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(dòng)裝置，包括：決定上述移動(dòng)裝置的一初步平面位置；獲得上述移動(dòng)裝置的一傾斜角度；以及，根據(jù)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(dòng)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線輸入系統(tǒng)，且特別涉及一種定位方法以及定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)，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(dāng)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(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述目的，本發(fā)明實(shí)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(dòng)裝置，包括:決定上述移動(dòng)裝置的一初步平面位置；獲得上述移動(dòng)裝置的一傾斜角度；以及，根據(jù)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(dòng)裝置的一修正平面位置。
[0004]本發(fā)明實(shí)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(dòng)裝置的第一信號(hào)。該控制器耦接上述傳收器，根據(jù)上述接收的第一信號(hào)而決定上述移動(dòng)裝置的一初步平面位置，獲得上述移動(dòng)裝置的一傾斜角度，以及根據(jù)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(dòng)裝置的一修正平面位置。
[0005]為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種定位系統(tǒng)I的系統(tǒng)圖。
[0007]圖2是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種定位裝置10的方塊圖。
[0008]圖3是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種移動(dòng)裝置12的方塊圖。
[0009]圖4是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種參考裝置14、16的方塊圖。
[0010]圖5是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種定位方法5的流程圖。
[0011]圖6是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種水平定位誤差的示意圖。
[0012]圖7是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種空間定位的示意圖。
[0013]圖8是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種檢測圖像數(shù)據(jù)判斷傾斜角度Θ的示意圖。
[0014]圖9是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種根據(jù)接收時(shí)間差判斷傾斜角度Θ的示意圖。
[0015]【主要元件符號(hào)說明】
[0016]10~定位裝置；
[0017]200~控制器；
[0018]202~存儲(chǔ)器裝置；
[0019]204~無線傳收器；
[0020]206~ 定位電路；[0021]208~電源供應(yīng)裝置；
[0022]210~圖像傳感器；
[0023]12~移動(dòng)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(yīng)裝置；
[0029]308~移動(dòng)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(yīng)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(shí)施方式】
[0039]實(shí)施例中的各元件的配置為說明之用，并非用以限制本發(fā)明。且實(shí)施例中圖式標(biāo)號(hào)的部分重復(fù)，為了簡化說明，并非意指不同實(shí)施例之間的關(guān)聯(lián)性。
[0040]圖1是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種定位系統(tǒng)I的系統(tǒng)圖，包括定位裝置10、移動(dòng)裝置
12、第一參考裝置14以及第二參考裝置16。定位系統(tǒng)I可為一種無線網(wǎng)絡(luò)，包括無線局域網(wǎng)(Wireless LAN, WLAN)、無線廣域網(wǎng)(Wireless MAN, WMAN)，利用可無線上網(wǎng)的無線接入點(diǎn)(Access Point, AP)去定位網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的移動(dòng)裝置。定位裝置10、移動(dòng)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(xié)議溝通。移動(dòng)裝置12為一種手持輸入裝置，能在預(yù)定的空間范圍中移動(dòng)，使用者可通過在預(yù)定的空間范圍中揮動(dòng)移動(dòng)裝置12而輸入數(shù)據(jù)或是指令至定位裝置10。定位裝置10能對移動(dòng)裝置12進(jìn)行定位而得知移動(dòng)裝置12在上述預(yù)定的空間范圍中相對于定位裝置10的位置，進(jìn)而判斷移動(dòng)裝置12所輸入的內(nèi)容。在某些實(shí)施例中，移動(dòng)裝置12可以是一個(gè)電視頻道遙控器，當(dāng)使用者使用移動(dòng)裝置12在預(yù)定的空間范圍中手寫輸入某個(gè)電視頻道編號(hào)，例如3，定位裝置10可通過定位移動(dòng)裝置12的移動(dòng)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(dāng)使用者使用移動(dòng)裝置12在預(yù)定的空間范圍中向上揮動(dòng)時(shí)，定位裝置10可通過定位移動(dòng)裝置12的移動(dòng)軌跡而判斷使用者想要增加音量，因此控制一播放裝置調(diào)整對應(yīng)的音量大小。當(dāng)定位裝置10能夠正確定位移動(dòng)裝置12時(shí)，就可以正確判斷使用者輸入的數(shù)據(jù)，進(jìn)而正確執(zhí)行對應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)。
[0041]移動(dòng)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(dòng)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(dòng)裝置12實(shí)際收發(fā)無線信號(hào)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(dòng)裝置12上其他非收發(fā)無線信號(hào)的位置，例如移動(dòng)裝置12的端點(diǎn)(如前端)，因此當(dāng)移動(dòng)裝置12傾斜并和參考地平面形成一傾斜角度時(shí)就會(huì)產(chǎn)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(dòng)裝置12的硬件構(gòu)造以及運(yùn)作方式的實(shí)施例在圖3以及其相關(guān)段落中有詳細(xì)描述。
[0042]定位裝置10可為定位盒、家用影音中心、無線接入點(diǎn)或附加定位功能的接口平臺(tái)。定位裝置10可以使用各種定位技術(shù)獲得移動(dòng)裝置12的初步平面位置。上述定位技術(shù)可以是收訊時(shí)間法(Time of Arrival,以下稱為Τ0Α)、信號(hào)接收角度(Angle of Arrival,以下稱為Α0Α)、信號(hào)強(qiáng)度法(Received Signal Strength,以下稱為RSS)或其他室內(nèi)定位技術(shù)。接著，定位裝置10能檢測移動(dòng)裝置12的傾斜角度，并且根據(jù)移動(dòng)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(gè)鄰近參考裝置14和16還進(jìn)一步定位移動(dòng)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(dòng)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(gòu)造以及運(yùn)作方式的實(shí)施例分別在圖2、圖4以及其相關(guān)段落中有詳細(xì)描述。
[0043]本實(shí)施例提出一種對移動(dòng)裝置的定位方案，利用一種設(shè)計(jì)簡單并且省電的定位系統(tǒng)對一移動(dòng)裝置進(jìn)行定位并對定位數(shù)據(jù)的誤差提出修正，藉以修正水平范圍的定位誤差，進(jìn)而達(dá)成在3維空間中的定位功能。
[0044]圖2是顯示本發(fā)明實(shí)施例中一種定位裝置10的方塊圖，包括控制器200、存儲(chǔ)器裝置202、無線傳收器204、定位電路206、電源供應(yīng)裝置208、圖像傳感器210和指示裝置212?？刂破?00耦接存儲(chǔ)器裝置202、無線傳收器204、定位電路206、電源供應(yīng)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(shí)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(shù)，例如紅外線、超音波、或其他頻段的無線通信技術(shù)和移動(dòng)裝置12、第一參考裝置14以及第二參考裝置16進(jìn)行溝通以及傳遞信息。定位電路206用于利用相關(guān)定位技術(shù)例如TOA、AOA或RSS技術(shù)來定位移動(dòng)裝置12的初步平面位置。在某些實(shí)施例中，定位電路206利用收訊時(shí)間法來檢測移動(dòng)裝置12的初步平面位置。無線傳收器204可以先發(fā)出一無線信號(hào)至空氣接口中，當(dāng)無線信號(hào)碰到移動(dòng)裝置12即會(huì)反射，無線傳收器204可以檢測到反射的無線信號(hào)以及判斷收到從發(fā)出到收到無線信號(hào)的傳遞時(shí)間。通過無線信號(hào)的傳遞時(shí)間和光速的估計(jì)值，定位電路206便可估計(jì)移動(dòng)裝置12的初步平面位置(X，Y)。
[0046]控制器200用于實(shí)施本實(shí)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(chǔ)器裝置202內(nèi)分配一個(gè)存儲(chǔ)器空間用于預(yù)先存儲(chǔ)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(shù)獲得。上述傾斜角度可由圖像傳感器210檢測得知或由移動(dòng)裝置12本身檢測(圖3的移動(dòng)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(jì)。而后，控制器200可以使用上述誤差修正查找表，根據(jù)移動(dòng)裝置12的傾斜角度Θ，并且將定位電路206計(jì)算出的初步平面位置(X，Y)修正相應(yīng)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(quán)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(dòng)裝置，包括: 決定上述移動(dòng)裝置的一初步平面位置； 獲得上述移動(dòng)裝置的一傾斜角度；以及 根據(jù)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(dòng)裝置的一修正平面位置。
2.如權(quán)利要求1所述的定位方法，還包括: 獲得上述移動(dòng)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(dòng)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(jù)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(dòng)裝置的二可能垂直位置；以及 根據(jù)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(gè)為上述 移動(dòng)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(quán)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(quán)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(dòng)裝置的圖像，并且通過圖像處理上述圖像而判斷上述移動(dòng)裝置的上述傾斜角度。
5.如權(quán)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(dòng)裝置所傳送的信號(hào)而獲得上述傾斜角度。
6.如權(quán)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(shí)間法(Time of Arrival, T0A)、信號(hào)接收角度(Angle of Arrival, AOA)、或信號(hào)強(qiáng)度法(Received Signal Strength, RSS)技術(shù)而獲得。
7.一種電子裝置，包括: 一傳收器，接收一移動(dòng)裝置的第一信號(hào)；以及 一控制器，耦接上述傳收器，根據(jù)上述接收的第一信號(hào)而決定上述移動(dòng)裝置的一初步平面位置，獲得上述移動(dòng)裝置的一傾斜角度，以及根據(jù)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(dòng)裝置的一修正平面位置。
8.如權(quán)利要求7所述的電子裝置，其中， 上述控制器獲得上述移動(dòng)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(dòng)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(jù)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(dòng)裝置的二可能垂直位置，以及 根據(jù)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(gè)為上述移動(dòng)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(quán)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(quán)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(dòng)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(dòng)裝置的上述傾斜角度。
11.如權(quán)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(dòng)裝置所傳送的第二信號(hào)而獲得上述傾斜角度。
12.如權(quán)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(shí)間法(Time of Arrival, T0A)、信號(hào)接收角度(Angle of arrival)、或信號(hào)強(qiáng)度法(Received Sig nal Strength, RSS)技術(shù)而獲得。
【文檔編號(hào)】G01S13/06GK103675803SQ201210366992
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月17日
【發(fā)明者】田凱文, 陳玠民, 徐錦蓮, 謝宗瑩 申請人:廣達(dá)電腦股份有限公司