專利名稱：具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及客流分析技術領域，具體地說，涉及一種具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端。
背景技術：
客流分析是一項重要的市場研究手段，是國外幾乎所有購物中心、商場、大型連鎖營業(yè)廳和連鎖商業(yè)網(wǎng)點在進行市場和管理決策前都必須進行的環(huán)節(jié)。隨著競爭的加劇，商業(yè)模式逐步由傳統(tǒng)坐商向極具主動性的行商轉(zhuǎn)變，對日?？土魈卣鬟M行分析顯得尤為重要。目前國內(nèi)很多的經(jīng)營決策者已經(jīng)意識到了客流數(shù)據(jù)對于決策分析的重要性，一般會在 節(jié)假日采用人工的方式進行客流量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計并進行分析，也有一些商家采用了準確率不是很高的紅外等設備進行長期客流量的統(tǒng)計。其實客流量數(shù)據(jù)的最具價值的是一個長期性的統(tǒng)計，并發(fā)現(xiàn)其中細微的變化和規(guī)律，結合內(nèi)部已有數(shù)據(jù)以及必要的問卷調(diào)查等各項數(shù)據(jù)交叉對比分析，這樣才可以為決策提供強有力的依據(jù)和手段。人工統(tǒng)計實現(xiàn)原理是通過口頭數(shù)或者按動像“打點計數(shù)器”等類型設備按時間段記錄進出的人數(shù)，其精確率與檢測人員的責任心有關，統(tǒng)計數(shù)據(jù)有隨意性。數(shù)據(jù)的真實與完整性、歷史數(shù)據(jù)的管理與分析等方面有著幾乎不實用的缺陷。當檢測區(qū)域?qū)挾?gt;5米，客流量>800人/小時，一天的總體精確度低于70%。組織人員取某一段時間檢測或由相關工作人員兼職統(tǒng)計。不能自動生成，需將人工統(tǒng)計的數(shù)據(jù)輸入到EXCEL表格或其它相關軟件中，并需人工生成所需報表。先進的客流分析在歐美等發(fā)達國家已經(jīng)非常的普遍，近年來新加坡、日本、香港等發(fā)達地區(qū)的也逐步大量的采用客流分析系統(tǒng)。客流終端主要起到采集客流信息的作用，其是客流分析系統(tǒng)的主要部分，現(xiàn)有的客流終端實時性較差，信息采集不夠精確，同時功能較為薄弱。

實用新型內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術存在的缺陷，而提供一種實時性高，數(shù)據(jù)采集精確，功能豐富的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現(xiàn)—種具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于，包括進行數(shù)據(jù)處理、傳輸、終端任務協(xié)調(diào)以及各接口控制的CPU ；采集實時客流視頻信息并向CPU進行輸入的視頻輸入設備；對手持終端進行超聲波定位并向CPU進行信息輸入的超聲波定位模塊；與CPU連接向服務器發(fā)送采集到的客流視頻信息的網(wǎng)絡接口模塊；對CPU及其他接口、模塊進行供電的電源模塊。本實用新型中，所述CPU的非易失存儲器采用NOR FLASH,以提高傳輸效率。所述CPU內(nèi)設有復位電路，以對CPU及其他模塊進行復位。[0015]所述CPU上設有RS232和RS485接口，以實現(xiàn)串口調(diào)試以及設備通信。所述CPU設有模擬視頻輸出接口，以實現(xiàn)CVBS視頻輸出。所述視頻輸入設備采用內(nèi)嵌入的方式設置在終端中，使得視頻輸入設備的布線更加簡便，同時節(jié)省了布線的成本。所述視頻輸入設備為多路，輸入信號為CVBS，視頻輸入設備和CPU之間設有可將多路視頻輸入設備采集到實時視頻信息以一路時分復用的方式輸入CPU的視頻解碼器。所述視頻解碼器通過電平轉(zhuǎn)換模塊與CPU連接。為了獲得視頻輸入設備的工作情況，還設有與CPU連接的視頻輸入設備指示燈。所述網(wǎng)絡接口模塊，包括無線局域網(wǎng)接口模塊和以太網(wǎng)接口模塊，所述無線局域網(wǎng)接口模塊為WiFi模塊。所述電源模塊采用12V直流電源輸入，通過DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出5V、3. 3V、I. 8V、
I.2V，以實現(xiàn)對不同模塊的供電。本實用新型中，還設有與CPU連接的以太網(wǎng)接口模塊，以同時實現(xiàn)有線網(wǎng)絡連接。本實用新型還設有與CPU連接的實時時鐘，所述實時時鐘與CPU通過電平轉(zhuǎn)換模塊連接。為了保存一些配置信息，還設有EEPR0M，所述EEPROM通過電平轉(zhuǎn)換模塊與CPU連接。為了防止本實用新型的終端被抄襲，還設有與CUP連接的加密芯片，所述加密芯片通過電平轉(zhuǎn)換模塊與CPU連接。為了存儲圖片、客流數(shù)據(jù)等信息，本實用新型還設有與CPU連接的存儲卡，所述存儲卡包括SD卡、MMC卡、MS卡和TF卡。本實用新型可以實時對客流情況進行視頻采集，使得客流信息的采集更為精確，通過無線局域網(wǎng)接口模塊和以太網(wǎng)接口模塊可以實現(xiàn)兩種方式將視頻客流信息傳輸?shù)椒掌鳎沟帽緦嵱眯滦偷目土鹘K端的應用范圍更加廣闊；通過超聲波定位模塊可方便地對手持終端進行定位，豐富了終端的功能。
以下結合附圖
和具體實施方式
來詳細說明本實用新型；圖I為本實用新型各個模塊連接圖。圖2為本實用新型電源模塊框圖。圖3為本實用新型RS232接口電平轉(zhuǎn)換連接圖。圖4為本實用新型RS485接口電平轉(zhuǎn)換連接圖。圖5為本實用新型超聲波定位模塊超聲波發(fā)射電路示意圖。圖6為本實用新型終端的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式
，進一步闡述本實用新型。如圖I所示，一種具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，包括CPU，視頻輸入設備，超聲波定位模塊，網(wǎng)絡模塊，以及電源模塊。本實施例中CPU采用TI公司的達芬奇芯片TMS320DM6441，其是整個終端的核心，它負責視頻數(shù)據(jù)處理、傳輸和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)及任務的調(diào)度、各接口的控制等。CPU采用 32bits 數(shù)據(jù)位、容量為 128MB 的 DDR2 內(nèi)存，型號為 HY5PS5162FFR-Y5/S5，CPU的非易失存儲器則采用NOR FLASH,以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率，NOR FLASH為16bits數(shù)據(jù)位，容量為8MB，型號是S29GL064N11TFIV20/TS0P56，I/O電平為I. 8V,與CUP之間不需要電
平轉(zhuǎn)換。CPU中設有復位電路，其由復位芯片產(chǎn)生的手動復位信號和看門狗復位信號并接在一條線路后輸入到復位芯片的手動復位信號上，兩者有一個產(chǎn)生復位動作就會復位CPU、NOR FLASH等芯片。喂狗信號由CPU的GPI037產(chǎn)生，是否喂狗由GPI047控制。實現(xiàn)方式是GPI047控制一個三態(tài)門的使能端，控制邏輯如下表所示I序號 I GP1047狀態(tài) I喂狗狀況
II三態(tài)門輸出高阻態(tài)，無論GPI037是什么輸出，看門狗
___都不會工作，即不會產(chǎn)生復位信號_
—2O三態(tài)門輸出信號li|GPI037決定，當在I. 6s內(nèi)GPI037輸出有I或O的變化，看門狗得到正常的喂狗信號，不會
產(chǎn)生復位信號；如果在I. 6s內(nèi)GPI037輸出沒有I或O的變化，看門狗得不到正常的喂狗信號，就會產(chǎn)生復位
___信號。_由于CPU沒有燒寫B(tài)OOT之前，GPI047輸出狀態(tài)不定，會引起看門狗啟動，同時喂狗程序還沒有啟動，造成看門狗發(fā)出復位信號，復位CPU，在用仿真器燒寫boot時，不能正常燒寫。為此，在看門狗輸出線路上增加一個跳線，在燒寫boot時，拔下跳線器，使看門狗復位信號不影響其他芯片，當板載程序都燒寫完后，再將跳線器插上，實現(xiàn)看門狗功能。CPU是通過RS232接口實現(xiàn)與其他設備的通訊，通過RS485接口實現(xiàn)云臺控制等功能。實現(xiàn)方式為達芬奇芯片TMS320DM6441上的3個UART，其中UARTl與ATA接口復用的，UART2與CXDS復用。本實施例使用UARTO作為調(diào)試串口，UARTl未使用，UART2 (圖中未示意)作為RS485接口控制云臺。由于達芬奇芯片TMS320DM6441的1/0接口電平為I. 8V，如圖3、圖4所示，調(diào)試串口 RS232串口電平轉(zhuǎn)換使用MAX3232CES，RS485電平轉(zhuǎn)換使用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，發(fā)送數(shù)據(jù)前要通過CPU的GPI05設置為“ I ”控制發(fā)送使能，收數(shù)據(jù)始終處于接收狀態(tài)。在半工狀態(tài)下，發(fā)送數(shù)據(jù)前要將CPU的GPI05設置為“I”控制發(fā)送使能，同時也不使能接收數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)前要將CPU的GPI05設置為“O”使能接收，同時不使能發(fā)送數(shù)據(jù)。這兩種方式通過焊接相應電阻選擇，如上圖4所示，焊接R3、不焊接R4為全工模式。焊接R4、不焊接R3為半工模式。RS485接口接插件采用2個RJ45插座，其中一個用于級聯(lián)設備，接口設置如下表所示[0051]
~ Ρ Ν~ 2ΡΙΝ ~3ΡΙΝ ~4ΡΙΝ ~5ΡΙΝ ~6ΡΙΝ~~7ΡΙΝ ~8ΡΙΝ~
T+~R+GND GND R1DC12V DC12V本實用新型終端的視頻輸入設備可采用常見的攝像頭，例如外形為38 X 38 mm的車載攝像頭模組，其采集實時客流視頻信息，然后向CPU的I2C接口進行輸入，CPU的該接口配置為8bit的ITR BU656接口。為了是采集效率更高，視頻輸入設備為多路，多路視頻輸入設備的實時客流視頻信息通過視頻解碼器輸入CPU進行處理，視頻解碼器則是將多路路實時客流視頻處理后以一時分復用的形式傳遞給CPU, CPU挑選每一路的有效視頻信息進行處理。本實施例中，采用視頻解碼器TW2864可實現(xiàn)四路的時分復用輸入，視頻解碼 器TW2864的輸入信號為CVBS，NTSC/PAL皆可，并且內(nèi)部集成有IObitCMOS ADS、抗混頻濾波器、梳狀濾波器、補償濾波器。與CPU連接時，視頻解碼器TW2864的VD4[7:0]接口輸出4路時分復用的視頻數(shù)據(jù)到達芬奇芯片TMS320DM6441的VPFE接口。視頻解碼器TW2864所需電源為3. 3V(27mA)/l. 8V(670mA)，因此與CPU之間需要設置電平轉(zhuǎn)換模塊進行電平轉(zhuǎn)換。視頻解碼器TW2864也可以由復位電路進行復位。本實施例中，4路視頻輸入設備的工作狀況由指示燈進行指示，以避免視頻丟失。指示燈與CPU連接，由CPU的GPIO進行控制?？刂品绞饺缦卤硭?br> GPI039第I路視頻丟失指示燈控制，“I”熄滅，“O”點亮
GPI040第2路視頻丟失指示燈控制，“I”熄滅，“O”點亮
GPI041第3路視頻丟失指示燈控制，“I”熄滅，“O”點亮
GPI042第4路視頻丟失指示燈控制，“I”熄滅，“O”點亮
GPI034設備運行燈控制，“I”熄滅，“O”點亮為了豐富本實用新型終端的功能，本實用新型中還設有對手持終端進行超聲波定位的超聲波定位模塊，超聲波定位模塊由超聲波發(fā)射電路組成，CPU將地址信息通過超聲波發(fā)送給手持終端，手持終端通過麥克風接收到超聲波信號后由內(nèi)置的客戶端軟件進行解析，從而獲得該手持終端所在位置的地址信息，超聲波定位模塊向CPU進行信息輸入，以完成定位功能。參見圖5，超聲波定位模塊由超聲波發(fā)射電路組成。超聲波發(fā)射由CPU的GPI037控制，當要發(fā)送地址信息碼時，由GPI037發(fā)出頻率為20KHz的方波，該方波信號經(jīng)過反相器驅(qū)動后供給超聲波發(fā)射頭，使其發(fā)出超聲波。超聲波發(fā)射頭型號為UCM40-T，反相器型號為74LS04。本實用新型的主旨在于，將視頻輸入設備采集的實時視頻數(shù)據(jù)向服務器進行傳輸，以使本終端的實用范圍更加廣闊，且不受限制。因此，CPU連接上連接有無線局域網(wǎng)接口模塊。本實施例中，是以USB接口的WiFi模塊與CPU上的USB接口連接實現(xiàn)的，USB接口提供的5V電源(O. 5A)與RS485芯片的5V電源共用，不受控制。實際制板時，WiFi模塊固定在PCB板上，采用USB線纜將其與主板的CPU相連這樣便于模塊的更換以及標準化軟件驅(qū)動(不因更換WiFi模塊而更換軟件)。WiFi模塊可設置狀態(tài)指示燈，通過CPU的GPIOl進行控制。在設置無線局域網(wǎng)接口模塊外，本實用新型的終端還設置了與CPU連接的以太網(wǎng)接口模塊，以實現(xiàn)有線通信。達芬奇芯片TMS320DM6441提供了 MAC功能，與PHY芯片連接即可實現(xiàn)以太網(wǎng)通信，CPU與PHY芯片為MII接口，需要進行電平轉(zhuǎn)換后進行連接。PHY芯片可采用REALTEK公司的RTL8201CP，其支持10/100M自協(xié)商、網(wǎng)線自扭功能。PHY芯片也可以由復位電路進行復位。通過以上兩種模塊設置，使得本終端同時具無線和有線兩種傳輸選擇，使得終端的適應性更加廣泛。本實用新型終端采用的達芬奇芯片TMS320DM6441上設有I2C總線，通過I2C接口可連接多種芯片。本實施例中，CPU的I2C接口上連接了一片PhilipsPCF8563實時時鐘芯片，以供CPU讀取其時鐘；一片EEPR0M，以保存一些配置信息，EEPROM的型號為24LC64，容量為32KB 片加密芯片，以防止本終端被抄襲。上述芯片由于與CPU的電平不符，皆需要通過電平轉(zhuǎn)換模塊，例如PCA9306DCT，與CPU連接。 I2C接口設備地址如下
序名稱數(shù)量操作地址
號I PCF8563" I^寫操作從地址0XA2;讀操作從地址0XA3
；^ 24LC256_ II操作從地址OXAO;讀操作從地址OXAl"
~3 TW2864 I寫操作從地址0XA4；讀操作從地址0XA5為了存儲圖片、客流數(shù)據(jù)等信息，本終端還設有與CPU連接的存儲卡，存儲卡可以選擇SD卡、MMC卡、MS卡或者TF卡。本實施例中采用了一塊容量為IGB的TF卡作為存儲卡。在對實時客流視頻信息向服務器進行傳輸?shù)耐瑫r，由于CPU上還設有模擬視頻輸出接口，通過連接顯示裝置，本終端還可以實現(xiàn)CVBS視頻輸出，進一步增強了本終端的功倉泛。本實用新型終端需要供電的接口和模塊的電源規(guī)格不同，因此電源模塊需要通過DC/DC轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換后輸出。參見圖2，電源模塊采用12V/3. 5A直流電源輸入，可直接對攝像頭進行供電，通過一個轉(zhuǎn)換器TPS5430輸出5V/1A以對USB接口和RS485接口供電，通過一個轉(zhuǎn)換器TPS5430輸出3. 3V/2. 5A，然后再將3. 3V/2. 5A分為兩路，其中一路通過轉(zhuǎn)換器TPS62420輸出I. 2V/1A或者I. 8V/1A對達芬奇芯片TMS320DM6441進行供電，另一路通過轉(zhuǎn)換器LMl117-1. 8V輸出I. 8V/2A對視頻解碼器TW2864進行供電。如圖6所示，本實用新型終端由殼體I、接口板2、CPU板3、銅螺柱4、攝像頭模組5、WIFI模塊6構成。銅螺柱4固定在殼體I的底部，攝像頭模組5設置在銅螺柱4的頂部，從整體上看即內(nèi)嵌入在殼體I中，接口板2固定在銅螺柱4的底部，CPU板3固定在攝像頭模組5上，接口板2和CPU板3呈上下方式放置，WiFi模塊5固定在接口板2上方，處于接口板2和CPU板3之間。內(nèi)嵌攝像頭模組5后避免了安裝攝像頭模組5的布線工作，一般攝像頭布線是從攝像頭到設備之間要布設的線纜包括視頻線和電源線，新的設計既節(jié)省了線纜及布線工程費用，同時攝像頭模組5的費用也會節(jié)省不少。[0066]CPU板3和接口板2通過雙排插針傳輸信號，攝像頭模組5通過線纜與CPU板3傳輸圖像信號，WIFI模塊6通過線纜與接口板3傳輸信號。接口板2與CUP板3之間主要有電源、UART信號、USB信號、以太網(wǎng)信號等，將電源和數(shù)字信號分別布置在電源接插件和信號接插件上傳輸。電源接插件排布為
權利要求1.具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于，包括 進行數(shù)據(jù)處理、傳輸、終端任務協(xié)調(diào)以及各接口控制的CPU ； 采集實時客流視頻信息并向CPU進行輸入的視頻輸入設備； 對手持終端進行超聲波定位并向CPU進行信息輸入的超聲波定位模塊； 與CPU連接向服務器發(fā)送采集到的客流視頻信息的網(wǎng)絡接口模塊； 對CPU及其他接口、模塊進行供電的電源模塊。
2.如權利要求I所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述CPU的非易失存儲器采用NOR FLASH。
3.如權利要求I所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述CPU內(nèi)設有對CPU及其他模塊進行復位的復位電路。
4.如權利要求I所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述CPU上設有RS232和RS485接口。
5.如權利要求I所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述CPU設有模擬視頻輸出接口。
6.如權利要求I所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述視頻輸入設備采用內(nèi)嵌入的方式設置在終端中。
7.如權利要求I所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述視頻輸入設備為多路，輸入信號為CVBS，視頻輸入設備和CPU之間設有可將多路視頻輸入設備采集到實時視頻信息以一路時分復用的方式輸入CPU的視頻解碼器。
8.如權利要求7所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述視頻解碼器通過電平轉(zhuǎn)換模塊與CPU連接。
9.如權利要求7所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述終端設有指示視頻輸入設備的工作情況與CPU連接的視頻輸入設備指示燈。
10.如權利要求I所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述網(wǎng)絡接口模塊，包括無線局域網(wǎng)接口模塊和以太網(wǎng)接口模塊。
11.如權利要求10所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述無線局域網(wǎng)接口模塊為WiFi模塊。
12.如權利要求I所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述電源模塊為12V直流電源輸入，通過DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出5V、3. 3V、I. 8V、I. 2V。
13.如權利要求I至12任一所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述終端設有與CPU連接的實時時鐘，所述實時時鐘與CPU通過電平轉(zhuǎn)換模塊連接。
14.如權利要求I至12任一所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述終端設有保存配置信息的EEPR0M，所述EEPROM通過電平轉(zhuǎn)換模塊與CPU連接。
15.如權利要求I至12任一所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述終端設有與CUP連接的加密芯片，所述加密芯片通過電平轉(zhuǎn)換模塊與CPU連接。
16.如權利要求I至12任一所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述終端設有用于保存圖片和客流數(shù)據(jù)，與CPU連接的存儲卡。
17.如權利要求16所述的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端，其特征在于所述存儲卡包括SD卡、MMC卡、MS卡和TF卡。
專利摘要本實用新型提供一種實時性高，數(shù)據(jù)采集精確的具有發(fā)射超聲波功能的視頻客流分析終端。該終端，包括進行數(shù)據(jù)處理、傳輸、終端任務協(xié)調(diào)以及各接口控制的CPU；視頻輸入設備；超聲波定位模塊；網(wǎng)絡接口模塊和電源模塊。本實用新型可以實時對客流情況進行視頻采集，使得客流信息的采集更為精確，通過無線局域網(wǎng)接口模塊和以太網(wǎng)接口模塊可以實現(xiàn)兩種方式將視頻客流信息傳輸?shù)椒掌?，使得本實用新型的客流終端的應用范圍更加廣闊；通過超聲波定位模塊可方便地對手持終端進行定位，豐富了終端的功能。
文檔編號G07C9/00GK202650106SQ20122027186
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者張宏俊 申請人:上海匯納網(wǎng)絡信息科技有限公司