TW201512688A - 室內定位方法以及電子定位裝置 - Google Patents

Abstract

在此提出室內定位方法，適用於位於室內之電子定位裝置以及無線網路存取點，包括掃瞄無線網路存取點對應之發射功率；根據發射功率之大小，選取三無線網路存取點作為三參考存取點，其中三參考存取點係於無線網路存取點中，具有前三大之發射功率；根據參考存取點之發射功率以及查找表，判斷電子定位裝置以及無線網路存取點間之三個待測距離；根據三參考存取點之位置、三參考存取點之間的距離以及待測距離，並利用三角定位法定位電子定位裝置。

Description

室內定位方法以及電子定位裝置

本發明係有關於定位方法以及電子定位裝置，特別係有關於一種用於室內之定位方法以及電子定位裝置。

由於大型商場佔地廣大，每當我們進入時常常容易迷路，不知道目前的位置所在，甚至不知道想要購買的商品放置於何處，每當消費者在大型商場中尋找某項商品或是某項商品分類時，往往持續不斷地詢問現場的服務人員或是自行走遍每一條走廊，如此勢必造成購物時間必須拉長，並且購物效率低落。

儘管目前定位技術的普及與發達，而大多仰賴全球衛星定位系統(Global Positioning System,GPS)的技術，但是GPS定位必須與人造衛星連線，因而僅限使用於戶外的環境，在室內情況下則無法提供定位的服務。因此，有必要提出一種適合室內之定位技術，並且改進定位技術，使得該定位技術符合目前所有電子裝置之硬體限制。

有鑑於此，本發明提出一種室內定位方法，適用於位於室內之一電子定位裝置以及複數無線網路存取點，包括：掃瞄上述無線網路存取點對應之複數發射功率；根據上述發射功率之大小，選取三上述無線網路存取點作為三參考存取點，其中三上述參考存取點係於上述無線網路存取點中，具有前三大之上述發射功率；根據上述參考存取點之上述發射功率以及一查找表，判斷上述電子定位裝置以及上述無線網路存取點間之三待測距離；以及根據三上述參考存取點之位置、三上述參考存取點之間的距離以及上述待測距離，並利用三角定位法定位上述電子定位裝置。

本發明更提出一種電子定位裝置，適用於位於室內之複數無線網路存取點，包括：一無線網路模組，接收上述無線網路存取點所發出之複數無線信號，其中上述無線信號分別具有對應之一發射功率；以及一處理器，根據上述發射功率之大小，選取三上述無線網路存取點作為三參考存取點，其中三上述參考存取點係於上述無線網路存取點中，具有前三大之上述發射功率，並根據上述發射功率之大小以及一查找表，判斷上述無線網路模組與三上述參考存取點間之三待測距離，再根據三上述參考存取點之位置、三上述參考存取點之間的距離、上述待測距離以及三角定位法定位上述無線網路模組。

S11~S14‧‧‧步驟流程

201‧‧‧第一無線網路連接點

202‧‧‧第二無線網路連接點

203‧‧‧第三無線網路連接點

204、300、400‧‧‧電子定位裝置

301、401‧‧‧無線網路模組

302、402‧‧‧處理器

310‧‧‧無線網路存取點群組

311_0~311_n‧‧‧無線網路存取點

403‧‧‧近場通訊裝置

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之室內定位方法之流程圖；第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之無線網路存取點與電子定位裝置之示意圖；第3圖係顯示根據本發明之一實施例所述之電子定位裝置之方塊圖；第4圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之電子定位裝置之方塊圖。

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特例舉一較佳實施例，並配合所附圖式，來作詳細說明如下：以下將介紹係根據本發明所述之較佳實施例。必須要說明的是，本發明提供了許多可應用之發明概念，在此所揭露之特定實施例，僅是用於說明達成與運用本發明之特定方式，而不可用以侷限本發明之範圍。

本發明提出一種利用至少二個無線網路存取點之室內定位方法，該室內定位方法適用於位於室內之電子裝置。由於電子裝置(如筆記型電腦、手機或平板電腦等)幾乎都具有無線網路模組，因此本發明所提出之方法可適用所有具有無線網路之電子裝置於室內定位。

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之室內定位方法之流程圖。在步驟S11中，掃瞄電子定位裝置附近的 無線網路存取點，並記錄每個無線網路存取點所對應之發射功率。在步驟S12中，根據每個無線網路存取點對對應之發射功率以及發射功率之大小，選出具有前三大大發射功率無線網路存取點作為三個參考存取點。根據本發明之一實施例，當電子定位裝置距離無線網路存取點越遠時，電子定位裝置接收到之發射功率越小。反之，若是電子定位裝置接收到之發射功率越大，代表無線網路存取點距離電子定位裝置越近。在步驟S13中，根據三個參考存取點之發射功率以及發射功率對應距離之一查找表，判斷電子定位裝置以及具有前三大發射功率之三個參考存取點間之待測距離。根據本發明之一實施例，查找表係顯示為電子定位裝置與無線網路連接點之間無障蔽的情況下，所量測接收到之功率大小對應距離之關係，實際應用上，因電子定位裝置與無線網路連接點之間可能具有障蔽物，發射功率與距離之對應關係會有些誤差。在步驟S14中，根據三個參考存取點之位置、三個參考存取點之間的距離以及待測距離，定位電子定位裝置之位置。根據本發明之一實施例，係利用三角定位法定位電子定位裝置之位置。

根據本發明之一實施例，步驟S11~步驟S14可重複執行，以提升定位之精準度。根據本發明之另一實施例，當電子定位裝置移動時，持續利用三角定位法定位電子定位裝置，並記錄電子定位裝置移動軌跡。

根據本發明之一實施例，無線網路存取點之位置可經由無線網路存取點所傳送之封包中夾帶。根據本發明之另一實施例，無線網路存取點之位置也可經由無線網路存取點所 顯示之名稱中夾帶。根據本發明之又一實施例，無線網路存取點可經由電子定位裝置之近場通訊裝置(Near Field Communication,NFC)而接收，並利用無線網路存取點之位置定位之參考點。

根據本發明之一實施例，可經由電子定位裝置之近場通訊裝置(Near Field Communication,NFC)接收一室內地圖資訊。當定位完成後，將電子定位裝置之位置顯示於室內地圖上，並記錄電子定位裝置之移動軌跡。

根據本發明之一實施例，當電子定位裝置之近場通訊裝置接收到信號時，將接收到信號之位置定義為原點，並根據無線網路存取點之位置，定位電子裝置之位置並記錄移動軌跡。

表1係顯示接收之發射功率大小與無線網路存取點與電子定位裝置之距離之對應關係。根據本發明之一實施例，無線網路存取點之最大發射功率為15dBm，表1係根據無 線網路存取點之最大發射功率所測得。由於表1係於無線網路存取點與電子定位裝置之間無障蔽物之空間所測得，然而實際使用時無線網路存取點與電子訂位裝置之間勢必具有障蔽物，因此實際接收到之發射功率較低，也因此需要較多次的重複運算以提升定位之精準度。

根據表1之數據，當電子定位裝置接收到無線網路存取點之發射功率時，根據表1之數據以及內插法或外插法，即可推算出待測距離，即無線網路存取點與電子定位裝置之距離。第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之無線網路存取點與電子定位裝置之示意圖。當電子定位裝置204進入一室內空間時，首先先搜尋附近的無線網路連接點，並找出電子定位裝置204接收到之發射功率最強的前三者，分別為第一無線網路連接點201、第二無線網路連接點202以及第三無線網路連接點203。電子定位裝置204首先針對第一無線網路連接點201以及第二無線網路連接點202進行三角定位。

如第2圖所示，第一無線網路連接點201與第二無線網路連接點202已知距離為3.7公尺，並且電子定位裝置接收到第一無線網路連接點201之發射功率為-53dBm，而第二無線網路連接點202之發射功率為-48dBm，將所測得之發射功率查詢表1之對應距離且利用內插法計算，得到第一待測距離205為4公尺而第二待測距離206為1公尺，利用三角定位法確定電子定位裝置204對於第一無線網路連接點201以及第二無線網路連接點202之相對位置。

經過第一次三角定位法，電子定位裝置204之位置 仍有兩個可能性(一為虛線部份所示，一為電子定位裝置204之正確位置)，因此需要再次藉由第三無線網路連接點203分別搭配第一無線網路連接點201以及第二無線網路連接點202對電子定位裝置204再次進行上述之定位步驟。分別透過電子定位裝置204對第一無線網路連接點201、第二無線網路連接點202以及第三無線網路連接點203之三角定位，電子定位裝置204之位置能夠更精確的確認。此外，由於無線網路的普遍，一般的電子裝置皆具有無線網路之功能，因此使用本發明所述之室內定位方法不受電子裝置硬體之限制。

第3圖係顯示根據本發明之一實施例所述之電子定位裝置之方塊圖。如第3圖所示，電子定位裝置300包括無線網路模組301以及處理器302。無線網路模組301用以接收位於室內之無線網路存取點群組310所發出之無線信號SW0~SWn，其中無線網路存取點群組310具有複數個無線網路存取點311_0~311_n，且無線信號SW0~SWn分別為無線網路存取點311_0~311_n所發出，無線信號SW0~SWn中分別具有對應之發射功率。

處理器302根據無線信號SW0~SWn對應之發射功率，找出具有前三大發射功率之三個網路存取點作為三個參考存取點。此外，處理器302再根據發射功率之大小以及一查找表，判斷無線網路模組301與三個參考存取點間之待測距離。也就是，計算出無線網路模組301與具有前三大發射功率之三個無線網路連接點間之距離。根據本發明之一實施例，查找表係顯示為電子定位裝置與無線網路連接點之間無障蔽的情況 下，所量測接收到之功率大小對應距離之關係，實際應用上，因電子定位裝置與無線網路連接點之間可能具有障蔽物，發射功率與距離之對應關係會有些誤差。

根據本發明之一實施例，處理器302再根據作為三個參考存取點之無線網路存取點之位置、三個定位參考點間之距離、待測距離，以三角定位法定位無線網路模組301之位置。根據本發明之另一實施例，當無線網路模組301移動時，處理器301持續利用三角定位法定位無線網路模組301，定位無線網路模組302之位置並記錄移動軌跡。

根據本發明之一實施例，無線網路存取點之位置係經由對應之無線網路存取點傳輸，處理器302並根據無線網路存取點之位置，定位無線網路模組301之位置並記錄移動軌跡。

第4圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之電子定位裝置之方塊圖。如第4圖所示，電子定位裝置400除了包括無線網路模組401以及處理器402外，更包括近場通訊裝置403。根據本發明之一實施例，近場通訊裝置403接收無線網路存取點之位置，其中處理器402根據無線網路存取點之位置，定位無線網路模組401之位置並記錄移動軌跡。

根據本發明之另一實施例，處理器402將近場通訊裝置403接收到無線網路存取點之位置之地點定義為原點，處理器402並根據無線網路存取點之位置，定位無線網路模組401之位置並記錄移動軌跡。

根據本發明之另一實施例，近場通訊裝置403接收 室內地圖資訊。當電子定位裝置400定位完成後，處理器402將無線網路模組401之位置顯示於室內地圖上，並紀錄無線網路模組401之移動軌跡。

以上敘述許多實施例的特徵，使所屬技術領域中具有通常知識者能夠清楚理解本說明書的形態。所屬技術領域中具有通常知識者能夠理解其可利用本發明揭示內容為基礎以設計或更動其他製程及結構而完成相同於上述實施例的目的及/或達到相同於上述實施例的優點。所屬技術領域中具有通常知識者亦能夠理解不脫離本發明之精神和範圍的等效構造可在不脫離本發明之精神和範圍內作任意之更動、替代與潤飾。

S11~S14‧‧‧步驟流程

Claims (10)

1. 一種室內定位方法，適用於位於室內之一電子定位裝置以及複數無線網路存取點，包括：掃瞄上述無線網路存取點對應之複數發射功率；根據上述發射功率之大小，選取三上述無線網路存取點作為三參考存取點，其中三上述參考存取點係於上述無線網路存取點中，具有前三大之上述發射功率；根據上述參考存取點之上述發射功率以及一查找表，判斷上述電子定位裝置以及上述無線網路存取點間之三待測距離；以及根據三上述參考存取點之位置、三上述參考存取點之間的距離以及上述待測距離，並利用三角定位法定位上述電子定位裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中當上述電子定位裝置移動時，持續利用三角定位法定位上述電子定位裝置，並紀錄上述電子定位裝置之移動軌跡。
3. 如申請專利範圍第2項所述之室內定位方法，其中上述無線網路存取點之位置係經由對應之上述無線網路存取點傳輸，並根據上述無線網路存取點之位置，定位上述電子定位裝置之位置並記錄移動軌跡。
4. 如申請專利範圍第2項所述之室內定位方法，其中上述無線網路存取點之位置係經由上述電子定位裝置之一近場通訊裝置接收，並根據上述無線網路存取點之位置，定位上述電子定位裝置之位置並記錄移動軌跡。
5. 如申請專利範圍第2項所述之室內定位方法，其中將一近場通訊裝置接收到一信號之位置定義為原點，並根據上述無線網路存取點之位置，定位上述電子定位裝置之位置並記錄移動軌跡。
6. 一種電子定位裝置，適用於位於室內之複數無線網路存取點，包括：一無線網路模組，接收上述無線網路存取點所發出之複數無線信號，其中上述無線信號分別具有對應之一發射功率；以及一處理器，根據上述發射功率之大小，選取三上述無線網路存取點作為三參考存取點，其中三上述參考存取點係於上述無線網路存取點中，具有前三大之上述發射功率，並根據上述發射功率之大小以及一查找表，判斷上述無線網路模組與三上述參考存取點間之三待測距離，再根據三上述參考存取點之位置、三上述參考存取點之間的距離、上述待測距離以及三角定位法定位上述無線網路模組。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電子定位裝置，其中當上述無線網路模組移動時，上述處理器持續利用三角定位法定位上述無線網路模組之位置，並紀錄上述無線網路模組之移動軌跡。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子定位裝置，其中上述無線網路存取點之位置係經由對應之上述無線網路存取點傳輸，上述處理器並根據上述無線網路存取點之位置，定位上述無線網路模組之位置並記錄移動軌跡。
9. 如申請專利範圍第7項所述之電子定位裝置，更包括一近場通訊裝置，上述近場通訊裝置接收上述無線網路存取點之位置，其中上述處理器根據上述無線網路存取點之位置，定位上述無線網路模組之位置並記錄移動軌跡。
10. 如申請專利範圍第7項所述之電子定位裝置，其中上述處理器將一近場通訊裝置接收到上述無線網路存取點之位置之地點定義為原點，上述處理器並根據上述無線網路存取點之位置，定位上述無線網路模組之位置並記錄移動軌跡。