CN110493705B - 定位系统以及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定位方法，适用于信号传送装置和服务器。定位方法包括：使用具有低功率模式和高功率模式的信号传送装置传送参考信号；由服务器接收参考信号，并且根据参考信号以及信号强度与距离曲线图来判断信号传送装置所在的位置；以及由服务器根据位置配置信号传送装置切换为低功率模式及高功率模式的其中之一。

Description

定位系统以及定位方法

技术领域

本发明是有关于一种定位系统以及定位方法，特别是关于一种能节省耗电量的定位系统以及定位方法。

背景技术

室内定位系统所使用的信号传送装置通常是以固定的传送功率来传送诸如蓝牙(Bluetooth)或Wi-Fi等通讯协议的信号。室内定位系统可通过信号接收装置接收该信号，并且将该信号的信号强度指针(received signal strength indicator，RSSI)换算为距离，从而达到定位信号传送装置的效果。信号强度指针会随着传播距离成指数式递减。信号的传送功率越大，则对应的信号强度指针对距离的变化越敏感，并且定位的准确度(accuracy)也越高。

若要在较大的场地布置室内定位系统时，信号传送装置与信号接收装置之间的距离会较远，如此，会导致定位的准确度降低。因此，为了维持的定位的准确度，人们通常会将信号传送装置的传送功率调高。然而，调高传送功率将会导致耗电量提升。

发明内容

本发明提供一种定位系统，包括信号传送装置、收发器以及服务器。信号传送装置具有低功率模式和高功率模式，并且传送参考信号。收发器接收参考信号。服务器耦接收发器并且储存信号强度与距离曲线图。服务器根据参考信号以及信号强度与距离曲线图来判断信号传送装置所在的位置，并且通过收发器以根据位置配置信号传送装置切换为低功率模式及高功率模式的其中之一。

本发明提供一种定位方法，适用于信号传送装置和服务器。定位方法包括：使用具有低功率模式和高功率模式的信号传送装置传送参考信号；由服务器接收参考信号，并且根据参考信号以及信号强度与距离曲线图来判断信号传送装置所在的位置；以及由服务器根据位置配置信号传送装置切换为低功率模式及高功率模式的其中之一。

基于上述，本发明的信号传送装置可具有不同的功率模式。若信号传送装置所在的位置距离收发器较近，则服务器可在维持一定的定位准确度的情况下，将信号传送装置的功率模式切换为低功率模式，进而达到省电的效果。

有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合附图说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是依照本发明的实施例绘示定位系统的示意图；

图2是依照本发明的实施例绘示信号强度与距离曲线图的示意图；

图3是依照本发明的实施例绘示定位方法的流程图。

符号说明

10：定位系统 100：服务器

200：收发器 300：信号传送装置

A、B：区域 D：距离

H：对应于高功率模式的信号强度与距离曲线

L：对应于低功率模式的信号强度与距离曲线

S310、S320、S330：步骤

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

为了维持定位系统的定位准确度并降低信号传送装置的耗电量，本发明提出一种定位系统及定位方法，其可通过动态地调整信号传送装置的功率模式来达到耗用功率与定位准确率之间的最佳平衡。

图1是依照本发明的实施例绘示定位系统10的示意图。定位系统10可包括服务器100、收发器200以及信号传送装置300，其中服务器100、收发器200以及信号传送装置300的数量及布置的地点可由使用者依其需求而调整，本发明不限于此。

服务器100可具有处理单元(例如：处理器)、通讯单元(例如：各类通讯芯片、蓝牙芯片或Wi-Fi芯片)及储存单元(例如：随机存取内存、闪存或硬盘)等运行服务器100的必要构件。

收发器200耦接服务器100，且通讯连接至信号传送装置300。收发器200与信号传送装置300两者均可经配置以在例如射频或毫米波频率等频率下传输和接收信号。收发器200或信号传送装置300可具有处理单元(例如：处理器)、通讯单元(例如：各类通讯芯片、蓝牙芯片或Wi-Fi芯片)及储存单元(例如：随机存取内存、闪存或硬盘)等运行收发器200或信号传送装置300的必要构件。收发器200或信号传送装置300也可执行例如低噪声扩增、阻抗匹配、混频、向上或向下频率变换、滤波、扩增等操作。

信号传送装置300可以是可移动的终端装置，例如移动台、高级移动台(advancedmobile station；AMS)、笔记型计算机、个人数字助理(personal digital assistant；PDA)、个人计算机(personal computer；PC)、电话装置、呼叫器、照相机、掌上型游戏机、音乐装置或无线传感器等，本发明不限于此。

在本实施例中，信号传送装置300可用以传送参考信号，且收发器200可用以接收来自信号传送装置300的参考信号，其中信号传送装置300具有低功率模式和高功率模式。在处于低功率模式中，信号传送装置300会以相对低的功率传送参考信号。在处于高功率模式中，信号传送装置300会以相对高的功率传送参考信号。此外，服务器100可通过收发器200传送配置命令给信号传送装置300，藉以配置信号传送装置300切换为低功率模式或高功率模式。

服务器100耦接收发器200并可储存信号强度与距离曲线图。服务器100可根据收发器200所接收的参考信号以及信号强度与距离曲线图来判断信号传送装置300所在的位置。图2是依照本发明的实施例绘示信号强度与距离曲线图的示意图。信号强度与距离曲线图可包括信号强度与距离曲线H(以下简称为「曲线H」)和信号强度与距离曲线L(以下简称为「曲线L」)，其中曲线H对应于信号传送装置300的高功率模式，且曲线L对应于信号传送装置300的低功率模式。在本实施例中，信号强度与距离曲线图的纵轴代表参考信号的信号强度，该信号强度可例如是信号强度指针(RSSI)。信号强度与距离曲线图的横轴则代表信号传送装置300与收发器200之间的距离。

当信号传送装置300与收发器200之间的距离越远时，曲线H和曲线L会趋于平缓(即：斜率降低)。当信号传送装置300进行移动时，由收发器200所接收的参考信号的信号强度的变动幅度较小，因此，服务器100比较难以通过信号强度的变化来判断信号传送装置300移动后的位置。换言之，信号强度与距离曲线越平缓，代表服务器100越难以根据该曲线对应的信号强度与距离准确地定位信号传送装置300。

由图2可知，当信号传送装置300与收发器200之间的距离超过距离D时，曲线L的斜率已趋近于零，但曲线H仍维持着的一定斜率。因此，当信号传送装置300与收发器200之间的距离超过距离D时，若信号传送装置300切换为高功率模式，则服务器100依然能根据曲线H来准确地估测信号传送装置300所在的位置。反之，当信号传送装置300与收发器200之间的距离未达距离D时，服务器100仅根据曲线L即可准确地定位信号传送装置300所在的位置。因此，信号传送装置300可切换为低功率模式以节省功率的消耗。

请回到图1，在本实施例中，当定位系统10开始对信号传送装置300进行定位时，信号传送装置300会先在低功率模式中传送初始的参考信号。收发器200可接收该参考信号，并将该参考信号传送给服务器100。服务器100可根据参考信号的信号强度以及信号强度与距离曲线图判断出信号传送装置300的位置，并根据信号传送装置300所在的位置来配置信号传送装置300切换为低功率模式或高功率模式。由于初始的参考信号是在低功率模式中传送，故服务器100可根据参考信号的信号强度以其对应于低功率模式的信号强度与距离曲线(例如：如图2所示的曲线L)来判断信号传送装置300所在的位置，并根据信号传送装置300所在的位置来配置信号传送装置300切换为低功率模式或高功率模式。

举例来说，服务器100可将信号强度-55dBm预设成为一低功率阈值，如图2所示。当信号传送装置300在低功率模式下所传送的参考信号的强度低于该低功率阈值时，服务器100可据以判断信号传送装置300与收发器200之间的距离超过距离D(例如：信号传送装置300位于如图1所示的区域B)。基此，服务器100可根据信号传送装置300的位置而配置信号传送装置300切换到高功率模式，以使服务器100能根据曲线H来对信号传送装置300进行较准确的定位。当信号传送装置300在低功率模式下所传送的参考信号的强度高于该低功率阈值时，服务器100可据以判断信号传送装置300与收发器200之间的距离未达距离D(例如：信号传送装置300位于如图1所示的区域A)。基此，服务器100可根据信号传送装置300的位置而配置信号传送装置300维持在低功率模式，藉以节省信号传送装置300传送参考信号所需耗用的电量。

另一方面，服务器100可例如将信号强度-45dBm预设为一高功率阈值，如图2所示。当信号传送装置300在高功率模式下所传送的参考信号的强度低于该高功率阈值时，服务器100可据以判断信号传送装置300与收发器200之间的距离超过距离D(例如：信号传送装置300位于如图1所示的区域B)。基此，服务器100可根据信号传送装置300的位置而配置信号传送装置300维持在高功率模式，以使服务器100能根据曲线H来对信号传送装置300进行较准确的定位。当信号传送装置300在高功率模式下所传送的参考信号的强度高于该高功率阈值时，服务器100可据以判断信号传送装置300与收发器200之间的距离未达距离D(例如：信号传送装置300位于如图1所示的区域A)。基此，服务器100可根据信号传送装置300的位置而配置信号传送装置300切换为低功率模式，藉以节省信号传送装置300传送参考信号所需耗用的电量。

在一些实施例中，信号传送装置300可周期性地传送参考信号，并且收发器200可周期性地接收参考信号。服务器100可根据每一周期所接收到的参考信号的信号强度判断信号传送装置300所在的位置，并且判断是否需要切换信号传送装置300的功率模式。在一些实施例中，服务器100可基于信号传送装置300已静止了一段时间而将信号传送装置300从高功率模式切换为低功率模式。

图3是依照本发明的实施例绘示定位方法的流程图，该定位方法可由如图1所示的定位系统10实施。在步骤S310，使用具有低功率模式和高功率模式的信号传送装置传送参考信号。在步骤S320，由服务器接收参考信号(例如：服务器可通过收发器接收参考信号)，并且根据参考信号以及信号强度与距离曲线图来判断信号传送装置所在的位置。在步骤S330，由服务器根据位置配置信号传送装置切换为低功率模式及高功率模式的其中之一。

综上所述，本发明的信号传送装置可具有不同的功率模式。当信号传送装置距离较远时，服务器可根据信号强度以及信号强度与距离曲线图来判断信号传送装置所使用的功率模式，并且判断出信号传送装置所在的位置。若信号传送装置所在的位置距离收发器较近，则服务器可在维持一定的定位准确度的情况下，将信号传送装置的功率模式切换为低功率模式，进而达到省电的效果。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修改为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。

Claims (8)

1.一种定位系统，其特征在于，包括：

信号传送装置，具有低功率模式和高功率模式，并且传送参考信号；

收发器，接收该参考信号；以及

服务器，耦接该收发器并且储存信号强度与距离曲线图，其中该信号强度与距离曲线图包括对应于该低功率模式的第一曲线以及对应于该高功率模式的第二曲线，

该服务器在该低功率模式根据该参考信号以及该第一曲线来判断该信号传送装置所在的位置，并且通过该收发器以根据该参考信号的信号强度以及低功率阈值配置该信号传送装置切换该高功率模式，并且在该高功率模式根据该参考信号的该信号强度以及该第二曲线来判断该信号传送装置所在的该位置，并且通过该收发器以根据该信号强度以及高功率阈值配置该信号传送装置切换该低功率模式。

2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，该信号传送装置在该低功率模式中传送初始参考信号。

3.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，该信号传送装置周期性地传送该参考信号，并且该收发器周期性地接收该参考信号。

4.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，该服务器更经配置以执行：

根据该参考信号的信号强度低于阈值而将该信号传送装置切换为该高功率模式；以及

根据该参考信号的信号强度高于该阈值而将该信号传送装置切换为该低功率模式。

5.一种定位方法，适用于信号传送装置和服务器，其特征在于，该定位方法包括：

使用具有低功率模式和高功率模式的该信号传送装置传送参考信号；

由该服务器接收该参考信号，其中一信号强度与距离曲线图包括对应于该低功率模式的第一曲线以及对应于该高功率模式的第二曲线，并且根据该参考信号以及第一曲线来判断该信号传送装置所在的位置；以及

由该服务器根据该参考信号的信号强度以及低功率阈值配置该信号传送装置切换为该高功率模式，并且在该高功率模式根据该参考信号的该信号强度以及该第二曲线来判断该信号传送装置所在的该位置，并且通过一收发器以根据该信号强度以及高功率阈值配置该信号传送装置切换该低功率模式。

6.如权利要求5所述的定位方法，其特征在于，该信号传送装置在该低功率模式中传送初始参考信号。

7.如权利要求5所述的定位方法，其特征在于，更包括：

由该服务器周期性地接收该参考信号，其中该信号传送装置周期性地传送该参考信号。

8.如权利要求5所述的定位方法，其特征在于，由该服务器根据该位置配置该信号传送装置切换为该低功率模式及该高功率模式的其中之一的步骤，包括：

根据该参考信号的信号强度低于阈值而将该信号传送装置切换为该高功率模式；以及

根据该参考信号的信号强度高于该阈值而将该信号传送装置切换为该低功率模式。

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