TWI398173B - Mixing method of different networks - Google Patents

Description

不同網路之混合定位法

本發明係關於一種無線通訊裝置之定位法，尤指一種利用兩個不同無線網路之無線訊號傳輸以取得無線通訊裝置之地理位置之混合定位法。

隨著國際村的到來，國際之間的商業貿易交流頻繁，人們經常要出差旅遊至國外或是不同縣市，而旅客對外地的地理資訊並無法全部都了解，因此需要利用定位系統，幫助旅客或是商人了解自己所在位置，以及所在位置的週遭地理資訊；此外，例如計程車司機、宅配到府等服務也都常常需要用到定位系統幫助尋找路線。

而目前常用的定位方法有全球定位系統(Global Positioning System,GPS)，或是利用基地台交叉定位。習知的GPS定位，是將一個GPS接收器安裝在車上或行動電話內，GPS接收器接收到GPS定位結果，再配合軟體得出使用者的位置。而基地台交叉定位是選取同一無線網路內的三個基地台，取得三個基地台與使用者的距離，交叉比對後求出使用者位置。

然而，上述這兩種方法，會受到地形建築物等影響，而且受限於在同一無線網路的地區內，才能使用基地台定位，如果使用者攜帶原有的無線通訊裝置例如：手機、PDA、筆記型電腦等到外地，但是若外地並不提供原無線網路的服務，則使用者無法定位，而在外地才是最需要使用定位功能的時候，無法順利在不熟悉的地方定位，更容易迷失方向發生危險。

因此，本發明的主要目的在於提供一種利用兩個不同無線網路之無線訊號傳輸以取得一無線通訊裝置之地理位置之混合定位法，以改善上述問題。

習知技術的缺點在於無線通訊裝置只能利用同一無線網路內的基地台定位，其定位效果容易受到無線網路內的基地台數量，或是基地台之間/距離太遠以及建築物等影響。

綜觀以上所述，在習知中使用者所得到定位結果可能有很大的誤差，甚至根本無法藉由無線通訊裝置取得所在位置資訊，本發明之目的是提供一種混合定位法。

本發明係關於一種利用兩個不同無線網路之無線訊號傳輸以取得無線通訊裝置之地理位置之混合定位法，本混合定位法包含：

無線通訊裝置分別與第一網路內之第一基地台以及第二網路內之第二基地台進行訊號傳輸，並執行下列步驟：

步驟一：無線通訊裝置分別接收到第一基地台之第一無線訊號以及第二基地台之第二無線訊號。

步驟二：計算無線訊號分別自等基地台發送後到達無線通訊裝置之時間。

步驟三：依據計算得出之時間判斷第一無線訊號涵蓋之區域，以及判斷第二無線訊號涵蓋之區域；

步驟四：取得第一無線訊號涵蓋區域與第二無線訊號涵蓋區域交會之交集點，讀取交集點之座標資訊。

步驟五：結合地理資訊系統，取得無線通訊裝置之地理位置。

因此，藉由本發明之利用兩不同網路之混合定位法，無線通訊裝置能夠利用不同無線網路的基地台進行定位，讓使用者獲得更穩定且更精準的定位結果，進一步可以使用於室內，利用室內無線網路基地台的訊號，便能夠在建築物內定位。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

由於本發明所提供之混合定位法，可廣泛運用於各種具有不同無線網路的區域，其組合實施方式更是不勝枚舉，故在此不再一一贅述，以本發明之第一實施例來加以具體說明。

請參閱第一圖以及第二圖，第一圖係本發明之混合定位法之流程圖，第二圖係本發明之混合定位法在第一實施例第一種情況下之示意圖。

首先，無線通訊裝置1能夠接收兩不同無線網路之訊號，並與第一網路N1中的第一基地台2，以及第二網路N2中第二基地台3進行訊號傳輸，接著執行下列步驟：

無線通訊裝置1接收到第一基地台2發射出的第一無線訊號S1，以及接收到第二基地台3發射出的第二無線訊號S2。(S11)

計算第一無線訊號S1自第一基地台2發射後，到達無線通訊裝置1的時間，以及計算第二無線訊號S2自第二基地台3發射後，到達無線通訊裝置1的時間。(S12)

依據上一步驟取得的時間，判斷第一無線訊號S1所涵蓋之區域A1，以及第二無線訊號S2涵蓋之區域A2。(S13)

第一無線訊號涵蓋區域A1與該第二無線訊號涵蓋區域A2，兩區域將相交於交集點P，讀取交集點P之座標資訊。(S14)

將交集點P的座標資訊，結合地理資訊系統，兩者互相搭配後，便能取得無線通訊裝置1之地理位置。(S15)

請參閱第二圖，其中，步驟S13詳細說明如下：利用無線訊號的傳輸時間，測出第一基地台2與無線通訊裝置1的距離d1，以及第二基地台3與無線通訊裝置1的距離d2。以第一基地台2為圓心，距離d1為半徑，求得之圓形區域即為第一無線訊號涵蓋區域A1。以第二基地台3為圓心，距離d2為半徑，求得之圓形區域即為第二無線訊號涵蓋區域A2。

步驟S14詳細說明如下：若無線通訊裝置1位於第一基地台2與第二基地台3的連線上，則第一無線訊號涵蓋區域A1之邊緣與第二無線訊號涵蓋區域A2之邊緣，將相切於一點，本切點即為交集點P，交集點P便是無線通訊裝置1所在位置。

請參閱第三圖，第三圖係本發明之混合定位法在第一實施例第二種情況下之示意圖。若無線通訊裝置1不在第一基地台2與第二基地台3的連線上，則第一無線訊號涵蓋區域A1之邊緣與第二無線訊號涵蓋區域A2之邊緣，會相交於兩點，第一交集點為P1，第二交集點為P2。第一交集點P1與第二交集點P2皆有可能是無線通訊裝置1的地理位置，無法確定無線通訊裝置1到底是在第一交集點P1或是第二交集點P2，因此，當出現此情況時，將進行下列步驟：

請參閱第四圖；

接收第三基地台4之第三無線訊號S3。(S141)

計算第三無線訊號S3自第三基地台4發送後，到達無線通訊裝置1之時間。(S142)

判斷第三無線訊號S3涵蓋之區域A3。(S143)

若第三無線訊號涵蓋區域A3之邊緣與第一交集點P1相交，則讀取第一交集點P1之座標資訊；若第三無線訊號涵蓋區域A3之邊緣與第二交集點P2相交時，則讀取第二交集點P2之座標資訊。(S144)

接著，執行步驟S15。(S145)

第三無線訊號S3涵蓋之區域A3，是以第三基地台4為圓心，第三基地台4與無線通訊裝置1的距離d3為半徑，求得之圓形區域A3。

上述第三基地台4，可以是第一網路N1內且不同於第一基地台2的基地台，亦可以是第二網路N2內且不同於第二基地台3的基地台。換句話說，當發生兩個交集點的情況時，可以選擇任何網路內的任一基地台做為第三基地台4。

其中步驟S15所提之地理資訊系統，是軟體程式，可以安裝在無線通訊裝置1內，裡面的地理資訊包含了道路路線、道路名稱、建築物名稱及資料、地標名稱以及地形狀況等，結合交集點P的座標資訊後，就可以知道所在位置的道路名稱、附近的地標等資訊。

上述所提之第一網路N1是全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications,GSM)，第二網路N2是分碼多重擷取(Code Division Multiple Access,CDMA)系統。

以上為本發明之第一實施例說明。

此外，請參閱第五圖，第五圖係為第二實施例之示意圖，以下將介紹本發明之第二實施例，第二實施例與第一實施例不同的地方在於步驟S11，第一實施例係由基地台發出無線訊號，而第二實施例則是由無線通訊裝置1發出位置查詢訊號S4給基地台。

由無線通訊裝置1發射出位置查詢訊號S4至第一基地台2與第二基地台3，再利用位置查詢訊號S4到達基地台的時間，測量基地台與無線通訊裝置1的距離。

量出距離之後，接續第一實施例中說明的方法，求出無線通訊裝置1所在位置。

因此，藉由本發明之利用兩不同網路的混合定位法，可以提供使用者在各種地區皆能夠定位，即使到不同無線網路的地方，也能夠利用不同的基地台定出所在位置，不受無線網路改變的影響。且由於可以利用的基地台增加，可由眾多基地台中選擇具有最佳位置的基地台定位，大幅提高定位準確度。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1．．．無線通訊裝置

2．．．第一基地台

3．．．第二基地台

4．．．第三基地台

N1．．．第一網路

N2．．．第二網路

d1．．．第一基地台與無線通訊裝置的距離

d2．．．第二基地台與無線通訊裝置的距離

d3．．．第三基地台與無線通訊裝置的距離

A1．．．第一無線訊號涵蓋區域

A2．．．第二無線訊號涵蓋區域

A3．．．第三無線訊號涵蓋區域

P．．．交集點

P1．．．第一交集點

P2．．．第二交集點

S1．．．第一無線訊號

S2．．．第二無線訊號

S3．．．第三無線訊號

S4．．．位置查詢訊號

第一圖係本發明之混合定位法之流程圖；

第二圖係本發明之混合定位法在第一實施例第一種情況下之示意圖；

第三圖係本發明之混合定位法在第一實施例第二種情況下之示意圖；

第四圖係本發明之混合定位法在第二種情況下之流程圖；以及

第五圖係本發明之混合定位法第二實施例示意圖。

Claims (14)

1. 一種利用兩個不同網路之混合定位法，適用於一無線通訊裝置分別與一第一網路內之一第一基地台以及一第二網路內之一第二基地台進行訊號傳輸，該混合定位方法包含：a.該無線通訊裝置分別接收到該第一基地台之一第一無線訊號以及該第二基地台之一第二無線訊號；b.計算該等無線訊號分別自該等基地台發送後到達該無線通訊裝置之時間；c.依據該計算得出之時間判斷該第一無線訊號涵蓋之區域，以及判斷該第二無線訊號涵蓋之區域；d.取得該第一無線訊號涵蓋區域與該第二無線訊號涵蓋區域交會之一交集點，讀取該交集點之座標資訊；以及e.結合一地理資訊系統，取得該無線通訊裝置之地理位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之混合定位法，其中該第一網路係為全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications,GSM)，該第二網路係為分碼多重擷取(Code Division Multiple Access,CDMA)系統。
3. 如申請專利範圍第1項所述之混合定位法，其中該地理資訊系統係內建於該無線通訊裝置內，用以儲存複數個地理資訊，該等地理資訊包含道路路線、道路名稱、建築物名稱及資料、地標名稱以及地形狀況。
4. 如申請專利範圍第1項所述之混合定位法，其中該第一無線訊號涵蓋區域係以該第一基地台為圓心，該第一基地台與該無線通訊裝置之間之距離為半徑，所構成之一圓形區域；該第二無線訊號涵蓋區域係以該第二基地台為圓心，該第二基地台與該無線通訊裝置之間之距離為半徑，所構成之一圓形區域。
5. 如申請專利範圍第4項所述之混合定位法，其中步驟d所取得之該交集點為二個時，即取得一第一交集點與一第二交集點時，則更包括下列步驟：d1.接收一第三基地台之第三無線訊號；d2.計算該第三無線訊號自該第三基地台發送後到達該無線通訊裝置之時間；d3.判斷該第三無線訊號涵蓋之區域；d4.若該第三無線訊號涵蓋區域包含該第一交集點時，則讀取該第一交集點之座標資訊；若該第三無線訊號涵蓋區域包涵該第二交集點時，則讀取該第二交集點之座標資訊；以及d5.執行步驟e。
6. 如申請專利範圍第5項所述之混合定位法，其中該第三基地台係為該第一網路內之一基地台。
7. 如申請專利範圍第5項所述之混合定位法，其中該第三基地台係為該第二網路內之一基地台。
8. 一種利用兩個不同網路之混合定位法，適用於一無線通訊裝置分別與一第一網路內之一第一基地台以及一第二網路內之一第二基地台進行訊號傳輸，該混合定位法包含：a.該無線通訊裝置發送一定位查詢訊號至該第一基地台以及該第二基地台；b.分別計算該定位查詢訊號到達該第一基地台以及到達該第二基地台之時間；c.依據該等時間，分別計算該第一基地台以及該第二基地台與該無線通訊裝置之間的距離，並判斷出一第一無線訊號涵蓋之區域以及一第二無線訊號涵蓋之區域；d.取得該第一無線訊號涵蓋區域與第二無線訊號涵蓋區域交會之一交集點，該無線通訊裝置讀取該交集點之座標資訊；以及e.搭配一地理資訊系統，取得該無線通訊裝置之地理位置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之混合定位法，其中該第一網路係為全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications,GSM)，該第二網路係為分碼多重擷取(Code Division Multiple Access,CDMA)系統。
10. 如申請專利範圍第8項所述之混合定位法，其中該第一無線訊號涵蓋區域係以該第一基地台為圓心，該第一基地台與該無線通訊裝置之間之距離為半徑，所構成之一圓形區域；該第二無線訊號涵蓋區域係以該第二基地台為圓心，該第二基地台與該無線通訊裝置之間之距離為半徑，所構成之一圓形區域。
11. 如申請專利範圍第8項所述之混合定位法，其中步驟d所取得之該交集點為二個時，即取得一第一交集點與一第二交集點時，則更包括下列步驟：d1.發送該位置查詢訊號至一第三基地台；d2.計算該位置查詢訊號自該無線通訊裝置發送後到達該第三基地台之時間；d3.依據該時間，判斷該第三無線訊號涵蓋之區域；d4.若該第三無線訊號涵蓋區域包含該第一交集點時，則讀取該第一交集點之座標資訊；若該第三無線訊號涵蓋區域包涵該第二交集點時，則讀取該第二交集點之座標資訊；以及d5.執行步驟e。
12. 如申請專利範圍第11項所述之混合定位法，其中該第三基地台係為該第一網路內之一基地台。
13. 如申請專利範圍第11項所述之混合定位法，其中該第三基地台係為該第二網路內之一基地台。
14. 如申請專利範圍第8項所述之混合定位法，其中該地理資訊系統係儲存複數個地理資訊，該等地理資訊包含道路路線、道路名稱、建築物名稱及資料、地標名稱以及地形狀況。