TWI414805B - 具定位功能的無線網路接入設備及定位方法 - Google Patents

Description

具定位功能的無線網路接入設備及定位方法

本發明涉及一種無線網路接入設備，尤其涉及一種具定位功能的無線網路接入設備及定位方法。

現有技術，針對預設範圍內的移動裝置的定位一直是通過多接入點(Access Point，AP)三角定位法來實現的，也即通過至少三個AP來獲取移動裝置在室內的空間位置資訊，接著通過對獲取到的空間位置資訊進行計算，根據計算結果確定移動裝置在預設範圍內的位置，然而，上述的多AP三角定位法雖然可以確定移動裝置在預設範圍內的位置，但是由於AP的成本比較高，由此必將導致用戶的成本增高。

本發明的主要目的在於提供一種具定位功能的無線網路接入設備及定位方法，其通過一無線網路接入設備對預設範圍內的移動裝置的位置進行確定，從而解決上述的問題。

本發明提供一種具定位功能的無線網路接入設備，用於對移動裝置進行定位，該移動裝置在用戶操作下，從第一位置移動到第二位置，該移動裝置包括一感測器，該感測器用於感測移動裝置從 第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向，該移動裝置用於將感測器感測到的移動距離、移動角度及移動方向傳輸至無線網路接入設備，該無線網路接入設備包括有：一距離獲取模組，用於分別獲取移動裝置在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備間的距離；一資訊接收模組，用於接收移動裝置傳輸來的移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向；及一座標確定模組，用於根據移動裝置在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備間的距離，及移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動方向及移動角度來確定移動裝置在第二位置上的實際座標。

本發明還提供一種無線網路接入設備的定位方法，該無線網路接入設備用於對移動裝置進行定位，該移動裝置在用戶操作下，從第一位置移動到第二位置，該移動裝置包括一感測器，該感測器用於感測移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向，該移動裝置用於將感測器感測到的移動距離、移動角度及移動方向傳輸至無線網路接入設備，該定位方法包括以下步驟：獲取移動裝置在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備間的距離；接收移動裝置傳輸來的移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向；及根據移動裝置在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備間的距離，及移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動方向及移動角度來確定移動裝置在第二位置上的實際座標。

本發明的具定位功能的無線網路接入設備及方法，其通過一無線 網路接入設備就可對預設範圍內的移動裝置的位置進行確定，從而避免多接入點三角定位法所帶來的成本過高問題的產生。

1‧‧‧無線網路接入設備

2‧‧‧移動裝置

20‧‧‧感測器

21‧‧‧距離感測器

23‧‧‧方向感測器

10‧‧‧處理單元

11‧‧‧距離獲取模組

12‧‧‧資訊接收模組

13‧‧‧座標確定模組

14‧‧‧座標追蹤模組

圖1係本發明具定位功能的無線網路接入設備的模組示意圖。

圖2係具定位功能的無線網路接入設備對移動裝置進行定位的示意圖。

圖3係本發明具定位功能的無線網路接入設備的定位方法流程圖。

請參考圖1所示，為本發明具定位功能的無線網路接入設備1的模組示意圖。該無線網路接入設備1用於對預設範圍內的移動裝置2進行定位。該移動裝置2在用戶的操作下，可從第一位置移動到第二位置。該移動裝置2包括有一感測器20，該感測器20用於感測移動裝置2從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動方向及移動角度。在本實施方式中，該感測器20包括一距離感測器21及一方向感測器23。該距離感測器21用於感測移動裝置2從第一位置移動到第二位置時的移動距離。該方向感測器23用於感測移動裝置2從第一位置移動到第二位置時的移動方向及移動角度。該方向感測器23為一電子指北針。在本實施方式中，該無線網路接入設備1為一無線路由器。該移動裝置2用於將感測器20感測到的移動距離、移動方向及移動角度傳輸至無線網路接入設備1。

該無線網路接入設備1包括一處理單元10。該處理單元10包括一 距離獲取模組11、一資訊接收模組12及一座標確定模組13。

該距離獲取模組11用於分別獲取移動裝置2在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備1間的距離。在本實施方式中，該距離獲取模組11是為根據接收信號強度的指示來獲取移動裝置2的第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備1間的距離。

該資訊接收模組12用於接收移動裝置2傳輸來的移動裝置2從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動方向及移動角度。

該座標確定模組13用於根據移動裝置2在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備1間的距離，及移動裝置2從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動方向及移動角度來確定移動裝置2在第二位置上的實際座標。

如圖2所示，假設當前距離獲取模組11獲取無線網路接入設備1與移動裝置2在第一位置A時的距離為R1，無線網路接入設備1與移動裝置2在第二位置B時的距離為R2。資訊接收模組12接收移動裝置2傳輸來的移動裝置2從第一位置A到第二位置B時的移動距離為R3，移動角度為a，移動方向為西南。該座標確定模組13根據上述無線網路接入設備1與移動裝置2在第一位置A的距離R1假設移動裝置2在第一位置的已知座標為M1(x,y)，接著根據移動距離R3，移動角度a，移動方向西南來計算移動裝置2在第二位置B時的座標H1(x,y)，接著計算無線網路接入設備1與座標H1(x,y)間的距離是否等於R2，當該無線網路接入設備1與座標H1(x,y)間的距離等於R2時，將該座標H1(x,y)確定為移動裝 置2在第二位置B的可能座標，接著假設移動裝置2在第一位置A的已知座標為M2(x,y)，重複上述的操作，計算移動裝置2在第二位置B時的座標H2(x,y)，接著計算無線網路接入設備1與座標H2(x,y)間的距離是否等於R2，當該無線網路接入設備1與座標H2(x,y)間的距離等於R2時，將該座標H2(x,y)確定為移動裝置2在第二位置B的可能座標，接著再繼續假設移動裝置2在第一位置A的已知座標為M3(x,y)，重複上述的操作，計算移動裝置2在第二位置B的座標H3(x,y)，接著計算無線網路接入設備1與座標H3(x,y)間的距離是否等於R2，當該無線網路接入設備1與座標H3(x,y)間的距離不等於R2時，重新假設移動裝置2在第一位置A的其他可能座標，直至將該移動裝置2在第一位置A的所有可能座標全部假設完，將所有滿足條件的座標確定為移動裝置2在第二位置B的可能座標。如圖2中所示，移動裝置2在第二位置B的可能座標只有H1(x,y)及H2(x,y)，而座標H3(x,y)與無線網路接入設備1間的距離明顯大於R2，所以H3(x,y)不是移動裝置2在第二位置B的可能座標。

接著座標確定模組13統計移動裝置2在第二位置B的可能座標的數量，當可能座標的數量大於1時，說明移動裝置2在第二位置B的實際座標為可能座標中的一個，因此需要進一步確認，而當可能座標的數量為1時，說明該可能座標就是移動裝置2在第二位置B的實際座標。針對可能座標的數量大於1的情況，移動裝置2再從第二位置移動到第三位置，該座標確定模組13將可能座標假設為移動裝置2在第二位置B的實際座標，根據移動裝置2在第二位置B 處的假設座標，及移動裝置2從第二位置移動到第三位置時的移動距離、移動方向及移動角度計算移動裝置2在第三位置的座標，接著計算該座標與無線網路接入設備間的距離是否等於無線網路接入設備1與移動裝置2在第三位置間的距離，當等於時，將該計算出的座標作為移動裝置2在第三位置上的可能座標，最後統計可能座標的數量，當可能座標的數量為1時，將該可能座標作為移動裝置2在第三位置上的實際座標，從而就可以依次確定出移動裝置2在第二位置及第一位置上的實際座標。當可能座標的數量不為1時，繼續上述的操作，直至可能座標的數量為1。在本實施方式中，移動裝置2在不同位置的座標是以無線網路接入設備1所在位置建立坐標系得出的。

進一步地，該處理單元10還包括一座標追蹤模組14，該座標追蹤模組14用於根據移動裝置2所確定的實際座標繼續追蹤移動裝置2移動到其他位置上的實際座標。

請參考圖3所示為無線網路接入設備1的定位方法流程圖。

該距離獲取模組11分別獲取移動裝置2在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備1間的距離(步驟S601)。

該資訊接收模組12接收移動裝置2傳輸來的移動裝置2從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向(步驟S602)。

該座標確定模組13根據移動裝置2在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備1間的距離，及移動裝置2從第一位置移動到第 二位置時的移動距離、移動方向及移動角度來確定移動裝置在第二位置上的實際座標(步驟S603)。

進一步地，該方法還包括以下步驟：該座標追蹤模組14用於根據移動裝置2所確定的實際座標繼續追蹤移動裝置2移動到其他位置上的實際座標。

1‧‧‧無線網路接入設備

2‧‧‧移動裝置

20‧‧‧感測器

21‧‧‧距離感測器

23‧‧‧方向感測器

10‧‧‧處理單元

11‧‧‧距離獲取模組

12‧‧‧資訊接收模組

13‧‧‧座標確定模組

14‧‧‧座標追蹤模組

Claims (9)

1. 一種具定位功能的無線網路接入設備，用於對移動裝置進行定位，該移動裝置在用戶操作下，從第一位置移動到第二位置，該移動裝置包括一感測器，該感測器用於感測移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向，該移動裝置用於將感測器感測到的移動距離、移動角度及移動方向傳輸至無線網路接入設備，其中：該無線網路接入設備包括有：一距離獲取模組，用於分別獲取移動裝置在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備間的距離；一資訊接收模組，用於接收移動裝置傳輸來的移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向；及一座標確定模組，用於根據移動裝置在第一位置時與無線網路接入設備間的距離假設移動裝置在第一位置的坐標，根據假設的移動裝置在第一位置的坐標，移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向確定移動裝置在第二位置的坐標，計算無線網路接入設備與移動裝置在第二位置的坐標之間的距離是否等於移動裝置在第二位置上時與無線網路接入設備間的距離，當無線網路接入設備與移動裝置在第二位置的坐標之間的距離等於移動裝置在第二位置上時與無線網路接入設備間的距離，確定移動裝置在第二位置的坐標為一可能坐標，接著根據移動裝置在第一位置時與無線網路接入設備間的距離假設移動裝置在第一位置為其他坐標，確定移動裝置在第二位置的其他可能坐 標，檢測移動裝置在第二位置可能坐標的數量是否等於1，在移動裝置在第二位置可能坐標的數量等於1時，確定該可能坐標為移動裝置在第二位置的實際坐標。
2. 如申請專利範圍第1項所述的無線網路接入設備，其中，該座標確定模組還用於在移動裝置在第二位置可能坐標的數量大於1時，移動移動裝置至第三位置，根據移動裝置在第二位置的可能坐標，移動裝置從第二位置移動到第三位置時的移動距離、移動角度及移動方向確定移動裝置在第三位置的坐標，計算無線網路接入設備與移動裝置在第三位置的坐標之間的距離是否等於移動裝置在第三位置上時與無線網路接入設備間的距離來計算移動裝置在第三位置的可能坐標，計算移動裝置在第三位置的可能坐標的數量是否等於1，在移動裝置在第三位置可能坐標的數量等於1時，確定該可能坐標為移動裝置在第三位置的實際坐標。
3. 如申請專利範圍第1項所述的無線網路接入設備，其中，該無線網路接入設備為無線路由器。
4. 如申請專利範圍第1項所述的無線網路接入設備，其中，該距離獲取模組是為根據接收信號強度的指示來獲取移動裝置在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備間的距離。
5. 如申請專利範圍第2項所述的無線網路接入設備，其中，該無線網路接入設備還包括一座標追蹤模組，該座標追蹤模組用於根據移動裝置所確定的實際座標繼續追蹤移動裝置移動到其他位置上的實際座標。
6. 一種無線網路接入設備的定位方法，該無線網路接入設備用於對移動裝置進行定位，該移動裝置在用戶操作下，從第一位置移動 到第二位置，該移動裝置包括一感測器，該感測器用於感測移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向，該移動裝置用於將感測器感測到的移動距離、移動角度及移動方向傳輸至無線網路接入設備，其中：該定位方法包括以下步驟：獲取移動裝置在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備間的距離；接收移動裝置傳輸來的移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向；及根據移動裝置在第一位置時與無線網路接入設備間的距離假設移動裝置在第一位置的坐標，根據假設的移動裝置在第一位置的坐標，移動裝置從第一位置移動到第二位置時的移動距離、移動角度及移動方向確定移動裝置在第二位置的坐標，計算無線網路接入設備與移動裝置在第二位置的坐標之間的距離是否等於移動裝置在第二位置上時與無線網路接入設備間的距離，當無線網路接入設備與移動裝置在第二位置的坐標之間的距離等於移動裝置在第二位置上時與無線網路接入設備間的距離，確定移動裝置在第二位置的坐標為一可能坐標，接著根據移動裝置在第一位置時與無線網路接入設備間的距離假設移動裝置在第一位置為其他坐標，確定移動裝置在第二位置的其他可能坐標，檢測移動裝置在第二位置可能坐標的數量是否等於1，在移動裝置在第二位置可能坐標的數量等於1時，確定該可能坐標為移動裝置在第二位置的實際坐標。
7. 如申請專利範圍第6項所述的定位方法，其中，該方法還包括以 下步驟：在移動裝置在第二位置可能坐標的數量大於1時，移動移動裝置至第三位置，根據移動裝置在第二位置的可能坐標，移動裝置從第二位置移動到第三位置時的移動距離、移動角度及移動方向確定移動裝置在第三位置的坐標，計算無線網路接入設備與移動裝置在第三位置的坐標之間的距離是否等於移動裝置在第三位置上時與無線網路接入設備間的距離來計算移動裝置在第三位置的可能坐標，計算移動裝置在第三位置的可能坐標的數量是否等於1，在移動裝置在第三位置可能坐標的數量等於1時，確定該可能坐標為移動裝置在第三位置的實際坐標。
8. 如申請專利範圍第6項所述的定位方法，其中，該方法還包括以下步驟：是為根據接收信號強度的指示來獲取移動裝置在第一位置及第二位置上時與無線網路接入設備間的距離。
9. 如申請專利範圍第7項所述的定位方法，其中，該方法還包括以下步驟：根據移動裝置所確定的實際座標繼續追蹤移動裝置移動到其他位置上的實際座標。