CN111246643A - 照明方法与照明系统 - Google Patents

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魏守德
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Abstract

本发明提供一种照明方法与使用所述照明方法的照明系统。所述照明方法包括以下步骤：取得多个路灯中的参考路灯的物体通过信息，其中物体通过信息包括物体通过参考路灯时的速率；根据物体通过信息决定点灯区域，其中点灯区域中包括多个路灯中的参考路灯以及多个候选路灯；以及选择并点亮在点灯区域中与参考路灯以道路相互连通的候选路灯。据此，能够在节省电力之余提供充足的照明。

Description

照明方法与照明系统
技术领域
本发明涉及一种路灯管理，且特别涉及一种可管理多个路灯的照明方法与照明系统。
背景技术
节能是近年来每个国家都大力提倡的议题。以路灯来说，在车流量较少的地区或时间若将路灯持续点亮，不仅仅浪费电力，也会造成光害。因此，如何设计一套系统能够在适当的时机点亮所需的路灯，是本领域重要的课题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提出一种照明方法与照明系统，能够在有物体通过路灯时，至少根据物体的速率来点亮周围的其它路灯，在省电之余也能够提供充足的照明。
本发明的实施例提出一种照明方法，适用于管理多个路灯的主机。所述照明方法包括以下步骤：取得多个路灯中的参考路灯的物体通过信息，其中物体通过信息包括物体通过参考路灯时的速率；根据物体通过信息决定点灯区域，其中点灯区域中包括多个路灯中的参考路灯以及多个候选路灯；以及选择并点亮在点灯区域中与参考路灯以道路相互连通的候选路灯。
在本发明的实施例中，上述的照明方法还包括以下步骤：取得包括所述路灯的道路连接关系的路灯地图。
在本发明的实施例中，上述的参考路灯到所述点灯区域的边界的最大距离正相关于所述速率。
在本发明的实施例中，上述的点灯区域为圆形，并且所述点灯区域的半径正相关于所述速率。
在本发明的实施例中，上述的物体通过信息还包括所述物体通过所述参考路灯时的行进方向，其中所述点灯区域为椭圆形，所述点灯区域的长轴方向平行于所述行进方向，并且所述点灯区域的长轴长度正相关于所述速率。
本发明的实施例提出一种照明系统，包括多个路灯以及耦合于所述路灯的主机。主机用以执行以下操作：取得多个路灯中的参考路灯的物体通过信息，其中物体通过信息包括物体通过参考路灯时的速率；根据物体通过信息决定点灯区域，其中点灯区域中包括多个路灯中的参考路灯以及多个候选路灯；以及选择并点亮在点灯区域中与参考路灯以道路相互连通的候选路灯。
在本发明的实施例中，上述的照明系统还包括：存储组件，耦合于所述主机，用以记录包括所述路灯的道路连接关系的路灯地图，其中所述主机还用以取得所述路灯地图。
在本发明的实施例中，至少一个上述的路灯包括：感测组件，用以感测物体并且得到对应所感测的所述物体的物体通过信息；以及通信组件，耦合于所述感测组件以及所述主机，用以将所述感测组件得到的所述物体通过信息发送至所述主机。
在本发明的实施例中，上述的参考路灯到所述点灯区域的边界的最大距离正相关于所述速率。
在本发明的实施例中，上述的点灯区域为圆形，并且所述点灯区域的半径正相关于所述速率。
在本发明的实施例中，上述的物体通过信息还包括所述物体通过所述参考路灯时的行进方向，其中所述点灯区域为椭圆形，所述点灯区域的长轴方向平行于所述行进方向，并且所述点灯区域的长轴长度正相关于所述速率。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明实施例的照明系统的概要框图；
图2为本发明实施例的具有感测能力的路灯的框图；
图3为本发明实施例的照明方法的流程图；
图4至图7为本发明实施例的照明方法的示意图。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
图1为本发明实施例的照明系统的概要框图。
请参考图1，照明系统100包括多个路灯110(例如，包括n个路灯110-1、110-2、…、110-n)、主机120以及存储组件130，其中多个路灯110以及存储组件130皆耦合于主机120。在本实施例中，多个路灯110是设置在多条道路旁，而主机120用于管理多个路灯110的点亮或关闭。
多个路灯110中的一或多个路灯110具有感测物体是否经过的能力。在本实施例中，多个路灯110中的每一个路灯110都具有上述的感测能力，但本发明并不在此限。在其它实施例中，具有感测能力的路灯110可以只设置在路口或是每间隔特定数量的路灯110才进行设置，以节省电力与成本。
图2为本发明实施例的具有感测能力的路灯的框图。
请参考图2，具有感测能力的路灯110具有感测组件111以及通信组件113，其中感测组件111耦合于通信组件113。详细来说，感测组件111是用以感测物体，并且在感测到有物体通过时产生物体通过信息。其中，物体通过信息包括物体的速率以及物体的行进方向。举例来说，感测组件111可以包括设置在路灯110不同位置的两个用于侦测物体的传感器，根据两个传感器侦测到物体的时间差便能够计算出物体的速度(包括速率以及行进方向)，其中，传感器可以使用红外光(Infra-Red，IR)传感器或飞时测距(Time of Flight，TOF)传感器来实施，本发明并不在此限。通信组件113有线或无线地耦合于主机120，用于将感测组件111所产生的物体通过信息发送至主机120。举例来说，通信组件113可以是包括电缆的有线通信界面，或是3G、4G、WiFi、LoRa、SIGFOX、NB-IoT等无线网络界面，本发明并不在此限。
请回到图1，主机120是具有运算能力的装置，用于收集来自路灯110的数据，并且根据来自路灯110的数据以及存储组件130中所记录的数据来管理多个路灯110的点亮或关闭。在本实施例中，主机120例如是远程的服务器，但本发明并不限于此。在其它实施例中，主机120也可以实施为包括运算芯片的其中一个路灯110。
存储组件130是用于记录数据。存储组件130所记录的数据包括路灯地图，其中路灯地图包括多个路灯110之间的道路连接关系。在本实施例中，路灯地图中包括每一个路灯110的设置坐标(例如，经纬度)以及每一个路灯110所在道路之间的连接关系等信息。举例来说，路灯地图可以用拓扑图的数据结构来记录，拓扑图中的每一个节点代表一个路灯110，而两两节点之间的连线是代表道路。换言之，两节点之间可由连线连通表示两节点之间有道路相互连通，而两节点之间无法由连线连通表示两节点之间没有道路相互连通。在一些实施例中，由于两个路灯110之间的距离不会太远，因此以拓扑图来记录路灯地图时只需记录每个节点的位置(或路灯的坐标)而不需要记录连线的长度(或路灯的距离)，以节省存储空间。
在一些实施例中，路灯地图是由人员预先建立并记录在存储组件130当中。在另一些实施例中，路灯地图也可以是主机120连接到网络地图(例如，百度地图等)取得相关数据后来加以建立，本发明并不在此限制。
图3为本发明实施例的照明方法的流程图；图4至图7为本发明实施例的照明方法的示意图。本发明实施例的照明方法适用于图1与图2实施例所介绍的照明系统100，因此以下将搭配照明系统100的各组件来举例说明。然而必须说明的是，本发明实施例的照明方法并不限于实施在照明系统100上，本领域技术人员可以依照需求来自行设计不同的照明系统以完成以下介绍的照明方法。
请先参考图4，在本实施例中，主机120用于管理多个路灯110，其中每一个路灯110-i以一个白色圆圈表示，并且1≦i≦n。多个路灯110设置在多条道路RD1、RD2、RD3、RD4、RD5旁，并且每一个路灯110-i都连接于主机120。特别是，多个路灯110中的一或多个是属于具有侦测能力的路灯，能够侦测物体并产生物体通过信息，以及将物体通过信息发送至主机120。具有侦测能力的路灯以及物体通过信息的细节已于前述段落中介绍，故在此不再赘述。
请参考图3，主机120首先会取得包括多个路灯110的道路连接关系的路灯地图(步骤S120)。举例来说，主机120可以从存储组件130取得包括多个路灯110的道路连接关系的路灯地图，或是连接到网络地图(例如，百度地图等)取得相关数据后来加以建立，本发明并不在此限制。
当多个路灯110的其中之一侦测到物体通过时，会产生物体通过信息并将其发送至主机120，本文中将侦测到物体通过并发送物体通过信息至主机120的路灯110称作参考路灯。
此时，主机120会取得来自参考路灯的物体通过信息，其中物体通过信息包括物体通过参考路灯时的速率(步骤S140)。在一些实施例中，物体通过信息更包括物体通过参考路灯时的行进方向。
随后，主机120会根据接收到的物体通过信息来决定点灯区域，其中点灯区域包括参考路灯以及多个候选路灯(步骤S160)。具体来说，物体通过信息显示有物体通过参考路灯，因此至少参考路灯附近区域的路灯需要被点亮。因此，主机120会根据物体通过信息来决定点灯区域作为点亮路灯的范围，而这个范围中包括有参考路灯以及多个候选路灯。
特别是，当物体的速率越快时，表示物体在同样时间内会移动的距离越长，而可能表示物体需要的视线距离越远。因此，主机120会根据物体通过信息中所显示的物体的速率来决定点灯区域的大小。具体来说，参考路灯到点灯区域的边界的最大距离会正相关于所述物体的速率，所述的最大距离可以是直接以直线来计算的距离，也可以是指沿着道路来计算的距离，本发明并不在此限制。
请参考图5，在本实施例中，位于道路RD4的参考路灯110-R(以星号表示)发送物体通过信息至主机120，而主机120会根据物体通过信息来决定点灯区域N，其中点灯区域N中包括参考路灯110-R以及多个候选路灯110-c(以斜线填满的圆圈表示)。
在本实施例中，点灯区域N是圆形区域，参考路灯110-R位于点灯区域N的圆心处，并且点灯区域N的半径正相关于物体通过信息中物体的速率。
请回到图3，决定点灯区域后，主机120会选择并点亮在点灯区域中与参考路灯以道路相互连通的候选路灯(步骤S180)。具体来说，在点灯区域中与参考路灯以道路相互连通的候选路灯是指从参考路灯为出发点，可以经由「点灯区域内的道路」到达的候选路灯。
请参考图6，在本实施例中，主机120会根据路灯地图来判断哪些候选路灯110-c与参考路灯110-R之间可以经由「点灯区域内的道路」连通，并且将与参考路灯110-R之间可以经由「点灯区域内的道路」连通多个候选路灯110-c选为照明路灯110-s(以黑色圆圈表示)，然后点亮所选的照明路灯110-s。在本实施例中，除了照明路灯110-s被点亮之外，主机120也会点亮参考路灯110-R。特别是，由于道路RD5上的候选路灯110-c与参考路灯110-R之间并无法经由「点灯区域内的道路」连通，因此道路RD5上的候选路灯110-c并不会因来自参考路灯110-R的物体通过信息而被点亮。
举例来说，路灯地图是以拓扑图的数据结构来记录，并且每一个路灯(节点)都记录有对应的坐标。主机120可以从参考路灯110-R开始，使用深度优先搜索(depth firstsearch，DFS)算法来走访其它的路灯，然后根据所走访的路灯与参考路灯110-R的坐标来判断是否超出了点灯区域N。当所走访的路灯没有超出点灯区域N，则将其选为照明路灯110-s并点亮，直到走访到所有点灯区域N内的照明路灯110-s为止。
必须说明的是，只要能够找出所有在点灯区域N中与参考路灯110-R以道路相互连通的候选路灯110-c(也就是照明路灯110-s)，本发明并不在此限制所使用的算法，本领域技术人员应当有能力根据其所使用的程序代码与数据结构来实施，故本文并不在此一一介绍可行的算法。
请再参考图6，根据本发明实施例所介绍的照明方法，当主机120接收到来自参考路灯110-R的物体通过信息时，会至少根据物体通过参考路灯110-R时的速率来定义出点灯区域N，并且点亮在点灯区域N中与参考路灯110-R以道路相互连通的照明路灯110-s。
在一些实施例中，在决定了照明路灯110-s后，主机120会关闭除了照明路灯110-s之外的路灯110-i。
在另一实施例中，如图7所示，点灯区域N也可以是椭圆形区域，点灯区域N的长轴方向平行于物体通过信息中物体的行进方向，并且点灯区域N的长轴长度正相关于物体通过信息中物体的速率。此外，参考路灯110-R是位于点灯区域N的长轴上。在一些例子中，参考路灯110-R例如是位于点灯区域N的中心处。在另一些例子中，参考路灯110-R也可例如是位于点灯区域N的其中一个焦点处且与点灯区域N的边界的最大距离为点灯区域N的最大焦半径，本发明并不在此限。
值得一提的是，在一些实施例的实际应用场合里，点灯区域N的位置与形状可以是动态地变动。举例来说，假设点灯区域N是椭圆形区域且长轴长度正相关于物体通过信息中物体的速率，当汽车在道路弯曲的山路中行驶时，在直线处的速率会高于转弯处附近的速率。因此，以汽车位置为中心，从直线处到转弯处的点灯区域N例如会从椭圆形渐渐逼近于圆形，而从转弯处再次进入直线处的点灯区域N例如会从圆形渐渐拉长为椭圆形。据此，主机120能够根据汽车的位置与速度，以前述实施例介绍的照明方法适当地调整哪些路灯110需要点亮或哪些路灯110需要关闭，以节省电力。
综上所述，在本发明实施例所提出的照明方法与照明系统中，具有侦测能力的路灯会在侦测到物体通过时将包括物体速率的物体通过信息发送给主机。如此一来，主机可以至少根据物体的速率来决定要点亮路灯的点灯区域，并且根据路灯之间的道路连接关系来决定要在点灯区域中点亮哪些路灯。据此，省电之余也能够提供充足的照明。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种照明方法，其特征在于，包括：
取得多个路灯中的参考路灯的物体通过信息，其中所述物体通过信息包括物体通过所述参考路灯时的速率；
根据所述物体通过信息决定点灯区域，其中所述点灯区域中包括所述路灯中的所述参考路灯以及多个候选路灯；以及
选择并点亮在所述点灯区域中与所述参考路灯以道路相互连通的所述候选路灯。
2.根据权利要求1所述的照明方法，其特征在于，还包括：
取得包括所述路灯的道路连接关系的路灯地图。
3.根据权利要求1所述的照明方法，其特征在于，所述参考路灯到所述点灯区域的边界的最大距离正相关于所述速率。
4.根据权利要求3所述的照明方法，其特征在于，所述点灯区域为圆形，并且所述点灯区域的半径正相关于所述速率。
5.根据权利要求3所述的照明方法，其特征在于，所述物体通过信息还包括所述物体通过所述参考路灯时的行进方向，其中所述点灯区域为椭圆形，所述点灯区域的长轴方向平行于所述行进方向，并且所述点灯区域的长轴长度正相关于所述速率。
6.一种照明系统，其特征在于，包括：
多个路灯；以及
主机，耦合于所述路灯，并且用以：
取得所述路灯中的参考路灯的物体通过信息，其中所述物体通过信息包括物体通过所述参考路灯时的速率；
根据所述物体通过信息决定点灯区域，其中所述点灯区域中包括所述路灯中的所述参考路灯以及多个候选路灯；以及
选择并点亮在所述点灯区域中与所述参考路灯以道路相互连通的所述候选路灯。
7.根据权利要求6所述的照明系统，其特征在于，还包括：
存储组件，耦合于所述主机，用以记录包括所述路灯的道路连接关系的路灯地图，其中所述主机还用以取得所述路灯地图。
8.根据权利要求6所述的照明系统，其特征在于，至少一所述路灯包括：
感测组件，用以感测物体并且得到对应所感测的所述物体的物体通过信息；以及
通信组件，耦合于所述感测组件以及所述主机，用以将所述感测组件得到的所述物体通过信息发送至所述主机。
9.根据权利要求6所述的照明系统，其特征在于，所述参考路灯到所述点灯区域的边界的最大距离正相关于所述速率。
10.根据权利要求9所述的照明系统，其特征在于，所述点灯区域为圆形，并且所述点灯区域的半径正相关于所述速率。
11.根据权利要求9所述的照明系统，其特征在于，所述物体通过信息还包括所述物体通过所述参考路灯时的行进方向，其中所述点灯区域为椭圆形，所述点灯区域的长轴方向平行于所述行进方向，并且所述点灯区域的长轴长度正相关于所述速率。
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