CN101493510B

CN101493510B - 室内定位系统及方法

Info

Publication number: CN101493510B
Application number: CN 200810032837
Authority: CN
Inventors: 刘琪
Original assignee: Inventec Appliances Pudong Corp
Current assignee: Beijing Zhigu Tech Co Ltd
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2028-01-21
Also published as: CN101493510A

Abstract

本发明提供一种室内定位系统，此室内定位系统包含一手持设备及一个以上的无线发射设备。在具有多个楼层的室内环境中，无线发射设备分别设置在多个楼层内，且分别发射不同的楼层识别信号。当手持设备，在多个楼层其中之一时，接收此楼层的楼层识别信号，据此显示此楼层的地图。此外，一种室内定位的方法亦在此揭露。

Description

室内定位系统及方法

技术领域

本发明是有关于一种定位系统及方法，且特别是有关于一种室内定位系统及方法。

背景技术

随着现代化城市的不断发展，诸如大型超市、购物中心之类的大型建筑物不断的出现。由于都市生活步调快速，人们会想在上述的室内环境中，确定自己所在的位置，且快速地寻找到自己的目的地。

因此，定位服务越来越受到人们的重视，目前广为人知的定位服务以全球定位系统(Global Positioning System，GPS)为代表，也已广泛地应用于许多领域。

然而，已知的全球定位系统会受到建筑物屏障效应的影响，特别是应用于室内环境的高度定位时，无法精确的定位，甚至会失效。

基于上述原因，需要一种室内定位系统及方法，可精确地进行高度定位。

发明内容

本发明的目的就是在提供一种室内定位系统，可精确地于室内环境中进行高度定位。

依照本发明一实施例，一种室内定位系统，包含一手持设备及一个以上的无线发射设备。在一具有多个楼层的室内环境中，多个无线发射设备，用以分别设置在多个楼层内，且分别发射不同的楼层识别信号。此手持设备，在多个楼层其中之一时，用以接收对应于此楼层的一楼层识别信号，并根据此楼层识别信号显示此楼层的地图。

本发明的另一目的就是在提供一种室内定位方法，可精确地于室内环境中进行高度定位。

依照本发明另一实施例，一种室内定位方法，包含下列步骤：首先，接收一楼层识别信号；接着，根据此楼层识别信号读取对应于此楼层的地图；然后，显示此地图。

如上所述，根据本发明的上述系统和方法，可以在室内实现精确的高度定位。

以下将以一实施例对上述的说明以及接下来的实施方式做详细的描述，并对本发明提供更进一步的解释。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能明显易懂，结合附图详细说明如下：

图1绘示了依照本发明一实施例的室内定位系统的功能方块图。

图2绘示了一种室内环境的示意图。

图3A绘示了依照本发明一实施例的室内定位方法的流程图。

图3B绘示了依照本发明另一实施例的室内定位方法的流程图。

具体实施方式

以下将以附图详细说明本发明的精神，图示中相同的号码代表相同的元件。另一方面，众所周知的电路元件并未描述于实施例中，以避免造成本发明不必要的限制。

参照图1，其绘示了依照本发明一实施例的室内定位系统的功能方块图。依照本发明一实施例，在一具有多个楼层的室内环境中，每一楼层的垂直高度不同，且每一楼层的特定地方设置一个以上的无线发射设备190，不同楼层的无线发射设备190发射不同的楼层识别信号，例如发射不同的编码、频道或强度的楼层识别信号，亦即，每一楼层的楼层识别信号并不相同。又，上述的室内环境中具有定位信号发射设备(Indoor Positioning System，IPS)192用以发射一定位信号。手持设备100，例如个人数字助理器(Personal Digital Assistant，PDA)、笔记型电脑(Notebook)、可携式导航设备(Portable Navigation Device，PND)、手机等，其包含无线接收模块110、数据模块120、处理模块130、显示模块140、定位信号接收模块150与传输模块170。其中，无线接收模块110用以接收一楼层识别信号，其中此楼层识别信号为手持设备100所在楼层的无线发射设备190所发射。数据模块120，用以储存每一楼层识别信号所对应的地图，其中楼层识别信号可为楼层识别信号的编码、频道或强度。处理模块130，耦接无线接收模块110及数据模块120，用以根据此楼层识别信号读取对应的一地图，亦即读取手持设备100所在楼层的地图。显示模块140，耦接处理模块130，用以显示此地图。再者，定位信号接收模块150，耦接处理模块130，用以接收此定位信号，并透过处理模块130计算出定位信号接收模块150(亦即手持设备100)所在的一平面座标，例如经纬度座标。而处理模块130会根据此平面座标计算出手持设备100在此地图上的一位置，则显示模块140会显示此地图上的此位置。另外，传输模块170，耦接处理模块130，用以下载多个地图，并透过处理模块130储存至数据模块120。使用者在上述的室内环境时，可藉由手持设备100知道自己所在的楼层及所在的位置。

此外，本发明的无线发射设备190的另一实施例。在一具有多个楼层的室内环境中，其中每一楼层的垂直高度不同，且上述的多个楼层其中的一楼层(例如：顶楼或底楼)设置无线发射设备190，并发射一楼层识别信号，由于此楼层识别信号会随距离而衰减，换句话说，每一楼层的楼层识别信号的强度并不相同。若手持设备100在上述多个楼层其中的一楼层内时，应了解到，处理模块130可根据楼层识别信号的强度读取对应的地图。

值得注意的是，于一实施例中，定位信号发射设备192为室内全球定位系统(Indoor GPS)，其至少包含一天线、一中继器及一发射器。其中，此天线设置在一室内环境的特定地方，例如屋顶，用以接收由定位卫星传送的一定位信号。此中继器，耦接此天线，用以放大此定位信号。此发射器，耦接此中继设备，并设置在此室内环境中，用以发射此定位信号。若手持设备100在此室内环境中，则定位信号接收模块150接收此定位信号，并透过处理模块130计算出定位信号接收模块150(亦即手持设备100)所在的一平面座标。于其他实施例中，定位信号发射设备192可透过已知的红外线定位方式、超音波定位方式、无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)定位方式、无线通讯网络(例如：WiFi，GSM，蓝芽等)定位方式、或其他相似的定位方式，产生一定位信号，则手持设备100的定位信号接收模块150接收此定位信号，并透过处理模块130计算出定位信号接收模块150(亦即手持设备100)所在的一平面座标。另一方面，若手持设备100在一半开放的室内环境中，则手持设备100亦可藉由辅助全球卫星定位系统(Assisted GPS，AGPS)取得其所在的一平面座标。首先，传输模块170可透过移动通讯网络接收电信业者传来的一辅助资讯，像是手持设备100所在的大约位置及定位卫星的可视性等，然后，定位信号接收模块150根据此辅助资讯，可快速地接收由定位卫星传来的一定位资讯，并根据此定位信号及此辅助资讯计算出手持设备100所在的一平面座标。

另外，于一实施例中，传输模块150可透过互联网下载对应于多个楼层的多个地图。于另一实施例中，若上述的室内环境的一些特定地方(例如：入口)提供地图下载时，则传输模块150可由这些特定地方下载对应于多个楼层的多个地图。

为了使本发明实施例的叙述更加详尽与完备，参照图2，其绘示一室内环境的示意图。在图2中，大型超市200有三层楼，分别为第一楼层210、第二楼层220及第三楼层230，其中每一楼层的垂直高度不同，但每一楼层的平面座标范围相同，换句话说，经纬度的范围相同。又，每一楼层的天花板皆设置定位信号发射设备192，且每一楼层的入口处设置多个无线发射设备190。其中第一楼层210所设置的第一组无线发射设备190发射第一楼层识别信号，此第一楼层识别信号采用第一编码。第二楼层220所设置的第二组无线发射设备190发射第二楼层识别信号，此第二楼层识别信号采用第二编码。第三楼层230所设置的第三组无线发射设备190发射第三楼层识别信号，此第三楼层识别信号采用第三编码。参照图2，若使用者拿着手持设备100由第一楼层210的入口处进入，则根据上述的实施例，手持设备100接收第一楼层识别信号，并根据其编码为第一编码判断出手持设备100所在的楼层为第一楼层，并透过定位信号发射设备192得到手持设备100所在的一平面座标，然后手持设备100显示第一楼层的地图及使用者所在的位置。同理，若使用者拿着手持设备100由第二楼层220的入口处进入，则根据上述的实施例，手持设备100显示第二楼层的地图及使用者所在的位置。同理，若使用者拿着手持设备100由第三楼层230的入口处进入，则根据上述的实施例，手持设备100显示第三楼层的地图及使用者所在的位置。如此一来，使用者可藉由手持设备100，快速地且准确地知道自己所在的楼层及所在的位置。

参照图3A，其绘示了依照本发明一实施例的室内定位方法的流程图。同时参照图1与图3A。此室内定位方法，适用于手持设备100，又，一室内环境具有多个楼层，手持设备100在多个楼层其中的一楼层内。根据本实施例，此室内定位方法的步骤详述如下。

于步骤310，手持设备100接收一楼层识别信号。接着，于步骤320，手持设备100根据此楼层识别信号读取对应于此楼层的一地图。值得注意的是，于一实施例中，若每一楼层的特定地方设置一个以上的无线发射设备190，不同楼层的无线发射设备190发射不同的楼层识别信号，例如发射不同的编码、频道或强度的楼层识别信号。于步骤320，手持设备100则根据此楼层识别信号的编码、频道或强度读取对应于此楼层的一地图。于另一实施例中，若在上述的多个楼层其中的一楼层(例如：顶楼或底楼)设置无线发射设备190，并发射一楼层识别信号，由于此楼层识别信号会随距离而衰减，换句话说，每一楼层的楼层识别信号的强度并不相同。于步骤320，手持设备100则根据此楼层识别信号的强度读取对应于此楼层的一地图。

接下来，于步骤330，接收由定位信号发射设备192传来的定位信号，计算出手持设备100所在的平面座标。接着，于步骤340，根据手持设备100所在的平面座标，计算出手持设备100在此地图上的一位置。接着，于步骤350，显示此地图。然后，于步骤360，显示此位置。

另外，图3A中，于执行步骤310或步骤320之前可先执行步骤370。于步骤370，下载对应于多个楼层的多个地图至室内定位系统100。步骤370中，对应于多个楼层的多个地图可透过互联网下载。若上述的室内环境的特定地方(例如：入口)可提供地图下载时，于步骤370，对应于多个楼层的多个地图亦可由上述的特定地方下载。

参照图3B，其绘示了依照本发明另一实施例的室内定位方法的流程图。图3B中，于步骤310，手持设备100接收一楼层识别信号。接着，于步骤320，手持设备100根据此楼层识别信号读取对应于此楼层的一地图。在执行步骤320后直接执行步骤350，显示此地图。然后，于步骤330，接收由定位信号发射设备192传来的定位信号，计算出手持设备100所在的平面座标。接着，于步骤340，根据手持设备100所在的平面座标，计算出手持设备100在此地图上的一位置。然后，于步骤360，显示此位置。

另外，图3B中，于执行步骤310或步骤320之前可先执行步骤370。于步骤370，下载对应于多个楼层的多个地图至室内定位系统100。步骤370中，对应于多个楼层的多个地图可透过互联网下载。若上述的室内环境的特定地方(例如：入口)可提供地图下载时，于步骤370，对应于多个楼层的多个地图亦可由上述的特定地方下载。

虽然本发明已以一实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术领域者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种室内定位系统，适用于具有多个楼层的一室内环境，该室内定位系统包含：

一无线接收模块，用以接收至少一楼层识别信号；

一数据模块，用以储存多个个地图并分别对应相对应的该楼层识别信号；

一处理模块，耦接该无线接收模块及该数据模块，并根据该楼层识别信号读取这些地图其中之一；

一显示模块，耦接该处理模块，用以显示该被读取的地图；

一传输模块，耦接该处理模块，用以下载这些地图并透过该处理模块储存至该数据模块，以及

一定位信号发射设备，用以设置在该室内环境中，且发射一定位信号。

2.如权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，该系统还包含：

一个以上无线发射设备，用以分别设置于这些楼层，且分别发射不同的这些楼层识别信号。

3.如权利要求2所述的室内定位系统，其特征在于，这些楼层识别信号具有不同的编码、频道或强度。

4.如权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，该系统还包含：

一无线发射设备，用以设置在这些楼层其中之一，且发射该楼层识别信号。

5.如权利要求4所述的室内定位系统，其特征在于，这些楼层识别信号具有不同的强度。

6.如权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，包含：

一定位信号接收模块，耦接该处理模块，用以接收该定位信号，并透过该处理模块计算出该定位信号接收模块所在的一平面座标。

7.如权利要求6所述的室内定位系统，其特征在于，该处理模块根据该平面座标，计算出该定位信号接收模块在该被读取的地图上的一位置。

8.如权利要求7所述的室内定位系统，其特征在于，该显示模块显示该位置。

9.一种室内定位方法，适用于一手持设备，包含下列步骤：

接收一楼层识别信号；

根据该楼层识别信号读取对应的一地图；

显示该地图；

根据一定位信号发射设备的定位信号，计算出该手持设备所在的平面座标；

根据该手持设备所在的平面座标，计算出该手持设备在该地图上的一位置；以及

显示该地图上的该位置。

10.如权利要求9所述的室内定位方法，其特征在于，根据该楼层识别信号读取对应于该楼层的该地图的步骤还包含：

根据该楼层识别信号的编码、频道或强度读取对应于该楼层的该地图。

11.如权利要求9所述的室内定位方法，其特征在于，该方法还包含：

下载对应于多个个楼层的地图至该手持设备。