CN112629495A - 一种路灯的倾斜检测方法及对应的设备、存储设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的一种路灯的倾斜检测方法,还提供了一种路灯的倾斜检测设备,以及存储设备;本申请提供的方法中,通过采集多组路灯的三轴加速度数据,然后将该多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量,然后计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,最后根据向量夹角获取路灯的倾斜角度;很好地解决了在任何应用场景中的路灯倾斜检测问题。
Description
技术领域
本申请涉及照明设备领域技术领域,具体涉及一种路灯的倾斜检测方法,还提供了对应的路灯的倾斜检测设备、以及存储设备。
背景技术
路灯是最基本的照明工具。路灯基本都是设置在户外的,正是因为路灯设置在户外,容易遭到自然或人为的破坏,如大风、车辆碰撞等路灯杆容易造成倾斜,甚至倒塌,而如果没有被及时发现,路灯杆一旦倾斜到一定的程度,将造成断路、起火,从而可能造成大面积的停电,并且倒塌也会对行人或者房屋等建筑物造成危害。因此,现有技术中使用陀螺仪来检测路灯是否倾斜,从而提前预判路灯灯杆的情况,进行必要的预防措施,避免路灯灯杆倒塌导致的严重事故。
但是因为路灯安装的位置不可能都是水平面的,有可能是斜坡上,也可能本身对特定场景中的路灯的设计就不是垂直于地面的,那么,在这种场景下,该怎么样去对路灯的倾斜状态进行检测,是本发明需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于,提供一种路灯的倾斜检测方法,还提供了对应的路灯的倾斜检测设备,以及存储设备,能够解决任何应用场景中的路灯倾斜检测问题。
为解决上述技术问题,本申请提供一种路灯的倾斜检测方法,适用于在计算设备中执行,作为其中一种实施方式,该方法包括:
采集多组路灯的三轴加速度数据;
将所述多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量;
计算所述当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,所述零度三维向量是将路灯配置为零度时,由三轴加速度的数据组成的三维向量。
根据所述向量夹角获取路灯的倾斜角度。
进一步的,所述采集多组路灯的三轴加速度数据的步骤之前还包括:
以一定的频率采集多组路灯的三轴加速度数据;
将所述多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据;
根据服务器端发送的零度标定指令保存所述当前三轴加速度数据,并将所述当前三轴加速度数据作为零度三维向量。
进一步的,所述将多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量的步骤具体为:
对多组路灯的三轴加速度数据进行排序;
取排序后各组路灯的三轴加速度数据的中间数据;
将取得的中间数据进行平均数计算得到平均数;
将所述平均数作为当前三轴加速度数据,并作为当前三维向量。
进一步的,所述将多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据的步骤具体为:
对多组路灯的三轴加速度数据进行排序;
取排序后各组路灯的三轴加速度数据的中间数据;
将取得的中间数据进行平均数计算得到平均数;
将所述平均数作为当前三轴加速度数据。
进一步的,所述计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角的步骤具体为:
根据以下公式计算获取当前三维向量与零度三维向量的向量夹角:
A×B=X1×X2+Y1×Y2+Z1×Z2,
向量夹角=arccos(A×B/(|A|×|B|)),其中向量A(X1,Y1,Z1)为零度三维向量,向量B(X2,Y2,Z2)为当前三维向量;所述向量夹角是两条向量之间的夹角,其角度范围为0≦向量夹角≦π。
进一步的,所述方法还包括:
判断是否需要持续获取路灯的倾斜角度;
如果是,则继续执行:采集多组路灯的三轴加速度数据;将所述多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量;计算所述当前三维向量与零度三维向量的向量夹角;根据所述向量夹角获取路灯的倾斜角度的步骤。
为解决上述技术问题,本申请还提供一种存储设备,其中存储有多条指令,其特征在于,所述指令适于由处理器加载并执行如前述路灯的倾斜检测方法中所述的指令。
为解决上述技术问题,本申请还提供一种路灯的倾斜检测设备,其特征在于,包括:
处理器,适于实现各指令;以及
存储设备,适于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如前述路灯的倾斜检测方法中所述的指令。
本申请提供的路灯的倾斜检测方法和路灯的倾斜检测设备,以及存储设备,通过采集多组路灯的三轴加速度数据,然后将该多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量,然后计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,最后根据向量夹角获取路灯的倾斜角度;很好地解决了在任何应用场景中的路灯倾斜检测问题。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本申请一种路灯的倾斜检测方法的数据流程示意图。
图2为本申请一种路灯的倾斜检测方法的另一数据流程图。
图3为本申请一种路灯的倾斜检测设备的逻辑结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本申请为达成预定申请目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本申请详细说明如下。
通过具体实施方式的说明,当可对本申请为达成预定目的所采取的技术手段及效果得以更加深入且具体的了解,然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本申请加以限制。
请参阅图1,本发明路灯的倾斜检测方法包括:
101、采集多组路灯的三轴加速度数据;
路灯杆侧设置有三轴加速度传感器和用于倾斜计算的MCU。三轴加速度传感器不断获取路灯的三轴加速度数据,MCU以一定的频率,向三轴加速度传感器持续采集所获取的路灯的三轴加速度数据,分别为X轴加速度数据、Y轴加速度数据、Z轴加速度数据。
102、将多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量;
采集多组路灯的三轴加速度数据后,再将该数据进行数字滤波处理,具体的:
首先,对多组路灯的三轴加速度数据进行排序,然后取排序后各组路灯的三轴加速度数据的中间数据,再将取得的中间数据进行平均数计算得到平均数,最后将该平均数作为当前三轴加速度数据,并作为当前三维向量。
103、计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角;
获取当前三维向量后,再根据当前三维向量计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,计算得到的向量夹角即为路灯杆的倾斜弧度,其中,零度三维向量为设定的水平零度三维向量;需要说明的是,零度三维向量并非一定是实际的水平零度三维向量,而是根据应用场景的具体情况设定的水平零度三维向量。
104、根据向量夹角获取路灯的倾斜角度。
计算得到当前三维向量与零度三维向量的向量夹角后,再根据该向量夹角计算路灯的倾斜角度,具体为:倾斜角度=向量夹角×180度÷π。这个计算得到的倾斜角度是以零度三维向量为基准的,实际的倾斜角度应该为倾斜角度加上零度三维向量相对于实际水平的倾斜角度的和。
在本实施例中的,通过采集多组路灯的三轴加速度数据,然后将该多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量,然后计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,最后根据向量夹角获取路灯的倾斜角度;很好地解决了在任何应用场景中的路灯倾斜检测问题。
请参阅图2,本发明路灯的倾斜检测方法地另一实施例包括:
201、以一定的频率采集多组路灯的三轴加速度数据;
路灯杆侧设置有三轴加速度传感器和用于倾斜计算的MCU。三轴加速度传感器不断获取路灯的三轴加速度数据,MCU以一定的频率,向三轴加速度传感器持续采集所获取的路灯的三轴加速度数据,分别为X轴加速度数据、Y轴加速度数据、Z轴加速度数据。
202、将多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据;
采集多组路灯的三轴加速度数据后,再将该数据进行数字滤波处理,具体的:
首先,对多组路灯的三轴加速度数据进行排序,然后取排序后各组路灯的三轴加速度数据的中间数据,再将取得的中间数据进行平均数计算得到平均数,最后将该平均数作为当前三轴加速度数据。
203、根据服务器端发送的零度标定指令保存当前三轴加速度数据,并将当前三轴加速度数据作为零度三维向量;
服务器端向路灯侧发送零度标定指令,路灯侧接送服务器端发送的零度标定指令,并保存当前三轴加速度数据,将当前三轴加速度数据作为零度三维向量,即将当前三轴加速度数据作为水平面的三轴加速度数据,作为路灯后续判断倾斜的比对标准。
204、采集多组路灯的三轴加速度数据;
三轴加速度传感器以一定的频率不断获取路灯的三轴加速度数据,MCU以一定的频率,向三轴加速度传感器持续采集所获取的路灯的三轴加速度数据,分别为X轴加速度数据、Y轴加速度数据、Z轴加速度数据。
205、将多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量;
采集多组路灯的三轴加速度数据后,再将该数据进行数字滤波处理,具体的:
首先,对多组路灯的三轴加速度数据进行排序,然后取排序后各组路灯的三轴加速度数据的中间数据,再将取得的中间数据进行平均数计算得到平均数,最后将该平均数作为当前三轴加速度数据,并作为当前三维向量。
206、计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角;
获取当前三维向量后,再根据当前三维向量计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,计算得到的向量夹角即为路灯杆的倾斜弧度,其中,零度三维向量为设定的水平零度三维向量;需要说明的是,零度三维向量并非一定是实际的水平零度三维向量,而是根据应用场景的具体情况设定的水平零度三维向量。
207、根据向量夹角获取路灯的倾斜角度。
计算得到当前三维向量与零度三维向量的向量夹角后,再根据该向量夹角计算路灯的倾斜角度,具体为:倾斜角度=向量夹角×180度÷π。这个计算得到的倾斜角度是以零度三维向量为基准的,实际的倾斜角度应该为倾斜角度加上零度三维向量相对于实际水平的倾斜角度的和。
进一步的,本实施例中的方法中还包括:判断是否需要持续获取路灯的倾斜角度;如果是,则继续循环执行步骤304至步骤307,此处不做限制。
下面以一组路灯的三轴加速度数据来详细说明数据的处理过程:
其中,向量D表示为:(X,Y,Z),π取值3.14;
零度三维向量为:A(712,-393,16539)
当前三维向量为:B(573,-15303,4989)
A×B=X1×X2+Y1×Y2+Z1×Z2
=(712)×(573)+(-393)×(-15303)+(16539)×(4989)
=88935126
向量夹角=arccos(A×B/(|A|×|B|))
=arccos(88935126/(16558.982879×16105.907581))
=1.230816
倾斜角度=向量夹角×180度/π
=1.230816×180/3.14
=70.556331度
再根据最后计算得到的路灯的倾斜角度判断该路灯的倾斜状态再当前的环境中是否需要有倒塌的风险,需要人为干预。
在本实施例中的,通过采集多组路灯的三轴加速度数据,然后将该多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量,然后计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,最后根据向量夹角获取路灯的倾斜角度;很好地解决了在任何应用场景中的路灯倾斜检测问题。
下面是存储设备的实施例,本实施例中的存储设备包括:
本实施例中的存储设备中存储有多条指令,该指令适于由处理器加载并执行如图1和图2所述的指令,具体执行过程请参阅前述实施例,此处不做赘述。
在本实施例中,存储设备中保存了多条指令,该指令包括采集多组路灯的三轴加速度数据,然后将该多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量,然后计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,最后根据向量夹角获取路灯的倾斜角度;很好地解决了在任何应用场景中的路灯倾斜检测问题。
请参阅图3,本实施例中的路灯的倾斜检测设备包括:
处理器301,适于实现各指令;以及
存储设备302,适于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如图1和图2所述的指令,具体执行过程请参阅前述实施例,此处不做赘述。
在本实施例中,服务器中的处理器执行存储设备中保存的多条指令,该指令包括采集多组路灯的三轴加速度数据,然后将该多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量,然后计算当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,最后根据向量夹角获取路灯的倾斜角度;很好地解决了在任何应用场景中的路灯倾斜检测问题。
以上所述,仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请作任何形式上的限制,虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种路灯的倾斜检测方法,适用于在计算设备中执行,其特征在于,所述方法包括:
采集多组路灯的三轴加速度数据;
将所述多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量;
计算所述当前三维向量与零度三维向量的向量夹角,所述零度三维向量是将路灯配置为零度时,由三轴加速度的数据组成的三维向量。
根据所述向量夹角获取路灯的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集多组路灯的三轴加速度数据的步骤之前还包括:
以一定的频率采集多组路灯的三轴加速度数据;
将所述多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据;
根据服务器端发送的零度标定指令保存所述当前三轴加速度数据,并将所述当前三轴加速度数据作为零度三维向量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量的步骤具体为:
对多组路灯的三轴加速度数据进行排序;
取排序后各组路灯的三轴加速度数据的中间数据;
将取得的中间数据进行平均数计算得到平均数;
将所述平均数作为当前三轴加速度数据,并作为当前三维向量。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据的步骤具体为:
对多组路灯的三轴加速度数据进行排序;
取排序后各组路灯的三轴加速度数据的中间数据;
将取得的中间数据进行平均数计算得到平均数;
将所述平均数作为当前三轴加速度数据。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
判断是否需要持续获取路灯的倾斜角度;
如果是,则继续执行:采集多组路灯的三轴加速度数据;将所述多组路灯的三轴加速度数据进行数字滤波处理,并获取当前三轴加速度数据作为当前三维向量;计算所述当前三维向量与零度三维向量的向量夹角;根据所述向量夹角获取路灯的倾斜角度的步骤。
7.一种存储设备,其中存储有多条指令,其特征在于,所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1至权利要求6任一一项权利要求所述的指令。
8.一种路灯的倾斜检测设备,其特征在于,包括:
处理器,适于实现各指令;以及
存储设备,适于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1至权利要求6任一一项权利要求所述的指令。
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