CN108243539A - 自动化超距路灯系统 - Google Patents
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- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/10—Controlling the intensity of the light
Abstract
本发明提供一套自动化超距路灯系统，其特征是包含至少一个路灯组件，每个路灯组件包括电源、至少一个发光模块、探测模块、数据传输模块、中央处理模块；根据路上运动目标的实时情况，控制路灯的亮与灭，以编码集合的方式结合车辆运动方向和速度，控制最佳的亮灯方案，比如高速车辆通过时为车辆前方三个路灯组件、后方一个路灯组件；人行走是前后各一个路灯组件，节约能源的同事能最大限度地发挥路灯的作用，最大限度地让司机观测到路况，与此同时，本发明提供第二发光模块，当车辆超速，或盲区来车时可给司机恰当的提示，提高安全性。
Description
技术领域
本发明涉及路灯领域，特别是自动化超距路灯系统。
背景技术
随着现代生活水平的提高,私家车越来越多,国道、乡村道路等以前不装路灯的非城区道路也开始装路灯了，但是这带来一个问题，费电。
有的区域路灯晚间采用分时段的方式，如晚上7点到11点亮灯，11点以后熄灭，但是事实上，在很多道路上，即使三更半夜都有着车流。
采用太阳能路灯来解决电费问题，但是这只是把问题换一个地方，把电费损失换成蓄电池损失，蓄电池寿命一般就3年左右，而且目前装的太阳能路灯由于成本原因，功率都很低，一旦增加LED功率，蓄电池、太阳能面板都得增加，成本很高，照明效果远远不如相同成本下的直接供电型路灯。
只有从有效照明角度才是最简单有效的节能降低成本的方式。
目前无论是太阳能路灯还是直接供电路灯都存在同一个问题，那就是在晚间没车的时候，仍然亮着，这是最大的浪费。
需要以低成本的方式最大限度地利用没一点电能，让每一个路灯都只在需要时亮起，如在车后亮1灯，车前亮3灯等方式。
发明内容
为了克服上述不足, 本发明提供一套自动化超距路灯系统，其特征是包含至少一个路灯组件，每个路灯组件包括电源、至少一个发光模块、探测模块、数据传输模块、中央处理模块；
中央处理模块包括编码单元，通过编码单元获取本路灯组件的编码，中央处理模块根据目标运动方向、运动速度和预定策略动态算计出激活编码集合，通过数据传输模块将目标信息发送至与激活编码集合所对应的各路灯组件，比如高速车辆通过时为车辆前方三个路灯组件、后方一个路灯组件；人行走是前后各一个路灯组件，同时路灯组件中还可含有多个发光模块，中央处理模块根据目标信息以及预定策略，来判断控制第二发光模块，可用于超速示警、来车示警等情况。
本发明所采用的技术方案
自动化超距路灯系统，其特征是包含至少一个路灯组件，每个路灯组件包括电源、至少一个发光模块、探测模块、数据传输模块、中央处理模块；
中央处理模块包括编码单元，通过编码单元获取本路灯组件的编码，通过探测模块检测当前路上的目标信息，所述的探测模块可探测目标的运动方向，中央处理模块根据目标运动方向和预定策略计算出激活编码集合，通过数据传输模块将目标信息发送至与激活编码集合所对应的各路灯组件，比如运动目标前方三个路灯组件、后方一个路灯组件；
中央处理模块根据目标信息，计算出发光模块应有的亮度，控制发光模块按该亮度发光；
电源向整个系统供电。
路灯组件中还含有光线检测模块，检测环境亮度信息，中央处理模块计算发光模块亮度时将结合环境亮度进行计算。
所述的探测模块可探测目标的运动速度，中央处理模块计算激活编码集合时将结合目标的运动速度进行计算。
所述的中央处理模块根据目标出现的频繁程度，控制路灯组件在常规模式与自动模式之间切换。
所述的计算出的发光模块应有亮度可以是最高亮度的0%至100%之间的任意值。
所述的路灯组件中含有多个发光模块，中央处理模块根据目标信息以及预定策略，来判断控制第二发光模块，可用于超速示警、来车示警等情况。
本发明有益效果是以智能化的方式，根据路上运动目标的实时情况，控制路灯的亮与灭，以编码集合的方式结合车辆运动方向和速度，控制最佳的亮灯方案，节约能源的同事能最大限度地发挥路灯的作用，最大限度地让司机观测到路况，与此同时，本发明提供第二发光模块，当车辆超速，或盲区来车时可给司机恰当的提示，提高安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的路灯组件结构示意图。
图2是本发明的整体系统结构示意图。
图3是本发明的系统运行示意图。
图4是本发明的亮度控制示意图。
图5是本发明的系统流程图。
图中，
中央处理模块S0，探测模块S1，光线检测模块S2，数据传输模块S3，第一发光模块S41，第二发光模块S42，电源S5。
具体实施方式：
第一实施例：参照图1，本实施例中包含多个路灯组件，每个路灯组件包括电源、两个发光模块、探测模块、数据传输模块、中央处理模块；
中央处理模块包括编码单元，通过编码单元获取本路灯组件的编码，编码方法可以是传统的有线编码、拨号编码，或是本人在2017年9月9日申请的发明专利，专利号为【2017108083078】所公开的无线自动编码方法，由于这几种编码方法都是已公开技术，在此不再赘述。
数据传输模块用于路灯组件与路灯组件之间的信息交换，可采用有线通讯方式与无线通讯方式，只是形式不同，没多大区别，本实施例中以无线通讯方式为例，采用433M无线通讯模块。
编码之后，整个路段的每个路灯都会有一个依次递增或递减的编号。
通过探测模块检测当前路上的目标信息，所述的探测模块可探测目标的运动方向，中央处理模块根据目标运动方向和预定策略计算出激活编码集合，通过数据传输模块将目标信息发送至与激活编码集合所对应的各路灯组件如图2所示，比如运动目标前方三个路灯组件、后方一个路灯组件如图3所示；
中央处理模块根据目标信息，计算出发光模块应有的亮度，控制发光模块按该亮度发光；所述的计算出的发光模块应有亮度在结合环境检测的情况下可以是最高亮度的0%至100%之间的任意值，也包括点亮激活和还原熄灭两个状态，具体实施时，亮度可依据实地需求而定，在此不再赘述。
电源向整个系统供电。
路灯组件中还含有光线检测模块，检测环境亮度信息，中央处理模块计算发光模块亮度时将结合环境亮度进行计算，当环境亮度较高则发光模块的亮度可以适当降低（如傍晚环境亮度在20LUX以上时，路灯可只按最高亮度的50%点亮），具体实施时，环境亮度与发光模块的亮度对应关系可依据实地需求而定，在此不再赘述。发光模块的发光亮度控制方式如图4所示的PWM控制方式。
所述的探测模块可探测目标的运动速度，如普通的微波运动检测模块即可检测出速度，通过反射波束信息强弱的变化即可判断出目标在靠近还是在远离，或者以两个检测模块通过感应的先后顺序判断运放方向，或者直接采用雷达检测模块，但成本较高，都有公开的资料，不再赘述。
中央处理模块计算激活编码集合时将结合目标的运动速度进行计算。
比如可以制定预定策略，在目标速度达到150KM/h的时候，车前方点亮6盏灯，速度为4KM/h的时候，车前方点亮1盏灯，按此区间来建立运动速度与激活编码集合的线性关系，实际实施时，具体策略根据实地需求而定，在此不再赘述。
在本实施中，检测模块可以只朝向灯的一侧，如图3所示，L2的检测模块斜着朝向L1方向，检测区域如三角形ABC所示，实际应用中，可以根据具体情况自由安装。
L3检测到有目标到来，判断出方向后，假设需要前方3灯，后方1灯亮，激活编码集合为L2，L3，L4，L5，将此编码集合发送出去，点亮所对应的路灯。一般情况下点亮区域范围在200米以内，一般的数据传输模块都可以正常通讯，直接发送相关信息即可，无需中转发送。
当路段存在极端情况，超过传输距离需要中转时，可以在发送的数据中增加中转信息，如中转路灯编码，目标路灯编码，让中转路灯收到信息后按目标路灯编码中转发送出去。
发送的信息可包括：首发路灯编码、现发路灯编码、中转路灯编码、目标路灯编码集合、亮灯路灯编码集合、亮度、目标速度等信息。实际检测到运动目标的路灯为首发路灯，发送信息的路灯为现发路灯，需要作为中转的为中转路灯，目标路灯为最后需要接收信息的路灯。
中转路灯可按编号大致估算与目标路灯是否在可靠通讯范围之内，如果不在，则自动根据预先设定的通讯范围，再次设置中转路灯编码，转发出去，如果自身也在目标编码集合中，则可先调整删除自身编号在转发。
路灯熄灭还原方式可以有多种，如根据目标速度和首发路灯编号的间隔，估算需要点亮的时间，时间到后还没有其他包含自己的点亮编码集合到来，则还原。
路灯每收到一个有关自己的编码集合都根据与首发编号的间距和目标速度，激活策略（如目标过去之后亮多久或几个灯）计算出亮灯时间，以此时间作为激活编码集合的生命周期，和建立起一个有关首发编号，方向，点亮集合、速度，生命周期的列表。
在此过程中可根据首发路灯的不断变化来调整修正激活编码的生命周期，当该路灯中没有仍在生命周期的激活编码集合时，熄灭。
大概流程如图3，图5所示，检测到有运动目标到来时，根据探测模块S1探测运动目标的方向、速度，通过光线检测模块读取环境亮度，根据预定策略，计算出路灯的亮灯编码集合以及亮度，通过数据传输模块将相关信息发送出去。每检测到一次则发送一次（发送到激活编码集合的所有目标）。
光线检测模块可采用光敏电阻或光敏二极管等方式来检测，属于公知知识。
所述的中央处理模块根据目标出现的频繁程度，控制路灯组件在常规模式与自动模式之间切换。
当车辆来往太频繁，也就是说交通流量的情况下，可自动切换至常规模式，常亮，避免路灯频繁闪烁，给行人造成困扰，此临界值可按每分钟出现的目标来指示，预先在中央处理模块中设置一个临界值，如每分钟一个目标，以此实现转换。
所述的路灯组件中含有多个发光模块，中央处理模块根据目标信息以及预定策略，来判断控制第二发光模块，可用于超速示警、来车示警等情况。
由于检测模块可检测运动目标及其速度，所以可以以极地的成本来实现超速示警、来车示警等功能，只需要额外增加一个发光模块作为示警指示即可。在超速的时候给出提示，或在视觉盲区内有运动目标到来的时候提示，实现很简单，在此不再赘述。
以上所述只是为了说明本发明的大致思路，具体使用中，可千变万化，存在许多可选方案，不一一说明。
Claims (6)
1.自动化超距路灯系统，其特征是包含至少一个路灯组件，每个路灯组件包括电源、至少一个发光模块、探测模块、数据传输模块、中央处理模块；
中央处理模块包括编码单元，通过编码单元获取本路灯组件的编码，通过探测模块检测当前路上的目标信息，所述的探测模块可探测目标的运动方向，中央处理模块根据目标运动方向和预定策略计算出激活编码集合，通过数据传输模块将目标信息发送至与激活编码集合所对应的各路灯组件，比如运动目标前方三个路灯组件、后方一个路灯组件；
中央处理模块根据目标信息，计算出发光模块应有的亮度，控制发光模块按该亮度发光；
电源向整个系统供电。
2.根据权利要求1所述的自动化超距路灯系统，其特征在于，路灯组件中还含有光线检测模块，检测环境亮度信息，中央处理模块计算发光模块亮度时将结合环境亮度进行计算。
3.根据权利要求1或2所述的自动化超距路灯系统，其特征在于，所述的探测模块可探测目标的运动速度，中央处理模块计算激活编码集合时将结合目标的运动速度进行计算。
4.根据权利要求1或2所述的自动化超距路灯系统，其特征在于，所述的中央处理模块根据目标出现的频繁程度，控制路灯组件在常规模式与自动模式之间切换。
5.根据权利要求1或2所述的自动化超距路灯系统，其特征在于，所述的计算出的发光模块应有亮度可以是最高亮度的0%至100%之间的任意值。
6.根据权利要求1或2所述的自动化超距路灯系统，其特征在于，所述的路灯组件中含有多个发光模块，中央处理模块根据目标信息以及预定策略（如速度上限），来判断控制第二发光模块，可用于超速示警、来车示警等情况。
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