説明

位置特定システム及びこうした位置特定システムを使用して物体又は動物を位置特定する方法

【課題】位置特定システムを使用して、物体又は動物を位置特定する。
【解決手段】特定の状況において、特定の(グループの)物体又は動物、特に人を、追跡あるいはそうでなければ位置特定することが、強く求められることがあるだろう。本発明は、位置特定システムに関する。さらに本発明は、こうした位置特定システムを使用して、物体又は動物を位置特定する方法に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、位置特定システムに関する。さらに本発明は、こうした位置特定システムを使用して、物体又は動物を位置特定する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特定の状況において、特定の(グループの)物体又は動物、特に人を、追跡あるいはそうでなければ位置特定することが強く求められることがあるだろう。決められた物体が行方不明になった際、例えば、自動車、宝石、スポーツ用具品、あるいは他の種類のおそらく貴重な製品等、これらの物体のそれらの正当な持ち主への例えば返却を可能するためには、これらの物体の位置特定がおそらく強く求められる。これに加えて、種として人間も含む特定の動物を、見つけ出す又は追跡することが強く求められることもあるかもしれない。例えば、子供が特定の区域で、例えば遊園地のようなところで迷子になった場合、あるいは、犯罪の容疑をかけられている最中に人が失踪した場合、これら居なくなった人々を可能な限り早く見つけ出すことは一般に大変重要である。さらに、(一群の)動物を、例えば科学的あるいは安全上の観点から監視することも求められるかもしれない。物体又は動物の位置特定のために、様々な先行技術が知られている。先行技術では、例えば動物にチップを装着することが知られており、このチップは電波を使用して追跡される。このようにして動物は位置特定可能である。しかしこの技術の欠点は、既知のシステムの比較的低い精度と限定された範囲のため、既知のシステムを使用して、チップつまり動物を位置特定することは一般に比較的困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、物体又は動物、特に人が、比較的簡単かつ正確な方法で位置特定可能な改善されたシステムを提供するという目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この目的のために、本発明は位置特定システムを提供し、この位置特定システムは、1本以上のパルス流によって形成される電磁場を生成する手段と、電磁場を局部的に攪乱する少なくとも1つの攪乱手段と、電磁場の局部的攪乱を検出する検出手段と、検出された局部的攪乱に基づいて攪乱手段を位置特定する検出手段に結合された制御装置とを含んで構成される。本発明によるシステムを用いると、ある電磁場内においてあらゆる任意の時点で、攪乱手段を備えた物体又は動物を、迅速かつ正確に位置特定することが可能である。物体又は動物の位置は、ここでは用途により二次元及び三次元の両方で測定されることが可能である。本発明によるシステムにおける電磁場の生成は、超広域帯無線(UWB)技術を用いてパルス流によって行われる。UWBは、単位時間当たり比較的大量のデータ送信を可能にする(毎秒約50〜約1000メガビット、但し特に毎秒約600メガビットまで)。電圧上昇は比較的小さいエネルギーなので、パルス自体は何のデータも含まないが、基本パターンより僅かに早く又は遅くパルスを送信することで、デジタルデータを非常に高速で送信することが可能である。本発明によるシステムでは、パルス流により形成された電磁場が意図的に適用されているが、これは他のタイプの電磁場、例えばワイファイネットワークは様々な欠点を有するからである。このように、限定された不十分な搬送周波数による電磁波(正弦波)は最早使用されず、独自の最大帯域幅(周波数スペクトル)によって妨げられないように微量に送信される電磁パルスが使用される。比較的広範囲の周波数スペクトルのため、周波数ごとのエネルギーは比較的低く、一般にノイズ限界値よりも一層低いので、それによってUWB信号は他のタイプの電磁エネルギー流を妨害しない、あるいはほとんど妨害しないであろう。従って、パルス流が適用される場合、干渉は発生しないであろう。さらに、パルスによる最大データ転送速度は、電磁波放射によるデータ転送速度よりも何倍も速い。データ転送速度をさらに増大させるためには、パルス流は好ましくは互いに接近して追従する超短パルスで生成される。電磁場生成手段と検出手段とは、好ましくは互いに一体化される。生成された電磁場は、比較的狭い区域の他に比較的広い区域もカバーする。従って、区域内に置かれた物体又は動物の追跡を可能にするために、ガソリンスタンド、遊園地、自然保護区、等々のような、所定の(小規模)区域のみが電磁場によってカバーされるようにすることが例として可能である。これに対して、比較的広い区域にまたがり、例えば地域、国家、あるいは地球規模の性質を有する電磁場を生成することもまた可能である。本発明による位置特定システムを使用して、物体又は動物、特に失踪している又は捜索されている人を、比較的簡単、効率的かつ正確に、追跡しかつ見つけ出すことが可能である。
【0005】
好ましい実施形態では、電磁場の生成手段は、複数のパルス流のパルスビームを送信するよう適合されており、そこにおいて1つのパルスビームの少なくとも2本のパルス流は互いに少なくともほぼ平行に向けられる。パルス信号を複数の平行パルス流へ分割することで、パルス流の一部を形成するパルスは、転送速度を増大させるために互いに非常に接近して追従する必要がない。このことは、検出手段に、感度のより低い、従って一般により安価な形態がもたらされることが可能であるという利点を有する。特定の好ましい実施形態では、各パルスビームは9本のパルス流を含んで構成され、このパルス流は互いに少なくともほぼ平行に向けられる。各パルスビームを、互い平行に向けられた9本のパルスで形成することは、一般に特に好適であるが、これはこのことがシステムの信頼性を大幅に高めるからである。このようにしてパルスは互いに十分な間隔で送信され、それによってエラー修正システムは、一般に最早必要ではない。
【0006】
好ましい実施形態では、攪乱手段は少なくとも1つの物体上に装着される。これらの物体は、性質としては非常に様々であるかもしれないが、通常は貴重な物体で、例えば宝石、機密情報の運搬者、自動車、等々である。他にも、攪乱手段を動物の上又は中に装着することも可能である。人に攪乱手段を装着することも可能で、それによって人の位置特定が可能となる。十分なプライバシーを保証するため、探索される人の位置特定は、一般に厳格な条件の下にのみ可能である。
【0007】
別の好ましい実施形態では、攪乱手段は電磁場を独自の方法で攪乱するように適合される。複数の物体又は動物が電磁場に配置される場合、混同の危険性が防止可能となるように、各物体又は動物の位置特定が個々に行われることが可能である。各物体又は動物には、例えば固有の独自の攪乱手段が設けられることが可能である。別の実施形態では、例えばサッカー、テニス、(アイス)ホッケーといった屋外スポーツの各競技者に、独自の攪乱手段が装着されることが考えられ、それによって競技者の(相対的)位置があらゆる任意の瞬間に測定可能となる。スポーツ用具の位置特定の総合的な記述は、本出願人のオランダ特許明細書NL 1023183号を参照し、その内容を本願に引用して援用する。
【0008】
上述したように、本発明によるシステムは、電磁場を局部的に攪乱するように適合された攪乱手段を含む。パルス流、好ましくはパルスビーム、の局部的攪乱とは、幅広く解釈されなければならない。好ましい実施形態では、攪乱手段は、パルス流を反射するように適合される。従って、一見、パルス流の反射のみが発生する。パルス流の伝搬方向はその後変更(攪乱)され、これが検出手段により検出可能となる。パルスの反射の検出は、レーダー関連技術と呼ばれることもある。別の好ましい実施形態では、攪乱手段は、パルス流に影響を与えるように適合される。パルス流に影響を与えることで、基本パターンに対するパルスの相対的方向付けは特定して変更(攪乱)され、これも検出手段により測定可能である。
【0009】
攪乱手段は、好ましくはチップで形成される。チップは一般に比較的小さく、通常物体又は動物の中又は上に簡単な方法で挿入可能である。チップには、電磁場のパルスパターンに影響を与えることを可能にするため、好ましくは多少の電気エネルギーが与えられる。
【0010】
別の好ましい実施形態では、攪乱手段は、物体又は動物上のコーティングによって形成される。コーティングは、比較的簡単且つ安価な方法で物体又は動物に塗布されることが一般に可能である。コーティングは通常、パルス流を反射するよう特に適合される。チップ及びコーティングの他にも、攪乱手段は様々に設計可能である。このように、攪乱手段は、例えば物体が製造される原材料の少なくとも一部によって形成されるようにすることも可能である。
【0011】
システムには、好ましくは、検出された物体又は動物の位置の表示用に制御装置と通信する視認手段が設けられる。視認装置は、ここでは制御装置に物理的に接続されることも可能であるが、一般に制御装置からは一定の距離を置いて配置される。制御装置と視認装置間の通信は、好ましくは電磁放射によって、例えばワイファイネットワークによって、無線で行われる。制御装置から視認装置へのデータ送信用には、より厳しくない技術的要件が通常設定される。別の好ましい実施形態では、制御装置と視認装置間の通信は、無線であるが但しパルス流によっても行われる。視認手段は、例えば、携帯用装置の一部により形成可能で、この携帯装置は利用者の手による操作が可能である。これに関する非制限的例として、PDA、XDA、及びWDA等があり得る。
【0012】
さらに本発明は、こうしたシステムを使用して物体又は動物を位置特定する方法に関し、この方法は、A)1本以上のパルス流により形成される電磁場を生成するステップと、B)電磁場を局部的に攪乱する攪乱手段を少なくとも1つの具備する物体又は動物を少なくとも1つ電磁場に配置するステップと、C)電磁場の局部的攪乱を検出するステップと、D)検出された局部的攪乱に基づいて物体又は動物を位置特定するステップと、を含んで構成される。物体又は動物はこうして比較的に効率的、正確かつ迅速な方法で、電磁場内で位置特定可能である。本発明による方法のさらなる利点は、既に上述した通りである。
【0013】
本発明による方法の好ましい実施形態では、この方法には、ステップD)の通り検出された局部的攪乱に基づいて物体又は動物を位置特定した後に、物体又は動物の位置を視覚化することを含むステップE)が設けられる。物体又は動物の視覚化を通じて、人は電磁場内の対象となる物体又は動物の位置を迅速かつ明確に測定できる。
【0014】
さらに別の好ましい実施形態では、少なくとも1つの攪乱手段を装着した人が電磁場に配置され、ステップB)が実行される間に、少なくとも1つの攪乱手段を装着した人員が電磁場内に配置され、電磁場を局部的に攪乱する。人、特に子供が、例えば遊園地、市街地、自然保護区、等々といった、限定された区域内において、比較的に迅速かつ正確に追跡可能である。
【0015】
本発明を、図に示す非制限的な例示的実施形態を基に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図1は、本発明によるシステム1の第1の好ましい実施形態の概略図を示す。図1は、システム1が組み込まれた自然保護区2の平面図を示す。システム1は、自然保護区2内の特定の動物3及び人間4を位置特定するように適合されている。システム1は、パルスビーム6を送信しそれぞれ受信するための複数の送信機/受信機ユニット5を含む。この実施形態では、パルスビーム6は、互いに少なくともほぼ平行に向けられた2本のパルス流7で形成される。パルスビーム6全体が、自然保護区2全体をカバーする電磁場を形成する。送信機/受信機ユニットは、相互に結合され、さらに制御装置8に結合されている。制御装置8は、各送信機/受信機ユニット5との通信用に適合されている。制御装置8は、ここではスクリーン9に結合されている。自然保護区2に存在する動物3及び人間4には、生成された電磁場のパルスビーム6を局部的に攪乱するための独自のチップ(図示せず)が各々装着されている。わかりやすくするために、攪乱されたパルスビーム10は、図1内に独自の方法でチップによる攪乱の跡をなぞって示されている。送信機/受信機ユニット5は、これらの影響されたパルスビーム10を受信するよう適合されており、これに基づいて、制御装置8を使用して、対象となる動物3及び人間4の正確な位置が立証可能となる。これに関するデータは、さらにスクリーン9上に表示可能である。本発明による図示されたシステム1を使用して、動物3及び人間4は共に、比較的迅速かつ正確に追跡可能である。例えば科学的、犯罪学的、又は安全上の観点から、こうした比較的迅速かつ正確な測定は大変重要となり得る。
【0017】
図2は、本発明によるシステム11の第2の好ましい実施形態の概略図を示す。図示された実施形態では、システム11は、自動車13用のガソリンスタンド12に導入されている。システム11はここでは、パルス流15の基づく電磁場を生成するための送信手段14を含む。自動車13には、生成された電磁場を攪乱するための手段として機能する独自のチップ16が装着されている。独自のチップ16に入射されたパルス流15は、チップ16により独自の方法で、変更(変異)されたパルス流17へ変換される。パルス流17は、給油所12に接続された受信手段18によって拾得可能である。受信手段18は、ネットワーク内に組み込まれた制御装置(図示せず)に結合されており、これを使用して、給油所12のおける自動車13の存在が測定可能である。本発明によるシステム11は、従って、特に探索されている盗難に遭った自動車13を追跡するのに非常に容易に利用可能である。限定された(捜索されている)自動車13が追跡される場合、警報器19は随意に作動可能である。これは無音警報器であることも可能で、それによって現地の当局者は、警報器に気づかれることなく警報を受け取ることが可能である。この方法では、未解決の自動車盗難の件数を最小限に抑え、あるいは少なくとも削減することが可能である。この意味において、特定の区域の(事実上)全て給油所12に、本発明によるシステム11が設けられると好ましい。
【0018】
図3は、本発明によるシステム20の第3の好ましい実施形態の概略図を示す。示された実施形態では、システム20は遊園地21に適用されている。システム20は、ここでは子供22を、特に迷子の子供を位置特定するために配置される。遊園地21の全てのコーナーに、電磁場を生成するパルス生成装置23が配置されている。パルス生成装置23は、各パルスビーム24が互いに少なくともほぼ平行に向けられた3本のパルス流25からなるような、パルスビーム24を生成するように適合されている。生成された電磁場は、(特に)遊園地21全体をカバーする。遊園地21の入り口26で、子供22は独自のステッカー(図示せず)を装着され、ここでステッカーは独自の方法で電磁場を攪乱するように適合されている。ステッカーには、ここでは、独自の方法で電磁場を攪乱するための、例えばコーティング、チップ及び/又は金属層が設けられる。入り口26では、さらに子供のデータと独自のステッカーとが相互に結合され、データベースに入力される。電磁場の攪乱は、中央受信機27によって観察可能である。パルス生成装置23及び中央受信機27は共に、遊園地21の入り口26から制御可能な制御システムに結合される。子供22が迷子になった場合、両親は例えばこのことを入り口26又は遊園地21の別の報告地点(図示せず)に報告することができ、それによって迷子の子供22は、本発明によるシステム20を使用して、データベースを介して直接かつ正確に位置特定可能となる。こうして、子供22が遊園地21内で長時間迷子になることは防止可能、あるいは少なくとも対応可能である。
【0019】
本発明は本願に図示され説明された例示的実施形態に限定されず、しかし添付の請求項の範囲内で数多くの変化形態が可能であり、これは当業者にとって自明であることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明によるシステムの第1の好ましい実施形態の概略図を示す。
【図2】本発明によるシステムの第2の好ましい実施形態の概略図を示す。
【図3】本発明によるシステムの第3の好ましい実施形態の概略図を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
位置特定システムであって、
1本以上のパルス流によって形成される電磁場を生成する手段と、
前記電磁場を局部的に攪乱する少なくとも1つの攪乱手段と、
前記電磁場の前記局部的攪乱を検出する検出手段と、
前記検出された局部的攪乱に基づいて前記攪乱手段を位置特定する前記検出手段に結合された制御装置と、
を含んで構成される位置特定システム。
【請求項2】
前記電磁場を生成する前記手段は、複数のパルス流のパルスビームを送信するよう適合されており、1つのパルスビームの少なくとも2本のパルス流は互いに少なくともほぼ平行に向けられることを特徴とする、請求項1に記載の位置特定システム。
【請求項3】
各パルスビームは9本のパルス流を含んで構成され、該パルス流は互いに少なくともほぼ平行に向けられることを特徴とする、請求項2に記載の位置特定システム。
【請求項4】
前記攪乱手段は、少なくとも1つの物体上に装着されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項5】
前記攪乱手段は、動物に装着されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項6】
前記攪乱手段は、人間に装着されることを特徴とする、請求項5に記載の位置特定システム。
【請求項7】
前記攪乱手段は、前記電磁場を独自の方法で攪乱するように適合されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項8】
前記攪乱手段は、前記パルス流を反射するように適合されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項9】
前記攪乱手段は、前記パルス流に影響を与えるように適合されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項10】
前記攪乱手段は、チップによって形成されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項11】
前記攪乱手段は、コーティングによって形成されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項12】
前記位置特定システムには、前記検出された攪乱手段の前記位置の表示用に前記制御装置と通信する視認手段が設けられることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項13】
前記制御装置と前記視認手段間の前記通信は、電磁放射によって無線で行われることを特徴とする、請求項12に記載の位置特定システム。
【請求項14】
前記制御装置と前記視認手段間の前記通信は、パルス流によって無線で行われることを特徴とする、請求項12に記載の位置特定システム。
【請求項15】
請求項1〜14のいずれか一項に記載の位置特定システムを使用して物体又は動物を位置特定する方法であって、
A)1本以上のパルス流により形成される電磁場を生成するステップと、
B)前記電磁場を局部的に攪乱する攪乱手段を少なくとも1つ与えられた物体又は動物を少なくとも1つ前記電磁場に配置するステップと、
C)前記電磁場の前記局部的攪乱を検出するステップと、
D)前記検出された局部的攪乱に基づいて前記物体又は動物を位置特定するステップと、
を含んで構成される方法。
【請求項16】
前記方法には、ステップD)の通り前記検出された局部的攪乱に基づいて前記物体又は動物の位置を特定した後に、前記物体又は動物の前記位置を視覚化することを含むステップE)が設けられることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
ステップB)が実行される間に、少なくとも1つの攪乱手段を装着した人員が前記電磁場内に配置され、前記電磁場を局部的に攪乱することを特徴とする、請求項15あるいは16に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2007−528983(P2007−528983A)
【公表日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−507866(P2006−507866)
【出願日】平成16年4月8日(2004.4.8)
【国際出願番号】PCT/NL2004/000234
【国際公開番号】WO2004/092773
【国際公開日】平成16年10月28日(2004.10.28)
【出願人】(505383132)アイオン トラスト ビー.ブイ. (2)
【氏名又は名称原語表記】EYEON TRUST B.V.
【住所又は居所原語表記】Hogestraat 26,NL−4891 CB Rijsbergen,The Netherlands
【Fターム(参考)】