CN104075708A - 人员定位系统与人员定位方法 - Google Patents

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pressure
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Inventor
王士承
蔡亦文
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00

Abstract

本发明涉及一种人员定位系统及其定位方法。该定位系统包括多个压力感测单元与一识别单元，该多个压力感测单元间隔设置，该多个压力感测单元用于感测一主体的踩踏压力并输出对应的感测信号，该感测信号包括压力值及对应的压力感测单元的位置，该识别单元接收该感测信号，并依据该感测信号识别该主体的身份以及位置。

Description

人员定位系统与人员定位方法
技术领域
本发明涉及一种对人员移动路径进行定位的定位系统。
背景技术
目前人员的定位系统均采用摄像机对经过制定区域的人员进行拍照，然后对图像中的人脸进行识别，然而，当经过摄像机摄像范围内的人员众多时，造成识别与统计的工作量较大，效率较低。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种能够以较高效率对人员移动路径进行定位的人员定位系统。
进一步，提供一种人员定位方法。
一种人员定位系统，包括多个压力感测单元与一识别单元，该多个压力感测单元间隔设置于一空间，该多个压力感测单元用于感测一主体的踩踏压力并输出对应的感测信号，该感测信号包括压力值及对应的压力感测单元的识别码，该识别单元接收该感测信号，依据该压力值的变化曲线识别该主体的身份，并依据该识别码识别感测到该踩踏压力的该一或多个压力感测单元而据以判断该主体于该空间中的位置。
一种人员定位方法，包括步骤：
自间隔设置于一空间的多个压力感测单元中的一或多个接收依据一主体的踩踏压力产生的感测信号；
依据每个该感测信号中的压力值的变化曲线识别该主体的身份；
依据该一或多个感测信号中的识别码识别对应的压力感测单元；以及
依据该一或多个对应的压力感测单元判断该主体于该空间中的位置。
相较于先前技术，该人员定位系统以及人员定位方法包括多个间隔预定距离设置的压力感测单元，依据感测的人员在移动过程中踩踏施加于压力感测单元的压力，即可快速地判定作为执行踩踏动作主体的人员的身份及所在位置。
附图说明
图1为本发明人员定位系统一实施方式的功能方框图。
图2为感测信号的曲线图。
图3为图1所示人员定位系统一应用实施方式中多个压力感测单元的分布设置示意图。
图4为图1所示人员定位系统执行的流程示意图。
主要元件符号说明
人员定位系统 10
感测单元 110
第一压力感测单元 111
第二压力感测单元 112
第三压力感测单元 113
第四压力感测单元 114
第N压力感测单元 11n
数据存储单元 130
识别单元 150
步骤 S11~S14
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明人员定位系统一实施方式的功能方框图，人员定位系统10包括感测单元110、数据存储单元130以及识别单元150。其中，该感测单元110与识别单元150通过有线或者无线的方式进行数据传输，数据存储单元130与识别单元150通过数据总线进行数据传输。替代实施方式中，该数据存储单元130也可集成在该识别单元150内部。
该感测单元110包括多个压力感测单元，第一压力感测单元111，第二压力感测单元112，第三压力感测单元113，第四压力感测单元114，……，第Ｎ压力感测单元11n(N、n为自然数)，该多个压力感测单元间隔预定距离分别设置于一空间的地面上的预定位置，用于接收踩踏的压力，执行该踩踏动作而对压力感测单元施加压力的主体可以为人体或者其他物体。本实施方式中，以人体为例进行说明。
如图2所示，每个压力感测单元对应踩踏施加的压力以及踩踏持续时间输出对应的电信号，例如连续的电压信号，并作为感测信号的一部分输出至识别单元150，其中，该电压信号表征对应该压力的压力值。如同Robert J. Orr与Gregory D. Abowd于论文The Smart Floor: A Mechanism for Natural User Identification and Tracking中所描述的，该电压信号的变化曲线反映了压力感测单元所接收到的压力值的变化，而能够表征施力主体的步伐特征（行走的习惯），例如行走时转移重心的方式等，因而能够用于区别不同的施力主体。除了压力值以外，该感测信号还同时包括表征用来识别该压力感测单元的识别码，该识别码可以为数字信号经调制后的模拟或数码电压信号。
数据存储单元130内存储有第一数据与多组第二数据，第一数据包括多个识别码，该识别码对应表征压力感测单元于预定空间中的位置，每个识别码对应一个压力感测单元111-11n。不同压力感测单元111-11n对应的识别码不同，该识别码可为数字信号或者模拟信号。本实施方式中，该识别码为数字信号。
每一组第二数据表征主体的身份与步伐模型的对应关系，例如某个人行走时的步伐模型。该步伐模型可依据主体的步伐特征产生，此时可对压力感测单元输出的电压信号的变化曲线进行取样，而取得对压力感测单元施加踩踏压力的主体的步伐特征。例如取变化曲线的波形的形状、平均值、长度、总面积、波峰波谷于坐标中的位置等可反映主体的步伐特征的波形特征的任意组合作为该步伐模型。该第二数据用于区别施加压力的不同人体，本实施方式中，该第二数据为数字信号。
识别单元150将接收到的感测信号中的识别码与第一数据进行比较，以判定对应的压力感测单元111-11n的位置，例如依据接收到该感测信号的时间顺序判断主体的移动路径，并依据该移动路径判断该主体于该空间中的位置（例如位于压力感测单元111-11n中的某一个的附近）。识别单元150还依据该多组第二数据分析感测信号中的该压力值的变化曲线，将该感测信号中的压力值的变化曲线与该多组第二数据进行比较，例如将压力值变化曲线的波形特征与由波形的总面积及波峰波谷于坐标中的位置所组成的步伐模型相比较，而找出相对应（相同或近似）的一组，从而识别该感测信号对应何人。识别单元150对接收到的感测信号解调为数字信号。
优选地，识别单元150还记录接收该感测信号的时间。
请参阅图3，为图1所示人员定位系统一应用实施方式中多个压力感测单元110的分布设置示意图。其中，压力感测单元111-11n间隔预定距离分别设置于一空间中的不同预定位置，例如各必经路线或各转角/出入口处。当识别单元150依据接收到压力感测单元111-11n所发出的感测信号的时间顺序判断出主体行走的路线是P1，而后一段时间没有收到其他感测信号时，可判断主体可能停留在区域A内。而当序判断出主体行走的路线是P2时，由于区域C并没有其他的进出口，因此判断主体可能停留在区域C内。
请参阅图4，为图1所示人员定位系统执行的流程示意图。
步骤S11，自间隔设置于一空间的多个压力感测单元111-11n中的一或多个接收依据主体的踩踏压力产生的感测信号。优选地，记录每次接收该感测信号的时间。
步骤S12，依据每个该感测信号中的压力值的变化曲线识别该主体的身份。
具体地，依据该多组第二数据分析该压力值的变化曲线，从而识别该主体的身份，其中每一组第二数据表征一个主体的身份与步伐模型的对应关系，其中，该步伐模型是依据该主体的步伐特征产生的。
步骤S13，依据该一或多个感测信号中的识别码识别对应的压力感测单元。
步骤S14，依据该一或多个对应的压力感测单元判断该主体于该空间中的位置。
具体地，依据接收到该感测信号的时间判断该主体的移动路径，并依据该移动路径判断该主体于该空间中的位置。
相较于现有技术，依据该人员定位系统10可以简单、方便地获得人员移动的路径及位置，从而可以作为消防救援、人员定位等的参考。

Claims (10)

1.一种人员定位系统，其特征在于，包括多个压力感测单元与一识别单元，该多个压力感测单元间隔设置于一空间，该多个压力感测单元用于感测一主体的踩踏压力并输出对应的感测信号，该感测信号包括压力值及对应的压力感测单元的识别码，该识别单元接收该感测信号，依据该压力值的变化曲线识别该主体的身份，并依据该识别码识别感测到该踩踏压力的该一或多个压力感测单元而据以判断该主体于该空间中的位置。
2.如权利要求1所述的人员定位系统，其特征在于，该定位系统还包括数据存储单元，该数据存储单元存储有第一数据，该第一数据包括该多个压力感测单元的识别码与该压力感测单元于该空间中的位置，该识别单元比较该识别码与该第一数据，以判断该主体于该空间中的位置。
3.如权利要求1所述的人员定位系统，其特征在于，该数据存储单元存储有多组第二数据，每一组第二数据表征一个主体的身份与步伐模型的对应关系，该识别单元依据该多组第二数据分析该压力值的变化曲线，从而识别该主体的身份。
4.如权利要求3所述的人员定位系统，其特征在于，该步伐模型是依据该主体的步伐特征产生的。
5.如权利要求1所述的人员定位系统，其特征在于，该识别单元记录接收该感测信号的时间，并依据接收到该感测信号的时间判断该主体的移动路径，并依据该移动路径判断该主体于该空间中的位置。
6.一种人员定位方法，包括步骤：
自间隔设置于一空间的多个压力感测单元中的一或多个接收依据一主体的踩踏压力产生的感测信号；
依据每个该感测信号中的压力值的变化曲线识别该主体的身份；
依据该一或多个感测信号中的识别码识别对应的压力感测单元；以及
依据该一或多个对应的压力感测单元判断该主体于该空间中的位置。
7.如权利要求6所述的人员定位方法，其特征在，将该感测信号中的识别码与一预先设置的第一数据进行比较以判断该主体于该空间中的位置，其中该第一数据包括该多个压力感测单元的识别码及每个该压力感测单元于该空间中的位置，每个识别码表征一个该压力感测单元。
8.如权利要求6所述的人员定位方法，其特征在于，依据该多组第二数据分析该压力值的变化曲线，从而识别该主体的身份，其中每一组第二数据表征一个主体的身份与步伐模型的对应关系。
9.如权利要求8所述的人员定位方法，其特征在于，依据该主体的步伐特征产生该步伐模型。
10.如权利要求6所述的人员定位方法，其特征在于，依据该一或多个对应的压力感测单元判断该主体于该空间中的位置的步骤包括：
依据接收到该感测信号的时间判断该主体的移动路径；以及
依据该移动路径判断该主体于该空间中的位置。
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