用于跟踪丢失对象的系统和方法

用于跟踪丢失对象的系统和方法
【专利摘要】一种用于监视和跟踪目标位置的系统和方法在示例性实施例中包括构造成与对象共处一地的应答器、以及用于使应答器和支持远程GPS的接收器(如蜂窝电话等)之间能够通信的装置，用于选择性地对应答器的位置进行三角测量。在该示例性实施例中，用于使这种通信成为可能的装置是安装在接收器中且由该接收器执行的软件。该软件允许接收器通过基于支持GPS的接收器的位置固定第一参考点、基于网络广播站点(所述接收器和所述应答器通过该网络广播站点进行通信)的位置固定第二参考点、以及基于应答器相对于网络广播站点的角度位置计算应答器的位置，来对应答器的地理位置进行三角测量。
【专利说明】用于跟踪丢失对象的系统和方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求享有题为"用于跟踪丢失对象的系统和方法"的2011年12月15日 提交的美国非临时申请序列No. 13/326, 764的优先权，并享有上述提交日的优先权。将上 述申请的内容并入本文作为参考。
[0003] 并入参考
[0004] 专利 申请人:在此通过引用的方式将本申请中引用或参考的任何和所有美国专利 和美国专利申请并入本文。

【技术领域】
[0005] 本发明的各方面总体涉及跟踪系统和相关方法，并且更具体地涉及一种用于使用 GPS三角测量技术跟踪丢失对象的系统和方法。

【背景技术】
[0006] 作为背景来说，儿童、精神能力不足的成人和宠物动物因为迷失方向、注意力分 散、盗窃或绑架可以容易地从其预定位置走失。父母和监护人现在与以往相比更加关心绑 架和在儿童方面的不当行为的增加。不当行为可以在包括家庭公园和森林、学校、公共商场 等的任何地方发生。具有精神障碍（例如阿尔茨海默）的成人或人，或其它智力上有缺陷 的人可能不能够理解边界限制，并且没有适当监督下有走失的风险。猫和狗也可能丢失或 被盗并且不能找到回到它们的家中的路线。随着对于盗窃、绑架、不当行为和精神障碍的增 加的关心，违规行为或精神损伤，需要一种跟踪系统和报警机构，其包括方便的应答器和可 容易得到的、便携式的、方便易用的接收器。这种技术还可以在军事应用中以及需要快速和 容易地确定人或设备的位置的其它这样的环境中具有有益的用途。
[0007] 下述技术阐述本领域的当前状态：
[0008] Tognazzini的美国专利5, 914, 675公开了一种便携式紧急定位设备，其包括产生 位置数据的全球定位系统（GPS)接收器以及无线电话收发机，所述线电话收发机用于在双 向语音对话期间经由无线电话网络（蜂窝、PCS或卫星）将作为数字数据的位置数据传送 到呼叫站。紧急定位设备可实现为具有界面的传统无线电话，用于从外用GPS接收器接收 位置数据以及从外用车辆控制系统接收车辆状态数据。将从界面接收到的数据存储在内部 存储器中，所述内部存储器用于响应于紧急事件的触发传送到呼叫站。
[0009] Layson，Jr的美国专利6, 014, 080公开了一种用在从全球定位系统（GPS)接收信 号的无线通信系统中的由受扰者或潜在罪犯戴的抗锥形佩戴式跟踪装置。该跟踪设备直接 将空间坐标传送到多个远程站点。该跟踪设备是戴在人的肢体上的封闭箱。该箱包括电池、 信令设备和电路板，所述电路板包含场可编程栅极阵列、无线数据调制解调器、常规GPS接 收器和匹配的滤波GPS接收器。
[0010] Baker的美国专利6, 339, 397公开了一种便携的自包含式跟踪单元，其包括连接 到安装板的、带有中空内腔的外壳，所述中空内腔容纳有GPS接收器、微处理器和发射器。 GPS接收器将接收跟踪数据，微处理器将所述跟踪数据处理到数据分组中。该发射机将数 据分组传送到远程接收站，用于传送到中央数据库。光电电池安装在外壳上以对电池进行 再充电，所述电池提供功率至跟踪单元的电子部件。外壳设计成具有一对垂直定向的侧板， 所述侧板大致垂直地定向，使得安装在侧板上的太阳能电池板在宽范围的定向过程中将维 持良好的太阳入射角。发射机为蜂窝电话，所述蜂窝电话具有天线安装在外壳内，但从金属 固定板和电气元件隔开约发射机的工作频率的四分之一波长的一段距离。外壳由射频和光 学透明材料形成，以使天线与太阳能电池板可以设置在外壳的中空内腔中。在本发明的方 法中，跟踪数据经由蜂窝电话周期性地发送到蜂窝服务提供商，由此到达将数据通过互联 网发送到中央服务器计算机的数据库中的数据服务局。中央服务器计算机将对信息进行解 码，并且经过因特网上的网页为客户提供界面和增值产品，例如地图和报告。
[0011] Brown的美国专利6, 819, 258公开了一种由系统用户跟踪人的系统所述系统用户 将位置单元固定到要跟踪的该人，其中，所述位置单元计算该人在任何给定时间的位置。系 统包括网络主机，其连接到广域网网络，诸如因特网，所述网络主机包括计算机可读介质， 并且用户可从远程计算机终端进行访问。一种计算机程序驻留在网络主机上，所述网络主 机用于从用户接收跟踪请求以及将跟踪呼叫传送到由该人携带的位置单元。该计算机程序 包括在计算机可读代码中体现的指令，用于自动传送跟踪呼叫，响应于跟踪呼叫从位置单 元接收定位数据，并且将位置数据传送到显示该人当前位置的用户终端。
[0012] Grimm的美国专利申请No. 2005/0017900公开了一种用于帮助找回被盗金钱或其 它财产的跟踪单元，其包括壳体，该壳体包含用于从空中卫星接收GPS信号的GPS接收器、 蜂窝电话收发器、微处理器和电池。在被盗窃后，微处理器启动蜂窝电话收发机来拨打中央 监控站的电话号码。微处理器从GP S接收器获得位置数据，并且将位置数据与鉴别信息一 起发送到中央监控站。该跟踪单元还包括单独的常规射频信标发射器，其用于或者在GPS 信号丢失之后，或者在跟踪单元的位置定位到特定建筑物或区域之后，允许当局对准大建 筑物或其它结构内的跟踪单元。
[0013] Ursinid的美国专利申请No. 2005/0020274公开了一种小型且便携的儿童定位装 置。它具有更多的隐蔽性、放置和配置应用。它可以伪装在儿童手腕上，作为手镯、垂饰、手 表、脚腕手镯、口袋物品，可以连接到服装上，戴在头发中，或者在鞋中或在鞋上。该装置通 过互联网和/或拨号软件激活。然后，GPS软件在许多位置跟踪。位置包括家庭、办公室、 汽车、或脚上。该系统从多种设备、膝上型计算机、个人电脑、或手持计算机布置并跟踪。它 将硬件、GPS软件、电话线路、蜂窝和因特网结合成完整的儿童定位器。
[0014] Chang的美国专利No. 2006/0170588公开了一种用于具有定位装置的蜂窝电话的 跟踪方法及其系统。将全球定位系统（GP S)中追踪端的纬度和经度坐标经由短消息服务 (SMS)发送到追踪端的蜂窝电机。解码短消息内容后，在安装在蜂窝电话中的地理信息系统 (GIS)中显示经度和纬度坐标。
[0015] Hipskind的美国专利No. 2006/0176216公开了一种用于跟踪物体的装置和方法。 该装置和方法提供GPS跟踪，并且可以包括将对象的位置传送到中央数据库的通信系统。 软件能够跟踪该对象并提供关于位置、速度、过程和其它感兴趣的项目的更新。
[0016] Haney的美国专利申请No. 2006/0223518公开了一种为了群体活动、儿童位置的 监视、工作组协调、调度雇员等的目的用于在无线设备之间交换GPS或其它位置数据的系 统。蜂窝电话和其它具有GPS接收器的无线设备已在它们中装载了伙伴监视应用和通话控 制应用。该伙伴监视应用与GPS接收器和其它无线设备进行通信，所述它无线设备作为好 友组的一部分或单独地登记在用户电话中由伙伴操作。可以在伙伴和和即时合作者（如拖 车驾驶员）的蜂窝电话之间通过伙伴监视服务器交换GPS位置数据和历史GPS位置数据。 一旦个体不响应，就可以向可编程的个人用通知设置应急监视服务。可以显示位置和轨迹。 通话控制应用对于步话机服务（例如由Nexel提供的步话机服务）简化并自动化加入谈话 组的过程。
[0017] Lawrence等人的美国专利公开No. 2007/0099626公开了一种用于实时确定和传 送个人和/或机动车辆的精确位置的系统和方法。例如，公开了一种跟踪系统，其包括全球 定位系统（GPS)接收器、蜂窝电话和处理单元。所述GPS接收器、蜂窝式电话和处理单元 布置成单一的、紧凑的跟踪单元。该处理单元从GPS接收器接收跟踪单元精确的位置信息 (例如纬度和经度）。一种能够接收文本消息（例如，和/或话音消息）的蜂窝电话可以用 于呼叫跟踪单元的蜂窝电话，所述蜂窝电话通过传送包括跟踪单元的精确坐标的文本消息 (例如，或合成的语音消息）来响应。因此，无论知道或不知道携带跟踪单元或驱动包含跟 踪单元的机动车辆的个体，该系统都能够在任何时间点将个体和/或机动车辆的准确位置 提供到另一个。
[0018] Jamel 等人的美国专利 No. 6, 788, 200、RE40, 879、RE41, 087、RE41, 102 和 RE41, 122 涉及一种包含在鞋类中的定位器单元，提供了一种用于GPS位置确定以及将所述位置确定 数据传送到中央监控站的方法，所述中央监控站通过使用专有软件、无线通信、基于陆地的 有线系统和因特网来传播数据。
[0019] 上述现有技术教导了各种类型的跟踪设备，其中的每一个提供内置于跟踪设备本 身的GPS接收器。然而，现有技术未教导装备有GPS的接收器（如蜂窝电话等）、与要被跟 踪的对象一起定位的应答器、和至少一种卫星/塔之间的三角测量的跟踪系统或方法，以 便根据或相对于GPS接收器的坐标来定位应答器。本发明的各方面满足这些需要，并提供 如下面的
【发明内容】
中所述的进一步相关的优点。


【发明内容】

[0020] 本发明的各方面教导构造和使用中的中固有的某些益处，这些益处引起下面描述 的示例性优点。
[0021] 本发明通过提供一种用于跟踪丢失对象的系统和方法而解决了上述问题。总之， 应答器被配置用于将信号发送和接收到接收器，例如典型的无线网络上的蜂窝电话、计算 机、便携式电子或计算设备、或其它无线通信设备。在使用中，专有软件安装在接收器中，所 述专有软件接着可以用于将接收器与应答器同步。然后，当需要确定应答器的位置并由此 要确定被跟踪的且与应答器一起定位的对象的位置时（例如，当儿童与他/她的父母分开 或已经被诱拐时），基于接收器、应答器和卫星或广播塔之间的三角测量，以及基于接收器 固有的GPS功知晓该接收器的位置，从而可以确定应答器的精确位置，该信息随后能够显 示在接收器上。
[0022] 在上述系统和使用方法中固有的主要目的是提供现有技术没有教导的优点。
[0023] 本发明的另一个目的是提供这样一种系统，其利用装备有GPS的接收器（如蜂窝 电话等）、应答器和至少一个卫星/塔之间的三角测量，以便根据或相对于GPS接收器的坐 标来定位应答器。
[0024] 另一目的是提供这样的一种系统，其不需要应答器本身具有GPS功能，从而减小 其尺寸、降低其功率要求以及降低其费用。
[0025] 本发明的又一个目的是提供这样的系统，其适用于多种蜂窝电话、计算机、便携式 电子或计算设备、以及类似的接收器。
[0026] 本发明的又一个目的是提供这样一种系统，其根据用户选择以及接收器类型允许 各种用户界面或软件应用。
[0027] 本发明的又一个目的是提供这样一种系统，其允许单个接收器来监视和跟踪单个 应答器、单个接收器来监视和跟踪多个应答器、多个接收器来监视和跟踪单个应答器、或者 多个接收器来监视和跟踪多个应答器。
[0028] 本发明的又一个目的是提供这样一种系统，其中所述一个或多个接收器与所述一 个或多个应答器是同步的，或者所述一个或多个接收器出于监视或跟踪的目的通过安全连 接可以访问所述一个或多个应答器。
[0029] 本发明的各方面的其它特征和优点将会从以下详细描述结合附图而变得显而易 见，所述附图以举例的方式表明了本发明的各方面的原理。

【专利附图】

【附图说明】
[0030] 附图示出本发明的各方面。在这样的附图中：
[0031] 图1是本发明的示例性实施例的示意图。
[0032] 上述附图视图在其示例性实施例中至少之一中示出本发明各方面，这些实施例在 以下描述中详细地进行进一步限定。根据一个或多个实施例，在不同的附图中用同一标号 表示的本发明的特征、要素和方面代表相同的、等效的或类似的特征、元件或方面。

【具体实施方式】
[0033] 上述附图在其示例性实施例中的至少之一中示出了本发明的各个方面，这些示例 性实施例在以下描述中进行进一步限定。
[0034] 接着参考图1更详细地说关于本发明的示例性实施例，公开了一种用于监视并跟 踪对象位置的系统和方法，所述对象如儿童、宠物或其它有价值的物品。该系统优选地包括 应答器10和支持GPS的接收器50。
[0035] 在示例性实施例中，应答器10被嵌入制品（未示出）中，所述制品被配置成由对 象佩戴。当对象为儿童时，制品可以是此类的物品，如鞋、夹子、大头针、纽扣、链条、裤头、衬 衫等。当个体是宠物时，制品可以是套环或任何其它类型物的宠物附件。因此，制品本身可 以是任何可由人、宠物或其它有价值的物品"佩戴"的可想到的物品，现在已知或以后开 发的，只要该物品允许应答器10嵌入该物品中，与该物品一起携带，或牢固地固定在该物 品上。在可替换的实施例中，应答器10直接固定到对象。在另外的可替换的实施例中，应 答器10被配置为独立的装置，它可以简单地放在要佩戴、携带或以其它方式与被跟踪对象 共处一地的口袋、钱包、袋或其它物品中。当然，本发明本身可以是钱包、袋或其他物品，而 不是人或宠物，如例如可以有行李或打包要跟踪的情况。应当理解，在不背离本发明的精神 和范围的情况下，应答器可以采用多种物理形式以及附带的尺寸和形状。优选地，处于任何 形式的应答器10都相对较小，不管要嵌入或并入到要佩戴的一些物品中（其既出于功能原 因又出于美学原因），还是作为要携带在口袋、钱包等物品中的独立设备而封装在箱内，因 此，所述箱优选地为唇膏或牙线用具的尺寸，尽管不是必须如此。
[0036] 支持GPS的接收器50优选是由用户（未示出）保持的现在已知或以后开发的蜂窝 电话、智能电话或其它这样的无线通信装置，所述用户为例如父母、婴儿临时照看者或其它 监护人。在可选的实施例中，接收器50可以是具有GPS功能的现在已知或以后开发的PDA、 平板电脑计算装置、个人计算机、膝上型或台式计算机、或者任何其他电子装置。在将必要 的软件安装到接收器50 (例如移动电话应用）上后，接收器50与应答器10同步，并且配置 用于监视和跟踪应答器10的位置，并由此跟踪对象的位置，如下面进一步讨论的。
[0037] 在该示例性实施例中，接收器50与蜂窝电话技术结合，该蜂窝电话技术使得用 户，除了别的以外，编程特定和唯一的应答代码，允许接收器50与应答器10同步并且与那 个特定应答器10进行通信。或者，在配对序列或例程期间，接收器50中自动获取并存储唯 一应答器代码，所述唯一应答器代码与接收器50要被同步到的每个应答器10相关联。
[0038] 在接收器50和应答器10同步的情况下，通过将唯一应答器代码输入到同步的接 收器50,用户可以有效地远程激活所述系统，如当不能定位对象或仅是好奇于对象的当前 行踪时。然后，接收器50发送出要由应答器10接收的信号，应答器10然后发送应答消息 回复给接收器50。可选择地，当应答器10超过规定的周边边界选项时，接收器50能够自动 监视和跟踪对象，如果需要的话。在这种情况下，接收器50警告其持有者即用户安全距离 的折衷，数字地确定以英尺或米或其它测量单位的距离，并利用方向寻找箭头在应答器10 的方向上引导用户，非常类似于罗盘。接收器50能够显示或以可听见方式通知应答器10 的远离的距离和方向，并且对单元象限（如GPS)作三角测量。一旦在那个象限内，接收器 50可以利用但不限于利用上述罗盘箭头和距离给出更多特定信号通知。在另一实施例中， 对应于应答器位置的数据如在地图上时相反例如通过让软件安装在接收器50上以图形方 式呈现，所述接收器50配置为与专有地图软件应用或第三方应用例如Google?或Yahoo ! ?:地图交互（interface)。这样，接收器50能够定位或以图形方式显示应答器10的位置， 并由此在地图上显示对象。在另外的可选实施例中，应答器10相对于接收器50的导航坐 标或方向可以呈现在接收器50的显示器上，或者通过现在已知或以后开发的某些其它方 法来显示。显然，本领域的技术人员将理解，可以与本发明组合使用一个或多个这样的显示 方法、或任何现在已知或以后开发的其他方法、或它们的任何组合。
[0039] 通过将与丢失或"超出范围"的应答器10相关联的应答器代码，发送到其他" 订阅的"接收器90,如通过文本消息等，接收器50还可以任选地激活网络跟踪序列。这样 将可以理解，根据本发明的各方面以及在下文中进一步解释的，单个应答器10可以由多个 接收器50、90跟踪。
[0040] 该接收器50也优选地能够在接收器50的预先存在的存储器中存储关于对象的、 与相应的应答器代码相关联的重要信息，所述重要信息包括但不限于目标的物理特征、数 码照片，并且在对象是人的情况下，则重要信息包括对象的年龄、体重、性别、头发和/或眼 睛颜色、最后穿着的服装、鞋类型、模型尺寸、以及任何其它唯一限定的特征。因此，将认识 至|J，接收器50将不仅能够被用作跟踪设备，而且将结合技术来无线地或经由蓝牙技术或其 它现在已知或以后开发无线通信协议将相同的信息和来自主机接收器50的跟踪码传送到 其他订阅接收器90,因此产生一种用于相关应答器10的多跟踪功能的独特机制。也就是 说，如在示例性实施例中，将相关信息快速传送到其他接收器90,使得能够同时通知大量人 员，而非（或另外）通过给他们所有发送电子邮件。例如，如果儿童在游乐园丢失，用户可 以从主机接收器50向许多接收器90点击和广播警报，甚至用户不知道的那些接收器90,而 无需将信息发送电子邮件的漫长艰巨的任务。也可以使用现在已知或以后开发的大量通信 的其它介质，包括社交联网网站，例如Myspace?、Facebook?i和Twitter? ,这取决于 环境。
[0041] 根据执法干预并且与便携式电话服务、或网络等协调，"安珀警报"消息92或 其它紧急"911"消息94,如图所示1，可以通过波、蜂窝或其他波段广播到规定的地方、地 区、县、州或其它级别的地方，由此警告适当的管理机构或其他订阅接收器90失踪人员或 其它紧急情况。用户一旦接受了警告，就可以必要时为了进一步行动将应答器10的预先存 储的重要信息和唯一应答器代码广播返回到蜂窝或其他网络上的订阅接收器90。为了确保 本系统不会很麻烦或不过载，可以仅仅激活规定的区域内的订阅接收器90,或者更具体来 说在应答器10范围内的功能。通过该"临时组成的搜救队（posse)"特征，然后例如，如 果儿童在洛杉矶丢失，并且父母或其他家人和朋友认为诱拐者可住在夫勒斯诺市并正赶往 那儿，人们就可以向夫勒斯诺市的人大规模的发信号，并且他们可以选择看或不看是否通 过三角测量确定的儿童的坐标在其场所内。在另一实施方案中，第三方订阅接收器90的此 类"选择"在订阅或激活的时候可以更普遍地实现，而非响应于特定的通知。在任一情况 下，该"安珀警报"选择可以允许几百"临时组成的搜救队"倡导看丢失儿童的外貌。此 夕卜，它将使得能够将相关信息传送到本地警察局、联邦调查局、或其它机构。
[0042] 相关地，通过一个或多个接收器50、90和一个或多个应答器10之间的同步和通 信，且尤其是安装在接收器50、90上的软件实现的本发明的另一个方面有效地创建了与被 跟踪的一个或多个应答器10的随时间变化的位置相关的逐位跟踪。可以理解，用接收器 50、90和应答器10之间的每个通信序列可以确定在给定时间点应答器10的实际坐标。通过 简单地把接收器软件配置成捕捉和记录接收器50上的那些数据集或者一些其它中央网络 设备或计算机，可以创建应答器10的移动记录，并由此创建被跟踪的对象的移动记录。然 后可以文本的形式展示这种记录和底层数据，如在图表、图形中或以任何其它这样的格式， 并且为了包括审视/审核的用途提供给所述用户或任何其他授权的当事方，以调查犯罪活 动。应该理解的是，这样的时间顺序的位置由于可以根据本发明的各方面而开发，将讲述关 于对象移动的非常清晰的和有帮助的故事，所述对象移动从相关联应答器10的位置日志 可知。例如，在由执法机关进行调查的犯罪活动的情况下，通过记录应答器1〇(对象）在许 多个点的时间和位置，接着将知晓怀着获取人、车辆等的描述或图像（这可以进一步帮助 定位该对象，例如，被拐骗的人）的希望，可以查阅闭路电视摄像机或证人。
[0043] 还应进一步理解，尤其是在多个订阅接收器90出于监视和跟踪的目的有权访问 应答器10的背景下，如上所述，所希望的是这些系统具有内置安全特征和安全预防措施， 以防止黑客或其他滥用别有用心地借此可用的系统及信息。也就是说，通过唯一应答器代 码及其控制的传播，事实上仅授权与特定应答器10同步或通信并因此跟踪特定应答器10 的那些接收器能够这样做。可以理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在本发明中 可以采用现在已知或以后开发的其它无线通信协议、硬件和相关的安全措施。
[0044] 同样，应答器10的形状可以为各种方便形式，或者结合在各种方便形式上或各种 方便形式中，包括但不限于带、夹子、大头针、腕带、项链、链条和服装元件，例如鞋，以便舒 适地、分离地由对象佩戴。通过进一步举例说明本发明的各方面，为了跟踪可采用电子织物 或缝入军服、头盔等，其中，所述三角测量方法和本发明的相关系统也可以用于部队责任制 和工作队的现场监视。这将允许中央指挥部查看所有的部队人员在地理区域中的位置，用 于攻击力量操纵等。因此，在这样的替代实施例中，应当理解，一个或多个接收器50、90可 以配置为跟踪多个应答器10,实现多个跟踪选项。在父母的特定环境下，多个应答器代码可 以输入到父母的蜂窝电话或其它设备中，其与跟该父母的孩子中的每一个共处一地或相关 联的应答器对应和同步。同样，单个接收器50以这种方式监视和跟踪多个应答器10的能力 及通过本发明的各方面实现又为本发明的各方面的好处。在典型实施例中，任何这种服装 元件，如例如儿童的鞋或军事人员的制服，将包括电子内置应答器10,所述电子内置应答器 10在编程时将表示所述对象的位置。此外，继续父母与儿童的例子，要是每个儿童具有配 备有嵌入式应答器10或不可移去的应答器10的多双鞋或其它服装物件等，父母需要在他 或她的接收器50中存储与这些鞋或每个儿童相关联的多个应答器代码，由此一旦如当孩 子中之一丢失时启动激活序列，接收器50将对先前已与接收器50同步的每个这种应答器 10"发出碰撞声（ping)"。当除了一个之外的所有激活的应答器10在已知的安全位置或 边界的安全距离内时，根据本发明的各方面快速和容易地确定和跟踪不在安全位置或边界 的安全距离内并因此最可能与丢失的儿童相关联的那个。在军事单位指挥官的情况下，相 应的接收器50能够存储数百或更多个唯一应答器代码，使得该指挥官可以跟踪，例如，整 个单位的人员和资产。在更进一步实施例中，应答器10可用于跟踪多种资产，其中应答器 10能够放置在各种电子设备中，钱袋（在银行的情况下）、行李、运输产品、机动车、零售商 品等等。另外，应答器可用于柔性（soft)罪犯跟踪，其中罪犯不需要脚腕的监视，而是包含 应答器10的由犯罪穿着政府发行的鞋或其他物品，用于监视罪犯的运动，如果必要的话。
[0045] 对于鞋，具体地说，应答器10可固定在鞋底，置于内底内或内底下，或并入鞋舌、 脚趾区，或鞋的适当的其它部分，并且将具有的寿命等于或大于普通鞋子"可穿用的"寿 命。因为这种自包含的电池应答器10只有在接收器50发送信号时才被激活，以便生成唯 一代码路径，如下所进一步说明的，但是应该理解，能量或动力消耗最小化，并且因此电池 寿命大大延长，从而使应答器10作为整体比应答器10安装在其上的鞋或其它物品长久。 那么应答器10的无源硬件基本上包括如上所述的相对小的微处理器、收发器、记忆器设备 和电池，所述记忆器设备与微处理器分离或并入微处理器，所述微处理器用于存储少量的 鉴定数据，特别是应答器代码。在进一步的实施例中，虽然电池可以能够通过现在已知或以 后开发的各种手段重新充电，包括但不限于通过在应答器10随对象一起行进时应答器10 运动所产生的自生能量（例如，振动能）进行重新充电。还需要注意的是，在一段时间之后 发现儿童死亡或腐烂或者应答器10没电或腐溃并且主体是不可识别的的情况下，人们可 以查看"跟踪的"鞋，从而警察可以定位接收器50,因此确定最近的亲属。因此，本发明对 于丢失的或恐怕已死亡的人将具有应用，由于有效地鞋并由此应答器10将是最后要腐溃 的。另一个相关方面是将发射机配置成激活或开始与接收器通信，当满足一定的条件时，例 如当应答器破坏已经设置边界（即，被跟踪对象超过所选择的安全距离）或应答器被浸没 (如当儿童掉进游泳池或其他水体水）。再一次地，根据本发明的各方面，应答器10在任何 这种应用程序中也可以是独立设备，其简单地被围在颈周围或放在人（如儿童、老年人或 士兵或执法机关、宠物或家畜）的口袋或袋或其它物品中，或放置在待监视或追踪的对象 上或与待监视或追踪的对象一起放置。
[0046] 继续参照图1，它再次示出了本发明的用于跟踪丢失的系统和方法的整体示意图， 特别为在示例实施例中使用的"三角测量"方法的整体示意图。基于接收器50、应答器10 和相对于接收器50的地理位置最接近的卫星或广播塔（更一般地表示网络广播站点60) 之间的三角测量，以及基于其固有的GPS功能知道接收器的位置50,由此可以确定应答器 10的精确位置（远离接收器50的距离和方向）。
[0047] 作为阈值问题，要指出的是，"三角测量"，如该术语在本发明中使用的，描述上 面概述的一般方法，通过该方法知晓空间中两个固定点（装备有GPS的接收器50和网络的 广播站60的位置）以及知晓应答器10相对于所述网络广播站点60的角度位置，从而可以 确定应答器10相对于接收器50的精确空间位置（坐标）_也就是说，利用关于两个侧边 以及一个夹角的有效的信息，可以几何地确定关于包含三个边和三个顶点或角的三角形的 其他数据，包括第三顶点（表示应答器10)的空间位置。因此，本领域技术人员将可以理 解，"三角测量"，如该术语在本发明中使用的，明确地不包括"大地三角测量"，其作为 一门大地测量学学科或技术，研究地球的形状和确定地理位置的精确位置并因此涉及地形 勘测或测绘的大地测量学的分支实际上是大地测量学的GPS技术的前体反应，同时在很大 程度已经被大地测量学的GPS技术代替。
[0048] 具体而言，大地三角测量是一项技术，通过该项技术地球表面上的物理海量数据 或标记用作固定参考点，从其可进行角度测量，以接着固定或确定其它点，如测量有较小的 尺寸的本领域熟知的。正因如此，近来，基于卫星数据的确定物理位置的GPS功能已经开始 使传统的大地三角测量过时。通过比较，同样，本发明的"三角测量"方法并没有由于GPS 技术而变得过时，却相反采用蜂窝电话等的GPS功能来固定第一基准点，通过所述第一基 准点，连同作为第二参考点的卫星或广播塔、作为第三参考点应答器，从而然后可以几何地 确定失踪人员、宠物或事物的位置。可以理解，通过利用蜂窝电话等的GPS功能、以及给这 样的电话配置用于与应答器激活且同步并然后用于通过计算应答器相对于蜂窝电话的位 置的必要软件，这里公开了一种系统和方法，通过该方法可以采取当前GPS功能的优点，而 无应答器10中GPS收发机或或佩戴在人、宠物或事物上或与被跟踪的人、宠物或事物一起 放置的GPS收发机的成本、尺寸和功率要求。因此，可以理解的是，本发明的系统和方法更 利于广泛的商业化。
[0049] 总之，关于如结合应答器-接收器组使用的本发明的用于跟踪丢失对象的示例性 系统和方法，应当理解，提供这样的应答器10或者用于单独使用，或者用于安装在服装物 品上或安装在服装物品中，例如鞋，并被配置成与支持GPS的接收器50 (例如，蜂窝电话等） 协同工作，以跟踪并确定该应答器10的位置，并从而确定人或丢失的宠物或其他物品的位 置。因此，接收器50通过GPS功能等结合驻留在接收器50中的软件以及应答器10通过网 络广播信号站60的信号的延迟可以确定其精确位置，从而可以确定应答器10的位置，而不 必单独配备GPS收发器等的应答器10。因此，本发明的系统和方法能够采用多种形式以方 便地和有效地确定对象的位置，而不背离本发明的精神和范围。
[0050] 应当注意的是，可以以任何逻辑方式组合上述实施例中每一个的各种特征，并且 旨在包括在本发明的范围内。本领域技术人员还应理解，本发明并不局限于所公开的特定 几何结构和制造材料，而相反在不偏离本发明的精神和范围的情况下，也可以支持其它现 在已知或以后开发的功能上相当的结构。此外，尽管参照至少一个示例性实施例已经描述 了本发明的某些方面，但是本领域的技术人员可以清楚地理解，本发明并不局限于此。相 反，本发明的范围只应结合所附的权利要求书进行理解，并且此处使本发明人相信本发明 所要求保护的主题是本发明变得明显。
【权利要求】
1. 一种用于监视和跟踪目标位置的方法，所述方法包括： 在支持GPS的接收器中安装软件用于与应答器进行通信，所述应答器与所述对象共处 一地；以及 通过以下对所述应答器的地理位置进行三角测量： 基于所述支持GPS的接收器的位置固定第一参考点； 基于网络广播站点（所述接收器和所述应答器通过该网络广播站点进行通信）的位置 固定第二参考点；以及 基于所述应答器相对于所述网络广播站点的角度位置计算所述应答器的位置； 由此，可以确定所述应答器的位置并因此确定正受监视和跟踪的所述对象的位置，而 不必将所述应答器配置为具有GPS功能。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述应答器配置为可以执 行的或由主体可以执行的独立设备。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述应答器嵌入要由所述 对象穿用的物件内。
4. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤： 将唯一应答器代码存储在所述接收器中；以及 基于所述唯一应答器代码将所述应答器与所述接收器同步。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接收器被配置用于存储多个应答器 代码，以便与多个应答器同步并且用单个接收器监视并跟踪多个应答器。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将唯一应答器代码存储在所述接收 器中的步骤包括以下进一步的步骤：将所述应答器代码手动地输入到所述接收器中。
7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将唯一应答器代码存储在所述接收 器中并且将所述应答器与所述接收器同步的步骤包括以下进一步的步骤：按所述接收器和 所述应答器之间的配对序列从所述应答器自动获取所述应答器代码。
8. 根据权利权利要求4所述的方法，包括以下进一步的步骤：有选择地远程启动所述 应答器。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述选择地远程激活所述应答器的步骤 包括以下进一步的步骤：将所述应答器代码输入到所述接收器中。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述有选择地远程激活所述应答器的步 骤包括以下进一步的步骤： 将规定的周边边界输入到所述接收器中作为所述应答器远离所述接收器的最大容许 距离；以及 在所述应答器超过所述规定的周边边界时自动激活所述应答器。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述自动激活所述应答器的步骤进一 步包括以下步骤： 将所述应答器远离所述接收器的距离与所述在周边边界进行比较；以及 如果所述应答器超过所述规定的周边边界，则适当地通知所述接收器的用户。
12. 根据权利要求1所述的方法，包括进一步的以下步骤：在所述接收器上显示所述应 答器远离所述接收器的距离和方向，以便沿所述应答器的方向引导用户。
13. 根据权利要求1所述的方法，包括进一步的以下步骤：在所述接收器上显示对应于 地图上图示的所述应答器位置的数据。
14. 根据权利要求1所述的方法，包括进一步的以下步骤：在所述接收器上显示所述应 答器相对于所述接收器的导航坐标或方向。
15. 根据权利要求1所述的方法，包括进一步的以下步骤：记录所述接收器与所述应答 器之间的每个通信序列，以创建所述应答器在给定时间点上的实际坐标的记录，并且从而 创建所述应答器以及因此正被跟踪的所述对象的运动记录。
16. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：通过将所述应答器代码发送到 其他订阅接收器，选择性地激活网络跟踪序列。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述有选择地激活所述网络跟踪序列 的步骤进一步包括以下步骤：由其他订阅接收器选择所述网络跟踪序列。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述选择所述网络跟踪序列的步骤在 软件安装时发生一次。
19. 根据权利要求的上述17所述的设备，其特征在于所述选择所述网络跟踪序列的步 骤在每次激活所述网络跟踪序时发生。
20. -种用于监视和跟踪对象位置的方法，所述方法包括将用于安装在支持GPS的接 收器中的软件配置为与远程应答器（该远程应答器与所述对象共处一地）进行通信，以及 通过基于所述支持GPS的接收器的位置固定第一参考点、基于网络广播站点（所述接收器 和所述应答器通过该网络广播站点进行通信）的位置固定第二参考点、以及基于所述应答 器相对于所述网络广播站点的角度位置计算所述应答器的位置来对所述应答器的地理位 置进行三角测量，由此，可以确定所述应答器的位置并进而确定正受监视和跟踪的所述对 象的位置，而不必将所述应答器配置为具有GP S功能。
21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述软件进一步配置成在所述接收器 上显示对应于地图上图示的所述应答器位置的数据。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中所述软件进一步配置为记录对应于所述应答器 随时间的位置的实际坐标的多个数据集，从而创建所述应答器在给定时间点上的实际坐标 的记录，并且从而创建所述应答器以及因此正被跟踪的所述对象的运动记录。
23. -种用于监视和跟踪对象位置的系统，所述系统包括： 应答器，其配置用于与对象共处一地；和 使得所述应答器和远程支持GPS的接收器之间能够通信的装置，所述远程支持GPS的 接收器用于通过以下选择性地对所述应答器的位置进行三角测量： 基于所述接收器的位置固定第一参考点； 基于网络广播站点（所述接收器和所述应答器通过该网络广播站点进行通信）的位置 固定第二参考点；以及 基于所述应答器相对于所述网络广播站点的角度位置计算所述应答器的位置； 由此，可以确定所述应答器的位置并从而确定正受监视和跟踪的所述对象的位置，而 不必将所述应答器配置为具有GPS功能。
【文档编号】G08B1/08GK104067322SQ201280067746
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2012年12月12日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】巴里·布鲁克, 纳迪普拉姆·K·拉加纳萨恩 申请人:巴里·布鲁克, 纳迪普拉姆·K·拉加纳萨恩