定位系統和定位方法
2023-06-19 11:37:41
定位系統和定位方法
【專利摘要】一種定位系統和定位方法，其中該定位系統包括至少一待測裝置和一移動裝置。該待測裝置和該移動裝置之間建立一無線連線。該移動裝置沿一軌跡移動，其中該軌跡包括至少二個不同的測量位置。該移動裝置分別測量該待測裝置與所述測量位置的每一個之間的一距離。然後，該移動裝置根據所述測量位置和所述距離取得該待測裝置所在的一待測位置。採用本申請的定位系統和定位方法，不僅降低定位系統的成本，也增加使用上的便利性。
【專利說明】定位系統和定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種定位系統，特別是涉及藉由移動一移動裝置即可對於一待測裝置進行定位的定位系統。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信技術的發達，攜帶型電子裝置在近年日益普遍，常見的例如:手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的移動裝置。為了滿足人們的需求，攜帶型電子裝置通常具有無線通信的功能。有些涵蓋長距離的無線通信範圍，例如:行動電話使用 2G、3G、LTE 系統及其所使用 700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通信，而有些則涵蓋短距離的無線通信範圍，例如:W1-Fi,Bluetooth 以及 WiMAX 系統使用 2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz 和 5.8GHz 的頻帶進行通信。
[0003]室內定位系統(Indoor Positioning System, IPS)近年來發展為可針對人體或是攜帶型電子裝置進行定位。然而，室內定位系統通常需要至少三個設置有天線的參考點，才能對於一待測裝置進行精準的定位。一般來說，攜帶型電子裝置的內部空間狹小，不容易設置三個或更多天線在其中，因此限制了室內定位系統的使用範圍。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術中存在的問題，本發明提供一種定位系統，包括:一待測裝置，包括一第一無線通信模塊；以及一移動裝置，包括一第二無線通信模塊、一傳感器，以及一處理器；其中該第二無線通信模塊和該第一無線通信模塊之間建立一無線連線；以及其中該移動裝置沿一軌跡移動，該軌跡包括至少三個不同的測量位置，該傳感器用於檢測所述測量位置之間的相對關係，該移動裝置分別測量該待測裝置與所述測量位置的每一個之間的一距離，而該處理器是根據所述測量位置和所述距離取得該待測裝置所在的一待測位置。
[0005]另外，本發明提供一種定位方法，包括下列步驟:於一移動裝置和一待測裝置之間建立一無線連線；沿一軌跡移動該移動裝置，其中該軌跡包括至少三個不同的測量位置；經由該移動裝置，分別測量該待測裝置與所述測量位置的每一個之間的一距離；以及經由該移動裝置，根據所述測量位置和所述距離取得該待測裝置所在的一待測位置。
[0006]另外，本發明提供一種定位系統，包括:一待測裝置，包括一第一無線通信模塊；以及一移動裝置，包括一第二無線通信模塊、一傳感器，以及一處理器，其中該第二無線通信模塊包括一第一天線和一第二天線；其中該第二無線通信模塊藉由該第一天線和該第二天線各自與該第一無線通信模塊之間建立一無線連線；以及其中該移動裝置沿一軌跡移動，該軌跡包括至少二個不同的測量位置，該傳感器用於檢測所述測量位置之間的相對關係，該移動裝置分別使用該第二無線通信模塊的該第一天線和該第二天線以測量該待測裝置與所述測量位置的每一個之間的一距離，而該處理器是根據所述測量位置和所述距離取得該待測裝置所在的一待測位置。[0007]採用本申請的定位系統和定位方法，移動裝置僅需要一或二個無線通信模塊即可定位一待測裝置。因此，本發明不僅降低定位系統的成本，也增加使用上的便利性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是顯示根據本發明一實施例所述的定位系統的示意圖；
[0009]圖2A是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置測量本身至待測裝置之間的距離的示意圖；[0010]圖2B是顯示根據本發明另一實施例所述的移動裝置測量本身至待測裝置之間的距尚的不意圖；
[0011]圖3是顯示根據本發明一實施例所述的定位系統如何取得待測位置的示意圖；
[0012]圖4是顯示根據本發明另一實施例所述的定位系統的示意圖；
[0013]圖5是顯示根據本發明一實施例所述的定位系統的示意圖；
[0014]圖6是顯示根據本發明一實施例所述的定位方法的流程圖；
[0015]圖7是顯示根據本發明另一實施例所述的定位系統的示意圖。
[0016]【主要元件符號說明】
[0017]100,400,500,700 ~定位系統；
[0018]110、140、150 ~待測裝置；
[0019]112、122、142、152 ~無線通信模塊；
[0020]118、128~聲首模塊；
[0021]120,420,720 ~移動裝置；
[0022]124~傳感器；
[0023]126~處理器；
[0024]130、430 ~軌跡；
[0025]421 ~上蓋；
[0026]422 ~下蓋；
[0027]721、722 ~天線；
[0028]Clpd2U3U4 ~距離；
[0029]P1、P2、P3~測量位置；
[0030]PT~待測位置；
[0031]SI~接收信號強度指示
[0032]S2~聲音信號；
[0033]Θ 1、Θ 2、Θ 3 ~夾角。
【具體實施方式】
[0034]為讓本發明的目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明的具體實施例，並配合所附的圖，作詳細說明如下。
[0035]圖1是顯示根據本發明一實施例所述的定位系統100的示意圖。如圖1所示，定位系統100包括至少一待測裝置110和一移動裝置120。待測裝置110或移動裝置120可以是一手機、一平板電腦、一筆記本電腦，或是其他具有無線通信功能的電子裝置。[0036]待測裝置110可包括一無線通信模塊112。移動裝置120可包括一無線通信模塊122、一傳感器124，以及一處理器126。無線通信模塊112、122可以各自包括至少一天線和一信號處理模塊(未顯示)。在較佳實施例中，移動裝置120的無線通信模塊122和待測裝置110的無線通信模塊112之間可建立一無線連線。例如，該無線連線可以是W1-Fi連線、W1-Fi Direct 連線，2G連線、3G連線、WiMAX (Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)連線，或是LTE(Long Term Evolution)連線。移動裝置120和待測裝置110之間可以透過該無線連線傳送各種數據。傳感器124可包括一陀螺儀、一電子羅盤，或(且)一加速計。在一些實施例中，待測裝置110或移動裝置120還可包括其他必要元件，例如:一外殼、一觸控面板、一揚聲器，以及一電池(未顯不)。
[0037]移動裝置120可用於尋找待測裝置110所在的一待測位置PT，而詳細過程如下列所述。首先，移動裝置120沿一軌跡130移動，而軌跡130包括至少三個不同的測量位置P1、P2、P3。測量位置P1、P2、P3可以是軌跡130上任意三個不同點。在一些實施例中，軌跡130可以大致為一圓形、一橢圓形，或甚至一不規則形。移動裝置120的傳感器124是用於檢測所述測量位置P1、P2、P3之間的相對關係。例如，在一坐標平面上，測量位置Pl的坐標為U1, Y1)，而測量位置P2的坐標為(x2，J2)。當移動裝置120由測量位置Pl移動至測量位置P2時，傳感器124可檢測出測量位置Pl和測量位置P2之間的移動差值ΛΧ和Ay，其中Λχ等於(X2-X1),而Ay等於(y2-yi)。在移動過程中，移動裝置120分別測量待測裝置110與測量位置Pl之間的一距離Cl1、待測裝置110與測量位置P2之間的一距離d2，以及待測裝置Iio與測量位置P3之間的一距離d3。最後，移動裝置120的處理器126是根據所述測量位置P1、P2、P3和所述距離屯、d2、d3取得待測裝置110所在的待測位置PT。
[0038]圖2A是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置120測量本身至待測裝置110之間的距離的示意圖。在本 實施例中，移動裝置120透過該無線連線(例如:W1-Fi Direct連線)，於所述測量位置P1、P2、P3分別取得一接收信號強度指示(Received SignalStrenth Indication, RSSI) SI，而處理器126再根據所述接收信號強度指示SI取得所述距
dl、(!2、dg ο
[0039]圖2B是顯示根據本發明另一實施例所述的移動裝置120測量本身至待測裝置110之間的距離的示意圖。在本實施例中，待測裝置110還包括一聲音模塊118，而移動裝置120還包括另一聲音模塊128,並藉由於聲音模塊118和聲音模塊128之間傳送一聲音信號S2來測量所述距離dpdydy在一些實施例中,待測裝置110的聲音模塊118為一揚聲器,而移動裝置120的聲音模塊128為一麥克風。移動裝置120於所述測量位置P1、P2、P3分別接收由待測裝置110所傳送的聲音信號S2，而移動裝置120的處理器126再根據所述聲音信號S2取得所述距離C^dyd3t5所述距離C^dyd3可以根據所述聲音信號S2的衰減度來進行測量。
[0040]圖3是顯示根據本發明一實施例所述的定位系統100如何取得待測位置PT的示意圖。在一坐標平面上，(x, y)代表待測裝置110所在的待測位置PT的坐標，(Xl, Y1)代表測量位置Pl的坐標，(x2,12)代表測量位置P2的坐標，(x3, y3)代表測量位置P3的坐標，(I1代表測量位置Pl和待測位置PT之間的距離，d2代表測量位置P2和待測位置PT之間的距離，d3代表測量位置P3和待測位置PT之間的距離。必須說明的是，待測裝置110和任一測量位置之間的距離即等於待測位置PT和該測量位置之間的距離。在取得所述測量位置P1、P2、P3和所述距離屯、d2、d3之後，移動裝置120的處理器126可根據下列聯立方程式(I)取得待測位置PT的坐標(X，y):
【權利要求】
1.一種定位系統，包括: 一待測裝置，包括一第一無線通信模塊；以及 一移動裝置，包括一第二無線通信模塊、一傳感器，以及一處理器； 其中該第二無線通信模塊和該第一無線通信模塊之間建立一無線連線；以及 其中該移動裝置沿一軌跡移動，該軌跡包括至少三個不同的測量位置，該傳感器用於檢測所述測量位置之間的相對關係，該移動裝置分別測量該待測裝置與所述測量位置的每一個之間的一距離，而該處理器是根據所述測量位置和所述距離取得該待測裝置所在的一待測位置。
2.如權利要求1所述的定位系統，其中該傳感器包括一陀螺儀、一電子羅盤，或是一加速計。
3.如權利要求1所述的定位系統，其中該移動裝置透過該無線連線，於所述測量位置分別取得一接收信號強度指示，而該處理器根據所述接收信號強度指示取得所述距離，其中該無線連線為W1-Fi Dir ect連線。
4.如權利要求1所述的定位系統，其中該待測裝置還包括一第一聲音模塊，該移動裝置還包括一第二聲音模塊,藉由於該第一聲音模塊和該第二聲音模塊之間傳送一聲音信號來測量所述距離，以及其中所述距離是根據該聲音信號的一衰減度來進行測量。
5.如權利要求4所述的定位系統,其中該第一聲音模塊為一揚聲器,而該第二聲音模塊為一麥克風。
6.如權利要求1所述的定位系統，其中該處理器是根據下列方程式取得該待測位置:
7.如權利要求1所述的定位系統，其中該移動裝置為一筆記本電腦，一手機，或一平板電腦。
8.如權利要求7所述的定位系統，其中該筆記本電腦包括一上蓋和一下蓋，該第二無線通信模塊是設置於該上蓋中，其中當該筆記本電腦正在開啟時，進行測量所述距離，以及其中所述距離是分別於該上蓋與下蓋之間具有至少三個不同夾角時進行測量。
9.一種定位方法，包括下列步驟: 於一移動裝置和一待測裝置之間建立一無線連線； 沿一軌跡移動該移動裝置，其中該軌跡包括至少三個不同的測量位置； 經由該移動裝置，分別測量該待測裝置與所述測量位置的每一個之間的一距離；以及 經由該移動裝置，根據所述測量位置和所述距離取得該待測裝置所在的一待測位置。
10.如權利要求9所述的定位方法，還包括:透過該無線連線於所述測量位置分別取得一接收信號強度指示；以及 根據所述接收信號強度指示取得所述距離，其中該無線連線為W1-FiDirect連線。
11.如權利要求9所述的定位方法，還包括: 藉由於該移動裝置和該待測裝置之間傳送一聲音信號來測量所述距離，其中所述距離是根據該聲音信號的一衰減度來進行測量。
12.如權利要求9所述的定位方法，其中該待測位置是根據下列方程式而取得:
13.—種定位系統,包括: 一待測裝置，包括一第一無線通信模塊；以及 一移動裝置，包括一第二無線通信模塊、一傳感器，以及一處理器，其中該第二無線通信模塊包括一第一天線和一第二天線； 其中該第二無線通信模塊藉由該第一天線和該第二天線各自與該第一無線通信模塊之間建立一無線連線；以及 其中該移動裝置沿一軌跡移動，該軌跡包括至少二個不同的測量位置，該傳感器用於檢測所述測量位置之間的相對關係，該移動裝置分別使用該第二無線通信模塊的該第一天線和該第二天線以測量該待測裝置與所述測量位置的每一個之間的一距離，而該處理器是根據所述測量位置和所述距離取得該待測裝置所在的一待測位置。
14.如權利要求13所述的定位系統，其中該傳感器包括一陀螺儀、一電子羅盤，或是一加速計。
15.如權利要求13所述的定位系統，其中該移動裝置透過該無線連線，於所述測量位置分別取得二個接收信號強度指示，而該處理器根據所述接收信號強度指示取得所述距離，以及其中該無線連線為W1-Fi Direct連線。
16.如權利要求13所述的定位系統,其中該移動裝置為一筆記本電腦,一手機,或一平板電腦。
17.如權利要求16所述的定位系統，其中該筆記本電腦包括一上蓋和一下蓋，該第二無線通信模塊的該第一天線和該第二天線是是置於該上蓋中，且該第一天線和該第二天線之間具有一既定距離，其中當該筆記本電腦正在開啟時，進行測量所述距離，以及其中所述距離是分別於該上蓋與下蓋之間具有至少二個不同夾角時進行測量。
【文檔編號】G01S5/04GK103926558SQ201310016058
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月16日 優先權日:2013年1月16日
【發明者】江書育, 林永森 申請人:宏碁股份有限公司