專利名稱：定位,通訊及跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通訊系統(tǒng)和定位，跟蹤及識別系統(tǒng)。本發(fā)明特別針對，但不只針對，人員的定位和跟蹤，及與人員的通訊。本發(fā)明還可以用于跟蹤或尋找非生命體。
背景技術：
在許多工業(yè)領域中，需要對人員或例如車輛，行李或文件等物品，進行實時跟蹤。一個特別的工業(yè)是航空旅行業(yè)，出于經濟和安全的原因，非常需要能夠在機場內跟蹤旅客。然而，旅游工業(yè)通常也有對于旅客定位和追蹤系統(tǒng)的需要。其他需要跟蹤和定位的環(huán)境包括賭場，游船，娛樂設施和醫(yī)院。與醫(yī)療報警系統(tǒng)和保安系統(tǒng)相關的定位，跟蹤和通訊也是需要的。
在航空旅行這個例子中，一個公認的問題是由于機場集散站的延誤，航空旅行的擁擠導致了大量的利潤損失在飛機停留在機場的花費上。一個到現(xiàn)在還沒有作為問題要解決的，利潤損失的特別方面是旅客在運輸集散站花費了過多的時間。
特別地，近來的證據顯示航空旅客對于登機過程正在變得越來越安心。這是因為他們知道他們的行李在飛機上，而且飛機不能拋下他們就起飛，或者不卸下他們的行李就起飛。例如，要從一架波音747飛機上卸下行李的話，找到相應的裝行李的容器并取出來，可能需要長達60-90分鐘。對于航空公司，這個延遲導致了幾萬元的損失。而且這些延遲還有后續(xù)的影響。這些影響是嚴重的，包括飛行時段的損失，旅客錯過轉機，總網絡的混亂，以及機組人員要超時工作(并且要付工資)。
這個問題還沒有被解決，并且還沒有發(fā)現(xiàn)有效減少這些延遲的方法。以前曾試圖使用對無線電頻率信號有響應的轉發(fā)器進行跟蹤，但是這種方法并不適合在需要跟蹤大量的個人和物體的人環(huán)境里實際執(zhí)行和使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一個改進的定位，通訊，跟蹤或識別系統(tǒng)。本發(fā)明另一個目的是提供一個現(xiàn)有系統(tǒng)的有用的代替品或選擇。
本發(fā)明的一個方面是一個旅客定位系統(tǒng)，包括多個無線電信號收發(fā)器裝置，設置在旅客集散站設施中預定的物理位置，至少一個配合旅客使用的旅客轉發(fā)器裝置，該轉發(fā)器用于響應從一個或一個以上收發(fā)器裝置接收信號，而傳輸一個無線電信號，轉發(fā)器信號，能夠被多于一個收發(fā)器接收，以及旅客定位裝置，用于通過確定收到轉發(fā)器信號的一個或一個以上收發(fā)器裝置的位置，從而確定轉發(fā)器的位置。
本發(fā)明的另一個方面是一種在旅客集散站設施中定位旅客的方法，該方法包括以下步驟在設施中預定的物理地點，提供多個無線電信號收發(fā)器裝置，給旅客提供一個轉發(fā)器裝置，該轉發(fā)器裝置響應從一個或一個以上收發(fā)器裝置接收信號，而傳輸一個無線電信號，啟動一個或一個以上收發(fā)器裝置，以使一個或一個以上收發(fā)器傳輸無線電信號在一個或一個以上收發(fā)器裝置上接收來自轉發(fā)器的信號，并且根據收到轉發(fā)器信號的一個或一個以上收發(fā)器裝置的物理位置，識別轉發(fā)器的位置。
優(yōu)選地，該方法進一步包括如下步驟評估一個或一個以上收發(fā)器裝置所收到的轉發(fā)器信號的強度，以便確定轉發(fā)器的位置。
本發(fā)明的另一方面是一個旅客預訂系統(tǒng)，包括一個已經買票旅客的相關信息和預定出發(fā)時間信息的數據庫一個如本發(fā)明前面所陳述的定位系統(tǒng)，以及一個收發(fā)器裝置，設置在登記位置，以給向數據庫提供旅客已經登記的確認，以及一個收發(fā)器裝置，設置在出發(fā)位置，以便數據庫可以更新數據，指出是否旅客已經出發(fā)。
本發(fā)明的另一方面是一個通訊系統(tǒng)，包括一個無線電信號收發(fā)器裝置的網絡，設置在旅客集散站設施中預定的物理位置，至少一個旅客收發(fā)器裝置，能夠與一個或一個以上收發(fā)器裝置建立通訊聯(lián)系，并且該系統(tǒng)包括定位裝置，當旅客收發(fā)器在一個或一個以上收發(fā)器裝置的通訊范圍內時，用以定位旅客收發(fā)器。
優(yōu)選地，該網絡包括一個與一個或一個以上下層通訊網絡的分界面，旅客可以收到關于一個或一個以上出發(fā)時間，航班，船只或者其它運輸設備，互聯(lián)網聯(lián)接，電話聯(lián)接，娛樂服務的信息。
優(yōu)選地，旅客可以收到計劃出發(fā)時間的提醒或警告。
又一方面，本發(fā)明提供了跟蹤系統(tǒng)，從而由本發(fā)明前面陳述的定位系統(tǒng)和方法所確定的定位信息被實時地顯示或記錄，以使旅客通過集散站的路線能夠被跟蹤。
又一方面，本發(fā)明提供了一種方法，使用本發(fā)明前面陳述的旅客定位方法在旅客集散站跟蹤旅客。
又一方面，本發(fā)明提供了一個定位系統(tǒng)，用于在一個確定的空間內定位一個物體(包括個人)，該系統(tǒng)包括多個無線電信號收發(fā)器裝置，設置在空間中預定的物理位置至少一個配合物體使用的物體轉發(fā)器裝置，轉發(fā)器用于響應從一個或一個以上收發(fā)器裝置接收信號，而傳輸一個無線電信號，轉發(fā)器信號，能夠被多于一個收發(fā)器接收，以及物體定位裝置，用于通過確定收到轉發(fā)器信號的一個或一個以上收發(fā)器裝置的位置，從而確定轉發(fā)器的位置。
作為選擇，轉發(fā)器產生一個信號，由收發(fā)器裝置接收，以便能夠確定位置。
又一方面，本發(fā)明提供了一個安全系統(tǒng)，包括發(fā)明前面陳述的定位系統(tǒng)，進一步包括一個含有集散站設施中未授權位置的信息的數據庫，以及當一個人進入未授權位置時提供報警的裝置。
作為選擇，該系統(tǒng)包括一個人在一個特定位置所花費時間的信息，并且如果在那個位置真正花費的時間超過預定的時間，就會產生警報。
又一方面，本發(fā)明包括一種改善通過一個確定空間的人流的方法，該方法包括以下步驟以周期性的間隔，對個人定位，記錄位置，從取回的位置數據中，分析每一個人隨時間所旅行的路線，對確定的空間做出物理的調節(jié)，以減少延遲。
優(yōu)選地，該方法包括把做出物理調節(jié)后的數據與物理調節(jié)前的數據做比較的步驟，以確定改進的程度。
本文件中，術語“無線電信號”包括電磁(比如光)通訊信號。


圖1-11是在旅客集散站環(huán)境中使用本發(fā)明的圖示；圖12是根據發(fā)明的一個電子跟蹤夾(ETC)的平面圖；圖13是圖12的夾子的側視圖；圖14是圖12的夾子的底視圖；圖15和16是圖12的夾子的透視圖；圖17是圖12的夾子用在旅客登機牌上的透視圖；圖18是一個通訊設備的圖示，該通訊設備可以作為一個替代圖12到17的ETC的電子登機牌或跟蹤，定位和通訊裝置；圖19是另一個ETC裝置的替代品；圖20是根據本發(fā)明的一個定位，跟蹤和通訊系統(tǒng)的示意圖；圖20A是一個與一些傳感器通訊的ETC的示意平面圖，示出了ETC位置的確定；圖21是根據圖20的系統(tǒng)所使用的一個軟件結構的圖表表示；圖22是表示圖20的系統(tǒng)中網絡，應用程序服務器和數據庫服務器之間相互聯(lián)系的一個例子的圖表；
圖23是與圖20到22的系統(tǒng)相關的代表性數據表的圖示。
具體實施例方式
本文件中描述的最優(yōu)選的實施例是指本發(fā)明在機場環(huán)境中的應用。本發(fā)明和公開內容并不限于這一種應用。本發(fā)明可以應用于其它一些工業(yè)中和環(huán)境中。舉例而言，這些環(huán)境可能包括運輸集散站或車站(比如火車站，海運旅客集散站，渡船集散站)，酒店，賭場，購物中心，娛樂中心，工廠，游樂園，零售店，服務站，超市和餐館。另一個應用領域是在被圈起來的建筑物或區(qū)域四周的汽車跟蹤。這種跟蹤對于卡車公司，文件跟蹤和快件或傳遞服務是有用的。
概括地說，這個系統(tǒng)利用一個訪問點的矩陣，這些訪問點位于一個與局域網直接聯(lián)接的指定或確定的空間內的固定位置。這些訪問點與電子跟蹤設備，本優(yōu)選實施例中稱為電子跟蹤夾，相聯(lián)絡。跟蹤夾和訪問點之間優(yōu)選的通訊協(xié)議是藍牙TM。
藍牙TM技術被設計用來允許各種通訊設備之間無線聯(lián)系，比如手機和臺式、筆記本電腦。數據的傳輸是實時的。該技術支持一點到一點和一點到多點的聯(lián)系。藍牙TM技術被設計用來方便快速安全地數據傳送(包括聲音數據)，即使通訊設備不在視線范圍之內。無線電傳送的操作頻率是全球適用的頻帶，從而確保全世界范圍的兼容性。
藍牙TM技術也給現(xiàn)有的數據網絡，外圍界面提供了一個通用的橋梁，并提供了一種用互相聯(lián)接的設備，形成遠離固定的網絡基礎設施的秘密的專門小組的機制。這種技術也設計用于在嘈雜的無線電頻率環(huán)境中工作。對于與本發(fā)明相關領域的技術人員，關于藍牙TM技術更多的信息可以很容易得到，比如在www.Bluetooth.com。
網絡通常可以部署在大約250000平方英尺或以上的區(qū)域。訪問點以規(guī)則的間距安裝在整個物理安裝中，以提供一個可應用藍牙TM的綜合網絡覆蓋區(qū)。因為每一個訪問點被安裝在一個固定的位置，當每一個ETC進入訪問點的通訊范圍時，可以提供每一個ETC的跟蹤信息。
如果需要，每個ETC可以與一個訪問點廣泛地通訊。比如，只要ETC有充分的功能，并且網絡有一個適當的網關，ETC就可以用于為用戶有效地提供互聯(lián)網，電子郵件或者電話聯(lián)接服務。ETC可以以個人電子助理(PDA)的形式提供服務。而且，網絡可以有一個娛樂服務器，有各種各樣的內容，比如新聞，圖片，錄像或者音樂內容，用戶可以用他們的ETC裝置獲取這些內容。
在最優(yōu)選的方式中，系統(tǒng)使用工作在工作模式下、執(zhí)行掃描詢問的訪問點，來產生一個在訪問點覆蓋范圍內的ETC藍牙TM識別號的名單。這樣使得系統(tǒng)操作迅速，而且不必與每一個ETC形成通訊連接。因為訪問點的范圍和可覆蓋的范圍將會交迭，使用了一種用儲存在數據庫中的近似算法去計算ETC的可能位置的方法。比如，如果5個訪問點監(jiān)測到1234567號ETC，那么由于每一個訪問點范圍，可以假定ETC位于這些訪問點的中心。這就可以非常快地計算出高達幾千個ETC，而不需要利用來自通訊連接的數據去確定最近的訪問點。在優(yōu)選的方式中，如果需要更精確的ETC位置的指示，那么由在范圍之內的訪問點執(zhí)行與ETC有關的通訊連接，并且通過三角測量程序，用返回信號強度指示器(RSSI)來確定最近的訪問點。這樣通常使ETC的位置被確定在大約三米范圍之內。
訪問點在本文件中稱為“遠程控制器”(RM’S)。因此，一旦一個特定的ETC的位置被確定，可以提供的信息是，比如1234567號ETC最后與HF3945號遠程控制器連接位置識別號咖啡區(qū)1這個信息為跟蹤的目的提供了位置識別，并且優(yōu)選地用圖表顯示，以便旅客集散站中的員工可以，比如，定位攜帶ETC的旅客。如以下要進一步解釋的那樣，能夠精確定位任何特定旅客的實時位置，并且能夠實時跟蹤每個旅客的大概位置，是有很多優(yōu)點的。主要的優(yōu)點是如果一架飛機將要起飛，而且一個旅客不在飛機上，在集散站的員工可以請求得到這個旅客的精確的位置，然后確實找到這個旅客并且護送他上飛機。關于旅客的不精確跟蹤，優(yōu)點在于能夠為分析目的保留并保存旅客運動的歷史。比如這種分析可以改善集散站旅客的流動或者用于保安目的。因此，比如說，如果一個旅客(或員工)所在的大概的區(qū)域是在他們通常不應該在的地方，那么系統(tǒng)可以產生警報并且要求得到精確的位置。知道了精確的位置，未被授權的個人的位置可以被確定，因此他們可以由保安人員從該區(qū)域護送出去。
單個的遠程控制器，在它們大約30米半徑的覆蓋范圍內，有潛力具有多于255個應用藍牙TM的ETC。因此，系統(tǒng)可以使用48位ED_ADDR地址注冊表并且可以將信息傳輸回一個中間件應用程序(以下將進一步描述)和應用數據庫。
現(xiàn)在將參照附圖1-11，描述在旅客集散站使用本系統(tǒng)的一個例子。參照圖1，一個旅客1到達集散站起飛等候室。在圖2中，該旅客接近登記臺2。在圖3中，該旅客在登記處并且正處在領取一個ETC(電子跟蹤夾)的過程中。登記處的操作員4在發(fā)給旅客1的登機牌時啟動ETC。該旅客應該已經獲得了飛機票，所以航空公司預訂系統(tǒng)網絡中已經有該旅客的信息。當登機牌8被打印出來時，航空公司預訂系統(tǒng)網絡中的數據被提供給本發(fā)明的網絡，而且一個包括該旅客識別和航班識別的相關數據的平面文件被提供給ETC6。同時，這個數據的記錄被保存在系統(tǒng)數據庫中，并且ETC6的藍牙TM識別號與該數據記錄相關聯(lián)。如圖3所示，ETC被附在紙登機牌8上。該旅客然后如圖4所示那樣在離開登記臺之前拿到登機牌和ETC。圖4中的陰影背景10代表最近的遠程控制裝置的監(jiān)測范圍，并且因為ETC6現(xiàn)在是啟動著的，遠程控制裝置會認為ETC在其監(jiān)測范圍之內。
在圖5中，該旅客來到移民處12，并且該旅客仍然被顯示處于最近的遠程控制裝置的監(jiān)測范圍10內。在圖6中，作為一個例子，該旅客來到一個酒吧，或者其他娛樂區(qū)14，并且第一次登機提醒已發(fā)出了。這一點在圖6中由光16表示。另一個旅客18對登機提醒有反應并且離開娛樂區(qū)，如圖7所示。現(xiàn)在轉到圖8，第二次登機提醒已發(fā)出了。到這個時候為止，ETC也會已經提醒了旅客，他或她應到登機等候室去登機。然而，該旅客還沒有反應。如圖8所示，一個顯示20提供給一位員工，該顯示20示出旅客和員工22的一個平面圖，他們相對于集散站樓面布置圖的位置。從圖8也可以看到，系統(tǒng)也可以部署在多個樓層上，這樣不同的樓面布置圖可以被顯示，以便很容易地定位迷路的旅客。該顯示20通常描繪在集散站員工在PDA設備上。使用者可以用這個布置圖為他或她自己找到方向，以便于最容易地定位相關的旅客。使用如上所述的系統(tǒng)定位請求，可以知道該旅客相對精確的位置。在圖9中，員工22正在接近旅客1的位置，并且這被反應在最新的顯示20中。在圖10中，員工已經找到了旅客，并且正處于護送該旅客走向飛機的過程中。最后，在圖11中，該旅客被顯示正在登機口登機。
現(xiàn)在將參照下列部件對該系統(tǒng)進行更具體的描述電子跟蹤夾(ETC)遠程控制器(RM)ETC分配裝置ETC收集裝置中間件應用程序處理和程序流程其它應用程序電子跟蹤夾(ETC)在優(yōu)選實施例中，ETC配有一個嵌入的藍牙TM芯片組解決方案和可再充電電源。電源優(yōu)選地以電池的形式被提供，并且可以感應充電而不需要實際的電接觸。ETC在登記處被附在旅客登機牌上，然后要么當登機牌在護照管理處或海關被掃描時被取下(然后再附上)，或者在登機U被取下，ETC被回收再利用。ETC通過裝置的獨特識別號(48位)而被跟蹤。這個識別號通過遠程控制組(RM’S)使用掃描詢問被掃描，并且和RM識別號一起通過網絡傳輸回應用程序服務器。這樣就使應用程序服務器能顯示位置識別號(與RM識別號相聯(lián)系)，并且因而能顯示一個ETC或者一個或一個以上ETC組的位置。掃描詢問的使用與普通的藍牙訪問點的操作是不同的方法。通常，訪問點在被動模式下工作，等待由另一個藍牙裝置(比如一個PDA)啟動藍牙連接。然而，當ETC進入每一個訪問點的范圍內時，本發(fā)明使用“掃描詢問”功能去檢測他們。
當每一個ETC進入或離開每一個遠程控制器的覆蓋范圍時，中間件應用程序(在下面將進一步描述)通過包括傳輸回中間件應用程序的ETC識別號的信息包，注冊每一個ETC。系統(tǒng)將通過中間件應用程序向ETC發(fā)送訊息和警報。中間件應用程序然后將識別最后檢測到ETC的遠程控制器，并且試圖與ETC形成連接去傳輸訊息。
每一個ETC有一個內置時鐘，并且存儲了聲音提示。當ETC在登記處被編程時，當前時間，航班時間，登機時間和登機提醒時間都裝載到ETC的存儲器中。在特定的時間，每個事件將會被執(zhí)行。因此，當第一個航班時間過期了，第一次登機提醒會由ETC傳給旅客，并且第二個登機提醒會在預定的時間做出，最終會做出最后一次提醒。因此，網絡資源不需要消耗在讓一個遠程控制器和每一個ETC建立通訊聯(lián)系從而宣布登機提醒時間。然而，如果需要這個選擇也是可以有的。
每一個ETC的電池壽命在需要再充電之前，足夠至少48小時的連續(xù)使用。
ETC不僅提供聲音的警報，而且更優(yōu)選地通過啟動一個或一個以上發(fā)光二極管(LED)，提供一種視覺的警報。優(yōu)選地，每個ETC上配有一個綠色的LED和一個紅色的LED，以及一個發(fā)出登機提醒的揚聲器裝置。
下面提供了各種警報形式的例子警報形式1綠色的LED閃爍加上聲音警報1警報形式2紅色的LED閃爍加上聲音警報2警報形式3紅色的綠色的LED亮加上聲音警報3警報形式4聲音警報4如上所述，這些警報可以被事先編程，利用內置時鐘，或者可以被系統(tǒng)有選擇的啟動。這就使得即使當ETC在系統(tǒng)范圍之外，仍可產生警報。該時鐘儲存網絡檢測到的最后的時間，并且如果這個時間大于預定的時間，旅客會被提醒。
ETC可以各種不同的形式被提供，但是最優(yōu)選的形式具有小尺寸。該裝置也最好重量輕并耐用。
轉到圖12到17，以下將描述ETC最優(yōu)選的形式。
從圖12和13中可以看到ETC，總體表示為30，有兩個臂32和34。兩個臂在一端用鉸鏈36相互連接。在每個臂的另一端是元件38，可以有選擇地相互磁耦合。鉸鏈36可以由一個單片材料制造，比如適當的彈性塑料材料，結合在每一個臂上。一個整體的材料的優(yōu)點是它可以很容易做成一件模制成型的東西，并且僅僅需要具有足夠允許臂張開相對很小的角度，以容納或取出薄紙或塑料的登機牌的靈活性。
當夾子附在登記牌上后，可以利用在耦合件38中通電流而將耦合元件38相互耦合在一起。這樣就有效地把元件38鎖在一起，并且該結合強度足夠高，以至于只有通過損害登機牌的方法，夾子才能從登機牌上取下。這樣，任何對夾子的篡改都應該被注意到。
這種結構的優(yōu)點是，通過與登機牌的一面緊緊的并且安全的接合，每個臂都與登機牌摩擦地接合。因此，登機牌本身不會因為使用夾子而有任何方式的損壞或改變，而夾子可以保持緊緊的附在登機牌上。這樣，夾子被移走后(用適當的電流通過附著件38而解除磁耦合)，在旅客登機時可以用通常的方式使用登機牌。
如圖12所示，上臂32上設有一個綠色的LED40和一個紅色的LED42。LED面朝外，因此拿登機牌的人(即旅客)可以看到。在圖14中，可以看到下臂34的外表面，并且這顯示出了揚聲器44的開口。
電池46用虛線表示。盡管圖中顯示每個臂中有一個電池，可以理解到也可以配備單一的電池。在圖14，藍牙TM CPU和天線48用虛框表示。
圖15和16提供了兩個元件不同角度的透視圖，從而為圖12到14中所指的特點提供了一個更清晰的描述。
在圖17中，示出一個ETC裝置附在登機牌8上。
每一個ETC，在優(yōu)選形式中，包括以下特點+OdBm 10米范圍CPU-Hyperstone，ARM處理器2.4GHz機載天線芯片組CSR BC011兆字節(jié)閃存片可選的8兆字節(jié)SD隨機存儲器(RAM)芯片(用于語音數據)高速通用異步收發(fā)器(UART)芯片OSC 120可充電電池揚聲器同步ETC時鐘，自動發(fā)出登機提示3.3伏直流電源如上所述，ETC設備可以以各種不同形式被提供。一種特別的形式可以是PDA(個人數字助理)。如果使用這個選擇，那么PDA用于模仿一個登記牌，并可以攜帶登機牌通常包括的所有數據，而且進一步包括有一個合理尺寸的液晶顯示屏幕(LCD)，用于顯示圖像信息，以及一個質量較好的揚聲器。如果使用這個選擇，那么紙做的登機通行證不再使用，代替的是，PDA裝置在登記處發(fā)給每個旅客，并且當旅客登上飛機時退回PDA裝置。在實際中，這個選擇要實施是非常昂貴的，至少在短時間內是這樣。然而，PDA裝置可以由某些被授權的人使用，比如集散站的員工，因為PDA提供了更多的功能，允許員工和網絡通訊從而執(zhí)行一些功能，比如找到遲到的登機旅客(如以上參考圖1到11所述的那樣)。
不使用商業(yè)上可獲得的設備，比如那些現(xiàn)在以“個人數字助理”的名稱推廣的設備，而可以使用包括比ETC更多功能的專有技術設備。這種設備的一個例子在圖18中示出，并且總體用50表示。該設備包括一個有合理尺寸的，比如3或4平方厘米的屏幕52，并且包括一個揚聲器54和鍵盤56。因此，當設備50和網絡之間建立了通訊連接后，可以看到圖形圖像，從揚聲器4可以聽到聲音，并且鍵盤56可以用于操縱屏幕或者產生訊息，比如電子郵件訊息或者SMS訊息。再次說明，該設備優(yōu)選地用電池供電，該電池可以不需實際電接觸而充電。
ETC不需要如圖12到17所顯示的形式，但是可以與圖19所示的相似，帶有一個適當的夾子，以允許該裝置被附在紙做的或塑料做的登機牌上。因而參照圖19，一個替代的裝置，總體用60表示，帶有一個登機LED(優(yōu)選綠色)63，和一個紅色的LED65，通常用于指示使用者應該去找員工，以便他們可以立即登上需要的飛機。設置一個揚聲器64與一個按鈕66，用于提供一些基本的反饋信息給系統(tǒng)，比如收到登機提醒。
現(xiàn)在轉到圖20，圖中示出了本發(fā)明的定位，通訊及跟蹤系統(tǒng)的總體示意圖。ETC用30表示，一個如上所述的PDA形式的員工控制單元用70表示。藍牙TM的無線通訊路線72允許ETC和單元70有選擇地與一個或一個以上遠程控制器74的矩陣通訊。遠程控制器74接著與局域網(LAN)交換機/集線器76相連。這些接著與應用程序和數據庫服務器78相連。最后，一個ETC分配器80和一個收集器82也與網絡相連。在遠程控制器74和交換機/集線器76之間的網絡連接優(yōu)選有線連接，就象交換機/集線器76與應用程序和數據服務器以及分配器和收集器之間的連接一樣。然而，這些連接也可以是無線連接。應用程序與數據庫服務器之間的LAN連接，以及應用程序與數據庫服務器和收集器和分配器之間的連接，優(yōu)選10BaseT/100BaseT。
每一個遠程控制器配備一個嵌入的藍牙TM芯片組解決方案，與RAM組合在一起去運行路由和訊息應用程序。遠程控制器(RM)在大約30米的覆蓋半徑內掃描并報告ETC狀態(tài)的變化。任何的狀態(tài)變化通常是ETC離開或者進入覆蓋范圍的結果。剛優(yōu)選地按照大約15米的間隔設置。與傳統(tǒng)的藍牙TU通訊不同，這些RM優(yōu)選地以周期性的間隔積極地執(zhí)行一個掃描詢問，并接收來自范圍內的ETC的反應。每一個RM可以接收255個以上ETC的反應。
因此，在一個確定的空間內有一個RM矩陣提供了一個無縫隙的覆蓋范圍。傳統(tǒng)的藍牙TM訪問點可以處理7個工作著的訪問點和254個藍牙TM裝置。為了能因跟蹤的目的而處理多于254個藍牙裝置，本發(fā)明使用BR ADDR48位地址，以允許在同一個地區(qū)內幾乎無限數量的裝置。裝置的輪詢率被優(yōu)化以達到最佳運行。在優(yōu)選實施例中，使用6到10秒的周期。如果在覆蓋范圍之內與一些ETC設備大量的通訊，這個周期可能需要更長。
每一個RM作為帶有電源連接的可安裝的設備被提供。因此，RM可以被安裝在例如航空集散站的建筑物中任何方便的位置。
對于每一個RM的技術要求如下+20dBm功率，30米范圍主電源通過變壓器與(及分散的網絡集線器)ETC’s通訊WLAN系統(tǒng)能夠給255個以上個藍牙TM節(jié)點分配地址信息包路由功能用于局域網/無線混合系統(tǒng)的局域網連接CPU-Hyperstone，ARM處理器或等同物2.4GHz機載天線芯片組CSRBC012×1兆字節(jié)閃存片8兆SD RAM芯片高速UART芯片OSC 120從圖20中可以明顯看到，網絡制作的方式使得假如遠程控制器不工作，網絡具有“自我修復”功能，使用鄰近的遠程控制器裝置仍然可以發(fā)生通訊。而且，通過使用藍牙TM技術，通訊范圍可以擴大，而且如果需要，被覆蓋的主集散站外面的ETC可以通過另一ETC裝置與遠程控制器通訊。以這種方式，可以給走到系統(tǒng)通常不會覆蓋的區(qū)域內的一隊旅客提供通訊。
盡管圖20中未示出，作為工作臺工作的系統(tǒng)中，可以設有特定的傳感器。這些工作臺具有傳感器，當ETC處于工作臺很近的范圍內時，如1米，傳感器允許ETC與網絡進行通訊。以這種方式，帶有ETC的旅客可以接近該工作臺，而工作臺將能夠認別關于旅客的信息，并在例如屏幕上向旅客顯示必要的信息，而且可能還向旅客提供聲音信息，比如關于他們的航班的細節(jié)，登機時間，集散站內的零售設施等。如果旅客帶有PDA裝置或其他應用藍牙TM的儀器，該工作臺可能還可以向該旅客提供與網絡，或者如互聯(lián)網或電話系統(tǒng)的其他信息資源，進行通訊的網關。
ETC分配裝置需要分配裝置80(圖20)來分配ETC，分配裝置裝有大量的ETC，并包括一個感應充電機構，當ETC存儲在裝置中時，對其進行感應充電。存儲裝置優(yōu)選地包括，一個存儲架，該存儲架來自收集器82并被運輸到分配器，以便提供ETC。分配器本身優(yōu)選地永久性安裝在登記處。
當需要ETC時，將要提供給ETC的相關數據通過分配器加載進ETC。該數據由分配器從系統(tǒng)數據庫通過網絡連接而得到。當數據被加載以后，分配器將相關的ETC提供到登記操作員可以將其拿起并交給旅客的位置。提供磁性耦合以將夾子連接到登機牌上的裝置，可以配置為分配器的一部分，或者作為登記臺上一個獨立的單元。
分配器還包括一個短距離藍牙TM傳感器，用來讀取每個ETC的卡號。這樣系統(tǒng)就知道了分配給特定旅客數據的獨特的識別號。
技術要求包括+0dBm功率，范圍小于1米的藍牙TM傳感器傳感器，用來讀取ETC識別號并將信息傳遞回應用程序服務器存儲ETC的存儲架，可與ETC收集器的存儲架互換感應充電功能，用于當ETC處于存儲架中時對其充電。
ETC收集裝置收集裝置82(參照圖20)用來在系統(tǒng)的出口點處收集ETC。典型的出口點是旅客登上飛機前的登機口。收集器是一個安裝在臺上的裝置，具有收集輸送槽，用來將所收集的ETC送入存儲架。如同上述與分配器有關的內容所描述的那樣，存儲架是一個可以被卸下并運送回分配器的裝置。在優(yōu)選的形式中，收集器82包括一種出于衛(wèi)生的目的而對ETC進行清洗并消毒的方法。在優(yōu)選的形式中，這包括使用超亮紫外光，并且通過用抗細菌生長的塑料材料制造ETC，可以強化該方法的效果。然而也可以使用清潔劑或刷子。
收集器82的收集槽包括一個短程藍牙TM傳感器，用來在每個ETC通過時讀取其卡號。該數據接著被傳遞給應用程序服務器，并注冊為“ETC已經被收集了”。將該信息提供給應用程序服務器，使得系統(tǒng)知道ETC所分配給的旅客已經通過了系統(tǒng)中有關的出發(fā)點。這樣，就不應對ETC繼續(xù)進行跟蹤，并且不應發(fā)出更多的登機提醒。
技術要求包括+0dBm功率，小于1米范圍的藍牙TM傳感器使用傳感器讀取ETC識別號并將信息傳遞回應用程序服務器存儲大量ETC的存儲架，可與ETC分配裝置互換感應充電功能，用于當ETC處于存儲架中時對其充電。
現(xiàn)在轉到圖20A，圖中示出了本文件前面所描述的定位系統(tǒng)的更進一步的細節(jié)。過程管理器74A-C都檢測到了ETC30，但遠程控制器74D沒有。系統(tǒng)應用程序利于一個運算法則去近似確定ETC的位置。這意味著這些遠程控制器不需要與ETC形成通訊聯(lián)接，從而允許一個快得多的輪詢率。使用該方法確定的近似位置在大約10-30米之內。
通過與每個RM形成通訊聯(lián)接，可以獲得對ETC精確的定位(大約在3米之內)。接著根據返回信號強度的數據使用三角測量運算法則。信號的強度是從每個RM，以dBm為單位進行測量，并用返回信號強度指示器(RSSI)確定信號的強度。從而，通過將所需連接的數量最小化，網絡跟蹤的功能被最大化了。
中間件應用程序及程序流程舉例參照圖21，客戶應用程序層80通過一個或更多個適當的界面82，與動態(tài)鏈接庫(DLL)/應用編程接口(API)庫層84相交界。
庫“中間件”層84包含有非特定數據庫的代碼。該代碼利用共享的庫更新或執(zhí)行數據功能例如，可能有一個航班編程對象，需要根據變化的航班時間和目的地進行更新。更新信息可以從一個或更多個第三方資源86獲得，例如航空公司數據庫。這些功能優(yōu)選地能夠很容易得到，這樣第三方86就能提供必要的數據并且/或者維護這些庫。如果因為一個ETC移動或沒有反應，RM沒能傳遞一個訊息，該訊息會被發(fā)回中間件應用程序，直到一個RM又一次注冊了該ETC。
中間件層處理通向或來自RM/ETC，以及應用程序80和應用程序數據庫94的交通。通過利用訊息/跟蹤協(xié)議，中間件層允許應用程序80產生和接收來自RM和ETC的訊息。跟蹤信息被傳送到數據庫94。
庫層和數據庫層94之間設置了一個開放數據庫連接(ODBC)層88和TCP/IP層92。第三方90可以與ODBC層88相連接。
藍牙兼容裝置96可以通過TCP/IP層92或通過藍牙網絡協(xié)議層98與庫層84通訊。
轉到圖22，圖中示出了系統(tǒng)操作的示意圖。網絡100，應用程序服務器102和數據庫服務器104都用圖表在圖中示出。在網絡中，示出了一個遠程控制器74，以及一個集線器74，一個手持裝置70，兩個ETC30和一個發(fā)送器80。
應用程序服務器包括一個任務隊列管理器106，共享存儲段108，藍牙請求偵聽器110，任務流程1-n以及交易服務器112。
圖22中所示的流程舉例，從NZ241航班被呼叫開始。這導致一個數據庫請求122，要找到所有這個航班未登記的卡，以及一個給裝置70的呼叫指示124。數據庫顯示123456號卡還沒有登記并且不在登記口區(qū)域。這導致對該卡的最后呼叫請求(過程1)。過程1被放置在任務隊列中，而且其狀態(tài)被記錄在任務流程狀態(tài)中。遠程控制器74如果從藍牙(BT)請求偵聽器110收到反應，就將呼叫請求傳送給ETCl23456。
過程2涉及ETC98765運動到另一傳感器處。在步驟126中，更新數據被存儲在數據庫104中。過程3涉及將ETC34567發(fā)給旅客89089。發(fā)送器發(fā)放卡，卡被網絡監(jiān)測到，并傳送到藍牙請求偵聽器，然后在步驟128中，34567號卡分配給旅客89089在數據庫被存儲下來。
圖23中，示出了數據庫104(圖22)的各個表格之間的關系。因而有一個與傳感器位置表142有關的ETC位置表140。位置表給系統(tǒng)所要覆蓋的設施的各種部分分配識別號。傳感器位置表將每個藍牙傳感器(傳感器位置表144)與該傳感器的位置識別號相關聯(lián)。
傳感器位置表144還與一個傳感器類別表146相關聯(lián)。傳感器類別表146識別每個傳感器的類別。
還提供了一個對象表148和相關的對象授權表150。對象表也與一個卡(即ETC)表152相關聯(lián)。該卡表152接著與一個卡運動表154(即記錄卡隨時間相對于傳感器的運動)，一個卡歷史表156和一個航班表158。
其他應用本系統(tǒng)也可以與一個安全系統(tǒng)相交界或作為一個安全系統(tǒng)來實施。該系統(tǒng)可以與多種鄰近及運動監(jiān)測裝置相連。無線技術也可與全球定位系統(tǒng)相結合。這樣就提供了很大的覆蓋區(qū)域，將全球定位系統(tǒng)與長程藍牙傳感器相集成，從而提供了一種在藍牙傳感器范圍內廣播GPS信息的方法，而不使用昂貴的移動電話系統(tǒng)。
在另一應用中，本發(fā)明的BT/藍牙技術可以用于一個零售系統(tǒng)，從而忠實的俱樂部會員制度，資產跟蹤等可以被集成起來。行李和行李車跟蹤也是可能的。長程傳感器被放置在各種非生命體上，這樣它們就可以被跟蹤了。這也許能夠，比如說，阻止非法取走機場財產的行為。
在又一個應用中，該系統(tǒng)可以用于娛樂或賭博系統(tǒng)，例如賭場。如前面關于零售所描述的，該系統(tǒng)用于會員卡，虛擬賭場籌碼，信用卡信息等也是可能的。例如一個玩家可以在酒店，賭場，餐館及娛樂場所使用虛擬賬單。賭場也可將本系統(tǒng)用做一種動態(tài)實時的用戶跟蹤方法。動態(tài)跟蹤也可與游戲付款修正關系起來，即有些機器具有高于正常付款率的幾率。這可以提供一種把高付款機器挪到其他機器上的方法。對于賭場來講，賭客跟蹤系統(tǒng)為賭場提供了一種提供基于忠實度的獎勵制度的方法。虛擬賬單，活動通知，幸運賭客選擇以及賭客流繪圖與交互式的工作臺相結合，可以提供虛擬指南，虛擬游戲指導和賭場地圖，以及其他必要的信息。
在另一個應用中，無線技術也可以應用于提供封閉或束縛系統(tǒng)的游船。無線技術可以應用于信用卡信息，港口信息，地點/地圖信息。也可以提供游船活動信息，例如活動，電影以及何時會提供各種飲食。非生命體，例如行李，行李車等也可以被跟蹤和臨視。旅客或有危險的旅客，比如小孩也可以被跟蹤，以使尋找人員以及那些可能落水的人所花的時間最短。上面關于賭場所述的會員卡，在此處也可以與工作臺等一起使用。無線技術也可用于醫(yī)療領域。
游船市場提供了一系列與船的尺寸，固有結構和所涉及的各種市場有關的跟蹤和訊息的選擇。游船市場可以包括無線技術的幾種可能的應用，例如跟蹤員工所需的獨立通訊系統(tǒng)，客人的跟蹤，訊息及賭場賭客跟蹤。與賭場的特殊功能相結合，游船市場提供了與娛樂業(yè)其他領域，如酒店和主題公園相類似的市場。
在另一應用中，無線技術也可與安全操作相結合。安全操作可以用于任何行業(yè)，如娛樂業(yè)， 或者也可用于機場。有可能動態(tài)地改變機器，以防止在一臺特定的機器上做弊，因而安全操作能提供一個非員工莫入的區(qū)域。
安全是一個日益重要的問題，特別是在機場。本發(fā)明可允許一些新的安全措施。
第一個是藍牙進門控制，1m/10m+0dmb的傳感器可以安裝在設有方向性天線的門戶上面，因而該系統(tǒng)可以利用藍牙識別號在門戶處對個人進行識別，并且，取決于安全數據庫所確定的用戶安全權限，可選擇地允許用戶通過該門戶。另一個是將短程藍牙傳感器安裝在安全門旁。這消除了傳統(tǒng)的為進入安全門而進行的閑逛(RFID Hip Swivel)。
Paxflow系統(tǒng)使用一個用方向性天線安裝的10米范圍藍牙傳感器，來自動控制停車場門。
它也使得進門被記錄下來。例如，車輛，財產，門/安全區(qū)通道以及鄰近全能被記錄下來。
在優(yōu)選的形式中，當人接近安全門一定范圍內時，系統(tǒng)自動允許通行，或者保持直到通行碼被輸入并與員工記錄對比驗證過，以確保電子登機夾(EBC)和員工編碼相匹配。
系統(tǒng)也允許與藍牙升降門及地面通行控制相集成。這允許通行到特定的樓層，或者讓使用者自動走到特定的樓層，比如1層——如果只被授權通行到1層。該系統(tǒng)也可以與一個生物測定系統(tǒng)相交界，以驗證人員和通行證相匹配而提高安全性。用EBC/員工安全信息驗證生物測定安全信息，提供了又一層安全性。員工/人員通過安全門之后的安全監(jiān)視也可以做得到，從而允許對人員行動的跟蹤和監(jiān)視，并提醒保安人員監(jiān)測不正常的行為。這項功能的一個延伸是該系統(tǒng)在升降機上的應用，或者是不需鍵盤進行操作。該系統(tǒng)可以檢測到由授權用戶所攜帶的應用了藍牙TM的PDA，并在PDA的觸摸屏上顯示鍵盤，用戶就可以用該觸摸屏操作門或升降機。為了更加安全，獨特的生物識別器可以與本系統(tǒng)相交界。例如，可以用一個掌中寶讀取器來驗證用戶身份。與獨特的生物識別器相關的數據可以儲存在系統(tǒng)數據庫中，與藍牙TM識別號和/或用戶信息相比較。
最后，本系統(tǒng)具有跟蹤和呼叫員工組的能力，比如地勤部門，清潔工，行李搬運工等。這是個很重要的優(yōu)點，因為員工安全問題，特別是在機場，是個非常重要的安全顧慮。
本發(fā)明也可以被廣泛地稱作存在于本發(fā)明的說明書中單獨或一起所提到或指出的工件，元件及特征，任何兩個或更多工件，元件或特征的任意或全部組合，以及特定的整數所被提到的地方。這些都有等同物，并且這種等同物應認為已被包含于此了，就如同被單獨提到的一樣。
權利要求
1.一個旅客定位系統(tǒng)，包括多個無線電信號收發(fā)器裝置，設置在旅客集散站設施中預定的物理位置，至少一個配合旅客使用的旅客轉發(fā)器裝置，該轉發(fā)器用于響應從一個或一個以上收發(fā)器裝置接收信號，而傳輸一個無線電信號，轉發(fā)器信號，能夠被多于一個收發(fā)器接收，以及旅客定位裝置，用于通過確定收到轉發(fā)器信號的一個或一個以上收發(fā)器裝置的位置，從而確定轉發(fā)器的位置。
2.根據權利要求1所述的旅客定位系統(tǒng)，其中旅客定位裝置進一步用于根據由一個或一個以上收發(fā)器裝置收到的轉發(fā)器信號的強度，對轉發(fā)器裝置定位。
3.根據權利要求1所述的旅客定位系統(tǒng)，還包括一個數據庫和以周期性的間隔記錄在數據庫中的一個或一個以上轉發(fā)器的位置。
4.根據權利要求1所述的旅客定位系統(tǒng)，其中一旦裝置在預定的位置，比如一個集散站出口，定位裝置停止該裝置的位置。
5.根據權利要求1所述的旅客定位系統(tǒng)，其中當一個或一個以上轉發(fā)器出現(xiàn)在集散站中預定的位置，比如登記處，旅客定位裝置開始對一個或一個以上轉發(fā)器定位。
6.根據權利要求1所述的旅客定位系統(tǒng)，其中轉發(fā)器包括視覺或聲音裝置，以提醒旅客相關的事件。
7.根據權利要求1所述的旅客定位系統(tǒng)，其中轉發(fā)器包括一個存儲器，并且這個存儲器包括關于旅客的識別信息，關于旅客預定出發(fā)時間的信息，和至少一次預定的登機提醒時間。
8.根據權利要求1所述的旅客定位系統(tǒng)，其中轉發(fā)器包括夾子裝置，把轉發(fā)器裝置夾在旅客登機牌上。
9.根據權利要求1所述的旅客定位系統(tǒng)，其中轉發(fā)器裝置包括有效的反饋裝置，以準許旅客積極的與系統(tǒng)交流。
10.在此公開的任何新穎的特征或者特征的組合。
全文摘要
一個旅客定位系統(tǒng)，包括在旅客集散站設施中預定的位置的多個無線電收發(fā)器。至少一個轉發(fā)器配合旅客使用。轉發(fā)器用于響應從一個或一個以上收發(fā)器接收到信號，而傳輸一個無線電信號。轉發(fā)器信號能夠被多于一個收發(fā)器接收。旅客定位裝置用于通過確定一個或一個以上收到轉發(fā)器信號的收發(fā)器的位置，從而確定轉發(fā)器的位置。
文檔編號G01S13/75GK1543575SQ02816199
公開日2004年11月3日 申請日期2002年6月19日 優(yōu)先權日2001年6月19日
發(fā)明者凱爾文·愛德華·萊亞, 喬納森·雷·勞瑟, 雷 勞瑟, 凱爾文 愛德華 萊亞 申請人:派科斯弗洛霍爾丁公司