JP2006510898A - 物体測位システム、物体測位装置、および物体測位方法 - Google Patents

Abstract

物体（１４２）の位置を追跡するための物体測位システム（１００）は、少なくとも第１の受信機（１２２）に結合されたコンピュータ（１２４）を含む基地局（１２０）を備える。物体（１４２）にはタグ（１４０）が取り付けられるが、その信号送信範囲は限定されており、信号は第１の受信機（１２２）で直接受信するには一般に微弱すぎる。ユーザ（１８０）は、携帯トランシーバ（１６０）を身に着けており、タグ（１４０）から送信される信号の受信圏内に入ると、携帯トランシーバは、物体関連信号を送信して基地局（１２０）を活性化する。コンピュータ（１２４）は、ユーザ（１８０）が身に着けている携帯トランシーバ（１６０）の位置を決定し、この位置を物体（１４２）の位置に関連づける。ユーザ（１８０）がタグ（１４０）の信号送信圏内から出ると直ちに、物体関連信号の送信は打ち切られ、最後に分かっていた携帯トランシーバ（１６０）の位置が、物体（１４２）の新しい位置として使用される。

Description

本発明は、物体測位システム、および物体の測位を行うための方法に関する。

物体測位システム、すなわち、基地局を用いて物体の位置の記録または決定を行うシステムが、次第に普及してきている。そのようなシステムの１つの例に、全地球測位システム（ＧＰＳ）があり、位置が分かっている複数の衛星から受信する信号について三角測量を行うことにより、自動車、船舶、または人間といった物体の位置を決定している。このようにして、いつも最新の物体の位置が把握される。しかし、ＧＰＳは複雑で高価な技法であるうえ、屋内環境でＧＰＳを利用するのは、生易しいことではない。そのため、低コストであり、屋内でも利用できる代替技法が開発された。

米国特許第６４８３４２７号は、物体追跡システムについて説明している。このシステムでは、複数の分散配置されたトランシーバは、無線周波（ＲＦ）タグを取り付けた物体との通信を常に維持するように構成される。タグは、システムが他ならぬそのタグを識別し、監視下にある様々なタグを区別できるように、システム内の送信機から受信した信号を変調する。タグの位置は、近接および三角測量技法によって決定される。この位置把握技法、すなわち、１つまたは複数の基地局からのポーリング信号の送信によって物体を監視し続ける技法は、よく知られ広く採用されている技法であり、ＲＦ信号に基づく測位の分野では、特にそうである。

しかし、これらのポーリング手法には、いくつかの付随する不都合がある。第１に、システム内のトランシーバは、物体が大部分の時間静止していても、監視下にある物体と多かれ少なかれ常に交信し続けているので、これらの手法は、電力効率があまりよくない。さらに、トランシーバと監視下にあるタグとの距離は事前に分からないので、物体に取り付けられるタグは、タグがトランシーバから遠く離れた場所にあるときでもトランシーバに届く、比較的強い信号を発生させなければならない。そのため、タグはしばしば大型化し、家庭環境のような、大型タグが実用的理由からも美観的理由からも望ましくないある種の適用領域では、それが深刻な難点となる。

中でもとりわけ、本発明の第１の目的は、不必要な基地局のポーリングを回避できる物体測位システムを提供することである。
本発明の第２の目的は、本発明の物体測位システムで使用する物体測位装置を提供することである。
本発明の第３の目的は、不必要な基地局のポーリングを回避するための物体測位方法を提供することである。

さて、本発明の第１の目的は、物体関連信号に基づいて物体の位置を決定するための第１の基地局と、物体に取付け可能なタグと、携帯トランシーバと、を備える物体測位システムであって、前記携帯トランシーバが、前記タグから信号を受信するための受信機構成と、前記信号を前記物体関連信号に変換するための信号プロセッサと、前記物体関連信号を前記第１の基地局に送信するための送信機構成と、を含む物体測位システムによって実現される。

本発明は、まれにしか起こらない偶発的な移動は別として、物体測位システムの監視下にある物体は一般に、システムのユーザの傍に、例えば、工場もしくは倉庫で働く従業員、または家庭環境の居住者の傍に移動されるという認識に基づいている。本発明によれば、監視下にある物体には、限定された信号送信範囲をもつタグが取り付けられるが、その範囲は一般に狭く、基地局に直接信号を送信することはできない。システムのユーザは、携帯トランシーバを身に着けるか、または運び回るかしなければならず、携帯トランシーバは、ユーザが物体の近くに、例えば、手が届くほどの距離にいるときだけ、タグを付けられた物体からの通信を受信することができる。この確立された通信に応答して、携帯トランシーバは、データベースに結合された受信機またはトランシーバを一般に備える第１の基地局に、確立された通信を通知するように構成される。その結果、基地局は、もはやタグにポーリングを行う必要はなく、携帯トランシーバの送信周波を聴取するだけで、物体の移動を検出することができる。ユーザがタグの通信圏内から出たために、タグと携帯トランシーバとの通信が終了すると直ちに、第１の基地局は、最後に分かっていたトランシーバの位置を記録するが、それは、その位置が、ユーザが物体の近くにいたことが分かっている最後の位置だからである。このように、物体の位置は、ユーザが身に着けている携帯トランシーバの位置に、物体の位置を関連づけることによって決定される。

この構成のさらなる利点は、タグからの送信は非常に限られたエリアをカバーするだけでよいので、タグを非常に小型化することができ、家庭環境など、より多くの適用領域で、タグを利用することが可能になることである。非常に限られたカバレージ・エリアには、タグが僅かな電力しか使用せず、タグの寿命が延びるというさらなる利点もある。また、基地局は物体を追跡し続けるためのポーリングをもはや行う必要がないので、物体測位システムの電力消費は著しく低下する。さらに、ポーリングの必要性をなくすことは、システム内で無線トラフィックがはるかに僅かしか発生しなくなり、同じ周波数範囲を用いる他の発信源からの信号と干渉し合うリスクが低下することを意味する。

本発明の実施の一態様では、信号プロセッサは、物体関連信号内にトランシーバ識別コードを有するように構成される。これには、複数トランシーバ環境で、どの携帯トランシーバが、すなわち、どのユーザが物体を移動したかを物体追跡システムが見分けることができるという利点がある。これは、例えば、物体が誤って配置されたり、ユーザに盗まれたりするなどして、物体が基地局のサービス圏外に運び出された場合に、特に役立てることができる。この理由で、携帯トランシーバは、身分証明バッジまたは作業用オーバーオールなど、物体測位システムの監視下にある物体の近くにいるときに、ユーザが携帯トランシーバを体から離せないような着用可能品に組み込むと都合がよいであろう。

代替的に、信号プロセッサは、信号増幅器を備えることができ、備える場合、携帯トランシーバは、タグから送信された信号の増幅器として動作する。タグから受信した信号と物体関連信号との衝突を回避するため、携帯トランシーバは、物体関連信号の送信を遅延させるように構成することができ、または物体関連信号をタグからの信号の周波数とは異なる周波数で送信するように構成することができる。これは、携帯トランシーバ固有情報を必要としない適用領域で特に有利である。

一般には、複数の携帯トランシーバが、物体測位システム内に存在するが、その場合、異なるトランシーバから同時に送信される信号が干渉し合うリスクを回避し、または減らすための手段を講じることができる。言い換えると、信号を受信するための別の受信機構成と、信号を別の物体関連信号に変換するための別の信号プロセッサと、別の物体関連信号を基地局に送信するための送信機構成とを備える少なくとも１つの別の携帯トランシーバが、物体測位システム内に存在することとしてもよい。

したがって、本発明の実施の一態様では、携帯トランシーバは、信号送信衝突回避メカニズムの実装を備える。搬送波感知多重アクセス衝突回避（ＣＳＭＡ−ＣＡ）などの衝突回避メカニズムの実施には、異なるトランシーバから同時に送信される信号が干渉し合う機会が減るという利点がある。

本発明の別の実施態様では、送信機構成は、物体関連信号を第１の周波数で送信するように構成し、別の送信機構成は、別の物体関連信号を第２の周波数で送信するように構成し、第１の周波数は、第２の周波数と異なる。

周波数分割多元接続技法の利用には、異なるトランシーバから同時に送信される信号が干渉し合うリスクを減らすという利点がある。この実施態様を衝突回避メカニズムと組み合わせることによって、干渉リスクをさらに減らすことができる。

本発明のまた別の実施態様では、送信機構成は、信号の受信時に、第１の同期遅延を施して物体関連信号を送信するように構成され、別の送信機構成は、信号の受信時に、第２の同期遅延を施して別の物体関連信号を送信するように構成され、第１の同期遅延は、第２の同期遅延と異なる。

時分割多元接続技法の利用には、異なるトランシーバから同時に送信される信号が干渉し合うリスクを減らすという利点がある。この実施態様を衝突回避メカニズムと組み合わせることによって、干渉リスクをさらに減らすことができる。

本発明のさらなる実施態様では、タグは、活性化信号に応答する受動タグであり、携帯トランシーバは、タグに活性化信号を提供する別の送信機構成を備える。これには、携帯トランシーバにタグの存在を気づかせるために、タグが定期的信号を送信しなくてもよいという利点がある。しかし、今度は、携帯トランシーバが、タグを付けられた物体の存在を検出するために、ポーリングを使用しなければならない。しかし、携帯トランシーバにはオン／オフ・スイッチを簡単に取り付けることができ、携帯トランシーバを使用していないときは、携帯トランシーバの携行者にスイッチを切らせることができるので、ポーリングの使用は難点とはならない。代替として、携帯トランシーバにスタンバイ機能を設け、基地局の圏外にいるときは、携帯トランシーバを低電力モードに切り換えることができる。言い換えると、この態様のポーリングは、システムのユーザがシステム内に入ろうと決意したときにだけ発生することができ、その場合、不必要なポーリングの発生回数は最小となる。

物体測位システムによって使用される物体位置把握技法は、伝播時間または信号強度を三角測量で決定することにより、物体の位置、厳密には携帯トランシーバの位置を決定するなどの既知の技法のいずれでもよく、三角測量を用いる場合、物体測位システムは、第２の基地局と、第３の基地局とをさらに備え、第１の基地局、第２の基地局、および第３の基地局は、物体関連信号の三角測量によって、協働して物体の位置を測位するように構成される。代替として、物体測位システムが、物体関連信号のマルチパス電力遅延プロファイルを決定して、携帯トランシーバがいる位置の顕著な特徴を取得する場合は、単一の基地局を使用することができる。

本発明の第２の目的は、物体測位システムにおける様々な物体測位装置の上述した実施態様を提供することによって、すなわち、本発明による物体測位システムで使用される別々の基地局および別々の携帯トランシーバ、またはそのような物品の組み合わせを提供することによって実現されることが理解されよう。

さて、本発明の第３の目的は、物体の位置を測位する方法であって、信号をタグから携帯トランシーバに送信するステップと、信号を物体関連信号に変換するステップと、物体関連信号を基地局に送信するステップと、物体関連信号を送信する携帯トランシーバの位置を決定するステップと、物体の位置を携帯トランシーバの決定した位置に関連づけるステップと、を備える方法によって実現される。本発明の方法によれば、物体の位置は、携帯トランシーバを携行するユーザの位置に関連づけられる。そのようなトランシーバを介して信号を中継することによって、基地局とタグとの間で長距離ポーリングを行わずにすみ、これには、本発明の方法のほうが、既知の物体測位方法よりも電力効率がよくなるという利点がある。

本発明の実施の一態様では、物体関連信号を基地局に送信するステップは、タグとの通信が確立されるとすぐに、物体関連信号の第１の部分を送信するサブステップと、タグとの通信が終了するとすぐに、物体関連信号の第２の部分を送信するサブステップとを含む。

これには、携帯トランシーバ固有情報を物体関連信号に追加できるという利点がある。

信号をタグから携帯トランシーバに送信するステップは、携帯トランシーバからの活性化信号によってタグを活性化するステップの後に置かれると有利である。そのため、タグは、携帯トランシーバによって検出してもらえるように、定期的に信号を送信する必要がなく、これは、タグに電源を備え付ける必要がないことを意味する。

本発明について、添付の図面を参照しながら、非限定的な例を用いて、より詳細に説明する。

図１では、物体測位システム１００は、データベース１２４に結合された受信機１２２を含む第１の基地局１２０を備える。データベース１２４は、監視下にある物体の位置を記録するのに使用され、シフト・レジスタの集まりとして簡単に実装することができ、または適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施することもでき、またはその他の任意のデータベース実装方法によることもできる。基地局１２０は、信号のマルチパス電力遅延プロファイルを決定することによって、信号発信源の所在を把握するのに使用することができる。代替として、信号強度または信号伝播時間に基づく三角測量技法を使用することもできるが、その場合は、受信機１２６を含む第２の基地局と、第３の受信機１２８を含む第３の基地局とが、少なくとも必要とされる。明らかに、伝播時間技法を利用する場合、伝播時間測定が基地局１２０などの基地局から発信される信号に基づいているならば、受信機１２２、１２６、１２８を、トランシーバで置き換えることができる。代替として、伝播時間測定は、所在把握の対象となる装置から発信される信号に基づくことができるが、その場合、この装置と基地局１２０などの基地局との間で、同期をとることが必要になる。

物体１４２にはタグ１４０が取り付けられるが、このタグは、受動タグでも、能動タグでもよい。どちらの場合も、タグは一般に、高々２、３メートルの狭い送信範囲しかもっていない。物体の位置に関して比較的高い精度が必要な場合、タグ１４０の送信範囲は、さらに狭いものとすることができる。物体測位システム１６０のユーザ１８０は、携帯トランシーバ１６０を身に着けている。

携帯トランシーバ１６０は、例えば、ブレスレット、ネックレス、身分証明バッグ、もしくは衣類に組み込むことができ、または、例えば、ユーザ１８０のポケットに入れて携行でき、もしくはユーザ１８０の衣類にピン留めできる別個の装置とすることもできる。物体測位システム１００で使用される、例えば、携帯トランシーバ１６０などの、携帯受信機の概略の実施形態が、図２に示されている。携帯トランシーバ１６０は、受信（Ｒｘ）アンテナ１６１と受信機１６３とを含む受信機構成、および送信（Ｔｘ）アンテナ１６２と送信機１６５とを含む送信機構成を備える。Ｒｘアンテナ１６１とＴｘアンテナ１６２とは、別々のアンテナとすることができ、または単一のＲｘ／Ｔｘアンテナに統合することもできる。Ｒｘアンテナ１６１は、物体測位システム１００内で、タグ１４０などのタグから信号を受信するように構成される。タグ１４０などのタグからの信号は一般に、タグ識別コードなどのタグ固有情報、またはタグにプログラムされた物体情報を含むが、その他の情報を含むこともできる。Ｒｘアンテナ１６１は、受信機１６３に結合される。受信機１６３は、任意の既知の受信機とすることができ、帯域通過フィルタ、アナログ／デジタル変換器、および復調器を含む。受信機１６３は、信号プロセッサ１６４の入力に結合される。信号プロセッサ１６４は、信号を物体関連信号に変換するように構成され、識別コードなどのトランシーバ固有情報を物体関連信号に変調するための変調器を含む。

物体関連信号は、送信機１６５に供給されるが、この送信機は、任意の既知の送信機とすることができ、変調器、デジタル／アナログ変換器、および帯域通過フィルタを含むことができる。送信機１６５は、他の物体関連信号などと干渉し合って物体関連信号が失われるリスクを減らすために、物体測位システム１００によって使用される周波数分割多元接続プロトコルの一環として、物体関連信号を携帯トランシーバ１６０に固有の周波数でＴｘアンテナ１６２に出力するように構成される。代替として、信号プロセッサ１６４は、基地局１２０による周波数の割り当てに応答して、物体関連信号の周波数を動的に定義するように構成することもできる。さらなる代替として、信号プロセッサ１６４は、物体測位システム１００によって使用される時分割多元接続プロトコルの一環として、送信機１６５に出力される物体関連信号に同期遅延を導入するように構成することができる。この同期遅延は、遅延パスによって実施できる一定の遅延とすることができ、または基地局１２０による遅延間隔の割り当てによって動的に定義することもできる。同期は、携帯トランシーバに搭載された同期クロックによって、または基地局１２０によって提供される同期信号によって実現することができる。携帯トランシーバ１６０は、ＣＳＭＡ−ＣＡなどの衝突回避技法を実施することもでき、この技法は、物体関連信号と他の信号との干渉を回避するための上述した技法と組み合わせることができる。

受信機１６３と信号プロセッサ１６４との間の信号パス、および信号プロセッサ１６４と送信機１６５との間の信号パスは、信号および／または物体関連信号を増幅する増幅器を含むことができる。信号プロセッサ１６４自体が、信号増幅器となることもでき、その場合、上述した信号パス内の増幅器は、省略することができる。タグからの着信信号と物体関連信号との衝突を回避するため、携帯トランシーバ１６０は、物体関連信号の送信を遅延させるように、または物体関連信号を受信信号の周波数とは異なる周波数で送信するように構成することができる。

タグ１４０などのタグが受動タグである場合、携帯トランシーバ１６０は、タグを起動させるための活性化信号を定期的に発生させるように構成することもできる。活性化信号は、Ｔｘアンテナ１６２または図示されていない別のＴｘアンテナを介して提供することができる。この実施形態では、活性化信号の不必要な送信を避けるため、図示されていないオン／オフ・スイッチを追加すれば有用であろう。代替として、オン／オフ・スイッチは、スタンバイ・モードで置き換えることができるが、スタンバイ・モードは、物体測位システム１００の基地局との接続が失われているとき、活動状態になることができる。明らかに、物体測位システム１００の基地局１２０および他の基地局は、携帯トランシーバ１６０が基地局との接続が失われたことを決定できるように、トランシーバが装着されていなければならない。こうすることで、携帯トランシーバ１６０のバッテリーなどの電源の寿命を延ばすことができる。

また、携帯トランシーバ１６０は、物体の位置を記憶しておくためのデータ記憶装置を備えることができる。これは、携帯トランシーバ１６０が、２つ以上の物体位置把握システムと互換性がある場合に特に有利であり、その場合、１つの物体位置把握システムで取得した位置情報を、別の物体位置把握システムに切り換わったときに後者のシステムにアップロードすることができる。代替として、トランシーバ・タグ１６０のデータ記憶装置は、出力に結合することができ、そうすることで、携帯トランシーバ１６０から位置情報をダウンロードすることができる。これは、物体測位システム１００が工場用地や港の倉庫など遠隔地に存在し、位置情報が別の場所にあるデータベースによってアクセス可能でなければならない状況において有利となり得る。

携帯トランシーバ１６０のこれらの実施形態は、非限定的な例としてのみ提供されており、トランシーバのその他の既知の実施形態も、物体測位システム１００内でおそらく使用できるであろうことを強調しておく。

さて、図１に戻ると、携帯トランシーバ１６０を身に着けたユーザ１８０が、タグ１４０が取り付けられた物体１４２に近づいて、例えば、位置Ａでユーザ１８０が物体１４２を手に取ると、トランシーバ・タグのＲｘアンテナ１６１が、タグからの信号を捕らえ、携帯トランシーバ１６０の信号プロセッサ１６４は、上で説明したように、物体測位システム１００によって物体位置把握のために使用される技法に応じて、受信機１２２、１２６、１２８によって、または受信機１２２だけによって受信される、物体関連信号の第１の部分を発生させることができる。携帯トランシーバ１６０は、タグ１４０からの信号の信号強度の十分に大きな変化にだけ応答して物体関連信号を送信することができるが、その場合、携帯トランシーバ１６０は、物体１４２に接近しているときだけ、物体関連信号を送信する。この信号は、物体がユーザの近くに存在し、再配置された可能性のあることを、データベース１２４に通知する。この時点で、データベース１２４は、物体関連信号の発信源の決定を開始することができ、この発信源を物体１４２の位置に関連づける。

ユーザ１８０が、タグ１４０が取り付けられた物体１４２を位置Ｂに配置して、物体から離れると、そのときユーザはタグ１４０の送信圏外にいるので、タグ信号に誘起される物体関連信号の発生は終了し、データベース１２４は、物体関連信号の最後に分かっていた発信源に基づいて、物体１４２の位置を更新する。この時点で、携帯トランシーバ１６０とタグ１４０との間のリンクの終了を通知する、物体関連信号の第２の部分を発生させることができる。やはり、物体関連信号のこの第２の部分も、タグ１４０から受信した信号の強度が十分に大きく変化した場合にのみ発生させることができる。

この文脈においては、物体関連信号の第１の部分は、第１の物体関連信号とすることができ、物体関連信号の第２の部分は、第２の物体関連信号とすることができ、物体関連信号の第１の部分と物体関連信号の第２の部分とは、同じであってもよいことを強調しておく。

実際には、タグ１４０とのリンクを確立する際の物体関連信号の第１の部分の送信は省略することができ、携帯トランシーバ１６０は、タグ１４０とのリンクを終了する際の物体関連信号の第２の部分の送信だけを行うことができるが、こうすることで、携帯トランシーバの電力効率がさらに向上する。しかし、ユーザ１８０が、物体測位システム１００のカバレージ・エリアを離れると、物体測位システム１００は、物体１４２を見失う。したがって、この実施形態は、物体が物体測位システム１００のカバレージ・エリアの外に移動させられる可能性がほとんどない状況で特に有用である。物体の位置を把握するのに、１つ、２つ、または一般に２、３の物体関連信号を使用することには、電力効率が非常によいという利点がある。

代替として、携帯トランシーバ１６０は、タグ１４０からの信号の受信圏内にいるかぎり、持続的または定期的に物体関連信号を発生させるように構成することができ、その場合、物体測位システムは、物体関連信号が終了する時点まで、物体の位置を更新し続ける。これには、物体関連信号に基づく物体の測位が、干渉の影響をあまり受けないという利点があるが、それは、物体関連信号が規則的にブロードキャストされることで、信号が実際に基地局１２０に到達する機会が増えるためである。

干渉は、別の携帯トランシーバ１７０を身に着けている別のユーザ１９０の存在によって引き起こされることがあり、別の携帯トランシーバは一般に、別の物体１５２に取り付けられたタグ１５０などの別のタグから信号を受信するための別の受信機構成と、信号を別の物体関連信号に変換するための別の信号プロセッサと、別の物体関連信号を基地局に送信するための送信機構成とを備える。別の携帯トランシーバ１７０の実施形態は、好ましくは、携帯トランシーバ１６０の実施形態と同じである。干渉リスクの回避または低減のため、携帯トランシーバ１６０および別の携帯トランシーバ１７０は、図２の詳細な説明で述べたような干渉回避手段を備えることができる。

識別されていない携帯トランシーバまたは識別されていないタグが、物体測位システム１００内に入った場合、それらの新しい物品についての関連情報を、そのような物品と基地局１２０との通信が確立するとすぐに、データベース１２４に動的に追加することができる。代替として、そのような物品は、手動プログラミングによってデータベース１２４に追加することもできる。一般に、物体のタグに記憶される情報は、物体測位システム１００内の物体の位置と一緒に、データベース１２４に記憶されるが、新しい携帯トランシーバの場合は、一般に識別コードが記憶される。

データベース１２４は、物体測位システム１００の評価者が、物体の位置を追跡し続けることを可能にするばかりでなく、どのユーザが物体を取り扱ったかについての有益な情報を評価者に提供もするので、データベース１２４は、必ずしも必要ではないが、あったほうが望ましいことをここで強調しておく。後者の情報は、物体測位システム１００のカバレージ・エリアの外に物体が移動させられた場合に特に有用であり、そうしたときに、どのユーザがその出来事の張本人であるかを知ることができる。これは、例えば、監視下にある物体の盗難または紛失のリスクを減らすために使用することができる。

さらに、携帯トランシーバ１６０と物体測位システム１００の基地局との間の二重通信を可能にするため、受信機１２２、１２６、１２８の少なくとも１つをトランシーバで置き換えることができることを再度強調しておく。これは、タグ１４０または別のタグ１５０などのタグに複数のデータ・フィールドが存在し、例えば、物体測位システム１００の基地局の１つによる情報リクエストに応答して、携帯トランシーバ１６０とタグ１４０との間の二重通信によって、データ・フィールドを個々に取り出すことができる場合に特に有利である。

図３には、本発明の物体測位方法が、フローチャート形式で要約されている。オプションの第１のステップ３１０で、受信タグが、携帯トランシーバからの活性化信号によって活性化される。このステップは、能動タグが使用される場合は省略することができ、その場合、携帯トランシーバがタグの送信圏内に入ると直ちに、信号をタグから携帯トランシーバに送信する第２のステップ３２０が、直接実行される。第３のステップ３４０で、タグ信号が、物体関連信号に変換され、物体関連信号は、次のステップ３６０で、基地局に送信される。このステップ３６０は、タグとの通信が確立されるとすぐに物体関連信号の第１の部分を送信する第１のサブステップと、タグとの通信が終了するとすぐに物体関連信号の第２の部分を送信する第２のサブステップとを含むことができる。代替として、第１のサブステップは、省略することができる。続いて、本発明の方法は、タグとの通信が確立するとすぐに物体関連信号の第１の部分を送信するステップ３７０を備え、物体の位置を携帯トランシーバの決定した位置に関連づけるステップ３８０で完結する。

ステップ３６０が上述したステップ３６０のサブステップを含む場合、ステップ３７０およびステップ３８０は、物体関連信号の第２の部分に基づいて実行することができる。このようにして、本発明による物体測位方法は、ユーザが物体測位方法で使用される携帯トランシーバを身に着けているならば、物体の位置を、物体を移動させたユーザの位置に関連づけることによって、物体の位置の変化を決定する。

上述した実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ本発明を説明するものであり、当業者であれば、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、数々の代替実施形態を設計できることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧で括られた参照符号は、請求項を限定するものと解釈すべきではない。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語は、請求項に記載された要素またはステップ以外の要素またはステップの存在を排除するものではない。要素の前に置かれた「１つ（ａまたはａｎ）」という語は、複数のそのような要素の存在を排除するものではない。本発明は、複数の別個の要素を備えるハードウェアによって実施することができる。複数の手段を列挙する装置の請求項において、それらの手段のいくつかは、全く同一のハードウェア要素によって実施することができる。いくつかの手段が互いに異なる従属請求項の中で挙げられているという単なる事実は、それらの手段を組み合わせて有利に使用できないことを示すものではない。

本発明による物体測位方法の一実施形態を示した図である。 本発明による携帯トランシーバの一実施形態を示した図である。 本発明による物体測位方法のフローチャートを示した図である。

Claims (21)

1. 物体関連信号に基づいて物体の位置を決定するための第１の基地局と、
   物体に取付け可能なタグと、
   携帯トランシーバと、を備える物体測位システムであって、
   前記携帯トランシーバは、
   前記タグから信号を受信するための受信機構成と、
   前記信号を前記物体関連信号に変換するための信号プロセッサと、
   前記物体関連信号を前記第１の基地局に送信するための送信機構成と、を含む物体測位システム。
2. 前記第１の基地局は、データベースに結合された受信機を含む、請求項１に記載の物体測位システム。
3. 前記信号プロセッサは、前記物体関連信号内にトランシーバ識別コードを有するように構成される、請求項１に記載の物体測位システム。
4. 前記信号プロセッサは信号増幅器を有する、請求項１に記載の物体測位システム。
5. 前記携帯トランシーバが、信号送信衝突回避メカニズムの実装を含む、請求項１に記載の物体測位システム。
6. 前記信号を受信するための別の受信機構成と、
   前記信号を別の物体関連信号に変換するための別の信号プロセッサと、
   前記別の物体関連信号を前記基地局に送信するための別の送信機構成と、を含む別の携帯トランシーバを備える、請求項１に記載の物体測位システム。
7. 前記送信機構成は、第１の周波数で前記物体関連信号を送信するように構成され、前記別の送信機構成は、第２の周波数で前記別の物体関連信号を送信するように構成され、前記第１の周波数は、前記第２の周波数と異なる、請求項６に記載の物体測位システム。
8. 前記送信機構成は、前記信号を受信するとすぐに第１の同期遅延で前記物体関連信号を送信するように構成され、前記別の送信機構成は、前記信号を受信するとすぐに第２の同期遅延で前記別の物体関連信号を送信するように構成され、前記第１の同期遅延は、前記第２の同期遅延と異なる、請求項６に記載の物体測位システム。
9. 前記タグは、活性化信号に応答する受動タグであり、前記携帯トランシーバは、前記タグに前記活性化信号を提供する別の送信機構成を含む、請求項１に記載の物体測位システム。
10. 第２の基地局と、第３の基地局とをさらに備え、
    前記第１の基地局、前記第２の基地局、および前記第３の基地局が、前記物体関連信号の三角測量によって、協働して前記物体の前記位置を測位するように構成される、請求項１に記載の物体測位システム。
11. 請求項１に記載の物体測位システムで使用される基地局であって、携帯トランシーバからの物体関連信号に応答して物体の位置を追跡するように構成される基地局。
12. 請求項１に記載の物体測位システムで使用される携帯トランシーバであって、
    タグからの信号を受信するための受信機構成と、
    前記信号を物体関連信号に変換するための信号プロセッサと、
    前記物体関連信号を第１の基地局に送信するための送信機構成と、を備える携帯トランシーバ。
13. 前記信号プロセッサは、前記物体関連信号内にトランシーバ識別コードを含むように構成される、請求項１２に記載の携帯トランシーバ。
14. 前記信号プロセッサが、信号増幅器を含む、請求項１２に記載の携帯トランシーバ。
15. 前記携帯トランシーバは、衝突回避メカニズムの実装を備える、請求項１２に記載の携帯トランシーバ。
16. 前記携帯トランシーバは、前記タグに活性化信号を提供する別の送信機構成を含む、請求項１２に記載の携帯トランシーバ。
17. 前記携帯トランシーバは、着用可能品に組み込まれる、請求項１２に記載の携帯トランシーバ。
18. 前記物体の位置を記憶するためのデータ記憶装置を備える、請求項１２に記載の携帯トランシーバ。
19. 物体の位置を測位する方法であって、
    信号をタグから携帯トランシーバに送信するステップと、
    前記信号を物体関連信号に変換するステップと、
    前記物体関連信号を基地局に送信するステップと、
    前記物体関連信号を送信する前記携帯トランシーバの位置を決定するステップと、
    前記物体の位置を前記携帯トランシーバの前記決定した位置に関連づけるステップと、を備える方法。
20. 前記物体関連信号を基地局に送信する前記ステップは、
    前記タグとの通信が確立されるとすぐに、前記物体関連信号の第１の部分を送信するサブステップと、
    前記タグとの前記通信が終了するとすぐに、前記物体関連信号の第２の部分を送信するサブステップとを含む、請求項１９に記載の方法。
21. 信号をタグから携帯トランシーバに送信する前記ステップは、前記携帯トランシーバからの活性化信号によって前記タグを活性化することの後に置かれる、請求項１９または２０に記載の方法。

Images