[发明专利]基于光线强度的定位方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位方法及系统，且特别是涉及一种基于光线强度的定 位方法及系统。

背景技术

目前的定位技术可分为室外定位与室内定位两种类型，其中室外定位技 术最常利用的是全球定位系统(Global Position System，GPS)，GPS已被广 泛地使用于移动装置，其可在室外任何可以收得到卫星信号的场所定位出人 或车辆的位置，而提供使用者精确的位置资讯，其精确度依硬件设备的不同 而有数公尺到数十公尺的差别。

另一方面，目前的室内定位技术可分为两种类型：一种为由外而内；另 一种为由内而外。其中，由外而内的技术例如是根据无线信号的强弱进行三 角定位，其是假设信号传送端的信号强度固定，而利用接收端测量到的信号 衰减幅度来估计信号传送端和接收端之间的距离，再利用这些距离的资讯定 位出接收端的位置；由内而外的技术则例如是在接收器上配置一具激光测距 仪，以扫描环境中的特征并比较其与内建地图的差异性，进而估测出接收器 在空间中的位置。

然而，由于室内环境相对于室外环境来说是属于一个比较小范围的空 间，其格局相对稠密，所以对于定位系统的准确度要求更高。但无论是上述 的由外而内或是由内而外的室内定位技术，其误差仍然相当大且无法满足准 确度的要求，因此至今仍没有一套可广为大众所使用的室内定位系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光线强度的定位方法，通过搜集照明系 统照射于目标物上的光线的光度资讯，可计算出目标物的定位位置。

本发明提供一种基于光线强度的定位系统，通过在目标物上配置感测回 馈装置以计算目标物的定位位置，进而控制照明系统调整其位置及照度。

本发明提出一种基于光线强度的定位方法，其包括依序调整照明系统的 至少三个点光源的照度，并搜集此照明系统照射于目标物上的光线的光度资 讯，据以计算各个点光源与目标物间的距离，最后再依据各个点光源所在的 位置以及与目标物间的距离，计算目标物的定位位置。

在本发明的一实施例中，上述依序调整照明系统的至少三个点光源的照 度，并搜集照明系统照射于目标物上的光线的光度资讯的步骤包括先将其中 一个点光源的照度调整为第一照度，再侦测目标物所接收的光线的第一光 度，接着将点光源的照度调整为第二照度，再次侦测目标物所接收的光线的 第二光度，最后则重复上述步骤，依序调整其他点光源的照度，以获得目标 物所接收的光线的多个光度值来作为光度资讯。

在本发明的一实施例中，在上述依据各个点光源所在的位置以及与目标 物间的距离，计算目标物的定位位置的步骤包括先以各个点光源所在的位置 为中心、与目标物间的距离为半径，求得一个圆球方程式，然后计算所述三 个点光源的圆球方程式的两个交点，最后则选择位于照明系统正面的交点来 做为目标物的定位位置。

在本发明的一实施例中，在上述计算目标物的定位位置的步骤之后，更 包括接收使用者输入的光度值，据以调整照明系统的位置以及照明系统中各 个点光源的照度，使得目标物所接收的光线的光度符合使用者所输入的光度 值。其例如是根据各个点光源与目标物间的距离，调整照明系统的点光源的 照度，使得最接近目标物的点光源的照度大于其他点光源的照度。

本发明提供一种基于光线强度的定位系统，其包括照明系统、感测回馈 装置与定位模块。其中，照明系统中包括至少三个点光源，其会依序调整此 三个点光源的照度以发出光线。感测回馈装置是用以搜集由照明系统所发出 的光线的光度资讯。定位模块则可依据感测回馈装置所搜集的光度资讯，计 算各个点光源与目标物间的距离，并依据各个点光源所在的位置以及与目标 物间的距离，计算目标物的定位位置。

在本发明的一实施例中，上述的定位模块包括计算第一光度与第二光度 之间的光度差，并依据光度与距离平方呈反比关系，计算各个光度差所对应 的距离，以作为各个点光源与感测回馈装置间的距离。

在本发明的一实施例中，上述的定位模块包括以各个点光源所在位置为 中心、与感测回馈装置间的距离为半径，求得一个圆球方程式，并计算所述 三个点光源的圆球方程式的两个交点，而选择位于照明系统正面的交点做为 感测回馈装置的定位位置。