TWI630586B - 定位警示系統 - Google Patents

Abstract

一種用以判定第一電子裝置是否離開安全區的定位警示系統，包括接收裝置、儲存裝置以及計算裝置。安全區對應於多個安全區邊界點。儲存裝置中記錄各安全區邊界點所對應的飄移參考模式，其中各飄移參考模式是對應於多個位置資訊。計算裝置藉由接收裝置從第一電子裝置接收第一位置資訊，並且判定第一位置資訊與安全區邊界的最小距離是否小於第一閥值。若是，計算裝置藉由接收裝置從第一電子裝置接收至少一個第二位置資訊，並且依據第一位置資訊、第二位置資訊以及儲存裝置中的飄移參考模式，判定第一電子裝置是否離開安全區。

Description

定位警示系統

本發明是有關於一種定位系統，且特別是有關於一種判斷電子裝置是否離開安全區的定位警示系統。

一般來說，在定位電子裝置時，常使用全球定位系統（Global Positioning System，GPS）定位、無線通訊基地台（例如，3G或4G基地台）定位，或是利用無線保真（Wireless Fidelity，Wi-Fi）技術使用IP位址來定位。

以GPS定位而言，GPS定位的精準度相當高，誤差可控制在30公尺之內，但在室內或遮蔽物較多的情況下訊號較差。以無線通訊基地台定位而言，訊號的接收良好，但定位精準度受到其所在位置的基地台分佈嚴重影響，誤差可能達到100公尺以上。雖然利用Wi-Fi技術使用IP位址定位可以避免上述訊號不良與基地台分佈的問題，但需要額外增加或開啟Wi-Fi的模組，較為耗電且成本也隨著提高，對於近日講求輕薄的電子裝置而言，若只為了警示用定位而使用Wi-Fi將增加大量的負擔。

因此，如何能夠以較低的成本，來提供一種精準又省電的定位警示系統，是本領域技術人員所致力的目標。

本發明提供一種定位警示系統，在利用GPS搭配無線通訊基地台定位下，便能夠在無論室內外的任意處精準且省電的判定電子裝置是否離開安全區。

本發明的定位警示系統用以判定第一電子裝置是否離開安全區。包括接收裝置、儲存裝置以及計算裝置。安全區對應於多個安全區邊界點。儲存裝置中記錄各安全區邊界點所對應的飄移參考模式，其中各飄移參考模式是對應於多個位置資訊。計算裝置藉由接收裝置從第一電子裝置接收第一位置資訊，並且判定第一位置資訊與安全區邊界的最小距離是否小於第一閥值。若所述最小距離小於第一閥值，計算裝置藉由接收裝置從第一電子裝置接收至少一個第二位置資訊，並且依據第一位置資訊、第二位置資訊以及儲存裝置中的飄移參考模式，來判定第一電子裝置是否離開安全區。

基於上述，本發明提供的定位警示系統在第一位置資訊與安全區邊界的最小距離小於第一閥值時，利用安全區邊界點所對應的飄移參考模式，搭配第二位置資訊來校正與安全區邊界鄰近的第一位置資訊，以判定電子裝置是否離開安全區。據此，能夠更有效率地進行運算，並且準確而省電地得到判斷結果。

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。

本發明實施例所提出的定位警示系統係用以藉由穿戴式電子裝置（以下實施例中稱為第一電子裝置）的定位來判定使用者是否離開安全區。在本發明實施例中，穿戴式電子裝置中具備全球定位系統（Global Positioning System，GPS）模組以及無線通訊（例如，3G或4G）模組。在GPS訊號良好的情況下，其能夠利用GPS模組得到位置資訊；在GPS訊號不良的情況下，其也能夠依據無線通訊訊號傳送至各基地台的訊號強度，來利用三角定位計算出穿戴式電子裝置的位置資訊。然而，依據各基地台收到的無線通訊訊號的訊號強度所計算而得的位置資訊精準度較低，且容易發生飄移現象。因此，本發明實施例所提出的定位警示系統更利用預先記錄的飄移參考模式來對可能發生飄移的位置資訊進行校正。

圖1繪示本發明一實施例的定位警示系統的概要方塊圖。圖2繪示本發明一實施例的定位警示系統使用方法的示意圖。

請參照圖1與圖2，本實施例的定位警示系統100用以判定第一電子裝置E1是否離開安全區SA，並且在判定第一電子裝置E1離開安全區SA時，發出警示訊號。以下將詳細描述本實施例的定位警示系統及其使用方法。

在本實施例中，定位警示系統100例如為伺服主機或智慧型手機等具有運算能力的系統，而第一電子裝置E1則例如為智慧型手環等穿戴式裝置，但本發明並不限於此。特別是，本實施例的第一電子裝置E1僅包括並使用GPS模組以及無線通訊模組，並不包括或不使用Wi-Fi模組。

在本實施例中，定位警示系統100包括接收裝置110、儲存裝置120、計算裝置130以及警示裝置140。接收裝置110用以接收資訊。在本實施例中，接收裝置100例如會接收第一電子裝置E1的位置資訊，其中位置資訊包括GPS位置資訊或藉由無線通訊訊號傳遞至各基地台的訊號強度所計算的位置資訊。

値得一提的，本發明並不在此限制上述第一電子裝置E1的位置資訊的來源。在一實施例中，上述第一電子裝置E1的位置資訊可例如是直接由第一電子裝置E1無線地傳輸至接收裝置110；在另一實施例中，上述的第一電子裝置E1的位置資訊亦可例如是先由其他主機、伺服器或基地台計算取得後，再有線或無線地傳輸至本實施例之接收裝置110。

在本實施例中，計算裝置130例如為中央處理器（central processing unit，CPU）等具有運算能力的裝置，但並不限於此。在本實施例中，計算裝置130耦接於接收裝置110、儲存裝置120以及警示裝置140，用以負責定位警示系統100的整體運作。

在使用定位警示系統100時，計算裝置130會首先定義出安全區SA。具體來說，安全區SA可以藉由至少一個安全區邊界SB定義出來。在本實施例中，安全區SA以及安全區邊界SB是預設於計算裝置130中，但本發明並不在此限。在其他實施例中，定位警示系統100可更包括輸入裝置，以供使用者來輸入安全區邊界SB，進而定義出安全區SA。

定義出安全區SA後，計算裝置130會收集第一電子裝置E1在安全區邊界SB附近的定位特性。舉例來說，鄰近安全區邊界SB某一特定地點是在開放的廣場空間，因此GPS訊號良好，那麼第一電子裝置E1定位的位置資訊準確不易飄移。而鄰近安全區邊界SB的另一特定地點是在騎樓下，GPS訊號可能較差而切換為無線通訊基地台定位，造成定位的位置資訊發生飄移。

因此，在本實施例中，使用者可例如是同時攜帶第一電子裝置E1以及定位精準度比第一電子裝置E1更高的第二電子裝置（例如，智慧型手機或精準定位器），分別移動到鄰近安全區邊界SB的多個定位點（即，安全區邊界點SBP），在各安全區邊界點SBP上使用第一電子裝置E1發送多個位置資訊並使用第二電子裝置發送邊界位置資訊。其中，此些安全區邊界點SBP與安全區邊界SB的距離小於一個預設距離，然而，本發明並不在此限制上述的預設距離也不限制安全區邊界點SBP的數量。

如此一來，在計算裝置130藉由接收裝置110接收到第一電子裝置E1所發送的多個位置資訊以及第二電子裝置所發送的邊界位置資訊後，便能夠以邊界位置資訊作為基準，來得知在各安全區邊界點SBP上，第一電子裝置E1定位的多個位置資訊。

對應於各安全區邊界點SBP的多個位置資訊可對應於至少一個飄移參考模式，而本實施例的飄移參考模式由上述的多個位置資訊的位置變換方向與位置變換次數來形成。然而，本發明並不在此限制多個位置資訊與飄移參考模式的對應關係，所屬領域具備通常知識者當可以依據實際的情況與需求，藉由其他的方式來從上述多個位置資訊定義出對應的飄移參考模式。

圖3繪示本發明一實施例的飄移參考模式的示意圖。請同時參照圖1至圖3，以鄰近安全區邊界SB的定位點A為例，在預設時間T1內第一電子裝置E1取得的多個位置資訊分別為(25.081008, 121.568770)、(25.081921, 121.568646)、(25.081101, 121.568667)、(25.081524, 121.570149)、(25.081002, 121.568858)、(25.081921, 121.568646)。將上述的各個位置資訊的y座標如圖3般圖像化後，可得到第一電子裝置E1於定位點A、預設時間T1內的y座標飄移參考模式為如箭號所示的（下，上，上，下，下）。類似地，其他定位點可以此類推。在定位警示系統100取得對應地圖上多個定位點或安全區邊界點SBP的飄移參考模式後，會將其記錄在儲存裝置120中，以供使用定位警示系統100時取用。

接著，定位警示系統100的計算裝置130藉由接收裝置110接收來自第一電子裝置E1的第一位置資訊，並且判斷第一電子裝置E1是否離開安全區SA。

詳細來說，計算裝置130會先計算第一位置資訊與安全區邊界SB的最小距離。若第一位置資訊與安全區邊界SB的最小距離不小於第一閥值，則計算裝置130會依據第一位置資訊是位於安全區SA內或外來判定第一電子裝置E1是否離開安全區SA。其中，本發明並不在此對第一閥值加以限定，其可以是使用者依需求自行設定或預設於定位警示系統100當中。

另一方面，若第一位置資訊與安全區邊界SB的最小距離小於第一閥值，則計算裝置130會繼續接收來自第一電子裝置E1的至少一個第二位置資訊，並且利用圖3實施例的方法來根據第一位置資訊以及所接收的第二位置資訊產生定位飄移模式。當第一電子裝置E1處於類似的地點或環境時，會具有類似的飄移態樣。因此，若所產生的定位飄移模式相同於儲存裝置120中的其中一個特定飄移參考模式，那麼第一電子裝置E1所在的安全區邊界點SBP很可能會是上述特定飄移參考模式所對應的安全區邊界點SBP。

在本實施例中，計算裝置130會找出所有安全區邊界點SBP中，與第一位置資訊相距小於第二閥值的安全區邊界點SBP（以下稱為候選邊界點），然後再判斷第一位置資訊與第二位置資訊所產生的定位飄移模式是否匹配於其中一個特定候選邊界點的飄移參考模式。若是，則計算裝置130會判定第一電子裝置E1是位於上述特定候選邊界點上，進而判定第一電子裝置E1是否離開安全區SA。

圖4繪示本發明一實施例的定位飄移模式的示意圖。舉例來說，假設計算裝置130在時間T2中所取得的第一位置資訊以及第二位置資訊是鄰近於圖3實施例中的A點，且y座標可圖像化如圖4。從圖4可以看出，在時間T1與時間T1至T2內的定位飄移模式皆為如箭號所示的（下，上，上，下，下），匹配於圖3實施例中A點的飄移參考模式。如此一來，計算裝置130會判定第一電子裝置E1的所在位置是記錄於儲存裝置120中的A點，位於安全區SA之內。因此，即使第一位置資訊是位於安全區SA之外，計算裝置130不會判定第一電子裝置E1離開了安全區SA，也不會觸發警示裝置140發出警示訊號。

在判斷出第一電子裝置E1的所在的定位點後，從其位於安全區SA的內或外即可判定第一電子裝置E1是否離開安全區SA。所屬領域具備通常知識者當可充分理解，在此不再對其贅述。

若定位警示系統100判定出第一電子裝置E1是離開安全區SA而位於安全區SA外時，計算裝置130會藉由警示裝置140來發出警示訊號。舉例而言，警示訊號可以是由擴音器所發出的聲音訊號，抑或是發送警示訊息至監控第一電子裝置E1的終端等，本發明並不在此限制，所屬領域具備通常知識者當可依需求來選擇警示裝置140提供所需要的警示訊號。

値得一提的，在上述實施例中，使用者在安全區SA定義完成後，才收集第一電子裝置E1在位於安全區邊界SB附近的定位特性資料。然而，本發明並不限於此。

在另一實施例中，也可以在尚未開始使用定位警示系統100前預先對其進行訓練，以收集地圖的多個定位點上，第一電子裝置E1的定位特性。舉例來說，使用者可例如是在定義安全區SA之前，同時攜帶第一電子裝置E1以及第二電子裝置，分別移動到任意多個定位點，在各定位點上使用第一電子裝置E1發送多個位置資訊並使用第二電子裝置發送定位點位置資訊。計算裝置130在接收到上述的多個位置資訊以及定位點位置資訊後，會以定位點位置資訊作為基準，來將第一電子裝置E1在地圖上各個定位點所對應的多個位置資訊儲存在儲存裝置120中。

如此，在計算裝置130定義完安全區SA之後，可以直接從儲存裝置120中得到第一電子裝置E1在鄰近安全區SA的安全區邊界點SBP的多個位置資訊或計算出代表定位特性的飄移參考模式，而不需要在定義完安全區SA後才開始訓練。

值得一提的是，只要在定義完安全區SA後，計算裝置130能夠取得第一電子裝置E1在各安全區邊界點SBP的多個位置資訊或計算出代表其定位特性的飄移參考模式，本發明亦不在此限制定位警示系統100的訓練方式。

綜上所述，本發明所提供的定位警示系統在第一位置資訊與安全區邊界的最小距離小於第一閥值時，才對第一位置資訊進行校正，能夠更有效率的進行運算。此外，搭配第二位置資訊並且利用預先訓練好的安全區邊界點所對應的飄移參考模式來校正與安全區邊界鄰近的第一位置資訊，以判定電子裝置是否離開安全區。據此，準確而省電地得到判斷結果。

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‧‧‧定位警示系統

110‧‧‧接收裝置

120‧‧‧儲存裝置

130‧‧‧計算裝置

140‧‧‧警示裝置

A‧‧‧定位點

E1‧‧‧第一電子裝置

SA‧‧‧安全區

SB‧‧‧安全區邊界

SBP‧‧‧安全區邊界點

圖1繪示本發明一實施例的定位警示系統的概要方塊圖。 圖2繪示本發明一實施例的定位警示系統使用方法的示意圖。 圖3繪示本發明一實施例的飄移參考模式的示意圖。 圖4繪示本發明一實施例的定位飄移模式的示意圖。

Claims (10)

1. 一種定位警示系統，用以判定一第一電子裝置是否離開一安全區，其中該安全區對應於多個安全區邊界點，該定位警示系統包括：一接收裝置，用以接收該第一電子裝置的資訊；一儲存裝置，記錄各該安全區邊界點所對應的一飄移參考模式，其中各該飄移參考模式對應於多個位置資訊；以及一計算裝置，耦接於該接收裝置以及該儲存裝置，其中該計算裝置用以藉由該接收裝置取得該第一電子裝置的一第一位置資訊，並且判定該第一位置資訊與該安全區的至少一安全區邊界的最小距離是否小於一第一閥值，其中若該最小距離小於該第一閥值，該計算裝置藉由該接收裝置取得該第一電子裝置的至少一第二位置資訊，依據該第一位置資訊、該至少一第二位置資訊以及該些飄移參考模式判定該第一電子裝置是否離開該安全區。
2. 如申請專利範圍第1項所述的定位警示系統，其中若該最小距離不小於該第一閥值，該計算裝置依據該第一位置資訊判定該第一電子裝置是否離開該安全區。
3. 如申請專利範圍第1項所述的定位警示系統，其中對應於各該安全區邊界點，該計算裝置藉由該接收裝置從一第二電子裝置接收一邊界位置資訊，同時從該第一電子裝置接收該些位置資訊，並且依據該些位置資訊以及該邊界位置資訊，產生各該安 全區邊界點所對應的該飄移參考模式，並將所產生的各該安全區邊界點所對應的該飄移參考模式記錄於該儲存裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述的定位警示系統，其中第二電子裝置的定位精準度高於該第一電子裝置的定位精準度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的定位警示系統，其中若該最小距離小於該預設閥值，該計算裝置依據該第一位置資訊、該至少一第二位置資訊，以及該些安全區邊界點中的至少一候選邊界點所對應的該飄移參考模式判定該第一電子裝置是否離開該安全區，其中該至少一候選邊界點與該第一位置資訊之間的距離小於一第二閥值。
6. 如申請專利範圍第5項所述的定位警示系統，其中該計算裝置依據該第一位置資訊以及該至少一第二位置資訊產生一定位飄移模式，並判定該定位飄移模式是否匹配於該至少一候選定位點所對應的該至少一飄移參考模式的其中之一，其中若該定位飄移模式匹配於該至少一候選定位點所對應的該至少一飄移參考模式的其中之一，依據所匹配的該飄移參考模式所對應的該候選定位點判定該穿戴式裝置是否離開該安全區。
7. 如申請專利範圍第1項所述的定位警示系統，其中該些位置資訊、該第一位置資訊以及該至少一第二位置資訊係為全球定位系統定位資訊或無線通訊基地台定位資訊。
8. 如申請專利範圍第1項所述的定位警示系統，更包括：一警示裝置，耦接於該計算裝置，其中當該計算裝置判定該 第一電子裝置離開該安全區時，藉由該警示裝置發出一警示訊號。
9. 如申請專利範圍第6項所述的定位警示系統，其中該飄移參考模式包括一預設時間內，該些位置資訊的一位置變換次數與一位置變換方向。
10. 如申請專利範圍第9項所述的定位警示系統，其中該定位飄移模式包括該預設時間內，及該第一位置資訊與該至少一第二位置資訊的該位置變換次數與該位置變換方向。