(57)【要約】  ２つの物体（１，２）、例えば子供とその監視員との最大距離を２つの送受信機（３，４）を用いて監視するための方法および装置であって、該送受信機の第１の送受信機は所定の送信電力（ＴＰｃ，ｉ）のステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ）を第２の送受信機に周期的に送信し、第２の送受信機（４）において、ステータスメッセージの受信がないときに警報がトリガされ、かつそれぞれのステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ）において送信電力（ＴＰｃ，ｉ）の指示が一緒に送信される方法および装置において、受信電力（ＲＰｃ，ｉ）をステータスメッセージにおいて指示された送信電力（ＴＰｃ，ｉ）と比較することによって、次のステータスメッセージに対して使用されるべき送信電力（ＴＰｃ，ｉ＋１）を求めかつそれをコンファメーションメッセージ（ＩＤｐ，ＳＴｐ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ＋１）において第１の送受信機（３）に返送することを特徴とする方法および装置。
2009534956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの物体（１，２）、例えば子供とその監視員との最大距離を２つの送受信機（３，４）を用いて監視するための方法であって、該送受信機の第１の送受信機は所定の送信電力（ＴＰｃ，ｉ）のステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ）を第２の送受信機に周期的に送信し、第２の送受信機（４）において、ステータスメッセージの受信がないときに警報がトリガされ、かつそれぞれのステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ）において送信電力（ＴＰｃ，ｉ）の指示が一緒に送信される方法において、
受信電力（ＲＰｃ，ｉ）をステータスメッセージにおいて指示された送信電力（ＴＰｃ，ｉ）と比較することによって、次のステータスメッセージに対して使用されるべき送信電力（ＴＰｃ，ｉ＋１）を求めかつそれをコンファメーションメッセージ（ＩＤｐ，ＳＴｐ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ＋１）において第１の送受信機（３）に返送する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
次のステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ＋１，ＴＰｃ，ｉ＋１）に対して求められた送信電力（ＴＰｃ，ｉ＋１）はコンファメーションメッセージ（ＩＤｐ，ＳＴｐ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ＋１）の送信に対しても使用される
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記比較の際に指示された送信電力と測定された受信電力との差（ＴＰｃ，ｉ−ＲＰｃ，ｉ）が形成され、かつしきい値（ΔＤｍａｘ）と比較され、かつしきい値を下回っていると次のステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ＋１，ＴＰｃ，ｉ＋１）に対して使用されるべき送信電力は最小値（ｍｉｎ）まで低減され、これに対してしきい値を上回っていると最大値（ｍａｘ）まで上げられ、その際指示された送信電力（ＴＰｃ，ｉ＋１）が既に最大値を有している後者の場合、警報がトリガされる
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
送受信機（３，４）がその周期的なメッセージ交換（Ｍ）の休止（Ｓ）においてエネルギーを節約するスリープモードに移行し、該スリープモードから第２の送受信機（４）は第１の送受信機（３）の前にその都度目覚める
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
ステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ＋１，ＴＰｃ，ｉ＋１）およびコンファメーションメッセージ（ＩＤｐ，ＳＴｐ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ＋１）はそれぞれ、初期化ステップにおいて２つの相互に配属し合う送受信機（３，４）に指定される少なくとも１つの識別符号（ＩＤｐ，ＩＤｃ）を含んでおり、これに基づいてそれぞれの送受信機（３，４）はもう、配属している他方の送受信機（４，３）のステータスメッセージもしくはコンファメーションメッセージをだけを処理する
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
２つの物体（１，２）、例えば子供とその監視員との最大距離を監視するための装置であって、２つの送受信機（３，４）を備え、該送受信機の第１の送受信機は所定の送信電力（ＴＰｃ，ｉ）のステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ）を第２の送受信機に周期的に送信し、第２の送受信機（４）は、ステータスメッセージの受信がないときに警報をトリガしれ、かつ第１の送受信機（３）はそれぞれのステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ）において使用される送信電力（ＴＰｃ，ｉ）の指示を一緒に送信する装置において、
第２の送受信機（４）は、受信電力（ＲＰｃ，ｉ）とステータスメッセージにおいて指示された送信電力との比較から、次のステータスメッセージにおいて使用されるべき送信電力（ＴＰｃ，ｉ＋１）を求めかつコンファメーションメッセージ（ＩＤｐ，ＳＴｐ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ＋１）において第１の送受信機（３）に返送するように構成されている
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
第２の送受信機（４）は、コンファメーションメッセージ（ＩＤｐ，ＳＴｐ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ＋１）を次のステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ＋１，ＴＰｃ，ｉ＋１）に対して求められた送信電力（ＴＰｃ，ｉ＋１）と一緒に送信するように構成されている
請求項６記載の装置。
【請求項８】
第２の送受信機（４）は、それぞれのステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ＋１，ＴＰｃ，ｉ＋１）に対して、指示された送信電力と測定された受信電力との差（ＴＰｃ，ｉ−ＲＰｃ，ｉ）を形成しかつしきい値（ΔＤｍａｘ）と比較しかつしきい値を下回っていると次のステータスメッセージ（ＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ＋１，ＴＰｃ，ｉ＋１）に対して使用されるべき送信電力（ＴＰｃ，ｉ＋１）を最小値（ｍｉｎ）まで低減し、これに対してしきい値を上回っていると最大値（ｍａｘ）まで高めかつ指示された送信電力（ＴＰｃ，ｉ）が既に最大値（ｍａｘ）を有している後者の場合、警報をトリガするように構成されている
請求項６または７記載の装置。
【請求項９】
第２の送受信機（４）が指示された送信電力および測定された受信電力の差（ＴＰｃ，ｉ−ＲＰｃ，ｉ）に対する指示装置（１５）を有している
請求項６から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
第１および／または第２の送受信機（３；４）はそれぞれ、非常呼び出しメッセージを他方の送受信機（４；３）に発する非常呼び出しキーを備えている
請求項６から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
第２の送受信機（４）、および有利には第１の送受信機（３）もそれぞれ音響警報装置（１６）および有利には付加的にバイブレータ式警報装置（１７）を有している
請求項６から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
送受信機（３，４）は腕輪の形に実現されている
請求項６から１１までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの物体、殊に子供とその監視員との最大距離を２つの送受信機を用いて監視するための方法および装置であって、該送受信機の第１の送受信機は所定の送信電力のステータスメッセージを第２の送受信機に周期的に送信し、第２の送受信機において、ステータスメッセージの受信がないときに警報がトリガされ、かつそれぞれのステータスメッセージにおいて送信電力の指示が一緒に送信される方法および装置に関する。
【０００２】
この形式の方法および装置はＵＳ５９６３１３０から公知である。送受信機間の通信を間に休止を含む周期的なメッセージに制限することによって、低減されたエネルギー消費が実現される。ＵＳ５９６３１３０は詳細には、ペアレント・ステーションがチャイルド・ステーションのポーリング・アンサーの受信磁界強度を評価しかつしきい値と比較しかつ、しきい値を下回ると、次のポーリング・インタロゲーション（質問）に電力制御命令を組み入れかつチャイルド・ステーションに送信するようになっている子供監視装置を示している。チャイルド・ステーションはこれに基づいてその応答送信電力を高めかつそのアンサー・メッセージに、該チャイルド・ステーションが今や高い電力で送信するという電力指示を組み入れる。チャイルド・ステーションからその応答において指示される送信電力は、距離警報をトリガするために用いられる：応答が高い送信電力で送信されたとき、ただちに警報がトリガされる。従ってペアレント・ステーションからチャイルド・ステーションに送信される電力制御命令は常に、受信磁界強度および受信磁界強度の、固定のしきい値との比較にのみ依存している。この種の受信磁界強度評価の原理は、弱い受信磁界強度が僅かな送信電力に基づいているのかまたは大きな距離にその原因があるのかを識別することができない。
【０００３】
殊に、子供を意図しない距離、居場所の消失、誘拐などについて監視する目的で、物体距離監視を日常的に実際に使用するために、最大距離を上回っていないかどうかをあらゆる状況下においてロバストでかつ障害に陥ることなく識別できることが絶対に必要であり、しかもこのことは最小のエネルギー消費ですむものでなければならない。本発明の課題は、この要求を充足する、冒頭に述べた形式の方法および装置を提供することである。
【０００４】
この課題は第１の様相において、本発明により、受信電力をステータスメッセージにおいて指示された送信電力と比較することによって、次のステータスメッセージに対して使用されるべき送信電力を求めかつそれをコンファメーション（確認）メッセージにおいて第１の送受信機に返送することによって特徴付けられている冒頭に述べた形式の方法によって解決される。
【０００５】
受信電力をステータスメッセージ自体に指示された送信電力と比較することによって、伝送チャネルの実際の減衰が、例えばチャイルド・ステーションが僅かな送信電力で応答したときでも測定される。これにより、特別信頼できる電力調整および平均送信電力の効果的な低減が可能である。ステータスメッセージを送信する送受信機の送信電力はそれぞれの通信サイクルによって実際に要求に整合されかつ次の通信サイクルに対して準備される。本発明の解決法はこのために、それぞれの通信サイクルにおいて送受信機間の唯一のメッセージ交換、詳しくは唯一のステータスメッセージおよび唯一のコンファメーションメッセージが必要なだけである。これにより距離監視の信頼性を損なうことなく、非常に僅か平均エネルギー消費が実現される。
【０００６】
本発明の有利な実施形態によれば、次のステータスメッセージに対して求められた送信電力はコンファメーションメッセージの送信自体に対して既に使用され、これによりエネルギー消費は更に一段と低減される。
【０００７】
本発明の方法の別の有利な実施形態は、比較の際に指示された送信電力と測定された受信電力との差が形成され、かつしきい値と比較され、かつしきい値を下回っていると次のステータスメッセージに対して使用されるべき送信電力は最小値まで低減され、これに対してしきい値を上回っていると最大値まで上げられ、その際指示された送信電力が既に最大値を有している後者の場合、警報がトリガされることによって特徴付けられている。差形成による比較により、コスト面で有利な１チップマイクロコントローラを有する方法の特別簡単なインプリメンテーションが許容され、このために送受信機の小型化も可能になる。
【０００８】
送受信機がその周期的なメッセージ交換の休止においてそれ自体公知の手法でエネルギーを節約するスリープモードに移行するようにすれば、特別有利である。スリープモードから第２の送受信機は第１の送受信機の前にその都度目覚める。これにより、第２の送受信機がステータスメッセージを受信できないおそれが生じることなく、低いエネルギー消費が実現される。
【０００９】
別の有利な実施形態によれば、ステータスメッセージおよびコンファメーションメッセージはそれぞれ、初期化ステップにおいて２つの相互に配属し合う送受信機に指定される少なくとも１つの識別符号を含んでおり、これに基づいてそれぞれの送受信機はもう配属している他方の送受信機のステータスメッセージもしくはコンファメーションメッセージをだけを処理する。これにより、干渉を来たすことなく、複数の装置を同一の領域に作動させることができる。初期化ステップにおける２つの送受信機の「学習」後、これらは相互にだけ応動する。
【００１０】
第２の様相において本発明はその課題を、第２の送受信機が、受信電力とステータスメッセージにおいて指示された送信電力との比較から、次のステータスメッセージにおいて使用されるべき送信電力を求めかつコンファメーションメッセージにおいて第１の送受信機に返送するように構成されていることによって特徴付けられている、冒頭に述べた形式の装置によって解決する。
【００１１】
有利には、第２の送受信機は、コンファメーションメッセージを次のステータスメッセージに対して求められた送信電力と一緒に送信するように構成されている。
【００１２】
第２の送受信機が、それぞれのステータスメッセージに対して、指示された送信電力と測定された受信電力との差を形成しかつしきい値と比較しかつしきい値を下回っていると次のステータスメッセージに対して使用されるべき送信電力を最小値まで低減し、これに対してしきい値を上回っていると最大値まで高めかつ指示された送信電力が既に最大値を有している後者の場合、警報をトリガするように構成されているようにすると、特別有利である。
【００１３】
本発明の装置および上に述べたその有利な特徴の利点に関しては、方法に対する先の説明を参照する。
【００１４】
本発明の装置別の有利な実施形態は、第２の送受信機が送信電力および受信電力の上述の差に対する指示装置を有していることによって特徴付けられている。従って指示装置は、送受信機が試行として種々異なっている方位に移動させかつ指示された差を下回ると−僅かな伝送減衰、ひいては送受信機の比較的僅かな距離を示唆する−この方向を方向探知として使用することによって、方向探知のためにも使用することができる。
【００１５】
有利には第１および／または第２の送受信機はそれぞれ、非常呼び出しメッセージを他方の送受信機に発する非常呼び出しキーを備えており、この結果装置は助けを呼び出すためにも使用することができる。
【００１６】
いずれの場合においても、第２の送受信機、および有利には第１の送受信機もそれぞれ音響警報装置および有利には付加的にバイブレータ式警報装置を有していると特別有利であり、このために注意を逸らしている監視員もしくは呼び出される人物に対しても警報を行うことができる。
【００１７】
有利には送受信機は腕輪の形に実現されている、これにより、込み入って折らずかつ快適な使用が可能になり、ひいてはユーザの高い受け入れが保証される。
【００１８】
次に本発明を添付の図面に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図中：
図１および２は本発明の装置を実際に使用している様子（図１）およびブロック線図において（図２）略示し、
図３は本発明の方法をシーケンス線図の形において略示し、
図４は本発明の方法の、第１の送受信機において実行される部分をフローチャートの形で略示し、かつ
図５は本発明の方法の、第２の送受信機において実行される部分をフローチャートの形で略示する。
【００１９】
図１および図２に示されているように、２つの物体、例えば子供１およびその監視員２の最大距離を監視するための装置は２つの送受信機３，４を有している。これらは腕輪の形に実現されておりかつ子供１もしくは監視員２によって担持されている。
【００２０】
それぞれの送受信機３，４はマイクロコントローラ５，６を有しており、マイクロコントローラには双方向の高周波トランシーバ７，８が接続されている。これら構成要素は給電部９，１０、例えばボタン電池から給電される。トランシーバ７，８を介して送受信機３，４は相互に伝送チャネル１１を介して通信接続されている。
【００２１】
第１の送受信機３は作動状態を選択するための操作子１２および作動状態を指示するためのＬＥＤ１３を有している。同じように、第２の送受信機４は作動状態を選択するための２つの操作子１２の形のキーボード１４および作動状態を指示するための複数のＬＥＤの形の指示装置１５を装備している。第２の送受信機４は付加的に、音響警報装置１７およびバイブレータ式警報装置１７を有している。
【００２２】
任意選択的に、第１の送受信機３も指示装置１５，音響警報装置１７およびバイブレータ式警報装置１７を備えているようにしてもよい。
【００２３】
次に、送受信機３，４間のメッセージ交換について図３乃至図５に図示の方法に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図３には、第１の送受信機３と第２の送受信機４との間の周期的なメッセージ送信Ｍ１，Ｍ２…Ｍ１，Ｍｉ＋１…から成る２つの相連続するメッセージ交換ＭｉおよびＭｉ＋１が示されている。個々のメッセージ交換Ｍの間にそれぞれ休止Ｓが存在している。休止の長さは著しく短縮して示されている。実際にはメッセージ交換Ｍの長さはμｓのオーダにあり、これに対して休止Ｓは１０乃至１００ｍｓのオーダにある。
【００２５】
休止Ｓにおいて送受信機３，４はエネルギーを節約するスリープモードに移行する。ここからこれらはその都度−マイクロコントローラ５，６における時間発生器５’，６’によって制御されて−プロセス１８，１９に覚醒する。それぞれのメッセージ送信において時間発生器５’，６’はその都度新たに同期される。
【００２６】
図３に明らかであるように、マイクロコントローラ６の時間発生器６’は第２の送受信機４を覚醒するために、第１の送受信機３のマイクロコントローラ５の時間発生器より僅かに早めに作動するので、プロセス１９はその都度プロセス１８の直前に始まる。
【００２７】
それぞれのメッセージ送信Ｍのプロセス１８および１９において、第１の送受信機３はステータスメッセージを第２の送受信機４に送信する。ステータスメッセージは第１の送受信機３の一義的な識別符号ＩＤｃと、第１の送受信機３の現在の状態ＳＴｃ，ｉと、送受信機３のトランシーバ７の現在使用の送信出力に関する指示ＴＰｃ，ｉとを有している。
【００２８】
第２の送受信機４はステップ２０のステータスメッセージＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ，ＴＰｃ，ｉを受信しかつステップ２１において、第２の送受信機４の場所でそのトランシーバ８がステータスメッセージを受信した実際の受信電力を測定する。
【００２９】
ステップ２２において第２の送受信機４は、ステータスメッセージＩＤｃ，ＳＴｃ，ｉ，ＴＰｃ，ｉにおいて指示された送信電力ＴＰｃ，ｉとステップ２１において測定された受信電力ＲＰｃ，ｉとの比較から、第１の送受信機３の次のメッセージ送信Ｍｉ＋１において使用されるべき送信電力ＴＰｃ，ｉ＋１を求めかつこれをステップ２４においてコンファメーションメッセージの形で第１の送受信機３に返送する。コンファメーションメッセージには新たな送信電力ＴＰｃ，ｉ＋１に対して付加的に、一義的な識別符号ＩＤｐ並びに第２の送受信機４の現在のステータスＳＴｐ，ｉが含まれている。ステップ２４におけるコンファメーションメッセージＩＤｐ，ＳＴｐ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ＋１の送信のために、第２の送受信機４はそのトランシーバ８の送信電力ＴＰｐ，ｉを上で求められた値ＴＰｃ，ｉ＋１に設定する（ステップ２３）。
【００３０】
ステップ２４におけるコンファメーションメッセージＩＤｐ，ＳＴｐ，ｉ，ＴＰｃ，ｉ＋１の受信後、第１の送受信機３はそのトランシーバ７の送信電力を次のステータスメッセージの準備において得られた値ＴＰｃ，ｉ＋１に設定する（ステップ２５）。送受信機３，４はそのプロセス１８，１９を終了しかつ再び休止Ｓのためにエネルギーを節約するスタンバイもしくはスリープモードに移行する。マイクロコントローラ５，６における時間発生器５’，６’の経過終了後、送受信機３，４は次のメッセージ送信のために覚醒し、その際今やステータスメッセージはステップ２０において新しい送信電力ＴＰｃ，ｉによって出され、以下同様のように続いていく。
【００３１】
図４には、第１の送受信機３におけるプロセス１８が示され、図５には、第２の送受信機４におけるプロセス１９が示され、その際にステップ２２における送信電力ＴＰｃ，ｉ＋１の算出が詳細に示されている。
【００３２】
図５に示されているように、ステップ２２における第１のブロック２６において、ステータスメッセージにおいて指示された、第１の送受信機３の送信電力ＴＰｃ，ｉと第２の送受信機４によって測定された受信電力ＲＰｃ，ｉと差が形成されかつ予め定めたしきい値ΔＤｍａｘと比較される。その際差ＴＰｃ，ｉ−ＲＰｃ，ｉは送受信機３，４間の伝送チャネル１１の減衰、ひいては物体１，２、ここでは子供１と監視員２との相互距離を表している。差がしきい値を下回っていれば、空間はまだ送信電力ＴＰｃの低減に該当する。ブロック２７，２８および２９を用いてこの場合次に使用されるべき送信電力ＴＰｃ，ｉ＋１は−それが既に最小値ｍｉｎに達していない場合には−予め定めた値ΔＰだけ低減されて固定される。
【００３３】
しかし差ＴＰｃ，ｉ−ＲＰｃ，ｉが予め定めた値Δｍａｘを上回ると、伝送チャネル１１の減衰は著しく大きくかつ−送信電力ＴＰｃ，ｉが既に最大値ｍａｘに達していない場合には（チェック３０）−ブロック３１において送信電力ＴＰｃ，ｉ＋１は次のメッセージ送信Ｍｉ＋１のためにΔＰだけ高められて固定される。
【００３４】
しかし送信電力ＴＰｃ，ｉが既にその最大値ｍａｘにあるならば、これ以上の上昇はもはや可能でなくかつ過度の減衰もしくは差ＴＰｃ，ｉ−ＲＰｃ，ｉはその原因は明らかに子供１と監視員２との距離の許容されない超過にあるものと見なされる。この場合、ブロック３２においてアラームがトリガされかつ最大の送信電力が維持される（ブロック３３）。
【００３５】
本発明は図示の実施例に制限されず、特許請求の範囲に記載の範囲内にあるすべての変形形態および修正形態を含むものである。例えば本発明の装置および方法は、動物または家畜のような別の物体の距離監視のためにも、スキー用具、自転車、乳母車のような物体の盗難防止、雪崩犠牲者の安全確保などのためにも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の装置を実際に使用している様子を示す略図
【図２】本発明の装置のブロック線図
【図３】本発明の方法をシーケンス線図の形において示す略図
【図４】本発明の方法の、第１の送受信機において実行される部分をフローチャートで示す略図
【図５】本発明の方法の、第２の送受信機において実行される部分をフローチャートで示す略図
【図１】
2009534956.tif 000003
【図２】
2009534956.tif 000004
【図３】
2009534956.tif 000005
【図４】
2009534956.tif 000006
【図５】
2009534956.tif 000007
【国際調査報告】
2009534956.tif 000008
2009534956.tif 000009
2009534956.tif 000010
2009534956.tif 000011