智能居家定位系统及其定位方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能居家定位系统及其定位方法，其安装于二维封闭空间内，其包括：一定位装置，其包括一定向运算模块及一定位运算模块；及多个感测件，各感测件与定位装置的定位运算模块及定向运算模块电性连接；其中，该定位装置利用定位运算模块及定向运算模块，根据多个感测件之间的时间差及电压输出量，以精准地量测使用者于二维封闭空间内的位置。
【专利说明】智能居家定位系统及其定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及定位系统及方法，尤其涉及一种透过人体所散发的热源来精准侦测位 于居家室内的相关人等的位置的定位系统及其定位方法。
【背景技术】
[0002] 随着科技的进步，人们在居家生活的水平也逐渐提高，在早期人们忙碌工作一整 天回到家时，想要好好休息、洗澡、看电视、吹冷气等舒服的享受下班后的生活，但是必须耗 费一些时间一一将这些家电产品开启，并等待机械的运转热机才得以真正使用，如此不但 无法完全放松自己，更导致进一步的疲惫。
[0003] 为此，科技的进步带给人们更便利的生活，现今的科技可让人们身处外地时，事先 对家电用品进行时间的设定，待人们在设定的时间前回到家中时，所设定的家电用品即可 立即运作，以免去使用者再拖着疲惫的身躯去开启各种家电用品，除此之外，甚至可透过无 线遥控的方式遥控家电用品，当人们正处于回家的路途中，可先利用手机类的控制器无线 遥控家中的电器用品予以启动运转，使得家中的电器用品先行运作，让人们一回到家即可 享受家电用品所带来的舒适感，除了可以控制家电产品的启动外，更进一步能受设定居家 里的保全系统、监视系统等，以保护居家生活上的安全。
[0004] 请参阅中国台湾申请号为099121448,名称为"位置读取控制系统"的发明申请，其 包含用于侦测至少一移动物位置，及输出一电控讯号的一地垫、依据该电控讯号传输一控 制命令的一中控单元，及转换来自于该移动物的动能为电能，且供应该地垫、该中控单元所 需电力的一自发电单元。藉此，该发明可以依据该移动物的分布位置，进而透过前述控制命 令，使至少一电子装置的作用范围涵盖前述移动物，达到智能控制前述电子装置的目的。
[0005] 上述"位置读取控制系统"为具有能侦测移动物的所在，并透过踩踏于地垫，利用 地垫的侦测进一步使中控单元控制电器用品的启动，以达到前述所说的目的与功效，但是， 透过地垫的感应侦测并无法精准侦测到移动物在所在地的确切位置，假若当人无踩踏于地 垫时，即无法感应人们的所在地，使得地垫无法传递电控讯号至中控单元，进而无法确实启 动家电用品。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种智能居家定位系统及其定位方法，供 使用者身处居家时，透过定位装置的设置，可精准辨别出位于室内使用者的所在位置。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 一种智能居家定位系统，其安装于二维封闭空间内，其包括：一定位装置，其包括一定 向运算模块及一定位运算模块；及多个感测件，各感测件与定位装置的定位运算模块及定 向运算模块电性连接；其中，该定位装置利用定位运算模块及定向运算模块，根据多个感测 件之间的时间差及电压输出量，以量测使用者于二维封闭空间内的位置。
[0008] -种根据权利要求1所述智能居家定位系统的定位方法，其步骤包括： A、 定向被测物的步骤，包括：定位运算模块透过两个相邻感测件之间的距离参数，及样 品速率参数，以计算出被测物与任一传感器之间的角度值； B、 定位被测物的步骤，包括：定位运算模块透过至少三个相邻感测件电压ADC的输出， 以测量被测物相对三个感测件的位置； C、 根据上述对被测物定向及对被测物定位步骤的输出结果，量测出被测物于封闭空间 内的位置。
[0009] 其中：所述被测物为热源或IR源。
[0010] 本发明所提供的智能居家定位系统及其定位方法，具有以下优点： 利用本发明的定位结果，能够进一步达到准确控制家电用品的使用方向，其在于改善 现有技术上，当使用者位踩踏于地垫上时，地垫则无法传递电控讯号给与中控装置，进而无 法有效控制家电用品的启动以及所需使用的方向等的不足。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明装置方块图。
[0012] 图2为本发明方法步骤图。
[0013] 图3为本发明二维空间使用状态图。
[0014] 图4为本发明二维区域范围图。
[0015] 图5为本发明定向测量图。
[0016] 图6为本发明定位测量图。
[0017] 【主要组件符号说明】 定位装置1 封闭空间10 定向运算模块11 定位运算模块12 感测件21、22、23、24、25 感测区块3 被测物4 大圆圈50、51、52 中心线X 左热传导平面波L1 左对称热传导平面波L2 右热传导平面波R1 右对称热传导平面波R2 被测物之定向S1 被测物之定位S2 夹角Θ 距离D。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图及本发明的实施例对本发明的定位系统及方法作进一步详细的说 明。
[0019] 本发明为一种应用于封闭二维空间，如房间、厨房、客厅等室内空间，用以精准量 测被测物的位置的一种智能居家定位系统，请参阅图1至图5所示，其包括：一定位装置1， 其包括一定向运算模块11及一定位运算模块12;及多个感测件21、22、…。本发明感测 件21、22等为PIR Sensor，各感测件21、22与定位装置1的定位运算模块12及定向运算模 块11电性连接；其中，该定位装置1利用定位运算模块12及定向运算模块11，根据多个感 测件21、22等之间的时间差及电压输出量，以精准地量测被测物于二维封闭空间10内的位 置，其中该被测物为热源或IR源。
[0020] 根据上述智能居家定位系统的描述，进一步说明本发明智能居家定位方法，请参 阅图2,其步骤包括： 定向被测物的步骤S1 :定位运算模块12透过两个相邻感测件21、22等之间的距离参 数，及样品速率参数，以计算出被测物与任一传感器2之间的角度值； 定位被测物的步骤S2 :定位运算模块12透过三个相邻感测件电压ADC的输出，以测量 被测物相对至少三个感测件21、22等的位置； 根据上述对被测物定向及对被测物定位步骤的输出结果，量测出被测物于封闭空间内 的位置 藉此，根据上述对被测物定向及对被测物定位步骤的输出结果，以量测出被测物于封 闭空间10内的位置。其中被测物4为热源或红外线（IR)源。
[0021] 本发明能搭配各种智能装置，例如：具备根据使用者身份及使用者的位置，以准确 的调控电子装置至使用者惯用的运作状态，提供使用者舒适的环境。另外，本发明能够精准 的侦测在一二维封闭空间10内的位置，及其位移的方向，进而随时侦测各使用者的动态讯 息，达到随时监控的效果。
[0022] 请参阅图3及图4所示，图3以表示封闭空间10、感测件21、22等及感测区块3， 而图4以二维表示感测件的感测区块3。
[0023] 本发明实施例中，该多个感测件21、22等为间距设置于天花板上，故可运用多个 感测件21、22等的时间差及电压的ADC输出而获得被测物的精准位置。
[0024] 进一步详细说明定向运算模块11实际运算及实施过程，透过定向运算模块11可 以计算出被测物4移动的方向，本实施例中被测物4为人，也可称为热源，请参阅图5所示， 其中具有两个感测件21、22,其中一感测件21于左侧为PIR_A，另一感测件22于右侧为 PIR_B，而被测物4(人)的位置在于感测件21、22的右上方，于位在右侧感测件22定义一贯 穿感测件22中心的中心线X，而由被测物4 (人）朝感测件22方向定义一右热传导平面波 R1，该右热传导平面波R1与中心线X于感测件22上端面相互交集，另定义一右对称热传导 平面波R2,该右热传导平面波R1与右对称热传导平面波R2以中心线X为中心相对镜射设 置，而右热传导平面波R1与中心线X之间具有一夹角Θ。另外，该被测物4 (人)朝位于左 侧的传感器21定义一左热传导平面波L1，及一通过感测件21，且与左传导平面波L1相对 镜射设置之左对称热传导平面波L2,又主要是透过针对物品的采样频率（Sample Rate)，及 两个感测件21、22 (PIR_A与PIR_B)存在的距离D (DAB)，而左对称热传导平面波L2及右对 称热传导平面波R2的间距为DABSin Θ，距离与采样频率（Sample Rate)关系可表示为：
【权利要求】
1. 一种智能居家定位系统，其安装于二维封闭空间内，其特征在于，包括： 一定位装置，其包括一定向运算模块及一定位运算模块； 多个感测件，各感测件与定位装置的定位运算模块及定向运算模块电性连接；所述定 位装置利用定位运算模块及定向运算模块，根据多个感测件之间的时间差及电压输出量， 以量测使用者于二维封闭空间内的位置。
2. -种根据权利要求1所述智能居家定位系统的定位方法，其特征在于，包括如下步 骤： A、 定向被测物的步骤，包括：定位运算模块透过两个相邻感测件之间的距离参数，及样 品速率参数，以计算出被测物与任一传感器之间的角度值； B、 定位被测物的步骤，包括：定位运算模块透过至少三个相邻感测件电压ADC的输出， 以测量被测物相对三个感测件的位置； C、 根据上述对被测物定向及对被测物定位步骤的输出结果，量测出被测物于封闭空间 内的位置。
3. 根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，该被测物为热源或IR源。
【文档编号】G01S5/16GK104280717SQ201310292092
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】李文嵩 申请人:李文嵩