(57)【要約】      （修正有）【課題】被捜索物の位置を特定するための方法及びシステムを提供する。【解決手段】携帯装置１１内に組み込まれたサーチデバイスＤ１と被捜索物に付属されたターゲットデバイスＤ２を有し、サーチデバイスＤ１は互いに離間されたアンテナＡ１，Ａ２が付属されたトランシーバ、方向を指示するための表示装置、当該トランシーバ及び表示装置を管理する電子装置を有し、ターゲットデバイスＤ２はアンテナＡ３と前記サーチデバイスから発信された信号の受信を検出し、その信号に応答できる電子装置が付属されたトランシーバを有し、サーチデバイスＤ１とターゲットデバイスＤ２間の信号はＵＷＢ信号であり、ターゲットデバイスＤ２は、ウェークアップ信号が、識別コードを包含する時にウェークアップ信号を受信するウェークアップ受信機を有する。【選択図】図１
2011196998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯装置（１１）内に組み込まれたサーチデバイス（Ｄ１）と、被捜索物に付属されたターゲットデバイス（Ｄ２）との間で交換される電磁信号により被捜索物（１２）の位置を特定する方法であり、前記サーチデバイス（Ｄ１）は互いに離間された一対のアンテナ（Ａ１及びＡ２）が付属されたトランシーバ、表示装置、当該トランシーバ及び表示装置を管理する電子装置を有し、前記ターゲットデバイス（Ｄ２）は、アンテナ（Ａ３）と前記サーチデバイスから発信された信号の受信を検出できる電子装置を有し、
前記方法は、
前記信号はＵＷＢ信号であり、
(i)ターゲットデバイス（Ｄ２）が、当該ターゲットデバイス用の識別コードを含有するウェークアップ信号（１０２）を使って前記サーチデバイスにより起動され、かつ、受信確認信号（１０６）に応答するウェークアップ段階と、
(ii)位置特定段階と、
からなる連続的段階を含み、
前記位置特定段階は、
(a)サーチデバイス（Ｄ１）が、その２本のアンテナ（Ａ１，Ａ２）から２つの各位置特定信号（１１１）を発信し、
(b)前記２つの位置特定信号を受信するターゲットデバイス（Ｄ２）が、サーチデバイス（Ｄ１）の２本のアンテナ（Ａ１，Ａ２）と前記ターゲットデバイス（Ｄ２）のアンテナ（Ａ３）との間の前記２つの位置特定信号の各移動時間（ｔ１、ｔ２）間の差（ｔｄｉｆｆ）を測定し、
(c)ターゲットデバイスが、前記移動時間差に関する表示を包含する返送信号（１１４）を精密化し、そして発信し、
(d)サーチデバイス（Ｄ１）が、前記２つの位置特定信号（１１１）のうちの少なくとも一つの発信と、サーチデバイスの２本のアンテナのうちの一方のアンテナによる返送信号（１１４）の第１の受信又は第２の受信との間の総時間（ｔｄｉｓｔ）を測定し、そして、前記総時間（ｔｄｉｓｔ）、各移動時間の前記時差（ｔｄｉｆｆ）及び位置特定の第１の受信又は第２の受信と返送信号の発信との間の処理時間に基づき前記移動時間（ｔ１、ｔ２）を演算し、そして、
(e)前記移動時間（ｔ１、ｔ２）及び２本のアンテナ（Ａ１，Ａ２）間の間隔（ｄ０）に基づき、三角測量法により被捜索物（１２）の位置又は２つの見込位置（Ｐ，Ｑ）を演算し、そして、前記位置又は前記見込位置の少なくとも方向を表示する、
ことからなる少なくとも一つの位置特定シーケンスを含む、
ことを特徴とする被捜索物の位置特定方法。
【請求項２】
位置特定信号の第１の受信又は第２の受信と返送信号の発信との間の前記処理時間はターゲットデバイスにより決定され、そして、前記返送信号に含めてターゲットデバイスにより送信される、
ことを特徴とする請求項１記載の被捜索物の位置特定方法。
【請求項３】
位置特定シーケンスは周期的に又は要求により反復される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の被捜索物の位置特定方法。
【請求項４】
位置特定シーケンスを反復する前に、サーチデバイス（Ｄ１）を移動させ、そして、前記反復後にディスプレイ中の変化を観察する、
ことを特徴とする請求項３記載の被捜索物の位置特定方法。
【請求項５】
前記移動は、サーチデバイス自体の回転であるか又は前記見込位置のうちの一方の位置方向への物体移行である、
ことを特徴とする請求項４記載の被捜索物の位置特定方法。
【請求項６】
サーチデバイス（Ｄ１）において、第１の位置特定シーケンスにより得られた前記見込位置（Ｐ，Ｑ）の座標を記憶し、サーチデバイスの移動（Ｍ）を測定し、前記見込位置の座標及びその表示を前記移動に従って更新し、かつ、
前記見込位置を選択するために、第２の位置特定シーケンスで演算された見込位置を第１の位置特定シーケンスの見込位置と比較する、
ことを特徴とする請求項４記載の被捜索物の位置特定方法。
【請求項７】
請求項１に記載の被捜索物の位置特定方法を実施するための物体位置特定システムであり、携帯装置（１１）内に組み込まれたサーチデバイス（Ｄ１）と、被捜索物に付属されたターゲットデバイス（Ｄ２）を有し、前記サーチデバイス（Ｄ１）は互いに離間された一対のアンテナ（Ａ１及びＡ２）が付属されたトランシーバ（２１，２２）、少なくとも一つの方向を指示するための表示装置（２５，２６）、当該トランシーバ及び表示装置を管理する電子装置（２３）を有し、前記ターゲットデバイス（Ｄ２）は、アンテナ（Ａ３）と前記サーチデバイスから発信された信号の受信を検出し、かつ、その信号に応答できる電子装置（３７）が付属されたトランシーバ（３４，３５）を有し、
サーチデバイス（Ｄ１）とターゲットデバイス（Ｄ２）間で交換される信号はＵＷＢ信号であり、
ターゲットデバイス（Ｄ２）は、ターゲットデバイスがスタンバイ状態の時及びウェークアップ信号が、前記トランシーバ（３４，３５）の電源を入れるターゲットデバイス用の識別コードを包含する時にウェークアップ信号を受信し、そして復号化するように構成されたウェークアップ受信機（４６）を更に有する、
ことを特徴とする被捜索物位置特定システム。
【請求項８】
前記ターゲットデバイス（Ｄ２）は、サーチデバイスの２本のアンテナ（Ａ１，Ａ２）から発信される２つの各位置特定信号のそれぞれの受信間の時差（ｔｄｉｆｆ）を測定し、かつ、返送信号（１１４）内に前記時差の表示を組み込むように構成されている、
ことを特徴とする請求項７記載の被捜索物位置特定システム。
【請求項９】
前記ターゲットデバイスは、位置特定信号の第１の受信又は第２の受信と返送信号の発信との間の処理時間（ｔｐｒｏｃ）を決定するようにも構成されている、
ことを特徴とする請求項８記載の被捜索物位置特定システム。
【請求項１０】
前記携帯装置はアナログ時刻ディスプレイ（２５）を有する電子時計（１１）であり、２本の針（５１，５２）は、２つの見込位置方向又は針の重ね合わせにより単一の決定方向を同時に指示するためにサーチデバイスにより使用される、
ことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の被捜索物位置特定システム。
【請求項１１】
前記時計は、サーチデバイスとターゲットデバイスとの間の距離を示すためにサーチデバイスにより使用されるデジタル・ディスプレイ（２６）を有する、
ことを特徴とする請求項１０記載の被捜索物位置特定システム。
【請求項１２】
特に請求項１記載の被捜索物位置特定方法を実施するためのサーチデバイス（Ｄ１）であって、該サーチデバイス（Ｄ１）は互いに離間された一対のアンテナ（Ａ１及びＡ２）が付属されたトランシーバ（２１，２２）、少なくとも一つの方向を指示するための表示装置（２５，２６）、当該トランシーバ及び表示装置を管理する電子装置（２３）を有し、
前記トランシーバ（２１，２２）はＵＷＢトランシーバであり、
前記表示装置は２つの見込位置方向又は針の重ね合わせにより単一の決定方向を同時に指示することができる２本の針（５１，５２）を有する、
ことを特徴とするサーチデバイス（Ｄ１）。
【請求項１３】
前記サーチデバイス（Ｄ１）は、アナログ時刻ディスプレイ（２５）を有する電子時計（１１）に組み込まれている、
ことを特徴とする請求項１２記載のサーチデバイス（Ｄ１）。
【請求項１４】
前記時計は、時刻表示を行うことができ、かつ、前記サーチデバイスとターゲットデバイスとの間の距離を示すためにサーチデバイスにより使用されるデジタル・ディスプレイ（２６）を有する、
ことを特徴とする請求項１３記載のサーチデバイス（Ｄ１）。
【請求項１５】
特に請求項１記載の被捜索物位置特定方法を実施するためのターゲットデバイス（Ｄ２）であって、当該ターゲットデバイスはアンテナ（Ａ３）と関連サーチデバイスから発信された信号の受信を検出することができる電子装置が付属されたトランシーバ（３４，３５）を有し、
前記トランシーバはＵＷＢトランシーバであり、
前記ターゲットデバイスは、異なる時間で受信した２つの位置特定信号間の受信時差を測定するための回路を有し、かつ、前記受信時間差に関する表示を含有する返送信号を精密化し、かつ発信するための手段を有する、
ことを特徴とするターゲットデバイス（Ｄ２）。
【請求項１６】
前記ターゲットデバイス（Ｄ２）は、２つの位置特定信号のうちの一つの信号の受信と前記返送信号の発信との間の処理時間を決定する手段と有し、かつ、前記返送信号内に前記処理時間に関する指示を送信するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１５記載のターゲットデバイス（Ｄ２）。
【請求項１７】
前記ターゲットデバイス（Ｄ２）は、ターゲットデバイスがスタンバイ状態の時及びウェークアップ信号が、前記トランシーバ（３４，３５）の電源を入れるターゲットデバイス用の識別コードを包含する時にウェークアップ信号を受信し、そして復号化するように構成されたウェークアップ受信機（４６）を更に有する、
ことを特徴とする請求項１５記載のターゲットデバイス（Ｄ２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬性物体内に組み込まれたサーチデバイスと、被捜索物に付属されたターゲットデバイスとの間で交換される電磁信号により被捜索物の位置を決定する方法に関する。前記サーチデバイスは、互いに離間された一対のアンテナが付属されたトランシーバ、表示装置、当該トランシーバ及び表示装置を管理する電子装置、及び手動制御装置などである。前記ターゲットデバイスは、アンテナとサーチデバイスから発信された信号の受信を検出し、かつ、ターゲットデバイスの同一性を示す信号に応答できる電子装置が付属されたトランシーバである。
【０００２】
また、本発明は、特に前記方法を実行するように工夫された位置特定システム及びこのタイプの位置特定システムの一部を構成するサーチデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、人々は日常的に使用している物の置き場所を誤るか、又は、特に、人々は例えば、家庭又は職場でそれらの物の置き場所を忘れてしまう。その物が鍵セット又はメガネなどのように小さい場合、これらを発見するのは困難であり、かつ、捜索には長時間を要することがある。このため、様々な無線伝送位置特定システムが既に提案されている。本発明は、このタイプのシステムにおいて無線超広帯域(Ultra Wide Band, UWB)技術の使用を提案する。物体の短距離位置特定におけるこの技術の使用の主要な効果は、特許文献１に記載されている。しかし、現在までのところ、これらの用途に使用されるＵＷＢ信号は狭帯域無線周波数信号と併用しなければならない。
【０００４】
特許文献２には、狭帯域無線周波数回路とＵＷＢ回路の両方を有する識別タグを含む物体の捜索及び位置特定システムが詳細に開示されている。このシステムは特に、ＵＷＢ技術を用いて、信号の返送移動時間(return travel time)を測定することにより、ローカルサーチデバイスと被捜索物との間の距離を測定することができる。特許文献２は、当該ＵＷＢ技術が、物体の位置を突き止めるために、比較的短い距離を十分な精度（一般的に、１０ｃｍ程度或いは１ｃｍ程度の精度）で測定できることを特記している。しかし、特許文献２に記載されたシステムは、極めて複雑な構造を有し、また、サーチデバイスと各サーチタグとの間で同期操作を行わなければならない。
【０００５】
近距離の物体の位置特定のためにＵＷＢ信号を使用する別のシステムは特許文献３に記載されている。特許文献３の或る実施態様は前記のような特徴を有する。このシステムは主に、被捜索物と前記に説明した意味の範囲内のターゲットデバイスを構成する携帯端末（例えば、電話）を有する人の捜索を企図している。捜索方法は２つの連続的な相を含む。第１の相は、例えば、携帯端末からの緊急コールに対して、一般的に、例えば、ＧＰＳにより携帯端末の位置を特定することにより応答し、そして、特定された位置に救助チームを送り出すことからなる。第２の相は、一般的に、被害者の発見のための近距離の位置特定からなり、そして、被捜索携帯端末と、下記で説明するような救助クルーが保持するサーチデバイスとの間の信号交換を使用する。
【０００６】
携帯端末は例えば、キーを人為的に押すか、又は例えば、ショート・テキスト・メッセージにより送信される位置特定要求に応答して、或いは、携帯端末自体による緊急事態の検出に応答して自動的に要求有り次第（オン・デマンド）に特徴的ＵＷＢ信号を発信する。ＵＷＢを用いて携帯端滅の位置を特定するために、サーチデバイスは、菱形の位置関係に配列され、２つ一組について１個の電子回路が付属される４本のアンテナを含む。この電子回路は各一対のアンテナにおけるＵＷＢ信号受信時間の差を測定する。これらの測定結果から、サーチデバイスは、４本のアンテナにより画成された基準フレームに関する携帯端末の直交座標を計算し、次いで、極座標（方位と距離）を計算し、そして、デジタルディスプレイにより極座標（方位と距離）を表示する。
【０００７】
特許文献３に開示されたシステムは置き忘れた物体の捜索には簡単に使用できない。なぜなら、このような状態では携帯端末を手動で起動させることができず、例えば、タグフォームを捕捉すること及び消費電力がほぼゼロのスタンバイモードを具備させることが複雑になり過ぎるからである。別の欠点は、菱形の位置関係に配置された４本のアンテナを使用しなければならないことである。これにより、サーチデバイスは比較的大きな容量を有しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願第２００６／００３３６６２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第２００８／０１３６６４４号明細書
【特許文献３】ヨーロッパ特許出願第１  ６３０  ９６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、前掲の従来技術公知文献に記載された発明の欠点を解消する、物体の位置特定方法及びシステムを提供することである。
【００１０】
本発明の目的によれば、ターゲットデバイスは、関係する物体に別々に付属させるの十分に小さな形（例えば、ウェハ又は接着ラベル）に形成可能でなければならない。また、ターゲットデバイスは、サーチデバイスからの信号受信は別として無動作でサーチデバイスに応答して起動可能でなければならない。
【００１１】
本発明の別の目的は、高度に小型化し、ユーザがサーチデバイスを常に利用可能にし、かつ、全く不便無く携行可能にするために、サーチデバイスを携帯用電子装置類（これらの装置の部品の幾つかは前記デバイスを使用する）と結合することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載される位置特定方法を提供する。従属項の請求項２〜６は本発明による位置特定方法を実行するための特定のモードを定義する。
【００１３】
本発明の別の側面として、請求項７は本発明の方法を実行するための物体位置特定システムを定義する。請求項１２は、特に本発明の方法を実行するためのサーチデバイスを定義し、請求項１５は前記物体位置特定方法で必要とされるターゲットデバイスを定義する。従属項は特定の変型例を定義する。
【発明の効果】
【００１４】
ＵＷＢ伝送とターゲットデバイス起動のためのＵＷＢウェークアップ(wake-up)信号の使用を排他的に結合することにより、少量の電気エネルギーを使用してＵＷＢを非常に長期間（一般的に、数年間）にわたってスタンバイ（待機）モードに維持することができるようになる。単一周波数帯及び単一ＵＷＢアンテナを使用するターゲットデバイスは従来技術に比べて極めて小型に成形することができ、その結果、キーリング、財布又はメガネなどのような小型物体に取り付けることができる。サーチデバイスの電力消費量も顕著に低下される。小型で数ｃｍしか離間されていない唯一対のアンテナと極めて高い周波数のＵＷＢ信号を併用することにより、サーチデバイスを小型の携帯型装置（特に、携帯電話又は時計）に組み込むことができる。
【００１５】
特別な実施態様における本発明の利点は、サーチデバイスを通常のサイズの腕時計内に収容することができ、そして、時刻表示部材類を被捜索物の位置の表示に使用できることである。これにより、自己の腕時計を日常的に装用するユーザは、必要な時に、即座にサーチデバイスを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の位置特定システムの基礎を構成する２つの要素、すなわち携帯デバイスに組み込まれたサーチデバイスＤ１と被捜索物に取り付けられたターゲットデバイスＤ２の概要図である。
【図２】腕時計に組み込まれたサーチデバイスＤ１の概要図である。
【図３】サーチデバイスが物体移行される動作モードにおける本発明の位置特定方法における様々なステップの概要図である。
【図４】サーチデバイスが回転される動作モードにおける本発明の位置特定方法における一連のステップの概要図である。
【図５】サーチデバイスとターゲットデバイス間のＵＷＢ信号交換による位置特定シーケンスの２つの連続相の概要図である。
【図６】サーチデバイスＤ１のブロック図である。
【図７】ターゲットデバイスＤ２のブロック図である。
【図８】物体位置特定操作のための図１〜図７のシステムの動作ステップのブロック図である。
【図９】サーチデバイスが加速度計を有する変更例における、位置特定方法の一連のステップの概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、以下詳述する。
【００１８】
図１に概要的に示される本発明の物体位置特定システムはサーチデバイスＤ１と少なくとも１個のターゲットデバイスＤ２を含む。サーチデバイスＤ１は携帯装置１１内に組み込まれ、２つのアンテナＡ１とＡ２が配設されたＵＷＢトランシーバを有する。ターゲットデバイスＤ２は物体１２（例えば、キーセット）に結合され、アンテナＡ３が配設されたＵＷＢトランシーバを有する。図１は更に次のことも示している。すなわち、デバイスＤ１及びＤ２の各位置の大部分において、アンテナＡ１とＡ３との間の距離はアンテナＡ２とＡ３との間の距離と異なる。従って、これらの距離における各ＵＷＢ信号の移動時間ｔ１及びｔ２も異なる。
【００１９】
図２に示される特定の実施態様において、サーチデバイスＤ１を含有する携帯装置１１は電子時計（特に電子腕時計）である。この電子腕時計はプッシュボタン及び／又は制御ステム及び／又はタッチ感応クリスタルなどのような手動制御部材１３を有する。サーチデバイスの電子ユニット１４は時計１１の密閉ケース内部に収容されており、時計と同じバッテリにより電力供給することができる。ＵＷＢでは非常に高い周波数（３．１〜１０ＧＨｚ程度）が使用されるので、アンテナのサイズは非常に小さい。マイクロストリップアンテナが特に使用可能である。２本の各アンテナの中心位置を通過する軸１５に沿って測定されたアンテナ間の間隔ｄ０を出来るだけ大きくするために、アンテナＡ１及びＡ２は正反対に対向する位置に配設されている。ケースの構成材料に応じて、アンテナは計時器部品類と一緒に前記ケース内部に収容させることもできる。約３〜４ｃｍ間のｄ０値は通常サイズの腕時計及び下記に説明する測定及び演算に必要な精度と完全に互換性がある。ＵＷＢ標準はｍｍの大きさ程度の精度を得る。
【００２０】
前記のように、サーチデバイスＤ１を時計内に組み込むことの利点は恒久的に利用可能になることである。なぜなら、ユーザは時計を一般的に毎日装用するからである。別の利点は、時計が針（時針、分針等）を用いて方向を示すことができるアナログ時刻ディスプレイを有する限り、サーチデバイスにより提供される指示に関して電子時計の通常のディスプレイ部材を使用出来ることである。例えば、日付又は測定時間を表示するために配設されているデジタル又は文字と数字を組み合わせたディスプレイは被捜索物からの距離を指示することができるが、この距離は例えば、クロノグラフ・カウンター針によりアナログ式でも表示することもできる。従って、サーチデバイスと腕時計との間の高い相乗効果が存在する。なぜなら、密閉ケース、電源、ディスプレイ手段、手動制御手段及びユーザの手首に装着するためのブレスレット又はストラップなどは全て共用されるからである。
【００２１】
サーチデバイスＤ１の電子回路の実施態様を説明するために図６を参照する。アンテナＡ１及びＡ２は、送信／受信スイッチ２０（オプション）を介して、ＵＷＢ送信モジュール２１及びＵＷＢ受信モジュール２２に交互に接続される。モジュール２１及びモジュール２２はデジタル処理ユニット２３に結合され、デジタル処理ユニット２３はエントリーキー２４，アナログディスプレイ２５及びデジタルディスプレイ２６に接続されている。ディスプレイ２５及び２６は時計における時刻及びその他の時刻関連値を表示するためにも使用される。エントリーキー２４は、例えば、時計のプッシュボタン１３のうちの一つにより又はタッチ感応クリスタルにより作動される手動コマンドである。
【００２２】
ＵＷＢ送信モジュール２１はＵＷＢパルス発生器２８及び増幅器２９を含む。これらの出力信号はスイッチ２０を介してアンテナＡ１及びＡ２に同時に着信する。ＵＷＢ受信モジュール２２は、アンテナＡ１及びＡ２からの信号をそれぞれ受信する２つのパラレルチェーンを含む。各チェーンは増幅器３０ａ，３０ｂ、エネルギー検出器３１ａ，３１ｂ及びデモジュレータ３２ａ，３２ｂを含む。デモジュレータ３２ａ，３２ｂはその出力信号をデジタル処理ユニット２３に配信する。ユニット２３は、点線で示されるデジタル接続により要素２０，２１及び２２の動作と協働し、被捜索物の位置を計算するために下記に説明する動作を実行し、そして、この位置を表示するためにディスプレイ２５及び２６を制御する。
【００２３】
図７を参照する。ターゲットデバイスＤ２の電子ユニットはＵＷＢ送信モジュール３４及びＵＷＢ受信モジュール３５を含む。これらは送信／受信スイッチ３６によりアンテナＡ３に交互に接続される。モジュール３４及び３５はデジタル処理ユニット３７に接続されており、デジタル処理ユニット３７はエントリーキー３８に、また、場合により、音響変換器３９に接続されている。ＵＷＢ送信器３４はＵＷＢパルス発生器４１及び増幅器４２を含む。これらの出力信号はスイッチ３６を介してアンテナＡ３に着信する。ＵＷＢ受信モジュール３５は増幅器４３、エネルギー検出器４４及びデモジュレータ４５を含む。デモジュレータ４５はその出力信号をデジタル処理ユニット３７に配信する。このユニット３７は、点線で示されるデジタル接続により要素３４，３５及び３６の動作と協働し、受信信号に応答してＵＷＢ信号を送信するために下記に説明する動作を実行し、そして、音響変換器３９が存在する場合には、この音響変換器３９により拡散される警告信号を発生する。
【００２４】
Ｄ２がスタンバイ状態で殆どエネルギーを消費しないことを確実にするために、Ｄ２はウェークアップ受信機４６を含む。ウェークアップ受信機４６はアンテナＡ３によりピックアップされた信号も受信し、そして、符号化ウェークアップ信号を受信した後に受信モジュール３５を切り換えるだけである。このタイプのウェークアップ受信機の構成及び機能は公知である。例示的実施態様が下記の文献に記載されている。"A 2GHz 52μW Wake-up Receiver With -72dBm Sensitivity Using Uncertain-IF Architecture", par N. Pletcher et al, 2008 IEEE International Solid-State Circuits Conference, Digest of Technical Pages, p. 524-525。基本的構造は極めてシンプルである。これは所望の周波数で校正されるエンベロープ検出器である。受信されたウェークアップ信号は増幅器変調信号であり、ウェークアップさせるべきデバイスを識別するデータシーケンス（コード）を有する。復調も極めて簡単なので、その構造はエネルギーを殆ど使用しない。小型バッテリにより供給される電力は、選択されたデューティ・サイクルに応じて変化するが、このタイプの受信機で数年間にわたってスタンバイ状態を維持することができる。
【００２５】
モジュール３７は不揮発性メモリも更に含む。このメモリは、同じサーチデバイスＤ１により位置を突き止めることができるその他の同様なターゲットデバイスＤ３，Ｄ４等からターゲットデバイスＤ２を区別するために、ターゲットデバイスＤ２の識別性を示すコードを格納する。このＤ２識別コードは、サーチデバイスがターゲットデバイスの位置を突き止めるために使用できる前に、例えば、エントリー・キーの動作と組み合わせることにより制御される宣言操作中、Ｄ１のメモリ内に格納されていなければならない。これは、ユーザがシステムに入力したいと欲するその他のターゲットデバイスＤ３，Ｄ４等の識別コードについても当てはまる。
【００２６】
ターゲットデバイスＤ２にリンクされる物体１２の位置を突き止めるシステムの操作について図３〜図８を参照しながら説明する。図８のブロック図は物体１２の位置を突き止める操作に関してデバイスＤ１，Ｄ２及びＤ３（Ｄ３が近接位置に存在する場合）において行われるか又はこれらにより行われる操作ステップを示す。
【００２７】
最初のステップ１０１において、ユーザの時計１１の制御部材１３（図２参照）の適当な起動により開始される。サーチデバイスＤ１は、ターゲットデバイスＤ２の識別コードを含むウェークアップ信号１０２を発信する。ターゲットデバイスＤ２は、そのウェークアップ受信機４６によりステップ１０３において信号１０２を受信し、認識する。ウェークアップ受信機４６はステップ１０４においてＤ２の電子回路の残部を切り換える。ステップ１０５において、Ｄ２は受信確認信号１０６を発信する。受信確認信号１０６はその識別コードも包含する。この期間中、その他のターゲットデバイスＤ３もステップ１０７においてウェークアップ信号１０２を受信する。なぜなら、Ｄ３が極めて近傍に位置しているからである。しかし、Ｄ３ウェークアップ受信機はこの信号中のＤ２識別コードは認識しない。従って、Ｄ３はステップ１０８において不稼働の状態を維持する。
【００２８】
ステップ１０９において、サーチデバイスＤ１は信号１０６を受信し、次いで、ステップ１１０により最初の位置特定シーケンスを開始する。ステップ１１０は、Ｄ１のクロック回路５０におけるカウントダウンを開始する即時ｔｉｎｉで、図５に示されるような２本のアンテナＡ１及びＡ２と交差する位置特定信号１１１（Ｄ２の識別コードも包含する）を精密化し、そして同時に送出する。この瞬間において、ターゲットデバイスのアンテナＡ３はアンテナＡ２よりもアンテナＡ１に近い、すなわち、Ａ１及びＡ３間の位置特定信号１１１の移動時間ｔ１はＡ２及びＡ３間の移動時間ｔ２よりも短いと仮定する。ステップ１１２において、ターゲットデバイスＤ２は即時ｔｐｋｔＲｘ１（図５参照）でアンテナＡ１から信号１１１を受信する。信号１１１はそのクロック回路４９をリセットし、次いで、ターゲットデバイスＤ２は即時ｔｐｋｔＲｘ２でアンテナＡ２から同じ信号１１１を受信し、これら２つの受信間の時差ｔｄｉｆｆ＝ｔ２−ｔ１を測定する。ステップ１１３において、ｔｐｋｔＲｘ３で返送信号１１４を精密化し、そして送出する。返送信号１１４は、時差ｔｄｉｆｆと処理時間ｔｐｒｏｃ（これはｔｐｋｔＲｘ１とｔｐｋｔＲｘ３との間の時間間隔である）を包含する。
【００２９】
オプションとして、ステップ１１５でＤ２を実施することもできる。ステップ１１５は、条件が許せば被捜索物の位置特定を聴覚的にアシストするために、音響変換器３９を介して音響信号を送出する。変更例において、処理期間は第２の受信信号と返送信号との間の期間に対応させることもできる。位置特定方法の別の実施態様において、処理時間を予め決定しておくこともできる。見込移動時間差及び返送信号の送信までのターゲットデバイスによるデータ処理期間を知ることにより、十分な固定処理期間を画定し、ターゲットデバイスを構成することができる。その結果、ターゲットデバイスは、この固定期間後にその返送信号を正確に常に送出できる。この変更例では、返送信号内のこの固定期間に関連するデータを送信する必要はない。なぜなら、サーチデバイス内に不揮発性の形で事前に導入できるからである。
【００３０】
ステップ１１６において、サーチデバイスＤ１はアンテナＡ３に最も近いアンテナＡ１を介して最初に即時ｔｆｉｎ１（図５参照）で返送信号１１４を受信する。この受信により、そのＵＷＢ受信機からアンテナＡ２を一時的に分離するスイッチを作動させる。その結果、同じ信号がアンテナＡ２で受信された時でも、ＵＷＢ受信機は即時ｔｆｉｎ２は動作せず、Ｄ１の電力消費を低減する。Ｄ１のデジタル処理モジュール２３において、値ｔｄｉｓｔ＝ｔｆｉｎ１−ｔｉｎｉはクロック回路により演算される。
【００３１】
ステップ１１７において、Ｄ１のモジュール２３は移動時間を演算する。
ｔ１＝（ｔｄｉｓｔ−ｔｐｒｏｃ）／２
ｔ２＝ｔ１＋ｔｄｉｆｆ
これらは、アンテナＡ３と各アンテナＡ１及びＡ２間の対応距離ｄ１及びｄ２を示す。次いで、モジュールは値ｄ０、ｄ１及びｄ２から３本のアンテナの平面内の三角測量により、アンテナＡ３の見込位置の極座標、従って、時計と、時計の軸１５に関連する被捜索物１２の極座標を演算し、次いで、ステップ１１８において、時計１１のディスプレイ手段２５及び２６により対応視覚表示を行う。ｔ１＞ｔ２の場合、インデックス１及び２は前記計算式において交換されなければならない。また、本発明の位置特定方法は、返送信号を受信するためのセコンドであるＤ１アンテナを用いて同様な態様で実施することもできる。
【００３２】
一般的に、ｄ２−ｄ１の絶対値はｄ０未満であり、そして、前記三角測量演算は、図３における符号Ｐ及びＱのような、軸１５に関する２つの見込対称位置を提供する。図３に示された本例では、これら位置の各方向はアナログ・ディスプレイ２５の時針５１と分針５２により指示される。一方、公距離（本例では４．９ｍ）はデジタル・ディスプレイ２６により表示される。あらゆる不明確性を取り除くために、少なくとも一つの追加測定が明らかに必要である。従って、ステップ１１９において、サーチデバイスＤ１が移動された後、サーチデバイスＤ１を前記追加測定が行われるであろう新たな位置に配置させる。図３において、新規位置１１ａへの移動は物体移行の動きにより行われる。本発明の範囲内で選択される技術（すなわち、ＵＷＢ技術）は特に好適な選択である。なぜなら、ＵＷＢスタンダードＩＥＥＥ８０２．１５．４ａによれば、ＵＷＢ受信機は、２つの信号速度が周波数４９９．２ＭＨｚで１５ｐｓ（ピコ秒）超になるやいなや、２つの信号の受信を区別できるからである。（この時間的距離は帯域幅が大きくなれば更に短くすることもできる。）従って、デバイスＤ２の信号アンテナＡ３で２つの信号受信を識別可能であるために、デバイスＤ２内に配設された受信機について、ｄ１とｄ２の差は少なくとも５ｍｍでなければならないだけである。本発明の特徴によれば、デバイスＤ１の２本のアンテナＡ１及びＡ２間の間隔が小さい場合であっても、２つのアンテナにより同時に発信された２つの信号の受信は、デバイスＤ２内の１本のアンテナに付属される同じ単一受信機により管理される。このことは電力消費量が極めて少なくて済むことを意味し、２つの信号受信間の時差は直通電子回路を用いて演算することができ、しかも、時差を極めて正確に決定できることを意味する。
【００３３】
しかし、アンテナＡ１及びＡ２の軸線方向に対して垂直位置にアンテナＡ３が接近してくると、デバイスＤ２内に配設された単一受信機は２つの信号受信を正確に区別することができなくなる。本発明におけるこの特定の問題に対して少なくとも２つの変法が考えられ得る。本発明の位置特定方法における第１の変法では、サーチ・コマンドを受けた後、ユーザはサーチデバイスＤ１を或る角度（特に、少なくとも３０度）回転させる。位置特定信号が２本のアンテナＡ１及びＡ２により所定の時間間隔で繰り返し同時に発信される。正当な返送信号を受信するやいなや、位置特定信号の送信を停止する。さもなければ、或る時間経過後に送信を止め、何も検出しなかった旨のメッセージをユーザに与える。第２の変法では、２本のアンテナＡ１及びＡ２により単一の位置特定信号を送信する。位置特定に失敗した場合、被捜索物が存在しないと結論する前に、ユーザは少なくとも所定の角度だけサーチデバイスを回転させ、新たな空間構成内に新たな位置特定信号を発信するために制御装置を再度駆動させなければならない。被捜索物が位置特定エリア内に存在する場合、サーチデバイスは本発明の方法によりその位置を検出することができるであろう。前記第１の変法及び第２の変法と併用することもできる、別の変法では、２つの信号の分離を適時に行うことができなかった２つの信号のうちの少なくとも一つの信号の受信を少なくとも或る場合には受信機が認識することができるものと考え、そして、その後、別の位置特定信号が送信される前に、自動的にか若しくは制御手段が再駆動される前に、受信機がユーザにサーチデバイスの回転を促すための特定のメッセージを送信する。
【００３４】
前記の追加測定を行うために、最初の返送信号の処理により得られた２つの見込方向の中から被捜索物の方向を明確に決定するために、図４は、物体移行無しに、従って、場所の変更無しに腕時計の基準軸１５の方位を変更するために、腕時計のダイアルの平面内で腕時計１１の限定的回転の形の前記動きの実施態様を示す。図面を簡略化するために、腕時計１１は一対のアンテナＡ１及びＡ２によってのみ示されている。図中における参照フレームは地球である。最初の測定による被捜索物の２つの見込位置はポイントＰ及びＱにより示されている。
【００３５】
時計１１を例えば時計回り方向に角度ｗだけ回転させた後、アンテナの新たな位置は時計の基準軸１５の新たな位置を画定する。その結果、ポイントＰ及びＱについて記憶された座標は、ポイントＰ及びＱからｗだけ角度的に偏位されたポイントＰ’及びＱ’を画定する。次いで、デバイスＤ１は最初のシーケンスのステップ１１０，１１２，１１３，１１５，１１６及び１１７と同様なステップ１２０〜１２５を含む第２の位置特定シーケンスを実行する。しかし、補充演算はステップ１２５で行われる。このシーケンスは、例えば、数十秒とステップ１１７の後の数秒との間の遅延後に自動的に開始されることが好ましい。しかし、このシーケンスは手動コマンドにより実施することもできる。被捜索物１２の実際の位置は地球上では不変なので、デバイスＤ１で行われた三角測量演算は一般的に、前記と同様な被捜索物１２の２つの見込位置（図４では、ポイントＳとＴで示されている）を提供する。被捜索物１２の位置を示すポイントは、実際にはポイントＰ又はＱと符合するポイントである。従って、図４では、ポイントＳがポイントＰと符合する。軸１５’に基づく基準システムでは、デバイスＤ１はステップ１２５において、ポイントＳ及びＴのどちらが、各ポイントＰ’及びＱ’に関して−ｗだけ角度的に偏位されたか選択しなければならない。次いで、ステップ１２６において、時計表示手段により被捜索物１２の視覚表示が行われる。この位置方向は２本の重ね合わされた時針５１と分針５２により表示され、一方、距離はデジタル・ディスプレイ２６により表示される。
【００３６】
Ｐ’及びＱ’から各ポイントがそれぞれ角度的に偏位した方向に従ってポイントＳ及びＴを区別するには、サーチデバイスＤ１に、時計１１が２つの位置特定シーケンス間で受ける回転方向を示さなければならない。簡単で経済的な解決策は、操作指示において回転方向（例えば、時計回り方向）を命令することである。さもなければ、ジャイロスコープをデバイスＤ１内に組み込むこともできるが、この方法は比較的高価で複雑であるばかりか、電力消費量を増大させる。しかし、ジャイロスコープは、時計の方位が測定後に変化するときの環境に関して時計の針の方向を維持することができる。
【００３７】
何らかの理由により、ポイントＳとポイントＴの区別が出来ない場合、デバイスＤ１は、ポイントＰ及びＱの座標の代わりに、ポイントＳとポイントＴの座標を記憶することもでき、その後、ステップ１２０から新たな位置特定シーケンスを実施する。しかし、ステップ１２６においてディスプレイが正常に実行された場合、サーチは完了したものと見做され、そして、デバイスＤ１はステップ１２７において自動的に停止する。サーチコマンドの終了はステップ１２８においてターゲットデバイスＤ２で行われる。この動作は例えば、タイミングによるか又はエントリー・キー３８の手動動作により自動的に行われる。次いで、ターゲットデバイスＤ２はステップ１２９において再びスタンバイ状態にされ、ウェークアップ受信機だけが電源ＯＮされる。
【００３８】
変法において、サーチデバイスＤ１の別の操作モードが提供され得る。例えば、ユーザ自身が周囲に関する時計の針の動きを解釈しながら、時計１１の異なる一連の位置における位置特定シーケンスを周期的に受信する。ステップ１２０〜１２７を実施する必要は無い。位置特定シーケンスの連続的受信は図８の矢線１３０により随意選択的に示されている。この連続的受信は、例えば、１／２秒〜１秒程度のリズムで実施できる。新たなシーケンス（ステップ１１０〜１１８）は格納されているデータ位置を上書きし、被捜索物１２の新たな距離と（一般的に）２つの新たな見込方向を表示する。ユーザは２本の針の動きを観察せざるを得なくなり、そして、その動きから、どちらが空間内で比較的一定の位置を示しているか推理し、被捜索物の真正な位置に対応する方向を見定める。従って、サーチデバイスにとって、２つの方向のうちどちらが正しい方向か決定するように構成することは不要である。なぜなら、ユーザ自身が、ディスプレイがどのように変化したか観察することにより、この操作を行うことができるからである。
【００３９】
ユーザが２本の針のうちの一方の針の方向に時計を動かしたとき、解釈は容易になる。例えば、この針が空間内で同じ方向を維持している場合、時計は被捜索物に向かって動いていることを意味するからである。この操作モードは図３に示されている。ユーザが、時計１１の初期位置から出発し、分針５２の方向に向かって１１ａの位置まで動いた場合、新たな位置特定シーケンスは両方の針を動かす。この場合、時針５１は被捜索物１２の実際の位置Ｐ方向を指し示し、分針５２は基準軸の新たな位置１５ａに関してＰの対称的位置Ｑａ方向を指し示す。ユーザが両方の針の方向が変化したことを見たら、ユーザは物体移行は正しい方向には起こらなかったことを推理しなければならない。逆に、ユーザが時計を１１から１１ｂまで時針５１の方向に動かしたら、Ｐの方向を指し示すこの針はその方向を変えない。従って、この結果から、物体移行は被捜索物１２の方向に向かって正しく行われたことを推理できる。このような場合、基準軸の位置１５ｂに関してＰの対称的位置Ｑｂの方向を指し示す分針５２は、軸の方位が変化するときだけ回転する。ここでも、ユーザは２本の針が重なり合うまで時計を回転させることができる。その後、ユーザは、時計の制御部材を手動動作することにより、位置特定の反復動作を停止させなければならない。
【００４０】
同様な操作モードを物体移行を伴わない回転ムーブメントについて適用できる。図４に示された例では、時計回り回転は、方向S及びＴを指し示すために、２本の針を別個に動かすことによる効果を有する。これとは逆に、ユーザが２本の針をゆっくりと反時計回りに回転させると、２本の針は、位置特定シーケンス中、ゆっくりと動いて、重なり合うまで互いに接近し、それにより、被捜索物１２の真正な方向を指し示す。
【００４１】
本発明で重要なことは、前記の操作モードは、時計の真正な回転又は真正な物体移行の動きに限定されないことである。なぜなら、時計が物体移行と回転の両方を為したときにも前記の操作モードを使用できるからである。ユーザが針の動きを正しく解釈するために必要なことは、時計のダイヤルが概ね同じ平面（例えば、水平面）内に維持されることのみである。
【００４２】
本明細書では詳細に説明しないが、サーチデバイスＤ１の別の実施態様によれば、時計がダイアル平面内（一般的に、水平に維持されている）で受けた動き（ムーブメント）を演算するために、デバイスに慣性ユニットを配設することもできる。慣性ユニットは例えば、少なくとも２本の軸を有する加速度計及びジャイロスコープなどを含む。新たな位置特定シーケンスが存在する場合、デバイスは先行シーケンスで記憶された２点の座標を、転置された基準フレームの座標に変換し、動かなかったポイントを発見するために、２つの新たなポイントの座標と比較する。このデバイスの操作モードを図９に示す。位置１１ｃに静置された時計１１の最初の位置特定シーケンスは時計の基準フレームにおいてポイントＰとＱの座標を規定する。ポイントＰは、被捜索物１２に結合されたターゲットデバイスＤ２のアンテナの位置であり、ポイントＱは、時計の基準軸の位置１５ｃに関するポイントＰの対称位置である。
【００４３】
ユーザが時計を移動させると、サーチデバイスは加速度計とジャイロスコープによりこの移動（ムーブメント）の成分を周期的に測定し、時計の基準フレームの新たな位置に関するＰ及びＱの座標を再演算し、そして、中間地点１１ｄに示されるように、針５１及び５２を指向させる。次いで、図８について説明したのと同様に、第２の位置特定シーケンスは時計の任意の位置１１ｅにおいて自動的に又は手動的に開始される。このシーケンスにより、サーチデバイスＤ１は、被捜索物１２の真正な位置Ｐと基準軸の現行位置１５ｅに関する対称イメージの位置とを識別し、そして、２本の針５１及び５２が重なることにより被捜索物１２の位置を表示し、一方、デジタル・ディスプレイ２６は距離を表示することができる。従って、ユーザは被捜索物１２が何処にあるか知り、そして、ユーザが望むならば、ＵＷＢにより更に厳密に捜索を続けるか若しくは捜索を終了することができる。
【００４４】
以上説明したように、本発明は極めて小型の装置に組み込むことが出来る位置特定システムを提供する。本発明の位置特定システムによれば、ターゲットデバイスは、位置を特定すべき物体に別個に結合させることができ、そして、ユーザは必要なときにサーチデバイスを簡単に帯有することができる。サーチデバイスは時計に兼備させる必要はない。このようなサーチデバイスを被捜索物の位置特定用途にのみ使用する装置に組み込むことも出来るし、若しくは、例えば、携帯電話又は浮動衛星位置特定デバイスなどのような、電源、電子回路及び２つの方向と距離を示すことができるディスプレイ手段を有する別の携帯装置に組み込むことも出来る。
【００４５】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ１，Ａ２、Ａ３  アンテナ
Ｄ１  サーチデバイス
Ｄ２  ターゲットデバイス
ｄ０  アンテナＡ１とＡ２間の間隔
ｄ１  アンテナＡ１とＡ３間の距離
ｄ２  アンテナＡ２とＡ３間の距離
ｔ１  アンテナＡ１とＡ３間の信号移動時間
ｔ２  アンテナＡ２とＡ３間の信号移動時間
Ｐ，Ｔ，Ｑ，Ｓ  被捜索物の見込位置
ｗ  偏位角
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ  時計
１２  被捜索物
１３  手動制御部材
１４  電子ユニット
１５，１５’，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｅ  アンテナＡ１とＡ２の中心位置を通過する軸
２０  送信／受信スイッチ
２１，２２  モジュール
２３  デジタル処理ユニット
２４  エントリー・キー
２５  アナログディスプレイ
２６  デジタルディスプレイ
２８  ＵＷＢパルス発生器
２９  増幅器
３０ａ，３０ｂ  増幅器
３１ａ，３１ｂ  エネルギー検出器
３２ａ，３２ｂ  デモジュレータ
３４  ＵＷＢ送信モジュール
３５  ＵＷＢ受信モジュール
３６  送信／受信スイッチ
３７  デジタル処理ユニット
３８  エントリーキー
３９  音響変換器
４１  ＵＷＢパルス発生器
４２  増幅器
４３  増幅器
４４  エネルギー検出器
４５  デモジュレータ
４６  ウェークアップ受信機
４９  ターゲットデバイスのクロック回路
５０  サーチデバイスのクロック回路
５１  時針
５２  分針
１０２  ウェークアップ信号
１０６  受信確認信号
１１１  位置特定信号
１１４  返送信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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