一种适用于电子装置的室内定位方法及其电子装置的制造方法_2

文档序号:9871428阅读:来源:国知局
ypad)、用以储存应用程序与通讯协定的程序代码的储存单元130等。在一些实施例中,屏幕单元是结合一触碰感应装置(未显示)的屏幕。触碰感应装置具有包括至少一维的感应器的触摸式表面,用以检测控制工具,如手指或触控笔等在其表面上的接触与移动。屏幕单元亦可以显示相关资料、与相关图示与接口等。
[0025]储存单元130可为各种类型的储存装置例如内存或外接存储卡等,可储存有一信号特征资料库132,其记录有各个虚拟位置及其对应的数个信号波形特征。具体来说,资料库132可包括一或多个虚拟位置及其对应环境或位置特征信息,其中各个虚拟位置的位置特征信息至少包括对应于该虚拟位置的一或多个可供辨识的稳定变化的信号波形特征。关于信号特征资料库132的产生细节将于后进行说明。
[0026]处理单元120(例如:一硬件处理器)耦接至无线模块110以及储存单元130,可用以执行本发明的室内定位方法,其细节将于后进行说明。特别来说,处理单元120可执行一学习程序,用以学习辨识使用者的各个虚拟位置的环境特征并产生包含所有虚拟位置的环境特征的资料库132。此外,处理单元120可更执行一环境辨识程序,用以根据前述资料库132进行室内定位,以便根据室内环境的信号波形特征辨识出使用者所在的室内环境。注意的是,由于本发明的室内定位方法是用以辨识出使用者所在的室内环境的虚拟位置,而非精确定位出使用者在室内环境中的哪个位置,因此无需考量整个室内空间大小及取样的分布,可适用于各种室内环境。
[0027]处理单元120可执行一室内定位方法,用以辨识电子装置所在的一室内环境。首先,处理单元120执行学习程序,通过无线模块110探测各个虚拟环境的信号源信号特征,建立资料库132,其中资料库132包括各个虚拟位置及其对应的环境特征信息,环境特征信息则包括对应于虚拟位置的至少一具辨识性的信号波形特征。关于资料库建立的细节请参见以下图2的相关说明。
[0028]接着,处理单元120在未知的室内环境中需要定位时,执行环境辨识程序,通过无线模块110探测并收集室内环境的所有可探测到的第一信号源的信号变化,取得各个第一信号源所对应的一或多个第一信号识别信息,其中第一信号识别信息表示第一信号源的信号依时间变化的信号波形特征。之后,处理单元120依据所有的第一信号识别信息,搜寻资料库132,得到一搜寻结果。当搜寻结果表示环境特征信息与第一信号识别信息的信号波形特征相似或相同时,处理单元120便判定电子装置所在的室内环境即为相似或相同的第一信号识别信息相所对应的虚拟位置。关于环境辨识程序的细节请参见以下图3的相关说明。
[0029]注意的是,在学习辨识使用者的虚拟位置的学习程序中,由于信号会随着时间而有所变化,例如:某一信号源的RSSI信号强度会因信号的传播受到物体的反射、散射、绕射等多重路径效应和屏蔽效应的影响,因此处理单元120应在可虚拟化的位置(例如:办公室)的习惯置放位置(如:屏幕的左手边、右手边)收集多笔每一个信号源随时间变化的强度数值,藉此找出代表每个虚拟位置的环境特征。
[0030]图2显示本发明一实施例的室内定位方法的流程图,用以学习辨识使用者的虚拟位置的环境特征并产生包含所有虚拟位置的环境特征的资料库。请同时参照图1与图2。依据本发明实施例的室内定位方法可以适用于一电子装置,如便携式装置,如个人数字助理、智能手机、移动电话、移动上网装置、数码相机、多媒体播放器、游戏装置、或任何其他类型的手持式装置,然而,本领域熟习技艺者应可理解本发明并不限于此。举例来说,在此实施例中,室内定位方法可由电子装置100的处理单元120加以执行。注意的是,在此实施例中,电子装置可为一移动装置,其可探测任一环境中的无线信号源的信号并且可收集各个无线信号源依时间变化的信号强度数值。
[0031]首先,如步骤S202,在同一个虚拟位置,处理单元120通过无线模块110,针对使用者摆放移动装置的每一个习惯位置为每一个可探测到的信号源都收集数笔(例如:可设定为10笔)信号随时间变化的信号波形。其中,资料收集的时机可为使用者到一个会静置移动装置的地点(如:家、办公室、会议室等)后,在不干扰使用者的情况下进行资料的收集。
[0032]接着,如步骤S204,处理单元120依据收集到的各信号波形,取得具代表性的平均信号波形。处理单元120可适当调校这几笔收集到的信号波形而取得具代表性的平均信号波形,例如将所有收集到的信号波形的相同时间点的RSSI强度加总后再平均计算出各个点的信号强度平均值,进而以计算出的各个点的信号强度平均值求得具代表性的平均信号波形。可理解的是,在信号波形的收集与建立中,一旦计算出平均信号波形,处理单元120可进一步将这数笔信号波形与平均波形进行比较,并综合得出一误差变化值(如:标准差等),以对每个虚拟位置的各个信号源的信号强弱进行排序,并且误差变化值愈大的信号源将有较小的排序值。
[0033]在取得具代表性的平均信号波形之后,如步骤S206,将各个信号源及其具代表性的平均信号波形储存于资料库中,以进行资料库132的建立。
[0034]在一些实施例中,处理单元120可探测一虚拟位置中的至少一第二信号源的信号变化,取得至少一个信号波形,依据各信号波形,计算出一平均信号波形,以及将平均信号波形设为第二信号源对应的环境特征信息并储存至资料库中。处理单元120可更于取得平均信号波形之后,比对第二信号源的至少一个信号波形与该平均信号波形,综合得出一误差变化值,以及依据误差变化值,对虚拟位置的各个第二信号源进行排序。
[0035]之后,当某一虚拟位置的信号源产生了大量变化(例如:80%可接受到的信号源均改变)则开始重新学习辨识环境特征的过程,等学习完成之后便将学习后的环境特征信息更新至资料库132。在一些实施例中,处理单元120可更于探测到虚拟位置的至少一第二信号源产生大量变化时,重新执行一学习辨识程序,取得至少一具辨识性的信号波形特征并将至少一具辨识性的信号波形特征设为虚拟位置对应的环境特征信息新增至资料库。
[0036]具体来说,处理单元120可探测使用者日常所处环境中的环境特征信息,例如住家、办公室、会议室等的W1-Fi的AP名称和信号强度等,收集各使用者环境的每一组信号源依时间变化的强度数值,观察信号的周期变化,找出各个环境中数个可供辨识的稳定变化的信号波形特征,作为该环境的信号特征信息,藉此建立不同环境的信号特征资料库并提供比对。举例来说,处理单元120可收集一环境中每个信号源的信号强度形成一组向量(Signal Strength Vector, SSV)来描述使用者的空间位置,例如:虚拟位置posit1n_l可得到如下的信号强度向量SSVposit1n_l:
[0037]SSVposit1nJ — [SA1, SA2, SA3, SA4, SA5, SA6],
[0038]其中,SA1-SA6分别表不虚拟位置posit1n_l中的六个信号源A1-A6的信号强度数值随时间变化的信号波形特征,信号强度数值可为接收信号强度(Received signalstrength indicat1n, RSSI)、信噪比(Signal to Noise Rat1, SNR)等各种可量化数值。
[0039]处理单元120可依序收集使用者在每个虚拟位置上的每一个装置摆放位置、每个信号源发出的信号,以便完成资料库的建立。类似地,处理单元120可通过前述学习辨识程序,得到虚拟位置posit1n_2如下表示的信号强度向量SSVposit1n_2:
[0040]SSVposit1n—2 — [SB1, SB2, SB3, SB4],
[0041]其中,SB1-SB4分别表示虚拟位置po
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