TWI594643B - 無線收發系統、無線接收裝置及無線收發方法 - Google Patents

無線收發系統、無線接收裝置及無線收發方法 Download PDF

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Description

無線收發系統、無線接收裝置及無線收發方法
本發明關於一種無線收發系統、無線接收裝置及無線收發方法，尤指一種利用指向性接收器判斷物體之移動方向之無線收發系統、無線接收裝置及無線收發方法。
藉由分析視訊內容來進行自動人流計數的系統愈來愈普及，對於一般商家而言，為了統計出正確的來客數，通常需要進一步區分出店員與顧客。習知解決方式是在店員身上安裝發射器，再利用室內定位（indoor positioning）或臨近偵測（proximity detection）的方式估測店員的位置，結合視訊分析的資料，把店員與顧客分開計數。上述方式通常需要使用複數台的接收器，配合三邊測量（trilateration）的原理，來估測發射器的位置。然而，由於需要安裝較多的接收器，會增加安裝與維護的成本。此外，接收器與接收器不能靠太近，否則會降低準確度。
本發明的目的之一在於提供一種利用指向性接收器判斷物體之移動方向之無線收發系統、無線接收裝置及無線收發方法，以解決上述問題。
根據一實施例，本發明之無線收發系統包含一發射器、一第一指向性接收器、一攝影機、一儲存裝置以及一處理器。發射器設置於一目標物體上，且發射器發出一無線信號。第一指向性接收器相對一出入邊界設置。第一指向性接收器接收無線信號且產生一第一接收信號強度。攝影機擷取關於出入邊界之一影像。儲存裝置儲存一目標物體位置與信號強度對應表。處理器電性連接儲存裝置並根據影像及目標物體位置與信號強度對應表判斷目標物體之位置與相對出入邊界之一移動方向。
根據另一實施例，本發明之無線接收裝置相對一出入邊界設置，且無線接收裝置與一發射器配合。發射器設置於一目標物體上，且發射器發出一無線信號。無線接收裝置包含一第一指向性接收器、一攝影機、一儲存裝置以及一處理器。第一指向性接收器接收無線信號且產生一第一接收信號強度。攝影機擷取關於出入邊界之一影像。儲存裝置儲存一目標物體位置與信號強度對應表。處理器電性連接儲存裝置並根據影像及目標物體位置與信號強度對應表判斷目標物體之位置與相對出入邊界之一移動方向。
根據另一實施例，本發明之無線收發方法包含下列步驟：由一發射器發出一無線信號，其中發射器設置於一目標物體上；由一第一指向性接收器接收無線信號且產生一第一接收信號強度，其中第一指向性接收器相對一出入邊界設置；由一攝影機擷取關於出入邊界之一影像；以及由一處理器根據影像及一目標物體位置與信號強度對應表判斷目標物體之位置與相對出入邊界之一移動方向。
綜上所述，本發明係利用指向性接收器接收發射器發出之無線信號，再根據接收信號強度之變化判斷目標物體相對出入邊界之移動方向。於實際應用中，本發明可將指向性接收器與攝影機整合於無線接收裝置中，將無線接收裝置設置於出入邊界上方，且將發射器設置於店員身上。接著，攝影機可根據視訊分析得到累計進入人數及/或累計出去人數。接著，無線接收裝置可根據店員之移動方向，得知店員係相對出入邊界進入室內或出去室外，進而修正累計進入物體數量及/或累計出去物體數量。藉此，即可將店員過濾，以統計出正確的來客數。由於本發明可利用單一指向性接收器判斷物體之移動方向，因此，可有效降低安裝與維護的成本。此外，本發明可利用兩指向性接收器的相互配合，以進一步增加目標物體相對出入邊界之移動方向的判斷準確度。再者，本發明亦可預先實驗量測攜帶發射器之物體於各個不同位置時接收器收到的信號強度，並建立對應表，之後於攝影機拍攝到物體判斷出物體位置後，利用對應表，查出對應該物體位置時接收器應有的接收信號強度，再計算應有的接收信號強度與實際收到的信號強度的差異值，重複數次統計後，判斷整體誤差最低的物體為目標物體。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參閱第1圖至第4圖，第1圖為根據本發明一實施例之無線收發系統1的示意圖，其中目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動，第2圖為第1圖中的第一指向性接收器120所產生之第一接收信號強度與距離之關係圖，第3圖為第1圖中的目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動的示意圖，第4圖為第3圖中的第一指向性接收器120所產生之第一接收信號強度與距離之關係圖。
如第1圖所示，無線收發系統1包含一發射器10以及一無線接收裝置12，其中無線接收裝置12係與發射器10配合，以判斷目標物體3相對出入邊界5之一移動方向。於此實施例中，目標物體3可為人、動物或其它物體，且出入邊界5可為門或其它邊界。無線接收裝置12包含一第一指向性接收器120、一處理器122以及一攝影機124，其中處理器122電性連接於第一指向性接收器120與攝影機124。換言之，本發明可將第一指向性接收器120、處理器122與攝影機124整合於無線接收裝置12中。然而，於另一實施例中，本發明亦可將第一指向性接收器120、處理器122與攝影機124分開設置。舉例而言，本發明可將處理器122設置於遠端伺服器（未顯示）中，藉由遠端伺服器接收第一指向性接收器120與攝影機124傳送過來之信號，以進行後續的信號處理與運算。
發射器10係設置於一目標物體3上，且發射器10可發出一無線信號。若發射器10發出之無線信號為超音波，則第一指向性接收器120可為指向性麥克風；若發射器10發出之無線信號為電磁波，則第一指向性接收器120可為指向性天線。無線接收裝置12係相對一出入邊界5設置。換言之，第一指向性接收器120與攝影機124亦是相對出入邊界5設置。舉例而言，無線接收裝置12可設置於出入邊界5上方，但不以此為限。
於此實施例中，第一指向性接收器120會持續接收發射器10發出之無線信號且產生一第一接收信號強度（Received Signal Strength Indication，RSSI）。接著，當目標物體3相對出入邊界5移動時，處理器122即可根據第一接收信號強度之變化判斷目標物體3相對出入邊界5之一移動方向。
如第1圖所示，第一指向性接收器120之一第一接收範圍R1係朝向出入邊界5之一第一側S1。當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動時（例如，自室內朝室外移動），第一指向性接收器120所產生之第一接收信號強度與距離之關係如第2圖所示，其中出入邊界5之第一側S1與出入邊界5之第二側S2相對。當目標物體3自出入邊界5之第一側S1逐漸接近出入邊界5時，第一接收信號強度即會逐漸增加。當目標物體3通過出入邊界5之後，第一接收信號強度即會快速降低。換言之，當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動時，第一接收信號強度即會先逐漸增加再快速降低。舉例而言，第一接收信號強度可先以一第一速度增加（例如，每秒增加1 dBm），再以一顯著大於第一速度之第二速度降低（例如，每秒降低2 dBm）。於一實施例中，上述之第二速度可為上述之第一速度的兩倍以上。
另一方面，如第3圖所示，當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動時（例如，自室外朝室內移動），第一指向性接收器120所產生之第一接收信號強度與距離之關係如第4圖所示。當目標物體3即將自出入邊界5之第二側S2通過出入邊界5之前，第一接收信號強度即會快速增加。當目標物體3自出入邊界5之第一側S1逐漸遠離出入邊界5時，第一接收信號強度即會逐漸降低。換言之，當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動時，第一接收信號強度即會先快速增加再逐漸降低。舉例而言，第一接收信號強度可先以一第三速度增加（例如，每秒增加2 dBm），再以一顯著小於第三速度之第四速度降低（例如，每秒降低1 dBm）。於一實施例中，上述之第三速度可為上述之第四速度的兩倍以上。
因此，當第一接收信號強度先逐漸增加再快速降低時（如第2圖所示），處理器122即可判斷目標物體3係自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動（如第1圖所示）。反之，當第一接收信號強度先快速增加再逐漸降低時（如第4圖所示），處理器122即可判斷目標物體3係自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動（如第3圖所示）。
藉由上述之第一接收信號強度之變化，處理器122即可輕易地判斷目標物體3相對出入邊界5之移動方向。
於此實施例中，攝影機124可擷取關於出入邊界5之一影像，且處理器122可分析影像以得到一累計進入物體數量及/或一累計出去物體數量。累計進入物體數量可定義為自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動且跨過出入邊界5之總物體數量，且累計出去物體數量可定義為自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動且跨過出入邊界5之總物體數量。需說明的是，累計進入物體數量包含第1圖所示之目標物體3，且累計出去物體數量包含第3圖所示之目標物體3。
此外，如何由分析影像以得到累計進入物體數量及/或累計出去物體數量，係為習知技藝之人所熟知，可參考C.H. Chen, Y, C. Chang, T.Y. Chen, and D.J. Wang, "People Counting System for Getting In/Out of a Bus Based on Video Processing,"_0001"0019">如上所述，處理器122可根據第一接收信號強度之變化判斷目標物體3相對出入邊界5之移動方向。因此，若目標物體3不應該被算入累計進入物體數量及/或累計出去物體數量，處理器122可根據目標物體3相對出入邊界5之移動方向修正累計進入物體數量及/或累計出去物體數量。舉例而言，由於第1圖所示之目標物體3係自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動且跨過出入邊界5，因此，處理器122可將累計出去物體數量減1，以得到修正後之累計出去物體數量。同理，由於第3圖所示之目標物體3係自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動且跨過出入邊界5，因此，處理器122可將累計進入物體數量減1，以得到修正後之累計進入物體數量。
於實際應用中，例如應用於零售商店顧客人流計數時，本發明可將發射器10設置於店員身上。接著，攝影機可根據視訊分析得到累計進入人數（亦即，上述之累計進入物體數量）及/或累計出去人數（亦即，上述之累計出去物體數量）。接著，無線接收裝置12可根據店員之移動方向，得知店員係相對出入邊界5進入室內或出去室外，進而修正累計進入人數及/或累計出去人數。藉此，即可將店員過濾，以統計出正確的來客數。
請參閱第5圖至第8圖，第5圖為根據本發明另一實施例之無線收發系統1'的示意圖，其中目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動，第6圖為第5圖中的第二指向性接收器126所產生之第二接收信號強度與距離之關係圖，第7圖為第5圖中的目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動的示意圖，第8圖為第7圖中的第二指向性接收器126所產生之第二接收信號強度與距離之關係圖。
無線收發系統1'與上述的無線收發系統1的主要不同之處在於，無線收發系統1'之無線接收裝置12'另包含一第二指向性接收器126，電性連接於處理器122，如第5圖所示。由於無線接收裝置12係相對出入邊界5設置，例如無線接收裝置12可設置於出入邊界5上方，因此，第二指向性接收器126亦是相對出入邊界設置5。需說明的是，第5圖中與第1圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。
於此實施例中，第一指向性接收器120會持續接收發射器10發出之無線信號且產生一第一接收信號強度，且第二指向性接收器126亦會持續接收發射器10發出之無線信號且產生一第二接收信號強度。接著，當目標物體3相對出入邊界5移動時，處理器122即可根據第一接收信號強度之變化與該第二接收信號強度之變化判斷目標物體3相對出入邊界5之一移動方向。需說明的是，第一指向性接收器120之作用原理係如上所述，在此不再贅述。
如第5圖所示，第二指向性接收器126之一第二接收範圍R2係朝向出入邊界5之第二側S2。當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動時（例如，自室內朝室外移動），第二指向性接收器126所產生之第二接收信號強度與距離之關係如第6圖所示。當目標物體3即將自出入邊界5之第一側S1通過出入邊界5之前，第二接收信號強度即會快速增加。當目標物體3自出入邊界5之第二側S2逐漸遠離出入邊界5之後，第二接收信號強度即會逐漸降低。換言之，當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動時，第二接收信號強度即會先快速增加再逐漸降低。舉例而言，第二接收信號強度可先以一第三速度增加（例如，每秒增加2 dBm），再以一顯著小於第三速度之第四速度降低（例如，每秒降低1 dBm）。於一實施例中，上述之第三速度可為上述之第四速度的兩倍以上。
另一方面，如第7圖所示，當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動時（例如，自室外朝室內移動），第二指向性接收器126所產生之第二接收信號強度與距離之關係如第8圖所示。當目標物體3自出入邊界5之第二側S2逐漸接近出入邊界5時，第二接收信號強度即會逐漸增加。當目標物體3通過出入邊界5之後，第二接收信號強度即會快速降低。換言之，當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動時，第二接收信號強度即會先逐漸增加再快速降低。舉例而言，第二接收信號強度可先以一第一速度增加（例如，每秒增加1 dBm），再以一顯著大於第一速度之第二速度降低（例如，每秒降低2 dBm）。於一實施例中，上述之第二速度可為上述之第一速度的兩倍以上。
因此，當第一接收信號強度先逐漸增加再快速降低（如第2圖所示）且第二接收信號強度先快速增加再逐漸降低（如第6圖所示）時，處理器122即可判斷目標物體3係自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動（如第5圖所示）。反之，當第一接收信號強度先快速增加再逐漸降低（如第4圖所示）且第二接收信號強度先逐漸增加再快速降低（如第8圖所示）時，處理器122即可判斷目標物體3係自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動（如第7圖所示）。
藉由上述之第一接收信號強度之變化與第二接收信號強度之變化，處理器122即可輕易地判斷目標物體3相對出入邊界5之移動方向。利用第一指向性接收器120與第二指向性接收器126的配合，可進一步增加目標物體3相對出入邊界5之移動方向的判斷準確度。此外，為解決若第一接收信號強度之變化與第二接收信號強度之變化兩者衝突之情形（例如兩者皆逐漸增加再快速降低），可預先實驗量測攜帶發射器之物體於各個不同位置時接收器收到的信號強度，並建立對應表，之後於攝影機拍攝到物體判斷出物體位置後，利用對應表，查出對應該物體位置時接收器應有的接收信號強度，再計算應有的接收信號強度與實際收到的信號強度的差異值，重複數次統計後，判斷整體誤差最低的物體為目標物體。
請參閱第9圖，第9圖為根據本發明一實施例之無線收發方法的流程圖。第9圖中的無線收發方法可利用上述之無線收發系統1、1'來實現。首先，執行步驟S10，由發射器10發出無線信號，其中發射器10設置於目標物體3上。接著，執行步驟S12，由第一指向性接收器120接收無線信號且產生第一接收信號強度，其中第一指向性接收器120相對出入邊界5設置，例如設置於出入邊界5之上方。最後，執行步驟S14，當目標物體3相對出入邊界5移動時，由處理器122根據第一接收信號強度之變化判斷目標物體3相對出入邊界5之移動方向。需說明的是，本發明之無線收發方法之詳細實施例係如上所述，在此不再贅述。此外，第9圖所示之無線收發方法可以軟體、韌體和/或硬體設計來實現。
上述實施例中，目標物體3需相對於出入邊界5以等速度或接近等速度的方式運動(例如每秒1.4公尺步行)，第一指向性接收器120接收之信號強度才會如前述緩慢或快速的增加或降低。若目標物體3相對於出入邊界5以非等速的方式運動，則上述實施例所述之方法或系統即無法正確判斷目標物體3相對於出入邊界5之移動方向。如第1圖所示，第一指向性接收器120之一第一接收範圍R1係朝向出入邊界5之一第一側S1。當目標物體3之移動方向為自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動時（例如，自室內朝室外移動），若目標物體3先以較快的運動速度朝出入邊界5移動，待通過出入邊界5後再改以較慢的運動速度遠離出入邊界5，則第一指向性接收器120所產生之第一接收信號強度與時間之關係可如第10圖所示，其中出入邊界5之第一側S1與出入邊界5之第二側S2相對。無法藉由第一接收信號強度增加速度及減少速度間的差異判斷目標物體3相對於出入邊界5之移動方向。
如第1圖所示，若改用僅以攝影機124由出入邊界5上方往下拍攝，例如由門的上方往下方拍攝進出人員，若第1圖所示的環境中僅有一人員進出，則當畫面中出現該人員時即可由連續畫面判斷該人員相對於出入邊界5之移動方向(進入或出去)，並可搭配第一指向性接收器120有否接收到超過一定強度的信號來判斷該環境中的該人員是否有配戴發射器10來區分其為店員或顧客。但是，若該環境中同時存在兩名以上的人員，其中至少一人為有配戴發射器10的目標物體3，且其移動速度不永遠為等速度或接近等速度，則仍無法藉由第一指向性接收器120搭配攝影機124正確判斷目標物體3相對於出入邊界5之移動方向。如第11圖所示，目標物體3自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2以非等速移動，另一物體3'自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動，透過攝影機124所拍攝的連續畫面可判斷出有兩個人員，一個自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動，另一個自出入邊界5之第二側S2朝出入邊界5之第一側S1移動，但由於目標物體3以非等速移動，僅能藉由第一指向性接收器120判斷兩者至少有一人有配戴發射器10，但無法進一步判斷何者配戴有發射器10。
所以，在本發明又一實施例中，可預先實驗量測攜帶發射器10之物體於待觀測環境中各個不同位置時接收器收到的信號強度，例如請一測試人員以一特定方式攜帶發射器10(例如配戴於胸前)步行移動至待觀測環境中事先定義好的許多位置點，並相對於出入邊界5以各方位(例如面向出入邊界5及背對出入邊界5)站定，再量測相對於出入邊界5所設置的第一指向性接收器120所接收到的信號強度。如第12圖所示，圖中繪示出許多矩形區域，直行編號1至8，橫列編號A至I，從左上至右下分別為A1、B1、C1至I8。每一矩形區域的中心點(例如質心)代表待觀測環境中事先定義好的位置點。
當人體會對發射信號造成明顯衰減作用時(例如藍芽信號)，即使人員在同一個位置點下，接收信號強度可能會因人體的遮蔽作用而不同。例如將發射器配帶在人員胸前，當人員面對接受器時，接收信號會較強。反之，當人員背對發射器時，接收信號會較弱。為提高精確度，可建立一對應表記錄配戴發射器人員位於各位置點各面向方位時第一指向性接收器120所對應的接收信號強度。該對應表可儲存於一儲存裝置128中(例如快閃記憶體，但不以此為限)，儲存裝置128可與處理器122電性連接，使處理器122能存取該對應表。之後，攝影機124拍攝到物體影像後，處理器122可透過物體影像判斷出物體位於待觀測環境中的位置及面向方位，並利用對應表，查出對應該物體位置及面向方位時接收器應有的接收信號強度，再計算應有的接收信號強度與實際收到的信號強度的差異值，判斷誤差最低的物體為目標物體。為簡化系統架設流程，於預先實驗量測及建立對應表時也可不細分測試人員之面向方位，於每一事先定義好的位置點上測試人員可以任意面向站立，系統對每一事先定義好的位置點記錄一個信號強度即可。
例如，如第12圖所示，目前畫面中顯示兩個物體3、3'，其中物體3'位於D6位置，且物體3位於E1位置。對應表中D6位置預先實驗量測得到的應有接收信號強度為-70dBm，E1位置預先實驗量測得到的應有接收信號強度為-90dBm。若此時實際收到的信號強度為-89dBm，由於-89dBm相對於-70dBm與-90dBm較接近-90dBm，可判斷位於E1的物體為配戴發射器10的目標物體3。判斷出目標物體3於不同時間所拍攝之畫面中的位置後，即可判斷出目標物體3相對於出入邊界5之移動方向。如第12圖所示，若判斷出目標物體3先位於F6，再位於E4，再位於E1，即可判斷出目標物體3係自出入邊界5之第一側S1朝出入邊界5之第二側S2移動。
為增加準確度，亦可重複數次統計應有的接收信號強度與實際收到的信號強度的差異值後，判斷整體誤差最低的物體為目標物體。
例如，可統計一物體於畫面中從出現到消失(生命週期)，過程中所有每一張畫面中由該物體的位置查表所得到的應有信號強度及該畫面所對應拍攝時間當時實際接收信號強度間的誤差值，再取平均值，然後以平均值判斷該物體是否的確是配戴發射器10的目標物體3。透過計算物體的平均誤差，可避免畫面中待愈久的物體有愈大的累積誤差所造成的誤判影響。此外，也可以不使用所有畫面進行統計而只選擇其中幾張畫面進行統計，選擇方式可因實際應用而決定，本發明並不加以限制。
又例如，可統計一信號於接收器端從出現到消失(生命週期)，過程中所有對應畫面中各物體的位置查表所得到的應有信號強度及實際接收信號強度間的誤差值，再取平均值，然後判斷此誤差平均值最小的物體為配戴發射器10的目標物體3。此外，也可以不使用所有對應畫面進行統計而只選擇其中幾張對應畫面進行統計，選擇方式可因實際應用而決定，本發明並不加以限制。
此外，目標物體3與第一指向性接收器120間的距離愈遠，應有信號強度愈小，實際信號強度也愈小，依信號誤差判斷物體位置愈不可靠(相減誤差相對於應有信號強度或實際信號強度的比例愈大，且統計信號誤差後會發現標準差愈大)。而目標物體3與第一指向性接收器120間的距離愈近，應有信號強度愈大，實際信號強度也愈大，依信號誤差判斷物體位置愈可靠(相減誤差相對於應有信號強度或實際信號強度的比例愈小，且統計信號誤差後會發現標準差愈小)。故本發明在計算前段所述之信號強度誤差平均值時還可根據該物體所在位置的信號誤差值的統計標準差來做正規化(normalization)，例如可先將各信號誤差值除以該信號誤差值所對應位置的信號誤差值的統計標準差，再進行前述判斷。
再者，若攝影機124拍攝到一個未配戴發射器10的物體X(例如商店顧客)，位於出入邊界5之第一側S1，且此時有個配戴發射器10的目標物體3(例如商店店員)位在該物體附近，但在攝影機124的視野(Field of View)之外。過了60分鐘後，物體X迅速移動至出入邊界5之第二側S2，遠離目標物體3。又過了1分鐘，物體X離開攝影機124的視野。若採用前述的統計一物體生命週期內所有畫面所對應的信號誤差值的方式進行物體判斷，由於物體X最後1分鐘的數據需與物體X前60分鐘的數據平均，會造成誤判物體X為目標物體3。故，本發明可另外採用分時或分區的平均誤差計算方式，例如計算每1分鐘的平均信號誤差值，並在進行判斷時將分時或分區平均誤差值高於某個事先定義的閥值(threshold_local)的物體濾除，以避免上述誤判物體X為目標物體3的情形。分時或分區的平均誤差計算方式亦可搭配前述整體平均誤差計算方式，且在進行判斷時亦可將整體平均誤差值高於另一個事先定義的閥值(threshold_global)的物體濾除，以避免誤判情形。各種誤差計算方式的選擇組合與搭配方式可因實際應用而決定，本發明並不加以限制。
綜上所述，本發明係利用指向性接收器接收發射器發出之無線信號，再根據接收信號強度之變化判斷目標物體相對出入邊界之移動方向。於實際應用中，本發明可將指向性接收器與攝影機整合於無線接收裝置中，將無線接收裝置設置於出入邊界上方，且將發射器設置於店員身上。接著，攝影機可根據視訊分析得到累計進入人數及/或累計出去人數。接著，無線接收裝置可根據店員之移動方向，得知店員係相對出入邊界進入室內或出去室外，進而修正累計進入物體數量及/或累計出去物體數量。藉此，即可將店員過濾，以統計出正確的來客數。由於本發明可利用單一指向性接收器判斷物體之移動方向，因此，可有效降低安裝與維護的成本。此外，本發明可利用兩指向性接收器的相互配合，以進一步增加目標物體相對出入邊界之移動方向的判斷準確度。再者，本發明亦可預先實驗量測攜帶發射器之物體於各個不同位置時接收器收到的信號強度，並建立對應表，之後於攝影機拍攝到物體判斷出物體位置後，利用對應表，查出對應該物體位置時接收器應有的接收信號強度，再計算應有的接收信號強度與實際收到的信號強度的差異值，重複數次統計後，判斷整體誤差最低的物體為目標物體。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1、1'‧‧‧無線收發系統
3‧‧‧目標物體
3'‧‧‧物體
5‧‧‧出入邊界
10‧‧‧發射器
12、12'‧‧‧無線接收裝置
120‧‧‧第一指向性接收器
122‧‧‧處理器
124‧‧‧攝影機
126‧‧‧第二指向性接收器
128‧‧‧儲存裝置
R1‧‧‧第一接收範圍
R2‧‧‧第二接收範圍
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側
S10、S12、S14‧‧‧步驟
第1圖為根據本發明一實施例之無線收發系統的示意圖，其中目標物體之移動方向為自出入邊界之第一側朝出入邊界之第二側移動。 第2圖為第1圖中的第一指向性接收器所產生之第一接收信號強度與距離之關係圖。 第3圖為第1圖中的目標物體之移動方向為自出入邊界之第二側朝出入邊界之第一側移動的示意圖。 第4圖為第3圖中的第一指向性接收器所產生之第一接收信號強度與距離之關係圖。 第5圖為根據本發明另一實施例之無線收發系統的示意圖，其中目標物體之移動方向為自出入邊界之第一側朝出入邊界之第二側移動。 第6圖為第5圖中的第二指向性接收器所產生之第二接收信號強度與距離之關係圖。 第7圖為第5圖中的目標物體之移動方向為自出入邊界之第二側朝出入邊界之第一側移動的示意圖。 第8圖為第7圖中的第二指向性接收器所產生之第二接收信號強度與距離之關係圖。 第9圖為根據本發明一實施例之無線收發方法的流程圖。 第10圖為根據本發明一實施例之第一指向性接收器所產生之第一接收信號強度與時間之關係圖。 第11圖為根據本發明一實施例之無線收發系統的示意圖，其中目標物體之移動方向為自出入邊界之第一側朝出入邊界之第二側以非等速移動，另一物體自出入邊界之第二側朝出入邊界之第一側移動。 第12圖為根據本發明一實施例之無線收發系統與事先定義好的位置點的示意圖。
1‧‧‧無線收發系統
3‧‧‧目標物體
5‧‧‧出入邊界
10‧‧‧發射器
12‧‧‧無線接收裝置
120‧‧‧第一指向性接收器
122‧‧‧處理器
124‧‧‧攝影機
R1‧‧‧第一接收範圍
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側

Claims (8)

  1. 一種無線收發系統，包含：一發射器，設置於一目標物體上，該發射器發出一無線信號；一第一指向性接收器，相對一出入邊界設置，該第一指向性接收器接收該無線信號且產生一第一接收信號強度；一攝影機，擷取關於該出入邊界之一影像；一儲存裝置，儲存一目標物體位置與信號強度對應表；以及一處理器，電性連接該儲存裝置，並根據該影像及該目標物體位置與信號強度對應表判斷該目標物體之位置與相對該出入邊界之一移動方向；其中，該第一指向性接收器之一第一接收範圍朝向該出入邊界之一第一側，當該第一接收信號強度先逐漸增加再快速降低時，該處理器判斷該目標物體自該出入邊界之該第一側朝該出入邊界之一第二側移動，當該第一接收信號強度先快速增加再逐漸降低時，該處理器判斷該目標物體自該出入邊界之該第二側朝該出入邊界之該第一側移動，該第一側與該第二側相對。
  2. 如請求項1所述之無線收發系統，另包含一第二指向性接收器，相對該出入邊界設置，當該目標物體相對該出入邊界移動時，該第二指向性接收器接收該無線信號且產生一第二接收信號強度，該處理器根據該第一接收信號強度之變化與該第二接收信號強度之變化判斷該目標物體相對該出入邊界之該移動方向。
  3. 如請求項2所述之無線收發系統，其中該第二指向性接收器之一第二接收範圍朝向該出入邊界之該第二側，當該第一接收信號強度先逐漸增加再快速降低且該第二接收信號強度先快速增加再逐漸降低時，該處理器 判斷該目標物體自該出入邊界之該第一側朝該出入邊界之該第二側移動，當該第一接收信號強度先快速增加再逐漸降低且該第二接收信號強度先逐漸增加再快速降低時，該處理器判斷該目標物體自該出入邊界之該第二側朝該出入邊界之該第一側移動。
  4. 如請求項1所述之無線收發系統，其中該處理器分析該影像以得到一累計進入物體數量及/或一累計出去物體數量，該處理器根據該目標物體相對該出入邊界之該移動方向修正該累計進入物體數量及/或該累計出去物體數量。
  5. 如請求項4所述之無線收發系統，其中該第一指向性接收器、該處理器與該攝影機整合於一無線接收裝置中。
  6. 如請求項1所述之無線收發系統，其中：該目標物體位置與信號強度對應表係記錄攜帶該發射器之該目標物體位於各個事先定義的位置且面向至少一事先定義的方位時該第一指向性接收器收到的信號強度；該處理器透過該影像判斷該目標物體的位置，並利用該目標物體位置與信號強度對應表，查出對應該目標物體的位置時該第一指向性接收器之一應有接收信號強度，再計算該應有接收信號強度與該第一指向性接收器之一實際收到的信號強度的一差異值，並依該差異值判斷該目標物體之位置。
  7. 一種無線接收裝置，相對一出入邊界設置，該無線接收裝置與一發射器配合，該發射器設置於一目標物體上，該發射器發出一無線信號，該無線接收裝置包含：一第一指向性接收器，該第一指向性接收器接收該無線信號且產生一第一接收信號強度； 一攝影機，擷取關於該出入邊界之一影像；一儲存裝置，儲存一目標物體位置與信號強度對應表；以及一處理器，電性連接該儲存裝置，並根據該影像及該目標物體位置與信號強度對應表判斷該目標物體之位置與相對該出入邊界之一移動方向；其中，該第一指向性接收器之一第一接收範圍朝向該出入邊界之一第一側，當該第一接收信號強度先逐漸增加再快速降低時，該處理器判斷該目標物體自該出入邊界之該第一側朝該出入邊界之一第二側移動，當該第一接收信號強度先快速增加再逐漸降低時，該處理器判斷該目標物體自該出入邊界之該第二側朝該出入邊界之該第一側移動，該第一側與該第二側相對。
  8. 一種無線收發方法，包含下列步驟：由一發射器發出一無線信號，其中該發射器設置於一目標物體上；由一第一指向性接收器接收該無線信號且產生一第一接收信號強度，其中該第一指向性接收器相對一出入邊界設置；由一攝影機擷取關於該出入邊界之一影像；以及由一處理器根據該影像及一目標物體位置與信號強度對應表判斷該目標物體之位置與相對該出入邊界之一移動方向；其中，該第一指向性接收器之一第一接收範圍朝向該出入邊界之一第一側，當該第一接收信號強度先逐漸增加再快速降低時，該處理器判斷該目標物體自該出入邊界之該第一側朝該出入邊界之一第二側移動，當該第一接收信號強度先快速增加再逐漸降低時，該處理器判斷該目標物體自該出入邊界之該第二側朝該出入邊界之該第一側移動，該第一側與該第二側相對。
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