媒合系统与媒合方法与流程

本发明涉及一种媒合系统与媒合方法，尤指一种通过天线、加速度传感器与罗盘仪来估测相对距离与方位的媒合系统与媒合方法。

背景技术：

目前市面上已经存在许多可携式电子装置，且具备有各式各样的功能，例如智能型手机可提供通讯以及无线上网，而智能型运动手环可用于记录穿戴者日常生活或运动时的各种身体指数，来适性记录用户的健康情形。

然而，目前市售的可携式电子装置偏重自身的功能或操作方式，而未能对应提供可用于两个可携式电子装置间的操作或互动功能。再者，这些可携式电子装置常搭配全球定位系统(Global Positioning System，GPS)来进行自身或相对目标的定位与地图搜寻，一旦用户在一个讯号收讯极差的地区操作时，将无法正常进行其自身或对于相对目标的定位、搜寻操作。

因此，提供另一种媒合系统与媒合方法，对应提供多个可携式电子装置间的操作或互动功能，同时提供精准的定位操作，已成为本领域的重要课题。

技术实现要素：

因此，本发明的主要目的即在于提供一种媒合系统与媒合方法来提供多个可携式电子装置间的操作或互动功能，同时提供精准的定位操作。

本发明揭露一种媒合系统，包含有至少一目标媒合装置，每一目标媒合装置包含有复数个第一天线，用于发射至少一射频讯号；以及一搜寻媒合装置，包含有一距离判断模块，包含有复数个第二天线，用于接收该每一目标媒合装置所发射的该射频讯号，并根据该射频讯号的一讯号强度数值来计算相对于该 每一目标媒合装置的一相对距离数据；一方位判断模块，包含有一加速度传感器以及一罗盘仪，用于计算该搜寻媒合装置相对于地球坐标系的一绝对方位数据；以及一计算模块，耦接该距离判断模块与该方位判断模块，用于接收该相对距离数据以及该绝对方位数据，以计算相对于该每一目标媒合装置的一相对位置；其中，每一第一天线或每一第二天线为一指向天线或一全向天线。

本发明另揭露一种媒合方法，用于一媒合系统，该媒合系统包含有至少一目标媒合装置与一搜寻媒合装置，该媒合方法包含利用每一目标媒合装置的复数个第一天线来发射至少一射频讯号；利用该搜寻媒合装置的复数个第二天线来接收该每一目标媒合装置所发射的该射频讯号，以取得该射频讯号的一讯号强度数值，进而产生相对于该每一目标媒合装置的一相对距离数据；利用一加速度传感器以及一罗盘仪，来计算该搜寻媒合装置相对于地球坐标系的一绝对方位数据；以及根据该相对距离数据以及该绝对方位数据，计算相对于该每一目标媒合装置的一相对位置；其中，每一第一天线或每一第二天线为一指向天线或一全向天线。

【附图说明】

图1为本发明实施例的一媒合系统的示意图。

图2为本发明实施例的一距离判断模块的示意图。

图3为本发明实施例中复数个天线根据一启动顺序来启动的操作示意图。

图4为本发明实施例中根据复数个天线的天线工作范围来判断相对方位的示意图。

图5为本发明实施例中方位判断模块的加速度传感器判断绝对方位的示意图。

图6为本发明实施例一输出数据的示意图。

图7为本发明实施例一媒合流程的流程图。

其中的附图标记说明如下：

1 媒合系统

10 目标媒合装置

100、120 距离判断模块

102、122 方位判断模块

104、124 计算模块

12 搜寻媒合装置

60 输出数据

700 媒合流程

700、702、704、706、708、710 步骤

A_1～A_6 天线

CN 工作范围

t1～t6 操作时间

Z_1～Z_12 工作区

【具体实施方式】

在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。

请参考图1，图1为本发明实施例的一媒合系统1的示意图。如图1所示，本实施例中的媒合系统1包含有至少一目标媒合装置10与一搜寻媒合装置12，而两者为邻近设置。在本实施例中，目标媒合装置10包含有一距离判断模块100、一方位判断模块102与一计算模块104，而搜寻媒合装置12也包含有 一距离判断模块120、一方位判断模块122与一计算模块124。其中，距离判断模块100与距离判断模块120均包含有复数个天线，每一天线可为一指向天线或一全向天线，而方位判断模块102与方位判断模块122均包含有一加速度传感器与一罗盘仪。至于计算模块104则电性连接距离判断模块100与方位判断模块102，而计算模块124也电性连接距离判断模块120与方位判断模块122。较佳地，本实施例中计算模块104或计算模块124可包含有一中央处理器与一储存单元，中央处理器可以为一处理器单元或者为一绘图处理单元，也可同时整合多个处理器单元与绘图处理单元的处理模块，来对应提供目标媒合装置10或搜寻媒合装置12的相关运算与控制功能。至于储存装置102可以是只读存储器、闪存、软盘、硬盘、光盘、随身碟、磁带、可由网络存取的数据库，或是熟习本领域的通常知识者所熟知的任何其它储存媒体等，用以储存一程序代码，使得中央处理器可执行程序代码来进行目标媒合装置10或搜寻媒合装置12所适用的一媒合方法。

简言之，目标媒合装置10与搜寻媒合装置12之间可通过射频讯号的传输操作，使搜寻媒合装置12取得目标媒合装置10的一相对位置。此外，搜寻媒合装置12可进行自身的定位操作，以确认搜寻媒合装置12相对于地球坐标系的一绝对方位，进而完成目标媒合装置10与搜寻媒合装置12间的一定位操作，同时进行两者间的一媒合操作。

在本实施例中，目标媒合装置10或搜寻媒合装置12可适性由不同使用者来携带，以让搜寻媒合装置12对应搜寻其周边是否存在其他目标媒合装置10，而本实施例中两者的名称差异，仅用于判断两装置间谁为主动发起搜寻操作，谁为被动被搜寻。实质上，目标媒合装置10与搜寻媒合装置12内包含有完全相同的组成组件与操作方式，为了后续说明方便，在后各个实施例中定义主动发起搜寻操作者为搜寻媒合装置12，而被动被搜寻者为目标媒合装置10，当然，原本被动被搜寻的目标媒合装置10也可进行主动搜寻操作，而原本主动发起搜寻操作的搜寻媒合装置12也可作为其他目标媒合装置10所想搜寻的对象，不能用以限制本发明的范畴。

详细来说，目标媒合装置10的距离判断模块100可发射至少一射频讯号，以让搜寻媒合装置12的距离判断模块120来接收目标媒合装置10所发射的射频讯号。同时，距离判断模块120可参考已接收射频讯号的一讯号强度数值(例如Received Signal Strength Indication，RSSI)，以计算相对于目标媒合装置10的一相对距离数据，即本实施例中搜寻媒合装置12的距离判断模块120可默认一查找表，来对应判断讯号强度数值与相对距离的关系，以取得搜寻媒合装置12相对于目标媒合装置10的相对距离数据。

此外，方位判断模块122的加速度传感器可用于侦测重力常数在立体空间不同轴向以及一倾斜角度的数值变化，同时方位判断模块122的罗盘仪可用于侦测相对于地球坐标系的一偏转角度，进而计算搜寻媒合装置12相对于地球坐标系的一绝对方位数据。至于搜寻媒合装置12的计算模块124可用于接收相对距离数据与绝对方位数据，以计算搜寻媒合装置12相对于目标媒合装置10的一相对位置，即计算模块124可判断其他目标媒合装置10相对于自身的距离与方位，以精准地定位两者间的位置与方向，且适性地告知搜寻媒合装置12的用户周边是否存在有其他的目标媒合装置10，以及是否要进行可用于两者间媒合操作所对应的一互动功能，至于相关的操作内容将于以下段落详述。

请参考图2，图2为本发明实施例的一距离判断模块100(或距离判断模块120)的示意图。如图2所示，本实施例中的距离判断模块100(或距离判断模块120)结构上形成一个立方体且包含有六个天线A_1～A_6，即天线A_1～A_6的发射方向或接收方向可分别设置于立方体的六个平面上来对应接收或发射复数个射频讯号，且本实施例中的天线A_1～A_6均为指向性天线，但不能用以限制本发明的范畴。换言之，本实施例中搜寻媒合装置12或目标媒合装置10的天线A_1～A_6的发射方向或接收方向将分别设置来指向+X轴、-X轴、+Y轴、-Y轴、+Z轴与-Z轴等六个绝对方位，且任两个绝对方位间均为相互垂直设置来代表立体空间的X轴、Y轴、Z轴，使得复数个射频讯号均可涵盖于立体空间内的三轴上，当然，任两个天线也可配合距离判断模块100或距离判断模块 120的实际设计方式，而设置于两种不同方向上且彼此间不为相互垂直，此也属于本发明的范畴。此外，本实施例中沿着每一绝对方位的每一天线可对应有一天线工作范围，例如，本实施例中延着+Z轴的天线A_5对应有一个天线工作范围为120度的工作范围CN，使得位于120度工作范围CN内的射频讯号均可由天线A_5接收或对应发射，至于设置于立体空间中其他方向轴的天线也包含有各自120度的天线工作范围，用以涵盖所有邻近距离判断模块120的射频讯号。

请参考图3，图3为本发明实施例中复数个天线A_1～A_6根据一启动顺序来启动的操作示意图。如图3所示，本实施例中的天线A_1～A_6还根据默认的启动顺序，使设置于不同绝对方位的天线A_1～A_6将依序被启动来发射或接收射频讯号。举例来说，在一第一操作时间t1内，位于+Z轴的天线A_5可被对应启动来发射或接收射频讯号；在第一操作时间t1后的一第二操作时间t2内，位于-Y轴的天线A_4可被对应启动来发射或接收射频讯号；在第二操作时间t2后的一第三操作时间t3内，位于-Z轴的天线A_6可被对应启动来发射或接收射频讯号；在第三操作时间t3后的一第四操作时间t4内，位于+Y轴的天线A_3可被对应启动来发射或接收射频讯号；在第四操作时间t4后的一第五操作时间t5内，位于+X轴的天线A_1可被对应启动来发射或接收射频讯号；在第五操作时间t5后的一第六操作时间t6内，位于-X轴的天线A_2可被对应启动来发射或接收射频讯号。当然，以上天线的启动顺序是由设置于YZ平面上的复数个天线逆时钟对应启动后，再依序由位于正X轴、负X轴上的天线来对应启动，进而完成六个天线A_1～A_6的启动操作。据此，每完成六个天线A_1～A_6的启动操作为一个天线的周期操作，即每一周期操作中六个天线A_1～A_6将对应被启动来接收或发送射频讯号。在其他实施例中，本领域具通常知识者亦可根据不同需求或环境限制，适性地调整六个天线A_1～A_6的启动顺序，而不能用以限制本发明的范畴。

除此之外，本实施例中每一天线接收射频讯号所对应的一接收工作 时间，为每一天线发射射频讯号所对应的一发射工作时间的一固定倍数，换言之，若天线的接收工作时间为RT而天线的发射工作时间为TT，则接收工作时间RT为发射工作时间TT乘上一个固定倍数K，即RT＝TT×K。举例来说，本实施例设定接收工作时间为RT为发射工作时间为TT的数值的6倍，即搜寻媒合装置12中每一天线开启来接收射频讯号的时间，将可对应为目标媒合装置10中六个天线发射射频讯号的总时间，据此，位于每一绝对方位上的单一天线将有足够的时间，来接收位于六个绝对方位上复数个天线所发射的至少一射频讯号，并对应记录为哪一个绝对方位的天线所接收源自于哪一个绝对方位的天线所发射的射频讯号，以用于后续操作。

在此情况下，本实施例中搜寻媒合装置12的距离判断模块120已默认有启动顺序，并在距离判断模块120中天线A_1～A_6的复数个天线工作范围内对应接收目标媒合装置10所发射的至少一射频讯号。据此，距离判断模块120可取得射频讯号所对应的讯号强度数值，并参考距离判断模块120默认的一临限数值来和讯号强度数值做比较，以产生相对于其他目标媒合装置10的相对距离数据及其对应的一相对方位数据。

在另一实施例中，本实施例中距离判断模块120还根据设置于不同绝对方位的天线的天线工作范围，对应判断所接收射频讯号的相对方位。举例来说，请参考图4，图4为本发明实施例中根据复数个天线A_1～A_4的天线工作范围来判断相对方位的示意图。如图4所示，由于每一天线A_1～A_4所对应的天线工作范围均为一个120度的工作范围，因此，在XY平面上，距离判断模块120可根据天线A_1～A_4的设置方式，对应区分来取得12个工作区Z_1～Z_12。据此，若天线A_1接收射频讯号所对应的讯号强度数值为RSSI_A1，而天线A_3接收射频讯号所对应的讯号强度数值为RSSI_A3，同时RSSI_A1减去RSSI_A3的数值也大于零且超过临限数值时，距离判断模块120将判断射频讯号应来自工作区Z_10；相同地，若RSSI_A1减去RSSI_A3的绝对值小于临限数值时，距离判断模块120将判断射频讯号应来自工作区Z_11；若RSSI_A1减去RSSI_A3 的数值小于零，同时其值又小于临限数值时，距离判断模块120将判断射频讯号应来自工作区Z_12，进而距离判断模块120可取得所接收射频讯号的相对方位数据。

在此情况下，本实施例中距离判断模块120将参考讯号强度数值的查找表来取得目标媒合装置10的相对距离数据，并参考多个天线讯号强度数值间的差值相对于临限数值的大小关系，以对应取得目标媒合装置10的相对方位数据，进而计算与取得目标媒合装置10相对于搜寻媒合装置12的相对位置位于哪一个方向上，且估算两者间的距离为多少。至于XZ平面与YZ平面的计算方式，也可参考以上针对XY平面来进行射频讯号工作区的判断操作，使得位于立体空间的搜寻媒合装置12可精准地决定其周遭是否存在其他的目标媒合装置10，同时决定目标媒合装置10所产生的射频讯号源自于何处，并对应取得两者间的相对距离数据。

另外，本实施例中方位判断模块122的加速度传感器将对应感测用户操作搜寻媒合装置12的摇晃情形，以感测重力常数在立体空间不同轴向的数值变化，并判断该数值变化与一临限数值间的大小关系，进而计算搜寻媒合装置12相对于地球坐标系的绝对方位数据。举例来说，请参考图5，图5为本发明实施例中方位判断模块122的加速度传感器判断绝对方位的示意图。如图5所示，当加速度传感器侦测到沿着Z轴方向有一加速度Az的值小于地球坐标系的重力加速度(即g＝9.8m/s²)，而大于一临限数值K时，将对应判断天线A_1沿着+X轴、天线A_2沿着-X轴、天线A_3沿着+Y轴、天线A_4沿着-Y轴、天线A_5沿着+Z轴以及天线A_6沿着-Z轴。当加速度传感器侦测到沿着Z轴方向有一加速度Az的值大于地球坐标系的重力加速度(即g＝9.8m/s²)，而小于一临限数值-K时，将对应判断天线A_3沿着+X轴、天线A_4沿着-X轴、天线A_1沿着+Y轴、天线A_2沿着-Y轴、天线A_6沿着+Z轴以及天线A_5沿着-Z轴。同样地，在其他实施例中，方位判断模块122也可通过加速度传感器侦测沿着X轴或Y轴方向的加速度Ax、Ay的值的变化情形，对应取得不同天线以及搜寻媒合装置12本身相对于立体空间的设置方向，进而取得搜寻媒合装置12中每一天线将朝 向何处或哪一个方位。

进一步，本实施例中的加速度传感器还可适性地参考X轴、Y轴与Z轴等三轴上加速度的数值变化，对应取得搜寻媒合装置12相对于一水平面(例如常用的XY平面)的一倾斜角度数据，即加速度传感器可对应取得搜寻媒合装置12本身相对于任一水平面间的倾斜角度，以用于续操作。

除此之外，方位判断模块122的罗盘仪还用于可侦测相对于地球坐标系的偏转角度，即本实施例的罗盘仪可侦测搜寻媒合装置12的一指向方向相对于地球坐标系的地磁北极间的偏转角度数值。据此，本实施例中的计算模块124可根据加速度传感器所产生的立体空间设置方向与相对于任一水平面的倾斜角度，搭配罗盘仪相对于地磁北极间的偏转角度数值，以定位搜寻媒合装置12相对于地球坐标系的绝对方位数据，进而计算搜寻媒合装置12相对于地球坐标系的绝对方位数据，并对应提供搜寻媒合装置12精准的定位操作，而无需依赖全球定位系统的协助。

换言之，本实施例中搜寻媒合装置12搜寻其周边是否有其他目标媒合装置10的同时，也可进行自身的定位操作，使得搜寻媒合装置12判断相对于目标媒合装置10所对应的相对距离数据，还可同时比较搜寻媒合装置12本身的绝对方位数据，并将两者比对的结果对应输出来产生一输出数据60，如图6所示，其中，输出数据60包含有搜寻媒合装置12自身的倾斜数据(Tilt)、指向数据(Heading)与相对于目标媒合装置10的定位数据，例如图6中所示的雷达示意图，中心的原点即为搜寻媒合装置12，而雷达图上的圆点即为目标媒合装置10，且雷达图上包含有两者间的方位数据以及距离数据，而本领域具通常知识者也可采用其他坐标定位图来表示以上的方位数据与距离数据，不能用以限制本发明的范畴。

较佳地，本实施例中传输于搜寻媒合装置12与目标媒合装置10间的射频讯号，除了可表示讯号强度数值外，在另一实施例中还可包含有一天线数 据或搜寻媒合装置12(或目标媒合装置10)的绝对方位数据。换言之，为了清楚标示射频讯号的来源与出处，同时提高多个目标媒合装置10与搜寻媒合装置12间的讯号辨识能力，射频讯号中还可携带其源自于哪一个绝对方位的天线，即携带天线数据来标示射频讯号的一出处天线；同时，射频讯号也可携带其发射者(即目标媒合装置10)目前相对于地球坐标系的绝对方位数据，以方便接收者(即搜寻媒合装置12)可直接辨识其相对位置，此也属于本发明的范畴之一。

进一步，本实施例中媒合系统1所适用的媒合方法可归纳为一媒合流程70，且被编译为程序代码而储存于计算模块104或计算模块124的储存装置中，如图7所示，媒合流程70包含以下步骤。

步骤700：开始。

步骤702：利用目标媒合装置10的复数个天线来发射至少一射频讯号。

步骤704：利用搜寻媒合装置12的复数个天线来接收目标媒合装置10所发射的射频讯号，以取得射频讯号的讯号强度数值，进而产生相对于目标媒合装置10的相对距离数据。

步骤706：利用加速度传感器以及罗盘仪，来计算搜寻媒合装置12相对于地球坐标系的绝对方位数据。

步骤708：根据相对距离数据以及绝对方位数据，计算相对于目标媒合装置10的相对位置。

步骤710：结束。

较佳地，媒合流程70的详细操作方式与内容可参考图1～6与相关说明书段落来获得了解，在此不赘述。在本实施例中，为了方便媒合系统1中一或多个目标媒合装置10与搜寻媒合装置12的操作方便，媒合流程70所对应的程序代码将同时储存于目标媒合装置10与搜寻媒合装置12的储存单元内，以方便目标媒合装置10与搜寻媒合装置12来适性进行搜寻操作或媒合操作，同时提高两者的执行效率，并对应降低系统资源的消耗，此也属于本发明的范畴。

简言之，本实施例中的搜寻媒合装置12可通过复数个天线来对应搜寻其周边的至少一目标媒合装置10，以感测两者间的相对距离数据，同时目标媒合装置10也通过加速度传感器与罗盘仪来定位自身相对于地球坐标系的倾斜角度或的偏转角度，以取得相对于地球坐标系的绝对方位数据，据此，再根据相对距离数据与绝对方位数据来精准定位两者的相对位置，进而完成目标媒合装置10与搜寻媒合装置12间的媒合操作。在本实施例中，目标媒合装置10与搜寻媒合装置12的外观设计可方便使用者携带，例如可悬挂于颈脖或手腕，或者将目标媒合装置10与搜寻媒合装置12设计为一独立电子模块来整合于一般的可携式电子产品(例如智能型手机、智能型运动手环、或手表或发报器Beacon等)内，也属于本发明的范畴之一。

进一步，当目标媒合装置10与搜寻媒合装置12完成媒合操作后，本领域具通常知识者还可适性设计两者间的互动方式与操作，例如通过声音、影音、光线或其他提示讯息来表明两者间已为媒合与电性耦接，同时，若经过两者使用者的同意，其他的应用软件、个人资料或兴趣嗜好等，也可通过适当的一用户接口对应显示来让另一方使用者知悉，进而决定是否要进行交换各自的专属数据或用于社群网站、公开论坛的相关数据，或者共同进行某一特定应用程序的即时消息、影音娱乐等，也属于本发明的范畴之一。

综上所述，本发明实施例提供一种媒合系统与媒合方法，通过复数个天线搭配加速度传感器与罗盘仪的操作，使得任一媒合装置的持有者可得精准地感测另一媒合装置持有者的相对位置，并对应进行两者间的媒合操作，以提高智能型可携带电子产品的应用范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。