專利名稱：可攜式通訊裝置的定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種定位方法，且特別是有關(guān)于一種利用可攜式通訊裝置所在區(qū)域的區(qū) 域特征來校正其定位坐標(biāo)的方法。
背景技術(shù)：
定位服務(wù)(Location Based Service, LBS)是通過特定的技術(shù)，來獲得使用者所在的位置 信息(例如，經(jīng)綿度或當(dāng)?shù)亟值赖牡乩憝h(huán)境等)，以提供給使用者、通信系統(tǒng)業(yè)者(用于計(jì)費(fèi))， 或是其它請(qǐng)求得到使用者位置的機(jī)構(gòu)和個(gè)人。由于利用移動(dòng)裝置本身進(jìn)行定位的作法具有低 成本、高精度以及易于普及的特點(diǎn)，近年來，移動(dòng)裝置的定位服務(wù)已廣為應(yīng)用于緊急救援、 汽車導(dǎo)航、智能交通、團(tuán)隊(duì)管理等方面，成為目前受矚目的發(fā)展之一。
一般而言，若不考慮傳播環(huán)境所帶來的誤差，目前移動(dòng)裝置的定位算法(例如，最小二 乘算法)便能滿足一般需求。但是， 一旦涉及到高精度定位，而不得不考慮傳播環(huán)境所造成 的誤差時(shí)， 一般的基礎(chǔ)定位算法則顯得不夠精確。因此，習(xí)知的作法便利用一些電磁波傳播 統(tǒng)計(jì)模型(例如Okumura-Hata模型或Cost-231模型)來提高定位精確度。以Cost-231模型 為例，其z〉式如下
丄=42.6 + 261og(d) + 201og(/);
其中，c/代表移動(dòng)裝置與基站之間的距離，￡代表移動(dòng)裝置所偵測(cè)到基站的信號(hào)強(qiáng)度，/ 代表基站的發(fā)射功率。由上述公式可知，將基站的信號(hào)強(qiáng)度以及基站的發(fā)射功率代入上述公 式后，便可以得到移動(dòng)裝置與基站之間的距離，而只要能夠求得三個(gè)基站到移動(dòng)裝置的距離， 再結(jié)合這些基站的坐標(biāo)，就能夠推算出移動(dòng)裝置所在位置的定位坐標(biāo)。
然而，在實(shí)際應(yīng)用上，由于周遭環(huán)境的眾多因素影響(例如，基站與行動(dòng)裝置之間屏蔽 物過多，導(dǎo)致信號(hào)傳播受到干擾)，使得上述這些電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型通常無法與實(shí)際情況相 吻合，仍需進(jìn)一步修改和調(diào)整才能使用。例如，電磁波信號(hào)從基站傳送到移動(dòng)裝置的過程中， 可能會(huì)因?yàn)榻?jīng)過大樓、公園等地形的遮蔽而造成衰減，最后使得移動(dòng)裝置所偵測(cè)到基站的信
號(hào)強(qiáng)度Z變小。因此，將信號(hào)強(qiáng)度丄代入上述公式運(yùn)算后，所得到移動(dòng)裝置與基站之間的距 離d便會(huì)與實(shí)際的距離產(chǎn)生誤差。
由于電磁波信號(hào)在不同的傳播環(huán)境的變化是隨機(jī)變量，無法用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)公式去計(jì)算， 只能是一個(gè)電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型。但一般的電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型總是考慮太多的影響因素， 這樣的作法雖然符合理論研究的嚴(yán)謹(jǐn)性，但是由于沒有考慮實(shí)施起來的成本和難度，因此難 以在實(shí)際應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)。 一般而言，這些定位算法仍普遍存在以下缺點(diǎn)
1、 在減小傳播環(huán)境帶來的誤差時(shí)，多半采用傳統(tǒng)的電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型來對(duì)方程式進(jìn)行 改良，并沒有根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)量，因此，也就無法建立符合實(shí)際環(huán)境的特征數(shù) 據(jù)庫(kù)。
2、 對(duì)定位算法的檢驗(yàn)大都是采用模擬高斯分布的噪音環(huán)境對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行仿真。然而實(shí) 際的情況不可能是均勻分布的高斯噪聲環(huán)境，高斯環(huán)境只能是近似的、理想的模擬。
因此，如何調(diào)整基礎(chǔ)定位算法使得定位精度提高問題，至今仍是胞狀網(wǎng)絡(luò)(Cellular Network)定〗立的一個(gè)研究方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種可攜式通訊裝置的定位方法，利用可攜式通訊裝置目前所 在區(qū)域的區(qū)域特征，來校正定位坐標(biāo)，以提高定位的精確度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種可攜式通訊裝置的定位方法，適于利用 一服務(wù)端裝置定位一可攜式通訊裝置，該方法包括下列步驟
接收該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的多個(gè)基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度；
依據(jù)該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，判斷該可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域的一區(qū)域特 征；以及
依據(jù)該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算該可攜式通訊裝置目前所在的一定位坐標(biāo)，
其中包括利用判斷所得的該區(qū)域特征校正該定位坐標(biāo)。
所述的可攜式通訊裝置的定位方法還包括傳送該定位坐標(biāo)至該可攜式通訊裝置。 依據(jù)該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，判斷該可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域的該區(qū)域特
征的步驟包括
依據(jù)該些基站的信號(hào)強(qiáng)度，判斷該信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的該基站；以及
依據(jù)該基站的識(shí)別數(shù)據(jù)，擷取該基站的該區(qū)域特征做為該可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域 的該區(qū)域特征。
該區(qū)域特征包括擷取自該服務(wù)端裝置的 一 區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)。
在定位該可攜式通訊裝置之前，還包括建立該區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)。 建立該區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟包括
利用一地理信息系統(tǒng)，依照一環(huán)境中地理地貌的類型，劃分該環(huán)境為多個(gè)區(qū)域； 收集各該些區(qū)域中多個(gè)位置的環(huán)境信息；以及
利用一電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型統(tǒng)計(jì)各該些區(qū)域的該些位置的環(huán)境信息，而計(jì)算出各該些區(qū) 域的該區(qū)域特征，并儲(chǔ)存于該區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)。 該電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型包括
丄=42.6 + 261og((i) + 201og(/) + log(S)，
其中，d代表該可攜式通訊裝置與各該些基站之間的距離，丄代表所偵測(cè)到各該些基站的 信號(hào)強(qiáng)度，/代表各該些基站的發(fā)射功率，3代表該區(qū)域特征。 該些區(qū)域包括公園、郊區(qū)、廣場(chǎng)、居民樓群區(qū)以及高樓群區(qū)域。 該些位置的環(huán)境信息包括基站類型、基站高度以及該可攜式通訊裝置與基站之間的距離。 依據(jù)該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算該可攜式通訊裝置目前所在的該定位坐標(biāo)的
步驟包括
依據(jù)該些基站的信號(hào)強(qiáng)度及該可攜式通訊裝置的該區(qū)域特征，計(jì)算各該些基站與該可攜 式通訊裝置之間的距離；
^a居該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)，擷取各該些基站的一基站坐標(biāo)；以及
依據(jù)各該些基站的該基站坐標(biāo)及其與該可攜式通訊裝置之間的距離，求得該可攜式通訊 裝置的該定位坐標(biāo)。
依據(jù)該些基站的信號(hào)強(qiáng)度及該可攜式通訊裝置的該區(qū)域特征，計(jì)算各該些基站與該可攜 式通訊裝置之間的距離的步驟包括將該些基站的信號(hào)強(qiáng)度及該可攜式通訊裝置的該區(qū)域特 征代入一電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型，以計(jì)算該可攜式通訊裝置與各該些基站之間的距離。
依據(jù)各該些基站的該基站坐標(biāo)及其與該可攜式通訊裝置之間的距離，求得該可攜式通訊 裝置的該定位坐標(biāo)的步驟包括
依據(jù)各該些基站的該基站坐標(biāo)及其與該可攜式通訊裝置之間的距離，構(gòu)造一曲線方程式；
以及
解該曲線方程式，以求得該可攜式通訊裝置的該定位坐標(biāo)。 該曲線方程式包括(X廣X) 力=《
<(x2—x)2+Cy2—少)2=^/22
(X廣X)2+03l)2=(i32
其中，"1、 "2、 ^3分別代表藉由該電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型所計(jì)算出該可攜式通訊裝置與 各該些基站之間的距離，(Xl，^l)、 (X2，h)、 (A，乃)分別代表各該些基站的該基站坐標(biāo),
(X， >0則代表該可攜式通訊裝置目前所在的該定位坐標(biāo)。
該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的該些基站包括至少三個(gè)基站。
在接收該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的多個(gè)基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度的步驟之后，還包 括選擇該些基站中信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的三個(gè)基站，而以該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度定位該 可攜式通訊裝置。
接收該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的多個(gè)基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度的步驟還包括 判斷該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的該些基站的個(gè)數(shù)是否大于三個(gè)；以及 若該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的該些基站的個(gè)數(shù)小于三個(gè)，則判定信息不足無法定位， 而傳送一4晉誤訊息至該可攜式通訊裝置。
本發(fā)明的可攜式通訊裝置的定位方法具有下列優(yōu)點(diǎn)
1、 利用可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域的區(qū)域特征，校正定位坐標(biāo)，減少誤差范圍，據(jù)以 提高定位的精確性。
2、 不需經(jīng)過龐大復(fù)雜的計(jì)算過程，即可輕松地獲得精確的定位坐標(biāo)，具備實(shí)際應(yīng)用的可 行性。
3、 依據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，而獲得不同區(qū)域的區(qū)域特征，進(jìn)一步建立適合實(shí)際環(huán)境的區(qū) 域特征數(shù)據(jù)庫(kù)，使得電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型更逼近真實(shí)狀況。


圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的定位系統(tǒng)的方塊圖。
圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的可攜式通訊裝置的定位方法的流程圖。
圖3是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的可攜式通訊裝置的定位方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式， 作詳細(xì)說明如下。
一般的定位算法在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，并沒有將周遭環(huán)境因素考慮進(jìn)去，使得定位的誤差 范圍相當(dāng)大。因此，為了提高定位的精確度，本發(fā)明提出一種利用區(qū)域特征來校正定位坐標(biāo) 的可攜式通訊裝置的定位方法。為了使本發(fā)明的內(nèi)容更為明了，以下特舉實(shí)施例作為本發(fā)明 確實(shí)能夠據(jù)以實(shí)施的范例。
圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的定位系統(tǒng)的方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1,定位系統(tǒng)100包 括基站110、 120、 130、可攜式通訊裝置140以及服務(wù)端裝置150,其中，服務(wù)端裝置150包 括區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151。區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151是用來存放各種區(qū)域(例如公園、郊區(qū)、廣場(chǎng)、 居民樓群區(qū)以及高樓群區(qū)域等)的區(qū)域特征。而可攜式通訊裝置140例如是移動(dòng)電話，而能 夠接收基站110、 120、 130所傳送電磁波信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，并據(jù)以獲得基站的識(shí)別數(shù)據(jù)，而 藉由將識(shí)別數(shù)據(jù)以及信號(hào)強(qiáng)度傳送至服務(wù)端裝置150，使服務(wù)端裝置150得以定位可攜式通 訊裝置140。
簡(jiǎn)單地說，服務(wù)端裝置150系先根據(jù)可攜式通訊裝置140所接收的信號(hào)強(qiáng)度以及識(shí)別數(shù) 據(jù)，判斷出可攜式通訊裝置140目前所在區(qū)域的區(qū)域特征。之后，服務(wù)端裝置150再根據(jù)區(qū) 域特征以及基站110、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)，分別計(jì)算基站110、 120、 130和可攜式通訊裝 置140之間的距離。而服務(wù)端裝置150便可根據(jù)基站110、 120、 130的基站坐標(biāo)(也就是基 站110、 120、 130所在的經(jīng)綿度)來求得可攜式通訊裝置140的定位坐標(biāo)，并將定位坐標(biāo)傳 送回可攜式通訊裝置140。
值得注意的是，要定位可攜式通訊裝置140的位置至少需要三個(gè)基站的信息，而當(dāng)可攜 式通訊裝置140所偵測(cè)到的基站的數(shù)目越多，最后獲得的定位坐標(biāo)越精確，然而為了方便說 明，本實(shí)施例僅舉三個(gè)基站為例，在此并不限定基站的數(shù)目。
以下便搭配上述定位系統(tǒng)100，詳細(xì)說明本發(fā)明的定位方法。圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施 例所繪示的可攜式通訊裝置的定位方法的流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2,首先，在步驟S210中， 服務(wù)端裝置150接收可攜式通訊裝置140所偵測(cè)到的基站110、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào) 強(qiáng)度。
以實(shí)際應(yīng)用而言，當(dāng)在架設(shè)基站110、 120、 130的時(shí)候，便將基站110、 120、 130的基 站坐標(biāo)記錄到服務(wù)端裝置150中(例如記錄至區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151中)，并且對(duì)每個(gè)基站(110、 120、 130)設(shè)置一組識(shí)別數(shù)據(jù)，例如是一組數(shù)字代碼。當(dāng)可攜式通訊裝置140發(fā)出定位要求， 而偵測(cè)附近周圍的基站(110、 120、 130)時(shí)，各個(gè)基站(110、 120、 130)便將識(shí)別數(shù)據(jù)發(fā)
送至可攜式通訊裝置140。之后，可攜式通訊裝置140再將各個(gè)基站(110、 120、 130)的識(shí) 別數(shù)據(jù)以及信號(hào)強(qiáng)度傳送至服務(wù)端裝置150。因此，服務(wù)端裝置150便可利用識(shí)別數(shù)據(jù)來得 知可攜式通訊裝置140所偵測(cè)到的基站(110、 120、 130)為何者。
接著，在步驟S220中，服務(wù)端裝置150依據(jù)基站110、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度， 判斷可攜式通訊裝置140目前所在區(qū)域的區(qū)域特征。由于電磁波信號(hào)會(huì)隨著在不同的區(qū)域下 傳播而衰減，例如，基站110、 120、 130與可攜式通訊裝置140之間的屏蔽物越多，則可攜 式通訊裝置140接收到的信號(hào)強(qiáng)度則越弱。因此，服務(wù)端裝置150需要先判斷出可攜式通訊 裝置140目前所在區(qū)域，以獲得此區(qū)域的區(qū)域特征。
判斷區(qū)域特征的方式例如是由服務(wù)端裝置150依據(jù)各個(gè)基站(110、 120、 130)的信號(hào)強(qiáng) 度，找出信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的基站。舉例來說，假設(shè)基站110的信號(hào)強(qiáng)度為最強(qiáng)，服務(wù)端裝置150 便可依據(jù)基站110的識(shí)別數(shù)據(jù)，自區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151中擷取出基站110的區(qū)域特征，以做 為可攜式通訊裝置140目前所在區(qū)域的區(qū)域特征。
上述的區(qū)域特征例如是儲(chǔ)存在服務(wù)端裝置150的區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151,其中基站110、 120、 130系先按照區(qū)域分類，并在區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151中增設(shè)一區(qū)域字段以代表不同區(qū)域。也就 是說，在區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151中，基站110、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)各自對(duì)應(yīng)了一組基站坐標(biāo) 及區(qū)域特征。因此，服務(wù)端裝置150利用基站110、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)，便能夠查詢到基 站IIO、 120、 130所在的區(qū)域特征，以進(jìn)一步判斷可攜式通訊裝置140所在區(qū)域的區(qū)域特征。
以實(shí)際應(yīng)用而言，區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151可依據(jù)實(shí)際環(huán)境來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，而建立在服務(wù)端裝 置150中，其建立方法包括先利用地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)中記錄的 地理地貌的類型，將環(huán)境劃分為多個(gè)區(qū)域，例如公園、郊區(qū)、廣場(chǎng)、居民樓群區(qū)(樓層不超 過10層)以及高樓群區(qū)域(樓層超過10層)等，此區(qū)域種類可根據(jù)不同的城市而有不同的 劃分，而不限制其范圍，在此僅為舉例說明。
在區(qū)域劃分之后，即可開始收集各區(qū)域中多個(gè)位置的環(huán)境信息，像是基站類型(包括基 站的發(fā)射功率)、基站高度以及可攜式通訊裝置140與各個(gè)基站(110、 120、 130)之間的距 離，以利用電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型(例如Cost-231模型)來統(tǒng)計(jì)各區(qū)域的多個(gè)位置的環(huán)境信息， 而計(jì)算出各區(qū)域的區(qū)域特征。
詳細(xì)地說，在各個(gè)不同區(qū)域中，可先分別測(cè)量可攜式通訊裝置140與各個(gè)基站(110、 120、 130)之間的正確距離，而用以推算可攜式通訊裝置140應(yīng)該接收到的基站110、 120、 130的 信號(hào)強(qiáng)度。利用可攜式通訊裝置140未衰減的信號(hào)強(qiáng)度，以及可攜式通訊裝置140實(shí)際上接 收到的信號(hào)強(qiáng)度，便可估測(cè)出可攜式通訊裝置140目前所在區(qū)域的區(qū)域特征。對(duì)于Cost-231
模型來說明，其原始的公式如下
Z = 42.6 + 261og(d) + 201og(/)
其中，由于電磁波信號(hào)會(huì)隨著在不同的區(qū)域下傳播而衰減，因此，在本實(shí)施例中，上述
公式(l)將重新定義如下
丄=42.6 + 26 log(d) + 201og(/) + 1og(② ^、
其中，d代表可攜式通訊裝置140與各個(gè)基站(110、 120、 130)之間的距離，丄代表所 偵測(cè)到各個(gè)基站(110、 120、 130)的信號(hào)強(qiáng)度，/代表各個(gè)基站(110、 120、 130)的發(fā)射功
率，3代表區(qū)域特征。簡(jiǎn)單地說，將理論上衰減后的信號(hào)強(qiáng)度(即是
42.6 + 261og(力+ 201og(/))加上區(qū)域特征(也就是log("),即等于可攜式通訊裝
置140實(shí)際接收到的信號(hào)強(qiáng)度丄。如此一來，將所取得的區(qū)域中多個(gè)位置與基站間的距離么 基站的發(fā)射功率/及所偵測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度丄，利用公式(2)反推回去，便可統(tǒng)計(jì)出不同區(qū)域的
區(qū)域特征5。
以下便以基站110為例來說明區(qū)域特征的計(jì)算方法。當(dāng)電磁波信號(hào)從基站110傳送至可 攜式通訊裝置140時(shí)，可攜式通訊裝置140所接收到信號(hào)強(qiáng)度會(huì)因?yàn)閭魉屯局械沫h(huán)境因素而 產(chǎn)生衰減。因此，若能取得電磁波信號(hào)從基站110傳送至可攜式通訊裝置140原本的信號(hào)強(qiáng) 度，便可得知由環(huán)境因素所造成的影響為多少，而推算出區(qū)域特征。
藉由測(cè)量出可攜式通訊裝置140與基站IIO基座的直線距離，再搭配基站110的基站高 度，即可求得基站110與可攜式通訊裝置140的實(shí)際距離。然后，將可攜式通訊裝置140所 測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度、基站110的發(fā)射功率，以及基站110與可攜式通訊裝置140的實(shí)際距離代 入公式(2)中，即可估測(cè)出基站110所在區(qū)域的區(qū)域特征。重復(fù)上述作法，將可攜式通訊裝置 140置于可接收到基站110所發(fā)射的電磁波信號(hào)范圍內(nèi)的不同位置，在經(jīng)過多次計(jì)算之后， 將全部所獲得的區(qū)域特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，例如取平均值。如此一來，便可獲得可攜式通訊裝 置140目前所在區(qū)域的區(qū)域特征，而其它區(qū)域的區(qū)域特征亦以此類推。
在獲得可攜式通訊裝置140目前所在的區(qū)域特征之后，如步驟S230所示，服務(wù)端裝置 150可依據(jù)基站110、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算可攜式通訊裝置140目前所在
的定位坐標(biāo)，其中包括利用判斷所得的區(qū)域特征校正定位坐標(biāo)。
詳細(xì)地說，服務(wù)端裝置150首先會(huì)依據(jù)基站110、 120、 130的信號(hào)強(qiáng)度及可攜式通訊裝 置140的區(qū)域特征，分別計(jì)算各基站110、 120、 130與可攜式通訊裝置140之間的距離，接 著再依據(jù)基站110、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)，擷取基站110、 120、 130的基站坐標(biāo)。而后，服 務(wù)端裝置150便可依據(jù)基站110、 120、 130的基站坐標(biāo)及其與可攜式通訊裝置140之間的距 離，求得可攜式通訊裝置140的定位坐標(biāo)。
為了更清楚地描述上述定位方法的各步驟，以下再舉一實(shí)施例來說明本發(fā)明的定位方法 的詳細(xì)流程。圖3是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的可攜式通訊裝置的定位方法的流程圖。 請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖3,首先，在步驟S301中，服務(wù)端裝置150將會(huì)接收到由可攜式通訊裝置140 所偵測(cè)到的基站IIO、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)IDj、 ID2、 ID3及信號(hào)強(qiáng)度Z" Z2、丄3。
接著，在步驟S303中，服務(wù)端裝置150判斷是否有足夠的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度。詳細(xì)地 說，若要定位出一個(gè)特定點(diǎn)的位置，理論上至少需要其附近三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)以及這些點(diǎn)與特定 點(diǎn)間的距離。因此，在步驟S303中，服務(wù)端裝置150將會(huì)判斷可攜式通訊裝置140是否偵測(cè) 到至少三個(gè)基站的識(shí)別數(shù)據(jù)，以藉由三個(gè)基站坐標(biāo)計(jì)算出可攜式通訊裝置140的定位坐標(biāo)。
其中，若偵測(cè)到的基站個(gè)數(shù)小于三個(gè)，則判定信息不足無法定位，而執(zhí)行步驟S305,由 服務(wù)端裝置150傳送一則錯(cuò)誤訊息至可攜式通訊裝置140,以提示使用者目前所在區(qū)域沒有 足夠的基站來進(jìn)行定位；反之，若偵測(cè)到的基站個(gè)數(shù)大于三個(gè)，則執(zhí)行步驟S307,選擇信號(hào) 強(qiáng)度最強(qiáng)的三個(gè)基站，而以這些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度定位可攜式通訊裝置。為了方便 說明，以下舉三個(gè)基站110、 120、 130為例，假設(shè)這些基站所偵測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)，服務(wù) 端裝置150接收到識(shí)別數(shù)據(jù)為ID卜ID2、 ID3，而信號(hào)強(qiáng)度為&、 Z2、 Z3。
接下來，在步驟S309中，服務(wù)端裝置150將會(huì)從上述選擇的三個(gè)基站中選擇信號(hào)強(qiáng)度最 強(qiáng)的基站。其中，基站的信號(hào)強(qiáng)度越強(qiáng)，則代表可攜式通訊裝置140越靠近基站所在的區(qū)域。 而假設(shè)上述基站110的信號(hào)強(qiáng)度&最強(qiáng)，因此選定基站110。
之后，在步驟S311中，服務(wù)端裝置150自區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)151中，擷取基站110的區(qū)域
特征做為可攜式通訊裝置140目前所在的區(qū)域的區(qū)域特征3 。
在判斷可攜式通訊裝置140目前所在的區(qū)域之后，如步驟S313所示，服務(wù)端裝置150
將基站的信號(hào)強(qiáng)度i^、 Z2、丄3及可攜式通訊裝置140的區(qū)域特征3 (在步驟S311中判斷所得 的)，代入電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型，以計(jì)算可攜式通訊裝置140與基站110、 120、 130之間的距 離^、 A、 ^。詳細(xì)地說，服務(wù)端裝置150根據(jù)所接收識(shí)別數(shù)據(jù)IDp ID2、 ID3取得基站110、
120、 130的發(fā)射功率/i、/2、 /3。接著，服務(wù)端裝置150將(&、/i、 3)，(丄2、/2、 3),(丄3、
/3、 3)分別代入公式(2),以計(jì)算出基站110、 120、 130與可攜式通訊裝置140之間的距離^、
fi 2 、 4 -
接著，在步驟S315中，服務(wù)端裝置150依據(jù)基站110、 120、 130的識(shí)別數(shù)據(jù)ID" ID2、 ID3，擷取基站IIO、 120、 130的基站坐標(biāo)(a，^1)、 (^,h)、(々，力)。由于基站uo、 120、 130在架設(shè)時(shí)，便將識(shí)別數(shù)據(jù)ID" ID2、 ID3以及其對(duì)應(yīng)的基站坐標(biāo)(々，為)、(X2，少2)、 (a，乃)記錄在服務(wù)端裝置150,因此，透過識(shí)別數(shù)據(jù)便可查詢到對(duì)應(yīng)的基站坐標(biāo)。
之后，在步驟S317中，服務(wù)端裝置150依據(jù)基站110、 120、 130的基站坐標(biāo)(^，少1)、 (X2,^2)、 (a，乃)及其與可攜式通訊裝置140之間的距離a、 &、 構(gòu)造曲線方程式，
以求得可攜式通訊裝置140的定位坐標(biāo)^^，少)。曲線方程式如下所示 (a — X)2 + (力-力2 "X2-X)2+02-力
(x3 _ x)2 + (>3 _力
在解曲線方程式(3)之后，服務(wù)端裝置150便可以獲得可攜式通訊裝置140的定位坐標(biāo)
0，力。
最后，在步驟S319中，服務(wù)端裝置150將定位坐標(biāo)(a^)傳送至可攜式通訊裝置140， 而完成整個(gè)定位的流程。
綜上所述，本發(fā)明的可攜式通訊裝置的定位方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)
1、 利用可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域的區(qū)域特征，校正定位坐標(biāo)，減少誤差范圍，據(jù)以 提高定位的精確性。
2、 不需經(jīng)過龐大復(fù)雜的計(jì)算過程，即可輕杠、地獲得精確的定位坐標(biāo)，具備實(shí)際應(yīng)用的可 行性。
3、 依據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，而獲得不同區(qū)域的區(qū)域特征，進(jìn)一步建立適合實(shí)際環(huán)境的區(qū) 域特征數(shù)據(jù)庫(kù)，使得電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型更逼近真實(shí)狀況。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中 具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的變動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的申請(qǐng)專利范圍所界定為準(zhǔn)。
=《
=(i，
(3)
權(quán)利要求
1.一種可攜式通訊裝置的定位方法，適于利用一服務(wù)端裝置定位一可攜式通訊裝置，該方法包括下列步驟:接收該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的多個(gè)基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度；依據(jù)該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，判斷該可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域的一區(qū)域特征；以及依據(jù)該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算該可攜式通訊裝置目前所在的一定位坐標(biāo)，其中包括利用判斷所得的該區(qū)域特征校正該定位坐標(biāo)。
2、 如權(quán)利要求1所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，還包括 傳送該定位坐標(biāo)至該可攜式通訊裝置。
3、 如權(quán)利要求1所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，依據(jù)該些基站的識(shí)別 數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，判斷該可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域的該區(qū)域特征的步驟包括依據(jù)該些基站的信號(hào)強(qiáng)度，判斷該信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的該基站；以及依據(jù)該基站的識(shí)別數(shù)據(jù)，擷取該基站的該區(qū)域特征做為該可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域 的該區(qū)域特征。
4、 如權(quán)利要求1所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，該區(qū)域特征包括擷取 自該服務(wù)端裝置的 一 區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)。
5、 如權(quán)利要求4所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，在定位該可攜式通訊 裝置之前，還包括建立該區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)。
6、 如權(quán)利要求5所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，建立該區(qū)域特征數(shù)據(jù) 庫(kù)的步驟包括利用一地理信息系統(tǒng)，依照一環(huán)境中地理地貌的類型，劃分該環(huán)境為多個(gè)區(qū)域； 收集各該些區(qū)域中多個(gè)位置的環(huán)境信息；以及利用一電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型統(tǒng)計(jì)各該些區(qū)域的該些位置的環(huán)境信息，而計(jì)算出各該些區(qū) 域的該區(qū)域特征，并儲(chǔ)存于該區(qū)域特征數(shù)據(jù)庫(kù)。
7、 如權(quán)利要求6所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，該電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模 型包括<formula>formula see original document page 2</formula> 其中，d代表該可攜式通訊裝置與各該些基站之間的距離，丄代表所偵測(cè)到各該些基站的信號(hào)強(qiáng)度，/代表各該些基站的發(fā)射功率，3代表該區(qū)域特征。
8、 如權(quán)利要求6所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，該些區(qū)域包括7>園、 郊區(qū)、廣場(chǎng)、居民樓群區(qū)以及高樓群區(qū)域。
9、 如權(quán)利要求6所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，該些位置的環(huán)境信息 包括基站類型、基站高度以及該可攜式通訊裝置與基站之間的距離。
10、 如權(quán)利要求1所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，依據(jù)該些基站的識(shí) 別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算該可攜式通訊裝置目前所在的該定位坐標(biāo)的步驟包括依據(jù)該些基站的信號(hào)強(qiáng)度及該可攜式通訊裝置的該區(qū)域特征，計(jì)算各該些基站與該可攜 式通訊裝置之間的距離；依據(jù)該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)，擷取各該些基站的一基站坐標(biāo)；以及依據(jù)各該些基站的該基站坐標(biāo)及其與該可攜式通訊裝置之間的距離，求得該可攜式通訊 裝置的該定位坐標(biāo)。
11、 如權(quán)利要求IO所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，依據(jù)該些基站的信 號(hào)強(qiáng)度及該可攜式通訊裝置的該區(qū)域特征，計(jì)算各該些基站與該可攜式通訊裝置之間的距離 的步驟包括將該些基站的信號(hào)強(qiáng)度及該可攜式通訊裝置的該區(qū)域特征代入一電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型， 以計(jì)算該可攜式通訊裝置與各該些基站之間的距離。 '
12、 如權(quán)利要求11所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，依據(jù)各該些基站的 該基站坐標(biāo)及其與該可攜式通訊裝置之間的距離，求得該可攜式通訊裝置的該定位坐標(biāo)的步 驟包括依據(jù)各該些基站的該基站坐標(biāo)及其與該可攜式通訊裝置之間的距離，構(gòu)造一曲線方程式；以及解該曲線方程式，以求得該可攜式通訊裝置的該定位坐標(biāo)。
13、 如權(quán)利要求12所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，該曲線方程式包括:<formula>formula see original document page 3</formula> 其中，"1、 "2、 "3分別代表藉由該電磁波傳播統(tǒng)計(jì)模型所計(jì)算出該可攜式通訊裝置與 各該些基站之間的距離，"1，少1)、(巧，^2)、(巧，^)分別代表各該些基站的該基站坐標(biāo)，(X，力則代表該可攜式通訊裝置目前所在的該定位坐標(biāo)。
14、 如權(quán)利要求1所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，該可攜式通訊裝置 所偵測(cè)到的該些基站包括至少三個(gè)基站。
15、 如權(quán)利要求1所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，在接收該可攜式通 訊裝置所偵測(cè)到的多個(gè)基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度的步驟之后，還包括選擇該些基站中信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的三個(gè)基站，而以該些基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度定位該 可攜式通訊裝置。
16、 如權(quán)利要求1所述的可攜式通訊裝置的定位方法，其特征在于，接收該可攜式通訊 裝置所偵測(cè)到的多個(gè)基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度的步驟還包括判斷該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的該些基站的個(gè)數(shù)是否大于三個(gè)；以及 若該可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的該些基站的個(gè)數(shù)小于三個(gè)，則判定信息不足無法定位， 而傳送一^l普誤訊息至該可攜式通訊裝置。
全文摘要
一種可攜式通訊裝置的定位方法，此方法是利用服務(wù)端裝置來定位可攜式通訊裝置。首先，服務(wù)端裝置接收可攜式通訊裝置所偵測(cè)到的基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度。接著，依據(jù)基站的識(shí)別數(shù)據(jù)及信號(hào)強(qiáng)度，判斷可攜式通訊裝置目前所在區(qū)域的區(qū)域特征。然后計(jì)算可攜式通訊裝置目前所在的定位坐標(biāo)，并利用上述區(qū)域特征校正此定位坐標(biāo)。如此一來，將大幅提升定位的精確度。
文檔編號(hào)G01S11/06GK101373215SQ20071004508
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者磊 曾 申請(qǐng)人:英華達(dá)(南京)科技有限公司