TWI542895B - 室內定位系統及方法 - Google Patents

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TWI542895B TW104121772A TW104121772A TWI542895B TW I542895 B TWI542895 B TW I542895B TW 104121772 A TW104121772 A TW 104121772A TW 104121772 A TW104121772 A TW 104121772A TW I542895 B TWI542895 B TW I542895B
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陳俊良
劉馨勤
馬奕葳
邱品銓
李偉綸
湯嘉倫
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Description

室內定位系統及方法
本發明係關於一種室內定位系統及方法，更精確的說，係關於一種結合指紋法比對及多點定位及三角定位之演算機制，來提升適應性及精度等特性的室內定位系統及方法。
在科技日新月異的世代中，適地性服務(Location Based Service,LBS)早已廣泛應用於民生用途上。定位系統過去僅用於軍事方面，而近年來更將其導入行車導航、救災、醫療以及購物推播等相關應用。然其定位方式繁多，除常見的全球定位系統(Global Positioning System,GPS)外，3G無線基地台定位等技術近年來也投入許多研究。其中GPS能準確進行移動定位及測速定位，且精度可達10公尺內，其最廣面積更達於地球表面(98%)，然而GPS於高樓林立的街道中或室內容易受到環境折射、繞射、傢俱佈局等干擾因素，導致使用GPS進行室內定位的結果誤差甚大。
目前，ZigBee、Wi-Fi、Beacon等模組取代GPS於室內定位的角色，更發展出多種演算法及其機制，其中指紋比對法較廣為使用。指紋比對法須透過事先訓練量測環境中不同位置的無線定位訊號樣式，建立並儲存資料 庫，於定位時從資料庫之訓練的樣式進行比對，選出與當前訊號相似之一點或數點來估測目標位置，然僅依靠偵測已知特定無線基地台(Access Point)之訊號值(RSSI)當作比對之參考依據，其易受環境影響造成誤判且誤差率較高。
因此，本發明將原本於接收端之全向性天線改為指向性天線，讓每次樣式訓練中使用單一方位的定位資訊，無論是環境特徵較為複雜或是單純之室內場景，皆可透過指紋定位與指向性天線之結合方式；於此室內定位系統中，除無線基地台(Access Point)外更導入藍牙無線發射器(Beacon)進行輔助定位及強化精度之功用，使此定位系統具高適應性與高精度等特性。
為了解決上述問題，本發明提供了一種結合指紋比對式、多點定位及子空間選取等定位模式的定位系統。
根據本發明的一個態樣，在於提供一種室內定位方法，用以在佈建有複數個無線基地台及複數個藍牙無線發射器的室內環境對一定位裝置進行定位，方法包含下列步驟：控制定位裝置之指向性天線分別對複數個無線基地台進行掃描以接收複數個無線訊號值；將所接收之複數個無線訊號值與一無線訊號值表比對得到定位裝置與複數個無線基地台之間的複數個距離，再利用複數個距離進行一多點定位步驟而獲得一初步定位位置；將所接收之複數個無線訊號值與一參考點表進行比較而取得一參考範圍，參考點表係定義複數個參考點之位置與個別在複數個參考點之位置上，藉指向性天線對各複數個無線基地台量測之無線訊號值之間之對應關係；控制定位裝置之指向性天線分別對複數個藍牙無線發射器進行掃描以接收複數個藍牙訊號值，且複數個藍牙無線發射 器將室內環境劃分為對應於複數個藍牙訊號值之複數個子空間；將所接收之複數個藍牙訊號值與一藍牙訊號值表比對，產生一比對結果，再根據比對結果選取複數個子空間之其中之一，獲得一選取子空間；判斷初步定位位置是否在選取子空間及參考範圍中，若是，則根據選取子空間中較強之複數個藍牙訊號值及複數個無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果，若否，則根據選取子空間中較強之複數個藍牙無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果。
較佳者，無線訊號值表可為無線訊號n值表，其係為複數個無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係，距離公式係為無線訊號之RSSI值與距離的函數關係。
較佳者，藍牙無線訊號值表係為一藍牙無線訊號n值表，其係為複數個藍牙無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係。
較佳者，多點定位步驟係包含將複數個距離作為半徑，以複數個無線基地台之位置作為圓心，畫出複數個圓並以複數個圓之複數個交點定義一初步範圍，將初步範圍之幾何中心點作為初步定位位置。
較佳者，複數個藍牙無線發射器之數量可為八個以上，且複數個子空間之數量係為兩個以上。
根據本發明的另一種態樣，係提供一種室內定位系統，適用於在佈建有複數個無線基地台及複數個藍牙無線發射器的室內環境進行定位，其包含定位裝置、處理器、資料庫及定位計算模組。定位裝置包含指向性天線，處理器電性連接於定位裝置，其控制指向性天線對複數個無線基地台進行掃描以接收複數個無線訊號值，並控制指向性天線分別對複數個藍牙無線發射器進行掃描以接收複數個藍牙訊號值，且複數個藍牙無線發射器將室內環境劃分為對 應於複數個藍牙訊號值之複數個子空間。資料庫與處理器電性連接，儲存有無線訊號值表、參考點表及藍牙訊號值表，參考點表係定義複數個參考點之位置與個別在複數個參考點之位置上，藉指向性天線對各複數個無線基地台量測之無線訊號值之間之對應關係。定位計算模組分別與處理器及資料庫電性連接，其中，定位計算模組將所接收之複數個無線訊號值與無線訊號值表比對得到定位裝置與複數個無線基地台之間的複數個距離，再利用複數個距離進行多點定位步驟而獲得初步定位位置，將所接收之複數個無線訊號值與參考點表進行比較而取得參考範圍，將所接收之複數個藍牙訊號值與藍牙訊號值表比對，產生比對結果，再根據比對結果選取複數個子空間之其中之一，獲得選取子空間，判斷初步定位位置是否在選取子空間及參考範圍中，若是，則根據選取子空間中較強之複數個藍牙訊號值及複數個無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果，若否，則根據選取子空間中較強之複數個藍牙無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果。
較佳者，無線訊號值表可為無線訊號n值表，其可為複數個無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係，距離公式可為無線訊號之RSSI值與距離的函數關係。
較佳者，藍牙無線訊號值表可為藍牙無線訊號n值表，其為複數個藍牙無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係。
較佳者，多點定位步驟可包含將複數個距離作為半徑，以複數個無線基地台之位置作為圓心，畫出複數個圓並以複數個圓之複數個交點定義一初步範圍，將初步範圍之幾何中心點作為初步定位位置。
較佳者，複數個藍牙無線發射器之數量可為八個以上，且複數個子空間之數量可為兩個以上。
承上所述，根據本發明提供之室內定位方法及系統，相較於現有技術，其中採用了指向性天線，在無論是環境特徵較為複雜或是單純之室內場景下，皆可透過指紋定位與指向性天線之結合方式；於此室內定位系統中，除無線基地台(Access Point)外，更導入藍牙無線發射器(Beacon)進行輔助定位及強化精度之功用，使此定位系統具高適應性與高精度等特性。
1‧‧‧室內定位系統
10‧‧‧定位裝置
102‧‧‧指向性天線
12‧‧‧處理器
16‧‧‧資料庫
18、600‧‧‧定位計算模組
160‧‧‧無線訊號值表
162‧‧‧參考點表
164‧‧‧藍牙訊號值表
200‧‧‧管理器
202‧‧‧RF天線接口
204‧‧‧RF指向性天線
300‧‧‧軟體架構
302‧‧‧無線訊號管理部
304‧‧‧藍牙無線訊號管理部
306‧‧‧資料庫
308‧‧‧定位演算部
602‧‧‧多點定位演算部
604‧‧‧子空間選取演算部
606‧‧‧三角定位演算部
BT1~BT8‧‧‧藍牙無線發射器
SUB1、SUB2‧‧‧子空間
S401~S404、S801~S808‧‧‧步驟
本發明之上述及其他特徵及優勢將藉由參照附圖詳細說明其例示性實施例而變得更顯而易知，其中：第1圖為根據本發明之室內定位系統之第一實施例之方塊圖。
第2圖為本發明室內定位系統之硬體實施例之示意圖。
第3圖為本發明室內定位系統之軟體實施例之示意圖。
第4圖為本發明實施例之定位裝置所在預設環境之示意圖。
第5圖為本發明的室內定位系統的無線訊號值表、藍牙訊號值表以及參考點表建制流程圖。
第6圖為根據本發明的室內定位系統的實施例的定位計算模組之方塊圖。
第7圖為根據本發明的室內定位系統的實施例繪示的藍牙無線發射器架設示意圖。
第8圖為本發明實施例之室內定位方法之實際定位時的定位流程圖。
於此使用，詞彙“與/或”包含一或多個相關條列項目之任何或所有組合。當“至少其一”之敘述前綴於一元件清單前時，係修飾整個清單元件而非修飾清單中之個別元件。
參閱第1圖，其為根據本發明之室內定位系統之第一實施例之方塊圖。本發明之室內定位系統1，適用於在佈建有複數個無線基地台及複數個藍牙無線發射器的室內環境進行定位，其包含定位裝置10、處理器12、資料庫16及定位計算模組18。定位裝置10包含指向性天線102。指向性天線102可分別朝向不同方向設置，定位裝置100可利用指向性天線102掃描並接收無線基地台及藍牙訊號發射器所傳送之訊號，並據以決定定位裝置100之所在位置。
處理器12電性連接於定位裝置10，其控制指向性天線102，對室內環境中複數個無線基地台進行掃描以接收複數個無線訊號值，且控制指向性天線102分別對室內環境中複數個藍牙無線發射器進行掃描以接收複數個藍牙訊號值。值得一提的是，複數個藍牙無線發射器至少將室內環境劃分為對應於該複數個藍牙訊號值之複數個子空間，將在下文中進行說明。
資料庫16，與處理器12電性連接，儲存有無線訊號值表160、參考點表162及藍牙訊號值表164，參考點162表係定義室內環境中，複數個參考點之位置與個別在複數個參考點之位置上，藉指向性天線102對各複數個無線基地台量測之無線訊號值之間之對應關係。無線訊號值表160係為一無線訊號n值 表，其係為複數個無線基地台產生之複數個無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係，距離公式係為該無線訊號之RSSI值與該距離的函數關係。藍牙無線訊號值表164係為一藍牙無線訊號n值表，其係為複數個該藍牙無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係。無線訊號值表160、參考點表162及藍牙無線訊號值表164的建立流程將在下文中說明。
定位計算模組18，分別與處理器12及資料庫16電性連接，其中，定位計算模組18將所接收之該複數個無線訊號值與無線訊號值表160比對得到定位裝置10與複數個無線基地台之間的複數個距離，再利用該複數個距離進行多點定位步驟而獲得初步定位位置，將所接收之該複數個無線訊號值與參考點表162進行比較而取得參考範圍，將所接收之複數個該藍牙訊號值與藍牙訊號值表164比對，產生比對結果，再根據比對結果選取複數個子空間之其中之一，獲得選取子空間，判斷初步定位位置是否在該選取子空間及該參考範圍中，若是，則根據該選取子空間中較強之該複數個藍牙訊號值及該複數個無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果，若否，則根據該選取子空間中較強之複數個藍牙無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果。具體而言，定位計算模組18可包含執行上述步驟之硬體、韌體或軟體，並可以處理器進行該等步驟，此為本領域具有通常知識者熟知之實行方式，故不在此贅述。
此外，上文中所述之多點定位步驟，係指將複數個距離作為半徑，以該複數個無線基地台之位置作為圓心，畫出複數個圓並以複數個該圓之複數個交點定義初步範圍，將該初步範圍之幾何中心點作為該初步定位位置。
請參考第2圖，其為本發明室內定位系統之硬體實施例之示意圖。如第2圖所示，管理器200包含前述處理器12、資料庫16及定位計算模組18，管理器200具體而言可為一平板電腦，並提供一使用者介面，其透過RF天線接口202連接至RF指向性天線204，其中RF指向性天線204係對應於前述實施例中之指向性天線102。
請參考第3圖，其為本發明室內定位系統之軟體實施例之示意圖。軟體架構300包含無線訊號管理部302、藍牙無線訊號管理部304、資料庫306及定位演算部308。其中，軟體架構300可由前述實施例中之管理器200(即，平板電腦)所執行，並提供前述之使用者介面，無線訊號管理部302對應於處理器12之部份功能，用以控制指向性天線102對複數個無線基地台進行掃描以接收複數個無線訊號值，藍牙無線訊號管理部304控制指向性天線102分別對複數個藍牙無線發射器進行掃描以接收複數個藍牙訊號值。資料庫306亦對應於前述資料庫16之功能，故不在此贅述。
具體而言，根據本發明的較佳實施例，當系統初始設定完成後，透過無線訊號管理部302對指定無線基地台(Access Point)進行10秒的訊號接收，每0.5秒啟動一次無線訊號搜尋(例如，Wi-Fi)，無線訊號搜尋完成後，再透過藍牙無線訊號管理部304進行10秒的訊號接收，每0.5秒啟動一次Bluetooth搜尋，讓訊號值(RSSI)能不斷地更新並記錄，當搜尋完成後，將所有的訊號值(RSSI)傳送至定位演算部308做定位計算，最後將室內定位之結果顯示於前述管理器200之使用者介面上。
本發明設計之室內定位系統，結合指紋定位、多點定位及三角定位之演算機制。首先須建立資料庫。此處，資料庫主要分別建立了無線訊號值 表、藍牙訊號值表以及參考點表，以提供定位時所需之資訊，下列將分別針對無線訊號值表、藍牙訊號值表以及參考點表其內部儲存之資訊及資訊取得之方式進行詳述。
請參考第4圖及第5圖，第4圖顯示本發明實施例之定位裝置所在預設環境之示意圖，第5圖為本發明的室內定位系統的無線訊號值表、藍牙訊號值表以及參考點表建制流程。包含步驟如下：
步驟S401，設定環境訓練點。其藉由管理器200輸入所在環境之室內環境參數，該室內環境參數包含區域大小、指定之無線基地台名稱等，管理器200會將所在環境之區域分割成複數個子區域，該複數個子區域分別以複數個訓練點表示。如第4圖所示，複數個子區域分別以參考點P1~P3表示，且定位裝置100被置於該預設地圖的中央處。在該預設地圖之複數個子區域內隨機設置有複數個無線基地台300。
建立無線訊號值表時，可在離線環境下建置，針對每一個訓練點(AP Reference Point)進行指定無線基地台(Access Point)的訊號值(RSSI)量測，並將每一參考點於指向性天線之量測值(v)紀錄於資料庫中。
步驟S402，位於訓練點上，接收環境中指向性天線102之訊號之RSSI值。其藉由定位裝置10位於各訓練點上，控制指向性天線102接收來自複數個無線基地台300所發射之複數個訊號之RSSI值，管理器200將該複數個訊號之RSSI值儲存為複數個預設訊號之RSSI值。
步驟S403，儲存各訓練點之位置與位於各訓練點上所接收之訊號之RSSI值作為資料庫之參考點表。其藉由將步驟S402中定位裝置10測量之訊號 之RSSI值(v)及其所對應的訓練點(即參考點)之位置(P1-Pn)的對應關係製作成參考點表。該參考點表係如下表1所示。
步驟S404，利用資料庫中之訊號之RSSI值建立n值表。其藉由定位裝置10針對各無線基地台300進行單位公尺的訊號之RSSI值量測，即每一公尺記錄一量測值，並將該結果代入RSSI距離公式中以計算出本發明之定位裝置10位於該環境下的訊號之RSSI值與功率衰減因子的對應關係，並將其儲存於資料庫中作為n值表，該RSSI距離公式及n值表如下式1及表2所示。
式1：L(d)=L0-10nlog(d)
其中L(d)為定位裝置距離指定之無線基地台d公尺之訊號值；L0為單位公尺之訊號值；n為功率衰減因子；d為定位裝置與指定之無線基地台的距離。且多個無線基地台係對應具有多個n值表。
其中x1~xn係為對指定之無線基地台所測得的訊號之RSSI值；n1~nn係為對指定之無線基地台的功率衰減因子。
較佳者，藍牙無線訊號值表亦採用上述步驟建立，其流程與第5圖所示之流程相同，故不在此贅述。
請參考第6圖，其為根據本發明的室內定位系統的實施例的定位計算模組之方塊圖。此處，定位計算模組600係指前述室內定位系統1之定位計算模組18，以及軟體架構300中之定位演算部308。定位計算模組600包含多點定位演算部602、子空間選取演算部604，以及三角定位演算部606。
詳細而言，執行多點定位演算部602時，至少需建置三台以上無線基地台(Access Point)，此處，無線基地台之架設可參照第4圖所示。於實際定位時，藉由處理器控制指向性天線，量測指定無線基地台(Access Point)之訊號值表單(List)並計算各個表單之平均數值(v)，再將(v)最強訊號值(RSSI)於資料庫中n值表尋找相對應之轉換距離，以此距離作為半徑，指定無線基地台(Access Point)位置為圓心，畫出一圓，場域中依照無線基地台的數量，共可畫出三個以上的圓，藉由畫出的數個圓中，找出合理範圍內相互間之交點，最後再將取數個交點之中心點作為初步定位結果。
執行子空間選取演算部604時，至少須建置八支以上藍牙無線發射器(Beacon)，並至少劃分出兩個(含)以上的子空間。請參考第7圖，其為根據本發明的室內定位系統的實施例繪示的藍牙無線發射器架設示意圖。如第7圖所示，其架設有8座藍牙無線發射器BT1-BT8，並劃分出兩個子空間SUB1以及SUB2，且對於藍牙無線發射器之藍牙無線訊號值表需先在此環境下建立。藉由前述實施例中之處理器12控制指向性天線102量測指定藍牙無線發射器(Beacon)BT1-BT8之當前所量測之訊號值(RSSI)，將當前所量測之訊號值(RSSI) 與資料庫中之藍牙訊號值表(Beacon-list)一一進行比較，將訊號值(RSSI)最相似之位置所在子空間SUB1或SUB2作為子空間選取之結果。
執行三角定位演算部606時，其包含下列步驟：首先，藉由處理器12控制指向性天線102量測指定無線基地台(Access Point)之訊號值(List)，並計算出各個表單之平均數值(v)，再將(v)與資料庫中的每一個參考點進行比對，篩選出數個相近之參考點並將數個參考點圍出一範圍。接著，處理器12控制指向性天線102量測指定藍牙無線發射器(Beacon)BT1-BT8之當前所量測之訊號值(RSSI)，將當前所量測之訊號值(RSSI)與資料庫中之訊號值表單(List)一一進行比較，選取出最相似之位置之所在子空間。最後，判別在前述執行多點定位演算部後所求得之初步定位結果是否在其範圍及其子空間內，若在其範圍內，則直接採用訊號較強之複數個無線訊號值以及複數個藍牙訊號值進行三角定位，以產生最終定位結果。若超出其範圍，則改用於子空間內，訊號較強之複數個藍牙訊號值進行三角定位，並產生最終定位結果。
請參考第8圖，其繪示本發明實施例之室內定位方法之實際定位時的定位流程，用以在佈建有複數個無線基地台及複數個藍牙無線發射器的室內環境對一定位裝置進行定位，該實際定位流程步驟包含如下。
步驟S801，控制定位裝置之指向性天線分別對複數個無線基地台進行掃描以接收複數個無線訊號值。詳細而言，本步驟主要在取得環境中各無線基地台之訊號之RSSI值。位於未知位置之本發明的定位裝置10之指向性天線102進行接收訊號之RSSI值，並將所獲得之訊號之RSSI值儲存於管理器200中。
步驟S802，將所接收之複數個無線訊號值與無線訊號值表比對並利用一距離公式計算得到該定位裝置與該複數個無線基地台之間的複數個距離，再利用該複數個距離進行多點定位步驟而獲得一初步定位位置。無線訊號值表之建立流程與多點定位步驟已於上文中描述，故不在此贅述。
步驟S803，將所接收之該複數個無線訊號值與參考點表進行比較而取得一參考範圍，該參考點表係定義複數個參考點之位置與個別在該複數個參考點之位置上，藉指向性天線對各複數個無線基地台量測之無線訊號值之間之對應關係。參考點表之建立如第5圖所示。
步驟S804，控制定位裝置之指向性天線，分別對複數個藍牙無線發射器進行掃描以接收複數個藍牙訊號值，且複數個藍牙無線發射器將該室內環境劃分為對應於該複數個藍牙訊號值之複數個子空間。複數個藍牙無線發射器之配置如第7圖所繪示，本步驟具體而言係實現前述處理器12之部份功能，細節請參照上文。
步驟S805，將所接收之複數個藍牙訊號值與藍牙訊號值表比對，產生比對結果，再根據該比對結果選取該複數個子空間之其中之一，獲得一選取子空間。藍牙訊號值表之建立流程如同無線訊號值表之建立流程，且特定參照上文，比對結果係藉由前述實施例中之處理器12，控制指向性天線102量測指定藍牙無線發射器(Beacon)BT1-BT8之當前所量測之訊號值(RSSI)，將當前所量測之訊號值(RSSI)與資料庫中之藍牙訊號值表(Beacon-list)一一進行比較。
步驟S806，判斷該初步定位位置是否在該選取子空間及該參考範圍中，若是，則進入步驟S807，根據選取子空間中較強之複數個藍牙訊號值及該複數個無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果，若否，則進入步驟S808，根據選取子空間中較強之複數個藍牙無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果。
承上所述，本發明之室內定位系統及方法可利用接收端之指向性天線以獲得訊號源之方向，並配合接收訊號強度指標RSSI作為推測訊號源與接收器之間距離的判斷基礎，進而快速獲得初步定位結果。此外，本發明之室內定位系統及方法結合了指紋定位、多點定位及三角定位之演算機制，收集無線基地台(Access Point)及藍牙無線發射器(Beacon)訊號對於指向性天線訊號之相對強弱值以建立資料庫，再從資料庫中，選出與當前無線訊號最為相似之參考點，並圍出目標物可能所在範圍。再藉由藍牙無線發射器(Beacon)之訊號強弱值，從資料庫中比對並選出與當前藍牙無線發射器(Beacon)訊號最為相似之子空間，最後選取子空間內三支較強之訊號值(RSSI)進行三角定位。並且，此室內定位系統無論是在環境特徵較為複雜或是單純之室內場景下，皆可透過指紋定位與指向性天線之結合方式，除無線基地台(Access Point)以外，更導入了藍牙無線發射器(Beacon)進行輔助定位及強化精度之功用，使此定位系統具高適應性與高精度等特性。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1‧‧‧室內定位系統
10‧‧‧定位裝置
102‧‧‧指向性天線
12‧‧‧處理器
16‧‧‧資料庫
18‧‧‧定位計算模組

Claims (10)

  1. 一種室內定位方法，用以在佈建有複數個無線基地台及複數個藍牙無線發射器的室內環境對一定位裝置進行定位，該方法包含下列步驟：控制該定位裝置之一指向性天線分別對複數個無線基地台進行掃描以接收複數個無線訊號值；將所接收之該複數個無線訊號值與一無線訊號值表比對並利用一距離公式計算得到該定位裝置與該複數個無線基地台之間的複數個距離，再利用該複數個距離進行一多點定位步驟而獲得一初步定位位置；將所接收之該複數個無線訊號值與一參考點表進行比較而取得一參考範圍，該參考點表係定義複數個參考點之位置與個別在該複數個參考點之位置上，藉該指向性天線對各複數個無線基地台量測之無線訊號值之間之對應關係；控制該定位裝置之該指向性天線分別對複數個藍牙無線發射器進行掃描以接收複數個藍牙訊號值，且該複數個藍牙無線發射器將該室內環境劃分為對應於該複數個藍牙訊號值之複數個子空間；將所接收之複數個該藍牙訊號值與一藍牙訊號值表比對，產生一比對結果，再根據該比對結果選取該複數個子空間之其中之一，獲得一選取子空間；判斷該初步定位位置是否在該選取子空間及該參考範圍中，若是，則根據該選取子空間中較強之該複數個藍牙訊號值及該複數個無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果，若 否，則根據該選取子空間中較強之複數個藍牙無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中該無線訊號值表係為一無線訊號n值表，其係為複數個該無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係，該距離公式係為該無線訊號之RSSI值與該距離的函數關係。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中該藍牙無線訊號值表係為一藍牙無線訊號n值表，其係為複數個該藍牙無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中該多點定位步驟係包含將該複數個距離作為半徑，以該複數個無線基地台之位置作為圓心，畫出複數個圓並以複數個該圓之複數個交點定義一初步範圍，將該初步範圍之幾何中心點作為該初步定位位置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中該複數個藍牙無線發射器之數量係為八個以上，且該複數個子空間之數量係為兩個以上。
  6. 一種室內定位系統，適用於在佈建有複數個無線基地台及複數個藍牙無線發射器的室內環境進行定位，其包含：一定位裝置，包含一指向性天線；一處理器，係電性連接於該定位裝置，其控制該指向性天線對複數個無線基地台進行掃描以接收複數個無線訊號值，且控制該指向性天線分別對複數個藍牙無線發射器進行掃描以接收複數個藍牙訊號值，且該複數個藍牙無線發射器將該室內環境劃 分為對應於該複數個藍牙訊號值之複數個子空間；一資料庫，與該處理器電性連接，儲存有一無線訊號值表、一參考點表及一藍牙訊號值表，該參考點表係定義複數個參考點之位置與個別在該複數個參考點之位置上，藉該指向性天線對各複數個無線基地台量測之無線訊號值之間之對應關係；一定位計算模組，分別與該處理器及該資料庫電性連接，其中，該定位計算模組將所接收之該複數個無線訊號值與一無線訊號值表比對並利用一距離公式計算得到該定位裝置與該複數個無線基地台之間的複數個距離，再利用該複數個距離進行一多點定位步驟而獲得一初步定位位置，將所接收之該複數個無線訊號值與一參考點表進行比較而取得一參考範圍，將所接收之複數個該藍牙訊號值與一藍牙訊號值表比對，產生一比對結果，再根據該比對結果選取該複數個子空間之其中之一，獲得一選取子空間，判斷該初步定位位置是否在該選取子空間及該參考範圍中，若是，則根據該選取子空間中較強之該複數個藍牙訊號值及該複數個無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果，若否，則根據該選取子空間中較強之複數個藍牙無線訊號值進行三角定位，以獲得最終定位結果。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之室內定位系統，其中該無線訊號值表係為一無線訊號n值表，其係為複數個該無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關係，該距離公式係為該無線訊號之RSSI值與該距離的函數關係。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之室內定位系統，其中該藍牙無線訊號值表係為一藍牙藍牙無線訊號n值表，其係為複數個該藍牙藍牙無線訊號之RSSI值與複數個環境衰減因子的對應關 係。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之室內定位系統，其中該多點定位步驟係包含將該複數個距離作為半徑，以該複數個無線基地台之位置作為圓心，畫出複數個圓並以複數個該圓之複數個交點定義一初步範圍，將該初步範圍之幾何中心點作為該初步定位位置。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之室內定位系統，其中該複數個藍牙無線發射器之數量係為八個以上，且該複數個子空間之數量係為兩個以上。
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CN113453332A (zh) * 2020-03-25 2021-09-28 纬创资通股份有限公司 移动路径判断方法及无线定位装置

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