一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置及方法，装置包括货架模块、发射机模块、可见光信道、接收机模块、分析模块和显示模块；所述货架模块与所述发射机模块采用电连接；所述发射机模块和所述接收机模块通过所述可见光信道进行无线连接；所述接收机模块和所述分析模块采用电连接；所述分析模块和所述显示模块采用电连接；方法包括顾客购物行为分析步骤和商品信息盘点步骤。本发明专利技术利用可见光通信易被障碍物遮挡而导致通信中断的特点，借助顾客走到某个位置挡住通信链路，感知出顾客位置，并统计停留时间，实时传输商品盘点信息，及时通知商家补货或促销。及时通知商家补货或促销。及时通知商家补货或促销。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种售货辅助装置及方法，尤其涉及一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置及方法。

技术介绍

[0002]现代大型超市和大型商场的出现，给人们的生活带来了极大的便利。顾客逛超市或商场时喜欢走的路线、在哪个货架停留时间最长，哪个货架客流量最大等等都是商家所关心的信息。传统大型超市和大型商场通常会配备导购员或服务员。导购员或服务员经过长时间的接触顾客，掌握了顾客的购物喜好等关键信息，可以帮助商家进行顾客行为分析，从而调整库存和店内商品摆设，更好地吸引顾客，获取更多的利润。为了有序运营，工作人员需要不定期盘点超市或者商场的商品。每到这个时候，工作人员需要非常辛苦地核实商品信息，确保没有丢失或者及时补货。
[0003]然而，随着信息化技术的进步，传统基于导购员或服务员的购物方式受到极大冲击。近年来，无人超市、无人商场应运而生，这也成为了取代导购员、服务员的新技术革命。在无人超市或无人商场中，没有了导购员或服务员的参与，商家就就很难获取顾客的购物喜好等信息，甚至出现某种商品断货的情况，不利于获取最大利润。
[0004]目前，顾客的运动轨迹、停留时间等购物行为信息是通过视觉传感器、压力传感器、计算机视觉、定位技术、视频监控等方法来实现的，系统昂贵，且实现比较复杂。此外，有些方法需要在顾客身上安装传感器，有些顾客并不愿意安装，也给顾客行为分析带来了极大的困难。
[0005]目前，顾客的运动轨迹、停留时间等购物行为信息是通过视觉传感器、压力传感器、计算机视觉、定位技术、视频监控等来实现的。盘点商品也需要大量的工作人员加班加点才能完成。
[0006]缺点1：系统昂贵，且实现比较复杂。
[0007]缺点2：有些现有装置需要在人体上安装传感器等设备，对顾客来讲不方便，有些顾客也不愿意安装。
[0008]缺点3：人工盘点商品信息，效率低，而且容易出错。

技术实现思路

[0009]专利技术目的：在目前的大型超市或商场中，商用发光二极管以其良好的性能被广泛作为光源。而可见光通信正是以发光二极管作为信息的发射源，在完成室内照明的同时还可以实现通信。鉴于此，本专利技术将利用可见光通信的这一优势，将商品的动态盘点信息实时传输到终端显示器。此外，在可见光通信中，光电二极管作为一种光电转换器件，可以作为可见光通信的接收机。当顾客的脚踩某个光电二极管后，它就接收不到来自发光二极管的光信号。本专利技术将利用这一特性，来感知和分析顾客的购物行为。综上，本专利技术将提出一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置及方法。而且，本专利技术的顾客行为分析无需顾
客配合，不用在顾客身上安装传感器；本专利技术的商品盘点也不需要人工参与，实施方便。
[0010]技术方案：一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置，包括货架模块、发射机模块、可见光信道、接收机模块、分析模块和显示模块；所述货架模块与所述发射机模块采用电连接；所述发射机模块和所述接收机模块通过所述可见光信道进行无线连接；所述接收机模块和所述分析模块采用电连接；所述分析模块和所述显示模块采用电连接；
[0011]所述分析模块检测所述接收机模块是否接收到所述发射机模块的信号，当所述接收机模块无法接收到所述发射机模块的信号，分析模块分析接收机模块无法接收到信号的时间和位置。
[0012]进一步的，所述的货架模块包括货架本体和通信模块；货架本体用于陈列货物；通信模块用于扫描商品信息，以及与发射机模块建立通信连接，通信模块实时扫描商品的种类和数量信息，并实时将信息发送到发射机模块。
[0013]进一步的，所述的发射机模块包括信号源、预处理编码与调制、驱动电路、发光二极管；
[0014]发射机模块中的若干发光二极管均匀地安装在大型超市或商场的屋顶，确保可以把整个超市或商场空间都照亮；考虑一个长、宽、高分别为a,b,c的室内大型超市或商场，建立三维直角坐标系，在屋顶上，安装有发射机模块，均匀地分布着N个发光二极管，坐标分别为(x
T,n
,y
T,n
,c),n＝1,2,
…
,N，且满足如下约束
[0015][0016]此外，令N个发光二极管发送的N
×
1维可见光信号向量为s(s1,s2,
…
,s
N
)
T
，其中s
n
(n1,
…
,N)表示第n个发光二极管发送的光信号。
[0017]进一步的，所述的可见光信道用于传输发光二极管发送的可见光信号，令h为M
×
N维的可见光通信信道增益矩阵，其第m行第n列的元素h
m,n
服从朗伯辐射模型，可以表示为
[0018][0019]其中，表示朗伯辐射阶数，A
r
表示光电二极管接收机的面积，T
s
和g分别表示光滤波器的增益和光电二极管的集中器增益，D
m,n
、和ψ
m，n
分别表示第n个发光二极管与第m个光电二极管之间的距离、辐射角和入射角。
[0020]进一步的，所述的接收机模块包括光电二极管、滤波器、信号放大器、解码与解调模块，光电二极管负责接收可见光信号，并将光信号转换成电信号；滤波器对电信号进行滤波处理；信号放大器对经过滤波之后的电信号进行放大到可供解码与解调模块处理的电平；解码与解调模块对电信号进行解码和解调，恢复出原始电信号；
[0021]接收机模块中的若干光电二极管均匀安装在大型超市或商场不放置物品的空闲地面区域；令整个地面区域为货架或摆放物品不能供顾客行走的区域为顾客行走可行区域则为属于但不属于的区域，记为在地面上，M个光电二极管均匀分布在区域内，并将它们依次编号为：1,2,
…
,M，记为集合每个光电二极管的坐标分别记为且满足如下约束
[0022][0023]装置工作时，发射机模块中的发光二极管持续发射可见光信号，可见光信号经过可见光信道，发送给接收机模块，接收机模块中的光电二极管接收光信号，并进行光电转换，则第m个光电二极管接收的电信号可以表示为
[0024]y
m
rh
m
s+z
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0025]其中，r为光电转换因子；为发射机与第m个光电二极管之间的信道增益矢量，z为服从高斯分布的加性白噪声。
[0026]进一步的，所述的分析模块根据各光电二极管接收信号情况进行顾客购物行为分析和商品盘点信息分析，包括顾客行为感知模块、商品信息盘点模块、中央处理模块；其中，顾客行为感知模块包括检测模块、计时模块、信息采集模块、位置存储模块；
[0027]所述检测模块用于检测当前是否有接收不到光信号的光电二极管；检测模块与光电二极管直接相连，且其个数与光电二极管数相同；当顾客踩到第m个光电二极管时，第m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置，其特征在于，包括货架模块、发射机模块、可见光信道、接收机模块、分析模块和显示模块；所述货架模块与所述发射机模块采用电连接；所述发射机模块和所述接收机模块通过所述可见光信道进行无线连接；所述接收机模块和所述分析模块采用电连接；所述分析模块和所述显示模块采用电连接；所述分析模块检测所述接收机模块是否接收到所述发射机模块的信号，当所述接收机模块无法接收到所述发射机模块的信号，分析模块分析接收机模块无法接收到信号的时间和位置。2.根据权利要求1所述的一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置，其特征在于，所述的货架模块包括货架本体和通信模块；货架本体用于陈列货物；通信模块用于扫描商品信息，以及与发射机模块建立通信连接，通信模块实时扫描商品的种类和数量信息，并实时将信息发送到发射机模块。3.根据权利要求1所述的一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置，其特征在于，所述的发射机模块中若干发光二极管均匀地安装在大型超市或商场的屋顶，确保可以把整个超市或商场空间都照亮；考虑一个长、宽、高分别为a,b,c的室内大型超市或商场，建立三维直角坐标系，在屋顶上，安装有发射机模块，均匀地分布着N个发光二极管，坐标分别为(x
T,n
,y
T,n
,c),n＝1,2,
…
,N，且满足如下约束此外，令N个发光二极管发送的N
×
1维可见光信号向量为s＝(s1,s2,
…
,s)
N
)
T
，其中s
n
(n＝1,
…
,N)表示第n个发光二极管发送的光信号。4.根据权利要求1所述的一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置，其特征在于，所述的接收机模块中若干光电二极管均匀安装在大型超市或商场不放置物品的空闲地面区域；令整个地面区域为货架或摆放物品不能供顾客行走的区域为顾客行走可行区域则为属于但不属于的区域，记为在地面上，M个光电二极管均匀分布在区域内，并将它们依次编号为：1,2,
…
,M，记为集合每个光电二极管的坐标分别记为且满足如下约束装置工作时，发射机模块中的发光二极管持续发射可见光信号，可见光信号经过可见光信道，发送给接收机模块，接收机模块中的光电二极管接收光信号，并进行光电转换，则第m个光电二极管接收的电信号可以表示为y
m
＝rh
m
s+z
ꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，r为光电转换因子；为发射机与第m个光电二极管之间的信道增益矢量，其每个元素均服从朗伯辐射模型；z为服从高斯分布的加性白噪声。5.根据权利要求1或4所述的一种基于可见光通感一体化技术的售货辅助装置，其特征
在于，所述的分析模块根据各光电二极管接收信号情况进行顾客购物行为分析和商品盘点信息分析，包括顾客行为感知模块、商品信息盘点模块、中央处理模块；其中，顾客行为感知模块包括检测模块、计时模块、信息采集模块、位置存储模块；所述检测模块用于检测当前是否有接收不到光信号的光电二极管；检测模块与光电二极管直接相连，且其个数与光电二极管数相同；当顾客踩到第m个光电二极管时，第m个检测模块检测到该光电二极管对应的解码与解调模块处接收不到电信号，即y
m
＝0；反之，若第m个光电二极管没有被踩到，则可以被第m个检测模块检测到电信号，y
m
可由式(3)计算得出；所述计时模块用于计时，计时模块与检测模块相连，且数目与检测模块数一样；当第m个检测模块检测到第m个光电二极管接收电信号为0，则触发第m个计时模块开始计时，记录开始时刻当顾客离开该位置，第m个光电二极管接收到光信号，则第m个计时模块计时结束，记录结束时刻所述信息采集模块用于采集并记录接收不到光信号的光电二极管的编号m，该集合记为所述位置存储模块存放所有光电二极管的位置坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：林生红，王金元，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：