CN109168221A - 一种路灯节能控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种路灯节能控制系统及方法，属于路灯节能技术领域。该控制系统包括若干灯杆以及对应若干灯杆设置的若干单灯信息反馈模块，若干灯杆依次设于道路旁，且每一单灯信息反馈模块包括：检测单元，用于实时检测当前道路是否有物体移动，并获取物体的移动方向及物体经过当前灯杆的移动速度；控制单元，用于根据当前道路的灯杆间距与移动速度计算灯杆控制数量，并根据移动方向及灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过灯杆实时调节网实时调节相应的灯杆亮度。本技术方案，其可根据实际道路情况控制相应灯杆亮度，达到环保节能的目的。

Description

一种路灯节能控制系统及方法

技术领域

本发明涉及路灯节能技术领域，特别涉及一种路灯节能控制系统及方法。

背景技术

近年来，LED灯以其长寿命、低能耗、绿色环保等优点，被广泛应用于室内外照明中。目前市场上的LED路灯，一般通过定时开关、智能调光等方法做进一步节能。然而，在现实使用过程中，会有很多不可控因素，需要高亮度照明的时候，不能及时调高亮度，存在安全隐患，不需要高亮度照明的时候，反而亮度被设定的很高，浪费又不环保。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种路灯节能控制系统及方法，其旨在解决路灯节能环保的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种路灯节能控制系统，所述路灯节能控制系统包括若干灯杆以及对应若干灯杆设置的若干单灯信息反馈模块，所述若干灯杆依次设于道路旁，且每一所述单灯信息反馈模块包括：检测单元，用于实时检测当前道路是否有物体移动，并获取所述物体的移动方向及所述物体经过当前灯杆的移动速度；控制单元，用于根据当前道路的灯杆间距与所述移动速度计算灯杆控制数量，并根据所述移动方向及所述灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过所述灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度。

可选地，所述根据当前道路的灯杆间距与所述移动速度计算灯杆控制数量的计算方法为：其中，n为灯杆控制数量，v为所述移动速度，d为灯杆平均间距，t为系统响应时间，符号表示向上取整。

可选地，每一所述单灯信息反馈模块还包括通信单元，所述通信单元包括：内部通信子单元，用于所述检测单元与所述控制单元之间的数据通信，以及把所述控制单元的控制信号传递到相应的灯杆来控制灯杆的亮度；外部通信子单元，用于相邻灯杆的所述单灯信息反馈模块之间的数据通信，以及实现所述灯光实时调节网的区域控制信号传递。

可选地，所述检测单元包括速度检测设备，以通过所述速度检测设备实时检测当前道路是否有物体移动，并获取所述物体的移动方向及所述物体经过当前灯杆的移动速度。

可选地，所述检测单元还包括：亮度与照度检测设备，用于实时采集当前道路的路面亮度和照度信息；位置信息检测设备，用于同步所述检测单元各设备的检测信息位置。

可选地，所述若干单灯信息反馈模块与所述若干灯杆一一对应设置。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种路灯节能控制方法，应用于上述的路灯节能控制系统，所述路灯节能控制方法包括以下步骤：检测当前道路是否有物体移动；若检测到当前道路有物体移动，获取所述物体的移动方向及所述物体经过当前灯杆的移动速度；根据当前道路的灯杆间距与所述移动速度计算灯杆控制数量，并根据所述移动方向及所述灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过所述灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度。

可选地，所述根据当前道路的灯杆间距与所述移动速度计算灯杆控制数量的计算方法为：其中，n为所述灯杆控制数量，v为所述移动速度，d为灯杆平均间距，t为系统响应时间，符号表示向上取整。

可选地，所述通过所述灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度的具体步骤包括：所述灯光实时调节网以检测到有物体移动的所述单灯信息反馈模块作为虚拟控制器，实时控制所述移动方向下n根所述灯杆达到预设亮度，n为所述灯杆控制数量。

本发明提供的路灯节能控制系统及方法，其中，路灯节能控制系统包括若干灯杆以及若干单灯信息反馈模块，若干单灯信息反馈模块与若干灯杆一一对应设置，且每一单灯信息反馈模块包括检测单元与控制单元。工作时，当某一单灯信息反馈模块的检测单元检测到当前道路有物体移动时，会获取该物体的移动方向及该物体经过当前灯杆的移动速度，并发送给相应的控制单元，此时，相应的控制单元便会根据当前道路的灯杆间距与移动速度计算灯杆控制数量，并根据该移动方向及该灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过该灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度，来确保该移动物体始终处于该灯光实时调节网的灯光调节范围内，以满足该移动物体的道路照明需求。这样一来，当没有检测到移动物体时，各灯杆的亮度便可以调到低亮度指定值或不需要点亮，实现最大化节能。可见，本技术方案，其可根据实际道路情况控制相应灯杆亮度，达到环保节能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一路灯节能控制系统的结构框图。

图2为图1所示路灯节能控制系统的区域控制原理图。

图3为本发明实施例二路灯节能控制方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供一种路灯节能控制系统100，该路灯节能控制系统100包括若干灯杆110以及对应若干灯杆110设置的若干单灯信息反馈模块120，其中，若干灯杆110依次设于道路旁，且每一单灯信息反馈模块120包括检测单元121、控制单元122以及通信单元123。

其中，检测单元121主要用于实时检测当前道路是否有物体移动，并获取该物体的移动方向及该物体经过当前灯杆的移动速度。具体地，该移动的物体可以是车辆，也可以是行人，亦即本路灯节能控制系统100既可适用于无人员参与的车行道，亦可适用于有行人参与的道路。该检测单元121包括速度检测设备，以通过速度检测设备实时检测当前道路是否有物体移动，并获取该物体的移动方向及所述物体经过当前灯杆的移动速度。另外，该检测单元121还包括亮度与照度检测设备以及位置信息检测设备，该亮度与照度检测设备用于实时采集当前道路的路面亮度和照度信息。而位置信息检测设备则用于同步该检测单元121各设备的检测信息位置。

控制单元122主要用于根据当前道路的灯杆间距与移动速度计算灯杆控制数量，并根据该移动方向及该灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过该灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度。具体地，以本路灯节能控制系统100应用于无人员参与的车行道为例，如图2所示，实现区域控制需要n个单灯信息反馈模块120的配合，由首次检测到车辆信息的单灯信息反馈模块120作为此区域的虚拟控制器，控制此区域的n个单灯信息反馈模块120对应的灯杆亮度。区域中数量n可以通过灯杆平均间距d，车辆速度v等信息计算得出，车辆速度v由单灯信息反馈模块120的检测单元121中的车速检测设备提供，灯杆平均间距d需要根据提前录入的灯杆位置信息算得，同时参考车辆三秒安全距离，以及区域控制系统响应时间t，得到区域数量n，n＝v*(3+t)/d+1。如果n为非整数，向上舍入取整。即根据当前道路的灯杆间距与该移动速度计算灯杆控制数量的计算方法具体为：其中，n为灯杆控制数量，v为移动速度，d为灯杆平均间距，t为系统响应时间，符号表示向上取整。举例计算区域中单灯信息反馈模块120的数量n，假设车速被检测到为72Km/h，即20m/s，系统响应时间为2s，灯杆平均间距为30m，那么n＝v*(3+t)/d+1＝20*(3+2)/30+1＝5。

通信单元123主要通过有线或无线传输的方式接收上级信息反馈单元信息和传输本单元信息到下级反馈单元。具体地，该通信单元123包括内部通信子单元与外部通信子单元，其中，内部通信子单元用于该检测单元121与控制单元122之间的数据通信，以及把控制单元123的控制信号传递到相应的灯杆110来控制灯杆110的亮度。外部通信子单元用于相邻灯杆的单灯信息反馈模块120之间的数据通信，以及实现灯光实时调节网的区域控制信号传递。

以本路灯节能控制系统100应用于无人员参与的车行道为例，当没有检测到车辆信息时，道路上没有车辆经过，各灯杆110的亮度可以调到低亮度指定值或不需要点亮，最大化节能。当检测到不连续车辆信息时，由各个首次检测到车辆信息的单灯信息反馈模块120作为区域虚拟控制器，控制区域内接下来的n盏灯杆110的亮度充足，以保证行车安全。当检测到连续车辆信息时，单一检测单元检测到的不同车速度会有重合，此时以更高速度为准，计算数量n并调整区域灯杆110的亮度。在现实使用过程中，此系统也适用有行人参与的道路，只需在检测单元中增加行人或动物检测功能，检测到的信息与车辆信息并行传输到各虚拟控制器中即可。

另外，为确保本路灯节能控制系统100能及时响应，本路灯节能控制系统100的若干单灯信息反馈模块120与若干灯杆110一一对应设置，以便物体移动通过每一灯杆110时，都有一个单灯信息反馈模块120对之及时作出灯杆调节反馈，使得灯光实时调节网实时作出变化，确保本路灯节能控制系统100的响应及时性。

实施例二

如图3所示，本发明实施例二还提出一种路灯节能控制方法，应用于上述实施例一的路灯节能控制系统100，该路灯节能控制方法包括以下步骤：

步骤S110：检测当前道路是否有物体移动。

具体地，本路灯节能控制方法主要基于如图1所示的路灯节能控制系统100来实现，工作时，其路灯节能控制系统100默认将各灯杆110的亮度调到低亮度指定值或不需要点亮，进行最大化节能。然后，其每一灯杆110上的单灯信息反馈模块120的检测单元121会实时检测当前道路是否有物体移动，以便在检测到有物体移动时，对相应的灯杆120进行区域控制。该移动的物体可以是车辆，也可以是行人，亦即本路灯节能控制系统100既可适用于无人员参与的车行道，亦可适用于有行人参与的道路。以本路灯节能控制系统100应用于无人员参与的车行道为例，当没有检测到车辆信息时，道路上没有车辆经过，各灯杆110的亮度保持默认状态，即保持调到低亮度指定值或不需要点亮，便于最大化节能。

步骤S120：若检测到当前道路有物体移动，则获取该物体的移动方向及该物体经过当前灯杆的移动速度。

具体地，若某一单灯信息反馈模块120的检测单元121实时检测到当前道路有物体移动时，则会进一步获取该物体的移动方向及该物体经过当前灯杆的移动速度。即该检测单元121包括速度检测设备，以通过速度检测设备实时检测当前道路是否有物体移动，并获取该物体的移动方向及该物体经过当前灯杆的移动速度。

步骤S130：根据当前道路的灯杆间距与该移动速度计算灯杆控制数量，并根据该移动方向及该灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过该灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度。

具体地，如图1及图2所示，灯光实时调节网以检测到有物体移动的单灯信息反馈模块120作为虚拟控制器，实时控制该移动方向下n根灯杆110达到预设亮度，n为所述灯杆控制数量。该预设亮度可以是道路维护方根据实际道路照明需求进行预先设置，亦可以是根据检测单元121的亮度与照度检测设备实时采集到的当前道路的路面亮度和照度信息，实际计算得到的满足当前道路通行所需照明亮度。

以本路灯节能控制系统100应用于无人员参与的车行道为例，如图2所示，实现区域控制需要n个单灯信息反馈模块120的配合，由首次检测到车辆信息的单灯信息反馈模块120作为此区域的虚拟控制器，控制此区域的n个单灯信息反馈模块120对应的灯杆亮度。区域中数量n可以通过灯杆平均间距d，车辆速度v等信息计算得出，车辆速度v由单灯信息反馈模块120的检测单元121中的车速检测设备提供，灯杆平均间距d需要根据提前录入的灯杆位置信息算得，同时参考车辆三秒安全距离，以及区域控制系统响应时间t，得到区域数量n，n＝v*(3+t)/d+1。如果n为非整数，向上舍入取整。即根据当前道路的灯杆间距与该移动速度计算灯杆控制数量的计算方法具体为：其中，n为灯杆控制数量，v为移动速度，d为灯杆平均间距，t为系统响应时间，符号表示向上取整。举例计算区域中单灯信息反馈模块120的数量n，假设车速被检测到为72Km/h，即20m/s，系统响应时间为2s，灯杆平均间距为30m，那么n＝v*(3+t)/d+1＝20*(3+2)/30+1＝5。

以本路灯节能控制方法应用于无人员参与的车行道为例，当没有检测到车辆信息时，道路上没有车辆经过，各灯杆110的亮度可以调到低亮度指定值或不需要点亮，最大化节能。当检测到不连续车辆信息时，由各个首次检测到车辆信息的单灯信息反馈模块120作为区域虚拟控制器，控制区域内接下来的n盏灯杆110的亮度充足，以保证行车安全。当检测到连续车辆信息时，单一检测单元检测到的不同车速度会有重合，此时以更高速度为准，计算数量n并调整区域灯杆110的亮度。在现实使用过程中，此系统也适用有行人参与的道路，只需在检测单元中增加行人或动物检测功能，检测到的信息与车辆信息并行传输到各虚拟控制器中即可。

本发明实施例中的路灯节能控制系统及方法，其中，路灯节能控制系统包括若干灯杆以及若干单灯信息反馈模块，若干单灯信息反馈模块与若干灯杆一一对应设置，且每一单灯信息反馈模块包括检测单元与控制单元。工作时，当某一单灯信息反馈模块的检测单元检测到当前道路有物体移动时，会获取该物体的移动方向及该物体经过当前灯杆的移动速度，并发送给相应的控制单元，此时，相应的控制单元便会根据当前道路的灯杆间距与移动速度计算灯杆控制数量，并根据该移动方向及该灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过该灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度，来确保该移动物体始终处于该灯光实时调节网的灯光调节范围内，以满足该移动物体的道路照明需求。这样一来，当没有检测到移动物体时，各灯杆的亮度便可以调到低亮度指定值或不需要点亮，实现最大化节能。可见，本技术方案，其可根据实际道路情况控制相应灯杆亮度，达到环保节能的目的。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种路灯节能控制系统，其特征在于，所述路灯节能控制系统包括若干灯杆以及对应所述若干灯杆设置的若干单灯信息反馈模块，所述若干灯杆依次设于道路旁，且每一所述单灯信息反馈模块包括：

检测单元，用于实时检测当前道路是否有物体移动，并获取所述物体的移动方向及所述物体经过当前灯杆的移动速度；

控制单元，用于根据当前道路的灯杆间距与所述移动速度计算灯杆控制数量，并根据所述移动方向及所述灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过所述灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度。

2.根据权利要求1所述的路灯节能控制系统，其特征在于，所述根据当前道路的灯杆间距与所述移动速度计算灯杆控制数量的计算方法为： 其中，n为灯杆控制数量，v为所述移动速度，d为灯杆平均间距，t为系统响应时间，符号表示向上取整。

3.根据权利要求1所述的路灯节能控制系统，其特征在于，每一所述单灯信息反馈模块还包括通信单元，所述通信单元包括：

内部通信子单元，用于所述检测单元与所述控制单元之间的数据通信，以及把所述控制单元的控制信号传递到相应的灯杆来控制灯杆的亮度；

外部通信子单元，用于相邻灯杆的所述单灯信息反馈模块之间的数据通信，以及实现所述灯光实时调节网的区域控制信号传递。

4.根据权利要求1所述的路灯节能控制系统，其特征在于，所述检测单元包括速度检测设备，以通过所述速度检测设备实时检测当前道路是否有物体移动，并获取所述物体的移动方向及所述物体经过当前灯杆的移动速度。

5.根据权利要求4所述的路灯节能控制系统，其特征在于，所述检测单元还包括：

亮度与照度检测设备，用于实时采集当前道路的路面亮度和照度信息；

位置信息检测设备，用于同步所述检测单元各设备的检测信息位置。

6.根据权利要求1-5任一所述的路灯节能控制系统，其特征在于，所述若干单灯信息反馈模块与所述若干灯杆一一对应设置。

7.一种路灯节能控制方法，应用于如权利要求1-6任一所述的路灯节能控制系统，其特征在于，所述路灯节能控制方法包括以下步骤：

检测当前道路是否有物体移动；

若检测到当前道路有物体移动，则获取所述物体的移动方向及所述物体经过当前灯杆的移动速度；

根据当前道路的灯杆间距与所述移动速度计算灯杆控制数量，并根据所述移动方向及所述灯杆控制数量拓扑出灯光实时调节网，以通过所述灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度。

8.根据权利要求7所述的路灯节能控制方法，其特征在于，所述根据当前道路的灯杆间距与所述移动速度计算灯杆控制数量的计算方法为： 其中，n为所述灯杆控制数量，v为所述移动速度，d为灯杆平均间距，t为系统响应时间，符号表示向上取整。

9.根据权利要求7所述的路灯节能控制方法，其特征在于，所述通过所述灯光实时调节网实时调节相应的灯杆亮度的具体步骤包括：

所述灯光实时调节网以检测到有物体移动的所述单灯信息反馈模块作为虚拟控制器，实时控制所述移动方向下n根所述灯杆达到预设亮度，n为所述灯杆控制数量。