RU102414U1 - DEVICE FOR COUNTING PASSENGER FLOW - Google Patents

Abstract

1. Устройство для подсчета пассажиропотока, включающее средство счета и регистрации объекта, детекторы объекта и блок питания, отличающееся тем, что детектор объекта содержит два датчика изображения, предназначенные для восприятия светового изображения объекта и преобразования его в цифровой код, каждый из которых содержит матрицу пиксельных датчиков, таймер, строчный драйвер, АЦП четных строк, АЦП нечетных строк, интерфейс управления, модуль конечной обработки, а средство счета и регистрации объекта содержит процессор, выходы таймеров подключены общей шиной к первому входу процессора, выходы интерфейсов управления подключены ко второму входу процессора, выходы модулей конечной обработки подключены соответственно к третьему и четвертому входам процессора, пятый выход которого двунаправленным каналом подключен к первому входу интерфейса RS-485, а шестой вход процессора подключен к первому входу модуля цифровых входов/выходов, датчики изображения, процессор, интерфейс RS-485, модуль цифровых входов/выходов общей шиной подключены к выходу преобразователя входного напряжения бортовой сети. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что входное напряжение преобразователя составляет 9-40 В. 1. A device for calculating passenger traffic, including a means for counting and registering an object, object detectors and a power supply unit, characterized in that the object detector contains two image sensors designed to perceive a light image of an object and convert it into a digital code, each of which contains a matrix of pixel sensors, timer, line driver, ADC of even lines, ADC of odd lines, control interface, final processing module, and the means for counting and registering an object contains a processor, the outputs of the timers are connected by a common bus to the first input of the processor, the outputs of the control interfaces are connected to the second input of the processor, the outputs of the final processing modules are connected, respectively, to the third and fourth inputs of the processor, the fifth output of which is bi-directionally connected to the first input of the RS-485 interface, and the sixth input of the processor is connected to the first input of the digital input / output module, image sensors, processor, RS-485 interface , digit modulus The new inputs / outputs are connected by a common bus to the output of the on-board network input voltage converter. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the input voltage of the converter is 9-40 V.

Description

Полезная модель относится к средствам обеспечения учета и анализа количества объектов находящихся в контролируемой зоне, пересекающих ее и, в частности, может быть использована в составе систем мониторинга транспорта на основе ГЛОНАСС/GPS телеметрии для определения количества пассажиров, перевезенных за смену, прогнозирования и планирования пассажиропотока на общественном транспорте на основе полученных данных, а также для изучения определенного маршрута на предмет загруженности по часам и суткам с целью эффективного использования городского пассажирского транспорта. Предлагаемая устройство также может быть использовано на стадионах, в государственных и детских учреждениях, учебных заведениях, культурно-развлекательных объектах, торговых центрах.The utility model relates to the means of accounting and analysis of the number of objects located in a controlled area crossing it and, in particular, can be used as part of transport monitoring systems based on GLONASS / GPS telemetry to determine the number of passengers transported per shift, forecasting and planning passenger flow by public transport on the basis of the data obtained, as well as to study a specific route for traffic by hours and days in order to effectively use 's urban passenger transport. The proposed device can also be used in stadiums, in state and children's institutions, educational institutions, cultural and entertainment facilities, shopping centers.

Большинство известных устройств для подсчета объектов, попадающих в контролируемую зону основаны на регистрации отраженного от объекта инфракрасного излучения (JP 6176221, G07C 9/00, 1994-06-24) /1/, (RU 39418, 26-03-2004) /2/, (RU 2355032, 10-05-2009) /3/, (RU 2304809, 20-08-2007) /4/.Most of the known devices for counting objects falling into the controlled area are based on registration of infrared radiation reflected from the object (JP 6176221, G07C 9/00, 1994-06-24) / 1 /, (RU 39418, 26-03-2004) / 2 /, (RU 2355032, 10-05-2009) / 3 /, (RU 2304809, 20-08-2007) / 4 /.

Зависимость амплитуды отраженного инфракрасного излучения от цвета и материала объекта, приводит к снижению помехоустойчивости. Возможность засветки приемника ИК-излучения сторонними источниками и отсутствие задания зоны контроля приводит к снижению точности подсчета объектов.The dependence of the amplitude of the reflected infrared radiation on the color and material of the object leads to a decrease in noise immunity. The possibility of illumination of the infrared radiation receiver by third-party sources and the lack of setting the control zone leads to a decrease in the accuracy of counting objects.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является система учет потока пассажиров (RU 2304809, 20-08-2007) /4/, принимаемая за прототип. Повышение точности подсчета количества пассажиров, обеспечение контроля над несанкционированными действиями персонала и эффективное использование компьютера для получения объективного и наглядного результата анализа пассажиропотока. Система учета и анализа потока пассажиров и посетителей состоит из центра обработки, расположенного на диспетчерском пункте, куда входит компьютер со специальным программным обеспечением и счетчика-регистратора, установленного в кабине водителя транспортного средства и связанного при помощи кабельной системы с инфракрасными датчиками, установленными над каждой дверью пассажирского салона. Инфракрасные датчики подсчитывают количество входящих/выходящих пассажиров и передают эту информацию счетчику-регистратору по кабелю. Устройство-прототип включает следующие признаки, общие с заявляемой полезной моделью:The closest in technical essence to the claimed utility model is a system of accounting for the flow of passengers (RU 2304809, 20-08-2007) / 4 /, taken as a prototype. Improving the accuracy of counting the number of passengers, ensuring control over unauthorized actions of personnel and efficient use of a computer to obtain an objective and visual result of the analysis of passenger traffic. The system of accounting and analysis of the flow of passengers and visitors consists of a processing center located at the control room, which includes a computer with special software and a counter-recorder installed in the driver’s cab and connected via a cable system with infrared sensors installed above each door passenger compartment. Infrared sensors count the number of incoming / outgoing passengers and transmit this information to the counter-recorder via cable. The prototype device includes the following features common with the claimed utility model:

1. назначение;1. purpose;

2. средство счета и регистрации объекта;2. facility account and registration facility;

3. детекторы объекта;3. object detectors;

4. блок питания.4. power supply.

Недостатки прототипа состоят в следующем:The disadvantages of the prototype are as follows:

- низкая помехоустойчивость, обусловленная зависимостью амплитуды отраженного инфракрасного излучения от цвета и материала объекта;- low noise immunity due to the dependence of the amplitude of the reflected infrared radiation on the color and material of the object;

- низкая точность подсчета объектов, обусловленная возможностью засветки приемника ИК-излучения сторонними источниками и отсутствием регулирования зоны контроля.- low accuracy of counting objects, due to the possibility of illumination of the infrared radiation receiver by third-party sources and the lack of regulation of the control zone.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение помехоустойчивости, за счет исключения измерения амплитуды отраженного инфракрасного излучения, зависящей от цвета и материала объекта и повышения точности за счет коррекции яркости и контрастности изображения и возможности регулирования зоны контроля объекта.The technical result of the claimed utility model is to increase noise immunity, by eliminating the measurement of the amplitude of reflected infrared radiation, which depends on the color and material of the object, and increasing accuracy by correcting the brightness and contrast of the image and the possibility of adjusting the control zone of the object.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для подсчета пассажиропотока включает средство счета и регистрации объекта, детекторы объекта, блок питания, и вычисляет высоту объекта по массивам данных данных полученных от детекторов объекта.The specified technical result is achieved in that the device for counting passenger flow includes means for counting and registering the object, object detectors, a power supply, and calculates the height of the object from the data arrays of data received from the object detectors.

Согласно полезной модели детектор объекта содержит два датчика изображения, предназначенные для восприятия светового изображения объекта и преобразования его в цифровой код, каждый из которых содержит матрицу пиксельных датчиков, таймер, строчный драйвер, АЦП четных строк, АЦП нечетных строк, интерфейс управления, модуль конечной обработки, а средство счета и регистрации объекта содержит процессор, выходы таймеров подключены общей шиной к первому входу процессора, выходы интерфейсов управления, подключены ко второму входу процессора, выходы модулей конечной обработки подключены соответственно к третьему и четвертому входам процессора, пятый выход которого двунаправленным каналом подключен к первому входу интерфейса RS-485, а шестой вход процессора подключен к первому входу модуля цифровых входов/выходов. Датчики изображения, процессор, интерфейс RS-485, модуль цифровых входов/выходов общей шиной подключены к выходу преобразователя входного напряжения бортовой сети.According to a utility model, an object detector contains two image sensors designed to perceive a light image of an object and convert it into a digital code, each of which contains a matrix of pixel sensors, a timer, a line driver, ADCs for even lines, ADCs for odd lines, control interface, final processing module and the means of counting and registering the object contains a processor, the outputs of the timers are connected by a common bus to the first input of the processor, the outputs of the control interfaces are connected to the second input of the processor, the outputs of the final processing modules are connected respectively to the third and fourth inputs of the processor, the fifth output of which is connected by a bi-directional channel to the first input of the RS-485 interface, and the sixth input of the processor is connected to the first input of the digital input / output module. Image sensors, a processor, an RS-485 interface, a digital bus I / O module are connected to the output of the on-board network input voltage converter.

В частном случае выполнения входное напряжение преобразователя составляет 9-40 В.In the particular case of execution, the input voltage of the converter is 9-40 V.

Сущность полезной модели поясняется фигурами чертежей.The essence of the utility model is illustrated by the figures of the drawings.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для подсчета пассажиропотока.Figure 1 shows a functional diagram of a device for counting passenger traffic.

На фиг.2 показано положение объекта в процессе его учета.Figure 2 shows the position of the object in the process of its accounting.

На фиг.3 показан на координатной плоскости объект полученный с первого датчика изображения.Figure 3 shows the object obtained from the first image sensor on the coordinate plane.

На фиг.4 показан на координатной плоскости тот же объект полученный со второй датчика изображения.Figure 4 shows on the coordinate plane the same object obtained from the second image sensor.

На фиг.5 показано на координатной плоскости совмещенное изображение объекта полученное с первого и второго датчиков изображения.Figure 5 shows on the coordinate plane a combined image of an object obtained from the first and second image sensors.

Устройство для подсчета пассажиропотока (фиг.1) содержит два датчика изображения 1 и 2, предназначенные для восприятия светового изображения объекта и преобразования его в цифровой код. Датчик изображения 1 содержит матрицу пиксельных датчиков 3, таймер 4, строчный драйвер 5, АЦП четных строк 6, АЦП нечетных строк 7, интерфейс управления 8, выполненный на I2C, модуль конечной обработки 9. Датчик изображения 2 аналогично содержит матрицу пиксельных датчиков 10, таймер 11, строчный драйвер 12, АЦП четных строк 13, АЦП нечетных строк 14, интерфейс управления 15, выполненный на I2C, модуль конечной обработки 16. Выходы таймеров 4, 11 подключены общей шиной к первому входу процессора 17, выполненного на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС), выходы интерфейсов управления 8, 15 подключены ко второму входу процессора 17. Выходы модулей конечной обработки 9, 16 подключены соответственно к третьему и четвертому входам процессора 17, пятый выход которого двунаправленным каналом подключен к первому входу модуля цифровых входов/выходов 18, а шестой вход процессора 17 подключен к первому входу интерфейса 19.A device for counting passenger traffic (figure 1) contains two image sensors 1 and 2, designed to perceive a light image of the object and converting it into a digital code. Image sensor 1 contains a matrix of pixel sensors 3, a timer 4, a line driver 5, an ADC of even lines 6, an ADC of odd lines 7, a control interface 8 made on I2C, a final processing module 9. Image sensor 2 likewise contains a matrix of pixel sensors 10, a timer 11, the line driver 12, the ADC of the even lines 13, the ADC of the odd lines 14, the control interface 15, made on I2C, the final processing module 16. The outputs of the timers 4, 11 are connected by a common bus to the first input of the processor 17, made on a programmable logic integrated circuit e (FPGA), the outputs of the control interfaces 8, 15 are connected to the second input of the processor 17. The outputs of the final processing modules 9, 16 are connected respectively to the third and fourth inputs of the processor 17, the fifth output of which is connected by a bi-directional channel to the first input of the digital input / output module 18 , and the sixth input of the processor 17 is connected to the first input of the interface 19.

Датчики изображения 1, 2, процессор 17, интерфейс 19, модуль цифровых входов/выходов 18 общей шиной подключены к выходу преобразователя входного напряжения 20 бортовой сети.Image sensors 1, 2, processor 17, interface 19, digital input / output module 18 are connected by a common bus to the output of the input voltage converter 20 of the on-board network.

Устройство для подсчета пассажиропотока устанавливается как показано на фиг.2 над контролируемым объектом при этом датчики изображения должны быть направлены на объект в контролируемой зоне.A device for counting passenger traffic is installed as shown in figure 2 above the controlled object, while the image sensors should be directed to the object in the controlled area.

При включении бортового источника питания преобразователь входного напряжения 20 преобразует входное напряжение постоянного тока 9-40 В в выходное напряжение 1,5-5 В для питания узлов устройства. Процессор 17 запускает таймеры 4 и 11, которые синхронизируют работу строчных драйверов 5, 12, задающих режим работы матриц пиксельных датчиков 3, 10, непосредственно воспринимающих световое изображение объектов попадающих в контролируемую зону. Полученное изображение объекта в АЦП четных строк 6, 13 и в АЦП нечетных строк 7, 14 преобразуется из аналогового сигнала в цифровой. Оцифрованные сигналы в модулях конечной обработки 9, 16 изменяется по заданной программе по уровню яркости и контрастности, и параллельным шинам данных поступают на процессор 17, в котором восстанавливается объемное изображение объекта. Объемное изображение объекта представляет собой массив трехмерных значений высоты каждого объекта, полученных с матриц пиксельных датчиков 3, 10. При сравнении текущих массивов объемных изображений объектов с предыдущими массивами объемных изображений в процессоре 17 программно фиксируется момент входа объекта в контролируемую зону и момент выхода из нее и осуществляется учет количества объектов. Из фиг.3 видно, что изображение объекта, сформированное датчиком изображения 1 расположено левее того же объекта изображенного на фиг.4, сформированного датчиком изображения 2. При сравнении массивов данных от датчиков изображений 1, 2 в процессоре 17 происходит наложение массивов данных один на другой (фиг.5) и вычисляют высоту объекта h=Δx*K, где Δx - расстояние между осями a и b, проходящими через центр объекта, находящегося в разных массивах, K - поправочный коэффициент, зависящий от высоты установки устройства и расстояния между датчиками изображения. В конкретном примере выполнения процессор 17 сравнивает массивы данных с датчиков изображения 1, 2 с частотой 24 кадра/с., что достаточно для достоверной регистрации прохождения контролируемой зоны объектом. Устройство для подсчета пассажиропотока программируют в соответствии с заданными условиями эксплуатации. При этом задают минимальную высоту h объектов, подлежащих подсчету в заданной зоне контроля.When you turn on the on-board power source, the input voltage converter 20 converts the input DC voltage of 9-40 V into an output voltage of 1.5-5 V to power the nodes of the device. The processor 17 starts the timers 4 and 11, which synchronize the operation of the line drivers 5, 12, setting the mode of operation of the matrix of pixel sensors 3, 10, directly perceiving a light image of objects falling into the controlled area. The resulting image of the object in the ADC of even lines 6, 13 and in the ADC of odd lines 7, 14 is converted from an analog signal to a digital one. The digitized signals in the final processing modules 9, 16 are changed according to a given program in terms of brightness and contrast, and parallel data buses are fed to the processor 17, in which the three-dimensional image of the object is restored. The volumetric image of the object is an array of three-dimensional values of the height of each object obtained from the matrix of pixel sensors 3, 10. When comparing the current arrays of volumetric images of objects with previous arrays of volumetric images in the processor 17, the moment the object enters the controlled area and the moment it leaves it are programmed counting the number of objects. Figure 3 shows that the image of the object formed by the image sensor 1 is located to the left of the same object shown in figure 4, formed by the image sensor 2. When comparing the data arrays from the image sensors 1, 2 in the processor 17, the data arrays are superimposed on top of one another (Fig. 5) and calculate the height of the object h = Δx * K, where Δx is the distance between the axes a and b passing through the center of the object located in different arrays, K is the correction factor depending on the installation height of the device and the distance between the image sensors zheniya. In a specific embodiment, the processor 17 compares the data arrays from the image sensors 1, 2 with a frequency of 24 frames / s, which is sufficient for reliable registration of the passage of the controlled zone by the object. The device for calculating the passenger flow is programmed in accordance with the specified operating conditions. In this case, the minimum height h of the objects to be counted in a given control zone is set.

Изготовлен опытный образец устройства для подсчета пассажиропотока и опробирован на автобусном маршруте г.Новочеркасска. Устройство закрепляли на потолке автобуса в контролируемой зоне входной двери. В результате проверки была получена точность подсчета пассажиров 96%, что на 26% больше по сравнению с устройством, использующим инфракрасный датчик ООО «Компания ПромСервис», у которого точность подсчета составила 70%.A prototype of a device for calculating passenger traffic was manufactured and tested on the bus route of Novocherkassk. The device was mounted on the ceiling of the bus in the controlled area of the front door. As a result of the check, the passenger counting accuracy was 96%, which is 26% more compared to a device using an infrared sensor of PromService Company LLC, whose calculation accuracy was 70%.

Источники информации:Information sources:

1. JP 6176221, G07C 9/00, 1994-06-24.1. JP 6176221, G07C 9/00, 1994-06-24.

2. RU 39418, G07C 9/00, 26-03-2004.2. RU 39418, G07C 9/00, 03/26/2004.

3. RU 2355032, G07C 9/00, 10-05-2009.3. RU 2355032, G07C 9/00, 10-05-2009.

4. RU 2304809, G07C 9/00, 20-08-2007.4. RU 2304809, G07C 9/00, 20-08-2007.

Claims (2)

1. Устройство для подсчета пассажиропотока, включающее средство счета и регистрации объекта, детекторы объекта и блок питания, отличающееся тем, что детектор объекта содержит два датчика изображения, предназначенные для восприятия светового изображения объекта и преобразования его в цифровой код, каждый из которых содержит матрицу пиксельных датчиков, таймер, строчный драйвер, АЦП четных строк, АЦП нечетных строк, интерфейс управления, модуль конечной обработки, а средство счета и регистрации объекта содержит процессор, выходы таймеров подключены общей шиной к первому входу процессора, выходы интерфейсов управления подключены ко второму входу процессора, выходы модулей конечной обработки подключены соответственно к третьему и четвертому входам процессора, пятый выход которого двунаправленным каналом подключен к первому входу интерфейса RS-485, а шестой вход процессора подключен к первому входу модуля цифровых входов/выходов, датчики изображения, процессор, интерфейс RS-485, модуль цифровых входов/выходов общей шиной подключены к выходу преобразователя входного напряжения бортовой сети.1. A device for counting passenger traffic, including means for counting and registering an object, object detectors and a power supply, characterized in that the object detector contains two image sensors for sensing a light image of the object and converting it into a digital code, each of which contains a pixel matrix sensors, a timer, a line driver, ADCs for even lines, ADCs for odd lines, a control interface, a final processing module, and the facility’s counting and registration tool contains a processor, timer outputs connected by a common bus to the first input of the processor, the outputs of the control interfaces are connected to the second input of the processor, the outputs of the final processing modules are connected respectively to the third and fourth inputs of the processor, the fifth output of which is connected via a bi-directional channel to the first input of the RS-485 interface, and the sixth input of the processor is connected to the first input of the digital input / output module, image sensors, processor, RS-485 interface, the digital input / output module by a common bus are connected to the output of the input voltage converter Iya onboard network. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что входное напряжение преобразователя составляет 9-40 В.

2. The device according to claim 1, characterized in that the input voltage of the Converter is 9-40 V.