CN109152185A - 一种多源感知路灯智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多源感知路灯智能控制系统,包括:光照传感器,用于检测环境光照强度;视频图像采集装置,用于全天候实时获取路灯光照区域视频图像信息;图像信息处理模块,用于将摄像头获取的视频图像信息进行处理和识别,以判断路灯光照区域是否有行人和车辆经过及其经过的数量;路灯智能控制模块,用于实时接收光照传感器、雷达和图像处理模块处理视频图像获得的信息,并将这些信息进行智能化处理以获得路灯控制信息;路灯电箱,接收路灯智能控制模块发送的路灯控制信息,并且根据控制信息对路灯进行开启、关闭和亮度调节控制。本发明通过对环境的多源感知实现对路灯的精准控制,有效地节约了电能、延长路灯寿命。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,具有涉及一种多源感知路灯智能控制系统。
背景技术
路灯是城市中必不可少的基础设施,其作为城市照明设施分布于城市各大小道路,以方便行人及车辆在道路上夜间通行。然而,当前对于路灯控制绝大多数仅限于在确定时间直接开启或关闭路灯,智能化控制程度较低,且在整个照明过程中路灯一直保持最大亮度,在一些人流量和车流量较小的道路上造成电能的极大浪费。基于此,有人提出通过传感器采集信息对路灯进行控制,但现有的路灯控制系统大多都是单一感知路灯结构,例如,采用光照传感器来感知路灯周围的光照强度,当感知天亮时,路灯关闭,而当感知天黑时,路灯开启。然而,这种单一控制方式存在以下几个缺陷:
一环境信息来源单一。通常采用单一传感器获取单一的环境数据,然而,实际环境中还存在其它干扰因素。因此,当受到干扰因素的影响时,通常获取到不准确的环境数据。例如单一采用光照传感器时,当光照传感器长时间暴露的室外环境中,其表面会积累灰尘,或者由于阴雨天气或雾霾天气等情况,导致获取的环境光照数据不准确。另一方面,单一传感器仅获取单一的光照强度数据,当光照强度达到预设的光照强度阈值时,系统开启路灯,但系统将不再对路灯的控制产生影响,然而实际环境中,可能还需要对路灯亮度依据人流/车流量等信息进行动态调节,但由于仅仅只采集单一的光照强度数据,因此,根本无法对路灯亮度进行动态调节。
二控制方式单一。现有的路灯控制系统的控制方式通常是对所有路灯设置统一的照明亮度,并进行定时开和定时关,并且,路灯一旦开启之后,其亮度通常会一直保持最大亮度,不会根据实际环境需求进行适度的亮度调节。
三无法有效解决路灯节能的问题。由于无法根据环境实际需求控制路灯,且开启后始终保持初始设定的亮度,因此,路灯耗能较高。
另一方面,由于路灯具有广泛的分布性,当前道路上的路灯结构单一、功能简单,如何在正常发挥路灯照明功能的基础上为路灯添加附属功能,减少基础设施的重复建设,也成为大家关心的问题。
发明内容
针对上述存在的技术问题,本发明提供一种多源感知路灯智能控制系统,其能够对环境进行多源感知,并根据多源感知得到的环境数据进行路灯的控制。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种多源感知路灯智能控制系统,其包括:
多源感知模块,用于根据预先配置的感知优先级策略,感知当前区域的环境数据;
路灯智能控制模块,用于实时接收所述多源感知模块所采集的环境数据,并根据所述环境数据生成开启/关闭路灯或调节路灯亮度的智能控制指令;
路灯电箱,用于接收路灯智能控制模块发送来的智能控制指令,并根据所述智能控制指令控制当前区域内各个路灯的开启/关闭或调节路灯亮度;
其中,所述环境数据包括当前区域内的环境光照强度,和/或当前区域内每个路灯光照区域内的行人信息和/或车辆信息;所述感知优先级策略包括:
当可见度高于预设的可见度阈值时,所述环境光照强度的感知为最高优先级;
当可见度低于或等于预设的可见度阈值时,行人信息和/或车辆信息的感知为最高优先级。
其中,若当前感知优先级策略为环境光照强度的感知优先级为最高优先级,则
所述路灯智能控制模块具体用于判断所述多源感知模块所采集的当前区域的环境光照强度是否小于预设的光照强度阈值;
若小于,且当前区域内所有路灯的初始状态为关闭,则向所述路灯电箱发送开启所有路灯的控制指令,且所述控制指令中限定了所述当前区域内所有路灯的亮度为初始亮度;
若大于或等于预设的光照强度阈值,且当前区域内所有路灯的初始状态为开启,则向所述路灯电箱发送关闭所有路灯的控制指令。
其中,若所述当前感知优先级策略为所述行人信息和/或车辆信息的感知为最高优先级,则
所述路灯智能控制模块具体用于当所述多源感知模块感知到当前路灯的光照区域内有行人或车辆时,且当前路灯的初始状态为关闭时,根据预设的单灯控制策略或分组控制策略向所述路灯电箱发送开启所述当前路灯或所述当前路灯所在当前分组的控制指令,且所述控制指令中限定了所述当前路灯或所述当前分组中各个路灯的亮度为初始亮度。
进一步地,所述行人信息和/或车辆信息包括车流量和/或人流量;则
所述智能控制模块还具体用于接收所述车流量和/或人流量信息,并判断所述车流量和/或人流量是否大于或等于预设的车流量阈值或人流量阈值,若所述车流量或人流量大于或等于预设的车流量阈值或人流量阈值,则发送增大所述当前路灯亮度的控制指令给所述路灯电箱。
进一步地,所述行人信息和/或车辆信息包括车流量增大值和/或人流量增大值,或车流量减小值和/或人流量减小值;则
所述智能控制模块还具体用于接收车流量增大值和/或人流量增大值,或车流量减小值和/或人流量减小值,并判断所述车流量增大值和/或人流量增大值是否大于或等于预设的第一车流量变化阈值或人流量变化阈值,若是,则发送增大所述当前路灯亮度的控制指令给所述路灯电箱,以控制路灯电箱增大所述当前路灯的亮度;或者,判断所述车流量减小值和/或人流量减小值是否大于或等于预设的第二车流量变化阈值或人流量变化阈值,若是,则发送减小所述当前路灯亮度的控制指令给所述路灯电箱,以控制路灯电箱减小所述当前路灯的亮度。
更进一步地,所述分组控制策略中的分组标准包括:同一路段中每三个或者每四个路灯为一组。
其中,所述多源感知模块包括:
设置在每个路灯电箱上的光照传感器,用于检测当前区域内的环境光照强度;
设置在所述当前区域中每个路灯上的视频图像数据采集设备,用于实时获取对应路灯光照区域内的视频图像数据;
设置在所述当前区域中每个路灯上的雷达,用于感知对应路灯的光照区域内是否有活动物体;
设置在所述当前区域中每个路灯上的视频图像数据处理模块,用于当所述雷达感知到有活动物体时,对所述视频图像数据采集设备所采集的视频图像数据进行分析处理,以识别出所述活动物体是行人或者车辆,以及行人的数量和/或车辆的数量,并计算得到人流量和/或车流量,得到行人信息和/或车辆信息。
进一步地,所述视频图像数据处理模块采用基于深度自感知的目标检测算法,对所述视频数据采集装置所采集的视频数据进行分析处理。
本发明的有益之处在于:
本发明公开了一种多源感知路灯智能控制系统,其通过设置由光照传感器,视频图像采集装置等构成的多源感知模块来检测环境光照强度,实时获取路灯光照区域视频图像信息,以及判断路灯光照区域是否有行人和车辆经过;从而使得路灯智能控制模块根据实时接收的信息进行智能化处理以获得路灯控制信息;再由路灯电箱,接收路灯智能控制模块发送的路灯控制信息,并且根据控制信息对路灯进行开启或关闭,从而通过对环境的多源感知实现根据实际情况对路灯的精准控制,有效地节约了电能、延长路灯寿命。进一步地,通过多源感知模块来感知路灯对应光照区域内的行人信息和/或车辆信息,并根据人流量和/或车流量的变化情况来对相应路灯的亮度进行调节,从而进一步节约了电能、延长路灯寿命。
附图说明
图1为本发明的一种多源感知路灯智能控制系统的一实施例的结构示意图;
图2为反映某一路段上路灯布设情况及该路段车况的示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参见图1,为本发明的一种多源感知路灯智能控制系统的一实施例的结构示意图。本实施例的该多源感知路灯智能控制系统具体包括:
多源感知模块11,用于根据预先配置的感知优先级策略感知当前区域内的环境数据;具体地,该环境数据包括当前区域的环境光照强度,以及当前区域内每个路灯光照区域内的行人信息和车辆信息,如人流量和/或车流量,行人/车辆的行进方向,以及人流量和/或车流量的增大/减小值等;
路灯智能控制模块12,用于实时接收上述多源感知模块11所采集的环境数据,并根据所采集的环境数据,如光照强度、行人信息和/或车辆信息,生成开启/关闭路灯,或调节路灯亮度的智能控制指令;
路灯电箱13,用于接收路灯智能控制模块12发送来的智能控制指令,并根据该智能控制指令控制当前区域内各个路灯的开启/关闭,或者动态调节路灯亮度。
本实施例中,该感知优先级策略包括:当可见度高于预设的可见度阈值时,环境光照强度的感知为最高优先级;当可见度低于或等于预设的可见度阈值时,行人信息和/或车辆信息的感知为最高优先级。其中,可见度(或称之为能见度),是指视力正常的人能将目标物从背景中识别出来的最大距离。在道路交通安全中,若天气晴朗,能见度能够达到70-100km,然而若是由于霾、雾、降雨、降雪等气候条件影响,或者大气污染等情况,则能见度将大大降低,例如小于10公里,那么该10公里即为本实施例中的该预设的可见度阈值,当然该可见度阈值可根据实际情况进行调整。
在一具体实施例中,该多源感知模块11包括:设置在路灯电箱13上的光照传感器111,用于检测当前区域内的环境光照强度;设置在当前区域内每个路灯上的视频图像采集设备113,用于实时获取对应路灯的光照区域内的视频图像数据,具体地,该视频图像采集设备可采用集成在路灯灯头上的摄像头;设置在当前区域内每个路灯上的视频图像数据处理模块114(当然,本实施例中,该视频图像数据处理模块也可集成在路灯智能控制模块中),用于对该视频图像采集设备所实时采集的视频图像数据进行实时分析处理,以识别出对应路灯光照区域内活动物体中的行人和/或车辆,及其相应的行人数量和/或车辆数量,并精确计算人流量和/或车流量,或者人流量和/或车流量变化值,如人流量增大值或减小值,车流量增大值或减小值等;设置在当前区域内每个路灯上的雷达115,用于感知对应路灯光照区域内是否有活动物体,以及各个活动物体的运动方向。
在一具体实施例中,该视频图像数据处理模块114是基于深度卷积网络自感知的目标检测算法对视频图像数据进行分析处理,从而得到精确的人流量和/车流量,即基于深度卷积神经网络,对视频图像采集设备113所采集的视频图像进行实时多目标检测:
首先,将所采集的视频图像划分为S×S的待预测格子(Grid Cell),在每个Grid内预测目标,即行人或车辆的最小矩形边界框(Box)和该框的置信值,即每个Box包含一个目标(Object)的置信度。每个Grid Cell可得到预测条件概率值C:
C=P(Classi|Object)
每个box通过类别概率P(class)和box的置信度相乘来得到特定类别置信分数Confidence:
其中Class表示Object所属的类别(例如目标是行人或者车辆),IOU表示预测的Box和实际目标(即行人或车辆)所在Box的重叠率,置信分数即代表该类别出现在Box中的概率。由于主要针对行人和车辆这两个目标进行目标检测,因此采用S=7,C=2。
在一具体实施例中,预先根据路灯周围的可见度情况设置相应的感知优先级策略,且当当前的感知优先级策略为环境光照强度的感知为最高优先级时,则上述的路灯智能控制模块12用于判断该多源感知模块11所采集的当前区域内的环境光照强度是否小于预设的光照强度阈值,若是,则向路灯电箱发送开启该当前区域内所有路灯的控制指令,且该控制指令中限定了该当前区域内所有路灯的亮度为初始亮度;若所感知的环境光照强度大于或等于预设的光照强度阈值,则若当前区域内所有路灯均是开启状态,则向路灯电箱发送关闭该当前路灯的控制指令;
当当前的感知优先级策略为行人信息和/或车辆信息的感知为最高优先级,则上述的路灯智能控制模块12具体用于当该多源感知模块11感知到当前路灯的光照区域内有行人或车辆,且当前路灯的初始状态为关闭时,根据预设的单灯控制策略或分组控制策略向该路灯电箱发送开启该当前路灯或该当前路灯当前所在分组中相应路灯的控制指令,且该控制指令中限定了当前路灯或当前路灯当前所在分组中相应路灯的亮度为初始亮度。
在一具体实施例中,当路灯智能控制模块12实时接收到来自多源感知模块11中雷达、光照传感器和视频图像采集设备各自发送来的数据I雷达、I光照传感器,以及经过视频图像数据处理模块分析处理后得到的行人数量和车辆数量I车辆及其数量、I行人及其数量、I行进方向,然后根据这些数据进行实时智能化处理得到路灯控制信息I路灯控制:
其中α、β、γ、δ为在智能处理过程中各接收的信息的权值,其与多源感知模块设置的优先级策略和路灯智能控制系统所应用的场景相关,具体地:
当可见度高于预设的可见度阈值,光照强度的感知为最高优先级:
(1)当环境光照强度大于或等于预设的阈值,且路灯当前本身的状态即为开启时,则α=β=γ=δ=0,且不生成路灯控制指令,或者生成保持当前状态的控制指令;
(2)当环境光照强度小于预设的阈值,且路灯当前本身的状态即为关闭时,则β=1,α=γ=δ=0,且生成路灯开启控制指令;
(3)当路灯开启后,α=β=γ=δ=1,综合多源感知模块所感知的环境感知数据中的行人信息和/或车辆信息生成相应的路灯亮度调节控制指令。
当可见度低于或等于预设的可见度阈值时,行人信息和/或车辆信息的感知为最高优先级,此时α=γ=δ=1,β=0,根据雷达数据、行人信息和车辆信息生成对路灯(本身状态为关闭时)开启的单灯控制指令或者分组控制指令,并进一步,根据行人信息和车辆信息中的人流量和/或车流量调节相应路灯的亮度。
下面结合具体的工作原理和工作过程对本实施例的该智能控制系统的进行详细的说明。
本实施例中,将每个城市划分为一个区域,而每个区域内所有的路灯对应一个路灯电箱,例如一个城市划分5个区域,每个区域对应的路灯电箱集中控制对应区域内的多个路段上的230个路灯,且每个路灯电箱上安装有一个光照强度传感器以感知对应区域内的光照强度,而每个路灯上则安装有雷达、视频图像数据采集设备和视频图像数据处理模块等多源感知模块,用于感知该路段的行人信息和/或车辆信息,该行人信息和/或车辆信息包括:当前路段中当前路灯光照区域内是否存在行人和/或车辆,相应的行人数量和/或车辆数量,行人和/或车辆行进方向,人流量和/或车流量,人流量变化值和/或车流量的变化值,例如,人流量增大值和/或车流量增大值,或者人流量减小值和/或车流量减小值。
1)针对当前区域的可见度大于或等于预设的可见度阈值的情况,预先在系统中设定多源感知模块11的感知优先级为环境光照强度的感知为最高优先级,其次为人流量和/或车流量的感知,令当前区域内所有路灯初始状态为关闭,则系统工作流程为:
多源感知模块11中的光照传感器111实时感知(或者预先设定感知的周期或者,反馈实时感知结果的周期)当前区域内的当前环境光照强度,并将当前感知的当前环境光照强度数据发送给路灯智能控制模块12,该路灯智能控制模块12接收光照传感器111发送来的当前环境光照强度数据,并判断当前的光照强度是否小于系统中预设的光照强度阈值,若是,则生成开启所有路灯的控制指令,以控制路灯电箱开启该当前区域内所有路灯,且该控制指令限定了所有路灯的亮度为初始亮度;若当前的光照强度大于或等于该预设的光照强度阈值,则生成保持所有路灯当前状态的控制指令,以控制路灯电箱保持当前状态,或者不发送任何指令给路灯电箱,使其默认为保持当前状态。
进一步地,当路灯开启后,当前路段区域内各个路灯上的雷达115开始实时感知对应路灯的光照区域内是否有活动物体,如行人或车辆,且当雷达115感知到对应路灯的光照区域内存在活动物体(同时得到活动物体相应的行进方向)时,相应路灯上的视频图像数据处理模块开始对该路灯上的视频图像数据采集设备所实时采集的视频图像数据进行实时目标检测和分析处理,得到对应路灯光照区域内存在行人和/或车辆,以及行人和/或车辆的数量,并进一步计算得到相应的人流量和/或车流量,并发送人流量和/或车流量信息以及雷达感知的行进方向至路灯智能控制模块,该人流量和/或车流量信息中携带有对应路灯的路灯编号信息。
该路灯智能控制模块判断该人流量和/或车流量是否大于或等于预设的人流量阈值和/或车流量阈值,若是,生成增大对应路灯亮度的控制指令以控制路灯电箱增大相应的那一个路灯的亮度;若小于预设的人流量阈值和/或车流量阈值,则生成保持当前亮度的控制指令以控制路灯电箱保持对应路灯的当前亮度(当然,也可不生成相应的控制指令,则该路灯电箱默认保持对应路灯的当前亮度),从而通过感知人流量和/或车流量来动态调节路灯的亮度,即根据环境的实际情况进行路灯控制。
当然,本实施例中,可以设置多个该人流量阈值和/或车流量阈值,从而根据不同的流量情况对路灯亮度进行多级调节,例如,设置第一、二、三级人流量阈值和/或车流量阈值,当路灯智能模块判断出当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于第一级人流量阈值和/或车流量阈值,但小于第二级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从初始亮度增大到第一级亮度;同理,当路灯智能模块判断出当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于第二级人流量阈值和/或车流量阈值,但小于第三级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从初始亮度增大到第二级亮度;当路灯智能模块判断出当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于第三级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从初始亮度增大到第三级亮度;相应地,若当前路灯的当前亮度本身就为第三亮度时,而当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于第一级人流量阈值和/或车流量阈值,但小于第二级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从第三级亮度调小到第一级亮度,或者,当当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量小于第一级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从第三级亮度调小到初始亮度。即根据人流量和/或车流量的等级,相应划分相应的亮度等级,从而当感知到当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量实际所对应的等级时,根据实际情况调节当前路灯的亮度至对应的亮度等级,进而实现路灯电箱对根据每个路灯的实际情况进行合理的单一控制,降低了能耗,也实现了精确控制。
当然,本实施例中,也可不设置人流量阈值和/或车流量阈值,而是分别设置第一、二人流量变化阈值和/或车流量变化阈值分别作为人流量和/或车流量增大或减小时的参考阈值,从而当当前路灯光照区域内的人流量增大值和/或车流量增大值大于该第一人流量变化阈值和/或车流量变化阈值时,则增大当前路灯的亮度,若小于第一该人流量变化阈值和/或车流量变化阈值,则保持当前路灯当前亮度不变;或者,当当前路灯光照区域内的人流量减小值和/或车流量减小值大于该第二人流量变化阈值和/或车流量变化阈值时,则减小当前路灯的亮度,若小于第二该人流量变化阈值和/或车流量变化阈值,则保持当前路灯当前亮度不变。自然,基于上述相同的原理,该人流量变化阈值和/或车流量变化阈值也可设置多个,并对应设置多个亮度等级,从而实现更加精确的控制。
2)针对当前区域的可见度小于预设的可见度阈值的情况,预先在系统中设定多源感知模块11的感知优先级为行人信息和/车辆信息的感知为最高优先级,令当前区域内所有路灯的初始状态为关闭,则系统工作流程为:
多源感知模块中的雷达实时感知对应路灯光照区域内是否存在活动物体,若存在,在视频图像数据处理模块获取视频图像数据采集设备实时采集的视频图像数据,并进行实时分析处理,识别出对应路灯光照区域内存在行人和/或车辆,此时,路灯智能控制模块控制路灯电箱控制对应的路灯开启。
进一步地,该视频图像数据处理模块不仅识别出对应路灯光照区域内存在行人和/或车辆,还得到了行人和/或车辆的数量,并进一步计算得到相应的人流量和/或车流量,然后发送人流量和/或车流量信息至路灯智能控制模块,该人流量和/或车流量信息中携带有对应路灯的路灯编号信息,以及对应行人和/或车辆的行进方向。该路灯智能控制模块判断该人流量和/或车流量是否大于或等于预设的人流量阈值和/或车流量阈值,若是,生成增大对应路灯亮度的控制指令以控制路灯电箱增大相应的那一个路灯的亮度;若小于预设的人流量阈值和/或车流量阈值,则生成保持当前亮度的控制指令以控制路灯电箱保持对应路灯的当前亮度(当然,也可不生成相应的控制指令,则该路灯电箱默认保持对应路灯的当前亮度),从而通过感知人流量和/或车流量来调节路灯的亮度,即根据环境的实际情况进行路灯控制。
当然,本实施例中,可以设置多个该人流量阈值和/或车流量阈值,从而根据不同的流量情况对路灯亮度进行多级调节,例如,设置第一、二、三级人流量阈值和/或车流量阈值,当路灯智能模块判断出当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于第一级人流量阈值和/或车流量阈值,但小于第二级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从初始亮度增大到第一级亮度;同理,当路灯智能模块判断出当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于第二级人流量阈值和/或车流量阈值,但小于第三级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从初始亮度增大到第二级亮度;当路灯智能模块判断出当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于第三级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从初始亮度增大到第三级亮度;相应地,若当前路灯的当前亮度本身就为第三亮度时,而当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于第一级人流量阈值和/或车流量阈值,但小于第二级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从第三级亮度调小到第一级亮度,或者,当当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量小于第一级人流量阈值和/或车流量阈值时,控制路灯电箱将当前路灯从第三级亮度调小到初始亮度。即根据人流量和/或车流量的等级,相应划分相应的亮度等级,从而当感知到当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量实际所对应的等级时,根据实际情况调节当前路灯的亮度至对应的亮度等级,进而实现路灯电箱对根据每个路灯的实际情况进行合理的单一控制,降低了能耗,也实现了精确控制。
当然,本实施例中,也可不设置人流量阈值和/或车流量阈值,而是设置第一、二人流量变化阈值和/或车流量变化阈值分别作为人流量和/或车流量增大或减小时的参考阈值,从而当当前路灯光照区域内的人流量增大值和/或车流量增大值大于该第一人流量变化阈值和/或车流量变化阈值时,则增大当前路灯的亮度,若小于该第一人流量变化阈值和/或车流量变化阈值,则保持当前路灯当前亮度不变;或者,当当前路灯光照区域内的人流量减小值和/或车流量减小值大于该第二人流量变化阈值和/或车流量变化阈值时,则减小当前路灯的亮度,若小于第二该人流量变化阈值和/或车流量变化阈值,则保持当前路灯当前亮度不变。自然,基于上述相同的原理,该人流量变化阈值和/或车流量变化阈值也可设置多个,并对应设置多个亮度等级,从而实现更加精确的控制。
本实施例中,当感知到当前路灯光照范围内有行人和/或车辆时,开启路灯时是采用单独控制方式(即单灯控制策略)。然而,在实际情况中,每个路灯的光照范围有限,且行人和/或车辆的运动路径是从当前路灯运动到其相邻的两个或多个路灯光照范围内,因此,为了保证光照的连续性,在另一具体实施例中,当感知到当前路灯光照范围内有行人和/或车辆时,采用分组控制策略进行分组控制:
预先在系统中存储当前路段区域内的所有路灯编号,当感知到当前路灯光照范围内有行人和/或车辆及其行进方向时,路灯智能控制模块以当前路灯为基准,将行人和/或车辆行进方向上相邻的至少两个路灯化为一个分组,并对分组进行编号,然后生成开启相应的路灯或者增大相应路灯亮度的控制指令(其携带有当前路灯所在当前分组的分组编号,和/或当前路灯所在当前分组中所有路灯的编号),以控制路灯电箱按照行人和/或车辆的行进方向(根据当前分组的分组编号和/或当前分组所有路灯的编号)同时开启当前路灯所在当前分组中所有路灯。
下面结合具体实施例来说明,本发明中的分组控制过程:
参见图2,左行车道侧的多个路灯A1、路灯A2···,并存储在系统中,其中,扇形区域为雷达感应区域,箭头方向为对应车道的行驶方向,则:
(1)针对当前雷达只感测到一个行进方向的车辆的情况:当路灯A5上的雷达感知到车辆A自右向左进行时,路灯智能控制模块以该路灯A5为基准,将车辆A行进方向上的路灯A4和A3(当分组为3个路灯为一组时)化分为一个分组,并编号为RL-Group1(其中,RL表示车辆自右向左行进),并生成打开路灯A4、A3、A5,或当路灯A5、A4和A3本身为开启的状态时,增大路灯A5、A4和A3的亮度的控制指令给路灯电箱,路灯电箱则根据该控制指令控制打开路灯A4和A3,即在车辆进入路灯A4和A3的光照区域内之前,提前打开路灯A4和A3,或当路灯A5、A4和A3本身为开启的状态时,增大路灯A5、A4和A3的亮度;同理,当感知到自左向右的车辆B时,智能控制模块以该路灯L-A1为基准,将车辆B行进方向上的路灯A2和A3化分为一个分组,并编号为LR-Group1(其中,LR表示车辆自左向右行进),并生成相应的控制指令发送至路灯电箱,路灯电箱则根据该控制指令中的分组编号及其相应路灯编号开启路灯A1、A2和A3,或当该三个路灯本身就为开启状态时,增大该三个路灯的亮度(设置的亮度值由视频分析模块得到车流量信息确定)。
(2)针对当前雷达同时感测到多个行进方向的车辆的情况:当路灯A3上的雷达同时感知到车辆D自右向左,而车辆C自左向右进行时,智能路灯控制模块以该路灯A3为基准,分别将车辆D行进方向上的路灯A4和A5化分为一个分组,并编号为RL-Group2,将车辆C行进方向上的路灯A2和A1划分为一个分组,并编号为LR-Group2,并生成打开路灯A1、A2、A3、A4和A5,或当路灯A1、A2、A5、A4和A3本身为开启的状态时,增大路灯A 1、A 2、A5、A4和A3亮度的控制指令给路灯电箱,路灯电箱则根据该控制指令控制打开路灯A1、A2、A3、A4和A5,即在车辆C进入路灯A4和A5的光照区域内之前,提前打开路灯A4和A5(或者当路灯A5、A4和A3本身为开启的状态时,增大路灯A5、A4和A3的亮度),同时,在车辆D进入路灯A2和A1的光照区域内之前,提前打开路灯A1和A2(或者当路灯A1、A2和A3本身为开启的状态时,增大路灯A1、A2和A3的亮度)。
本实施例中,当雷达感知到行人及其行进方向时,其控制方式与上述控制方式的原理相同,例如,若将上述第(2)种情况中的车辆D换为行人,可采用相同的控制方式,因此,这里不再赘述。
当然,由于行人的速度较慢,当感知到行人时,也可采用上述的单一控制方式,即当当前路灯的雷达同时感知到行人和车辆,且该行人与车辆的行进方向相同时,参考第(1)种情况中的控制方式,当行人与车辆的行进方向不同时,针对车辆参考上述第(1)或(2)种情况中的控制方式。
本实施例中通过分组控制,从而能够自动提前开启或调亮行人和/或车辆行进方向前方的相邻路灯,从而避免车速较快而前面路灯来不及打开的情况,或者路灯突然开启或调亮所带来的视觉不适应的情况。当然,本实施例中,当雷达在预设的一段时间内没有感知到任何行人或车辆时,则智能控制模块通过路灯电箱控制路灯熄灭或调暗相应的路灯。
进一步地,路灯亮度的调节方式可参照上述1)和2)两种情况中的调节方,即路灯智能控制模块判断出当前路灯光照区域内的人流量和/或车流量大于或等于预设的人流量阈值和/或车流量阈值时,生成增大当前路灯所在当前分组中所有路灯的亮度的控制指令,以控制路灯电箱增大当前分组中所有路灯的亮度。当然,基于相同的原理,也可设置多级阈值或者多级变化阈值,并对应设置多个亮度等级来。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,包括:
多源感知模块,用于根据预先配置的感知优先级策略,感知当前区域的环境数据;
路灯智能控制模块,用于实时接收所述多源感知模块所采集的环境数据,并根据所述环境数据生成开启/关闭路灯或调节路灯亮度的智能控制指令;
路灯电箱,用于接收路灯智能控制模块发送来的智能控制指令,并根据所述智能控制指令控制当前区域内各个路灯的开启/关闭或动态调节路灯亮度;
其中,所述环境数据包括当前区域内的环境光照强度,和/或当前区域内每个路灯光照区域内的行人信息和/或车辆信息;所述感知优先级策略包括:
当可见度高于预设的可见度阈值时,所述环境光照强度的感知为最高优先级;
当可见度低于或等于预设的可见度阈值时,行人信息和/或车辆信息的感知为最高优先级。
2.如权利要求1所述的多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,若当前感知优先级策略为环境光照强度的感知优先级为最高优先级,则
所述路灯智能控制模块具体用于判断所述多源感知模块所采集的当前区域的环境光照强度是否小于预设的光照强度阈值;
若小于,且当前区域内所有路灯的初始状态为关闭,则向所述路灯电箱发送开启所有路灯的控制指令,且所述控制指令中限定了所述当前区域内所有路灯的亮度为初始亮度;
若大于或等于预设的光照强度阈值,且当前区域内所有路灯的初始状态为开启,则向所述路灯电箱发送关闭所有路灯的控制指令。
3.如权利要求1所述的多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,若所述当前感知优先级策略为所述行人信息和/或车辆信息的感知为最高优先级,则
所述路灯智能控制模块具体用于当所述多源感知模块感知到当前路灯的光照区域内有行人或车辆,且当前路灯的初始状态为关闭时,根据预设的单灯控制策略或分组控制策略向所述路灯电箱发送开启所述当前路灯或所述当前路灯所在当前分组的控制指令,且所述控制指令中限定了所述当前路灯或所述当前分组中各个路灯的亮度为初始亮度。
4.如权利要2或3所述的多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,所述行人信息和/或车辆信息包括车流量和/或人流量;则
所述智能控制模块还具体用于接收所述车流量和/或人流量信息,并判断所述车流量和/或人流量是否大于或等于预设的车流量阈值或人流量阈值,若所述车流量或人流量大于或等于预设的车流量阈值或人流量阈值,则发送增大所述当前路灯亮度的控制指令给所述路灯电箱。
5.如权利要求2或3所述的多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,所述行人信息和/或车辆信息包括车流量增大值和/或人流量增大值,或车流量减小值和/或人流量减小值;则
所述智能控制模块还具体用于接收车流量增大值和/或人流量增大值,或车流量减小值和/或人流量减小值,并判断所述车流量增大值和/或人流量增大值是否大于或等于预设的第一车流量变化阈值或人流量变化阈值,若是,则发送增大所述当前路灯亮度的控制指令给所述路灯电箱,以控制路灯电箱增大所述当前路灯的亮度;或者,判断所述车流量减小值和/或人流量减小值是否大于或等于预设的第二车流量变化阈值或人流量变化阈值,若是,则发送减小所述当前路灯亮度的控制指令给所述路灯电箱,以控制路灯电箱减小所述当前路灯的亮度。
6.如权利要求3所述的多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,所述分组控制策略中的分组标准包括:同一路段中相邻的3个或4个路灯划分为一组。
7.如权利要求4所述的多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,所述多源感知模块包括:
光照传感器,用于检测当前区域内的环境光照强度;
视频图像数据采集设备,用于实时获取对应路灯光照区域内的视频图像数据;
雷达,用于感知对应路灯的光照区域内是否有活动物体及其行进方向;
视频图像数据处理模块,用于当所述雷达感知到有活动物体及其行进方向时,对所述视频图像数据采集设备所采集的视频图像数据进行实时分析处理,以识别出所述活动物体是行人或者车辆,以及行人的数量和/或车辆的数量,并计算得到人流量和/或车流量。
8.如权利要求4所述的多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,所述多源感知模块包括:
光照传感器,用于检测当前区域内的环境光照强度;
视频图像数据采集设备,用于实时获取对应路灯光照区域内的视频图像数据;
雷达,用于感知对应路灯的光照区域内是否有活动物体及其行进方向;
视频图像数据处理模块,用于当所述雷达感知到有活动物体及其行进方向时,对所述视频图像数据采集设备所采集的视频图像数据进行实时分析处理,以识别出所述活动物体是行人或者车辆,以及行人的数量和/或车辆的数量,并计算得到车流量增大值和/或人流量增大值,或车流量减小值和/或人流量减小值。
9.如权利要求7所述的多源感知路灯智能控制系统,其特征在于,所述视频图像数据处理模块采用基于深度卷积网络自感知的目标检测算法,对所述视频数据采集装置所采集的视频数据进行分析处理。
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