CN201611933U - 单路嵌入式客流分析终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种实时性高，数据采集精确的单路嵌入式客流分析终端。客流终端，包括：进行数据处理、传输、终端任务协调以及各接口控制的CPU；采集实时客流视频信息并向CPU进行输入的视频输入设备；与CPU连接向服务器发送采集到的客流视频信息的网络接口模块；对CPU及其他接口、模块进行供电的电源模块。本实用新型可以实时对客流情况进行视频采集，使得客流信息的采集更为精确，通过无线局域网接口模块和以太网接口模块可以实现两种方式将视频客流信息传输到服务器，使得本实用新型的客流终端的应用范围更加广阔。

Description

单路嵌入式客流分析终端

技术领域

本实用新型涉及一种终端终端，具体地说，涉及一种单路嵌入式客流分析终端。

背景技术

客流分析是一项重要的市场研究手段，是国外几乎所有购物中心、商场、大型连锁营业厅和连锁商业网点在进行市场和管理决策前都必须进行的环节。随着竞争的加剧，商业模式逐步由传统坐商向极具主动性的行商转变，对日常客流特征进行分析显得尤为重要。目前国内很多的经营决策者已经意识到了客流数据对于决策分析的重要性，一般会在节假日采用人工的方式进行客流量数据的统计并进行分析，也有一些商家采用了准确率不是很高的红外等设备进行长期客流量的统计。其实客流量数据的最具价值的是一个长期性的统计，并发现其中细微的变化和规律，结合内部已有数据以及必要的问卷调查等各项数据交叉对比分析，这样才可以为决策提供强有力的依据和手段。

人工统计实现原理是通过口头数或者按动像“打点计数器”等类型设备按时间段记录进出的人数，其精确率与检测人员的责任心有关，统计数据有随意性。数据的真实与完整性、历史数据的管理与分析等方面有着几乎不实用的缺陷。当检测区域宽度＞5米，客流量＞800人/小时，一天的总体精确度低于70％。组织人员取某一段时间检测或由相关工作人员兼职统计。不能自动生成，需将人工统计的数据输入到EXCEL表格或其它相关软件中，并需人工生成所需报表。

红外统计实现原理是当人经过检测区域时，安装在该区域的红外线会被打断，这会被记录为一个检测数据，精确率60％-80％不等，识别率不高，工程统计准确率是一个模糊的问题，没有可比性。无法区分人和其它非统计对象。时间解析度一般只能以天、周为单位进行统计。数据需分散采集，网络化不强。报表类型单一，报表需统计部门自己进一步整理，由于统计准确率较低，单束、多束、被动红外等多种红外检测方式目前已很少使用。

先进的客流分析在欧美等发达国家已经非常的普遍，近年来新加坡、日本、香港等发达地区的也逐步大量的采用客流分析系统。客流终端主要起到采集客流信息的作用，其是客流分析系统的主要部分，现有的客流终端实时性较差，信息采集不够精确。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术存在的缺陷，而提供一种实时性高，数据采集精确的单路嵌入式客流分析终端。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种单路嵌入式客流分析终端，其特征在于，包括：

进行数据处理、传输、终端任务协调以及各接口控制的CPU；

采集实时客流视频信息并向CPU进行输入的视频输入设备；

与CPU连接向服务器发送采集到的客流视频信息的网络接口模块；

对CPU及其他接口、模块进行供电的电源模块。

本实用新型中，所述CPU的非易失存储器采用NOR FLASH，以提高传输效率。

所述CPU内设有复位电路，以对CPU及其他模块进行复位。

所述CPU上设有RS232和RS485接口，以实现串口调试以及设备通信。

所述CPU设有模拟视频输出接口，以实现CVBS视频输出。

所述视频输入设备采用内嵌入的方式设置在终端中，使得视频输入设备的布线更加简便，同时节省了布线的成本。

所述视频输入信号为CVBS，视频输入设备和CPU之间设有可将多路视频输入设备采集到实时视频信息以一路时分复用的方式输入CPU的视频解码器。

所述视频解码器通过电平转换模块与CPU连接。

为了获得视频输入设备的工作情况，还设有与CPU连接的视频输入设备指示灯。

所述网络接口模块，包括无线局域网接口模块和以太网接口模块，所述无线局域网接口模块为WiFi模块。

所述电源模块采用12V直流电源输入，通过DC/DC转换器输出5V、3.3V、1.8V、1.2V，以实现对不同模块的供电。

本实用新型中，还设有与CPU连接的以太网接口模块，以同时实现有线网络连接。

本实用新型还设有与CPU连接的实时时钟，所述实时时钟与CPU通过电平转换模块连接。

为了保存一些配置信息，还设有EEPROM，所述EEPROM通过电平转换模块与CPU连接。

为了防止本实用新型的终端被抄袭，还设有与CUP连接的加密芯片，所述加密芯片通过电平转换模块与CPU连接。

为了存储图片、客流数据等信息，本实用新型还设有与CPU连接的存储卡，所述存储卡包括SD卡、MMC卡、MS卡和TF卡。

本实用新型可以实时对客流情况进行视频采集，使得客流信息的采集更为精确，通过无线局域网接口模块和以太网接口模块可以实现两种方式将视频客流信息传输到服务器，使得本实用新型的客流终端的应用范围更加广阔。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型各个模块连接图。

图2为本实用新型电源模块框图。

图3为本实用新型RS232接口电平转换连接图。

图4为本实用新型RS485接口电平转换连接图。

图5为本实用新型终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种单路嵌入式客流分析终端，包括CPU，视频输入设备，网络模块，以及电源模块。本实施例中CPU采用TI公司的达芬奇芯片TMS320DM6441，其是整个终端的核心，它负责视频数据处理、传输和系统的协调及任务的调度、各接口的控制等。

CPU采用32bits数据位、容量为128MB的DDR2内存，型号为HY5PS5162FFR-Y5/S5，CPU的非易失存储器则采用NOR FLASH，以提高数据的传输效率，NOR FLASH为16bits数据位，容量为8MB，型号是S29GL064N11TFIV20/TSOP56，I/O电平为1.8V，与CUP之间不需要电平转换。

CPU中设有复位电路，其由复位芯片产生的手动复位信号和看门狗复位信号并接在一条线路后输入到复位芯片的手动复位信号上，两者有一个产生复位动作就会复位CPU、NOR FLASH等芯片。

喂狗信号由CPU的GPIO37产生，是否喂狗由GPIO47控制。实现方式是GPIO47控制一个三态门的使能端，控制逻辑如下表所示：

序号	GPIO47状态	喂狗状况
			1	1	三态门输出高阻态，无论GPIO37是什么输出，看门狗都不会工作，即不会产生复位信号
2	0	三态门输出信号由GPIO37决定，当在1.6s内GPIO37输出有1或0的变化，看门狗得到正常的喂狗信号，不会产生复位信号；如果在1.6s内GPIO37输出没有1或0的变化，看门狗得不到正常的喂狗信号，就会产生复位信号。

由于CPU没有烧写BOOT之前，GPIO47输出状态不定，会引起看门狗启动，同时喂狗程序还没有启动，造成看门狗发出复位信号，复位CPU，在用仿真器烧写boot时，不能正常烧写。为此，在看门狗输出线路上增加一个跳线，在烧写boot时，拔下跳线器，使看门狗复位信号不影响其他芯片，当板载程序都烧写完后，再将跳线器插上，实现看门狗功能。

CPU是通过RS232接口实现与其他设备的通讯，通过RS485接口实现云台控制等功能。实现方式为达芬奇芯片TMS320DM6441上的3个UART，其中UART1与ATA接口复用的，UART2与CCDS复用。本实施例使用UART0作为调试串口，UART1未使用，UART2(图中未示意)作为RS485接口控制云台。

由于达芬奇芯片TMS320DM6441的I/O接口电平为1.8V，如图3、图4所示，调试串口RS232串口电平转换使用MAX3232CES，RS485电平转换使用SN75LBC180AD。

RS485可以使用全工方式，也可以使用半工方式。

在全工方式下，发送数据前要通过CPU的GPIO5设置为“1”控制发送使能，收数据始终处于接收状态。

在半工状态下，发送数据前要将CPU的GPIO5设置为“1”控制发送使能，同时也不使能接收数据。接收数据前要将CPU的GPIO5设置为“0”使能接收，同时不使能发送数据。

这两种方式通过焊接相应电阻选择，如上图4所示，焊接R3、不焊接R4为全工模式。焊接R4、不焊接R3为半工模式。

RS485接口接插件采用2个RJ45插座，其中一个用于级联设备，接口设置如下表所示：

1PIN	2PIN	3PIN	4PIN	5PIN	6PIN	7PIN	8PIN
								T+	T-	R+	GND	GND	R-	DC12V	DC12V

本实用新型终端的视频输入设备可采用常见的摄像头，例如外形为38×38mm的车载摄像头模组，其采集实时客流视频信息，然后向CPU的I2C接口进行输入，CPU的该接口配置为8bit的ITR BU656接口。为了是采集效率更高，视频输入设备为多路，多路视频输入设备的实时客流视频信息通过视频解码器输入CPU进行处理，视频解码器则是将多路路实时客流视频处理后以一时分复用的形式传递给CPU，CPU挑选每一路的有效视频信息进行处理。本实施例中，采用视频解码器TW2864可实现四路的时分复用输入，视频解码器TW2864的输入信号为CVBS，NTSC/PAL皆可，并且内部集成有10bit CMOSADS、抗混频滤波器、梳状滤波器、补偿滤波器。与CPU连接时，视频解码器TW2864的VD4[7:0]接口输出4路时分复用的视频数据到达芬奇芯片TMS320DM6441的VPFE接口。视频解码器TW2864所需电源为3.3V(27mA)/1.8V(670mA)，因此与CPU之间需要设置电平转换模块进行电平转换。视频解码器TW2864也可以由复位电路进行复位。

本实施例中，4路视频输入设备的工作状况由指示灯进行指示，以避免视频丢失。指示灯与CPU连接，由CPU的GPIO进行控制。控制方式如下表所示：

GPIO39	第1路视频丢失指示灯控制，“1”熄灭，“0”点亮
		GPIO40	第2路视频丢失指示灯控制，“1”熄灭，“0”点亮
GPIO41	第3路视频丢失指示灯控制，“1”熄灭，“0”点亮
		GPIO42	第4路视频丢失指示灯控制，“1”熄灭，“0”点亮
GPIO34	设备运行灯控制，“1”熄灭，“0”点亮

本实用新型的主旨在于，将视频输入设备采集的实时视频数据向服务器进行传输，以使本终端的实用范围更加广阔，且不受限制。因此，CPU连接上连接有无线局域网接口模块。本实施例中，是以USB接口的WiFi模块与CPU上的USB接口连接实现的，USB接口提供的5V电源(0.5A)与RS485芯片的5V电源共用，不受控制。实际制板时，WiFi模块固定在PCB板上，采用USB线缆将其与主板的CPU相连这样便于模块的更换以及标准化软件驱动(不因更换WiFi模块而更换软件)。WiFi模块可设置状态指示灯，通过CPU的GPIO1进行控制。

在设置无线局域网接口模块外，本实用新型的终端还设置了与CPU连接的以太网接口模块，以实现有线通信。达芬奇芯片TMS320DM6441提供了MAC功能，与PHY芯片连接即可实现以太网通信，CPU与PHY芯片为MII接口，需要进行电平转换后进行连接。PHY芯片可采用REALTEK公司的RTL8201CP，其支持10/100M自协商、网线自扭功能。PHY芯片也可以由复位电路进行复位。通过以上两种模块设置，使得本终端同时具无线和有线两种传输选择，使得终端的适应性更加广泛。

本实用新型终端采用的达芬奇芯片TMS320DM6441上设有I2C总线，通过I2C接口可连接多种芯片。本实施例中，CPU的I2C接口上连接了一片PhilipsPCF8563实时时钟芯片，以供CPU读取其时钟；一片EEPROM，以保存一些配置信息，EEPROM的型号为24LC64，容量为32KB；一片加密芯片，以防止本终端被抄袭。上述芯片由于与CPU的电平不符，皆需要通过电平转换模块，例如PCA9306DCT，与CPU连接。

I2C接口设备地址如下：

序	名称	数量	操作地址
				号
1	PCF8563	1	写操作从地址：0XA2；读操作从地址：0XA3
				2	24LC256	1	写操作从地址：0XA0；读操作从地址：0XA1
3	TW2864	1	写操作从地址：0XA4；读操作从地址：0XA5

为了存储图片、客流数据等信息，本终端还设有与CPU连接的存储卡，存储卡可以选择SD卡、MMC卡、MS卡或者TF卡。本实施例中采用了一块容量为1GB的TF卡作为存储卡。

在对实时客流视频信息向服务器进行传输的同时，由于CPU上还设有模拟视频输出接口，通过连接显示装置，本终端还可以实现CVBS视频输出，进一步增强了本终端的功能。

本实用新型终端需要供电的接口和模块的电源规格不同，因此电源模块需要通过DC/DC转换器进行转换后输出。参见图2，电源模块采用12V/3.5A直流电源输入，可直接对摄像头进行供电，通过一个转换器TPS5430输出5V/1A以对USB接口和RS485接口供电，通过一个转换器TPS5430输出3.3V/2.5A，然后再将3.3V/2.5A分为两路，其中一路通过转换器TPS62420输出1.2V/1A或者1.8V/1A对达芬奇芯片TMS320DM6441进行供电，另一路通过转换器LM1117-1.8V输出1.8V/2A对视频解码器TW2864进行供电。

如图5所示，本实用新型终端由壳体1、接口板2、CPU板3、铜螺柱4、摄像头模组5、WIFI模块6构成。铜螺柱4固定在壳体1的底部，摄像头模组5设置在铜螺柱4的顶部，从整体上看即内嵌入在壳体1中，接口板2固定在铜螺柱4的底部，CPU板3固定在摄像头模组5上，接口板2和CPU板3呈上下方式放置，WiFi模块5固定在接口板2上方，处于接口板2和CPU板3之间。内嵌摄像头模组5后避免了安装摄像头模组5的布线工作，一般摄像头布线是从摄像头到设备之间要布设的线缆包括视频线和电源线，新的设计既节省了线缆及布线工程费用，同时摄像头模组5的费用也会节省不少。

CPU板3和接口板2通过双排插针传输信号，摄像头模组5通过线缆与CPU板3传输图像信号，WIFI模块6通过线缆与接口板3传输信号。接口板2与CUP板3之间主要有电源、UART信号、USB信号、以太网信号等，将电源和数字信号分别布置在电源接插件和信号接插件上传输。

电源接插件排布为：

1DC12V	3GND	5 3.3V	7 3.3V	9GND	11 1.8V	13 1.2V	15 1.2V
								2DC12V	4GND	6 3.3V	8 3.3V	10GND	12 1.8V	14 1.2V	16 1.2V

信号接插件排布为：

1RP+	3TP+	5COM1	7GND	9RX2	11I2CSDA	13RS485_SEL	15CODCSCK	17GND	19USB+
										2RP-	4TP-	6COM2	8GND	10TX2	12I2CSCK	14GND	16CODCSDA	18GND	20USB-

通过以上设置，本终端可以实时对客流情况进行视频采集，使得客流信息的采集更为精确，有线和无线接口模块的设置，可以实现通过无线方式和有线方式将视频客流信息传输到服务器，使得本实用新型的客流终端的应用范围更加广阔，不受任何限制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (17)

1.单路嵌入式客流分析终端，其特征在于，包括：

进行数据处理、传输、终端任务协调以及各接口控制的CPU；

采集实时客流视频信息并向CPU进行输入的视频输入设备；

与CPU连接向服务器发送采集到的客流视频信息的网络接口模块；

对CPU及其他接口、模块进行供电的电源模块。

2.如权利要求1所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述CPU的非易失存储器采用NOR FLASH。

3.如权利要求1所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述CPU内设有对CPU及其他模块进行复位的复位电路。

4.如权利要求1所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述CPU上设有RS232和RS485接口。

5.如权利要求1所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述CPU设有模拟视频输出接口。

6.如权利要求1所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述视频输入设备采用内嵌入的方式设置在终端中。

7.如权利要求1所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述视频输入信号为CVBS，视频输入设备和CPU之间设有可将多路视频输入设备采集到实时视频信息以一路时分复用的方式输入CPU的视频解码器。

8.如权利要求7所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述视频解码器通过电平转换模块与CPU连接。

9.如权利要求7所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述终端设有指示视频输入设备的工作情况与CPU连接的视频输入设备指示灯。

10.如权利要求1所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述网络接口模块，包括无线局域网接口模块和以太网接口模块。

11.如权利要求10所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述无线局域网接口模块为WiFi模块。

12.如权利要求1所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述电源模块为12V直流电源输入，通过DC/DC转换器输出5V、3.3V、1.8V、1.2V。

13.如权利要求1至12任一所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述终端设有与CPU连接的实时时钟，所述实时时钟与CPU通过电平转换模块连接。

14.如权利要求1至12任一所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述终端设有保存配置信息的EEPROM，所述EEPROM通过电平转换模块与CPU连接。

15.如权利要求1至12任一所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述终端设有与CUP连接的加密芯片，所述加密芯片通过电平转换模块与CPU连接。

16.如权利要求1至12任一所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述终端设有用于保存图片和客流数据，与CPU连接的存储卡。

17.如权利要求16所述的单路嵌入式客流分析终端，其特征在于：所述存储卡包括SD卡、MMC卡、MS卡和TF卡。

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