應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法及其裝置的製作方法
2023-12-07 18:47:46
專利名稱：應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法及其裝置。
背景技術：
手機的發展為人類通訊開啟一扇方便的門，隨著無線基地臺架設平臺的完整，目前筆記型計算機或個人數字助理等數位化電子產品亦增設有與無線基地臺連結，而構成一無線網絡架構的功能。
以目前手機常見的基地臺設置架構來說，仍會因為地形上建築物或手機收訊位置而有訊號強弱的問題，此亦為目前消費者較為垢病的地方。但，當此一收訊不佳情況發生時，使用者通常會依照手機屏幕上所顯示訊號強弱而判斷應往那個方向移動，才能確較佳的收訊，而使用者因為只有訊號強弱指示，所以需要花較多時間才能測得收訊較佳的方向。
有鑑於此，本發明即針對類似像手機一樣具有無線通訊功能的產品，設計該等產品能夠進一步提供收訊佳的方向，以改善此一問題。
發明內容
本發明所要解決的主要技術問題在於，克服現有技術存在的上述缺陷，而提供一種應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法及其裝置，令無線通訊裝置或具有無線通訊功能的裝置能夠具有無線信號功率強弱的指向功能，讓無線通訊裝置使用者在收訊弱的位置能有明確指引，將無線通訊裝置移動到收訊較強的位置，避免訊號中斷。
本發明應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法是一種應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其特徵在於，包括取得目前無線通訊裝置坐標，稱第一坐標；取得目前無線通訊裝置接收無線信號強度，計算出該無線通訊裝置與基地臺之間的第一距離；移動無線通訊裝置以取得裝置的第二坐標；取得移動後位置所接收的無線信號強度，以計算無線通訊裝置與基地臺之間的第二距離；移動無線通訊裝置以取得裝置的第三坐標；取得移動後位置所接收的無線信號強度，以計算無線通訊裝置與基地臺之間的第三距離；依據第一至三坐標及第一至三距離，決定出無線通訊裝置與基地臺之間的三個圓形方程式，解出三個圓形方程式的共同解，即為基地臺坐標；取得目前無線通訊裝置坐標與基地臺坐標計算其間的向量值；依照向量值的方向顯示無線通訊裝置相對於基地臺的方向。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其中取得第一至第三坐標步驟中是配合使用加速度傳感器，作為無線通訊裝置由第一至第三位置移動時的檢知無線通訊裝置移動速度，其中取得第一至第三坐標是包含有假設第一坐標為(X0，Y0)，並記錄此一時間(T0)；取得第二坐標(X1，Y1)；讀取無線通訊裝置移動時該加速度感應器所感知的第一速度值(VXO，VYO)，並記錄此一時間(T1)；依據第一速度值(VXO，VYO)及時間差(T1-T0)，計算出移動位移值(ΔX，ΔY)，之後再配合預設第一坐標(X0，Y0)，即能求得第二坐標(X1，Y1)；移動無線通訊裝置；讀取無線通訊裝置自第二位置移動至第三位置的第二速度值(VX1，VY1)，並記錄此一時間(T2)；依據第三速度值(VX1，VY1)及時間差(T2-T1)，計算出移動位移值(ΔX，ΔY)，之後再配合第二坐標(X1，Y1)，即能求得第三坐標(X2，Y2)。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其中取得基地臺坐標步驟是包含第一位置所表示的圓形方程式(X-X0)2+(Y-Y0)2＝DO2，其中D0為第一距離；第二位置所表示的圓形方程式(X-X1)2+(Y-Y1)2＝D12，其中D1為第二距離；第三位置所表示的圓形方程式(X-X2)2+(Y-Y2)2＝D22，其中D2為第三距離。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其中計算第一至第三位置與基地臺的距離，是將各位置所接收的無線信號強度，配合路徑衰減表達式(path loss equation)而轉換出對應的距離。
前述的應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其中依照向量值的大小顯示無線通訊裝置相對於基地臺的距離。
本發明應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置是
一種應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於，包括一微處理器，是內建一運算程序，其可外接一內存；一坐標位置檢知單元，是連接至該微處理器的輸入端，以檢知目前無線通訊裝置的坐標位置；一無線收發單元，是連接至該微處理器，用以處理微處理器欲收發的無線信號，並反應無線信號的強弱訊號值提供予該微處理器；及一顯示器，是連接至該微處理器的輸出端，該微處理器會依照目前無線信號強弱訊號值，驅動該顯示器顯示目前無線收發單元接收無線信號的強弱，再顯示該微處理器依照目前無線通訊裝置坐標所運算出相對鄰近基地臺的坐標，指示目前距最近基地臺方向。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其中顯示器是指示目前距最近基地臺距離。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其中坐標位置檢知單元是包含至少一加速度傳感器。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其中坐標位置檢知單元為一全球衛星定位系統。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其中微處理器是連接一震動裝置，由微處理器驅動，而控制該震動裝置的震動大小。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其中微處理器是連接一震動裝置，由微處理器驅動，而控制該震動裝置的震動方向。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其中微處理器是控制該顯示器顯示一指向圖形，藉由改變指向圖形方向，表示無線通訊裝置相對於基地臺的方向。
前述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其中微處理器是控制該顯示器顯示一指向圖形，藉由改變指向圖形大小，表示無線通訊裝置相對於基地臺的距離藉由解出三個圓形方程式的共同解即能獲得基地臺的坐標，一旦取得基地臺坐標後，即能與無線通訊裝置目前坐標以向量表示，而獲得無線通訊裝置相對基地臺的方向及距離，再將此結果顯示於無線通訊裝置上，供使用者能依照其上的指示，而找到最佳訊號接收的位置。
本發明的有益效果是，令無線通訊裝置或具有無線通訊功能的裝置能夠具有無線信號功率強弱的指向功能，讓無線通訊裝置使用者在收訊弱的位置能有明確指引，將無線通訊裝置移動到收訊較強的位置，避免訊號中斷。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明指向方法的流程圖。
圖2是基地臺與手機相對位置的示意圖一。
圖3是基地臺與手機相對位置的示意圖二。
圖4是本發明指向裝置的方塊圖。
圖5A、圖5B是本發明應用於手機的指向示意圖。
圖中標號說明10無線通訊裝置11微處理器111存儲器 12坐標檢知單元13無線收發單元14顯示器15偏心馬達 20基地臺具體實施方式
本發明主要是提供無線通訊裝置具有無線信號功率強弱指向的功能，令裝置使用者在收訊不佳的位置時，能夠藉由本發明提供無線信號功率指向功能，快速找到收訊佳的位置，首先請參閱圖1及圖2所示，該無線信號功率指向功能是包含有取得目前無線通訊裝置坐標(以下稱第一坐標(X0，Y0))(30)；取得目前無線通訊裝置接收無線信號強度(S0)，可使用無線通訊裝置內的無線收發單元所輸出的無線信號的電流值判斷之；依據目前無線信號強弱(RSSI(0))，配合路徑衰減表達式(path lossequation)而轉換出對應的距離，計算無線通訊裝置與基地臺之間的第一距離(D0)(31)；
移動無線通訊裝置以取得下一坐標(以下稱第二坐標(X1，Y1)) (32)；取得移動後位置所接收的無線信號強度(S1)；依據移動的無線信號強度(RSSI(1))，配合路徑衰減表達式(path lossequation)而轉換出對應的距離，計算無線通訊裝置與基地臺之間的第二二距離(D1)(33)；移動無線通訊裝置以取得另一坐標(以下稱第三坐標(X2，Y2))(34)；取得移動後位置所接收的無線信號強度RSSI(2)；依據移動的無線信號強度(S2)，配合路徑衰減表達式(path lossequation)而轉換出對應的距離，計算無線通訊裝置與基地臺之間的第三距離(D2)(35)；依據第一至三坐標及第一至三距離，決定出無線通訊裝置與基地臺之間的三個圓形方程式，其中三個圓形方程式會有一共同解，此解即是基地臺的坐標(36)；取得目前無線通訊裝置坐標與基地臺坐標計算其間的向量值(37)；依照向量值的方向及大小在無線通訊裝置的顯示器上顯示，即能提供目前無線通訊裝置相對於基地臺的方向及/或距離(38)。
請配合參閱圖3所示，為上述第一至三坐標取得方式的第一較佳實施例，即可配合使用加速度傳感器作為無線通訊裝置由第一至第三位置移動時的檢知無線通訊裝置移動速度，其取得第一至第三坐標的詳細方式如下先假設第一坐標為(X0，Y0)，並記錄此一時間(T0)；取得第二坐標(X1，Y1)；讀取無線通訊裝置移動時該加速度感應器所感知的第一速度值(VXO，VYO)，並記錄此一時間(T1)；依據第一速度值(VXO，VYO)及時間差(T1-T0)，計算出移動位移值(ΔX，ΔY)，之後再配合預設第一坐標(X0，Y0)，即能求得第二坐標(X1，Y1)(移動後的位置)。
至於第三坐標(X2，Y2)的求取方式則是以如第二坐標(X1，Y1)為預設坐標，並重複前述步驟，即
移動無線通訊裝置；讀取無線通訊裝置自第二位置移動至第三位置時，該加速度感應器所感知的第二速度值(VX1，VY1)，並記錄此一時間(T2)；依據第三速度值(VX1，VY1)及時間差(T2-T1)，計算出移動位移值(ΔX，ΔY)，之後再配合第二坐標(X1，Y1)，即能求得第三坐標(X2，Y2)(移動二次後的位置)。
請再配合參閱圖3所示，為上述指向方法中取得基地臺坐標的詳細運算流程，即先預設基地臺的坐標為(X，Y)，而無線通訊裝置的第一至第二位置所決定出的圓形方程式為第一位置所表示的圓形方程式(X-X0)2+(Y-Y0)2＝DO2；第二位置所表示的圓形方程式(X-X1)2+(Y-Y1)2＝D12；第三位置所表示的圓形方程式(X-X2)2+(Y-Y2)2＝D22。
如圖所示，對於同一基地臺而言，此三個圓形方程式會決定出一個解，而此解即為該基地臺的坐標(X，Y)。
由上述說明可知，由於已獲得基地臺的坐標(X，Y)，即能決定出目前無線通訊裝置在第三位置與基地臺的相對位置方向及距離，即無線通訊裝置與基地臺的相對位置及距離可表示為V＝v0，v1＝X-X2，Y-Y2。又，若以第三位置與第二位置以向量表示，則可提供一個動態指針，以指示目前無線通訊裝置移動的方向，即U＝u0，u1＝X2-X1，Y2-Y1。
請參閱圖4所示，為本發明結合無線通訊裝置(如手機)的具無線信號功率強弱指向裝置10，其包含有一微處理器11，是內建一運算程序，其可外接一內存111；該運算程序即實現上述指向方法步驟；一坐標位置檢知單元12，是連接至該微處理器11，以檢知目前無線通訊裝置的坐標位置後，再輸入至該微處理器11；該坐標位置檢知單元12可為加速度傳感器或全球衛星定位系統；一無線收發單元13，是連接至該微處理器11的輸入端，用以處理微處理器11欲收發的無線信號，並向該微處理器11提供一無線信號的強弱訊號值；一顯示器14，是連接至該微處理器11的輸出端，該微處理器11會依照目前無線信號的強弱訊號值，驅動該顯示器14顯示目前無線收發單元接收無線信號的強弱，再顯示該微處理器11依照目前無線通訊裝置坐標所運算出相對鄰近基地臺的坐標，指示目前距最近基地臺方向；及一震動裝置，為本發明可選擇使用組件，其主要包含一偏心馬達15，該偏心馬達15是連至該微處理器11的輸出端，供微處理器11驅動而轉動，進而令裝置呈震動狀。
由上述說明可知，當手機移動二次後，手機內微處理器會接收到坐標位置檢知單元的二個以上的位置坐標，之後即執行如圖1的運算程序，而計算出目前基地臺相對於手機的方向及其間的距離，如圖5A、5B所示，為一種表示基地臺相對於手機的方向及其間的距離的方式，即以一當手機在不同位置時，可以箭號方向表示基地臺的方向，而箭號大小表示距基地臺的遠近，讓使用者可相當清楚依照指向找尋到最佳的收訊位置，此外該微處理器更可通過控制震動裝置的偏心馬達，呈現不同的震動方向及大小，讓使用者不必看屏幕即能得知基地臺的方向及距離遠近，相當方便。
權利要求
1.一種應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其特徵在於，包括取得目前無線通訊裝置坐標，稱第一坐標；取得目前無線通訊裝置接收無線信號強度，計算出該無線通訊裝置與基地臺之間的第一距離；移動無線通訊裝置以取得裝置的第二坐標；取得移動後位置所接收的無線信號強度，以計算無線通訊裝置與基地臺之間的第二距離；移動無線通訊裝置以取得裝置的第三坐標；取得移動後位置所接收的無線信號強度，以計算無線通訊裝置與基地臺之間的第三距離；依據第一至三坐標及第一至三距離，決定出無線通訊裝置與基地臺之間的三個圓形方程式，解出三個圓形方程式的共同解，即為基地臺坐標；取得目前無線通訊裝置坐標與基地臺坐標計算其間的向量值；依照向量值的方向顯示無線通訊裝置相對於基地臺的方向。
2.根據權利要求1所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其特徵在於所述取得第一至第三坐標步驟中是配合使用加速度傳感器，作為無線通訊裝置由第一至第三位置移動時的檢知無線通訊裝置移動速度，其中取得第一至第三坐標是包含有假設第一坐標為(X0，Y0)，並記錄此一時間(T0)；取得第二坐標(X1，Y1)；讀取無線通訊裝置移動時該加速度感應器所感知的第一速度值(VXO，VYO)，並記錄此一時間(T1)；依據第一速度值(VXO，VYO)及時間差(T1-T0)，計算出移動位移值(ΔX，ΔY)，之後再配合預設第一坐標(X0，Y0)，即能求得第二坐標(X1，Y1)；移動無線通訊裝置；讀取無線通訊裝置自第二位置移動至第三位置的第二速度值(VX1，VY1)，並記錄此一時間(T2)；依據第三速度值(VX1，VY1)及時間差(T2-T1)，計算出移動位移值(ΔX，ΔY)，之後再配合第二坐標(X1，Y1)，即能求得第三坐標(X2，Y2)。
3.根據權利要求2所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其特徵在於所述取得基地臺坐標步驟是包含第一位置所表示的圓形方程式(X-X0)2+(Y-Y0)2＝D02，其中D0為第一距離；第二位置所表示的圓形方程式(X-X1)2+(Y-Y1)2＝D12，其中D1為第二距離；第三位置所表示的圓形方程式(X-X2)2+(Y-Y2)2＝D22，其中D2為第三距離。
4.根據權利要求1、2或3所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其特徵在於所述計算第一至第三位置與基地臺的距離，是將各位置所接收的無線信號強度，配合路徑衰減表達式(path lossequation)而轉換出對應的距離。
5.根據權利要求1所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法，其特徵在於依照向量值的大小顯示無線通訊裝置相對於基地臺的距離。
6.一種應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於，包括一微處理器，是內建一運算程序，其可外接一內存；一坐標位置檢知單元，是連接至該微處理器的輸入端，以檢知目前無線通訊裝置的坐標位置；一無線收發單元，是連接至該微處理器，用以處理微處理器欲收發的無線信號，並反應無線信號的強弱訊號值提供予該微處理器；及一顯示器，是連接至該微處理器的輸出端，該微處理器會依照目前無線信號強弱訊號值，驅動該顯示器顯示目前無線收發單元接收無線信號的強弱，再顯示該微處理器依照目前無線通訊裝置坐標所運算出相對鄰近基地臺的坐標，指示目前距最近基地臺方向。
7.根據權利要求6所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於所述顯示器是指示目前距最近基地臺距離。
8.根據權利要求6或7所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於所述坐標位置檢知單元是包含至少一加速度傳感器。
9.根據權利要求6或7所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於所述坐標位置檢知單元為一全球衛星定位系統。
10.根據權利要求6所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於所述微處理器是連接一震動裝置，由微處理器驅動，而控制該震動裝置的震動大小。
11.根據權利要求6所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於所述微處理器是連接一震動裝置，由微處理器驅動，而控制該震動裝置的震動方向。
12.根據權利要求6所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於所述微處理器是控制該顯示器顯示一指向圖形，藉由改變指向圖形方向，表示無線通訊裝置相對於基地臺的方向。
13.根據權利要求7所述應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向裝置，其特徵在於所述微處理器是控制該顯示器顯示一指向圖形，藉由改變指向圖形大小，表示無線通訊裝置相對於基地臺的距離。
全文摘要
一種應用於無線通訊裝置的無線信號功率強弱指向方法及其裝置，是主要將無線通訊裝置移動至少二次，以於個不同三位置至少獲得三個位置的坐標及三個無線信號強弱訊號值，進而換算出各位置對應基地臺的距離，藉由三個位置坐標及三個相對基地臺的距離即能決定出基地臺的坐標，之後對無線通訊裝置目前坐標及基地臺取一向量表示式，即能獲得無線通訊裝置相對基地臺的方向及距離，再將此結果顯示於無線通訊裝置上，供使用者能依照其上的指示，而找到最佳訊號接收的位置。本發明具有無線信號功率強弱的指向功能，讓使用者在收訊弱的位置能有明確指引，將無線通訊裝置移動到收訊較強的位置，避免訊號中斷。
文檔編號H04B17/00GK101094024SQ200610086929
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月19日 優先權日2006年6月19日
發明者許獻聰, 林順生 申請人:康舒科技股份有限公司