JP3485573B2 - 自己探索型遠隔監視システム - Google Patents

自己探索型遠隔監視システム

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Description

【発明の詳細な説明】 優先権の請求 本発明は、1995年10月23日に出願された「自己探索型
遠隔監視システム（Self−Locating Remote Monitoring
Systems）」と題する米国特許出願から優先権を請求す
るものであり、そしてこの特許請求は、同じ発明者によ
る1994年10月27日出願の「選択可能な電力レベル送信及
び局所化を用いたマルチハザードアラームシステム（Mu
lti−Hazard Alarm System Using Selectable Power−L
evel Transmission and Localization）」と題する米国
特許出願第08/330,901号、現在では、1995年10月24日付
けの米国特許第5,461,365号の一部継続出願で、そこか
ら優先権を請求するものである。
発明の分野 本発明は、個人用アラームシステムに係り、より詳細
には、非常事態の間に高い電力位レベルで送信するシス
テムに係る。
先行技術の説明 個人用アラームシステムは、良く知られている（例え
ば、米国特許第4,777,478号、第5,025,247号、第5,115,
223号、第4,952,928号、第4,819,860号、第4,899,135
号、第5,047,750号、第4,785,291号、第5,043,702号、
及び第5,086,391号を参照されたい）。これらのシステ
ムは、子供の監視を維持するために使用される。又、こ
れらのシステムは、離れた場所で危険な作業を行う従業
員の安全性を監視するのに使用される。更に、紛失又は
盗難にあった乗物や迷子のペットを見つけるのにも使用
される。
これらのシステムは、無線技術を使用して、遠隔送信
ユニットを受信及び監視のベースステーションにリンク
する。遠隔ユニットは、通常、１つ以上の危険性センサ
が設けられており、監視されるべき個人又は物体に着用
又は取り付けられる。危険性を検出すると、遠隔ユニッ
トは、受信ベースステーションに送信を行い、そこで、
オペレータが危険性に応答して適当な処置をとることが
できる。
個人用のアラームシステムを用いて子供の行動を監視
することは、益々一般的なものとなってきている。世話
人は、ポケットベルより小さい遠隔ユニットを小さな子
供の衣服に取り付ける。子供がはぐれたり又は検出可能
な危険に直面した場合に、それが直ちに世話人に通知さ
れ、子供を助けることができる。少なくとも１つの関心
の高い用途においては、遠隔ユニットは、受信器と、可
聴アラームとを備え、これは小さなハンドヘルド送信器
により作動することができる。アラームは、小さな子供
に取り付けられる。子供がデパートのような人込みでは
くれた場合には、世話人が可聴アラームを作動して一連
の「ビープ」音を発生させ、これは、自動アラームシス
テムの使用により駐車場で車を見つけるのと同様に子供
を探すのに有用である。
個人用アラームシステムには多数の新規な特徴が含ま
れている。ハーシュ氏等の米国特許第4,777,478号は、
子供により作動されるパニックボタン、又は誰かが子供
の衣服から遠隔ユニットを取り外そうと試みた場合に発
せられるアラームを提供する。バンクス氏の米国特許第
5,025,247号は、遠隔ユニットが故障すると、アラーム
を発して、救助が呼ばれるまでアラームがオフに切り換
えられないようにアラーム状態をラッチするベースステ
ーションを教示している。ムーディ氏の米国特許第5,11
5,223号は、軌道を回る衛星及び三角測量を使用して、
アラームを始動した遠隔ユニットのサーチエリアを限定
することを教示している。カロル氏等の米国特許第4,95
2,928号及びハーグローブ氏等の米国特許第4,819,860号
の装置は、固定の位置に拘束されない人々の生命兆候を
遠隔監視する。
ガハリラン氏の米国特許第4,899,135号は、高周波又
は超音波周波数を用いて、子供が範囲から外れたり又は
水中に落ちたりした場合にアラームを発する子供監視装
置を教示している。ハウソーム氏の米国特許第4,785,29
1号は、子供に着用したユニットが無線送信器を含むよ
うな子供監視用の距離モニタを教示している。子供が範
囲から外れた場合には、子供ユニットにより送信される
信号の受信電界強度が限界より下がり、アラームが発せ
られる。
病院の救急室の臨床学的な経験から、よちよち歩きの
幼児の防止し得る傷害及び死の大半の原因は、ある限定
された数の通常の危険であると教示されている。これら
の危険は、子供は安全区域又は監視区域からそれたり、
水中に沈んだり、火災にあったり、煙を吸い込んだり、
一酸化炭素中毒になったり、電気的ショックを受けたり
することを含む。上記のような子供監視装置は、これら
の一般的な防止し得る危険に関連した傷害及び死の数を
減少するのに有効である。
しかしながら、子供の安全の重要性を考えると、これ
ら野システムを改善する余地が残されている。このよう
な１つの改善の分野は、これら幼児用テレメトリーシス
テムがコールされるときにその遠隔ユニットを付勢する
のに使用されるバッテリの有効寿命を増加することに関
連している。
遠隔ユニットは、通常はバッテリ作動式であり、非常
時には、状態の報告及び方向探知に使用するための確実
な継続送信が最重要となる。換言すれば、危険が検出さ
れそしてアラームが発せられると、遠隔ユニットは送信
を続け、方向探知装置を用いて子供を探索できることが
重要となる。
ほとんどの子供監視システムの遠隔ユニットは、通常
は、かなり小型であり、従って、バッテリに使用できる
スペースがかなり限定される。最近のバッテリ技術の進
歩にも係わらず、バッテリの使用寿命は、通常、バッテ
リのサイズに関連している。例えば、大きな「Ｄ」セル
は、非常に小さくて軽量の「AAA」セルよりも相当に長
期間持続する。非常に低電力の電子回路の使用により小
型のバッテリを使用できるようになったが、バッテリの
有効寿命は、依然としてその物理的なサイズに大きく影
響され、そして物理的なサイズは、上記のように典型的
な遠隔ユニットのサイズが小型であるために限定され
る。それ故、バッテリの消費を減少するための付加的な
努力が重要となる。
子供監視システムには大きな信頼性が課せられるの
で、遠隔ユニットは低電力で送信を行うか、又は危険が
存在しないときには全く送信を行わないのが望まれる。
このようにして、バッテリの寿命が延ばされそしてシス
テムの信頼性が改善される。というのは、危険は、通
常、日常的ではなく、例外的なことだからである。
この一部継続出願に関連した付加的な米国特許は、第
3,646,583号、第3,784,842号、第3,828,306号、第4,21
6,545号、第4,598,272号、第4,656,463号、第4,675,656
号、第5,043,736号、第5,223,844号、第5,311,197号、
第5,334,974号、及び第5,378,865号を含む。
発明の要旨 本発明の目的は、バッテリ作動式の遠隔ユニットが通
常は低い電力で送信し、そして遠隔ユニットとベースス
テーションとの間の距離が所定の限界を越えたときに高
い電力に切り換わる個人用アラームシステムを提供する
ことである。
又、本発明の目的は、幼い子供に通常直面する危険な
状態に対するセンサを備えたシステムを提供することで
ある。
本発明の更に別の目的は、システムが動作し続けてい
ることを立証するために遠隔ユニットとベースステーシ
ョンとの間の周期的なハンドシェーク交換を含む個人用
のアラームシステムを提供することである。
上記目的及び以下で明らかとなる目的によれば、 無線送信手段及び無線受信手段を含む遠隔ユニットを
備え、 この遠隔ユニットの送信手段は、２つ以上の電力レベ
ルで送信することができそして高い電力レベルを定め、 更に、無線送信手段及び無線受信手段を含むベースス
テーションを備え、 上記遠隔ユニット及びベースステーションは、無線通
信状態にあって、遠隔ユニットとベースステーションと
の間の分離距離を定め、 更に、上記分離距離が所定の限界を越えるかどうか決
定する測定手段と、 上記測定手段に応答して、上記分離距離がその限界を
越えたときに、上記遠隔ユニットの送信手段が高い電力
レベルで送信するようにさせる手段と、 上記分離距離がその限界を越えたときにそれを指示す
るアラーム手段とを備えた個人用アラームシステムが提
供される。
本発明の１つの実施形態において、ベースステーショ
ンは、周期的なポーリング信号を送信し、そして遠隔ユ
ニットは、受信したポーリング信号の電界強度を監視す
る。受信した電界強度が、２つの装置間の最大距離に対
応する限界よりも低い場合には、遠隔ユニットが高い電
力で送信する。高い電力で送信される信号は、送信が高
い電力であるという指示を含む。この信号がベースステ
ーションにより受信されると、アラームが発せられる。
又、遠隔ユニットは、１つ以上の危険性を検出するよう
にも構成される。
本発明の別の実施形態では、多数の遠隔ユニットがあ
って、その各々が、その送信信号にユニット識別番号を
含ませることによりそれ自身を識別することができる。
遠隔ユニットは、１つ以上の危険性を検出し、そしてそ
の検出された危険性をその送信において識別するように
構成される。ベースステーションは、送信しているユニ
ットの識別番号、及び検出された危険性の形式を表示す
ることができる。
別の実施形態においては、遠隔ユニットではなくて、
ベースステーションが、受信した遠隔ユニット送信の電
界強度を測定し、その受信した電界強度が規定の限界よ
り低下したときに高い電力で送信するように遠隔ユニッ
トに命令する。
別の実施形態においては、遠隔ユニットは、可視及び
可聴の両方のビーコンを含み、これらはベースステーシ
ョンにより作動されて子供を探索するのに使用すること
ができる。
別の実施形態においては、遠隔ユニットは、子供又は
該当者が救助の要請に使用できるパニックボタンを備え
ている。
別の実施形態においては、ベースステーションは、例
えば、世話人の不在を警告するためのポケットベルメッ
セージを開始することにより公衆電話システムを経て電
話通話を開始する機能を備えている。
別の実施形態においては、遠隔ユニットは、危険性が
検出されるか又は子供がベースステーションから非常に
遠くにそれた場合に作動されるグローバル位置決めシス
テム（GPS）受信器を備えている。遠隔ユニットは、GSP
受信器からグローバル位置決め座標を送信する。これら
の座標は、ベースステーションにより受信され、そして
子供の位置を決めるのに使用される。別の実施形態にお
いては、遠隔ユニットが子供、ペット又は乗物に取り付
けられ、そしてGPS受信器は、ベースステーションから
のコマンドにより作動される。グローバルな位置決め座
標は、遠隔ユニットの位置を決めるためにベースステー
ションにより使用される。
別の実施形態においては、高圧送電線を修理する送電
線作業員のような離れた位置で危険な作業を行う従業員
に遠隔ユニットが着用される。この遠隔ユニットには、
GPS受信器及び感電危険センサが設けられ、遠隔ユニッ
トは、感電事故の際に作業員の位置を直ちに送信する。
この装置は、非常医療班が傷害を受けた作業員を速やか
に見つけて救助し、おそらくはその生命を助けることが
できるようにする。
本発明の効果は、電子的なハンドシェークを交換しそ
して故障の場合にアラームを与えることによりシステム
の完全性を周期的にテストすることである。
又、本発明の効果は、規定の非常事態が存在しない場
合に低い電力で送信することにより遠隔ユニットのバッ
テリ寿命を延ばすことである。
又、本発明の効果は、システムが多数の通常の危険性
を検出しそしてアラームを発生できることである。
本発明の更に別の効果は、GPS受信器が設けられた遠
隔ユニットを速やかに且つ正確に位置決めできることで
ある。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の１つの実施形態に基づき選択可能な
電力レベルで送信する個人用アラームシステムのブロッ
ク図である。
図２は、多数の遠隔ユニットを含む図１に示す個人用
アラームシステムの別の実施形態を示すブロック図であ
る。
図３は、本発明による個人用アラームシステムの更に
別の実施形態を示すブロック図である。
図４は、図２に示された個人用アラームシステムによ
り使用される好ましいメッセージフォーマットを示す図
である。
図５は、図２に示された個人用アラームシステムによ
り使用される別の好ましいメッセージフォーマットを示
す図である。
図６は、遠隔ユニットの位置探知を改善するためにグ
ローバル位置決めシステムを使用した本発明の個人用ア
ラームシステムの実施形態を示すブロック図である。
図７は、典型的な子供監視の用途における図１の個人
用アラームシステムのベースステーション及び遠隔ユニ
ットを示す図である。
図８は、腰に着用する本発明の遠隔ユニットを示す図
である。
図９は、乗物の電気系統から動作するための本発明の
移動ベースステーションを図である。
図10は、通常の家庭用電源から動作される本発明のベ
ースステーションを示す図である。
図11は、本発明の１つの特徴による船からの転落者用
のアラームシステムを示すブロック図である。
図12は、船からの転落者用のアラームシステムの別の
実施形態を示すブロック図である。
図13は、本発明の別の特徴による目に見えないフェン
スの監視システムを示すブロック図である。
図14は、図13の目に見えないフェンスシステムに使用
される地域を定める境界を示す図である。
図15は、閉じた境界を有する定められた領域を示す別
の図である。
図16は、定められた小区分を含む定められた領域を示
す別の図である。
図17は、目に見えないフェンスシステムの別の特徴を
示したブロック図である。
図18は、本発明の別の特徴による固定位置環境監視シ
ステムを示すブロック図である。
図19は、正確な計算の幾何学的な希薄化がベースステ
ーションにおいて行われるナビゲーション位置を含む個
人用アラームシステムのブロック図である。
図20は、フェンスがベースステーションにおいて記憶
されそして比較される目に見えないフェンスシステムを
示すブロック図である。
好ましい実施形態の詳細な説明 図１は、参照番号10で一般的に示された本発明の１つ
の実施形態による個人用アラームシステムのブロック図
である。個人用アラームシステム10は、遠隔ユニット12
及びベースステーション14を備えている。遠隔ユニット
12は、無線送信器16及び受信器18を有し、そしてベース
ステーション14は、無線送信器20及び受信器22を有して
いる。送信器16、20及び受信器18、22は、遠隔ユニット
12とベースステーション14との間の二方無線通信に適合
するものである。
好ましい実施形態において、ベースステーション14
は、送信器20が所定の間隔で送信を行うようにするイン
ターバルタイマー24を備えている。遠隔ユニット12の受
信器18は、ベースステーション14により送信された信号
を受信し、そして送信器16が電子的ハンドシェークを完
了するための応答を送信するようにする。
遠隔ユニットの送信器16は、エネルギーを節約する低
電力レベル又は非常用の高電力レベルで送信を行うこと
ができる。遠隔ユニット12とベースステーション14との
間の距離が所定の限界を越えたときには、遠隔ユニット
が高い電力レベルで応答する。
高い電力レベルへの移行を行うために、遠隔ユニット
の受信器18は、ベースステーション14により送信された
受信信号の電界強度に比例する信号26を発生する。遠隔
ユニット12は、比較器28を含み、これは、電界強度信号
26の大きさを所定の限界値30と比較し、そして比較信号
32を発生する。
遠隔ユニットの送信器16は、低電力レベル又は高電力
レベルの送信を選択するための回路34に応答する。回路
34は、制御信号32に接続され、受信電界強度が限界値30
に等しいか又はそれを越えるときは低電力レベルの送信
を選択しそして受信電界強度が限界値30未満のときは高
い電力レベルの送信を選択する。或いは又、遠隔ユニッ
トの送信器16は、選択可能な複数の送信電力レベルの１
つで送信する。別の実施形態においては、送信は、送信
電力レベルの連続的な範囲内で選択可能である。
個人用アラームシステム10の動作範囲内で、ベースス
テーション14で送信された信号を遠隔ユニット12で受信
したときの電界強度は、２つのユニット間の距離の（ほ
ぼ）４乗に逆比例する。この距離は、「分離距離」と定
義され、そして動作範囲内の所望の分離距離において高
い電力レベルで送信を生じさせるように所定の限界値30
が選択される。
別の実施形態においては、遠隔ユニット12は、送信器
16に接続された危険センサ36を備えている。危険センサ
36は、水中に沈んだり、火災に遭遇したり、煙を吸い込
んだり、過剰な一酸化炭素濃度に遭遇したり、感電を受
けたりといった通常の危険の１つを検出するように選択
される。１つの実施形態では、危険が検出されると、遠
隔ユニット12は、危険状態の存在を報告する信号をその
状態が検出された瞬間に送信する。別の実施形態では、
周期的な電子的ハンドシェークの応答が生じたときに危
険状態が報告される。
１つの実施形態において、ベースステーション14は、
受信器22により作動される可聴アラーム38を備えてい
る。遠隔ユニットが電子的ハンドシェークを完了しない
か又は危険の検出を報告するか或いは適当なコードの送
信により範囲から外れていることを指示する場合に、ベ
ースステーションアラーム38が作動されてオペレータに
警告を与える。
図２は、本発明の個人用アラームシステムの別の実施
形態を示すブロック図である。アラームシステムは、参
照番号40で一般的に示されており、第１の遠隔ユニット
42と、第２の遠隔ユニット44と、ベースステーション46
とを備えている。第１の遠隔ユニット42は、送信器48
と、受信器50と、識別番号52と、受信電界強度信号54
と、比較器56と、所定の限界値58と、制御信号60と、電
力レベル選択回路62と、危険センサ64とを備えている。
第２の遠隔ユニット44は、別の識別番号66を有する
が、その他は、第１の遠隔ユニット42と同様である。
ベースステーション46は、送信器68と、インターバル
タイマー70と、受信器72と、アラーム74と、ID状態ディ
スプレイ76とを備えている。
図２に示す本発明の１つの実施形態において、第１の
遠隔ユニット42とベースステーション46との間の無線送
信は、識別番号52を含む。第２の遠隔ユニット44とベー
スステーション46との間の送信は、識別番号66を含む。
このシステムは、各々異なる識別番号52を有する１つ以
上の遠隔ユニットを備えてもよいことが当業者に理解さ
れよう。
又、各遠隔ユニット42が異なる所定の限界値58を有し
てもよいことが理解されよう。限界値58は、遠隔ユニッ
ト42とベースステーション46との間の距離を定め、これ
を越えると、遠隔ユニットは、その高い電力レベルで送
信を行う。多数の遠隔ユニットを用いて、例えば、学校
の校庭で子供のグループを監視する場合には、各遠隔ユ
ニットの限界値は、子供が校庭エリアから外に出た場合
に高電力送信を生じる値にセットされる。他の用途にお
いては、各遠隔ユニット42の限界値58は、個々の遠隔ユ
ニットが高電力送信に切り換わるところの異なる距離に
対応する異なる値にセットされる。
１つの実施形態において、ベースステーション46は、
遠隔ユニットが高電力で送信するか又は危険の検出を報
告するときにアラーム74を作動する。その報告している
遠隔ユニットの識別番号及び危険の形式の指示が、ベー
スステーションによりID状態ディスプレイ76に表示され
る。この情報は、例えば、託児所のようなオペレータに
より、どんな応答が適切であるかそして直ちに世話人に
通知する必要があるかどうかを判断するのに使用され
る。子供が単に範囲からそれただけの場合には、託児所
は、単に係の者を送って子供を捕まえ、校庭エリアに連
れ戻すだけである。一方、水中に沈んだという危険の指
示があると、世話人と非常要員に直ちに通告すると共
に、託児所の従業員により直ちに処置をとらねばならな
い。
別の実施形態において、遠隔ユニットの受信器50は、
遠隔ユニット42とベースステーション46との間の分離距
離が所定のスレッシュホールドを越えたことを決定す
る。遠隔ユニットの送信器48は、これを示すコード又は
状態ビットを送信する。
図１に示す実施形態においては、ベースステーション
14により周期的に送信されるポーリングメッセージがRF
搬送波である。搬送波周波数は、遠隔ユニット12からの
応答が受信されるまで又はウオッチドッグタイマー（図
示せず）が時間切れしてアラームを発するまで送信され
る。遠隔ユニットの応答に含まれる情報は、その送信が
低電力であるか高電力であるか、そして危険が検出され
たかどうかを含んでいなければならない。というのは、
ベースステーションは、これらの場合のいずれにもアラ
ームを発するからである。
しかしながら、図２に示す実施形態では、付加的な情
報を報告しなければならず、デジタルでフォーマットさ
れた遠隔ユニットの応答の利点が当業者に明らかであろ
う。
図３は、参照番号80で一般的に示された本発明の個人
用アラームシステムの別の実施形態を示すブロック図で
ある。個人用アラームシステム80は、遠隔ユニット82及
びベースステーション84を備えている。
遠隔ユニット82は、送信器86と、受信器88と、電力レ
ベル選択回路90と、ID番号92と、可視ビーコン94と、可
聴ビーコン96と、ウオッチドッグタイマー98と、水没セ
ンサ102、煙センサ104、熱センサ106、一酸化炭素セン
サ108及び感電センサ110を含む複数の危険センサ100
と、いたずらスイッチ109と、非常スイッチ（パニック
ボタン）112と、バッテリ113と、「低バッテリ電力」セ
ンサ114とを備えている。
ベースステーション84は、送信器116と、受信電界強
度信号120を発生する受信器118と、比較器122と、所定
の限界値124と、比較器出力信号126と、インターバルタ
イマー128と、制御信号130、132と、可視アラーム134
と、可聴アラーム136と、ID及び状態ディスプレイ138
と、電話通話を開始する回路140と、公衆電話システム
への接続142とを備えている。
図３の実施形態に示されたベースステーション84及び
複数の遠隔ユニット82は、デジタルでフォーマットされ
たメッセージを用いて通信する。１つのメッセージフォ
ーマットは、ベースステーション84により特定の遠隔ユ
ニット82にコマンドを発するのに使用され、そして第２
のメッセージフォーマットは、コマンドを受けた遠隔ユ
ニット82によりベースステーション84に応答するのに使
用される。これらメッセージフォーマットが図５及び４
に各々示されている。
図４は、本発明の個人用アラームシステムの遠隔ユニ
ットからの応答に対する好ましいデジタルフォーマット
を参照番号150で一般的に示した図である。このデジタ
ル応答フォーマット150は、遠隔ユニットID番号152と、
複数の危険センサ状態ビット154とを含み、これは、水
没状態ビット156、煙センサ状態ビット158、熱センサ状
態ビット160、過剰一酸化炭素濃度状態ビット162、及び
感電状態ビット164を含む。又、応答フォーマット150
は、高電力状態ビット166と、パニックボタン状態ビッ
ト168と、低バッテリ電力検出器状態ビット170と、いた
ずらスイッチ状態ビット171と、将来使用するために保
存されたビット172とを含む。
図５は、ベースステーションから遠隔ユニットへの送
信の好ましいデジタルフォーマットを参照番号180で一
般的に示した図である。このデジタルメッセージフォー
マット180は、コマンドフィールド182と、将来使用する
ために保存された複数の未指定ビット190とを含む。コ
マンドフィールド182は、特定の遠隔ユニットにその応
答メッセージを（フォーマット150を用いて）送信する
よう指令するのに用いるビットのコード化フィールド18
4を含む。又、コマンドフィールド182は、図３に示す実
施形態の遠隔ユニットに高い電力で送信するよう指令す
るのに用いられる単一ビット186も含む。更に、コマン
ドフィールド182は、図３に示す可視ビーコン94及び可
聴ビーコン96のようなビーコンを作動するように遠隔ユ
ニットに指令を発するのに用いるコマンドビット188も
含む。又、コマンドフィールド182は、図６に示すよう
なGPS受信器を作動するように遠隔ユニットに指令する
のに用いるコマンドビット189も含む。
別の実施形態においては、遠隔ユニットの送信器が、
複数の送信電力レベルの１つで送信するようにされ、単
一のコマンドビット186が、電力レベルを選択するため
のマルチビットサブフィールドと交換される。更に別の
実施形態では、遠隔ユニットの送信器は、連続する電力
レベルから選択された電力レベルで送信するようにさ
れ、そして電力レベル選択のためにマルチビットコマン
ドのサブフィールドが与えられる。
再び、図３を参照すれば、ベースステーション84は、
メッセージフォーマット150で応答するよう遠隔ユニッ
ト82に要求するコマンド180を送信することにより各遠
隔ユニット82を周期的にポーリングする。このポーリン
グは、ベースステーション送信器116が出力メッセージ1
80を送信するようにさせるインターバルタイマー128に
より開始される。番号150及び180は、メッセージのフォ
ーマット及び送信メッセージの両方を指すのに使用す
る。明瞭化のために、必要に応じて、フォーマット又は
送信メッセージに対し特定の参照を使用することにす
る。通信業界において通常そうであるように、メッセー
ジは、「信号」とも称され、又、別のときには、「送
信」及び「メッセージ」とも称され、それらの間の区別
は、明瞭化のために必要に応じて行う。
メッセージ180は、全ての遠隔ユニットにより受け取
られ、そしてメッセージが向けられた（コード化フィー
ルド184により）遠隔ユニットは、その識別番号152と、
現在状態ビット154−170とを送信することによりそれに
応答する。遠隔ユニットの識別番号92は、この目的で送
信器86に接続される。
図３の実施形態において、受信電界強度を測定して所
定の分離距離を越えるかどうかを決定する機能は、ベー
スステーション84において行われる。ベースステーショ
ン受信器118は、受信電界強度信号120を発生し、これは
比較器122に接続される。所定の限界値124も比較器122
に接続され、比較器は、比較器出力信号126を発生す
る。受信電界強度120が限界値124より小さい場合には、
比較器の出力信号126が、ベースユニット84の出力メッ
セージ180において「高電力への移行」コマンドビット1
86をアサートするように接続される。限界値124は、そ
れを越えると、高電力の送信が指令されるところの所定
の分離距離を確立するように選択される。
１つの実施形態において、限界値124の選択は、リー
ドオンリメモリ装置に値を入力することにより製造者に
より行われる。別の実施形態においては、製造者が手動
操作スイッチを使用して、所定の限界値124を選択す
る。更に別の実施形態では、製造者がジャンパーワイヤ
を設置して、所定の限界値124を選択する。更に別の実
施形態では、ユーザが手動操作スイッチを使用して、所
定の限界値124を選択する。
遠隔ユニットの送信器86は、電力を節約する低い電力
レベルと、非常用の高い電力レベルで送信を行うことが
できる。遠隔ユニット識別番号184を含むメッセージ180
を受信すると、遠隔ユニットの受信器は、「高電力への
移行」コマンドビット186を電力レベル選択回路90へ通
し、この回路は、高い電力レベルで応答150を送信する
ように遠隔ユニット送信器86に指令するよう接続されて
いる。応答150は、高い電力で送信していることを指示
するために遠隔ユニット82により使用される状態ビット
166を含んでいる。
１つの実施形態では、遠隔ユニットは、ウオッチドッ
グタイマー98（「信号時間切れなし」と示された）を備
え、これは、遠隔ユニット82がポーリングされるたびに
受信器88によってリセットされる。ウォッチドッグタイ
マー98の時間切れ周期内にポーリングメッセージ180を
受信しない場合には、遠隔ユニットの送信器86が、非ポ
ーリングメッセージ150を送信するように指令される。
本発明の１つの実施形態においては、遠隔ユニット82
は、手動操作スイッチ（パニックボタン）112を備え、
これは、非ポーリングメッセージ150の送信を指令する
ために送信器86に接続される。パニックボタン状態ビッ
ト168は、パニックボタンが押されたことをベースステ
ーション84に指示するために出力メッセージ150におい
てセットされる。このようなボタンは、子供、負傷者又
は他の当事者が救助を求めるために使用することができ
る。
別の実施形態において、遠隔ユニットは、遠隔ユニッ
トが子供から取り外されたり又はいたずらされた場合に
作動されるいたずらスイッチ109を含む。このいたずら
スイッチ109が作動すると、遠隔ユニットは、状態変化
の原因を識別するためにコード又は状態ビットをベース
ユニットに送信する（図４に示された「いたずら」状態
ビット171）。１つの関連する別の形態では、遠隔ユニ
ットは、これが子供から取り去られることによりこのス
イッチが作動したときに高い電力レベルで送信を行う。
別の実施形態では、遠隔ユニット82は、バッテリ電力
を監視する回路114を備えている。回路114は、バッテリ
電力が所定の電力スレッシュホールドより下がったこと
を決定した場合に、非ポーリングメッセージ150を開始
するように接続される。メッセージ150は、「低バッテ
リ電力」状態ビット170を含む。別の実施形態では、低
バッテリ電力レベルは、高い電力レベルでの遠隔ユニッ
ト送信を開始する（図３）。
図３に示す実施形態においては、遠隔ユニット82は、
多数の危険センサ100を備えている。これらのセンサ
は、通常の危険の検出を報告するように接続され、これ
は、遠隔ユニットの応答メッセージ150におけるセンサ
状態ビット154に対応する。
本発明の別の実施形態では、ベースステーション受信
器118は、可視アラーム134及び可聴アラーム136に接続
され、そして危険センサレポート154又は状態ビット166
−170のいずれかを含むメッセージ150が受け取られたと
きにアラームを発生する。
又、ベースステーション84は、個人用アラームシステ
ム80における全ての遠隔ユニットの状態を表示するのに
使用される状態及びIDディスプレイ138も備えている。
個人用アラームシステム80の別の実施形態において
は、ベースステーション84は、非常事態が生じたときに
電話通話を開始するための回路140を備えている。この
回路140は、非常事態の場合に通知すべき個人の電話番
号を含む。公衆地上回線又はセルラー電話システムへの
接続142が設けられている。回路140は、個人のページン
グ装置へ通話を発するか、又はあらかじめ記録された電
話メッセージを標準的な「911」番号のような非常要員
へ通話を発する。
図６は、ベースステーション200及び少なくとも１つ
の遠隔ユニット202を有する本発明の実施形態を示す部
分ブロック図である。部分的に示された遠隔ユニット20
2は、送信器204と、危険センサ201、203、205と、送信
器が高い電力レベルで送信するようにさせる回路208
と、送信インターバルタイマー209と、グローバル位置
決めシステム（GPS）受信器210とを備えている。部分的
に示されたベースステーション200は、受信器212と、ア
ラーム213と、経度及び緯度のグローバル位置決め座標
を表示するディスプレイ214と、グローバル位置決め座
標を予め定められたローカル座標に変換する回路216
と、ローカル座標にマップを表示しそして遠隔ユニット
202の位置を指示するためのマップディスプレイ218と、
ウオッチドッグタイマー219とを備えている。
アラームシステムの好ましい実施形態では、遠隔ユニ
ットの送信器204は、GPS受信器210からグローバル位置
決め座標を受け取り、ベースステーション200へ送信す
るように接続される。
GPS受信器210は、その位置を決定し、そしてグローバ
ル位置決め座標におけるその位置を送信器204に与え
る。遠隔ユニット202のグローバル位置決め座標は、ベ
ースステーション200へ送信される。ベースステーショ
ンの受信器212は、受信した位置決め座標をライン222を
経てディスプレイ214及び座標コンバータ216に与える。
ディスプレイ214は、経度及び緯度のような世界的規模
の座標系統においてグローバル座標を表示する。
アラームシステムの１つの実施形態において、座標コ
ンバータ216は、ライン222からグローバル位置決め座標
を受け取り、そしてこれらを好ましいローカル座標系統
に変換する。ディスプレイ218は、変換された座標を受
け取り、そして遠隔ユニット202の位置をマップとして
表示し、送信している遠隔ユニット202を容易に位置決
めできるようにする。
アラームシステムの別の実施形態において、GPS受信
器210は、低電力のスタンバイモードと、通常の動作モ
ードとを含む。GPS受信器210は、危険が検出されて通常
の動作モードに切り換わるまでスタンバイモードに保た
れる。
アラームシステムの別の実施形態では、GPS受信器210
は、通常の動作モードに入るようにベースステーション
200により指令されるまでスタンバイモードに保持され
る（図５に示すコマンドビット189）。
アラームシステムの別の実施形態では、遠隔ユニット
の送信器204は、危険センサ201−205に接続され、検出
された危険を送信する。ベースステーションの受信器21
2は、危険が検出されたときにアラーム213を作動するよ
うに接続される。
１つの実施形態において、従来型の感電センサ205
は、感電を検出するためにユーザの皮膚に取り付けられ
る一対の電気的接点207を含んでいる。
別の実施形態において、遠隔ユニット202は、送信イ
ンターバルタイマー209及びID番号211を含む。タイマー
209は、遠隔ユニットが所定の間隔でID番号を送信する
ように接続される。ベースステーション200は、遠隔ユ
ニットが規定の間隔内に送信しなかった場合に、アラー
ム213を作動するウオッチドッグタイマー219を備えてい
る。
アラームシステムの別の実施形態では、遠隔ユニット
200は、一酸化炭素濃度センサ（図３の108）を含み、そ
の出力信号は、センサ状態ビット（図４の162）を作用
させてベースステーション200へ送信するように接続さ
れる。
図７−10は、本発明の個人用アラームシステムの種々
の実施形態を示す。図７は、子供に着用した遠隔ユニッ
ト252と二方無線通信するベースステーション250を示し
ている。子供は、ベースステーション250から離れるよ
うに走り、分離距離256が規定のスレッシュホールドを
越える。ベースステーションは、アラームを発するべき
であると決定し、可聴アラーム254が鳴って、責任者の
世話人に警告する。図８は、位置及び安全性が監視され
る作業員の腰に着用された遠隔ユニットを示している。
図９は、乗物において動作するようにシガレットライタ
ーアダプタ272が設けられた移動ベースステーション270
を示している。図10は、通常の家庭用電源から動作する
ベースステーション280を示している。
図11は、参照番号300で示された本発明の１つの特徴
による船からの転落者（man−over−board）用のシステ
ムのブロック図である。
この船からの転落者用のシステム300は、遠隔ユニッ
ト302を備え、これは、ナビゲーション情報を受信する
ためのナビゲーション受信器304及びアンテナ306と、出
力信号310をもつセンサ308と、手動スイッチ312と、ア
ンテナ316をもつ無線送信器314とを有する。又、船から
の転落者用システム300は、ベースステーション318も有
し、これは、遠隔ユニット302からの無線送信を受信す
るためにアンテナ322に接続された無線受信器320を含
む。又、ベースステーション318は、遠隔ユニット302の
ナビゲーション位置を表示するためのディスプレイ324
と、センサ308の状態を表示するためのディスプレイ326
と、受信した無線送信の電界強度を所定の限界330と比
較するための回路328と、受信電界強度334が限界値330
より下がったときに作動されるアラーム332とを有す
る。
使用に際し、遠隔ユニット302はユーザに着用され、
ユーザが船から転落して船から遠くに漂流する場合にア
ラームが発せられる。ナビゲーション受信器304は、例
えば、グローバルな位置決め衛星336からのナビゲーシ
ョン情報を受信する。ナビゲーション受信器304は、ナ
ビゲーション情報を遠隔ユニット302の位置に変換し、
そしてその位置338を無線送信器314へ出力して、ベース
ステーション318へ送信する。
センサ308は、出力信号310を発生し、センサ状態を定
める。出力信号310は、無線送信器314に接続され、セン
サ状態をベースステーション318に送信する。
手動スイッチ312は、出力340を含み、これは無線送信
器314に接続され、ユーザは、スイッチ312を操作するこ
とによりベースステーション318に信号を送ることがで
きる。好ましい実施形態では、手動スイッチ312は、パ
ニックボタンを形成する。
無線受信器320は、遠隔ユニット302の受信した位置34
2と、受信したセンサ状態344と、受信した無線送信の電
界強度に比例する出力信号334の３つの出力を発生す
る。図１ないし３について上記したように、遠隔ユニッ
ト302及びベースステーション318は、受信した電界強度
に逆比例する分離距離を定義する。比較回路328は、受
信した電界強度334を所定の限界330と比較し、そして比
較の符号が負であって、受信した信号の電界強度が限界
330より小さいことを示す場合に、出力信号346を発生す
る。ユーザが限界330で定められたボートからの分離距
離を越えて漂流する場合には、アラーム332が作動され
て、ユーザの仲間に警告し、適切な処置をとれるように
する。
海が荒れていたり視界が悪い場合に、ベースステーシ
ョン318は、遠隔ユニット302の現在位置を適当なディス
プレイ324に表示する。これは、標準的な経度及び緯度
のような適当な座標系において行われる。この特徴によ
り、ベースステーションは、直視接触を保つことができ
なくても船からの転落者との接触を維持することができ
る。
図12は、二方無線通信リンクを含む船からの転落者用
のシステムを参照番号350で示すブロック図である。船
からの転落者用のシステム350は、遠隔ユニット352及び
ベースステーション354を含む。
この遠隔ユニット352は、ナビゲーション受信器356
と、無線送信器358と、この無線送信器358が高い電力レ
ベルで送信するようにする回路360と、無線受信器362
と、ビーコンを作動する回路364とを備えている。
ベースステーション354は、無線受信器366と、無線送
信器368と、遠隔ユニット352の位置を表示するディスプ
レイ370と、比較回路372と、所定の限界374と、アラー
ム376と、無線送信器368とを作動する制御回路378とを
備えている。
ナビゲーション受信器356は、例えば、グローバルな
位置決めシステム衛星（図示せず）からのナビゲーショ
ン情報を受信するためにアンテナ380に接続される。こ
の受信器は、ベースステーション354へ無線通信するた
めの遠隔ユニット352の位置382を与える。
遠隔ユニットの無線送信器358及び無線受信器362は、
ベースステーション354と通信するためにアンテナ384に
接続される。ベースステーションの無線受信器366及び
無線送信器378は、遠隔ユニット352と通信するためにア
ンテナ386に接続される。
ベースステーションの無線受信器366は、２つの出
力、即ち位置ディスプレイ370により表示するための遠
隔ユニットの位置388と、無線受信器366により受信され
た信号の電界強度に逆比例する値の信号390とを発生す
る。
受信した電界強度信号390と所定の限界374は、比較回
路372によって比較され、遠隔ユニット352が所定の限界
374より大きな距離だけベースステーション354から分離
しているかどうか決定する。アラーム376は、分離距離
が限界を越えたときに作動される。
制御回路378は、無線送信器368が遠隔ユニット352に
制御信号を送信するようにし、遠隔ユニットの高電力無
線送信を選択させるか、或いは荒れた海又は悪い視界に
おいてユーザの探索に用いる可視又は可聴ビーコンを作
動させるように使用される。
図13は、可動物体を監視するための目に見えないフェ
ンスを参照番号400で一般的に示したブロック図であ
る。この目に見えないフェンス400は、一方無線通信の
遠隔ユニット402及びベースステーション404を備えてい
る。
この遠隔ユニット402は、ナビゲーション受信器406
と、無線送信器408と、地理的領域を定める情報を記憶
するための記憶回路410と、比較器412と、所定の位置状
態を定める情報を記憶するための第２の記憶回路414
と、アラーム416と、弱い電気ショックを与えるための
一対の電気的接点420、422を有する回路418とを備えて
いる。
ベースステーション404は、無線受信器424と、比較器
426と、所定の位置状態を定める情報を記憶するための
記憶回路428と、アラーム430とを備えている。
図13に示された実施形態において、目に見えないフェ
ンス400は、地理的領域、例えば、老人を世話する養老
院の外周を形成する。特定の患者が施設からさまよい出
て、職員に大きな負担をかける傾向がある場合には、遠
隔ユニット402が患者の衣服に取り付けられる。患者が
定められた周囲の外にさまよい出る場合には、患者が養
老院からあまり離れて歩き回る前にベースステーション
404が職員に警告を与える。
他の用途は、ペットを庭の中に留め、定められた周囲
に近づき過ぎた場合にペットに弱い電気的ショックを与
えることである。遠隔ユニット402を子供に取り付け、
そして子供が許されたエリアから迷った場合に世話人に
警告を与えることもできる。仮釈放者や保護観察者の足
首の周りに遠隔ユニットを取り付け、そして彼が許され
たエリアから迷い出た場合にアラームを発することもで
きる。目に見えないフェンスは、又、窃盗の結果として
位置が変化する無生物の移動を監視するのにも使用でき
る。
遠隔ユニットのナビゲーション受信器406は、遠隔ユ
ニットの位置432を与える。好ましい実施形態では、記
憶回路410は、埋め込まれたマイクロプロセッサ内に例
えばROM又はRAMを使用して実施される。図14−16を検討
することは、目に見えないフェンスがいかに動作するか
を理解するのに有用である。
図14、15及び16は、目に見えないフェンス400の好ま
しい実施形態に使用される地理的領域を定義するのに用
いられる境界を示している。
図14は、交差する街路442−454と、定められた境界45
6とを含む都市の一部分440を示す。境界456は、マップ4
40を２つの部分に分割し、その一方の部分は境界456の
上にあり、そして他方の部分はその下にある。
図15は、交差する街路（番号付けされず）と、交差線
セグメント464、466、468、470、472及び474で形成され
た閉じた境界462とを含む都市の一部分460を示す。境界
462は、都市マップ460を２つの小領域に分割し、一方の
小領域は、境界462内のエリア490を全体的に定め、そし
て他方の小領域は、境界462以外のエリア492を定める。
図16は、小領域482及び484を含む地理的領域480を示
す。小領域482は、小領域484により完全に取り巻かれて
おり、一方、小領域484は、一対の同心的な閉じた境界4
86及び488内に包囲されている。
これらの地理的領域及び境界を定める情報は、記憶回
路410に記憶され、そして比較器412（図13）への入力と
して働く。又、比較器412は、ナビゲーション受信器406
からの位置出力432も受け取る。比較器412は、遠隔ユニ
ット402の位置を、定められた地理的領域と比較し、そ
して位置的状態として表されるその位置と定められた領
域との間の関係を定義する。又、比較器412は、第２の
記憶回路414からの入力も受け取る。これらの回路は、
所定の位置的状態を定める情報を記憶する。
この位置的状態をいかに使用するかを説明する上で幾
つかの例が有用となる。図14を参照すれば、遠隔ユニッ
トの位置494及び496がドットとして示されており、一方
の位置494は、境界456の上にあり、そして他方の位置49
6は、境界の下にある。
第１の例として、位置494が「定められた地理的領域
内」でありそして位置496が「定められた地理的領域
外」であると仮定する。又、所定の位置的状態は、「定
められた領域内の位置が受け入れられる」と仮定する。
次いで、ナビゲーション受信器406は、遠隔ユニットの
位置494を報告すると仮定する。このとき、比較器412
は、「定められた領域に対する遠隔ユニットの位置が受
け入れられる」という位置的状態を定義する。この位置
的状態は、ベースステーション404に送信され、アラー
ム430の作動を生じない。
次の例として、ナビゲーション受信器406は、位置496
である遠隔ユニットの位置を報告するものと仮定し、そ
の他の仮定は、同じであるとする。このとき、比較器41
2は、「定められた領域に対する遠隔ユニットの位置が
受け入れられない」という位置的状態を定義する。この
位置的状態は、ベースステーション404に送信され、ア
ラーム430の作動を生じる。
次の例として、図16を参照すれば、例えば、遠隔ユニ
ット402が位置498から位置500へそして位置502へ移動す
ることにより破線で結ばれた３つの次々の位置498、500
及び502が示されている。境界488の外側のエリアが「受
け入れられる」小領域を画成すると仮定する。更に、境
界488と486との間のエリアは、「警報」小領域を画成す
ると仮定する。又、境界486の内側のエリア482は、「禁
止」小領域を画成すると仮定する。最後に、ナビゲーシ
ョン受信器406は、３つの次々の位置498、500及び502を
与えると仮定する。
好ましい実施形態において、前記したこれら仮定が与
えられると、比較器412は、位置498が受け入れられるこ
とを決定し、そしてそれ以上の処置をとらない。比較器
412は、位置500が警報小領域484内にあることを決定
し、そして遠隔ユニットのアラーム416を作動し、移動
が監視されている者に警報ゾーンに入ったと警告する。
遠隔ユニット402が位置502に達すると、比較器412は、
遠隔ユニットが禁止ゾーンに入ったと決定し、弱い電気
ショックの回路418を作動して、被監視者の皮膚に電気
的接点420、422を経て接触する。次々の位置498、500及
び502に対して遠隔ユニット402により報告される位置的
状態は、各々「受け入れられる」、「警報が与えられ
る」及び「強制移動が必要」である。
別の実施形態においては、遠隔ユニット402によって
強制移動も警報も与えられない。そうではなく、子供
や、老人の患者の移動を監視するのに使用されるときに
は、位置的状態がベースステーション404に送信され
る。これは、記憶された所定の位置的状態と比較され、
そして位置的状態が受け入れられない場合にアラーム43
0をセットするように使用される。所定の位置的状態
は、記憶回路428に記憶され、比較器426により比較が行
われる。
記憶及び比較回路に対する好ましい実施形態は、埋め
込まれたマイクロプロセッサを使用することである。
図17は、図13の目に見えないフェンスのような個人用
アラームシステムを参照番号520で一般的に示すブロッ
ク図である。この個人用アラームシステム520は、遠隔
ユニット522及びベースステーション524を含む。
遠隔ユニット522は、共用アンテナ530に接続された無
線送信器526及び無線受信器528を備えている。ベースス
テーション524は、共用アンテナ536に接続された無線受
信器532及び無線送信器534を備え、遠隔ユニット522と
の２方通信リンクが形成される。
１つの好ましい実施形態においては、通信リンクは、
各送信器526、534と、それに対応する受信器528、532と
の間に向けられる。他の実施形態では、既存の商業的及
び専用の通信ネットワークへアクセスし、遠隔ユニット
522とベースステーション524との間に通信リンクを完了
することが含まれる。典型的なネットワークは、セルラ
ー電話ネットワーク538、ワイヤレス通信ネットワーク5
40及び無線中継ネットワーク542を含む。
図18は、固定位置に使用される環境監視システムを参
照番号550で一般的に示すブロック図である。この環境
監視システム550は、遠隔ユニット552及びベースステー
ション554を備えている。
遠隔ユニット552は、該遠隔ユニットの位置を定める
情報を記憶するための記憶回路556と、少なくとも１つ
のセンサ558と、無線送信器560と、アンテナ562とを備
えている。
ベースステーション554は、アンテナ564と、無線受信
器566と、遠隔ユニット552の位置を表示するためのディ
スプレイ568と、所定のセンサ状態を定める情報を記憶
するための記憶回路572と、アラーム574とを備えてい
る。
環境監視システム550は、遠隔ユニット552が作動され
るときに記憶回路556にロードすることのできる固定位
置に遠隔ユニット552が保持されるような用途に有用で
ある。このような用途は、山林において防火境界の監視
に使用することを含み、この場合はセンサ558が熱セン
サであり、或いは固定のブイに取り付けられてオイルの
溢れを監視することも含み、この場合はセンサ558がオ
イルを検出する。他の有用な用途は、作動時に位置が分
かり、煙、動き及び機械的ストレスのような物理的なパ
ラメータを測定又は検出するような用途を含む。環境監
視システム550は、図２及び３に示されたシステムに使
用されたもののような予め指定された遠隔ユニットID番
号に代わるものを与える。
記憶回路556は、遠隔ユニット552の位置を定める出力
576を与える。この出力は、ベースステーション554と通
信するために無線送信器560に接続される。センサ558
は、センサ状態を定める出力信号578を与える。この出
力信号は、無線送信器560に接続され、センサ状態がベ
ースステーション554に通信される。
この通信は、ベースステーションの無線受信器566に
よって受信され、この受信器は、遠隔ユニット552の位
置580及びセンサ状態582の両方を表す出力を与える。位
置580は、ディスプレイ568に接続され、遠隔ユニット55
2の位置を表示することができる。比較器570は、センサ
状態582と、記憶回路572に記憶された所定のセンサ状態
を定める情報とを受け取る。センサ状態がアラーム状態
を示すと比較器570が決定すると、アラーム574を作動し
て、ベースステーションのオペレータに警告を与える。
図19は、遠隔ユニットが復調されたナビゲーション及
び正確な時刻情報をベースステーションに送信し、そし
てベースステーションがその情報を用いて遠隔ユニット
の位置を計算するような個人用アラームシステムの別の
実施形態を示すブロック図である。この別の実施形態
は、参照番号600で一般的に示され、遠隔ユニット602及
びベースステーション604を備えている。
遠隔ユニット602は、ナビゲーション受信器606と、復
調回路608と、正確な時刻回路610と、センサ612と、無
線送信器614とを備えている。
ベースステーション604は、無線受信器616と、遠隔ユ
ニット602の位置を計算するための計算回路618と、計算
された位置を表示するためのディスプレイ620と、セン
サ状態を表示するための第２のディスプレイ（第１のデ
ィスプレイの一部分である）622と、比較器624と、所定
のセンサ状態を定める情報を記憶するための記憶回路62
6と、アラーム628とを備えている。
好ましい実施形態においては、ナビゲーション受信器
606は、グローバルな位置決めシステム衛星（図示せ
ず）からナビゲーション情報を受信する。この実施形態
では、生のナビゲーション情報が復調回路608により復
調され、復調器608の出力が無線送信器614に接続されて
ベースステーション604へ通信される。
正確な時刻回路610は、復調されたナビゲーション情
報に基づき遠隔ユニットの実際の位置を計算するのに必
要な時刻情報を与える。GPSナビゲーション情報の場合
には、正確な計算の幾何学的希薄化（geometric dillus
ion）がベースステーション604において行われ、遠隔ユ
ニット602の実際の位置が導出される。
センサ612は、センサ状態を定める出力信号を与え
る。復調されたナビゲーション情報、正確な時刻情報及
びセンサ状態は、全て、無線送信器614に接続され、ベ
ースステーション604へ通信される。
ベースステーション604において、無線受信器616は、
ナビゲーション及び正確な時刻情報を通信回路618に与
え、実際の位置を決定する。好ましい実施形態では、埋
め込まれたマイクロプロセッサを用いて計算が行われ
る。計算された位置は、ディスプレイ620を用いて表示
される。
又、無線受信器616は、比較器624への一方の入力を形
成する受信したセンサ状態を与える。所定のセンサ状態
を定める記憶された情報は、記憶回路626により、比較
器624への第２の入力として与えられる。受信したセン
サ状態及び記憶されたセンサ状態が一致しない場合に
は、比較器624がアラーム628を作動し、ベースステーシ
ョンのオペレータに警告を与える。
図20は、ベースステーションが遠隔ユニットの位置を
計算し、そしてフェンスの定義が遠隔ユニットではなく
ベースステーションに記憶されるような目に見えないフ
ェンスシステムの別の実施形態を示すブロック図であ
る。この別のシステムは、参照番号650で一般的に示さ
れ、そして遠隔ユニット652及びベースステーション654
を備えている。
遠隔ユニット652は、ナビゲーション受信器656と、復
調回路658と、正確な時刻回路660と、無線送信器662
と、無線受信器664と、共用アンテナ666と、制御状態回
路668とを備えている。
ベースステーション654は、無線受信器670と、無線送
信器672と、共用アンテナ674と、比較回路676と、記憶
回路678と、第２の記憶回路680と、第１比較器682と、
第２比較器684と、ディスプレイ686と、アラーム688
と、制御回路680とを備えている。
ナビゲーション受信器656は、生のナビゲーション情
報692を復調回路658に与える。この復調回路658は、生
のナビゲーション情報を復調し、復調されたナビゲーシ
ョン情報694を無線送信器662へ送り、ベースステーショ
ン654へ通信する。正確な時刻回路660は、時刻情報696
を無線送信器662に与え、ベースステーション654へ通信
する。
ベースステーションの無線受信器670は、受信したナ
ビゲーション情報698及び受信した時刻情報700を計算回
路676へ与え、遠隔ユニット652の実際の位置702に変換
する。記憶回路678は、地理的領域を定める情報を記憶
する。
第１の比較器682は、図13−16について述べたよう
に、位置702と、領域を定める情報704とを受け取り、位
置状態706を与える。
第２の記憶回路680は、所定の位置的状態を定める情
報708を記憶する。第２の比較器684は、位置的状態706
及び所定の位置的状態708を受け取り、そして位置的状
態の比較結果に基づいて制御出力信号710を与える。位
置702が定められた「警報」又は「限定」ゾーン内にあ
るときには、第２の比較器684がアラーム688を作動し、
そして位置702がディスプレイ686により表示される。
１つの好ましい実施形態においては、遠隔ユニット
は、例えば、図13に示す実施形態の弱い電気ショックを
付与することによりベースステーション654が遠隔ユニ
ットのユーザに警告するか又は強制的に拘束するような
手段をなす回路668を備えている。第２の比較器684は、
制御信号710を用いて制御回路690を作動し、遠隔ユニッ
トの制御状態を変更するためのコマンドを無線送信器67
2を経て遠隔ユニット652へ送る。例えば、遠隔ユニット
の位置が拘束された領域内である場合には、ベースステ
ーション654は、強制的に拘束する電気ショックを与え
るように遠隔ユニット652に指令する。
本発明の個人用アラームシステムの多数の実施形態を
以上に説明したが、これらの説明は、単なる例示に過ぎ
ず、本発明を何ら限定するものではない。本発明は、請
求の範囲のみによって限定されるものとする。
フロントページの続き (72)発明者 シュレイガー ダン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94941 ミル ヴァリー バーン ロー ド 16 (72)発明者 バーリンガー ウィリアム ビー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94611 オークランド ウェストオーヴ ァー ドライヴ 6111 (56)参考文献 特開 平３−171400（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−223273（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−9045（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08B 21/02 A61B 5/00 102 G01C 21/00 G08G 1/13

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】遠隔ユニットの位置を定めるナビゲーショ
    ン情報を受信するナビゲーション受信器、及び上記遠隔
    ユニットの位置を送信する無線送信器を有する遠隔ユニ
    ットと、 上記遠隔ユニットの位置を受信する無線受信器を含むベ
    ースステーションとを備え、 上記遠隔ユニット及びベースステーションは、遠隔ユニ
    ットとベースステーションとの間の分離距離を定め、 上記ベースステーションは、上記分離距離が所定の限界
    を越えるかどうか決定する測定手段と、この測定手段に
    応答してアラームを与える手段と、上記遠隔ユニットの
    位置を表示するディスプレイとを含み、 上記ベースステーションは、無線送信器を備え、そして
    上記遠隔ユニットは、遠隔ユニットとベースステーショ
    ンとの間に２方無線通信を定める無線受信器を含み、 上記ベースステーションは、遠隔ユニットを探索するの
    に用いるビーコンを始動するための制御信号を遠隔ユニ
    ットに送り、 これにより、上記分離距離が所定の限界を越えると、船
    からの転落者アラームが発せられると共に、上記ベース
    ステーションが遠隔ユニットの位置を表示することを特
    徴とする船からの転落者アラームシステム。
  2. 【請求項２】遠隔ユニットを備え、該遠隔ユニットは、
    その位置を定めるナビゲーション情報を受信するための
    ナビゲーション受信器と、地理的領域を定める情報を記
    憶するための手段と、上記遠隔ユニットの位置を定めら
    れた地理的領域と比較し、そして遠隔ユニットの位置と
    上記定められた地理的領域との間の関係を定める位置的
    状態を決定するための手段と、上記位置的状態を送信す
    るための無線送信器とを含み、そして ベースステーションを更に備え、該ベースステーション
    は、上記位置的状態を受信するための無線受信器と、上
    記位置的状態の所定の変化に応答してアラームを与える
    手段とを含み、 これにより、上記遠隔ユニットは、監視される対象に取
    り付けられ、そして上記定められた地理的領域に対する
    対象の位置が、上記関係の所定の変化に応じてアラーム
    を発することを特徴とする目に見えないフェンスシステ
    ム。
  3. 【請求項３】無線送信器及び無線受信器を含む遠隔ユニ
    ットと、 無線受信器及び無線送信器を含むベースステーションと
    を備え、 上記遠隔ユニット及びベースステーションは、２方通信
    リンクを形成し、 上記遠隔ユニットは、出力信号を与えると共にセンサ状
    態を定める少なくとも１つの危険センサを含み、 上記遠隔ユニットの無線送信器は、上記少なくとも１つ
    のセンサ出力信号に接続されて、センサ状態をベースス
    テーションに通信し、 上記ベースステーションは、上記センサ状態に応答し
    て、危険が検出されたときにアラームを与える手段を含
    み、そして 上記ベースステーションは、所定の間隔で遠隔ユニット
    に送信し、そして遠隔ユニットは、この所定の間隔より
    若干長い間隔内にベースステーションが送信しなかった
    場合にアラームを発する手段を含むことを特徴とする個
    人用アラームシステム。
  4. 【請求項４】無線送信器及び無線受信器を含む遠隔ユニ
    ットと、 無線受信器及び無線送信器を含むベースステーションと
    を備え、 上記遠隔ユニット及びベースステーションは、２方通信
    リンクを形成し、 上記遠隔ユニットは、出力信号を与えると共にセンサ状
    態を定める少なくとも１つの危険センサを含み、 上記遠隔ユニットの無線送信器は、上記少なくとも１つ
    のセンサ出力信号に接続されて、センサ状態をベースス
    テーションに通信し、 上記ベースステーションは、上記センサ状態に応答し
    て、危険が検出されたときにアラームを与える手段を含
    み、そして 上記ベースステーションは、所定の間隔で送信し、そし
    て遠隔ユニットの送信手段は、この所定の間隔より若干
    長い間隔内にベースステーションの送信が受け取られな
    かった場合に高い電力レベルに切り換わることを特徴と
    する個人用アラームシステム。
  5. 【請求項５】ナビゲーション情報を受信するナビゲーシ
    ョン受信器、受信したナビゲーション情報を復調する復
    調器、正確な時刻情報を与えるタイミング回路、個人の
    危険を検出するセンサであって、出力信号を与えそして
    センサ状態を定めるセンサ、及び上記復調されたナビゲ
    ーション情報、正確な時刻情報及びセンサ状態を送信す
    る無線送信器を有する遠隔ユニットと、 上記復調されたナビゲーション情報、正確な時刻情報及
    びセンサ状態を受信する無線受信器を含むベースステー
    ションとを備え、 上記ベースステーションは、更に、上記遠隔ユニットの
    位置を決定するために上記受信した復調されたナビゲー
    ション情報及び正確な時刻情報を合成するように接続さ
    れた計算手段と、上記遠隔ユニットの位置を表示するた
    めの第１ディスプレイとを含み、そして 上記ベースステーションは、更に、上記センサ状態を表
    示する第２ディスプレイと、上記センサ状態の変化に応
    答してアラームを発する手段も備え、 これにより、センサ状態の変化によりアラームが鳴ると
    共に、遠隔ユニットの位置が表示されることを特徴とす
    る個人用アラームシステム。
  6. 【請求項６】遠隔ユニットを備え、該遠隔ユニットは、
    ナビゲーション情報を受信するナビゲーション受信器
    と、受信したナビゲーション情報を復調する復調器と、
    正確な時刻情報を与えるタイミング手段と、上記復調さ
    れたナビゲーション情報及び正確な時刻情報を送信する
    ために無線送信器とを含み、そして 更に、ベースステーションを備え、該ベースステーショ
    ンは、上記復調されたナビゲーション情報及び正確な時
    刻情報を受信するための受信器と、上記遠隔ユニットの
    位置を決定するために上記復調されたナビゲーション情
    報及び正確な時刻情報を合成するように接続された計算
    手段と、地理的領域を定める情報を記憶するための手段
    と、上記計算された位置を定められた地理的領域と比較
    し、そして遠隔ユニットの位置と上記定められた地理的
    領域との関係を定める位置的状態を決定するための手段
    と、所定の位置的状態に応答して遠隔ユニットの位置を
    表示する手段とを含むことを特徴とする個人用アラーム
    システム。
  7. 【請求項７】遠隔ユニットの位置を定めるナビゲーショ
    ン情報を受信するためのナビゲーション受信器、個人の
    危険を検出するセンサであって、出力信号を与えそして
    センサ状態を定めるセンサ、そして上記遠隔ユニットの
    位置及びセンサ状態を送信するための無線送信器を有す
    る遠隔ユニットと、 上記遠隔ユニットの位置及びセンサ状態を受信するため
    の無線受信器を含むベースステーションとを備え、 上記ベースステーションは、上記遠隔ユニットの位置及
    びセンサ状態を表示するためのディスプレイも含み、そ
    して 上記ベースステーションは、センサ状態の変化に応答し
    てアラームを発する手段も含み、 上記ベースステーションは無線送信器を有し、上記遠隔
    ユニットは無線受信器を有し、ベースステーションとの
    ２方無線リンクを定め、 上記２方通信リンクは、２方リンクを完成するためにセ
    ルラー電話ネットワークへのアクセスを更に含み、 これにより、遠隔ユニットの位置が表示されると共に、
    センサ状態の変化によりアラームが発せられることを特
    徴とする個人用アラームシステム。
  8. 【請求項８】遠隔ユニットを備え、該遠隔ユニットは、
    ナビゲーション情報を受信するナビゲーション受信器
    と、受信したナビゲーション情報を復調する復調器と、
    正確な時刻情報を与えるタイミング手段と、上記遠隔ユ
    ニットの位置を決定するために上記復調されたナビゲー
    ション情報及び正確な時刻情報を合成するように接続さ
    れた計算手段と、地理的領域を定める情報を記憶するた
    めの手段と、上記計算された位置を定められた地理的領
    域と比較し、そして遠隔ユニットの計算された位置と上
    記定められた地理的領域との関係を定める位置的状態を
    決定するための手段と、上記位置的状態を送信するため
    に無線送信器とを含み、そして 更に、ベースステーションを備え、該ベースステーショ
    ンは、上記位置的状態を受信するための受信器と、上記
    位置的状態の変化に応答してアラームを発する手段とを
    含むことを特徴とする個人用アラームシステム。
  9. 【請求項９】遠隔ユニットを備え、該遠隔ユニットは、
    遠隔ユニットの位置を定めるナビゲーション情報を受信
    するナビゲーション受信器と、地理的領域を定める情報
    を記憶するための手段と、上記遠隔ユニットの位置を定
    められた地理的領域と比較し、そして遠隔ユニットの位
    置と上記定められた地理的領域との関係を定める位置的
    状態を決定するための手段と、上記位置的状態を送信す
    るために無線送信器とを含み、そして 更に、ベースステーションを備え、該ベースステーショ
    ンは、上記位置的状態を受信するための受信器と、上記
    位置的状態の変化に応答してアラームを発する手段を含
    むことを特徴とする個人用アラームシステム。
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