TWI639019B - 貨物定位方法、定位系統及飛行器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種貨物定位方法、定位系統及飛行器，其利用設置在環境中的多個定位標籤與貨物標籤來進行二次定位(第一次定位代表計算飛行器在環境中的一飛行器座標，且第二次定位代表計算貨物在環境中的一貨物座標)以藉此取得設置貨物標籤的所有貨物在環境中的位置。而飛行器可以在不同飛行高度下感測定位標籤與貨物標籤，且不會因為金屬物遮蔽問題而讀取不到定位標籤與貨物標籤。藉此，本發明之貨物定位方法、定位系統及飛行器可以準確地讀取到所有的定位標籤與貨物標籤，進而可有效地提升倉儲管理。

Description

貨物定位方法、定位系統及飛行器

本發明有關於一種貨物定位方法、定位系統及飛行器，特別是指一種利用多個標籤進行二次定位以尋找貨物在環境中的位置的貨物定位方法、定位系統及飛行器。

現行的倉儲管理方式係利用射頻識別(RFID)技術來實現。更進一步來說，RFID標籤黏貼到每一個貨物上。自走車上設置有多個感測天線且在一環境中進行二維移動。多個感測天線無線地感測環境中的RFID標籤以無線追蹤每一個貨物。若感測天線可以感測到某個特定RFID標籤，代表此特定RFID標籤對應的貨物存在於環境中。相反地，若感測天線無法感測到某個特定RFID標籤，則代表此特定RFID標籤對應的貨物不存在於感測環境中。

然而，RFID標籤容易受到金屬物遮蔽或其位置離感應天線太遠而無法被感應天線讀取。藉此，感應天線將會有一定機率無法讀取到每個RFID標籤，進而造成貨物搜尋的誤差。因此，若倉儲人員不需要顧及每個RFID的擺放位置且同時可讀取到每個RFID標籤，將可以有效地提升倉儲管理。

本發明之目的在於提供一種貨物定位方法、定位系統及飛行器，其可以在不同飛行高度下感測定位標籤與貨物標籤且不會因 為金屬物遮蔽問題而讀取不到定位標籤與貨物標籤。藉此，本發明之貨物定位方法、定位系統及飛行器可以準確地讀取到所有的定位標籤與貨物標籤，進而可有效地提升倉儲管理。

本發明實施例提供一種貨物定位方法且適用於一飛行器。貨物定位方法包括如下步驟：(A)取得目前位於一環境中的一初始座標，其中環境設置有多個定位標籤與多個貨物標籤，且每一個定位標籤在環境中具有一定位座標；(B)根據環境中的多個目標位置進行一飛行航線；(C)於一目前目標位置中取得飛行器周圍的至少三個定位標籤的資訊與至少一個貨物標籤的資訊；(D)根據至少三個定位標籤的這些定位座標與對應的多個訊號強度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)值計算飛行器的一飛行器座標；(E)判斷目前目標位置是否為飛行航線中的最後一個目標位置，若否，將下一個目標位置作為目前目標位置且回到該步驟(C)，且若是，擷取飛行器在至少三個飛行器座標所取得的一指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值；以及(F)根據至少三個飛行器座標與指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值計算指定貨物標籤的一貨物座標。

本發明實施例還提供一種定位系統，且包括一飛行器與一雲端裝置。飛行器用以根據一環境中的多個目標位置進行一飛行航線。環境設置有多個定位標籤與多個貨物標籤。每一個定位標籤具有一定位座標。雲端裝置無線連接飛行器，且用以執行以下步驟：(A)取得飛行器目前位於該環境中的一初始座標；(B)根據這些目標位置控制飛行器進行飛行航線；(C)接收飛行器於一目前目標位置取得周圍的至少三個定位標籤的資訊與至少一個貨物標籤的資訊；(D)根據至少三個定位標籤的這些定位座標與對應的多個訊號強度值計算飛行器的一飛行器座標；(E)判斷目前目標位置是否為飛行航線中的最後一個目標位置，若否，將下一個目標位置作為目前目標位置並傳送至飛行器且回到步驟(C)，且若 是，擷取飛行器在至少三個飛行器座標所取得的一指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值；以及(F)根據至少三個飛行器座標與指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值計算指定貨物標籤的一貨物座標。

本發明實施例更提供一種飛行器。飛行器包括一儲存器、一接收器、一電子變速器與一處理器。儲存器儲存有一環境中的多個目標位置以進行一飛行航線。環境設置有多個定位標籤與多個貨物標籤。每一個定位標籤具有一定位座標。接收器接收周圍的這些定位標籤與這些貨物標籤以對應產生多個訊號強度值。電子變速器電性連接多個馬達。處理器電性連接接收器、儲存器與電子變速器，且控制電子變速器運轉這些馬達移動至一目前目標位置。處理器用以執行以下步驟：(A)取得目前位於環境中的一初始座標；(B)根據這些目標位置進行飛行航線；(C)於目前目標位置中取得周圍的至少三個定位標籤的資訊與至少一個貨物標籤的資訊；(D)根據至少三個定位標籤的這些定位座標與對應的多個訊號強度值計算飛行器的一飛行器座標；(E)判斷目前目標位置是否為飛行航線中的最後一個目標位置，若否，將下一個目標位置作為目前目標位置且回到步驟(C)，且若是，擷取飛行器在至少三個飛行器座標所取得的一指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值；以及(F)根據至少三個飛行器座標與指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值計算指定貨物標籤的一貨物座標。

綜合以上所述，本發明實施例所提供的貨物定位方法、定位系統及飛行器，其利用設置在環境中的多個定位標籤與貨物標籤來進行二次定位(第一次定位代表計算飛行器在環境中的一飛行器座標，且第二次定位代表計算貨物在環境中的一貨物座標)以藉此取得設置貨物標籤的所有貨物在環境中的位置。而飛行器可以在不同飛行高度下感測定位標籤與貨物標籤，且不會因為金屬物遮蔽問題而讀取不到定位標籤與貨物標籤。藉此，本發明之貨物 定位方法、定位系統及飛行器可以準確地讀取到所有的定位標籤與貨物標籤，進而可有效地提升倉儲管理。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

100‧‧‧定位系統

110‧‧‧雲端裝置

120‧‧‧飛行器

122‧‧‧處理器

124‧‧‧無線傳輸裝置

126‧‧‧接收器

128‧‧‧電子變速器

MT1、MT2、MT3、MT4‧‧‧馬達

EM‧‧‧環境

Z1、Z2、Z3、Z4‧‧‧停靠標籤

SP‧‧‧停靠區域

A、B、C、D、E、F‧‧‧定位標籤

11、12、13、14‧‧‧貨物標籤

Pz1、Pz2、Pz3、Pz4‧‧‧停靠座標

Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf‧‧‧定位座標

m1、m2、m3、m4、m5‧‧‧目標位置

P0‧‧‧初始座標

y1、y2、y3、y4、y5‧‧‧中繼位置

S510、S520、S530、S540、S550、S560、S570、S580、S590‧‧‧ 步驟

Rz1、RZ2、RZ3、R24‧‧‧訊號強度值

200‧‧‧定位系統

222‧‧‧處理器

224‧‧‧儲存器

226‧‧‧接收器

228‧‧‧電子變速器

圖1是本發明一實施例之定位系統的示意圖。

圖2是本發明一實施例之環境中的定位標籤、貨物標籤與停靠標籤的示意圖。

圖3是本發明一實施例之環境中的定位座標與停靠座標的示意圖。

圖3A是本發明一實施例之環境中的目標位置與中繼位置的示意圖。

圖4是本發明一實施例之飛行器的示意圖。

圖5是本發明一實施例之貨物定位方法的流程圖。

圖6是本發明一實施例之初始位置的示意圖。

圖7是本發明另一實施例之飛行航線新增一個目標位置的示意圖。

圖8是本發明另一實施例之飛行器的示意圖。

在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種例示實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，在圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。

本發明實施例提供的貨物定位方法、定位系統及飛行器，其利用設置在環境中的多個定位標籤與貨物標籤來進行二次定位，以藉此取得所有貨物在環境中的位置。更進一步來說，第一次定位是藉由飛行器取得的多個定位標籤的訊號強度(RSSI)值來計算飛行器在環境中的飛行器座標。第二次定位是藉由飛行器移動到多個目標位置取得的多個貨物標籤的訊號強度來計算貨物在環境中的貨物座標。而飛行器可以在不同飛行高度下感測到定位標籤與貨物標籤，且不會因為金屬物遮蔽問題而讀取不到定位標籤與貨物標籤。藉此，本發明之貨物定位方法、定位系統及飛行器可以透過每個貨物標籤準確地取得所有貨物在環境中的位置，進而可有效地提升倉儲管理。以下將進一步介紹本發明揭露之貨物定位方法、定位系統及飛行器。

首先，請參考圖1，其為本發明一實施例之定位系統的示意圖。如圖1所示，定位系統100為用來取得所有貨物在一環境中的位置，以藉此有效地進行倉儲管理。定位系統100包括一雲端裝置110與一飛行器120，且雲端裝置110無線連接飛行器120。在本實施例中，雲端裝置110設置在環境外的一遠端控制中心(未繪於圖式中)，以藉此遠端控制飛行器120並透過飛行器120擷取的資訊來監控環境中的所有貨物。

如圖2所示，環境EM中設置有多個定位標籤A、B、C、D、E、F與多個貨物標籤11、12、13、14，且每一個定位標籤A-F具有一已知的定位座標。在本實施例中，定位標籤A-F分別黏貼在不同貨架上，且貨物標籤11-14分別黏貼在不同貨物上。而在實際應用中，每個貨物都會黏貼一個貨物標籤，以供雲端裝置110遠端監控環境中的所有貨物。為了方便說明，以下實施例僅以四個貨物標籤11-14分別黏貼在四個貨物上。此外，本實施例的定位標籤A-F與貨物標籤11-14可以是RFID標籤、BLE/Beacon標籤、WIFI標籤、ZigBee標籤或其他可以產生識別碼與訊號強度值的標 籤或裝置，本發明對此不作限制。值得注意的是，雲端裝置110會預先將定位標籤A-F分別對應到環境EM中已知的定位座標並同時設定飛行器120的一飛行航線。如圖3所示，定位標籤A-F分別對應到環境EM中已知的定位座標Pa、Pb、Pc、Pd、Pe與Pf。特別說明的是，環境EM的地圖資料(即具有座標參數的數位化地圖資料)與定位標籤A-F在環境EM的定位座標Pa-Pf已建立於雲端裝置110中。而飛行航線則是包括多個目標位置m1、m2、m3與m4。因此，飛行器120將接收雲端裝置110傳送過來環境EM中的目標位置m1-m4，並根據目標位置m1-m4進行一飛行航線(即依序飛行到每一個目標位置m1-m4)。當飛行器120飛行到某一個目標位置時，將擷取飛行器120周圍的定位標籤的資訊與貨物標籤的資訊，並將擷取的資訊遠端傳送至雲端裝置110，以供雲端裝置110計算飛行器120與貨物的位置。

在其他實施例中，每一個目標位置m1-m4之間可具有多個中繼位置y1-yn。雲端裝置110可以根據目標位置m1-m4預先設計中繼位置y1-yn並在適當的時機將中繼位置y1-yn傳送給飛行器120，又或者可以根據飛行器120目前的飛行狀況來設計下一個中繼位置。藉此，雲端裝置110可以在飛行器120到達對應的中繼位置時得知飛行器120周圍的環境EM資訊(例如飛行器120周圍的定位標籤與貨物標籤的資訊)以藉此修正飛行航線，又或者可以根據飛行器120當下的飛行狀況來調整飛行航線。

舉例來說，請同時參考圖3A，當飛行器120移動到目標位置m1後，雲端裝置110將依序傳送中繼位置y1-y3至飛行器120。而飛行器120將在目標位置m1與m2之間依序移動到對應的中繼位置y1-y3。再舉例來說，當飛行器120移動到目標位置m2後，雲端裝置110將依序傳送新的中繼位置y4-y5至飛行器120。而飛行器120將在目標位置m2與m3之間依序移動到對應的中繼位置y4-y5。

而在其他實施例中，每一個目標位置m1-m4之間的中繼位置y1-yn也可以是由飛行器120自行產生，以避免在移動到目標位置m1-m4的過程中撞到障礙物(例如貨架、貨物或其他障礙物)，本發明對此不作限制。

此外，請同時參考圖2-3，環境EM中更可設置有多個停靠標籤Z1、Z2、Z3與Z4，且停靠標籤Z1-Z4黏貼在環境EM中的某一處以形成一停靠區域SP。雲端裝置110會預先將停靠標籤Z1-Z4分別對應到環境EM中已知的停靠座標Pz1、Pz2、Pz3與Pz4。停靠區域SP設置有提供飛行器120充電的一充電設備(未繪於圖式中)。因此，飛行器120將可根據飛行航線由停靠區域SP開始依序飛行到每一個目標位置m1-m4，並將擷取到的資訊傳送給雲端裝置110計算飛行器120與貨物的位置。類似地，本實施例的停靠標籤Z1-Z4可以是RFID標籤、BLE/Beacon標籤、WIFI標籤、ZigBee標籤或其他可以產生識別碼與訊號強度值的標籤或裝置，本發明對此不作限制。

請同時參考圖4，在本實施例中，飛行器120具有一處理器122、一無線傳輸裝置124、一接收器126與一電子變速器128。接收器126用來接收飛行器120周圍的定位標籤與貨物標籤的資訊以對應產生多個訊號強度值。無線傳輸裝置124無線連接雲端裝置110，且用以接收由雲端裝置110依序傳送的目標位置m1-m4或者傳送定位標籤與貨物標籤對應的這些訊號強度值至雲端裝置110。電子變速器128電性連接多個馬達MT1、MT2、MT3與MT4。處理器122電性連接接收器126、無線傳輸裝置124與電子變速器128。而處理器122將根據接收到的目前目標位置(例如其中一個目標位置m1-m4)控制電子變速器128運轉這些馬達MT1-MT4以移動飛行器120至目前目標位置。

以下將進一步介紹雲端裝置110與飛行器120之間如何透過本發明實施例提供的一貨物定位方法來計算飛行器120在環境EM 中的飛行器座標與設置有貨物標籤11-14的貨物在環境EM中的貨物座標。

請同時參考圖5，其顯示本發明一實施例之貨物定位方法的流程圖。首先，雲端裝置110將取得飛行器120目前位於環境EM中的一初始座標(步驟S510)。更進一步來說，如圖3所示，飛行器120一開始是停靠在停靠區域SP中。飛行器120將在停靠區域SP中取得周圍的停靠標籤Z1-Z4的訊號強度值，並傳送停靠標籤Z1-Z4的訊號強度值至雲端裝置110。而雲端裝置110將根據停靠標籤Z1-Z4對應的停靠座標Pz1-Pz4與對應的訊號強度值計算飛行器120目前位於環境EM中的初始座標P0。

在本實施例中，若環境EM代表二維座標時，雲端裝置110需要根據至少三個停靠標籤對應的停靠座標與訊號強度值才能計算出飛行器120的初始座標P0。而若環境EM代表三維座標時，雲端裝置110則需要根據至少四個停靠標籤對應的停靠座標與訊號強度值才能計算出飛行器120的初始座標P0。

為了方便說明，以環境EM代表三維座標為例子作說明。請參考圖6，雲端裝置110接收到4個停靠標籤Z1-Z4對應的停靠座標Pz1-Pz4與對應的訊號強度值Rz1、Rz2、Rz3與Rz4，並傳送停靠標籤Z1-Z4的訊號強度值Rz1-Rz4至雲端裝置110。

而雲端裝置110將分別根據對應的訊號強度值Rz1-Rz4計算飛行器120與停靠標籤Z1-Z4之間的距離Dz1、Dz2、Dz3與Dz4，以藉此計算飛行器120目前位於環境EM中的初始座標P0。在本例子中，雲端裝置110可預先儲存飛行器120接收不同距離下的停靠標籤Z1-Z4發送的訊號強度值Rz1-Rz4以製作成一內插表，且如下表<一>所示。

因此，當停靠標籤Z1的訊號強度值Rz1例如為-20dBm時，雲端裝置110將透過上述內插表將-20dBm內插至50公分與75公分之間，並透過一內插法找到飛行器120與停靠標籤Z1之間的距離Dz1為65公分。類似地，雲端裝置110根據停靠標籤Z1-Z4的訊號強度值Rz1-Rz4分別找到對應的距離Dz2-Dz4。

停靠標籤Z1-Z4的停靠座標Pz1-Pz4與對應的距離Dz1-Dz4整理如下表<二>。

因此，雲端裝置110可根據一座標方程式來計算初始座標P0=(X0,Y0,Z0)，且座標方程式(1)如下所示。

在雲端裝置110取得初始座標P0(即步驟S510)後，雲端裝置110將根據事先設定好的多個目標位置m1-m4控制飛行器120進行飛行航線(步驟S520)。更進一步來說，雲端裝置110依序傳送多個目標位置m1-m4至飛行器120，使得飛行器120可以根據接收到的目標位置m1-m4進行飛行航線。因此，若飛行器120一開始位於初始座標P0時，飛行器120將依序移動至目標位置 m1-m4，即依序將目標位置m1-m4作為目前目標位置。

而在飛行器120進行飛行航線的過程中，由於飛行器120的周圍不一定會有貨物，因此雲端裝置110將會接收飛行器120於目前目標位置取得周圍的至少三個定位標籤的資訊，或者至少三個定位標籤的資訊與至少一個貨物標籤的資訊(步驟S530)。更進一步來說，當飛行器120移動目前目標位置時，飛行器120的周圍不一定會有貨物，因此飛行器120也不一定會取得至少一個貨物標籤的資訊。

而在其他實施例中，每一個定位標籤的資訊包含訊號強度值。由於過小的訊號強度值會造成雲端裝置110計算出不準確的數值，因此，雲端裝置110在取得至少三個定位標籤的資訊時，也可以排除對應的訊號強度值小於一預設強度值的定位標籤。類似地，每一個貨物標籤的資訊包含訊號強度值。由於過小的訊號強度值會造成雲端裝置110計算出不準確的數值，因此，雲端裝置110在取得至少一個貨物標籤的資訊時，也可以排除對應的訊號強度值小於一預設強度值的貨物標籤。

在步驟S530後，雲端裝置110將根據取得的至少三個定位標籤的定位座標與對應的多個訊號強度值計算飛行器120的一飛行器座標(步驟S540)。更進一步來說，在計算飛行器座標的過程中，雲端裝置110分別根據對應的訊號強度值計算對應的定位標籤與飛行器120之間的一距離，接著再根據每一個距離與每一個定位標籤的定位座標計算飛行器120的飛行器座標。

舉例來說，當飛行器120由初始位置P0移動到目標位置m1時，飛行器120分別接收到4個定位標籤A-D的訊號強度值Ra1、Rb1、Rc1與Rd1並傳送接收到的這些資料至雲端裝置110。而雲端裝置110分別根據對應的訊號強度值Ra1-Rd1計算對應的定位標籤A-D與飛行器120之間的距離Da1、Db1、Dc1與Dd1。而有關雲端裝置110根據訊號強度值Ra1-Rd1計算對應的距離 Da1-Dd1的實施方式，大致上可由表<一>、表<二>與相關的段落中推得，故在此不再贅述。

因此，在飛行器120於目標位置m1取得定位標籤A-D的定位座標Pa-Pd與距離Da1-Dd1後，雲端裝置110可透過類似上述座標方程式(1)來計算飛行器座標P1=(X1,Y1,Z1)。藉此，雲端裝置110將可透過上述說明計算飛行器120在不同的目標位置m1-m4下的飛行器座標P1-P4。

在雲端裝置110於目前目標位置取得飛行器座標(即步驟S540)後，雲端裝置110將進一步判斷目前目標位置是否為飛行航線中的最後一個目標位置(步驟S550)。若目前目標位置不為飛行航線中的最後一個目標位置，代表飛行器120尚未完成飛行航線。此時，雲端裝置110將下一個目標位置作為目前目標位置並傳送至飛行器120，且重新執行步驟S530。藉此，雲端裝置110將不斷地重覆步驟S530-S550直到雲端裝置110判斷目前目標位置為飛行航線中的最後一個目標位置。

請同時參考圖2，雲端裝置110根據步驟S530-S550依序將目標位置m1-m4作為目前位置目標並傳送至飛行器120。飛行器120將據此移動到對應的目標位置m1-m4。當飛行器120移動到某一個目標位置m1-m4時，飛行器120將會擷取周圍的定位標籤的資訊與貨物標籤的資訊(例如用以供雲端裝置110識別的識別碼與對應的訊號強度值)，並傳送接收到的資訊至雲端裝置110。而雲端裝置110將可根據接收到的定位標籤的資訊(例如對應的識別碼與對應的訊號強度值)計算飛行器120在每一個目標位置m1-m4下的飛行器座標P1-P4。有關雲端裝置110計算飛行器120在目標位置m1下的飛行器座標P1-P4已詳述於步驟S540，故在此不再贅述。

而若目前目標位置為飛行航線中的最後一個目標位置時，代表飛行器120完成飛行航線。此時，雲端裝置110將擷取飛行器120在至少三個飛行器座標所取得的一指定貨物標籤所對應的至 少三個訊號強度值(步驟S560)。更進一步來說，若環境EM代表二維座標時，雲端裝置110需要擷取飛行器120在至少三個飛行器座標所取得的指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值才可以計算出指定貨物標籤的貨物座標。而若環境EM代表三維座標時，雲端裝置110則需要擷取飛行器120在至少四個飛行器座標所取得的指定貨物標籤所對應的至少四個訊號強度值才可以計算出指定貨物標籤的貨物座標。因此，請同時參考圖3，若指定貨物標籤為貨物標籤11，雲端裝置110將在多個不同的目標位置下從貨物標籤11(即指定貨物標籤)中擷取對應的四個訊號強度值。

再請回到圖5，在步驟S560後，雲端裝置110接著將根據於步驟S560所擷取的至少三個飛行器座標與指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值計算指定貨物標籤的一貨物座標(步驟S570)。更進一步來說，在計算指定貨物標籤的貨物座標的過程中，雲端裝置110分別根據對應的訊號強度值計算對應的指定貨物標籤與飛行器120之間的距離，接著再根據每一個距離與飛行器120位於每一個目標位置的飛行器座標計算對應的指定貨物標籤的貨物座標。

舉例來說，當指定貨物標籤為貨物標籤11且雲端裝置110於步驟S560擷取到飛行器120在不同的飛行器座標P1-P4下接收到的四個訊號強度值R11-R14時，雲端裝置110將根據對應的四個訊號強度值R11-R14分別計算貨物標籤11與飛行器120在不同的飛行器座標P1-P4之間的距離D11-D41。而有關雲端裝置110根據訊號強度值R11-R14計算對應的距離D11-D41的實施方式，大致上可由表<一>、表<二>與相關的段落中推得，故在此不再贅述。

因此，在雲端裝置110取得飛行器120的飛行器座標P1-P4與對應的距離D11-D41後，雲端裝置110可透過類似上述座標方程式(1)來計算貨物標籤的貨物座標P11=(X11,Y11,Z11)。藉此，若雲端裝置110分別將4個貨物標籤11-14作為指定貨物標籤，雲端 裝置110將可透過上述說明計算每一個貨物標籤11-14的貨物座標P11-P14。

由上述可知，上述實施例所提供的定位系統100與對應的貨物定位方式利用設置在環境EM中的多個定位標籤A-F與多個貨物標籤11-14來進行二次定位(第一次定位為計算飛行器120在環境EM中的飛行器座標P1-P4，且第二次定位為計算貨物標籤在環境EM中的貨物座標P11-P14)，以藉此搜尋具有貨物標籤的所有貨物在環境EM中的位置。

再請回到圖5，值得注意的是，在步驟S560-S570中，若雲端裝置110無法擷取到足夠數量的訊號強度值時，雲端裝置110將無法計算指定貨物標籤的貨物座標。更進一步來說，若環境EM代表二維座標時，雲端裝置110需要擷取到至少三個訊號強度值才有能力計算指定貨物標籤的貨物座標。而若環境EM代表三維座標時，雲端裝置110則需要擷取到至少四個訊號強度值才有能力計算指定貨物標籤的貨物座標。

因此，在步驟S570後，雲端裝置110將判斷每一個貨物標籤是否有計算出對應的貨物座標，以藉此統計還有哪些貨物標籤無法計算出貨物座標(步驟S580)。若每一個貨物標籤都有計算出對應的貨物座標，代表定位系統100已搜尋到所有貨物在環境EM中的位置。此時，雲端裝置110將控制飛行器120回到初始座標P0(步驟S590)。反之，若沒有每一個貨物標籤都計算出對應的貨物座標，代表定位系統100尚未搜尋到所有貨物在環境EM中的位置。此時，雲端裝置110將新增下一個目標位置，並將下一個目標位置設定到沒有計算出貨物座標的貨物標籤的一周圍區域，並重新執行步驟S530，以藉此計算沒有貨物座標的貨物標籤在環境EM中的位置。

除此之外，貨物標籤有可能因為損壞或其他問題而造成雲端裝置110永遠無法計算出有問題的貨物標籤的貨物座標。因此， 在其他實施例中，本實施例的貨物定位方法會在步驟S580和S530之間進一步增加一個判斷步驟，以避免雲端裝置110不斷地新增用來尋找沒有貨物座標的貨物標籤的下一個目標位置。藉此，在步驟S580和S530之間，雲端裝置110將進一步判斷執行步驟S580的執行次數是否大於一預定次數(例如10次)。

若執行次數未超過預定次數，雲端裝置110將會新增下一個目標位置，並將下一個目標位置設定到沒有貨物座標的貨物標籤的周圍區域，並重新執行步驟S530(如同前一實施例所述的方式)。反之，若執行次數超過預定次數，表示沒有計算出貨物座標的貨物標籤有可能損壞或發生其他問題。此時，雲端裝置110將會產生一警示訊號。在本實施例中，警示訊號可以是發出聲音，亮光或透過無線通訊方式發送訊息給特定人員，本發明對此不作限制。

特別說明的是，在上述步驟S510-S590中，若環境EM代表二維座標時，雲端裝置110需要根據對應的至少三個訊號強度值才能計算出飛行器120的飛行器座標，以及根據對應的至少三個訊號強度值才能計算出指定貨物標籤的貨物座標。而若環境EM代表三維座標時，雲端裝置110則需要根據對應的至少四個訊號強度值才能計算出飛行器120的飛行器座標，以及根據對應的至少四個訊號強度值才能計算出指定貨物標籤的貨物座標。另外，若環境EM代表三維座標但是指定貨物標籤的貨物座標僅需要二維座標時，雲端裝置110也可以依據至少三個訊號強度值來計算貨物座標。

以下將舉例說明雲端裝置110與飛行器120如何透過步驟S510-S590來計算飛行器120移動到不同的目標位置m1-m4下的飛行器座標P1-P4與計算設置有貨物標籤11-14的貨物在環境EM中的貨物座標P11-P14。為了方便說明，以下環境EM代表三維空間來作說明。請同時參考圖2-3，首先，飛行器120停靠在環境 EM中的初始座標P0。飛行器120將根據雲端裝置110依序傳送過來的目標位置m1-m4進行飛行航線。

當飛行器120由初始位置P0移動到目標位置m1時，飛行器120接收到4個定位標籤A-D的訊號強度值Ra1-Rd1與2個貨物標籤11與13的訊號強度值R11與R13，並傳送接收到的這些資料至雲端裝置110。而雲端裝置110分別根據對應的訊號強度值Ra1-Rd1計算對應的定位標籤A-D與飛行器120之間的距離Da1-Dd1。定位標籤A-D的定位座標與對應的距離Da1-Dd1整理如下表<三>。

而雲端裝置110可透過一座標方程式來計算飛行器座標P1=(X1,Y1,Z1)，且座標方程式如下所示。

類似地，當飛行器120依序由目標位置m1移動到目標位置m2-m4時，雲端裝置110將會透過上述方式計算飛行器120在不同的目標位置m2-m4下的飛行器座標P2-P4(對應到圖5的步驟S520-S550)。

而飛行器120在每一個目標位置m1-m4取得的定位標籤的訊號強度值與貨物標籤的訊號強度值，以及雲端裝置110計算飛行器120在每一個目標位置m1-m4下的飛行器座標P1-P4整理如下 表<四>。

當飛行器120移動到目標位置m4後，雲端裝置110將會判斷出目標位置m4為飛行航線中的最後一個目標位置。此時，雲端裝 置110將執行步驟S560以藉此計算貨物標籤的貨物座標。

更進一步來說，雲端裝置110將透過下述方式來整理表<四>中的資料。首先，雲端裝置110統計飛行器120在每一個目標位置m1-m4中取得的貨物標籤的資訊與對應的飛行器座標，並將飛行器120在這些飛行器座標P1-P4取得的相同貨物標籤所對應的多個訊號強度值作為同一類別。

承接表<四>的例子，雲端裝置110將相同貨物標籤11所對應的訊號強度值R11、R12、R13與R14作為同一類別1ST，將相同貨物標籤12所對應的訊號強度值R22、R23與R24作為同一類別2ND，將相同貨物標籤13所對應的訊號強度值R31、R32、R33與R34作為同一類別3RD，且將相同貨物標籤14對應的訊號強度值R42與R43作為同一類別4TH，且整理於下表<五>。

在雲端裝置110將相同貨物標籤所對應的訊號強度值整理為同一類別後，雲端裝置110接著將某一個類別所對應的貨物標籤 作為指定貨物標籤，且擷取飛行器120在至少四個飛行器座標取得的指定貨物標籤所對應的至少四個訊號強度值。

而在此例子中，雲端裝置110分別將類別1ST、2ND、3RD與4TH所對應的貨物標籤11-14作為指定貨物標籤，雲端裝置110將分別擷取每一個類別中對應的訊號強度值，以藉此計算指定貨物標籤的貨物座標。

而在其他實施例中，雲端裝置110可在每一個類別中擷取較高的訊號強度值。舉例來說，由一最高訊號強度值開始依序擷取4個較高的訊號強度值。當然，雲端裝置110亦可以利用其它選擇方式來擷取每一個類別中的多個訊號強度值，本發明對此不作限制。

對於類別1ST來說，雲端裝置110將根據對應的訊號強度值R11-R41分別計算貨物標籤11與飛行器120在不同的飛行器座標P1-P4之間的距離D11-D41。接著，雲端裝置110透過一座標方程式來計算貨物標籤11的貨物座標P11=(X11,Y11,Z11)，且座標方程式如下所示。

D11²=(X11-X1)²+(Y11-Y1)²+(Z11-Z1)²

D21²=(X11-X2)²+(Y11-Y2)²+(Z11-Z2)²

D31²=(X11-X3)²+(Y11-Y3)²+(Z11-Z3)²

D41²=(X11-X4)²+(Y11-Y4)²+(Z11-Z4)²

類似地，對於類別3RD來說，雲端裝置110將根據對應的訊號強度值R13-R43分別計算貨物標籤13與飛行器120在不同的飛行器座標P1-P4之間的距離D13-D43。而雲端裝置110接著將透過座標方程式來計算貨物標籤13的貨物座標P13=(X13,Y13,Z13)。

對於類別2ND與4TH來說，類別2ND具有3個飛行器座標與貨物標籤12所對應的3個訊號強度值。類別4TH具有2個飛行器座標與貨物標籤14所對應的2個訊號強度值。雲端裝置110並無法計算出貨物標籤12與14的貨物座標P12與P14。

因此，雲端裝置110將會新增下一個目標位置m5(如圖7所示)，並傳送新增的目標位置m5至飛行器120。而飛行器120將藉此移動到目標位置m5以接收飛行器120周圍的定位標籤的訊號強度值與貨物標籤的訊號強度值，並傳送接收到的資訊至雲端裝置110。雲端裝置110計算飛行器120在目標位置m5下的飛行器座標P5與接收到的資訊整理如下表<六>。

再來，雲端裝置110將透過上述已說明過的實施方式來整理表<六>中的資料，以重新統計類別2ND與4TH，如下表<七>所示。

此時，類別2ND由3個訊號強度值增加成4個訊號強度值。類別4TH由2個訊號強度值增加成3個訊號強度值。因此，雲端裝置110將可根據步驟S570來計算貨物標籤12的貨物座標P12。

而對於貨物標籤14，雲端裝置110將不斷地新增下一個目標位置並重新執行步驟S530，以藉此擷取到足夠數量的訊號強度值(在本例子中為至少4個訊號強度值)。而在本例子中，雲端裝置110並無法找到足夠數量的訊號強度值。此時，雲端裝置110將會 產生警示訊號，以告知特定人員飛行器120找不到設置有貨物標籤14的貨物。

接下來，請參考圖8，其顯示本發明另一實施例之飛行器的示意圖。如圖8所示，本實施例的飛行器200不同於圖1的定位系統100的地方在於去掉雲端裝置110。而貨物定位方法的運算都在飛行器200中執行。更進一步來說，飛行器200具有一儲存器224、一接收器226、一電子變速器228與一處理器222。儲存器224儲存有一環境EM的地圖資料及多個目標位置m1-m4以進行一飛行航線。環境EM設置有多個定位標籤A-F與多個貨物標籤11-14，且每一個定位標籤A-F具有一已知的定位座標Pa-Pf。有關定位標籤A-F、貨物標籤11-14與目標位置m1-m4在環境EM中的設置方式大致上已於圖2-3與相關的實施例中描述，故在此不再贅述。

接收器226用來接收飛行器200周圍的定位標籤與貨物標籤以對應產生多個訊號強度值。電子變速器228電性連接多個馬達MT1-MT4。處理器222電性連接儲存器224、接收器226與電子變速器228。而處理器222根據儲存器224中的目標位置m1-m4控制電子變速器228運轉這些馬達MT1-MT4以移動飛行器200至目前目標位置(例如其中一個目標位置m1-m4)。而處理器222將執行上述實施例所述的貨物定位方法來計算飛行器200在環境EM中的飛行器座標與設置有貨物標籤11-14的貨物在環境EM中的貨物座標。而有關貨物定位方法的實施方式大致上已於圖5中說明，故在此不再贅述。

綜合以上所述，本發明實施例所提供的貨物定位方法、定位系統及飛行器，其利用設置在環境中的多個定位標籤與貨物標籤來進行二次定位，以藉此搜尋所有貨物在環境中的位置。更進一步來說，第一次定位是藉由飛行器取得的多個定位標籤的訊號強度(RSSI)值來計算飛行器在環境中的飛行器座標。第二次定位是藉由飛行器移動到多個目標位置取得的多個貨物標籤的訊號強度來 計算貨物在環境中的貨物座標。而飛行器可以在不同飛行高度下感測到定位標籤與貨物標籤，且不會因為金屬物遮蔽問題而讀取不到定位標籤與貨物標籤。藉此，本發明之貨物定位方法、定位系統及飛行器可以透過每個貨物標籤準確地取得所有貨物在環境中的位置，進而可有效地提升倉儲管理。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

Claims (13)

1. 一種貨物定位方法，適用於一飛行器，該貨物定位方法包括：(A)取得目前位於一環境中的一初始座標，其中該環境設置有多個定位標籤與多個貨物標籤，且每一該定位標籤在該環境中具有一定位座標；(B)根據該環境中的多個目標位置進行一飛行航線；(C)於一目前目標位置中取得該飛行器周圍的至少三個定位標籤的資訊，或者取得該飛行器周圍的該至少三個定位標籤的資訊與至少一個貨物標籤的資訊；(D)根據該至少三個定位標籤的該些定位座標與對應的多個訊號強度值計算該飛行器的一飛行器座標；(E)判斷該目前目標位置是否為該飛行航線中的最後一個目標位置，若否，將下一個目標位置作為該目前目標位置且回到該步驟(C)，且若是，擷取該飛行器在該至少三個飛行器座標所取得的一指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值；以及(F)根據該至少三個飛行器座標與該指定貨物標籤所對應的該至少三個訊號強度值計算該指定貨物標籤的一貨物座標。
2. 如請求項1之貨物定位方法，其中，於該步驟(E)中判斷該目前目標位置為該最後一個目標位置的過程中，更包括：統計該飛行器在每一該目標位置中取得的該至少一個貨物標籤的資訊與對應的該飛行器座標，並將該飛行器在該些飛行器座標取得的該些相同貨物標籤所對應的多個訊號強度值作為同一類別；以及將某一類別所對應的該貨物標籤作為該指定貨物標籤，且擷取該飛行器在該至少三個飛行器座標取得的該指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值。
3. 如請求項2之貨物定位方法，其中，於該步驟(E)的擷取該指定貨物標籤所對應的該至少三個訊號強度值的過程中，更包括：於每一該類別中，擷取具有較高訊號強度值的該至少三個訊號強度值。
4. 如請求項1之貨物定位方法，其中，每一該定位標籤具有對應的該訊號強度值，且於該步驟(C)中，更包括：於取得的該至少三個定位標籤的資訊中，排除對應的該訊號強度值小於一預設強度值的該定位標籤。
5. 如請求項1之貨物定位方法，其中，於該步驟(D)中，更包括：分別根據對應的該訊號強度值計算對應的該定位標籤與該飛行器之間的一距離；以及根據每一該距離與每一該定位標籤的該定位座標計算該飛行器的該飛行器座標。
6. 如請求項1之貨物定位方法，其中，於該步驟(F)中，更包括：分別根據對應的該訊號強度值計算對應的該指定貨物標籤與該飛行器之間的一距離；以及根據每一該距離與該飛行器位於每一該目標位置的該飛行器座標計算對應的該指定貨物標籤的該貨物座標。
7. 如請求項1之貨物定位方法，其中，於該步驟(A)-(F)中，該至少三個定位標籤代表四個定位標籤，該初始座標、該定位座標、該飛行器座標與該貨物座標為三維座標，且該飛行航線以該三維座標來進行。
8. 一種定位系統，包括： 一飛行器，用以根據一環境中的多個目標位置進行一飛行航線，其中，該環境設置有多個定位標籤與多個貨物標籤，且每一該定位標籤具有一定位座標；一雲端裝置，無線連接該飛行器，且用以執行以下步驟：(A)取得該飛行器目前位於該環境中的一初始座標；(B)根據該些目標位置控制該飛行器進行該飛行航線；(C)接收該飛行器於一目前目標位置取得周圍的至少三個定位標籤的資訊，或者該至少三個定位標籤的資訊與至少一個貨物標籤的資訊；(D)根據該至少三個定位標籤的該些定位座標與對應的多個訊號強度值計算該飛行器的一飛行器座標；(E)判斷該目前目標位置是否為該飛行航線中的最後一個目標位置，若否，將下一個目標位置作為該目前目標位置並傳送至該飛行器且回到該步驟(C)，且若是，擷取該飛行器在該至少三個飛行器座標所取得的一指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值；以及(F)根據該至少三個飛行器座標與該指定貨物標籤所對應的該至少三個訊號強度值計算該指定貨物標籤的一貨物座標。
9. 如請求項8之定位系統，其中，該飛行器包括：一接收器，接收周圍的該些定位標籤與該些貨物標籤以對應產生多個訊號強度值；一無線傳輸裝置，無線連接該雲端裝置，用以接收由該雲端裝置依序傳送的該些目標位置或者傳送該些定位標籤與該些貨物標籤對應的該些訊號強度值至該雲端裝置；一電子變速器，電性連接多個馬達；以及一處理器，電性連接該接收器、該無線傳輸裝置與該電子變速器，根據接收到的該目前目標位置控制該電子變速器運轉該些 馬達以移動該飛行器至該目前目標位置。
10. 如請求項8之定位系統，其中，當該雲端裝置判斷該目前目標位置為該最後一個目標位置時，該雲端裝置統計該飛行器在每一該目標位置中取得的該至少一個貨物標籤的資訊與對應的該飛行器座標，將該飛行器在該些飛行器座標取得的該些相同貨物標籤所對應的多個訊號強度值作為同一類別，將某一類別所對應的該貨物標籤作為該指定貨物標籤，且擷取該飛行器在該至少三個飛行器座標取得的該指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值。
11. 如請求項10之定位系統，其中，當該雲端裝置擷取該指定貨物標籤所對應的該至少三個訊號強度時，該雲端裝置於每一該類別中，擷取具有較高訊號強度值的該至少三個訊號強度值。
12. 如請求項10之定位系統，其中，該至少三個定位標籤代表四個定位標籤，該初始座標、該定位座標、該飛行器座標與該貨物座標為三維座標，且該飛行航線以該三維座標來進行。
13. 一種飛行器，包括：一儲存器，儲存有一環境中的多個目標位置以進行一飛行航線，其中該環境設置有多個定位標籤與多個貨物標籤，且每一該定位標籤具有一定位座標；一接收器，接收周圍的該些定位標籤與該些貨物標籤以對應產生多個訊號強度值；一電子變速器，電性連接多個馬達；以及一處理器，電性連接該接收器、該儲存器與該電子變速器，控制該電子變速器運轉該些馬達移動至一目前目標位置，且該處 理器用以執行以下步驟：(A)取得目前位於該環境中的一初始座標；(B)根據該些目標位置進行該飛行航線；(C)於該目前目標位置中取得周圍的至少三個定位標籤的資訊，或者該至少三個定位標籤的資訊與至少一個貨物標籤的資訊；(D)根據該至少三個定位標籤的該些定位座標與對應的多個訊號強度值計算該飛行器的一飛行器座標；(E)判斷該目前目標位置是否為該飛行航線中的最後一個目標位置，若否，將下一個目標位置作為該目前目標位置且回到該步驟(C)，且若是，擷取該飛行器在該至少三個飛行器座標所取得的一指定貨物標籤所對應的至少三個訊號強度值；以及(F)根據該至少三個飛行器座標與該指定貨物標籤所對應的該至少三個訊號強度值計算該指定貨物標籤的一貨物座標。