TW201919016A

TW201919016A - 智慧型地墊、定位系統與定位方法

Info

Publication number: TW201919016A
Application number: TW106137722A
Authority: TW
Inventors: 吳家慶; 高奕琪
Original assignee: 光寶科技股份有限公司
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-05-16
Also published as: TWI642036B; US20190130727A1

Abstract

一種智慧型地墊，包括壓力感測器、辨識元件、通訊元件、控制器以及地墊本體。壓力感測器用以感測壓力訊號。辨識元件用以讀取身份標籤。通訊元件耦接於外部裝置並且用以傳送資料。控制器耦接於壓力感測器、辨識元件以及通訊元件，並且藉由壓力訊號而被驅動。地墊本體用以容置壓力感測器、辨識元件、通訊元件以及控制器。控制器被壓力訊號驅動時，透過通訊元件將身份標籤傳遞至外部裝置。此外，使用此智慧型地墊的定位系統與定位方法亦被提出。

Description

智慧型地墊、定位系統與定位方法

本發明是有關於一種智慧型地墊、定位系統與定位方法。

近年來，人口老化的速度正快速地成長。在繁忙的都市當中，子女並無法隨時近距離的照顧長輩。因此居家照護便越發重要，居家照護機構或看護派遣中心也跟著林立而生。

即使在老年照護或病患照護的機構當中，看護者也無法一對一的照顧所有的長輩或病患。因此，這些機構常在室內環境中裝設電眼或在地面設置壓力感測裝置，以即時掌握長輩或病患的位置與狀態。然而，電眼在使用上必須有專人隨時監管，缺乏人性化的警示系統。另一方面，壓力感測裝置只能取得在特定地點的重物或壓力的資訊，並無法分辨壓力的來源。舉例而言，壓力可能來自傾倒的櫥櫃，也可能來自於人的走動，壓力感測裝置並無法分辨出上述的差異，更無法辨識出走動的人的身分，如此一來，看護者也就無法依據每個人不同的需求來提供最適當的照護或治療。

本發明提供一種智慧型地墊、定位系統與定位方法，能夠定位出使用者的位置並同時辨識出使用者的身分。

本發明的智慧型地墊包括壓力感測器、辨識元件、通訊元件、控制器以及地墊本體。壓力感測器用以感測壓力訊號。辨識元件用以讀取身份標籤。通訊元件耦接於外部裝置並且用以傳送資料。控制器耦接於壓力感測器、辨識元件以及通訊元件，並且藉由壓力訊號而被驅動。地墊本體用以容置壓力感測器、辨識元件、通訊元件以及控制器。控制器被壓力訊號驅動時，透過通訊元件將身份標籤傳遞至外部裝置。

本發明的定位系統包括多個智慧型地墊以及電子裝置。電子裝置耦接於此些智慧型地墊。各智慧型地墊包括壓力感測器、辨識元件、通訊元件、控制器以及地墊本體。壓力感測器用以感測壓力訊號。辨識元件用以讀取身份標籤。通訊元件耦接於電子裝置並且用以傳送資料。控制器耦接於壓力感測器、辨識元件以及通訊元件，並且藉由壓力訊號而被驅動。地墊本體用以容置壓力感測器、辨識元件、通訊元件以及控制器。控制器被壓力訊號驅動時，透過通訊元件將身份標籤傳遞至電子裝置。

本發明的定位方法適用於包括多個智慧型地墊以及電子裝置的定位系統。所述定位方法包括：多個智慧型地墊中的第一智慧型地墊感測第一壓力訊號；響應於第一壓力訊號，第一智慧型地墊讀取第一身份標籤；以及第一智慧型地墊將第一身份標籤傳遞至電子裝置。

基於上述，本發明實施例所提出的智慧型地墊、使用此智慧型地墊的定位系統與定位方法，藉由在智慧型地墊中增加短距離的辨識元件，在地墊被踩踏時讀取踩踏的使用者身上的身份標籤。據此，能夠定位出使用者的位置並同時辨識出使用者的身分。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1繪示本發明一實施例的定位系統的示意圖。請參照圖1，定位系統10包括多個智慧型地墊100以及電子裝置200。智慧型地墊100可以為一種組合式地墊，根據空間需求而設計成合適的大小及幾何形狀，例如三角形、五邊形、菱形及平行四邊形等。智慧型地墊100在本實施例中為一種巧拼地墊，多個智慧型地墊100經過互相連接後鋪設於室內地面上，用以提供有關於室內的定位資訊給電子裝置200。

在一實施例中，各個智慧型地墊100具有識別訊息（例如，識別碼等），並且電子裝置200會在鋪設智慧型地墊100時利用識別訊息來記錄各個智慧型地墊100的位置。如此一來，當電子裝置200接收到某一個智慧型地墊100所發送的識別訊息時，能夠透過其所記錄的各個智慧型地墊100的位置來判斷出此識別訊息的來源位置。

在一實施例中，各個智慧型地墊100具有識別訊息（例如，識別碼等），且各個智慧型地墊100的位置例如是在鋪設時利用識別訊息記錄於伺服器或基地台中。伺服器或基地台能夠整合來自多個智慧型地墊100的訊息，再將其轉傳至電子裝置200中。例如，伺服器或基地台能夠將來自某一個智慧型地墊100的識別訊息轉換為位置訊息，再傳遞至電子裝置200。

據此，智慧型地墊100在傳遞訊息至電子裝置200時附帶上自身的識別訊息，便能夠使電子裝置200依此識別訊息取得作為訊息來源的智慧型地墊100的位置。

然而，本發明實施例的智慧型地墊100亦可以鋪設於任意地點，諸如室外地面或牆面等。此外，必須說明的是，圖1中僅繪示出一個智慧型地墊100是為了方便對其作詳細說明。

在本實施例中，各智慧型地墊100包括壓力感測器110、控制器120、辨識元件130、通訊元件140、地墊本體150以及用來供給智慧型地墊100的電源（未繪示），其中電源可以為一電池。其中，控制器120耦接於壓力感測器110、辨識元件130、通訊元件140，並且壓力感測器110、控制器120、辨識元件130、通訊元件140以及電源皆容置於地墊本體150中。

在本實施例中，壓力感測器110用以感測壓力訊號。具體來說，在地墊本體150沒有受到其他外力時，壓力感測器110並不會感測到壓力訊號。當人行走於地墊本體150上時，壓力感測器110便會感測到壓力訊號。

在本實施例中，控制器120例如是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合。特別是，控制器120是由壓力感測器110所感測到的壓力訊號來驅動。在壓力感測器110沒有感測到壓力訊號時，控制器120例如是處於休眠狀態以節省電力；在壓力感測器110感測到壓力訊號時，表示可能有人行經地墊本體150，則控制器120會被驅動並且開始運作。

在本實施例中，辨識元件130為近場通訊（Near-Field Communication，NFC）模組，可用以讀取地墊本體150外部的NFC標籤作為身份標籤。然而，本發明實施例的辨識元件130並不限於NFC模組。在其他實施例中，辨識元件130亦可為無線射頻辨識（Radio Frequency Identification，RFID）模組或其他類似模組，用以讀取地墊本體150外部的RFID標籤或其他類似模組所對應的標籤。

特別是，本發明實施例的辨識元件130的讀取範圍不超過地墊本體150範圍。據此，能夠盡可能的避免當兩個智慧型地墊100的地墊本體150接合在一起時，其中一個智慧型地墊100的辨識元件130因讀取到位於另一個智慧型地墊100的地墊本體150表面的身份標籤而造成錯誤辨識。

在本實施例中，通訊元件140無線地耦接於電子裝置200，其例如為使用窄頻物聯網（Narrowband Internet-of-Things，NB-IoT）技術的調製解調器（Modem）。特別是，使用窄頻物聯網技術的調製解調器可有效的節省電力，進而能夠減少更換電源的頻率。然而，只要能夠將資料傳遞至電子裝置200，本發明實施例並不限制通訊元件140的具體實作方式。

在本實施例中，地墊本體150例如由聚乙烯（Polyethylene，PE）或乙烯、醋酸乙烯酯共聚物（Ethylene Vinyl Acetate，EVA）材質所製成，但本發明並不限於此。換言之，只要地墊本體150在受到外部壓力時能夠使其內部的壓力感測器110感測到壓力訊號，所屬領域具備通常知識者可依其需求來實作地墊本體150。

在本實施例中，電子裝置200例如為桌上型電腦（Desktop）、筆記型電腦（Notebook）、平板電腦（Tablet PC）、超級行動電腦（Ultra Mobile PC, UMPC）、個人秘書（PDA）、智慧型行動電話（Smart Phone）、行動電話（Mobile Phone）、攜帶式遊戲機（PSP）、工作站（Work Station）、基地台（Base Station）或伺服器（Server）等具有運算能力的裝置，本發明並不加以限制。

圖2繪示本發明一實施例中定位方法的流程圖；圖3繪示本發明一實施例中定位方法的示意圖。本實施例的定位方法適用於圖1實施例所介紹的定位系統10，故以下說明中將藉著定位系統10及其各項元件來介紹本發明實施例的定位方法。

請參照圖2與圖3，在步驟S210中，電子裝置200會利用識別訊息來記錄多個智慧型地墊100的位置。在本實施例中，如圖3所示，24個智慧型地墊100例如是固定被鋪設於室內，電子裝置200會利用智慧型地墊100的識別訊息來記錄各個智慧型地墊100的相對位置。舉例而言，電子裝置200記錄包括如圖3所示的各區塊定位，即，第一列最左方的智慧型地墊100的識別訊息為“1”，第一列由左算起第二個智慧型地墊100的識別訊息為“2”等，以此類推。如此一來，電子裝置200會將24個智慧型地墊100鋪設的位置資訊記錄下來。

值得一提的是，本發明並不在此限制各智慧型地墊100的位置的記錄方式。在上述實施例中，電子裝置200是記錄各智慧型地墊100之間的相對位置，在其他實施例中，電子裝置200也可例如是記錄各智慧型地墊100的絕對位置（例如，經緯度或使用者自訂的室內座標等）。

在步驟S220中，智慧型地墊100會感測到壓力訊號。在本實施例中，第一、第二與第三使用者例如分別穿著具有不同NFC標籤A、B、C的足部穿戴裝置（例如，鞋子或襪子），並且例如同時行走到識別訊息分別為“3”、“6”、“15”的第一、第二、第三智慧型地墊100上。因此，這三個智慧型地墊100的壓力感測器110分別會感測到由第一、第二與第三使用者踩踏而產生的壓力訊號，並且將壓力訊號傳遞至控制器120。

在步驟S230中，響應於所感測的壓力訊號，智慧型地墊100會讀取身份標籤，並且在步驟S240中，將身份標籤傳遞至電子裝置200。在本實施例中，以第一智慧型地墊100為例，辨識元件130會讀取到第一使用者所穿著的NFC標籤A。在來自第一使用者踩踏而產生的壓力訊號驅動控制器120後，控制器120會向辨識元件130取得其所讀取的NFC標籤A。隨後，控制器120會透過通訊元件140來將其所取得的NFC標籤A，連同第一智慧型地墊100的識別訊息“3”一起傳遞至電子裝置200。依據類似的方法，第二與第三智慧型地墊100也同時會將其所取得的NFC標籤B、C以及各自的識別訊息“6”、“15”傳遞至電子裝置200。

在步驟S250中，電子裝置200會提供顯示介面DI，其中顯示介面DI顯示電子裝置200所接收到的身份標籤並在所對應的智慧型地墊100的位置上標記出身份標籤。在本實施例中，以第一智慧型地墊100為例，電子裝置200會先依據識別訊息“3”來找出此訊息來源（即，第一智慧型地墊100）的位置。在找出位置之後，電子裝置200便能夠在此位置上標記出對應的身份標籤A，如圖3所示。類似地，電子裝置200會依據識別訊息“6”來找出第二智慧型地墊100的位置，並且在此位置上標記出身份標籤B，以及依據識別訊息“15”來找出第三智慧型地墊100的位置，並且在此位置上標記出身份標籤C，如圖3所示。

如此一來，在應用本發明實施例的定位方法時，使用者能夠透過電子裝置200，即時地掌握穿著具有身份標籤的足部穿戴裝置的所有用戶的位置，並且從身份標籤的標記來識別出各位置上的用戶身份。

值得一提的是，在另一實施例中，電子裝置200亦可例如是基地台或伺服器。在基地台或伺服器接收到身份標籤與對應的識別訊息後，依據上述實施例所介紹的方法來計算出身份標籤的來源智慧型地墊100的位置，然後再將訊息整合後傳遞至一或多個使用者的行動裝置中。在接收到來自電子裝置200的整合訊息後，使用者的行動裝置依據此整合訊息而顯示出如圖3所示的顯示介面DI。換言之，本發明實施例並不限制執行顯示動作的裝置為何或裝置數量的多寡，所屬技術領域具備通常知識者當可依其需求來實作。

綜上所述，本發明實施例所提出的智慧型地墊、使用此智慧型地墊的定位系統與定位方法，藉由在智慧型地墊中增加短距離的辨識元件，在地墊被踩踏時讀取踩踏的使用者身上的身份標籤。據此，能夠定位出使用者的位置並同時辨識出使用者的身分。此外，基於室內地面鋪設的地墊移動不便，本發明實施例的通訊元件使用窄頻物聯網技術，能夠節省電力的消耗，大幅減少智慧型地墊更換電源的頻率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧定位系統

100‧‧‧智慧型地墊

110‧‧‧壓力感測器

120‧‧‧控制器

130‧‧‧辨識元件

140‧‧‧通訊元件

150‧‧‧地墊本體

200‧‧‧電子裝置

A、B、C‧‧‧身份標籤

DI‧‧‧顯示介面

S210~S250‧‧‧定位方法的步驟

圖1繪示本發明一實施例中定位系統的示意圖。圖2繪示本發明一實施例中定位方法的流程圖。圖3繪示本發明一實施例中定位方法的示意圖。

Claims

一種智慧型地墊，包括：壓力感測器，用以感測壓力訊號；辨識元件，用以讀取身份標籤；通訊元件，耦接於外部裝置並且用以傳送資料；控制器，耦接於該壓力感測器、該辨識元件以及該通訊元件，並且藉由該壓力訊號而被驅動；以及地墊本體，用以容置該壓力感測器、該辨識元件、該通訊元件以及該控制器，其中該控制器被該壓力訊號驅動後，透過該通訊元件將該身份標籤傳遞至該外部裝置。
如申請專利範圍第1項所述的智慧型地墊，其中該辨識元件的讀取範圍不超過該地墊本體範圍。
如申請專利範圍第1項所述的智慧型地墊，其中該辨識元件為近場通訊模組並且該身份標籤為近場通訊標籤，或者，該辨識元件為無線射頻辨識模組並且該身份標籤為無線射頻辨識標籤。
如申請專利範圍第1項所述的智慧型地墊，其中該通訊元件使用窄頻物聯網技術。
如申請專利範圍第1項所述的智慧型地墊，其中該控制器更透過該通訊元件將該智慧型地墊所對應的識別訊息傳遞至該外部裝置。
一種定位系統，包括：多個智慧型地墊；以及電子裝置，耦接於該些智慧型地墊，其中各智慧型地墊包括：壓力感測器，用以感測壓力訊號；辨識元件，用以讀取身份標籤；通訊元件，耦接於該電子裝置並且用以傳送資料；控制器，耦接於該壓力感測器、該辨識元件以及該通訊元件，並且藉由該壓力訊號而被驅動；以及地墊本體，用以容置該壓力感測器、該辨識元件、該通訊元件以及該控制器，其中該控制器被該壓力訊號驅動後，透過該通訊元件將該身份標籤傳遞至該電子裝置。
如申請專利範圍第6項所述的定位系統，其中該辨識元件的讀取範圍不超過該地墊本體範圍。
如申請專利範圍第6項所述的定位系統，其中該辨識元件為近場通訊模組並且該身份標籤為近場通訊標籤，或者，該辨識元件為無線射頻辨識模組並且該身份標籤為無線射頻辨識標籤。
如申請專利範圍第6項所述的定位系統，其中該通訊元件使用窄頻物聯網技術。
如申請專利範圍第6項所述的定位系統，其中該控制器更透過該通訊元件將該智慧型地墊所對應的識別訊息傳遞至該電子裝置。
如申請專利範圍第10項所述的定位系統，其中該電子裝置更用以：依據該識別訊息取得該身份標籤所對應的該智慧型地墊的位置；以及提供顯示介面，其中該顯示介面在該身份標籤所對應的該智慧型地墊的該位置上標記該身份標籤。
一種定位方法，適用於包括多個智慧型地墊以及電子裝置的定位系統，所述定位方法包括：該些智慧型地墊中的第一智慧型地墊感測第一壓力訊號；響應於該第一壓力訊號，該第一智慧型地墊讀取第一身份標籤；以及該第一智慧型地墊將該第一身份標籤傳遞至該電子裝置。
如申請專利範圍第12項所述的定位方法，其中該第一智慧型地墊將該第一身份標籤傳遞至該電子裝置的步驟包括：將該第一身份標籤以及第一智慧型地墊的第一識別資訊傳遞至該電子裝置。
如申請專利範圍第13項所述的定位方法，更包括：該電子裝置依據該第一識別資訊取得該第一智慧型地墊的第一位置；以及提供顯示介面，其中該顯示介面在該第一位置上標記該第一身份標籤。
如申請專利範圍第12項所述的定位方法，其中該第一身份標籤為近場通訊標籤或者無線射頻辨識標籤。
如申請專利範圍第12項所述的定位方法，其中該些智慧型地墊藉由窄頻物聯網技術與該電子裝置通訊。