CN109668094A

CN109668094A - 智能路灯系统

Info

Publication number: CN109668094A
Application number: CN201910083757.4A
Authority: CN
Inventors: 胡鲁鲁
Original assignee: Yancheng Junba Automobile Parts Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN CEC SANG-FEI LIGHTING Co.,Ltd.
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2019-04-23
Anticipated expiration: 2039-01-29
Also published as: CN109668094B

Abstract

本发明提出了一种智能路灯系统，包括：智能路灯和车辆，所述智能路灯设置在道路两边，所述车辆行驶在道路中；所述智能路灯包括控制器、LED灯、红外线探测器；所述LED灯电性连接于控制器，用于照明和/或发出警示信号；所述红外线探测器电性连接于控制器，其通过红外线感测技术感测道路两边预设的范围内的活体对象；其中，当所述红外线探测器感测到道路两边预设的范围内的活体对象时，所述控制器控制所述LED灯发出警示信号，以提示所述车辆的驾驶者，本发明的智能路灯系统能够辅助驾驶者及时发现道路两边的环境状况，有效降低了发生交通事故的概率。

Description

智能路灯系统

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种智能路灯系统。

背景技术

目前，一些道路的两边没有设置护栏，行人可以随意的穿行马路，即使有些道路采用绿化带进行隔离，但由于路口隐藏在绿化带中，在夜间行车过程中，当有行人想要穿过马路时，由于绿化带、树木等遮挡或受到车灯的局限性，驾驶者对道路两边的环境看不清，难以察觉到有行人想要穿过马路并提前做好刹车预判，只有当行人走到道路中，驾驶者才可以看到行人，一旦车速过高，将不能得到及时的刹车，进而有可能造成重大的交通事故。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种智能路灯系统，能够辅助驾驶者及时发现道路两边的环境状况，有效降低了发生交通事故的概率。

本发明提供一种智能路灯系统，包括：智能路灯和车辆，所述智能路灯设置在道路两边，所述车辆行驶在道路中；所述智能路灯包括控制器、LED灯、红外线探测器；所述LED灯电性连接于所述控制器，用于照明和/或发出警示信号；所述红外线探测器电性连接于所述控制器，其通过红外线感测技术感测道路两边预设的范围内的活体对象；其中，当所述红外线探测器感测到道路两边预设的范围内的活体对象时，所述控制器控制所述LED灯发出警示信号，以提示所述车辆的驾驶者。

进一步的，当所述红外线探测器感测到道路两边附近预设的范围内有活体对象时，所述控制器控制所述LED灯由照明转换为发出警示信号，或者控制所述LED灯同时照明和发出警示信号。

优选的，所述LED灯用于照明的灯光为白光，所述LED灯是通过切换灯光的颜色或使灯光闪烁来发出警示信号。

进一步的，所述红外线探测器探测区域是以所述智能路灯为中心的圆形，所述红外线探测器具有极限探测半径R。

进一步的，道路的两边分别设置至少两个智能路灯，且道路同一边相邻两个智能路灯之间的间距S₁＜2R。

优选的，所述红外线探测器的极限探测半径R＝60m，则道路同一边相邻两个智能路灯之间的间距S₁＜120m。

进一步的，当活体对象在道路同一边相邻两个智能路灯上的红外线探测器的圆形探测区域的交叉区域内时，两个智能路灯均通过相应的LED灯发出警示信号。

进一步的，道路同一边相邻两个智能路灯之间的间距S₁满足：R为所述红外线探测器的极限探测半径，V₁为活体对象的极限速度，V₂为道路上设定的最高限速，μ为车辆与道路的滑动摩擦因数。

优选的，R＝60m，V₁＝10m/s，V₂＝25m/s，μ＝1，g＝10m/s²，则同一边相邻两个智能路灯之间的间距S₁小于55.5m。

进一步的，所述智能路灯还包括电源模块，所述电源模块电性连接于所述控制器，其用于提供所述控制器、所述LED灯和所述红外线探测器运作过程中的电能。

本发明的智能路灯系统通过在智能路灯上装设有红外线探测器，以探测道路两边的行人或者其它动物，并通过智能路灯的LED灯发出警示信号，从而提示车辆的驾驶者及时进行刹车或做出避让动作，避免造成重大的交通事故。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一个实施例的智能路灯系统的示意图。

图2是本发明的一个实施例的智能路灯的结构框图。

图3是本发明另一个实施例的智能路灯系统的示意图。

主要元件符号说明

智能路灯系统	100
		智能路灯	10
控制器	11
		LED灯	12
红外线探测器	13
		电源模块	14
灯杆	15
		车辆	20

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图3对本发明实施例的智能路灯系统进行详细描述。

请同时参阅图1和图2，本发明的一个实施例提供一种智能路灯系统100，包括智能路灯10和车辆20，所述智能路灯10设置在道路两边，所述车辆20行驶在道路中；通过所述智能路灯10探测道路两边的活体对象，如行人或者其它动物，来提示所述车辆20的驾驶者及时进行刹车或做出避让动作，确保行车安全。

所述智能路灯10至少为一个，且每一个智能路灯10包括控制器11、LED灯12、红外线探测器13和电源模块14。所述控制器11用于控制智能路灯10中的各个模块的运作；所述LED灯12电性连接于所述控制器11，其用于照明和/或发出警示信号；所述红外线探测器13电性连接于所述控制器11，其通过红外线感测技术感测道路两边附近预设的范围内的行人或动物；所述电源模块14电性连接于所述控制器11，其用于提供所述控制器11、所述LED灯12和所述红外线探测器13运作过程中的电能。

可以理解，所述红外线探测器13是根据探测行人或者其它动物发射的红外辐射来进行工作的，其通过热电元件检测行人或者其它动物的存在或移动，并把热电元件的输出信号转换成电压信号。然后，对所述电压信号进行波形分析，得出探测结果。

本发明的具体实施例中，红外线探测器13收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上，所述红外传感器为热释电元件，其能够在接收了红外辐射温度发出变化时会向外释放电荷。优选的，所述红外线探测器13对波长为10μm左右的红外辐射较为敏感。

进一步的，所述红外线探测器13中的红外传感器包括两个互相串联或并联的热释电元件，而且两个热释电元件的电极化方向正好相反，探测区域内无行人或者其它动物时的环境辐射对两个热释电元件具有相同的作用，使其产生热释电效应相互抵消，因此，此时所述红外线探测器13无信号输出；一旦行人或者其它动物进入探测区域内，行人或者其它动物红外辐射被两个热释电元件接收，但是两个热释电元件接收到的热量不同，释放电荷也不同，无法抵消，再经信号处理即可得出到有行人或其它动物进入探测区域的结果。

本发明的具体的实施例中，当所述红外线探测器13未感测到所述智能路灯10附近预设的范围内有行人或动物时，所述控制器11控制所述LED灯12仅提供照明，当所述红外线探测器13感测到道路两边附近预设的范围内有行人或动物时，所述控制器11控制所述LED灯12由照明转换为发出警示信号，或者控制所述LED灯12提供照明的同时再发出警示信号。

优选的，所述LED灯12用于照明的灯光为白光，所述LED灯12可以通过切换灯光的颜色为黄色或红色来发出警示信号，也可以使灯光闪烁来发出警示信号，但不限于此。

可以理解的是，所述红外线探测器13采用红外线探测技术，由于红外线传播受距离的限制，目前的红外线探测器13均具有极限探测半径R，所以，红外线探测器13探测区域是以所述智能路灯10为中心的圆形，为了使道路两边的环境无遗漏得以探测，需要在道路的两边分别设置至少两个智能路灯10，多个智能路灯10均装设有所述红外线探测器13，并进行配合探测作业。

请参阅图3，可以设定道路同一边相邻两个智能路灯10之间的间距S₁＜2R，从而使相邻两个智能路灯10上的红外线探测器13的圆形探测区域交叉，进而实现对道路两边的环境无遗漏的探测。优选的，取R＝60m，则S₁＜120m。

进一步的，道路同一边相邻两个智能路灯10之间的间距S₁还应满足以下条件：

具体的实施例中，当所述红外线探测器13探测到行人或动物时，促使所述控制器11控制所述LED灯12发出警示信号，车辆的驾驶者看到警示信号开始刹车，与此同时，行人或动物将也将有可能向道路上移动，为了保证安全，车辆在行人或动物到达道路之前须完成刹车，也就是说需要保证行人或动物到达道路的时间最短时间t₁大于车辆完成刹车的时间最长时间t₂，即t₁>t₂。

假定行人或动物的极限速度为V₁，行人或动物到达道路的时间最短时间t₁＝S/V₁，S为行人或动物与道路之间的距离，由于t₁与S成正比，因此，当S最小时，得到最短时间t₁，在本实施例中，行人或动物在相邻两个智能路灯10上的红外线探测器13的圆形探测区域的交叉点上时，S为最小值H，根据勾股定理得出行人或动物到达道路的时间最短时间

预设该道路上的最高限速为V₂，该道路路面的滑动摩擦因素为μ，车辆刹车减速过程中的加速度a＝μg，根据加速度与时间公式V₂＝μgt₂，得到车辆完成刹车的时间最长时间

上述t₁和t₂分别代入不等式公式t₁>t₂，求解得：其中，R为所述红外线探测器13的极限探测半径，由所述红外线探测器13的说明书中可知；V₁为行人或动物的极限速度，根据目前人类的田径极限速度或当地主要出行的动物极限速度得知；V₂为该道路上设定的最高限速，由交通管理部门制定；μ为轮胎与该道路的滑动摩擦因数，由于轮胎与道路的材质可以确定，故而可以得知μ。综上所述，上述参数R、V₁、V₂、μ均可以根据选购的红外线探测器13极限参数或该道路的限定条件来确定，因此，在具体的实际应用中，将上述参数代入即可得到具体数值K，且在安装路灯时，确保道路同一边相邻两个智能路灯10之间的间距S₁小于具体数值K。

优选的，R＝60m，V₁＝10m/s，V₂＝25m/s(90km/h)，μ＝1，g＝10m/s²，则则同一边相邻两个智能路灯10之间的间距S₁小于55.5m。

可以理解，当行人或动物在道路同一边相邻两个智能路灯10上的红外线探测器13的圆形探测区域的交叉区域内时，所述两个智能路灯10均通过相应的LED灯12发出警示信号。

可以理解，所述电源模块14可以为电源线路、蓄电池、风力发电设备、太阳能电池板等，但不限于此；优选的，所述电源模块14为太阳能电池板。

在本发明的一些实施例中，所述智能路灯10还包括灯杆15，所述灯杆15呈中空柱状结构，其内设有腔体(图未示)，所述控制器11安装在所述腔体中，所述电源模块14的电源线经由所述腔体穿过并与所述控制器11电性连接；所述灯杆15的一端固定连接于地面，另一端用于安装所述LED灯12；所述红外线探测器13装设在所述灯杆15上，且距离地面预设的高度h处。

具体实际应用中，在道路两边的障碍物较少时，所述红外线探测器13距离地面预设的高度h可以根据行人或动物的高度来设定，如普通行人的身高范围为1.5m～1.9m，因此，可以将所述红外线探测器13固定设置在所述灯杆15距离地面1m～1.5m的位置处，由于所述红外线探测器13采用红外线探测技术，且红外线沿直线传播，通过将所述红外线探测器13距离地面预设的高度h根据行人或动物的高度来设定，使红外线沿平行于地面的方向四周探测行人或动物，在所述红外线探测器13极限探测半径R的前提下，可以使所述红外线探测器13的探测区域最大化。

在道路两边的障碍物较多时，所述红外线探测器13距离地面预设的高度h可以根据障碍物的高度来定，如障碍物的高度为1m～2m，为了避免障碍物对所述红外线探测器13的干扰，可以将所述红外线探测器13安装在所述灯杆15距离地面高于2m的位置。此时，由于行人或动物的高度低于2m，此时，在所述红外线探测器13与行人或动物之间的连接直线段并非平行地面，而是倾斜于地面，本发明所述的红外线探测器13的极限探测半径R是以所述红外线探测器13与行人或动物的连接直线段投影在地面的距离为准。

本发明的智能路灯系统100通过在所述智能路灯10上装设有红外线探测器13，以探测道路两边的行人或者其它动物，并通过所述智能路灯10的LED灯12发出警示信号，从而提示所述车辆20的驾驶者及时进行刹车或做出避让动作，避免造成重大的交通事故。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种智能路灯系统，其特征在于，包括：智能路灯和车辆，所述智能路灯设置在道路两边，所述车辆行驶在道路中；所述智能路灯包括控制器、LED灯、红外线探测器；所述LED灯电性连接于所述控制器，用于照明和/或发出警示信号；所述红外线探测器电性连接于所述控制器，其通过红外线感测技术感测道路两边预设的范围内的活体对象；其中，当所述红外线探测器感测到道路两边预设的范围内的活体对象时，所述控制器控制所述LED灯发出警示信号，以提示所述车辆的驾驶者。

2.根据权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于，当所述红外线探测器感测到道路两边附近预设的范围内有活体对象时，所述控制器控制所述LED灯由照明转换为发出警示信号，或者控制所述LED灯同时照明和发出警示信号。

3.根据权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于，所述LED灯用于照明的灯光为白光，所述LED灯是通过切换灯光的颜色或使灯光闪烁来发出警示信号。

4.根据权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于，所述红外线探测器探测区域是以所述智能路灯为中心的圆形，所述红外线探测器具有极限探测半径R。

5.根据权利要求4所述的智能路灯系统，其特征在于，道路的两边分别设置至少两个智能路灯，且道路同一边相邻两个智能路灯之间的间距S₁＜2R。

6.根据权利要求5所述的智能路灯系统，其特征在于，所述红外线探测器的极限探测半径R＝60m，则道路同一边相邻两个智能路灯之间的间距S₁＜120m。

7.根据权利要求5所述的智能路灯系统，其特征在于，当活体对象在道路同一边相邻两个智能路灯上的红外线探测器的圆形探测区域的交叉区域内时，两个智能路灯均通过相应的LED灯发出警示信号。

8.根据权利要求5所述的智能路灯系统，其特征在于，道路同一边相邻两个智能路灯之间的间距S₁满足：R为所述红外线探测器的极限探测半径，V₁为活体对象的极限速度，V₂为道路上设定的最高限速，μ为车辆与道路的滑动摩擦因数。

9.根据权利要求8所述的智能路灯系统，其特征在于，R＝60m，V₁＝10m/s，V₂＝25m/s，μ＝1，g＝10m/s²，则同一边相邻两个智能路灯之间的间距S₁小于55.5m。

10.根据权利要求1-9任一项所述的智能路灯系统，其特征在于，所述智能路灯还包括电源模块，所述电源模块电性连接于所述控制器，其用于提供所述控制器、所述LED灯和所述红外线探测器运作过程中的电能。