电子装置及其定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供一种定位方法，特别是涉及一种单点测距的定位方法，以及使用所述 定位方法的电子装置。
【背景技术】
[0002] 随着卫星科技的进步，全球定位系统（GlobalPositionSystem，GPS)已由早期的 军事用途逐渐发展于一般生活应用上，其中最常见的就是用于目标物的定位与导航。目前 市面上的定位装置(或是导航装置)大都采用全球定位系统的技术。全球定位系统结合卫星 科技与无线通信的技术，可提供使用者精确的定位、速度及时间信息。
[0003] 全球定位系统的定位与导航需仰赖卫星、定位装置与导航软件之间的相互配合才 得以顺利运作。然而，定位装置常会因建筑物的遮蔽，而发生接收不到卫星信号的情况，例 如在机场、大楼、地下道或隧道等场所中，极有可能会因为接收不到卫星信号，而无法正确 地执行定位动作。因此，每当使用者需要使用定位装置时，就必需走到如空旷的室外环境， 才可使定位装置接收卫星信号，并执行定位动作，而此种方式对于使用者来说相当不方便。
[0004] 针对此项缺陷，近年来则发展出一种利用无线通信基地台（CellTower)信号来进 行定位的技术。此技术由手机检测其周遭多个基地台的信号强度，据以推算出手机与各个 基地台之间的近似距离，同时也利用各个基地台的识别码找出基地台的实际位置，从而估 算出手机本身的定位信息。由于基地台的信号可以穿透建筑物，因此没有被建筑物遮蔽而 无法定位的问题。然而，由于各个基地台之间的距离可达数公里，因此采用此种定位方式所 计算出来的定位信息并不精确，且建筑物的遮蔽也会造成信号的衰减，最终使得此种定位 方式的准确度不佳。
[0005] 另一方面，随着无线兼容认证（WirelessFidelity,Wi-Fi)技术的广泛应用，由消 费者或者企业所架设的无线路由器数量庞大且分布范围广，尤其在都会区中更形密集。针 对此点，无线兼容认证定位系统（Wi-FiPositioningSystem,WPS)即利用都会区中Wi-Fi 接入点（AccessPoint)分布密度高、信号覆盖范围大的特点，找寻附近地区中所有热点的 位置，并通过附近的接入点来判断目标物的大概位置。
[0006] 请参阅图1，图1为传统Wi-Fi定位的示意图。在图1中包括接入点11~13与电 子装置101 (例如手机或平板之类的移动装置)。电子装置101通过检测附近周围的接入点 11~13的媒体存取控制位址（MediaAccessControlAddress，MAC)以及电子装置101所 收到接入点11~13的信号强度，进行交叉比对的计算获得电子装置101的定位位置。然 而，此种定位方式的使用仅限于Wi-Fi接入点分布密度较高的都会区。
【发明内容】
[0007] 本发明实施例提供一种电子装置，包括选取单元、储存单元以及处理单元。选取单 元与储存单元耦接于处理单元。选取单元用以选取电子装置邻近的第一参考点，储存单元 用以储存多个第二参考点的多个第二位置信息。处理单元通过选取单元所选取的第一参考 点的第一位置信息对电子装置进行单点测距，并从储存单元选取所储存的第二位置信息提 供电子装置辅助定位信息，接着利用单点测距的结果与辅助定位信息的结果来进一步计算 电子装置的目标位置。
[0008] 本发明实施例提供一种应用于电子装置的定位方法，所述方法包括以下步骤。首 先，选取电子装置邻近的第一参考点。其后，通过第一参考点的第一位置信息对电子装置进 行单点测距。接着，选取储存于电子装置中的多个第二参考点的多个第二位置信息提供电 子装置辅助定位信息。随后，利用单点测距的结果与辅助定位信息的结果进一步计算电子 装置的目标位置。
[0009] 综上所述，通过本发明实施例的电子装置及其定位方法，能够让使用者即使在单 点测距的情况也能够获得较精准的位置信息，且不须基于卫星导航定位系统或者传统无线 电定位系统的方式，大幅简化传统定位技术的运算量，并解决现有室内外定位系统所受环 境限制的问题。值得一提的是，本发明通过足够的数量的第二参考点计算出空间中实际坐 标位置的方式进行定位，因此更进一步具有垂直轴向（Z向量)的位置信息，有效解决传统仅 能计算平面位置的缺陷。进一步改善导航定位、车队派遣与管理、人员与货物的追踪、基于 位置服务与应用（LBS)、数码相机结合地理标记（Geotagging)、地理信息系统（GIS)与急难 救助等相关产业的应用。
[0010] 为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说 明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围 作任何的限制。
【附图说明】
[0011] 图1为传统Wi-Fi定位的示意图；
[0012] 图2为本发明实施例的电子装置的方块图；
[0013] 图3为本发明实施例的电子装置的定位示意图；
[0014] 图4A为本发明实施例的电子装置、参考点与所选取的卫星位置与距离示意图；
[0015] 图4B为本发明实施例的电子装置、参考点与所选取的卫星位置与距离局部放大 图；
[0016] 图5为本发明实施例的电子装置可选取已知空间位置信息的卫星分布示意图； [0017] 图6为本发明实施例的定位方法的流程图。
[0018] 【符号说明】
[0019] 11~13:接入点
[0020] 101、2、301、501 :电子装置
[0021] 21 :选取单元
[0022] 22 :储存单元
[0023] 23 :处理单元
[0024] SV1 ~SV7 :卫星
[0025] 31 :第一参考点
[0026] A:圆周
[0027] B :局部放大
[0028] D1 :半径
[0029] D21 ~24、D31 ~D34 :距离
[0030] G:单位向量
[0031] 311 :投影点
[0032] S1 :视水平面上
[0033] S2 :视水平面下
[0034] S101~S104为步骤流程
【具体实施方式】
[0035] 在下文将参看随附图式更充分地描述各种例示性实施例，在随附图式中展示一些 例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所 阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将 向本领域的普通技术人员充分传达本发明概念的范畴。在诸图式中，可为了清楚而夸示层 及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似元件。
[0036] 应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但此等元 件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一元件与另一元件。因此，下文论述的第一 元件可称为第二元件而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用，术语"或"视实际情况 可能包括相关联的列出项目中的任一者或者多者的所有组合。
[0037] 请参阅图2,图2为本发明实施例的电子装置的方块图。电子装置2包括选取单元 21、储存单元22以及处理单元23。选取单元21与储存单元22耦接于处理单元23。电子 装置2例如为手机或平板等移动装置，但本发明却不限定于此。
[0038] 选取单元21用以选取邻近电子装置2的第一参考点。当使用者以电子装置2进 行定位时，选取单元21搜寻邻近电子装置2的接入点或特定地标作为第一参考点，并以所 选择的参考点进行单点测距。更进一步地说，电子装置2的选取单元21可以进一步包括射 频模块、红外线模块、激光模块、超音波模块、图像获取模块等等，并分别用以提供射频、图 像测距、光测距或声音测距的方式来进行单点测距，并计算获得所选取的第一参考点与电 子装置2的第一距离信息。所述接入点或特定地标可以是3G基地台、LTE基地台、WiMAX基 地台、Wi-Fi装置、蓝牙装置或Zigbee装置等等已知空间坐标的装置，或者是其他已知空间 坐标的地标或标的物，所述空间坐标例如为通过WGS84、TWD67或TWD97的GPS坐标系统所 具有三维空间坐标信息，本发明并不以此做为限制。
[0039] 储存单元22用以储存多个第二参考点的多个第二位置信息。电子装置2可预先 储存多个用以提供计算的第二参考点的第二位置信息于储存单元22中。所述第二参考点 可以为美国全球卫星定位系统（GPS)、欧盟伽利略定位系统（Galileo)、俄罗斯GLONASS或 中国北斗卫星导航系统的卫星等等已知空间坐标位置信息的卫星。值得一提的是，使用者 可以从电子装置2的供货商所提供最新的第二参考点及其位置信息，进一步将储存单元22 所储存的位置信息进行更新。电子装置2不须在每次执行定位时由外部重新获得第二参考 点的第二位置信息，也就是说，电子装置2能够快速地从自身的储存单元22选取所需位置 信息以提供后续计算处理。另一方面，储存单元22还用以提供后续计算处理过程中所需暂 存的信息(如计算获得的位置信息或距离信息)。在本发明实施例中，储存单元22可以非挥 发/挥发性储存单元(如ROM或RAM)作实现，本发明并不以此作为限制。
[0040] 处理单元23耦接于选取单元21与储存单元22,用以从选取单