CN108513417A - 一种低能耗地下停车场照明系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的低能耗地下停车场照明系统，包括摄像机、上位机和控制电路，特征在于：摄像机的数量和安装位置满足：所有摄像机获取的画面将地下停车场中所有车道包含在内；摄像机经传输线与上位机相通信，每个照明灯上均设置有控制电路，220V电源线经控制电路对照明灯进行供电；上位机经通信总线与控制电路相连接。本发明的低能耗地下停车场照明系统，只需在每个照明灯上增设可与上位机相通信的控制电路，利用停车场现有的摄像机即可实现，硬件结构上无需进行较大改进，建设成本低、照明控制良好、节能效果好、有益效果显著，适于应用推广。

Description

一种低能耗地下停车场照明系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种低能耗地下停车场照明系统及控制方法，更具体的说，尤其涉及一种根据人员或车辆的行进路径来选择性点亮相应照明灯的低能耗地下停车场照明系统及控制方法。

背景技术

伴随着城镇化的加速，高层和超高层建筑越来越多，高层建筑物的增多随之带来的是机动车停放问题。为了尽可能多的停放车辆，小区、办公区和商场均会配备相应的地下停车场；为了解决地下停车场的照明问题，现在通常的做法是24小时开启照明灯，以避免由于停车场光照度不足导致车撞人、车撞车或车撞障碍物的出现。24小时的开启照明灯无疑会造成电能的巨大浪费，尤其是对于夜间或上班时间来说，地下停车场中的车辆和人员流动较少，采用照明灯全开启的照明方式十分不科学。为了减少地下停车场照明问题，有些采用声控灯，但人员走路产生的声响无法开启照明灯，对于安静的车辆（如越来越普及的电车）也无法开启相应区域的照明灯，导致使用效果不佳；有些停车场使用了一段时间声控照明之后，又改成了常亮模式。

为了保证地下停车场内的安全，停车场中均设置有摄像头，而且所设置的摄像头基本实现了停车场中道路的全覆盖，基本没有监控死角。而且现在图像处理技术也日臻完善，在获取的图像中识别出人员和运动车辆是常规技术，如果能将摄像机所识别的人员、运动车辆所处的位置，与照明灯建立对应关系，将人员或运动车辆周围或其运动方向上的照明灯点亮，其余照明灯不点亮，将会实现良好的节能效果。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种低能耗地下停车场照明系统及控制方法。

本发明的低能耗地下停车场照明系统，包括摄像机、上位机和控制电路，上位机具有信号采集、数据运算和控制输出的作用，地下停车场的顶部均匀设置有照明灯；其特征在于：摄像机的数量和安装位置满足：所有摄像机获取的画面将地下停车场中所有车道包含在内；摄像机经传输线与上位机相通信，以便将采集的图像和/或视频信息上传至上位机，每个照明灯上均设置有控制电路，220V电源线经控制电路对照明灯进行供电；上位机经通信总线与控制电路相连接，以通过控制电路控制照明灯的通断电状态。

本发明的低能耗地下停车场照明系统，所述控制电路由微控制器及与其相连接的通信模块、继电器和电源模块组成，微控制器经通信模块与上位机相通信，微控制器的输出端与继电器的控制端相连接，220V电源线经继电器的常开点与照明灯的电源接线端相连接；电源模块的输入端与220V电源线相连接，电源模块将220V交流电转化为供微控制器、通信模块、继电器使用的直流电。

本发明的低能耗地下停车场照明系统的控制方法，通过以下步骤来实现：

a).车道编号和分段，在上位机中，对摄像机采集画面中的车道进行编号，设车道编号分别为S1、S2、…、Sn；按照实际路段等长度的原则对编号后的车道进行分段，并将车道的分段位置在画面中所对应的某行像素标记并存储起来，以便后续步骤中判断行人或车辆所处的道路分段；b).照明灯编号和归属设置，首先对每个照明灯进行编号，然后根据照明灯所在车道的实际位置，标记出每个照明灯实际所在分段或距离最近分段，将照明灯归属于其所在道路分段或距离最近的分段中；c).封闭区标记，地下停车场中只能越过车道才能离开的区域定义为封闭区，将封闭区四周所包括的所有车道分段找出，属于同一封闭区的所有道路分段就形成了封闭区路段；d).判断运动物体属性，上位机通过对摄像机上传的视频图像的处理，判断道路上是否有运动物体存在，如果有运动物体存在，首先判断其属于行人还是车辆，然后计算出运动物体当前的中心及其运动方向；如果是车辆，则执行步骤e)，如果是行人，则执行步骤f)；e).车辆周围照明灯的控制，在运动物体为车辆的情况下，根据车辆的运动方向，将车辆中心所在车道分段及该分段前后若干分段内的照明灯点亮，以辅助司机进行照明，避免交通事故的发生；f).判断行人运动路径，在运动物体为行人的情况下，根据行人的运动方向，判断其是否在车道内行走，如果是在车道内行走，则将行人中心所在车道分段及该分段前后若干分段内的照明灯点亮，以实现道路照明；如果行人是进出封闭区，则执行步骤g)；g).进出封闭区的控制，如果行人是由道路进入封闭区，则控制该封闭区周围所有道路分段上的照明灯均点亮，以实现行人进入封闭区后的照明；如果是由封闭区进入道路，则熄灭相应封闭区对应道路分段上除行人当前所处道路分段外的照明灯，以便在保证照明的情况下，实现节能控制。

本发明的有益效果是：本发明的低能耗地下停车场照明系统，由上位机、摄像机和控制电路组成，上位机通过摄像机获取地下停车场中所有车道的视频画面，并根据获取的视频画面获取是否有行人或运动车辆存在，如果有则上位机通过控制电路将行人或运动车辆周围的照明灯点亮，在保证了照明的同时，也实现了照明能耗的最大节约。本发明的低能耗地下停车场照明系统，只需在每个照明灯上增设可与上位机相通信的控制电路，利用停车场现有的摄像机即可实现，硬件结构上无需进行较大改进，建设成本低、照明控制良好、节能效果好、有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1为本发明的低能耗地下停车场照明系统的结构示意图；

图2为本发明中车道的分段示意图；

图3为本发明中低能耗地下停车场照明系统的电路原理图；

图中：1地下停车场，2车道，3摄像机，4照明灯，5机动车，6封闭区，7行人，8上位机，9控制电路。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图3所示，分别给出了本发明的低能耗地下停车场照明系统的结构示意图和电路原理图，所示的低能耗地下停车场照明系统由摄像机3、上位机8和控制电路9组成，摄像机3设置于地下停车场1的顶部，用于采集地下停车场1内车道2的画面信息；摄像机3的布设位置和数量应满足：所有摄像机3采集的视频画面中应包含地下停车场1中的所有车道2，以实现对所有车道的监控。摄像机3经传输线与上位机8相连接，以便摄像机将采集的视频画面上传至上位机8中，上位机8具有信号采集、数据运算和控制输出的作用。上位机8通过对接收视频画面的处理，可识别地下停车场1的道路2上是否存在运动的人或车辆。

地下停车场1的顶部均匀设置有照明灯4，每个照明灯4上均设置有控制电路9，控制电路9对照明灯4的通断电状态进行控制。上位机8经通信总线与控制电路9相连接，以实现对控制电路9的控制；220V电源线经控制电路9给照明灯4进行供电，这样，上位机8通过控制电路9即可对照明灯4的点亮或熄灭状态进行控制。

控制电路9可由微控制器及与其相连接的通信模块、继电器和电源模块组成，微控制器具有采集、运算和控制作用，微控制器经通信模块可实现与上位机8的通信，如RS485或RS232通信。微控制器的输出端与继电器的控制端相连接，220V电源线经继电器的常开点与照明灯4的电源端相连接，以便220V电源经继电器实现对照明灯4的供电。工作时，控制电路9根据接收的上位机发送的控制信息，如果与其控制的照明灯4编号一致，则控制照明灯4点亮或熄灭，以实现节能目的。

本发明的低能耗地下停车场照明系统，可利用地下停车场1中已有的摄像机3，只需在每个照明灯4上加装与上位机8相通信的控制电路9，即可实现地下停车场1的照明节能控制，建设成本低、节能效果好。

本发明的低能耗地下停车场照明系统的控制方法，通过以下步骤来实现：

a).车道编号和分段，在上位机中，对摄像机采集画面中的车道进行编号，设车道编号分别为S1、S2、…、Sn；按照实际路段等长度的原则对编号后的车道进行分段，并将车道的分段位置在画面中所对应的某行像素标记并存储起来，以便后续步骤中判断行人或车辆所处的道路分段；

b).照明灯编号和归属设置，首先对每个照明灯进行编号，然后根据照明灯所在车道的实际位置，标记出每个照明灯实际所在分段或距离最近分段，将照明灯归属于其所在道路分段或距离最近的分段中；

c).封闭区标记，地下停车场中只能越过车道才能离开的区域定义为封闭区，将封闭区四周所包括的所有车道分段找出，属于同一封闭区的所有道路分段就形成了封闭区路段；

d).判断运动物体属性，上位机通过对摄像机上传的视频图像的处理，判断道路上是否有运动物体存在，如果有运动物体存在，首先判断其属于行人还是车辆，然后计算出运动物体当前的中心及其运动方向；如果是车辆，则执行步骤e)，如果是行人，则执行步骤f)；

e).车辆周围照明灯的控制，在运动物体为车辆的情况下，根据车辆的运动方向，将车辆中心所在车道分段及该分段前后若干分段内的照明灯点亮，以辅助司机进行照明，避免交通事故的发生；

这样，地下停车场中的照明灯会随着车辆的运动路径来点亮其周围的照明灯，而不是将照明灯全部点亮，实现了能源节约。

f).判断行人运动路径，在运动物体为行人的情况下，根据行人的运动方向，判断其是否在车道内行走，如果是在车道内行走，则将行人中心所在车道分段及该分段前后若干分段内的照明灯点亮，以实现道路照明；如果行人是进出封闭区，则执行步骤g)；

这样，地下停车场中的照明灯会随着行人的运动路径来点亮其周围的照明灯，而不是将照明灯全部点亮，实现了能源节约。

g).进出封闭区的控制，如果行人是由道路进入封闭区，则控制该封闭区周围所有道路分段上的照明灯均点亮，以实现行人进入封闭区后的照明；如果是由封闭区进入道路，则熄灭相应封闭区对应道路分段上除行人当前所处道路分段外的照明灯，以便在保证照明的情况下，实现节能控制。

Claims (3)

1.一种低能耗地下停车场照明系统，包括摄像机（3）、上位机（8）和控制电路（9），上位机具有信号采集、数据运算和控制输出的作用，地下停车场（1）的顶部均匀设置有照明灯（4）；其特征在于：摄像机的数量和安装位置满足：所有摄像机获取的画面将地下停车场中所有车道（2）包含在内；摄像机经传输线与上位机相通信，以便将采集的图像和/或视频信息上传至上位机，每个照明灯上均设置有控制电路（9），220V电源线经控制电路对照明灯进行供电；上位机经通信总线与控制电路相连接，以通过控制电路控制照明灯的通断电状态。

2.根据权利要求1所述的低能耗地下停车场照明系统，其特征在于：所述控制电路（9）由微控制器及与其相连接的通信模块、继电器和电源模块组成，微控制器经通信模块与上位机相通信，微控制器的输出端与继电器的控制端相连接，220V电源线经继电器的常开点与照明灯的电源接线端相连接；电源模块的输入端与220V电源线相连接，电源模块将220V交流电转化为供微控制器、通信模块、继电器使用的直流电。

3.一种基于权利要求1所述的低能耗地下停车场照明系统的控制方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).车道编号和分段，在上位机中，对摄像机采集画面中的车道进行编号，设车道编号分别为S1、S2、…、Sn；按照实际路段等长度的原则对编号后的车道进行分段，并将车道的分段位置在画面中所对应的某行像素标记并存储起来，以便后续步骤中判断行人或车辆所处的道路分段；

b).照明灯编号和归属设置，首先对每个照明灯进行编号，然后根据照明灯所在车道的实际位置，标记出每个照明灯实际所在分段或距离最近分段，将照明灯归属于其所在道路分段或距离最近的分段中；

c).封闭区标记，地下停车场中只能越过车道才能离开的区域定义为封闭区，将封闭区四周所包括的所有车道分段找出，属于同一封闭区的所有道路分段就形成了封闭区路段；

d).判断运动物体属性，上位机通过对摄像机上传的视频图像的处理，判断道路上是否有运动物体存在，如果有运动物体存在，首先判断其属于行人还是车辆，然后计算出运动物体当前的中心及其运动方向；如果是车辆，则执行步骤e)，如果是行人，则执行步骤f)；

e).车辆周围照明灯的控制，在运动物体为车辆的情况下，根据车辆的运动方向，将车辆中心所在车道分段及该分段前后若干分段内的照明灯点亮，以辅助司机进行照明，避免交通事故的发生；

f).判断行人运动路径，在运动物体为行人的情况下，根据行人的运动方向，判断其是否在车道内行走，如果是在车道内行走，则将行人中心所在车道分段及该分段前后若干分段内的照明灯点亮，以实现道路照明；如果行人是进出封闭区，则执行步骤g)；

g).进出封闭区的控制，如果行人是由道路进入封闭区，则控制该封闭区周围所有道路分段上的照明灯均点亮，以实现行人进入封闭区后的照明；如果是由封闭区进入道路，则熄灭相应封闭区对应道路分段上除行人当前所处道路分段外的照明灯，以便在保证照明的情况下，实现节能控制。