專利名稱：基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及傳感器和流量檢測領(lǐng)域，是一種基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置。
背景技術(shù)：
在大型商場、超市、旅游景點等商業(yè)活動場所，客流量直接反映了商家的經(jīng)營狀 況，同時也是商家進(jìn)行管理和決策的重要參考數(shù)據(jù)。通過可靠的客流量數(shù)據(jù)，商家可以統(tǒng)計 各個區(qū)域的顧客數(shù)量，合理制定各區(qū)域的租金水平；可以有效地評估各種促銷策略所獲得 的回報，從而制定更加合理的促銷策略；可以更加有效地分配物業(yè)管理和維護(hù)人員，降低人 力資源成本；同時客流量也是中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行新風(fēng)量實時調(diào)整的重要依據(jù)，可以有效地 提高空調(diào)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率，更好地實現(xiàn)節(jié)能減排。目前市場上常見的客流量統(tǒng)計系統(tǒng)按照其使用的傳感器可以分為基于攝像頭的 視頻檢測系統(tǒng)和基于光電探測器的檢測系統(tǒng)，而基于光電探測器的檢測系統(tǒng)按照發(fā)光的波 段又可分為紅外光(主動、被動)、可見光、紫外光等多種情形。廣州市天威電子科技有限 公司、深圳市飛瑞斯科技有限公司、北京平安視訊科技有限公司、上海杰軒電子科技有限公 司以及北京文安科技發(fā)展有限公司等推出的客流量統(tǒng)計系統(tǒng)都是基于圖像處理和識別技 術(shù)的視頻檢測系統(tǒng)，而這種系統(tǒng)受光照條件變化、人流量密集程度的影響較大，不能在黑暗 環(huán)境中使用，精確度受到計數(shù)區(qū)域重疊的影響，同時算法實現(xiàn)相對復(fù)雜，價格較貴。加拿大 INF0DEV公司、北京納百信科技發(fā)展有限公司等推出的客流量統(tǒng)計系統(tǒng)則是基于主動紅外 或被動紅外的檢測系統(tǒng)。通過對已有的相關(guān)專利進(jìn)行檢索，采用圖像處理與識別技術(shù)的客流量檢測系統(tǒng)有 同濟(jì)大學(xué)劉富強(qiáng)等人提交的專利申請“基于計算機(jī)視覺的客流量檢測方法及系統(tǒng)”[申請 號200710041616. 3]、上海新聯(lián)緯訊科技發(fā)展有限公司林衛(wèi)慈等人提交的專利申請“基于 智能視頻識別技術(shù)的人流量統(tǒng)計方法與系統(tǒng)”[申請?zhí)?00810037799. 6]以及華中科技大 學(xué)桑農(nóng)等人提交的專利申請“一種實時公交車客流量統(tǒng)計方法”[申請?zhí)?0101012^82. 5] 等；杭州六易科技有限公司張騰飛提交的專利申請“公交車人流量計數(shù)裝置”[申請?zhí)?200910153676. 3]、郝名申請的實用新型專利“人流量監(jiān)測裝置”[專利號200420113463. 0] 和“簡易人流量監(jiān)測裝置”[專利號200620094109. 7]、浙江工業(yè)大學(xué)李浩君等人提交的專 利申請“校園場所室內(nèi)人流量遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)”[申請?zhí)?00910155300. 6]、張高軍提交的專 利申請“人流量的檢測方法”[申請?zhí)?00910020967. 5]等則是基于光電探測器的檢測技 術(shù)；上海金銥星電子科技有限公司沈洪申請的實用新型專利“在商場或超市利用RFID技 術(shù)統(tǒng)計顧客流量的裝置”[專利號200920209555. 1]和深圳市豐泰瑞達(dá)實業(yè)有限公司謝 勝利等人提交的專利申請“一種游客流量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理方法、系統(tǒng)及服務(wù)器”[申請?zhí)?200910106055. X]則是基于RFID技術(shù)的客流量檢測系統(tǒng)；此外，還有基于電磁感應(yīng)原理的 客流量檢測系統(tǒng)，例如南京師范大學(xué)閭國年等人申請的發(fā)明專利“用電磁探測器記錄公交 車人流量的裝置”[專利號01137313. X]。[0005]綜合分析客流量檢測系統(tǒng)的技術(shù)要求以及現(xiàn)有各種解決方案的技術(shù)特點，可以得 出客流量檢測系統(tǒng)有如下幾個技術(shù)難點1.多個人并排出入的精確計數(shù)；2.高密度客流的 精確計數(shù)；3.進(jìn)出雙向計數(shù)；4.解決環(huán)境因素的影響。采用圖像處理與識別技術(shù)的客流量 系統(tǒng)能夠很好地解決低密度客流的精確計數(shù)，同時能夠識別行進(jìn)方向，但是對于高密度客 流檢測精度較低，而且容易受到光照等環(huán)境因素影響，而且算法實現(xiàn)復(fù)雜，成本較高。而基 于光電探測器的客流量檢測系統(tǒng)雖然不易受環(huán)境因素的影響，但是對于高密度的客流很難 做到精確計數(shù)，同時也不太容易辨別行進(jìn)方向。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的旨在解決客流量檢測系統(tǒng)中的幾個技術(shù)難點，提供一種新的基 于測距傳感器的客流量檢測裝置。為達(dá)成所述目的，本實用新型的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置由架設(shè)在行人 通道上方的統(tǒng)計單元以及與其相連接的控制單元組成，其中統(tǒng)計單元的信號發(fā)射端面和接收端面正對地面放置，且統(tǒng)計單元與地面之間具有 一距離，統(tǒng)計單元的輸入輸出端與控制單元的輸入輸出端連接；控制單元具有一電源為其自身和統(tǒng)計單元供電，此外，控制單元還用于實現(xiàn)對統(tǒng) 計單元的控制、通信、信息讀取和處理工作，控制單元還提供通信接口供外部調(diào)用或提供網(wǎng) 絡(luò)接口供聯(lián)網(wǎng)使用。優(yōu)選實施例，統(tǒng)計單元由多個相同的測距單元排列而成，每兩個相鄰的測距單元 之間的距離在行人通道寬度方向上的投影長度等于成人的平均肩寬，測距單元的個數(shù)由行 人通道的寬度除以平均肩寬得到。優(yōu)選實施例，統(tǒng)計單元與地面之間的高度為門框或天花板頂端到地面的高度，為2 米 4. 5米。優(yōu)選實施例，多個測距單元的輸入輸出端采用并聯(lián)方式或通信總線方式與控制單 元連接，用于客流量相加得到總客流量；所述各測距單元測量其自身到反射體的距離，用于 得到單個測距單元的客流量和行人的身高數(shù)據(jù)，用于統(tǒng)計客流量中成人和兒童的數(shù)量。優(yōu)選實施例，控制單元由處理器模塊、通信模塊和電源模塊組成，處理器模塊的輸 入端和輸出端分別與統(tǒng)計單元的輸出端和輸入端連接，處理器模塊對所有測距單元發(fā)送過 來的信息進(jìn)行處理和匯總；電源模塊與處理器模塊、通信模塊的供電端連接，用于為處理器 模塊、通信模塊供電，并且通過一對接線端子與統(tǒng)計單元的供電端連接，為統(tǒng)計單元供電； 通信模塊的輸入端與處理器模塊的輸出端連接，通信模塊具有的通信網(wǎng)絡(luò)接口可以是以太 網(wǎng)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、RS485、無線局域網(wǎng)中的任一種，或者是所述任一種以上組合的通信網(wǎng)絡(luò)接優(yōu)選實施例，每個測距單元使用測距傳感器，用于在控制單元的控制下自測距傳 感器往下向地面發(fā)射信號，并在反射信號到達(dá)的時刻通知控制單元停止計時，由控制單元 計算出測距傳感器至反射體的距離。優(yōu)選實施例，每個測距單元由測距傳感器和A處理器模塊組成，A處理器模塊的 輸入端和輸出端分別與測距傳感器的輸出端和輸入端連接；測距傳感器在A處理器模塊的 控制下自測距傳感器往下向地面發(fā)射信號，并在反射信號到達(dá)的時刻通知A處理器模塊停止計時，由A處理器模塊計算測距傳感器至反射體的距離。優(yōu)選實施例，所述測距傳感器是任一種非接觸式測距傳感器。所述非接觸式測距 傳感器可以是超聲測距傳感器、或激光測距傳感器。優(yōu)選實施例，所述測距傳感器由一個發(fā)射器和兩個接收器組成，兩個接收器對稱 放置于發(fā)射器的兩邊，發(fā)射器和兩個接收器的排列方向與行人通道方向一致，發(fā)射器以一 定的散射角度向下發(fā)射信號，根據(jù)兩個接收器接收到反射信號的先后關(guān)系，獲取行人的行 進(jìn)方向。優(yōu)選實施例，所述測距傳感器由兩個測距模組組成，測距模組之間相隔一距離且 沿著行人通道方向放置，測距模組同時向地面方向發(fā)射信號，根據(jù)各測距模組接收到反射 信號的時間，獲取行人的行進(jìn)方向。采用本實用新型的客流量檢測裝置具有如下的有益效果高密度客流時統(tǒng)計精度較高。采用本實用新型的客流檢測裝置是通過測量其下方 的物體到自身的距離來判斷是否有人經(jīng)過。而即使是高密度客流，從上往下看時，也很少有 身體上半身被遮擋的情形，因而從其下方經(jīng)過的每一個人反映在測距曲線上都是一個區(qū)分 度非常好的波峰或者波谷，可以被很好地檢測出，因而高密度客流時統(tǒng)計精度較高。有助于準(zhǔn)確地估計客流的消費能力。由于本實用新型的客流檢測裝置是通過測量 距離來判斷是否有人經(jīng)過，而成人和兒童的身高相差很大，因而可以根據(jù)測量的距離來粗 略判斷經(jīng)過者是成人還是兒童。而在商場、超市等場合，兒童一般是跟隨成人進(jìn)入，本身并 沒有消費能力，因而采用本實用新型的客流檢測裝置可以很好地排除掉一部分無消費能力 的客流量。此外，采用本實用新型的客流檢測裝置還具有安裝方便、原理簡單、成本低等優(yōu)
點ο

圖1本實用新型的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置的系統(tǒng)框圖；圖2本實用新型的控制單元和測距單元的第一實施例；圖3本實用新型的控制單元和測距單元的第二實施例；圖4本實用新型的辨別行進(jìn)方向的測距傳感器的第一實施例；圖5本實用新型的辨別行進(jìn)方向的測距傳感器的第二實施例。
具體實施方式
下面就本實用新型的各個方面給出一些具體的實施例本實用新型的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置的系統(tǒng)框圖如圖1所示，主要由 架設(shè)在行人通道上方的統(tǒng)計單元1以及與其相連接的控制單元2組成，統(tǒng)計單元1的信號 發(fā)射端面和接收端面正對地面放置，且統(tǒng)計單元1與地面之間具有一距離，統(tǒng)計單元1的輸 入輸出端與控制單元2的輸入輸出端連接；控制單元2具有一電源為其自身和統(tǒng)計單元1 供電，此外，控制單元2還用于實現(xiàn)對統(tǒng)計單元1的控制、通信、信息讀取和處理工作，控制 單元2還提供通信接口供外部調(diào)用或提供網(wǎng)絡(luò)接口供聯(lián)網(wǎng)使用。統(tǒng)計單元1垂直于行人通 道方向且與地面平行放置，與地面的高度通常約等于門框或天花板到地面的高度，即大約為2 4. 5米，統(tǒng)計單元1由測距單元11、12、13、14等距排列而成，且位于同一條直線上， 每兩個相鄰的測距單元之間的距離等于成人的平均肩寬。在本實施例中測距單元的個數(shù)為 4個，在實際使用中，測距單元的個數(shù)應(yīng)由行人通道的寬度除以成人的平均肩寬得到?？刂?單元2為統(tǒng)計單元1提供電源，完成對統(tǒng)計單元1的控制、通信、信息讀取和處理工作，控制 單元2還應(yīng)提供通信接口供外部調(diào)用或提供網(wǎng)絡(luò)接口供聯(lián)網(wǎng)使用。測距單元的設(shè)置不僅限 于測距單元11、12、13、14這些數(shù)量，根據(jù)行人通道的寬度設(shè)置測距單元的數(shù)量，在此不再 贅述。統(tǒng)計單元1中的每個測距單元自上而下發(fā)射信號，并測量出其自身到位于其下方 的反射體的距離。在沒有行人經(jīng)過的時候，這個距離應(yīng)該等于測距單元到地面的高度，而當(dāng) 測距單元正下方有人經(jīng)過時，測量的距離應(yīng)該是人的某個部位(頭部或肩部)到測距單元 的距離，約等于測距單元離地面的高度減去行人的身高，通過這個信息就可以判斷出是否 有人經(jīng)過，進(jìn)一步可以算出行人的身高，判斷經(jīng)過者是成人還是兒童。測距單元可以直接 將測得的距離信息發(fā)送給控制單元2進(jìn)行處理，由控制單元2判斷是否有人經(jīng)過以及經(jīng)過 者是成人還是兒童；或者測距單元自身對距離信息進(jìn)行處理，判斷是否有人經(jīng)過以及經(jīng)過 者是成人還是兒童，進(jìn)一步對客流量的實際消費能力作出評估。此外，各測距單元還可以辨 別行人的前進(jìn)方向，實現(xiàn)雙向客流量統(tǒng)計?？刂茊卧?將統(tǒng)計單元1中的所有測距單元發(fā) 送過來的信息進(jìn)行處理和匯總，得出通過該斷面的客流量信息，通過通信總線或者網(wǎng)絡(luò)接 口發(fā)送給遠(yuǎn)端的服務(wù)器。所述反射體是行人通道中的行人、地面或物體。由于統(tǒng)計單元1中的測距單元11、12、13、14都具有相同的功能和結(jié)構(gòu)，下面以測 距單元11為例給出兩個具體實施例以及相對應(yīng)的控制單元2的實施例。實施例一如圖2所示，測距單元11由超聲測距傳感器111構(gòu)成，控制單元2由處 理器模塊21，通信模塊22和電源模塊23組成。處理器模塊21控制超聲測距傳感器111發(fā) 出一個超聲波脈沖，并啟動計數(shù)器，當(dāng)超聲測距傳感器111接收到回波信號時，通知處理器 模塊21停止計數(shù)，并計算出相應(yīng)的時間，根據(jù)超聲波的傳播速度算出距離信息。在本實施 例中，測距模塊11只是完成超聲波的發(fā)送和回波接收功能，距離信息的計算和處理都是由 位控制單元2中的處理器模塊21來完成的，當(dāng)有多個測距單元的時候，采用一種時分復(fù)用 的方式工作。測距傳感器111還可以是激光測距模塊或者其他類型的非接觸式距離檢測模 塊，通信模塊22提供的網(wǎng)絡(luò)接口可以是以太網(wǎng)、GPRS、無線局域網(wǎng)或者其他類型的通信網(wǎng) 絡(luò)接口。實施例二 如圖3所示，測距單元11由測距傳感器111和A處理器模塊112組成， 控制單元2由處理器模塊21，通信模塊22和電源模塊23組成。測距傳感器111在A處理 器模塊112的控制下完成距離的測量，A處理器模塊112對距離信息進(jìn)行處理，判斷是否有 人經(jīng)過以及經(jīng)過者是成人還是兒童，將處理之后的結(jié)果通過通信總線發(fā)送給控制單元2中 的處理器模塊21，處理器模塊21對所有測距單元發(fā)送過來的信息進(jìn)行匯總，得出通過該斷 面的客流量信息。測距傳感器111可以是超聲測距模塊，也可以是激光測距模塊或者其他 類型的非接觸式距離檢測模塊，通信模塊22提供的網(wǎng)絡(luò)接口可以是以太網(wǎng)、GPRS、無線局 域網(wǎng)或者其他類型的通信網(wǎng)絡(luò)接口。下面給出兩個能夠辨別行進(jìn)方向的測距傳感器111的具體實施例。實施例一如圖4所示，測距傳感器111由超聲波發(fā)射器1111以及超聲波接收器1112和1113組成，超聲波接收器1112和1113位于超聲波發(fā)射器1111的兩側(cè)，排列方向 與行人前進(jìn)方向一致。超聲波發(fā)射器1111發(fā)出的超聲波脈沖以一定的散射角度向下傳播， 遇到反射體(例如人的頭部)之后發(fā)生反射，發(fā)射波也按照一定的散射角度傳播，分別被超 聲波接收器1112和1113接收，由于超聲波傳播的路程不一樣，因而超聲波接收器1112和 1113接收回波的時間也有先有后，例如當(dāng)行人從左至右經(jīng)過時，應(yīng)該是超聲波接收器1112 先接收到回波，反之，超聲波接收器1113先接收到回波。因此，可以根據(jù)超聲波接收器1112 和1113接收回波的先后關(guān)系得出行人前進(jìn)的方向。實施例二 如圖5所示，測距傳感器111由兩個獨立的測距模組1111和1112組成， 兩者相隔一定的距離沿著行人前進(jìn)的方向排列，對于散射角度大的傳感器距離應(yīng)當(dāng)選得大 一些，而對于散射角度小的傳感器距離可以小一些，以兩個模組不發(fā)生干擾為準(zhǔn)。測距模組 1111和1112同時向下發(fā)射信號并等待反射信號的到來，如果行人從左至右經(jīng)過，那么測距 模組1111接收到反射信號的時間應(yīng)該小于1112接收到反射信號的時間，據(jù)此，就可以判斷 出行人前進(jìn)的方向。以上所述，僅為本實用新型中的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局 限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替 換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的包含范圍之內(nèi)，因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求 書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，由架設(shè)在行人通道上方的統(tǒng) 計單元以及與其相連接的控制單元組成，其中統(tǒng)計單元的信號發(fā)射端面和接收端面正對地面放置，且統(tǒng)計單元與地面之間具有一距 離，統(tǒng)計單元的輸入輸出端與控制單元的輸入輸出端連接；控制單元具有一電源為其自身和統(tǒng)計單元供電，此外，控制單元還用于實現(xiàn)對統(tǒng)計單 元的控制、通信、信息讀取和處理工作，控制單元還提供通信接口供外部調(diào)用或提供網(wǎng)絡(luò)接 口供聯(lián)網(wǎng)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，統(tǒng)計單元 由多個相同的測距單元排列而成，每兩個相鄰的測距單元之間的距離在行人通道寬度方向 上的投影長度等于成人的平均肩寬，測距單元的個數(shù)由行人通道的寬度除以平均肩寬得 到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，統(tǒng)計單元 與地面之間的高度為門框或天花板頂端到地面的高度，為2米 4. 5米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，多個測距 單元的輸入輸出端采用并聯(lián)方式或通信總線方式與控制單元連接，用于客流量相加得到總 客流量；所述各測距單元測量其自身到反射體的距離，用于得到單個測距單元的客流量和 行人的身高數(shù)據(jù)，用于統(tǒng)計客流量中成人和兒童的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，控制單元 由處理器模塊、通信模塊和電源模塊組成，處理器模塊的輸入端和輸出端分別與統(tǒng)計單元 的輸出端和輸入端連接，處理器模塊對所有測距單元發(fā)送過來的信息進(jìn)行處理和匯總；電 源模塊與處理器模塊、通信模塊的供電端連接，用于為處理器模塊、通信模塊供電，并且通 過一對接線端子與統(tǒng)計單元的供電端連接，為統(tǒng)計單元供電；通信模塊的輸入端與處理器 模塊的輸出端連接，通信模塊具有的通信網(wǎng)絡(luò)接口可以是以太網(wǎng)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、RS485、無線局 域網(wǎng)中的任一種，或者是所述任一種以上組合的通信網(wǎng)絡(luò)接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，每個測距 單元使用測距傳感器，用于在控制單元的控制下自測距傳感器往下向地面發(fā)射信號，并在 反射信號到達(dá)的時刻通知控制單元停止計時，由控制單元計算出測距傳感器至反射體的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，每個測距 單元由測距傳感器和A處理器模塊組成，A處理器模塊的輸入端和輸出端分別與測距傳感 器的輸出端和輸入端連接；測距傳感器在A處理器模塊的控制下自測距傳感器往下向地面 發(fā)射信號，并在反射信號到達(dá)的時刻通知A處理器模塊停止計時，由A處理器模塊計算測距 傳感器至反射體的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，所述測 距傳感器是任一種非接觸式測距傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，所述非接 觸式測距傳感器可以是超聲測距傳感器、或是激光測距傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，所 述測距傳感器由一個發(fā)射器和兩個接收器組成，兩個接收器對稱放置于發(fā)射器的兩邊，發(fā)射器和兩個接收器的排列方向與行人通道方向一致，發(fā)射器以一定的散射角度向下發(fā)射信 號，根據(jù)兩個接收器接收到反射信號的先后關(guān)系，獲取行人的行進(jìn)方向。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，其特征在于，所述 測距傳感器由兩個測距模組組成，測距模組之間相隔一距離且沿著行人通道方向放置，測 距模組同時向地面方向發(fā)射信號，根據(jù)各測距模組接收到反射信號的時間，獲取行人的行 進(jìn)方向。
專利摘要本實用新型是一種基于測距傳感器的客流量統(tǒng)計裝置，由架設(shè)在行人通道上方的統(tǒng)計單元及與其相連接的控制單元組成，統(tǒng)計單元的信號發(fā)射和接收端面正對地面放置，且與地面之間保持一距離；統(tǒng)計單元在控制單元的控制下向地面發(fā)射信號并測量其自身到反射體的距離，此距離隨著是否有行人通過和行人身高而改變，據(jù)此統(tǒng)計通過的客流量以及客流量中成人和兒童的數(shù)量；此外，此客流量統(tǒng)計裝置還能夠得到行人的前進(jìn)方向，實現(xiàn)雙向客流量統(tǒng)計。該客流量統(tǒng)計裝置原理簡單、性價比高、安裝方便且不受環(huán)境因素的影響，在高密度客流時具有很高的統(tǒng)計精度，且有助于準(zhǔn)確地估計客流的消費能力。
文檔編號G07C9/00GK201845367SQ20102028148
公開日2011年5月25日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者楊克虎, 王振華, 郭建軍 申請人:楊克虎, 王振華, 郭建軍