CN101688785A - 便携式位置确定设备 - Google Patents

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E·F·弗勒
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Abstract

公开了一种方位确定设备，包括卫星导航接收机，用于当设备改变其相对于预定位置的方位时，自动地向寻呼发射机提供计算的方位信息，以便传输至寻呼接收机，用于读出计算的方位信息。读出值可以是坐标的形式，并且伴随着消息或告警。该设备可被配置成小尺寸并且可经济制造的便携式单元。

Description

便携式位置确定设备
技术领域
本发明一般涉及一种用于确定移动物体、人或动物的位置或方位的电子个人定位设备，更具体地讲，涉及一种通过利用双向寻呼系统或其它无线通信装置和全球定位卫星系统的能力来确定移动物体、人或动物的位置或方位的设备。
背景技术
追踪可在一定的地域范围内沿未知方向移动的个人或物体、或甚至诸如驯养动物或宠物的动物的位置多年来倍受关注。已提出了使用现有无线通信能力但往往笨重、庞大、昂贵或具有上述所有缺点的多个系统。随着全球定位卫星系统(GPS)服务的到来，已有可能提供相对不昂贵的用于确定移动物体的位置的定位系统。这些定位系统通常被用在卡车上，以为在任何一个具体时间使用大队卡车的公司提供位置信息。单个卡车的位置是通过由卫星接收机从至少三个GPS卫星同时接收信号而被确定的，所述位置可随后经某种无线链路被存储或发送至中央接收站。此外，无线链路可以是双向通信链路，其中位置信息仅响应于接收到请求而被发送。然而，全球定位系统(GPS)具有一些缺点：它获取位置数据相对慢，并且在很大程度上依赖于在开放区域中的目标物体，其中所述物体在相对于至少三个GPS卫星的视线(line of sight)位置上。另一个缺点，尤其是在小的便携式单元中，必须被包括在定位设备中的GPS接收机需要在从GPS系统获取和发展位置信息的时间段期间使用大量电能。此外，小的便携式物体定位器，除了在经受较不完美的定向以使GPS系统能够快速和有效的定位的同时最小化电力的使用以外，还必须非常简单和容易使用。
发明内容
本发明中描述的和此处要求权利的物体定位器包括下述步骤：向移动物体附着耦接了至少一个天线的移动通信单元；接入来自移动通信单元的GPS系统的传输以获得移动通信单元的位置坐标；经寻呼网络或其它无线通信网络，例如数字蜂窝网络(例如，全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、通用分组无线业务(GPRS)或第三代(3G)通信协议)、基于射频(RF)或基于卫星的移动电话网络、或局域或广域网(例如，因特网)(单独或相组合)，从移动通信单元向基站传输位置坐标；并且以人可读、可听或可识别的形式为客户或资产所有者输出位置坐标。
在本发明的一个方面中，移动物体定位器与用于接收GPS信号并与基站进行通信的至少一个天线一起安装在项圈、背带或类似的可穿戴物品上或集成在这些物品内。移动物体定位器可由要被追踪或定位的人穿戴或携带，而安装或集成在项圈、背带或类似的可穿戴物品上或集成在这些物品内的移动物体定位器被放置成围绕要被追踪或定位的动物或物体的身体或脖子。
优选地，移动物体定位器是非常小的形状因素，以致其可被嵌入或集成在可穿戴的物品内，例如在衣服、手表、腕带、臂带、皮带或腰带、腕或踝镯、项链、手表内，或例如作为钥匙链的配饰。
在本发明的另一个方面中，移动物体定位器中的GPS接收机是激活的，并且处理GPS位置坐标数据来确定穿戴或携带移动物体定位器的移动物体、人或动物的位置(例如，纬度和经度)。
在本发明的另一个方面中，移动物体定位器经寻呼网络或诸如数字蜂窝通信网络、其它基于射频(RF)、基于卫星或基于因特网的通信网络的其它无线通信网络(单独或组合)与基站进行通信，以处理对位置信息的请求，并返回包含位置信息的传输作为对于请求的答复。
在本发明的另一个方面中，从GPS系统获得的坐标数据可在从移动物体定位器被传输以后，在基站、寻呼网络或其它无线通信网络(不管在数字蜂窝通信网络还是其它基于RF、基于卫星或基于因特网的通信网络(单独或组合))中被翻译为人可读形式。
在本发明的另一个方面中，在从移动物体定位器被传输至寻呼网络或诸如数字蜂窝通信网络的其它无线通信网络、或基站之前，从GPS系统获得的坐标数据在移动物体定位器中被翻译，由此，GPS启用设备将发送纬度和经度，所述纬度和经度被设备固件映射为城市和街道地址，并用于追踪和监视订户位置和移动。
在本发明的另一个方面中，移动物体定位器经诸如数字蜂窝、基于RF或基于卫星的通信网络的任何合适的无线通信网络与基站进行通信，由此可在其向基站传输之前或之后进行从GPS系统获得的坐标数据的翻译。
在本发明的另一个方面中，移动物体定位器经无线蜂窝通信网络(可能与数据通信网络(因特网)相结合)直接与用户的接入设备进行通信，所述用户的接入设备包括蜂窝电话或计算机。因此，用户可从用户的接入设备向移动物体定位器发起位置查询，并在用户的接入设备处接收告警或位置响应。
这样的通信可经音频、视频、传真、电子邮件、即时消息、文本消息、短消息服务(SMS)消息、网际协议、语音、语音邮件、振动来进行，或者可刺激五种感觉中的至少一个。警报可经下述通信手段之一而被传送：SMS、传真、电子邮件、即时消息、网际协议、语音、语音邮件、GPRS、CDMA、WAP协议、因特网或文本。
而在本发明的另一个方面中，位置信息的输出可根据用户的选择，经扬声器或显示器，以文本、口头或图形形式提供。
在本发明的另一个方面中，物体定位器系统可在地图上标绘位置信息，或允许用户手动地标绘位置信息或从位置信息消息中识别移动物体定位器的位置。
在本发明的另一个方面中，可从基站或寻呼或诸如数字蜂窝通信网络或其它基于RF、基于卫星或基于因特网(单独或组合)的其它无线通信网络，或从其它中间站向另一个远程站转发位置信息的输出。
而在本发明的另一个方面中，位置信息的输出可关联、与其一起发送或结合其它信息，包括获取位置数据的时间、移动物体定位器的状态、移动物体定位器的电池的情况、移动物体定位器在预定范围内还是超过了边界或电子栅栏、或告警情况的通告。
在本发明的另一个方面中，移动物体定位器系统可自动地确定位置信息，将其发送至基站，或拨接用户位置以报告位置信息。
而在本发明的另一个方面中，移动物体定位器可将位置信息发送至监视服务，并且存储该位置信息用于以后的检索，或向用户报告接收的位置信息。
而在本发明的另一个方面中，提供与监视服务相关联的服务器设备，所述服务器设备在移动物体定位器“追踪”模式下运行，接收用户(客户)不想要的位置更新。服务器充当中介和可由用户按需访问的信息存储器，并充当告警和地图信息的产生器。
在本发明的另一个方面中，移动物体定位器包括用于提供人或动物的医疗记录的存储器的功能，并且具有远程健康监视和诊疗能力和遵守监视的能力。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在结合附图参照下述说明，其中：
图1示例了本发明的物体定位器系统的框图。
图2示例了根据本发明的物体定位器的示意例子。
图3A-3C示例了根据本发明由项圈支撑的物体定位器的示意图。
图4示例了本发明的物体定位器的框图。
图5整体地示例了物体定位器的操作的流程图。
图6示例了经受附加外部控制的物体定位器的操作的流程图。
图7示例了用于为物体定位器提供外部控制的、基于范围启动的系统的示意图。
图8示例了可用于本发明的物体定位器的基站的框图。
图9示例了可用于本发明的物体定位器的基站的替换实施例的框图。
图10示例了本发明的物体定位器系统经双向寻呼获得位置数据的操作的流程图。
图11示例了本发明的物体定位器系统的替换实施例的框图。
图12A示例了根据本发明的基站的替换实施例的框图。
图12B示例了根据本发明的基站的另一个替换实施例的框图。
图13示例了图10的流程图的扩展部分，示出了本发明的物体定位器系统的操作的替换实施例。
图14示例了包括客户无线蜂窝电话接口、客户web接口和追踪服务器组件的后端系统的一个实施例。
图15描绘了可与本发明相结合地使用的后端基础结构600的又一实施例。
图16描绘了被呈现给订户设备的示例web界面显示，所述显示示出了可经基站访问的各个特征。
图17描绘了根据本发明的一个实施例的示例web界面显示，使订户能够经他们的固定或移动web浏览器设备来设定追踪/地理栅栏(geo-fence)监视和告警配置。
图18示出了根据本发明的一个实施例的示例屏幕显示界面，提供用于设定告警的功能。
图19描绘了根据本发明的一个实施例提供当前栅栏分配信息并使订户能配置栅栏的界面。
图20A-20C描绘了根据本发明的一个实施例的示例屏幕界面，所述屏幕界面分别使用户能够指定栅栏边界，对其进行预览，并修改其位置。
图21描绘了根据本发明的一个实施例的示例显示，其中，订户可分配用于接收告警消息的联系人。
图22描绘了具有输入域的示例显示，使用户能够指定接收由后端系统产生的告警的联系人。
具体实施方式
现在参照图1，图中示例了本发明的物体定位器的系统框图。在图1中，物体定位器系统10包括双向寻呼系统12、全球定位卫星系统50和物体定位器42。双向寻呼系统12是现有技术中公知的传统寻呼系统，例如，诸如美国专利No.5,423,056(Lindquist等人)中示例和描述的寻呼系统。双向寻呼系统12通过发射路径14和接收路径16与基站18交互。基站18可包括电话、寻呼机等，或者可具有输入端20，用于沿通信路径22从电话机24或通过通信路径31从无线电话机25接收拨入的电话号码。在其它实施例中，基站18可以是双向寻呼系统12中的寻呼服务中心，或与双向寻呼系统12耦接的监视服务，而不是用户与本实施例的物体定位器系统10进行交互的单独操作的入口点。一般来讲，输入端20响应于由电话机24或无线电话机25发射的双音多频(DT MF)音。基站18进一步具有输出端26，要显示的位置数据沿路径28传播至显示器30。显示器30可被配置成以几种形式(例如，文本、图、图形或数字)中的任意形式来显示位置信息。在替换实施例中，双向寻呼系统12可由直接RF链路或其它无线通信信道代替。在本发明的示例性实施例中示出了双向寻呼系统12，以功能性地代表本发明的概念。
继续图1，本发明的物体定位器系统10包括物体定位器42。在其操作模式之一中，作为双向寻呼收发器，物体定位器42包括沿电缆38与天线36耦接的输入端40，用于沿路径32接收由双向寻呼系统12发射的信号，并沿路径34将寻呼信号发射至双向寻呼系统12。物体定位器42还包括输入端44，用于沿路径52从全球定位卫星(GPS)系统50接收要被天线48截获并沿到输入端44的路径46传导至物体定位器42的位置信息信号。全球定位卫星系统50是技术中熟知的传统设计，例如美国专利No.5,726,660(Purdy等人)中描述的。可替换地，可通过使用被配置成用于这样的接收的接收系统来从俄国目前使用的开放卫星系统(Glanost)接收位置信息信号，或使用欧洲伽利略(Galileo)卫星系统。
根据本发明，可用于追踪动物和宠物的又一卫星系统是近期由中国政府发射的百度(Baidu)卫星系统。在一些实施例中，移动物体定位器设备可从多个系统(例如，全球导航卫星系统和GPS)接收信号，以用于改进的导航。
在操作中，物体定位器42旨在由个人、物体或动物携带或附着，以被本发明的物体定位器系统定位或追踪。用户通过在例如电话机24上拔打对应于物体定位器42的电话号码地址，从基站18进入系统，所述物体定位器42用作寻呼收发器。电话号码地址还可从无线电话机25被拨打，并经RF信道31被传输。DTMF信号接着沿路径22传播至基站18的输入端20，在基站18中，DTMF信号被变换为寻呼发射信号，并沿发射路径14从天线15发射至双向寻呼系统12。双向寻呼系统12经发射路径32将寻呼消息中继给与物体定位器42耦接的天线36。如在下文更详细地描述的，物体定位器42处理由基站18发射的位置信息请求，从全球定位卫星系统50获得位置信息，并将包含该位置信息的响应沿路径34从天线36发射至双向寻呼系统12，所述双向寻呼系统12再沿路径16将位置信息信号中继给基站18的天线15，用于在显示器上处理和显示。位置信息的这种中继可自动发生或响应于具体查询而发生。可替换地，相反，无线路径14和16与天线15一起，每个可包括到中心局(central office)的标准电话连接。因此，寻呼中心可拨打基站的电话号码来递送位置信息。
现在参照图2，图中示例了物体定位器42的示意图，其可通常配置有双向寻呼天线36和GPS接收机天线48。双向寻呼天线36沿电缆38耦接至物体定位器42上的输入端40。类似地，GPS接收天线48沿电缆46耦合至物体定位器42上的输入端44。图2所示的双向寻呼天线36旨在代表这样的事实：该物体定位器42中的这个天线通常为与双向寻呼设备一起发现的类型。这样的天线通常安装在寻呼器单元本身的内部，并因此必须具有非常小的尺寸。然而，可能存在利用诸如图2所示的外部天线而被最优化的本发明的物体定位器42的应用。因此，图2中的双向寻呼天线36的示例不旨在限制，而仅为示例。由于其平、薄、矩形形状的设计，GPS接收天线48被传统地称为“贴片天线”。通常，这样的贴片天线旨在被放置在向上的、相对水平的表面上，以暴露天线来接收来自GPS系统中排列成阵列的卫星的由全球定位卫星系统发射的相对弱的信号。因此，图2中的示意图证明了系统中使用的两个天线可被放置成用于最佳接收和发射，并使用分别用于双向寻呼天线36和GPS接收天线48的柔性电缆38和46连接至物体定位器42。
现在参照图3A、3B和3C，图中示例了安装在项圈45的下侧的物体定位器42。这样的项圈45被配置成围绕要被本发明的物体定位器10追踪或定位的动物的身体或颈部来支撑物体定位器42。应观察到GPS天线48在与物体定位器径向相对的位置处附着在项圈上。如下文将描述的，这是有意的。物体定位器通过连接到物体定位器42的输入端44的电缆46与GPS天线48耦接。该布置在图3A中被示例，并且可通过观看图3B中示例的横截面A-A’被更清楚地示出。在截面A-A’中，示出了安装在项圈上的物体定位器的侧视图，其中项圈45在其下侧点处支撑物体定位器42，并且在其径向相对的上侧点处支撑GPS天线48。如之前一样，GPS天线48通过电缆46耦合至物体定位器42的输入端44。类似地，通过图3C中的横截面B-B’识别的侧视图示出了安装在项圈上的物体定位器42组件的相对侧。在截面B-B’中，示出了在其下侧端点处支撑物体定位器42，在其径向相对的上侧端点处支撑贴片天线或GPS天线48的项圈45。截面B-B’中还示出了与物体定位器42的输入端40耦接的双向寻呼天线36的代表。应认识到，对于将物体定位器及其天线布置或附着到项圈45上，可能存在许多配置，包括将定位器和天线结合成可定位地安装在项圈上或项圈内的单元，或者可替换地，其中定位器和天线分别布置在项圈上或项圈内。然而，还应认识到物体定位器42的质量相对于GPS天线48的质量较大、和下述事实：它们安装在项圈45的径向相对的两侧使物体定位器42永远保持在最低的可能位置，而使GPS接收天线永远保持在最高的可能位置以最优化来自GPS卫星系统50的接收。图3A-3C中未示出的是诸如铆钉和带扣布置的机制，由此项圈45可以被打开和闭合以围绕要被追踪或定位的动物的颈部或身体固定项圈。同样地，对于本领域技术人员，许多配置是可能的和明显的。
应理解，在优选实施例中，移动物体定位器是非常小的形状因素，以致其可被嵌入或集成在可穿戴物品内，例如在衣服、手表、腕带、臂带、皮带或腰带、腕或踝镯、项链、手表内，或例如作为钥匙链的配饰。因此，移动物体定位器可由小孩、宠物或老人分离地、不明显地或秘密地携带。此外，这样的小形状因素的移动物体定位器包括耐水和防水外壳(至少1口寻防水)。
现在参照图4，图中示例了用于本发明的物体定位器系统10的物体定位器42的框图。示出了寻呼接收机60或其它数字无线通信接收机，沿路径64将数据输出端62与控制器66的输入端耦接。控制器66包括用于位置数据的存储的存储器68和用于对物体定位器42供电的电池70。在本发明中，该电池70是可再充电电池。该电池70可以是镍镉(NiCad)电池或锂(lithium-Ion)电池。提供太阳能电池71对电池70充电，所述太阳能电池71可包括传统的晶体硅太阳能电池、或由例如碲化镉(CdTe电池)制成的薄膜太阳能电池。硅太阳能电池可替换地包括多层器件，诸如铜、铟、镓和硒的复合结构(CIGS)。可用于再充电的其它高效率的太阳能电池包括：胶体电池、GaAs电池、有机/聚合体太阳能电池，并且基于淀积参数的硅薄膜包括非晶硅(a-Si或a-Si:H)、原晶硅或纳米晶硅(nc-Si或nc-Si:H)。可替换地，也可使用标准或不可再充电电池和可更换电池。
如图4中进一步示出的，控制器66还包括控制输出端72，沿路径74与寻呼接收机或类似的数字无线通信接收机60的控制输入端76耦接。寻呼或类似的数字无线通信接收机60经沿电缆38R与寻呼接收机60的RF输入端40R耦接的天线36R，接收寻呼或无线通信。
继续图4，图中示出了GPS接收机78，将其设置成沿路径82将输出端80处的位置数据与控制器66的输入端子84耦接。GPS接收机78还包括启动输入端，从控制器66的输出端86沿路径88耦接至GPS接收机78的启动输入端90。GPS接收机78在天线48处接收来自全球定位卫星系统50的GPS信号，所述GPS信号沿路径46耦接至GPS接收机78的RF输入端44。在可替换的实施例中，GPS接收机78可被配置成接收差分GPS(D-GPS)信号，以增强确定位置坐标的准确度。此外，除了D-GPS以外，可使用利用外部准确度增加系统的其它GPS系统，诸如A-GPS(辅助GPS)和HA-GPS(混合、辅助GPS)，例如诸如gpsOneTM(由高通公司(Qualcomm Inc.)提供)，来增强确定位置坐标的准确度。应理解，可实现其它网络辅助定位技术，包括例如E-OTD(增强型观测时间差)，这是一种通过提供在3GPP标准中描述的位置服务(LCS)能力来管理的网络辅助定位技术。可实现的其它卫星系统包括新兴的GPS阶段III。
另外地设想了提供地理位置能力的不基于GPS的方案，供本发明的物体定位器系统使用；例如，可实现基于网络的三角测量和小区塔(cell tower)定位技术。例如，通过建立已知高度的塔的稀疏网络，其中塔在网络中的相对位置已知，可使用三个(3)塔来对物体定位器的位置进行三角测量。该方法可用于确定平面位置，并且可用于确定至少两个坐标，经度和纬度，足够确定地球上的任何位置。此外，可利用基于3G(第三代)MIMO(多输入，多输出)的无线系统用于根据本发明的地理定位应用。此外，可使用新兴的UWB(超宽带)定位网络(U-PoLoNets)来追踪物体定位器的位置。
图4中还示例了寻呼发射器或类似的数字无线通信发射机92，被配置成将控制器66在输出端98提供的位置数据沿路径96发射至寻呼发射机92的数据输入端94。控制器66还在输出端100沿路径102将启动输出提供至寻呼或类似数字无线通信发射机92的启动输入端104。寻呼发射机92当启动时，发射在数据输入端94接收的数据，并将要从输出端40T发射的信号沿路径38T耦接至寻呼发射机天线36T，以辐射至双向寻呼系统12。应认识到，寻呼系统组件，尽管在图4中被示出为单独的功能元件，实际上可被集成到共享由附图标记36代表的公共天线的单个双向寻呼收发器中。图4所示的示例旨在提供在物体定位器42与双向寻呼系统12的通信关系期间的清楚的信号路径。将天线耦接至寻呼收发器的多种配置是可行的，并且在技术领域中已知，此处不再进一步描述。
可替换地，利用数字无线通信发射机的系统当启动时，发射在数据输入端94接收到的数据，并沿路径38T将从输出端40T发射的信号耦接至无线通信天线36T，以供辐射至蜂窝通信网络。
继续图4，图中示出了被标记为“信号检测器”106的框，具有沿路径110耦接至控制器66的启动输入端112的输出端108。信号检测器106代表几个可选设备中的任何一个，所述可选设备能够通过将物体定位器42的操作限于物体定位器42的寻呼通信或GPS接收区域以外的某些外部条件，对物体定位器42进行更精确的控制。在图4所示的示例性例子中，只要天线105从独立源获得的信号能量超过了其检测阈值，信号检测器106就提供一个输出。在可替换的实施例中，信号检测器106可用于测量RF信号能量，即例如在图4所示的天线36R处呈现的信号场强噪声或信噪比。这样的阈值，例如可代表限制点，超过该点，物体定位器例如通过电子栅栏被启动操作；或者例如该阈值可代表一段距离，在该距离内物体定位器的位置有可能提供无用信息，因为物体定位器42可能例如在基站的视线内。或者该阈值可以被表达成时间或高度，或作为方位角(azimuthheading)。可替换地，物体定位器42可被编程用于当物体定位器42移动到周界以外时操作告警。可通过将物体定位器42物理地定位在区域的极点，同时GPS接收机78操作，将报告的坐标存储在定位器的存储器中来编程这样的周界，这样建立一个边界，在该边界以外物体定位器42将自动地报告位置。此外，可通过物体定位器存储器中存储的至少一个坐标来限定周界。然后通过选择存储的算法来确定周界，所述算法限定圆形或其它几何形状的限制，在该限制以外物体定位器42将自动地报告位置。
继续图4，应认识到可通过集成电路来实现图4所示的每个主要功能框，所述集成电路可被配置成安装在非常小的尺寸的外壳内。例如，通常占据大致三到五立方英寸的体积的袖珍寻呼机的重量大致为四到六盎司。控制器66可包含被编程为提供各种功能和可操作功能的单片微处理器或微控制器或数字信号处理器。这样的程序可存储在存储器68中，以供控制器66在控制物体定位器42的操作时使用。寻呼接收机60、寻呼发射机92和GPS接收机78尽管作为功能块被示出，但实际上，每个部件中可并入多个复杂功能。因此，在图4所示例的框图的范围内，许多配置和功能操作是可能的。例如，可通过控制器66中的定时器(未示出)以周期性的间隔启动或激活物体定位器42中的GPS接收机78；或者可替换地，经通过因特网、OTA传输、或蜂窝电话通信网络或寻呼网络接收到的调度的或ad-hoc激活信号，以周期性的间隔启动或激活物体定位器42中的GPS接收机78。当操作物体定位器42作为追踪设备或用于自动地获取和向寻呼系统或蜂窝电话系统12或基站18发射位置信息时，这样的周期性的激活是有用的。在另一个实施例中，GPS接收机78可通过来自双向寻呼系统12或来自监视服务的命令被启动或激活，所述监视服务充当使用物体定位服务的多个客户的基站。这样的寻呼系统或监视服务可通过无线或有线信道手段向用户或基站传输位置信息。下面的详细描述将示例性地提供本发明的物体定位器系统10的一些基本可操作特征的描述。下面将结合图7描述由信号检测器块106代表的一个这样的特征。
现在参照图5，图中示例了在用户希望确定物体定位器42的位置的情况下，图4所示的物体定位器42的操作的流程图。该环境可代表任何数量的用户活动，包括所有者确定例如宠物狗或宠物猫、或孩子或可能具有老年痴呆症(Alzheimer)或类似的认知缺陷或情况的人的位置的努力。类似地，图5所示例的操作还可包括所有者希望随时间追踪附着了物体定位器42的物体的情况。此外，图5的流程图还可示例当物体定位器42被附着于人或由人携带，并且希望知道该人在某个特定时间或某个其它过去的时间的位置时的情况，如下面进一步描述的。流程始于块202，开始操作序列，然后是判决块204，在块204中物体定位器42寻求确定双向寻呼接收机60或类似的数字无线通信接收机的输入端40是否已接收到请求位置信息的寻呼或类似的激活信号，例如SMS消息。如果该确定的结果是否定的，则流程返回判决块的输入端进行重试。然而，如果查询的结果是肯定的，则流程前进至块206，其中启动GPS接收机78，通过重现来自图1所示例的全球定位卫星系统50的信号来获取物体定位器42的位置坐标。
基于成功地获取物体定位器42的坐标，并因而获取了附着了物体定位器42的单个物体或动物的坐标，在块208中，物体定位器42接着进行操作，通过将坐标信息载入物体定位器42中的控制器66的存储器68来存储该坐标信息。这样的坐标信息可与时间戳相关联。可接着在块208中存储从GPS卫星系统导出的这种时间戳，以供以后的检索。此外，这样的坐标信息还可与其它数据，诸如物体定位器的可操作状态、发射信号强度、阈值的越过、电池状态、告警信号等相关联，以便被传输至基站。然后流程从在存储器68中存储坐标的块208前进至块210，在块210中物体定位器42被配置成响应于通过双向寻呼系统12接收到的请求而发送坐标。坐标的发送将使用与在块204中接收位置坐标的请求的相同双向寻呼系统12以相反的方向发生。在块210中发送了坐标之后，流程前进至定时器块212，所述定时器块提供测量的时间间隔，在所述时间间隔期间物体定位器42试图在特定时间从GPS系统50获取坐标。已知典型的GPS系统通常花相当量的时间来从足够数量的卫星获取位置坐标信息，从而以足够的精确度固定物体定位器42的位置。所需时间包括接收在时时刻刻大幅度变化的条件下的若干信号，这削弱了图4所示的GPS接收机78获得完整的位置数据以响应由物体定位器42中的寻呼接收机60接收到的请求的能力。由在块212中操作的定时器表示的时间值可以为例如五到十分钟的数量级。在块212中，如果定时器还未达到超时的值，则流程返回块206的输入端，在该输入端处，物体定位器42再次试图从GPS系统50获取坐标。返回块212，如果定时器已达到其最终值，则流程从块212前进至块214，在块214中流程终止。该定时步骤操作用于最大化获得和获取位置信息的机会，并限制GPS接收机78的电力的使用。因此，图5示例了物体定位器42的操作的基本模式。应认识到，对该基本操作模式的许多变形是可能的，并且可用于增强物体定位器42的操作。这样的功能可被编程到物体定位器42的控制器66中。
现在参照图6，图中示例了在物体定位器42被激活成(在该示例性例子中)仅当物体定位器42相对于基站或发起位置坐标请求的一些其它限定位置在距离限制以外的位置时从GPS接收机78获得位置信息的情况下，物体定位器42的操作的流程图。图6的流程图还示出了用于启动和禁止物体定位器42内的GPS接收机78的可操作序列中的其它步骤。如之前所指出的，GPS接收机78通常是需要大量电力来操作的设备，因此本发明的物体定位器系统10的一个优点是试图最小化从图4中的物体定位器电池70汲取的电力。这可通过限制GPS接收机78的操作周期，使其变为仅操作足够获得物体定位器42需要的坐标信息的长度。
流程在图6中从开始块220开始，流程从开始块220前进至块222，其中物体定位器42确定物体定位器42是否超出了预定限制，诸如离基站或进行位置信息请求的其它限定位置的最小距离。如果确定为否，也就是说，物体定位器42没有超出预定限制，则流程返回判决块222的输入端进行另一个尝试。该循环将继续，只要物体定位器42在由本发明的物体定位器系统10的物体定位器42和其它部分内的电路建立的预定限制内。下面将结合图7进一步描述这样的预定限制特征的示例性例子的功能操作。
现在返回图6的流程图，流程从开始块220前进至判决块222以确定物体定位器42是否已从基站18接收到查询。如果还未接收到查询，则流程沿“N”路径前进至定时块224，其中物体定位器42可操作定时序列，以周期性地使GPS接收机78能获取位置坐标，而不管是否从基站18接收到查询。当块224的定时器超时时，流程沿“Y”路径前进至块226以启动GPS接收机78。返回判决块222，如果物体定位器42之前从基站18接收到了查询，则流程沿“Y”路径前进至块226以启动GPS接收机78。
继续图6，物体定位器42中的流程从块226前进至块228，以获取物体定位器42的位置的坐标。此后，流程前进至判决块229来确定物体定位器42是否相对于基站18超过了预定限制。如果块229中的确定的结果为否，则流程沿“N”路径前进至判决块231，在判决块231中，计数器提供预定数量的尝试来确定物体定位器42是否超出了块229中要求的预定限制。如果判决块231中的计数器还未完成最后的计数，即还未完成确定物体定位器42是否超出限制的所有试图或尝试，则流程沿“N”路径前进至重新输入块228以获取位置坐标。当块231中的计数器完成了最后的计数时，流程沿“Y”路径前进至判决块222的输入端。现在返回判决块229，如果确定物体定位器42超出了预定限制，则流程沿“Y”路径前进至块230，存储在块228中执行的步骤期间从GPS卫星获取的位置坐标，其中施加于启动端子90的启动信号进行操作以唤醒GPS接收机78，使得其可与GPS系统进行通信，并获得物体定位器42的位置信息坐标。因此，流程从启动GPS接收机78的块226前进至物体定位器42从全球定位卫星系统50获取坐标信息的块228。
继续图6，一旦从GPS接收机78获取物体定位器42的坐标，在图6的操作块230中，物体定位器42内的控制器66使位置信息被存储在物体定位器42的存储器68中。流程接着前进至块232，其中控制器66进行操作以禁止GPS接收机78，从而GPS接收机78不再从电池汲取电力，直到下一次希望从GPS系统50获取坐标信息。在块232中禁止GPS接收机78之后，流程前进至块234，其中物体定位器42将输出端98上的位置数据沿路径96提供至寻呼发射机92的数据输入端94。然后经双向寻呼系统12将位置信息发送至图1所示的基站18。在发射坐标信息之后，流程从块234前进至超时块236，在块236中，定时器提供一个时间间隔，在该时间间隔内，允许物体定位器42从GPS系统获取坐标信息，从而最大化在物体定位器42变成停止之前获取坐标的机会。此处，超时值同样典型地为五到十分钟的数量级，尽管时间段可合理地为对应于使用的具体环境的任何值，并且实际上，在一些应用中可调整。在块236中还未达到超时值的情况下，操作循环回到超时块236的输入端，并启动物体定位器42继续试图从GPS系统获取位置信息。在已达到超时值的情况下，流程沿“Y”路径从块236回到在判决块222的输入端的序列的开始，在那里如之前描述的，启动物体定位器42来检查定位器42是否位于预定限制以外。
作为保存电池电力的可替换的方法，移动定位器设备可配备加速计设备，所述加速计设备可操作为当宠物或穿戴者在预定的时间量中未移动时，诸如当穿戴者睡觉或休息时，使定位器设备进入睡眠状态。在一个实施例中，加速计设备可包括压电薄膜或压电传感器；面微加工电容(MEMS)-亚诺德(Analog Devices)、飞思卡尔(Freescale)、霍尼韦尔(Honeywell)、Systron Donner(BEI)；诸如可从MEMSIC获得的Thermal(亚微米CMOS工艺)；诸如可从VTITechnologies公司获得的体微加工电容；体微加工压电电阻；诸如可从Rieker公司获得的基于弹簧质量的电容；机电伺服(伺服力平衡)；零平衡型；应力计量型；共振型；磁感应型；光学；表面声波(SAW)型。
可在物体定位器设备中实现其它传感器设备。例如，除了运动检测器(例如，加速计)以外，在物体定位器设备中附加地设置了用于感应设备的环境温度的温度传感器，如此处更详细地描述的，所述温度传感器由后端基础结构监视，如果超过了编程的温度范围则向用户报告。
现在参照图7，图中示例了可以向物体定位器42提供预定限制信号的一种配置的示意框图。图7示出的是通过电缆128与其天线126耦接的基站18，操作产生根据基站的天线126的辐射图特性被辐射的信号。图7还示出了一种物体定位器42，所述物体定位器42包括通过电缆124与天线122耦接的信号检测器块120。应注意，基站18以发射模式操作，物体定位器42以经天线122的接收模式操作。通过比较基站从天线126发射的信号的接收信号强度和信号检测器120内存储的参考信号，物体定位器42能够确定在物体定位器42和基站18分开的距离方面物体定位器42在何处与基站相关。在该例子中，假设在基站18和物体定位器42之间测量的信号强度以与物体定位器42离基站18的距离相比可预测的方式衰落。比较限制信号和参考值的替换是仅使用物体定位器42中的接收机的信噪比特性。当不再能够从基站18获取或捕获信号时，由此提供限制。该限制可仅通过调整基站信号强度来调整。通过示例，可通过控制基站18的信号强度来建立预定限制，以限定围绕基站18的假想的边界130。信号强度为足够低的值，该值可仅在假想的边界130由物体定位器42中的信号检测器120检测。因此，如果物体定位器42天线122大于由离基站18的半径“r”指示的距离，则不能检测到信号(或者信号将低于可接受的阈值)，并且认为物体定位器42超过了由距离“r”代表的预定限制，所述距离“r”可被认为是接受半径。然而，如果物体定位器42接收到或检测到了由基站18发射的信号(或者其高于预定阈值)，则认为物体定位器42的天线122在半径“r”内，并且在该点处，物体定位器42一定不被激活以试图从GPS系统50获取位置信息。
现在参照图8，图中示例了框图，包括可在基站18中实现的处理从物体定位器42接收到的位置信息的特征。在图8所示的一个实施例中，基站302包括寻呼接收机304，所述寻呼接收机304具有通过电缆308与寻呼接收机304耦接的接收天线306。寻呼接收机304的输出在输出端310处沿路径312被供应至处理器316的输入端314，所述处理器316接收和处理位置信息以供输出或显示。在图8的示例性例子中，信息沿路径318被存储在寄存器320中，可由处理器316沿路径322从寄存器320检索信息，以便在端子324处沿路径326输出至数据显示器330的输入端328。在由图8的框图示例的该简单例子中，位置信息被处理，以便作为数据而被显示，所述数据可以是经度和纬度、最近的主要街道交叉点的形式，或极坐标，诸如位置角和基站302和物体定位器42之间的距离。在可替换的实施例中，可在处理操作期间将位置信息翻译或变换为语音信号，以便作为口头消息经音频输出设备(图8中未示出)输出，或使用这样的装置被翻译或变换为作为至少文字数字字符在地图上被标绘的形式。在其它可替换的实施例中，位置信息可从基站18被转发至另一个远程设备或站。
现在参照图9，图中示例了可替换的实施例，示出了包括寻呼接收机304的基站350。寻呼接收机304沿路径308接收由物体定位器42发射至寻呼接收机304的天线306的位置信息。寻呼接收机304从输出端352沿路径354耦接至基站350的处理器358的输入端356。处理器358还可具有沿路径378到寄存器380的访问，处理器358可进一步沿路径382从寄存器380获得存储的位置信息。这样的位置信息当然可经天线382和电缆384从GPS接收机368获得，所述信息在输出端370处沿路径372耦接至处理器358的输入端374。该GPS接收机368是基站350的一部分，并且使基站350提供从物体定位器42获得的位置信息的增强显示。
继续图9，图中示出了GPS显示器366，在输出端360处从处理器358获得关于位置坐标的数据，所述数据沿路径362流向GPS显示器366的输入端364。GPS显示器366被配置成提供包括基站350和物体定位器42的区域的地图，从而显示物体定位器系统10的每个组件关于彼此的相对位置。关于GPS显示单元，典型地，可示出其上指出了街道或大道的地图，并且显示中包括示出了基站350和物体定位器42各自的位置的标记。在另一个方面中，基站350可包括除寻呼接收机以外的移动设备，例如蜂窝电话、PDA等。
图8和9中描述的实施例旨在示例，并且不限制于为示例本发明的概念和原理而描述的具体实施例。可按照可想到的几种配置中的任何一种来实现文字数字文本、口头消息或地图显示形式的位置信息的输出。此外，可包括使用户能选择需要哪个输出装置的设置。此外，代替选定的输出，或除选定的输出以外，位置信息的某些输出还可由告警指示，或伴随着告警。此外，当输出为例如文本格式或口头格式时，提供的信息可用于手动地在其中使用物体定位器42的区域的地理地图上标绘位置坐标。而在本发明的另一个实施例中，GPS接收机产生的坐标数据的处理可包括：在将位置信息发射至寻呼系统12或基站18(见图1)之前，由物体定位器42中的控制器66(见图4)将坐标数据翻译或变换成人可读的形式。而在本发明的另一个实施例中，可将位置信息从基站18转发至另一个远程设备或站。
现在参照图10，图中示出了如图1示例的本发明的物体定位器系统10的组合单元的操作的流程图。流程始于块402，其中例程开始，并因此流至块404，在块404中基站18通过寻呼物体定位器42来请求位置信息。在该块404中，基站18向物体定位器42发射位置信息请求。流程从块404前进至块412，在块412中物体定位器42前进通过序列以启动GPS接收机78以便获得新的位置坐标信息。因此，流程前进至块406，其中物体定位器42检查其自己的存储器-见例如图4所示的物体定位器42的框图-因此，流程前进至块408，其中物体定位器42确定实际上其存储器中是否存在坐标。如果结果是肯定的，则流程沿“Y”路径前进至块410，其中物体定位器42确定其存储器中存储的坐标是否是当前的。如果块410中的结果是肯定的，则流程沿“Y”路径前进至块420，其中物体定位器42从图4所示的其存储器68取回坐标信息，并在块422中设定物体定位器42将坐标发射至基站。因此，流程前进至块424，其中基站18关于其是否已从物体定位器42接收到请求的坐标信息进行确定。如果结果是肯定的，则流程沿“Y”路径前进至块428，其中基站18开始在基站18处向用户输出或显示坐标信息。因此，流程从块428前进至块430，其中例程结束。
返回到图10的块424，如果基站18确定其没接收到请求的坐标信息，则流程沿到判决块426的“N”路径前进至块426。在块426中，基站18确定物体定位器42的最近寻呼是否实际上是在基站操作的协议内允许的最后尝试。如果结果是肯定的，则流程沿“Y”路径前进至块418，其中物体定位器42进行操作以禁止GPS接收机78，从而其不再从物体定位器42的电池70使用电力，然后前进至块430，其中例程结束。然而，如果块426中确定的结果为否，则流程返回到块404的输入端处的例程的开始，其中基站18重新试图寻呼物体定位器42。
现在返回图10中的块408，物体定位器42检查确定位置坐标信息是否实际上在物体定位器42的存储器68中。如果结果是否定的，则流程沿“N”路径前进至块414，其中物体定位器42要求新的坐标信息，并且如之前描述的，在块416中开始在物体定位器42的存储器68中存储新的坐标信息。然后，流程回到块412的输入端，其中启动GPS接收机78。
上面说明的物体定位系统被公开成结合宠物使用，从而宠物所有者可确定他们任性的宠物的位置。定位器，如上文描述的，在一个实施例中，被触发成响应于从寻呼系统接收信号来确定宠物的位置。寻呼系统使用现有的基础结构，通过无线链路将消息引导至移动物体，诸如宠物。这仅需要包括被调谐为寻呼发射机的频率的寻呼接收机。当然，存在关于任何给定区域放置的多个寻呼发射机。如果宠物在所有这些寻呼发射机的范围以外迷失，则系统将不工作。可替换地，这将需要到宠物的直接RF链路。
一旦物体定位器42接收到了请求，定位器42将进行两件事情之一。首先，其可仅搜索其自己的存储器，根据GPS系统的之前的获取操作来确定其中是否存储有位置坐标。如果是这样，则这些位置坐标可被发射回请求器。可替换地，响应于接收到请求而打开GPS系统，然后位置被确定。当然，如上文所述，存在为其中不能获取GPS系统的情况而进行的设置。
当信息被发射回用户时，所公开的实施例阐明了双向寻呼机的使用。对这些双向寻呼机的需要在于它们使用寻呼系统的现有基础结构。这通过在每个寻呼塔或寻呼“柱”处包括多个接收机而便利，所述接收机允许信号被接收并转发回中央站。该中央站接着处理接收到的信息并将其转发给用户。该信息，如上文所述，是坐标的形式。该坐标信息可接着以任何数量的方式被中继回用户。该坐标信息可实际经到用户的寻呼信道而被转发，这可能导致大致两到五分钟的等待时间。可替换地，该坐标信息可被直接发射给用户，倘若存在这样的基础结构。该基础结构甚至可并入蜂窝电话系统的使用。在任何情况下，有必要将坐标中继回用户，以确定用户和任性的宠物的相对位置。可使用的双向系统是传统的系统，美国专利No.5,708,971中描述了这样的传统系统的一个例子。
现在参照图11，示例了本发明的物体定位器系统的替换实施例的系统框图。在图11中，物体定位器系统11包括基站18、物体定位器42和全球定位卫星系统50。基站18和物体定位器42彼此通过由箭头对(箭头21和箭头23)所示的无线链路直接通信。下文中将进一步描述该无线链路21、23。基站18可包括电话、寻呼机等，或者可具有输入端20，用于沿通信路径22从电话机24、或通过通信路径31从无线电话机25接收拨入的电话号码。一般地说，输入端20响应于由电话机24或无线电话机25发射的双音多频(DTMF)音。基站18还具有输出端26，要显示的位置数据从输出端26沿路径28传播至显示器30。显示器30可被配置成以若干形式(例如，文本、图、图形、或数字)中的任何一种来显示位置信息。在典型的图形显示器中，其中物体定位器42运行的区域的地图可被显示成使物体定位器的位置坐标显示在显示器30上再现的地图上。无线链路21、23可以是可在两个站之间操作的任何射频通信信道，诸如具有基站和移动站并且不需要中间站来中继基站和移动站之间的传输的系统中的直接RF链路。或者，可替换地，无线链路21、23可使用卫星通信将图11所示的物体定位器42和基站18链接在一起。在这样的系统中，天线15和36及其相关联的发射和接收结构当然被配置成用于随后将发生的如无线链路21、23代表的卫星通信。因此，无线链路21、23可通过技术中熟知的多种替换手段来实现，并且将不再进一步描述。图1的示例性实施例所示的一个例子使用双向寻呼系统来提供基站18和物体定位器42之间的RF或无线链路。
继续图11，本发明的物体定位器系统11包括物体定位器42。物体定位器42包括输入端40，沿电缆38耦接至天线36，用于从基站18接收无线链路中发射的信号。物体定位器42还包括输入端44，用于接收经RF路径52来自全球定位卫星(GPS)系统50并由天线48截获的位置信息信号。GPS信号从天线48沿路径46被传导至物体定位器42的输入端44。GPS系统50是技术领域中熟知的传统设计，示例性地在美国专利No.5,726,660(Purdy等人)中有描述。可替换地，可通过使用被配置成用于这样的接收的接收系统从开放卫星系统接收位置信息信号。
在操作中，物体定位器42旨在由被本发明的物体定位器系统11定位或追踪的个人、物体或动物携带或附着于个人、物体或动物。用户通过拨打对应于物体定位器42的电话号码地址来从基站，例如18进入系统。物体定位器42充当用于沿无线链路23接收请求或指令的接收机、或沿无线链路21将位置信息发送至基站18的发射机。如上文所述，可在电话机24或电话机25上拨打电话号码。由电话机24或25产生的DTMF信号通过路径22耦接至基站18的输入端20。在基站18处，DTMF请求信号被变换为无线信号，并且从天线15沿发射路径23发射至沿电缆38与物体定位器42耦接的天线36。物体定位器42处理由基站18发射的对于位置信息的请求，从全球定位卫星系统50获得位置信息，并将包含位置信息的响应从天线36沿路径21发送至与基站18耦接的天线15，以供处理和在显示器30上显示。可替换地，在一些应用中，适合于该目的的标准电话信道的具体结构组件可由无线路径21和23以及天线15和天线16及其相关结构代替。
现在参照图12A，图中示例了基站303的可替换实施例的框图，所述基站303包括可在上文中描述的图8的基站302中实现以处理从物体定位器42接收的位置信息的特征。在图12A所示的实施例中，基站302包括寻呼接收机304，所述寻呼接收机304具有通过电缆308与寻呼接收机304耦接的接收天线306。寻呼接收机304的输出在输出端310沿路径312被供应至处理器316的输入端314，所述处理器316接收和处理位置信息以供输出或显示。在图12A的示例性例子中，信息经路径318被存储在寄存器320中。可由处理器316经路径322从寄存器320检索信息，以便在端子324处沿路径326被输出至数据显示器330的输入端328之前被处理。在由图12A的框图示例的该简单例子中，位置信息被处理，以便被显示为数据，所述数据可以是经度和纬度、最近的街道交叉点的名字的形式，作为物体定位器42和基站18的标记，或者是极坐标，诸如方位角和基站302和物体定位器42之间的距离。
在对应于图12A的其它实施例中，位置信息可被翻译或变换为用于在显示器330上再现的地图上标绘的形式。
在另一个替换实施例中，位置信息可以在处理操作期间被翻译或变换成声音信号，以便作为口头消息经图12A所示的音频输出338输出。音频输出338从输出端332沿到音频输出338的输入端336的线路334接收被翻译或变换成语音信号的位置信息。音频输出338可典型地为音频功率放大器，用于产生具有足够驱动例如扬声器的功率的音频信号。在其它实施例中，这样的音频输出338可被配置成驱动语音邮件系统的线路输出、电话连接或其它音频输出装置。在该示例性例子中，语音或音频信号从音频输出338沿线路340被耦接至扬声器342，以供向用户重放。除了语音信号以外，指示告警情况的某些声明信号，如上文所述，也可沿线路334被耦接至音频输出338，以便由扬声器342或为该目的配置的告警传感器重放。
现在参照图12B，图中示例了基站351的另一个替换实施例。基站351包括寻呼接收机304。寻呼接收机304沿电缆308接收由物体定位器42发射至寻呼接收机304的天线306的位置信息。寻呼接收机的输出从输出端352沿路径354耦接至基站351中的处理器358的输入端356。处理器358还可具有沿路径378到寄存器380的接入，处理器358还可沿路径382从寄存器380获得存储的位置信息。这样的位置信息当然可经天线396从GPS接收机368获得，所述天线396沿电缆398耦接至GPS接收机368。然后，位置信息在输出端370从GPS接收机368沿路径372耦接至处理器358的输入端374。该GPS接收机368是基站351的一部分，并使基站351能提供从物体定位器42获得的位置信息的增强显示。该增强显示可包括例如其中物体定位器42运行的区域的地图的呈现。
继续图12B，图中示出了作为前一段中提及的增强显示的GPS显示器366，所述GPS显示器366从处理器358的输出端360处获得有关位置坐标的数据，所述数据沿路径362流至GPS显示器366的输入端364。GPS显示器366被配置成提供包括基站351和物体定位器42的区域的地图，因此可显示物体定位器系统10的每个组件关于彼此的相对位置。图12B还示出了音频输出390，所述音频输出390可操作成在输入端388经线路386从处理器358的输出端384接收语音信号或其它音频信号，这样的信号是通过在处理器358的处理操作期间翻译或变换位置信息而获得的。音频输出390经线路392准备用于驱动扬声器394的音频信号。除了语音信号以外，还可沿线路386将指示告警情况的某些声明信号耦接至音频输出390，以供扬声器394重放。音频输出390可典型地为音频功率放大器，用于如上所述产生具有足够驱动扬声器的功率的音频信号。在其它实施例中，这样的音频输出可被配置成驱动语音邮件系统、电话连接或其它音频装置的线路输出。
应认识到，仅通过替换图12A和12B所示的寻呼系统和寻呼接收机304的一些其它无线链路，图12A和12B还可实现图11的物体定位器系统11。关于典型的GPS显示单元，可显示具有其上指示了街道和大道的地图，并且在示出了基站350和物体定位器42各自的位置的显示上包括标记。此外，如上所述，显示的输出中还可包括提供街道名字、经度、纬度、方位角或距离的读出的语句。
图12A和12B中描述的实施例旨在示例，并且不限制于示例本发明的概念和原理的具体实施例。可按照可想到的几种配置中的任何一种来实现文字数字文本、口头消息或地图显示形式的位置信息的输出。此外，上文示例的系统中还可并入包括图12A和12B示例的几种不同输出结构，和使用户能选择需要哪个输出手段的设置。代替选定的输出，或除选定的输出以外，位置信息的某些输出还可由告警指示，或伴随着告警。此外，当输出为例如文本格式或口头格式时，提供的信息可用于手动地在其中使用物体定位器42的区域的地理地图上标绘位置坐标。而在本发明的另一个实施例中，GPS接收机产生的坐标数据的处理可包括：在将位置信息从物体定位器42发射至基站18(见图1)之前，通过物体定位器42中的控制器66(见图4)将坐标数据翻译或变换成人可读的形式。
现在参照图13，图中示出了图10的流程图和图4的框图中示例的物体定位器系统10的替换实施例的操作的流程图的扩展部分。图13仅示例了两种情况，其中物体定位器42可操作成使关于物体定位器系统10的操作的其它信息与位置坐标信息相关联，以便增强物体定位器系统10的功能性。图13中的例子示例了使关于电池状态或物体定位器与边界或阈值的关系的信息与可从物体定位器42发射至基站18的位置坐标信息相关联。应通过图13的检查观察到流程始于块404，并且通过块412继续，所述块也分别出现在图10中作为流程图中的连续块，紧跟402的开始块。
继续图13，从块404开始，其中图1的基站18(或图8、9、12A和12B的基站)寻呼物体定位器42，因此流程前进至块405，其中物体定位器42从基站18接收寻呼。基于从基站18接收到寻呼，在判决块407中物体定位器接着执行电池70的测试以确定是否存在足够的电池电量来开始从GPS系统50获取位置坐标信息。如果电池测试指示存在足够的电池电量，则流程沿“Y”路径前进至判决块411，其中物体定位器42执行第二测试来确定是否已越过了阈值。例如，物体定位器42可能在由从基站18发射的信号的强度，或通过接收指示越过了电子栅栏的边界的信号确定的预定范围内或外。在判决块411中进行的确定为肯定的情况下，流程沿“Y”路径前进至块412，以启动物体定位器42中的GPS接收机78。因此，流程前进至图10示例的流程图的步骤。
继续图13，然而，如果在图13中的判决块407中执行的电池测试为否，表示电池70具有不足的电量来执行完整的从GPS系统50的位置坐标信息的获取，则流程沿“N”路径前进至块409，其中物体定位器42中的控制器66(见图4)将开始取用于低电池的告警字节，以指示电池70具有不足的电量。该低电池测试告警字节被提供至物体定位器42中的发射机，并且如块415所示，物体定位器42可操作成将该告警字节发射至基站18。在发射指示低电池测试的告警字节之后，流程从块415前进至块417，其中例程结束。现在返回块411，其中物体定位器42执行阈值测试，如果判决块411的测试中的确定为否，则流程沿“N”路径前进至块413，其中物体定位器42中的控制器66取超范围告警字节，并将其发送至发射机，以便在块415中作为告警字节发射至基站。因此，流程如之前一样前进至块417，并且例程结束。
图14示例了本发明的物体定位器系统11的后端基础结构500的替换实施例，所述实施例包括客户无线蜂窝电话接口、客户网络接口、和追踪服务器组件。具体地讲，图14示例了示例通信后端系统500，包括移动物体定位器追踪设备42，所述移动物体定位器追踪设备42配备有用于通过数字蜂窝电话网络520进行通信的蜂窝电话收发器。优选地，蜂窝通信系统是3G，即容纳从128Kbps到每秒几兆位的速度的高速多媒体数据。如已知的，3G系统区域地在欧洲(UMTS(通用移动通信系统))、北美(CDMΛ2000)和日本(NTT DoCoMo)实现。经具有先进的漫游功能的3G型无线网络，信号可传播至任何地方，并自动地切换到其它无线系统，例如内部电话系统(inhouse phone system)、蜂窝、卫星等。可替换地，或者除此之外，实现的蜂窝电话网络可包括那些通常由公共通信公司操作的类型的无线广域网(例如WWAN)、和使用诸如AMPS(高级移动电话系统)、GSM(全球移动通信系统)、GPRS(通用分组无线业务)、CDPD(蜂窝数字分组数据)、TDMA(时分多址)、1xRTT(1x无线电传输技术)和CDMA(码分多址)、EDGE、WCDMA、GSM/UMTS(通用移动通信系统)的开放标准的网络。这样的数字蜂窝电话网络可包括那些由Verizon、Sprint、Cingular、Syniverse等公司提供的网络。提供追踪服务器设备530，接收用户可能不需要或不想要的例行位置坐标更新或其它监视信息。服务器530可充当中介和可根据需要而被访问的信息存储器，和告警和地图信息的产生器。经web浏览器设备550，客户可经因特网99和蜂窝电话网络520访问或发起到物体定位器的通信，并且在线上的同时，可接收由追踪服务器530接收的移动定位器设备定位坐标的实时下载。可替换地，经客户的蜂窝电话540，客户可经蜂窝电话网络520和追踪服务器530访问或发起到物体定位器的通信，并接收移动定位器设备定位坐标的实时“无线下载”。应理解，通信可包括通过相应客户蜂窝电话540发起的用户发起位置查询551a，所述查询经蜂窝电话网络520被路由至追踪服务器，以供打包和格式化，然后经蜂窝电话网络520被传输，从而在设备42处被接收。同样地，可通过相应的客户web浏览器设备550发起用户发起位置查询551b，所述查询到追踪服务器以供打包和格式化，然后经蜂窝电话网络520被传输，以便在设备42处被接收。
在其它实施例中，本发明可实现通过WLAN(无线局域网)操作的短消息服务(SMS)数据服务，以便与启动3G的移动物体定位器进行通信。该操作必须在将用户发起位置查询控制或类似的激活消息递送到WLAN之前将其格式化为IP格式。基于SMS消息的接收，移动物体定位器将激活GPS或卫星追踪接收机来获得其位置坐标。
如此处所描述的，来自追踪服务器的响应552a、b可包括例行位置更新、对直接用户查询的位置响应、物体定位器可操作状态、发射信号的强度、阈值的越过、电池状态、告警信号等。在经用户的web浏览器设备进行通信的情况下，客户连接是由订户使用他们的个人计算机经SSL(安全套接字层)连接进行的。
图15描绘了可结合本发明使用的后端基础结构600的又一实施例。在该场景中，基站610包括追踪/监视服务提供商，例如全球宠物追踪器(GlobalPetFinder)、Jericho N.Y.，Jericho N.Y.参与了其它方服务，例如诸如uLocateTM服务技术平台615，所述平台提供了用于设定地理栅栏边界和物体定位器的追踪服务，并为各种用户指定的设备和形态产生告警，例如SMS、MMS、文本消息、即时消息、电子邮件、浏览器提醒等的基础结构。
应理解，除了uLocateTM平台服务以外，可集成任何基于位置的服务技术平台，例如，那些由蜂窝电话网络提供的平台，作为向移动或固定设备订户发送当前位置和追踪信息的方式。例如，服务提供商从内置在物体定位器中的GPS接收机芯片获得位置，或可替换地，使用基于最近的蜂窝电话塔的信号强度的无线电定位和三边测量(trilateration)(例如，对于没有GPS功能的物体定位器设备)，可能能够将该信息发送至LBS服务网络服务，所述服务可经合适的到查询的所有者的设备的信道，例如经网站或移动接口或经无数通信模态中的任何一个，提供常规信息。更具体地讲，如图15所示，后端基础结构600包括另一个增强无线网络服务提供商620，例如Syniverse Technologies公司，提供启动GPS数据的通信和移动、固定和宽带网络之间的互操作性的网关和数据连接性。例如，在基础结构600中，物体定位器设备42，无论是由远程信号激活还是内部激活，例如，当越过编程的地理栅栏边界时，将获得其GPS数据坐标，固定并将该数据提供给例如Syniverse无线网络服务。GPS位置数据可通过网关被传输至基站监视服务提供商网络服务器610。其它方服务，例如uLocateTMLBS平台服务，进行位置确定并格式化合适的响应消息，以被传输回特定的用户设备540。例如，经用于提供地理栅栏/地理编码服务的平台，使用户能经他们的网站提供地理栅栏边界信息和程序追踪模式。在操作中，平台接收/处理所有的地理栅栏信息，并确定何时移动定位器设备用户或宠物离开了编程的地理栅栏边界。uLocateTMLBS方案可被实现成识别物体定位器的位置，潜在地寻找附近是什么，并与其它人分享该位置。通过提供映射API(应用程序接口)提取，uLocateTM服务使LBS提醒经标准接口通过消息传输至所有移动通信公司。因此，在所描绘的实施例中，提醒消息可经uLocateTM服务产生并从无线网络620(例如SyniverseTechnologies)转发至用户，以便直接到用户的移动设备，例如PDA、移动计算机设备、蜂窝电话的无线通信613。可替换地，或除此之外，可产生提醒消息，并将其推向用户的具有到监视服务网站(例如，基站)的在线接入的web浏览器。因此，uLocateTM服务接收GPS数据，进行超过边界的确定，并开始提醒消息产生，以与用户相关的方式通知用户或宠物所有者物体定位器设备的地理位置。因此，经uLocateTM第三方服务辅助或无线网络，物体定位器42的位置和潜在地其它相关数据(地图、陆标、驾驶方向、追踪历史等)可经服务的网站610传输给用户或宠物所有者，以显示在用户的设备上。
应理解，除了uLocateTM平台服务以外，可集成任何基于位置的服务方案，例如由蜂窝电话网络提供的那些方案，作为向移动或固定的设备订户发送当前的位置和追踪信息的方式。例如，服务提供商从内置在物体定位器中的GPS接收机芯片获得位置，或者，可替换地，使用基于最近的蜂窝电话塔的无线电定位和三边测量(例如，对于没有GPS功能的物体定位器设备)获得位置，能将该信息发送至LBS服务网络服务，所述服务可经合适的到查询的所有者的设备的信道，例如经网站或移动接口或经无数通信模态中的任何一个，提供常规信息。
图16描绘了用户设备的示例web界面显示700，示出了可经基站访问的各种特征。如图16所示，订阅用户设备界面包括：所有者的宠物的名字或被追踪的物体715；地图710，示出了被追踪的宠物或人的最后已知位置，包括最后已知的地址和时间戳711；设备管理特征720，使订户能建立追踪配置；电池状态指示器725，指示物体定位器电源的剩余强度；与物体定位器设备相关联的当前温度读数的指示730；模式设定按钮740，使用户能对行走模式或追踪模式功能编程；以及，告警情况指示器750，指示是否为物体位置发出任何告警，例如，超出栅栏告警、电池告警、或温度告警，所述温度告警例如当移动设备或其环境周边的温度超过某阈值或降至某阈值以下时发布。
可经订户访问的设备管理功能的示例，当用户经图16描绘的界面700选择设备管理特征720时，如图17所示产生另一显示775，使订户能经他们的固定或移动web浏览器设备来设定追踪/地理栅栏监视和告警配置。如图17所示，向用户呈现第一列780中的被追踪的宠物或人的名字，相应列782中的为物体定位器设备编程的当前地理栅栏边界；以及，相应列784中指定接收宠物的告警通知的联系人。如图17所示，应理解订户帐户可能关联了多个宠物，从而可能有多种递送被追踪的宠物位置信息的方式。
如图17所示，对于特定的宠物，用户可通过为该宠物，例如“Hank”，选择配置链接785来编程告警设定。基于配置链接785的选择，如图18所示，产生另一画面显示789，提供如图18所示的设定告警的功能。例如，如图18所示，可设定对于温度条件的告警设定，例如上温度限制790a和下温度限制790b。此外，用户可指定提供定位丢失宠物或人位置的信息的优选方式。例如，如域792所示，用户可指定报告纬度或经度坐标、或具体地址、或距离和方向报告模式。在界面中示出的输入域795设定操作的监视模式，例如基本模式，其中用户可通过在该订户的蜂窝电话上拨打预定号码来异步地要求定位，以获得丢失的宠物或人的位置坐标。可替换地，用户可设定操作的“栅栏”模式，使订户能设定实际上任何大小的地理栅栏，并开始追踪功能，从而只要他们的宠物离开了该栅栏边界，就可以提醒订户。图17示出了其它链接786，当选定时，将使用户能编辑为宠物编程的地理栅栏，例如，改变半径，或编辑订户的联系信息。具体地讲，一个链接787专用于指定追踪点，所述追踪点使订户能设定一个位置作为参考点，后端系统可从该点引导订户到他/她(您)的宠物。在一个实施例中，物体定位器系统将首先尝试和寻找一个地址，以引导订户(您)去，并且如果不能，则订户将以离具体追踪点的距离和方向的形式接收宠物的位置。例如，如果用户将用户的房子的前面设定为追踪点，并且该订户的宠物跑到了没有街道地址的街区，则订户将接收例如格式为“Fido已离开并且在家的西侧50英尺”的提醒，其中“家”是订户分配给追踪点的名字。
具体地讲，经图19中描绘的设备管理屏幕界面789，向订户提供后端系统的基站中存储的该宠物的当前栅栏分配信息803。订户可选择预览按钮806，使得产生和显示所指示的订户的宠物的栅栏边界的示意地图807。可替换地，或除此之外，订户可通过选择之前在创建栅栏时指定的栅栏810的名字(“Jen的家”)，为宠物分配任何之前配置的栅栏，并通过选择向宠物“分配栅栏”按钮813来指定向当前宠物的分配，例如，向宠物“Hank”分配。选择预览按钮816将使得能够观看所分配的栅栏(“Jen的家”)(未示出)的示意地图显示。
此外，经图19描绘的屏幕界面789，向订户提供为所指定的宠物，例如宠物“Hank”创建新栅栏的链接820。也就是说，响应于选择链接820，如图20A所示呈现界面显示850，这使用户能指定栅栏边界。输入域853使用户能指定要用栅栏围绕的区域的原点。还包括输入域854，用于命名特定栅栏边界，例如“Simpson的家”。输入域“855”使订户能输入栅栏边界的半径，所述半径围绕包括指定的地址的原点。如图20B所示，在输入了包括原点(地址)和半径(地理栅栏半径)的信息846来创建栅栏之后，显示预览845，示出了围绕原点地址849的地理栅栏边界847，所述原点地址849由显示上的图标代表。在一个实施例中，如果用户输入了创建栅栏的地址，则后端系统直接将领地的中心放置在街道上，并且订户的房子可能实际上在街道的后面，或被定位得更朝向房子的后面。系统使订户能经图20B呈现的用户界面执行调整。例如，如图20B所示，用户可通过点击位置，例如位置839，在订户希望新的栅栏中心所在的预览画面845内移动栅栏。也就是说，在系统显示栅栏的预览之后，用户(您)可操纵光标，在地图上的任何位置点击，以重新定位栅栏的位置的中心。一旦执行了上述操作，就在新的位置原点处创建了栅栏，并且在图20C中所示的预览显示845’中示出对应于经图20B的预览输入的位置的新的位置839’原点的预览。该过程可将实际地址改变为除了订户输入的以外的其它地址。然而，这个改变可以忽略，因为计算的新地址是卫星理解的被设定栅栏的正确地址。
应理解，由订户创建的每个栅栏被存储，以便和订户的宠物相关联。
回到图17，经设备管理屏幕界面789，订户还可以分配联系人信息，指定向其发送告警的联系人、和告警的消息发送模态，例如SMS、电子邮件通知等。通过选择“分配联系人”按钮797，向订户呈现显示，使得能够为宠物(或人)分配联系人信息。图21描绘了示例显示860，其中订户可分配接收告警消息的联系人。如图21所示，第一下拉列表865被设置成使订户能滚动遍历订户创建的联系人列表，并通过选择添加按钮866来选择一个或多个联系人。此外，经图21中描绘的屏幕界面860，向订户提供链接870，用于为指出的宠物，例如宠物“Hank”创建新联系人。也就是说，响应于选择链接870，如图22所示呈现界面显示880，使用户能指定联系人。经界面显示880，用户可经输入域885输入联系人姓名，经输入域887指定要联系的优选通信模式，例如蜂窝电话或电子邮件，并且进一步地，如果指定了电子邮件联系人模式，则使得能够指定新联系人的电子邮件地址。在一个实施例中，联系人必须确保被指定为联系人接收设备的蜂窝电话包括SMS文本消息传输能力。
在本发明的又一实施例中，如图14和15描绘的，后端基础结构可包括具有可追踪和监视并保持订户的宠物的健康记录的兽医的可选界面。因此，后端系统可从兽医处接收例如特定宠物需要“注射”或牙齿检查的数据供给580。响应于从数据供给580接收到这样的通知，后端系统可向订户产生他/她的宠物需要特定类型的药物注射和/或看兽医以确保持续的良好的健康的告警。例如，订户可接收宠物需要注射的通知，并且将立即产生电子邮件或IM消息，以经联系人的设备被分派至指定的联系人。对于以图14和15所描绘的方式将兽医信息并入后端系统，确保订户可接收到关于他们的宠物的健康的关键信息。在该实施例中，进一步地，可在物体定位器设备的存储器中存储宠物的医疗记录，并且可显示所述医疗记录。因此，如果宠物被非所有者找到，至少可检索到属于该被找到的宠物的重要医疗数据。
尽管详细地描述了优选的实施例，应明白，在不偏离由所附权利要求限定的本发明的实质和范围的情况下，可在其中进行各种变型、替换和改造。

Claims (8)

1、一种方法，包括：
在与人耦接的设备处无线地接收位置信号；
至少激活所述设备的一部分来处理所述位置信号以确定位置信息；
在确定了所述位置信息之后，自动地停用移动设备的所述部分；
识别与该人相关联的位置阈值；
至少部分基于所述位置信息来确定所述位置阈值的违反，其中，所述违反是由所述与人耦接的设备确定的。
2、一种系统，包括：
存储器，操作用于存储与人相关联的位置阈值；
一个或多个处理器，操作用于：
无线地接收位置信号；
至少激活设备的一部分来处理所述位置信号以确定位置信息；
在确定了所述位置信息之后，自动地停用移动设备的所述部分；
识别与该人相关联的位置阈值；以及
至少部分基于所述位置信息来确定所述位置阈值的违反，其中，所述系统操作用于与该人耦接。
3、一种移动通信单元，用于定位或追踪人，并且在包括无线通信网络和基站的系统中操作，所述移动通信单元包括：
接收机，操作用于响应于以选定时间间隔提供的激活信号，从卫星导航系统接收数据传输；
发射机，操作用于经由所述无线通信网络向位于所述基站处的用户发送经处理的位置数据；以及
控制器，操作地与所述接收机和所述发射机耦接，操作用于提供所述激活信号来控制所述接收机，所述控制器操作用于处理从所述卫星导航系统接收的所述数据传输，并将所述经处理的位置数据与所述发射机耦接，以便将所述经处理的位置数据从所述发射机传输至位于所述基站处的所述用户，其中，所述移动通信单元被配置成由该人携带。
4、一种用于向基站处的用户提供关于人的位置的信息的方法，其中，移动控制设备由该人携带并与卫星导航接收机和发射机耦接，所述发射机经由无线通信网络与基站通信，所述移动控制设备操作用于根据下述步骤从卫星导航接收机获得位置信息：
响应于在预定时间在移动控制设备中产生的激活信号来激活卫星导航接收机，以从卫星导航系统的卫星传输中获取位置信息；
处理从卫星导航接收机输出到所述控制设备的位置信息，以将经处理的位置信息耦接至发射机；以及
经由无线通信网络将经处理的位置信息从发射机发送至基站，以传输关于携带所述控制设备的人的位置的信息。
5、一种用于定位或追踪人的移动通信单元(MCU)，包括：
卫星导航系统接收机，具有接收机启动输入端和输出端，所述接收机耦接至第一天线，用于当在选定时间间隔激活时从卫星导航系统接收传输，以从所述输出端提供位置数据；
发射机，具有发射启动输入端和数据输入端，所述发射机耦接至第二天线，用于当在所述数据输入端提供所述位置数据时与基站进行通信；
控制器，用于以选定时间间隔产生激活信号来激活所述卫星导航系统接收机，并用于处理所述位置数据和控制提出的位置数据以选定间隔传送到所述基站，所述控制器具有响应于所述卫星导航系统接收机的所述输出端的位置数据输入端、用于向所述发射机的所述数据输入端提供所述经处理的位置数据的发射数据输出端、用于将接收机启动信号耦接至所述接收机的所述接收机启动输入端的接收机启动输出端、和用于将发射信号耦接至所述发射机的所述发射启动输入端的发射启动输出端；以及
用于在该人上支撑所述MCU的载体。
6、一种移动通信单元(MCU)，用于定位或追踪人，并且在包括无线通信网络和基站的系统中操作，所述移动通信单元(MCU)包括：
卫星接收装置，用于响应于以选定时间间隔提供的激活信号，从卫星导航系统接收数据传输；发射装置，用于经由所述无线通信网络向所述基站处的用户发送经处理的位置数据；
控制装置，操作地耦接至所述卫星接收装置和所述发射装置，以便提供所述激活信号来控制所述卫星接收装置，处理从所述卫星导航系统接收的所述数据传输，并将经处理的位置数据耦接至所述发射装置，以便将所述经处理的位置数据从所述发射装置传输至所述基站处的所述用户；以及
所述移动通信单元中的次级接收装置，用于经由所述无线通信网络从所述基站接收传输，其中，所述移动通信单元被配置成由该人携带。
7、一种用于定位或追踪人的方法，包括下述步骤：
将耦接了至少一个天线的移动通信单元附着于人；
在所述移动通信单元处访问GPS系统的传输，以获得所述移动通信单元的位置坐标；
经由无线链路将位置坐标从移动通信单元传输至移动基站；
确定移动基站的位置坐标；以及
从接收的移动通信单元的位置坐标和确定的移动基站的坐标，来确定移动基站与移动通信单元的相对位置。
8、一种用于定位或追踪人的方法，包括下述步骤：
在移动通信单元处接收GPS系统的传输，以获得移动通信单元的位置坐标，耦接了至少一个天线的移动通信单元附着于人；
经由无线链路将位置坐标从移动通信单元传输至移动基站；
确定移动基站的位置坐标；以及
从接收的移动通信单元的位置坐标和确定的移动基站的坐标，来确定移动基站与移动通信单元的相对位置。
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