(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラッキングシステム（１０）であって、
−少なくとも１つの光源（１２）であって、光信号によって、前記光源（１２）に対応付けられている一義的な識別情報（ＬＩＤ１）を送出するように設計されている、少なくとも１つの光源（１２）と、
−カメラ（１８）を備えているモバイル通信ユニット（ＭＥ１）であって、前記少なくとも１つの光源（１２）から送出された前記識別情報（ＬＩＤ１）を、前記カメラ（１８）を使用して受信するように設計されている、モバイル通信ユニット（ＭＥ１）と、
を含んでいる、トラッキングシステム（１０）において、
前記トラッキングシステム（１０）はさらに、
−カメラ（２２）を備えている少なくとも１つの光センサ（２０）と、
−少なくとも、前記少なくとも１つの光センサ（２０）と接続されている、中央制御ユニット（２４）と、
を含んでおり、
−前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）は、さらに、前記識別情報（ＬＩＤ１）を受信すると、受信した前記識別情報（ＬＩＤ１）と相関付けられているデータを含んでいる、トラッキングプロセスをアクティベートするためのアクティベーション信号（ＬＩＤ１’）を前記中央制御ユニット（２４）に送出するように設計されており、
−前記中央制御ユニット（２４）は、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）から伝送された前記アクティベーション信号（ＬＩＤ１’）に基づいて、光センサ（２０）のカメラ（２２）を用いて前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の位置を特定するために、少なくとも１つの光センサ（２０）のどの光センサが、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）を検出しているかを求めるように設計されており、前記中央制御ユニット（２４）はさらに、求められた前記少なくとも１つの光センサ（２０）の前記カメラ（２２）を制御して、該光センサ（２０）のカメラ（２２）を用いて画像情報を前記中央制御ユニット（２４）に供給し、それによって、求められた前記位置における前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）のキャリアを特定および識別するように設計されており、
−前記中央制御ユニット（２４）はさらに、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の識別された前記キャリアをトラッキングするために、前記中央制御ユニット（２４）に接続されている少なくとも１つの光センサ（２０）を制御するように設計されている、
トラッキングシステム（１０）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの光センサ（２０）は、前記少なくとも１つの光源（１２）から送出された識別情報（ＬＩＤ１）を、前記光センサ（２０）のカメラ（２２）を使用して受信し、前記識別情報（ＬＩＤ１）と相関付けられているデータを前記中央制御ユニット（２４）に送信するように設計されており、
前記中央制御ユニット（２４）は、前記少なくとも１つの光センサ（２０）から前記中央制御ユニット（２４）に送信されたデータと、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）から前記中央制御ユニット（２４）に送信されたデータと、の比較から、少なくとも１つの光センサ（２０）のどの光センサが、該光センサ（２０）のカメラ（２２）を用いて前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）を検出することができるように、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の位置に対して配置されているかを求めるように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項３】
前記中央制御ユニット（２４）において、前記少なくとも１つの光センサ（２０）の位置が格納されており、
前記中央制御ユニット（２４）は、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）から前記中央制御ユニット（２４）に送信されたデータを評価し、評価された該データと、格納されている、前記少なくとも１つの光センサ（２０）の前記位置と、を比較することによって、少なくとも１つの光センサ（２０）のどの光センサが、該光センサ（２０）のカメラ（２２）によって前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）を検出できるように、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の位置に対して配置されているかを求めるように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項４】
前記中央制御ユニット（２４）にルックアップテーブル（３０）が格納されており、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）から送信されたデータに基づいて、前記ルックアップテーブル（３０）から、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の位置についての情報を求めることができる、
ことを特徴とする、請求項３記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項５】
少なくとも１つの光源（１２）から送出された前記識別情報（ＬＩＤ１）に、前記光源（１２）の位置情報が含まれており、
前記中央制御ユニット（２４）は、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）から前記中央制御ユニット（２４）に送信されたデータから、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の位置を求めるように設計されている、
ことを特徴とする、請求項３記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項６】
前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）は、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の目下の位置に対して、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）によって受信される識別情報（ＬＩＤ１）を送信する前記少なくとも１つの光源（１２）が配置されている相対的な空間角度を求めるように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項７】
前記トラッキングシステム（１０）は、特に前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）および／または前記中央制御ユニット（２４）は、求められた前記相対的な空間角度を、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の位置を求める際に考慮するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項６記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項８】
前記トラッキングシステム（１０）において、特に前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）および／または前記中央制御ユニット（２４）において、垂直方向（ΔＺ）における前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の所定の位置が格納されており、
前記トラッキングシステム（１０）は、特に前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）および／または前記中央制御ユニット（２４）は、前記所定の位置（ΔＺ）を、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の位置を求める際に考慮するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項９】
前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）は、少なくとも１つの別のセンサを含んでおり、特に磁界センサおよび／または加速度センサを含んでおり、
前記トラッキングシステム（１０）は、特に前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）および／または前記中央制御ユニット（２４）は、前記少なくとも１つの別のセンサの測定値が、前記モバイル通信ユニットの位置を求める際に、特に前記モバイル通信ユニットの絶対的な位置を求める際に考慮されるように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの光センサ（２０）は、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の前記キャリアの検出の際に、相応の情報を前記中央制御ユニット（２４）に送信するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１１】
前記トラッキングシステム（１０）は、特に前記少なくとも１つの光センサ（２０）および／または前記中央制御ユニット（２４）は、特徴を、特に前記キャリアの大きさ、種類、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の前記キャリアの性別、髪型、髪の色、顔の特徴および／または服装の特徴を求め、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の前記キャリアのトラッキングの際に考慮するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの光センサ（２０）は、以下のセンサ、すなわち、
−少なくとも１つのマイクロフォン、この場合、前記少なくとも１つの光センサ（２０）は、前記少なくとも１つのマイクロフォンを用いて音響的な特徴を、特に前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の前記キャリアの発言および／または足音を求めて、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の前記キャリアをトラッキングする際に考慮するように設計されている、
−照明状況のスペクトル評価を実施するためのスペクトルセンサ、
から成るグループのうちの少なくとも１つのセンサを含んでいる、
ことを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１３】
前記中央制御ユニット（２４）は、前記少なくとも１つの光源（１２）の前記識別情報（ＬＩＤ１）と相関付けられているデータと共に、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）から送信されたアクティベーション信号（ＬＩＤ１’）を受信した際に、相応の光源（１２）が所定の光信号を送出するように、該相応の光源（１２）を制御するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの光センサ（２０）は、前記所定の光信号を受信し、かつ前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の前記キャリアをトラッキングする際に考慮するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１３記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの光センサ（２０）は、学習プロセスにおいて、前記少なくとも１つの光センサ（２０）のカメラ（２２）の方位を規定するための仮想の３次元格子構造を作成するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの光センサ（２０）は、前記仮想の３次元格子構造を作成する際に、前記少なくとも１つの光センサ（２０）が配置されている空間の特徴を、特に以下のグループ、すなわち、
−壁、窓および／またはドアの位置；
−壁、窓、ドアの向き；ならびに
−前記空間の高さ、幅、長さ、
から成るグループのうちの少なくとも１つの特徴を考慮するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１５記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１７】
前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）は、ナビゲーション要求を前記中央制御ユニット（２４）に送信するように設計されており、
前記中央制御ユニット（２４）は、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の前記キャリアのトラッキングによって特定された、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の前記キャリアの目下の位置を考慮して、ナビゲーション信号を前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）に、かつ／または前記中央制御ユニット（２４）と接続されている少なくとも１つの光源（１２）に送出するように設計されている、
ことを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項記載のトラッキングシステム（１０）。
【請求項１８】
少なくとも１つの光源（１２）であって、光信号によって、前記光源（１２）に対応付けられている一義的な識別情報（ＬＩＤ１）を送出するように設計されている少なくとも１つの光源（１２）と、カメラ（１８）を備えているモバイル通信ユニット（ＭＥ１）であって、前記少なくとも１つの光源（１２）から送出された前記識別情報（ＬＩＤ１）を、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）のカメラ（１８）を使用して受信するように設計されている、モバイル通信ユニット（ＭＥ１）と、を含んでいるトラッキングシステム（１０）を用いて、モバイル通信ユニット（ＭＥ１）のキャリアをトラッキングするための方法において、
−少なくとも、前記少なくとも１つの光センサ（２０）に、中央制御ユニット（２４）を接続するステップと、
−前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）が、前記少なくとも１つの光源（１２）の識別情報（ＬＩＤ１）を受信すると、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）が、受信した前記識別情報（ＬＩＤ１）と相関付けられているデータを含むように形成する、トラッキングプロセスをアクティベートするためのアクティベーション信号（ＬＩＤ１’）を前記中央制御ユニット（２４）に送出するステップと、
−前記中央制御ユニット（２４）が、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）から伝送された前記アクティベーション信号（ＬＩＤ１’）に基づいて、光センサ（２０）のカメラ（２２）を用いて前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の位置を特定するために、少なくとも１つの光センサ（２０）のどの光センサが、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）を検出しているかを求めるステップと、
−前記中央制御ユニット（２４）が、求められた前記少なくとも１つの光センサ（２０）のカメラ（２２）を制御して、画像情報を前記中央制御ユニット（２４）に供給するステップと、
−前記中央制御ユニット（２４）が、前記画像情報に基づいて、求められた前記位置において前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）のキャリアを特定および識別するステップと、
−前記中央制御ユニット（２４）が、前記モバイル通信ユニット（ＭＥ１）の識別された前記キャリアをトラッキングするために、前記中央制御ユニット（２４）に接続されている少なくとも１つの光センサ（２０）を制御するステップと、
を備えることを特徴とする、モバイル通信ユニット（ＭＥ１）のキャリアをトラッキングするための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの光源であって、光信号によって、その光源に対応付けられている一義的な識別情報を送出するように設計されている少なくとも１つの光源と、カメラを備えているモバイル通信ユニットであって、少なくとも１つの光源から送出された識別情報を、自身のカメラを使用して受信するように設計されている、モバイル通信ユニットと、を含んでいる、トラッキングシステムに関する。さらに本発明は、その種のトラッキングシステムを用いて、モバイル通信ユニットのキャリアをトラッキングするための方法に関する。
【０００２】
公知の光ベースのトラッキングシステムは、一義的な光識別情報（ＬＩＤ）の送出を基礎としており、この光識別情報を、モバイル通信ユニットを用いて受信および検出することができる。このためにＬＩＤは、人間の目には不可視で、変調されて光電流に重畳される。変調された信号をモバイル通信ユニットによって検出するために、モバイル通信ユニットと、変調を行う光源との間に見通し内通路（Ｌｉｎｅ−Ｏｆ−Ｓｉｇｈｔ）が存在していなければならない。受信後に、ＬＩＤが光からフィルタリングされて取り出され、復調される。ＬＩＤ自体が位置情報を含むことができるが、しかしながら、モバイル通信ユニットが復調されたＬＩＤを、中央制御ユニットに送信し、その中央制御ユニットにおいて、ルックアップテーブルを介して、ＬＩＤに対応付けられた位置情報を求め、モバイル通信ユニットに返送することも考えられる。ＬＩＤと位置情報の対応関係は、事前に中央制御ユニットに格納される。位置情報の他に、任意の別のメタデータをＬＩＤと結合させることができる。しかしながら、ルックアップテーブルが外部の中央制御ユニットに格納されている上述の実現形態の他に、ルックアップテーブルを、モバイル通信ユニットにおいて実行されるアプリケーションに統合された部分として格納することもできる。それとは逆に、ルックアップテーブルが、動的な情報を含むこともでき、例えばどのモバイル通信ユニットがどの位置情報を確認したか、という情報を含むことができる。これによって、動的な運動プロフィールを記録することができ（トラッキング）、またタイムスタンプと共に記憶することができる（トレーシング）。それらの運動情報は、位置に関連付けられた種々のサービスおよび解析の基礎を成すことができる。
【０００３】
もっともこの公知の構成は、モバイル通信ユニットと、ＬＩＤを送出する光源との間に見通し内通路が存在する限りでしか機能しない。モバイル通信ユニットとして、例えば携帯電話が利用される場合、その携帯電話が利用する人間およびキャリアからの位置問合せ後に、利用者によって再びポケットに、例えばズボンのポケット、ジャケットのポケットまたはハンドバッグに仕舞われると、確かに位置情報を得て、その位置情報をシステムに記憶することができるが、その後の経過においては、空間内でのモバイル通信ユニットのキャリアの位置がさらにどのように変化したかを求めることはもはやできない。
【０００４】
択一的に、無線によるワイヤレスベースの種々のシステム、例えばＷＬＡＮまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈが存在している。この場合、一方では、送信器、例えばＷＬＡＮアクセスポイントＷＡＣまたはｉＢｅａｃｏｎの位置が既知であり、また他方では、受信した信号の信号電界強度（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ＲＳＳＩ）に基づいて、送信器からモバイル通信ユニットまでの距離を推定することができる。三角測量の規則によれば、一義的な位置決めのために、少なくとも３つの異なる／送信源が必要になる。
【０００５】
光ベースのインドアナビゲーションと比較すると、幾つかの欠点が明らかになる。欠点の１つとして、十分に多くの数の無線送信源が設置されなければならないことが挙げられる。これに対して、通常の場合、照明のためにいずれにせよ設けられている光源の数は既に十分である。必要とされる無線送信源のために、エネルギ供給が保証されなければならない。ＷＡＣの場合には、エネルギ供給のために電源が必要になる。電力消費量の低いｉＢｅａｃｏｎの場合には、バッテリが必要になるが、それらのバッテリは相応に全て１年以内に交換されなければならない。これとは異なり、照明を設置する場合には、常に電源が既に設けられている。最後に、無線ベースのインドア位置分解では、僅か５ｍ〜１０ｍの精度しか得られない。これとは異なり、光ベースのシステムは、１０ｃｍ未満までの精度を達成することができる。
【０００６】
要約すると、先ず、光ベースのシステムの高い精度によって、そのようなシステムのモバイル受信器を、したがってまたキャリア、例えば人間、機械、ロボットも十分正確にトラッキングするための手段が提供され、それによって例えば位置に関連付けられたサービスおよび解析を高い信頼性で実現することができる。
【０００７】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたようなトラッキングシステムないしモバイル通信ユニットのキャリアをトラッキングするための冒頭で述べたような方法を発展させ、識別情報を送出する光源と、モバイル通信ユニットとの間に見通し内通路が存在しなくても、トラッキングが実現されるようにすることである。
【０００８】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載されている構成を備えているトラッキングシステム、ならびに請求項１８の特徴部分に記載されている構成を備えているモバイル通信ユニットのキャリアをトラッキングするための方法によって解決される。
【０００９】
まず本発明は、見通し内通路が存在する限りにおいて、モバイル通信ユニット、ないしモバイル通信ユニットのキャリアが識別される場合には、トラッキングは基本的には見通し内通路なしでも実現されるという認識を基礎としている。したがって、モバイル通信ユニット、ないしモバイル通信ユニットのキャリアは、その識別に基づいて、見通し内通路がもはや存在しない場合であっても、カメラを用いてさらに追跡できるという前提が成り立つ。
【００１０】
さらに本発明は、その間に、効率的で日光／時刻に依存して状況に応じて行われる照明を種々の空間において実現することを目的として、古典的な運動センサ（ＰＩＲ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）の他に、カメラベースの、いわゆるアドバンスドライティングセンサ（ＡＬＳ）が使用されるという認識を基礎としている。そのようなＡＬＳは、純粋な存在検出の他に、照明状況（人工光および日光）のスペクトル評価もコストを掛けずに実施することができる。インテリジェンスな光管理システム（ｉＬＭＳ）を用いて、それらの情報を評価することができ、かつ種々の光源を種々の要求ないし設定に応じて制御することができる。古典的な照明タスクの他に、すなわち局所的な照明レベル、特定の光スペクトル等の調整等の他に、ｉＬＭＳは、光源から送出されるＬＩＤを動的に変化させることもできるか、またはＬＩＤの他に別のデータを、例えば上述のメタデータを、光源を介して出力することができる。
【００１１】
ここでモバイル通信装置によってＬＩＤが検出され、その情報が問合せのためにｉＬＭＳに転送されると、システムは、ｉＬＭＳに記憶されており、かつＬＩＤに位置が対応付けられているルックアップテーブルから、モバイル通信ユニットの位置を取得する。この場合、ＡＬＳを用いて、空間内のモバイル通信ユニットまたはモバイル通信ユニットのキャリアを検出して、識別し、それによってさらにトラッキングすることができる。
【００１２】
したがって本発明によれば、さらにトラッキングシステムは、カメラを、例えば少なくとも１つの上述のＡＬＳを備えている、少なくとも１つの光センサと、少なくとも１つの光センサと少なくとも接続されている中央制御ユニット（例えば上述のｉＬＭＳの一部）と、を含んでおり、この場合、モバイル通信ユニットがさらに、識別情報を受信すると、例えば上述のＬＩＤを受信すると、その受信した識別情報と相関付けられているデータを含んでいる、トラッキングプロセスをアクティベートするためのアクティベーション信号を中央制御ユニットに送出するように設計されている。中央制御ユニットは、モバイル通信ユニットから伝送されたアクティベーション信号に基づいて、どの位置にモバイル通信ユニットが配置されているかを求め、かつ少なくとも１つの光センサのどの光センサが、そのカメラを用いてモバイル通信ユニットを検出することができるように、モバイル通信ユニットの位置に対して配置されているかを求めるように設計されている。この場合、中央制御ユニットはさらに、求められた少なくとも１つの光センサのカメラを制御して、その光センサのカメラを用いて画像情報を中央制御ユニットに供給し、それによって、その求められた位置におけるモバイル通信ユニットのキャリアを特定および識別するように設計されている。中央制御ユニットはさらに、モバイル通信ユニットの識別されたキャリアをトラッキングするために、自身に接続されている少なくとも１つの光センサを制御するように設計されている。
【００１３】
本発明による解決手段の利点は、空間内にモバイル通信ユニットとＬＩＤを送出する光源との間にもはや見通し内通路が存在しない場合であっても、または位置特定のためのアプリケーションがモバイル通信ユニットにおいて既に終了している場合であっても、またはモバイル通信ユニットがそれどころか完全にスイッチオフされている場合であっても、さらにモバイル通信ユニット、ないしモバイル通信ユニットのキャリアをトラッキングできるということである。
【００１４】
したがって、モバイル通信ユニットを保持する人間および対象物を、ＬＩＤがもはや存在しない場所、例えば陰になっている領域またはＬＩＤ設備が設けられていない領域においても、もしくはエネルギ上またはコスト上の理由からモバイル通信ユニットへの照明が遮断されている時間においても、もしくは日光が射し込む場所または屋外においてもトラッキングすることができる。しかしながらこのことは、人間が、人工光およびＬＩＤが供給される廊下の領域から、多くの日光が射し込む室内に入った場合にも考えられる。
【００１５】
本発明によるトラッキングシステムの好適な実施の形態は、少なくとも１つの光センサが、少なくとも１つの光源から送出された識別情報を、自身のカメラを使用して受信し、またその識別情報と相関付けられているデータを中央制御ユニットに送信するように設計されていることを特徴としており、この場合、中央制御ユニットは、少なくとも１つの光センサから中央制御ユニットに送信されたデータと、モバイル通信ユニットから中央制御ユニットに送信されたデータと、の比較から、少なくとも１つの光センサのどの光センサが、そのカメラを用いてモバイル通信ユニットを検出することができるように、モバイル通信ユニットの位置に対して配置されているかを求めるように設計されている。
【００１６】
１つの有利な構成においては、中央制御ユニットにおいて、少なくとも１つの光センサの位置が格納されており、この場合、中央制御ユニットは、モバイル通信ユニットから中央制御ユニットに送信されたデータを評価し、その評価されたデータと、格納されている、少なくとも１つの光センサの位置と、を比較することによって、少なくとも１つの光センサのどの光センサが、そのカメラによってモバイル通信ユニットを検出できるように、モバイル通信ユニットの位置に対して配置されているかを求めるように設計されている。この構成は、光源に対して相対的な少なくとも１つの光センサの位置が、特に各光センサの位置が、既に中央制御ユニットに格納されているので、光源から送出された識別情報を光センサが受信して、中央制御に送信する必要はないという利点を有している。
【００１７】
この関係において、中央制御ユニットにルックアップテーブルが格納されており、モバイル通信ユニットから送信されたデータに基づいて、ルックアップテーブルから、モバイル通信ユニットの位置についての情報を求めることができる場合には好適である。このようにして、中央制御ユニットは特に簡単に、モバイル通信ユニットの位置を知ることができる。
【００１８】
これとは異なり、少なくとも１つの光源から送出された識別情報に、光源の位置情報が既に含まれていることも考えられる。この場合、中央制御ユニットは、モバイル通信ユニットから中央制御ユニットに送信されたデータから、モバイル通信ユニットの位置を求めるように設計されている。
【００１９】
前者のヴァリエーションにおいては、各光源が、いかなる場合においても自身に一義的に対応付けられている識別情報を送出すれば十分であるが、後者のヴァリエーションにおいては、光源が既に自身の位置についての情報を送出するように光源の制御または設計が行われている。これは前者に比べて若干多くの手間を要する。
【００２０】
さらに、モバイル通信ユニットの目下の位置に対して、そのモバイル通信ユニットによって受信される識別情報を送信する少なくとも１つの光源が配置されている相対的な空間角度を求めるように、モバイル通信ユニットを設計することができる。このようにして、基本的に、モバイル通信ユニットをより正確に位置特定することができるか、もしくはそれ自体でより正確に位置特定することができる手段が提供される。特に、通信ユニットのキャリアが特定および識別されるべき領域において複数の潜在的なキャリアが、特に人間が考慮される場合には、これは、選択をより確実なものにすることに寄与する。
【００２１】
この関係において、トラッキングシステムが、特にモバイル通信ユニットおよび／または中央制御ユニットが、求められた相対的な空間角度を、モバイル通信ユニットの位置を求める際に考慮するように設計されている場合には有利である。換言すれば、モバイル通信ユニットに相応のプログラムおよび計算能力が設けられている場合には、そのモバイル通信ユニット自体において、相対的な空間角度を既に考慮することができる。しかしながらこのことは、上記において述べたように、中央制御ユニットにおいて非常に簡単に処理することができる。何故ならば、中央制御ユニットには、一般的に静的な配置に基づいて、より高い計算能力を設けることができるからである。
【００２２】
トラッキングシステムにおいて、特にモバイル通信ユニットおよび／または中央制御ユニットにおいて、垂直方向におけるモバイル通信ユニットの所定の位置が格納されている場合には特に有利であることが分かった。この場合、トラッキングシステムは、特にモバイル通信ユニットおよび／または中央制御ユニットは、その所定の位置を、モバイル通信ユニットの位置を求める際に考慮するように設計されている。択一的に、トラッキングシステム自体において（ここでもまたモバイル通信ユニットおよび／または中央制御ユニットが該当する）、相応の所定の位置を想定することができる。つまり例えば、人間がモバイル通信ユニットを所持している場合には、垂直方向における所定の位置として、床から約１ｍの高さを想定することができるか、または最初に述べたヴァリエーションのように、その位置を格納することができる。しかしながら例えば、モバイル通信ユニットが自動掃除機である場合には、垂直方向における位置に関して、床から１０ｃｍ〜２０ｃｍの高さが考慮される。モバイル通信ユニットの別の種類のキャリアに関しては、勿論、別の高さを想定することができる。
【００２３】
モバイル通信ユニットの垂直方向における位置を想定または格納することによって、光センサのカメラによる検出の際の視差誤差を十分に回避することができるので、モバイル通信ユニットのキャリアの識別をさらに確実に行うことができる。
【００２４】
モバイル通信ユニットは、好適には、少なくとも１つの別のセンサを含んでおり、特に磁界センサおよび／または加速度センサを含んでおり、この場合、トラッキングシステムは、特にモバイル通信ユニットおよび／または中央制御ユニットは、この少なくとも１つの別のセンサの測定値が、モバイル通信ユニットの位置を求める際に、特にモバイル通信ユニットの絶対的な位置を求める際に考慮されるように設計されている。磁界センサによって、特に３つの磁界センサによって、公知のやり方で、モバイル通信ユニットの絶対的な位置を特定することができる。加速度センサは、基準点から始まる運動を検出するために使用することができる。それらのセンサの測定値も、モバイル通信ユニットの位置の特定をさらに改善することに寄与し、したがってモバイル通信ユニットのより確実なトラッキングに寄与する。
【００２５】
少なくとも１つの光センサを、モバイル通信ユニットのキャリアの検出の際に、相応の情報を中央制御ユニットに送信するように設計することができる。これによって、中央制御ユニットは、トラッキングプロセスの開始が成功したことを知ることができる。これに基づいて、例えばモバイル通信ユニットから送信された別のデータの評価、ないし少なくとも１つの光センサの相応の制御を行わないようにすることができる。
【００２６】
特徴を、特にキャリアの大きさ、種類、モバイル通信ユニットのキャリアの性別、髪型、髪の色、顔の特徴および／または服装の特徴を求め、モバイル通信ユニットのキャリアのトラッキングの際に考慮するように、トラッキングシステムを、特に少なくとも１つの光センサおよび／または中央制御ユニットを設計することができる。相応のソフトウェアは、例えば、ディジタルカメラの分野から十分に公知である。当業者には明らかであるように、そのようなソフトウェアを、本発明との関係においても有利に使用することができる。それらの複数の特徴が求められると、トラッキングシステムにとって、識別されたキャリアが人混みの中を移動するか、またはそのような人混みに紛れ込んだときにも、その識別されたキャリアを十分確実にさらに追跡することが著しく簡単になる。
【００２７】
少なくとも１つの光センサは、少なくとも１つのマイクロフォンから成る、センサのグループのうちの少なくとも１つのセンサを含むことができる。この場合、少なくとも１つの光センサは、少なくとも１つのマイクロフォンを用いて音響的な特徴を、特にモバイル通信ユニットのキャリアの発言および／または足音を求めて、モバイル通信ユニットのキャリアをトラッキングする際に考慮するように設計されている。モバイル通信ユニットのキャリアが装置である場合、例えば電気掃除機である場合には、その騒音放射も少なくとも１つのマイクロフォンを用いて検出して、さらなるトラッキングのために使用することができる。少なくとも１つの光センサを含むことができる別のセンサは、温度センサ、湿度センサならびに照明状況のスペクトル評価を実施するためのスペクトルセンサであってよい。
【００２８】
中央制御ユニットは、好適には、少なくとも１つの光源の識別情報と相関付けられているデータと共に、モバイル通信ユニットから送信されたアクティベーション信号を受信した際に、相応の光源が所定の光信号を送出するように、その光源を制御するように設計されている。所定の光信号は、例えば、フラッシュとして、または異なる色の光を送出することによって、すなわち短時間の色変化を行うことによって送信することができる。このようにして情報転送が準備され、この情報転送は、ＩＴインフラストラクチャに依存せずに光を介して機能する。その種のシステムにおいては、光源および光センサを、同一の中央制御ユニットに接続する必要はない。
【００２９】
この関係において、少なくとも１つの光センサを、所定の光信号を受信し、かつモバイル通信ユニットのキャリアをトラッキングする際に考慮するように設計することができる。この考慮は特に、その種の所定の光信号を検出する際に、相応の光源の空間的な近傍において、トラッキングプロセスが行われる対象となるモバイル通信ユニットが配置されていることが光センサに知らされるように行われる。
【００３０】
さらに、少なくとも１つの光センサを、学習プロセスにおいて、そのカメラの方位を規定するための仮想の３次元格子構造を作成するように設計することができる。これによって、モバイル通信ユニットのキャリアの位置をより正確に特定して検出することができ、またそれと共に、トラッキングプロセスのためのより信頼性の高い識別を実現することができる。
【００３１】
この関係において、少なくとも１つの光センサを、仮想の３次元格子構造を作成する際に、その少なくとも１つの光センサが配置されている空間の特徴を、特に壁、窓および／またはドアの位置、壁、窓および／またはドアの向き、ならびに空間の高さ、幅および／または長さ、から成るグループのうちの少なくとも１つの特徴を考慮するように設計することができる。
【００３２】
最後に、モバイル通信ユニットを、ナビゲーション要求を中央制御ユニットに送信するように設計することができ、この場合、中央制御ユニットは、モバイル通信ユニットのキャリアのトラッキングによって特定された、モバイル通信ユニットのキャリアの目下の位置を考慮して、ナビゲーション信号をモバイル通信ユニットに、かつ／または中央制御ユニットと接続されている少なくとも１つの光源に送出するように設計されている。これによってユーザにとっての快適性を改善することができ、したがって見通し内通路が存在しない場合であっても、例えばモバイル通信ユニット自体またはモバイル通信ユニットに接続されているヘッドセットによる音声出力を介して、または周囲環境によって、例えば光ベースの動的なルーティングによって、ユーザをナビゲートすることができる。したがって、この発展形態によって、ＧＰＳ信号を用いないナビゲーションを実現することができる。特に、人間および対象物を、ＬＩＤがもはや存在しない場所においてもさらにナビゲートすることができる。これについての例は既に上記において説明した。
【００３３】
さらに有利な実施の形態は、従属請求項より明らかになる。
【００３４】
本発明によるトラッキングシステムとの関係において紹介した好適な実施の形態およびそれらの実施の形態の利点は、相応に、適用可能である限りは、モバイル通信ユニットのキャリアをトラッキングするための本発明による方法に当てはまる。
【００３５】
以下では添付の図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるトラッキングシステムの第１の実施例を示す。
【図２】本発明によるトラッキングシステムの第２の実施例を示す。
【図３】本発明によるトラッキングシステムの第３の実施例を示す。
【００３７】
図１には、本発明によるトラッキングシステム１０の第１の実施例が概略的に示されている。このトラッキングシステム１０は、変調器１４を備えている光源１２を含んでいる。変調器１４は、光源１２に対応付けられている一義的な識別情報ＬＩＤ１を変調させて光信号に重畳させるように設計されている。したがって、識別情報ＬＩＤ１を受信した際に、基本的に、専用の光源１２を、特にその光源１２の位置を推定することができる。しかしながら、光源１２の変調器１４は、光源１２の位置についての情報が既に含まれているように識別情報ＬＩＤ１を変調することも可能である。
【００３８】
モバイル通信ユニットＭＥ１、ここではスマートフォンは、カメラ１８を有しており、また光源１２から送出された識別情報ＬＩＤ１を、そのカメラ１８を使用して受信するように設計されている。トラッキングシステム１０は、さらに光センサ２０を含んでおり、この光センサ２０も同様にカメラ２２を有している。また中央制御ユニット２４も設けられており、この中央制御ユニット２４は、この実施例において、インテリジェント光管理システム（ｉＬＭＳ）２６と、ルックアップテーブルが格納されているメモリ装置３０を備えているサーバ２８と、を含んでいる。中央制御ユニット２４は、光センサ２０および光源１２に接続されている。モバイル通信ユニットＭＥ１は、特にＷＬＡＮまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたはＵＭＴＳを介して、中央制御ユニット２４と通信することができる。
【００３９】
モバイル通信ユニットＭＥ１において、設定可能なアプリケーションが始動された場合には、モバイル通信ユニットＭＥ１は、識別情報ＬＩＤ１を受信すると、トラッキングプロセスをアクティブ化するためのアクティベーション信号ＬＩＤ１’を中央制御ユニット２４に送出するように設計されている。アクティベーション信号ＬＩＤ１’は、受信した識別情報ＬＩＤ１と相関付けられているデータを含んでいる。
【００４０】
中央制御ユニット２４は、伝送されたアクティベーション信号ＬＩＤ１’をルックアップテーブル３０において参照し、その参照に基づいて、モバイル通信ユニットＭＥ１に関する位置ＸＹＺを求める。求められた位置ＸＹＺは、さらにそれに並行して、中央制御ユニット２４からｉＬＭＳ２６を介して光センサ２０に送信される。事前に光センサ２０によって学習プロセスの枠内で作成されたか、または天井における光センサ２０の位置および空間の寸法を考慮して３次元マップを使用して算出された、３次元の仮想ＸＹＺ格子を用いて、光センサ２０のカメラ２２は、位置ＸＹＺにおけるモバイル通信ユニットＭＥ１の画像を撮影して、評価のために中央制御ユニット２４に送信することができる。
【００４１】
識別率およびトラッキング率をさらに改善するために、１つまたは複数の光センサ２０を使用して、対象物ないしモバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアの３次元モデルを作成することができる。それらの特徴は、図１に示されているように、サーバ２８のルックアップテーブルに格納することができ、また人間ないし対象物が上記の空間を離れるか、または相応のモバイル通信ユニットＭＥ１がもはや見えなくなったときに、それらの人間ないし対象物をさらにトラッキングするために、サーバ２８において、別の光センサ２０によって使用できる状態にある。
【００４２】
この求められた位置を、中央制御ユニット２４がモバイル通信ユニットＭＥ１に返送し、その結果、求められた位置が、所定の範囲でモバイル通信ユニットＭＥ１のモニタ１６に表示される。ルックアップテーブルにおいては、アクティベーション信号ＬＩＤ１’の送信器に、すなわちモバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアに、上述の、もしくは下記においてさらに言及する、求められた特徴および特性が対応付けられる。さらに、中央制御ユニット２４は時計を有している。このようにして、その都度求められた、モバイル通信ユニットＭＥ１の位置を、タイムスタンプと一緒に、中央制御ユニット２４に記憶することができる。
【００４３】
光センサ２０は、同一の識別情報ＬＩＤ１を、カメラ２２を用いて受信し、かつその情報を中央制御ユニット２４に伝送する。アクティベーション信号ＬＩＤ１’と、光センサ２０から伝送された情報ＬＩＤ’’との比較に基づいて、中央制御ユニット２４は、どの光センサ２０がそのカメラ２２を用いてモバイル通信ユニットＭＥ１を検出できるように、モバイル通信ユニットＭＥ１の目下の位置に対して配置されているかを知る。それに基づいて、中央制御ユニット２４は、求められた光センサ２０のカメラ２２を制御して、その光センサ２０のカメラ２２を用いて画像情報を中央制御ユニット２４に供給し、それによって、その求められた位置におけるモバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアを特定および識別する。
【００４４】
中央制御ユニット２４は、光センサ２０または少なくとも１つの別の光センサ２０を、モバイル通信ユニットＭＥ１の識別されたキャリアをトラッキングするために制御するように設計されている。
【００４５】
モバイル通信ユニットＭＥ１の、求められた目下の位置ＸＹＺが、周囲情報と共に、中央制御ユニット２４からモバイル通信ユニットＭＥ１に、またモバイル通信ユニットＭＥ１のモニタにおける相応の表示部に伝送されることによって、モバイル通信ユニットＭＥ１を所望の位置へとナビゲートする際の支援が実現される。
【００４６】
モバイル通信ユニットＭＥ１の目下の位置に対して、そのモバイル通信ユニットＭＥ１によって受信される識別情報ＬＩＤ１を送信する光源１２が配置されている相対的な空間角度を求めるように、モバイル通信ユニットＭＥ１を設計することができる。この空間角度は、モバイル通信ユニットＭＥ１の位置を求める際に考慮することができ、特に、モバイル通信ユニットＭＥ１自体によって、または中央制御ユニット２４によって考慮することができる。
【００４７】
モバイル通信ユニットＭＥ１は、別のセンサを含むことができ、特に磁界センサおよび／または加速度センサを含むことができ、この場合、トラッキングシステムを、特にモバイル通信ユニットＭＥ１および／または中央制御ユニット２４を、この少なくとも１つの別のセンサの測定値が、モバイル通信ユニットＭＥ１の位置を求める際に考慮されるように設計することができる。モバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアのさらなる特性を求めるために、光センサ２０のカメラ２２によって受信された信号を、光センサ２０自体において、または中央制御ユニット２４において評価することによって、モバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアの特徴を求め、かつモバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアをトラッキングする際に考慮することができる。この場合、特徴は特に、キャリアの大きさ、種類、性別、髪型、髪の色、顔の特徴および／または服装の特徴である。光センサ２０も同様に別のセンサを含むことができ、例えば少なくとも１つのマイクロフォンを含むことができ、この場合、光センサ２０を、少なくとも１つのマイクロフォンを用いて、音響的な特徴を、特にモバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアの発言および／または足音を求めて、モバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアをトラッキングする際に考慮するように設計することができる。その本来の機能に基づいて、光センサ２０には、好適には照明状況のスペクトル評価を実施するためのスペクトルセンサも配置されている。別のセンサは、温度センサまたは湿度センサであってよい。
【００４８】
中央制御ユニット２４によって、アクティベーション信号ＬＩＤ１’が受信される場合、光源１２が所定の光信号を送出するように、ｉＬＭＳ２６を介して光源１２を、特にその変調器１４を制御するように、中央制御ユニット２４を設計することができる。この所定の光信号を受信する光センサ２０は、その所定の光信号を、モバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアをトラッキングする際に考慮することができる。
【００４９】
モバイル通信ユニットＭＥ１を、ナビゲーション要求を中央制御ユニット２４に送信するように設計することができる。この場合、中央制御ユニット２４は、モバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアのトラッキングによって特定された、モバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアの目下の位置を考慮して、ナビゲーション信号をモバイル通信ユニットＭＥ１に送信する、かつ／または中央制御ユニット２４と接続されている少なくとも１つの光源１２を相応に制御するように設計されている。例えば大きい空間において、または長い通路において、種々の光源１２が配置されている場合には、光ベースの動的なルーティングを実現するために、それらの光源１２を制御することができる。
【００５０】
図２には、本発明によるトラッキングシステムの第２の実施例が概略的に示されている。図面を見やすくするために、中央制御ユニット２４は省略されている。空間内に種々の光源１２ａ〜１２ｄが配置されており、各光源に対応する変調器１４ａ〜１４ｄが設けられている状況が見て取れる。種々の光源１２ａ〜１２ｄは、それぞれの光信号を用いて、種々の識別情報ＬＩＤ１〜ＬＩＤ４を送出する。中央制御ユニット２４においては、モバイル通信ユニットＭＥ１が識別情報ＬＩＤ１〜ＬＩＤ４を受信できる領域を、専用の光センサ２０がそのカメラ２２によってカバーできることが記憶されている。中央制御ユニット２４が受信する中で最も強い受信レベルを有している識別情報と相関付けられているデータのみを、アクティベーション信号の枠内で、中央制御ユニット２４に送信するように、通信ユニットＭＥ１を設計することができる。このケースでは、光源１２ａからの識別情報ＬＩＤ１が最も強い受信レベルを有している識別情報である。したがって中央制御ユニット２４は、光センサ２０から供給された画像信号を評価した際に、空間内のモバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアを、光源１２ａの近傍において、すなわち相当に左において探索すべきことを知る。
【００５１】
図３には、本発明によるトラッキングシステムの別の実施例が示されており、ここでは、図面を見やすくするために、光源１２、変調器１４ならびに中央制御ユニット２４が省略されている。このケースでは、光センサ２０は、学習プロセスにおいて、自身のカメラ２２の方位を規定するための仮想の３次元格子構造を作成するように設計されている。この場合、仮想の３次元格子構造を作成する際に、光センサ２０が配置されている空間の特徴を、特に壁、窓およびドアの位置、壁、窓およびドアの向き、ならびに空間の高さ、幅および長さを考慮するように、光センサ２０を設計することができる。
【００５２】
トラッキングシステム１０に、特にモバイル通信ユニットＭＥ１および／または中央制御ユニット２４に、垂直方向におけるモバイル通信ユニットＭＥ１の所定の位置ΔＺを格納することができる。その所定の位置ΔＺがモバイル通信ユニットＭＥ１の位置を求める際に考慮されるように、トラッキングシステム１０を、特にモバイル通信ユニットＭＥ１および／または中央制御ユニット２４を設計することができる。図３から明らかなように、第１の位置においては、モバイル通信ユニットＭＥ１が空間の床にあり、第２の位置においては、モバイル通信ユニットＭＥ１が床の上方の高さΔＺに配置されていると仮定した場合には、それら２つの位置間の角度差Δφが生じる。適切な垂直方向の位置を考慮することによって、視差誤差を確実に回避することができる。垂直方向における位置ΔＺを知ることによって、トラッキングシステム１０は、その位置ΔＺを知らない場合とは異なる個所において、モバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアを特定および識別することができる。特に、モバイル通信ユニットを備えた複数の人間または対象物が、相互に密に配置されているか、またはトラッキングすべきモバイル通信ユニットＭＥ１と光センサ２０との間に配置されている場合には、トラッキングすべきモバイル通信ユニットＭＥ１のキャリアの探索を極めて正確に実施することができる。
【００５３】
１つの適用例においては、モバイル通信ユニットＭＥ１にロードし、そこにおいてアクティベートすることができるアプリケーションをショップから提供することができる。これによって、購入リストをショップのサーバにアップロードすることができる。アプリケーションがアクティベートされると、識別情報の受信と、識別情報と相関付けられているデータの、ショップのサーバへの転送と、によって、トラッキングプロセスを開始することができる。それに基づいて、顧客をトラッキングすることができ、また例えば、顧客は自身の購入リストを考えられる最短の距離で処理できるように、ショップによって誘導することができる。付加的または択一的に、顧客が自身の買い物の枠内で、特売品が展示されている場所へとナビゲートされるように、ナビゲーションを行うことができる。
【図１】
0006391850.tif 000002
【図２】
0006391850.tif 000003
【図３】
0006391850.tif 000004