TWI499792B

TWI499792B - 以行動裝置結合定位技術之資料處理系統與方法

Info

Publication number: TWI499792B
Application number: TW098102189A
Authority: TW
Inventors: Yeong Sung Lin; Eric Chen; Wei Chih Lai; Ming Long Lyu; I Kai Wang; Yi Tien Tsai; Ting Ying Huang; Wei Hsiang; Chiang Chun Wei Fan; Jui Pin Lo
Original assignee: Univ Nat Taiwan
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2015-09-11
Also published as: TW201028719A

Description

以行動裝置結合定位技術之資料處理系統與方法

本發明係關於一種以行動裝置結合定位技術之資料處理系統與方法，更詳而言之，係一種使行動裝置間互相交換座標資訊以進行互動之資料處理系統與方法。

人類於社會活動中，常常須要確定自身的位置或座標，遂發展出各種定位技術。目前，有使用無線訊號來進行定位，如利用GSM、3G、WIFI等無線電波訊號來進行手持式用戶的定位。然而，因這些技術目前尚未純熟，因此市場上較無相關的產品或應用領域。

全球定位系統(Global Positioning System，GPS)為一種由美國所發展的定位技術，最早是作為軍事用途，其應用範圍相當廣泛，如資源調查及探測、導航定位、大地測量、製圖、位置動態資訊、精確定時等方面。一般使用者常用的是位置動態資訊的功能，利用GPS訊號接收機搭配地圖資料庫作計算，即可立即顯示使用者所在位置，這也是一般地圖資訊更新系統(如GPS導航裝置)所採用的運作方式。但全球定位系統最大的缺點係精確度太低，其誤差範圍為5至10公尺，因此應用層面相當有限。

伽利略衛星系統是世界上第一個基於民用的全球衛星導航定位系統，其提供高精度，高可靠性的定位服務，實現完全非軍方控制、管理，可以進行覆蓋全球的導航和定位功能。且伽利略衛星能發現1公尺長的目標，其精確度較美國GPS系統為高。

然而，上述的習知技術，具有以下的缺點：

(1)用戶間無法產生互動。習知技術中使用者僅能透過定位訊號接收裝置被動的進行定位，然多數使用者間卻無法接收其他使用者的資料進而產生互動。

(2)定位技術的應用層面受限。習知的定位技術受限於系統本身的架構通常只適用於個人的導航定位或位置動態查詢，在複數使用者的應用面則受到很大限制。

綜上所述，如何能提供一種以行動裝置結合定位技術之資料處理系統與方法來解決上述習知技術缺點，遂成為目前亟待解決的課題。

為解決前述習知技術之缺失，本發明之目的在於提供一種以行動裝置結合定位技術之資料處理系統與方法，可透過複數個行動裝置間互相傳遞座標資訊來增加定位技術的應用領域與層面。

為達前述目的及其他目的，本發明提供一種以行動裝置結合定位技術之資料處理系統，包括：定位裝置，係用以發送定位訊號；複數個行動裝置，係用以進行資料處理、接收及傳送，該行動裝置包括：定位訊號處理模組，係用以接收該定位訊號並形成座標資訊；無線訊號收發模組，係用以收發無線訊號；以及資料計算模組，係用以對該座標資訊進行計算，其中，該複數個行動裝置形成至少一通訊群組，以由其中一行動裝置透過該無線訊號收發模組接收該通訊群組中其他行動裝置之座標資訊，令該資料計算模組對該座標資訊進行計算而獲得群組資訊，以透過該無線訊號收發模組將該群組資訊輸出使該通訊群組之行動裝置均取得該群組資訊。

於一較佳態樣中，該行動裝置具有對話(talk)功能，係透過該無線訊號收發模組與該其他行動裝置互相傳遞資料，於該行動裝置利用該對話功能接收來自該其他行動裝置之座標資訊後，依據特定之處理程序對該座標資訊進行計算以獲得該群組資訊，並將該群組資訊傳予該其他行動裝置。

於另一較佳態樣中，本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統，復包括資料處理平台，係用以接收來自該複數個行動裝置之座標資訊，再依據特定之處理程序對該座標資訊進行計算以獲得該群組資訊，並將計算結果傳予該複數個行動裝置。

本發明又提供一種以行動裝置結合定位技術之資料處理方法，係應用於具有定位裝置及複數個行動裝置之系統，包括以下步驟：(1)令該複數個行動裝置形成至少一通訊群組；(2)令該行動裝置接收該定位裝置發送之定位訊號，並將該定位訊號形成座標資訊；(3)令該行動裝置透過無線傳輸方式接收該通訊群組之其他行動裝置之座標資訊；以及(4)令該行動裝置依據特定之處理程序對該座標資訊進行計算以獲得群組資訊，並將該群組資訊傳予該通訊群組之其他行動裝置。

本發明更提供一種以行動裝置結合定位技術之資料處理方法，係應用於具有定位裝置、複數個行動裝置及資料處理平台之系統，包括以下步驟：(1)令該複數個行動裝置形成至少一通訊群組；(2)令該通訊群組之行動裝置接收該定位裝置發送之定位訊號，並將該定位訊號形成座標資訊；(3)令該通訊群組之行動裝置透過無線傳輸方式將該座標資訊傳予該資料處理平台；以及(4)令該資料處理平台依據特定之處理程序對該座標資訊進行計算以獲得群組資訊，並將該群組資訊傳予該行動裝置。

相較於習知的技術，本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統與方法使複數個行動裝置建立通訊群組並互相傳遞座標資訊，再透過特定之處理程序進行計算，藉以增加定位技術更多種應用方式與使用層面，並提升使用者間的互動關係。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。

請參閱第1圖，其係本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統之架構圖。如圖所示，本系統包括定位裝置10及複數個行動裝置11，其中，行動裝置11包含定位訊號處理模組110、無線訊號收發模組111及資料計算模組112。

定位裝置10用以發送定位訊號，使用者可接收該定位訊號以判斷自身所在位置。定位裝置可為GPS定位衛星、伽利略衛星、無線網路定位設備或行動通訊基地台。舉例而言，於地面之使用者若具備GPS接收器，即可接收GPS定位衛星發送之定位訊號以確定其自身位置或座標。

行動裝置11用以進行資料處理、接收及傳送，可為常見的智慧型手機、個人數位助理(PDA)或攜帶式電腦。其中，行動裝置11更包含各種功能模組，將於以下詳細說明。

定位訊號處理模組110用以接收定位裝置所發出之定位訊號並據以形成座標資訊，所謂定位訊號係指能夠確定接收訊號之裝置所在位置之訊息。舉例而言，全球定位系統(GPS)衛星所發出的訊號即為一種定位訊號，又一般無線通訊基地台在其射程範圍所發出之訊號，也可作為一種定位訊號。又例如無線區域網路的站點(Access Point)，其工作範圍所發出之訊號也是一種定位訊號。

無線訊號收發模組111用以收發無線訊號，其中，該無線訊號收發模組111可收發無線區域網路(Wireless LAN)訊號或無線廣域網路(Wireless WAN)訊號。例如目前市面上的2G、2.5G或3G的通訊模組，均可作為本發明之無線訊號收發模組111。

資料計算模組112用以對座標資訊進行計算藉以取得各種與座標資訊相關的資料，如路線預料資料或相對位置資料。

具體實施時，首先，該複數個行動裝置11形成至少一通訊群組，透過無線訊號收發模組11接收該通訊群組中其他行動裝置之座標資訊，由該資料計算模組112對該座標資訊進行計算以獲得群組資訊，並透過無線訊號收發模組111進行傳輸使通訊群組之行動裝置均取得群組資訊。其中，群組資訊可為複數個行動裝置之狀態資訊、位置資訊、分組資訊、計分資訊或移動策略資訊。複數個行動裝置間透過相互資料的交換並搭配精確的座標資訊，使通訊群組中的行動裝置可了解彼此的相對位置，因此能將各種大地遊戲具體地於本系統中實現。

於一較佳實施例中，當系統形成複數個通訊群組時，每一通訊群組均選擇一行動裝置與其他通訊群組中所選擇之行動裝置交換所屬之群組資訊，藉以使不同通訊群組間之群組資訊能相互流通。

請參閱第2圖，其係本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統一具體實施例之架構圖。如圖所示，本實施例包括定位裝置20及行動裝置21a、21b、21c、21d與21e。

相較於第1圖，本實施例之行動裝置具有對話(talk)或廣播(broadcast)功能。行動裝置可透過無線訊號收發模組與其他行動裝置互相傳遞資料，利用對話功能接收來自其他行動裝置之座標資訊後，依據特定之處理程序對所接收之座標資訊進行計算以獲得群組資訊，並利用廣播功能將該群組資訊傳予該其他行動裝置。例如，行動裝置21a接收定位裝置20所發送的定位訊號後可形成自身位置的座標資訊，且行動裝置21a尚可主動與周遭的行動裝置21b~21e進行對話，利用無線通訊取得行動裝置21b~21e的座標資訊後進行計算取得群組資訊，再利用廣播的方式將群組資訊傳予行動裝置21b~21e或其他行動裝置。於本實施例中可由所有行動裝置進行分散式的資料運算，並透過無線網路進行資料交換，亦可指定一行動裝置作為運算主機，由其他行動裝置將座標資訊傳給運算主機進行計算形成群組資訊後，再由運算主機將群組資訊回傳給其他行動裝置。

於一較佳實施例中，具有主人(Host)功能之行動裝置可與其他行動裝置進行對話藉以邀請該其他行動裝置加入通訊群組。

於另一較佳實施例中，本發明之系統復包括座標參考裝置，用以接收該複數個行動裝置之座標資訊，再依據特定之處理程序對該座標資訊進行計算以獲得該群組資訊，並將該群組資訊傳予該行動裝置。舉例而言，座標參考裝置可為一種具有短程感應器之定點設備，當座標參考裝置應用於大地遊戲時，可透過短程感應器發現周遭的行動裝置，以與該行動裝置交換座標資訊、狀態資訊或遊戲資訊。

於再一較佳實施例中，該行動裝置復設置電子地圖軟體，用以根據該座標資訊顯示該通訊群組中行動裝置的相對位置、行進路線或路徑規劃預測。

請參閱第3圖，其係本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統另一具體實施例之架構圖。如圖所示，本實施例之資料處理系統係包括定位裝置30、行動裝置31a~31c以及資料處理平台32。

相較於第1圖與第2圖，本實施例係採用集中式的計算進行資料處理。資料處理平台32用以接收來自複數個行動裝置31a~31c之座標資訊，再依據特定之處理程序對該座標資訊進行計算以獲得該群組資訊，並將計算結果傳予行動裝置31a~31c。資料處理平台32可為電信業者提供之加值服務平台，行動裝置僅須將座標資訊傳給該加值服務平台，由該加值服務平台進行所有資料的計算與處理，如此可減少行動裝置的運算負擔，並使得整個系統運作的更流暢。

於一較佳實施例中，上述之處理程序係將所接收之座標資訊依據軟體之預設流程、規則或方式進行計算。此外，行動裝置可依據不同的遊戲內容設置不同的程式軟體。

請參閱第4圖，其係應用本發明之系統進行大地遊戲之一具體實施例之架構圖。如圖所示，本實施例之資料處理系統係包括伽利略衛星40、遊戲場地41、第一通訊群組之手機42、第二通訊群組之手機43、旗子44以及遊戲資料處理平台45。

於本實施例中係進行一種旗地爭奪遊戲，每一位遊戲者均持有手機，該手機可接收伽利略衛星40發送之定位訊號。當遊戲者持有手機於遊戲場地41移動時，會不斷將定位訊號回傳給遊戲資料處理平台45。首先，由遊戲資料處理平台45將遊戲者區分為第一通訊群組與第二通訊群組，遊戲資料處理平台45於一特定時間週期(例如1分鐘)統計一次每支旗子44特定範圍內(例如2公尺)的遊戲者，遊戲者較多之通訊群組可獲得分數。而遊戲者的手機會一直收到遊戲資料處理平台45回傳的群組資訊，因此，同樣通訊群組的遊戲者可察覺彼此的相對位置，藉以快速擬定相應的搶旗策略。遊戲資料處理平台45尚可依據遊戲規則以遊戲者的座標資訊計算出對應之狀態資訊、位置資訊、分組資訊、計分資訊或移動策略資訊，並傳回給遊戲者的手機，使得遊戲內容更趣味與豐富。

於一較佳實施例中，使用者尚可將行動裝置與載具搭配應用，藉以增加本發明應用的變化性。以上述遊戲例，遊戲者可將行動裝置安裝於自行車或沙灘車上以進行遊戲，如此能增加遊戲者的活動範圍。另外，透過載具的快速移動特性還可發展出不同的遊戲規則與遊戲方式，使該大地遊戲更具變化性與趣味性。

請參閱第5圖，為應用本發明之系統進行大地遊戲之另一具體實施例之架構圖。如圖所示，本實施例包括伽利略衛星50、遊戲場地51以及行動裝置52a~52c。

於本實施例中係進行一種踩地雷的遊戲，每一位遊戲者均持有行動裝置，該行動裝置可接收伽利略衛星50發送之定位訊號。行動裝置預先於將遊戲場地區分為數個座標區塊(本圖所示具有30個座標區塊)，並且將特定座標區塊設為地雷區(如灰色區塊)，遊戲者必須判斷那一個座標區塊設有地雷，若遊戲者於遊戲場地51移動至尚未解除地雷之區域，則行動裝置會顯示地雷爆炸使遊戲結束，若遊戲者對具有地雷的區域進行地雷解除，則可獲得分數。本實施例的踩地雷遊戲尚具有多人遊戲模式，首先，由某一行動裝置建立遊戲作為遊戲的主人，接著，透過對話功能邀請其他行動裝置的遊戲者加入遊戲。例如，圖式中行動裝置52a為遊戲的主人，故可發送邀請訊息給其他行動裝置52b~52c。若行動裝置52b~52c回傳同意訊息，則行動裝置52a會將行動裝置52b~52c納入同一通訊群組中，使遊戲者於遊戲進行時可互相傳遞訊息。

於多人遊戲模式時，為了增加競賽的趣味性，可將遊戲規則設定為愈快踩到越多地雷之遊戲者能獲得越高的分數。

於一較佳實施例中，遊戲者可組成複數個群組同時進行踩地雷遊戲。同一群組內的遊戲者於正確掃除地雷時可增加群組的積分，若誤踩到地雷時則減少其所屬群組的積分或使該踩到地雷的遊戲者退出遊戲，最後，比較每個群組的積分高低或群組內尚生存的遊戲者數量來決定遊戲的勝負。

請參閱第6圖，為本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理方法一具體實施例之流程圖。如圖所示，其具體流程包括以下的步驟。

於步驟S60中，將複數個行動裝置形成至少一通訊群組。接著進至步驟S61。

於步驟S61中，令行動裝置接收定位裝置發送之定位信號，並將該定位信號形成座標資訊。接著進至步驟S62。

於步驟S62中，令行動裝置透過無線傳輸方式接收該通訊群組之其他行動裝置之座標資訊。接著進至步驟S63。

於步驟S63中，令行動裝置依據特定之處理程序對該座標資訊進行計算以獲得群組資訊，並將該群組資訊傳予該通訊群組之其他行動裝置。其中，群組資訊可為行動裝置之狀態資訊、位置資訊、分組資訊、計分資訊或移動策略資訊。

請參閱第7圖，為本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理方法另一具體實施例之流程圖。如圖所示，其具體流程包括以下的步驟。

於步驟S70中，令複數個行動裝置形成至少一通訊群組。接著進至步驟S71。

於步驟S71中，令該通訊群組之行動裝置接收定位裝置發送之定位信號，並將定位信號形成座標資訊。接著進至步驟S72。

於步驟S72中，令該通訊群組之行動裝置透過無線傳輸方式將該座標資訊傳予資料處理平台。接著進至步驟S72。

於步驟S73中，令資料處理平台依據特定之處理程序對該座標資訊進行計算以獲得群組資訊，並將該群組資訊果傳予該行動裝置。

請參閱第8圖，為應用本發明之方法進行大地遊戲之一具體實施例之流程圖。如圖所示，其具體流程包括以下的步驟。

於步驟S80中，令一行動裝置連結遊戲平台設定一通訊群組。接著進至步驟S81。

於步驟S81中，令遊戲平台透過無線網路發送邀請訊息予鄰近該行動裝置之其他行動裝置，請求加入此通訊群組進行多人遊戲。接著進至步驟S82。

於步驟S82中，遊戲平台將回傳同意訊息之行動裝置加入通訊群組並開始遊戲程序。接著進至步驟S83。

於步驟S83中，行動裝置依據遊戲規則變動位置，並透過無線傳輸方式將自身之座標資訊傳予該遊戲平台。接著進至步驟S84。

於步驟S84中，令遊戲平台依據遊戲計分方式對該座標資訊進行計算以獲得行動裝置之狀態資訊、位置資訊、分組資訊、計分資訊或移動策略資訊，並將該資訊傳予通訊群組中的行動裝置。

本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統與方法，由複數個行動裝置建立一通訊群組並互相傳遞座標資訊，再透過特定之處理程序進行計算，藉以使定位技術增加更多種應用方式與使用層面，並提升使用者間的互動關係。

綜上所述，本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統與方法可產生以下的功效：

(1)加強使用者間的互動性。習知技術中使用者僅能透過定位裝置被動的取得座標資訊，故多數使用者間無法產生互動。本發明可將複數個行動裝置形成一通訊群組，並結合定位技術讓使用者於移動時能同時取得其他人的座標資訊，因此更加強使用者間的互動性。

(2)增加定位技術的應用層面。習知的定位技術受限於系統本身的架構通常只適用於個人的導航定位或位置動態查詢等少數的應用層面。本發明可結合精確的座標資訊將定位技術的應用層面推廣至大地遊戲、野地冒險或團康活動，提昇定位技術的商業價值。

上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。

10、20、30．．．定位裝置

11、21a~21e、31a~31c．．．行動裝置

110．．．定位訊號處理模組

111．．．無線訊號收發模組

112．．．資料計算模組

32．．．資料處理平台

40、50．．．伽利略衛星

41、51．．．遊戲場地

42．．．第一通訊群組之手機

43．．．第二通訊群組之手機

44．．．旗子

45．．．遊戲資料處理平台

52a~52c．．．遊戲者之行動裝置

S60-S63．．．步驟

S70-S73．．．步驟

S80-S84．．．步驟

第1圖為本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統之架構圖；

第2圖為本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統一具體實施例之架構圖；

第3圖為本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統另一具體實施例之架構圖；

第4圖為應用本發明之系統進行大地遊戲之一具體實施例之架構圖；

第5圖為應用本發明之系統進行大地遊戲之另一具體實施例之架構圖；

第6圖為本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理方法一具體實施例之流程圖；

第7圖為本發明之以行動裝置結合定位技術之資料處理方法另一具體實施例之流程圖；以及

第8圖為應用本發明之方法進行大地遊戲之一具體實施例之流程圖。

10．．．定位裝置

11．．．行動裝置

110．．．定位訊號處理模組

111．．．無線訊號收發模組

112．．．資料計算模組

Claims

一種以行動裝置結合定位技術之資料處理系統，包括：定位裝置，係用以發送定位訊號；複數個行動裝置，係用以進行資料處理、接收及傳送，該行動裝置包括：定位訊號處理模組，係用以接收該定位訊號並形成座標資訊；無線訊號收發模組，係用以收發無線訊號，該複數個行動裝置形成至少一通訊群組，以由其中一行動裝置透過該無線訊號收發模組接收該通訊群組中其他行動裝置之座標資訊；以及資料計算模組，係依據集中式資料運算方式獲得該通訊群組之群組資訊，以透過該無線訊號收發模組將該群組資訊傳出，使該通訊群組之行動裝置均取得該群組資訊，其中，該集中式資料運算方式係由資料處理平台接收來自該複數個行動裝置之座標資訊，並依據該資料處理平台之程式軟體之預設流程或規則對該座標資訊進行計算以獲得該群組資訊；以及座標參考裝置，係用以感測其周遭之行動裝置，並與該行動裝置交換彼此之座標資訊。
如申請專利範圍第1項之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統，其中，於通訊群組中選擇一行動裝置與其他通訊群組中所選擇之行動裝置交換所屬之群組資訊，藉以使不同通訊群組間之群組資訊相互流通。
如申請專利範圍第1項之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統，其中，該行動裝置具有對話(talk)功能，係透過該無線訊號收發模組與該其他行動裝置互相傳遞資料，於該行動裝置利用該對話功能接收來自該其他行動裝置之座標資訊後，對該座標資訊進行計算以獲得該群組資訊，並將該群組資訊傳予該其他行動裝置。
如申請專利範圍第3項之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統，其中，該行動裝置具有廣播(broadcast)功能，係用以將該群組資訊以廣播方式傳予該其他行動裝置。
如申請專利範圍第3項之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統，具有主人(Host)功能之行動裝置與該其他行動裝置進行對話藉以邀請該其他行動裝置加入該通訊群組。
如申請專利範圍第1項之以行動裝置結合定位技術之資料處理系統，其中，該行動裝置復設置電子地圖軟體，用以根據該座標資訊顯示該通訊群組中行動裝置的相對位置、行進路線或路徑規劃預測。
一種以行動裝置結合定位技術之資料處理方法，係應用於具有定位裝置及複數個行動裝置之系統，包括以下步驟：(1)令該複數個行動裝置形成至少一通訊群組；(2)令該行動裝置接收該定位裝置發送之定位訊號，並將該定位訊號形成座標資訊；(3)令該行動裝置透過無線傳輸方式接收該通訊群組之其他行動裝置之座標資訊；(4)令資料處理平台以集中式資料運算方式接收來自該複數個行動裝置之座標資訊，並依據該資料處理平台之程式軟體之預設流程或規則對該座標資訊進行計算以獲得該群組資訊；(5)令該行動裝置取得該通訊群組之群組資訊，並將該群組資訊傳予該通訊群組之其他行動裝置；以及(6)令座標參考裝置感測其周遭之行動裝置，並與該行動裝置交換彼此之座標資訊。
如申請專利範圍第7項之以行動裝置結合定位技術之資料處理方法，其中，步驟(1)復包括以下步驟：(1-1)令一行動裝置設定至少一通訊群組並開啟對話功能；以及(1-2)令該行動裝置與其他行動裝置進行對話，藉以邀請該其他行動裝置加入該通訊群組。
一種以行動裝置結合定位技術之資料處理方法，係應用於具有定位裝置、複數個行動裝置及資料處理平台之系統，包括以下步驟：(1)令該複數個行動裝置形成至少一通訊群組；(2)令該通訊群組之行動裝置接收該定位裝置發送之定位訊號，並將該定位訊號形成座標資訊；(3)令該通訊群組之行動裝置透過無線傳輸方式將該座標資訊傳予該資料處理平台；(4)令該資料處理平台以集中式資料運算方式接收來自該複數個行動裝置之座標資訊，並依據該資料處理平台之程式軟體之預設流程或規則對該座標資訊進行計算以獲得該通訊群組之群組資訊，再將該群組資訊傳予該行動裝置；以及(5)令座標參考裝置感測其周遭之行動裝置，並與該行動裝置交換彼此之座標資訊。
如申請專利範圍第9項之以行動裝置結合定位技術之資料處理方法，其中，步驟(1)復包括以下步驟：(1-1)令一行動裝置連結該資料處理平台設定至少一通訊群組；(1-2)令該資料處理平台發送邀請予訊息鄰近該行動裝置之其他行動裝置請求加入該通訊群組；以及(1-3)令該資料處理平台將回傳同意訊息之行動裝置加入該通訊群組。