象物（例えば、許可された人物のバッジに設けられた送受信器）の検出が伴う場合を除き、通路を通る対象物の検出時にアラームを設定することができる。
【０１２８】
ステップ５０６によって１つ以上の周波数の十分な分解能が提供される場合には、ステップ５０８を省略することができる。
【０１２９】
問い合わせまたはデータ通信中の応答信号の受信を向上させる方法は下記のステップを含む。即ち、（ａ）第1の周波数において搬送波信号を送信する、（ｂ）応答信号をサンプリングする、（ｃ）正しい応答信号の部分であることが予想されない１つ以上の周波数成分を識別する、および（ｄ）このような周波数成分（単数または複数）を減衰するべくフィルタをプログラムする。送信された搬送波は、タンク共振周波数、スタック共振周波数、またはスタックに緩く結合されたタンク回路との使用に適した周波数にあってよい。周波数成分のサンプリングと識別は、上述した時間ドメイン信号処理および/または周波数ドメイン信号処理をさらに含む任意の方法で行うことができる。フィルタには、デジタルフィルタ、プログラム可能要素ネットワーク、またはプログラム可能能動フィルタが含まれる場合がある。フィルタの特性には低域通過、帯域通過、ノッチ、コーム（櫛形）、または高域通過伝達関数が含まれる場合がある。応答スロットの最中に送信およびサンプリングが生じる。
【０１３０】
問い合わせシナリオの正確性を向上する方法は、次のステップを含む。即ち、（ａ）応答信号の第1の連続の振幅サンプルを決定する、（ｂ）その第１の連続を、共振回路応答に予想される振幅値の第２の連続と比較する、および（ｃ）比較の度合いがしきい値を超えるかどうかに従って、問い合わせシナリオのプロトコルにおいて進行する。
【０１３１】
本発明の様々な態様によれば、送受信器は、図８を参照して上述したプロセスを実行するための任意の回路を備えている。例えば、図１１のメッセージ・フォーマットを用いて図１０のコマンド・セットの実行が可能な送受信器２０１は、オフ-オン・キーイング（ＯＯＫ）とデューティ・サイクル変調の組合わせを使用して、データを送受信することができる。
【０１３２】
整流器２０６、受信器２０８、送信器２１０及び状態機械２１２の機能は、送受信器２０１に使用する信号のタイミングの説明によってさらによく理解することができるだろう。問い合わせシナリオの最中に、送受信器はいくつかのメッセージを受信することができる。任意の送受信器からの応答が期待される各メッセージは問合せを構成する。問い合わせシナリオは、いくつかの問合せを含むことができる。例えば図１５は、ライン２１７および２１９にかけて表れるように（つまり、信号Ｎ１とＮ２の差）、信号ＴＡＮＫ（信号「タンク」）を呈する。信号ＴＡＮＫの部分は、開始部分１５９３、プリアンブル部分１５９４、メッセージ・タイプ部分１５９５、メッセージ部分１５９６、および応答スロット部分１５９７を含む問い合わせフォーマット１５００の部分に対応している。信号ＴＡＮＫは、整流器２０６によって、送受信器１０の全ての回路を給電するために使用される直流電圧Ｖ＋を供給するべく整流される。信号ＴＡＮＫは、ライン２１４に信号ＤＥＭＯＤ（信号「復調」）を供給するべく受信器２０８によって復調される。さらに、信号ＴＡＮＫは重ね合わせにより、ライン２１６上の変調信号ＭＯＤ（変調信号「変調」）に応答して送信器２１０の出力を有する。時間Ｔ１５０２から時間Ｔ１５０４までの間、送受信器２０１は信号ＴＡＮＫ上の未変調搬送波を受信する。時間Ｔ１５０２から時間Ｔ１５０４の間の期間は、プロセス８０２を参照して上述した「スタート」信号１５９３を表す。「スタート」信号の期間は、問い合わせプロトコルによって要求される動作期間中に送受信器２０１に継続的な電力を供給するべく、整流器回路２０６に十分に電力供給できる長さでなければならない。
【０１３３】
「スタート」信号の後に、信号ＴＡＮＫが、送受信器回路２０１内で使用する正確なタイミング信号を確立するために十分な、５０％のデューティ・サイクル変調の一連の期間を呈する。例えば、ライン２１４上の信号ＤＥＭＯＤから信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫ（信号「セル・クロック」）が導出され、また、信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫのアクティブ・エッジ（ａｃｔｉｖｅ  ｅｄｇｅｓ）間の中間点にアクティブ・エッジを設けるべく信号ＲＸ  ＣＬＫが導出される。信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫは、そのアクティブ・エッジによって、１データ・ビットの通信に使用される各セルのトレーリング・エッジ（後縁）をマークするセル・クロックを表す。時間Ｔ１５０４から時間Ｔ１５０６までの間、搬送波は受信されない。時間Ｔ１５０６から時間Ｔ１５１０までの間は搬送波が受信されている。このオフ/オンキーイングのパターンは、時間Ｔ１５１６まで、プリアンブル部分１５９４全体にかけて繰返される。プリアンブル部分１５９４の長さは、送受信器回路２０１で使用する全てのタイミング信号を発生するのに十分である必要がある。
【０１３４】
受信されたクロック信号ＲＸ  ＣＬＫは、論理「０」を伝達するセルと、論理「１」を含んだセルとを弁別するために、各データ通信セルの中央にアクティブ・エッジを備えている。信号ＲＸ  ＣＬＫによってクロックされたセル内容が、メッセージ・タイプ部分１５９５について「０１０」パターンを伝達する信号ＲＸＤとして示されている。
【０１３５】
セル期間の最後部分のみに変調を含むセルから信号ＲＸＤの論理「０」が導出される。例えば、時間Ｔ１５１６から時間Ｔ１５２０の間には搬送波は受信されないが、時間Ｔ１５２０から時間Ｔ１５２２の間には搬送波が受信される。セル期間（時間Ｔ１５１６から時間Ｔ１５２２）によって分割された時間Ｔ１５２０から時間Ｔ１５２２までの間の期間は、１０％〜４５％、好ましくは４０％のデューティ・サイクルを示す。信号ＲＸ  ＣＬＫのアクティブ・エッジは、信号ＤＥＭＯＤが、信号ＲＸＤが論理「０」として決定される時間Ｔ１５１８においてローである間に発生する。反対に、時間Ｔ１５２２から開始して時間Ｔ１５３０まで続く次のセルは、時間Ｔ１５２２から時間Ｔ１５２４の間の、搬送波が受信されない部分と、時間Ｔ１５２４から時間Ｔ１５３０の間の、搬送波が受信される部分を含んでいる。セル期間（時間Ｔ１５２２から時間Ｔ１５３０）によって分割された、時間Ｔ１５２４から時間Ｔ１５３０の間の期間は、５５％〜９０％の、好ましくは６０％のデューティ・サイクル（Ｔ１５１６〜Ｔ１５２２のセルのデューティ・サイクルとは異なる）を示す。信号ＲＸ  ＣＬＫのアクティブ・エッジは、信号ＲＸＤが論理「１」として決定される時間Ｔ１５２６において信号ＤＥＭＯＮＤがハイである間に発生する。これ以降のセルは、時間Ｔ１５３４まで延び、そして別の論理「０」を呈する。
【０１３６】
問い合わせフォーマット１５００のメッセージ・タイプ部分１５９５は時間Ｔ１５１６から時間Ｔ１５３４へと延びる。メッセージ・タイプ部分１５９５に続いて、メッセージ部分１５９６が時間Ｔ１５３４から時間Ｔ１５５０へと延びる。メッセージ部分１５９６の間、信号ＴＡＮＫと信号ＤＥＭＯＤが、オフ・オン・キーイングされた変調を用いて、好ましくは４０％および６０％のデューティ・サイクル変調を用いてデータを伝達する。変更形態では、メッセージ妥当性テストのための冗長形式を促進するために、メッセージ・タイプ部分１５９５の各ビットが、シーケンス内の２つの相補ビット（例えば、双ビット）として送信される。同様に、任意のメッセージ・フォーマット１１００、１１１０、１１２０、１１３０、または１１４０のコマンドおよび/または引数部分を双ビットとして送信することができる。
【０１３７】
信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫと信号ＲＸ  ＣＬＫは、メッセージ部分１５９６（見やすくするため図示せず）全体にかけて継続する。時間Ｔ１５５０から時間Ｔ１５８０の間に、応答スロット１５９７が信号ＴＡＮＫによって区別される。応答スロット１５９７は、各応答用の応答スロットを備えている。応答スロットの期間は、信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫの１周期と同等である。例えば、時間Ｔ１５５０から時間Ｔ１５４４の間は搬送波が受信されないが、しかし、時間Ｔ１５５４から時間Ｔ１５５８の間は搬送波が受信される。時間Ｔ１５５４から時間Ｔ１５５８の間に（また、他の応答スロットにおける類似した時間に）受信された信号は、下記の機能を含むいくつかの機能を果たす。すなわち、その下記の機能とは、隣接応答スロット間の境界をマークするために、整流器回路によって供給された電力を維持する機能；他のクロック信号（例えば、セル・クロック周波数の８倍の大きさの信号）を同期させるための期間（例えばセル・クロック期間）を定義する機能；オフセットの開始時を、信号検出のための（例えば、信号ＲＣＶ  ＣＬＫのアクティブ・エッジの配置）応答スロットに中に識別する機能；及びオフセットの開始時を、応答信号を送信するための応答スロットに中に識別する機能である。信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫの所定部分（例えば、１０％〜９０％、好ましくは４０％〜６０％、最も好ましくは約５０％）のため搬送波で応答スロットの境界をマークすることにより、信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫは全ての応答スロットの境界に同期した状態を保つことができる。応答スロット中の電力の伝達が不要である別の実施において、信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫはプリアンブル部分１５９５と同期することができ、モニタ１２４は、応答スロット１５９７中には何も送信しなくてもよい。
【０１３８】
時間Ｔ１５５０から時間Ｔ１５５８までの応答スロット中には応答が表示されない。しかし、時間Ｔ１５５８から時間Ｔ１５６６の間の応答スロットは、信号ＭＯＤが、送信器２１０が変調を提供していることを示すスロットの部分中に応答を含む。信号ＭＯＤは、時間Ｔ１５６０から時間Ｔ１５６２の間、つまり、モニタ１２４によって搬送波が提供されていない時間中の送信を可能にする。図１６を参照してより詳細に説明するが、ＭＯＤの信号の期間は、搬送波のモニタ１２４によって送信された搬送波の部分と重なる。
【０１３９】
任意数の応答スロットを使用することができる。１，０００個の応答スロットが定義されている場合、信号は表４に示すとおりの期間を有する場合がある。表４中の信号は、直後にメッセージ・フォーマット１１３０が後続するメッセージ・フォーマット１１４０に対応している。この一連のメッセージ・フォーマットに対して応答するために使用する応答スロットは、先行するメッセージ・フォーマットの数とは関係なく、応答スロット部分のすぐ前にあるコマンドおよび引数部分に関連した応答スロットである。当然のことながら、正確な受信を確実に行うために、同一の引数値を冗長的に使用することができる。この例では、引数１１４２は引数１１３２と同一であってよい。
【０１４０】
【表６】
0004190154.tif 000008
【０１４１】
図１６のタイミング図は、信号ＲＸ  ＣＬＫと信号ＭＯＤを導出するための追加のクロック信号の使用を示している。信号ＴＡＮＫは、時間Ｔ１６０２から時間Ｔ１６１０までの間の搬送波が受信されない第1の部分と、時間Ｔ１６１０から時間Ｔ１６１６までの間の連続的な搬送波が受信されている第２の部分とによって構成されたある１つのセル内に示されている。信号ＤＥＭＯＤは、５０％のデューティ・サイクル変調に対応する遷移とともに示されている。信号ＲＸ  ＣＬＫは、図示にあるように、信号ＤＥＭＯＤの立ち上がりエッジに対応するアクティブ・エッジ（セルの中心部内）を提供する。信号ＤＥＭＯＤは、論理「１」を伝達する場合に、信号ＲＸ  ＣＬＫのアクティブの前に十分なセットアップ時間を提供する時間Ｔ１６０８において立ち上がりエッジを有する。信号ＤＥＭＯＤが論理「０」を伝達する場合には、信号ＤＥＭＯＤの立ち上がりエッジは、時間Ｔ１６１４が信号ＲＸ  ＣＬＫのアクティブ・エッジの後に十分なホールド時間を提供するまで遅延する。
【０１４２】
信号ＭＯＤは、時間Ｔ１６０６から時間Ｔ１６１０において、信号Ｑ２によって形成される。送信器２１０がもたらす変調がモニタ１２４による搬送波の送信と重なるようにするために、信号ＭＯＤの期間を、Ｔ１６１０を超えるまで延長することが好ましい。モニタ１２４および送信器２１０からの信号の送信を重ね合わせることにより、隣接送受信器内の送信器２４０が、例えば時間Ｔ１６１０における信号ＭＯＤの立ち下がりエッジ間の変調の欠如を、時間Ｔ１６１６において発生するセルの境界と混乱することがないようである。この方法において各送受信器は、信号ＤＥＭＯＤの立ち下がりエッジにより、セル境界を正確に認識することができ、また、信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫを含むクロック信号の同期を維持することができる。
【０１４３】
図１６の信号ＲＥＰＬＹは、信号ＴＡＮＫの、送受信器２０１が信号ＭＯＤに応答して応答を送信する際に信号ＴＡＮＫ上に重畳される部分を示している。時間Ｔ１６０６から時間Ｔ１６１２の間では、信号ＲＥＰＬＹの振幅は、タンク回路２０４のＱ値と送信に使用可能な電力とに依存する。時間Ｔ１６０６から時間Ｔ１６０９の間では、振幅はＱ値に非常に依存する。時間Ｔ１６０９から時間Ｔ１６１２の間では、送信に使用可能な電力が低減するに従って振幅も低減する（しかし、論理機能に必要な電力は十分に残る）。
【０１４４】
送受信器２０１は、集積回路のように基板上に構成することができる。複雑性が限定された回路（例えば送受信器２０１）のための集積回路製造にかかるコストは、集積回路を外部デバイスと接続するためのパッドに専用された基板の範囲により悪影響を及ぼされてしまう。表５に、集積回路インターフェース信号用の好ましいパッドの組を示す。従来の電圧弁別または代替のモード制御回路を用いることにより、複数の信号にパッドを使用し、その他のパッドを省略することができる。例えば、パッド２を信号ＦＵＳＥ  ＰＲＯＧにも使用でき、パッド６を信号ＦＵＳＥ  ＤＡＴＡにも使用でき、パッド７を信号ＦＵＳＥ  ＣＬＫにも使用できる。
【０１４５】
【表７】
0004190154.tif 000009
【０１４６】
整流器回路２０６は、受信した搬送波信号から直流電圧を生成するための任意の従来型回路を含んでよい。例えば、図１７の整流器２０６は、ライン２１７および２１９にかけてのブリッジ整流器１７００、エネルギー蓄積キャパシタＣ１７１０、直列レギュレータ回路１７１２、および生成した電圧が送受信器の動作に十分な大きさになる時を決定するための回路１７１６を備えている。整流器回路１７００は、従来の全波ブリッジ配置に配置されたダイオードＤ１７０２、Ｄ１７０４、Ｄ１７０６およびＤ１７０８を含む。タンク回路２０４（アンテナ２０２とキャパシタ１７０３を含む）は、ブリッジ１７００の中央を横切って接続されている。ライン１７１８上の全波整流されたキャパシタンス信号ＦＲＣは、追加容量のための接地との外部接続へと送られる。レギュレータ回路１７１２は、ライン１７１８上の信号ＦＲＣを受け取り、従来の方法で、適切な電圧の大きさを持った信号Ｖ＋をライン１７１７上に示与える。比較器１７１６は、ライン１７１７上の信号Ｖ＋を従来の電圧基準回路１７１４（例えば、バンド・ギャップ基準回路、ツェナー・ダイオード等）の出力と比較する。ライン１７１７上の電圧が電圧基準１７１４の出力を超えた際に、比較器１７１６が信号ＶＯＫを供給する。信号ＶＯＫは送受信器の動作を可能にする。モニタ１２４がタンク２０６の共振周波数で上述したようなスタック共振周波数、またはタンク２０６（アンテナ２０２を含む）の伝達関数に適応する任意の周波数および電力レベルにて送信を行う際に、整流器回路２０６が送受信器動作に十分な電力を受け取ることができる。
【０１４７】
受信器２０８は、任意の従来型受信回路を備えていてよい。システム１００では、検出器１８０８、フリップ・フロップ１８１２、フェーズ・ロックド・ループ１８１４、およびゲート・ロジック１８２４を備えた図１８の受信器回路２０８によって特別な利点が得られる。受信器２０８は、タンク２０６の共振周波数、上述したスタック共振周波数、または、タンク２０６（アンテナ２０２を含む）の伝達関数に適応する任意の周波数および電力レベルで動作することができる。
【０１４８】
検出器１８０１は全波整流器、フィルタ、およびシュミット・トリガ・インバータを備えている。ライン２１７上の信号Ｎ１はダイオードＤ１８０２を通過してライン１８０９へと送られ、フィルタ・キャパシタＣ１８０６とフィルタ抵抗Ｒ１８０８によって接地へ短絡される。同様に、ライン２１９上の信号Ｎ２はダイオードＤ１８０４を通過し、ライン１８０９へと接続する。ライン１８０９は、短絡フィルタを通ってシュミット・トリガ・インバータ１８１０へと信号を供給する。シュミット・トリガ・インバータ１８１０は、ライン１８２３上に信号ＤＥＭＯＤを供給する。信号ＤＥＭＯＤは、ライン１８１１上に５０％のデューティ・サイクル信号を供給するためにＴ型フリップ・フロップ１８１２をクロックする。
【０１４９】
フェーズ・ロックド・ループ１８１４は、位相周波数検出器１８１６、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１８１８、およびカウンタ１８２０を備えている。ＶＣＯ１８１８は、ライン１８１９に発振信号ＶＣＱを供給するべく１６０ＫＨｚで動作する。信号ＶＣＱは、８０ＫＨｚ、４０ＫＨｚ、２０ＫＨｚ、および１０ＫＨｚを供給するために、カウンタ１８２０によって分周される。ライン１８１７に電圧制御信号ＶＸＣを供給するために、ライン１８１１上の５０％のデューティ・サイクル信号とライン１８２１上の１０ＫＨｚ信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫが、位相周波数検出器１８１６によって比較される。
【０１５０】
ゲート・ロジック１８２４は、図１６のタイミング図に従った従来の方法により、ライン１８２７に信号ＲＸ  ＣＬＫを、また、ライン１８２９に信号ＴＸ  ＧＡＴＥを供給する。
【０１５１】
代替形態において、受信器２０８は、検出器１８０１の代わりに図１９の検出器１９０２を備えていてもよい。検出器１９０２は、インバータ１９０４、スイッチ・トランジスタ１９０５、ならびにキャパシタＣ１９０６および抵抗器Ｒ１９０８を備えたフィルタを含む。インバータ１９０４は、ライン１７１８上で整流器２０６から信号ＦＲＣを受け取る。スイッチ・トランジスタ１９０５は、電荷ポンプ（例えば積分器）と類似の方法でキャパシタＣ１９０６と協働し、ライン１８２３に信号ＤＥＭＯＤを供給する。
【０１５２】
送信器２１０は、任意の従来の送信器回路であってよい。システム１００において、アナログ・スイッチ２００２、増幅器２００６、およびタンク回路２０４を備える図２０の送信器回路を用いることで特別な利点が得られる。タンク回路２０４は、送信器２１０内で唯一の共振回路を形成する。そのため、タンク回路２０４は送信器２１０の周波数を制御する。アンテナ２０２における任意の磁気結合がタンク２０４の共振周波数に影響を与え、これにより送信器２１０によって与えられる送信周波数が影響を受ける。送信器２１０は、コルピッツ発振器またはハートレー発振器の設計を備えることができる。例えば、図２０の送信器２１０は、キャパシタＣ２００４、増幅器２００６、キャパシタＣ２００８、およびブリッジ・キャパシタＣ２０１０及びＣ２０１２を備えている。ブリッジ・キャパシタは共に上述のキャパシタＣ１７０３に対応している。キャパシタＣ２００４及びＣ２００８は、交流結合と直流遮断を従来の方法において提供する。アナログ・スイッチ２００２は、ライン２１６上の信号ＭＯＤを受け取る。信号ＭＯＤが行使されると、ライン２１９上のフィードバック信号が増幅器２００６と結合し、閉ループ発振器を完成する。
【０１５３】
代替の送信器において、送信される周波数は、以前に受信した周波数によって部分的に決定される。例えば、図２１の送信器２１０はフェーズ・ロックド・ループ２１００及び分離回路２１１２を備えている。位相ロックロープ２１１０は、位相周波数検出器２１０２、サンプル・ホールド回路２１０６、および電圧制御発振器２１１０を備えている。ＶＣＯ２１１０は５ＭＨｚで動作し、ライン２１１１上の信号ＯＳＣを位相周波数検出器２１０２に供給する。ライン２１７上の信号Ｎ１も、位相周波数検出器２１０２と結合する。位相周波数検出器２１０２は、信号Ｎ１と信号ＯＳＣ間の位相差に応答し、ライン２１０３上に信号ＶＪを供給する。サンプル・ホールド回路２１０６は、信号Ｎ１が受信されていないときに、ライン１８２３上の信号ＤＥＭＯＤに応答して信号ＶＪの値を保持する。サンプル・ホールド回路２１０６は、ＶＣＯ２１１０の発振器周波数を制御するためにライン２１０７に信号ＶＫを供給する。
【０１５４】
図２０及び図２１を参照して上述した送信器の応答周波数を表６に示す。図２１の送信器は、スタックを含む実施に適している。
【０１５５】
【表８】
0004190154.tif 000010
【０１５６】
モニタ１２４によって搬送波が供給されている際に、受信した信号Ｎ１をサンプリングすることにより、また、送信に使用する周波数を確立するために受信した周波数を保持することにより、図２１の送信器２１０は送信された信号を、モニタ１２４との通信により適した周波数にて提供する。送信器２１０は、タンク２０４が決定した周波数とは対照的に、モニタ１２４が指定した送信周波数を有する場合がある。上述した送信器２１０の動作は、それぞれスタック１１６の端部に配置された対象物１０７及び１２２にとって特に有益である。対象物１０８〜１１１の結合したタンクの共振周波数は、選択した特定の搬送波周波数において十分な電力と正確なデータ通信を提供する目的で、モニタ１２４によって検出されるが、例えば、対象物１０７のタンク回路が他の２つの類似した対象物間にない限り、対象物１０７および１０８のタンク回路間の結合が弱いため、同じ搬送波周波数で、十分な電力を対象物１０７及び１２２に結合したり、または信頼性の高い通信を提供することはできない場合がある。
【０１５７】
状態機械２１２は、上述した機能を実行するための任意の従来型の状態機械回路を備えていてよい。例えば、状態機械２１２は、同期ロジック２２０２、シフト・レジスタ２２０４、ラッチ２２０６、比較器２２０８、アクセス状態ロジック２２１０、メモリ２２１４、およびカウンタ２２２４を具備した、図２２に示す回路を備えていてよい。これらのデバイスが協働し、上述の問い合わせコマンド１００４〜１００７を提供する。従来の技術を用いてコマンド１０００〜１００３をサポートするために、アクセス状態ロジック２２１０にさらにロジックを追加することができる。状態機械２１０２は、上述したコマンド９１４〜９２０に対応するコマンド１００８を実行するべく拡張することができる。このような拡張した形態における状態機械は更に、マルチプレクサ２２１２、センサ２２１６、アナログ-デジタル変換器２２１８、マルチプレクサ２２２０、マルチプレクサ２２２２、シフト・レジスタ２２４０、およびマルチプレクサ２２２８を備えている。
【０１５８】
シフト・レジスタ２２０２は、ライン１８２７上の信号ＲＸ  ＣＬＫによってクロックされた、ライン１８２３上の信号ＤＥＭＯＤを受け取る。シフト・レジスタ２２０２の並列データ出力のメッセージ・タイプ部分１５９５が所定のメッセージ・タイプ・コードに対応する場合、シフト・レジスタ２２０２の内容は有効なメッセージであるとみなされる。例えば、タイプ「０１０」は、図１５に示すように、時間Ｔ１５１８にて開始する信号ＲＸＤに使用することができる。ここでは、タイプ「０１０」は、図１０を参照して上述した全てのコマンドに使用されている。これ以外のメッセージ・タイプ・コードを使用したり、または、図９を参照して上述した拡張したコマンドのセットに追加のメッセージ・タイプ・コードを使用することができる。シフト・レジスタ２２０２は、並列データ形式において、バス２２０３上のメッセージ・タイプ・コード、アクセス・コード、および対応するレベル・コードを提供する。メッセージ・タイプ・コードが同期ロジック２２０４に供給される。アクセス・コード（例えば、メッセージ・フォーマット１１３０の引数１１３２）が比較器２２０８に供給される。レベル・コード（例えば、メッセージ・フォーマット１１３０のコマンド１１３１）が、ラッチ２２０６、アクセス状態ロジック２２１０、マルチプレクサ２２１２、およびマルチプレクサ２２２０に供給される。シフト・レジスタ２２０２は、次に受信したメッセージが完全に到着するまで、処理のために出力コードを保持するべく保持レジスタを備えていてもよい。図１５に示すように、有効なメッセージ・タイプ・コードが「スタート」信号１５９３およびプリアンブル１５９４の後に続いている場合には、次のメッセージは完全に到着したと考えられる。
【０１５９】
信号弁別器は、複合信号から、モード制御信号（例えば、メッセージ・タイプ、負荷、プリセット等）とタイミング信号（例えば、リセットおよびクロック）を導出する任意の回路を備えている。例えば、受信器２０８は同期ロジック２２０４と協働して、受信したメッセージから信号を導出する弁別器を提供する。例えば、受信器２０８はライン１８２１上の信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫを導出し、そして同期ロジック２２０４はシフト・レジスタ２２０２からバス２２０３上のメッセージ・タイプ・コードを受け取り、またライン１８２１上の信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫを受け取り、そして様々なリセット信号を提供する。同期ロジック２２０４はさらに、ライン１８２１上の信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫよりも高い周波数のさらなるクロック信号を受け取り、そして発生する場合がある。同期ロジック２２０４はとりわけ、ラッチ２２０６、アクセス状態ロジック２２１０、およびカウンタ２２２４に対して初期状態を確立する。同期ロジック２２０４は、電源オン状態を検出し、そしてこれに応答して初期状態を確立する。同期ロジック２２０４は、ライン２２２３上の信号ＳＲＳＴを用いて、ラッチ２２０６をクリアし、且つアクセス状態ロジック２２１０内の全てのアクセス状態ビットＢ０-Ｂ３をクリアする。同期ロジック２２０４は、カウンタ２２２４をクリアして初期状態に戻すために、ライン２２０１上の信号ＣＲＳＴを供給する。同期ロジック２２０４はさらに、比較器２２０８に信号ＣＥＮを供給し、例えば、図１５に示す問い合わせフォーマットのメッセージ・タイプ部分１５９５の開始に対応する時間Ｔ１５１６から決定された時間において、比較を可能にする。時間Ｔ１５１６は、適切なプロトコルに従って、信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫ上の所定数のアクティブ・エッジから決定することができる。
【０１６０】
ラッチ２２０６は、各アクセス状態ビットＢ０-Ｂ３について、アドレス指定可能なアクセス状態フリップ・フロップを備えている。設定するフリップ・フロップを選択するために、信号ＬＥＶＥＬがアドレスとして使用される。選択したフリップ・フロップは、ライン２２３１上の信号ＣＥＮとライン２２３５上の信号Ｄの協働によって設定される。信号ＣＥＮの前縁はクロックを供給し、信号Ｄはアドレス指定されたフリップ・フロップの状態を確立する。信号Ｄは、（ａ）ラッチ２２０６によってライン２２０７に提供されたアクセス状態、および（ｂ）ライン２２０３上の信号ＬＥＶＥＬに従って、アクセス状態ロジック２２１０からライン２２３５に供給される。様々な条件下でアクセス状態ロジックに信号Ｄを決定させることにより、ラッチ２２０６内のアドレス指定されたフリップ・フロップが、コマンド１００４〜１００７を参照して上述したように設定されるか、または、上述したコマンド１０００〜１００３の場合と同様に影響されない状態のままにされることが可能である。ラッチ２２０６は、各フリップ・フロップの出力を、ライン２２０７上の信号ＡＣＣＥＳＳ  ＳＴＡＴＥとしてアドレス状態論理２２１０に供給する。
【０１６１】
アクセス状態ロジック２２１０は、ラッチ２２０６からライン２２０７上の信号ＡＣＥＳＳ  ＳＴＡＴＥを受け取り、そしてシフト・レジスタ２２０２からライン２２０３上の信号ＬＥＶＥＬを受け取る。これらの入力に基づいて、アクセス状態ロジック２２１０は、メモリ２２１４からアクセス・コードを呼び戻すために使用する、ライン２２１７上の適切なアドレスの選択をマルチプレクサ２２１２によって行うために、代用メモリアドレス信号を適切な制御信号２２１１とともにライン２２０９上に供給することができる。信号ＬＥＶＥＬがメモリ２２１４へのメモリアドレスとして直接使用される代替の実施においては、アクセス状態ロジック２２１０を適切に簡略化するとともに、マルチプレクサ２２１２を省略することができる。このような実施においては、信号ＬＥＶＥＬをアドレスとして供給するために、バス２２０３上のシフト・レジスタ２２０２によって、メモリ２２１４のアドレス入力２２１７が供給される。アクセス状態ロジック２２１０は、ライン２２１３上のメモリ２２１４に読出し／書込み制御を信号Ｒ/Ｗとして供給する。アクセス状態ロジック２２１０はさらに、信号ＭＤＡＴＡとしてバス２２２５に供給されるデータを選択するために、マルチプレクサ２２２２に制御信号２２１１を供給する。
【０１６２】
マルチプレクサ２２２２は、比較器２２０８、カウンタ２２２４、およびシフト・レジスタ２２４０にバス２２２５を供給する。信号ＭＤＡＴＡは、格納されたアクセス・コードを比較器２２０８へ伝達し、また、メモリの内容あるいはセンサ・データをカウンタ２２２２とシフト・レジスタ２２４０へ伝達する。
【０１６３】
ライン２２３１上の信号ＣＥＮによってイネーブル状態にされると、比較器２２０８は、信号２２０５の比較結果をアクセス状態ロジック２２１０へ供給する。例えば、バス２２０３上のアクセス・コードが、メモリ２２１４からバス２２２５に供給された格納されているアクセス・コードとぴったり一致する場合、比較器２２０８のＡ＝Ｂ出力が行使され、アクセス状態ロジック２２１０へ供給される。信号ＣＥＮが比較を可能にし、ライン２２０３上のアクセス・コードがバス２２２５上のアクセス・コードと厳密に等しくない場合は、比較器２２０８によってＡ≠Ｂ出力が行使され、アクセス状態ロジック２２１０に供給される。好ましい形態において、アクセス状態ロジック２２１０はライン２２３３上の信号ＳＲＳＴを駆動することによってＡ≠Ｂ信号に応答し、これにより、ラッチ２２０６をその初期状態にリセットし、同期ロジック２２０４に、さらに任意のリセットまたは初期状態を適宜供給するよう通知する。実際には、様々なレベルの複数のアクセス・コードが比較のために提示されている順序に関係なく、このようなアクセス・コードの任意の１つが、メモリ２２１４から呼び戻された対応するアクセス・コードと完全に等しくない場合には、状態機械２１２がその初期状態に戻り、次の「スタート」信号を待つ。その結果、次のレベルで正確にアドレス指定されていない場合の送信を防止するために、アドレス指定された送受信器がリセット状態に入る（また、電源オフ状態に入ってもよい）。アクセス状態ロジック２２１０により供給された制御信号２２１１は、状態機械２１２の動作の全ての面を従来の方法で制御する。このような制御信号の１つであるライン２２１５上の信号ＯＳは、以下に記載する出力選択信号ＯＳに従って信号ＭＯＤを供給するようマルチプレクサ２２８８に指示する。
【０１６４】
メモリ２２１４は、任意の従来型のデータ格納技術、または複数のこのような技術を任意の組合わせで含んでいてよい。メモリ２２１４は、ライン２２２３上のメモリ内容を、図示のように並列形式にて、または、代替の構造ではシリアル形式にて提供するべく組織される。このような代替の構造では、状態機械２１２は、並列比較器の代わりに直列比較器を備えることができる。メモリ２２１４は、１０ビット応答スロット番号と並列した１０ビット・アクセス・コードをライン２２２３に供給する。応答スロット番号は、マルチプレクサ２２２２を介して転送され、カウンタ２２２４にロードされてもよい。メモリ２２１４は、任意数の（アクセス・コード、応答スロット）対のための記憶装置を提供する。好ましい実施において、４つのこのような対が固有の送受信器識別を供給し、また、４つの追加の対が代替の問い合わせプロトコルのための代替の識別またはサポートを供給する。例えば、コマンド１０００〜１００３は、それぞれ異なる引数値を、各コマンドに対して１つずつ有する場合がある。コマンド１００４において使用されるＧＩＤは、コマンド１０００で使用されるＧＩＤと同一であってよい。これら４つのＧＩＤ「標準」値は、システム１００の特別な設置に使用される多くの（例えば全ての）送受信器に格納される。モニタ１２４（またはホスト１２２）によるこれら４つの「標準」ＧＩＤ値の知識の１つ以上は、必須条件が使用されない、または適当に修正された場合に、コマンド１００４〜１００７の任意のシークエンスの問い合わせを促進する。
【０１６５】
カウンタ２２２４は、ライン１８２１上の信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫによってクロックされると、応答スロット番号がゼロに減分されたときにライン２２２７に信号ＺＭを供給する。
【０１６６】
マルチプレクサ２２２８は、メモリ出力ライン２２２３上に同時に供給されたアクセス・コードに関連した応答スロット内の応答の肯定応答の送信を可能にするために、ライン１８２９上の信号ＴＸ  ＧＡＴＥとライン２２２７上の信号ＺＭのＡＮＤ組合わせに応じてライン２１６に信号ＭＯＤを供給する。
【０１６７】
図９に示すタイプのコマンドをサポートするために、例えばコマンド９１４〜９２０、例えば図１０のコマンド１００８、状態機械２１２は、制御信号２２１１を介したアクセス状態ロジック２２１０によるマルチプレクサ２２２２の適切な動作によって、メモリ２２１４の任意のまたは全ての内容をシフト・レジスタ２２４０内にロードすることができる。上述のようにロードを行った場合、シフト・レジスタ２２４０は、ライン２２２９上の信号ＱＭを供給するために、ライン２２３１上のカウンタ２２２４出力により使用可能にされるように、ライン１８２１上の信号ＣＥＬＬ  ＣＬＫに応答する。
【０１６８】
アクセス状態ロジック２２１０は、３つの応答メッセージ・フォーマットを提供するために、ライン２２１５上の信号ＯＳをマルチプレクサ２２２８に供給する場合がある。まず、信号ＯＳがライン２２２７上のマルチプレクサ入力Ａを選択すると、指示の応答スロット（例えば応答スロット１１２５または１１３５）における応答の正確なタイミングがライン２１６上の信号ＭＯＤにより供給される。マルチプレクサ入力Ｂをイネーブルにするためにライン２２１５上の信号ＯＳが行使されると、ライン２２２９上の信号ＱＭがライン１８２９上の信号ＴＸ  ＧＡＴＥとのＡＮＤ組合わせにおいて、ライン２１６上の変調信号ＭＯＤの状態を決定する。その結果、ライン２１６上の信号ＭＯＤがシフト・レジスタ２２４０の内容を順次（ａｄ  ｓｅｒｉａｔｉｍ）伝達する。カウンタ２２２４は、下記に示す２つの機能のうちの１つに対する従来の論理を用いて、シフト・レジスタ２２４０とともに動作される。その２つの機能とは、（ａ）信号ＭＯＤが第２の応答メッセージ・フォーマット（例えば、応答ビット１１１４）にある状態で、ライン２１６上のシフト・レジスタ２２４０から固定数のビットを順次供給する機能、及び（ｂ）シフト・レジスタ２２４０の内容全体が、第３の応答メッセージ・フォーマット（例えば応答スロット１１２５または１１３５）で多重化する従来の時間ドメインに対応した方法で供給されるまで、応答スロット部分１５９７の発生毎にシフト・レジスタ２２４０から１ビットを供給し続ける機能である。
【０１６９】
センサ２２１６は、センサ１６０及び１６２を参照して上述したタイプのセンサを含む任意の電子トランスデューサを示す。センサ２２１６は、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２２１８に対してアナログ信号を供給する。ＡＤＣ２２１８は、ライン２２１９上のセンサ・データ信号ＳＤＡＴＡをマルチプレクサ２２２０へ供給する。マルチプレクサ２２２０は制御信号２２１１によって動作され、バス２２０３上で受信したシフト・レジスタ２２０２からのデータ信号ＲＤＡＴＡ、またはライン２２１９上のセンサ・データ信号ＳＤＡＴＡのいずれかを、（ａ）バス２２２１を介してメモリ２２１４内に格納する、または、（ｂ）マルチプレクサ２２２２を介して、カウンタ２２２４またはシフト・レジスタ２２４０のいずれかへ供給するべく選択することを可能にする。カウンタ２２２４に供給された場合、例えば１０ビット値のセンサ・データが、１つの応答スロットへ応答信号を供給するために、上述したように応答スロット番号として動作する。シフト・レジスタ２２４０に供給された場合には、選択したデータを使用して、上述した応答メッセージ・フォーマットの任意の形式でライン２１６上の信号ＭＯＤを供給することができる。
【０１７０】
受信したデータ信号ＲＤＡＴＡは、ライン２１６上の変調信号ＭＯＤを形成するために使用された場合、１つの送受信器のテストを達成するために、データを受信したとおりにエコーする能力を送受信器に与える。テストには、（ａ）研究所環境内でのデータ通信の信頼性のテスト、および（ｂ）例えば、設備環境における変化、干渉源の強さおよび周波数における変化、研究所または設置環境内にある類似の送受信器の数および近接における変化といった外部要素が存在する場合の送受信器の信頼性テストが含まれる。
【０１７１】
適切なコマンドに応じて、アクセス状態ロジック２２１０は、ライン２２１３上の信号Ｒ/Ｗをメモリ２２１４に行使することにより、書込み動作を呼出す。メモリ内に書込むデータは、バス２２０３上の信号ＲＤＡＴＡとして、シフト・レジスタ２２０２によりマルチプレクサ２２２０を介して供給されるか、またはセンサ２２１６によりマルチプレクサ２２２０を介して供給される。メモリ内に書込まれるデータは、信号ＬＥＶＥＬの１つ以上の値のための元の（または改訂された）アクセス・コードとスロット番号を含んでいてよい。上述のコード・ホッピングを促進するためにメモリ書込みオペレーションを使用することができる。
【０１７２】
電力消費を減少させるために、送受信器２０１の製造コストを削減ために、または１つ以上の機能がシステム１００の設置に望ましくない場合に、状態機械２１２のいくつかの部分を省略することが可能である。例えば、送受信器を、その環境周囲を感知する目的で使用しない場合は、センサ２２１６、ＡＤＣ２２１８、およびマルチプレクサ２２２０を省略できる。さらに、上述のテスト機能が不必要な場合には、マルチプレクサ２２２２を省略してもよい。また、メッセージ・フォーマット１１３０あるいは１１２０で十分に返答を行うことができ、且つメッセージ・フォーマット１１１０が不必要である場合には、シフト・レジスタ２２４０とマルチプレクサ２２２８を省略することができる。メモリ２２１４は読出し専用であってもよく、この場合には、ライン２２１３上の信号Ｒ/Ｗを省略して、アクセス状態ロジック２２１０を簡略化することができる。
【０１７３】
メモリ２２１４は、従来のランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）やシフト・レジスタ・メモリとして構成された読出し−書込みメモリを備えていてよい。さらに、メモリ２２１４の読出し専用部分は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、Ｅ2ＰＲＯＭ、およびフューズ・プログラム可能メモリの任意の組合わせを設けることができる。ヒューズ・プログラム可能メモリ用の回路を使用することで、送受信器２０１において特別な利点が得られる。例えば、図２３の回路２３００は、シフト・レジスタ２３０２、検出器２３０４、また、プログラム可能ヒューズ回路２３１４と、各メモリビット用のトライステート・ドライバ２３１６により例証されたプログラム可能ヒューズのアレイを備えている。回路２３００は、メモリ内に格納されるバイナリ・データを伝達する直列信号ＦＵＳＥ  ＤＡＴＡをライン２３１０上に受け入れる。シフト・レジスタ２３０２は、メモリに格納される全てのデータが受信されるまで、ライン２３１２上の信号ＦＵＳＥ  ＣＬＫによってクロックされ続ける。ライン２３１５上の信号ＦＵＳＥ  ＰＲＯＧを行使すると、それぞれのヒューズ回路２３１４内の各ヒューズ要素が、シフト・レジスタ２３０２の並列出力に従って同時にプログラムされる。ヒューズ回路２３１４内のヒューズ要素は、ダイオード、ツェナー・ダイオード、ポリシリコン・ヒューズまたは金属要素を含む任意の従来のヒューズ要素であってよい。プログラミングが終わると、例えばライン２３２７上にある適切なトライステート・バッファ・イネーブル信号を提供するべく、ライン２２１７上の信号ＡＤＤＲが検出器２３０４を駆動するときに、プログラムが済んだヒューズ２３２２の任意のグループがバス２２２３上で行使される。ライン２３２７上のイネーブル信号は、トライステート・バッファ２３２４に、メモリ出力データを信号Ｑとしてバス２２２３上に供給させる。信号ＡＤＤＲに対して定義された対応するアドレスに応答して任意数のデータ出力バイトまたはワードを形成するために、ヒューズ回路２３１４を任意の適切な方法でグループ化することができる。
【０１７４】
本発明の様々な態様によれば、１つの応答スロットにおいて送信するのに十分な電力が、主にメッセージ・フォーマット内のスタート（ＳＴＡＲＴ）部分の最中に受信された搬送波から得られる。送受信器が１つの「スタート」信号につき１つの応答しか与えることができない場合には、送信中に「応答」信号（ＲＥＰＬＹ信号）が減衰する場合がある。急速に減衰することで、送信が続いて起こる応答スロット内にまで確実に続いてしまわないようにし、減衰のオンセット以前の送信中に最大電力の使用を促進でき、送信中に電力の完全消耗するためアクセス状態を完全にリセットすることが必然的に可能になる（例えば、既に信号ＶＯＫの行使が終了している場合に）。
【０１７５】
送受信器回路にバッテリ電力を使用したある実施では、バッテリから、上述したように制限された電力供給を行うキャパシタへ電力を伝達する（制限された期間で）ことにより、前述した有益な動作特徴が得られる。
【０１７６】
モニタ１２４は、上述の適切な問い合わせプロトコルおよび通信を実行するために、任意のコンピュータ制御された送信器／受信器を備えることができる。さらに、本発明のモニタは様々なセンサ１６０と協働して様々な制御１６４を行い、また、アンテナ・システム１２０として編成された様々なアンテナと協働する。例えば、図２４の機能ブロック図に示すように、モニタ１２４は、中央処理装置（ＣＰＵ）２４０２、メモリ２４０４、および従来のデータ通信バス２４０６を備えている。データ・バス２４０６は、メモリ２４０４内に格納されたプログラムをＣＰＵ２４０２で従来通りに実行するために、ＣＰＵ２４０２とメモリ２４０４を結合する。さらにバス２４０６は、コンピュータ・ネットワーク制御装置２４０８、イベント検出器２４１０、出力レジスタ２４１１、アンテナ・ネットワーク制御装置２４１２、受信器２４１６および２４１８、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２４２０、送信器２４２４および２４２６、ならびにプログラム可能周波数源（ＰＦＳ）２４２２を備えた機能ブロックとＣＰＵ２４０２間のデータ通信を提供する。送信器２４２４および２４２６は、カプラ２４１４へ信号を送信し、カプラ２４１４は受信した無線周波数信号を受信器２４１６および２４１８に供給する。２つの機能的に同等な受信器と、２つの機能的に同等な送信器とをカプラとともに設けることにより、モニタ１２４が、２つの周波数で同時に送信を行い、別の２つの独立の帯域で同時に受信を行うことができる。このために、ＰＦＳ２４２２が、ライン２４２３上の信号Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（プログラマブル周波数源出力）（ＰＦＳＯ）を各送信器２４２４及び２４２６へ供給する。信号ＰＦＳＯは、周波数の異なる個別のライン上で各送信器に供給される。ライン２４１７上の信号ＲＦ、ライン２４１９上の信号ＲＦＮをそれぞれ受信する各受信器２４１６及び２４１８は、受信した信号のサンプルをバス２４２１上のデジタル形式において、ＤＳＰ２４２０へ供給する。ＣＰＵ２４０２は、次のことを指示するためにＤＳＰ２４２０を制御する場合がある。即ち、その次のこととは、（ａ）受信器２４１６及び２４１８の一方または両方の動作、（ｂ）バス２４２１からのサンプルの処理を開始する時間、（ｃ）サンプリングの期間、（ｄ）デジタル信号処理の方法を選択するための構成パラメータ、（ｅ）ＤＳＰ２４２０が結果を提供する方法および形式、および（ｆ）その結果の宛先、すなわち、ＣＰＵ２４０２へか、ＣＰＵ２４０２によってさらに処理を行うためにメモリ２４０４へか、または、ホスト・コンピュータ１２２へ転送するためにコンピュータ・ネットワーク制御装置２４０８へかである。
【０１７７】
ＤＳＰ２４２０は、振幅平均化、電力の計算、デジタル・フィルタリング、ピーク検出、時間ドメイン・エッジ増強、位相解析、周波数解析、変換（例えば、高速フーリエ変換）、相関、重ね合わせ、曲線の当てはめ、および電力スペクトル密度計算を含むデジタル信号処理を実行する場合がある。
【０１７８】
メモリ２４０４は、主にＣＰＵ２４０２とＤＳＰ２４２０によって使用される、プログラムおよびデータ用の記憶装置を提供する。メモリ２４０４は、上述の信号特性を格納するために、データ構造、アレイ、スタック、およびこれらの組み合わせを備えることができる。メモリ２４０４（またはホスト１２２）はさらに、問い合わせシナリオで使用するためのグループ識別およびサブグループ識別（任意レベルまで）の指示を備えていてよい。これらの指示において、システム１００の別の独立した実施で使用するために予約されたアクセス・コードは除外する（または、含まない）場合がある。例えば、アクセス・コード範囲はアルゴリズム的に、または、１つ以上のリストとして指定することができるが、ここで、全てのアクセス・コード値または値の組合わせが問い合わせ中に使用可能になるわけではない。
【０１７９】
コンピュータ・ネットワーク制御装置２４０８は、データ・バス２４０６をホスト・コンピュータ１２２と結合するためのあらゆる従来のインターフェースを設けることができる。例えば、コンピュータ・ネットワーク制御装置２４０８は、従来のイーサネット（Ｒ）・インターフェースを備えてもよい。コンピュータ・ネットワーク制御装置２４０８によって提供されたバス１２８は、あらゆるコンピュータ・ネットワーク標準、例えば、あらゆる従来型の電気通信ネットワーク標準、またはインターネットおよびワールド・ワイド・ウェブ（ＷＷＷ）を介した通信に使用される標準に順応することができる。コンピュータ・ネットワーク制御装置２４０８は、例えばＴＣＰ/ＩＰスタックを保持するため、または任意の適切なプロトコルを実行するために、１つ以上の追加のプロセッサを備えることができる。コンピュータ・ネットワーク制御装置２４０８（および/またはＣＰＵ２４０２）は、表７に示すコマンド言語を用いてホスト・コンピュータ１２２と通信することができる。各コマンドは、引数値が後続するコマンドを識別するためのＡＳＣＩＩキャラクタを含んでいる。動作周波数は、ビンと呼ばれる整数により、様々なコマンド/アンサ（ａｎｓｗｅｒ）・セッションにおいて識別することができる。例えば、１．９ＭＨｚ〜８．０３８ＭＨｚの動作範囲を１０２４ビンに分割することができ、ここで、所与のビン整数に対応する周波数が次式より計算される。
【０１８０】
【数２】
Ｆ（ｂｉｎ）＝ｂｉｎ×６ＫＨｚ＋１９００ＫＨｚ
【０１８１】
【表９】
0004190154.tif 000011
【０１８２】
【表１０】
0004190154.tif 000012
【０１８３】
受信器２４１６および２４１８は、任意の従来の受信器であってよい。図２５に示す、前置増幅器２５０２、ダイオード検出器２５０４、同期検出器２５０６、アナログ・スイッチ２５０８、フィルタ２５１０、ＡＤＣ２５１２、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）レジスタ２５１４、および制御レジスタ２５２６を含む受信器回路２４１６を使用することにより、システム１００において特別な利点が得られる。前置増幅器２５０２は、ライン２４１７上の信号ＲＦを受け取り、増幅および自動利得制御（ＡＧＣ）を提供する。前置増幅器２５０２の利得および周波数応答特性は、制御レジスタ２５２６からの信号２５０９により、従来の方法で、ＣＰＵ２４０２が指定した通りに指示される。前置増幅器２５０２は、ライン２５０３上の信号ＲＦＷを１つ以上の検出器に供給する。
【０１８４】
ダイオード検出器２５０４は、ライン２５０３上の信号ＲＦＷを受け取り、ライン２５０５上で復調した信号ＤＸを与える。あらゆる従来のダイオード検出器を使用することができる。ダイオード検出器２５０４は、スタック内の送受信器、特に、図２０を参照して説明したタイプの送信器を備えた送受信器の検出に好ましい広帯域検出器を示す。図２６のダイオード検出器２５０４を使用することにより、システム１００において特別な利点が得られる。
【０１８５】
同期検出器２５０６はライン２５０３上の信号ＲＦＷを受け取り、ライン２５０７上で復調した信号ＳＸを提供する。復調機能の提供には、例えば従来のトラッキング・フィルタ回路を含むあらゆる同期検出器回路を使用することができる。同期検出器２５０６は、狭帯域検出器を示す。
【０１８６】
アナログ・スイッチ２５０８は、制御レジスタ２５２６の指示の下で、１つ以上の検出器出力信号、例えば、ライン２５０５上の信号ＤＸ、および/またはライン２５０７上の信号ＳＸを選択し、そして復調した信号（例えば重ね合わせ）をフィルタ２５１０に供給する。
【０１８７】
フィルタ２５１０は、ＣＰＵ２４０２によって指示されたように、制御レジスタ２５２６から発信されたライン２５１１上の信号の指示通りに、任意のフィルタリング伝達関数（例えば、低域通過、帯域通過、高域通過、およびノッチ）を実現することができる。フィルタ２５１０の出力が、ＡＤＣ２５１２によってデジタルサンプルに変換される。このようなサンプルはＦＩＦＯ２５１４に格納され、ＣＰＵ２４０２および/またはＤＳＰ２４２０に供給される。ＡＤＣ２５１２は、あらゆる従来のアナログ-デジタル変換器回路を備えていてよい。５ＭＨｚの応答または応答信号を受信する場合、上述したように信号分析に十分な分解能を与えるために、サンプル４１７を４０ＭＨｚで獲得することができる。受信器２４１６の代替の実施では、信号ＲＦＷがＡＤＣ２５１２と結合され、そしてＣＰＵ２４０２、ＤＳＰ２４２０により、または、例えば従来のデジタル技術を使用したホスト・コンピュータ１２２により、検出およびフィルタリングが達成される。
【０１８８】
図２６のダイオード検出器２５０４は、反転増幅器２６０２、非反転増幅器２６０４、トランジスタＱ２６０６およびＱ２６０８、キャパシタＣ２６１０、抵抗器Ｒ２６１２、ならびに出力バッファ２６１４を備えている。増幅器２６０２および２６０４はライン２５０３上の信号ＲＦＷを受け取り、トランジスタＱ２６０６およびＱ２６０８にベース駆動信号を供給する。トランジスタＱ２６０６およびＱ２６０８は、信号ＲＦＷの無線周波数の内容を整流する。キャパシタＣ２６１０と抵抗器Ｒ２６１２は、フィルタとして協働して、トランジスタＱ２６０６およびＱ２６０８から整流された信号を受け取り、そしてフィルタリングされた波形を出力バッファ２６１４に提供する。出力バッファ２６１４は、従来の方法でライン２５０５上に信号ＤＸを供給する。
【０１８９】
図２７で説明するタイプの同期検出器を使用することにより、システム１００において特別な利点が得られる。図２７の同期検出器２５０６は、反転増幅器２７０２、非反転増幅器２７０４、アナログ・スイッチ２７０６、フィルタ２７０８、プログラム可能発振器２７１０を備えている。増幅器２７０２および２７０４は、ライン２５０３上の信号ＲＦＷを受け取り、そしてバッファされた信号をアナログ・スイッチ２７０６に供給する。
【０１９０】
アナログ・スイッチ２７０６は、増幅器２７０４の出力のために、プログラム可能発振器２７１０から発信されたライン２７０５上の信号ＳＣの指示の下で、増幅器２７０２の出力を選択する。プログラム可能発振器２７１０は、プログラム可能発振器２７１０がライン２５０１上で受け取った、制御レジスタ２５２６を介してＣＰＵ２４０２が指定した周波数、位相、およびデューティ・サイクルで動作する。位相は、従来の方法で信号ＲＦＷから検出されたゼロ交差に関連していてもよい。信号ＲＦＷを受け取り、且つ信号ＳＣを、制御レジスタ２５２６の信号の指示通りに、信号ＲＦＷに対して位相関係で供給するために、プログラム可能発振器２７１０は従来のシンクロナイザ回路を備えることができる。アナログ・スイッチ２７０６の出力は、信号ＳＣの切替え周波数の調波を持っている場合がある。フィルタ２７０８は、アナログ・スイッチ２７０６の出力を受け取り、そして望ましくない周波数成分を減衰させる。フィルタ２７０８は、従来のあらゆるフィルタ回路、例えば低域通過、ノッチ、帯域通過、コーム（櫛形）等を備えていてよい。フィルタ２７０８は、ライン２５０７に信号ＳＸを供給する。
【０１９１】
受信器２４１６および２４１８の各々は、同期（狭域）検出器で動作される。受信した信号は、１つ以上の適切なアンテナで受信されるか、または、検出前は同一である信号間に９０°の位相差を設けるために遅延される。同期検出器が、他の検出器と同じ周波数であるがクロッキング信号ＳＣ内の９０°の位相シフトで動作される場合、検出された振幅は、上述したように、位相検出、ならびに位相に基づいた信号分析用の従来のＩおよびＱ信号に対応する。
【０１９２】
送信器２４２４および２４２６は、従来の任意の送信器回路を備えていてよい。図２８の、シフト・レジスタ２８０２、カウンタ２８０４、マルチプレクサ２８０６、デューティ・サイクル変調器２８０８、制御ロジック２４１２、および出力ゲート２８１０を備えた送信器回路２４２４を使用することで、システム１００において特別な利点が得られる。ＣＰＵ２４０２からのデータ・バス２４０６が、制御ロジック２８１２のための構成パラメータと同様、送信する情報を送信器２４２４に提供する。送信する情報は、制御ロジック２８１２が提供した適切な制御信号２８３０に従ってシフト・レジスタ２８０２内にロードされる。シフト・レジスタ２８０２の内容は、図１１および図１５を参照して上述したメッセージ・フォーマットに順応することができる。いずれの場合においても、メッセージ・フォーマット１１２０および１１３０の応答スロット部分はカウンタ２８０４の動作によってもたらされ、適切な制御信号２８３０がロードすることができる。例えば、カウンタ２８０４には値１，０００がロードされ、１，０００個の応答スロットを提供することができる。マルチプレクサ２８０６は、シフト・レジスタ２８０２の外へシフトされた、ライン２８０３上のシリアル・データを受け取り、ライン２８０５上のカウンタ出力Ｑ０を受け取る。制御ロジック２８１２は、制御信号２８３０を介して選択信号を供給してマルチプレクサ２８０６を制御し、それによりカウンタ２８０４の初期計数が示す数の応答スロットが後続したシフト・レジスタ２８０２の内容を提供できるようにする。従って、マルチプレクサ２８０６の動作により、ライン２８０７上に、送信するメッセージ・フォーマットにおける信号が供給される。
【０１９３】
デューティ・サイクル変調器２８０８は、制御ロジック２８１２からの制御信号２８３０と、ライン２８０７上の信号との制御コードに応答して、変調された信号ＴＸＧをライン２８０９に供給する。表８の内容に一致した方法で、オフ/オン・キーイングとデューティ・サイクル変調が行われる。
【０１９４】
【表１１】
0004190154.tif 000013
【０１９５】
ライン２４２５に送信された信号ＸＤは、ライン２８０９上の信号ＴＸＧ（送信ゲートを定義する）とライン２４２３上の信号ＰＦＳＯのＡＮＤ組合わせによって得られる。信号ＰＦＳＯは、ＣＰＵ２４０２によってプログラミングされた非変調搬送波周波数をライン２４２３上に定義する。
【０１９６】
アンテナ・システム１２０は、アンテナ・バスにより接続された１つ以上のノードの各々において複数のアンテナをサポートすることができるように、アンテナの物理分配に従って制御される。各アンテナ・ノードは、あらゆる簡便な方法により１つ以上のアンテナをモニタ１２４の送信器および/または受信器部分と結合することができる。アンテナは、受信または送信での均衡のとれた、または不均衡な使用のために結合することができる。送信に複数のアンテナを使用する場合、アンテナは複数の異なる位相で駆動される。受信に複数のアンテナを使用する場合は、受信信号を同期のために遅延させたり、所望の位相関係で供給することができる。アンテナ・システム１２０の異なるアンテナはそれぞれ異なる放射（または受信）パターンを有するため、上述した送受信器の方向と、他の送受信器への近接さに関係なく、１つ以上のアンテナを備えた送信器および／または１つ以上のアンテナを備えた受信器の動作が送受信器との通信に利点をもたらす。アンテナ・システム１２０は、各アンテナにつき同調能力を備えた再構成可能なマルチアンテナ・システムを提供する。各アンテナの同調に加えて、アンテナ・システム１２０は、送信に使用した任意のアンテナをスケルチし、このスケルチしたアンテナを、受信アンテナとして即座に再利用するために、受信器と結合する能力を備えている。アンテナ・システム１２０は、信号処理のためにあるチャンネルから別のチャンネルへ信号をルート付ける能力を備えた複数の送受信チャンネルを、各アンテナ・ノード内に設けている。
【０１９７】
上述したアンテナ・システム１２０用の機能は、アンテナ・バス上で協働する１つ以上のアンテナ・ノードによって提供することができる。図２９の機能ブロック図にて説明したアンテナ・ノード回路を使用することで、システム１００の特別の利点が得られる。図１２９にて説明したアンテナ・ノード１４０は、プログラム実行のためにデータ・バス２９０６で結合されたＣＰＵ２９０２とメモリ２９０４を備えている。アンテナ・ノード１４０はさらに、アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８、入力レジスタ２９０９、出力レジスタ２９１０、カプラ２９１２、カプラ２９１４、複数のアンテナ１５０（アンテナ２９１６を含む）、および複数の送受信器チャンネル２１９８を備えている。
【０１９８】
ＣＰＵ２９０２は、コマンドおよび情報を受け取り、そしてアンテナ・バス１３２上のデータ通信を用いて状態を提供し、また、アンテナ・ネットワーク制御装置２４１２によってＣＰＵ２４０２と結合している。モニタ１２４のＣＰＵ２４０２は、表９に示す機能のために、ＣＰＵ２９０２によって解釈されたコマンドを提供する。
【０１９９】
【表１２】
0004190154.tif 000014
【０２００】
メモリ２９０４は、ＣＰＵ２９０２により実行されるプログラム用の記憶装置、アンテナ・ノード１４０の別の機能ブロックのための構成情報用の記憶装置、および送受信チャンネル２９１８で使用する同調パラメータを提供する。この情報は、メモリ２９０４内で、従来の任意のデータ格納形式において構成することができる。
【０２０１】
アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８は、アンテナ・バス１３２、データ・バス２９０６、およびカプラ２９１４の間でのデータ転送および制御を提供する。アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８は、直列アンテナ・バス１３２と並列データ・バス２９０６との間で信号を転送するための、直列-並列および/または並列−直列のデータ形式変換を提供する。アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８は、受信した信号を、送受信チャンネル２９１８からモニタ１２４の受信器２４１６および２４１８へバッファリングできる。さらに、アンテナ・ネットワーク・インターフェースは、変調した搬送波信号をモニタ１２４内の送信器２４２４および２４２６から受信し、そしてバッファリングした信号を送受信チャンネル２９１８に供給することができる。受信した信号と変調した搬送波信号は、アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８とカプラ２９１４間を、ライン２９０５上で通過する。
【０２０２】
入力レジスタ２９０９は、スイッチ２９０７の状態をモニタし、スイッチ閉鎖イベントをデータ・バス２９０６を介して、ＣＰＵ２９０２へ通信する。スイッチ２９０７は、任意の手動データ・エントリ機能を提供することができる。スイッチ２９０７は、任意数のスイッチ、例えば任意数のトグル・スイッチまたはデータ・エントリ・キーボードを表す。好ましい形態において、スイッチ２９０７は、閉鎖時に、１つ以上のテスト、および/または測定機能を提供するようＣＰＵ２９０２に指示する。このような機能には、アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８を介する適切なデータ通信メッセージを介した、モニタ１２４のＣＰＵ２４０２へのテスト・モードの識別が含まれる。アンテナ・ノード１４０は、パッケージングされ、且つホスト・コンピュータ１２２および/またはモニタ１２４から離れた場所に配置されているため、テストおよび/または測定機能の実施に便利な手動スイッチ２９０７の場所により、アンテナ・システム１２０の設置およびメンテナンスを含む、システム１００の設置およびメンテナンスが簡略化される。
【０２０３】
出力レジスタ２９１０はデータ・バス２９０６からデータを受け取り、このようなデータを格納し、格納したデータに従って出力信号を保持する。出力レジスタ２９１０によって供給された信号は、カプラ２９１２と送受信チャンネル２９１８の動作を指示する。ライン２９１３上の出力レジスタ信号はカプラ２０１２９を制御する（例えば、構成およびマトリックス・スイッチ動作）。ライン２９２１上のスケルチ・コマンド信号は、スケルチ回路２９２０のアンテナ・スケルチング機能を指示する。ライン２９２３上の同調信号は、チューナ２９２２の同調機能を指示する。最後に、ライン２９２７上のデジタル信号は、送受信器チャンネル２９２４の動作を制御する（例えば、前置増幅器利得、自動利得制御、およびフィルタ伝達関数を指定する）。ライン２９１３、２９２１、２９２３、および２９２７上の出力レジスタ信号は、バイナリ・デジタル信号であり、そして共通に複数の送受信チャネル２９１８にわたり使用したり、または、追加のデジタル信号が、各送受信チャンネルに対して出力レジスタ２９１０によって供給されることができる。
【０２０４】
カプラ２９１２は、アンテナをＲＦチャンネルと結合するために、あらゆる従来の回路を備えることができる。例えば、カプラ２９１２は、複数のアンテナ１５０の任意のアンテナを（例えばアンテナ２９１６）を、１つ以上の送受信チャンネル２９１８と結合するためのマトリックス・スイッチを提供する。同様の方法で、任意の送受信チャンネル、例えば２９２４を、１つ以上のアンテナ１５０とカプラ２９１２を介して結合することができる。カプラ２９１２は、受信信号と送信信号の両方に双方向結合を提供し、複数の受信信号および送信信号を同時にサポートする。カプラ２９１２はさらに、複数のアンテナ１５０の個別のアンテナ２９１６のアンテナ要素を選択するために適切な切替えを提供できる。例えば、 (ａ)位相調整アレイの送信または受信、（ｂ）連続したアンテナ（または要素）の使用、（ｃ）問い合わせまたはデータ転送しながらの走査、または（ｄ）問い合わせまたはデータ送信に使用されたアンテナ（単数または複数）とは異なるアンテナ（単数または複数）への有効電力の供給、を実施するために、１つ以上のライン２９１１および２９１５が、１つ以上のライン２９２５および２９３５と結合される。カプラ２９１９は、出力レジスタ２９１０より受け取ったライン２９１３上の信号に従って、１つ以上の送受信チャンネル２９１８とともに使用するアンテナ要素（例えば、アンテナ２９１６）を結合する。上述したようなアンテナ要素の選択は、複数のアンテナ１５０のいずれか１つ以上のアンテナについて実施することができる。
【０２０５】
カプラ２９１４は、アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８と１つ以上の送受信チャンネル２９１８の間で、変調した搬送波信号と受信した信号を結合およびバッファリングするためのあらゆる従来のＲＦスイッチ回路を備えることができる。例えば、アンテナ・バス１３２が、１つの変調された搬送波信号を送信のために供給する場合、アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８は、信号ライン２９０５上の変調した搬送波をカプラ２９１４に供給する。カプラ２９１４は、変調した搬送波信号を、１つ以上の信号ＴＲＩ１  ２９５１〜ＴＲＩＮ  ２９５５を介して、１つ以上の送受信チャンネル２９１８と結合することができる。さらに、カプラ２９１４は、任意の１つ以上のフィードバック信号ＴＲＣ１  ２９５３〜ＴＲＣＮ２９５７を供給するために、任意の受信した信号（例えば、ＴＲＩ１からＴＲＩＮ）をバッファリングし、カプラ２９１４からの信号ＴＲＣ１〜ＴＲＣＮは、ために、第１の伝達チャネル２９２４が例えば、次のことに従ってその出力信号ＴＲＩ１を供給することを可能にする。即ち、その次のこととは、(ａ)カプラ２９１２より受信したアンテナ信号２９２５、および（ｂ）例えばＲＦフロント・チャンネル２９３４のような他の送受信チャンネル２９１８の任意の１つ以上を介して受信した信号である。従って、カプラ２９１４は、信号ライン２９０５上でアンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８に供給するための、１つ以上のＲＦチャンネルから受信した信号の組合わせを提供する。カプラ２９１４は、単一の信号ＲＦチャネル（例えば２９２４）が、チャンネル信号(例えば２９２５)を１つ以上の他のＲＦチャンネル(例えばＴＲＣ１…ＴＲＣＮ)からの信号と組合わせ、その結果生じた受信信号（例えばＴＲＩ１）をライン２９０５上でアンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８に供給することを可能にする。
【０２０６】
送受信チャンネル２９１８は、とりわけアンテナの同調およびスケルチ機能を実行するための並列回路を１つ以上備えている。各々の送受信チャンネルは、類似した（しかし構成可能な）機能をいくつかのチャンネルの各々に提供するために、他の送受信チャンネルと機能的に同等になっている。各送受信チャンネルは、ＲＦチャンネル回路、チューナ、およびスケルチ回路を備えている。
【０２０７】
ＲＦチャンネル回路２９２４は、送信信号バッファリング、受信信号フィルタリング、及び増幅を任意の従来方法で提供することができる。図３０のＲＦチャンネル回路２９２４を使用することにより、システム１００において特別な利点が得られる。図３０のＲＦチャンネル回路２９２４は、増幅器３００２、アナログ・スイッチ３００４、フィルタ３００６、プログラム可能な前置増幅器３００８、差動増幅器３０１０、およびアナログ・スイッチ３０１２を備えている。変調した搬送波信号をアンテナ１５０上に送信するためには、ＲＦチャンネル回路２９２４がライン２９２９上の信号ＴＲＩを受け取り、増幅器３００２を介してバッファリングおよび増幅を行い、バッファリングした信号を、アナログ・スイッチ３００４を介して、ライン２９２５上の信号ＴＲＡとしてカプラ２９１２へ通す。カプラ２９１２から受け取った信号については、ライン２９２５上の信号ＴＲＡがアナログ・スイッチ３００４を介してフィルタ３００６へ通される。フィルタ３００６は、あらゆる従来のフィルタリング機能（例えば、低域通過、帯域通過、ノッチ、および高域通過のアナログまたはデジタル・フィルタリング）を提供する。受信信号ＴＲＡがＯＯＫ変調を含んでいる場合、フィルタ３００６は、例えばシュミット・トリガリングのような時間ドメイン信号処理機能、および/またはエッジ増強機能を備えることができる。プログラム可能前置増幅器３００８は、出力レジスタ２９１０からの制御信号２９２７に応答し、様々な周波数におけるプログラム可能利得（例えば、自動利得制御）を有する伝達関数を提供する。
【０２０８】
差動増幅器３０１０は、前置増幅器３００８から出力信号を受け取り、また、アナログ・スイッチ３０１２を介して、ライン２９５３上の信号ＴＲＣ１を受け取ることができる。アナログ・スイッチ３０１２は、信号２９２７を介して出力レジスタ２９１０から制御される。アナログ・スイッチ３０１２が、信号ＴＲＣ１の差動増幅器３０１０への通過を許可する場合、差分信号ＴＲＩ１をライン２９５１上に供給するために、差動増幅器３０１０はアナログ減算を実行することができる。アナログ減算は、追加のコモン・モード除去を提供するか、あるいは、応答信号の受信に、例えば２つ以上のアンテナ１５０を使用している場合には、送受信器２０１から応答を受信するべく増強した信号を提供することができる。作動増幅器３０１０は、コモン・モード除去、または出力レジスタ２９１０からの信号の指示の下で信号増強能力を増強するためのプログラム可能位相シフト回路を備えていてよい。構成や方向が異なるアンテナが差動増幅器３０１０に信号を供給する場合には、位相修正を行うことが望ましい。
【０２０９】
チューナ２９２２は、アンテナ（例えば、アンテナ２９１６）のインピーダンスをＲＦチャンネル回路２９２４と整合させる。カプラ２９１２と、カプラ２９１２が実行するアンテナ要素選択との効果は、チューナ２９２２の動作によって明確になる。チューナ２９２２は、従来の任意の同調回路を備えていてよい。チューナ２９２２は、出力レジスタ２９１０からの信号に応答して、ＲＦチャンネル回路とアンテナとの間に選択的に導入されるインピーダンス整合要素を含んでいることが好ましい。メモリ２９０４は、チューナー２９２２に対する適切な制御信号を決定するためのデータおよび方法を含む。
【０２１０】
メモリ２９０４（もしくは、メモリ２４０４、またはホスト・コンピュータ１２２内のメモリ）は、出力レジスタ２９１０用の値のアレイを含んでおり、各値は、チューナ２９２２に設けられた複数のスイッチの各々の閉鎖を制御するために１ビットを備えている。アレイは、所望の動作周波数（例えば、上述したビン番号）に対応する整数で指標付けされる。このようなアレイの値は、アンテナテスト方法に従って決定される。本発明の様々な態様によるアンテナテスト方法は、下記のステップを含む。すなわち、(ａ) （例えば、送信器２４２４からの）テスト信号の送信と、（例えば、受信器２４１６を使用した）受信の両方に使用する送受信器チャンネル（例えば、チューナ２９２２を含む）を指示するステップであって、テスト信号は、テスト方法全体にわたって適切な振幅とテスト周波数を有する、ステップと（ｂ）狭帯域検出器（例えば、図２７の同期検出器２５０６）の使用を指示するステップと、（ｃ）スイッチ閉鎖の組合わせの選択、指示を行い、検出器出力を観測するステップと、（ｄ）検出器出力を観測された検出器出力の最大値と比較するステップと、（ｅ）検出器出力が検出器出力最大値を超えた場合、検出器出力と一致するように検出器出力最大観測値を更新し、検出器出力に対応したスイッチ閉鎖の組合わせを記述するステップと、（ｆ）全てのスイッチ組合わせが選択されるまでステップ（ｃ）からステップ（ｅ）を繰返すステップと、（ｇ）テスト周波数で指標付けされたテスト済みのアンテナ（または、アンテナの組合わせ）について、１アレイ内の検出器出力最大値に対応したスイッチ閉鎖組合わせを記録するステップ。設置したアンテナの各々を、１つ以上のテスト周波数でテストした（個別に、または他の設置アンテナとの組合わせで）後に、いくつかのテストの結果が、集積されたアレイ内に格納され、このアレイは、各周波数について推奨されるアンテナ（またはアンテナの組合わせ）、および推奨されるチューナ・スイッチ閉鎖の組合わせを含んでいる。集積されたアレイは、ホスト・コンピュータ１２２内の揮発性あるいは不揮発性メモリ、メモリ２４０４、またはメモリ２９０４に格納される。
【０２１１】
図３１のチューナ回路２９２２を使用することにより、システム１００において特別の利点が得られる。図３１のチューナ回路２９２２は、ＲＦチャンネル回路２９２４とカプラ２９１２との間においてチューナ２９２２を通過する信号ライン２９２５に架かる１つ以上の短絡回路３１００を備えている。各短絡回路は、アナログ・スイッチとキャパシタをそれぞれ備えている。例えば、アナログ・スイッチ３１０１は、出力レジスタ２９１０からの出力信号によって制御される。閉鎖時において、アナログ・スイッチ３１０１は、容量性負荷を増加するためにライン２９２５にかけてキャパシタＣ３１０２を接続する。同様の方法で、アナログ・スイッチ３１０３はキャパシタＣ３１０４を接続し、また、アナログ・スイッチ３１２９はキャパシタＣ３１３０を接続する。キャパシタＣ３１０２、Ｃ３１０４、およびＣ３１３０は、例えば、従来デジタル-アナログ変換器回路で使用されているバイナリ・シーケンスにおける値を有することができる。
【０２１２】
メモリ２９０４は、上述した適切なスケルチ機能を実行するためのスケルチ回路２９２０の動作方法を備えている場合がある。アンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８は、送信する信号の位相を分析し、このような位相情報をＣＰＵ２９０２へデータ・バス２９０６を介して供給するための機構を提供する場合がある。位相情報は、ゼロ交差に対応した適切な割り込みによって示される。ＣＰＵ２９０２の信号処理待ち時間（例えば、割り込み待ち時間）が、送信する変調搬送波信号の信頼できるゼロ交差への近接性においてスケルチ・コマンド信号を供給しない場合には、出力レジスタ２９１０により供給されたライン２９２１上のスケルチ・コマンド信号を、上述した位相情報に従って出力レジスタ２９１０を介してクロックすることができる。ＣＰＵ２９０２は、効率的な方法でスケルチ回路２９２０を動作するために、ＲＦチャンネル２９１８における変化と、変調搬送波信号における変化を明確にする出力レジスタ２９１０へコマンド信号を供給することができる。アンテナ要素上のエネルギーが、送信する信号の位相のゼロ交差への近接性において急速に放散する場合に、スケルチ機能は効率的であると考えられる。スケルチ機能は、例えばカプラ２９１２、チューナ２９２２、およびＲＦチャンネル２９２４の分布された静電容量を含む、関連する全ての回路に蓄積されたエネルギーを示す。
【０２１３】
スケルチ回路２９２０は、あらゆる従来のスケルチ回路を含んでよい。図３２のスケルチ回路２９２０を使用することで、システム１００において特別な利点が得られる。スケルチ回路２９２０は、インバータ３２０１、ゲートされたソース・ポジティブ（ＧＳＰ）３２０２、フィルタリングされた整流器ポジティブ（ＦＲＰ）３２０４、ゲートされたソース・ネガティブ（ＧＳＮ）３２０６、フィルタリングされた整流器ネガティブ（ＦＲＮ）３２０８、ＦＲＰ３２０４、ＧＳＰ３２４４、ＦＲＮ３２４８、およびＧＳＮ３２４６を含む。
【０２１４】
ＧＳＰ３２０２は、アナログ・スイッチ３２１２およびアナログ・スイッチ３２１４と接続されたベースを備えたスイッチ・トランジスタＱ３２１０を含む。トランジスタＱ３２１０のコレクタはＦＲＰ３２０４と結合している。動作中、信号ＳＱ*がアナログ・スイッチ３２１４を駆動して、−９ボルトの供給をレジスタＲ３２１６を介して結合して、トランジスタＱ３２１０のベースから引き込みトランジスタＱ３２１０をターン・オンし、そしてトランジスタＱ３２１０のエミッタにおける＋５Ｖ電源からコレクタを介してＦＲＰ３２０４へ電流を供給する。反対の位相において、信号ＳＱはアナログ・スイッチ３２１２を駆動して、＋９Ｖ電源をトランジスタＱ３２１０のベースと結合して、急速にトランジスタＱ３１１０をターン・オフする。ＧＳＮ３２０６は、トランジスタＱ３２１１用の逆の極性で動作するためのアナログ構成からなる。
【０２１５】
ＦＲＰ３２０４は、抵抗器Ｒ３２３０と、抵抗器Ｒ３２３２とキャパシタＣ３２３４の並列組合わせとで構成された直列フィルタを備えている。この直列フィルタの出力は、１対のダイオードＤ３２３６とＤ３２３８との間のノードに供給される。ダイオードＤ３２３８は、抵抗器Ｒ３２３０及びＲ３２３２を介して与えられる電流により順方向にバイアスされる。ダイオード３２３６は、信号２９２５の脚３２８２を、接地から１ダイオード・ドロップだけ上の電圧へクランプし、ダイオード・ドロップはダイオードＤ３２３８によって提供される。ＦＲＮ３２０８の構造は、ダイオードＤ３２３７およびＤ３２３９が逆の極性配向にある点を除いて、ＦＲＰ３０２４の構造と同一である。動作中、図３２のスケルチ回路２９２０が脚３２８１および３２８２をプラスおよびマイナス電流源へ交互にクランプし、脚３２８１および３２８２間の電位差を全て急速に消滅させる。動作中、アンテナは、図３２の回路２９２０を用いて、送信搬送波信号の１/２サイクル未満（例えば、約３５μ秒）において受信器との使用に十分な方法でスケルチされる場合がある。
【０２１６】
アンテナ・バス１３２は、モニタ１２４によるアンテナ・システム１２０の制御用の任意の直列または並列バスであってよい。アンテナ・システム１２０は、バス、デイジーチェーン、星形、またはサブネットワークの階層的な組合わせとして構成され得る。モニタ１２４により制御されたネットワークとして物理的に配置された４つの差分信号を備えるアンテナ・バス１３２を使用することで、システム１００において特別な利点が得られる。例えば、図３３のアンテナ・ネットワーク・インターフェース２９０８は、インターフェース・バッファ３３０２、３３０４、３３１４および３３１６、信号セレクタ３３０６、シフト・レジスタ３３０８、送信バッファ３３１０、受信バッファ３３１２、シフト・レジスタ３３２０、出力マルチプレクサ３３２２、ならびに制御レジスタ３３２４を備えている。アンテナ・バス１３２は、表１０で説明する、適切な任意数の信号を含む。
【０２１７】
【表１３】
0004190154.tif 000015
【０２１８】
信号ＴＣ及びＲＣが行使される場合、ラインＴＤ及びＲＤ上の直列のデータ通信が、モニタ１２４のＣＰＵ２９０２とＣＰＵ２４０２との間に情報の流れを与える。信号ＴＣ及びＲＣが行使されない場合には、信号ＴＤおよびＲＤが送信および受信信号を、１つ以上の送受信チャンネルからモニタ１２４の１つ以上の送信器または受信器へそれぞれ供給する。アンテナ・バス１３２は、全ての信号に差動ラインドライバを使用するため、アンテナ１５０及び１５２の配置に便利なように、アンテナ・ノードをかなりの距離を置いて物理的に分散することができる。モニタ１２４は（アンテナ・ネットワーク制御装置２４１２を介して）信号ＴＣ、ＴＤおよびＲＣを、各アンテナ・ノード１４０、１４２の全てのアンテナ・ノード・インターフェース２９０８に同時に供給する。信号ＴＣ、ＴＤおよびＲＣを介したデータ通信は、各々の共用信号ライン（例えば、信号ＲＤ用のライン）の非競合使用を調整するために、あらゆる従来のプロトコルを含んでいる場合がある。例えば、信号ＴＤは、アドレスが後続したコマンドを含んでいてもよい。各ＣＰＵ２９０２は、他のアンテナ・ノードにおける他のアンテナ・ネットワーク・インターフェースからの干渉を受けることなくモニタ１２４とのデータ通信を行うべく、プロトコルとアドレス比較の結果が示す時間において、制御レジスタ３３２４を介してライン・ドライバ３３１６をイネーブルにするために、シフト・レジスタ３３０８から受信したアドレスを所定のアドレスと比較する。
【０２１９】
モニタ１２４によるアンテナ・ノード１４０の制御は、任意の従来のコマンド・セットおよびコマンド・シンタックス、例えば、表９を参照して上述したコマンドを使用することで得られる。
【０２２０】
アンテナ１５０は、システム１００の１つ以上の送受信器から応答信号を検出するために様々な幾何学的形状に構成された１つ以上のアンテナを備えている場合がある。様々な形態の平面アンテナを使用することができる。例えば、図３４および図３５で定義したアンテナは、システム１００において特別な利点を提供する。これらの平面アンテナは、所望でアレイば、任意の都合の良い組合わせにおける１つ以上のアンテナ・ノード１４０、１４２によってサポートされ得る。通路３５００は、壁３５０６および３５０７、頂部３５０４、ならびに接地面３５０１の上に配置されたベース３５０５を備えている。図では一定の率で縮尺してはいないが、通路３５００は、対象物が通過できる開口部には正方形のアスペクト比を有することが好ましい。通路３５００は、職員用の通路として建築された（ビルの各部、例えば廊下の床、壁、天井を含む）場合や、対象物のキャリア用の通路（約３フィート四方、つまり約１メートル四方の開口部を有する）として建築された場合に、適切な性能を提供することがわかっている。卓上の器具にはこれよりも小さな通路を使用することができる。
【０２２１】
原点３５１０を有する基準座標システムは、各平面アンテナの平面を定義するのに役立つ。Ｘ軸からのＸＹ平面において角度アルファ(α)が測定される。Ｘ軸からのＸＺ平面において角度ベータ（β）が測定される。Ｙ軸からのＹＺ平面において角度ガンマ（γ）が測定される。
【０２２２】
実質的な問題として、２つ以上のターン部分を備えたアンテナが１平面上に存在することはないかもしれない。しかし、図３４に示した平面アンテナは、理論的な平面アンテナによって生成されるアンテナパターンに近似させて製造することができる。あるいは、類似の平面角度（ｐｌａｎａｒ  ａｎｇｌｅｓ）におけるアンテナを、平面に対して垂直な軸に沿って（例えばらせん状に）形成することができる（または、ループを配置することができる）。
【０２２３】
アンテナ３４０１は、点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって定義された平面内、すなわち、原点３５１０からＹ軸の最も遠い部分にある通路の開口部においてＸＺ平面と平行する平面内に構成されている。アンテナ３４０２は、アンテナ３４０１と平行しているが、原点３５１０に対してより接近している。ｙ軸に対して平行な通路を通る軸に沿った送受信器の動作は、各アンテナ３４０１及び３４０２からピーク応答信号強度が受信される時間を調べることにより求められる。アンテナ３４０３も、ＸＺ平面に対して平行であり、さらに、通路の中間点に存在している（例えば、各点Ｊ、Ｋ、Ｌは、Ｙ軸に対して平行なセグメントＮＢ、ＯＣ、ＰＤの中間点に存在している）。通路３５００の形状が本質的に立方体である場合、アンテナ３４０４は角度ａ＝４５°において配置され得る。同様に、通路３５００が本質的に立方体である場合、アンテナ３４０５は、アンテナ３４０４に対して垂直であってよい。アンテナ３４０６は、角度ａ＝１３５°及びｙ＝１３５°の平面内に方向付けられ、また、上述の関連する特許出願Ｓ/Ｎ  ０９/２３３，７５５号で説明されているタイプのものであってよい。アンテナ３４０７は、アンテナ３４０６に対して相補的な方向を有する。アンテナ３４０８は、接地面３５０１と平行する平面上にある。アンテナ３４０９およびアンテナ３４１０は、ＹＺ平面と平行し、それぞれ側部３５０６及び３５０７に構成することができる。
【０２２４】
最良の性能を得るために（帯域外ノイズの発生を最小限にする）、送受信チャンネル回路、特にスケルチ回路２９２０は、テーブル（表）内において指定されたように配置しなければならない。点Ｔ、ＵおよびＶは、セグメントＬＫ、ＨＧおよびＤＣとそれぞれ交差する。点５はセグメントＰＫと交差する。
【０２２５】
アンテナ３４０２、３４０３、３４０６、３４０７、３４０８および３４０９を備えた通路は、識別およびデータ転送のために対象物１０２〜１１２が通路を通過する対象物識別システムに適している。上述したアンテナ方向のこれ以外の組合わせも、経済および信頼性から、また、特定のシステム性能を増強するために使用することができる。
【０２２６】
複数のアンテナ１５０の任意のアンテナは、複数のループによって平面アンテナとして構成することができる。図３６で説明したタイプのアンテナを使用することで、システム１００において特別な利点が得られる。アンテナ３６００は、３つのループと、共通端末３６１１に関係付けされた端末３６０１、３６０２、３６０３を備えている。ループは、磁場放射の送信あるいは受信を行いながらＥフィールド放射を制限するために、遮蔽導体を含むあらゆる導体で形成することができる。さらに、アンテナ２９１６は、Ｑ修正回路３６０４を備えている。Ｑ修正回路３６０４は、ダイオードＤ３６１２、ダイオードＤ３６１４および抵抗器Ｒ３６１６を備え、これら全ては、端末３６１１に対する並列端末３６１０に接続されている。動作中に、送信信号、例えばライン２９２５からカプラ２９１２間の信号ＴＲＡは、２つの端末に跨って印加されることができる。２つのうちの第１の端末は、端末３６０１、３６０２、および３６０３からなる組から選択され、第２の端末は、３６１０および３６１１からなる組から選択される。端末３６１０を使用した場合、適切な大きさの送信信号がダイオードＤ３６１２及びＤ３６１４を順方向にバイアスして、抵抗器３６１６を短絡することができる。その結果、比較的高いＱアンテナ回路が得られる。一方で、アンテナ２９１６が受信した、ダイオードＤ３６１２およびＤ３６１４の前方向バイアスには不十分な大きさの信号が、抵抗器Ｒ３６１６を通過する。その結果、比較的低いＱアンテナ回路が得られる。より低いＱアンテナは、一般に、高いＱアンテナよりも広い帯域感度によって特徴付けられる。１つ以上の送受信器に電力供給する目的でエネルギーを送信する場合には、より高いＱアンテナの使用が適している。
【０２２７】
対象物１０２〜１１２は、図３５を参照して上述したタイプの通路を通過する際に問い合わせされ、対象物１０２〜１１２を１つ以上の輸送キャリア内に配置することで、問い合わせおよびデータ通信の信頼性が増強される。輸送キャリアは、本発明の様々な態様によれば、送受信されたエネルギーを収束するための共振アンテナ回路を１つ以上備えている。図３７のキャリア３７００は、便宜的な問い合わせおよびデータ通信のために上述したタイプの対象物を配置することができる任意の構造の例証である。対象物のアンテナの、例えば、図２の対象物１０４のアンテナ２０２の、アンテナ感度パターンを拡張または整形するために、任意の幾何学的形状のキャリアを使用することができる。例えば、輸送キャリア３７００は側壁３７０２および３７０４、ならびにベース３７０６を備えている。さらに、キャリア３７００は、ループ導体と直列キャパシタＣ３７１０を備えたアンテナ回路３７０８を含む。アンテナ回路３７０８は、キャパシタＣ３７１０の値の利点により、対象物に伝達されるエネルギーを増強するべく、および/または、モニタ１２４と対象物間の通信を増強するべく選択された共振周波数を有する。好ましい形態において、アンテナ回路３７０８は、比較的低いＱ値と、問い合わせおよびデータ通信に使用する周波数とはかなり異なる共振周波数で配置される。モニタ１２４が、図４を参照して上述したタイプの走査信号または副走査信号を供給する場合、アンテナ回路３７０８に関連したリング信号を、上述したように容易に識別することができるため、アンテナ３７０８の共振周波数における問い合わせを防止することができる。
【０２２８】
搬送波３７００は、アンテナ回路３７０８に類似の方法で、直列キャパシタＣ３７１４を有するよう構成された第２のアンテナ回路３７１６を備えることができる。アンテナ回路３７０８および３７１６は、磁場または電界結合のために各ループの１部分同士を近接させて配置する任意の便利な方法（例えば、ループの組合わせ、重ね合わせ部分）で結合することができる。
【０２２９】
上述したように、メモリは、データ格納のための任意の装置を備えていてよい（例えば半導体回路、個別部品の回路、ならびに磁気および/または光媒体）。
【０２３０】
前述の説明は本発明の好ましい実施形態について述べたものであり、請求項に定義された本発明の範囲を逸脱しない限り、変更または修正を加えることが可能である。説明の明瞭性のために本発明の特定の実施例を数例説明したが、本発明の範囲は、首記の請求項によって計られるものとする.
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の様々な態様によるある例証的実施形態における対象物識別システムの機能ブロック図である。
【図２】  図１のシステムにおける対象物１０４および１０５の送受信器部分の例証的な実施の機能ブロック図である。
【図３】  図１のシステムにおける対象物１０２〜１２２の密度に関する、信号特性度の周波数に対するグラフである。
【図４】  図１のシステムの送信および応答シナリオにおける信号１７０および１７２のタイミング図である。
【図５】  図１のシステムのモニタと１つ以上の送受信器間のデータ通信用の方法を示すフロー図である。
【図６】  図５の方法の走査ステップを実行する方法のフロー図である。
【図７】  図５の方法の副走査ステップの実行の方法を示すフロー図である。
【図８】  図１のシステムの例証的実施において、各送受信器によって実行されるプロセスのデータフロー図である。
【図９】  図１のシステムにおいて、モニタによって提供され、送受信器によって実行される様々なコマンドの目的および範囲を示す表である。
【図１０】  図１のシステムの実施におけるコマンドのセットの構造と効果を示す表である。
【図１１】  図１のシステムの例証的実施におけるデータ通信を確立し、実行するために使用されるメッセージ・フォーマットを示すメッセージ・フォーマット図である。
【図１２】  図５の方法において問い合わせのステップを実行する方法のフロー図である。
【図１３】  図１２の方法の「コマンド送り及び応答をスタックする」ステップを実行する方法のフロー図である。
【図１４】  図１２の方法の「メンバをリストする」ステップを実行する方法のフロー図である。
【図１５】  図１のシステムのためのデータ通信の例証的実施における、問い合わせに関連した信号のタイミング図である。
【図１６】  図１のシステムにおける送受信器での送信について、受信した信号を復調し、信号を変調するための信号のタイミング図である。
【図１７】  図２におけるように送受信器の整流器の機能ブロック図である。
【図１８】  図２に示す送受信器の整流器の機能ブロック図である。
【図１９】  図１８の受信器用の交流検出器の機能ブロック図である。
【図２０】  図２におけるように送受信器の送信器の機能ブロック図である。
【図２１】  図２におけるように送受信器用の代替送信器の機能ブロック図である。
【図２２】  図２におけるように送受信器の状態機械の機能ブロック図である。
【図２３】  図２２の状態機械のメモリの機能ブロック図である。
【図２４】  図１のシステムのモニタの機能ブロック図である。
【図２５】  図２４のモニタの受信器の機能ブロック図である。
【図２６】  図２５の受信器のダイオード検出器の機能ブロック図である。
【図２７】  図２５の受信器の同期検出器の機能ブロック図である。
【図２８】  図２４のモニタの送信器の機能ブロック図である。
【図２９】  図１のシステムのアンテナ・ノードの機能ブロック図である。
【図３０】  図２９のアンテナ・ノードのＲＦチャンネルの機能ブロック図である。
【図３１】  図２９のアンテナ・ノードのチューナの機能ブロック図である。
【図３２】  図２９のアンテナ・ノードのスケルチ回路の機能ブロック図である。
【図３３】  図２９のアンテナ・ノードのアンテナ・ネットワーク・インターフェースの機能ブロック図である。
【図３４】  図３５の通路の形状に関連した様々な平面アンテナを示す表である。
【図３５】  図１の対象物が、図１のシステムの例証的設置における識別および制御の目的のために通過する通路の平面図である。
【図３６】  図１のシステムのアンテナの概略線図である。
【図３７】警告 4  図１のシステムのいくつかの対象物のための通信を増強するために使用できる搬送波の平面図である。
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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