JP6697390B2 - 移動装置の地理的位置特定システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、これに限定されないが移動式清掃機など、移動装置を地理的に位置特定するシステム及び方法に関する。

床清掃機などの移動式清掃機は一般に当技術分野において周知である。多くの移動式清掃機は概して２つのカテゴリ：操作者が床に立って機械の後ろを歩く移動式清掃機（「後ろを歩く」機械）を含む第１のカテゴリ、及び操作者が機械自体の上に座る又は立つ移動式清掃機（「乗る」機械）を含む第２のカテゴリに分けることができる。そのような機械の可動性のために、機械が盗まれ、又は行方不明になることがある。いくつかの地理的な場所で移動式清掃機の最大２０％が毎年行方不明となっている。

同様の盗難及び紛失の問題は、例えば、特定の施設（例えばビル又は他の建物）に専用であっても移動型及び可搬であるという性質のために盗難されやすく紛失しやすい移動型及び可搬の装置に共通である。他のそのような装置の例として、フォークリフト、ローダ、ショベル、シザーリフト、芝刈り機、電動カート、バギー、及び車輪付又は履帯車両を含む。

上記で説明した盗難及び紛失の問題に対する１つの解決策は、オンライン地理的位置特定システムの利用である。オンライン地理的位置特定システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ）、セルラネットワーク又は無線通信ネットワークなどのオンラインシステムを利用する。ＧＰＳは移動装置上にあるＧＰＳ受信機と通信する宇宙ベースの衛星を利用する。ＧＰＳ衛星及びＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ受信機、したがって移動装置を地理的に位置特定するために通信する。これに対して、セルラネットワークを利用する地理的位置特定システムは、複数のセルラタワーに対する移動装置上のセルラ受信機の位置を利用する。例えば、三角測量又は三辺測量の処理はセルラ受信機の位置を決定するのに使用され得る。三角測量は、セルラ受信機と２以上のセルラタワーとの間の角度を測定することによってセルラ受信機の位置を決定する方法であるのに対し、三辺測量はセルラ受信機と２以上のセルラタワーとの間の距離を測定することによってセルラ受信機の位置を決定する方法である。無線通信ネットワークを利用する地理的位置特定システムは、セルラネットワークで用いられるのと同様の、これに限定されないが三角測量及び三辺測量を含む方法を利用する。

オンライン地理的位置特定システムは、通常は常時オンライン通信を必要とする。常時オンライン通信は、電源（例えば、移動装置を給電するバッテリ）の過剰な排流をもたらし得る。そのような通信は、監視されている装置が移動しているか否か又は装置が移動した程度にかかわらず通信リソースを使用することになる。さらに常時オンライン通信は、データ課金の結果として過剰な費用をもたらし得る。

したがって本発明の課題は、通信リソースの消費の低減、電気使用量の低減、及び／又は位置特定処理で実行される通信に関連する料金の低減などによって、改良された態様の清掃機などの移動装置を地理的に位置特定するためのシステム及び方法を提供することである。

ある実施形態では、本発明は中央位置と通信するように動作可能な移動装置を提供し、移動装置はシャーシ、通信モジュール並びにプロセッサ及びメモリを含むコントローラを含み、プロセッサはメモリに記憶された命令を実行するようプログラムされる。命令はシャーシを囲むオフライン境界を画定するステップ、オフライン境界に対するシャーシの位置を特定するステップ、シャーシの位置がオフライン境界の外側か否かを判定するステップを含むことができる。判定に応じて、プロセッサは通信モジュールを介して移動装置と中央位置との間の通信を確立し、オフライン境界よりも大きなオンライン境界の外側にシャーシが位置することの表示をネットワークから受信し、その表示を受信すると、オンライン境界の外側にある移動装置の位置を反映する信号を出力する。

本発明のある実施形態は、シャーシを含む移動装置の地理的位置特定方法を提供し、方法は、シャーシを囲むオフライン境界を画定するステップ、オフライン境界に対するシャーシの位置を監視するステップ、シャーシがオフライン境界の外側に位置するか否かを判定するステップ、判定に応じて、移動装置と中央位置との間の通信を確立するステップ、シャーシを囲むオンライン境界を画定するステップであって、オンライン境界はオフライン境界より大きな領域を有する、ステップ、オンライン境界に対するシャーシの位置を監視するステップ、オンライン境界の外側にシャーシが位置することを決定するステップ、及びオンライン境界の外側にシャーシが位置することの信号を出力するステップであって、信号はオンライン境界の外側に移動装置が位置することを表示する、ステップ、を含む。

ある実施形態において、本発明は、移動装置の位置を決定するための地理的位置特定システムを提供し、システムは、移動体通信モジュールを有する移動装置、ネットワーク通信モジュール及び位置特定モジュールを含む中央位置並びにプロセッサ及びメモリを有するコントローラを含む。プロセッサは、移動装置を囲むオフライン境界を画定し、オフライン境界に対する移動装置の位置を特定し、その位置がオフライン境界の外側か否かを判定するように、メモリに記憶された命令を実行するように動作可能である。判定に応じて、プロセッサは、移動体通信モジュールを介してネットワーク通信モジュールと通信し、オフライン境界よりも大きなオンライン境界の外側に移動が位置することの表示を中央位置から受信し、表示を受信すると、オンライン境界の外側の移動装置の位置を表示する信号を送信する命令を実行するように動作可能である。

本発明の他の態様は、詳細な説明及び添付図面を考慮することによって明らかになる。

図１は、本発明を具体化する地理的位置特定システムを示す図である。 図２は、図１の地理的位置特定システムとの関係で使用される清掃機の斜視図である。 図３は、図２の清掃機の制御システムのブロック図である。 図４は、図３の制御システムの動作を示すフローチャートである。 図５は、地理的位置特定システムを示す図である。 図６は、地理的位置特定システムを示す図である。

本発明の任意の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は本願において以降の説明で明らかにされ、又は添付図面で示される構成要素の構造及び配置の詳細事項に限定されるものではないことが理解される。本発明は、他の実施形態、及び様々な態様で実施されること又は実行されることが可能である。

ここでは本発明を移動型清掃機（例えば、床をスクラブする機械）との関係で説明するが、本発明は、以下に限定されないが、自動車、セミトラックトレーラー、電動式カート、フォークリフト、ショベル、ローダ、シザーリフト又は他の建設機器、全地形対応車、ボート又は他の船舶、草刈り装置（例えば、芝刈り機）、汚れ及び破片ピックアップ装置（例えば、電気掃除機）、他の車輪付又は履帯車両を含む任意の移動型装置に適用され得る。本発明のいくつかの実施形態はまた、他の可搬機器及び装置に適用される。

図１、５及び６は、移動型又は可搬の装置との関係で、移動型又は可搬装置を地理的に位置特定するのに利用され得る地理的な位置特定（地理的位置特定）システム１００を示す。図示するように移動型又は可搬の装置は清掃機１０５であるが、位置特定システム１００は他の装置を追跡することもできる。装置１０５を、説明の便宜上「清掃機」という。

地理的位置特定システム１００は、オンラインの地理的なフェンス１１０（説明の便宜上「オフライン地理的フェンス」という）及びオンラインの地理的なフェンス１１５（説明の便宜上「オンライン地理的フェンス」という）を含む。オフライン地理的フェンス１１０は、清掃機１０５を囲む第１の境界を画定し、オンライン地理的フェンス１１５は清掃機１０５を囲む、より大きな第２の境界を画定する。図示するように、第１の境界は円形であり第１の直径を有し、第２の境界も円形であり第２の直径を有する。図示するオフライン地理的フェンス１１０の第１の直径は、オンライン地理的フェンス１１５の第２の直径よりも小さい。オフライン地理的フェンス１１０及びオンライン地理的フェンス１１５は主に円形の境界として、第１の境界が第２の境界よりも小さいものとして説明及び図示されているが、地理的フェンス１１５は任意の規則的な又は不規則な形状の境界を有し得る。

図２は、システム１００との関係で使用され得る例示の移動型清掃機１０５を示す。図示するように、機械１０５は「乗る」床清掃機であるが、清掃機１０５は清掃機の「後ろを歩く」形態をとってもよい。清掃機１０５は、床などの表面を清掃するよう構成され、とりわけ、フレーム又はシャーシ１２０を含む。シャーシ１２０は、これに限定されないが、タンク１２５、ブラシユニット１３０及び吸引要素（例えば、スキージアセンブリ）１３５を含む、清掃機１０５のいくつかの構成要素を支持する。

タンク１２５は、清掃器１０５によって作業中に使用される液体（例えば、水及び洗浄剤を含む洗浄溶液）を保持する。ブラシユニット１３０は、表面をスクラブして埃又はごみを攪拌して取り除く。吸引部１３５は液体及びごみを制御して表面から吸上げる。

引き続き図２を参照すると、シャーシ１２０は、フロントキャスターホイール１４０及び１以上のリアホイール１４５に結合及び支持されている。清掃機１０５は、任意の駆動及び被駆動ホイールの適切な組合せを用いて駆動され得るが、図示する清掃機１０５はリアホイール１４５によって駆動され、フロントホイール１４０を介して操縦可能となる。ホイール１４５は、１以上のモータ１５０（図３）によって動力を供給される。添付図面で説明及び図示する清掃機１０５は、表面上での清掃機１０５の移動のためにホイール１４０及び１４５を含むが、他のタイプの装置が清掃機１０５を移動させるのに使用され得ることが理解される。これらの他のタイプの装置は、例えば、動力付き又は動力無しの履帯車両を含み得る。簡略化のため、本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される「ホイール」という用語は、任意の及び全てのこのような移動要素を示す。

図３は、図２の清掃機１０５に関連する制御システム２００のブロック図を示す。制御システム２００は、清掃機１０５の様々なモジュール又は構成要素に電気的及び／又は通信的に接続されるコントローラ２０５を含む。例えば、図示するコントローラ２０５は、清掃機１０５の（清掃機１０５のホイール、清掃機１０５内の流動体を動かすための１以上のポンプなどを駆動するための）モータ１５０、電源モジュール２１０、ユーザインタフェースモジュール２１５、１以上のセンサ２２０及び通信モジュール２２５に接続される。モータ１５０、電源モジュール２１０、ユーザインタフェースモジュール２１５、センサ２２０及び通信モジュール２２５は各々清掃機１０５に支持及び接続されている。

コントローラ２０５は、とりわけ清掃機１０５の動作を制御するように動作可能な任意の適切なハードウェア及びソフトウェアを含み得る。例示のコントローラ２０５は、コントローラ２０５及び／又は清掃機１０５内の構成要素及びモジュールへの電力、動作上の制御、及び場合によっては保護を与える複数の電気的及び電子的構成要素を含む。例えば、コントローラ２０５は、とりわけ、処理部２３０（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又は他の適切なプログラム可能な装置）及びメモリ２３５を含んでいればよく、他の実施形態ではレジスタートランスファーレベル（「ＲＴＬ」）設計処理を通して開発されたチップなどの半導体（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」））チップ上で部分的又は全体的に実現され得る。

メモリ２３５は、例えば、プログラム記憶領域及びデータ記憶領域を含み得る。プログラム記憶領域及びデータ記憶領域は、読出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）（例えば、ダイナミックＲＡＭ（「ＤＲＡＭ」）、シンクロナスＤＲＡＭ（「ＳＤＲＡＭ」）など）、電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＳＤカード、又は他の適切な磁気的、光学的、物理的若しくは電子的メモリ装置などの１以上の異なるタイプのメモリを含み得る。処理部２３０は、（例えば、実行中の）メモリ２３５のＲＡＭ、（例えば、より永久的な）メモリ２３５のＲＯＭ、又は他のメモリ若しくはディスクなどの他の非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶され得るソフトウェア命令の実行のためにメモリ２３５に接続され得る。清掃機１０５のいくつかの実施例に含まれるソフトウェアは、コントローラ２０５のメモリ２３５に記憶されることができ、例えば、ファームウェア、１以上のアプリケーション、プログラムデータ、フィルタ、規則、１以上のプログラムモジュール及び他の実行可能な命令を含むことができる。ある実施形態では、コントローラ２０５は、とりわけここで説明する処理及び方法を制御することに関する命令を、メモリから取得し、実行するよう構成される。明らかとなるように、コントローラ２０５は、追加の、より少ない、又は異なる構成要素を含み得る。

図示する電源モジュール２１０は、標準電圧をコントローラ２０５及び清掃機１０５の他の構成要素又はモジュールに供給する。より具体的には、図示する電源モジュール２１０は、１つ以上のバッテリー又はバッテリーパック（不図示）からＤＣ電力を受け、標準電圧をコントローラ２０５及び清掃機１０５の他の構成要素又はモジュールに出力する。電源モジュール２１０は、場合によっては、他のグリッドに依存しない電源（例えば、発電機、太陽光パネルなど）からの電力、又はコントローラ２０５及び清掃機１０５の他の構成要素又はモジュールに対してそこから標準電圧が出力されるＡＣ電圧を受けることもできる。

ある実施形態では、清掃機１０５が動作しているとき、電源モジュール２１０は清掃機１０５から電力を受け、標準電圧を清掃機１０５の構成要素及びモジュールに供給する。これらの実施形態では、１以上のバッテリー又はバッテリーパックが清掃機１０５の動作中に（例えば、高速充電器を用いて）充電され得る。清掃機１０５が動作していないときは、電源モジュール２１０は清掃機１０５の構成要素及びモジュールに標準電圧を供給しない。その代わりに、電源モジュール２１０はバッテリー又はバッテリーパックから電力を受け、制御システム２００に（そしておそらくは清掃機１０５の他の構成要素及びモジュールにも）標準電圧を供給する。

ユーザインタフェースモジュール２１５は、清掃機１０５の態様を制御又は監視するのに使用される。例えば、図示する実施形態のユーザインタフェースモジュール２１５は、清掃機１０５の動作を制御するのにコントローラ２０５に動作可能に接続され、清掃機１０５の制御及び監視が所望のレベルに達するよう要求されたデジタル及びアナログの入力又は出力装置の組合せを含むことができる。例えば、ユーザインタフェースモジュール２１５は、ディスプレイ（例えば、主ディスプレイ、副ディスプレイなど）及び入力装置（例えば、タッチスクリーンディスプレイ、複数のノブ、ダイアル、スイッチ、ボタンなど）を含む。ディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）、発光ダイオード（「ＬＥＤ」）ディスプレイ、有機ＬＥＤ（「ＯＬＥＤ」）ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（「ＥＬＤ」）、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（「ＳＥＤ」）、フィールドエミッションディスプレイ（「ＦＥＤ」）、薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」）ＬＣＤ又は反射型双安定性コレステリックディスプレイ（すなわち、電子ペーパー）であればよい。ユーザインタフェースモジュール２１５はまた、リアルタイム又はほぼリアルタイムの清掃機１０５に関連する状態又はデータを表示するよう構成され得る。例えば、ユーザインタフェースモジュール２１５は、清掃機１０５の状態、ブラシユニット１３０の位置及び動作状態（例えば、回転又は固定、速さなど）、タンク１２５の液体レベルなどを表示するよう構成され得る。

図に示す実施形態を引き続き参照すると、センサ２２０は、加速度計２２０ａ、位置センサ２２０ｂ及び液体レベルセンサ２２０ｃを含む。加速度計２２０ａは、清掃機１０５の様々な方向（例えば、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向など）での加速度を検知することができる。位置センサ２２０ｂは、固定物（例えば、壁）に対する清掃機１０５の位置、シャーシ１２０及び／若しくは床に対するブラシユニット１３０及び／若しくは吸引要素１３５の位置、又は清掃機１０５の速度若しくはブラシの回転速度など、清掃機１０５の位置又は清掃機１０５の様々な構成要素の位置を検知することができる。非限定的な一例では、レベルセンサ２２０ｃは、タンク１２５に含まれる液体の測定値を検知する。他の例では、レベルセンサ２２０は垂直軸に対する清掃機１０５の角度位置を測定する。より少ない、又はより多くのセンサ２２０が、必要に応じて機械１０５に設けられてもよい。

図示する通信モジュール２２５は、ネットワーク２４０を介して他の装置（例えば、コンピュータ、他の清掃機など）と接続して通信するよう構成される。ネットワーク２４０は、例えば、広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）（例えば、全地球測位システム（「ＧＰＳ」）、ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワーク、例えば、移動体通信用グローバルシステム（「ＧＳＭ」）ネットワーク、汎用パケット無線サービス（「ＧＰＲＳ」）ネットワーク、符号分割多元接続（「ＣＤＭＡ」）ネットワーク、エボリューションデータ最適化（「ＥＶ−ＤＯ」）ネットワーク、ＧＳＭエボリューションのための拡張データレート（「ＥＤＧＥ」）ネットワーク、３ＧＳＭネットワーク、４ＧＳＭネットワーク、デジタル拡張コードレス電話通信（「ＤＥＣＴ」）ネットワーク、デジタルＡＭＰＳ（「ＩＳ−１３６／ＴＤＭＡ」）ネットワーク又は統合デジタル拡張ネットワーク（「ｉＤＥＮ」）ネットワークなどのようなセルラネットワーク）であればよい。

ネットワーク２４０は、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅなどの任意の様々な通信プロトコルを用いる、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、周辺地区ネットワーク（「ＮＡＮ」）、ホームエリアネットワーク（「ＨＡＮ」）又はパーソナルエリアネットワーク（「ＰＡＮ」）であればよい。通信モジュール２２５又はコントローラ２０５によるネットワーク２４０を通じての通信は、ポートベースのネットワークセキュリティのための標準規格ＩＥＥＥ８０２．１、事前共有鍵、拡張認証プロトコル（「ＥＡＰ」）、有線同等性プライバシー（「ＷＥＰ」）、一時的なキー統合プロトコル（「ＴＫＩＰ」）、Ｗｉ−Ｆｉ保護アクセス（「ＷＰＡ」）などにおいて提供される技術のような１以上の暗号化技術を用いて保護され得る。

通信モジュール２２５とネットワーク２４０の間の接続は、例えば、有線接続、無線接続又は無線若しくは有線接続の任意の組合せである。同様に、コントローラ２０５とネットワーク２４０又はネットワーク通信モジュール２２５との間の接続は、有線接続、無線接続又は無線若しくは有線接続の任意の組合せである。ある実施形態では、コントローラ２０５又は通信モジュール２２５は、清掃機１０５に関するデータ又は清掃機１０５の動作を転送、受信又は記憶するために、１以上の通信ポート（例えば、イーサネット、シリアルアドバンスドテクノロジーアタッチメント（「ＳＡＴＡ」）、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）、統合ドライブエレクトロニクス（「ＩＤＥ」）、ＣＡＮバスなど）を含む。

通信モジュール２２５は、ネットワーク２４０を介して中央位置又は中央制御局２５０（説明を容易にするため「中央位置」という）と通信する。中央位置２５０は、中央に位置するコンピュータ、コンピュータのネットワーク、及び１以上の中央に位置するサーバのうちの１つ又はその組み合わせであればよく、１以上の清掃機１０５からのデータを記憶、解釈及び通信するように機能する。例えば、中央位置２５０はネットワーク２４０を介して清掃機１０５からデータを受信し、受信したデータを解釈し、解釈したデータをユーザに伝達することができる。

通常動作の間、コントローラ２０５は中央位置２５０から切断され得る。中央位置２５０からの切断によってバッテリーの電力を大幅に維持することができる。したがって、適用可能な場合、清掃機１０５を中央位置２５０から切断するのが望ましい。

ある構成では、コントローラ２０５は、中央位置２５０と定期的に接続して少なくとも機械使用データを中央位置２５０に伝達することができる。ある例示の実施形態では、コントローラ２０５は、所定の時間間隔（例えば、毎分、５分毎、１０分毎など）で中央位置２５０との接続を試みる。コントローラ２０５が（機械１０５が動作中又は非動作中である場合に）中央位置２５０との接続に成功した後、通信モジュール２２５は、ネットワーク２４０を介して中央位置２５０に地理的位置決め情報を要求するメッセージを送信することができ、オンライン地理的フェンスが作動する。以下に限られるものではないが、清掃機１０５が（１）オフライン地理的フェンス１１０内に位置する、（２）ネットワークの圏外に位置する、又は（３）中央位置２５０への接続が不可能な領域に位置するなどの様々な理由のために、コントローラ２０５は中央位置２５０との接続に失敗することもある。

コントローラ２０５は、中央位置２５０から切断されると、清掃機１０５を囲むオフライン地理的フェンス１１０を画定する。ある実施形態では、オフライン地理的フェンス１１０は複数の数学的関数と共にセンサ２２０からの情報を用いて画定される。オフライン地理的フェンス１１０が画定された後、コントローラ２０５は、センサ２２０と共に、オフライン地理的フェンス１１０に対する清掃機１０５の位置を連続的に追跡する。清掃機１０５がオフライン地理的フェンス１１０から出る場合、コントローラ２０５は自動的に中央位置２５０との通信を確立する（又は再確立する）。

コントローラ２０５と中央位置２５０の間の通信リンクが有効となった場合、中央位置２５０は清掃機１０５を地理的に位置特定し、清掃機１０５の周囲のオンライン地理的フェンス１１５を画定することができる。その後、中央位置２５０は、連続的にオンライン地理的フェンス１１５に対する清掃機１０５の位置を追跡することができる。清掃機１０５の位置は、上述した方法（例えば、ＧＰＳ、セルラネットワークの利用、無線通信ネットワークの利用など）のうちの１つを用いて追跡され得る。清掃機１０５がオンライン地理的フェンス１１５を出る場合、中央位置２５０は清掃機１０５がオンライン地理的フェンス１１５を出たという信号、表示、警告又は他の通信（説明の便宜上「信号」という）を１人以上のユーザに出力し得る。１人以上のユーザへの信号は、電子メール、テキストメッセージ、電話呼び出し及び他のデジタルメッセージのうちの１以上の形式をとることができる。

その信号は、上記に加えて又はその代わりに、清掃機１０５に伝達され得る。清掃機１０５は、中央位置２５０から信号を受信すると、完全に非活性化し、又は地理的位置情報を中央位置２５０に提供しつつ部分的に非活性化し得る。例えば、位置情報は、ユーザインタフェースモジュール２１５を介して中央位置２５０に伝達され得る。

図４は清掃機１０５を地理的に位置特定する例示の処理３００を図示するフローチャートである。処理３００内のステップは、装置の位置を追跡できるシステムに矛盾しないかぎり、以下に説明及び図示するものとは異なり、又は変化し得ることがわかるはずである。

図４及び図６を参照すると、ステップ３０５において、コントローラ２０５は清掃機１０５の周囲のオンライン地理的フェンス１１０を画定する（代替的に、例えば、ＵＩモジュール２１５を介してコントローラ２０５のメモリ２３５にオンライン地理的フェンスの境界を入力するなど、個々が施設若しくは他の場所で清掃機をセットアップ又は構成することによって、オンライン地理的フェンスは少なくとも部分的に画定される）。ステップ３１０において、コントローラ２０５は、オンライン地理的フェンス１１０に対する清掃機１０５の位置を決定する。ステップ３１５で、コントローラ２０５は、清掃機１０５の位置がオンライン地理的フェンス１１０の内側か否かを判定する。清掃機１０５がオンライン地理的フェンス１１０の内側にある場合、処理３００はステップ３１５に戻る。

清掃機１０５がオンライン地理的フェンス１１０の内側にない（すなわち、清掃機１０５がオフライン地理的フェンス１１０の外側にある）場合、ステップ３２０においてコントローラ２０５は通信モジュール２２５を作動させる。ステップ３２５において、コントローラ２０５はネットワーク２４０を介して清掃機１０５の地理的位置情報を要求するメッセージを中央位置２５０に送信する。ステップ３３０において、中央位置２５０は清掃機１０５の位置を決定し、ステップ３３５において、中央位置２５０はあらかじめ設定された情報をもとに清掃機１０５の周囲のオンライン地理的フェンス１１５を画定する。例えば、オンライン地理的フェンス１１５は、（例えば、清掃機１０５のセル位置又はセルＩＤを画定する）１以上のセルタワーに対する清掃機１０５の位置に基づいて、又はあらかじめ画定された中心点からの１つ以上の距離に基づいて、あらかじめ画定され得る。セルタワーの例では、セルラ又は他の信号が、ｐｉｎｇ又はオンライン地理的フェンス１１５に対する清掃機１０５の位置を特定するのに使用可能である。セル位置又はセルＩＤが変化した場合、清掃機がオンライン地理的フェンス１１５の外側に移動したとシステムは判定することができる。オンライン地理的フェンス１１５は、セルタワーに対応づけられたセル位置若しくはセルＩＤのみを用いて、又はセルタワーからの距離（例えば、セルタワーからあらかじめ画定された距離内）に基づいて画定され得る。

オンライン地理的フェンス１１５が、セルタワー又は他の中心点に対する１つ以上の所定距離によって画定される場合、地理的フェンス１１５は中心点から径方向の距離によって画定され得る。他の例示のオンライン地理フェンス１１５は、多角形又は中心点に対する不均一な距離によって画定され得る。オンライン地理的フェンス１１０が図１及び図６では円形で図示され、オンライン地理的フェンス１１５が図１及び図６ではそれぞれ円形又は四角形で図示されているが、オンライン地理的フェンス１１０及びオンライン地理的フェンス１１５は任意の大きさ及び形状を有し得ることがわかる。オンライン地理的フェンス１１０及びオンライン地理的フェンス１１５が同じ形状（例えば、同心円の形状）又は異なる形状（例えば、丸い又は円形のオンライン地理的フェンス１１０及び台形のオンライン地理的フェンス１１５など）を有し得る。さらに、オンライン地理的フェンス１１０及びオンライン地理的フェンス１１５の中央は共通の中心点を共有し、又は異なる中心点を有することができる。

ステップ３４０において中央位置２５０は清掃機１０５の位置を追跡し、ステップ３４５において中央位置２５０は清掃機１０５がオンライン地理的フェンス１１５内にあるか否かを判定する。清掃機１０５がオンライン地理的フェンス３１５内にある場合、ステップ３００はステップ３４０に進み、清掃機１０５の位置を追跡し続ける。清掃機１０５がオンライン地理的フェンス１１５内にない（すなわち、機械１０５がオンライン地理的フェンス１１５の外側にある）場合、ステップ３５０において中央位置２５０は信号を出力する。例えば、信号は、清掃機１０５の位置の表示であってもよいし、それを含んでいてもよい。

オフライン地理的フェンス１１０が例えば建物の境界によって画定される場合、コントローラ２０５は、建物を離れる清掃機１０５の通信モジュール２２５を作動させる。通信モジュール２２５は、作動すると、ネットワーク２４０を介して中央位置２５０に地理的位置決め情報を要求するようメッセージを送信する。オンライン地理的フェンス１１５もまた作動される。

地理的位置特定システム１００は、清掃機が使用され得る境界又は領域を画定し、機械１０５が境界の外側にある場合に通知をトリガする。全体の境界は、第１の領域を含むオンライン地理的フェンス１１０、及び第２のより大きな領域を含むオンライン地理的フェンス１１５によって画定される。ある実施形態では、第１の領域は数学的関数（例えば、多角形）によって画定され、より大きな第２のフェンス領域内のサブフェンスとして挙動する。オフライン地理的フェンス１１０は、機械１０５及び機械１０５の具体的な位置の知識を徐々に取り除く。すなわち、機械１０５が第１の領域内にあると、機械の位置データが、機械１０５と中央位置２５０との間で通信されず、又は通信される必要がない。その代わりに、機械１０５が第１の領域を離れるときにデータが送信されるだけでよい。

図示するシステム１００は、機械１０５がオフライン地理的フェンス１１０によって画定される第１の領域を離れた後、オンライン地理的フェンス１１５を作動させ、そして、機械の位置を積極的に（例えば、連続的に、又は所定の間隔で）監視する。機械１０５がオフライン地理的フェンス１１０の外側に位置する場合、機械１０５がオンライン地理的フェンス１１５の外側にある場合、又はその両方の場合に、システムは中央位置２５０又は適切な担当者に通知することができる。状況によっては、資産（すなわち、機械１０５）の損失が回避され得るように、機械が第１の領域、第２の領域又はその両方を離れた後にシステムは機械１０５を無効化してもよい。

地理的位置特定システム１００を用いて、ＧＰＳ、セルラネットワークなどの第三者の通信システムを介してデータを送信する必要性は、機械１０５がオフライン地理的フェンスの外側に位置するときのみ存在し、それは、場合によっては、オフライン地理的フェンスの外側にある機械１０５の任意の動作が無許可となるように（又は多くの場合に無許可となるように）設定され得る。その地点まで、機械１０５と、機械１０５の位置に関する中央位置２５０との間の通信は必要ではない。位置データの通信が提供されたとしても、（例えば、オフライン地理的フェンス１１０によって画定される境界内にいる担当者によって中央位置２５０が所有及び／又は制御される場合）、例えば、機械が盗まれ、あるいは許可なくオフライン地理的フェンス１１０内から移動された場合に第三者の通信システムに関する必要性及び費用が存在するだけとなる。

図示のオンライン地理的フェンス１１５は、オフライン地理的フェンス１１０を包含し、それより大きいが、オフライン及びオンライン地理的フェンス１１０及び１１５が一致し、同一又は実質的に同一の境界を有していてもよい。言い換えると、オフライン及びオンライン地理的フェンス１１０及び１１５は同一となり得る。そのような場合、オフライン地理的フェンス１１０の外側で機械の移動が検出されると直ちにオンライン地理的フェンス１１５が作動して、機械１０５がオンライン地理的フェンス１１５を離れたことを示す信号を送信し、及び／又は自動的に機械１０５の非活性化をトリガする一方で積極的に（例えば、連続的に、又は所定の間隔で）機械の位置を監視する。そのような実施形態では、機械１０５が許可された領域（例えば、設備又は他の所有地境界）の外側に移動したことの通知を適切な担当者及び／又は責任者に提供する前に、より大きなオンライン地理的フェンスを通る機械１０５の移動は不要である。

本発明の様々な特徴及び効果は、以下の特許請求の範囲において明らかとなる。

Claims (16)

1. 中央位置と通信するように動作可能な移動装置であって、
   シャーシ、
   通信モジュール、並びに
   プロセッサ及びメモリを含むコントローラであって、前記メモリに記憶された命令を前記プロセッサが実行するようプログラムされ、前記命令は、
   初期状態における前記シャーシのオフライン境界を画定し、前記移動装置が中央位置から切断されたときに前記オフライン境界を画定するステップ、
   前記オフライン境界に対する前記シャーシの位置を特定するステップ、
   前記シャーシの位置が前記オフライン境界の外側にあるか否かを判定するステップ、該判定に応じて、
   前記通信モジュールによってネットワークを介して前記移動装置と前記中央位置との間の通信を確立し、かつ前記通信を確立した後に、前記シャーシを囲むオンライン境界を作動させ、前記オンライン境界に対する前記シャーシの追跡を可能にし、前記オンライン境界は前記オフライン境界よりも大きな領域を有するステップ、
   前記オンライン境界の外側に前記シャーシが位置することの表示をネットワークから受信するステップ、及び
   前記表示を受信すると、前記オンライン境界の外側の前記移動装置の位置を反映する信号を送信するステップ
   を含むものである、コントローラ
   を備える移動装置。
2. 前記オフライン境界は数学的関数によって画定される、請求項１に記載の移動装置。
3. 前記オンライン境界は、全地球測位システム、セルラネットワーク及び無線通信ネットワークのうちの１つによって画定される、請求項２に記載の移動装置。
4. 前記信号は、前記シャーシが前記オンライン境界の外側に位置することの通知である、請求項１に記載の移動装置。
5. 前記信号は前記移動装置を非アクティブにする、請求項１に記載の移動装置。
6. 前記移動装置は床清掃機である、請求項１に記載の移動装置。
7. シャーシを含む移動装置の地理的位置特定方法であって、
   初期状態における前記シャーシのオフライン境界を画定し、前記移動装置が中央位置から切断されたときに前記オフライン境界を画定するステップ、
   前記オフライン境界に対する前記シャーシの位置を監視するステップ、
   前記シャーシが前記オフライン境界の外側に位置することを判定するステップ、該判定に応じて、
   前記移動装置と中央位置との間の通信をネットワークを介して確立し、かつオンライン境界を画定し、前記オンライン境界に対する前記シャーシの追跡を可能にし、前記オンライン境界は前記オフライン境界よりも大きな領域を有する、ステップ、
   前記オンライン境界に対する前記シャーシの位置を監視するステップ、
   前記オンライン境界の外側に前記シャーシが位置することを決定するステップ、及び
   前記オンライン境界の外側に前記シャーシが位置することの信号を送信するステップであって、該信号は前記オンライン境界の外側の前記移動装置の位置を示す、ステップ、
   を備える方法。
8. 前記オフライン境界は数学的関数によって画定される、請求項７に記載の方法。
9. 前記オンライン境界は、全地球測位システム、セルラネットワーク及び無線通信ネットワークのうちの１つによって画定される、請求項７に記載の方法。
10. サーバ及びエンドユーザの一方又は両方に、前記オンライン境界の外側に前記シャーシが位置することを通知するステップをさらに備える請求項７に記載の方法。
11. 前記オンライン境界の外側に前記シャーシが位置することを決定することに基づいて前記移動装置を非アクティブにするステップをさらに備える請求項７に記載の方法。
12. 移動装置の位置を決定するための地理的位置特定システムであって、
    移動体通信モジュールを有する移動装置、
    ネットワーク通信モジュール及び位置特定モジュールを含む中央位置、並びに
    プロセッサ及びメモリを含むコントローラであって、前記プロセッサは、
    初期状態における前記移動装置のオフライン境界を画定し、前記移動装置が中央位置から切断されたときに前記オフライン境界を画定し、
    前記オフライン境界に対する移動装置の位置を特定し、
    前記位置が前記オフライン境界の外側か否かを判定し、該判定に応じて、
    前記移動体通信モジュールを介して前記ネットワーク通信モジュールと通信し、前記移動装置を囲むオンライン境界を作動させ、前記オンライン境界に対する前記移動装置の追跡を可能にし、前記オンライン境界は前記オフライン境界よりも大きな領域を有し、
    前記中央位置から、前記オンライン境界の外側に前記移動装置が位置することの表示を受信し、及び
    前記表示を受信すると、前記オンライン境界の外側の前記移動装置の位置を表示する信号を送信するように、
    メモリに記憶された命令を実行するように動作可能である、コントローラ
    を備えるシステム。
13. 前記オフライン境界は数学的関数によって画定される、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記オンライン境界は、全地球測位システム、セルラネットワーク及び無線通信ネットワークのうちの１つによって画定される、請求項１２に記載のシステム。
15. 前記信号は、前記移動装置が前記オンライン境界の外側に位置するという通知である、請求項１２に記載のシステム。
16. 前記信号は前記移動装置を非アクティブにする、請求項１２に記載のシステム。

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