CN205722026U - 一种用在客流量统计中的apd激光探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用在客流量统计中的APD激光探测装置，包括：温度补偿电路、APD探测器、前放电路、主放电路，APD探测器探测激光后转换成电信号，经过前放电路使微弱的电信号进行第一级放大，输送至主放电路；主放电路使电信号进一步放大，对信号进行滤波，整形送出标准的电信号，供后续处理单元处理；温度补偿电路在温度发生变化时，通过补偿APD的高压电平，使APD始终处在理想的工作状态。本实用新型结构设计合理，实现对客流量的准确统计。本实用新型采用APD探测器配合激光发射装置进行客流统计，大大提高准确率。

Description

一种用在客流量统计中的APD激光探测装置

技术领域

本实用新型涉及激光探测技术领域，具体的，涉及一种用在客流量统计中的APD激光探测装置。

背景技术

目前客流统计采用的红外和可见光相机技术来进行客流的统计，但是这两种统计方式均存在准确率低，成本高等特点，并未大规模推广。

经检索，申请号为CN201110412776.0的中国专利申请，该申请公开一种基于激光测距的客流统计方法和装置，包括：激光扫描仪按照设定的采样周期向行人的通道面发射激光束，接收从所述通道面反射回的反射光束中的包含反射物的位置信息的数据包，通过对数据包进行解析获取所述反射物的坐标数据；根据所述反射物的坐标数据和设定的判定阈值，判断所述反射物为行人；根据所述激光扫描仪在同一个采样周期中接收到的一组数据包中包含的行人的坐标数据对应的凸曲线的数量和相邻采样周期中接收到的不同组数据包中包含的行人的坐标数据之间的差别来区分一个个的行人，进行客流量统计。

申请号为CN201110219594.1的中国专利申请，该发明提供了一种激光客流检测方法和装置，包括:在距地面固定高度的水平面内，移动垂直二维激光从三维空间区域一端至另一端来回进行扫描,获得各激光扫描截面信息；将所获取的各激光扫描截面信息进行拼接，得到三维空间区域的拼接截面信息；分析所得到的拼接截面信息,得到客流信息。

上述的专利采用三维空间建模实现了对客流的的统计，需要空间移动机构从三维空间区域的一段至另一端来回进行扫描，不利于推广。

APD(雪崩光电二极管)激光探测在测距机、激光告警等各个领域中均发挥了重大作用，但是针对客流统计领域内还未见到报道。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用在客流量统计中的 APD激光探测装置，该装置采用高灵敏度APD探测器探测激光回波信号来准确统计客流量，具有结构小巧、功耗低、成本低的特点。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种用在客流量统计中的APD激光探测装置，包括：APD探测器、前放电路、主放电路和温度补偿电路，其中：

所述APD探测器，探测从行人反射回来的激光后，转换成电信号并输出至所述前放电路；

所述前放电路，对所述APD探测器输出的电信号进行第一级放大，放大后输出至所述主放电路；

所述主放电路，对所述前放电路输出的第一级放大后的电信号进一步放大，并对信号进行滤波、整形送出标准的电信号，供后续处理用；

所述温度补偿电路，用于在温度发生变化时进行补偿，使APD探测器始终处在理想的工作状态。

优选地，所述的温度补偿电路为偏置高压补偿电路，在温度发生变化时，该电路通过补偿APD探测器的APD(雪崩光电二极管)的高压电平，使APD探测器始终处在理想的工作状态。

优选地，所述的APD探测器设有增加噪声抑制和增益控制电路，以提高检测灵敏度。

优选地，所述的前放电路设有直流消除电路，所述APD探测器输出的电信号通过所述直流消除电路滤除光电电流的直流部分，得到一个可测量的差分电压。

优选地，所述的主放电路由一系列连续的放大器组成，对前放电路输出的可测量的差分电压进行连续的、高增益的电压放大，直到达到所要求的信号幅值。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型采用的激光直接发射，并用APD接收激光方式实现对客流的统计，不需要从三维空间区域的一段至另一端来回进行扫描，因此节省了空间移动机构，更利于推广。

目前APD激光探测模块的应用还未涉及到客流统计领域，而采用红外和可见光相机统计的准确率较低。本实用新型采用APD探测器配合激光发射装置进行客流统计，大大提高准确率。本实用新型采用大光敏面高灵敏度(-50dBm)的APD探测器对客流中的人员能够准确探测，准确率达到了95％以上，距离精度达到5cm。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型装置组成框图；

图中：APD探测器1、前放电路2、主放电路3、温度补偿电路4。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种用在客流量统计中的APD激光探测装置，该装置配合激光发射装置使用，激光发射装置发射激光到行人身上，APD激光探测装置进行探测。

具体地，所述的APD激光探测装置包括：APD探测器1、前放电路2、主放电路3、温度补偿电路4；所述APD探测器的输入端接受光信号，同时连接温度补偿电路；所述APD探测器的输出端连接前放电路的输入端，前放电路的输出端连接主放电路的输入端，主放电路的输出端连接到后续处理设备，其中：

所述APD探测器1，探测从行人反射回来的激光后，转换成电信号并输出至所述前放电路2；

所述前放电路2，对所述APD探测器1输出的电信号进行第一级放大，放大后输出至所述主放电路3；

所述主放电路3，对所述前放电路2输出的第一级放大后的电信号进一步放大，并对信号进行滤波、整形送出标准的电信号，供后续处理用；

所述温度补偿电路4，用于在温度发生变化时进行补偿，使APD探测器1始终处在理想的工作状态。

在一实施例中，所述的温度补偿电路4为偏置高压补偿电路，在温度发生变化时，该电路通过补偿APD探测器的APD的高压电平，使APD探测器始终处在理想的工作状态。所述的温度补偿电路4采用温度补偿雪崩管偏压技术，使雪崩管的偏置电压随环境温度的变化而改变，以保持整个接收信道的信噪比处于比较理想的状态。

在一实施例中，所述的APD探测器1，采用国内成熟的器件，其响应频段为400～1100nm。

在一实施例中，所述的APD探测器1进一步设有增加噪声抑制和增益控制电路，以提高检测灵敏度。

在一实施例中，所述的前放电路2设有直流消除电路，所述APD探测器1输出的电信号通过所述直流消除电路滤除光电电流的直流部分，得到一个可测量的差分电压。

所述的可测量的差分电压为通过直流消除电路滤除光电电流的直流部分，给出的一个真正的差分电压，从而整个APD激光探测装置信号的接收部分就不再受直流背景光的影响，而且减少了脉冲宽度的畸变。所述的主放电路3将前放电路2输出的比较小的可测量的差分电压转变成所需要的标准的PECL电平。

在一实施例中，所述的主放电路3由一系列连续的放大器组成，对前放电路2输出的可测量的差分电压进行连续的、高增益的电压放大，直到达到所要求的信号幅值。

上述装置的工作过程如下：

1、***自检

在工作前，对整个装置进行自检，若自检异常，则给出故障指示，提供报警信息；

2、APD探测器1接收到激光信号，进行光电转换，使激光信号转换成电信号，并把转换后的电信号输出给前放电路；

4、前放电路将APD探测器1输出的电信号进行第一级放大，并输送给主放电路；

5、主放电路将经前放电路第一级放大的电信号进一步放大，输出标准的电信号，供后续处理设备处理；

6、当周围温度发生变化、超过APD探测器1的APD要求的自身温度时，温度补偿电路开始工作，使APD的工作电压始终去匹配所在的温度，使APD探测器1始终工作在理想的状态；

7、配合其他电路或设备计算目标的距离信息和数量信息。

在另一实施例中，本实用新型APD激光探测装置与高重频激光发射装置配合使用，采用高重频激光器发射，本实用新型APD激光探测装置探测从行人反射的激光，测量过程中通过计算激光的飞行时间和数量，进行客流统计。该实施例中的高重频激光发射装置可以包括：LD激光器，所述LD激光器的输入端连接LD驱动部件、LD温控部件的输出端，所述LD激光器输出端连接LD准直部件的输入端；所述LD驱动部件将标准的TTL信号输出到所述LD激光器；所述LD激光器发射激光，激光通过所述LD准直部件发射到行人上，LD温控部件用于使LD激光器始终保持在一温度范围内。

本实用新型节省了空间移动机构，有利于推广，采用高灵敏度APD探测器探测 激光回波信号来统计客流量，具有结构小巧、功耗低，成本低的特点，且APD探测器对客流中的人员能够准确探测，准确率达到了95％以上，距离精度达到5cm。

上述实施例的各部分之间配合，结构设计合理，实现对客流量的准确统计问题等，上述各部件(温度补偿电路、APD探测器、前放电路、主放电路)均可以采用现有技术实现，可以根据实际情况和需要进行选择，只要能实现上述的各个技术目的即可，这对于本实用新型的本质没有影响。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (6)

1.一种用于客流量统计的APD激光探测装置，其特征在于包括：APD探测器、前放电路、主放电路和温度补偿电路，其中：

所述APD探测器，探测从行人反射回来的激光后，转换成电信号并输出至所述前放电路；

所述前放电路，对所述APD探测器输出的电信号进行第一级放大，放大后输出至所述主放电路；

所述主放电路，对所述前放电路输出的第一级放大后的电信号进一步放大，并对信号进行滤波、整形送出标准的电信号，供后续处理用；

所述温度补偿电路，用于在温度发生变化时进行补偿，使APD探测器始终处在理想的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于客流量统计的APD激光探测装置，其特征在于，所述的温度补偿电路为偏置高压补偿电路，在温度发生变化时，该电路通过补偿APD探测器的APD的高压电平，使APD探测器始终处在理想的工作状态。

3.根据权利要求1所述的一种用于客流量统计的APD激光探测装置，其特征在于，所述的APD探测器，其响应频段为400～1100nm。

4.根据权利要求3所述的一种用于客流量统计的APD激光探测装置，其特征在于，所述的APD探测器设有增加噪声抑制和增益控制电路。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于客流量统计的APD激光探测装置，其特征在于，所述的前放电路设有直流消除电路，所述APD探测器输出的电信号通过所述直流消除电路滤除光电电流的直流部分，得到一个可测量的差分电压。

6.根据权利要求5所述的一种用于客流量统计的APD激光探测装置，其特征在于，所述的主放电路由一系列连续的放大器组成，对前放电路输出的可测量的差分电压进行连续的、高增益的电压放大，直到达到所要求的信号幅值。