专利名称：接近式定位器系统的制作方法
技术领域：
最近的一些灾难，如飓风卡特里娜和2001年9月11日的恐怖分子袭 击都清晰地表明了需要能够快速定位大量束手无策、陷于困境或者甚至被 杀害的人。这种需要可以通过使用包括可轻易地在人身上携带的便携式装 置的接近式定位器系统(Proximity Locator System, PLS )来满足。此夕卜， 该接近式定位器系统还可以包括个人身份信息和重要的医学信息。在被援 救的个体不能提，何信息的情况下，这些信息可以被经授权的个体访问 并且被用于识别个体和为个体提供适当的医学治疗。
背景技术：
无论何时，当个体走失时，第一个以及最重要的问J^i如何定位该个 体。当今，大多数进入野外区域的个体都会携带全球定位系统(GPS)装 置和蜂窝或卫星电话。如果个体走失或受伤，他们可以使用GPS装置来 确定他们的经度和绊度并且之后通过他们的电话寻求帮助。利用经度和绰 度信息，救援队可以快速定位和找到个体。不是每一个ii^野外的人都具 有随身携带的GPS装置和蜂窝或卫星电话。如果他们走失或受伤，授权 人将无法得知直至该个体未能在预定的时间返回到特定的位置。联系授权 人的个体可能知道或可能不知道走失的个体的大概位置。同样，该个体可 能选择进入与其表示将会去的区域不同的区域。如果个体走失了很长时间 或者在海上走失，则定位该个体变为非常困难的任务。直至现在最常用的 寻找个体的方法是出动大量人员并通过视觉寻找该个体。这是一个非常乏 味且耗时的任务。另一个问题是人为^:。如果搜索方从飞机或轮船搜索 大片区域，那么该搜索方的一个成员可轻易地忽视走失的个体。
目前存在一些使用在选定频率上广播的发射机的定位装置。所述频率 可以由救援人员监控以协助定位走失个体。这些是在海运工业中使用的 EPIRB，即紧急无线电示位标；在航空工业中使用的ELT，即紧急定位 器发射机和在其他活动的娱乐中由个体使用的PLB，即个人定位器信标。 这些装置需要例如电池的电源以运行发射机。这些装置中的一些,不小且不容易由个体携带。此外，这些装置一般不会由个体携带，除非该个体 知道所去的区域可能存在问题。
如果个体被掩埋在雪中或其他残骸中，则将出现其他问题。视觉识别 不可行并且因此必须^f吏用其他技术。在这些情况中，经训练的狗或热传感 器被用于定位走失的个体。这些技术具有其自身的局限。热传感器不具有
;f艮长的工作范围并且经训练的狗并不总是易于获得也不可用于水环境。
需要能够易于由个体携带、能够在个体失去知觉时工作并且能够向救 援人员提供身份信息和医学信息的定位系统。
美国专利No.6，963，283公开了用于跟踪例如小孩的个体的发射装置 和接收机。所iiJL射装置为小型、独立、电池供电并且可附着到手表、手 镯或钉在孩子的衣服上。所i^L射机可以被远程激活或由佩带者通过简单 地按压恐慌按钮而激活。在孩子走失的情况下，父母或其他成年人将通知 授权人所述发射机工作的频率并且卫星可以通过从发射机接收的信号来 对孩子的位置进行三角测量。该装置不提,何关于佩带者的医学信息或 其他身份信息。同样，该装置必须具有例如电池的电源来工作。
美国已z^布的专利申请No.2007/0013525乂>开了 一种用于搜索和定位 例如被雪崩掩埋的幸存者的装置和方法。由被掩埋者携带的无线发射机发 出信号，该信号被接收机接收。所述接收机具有两个工作模式。第一模式 是搜索模式，其中接收机确定人的大概位置。第二模式是点定位模式，其 中接收机能够确定被掩埋者的精确位置。所述发射机不向救援者提^H壬何 关于佩带发射机的人的身份情况或医学情况的信息。
这些参考未给出教示或公开根据本发明的能够易于个体的携带的一 种小型、易于携带的发射装置。在现有技术中缺少的是一种发射装置，该 发射装置能够易于个体携带并且不需要独立电源来工作。此外，所U射 机包括关于个体身份的信息和关于个体的医学信息。携带发射装置的个体 不需要有意识地激活所述装置或对于其他人来说不需要获得身份信息和 医学信息。
发明内容
开发了一种接近式定位器系统，该接近式定位器系统能够在不需 要如GPS定位器或个人定位器信标(PLB)的专门设备的情况下由个 体容易地携带。所述接近式定位器系统具有三个主要组件。第一组件是PLS卡，该PLS卡包括天线、硅芯片和逻辑电路。第二组件是定 位装置或接收机。所述PLS卡优选为具有普通信用卡的尺寸和形状 并且能够由个体携带于其钱包中。所述PLS卡还优选为具有位于该 PLS卡中的智能卡芯片或类似装置。所述芯片包括信息，通过该信息 可识别出所述个体。例如使泉、生物测量学、财务和电讯的额外信息 也可以存储在所述芯片中。第三组件是卡阅读器。该卡阅读器结合 PLS卡使用以使得个体能够阅读并提M储在PLS卡上的信息。PLS 卡和定位装置能够使用有源或无源的发射机应答器。
因此，本发明的一个目的是提供一种接近式定位器系统，该接近 式定位器系统包括易于携带的发射和存储装置以及跟踪或定位装置。
本发明的另一个目的是提供一种易于携带的定位装置，在该定位 装置上可以存储大量不同的信息并且可从该定位装置检索大量不同 的信息。
本发明的又一个目的是提供一种易于携带的定位装置，该定位装 置具有限制对存储在所述装置上的一些信息的访问的能力。
本发明的再一个目的是提供一种易于携带的定位装置，该定位装 置包括无源和/或有源电源。
本发明的再一个目的是提供一种易于携带的定位装置，该定位装 置通过跟踪装置响应于三角测量。
本发明的其他目的和优点将从以下结合附图的描述中变得明显，
在附图中通过示例和例子阐明了本发明的一些实施例。此处包括的任 意图示均构成本说明书的一部分并包括本发明的示例性实施例并示 出了示例性实施例的各种目的和特征。
图1是包括智能芯片和天线的本发明的发射和存储装置的顶部
平面图2是包括光电池和能量存储装置的本发明的发射和存储装置 的底部平面图3是包括智能芯片和另一天线配置的本发明的发射和存储装 置的顶部平面图；图4是可以被安^交通工具中的跟踪装置的前视图5是包括智能芯片和另一个天线配置的本发明的发射和存储 装置的顶部平面图6是包括智能芯片和再一个天线配置的本发明的发射和存储 装置的顶部平面图7是包括智能芯片和另一个天线配置的本发明的发射和存储 装置的顶部平面图8是卡阅读器的前部平面图9是可以阅读两个卡的卡阅读器的前部透视图10是示出了与下层相分离的顶层的发射和存储装置的顶部平 面图11是示出了与下层相分离的顶层的另一个实施例的发射和存 储装置的顶部平面图12是位于直升机上的PLS接收机的图示；以及
图13是提供有连接到PLS接收机的天线的警车的图示。
具体实施例
虽然本发明允许各种形式的实施例，但是附图中示出的并且将在以下 描述的是目前优选但不作为限制的实施例，并且需要理解的是本公开被视 为本发明的例示并且不意图将本发明限制为所述的 一些实施例。
现在参考图l-13，本发明被显示为具有三个基本组件的接近式定位器 系统。第一组件为接近式定位器系统(PLS)卡10 (图1)或发射装置， 该PLS卡或发射装置包括天线14、硅芯片12和逻辑电路50。第二组件 是定位装置或接收机20 (图4 )。所述PLS卡10优选为具有普通信用卡 的尺寸和形状并且能够由个体携带于其钱包中。第三组件是卡阅读器30 (图8)。所述PLS卡还优选为具有位于该PLS卡中的智能卡芯片或类似 的信息存储装置12。所述芯片12包括关于使用所述卡的人的信息。这种 类型的卡的示例为电子医学ID智能卡。这些卡包括智能卡芯片或类似的 信息存储介质以及用于与卡阅读器通信的装置。所述卡阅读器被设计为与 智能卡芯片或类似的信息存储装置通信并且将该信息以易于访问的形式提供^^吏用者。所述信息存储以无源或有源的方式与阅读器相通信。无源 方式在此处被定义为将信息存储装置放置为邻近所述阅读器或在该阅读 器内。信息之后在不需要任何进一步的动作或输入的情况下救良送到阅读 器。有源方式在此处被定义为将信息存储装置放置为邻近所述阅读器或在 该阅读器内。信息基于使用者的请求或控制信息从信息存储装置到阅读器 的转移的其他动作而有选择地被转移到阅读器。转移到卡阅读器的信息可以被显示在位于卡阅读器上的屏幕32上。卡阅读器可以与例如计算机、 膝上型计算机或个人数字助理(PDA)的其他装置(未示出)相通信并且 显示从这些装置上的卡中检索的信息。连接选项包括但不限于通用串行总 线(USB)、 CF、串联、局域网(LAN)、广域网(WAN)、 RS232/485和 全球通信。这些其他装置还向使用者提供定位存储在卡上的附属信息并访 问该信息的能力。这些其他装置可以与打印机或可以4^供附属信息的硬拷 贝(如果需要的话)的其他装置(未示出)相通信。包括在信息存储装置中的信息可以是但不限于个人医学信息、包括姓 名、地址、生日、身高、体重和个人照片的个人生物身份信息。医学信息 可以包括生命体征、过敏性>^应、个人目前正在或曾经服用的处方/药物、 免疫、主要护理医师、其他医师、健康/医学记录、实验室测试结果、手 术过程、个人医学指示、例如遗嘱、近亲、宗教、保险单、财务信息、驾 照、交通工具注册等的预先指示。因此，在自然灾害或全部个人记录均被 损坏的其他情况下，所述信息存储装置将保留这些记录的拷贝并且可以容 易地访问这些记录。卡阅读器30允许使用者经由键盘34或其他输入装置输入信息并且反 过来允许对使用者提供对包括在信息存储装置或智能卡10中的一些信息 的访问。个人可以访问的信息量取决于包括在信息存储装置中的信息的所 有者对该个A^予的权利和许可的级别。例如，如果智能卡10的所有者 陷入机动交通工具事故中，负责该事故的紧急医疗救护人员(EMT)或 护理人员将受害人的卡放置在卡阅读器30中并且之后通过键盘34输入该 EMT或护理人员的身份或权限。该EMT或护理人员可能还被要求在生 物检测器36上输入他们的指紋。该EMT或护理人员之后可以要求受害 人的重要医学信息，从而可以恰当地治疗该受害人。另一种类型的卡阅读器40 (图9)可以同时阅读两张卡。 一个卡10 是个体的卡，从该卡期望得到信息，并且另 一个卡11是被授M个人的 卡访问特定信息的个人，例如医生或紧急护理人员的卡。在此情况下，护理人员、EMT或其他紧急人员将需要医学关注的个体的卡插入卡阅读器 并且之后所述护理人员、EMT或其他紧急人员将他们自己的卡插入阅读 器，这将使他们被授予许可以从他们的卡上的所述个体的信息存储装置中 检索特定医学和/或其他信息。 一旦所述个体被运送到医院，医院的职员 或医生可以从所述个体的卡中访问其他更全面的信息。信息访问的级别可 以通过符合特定标准而被控制，该标准可以由政府或其他机构颁布。卡的 所有者还可以控制哪些个体可以访问特定信息。在优选的实施例中，卡阅读器40具有两个槽48和49。阅读器还具 有显示器42、键盘44和生物识别器46。所述生物识别器优选为指紋检测 器。卡阅读器可以无线地或通过与位于所述卡上的端15的物理连接而访 问存储在所述卡上的信息。端15被连接到芯片12和天线14。所述卡阅 读器还包括软件以控制该卡阅读器的操作。所述^L件从个体的卡10上的 信息识别该个体并且识别哪些个体被授权以访问包括在个体的卡上的信 息。当个体第一次接收到他的卡时，该卡被以该个体的姓名、生日和个人 身份号码代码而编程。卡的所有者之后可以登陆到该卡的网址以改变所述 个人身份号码代码并且授权不同的个体具有对卡上信息的特定访问级别。 卡的所有者还可以添加例如紧急联络、预先指示、个人照片等信息。卡的 所有者不能添加或改变例如目前正服用的处方、医学测试的结果、医学记录、生命体征等医学信息。该信息仅可以由例如医师的被授权的个体来添 加或改变。该信息一般将在医院或主要护理医师的办公室里被添加或改 变。可以访问所述卡的网址的卡阅读器被置于这些位置上。当祝故置在这 些卡阅读器的一个中时，所述个体的卡可以被更新或修改并且所述信息被 从网址上下载。如果其他医师或个体被添加到被授权名单，则当该新添加 的人将他的卡插入所述卡阅读器时，该被添加的人被自动添加到个体的卡 中。个体的全部信息均包括在所述卡上。不需要访问不同数据库或网站以 获得关于卡的所有者的重要信息。紧急人员或其他被授权的个体仅需要将 所述卡插入阅读器，识别自身，且他们所需要的信息将会对其可用。如智能卡的信息存储装置的实际应用和使用在由智能卡联盟(Smart Card Alliance)于2006年2月出版的出版号为HC-06001的名为"Smart Card Applications in the U.S. Healthcare Industry"的论文中进行了说明, 该论文的全部内^it过引用结合于此。PLS卡的定位器特征包括射频和逻辑电路50以及天线14,该天线14 包括在卡的下层16中。在图l、 3和5-7中示出了各种天线配置。所述卡还包括上层18 (图10和11 )。所述卡的上层18 —般具有阅读器接触13 和在该上层18上的商标或标记(图10)。所述定位器特征通过包括在所述卡中的有源或无源电源而激活。所述有源电源的一个示例是光电发生器 60 (图2)。这包括一系列光电池62，该光电池62将光转换为电能。 该能量被存储在一系列电容器64中。光电池和电容器均为薄型和柔 性。这些光电池和电容器的厚度约为其所包括在的卡的厚度的一半。 由于光电池和电容器需要光来工作，该光电池和电容器不能由任何不 透明的材料覆盖。包括这些电池的卡的表面优选为喷涂有半透明涂 层。在正常操作条件下，需要约5秒的时间来产生或激励所述定位器 特征。光电池暴露在光下的时间越长，产生的电能越多，这又可以被 存储在电容器中并且提供更长的定位器特征的工作周期。激活定位器特征的另 一个系统是无源系统，天线通过该无源系统接收 特定频率的射频(RF)信号。RT信号发生器可以激活所述卡的距离由功 率或产生的信号的强度来确定。功率级别和频率范围由美国联邦通信委员 会(FCC)控制并调节。不同的授^A将被许可在不同功率级别上广播激 活频率，该功率级别取决于所述授权人与所述个体的距离。例如，如果某 人在陆地上走失并且搜索方是步行或全地面交通工具(ATV)，则发送激 活信号的功率级别将^L设置以在小于等于100英尺的范围内激活所述卡。 如果该人在海上失踪，则激活信号的功率级别将相当高从而使激活范围相 当大以便所述信号可以从飞机或船上发送。一旦定位器特征被激活，该定位器特征便可由装置20跟踪，该装置 20将从跟踪装置给出所述卡的方向和距离。装置20设置有屏幕22，该屏 幕22指示PLS卡相对于定位器的位置。还可指示信号的强度。键盘24 提供在定位器上以由使用者输入信息。灯或其他指示器26也被提供在定 位器上。这些指示器可以被用来指示例如信号的强度。还可以应用三角测 量以建立特定位置，从而使救援队之后可以被派往该位置。由于搜索和救 援人员还可能携带类似的卡，因此他们的卡可以被编程为发射特定信号从 而使其可以由跟踪装置容易地识别并且与走失个体相区别。所述定位装置优选地应用三点天线系统60，如图12和13所示，三 点天线系统60包括分离约120°的三个不同的天线。这些装置一般尺寸 被定成安^4救援交通工具的外部。此夕卜，还可以应用手持单元。 一般地， 至少需要两个定位装置以对个体的位置进行三角测量。然而，通过适当的 软件，有可能仅使用一个定位装置。所述定位装置可以使用谐波共振雷达或高分辨率雷达(HRR)。典型 的HRR应用双极天线和肖特基二极管。所述装置工作的频率取决于前述 组件的物理属性，例如布置、尺寸(感应系数)等。HRR的工作包括r接 收机20上的半定向天线被指向要定位的人或物的大致方向。 一定持续时 间(在时间上)的射频脉冲被发送；所述脉冲的发送被中止并且接收机进 入收听模式。在收听模式中，如果所述PLS卡位于发射的脉冲的范围内， 则所述接收机可以接收来自PLS卡的回声。还可以使用其他类型的定位 和跟踪系统。可以理解的是，虽然描述了本发明的一些形式，但本发明并不局限于 此处描述和显示的具体形式或布置。对本领域技术人员显然的是，在不背 离本发明的范围的情况下可以做出各种改变，并且本发明并不视为被限制 到说明书中的显示和描述以及在此包括的任何附图/图示。本领域技术人员将容易理解本发明适于实现所述目的并获得所述结 果和益处以及其中的那些固有性质。此处描述的实施例、方法、步骤和技 术现在代表优选的实施例，该实施例、方法、步骤和技术意图用于示例并 且不意图作为对本发明范围的限制。本领域技术人员将想到包括在本发明 的精神内的对此处描述的实施例、方法、步骤和技术的改变和其他使用。
权利要求
1.一种用于定位和询问个体的系统，该系统包括发射装置，该发射装置包括天线和信息存储装置，所述天线和所述信息存储装置被一体化地形成在一起；至少一个接收装置，每个所述接收装置可操作以接收从所述发射装置发射的信号并且提供关于该发射装置的位置的数据；以及阅读器，该阅读器适于与所述信息存储装置通信，从而使得能够询问存储在所述发射装置上的信息。
2.根据权利要求l所述的系统，其中所i^L射装置包括衬底，所述 天线和所述信息存储装置被一体化地形成在该衬底上。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述衬底被设计尺寸为便于个 体携带。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收机装置被构造和布置 以接收和发射信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收装置被放置在交通工 具上。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述交通工具为飞机。
7.根据权利要求5所述的系统，其中所述交通工具为汽车。
8.根据权利要求1所述的系统，其中通过所述阅读器使得能够无源 询问存储在所^C射装置上的信息。
9.<image>image see original document page 2</image>
10.根据权利要求l所述的系统，其中通过所述阅读器使得能够有源询问存储在所^ic射装置上的信息。
11.根据权利要求l所述的系统，其中所述阅读器包括在该阅读器的一个端部上的槽、显示器和信息输入装置；所述槽#:构造并布置以接收所^L射装置，从而4吏得能够询问所iOL 射装置上的信息。
12.根据权利要求l所述的系统，其中所述阅读器包括两个槽、显示 屏幕和信息输入装置，所述槽中的至少一个位于该阅读器的端部上；所述槽被构造并布置以接收所^C射装置和另 一个信息源，从而使得 能够询问存储在所i^射装置上的信息。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述信息输入装置通过所述 阅读器使得能够有源询问存储在所U射装置上的所述信息。
14.根据权利要求l所述的系统，其中所iOL射装置包括在该发射装 置上的电源。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述电源包括太阳能电池。
16.根据权利要求l所述的系统，其中所U射装置通过从所述接收 装置发射的信号而被激活。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述信号是谐波共振雷达。
全文摘要
一种用于个体的接近式定位器系统，该系统包括携带于个体的钱包中的信用卡大小的卡。所述卡提供有无线通信装置，该无线通信装置与定位装置结合使用以定位个体。这可以用来定位在海上、雪崩中或建筑物倒塌的残骸下失踪的个体。在所述卡上的通信装置可以由太阳能激励或由来自定位器装置的RP信号激活。所述卡不需要电池来激励通信装置。因此该卡可以由个体携带并在任意时间激活。以此方式，当某人试图定位所述卡时，该卡可以充分工作。所述卡还包括具有关于个体的重要信息的智能芯片，该信息可以被具有不同的授权级别的个体访问。
文档编号G08B13/14GK101405778SQ200780004825
公开日2009年4月8日 申请日期2007年2月9日 优先权日2006年2月9日
发明者威廉·雷蒙德·佩奇 申请人:卡德物流资产有限公司