專利名稱：即時(shí)定位系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種即時(shí)定位系統(tǒng)，特別是涉及一種應(yīng)用于各種開(kāi)放或封閉空間的即
時(shí)定位系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
在先前技術(shù)中，目前已知的無(wú)線定位系統(tǒng)，多由一控制設(shè)備與多個(gè)無(wú)線網(wǎng)關(guān)或無(wú) 線路由器(以下由無(wú)線路由器進(jìn)行說(shuō)明)結(jié)合，以定位一有效空間內(nèi)，使用者配帶的移動(dòng)裝置。 此無(wú)線定位系統(tǒng)需要將多個(gè)無(wú)線路由器配置于一有效空間中，而且各相鄰的無(wú)線 路由器，其信號(hào)偵測(cè)范圍需局部重疊，為避免偵測(cè)范圍有所遺落，無(wú)線路由器是采用全向天 線發(fā)送偵測(cè)信號(hào)。當(dāng)使用者配帶移動(dòng)裝置進(jìn)入有效空間后，會(huì)與局部的無(wú)線路由器進(jìn)行信 號(hào)相接行為。各無(wú)線路由器會(huì)分析與移動(dòng)裝置信號(hào)相接的強(qiáng)度(如RSSI，Received Signal Strengthlndicator，接收信號(hào)強(qiáng)度指示器；或LQI，link quality indication,連接質(zhì)量指 示)，計(jì)算出各無(wú)線路由器對(duì)應(yīng)的實(shí)質(zhì)距離，并回傳至控制設(shè)備?？刂圃O(shè)備會(huì)根據(jù)實(shí)質(zhì)距離 與回傳實(shí)質(zhì)距離的無(wú)線路由器的位置，分析出移動(dòng)裝置在有效空間的位置，進(jìn)而定位使用 者的位置。 然而還有其他問(wèn)題需要解決，即當(dāng)居家住房、工廠、公司或行政機(jī)關(guān)的建筑物與場(chǎng) 地發(fā)生危險(xiǎn)事宜或進(jìn)行危險(xiǎn)性高的工作，如火災(zāi)、毒氣外泄、輻射線外泄、礦場(chǎng)開(kāi)礦作業(yè)或 利用化學(xué)槽進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)作業(yè)。若這些建筑物與場(chǎng)地未預(yù)先配置無(wú)線定位系統(tǒng)，救災(zāi)人員 只能根據(jù)場(chǎng)地藍(lán)圖，或走過(guò)路徑的記憶，自行判斷救援與逃生路線，而使救災(zāi)與逃生工作更 為困難。 由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的無(wú)線定位系統(tǒng)及定位方法在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然 仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi) 盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法 又沒(méi)有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如 何能創(chuàng)設(shè)一種新的即時(shí)定位系統(tǒng)及其方法，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界 極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的無(wú)線定位系統(tǒng)及定位方法存在的缺陷，而提供一
種新的即時(shí)定位系統(tǒng)及其方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其在未知的有效空間中，根據(jù)定
位已經(jīng)配置的無(wú)線路由器，可以迅速的建立使用者的已行路線，非常適于實(shí)用。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出
的一種即時(shí)定位系統(tǒng)，其包含一協(xié)調(diào)器，其包含一第一處理器、一第一全向天線、一第一傾
斜感應(yīng)模塊與多數(shù)個(gè)第一指向天線，該第一傾斜感應(yīng)模塊是偵測(cè)該協(xié)調(diào)器的一第一傾斜角
度；以及多數(shù)個(gè)路由器，每一路由器包含一第二處理器、一第二全向天線、一第二傾斜感應(yīng)模塊與多數(shù)個(gè)第二指向天線，該第二傾斜感應(yīng)模塊是偵測(cè)各該路由器的一第二傾斜角度，
其中，協(xié)調(diào)器以其該第一全向天線與一第一層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接，該第一 處理器根據(jù)信號(hào)相接強(qiáng)度計(jì)算該協(xié)調(diào)器與該第一層的路由器的一起始距離，該協(xié)調(diào)器以其 該些第一指向天線與該第一層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接，該第一處理器根據(jù)各該 第一指向天線的信號(hào)相接強(qiáng)度，分析朝向該第一層的路由器的起始方向并根據(jù)該第一傾斜 角度修正該起始方向，該第一處理器是根據(jù)修正的該起始方向與該起始距離以定位該第一 層的路由器，每一路由器以其該第二全向天線與次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接， 該第二處理器根據(jù)信號(hào)相接強(qiáng)度計(jì)算該路由器與該次層的路由器的路由距離，每一路由器 以其該些第二指向天線與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接，該第二處理器根據(jù)各 該第二指向天線的信號(hào)相接強(qiáng)度，分析朝向該次層的路由器的路由方向并根據(jù)該第二傾斜 角度修正該路由方向，該第二處理器根據(jù)修正的該路由方向與該路由距離以定位該次層的 路由器，該協(xié)調(diào)器與任一路由器完成定位時(shí)，是對(duì)該協(xié)調(diào)器與各該路由器逐層廣播，實(shí)質(zhì)上 同步更新該協(xié)調(diào)器與各該路由器的一定位表。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中該些第一指向天線的偵測(cè)角度的聯(lián)集，是實(shí)質(zhì)上相同
于該第一全向天線的偵測(cè)角度，該些第二指向天線的偵測(cè)角度的聯(lián)集，是實(shí)質(zhì)上相同于該
第二全向天線的偵測(cè)角度。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中所述的路由器的該第二傾斜感應(yīng)模塊偵測(cè)該第二傾斜 角度有所變化時(shí)，該第二處理器是在該第二傾斜角度的變化終止后，重新與該次層的路由 器進(jìn)行定位行為。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中當(dāng)所述的路由器的第二全向天線與該次層的路由器的 第二全向天線信號(hào)相接時(shí)，該路由器的該第二處理器是重新計(jì)算該路由距離與該路由方向 以定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中當(dāng)所述的路由器的第二全向天線與該次層的路由器的 第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接時(shí)，該路由器是以其該些第二指向天線與該次層的路由器的第 二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接，重新與該次層的路由器進(jìn)行定位行為。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中當(dāng)所述的路由器是以其該些第二指向天線與該次層的
路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接時(shí)，該路由器以其該些第二指向天線與該次層的路由
器的該些第二指向天線進(jìn)行信號(hào)相接，重新與該次層的路由器進(jìn)行定位行為。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中當(dāng)所述的路由器以其該些第二指向天線與該次層的路
由器的第二全向天線信號(hào)相接，該路由器的該第二處理器是重新計(jì)算該路由距離與該路由
方向以定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中所述的協(xié)調(diào)器或各該路由器分析出次層的路由器已位
移或失去連線時(shí)，是重新與該次層的路由器進(jìn)行信號(hào)相接，以重新定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中當(dāng)所述的協(xié)調(diào)器的第一全向天線或各該路由器的第二
全向天線，是與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接時(shí)，以重新定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中當(dāng)所述的協(xié)調(diào)器的第一全向天線或各該路由器的第二
全向天線，與該次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接，該協(xié)調(diào)器以其該些第一指向
天線或各該路由器以其該些第二指向天線，與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接。
前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中當(dāng)所述的協(xié)調(diào)器的該些第一指向天線或各該路由器的 第二全向天線，與該次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接時(shí)，該協(xié)調(diào)器的該些第一 指向天線或各該路由器的該些第二指向天線，與該次層的路由器的該些第二指向天線進(jìn)行 信號(hào)相接，以重新定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其更包含至少一移動(dòng)裝置，其由一使用者配帶并包含一第 三全向天線與一顯示熒幕，其中每一路由器以其該第二全向天線偵測(cè)該移動(dòng)裝置的存在， 并與偵測(cè)到的該移動(dòng)裝置的該第三全向天線進(jìn)行信號(hào)相接，該第二處理器是根據(jù)信號(hào)相接 強(qiáng)度計(jì)算該路由器與該移動(dòng)裝置的一間距，該路由器再以其該些第二指向天線與該移動(dòng)裝 置的第三全向天線信號(hào)相接，該第二處理器根據(jù)各該第二指向天線的信號(hào)相接強(qiáng)度，分析 該移動(dòng)裝置的一方向并根據(jù)該第二傾斜角度修正該方向，該第二處理器根據(jù)該間距與修正 的該方向以定位該移動(dòng)裝置，任一路由器完成定位該移動(dòng)裝置時(shí)，對(duì)該協(xié)調(diào)器與各該路由 器逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新該協(xié)調(diào)器、各該路由器與該移動(dòng)裝置的一定位表，該顯示熒 幕是供顯示該定位表，及該顯示熒幕是供顯示各該路由器、該協(xié)調(diào)器與相異的該移動(dòng)裝置 的定位示意圖。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中各所述的路由器是周期性偵測(cè)次層的路由器，當(dāng)該路
由器分析該次層的路由器長(zhǎng)時(shí)間失去連線時(shí)，是重新定位再次一層的路由器。 前述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其中各所述的協(xié)調(diào)器是周期性偵測(cè)該第一層的路由器，當(dāng)
該協(xié)調(diào)器分析該第一層的路由器長(zhǎng)時(shí)間失去連線時(shí)，是重新定位再次一層的路由器作為第
一層的路由器。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的
一種即時(shí)定位方法，其是應(yīng)用于一即時(shí)定位系統(tǒng)，該即時(shí)定位系統(tǒng)包含一協(xié)調(diào)器與多數(shù)個(gè)
路由器，該即時(shí)定位方法括以下步驟經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的一第一全向天線與一第一層的路由
器的一第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的一第一處理器分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，
以計(jì)算出該協(xié)調(diào)器與該第一層的路由器之間的一起始距離；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的多數(shù)個(gè)第一指
向天線與該第一層的路由器的一第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的一第一處理
器分析各該第一指向天線的信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出朝向該第一層的路由器的一起始方
向；根據(jù)該協(xié)調(diào)器的一第一傾斜角度修正該起始方向；根據(jù)修正的該起始距離與起始方向
定位該第一層的路由器；經(jīng)由各該路由器的第二全向天線與次層的路由器的第二全向天線
進(jìn)行信號(hào)相接；經(jīng)由各該路由器的該第二處理器分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出該路由器
與該次層的路由器之間的一路由距離；經(jīng)由該路由器的多數(shù)個(gè)第二指向天線與該次層的路
由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；經(jīng)由該路由器的第二處理器分析各該第二指向天線的
信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出朝向該次層的路由器的一路由方向；根據(jù)該路由器的一第二傾
斜角度修正該起始方向；根據(jù)該路由距離與修正的該路由方向定位該次層的路由器；以及
將定位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各該路由器與該協(xié)調(diào)器的一定位表。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的即時(shí)定位方法，其中所述的協(xié)調(diào)器完成定位該第一層的路由器時(shí)，是將定
位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各該路由器與該協(xié)調(diào)器的該定位表。 前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟當(dāng)該路由器的該第二傾斜角度有所變
化，且該第二傾斜角度停止變化于一連續(xù)時(shí)間；經(jīng)由該路由器的第二全向天線與該次層的
8路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；當(dāng)該路由器可與該次層的路由器進(jìn)行信號(hào)相接；以 及重新定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟當(dāng)該路由器的該第二傾斜角度有所變 化，且該第二傾斜角度是停止變化于一連續(xù)時(shí)間；當(dāng)該路由器的第二全向天線與該次層的 路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接；經(jīng)由該路由器的該些第二指向天線與該次層的路由 器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；當(dāng)該路由器的該些第二指向天線與該次層的路由器的第 二全向天線信號(hào)相接；以及重新定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟當(dāng)該路由器的該些第二指向天線與該
次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接；經(jīng)由該路由器的該些第二指向天線與該次層
的路由器的該些第二指向天線進(jìn)行信號(hào)相接；以及重新定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟當(dāng)該協(xié)調(diào)器或各該路由器分析次層的
路由器已位移或失去連線；該協(xié)調(diào)器以其該第一全向天線或各該路由器以其該第二全向天
線信號(hào)，其與次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接；當(dāng)連線成功；以及重新定位該次層
的路由器。 前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟當(dāng)該協(xié)調(diào)器的第一全向天線或各該路 由器的第二全向天線信號(hào)，其無(wú)法與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接；經(jīng)由該協(xié) 調(diào)器的該些第一指向天線或各該路由器的該些第二指向天線，與該次層的路由器的第二全 向天線信號(hào)相接；當(dāng)連線成功；以及重新定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟當(dāng)該協(xié)調(diào)器的第一指向天線或各該路 由器的第二指向天線，無(wú)法與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的 該些第一指向天線或各該路由器的該些第二指向天線，與該次層的路由器的第二指向天線 信號(hào)相接；當(dāng)連線成功；以及重新定位該次層的路由器。 前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟經(jīng)由各該路由器的第二全向天線與至
少一移動(dòng)裝置的第三全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；經(jīng)由各該路由器的該第二處理器分析信號(hào)相
接的強(qiáng)度，以計(jì)算出該路由器與該移動(dòng)裝置之間的一間距；經(jīng)由該路由器的多數(shù)個(gè)第二指
向天線與該移動(dòng)裝置的第三全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；經(jīng)由該路由器的第二處理器分析各該
第二指向天線的信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出該移動(dòng)裝置的一方向；根據(jù)該路由器的一第二
傾斜角度修正該方向；根據(jù)該間距與修正的該方向定位該移動(dòng)裝置；以及將定位結(jié)果逐層
廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各該路由器、該協(xié)調(diào)器與該移動(dòng)裝置的一定位表。
前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟該路由器是周期性偵測(cè)次層的路由器；
以及當(dāng)該路由器分析該次層的路由器長(zhǎng)時(shí)間失去連線時(shí)，是重新定位再次一層的路由器。 前述的即時(shí)定位方法，其更包含下列步驟該協(xié)調(diào)器是周期性偵測(cè)該第一層的路
由器；以及當(dāng)該協(xié)調(diào)器分析該第一層的路由器長(zhǎng)時(shí)間失去連線時(shí)，是重新定位次一層的路
由器為第一層的路由器。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā) 明的主要技術(shù)內(nèi)容如下 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種即時(shí)定位系統(tǒng)，其包含一協(xié)調(diào)器與多數(shù)個(gè)路 由器。協(xié)調(diào)器包含一第一處理器、一全向天線、一第一傾斜感應(yīng)模塊與多數(shù)個(gè)第一指向天 線，第一傾斜感應(yīng)模塊是偵測(cè)協(xié)調(diào)器的一第一傾斜角度。每一路由器包含一第二處理器、一
9第二全向天線、一第二傾斜感應(yīng)模塊與多數(shù)個(gè)第二指向天線，各第二傾斜感應(yīng)模塊是偵測(cè) 各路由器的一第二傾斜角度。 此協(xié)調(diào)器通過(guò)第一全向天線與一第一層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接， 第一處理器是分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算協(xié)調(diào)器朝向第一層的路由器的一起始距離。協(xié) 調(diào)器通過(guò)該些第一指向天線與第一層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接，第一處理器 是分析各第一指向天線進(jìn)行信號(hào)相接的強(qiáng)度，以分析協(xié)調(diào)器朝向第一層的路由器的一起始 方向并根據(jù)該第一傾斜角度修正該起始方向，第一處理器根據(jù)修正的起始方向與起始距離 定位第一層的路由器。 各路由器以其第二全向天線對(duì)次層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接，第二 處理器是分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算路由器朝向次層的路由器的一路由距離。路由器再 通過(guò)其第二指向天線與次層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接，第二處理器是分析各 第二指向天線進(jìn)行信號(hào)相接的強(qiáng)度，以分析路由器朝向次層的路由器的一路由方向并根據(jù) 該第二傾斜角度修正該路由方向，第二處理器根據(jù)修正的路由方向與路由距離定位次層的 路由器。 其中，協(xié)調(diào)器與各路由器在完成定位作業(yè)后，將定位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步 更新協(xié)調(diào)器與各路由器的一定位表。 借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明即時(shí)定位系統(tǒng)及其方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效 果 1、協(xié)調(diào)器與各路由器可對(duì)次一層的路由器進(jìn)行快速定位，以迅速記錄使用者在空 間的行走路徑。 2、藉此協(xié)調(diào)器與各路由器迅速記錄使用者在空間的行走路徑，以對(duì)未知的空間進(jìn) 行定位作業(yè)，十分適用于各種不同的危險(xiǎn)作業(yè)空間，如采礦、消防救災(zāi)等高危險(xiǎn)系數(shù)的作 業(yè)。 3、此系統(tǒng)更可結(jié)合使用者隨身攜帶的移動(dòng)裝置進(jìn)行人員定位作業(yè)，路由器可根據(jù) 定位次層的路由器的方式，對(duì)移動(dòng)裝置進(jìn)行定位行為，并將定位結(jié)果逐層廣播，以將移動(dòng)裝 置的位置告知協(xié)調(diào)器。更甚者，可將定位結(jié)果傳送至移動(dòng)裝置，以由移動(dòng)裝置顯示各路由器 與協(xié)調(diào)器的定位情形。 4、各路由器與協(xié)調(diào)器的定位表會(huì)實(shí)質(zhì)上同步更新，避免數(shù)據(jù)相互傳送有所遺失。
綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種即時(shí)定位系統(tǒng)及其方法，此系統(tǒng)包含一協(xié)調(diào)器與 至少一路由器。協(xié)調(diào)器以全向天線與一第一層的路由器信號(hào)相連，并根據(jù)信號(hào)相接的強(qiáng)度 計(jì)算一起始距離。協(xié)調(diào)器再以多個(gè)指向天線分別連接路由器，以根據(jù)各指向天線的信號(hào)相 接的強(qiáng)度分析第一層的路由器的一起始方向并根據(jù)協(xié)調(diào)器的傾斜角度修正起始方向，以根 據(jù)起始距離與修正后的起始方向定位第一層的路由器。各路由器以相同于協(xié)調(diào)器的方式， 定位次層的路由器。各路由器與協(xié)調(diào)器會(huì)逐層廣播定位結(jié)果，以實(shí)質(zhì)上同步更新各路由器 與協(xié)調(diào)器的定位結(jié)果。本發(fā)明還提供了一種即時(shí)定位方法。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步， 并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。 上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的系統(tǒng)方框圖。
圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的協(xié)調(diào)器架構(gòu)方框圖。 圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例的路由器架構(gòu)方框圖。 圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例的移動(dòng)裝置架構(gòu)方框圖。 圖5A是本發(fā)明較佳實(shí)施例的第一層的路由器定位流程圖。圖5B是本發(fā)明較佳實(shí)施例的路由器定位流程圖。
圖6A是本發(fā)明較佳實(shí)施例的次層的路由器再定位流程圖。
圖6B是本發(fā)明較佳實(shí)施例的次層的路由器再定位流程圖。
圖7是本發(fā)明較佳實(shí)施例的移動(dòng)裝置定位流程圖。
圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例的系統(tǒng)定位情境示意圖。
100協(xié)調(diào)器110第一處理器120第一無(wú)線模塊121第一全向天線122第一指向天線130第一傾斜感應(yīng)模塊140第一警示模塊200路由器201一號(hào)路由器202二號(hào)路由器203三號(hào)路由器204四號(hào)路由器205五號(hào)路由器206六號(hào)路由器200a:第一層的路由器200b:第二層的路由器 210、210a、210b :第二處理器 220、220a、220b :第二無(wú)線模土央
221、221a、221b :第二全向天線222、222a、222b :第二指向天線
230、230a、230b :第二傾斜感應(yīng)模塊 240 :第二警示模塊300:移動(dòng)裝置310:第三處理器320:第三無(wú)線模塊321:第三全向天線330:第三傾斜感應(yīng)模塊340:第三警示模塊410:顯示熒幕420:通信模塊430;環(huán)境感應(yīng)模塊431 、432 :輸入模塊
440:生理感應(yīng)模塊510:一號(hào)消防員520:二號(hào)消防員
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的即時(shí)定位系統(tǒng)及其方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、方 法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。 有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參閱圖式的較佳實(shí) 施例的詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚呈現(xiàn)。通過(guò)具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目 的所采取的技術(shù)手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與 說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖1、圖2及圖3所示，圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的系統(tǒng)方框圖，圖2是 本發(fā)明較佳實(shí)施例的協(xié)調(diào)器架構(gòu)方框圖，圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例的路由器架構(gòu)方框圖。 本發(fā)明較佳實(shí)施例的即時(shí)定位系統(tǒng)，包含一協(xié)調(diào)器100與多數(shù)個(gè)路由器200。
上述的協(xié)調(diào)器100，包含一第一處理器110、一第一無(wú)線模塊120與一第一傾斜感 應(yīng)模塊130。第一無(wú)線模塊120包含一第一全向天線121與多數(shù)個(gè)第一指向天線122。
上述的各路由器200，皆包含一第二處理器210、一第二無(wú)線模塊220與一第二傾 斜感應(yīng)模塊230。第二無(wú)線模塊220包含一第二全向天線221與多數(shù)個(gè)第二指向天線222。
第一全向天線121的偵測(cè)角度為球體座標(biāo)形式，所有第一指向天線122的偵測(cè)角 度的聯(lián)集實(shí)質(zhì)上等同于第一全向天線121的偵測(cè)角度。同理，第二全向天線221的偵測(cè)角 度為球體座標(biāo)形式，所有第二指向天線222的偵測(cè)角度的聯(lián)集實(shí)質(zhì)上等同于第二全向天線 221的偵測(cè)角度。 如圖1所示，協(xié)調(diào)器100的第一無(wú)線模塊120通過(guò)第一全向天線121偵測(cè)是否有 路由器200存在，協(xié)調(diào)器100偵測(cè)到的路由器200會(huì)被視為第一層的路由器200a。第一層 的路由器200a在啟動(dòng)后會(huì)經(jīng)由其第二無(wú)線模塊220a的第二全向天線221a回應(yīng)第一無(wú)線 模塊120以形成信號(hào)相接。第一處理器110會(huì)分析協(xié)調(diào)器100與第一層的路由器200a的 信號(hào)相接的強(qiáng)度(如RSSI值，Received Signal Strength Indicator,接收信號(hào)強(qiáng)度指示 器)，并轉(zhuǎn)換此強(qiáng)度以計(jì)算出協(xié)調(diào)器100與第一層的路由器200a之間的一起始距離。
第一無(wú)線模塊120會(huì)將各第一指向天線122分別與第一層的路由器200a的第二 無(wú)線模塊220a信號(hào)相接。第一處理器110會(huì)分析各第一指向天線122進(jìn)行信號(hào)相接的強(qiáng) 度，找出信號(hào)接收強(qiáng)度最強(qiáng)的第一指向天線122，此第一指向天線122的偵測(cè)角度內(nèi)必存在 第一層的路由器200a，第一處理器110藉此分析出協(xié)調(diào)器100朝向第一層的路由器200a的 一起始方向。第一傾斜感應(yīng)模塊130感應(yīng)協(xié)調(diào)器100自身的一第一傾斜角度，第一處理器 IIO會(huì)藉由此第一傾斜角度修正起始方向。第一處理器IIO根據(jù)修正后的起始方向與起始 距離定位第一層的路由器200a。 各路由器200定位次一層的路由器200。本實(shí)施例中，是以第一層的路由器200a 定位第二層的路由器200b進(jìn)行說(shuō)明。 如圖l所示，第一層的路由器200a的第二無(wú)線模塊220a系通過(guò)第二全向天線 221a偵測(cè)范圍內(nèi)是否有路由器200或其它裝置存在。第二層的路由器200b在啟動(dòng)后經(jīng)由 第二無(wú)線模塊220b的第二全向天線221b回應(yīng)第二無(wú)線模塊220a以形成信號(hào)相接。第二 處理器210a會(huì)分析第一層的路由器200a與第二層的路由器200b的信號(hào)相接的強(qiáng)度(如 RSSI值，ReceivedSignal Strength Indicator,接收信號(hào)強(qiáng)度指示器)，并根據(jù)此強(qiáng)度計(jì)算 出第一層的路由器200a與第二層的路由器200b之間的一路由距離。 第二無(wú)線模塊220a會(huì)將其所有第二指向天線222a分別與第二無(wú)線模塊220b信 號(hào)相接。第二處理器210a會(huì)分析各第二指向天線222a進(jìn)行信號(hào)相接的強(qiáng)度，找出信號(hào)接 收強(qiáng)度最強(qiáng)的第二指向天線222a，此第二指向天線222a的偵測(cè)角度內(nèi)必存在第二層的路 由器200b，第二處理器210a藉此分析出第一層的路由器200a朝向第二層的路由器200b的 一路由方向。第二傾斜感應(yīng)模塊230a感應(yīng)第一層的路由器200a自身的一第二傾斜角度， 第二處理器210a會(huì)藉由此第二傾斜角度修正路由方向，并根據(jù)修正后的路由方向與路由 距離定位第二層的路由器200b。而相鄰的路由器200之間需為無(wú)障礙物的開(kāi)放性路徑。
12
在圖1中，即時(shí)定位系統(tǒng)更包含一個(gè)以上的移動(dòng)裝置300，其配置于使用者配帶于 頭部的一帽體。請(qǐng)參閱圖4所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的移動(dòng)裝置架構(gòu)方框圖。移動(dòng)裝置 300，包含一第三無(wú)線模塊320與一顯示熒幕410，第三無(wú)線模塊320具有收發(fā)無(wú)線信號(hào)的能 力并具有一第三全向天線321。 所有路由器200與協(xié)調(diào)器100皆會(huì)偵測(cè)移動(dòng)裝置300的存在，本實(shí)施例以第二層 的路由器200b偵測(cè)到移動(dòng)裝置300進(jìn)行說(shuō)明。 第二層的路由器200b的第二無(wú)線模塊220b是通過(guò)第二全向天線221b偵測(cè)范圍 內(nèi)是否有路由器200或其它裝置存在。移動(dòng)裝置300的第三無(wú)線模塊320經(jīng)由第三全向 天線321回應(yīng)第二無(wú)線模塊220b以形成信號(hào)相接。第二處理器210b會(huì)分析第二層的路 由器200b與移動(dòng)裝置300的信號(hào)相接的強(qiáng)度(如RSSI值，Received Signal Strength Indicator,接收信號(hào)強(qiáng)度指示器)，并轉(zhuǎn)換此強(qiáng)度以計(jì)算出第二層的路由器200b與移動(dòng)裝 置300之間的間距。 第二無(wú)線模塊220b會(huì)將所有第二指向天線222b分別與移動(dòng)裝置300的第三無(wú)線 模塊320信號(hào)相接。第二處理器210b會(huì)分析其各第二指向天線222b進(jìn)行信號(hào)相接的強(qiáng)度， 找出信號(hào)接收強(qiáng)度最強(qiáng)的第二指向天線222b，此第二指向天線222b的偵測(cè)角度內(nèi)必存在 移動(dòng)裝置300。第二層的路由器200b的第二處理器210b藉此分析出第二層的路由器200b 朝向移動(dòng)裝置300的一方向。第二傾斜感應(yīng)模塊230b是感應(yīng)第二層的路由器200b自身的 一傾斜角度，第二層的路由器200b的第二處理器210b會(huì)藉由此傾斜角度修正先前取得的 方向。第二處理器210b是根據(jù)修正后的方向與間距定位移動(dòng)裝置300。
協(xié)調(diào)器100與各層的路由器200，在任一一個(gè)完成對(duì)次層的路由器200的定位作業(yè) 時(shí)，會(huì)立即逐層廣播定位結(jié)果，以使協(xié)調(diào)器100、各層的路由器200與移動(dòng)裝置300個(gè)別儲(chǔ) 存的一定位表形成實(shí)質(zhì)上同步更新。也就是說(shuō)，協(xié)調(diào)器100、各層的路由器200與移動(dòng)裝置 300儲(chǔ)存的定位表內(nèi)容是一致的。 移動(dòng)裝置300的顯示熒幕410是供顯示定位表，以及供顯示各路由器200、協(xié)調(diào)器 100與相異的移動(dòng)裝置300的定位示意圖。 當(dāng)路由器200受外在因素而位移，路由器200的第二傾斜感應(yīng)模塊230會(huì)偵測(cè)路 由器200的傾斜角度有所變化。第二處理器210是在傾斜角度變化終止后，重新與次層的 路由器200進(jìn)行定位行為。 如圖2、圖3與圖4所示，協(xié)調(diào)器100更包含一第一警示模塊140、一通信模塊420、 一顯示熒幕410與一輸入模塊431 ，各路由器200更包含一第二警示模塊240與至少一環(huán)境 感應(yīng)模塊430，而移動(dòng)裝置300更包含一第三警示模塊340、至少一環(huán)境感應(yīng)模塊430、至少 一生理感應(yīng)模塊440、一第三傾斜感應(yīng)模塊330與一輸入模塊432。 其中，第三傾斜感應(yīng)模塊330是感應(yīng)移動(dòng)裝置300的傾斜角度，移動(dòng)裝置300的一 第三處理器310判斷移動(dòng)裝置300的傾斜角度在一連續(xù)時(shí)間超出一臨界角度時(shí)，極可能是 移動(dòng)裝置300的使用者已昏倒在地。第三處理器310經(jīng)由第三無(wú)線模塊320輸出一警示信 號(hào)。此警示信號(hào)通過(guò)各路由器200傳輸至相異的各移動(dòng)裝置300與協(xié)調(diào)器100，由第一警示 模塊140或第三警示模塊340發(fā)布此警示信號(hào)，通知協(xié)調(diào)器100或各移動(dòng)裝置300的使用 者進(jìn)行救援作業(yè)。 其次，當(dāng)?shù)诙幚砥?10判斷路由器200本身無(wú)法與其它裝置相連線時(shí)，通過(guò)第二警示模塊240發(fā)布連線中斷信號(hào)。第一處理器110與第三處理器310作法亦相同，在此不 再贅述。 而且，各路由器200與移動(dòng)裝置300是配置同類型的環(huán)境感應(yīng)模塊430，用以感應(yīng) 各路由器200與移動(dòng)裝置300周邊的環(huán)境信息，以傳輸給各移動(dòng)裝置300與協(xié)調(diào)器100，供 協(xié)調(diào)器100或各移動(dòng)裝置300的使用者了解此空間各區(qū)域的環(huán)境變化。
生理感應(yīng)模塊440是持續(xù)偵測(cè)移動(dòng)裝置300的使用者的生理信息，第三處理器310 分析生理信息為一異常信息時(shí)，通過(guò)第三無(wú)線模塊320輸出一警示信號(hào)，警示信號(hào)通過(guò)各 路由器200傳輸至各移動(dòng)裝置300與協(xié)調(diào)器100。 協(xié)調(diào)器100與各移動(dòng)裝置300的使用者，可通過(guò)協(xié)調(diào)器100的通信模塊420與移 動(dòng)裝置300的通信模塊420進(jìn)行通話，通話數(shù)據(jù)會(huì)由各路由器200的第二無(wú)線模塊220進(jìn) 行數(shù)據(jù)傳遞。 然而，協(xié)調(diào)器100的輸入模塊431供使用者輸入控制指令以啟動(dòng)、切換協(xié)調(diào)器100 各模塊的功能以及切換顯示熒幕410顯示的畫面。同理，移動(dòng)裝置300的輸入模塊432供 使用者輸入控制指令以啟動(dòng)、切換移動(dòng)裝置300各模塊的功能以及切換顯示熒幕410顯示 的畫面。 請(qǐng)同時(shí)參閱圖5A所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的第一層的路由器定位流程圖。請(qǐng)同 時(shí)參閱圖1、圖2及圖3所示以利于理解。 經(jīng)由協(xié)調(diào)器100的一第一全向天線121與一第一層的路由器200a的一第二全向 天線221進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S110)。 協(xié)調(diào)器100在啟動(dòng)后，會(huì)利用第一傾斜感應(yīng)模塊130偵測(cè)協(xié)調(diào)器100的傾斜角度， 并在傾斜角度停止變化后，取得一第一傾斜角度。 協(xié)調(diào)器100的第一無(wú)線模塊120是通過(guò)第一全向天線121偵測(cè)路由器200。使用者 在空間的一適當(dāng)位置，按下第一層的路由器200a上的定位鍵以啟動(dòng)第一層的路由器200a。 第一層的路由器200a會(huì)利用第二傾斜感應(yīng)模塊230a偵測(cè)并取得第一層的路由器200a的 傾斜角度，并在傾斜角度靜止后，第二傾斜感應(yīng)模塊230a取得一第二傾斜角度給第二處理 器210a，第二無(wú)線模塊220a通過(guò)第二全向天線221a與第一無(wú)線模塊120進(jìn)行信號(hào)相接行 為。 經(jīng)由協(xié)調(diào)器100的一第一處理器110分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出協(xié)調(diào)器100 與第一層的路由器200a之間的一起始距離(步驟S120)。 經(jīng)由協(xié)調(diào)器100的多數(shù)個(gè)第一指向天線122與第一層的路由器200a的一第二全 向天線221a進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S130)。協(xié)調(diào)器100會(huì)依序利用各第一指向天線122，分 別與第一層的路由器200a的第二全向天線221a進(jìn)行信號(hào)相接，每一第一指向天線122會(huì) 動(dòng)作至少一次。 經(jīng)由協(xié)調(diào)器100的一第一處理器110分析各第一指向天線122的信號(hào)相接的強(qiáng) 度，以計(jì)算出協(xié)調(diào)器100朝向第一層的路由器200a的起始方向(步驟S140)。如前所述，第 一處理器IIO會(huì)找出信號(hào)接收強(qiáng)度最強(qiáng)的第一指向天線122，從其偵測(cè)角度內(nèi)分析出協(xié)調(diào) 器100朝向第一層的路由器200a的一起始方向，并利用第一傾斜角度修正起始方向(步驟 S141)。第一處理器110會(huì)根據(jù)起始距離與修正后的起始方向定位第一層的路由器200a(步 驟S150)，并將定位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各路由器200與協(xié)調(diào)器100內(nèi)儲(chǔ)存的定位表(步驟S160)。 協(xié)調(diào)器100是由第一全向天線121與第一層的路由器200a的第二全向天線221a 保持信號(hào)相接。 請(qǐng)參閱圖5B所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的路由器定位流程圖。請(qǐng)同時(shí)參閱圖1、圖 2及圖3所示以利于理解。 經(jīng)由各路由器200的第二全向天線221與次層的路由器200的第二全向天線221 進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S210)。以下，以第一層的路由器200a定位第二層的路由器200b進(jìn)行 說(shuō)明。 使用者在空間的一適當(dāng)位置，按下第二層的路由器200b上的定位鍵以啟動(dòng)第二 層的路由器200b。第二層的路由器200b會(huì)利用其第二傾斜感應(yīng)模塊230b偵測(cè)并取得第 二層的路由器200b的傾斜角度，并在傾斜角度靜止后，第二處理器210b取得一第二傾斜角 度，并通過(guò)第二無(wú)線模塊220b的第二全向天線221與第一全向天線121進(jìn)行信號(hào)相接行 為。 經(jīng)由各路由器200的第二處理器210分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出路由器200 與次層的路由器200之間的一路由距離(步驟S220)。以本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，第一層的路由器 200a，會(huì)利用第二處理器210a分析第一層的路由器200a與第二層的路由器200b的信號(hào)相 接強(qiáng)度，藉此換算出第一層的路由器200a與第二層的路由器200b之間的路由距離。
經(jīng)由路由器200的多數(shù)個(gè)第二指向天線222與次層的路由器200的第二全向天線 221進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S230)。第一層的路由器200a會(huì)依序利用其所有第二指向天線 222a，分別與第二層的路由器200b的第二全向天線221b進(jìn)行信號(hào)相接，每一第二指向天線 222a皆會(huì)動(dòng)作至少一次。 經(jīng)由路由器200的第二處理器210分析各第二指向天線222的信號(hào)相接的強(qiáng)度， 以計(jì)算出該次層的路由器200的路由方向(步驟S240)。如前所述，第一層的路由器200a 的第二處理器210a會(huì)找出信號(hào)接收強(qiáng)度最強(qiáng)的第二指向天線222a，從其偵測(cè)角度內(nèi)分析 出第一層的路由器200a朝向第二層的路由器200b的一路由方向，并利用第二傾斜角度修 正路由方向(步驟S241)。 路由器的第二處理器會(huì)根據(jù)路由距離與修正的路由方向定位次層的路由器(步 驟S250)。因此，第二處理器210a會(huì)根據(jù)路由距離與修正后的路由方向定位第二層的路由 器200b，并將定位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各路由器200與協(xié)調(diào)器100內(nèi)存儲(chǔ)的定 位表(步驟S260)。 第一層的路由器200a是由其第二全向天線221a與第二層的路由器200b的第二 全向天線221b保持信號(hào)相接。 請(qǐng)同時(shí)參閱圖6A及圖6B所示，圖6A是本發(fā)明較佳實(shí)施例的次層的路由器再定位 流程圖，圖6B是本發(fā)明較佳實(shí)施例的次層的路由器再定位流程圖。是應(yīng)用于協(xié)調(diào)器100重 新定位第一層的路由器200a，與各層的路由器200重新定位次層的路由器200。
任一層的路由器200，其第二傾斜感應(yīng)模塊230判斷路由器200的傾斜角度有所變 化(步驟S310)，路由器200受外在因素而位移。第二傾斜感應(yīng)模塊230判斷傾斜角度停止 變化于一連續(xù)時(shí)間(步驟S320)，位移的路由器200會(huì)嘗試與上層設(shè)備及次層的路由器200 重新連線，上層設(shè)備可為路由器200或協(xié)調(diào)器IOO，再定位的作法雷同。以下視第一層的路由器200a為位移的路由器200進(jìn)行說(shuō)明。 第一層的路由器200a以其第二全向天線221a與第二層的路由器200b的第二全 向天線221b進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S410)。 當(dāng)重新連線成功(步驟S420)，第一層的路由器200a即告知第二層的路由器 200b，第一層的路由器200a的傾斜角度有變化，要重新定位(步驟S430)。重新執(zhí)行步驟 S220至步驟S260以重新定位第二層的路由器200b。 當(dāng)藉由全向天線重新連線失敗(步驟S420)，第一層的路由器200a以所有的第二 指向天線222a與第二層的路由器200b的第二全向天線221b進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S440)。
當(dāng)重新連線成功(步驟S450)，第一層的路由器200a告知第二層的路由器200b， 第一層的路由器200a的傾斜角度有變化，要重新定位(步驟S600)。第二處理器210a會(huì) 根據(jù)信號(hào)相接強(qiáng)度重新計(jì)算第一層的路由器200a與第二層的路由器200b之間的路由距離 (步驟S610)。第二處理器210a會(huì)根據(jù)與第二層的路由器200b建立連線的第二指向天線 222a，取得朝向第二層的路由器200b的路由方向(步驟S620)。第一層的路由器200a的第 二傾斜感應(yīng)模塊230會(huì)重新取得第一層的路由器200a的第二傾斜角度，第二處理器210a 即根據(jù)第二傾斜角度修正路由方向(步驟S630)，并根據(jù)修正的路由方向與路由距離定位 第二層的路由器200b (步驟S640)。 當(dāng)重新連線失敗(步驟S450)，第一層的路由器200a以所有的第二指向天線222a 與第二層的路由器200b的所有的第二指向天線222b進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S460)，第一層的 路由器200a與第二層的路由器200b是不斷切換各自的指向天線，或使用先前的指向天線 嘗試信號(hào)相接。 當(dāng)重新連線成功(步驟S470)，第一層的路由器200a重新執(zhí)行步驟S600至步驟 S640以重新定位第二層的路由器200b。當(dāng)重新連線失敗(步驟S470)，第二層路由器200 即發(fā)布與第一層的路由器200a失聯(lián)的警告信號(hào)(步驟S480)，而第一層的路由器200a在長(zhǎng) 時(shí)間與第二層的路由器200b失聯(lián)時(shí)，會(huì)嘗試定位第三層的路由器(若存在時(shí))，將其取代第 二層的路由器200b。 若位移的路由器200為第二層之后的層級(jí)時(shí)，再定位流程是雷同的，即不再贅述。
另一方面，不論協(xié)調(diào)器100或各路由器200皆會(huì)周期性偵測(cè)次一層的路由器200 是否存在，如協(xié)調(diào)器100偵測(cè)第一層的路由器200a的存在，第一層的路由器200a偵測(cè)第二 層的路由器200b的存在，以此類推。 因此就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，第一層的路由器200a會(huì)嘗試與協(xié)調(diào)器100重新連線。反之， 協(xié)調(diào)器IOO也根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的變化或第一層的路由器200a失去連線，分析第一層的路由器 200a已位移或失去連線(步驟S500)。 協(xié)調(diào)器100以其第一全向天線121與第一層的路由器200a的第二全向天線221a 進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S510)。 當(dāng)藉由全向天線重新連線成功(步驟S520)，第一層的路由器200a即告知協(xié)調(diào)器 100，第一層的路由器200a的傾斜角度有變化，要重新定位(步驟S530)。經(jīng)由協(xié)調(diào)器100 重新執(zhí)行步驟S120至步驟S160以重新定位第一層的路由器200a。 當(dāng)藉由全向天線重新連線失敗(步驟S520)，協(xié)調(diào)器100會(huì)以所有的第一指向天線 122與第一層的路由器200a的第二全向天線221a進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S540)。
16
當(dāng)重新連線成功(步驟S550)，第一層的路由器200a告知協(xié)調(diào)器100，第一層的路
由器200a的傾斜角度有變化，要重新定位(步驟S800)。第一處理器110會(huì)根據(jù)信號(hào)相接
強(qiáng)度重新計(jì)算協(xié)調(diào)器100與第一層的路由器200a之間的起始距離(步驟S810)。第一處理
器110會(huì)根據(jù)與第一層的路由器200a建立連線的第一指向天線122，取得朝向第一層的路
由器200a的起始方向(步驟S820)。協(xié)調(diào)器100的第一傾斜感應(yīng)模塊130會(huì)重新取得協(xié)調(diào)
器100的第一傾斜角度，第一處理器110即根據(jù)第一傾斜角度修正起始方向(步驟S830)，
并根據(jù)修正的起始方向與起始距離定位第一層的路由器200a(步驟S840)。 當(dāng)重新連線失敗(步驟S550)，協(xié)調(diào)器100是以所有的第一指向天線122與第一層
的路由器200a的所有的第二指向天線222進(jìn)行信號(hào)相接(步驟S560)。 當(dāng)重新連線成功(步驟S570)，第一層的路由器200a是重新執(zhí)行步驟S800，而協(xié)
調(diào)器100是重新執(zhí)行步驟S810至步驟S840以重新定位第一層的路由器200a。 當(dāng)重新連線失敗(步驟S570)，第一層路由器200即發(fā)布與協(xié)調(diào)器100失聯(lián)的警告
信號(hào)(步驟S580)，而協(xié)調(diào)器100在長(zhǎng)時(shí)間與第一層的路由器200a失聯(lián)時(shí)，會(huì)嘗試定位第二
層的路由器200b (若存在時(shí))，將其取代第一層的路由器200a。 當(dāng)前述中，任一連線成立，且位移的路由器200為第二層的路由器200b，則由第二 層的路由器200b執(zhí)行步驟S530或步驟S800，第一層的路由器200a重新執(zhí)行步驟S220至 步驟S260或步驟S810至步驟S840以重新定位第二層的路由器200b。以后層級(jí)的路由器 200再定位模式雷同，在此不再贅述。 請(qǐng)參閱圖7所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的移動(dòng)裝置定位流程圖。請(qǐng)同時(shí)參閱圖1、 圖3及圖4所示以利于理解。 各路由器200的第二全向天線221與至少一移動(dòng)裝置300的第三全向天線321進(jìn) 行信號(hào)相接(步驟S710)。找到移動(dòng)裝置300的路由器200的第二處理器210會(huì)分析信號(hào) 相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出路由器200與移動(dòng)裝置300之間的一間距(步驟S720)。路由器200 的多數(shù)個(gè)第二指向天線222會(huì)與移動(dòng)裝置300的第三全向天線221進(jìn)行信號(hào)相接(步驟 S730)。路由器200的第二處理器210會(huì)分析各第二指向天線222的信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì) 算出該移動(dòng)裝置300的一方向(步驟S740)。第二處理器210即是找出信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的第 二指向天線222，移動(dòng)裝置300即存在于信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的第二指向天線222，其偵測(cè)范圍中。 第二處理器210會(huì)再根據(jù)路由器200自身的傾斜角度修正路由器200朝向移動(dòng)裝置300的 方向(步驟S741)。第二處理器210根據(jù)此間距與此方向定位移動(dòng)裝置300(步驟S750)， 并將定位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各路由器200、協(xié)調(diào)器100與移動(dòng)裝置300的定 位表(步驟S760)。然而，協(xié)調(diào)器100可以定位第一層的路由器200a方式，定位移動(dòng)裝置 300，在此即不再贅述。 請(qǐng)參閱圖8所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的系統(tǒng)定位情境示意圖。以消防救火為例， 協(xié)調(diào)器100配置于室外，每一消防員配帶有移動(dòng)裝置300，并攜帶多個(gè)路由器200。 一號(hào)消 防員510與二號(hào)消防員520根據(jù)行走路徑，在每一個(gè)叉路口與房間門口依序配置一號(hào)路由 器201、二號(hào)路由器202、三號(hào)路由器203...六號(hào)路由器206。根據(jù)上述定位方法，協(xié)調(diào)器 100是定位一號(hào)路由器201， 一號(hào)路由器201定位二號(hào)路由器202、二號(hào)路由器202定位三號(hào) 路由器203、五號(hào)路由器205與四號(hào)路由器204，而五號(hào)路由器205定位六號(hào)路由器206。而 每一路由器200完成定位后，持續(xù)定位移動(dòng)裝置300。而協(xié)調(diào)器100與各路由器的定位結(jié)果
17會(huì)不斷逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上更新協(xié)調(diào)器100、路由器200與移動(dòng)裝置300內(nèi)的定位表，并由協(xié) 調(diào)器100與移動(dòng)裝置300的顯示熒幕顯示。定位表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是呈現(xiàn)樹(shù)狀，以利于記錄及 運(yùn)算。每一路由器200與移動(dòng)裝置300皆有環(huán)境感應(yīng)模塊，偵測(cè)路由器200所在環(huán)境。舉
例，四號(hào)路由器204偵測(cè)其環(huán)境為高溫60度溝氣瓦斯；紫外線過(guò)強(qiáng)；結(jié)論起火。此類
環(huán)境信息會(huì)由四號(hào)路由器204傳輸給各路由器200、協(xié)調(diào)器100與移動(dòng)裝置300，并由協(xié)調(diào) 器100與所有移動(dòng)裝置300的顯示熒幕所顯示，并由各路由器200、協(xié)調(diào)器100與移動(dòng)裝置 300的警示模塊發(fā)布警示信號(hào)。又例如，移動(dòng)裝置300偵測(cè)自身的傾斜角度超出臨界值過(guò) 久，或偵測(cè)到一號(hào)消防員510的生理信息為異常信息，如一號(hào)消防員510，傾倒60秒以上； 脈搏微弱；毒氣瓦斯；結(jié)論昏迷。此類生理信息會(huì)由四號(hào)路由器204逐層傳輸給各路由 器200、協(xié)調(diào)器100與移動(dòng)裝置300，并由協(xié)調(diào)器100與所有移動(dòng)裝置300的顯示熒幕顯示， 并由各路由器200、協(xié)調(diào)器100與移動(dòng)裝置300的警示模塊發(fā)布警示信號(hào)，以利于其它人對(duì) 一號(hào)消防員510的救援行為。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更 動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的 技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其包含一協(xié)調(diào)器，其包含一第一處理器、一第一全向天線、一第一傾斜感應(yīng)模塊與多數(shù)個(gè)第一指向天線，該第一傾斜感應(yīng)模塊是偵測(cè)該協(xié)調(diào)器的一第一傾斜角度；以及多數(shù)個(gè)路由器，每一路由器包含一第二處理器、一第二全向天線、一第二傾斜感應(yīng)模塊與多數(shù)個(gè)第二指向天線，該第二傾斜感應(yīng)模塊是偵測(cè)各該路由器的一第二傾斜角度，其中，協(xié)調(diào)器以其該第一全向天線與一第一層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接，該第一處理器根據(jù)信號(hào)相接強(qiáng)度計(jì)算該協(xié)調(diào)器與該第一層的路由器的一起始距離，該協(xié)調(diào)器以其該些第一指向天線與該第一層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接，該第一處理器根據(jù)各該第一指向天線的信號(hào)相接強(qiáng)度，分析朝向該第一層的路由器的起始方向并根據(jù)該第一傾斜角度修正該起始方向，該第一處理器是根據(jù)修正的該起始方向與該起始距離以定位該第一層的路由器，每一路由器以其該第二全向天線與次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接，該第二處理器根據(jù)信號(hào)相接強(qiáng)度計(jì)算該路由器與該次層的路由器的路由距離，每一路由器以其該些第二指向天線與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接，該第二處理器根據(jù)各該第二指向天線的信號(hào)相接強(qiáng)度，分析朝向該次層的路由器的路由方向并根據(jù)該第二傾斜角度修正該路由方向，該第二處理器根據(jù)修正的該路由方向與該路由距離以定位該次層的路由器，該協(xié)調(diào)器與任一路由器完成定位時(shí)，是對(duì)該協(xié)調(diào)器與各該路由器逐層廣播，實(shí)質(zhì)上同步更新該協(xié)調(diào)器與各該路由器的一定位表。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中該些第一指向天線的偵測(cè)角 度的聯(lián)集，是實(shí)質(zhì)上相同于該第一全向天線的偵測(cè)角度，該些第二指向天線的偵測(cè)角度的 聯(lián)集，是實(shí)質(zhì)上相同于該第二全向天線的偵測(cè)角度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的路由器的該第二傾斜 感應(yīng)模塊偵測(cè)該第二傾斜角度有所變化時(shí)，該第二處理器是在該第二傾斜角度的變化終止 后，重新與該次層的路由器進(jìn)行定位行為。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中當(dāng)所述的路由器的第二全向 天線與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接時(shí)，該路由器的該第二處理器是重新計(jì)算 該路由距離與該路由方向以定位該次層的路由器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中當(dāng)所述的路由器的第二全 向天線與該次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接時(shí)，該路由器是以其該些第二指向 天線與該次層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接，重新與該次層的路由器進(jìn)行定位行 為。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中當(dāng)所述的路由器是以其該些 第二指向天線與該次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接時(shí)，該路由器以其該些第二 指向天線與該次層的路由器的該些第二指向天線進(jìn)行信號(hào)相接，重新與該次層的路由器進(jìn) 行定位行為。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中當(dāng)所述的路由器以其該些第 二指向天線與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接，該路由器的該第二處理器是重新 計(jì)算該路由距離與該路由方向以定位該次層的路由器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的協(xié)調(diào)器或各該路由器 分析出次層的路由器已位移或失去連線時(shí)，是重新與該次層的路由器進(jìn)行信號(hào)相接，以重新定位該次層的路由器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中當(dāng)所述的協(xié)調(diào)器的第一全向 天線或各該路由器的第二全向天線，是與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接時(shí)，以 重新定位該次層的路由器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中當(dāng)所述的協(xié)調(diào)器的第一全 向天線或各該路由器的第二全向天線，與該次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接， 該協(xié)調(diào)器以其該些第一指向天線或各該路由器以其該些第二指向天線，與該次層的路由器 的第二全向天線信號(hào)相接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中當(dāng)所述的協(xié)調(diào)器的該些第一指向天線或各該路由器的第二全向天線，與該次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相 接時(shí)，該協(xié)調(diào)器的該些第一指向天線或各該路由器的該些第二指向天線，與該次層的路由 器的該些第二指向天線進(jìn)行信號(hào)相接，以重新定位該次層的路由器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其更包含至少一移動(dòng)裝置，其 由一使用者配帶并包含一第三全向天線與一顯示熒幕，其中每一路由器以其該第二全向天 線偵測(cè)該移動(dòng)裝置的存在，并與偵測(cè)到的該移動(dòng)裝置的該第三全向天線進(jìn)行信號(hào)相接，該 第二處理器是根據(jù)信號(hào)相接強(qiáng)度計(jì)算該路由器與該移動(dòng)裝置的一間距，該路由器再以其該 些第二指向天線與該移動(dòng)裝置的第三全向天線信號(hào)相接，該第二處理器根據(jù)各該第二指向 天線的信號(hào)相接強(qiáng)度，分析該移動(dòng)裝置的一方向并根據(jù)該第二傾斜角度修正該方向，該第 二處理器根據(jù)該間距與修正的該方向以定位該移動(dòng)裝置，任一路由器完成定位該移動(dòng)裝置 時(shí)，對(duì)該協(xié)調(diào)器與各該路由器逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新該協(xié)調(diào)器、各該路由器與該移動(dòng) 裝置的一定位表，該顯示熒幕是供顯示該定位表，及該顯示熒幕是供顯示各該路由器、該協(xié) 調(diào)器與相異的該移動(dòng)裝置的定位示意圖。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中各所述的路由器是周期性 偵測(cè)次層的路由器，當(dāng)該路由器分析該次層的路由器長(zhǎng)時(shí)間失去連線時(shí)，是重新定位再次 一層的路由器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)定位系統(tǒng)，其特征在于其中各所述的協(xié)調(diào)器是周期性 偵測(cè)該第一層的路由器，當(dāng)該協(xié)調(diào)器分析該第一層的路由器長(zhǎng)時(shí)間失去連線時(shí)，是重新定 位再次一層的路由器作為第一層的路由器。
15. —種即時(shí)定位方法，其特征在于其是應(yīng)用于一即時(shí)定位系統(tǒng)，該即時(shí)定位系統(tǒng)包含 一協(xié)調(diào)器與多數(shù)個(gè)路由器，該即時(shí)定位方法括以下步驟經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的一第一全向天線與一第一層的路由器的一第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的一第一處理器分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出該協(xié)調(diào)器與該第一層的 路由器之間的一起始距離；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的多數(shù)個(gè)第一指向天線與該第一層的路由器的一第二全向天線進(jìn)行信 號(hào)相接；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的一第一處理器分析各該第一指向天線的信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出朝 向該第一層的路由器的一起始方向；根據(jù)該協(xié)調(diào)器的一第一傾斜角度修正該起始方向；根據(jù)修正的該起始距離與起始方向定位該第一層的路由器；經(jīng)由各該路由器的第二全向天線與次層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接； 經(jīng)由各該路由器的該第二處理器分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出該路由器與該次層的 路由器之間的一路由距離；經(jīng)由該路由器的多數(shù)個(gè)第二指向天線與該次層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；經(jīng)由該路由器的第二處理器分析各該第二指向天線的信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出朝向 該次層的路由器的一路由方向；根據(jù)該路由器的一第二傾斜角度修正該起始方向； 根據(jù)該路由距離與修正的該路由方向定位該次層的路由器；以及 將定位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各該路由器與該協(xié)調(diào)器的一定位表。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其中所述的協(xié)調(diào)器完成定位該 第一層的路由器時(shí)，是將定位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各該路由器與該協(xié)調(diào)器的 該定位表。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟 當(dāng)該路由器的該第二傾斜角度有所變化，且該第二傾斜角度停止變化于一連續(xù)時(shí)間； 經(jīng)由該路由器的第二全向天線與該次層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接； 當(dāng)該路由器與該次層的路由器進(jìn)行信號(hào)相接；以及 重新定位該次層的路由器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟 當(dāng)該路由器的該第二傾斜角度有所變化，且該第二傾斜角度是停止變化于一連續(xù)時(shí)間；當(dāng)該路由器的第二全向天線與該次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接； 經(jīng)由該路由器的該些第二指向天線與該次層的路由器的第二全向天線進(jìn)行信號(hào)相接；當(dāng)該路由器的該些第二指向天線與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接；以及 重新定位該次層的路由器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟 當(dāng)該路由器的該些第二指向天線與該次層的路由器的第二全向天線無(wú)法信號(hào)相接； 經(jīng)由該路由器的該些第二指向天線與該次層的路由器的該些第二指向天線進(jìn)行信號(hào)相接；以及重新定位該次層的路由器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟 當(dāng)該協(xié)調(diào)器或各該路由器分析次層的路由器已位移或失去連線；該協(xié)調(diào)器以其該第一全向天線或各該路由器以其該第二全向天線信號(hào)，其與次層的路 由器的第二全向天線信號(hào)相接； 當(dāng)連線成功；以及 重新定位該次層的路由器。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟當(dāng)該協(xié)調(diào)器的第一全向天線或各該路由器的第二全向天線信號(hào)，其無(wú)法與該次層的路 由器的第二全向天線信號(hào)相接；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的該些第一指向天線或各該路由器的該些第二指向天線，與該次層的路 由器的第二全向天線信號(hào)相接；當(dāng)連線成功；以及重新定位該次層的路由器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟 當(dāng)該協(xié)調(diào)器的第一指向天線或各該路由器的第二指向天線，無(wú)法與該次層的路由器的第二全向天線信號(hào)相接；經(jīng)由該協(xié)調(diào)器的該些第一指向天線或各該路由器的該些第二指向天線，與該次層的路 由器的第二指向天線信號(hào)相接；當(dāng)連線成功；以及重新定位該次層的路由器。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟 經(jīng)由各該路由器的第二全向天線與至少一移動(dòng)裝置的第三全向天線進(jìn)行信號(hào)相接； 經(jīng)由各該路由器的該第二處理器分析信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出該路由器與該移動(dòng)裝置之間的一間距；經(jīng)由該路由器的多數(shù)個(gè)第二指向天線與該移動(dòng)裝置的第三全向天線進(jìn)行信號(hào)相接； 經(jīng)由該路由器的第二處理器分析各該第二指向天線的信號(hào)相接的強(qiáng)度，以計(jì)算出該移 動(dòng)裝置的一方向；根據(jù)該路由器的一第二傾斜角度修正該方向； 根據(jù)該間距與修正的該方向定位該移動(dòng)裝置；以及將定位結(jié)果逐層廣播，以實(shí)質(zhì)上同步更新各該路由器、該協(xié)調(diào)器與該移動(dòng)裝置的一定 位表。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟 該路由器是周期性偵測(cè)次層的路由器；以及當(dāng)該路由器分析該次層的路由器長(zhǎng)時(shí)間失去連線時(shí)，是重新定位再次一層的路由器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的即時(shí)定位方法，其特征在于其更包含下列步驟 該協(xié)調(diào)器是周期性偵測(cè)該第一層的路由器；以及當(dāng)該協(xié)調(diào)器分析該第一層的路由器長(zhǎng)時(shí)間失去連線時(shí)，是重新定位次一層的路由器為 第一層的路由器。
全文摘要
本發(fā)明是一種即時(shí)定位系統(tǒng)及其方法。該系統(tǒng)包含一協(xié)調(diào)器與至少一路由器，協(xié)調(diào)器以全向天線與一第一層的路由器信號(hào)相連，根據(jù)信號(hào)相接的強(qiáng)度計(jì)算一起始距離，協(xié)調(diào)器以多個(gè)指向天線分別連接路由器，根據(jù)各指向天線的信號(hào)相接的強(qiáng)度分析第一層的路由器的一起始方向，根據(jù)協(xié)調(diào)器的傾斜角度修正起始方向，根據(jù)起始距離與修正后的起始方向定位第一層的路由器，各路由器以相同于協(xié)調(diào)器的方式，定位次層的路由器，各路由器與協(xié)調(diào)器會(huì)逐層廣播定位結(jié)果，以實(shí)質(zhì)上同步更新各路由器與協(xié)調(diào)器的定位結(jié)果。本發(fā)明還提供了一種即時(shí)定位方法。因此本發(fā)明可在未知有效空間中，根據(jù)定位已配置的無(wú)線路由器，迅速建立使用者的已行路線。
文檔編號(hào)G01S5/14GK101750604SQ200810186219
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者洪百甫 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人資訊工業(yè)策進(jìn)會(huì)