專利名稱：可再編程遠(yuǎn)程傳感器監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種便攜式、實(shí)時、可再編程傳感器監(jiān)視系統(tǒng)。
五十多年來，政府曾經(jīng)使用主動或被動檢測系統(tǒng)跟蹤車輛或部隊的移動。智能通信已經(jīng)使用包含高分辨率攝像機(jī)、紅外線和無線電測向設(shè)備的價值數(shù)百萬美元的衛(wèi)星載運(yùn)傳感器，以覆蓋地監(jiān)視感興趣的區(qū)域。直到近年規(guī)模化的經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)上的突破才允許將這種技術(shù)的派生物用于商業(yè)應(yīng)用中。
早期的商業(yè)應(yīng)用是衛(wèi)星載運(yùn)的車輛跟蹤系統(tǒng)，它使用在地球上空同步(同位)軌道中的通信衛(wèi)星。這些衛(wèi)星都使用終端天線包，其尺寸如手提箱，并具有可觀的價格，結(jié)果限于在大型的汽車運(yùn)輸公司中使用。為了降低價格以及終端的尺寸以給普通消費(fèi)者使用，已經(jīng)有了兩個進(jìn)展。一個進(jìn)展是使用無線電網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)使用近地軌道衛(wèi)星，第二個進(jìn)展使用本地蜂窩能力和其它現(xiàn)有的地球無線電網(wǎng)絡(luò)。使用這些新的能力，移動資產(chǎn)監(jiān)視和跟蹤市場已經(jīng)成長為包括所有表面運(yùn)輸模式。當(dāng)前的重點(diǎn)是車輛的安全與被車輛的追獲。通信成本的下降還允許市場開展到小型船隊的管理，以及導(dǎo)航、交通控制以及路旁救援。
雖然這些能力是有價值的，但本發(fā)明人認(rèn)為他們未從個人的方面注意到一個在社會上愈來愈顯得重要的問題，而這個問題是幾乎每一個人在其生活中都會遇到的。這個問題是建立在需要監(jiān)視遠(yuǎn)處的，要正?；顒拥锌赡懿荒苓@樣做的人或其它對象的基礎(chǔ)上的；并且，如果對象不正常地活動，必需告知或采取糾正行動。在普通遭到的遇情形中，年老或體弱的親戚要過正常、獨(dú)立的生活，但考慮到由于年紀(jì)或疾病，這個親戚無法這樣作。有關(guān)的人可以一次次致電或拜訪，但這樣的檢查可能不可靠，因?yàn)橛H戚可能在離下一次檢查還很遠(yuǎn)時突然生病。另外，親戚和有關(guān)的人可能無法辨別突發(fā)事故的征兆。太過頻繁的電話或拜訪可能使親戚感到不適。
需要有一個辦法在允許對象正?；顒訒r進(jìn)行如同不正常或緊急情況下所需的監(jiān)視和通信。本發(fā)明滿足了這樣的需要，并提供了有關(guān)便利。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種從遠(yuǎn)處監(jiān)視活的或無生命的對象的設(shè)備和方法。本發(fā)明的方法允許監(jiān)視對象的狀態(tài)和位置，在某些情況下由對象配合。監(jiān)視的性質(zhì)可以按照環(huán)境的需要而變化。
根據(jù)本發(fā)明，遠(yuǎn)處監(jiān)視和估計對象狀態(tài)的設(shè)備包含便攜式監(jiān)視單元，該監(jiān)視單元包含至少一個與對象關(guān)聯(lián)的自動傳感器，一個做成便攜式單元的位置確定裝置；和一個傳感器接口單元。傳感器接口單元包括可再編程的微處理器，該微處理器具有工作狀態(tài)和待用狀態(tài)。微處理器可響應(yīng)于發(fā)生任何一組工作狀態(tài)的啟動參數(shù)，從待用狀態(tài)變化到工作狀態(tài)，其中所述工作狀態(tài)包括至少一個自動傳感器預(yù)選的狀態(tài)、來自外部源的請求信號以及在人的情況下對象的狀態(tài)信號。微處理器與至少一個自動傳感器和位置確定裝置通信。傳感器接口單元還包含與微處理器通信的通信裝置接口，與通信裝置接口通信的通信裝置的第一收發(fā)機(jī)，以及為微處理器、通信裝置接口以及通信裝置的第一終端還有向便攜式單元的其它需要功率的任何部件提供功率的電源。
為對象和監(jiān)視對象的原因適當(dāng)?shù)剡x出一個或更多傳感器。例如，傳感器可以包含音頻/視頻傳感器、生物狀態(tài)傳感器、化學(xué)傳感器、氣象傳感器、運(yùn)動傳感器、電磁傳感器、地震傳感器或設(shè)備傳感器。
位置確定裝置可以是選擇得確定便攜式監(jiān)視單元的絕對位置，或是便攜式監(jiān)視單元對于其它位置的相對位置。位置確定裝置最好是全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器，但其它類型的裝置，諸如三角測量裝置或蜂窩電話為基礎(chǔ)的裝置也可以使用。
另外，有一個帶有通信裝置的第二終端的中心監(jiān)視裝置，希望還有與通信裝置的第二終端通信的顯示器和通過通信裝置接收并處理來自傳感器接口單元的信息的計算機(jī)。中心監(jiān)視裝置典型地能夠與許多便攜式監(jiān)視單元保持必要的通信。中心監(jiān)視裝置可以是便攜式的，并可以包含其本身的絕對位置或相對于每一個便攜式監(jiān)視單元的位置的位置確定功能。
在工作中，用一組工作狀態(tài)的啟動參數(shù)為微處理器編程，然后微處理器進(jìn)入待用狀態(tài)。微處理器響應(yīng)于發(fā)生任何工作狀態(tài)的啟動參數(shù)而進(jìn)入工作狀態(tài)。微處理器從自動傳感器得到對象的狀態(tài)，并從位置確定裝置得到便攜式單元的位置，并通過通信裝置將狀態(tài)消息發(fā)送到中心監(jiān)視裝置。
傳感器接口單元的微處理器配置有一個唯一的單元鑒別器，其中心監(jiān)視裝置尋址數(shù)據(jù)、初始化數(shù)據(jù)以及由每一個傳感器使用的規(guī)則裝入或接入該單元。傳感器接口單元可以在傳感器-傳感器的基礎(chǔ)上配置，以傳送一當(dāng)工作時接收到的所有傳感器數(shù)據(jù)，或滿足某一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)(諸如時窗、分貝值或信號閾)的所有數(shù)據(jù)。來自傳感器接口單元的數(shù)據(jù)傳送可以手動地初始化，通過來自中心監(jiān)視裝置的控制信號激勵，或響應(yīng)于從一個或更多接入的傳感器接收到特定的輸入自動激勵。在一個實(shí)施例中，傳感器接口單元包括音調(diào)或可視光發(fā)生器的部件，它由來自中心監(jiān)視裝置的呼叫激勵，還有激勵/去激勵該部件的裝置。
中心監(jiān)視裝置包含通信裝置的第二終端，它允許中心監(jiān)視裝置與多個便攜式監(jiān)視裝置的任何一個通信，以唯一地識別每一個單元和有關(guān)其配置和使用的數(shù)據(jù)，以處理接收到的數(shù)據(jù)，并將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)顯示給中心監(jiān)視裝置的操作者。位置數(shù)據(jù)可以顯示在地圖上，或者標(biāo)出相對于已知地址或位置的距離和方向。中心監(jiān)視裝置包括將接收到的數(shù)據(jù)傳送到其它裝置的能力。
因此，本發(fā)明處理了來自受監(jiān)視對象方面的事件。在便攜式接收單元處的事件被察覺。中心監(jiān)視裝置可以對便攜式接收單元進(jìn)行周期性狀態(tài)查詢。狀態(tài)查詢可以用自動響應(yīng)模式進(jìn)行，不需對象知道或參與，諸如當(dāng)對象睡覺甚至對象醒著時傳感器周期性地監(jiān)視，以便使打攪最小化。便攜式監(jiān)視單元可以配置得周期性地或響應(yīng)于預(yù)選的傳感器讀數(shù)而訪問中心監(jiān)視裝置。還可以進(jìn)行這樣的狀態(tài)查詢，以便要求對象響應(yīng)例如確定是否醒著的對象精神上能夠響應(yīng)。在人的情況下，對象還可以響應(yīng)來自便攜式監(jiān)視單元的呼叫或?qū)ο笾鲃拥匕l(fā)送諸如“我好”之類的信號給中心監(jiān)視裝置。如果未收到“我好”的信號，系統(tǒng)確定便攜式監(jiān)視單元的位置，復(fù)查可用的傳感器數(shù)據(jù)(諸如生物信息或在由人使用的例如輸液泵之類的醫(yī)學(xué)裝置上的傳感器信息)，并將信息提供給有關(guān)人員，或適當(dāng)?shù)卣偌t(yī)士。
單個的中心監(jiān)視裝置可以監(jiān)視許多不同的便攜式監(jiān)視單元，每一個都按照需要配置得不同或重新配置。本發(fā)明的一個重要的特點(diǎn)是能夠改變(即重新編程)工作參數(shù)，以及為不同的需要改變便攜式監(jiān)視單元的功能。在前面的段落中描述了人的醫(yī)學(xué)和狀態(tài)應(yīng)用。相同的裝置但不同的傳感器可以用于跟蹤和監(jiān)視無生命目標(biāo)，諸如裝運(yùn)中的昂貴的物品。在這種情況下，傳感器可以指出物品的狀態(tài)，諸如溫度、濕度或移動、或連帶的諸如制冷或加熱等設(shè)備的有關(guān)狀態(tài)。
從下面參照附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例的更加詳細(xì)的描述，本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，這些描述說明了例如本發(fā)明的主旨。但是本發(fā)明的范圍不限于較佳實(shí)施例。
附圖概述

圖1是用于遠(yuǎn)程監(jiān)視對象的設(shè)備的較佳實(shí)施例的框圖；圖2是本發(fā)明的通信鏈路的多用戶結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是用于實(shí)踐本發(fā)明較佳方法的流程框圖；圖4-7是設(shè)備工作的流程框圖。
發(fā)明的詳細(xì)描述如圖1和2中所示，用于遠(yuǎn)程監(jiān)視和評估對象的狀態(tài)的設(shè)備包含便攜式監(jiān)視單元12和中心監(jiān)視裝置14，它們可以通過無線電通信鏈路通信。圖1描述了設(shè)備10的較佳實(shí)施例。圖2描述了裝有多個便攜式監(jiān)視單元12和中心監(jiān)視裝置14的通信鏈路結(jié)構(gòu)。
便攜式監(jiān)視單元12包括由一總線結(jié)構(gòu)表示的傳感器接口部件20，該傳感器接口部件20中有具有多個輸入端和輸出端的微處理器22。微處理器22與無線電通信鏈路16的通信，以及由此與中心監(jiān)視裝置14的通信是通過無線電通信鏈路16的通信裝置接口24和第一收發(fā)機(jī)26完成的。信息由一個或多個傳感器28集合。無線電通信鏈路16首選的是數(shù)字無線電通信鏈路，但是也可以用模擬鏈路代替。傳感器28可以包括安裝在便攜式監(jiān)視單元12內(nèi)的內(nèi)部傳感器28a和/或通過適當(dāng)?shù)耐獠拷涌?0連接到便攜式監(jiān)視單元的外部傳感器28b。(在圖1中，外部接口30被描述成便攜式監(jiān)視單元12的一部分，但它可以在便攜式監(jiān)視單元的外面。)外部傳感器28b可以是能通過接口30與微處理器22連接的任何類型的傳感器。例如，接口30可以是標(biāo)準(zhǔn)串行或并行接口、PCMCIA接口或以太網(wǎng)接口。外部程序設(shè)計裝置或其它裝置也可以通過適當(dāng)?shù)耐獠拷涌?0連接到微處理器22。
與微處理器22通信的任選手動輸入裝置32可由便攜式監(jiān)視單元12的外部接入，以允許便攜式監(jiān)視單元的使用者或?qū)ο髮⑿畔⑻峁┙o微處理器22。手動輸入裝置32可以象諸如按鈕開關(guān)之類的開關(guān)那樣簡單，或象鍵盤那樣較為復(fù)雜?？蛇x擇地提供諸如液晶顯示之類的顯示器34，以及諸如音頻發(fā)生器、揚(yáng)聲器或脈沖光源之類的音頻和/或圖像通信裝置36，以向便攜式監(jiān)視單元12的使用者發(fā)出信號以取得加應(yīng)。設(shè)置諸如串行或并行通信端口之類的外部端口37，以允許將信息或重新編程指令輸入到處于便攜式監(jiān)視單元12的位置上的微處理器22。(還可以通過外部端口37連接便攜式傳感器)。手動輸入裝置32、顯示器34、音頻和/或圖像通信裝置36以及外部端口37都是為特殊需要可任選的。
微處理器22可以是諸如目前可購得的Vadem VG330、高級的微型裝置AMD Elan SC400、NEC HHT-ASSP或ZF微小系統(tǒng)SMX/386之類的芯片組合件(MCP)。微處理器包括電源管理單元，允許將微處理器置于待用狀態(tài)或由適當(dāng)?shù)男盘栠M(jìn)入工作狀態(tài)。電源管理能夠保護(hù)電源42。微處理器典型地配置有存儲器44，它可以是隨機(jī)存儲器、只讀存儲器、大容量存儲裝置或這些類型的存儲器的任意組合。該存儲器可以與便攜式監(jiān)視單元12的其它元件一起共享。第一收發(fā)機(jī)26可以是具有適當(dāng)接口24的單板數(shù)字無線電模塊，諸如由數(shù)字無線電公司銷售的WIT915或WIT2500M。第一收發(fā)機(jī)26具有其自己的電源管理單元，它允許將收發(fā)機(jī)置于待用狀態(tài)或用適當(dāng)?shù)男盘栠M(jìn)入工作狀態(tài)。
設(shè)置位置確定裝置38，從而可以確定便攜式監(jiān)視單元12的位置。位置確定裝置38最好是具有與第一收發(fā)機(jī)26共用的天線的全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器。GPS接收器可以是能從洛氏半導(dǎo)體系統(tǒng)購得的MicroTracker LP全球定位系統(tǒng)接收器模塊。也可以使用諸如建立在蜂窩單元位置三角測量(celluar cell-site position triangulation)、LORAN等基礎(chǔ)上的其它類型的位置確定裝置38。
諸如電池之類的電源42將功率提供給便攜式監(jiān)視單元12需要功率的元件，可以是外部傳感器28b和外部接口30中的任一一個。在圖1中，提供了功率的元件和電源32之間的功率連接由“PS”表示，以避免畫出相互連接而對導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信路徑的模糊。
中心監(jiān)視裝置14包括至少一個無線電通信鏈路16的第二收發(fā)機(jī)50，以在便攜式監(jiān)視單元12的第一收發(fā)機(jī)26與中心監(jiān)視裝置14之間建立通信。典型地，中心監(jiān)視裝置14還包括終端52，該終端52具有連接到第二收發(fā)機(jī)50的通信裝置接口58，以及連接到可以與操縱者56觀看的顯示器54的連接點(diǎn)。終端52可以單單是手動系統(tǒng)，或較好地，它可以是如描述的那樣更為復(fù)雜。在這個更為復(fù)雜的終端52中，有一個計算機(jī)60，該計算機(jī)60與顯示器54通信，并以下面討論的方式與便攜式監(jiān)視單元12通信，以及監(jiān)視其工作。還可以為中心監(jiān)視裝置14設(shè)置位置確定裝置62，尤其是如果中心監(jiān)視是便攜式或是便攜的并且必需確定它的位置的情況。位置確定裝置62具有與第二收發(fā)機(jī)50共享的天線64。典型地，選擇兼容的位置確定裝置38和62。如果例如位置確定裝置38是自主GPS接收器，則通常位置確定裝置62也是GPS接收器。另一方面，位置確定技術(shù)可以利用三角測量、飛行時間或需要位置確定裝置38和62之間的協(xié)調(diào)的其它類型的測量方式，這些方式然后由中意的技術(shù)進(jìn)行選擇。
圖2描述了現(xiàn)有的通信鏈路中的設(shè)備10的安裝，以及它與其它類似的單元的結(jié)合。在這種情況下，將設(shè)備10結(jié)合到具有多個小區(qū)位置70的蜂窩電話通信系統(tǒng)，這里描述為兩個小區(qū)位置70。每一個小區(qū)位置70都通過典型地是地線與中央電話局72(例如，MTSO或移動電話交換局)通信。每一個小區(qū)位置70都可以與一個或更多便攜式監(jiān)視單元12無線電通信，這里描述為兩個便攜式監(jiān)視單元。每一個小區(qū)位置70都可以一個或更多中心監(jiān)視裝置14無線電通信。所描述的這樣的中心監(jiān)視裝置有兩種類型，與小區(qū)位置70無線電通信的中心監(jiān)視裝置14a，以及通過中央電話局72與小區(qū)位置70陸上通信的中心監(jiān)視裝置14b。中心監(jiān)視裝置14a典型地可以是移動單元，而中心監(jiān)視裝置14b典型地可以是靜止單元。這樣的結(jié)構(gòu)允許將中心監(jiān)視裝置14用于各種應(yīng)用中，并監(jiān)視相同或者不同種類和應(yīng)用中的許多不同的便攜式單元12。
當(dāng)如圖2所示有兩個或更多的便攜式監(jiān)視單元12，其工作由單個中心監(jiān)視裝置14監(jiān)視時，中心監(jiān)視裝置分配唯一鑒別器給每一個便攜式監(jiān)視裝置12，以允許明確地與每一個單元12通信。
圖3描述了本發(fā)明的實(shí)踐。設(shè)置可運(yùn)作設(shè)備，編號為80。首選的設(shè)備是上述的設(shè)備10。用一組一般操作和啟動參數(shù)的指令為微處理器編程，編號為82。編程可以由中心監(jiān)視裝置14提供，或者由通過端口37或外部接口30連接的分離的源提供。下面將討論編程的特性。微處理器首先進(jìn)入工作以查找任何一個工作狀態(tài)的啟動參數(shù)的發(fā)生，并且如果沒有發(fā)生啟動參數(shù)，則變?yōu)榇脿顟B(tài)，編號為84。如果有任何一種啟動參數(shù)，或正好發(fā)生了任何一種啟動條件的任何啟動參數(shù)，則微處理器變?yōu)?或保持)工作，編號86。微處理器獲得對象的狀態(tài)及其位置，編號88，并通過通信鏈路16將該信息報告給控制監(jiān)視裝置14，編號90。中心監(jiān)視裝置分析和報告信息，并適當(dāng)?shù)夭扇⌒袆樱幪?2。
此后，當(dāng)可以保證條件時，可以給微處理器重新編程，編號94。重新編程可以從上述源發(fā)生，該源即在便攜式監(jiān)視裝置的位置處，或通過無線電通信鏈路16從遠(yuǎn)離中心監(jiān)視裝置的位置發(fā)生。
圖4描述了關(guān)于便攜式監(jiān)視單元12的較佳實(shí)施例的處理流程，該流程用于在傳感器接口單元20接上電源時初始化，然后格式化并發(fā)送從一個或更多的傳感器28接收到的數(shù)據(jù)。當(dāng)接上電源時，微處理器22裝入來自非易失性存儲器的便攜式接收單元應(yīng)用程序，裝入來自存儲器的單元啟動參數(shù)，并進(jìn)入工作狀態(tài)。一旦微處理器可工作，它讀出存儲器，然后監(jiān)視用于啟動的傳感器28、端口37、通信裝置接口24，以及手工輸入端32。如果在工作參數(shù)指定的時間內(nèi)，在傳感器28、端口37或手工輸入端32上沒有運(yùn)作，則微處理器將通信裝置接口24置于待用狀態(tài)。來自源28、端口37、通信裝置接口24或手工輸入端32中的任何一個的信號引起微處理器返回到啟動狀態(tài)。如果信號來自手工輸入端32，則接著是圖5描述的過程；如果信號來自通信裝置接口24，則接著是圖6描述的過程。如果信號來自端口37，并且要求的服務(wù)進(jìn)入管理狀態(tài)，則接著是圖7描述的過程。如果信號源是接到傳感器的傳感器28或端口27，并且要求的工作是將數(shù)據(jù)傳送到控制監(jiān)視裝置14，則第一收發(fā)機(jī)26接上電源。當(dāng)?shù)谝皇瞻l(fā)機(jī)26接上電源時，通過通信鏈路16與中心監(jiān)視裝置14建立連接。微處理器22將從傳感器28接收到的數(shù)據(jù)格式化，并將它傳送給中心監(jiān)視裝置14。當(dāng)接收到該數(shù)據(jù)時，中心監(jiān)視裝置14處理接收到的數(shù)據(jù)，并將它存儲在與發(fā)送的便攜式監(jiān)視單元12相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫中。通知操作者56接收到數(shù)據(jù)，并提供顯示數(shù)據(jù)的機(jī)會，以及本地存儲的屬于發(fā)送便攜式接收裝置12的參考信息，用于復(fù)查和采取適當(dāng)?shù)男袆印?br> 圖5描述了當(dāng)對象想要開始從便攜式監(jiān)視單元12的手工輸入裝置32傳送到中心監(jiān)視裝置14時的工藝流程。根據(jù)手工輸入裝置的類型，通信可以是直接的(例如應(yīng)急按鈕信號)或包括顯示器34的使用。在后面的情況下，微處理器22啟動顯示器34，并對對象顯示菜單。對象從菜單選擇選項(xiàng)。微處理器決定所要求的服務(wù)及所需發(fā)送的信息，并接通第一收發(fā)機(jī)26的電源。微處理器從所要求的消息類型和與當(dāng)前配置與工作參數(shù)相關(guān)的規(guī)則確定采取什么行動。如果需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，則微處理器根據(jù)傳感器接口單元20和工作參數(shù)，為每一個可適用的接口確定所需的工作。按照需要，微處理器開動所連接的裝置，并將服務(wù)要求發(fā)送給它。微處理器讀出與每一個可適用的接口關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)緩沖器，并在接收到所需數(shù)據(jù)時，準(zhǔn)備格式化的消息，并將該消息放置在第一收發(fā)機(jī)26的隊列中。如果要求是緊急呼叫或通信檢測，則與中心監(jiān)視裝置建立即時連接，并將優(yōu)先格式化好的消息放置到傳輸隊列中。當(dāng)?shù)谝皇瞻l(fā)機(jī)可以工作時，通過通信鏈路16與中心監(jiān)視裝置14建立連接。當(dāng)與中心監(jiān)視裝置14建立連接時，通信裝置接口24讀出傳輸隊列，并將所有可用的消息都傳輸?shù)街行谋O(jiān)視裝置14。當(dāng)接收到這些消息時，中心監(jiān)視裝置處理所接收到的消息，并將數(shù)據(jù)存儲在與傳送的便攜式監(jiān)視單元12相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫中。操作者56被告知數(shù)據(jù)的接收，并有機(jī)會顯示數(shù)據(jù)，以與本地地存儲的屬于發(fā)送的便攜式監(jiān)視單元12的相關(guān)的信息，以便復(fù)查和作出適當(dāng)?shù)男袆印?br> 圖6描述了當(dāng)操作者56或終端52希望查詢具體的一個便攜式監(jiān)視單元12，以監(jiān)視一個或更多傳感器28，以通過便攜式監(jiān)視單元12將消息傳送給，或改變微處理器的配置或應(yīng)用軟件時的處理。操作者或終端通過通信鏈路16發(fā)出呼叫。由第一收發(fā)機(jī)26中的低電流接收器檢測連接請求，它啟動了整個第一收發(fā)機(jī)26，并將啟動信號傳送給微處理器22。一旦啟動，則微處理器承認(rèn)呼叫。然后中心監(jiān)視裝置14將服務(wù)請求信息傳送給便攜式監(jiān)視單元12，再傳送給微處理器及其存儲器44。如果作出由對象響應(yīng)的狀態(tài)請求，則顯示器34或音頻/圖像通訊器工作，直到對象通過手工輸入端32響應(yīng)。如果當(dāng)作出需由對象響應(yīng)的請求時傳感器接口單元未適當(dāng)?shù)嘏渲?，則發(fā)生超時，從而完成配置。如果呼叫要求來自一個傳感器28的數(shù)據(jù)，則微處理器向傳感器發(fā)信號。當(dāng)從傳感器接收到請求的數(shù)據(jù)時，準(zhǔn)備和傳送包含數(shù)據(jù)的格式化的消息。如果需要重新配置(即，重新編程)，則微處理器停止所有其它的輸入，將已經(jīng)在進(jìn)行的更新的消息顯示在顯示器34上，接收發(fā)送的更新信息，執(zhí)行要求的工作，返回工作的狀態(tài)，將更新成功/失敗消息放置到傳輸隊列中，并在顯示器34上顯示結(jié)果。將更新的狀態(tài)傳輸?shù)街行谋O(jiān)視裝置14。操作者56被告知數(shù)據(jù)的接收，并有機(jī)會顯示數(shù)據(jù)，以與本地地存儲的屬于發(fā)送的便攜式監(jiān)視單元的參考信息，用于復(fù)查和作適當(dāng)?shù)男袆印?br> 在某些情況下，需要從外部源(諸如通過端口37連接到便攜式監(jiān)視單元12的個人計算機(jī))。如果端口37接到外部傳感器，并且信息是數(shù)據(jù)，則以和圖4描述的相同的方法為傳感器28執(zhí)行讀出。如果信息以應(yīng)用程序更新或新參數(shù)的形式重新編程，則以普通的方式給便攜式監(jiān)視單元12接上電源。原來的應(yīng)用程序裝入微處理器22，檢索并設(shè)置工作參數(shù)，并且傳感器接口單元20接入工作狀態(tài)。但是，如果重編程序要通過端口37裝入，則通過其它接口的輸入都是不接受的。外部源通過端口37裝入重編程序。重編程序可以是整個新的應(yīng)用程序或已有程序的新的參數(shù)。通過操作者要求在裝到一個其它接口的裝置上執(zhí)行管理功能，則微處理器首先要證實(shí)裝置是可工作的。如果裝置是不可工作的，則微處理器警告操作，并等待進(jìn)一步的命令。如果裝置是工作的，則微處理器指示它已準(zhǔn)備好支持管理功能，并開始安排裝置的輸入和輸出，直到操作者或裝置發(fā)信號令它停止。如果接收到重新設(shè)置的命令，則微處理器關(guān)閉所有打開的文件，并返回工作狀態(tài)。如果它無法返回到工作狀態(tài)，則顯示錯誤消息。
圖4-7中所示的過程提供了一個構(gòu)塊，通過這樣的構(gòu)塊可以完成各種查詢、狀態(tài)檢測和重新編程。例如，中心監(jiān)視裝置可以周期性地監(jiān)視傳感器28，以確定對象的狀態(tài)?？梢酝ㄟ^周期性的手工輸入要求對象“報告”，以證實(shí)良好的精神狀態(tài)。如果對象不能報告，則控制監(jiān)視裝置可以啟動一個呼叫，激勵音頻-圖像裝置36和/或顯示器34，直到對象響應(yīng)，然后要求對象通過手工輸入端32執(zhí)行一組輸入響應(yīng)，以證實(shí)良好的精神狀態(tài)。如果傳感器信息或?qū)ο蟮氖止ぽ斎攵瞬缓?，則控制監(jiān)視器14可以將這個事實(shí)以及問題的明顯性質(zhì)報告給有關(guān)的人或傳喚幫助對象的位置對于有關(guān)人或來自位置確定裝置38的應(yīng)急應(yīng)答機(jī)是可用的，其數(shù)據(jù)作為消息信息一部分，與中心監(jiān)視裝置自動通信。顯然，這些過程的許多不同類型可用于重新編程到便攜式監(jiān)視單元12。
雖然為了描述的說明的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體的實(shí)施例，但在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的條件下可以有各種修改和增進(jìn)。相應(yīng)地，本發(fā)明只由所附的權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程監(jiān)視對象狀態(tài)的方法，其特征在于包含步驟為對象提供便攜式監(jiān)視單元，所述監(jiān)視單元包含至少一個與對象相關(guān)的條件的自動傳感器，便攜式單元位置確定裝置，傳感器接口單元，包含可重編程微處理器，所述微處理器具有工作狀態(tài)和待用狀態(tài)，微處理器可響應(yīng)于任何一組從由至少一個自動傳感器的預(yù)選的狀態(tài)和來自外部源的請求信號所構(gòu)成的一組中選出的啟動條件的工作參數(shù)的發(fā)生，從待用狀態(tài)變化到工作狀態(tài)，微處理器與至少一個自動傳感器和位置確定裝置通信，與微處理器通信的通信裝置接口，與通信裝置接口通信的通信裝置的第一收發(fā)機(jī)，以及給微處理器、通信裝置接口以及通信裝置的第一終端提供電力的電源；用一組啟動條件的啟動參數(shù)給微處理器編程；微處理器進(jìn)入待用狀態(tài)；微處理器響應(yīng)于一個啟動條件的啟動參數(shù)的發(fā)生，進(jìn)入工作狀態(tài)；微處理器從傳感器接口單元得到對象狀態(tài)，并從位置確定裝置得到便攜式單元的位置；及微處理器通過通信裝置的第一收發(fā)機(jī)發(fā)送狀態(tài)消息，其中所述狀態(tài)消息的內(nèi)容包括對象的狀態(tài)和便攜式單元的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對象是人，以及為對象提供便攜式監(jiān)視單元的步驟包括步驟為對象設(shè)置包含可編程微處理器的傳感器接口，所述可編程微處理器具有工作狀態(tài)和待用狀態(tài)，微處理器可響應(yīng)于任何一組從由至少一個自動傳感器的預(yù)選狀態(tài)、對象的狀態(tài)信號和來自外部源的請求信號所構(gòu)成的一組中選出的啟動條件的啟動參數(shù)的發(fā)生，從待用狀態(tài)變化到工作狀態(tài)，微處理器與至少一個自動傳感器和位置確定裝置通信。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于設(shè)置中心監(jiān)視裝置的步驟包含步驟提供便攜式中心監(jiān)視裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于包含另外的步驟設(shè)置中心監(jiān)視裝置，包含通信裝置的第二終端；及在通信裝置的第二終端接收狀態(tài)消息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于包含設(shè)置中心監(jiān)視裝置的另外的步驟，所述中心監(jiān)視裝置包含通信裝置的第二終端，及與通信裝置的第二終端通信的顯示器，及在通信裝置的第二終端接收狀態(tài)消息，及在顯示器上顯示狀態(tài)消息。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于為對象設(shè)置包含便攜式單元位置確定裝置的便攜式接收單元的步驟包含步驟為對象設(shè)置包含全球定位系統(tǒng)接收器的便攜式接收單元。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于為對象設(shè)置包含至少一個自動傳感器的便攜式監(jiān)視單元的步驟包含步驟為對象設(shè)置包含從由音頻/視覺傳感器、生物狀態(tài)傳感器、化學(xué)傳感器、氣象傳感器、移動傳感器、電磁傳感器、地震傳感器和設(shè)備傳感器構(gòu)成的一組中選出的一個傳感器的便攜式監(jiān)視單元。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于為對象設(shè)置包含通信裝置的第一收發(fā)機(jī)的便攜式監(jiān)視單元的步驟包含步驟為對象設(shè)置從由數(shù)字蜂窩電話、個人通信系統(tǒng)、移動通信裝置的全球系統(tǒng)、無線電區(qū)域網(wǎng)絡(luò)裝置、民用無線電頻帶以及衛(wèi)星收發(fā)機(jī)構(gòu)成的一組中選出的通信收發(fā)機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于微處理器發(fā)送消息的步驟包含步驟微處理器將與便攜式監(jiān)視單元有關(guān)的唯一鑒別器賦予狀態(tài)消息。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在微處理器發(fā)送狀態(tài)消息后，包括另外的步驟用第二組工作狀態(tài)的工作參數(shù)為微處理器重新編程。
11.一種遠(yuǎn)程監(jiān)視和評估對象狀態(tài)的設(shè)備，其特征在于包含便攜式監(jiān)視單元，包含至少一個與對象有關(guān)的自動傳感器；便攜式單元位置確定裝置；及傳感器接口單元，包含可重新編程的微處理器，所述微處理器具有工作狀態(tài)和待用狀態(tài)，微處理器可響應(yīng)于任何一組從由至少一個自動傳感器的預(yù)選的狀態(tài)和來自外部源的請求信號所構(gòu)成的一組中選出的啟動條件的工作參數(shù)的發(fā)生，從待用狀態(tài)變化到工作狀態(tài)，微處理器與至少一個自動傳感器和位置確定裝置通信，與微處理器通信的通信裝置接口，與通信裝置接口通信的通信裝置的第一收發(fā)機(jī)，以及給微處理器、通信裝置接口以及通信裝置的第一終端提供功率的電源。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于傳感器接口單元還包含與微處理器通信的音頻/可視指示器。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于還包含可由對象啟動并與微處理器通信的對象狀態(tài)輸入裝置。
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于還包含包含通信裝置的第二終端的中心監(jiān)視裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于還包含至少一個另外的具有如權(quán)利要求11所述的結(jié)構(gòu)的便攜式監(jiān)視單元。
16.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于還包含至少一個另外的結(jié)構(gòu)如權(quán)利要求11所述的中心監(jiān)視裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于便攜式的遠(yuǎn)程傳感器和對象的自動、實(shí)時、可重新編程的監(jiān)視和控制系統(tǒng),包含一個或更多便攜式監(jiān)視單元(12),其中每一個便攜式監(jiān)視單元(12)具有傳感器(28)、位置確定裝置(38)以及傳感器接口單元(20)。每一個傳感器接口單元(20)分別地配置得監(jiān)視其傳感器(28),并通過數(shù)字無線電通信網(wǎng)絡(luò)將傳感器的數(shù)據(jù)輸送到中心監(jiān)視裝置(14)。便攜式單元(12)由人或動物攜帶或戴著,或附在無生命的對象上。
文檔編號G01S19/09GK1251675SQ98803102
公開日2000年4月26日 申請日期1998年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月7日
發(fā)明者卡爾A·凱勒四世 申請人:卡爾A·凱勒四世