(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-10
(54)【発明の名称】メンバが移動中である集団の効率を促進するシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品
(51)【国際特許分類】
G01S 5/28 20060101AFI20231227BHJP
【FI】
G01S5/28
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023531581
(86)(22)【出願日】2021-11-01
(85)【翻訳文提出日】2023-05-24
(86)【国際出願番号】 IL2021051288
(87)【国際公開番号】W WO2022113063
(87)【国際公開日】2022-06-02
(32)【優先日】2020-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IL
(32)【優先日】2021-05-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IL
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
(71)【出願人】
【識別番号】506311471
【氏名又は名称】エルタ システムズ リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001302
【氏名又は名称】弁理士法人北青山インターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】シャロン,エレズ
(72)【発明者】
【氏名】カンディバ,スラヴァ
(72)【発明者】
【氏名】フランケル,ノアム
(72)【発明者】
【氏名】ピント,ヘン
【テーマコード(参考)】
5J083
【Fターム(参考)】
5J083AC33
5J083AD04
5J083AD17
5J083AE01
5J083AE05
5J083AE08
5J083AE10
5J083AF04
5J083CA03
5J083CA12
(57)【要約】
メンバが移動中又は工作中である集団に役立つ、多対多の音響定位、通信、及び管理システムであって、システムは、複数の集団メンバにそれぞれ分配され得る複数のポータブルハードウェアデバイスを備え、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカのアレイ、及び/又は少なくとも1つのマイクロホンのアレイ、及び/又は少なくとも1つのハードウェアプロセッサを含み、一部又は全てが同じ場所に位置する。典型的には、デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内のハードウェアプロセッサは、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(例えば、「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストする。典型的には、デバイスd1内のハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の角度及び距離のうちの少なくとも1つを少なくとも1回計算して、移動中であり得る他の集団メンバの位置を監視する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メンバが移動中又は工作中である集団に役立つ、多対多の音響定位、通信、及び管理システムであって、前記システムは、
複数の集団メンバにそれぞれ分配され得る複数のポータブルハードウェアデバイスであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカのアレイ、少なくとも1つのマイクロホンのアレイ、及び少なくとも1つのハードウェアプロセッサを含み、全てが同じ場所に位置する、複数のポータブルハードウェアデバイスを備え、
前記デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストし、
デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の角度及び距離のうちの少なくとも1つを少なくとも1回計算し、
これにより、移動中であり得る他の集団メンバの位置を監視する、システム。
【請求項2】
前記デバイスのうちの1つのデバイスd2内の前記ハードウェアプロセッサは、d2のスピーカを制御し、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2のマイクロホンが前記位置特定要求信号を受信する時間t_rとは、デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサに既知である値deltaTだけ離れた時間t_bにおいて、第2の信号(「位置特定応答信号」)をブロードキャストするように構成されており、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、同一の値deltaTがd2によって使用される、請求項1又は請求項1のいずれかに記載のシステム。
【請求項3】
複数のデバイスd2は、前記複数のデバイスd2にのみそれぞれ割り当てられ、前記複数のデバイスのうちのいずれの他のデバイスにも割り当てられない位置特定応答信号をブロードキャストする、請求項1若しくは請求項2、又は請求項1~2のいずれかに記載のシステム。
【請求項4】
少なくとも1つのデバイスのハードウェアプロセッサPは、少なくとも1つのプロセッサPの同じ場所に位置するマイクロホンによって取り込まれた音声、例えばコマンドを、プロセッサP’がプロセッサPと同じ場所に位置しないデバイスに伝わる超音波信号に変換するように構成されており、プロセッサP’は、前記超音波信号の受信時に、プロセッサP’と同じ場所に位置する前記スピーカに提供され、前記スピーカによって再生される音波信号に前記超音波信号を変換して戻し、それによってプロセッサP’と同じ場所に位置する集団メンバが、プロセッサPと同じ場所に位置する集団メンバによって発せられた音声を聞くことができるように構成されている、請求項1又は請求項1~3のいずれかに記載のシステム。
【請求項5】
d1のハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の距離が、d2はd1のほぼ範囲外にあることを示す基準に一致する場合、d1のスピーカを制御して、d2のスピーカによって再生されるべきアラートをd2に送信するように動作する、請求項1又は請求項1~4のいずれかに記載のシステム。
【請求項6】
前記システムは、集団メンバを支援してマークされている位置にナビゲートする口頭プロンプトを提供することなど位置マーキング機能を有する、請求項1又は請求項1~5のいずれかに記載のシステム。
【請求項7】
前記システムは、全集団メンバを支援して単一の集団メンバへとナビゲートする口頭プロンプトを提供することなどホーミング機能を有する、請求項1又は請求項1~6のいずれかに記載のシステム。
【請求項8】
集団は、メンバの既知の総数を有し、前記システムは、メンバの前記既知の総数よりも少ない、集団メンバの減少した数が記録されると、少なくとも1人の集団メンバにアラートを提供する点呼又は集団メンバカウント機能を有する、請求項1又は請求項1~7のいずれかに記載のシステム。
【請求項9】
前記システムは、学習した脅威の音響シグネチャが少なくとも1人の集団メンバのマイクロホンによって感知されると、少なくとも1人の集団メンバにアラートを提供する脅威検出及び位置特定機能を有する、請求項1又は請求項1~8のいずれかに記載のシステム。
【請求項10】
前記少なくとも1つのマイクロホンアレイは、少なくとも3つのマイクロホンを含み、それによって、三角測量を容易にし、各デバイスは、三角測量を使用して、少なくとも1人の集団メンバの方位角配向を識別するように構成されている、請求項1又は請求項1~9のいずれかに記載のシステム。
【請求項11】
前記システムは、少なくとも1人の集団メンバが方位角的にコースから外れていると、少なくとも1つのアラートを少なくとも1人の集団メンバに提供する、請求項10又は請求項1~10のいずれかに記載のシステム。
【請求項12】
自然言語で互いに話す能力を集団メンバに提供する人間対人間通信機能を有する、請求項1又は請求項1~11のいずれかに記載のシステム。
【請求項13】
個々の集団メンバのハードウェアプロセッサによって提供されるコマンドを、前記個々の集団メンバ以外の集団メンバに提示する、請求項1又は請求項1~12のいずれかに記載のシステム。
【請求項14】
個々の集団メンバのハードウェアプロセッサによって生成されたデータを、前記個々の集団メンバ以外の少なくとも1人の集団メンバに分配されたデバイス内の少なくとも1つのハードウェアプロセッサに通信するデバイス間通信機能を有する、請求項1又は請求項1~13のいずれかに記載のシステム。
【請求項15】
前記少なくとも1つのスピーカは、スピーカのアレイを備える、請求項1又は請求項1~14のいずれかに記載のシステム。
【請求項16】
前記少なくとも1つのマイクロホンは、マイクロホンのアレイを備える、請求項1又は請求項1~15のいずれかに記載のシステム。
【請求項17】
前記デバイスは、認証プロセスの後にのみ動作し得る、請求項1又は請求項1~16のいずれかに記載のシステム。
【請求項18】
前記複数のデバイスd2のうちの任意の所与の1つによって使用される前記値deltaT(Δ_T)は、前記複数のデバイスd2のうちの任意の他のデバイスによって使用される前記値deltaT(Δ_T)とは異なり、それによって、デバイスd1によって受信されている複数の位置特定応答信号間の干渉を低減させる、請求項1又は請求項1~17のいずれかに記載のシステム。
【請求項19】
メンバが移動中又は工作中である集団に役立つ、多対多の音響定位、通信、及び管理方法であって、前記方法は、
複数の集団メンバにそれぞれ分配するために複数のポータブルハードウェアデバイスを提供することであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカのアレイ、少なくとも1つのマイクロホンのアレイ、及び少なくとも1つのハードウェアプロセッサを含み、全てが同じ場所に位置する、ことを含み、
前記デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストし、
デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の角度及び距離のうちの少なくとも1つを少なくとも1回計算し、
これにより、移動中であり得る他の集団メンバの位置を監視する、方法。
【請求項20】
少なくとも1つのデバイスが、独立した位置情報を有し、前記方法によって監視される少なくとも1人の集団メンバの相対位置が、前記独立した位置情報を使用して絶対位置に変換される、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記独立した位置情報はGPSデータを含む、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
移動中であっても、1つの基準デバイスのみを使用して、全ての集団メンバの位置特定が提供される、請求項20又は21に記載の方法。
【請求項23】
全ての相対位置が絶対位置に変換され、それによって、移動中であっても、単一の基準デバイスのみを使用して、全ての集団メンバの位置特定を容易にする、請求項19に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概してデバイスに関し、より具体的には携帯デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
正確な時間測定のためにPPS(パルス/秒)信号を使用することは既知である。例えば、PPS信号は、例えば、低遅延、低ジッタワイヤ接続を使用してコンピュータ、例えば、PC又はパーソナルコンピュータに接続され得、プログラムは、コンピュータに同期することができて、stratum1時刻源として機能する(例えば)PCをもたらす。
【0003】
他の既知の方法としては、GPS時間及び同期用のNTPプロトコルが挙げられる。
【0004】
In-prep.euでは、「c2は、災害のコンテキストで使用されるコマンド及び制御通信システムである。市民保護機関及び初期対応組織は、大規模な危機に直面すると、重要な通信に関して移動無線に依存して、事象発生時に協働し、事象に対処する。これらの組織は、C2システムとして既知のIT及び通信システムなど、危機中の応答用に特定のプロトコルを有する」と記載されている。より一般的には、C2は、目的、使命、又はタスクを達成するために様々なグループを連係させることを指す。
【0005】
位置特定システムについては、以下の特許文献、すなわち、米国特許第7362656号(Holm)、中国特許第1981206号、国際公開第05085897号、米国特許第7710829号(Weiら)、国際公開第17107263号、及び中国特許第205384363号に記載されている。
【0006】
音響定位が既知である。
【0007】
(https://en.wikipedia.org/wiki/3D_sound_localizationには、3次元空間において音源の位置を特定するために使用される音響技術を指す、3D音源定位について記載されている。
【0008】
音響シグネチャを使用した脅威識別が既知であり、例えば、https: //www.hsaj.org/articles/72に記載されている。
【0009】
UAV上のMicroflown Avisaデバイスなど、移動中の脅威識別が既知である。
【0010】
超音波である既存の音響定位及び測位システムが既知であり、例えば、hexamite.comから入手可能である。
【0011】
音響検出及び定位システムについては、http: //www.conforg.fr/cfadaga2004/master_cd/cd1/articles/000658.pdfに記載されている。
【0012】
WAZEは、地形データを使用するナビゲーションアプリケーションの一例である。
【0013】
チャープ信号が既知であり、例えば、https: //dspguide.com/ch11/6.htmに記載されている。
【0014】
「深層生成モデリングによる半教師付き音源定位」については、Michael J.Bianco、Sharon Gannot、及びPeter Gerstoftによる、2020年7月30日付の当該名称の論文に記載されている。
【0015】
音源定位については、また、Hadrien Pujol,Eric Bavu,Alexandre Garcia,”Source localization in reverberant rooms using Deep Learning and microphone arrays”,23rd International Congress on Acoustics(ICA 2019 Aachen),Sep 2019,Aachen,Germanyにも記載されている。
【0016】
Wikipedia(https: //en.wikipedia.org/wiki/Identification_friend_or_foe)では、「敵味方識別装置(Identification,friend or foe(IFF)は、レーダベースの識別システムであり、質問信号を聴取し、次いで、ブロードキャスタを識別する応答を送信する。これによって、軍や民間の航空交通管制問い合わせシステムが、航空機、車両、又は集団を友好的として識別し、質問器からそれらの方位及び範囲を決定することが可能になる」と記載されている。
【0017】
Wikipedia(https: //en.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_surveillance_%E2%80%93_broadcast)では、「放送型自動従属監視(Automatic dependent surveillance-broadcast、ADSB)は、航空機が衛星ナビゲーションを用いて自身の位置を決定し、その位置を定期的にブロードキャストして追跡を可能にする監視技術である。地上からの質問信号が不要であるために、航空交通管制地上局が二次監視レーダの代わりとしてこの情報を受信することができる。また、他の航空機が受信して、状況認識を提供し、自律間隔維持が可能になる。ADS-Bは、パイロット又は外部入力を必要としないという点で「自動」である。これは、航空機のナビゲーションシステムからのデータに依存するという点で「依存性」である」と記載されている。
【0018】
超音波音声翻訳及び通信システムについては、Lockheed Martinの特許文献(https: //patents.google.com/patent/US5539705A/en)に記載されている。
【0019】
本明細書において言及した全ての公表文献及び特許文献、並びにそれらにおいて直接的又は間接的に引用された公表文献及び特許文献の開示内容は、対象の放棄(disclaimer)又は放棄(disavowal)を除いて、参照により本明細書に組み込まれる。組み込まれた資料が本明細書における明示的な開示と矛盾する場合、本明細書における明示的な開示が特定の実施形態について説明するのに対して、組み込まれた資料は他の実施形態について説明すると解釈される。組み込まれた資料内の定義は、問題となる用語の1つの可能な定義とみなされ得る。
【0020】
ウォーキートーキーは、電波を使用して互いに無線で通信し、典型的には、送受信機、電波の送受信用アンテナ、ラウドスピーカ/マイクロホン、及び他のエンドユーザと話そうとするときにエンドユーザが押すボタンを含む。
【発明の概要】
【0021】
本発明の特定の実施形態は、典型的には、少なくとも1つのメモリと通信する少なくとも1つのプロセッサを備える回路を提供しようとし、かかるメモリに記憶された命令は、本明細書に詳述する機能を提供するためにプロセッサによって実行される。本明細書に記載の全ての機能は、必要に応じて、ファームウェア実装又はプロセッサ実装され得る。
【0022】
特定の実施形態は、実用的な、及び/又は安価な、及び/又は軽量のシステムを提供して、移動中の集団の効率を向上させようとし、典型的には、ごく少数のハードウェアを使用して、この目的を達成する。
【0023】
本明細書で使用する「集団」という用語は、例えば、チームを指すことがあり、チームメンバの各々は、ある領域又は地形を独立して移動し得、メンバとしては、人間及び/又は車両及び/又はロボット及び/又はドローンが挙げられ得る。その反対に、本明細書における「チーム」への任意の言及は、任意選択的に、集団へのより一般的な言及で置き換えられ得る。
【0024】
特定の実施形態は、実用的な、及び/又は安価な、及び/又は軽量のシステムを提供して、移動中の集団、例えば、人間のチームの効率を向上させようとし、典型的には、ごく少数のハードウェアを使用して、この目的を達成する。
【0025】
特定の実施形態は、チームメンバの位置の所在(基準点からの方向及び/又は距離、例えば、位置要求又はクエリを送信するチームメンバなど所与のチームメンバの位置)を監視し、把握するための方法を提供しようとする。多対多通信が提供され得、システムは、GPS及び/又はRF及び/又は音響を用いずに音響のみに依存して、チームメンバをカウントし得る、及び/又はチームメンバの位置を把握し得る。本方法及び本システムは、チームに関連する脅威又は肯定的な事象など現象を検出するために使用され得、並びに/又はホーミング及び/若しくはマーキング用のビーコンとして使用され得、並びに/又はチーム内で自然言語で話すために使用され得、並びに/又はチームメンバにコマンドを送信するために使用され得る。
【0026】
特定の実施形態は、通信、例えば、チーム内通信を促進する(例えば、チームメンバが、メンバ間で自然言語で話す、及び/又は互いに、若しくはロボット/ドローンなどデバイス間で自動コマンドを発行するなど、及び/又は他のデバイス、例えば、他のチームメンバが保持するデバイスの位置を特定する、及び/又は移動事象、例えば、チームメンバが検出した脅威若しくは肯定的な事象について警告する、及び/又は特定のチームメンバが所定の範囲から逸れた、若しくは逸れそうであることを警告する、及び/又はホーミング機能を有する、及び/又は位置マーキング機能を有する、及び/又は例えば、本明細書に記載のように、チームメンバをカウントする、例えば、点呼を行うか、出欠を確認するか、若しくはチームメンバをカウントすることができるデバイスを提供しようとする。デバイスは、デバイス間を行き来する信号が超音波であり得るように、適切な信号変換能力を有し得る。
【0027】
集団(例えば、移動中の人間のチーム)を悩ます問題及びニーズは、以下の全て又は任意のサブセットを含み得る。
【0028】
各チームメンバの位置の把握。各チームメンバの位置及び所在を把握するための実用的な解決策は、たとえあったとしてもほとんどなく、リアルタイム、移動中、又はGPSに頼らない、あるいは屋外使用向けの解決策については、言うまでもない。
【0029】
チームメンバ間の通信は、典型的には、自然音声を通信すること、及び/又はコマンドライブラリから選択されたコマンドを通信すること、又は医療データなど情報を送信することを含む。通信、例えばコマンドは、デバイスによって自動的に、例えば特定の感知事象によってトリガされて選択され得るか、又は人間によって、例えば自身のデバイスのボタン(例えば緊急ボタン)又は他の(例えば音声)起動によって選択され得るかのいずれかである。通信は、人間のチームメンバ及び/又はチームメンバのデバイスに提供され得る。
【0030】
全チームメンバ向けのRF(無線周波数)通信は高価である。したがって、チームは、各チームメンバに分配されたデバイスを有するのではなく、通信用に少数のRFデバイス、すなわち、複数のメンバに対して1つのデバイスを有し得る。したがって、異なるチームメンバに対して異なる、又は個々のコマンドをやり取りすることは面倒であるか、又は不可能である。また、RF通信は、例えば、遠方の悪意のある競争相手又はハッカーによって容易に妨害又は検出され、チームの通常機能中に不都合にも無線封止が維持されない限り、チームにとって厄介であり得る。チーム全体を特定の標的又は宛先に同期させ、同時にステルス状態を保つことは、特に、この標的又は宛先がチームメンバ間で事前に合意されていない場合には困難である。
【0031】
移動物体及び/又は局所的な肯定的事象及び/又は健全性に対する局所的な脅威の識別(例えば、密集市街地におけるドローンなど)。これらは、視覚的に、及び/又は音によって識別され得る(多くの場合、例えば、あるチームメンバが、他のチームメンバよりも、局所的な脅威に対するより早い視線を有する場合、あるチームメンバによって識別されるが、他のチームメンバによっては識別されない)。
【0032】
これに対する解決策が不十分であると、各チームリーダーは常に脅威に対して警戒し、その間ずっと視覚によってチームメンバを追跡し、いくつかのRF通信デバイス及び音声コマンドと通信することが必要になる。これは、部分的に有効であるが、時間を要し、制限的であり(例えば、チームリーダーは、RF通信デバイスを有するチームメンバとしか通信することができないが、例えばハッカーによって妨害又は検出され得るので、それさえ使用するべきではないため)、脅威識別に対する良好な解決策にはならない。
【0033】
特定の実施形態は、チーム全体をリアルタイムで追跡し続けるためのシステム及び方法を提供する。
【0034】
特定の実施形態は、脅威の制限、及び/又は位置特定、及び/又は位置マーキング、及び/又は自然言語で他のチームメンバと話す能力、及び/又は自動タスク、及び/又は(典型的には事前構成された)コマンドの自動付与の全て又は任意のサブセットをチームに提供する。以下の能力の全て又は任意のサブセットを提供することができる。
【0035】
a.典型的には、GPSデバイス又はRFデバイスを提供する必要なく、各デバイスの位置を把握する能力。GPSは高価であり、衛星への見通し線を必要とするが、これは、例えば屋内位置を含む市街地で使用されるシステムにとっては、時には非実用的であることを理解されたい。典型的には、システムは、チームメンバの位置を自動的にサンプリングし、チームメンバが遠すぎる/近すぎる/行方不明である場合、チームリーダー又はチームメンバに警告する。単一のデバイス、例えば、チームリーダーのデバイスは、他の全ての装置に問い合わせる唯一の装置であり得るか、又は全てのデバイスが他の全てのデバイスに問い合わせ得る。
【0036】
典型的には、デバイスは、デバイス間で信号を送受信するように構成されており、デバイスは、それらの位置特定要求信号(別名、位置特定要求、別名、問い合わせ)の送信時間、及びデバイスxからの応答信号の受信時間を把握し、したがって、往復時間及び音又は送信の既知の速度に基づいて、デバイスxからの自身の距離を計算することができる。
【0037】
b.コマンドを送信する能力。コマンドは、特定の脅威(例えば、雷)が識別された場合の「直ちに避難してください」、又は特定の資産(チームにとって肯定的な事象)が識別された場合の「デバイスxに集合してください」など、自動的及び/又は事前に設定され得る。通常、コマンドは、チームメンバが実際に話す必要なく生成される(例えば、事前に設定された、コマンドライブラリから選択される)。これにより、特定の通信が常に明確かつ効率的に表現されることが確実となる。これは、コマンドが短く(したがって、迅速かつ効率的であり)、一定であり、したがって、人間の自発語とは対照的に、容易に認識され、明確であるからである。
【0038】
特定の実施形態によると、ボタンのタッチは、特定のコマンドの送信をトリガすることができる。
【0039】
c.他のチームメンバと自然言語で話す能力(典型的には、チームから離れて配置された妨害器によって損なわれない)。
【0040】
d.戻るべき特定の標的又は位置をマークする能力;
【0041】
e.典型的には所定の音響シグネチャ(例えば、チームメンバの福祉に対する所定の脅威)を有するチーム関連事象の位置を特定し、タスクメンバ間で脅威の位置を通信する、音源定位機能又は能力。音響シグネチャを有する脅威又は他のチーム関連事象が発生した場合、少なくとも1人のチームメンバTのマイクロホンでこの事象を聞くことができ、当該チームメンバの処理ユニット、例えば、FPGA(処理ユニット又はハードウェアプロセッサの1つの考えられる、非限定的な例として全体を通して使用される)は、受信した音響信号源の方位角及び距離を計算し、デバイスのスピーカを介して、例えば、「ウサギ、250メートル、9時」というアラートを(ハンターのチームに)与えることができる。このアラートは、チームメンバTのデバイスのスピーカから他のメンバのデバイスに超音波を介して伝達され、チームが存在するエリアにおける、メンバTが聞いたチーム関連事象の存在を他のメンバに警告する。
【0042】
g.チームメンバをカウントすること、及び/又はチームメンバの所在を確認すること、及び/又は点呼を行うこと、及び/又は出欠を確認することを繰り返し、例えば定期的に、及び/又は自動的に行うことができ、タスクチームのメンバが行方不明である/遠すぎる/近すぎる場合にはアラートを提供し得る。
【0043】
特定の実施形態は、例えば、本明細書の任意の実施形態のようなチームメンバ位置特定機能と、例えば、本明細書の任意の実施形態のような脅威識別機能(又は、例えば現象の音響シグネチャを識別することによって、任意の適切な基準に基づいた、任意の他の過渡現象、局所現象、又は移動現象の識別)との両方を有する二重目的音響システムを提供する。
【0044】
特定の実施形態は、例えば、音声コマンドを話すことによって、デバイス間で話す能力をデバイスに提供し、音声コマンドは、次いで、マイクロホンによって拾われ、超音波周波数に変換され、ブロードキャストされるか、又は別様に送信される。ブロードキャストは、ブロードキャストを音響周波数に変換して戻すように構成されている他のデバイスによって受信され、それによって、無線通信によるかのようにチームメンバ間の通信を提供する。超音波デバイスが短距離であるために、かかる二重目的音響システムは、より長い距離を有する通信デバイスと比較して、悪意のある部外者による検出又は遮断がより困難であるという意味で堅牢であることを理解されたい。
【0045】
特定の実施形態は、典型的には小型戦術デバイスを介して、機動部隊に状況認識を提供する。この認識は、機動部隊の位置又は脅威の識別の全て又は任意のサブセットを含み得る。他の機能としては、標的マーキング及び/又は通信が挙げられ得る。
【0046】
特定の実施形態は、各メンバがデバイスを有するチームメンバ間で通信するために音波及び/又は超音波信号を使用する位置特定及び/又は通信システムを提供する。典型的には、少なくとも1つのデバイスのハードウェアプロセッサPは、少なくとも1つのプロセッサPの同じ場所に位置するマイクロホンによって取り込まれた音声、例えばコマンドを、プロセッサP’がプロセッサPと同じ場所に位置しないデバイスに伝わる超音波信号に変換するように構成されており、プロセッサP’は、超音波信号の受信時に、プロセッサP’と同じ場所に位置するスピーカに提供され、そのスピーカによって再生される音波信号に超音波信号を変換して戻し、それによってプロセッサP’と同じ場所に位置するチームメンバが、プロセッサPと同じ場所に位置するチームメンバによって発せられた音声を聞くことができるように構成されている。
【0047】
特定の実施形態は、信号を送信する音響システムを含む。受信デバイスは信号を受信し、他のデバイスに既知の期間の遅延後に信号を送り返し、したがって、信号の送信時間及び信号の受信時間の両方を把握している他のデバイスは、デバイスの距離を計算することができる。したがって、音響定位が提供されるが、信号のブロードキャスト時間を把握するための時間同期は、音響システムと併せてレーザ/RSSI/WIFI/RFを必要としない。
【0048】
本発明の範囲は、例えば、本明細書に記載の任意の実施形態による、音響のみに依存する、純粋な音響定位を提供する任意のシステムを含み得る。
【0049】
本発明の範囲は、典型的には固定送信機及び/又は固定受信機を使用しない、屋外及び/又は移動中の音響定位を含み得る。
【0050】
本発明の範囲は、複数の携帯デバイスの各々が他の全ての携帯デバイスに対する自身の位置を把握している、任意の「多対多」システムを含み得る。
【0051】
例えば、動作が少なくとも部分的にソフトウェアで実行される場合、実行される動作に対する本明細書における任意の言及又は記述は、動作全体がサーバAによって実行される実施形態と、動作又はその一部が、海外又は「クラウド上」に配備され得る遠隔プロセッサP(又はいくつかの遠隔プロセッサ)によって実行され、次いで、動作の出力が、例えば、適切なコンピュータネットワークを介してサーバAに通信され、使用される、任意のタイプの「アウトソーシング」又は「クラウド」の実施形態との両方を含むことが意図されることを理解されたい。同様に、遠隔プロセッサP自身が、動作の全てを実行しなくてよく、代わりに、遠隔プロセッサP自身が、更に別のプロセッサP’から動作の一部の出力を受信してよく、Pに対して海外又は「クラウド上」に配備されてよい、などである。
【0052】
したがって、本発明の少なくとも1つの実施形態に従って提供される。
【0053】
本発明は、典型的には、少なくとも以下の実施形態を含む。
【0054】
実施形態1.通信システムであって、
複数のチームメンバにそれぞれ分配され得る複数のポータブルハードウェアデバイスであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカ、及び/又は少なくとも1つのマイクロホン、及び/又は少なくとも1つのハードウェアプロセッサを含み、典型的には、全てが同じ場所に位置する、複数のポータブルハードウェアデバイスを備え、
デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内のハードウェアプロセッサは、典型的には、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストし、かつ/又は
デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd2内のハードウェアプロセッサは、典型的には、d2のスピーカを制御して、少なくとも1回、例えば、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信する時間t_rとは、値deltaT(Δ_T)だけ離れた時間t_bにおいて、d2にのみ割り当てられ、複数のデバイスのうちのいずれの他のデバイスにも割り当てられない第2の信号(「位置特定応答信号」)をブロードキャストし、典型的には、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2によって使用される値deltaT(Δ_T)は、デバイスd1内のハードウェアプロセッサに既知であり得、
典型的には、デバイスd1内のハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の距離を少なくとも1回計算して、例えば、移動中の他のチームメンバの位置を監視する、通信システム。
【0055】
d2とd1との間の距離は、例えば、時間t_0から、d1のマイクロホンがd2のみに割り当てられた位置特定応答信号を受信する時点t_pまでに経過した時間を計算し、deltaT(Δ_T)を減算して時間間隔結果を得、時間間隔結果に音速を乗算することによって計算され得る。
【0056】
ハードウェアプロセッサは、本明細書に記載の機能及び能力の全て又は任意のサブセットを提供するように構成され得る。
【0057】
各デバイスが有するスピーカは、典型的には、全方向性、すなわち360度のカバレッジを提供する。
【0058】
典型的には、少なくとも1つのマイクロホンは少なくとも3つのマイクロホンを含み、それによって三角測量を容易にし、したがって各デバイスが(典型的にはそれ自身の相対距離に加えて)例えば、他のデバイスに対する自身の方位角配向も識別することを可能にする。
【0059】
各マイクロホンは、典型的には、音声信号及び超音波信号の両方を受信するように動作する。
【0060】
ラウドスピーカからは、典型的には、超音波信号(例えば、位置要求、ブロードキャスト信号、音声コマンド)及び警報又は音声など音波信号の両方を送信することができる。
【0061】
システムは、チームメンバが所定の位置にいないとき、及び/又はコースから外れているときに、少なくとも1人のチームメンバにアラートを提供して、誤った距離及び/又は方位角を示し得る。
【0062】
典型的には、音響トランスポンダが使用され得る。CDMA及び/又はTDMA及び/又はFDMAなどチャネルアクセス技術が(例えば、区別を容易にするために)使用され得る。より一般的には、様々なデバイス又はユニットによって送信される一意の信号を差別化する、又は区別するために、各デバイスは、典型的には、そのブロードキャストを区別するように動作する。例えば、各デバイスは、信号(周波数及び/又はパターン)をブロードキャストし得る、かつ/又は他のデバイスのブロードキャストの周波数及び/若しくはパターン及び/若しくは時間(例えば、遅延)とは異なる時間に(例えば、遅延を伴って)ブロードキャストし得る。
【0063】
実施形態2.デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd2内のハードウェアプロセッサは、d2のスピーカを制御し、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信する時間t_rとは、デバイスd1内のハードウェアプロセッサに既知である値deltaT(Δ_T)だけ離れた時間t_bにおいて、d2にのみ割り当てられ、複数のデバイスのうちのいずれの他のデバイスにも割り当てられない第2の信号(「位置特定応答信号」)をブロードキャストするように構成されており、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、同一の値deltaT(Δ_T)が、d2によって使用される、実施形態1に記載のシステム。
【0064】
実施形態3.複数のデバイスd2は、それらにのみそれぞれ割り当てられ、複数のデバイスのうちのいずれの他のデバイスにも割り当てられない位置特定応答信号をブロードキャストする、実施形態1又は2に記載のシステム。
【0065】
実施形態4.複数のデバイスd2のうちの任意の所与の1つによって使用される値deltaT(Δ_T)は、複数のデバイスd2のうちの任意の他のデバイスによって使用される値deltaT(Δ_T)とは異なり、それによって、デバイスd1によって受信されている複数の位置特定応答信号間の干渉を低減させる、実施形態1~3のいずれかに記載のシステム。
【0066】
例えば、チームメンバ1は、メンバ1のマイクロホンが位置特定要求信号を受信した後に、位置特定応答信号deltaT(Δ_T)=K秒(Kは、3若しくは4秒、又は20若しくは30ミリ秒、任意の他の適切な値である)を送信、すなわちブロードキャストし得、チームメンバ1+nは、全てのn=1、2、3、...について、メンバnのマイクロホンが位置特定要求信号を受信した後に、位置特定応答信号deltaT(Δ_T)=K+n秒を送信、すなわちブロードキャストし得る。したがって、位置特定要求を送信するチームメンバは、他の全てのチームメンバが自身の範囲内にいる場合、K秒後にチームメンバ1のみに割り当てられた応答信号を受信し、K+1秒後にチームメンバ2のみに割り当てられた応答信号を受信し、K+2秒後にチームメンバ3のみに割り当てられた応答信号を受信するなどであり得る。概して、位置特定要求を送信するチームメンバ(「位置特定」チームメンバ)が、チームメンバxのみに割り当てられた応答信号を適時に受信しない場合、位置特定チームメンバは、チームメンバxが行方不明になったと結論付け得る。多くの又は全てのチームメンバは、チームメンバを位置特定中であり得ることを理解されたい。チームメンバの複数の位置特定は、位置特定要求を同時に送信し得るか、又は複数の位置特定要求が、任意の適切な、典型的には所定の方式を使用して、経時的に配信されて、複数のチームメンバの位置特定間で調整し得る。任意の実施形態によると、全チームメンバが位置特定要求及び位置特定応答の両方を送信し得ることを理解されたい。
【0067】
所望に応じて、全チームメンバが、一意の位置特定応答ではなく、同一の位置特定応答を送出し得、チームメンバxが行方不明になったかどうかの判定は、チームメンバxが位置特定応答を返信するはずであった既知の期限に従い得る。
【0068】
例えば、チームメンバが互いにどれだけ近接しているか、何人のチームメンバがいるか、使用事例は何であるか、例えば、位置のサンプリングが望まれる頻度(毎秒?10分ごと?など)、延長された動作時間のサポートを要するため、バッテリ時間が重要な考慮事項であるかなどに応じて任意の適切な技術を用いて、k、deltaT(Δ_T)などが選択(又はカスタマイズ)され得る。
【0069】
典型的には、最大距離における信号の「往復」時間がX秒である場合、システムは、別の要求を送信する前、及び/又はユニット若しくはデバイス若しくはチームメンバが行方不明であると判定する前に、少なくともx秒待つように設定される。
【0070】
典型的には、全ての考えられるデバイスは、重複することなく最大距離において応答することができる。これは、送信される信号の長さ、例えば、300ミリ秒対800ミリ秒に依存し得る。
【0071】
例:チームは3人のチームメンバ(U1、U2、U3)を有する。あるデバイス装置(U1)は、10秒ごとに他の2つのデバイス(U2、U3)の位置を知りたい。メンバ間の最大距離は350メートルであり、往復時間は、およそ2秒であり得る。この場合、システムは以下のように設定され得る。
【0072】
1.U1は、10秒ごとに位置要求信号(すなわち、位置特定要求)を送信し得る。
2.U2は、(1)35kHz周波数で、(2)100ミリ秒続く単一の一意の識別パターンで、(3)400ミリ秒後に応答し得る。
3.U3は、(1)45kHz周波数で、(2)200ミリ秒続く単一の一意の識別パターン(例えば、u2によって使用されるパターンと同一のパターン)で、(3)3800ミリ秒後に応答し得る。
【0073】
以上の設定により、ブロードキャスト時間、周波数、信号間で衝突が生じないようになる。距離及び方位角(例えば、チームメンバの方位角配向)は、例えば、本明細書に記載のように理解される既知の遅延を参照して、U1によって計算され得る。
【0074】
このタイプの計算は、システムの使用事例ごとに行われ得る。
【0075】
実施形態5.少なくとも1つのデバイスのハードウェアプロセッサPは、少なくとも1つのプロセッサPの同じ場所に位置するマイクロホンによって取り込まれた音声、例えばコマンドを、プロセッサP’がプロセッサPと同じ場所に位置しないデバイスに伝わる超音波信号に変換するように構成されており、プロセッサP’は、超音波信号の受信時に、プロセッサP’と同じ場所に位置するスピーカに提供され、そのスピーカによって再生される音波信号に超音波信号を変換して戻し、それによってプロセッサP’と同じ場所に位置するチームメンバが、プロセッサPと同じ場所に位置するチームメンバによって発せられた音声を聞くことができるように構成されている、実施形態1~4のいずれかに記載のシステム。
【0076】
特定の実施形態によると、プロセッサPは、例えば、停止、避難のうちの少なくとも1つを含む所定のコマンドセット内の各コマンドを認識するように訓練される。
【0077】
実施形態6.d1のハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の距離が、d2がd1のマイクロホンのほぼ範囲外にあることを示す基準に一致する場合、d1のスピーカを制御して、d2のスピーカによって再生されるべきアラートをd2に送信するように動作する、実施形態1~5のいずれかに記載のシステム。
【0078】
基準は、d2とd1との間の距離が大きすぎること、又はd2が位置特定応答信号をd1に提供した最後の数回にd1によって発見されたd2の直近の位置によって示されるように、d2の軌道がこのままである場合、d2はd1の範囲外のままであり得ることをd2の軌道が示すことであり得ることを理解されたい。
【0079】
実施形態7.システムは、チームメンバを支援してマークされている位置にナビゲートする口頭プロンプトを提供することなど位置マーキング機能を有する、実施形態1~6のいずれかに記載のシステム。
【0080】
実施形態8.システムは、全チームメンバを支援して単一のチームメンバへとナビゲートする口頭プロンプトを提供することなどホーミング機能を有する、実施形態1~7のいずれかに記載のシステム。
【0081】
実施形態9.チームは、メンバの既知の総数を有し、システムは、メンバの既知の総数よりも少ない、チームメンバの減少した数が記録されると、少なくとも1人のチームメンバにアラートを提供する点呼又はチームメンバカウント機能を有する、実施形態1~8のいずれかに記載のシステム。
【0082】
実施形態10.システムは、学習した脅威の音響シグネチャが少なくとも1人のチームメンバのマイクロホンによって感知されると、少なくとも1人のチームメンバにアラートを提供する脅威検出及び位置特定機能を有する、実施形態1~9のいずれかに記載のシステム。
【0083】
実施形態11a.当該少なくとも1つのマイクロホンは、少なくとも3つのマイクロホンを含み、それによって、三角測量を容易にし、各デバイスは、三角測量を使用して、少なくとも1人のチームメンバの方位角配向を識別するように構成されている、実施形態1~10のいずれかに記載のシステム。
【0084】
実施形態11b.システムは、少なくとも1人のチームメンバが方位角的にコースから外れていると、少なくとも1つのアラートを少なくとも1人のチームメンバに提供する、実施形態1~11aのいずれかに記載のシステム。
【0085】
実施形態12.自然言語で互いに話す能力をチームメンバに提供する人間対人間通信機能を有する、実施形態1~11bのいずれかに記載のシステム。
【0086】
実施形態13.個々のチームメンバのハードウェアプロセッサによって提供されるコマンドを、当該個々のチームメンバ以外のチームメンバに提示する、実施形態1~12のいずれかに記載のシステム。
【0087】
実施形態14.個々のチームメンバのハードウェアプロセッサによって生成されたデータを、当該個々のチームメンバ以外の少なくとも1人のチームメンバに分配されたデバイス内の少なくとも1つのハードウェアプロセッサに通信するデバイス間通信機能を有する、実施形態1~13のいずれかに記載のシステム。
【0088】
実施形態15.当該少なくとも1つのスピーカは、スピーカのアレイを備える、実施形態1~14のいずれかに記載のシステム。
【0089】
実施形態16.当該少なくとも1つのマイクロホンは、マイクロホンのアレイを備える、実施形態1~15のいずれかに記載のシステム。
【0090】
実施形態17.通信方法であって、
複数のチームメンバに複数のポータブルハードウェアデバイスをそれぞれ提供することであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカと、少なくとも1つのマイクロホンと、少なくとも1つのハードウェアプロセッサとを含み、全てが同じ場所に位置する、ことを含み、
デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内のハードウェアプロセッサは、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストし、
デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd2内のハードウェアプロセッサは、d2のスピーカを制御し、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信する時間t_rとは、値deltaT(Δ_T)だけ離れた時間t_bにおいて、d2にのみ割り当てられ、複数のデバイスのうちのいずれの他のデバイスにも割り当てられない第2の信号(「位置特定応答信号」)をブロードキャストするように構成されており、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2によって使用される値deltaT(Δ_T)は、デバイスd1内のハードウェアプロセッサに既知であり、
デバイスd1内のハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の距離を少なくとも1回計算し、
これにより、移動中のチームの他のメンバの位置を監視する、方法。
【0091】
実施形態18.コンピュータ可読プログラムコードが具現化された非一時的有形コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、当該コンピュータ可読プログラムコードは、通信方法を実施するために実行されるように適合され、この通信方法は、
複数のチームメンバに複数のポータブルハードウェアデバイスをそれぞれ提供することであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカと、少なくとも1つのマイクロホンと、少なくとも1つのハードウェアプロセッサとを含み、全てが同じ場所に位置する、ことと、
デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内のハードウェアプロセッサ内で、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストすることと、
デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd2内のハードウェアプロセッサ内で、d2のスピーカを制御し、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信する時間t_rとは、値deltaT(Δ_T)だけ離れた時間t_bにおいて、d2にのみ割り当てられ、複数のデバイスのうちのいずれの他のデバイスにも割り当てられない第2の信号(「位置特定応答信号」)をブロードキャストするように命令することであって、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2によって使用される値deltaT(Δ_T)は、デバイスd1内のハードウェアプロセッサに既知である、ことと、を含み、
デバイスd1内のハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の距離を少なくとも1回計算して、それによって、移動中の他のチームメンバの位置を監視する、コンピュータプログラム製品。
【0092】
また、信号を除いて、コンピュータプログラムであって、当該プログラムが少なくとも1つのコンピュータ上で実行されるときに本明細書に示し、記載する方法のいずれかを実行するためのコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラム、及びコンピュータ可読プログラムコードが具現化された、典型的には、非一時的コンピュータ使用可能媒体又はコンピュータ可読媒体、例えば、典型的には有形の、非一時的コンピュータ使用可能記憶媒体又はコンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品が提供され、当該コンピュータ可読プログラムコードは、本明細書に示し、記載する方法のいずれか又は全てを実施するために実行されるように適合される。本明細書における教示による動作は、所望の目的のために特別に構築された、少なくとも1つのコンピュータによって、又は典型的には、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶された、少なくとも1つのコンピュータプログラムによって所望の目的のために特別に構成された汎用コンピュータによって実行され得る。本明細書において「非一時的」という用語は、一時的な伝播信号又は波長を除外するために使用するが、それ以外の場合、用途に適した揮発性又は不揮発性のコンピュータメモリ技術を含む。
【0093】
任意の適切なプロセッサ、ディスプレイ、及び入力手段を使用して、本明細書に示し、記載する方法及び装置のいずれかによって使用されるか、又は生成される情報など情報を処理し、例えばコンピュータ画面又は他のコンピュータ出力デバイス上に表示し、記憶し、受け入れることができ、上記のプロセッサ、ディスプレイ、及び入力手段は、本発明の実施形態の全て又は任意のサブセットによる、コンピュータプログラムを含む。フローチャート内の動作などであるが、それらに限定されない、本明細書に示し、記載する本発明の任意の又は全ての機能は、処理のために使用される、汎用であるか、又は特別に構築されたのいずれかである、少なくとも1つの従来のパーソナルコンピュータプロセッサ、ワークステーション又は他のプログラム可能デバイス又はコンピュータ又は電子コンピューティングデバイス又はプロセッサ;表示用のコンピュータディスプレイ画面、及び/又はプリンタ、及び/又はスピーカ;フラッシュドライブ、光ディスク、CDROM、DVD、BluRay、磁気光ディスク又は他のディスクなど機械可読メモリ;記憶用のRAM、ROM、EPROM、EEPROM、磁気又は光学又は他のカード、及び受け入れ用のキーボード又はマウス、のうちのいずれか1つ以上によって行われ得る。本明細書に図示し、記載するモジュールは、サーバ、データプロセッサ、メモリ/コンピュータ記憶装置、通信インターフェース(無線(例えば、BLE)又は有線(例えば、USB))、メモリ/コンピュータ記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムのうちのいずれか1つ又は組み合わせ又はその複数を含み得る。
【0094】
上記で使用する「プロセス」という用語は、例えば、少なくとも1つのコンピュータ又はプロセッサのレジスタ及び/又はメモリ内で発生し得るか、又は常駐し得る、物理的現象、例えば、電子的現象として表されるデータの任意のタイプの計算又は操作又は変換を含むことが意図される。単数形の名詞の使用は、限定することを意図するものではない。したがって、プロセッサという用語は、分散され得るか、又は遠隔であり得る複数の処理デバイスを含むことが意図され、サーバという用語は、複数のそれぞれのサーバ上で動作する複数の、典型的に相互接続されたモジュールを含むことが意図される、などである。
【0095】
上記のデバイスは、任意の従来の有線又は無線デジタル通信手段を介して、例えば、有線若しくはセルラー電話ネットワーク又はインターネットなどコンピュータネットワークを介して通信し得る。
【0096】
本発明の装置は、本発明の特定の実施形態に従って、機械によって実行されると、本明細書に示し、記載する本発明の装置、方法、特徴、及び機能の全て又は任意のサブセットを実施する命令のプログラムを含むか、又は別様に記憶する機械可読メモリを含み得る。代替的又は追加的に、本発明の装置は、本発明の特定の実施形態によると、任意の従来のプログラミング言語で記述され得る上記のようなプログラムと、任意選択的に、本発明の教示に従って任意選択的に構成され得るか、又は起動され得る汎用コンピュータなどが挙げられるが、これに限定されないプログラムを実行するための機械と、を含み得る。本明細書に組み込まれる教示のいずれも、適切であれば、物理的物体又は物質を表す信号に作用し得る。
【0097】
上述の実施形態及び他の実施形態については、次の項で詳述する。
【0098】
テキスト又は図面に現れる商標は、その所有者の所有物であり、本発明の実施形態が実施され得る方法の一例を単に説明するか、又は図示するために本明細書に現れる。
【0099】
特に明記しない限り、「処理」、「計算」、「推定」、「選択」、「順位付け」、「等級付け」、「計算」、「決定」、「生成」、「再評価」、「分類」、「生成」、「製造」、「ステレオマッチング」、「登録」、「検出」、「関連付け」、「重畳」、「取得」、「提供」、「アクセス」、「設定」などの用語は、例えば、計算システムのレジスタ及び/若しくはメモリ内の電子量など物理量として表され得るデータ、並びに/又は計算システムのメモリ、レジスタ若しくは他のかかる情報記憶装置、伝送若しくは表示デバイス内の物理量として同様に表され得る他のデータにオンザフライで提供され得るデータ、又は例えば、適切なデータネットワークなどを介して外部要因に提供され得るデータを操作する、並びに/又は変換する、少なくとも1つのコンピュータ若しくは計算システム、又はプロセッサ若しくは同様の電子計算デバイス若しくは回路のアクション及び/又はプロセスを指す。「コンピュータ」という用語は、非限定的な例として、パーソナルコンピュータ、サーバ、埋め込みコア、計算システム、通信デバイス、プロセッサ(例えば、デジタル信号プロセッサ(DSP)、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)など)及び他の電子コンピューティングデバイスが挙げられる、データ処理能力を有する任意の種類の電子デバイスを包含するように広く解釈されるべきである。コンピュータ、コントローラ、又はプロセッサへのいかなる言及も、1つ以上のハードウェアデバイス、例えばチップを含むことが意図されており、それらは同じ場所に位置しても、互いに離れていてもよい。任意のコントローラ又はプロセッサは、例えば、本明細書に記載の論理及び機能に従って適切に構成された、少なくとも1つのCPU、DSP、FPGA、又はASICを備え得る。
【0100】
本明細書に記載の任意の特徴又は論理又は機能は、プロセッサ又はコントローラが、簡略化のために具体的に図示されていない場合であっても、記載の特徴又は論理又は機能のように構成されたプロセッサ又はコントローラによって実施され得る。コントローラ又はプロセッサは、例えば、1つ以上の特定用途向け集積回路(ASIC)又はフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を使用して、ハードウェアで実装され得るか、又は適切なソフトウェアを実行するマイクロプロセッサ、又はハードウェア要素及びソフトウェア要素の組み合わせを備え得る。
【0101】
本発明は、単に明確にするために、特定のプログラミング言語、オペレーティングシステム、ブラウザ、システムバージョン、個々の製品、プロトコルなどに固有の用語の観点から、又はそれらを参照して説明することがある。この用語又はかかる参照は、例として、動作の一般的原理を明確かつ簡潔に伝えることを意図しており、本発明の範囲を特定のプログラミング言語、オペレーティングシステム、ブラウザ、システムバージョン、又は個々の製品若しくはプロトコルのみに限定することを意図していないことが理解されよう。それにもかかわらず、問題のプログラミング言語、オペレーティングシステム、ブラウザ、システムバージョン、又は個々の製品若しくはプロトコルを定義する標準又は他の専門文献の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0102】
本明細書において別々に列挙した要素は、別個の構成要素である必要はなく、その代わりに同一構造であってもよい。要素又は特徴が存在し得るという記述は、(a)要素又は特徴が存在する実施形態、(b)要素又は特徴が存在しない実施形態、及び(c)要素又は特徴が選択可能に存在する、例えば、要素又は特徴の存否をユーザが設定し得る、又は選択し得る実施形態を含むことを意図する。
【0103】
センサなどが挙げられるが、これに限定されない任意の適切な入力デバイスを使用して、本明細書に示し、記載する装置及び方法によって受信される情報を生成し得るか、又は別様に提供し得る。任意の適切な出力デバイス又はディスプレイを使用して、本明細書に示し、記載する装置及び方法によって生成された情報を表示し得るか、又は出力し得る。任意の適切なプロセッサを用いて、本明細書に記載のように情報を計算し得るか、若しくは生成し得る、及び/又は本明細書に記載の機能性を実行し得る、及び/又は本明細書に図示するか、若しくは記載する任意のエンジン、インターフェース、若しくは他のシステムを実装し得る。任意の適切なコンピュータ化されたデータ記憶装置、例えばコンピュータメモリを使用して、本明細書に示し、記載するシステムによって受信又は生成される情報を記憶し得る。本明細書に示し、記載する機能は、サーバコンピュータと複数のクライアントコンピュータとの間で分割され得る。本明細書に示し、記載するこれらの、又は任意の他のコンピュータ化された構成要素は、適切なコンピュータネットワークを介してそれらの間で通信し得る。
【0104】
本明細書に示し、記載するシステムは、例えば、本明細書に記載するようなユーザインターフェースを含み得、かかるユーザインターフェースは、例えば、対話型音声応答インターフェース、自動応答ツール、音声-テキスト転写システム、対話型視覚構成要素を有する自動デジタルインターフェース又は電子インターフェース、ウェブポータル、通信ネットワークを介してサーバからウェブブラウザ又はユーザのデバイスにダウンロードされる他のアプリケーションにウェブページ又は画面としてロードされる視覚インターフェース、フロントエンドインターフェース部分及びそれと相互作用するバックエンド論理を含む自動音声-テキスト変換ツールの全て又は任意のサブセットを含み得る。したがって、本明細書で使用するユーザインターフェース又は「UI」という用語はまた、例えば、システムディスプレイによってユーザに提示されるデータを制御し、例えばユーザのワークステーション/デバイスを使用してユーザによって入力されたデータを受信し、処理し、及び/又は本明細書に記載の他のモジュールに提供する、基礎をなす論理を含む。
【図面の簡単な説明】
【0105】
例示的な実施形態が様々な図面に示されている。具体的には以下のとおりである。
【0106】
【
図1】
図1は、特定の実施形態に従って構築され、動作し、本明細書に記載の任意の実施形態と併せて提供され得る、チームメンバが移動中の人間を含み得るか、又は含み得ないチームなどであるが、それに限定されない集団の効率を促進するシステムの簡略ブロック図である。
【0107】
モジュール間の矢印は、APIとして実装され得、例えば、適切なAPI/インターフェースを介して、適切なシーケンス又は順序で、本明細書に図示する機能構成要素又はモジュールを相互接続するために、任意の適切な技術が使用され得る。例えば、遠隔呼び出しサポートを提供するApache Thrift及びAvroなどであるがこれらに限定されない最新技術のツールが使用され得る。又は、HTTP又はMQTTなどであるが、それらに限定されない、標準通信プロトコルが用いられ得、JSON又はXMLなどであるが、それらに限定されない、標準データフォーマットと組み合わされ得る。
【0108】
本発明の範囲に含まれる方法及びシステムは、例として具体的に示された実装形態に示す機能ブロックの任意のサブセット又は全てを、例えば示すような任意の適切な順序で含み得る。フローは、例えば示すように適切に順序付けられた、図示する動作の全て又は任意のサブセットを含み得る。
【0109】
本明細書に記載し、図示する計算、機能、又は論理的構成要素は、様々な形態で、例えば、限定はしないがカスタムVLSI回路若しくはゲートアレイなどハードウェア回路、又は限定はしないがFPGAなどプログラマブルハードウェアデバイスとして、又は少なくとも1つの有形若しくは無形コンピュータ可読媒体上に記憶され、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なソフトウェアプログラムコードとして、又はそれらの任意の適切な組み合わせで実装することができる。特定の機能構成要素は、ソフトウェアコードの1つの特定のシーケンスによって、又は複数のかかるシーケンスによって形成され得、それらは、問題の機能構成要素を参照して本明細書に記載するように集合的に作用するか、挙動するか、又は作用する。例えば、構成要素は、オブジェクト、プロシージャ、関数、ルーチン、及びプログラムなどであるがこれらに限定されない、いくつかのコードシーケンスに分散してよく、典型的には相乗的に動作するいくつかのコンピュータファイルから生じ得る。
【0110】
本明細書に記載の各機能又は方法は、ソフトウェア(例えば、マイクロプロセッサ又はデジタル信号プロセッサなど適切な処理ハードウェア上で実行するためのもの)、ファームウェア、ハードウェア(集積回路技術など任意の従来のハードウェア技術を使用する)、又はそれらの任意の組み合わせで実装され得る。
【0111】
ソフトウェア実装されるものとして規定された機能又は動作は、代替的に、同等のハードウェア又はファームウェアモジュールによって全体的又は完全に実装され得、逆もまた同様である。本明細書に記載のファームウェア実装機能は、提供される場合、任意の適切なメモリデバイス内に保持され得、適切な処理ユニット(別名、プロセッサ)が、ファームウェアコードを実行するように構成され得る。代替的に、本明細書に記載の特定の実施形態は、部分的に又は排他的にハードウェアで実装され得、その場合、本明細書に記載の変数、パラメータ、及び計算の全て又は任意のサブセットがハードウェア内に存在し得る。
【0112】
本明細書に記載の任意のモジュール又は機能は、適切に構成されたハードウェア構成要素又は回路を備え得る。代替的又は追加的に、本明細書に記載のモジュール又は機能は、汎用コンピュータによって、又はより一般的には本明細書で示し、記載する方法若しくはかかる方法に含まれる動作の任意の適切な順序での任意の適切なサブセットに従って、又は当技術分野で既知の方法に従って構成された、適切なマイクロプロセッサによって実行され得る。
【0113】
本明細書に記載の任意の論理機能は、必要な場合に必要に応じて、リアルタイムアプリケーションとして実装され得、FPGA、ASIC、若しくはDSP、又はそれらの任意の適切な組み合わせなどであるが、それらに限定されない、任意の適切なアーキテクチャオプションを用い得る。
【0114】
本明細書で言及する任意のハードウェア構成要素は、実際には、1つ以上のハードウェアデバイス、例えば、チップを含み得、それらは、同じ場所に位置しても、互いに離れていてもよい。
【0115】
本明細書に記載の任意の方法は、本発明の実施形態の範囲内に、例えば、媒体に記憶されたモバイルアプリケーション、プラットフォーム、又はオペレーティングシステムを含む方法の動作の全て又は任意のサブセットを実行する、任意のソフトウェア又はコンピュータプログラム、並びにコンピュータプログラムをハードウェアデバイスと組み合わせて方法の動作の全て又は任意のサブセットを実行する、任意のソフトウェア又はコンピュータプログラムも含むことが意図される。
【0116】
データは、1つ以上の異なる場所、異なるネットワークノード、又は単一のノード若しくは場所の異なる記憶デバイスに記憶される、1つ以上の有形又は無形コンピュータ可読媒体上に記憶されることができる。
【0117】
任意のタイプの記憶装置又はメモリ、任意のタイプのコンピュータ構成要素、及びある時間間隔の計算に使用されるデジタルデータを保持する記録媒体を含む任意のコンピュータデータ記憶技術、並びに任意のタイプの情報保持技術を使用して、本明細書で提供し、用いる様々なデータを記憶し得ることを理解されたい。適切なコンピュータデータ記憶装置又は情報保持装置は、一次、二次、三次又はオフラインであり、任意のタイプ又はレベル又は量又はカテゴリの揮発性、差別化、可変性、アクセス性、アドレス指定可能性、容量、性能、及びエネルギー使用であり、半導体、磁気、光学、紙など任意の適切な技術に基づいた装置を含み得る。
【発明を実施するための形態】
【0118】
ここで、移動中のチームが、各チームメンバの所在をリアルタイムで、又はほぼリアルタイムで、GPS技術又はRF技術さえ用いずに把握することを可能にする位置特定システムとして機能することができる
図1のシステムを参照する。このシステムは、複数のメンバを含む移動中のチームに役立つことができ、複数のポータブルデバイス、例えばウェアラブルデバイスを含み得、各々が、例えば、無指向性マイクロホンのアレイのうちの少なくとも1つと、例えば、スピーカのアレイのうちの少なくとも1つとを含む。
【0119】
特定の実施形態によると、チーム、すなわち、機動部隊メンバの集団は、複数のデバイス、例えば、機動部隊メンバごとに1つのデバイスを装備している。各デバイスは、(機動部隊メンバによって)着用可能、若しくは携帯可能、若しくは移動可能であり得、又は車輪上、若しくは空中にあり得る。各デバイスは、典型的には、以下の全て又は任意のサブセットを含む。
【0120】
典型的には、全方向性、すなわち360°のカバレッジをもたらし、典型的には、音波及び/又は超音波周波数で動作する、ラウドスピーカ。
【0121】
典型的には、ラウドスピーカの周波数、例えば、音波及び/又は超音波周波数に応答する、又は対応する、少なくとも2つのマイクロホン。
【0122】
電源(別名、PS)。
【0123】
典型的には、処理能力とメモリの両方を提供する、FPGAユニットなどプロセッサ。FPGAは、製造後にエンドユーザ、顧客、又は設計者によって設定され得るデバイスの一例である、フィールドプログラマブルゲートアレイである。
【0124】
各デバイス又はユニットは、外部インターフェースを有し得る。デバイスは、例えば、APIを介して、他のシステム(C2、及び/又はディスプレイ、及び/又は他の利害関係者など)に接続されることができる。
【0125】
より一般的には、任意の数のマイクロホン及びラウドスピーカが提供され得るが、これらは、典型的には、全方向性、すなわち360度のカバレッジを提供するように選択されることを理解されたい。典型的には、各デバイスは、受信機及び送信機として動作することができ、したがって、メッシュネットワークアーキテクチャが所望される場合、各デバイスは、リピータとして使用され得る。
【0126】
特定の実施形態によると、各チームメンバのユニット又はデバイスは、システムに事前設定された、又はロードされたデータ、例えば、典型的には、チームメンバの名前に関連する、N人のチームメンバ全ての一意の信号の表示を(例えば、デバイスのFPGA又は他のメモリに)記憶する。各デバイス(又はチームリーダーのデバイス)の内部に他のデバイスに関する当該データが設定されている場合、デバイスは、例えば、コマンドに応じて、及び/又は定期的に、全ての受信デバイスが応答するように設定されている位置特定要求をブロードキャストできることを理解されたい。したがって、デバイスが行方不明であるか、又はデバイスが遠すぎる/近すぎる/適所にないなどの場合、アラートを与えることができる。
【0127】
デバイスはまた、種々のチームメンバの初期位置を記憶し得る。デバイスは、地形データを記憶し得る。少なくとも1つのデバイスはまた、他のチームメンバの様々な時点での所在、例えば、チームメンバ79の1分前、2分前、及び3分前の所在を示す位置情報の「ウィンドウ」を記憶し得る。チーム内の他のデバイスがそれぞれ一意の信号を送信する既知の時間(干渉を防ぐために適切にずれていてよい)又は周波数を記憶するためのテーブルが提供され得る。各テーブル又は表示は工場でロードされ得、エンドユーザによって予めロードされ得る。
【0128】
典型的には、全てのN個のデバイスは、例えば、本明細書に記載のように、時刻同期されている。デバイスの各々は、典型的には、音響信号(例えば、他の全てのデバイスから送信されている音響信号とは異なる、当該デバイスに一意の音響信号)を、典型的には既知の時間に送信する。典型的には、デバイスNに一意の音響信号は、デバイス1、...N-1の全てによって受信され、典型的には、全ての他のデバイスによって同様に受信される全ての他の一意の音響信号についても同様である。受信デバイスは、典型的には、この一意の音響信号を送信したデバイスを識別し、次いで、時間及び既知の地形に基づいて、当該送信デバイスの方位角及び距離を計算する。Bianco、Gannot、及びGerstoftによる上記の公表文献は、時間及び既知の地形に基づいて送信ユニットの方位角及び距離を計算するための可能な方法について説明している。
【0129】
各チームメンバは、デバイスを装備することができる。
【0130】
動作前:全てのデバイスは、典型的には、例えばウェアラブルである場合、チームメンバによって装着され、電源が入れられる。各デバイスが識別され、動作中であり、動作の準備が整ったことが見出され得る。
【0131】
動作中:
a.任意の音声コマンドがブロードキャストされ、他のデバイスによって受信される。
b.各関心対象デバイスUは、少なくとも1回、要求に応じて、又は時々、又は定期期的に、例えば1秒ごと、又は3秒、又は5秒ごと、又は10秒ごと、又は30秒ごとに、ラウドスピーカを介して位置要求を送信する。要求は、特定の能力、例えば、コマンド又は位置特定に特有であり得る。
【0132】
当該要求を受信する各デバイスdは、(デバイスd自体に、及び典型的には、全て又は一部の他のチームメンバに既知である、かつ/又は予め決定されている、かつ/又は(全ての他のチームメンバに対して)一意である送信時間に、その一意の信号で応答する。送信時間は、典型的には、送信前に経過する時間間隔を含み、この時間間隔は、デバイスdが要求信号を受信した時間まで延長するか、又はその時間から始まる。例えば、デバイスdのクロックを使用した時間は、14:08であり得るが、デバイスUのクロックは、時間が17:06であると示す。次いで、デバイスdが14:08:30に位置要求を受信する場合、デバイスdは、それ自身の(典型的には一意の)IDを送信する前に、(デバイスdのクロックによって)2秒待機するように設定されている。したがって、デバイスdは、それ自身のIDを用いて14:08:32に応答し得る。デバイスUは、デバイスdの信号IDを受信し、デバイスDが待機するように設定されていることを把握している2秒を減算することを把握しており(例えば、事前設定されており)、次いで、距離を計算し得る。
【0133】
かかる戻り信号の各々はUによって受信され、信号はデバイスごとに一意であるので、所与のデバイスU_Tによって送信されたものとしてUによって識別される。例えばUに対するU_Tの相対位置は、関心対象のデバイスUによって決定される。関心対象のデバイスUが、例えば、GPSによって受信されるような位置情報を有する場合、全ての相対位置を絶対位置に変換することができる。デバイスは、任意の適切な外部ジオロケーションプロバイダ(限定はしないが、GNSS又はレーダから得られるデータなど)とインターフェースし、したがって、ジオロケーションを提供することができることを理解されたい。
【0134】
各デバイスは、典型的には、チームメンバセット内の各デバイスの一意の信号をメモリに記憶し、したがって、応答し損なった任意のデバイスは、受信した一意の信号を記憶し、一意の信号と比較し、受信しなかった、記憶した信号があれば、その信号を識別することによって識別し得る。装置が応答し損なったり、遠すぎる、又は近すぎることが見出されたりした場合、例えば関心対象のデバイスを有する人間のチームメンバにアラートが与えられる。
【0135】
例:a及びbは、デバイスが互いに200メートルを超えて離れていないことを把握しているチームメンバである。a及びbのデバイスの一方と他方との距離が離れるたびに、又は2つのデバイスが、誤って200メートルを超えて離れるたびに、次の位置要求がこれを明らかにすることができ、それに応じて、メンバa及び/又はbは、例えば、ラウドスピーカを介して、メンバa及びbが互いから離れすぎていることを警告され得る。例えば、チームリーダーは、「チームメンバ1が離れすぎている」ことを定期的に通知され得る。
【0136】
各デバイスは、エンドユーザによって設定され得、工場内のみで、又は必ずしも工場内で設定されるわけではない、FPGA又は他の記憶装置を含み得ることを理解されたい。FPGAは、繰り返し、例えば定期的にコマンドを送信するため、並びに/又はマイクロホンからの音をサンプリングし、理解するため、並びに/又は脅威、及び/若しくは位置要求、及び/若しくはコマンドを識別するため、並びに/又はデータを地形データと相関させるために使用され得る。典型的には、各FPGAの設定は、各デバイスの一意のID信号、及び/若しくは時間遅延、及び/若しくは送信周波数、並びに/又は送信する信号、並びに/又は地形データを含む。
【0137】
特定のチームメンバのデバイスは、標的、すなわち宛先の近くに配置され、他のデバイスが戻るための当該位置、例えば、標的、すなわち宛先をマークするビーコンとして機能することができる。この「マーキング」使用事例では、システムは、典型的には、音声コマンドなしで、典型的には以下をマーキングするように動作する。
チームが集合しようとする宛先、又は
チームにとって関心対象である標的、
又は他のチームメンバに対する遭難信号又はバックアップ要求。
【0138】
これを行うために、チームメンバのデバイス(別名「マーカー」)は、典型的には、他のデバイスが目的地へ到着を可能にする所定の信号を少なくとも1回送信する。
【0139】
本明細書に記載のシステムでは、以下の全て又は任意のサブセットなど、工場内で特定の設定及び/又は較正が行われ得る。
a.各デバイスの一意の信号は、例えば、工場内で事前に設定され得る。
b.動作周波数は、例えば、工場内で事前に設定され得る。
c.特定の既知のコマンドは、典型的には、音声(「停止」、「避難」など)とは独立して、又はそれに加えて、又はそれに関係なく識別され得る。
d.アラートをトリガするメンバ間の距離(又は本明細書に記載の機能を特徴付ける任意の他のパラメータ)は、例えば工場内で事前に設定され得る。例えば、動作の前に、デバイスは、デバイス間の距離が重要ではないので、デバイスが互いから離れすぎていることによるアラートが与えられないことがあり得ることを示すように設定され得る。あるいは、デバイスは、任意の2人のチームメンバ又はチームメンバの特定のサブセット間の最大範囲が、例えば、200メートルを超えてはならないことを示すように設定され得る。次いで、チーム動作中に、デバイスがこの距離制限を超えようとするたびに、及び/又はデバイスが実際に制限を超えるたびに、当該デバイス又は他のデバイスにアラートを与えることができる(例えば、「チームメンバ6-離れすぎです」)。
e.デバイスの数及び識別子は、例えば工場内で事前に設定され得る。各デバイスは、特定のIDを有し得る。各デバイスは、当該デバイスのみに一意であり、他のいずれのチームメンバによっても送信されない特定の信号を送信することができ、その結果、他のデバイスは、信号を聞くと、その信号が該当するチームメンバを把握できる。
【0140】
各デバイスは、人間のチームメンバが当該デバイスを有する人間のチームメンバと関連付ける名前を有して、アラートが確実にユーザフレンドリであるようにするように設定され得る(例えば、「チームメンバ6-離れすぎです」ではなく、「Georgie-離れすぎです」)ことを理解されたい。
【0141】
ワークフローは、以下の全て又は任意のサブセットを含み得る。
【0142】
位置把握
各デバイスは、ラウドスピーカを介して既知の一意の信号を送信することができる。例えば、チームがN人のメンバを有する場合、N個の一意の信号が使用され得る。より一般的には、デバイスxによって送信された信号は、任意の適切な技術、例えば、送信時間による差別化、及び/又は送信周波数による差別化、及び/又は信号自体での差別化を使用して、デバイスyによって送信された信号から差別化され得る。
【0143】
典型的には、信号は、人に聞こえないように超音波範囲で送信される。信号は、他のデバイス内のマイクロホンによって受信され、プロセッサに送信される。信号は一意であるので、デバイスのIDは既知である。デバイスは、三角測量によって送信デバイスの方向を識別することができる。例えば、1PPS信号、デバイス間の時刻同期、又は単に既知の時間における関心対象デバイスによる音響要求に応答することによって達成され得るために送信時間が既知である場合、次いで、送信デバイスの距離を計算することができる。このようにして、各関心対象デバイスは、各デバイスの相対的な位置を把握することができる。このプロセスは、デバイスによって自動的に行われることができ、アラートは、デバイスが離れすぎているか、又は行方不明になるたびに提供され得、したがって、チームリーダーは、これらの不測の事態を監視する責任から解放される。
【0144】
特定の実施形態の特定の利点は、チームメンバのクロックが完全に同期していない場合であっても、チームメンバxのデバイスは、位置要求信号を他のデバイスに送信し、x自身のクロックによって信号が送信された時間を、再びx自身のクロックによって応答が受信された時間と比較することによって、様々な他のデバイスから応答を受信する際の遅延を決定することによって、他のデバイスの所在を依然として決定することができることである。
【0145】
システムの精度及び信頼性を更に高めることは、DTMファイル又はDSMファイルなど地形データを追加し、上記のBianco、Gannot、及びGerstoftの公表文献に記載されている方法など従来の方法を使用して、音響信号をそれらのファイルと関連付けることによって行うことができる。
【0146】
典型的には、地形データの組み込みによって、例えば市街地環境に存在し得るマルチパスを克服することを含む。特定の実施形態によると、チームメンバデバイスは、自身の位置を把握しており、地形データを有する。当該デバイスは、各位置から位置特定された音の受信方法を理解するように訓練され得る。したがって、デバイスは訓練され得、次いで、受信した音を識別し、当該音の音源の位置を決定することができる。
【0147】
通信
各デバイスは、マイクロホンを介してデバイス携帯者の音声コマンド(「停止」、「<方向>に移動」など)を聞くことができる。デバイスは、コマンドを超音波周波数に変換し、それを増幅し、ラウドスピーカを介して送信することができる。
【0148】
コマンドは、受信デバイス内のマイクロホンを介して受信され、受信デバイス携帯者によって聞くことができる音響周波数に変換して戻される。
【0149】
このようにして、音声コマンドは、話のできる範囲を超えていても、チーム内の各チームメンバに到達することができる。デバイスのラウドスピーカが送信する音量及び受信機又はマイクロホンの感度が、当技術分野で既知のように、例えば、以下のように適切に選択されると、話のできる範囲よりも大きい超音波範囲、例えば、数百メートル、例えば、200、又は300、又は400、又は500メートルの超音波範囲が実現可能であることを理解されたい。
https://www.omnicalculator.com/physics/distance-attenuation
【0150】
例:所与の仕様事例について、デバイスは、USにおけるTxが、例えば、100SPLを上回り、MIC感度が、例えば、少なくとも-60dBであるように設計され得る。
【0151】
したがって、チームメンバは、自然言語で口頭伝達を行うために話のできる範囲内に留まる必要がなく、その代わりに、超音波範囲内に留まる必要があるだけである。
【0152】
特定のコマンド又は「用語」は、発声されるか否かにかかわらず(「ドローンアラート」、「障害物検出」など)、事前定義され、デバイス間で配信され得、これにより、携帯者の介入又は承認を必要とせずに、極めて迅速な通知及び通信が可能になり得る。
【0153】
脅威識別
音響シグネチャを有する脅威又は他の現象(特定の脅威のみに特徴的な音属性、例えば、ドローン、又は動物、又は緊急車両のサイレン、又は高速走行車、又はシステムに既知であり得る音響シグネチャを有する他の事象若しくは物体(例えば、ペイントボール銃))は、デバイスによって自動検出され得、次いで、人間のデバイス携帯者に、この脅威が存在することを警告し得る。典型的には、各デバイスのFPGAは、特定の音響シグネチャを有する特定の脅威を認識するように構成された論理又はアルゴリズムを事前に訓練されているか、埋め込まれているか、又は装備されており、着信音を、事前に学習した脅威を示すものとして、又は示さないものとして分類することができる。
【0154】
現象は必ずしも音響的に検出される必要はなく、人間によって、又は任意の適切なセンサを使用して検出され得ることが理解されよう。例えば、ハンターのチームの場合、法によって狩猟が許可されている動物は、人間のハンターによって視覚的に簡単に検出され得る。当然のことながら、ハンターは、動物を脅かさないように自分の声を上げたくないかもしれないが、本明細書に記載の実施形態は、ハンターが、狩猟チームの他のメンバに電話をかけることなく、コマンドを介して、又は遠くに超音波で伝えられる低音量の自然音声によって、動物の存在を伝えることを可能にする。
【0155】
デバイスは、例えば、本明細書に記載のように、脅威(又は、例えば、流水の存在など、チームにとって肯定的であり得る、他のチーム関連事象)を直ちに識別し得、例えば、当該事象の存在、典型的にはその位置を他のデバイスに直ちに通信し得る。いくつかのデバイスが、同一シグネチャを有する脅威又は他の事象を同時に識別する場合、脅威を識別する全デバイスからのデータが、典型的には、集められるか、又は統合されて、三角測量を受け、それによって、脅威の位置を特定し、信頼度及び精度を向上させ得る。これは、より多くのデバイスが脅威を三角測量するほど、脅威を識別した、又は感知した様々なデバイスによって計算される脅威の位置がより正確になるためである。
【0156】
例えばマイクロホンを介して音響的に脅威の位置を特定し、方向を計算するための方法は、http://www.conforg.fr/cfadaga2004/master_cd/cd1/articles/000658.pdf
に記載されており、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0157】
マーキング:
デバイスは、事前に記憶され得るか、又は移動中に決定され得る標的又は所望の位置に対する警戒を支援することができる。例えば、地形データ及び又は絶対位置(緯度/経度など)が既知である場合、位置がマークされ、更にはそこにナビゲートされ得る。ナビゲーションプロンプトは、ビープ音又は音声フィードバック及び/若しくはコマンドを含み得、並びに/又はチームメンバが、移動中の関心対象点をマークすることを以下のように支援し得る。
1.位置に狙いを定める/位置を目指す
2.関心対象の(移動中の)物体、例えば、高速移動物体又は危険性の高い物体について警告する
3.標的の位置をマークする
【0158】
ホーミング:
デバイスは、「ホーミングデバイス」として機能することができ、ホーミング機能は、当該デバイスの位置に全デバイスを集合させることを容易にする。例えば、あるチームが特定の位置に所在し、別の部隊がチームを組むことを望んでいる。デバイスは、他のデバイスが行先のアラートを得ることができる「ホーミング信号」をブロードキャストすることができる。アラートは、ラウドスピーカを介した音声コマンド(右/左/前方、並びに/又は、例えば、ホーミングデバイスに至る方向の単調関数として(音量/周波数/間隔を)変化させること、及び/若しくはホーミングデバイスからの距離の単調関数として(音量/周波数/間隔を)変化させることによって、ホームに戻ろうとしているデバイスが「高温か、又は低温か」を「知らせるビープ音の形態であり得る。このようにして、関連チームメンバは、緯度及び経度、又は説明を送信することなく、ホーミングデバイスの位置へのナビゲーションが提供されるので、便利にホームに戻ることができる。
【0159】
コマンド:
コマンドは、発声され得る、及び/又は自動的に生成され得る。
【0160】
「停止」/「避難」/「ペイントボールを打て(発射)」など(又は殺虫剤若しくはパッケージ若しくは任意の他の物質の送達)のコマンドは、超音波及び高音量で送信し得るデバイスに(音波周波数で)話しかけることができる。事前に録音されたコマンドライブラリが提供され得る。他のデバイスは、超音波周波数でコマンドを受信し、音波に変換して戻し、ラウドスピーカを介して送信し、それによってチーム内のデバイスに口頭コマンドを提供することができる。既知のコマンドが発声され得、デバイスは、それらのコマンドを理解し、事前設定された信号を他のデバイスに送信することができ、例えば、「停止」が聞かれ、特定の信号に変換され、ブロードキャストされ得る。他のデバイスは、信号を聞くことができ、ラウドスピーカを介して既知の信号を送信することができる(事前に録音されているか、又は単にビープ音によって)。
【0161】
一部のコマンドは、デバイス間で自動的に送信され、応答され得ることが理解されよう。例えば、チームメンバのカウント、又は点呼、又は出欠確認は自動的であり得、各デバイスは、定期的に、又は時々、「カウント」コマンドを送信し得る。それに応じて、各デバイスは、そのIDを用いて応答し得、したがって、各デバイスの相対的な所在が決定され得る。このようにして、特定のデバイスが遠すぎる/近すぎる/所定の位置にない場合、アラートを送信することができる。
【0162】
特定の実施形態の特定の利点は、以下の能力、すなわち、肯定的な事象及び/又は脅威の検出、マーキング、ホーミング、発声、コマンド、チームメンバのカウント、若しくは点呼、若しくは出欠確認の全て又は任意のサブセットが単一のシステムで提供され得ることである。例えば、チームメンバの福祉又はチームの目的に対する音波及び超音波領域での脅威が、聞かれ、識別され、位置特定され得る。
【0163】
別の利点は、本明細書に記載の脅威検出の任意の実施形態を使用して、福祉若しくはチームの目的に対する脅威を単独で音響的に検出し得るか、又は(例えば)レーダベースの脅威検出システムをコスト効率良く、かつ効率的に増強して、例えば、RF脅威検出器の機能が不十分であるか、若しくは全く機能していない場合に代替的な脅威検出能力を有するシステムをもたらし得ることである。
【0164】
特定の実施形態によると、チャープ信号が、位置特定応答(別名、位置特定応答信号)として使用され得、より一般的には、任意の適切なパターンが、位置特定信号に使用され得る。
【0165】
位置特定は、地形データを考慮し得る。学習済みの地形内の物体の地形データベースの位置特定のために、例えば、https: //www.research-collection.ethz.ch/bitstream/handle/20.500.11850/9130/eth-7853-01.pdf?sequence=1
又はhttps://pdfs.semanticscholar.org/9cf4/111c9e6d605a9a7ddef1213aed42d8a08b9b.pdf
又はBianco、Gannot、及びGerstofによる上記の公表文献に記載のように、任意の適切な技術が使用され得る。
【0166】
例えば、システムが、幹線道路及びトンネル部分を含む高速道路を有する都市間領域で使用されている場合、防音トンネル内で生成された信号により、トンネルに隣接するチームメンバ及びそのデバイスは、表面上はトンネルの2つの端部の一方又は両方から到着する2つの信号を聞くことができる。しかしながら、デバイスに記憶されたAIシステムが、トンネルを含む地形データを用いて事前に訓練されている場合、後にAIは、音がトンネル内で発生したものであり、2つの信号ではなく単一の信号であることを把握する。
【0167】
任意の適切な訓練データ、例えば、DTM及び/又はDSMデータが使用され得る。
【0168】
多くの変形例が考えられる。例えば、本明細書に記載の任意の実施形態は、音源定位に任意の適切な従来技術を使用して、所与の受信信号の発生源である脅威又はチームメンバの位置を特定し得る。
【0169】
屋内及び/又は屋外動作が提供され得、システムは、例えば、本明細書に記載のように移動中に使用するために構成され得、Tx又はRxの固定位置の想定又はそれらへの依存は不要である。典型的には、音響信号が、建物の密集する地域又は複雑な地形での移動時に反射する傾向にあり、したがって変化するために生じ得る、マルチパス及びエコーなど移動中の音響システムを妨害し得る問題は、例えば、チームが活動しようとする領域の地形を事前学習することによって克服され得る。
【0170】
例えば本明細書に記載のように、デバイス間で共通時間を必要としないので、クロックの無差別性が提供され得る。
【0171】
多対多能力(全てのデバイスが全てのデバイスを認識する)が提供され得る。システムは、単に例として本明細書に記載するタスクである、位置マーキング、ホーミング、チームカウント(又は点呼又は出欠確認)、位置特定、及び方位角的にコースから外れていることに対する警告以外の自動化されたタスクを実行する能力を有し得る。例えば、システム内の任意のデバイス(又はユニット)は、チームメンバのデバイスのうちの1つによって検出されたドローンなど、関心対象の移動物体を他のデバイスに警告する能力を有し得る。任意選択的に、システムは、データを表示し、及び/又はビープ音若しくは振動若しくは外部データインターフェースの形態でデータを「伝える」ように構成され得る。任意選択的に、システムは、GPSセンサ、又は温度センサ、又は湿度センサなど外部センサからのデータを追加し得るか、又は使用し得る。システムは、必要に応じてデバイスを設定する柔軟性を提供し得る。
【0172】
本明細書に記載のシステム及び方法は、例えば、以下の使用事例のいずれかのために、陸上、航空、又は海上における幅広い適用性を単独で、又は組み合わせて有する。
a.例えば、車両又はドローン又は人員又はロボット又は人間のサービスプロバイダの集団(サービス対象の市民からの問い合わせに応え得る、及び他の集団と競合し得る)
b.チームに地形上での移動を求める、敵対的であり得るゲーム(例えば、ペイントボール)
c.スポーツ(例えば、登山、クロスカントリースキーなど)
d.静止物体群の監視。例えば、(例えば)各絵画をチームメンバとして扱い、チームメンバが送信する位置特定応答から導出される任意のチームメンバの位置が、当該チームメンバの既知の位置(例えば、絵画xが美術館内の特定の部屋の特定の位置にかけられていることが既知である)から逸脱する場合に警告することによって、貴重な美術館の展示品が動かされていないこと、木が伐採されていないことなどを確認する。
e.群れに属する各動物をチームメンバとして扱い、チームメンバが送信する位置特定応答から導出される任意のチームメンバの位置が群れの既知の位置から逸脱する場合、遠隔の法執行員にアラートを提供することによる、動物の盗難防止。
f.例えば、福祉及び/又は目的に対する脅威(例えば、崩壊構造)が生じ得る領域で作業し得る建設作業員、又は医療従事者、又は鉱山労働者の集団のための集団管理又はチーム管理。
g.狩猟チーム
h.メンバが、時にはチームの1人、一部、又は全ての他のメンバの注意を迅速に得る(例えば、口頭での通話によって、おそらく自然言語で)必要がある、任意のチーム。
i.例えば、通話内容が、例えばプライバシー法により極秘であるので、例えば、他のチームメンバに大声で電話で話すことなく、メンバが、時にはチームの1人、一部、又は全ての他のメンバの注意を迅速に得る(例えば、口頭での通話によって、おそらく自然言語で)必要がある、任意のチーム。例えば、病院内であっても、不測の緊急事態が生じ、時には、声の届く範囲にいる一般人に任意の患者に関する機密情報をできれば公開することなく、近くの職員を直ちに呼び出すことが望ましいことがある。
【0173】
「必須(mandatory)」、「要する(required)」、「必要である(need)」、及び「必要である(must)」などの用語は、明確にするために本明細書に記載の特定の実装形態又は用途の文脈で行われる実装形態の選択を指し、限定することを意図するものではないことを理解されたい。これは、代替的な実装形態では、同じ要素が必須ではなく、不要として定義される場合もあり、完全に排除される場合もあるからである。
【0174】
ソフトウェアとして本明細書に記載する構成要素は、代替的に、必要に応じて、従来の技法を使用して、全体的又は部分的にハードウェア及び/又はファームウェアで実装され得、逆もまた同様である。各モジュール又は構成要素又はプロセッサは、単一の物理的位置又は物理的デバイスに一元化され得るか、又はいくつかの物理的位置又は物理的デバイスに分散され得る。
【0175】
本開示の範囲には、とりわけ、本明細書の説明による電磁信号が含まれる。これらは、本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てを、必要に応じた適切な動作群の同時実行など任意の適切な順序で実行するためのコンピュータ可読命令を搬送し得る。本開示の範囲には、とりわけ、本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てを、任意の適切な順序で実行するための機械可読命令、本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てを、任意の適切な順序で、すなわち、示したように順次ではなく、並列又は同時に様々な動作を実行するなど必ずしも示したようにではなく実行する、機械によって実行可能な命令のプログラムを有形に具現化する、機械によって読み取り可能なプログラム記憶デバイス、実行可能コードなどコンピュータ可読プログラムコードを有し、内部で具現化し、及び/又は本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てを任意の適切な順序で実行するためのコンピュータ可読プログラムコードを含む、コンピュータ使用可能媒体を備える、コンピュータプログラム製品、任意の適切な順序で実行される場合、本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てによってもたらされる、任意の技術的効果、本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てを、任意の適切な順序で、単独で又は組み合わせて実行するようにプログラムされた、任意の好適な装置若しくはデバイス、又はかかる組み合わせ、少なくとも1つのプロセッサ及び/又は協働入力デバイス及び/又は出力デバイスを各々含み、本明細書に示し、記載する任意の動作を、例えばソフトウェアで実行するように動作する電子デバイス、少なくとも1つのコンピュータ又は他のデバイスを、本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てを、任意の適切な順序で実行するように構成させる、ディスク又はハードドライブなど情報記憶デバイス又は物理レコード、本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てを、任意の適切な順序で具現化する、ダウンロードの前後に、例えば、メモリ内又はインターネットなど情報ネットワーク上に事前に記憶された少なくとも1つのプログラム、並びにかかるプログラムのアップロード方法又はダウンロード方法、並びにかかるプログラムを使用するためにサーバ及び/又はクライアントを含むシステム、記載の動作の任意の組み合わせを実行するように、又は記載のモジュールの任意の組み合わせを実行するように構成された、少なくとも1つのプロセッサ、本明細書に示し、記載する方法のいずれかの動作のいずれか又は全てを、任意の適切な順序で、単独で、又はソフトウェアと併せて実行するハードウェアが含まれる。本明細書に記載の任意のコンピュータ可読媒体又は機械可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体又は非一時的機械可読媒体を含むことが意図される。
【0176】
本明細書に記載の任意の計算又は他の分析形態は、適切なコンピュータ化された方法によって実行され得る。本明細書に記載の任意の動作又は機能は、例えば、1つ以上のプロセッサによって、全体的又は部分的にコンピュータ実装され得る。本明細書に示し、記載する本発明は、(a)コンピュータ化された方法を使用して、本明細書に記載の問題又は目的のいずれかに対する解決策を識別することであって、解決策は、任意選択的に、決定、アクション、製品、サービス、又は本明細書に記載の問題若しくは目的に肯定的に影響を及ぼす、任意の他の情報のうちの少なくとも1つを含む、ことと、(b)解決策を出力することと、を含み得る。
【0177】
システムは、必要に応じて、ソフトウェア、コンピュータ、ルータ、及び通信機器を適宜用いるウェブベースのシステムとして実装され得る。
【0178】
機能、例えば、本明細書に示し、記載するソフトウェア機能を提供するために、任意の適切な配置が用いられ得る。例えば、サーバは、クライアントにダウンロードするために、クライアント側で実行され、サーバ側は、倉庫としてのみ機能する特定のアプリケーションを記憶し得る。任意の又は全ての機能、例えば、本明細書に示し、記載するソフトウェア機能は、クラウド環境において展開され得る。クライアント、例えば、スマートフォンなどモバイル通信デバイスは、クラウドと動作可能に関連付けられ得るが、クラウドの外部にあり得る。
【0179】
本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載する構造及び機能に限定されず、本明細書に記載の構造をもたらすか、又は機能を実行する能力を有するデバイスを含むことも意図され、その結果、デバイスのユーザがその能力を使用しなくても、ユーザがそのように望む場合、当該デバイスを修正してその構造又は機能を得ることができる。
【0180】
本明細書に記載の任意の「if-then」論理は、プロセッサが、時には真であり、時には偽である条件xが現在真であるか偽であるかを繰り返し判定し、xが真であると判定されるたびにyを実行するようにプログラムされ、それによって、典型的には「if and only if」ベースで、例えば、xが真であるという判定によってのみトリガされ、xが偽であるという判定によってトリガされることなく、yを少なくとも1回実行するプロセッサをもたらす実施形態を含むことが意図される。
【0181】
本明細書に記載の状態若しくは条件の任意の判定、及び/又は本明細書で生成される他のデータは、任意の適切な技術的効果のために利用され得る。例えば、この判定は、状態又は条件に応答して技術的動作を実行する能力を有する、既知の、又は本明細書に記載の任意の適切なハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェアモジュールに送信、すなわち供給され得る。技術的動作は、例えば、状態若しくは条件を変更することを含み得、より一般的には、状態若しくは条件若しくはデータを考慮して、任意の技術的に有益な結果を生じさせ得、及び/又は状態若しくは条件若しくはデータを考慮して、少なくとも1つの不都合な結果を阻止し得る。代替的又は追加的に、適切な人間のオペレータ又は適切な外部システムにアラートが提供され得る。
【0182】
別個の実施形態の文脈で説明する動作など本発明の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよい。例えば、あるシステムの実施形態は、対応するプロセスの実施形態を含むことが意図され、逆もまた同様である。また、各システムの実施形態は、当該サーバ又はクライアント又はノードで実行される機能のみを含む、システム、コンピュータ可読媒体、装置の全機能のサーバ中心の「ビュー」若しくはクライアント中心の「ビュー」、又はシステムの任意の他のノードからの「ビュー」を含むことが意図される。特徴はまた、当技術分野で既知の特徴と組み合わされ得、特に、「背景技術」の項又はそこで言及される公表文献に記載の特徴に限定されない。
【0183】
その反対に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈で、又は特定の順序で説明する動作など本発明の特徴は、別個に、又は当技術分野で既知の特徴(特に、「背景技術」の項又はそこで言及する公表文献に記載の特徴に限定されない)を含む任意の適切な副組み合わせで、又は異なる順序で提供され得る。「例えば(e.g.)」は、本明細書において、限定的であることを意図しない、特定の例の意味で使用する。各方法は、例えば、本明細書で図示する、又は記載するように適切に順序付けられた、図示する、又は記載する動作の全て又は任意のサブセットを含み得る。
【0184】
図面のいずれかに結合されて示すデバイス、装置、又はシステムは、実際には、特定の実施形態において単一のプラットフォームに統合され得るか、又は限定するものではないが、光ファイバ、イーサネット、無線LAN、HomePNA、電力線通信、携帯電話、スマートフォン(例えば、iPhone)、タブレット、ラップトップ、PDA、Blackberry GPRS、GPSを含む衛星、又は他のモバイル配信など任意の適切な有線又は無線結合を介して結合され得る。本明細書に示し、記載する説明及び図面において、システム及びそのサブユニットとして記載する、又は図示する機能は、その方法及び動作として提供され得、その方法及び動作として記載する、又は図示する機能はまた、システム及びそのサブユニットとして提供され得ることを理解されたい。図面で様々な要素を示すために使用する縮尺は単に例示的なものであり、及び/又は提示を明確にするために適切なものであり、限定することを意図するものではない。
【0185】
任意の適切な通信、例えば有線データ通信、及び/又は例えばWiFi、Bluetooth、又はZigbeeを介したカメラなどセンサとの短距離無線通信が、本明細書に記載の別個のユニット間で使用され得る。
【0186】
図示する(又は本明細書に記載する)任意の処理機能は、携帯電話、セットトップボックス、TV、リモートデスクトップコンピュータ、ゲームコンソール、タブレット、モバイル、例えばラップトップ又は他のコンピュータ端末、埋め込みリモートユニットなどであるがこれらに限定されない、プロセッサを有する任意のデバイスによって実行され得、それ自体がネットワーク化され得る(それ自体が、例えば従来の通信ネットワーク内のノードであり得る)、又はネットワーク化されたデバイスに(従来の通信ネットワーク内のノードであるデバイスに、又はかかるノードに直接、若しくは間接的に/最終的に繋がれる)従来通り繋がれ得る。
【0187】
本明細書に記載の任意の動作又は特徴は、本特許出願の範囲外の別の行為者によって実行され得、説明は、当該動作を実行する、可能にする、若しくは促進するように、又は当該特徴を可能にする、促進、若しくは提供するように構成されている、(ハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェアであろうとも、なかろうとも)装置を含むことが意図される。
【0188】
本明細書で使用するプロセッサ又はコントローラ又はモジュール又は論理という用語は、例えばIntel及びAdvanced Micro Devices(AMD)から入手可能なものなど、典型的にはデジタルメモリ及び処理能力を有するコンピュータマイクロプロセッサ又はハードウェアプロセッサなどハードウェアを含むことを意図する。本明細書に記載の任意の動作又は機能又は計算又は論理は、任意のかかるコンピュータマイクロプロセッサを含む任意の適切な回路上で、並びにファームウェア若しくはハードウェア内で、又はそれらの任意の組み合わせで全体的に又は任意の部分で実装され得る。
【0189】
2つ以上の図面に図示する要素、及び/又は記述した説明における要素は、本明細書内で特に明確にする場合を除いて、依然として単一の実施形態に組み込まれ得ることを理解されたい。本明細書に示し、記載するシステムのいずれもが、本明細書に示し、記載する動作又は方法のいずれかを実施するために使用され得るか、又はそれらと組み合わされ得る。
【0190】
明確にするために別個の実施形態の文脈で説明する、本明細書に記載の任意の特徴、特性、論理、モジュール、ブロック、動作、又は機能はまた、特定の教示が相互に矛盾し、組み合わせることができないことを本明細書又は一般知識が具体的に示す場合を除いて、単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることを理解されたい。本明細書に示し、記載するシステムのいずれもが、本明細書に示し、記載する動作又は方法のいずれかを実施するために使用され得るか、又はそれらと組み合わされ得る。
【0191】
その反対に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈で説明する、本明細書に記載の任意のモジュール、ブロック、動作、又は機能は、別個に、又は当技術分野で既知の特徴との副組み合わせなど任意の適切な副組み合わせで提供され得る。
【0192】
各要素、例えば、本明細書に記載の動作は、本明細書に記載する、若しくは図示する全ての特性及び属性を有し得るか、又は他の実施形態に従って、本明細書に記載する特性又は属性の任意のサブセットを有し得る。
【手続補正書】
【提出日】2022-09-12
【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】
メンバが移動中又は工作中である集団に役立つ、多対多の音響定位、通信、及び管理システムであって、前記システムは、
複数の集団メンバにそれぞれ分配され得る複数のポータブルハードウェアデバイスであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカのアレイ、少なくとも1つのマイクロホンのアレイ、及び少なくとも1つのハードウェアプロセッサを含み、全てが同じ場所に位置する、複数のポータブルハードウェアデバイスを備え、
少なくとも1つのデバイスのハードウェアプロセッサPは、少なくとも1つのプロセッサPの同じ場所に位置するマイクロホンによって取り込まれた音声、例えばコマンドを、プロセッサP’がプロセッサPと同じ場所に位置しないデバイスに伝わる超音波信号に変換するように構成されており、プロセッサP’は、前記超音波信号の受信時に、プロセッサP’と同じ場所に位置する前記スピーカに提供され、前記スピーカによって再生される音波信号に前記超音波信号を変換して戻し、それによってプロセッサP’と同じ場所に位置する集団メンバが、プロセッサPと同じ場所に位置する集団メンバによって発せられた音声を聞くことができるように構成されている、システム。
【請求項2】
前記デバイスのうちの1つのデバイスd2内の前記ハードウェアプロセッサは、d2のスピーカを制御し、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2のマイクロホンが前記位置特定要求信号を受信する時間t_rとは、デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサに既知である値deltaTだけ離れた時間t_bにおいて、第2の信号(「位置特定応答信号」)をブロードキャストするように構成されており、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、同一の値deltaTがd2によって使用される、請求項1又は請求項1のいずれかに記載のシステム。
【請求項3】
複数のデバイスd2は、前記複数のデバイスd2にのみそれぞれ割り当てられ、前記複数のデバイスのうちのいずれの他のデバイスにも割り当てられない位置特定応答信号をブロードキャストする、請求項1若しくは請求項2、又は請求項1~2のいずれかに記載のシステム。
【請求項4】
前記デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストし、
デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の角度及び距離のうちの少なくとも1つを少なくとも1回計算し、
これにより、移動中であり得る他の集団メンバの位置を監視する、請求項1又は請求項1~3のいずれかに記載のシステム。
【請求項5】
d1のハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の距離が、d2はd1のほぼ範囲外にあることを示す基準に一致する場合、d1のスピーカを制御して、d2のスピーカによって再生されるべきアラートをd2に送信するように動作する、請求項1又は請求項1~4のいずれかに記載のシステム。
【請求項6】
前記システムは、集団メンバを支援してマークされている位置にナビゲートする口頭プロンプトを提供することなど位置マーキング機能を有する、請求項1又は請求項1~5のいずれかに記載のシステム。
【請求項7】
前記システムは、全集団メンバを支援して単一の集団メンバへとナビゲートする口頭プロンプトを提供することなどホーミング機能を有する、請求項1又は請求項1~6のいずれかに記載のシステム。
【請求項8】
集団は、メンバの既知の総数を有し、前記システムは、メンバの前記既知の総数よりも少ない、集団メンバの減少した数が記録されると、少なくとも1人の集団メンバにアラートを提供する点呼又は集団メンバカウント機能を有する、請求項1又は請求項1~7のいずれかに記載のシステム。
【請求項9】
前記システムは、学習した脅威の音響シグネチャが少なくとも1人の集団メンバのマイクロホンによって感知されると、少なくとも1人の集団メンバにアラートを提供する脅威検出及び位置特定機能を有する、請求項1又は請求項1~8のいずれかに記載のシステム。
【請求項10】
前記少なくとも1つのマイクロホンアレイは、少なくとも3つのマイクロホンを含み、それによって、三角測量を容易にし、各デバイスは、三角測量を使用して、少なくとも1人の集団メンバの方位角配向を識別するように構成されている、請求項1又は請求項1~9のいずれかに記載のシステム。
【請求項11】
前記システムは、少なくとも1人の集団メンバが方位角的にコースから外れていると、少なくとも1つのアラートを少なくとも1人の集団メンバに提供する、請求項10又は請求項1~10のいずれかに記載のシステム。
【請求項12】
自然言語で互いに話す能力を集団メンバに提供する人間対人間通信機能を有する、請求項1又は請求項1~11のいずれかに記載のシステム。
【請求項13】
個々の集団メンバのハードウェアプロセッサによって提供されるコマンドを、前記個々の集団メンバ以外の集団メンバに提示する、請求項1又は請求項1~12のいずれかに記載のシステム。
【請求項14】
個々の集団メンバのハードウェアプロセッサによって生成されたデータを、前記個々の集団メンバ以外の少なくとも1人の集団メンバに分配されたデバイス内の少なくとも1つのハードウェアプロセッサに通信するデバイス間通信機能を有する、請求項1又は請求項1~13のいずれかに記載のシステム。
【請求項15】
前記少なくとも1つのスピーカは、スピーカのアレイを備える、請求項1又は請求項1~14のいずれかに記載のシステム。
【請求項16】
前記少なくとも1つのマイクロホンは、マイクロホンのアレイを備える、請求項1又は請求項1~15のいずれかに記載のシステム。
【請求項17】
前記デバイスは、認証プロセスの後にのみ動作し得る、請求項1又は請求項1~16のいずれかに記載のシステム。
【請求項18】
前記複数のデバイスd2のうちの任意の所与の1つによって使用される前記値deltaT(Δ_T)は、前記複数のデバイスd2のうちの任意の他のデバイスによって使用される前記値deltaT(Δ_T)とは異なり、それによって、デバイスd1によって受信されている複数の位置特定応答信号間の干渉を低減させる、請求項1又は請求項1~17のいずれかに記載のシステム。
【請求項19】
メンバが移動中又は工作中である集団に役立つ、多対多の音響定位、通信、及び管理方法であって、前記方法は、
複数の集団メンバにそれぞれ分配するために複数のポータブルハードウェアデバイスを提供することであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカのアレイ、少なくとも1つのマイクロホンのアレイ、及び少なくとも1つのハードウェアプロセッサを含み、全てが同じ場所に位置する、ことを含み、
前記デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストし、
デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の角度及び距離のうちの少なくとも1つを少なくとも1回計算し、
これにより、移動中であり得る他の集団メンバの位置を監視する、方法。
【請求項20】
少なくとも1つのデバイスが、独立した位置情報を有し、前記方法によって監視される少なくとも1人の集団メンバの相対位置が、前記独立した位置情報を使用して絶対位置に変換される、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記独立した位置情報はGPSデータを含む、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
移動中であっても、1つの基準デバイスのみを使用して、全ての集団メンバの位置特定が提供される、請求項20又は21に記載の方法。
【請求項23】
全ての相対位置が絶対位置に変換され、それによって、移動中であっても、単一の基準デバイスのみを使用して、全ての集団メンバの位置特定を容易にする、請求項19に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】2023-06-26
【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】
メンバが移動中又は工作中である集団に役立つ、多対多の音響定位、通信、及び管理システムであって、前記システムは、
複数の集団メンバにそれぞれ分配され得る複数のポータブルハードウェアデバイスであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカのアレイ、少なくとも1つのマイクロホンのアレイ、及び少なくとも1つのハードウェアプロセッサを含み、全てが同じ場所に位置する、複数のポータブルハードウェアデバイスを備え、
少なくとも1つのデバイスのハードウェアプロセッサPは、少なくとも1つのプロセッサPの同じ場所に位置するマイクロホンによって取り込まれた音声、例えばコマンドを、プロセッサP’がプロセッサPと同じ場所に位置しないデバイスに伝わる超音波信号に変換するように構成されており、プロセッサP’は、前記超音波信号の受信時に、プロセッサP’と同じ場所に位置する前記スピーカに提供され、前記スピーカによって再生される音波信号に前記超音波信号を変換して戻し、それによってプロセッサP’と同じ場所に位置する集団メンバが、プロセッサPと同じ場所に位置する集団メンバによって発せられた音声を聞くことができるように構成されている、システム。
【請求項2】
前記デバイスのうちの1つのデバイスd2内の前記ハードウェアプロセッサは、d2のスピーカを制御し、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、d2のマイクロホンが前記位置特定要求信号を受信する時間t_rとは、デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサに既知である値deltaTだけ離れた時間t_bにおいて、第2の信号(「位置特定応答信号」)をブロードキャストするように構成されており、d2のマイクロホンが位置特定要求信号を受信するたびに、同一の値deltaTがd2によって使用される、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
複数のデバイスd2は、前記複数のデバイスd2にのみそれぞれ割り当てられ、前記複数のデバイスのうちのいずれの他のデバイスにも割り当てられない位置特定応答信号をブロードキャストする、請求項1又は請求項2に記載のシステム。
【請求項4】
前記デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストし、
デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の角度及び距離のうちの少なくとも1つを少なくとも1回計算し、
これにより、移動中であり得る他の集団メンバの位置を監視する、請求項1に記載のシステム。
【請求項5】
d1のハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の距離が、d2はd1のほぼ範囲外にあることを示す基準に一致する場合、d1のスピーカを制御して、d2のスピーカによって再生されるべきアラートをd2に送信するように動作する、請求項1に記載のシステム。
【請求項6】
前記システムは、集団メンバを支援してマークされている位置にナビゲートする口頭プロンプトを提供することなど位置マーキング機能を有する、請求項1に記載のシステム。
【請求項7】
前記システムは、全集団メンバを支援して単一の集団メンバへとナビゲートする口頭プロンプトを提供することなどホーミング機能を有する、請求項1に記載のシステム。
【請求項8】
集団は、メンバの既知の総数を有し、前記システムは、メンバの前記既知の総数よりも少ない、集団メンバの減少した数が記録されると、少なくとも1人の集団メンバにアラートを提供する点呼又は集団メンバカウント機能を有する、請求項1に記載のシステム。
【請求項9】
前記システムは、学習した脅威の音響シグネチャが少なくとも1人の集団メンバのマイクロホンによって感知されると、少なくとも1人の集団メンバにアラートを提供する脅威検出及び位置特定機能を有する、請求項1に記載のシステム。
【請求項10】
前記少なくとも1つのマイクロホンアレイは、少なくとも3つのマイクロホンを含み、それによって、三角測量を容易にし、各デバイスは、三角測量を使用して、少なくとも1人の集団メンバの方位角配向を識別するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項11】
前記システムは、少なくとも1人の集団メンバが方位角的にコースから外れていると、少なくとも1つのアラートを少なくとも1人の集団メンバに提供する、請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
自然言語で互いに話す能力を集団メンバに提供する人間対人間通信機能を有する、請求項1に記載のシステム。
【請求項13】
個々の集団メンバのハードウェアプロセッサによって提供されるコマンドを、前記個々の集団メンバ以外の集団メンバに提示する、請求項1に記載のシステム。
【請求項14】
個々の集団メンバのハードウェアプロセッサによって生成されたデータを、前記個々の集団メンバ以外の少なくとも1人の集団メンバに分配されたデバイス内の少なくとも1つのハードウェアプロセッサに通信するデバイス間通信機能を有する、請求項1に記載のシステム。
【請求項15】
前記少なくとも1つのスピーカは、スピーカのアレイを備える、請求項1に記載のシステム。
【請求項16】
前記少なくとも1つのマイクロホンは、マイクロホンのアレイを備える、請求項1に記載のシステム。
【請求項17】
前記デバイスは、認証プロセスの後にのみ動作し得る、請求項1に記載のシステム。
【請求項18】
前記複数のデバイスd2のうちの任意の所与の1つによって使用される前記値deltaT(Δ_T)は、前記複数のデバイスd2のうちの任意の他のデバイスによって使用される前記値deltaT(Δ_T)とは異なり、それによって、デバイスd1によって受信されている複数の位置特定応答信号間の干渉を低減させる、請求項1に記載のシステム。
【請求項19】
メンバが移動中又は工作中である集団に役立つ、多対多の音響定位、通信、及び管理方法であって、前記方法は、
複数の集団メンバにそれぞれ分配するために複数のポータブルハードウェアデバイスを提供することであって、各デバイスは、少なくとも1つのスピーカのアレイ、少なくとも1つのマイクロホンのアレイ、及び少なくとも1つのハードウェアプロセッサを含み、全てが同じ場所に位置する、ことを含み、
前記デバイスのうちの少なくとも1つのデバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d1のスピーカを制御して、時間t_0において第1の信号(「位置特定要求信号」)を少なくとも1回ブロードキャストし、
デバイスd1内の前記ハードウェアプロセッサは、d2とd1との間の角度及び距離のうちの少なくとも1つを少なくとも1回計算し、
これにより、移動中であり得る他の集団メンバの位置を監視する、方法。
【請求項20】
少なくとも1つのデバイスが、独立した位置情報を有し、前記方法によって監視される少なくとも1人の集団メンバの相対位置が、前記独立した位置情報を使用して絶対位置に変換される、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記独立した位置情報はGPSデータを含む、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
移動中であっても、1つの基準デバイスのみを使用して、全ての集団メンバの位置特定が提供される、請求項20又は21に記載の方法。
【請求項23】
全ての相対位置が絶対位置に変換され、それによって、移動中であっても、単一の基準デバイスのみを使用して、全ての集団メンバの位置特定を容易にする、請求項19に記載の方法。
【国際調査報告】