定位方法和定位裝置制造方法
【專利摘要】定位方法和定位裝置。該定位方法適用于一電子裝置用以定位一移動裝置，包括：決定上述移動裝置的一初步平面位置；獲得上述移動裝置的一傾斜角度；以及，根據該傾斜角度，修正上述平面初步位置的一誤差而獲得上述移動裝置的一修正平面位置。
【專利說明】定位方法和定位裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無線輸入系統，且特別涉及一種定位方法以及定位裝置。
【背景技術】
[0002]隨著無線網絡的發達，利用無線裝置直接于空氣接口中通過各種手勢輸入的輸入接口逐漸融入人們的生活當中。為了更正確的解讀各種手勢輸入，上述種類的輸入接口需要更精確的無線裝置定位方式。

【發明內容】

[0003]基于上述目的，本發明實施例公開了一種定位方法，適用于一電子裝置用以定位一移動裝置，包括:決定上述移動裝置的一初步平面位置；獲得上述移動裝置的一傾斜角度；以及，根據該傾斜角度，修正上述平面初步位置的一誤差而獲得上述移動裝置的一修正平面位置。
[0004]本發明實施例還公開了一種電子裝置，包括一傳收器以及一控制器。該傳收器接收一移動裝置的第一信號。該控制器耦接上述傳收器，根據上述接收的第一信號而決定上述移動裝置的一初步平面位置，獲得上述移動裝置的一傾斜角度，以及根據該傾斜角度，修正上述平面初步位置的一誤差而獲得上述移動裝置的一修正平面位置。
[0005]為使本發明的上述和其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉出優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是顯示本發明實施例中一種定位系統I的系統圖。
[0007]圖2是顯示本發明實施例中一種定位裝置10的方塊圖。
[0008]圖3是顯示本發明實施例中一種移動裝置12的方塊圖。
[0009]圖4是顯示本發明實施例中一種參考裝置14、16的方塊圖。
[0010]圖5是顯示本發明實施例中一種定位方法5的流程圖。
[0011]圖6是顯示本發明實施例中一種水平定位誤差的示意圖。
[0012]圖7是顯示本發明實施例中一種空間定位的示意圖。
[0013]圖8是顯示本發明實施例中一種檢測圖像數據判斷傾斜角度Θ的示意圖。
[0014]圖9是顯示本發明實施例中一種根據接收時間差判斷傾斜角度Θ的示意圖。
[0015]【主要元件符號說明】
[0016]10~定位裝置；
[0017]200~控制器；
[0018]202~存儲器裝置；
[0019]204~無線傳收器；
[0020]206~ 定位電路；[0021]208~電源供應裝置；
[0022]210~圖像傳感器；
[0023]12~移動裝置；
[0024]300~控制器；
[0025]302~無線傳收器；
[0026]302a、302b ~位置；
[0027]304~定位電路；
[0028]306~電源供應裝置；
[0029]308~移動傳感器；
[0030]310~指示裝置；
[0031]14，16~參考裝置；
[0032]400~定位電路；
[0033]402~無線傳收器；
[0034]404~電源供應裝置；
[0035]5~定位方法；
[0036]L1~第一距離；
[0037]L2~第二距離；以及
[0038]S500、S502…S512 ~步驟。
【具體實施方式】
[0039]實施例中的各元件的配置為說明之用，并非用以限制本發明。且實施例中圖式標號的部分重復，為了簡化說明，并非意指不同實施例之間的關聯性。
[0040]圖1是顯示本發明實施例中一種定位系統I的系統圖，包括定位裝置10、移動裝置
12、第一參考裝置14以及第二參考裝置16。定位系統I可為一種無線網絡，包括無線局域網(Wireless LAN, WLAN)、無線廣域網(Wireless MAN, WMAN)，利用可無線上網的無線接入點(Access Point, AP)去定位網絡范圍內的移動裝置。定位裝置10、移動裝置12、第一參考裝置14以及第二參考裝置16可通過同一種通信協議溝通。移動裝置12為一種手持輸入裝置，能在預定的空間范圍中移動，使用者可通過在預定的空間范圍中揮動移動裝置12而輸入數據或是指令至定位裝置10。定位裝置10能對移動裝置12進行定位而得知移動裝置12在上述預定的空間范圍中相對于定位裝置10的位置，進而判斷移動裝置12所輸入的內容。在某些實施例中，移動裝置12可以是一個電視頻道遙控器，當使用者使用移動裝置12在預定的空間范圍中手寫輸入某個電視頻道編號，例如3，定位裝置10可通過定位移動裝置12的移動軌跡而判斷使用者想要切換至電視頻道3，而控制一家用視頻裝置切換至電視頻道3。當使用者使用移動裝置12在預定的空間范圍中向上揮動時，定位裝置10可通過定位移動裝置12的移動軌跡而判斷使用者想要增加音量，因此控制一播放裝置調整對應的音量大小。當定位裝置10能夠正確定位移動裝置12時，就可以正確判斷使用者輸入的數據，進而正確執行對應的應用服務。
[0041]移動裝置12可為電子筆、遙控器、娛樂裝置、通信裝置、家用電子裝置或其他可移動并且可和定位裝置10溝通的電子裝置。定位裝置10檢測到的定位位置是移動裝置12實際收發無線信號的位置(無線模塊安裝的物理上位置)，然而需要檢測的定位位置可能是移動裝置12上其他非收發無線信號的位置，例如移動裝置12的端點(如前端)，因此當移動裝置12傾斜并和參考地平面形成一傾斜角度時就會產生一定位誤差。定位裝置10必須移除或減低定位誤差以修正檢測到的定位位置，并且獲得精確的定位位置。移動裝置12的硬件構造以及運作方式的實施例在圖3以及其相關段落中有詳細描述。
[0042]定位裝置10可為定位盒、家用影音中心、無線接入點或附加定位功能的接口平臺。定位裝置10可以使用各種定位技術獲得移動裝置12的初步平面位置。上述定位技術可以是收訊時間法(Time of Arrival,以下稱為Τ0Α)、信號接收角度(Angle of Arrival,以下稱為Α0Α)、信號強度法(Received Signal Strength,以下稱為RSS)或其他室內定位技術。接著，定位裝置10能檢測移動裝置12的傾斜角度，并且根據移動裝置12的傾斜角度修正初步平面位置而獲得修正的平面位置。最后，定位裝置10能通過二或多個鄰近參考裝置14和16還進一步定位移動裝置12在3維空間中的定位位置。第一參考裝置14和上述第一參考裝置16的垂直位置必需不同，定位裝置10才能正確找出移動裝置12的垂直位置。定位裝置10和參考裝置14和16的硬件構造以及運作方式的實施例分別在圖2、圖4以及其相關段落中有詳細描述。
[0043]本實施例提出一種對移動裝置的定位方案，利用一種設計簡單并且省電的定位系統對一移動裝置進行定位并對定位數據的誤差提出修正，藉以修正水平范圍的定位誤差，進而達成在3維空間中的定位功能。
[0044]圖2是顯示本發明實施例中一種定位裝置10的方塊圖，包括控制器200、存儲器裝置202、無線傳收器204、定位電路206、電源供應裝置208、圖像傳感器210和指示裝置212。控制器200耦接存儲器裝置202、無線傳收器204、定位電路206、電源供應裝置208、圖像傳感器210和指示裝置212。圖像傳感器210和指示裝置212系非必須裝置。在一些實施例中，定位裝置10可以不包括圖像傳感器210和指示裝置212。
[0045]無線傳收器204能夠利用無線通信技術，例如紅外線、超音波、或其他頻段的無線通信技術和移動裝置12、第一參考裝置14以及第二參考裝置16進行溝通以及傳遞信息。定位電路206用于利用相關定位技術例如TOA、AOA或RSS技術來定位移動裝置12的初步平面位置。在某些實施例中，定位電路206利用收訊時間法來檢測移動裝置12的初步平面位置。無線傳收器204可以先發出一無線信號至空氣接口中，當無線信號碰到移動裝置12即會反射，無線傳收器204可以檢測到反射的無線信號以及判斷收到從發出到收到無線信號的傳遞時間。通過無線信號的傳遞時間和光速的估計值，定位電路206便可估計移動裝置12的初步平面位置(X，Y)。
[0046]控制器200用于實施本實施例所提出的定位誤差修正方法以及3維空間定位方法。控制器200可以在存儲器裝置202內分配一個存儲器空間用于預先存儲的一誤差修正查找表，例如圖表1，包括初步平面位置欄(X，Y)、傾斜角度欄Θ、正確平面位置欄(X'，Y')、以及誤差值欄(ΛΧ，ΛΥ)。上述初步平面位置欄(Χ，Υ)可通過前述TOA、AOA或RSS技術獲得。上述傾斜角度可由圖像傳感器210檢測得知或由移動裝置12本身檢測(圖3的移動傳感器308)并且傳送給定位裝置10。上述初步平面位置(X，Y)可通過定位電路206估計。而后，控制器200可以使用上述誤差修正查找表，根據移動裝置12的傾斜角度Θ，并且將定位電路206計算出的初步平面位置(X，Y)修正相應誤差值(ΛΧ，ΔΥ)而獲得正確平面位置(X'，Y')，即(X'，Υ') = (Χ，Υ)-(ΛΧ，Λ Y)或(X'，Υ') = (Χ，Υ) + (ΛΧ，Λ Y)。
[0047]
【權利要求】
1.一種定位方法，適用于一電子裝置用以定位一移動裝置，包括: 決定上述移動裝置的一初步平面位置； 獲得上述移動裝置的一傾斜角度；以及 根據該傾斜角度，修正上述平面初步位置的一誤差而獲得上述移動裝置的一修正平面位置。
2.如權利要求1所述的定位方法，還包括: 獲得上述移動裝置和一第一參考裝置之間的一第一距離，以及上述第一參考裝置的一第一空間位置； 獲得上述移動裝置和一第二參考裝置之間的一第二距離，以及上述第二參考裝置的一第二空間位置； 根據上述修正平面位置、上述第一距離以及上述第一空間位置而判斷上述移動裝置的二可能垂直位置；以及 根據上述修正平面位置、上述第二距離以及上述第二空間位置而判斷上述二可能垂直位置中的其中一個為上述 移動裝置的一正確垂直位置； 其中上述第一參考裝置和上述第一參考裝置的垂直位置不同。
3.如權利要求1所述的定位方法，其中，上述修正上述初步平面位置步驟包括通過上述傾斜角度搜尋一查找表以得到上述平面初步位置的上述誤差。
4.如權利要求1所述的定位方法，其中，上述獲得上述傾斜角度步驟包括通過上述電子裝置的一圖像傳感器獲得上述移動裝置的圖像，并且通過圖像處理上述圖像而判斷上述移動裝置的上述傾斜角度。
5.如權利要求1所述的定位方法，其中，上述獲得上述傾斜角度步驟包括通過接收上述移動裝置所傳送的信號而獲得上述傾斜角度。
6.如權利要求1所述的定位方法，其中，上述決定上述初步平面位置步驟可通過收訊時間法(Time of Arrival, T0A)、信號接收角度(Angle of Arrival, AOA)、或信號強度法(Received Signal Strength, RSS)技術而獲得。
7.一種電子裝置，包括: 一傳收器，接收一移動裝置的第一信號；以及 一控制器，耦接上述傳收器，根據上述接收的第一信號而決定上述移動裝置的一初步平面位置，獲得上述移動裝置的一傾斜角度，以及根據該傾斜角度，修正上述平面初步位置的一誤差而獲得上述移動裝置的一修正平面位置。
8.如權利要求7所述的電子裝置，其中， 上述控制器獲得上述移動裝置和一第一參考裝置之間的一第一距離，以及上述第一參考裝置的一第一空間位置，獲得上述移動裝置和一第二參考裝置之間的一第二距離，以及上述第二參考裝置的一第二空間位置，根據上述修正平面位置、上述第一距離以及上述第一空間位置而判斷上述移動裝置的二可能垂直位置，以及 根據上述修正平面位置、上述第二距離以及上述第二空間位置而判斷上述二可能垂直位置中的其中一個為上述移動裝置的一正確垂直位置；以及 上述第一參考裝置和上述第一參考裝置的垂直位置不同。
9.如權利要求7所述的電子裝置，其中，上述控制器通過上述傾斜角度搜尋一查找表以得到上述平面初步位置的上述誤差。
10.如權利要求7所述的電子裝置，還包括一圖像傳感器，耦接上述控制器，獲得上述移動裝置的圖像，其中上述控制器通過圖像處理上述圖像而判斷上述移動裝置的上述傾斜角度。
11.如權利要求7所述的電子裝置，其中，上述傳收器通過接收上述移動裝置所傳送的第二信號而獲得上述傾斜角度。
12.如權利要求7所述的電子裝置，其中，上述決定上述初步平面位置步驟可通過收訊時間法(Time of Arrival, T0A)、信號接收角度(Angle of arrival)、或信號強度法(Received Sig nal Strength, RSS)技術而獲得。
【文檔編號】G01S13/06GK103675803SQ201210366992
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月17日
【發明者】田凱文, 陳玠民, 徐錦蓮, 謝宗瑩 申請人:廣達電腦股份有限公司