定位系统及方法与流程

本发明是有关于一种定位技术，且特别是有关于一种定位系统及方法。

背景技术：

手持式电子装置是现代人的生活中不可或缺的通讯工具。除了具备通讯功能外，手持式电子装置也具有愈来愈强的数据运算与处理能力，以实现多种便利的功能。其中，定位技术即是其中之一。然而，在私领域的室内定位技术中，往往需要额外的硬体建置成本。私领域的室内定位技术常需以多个信号源来进行定位，不但建置成本高，亦缺乏机动性，无法随身携带。

因此，如何设计一个新的定位系统及方法，以改善上述的缺点，乃为此一业界亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供在不需额外建置成本的情形下，迅速达到定位的功效的定位系统及方法。

因此，本发明的一方面是在提供一种定位系统，包含：无线信号源以及手持式电子装置。无线信号源设置于区域的已知固定地点。手持式电子装置包含：罗盘、无线传输模块以及处理模块。无线传输模块与无线信号源无线连接以进行无线信号传输。处理模块自罗盘撷取固定方位的信息、根据无线传输模块相对无线信号源的第一最大信号强度方向判断手持式电子装置与无线信号源相对固定方位的第一方位角，以及根据无线传输模块与无线信号源间的第一无线传输参数判断手持式电子装置与无线信号源的第一距离。处理模块还根据第一方位角以及第一距离判断手持式电子装置位于区域的第一绝对位置。

依据本发明一实施例，其中第一无线传输参数为无线传输模块与无线信号源进行无线信号传输时的信号往返时间(round trip time；RTT)。

依据本发明另一实施例，其中第一无线传输参数为无线传输模块与无线信 号源进行无线信号传输时的接收信号强度(received signal strength；RSS)。

依据本发明又一实施例，其中无线传输模块包含多天线单元，以判断第一最大信号强度方向。

依据本发明再一实施例，其中固定方位为北方。

依据本发明更具有的一实施例，其中罗盘为设置于手持式电子装置中的实体罗盘。

依据本发明再具有的一实施例，其中手持式电子装置还包含储存模块，罗盘为储存模块内储的罗盘应用程序。

依据本发明一实施例，定位系统还包含穿戴式电子装置，用以与手持式电子装置进行无线传输，以根据穿戴式电子装置相对手持式电子装置的第二最大信号强度方向判断穿戴式电子装置与手持式电子装置相对固定方位的第二方位角，以及根据穿戴式电子装置与手持式电子装置间的第二无线传输参数判断穿戴式电子装置与手持式电子装置的第二距离；穿戴式电子装置还根据第二方位角以及第二距离判断穿戴式电子装置位于区域的第二绝对位置。

依据本发明另一实施例，其中无线信号源为无线存取点。

本发明的另一方面是在提供一种定位方法，应用于定位系统中，包含：设置无线信号源于区域的已知固定地点；通过手持式电子装置的无线传输模块与无线信号源无线连接以进行无线信号传输；通过手持式电子装置的处理模块自手持式电子装置的罗盘撷取固定方位的信息；通过处理模块根据无线传输模块相对无线信号源的第一最大信号强度方向判断手持式电子装置与无线信号源相对固定方位的第一方位角；通过处理模块根据无线传输模块与无线信号源间的第一无线传输参数判断手持式电子装置与无线信号源的第一距离；以及通过处理模块根据第一方位角以及第一距离判断手持式电子装置位于区域的第一绝对位置。

依据本发明一实施例，其中第一无线传输参数为无线传输模块与无线信号源进行无线信号传输时的信号往返时间。

依据本发明另一实施例，其中第一无线传输参数为无线传输模块与无线信号源进行无线信号传输时的接收信号强度。

依据本发明又一实施例，其中无线传输模块包含多天线单元，以判断第一最大信号强度方向。

依据本发明再一实施例，其中固定方位为北方。

依据本发明更具有的一实施例，其中罗盘为设置于手持式电子装置中的实体罗盘。

依据本发明再具有的一实施例，其中手持式电子装置还包含储存模块，罗盘为储存模块内储的罗盘应用程序。

依据本发明一实施例，定位方法还包含：通过穿戴式电子装置与手持式电子装置进行无线传输；根据穿戴式电子装置相对手持式电子装置的第二最大信号强度方向判断穿戴式电子装置与手持式电子装置相对固定方位的第二方位角；根据穿戴式电子装置与手持式电子装置间的第二无线传输参数判断穿戴式电子装置与手持式电子装置的第二距离；以及根据第二方位角以及第二距离判断穿戴式电子装置位于区域的第二绝对位置。

依据本发明另一实施例，其中无线信号源为无线存取点。

应用本发明的优点在于使手持式电子装置通过罗盘得知固定方位后，和设置于一区域的已知固定地点的无线信号源进行无线传输来得知与无线信号源间的方位角与距离，进一步得知手持式电子装置在此区域内的绝对位置，而轻易地达到上述的目的。

附图说明

图1为本发明一实施例中，一种定位系统的方块图；

图2为本发明一实施例中，位于区域中的定位系统的示意图；

图3为本发明一实施例中，位于区域中的定位系统的示意图；以及

图4为本发明一实施例中，一种定位方法的流程图。

具体实施方式

请同时参照图1及图2。图1为本发明一实施例中，一种定位系统1的方块图。图2为本发明一实施例中，位于一区域2中的定位系统1的示意图。定位系统1包含：无线信号源10以及手持式电子装置12。

于一实施例中，无线信号源10可为一无线存取点，并设置于一个区域2的已知固定地点。区域2可为任意无线信号源10可涵盖的范围，例如但不限于一栋建筑的其中一个楼层。而已知固定地点可为该楼层的一个特定角落，例 如但不限于客厅的墙角。

于一实施例中，手持式电子装置12系为例如但不限于智能手机、平板电脑、笔记型电脑或其他可携带式的电子装置。手持式电子装置12包含：罗盘120、无线传输模块122以及处理模块124。

于一实施例中，手持式电子装置12可还包含储存模块126，且罗盘120为储存模块126内储的罗盘应用程序。于其他实施例中，罗盘120可为手持式电子装置12中设置的实体罗盘。于一实施例中，罗盘120系为指北针，可持续获知正北方的方位。于其他实施例中，罗盘120亦可能为指南针，以持续获知正南方的方位。

无线传输模块122与无线信号源10无线连接以进行无线信号传输。于一实施例中，无线传输模块122与无线信号源10间是以射频信号进行无线信号传输。于一实施例中，无线传输模块122包含多天线单元，可依据其与无线信号源10间的信号传输得知其信号强度大小与方向之间的关系。

处理模块124自罗盘120撷取如图2所示的固定方位N的信息121。如上所述，当罗盘120为指北针时，此固定方位N为正北方；而当罗盘120为指南针时，此固定方位N为正南方。

处理模块124进一步根据无线传输模块122相对无线信号源10的最大信号强度方向M1，判断手持式电子装置12与无线信号源10相对固定方位N的方位角θ1。接着，处理模块124根据无线传输模块122与无线信号源10间的无线传输参数判断手持式电子装置12与无线信号源10的距离D1。

于一实施例中，无线传输参数为无线传输模块122与无线信号源10进行无线信号传输时的信号往返时间，以通过信号往返时间以及信号传送的速度来判断出无线传输模块122与无线信号源10间的距离D1。

于另一实施例中，无线传输参数为无线传输模块122与无线信号源10进行无线信号传输时的接收信号强度，以通过信号强度随距离衰减的关系判断出无线传输模块122与无线信号源10间的距离D1。于一实施例中，储存模块126中可储存有信号强度与距离的衰减关系，以使处理模块124在获得接收信号强度后根据此衰减关系进行判断。

需注意的是，上述关于信号往返时间与接收信号强度的无线传输参数仅为一实施例，于其他实施例中，处理模块124可依据其他类型的无线传输参数判 断出无线传输模块122与无线信号源10间的距离D1。

接着，处理模块124还根据方位角θ1以及距离D1判断手持式电子装置12位于区域2的绝对位置。于一实施例中，储存模块126中可储存有区域2的相关信息，例如面积大小、形状、空间配置及其他尺寸的参数，以使处理模块124根据方位角θ1以及距离D1判断手持式电子装置12位于区域2的绝对位置。

举例来说，储存模块126中可储存有一个楼层中包含各厅堂、房间的相对位置及面积、长宽等大小信息，以及无线信号源10设置于此楼层的已知固定地点的位置。因此，通过获得方位角θ1以及距离D1的信息，处理模块124将可迅速地定位出手持式电子装置12在此楼层的绝对位置。

因此，本发明的优点在于使手持式电子装置12通过罗盘120得知固定方位N后，和设置于区域2的已知固定地点的无线信号源10进行无线传输来得知与无线信号源10间的方位角θ1以及距离D1，进一步得知手持式电子装置12在此区域2内的绝对位置。

请参照图3。图3为本发明一实施例中，位于区域2中的定位系统1的示意图。于本实施例中，定位系统1还包含穿戴式电子装置3。

穿戴式电子装置3可为一穿戴于使用者身上的电子装置，例如电子手表、电子手环或是其他可穿戴于身上的装置。穿戴式电子装置3可包含例如但不限于处理模块及无线传输模块(未绘示)，与手持式电子装置12进行无线传输，并以类似上述手持式电子装置12依据位于已知固定地点的无线信号源10获知绝对位置的方式，根据穿戴式电子装置3相对手持式电子装置12的最大信号强度方向M2判断穿戴式电子装置3与手持式电子装置12相对固定方位N的方位角θ2。

并且，穿戴式电子装置3可根据穿戴式电子装置3与手持式电子装置12间的无线传输参数判断穿戴式电子装置3与手持式电子装置12的距离D2。穿戴式电子装置3再进一步根据方位角θ2以及距离D2判断穿戴式电子装置3位于区域2的绝对位置。

请参照图4。图4为本发明一实施例中，一种定位方法400的流程图。定位方法400可应用于如图1所示的定位系统1中。定位方法400包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依 实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

于步骤401，设置无线信号源10于区域2的已知固定地点。

于步骤402，通过手持式电子装置12的无线传输模块122与无线信号源10无线连接以进行无线信号传输。

于步骤403，通过手持式电子装置12的处理模块124自手持式电子装置12的罗盘120撷取固定方位N的信息。

于步骤404，通过处理模块124根据无线传输模块122相对无线信号源10的最大信号强度方向M1判断手持式电子装置12与无线信号源10相对固定方位N的方位角θ1。

于步骤405，通过处理模块124根据无线传输模块122与无线信号源10间的无线传输参数判断手持式电子装置12与无线信号源10的距离D1。

于步骤406，通过处理模块124根据方位角θ1以及距离D1判断手持式电子装置12位于区域2的绝对位置。

虽然本发明内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明内容，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明内容的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。