(57)【要約】  分散された測位共同行動決定及び確率的衝突を用いて、対象物は、生じる前に潜在的な衝突を独立に特定、解消できる。発明の１実施形態では、複数の対象物の各々に関連づけられた相互通信タグ及び他のセンサリソースが、対象物感で、相対的な位置データ及び状態情報を提供する。この情報を用いて、各対象物は、近くの対象物の位置及び行為を含むその環境の空間認識を進展させ、必要であれば、その行動を変更して、目的をより効率的に達成し、潜在的な衝突を解消する。
2015522797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法であって、
１又は複数の近くの対象物の存在を特定する段階と、
前記１又は複数の近くの対象物を含む環境の局所の空間認識を進展させる段階と、
前記局所の環境の前記局所の空間認識を前記対象物の行為の第１の進路と関係づける段階と、
前記局所の空間認識と前記対象物の行為の前記第１の進路との間の１又は複数の確率的衝突を決定する段階と、
１又は複数の確率的衝突の決定に応じて、前記対象物の行動を変更する段階と
を備え、
前記局所の空間認識は、前記１又は複数の近くの対象物の各々の相対的な範囲、角度及び動きを含む
方法。
【請求項２】
変更する段階は、前記１又は複数の確率的衝突を解消するために、行為の前記第１の進路を変更する段階を有する
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項３】
変更する段階は、前記１又は複数の確率的衝突を解消するために、行為の前記第１の進路を行為の第２の進路に置き換える段階を有する
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項４】
行為の前記第１の進路は、使命目的に関連付けられ、変更する段階は、前記１又は複数の確率的衝突を解消するために、前記使命目的を変更する段階を有する
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項５】
前記１又は複数の確率的衝突は、所定の管理された動きプロトコルによって決定される
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項６】
前記所定の管理された動きプロトコルは、複数の対象物の間の最低安全間隔距離を維持することを含む
請求項５に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項７】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と前記１又は複数の近くの対象物との間の衝突である
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項８】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と既知の障害物との間の衝突である
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項９】
前記局所の空間認識は、前記１又は複数の近くの対象物の各々の範囲ベースのトラッキングを含む
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１０】
前記１又は複数の近くの対象物の存在は、複数の超広帯域高周波識別タグのインタラクションによって決定される
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１１】
前記１又は複数の近くの対象物の各々からの状態データを受信する段階を更に備える
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１２】
状態データは、対象物識別を含む
請求項１１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１３】
進展させる段階は、前記特定された１又は複数の近くの対象物の各々の対象物識別を近くの対象物の所定の承認リストと関係づける段階を有する
請求項１２に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１４】
前記１又は複数の確率的衝突は、１又は複数の近くの対象物の非承認の存在を特定することを含む
請求項１３に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１５】
１又は複数の確率的衝突を決定することに応じて、ユーザアラートシステムを起動する段階を備える
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１６】
対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステムであって、
１又は複数の近くの対象物の存在を検出するように動作可能な検出モジュールと、
前記検出モジュールに通信可能に接続され、前記１又は複数の近くの対象物の空間表示を作成するように動作可能な空間認識エンジンであって、前記空間表示が前記１又は複数の近くの対象物の各々についての相対的な位置の及び直線運動の情報を提供する、空間認識エンジンと、
前記空間認識エンジンに通信可能に接続され、１又は複数の確率的衝突を特定するように動作可能な管理された動きモジュールと、
前記管理された動きモジュールに通信可能に接続され、１又は複数の確率的衝突の前記特定に応じて対象物行動を変更するように動作可能な行動エンジンと
を備えるシステム。
【請求項１７】
前記検出モジュールは、アクティブレンジングリソースからの位置の情報を受信する
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項１８】
前記検出モジュールは、前記１又は複数の近くの対象物からの集合的な位置の情報を受信する
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項１９】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と前記検出された１又は複数の近くの対象物との間に存在する
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２０】
前記管理された動きモジュールは、１又は複数の所定の管理された動きプロトコルを含む
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２１】
１又は複数の所定の管理された動きプロトコルは、複数の対象物の間の最低間隔を維持することを含む
請求項１７に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２２】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と前記１又は複数の近くの対象物との間の衝突である
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２３】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と既知の障害物との間の衝突である
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２４】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記空間表示の非承認対象物の検出である
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２５】
前記行動は、使命目的を達成するための行為の第１の進路である
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２６】
前記行動エンジンは、前記対象物と前記１又は複数の近くの対象物のうちの少なくとも１つとの集合的な使命目的を変更する
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２７】
前記空間表示は、対象物中心である
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２８】
衝突特定及び解消のためのシステムであって、
１又は複数の近くの対象物の存在を検出するように各々が動作可能な複数の検出モジュールであって、前記１又は複数の近くの対象物からの状態情報を受信するように動作可能な受信機を各々が有する複数の検出モジュールと、
前記複数の検出モジュールの各々に通信可能に接続され、前記１又は複数の近くの対象物の空間表示を作成するように動作可能な空間認識エンジンであって、前記空間表示は、前記１又は複数の近くの対象物の各々についての相対的な位置及び直線運動の情報を提供する、空間認識エンジンと、
前記空間認識エンジンに接続され、相対的な位置及び直線運動の情報を受信した状態情報と関係づけるように動作可能な相関エンジンと、
前記空間認識エンジン及び前記相関エンジンに通信可能に接続され、１又は複数の衝突を特定するように動作可能な管理された動きモジュールと、
前記管理された動きモジュールに通信可能に接続され、１又は複数の衝突の特定に応じて、行動を変更するように動作可能な行動エンジンと
を備えるシステム。
【請求項２９】
前記複数の検出モジュールの各々は、前記１又は複数の近くの対象物の各々に対する範囲情報を独立して収集するように動作可能である
請求項２８に記載の衝突特定及び解消のためのシステム。
【請求項３０】
状態情報は、識別データを含む
請求項２８に記載の衝突特定及び解消のためのシステム。
【請求項３１】
前記１又は複数の衝突は、前記複数の検出モジュールによって検出される複数の対象物と受信される状態情報との間の相関がないことを含む
請求項２８に記載の衝突特定及び解消のためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０１３年４月３０日付けの米国の非仮特許出願番号１３／８７３，６２０、２０１２年５月１日付けの米国の仮特許出願番号６１／６４１，２０１、２０１２年５月２９日付けの米国の仮特許出願番号６１／６５２，３４７、及び２０１３年３月５日付けの米国の仮特許出願番号６１／７７３，０６３に関し、優先権の利益を要求する。これらの全ては、本開示によって、本開示で完全に説明されるように、全ての目的のためにそれらの全体の参照によって組み込まれる。
【０００２】
概して、本発明の実施形態は、対象物の相対的な位置を決定することに関し、さらに特には、超広帯域識別タグを複数のものの間で用いて、確率的衝突を決定及び解消することに関する。
【背景技術】
【０００３】
センサ融合は、センサデータと、複数の異なるソースからのセンサデータから導出されたデータとの組み合わせであり、結果の情報が、ある意味では、これらのソースが個別に使用される場合よりも良い。比較する際に、データ融合は、同じ対象物を表す複数のデータ及び認識を、矛盾のない正確で有用な表示へ統合するプロセスである。各々の場合に、全ての目標は、より正確な、より完全な、又はより頼りになる／信頼できる結果を提供することである。
【０００４】
融合プロセスのデータソースは、複数の同種のセンサに基づくように規定されていない。実際、同じ目標に関する異なるデータソースが、より正確でより信頼できる結果を提供しうるといわれることがある。「より良い」データを提供するために複数のセンサデータの融合することは、称賛に値することだが、より良いデータ単独では、しばしば不十分である。これは、空間又は位置データの行動の利用に関して特に真実である。
【０００５】
正確な位置を知ることは、歴史にわたる長い探求であった。正確な地図と組み合わせた位置の認識の処理によって、Ａ地点からＢ地点までを知ることの課題の多くは解決されているとも考えられる。まだ、ＧＰＳシステムの広範な性質にもかかわらず、人は道に迷い続け、交通渋滞は生じ続け、衝突は恐れられたままである。実際、そのようなシステムは問題をより悪くしていたといわれることがある。従来技術の不足は、ユーザに空間情報だけでなく、行動の変更の根拠を形成できる相関的な情報も提供する複数の異なる位置決定リソースの融合である。特に不足しているのは、適切に複数の測位技術を組み合わせることによって、絶対的及び相対的な測位の両方の理想的な利益を同時に得る手段である。
【０００６】
ＧＰＳは、絶対的な測位の例であり、大きな距離での測位についての通信を促進する経路プランニングを支援し、ものが世界のいずれにあるかを持続的に知ることを提供する利益を提供する。相対的な測位は、しっかりしてより正確であるという利益を有し、外部ソース（例えば衛星）に接続する必要がない。従来の教示は、両方のアプローチの利益を同時に得る手段は提供していない。従来技術のこれらの及び他の不足は、本発明の１又は複数の実施形態によって解決される。
【０００７】
本発明の更なる利点及び新しい特徴は、一部、以下の説明に示され、一部、以下の明細書の審査で当業者に明らかになり、又は、発明の実施によって知られうる。発明の利点は、特に添付の請求項で指摘した手段、組み合わせ、構成物、及び方法によって明らかになり、達成されうる。
【発明の概要】
【０００８】
対象物のグループの間での、分散された測位、共同行動決定及び確率的衝突の解消のための、システム及びその関連づけられた方法論が、例によって以下提示される。発明の１実施形態では、インタラクティブタグが、複数の対象物及び／又は位置の各々に関連付けられ、それらは、他の近くの対象物に関する相対的な位置データ及び状態情報を各タグに提供する。この情報を用いて、各対象物は、近くの対象物の位置及び行為を含む、その環境の空間認識を進展させ、必要な時には、その行動を変更して目的をより効果的に達成し、可能性のある衝突を解消する。
【０００９】
本発明の１実施形態は、対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法を含み、１又は複数の近くの対象物の存在を特定する段階と、その後、これらの対象物を含む環境の局所の空間認識を進展させる段階とを含む。局所の空間認識（相関的なマップと同様）は、１又は複数の近くの対象物の各々の相対的な範囲、角度、及び動きを含む。方法は、局所の環境の空間認識を各対象物の行為の主要な（第１の）進路と関係づけ、その後、局所の空間認識と行為（複数の場合もある）の第１の進路との間の１又は複数の確率的衝突があるかを決定することによって続く。衝突がある場合には、本発明のこの実施形態は、１つのバージョンでは、衝突を解決又は解消すべく、１つの対象物の又は複数の対象物の行動を変更することによって続く。衝突は、使命目的が達成されることを妨げる確率的衝突又は行為を含む。他の衝突としては、対象物が所定の環境内にあることが承認されていないということを示す、関係付けられていない対象物を識別することを含むことができる。同様に、衝突は、対象物のうちの１又は複数が他の対象物の所定の範囲内である、又は既知の障害物の所定の範囲内であることを示しうる。
【００１０】
本発明の他の実施形態は、対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステムを有し、検出モジュール、空間認識エンジン、行動エンジン、及び管理された動きモジュールを含む。検出モジュールは、１又は複数の近くの対象物の存在を検出するように動作可能であり、一方空間認識エンジンは、複数の近くの対象物の空間表示を作成する。本発明の１つのバージョンでは、空間表示は対象物中心であり、１又は複数の近くの対象物の各々についての、相対的な位置及び直線運動の情報を提供する。管理された動きモジュールは、空間認識エンジンに通信可能に接続され、１又は複数の確率的衝突を特定するように動作可能である。最後に、行動エンジンは、管理された動きモジュールと通信し、必要であれば、１又は複数の確率的衝突の特定に応じて、対象物の行動を変更するように動作可能である。
【００１１】
本発明の他の態様は、行動の決定及び衝突解消のための方法を含み、１又は複数の近くの対象物の存在を特定し、その後、１又は複数の近くの対象物の各々の相関的な位置を決定することによって開始する。１つの実施形態に従って、そのような相関的な位置を明らかにするための手段は、既知の位置に配置された測位又は検出モジュールのようなセンシングインフラストラクチャの存在に依存する。
【００１２】
インフラストラクチャが存在する実施形態では、複数の測位又は検出モジュールは、環境に組み込まれ、各々はそれら自身の空間的位置を、例えばＧＰＳ位置又はマップの緯度と経度に基づいて認識するようにプログラムされる。他の近くの対象物は、それらの正確な地理空間位置を知らない場合がある。しかし、それら自身の位置を知る十分な位置モジュール又は対象物があれば、これらが、位置モジュールの既知の位置を参照して、他の近くの対象物の絶対位置を計算するために用いられることができる。
【００１３】
既知の位置の各対象物（位置モジュール、又は、一度その位置を１又は複数の位置モジュールに基づいて決定した近くのモジュール）は、他の近くの対象物までの距離を測定することができる。これらの対象物のいくつかは、さらに、非見通し内送信を用いてこの距離データを共有するデータ通信手段を含む。本発明の１実施形態によって、これらの対象物は、その後、各対象物の特有の識別及び位置モジュールの既知の位置を含む距離測定値を他の対象物へブロードキャストする。
【００１４】
（複数の位置モジュールを想定して）三角測量を用いることで、各対象物はその後、それ自身及び他の近くの対象物の位置を計算できる。それによって、各対象物は、その相対的及び絶対的な位置を有する。さらに、各対象物は、中央プロセッサ特有識別コードに通信できる。本発明の１つの実施形態では、各識別コードの位置は、各検出された対象物の位置に関係付けられる。コードはまた、複数の認証されたコードのリストと比較される。検出された対象物の位置が認証された識別コードのそれと相互に関連していない場合、本発明は、セキュリティ又は安全の侵害の存在を特定できる。非承認対象物の活動は、監視され、トラッキングされることができ、他の対象物の行動は、未知のエンティティの存在に基づいて変更される。
【００１５】
本開示及び以下の詳細な説明に記載された特徴及び利点は、すべてを含んだものではない。多くの追加の特徴及び利点が、図面、明細書及び特許請求の範囲を考慮して、当業者にとって明らかである。さらに、明細書で用いられる言葉は主に読みやすさと教示の目的で選択され、発明の構成を線引きし制限するために選択されたものではなく、クレームの参照がそのような発明の構成を決定するのに必須であるということは注目されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
添付の図面に関してとられた1又は複数の実施形態の以下の説明を参照して、上記の及び他の特徴と、本発明の目的と、それらを達成する方法とが、より明瞭になり、発明自身が最もよく理解される。
【００１７】
【図１】本発明の１実施形態によって、共同の空間測位のためのシステムの上位レベルのブロック図を示す。
【００１８】
【図２】本発明の１実施形態によって、共同の空間測位が実施されうる仮の都会の環境を示す。
【００１９】
【図３】共同の空間測位技術を持つ複数の対象物のメッシュネットワークインタラクションの上位レベルの描写を示す。
【００２０】
【図４】本発明によって、位置の情報を共同作成するために利用されうる方法論の例を示すフローチャートである。
【００２１】
【図５】本発明の１実施形態によって、位置決定及び共同行動変更を用いる複数の共同の対象物の上位レベルの図形の描写である。
【００２２】
【図６】本発明の１実施形態によって決定可能である図５に示される複数の近くの対象物の対象物中心の相関表示である。
【００２３】
【図７】図５及び６に示される複数の近くの対象物の他の対象物中心の相関表示であり、本発明の１実施形態による行動変更の１実施形態を示す。
【００２４】
【図８】本発明の１実施形態による、分散された測位及び共同行動決定のためのシステムの上位レベルのブロック図である。
【００２５】
【図９】本発明による分散された測位、共同行動決定、及び確率的衝突の解消のための１つの方法の実施形態のフローチャートである。
【００２６】
図面は、例のみの目的のために、本発明の実施形態を示す。当業者は、以下の説明から、本開示で説明された発明の原理から逸脱しないように、本開示で示された構造及び方法の代替の実施形態が使用されうるということは容易に認識しうる。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
１又は複数の位置決定リソースから導出される異なる位置データが、ピアツーピア相関データと融合され、その環境の共同での位置認識を対象物に提供する。本発明の１実施形態により、対象物は、１又は複数の位置リソースからの位置決定情報を収集し、他の近くの対象物に対するその相関的な位置とともに、その空間的位置を独立に決定する。近くのエンティティの相対的な位置及び動きを知ることで、その後、対象物はいかなる確率的衝突があるかを決定する。すなわち、現在の対象物がその行為の現在の進路を維持する場合に、行為のその進路が複数の検出された近くの対象物の進路と衝突しうるということである。衝突が認識されると、対象物の行動は変更され、その衝突を解消（除去）する。対象物の行動の決定及び共同の相対的な測位に基づく衝突解消のためのシステム及び関連の方法論のこれらの及び他の適用は、可能であり、本発明の１又は複数の実施形態により考慮される。
【００２８】
本発明の実施形態が、添付の図面を参照して詳細に以下説明される。発明はある程度詳細に説明され、示されているが、本開示は、例によってのみ作成され、一部の組み合わせ及び配置の多数の変更が、発明の意図及び範囲を逸脱しないように当業者によって講じることが可能である。
【００２９】
添付の図面を参照した以下の説明は、クレーム及びこれらの均等のものによって規定されるような本発明の例の実施形態の包括的な理解を支援するように提供される。多様な特定の詳細を含み、その理解を支援するが、単なる例として考えられるべきである。従って、本開示された実施形態の変化及び変形が発明の範囲及び意図から逸脱することなく形成可能であることは当業者は認識するであろう。また、よく知られた機能及び構造の説明は明瞭及び簡潔のために省略される。
【００３０】
以下の説明及び請求項で用いられる用語及び語は、文献の意味に限定されず、明瞭で整合性のある発明の理解を可能にすべく、発明者によって単に使用される。従って、本発明の例の実施形態の以下の説明が、例目的のためのみであり、添付の請求項及びそれらの均等のものによって規定されるような発明を限定する目的のためには提供されない。
【００３１】
本開示で用いられるように、「１実施形態」又は「実施形態」のいかなる参照も、実施形態に関して説明された特定の要素、特徴、構造、又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。明細書の多様な位置にある「１実施形態において」という句の出現は、同じ実施形態を参照する必ずしも全てではない。
【００３２】
「実質的に」という用語によって、挙げられる特性、パラメータ、又は値が、正確に達成される必要は無いが、例えば許容誤差、測定誤差、測定精度限界、及び当業者に知られる他の要因を含む偏差又変動値は特性が提供しようと意図する効果を不可能にしない量で生じうることを意味する。
【００３３】
同じ数字は全体として同じ要素を参照する。図面において、ある線、層、コンポーネント、要素、又は特徴のサイズは、明瞭のために誇張されうる。
【００３４】
本開示で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためであり、発明を限定する意図ではない。本開示で使用されるように、文で明らかに違うように示さない場合には、単数形（「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」）は、同様に複数形を含む。このため、例えば、「コンポーネント表面」の参照は、１又は複数のそのような表面への参照を含む。
【００３５】
本開示で使用されるように、用語「備える」、「含む」、「有する」（「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、「ｈａｓ」、「ｈａｖｉｎｇ」）又は他のそれらの変形は、非排他的包含をカバーする。例えば、要素の一覧を含むプロセス、方法、物品、又は装置は、それらの要素にのみ必ずしも限定されるものではなく、明確には記載されず、そのようなプロセス、方法、物品、又は装置に固有の他の要素を含みうる。さらに、明示的に正反対に述べない場合には、「又は」は、排他的又はではなく、包含的又はを参照する。例えば、Ａ又はＢ条件が以下のいずれかによって満たされる。Ａが真である（又は存在する）及びＢが偽である（又は存在しない）、Ａが偽である（又は存在しない）及びＢが真である（又は存在する）、及びＡとＢの両方が真である（又は存在する）。
【００３６】
他のように規定されない場合には、本開示で用いられる全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、この発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。一般に使用される辞書で規定されるような用語が、明細書及び関連技術のコンテキストでのそれらの意味と一致する意味を有するように解釈されるべきであり、明確に本開示でそのように規定しない場合には、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されるべきでないことはさらに理解されるであろう。よく知られた機能又は構造は、簡潔さ及び／又は明瞭性のために詳細に記載されない場合がある。
【００３７】
要素が、他の要素「の上に」、に「取り付け」、に「接続され」、に「結合され」、「に接触し」、「に搭載され」等として参照される場合、他の要素の直接上に、に取り付けられ、接続され、結合され、又は接触するであってよく、又は介在要素が存在しうる。逆に、要素が、例えば他の要素の「直接上に」、「に直接取り付けられ」、「に直接接続され」、「に直接に結合され」、又は「に直接接触し」である場合、介在要素は存在しない。他の特徴に「隣接」して配置される構造又は特徴への参照は、隣接する特徴に重ね合わせられ、又は下にある部分を有しうることが当業者によってまた認識される。
【００３８】
「下に」、「下方に」、「下位の」、「上に」、「上方に」等のような空間的に相対的な用語は、本開示では、１つの要素又は特徴の、図面に示されたような他の要素又は特徴との関係を説明するためのそれぞれの記載のために用いられうる。空間的に相対的な用語は、図面に示された向きに加えて、利用又はオペレーション中のデバイスの異なる向きを包含することが意図されることを理解されるであろう。例えば、図面のデバイスが転置された場合、他の要素又は特徴の「下に」又は「下方に」として記載された要素は、これにより、他の要素又は特徴の「上に」と方向付けられうる。このため、例の用語「下に」は、「上に」及び「下に」の向き両方を包含しうる。デバイスは、他の方法で方向付けられ（９０度又は他の向きに回転され）、空間的に相対的な記述語は本開示ではそのように解釈される。同様に、用語「上方に向かって」、「下方に向かって」、「垂直に」、及び「水平に」等は、本開示では、特に他の方法で示されない場合にのみ説明のために用いられる。
【００３９】
本発明の１実施形態によって、共同位置決定アプローチは、例えば、グローバル・測位・システム（ＧＰＳ）、レーザベースローカライゼーション、エンハンスドデッドレコニング、及び、ローカルな面積の相対的方位及び距離を提供するアクティブタグ（レンジング）トラッキング技術から得られた位置データのしっかりした構成のバランスを含む正確な信頼できる測位を提供する。上記した本発明の１つの実装形態では、ＧＰＳは長距離測位を提供し、相対的な測位を参照のグローバルフレームに関係づけ、レーザローカライゼーションは、レーザマッピング手順によって、整合的なローカルな範囲の理解を可能にする。エンハンスドデッドレコニングはズレを処理し、障害物検出を短い間隔でのロボットの微小な移動をトラッキングすることにより向上させ、タグトラッキング能力は、限界が、誤差（＋／−６インチ未満）にセットされることができ、反応的な非見通し線の位置能力を可能にすることを確実にする。上記例は、位置データを得るための４つの手段を記載し、当業者であれば、他の位置決定リソースが本発明に同じく適用可能であり、それらの適用及び実装において実際に考慮されることは認識するであろう。例えば、ＬＩＤａＲ（光検出と測距又はレーザー画像検出と測距）が、視覚検出システム等が可能であるように採用可能である。
【００４０】
本発明のアプローチに対する重要な利点は、各能力が他を補う認識の余剰分を提供するということである。技術の最も即時の適用の１つは、ＧＰＳが対象物間での可能性のある衝突を解消するためには利用可能でない又は不正確である領域において、ＧＰＳを拡大し高めることである。
【００４１】
従来の知識は、ＧＰＳが測位の解決法として使用可能であるが、接近移動、複数の車両調整又は正確なマーキング及び操作のための必要性のような様々な重要な能力を協調するための主要な手段として用いられることができないような十分な誤差が、ＧＰＳには存在するというものである。特異のＧＰＳ解決法と同様に、概してシステムは、木陰の下、貯蔵庫、地下蔵、建物、及び他のたくさんの状況において、強固で信頼できるというものではない。ＧＰＳの限界のより良い理解は、以下を考慮する。
【００４２】
ＧＰＳは、ユーザが地球上での位置を合理的な精度で正確に示すことを可能にする位置的なナビゲーションシステムである。現行のＧＰＳシステムは、正確に規定された軌道上で地球を周回する２４の専用衛星のいくつかによって送信された信号を利用する。参照点として衛星を利用することにより、ＧＰＳ受信機は、異なる衛星からの信号の到着時間の差に基づいて、それらの位置を計算する。ＧＰＳは、ターゲットまでミサイルをガイドするために最初に米国軍のために開発されたが、現在では、航空トラフィック制御システム、船、トラック、及び車、乗り物を利用した農業、検索及びレスキュー、及び環境変化のトラッキング等のために日常的に利用される。
【００４３】
上記したように、ＧＰＳは、全天候での、地球上又は近くのいかなる場所における位置及び時間情報を提供する宇宙衛星ナビゲーションシステムであり、４又は５以上のＧＰＳ衛星への障害の無い見通し線がある。（いくつかの場合では、位置決定は３つの衛星で形成可能である。）  ＧＰＳプログラムは、世界中の軍隊、民間、商業のユーザへの重要な能力を提供し、グローバル航空トラフィックシステムを現代化するためのバックボーンであり、しかし、その限界がないわけではない。
【００４４】
地球上の位置を決定するために、ＧＰＳ受信機は、地球より高いところからのＧＰＳ衛星によって送信された信号の時間を正確に計ることによりその位置を計算する。各衛星は、メッセージが送信された時間及びメッセージ送信の時間の衛星位置を含むメッセージを継続的に送信する。
【００４５】
受信機は、受信したメッセージを利用して、各メッセージの送信時刻を決定し、各衛星までの距離又は範囲を計算する。衛星の位置と共に、これらの距離は、受信機の位置を計算するために使用される。衛星の位置及び範囲は、範囲と等しい半径を有する、衛星中心の球体を規定する。受信機の位置は、おおよそこの球体の表面上にある。このため、４つの衛星によって、ＧＰＳ受信機の示された位置は、４つの球体の表面の交点に又は近くにある。誤差の無い理想的な場合には、ＧＰＳ受信機は、４つの表面の正確な交点にありうる。
【００４６】
最も重大な誤差ソースの１つは、ＧＰＳ受信機のクロックである。光の速度Ｃのとても大きな値のために、ＧＰＳ受信機から衛星までの推定された距離、範囲は、ＧＰＳ受信機のクロックの誤差にとても敏感であり、例えば１マイクロ秒（０．０００００１秒）は３００メートル（９８０フィート）の誤差に対応する。これは、きわめて正確で高価なクロックがＧＰＳ受信機が機能するために要求されることを示唆するが、製造者らは、大衆消費市場のための高価ではないＧＰＳ受信機を作ることを好む。このジレンマは、４つの範囲があるという事実の利点をとることにより解決する。
【００４７】
最初の２つの球体の交点の円が普通に完全に大きく、このため、第３の球体表面がこの大きな円と交差しうるため、３つの球体の表面は交差する可能性がある。クロックが間違っていると、第４の衛星に対応する球体の表面が最初の３つのものの交差する２つの点のいずれかと最初は交差する可能性が低い。任意のクロック誤差がそれが点と交差しないようにしうるためである。一方、全ての４つの球体表面が少なくとも完璧な交点からわずかの逸脱でほぼ交差するような解決策が発見された場合、受信機の位置の正確な推定が見つけられ、クロックは完全に正確であろう。
【００４８】
現行のＧＰＳシステムは、３つのセグメントである、宇宙セグメント、制御セグメント、及びユーザセグメントを有する。宇宙セグメント（ＳＳ）は、想像するように、軌道上のＧＰＳ衛星で構成される。軌道は、地球を中心とし、地球と回転しないが、かわりに遠い星に対して固定される。軌道は、少なくとも６つの衛星がいつも地球表面のほぼどこからでも見通し線内にあるように配置されている。この目的の結果として、４つの衛星は各軌道内で（９０度で）平等には離れていない。一般用語において、各軌道の衛星間での角度の差は、３０，１０５，１２０，及び１０５度で離れており、もちろん合計３６０度である。
【００４９】
制御セグメントは、マスター制御ステーション（ＭＣＳ）、代理マスター制御ステーション、４つの専用グランドアンテナ、及び６つの専用モニタステーションを有する。衛星のフライト経路は専用のモニタステーションによってトラッキングされる。その上、衛星の責任庁は、定期的に、専用又は共有のグランドアンテナを用いたナビゲーションの更新とともに各ＧＰＳ衛星に接触する。これらの更新は、衛星にのったアトミッククロックをお互いのわずかのナノ秒内に同期し、各衛星の内部軌道モデルの天体暦を調節する。
【００５０】
ユーザセグメントは、セキュアなＧＰＳ正確測位サービスの数十万の米国及び連合軍のユーザ、スタンダード測位サービスの数千万の民間、商業、及び科学のユーザから構成される。概して、ＧＰＳ受信機は、衛星によって送信された周波数へチューニングされたアンテナ、受信機プロセッサ、及び高安定クロック（しばしば、水晶振動子）から構成される。それらは、また、ユーザへ位置及び速度情報を提供するためのディスプレイを含みうる。各セグメントは、数式に誤差を導入し、ＧＰＳが対象物の全般の位置に関する信頼できる情報を提供する一方、高精度の情報を提供することは失敗する。さらに、少なくとも４つの衛星の各々への障害のない見通し線を必要とすることに基本的に限定される。
【００５１】
ＧＰＳの限定のいくつかを扱うために、範囲情報（例えばビデオ、レーダー、ソナー、又はレーザデータ）に基づくローカライゼーションが、特に、可視の特徴を有する都会の状況又は野外の領域において、位置の向上を提供する。本発明の１実施形態により、ＧＰＳ技術が、同時のローカライゼーション及びマッピングとシームレスに統合され、増強されたナビゲーション、検索、及び検出を提供する。レーザ又は他の距離検出装置によってわかる明確で持続的な特徴は、周りの環境に関するとてもしっかりしたデータを提供可能である。持続的な対象物の既知の位置がある状況では、レーザ（又は他の距離探知機）がＧＰＳデータと統合され、位置認識の相違を小さくする。例えば、ＧＰＳ信号が、数メートル内で、装置が既知の位置の２又は３以上の有力な対象物を特定できる位置に基づいて、位置を提供する場合、距離情報は、ＧＰＳ位置の精度を向上させるために用いられることができる。しかし、特に、システムが局所化を戻し、再度局所化をするために持続的な障害物が無い場合に、この技術は明確な限定を有し、レーザ又は測距技術は概して、持続的な対象物への障害の無い見通し線を必要とし、同時に、特定された対象物は既知であるべきである。
【００５２】
本発明によって考慮される位置センサの他のタイプは、慣性センサである。無線ビーコン及びＧＰＳとともに、慣性センサは、航空機のほとんどのナビゲーションシステムの基礎を形成する。慣性システムは、既知の位置からの加速度及び変位の測定である動きの作用の基づいて動作する。対象物がその開始位置を線形及び角度の両方の加速度及び動きの法則を提供するデータを用いて知る場合、その既知の位置からの対象物の変位が決定可能である。機械的及び光学的両方のジャイロスコープは、線形的及び角度の動きを運動量の保存の法則の適用によって測定するように利用されることができる。ＧＰＳ又は範囲ローカライゼーションと異なり、慣性ナビゲーションシステムは自己完結型のものである。すなわち、それらは、情報の任意の他のソースに依存しないで対象物位置を決定する。例えば、慣性ナビゲーションシステムを装備したデバイスが、その現在位置から、その原点から測定された他の位置へ進むように指示された場合、デバイスは、その原点に対して、動き中の任意の時間でのその位置と、その位置に到着する時も知りうる。それが、開けた領域にいるか又は建物の地下室にいるか又は地下蔵にいるかは無関係である。しかし、慣性ナビゲーションシステムは、システムに入力される初期データ（その初期位置）及び機器の経時的な任意のすりこぎ運動（ｐｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）にしかならない。全ての慣性ナビゲーションシステムは、統合変動に悩まされ、加速度及び角速度の測定の小さな誤差が、次第に大きくなる速度誤差に組み込まれ、それらが、さらに大きな位置誤差に組み込まれる。新たな位置が、前に計算された位置及び測定された加速度と角速度から計算されるため、これらの誤差が、初期位置が入力されてから大まかに時間に比例して蓄積する。このため、位置は、他のいくつかのタイプのナビゲーションシステムからの入力によって、定期的に修正されるべきである。対象物の位置の精度は、初期データの精度及び対象物の実際の位置が更新された点に基づいて変化する。
【００５３】
位置決定するための、本発明によって考慮される関連手段は、デッドレコニング又は進路統合である。ナビゲーションにおいて、進路統合は、前に決定された場所又は位置を用いて現在位置を算出し、経過時間及び進路で既知の又は推定された速度に基づいてその位置を進めるプロセスである。動物及び人間が本能的に進路統合を実践する。例えば、デスクから起きて、コーヒー部屋へホールを降りる場合、進行、回転及び停止の距離を記録する。目を閉じて同じ行動を試みる場合、精度は悪いが、ほとんどの個人は、それらの経路を再度形成し及び／又はそれらの位置を理解することができるだろう。
【００５４】
進路統合は累積する誤差を被る。ＧＰＳ及び他の位置リソースの利用は、単純なデッドレコニングを表面上はすたれたものにしたが、ほとんどの目的のために、デッドレコニングはとても正確な方向情報及び位置情報を提供できる。デッドレコニングは位置についての最も良い利用可能な情報を与えうるが、正確に決定されるべき位置のために全ての瞬間で速度と方向の両方が正確に分かるべきであるため、多くの要因による重大な誤差を被る。例えば、ホイールの回転数によって変位が測定される場合、おそらく膨張と摩滅の度合いによって、実際の直径と推定直径との間にある任意の不一致が、誤差ソースとなる。位置の各推定が前のそれとの比較であるため、誤差は累積する。
【００５５】
デッドレコニングは、ＧＰＳ技術の限界を克服するために実装されることができる。衛星のマイクロウェーブ信号は、駐車用ガレージ及びトンネルでは利用可能ではなく、衛星へのブロックされた見通し線又はマルチパス伝播によって都会の谷及び木の近くではしばしばひどく悪化する。デッドレコニングナビゲーションシステムでは、システムは、ホイール直径を知り、ホイール回転及びステアリング方向を記録するセンサを装備する。ナビゲーションシステムは、その上、経時的に観察される一連の測定を利用し、ノイズ（ランダムな変化）及び他の不正確さを含むアルゴリズムであるカルマンフィルタを利用し、単一の測定のみに基づくものよりも正確な傾向の既知では無い変数の推定を生成し、時折利用可能でない位置情報を有する利用可能なセンサデータを結合された場所の位置へ統合する。この方法を用いて、車のナビゲーションシステムは例えば、他の方法ではＧＰＳ信号を不鮮明にするトンネルに入る又は大きな建物間を進むことを許容しうる。
【００５６】
本発明の共同測位アプローチの他のコンポーネントは、超広帯域（ＵＷＢ）高周波（ＲＦ）識別（ＩＤ）タグ（共同的なＲＦＩＤ）のようなアクティブレンジング技術を用いることを含む。ＲＦＩＤシステムは、タグ、アンテナを有するリーダー、及びドライバ及びミドルウェアのようなソフトウェアからなる。ＲＦＩＤシステムの主な機能は、タグ（応答器としても知られる）から情報（ＩＤ）を引き出すことである。タグは、大抵、動産又は動物のような対象物に取り付けられ、動産及び動物が見通し線外に位置することを可能にする。タグは、ＩＤ以外の付加情報を含むことができる。当業者によって認識されうるように、他のアクティブレンジング技術は、本発明に同等に適用可能で有り、その利用を考慮される。用語「タグ」又は「ＲＦＩＤタグ」等の利用は、単に例示的で、本発明の範囲を限定するようにみなされるべきでない。
【００５７】
アンテナを有するＲＦＩＤリーダーはタグを読みとる（又は、からデータを得る）。アンテナはときどきＲＦＩＤシステムの別個の部分として扱われる。しかし、それをリーダー及びタグ両方の一体の特徴として考えることがより適切であり、それらの間の通信に必須であるためである。リーダーとタグの間で通信する２つの方法があり、誘導結合と電波である。前者の場合は、リーダーのアンテナコイルがタグのアンテナコイルの磁場を誘導する。タグはその後、誘導された場のエネルギーを用いて、リーダーにデータを戻すように通信する。この理由のため、誘導結合は数十センチメートル通信にのみ適用される。後者の場合、リーダーはエネルギーを、より長い範囲の機会を有する電波の形で放射する。エネルギーのいくらかの部分は、タグによって吸収され、タグの回路をオンにする。タグが起きた後に、いくらかのエネルギーがリーダーに戻るように反射される。反射されたエネルギーは変調され、タグに含まれるデータに変わることができる。
【００５８】
本発明の１実装形態では、ＲＦＩＤ又はＵＷＢタグは、既知の正確な位置を有する固定のインフラストラクチャの一部にのみ関連づけられるのではなく、対象物間のアクティブな相対的測位も提供する。さらに、タグは、集中型トラッキングシステムに接続され、インタラクションデータを伝達できる。可動の対象物が既知の位置のタグと相互通信し、対象物位置データの不一致を改善することができる。同様に、タグはオブジェクト間での相対的な位置及び相対的な動きを伝達できる。そのようなタグは、低検出可能性を有し、見通し線に限定されず、それらは妨害に弱くもない。そして、どのように取り付けられているか及びそれらが実装されている領域に依存して、タグ及びトラッキングシステムは、ユーザ／タグが、正確な測位の２００フィートから２マイルまでの半径のいかなる場所でも相互通信できるようにする。現在では、タグは、タグを有する各対象物の相互通信について、約±１２ｃｍの相対的な位置精度を提供する。  当業者によって認識されるように、用語対象物の使用は、いかなる方法での限定も意図したものでは無い。本発明が、対象物が車両又は携帯電話によって表される例で説明されると、対象物は、本開示で提示された発明概念を実装できる任意のエンティティとして解釈されるべきである。例えば、対象物が、ロボット、車両、航空機、船、自転車、又は他に対して移動する他のデバイス又はエンティティでありうる。本開示で説明した共同及び通信は、複数の媒体にわたる通信の複数の手順を含む。
【００５９】
前述したように、従来のセンサ融合アプローチは、高帯域幅通信システムを必要とする詳細な未処理データの継続的な受信及び送信を含む。高帯域幅通信システムはとても高価で、このアプローチは高い作業量をユーザ又はアナリストにしばしば負わせ、地理的に離れた複数のユーザへの、さらに２〜３の手順にわたる局所的に関連する見通しを抽出する。さらに、現存の方法は、「私はここから何処へ行く（又は行かない）？」又は「私に向かって何が移動してくる？」という質問にタイミング良く答えない。
【００６０】
図１は、本発明の１実施形態による、共同の空間測位のためのシステム１００の高レベルブロック図を示す。本発明の１実施形態によると、対象物１１０は、１又は複数の位置決定リソース１５０からの位置の情報を受信することによって、共同の空間測位を用いる。これらのリソースは、本発明の１実施形態において、グローバル測位衛星１２０、進路統合１３０、慣性ナビゲーションシステム１４０、超広帯域タグローカライゼーション１６０、及び範囲ローカライゼーション１７０を含む。
【００６１】
本開示で記載されるように、本発明は、多様な形式の位置データを組み合わせ、その環境における対象物の空間表示に到達する。１つの例ではその表示がグローバルベース又は空間的であり、しかし他の例では、表示が参照インジケータの異なるセットに基づき、又は対象物が参照のそれ自身のフレームを生成する。実際、本発明は、１又は複数の対象物又は対象物のグループが、シームレスに統合される参照の異なるフレーム（空間認識）をもたらす又は生成することができるシナリオを考慮する。
【００６２】
本発明の１実装形態では、対象物１１０は、その空間的位置の対象物の決定を補助する多様な位置決定リソース１５０から位置情報又はデータを受信する。当業者が認識するように、及び上記したように、各位置決定リソース１５０は利点及び不利益を有する。ＧＰＳ１２０は、例えば、別個に時間識別信号をそれぞれ送信する（最適には）４つの軌道上衛星への障害の無い見通し線を必要とする。受信した信号の受信遅延に基づいて、受信機は確率的位置を計算できる。しかし、対象物１１０が、これらの衛星間の見通し線が妨害又は不明瞭にされる建物又は領域に入ると、位置決定は信頼できないものとなる。さらに、全般的位置サービスのＧＰＳの世界的支持にもかかわらず、それは正確な移動のための十分な精度を提供しない。
【００６３】
同様に、対象物１１０は、慣性ナビゲーションシステム１４０からの位置の情報を受信しうる。ＧＰＳ１２０と異なり、慣性ナビゲーションシステムは、加速度及び時間を測定して、初期の開始位置からの対象物１１０の相対的な変位を決定する。このため、建物内へ、地下蔵内へ又は樹冠の下への移動は、そのようなシステムのオペレーションに影響しない。しかし、システムは、その開始点の精度のみならず、安定したプラットフォームを維持するその能力によっても限定される。その初期点の位置に誤差があれば、変位した動きに基づく位置のその決定も誤差が生じる。そのようなプラットフォームはまた、システムが経時的にどんどん不正確になっていきすりこぎ運動することで知られる。開始点の精度が疑わしい場合に、このすりこぎ運動は大きくなる。システムがオペレーション中に更新され、その差違のパラメータを提供する場合、更新は正確であると推定でき、このため、更新に基づくそれがある場所からの及びそれがあるべきと考える場所からの違いが、システムのズレに基づいている。システムはその後そのようなズレを調節することを継続する。しかし、初期位置が不正確であった場合、更新は誤差を解消するよりむしろ誤差を導入し、システムを、それのみが単純にあった場合よりも不正確にする。当業者が認識するように、ＧＰＳの場合のように、慣性ナビゲーションシステムもそれらの限界を有する。
【００６４】
本発明は、複数のソースからの位置の情報を統合し、対象物１１０の空間的位置を決定する。ＧＰＳ１２０、慣性ナビゲーションシステム１４０，進路統合１３０、範囲ローカライゼーション１７０、及び他の位置決定リソース１５０が、共同の空間測位プロセスによって統合され、最適の信頼でき正確な位置に到達する。この統合は、その認識された精度及び過去の差違に基づいて各ソースを比較することを含む。それにより、対象物の位置の決定及び精度は、いずれか１つの位置決定リソースの精度及び信頼性の度合いが変化するにもかかわらず維持されることができる。本発明の他の実施形態により、位置決定リソース１５０が組み合わされるプロセスは、対象物の位置に関するリソース間での一致又は不一致に基づくこともできる。例えば、４つの位置リソースのうちの３つが対象物の位置について一致すれば、第４の決定は、間違いであろうとして却下されることができる。しかし、対象物の異なる位置に関する複数の衝突又は複数の一致がある場合には、どのリソースの決定を信頼するかはより困難となる。本発明の１実施形態により、位置決定リソースは、複数の要因に基づいて優先される。この種の優先度スケジュールを用いて、個々の位置決定間で矛盾がある場合に、決定は、どのリソース（又はリソースの組み合わせ）が信頼できるかについて行われる。例えば、対象物の位置のＧＰＳ決定は（不正確にもかかわらず）、概してビジョン検出システムの決定に一致する。しかし、レーザシステムにより生成されたものとのこれら両方の不一致が、とても正確ではあるが、測定中のターゲットについて曖昧さを有する。このため、本発明の１又は複数の実施形態は、各位置決定リソースでの値を割り当て、評価し、その後、これらの決定を比較考量し、最も確実な位置に到達する。  位置決定リソースをそのような方法で組み合わせることによって、ＵＷＢタグ、ＲＦＩＤタグ、ＧＰＳ等のような明確な報告を提供するこれらのセンサが、ターゲットの「おおざっぱな」位置を提供するように利用され、その後、より高い精度を有する（時に不明瞭であるにもかかわらず）リソースが、位置情報の精緻化に利用される。
【００６５】
例えば、１つの対象物が、ＵＷＢタグ又はＧＰＳを用いて２メートル範囲内で他の近くの対象物又はターゲットの位置を決定することができうる。その情報を用いて、レーザ距離探知機が、その概略の位置に習って、ロケーション情報の精度を数ミリメートルまで減少させる。しかし、レーザは独立に用いられた場合、レーザの視野領域がとても狭いので、左へ３メートルの他のターゲットも同じとして特定しうる。位置決定リソースの共同に関して、ルールが開発され確立されうる。
【００６６】
本発明は、システム１００の他の対象物の位置認識も取り込み用いることによって、センサデータの融合を超える。このピアツーピア通信は、他の方法で、内部センサデータのみならず１又は複数の他の対象物又はノードの位置決定及びデータにも基づいて、隔離された対象物が正確な位置決定を確認することを可能にする。
【００６７】
本発明の１実施形態により、図１に示されるように、通信リンクは他の共同の空間測位の対象物１１０、１８０間で確立される。本発明の１実装形態では、ＵＷＢタグ１６０は、システム１００の２又は３以上の対象物の間でデータ及び位置認識を交換する手段を提供する。対象物間でのデータの交換の共同の特徴は、各対象物がその相対的な位置を独立に決定するのみならず、他の対象物のそれにリンクさせることで追加のリソース及び精度を得ることも可能にする。さらに、各対象物は、空間覚のその位置のみならず、その相対的でローカルな位置も他に提供できる。例えば、リンクされた２つの対象物は、確実にそれらの空間的位置が１メートル範囲内にあることを知り、しかし同時に、２〜３センチメートルまでの精度で相対的な位置を提供できる。加えて、追加の対象物にリンクさせることは、単一の対象物がその相対的な位置、及び、いくつかの例では、その空間位置を決定することを可能にする。本発明の他の例では、そのような他の対象物間での通信リンクは、追加データを提供し、内部での位置決定能力を高めるために使用可能である。さらに、伝達されるデータは、多様なレベルの特殊性がある。例えば、本発明の１実施形態において、各対象物は、その空間位置を独立に決定できる。その対象物はその後、その空間位置のその決定を、他の対象物に参照の同じフレーム内で伝達できる。もしくは、本発明の他の実施形態により、対象物は、その後他の対象物によって裁量で利用されうるその空間位置についての特定の位置データを伝達できる。例えば、対象物は、所定の参照フレーム内で、その位置が所定の程度の相違を有するＸであることを伝達可能である。もしくは又は加えて、ＧＰＳ情報、慣性情報、距離三角測量情報等も伝達でき、受信するエンティティは、その後、それ自身の空間認識を高めるために必要とする精度又はデータに基づいて、そのような特定情報を用いる又は捨てることができる。共同空間位置決定と組み合わされた正確な相対的位置データのこの組み合わせは、本発明の実施形態が、予測行動及び相互通信を含む、組み合わされた動き及び活動を正確に統合することを可能にする。
【００６８】
発明が、実施形態を参照して特に示され説明された及びされることを再認識する一方、当業者であれば、形式及び詳細に多様な他の変形が、発明の意図及び範囲を逸脱することなくなされることが理解されるべきである。
【００６９】
本発明の共同の空間測位及び確率的衝突の解消システムの複雑さをより良く理解することは、以下の簡素化された例を考慮する。図２は、本発明の１実施形態による対象物の行動の決定及び共同の相対的な測位に基づく衝突解消が実装されうる仮の都会の環境を示す。
【００７０】
複数の対象物２１０、２２０、２４０、２５０、２６０、２７０が存在し、各々が１又は複数の位置リソースを用いてそれらの空間的位置を決定する能力を内部に有する場合を想定する。例えば、各対象物は、ＧＰＳ受信機、慣性システム、レーザローカライゼーション、デッドレコニング技術等を有し、相互通信のためのＵＷＢタグを装備する。しかし各々は、それらのリソースの各々を使用する能力が異なる。例えば、２つの対象物２１０、２２０は、例えばＧＰＳ信号が利用可能では無い又は範囲ローカライゼーションの機会が限定される位置、建物にあり、しかし、各々は局所環境に関する正確なデータを有する。本質的に、それらは、それらの空間位置を独立に決定できない。すなわち、それらは、環境のマップを有するが、それらがマップのどこにいるかをいかなる精度でも認識しない。第３及び第４の対象物２４０、２５０はＧＰＳ位置を有するが、信号強度及び干渉によって、その精度は疑わしい。しかし、これらの対象物２４０、２５０の両方は、既知の位置マーカ２３０、２３５の範囲内である。マーカは、既知の空間的位置を有し、相対的な位置技術を用いて、弱いＧＰＳ受信にもかかわらず、そのタグに近い対象物がそれらの位置を正確に決定することができる。
【００７１】
当業者が認識するように、範囲情報に基づいて空間位置を決定することは、３つの独立したソースを必要とする。送信機からの信号を受信する対象物は、その送信機から所定の範囲であることを決定できる。送信機の位置を知ることで、受信機は、送信の範囲である半径を有し、原点が送信機の位置である球体の表面上にその位置があることを結論づけることができる。２つのそのようなソースから情報を受信することで、円を形成する２つの球体の交点を提供する。このためこの例の受信機は、交差する円のいずれかに存在する。理想的には、交差する３つの球体が、受信機が存在するポイントを特定する。しかし、対象物のその空間的位置の独立した決定を用いて、それが位置するポイントの地点を狭めることが可能である。２つの既知の位置２３０、２３５からの範囲情報を受信する対象物は、それが２つの球体の交点によって規定された円上にいることを知る。しかし、受信された情報に組み込まれてその空間的位置を精緻化することができるその空間的位置に関する情報をそれ自身が有する。
【００７２】
図２に示すような例を続けて、２つの近くの対象物２４０、２５０が互いに通信し、両方が固定されたマーカ（街灯）２３０，２３５と通信することをさらに仮定する。しかし、前に示したように、２つの対象物２４０、２５０の独立した地理空間のリソース（ＧＰＳ）は信頼できない。しかし、各々が位置データの第３のソースとして動作し、他方を支援し、より精緻化された正確な地理空間の位置に到達できる。説明したように、固定された位置マーカ２３０、２３５から受信したデータは、円の交点位置を提供する。第１の対象物２３０の見通しから、他の対象物２５０からの範囲情報が最終的な地理空間位置に至る。その内部の差違と組み合わされたその情報は、その対象物２３０に、その位置のより良いより精緻化された決定を提供する。このタイプのピアツーピア空間的位置は、固定されたマーカとの通信を行わないで、対象物の位置を決定するために用いられる。対象物間の相互通信を行うほど、位置はより正確になる。
【００７３】
本発明の１実施形態により、マーカ２３０、２３５及びそのＧＰＳ（又は他の対象物との相互通信）によって一部確認された１つの対象物２４０の位置の情報は、ピアツーピア通信を介して他の対象物２７０、２５０、２２０へ伝達されることができる。マーカ２３０、２３５に隣接する車２５０は、マーカ２３０，２３５及び他の近くの対象物から確認された正確な位置データも有する。しかし、交点２７０の車、及びより重要には建物２２０内の対象物は、他の対象物が有する位置データがとても価値があることは分かる。そのような相対的な位置データを用いて、他の対象物２２０は、その後それらの内部システムによって補足されて位置認識を補助するそれらの空間的位置を決定できる。さらに、建物２１０内でさらに隔離された対象物は、デイジーチェーン又はメッシュネットワークを介して中継される情報を用いて、正確な位置の情報を得ることができる。
【００７４】
同じ方法で、ＧＰＳ又は他のソースからそれらの位置を独立に決定できない個々のものは、近くの対象物の既知の空間を利用できる。本発明の１実施形態により、位置を知っている近くの対象物２７０、２９０、２４０、２３０、２３５からのデータを受信できるため、建物のロビーの人は、いかなるＧＰＳデータも受信できる能力がないにもかかわらず、その位置を決定できる。既知のその位置とその局所環境のマップを有することによって、いかなる従来の空間サポート無しに、非常に高い精度で領域へ道を指図することができる。そして、ロビー２２０の人が現在その地理空間位置を知っており、その情報は他の隔離された対象物２１０へ伝達されることができる。例えば、３階フロアの人２１０がロビーの人２２０及び他の２つからデータを受信できる場合、その地理空間位置も決定することができる。このプロセスがデイジーチェーンを用いて、それら自身が間接的なソースからそれらの空間的位置を決定したソースに基づいて地理空間ロケーションを提供できる。
【００７５】
空間的及び相対的な位置データは、他の隔離された対象物から及びの間で伝達されることができる。例えば、駐車用ガレージ２６０に位置する車は、共同の空間測位装置又はシステムを、その運転者によって運ばれる携帯電話と同様に含むことができる。運転中、車はＧＰＳ信号を得て、ガレージに入る際に、車が進路統合又は慣性ナビゲーションを用いて普通にガレージ内でのその位置を確認できる。  固定された又は他の近くの対象物のいずれかからのデータを用いて、これらの対象物はそれらの空間的位置を決定して精緻化できる。さらに、建物内の個人２１０が、それらが１日の終わりに再会する必要がある場合に、車２６０との相対的位置データも確立する。
【００７６】
本発明の１実施形態により、図２に示された対象物の各々が、局所環境の中心指向の空間認識表示を作成及び有する能力を有する。対象物が周りの対象物の相対的位置及び動きのそのような表示を有することによって、その対象物は、行動変更を是認する確率的衝突が存在するか否かを自主的に決定できる。適用の目的で、確率的衝突は、空間表示内の２つの対象物がふれあう／衝突する／干渉するアルゴリズム決定である。リアルタイムベースのデータの収集及び分析は、輝線イベント決定よりむしろ統計の見込みをもたらすことは当業者が認識するであろう。さらに、１つの対象物又は１つの行為に統計学的に有意であるとの決定は他とは異なる。例えば、対象物が進む速度及び対象物の反応速度が、より可能性のある衝突を検討し反応することを余儀なくさせ、ゆっくり動き又は環境から素早く離れる能力を有する対象物は、行為がなされる前にかなり高いレベルの衝突見込みを有しうる。
【００７７】
所定の手順（プロトコル）を用いて、本発明は、起こりそうな衝突結果を継続的に検討し、結果又は相互作用が確率的レベルに一致又は超えると、本発明は、関係のある１又は複数の対象物の行動を変更するプロセスを開始する。
【００７８】
例えば、図２に戻ると、携帯電話２４０を持ち運ぶ人が歩道に沿って歩いており、交差点で街路を横切ることを予測されることを考慮する。同時に、自動車２９０が交差点に向かって進んでいる。両方の対象物は、多様な位置決定リソースを有し、ＵＷＢタグを備え、それらの位置精度を更新して検証するのみではなく、それらの位置及び相対的な動きを互いに伝達しあう。両方の対象物２４０、２９０は、他方の進行の位置及び動きを含む、それら自身の対象物中心の空間認識表示を作成する。本発明の１実施形態により、両方の対象物は、２つの対象物２４０、２９０の間での衝突が生じうる高い可能性があることを独立に判断する。本発明の１実施形態により、衝突が認識され、衝突が生じる可能性の所定の閾値に達すると、各対象物は、その行動を独立に変更して、衝突を解消、防止又は最小限にできる。この場合、携帯電話は、ある種のアラートを発行して、個人が交差点に歩いていかないように支援する。自動車もドライバへアラートを発行して、速度を落とす又は道を譲ることができる。さらに、衝突が持続する場合、自動車は、速度を落として又は停止して、そのドライバの行為にかかわらず衝突を防止するプロセスを開始できる。１つの対象物が他の前に動作して、衝突を解決又は解消する場合、他の対象物は、更なる行為は必要でないと結論づけることができる。
【００７９】
説明したように、本発明の１態様は、空間の相関的なデータを共同して共有し使用し、可能性のある衝突を特定して解消するその能力である。本発明がこれらの概念を特定して解消する方法をより良く理解することは、以下を考慮する。図３は、共同の空間測位技術を有する複数の対象物のメッシュネットワークインタラクションの上位レベルの描写を示す。図３の上方部分では、４つの対象物３１０、３２０、３３０、３４０がお互いの協働の範囲内にあり、各々が通信可能にリンクされた形であり、これは当業者がメッシュネットワークとして認識しうる。
【００８０】
各対象物３１０、３２０、３３０、３４０を囲むものは、その空間位置の各対象物の独立した決定の差違又は誤差を表すリング３１５，３２５，３３５，３４５である。さらに、各対象物は、各対象物の相対的な動きを表す矢印３５０、３６０、３７０、３８０を含む。対象物はお互いの通信範囲内にきて、他がネットワークに存在する間に、存在するメッシュに新たな対象物が加入する。抽象的にメッシュネットワークを無限数のノードとして示すが、そのようなネットワークが実行可能である可能性は低い。より可能性のあるシナリオは、中央の又は局所の制御ノード又は限られた数のノードを有する自立したメッシュに基づくメッシュネットワークである。後者の例では、１つのノードが制御ノードとして確立され、有限数のクライアント又はスレーブノードがメッシュを形成する。新たなノードが入る又はノードが関係から出るため、メッシュの制御は、相互通信として及び複数のメッシュネットワークが重なりとして再評価される。さらに、ノードはデータ転送の重ね合わせを生じる２又は３以上のメッシュネットワークに存在できる。明らかに、このタイプのネットワーク内でのパケット及びデータの衝突は、解消されるべきであり、この議論の範囲を超える。本発明の目的のために、図３に示された対象物は、ネットワークのノード間でのデータの相互通信をサポートするように動作可能なメッシュネットワークを形成し維持することができるとする。
【００８１】
その際、関連の空間のトランスレーショナルなデータが１つの対象物から他へ伝達されることができる。図３のメッシュネットワークの下位表現は、新たに得られた空間の相関的なデータに基づいて、各対象物３１０、３２０、３３０、３４０のための変更された差違３１５、３２５、３３５、３４５を示す。例えば、対象物３１０の差違３１５は狭まって、新たに得られた情報に基づいて新たな差違３１７を形成する。ネットワークが変化すると、差違は３３７のように大きくなる。新たなノード３９０（及びそれらの差違３９５）がネットワークに入り、相関的な空間データの交換が、その共同の空間位置を決定する及びある実施形態ではその行動に影響する各対象物の能力の継続的な変更を可能にする。
【００８２】
図４は、本発明による共同して位置の情報を作成するために用いられうる方法論の１例を示すフローチャートである。フローチャート図の各ブロック、及びフローチャート図（及びこの応用での他のフローチャート図）のブロックの組み合わせが、コンピュータプログラム命令によって実装されうることは当業者によって理解されるであろう。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置にロードされて機械を生成し、コンピュータ又はプログラム可能な装置上で実行する命令が、フローチャートのブロック又は複数のブロックで特定される機能を実行するための手段を生成する。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能メモリにストアされ、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置が、コンピュータ読み取り可能メモリにストアされた命令が、フローチャートのブロック又は複数のブロックの機能を実行する命令手段を含む、製造物品を生成するような特定の方法で機能するようにすることができる。コンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置にロードされ、一連の動作ステップがコンピュータ又は他のプログラム可能な装置で実行されて、コンピュータ実装プロセスを生成し、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置上で実行する命令がフローチャートのブロック又は複数のブロックで特定される機能を実行するためのステップを提供する。
【００８３】
従って、フローチャートのブロックが、特定された機能を実行する手段の組み合わせ及び特定された機能を実行するステップの組み合わせをサポートする。フローチャート図の各ブロック及びフローチャート図のブロックの組み合わせが、特定される機能又はステップを実行する特定目的ハードウェア又はファームウェアベースコンピュータシステムによって、又は特定目的ハードウェア及びコンピュータ命令によって実行可能であることも理解されるであろう。
【００８４】
この明細書のいくつかの部分が、機械メモリ（例えばコンピュータメモリ）内で、ビットとしてストアされたデータへの又は２値デジタル信号へのオペレーションのアルゴリズム又は記号的な表示に関して、提示される。これらのアルゴリズム又は記号的な表示は、データ処理技術分野の当業者によって利用されてかれらの研究の要旨を他の当業者に伝達する技術の例である。本開示で用いられるように、「アルゴリズム」はオペレーションの自己整合性シーケンス又は所望の結果を導出する同様の処理である。このコンテキストでは、アルゴリズム及びオペレーションは、情報要素の操作を含む。典型的には、しかし必要ではないが、このような要素は、ストアでき、アクセスでき、転送でき、組み合わせることができ、比較でき、又は他の方法で機械によって操作できる電気、磁気又は光信号の形態をとりうる。主に共通利用を理由として、「データ」、「コンテンツ」、「ビット」、「値」、「要素」、「シンボル」、「キャラクタ」、「用語」、「数」、「数字」、又は「ワード」等のような語を用いるそのような信号を参照することは時には便利である。これらの特定の語は、しかし、単に便利な表示であり、適切な情報要素に関連づけられるべきものである。
【００８５】
特に他のように述べない場合には、「処理」、「計算」、「算出」、「決定」、「示す」、又は「表示」等の語を本開示で用いる議論は、１又は複数のメモリ（揮発性メモリ、不揮発性メモリ、又はそれらの組み合わせ）、レジスタ、又は情報を受信、ストア、送信又は表示する他の機械コンポーネント内の物理的（電気的、磁気的、又は光）量として表されるデータを操作又は変換する機械（例えばコンピュータ）の行為又はプロセスを参照しうる。
【００８６】
本発明による共同の空間測位の例のプロセスは、１又は複数の異なる位置決定技術又はリソースからの位置の情報の収集４１０で、開始４０５する。これらのリソースは、慣性システム、ＧＰＳ、進路統合、範囲ローカライゼーション等を含む。対象物について、各位置の情報のリソースについての位置の差違は、各リソースによって提供された情報が対象物によって比較検討されて価値づけられるように決定される４３０。高い度合いの精度及び信頼性を有するものは、通常、より低い精度及びより低い信頼性を有するものより重要であるとされて価値づけられる。これらの差違が継続的にモニタリングされて更新され、計算された空間位置が最適化される。
【００８７】
評価されて重要であるとされると、位置の情報はその後組み合わされ４５０、対象物について、その空間位置を決定する。各情報ソースの個々の差違に加えて、対象物がその位置を伝達している精度の度合いを他の対象物に伝達するように、位置の総合的な決定が決定的となる。
【００８８】
複数の対象物は、通信可能に接続４７０され、後に各対象物の空間位置及び空間認識を精緻化するために用いられることができる空間的及び相関的な位置情報を交換４９０する。この情報の精度及び信頼性も伝達され、受信する対象物が伝達された情報の価値を決定する。
【００８９】
本発明は、局所化された相関的な位置データを、空間測位に関する融合されたセンサデータと統合する。それによって、対象物は、様々な環境でのそれらの空間的位置及び相対的な動きをより正確に決定できるだけではなく、必要な場合には、近くの対象物の位置及び相対的な動きに基づいてそれらの行動を変更できる。
【００９０】
図５は、本発明の１実施形態による、対象物の行動の決定及び共同の相対的な測位に基づく衝突解消を用いる複数の対象物の上位レベルの描写である。図５の表現において、６つの対象物５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０が同じ地理的ロケーションで動作している。「ローカルな」地理的ロケーションは本発明の目的のために、通信技術によってのみ限定されることは当業者であれば認識しうる。１例において、対象物は、お互いの数メートル範囲内にあり、及び他の例では、数マイル離れている。
【００９１】
図５はさらに、各対象物が対象物を中心とする認識の所定範囲を有することを示す。例えば、中心の対象物５１０が、残りの各対象物５２０、５３０、５４０、５５０、５６０を独立に認識する一方、左下部の対象物５６０は、３つの近くの対象物５１０、５４０、５５０のみを認識するのに足りる認識範囲５８０を有する。本発明の１実施形態により、これらの近くの対象物５１０、５４０、５５０は、遠隔の対象物５６０へ情報を中継して、空間認識を決定するその対象物の能力を高める。その方法で、対象物５６０は遠隔の対象物５２０の相対的な位置及び動きを認識して知ることができる。その後、そのトラッキングが重要であるか、又は、無視すべきかを独立に決定できる。すなわち、その対象物５２０を独立に検出できないにもかかわらず、ピアツーピア通信を介して、一方の対象物５６０は他の５２０を認識することができる。さらに、その対象物及びその相対的な動きが重要でない場合、無視でき、又は空間表示から除去できる。しかし、その対象物５２０の相対的な位置、方向及び速度が、それがその現在の経路を継続した場合に衝突が起こる範囲にある場合、本発明は、どちらも他方を独立に検出できないにもかかわらず対象物５２０、５６０のいずれかが反応するようにできる。例えば、一つの対象物が、他の対象物５２０によってローカルに独立して識別される時までに衝突が避けられないほど速く進んでいる。
【００９２】
近くの対象物による検出及び相互通信によって、各対象物はその周りの空間表示を進展させてそれによって反応することができる。図５に示されるように、本発明の１実施形態により、近くの対象物の各対象物による認識は、相対的な位置のみならず、対象物の状態も含む。それは、対象物の相対的な動き、速度、使命目的、反応時間、能力等である。各対象物の動きは、図５の表現において、大きな矢印５１５、５２５、５３５、５４５、５５５、５６５として示される。複数の対象物がそれらの空間位置を相互通信して精緻化するため、それらは、さらに、近くの対象物の進行の速度及び方向のような情報を収集する。これにより、各対象物がその環境のローカルな空間表示又は認識を作成して、確率的衝突を探ることができる。
【００９３】
図６は、本発明の１実施形態により決定されるような、図５に示された複数の近くの対象物の対象物中心相関表示である。図６に示された表現は、図５で最も左の対象物５４０が対象物中心である。すなわち、図６の表現は、一つの対象物５４０の視点からの近くの対象物についての相関情報を提供する。各対象物の空間表示が同じデータを示すと同時に、各々は、異なり独立している。さらに、各々は、位置の確実性及び精度に異なる差違を有しうる。図６で中心の対象物５４０は５つの他の近くの対象物を検出する。その視点から、３つの対象物５１０、５２０、５３０は、その左にあり、２つ５５０，５６０はその右にある。対象物のすべては、その位置の横に並んで又はその位置の前のいずれかである。このため、空間表示は、中心の対象物５４０に、近くの対象物の各々に関する相関的な位置データを提供する。
【００９４】
各近くの対象物５１０、５２０、５３０，５５０，５６０の表示はさらに、対象物の動きを含む対象物属性を含む。本発明のこの実施形態において、各近くの対象物の相対的な動きは、矢印６１５、６２５、６３５、６５５、６６５で示され、矢印の長さは中心の対象物の速度及び方向６４５に対する速度を示す。例えば、一番左の対象物５３０の動き及び中心の対象物５４０のそれは、本質的に平行である。しかし、一番左の対象物５３０が、２つの方向矢印６３５、６４５のサイズの比較によってわかるように、中心の対象物５４０よりもかなり遅く動いている。同様に、中心の対象物５４０及び右下の対象物５６０の速度は同様であるが、各々は異なる方向に向いている。本発明の他の実施形態では、図６に示された空間表示は、単なる対象物中心でありうるが、他では、参照の共通フレームを利用できる。
【００９５】
図６に示された空間表示はまた、本発明の他の実施形態では、各対象物の位置の確実性又は対象物が他より高いミッション優先度を有するかどうかのインジケーションのような付加情報を含むことができる。例えば、対象物は、円内でドットとして示され、ドットは、対象物の決定された空間位置を示し、円のサイズはその決定の分散を示す。ドットを囲む小さな円は、位置が非常に信頼でき正確であることを示し、より大きな円は、実際の位置が、円の中心にあるとして示されているが、円内のいずれかの場所にありうることを意味する。
【００９６】
図７は、本発明の１実施形態による行動変更の１実施形態を示す図５及び６に示された複数の近くの対象物の他の対象物中心の相関表示である。この場合、示された空間表示は、図５の中心の対象物５１０に基づく。従って、３つの対象物５４０、５５０、５６０が、中心の対象物５１０の後ろにあり、２つの対象物５２０、５３０が対象物５１０の前にある。図７は、異なる対象物５１０への相関表示にもかかわらず、図６と整合する動きベクトルを含む。
【００９７】
相対的な位置の情報（範囲及び角度）及び進行の速度に加えて、図７は行動情報をさらに含む。この場合、中心の対象物５１０の使命目的（目的地への到達）が、星７７０として表され、目的地７７０までのその提案されたルートが、点線７１０によって表される。並んで、提案された第１のルート７１０は、その進行の相対的な瞬時速度及び相対的な方向を示す中心の対象物の動きベクトル７１５である。図７はさらに、近くの対象物５２０の使命目的を、五角形７８０及びその対象物の動きベクトル７２５として表す。
【００９８】
本発明の１実施形態により、各対象物は、各近くの対象物から受信した状態情報を優先させ、近くの対象物間での確率的衝突があるかを決定する。本発明の１実施形態により、各対象物における空間認識エンジン及び管理された動きモジュールと協調する行動エンジンは、対象物がそれらの現在の進路及び速度を維持する場合には、対象物間での激突のような衝突が起こりうることを独立に決定する。対象物の相互通信及び伝達された状態情報に基づいて、各対象物はそれらの各々の目的７７０、７８０を優先する。図７に示された中心の対象物は、衝突が起こりうること及びその目的が衝突する対象物よりも低い優先度を有することを認識する。このため、行動エンジンは、提案された経路を第２のルート７５０に変更する、又は代わりに、衝突の可能性が避けられるまで停止（又は減速）する。より高い優先度の目的を有する他の近くの対象物５２０は、その目的７８０までその提案されたルートを維持する。実質的に、この決定は、協調されているが、各対象物によって独立に行われる。行動の変更を優先する目的に向かう対象物間での状態情報の交換は、幅広い様々な要因に基づくことができる。例えば、近づいている電車と同時に交差する線路に近づいている車は、衝突が自転車道上の自転車との場合とは異なるように反応しうる。おそらく、両方の例において、自動車はより高い目的優先度を有するが、電車は、その規模、速度及びその動きを変更する能力に基づいて、単純に、その進路を変更することができず、又は、短い時間で著しくその速度を変更することはできない。これらの要因を認識することで、自動車は衝突解消へのアプローチを変更できる。本発明のもう一つの実施形態は、衝突がある他の近くの対象物及び対象物の特性及び能力のような要因を、適切な対応をとる際に考慮する。要因は、運動量、脆弱性、機動性、価値、荷重の重要性、時間感度等を含む。そのような特性は、他の近くの対象物へブロードキャストされることができる。
【００９９】
対象物が動き、それらの空間的関係が変化すれば、個々が優先度及び行動の変更が同様に変化するべきであることは当業者が認識するであろう。対象物のそれぞれは、データのピアツーピア統合を提供し、各対象物は独立した行動の決定を行う。
【０１００】
図８は、本発明の１実施形態による、分散型測位及び共同行動決定のためのシステムの上位レベルのブロック図を示す。本発明の１実施形態により、１又は複数の対象物は、空間認識エンジン８２０及び行動エンジン８５０に通信可能に接続された検出モジュール８１０をそれぞれ有する。検出モジュールは、１又は複数の近くの対象物の存在を感知し、それらの対象物から対象物の相関の位置（範囲及び角度）のみならず、所定の状態情報まで確認するように動作可能である。その情報は、対象物の相対的な動き（速度及び方向）、対象物の能力、対象物の物理的な属性、及びミッションパラメータ等を含むことができる。検出モジュールも、対象物から空間情報を得ることができ、その情報を用いて、対象物の相対的位置を確立するのみでなく、受信する対象物自身の空間データもさらによくすることができる。対象物の検出及び相関的なデータの決定は、１実施形態においては、当業者に知られうるように、超広帯域高周波識別タグ（本開示では、ＲＦＩＤタグとも称する）及び他の手段によって、得られることができる。これらのタグの相互通信及び統合は、多様な対象物間で情報データを通信するように使用可能である。
【０１０１】
検出エンジンによって得られた情報は、１実施形態では、空間認識エンジン８２０へ伝達される。空間認識エンジン８２０は、対象物が操作する環境の相関的な表示を進展させる。１実施形態では、空間表示は対象物中心であり、対象物にそのすぐ近くの他の対象物についての継続的な情報を提供する。各対象物は、それ自身の空間表示又はマップとそれ自身の測位スキームを生成し維持する。そして、必ずしも、多様な対象物間での表示を共通のマップと併合するとは限らないが、表示は、マップと各対象物の位置を関係付けるのを支援する共通の人工物又は基準のマーカを含むことができる。例えば、固定された参照点の位置は、複数の対象物のマップにおいて表され、その後参照の共通点として各々によって用いられることができる。
【０１０２】
本発明の１実施形態では、空間認識エンジンは、システムに入力されたエンティティ定義に整合する環境の変化を示す経時的な記号的表示を抽出できるトラッキングアルゴリズムで用いられるように、範囲及び角度データを抽出する。例えば、本発明は、対象物が早く動く大きな車両であるかゆっくり歩く人であるかに依存して、異なるように反応することができる。そのような表示の出力は、タイムスタンプ及びデータ劣化のインジケーションを含む動き経路を含む。例えば、データが古くなると、表示はどんどん信頼できないものとなり、このため、対応を変更する。これらの記号的な表示は、識別及び状態データを伝達するＵＷＢタグを用いることによって決定されたものとは独立したものでありうる。このため、記号的な又は未処理のデータがタグ情報と関係付けられると、そのエンティティの経路及び目的地の信頼性が増大する。同様に、システムは関係づけられていない又は参加していないエンティティを特定することができる。
【０１０３】
空間認識エンジン８２０及び検出モジュール８１０の両方が、データを伝達し、行動エンジン８５０に通信可能に接続される。行動エンジン８５０及び空間認識エンジン８２０も、管理された動きモジュール８３０に通信可能に接続される。管理された動きモジュール８３０は、各検出された近くの対象物の相対的な位置及び状態を、ホスト対象物の行動属性に沿って評価し、確率的衝突があるかを決定する。例えば、管理された動きモジュール８３０は、空間表示に基づいて、他とは対照的に、近くの対象物のうちの１つがホスト対象物の現在の経路で衝突しうるかを決定できる。他の実施形態では、管理された動きモジュール８３０は、現在の経路に基づいてホスト対象物がホストのミッションを実行する能力を危うくしうる既知の障害物に遭遇することを決定することができる。この場合、障害物は、他の対象物、周辺境界、固定された障害物、及び環境要因等を含みうる。管理された動きモジュールは、複数の確率的アルゴリズムを備え、近くの対象物の動き又は他の既知の障害物が、そのミッションを実行する又は対象物自身の健全及び健康を危うくするのいずれの対象物の能力を促進しうるかを決定する。
【０１０４】
行動エンジン８５０は、そのような情報を用いて、ホスト及び／又は近くの対象物の行為を協調させて、共通の務めを達成できる。行動エンジンはさらに、既知の使命目的地及び認識された衝突に基づいて、近くの対象物間で行動を選択的に協調させる。行動エンジンはまた、１又は複数の近くの対象物が周囲と関わりを持っていないエンティティでありうることを認識したことに基づいて、反応することができる。収集された空間的又はセンサのデータに基づいて、近くの対象物の存在を決定することができる。しかし、対象物の動きがトラッキングされて衝突が予測されている間、関係付けられていないシステムとしてその状態が、行動エンジンによって異なる対応を行わせうる。
【０１０５】
例えば、本発明の１実施形態により、モジュールは、他の近くの対象物と相互通信する対象の施設又は環境（活動の場又は駐車場）に取り付けられることができる。  取り付けられた対象物が固定された位置を維持するため、その空間認識表示は、環境の地理的又は構造的特性に一致する。さらに、取り付けられたモジュールは、レーザ、超音波、立体視、及びレーダー等を含む多様な範囲／角度センサを備えることができる。これらのシステムによって、取り付けられたモジュールは、その空間認識表示の作成において、固定された協調システムを考慮してその付近の範囲内で対象物を検出してトラッキングすることができる。モジュールも、追加の状態情報を提供できるＵＷＢ高周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを用いて、他の対象物と相互通信する能力を含むことができる。
【０１０６】
この状態情報は、予め定めたリストと比較される場合に特定のリストにない対象物を特定できる識別データを含むことができる。例えば、取り付けられたモジュールは、出入りの許可が制限されたな安全な施設に配置されることができる。領域へ入ることが他の手段によって制御される一方、本発明は、リアルタイムで環境の対象物すべてをモニタリングして、各対象物の信頼性を検証する能力を有する。さらに、リストにない又は非承認の対象物が環境で検出された場合、本発明は、その位置をトラッキングし、その位置及び行為に対しての権限を警告する。
【０１０７】
そのため、１実施形態による、本発明の取り付けられたモジュールは、収集されたデータを中央コンピュータ又はプロセッサへ伝達するための通信可能な能力をさらに含むことができる。相関エンジン（不図示）は、範囲及び方角情報を三角測量して、複数の取り付けられたモジュールからのデータを協調させ、各対象物の位置を相互に関連させて正確にトラッキングすることができる。
【０１０８】
このため、例えば、３つの取り付けられたモジュールが部屋の地理的に異なる位置に配置され、８つの対象物が存在する部屋において、本発明は、各対象物をトラッキングして相互に関連づけることができる。８つの対象物について、７つがその７つの対象物を承認されたエンティティとして特定するＵＷＢタグを含むとする。他の対象物は、タグを有さないか、又はタグ上のコードが承認リストに関連づけられていない。取り付けられたモジュールのそれぞれは、各対象物に対して独立したセンサ情報及び各承認されたタグに関するセンサ情報を収集する。この情報は、中央プロセッサによって関係付けられて比較され、センサデータをＵＷＢデータと照会する。その位置がセンサデータによって識別されているが承認ＵＷＢデータと関係付けられていない任意の対象物は、非承認と考えられる。本発明は、その後、非承認対象物をトラッキングして、進入に対する権限に警告し、及び／又はアラームを鳴らす。そして、履歴データ及び予測アルゴリズムを用いて、本発明は、対象物の動きを予測することができる。
【０１０９】
本発明の１又は複数の実施形態は、モニタリング環境内でエンティティを継続的にトラッキングするように動作可能である。現行の技術は、保護された施設への進入及び退出をモニタリングする。動き検出器及び同様の技術は、対象物の存在又は対象物の動きを特定できるが、対象物の位置は特定できない。本発明は、規定されたフレーム又は参照内で複数の対象物の位置の継続的なモニタリングを可能にする。この位置技術は、識別データと組み合わされて、参照のフレーム内の各対象物が正しい資格を有するかを決定できる。もしくは、本発明は、エンティティが正しい資格を有さない局所環境内にきた所定の領域内の個々に警告できる。
【０１１０】
同じ方法で、対象物の情報トラッキングは、他の有用なデータを得るために受動的に行われる。例えば、３又は４以上の測距リソースを備えた市場において、その市場内の各エンティティの位置及び移動がトラッキングされることができる。そのデータのみで、市場のどのアイテムが最も利益を得ている、又は逆に利益を得ているが売れていないことを示すことができる。同様に、エンティティが、性別、年齢、又は他の特性のような状態情報を提供することができるある種の送信能力を有する場合、位置データの収集はさらに分類される。個人が明確に識別されることができる状況では、その個人はそれらの行為に基づく情報によって対象にされる。例えば、人が時計を売っているカウンタで繰り返し止まっているような場合、対象とされる広告がその個人又は家庭に供給されることができる。本発明は、GＰＳ又は同様の技術を頼りにしないが、位置リソースのバランスからの位置決定に基礎を置くことができる。
【０１１１】
本発明の他の態様は、近くの対象物の空間認識及び相対的な動きに基づいて対象物行動を変更するその能力である。図８に示すように、行動エンジン８５０は、多様な行為を起こすホスト対象物へのコマンドを開始する制御モジュール８７０に連結される。これらのコマンド及び行為はまた、検出モジュールに伝達され、適切であれば、予測の目的のために他の対象物へ伝達される。管理された動きモジュール８３０はまた、可能性のある衝突の他の対象物又はユーザに警告する手段を提供できるアラートモジュールに連結される。例えば、対象物が携帯電話であり、携帯電話を持ち運ぶホストのその動きに基づいている場合、それは、ユーザの行動を直接変更する能力はほとんどない。ただし、携帯電話又は同様のデバイスは、衝突が特定されたユーザに、即時の注意を保証するアラートを伝達することができる。同様に、管理された動きモジュールは、認識された衝突の他の近くの対象物に警告しうる。対象物がお互いに、同様の独立した決定を行う一方、同じ衝突の他の対象物の決定はそのような警告によって促進される。アラートモジュール８６０はまた、衝突及び空間認識データをユーザ端末に提示し、それは、制御ステーションのユーザに、環境の取り囲む表示を提供するために他のセンサデータと併合されることができる。そのようなモードでは、ユーザは、１又は複数の対象物の使命目的又は行動を、環境全体のより大きな認識及び／又は方策の目的に基づいて変更できる。
【０１１２】
図９は、本発明による、対象物の行動の決定に基づき、及び必要であれば共同の相対的な測位に基づいた衝突解消のための１つの方法の実施形態のフローチャートである。そのようなプロセスは、近くの対象物の存在を特定９１０することで開始９０５する。本開示で説明したような及び当業者に知られた多様な技術を用いて、各対象物は、近くの対象物の存在及び相対的な位置を感知する。このデータを用いて、各近くの対象物の相関的な位置が進展９２０される。加えて、近くの対象物からの空間的位置状態情報が受信９３０される。例えば、ホストは、対象物が、相対的に、１０メートルで角度１２０度に存在することを決定しうる。その対象物はその後、ホスト対象物へその正確な空間的位置及び動きを伝達しうる。これに基づいて、ホストは、その空間的位置を更新して、それらの経路がまさに横切って衝突することを決定する。
【０１１３】
このため、局所環境の空間認識は進展９４０されて、共通の参照と、複数の近くの対象物に関する相関的なデータとを含むことができる。空間認識表示はその後、対象物の行為の第１の進路に関係付けられ９６０、確率的衝突があるかを決定９７０することができる。そのような衝突がある場合、行動エンジンは対象物の行動を変更９８０して、衝突を解消／防止できる。本発明の管理された動きの能力が用いられて、所望の空間的位置へ進むような動きを協調させて変更し、所定の距離で他の対象物の後についていき、又は、特定の領域を探す／徘徊し、同じ使命目的地を有する他の対象物との相互通信を最小限にして領域範囲を最大化する。本発明のシステムが用いられて、タグ付きのエンティティの位置をトラッキングして、それらのエンティティが制限領域に入る（から出る）とユーザに警告する。例えば、遊び場の安全から子供が離れることや、研究施設の制限された領域部分への非承認の進入である。システムはまた、見えない曲がり角の周囲で衝突が起こりそうであることを歩行者と車に同様に警告し、ドライバにスクールゾーンが近づいていることについて注意を促し、自動車の能力を、そのゾーンでは所定の速度制限を超えないようにすることさえできる。
【０１１４】
本発明の他の実施形態により、対象物は、複数のタグ又はセンサを含んで、対象物のみではなくその対象物の所定の部分についても正確な距離及び範囲の決定を提供できる。例えば、大きな車両が複数のタグ及びアンテナを有し、それらは、障害物又は衝突に対するその向き及び正確な位置が決定されるように位置づけられている。その方法では、そのような車両内のユーザ又は行動エンジンは、対象物全体ではないが、対象物の所定の部分が衝突することを決定できる。例えば、トラックが狭い発送センターにバックで入っていることを考える。発送センターは、センターの障害物をマーキングする障害物タグを含み、トラックは、車両の角のそれぞれにあるタグ及びアンテナを含む。
【０１１５】
トラックがセンターへ本発明のシステムで操縦して入っていくので、対象物の動きを操作して、車両のいかなる特定の部分の衝突も防止することができる。本発明は、生物によって用いられる認識技術を機械的デバイスに適用する。例えば、人がニューヨーク市で混んだ街路を歩くことを考える。その感覚を用いて、個人が、地理空間位置について空間データを集め、そのすぐ近くの他の動く対象物に対する相関的な認識も集める。人が、Ａ地点からＢ地点まで、合計４街区進む目的を有しうる。そのために、人は、街路を歩くことで開始された進行の主要ルートを確率している。歩道上で、個人が、歩道上の他の個人、カート、対象物の動き及び位置を素早く評価し、それらを回避する。典型的な午後に、近くを進んでいる他に合わせる必要がなく、直線に歩道を歩くことは不可能であろう。
【０１１６】
個人が交差点に来た際、局所的なランドスケープを衝突のために調査している間ずっと、その人は、センサデータ、及び横断歩道信号のような補助の情報を再度用いて、それらが交差点に入ってくるかを決定する。複数の個人は、混み合った環境を抜け出ること、近づきすぎることなく他の個人について行くこと、又は、第１のルートが利用可能でないと決定する場合には進行ルートを変更することがとても有能である。本発明の実施形態は、対象物の行動の決定及び共同の相対的な測位に基づいて衝突解消のロジックを適用し、確率的衝突を解消しながら使命目的を達成するユーザの又は対象物の能力を高める。
【０１１７】
本発明の１態様は、最適な共同の位置決定及び必要な場合には衝突解消を提供するセンサデータの融合である。非常に正確なセンサプラットフォームを用いることによってのみならず、そのデータをより曖昧でないプラットフォームと融合させることによっても、これを実施する。例えば、「追う」行動を確立する早いアプローチは、任意の対象物が他の対象物の報告された位置へ進むという概念に基づいていた。第１の対象物が新たな位置へ動いて報告すると、追う対象物は、それに従ってそのコースを変更する。位置決定及び時間遅延の大きな誤差は、そのようなアプローチを失敗させる。本発明は、この及び他の同様の失敗を、異なるセンサプラットフォームを比較することによって処理する。例えば、近くの対象物（ターゲット対象物）のより不正確なＧＰＳ位置決定が用いられて、あいまいであるような様々な正確で安定したターゲットの間での曖昧さをなくす。
【０１１８】
発明が所定の詳細度で説明され示されたが、本開示は、単なる例によってつくられ、当業者によって、発明の意図及び範囲から逸脱することなく、組み合わせ及び部分の配置の多数の変更がされうることは理解される。
【０１１９】
本発明の好ましい実施形態は、以下概説される。対象物による行動の決定及び衝突解消のための１つの方法の実施形態は、  １又は複数の近くの対象物の存在を特定する段階と、  １又は複数の近くの対象物を含む環境の局所の空間認識を進展させる段階であって、局所の空間認識は、１又は複数の近くの対象物の各々の相対的な範囲、角度及び動きを含む、進展させる段階と、  局所の環境の局所の空間認識を対象物の行為の第１の進路と関係づける段階と、  局所の空間認識と対象物の行為の第１の進路との間の１又は複数の確率的衝突を決定する段階と、  １又は複数の確率的衝突の決定に応じて、対象物の行動を変更する段階とを備える。
【０１２０】
対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法の実施形態の他の好ましい特徴は、  変更する段階は、１又は複数の確率的衝突を解消するために、行為の第１の進路を変更する段階を有する。  変更する段階は、１又は複数の確率的衝突を解消するために、行為の第１の進路を行為の第２の進路に置き換える段階を有する。  行為の第１の進路は、使命目的に関連付けられ、変更する段階は、１又は複数の確率的衝突を解消するために、使命目的を変更する段階を有する。  １又は複数の確率的衝突は、所定の管理された動きプロトコルによって決定される。  所定の管理された動きプロトコルは、複数の対象物の間の最低安全間隔距離を維持することを含む。  １又は複数の確率的衝突は、対象物と１又は複数の近くの対象物との間の衝突である。  １又は複数の確率的衝突は、対象物と既知の障害物との間の衝突である。  局所の空間認識は、１又は複数の近くの対象物の各々の範囲ベースのトラッキングを含む。１又は複数の近くの対象物の存在は、複数の超広帯域高周波識別タグのインタラクションによって決定される。１又は複数の近くの対象物の各々からの状態データを受信する段階を更に備える。状態データは、対象物識別を含む。進展させる段階は、特定された１又は複数の近くの対象物の各々の対象物識別を近くの対象物の所定の承認リストと関係づける段階を有する。１又は複数の確率的衝突は、１又は複数の近くの対象物の非承認の存在を特定することを含む。１又は複数の確率的衝突を決定することに応じて、ユーザアラートシステムを起動する段階を備える。
【０１２１】
本発明の他の好ましい実施形態では、対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステムであり、以下を含む。１又は複数の近くの対象物の存在を検出するように動作可能な検出モジュールと、検出モジュールに通信可能に接続され、１又は複数の近くの対象物の空間表示を作成するように動作可能な空間認識エンジンであって、空間表示が１又は複数の近くの対象物の各々についての相対的な位置の及び直線運動の情報を提供する、空間認識エンジンと、空間認識エンジンに通信可能に接続され、１又は複数の確率的衝突を特定するように動作可能な管理された動きモジュールと、管理された動きモジュールに通信可能に接続され、１又は複数の確率的衝突の特定に応じて対象物の行動を変更するように動作可能な行動エンジンとを備える。
【０１２２】
対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステムの他の特徴は以下を含むことができる。検出モジュールは、アクティブレンジングリソースからの位置の情報を受信する。検出モジュールは、１又は複数の近くの対象物からの集合的な位置の情報を受信する。１又は複数の確率的衝突は、対象物と検出された１又は複数の近くの対象物との間に存在する。管理された動きモジュールは、１又は複数の所定の管理された動きプロトコルを含む。１又は複数の所定の管理された動きプロトコルは、複数の対象物の間の最低間隔を維持することを含む。１又は複数の確率的衝突は、対象物と１又は複数の近くの対象物との間の衝突である。１又は複数の確率的衝突は、対象物と既知の障害物との間の衝突である。１又は複数の確率的衝突は、空間表示の非承認対象物の検出である。行動は、使命目的を達成するための行為の第１の進路である。行動エンジンは、対象物と１又は複数の近くの対象物のうちの少なくとも１つとの集合的な使命目的を変更する。空間表示は、対象物中心である。
【０１２３】
衝突特定及び解消のための本発明の他の好ましい実施形態は、以下を含む。１又は複数の近くの対象物の存在を検出するように各々が動作可能な複数の検出モジュールであって、１又は複数の近くの対象物からの状態情報を受信するように動作可能な受信機を各々が有する複数の検出モジュールと、
複数の検出モジュールの各々に通信可能に接続され、１又は複数の近くの対象物の空間表示を作成するように動作可能な空間認識エンジンであって、空間表示は、１又は複数の近くの対象物の各々についての相対的な位置及び直線運動の情報を提供する、空間認識エンジンと、空間認識エンジンに接続され、相対的な位置及び直線運動の情報を受信した状態情報と関係づけるように動作可能な相関エンジンと、空間認識エンジン及び相関エンジンに通信可能に接続され、１又は複数の衝突を特定するように動作可能な管理された動きモジュールと、管理された動きモジュールに通信可能に接続され、１又は複数の衝突の特定に応じて、行動を変更するように動作可能な行動エンジンとを備える。
【０１２４】
衝突特定及び解消のためのシステムの追加の特徴は以下である。複数の検出モジュールの各々は、１又は複数の近くの対象物の各々に対する範囲情報を独立して収集するように動作可能である。状態情報は、識別データを含む。１又は複数の衝突は、複数の検出モジュールによって検出される複数の対象物と受信される状態情報との間の相関がないことを含む。
【０１２５】
この開示を読むと、当業者は依然として、本開示の原理による共同の空間測位のためのシステム及びプロセスのための追加の代替の構造的及び機能的デザインを認識しうる。このため、特定の実施形態及び適用が示されて説明されたが、開示した実施形態は、本開示の正確な構造及びコンポーネントに限定されないことは理解されるべきである。当業者に明らかであるような多様な変形、変更、及び変化が、添付請求項で規定された意図及び範囲から逸脱しないように、本開示の方法及び装置の配置、オペレーション、及び詳細において行われうる。
【０１２６】
発明がまた、その意図又は本質的な特性から逸脱しないように、他の特定の形式において具現化されることは当業者によって理解されうる。同様に、モジュール、マネージャー、機能、システム、エンジン、層、特徴、属性、方法論及び他の態様の特定の名付け及び部分は、必須でも重要でもなく、発明又はその特徴を実行する機構は、異なる名前、部分、及び／又はフォーマットを有しうる。さらに、当業者に明らかなように、発明の、モジュール、マネージャー、機能、システム、エンジン、層、特徴、属性、方法論、及び他の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又は３つのうちの任意の組み合わせとして実装されうる。もちろん、本発明のコンポーネントが、ソフトウェアとして実装される場合はいつも、コンポーネントは、スクリプトとして、スタンドアローンのプログラムとして、より大きなプログラムの一部として、複数の別個のスクリプト及び／又はプログラムとして、静的に又は動的にリンクされたライブラリとして、カーネルローダブルモジュールとして、デバイスドライバとして、及び／又は、コンピュータプログラミングの当業者にとって現在既知の又は将来的なすべての及び他の任意の方法で実装される。更に、本発明は、いかなる特定のプログラミング言語でも、又は、いかなる特定のオペレーティングシステム又は環境のためにも実装される方法は限定されない。従って、発明の範囲が限定されないが、本発明の開示は、以下の請求項に示された例であるように意図されている。
【０１２７】
好ましい実施形態では、本発明のすべて又は一部は、ソフトウェアにおいて実装されうる。本発明の具現化するソフトウェアプログラミングコードは、典型的には、フラッシュドライブ又はハードドライブのような、ある種の長期の持続性記憶媒体からマイクロプロセッサによってアクセスされる。ソフトウェアプログラミングコードは、データ処理システムと用いられる、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ又はＣＤ−ＲＯＭ等のような様々な既知の媒体上で具現化される。コードは、そのような媒体において供給され、又は、ある種のネットワークを介して１つのコンピュータシステムのメモリ又はストレージから他のコンピュータシステムへそのような他のシステムによる使用のために供給される。もしくは、プログラミングコードは、デバイスのメモリにおいて具現化され、内部バスを用いてマイクロプロセッサによってアクセスされうる。メモリ内のソフトウェアプログラミングコードを物理媒体上で具現化する及び／又はソフトウェアコードをネットワークを介して供給するための技術及び方法は、よく知られ、本開示ではさらに説明されない。
【０１２８】
概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、及びデータ構造等を含む。さらに、発明が、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース又はプログラマブルコンシューマ電子機器、ネットワークＰＣ、小型コンピュータ、及びメインフレームコンピュータ等を含む、他のコンピュータシステム構成で実施可能であることは、当業者が認識するだろう。発明はまた、タスクが、通信ネットワークを介してリンクされるリモートプロセッシングデバイスによって実行される分散型のコンピューティング環境において実施されうる。分散型のコンピューティング環境において、プログラムモジュールはローカル及びリモートのメモリストレージデバイスの両方に位置されうる。
【０１２９】
発明を実施する例のシステムは、プロセッシングユニット、システムメモリ、及び、システムメモリを含む、多様なシステムコンポーネントをプロセッシングユニットへ接続するシステムバスを含む、従来のパーソナルコンピュータ、又はパーソナル通信デバイス等の形式のような多目的コンピューティングデバイスを含む。システムバスは、様々なバスアーキテクチャのいずれかを用いる、メモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス、及びローカルなバスを含むいろいろのタイプのバス構造のいずれかでありうる。システムメモリは概して、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。スタートアップ中のように、パーソナルコンピュータ内の要素間で情報を転送することを助けるベーシックルーティンを含む、ベーシック インプット／アウトプット システム（ＢＩＯＳ）が、ＲＯＭに格納される。パーソナルコンピュータはさらに、ハードディスクから読み取る及びへ書き込むためのハードディスクドライブ、取り外し可能な磁気ディスクから読み取る又は書き込むための磁気ディスクドライブを含みうる。ハードディスクドライブ及び磁気ディスクドライブはハードディスクドライブインターフェース及び磁気ディスクドライブインターフェースによってそれぞれシステムバスに接続される。ドライブ及びそれらの関連付けられたコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、及びパーソナルコンピュータのための他のデータの不揮発性ストレージを提供する。本開示の例の環境は、ハードディスク及び取り外し可能な磁気ディスクを使用するが、コンピュータによってアクセス可能なデータを格納できる他のタイプのコンピュータ可読媒体が例の操作環境で利用されうることが当業者によって認識されるべきである。
【０１３０】
本開示で説明したような本発明の実施形態は、多様なワイヤレスネットワーク及びそれらの関連付けられた通信デバイスに関して実装されうる。ネットワークはまた、（データ保存場所にアクセスしうる）ゲートウェイコンピュータ又はアプリケーションサーバのようなメインフレームコンピュータ又はサーバを含むことができる。ゲートウェイコンピュータは各ネットワークへのエントリのポイントとなる。ゲートウェイは、他のネットワークへ通信リンクによって接続されうる。ゲートウェイはまた、通信リンクを用いて１又は複数のデバイスに直接接続されうる。さらに、ゲートウェイは、１又は複数のデバイスへ間接に接続される。ゲートウェイコンピュータはまた、データ保存場所のようなストレージデバイスへ接続されうる。
【０１３１】
本発明の実装形態はまた、ウェブ環境において実行され、ソフトウェアインストールパッケージが、ウェブサーバからインターネットを介して接続された１又は複数のターゲットコンピュータ（デバイス、対象物）へのハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル（ＨＴＴＰ）のようなプロトコルを用いてダウンロードされる。もしくは、本発明の実装形態は、（インターネット、企業内イントラネット又はエクストラネット、又は他の任意のネットワークを用いる）他のノンウェブネットワーク環境において実行し、ソフトウェアパッケージが、リモートメソッドインボケーション（ＲＭＩ）又は共通オブジェクトリクエストブローカアーキテクチャ（ＣＯＲＢＡ）のような技術を用いてインストールするために分散される。環境のための構成が、クライアント／サーバネットワークと多層環境を含む。さらに、特定のインストールのクライアントとサーバの両方が、同じ物理デバイスに存在し、ネットワーク接続が要求されない。（このため、問い合わせされている潜在的なターゲットシステムが、本発明の実装形態が実装されるローカルなデバイスでありうる。）
【０１３２】
共同の空間測位技術と併せて本発明の原理を上記で説明したが、上記の説明は、単なる例としてなされたもので、発明の範囲への限定としてではないことは明確に理解されるべきである。特に、上記開示の教示は、当業者への他の変形の提案であることは認識される。そのような変形は、それ自体すでに知られ、すでに本開示で説明された特徴に代えて又は加えて用いられる他の特徴を含みうる。請求項が、特徴の特定の組み合わせへの適用において明確に述べられたが、いずれの請求項にある同じ発明に関しようがしまいが、本発明により扱うような同じ技術的課題のいずれか又はすべてに作用しようがしまいが、本開示の範囲はまた、当業者には明らかでありうる明確に又は暗に又はその一般化又は変形のいずれかで開示された任意の新しい特徴又は特徴の任意の新しい組み合わせを含むということが理解されるべきである。出願人は、これによって、本願において又は他のそれから導出されるさらなる出願において、そのような特徴及び／又はそのような特徴の組み合わせに対する新たな請求項を作る権利を留保する。
【図１】
2015522797.tif 000003
【図２】
2015522797.tif 000004
【図３】
2015522797.tif 000005
【図４】
2015522797.tif 000006
【図５】
2015522797.tif 000007
【図６】
2015522797.tif 000008
【図７】
2015522797.tif 000009
【図８】
2015522797.tif 000010
【図９】
2015522797.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月14日(2015.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法であって、
１又は複数の近くの対象物の存在を特定する段階と、
前記１又は複数の近くの対象物を含む環境の局所の空間認識を進展させる段階と、
前記対象物と前記１又は複数の近くの対象物の各々との間で通信リンクを確立する段階であって、各対象物がお互いにピアツーピア相関データを共有する、確立する段階と、
前記局所の環境の前記局所の空間認識を前記対象物の行為の第１の進路と関係づける段階と、
前記局所の空間認識と前記対象物の行為の前記第１の進路との間の１又は複数の確率的衝突を決定する段階と、
１又は複数の確率的衝突の決定に応じて、前記対象物の行動を変更する段階と
を備え、
前記局所の空間認識は、前記１又は複数の近くの対象物の各々の相対的な範囲、角度及び動きを含む
方法。
【請求項２】
変更する段階は、前記１又は複数の確率的衝突を解消するために、行為の前記第１の進路を変更する段階を有する
請求項１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項３】
変更する段階は、前記１又は複数の確率的衝突を解消するために、行為の前記第１の進路を行為の第２の進路に置き換える段階を有する
請求項１又は２に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項４】
行為の前記第１の進路は、使命目的に関連付けられ、変更する段階は、前記１又は複数の確率的衝突を解消するために、前記使命目的を変更する段階を有する
請求項１から３のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項５】
前記１又は複数の確率的衝突は、所定のプロトコルによって決定される
請求項１から４のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項６】
前記所定のプロトコルは、複数の対象物の間の最低安全間隔距離を維持することを含む
請求項５に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項７】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と前記１又は複数の近くの対象物との間の衝突である
請求項１から６のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項８】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と既知の障害物との間の衝突である
請求項１から７のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項９】
前記局所の空間認識は、前記１又は複数の近くの対象物の各々の範囲ベースのトラッキングを含む
請求項１から８のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１０】
前記１又は複数の近くの対象物の存在は、複数の超広帯域高周波識別タグのインタラクションによって決定される
請求項１から９のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１１】
前記１又は複数の近くの対象物の各々からの状態データを、前記通信リンクを介して受信する段階を更に備える
請求項１から１０のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１２】
状態データは、対象物識別を含む
請求項１１に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１３】
進展させる段階は、前記特定された１又は複数の近くの対象物の各々の対象物識別を近くの対象物の所定の承認リストと関係づける段階を有する
請求項１２に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１４】
前記１又は複数の確率的衝突は、１又は複数の近くの対象物の非承認の存在を特定することを含む
請求項１３に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１５】
１又は複数の確率的衝突を決定することに応じて、ユーザアラートシステムを起動する段階を備える
請求項１から１４のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のための方法。
【請求項１６】
対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステムであって、
１又は複数の近くの対象物の存在を検出するように動作可能な検出モジュールと、
前記検出モジュールに通信可能に接続され、前記１又は複数の近くの対象物の空間表示を作成するように動作可能な空間認識エンジンであって、前記空間表示が前記１又は複数の近くの対象物の各々についての相対的な位置の及び直線運動の情報を提供する、空間認識エンジンと、
前記対象物と前記１又は複数の近くの対象物の各々との間で通信リンクを確立するように動作可能な通信エンジンであって、各対象物がお互いにピアツーピアの位置の及び直線運動のデータを共有する、通信エンジンと、
前記空間認識エンジンに通信可能に接続され、１又は複数の確率的衝突を特定するように動作可能な管理された動きモジュールと、
前記管理された動きモジュールに通信可能に接続され、１又は複数の確率的衝突の前記特定に応じて対象物行動を変更するように動作可能な行動エンジンと
を備えるシステム。
【請求項１７】
前記検出モジュールは、アクティブレンジングリソースからの位置の情報を受信する
請求項１６に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項１８】
前記検出モジュールは、前記１又は複数の近くの対象物からの集合的な位置の情報を受信する
請求項１６又は１７に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項１９】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と前記検出された１又は複数の近くの対象物との間に存在する
請求項１６から１８のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２０】
前記管理された動きモジュールは、１又は複数の所定のプロトコルを含む
請求項１６から１９のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２１】
１又は複数の所定のプロトコルは、複数の対象物の間の最低間隔を維持することを含む
請求項１７に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２２】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と前記１又は複数の近くの対象物との間の衝突である
請求項１６から２１のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２３】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記対象物と既知の障害物との間の衝突である
請求項１６から２２のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２４】
前記１又は複数の確率的衝突は、前記空間表示の非承認対象物の検出である
請求項１６から２３のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２５】
前記行動は、使命目的を達成するための行為の第１の進路である
請求項１６から２４のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２６】
前記行動エンジンは、前記対象物と前記１又は複数の近くの対象物のうちの少なくとも１つとの集合的な使命目的を変更する
請求項１６から２５のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２７】
前記空間表示は、対象物中心である
請求項１６から２６のいずれか一項に記載の対象物による行動の決定及び衝突解消のためのシステム。
【請求項２８】
衝突特定及び解消のためのシステムであって、
１又は複数の近くの対象物の存在を検出するように各々が動作可能な複数の検出モジュールであって、前記１又は複数の近くの対象物からのピアツーピアの状態及び位置情報を受信するように動作可能な受信機を各々が有する複数の検出モジュールと、
前記複数の検出モジュールの各々に通信可能に接続され、前記１又は複数の近くの対象物の空間表示を作成するように動作可能な空間認識エンジンであって、前記空間表示は、前記１又は複数の近くの対象物の各々についての相対的な位置及び直線運動の情報を提供する、空間認識エンジンと、
前記空間認識エンジンに接続され、相対的な位置及び直線運動の情報を受信した状態情報と関係づけるように動作可能な相関エンジンと、
前記空間認識エンジン及び前記相関エンジンに通信可能に接続され、１又は複数の衝突を特定するように動作可能な管理された動きモジュールと、
前記管理された動きモジュールに通信可能に接続され、１又は複数の衝突の特定に応じて、行動を変更するように動作可能な行動エンジンと
を備えるシステム。
【請求項２９】
前記複数の検出モジュールの各々は、前記１又は複数の近くの対象物の各々に対する範囲情報を独立して収集するように動作可能である
請求項２８に記載の衝突特定及び解消のためのシステム。
【請求項３０】
状態情報は、識別データを含む
請求項２８又は２９に記載の衝突特定及び解消のためのシステム。
【請求項３１】
前記１又は複数の衝突は、前記複数の検出モジュールによって検出される複数の対象物と受信される状態情報との間の相関がないことを含む
請求項２８又は２９に記載の衝突特定及び解消のためのシステム。
【国際調査報告】
2015522797.tif 000012
2015522797.tif 000013
2015522797.tif 000014