发明名称 室内定位方法及其系统
摘要 一种室内定位方法及其系统,该方法包含以下步骤:先设置复数信标于一室内空间。利用一定位单元进行一训练阶段于室内空间中复数已知位置收集发自信标之讯号而得复数对应已知位置之讯号识别值。再进行一追踪阶段于室内空间中未知位置利用定位单元收集发自信标之讯号并与训练阶段所得讯号识别值进行比对。比对过程中,检查追踪阶段所接收之讯号与训练阶段所得各已知位置之讯号识别值数量,若前者缺少则忽略。亦即,在算出前述两者间的距离后并除以接收之讯号数,求出最邻近复数个定位单元,而得一评估位置,达成提升室内定位精确度目的。
申请公布号 TWI375813 申请公布日期 2012.11.01
申请号 TW097145521 申请日期 2008.11.25
申请人 国立台湾大学 发明人 黄宝仪;林宗翰;吴意曦
分类号 G01S5/04 主分类号 G01S5/04
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 一种室内定位方法,包含以下步骤:(a)设置复数具有发射复数定位讯号功能之信标于一室内空间;(b)于该室内空间移动一定位单元以接收该等信标的定位讯号,并进行一训练阶段而得出复数讯号向量及复数由该等讯号向量构成之讯号识别值;(c)藉由该等讯号识别值产生出一定位样本;(d)透过该定位样本,进行一追踪阶段以收集该等讯号向量而用来与该等讯号识别值进行比对;(e)检查该追踪阶段所接收之该等讯号向量与该训练阶段所接收之该等讯号识别值的数量,若该等讯号向量缺少,则忽略,若该等讯号识别值缺少,则填入一预设数值;及(f)算出该等讯号向量与该等讯号识别值间的复数距离,再将该等距离分别去除以实际所接收到的该等讯号向量之数目,而算出复数参考值,再从该等参考值中找出最邻近该定位单元的复数目标值,并透过一权重平均处理得出一评估位置。依据申请专利范围第1项所述之室内定位方法,更包含一位于该(b)步骤前之(g)步骤,将该室内空间划分出复数子区域。依据申请专利范围第2项所述之室内定位方法,其中,在该(b)步骤中,该训练阶段是利用该定位单元在每一子区域内接收该等信标之定位讯号,并利用该等定位讯号形成该等讯号向量,并将于一段时间内所取得之该等讯号向量进行平均处理而得出该等讯号识别值。依据申请专利范围第3项所述之室内定位方法,其中,在该(b)步骤之训练阶段中,该定位单元在每一子区域内停留8秒,并于其间接收该等信标之定位讯号。依据申请专利范围第4项所述之室内定位方法,其中,在该(b)步骤之训练阶段中,每一讯号识别值是由40个讯号向量所构成产生的。依据申请专利范围第5项所述之室内定位方法,其中,在该(d)步骤中,该追踪阶段是令该定位单元于该室内空间中移动以接收该等信标的定位讯号,并进而取得该等讯号向量。依据申请专利范围第6项所述之室内定位方法,其中,在该(f)步骤中,该距离为欧几里德距离。依据申请专利范围第7项所述之室内定位方法,其中,在该(g)步骤中,该等子区域是以网格状之形式划分。依据申请专利范围第8项所述之室内定位方法,其中,在该(g)步骤中,每一子区域相距30公分。依据申请专利范围第9项所述之室内定位方法,其中,在该(a)步骤中,每一信标所发射之每二定位讯号间之时间间隔设定为200毫秒。依据申请专利范围第10项所述之室内定位方法,其中,在该(b)步骤中,每一识别向量讯号是由40个向量讯号所构成产生的。依据申请专利范围第11项所述之室内定位方法,其中,在该(b)步骤中,该定位单元在每一子区域内停留8秒,并于其间接收该等信标之定位讯号。依据申请专利范围第12项所述之室内定位方法,其中,在该(a)步骤中,每一定位讯号是包括其信标之身分识别资料的简短封包。依据申请专利范围第13项所述之室内定位方法,其中,在该(b)步骤中,该定位单元在每一子区域内所能接收之该等信标之平均接收数量为10个。一种室内定位系统,适用于对一室内空间进行定位,该室内定位系统包含:复数信标,该等信标安装于该室内空间内,且具有发射复数定位讯号功能;及一定位单元,用来接收该等信标的定位讯号,且具有执行一训练阶段、一追踪阶段及一标准化k最邻近邻居演算法功能,藉由执行该训练阶段产生复数讯号向量、复数由该等讯号向量构成之讯号识别值及一定位样本,且藉由该追踪阶段收集该等讯号向量并与该等讯号识别值进行比对,并运用该标准化k最邻近邻居演算法得出最邻近的一评估位置,其中该定位单元之标准化k最邻近邻居演算法是先检查该追踪阶段所接收之该等讯号向量与该训练阶段所接收之该等讯号识别值的数量,若该等讯号向量缺少,则忽略,若该等讯号识别值缺少,则填入一预设数值,再运用该等讯号向量与该等讯号识别值间的一距离作为一权重而算出复数目标评估位置之座标,最后再将该等座标平均而得出该评估位置。依据申请专利范围第15项所述之室内定位系统,更包含一用来与该等信标相连并监控该等信标运作状况之主机。依据申请专利范围第16项所述之室内定位系统,更包含复数用来连接该等信标与该主机之间的通用序列汇流排延长线。依据申请专利范围第17项所述之室内定位系统,更包含复数用来提供该等信标与该主机运作所需之电源。
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