CN215646982U - 一种基于多合一芯片的低功耗摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于多合一芯片的低功耗摄像机，包括集成有MCU模块、DSP模块、ISP模块和WiFi模块的芯片本体；MCU模块连接感应组件、DSP模块、ISP模块和WiFi模块，DSP模块还连接电源、音频处理模块、ISP模块和WiFi模块，ISP模块还连接摄像组件，WiFi模块还连接移动终端，由MCU模块控制各模块的运行以切换状态，摄像组件采集的信息经ISP模块处理后，由DSP模块打包成数据包发给WiFi模块，再由WiFi模块生成通信信号发给移动终端。本实用新型通过在一个芯片集成四大模块的设计，简化了低功耗摄像机的实现及控制方式，降低了电路设计难度、硬件成本和功耗，设备续航时间长。

Description

一种基于多合一芯片的低功耗摄像机

技术领域

本实用新型涉及摄像机技术领域，尤其涉及一种基于多合一芯片的低功耗摄像机。

背景技术

目前，市场上现有的低功耗摄像产品主要分为低功耗摄像机和低功耗MINI摄像机，这两者都是采用管理功耗的MCU模块、处理信号与图像的DSP模块和连接网络的WiFi模块这三大模块来达到功耗管理与功能实现的目的，由于三大模块均为独立个体，需要分别布置，电路设计难度大，实现方式及控制方式复杂，使用的硬件成本较高，还存在功耗高、待机时间短的问题，实际运行体验不佳。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于多合一芯片的低功耗摄像机。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于多合一芯片的低功耗摄像机，包括芯片本体，所述芯片本体包括MCU模块、ISP模块、DSP模块和WiFi模块；所述MCU模块分别与所述ISP模块、DSP模块和WiFi模块相连接，所述MCU模块还连接有用于在感应范围内实时检测是否有人进入或离开的感应组件，所述MCU模块用于控制各个模块的运行以实现低功耗摄像机休眠状态与常规工作状态的自动切换；所述DSP模块还分别与所述ISP模块和WiFi模块相连接，所述ISP模块还连接有用于采集图像或视频的摄像组件，所述WiFi模块还连接有智能终端，所述ISP模块用于对摄像组件传输来的信号进行处理并将处理后的信号传输给DSP模块，所述DSP模块用于将ISP模块传输来的信号压缩转换成数据包并将该数据包传输给WiFi模块，所述WiFi模块用于将DSP模块传输来的数据包转换成相应的通信信号并将该通信信号发送给移动终端；使用时所述芯片本体通过WiFi模块实现与移动终端的双向通信。

进一步地，所述芯片本体还包括电源管理处理器和音频处理模块；所述电源管理处理器连接有电源，所述电源管理处理器还与所述DSP模块相连接，用于提供电能；所述音频处理模块连接有用于采集现场音频的音频采集装置，所述音频处理模块还与所述DSP模块相连接，所述ISP模块用于对音频采集装置传输来的信号进行处理并将处理后的信号传输给DSP模块。

进一步地，所述感应组件包括PIR传感器，所述PIR传感器与所述MCU模块电性连接；使用时通过所述PIR传感器在其感应范围内实时检测是否有人进入或离开，并将对应的电信号反馈给所述MCU模块。

进一步地，所述摄像组件包括设有MIPI接口的图像传感器，所述图像传感器通过MIPI接口与所述ISP模块电性连接；使用时通过所述图像传感器采集图像或视频，并通过MIPI接口输出相应的MIPI信号传输给所述ISP模块。

进一步地，所述MCU模块包括一单片机。

进一步地，所述ISP模块包括一H264图像处理器。

进一步地，所述智能终端包括手机和电脑。

进一步地，所述电源为锂聚合物电池。

采用上述方案，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过在一个芯片上集成MCU模块、DSP模块、ISP模块和WiFi模块的设计，简化了低功耗摄像机的实现及控制方式，有效降低了电路设计难度、硬件成本和功耗，提升了设备的续航时间，使用体验好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型芯片本体的结构框图；

图3为本实用新型芯片本体的电路原理图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

参照图1至图3所示，本实用新型提供一种基于多合一芯片的低功耗摄像机，包括芯片本体U1，所述芯片本体U1通过电性连接的方式分别连接有用于供电的电源、用于采集图像或视频的摄像组件、以及用于在感应范围内实时检测是否有人进入或离开的感应组件，所述芯片本体U1还通过通信连接的方式连接有智能终端，所述智能终端用于在芯片本体U1的配合下查看摄像组件采集的图像或视频，以及用于实现远程操控低功耗摄像机，具体的，所述电源为锂聚合物电池1，使用时通过锂聚合物电池1提供整个芯片本体U1工作所需的电能，所述摄像组件包括设有MIPI接口的图像传感器2，使用时图像传感器2采集的图像或视频通过MIPI接口输出相应的MIPI信号传输给芯片本体U1，所述感应组件包括PIR传感器3，使用时通过PIR传感器3在其感应范围内实时检测是否有人进入或离开，并将对应的电信号反馈给芯片本体U1，从而芯片本体U1能够实现自主唤醒以实现在待机状态和常规工作状态之间的自动切换，所述智能终端包括手机4和电脑5，使用时用户可通过手机4或电脑5远程查看图像传感器2所采集的图像或视频，并可通过手机4或电脑5远程联动芯片本体U1以实现远程操控低功耗摄像机；所述芯片本体U1包括电源管理处理器6、DSP模块7、MCU模块8、ISP模块9、WiFi模块10和音频处理模块11；所述电源管理处理器6分别与所述锂聚合物电池1和DSP模块7电性连接，用于输出3.3V电压供DSP模块7工作使用，从而提供整个芯片本体U1工作所需的电能；所述DSP模块7还分别与所述MCU模块8、ISP模块9、WiFi模块10电性连接，所述MCU模块8还分别与所述WiFi模块10和PIR传感器3电性连接，所述ISP模块9还与所述图像传感器2通过MIPI接口实现电性连接，所述MCU模块8用于控制电源管理处理器6、DSP模块7、ISP模块9、WiFi模块10和音频处理模块11的运行，具体操作是在PIR传感器3的配合下按需求唤醒休眠的电源管理处理器6、DSP模块7、ISP模块9、WiFi模块10和音频处理模块11进入常规工作状态，以及在PIR传感器3的配合下按需求控制电源管理处理器6、DSP模块7、ISP模块9、WiFi模块10和音频处理模块11进入休眠状态，从而实现低功耗摄像机的休眠状态与常规工作状态的自动切换，有效降低功耗，所述ISP模块9用于对图像传感器2传输来的MIPI信号进行图像处理，并将处理后的图像信号传输给DSP模块7，所述音频处理模块11还电性连接有音频采集装置，所述音频处理模块11用于对音频采集装置传输来的音频信号进行音频处理，并将处理后的音频信号传输给DSP模块7，所述DSP模块7用于将ISP模块9和音频处理模块11传输来的信号压缩转换成USB数据包，并将该USB数据包传输给WiFi模块10，所述WiFi模块10用于将DSP模块7传输来的USB数据包转换成相应的通信信号，该通信信号通过天线传输到基站，再由基站分发到手机4或者路由器，从而用户通过手机4或连接该路由器的电脑5就能查看图像传感器2所采集的图像或视频，实现视频传输，另外，用户还可通过手机4或电脑5下发指令，该指令通过手机4网络或路由器传输到基站，再由基站经由天线传输给WiFi模块10，WiFi模块10收到该指令后传输相应的控制信号给MCU模块8，由MCU模块8控制芯片本体U1的各个模块执行对应操作，实现远程操控，即所述芯片本体U1通过WiFi模块10实现与移动终端的双向通信，具体的，所述MCU模块8包括一单片机，所述ISP模块9包括一H264图像处理器。

本实用新型工作过程及原理如下：在低功耗状态下，MCU模块8处于待机状态，WiFi模块10处于保活状态，当PIR传感器3检测到人或者用户通过手机4或电脑5主动连接芯片本体U1时，MCU模块8被激活，此时，MCU模块8唤醒电源管理处理器6、DSP模块7、ISP模块9、WiFi模块10和音频处理模块11，使得整个芯片本体U1从低功耗状态切换到常规工作状态，通过图像传感器2采集图像或视频生成相应的MIPI信号传输给ISP模块9，并通过音频采集装置采集现场音频生成相应的音频信号传输给音频处理模块11，MIPI信号经过ISP模块9处理后传输给DSP模块7，音频信号经过音频处理模块11处理后传输给DSP模块7，由DSP模块7将处理后的MIPI信号和音频信号压缩编码转换成USB数据包，该USB数据包通过WIFI模转换成相应的通信信号经由天线传输给基站，由基站分发到手机4或路由器，从而用户通过手机4APP或连接该路由器的电脑5可查看图像传感器2采集的图像或视频，达到监控的目的，而当PIR传感器3检测到人离开后，PIR传感器3传递信号给MCU模块8，使得MCU模块8关闭除WiFi模块10外所有模块的供电，即MCU模块8进入待机状态，WiFi模块10进入保活状态，其他模块停止工作，从而降低整个低功耗摄像机的功耗以节约成本，实现锂聚合物电池1的长时间续航，提升了整个设备的续航时间。

而当需要远程操控低功耗摄像机时，只需通过手机4或者电脑5触发控制指令，该控制指令可通过手机4网络或路由器传输给基站，再通过基站经由天线传输给WiFi模块10，WiFi模块10收到该指令后形成对应的控制信号传输给MCU模块8，由MCU模块8控制各个模块执行相关操作，从而实现远程联动操控。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过在一个芯片上集成MCU模块、DSP模块、ISP模块和WiFi模块的设计，简化了低功耗摄像机的实现及控制方式，有效降低了电路设计难度、硬件成本和功耗，提升了设备的续航时间，使用体验好。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于多合一芯片的低功耗摄像机，其特征在于，包括芯片本体，所述芯片本体包括MCU模块、ISP模块、DSP模块和WiFi模块；所述MCU模块分别与所述ISP模块、DSP模块和WiFi模块相连接，所述MCU模块还连接有用于在感应范围内实时检测是否有人进入或离开的感应组件，所述MCU模块用于控制各个模块的运行以实现低功耗摄像机休眠状态与常规工作状态的自动切换；所述DSP模块还分别与所述ISP模块和WiFi模块相连接，所述ISP模块还连接有用于采集图像或视频的摄像组件，所述WiFi模块还连接有智能终端，所述ISP模块用于对摄像组件传输来的信号进行处理并将处理后的信号传输给DSP模块，所述DSP模块用于将ISP模块传输来的信号压缩转换成数据包并将该数据包传输给WiFi模块，所述WiFi模块用于将DSP模块传输来的数据包转换成相应的通信信号并将该通信信号发送给移动终端；使用时所述芯片本体通过WiFi模块实现与移动终端的双向通信。

2.根据权利要求1所述的基于多合一芯片的低功耗摄像机，其特征在于，所述芯片本体还包括电源管理处理器和音频处理模块；所述电源管理处理器连接有电源，所述电源管理处理器还与所述DSP模块相连接，用于提供电能；所述音频处理模块连接有用于采集现场音频的音频采集装置，所述音频处理模块还与所述DSP模块相连接，所述ISP模块用于对音频采集装置传输来的信号进行处理并将处理后的信号传输给DSP模块。

3.根据权利要求1所述的基于多合一芯片的低功耗摄像机，其特征在于，所述感应组件包括PIR传感器，所述PIR传感器与所述MCU模块电性连接；使用时通过所述PIR传感器在其感应范围内实时检测是否有人进入或离开，并将对应的电信号反馈给所述MCU模块。

4.根据权利要求1所述的基于多合一芯片的低功耗摄像机，其特征在于，所述摄像组件包括设有MIPI接口的图像传感器，所述图像传感器通过MIPI接口与所述ISP模块电性连接；使用时通过所述图像传感器采集图像或视频，并通过MIPI接口输出相应的MIPI信号传输给所述ISP模块。

5.根据权利要求1所述的基于多合一芯片的低功耗摄像机，其特征在于，所述MCU模块包括一单片机。

6.根据权利要求1所述的基于多合一芯片的低功耗摄像机，其特征在于，所述ISP模块包括一H264图像处理器。

7.根据权利要求1所述的基于多合一芯片的低功耗摄像机，其特征在于，所述智能终端包括手机和电脑。

8.根据权利要求2所述的基于多合一芯片的低功耗摄像机，其特征在于，所述电源为锂聚合物电池。

Images