区域性定位系统与方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要提供一种区域性定位系统，特别是关于一种含有区域地图资讯的定位 系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，定位技术已逐渐普遍化于各种具有网络通讯能力的实体装置与设备，例 如电脑、交通载具及可携式电子装置等。藉由智慧手机的携带普及化，人们可以容易且准确 地了解自身的地理位置，亦可因此能力而获知周边所提供的其他服务，如附近的餐厅、景点 及交通资讯等。室内空间亦然，例如某些大型建筑物内的空间极为宽广且复杂（包括大型 购物商场、医院或是政府机构等），容易使入内的人员迷失方向。从管理层面而言，这种大型 室内空间内的人员管理及追踪也极为不便。为了因应这些需求，室内定位技术的发展也成 为一项热门的议题。
[0003] -般室内定位系统可采用无线电射频系统来作为解决方案，这种无线射频系统的 种类可包含Wi-Fi、蓝牙及/或无线射频辨识（RFID)。比起室外定位较空旷的环境，室内定 位更必须考虑障碍物的干扰，这是由于室内障碍物的分布密度更为密集。举例而言，在充 满人潮的购物商场或医院中，无线讯号可能会因为人体的方向性导致讯号传递上的误差阻 碍。又例如隔间结构较多的医院，室内隔间的墙壁容易造成无线讯号的反射而导致某处收 讯不良。
【发明内容】
[0004] 本发明主要目的在于提供一种能够解决室内定位的定位系统。为达到上述目的， 本发明提供一种区域性定位系统，其架构有复数个无线存取点、一或多个通讯装置及一或 多个伺服器。该等复数无线存取点主要在于提供无线讯号涵盖范围并以此界定出本系统的 定位范围。所述通讯装置为本系统所要定位的目标物，负责接收定位范围内的无线讯号，并 回应与无线讯号相应的位置资讯至伺服器。伺服器主要是设置以利用通讯装置回应的位置 资讯来估算通讯装置的所在区域或位置。
[0005] 所述伺服器主要执行下列动作：将与一地图资讯（例如室内坐标图）有关的一虚 拟地图划分为不重叠的复数个区块，每一个区块包含一或多个参考点，每一个参考点对应 于与该参考点位置有关的一组无线讯号强度（视为该参考点的位置特征）；依据与所述通 讯装置有关的无线讯号的强度及与每一个参考点有关的各组无线讯号的强度，决定所述通 讯装置与每一个参考点有关的无线讯号的强度距离；依据在该等复数区块中与部分参考点 有关联的无线讯号的强度距离，决定该区块的相似度；及依据该等复数区块的相似度决定 所述通讯装置位于该区块的机率。
【附图说明】
[0006] 图1是本发明的一实施例的区域性定位系统示意图。
[0007] 图2例示一平面区域，其显示无线存取点的设置位置与目标物接收讯号的示意 图。
[0008] 图3A是本发明区域性定位系统的离线阶段运作示意图。
[0009] 图3B是本发明区域性定位系统的连线阶段运作示意图。
[0010] 图4为本发明区域性定位系统于离线阶段的工作流程图。
[0011] 图5为根据图2区域所设定的区块及参考点。
[0012] 图6为本发明区域性定位系统所执行的区域平均演算法步骤。
[0013] 图7为例示一定位范围与目标物的示意图。
[0014] 图8为本发明区域性定位系统所执行的等级配分演算法步骤。
[0015] 符号说明：
[0016] 10伺服器
[0017] 12 无线讯号发射装置（AP)
[0018] 14 通讯装置
[0019] 20 无线讯号发射装置（AP)
[0020] 22 目标物
[0021] A、B、C、D隔间
[0022] 30 装置端（离线阶段）
[0023] 32 伺服端（离线阶段）
[0024] 34 装置端（连线阶段）
[0025]36 伺服端（连线阶段）
[0026] 40 至 48 步骤
[0027]51 区块
[0028] 52 参考点（RP)
[0029]6〇 至 68 步骤
[0030] 7 定位范围
[0031] a、b、c、d区块
[0032]al至d4 参考点（RP)
[0033] 80 至 84 步骤
【具体实施方式】
[0034] 以下将配合图示详细叙述例示实施例。然而，这些实施例可以包含于不同的形式 中，且不应被解释为用以限制本发明。这些实施例的提供使得本发明的揭露明确与充分，熟 知此技术的人将能经由该些实施例了解本发明的内容。
[0035] 在整份说明书与申请专利范围中，用语具有在上下文中所提示或暗示、超过其明 确说明的意义。同样地，用语"在一实施例中"用于本文中时，并不一定要指相同的具体实 施例，且用语"在另一实施例中"在用于本文中时，也不一定是指不同的具体实施例。举例 而言，本意是希望所主张的标的可包含例示具体实施例在整体上或部分上的组合。
[0036] -般而言，可至少部分从上下文中的使用来理解术语。举例而言，在本文中所使用 的像是"及"、"或"、或"及/或"等用语可包含各种意义，其是至少部分根据使用这类用语的 上下文而定。一般而言，若使用"或"来关联一列表，例如A、B或C，则指此处是作为包含性 意义A、B与C，以及专用性意义A、B或C。此外，用语"一或多个"在本文中至少部分基于上 下文而用以描述具有单数形式的任何特征、结构或特性，或是复数形式的特征、结构或特性 的组合。同样地，例如"一"、"该"或"所述"等用语也是至少部分根据上下文而被理解为传 达单数形式用法或传达复数形式用法。此外，用语"基于"是理解为不一定是要传达一组专 门的因子，而是可存在未必加以描述说明的其他因子，其是至少部分根据上下文而定。
[0037] 在以下本发明实施例中，演算是由一或多个伺服器所执行，所述伺服器具有网络 通讯的能力，尤其是具有能够透过基地台与通讯装置通讯的能力以及执行定位演算的能 力，且包含至少一储存装置（如记忆体）储存演算法及一或多个处理器执行所述演算法。伺 服器是根据提供网络服务的一或多个基地台所回报的资讯，来计算与基地台相应的通讯装 置的位置。在本发明其他实施例中，所述的演算亦可由具计算能力的通讯装置本身所执行， 该通讯装置本身具有与一或多个伺服器通讯的能力且包含一或多个处理器来执行算法。所 述通讯装置可为穿戴式通讯装置，例如具有通讯能力的智慧手机、智能型手表，或特定监控 对象所穿戴的电子式脚镣。
[0038] 参阅图1所示，为本发明区域性定位系统的一实施例，所述系统伴随执行一区域 性定位方法，藉此获得一定位结果。该系统包含一或多个伺服器10、一或多个无线讯号发射 装置12及一或多个通讯装置14。所述伺服器10设置有一或多个处理器、一储存装置、一转 换模组及一估计模组。所述伺服器10具有资料传输的能力（例如透过网络连线），而处理 器赋予伺服器10本身具有执行运算的能力。上述模组主要根据一量测资料分别执行特定 的演算法。而量测资料的建立与各模组所执行的演算法将于后续段落详细说明。
[0039] 所述储存装置是设置于伺服器10内，以储存伺服器10所收集（或搜集）的资料 (如前述量测资料）以及将伺服器10所建立的资料储存，供处理器存取。但该储存装置亦 可设置于伺服器10之外，如云端硬碟，以供伺服器存取。所述转换模组是设置以将伺服器 10所接收的资料或数据