基于LED可见光通信的人流密度统计系统及统计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于LED可见光通信的人流密度统计系统，包括上位机、发射端、接收端，所述发射端安装在天花板上，包括发射电路、LED阵列，所述接收端安装在地板上，包括光电探测器、接收电路，所述上位机与发射电路、接收电路连接，所述LED阵列与光电探测器采用直射式视距链路。本发明专利技术利用LED可见光通信技术进行室内人流量及密度统计，即满足了室内照明需求，又完成了人流密度统计报警，具有安全高效、质优价低、便于使用的特点。

LED based visible light communication flow density statistical system and statistical method

The invention discloses a flow density statistical system of visible light communication based on LED, including PC, transmitter and receiver, wherein the transmitter installed in the ceiling, which comprises a transmitting circuit, LED array, the receiving end is installed on the floor, including a photoelectric detector, a receiving circuit, the host computer with the transmitting circuit, receiving circuit connection, the LED array and the photodetector using direct line of sight link. The invention of the indoor flow and density statistics using the LED visible light communication technology that meet the demand of indoor lighting and complete alarm, flow density statistics, is safe and efficient, high quality low price, ease of use.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED可见光通信
，具体涉及一种基于LED可见光通信的人流密度统计系统及统计方法。
技术介绍
小功率高密度的LED照明光源是为了弥补市场对于投影照明光源的需求而衍生出的一种小尺寸的LED新型封装形式。由于LED可见光照明设备具有集成化程度高、价格低廉、能耗低、寿命长、安全性高、照明亮度大、适应能力强等诸多优点，逐渐成为室内外照明光源的最佳选择。LED照明技术的日臻成熟与广泛应用为可见光通讯带了新的发展契机。在节假日及活动期间，在一些大型广场、商场等室内场所，会出现的人流密度骤增的情况。2015年元旦期间上海发生的人群踩踏事件，对如何统计大型室内场所人流密度、避免发生类似事件，敲响了警钟。因此，现有人流量统计技术主要有三种：1.无线电监测方式，随着无线频谱资源的日益紧张，很多频段已经被占用，使用无线电频段需审批授权，且相临频段的无线装置之间干扰较大，难以满足现实需要；2.红外检测方式，可能对人眼造成不利影响，一定程度上不利于人们的健康。3.视频检测方式，需使用摄像头、图像分析系统等，成本高。研发一种安全高效、质优价低、便于使用的适用于大型室内场所的人流密度统计系统，以准确统计人流密度，避免人群拥挤，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种既既可以照明、又可以进行人流统计的基于LED可见光通信的人流密度统计系统，以解决现有技术问题的不足。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于LED可见光通信的人流密度统计系统，包括上位机、发射端、接收端，所述发射端安装在天花板上，包括发射电路、LED阵列，所述接收端安装在地板上，包括光电探测器、接收电路，所述上位机与发射电路、接收电路连接，所述LED阵列与光电探测器采用直射式视距链路。在上位机控制下，电信号经发射电路控制LED阵列产生LED可见光信号，所述光电探测器接收光强度信号由接收电路转化为电信号，传输至上位机分析统计。优选的，所述光电探测器包括光敏二极管，所述光敏二极管包括从上至下依次连接的N区、I区、P区、衬底、连接结构。由于光敏二极管在电路中都是反向工作状态，在没有光照时，反向电阻很大，反向电流(即暗电流)很小；当光照射在PN结上，光子打在PN结附近，使PN结附近产生光生电子和光生空穴对，它们在PN结处内电场的作用下做定向运动，形成光电流。在光敏二极管中，电流与入射光功率成正比，其公式为I＝RP，其中，I为光敏二极管产生的电流，R为光电检测器的响应度，P为入射光的光功率。光的照度越大，光电流越大，因此光敏二极管在不受光照射时处于截至状态，受光照射时处于导通状态。优选的，所述光电探测器安装于室内进口走廊位置。优选的，所述光电探测器还安装于室内出口走廊位置。优选的，所述LED阵列采用12V—24V的直流电供电。这样，可用低电压带来高亮度效果，以达到省电及降低使用成本的目的，同时保证了用电安全，不会造成触电事故。优选的，所述LED阵列采用高功率LED阵列，以同时满足通信和照明的双重要求，使系统正常工作。优选的，所述光电探测器的上方设有钢化玻璃。这样既不影响LED可见光的实际照明通信，又能够对LED可见光通信的接收端光探测器进行保护。优选的，所述上位机与报警装置连接。当室内人流密度达到设定值时，报警装置进行报警，提醒工作人员停止向室内放行人员，同时疏导室内人员防止踩踏、有序离开。综上所述，本专利技术的基于LED可见光通信的人流密度统计系统利用LED可见光通信技术进行室内人流量及密度统计，即满足了室内照明需求，又完成了人流密度统计报警，具有安全高效、质优价低、便于使用的特点。为更好地实现上述目的，本专利技术还提供一种利用基于LED可见光通信的人流密度统计系统进行人流密度统计的统计方法，具体的，所述统计方法包括以下步骤：S1.根据室内可容纳人员面积等，通过上位机进行参数预设；S2.室内场所开放时，启动系统开始工作，LED阵列发出可见光提供照明，同时光电探测器探测光强度变化，当无人通过室内入口时，可见光信号强，光电探测器形成光电流，流入人数计数不增加；S3.有人通过入口时，LED阵列发出的可见光信号受到人的阻挡，光电探测器形成暗电流，接收电路根据电流变化转化成电信号，上位机根据电信号，对流入人数计数加1；S4.有人通过出口时，LED阵列发出的可见光信号受到人的阻挡，光电探测器形成暗电流，接收电路根据电流变化转化成电信号，上位机根据电信号，对流出人数计数加1。上位机根据预设参数及流入、流出人数，得出室内人流密度；S5.室内场所关闭时，根据人流量及密度对人员进行清场，防止室内人员被关入室内，清场完毕后，系统关闭。优选的，上位机设有人流密度预警值，当人流密度达到预警值时，将触发报警系统进行报警。附图说明图1为本专利技术基于LED可见光通信的人流密度统计系统的结构示意图；图2为本专利技术基于LED可见光通信的人流密度统计系统的应用场景示意图；图3为本专利技术基于LED可见光通信的人流密度统计系统光敏二极管的结构示意图；图4为本专利技术基于LED可见光通信的人流密度统计系统工作流程简图。其中：1.上位机，2.报警装置，3.连接结构，4.天花板，5.发射电路，6.LED阵列，7.地板，8.光电探测器，9.接收电路，10.N区，11.I区，12.P区，13.衬底，14.钢化玻璃。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步详细说明。参照图1、图2所示，包括上位机1、发射端、接收端，所述发射端安装在天花板4上，包括发射电路5、LED阵列6，所述接收端安装在地板7上，包括光电探测器8、接收电路9，所述上位机1与发射电路5、接收电路9连接，所述LED阵列6与光电探测器8采用直射式视距链路。在上位机1控制下，电信号经发射电路5控制LED阵列6产生LED可见光信号，所述光电探测器8接收光强度信号由接收电路9转化为电信号，传输至上位机1分析统计。所述光电探测器8包括光敏二极管，参照图3所示，所述光敏二极管包括从上至下依次连接的N区10、I区11、P区12、衬底13、连接结构3。由于光敏二极管在电路中都是反向工作状态，在没有光照时，反向电阻很大，反向电流(即暗电流)很小；当光照射在PN结上本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于LED可见光通信的人流密度统计系统，其特征在于，所述基于LED可见光通信的人流密度统计系统包括上位机、发射端、接收端，所述发射端安装在天花板上，包括发射电路、LED阵列，所述接收端安装在地板上，包括光电探测器、接收电路，所述上位机与发射电路、接收电路连接，所述LED阵列与光电探测器采用直射式视距链路。

【技术特征摘要】
1.基于LED可见光通信的人流密度统计系统，其特征在于，所述基于LED可见光通信
的人流密度统计系统包括上位机、发射端、接收端，所述发射端安装在天花板上，包括发
射电路、LED阵列，所述接收端安装在地板上，包括光电探测器、接收电路，所述上位机与
发射电路、接收电路连接，所述LED阵列与光电探测器采用直射式视距链路。
2.根据权利要求1所述的基于LED可见光通信的人流密度统计系统，其特征在于，所
述光电探测器包括光敏二极管，所述光敏二极管包括从上至下依次连接的N区、I区、P区、
衬底、连接结构。
3.根据权利要求2所述的基于LED可见光通信的人流密度统计系统，其特征在于，所
述光电探测器安装于室内进口走廊位置。
4.根据权利要求3所述的基于LED可见光通信的人流密度统计系统，其特征在于，所
述光电探测器还安装于室内出口走廊位置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于LED可见光通信的人流密度统计系统，其特征
在于，所述LED阵列采用12V—24V的直流电供电。
6.根据权利要求5所述的基于LED可见光通信的人流密度统计系统，其特征在于，所
述LED阵列采用高功率LED阵列。
7.根据权利要求6所述的基于LED可见光通信的人流密度统计系统，其特征在于，所
述光电探测器的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐炜，殷业，张笑航，彭也，张伟，胡浪，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31