TW201437927A - 人員定位系統與人員定位方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種人員定位系統及其定位方法。該定位系統包括複數壓力感測單元與一識別單元，該複數壓力感測單元間隔設置，該複數壓力感測單元用於感測一主體的踩踏壓力並輸出對應的感測訊號，該感測訊號包括壓力值及對應的壓力感測單元的位置，該識別單元接收該感測訊號，並依據該感測訊號識別該主體的身份以及位置。
Description
本發明涉及一種對人員移動路徑進行定位的定位系統。
目前人員的人員定位系統均採用攝像機對經過制定區域的人員進行拍照，然後對圖像中的人臉進行識別，然而，當經過攝像機攝像範圍內的人員眾多時，造成識別與統計的工作量較大，效率較低。
有鑑於此，必要提供一種能夠以較高效率對人員移動路徑進行定位的定位系統。
進一步，提供一種人員定位方法。
一種人員定位系統，包括複數壓力感測單元與一識別單元，該複數壓力感測單元間隔設置於一空間，該複數壓力感測單元用於感測一主體的踩踏壓力並輸出對應的感測訊號，該感測訊號包括壓力值及對應的壓力感測單元的識別碼，該識別單元接收該感測訊號，依據該壓力值的變化曲線識別該主體的身份，並依據該識別碼識別感測到該踩踏壓力的該一或複數壓力感測單元而據以判斷該主體於該空間中的位置。
一種人員定位方法，包括步驟：
自間隔設置於一空間的複數壓力感測單元中的一或複數接收依據一主體的踩踏壓力產生的感測訊號；
依據每個該感測訊號中的壓力值的變化曲線識別該主體的身份；
依據該一或複數感測訊號中的識別碼識別對應的壓力感測單元；以及
依據該一或複數對應的壓力感測單元判斷該主體於該空間中的位置。
相較於先前技術，該人員定位系統以及人員定位方法包括複數間隔預定距離設置的壓力感測單元，依據感測的人員在移動過程中踩踏施加於壓力感測單元的壓力，即可快速地判定作為執行踩踏動作主體的人員的身份及所在位置。
10．．．定位系統
110．．．感測單元
111．．．第一壓力感測單元
112．．．第二壓力感測單元
113．．．第三壓力感測單元
114．．．第四壓力感測單元
11n．．．第N壓力感測單元
130．．．資料存儲單元
150．．．識別單元
S11~S14．．．步驟
圖1為本發明人員定位系統一實施方式的功能方框圖。
圖2為感測訊號的曲線圖。
圖3為圖1所示人員定位系統一應用實施方式中複數壓力感測單元的分佈設置示意圖。
圖4為圖1所示人員定位系統執行的流程示意圖。
請參閱圖1，其為本發明人員定位系統一實施方式的功能方框圖，人員定位系統10包括感測單元110、資料存儲單元130以及識別單元150。其中，該感測單元110與識別單元150通過有線或者無線的方式進行資料傳輸，資料存儲單元130與識別單元150通過資料匯流排進行資料傳輸。替代實施方式中，該資料存儲單元130也可集成在該識別單元150內部。
該感測單元110包括複數壓力感測單元，第一壓力感測單元111，第二壓力感測單元112，第三壓力感測單元113，第四壓力感測單元114，……，第Ｎ壓力感測單元11n(N、n為自然數)，該複數壓力感測單元間隔預定距離分別設置於一空間的地面上的預定位置，用於接收踩踏的壓力，執行該踩踏動作而對壓力感測單元施加壓力的主體可以為人體或者其他物體。本實施方式中，以人體為例進行說明。
如圖2所示，每個壓力感測單元對應踩踏施加的壓力以及踩踏持續時間輸出對應的電訊號，例如連續的電壓訊號，並作為感測訊號的一部分輸出至識別單元150，其中，該電壓訊號表徵對應該壓力的壓力值。如同Robert J. Orr與Gregory D. Abowd於論文The Smart Floor: A Mechanism for Natural User Identification and Tracking中所描述的，該電壓訊號的變化曲線反映了壓力感測單元所接收到的壓力值的變化，而能夠表徵施力主體的步伐特徵（行走的習慣），例如行走時轉移重心的方式等，因而能夠用於區別不同的施力主體。除了壓力值以外，該感測訊號還同時包括表徵用來識別該壓力感測單元的識別碼，該識別碼可以為數位訊號經調製後的類比或數碼電壓訊號。
資料存儲單元130內存儲有第一資料與多組第二資料，第一資料包括複數識別碼，該識別碼對應表徵壓力感測單元於預定空間中的位置，每個識別碼對應一個壓力感測單元111-11n。不同壓力感測單元111-11n對應的識別碼不同，該識別碼可為數位訊號或者類比訊號。本實施方式中，該識別碼為數位訊號。
每一組第二資料表徵主體的身份與步伐模型的對應關係，例如某個人行走時的步伐模型。該步伐模型可依據主體的步伐特徵產生，此時可對壓力感測單元輸出的電壓訊號的變化曲線進行取樣，而取得對壓力感測單元施加踩踏壓力的主體的步伐特徵。例如取變化曲線的波形的形狀、平均值、長度、總面積、波峰波谷於座標中的位置等可反映主體的步伐特徵的波形特徵的任意組合作為該步伐模型。該第二資料用於區別施加壓力的不同人體，本實施方式中，該第二資料為數位訊號。
識別單元150將接收到的感測訊號中的識別碼與第一資料進行比較，以判定對應的壓力感測單元111-11n的位置，例如依據接收到該感測訊號的時間順序判斷主體的移動路徑，並依據該移動路徑判斷該主體於該空間中的位置（例如位於壓力感測單元111-11n中的某一個的附近）。識別單元15還依據該多組第二資料分析感測訊號中的該壓力值的變化曲線，將該感測訊號中的壓力值的變化曲線與該多組第二資料進行比較，例如將壓力值變化曲線的波形特徵與由波形的總面積及波峰波谷於座標中的位置所組成的步伐模型相比較，而找出相對應（相同或近似）的一組，從而識別該感測訊號對應何人。識別單元150對接收到的感測訊號解調為數位訊號。
優選地，識別單元150還記錄接收該感測訊號的時間。
請參閱圖3，為圖1所示人員定位系統一應用實施方式中複數壓力感測單元110的分佈設置示意圖。其中，壓力感測單元111-11n間隔預定距離分別設置於一空間中的不同預定位置，例如各必經路線或各轉角/出入口處。當識別單元150依據接收到壓力感測單元111-11n所發出的感測訊號的時間順序判斷出主體行走的路線是P1，而後一段時間沒有收到其他感測訊號時，可判斷主體可能停留在區域A內。而當序判斷出主體行走的路線是P2時，由於區域C並沒有其他的進出口，因此判斷主體可能停留在區域C內。
請參閱圖4，為圖1所示人員定位系統執行的流程示意圖。
步驟S11，自間隔設置於一空間的複數壓力感測單元111-11n中的一或複數接收依據主體的踩踏壓力產生的感測訊號。優選地，記錄每次接收該感測訊號的時間。
步驟S12，依據每個該感測訊號中的壓力值的變化曲線識別該主體的身份。
具體地，依據該多組第二資料分析該壓力值的變化曲線，從而識別該主體的身份，其中每一組第二資料表徵一個主體的身份與步伐模型的對應關係，其中，該步伐模型是依據該主體的步伐特徵產生的。
步驟S13，依據該一或複數感測訊號中的識別碼識別對應的壓力感測單元。
步驟S14，依據該一或複數對應的壓力感測單元判斷該主體於該空間中的位置。
具體地，依據接收到該感測訊號的時間判斷該主體的移動路徑，並依據該移動路徑判斷該主體於該空間中的位置。
相較於先前技術，依據該人員定位系統10可以簡單、方便地獲得人員移動的路徑及位置，從而可以作為消防救援、人員定位等的參考。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10．．．定位系統
110．．．感測單元
111．．．第一壓力感測單元
112．．．第二壓力感測單元
113．．．第三壓力感測單元
114．．．第四壓力感測單元
11n．．．第N壓力感測單元
130．．．資料存儲單元
150．．．識別單元
Claims (10)
- 一種人員定位系統，包括複數壓力感測單元與一識別單元，該複數壓力感測單元間隔設置於一空間，該複數壓力感測單元用於感測一主體的踩踏壓力並輸出對應的感測訊號，該感測訊號包括壓力值及對應的壓力感測單元的識別碼，該識別單元接收該感測訊號，依據該壓力值的變化曲線識別該主體的身份，並依據該識別碼識別感測到該踩踏壓力的該一或複數壓力感測單元而據以判斷該主體於該空間中的位置。
- 如請求項1所述之人員定位系統，其中，該定位系統還包括資料存儲單元，該資料存儲單元存儲有第一資料，該第一資料包括該複數壓力感測單元的識別碼與該壓力感測單元於該空間中的位置，該識別單元比較該識別碼與該第一資料，以判斷該主體於該空間中的位置。
- 如請求項1所述之人員定位系統，其中，該資料存儲單元存儲有多組第二資料，每一組第二資料表徵一個主體的身份與步伐模型的對應關係，該識別單元依據該多組第二資料分析該壓力值的變化曲線，從而識別該主體的身份。
- 如請求項3所述之人員定位系統，其中，該步伐模型是依據該主體的步伐特徵產生的。
- 如請求項1所述之人員定位系統，其中，該識別單元記錄接收該感測訊號的時間，並依據接收到該感測訊號的時間判斷該主體的移動路徑，並依據該移動路徑判斷該主體於該空間中的位置。
- 一種人員定位方法，包括步驟：
自間隔設置於一空間的複數壓力感測單元中的一或複數接收依據一主體的踩踏壓力產生的感測訊號；
依據每個該感測訊號中的壓力值的變化曲線識別該主體的身份；
依據該一或複數感測訊號中的識別碼識別對應的壓力感測單元；以及
依據該一或複數對應的壓力感測單元判斷該主體於該空間中的位置。 - 如請求項6所述之人員定位方法，其中，將該感測訊號中的識別碼與一預先設置的第一資料進行比較以判斷該主體於該空間中的位置，其中該第一資料包括該複數壓力感測單元的識別碼及每個該壓力感測單元於該空間中的位置，每個識別碼表徵一個該壓力感測單元。
- 如請求項6所述之人員定位方法，其中，依據該多組第二資料分析該壓力值的變化曲線，從而識別該主體的身份，其中每一組第二資料表徵一個主體的身份與步伐模型的對應關係。
- 如請求項8所述之人員定位方法，其中，依據該主體的步伐特徵產生該步伐模型。
- 如請求項6所述之人員定位方法，其中，依據該一或複數對應的壓力感測單元判斷該主體於該空間中的位置的步驟包括：
依據接收到該感測訊號的時間判斷該主體的移動路徑；以及
依據該移動路徑判斷該主體於該空間中的位置。
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