TW201939067A

TW201939067A - 定位系統與定位方法

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Publication number: TW201939067A
Application number: TW107107339A
Authority: TW
Inventors: 曾孟鈺
Original assignee: 宏達國際電子股份有限公司
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2019-10-01
Also published as: TWI636274B

Abstract

一種定位系統與其定位方法。定位系統包括目標裝置、至少一個非光學定位裝置、多個光學定位裝置與主機。非光學定位裝置與光學定位裝置配置於場域中。主機依據非光學定位裝置的非光學定位信號而判斷目標裝置於場域的粗略位置。主機從這些光學定位裝置中選擇在所述粗略位置的預設範圍內的一或多個經擇光學定位裝置。主機動態地致能所述一或多個經擇光學定位裝置，主機動態地禁能這些光學定位裝置中在這些預設範圍外的其餘光學定位裝置。

Description

定位系統與定位方法

本發明是有關於一種電子系統，且特別是有關於一種定位系統與定位方法。

在虛擬實境顯示技術中，常引用定位技術來獲知使用者（以及目標裝置）於場域中的位置，進而提供較佳的人機互動介面。一般而言，光學定位裝置(例如Lighthouse)在較小的定位範圍內(例如距離5-7公尺)提供較高的定位精度。然而，光學定位裝置所提供的光學定位信號會被障礙物（如牆壁）所遮蔽。因此，使用單組光學定位裝置追蹤移動中的目標時會被距離與地形限制，使得可定位追蹤的範圍較小。

對於大面積的場域而言，因為光學定位裝置的定位範圍較小，所以需要佈置大量光學定位裝置在所述場域中的不同位置。這些大量光學定位裝置全部必須隨時處於致能狀態，以便不間斷地提供光學定位信號至場域中。如此一來，不論目標裝置（例如頭戴式電子裝置）移動到場域中的哪個位置，目標裝置與主機才可以憑藉光學定位信號來判斷使用者於場域中的位置。可想而知，這些大量光學定位裝置需要消耗許多電能來持續供應光學定位信號至場域中。若光學定位裝置的電能是來自於電池，則持續供應光學定位信號將加速消耗電池的電能。

本發明提供一種定位系統與定位方法，以適應性且動態地致能/禁能光學定位裝置。

本發明的實施例提供一種定位系統，包括一個目標裝置、至少一個非光學定位裝置、多個光學定位裝置與一個主機。所述非光學定位裝置配置於場域中，用以提供非光學定位信號。所述光學定位裝置配置於場域中。所述光學定位裝置的任何一個用以選擇性地提供光學定位信號至場域中。主機耦接至目標裝置。主機依據非光學定位信號而判斷目標裝置於場域的粗略位置。主機從多個光學定位裝置中選擇在粗略位置的預設範圍內的一或多個經擇光學定位裝置。主機動態地致能所述經擇光學定位裝置。主機動態地禁能多個光學定位裝置中在所述預設範圍外的其餘光學定位裝置。

本發明的實施例提供一種定位方法，適用於定位系統。定位系統包括目標裝置、主機、至少一個非光學定位裝置以及多個光學定位裝置。所述定位方法包括：配置所述非光學定位裝置於場域中，所述非光學定位裝置用以提供非光學定位信號；配置所述光學定位裝置於場域中，所述光學定位裝置的任何一個用以選擇性地提供光學定位信號至場域中；以及依據所述非光學定位信號判斷所述目標裝置於場域的粗略位置；從所述多個光學定位裝置中選擇在所述粗略位置的預設範圍內的一或多個經擇光學定位裝置；動態地致能一或多個所述經擇光學定位裝置；以及動態地禁能所述多個光學定位裝置中在預設範圍外的其餘光學定位裝置。

基於上述，在本發明一些實施例中，所述定位系統與所述定位方法可以基於目標裝置的粗略位置來適應性且動態致能與禁能光學定位裝置，以降低定位系統的功率消耗。

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。

在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是依據本發明的一實施例繪示的一種定位系統100的裝置方塊示意圖。請參照圖1，定位系統100可以包括一個目標裝置110、至少一個非光學定位裝置120、多個光學定位裝置130以及一個主機140。目標裝置110是需要被定位或追蹤的物體，目標裝置110為具有運算、儲存與通訊功能的電子裝置。依照設計需求，目標裝置110可以是筆記型電腦、智慧型手機、頭戴式顯示裝置、可穿戴電子裝置或是其他電子裝置，本實施例並不限制目標裝置110的種類與結構。

非光學定位裝置120配置於場域中，用以提供非光學定位信號NOTS至所述場域中。因此，處於所述場域中的目標裝置110可以接收到所述非光學定位信號NOTS。在此實施例中，所述場域例如是長十公尺寬十公尺的空間，或是其他面積、其他幾何形狀的空間。本實施例並不限制所述場域的類型與範圍。依照設計需求，非光學定位裝置120例如是具有無線通訊模組的電子裝置，而非光學定位信號NOTS可以是Wi-Fi、藍芽(Bluetooth)、第三代行動通訊(3rd Generation，3G)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access, WiMAX)等運用無線通訊方式傳輸的無線信號，或者其他並非基於光學技術的定位信號。舉例來說，非光學定位裝置120可以對所述場域提供習知的射頻信號或是其他非光學信號作為所述非光學定位信號NOTS。本實施例並不限制非光學定位裝置120與非光學信號NOTS的種類。

多個光學定位裝置130配置於所述場域中。這些光學定位裝置130的任何一個用以選擇性地提供光學定位信號OTS至所述場域中。光學定位裝置130可以對所述場域提供光學定位信號OTS。因此，處於所述場域中的目標裝置110可以接收到所述光學定位信號OTS。依照設計需求，光學定位信號OTS可以是雷射定位信號、紅外光學定位信號、可見光定位信號或是其他光學定位信號。舉例來說，光學定位裝置130可以對所述場域提供習知的光學定位信號或是其他光學信號作為所述光學定位信號OTS。本實施例並不限制光學定位裝置130與光學定位信號OTS的種類。

主機140耦接至目標裝置110。主機140為具有運算、儲存與通訊功能的電子裝置，例如是個人電腦或伺服器。本實施例並不限制主機140的種類。在圖1所示實施例中，主機140與目標裝置110可以是兩個彼此獨立的電子裝置。依照設計需求，在其他實施例中，主機140與目標裝置110可以被整合在同一個電子裝置中。

在圖1所示實施例中，主機140可以通過無線通訊方式耦接至目標裝置110，以進行雙向信號傳輸。依照設計需求，主機140在其他實施例中可以通過有線通訊方式或其他通訊方式耦接至目標裝置110。在本實施例中，主機140可以通過無線通訊方式耦接至所述光學定位裝置130，以控制所述光學定位裝置130的任何一個是否提供光學定位信號OTS至場域中。依照設計需求，主機140在其他實施例中也可以透過有線或其他通訊方式耦接至所述光學定位裝置130。依照主機140的控制，所述光學定位裝置130的任何一個可以動態地提供（或不提供）光學定位信號OTS至所述場域中。

在圖1所示實施例中，處於所述場域中的目標裝置110可以接收到所述非光學信號NOTS，然後將非光學信號NOTS所對應的相關資訊傳送給主機140。因此，主機140可以依據非光學信號NOTS來計算出目標裝置110的粗略位置。舉例來說，非光學信號NOTS可以包括射頻信號，主機140可以解碼所述目標裝置所接收的所述射頻信號。依據接收信號強度指示（Receiver Signal Strength Indicator，簡稱RSSI）信號、信標（beacon）信號或是其他射頻信號，主機140可以通過所述射頻信號的信號強度計算目標裝置110於所述場域的粗略位置。例如，主機140可以依據非光學信號NOTS執行習知定位演算法或是其他定位演算法來計算出目標裝置110的粗略位置。目標裝置110可能隨時間移動，主機140可以依據目標裝置110的粗略位置而動態地開啟在目標裝置110附近的光學定位裝置130而關閉其餘光學定位裝置130，以節省光學定位裝置130的功率消耗。

圖2是依據本發明一實施例繪示的一種定位方法的流程示意圖。請參照圖1與圖2。於步驟S210中，至少一個非光學定位裝置120被配置於場域中，以提供非光學定位信號NOTS。於步驟S220中，多個光學定位裝置130被配置於所述場域中。這些光學定位裝置130的任何一個用以選擇性地提供光學定位信號OTS至所述場域中。

接著，於步驟S230中，主機140可以依據非光學定位信號NOTS判斷目標裝置110於所述場域的粗略位置。在圖1所示實施例中，處於所述場域中的目標裝置110可以接收由非光學定位裝置120所發出的非光學定位信號NOTS，然後將非光學信號NOTS所對應的相關資訊傳送給主機140。舉例來說，非光學定位信號NOTS例如是Wi-Fi信號，而目標裝置110將所獲得的Wi-Fi信號的信號強弱資訊傳送到主機140。依據來自於在不同位置的兩個非光學定位裝置120的Wi-Fi信號的信號強弱資訊，主機140可以透過習知三角定位法（或其他演算法）計算出目標裝置110在所述場域中的粗略位置。一般而言，Wi-Fi的定位範圍大於光學定位範圍，但是Wi-Fi的定位精度小於光學定位精度。

於步驟S240中，主機140可以從多個光學定位裝置130中選擇在所述粗略位置的預設範圍內的一或多個經擇光學定位裝置。所述預設範圍可以依照設計需求來決定，譬如所述預設範圍例如是光學定位裝置130的定位範圍。舉例來說，光學定位裝置130的定位範圍例如是7公尺，因此所述預設範圍可以被設定為「以步驟S230的所述粗略位置為圓心，半徑7公尺的圓」。主機140可以將被所述預設範圍所覆蓋的光學定位裝置130選擇為「經擇光學定位裝置」。由於目標裝置110可能進行移動，不同時間所計算出來的粗略位置以及其預設範圍所覆蓋到的光學定位裝置130也會隨之變動。因此，主機140所選擇出的「經擇光學定位裝置」也可以隨時間而動態地變動。

接著，於步驟S250中，主機140可以動態地致能（enable）所述經擇光學定位裝置，因此所述經擇光學定位裝置可以提供光學定位信號OTS至所述場域中。因此，主機140可以隨著目標裝置110的粗略位置變化而動態開啟對應的一或多個經擇光學定位裝置，使得目標裝置110周圍的光學定位裝置130都是致能的。因為目標裝置110周圍的光學定位裝置130可以提供光學定位信號OTS給目標裝置110，所以目標裝置110與主機140可以使用光學定位信號OTS來進行高精度的定位。

此外，於步驟S250中，主機140可以動態地禁能（disable）多個光學定位裝置130中在預設範圍外的其餘光學定位裝置，亦即使所述「其餘光學定位裝置」停止提供/產生光學定位信號OTS。隨著目標裝置110的粗略位置的變化，目標裝置110可能會遠離了「某一個光學定位裝置」的光學定位範圍，此時主機140可以動態地禁能（例如關閉）所述「某一個光學定位裝置」，以節省功率消耗。因此主機140可以動態地關閉一些距離目標裝置110較遠的光學定位裝置130。必須注意的是，上述致能和禁能可以是同步或非同步執行，本實施例並未限制致能和禁能的先後順序。

圖3是依據本發明一實施例繪示的一種定位系統的操作情境圖。圖3所示定位系統包括一個目標裝置310、九個非光學定位裝置以及九個光學定位裝置。圖3所示基地台（Base Station）311～319的任何一個配置了一個非光學定位裝置與一個光學定位裝置。圖3所示目標裝置310可以參照圖1與圖2所示實施例中關於目標裝置110的相關說明。請參照圖3，在此實施例中，場域300例如是一個20公尺長20公尺寬的房間，場域300配置有多個基地台311～319。房間的尺寸、基地台數量以及基地台的分佈位置僅為說明方便，本實施例並不做限制。在此實施例中，基地台311～319分別為具有圖1所示非光學定位裝置120與光學定位裝置130之電子裝置。基地台311～319的非光學定位裝置120可以提供非光學定位信號NOTS（例如Wi-Fi信號）至場域300中，如圖3所示。

每一個基地台的Wi-Fi信號皆具有特定編碼(ID)。當目標裝置310(例如是頭戴顯示器)位於場域300內時，目標裝置310將接收到基地台311～319所提供的Wi-Fi信號，並測量每一個Wi-Fi信號的信號強度。目標裝置310可以將基地台311～319的Wi-Fi信號強度傳送到主機140（詳參圖1與圖2的相關說明）。主機140運用適當的解碼方式進行解碼以識別各Wi-Fi信號所對應的基地台，本實施例不限制解碼的方式。接著，主機140將基地台311～319的Wi-Fi信號的信號強度通過定位計算方法（例如是三角定位法）計算出目標裝置310在場域300的粗略位置。舉例來說，主機140可以從多個Wi-Fi信號中篩選出信號強度大於一預設閾值的至少三個有效Wi-Fi信號，例如是基地台311、312、314與315所發射的Wi-Fi信號。依據經篩選出的Wi-Fi信號，主機140可以透過三角定位法來計算目標裝置310在場域300的粗略位置，如圖3所示。依據目標裝置310的粗略位置，主機140可以決定預設範圍320。

接著，依據預設範圍320，主機140可以將距離目標裝置310較近的基地台311、312、314與315的光學定位裝置選擇為「經擇光學定位裝置」。主機140可以致能所述經擇光學定位裝置，以提供光學定位信號OTS給目標裝置310。除此之外，主機140可以動態地禁能這些光學定位裝置311～319中在所述預設範圍320外的其餘光學定位裝置（例如圖3所示基地台313、316～319的光學定位裝置）。不同基地台的光學定位信號OTS具有不同的特定編碼(ID)。目標裝置310可以感測這些基地台（例如基地台311、312、314與315）的光學定位信號OTS，並將光學定位信號OTS的相關資訊回傳給主機140（詳參圖1至圖2的相關說明）。因此，主機140可以依據光學定位信號OTS而判斷目標裝置310於場域300的精確位置。

值得一提的是，在此實施例中，所述經擇光學定位裝置可以同時發射光學定位信號OTS至場域300中。舉例來說，上述經擇光學定位裝置（例如基地台311、312、314、315的光學定位裝置）可以同時發出光學定位信號(例如紅外線信號)給目標裝置310，以提升定位精度。

圖4是依據本發明一實施例繪示的一種判斷目標裝置的粗略位置的流程圖。圖2所示步驟S230可以參照圖4的相關說明。請參照圖1與圖4。於步驟S410中，主機140可以解碼目標裝置110所接收的射頻信號（非光學定位信號NOTS）。射頻信號例如是具有特定編碼(ID)的Wi-Fi信號。主機140可以運用適當的解碼方式進行解碼以識別各Wi-Fi信號所對應的基地台。於步驟S420中，主機410可以通過射頻信號的信號強度，計算目標裝置110於場域中的粗略位置。

主機140可以動態地致能在預設範圍（亦即在目標裝置110附近）內的光學定位裝置130，以及動態地禁能在所述預設範圍外的光學定位裝置130。被致能的光學定位裝置130（經擇光學定位裝置）可以提供光學定位信號OTS給目標裝置110。所述主機140可以依據目標裝置110所接收的光學定位信號OTS而判斷目標裝置110於所述場域的精確位置。

圖5是依據本發明一實施例繪示的一種判斷目標裝置的精確位置的流程圖。於步驟S510中，主機140可以解碼目標裝置110所接收的光學定位信號OTS。主機140可以運用適當的解碼方式進行解碼，以識別各光學定位信號OTS所對應的基地台。本實施例不限制解碼的方式。於步驟S520中，主機110可以通過光學定位信號OTS的信號強度，計算目標裝置110於場域的精確位置。

圖6A、圖6B與圖6C是依據本發明另一實施例繪示的一種定位系統的動態致能與禁能的操作情境示意圖。圖6A、圖6B與圖6C所示定位系統包括一個目標裝置610、八個非光學定位裝置以及八個光學定位裝置。圖6A、圖6B與圖6C所示基地台611～618的任何一個配置了一個非光學定位裝置與一個光學定位裝置。圖6A、圖6B與圖6C所示目標裝置610可以參照圖1與圖2所示實施例中關於目標裝置110的相關說明。請參照圖6A，在此實施例中，場域600例如是一個30公尺長10公尺寬的房間，場域600配置有多個基地台611～618。房間的尺寸、基地台數量以及基地台的分佈位置僅為說明方便，本實施例並不做限制。在此實施例中，基地台611～618分別為具有圖1所示非光學定位裝置120與光學定位裝置130之電子裝置。基地台611～618的非光學定位裝置120可以提供非光學定位信號NOTS至場域600中。依據主機140的控制，基地台611～618的光學定位裝置130可以選擇性地提供光學定位信號OTS至場域600中。光學定位信號OTS的定位範圍(約5-7公尺)較非光學定位信號NOTS的定位範圍(約20-30公尺)小。在此實施例中，光學定位信號OTS的定位範圍為一扇型範圍。舉例來說，基地台611所產生的光學定位信號OTS的定位範圍為圖6A所示扇型範圍621。

在圖6A所示情境中，目標裝置610向圖6A的右方移動。主機140透過基地台611～618所發射的非光學定位信號NOTS而獲知目標裝置610位於場域600的粗略位置。因此，主機140可以透過無線通訊方式開啟/致能在目標裝置610的該粗略位置的預設範圍內的光學定位裝置130（例如圖6A所示基地台611～614的光學定位裝置130），以及關閉/禁能在所述預設範圍外的光學定位裝置130（例如圖6A所示基地台615～618的光學定位裝置130）。由於目標裝置610位於基地台611、612、613與614的光學定位範圍621、622、623與624內，因此目標裝置610可以接收到基地台611、612、613與614各自發射的光學定位信號OTS。

在圖6B所示情境中，目標裝置610繼續向圖6B的右方移動。主機140透過基地台611～618所發射的非光學定位信號NOTS而獲知目標裝置610位於場域600的目前粗略位置。因此，主機140可以透過無線通訊方式開啟/致能在目標裝置610的該粗略位置的預設範圍內的光學定位裝置130（例如圖6B所示基地台613～614的光學定位裝置130），以及關閉/禁能在所述預設範圍外的光學定位裝置130（例如圖6B所示基地台611～612的光學定位裝置130與基地台615～618的光學定位裝置130）。由於目標裝置610位於基地台613與614的光學定位範圍623與624內，因此目標裝置610可以接收到基地台613與614各自發射的光學定位信號OTS。

在圖6C所示情境中，主機140透過基地台611～618所發射的非光學定位信號NOTS而獲知目標裝置610位於場域600的目前粗略位置。因此，主機140可以透過無線通訊方式開啟/致能在目標裝置610的該粗略位置的預設範圍內的光學定位裝置130（例如圖6C所示基地台613～616的光學定位裝置130），以及關閉/禁能在所述預設範圍外的光學定位裝置130（例如圖6C所示基地台611、612、617與618的光學定位裝置130）。由於目標裝置610位於基地台613、614、615與616的光學定位範圍623、624、625與626內，因此目標裝置610可以接收到基地台613、614、615與616各自發射的光學定位信號OTS。

圖7是依據本發明一實施例繪示的一種定位系統於障礙地形的操作情境示意圖。圖7所示定位系統包括一個目標裝置710、四個非光學定位裝置以及四個光學定位裝置。圖7所示基地台720、730、740與750的任何一個配置了一個非光學定位裝置與一個光學定位裝置。圖7所示目標裝置710可以參照圖1與圖2所示實施例中關於目標裝置110的相關說明。請參照圖7，場域760與場域770分別是長寬皆為五公尺的房間。在場域760和場域770之間包括通道與牆壁，且在場域內配置有多個基地台。基地台720、730、740與750的任何一個可以包括圖1所示非光學定位裝置120與光學定位裝置130。場域760具有基地台720與基地台730，場域770具有基地台740與基地台750。基地台720、730、740與750的非光學定位裝置120可以提供非光學定位信號NOTS至場域760與場域770中。主機140透過基地台720、730、740與750所發射的非光學定位信號NOTS而獲知目標裝置710位於場域760與場域770的粗略位置。依據主機140的控制，基地台720、730、740與750中的光學定位裝置130分別選擇性地提供光學定位信號721、731、741與751，以對目標裝置710進行光學定位。光學定位信號721、731、741與751的定位範圍例如是5-7公尺，為扇型分布，並且會受到牆壁等障礙物所遮蔽和阻擋。

在圖7所示情境中，目標裝置710從場域760向圖7的右方移動至場域770。當目標裝置710位於場域760中時，主機140透過基地台720、730、740與750所發射的非光學定位信號NOTS而獲知目標裝置710位於場域760的粗略位置。主機140可以透過無線通訊方式開啟/致能在目標裝置710的粗略位置的預設範圍內的光學定位裝置130（例如圖7所示基地台720、730中的光學定位裝置130），以及關閉/禁能在所述預設範圍外的光學定位裝置130（例如圖7所示基地台740、750的光學定位裝置130）。因此，基地台720、730中的光學定位裝置130分別提供光學定位信號721、731，以便於目標裝置710進行光學定位。

接著，目標裝置710從場域760移動到場域770中。當目標裝置710位於場域770中時，主機140透過基地台720、730、740與750所發射的非光學定位信號NOTS而獲知目標裝置710位於場域770的粗略位置。主機140可以透過無線通訊方式開啟/致能在目標裝置710的粗略位置的預設範圍內的光學定位裝置130（例如圖7所示基地台740、750中的光學定位裝置130），以及關閉/禁能在所述預設範圍外的光學定位裝置130（例如圖7所示基地台720、730的光學定位裝置130）。因此，基地台740、750中的光學定位裝置130分別提供光學定位信號341、351，以便於目標裝置710進行光學定位。

由於光學定位信號721、731、741與751會受到牆壁的阻擋，因此目標裝置710在通過通道時會有一段時間不在光學定位信號731和光學定位信號741的定位範圍內（亦即無法進行光學定位），導致目標裝置710不能被連續追蹤。因此，基地台720、730、740與/或750中的非光學定位裝置120可以提供非光學定位信號NOTS。非光學定位信號NOTS例如是Wi-Fi信號，其定位範圍例如是20-30公尺。由於Wi-Fi信號的有效範圍較大，並且Wi-Fi信號具折射、反射、繞射與漫射特性，較不受障礙物影響。在目標裝置710通過場域760與場域770之間的通道而不在光學定位信號的範圍內時，主機（例如圖1所示主機140）與目標裝置710可以利用Wi-Fi信號不間斷地追蹤目標裝置710的位置。

圖8是依照本發明的另一實施例繪示的一種定位系統800的裝置方塊示意圖。請參照圖8，定位系統800可以包括一個目標裝置810、至少一個非光學定位裝置820、多個光學定位裝置830以及一個主機840。圖8所示目標裝置810、光學定位裝置830以及主機840可以參照於圖1與圖2所示實施例中關於目標裝置110、光學定位裝置130以及主機140的相關說明來類推，故不再贅述。在圖8所示實施例中，非光學定位裝置820可以包括壓力感測地墊（未繪示）。壓力感測地墊通過無線通訊方式耦接至主機840。壓力感測地墊（非光學定位裝置820）配置於場域中，以便感測目標裝置810於場域的粗略位置，進而產生非光學定位信號NOTS給主機840。主機840依照非光學定位信號NOTS來判斷目標裝置810於所述場域的粗略位置。

具體來說，當目標裝置810及/或使用者於場域中移動時，目標裝置810及/或使用者會對壓力感測地墊施加壓力。壓力感測地墊（非光學定位裝置820）可將感測到的有效壓力轉換為非光學定位信號NOTS(例如是電訊號)，並通過無線通訊方式將非光學定位信號NOTS提供給主機840。主機840依照非光學定位信號NOTS來判斷目標裝置810於所述場域的粗略位置（相當於圖2所示步驟S230）。後續關於主機840透過光學定位裝置820所發射的光學定位信號OTS以判斷目標裝置810於場域的精確位置，請詳參圖2所示步驟S240與S250以及圖5所示步驟S510與S520的相關說明來類推，故不再贅述。

圖9是依據本發明另一實施例繪示的一種判斷目標裝置的粗略位置的流程圖。圖2所示步驟S230可以參照圖9的相關說明。請參照圖1與圖9。於步驟S910中，壓力感測地墊（非光學定位裝置820）可以感測目標裝置810於場域的粗略位置，而產生非光學定位信號NOTS給主機840。接著，於步驟S920中，主機840可以依照壓力感測地墊（非光學定位裝置820）的非光學定位信號NOTS來判斷目標裝置810於所述場域的粗略位置。

綜上所述，上述諸實施例所述的定位系統與定位方法基於配置非光學定位裝置與光學定位裝置於場域中以獲得目標裝置的粗略位置，有效提升定位範圍。透過動態致能與禁能光學定位裝置，降低定位系統的功率消耗。

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。

100‧‧‧定位系統

110‧‧‧目標裝置

120‧‧‧光學定位裝置

130‧‧‧非光學定位裝置

140‧‧‧主機

300‧‧‧場域

310‧‧‧目標裝置

311～319‧‧‧基地台

320‧‧‧預設範圍

600‧‧‧場域

610‧‧‧目標裝置

611～618‧‧‧基地台

621～626‧‧‧光學定位範圍

710‧‧‧目標裝置

720、730、740、750‧‧‧基地台

721、731、741、751‧‧‧光學定位信號

760、770‧‧‧場域

800‧‧‧定位系統

810‧‧‧目標裝置

820‧‧‧非光學定位裝置

830‧‧‧光學定位裝置

840‧‧‧主機

NOTS‧‧‧非光學定位信號

OTS‧‧‧光學定位信號

S210～S250、S410～S420、S510～S520、S910～S920‧‧‧步驟

圖1是依據本發明的一實施例繪示的一種定位系統的裝置方塊示意圖。圖2是依據本發明一實施例繪示的一種定位方法的流程示意圖。圖3是依據本發明一實施例繪示的一種定位系統的操作情境圖。圖4是依據本發明一實施例繪示的一種判斷目標裝置的粗略位置的流程示意圖。圖5是依據本發明一實施例繪示的一種判斷目標裝置的精確位置的流程示意圖。圖6A、圖6B與圖6C是依據本發明另一實施例繪示的一種定位系統的動態致能與禁能的操作情境圖。圖7是依據本發明一實施例繪示的一種定位系統於障礙地形的操作情境圖。圖8是依照本發明的另一實施例繪示的一種定位系統的裝置方塊示意圖。圖9是依據本發明另一實施例繪示的一種判斷目標裝置的粗略位置的流程示意圖。

Claims

一種定位系統，包括：一目標裝置；至少一非光學定位裝置，配置於一場域中，用以提供一非光學定位信號；多個光學定位裝置，配置於所述場域中，其中該些光學定位裝置的任何一個用以選擇性地提供一光學定位信號至該場域中；以及一主機，耦接至所述目標裝置，其中所述主機依據所述非光學定位信號而判斷所述目標裝置於所述場域的一粗略位置，所述主機從該些光學定位裝置中選擇在所述粗略位置的一預設範圍內的一或多個經擇光學定位裝置，所述主機動態地致能所述一或多個經擇光學定位裝置，以及所述主機動態地禁能該些光學定位裝置中在所述預設範圍外的其餘光學定位裝置。
如申請專利範圍第1項所述的定位系統，其中所述主機通過一無線通訊方式耦接至所述目標裝置以進行一雙向信號傳輸。
如申請專利範圍第1項所述的定位系統，其中所述主機通過一無線通訊方式耦接至所述多個光學定位裝置，以控制所述多個光學定位裝置的任何一個是否提供該光學定位信號至該場域中。
如申請專利範圍第1項所述的定位系統，其中所述一或多個經擇光學定位裝置同時發射所述光學定位信號至該場域中。
如申請專利範圍第1項所述的定位系統，其中所述至少一非光學定位信號包括一射頻信號，所述主機解碼所述目標裝置所接收的所述射頻信號，通過所述射頻信號的信號強度計算所述目標裝置於所述場域的所述粗略位置。
如申請專利範圍第1項所述的定位系統，其中所述至少一非光學定位裝置包括一壓力感測地墊，所述壓力感測地墊感測所述目標裝置於所述場域的所述粗略位置而產生所述非光學定位信號給所述主機，所述主機依照所述非光學定位信號來判斷所述目標裝置於所述場域的所述粗略位置。
如申請專利範圍第1項所述的定位系統，其中所述主機依據所述目標裝置接收的所述一或多個經擇光學定位裝置所發出的所述光學定位信號而判斷所述目標裝置於所述場域的一精確位置。
如申請專利範圍第7項所述的定位系統，其中所述主機解碼所述目標裝置所接收的所述多個光學定位信號，並通過所述多個光學定位信號的信號強度計算所述目標裝置於所述場域的所述精確位置。
一種定位方法，適用於一定位系統，所述定位系統包括一目標裝置、一主機、至少一非光學定位裝置以及多個光學定位裝置，所述定位方法包括：配置至少一非光學定位裝置於一場域中，其中所述至少一非光學定位裝置用以提供一非光學定位信號；配置多個光學定位裝置於所述場域中，其中該些光學定位裝置的任何一個用以選擇性地提供一光學定位信號至該場域中；以及依據所述非光學定位信號判斷所述目標裝置於所述場域的一粗略位置；從該些光學定位裝置中選擇在所述粗略位置的一預設範圍內的一或多個經擇光學定位裝置；動態地致能所述一或多個經擇光學定位裝置；以及動態地禁能該些光學定位裝置中在所述預設範圍外的其餘光學定位裝置。
如申請專利範圍第9項所述的定位方法，其中所述主機通過一無線通訊方式耦接至所述目標裝置以進行一雙向信號傳輸。
如申請專利範圍第9項所述的定位方法，其中所述主機通過一無線通訊方式耦接至所述多個光學定位裝置，以控制所述多個光學定位裝置是否提供該光學定位信號至該場域中。
如申請專利範圍第9項所述的定位方法，其中所述一或多個經擇光學定位裝置同時發射所述光學定位信號至該場域中。
如申請專利範圍第9項所述的定位方法，其中所述至少一非光學定位信號包括一射頻信號，而所述判斷所述目標裝置於所述場域的所述粗略位置的步驟包括：解碼所述目標裝置所接收的所述射頻信號；以及通過所述射頻信號的信號強度，計算所述目標裝置於所述場域的所述粗略位置。
如申請專利範圍第9項所述的定位方法，其中所述至少一非光學定位裝置包括一壓力感測地墊，而所述判斷所述目標裝置於所述場域的所述粗略位置的步驟包括：由所述壓力感測地墊感測所述目標裝置於所述場域的所述粗略位置，而產生所述非光學定位信號給所述主機；以及由所述主機依照所述非光學定位信號來判斷所述目標裝置於所述場域的所述粗略位置。
如申請專利範圍第9項所述的定位方法，更包括：依據所述目標裝置接收的所述一或多個經擇光學定位裝置所發出的所述光學定位信號判斷所述目標裝置於所述場域的一精確位置。
如申請專利範圍第15項所述的定位方法，其中所述判斷所述目標裝置於所述場域的所述精確位置的步驟包括：解碼所述目標裝置所接收的所述多個光學定位信號；以及通過所述多個光學定位信號的信號強度計算所述目標裝置於所述場域的所述精確位置。