(57)【要約】【課題】複数の異なる環境に質問して、前記環境内のオブジェクトを捜し、前記オブジェクトの前記環境内でのより正確な位置を定めるためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】複数のトランシーバが各環境内に配置され、制御ユニットが各トランシーバを選択的に動作させるために設けられる。識別タグは、前記オブジェクトに付され、選択されたトランシーバからの質問信号の送信は、非可聴高周波数で行われる。次に、前記タグは、前記質問信号に応答してリターン信号を前記トランシーバを介して前記制御ユニットへ返送する。前記タグと電子的に相互作用するハンドヘルド・モバイル・ロケータによって前記環境の追跡サーチを行う。【選択図】図２
2010122204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の限定された環境に質問して、一つの環境内でオブジェクトを捜すためのシステムであって、前記システムは、
各々が各環境内の位置に配置され、前記環境内へ質問信号を選択的に送信する複数の送信機と、
各々が各環境内の各送信機に実質的に隣接配置され、前記質問信号に応答する識別タグからリターン信号を受信する複数の受信機と、
各送信機および各受信機に電子的に接続され、前記質問信号を送信し前記リターン信号を受信して、前記オブジェクトを捜す前記環境を識別するための中央制御ユニットと、
前記オブジェクトの前記環境内で動作し、識別タグと電子的に相互作用して前記オブジェクトの前記環境内での正確な位置を定めるためのモバイル・ロケータと、
を含むシステム。
【請求項２】
複数の環境に質問して、オブジェクトを捜す一つの環境を識別するためのシステムであって、前記システムは、
前記オブジェクトに取付けられたタグと、
前記環境内のある位置から質問信号を送信するための手段と、
前記タグからリターン信号を受信するための手段であって、前記リターン信号は、前記タグに入射する前記質問信号に応答して前記タグにより定まり、さらに、前記リターン信号は、前記送信手段の位置に対する前記オブジェクトの方向および距離データを含む手段と、
前記質問信号を選択的に送信しかつ前記リターン信号を受信して前記オブジェクトの前記環境を捜すための制御手段と、
を含むシステム。
【請求項３】
複数の環境に質問して、識別タグが付されたオブジェクトを捜す方法であって、前記方法は、
ある位置から各環境内へ質問信号を選択的に送信するステップであって、前記質問信号は、非可聴高周波数であるステップと、
前記タグからリターン信号を受信するステップであって、前記リターン信号は、前記タグに入射する前記質問信号に応答して前記タグにより定まり、さらに、前記リターン信号は、前記オブジェクトを捜すための、前記送信手段の位置に対する前記オブジェクトの方向および距離データを含み、前記リターン信号は、前記オブジェクトを識別する識別情報を含むステップと、
前記環境内でモバイル・ロケータを動作させ、前記識別タグと電子的に相互作用させて、前記オブジェクトの前記環境内での正確な位置を定めるステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大まかにいえばオブジェクトを捜すためのシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、多数の異なる環境のいずれかに、または特定の環境内での多数の異なる位置のいずれかにあるオブジェクト（ターゲット）を捜すためのシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、異なる環境を同時にまたは順次サーチしてオブジェクト（ターゲット）の一つの環境内での特定の位置を突き止めるためのシステムおよび方法として有用であるが、それに限られない。
【背景技術】
【０００２】
何かを紛失もしくは置き忘れると、それを見つけるのに時間がかかることが多く、結果的にいらいらする。しかも、紛失した物品がオペレーションに必須のツールであれば、そのサーチに費やす間、そのオペレーションが妨げられる。緊急の場合、物品（物）のサーチに時間を浪費することは許されない。少なくとも、それは不適当である。
【０００３】
数学的観点からは、置き忘れや紛失等、位置が未知の何かを見つけるのは簡単なことである。既知のポイントからターゲットの未知の位置までの方向および距離をともかく決定するだけでよい。しかし、工学的観点からは、この方向および距離情報の決定に必要な測定値を得ることは、難しい問題である。特に、物品（物）を紛失した環境によって、オブジェクトを捜すシステムが有効に機能するために必要な多くの動作条件が定まる。
【０００４】
何かを捜す必要がある時、二以上の環境が含まれる場合が多い。例えば、病棟、ウィング（ｗｉｎｇ）、および病室間または内等、ある位置から他の位置へ多くの人や物が絶えず移動する医療施設（例えば、病院）である。物が紛失したり、置き忘れられるのは当然である。紛失または置き忘れたオブジェクトのサーチ範囲が一つの大きい環境である場合には、問題が増幅されるだけだが、複数の異なる環境がある場合には、おそらくより厄介である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記したことを考慮して、複数の異なる環境に同時にまたは順次質問し、特定の物品、人または物が一つ環境（例えば、病室）内に存在するか否かを決定して、オブジェクトを捜すためのシステムおよび方法を提供することが、本発明の目的である。本発明の別の目的は、一つの限定された環境において、方向および距離情報を測定してオブジェクトを捜すことを容易にするシステムおよび方法を提供することである。さらに、別の目的は、オペレーション環境に対するシステム・アナリシス（ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎａｌｙｓｉｓ）機能を提供することである。本発明の別の目的は、オブジェクトを探すのに費やされる時間を最小限にして、代わりにその時間を生産的に使用してオペレーション効率を改善することである。本発明のさらに別の目的は、環境に質問して、紛失もしくは置き忘れたオブジェクトを捜すためのシステムおよび方法であって、使用が容易で、実現が簡単で、かつ比較的コスト効率が良いシステムおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、複数の環境内のタグ付きオブジェクトを捜すためのシステムは、複数のトランシーバを含んでいる。具体的には、各トランシーバは、各環境（例えば、病室）内の既知のポイントに、各環境内へ質問信号を送信するように配置される。本発明の目的のためには、質問信号は、捜すべきオブジェクトに何らかの形で付される識別タグまたはラベルと相互作用する非可聴高周波数であることが好ましい。より具体的には、トランシーバは、タグまたはラベルと相互作用するためにタグまたはラベルに同調させることが好ましい。いずれにせよ、この質問信号とタグ間の相互作用により、リターン信号が生成されてトランシーバへ返送される。
【０００７】
本発明によると、オブジェクト・タグからトランシーバへ向けられるリターン信号は、トランシーバに対する距離および方向情報であって、タグ（ラベル）の環境内での位置に関する距離および方向情報を含んでいる。さらに、リターン信号は、オブジェクトが何であるかという情報および任意の適当な日付／時間情報等それが付されるオブジェクトに関する識別情報を含んでいる。この点を考慮して、本発明は、オブジェクトが患者カルテ、個人ファイル、管理文書、ＩＶ（点滴）スタンド等の移動可能アセット、装置、または人（例えば、患者や医療従事者）でもあると想定している。さらに、本発明においても想定されるように、タグは、それが付されるオブジェクトに関する更新された識別情報を提供するように周期的にプログラムすることができる。
【０００８】
本発明の一実施例では、リターン信号は、タグから簡単に反射させることができる。別の実施例では、タグは、トリガされると質問信号の受信に応答してリターン信号を発する発生器（ｅｍｉｔｔｅｒ）を含むことができる。リターン信号に含まれる距離情報は、いくつかの周知の方法のいずれかにより得ることができる。例えば、周知の「ソナー」技術を使用することができる。さらに、リターン信号自体の強度を距離の表示として使用することができる。本システムで信号強度を使用して、サーチ・エリアを突き止めることが必要なら、比較的制限された信号範囲の質問信号用非可聴高周波数信号が実際に役立つ。
【０００９】
リターン信号内に含まれる方向情報について、いくつかの周知の技術のいずれかを使用することができる。本発明の簡単なバージョンにおいて、方向は、方位角データ（すなわち、基準方位角からの角度θ）のみを含む必要がある。より高性能なバージョンにおいては、方位角（θ）と仰角情報（すなわち、水平からの角度α）の両方を使用する。
【００１０】
中央制御ユニットは、システムが動作中に質問すべき環境に近接する都合の良い場所に設けられる。次に、質問信号は、複数の選択された環境のいずれかまたは全てに送信することができる。タグ付きオブジェクトからのリターン信号は、質問信号の送信により生成され（すなわち、発生または反射され）、次に、紛失または置き忘れたオブジェクトを捜すために使用することができる。
【００１１】
オブジェクトの位置のより正確な表示が必要な本発明の代替実施例では、本システムは、前記したコンポーネントの他にハンドヘルド・モバイル・ロケータ（ｈａｎｄ−ｈｅｌｄ  ｍｏｂｉｌｅ  ｌｏｃａｔｏｒ）も含む。より具体的には、多数の環境があることがある。さらに、環境自体がオブジェクト（例えば、ファイル・ルーム（ｆｉｌｅ  ｒｏｏｍ）内のファイルやカルテ）を分りにくくすることがある。このような場合、最初にオブジェクト（ターゲット）が見つかる環境を捜し、次にオブジェクトを捜すことが好ましい。特定の環境の最初の分離は、大体、本発明について前記したとおりに行われる。しかし、リターン信号内の方向および距離情報は、意図せずに、または意図的に、使用できないことがある。それでも、リターン信号は、正確ではないが、置き忘れたオブジェクト（ターゲット）が特定の限定された環境内にあることを示すことができる。
【００１２】
本発明によると、モバイル・ロケータは、オブジェクトが存在する環境が識別されてさえいればいつでも使用することができる。このように、正しい環境が識別されていることを知った上で、モバイル・ロケータを使用してオブジェクトの環境内での位置のより正確な表示を提供することができる。そうするために、モバイル・ロケータは、トランシーバと中央制御ユニットに関して前記したのと同様にタグと電子的に相互作用することができる。しかし、この場合、モバイル・ロケータは、捜すべきオブジェクトから予め定められた距離内でのみ動作する必要がある。例えば、モバイル・ロケータは、タグとモバイル・ロケータ間の距離が約９１．４ｃｍ（３フィート）よりも小さい範囲内で、識別タグを電子的に検出できなければならない。モバイル・ロケータは、その受信距離を漸減させるように制御されることにより、オブジェクトの位置をより正確に決定することができることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のシステムの略図である。
【図２】本発明が動作する典型的な環境の斜視図である。
【図３】本発明の代替実施例が動作する別の環境の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１４】
本発明の構造とその動作の両方について、本発明の新規な特徴の他、本発明自体も、詳細な説明と、同じ参照文字が同じ部分を示す添付図面からよく分かる。
まず、図１には、本発明によるシステムの略図が示され、全体が１０として示されている。図１には、システム１０が複数の異なるトランシーバ１４ａ−ｄに電子的に接続されるマスタ制御ユニット１２を含んでいることが示されている。さらに、図１には、各トランシーバ１４ａ−ｄは、それぞれ異なる環境１６ａ−ｄ内に配置されていることが示されている。図示する様々な環境１６は、本開示のための典型例にすぎない。当業者なら分るように、環境１６は、部屋、ホール、ビル全体その他の限定されたエリアでもよい。
【００１５】
環境１６ａ内のトランシーバ１４ａを例として使用してより詳細に、トランシーバ１４ａが送信機１８と受信機２０の両方を含むことが示されている。この組合せは、送信機１８および受信機２０を環境１６ａ内に別々に配置できることを示している。しかし、それらは単一ユニット（すなわち、トランシーバ１４ａ）として一体化されることが好ましいので、この説明では、時々単にトランシーバ１４という。
【００１６】
例えば、図１は、何らかの理由で一時的に紛失または置き忘れた環境１６ａ内のオブジェクト２２を示している。重要なのは、オブジェクト２２に付されたタグ（ラベル）２４が示されていることである。さらに、本発明において、オブジェクト２２は、消耗品（例えば、注射器、スポンジおよびＩＶ（点滴）バッグ）等の任意のタイプの物品、あるいは患者カルテ、個人ファイルまたは一つの場所から別の場所へ運ぶことができる他のタイプの文書等の物でよいことが分かる。さらに、オブジェクト２２は、患者、医師、看護婦またはサポート・スタッフ等の人でもよい。また、オブジェクト２２は、ある位置から別の位置へ移動可能な緊急用カート、エコー・マシンまたは人工呼吸器等の移動車両でもよい。しかも、オブジェクト２２は、たぶん、環境１６ａから環境１６ｃへ等、異なる環境１６ａ−ｄ間を移動可能である。
【００１７】
図１に示すように、各トランシーバ１４ａ−ｄは、その各環境１６内へ質問信号２６を送信することができる。質問信号２６は、信号範囲が多少制限された非可聴高周波数搬送波を有することが好ましい。それでも、信号範囲は、質問される（モニタされる）環境１６を適切にカバーする必要がある。いずれにせよ、質問信号２６がタグ２４に入射すると、タグ２４からリターン信号２８が反射、または発生される。次に、リターン信号２８は、タグ２４からトランシーバ１４（受信機２０）へ返送される。そこから（すなわち、トランシーバ１４から）、リターン信号２８に含まれる情報は、制御ユニット１２へ返送される。
【００１８】
リターン信号２８は、タグ２４（すなわち、オブジェクト２２）とリターン信号２８を起動した特定のトランシーバ１４との間の空間関係に関する距離および方向情報を含むことが、本発明のシステム１０のために好ましい。また、リターン信号２８は、オブジェクト２２に関する特定の識別情報を含むことができる。例えば、識別情報は、オブジェクト２２（例えば、人、物品または物）の性質の他、時間／日付情報も含んでもよい。それは、また、オブジェクト２２および環境１６内でのその機能に関する情報を含んでもよい。
【００１９】
図２には、オブジェクト２２が本発明で想定する典型的な環境１６ａ（例えば、病院内の病室）内に示されている。特に、環境１６ａ内のオブジェクト２２を捜すのに必要な典型的な数学的測定値が示されている。本開示では球座標が使用されているが、本システム１０では、直交座標や円柱座標等の他の数学的取扱いをすることができることが分かる。本例では、ライン３０は、トランシーバ１４とタグ２４（すなわち、オブジェクト２２）との間の空間関係を特定している。詳しくいうと、ライン３０は、距離「ｄ」、並びに仰角「α」および方位角「θ」により定まるトランシーバ１４からの方向によって特定される。同時に、これら三つの測定値「ｄ、α、およびθ」は、環境１６内でオブジェクト２２を捜すために必要なリターン信号２８内に含まれる方向および距離値から成る。また、前記したように、リターン信号２８は、オブジェクト２２のタイプ、および特定の性質を識別するのに必要な情報も含んでいる。
【００２０】
本システム１０で想定されているように、距離「ｄ」は、いくつかの周知の方法のいずれかにより決定することができる。一例として、リターン信号２８の強度を距離「ｄ」のインジケータ（ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）として使用することができる。質問信号２６の信号範囲は制限してよい。もし制限するなら、リターン信号２８の強度変化が、特定エリアにモニタリングを制限するために有効に使用することができる。距離「ｄ」を決定するための別の技術は、長く使用されている「ソナー」に関する技術である。距離「ｄ」の決定に加えて、質問信号２６を特定のタグ２４またはある分類のタグ２４に同調させてもよい。
【００２１】
本発明のシステム１０の動作中、環境１６ａ−ｄのいずれかの内で紛失または置き忘れたオブジェクト２２は、マスタ制御ユニット１２を動作させることにより見つけられる、すなわち捜すことができる。特に、制御ユニット１２は、質問信号２６により全ての環境１６ａ−ｄに同時に質問することができ、あるいは選択的に特定の別々の環境１６に質問することができる。いずれにせよ、質問信号２６は、トランシーバ１４ａ−ｄから各環境１６ａ−ｄ内へ送信される。次に、応答リターン信号２８は、有用な情報のいくつかを提供する。一例として、リターン信号２８によって、オブジェクト２２を捜す特定の環境１６を分離することができる。また、それは、特定の環境１６内のオブジェクト２２を捜すのに必要な距離および方向情報（すなわち、「ｄ」、「α」、および「θ」）を提供する。
【実施例２】
【００２２】
図３には、本システム１０の代替実施例の動作が示され、モバイル・ロケータ３２がユーザ３４に保持されていることが示されている。本発明で想定しているように、リターン信号２８は、意図せずに、あるいは意図的に、使用可能な距離および／または方向情報を含まなくてもよい。それでもなお、リターン信号２８は、環境１６内のオブジェクト（ターゲット）２２の存在を表示することができる。その場合、環境１６内にオブジェクト２２があると決定されると、モバイル・ロケータ３２を環境１６内で移動させてオブジェクト２２をより正確に捜すことができる。
【００２３】
前記したように、本発明において、モバイル・ロケータ３２がタグ２４またはオブジェクト２２と相互作用できることが分る。しかも、当業者ならば当該技術において公知の任意のアイデンティフィケーション・ビーコン（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｂｅａｃｏｎ）技術を使用できることが分る。いずれにせよ、モバイル・ロケータ３２は、制御ユニット１２ではなくタグ２４と直接相互作用することが好ましい。この点を考慮して、モバイル・ロケータ３２は、典型的にはロケータ３２から約９１．４ｃｍから１５２．４ｃｍ（３から５フィート）以下の制限された範囲「ｒ」を有することができる。さらに、ロケータ３２は、距離「ｒ」をこの範囲内で変化するように制御することができる。その目的は、範囲「ｒ」を漸減することができ、ユーザ３４がサーチ距離を有効に低減するのに役立てることである。例えば、オブジェクト２２を捜す環境１６として環境１６ｄが識別されると、ユーザ３４は、モバイル・ロケータ３２を環境１６ｄに持ち込むことができる。そこで、ユーザ３４は、オブジェクト２２が存在すると確信してモバイル・ロケータ３２を動作させることができる。次に、ユーザ３４は、オブジェクト２２が範囲「ｒ」内にあるとモバイル・ロケータ３２が表示するまで環境１６ｄ内を移動する。その後、ロケータ３２は、オブジェクト２２の所在に関するより正確な情報を得るために範囲「ｒ」を減少するように制御することができる。
【００２４】
ここに示され詳細に説明された特定の情報ロケータは、十分に、オブジェクトを捜し前記した利点を提供することができるが、それは、本発明の現時点で好ましい実施例の説明に役立つものにすぎず、特許請求の範囲に記載のない限り、ここに示された詳細な構造および設計に限定することを意図していない。
【符号の説明】
【００２５】
１０  システム
１２  マスタ制御ユニット
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  トランシーバ
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ  環境
１８  送信機
２０  受信機
２２  オブジェクト
２４  タグ
２６  質問信号
２８  リターン信号
３０  ライン
３２  モバイル・ロケータ
３４  ユーザ
【図１】
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【図２】
2010122204.tif 000004
【図３】
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