CN111140795B - 一种智能调节路灯以及路灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能调节路灯以及路灯系统，智能调节路灯包括底座、竖向灯杆、横向灯杆、旋转灯头、照度传感器以及控制器；竖向灯杆固定设置于底座的顶侧，横向灯杆设置于竖向灯杆的顶端，旋转灯头转动地连接在横向灯杆的尾端；控制器设置于底座内部并分别与照度传感器和旋转灯头电连接；照度传感器设置于行车道路上，并用于采集单位时间内光照度信息，控制器用于根据光照度信息获取当前车流量，并根据车流量以及预设控制策略调整旋转灯头相对于道路延伸方向的倾斜角度以调节所述旋转灯头在道路上的灯光投射面积。本发明能够在夜间交通量小的情况下，节省电源，提高光源利用率，增大灯光照射面积，为行车提供方便。

Description

一种智能调节路灯以及路灯系统

技术领域

本发明涉及照明工程领域，特别涉及一种智能调节的路灯以及路灯系统。

背景技术

路灯作为道路、街道及公众广场上提供照明的装置。通常在自然光较暗或天黑时分启动发亮，在光线较明亮时关闭。现有技术中，为了夜间车辆行驶安全，道路两旁都设有路灯。

现有路灯大多数是固定的一体化整体结构，不能实现有效调整，也无法根据不同时间段的交通量来控制路灯装置，无法充分利用路灯照明，造成对电能的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例主要目的在于提供一种智能调节路灯以及路灯系统。

为达到上述目的，本发明实施例公开一种智能调节路灯，包括底座、竖向灯杆、横向灯杆、旋转灯头、照度传感器以及控制器；竖向灯杆固定设置于底座的顶侧，横向灯杆设置于竖向灯杆的顶端，旋转灯头转动地连接在横向灯杆的尾端；控制器设置于底座内部并分别与照度传感器和旋转灯头电连接；照度传感器设置于行车道路上，并用于采集单位时间内光照度信息，控制器用于根据光照度信息获取当前车流量，并根据车流量以及预设控制策略调整旋转灯头相对于道路延伸方向的倾斜角度以调节所述旋转灯头在道路上的灯光投射面积。

本发明实施例提供的智能调节路灯，利用设置于行车道路上的照度传感器，获得当前车流量信息，并通过对旋转灯头的智能控制实现在夜间行车道上，车流量小的情况下，调整旋转灯头相对于道路延伸方向进行旋转，增大灯光照射面积，提高光源利用率，为行车提供方便。

进一步地，所述智能调节路灯包括竖向伸缩装置，所述竖向伸缩装置设置于所述竖向灯杆内，所述控制器与所述竖向伸缩装置电连接以控制所述竖向伸缩装置驱动所述竖向灯杆伸缩。

进一步地，所述智能调节路灯包括横向伸缩装置，所述横向伸缩装置设置于所述横向灯杆内，所述控制器与所述横向伸缩装置电连接以控制所述横向伸缩装置驱动所述横向灯杆伸缩。

进一步地，所述智能调节路灯包括旋转装置，所述旋转装置转动地设置于所述竖向灯杆的顶端，所述横向灯杆通过所述旋转装置与所述竖向灯杆连接，所述控制器与所述旋转装置电连接以驱动所述横向灯杆绕所述竖向灯杆转动。

进一步地，所述智能调节路灯包括扭簧以及卷筒，所述卷筒用于卷绕与所述旋转灯头连接的电线，所述卷筒能够在所述扭簧的作用下使得所述电线处于张紧状态。

进一步地，所述预设控制策略包括：当车流量小于或等于第一阈值时，所述控制器控制所述旋转灯头朝向来车方向或行车方向倾斜第一预设角度以增大灯光照射面积。

进一步地，当所述控制器控制所述旋转灯头朝向来车方向倾斜第一预设角度时，所述第一预设角度不超过15°。

进一步地，所述预设控制策略包括：当车流量小于或等于第二阈值时，所述控制器控制所述竖向灯杆伸长，所述第二阈值小于或等于所述第一阈值。

进一步地，所述竖向灯杆伸长后的长度不超过道路有效宽度的一半。

进一步地，所述预设控制策略包括：当车流量小于第三阈值时，所述控制器控制所述横向灯杆伸长，所述第三阈值小于或等于所述第一阈值。

进一步地，所述横向灯杆的伸长后的长度不超过所述竖向灯杆高度的1/4。

另外，本发明实施例提供一种路灯系统，包括主控单元以及以上所述的智能调节路灯，每一所述智能调节路灯与所述主控单元电连接，当目标道路对应的车流量小于或等于第一阈值时，所述主控单元控制部分智能调节路灯关闭。

进一步的，沿道路的延伸方向，保持照明的所述智能调节路灯和处于关闭的所述智能调节路灯交替布置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明实施例的智能路灯结构示意图；

图2为本发明实施例的智能路灯结构详细示意图。

附图标记说明：1-底座、2-竖向灯杆、3-横向灯杆、4-旋转灯头、5-照度传感器、6-道路、7-竖向伸缩装置、8-扭簧、9-卷筒、10-横向伸缩装置；

21-竖向固定杆、22-竖向伸缩杆、23-竖向限位孔；

31-横向固定杆、32-横向伸缩杆、33-横向限位孔。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明实施例提供一种智能调节路灯，包括底座1、竖向灯杆2、横向灯杆3、旋转灯头4、照度传感器5以及控制器；底座1通过螺栓等紧固件安装于地面上，竖向灯杆2固定设置于底座1的顶侧，横向灯杆3设置于竖向灯杆2的顶端，旋转灯头4转动地连接在横向灯杆3的尾端；控制器设置于底座内部1并分别与照度传感器5和旋转灯头4电连接；照度传感器5设置于行车道路6上，并用于采集单位时间内光照度信息，控制器用于根据光照度信息获取当前车流量，并根据车流量以及预设控制策略调整旋转灯头相对于道路延伸方向的倾斜角度以调节旋转灯头在道路上的灯光投射面积。

不同的道路在夜晚、深夜和凌晨不同时间段，有着不同车流量，对照明条件的要求也不同，在车流量较大时，照度要求更高，在车流量较小时，照度要求相对较小。本实施例中，将照度传感器5置于道路上，车辆经过照度传感器5上方时，由于车辆的遮挡，照度传感器5采集的照度会急剧降低，也就是说，照度传感器5采集的照度每急剧降低一次，就意味着有一辆车经过，控制器通过统计一定时长内照度急剧降低的次数来统计车流量。照度传感器5的数量不限，可以在道路上的每一个车道均对应设置一个，也可以只在其中一个车道设置照度传感器。

本发明实施例的智能调节路灯，具体地，当车流量较小时，控制旋转灯头转动以增大灯光投射面积，如此，沿道路一侧排列的多个智能调节路灯中，可以关闭部分智能调节路灯以节省电源，例如，相邻两个智能调节路灯中，一个照亮，一个关闭，通过照亮的智能调节路灯增大灯光投射面积来覆盖处于关闭状态的智能调节路灯的辐射范围，以此达到既节能又满足道路照度需求。

需要说明的是，照度传感器5还可以采集背景照度，也就是周围环境的照度，以此来确定是否需要开启智能调节路灯。例如，在白天时，背景照度较大，控制器关闭智能调节路灯。当背景照度较低时，控制器开启智能调节路灯，达到光控开闭智能调节路灯的效果。

需要说明的是，本发明实施例的智能调节路灯，只在开启智能调节路灯的情况下，才能控制旋转灯头旋转。

一实施例中，控制器统计照度传感器在一定时长内照度急剧降低的次数来统计车流量，当控制器统计的车流量小于或等于第一阈值时，说明车流量相对较小，控制器控制旋转灯头朝向来车方向或行车方向倾斜第一预设角度以增大灯光照射面积。具体的，第一阈值的设定可根据不同时间段，不同道路进行设置，第一预设角度的设置可通过具体情况进行设计，当控制器控制旋转灯头朝向来车方向倾斜第一预设角度时，第一预设角度的设置不超过15°，以避免对来车方向的车辆产生炫光效应。

请参阅图2所示，一实施例中，智能调节路灯包括竖向伸缩装置7，竖向伸缩装置7设置于竖向灯杆2内，控制器与竖向伸缩装置7电连接以控制竖向伸缩装置7驱动竖向灯杆2伸缩。其中，竖向灯杆2包括竖向固定杆21、竖向伸缩杆22，竖向伸缩杆22套接于竖向固定杆21内部。

竖向伸缩装置7的具体类型不限，例如，一实施例中，竖向伸缩装置7为油缸，油缸的缸筒一端与竖向固定杆21连接，油缸的活塞杆与竖向伸缩杆22连接，通过油缸驱动竖向伸缩杆22上下伸缩。

一实施例中，智能调节路灯包括扭簧8以及卷筒9，卷筒9用于卷绕与旋转灯头4连接的电线，卷筒9能够在扭簧8的作用下使得与电线处于张紧状态。扭簧8以及卷筒9具体设置位置不限，例如，一实施例中，如图2中所示，扭簧8以及卷筒9设置于竖向灯杆2内；在另一实施例中，卷筒9和扭簧8还可以设置在横向灯杆内，在此不做限制。卷筒9可根据旋转灯头4的转动，自动收放线，如此，能够便于对智能调节路灯内的电线进行约束整理，防止智能调节路灯内的电线杂乱无章。

本实施例中，以如图2所示的竖向灯杆2的横截面形状为圆形为例，在竖向固定杆21的顶端设置竖向限位孔23，相应的，竖向伸缩杆22尾端形成有第一凸起；当竖向伸缩杆22尾端移动到竖向限位孔23处时，第一凸起卡入竖向限位孔23内，如此，能够避免大风时造成竖向伸缩杆22在竖向固定杆21内转动现象。本实施例的圆柱灯杆中，仅以竖向固定杆21顶端设置限位孔为例，也可以在竖向固定杆21的其他位置设计限位孔。

在另一实施例中，竖向灯杆2的横截面形状不是圆形，比如多边形等，则可以不设置上述竖向限位孔23以及对应的第一凸起。

一实施例中，当车流量小于或等于第二阈值时，控制器控制竖向灯杆伸长，第二阈值小于或等于第一阈值。智能调节路灯的竖向灯杆伸长，一方面能够进一步增大灯光投射面积，另一方面，增加旋转灯头的高度，能够尽量减小对车辆产生炫光效应。

需要说明的是，竖向灯杆2伸长后的长度不超过道路有效宽度的一半。灯杆竖向长度需要满足《城市道路照明设计标准》，以满足道路灯杆的高度要求。具体竖向伸缩杆22的伸缩长度可根据车流量和道路情况进行预设。

对竖向伸缩装置7的控制，有利于竖向灯杆在伸长时增大路灯的照射范围，以及出现路灯故障时，缩短竖向灯杆，工人可安全的对路灯进行维修。

请参阅图2所示，一实施例中，智能调节路灯包括横向伸缩装置10，横向伸缩装置10设置于横向灯杆3内，控制器与横向伸缩装置10电连接以控制横向伸缩装置10驱动所述横向灯杆3伸缩。横向伸缩杆32的数量不限，可以是一个、两个，或多个。例如，本实施例中，横向伸缩杆设计为2个，具体的，横向灯杆3包括套接的横向固定杆31和横向伸缩杆32。

横向伸缩装置10的具体类型不限，例如，一实施例中，横向伸缩装置10为另一油缸，油缸的缸筒一端与横向固定杆31连接，油缸的活塞杆与横向伸缩杆32连接，通过油缸驱动横向伸缩杆32前后伸缩。

本实施例中以如图2所示的横向灯杆3的横截面形状为圆形为例，在横向固定杆31的顶端设置横向限位孔33，对应于横向限位孔33的是横向伸缩杆32尾端的第二凸起；当横向伸缩杆32尾端移动到横向限位孔33处时，第二凸起卡入横向限位孔33内。如此，能够避免大风时造成横向伸缩杆32在横向固定杆31内转动现象。本实施例的圆柱灯杆中，仅以横向固定杆31顶端设置限位孔为例，也可以在横向固定杆31的其他位置设计限位孔。

在另一实施例中，横向灯杆3的横截面形状不是圆形，比如多边形等，则可以不设置上述横向限位孔33以及对应的第二凸起。

一实施例中，当车流量小于第三阈值时，控制器控制横向灯杆3伸长，第三阈值小于或等于第一阈值。智能调节路灯的横向灯杆3伸长，进一步增大灯光投射面积。

需要说明的是，横向灯杆3伸长后的长度不超过竖向灯杆高度的1/4。灯杆横向长度需要满足《城市道路照明设计标准》，以满足道路的灯杆竖向高度和横向高度比例要求。具体横向伸缩杆的伸缩长度可根据车流量和道路情况进行预设。

对横向伸缩装置10的控制，有利于进一步增大路灯在道路上的投射面积，加强了路灯照明的照射质量，为夜间行车提供方便。

需要说明的是，上述的第一阈值、第二阈值、第三阈值可以相等，也可以不相等。

以上预设控制策略可根据实际道路照明情况进行设计，控制方式可进行组合设计。此处仅做为实施例说明。

请参阅图2所示，一实施例中，智能调节路灯包括旋转装置，旋转装置转动地设置于竖向灯杆2的顶端，横向灯杆3通过旋转装置与竖向灯杆2连接，控制器与旋转装置电连接以驱动横向灯杆3绕竖向灯杆2转动。灯杆的旋转设计，可以避免当灯杆下有风景树的时候，存在遮挡路灯，“灯下黑”的情况，通过对路灯横向灯杆3的旋转控制，有利于错开路灯照射方向，实现路灯的有效照明。

本实施例中的横向灯杆3的旋转控制，可以结合前面实施例中的竖向灯杆2的伸缩，横向灯杆3的伸缩的控制。具体情况可根据实际道路照明情况进行设计。控制方式可进行组合设置。此处仅仅是作为实施例说明。

本发明实施例还提供一种路灯系统，包括主控单元以及以上所述的智能调节路灯，每一所述智能调节路灯与所述主控单元电连接，当目标道路对应的车流量小于或等于第一阈值时，所述主控单元控制部分智能调节路灯关闭。

具体的，沿道路两侧或一侧排列的多个智能调节路灯中，主控单元与各个智能调节路灯电连接并进行控制，例如：在白天时，背景照度大，主控单元控制智能调节路灯关闭。在傍晚时，背景照度较低，主控单元控制智能调节路灯开启。主控单元可以对所有路灯的进行控制，也能部分控制，例如：控制器通过照度传感器统计一定时长内照度急剧降低的次数统计到的车流量小于或等于第一阈值时，主控单元控制部分智能调节路灯关闭。

进一步的，沿道路的延伸方向，保持照明的所述智能调节路灯和处于关闭的所述智能调节路灯交替布置。

具体的，上述实施例中，当控制器统计的车流量小于或等于第一阈值时，控制器控制路灯的旋转灯头朝向来车方向或行车方向倾斜第一预设角度以增大灯光照射面积。但为了保证良好可见度，提高照明质量，主控单元控制的快速路、主干路和次干路的平均照度不低于10Lx(Luminous flux，勒克斯)，支路平均照度不低于8Lx。使相邻两个智能调节路灯中，一个照亮，一个关闭，通过照亮的智能调节路灯增大灯光投射面积来覆盖处于关闭状态的智能调节路灯的辐射范围，以此达到既节能又满足道路照度需求。

本实施例中的路灯系统控制道路两旁交替关闭路灯，延长路灯的使用寿命，提高有效光的利用率，降低耗能且节能。该智能调节路灯充分利用光源，实现了智能化调控。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种智能调节路灯，其特征在于，包括底座、竖向灯杆、横向灯杆、旋转灯头、照度传感器以及控制器；所述竖向灯杆固定设置于所述底座的顶侧，所述横向灯杆设置于所述竖向灯杆的顶端，所述旋转灯头转动地连接在横向灯杆的尾端；所述控制器设置于所述底座内部并分别与照度传感器和旋转灯头电连接；所述照度传感器设置于行车道路上，并用于采集单位时间内光照度信息，所述控制器用于根据所述光照度信息获取当前车流量，并根据所述车流量以及预设控制策略调整所述旋转灯头相对于道路延伸方向的倾斜角度以调节所述旋转灯头在道路上的灯光投射面积；

所述控制器通过统计一定时长内照度急剧降低的次数来统计车流量，所述照度传感器还用于采集背景照度，所述控制器用于根据所述背景照度确定是否需要开启所述智能调节路灯。

2.根据权利要求1所述的智能调节路灯，其特征在于，所述智能调节路灯包括竖向伸缩装置，所述竖向伸缩装置设置于所述竖向灯杆内，所述控制器与所述竖向伸缩装置电连接以控制所述竖向伸缩装置驱动所述竖向灯杆伸缩。

3.根据权利要求1所述的智能调节路灯，其特征在于，所述智能调节路灯包括横向伸缩装置，所述横向伸缩装置设置于所述横向灯杆内，所述控制器与所述横向伸缩装置电连接以控制所述横向伸缩装置驱动所述横向灯杆伸缩。

4.根据权利要求1所述的智能调节路灯，其特征在于，所述智能调节路灯包括旋转装置，所述旋转装置转动地设置于所述竖向灯杆的顶端，所述横向灯杆通过所述旋转装置与所述竖向灯杆连接，所述控制器与所述旋转装置电连接以驱动所述横向灯杆绕所述竖向灯杆转动。

5.根据权利要求1-4中任一所述的智能调节路灯，其特征在于，所述智能调节路灯包括扭簧以及卷筒，所述卷筒用于卷绕与所述旋转灯头连接的电线，所述卷筒能够在所述扭簧的作用下使得所述电线处于张紧状态。

6.根据权利要求1所述的智能调节路灯，其特征在于，所述预设控制策略包括：当车流量小于或等于第一阈值时，所述控制器控制所述旋转灯头朝向来车方向或行车方向倾斜第一预设角度以增大灯光照射面积。

7.根据权利要求6所述的智能调节路灯，其特征在于，当所述控制器控制所述旋转灯头朝向来车方向倾斜第一预设角度时，所述第一预设角度不超过15°。

8.根据权利要求6所述的智能调节路灯，其特征在于，所述预设控制策略包括：当车流量小于或等于第二阈值时，所述控制器控制所述竖向灯杆伸长，所述第二阈值小于或等于所述第一阈值。

9.根据权利要求8所述的智能调节路灯，其特征在于，所述竖向灯杆伸长后的长度不超过道路有效宽度的一半。

10.根据权利要求6所述的智能调节路灯，其特征在于，所述预设控制策略包括：当车流量小于第三阈值时，所述控制器控制所述横向灯杆伸长，所述第三阈值小于或等于所述第一阈值。

11.根据权利要求10所述的智能调节路灯，其特征在于，所述横向灯杆的伸长后的长度不超过所述竖向灯杆高度的1/4。

12.一种路灯系统，其特征在于，包括主控单元以及多个权利要求1-11任一项所述的智能调节路灯，每一所述智能调节路灯与所述主控单元电连接，当目标道路对应的车流量小于或等于第一阈值时，所述主控单元控制部分智能调节路灯关闭。

13.根据权利要求12所述的路灯系统，其特征在于，沿道路的延伸方向，保持照明的所述智能调节路灯和处于关闭的所述智能调节路灯交替布置。