CN101833091A - 定位装置及系统及其相关的定位方法及误差校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定位装置及系统及其相关的定位方法及误差校正方法。本发明提供一种定位系统以及方法，用以辨识并测量位于一板例如一游戏板上的多个对象的位置。每一对象具有一用以传送一识别信号的装置。定位系统包括至少两感应单元以及一处理单元。在一实施例中，定位系统包括分别设置于一板的周围例如一方形或一矩形游戏板的相邻两角落上的至少两感应单元，用以分别接收位于板上的一第一以及一第二对象送出的一第一以及一第二识别信号。处理单元耦接至两感应单元，用以依据接收的第一以及第二信号的信号强度与辨识数据，辨识并决定出对象各个对象在游戏板的位置。

Description

定位装置及系统及其相关的定位方法及误差校正方法

技术领域

本发明是有关于一种定位装置及其相关的定位方法及误差校正方法，特别是有关于一种可用于决定在一特定区域例如一方形或矩形板上的多个对象(object)的位置的定位装置及其相关的定位方法及误差校正方法。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification)称为无线射频辨识系统，是针对接触式系统的缺点而发展出来的，可视为一种内建无线技术的芯片，芯片中可储放一系列的信息，像是产品别、日期、位置等，一般应用在例如目前常见的感应卡、感应式IC卡或感应玩具等这一类的产品。这些产品上贴附有一微小的电子卷标(RFID Tag)，RFID感应器(RFID Reader)可通过无线方式例如透过射频技术辨识该电子卷标，利用射频信号传送及接收数据且同时使用此射频信号来做无线传能，将辨识数据回传至系统端，达到追踪、验证以及身份辨识的功能。随着RFID相关技术的发展，目前的RFID技术已经可以透过一些方式例如时间延迟方式或频率漂移的方式来支持多个电子卷标的辨识。

然而，由于RFID相关的感应器(RFID reader)成本高，辨识精确度低，并且当有多个标签一起时容易产生多卷标位置与卷标数据无法对应的问题，使得一般的RFID应用仍大部分用于辨识方面。对于某些特殊的应用而言，例如电子游戏板(game board)，必须能够达到实时多对象的定位与辨识才能顺利进行游戏，使得RFID在需要精确定位的游戏与玩具的应用上更加困难。目前在RFID的定位方式上，并没有人提出有效的方式。

因此，需要一种除了辨识之外，还能得到精确相关位置信息的多电子卷标定位系统及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可在特定区域内进行多个对象的辨识以及定位的装置以及方法。

本发明实施例提供一种定位方法，用以决定在一游戏板上的多个对象的位置，其中每一对象可以无线方式传送一识别码进行辨识。首先，分别由一第一、一第二以及一第三感应单元接收其中一对象送出的识别信号，其中每一感应单元配合处理单元，都具有测量信号强度的能力。接着，依据第一、第二以及第三感应单元所接收信号的信号强度，决定出对象于游戏板的位置。其中，第一、第二以及第三感应单元分别设置于游戏板的一固定位置上。

本发明实施例另提供一种定位装置，设置于一方形板或一矩形板上，用以决定在方形板或矩形板上的多个对象的位置。其中，每一对象可以无线方式传送一识别信号进行辨识。定位装置包括至少两感应单元以及一处理单元。两感应单元分别设置于方形板或矩形板的相邻两角落上，用以分别接收其中一对象送出的识别信号，其中每一感应单元所接收信号都具有一信号强度値。处理单元耦接至两感应单元，用以依据第一以及第二感应单元所接收信号的信号强度値，决定出对象于游戏板的位置。

基于在大量生产的情况下，各感应单元的位置及量度信号强度的组件数值都很可能会有不同程度的偏差，本发明实施例还提供一种误差校正方法，适用于一定位装置，用以校正在一游戏板上的多个对象的位置测量值。其中，每一对象可以用无线方式传送一含有识别码的识别信号进行辨识。定位装置并且具有至少一第一、一第二以及一第三感应单元。方法包括下列步骤。首先，分别由第一、第二以及第三感应单元接收来自其中一对象的识别信号而得到一第一、一第二以及一第三信号强度値。接着，依据该第一、第二以及第三信号的信号强度値，得到至少一第一以及一第二位置测量值。随后，执行与第一以及第二位置测量值相关的一自动误差校正运算，以决定对象的较精确位置。其中，每一第一、第二以及第三感应单元分别设置于游戏板的不同固定位置上。常用信号强度值的单位为伏特(volt)，测量值的单位为英时或厘米等的长度单位，如果对象的位置是供给游戏软件之用，而不需要透过测量值的单位以供人们参考，对象的位置亦是可以直接用信号强度値的单位来表达。

本发明另一实施例还提供一种定位系统。定位系统设置于一游戏板上，用以决定在游戏板上的多个对象的位置。其中每一对象可以用无线方式传送一含有识别码的识别信号以进行辨识。定位系统包括一传送装置、至少三接收装置以及以下特征中的至少一种：(1)该游戏板具有一固定位置的校正点，校正点设有设有装置提供校正信号(2)一共同能量供应装置以及多个接收装置，其中每一接收装置都具有一对应的接收天线，并且共同能量供应装置还传送一能量信号以供给能量与一对象，以致该对象传送一回传识别信号，使每一该接收装置分别透过对应的该接收天线接收该回传识别信号；(3)每一该对象具有一电压调节器，用于使每一该对象以一固定电压传送识别信号：以及(4)该定位系统利用一特定设计规则以确保该系统中的相邻两对象的距离一定符合最小分辨率要求，其中该特定设计规则限定该相邻两对象的最小距离2R必须大于或等于2L，其中L表示一计算或测量出的最大误差距离。

综上所述，依据本发明的定位装置以及相关定位方法，可利用在特定区域例如一游戏板上设置特定个数的已知位置的感应单元来辨识并决定出游戏板上多个对象的身份及位置。特别地，对特定形状的游戏板如方形板或矩形板，可更进一步将感应单元放置在该板的相邻两角落，减少电路的设计复杂度。其外，本发明亦提供数种简化电路设计的方式，可有效降低硬件所需成本。再者，当考虑电路本身或测量造成的误差时，依据本发明的误差校正方法可提供一个快速的误差调整机制以修正误差，增加定位的准确度。

本发明上述方法可以透过程序代码方式收录于实体媒体中。当程序代码被机器加载且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。

为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是显示一依据本发明实施例的游戏系统的示意图；

图2是显示一依据本发明实施例的定位装置的示意图；

图3A以及图3B是显示一依据本发明实施例的游戏板的示意图；

图4A是显示两个感应单元设置在非角落的位置时的定位情形；

图4B是显示两个感应单元设置在角落的位置时的定位情形；

图4C是显示两个感应单元设置在角落的位置且有误差发生时的定位情形；

图5是显示一依据本发明实施例的定位方法的流程图；

图6A是显示依据本发明另一实施例的定位装置；

图6B是显示一依据本发明实施例的对象的电路图；

图6C是显示一依据本发明实施例的感应单元的电路图；

图7A是显示一依据本发明的对象的配置图；

图7B以及图7C是显示依据本发明实施例的对象距离示意图；

图8A-8D是显示四个感应单元设置在角落的位置时的定位情形；

图9是显示一依据本发明实施例的测量校正方法的流程图；

图10A以及图10B是显示依据本发明实施例的校正点自动校正执行结果的示意图；

图11A是显示依据本发明实施例的特性曲线测量方式示意图；

图11B是显示依据图11A的测量方式得到的特性曲线示意图；

图12是显示另一依据本发明实施例的测量校正方法的流程图。

【主要组件符号说明】

10～游戏系统；

20～游戏板；

30～计算机系统；

40～物件；

100～定位装置；

110～感应单元；

110’～校正装置；

112～传送电路；

114～接收电路；

120～处理单元；

RX～接收天线；

TX～传送天线；

210～特定区域；

C1、C2、C3、C4、H1、H2、A、B～位置；

X～校正点；

410、420、430、440、450、460、470～位置测量值；

S510-S520～执行步骤；

600～定位装置；

610～稳压电路；

612、620～电压调节器；

S910-S930～执行步骤；

70～圆形外壳；

2L～容许距离；

2R～最小距离

S1、S2～特性曲线；

S1210-S1230～执行步骤。

具体实施方式

图1显示依据本发明实施例的游戏系统10。如图1所示，游戏系统10中包括一游戏板20以及一计算机系统30(例如一个人计算机)，其中游戏板20中放置了多个对象40，每一个对象40具有一个辨识数据，例如一识别码，并且可以无线方式传送具有识别码的识别信号进行辨识，用以辨识其身份。举例来说，每一个对象40可为一具有不同识别码的电子卷标(RFID tag)，利用射频技术传送其识别码进行辨识，但不限于此。在一实施例中，游戏系统10传送一初始化信号(initiating signal)给不同对象40，对象40再利用时间延迟方式、频率漂移方式或脉波调变方式回传辨识信号，再根据其回传的辨识信号辨识出辨识信号属于哪一对象来辨识多个对象40以容许本发明的定位方法辨识出每一对象的不同位置。其中，初始化信号为一用以要求或启动某一对象40的信号，使该对象40提供其识别信号。在一实施例中，该初始化信号亦可同时供应能量给该对象40。

游戏板20中包括一定位装置100，定位装置100设置于游戏板20上，用以决定摆放在游戏板20上的不同对象40的位置。游戏板20耦接至计算机系统30，使得计算机系统30可依据定位装置100所得到的辨识数据及/或决定的位置进行后续分析运算。请注意，游戏板20可为各种形状的板子，例如方形板、矩形(如图3B所示)或圆形板(如图3A所示)，可依实际需求设计。

图2显示一依据本发明实施例的定位装置100的示意图。如图2所示，定位装置100具有多个感应单元110以及一处理单元120，其中多个感应单元110系耦接至处理单元120，并且分别设置于游戏板20的不同位置上。在本实施例中，每一感应单元110可分别具有一传送电路112以及一接收电路114。传送电路112可具有一传送天线TX以及一驱动器，用以透过传送天线TX传送信号至对象40。接收电路114可具有至少一接收天线RX、一放大器以及一模拟数字转换器(A/D)，用以透过接收天线RX接收对象40所传送的一信号，再将接收信号经过放大器以及模拟数字转换器进行信号放大以及数字化，最后将数字化的结果输出至处理单元120。在一些实施例中，接收天线RX以及传送天线TX可使用同一天线。其中，对象40送出的信号于各接收天线RX分别具有对应的信号强度，处理单元120可依据这些信号强度决定出对象40与其各接收天线RX相距的距离，进而得到对象40在游戏板20上的位置。处理单元120可收集任意三个感应单元110所收到的信号，并根据其信号强度大小以决定出对象40在游戏板20上的位置。因此，只需设置至少三个感应单元110于游戏板20的固定位置上，便可决定出在游戏板20上其中某一对象的相对位置。

值得注意的是，设置于游戏板20上的感应单元110的数量可根据游戏板的形状进行调整。举例来说，当游戏板20为一方形或矩形板时，通过适当地位置设置，可只需设置两个感应单元110于游戏板20上，便可决定出在游戏板20上其中某一对象的相对位置。

图3A显示一依据本发明实施例的游戏板20的示意图。如图3A所示，游戏板20为一圆形板且圆形板内有一特定形状的区域(例如方形或矩形区域)210并且三个感应单元110分别设置于方形或矩形区域210的位置C1、C2以及C3上，用以与各个对象40进行无线传输。其中，游戏板20上可还包括设置于一特定位置上的校正点X且校正点X下设置有一个校正装置110’以提供一校正信号。处理单元120可于开机时利用校正装置110’所传送的信号强度来计算出每一感应单元110的测量误差，得到表示每一个感应单元110的差异(误差值)的校正信号，再利用校正信号对所有感应单元110进行一误差校正，以校正每一感应单元110的测量误差。举例来说，如图3A所示，校正点设置于圆形板的中央，亦即特定位置为游戏板20的中心点。

图3B显示依据本发明另一实施例的游戏板20的示意图。如图3B所示，游戏板20为一方形或矩形板，并且至少两个感应单元110分别设置于方形板或矩形板的相邻两角落C1以及C2(或C3以及C4)上。

由于两个感应单元110分别设置于方形板或矩形板的相邻两角落，因此对于同一对象40进行定位时，应该只会得到一个位置测量值，因此可以快速地决定该对象的所在位置。以下进一步说明其原理，请参考图4A以及图4B。

值得注意的是，为了简化说明，在以下实施例中将只讨论其中一个对象的定位以及校正方式，对于游戏板上的其它的对象皆可用相同方式加以定位以及校正。

图4A显示两个感应单元110设置在非角落的位置时的定位情形。图4B显示两个感应单元110设置在相邻两角落的位置时的定位情形。如图4A所示，假设两个感应单元110设置于位置H1以及H2上，则根据对象40回传给两个感应单元110的信号的信号强度所估算出的位置，可能会得到两个位置测量值410以及420，因此必须进一步再做处理才能估算出对象40的实际位置。若将两个感应单元110设置在相邻两角落的位置时，如图4B，若不考虑误差时，只会得到一位置测量值430，只需简单运算便可以快速地决定出对象40的相对位置。

图5显示一依据本发明实施例的定位方法的流程图。请同时参照图2，假设定位装置100中设置有至少第一、第二以及第三感应单元。依据本发明实施例的定位方法可由处理单元120所执行。如图5所示，首先，如步骤S510，分别由第一、第二以及第三感应单元接收其中一对象40送出的一第一、一第二以及一第三信号，并且每一信号具有一信号强度。其中，可由第一、第二以及第三感应单元先分别传送一初始化信号至对象40，当对象40接收到初始化信号后，再分别传送一带有一辨识数据的回复信号至第一、第二以及第三感应单元，由于该对象40与第一、第二以及第三感应单元的距离皆不尽相同，因此由第一、第二以及第三感应单元所接收到的信号强度也不尽相同。于是，如步骤S520，处理单元120便可依据第一、第二以及第三信号的信号强度，找出可能的位置测量值，再经由运算决定出对象40于游戏板20的位置。

类似地，若游戏板为图3B的方形板或矩形板时，如前述，可依据图3B的设置方式，将两个感应单元设置在相邻角落上，便可套用图5所示的定位方法，只需依据两个感应单元所接收到的信号的信号强弱，便可决定出对象40于游戏板20的位置。

一般而言，对象40所回传的信号的能量大小取决于对象40与感应单元的距离远近，当距离较远时，收到的回传信号的能量也相对变小，容易误判或漏收，也不易侦测。为了解决这个问题，在一实施例中，定位装置中还提供一个共同能量供应装置，用以传送一大功率初始化信号至每一对象，使不同位置的对象40都能够传送出具有一固定电压的识别信号。

图6A显示依据本发明另一实施例的定位装置600。请参照图2，定位装置600类似于定位装置100，差别在于定位装置600中使用了一个共同能量供应装置(common energizer)(未绘示)，此共同能量供应装置可产生超过每一感应单元110所需要的能量大小(例如Vp)，其可设置游戏板的任一位置上。因此，定位装置600中增加了一个稳压电路610，如图6A所示，稳压电路610还包括一电压调节器(voltage regulator)612，用以提供同一稳定电压给所有的感应单元110，包括各A/D转换器，以减免因工作电压产生的误差。

请参照图6A以及图6B，举例来说，当图6A的定位装置600需要传送信号至图6B的对象40时，共同能量供应装置将产生一足够大的能量Vp给对象40，使得每一个对象40收到超过他所需的能量大小，再经过电压调节器620将能量调整成固定的电压V0，接着使对象40以此固定电压大小V0透过传送天线TX传送信号。因此，不管对象40与感应单元110的距离远近，每一个对象40的信号皆用固定电压传送，可减少对象40传出来能量的误差，不仅减少对象40与感应单元110间点对点传输的信号变化所造成容忍度以及误差的情形，也可收到较佳的回传能量。

此外，共同能量供应装置可还包括一传送天线，并且传送的动作皆由共同能量供应装置来执行，因此图2定位装置600中的每一感应单元110可将传送电路112移除，只保留接收电路114，如图6C所示。图6C显示一依据本发明实施例的感应单元110的电路图。请注意，在图6C中，感应单元110仅包括接收电路114。

换言之，相较于传统具有接收电路以及传送电路的感应单元(如图2的110)而言，利用本发明的一个共同传送端，共同能量供应装置的设计，可使得每一感应单元只需保留接收电路即可，因此这设计不但可以简化感应单元的电路复杂度、减低产品成本，还可以减低信号误差。

另外，在一些实施例中，当两个对象的距离太近时，所收到的信号强度会非常接近，定位装置可能无法进行有效辨识。因此，在一实施例中，本发明的定位装置利用一特定设计规则以确保所有对象40中的相邻两对象之间的距离一定符合最小位置分辨率要求，其中特定设计规则为相邻两对象的容许距离2L必须大于或等于最小距离2R，其中2R为最少误差距离，用以表示测量误差値或其它各种因素所容许两件相应对象之间的最少距离，此最少距离定义为两对象之间在错误或容忍度考虑下可被辨识出的最小距离。已知地，2R的值可以经由反复的测量实验结果分析而得到。

请参照图7A，是显示一依据本发明的对象的配置图。如图7A所示，对象40设置于具有一圆形外壳70的玩偶中，假设圆形外壳70的半径为R。图7B以及图7C显示依据本发明实施例的对象距离示意图。如图7B所示，若没有特别处理时，两个对象之间的位置距离为2L。亦即，当图7B两个对象之间的距离2L小于2R时，便无法分辨出为那一个对象。请再参照图7C，在本实施例中，对象40设置于一半径为R的圆形外壳中，因此两个对象之间的距离必定为2R(亦即等于圆形外壳的直径)或以上。因此，只要符合2L大于等于2R的条件，亦即圆形外壳的直径大于或等于测量误差値所容许两件相应对象之间的最少距离，便可确保两个对象不会距离太近而无法被分辨。

再者，在一些实施例中，由于组件本身、环境或测量时的误差量，定位之后可能得到多个位置测量值，无法直接决定出对象的实际位置。

请注意，在以下实施例中是以两个感应单元或四个感应单元设置在矩形板的角落的位置时的定位情形进行说明，但本发明不限于此。

图4C显示两个感应单元设置在角落的位置且有误差发生时的定位情形。请同时参照图4B以及图4C。当没有误差发生时，理想地，定位完成之后应该只会得到一个位置测量值(如图4B所示的430)。然而，加上信号强度値的最大正负误差时，定位完成之后可能得到四个位置测量值(如图4C所示的440至470)。此时，对象的实际位置可能在这四个位置测量值所构成的区域内的任一点(如图4C的虚线部分)。请再参照图8A至第8D图。

图8A-8D显示四个感应单元设置在角落的位置时的定位情形，其中图中的每一个点表示一位置测量值(或可称为信号强度值)。如图8A以及图8C所示，当对象位于位置A或位置B且没有误差发生时，理想地，定位完成之后应该只会得到一个位置测量值。然而，当有误差时，定位完成之后可能得到相应位置A的四个位置测量值(如图8B)或得到相应位置A的三个位置测量值(如图8D)。

此时，对象的实际位置可能在这些位置测量值的附近，无法直接算出，需要进一步的运算，才能得到对象的实际位置。

因此，在一些实施例中，依据本发明的定位装置可还执行一误差校正程序以校正这些测量误差。

图12显示一依据本发明实施例的测量误差校正方法的流程图，用以校正在一游戏板上的多个对象的位置测量值。在本实施例中，假设是使用图2的定位装置100以及类似于图3A的游戏板，其中每一对象可以无线方式传送一识别信号，例如一识别码进行辨识，并且定位装置具有分别设置于游戏板的不同固定位置上的至少一第一以及一第二感应单元。依据本发明实施例的测量误差校正方法可由处理单元120所执行。在一实施例中，游戏板内还包括一方形区域或矩形区域，并且第一以及第二感应单元分别设置于方形区域或矩形区域的相邻两角落上。

如图12所示，首先，如步骤S1210，分别由第一以及第二感应单元接收一第一以及一第二识别信号。其中，每一识别信号具有一信号强度。其中，可由第一以及第二感应单元分别传送一初始化信号或由一共同能量供应装置传送一初始化信号至设置在游戏板上的所有对象，再由共同能量供应装置提供能量至这些对象，使每一个对象于接收到一初始化信号时传送一识别信号，以使第一以及第二感应单元得到第一以及第二识别信号。

接着，如步骤S1220，处理单元120再依据第一以及第二识别信号的信号强度，得到与第一以及第二识别信号的信号强度所表示的对象的一第一位置(测量)值。由于测量上可能有误差发生，因此接着进行误差校正。于是，如步骤S1230，处理单元120执行与第一以及第二识别信号的信号强度及/或第一位置测量值相关的一自动误差校正运算，以决定设置在游戏板上的对象的位置。

举例来说，在一些实施例中，执行与第一位置测量值相关的自动误差校正运算可利用设置于一特定既定位置(例如游戏板的中心点)的一校正点，计算来自校正点由第一以及第二感应单元所接收到的识别信号，接着利用已知该特定既定位置的校正点，得到每一感应单元对应的一误差修正量，再利用每一感应单元对应的误差修正量、第一以及第二识别信号的信号强度及/或估算出的第一位置测量值来执行自动误差校正运算。其中，定位装置是先于开机时利用校正点执行一自动校正，得到每一感应单元对应的一误差修正量，再利用每一感应单元对应的误差修正量、第一以及第二位置测量值来执行误差调整运算。

在一些实施例中，执行与第一位置测量值相关的自动误差校正运算可利用一信号强度或一位置测量值查询一对照表，其中对照表是用以表示一感应单元的距离与信号强度特性(如图11B的对照表T)。详细的自动误差校正运算将说明于下。

图9显示另一依据本发明实施例的测量误差校正方法的流程图，用以校正在一游戏板上的多个对象的位置测量值。在本实施例中，假设是使用图2的定位装置100以及图3A的游戏板，其中每一对象可以无线方式传送一识别码进行辨识并且定位装置具有至少一第一、一第二以及一第三感应单元。依据本发明实施例的测量误差校正方法可由处理单元120所执行。

如图9所示，首先，如步骤S910，分别由第一、第二以及第三感应单元接收其中一对象送出的信号，其中每一接收信号具有一信号强度。其中，可由第一、第二以及第三感应单元分别传送一初始化信号至对象或由一共同能量供应装置传送一初始化信号至对象，以使第一、第二以及第三感应单元得到第一、第二以及第三信号。

接着，如步骤S920，处理单元120再依据第一、第二以及第三信号的信号强度，得到至少一第一以及一第二位置测量值。由于得到两个以上的位置测量值，可能有误差发生，需要进行误差校正。于是，如步骤S930，处理单元120执行与第一以及第二位置测量值相关的一自动误差校正运算，以决定对象的位置。举例来说，在一实施例中，执行与第一以及第二位置测量值相关的自动误差校正运算可利用设置于一特定位置(例如游戏板的中心点)的一校正点，对该第一以及该第二位置测量值执行一误差调整运算(error adjustmentcalculation)，以决定各感应单元的误差値及所需的修正量。其中，定位装置是先于开机时利用校正点执行一自动校正，得到每一感应单元对应的一误差修正量，再利用每一感应单元对应的误差修正量、第一以及第二位置测量值来执行误差调整运算。

图10A以及图10B显示依据本发明实施例的校正点自动校正执行结果的示意图。如图10A所示，由于校正点X系为游戏板20的中心点，因此，若所有感应单元没有测量误差时，执行校正点自动校正程序对校正点定位之后，应该只会得到一个位于中心点的位置测量值。然而，若有感应单元有测量误差时，如图10B所示的C1以及C2处的感应单元，可根据一理想测量值与位置测量值的误差值，算出每一感应单元对应的误差量，再自动于该感应单元接收信号的信号强度加上该误差量，便可校正每一感应单元的测量误差。

在另一实施例中，执行与第一以及第二位置测量值相关的自动误差校正运算可利用所有位置测量值执行一渐进式逼近运算(successive approximationmethod)，以逐步缩小所有位置测量值的搜寻范围，使其趋近于一点，该点即为对象的位置。

在另一实施例中，执行与第一以及第二位置测量值相关的自动误差校正运算是对所有位置测量值执行一内差运算，再利用内差运算的结果决定出对象的位置。

在另一实施例中，可事先测量出每一感应单元的距离与信号强度的特性曲线并利用特性曲线产生一对照表，之后，便可利用查表的方式，利用得到的位置测量值查询对照表来进行误差调整运算，增加调整的效能。

图11A显示依据本发明实施例的特性曲线测量方式示意图。在本实施例中，假设感应单元是设置于左下角D0位置，而一对象是依据位置D0-D7顺序移动，并且每移动到一位置，将感应单元收到的信号强度记录在一如图11B的对照表T中，亦即对照表T是记录信号强度与距离的关系。等到测量完成之后，便可依据对照表T的内容得到感应单元对应的距离与信号强度特性曲线。

图11B显示依据图11A的测量方式得到的特性曲线示意图。在图11B中，曲线S1表示感应单元只用于接收信号时(参见图6A)对应的特性曲线，而曲线S2表示感应单元同时用于传送以及接收信号时(参见图2)对应的特性曲线。由曲线S1可知，当感应单元接收到的信号强度为V1时，其对应的距离为D1；而当接收到的信号强度为V3，其对应的距离为D3。因此，可以简单利用这些特性曲线来加速误差调整运算。此外，比较曲线S1以及S2可以发现，利用图6A的电路配置，亦即一个共同发射单元以及多个只有接收电路的感应单元，可以有效消除特性曲线的非线性，有效提升测量准确度。

综上所述，依据本发明的定位装置以及相关定位方法，可利用在特定区域例如一游戏板上设置特定个数的已知位置的感应单元来辨识并决定出游戏板上多个对象的身份及位置。特别地，对特定形状的游戏板如方形板或矩形板，可更进一步将感应单元放置在该板的相邻两角落，减少电路的设计复杂度。其外，本发明亦提供数种简化电路设计的方式，可有效降低硬件所需成本。再者，当考虑电路本身或测量造成的误差时，依据本发明的误差校正方法可提供一个快速的误差调整机制以修正误差，增加定位的准确度。

本发明的方法，或特定型态或其部份，可以以程序代码的型态包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其它机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，其中，当程序代码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。本发明的方法与装置也可以以程序代码型态透过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理器实作时，程序代码结合处理器提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (26)

1.一种定位方法，用以决定在一游戏板上的多个对象的位置，其特征在于，每一该对象可以无线方式传送一识别码进行辨识，包括下列步骤：

分别由一第一、一第二以及一第三感应单元接收来自其中一对象的识别信号，其中每一该感应单元所接收识别信号都具有一信号强度；以及

依据该第一、该第二以及该第三感应单元所接收识别信号的该些信号强度，决定出该对象于该游戏板的位置，

其中该第一、该第二以及该第三感应单元分别设置于该游戏板的不同固定位置上。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，该游戏板内还包括一方形区域或矩形区域，并且该些感应单元的其中两感应单元分别设置于该方形区域或该矩形区域的相邻两角落上。

3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，还包括：

提供一设置于一特定位置的校正点，用以对该些感应单元进行一误差校正，以校正该些感应单元的测量误差，其中该校正点是用以提供一校正信号且该特定位置为该游戏板的中心点。

4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，还包括：

由该第一、该第二以及该第三感应单元分别传送一初始化信号至该对象以使该对象提供该识别信号。

5.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，还包括：

由一共同能量供应装置传送一初始化信号至该多个对象，以提供能量使该多个对象传送各自的该识别信号；以及

提供每一该对象一电压调节器，用于使每一该对象传送固定电压的识别信号。

6.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，还包括：

将该对象设置于一圆形外壳中，该圆形外壳的直径是大于或等于测量误差值所容许两件相应对象之间的最少距离。

7.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，还包括：

该多个对象利用时间延迟方式或脉波调变方式传送不同的识别信号，以容许该方法辨识出该多个对象的不同位置。

8.一种定位装置，设置于一包括方形区域或矩形区域的板上，用以决定在该方形区域或该矩形区域上的多个对象的位置，其特征在于，每一该对象可以无线方式传送一包含识别码的识别信号进行辨识，其包括：

至少两感应单元，该两感应单元分别设置于该方形区域或该矩形区域的相邻两角落上，用以分别接收来自其中一对象的识别信号，其中每一该感应单元所接收的识别信号具有一信号强度值；以及

一处理单元，耦接至该两感应单元，用以依据该些信号强度值，决定出该对象于该板上的位置。

9.根据权利要求8所述的定位装置，其特征在于，还包括一设置于该方形或该矩形区域上一特定位置的一校正点以提供一校正信号，其中该特定位置为该方形区域或该矩形区域的中心点且该定位装置还利用该校正信号对该些感应单元进行一误差校正，以校正该定位装置的测量误差。

10.根据权利要求8所述的定位装置，其特征在于，该第一以及该第二感应单元分别包括一传送电路以及一接收电路，用以分别利用该些传送电路传送一初始化信号至该对象以使该对象传送一识别信号。

11.根据权利要求8所述的定位装置，其特征在于，还包括一共同能量供应装置，用以传送一初始化信号至该多个对象，以提供能量使该多个对象传送各自的识别信号，其中每一该对象还包括一电压调节器，用于使每一该对象以一固定电压传送信号。

12.根据权利要求8所述的定位装置，其特征在于，该定位装置是利用一既定条件以确保该多个对象中的相邻两对象的距离符合最小分辨率要求，其中该既定条件为该相邻两对象的最小距离必须大于或等于测量误差值所容许两件相应对象之间的最少距离。

13.根据权利要求8所述的定位装置，其特征在于，该定位装置是利用一时间延迟方式、一频率漂移或一脉波调变方式辨识出该多个对象的位置。

14.一种测量误差校正方法，适用于一用以测量一对象的位置的定位装置，其特征在于，该对象可以无线方式传送一识别信号进行辨识并且该定位装置具有分别设置于一游戏板的不同固定位置上的至少一第一以及一第二感应单元，该方法包括：

分别由该第一以及该第二感应单元接收一第一以及一第二识别信号；

得到该第一以及该第二识别信号的信号强度所表示的该对象的一第一位置测量值；以及

执行与该第一以及该第二识别信号的信号强度及/或该第一位置测量值相关的一自动误差校正运算，以决定设置在该游戏板上的该对象的一位置。

15.根据权利要求14所述的测量误差校正方法，其特征在于，该游戏板还具有一设置于该游戏板的该游戏板的中心点的校正点，并且该自动误差校正运算包括一计算来自该校正点由该第一以及该第二感应单元所接收到的该些信号的步骤，其包括：

利用该校正点，得到每一该感应单元对应的一误差修正量；以及

利用每一该感应单元对应的该误差修正量、该第一以及该第二识别信号的信号强度及/或该第一位置测量值以执行该自动误差校正运算。

16.根据权利要求14所述的测量误差校正方法，其特征在于，还包括一第三感应单元，用以提供与该第一感应单元所接收的信号相关的一第二位置测量值，其中该自动误差校正运算包括一渐进式逼近运算，以逐步缩小该第一以及该第二位置测量值所提供的一搜寻范围。

17.根据权利要求14所述的测量误差校正方法，其特征在于，还包括一第三感应单元，用以提供与该第一感应单元所接收的信号相关的一第二位置测量值，其中该自动误差校正运算包括一内差运算，以计算出该第一以及该第二识别信号的信号强度及/或该些位置测量值。

18.根据权利要求14所述的测量误差校正方法，其特征在于，该自动误差校正运算是利用一信号强度或一位置测量值查询一对照表，其中该对照表用以表示一感应单元的距离与信号强度特性。

19.根据权利要求14所述的测量误差校正方法，其特征在于，该游戏板内还包括一方形区域或矩形区域，并且该些感应单元的其中两感应单元分别设置于该方形区域或该矩形区域的相邻两角落上。

20.根据权利要求14所述的测量误差校正方法，其特征在于，还包括一第三感应单元，用以提供与该第一感应单元所接收的信号相关的一第二位置测量值，且该方法还包括：

分别由该第一、该第二以及该第三感应单元的每一个传送一初始化信号至一对象以使该对象于每次接收到一初始化信号时传送一识别信号。

21.根据权利要求14所述的测量误差校正方法，其特征在于，还包括：

由一共同能量供应装置传送一初始化信号至设置在该游戏板上的该多个对象；以及

由该共同能量供应装置提供能量至该多个对象，使该多个对象的每一个在接收到一初始化信号时传送一识别信号。

22.根据权利要求14所述的测量误差校正方法，其特征在于，还包括：

提供每一该对象一电压调节器，用于使每一该对象以一固定电压准位传送一识别信号。

23.一种定位系统，设置于一游戏板上，用以决定在该游戏板上的多个对象的位置，其特征在于，每一该对象可以无线方式传送一包含识别码的识别信号进行辨识，其包括至少三接收装置以及以下特征中的至少一种：

(1)该游戏板具有一固定位置的校正点以提供一校正信号；

(2)一共同能量供应装置以及多个接收天线，其中每一接收装置具有一对应的接收天线；该共同能量供应装置用以传送一初始化信号至该多个对象，以提供能量使该多个对象传送各自的识别信号；

(3)每一该对象具有一电压调节器，用于使每一该对象以一固定电压传送信号；以及

(4)该定位系统利用一既定条件以确保该多个对象中的相邻两对象的距离符合最小分辨率要求，其中该既定条件为该相邻两对象的最小距离必须大于或等于测量误差值所容许两相应对象之间的最少距离。

24.根据权利要求23所述的定位系统，其特征在于，该固定位置的校正点位于该游戏板的中心点。

25.根据权利要求23所述的定位系统，其特征在于，该定位系统是利用该校正点所提供的校正信号与该多个接收装置相关的误差进行校正。

26.一种机器可读取媒体，储存一程序代码用以执行时致使一定位装置执行一定位方法，用以决定在一游戏板上的多个对象的位置，其特征在于，每一该对象可以无线方式传送一包含识别码的识别信号进行辨识并且至少一第一、一第二以及一第三感应单元分别设置于该游戏板的不同固定位置上，该方法包括下列步骤：

得到该第一、该第二以及该第三感应单元接收到的一第一、一第二以及一第三信号，其中每一该接收信号具有一信号强度并且该些信号是由其中一对象所送出；以及

依据该第一、该第二以及该第三信号的该些信号强度，决定出该对象于该游戏板的位置。

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