專利名稱：人流量監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種人流量監(jiān)測(cè)裝置。主要用于商場(chǎng)、大賣(mài)場(chǎng)等人流密集流動(dòng)地區(qū)的各時(shí)段人流量信息統(tǒng)計(jì)，屬于電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)沒(méi)有在商場(chǎng)及大賣(mài)場(chǎng)等人流密集場(chǎng)所監(jiān)測(cè)人流量的裝置。中國(guó)臺(tái)灣由于有消防方面的要求，因而設(shè)有監(jiān)測(cè)人流量的裝置。但由于采用的是紅外或者射頻感應(yīng)技術(shù)，無(wú)法分清并排同時(shí)進(jìn)出或者前后密集進(jìn)出的人數(shù)。因此誤差比較大，無(wú)法滿足大賣(mài)場(chǎng)等需要分析人流數(shù)據(jù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)法分清并排進(jìn)入的人數(shù)和前后密集非接觸進(jìn)入人流量的情況而設(shè)計(jì)的一種新型人流量監(jiān)測(cè)裝置。該裝置可為商場(chǎng)、大賣(mài)場(chǎng)及相關(guān)公司的管理者提供各時(shí)段人流量的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案在相關(guān)建筑物的出入口的上下兩端采用紅外對(duì)射或者紅外反射的方式建立紅外光幕，當(dāng)人進(jìn)入的時(shí)候，會(huì)遮擋相應(yīng)數(shù)量的組成光幕的紅外線，根據(jù)遮擋的每排紅外線的數(shù)量和遮擋的紅外線是否是連續(xù)的位置為判斷進(jìn)出的人數(shù)。根據(jù)進(jìn)入每排光幕的順序，來(lái)判斷人流量的方向。紅外傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)入電子儀表裝置，根據(jù)上述原理進(jìn)行分析后得到各個(gè)時(shí)間進(jìn)入出去的人流量，在裝置上顯示出相關(guān)的數(shù)據(jù)，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)诫娔X系統(tǒng)進(jìn)行高級(jí)分析，達(dá)到了很高的準(zhǔn)確度。光幕的密度(組成光幕的傳感器的密度，也是紅外線的密度，也就是相鄰紅外線或者傳感器的距離)根據(jù)當(dāng)?shù)仄胀ㄈ说膶挾群拖到y(tǒng)要求的測(cè)量人流量的精度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其具體結(jié)構(gòu)是本裝置主要由按鍵顯示、傳感器、處理器及網(wǎng)絡(luò)通訊四個(gè)部分組成。傳感器將人流量的數(shù)據(jù)換成開(kāi)關(guān)量信號(hào)；處理器處理相關(guān)信號(hào)并轉(zhuǎn)換成人流量數(shù)據(jù)，并顯示出來(lái)；網(wǎng)絡(luò)通訊部分用來(lái)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X系統(tǒng)進(jìn)行高級(jí)分析使用；按鍵顯示部分用來(lái)完成參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示等人機(jī)交互功能。
本實(shí)用新型由于采用獨(dú)特的紅外光幕設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測(cè)人數(shù)不夠準(zhǔn)確的技術(shù)難題。具有構(gòu)思新穎、結(jié)構(gòu)合理、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的特點(diǎn)。本裝置還可以通過(guò)增加傳感器的密度來(lái)滿足對(duì)人流測(cè)量更高精度的要求。可廣泛用于商場(chǎng)、大賣(mài)場(chǎng)等人流密集流動(dòng)地區(qū)的各時(shí)段人流量的信息統(tǒng)計(jì)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型CPU整體電路原理圖。
圖3是網(wǎng)絡(luò)通訊部分的電路原理圖。
圖4是按鍵部分的電路原理圖。
圖5是電源部分的電路原理圖。
圖6是本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖。
圖7是本實(shí)用新型安裝及測(cè)量的示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本裝置主要由按鍵顯示、傳感器、處理器及網(wǎng)絡(luò)通訊四個(gè)部分組成。傳感器將人流量的數(shù)據(jù)換成開(kāi)關(guān)量信號(hào)；處理器處理相關(guān)信號(hào)并轉(zhuǎn)換成人流量數(shù)據(jù)，并顯示出來(lái)；網(wǎng)絡(luò)部分用來(lái)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X系統(tǒng)進(jìn)行高級(jí)分析使用；按鍵顯示部分用來(lái)完成參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示等人機(jī)交互功能。
處理器是核心部分，具有完成所有運(yùn)算通訊采集數(shù)據(jù)等功能。處理器部分的CPU采用89系列的89C55，并同62256(RAM)、24C64(EEPROM)、813L(看門(mén)狗)、74HC573(鎖存器)等構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，顯示，網(wǎng)絡(luò)通訊等功能控制。
傳感器部分將紅外光幕信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳遞給處理器部分分析使用。光電傳感器將紅外光的通斷信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的通斷變化，經(jīng)過(guò)光電隔離后，由EPM128對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后由標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序供給處理去系統(tǒng)讀取。處理器系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得到人流量的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)顯示部分顯示出來(lái)，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞給其它系統(tǒng)。
參照?qǐng)D2-4，SPE1-SPE16是組成一排光幕的光電傳感器(圖2)，SPE17-SP32組成另一排光幕。光電傳感器的電源為直流10-30V，當(dāng)光電傳感器的紅外光束被遮住后，光電傳感器的輸出會(huì)發(fā)生變化，表示相應(yīng)位置有物體通過(guò)。光電傳感器得傳感器輸入信號(hào)(Net標(biāo)號(hào)為DII-DI32分別接在端子X(jué)T-L1，XT-L2，XT-R1，XT-R2)接入光電耦合器(元件號(hào)J1-J8)以實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換和隔離作用。耦合后的信號(hào)進(jìn)入EPM7128(Altera公司的CPLD芯片，元件號(hào)U1)進(jìn)行簡(jiǎn)單的濾波處理后，由CPU(Winbond公司的89C55，元件號(hào)D1)按照讀取外部RAM(例如62256)的時(shí)序讀取傳感器數(shù)據(jù)(EPM7128的邏輯功能由VHDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，EPM7128可以通過(guò)XT-ISP實(shí)現(xiàn)ISP和IAP)。讀取到原始數(shù)據(jù)后，CPU按照被遮斷的光電傳感器的數(shù)量以及被遮斷的傳感器是否物理上是連續(xù)的位置來(lái)判斷進(jìn)出的人數(shù)，按照觸發(fā)兩排光幕的順序判斷進(jìn)入或出去，得到最后的人流量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以通過(guò)LCD屏幕顯示，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊，傳輸?shù)狡渌到y(tǒng)進(jìn)行處理。
LCD屏幕由CPU直接驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)端子X(jué)T-LCD連接液晶屏19264，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示。
網(wǎng)絡(luò)通訊部分有兩部分，分別是通過(guò)Max232(元件號(hào)圖3U1)芯片實(shí)現(xiàn)RS232接口通訊和通過(guò)光電耦合器6N137(元件號(hào)圖3URXD，UCON，UTXD)以及Max487E(圖3 U485)芯片實(shí)現(xiàn)隔離RS485通訊(參照?qǐng)D3)。網(wǎng)絡(luò)通訊部分通過(guò)端子ComSip來(lái)同CPU(圖2)進(jìn)行連接。ComSip接收CPU板的通訊控制信號(hào)，并且轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)RS232和RS485信號(hào)進(jìn)行通訊。T232和T485分別是RS232和RS485的通訊端子。
按鍵部分(參照?qǐng)D4)的核心是ZLG7290，該芯片獲得按鍵(元件標(biāo)號(hào)K1-K6)的狀態(tài)后，通過(guò)I2C總線傳遞給CPU(ZLG7290的SDA和SCL引腳連接到端子X(jué)T-IIC用以同CPU線路板(圖2)的XT-IIC進(jìn)行對(duì)應(yīng)聯(lián)接，以同CPU按照I2C總線協(xié)議進(jìn)行通訊，完成參數(shù)的設(shè)定和畫(huà)面切換等相應(yīng)的功能。
參照?qǐng)D5，電源部分，兩個(gè)相互隔離的24V電源，通過(guò)端子X(jué)T-PSIN輸入，一組24V電源通過(guò)濾波器F1送入電源變換芯片LM2575輸出5V電源，再通過(guò)濾波器F2輸出5V電源VCC，這路電源供給系統(tǒng)的CPU等和新芯片的能量，所以需要較好的濾波，以提高抗干擾能力。另一組24V電源，直接通過(guò)電源變換芯片LM25756(元件號(hào)V24)，變換成供隔離485總線使用的同VCC隔離的5V電源。這兩組電源通過(guò)端子X(jué)T-PSOUT輸出，供系統(tǒng)使用。
參照?qǐng)D6、圖7，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，人首先遮住的是傳感器2，然后觸發(fā)的是傳感器1，出去的時(shí)候首先觸發(fā)的是傳感器1，然后是傳感器2，這樣就可以根據(jù)觸發(fā)的順序，來(lái)確定是進(jìn)入還是出去。圖中所示的組成光幕的紅外傳感器采用紅外反射的方法實(shí)現(xiàn)。也就是傳感器頭發(fā)射紅外線，通過(guò)對(duì)應(yīng)的發(fā)射板反射回該傳感器，當(dāng)人或物體經(jīng)過(guò)的時(shí)候光路被阻斷，傳感器的輸出信號(hào)變化。采用紅外對(duì)射傳感器也可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。這種情況下，圖中反射板位置放置紅外發(fā)射頭，傳感器的位置放置只具有接收功能的紅外傳感頭，這樣當(dāng)人或者物體經(jīng)過(guò)的時(shí)候，阻斷光路，導(dǎo)致傳感器的輸出發(fā)生變化。多個(gè)光電傳感器一起，組成具有一定密度的紅外光幕。
實(shí)現(xiàn)原理整個(gè)裝置的核心是人流量的計(jì)算，并且要保證得到比較高的精度，這部分的實(shí)現(xiàn)要依靠對(duì)光電傳感的數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)。人流量主要有兩方面的信息，一是進(jìn)出的方向，就是判斷過(guò)門(mén)的人是進(jìn)去還是出來(lái)；二是進(jìn)出人的數(shù)量。每個(gè)門(mén)安裝有兩排經(jīng)外傳感器，可以采用對(duì)射或者反射的方式，構(gòu)成紅外光幕。根據(jù)人觸發(fā)兩排紅外光幕的傳感器的順序，可以判斷進(jìn)出的方向。判斷進(jìn)出的人的數(shù)量是根據(jù)人觸發(fā)的每排的傳感器的數(shù)量和觸發(fā)的傳感器的位置是否連續(xù)來(lái)判斷的。如果觸發(fā)的傳感器位置不連續(xù)，則是不同的進(jìn)出組；連續(xù)則是一個(gè)進(jìn)(出)組。如圖7中所示的就是兩個(gè)組。同一個(gè)進(jìn)(出)組根據(jù)每排傳感器的被遮斷傳感器的數(shù)量，以及本地的平均成年人的身體寬度，就可以判斷進(jìn)出人的數(shù)量。如果需要更高的精度，可以通過(guò)加大傳感器排列密度來(lái)實(shí)現(xiàn)，不過(guò)按照一般的要求，正常成年人的寬度在30-60cm之間，每隔30cm一個(gè)的傳感器排列密度可以達(dá)到要求。
如圖中所示的情況，左面一組遮斷光幕中的兩個(gè)傳感器，為一個(gè)人通過(guò)，右邊遮斷四個(gè)傳感器，為兩個(gè)人通過(guò)。如果當(dāng)?shù)爻赡耆梭w型過(guò)窄，或是要求更高的精度，可以通過(guò)加大光幕的密度來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果體型過(guò)寬，或者前后進(jìn)入(或者出去)的人貼在一起沒(méi)有空隙，會(huì)有一定的誤差。
權(quán)利要求1.一種人流量監(jiān)測(cè)裝置，主要由按鍵顯示、傳感器、處理器及網(wǎng)絡(luò)通訊四個(gè)部分組成，其特征在于由紅外傳感器構(gòu)成紅外光幕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人流量監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的紅外光幕分前后兩排設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人流量監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的紅外光幕傳感器輸出信號(hào)與光電耦合器相連，耦合后的信號(hào)進(jìn)入EPM7128，EPM7128與CPU相連，讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。
專利摘要一種人流量監(jiān)測(cè)裝置，主要由按鍵顯示、傳感器、處理器及網(wǎng)絡(luò)通訊四個(gè)部分組成。傳感器將人流量的數(shù)據(jù)換成開(kāi)關(guān)量信號(hào)；處理器處理相關(guān)信號(hào)并轉(zhuǎn)換成人流量數(shù)據(jù)，并顯示出來(lái)；網(wǎng)絡(luò)部分用來(lái)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X系統(tǒng)進(jìn)行高級(jí)分析使用；按鍵顯示部分用來(lái)完成參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示等人機(jī)交互功能。其技術(shù)要點(diǎn)是由紅外傳感器構(gòu)成的紅外光幕。本實(shí)用新型由于采用獨(dú)特的紅外光幕設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測(cè)人數(shù)不夠準(zhǔn)確的技術(shù)難題。具有構(gòu)思新穎、結(jié)構(gòu)合理、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的特點(diǎn)?？蓮V泛用于商場(chǎng)、大賣(mài)場(chǎng)等人流密集流動(dòng)地區(qū)的各時(shí)段人流量的信息統(tǒng)計(jì)。
文檔編號(hào)G06M1/272GK2747643SQ20042011346
公開(kāi)日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者郝名 申請(qǐng)人:郝名