定位和追蹤人的方法及裝置的製作方法

2023-06-14 13:33:06 2

專利名稱：定位和追蹤人的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及定位和追蹤人。更確切地說，本發明涉及通過使用可植入式裝置，對人進行定位和追蹤的方法及裝置。
背景技術：
本發明涉及通過使用可植入式裝置，對人進行定位和追蹤的方法及裝置。例如在U.S.專利第5,629,678號(Gargano等人，1997年5月13日)和U.S.專利第6,317,049號(Toubia等人，2001年11月13日)中所描述的，有類似目的的其它系統描述了植入皮膚下的皮下位置(即，在表皮和真皮下)的定位裝置。存在若干與定位在皮下位置的定位裝置相關的重大問題，其包括(但不限於)(1)在綁架情況下，所述裝置容易被綁架人搜到。一經定位，直接在皮膚下的裝置的位置有利於綁架人快速且相對簡單地移除裝置，而不會使受害人遭受重大醫療風險；(2)在出走兒童的情況下，定位所述裝置被出走者找到。一經定位，直接在皮膚下的裝置的位置裝置有利於快速而相對簡單的移除裝置，而不會使出走者遭受重大醫療風險；(3)直接在皮膚下放置裝置，當被植入的個體進行日常活動時，所述裝置容易受到意外損害以及隨後發生故障。上述情況尤其可能發生在運動的和每天身體處於非常活躍狀態的被植入的青少年身上。可能偵測不到意外損害外的任何故障，因此，被植入的個體和他的愛人可能意識不到，如果失蹤時，有可能不能對所述個體進行定位。如果偵測到損害，那麼將需要手術移除功能失常的裝置，並再次植入新裝置。這將使所述個體暴露在額外的醫療風險和不適中；(4)因為所述裝置呈現為皮膚下的腫塊，所以直接在皮膚下面放置裝置不美觀。審美問題很重要，因為其可能阻礙裝置的植入很可能受益於此的個體，裝置，如十幾歲的女孩，根據青少年司法和防止未成年人犯罪辦公室統計，這些人通常是熟人綁架的目標。
(5)目前依賴裝置內的GPS天線的植入式裝置，由於機械信號幹擾，常常不能接收GPS信號。
通過使用可植入式裝置，提供用於定位和追蹤人的方法及裝置是有利的，解決了使用現有方法而出現的上述鑑定的問題。

發明內容
本發明涉及一種通過使用可植入式裝置對人進行定位和追蹤的方法及裝置。所述發明為可植入式裝置，其由與有機組織接觸的區域生物相容的材料製成裝置，所述裝置的全部解剖位置包括任何肢體、軀幹(包括背部和會陰)、頸部、和頭部。所述裝置的手術解剖位置包括(1)肌肉上例如，深入到表皮、真皮和在肌肉和/或肌肉筋膜上的或附著到其皮下脂肪。此位置目前適合植入市售的埋入靜脈內的接入埠，定位在胸大肌筋膜上或附著到其上；(2)肌肉內例如，在肢體的肌肉內或之間；(3)肌肉下例如，深入到大肌肉。此位置目前適合植入市售的人造尿道與肛門括約肌儲液器，深入到直肌腹部肌肉，在腹膜前雷濟厄斯氏間隙(也稱作恥骨後隙)內；(4)內腔內例如，具有天然孔的器官的內腔內。此位置目前適合植入市售的吞咽式內窺鏡膠囊裝置(胃腸道內腔)，和子宮內避孕用具(子宮內腔)；和(5)腔內例如，胸內或腹膜內。此腹膜內的位置目前適合植入市售的腹膜內透析導管。


圖1為根據本發明的用於定位和追蹤人的系統的結構示意圖；圖2為在根據本發明的用於定位和追蹤人的系統中使用的可植入式裝置的結構示意圖；圖3為展示根據本發明的肌肉上裝置植入位置、肌肉內裝置植入位置、和肌肉下裝置植入位置、腸道和子宮的矢狀截面的圖；圖4為展示根據本發明的內腔內裝置植入位置、腸道的橫截面和子宮的矢狀截面的圖；圖5a與圖5b為展示根據本發明的腔內裝置植入位置的圖；圖6為展示根據本發明的腹膜後腔和腔內裝置植入的圖；圖7為展示根據本發明的皮下裝置植入位置的圖；圖8為展示根據本發明的激活和追蹤系統的結構示意圖；圖9為在根據本發明的用於定位和追蹤人的系統中使用的輔助GPS定位系統的網絡的結構示意圖。
圖10為在根據本發明的用於定位和追蹤人的系統中使用的增強型觀測時差定位系統的結構示意圖；圖11為在根據本發明的用於定位和追蹤人的系統中使用的小區域全球識別(cell globalidentity)和預先定時定位系統的結構示意圖；圖12為在根據本發明的用於定位和追蹤人的系統中使用的到達定位系統的時差的結構示意圖；和圖13為展示根據本發明的裝置的操作的流程圖。
具體實施例方式
本發明的目前優選實施例提供了用來定位被分類為失蹤的人的位置的方法及裝置，所述失蹤的人包括青少年(小於18歲的人)，包括(但不限於)家庭綁架、熟人綁架和生人綁架中的那些受害人，以及出走者(美國青少年司法和防止未成年人犯罪辦公室使用的失蹤人分類)。所述發明的第二用途包括搜尋並定位寵物、動物、被監禁的個體、軍人、商務旅行者、精神上受損傷的個體，和監視醫療功能，包括(但不限於)心率與節律、血壓、體溫、和血氧飽和度、血清電解液、葡萄糖、胰島素等，以及定位目標物。
圖1為根據本發明用於定位和追蹤人的系統的結構示意圖。所述系統包括定位和搜尋裝置10，其適宜為根據下述各種實施例被植入個體內的裝置。優選實施例的本發明裝置處於休眠或半休眠狀態，如，在所述人的內部處於被動狀態。當激活事件出現(100)，諸如當人失蹤時，電話呼叫所述裝置，那麼系統供應方，諸如E911服務，發送(200)啟動信號15，其在所述裝置上被接收，並且喚醒所述裝置。所屬領域的技術人員將了解，所述裝置可能一直啟動的，儘管此對裝置的電源無必要的要求。另外，所述裝置可能被植入此裝置的人局部地激活，例如在驚慌的操作模式中。
當裝置為主動時，其接收(300)定位數據或用於從定位源16(下文詳細論述)判定位置17的信號，並且向系統供應方(包括緊急服務中心或警察局)發送(400)定位信號18。反過來，系統供應方啟動聯繫序列或信號19，通過其來聯繫(500)警察局或其它適噹噹局(諸如在醫療緊急事件的情況中的醫院或醫生)。或者，將所述信號直接提供給警察局等人。
圖2為在根據本發明的用於定位和追蹤人的系統中使用的可植入式裝置10的結構示意圖。每個裝置具有一個內部或外部電源32。每個裝置具有單獨識別器(類似蜂窩電話，每個裝置具有單獨電話號碼)，僅允許那個裝置觸發到定位相關的行動。下文詳細論述觸發與定位機構功能以及完全或部分地基於陸地或基於衛星、基於空氣或基於水的，並且其使用(但不限於)射頻、蜂窩、聲納、微波和/或光(可見或無形)，和/或電視波(模擬和/或數字)技術的外部系統。類似技術用於裝置觸發以提供非定位信息，諸如監視醫療功能或追蹤目標物，如，監視運送中冷凍食物的溫度。
所述裝置適宜包括至少一個天線33，接收發送到裝置的信號並且從所述裝置發送信號。所述天線和/或裝置可為屏蔽或部分屏蔽的，以解決使人暴露於由所述裝置產生的或附帶的信號的問題。
提供耦合到天線的接收器34，其轉換在天線處接收的電脈衝信號。系統軟體35和解碼器36提供識別、控制和定位信息(見下文)。發送器37產生信號，其被放大器38放大，並且因此耦合到天線用於與裝置的操作有關的發送。
所屬領域的技術人員應了解僅為例示目的提供所述裝置的以上描述，並且在所述領域中已知許多修改或將對所屬領域的技術人員變得顯而易見。在這點上，電源的類型可以包括電池(例如，可充電電池)、用於對電池進行充電的感應充電系統、機械或熱敏感電壓發生器等等；天線可為所選擇的定位系統(見下文)的類型，例如，其可能為在適當頻率範圍中操作的天線，例如，以接收GPS信號和/或手機信號；同樣，以適當的頻帶提供接收器和發送器，例如手機帶。軟體和解碼器的功能也由所實施的本發明的特定實施例所規定。下文將提供由這些元件所執行的功能的進一步描述。
所述發明為可植入式裝置，其由與有機組織接觸的區域生物相容的材料製成。此等材料對所屬領域的技術人員來說是眾所周知的。所述裝置的全部解剖位置包括任何肢體、軀幹(包括背部和會陰)、頸部、和頭部。
所述裝置的目前優選的手術解剖位置包括以下任何一種(1)肌肉上(42)深入到表皮、真皮和在肌肉和/或肌肉筋膜上的或附著到其皮下脂肪(參看圖3)。例如，此位置目前適合植入市售埋入靜脈內接入埠，定位(或附著)在大胸肌肌肉筋膜上；(2)肌肉內(43、44)例如，在肢體的縫匠肌和長內收肌肌肉內或之間；(3)肌肉下(45)深入到肌肉(參看圖3)。例如，此位置目前適合植入市售人造尿道與肛門括約肌儲液器，其深入定位到直肌腹部肌肉，在腹膜前雷濟厄斯氏間隙，即恥骨後隙。為腹膜後間隙的另一個實例。
(4)內腔內(60-66)在具有天然口的器官的內腔內(參看圖4)。例如，此位置目前適合植入市售吞咽式內窺鏡膠囊裝置(胃腸道內腔)和子宮內避孕裝置(子宮內腔)；(5)腔內(71、72)例如，胸內或腹膜內(參看圖5a、5b和6)。例如，此腹膜內位置目前適合植入市售腹膜內透析導管。和(6)皮下(70)在與這個位置相關的前述擔心的適當條件和個體(例如，精神受損傷的老人)中不適用(參看圖7)。
可通過公開手術植入、腹腔鏡檢查植入、胸腔鏡檢查植入、內窺鏡檢查植入(有或無顯形)，直接視覺引導的放置、或通過使用為此目的而研發的放置裝置、程序和/或系統植入裝置。例如，如在驚慌操作模式中，所述裝置可能被吞咽。
除用於植入本發明裝置的這些位置之外，所述裝置或所述裝置的部分，如，電源、天線、驚慌裝置等，可外部附著到身體(例如，在皮膚的表面上或衣服上)。例如，所述裝置可包括與其有關的外部部分，諸如，不顯眼的珠寶飾品，當從待追蹤的人身上移除或被其啟動時，觸發所述裝置。
用於植入所述裝置的非皮下位置存在許多優點，包括(但不限於)(1)所述植入裝置不容易被綁架人搜到，因此不易簡單且安全移除。即使被搜到，對於綁架人來說，移除不太可能。即使可能，此移除很可能使受害人處於重大風險，在絕大多數的綁架案中，其與綁架人的目的相反(參看家庭綁架和熟人綁架)；(2)出走青少年移除植入裝置將為不可能的。即使可能，此移除很可能使出走者處於重大醫療風險，其與出走者從父母或監護人的安全逃離並生存的目的相反；(3)相對於僅在皮膚下的植入，在肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內或腔內位置中的裝置植入對裝置提供相當大的保護，使其免受意外損害(可能發生在日常身體活動中，尤其對於青少年)；(4)相對於僅在皮膚下的植入，在肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內或腔內位置中的裝置的植入提供更可接受的美觀的結果，因為不存在由所述裝置引起的腫塊。當放置(肌肉上、肌肉內、肌肉下和腔內位置)導致切口時，所述切口很小，並且容易隱藏在(例如)通常由體毛或衣服覆蓋的區域內。內腔內放置不會導致切口。這些選擇都比皮下植入美觀；和(5)在肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔或腔內位置中的裝置的植入允許使用較大、更複雜且更有效的定位裝置和天線以及更耐用的電源，而不會暴露於意外傷害，且與直接在皮膚下的植入相比有良好的美觀結果。
現在，目前依賴裝置內的GPS天線的植入裝置不能接收GPS信號。
裝置裝置的外部設計1.裝置組件設計所述裝置可由一個組件組成或可由多個組件(模塊裝置設計)組成。模塊裝置的一個實例包括含有所有電路的主要組件和附著到用作天線的第二組件的電源。
2.裝置形式一個或一個以上裝置組件(模塊裝置設計)可採取多種形式中的一種，包括(但不限於)類似的以下形式·市售植入式神經刺激器·市售植入式心臟起搏器·市售植入式血管接入埠。
3.裝置固定一個或一個以上裝置組件(模塊裝置設計)可具有允許固定(例如，通過縫合)到周圍組織結構的相關固定特徵。固定特徵的實例可以市售植入式血管接入埠為基礎。
4.裝置屏蔽所述裝置可能具有併入到設計中用於從裝置能量發射屏蔽某些身體區域的材料。例如，在所述裝置的一個表面上方的屏蔽材料可用來防止後來體內的能量傳輸。
5.天線設計天線可為裝置封裝(包裝)自身，併入到裝置包裝中、附著到裝置包裝、或單獨的但連接到裝置包裝(模塊裝置設計)。天線可採取多種形式中的一個或一個以上的形式，包括(但不限於)杆、平板、片和/或線圈。
結合圖2進一步論述上文，請注意以下內容主電源32。在優選實施例中，裝置包括內部、自給式主電源，其通過感應遠程可充電。在另一個實施例中，主電源為外部的，並且也是激活機構的部分，其中，當從預定的接近移除時，主電源的缺乏觸發第二或備用電源啟動通知信號。在另一個實施例中，通過使用任何其它遠程再充電方法對主電源進行再充電。在另一個實施例中，通過使用任何其它體電的或體機械能量產生方法對主電源進行再充電。在另一個實施例中，主電源為不可再充電的。
天線33。在優選實施例中，裝置含有天線輔助接收激活信號和/或發送通知信號。在另一個實施例中，裝置不需要天線的輔助。在另一個實施例中，裝置不需要天線作為裝置自身的部分，但是利用用於天線的體或某些其它預存在的項目或實體。
接收器34。在優選實施例中，裝置含有能探測唯一引入信號的接收器。所述接收器在激活以前適宜處於休眠或半休眠狀態。在另一個實施例中，裝置適宜含有單獨接收器和發送器組件。在另一個實施例中，所述收發器或接收器不是休眠的，相反在每一預定義的時間周期後，對信號連續或有規則地或圖案化通信(patterned poll)。這個後面的實施例通過提供通信之間的休眠保存能量。在一個實施例中，可使用擴展光譜技術。
軟體35。在另一個實施例中，裝置含有動態軟體程序設計，其允許裝置在一段指定時間內發展。此發展可呈來自啟動接收器的許多躍遷(transition)的形式，如果所述裝置從外部信號接收器移動超出指定距離，那麼其向被動接收器發送出遇難信號，即，對於嬰兒和剛學步的小孩，所述被動接收器需要向所述裝置發送定製信號，在此時間所述裝置激活並開始發送遇難信號，即，對於大一點的孩子。在另一個實施例中，動態軟體程序設計由外部信號(局部或遠程)觸發，並使所述裝置處於預配置狀態。在另一個實施例中，所述裝置為單一軟體階段裝置，始終主動、始終被動、或有時主動有時被動的。在另一個實施例中，所述裝置性能的其它發麵為可編程的，諸如，但不限於，裝置響應的信號類型，裝置一旦激活發送的信號類型，或永久關機模式。在另一個實施例中，使用動態軟體程序設計觸發可選擇的裝置刺激特徵，諸如，載體的略微振動或非常非常輕微的衝擊，以警告他們響應其通知或遇難信號的某些人已經接近了。
解碼器36。在優選實施例中，裝置軟體能解碼所接收的任何預定義的唯一信號並且執行任何預配置的指令。在另一個實施例中，所述裝置含有單獨解碼電子件以解密其接收的唯一信號。例如，提供觸發協議，其包括具有所述裝置ID的第二信號，或在某一時間內提供。
發送器37。在優選實施例中，裝置含有能發送通知信號的收發器。所述收發器在激活以前適宜處於休眠或半休眠狀態。在另一個實施例中，所述裝置含有單獨的接收器和發送器組件。在另一個實施例中，所述收發器或發送器不是休眠的，相反在每一預定義時間階段後連續發送通知信號。在此實施例中，一個錯過信號，例如，當所述人超出範圍時，觸發警報。此實施例(例如)對於確保人(諸如，受電子監視的重罪犯)停留在定義的位置內很有用。在另一個實施例中，所述裝置含有用於信號處理的發射機應答器。
放大器38。在優選實施例中，所述裝置能接收並發送信號而無需信號放大器。在另一個實施例中，所述裝置含有用於接收和/或發送信號的放大器。
激活和追蹤系統圖8為展示根據本發明的激活和追蹤系統的結構示意圖。
激活信號。在優選實施例中，用於激活裝置(A1)的波形由於其可用性與通用性可為陸地上傳送蜂窩信號。在另一個實施例中，所述激活波形為陸地外傳送的。在另一個實施例中，所述信號為基於空氣的或基於水的。在另一個實施例中，所述激活波形由於其有效波傳播特徵，為基於數位電視的。在另一個實施例中，所述激活波形為基於射頻的。在另一個實施例中，激活波形為基於任何其它頻的。另外，可使用前述技術的組合。
返回/通知信號。在優選實施例中，被所述裝置用作通知信號(N1)的波形為陸地上、基於空氣或基於水、實際上且基於GSM的。在另一個實施例中，所述通知波形實際上為陸地外的。在另一個實施例中，通知波形為基於IDEN、CDMA、TMMA或射頻的。在另一個實施例中，所述通知波形為基於GSM的。在另一個實施例中，所述通知波形為基於任何其它頻的或可為基於聲音(如，聲納)或光的。在另一個實施例中，所述通知信號包括具有唯一識別性的不規則信號，其由有線電視系統、蜂窩電話系統、或另外的基於信號的系統探測。此外，可使用前述技術的組合。
信號追蹤。在優選實施例中，通過一系列基於陸地上的接收站(R1、R2、R3…)來追蹤所述返回/通知信號。在另一個實施例中，通過一系列基於陸地外的衛星系統(S1、S2、S3…)來追蹤所述通知信號。在另一個實施例中，通過一系列可基於空氣、水、或陸地或其組合的移動接收器(M1、M2、M3…)來追蹤所述通知信號。在另一個實施例中，通知信號為擾碼器並且由基於陸地上的接收站或基於陸地外的衛星通過信號不一致來追蹤。另外，可使用前述技術的組合。
目前存在三種優選的基於終端的定位技術且可結合本文揭示的發明使用其變體(1)全球定位系統(GPS)；(2)網絡輔助GPS(AGPS)；和(3)增強型觀測時差(E-OTD)GPS。所述全球定位系統(GPS)是由U.S.國防部(DOD)研發和操作的基於衛星的無線電導航系統。GPS為用戶提供其三維位置、其電流速率、和精確時間。GPS系統由在六個圓形軌道中的24個繞陸地運行的衛星組成。排列所述衛星，使得在任何一個時間，在GPS接收器的範圍內存在6個衛星。GPS系統的控制段由美國科羅拉多州中的一個主控制站與5個地面控制站和3個定位在世界各處的地面天線組成。監視器站被動追蹤所有視線內地衛星。連續取得每個衛星廣播信號的樣品。這些樣品接著向前到達主控制站，其計算非常精確的衛星軌道。將所述軌道計算格式化成導航指令，其經由地面天線上傳給個別衛星。同時，每個衛星連續地傳播精確位置和時間信號。GPS接收器從至少四個衛星接收消息並且為每個信號測量時延。從這些值GPS單元可計算用戶位置和速率。
差分GPS。差分GPS為用於增加GPS接收器地精確度到1到3米之間的技術。所述技術涉及在已知物理位置放置GPS接收器，即，參考接收器。所述參考接收器從所有視線內的衛星收集數據並且對相對傳播位置檢查實際位置的信號執行錯誤校距。可以記錄(用於信號的後處理)或經由無線電實時傳播這些校正。為從DGPS信號傳播受益，GPS接收器必須裝備有連接到無線電接收器的數據埠。此外，GPS單元必須在DGPS信號發送器的大約150km內。
網絡輔助GPS(AGPS)。可以將GPS接收器整合成對消費者具有最小价格影響的行動電話/裝置的電路。此系統非常適於結合本文所揭示的可植入式裝置使用。請注意，GPS存在使其不適於移動定位的問題。這些問題包括(1)高首次定位時間。GPS單元可花費在30秒與若干分鐘之間的時間以獲取並追蹤初始衛星。
(2)信號衰減、阻塞和多路徑幹擾的低敏感度。在許多困難的環境中當GPS信號很弱時，如在市區峽谷中、在大廈內或在密集的葉子下，GPS單元即使產生也不能產生精確的結果。例如，當待定位和/或追蹤的人在戶內時，此稍微限制了可植入式裝置的可接入性。當信號因為某些原因(如，大氣層、雲、和建築物)而折射時，多路徑幹擾出現，並且以原始信號異相到達，因而將其刪除。許多GPS單元具有多達12個平行的GPS信號接收器以最小化這些影響。
(3)能量效率低。一旦獲得第一固定，GPS保持對可視衛星的連續追蹤。在能量方面也存在運行多達12個平行接收器的高管理費用的問題。對於許多行動電話/裝置用戶來說，此能量消耗可能超過具有基於終端定位的利益。這是與本文所揭示的可植入式裝置有關的尤其重要的考慮。
(4)精確度。GPS通常精確到20米。因為移動裝置通常連接到行動網路，所以不需要單獨的DGPS接收器。DGPS信號可經由行動網路發送。
網絡輔助GPS試圖解決這些問題。多數AGPS解決方案通過使用圖9中所展示的分布式體系結構來解決這些問題。GPS處理分布在參考接收器93、位置伺服器94和GPS啟用的用戶終端、在此情況中的可植入式裝置10之間。
固定參考接收器。所述固定參考接收器充當DGPS信標。其為接收GPS信號102的一般GPS接收器，但是因為其物理位置已知，所以其可計算從用戶終端到位置伺服器的需要應用到所發送信號的差分校正。這些校正101連同精確的時間信號，被連續、循環或周期性地發送到位置伺服器。
用戶終端。所述用戶終端，即，可植入式裝置10，為連接到數字行動網路的移動裝置。所述裝置含有整合成其電路10a的GPS接收器10b。當需要定位一個人時，所述位置伺服器發送裝置輔助數據97。用於用戶終端位置的請求來自位置伺服器或第三方應用92，其視何處存在人定位和追蹤系統而定。所述輔助數據由每個衛星的大約位置和都卜勒偏移的終端中可視的所有衛星上的衛星信息組成。所述位置伺服器使用基站的位置作為用戶終端的大約位置。用戶終端接著取得GPS信號96的快照，對其進行預處理，並且返回基礎GPS測量和特徵化信號環境的統計值。這個GPS信號快照98接著返回到位置伺服器。
位置伺服器。接著進一步處理由位置伺服器從所述裝置接收的GPS快照信號以移除錯誤，諸如多路徑幹擾和大氣延遲。來自固定參考接收器的DGPS數據也在此點適用。接著將裝置的精確緯度、經度、高度、速度和方位提供給需要其的應用系統，如，緊急追蹤服務。位置伺服器可使用地形資料庫94以進一步精練位置數據地形資料庫的用途100包括向最近的道路抓取位置(經度、緯度和高度)。此用於追蹤根據本發明實施的以幫助定位人(例如，綁架的兒童)的系統。
本發明的GPS部分91可存在於一個網絡中，而實際追蹤應用系統可以在行動網路供應方的領域外的模塊的形式存在於另一個網絡中，諸如TCP/IP網絡90。
增強型觀測時差(E-OTD)。E-OTD僅需要用戶終端的一個軟體修改。這意味著所述裝置可容易地由標準基礎技術產生，諸如手機。然而，為運行E-OTD算法，E-OTD啟用終端需要額外處理和記憶能力。如圖10所示，E-OTD由下列程序組成(1)裝置測量來自至少三個周圍基地收發器站(BTS)101a-101c的控制信號。
(2)裝置測量數對引入控制信號之間的觀測時差(OTD)。這些數據111被放入消息中，並且發送到中央伺服器(稱作移動位置中心或MLC)103。
(3)當MLC接收所述消息時，其聯繫相關位置測量單元(LMU)105，並且要求113來自由LMU監視的所有BTS的控制信號的OTD。LMU基本上為僅能接收的GSM天線，並且必須為每4個BTS部署。MLC知道BTS的物理位置和LMU的物理位置。使用LMU112和裝置111的差，MLC可計算裝置的物理位置。如在AGPS中，此位置信息114為發送方應用系統，即，人追蹤和定位服務92。在GSM網絡中此系統的精確度在農村地區中在60米之間，在較差城市區域中為200米(由於阻塞和幹擾而導致的較弱的信號接收)。
基於網絡的定位技術。基於網絡的定位技術可能不需要改變裝置來發現其位置。因此，基於網絡定位系統的主要好處為反向兼容性。通過基於網絡的定位，對於所述網絡所做的所有修改不會影響最終用戶。
小區全球識別和預先定時(CGI+TA)。CGI+TA技術通過測量GSM系統中的兩個現有參數而起作用。小區全球識別器(CGI)為用於網絡中每個小區部分的唯一識別器。預先定時(TA)參數基於在時隙的開始和從移動終端的破裂的到達之間的接入延遲。因為接入延遲與從基地收發器站(BTS)的距離成比例，可以計算關於BTS的用戶半徑的估計。目前TA值僅可以550米的增量計算。通過組合CGI和TA參數，可將用戶終端位置估計為在特殊小區部分內的弧550米寬範圍內。如可在圖11中看到的，電話可定位到弧550米寬範圍內。用於此技術的精確度取決於3個因素(1)用戶終端從BTS距離當用戶終端的弧的半徑較小時，因而給出更精確的估計。
(2)小區的半徑；和(3)所述部分的大小。在典型GSM系統中，小區半徑從100米到30km變化。這種技術是所有定位技術中最不精確的，但是不需要修改系統硬體或軟體。
到達的時差(TDOA)。到達的時差(TDOA)技術(參開圖12)與E-OTD基本相同，除了其以相反方向完成。即，在至少4個不同基站101a-101d而不是裝置10上完成觀測時差(OTD)計算。每個LMU121a-121d裝備有GPS接收器以接收由GPS衛星連續傳播的時間信號。替代定時參考，諸如可使用銣振蕩器。時鐘漂移發生，但是可使用分布式時間同步算法解決。
每個LMU測量來自用戶終端的連續數據流的上行鏈路到達時間(UL-TOA)。將這個值連同精確時間戳發送到MLC伺服器。MLC通過考慮每個UL-TOA值的時間戳來計算數對UL-TOA值之間的到達時差。因為每個基地收發器站的地理位置已知，所以可以計算用戶終端位置的估計。從網絡供應方的角度出發，TDOA技術非常昂貴，因為LMU+GPS接收器必須實際安裝在每個基地收發器站中。每個LMU也必須經由路線連接到MLC伺服器。即使用戶終端不能被至少四個單獨基地收發器站追蹤，系統仍不能給出估計或至少給出不精確的估計。然而，對於基於網絡的解決方案，精確度相對來說非常好，即在農村地區大約50米，且在較差城市區域為150米。
到達角度(AOA)。到達角度定位技術僅要求兩個具有安裝以定位用戶終端的天線陣列的基地收發器站。天線陣列為以精確、固定圖案排列的天線排列。給出已知操作頻率和已知天線間隔，通過測量關於許多天線的相位或相位差，可推斷出平面波的到達角度。通過測量到達兩個或兩個以上BTS的角度，可以計算方位向量的交叉點。此交叉為用於終端的估計位置。AOA對多路徑幹擾非常敏感，且用於終端離BTS越遠精確度越低。通常，由於其對多路徑幹擾敏感，所以使用其本身不足夠堅固，結合TDOA技術使用AOA以改進精確度。
4個系統成分1.失蹤兒童的父母/監護人「P/G」2.系統供應方 「PSP」3.911緊急服務 「911」4.人定位裝置 「R」系統功能的綜述1.失蹤兒童的P/G報告2.激活R3.R提供位置4.911提供緊急恢復5.通報P/G/A.用於啟動系統的選擇1.P/G聯繫PSP2.P/G聯繫911B.在啟動系統之後的步驟I.如果P/G聯繫PSP1.PSP激活R
2.PSP聯繫911(且911激活R)3.PSP激活R並聯繫911II.如果P/G聯繫9111.911激活R2.911聯繫PSP(且PSP激活R)3.911激活R並聯繫PSPC.在激活R之後的步驟1.R向PSP提供位置2.R向911提供位置D.在提供位置之後的步驟1.PSP向911提供位置(且911提供緊急恢復)2.911提供緊急恢復E.告知父母/監護人1.PSP聯繫P/G2.911聯繫P/G3.PSP和911聯繫P/G功能系統的實例實例#11.P/G聯繫PSP2.PSP激活R3.R向911提供位置4.911提供緊急恢復5.911聯繫P/G實例#21.P/G聯繫PSP2.PSP激活R3.R向911提供位置4.911提供緊急恢復5.911聯繫PSP6.PSP聯繫P/G實例#3
1.P/G聯繫PSP2.PSP聯繫9113.911激活R4.R向911提供位置5.911提供緊急恢復6.911聯繫P/G實例#41.P/G聯繫PSP2.PSP聯繫9113.911激活R4.R向911提供位置5.911提供緊急恢復6.911聯繫PSP實例#51.P/G聯繫PSP2.PSP激活R3.R向PSP提供位置4.PSP向911提供位置5.911提供緊急恢復6.911聯繫P/GA實例#61.P/G聯繫PSP2.PSP激活R3.R向PSP提供位置4.PSP向911提供位置5.911提供緊急恢復6.911聯繫PSP7.PSP聯繫P/G實例#71.P/G聯繫9112.911聯繫PSP
3.PSP激活R4.R向PSP提供位置5.PSP聯繫9116.911提供緊急恢復7.911聯繫P/G實例#81.P/G聯繫9112.911聯繫PSP3.PSP激活R4.R向PSP提供位置5.PSP聯繫9116.911提供緊急恢復7.PSP聯繫P/G實例#91.P/G聯繫9112.911聯繫PSP3.911激活R4.R向PSP提供位置5.PSP聯繫9116.911提供緊急恢復7.911聯繫P/G實例#101.P/G聯繫9112.911聯繫PSP3.911激活R4.R向PSP提供位置5.PSP聯繫9116.911提供緊急恢復7.PSP聯繫P/G實例#111.P/G聯繫911
2.911激活R3.R向PSP提供位置4.PSP聯繫9115.911提供緊急6.911聯繫P/G實例#121.P/G聯繫9112.911激活R3.R向PSP提供位置4.PSP聯繫9115.911提供緊急6.PSP聯繫P/G實例#131.P/G聯繫9112.911聯繫PSP3.PSP激活R4.R向911提供位置5.911提供緊急恢復6.911聯繫P/G實例#141.P/G聯繫9112.911聯繫PSP3.PSP激活R4.R向911提供位置5.911提供緊急恢復6.911聯繫PSP圖13為展示根據本發明的裝置操作的流程圖。
在圖13中，所述裝置第一次處於睡眠狀態130，其可為預定的持續時間。所述裝置將周期性進入半醒狀態131，並且靠近觸發信號132。如果沒有接收到此信號，那麼所述裝置將返回到睡眠狀態。如果接收到信號，並且按要求將信號編碼，接著將開始133解碼消息序列。這次，當為遊行到一個新區域135更新所述裝置時，所述裝置可執行此功能，由於能量消耗138引起的永久關機137，或此如可能需要的134的其它功能。然而，發送此觸發信號的主要目的將使裝置處於完全喚醒的條件136，使得所述裝置可計算位置139並且發送遇難信號140。視情況，可接收一個信號，確認所述遇難已完全被認可141；然而，如果，沒有接收到此信號，例如，可進入所述逐漸延遲，同時可發送142一個喚醒信號，使裝置再次處於完全喚醒狀態136，並且因此激活裝置以判定其位置，並且發送另外遇難信號。可向裝置發送信號自身，或其可為某些用戶啟動的結果，例如，用戶可能佩帶一件具有接近開關的首飾，諸如，磁閱讀開關或局部振蕩器，當被激活或從用戶身體的接近處移動時，引起裝置處於完全喚醒狀態。
儘管已參考優選實施例描述本發明，所述領域的技術人員將容易了解，其它應用可在不會脫離本發明的精神和範圍下替代那些本文陳述的內容。
例如，當被告知本發明具有定位和追蹤人的應用時，假定在其失蹤後，當一個激活信號被發送到植入式裝置時，開始定位和追蹤所述人，本發明容易適用於維持與所述人的聯繫，例如，在一個定義的地理區域內。因而，可根據本發明可實施重罪犯監視系統。當一個重罪犯離開規定區域或進入禁止區域時，所述可植入式裝置被激活以警告適噹噹局所述重罪犯的任性行為。因為所述裝置被植入在人體內，其還可以提供衝擊、振動或其它警報以警告所述人的違規。所述衝擊或其它警告可為逐漸的，使得人當離開限制地帶或進入禁止地帶時，經受一個幅度增加的衝擊。
當需要緊急聯繫時，還可向所述人傳播一個警告。因而，所述裝置可振動或當緊急事件發生時提供其它通知，要求所述人的立刻注意。
也可結合追蹤系統使用本發明，以同時追蹤若干人，例如，追蹤戰場上的士兵、企業園內的僱員或地理區域內的商務旅行者。
即使沒有發生諸如綁架的緊急事件，也可周期性激活所述裝置，以在一個人的位置上取得一系列固定。
所述裝置還可包括各種傳感器以監視人的身體功能等等，或其可包括麥克風或用於監視聽覺信息的類似裝置，進而允許所述人與遠程位置交談。
被告知所述裝置為可植入式裝置，但是也可為嵌入式裝置，即，皮下定位。
另外，所述裝置可以符合任何若干協議的任何若干波段來操作以定位和追蹤一個移動穿過複數個地理區域的人(例如跨越國界)，其中要使用不同頻帶和/或協議來通信。
另外，所述裝置可為現場可編程的，例如，以允許不同頻率或協議被激活，以允許改變所述裝置的唯一識別，和/或以關於監視和/或存儲的信息而詢問所述裝置。例如，所述裝置可包括用於此信息的存儲，如血型、識別信息、所述人的照片等等，當所述裝置被詢問或激活時，可檢索這些信息。
所述裝置可具有多種可編程模型，包括(但不限於)·睡眠模式持續時間；·喚醒模式行動；·信號通信持續時間；·區域時間設定；·區域激活調整，如，以降低能量消耗。
·裝置功能性評估/調整；和·永久關機模式在一個錯誤/無意中觸發事件的事件中，所述裝置可接入並且確認是否所述觸發為無意的，並且可內部重設或通過遠程發信號重設，即，通過系統供應方等或兩者。
在使用可再充電的電源事件中，可通過感應、或其它構件並且以任何需要的間隔對所述裝置進行再充電。
同樣，所述裝置可與任何各種目標物相關，例如，可監視、周期性定位和追蹤和另外監督運送一個貴重目標物或多個目標物。此監視可包括收集和發送周圍信息，諸如溫度。
另外，可提供多個裝置，其中所述裝置可彼此通信。這些裝置中的一個可以為extermary或裝置。
另外，所述裝置可包括定位機構，但是，例如，當通信時，可用作輸送信息的僅通信的裝置。
因此，本發明僅限於上述申請專利範圍。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種用於定位和追蹤人的裝置，包括一個人類可植入式定位和追蹤裝置，其由與有機組織接觸的區域生物相容的材料製成；其中所述裝置在所述人內裝置的全部解剖選點包括所述人的肢體、軀幹、頸部和頭部中的任何一個；和特定適用於將所述裝置手術固定在所述人內部的一個位置上的構件，所述位置包括肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內、和腔內中的任何位置。
2.一種用於定位和追蹤一個與一個定位源有關的人的裝置，其包括一個植入在所述人內的定位與搜尋裝置，並且由與有機組織接觸的區域生物相容的材料製成，其中所述裝置在所述人內處於一個休眠或半休眠狀態；一個與所述裝置相關的激活機構，其中當一個激活事件發生時，所述機構在所述裝置上從一個遠程激活源接收一個啟動信號，並且其結果是所述機構觸發所述裝置；其中當所述裝置為主動時，其從所述定位源接收與定位相關的數據或信號，並且發送一個用於定位的信號；其中所述裝置在所述人內裝置的全部解剖選點包括所述人的肢體、軀幹、頸部和頭部中的任何一個；和特定適用於將所述裝置手術固定在所述人內部的一個位置上的構件，所述位置包括肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內、和腔內中的任何位置。
3.根據權利要求2所述的裝置，所述激活源還包括用於產生一啟動信號並且用於向與所述裝置相關的所述激活機構發送所述啟動信號的構件。
4.根據權利要求2所述的裝置，還包括一個系統供應方，其一旦從所述裝置接收所述定位信號，就啟動可聯繫適噹噹局的聯繫序列。
5.一種在一個用於定位和追蹤一個人的系統中使用的可植入式裝置，包括一個電源；一個單獨識別器，其僅將所述裝置觸發到定位相關活動；一個觸發與定位機構，其與外部系統一起起作用，所述外部系統為完全或部分地基於地面、基於空氣、基於水或基於衛星、或其組合，並且使用(但不限於)任何射頻、蜂窩、聲音、光和/或電視波模擬和/或數位技術來定位和裝置觸發以提供任何定位和非定位信息；
一個接收器；和一個發送器其中所述裝置在所述人內的裝置全部解剖選點包括任何人的肢體、軀幹、頸部和頭部；和特定適用於將所述裝置手術固定在所述人內部的一個位置上的構件，所述位置包括肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內、和腔內中的任何位置。
6.根據權利要求5所述的裝置，其還包括至少一個天線，其接收向所述裝置發送的信號，並且從所述裝置發送信號。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中所述裝置或所述裝置的一部分為至少部分經屏蔽的，以解決涉及使所述人暴露於由所述裝置產生的或附帶的信號中的問題。
8.根據權利要求5所述的裝置，其中所述電源可包括任何的一電池、一可再充電電池、一用於對電池充電的感應充電系統和一機械或熱敏感電壓發生器中地任何一個。
9.根據權利要求5所述的裝置，其中所述裝置是通過任何公開手術植入、腹腔鏡檢查植入、胸腔鏡檢查植入、有或無顯形的內窺鏡檢查植入、直接視覺導引放置而植入的。
10.根據權利要求5所述的裝置，其中所述觸發和定位機構在每個連續的預定時間周期後連續通信觸發信號。
11.根據權利要求5所述的裝置，所述觸發和定位機構還包括一個與所述裝置相關的激活機構，其中當一個激活事件發生時，所述機構在所述裝置從一激活源接收一啟動信號，並且其結果是所述機構喚醒所述裝置；其中當所述裝置為主動時，其從所述定位源接收定位數據，並且發送一個定位信號。
12.根據權利要求11所述的裝置，所述激活事件包括任何來自一個服務供應方的所述啟動信號的發送、通過任何蜂窩電話或其它發信號機構的緊急服務代理、所述人的行為的所述啟動信號的發源。
13.根據權利要求5所述的裝置，所述裝置還包括允許所述裝置在一段特定時間內發展的動態軟體程序設計，其中所述發展包括從主動接收器的許多躍遷，如果所述裝置移動超出從一個外部信號發送器的一個指定距離時，那麼其向一個被動接收器發送出一個遇難信號，所述被動接收器需要向所述裝置發送一個定製信號，同時，所述裝置激活並開始發送一個遇難信號。
14.根據權利要求5所述的裝置，其中所述裝置由一個局部或遠程的外部信號觸發，使所述裝置處於一個預配置狀態。
15.根據權利要求5所述的裝置，其中所述裝置為單一軟體階段裝置，可為始終主動、始終被動、或有時主動有時被動中的任何一個。
16.根據權利要求5所述的裝置，其中所述裝置的可編程的性能的方面包括所述裝置響應的任何所述信號類型，一旦激活時所述裝置發送的所述信號類型和一個永久關機模式。
17.根據權利要求5所述的裝置，其中動態軟體程序設計觸發一個裝置刺激特徵，所述裝置刺激特徵包括任何為警告所述人而對其的振動和衝擊。
18.根據權利要求5所述的裝置，其中所述裝置在每一預定時間周期後，連續發送一個通知信號，其中一錯過信號觸發一警報。
19.根據權利要求5所述的裝置，還包括用於產生一裝置激活信號的構件，其中所述激活信號為一陸地上傳送的蜂窩信號、一陸地外傳送的信號、一數位電視信號和一射頻信號中的任何一個。
20.根據權利要求5所述的裝置，還包括用於產生一個返回/通知信號的構件，其中所述返回/通知信號為一個基於射頻的陸地上信號、一陸地外信號、一基於蜂窩的信號、一基於GSM的信號、一基於IDEN、CDMA、IDMA的信號、一基於GPS的信號和一由任何一有限電視系統和一蜂窩電話系統探測到的具有唯一識別的不規則信號中的任何一個。
21.根據權利要求20所述的裝置，其中所述返回/通知信號通過任何一系列基於陸地上的接收站、一系列基於陸地外的衛星系統，和一系列移動接收器來追蹤。
22.根據權利要求20所述的裝置，其中所述通知信號為一擾碼器，並且由基於陸地上的接收站和基於陸地外的衛星通過信號不一致而追蹤。
23.根據權利要求5所述的裝置，還包括一個定位機構，包括任何一個全球定位系統(GPS)；一個差分GPS系統；一個網絡輔助GPS(AGPS)系統；一個增強型觀測時差(E-OTD)系統；一個基於網絡的定位系統；一個小區全球識別和預先定時系統；一個到達時差系統；一個到達角度系統；和任何所述上文的組合。
24.根據權利要求23所述的裝置，其中所述定位機構包括一個網絡輔助GPS(AGPS)系統，其包括一個用於從所述裝置接收一GPS快照信號的位置伺服器；一個固定參考接收器，其接收一GPS信號並且計算需要應用於從所述裝置用戶終端發送到一個位置伺服器的所述GPS信號的差分校正，其中所述校正連同一精確時間信號被連續、循環或周期性發送到所述位置伺服器；其中所述位置伺服器接收來自所述固定參考接收器的校正和來自所述裝置的GPS快照，計算從其的裝置位置，並且用於向一個追蹤服務提供裝置位置信息。
25.根據權利要求24所述的裝置，其中所述可植入式裝置包括一個一體式GPS接收器。
26.根據權利要求23所述的裝置，其中所述定位結構包括一個增強型觀測時差系統，其包括一個與所述用於測量來自複數個周圍基地收發器站(BTS)的控制信號的裝置相關的機構；一個與所述用於測量數對引入控制信號之間的觀測時差(OTD)的裝置相關的機構；一個與所述用於將所述測量到的OTD放入到一個消息中並且用於向一個移動位置中心(MLC)發送所述測量到的OTD的裝置相關的機構；其中當所述MLC接收所述消息時，其聯繫一個相關位置測量單元(LMU)，並且要求來自由所述LMU監視的所有BTS的控制信號的OTD；其中通過使用一個在所述LMU和所述裝置的OTD中的差，所述MLC計算一個所述裝置的物理位置。
27.一種定位和追蹤裝置，其包括一個定位和搜尋裝置，具有一個唯一的裝置識別，其中所述裝置處於休眠或半休眠狀態，其中所述裝置包括一個可植入式裝置，用於任何與一個在一個定義的地理區域內的人的保持聯繫；重罪犯監視；傳播警告監視，用於當一個緊急事件發生時，與一個人的緊急建立聯繫，要求所述人的立刻注意；和同時追蹤若干人；一個與所述裝置相關的激活機構，其中當一個激活事件發生時，所述機構在所述裝置上從一個遠程激活源接收一個啟動信號，並且其結果是所述機構觸發所述裝置；其中當所述裝置為主動時，其從所述定位源接收與定位相關的數據或信號，並且發送一個用於定位的信號；
其中所述裝置在所述人內的裝置全部解剖選點包括人的肢體、軀幹、頸部和頭部中的任何一個；和特定適用於手術將所述裝置固定在所述人內部的一個位置上的構件，所述位置包括肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內、和腔內中的任何位置。
28.根據權利要求27所述的裝置，其中所述裝置為周期性激活的，以在一個人的位置上取得一系列固定。
29.根據權利要求27所述的裝置，所述裝置還包括任何的各種傳感器，用於監視任何人的身體功能、聽覺信息和周圍信息。
30.根據權利要求27所述的裝置，其中所述裝置可配置地以符合任何若干協議的任何若干波段來操作以連續定位和追蹤一個人，所述人移動穿過複數個地理區域，其中要使用不同頻帶和/或協議來通信。
31.根據權利要求27所述的裝置，其中所述裝置為現場可編程的，用於以下任何一種情況允許不同頻率或協議被激活；允許改變所述裝置的唯一識別；和詢問所述裝置的監視和/或存儲的信息。
32.根據權利要求31所述的裝置，其中所述監視的信息包括周圍信息。
33.根據權利要求27所述的裝置，其中所述激活機構為一個接近所述裝置但與其相分離的物理元件。
34.根據權利要求33所述的裝置，其中所述激活機構包括以下的任何一個一個被一個用戶用壞的項目和一個接近所述用戶的項目，其中所述啟動信號由任何用戶激活和接近所述機構的遺失產生。
35.根據權利要求27所述的裝置，還包括至少一個額外裝置；和用於建立所述裝置之間的通信的構件。
36.一種植入式通信裝置，包括一個發信號裝置，其具有一個唯一識別，通過所述唯一識別所述裝置從一休眠或半休眠狀態觸發；和一個與所述裝置相關的激活機構，其中當一個激活事件發生時，所述機構在所述裝置上接收一個啟動信號；其中當所述裝置為主動時，其向一個遠程位置發送代表性信號或局部事件；和其中所述裝置包括一個可植入式裝置，其中所述裝置的全部解剖選點在一個人內部，並且包括所述人的肢體、軀幹、頸部和頭部中的任何一個；和特定適用於手術將所述裝置固定在所述人內部的一個位置上的構件，所述位置包括肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內、和腔內中的任何位置。
權利要求
1.一種用於定位和追蹤人的裝置，其包括一個人類可植入式定位和追蹤裝置，其由在與有機組織接觸的區域生物相容的材料製成；中所述裝置在所述人內的全部解剖位置包括所述人的肢體、軀幹、頸部和頭部中的任意一個；和其中所述裝置在所述人內的手術解剖位置包括肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內、和腔內中的任一位置。
2.一種用於定位和追蹤一個與一定位源有關的人的裝置，其包括一個植入在所述人內的定位與搜尋裝置，其中所述裝置在所述人內處於休眠或半休眠狀態；一個與所述裝置相關的激活機構，其中當一個激活事件發生時，所述機構在所述裝置上從一個遠程激活源接收一啟動信號，且其結果是所述機構觸發所述裝置；其中當所述裝置為主動時，其從所述定位源接收與定位相關的數據或信號，並且發送一用於定位的信號。
3.根據權利要求2所述的裝置，所述激活源還包括用於產生一啟動信號並且向與所述裝置相關的所述激活機構發送所述啟動信號的構件。
4.根據權利要求2所述的裝置，還包括一個系統供應方，其一旦從所述裝置接收所述定位信號，就啟動可聯繫適噹噹局的聯繫序列。
5.根據權利要求2所述的裝置，其中所述裝置在所述人內的全部解剖位置包括所述人的肢體、軀幹、頸部和頭部中的任何位置；且其中所述裝置在所述人內的手術解剖位置包括肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內和腔內位置中的任何位置。
6.一種用在一定位和追蹤人的系統中的可植入式裝置，其包括一個電源；一個單獨識別器，其僅將所述裝置觸發到定位相關活動；一個觸發與定位機構，其與外部系統一起起作用，所述外部系統為完全或部分地基於地面、基於空氣、基於水或基於衛星、或其組合，並且使用(但不限於)任何射頻、蜂窩、聲音、光和/或電視波模擬和/或數位技術來定位和裝置觸發以提供任何定位和非定位信息；一個接收器；和一個發送器。
7.根據權利要求6所述的裝置，其還包括至少一個天線，其接收向所述裝置發送的信號，並且從所述裝置發送信號。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中所述裝置或其一部分為至少部分經屏蔽的，以解決涉及使所述人暴露於所述裝置產生的或附帶信號中的問題。
9.根據權利要求6所述的裝置，其中所述電源可包括一電池、一可再充電電池、一用於對電池充電的感應充電系統和一機械或熱敏感電壓發生器中的任何一個。
10.根據權利要求6所述的裝置，其中所述裝置在所述人內的全部解剖位置包括所述人的肢體、軀幹、頸部和頭部中的任何位置；並且其中所述裝置在所述人內的手術解剖位置包括肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內、皮下、腹膜後和腔內中的任何位置。
11.根據權利要求6所述的裝置，其中所述裝置可以通過公開手術植入、腹腔鏡檢查植入、胸腔鏡檢查植入、有或無顯形的內窺鏡檢查植入、直接視覺導引放置中的任何一個而植入。
12.根據權利要求6所述的裝置，其中所述觸發和定位機構在每個連續的預定時間周期後連續通信觸發信號。
13.根據權利要求6所述的裝置，所述觸發和定位機構還包括一個與所述裝置相關的激活機構，其中當一個激活事件發生時，所述機構在所述裝置從一激活源接收一啟動信號，並且其結果是所述機構喚醒所述裝置；其中當所述裝置為主動時，其從所述定位源接收定位數據，並且發送一定位信號。
14.根據權利要求13所述的裝置，所述激活事件包括以下任何一個發送來自服務供應方的所述啟動信號、通過任何蜂窩電話或其它發信號機構的緊急服務代理、所述人的行為發起所述啟動信號。
15.根據權利要求6所述的裝置，所述裝置還包括使所述裝置在一段特定時間內發展的動態軟體程序設計，其中所述發展包括從主動接收器的多次躍遷，如果所述裝置從一外部信號發送器移動超出一指定距離時，那麼其向一個被動接收器發送出一遇難信號，所述被動接收器需要向所述裝置發送一定製信號，同時，所述裝置激活並開始發送一遇難信號。
16.根據權利要求6所述的裝置，其中所述裝置由一個局部或遠程的外部信號觸發，使所述裝置處於一個預配置狀態。
17.根據權利要求6所述的裝置，其中所述裝置為單一軟體階段裝置，可為始終主動、始終被動、或有時主動有時被動中的任何一個。
18.根據權利要求6所述的裝置，其中所述裝置的可編程的性能的方面包括所述裝置響應的任何所述信號類型，一旦激活時所述裝置發送的所述信號類型，和一永久關機模式。
19.根據權利要求6所述的裝置，其中動態軟體程序設計觸發一個裝置刺激特徵，所述裝置刺激特徵包括任何為警告所述人而對所述人的振動和衝擊。
20.根據權利要求6所述的裝置，其中所述裝置在每一預定時間周期後，連續發送一個通知信號，其中一錯過信號觸發一警報。
21.根據權利要求6所述的裝置，其還包括用於產生一裝置激活信號的構件，其中所述激活信號為一陸地傳送的蜂窩信號、一陸地外傳送的信號、一數位電視信號和一射頻信號中的任何一個。
22.根據權利要求6所述的裝置，其還包括用於產生一返回/通知信號的構件，其中所述返回/通知信號為一基於射頻的陸地上信號、一陸地外信號、一基於蜂窩的信號、一基於GSM的信號、一基於IDEN、CDMA、IDMA的信號、一基於GPS的信號和一由任何一有限電視系統和一蜂窩電話系統探測到的具有唯一識別的不規則信號中的任何一個。
23.根據權利要求22所述的裝置，其中所述返回/通知信號通過任何一系列基於陸地上的接收站、一系列基於陸地外的衛星系統，和一系列移動接收器來追蹤。
24.根據權利要求22所述的裝置，其中所述通知信號為一擾碼器，並且由基於陸地上的接收站和基於陸地外的衛星通過信號不一致而追蹤。
25.根據權利要求6所述的裝置，還包括一個定位機構，包括任何一個全球定位系統(GPS)；一個差分GPS系統；一個網絡輔助GPS(AGPS)系統；一個增強型觀測時差(E-OTD)系統；一個基於網絡的定位系統；一個小區全球識別和預先定時系統；一個到達時差系統；一個到達角度系統；和任何上述的組合。
26.根據權利要求25所述的裝置，其中所述定位機構包括一個網絡輔助GPS(AGPS)系統，其包括一個用於從所述裝置接收一GPS快照信號的位置伺服器；一個固定參考接收器，其接收一GPS信號並且計算需要應用到從所述裝置用戶終端發送到一個位置伺服器的所述GPS信號的差分校正，其中所述校正連同一精確時間信號被連續、循環或周期性發送到所述位置伺服器；其中所述位置伺服器接收來自所述固定參考接收器的校正和來自所述裝置的GPS快照，計算從其的裝置位置，並且用於向一個追蹤服務提供裝置位置信息。
27.根據權利要求26所述的裝置，其中所述可植入式裝置包括一個一體式GPS接收器。
28.根據權利要求25所述的裝置，其中所述定位結構包括一個增強型觀測時差系統，其包括一個與所述用於測量來自複數個周圍基地收發器站(BTS)的控制信號的裝置相關的機構；一個與所述用於測量數對引入控制信號之間的觀測時差(OTD)的裝置相關的機構；一個與所述用於將所述測量到的OTD放入到一個消息中並且用於向一個移動位置中心(MLC)發送所述測量到的OTD的裝置相關的機構；其中當所述MLC接收所述消息時，其聯繫一個相關位置測量單元(LMU)，並且要求來自由所述LMU監視的所有BTS的控制信號的OTD；其中通過使用一個在所述LMU和所述裝置的OTD中的差，所述MLC計算一個所述裝置的物理位置。
29.一種定位和追蹤裝置，其包括一個定位和搜尋裝置，具有一個唯一的裝置識別，其中所述裝置處於休眠或半休眠狀態；一個與所述裝置相關的激活機構，其中當一個激活事件發生時，所述機構在所述裝置上從一個遠程激活源接收一個啟動信號，並且其結果是所述機構觸發所述裝置；其中當所述裝置為主動時，其從所述定位源接收與定位相關的數據或信號，並且發送一個待用於定位的信號。
30.根據權利要求29所述的裝置，其中所述裝置包括一個可植入式裝置，用於任何與一個在一個定義的地理區域內的人的保持聯繫；重罪犯監視；傳播警告監視，用於當一個緊急事件發生時，與一個人的緊急，建立聯繫，要求所述人的立刻注意；和同時追蹤若干人。
31.根據權利要求29所述的裝置，其中所述裝置為周期性激活的，以在一個人的位置上取得一系列固定。
32.根據權利要求29所述的裝置，所述裝置還包括任何的各種傳感器，用於監視任何人的身體功能、聽覺信息和周圍信息。
33.根據權利要求29所述的裝置，其中所述裝置包括任何一個可植入式裝置，其中所述裝置的全部解剖位置在一個人的內部，並且包括所述人的肢體、軀幹、頸部和頭部中的任何一個；和其中在所述人的內部的所述裝置的手術解剖位置包括任何肌肉上、肌肉內、肌肉下、內腔內、和腔內位置；和一個定位在所述人的皮下的嵌入式裝置。
34.根據權利要求29所述的裝置，其中所述裝置可配置地以符合任何若干協議的任何若干波段來操作，以連續定位和追蹤一個人，所述人移動穿過複數個地理區域，其中要使用不同頻帶和/或協議來通信。
35.根據權利要求29所述的裝置，其中所述裝置為現場可編程的，用於以下任何一種情況允許不同頻率或協議被激活；允許改變所述裝置的唯一識別；和詢問所述裝置的監視和/或存儲的信息。
36.根據權利要求35所述的裝置，其中所述監視的信息包括周圍信息。
37.根據權利要求29所述的裝置，其中所述激活機構為一個接近所述裝置但與其相分離的物理元件。
38.根據權利要求37所述的裝置，其中所述激活機構包括以下的任何一個一個被一個用戶用壞的項目和一個接近所述用戶的項目，其中所述啟動信號由任何用戶激活和接近所述機構的遺失產生。
39.根據權利要求29所述的裝置，其還包括至少一個額外裝置；和用於建立所述裝置之間的通信的構件。
40.一種植入式通信裝置，其包括一個發信號裝置，其具有一個唯一識別，通過所述唯一識別所述裝置從休眠或半休眠狀態觸發；和一個與所述裝置相關的激活機構，其中當一個激活事件發生時，所述機構在所述裝置上接收一個啟動信號；其中當所述裝置為主動時，其向一個遠程位置發送代表性信號或局部事件；和其中所述裝置包括任何一個可植入式裝置，其中所述裝置的全部解剖位置在一個人內部，並且包括任何所述人的肢體、軀幹、頸部和頭部，和其中在所述人內部的所述裝置的手術解剖位置包括任何肌肉上、肌肉內、肌肉上、內腔內和腔內位置；和一定位在所述人的皮下的嵌入式裝置。
全文摘要
本發明涉及一種通過使用一個可植入式裝置來對人進行定位和追蹤的方法及裝置。所述發明為可植入式裝置，其由在與有機組織接觸的區域生物相容的材料製成。所述裝置的全部解剖位置包括任何肢體、軀幹(包括背部和會陰)、頸部以及頭部。所述裝置的手術解剖位置包括(1)肌肉上例如，深入到所述表皮、真皮和在肌肉和/或肌肉筋膜上或附著到其皮下脂肪。該位置目前適合植入市售的埋入靜脈內接入埠，其定位在所述大胸肌肌肉筋膜上並附著到其上；(2)肌肉內例如，在一個肢體的所述肌肉內或之間；(3)肌肉下例如，深入到一個大肌肉。該位置目前適合植入市售人造尿道與肛門括約肌儲液器，其深入定位到所述直肌腹部肌肉，在所述腹膜前雷濟厄斯氏間隙(Space of Retzius)內；(4)內腔內例如，在一個具有天然口的器官的所述內腔內。該位置目前適合植入市售的吞咽式內窺鏡膠囊(ingested video endoscopy capsule)裝置(即，胃腸道內腔)和子宮內避孕裝置(即，子宮內腔)；和(5)腔內例如，胸內或腹膜內。該腹膜內位置目前適合植入市售腹膜內透析導管。
文檔編號A61B5/00GK1682254SQ03821371
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月5日 優先權日2002年9月9日
發明者艾德爾斯特因·M·D·彼得·塞斯, 諾德爾·Ⅱ·班傑明·西奧多 申請人:美國普西芬尼公司