DE69409809T2

DE69409809T2 - System zum erkennen von objektpositionen

Info

Publication number: DE69409809T2
Application number: DE69409809T
Authority: DE
Inventors: John Seymour Ct 06483 Chaco; Yaron Stamford Ct 06906 Ram
Original assignee: Executone Information Systems Inc
Current assignee: Mitel Business Systems Inc
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2014-07-01
Also published as: EP0707732A1; EP0707732B1; ATE165468T1; AU686201B2; ES2118422T3; AU7216294A; JPH08512158A; DE69409809D1; CA2166054A1; US5455851A; USRE37531E1; CA2166054C; WO1995001617A1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft ein Objektlokalisierungssystem, und insbesondere ein System mit einem kompakten und intelligenten Abzeichen oder Armband, das an einem Objekt angebracht ist, zum Bestimmen der Stelle des Objekts.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Lokalisierungssysteme zum Lokalisieren von Objekten oder Personal innerhalb einer Einrichtung sind bekannt. Ein Typ eines Personenlokalisierungssystems, das in Krankenhäusern verwendet wird, enthält, daß Personen innerhalb der Einrichtung über ihre Stellen durch manuelles Einstellen von Schaltern an bestimmten Gebieten berichten. Die Schalter werden bei einer zentralen Station überwacht und die Stellen des Personals werden durch die Stellen der aktivierten Schalter bestimmt. Andere vorgeschlagene Personal- oder Objektlokalisierungstechniken enthalten Systeme, die Personal oder Objekte durch Heraussuchen lokalisieren, wo das Objekt oder Personal bestimmten Monitoren am nächsten ist. Solche Systeme enthalten allgemein eine zentrale Steuerung, die an eine Vielzahl von Transceivern angeschlossen ist, die an bestimmten Stellen über die gesamte Einrichtung verteilt sind. Tragbare Einheiten werden getragen oder an Objekte oder an Personen angebracht, die zu lokalisieren sind. Jeder tragbaren Einheit ist eine eindeutige Identifikation zugeordnet. Zum Lokalisieren von Personen veranlaßt die zentrale Steuerung die Transceiver, die tragbare Einheit durch ihre Identifikation zu verbreiten oder ausrufen zu lassen. Das Verbreitungs- oder Ausrufsignal wird durch die tragbaren Einheiten empfangen, aber nur die tragbare Einheit mit einer übereinstimmenden Identifikation wird mit einem Bestätigungssignal antworten, das durch den Transceiver empfangen wird, der am nächsten zur antwortenden tragbaren Einheit angeordnet ist. Der Transceiver wiederum berichtet der zentralen Steuerung, daß er ein Bestätigungssignal empfangen hat. Die Stelle der tragbaren Einheit wird durch die zentrale Steuerung durch die vom Transceiver empfangene Nachricht bestimmt. Lokalisierungssysteme, die eine derartige Lokalisierungstechnik verwenden, sind im US-Patent mit der Nr.4,649,385 von Aires et al. und in den US- Patenten mit den Nr.3,805,265, 3,805,226 und 3,696,384 von Lester beschrieben. Ein Problem bei den Systemen dieses Typs liegt in den tragbaren Einheiten. Sie müssen eine Elektronik mit geeigneter Empfindlichkeit zum Empfangen von Signalen, die von den Transceivern verbreitet werden, und mit geeigneter Leistung zum Senden einer Antwort enthalten. Die tragbaren Einheiten wurden sehr groß und unhandlich und es war daher unbequem, sie zu tragen oder angeheftet zu haben. Das US-Patent mit der Nr.4,955,000 von Nastrom und das US-Patent mit der Nr. 5,119,104 von Heller schlagen Lokalisierungsberichtssysteme vor, die trag bare elektronische Einheiten enthalten, die von Objekten getragen oder an ihnen angebracht sind. Die tragbaren Einheiten senden periodisch individuell eindeutige ID- Signale. Eine Vielzahl von Transceivern ist an bestimmten Stellen verteilt, und der (die) Transceiver innerhalb eines Bereichs der Sendungen der tragbaren Einheit empfängt (empfangen) die gesendeten ID-Signale. Der (die) Transceiver wiederum kommuniziert (kommunizieren) die ID-Informationen zur zentralen Steuereinheit. Aus der Stelle des Transceivers und der ID der tragbaren Einheit kann die zentrale Steuereinheit die Stelle des Objekts bestimmen. Ein Nachteil bei diesem Typ von Lokalisierungssystem ist die große Menge an Energie, die zum periodischen Senden von Informationen von einer tragbaren Einheit erforderlich ist, was ein kontinuierliches Entleeren der Leistungsquelle verursacht. Eine große Batterie ist zur Verwendung der tragbaren Einheit für eine sinnvolle Zeitperiode erforderlich. Die Größe der tragbaren Einheit wird dann durch die Größe der Batterie bestimmt. Weiterhin ist, auch wenn die tragbare Einheit effizient verwendet wird, ein häufiger Batteriewechsel und eine häufige Wartung erforderlich.
Das US-Patent mit der Nr.4,601,064 von Shipley schlägt ein Kommunikationssystem vor, das für ein Verfolgen von Personen sorgt, um automatisch Zwei-Wege- Konversationen mit der Person aufzubauen, die über ein zugehöriges Zwischenkommunikations- oder Telefonsystem lokalisiert wird. Das Lokalisierungssystem sieht für jede Person einen Infrarotimpuls-Sender vor, der kontinuierlich und wiederholt arbeitet. Ein Nachteil des Lokalisierungssystems von Shipley ist ein Fehlen einer Datenbank und von auf Parameter basierenden Operationen in den Abzeichen.
Es kann gesehen werden, daß es eine Notwendigkeit für ein Lokalisierungssystem mit tragbaren Einheiten gibt, die bezüglich der Größe kompakt sind, eine Fähigkeit zum Optimieren der Effizienz eines Betriebs enthalten und ein Senden von Datensätzen zulassen, die für ein mit dem Sender gekoppeltes Objekt spezifisch sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist ein Objektlokalisierungssystem zum Lokalisieren und Kommunizieren mit Personal oder Objekten innerhalb einer Einrichtung. Das System der vorliegenden Erfindung, wie sie im Anspruch 25 spezifiziert ist, weist eine Vielzahl von Abzeichen auf, die mit Objekten gekoppelt sind, wobei jeders der Abzeichen folgendes enthält: einen drahtlosen Sender zum Senden von Signalen einschließlich eines eindeutigen Identifikationssignals; einen Prozessor mit einem zugehörigen Speicher und gespeicherten Programmen, wobei der Speicher eine Datenbank mit gespeicherten Informationen einschließlich einer Vielzahl von Betriebsparametern autweist. Die gespeicherten Programme werden durch den Abzeichenprozessor zum Steuern von Abzeichenoperationen einschließlich der Steuerung des drahtlosen Senders in Abhängigkeit von den Werten der Betriebsparameter ausgeführt. Das Abzeichen kann auch eine Schnittstelle mit einer externen Vorrichtung für eine Dateneingabe einschließlich der Betriebsparameterwerte in den Abzeichenspeicher bilden. Das Lokalisierungssystem der vorliegenden Erfindung enthält auch eine Vielzahl von Empfängern, die in voneinander beabstandeten Bereichen innerhalb der Einrichtung angeordnet sind, wobei jeder der Empfänger Signale einschließlich der ID-Signale empfangen kann, die von den drahtlosen Sendem der Abzeichen gesendet werden, und einen Prozessor zum Verarbeiten der empfangenen Informationen. Ein zentraler Prozessor empfängt Nachrichten von der Vielzahl von Empfängern, und die Nachrichten werden periodisch durch den zentralen Prozessor zum Bestimmen der Stelle jedes der Abzeichen verarbeitet. Die vorliegende Erfindung enthält auch ein Abzeichen selbst, wie es im Anspruch 1 spezifiziert ist, und ein Armband selbst, wie es im Anspruch 14 spezifiziert ist. Insbesondere kann die Elektronik der Abzeicheneinheit in einem Gehäuse integriert werden, das an ein Armband angebracht wird, das von einer Person, beispielsweise an ihrem Handgelenk oder ihrem Fußknöchel, getragen werden kann. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält die Abzeicheneinheit weiterhin einen Infrarotempfänger, eine Sprachschaltung mit zugehörigem Lautsprecher und Mikrophon zum Ermöglichen einer Sprachkommunikation, ein Tastaturfeld für eine Dateneingabe und eine Anzeige zum Anzeigen von Informationen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Empfänger mit einer PBX gekoppelt, welche mit dem Zentralcomputer und einer Vielzahl von Telefonen in der gesamten Einrichtung gekoppelt ist. Die Abzeichenidentifikationsinformationen werden zur PBX und/oder zum Zentralcomputer berichtet, was die Wiedergewinnung von Lokalisierungsinformationen von irgendeinem identifizierten Personal von irgendeinem an die PBX angeschlossenem Telefon ermöglicht.

KURZE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 stellt die Komponenten des Lokalisierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Komponenten der Basis-Abzeicheneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm des Betriebs der Basis-Abzeicheneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm der Komponenten des Abzeicheneinheitssenders gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Komponenten der Empfängereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6A stellt das Ausführungsbeispiel eines Armbands gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 6B stellt die Draufsicht auf das Gehäuse zur Anbringung an das Armband dar;
Fig. 6C stellt die Draufsicht des Gehäuses dar, wenn das Gehäuse geöffnet ist;
Fig. 6D stellt die Seitenansicht des Gehäuses des Armbands dar.
Fig. 7 stellt ein Blockdiagramm eines alternativen Ausführungsbeispiels der Abzeicheneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 8A stellt die Seitenansicht des Gehäuses der Abzeicheneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 8B stellt die Draufsicht auf das Gehäuse der Abzeicheneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 stellt eine beispielhafte Verwendung der Abzeichen- und Armbandeinheiten in einem Lokalisierungs- und Kommunikationssystem ("Lokalisierungssystem") gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Eine Vielzahl von Empfänger 11, 12 und 13 ist räumlich beabstandet über eine gesamte Einrichtung wie beispielsweise ein Büro oder ein Krankenhaus hinweg angeordnet. Jeder Empfänger empfängt Signale, die durch die Abzeichen und Armbänder gesendet werden, die innerhalb des Empfangsbereichs des Empfängers sind. Jeder Empfänger ist durch einen Zentralcomputer 10 identifizierbar. Ein Abzeichen 20 und ein Armband 22 werden durch Einrichtungspersonal 31, 32 getragen, und ein Abzeichen 21 ist an ein Objekt 30 angebracht gezeigt, das eine Einrichtungsausstattung sein kann, die mobil, gemeinsam verwendet, aber knapp sein kann. Die Abzeichen und Armbänder senden jeweils Signale einschließlich einer individuell eindeutigen Identifikation in ausgewählten Intervallen. Die Signale werden durch den nächsten Empfänger empfangen, und der Empfänger wiederum kommuniziert die empfangenen Informationen zum Zentralcomputer 10. Der Zentralcomputer 10 enthält in seinem Speicher die Speicherung von Informationen, die zu den physikalischen Aspekten der Einrichtung, wie beispielsweise Räumen, Fluren, gehören, der Identifikation jedes Empfängers und seiner zugehörigen Stelle, der Identifikation jedes Abzeichens oder Armbands in Betrieb und Informationen bezüglich des Objekts oder der Person, die zu einem jeweiligen Abzeichen oder Armband gehören. Der Zentralcomputer 10 empfängt Nachrichten von jedem Empfänger in ausgewählten Intervallen. In den Nachrichten sind Informationen enthalten, die als letztes von jedem der Empfänger empfangen werden. Der Zentralcomputer 10 verarbeitet die Nachrichten, die von den Empfängern empfangen werden, und erneuert im wesentlichen kontinuierlich die Stelle jedes Abzeichens oder Armbands und seiner zugehörigen Person oder seines zugehörigen Objekts innerhalb der Einrichtungsstelle. Lokalisierungsidentifikationsinformationen können vom Zentralcomputer 10 durch Untersuchung durch eine Abzeichen identifikation, einen Personalnamen und/oder eine Empfängeridentifikation wiedergewonnen werden. Der Zentralcomputer 10 kann mit den zuletzt erneuerten Informationen antworten oder kann mit älteren Lokalisierungsinformationen aus seinem Speicher antworten, wie beispielsweise mit einem Bericht darüber, wer einen Raum wann und für wie lange besuchte.
Der Zentralcomputer 10 kommuniziert weiterhin mit einem LAN (lokalen Netzwerk) 40, das wiederum mit einer Vielzahl von Personalcomputern oder Arbeitsplatzrechnern 41 und 42 verbunden sein kann, was eine Kommunikation mit dem Zentralcomputer 10 und ein Auslesen von erneuerten Lokalisierungsinformationen von mit dem LAN 40 verbundenen Stationen über die gesamte Einrichtung ermöglicht. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Zentralcomputer 10 ein IBM-kompatibler Personalcomputer sein. Ein LAN, zum IBM-PC-Protokoll kompatibel ist, ist mit dem Zentralcomputer 10 gekoppelt.
Eine Telefon-PBX (private Nebenstellenanlage) so ist mit der Vielzahl von Empfängern, dem Zentralcomputer 10 und mit einer Vielzahl von Telefonen, z.B. den Telefonen 51 und 52, in der gesamten Einrichtung gekoppelt. Die Systemkonfiguration, wie sie gezeigt ist, ermöglicht eine direkte Kommunikation der Empfänger mit dem Zentralcomputer 10 oder der PBX 50. Die Empfänger können auch mit dem Zentralcomputer 10 über die PBX 50 oder mit der PBX 50 über den Zentralcomputer 10 kommunizieren. Das System, wie es konfiguriert ist, läßt die Flexibilität einer Verarbeitung und einer Übertragung der von den Empfängern empfangenen Informationen durch den Zentralcomputer 10 oder eine aufgeteilte Verarbeitung und Übertragung von Verantwortlichkeiten zwischen dem Zentralcomputer 10 und der PBX 50 zu. Beispielsweise kann die PBX 50 die Informationen wie beispielsweise die Identität und die Stelle jedes Empfängers speichern. Wenn eine Nachricht durch die PBX 50 von einem Empfänger empfangen wird, fügt die PBX die Empfängeridentität oder Lokalisierungsinformationen zu der Nachricht hinzu und leitet die Nachricht zum Zentralcomputer 10 zur weiteren Verarbeitung und Erneuerung weiter. Alternativ dazu können die Funktionen und Komponenten des Zentralcomputers 10 innerhalb der PBX 50 integriert sein. Bei einem derartigen alternativen Ausführungsbeispiel führt die PBX 50 die für sowohl den Zentralcomputer 10 als auch die PBX 50 beschriebenen Funktionen durch.
Eine weitere beispielhafte Verwendung des Systems besteht in der Lokalisierung von Personal mit den Telefonen. Beispielsweise kann eine Person 31 eine Person 32 durch Wählen der ID der Person 32 am Telefon 51 lokalisieren. Die PBX empfängt den Anruf vom Telefon 51 und untersucht den Zentralcomputer 10 bezüglich der Lokalisierung der Person 32. Der Zentralcomputer 10 liest die Lokalisierungsinformationen der Person 32 aus und identifiziert, daß sie an der Stelle ist, die zum Empfänger 30 gehört. Der Zentralcomputer 10 antwortet auf die PBX 50 mit den Lokalisierungsinformationen. Die PBX 50 wiederum wählt das Telefon 52 an, das mit einer Anzeige und einem Lautsprecher zum Ankündigen oder Anzeigen des Namens der Person 32 ausgestattet sein kann. Eine PBX, wie beispielsweise die von Executone Information Systems, Inc., hergestellte IDS 228, wird gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Fig. 2 zeigt die Komponenten der Basis-Abzeicheneinheit gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Ausführungsbeispiel eines Armbands gemäß der vorliegenden Erfindung enthält im wesentlichen dieselben Komponenten, die in Fig. 2 gezeigt sind. Wenn nichts spezielles anderes beschrieben ist, ist die folgende Beschreibung für die Basis-Abzeicheneinheit gleichermaßen auf die Armbandeinheit anwendbar. Die Basis-Abzeicheneinheit enthält eine Mikrosteuerung 101 zum Steuern der Operationen des Abzeichens und einen Sender 102 zum Senden von Signalen zu einer Vielzahl von Empfängern. Die Mikrosteuerung 101 ist vorzugsweise ein einzelner integrierter Schaltkreis-Chip, der einen Prozessor und einen RAM- und ROM-Speicher enthält. Der ROM-Speicher kann vom programmierbaren Typ sein und speichert Softwareprogramme zum Betreiben des Abzeichens. Diese Programme enthalten folgendes: ein Programm zum Steuern des Senders 102; zum Überwachen von Betriebsparametern; und zum Bilden einer Schnittstelle mit externen Vorrichtungen. Der RAM-Speicher enthält eine Datenbank zum Speichern von Informationen einschließlich des Identifikationscodes des Abzeichens und von Betriebsparametern, die durch den Prozessor ausgelesen und überwacht werden, um die Abzeicheneinheit zu betreiben. Die Datenbank enthält weiterhin Informationen in bezug auf die Person, die zum Abzeichen gehört, z.B. über eine Medizin, auf welche die Person allergisch ist, oder Informationen in bezug auf ein zugehöriges Objekt, z.B. eine medizinische Ausstattung und ihre Betriebsparameter oder Daten. Die Prozessorfunktionen enthalten folgendes: logische und arithmetische Operationen und eine Koordination einer Datenübertragung zu und von der Mikrosteuerung 101. Eine Mikrosteuerung, wie beispielsweise die PIC 16C5X, die von Microchip Technology, Inc. hergestellt wird, wird beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet. Es ist einem Fachmann auf dem Gebiet klar, daß ebenso irgendeine Mikrosteuerung mit äquivalenten Leistungscharakteristiken und gleicher Größe verwendet werden kann.
Ein Randstecker 103 ermöglicht eine Bildung einer Schnittstelle zu den Komponenten des Abzeichens von einer externen Vorrichtung (die nicht gezeigt ist). Der Randstecker 103 hat vorzugsweise vier Anschlüsse, die einen "Bidirektional-I/O"- Anschluß an einen Eingabelausgabe-Anschluß der Mikrosteuerung 101 zur bidirektionalen Kommunikation mit der Mikrosteuerung 101 enthalten. Daten können in den Mikrosteuerungsspeicher durch die externe Vorrichtung ("die Basis") durch diesen Anschluß eingeschrieben oder aus ihm ausgelesen werden. Die Basis enthält vorzugsweise Verarbeitungs-, Speicherungs- und Schnittstellenbildungsfähigkelten zum Kommunizieren mit und zum Übertragen von Informationen zwischen der Basis und dem Abzeichen. Ein standardmäßiges Protokoll für eine serielle Schnittstelle, wie beispielsweise RS232, kann verwendet werden. Ein "Eingabe- Basis"-Anschluß wird durch die Mikrosteuerung 101 überwacht. Ein aktives Signal am "Eingabe-Basis"-Eingang zeigt an, daß die Mikrosteuerung eine Steuerung zur externen Vorrichtung aufgeben soll. Das Abzeichen gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch eine Batterie mit Leistung versorgt, die vorzugsweise aus Lithium hergestellt ist. Andere Batterieaufbauten, wie beispielsweise eine NICAD (Nickel- Cadmium)-Batterie vom wiederaufladbaren Typ oder eine Solarzelle können auch verwendet werden. Ein weiterer Eingang des Randsteckers 103 kann zum Wiederaufladen der Batterie verwendet werden. Der vierte Anschluß des Randsteckers 103 dient für eine seltene Eingabe/Ausgabe. Das Abzeichen enthält eine lichtempfindliche LED 108 zum Bereitstellen einer drahtlosen Einrichtung zum Eingeben von Daten zur Mikrosteuerung 101 durch serielles Abtasten von Daten mit einer Lichtquelle in die Mikrosteuerung 101.
Ein Oszillator 107 ist zum Liefern eines Oszillationssignals an die Mikrosteuerung 101 angeschlossen, die wiederum ein Taktsignal zum Takten oder zu Zeitgabezwecken erzeugt. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Oszillator 107 eine Widerstandlkondensator-Kombination zum Liefern eines Taktes, der bei einer Frequenz von etwa 455 Kilohertz arbeitet. Aufgrund von Schwankungen der Toleranzen der Widerstand/Kondensator-Kombination wird die Taktrate für jede Abzeicheneinheit von einem Abzeichen zu einem anderen im wesentlichen um etwa 455 Kilohertz schwanken. Die Mikrosteuerung 101 enthält einen digitalen Frequenzteiler zum Liefern von Zeitgabe- und Taktsignalen.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Elektronik des Abzeichens in einem Gehäuse enthalten, das wie eine normale Kreditkarte geformt und bemaßt ist. Die Fig. 8A und 8B stellen jeweils die Seitenund Draufsichten des Abzeichengehäuses dar, welches an einem Clip angebracht gezeigt ist. Das Gehäuse, wie es gezeigt ist, hat eine Länge von etwa 9,65 cm (3,8"), eine Breite von 5,77 cm (2,27") und eine Dicke von 0,99 cm (0,39"). Das Gehäuse enthält einen Schlitz für eine gleitende Verbindung mit einer Personenkarte. Ein Kartenschalter 105 ist im Schlitz des Gehäuses im Pfad der Personenkarte derart angeordnet, daß dann, wenn die Personenkarte in das Gehäuse eingefügt wird, der Kartenschalter 105 geöffnet wird. Die Personenkarte kann eine normale Geschäftskarte oder eine Chip-Karte mit elektronisch gespeicherten Informationen sein.
Ein Auswahlknopfschalter 106 ermöglicht eine manuelle Kommunikation zur Mikrosteuerung 101 für derartige Funktionen, wie beispielsweise eine Modenauswahl oder ein Senden einer vorausgewählten Nachricht, und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl und der Ablauffolge von Knopfdrücken. Die Betriebsmoden enthalten folgendes: "Löshen des Speichers" zum Löschen der Inhalte des RAM-Speichers; "Ausschalten des Senders" zum Sperren irgendeines Sendens vom Abzeichen; "Erneutes Einfügen einer Karte" zum Ausschalten des Abzeichens, wenn die Personenkarte enifemt ist, bis wieder eine Karte eingefügt wird; "Ändern des ID- Codes" zum Ändern des ID-Codes zu einem speziellen vorausgewählten Code zum Signalisieren eines anormalen Zustandes; und "Sperren des Zählers", welcher über Parameteroperationen zum Ausschalten oder Sperren des Abzeichens steht und Abzeichenoperationen beibehält.

Parameter- und Datenbankspeicher

Der RAM-Speicher der Mikrosteuerung 101 enthält eine Speicherung von Parameterwerten und eine Datenbank zur Speicherung von Informationen einschließlich Identifikationsinformationen. Die Daten können in den RAM-Speicher eingeschrieben und aus ihm ausgelesen werden, und zwar durch die Basis durch den Randstecker 103. Daten können auch seriell in den RAM-Speicher über eine LED 108 eingetastet werden. Auf die Parameterdaten im RAM wird durch den Mikrosteuerungsprozessor unter der Steuerung der im ROM-Speicher gespeicherten Softwareprogramme zugegriffen. Die Parameter werden zur Sicherung gegenüber einer nichtautorisierten Verwendung des Abzeichens und zum Einsparen von Batterieleistung verwendet. Die Parameter enthalten folgendes: eine Senderate; eine maximale Betriebsdauer; eine Dauer, für die die Karte außerhalb ist; eine maximale Anzahl von Sendungen; und die Länge der ID.
Der Parameter "Senderate" ist die Zeitrate oder Periode zwischen jeder Sendung vom Sender 102. Dieser Parameterwert wird einem Zähler eingegeben und bis zu Null nach unten gezählt, bis zur nächsten Sendung. Die aktuelle Senderate wird sich von Abzeichen zu Abzeichen ändern, selbst wenn jedes Abzeichen mit derselben Senderate voreingestellt ist, weil der Mikroprozessortakt von einem Widerstandlkondensator-Zeitkonstantennetz abgeleitet wird und die Mikroprozessortaktperiode sich notwendigerweise zusammen mit den Schwankungen innerhalb der Toleranz der Widerstandlkondensator-Vorrichtungen ändern wird. Mit solchen Schwankungen ist dann, wenn mehr als ein Stecker gleichzeitig ein Senden zum selben Empfänger durchführt, die Wahrscheinlichkeit von zwei aufeinanderfolgenden Sendebursts von Informationen, die zu genau derselben Zeit beim Empfänger ankommen, im wesentlichen nicht existent.
Der Parameter "maximale Betriebsdauer" ist eine voreingestellte Zeitgrenze, die durch den Mikrosteuerprozessor überwacht wird. Der Ablauf dieses Parameters veranlaßt das Abzeichen, in einen anderen Betriebsmodus zu schalten. Dieser Parameter läßt zu, daß der Systemverwalter die Verwendungszeit des Abzeichens in Abhängigkeit vom Benutzer beschränkt. Dieser Parameter ist auch nützlich zum automatischen Ausschalten des Abzeichens nach einer bestimmten Betriebszeit zum Einsparen von Batterieleistung.
Der Parameter "Dauer, für die die Karte außerhalb ist" ist die Zeitmenge, die überwacht wird, wenn die Personenkarte vom Abzeichen entfernt wird. Der Ablauf der Dauer, für die die Karte außerhalb ist, wird die Abzeicheneinheit veranlassen, auszuschalten oder zu einem anderen Betriebsmodus zu schalten.
Die "maximale Anzahl von Sendungen" ist ein Zählwert, der jedesmal dekrementiert wird, wenn ein Abzeichen ein Senden durchführt. Wenn dieser Wert Null erreicht, wird die Abzeicheneinheit in Abhängigkeit vom voreingestellten Betriebsmodus alle Sendungen anhalten, den Benutzer über den Zustand benachrichtigen bzw. alarmieren undloder zu einem anderen vorausgewählten Betriebsmodus schalten.
Die "Länge der ID" läßt zu, daß der Benutzer die Sendung der Länge der ID derart einstellt, daß sie andere unveränderliche Informationen enthält. Die RAM- Datenbank speichert Informationen einschließlich der Identifikation des Abzeichens, welche eine Sozialversicherungsnummer oder eine Telefonnummer einer Person sein kann. Andere in der Datenbank gespeicherten Informationen können Daten enthalten, die zum Träger des Abzeichens gehören, wie beispielsweise einen medizinischen Zustand eines Patienten oder seine Vorgeschichte. Die Mikrosteuerung 101 kann irgendwelche gespeicherten Daten auslesen und sie vom Abzeichen senden.

Abzeichen-Software

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Softwareprogramme des Abzeichens während einer Initialisierung von einer externen Vorrichtung, wie beispielsweise der Basis, in den ROM heruntergeladen. Alternativ dazu können die Programme im ROM vor seinem Einbau in das Abzeichen vorprogrammiert werden. Jedem Abzeichen ist zuvor ein Klassifizierungscode zugeordnet. Der Typ von Programmen, die von der Basis zu jedem Abzeichen heruntergeladen werden, können gemäß unterschiedlichen Klassifizierungen variieren. Beispielsweise können Ärzte und Krankenschwestern andere Klassifizierungen als Patienten haben. Angestellte und Besucher können auch anders klassifiziert sein. Beispielhafte Betriebsprogramme, die in den ROM heruntergeladen werden, enthalten folgendes: eine Schnittstelle zwischen Abzeichen und einer externen Dateneingabeeinheit; ein Abzeichenbetrieb; und eine Parameterüberwachung/steuerung.

Basis-Abzeichenbetrieb

Fig. 3 ist eine Darstellung eines beispielhaften Ablaufdiagramms des Betriebs der Basis-Abzeicheneinheit. Jedes Abzeichen wird vor seinem Eingeben in das Lokalisierungssystem initialisiert. Bei einer Initialisierung werden die Softwareprogramme des Abzeichens von der Basis gemäß der Klassifizierung des Abzeichens heruntergeladen (Schritt 301). Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dem Abzeichen eine Klassifizierung zugeordnet, die im ROM gespeichert ist. Die Klassifizierung wird vom Abzeichen durch die Basis ausgelesen, und Softwareprogramme werden von der Basis heruntergeladen. Alternativ dazu kann die Personenkarte eine Chip-Karte mit gespeicherten Informationen einschließlich des Namens oder der Klassifizierung des Kartenbesitzers sein. Eine Chip-Karte, wie beispielsweise die von Dai Nippon Printing Company Ltd. hergestellte Ein-Chip-Karte, kann verwendet werden. Die Klassifizierungsinformationen werden von der Karte durch die Basis über den Randstecker 103 vor einer Initialisierung oder einem Herunterladen der Softwareprogramme zum Abzeichenspeicher gelesen. Die Betriebsparameter werden auch zum RAM heruntergeladen.
Dem Abzeichen wird ein ID-Code zugeteilt, der den Träger des Abzeichens identifiziert. Die ID wird in den Zentralcomputer 10 und/oder die PBX 50 eingegeben. Nach einer Initialisierung wird der "Senderaten"-Wert ausgelesen, in einen Zähler geladen und zu Null dekrementiert (Schritt 302). Der Mikrosteuerungsprozessor prüft dann den Kartenschalter 105 auf einen offenen Zustand, was signalisiert, daß die Personenkarte in die Abzeicheneinheit eingefügt worden ist (Schritt 303). Wenn der Schalter offen ist, führt der Prozessor die "Sende-ID"-Routine aus, die die Schritte eines Auslesens der ID-Daten aus dem RAM-Speicher, eines Hinzufügens der geeigneten Sendesignalcodes, eines Umwandelns der Daten in ein serielles Format und eines Weiterleitens der Daten zum Sender 102 zur Sendung enthält (Schritt 304). Nach einer Sendung wird der Zähler für die "maximale Anzahl von Sendungen" dekrementiert (Schritt 305), und der Zählerwert wird geprüft (Schritt 306). Wenn der Zähler Null ist, hält das Abzeichen eine weitere Sendung an (Schritt 307). Wenn er nicht Null ist, kehrt das Abzeichen zurück zur Auszeit/Sende-Schleife (Schritte 302 und 303). Wenn zu irgendeiner Zeit die Personenkarte entfernt wird, wird das Entfernen nach der Senderaten-Auszeit erfaßt. Der Prozessor liest dann den Wert für die Dauer aus, für die eine Karte außerhalb ist, und beginnt auf Null herunterzuzählen (Schritt 308). Während des Herunterzählens wird ein Senden angehalten, und der Kartenschalter 105 wird nach jeder Dekrementierung geprüft, bis der Wert für die Dauer, für die eine Karte außerhalb ist, Null erreicht (Schritt 309). Wenn die Personenkarte zu irgendeiner Zeit eingefügt wird, bevor die Dauer, für die die Karte außerhalb ist, Null erreicht, kehrt das Abzeichen zur Auszeit/Sende-Schleife zurück (Schritte 302 und 303). Wenn die Dauer, für die die Karte außerhalb ist, Null erreicht, wird die Abzeichenoperation angehalten (Schritt 307). Das Abzeichen tritt in einen Schlafmodus ein (Schritt 311). Ein Schlafzähler wird dekrementiert, und der Prozessor wird ausgeschaltet. Wenn der Zähler Null erreicht, wacht der Prozessor auf oder wird eingeschaltet. Der Prozessor prüft auf mögliche Aufgaben, und wenn keine Aufgabe anhängig ist, startet der Prozessor den Schafzähler erneut und kehrt zum Schlaf zurück.

Sender

Fig. 4 stellt die Komponenten des Senders 102 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Der Sender 102 empfängt einen seriellen Datenbitstrom, der von der Mikrosteuerung 101 zu senden ist. Der FM- Generator 401 erzeugt ein Trägersignal, das durch die seriellen Daten frequenzmoduliert wird. Das modulierte Signal wird einem LED-Treiber 402 zum Bereitstellen einer Stromtreiberfähigkeit zu LEDS 403 zugeführt. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel emittieren die LEDS 403 Infrarotsignale. Die FM-Infrarotsignal- Sendetechnik ist einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt. Siehe beispielsweise die Beschreibungen eines FM-Infrarot-Senderslempfängers im US-Patent Nr. 4,977,619 von J. Crimmins. Die Offenbarung des Patents 4,977,619 ist hierin durch Bezugnahme enthalten. Es ist für einen Fachmann auf dem Gebiet auch zu verstehen, daß andere bekannte drahtlose Datensendetechniken verwendet werden können, wie z.B. eine RF-Übertragung.

Empfänger

Fig. 5 stellt die Komponenten eines Empfängers, wie beispielsweise irgendeines der Empfänger 11 ,12 oder 13, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Infrarotlichtempfindliche Dioden 510 empfangen die Infrarotsignale, die von einem Sender 102 eines Abzeichens gesendet werden. Ein Wellenformer und Verstärker 520 konditioniert und verstärkt die Signale, die durch die Dioden 510 erzeugt werden. Der Wellenformer und Verstärker 520 enthält eine Vielzahl von Operationsverstärkern zum Erfassen des Energiepegels des empfangenen Signals. Die Operationsverstärker sind als Komparatoren angeschlossen, die auf unterschiedliche Schwellen eingestellt sind. Die Komparatoren werden durch den Mikroprozessor 540 zum Bestimmen des Energiepegels des empfangenen Signals überwacht. Ein FM-Empfänger 530 demoduliert die Daten vom Trägersignal. Ein Mikroprozessor 540 empfängt die seriellen Daten vom FM- Empfänger 530. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Empfänger Infrarotsendungen von Abzeicheneinheiten bis zu einer Entfernung von 9,14 m (30 Fuß) empfangen. Der Mikroprozessor 540 extrahiert die Informationen einschließlich der Abzeichen-ID aus den empfangenen Daten. Die extrahierten Daten werden neu formatiert und in einer Nachricht zum Zentralcomputer 10 oder zur PBX 50 oder zu beiden weitergeleitet. Vorzugsweise wird ein 64180 Mikroprozessor verwendet, der kommerziell von Motorola Inc. erhältlich ist. Es ist einem Fachmann auf dem Gebiet klar, daß irgendein Mikroprozessor mit äquivalenten Leistungscharakteristiken ebenso verwendet werden kann.

Sendung vom Abzeichen zum Empfänger

Nun wird das Datenformat der Sendung zwischen dem Abzeichen und dem Empfänger gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Nimmt man wiederum Bezug auf Fig. 3, holt der Prozessor in der Mikrosteuerung 101 dann, wenn die Abzeichenbetriebs-Softwareroutine den Schritt 304 erreicht, die zu sendenden Daten von der RAM-Speicherstelle, von der erkannt ist, daß sie die gespeicherten Daten, z.B. die Abzeichenidentifikationsnummer, zur Sendung hat. Der Prozessor fügt die nötigen Steuer- und Signalgebungsinformationen hinzu und formatiert die Daten in acht Bit-Bytes plus einem Start- und einem Stopp-Bit. Ein beispielhafter Datenburst ist folgendermaßen:
Das Steuer- und Paritätsfeld (z.B. die Bits 2 bis 5 des ersten Bytes) identifiziert den Typ von Daten, dem zu folgen ist. Beispielsweise Daten mit fester oder variabler Länge. Daten mit fester Länge können im System als 5 Bytes lang bekannt sein.
Wenn die Daten eine variable Länge haben, wird die Länge der zu sendenden Daten im Steuerfeld identifiziert. Paritätsinformationen können auch in diesem Feld enthalten sein.
Die formatierten Daten werden von der Mikrosteuerung 101 zum Sender 102 zur Sendung zu einem Empfänger seriell weitergeleitet. Der Datensende-Taktzyklus ist wählbar und zuvor zugeordnet, d.h. sowohl die Datensenderate als auch die Periode zwischen jedem Datenburst sind wählbare Parameter und werden während der Initialisierung voreingestellt. Vorzugsweise werden die Daten zum Senden zum Empfänger mit einer Rate von 19,2 kHz ausgewählt, und die Zeit zwischen jedem Datenburst (die Sendeperiode) ist eine bis fünf Sekunden. Die Sendeperiode kann zwischen Millisekunden bis zu Stunden variieren.

Kommunikation vom Empfänger zum Zentralcomputer

Die von den Abzeichen empfangenen Informationen, die die Abzeichen-ID enthalten, werden zum Zentralcomputer 10 oder zur PBX 50 in ausgewählten Intervallen durch jeden der Empfänger kommuniziert, die an das Lokalisierungssystem angeschlossen sind. In Abhängigkeit von der Konfiguration des Empfängers kann das Format der Nachrichten zum Zentralcomputer folgendermaßen sein:
Anfangsblocklenergiepegellempfangene Abzeichendaten (1) oder
Anfangsblocklempfängerlokalisierunglempfangene Abzeichendaten (2)
Der Nachrichtentyp (1) enthält eine Anzeige des erfaßten Energiepegels des von der Abzeicheneinheit empfangenen Signals. Dieses Nachrichtenformat wird verwendet, wenn die Lokalisierung jedes Empfängers bereits entweder der PBX 50 oder dem Zentralcomputer 10 bekannt ist. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Empfängernachrichten zum Zentralcomputer 10 über die PBX 50 gesendet. Das alternative Ausführungsbeispiel kann günstig konfiguriert werden, da die PBX 50 bereits mit allen Telefonen in der gesamten Einrichtung verdrahtet ist und Verarbeitungs- und Datenbankfähig keiten zum Kommunizieren mit den Telefonen hat. Bei einer derartigen Konfiguration können die Empfänger derart angeschlossen sein und es kann zu ihnen derart kommuniziert werden, als ob sie Telefone sind. Die PBX 50 kann die Stelle jedes Empfängers oder Telefons identifizieren. Bei der Konfiguration des alternativen Ausführungsbeispiels fügt die PBX 50 die Stelninformationen des Empfängers hinzu, von welchem gerade eine Nachricht empfangen worden ist, und leitet ein neues Daten paket zum Zentralcomputer 10 weiter. Der Zentralcomputer 10 empfängt Nachrichten von jedem Empfänger entweder direkt oder über die PBX 50 auf einer im wesentlichen periodischen Basis und verarbeitet die Identifikations- und Stelleniormationen. Die verarbeiteten Informationen werden im Speicher erneuert und ausgelesen, wenn Informationen "ber ein bestimmtes Abzeichen oder eine bestimmte ID durch den Anwender angefragt werden.
Der Nachrichtentyp (2) kann bei Nachrichten verwendet werden, die direkt von den Empfängern zum Zentrabomputer 10 gesendet werden. Dieser Nachrichtentyp ist insbesondere nützlich, wenn Satellitenempfänger (nicht gezeigt) an einen standardmäßigen Empfänger angeschlossen sind, wie vorzugsweise in einem Tokenring-Netzwerk. Sateitenempfänger können weniger Komponenten als ein standardmäßiger Empfänger enthalten, kann aber Signale von Abzeichen empfangen und die Informationen zu einem standardmäßigen Empfänger zur Kommunikation mit dem Zentralcomputer 10 weiterleiten. Die Satellitenempfänger können weiter und bequemer in der gesamten Einrichtung verteilt sein. Der an den Satellitenempfänger angeschlossene Empfänger kann als der Netzknoten wirken und fragt die Satellitenempfänger periodisch nach Informationen ab. Der Empfänger berichtet dann die gesamten Satellitenempfängerinformationen in einer neu formatierten Nachricht zum Zentralcomputer 10.

Externe Steuerung des Abzeichens

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Abzeicheneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine externe Vorrichtung (z.B. die Basis) gesteuert werden, um Daten von der externen Vorrichtung zu senden. Wenn die Mikrosteuerung 101 ein aktives Signal beim "Eingabe-Basis"-Eingang am Randstecker 103 erfaßt, gibt die Mikrosteuerung 101 eine Steuerung des Senders 102 auf und umgeht eine Dateneingabe von der externen Vorrichtung zum Sender 102 für eine FM-Umwandlung und Sendung in Infrarot. Irgendeine Vorrichtung mit einer RS232- Schnittstelle kann Daten zum Abzeichen eingeben. Beispielsweise kann eine Herzraten-Überwachungseinrichtung Herzraten-Überwachungsdaten zum Zentralcomputer 10 über den Abzeichen auf eine derartige Weise senden.

Armbandeinheit

Wie es zuvor diskutiert ist, ist die Elektronik und Software, die hierin zuvor für die Basis-Abzeicheneinheit beschrieben sind, ebenso auf die Armbandeinheit anwendbar. Fig. 6A stellt das Ausführungsbeispiel eines Armbandes gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Armband kann an das Handgelenk oder den Fußknöchel einer Person, wie beispielsweise eines Patienten oder eines Babys in einem Krankenhaus geschnallt werden. Das Armband enthält einen Verriegelungsdraht 601, der einen geschlossenen Schaltkreis bildet, wenn das Armband in der geschlossenen Position ist. Dieser Schaltkreis wird durch die Mikrosteuerung 101 überwacht, und wenn das Armband geöffnet wird, erfaßt die Mikrosteuerung 101 den offenen Zustand und berichtet einen derartigen Zustand zum Empfänger.
Die Elektronik, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, ist in einem Gehäuse integriert, das am Armband entfembar angebracht sein kann. Fig. 6B stellt die Draufsicht des Gehäuses dar. Fig. 6C ist die Draufsicht des Armbandgehäuses mit geöffneter Abdekkung, was die elektronischen Komponenten darin freilegt. Fig. 6D ist eine Seitenansicht des Armbandgehäuses. Die Dimension des Gehäuses ist nicht größer als 5,08 cm (2,0") in der Länge, 3,18 cm (1,25") in der Breite und 1,12 cm (0,44") in der Dicke. Das Armbandeinheitengehäuse ist vorzugsweise hermetisch abgedichtet und daher wasserfest. Die Softwareprogramme werden in den ROM der Mikrosteuerung 101 vor seinem Einbau in das Armbandgehäuse geladen. Beim alternativen Ausführungsbeispiel paßt die Armbandeinheit nicht zu einer Personenkarte, und der Kartenschater 105 wird nicht verwendet. Der Randstecker 103 ist auch eliminiert, um Platz zu sparen. Daten können durch Abtasten der lichtempfindlichen LED 108 in die Armbandeinheit gelesen werden.

Vergrößerte Armbandeinheit

Fig. 7 stellt ein Blockdiagramm eines alternativen Ausführungsbeispiels der Armbandeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine vergrößerte Version der Basis-Abzeicheneinheit, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Die vergrößerte Abzeicheneinheit enthält alle Operationen, die zuvor für die Basis- Abzeicheneinheit beschrieben sind, und enthält weiterhin folgendes: einen Infrarot-Empfänger 701 zum Empfangen von Informationen; einen Karteneser 702 zum Lesen von Informationen, die in der Chip-Karte gespeichert sind; eine Sprachschaltung 703 zum Empfangen von Sprachsignalen von einem Mikrophon 705 und zum Umsetzen von digitalen Signalen in Audiosignale zum Abspielen über einen Lautsprecher 704; ein Tastaturfeld 706 für eine Tastaturfeldeingabe von Daten; eine Anzeige 707 zum Anzeigen von Informationen, wie beispielsweise Daten, die vom Tastaturfeld 706 eingegeben werden, oder von Daten, die vom Empfänger 701 empfangen werden; und einen Membranschalter (der nicht gezeigt ist) für spezielle bestimmte Funktionen, wie beispielsweise einen Notruf oder zum Senden einer ausgewählten Nachricht.
Der Empfänger 701 enthält infrarotlichtempfindliche Dioden 510, einen Wellenformer und Verstärker 520 und einen FM-Empfänger 530, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, zum Empfangen einer Infrarotsendung. Die empfangenen Daten werden auf eine serielle Weise in die Mikrosteuerung 101 gelesen. Die Sprachschaltung 703 enthält einen PCM-Codierer und -Decodierer, einen Digital-zu-Analog-Wandler und einen Analog-zu-Digital-Wandler. Beim Mikrophon 705 eingegebene Sprachsignale werden durch den Analog-zu-Digital-Wandler digitalisiert und durch den PCM-Codierer codiert. Die PCM-Daten werden zur Mikrosteuerung 101 zur Verarbeitung einschließlich einer Speicherung in einem Speicher oder einer Sendung über den Sender 102 eingegeben. Bei der vergrößerten Abzeicheneinheit wird ein digitaler Signalprozessor als Mikrosteuerung 101 verwendet. Der digitale Signalprozessor enthält die Komponenten eines Mikrocomputers einschließlich eines RAM- und eines ROM-Speichers und kann die digitalisierten Daten vor der Speicherung in seinem RAM-Speicher komprimieren. Vorzugsweise wird der GASM-Algorithmus- Standard zum Umwandeln von Sprachsignalen in einen digitalen Bitstrom von 13 kbps verwendet. Auf ähnliche Weise werden dann, wenn Sprachdaten zum Lautsprecher 704 auszugeben sind, die im RAM-Speicher gespeicherten Daten ausgelesen, dekomprimiert, zur Sprachschaltung 703 weitergeleitet, die die PCM-Daten decodiert, die digitalen Daten in analoge Daten umwandelt, und dann in Audiosignale durch den Lautsprecher 704. Der digitale Signalprozessor kann der ADSP-21MSP50 sein, der von Analog Devices hergestellt wird, oder irgendein anderer vergleichbarer digitaler Signalprozessor, der kommerziell verfügbar ist.
Beim Ausführungsbeispiel des vergrößerten Systems gemäß der vorliegenden Erfindung enthält jeder der Empfänger 11,12 und 13 einen Infrarotsender mit einer Elektronik, die im wesentlichen so ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, zum Senden von Infrarotsignalen für einen Empfang durch die vergrößerten Abzeicheneinheiten innerhalb des Empfangsbereichs des Abzeichenempfängers 701. Eine typische Anwendung des vergrößerten Systems enthält die Lokalisierung eines Abzeichenträgers und eine Kommunikation einer Nachricht durch den Zentralcomputer 10 oder die PBX 50 zum Abzeichenträger über die Empfangseinheit 11, 12 oder 13, die der vergrößerten Abzeicheneinheit am nächsten ist. Die durch den vergrößerten Abzeichen empfangene Nachrichten können auf einer Anzeige 707 angezeigt werden oder durch die Sprachschaltung 703 in Sprache umgewandelt und/oder über den Lautsprecher 704 ausgerufen werden. Der Abzeichenträger kann wiederum durch Sprechen in das Mikrophon 705 antworten. Die Sprachschaltung 703 digitalisiert das analoge Signale für das Mikrophon 705, und die Mikrosteuerung 101 fügt die nötigen Steuerinformationen vor einem Senden der Nachricht durch den Sender 102 zu den Empfängern 11,12 oder 13 hinzu, welcher wiederum zum Zentralcomputer 10 oder zur PBX 50 sendet. Der Abzeichenträger kann auch durch Eingeben einer Textnachricht über das Tastaturfeld 706 antworten.
Es sollte verstanden werden, daß Fachleuten auf dem Gebiet verschiedene Änderungen und Modifikationen an den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen klar sein werden, ohne daß vom Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist:

Claims

1. Abzeichen (20; 21) zur Verwendung in einem Objektlokalisierungs- und Informationswiedergewinnungssystem zum Lokalisieren eines Objekts (30) innerhalb einer Einrichtung, das mit dem Abzeichen gekoppelt ist, und zum Erhalten von in dem Abzeichen gespeicherten Informationen, wobei das System folgendes aufweist: einen Zentralcomputer (10) und eine Vielzahl von Empfängern (11, 12, 13), die in voneinander beabstandeten Bereichen innerhalb der Einrichtung angeordnet sind, wobei jeder der Empfänger (11, 12, 13) Signale vom Abzeichen empfangen und Signale einschließlich der Identifikation des Abzeichens zum Zentrabomputer (10) kommunizieren kann,

wobei das Abzeichen (20; 21) folgendes aufweist: einen drahtlosen Sender (102) zum Senden von Signalen einschließlich eines eindeutigen Identifikationssignals des Abzeichens und eine manuelle Auswahleinrichtung (106) zum Auswählen eines einer Vielzahl von Betriebsmoden; wobei das Abzeichen (20; 21) gekennzeichnet ist durch:

eine Mikrosteuerung (101) mit einem Prozessor, einem zugehörigen Speicher und gespeicherten Programmen, wobei der Speicher eine Datenbank mit gespeicherten Informationen aufweist, die eine Vielzahl von Betriebsparametern und eine Vielzahl von Datensätzen enthält, die für das Objekt (30) spezifisch sind, das mit dem Abzeichen (20) gekoppelt ist, wobei die gespeicherten Programme durch den Prozessor zum Steuern von Abzeichenoperationen ausgeführt werden, die die Steuerung des Senders (102) in Abhängigkeit von den Werten der Parameter enthalten;

eine Einrichtung im Prozessor zum Zugreifen auf Informationen von der Datenbank im Speicher und zum Weiterleiten der Informationen zum Sender (102) zur Sendung zu einem der Vielzahl von Empfängern (11, 12, 13); und eine Datenschnittstelle zur Bildung einer Schnittstelle mit einer externen Verarbeitungsvorrichtung zum Lesen von Daten aus der Speicher-Datenbank oder zum Eingeben von Daten einschließlich Betriebsparameterwerten in die Speicher-Datenbank.

2. Abzeichen nach Anspruch 1, wobei der Sender (102) Infrarotsignale sendet.

3. Abzeichen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vielzahl von Betriebsparametern die Periode für ein Senden der Sendesignale enthalten.

4. Abzeichen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vielzahl von Parametern die Dauer eines Senderbetriebs enthalten.

5. Abzeichen nach Anspruch 4, wobei die Senderbetriebsdauer durch die Mikrosteuerung (101) überwacht wird und die Mikrosteuerung (101) auf den Ablauf der Dauer hin zu einem anderen Betriebsmodus schaltet.

6. Abzeichen nach einem der vorangehenden Ansprüche; das weiterhin einen Zähler zum Zählen der Anzahl von vom Sender (102) gesendeten Sendungen enthält.

7. Abzeichen nach einem der vorangehenden Ansprüche, das weiterhin eine wiederaufladbare Batterie und eine Einrichtung zum Wiederaufladen der Batterie enthält.

8. Abzeichen nach einem der vorangehenden Ansprüche, das weiterhin ein Gehäuse enthält, das einen Schlitz zum gleitenden Verbinden mit einer Personenkarte enthält.

9. Abzeichen nach Anspruch 8, das mit einer Personenkarte verbunden ist, die gespeicherte Daten enthält, die Identifikationsdaten enthalten, und wobei das Abzeichen eine Einrichtung zum Zugreifen auf die gespeicherten Daten enthält.

10. Abzeichen nach einem der vorangehenden Ansprüche, das weiterhin einen Empfänger (701) zum Empfangen von Infrarotsignalen enthält.

11. Abzeichen nach einem der vorangehenden Ansprüche, das weiterhin folgendes aufweist:

einen Empfänger (701);

eine Anzeigeeinrichtung (707) zum Anzeigen von Informationen, die durch den Empünger (701) empfangen werden und die durch den Sender (102) gesendet werden, und die in der Speicher-Datenbank gespeichert werden; eine Audio-Schnittstelle mit einer Sprachschaltung (703) und einem Mikrophon (705), wobei die Sprachschaltung (703) eine Verstärkungseinrichtung und eine digitale Konversationseinrichtung zum Umwandeln von digitalen Signalen in Sprachsignale und zum Verstärken der Sprachsignale zum Abspielen über einen Lautsprecher (704) aufweist, wobei das Mikrophon (705) eine Sprachdigitalisierungseinrichtung zum Digitalisieren von Sprachsignalen zum Senden der Sprachsignale über den Sender (102) zu einem der Vielzahl von Empfängern (11, 12, 13) aufweist; und

eine Einrichtung für gespeicherte Programme zum Steuern des Betriebs des Prozessors und des Senders (102), wobei die Einrichtung für gespeicherte Programme eine Einrichtung zum Zählen der Anzahl von Sendesignalen enthält, die durch den Sender (102) gesendet werden, bevor ein Stoppbefehl zum Stoppen eines Sendens durch den Sender (102) ausgegeben wird.

12. Abzeichen nach Anspruch 1, das weiterhin eine LCD-Anzeige (707) enthält.

13. Abzeichen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Datenschnittstelle (103) einen bidirektionalen Anschluß zum Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der externen Verarbeitungsvorrichtung und der Mikrosteuerung (101) enthält.

14. Armband (22) zur Verwendung in einem Objektlokalisierungsnachführ- und Informationenwiedergewinnungssystem zum Lokalisieren eines Objekts (30) innerhalb einer Einrichtung, das mit dem Armband (22) gekoppelt ist, und zum Erhalten von Informationen, die im Armband (22) gespeichert sind, wobei das System folgendes aufweist: einen Zentralcomputer (10) und eine Vielzahl von Empfängern (11, 12, 13), die an voneinander beabstandeten Bereichen innerhalb der Einrichtung angeordnet sind, wobei jeder der Empfänger (11, 12, 13) Signale vom Armband (22) empfangen kann und Signale einschließlich der Identifikation des Armbandes (22) zum Zentralcomputer (10) kommunizieren kann,

wobei das Armband (22) ein Gehäuse mit darin integrierter Elektronik aufweist, einschließlich eines drahtlosen Senders (102) zum Senden von Signalen einschließlich eines eindeutigen Identifikationssignals für das Armband (22);

eine Mikrosteuerung (101) mit einem Prozessor, einem zugehörigen Speicher und gespeicherten Programmen, wobei der Speicher eine Datenbank mit gespeicherten Informationen einschließlich einer Vielzahl von Betriebsparametern und einer Vielzahl von Datensätzen, die für das Objekt (30) spezifisch sind, das mit dem Armband gekoppelt ist, aufweist, wobei die gespeicherten Programme durch den Prozessor (101) zum Steuern von Armbandoperationen ausgeführt werden, einschließlich der Steuerung des Senders (102) in Abhängigkeit von den Werten der Parameter, eine Einrichtung in dem Prozessor zum Zugreifen auf Informationen von der Datenbank im Speicher und zum Weiterleiten der Informationen zum Sender (102) zur Sendung zu einem der Vielzahl von Empfängern (11, 12, 13); und

eine Datenschnittstelle zum Bilden einer Schnittstelle zu einer externen Verarbeitungsvorrichtung zum Lesen von Daten aus der Speicherdatenbank oder zum Eingeben von Daten einschließlich von Betriebsparameterwerten in die Speicherdatenbank.

15. Armband (22) nach Anspruch 14, wobei die integrierte Elektronik in einem Gehäuse enthalten ist, das am Armband (22) entfernbar angebracht ist, wobei das Gehäuse kleiner als 1,12 cm (0,44 Inch) bezüglich der Dicke, 5,08 cm (2,0 Inch) bezüglich der Länge 3,18 cm (1,25 Inch) bezüglich der Breite ist.

16. Armband (22) nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Gehäuse wasserfest ist.

17. Armband (22) nach Anspruch 14, 15 oder 16, das eine Einrichtung zum Empfangen von Signalen von einer externen Dateneingabevorrichtung und einer Einrichtung zum Speichern der empfangenen Signale in den Speicher enthält.

18. Armband (22) nach Anspruch 17, wobei die Einrichtung zum Empfangen von Signalen Infrarotsignale empfangen kann.

19. Armband (22) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, das weiterhin folgendes enthält:

eine Einrichtung zum Ausbilden einer Verriegelung, wenn das Armband (22) in einer geschlossenen Position ist;

eine Einrichtung zum Erfassen eines offenen Verriegelungszustandes, wenn das Armband (22) geöffnet ist;

und eine Einrichtung zum Erklingenlassen eines Alarms, wenn der offene Verriegelungszustand erfaßt wird.

20. Armband (22) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei der Sender (102) Infrarotsignale sendet.

21. Armband (22) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei die Senderbetriebsdauer durch die Mikrosteuerung überwacht wird, und die Mikrosteuerung auf den Ablauf der Dauer hin zu einem anderen Betriebsmodus schaltet.

22. Armband (22) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, das weiterhin eine wiederaufladbare Batterie und eine Einrichtung zum Wiederaufladen der Batterie enthält.

23. Armband (22) nach einem der Ansprüche 14 bis 22, das weiterhin einen manuellen Auswahlknopf (106) zum Auswählen eines einer Vielzahl von Betriebsmoden des Armbandes (22) enthält.

24. Armband (22) nach einem der Ansprüche 14 bis 24, das weiterhin eine LCD- Anzeige (707) enthält.

25. Objektlokalisierungsnachführ- und Informationswiedergewinnungssystem, das folgendes aufweist:

eine Vielzahl von Abzeichen (20; 21), die mit zu verfolgenden Objekten gekoppelt sind, wobei jedes der Abzeichen folgendes enthält: eine drahtlose Sendereinrichtung (102) zum Senden von Signalen einschließlich eines eindeutigen Identifikationssignals; eine Prozessorein richtung (101) mit einem zugehörigen Speicher und gespeicherten Programmen, wobei der Speicher einen Datenbankspeicher einer Vielzahl von Datensätzen aufweist, die spezifisch für ein Objekt (30) sind, das mit dem Abzeichen gekoppelt ist, und einer Vielzahl von Betriebsparametern, wobei die gespeicherten Programme durch die Prozessoreinrichtung zum Steuern von Abzeichenoperationen einschließlich der Steuerung der drahtlosen Sendereinrichtung (102) in Abhängigkeit von den Werten der Parameter ausgeführt werden; eine Einrichtung zum Bilden einer Schnittstelle mit einer externen Einrichtung zum Lesen und zum Eingeben von Daten einschließlich von Betriebsparameterwerten in die Speicherdatenbank; und eine Einrichtung in den Prozessor zum Zugreifen auf Informationen von der Datenbank und zum Weiterleiten der Informationen zur drahtlosen Sendereinrichtung (102);

eine Vielzahl von Empfängern (11, 12, 13), die bei voneinander beabstandeten Bereichen angeordnet sind, wobei jeder der Empfänger (11, 12, 13) eine Einrichtung zum Empfangen der Signale enthält, einschließlich der eindeutigen Identifikationssignale und der Informationen, auf die von der Datenbank zugegriffen wird und die von der drahtlosen Senderein richtung (102) der Abzeichen (20) gesendet werden, und eine Prozessoreinrichtung zum Verarbeiten der empfangenen Signale; und

eine zentrale Verarbeitungseinrichtung (10) zum Empfangen von Nachrichten von der Vielzahl von Empfängern (11, 12, 13), wobei die Nachrichten die eindeutigen Identifikationssignale der Abzeichen enthalten, und eine Einrichtung zum Verfolgen der Stelle jedes der Vielzahl von Abzeichen.

26. System nach Anspruch 25, wobei die zentrale Verarbeitungseinrichtung eine private Verzweigungswechseleinrichtung (50) zum Kommunizieren mit einer Vielzahl von Telephonen (51, 52) enthält.

27. System nach Anspruch 26, wobei die zentrale Verarbeitungseinrichtung (10) mit einem lokalen Netzwerk (40) zum Koppeln mit einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten (41, 42) gekoppelt ist.

28. System nach Anspruch 25, 26 oder 27, wobei die externe Verarbeitungsvorrichtung für wenigstens eines der Abzeichen ein Tastaturfeld (706) ist.

29. System nach Anspruch 26, wobei die Lokalisierungsinformationen eines Abzeichens, das innerhalb der Einrichtung zu lokalisieren ist, durch Wählen der Identifikation des zu lokalisierenden Abzeichens von irgendeinem der Vielzahl von Telefonen (51, 52) wiedergewinnbar ist, die mit den PBX (50) gekoppelt sind.