CN113966026B - 一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法，该方法包括以下步骤：第一步、先根据单灯控制器内的加速度传感器实时采集的加速度值，大于阈值1，则预判为车辆经过，将对应的路灯调光到指定车辆经过的照度值，并设定超时时间；第二步、计算倾角、振幅、频率；第三步、计算得到振幅和频率数值，若判断振幅小于阈值3或频率判断为噪声，则确认为无车辆经过，则单灯控制器控制对应的路灯马上恢复之前的低照度的调光值；第四步、判断加速度、水平方向振幅、倾角是否大于阈值，则确定为撞击事件，单灯控制器主动上报并通过集中器或平台启动拉闸断电。本发明可以在保障道路照明安全的前提下，进行智能动态调光，完成路灯的节能控制。
Description
技术领域
本发明涉及路灯调光领域，尤其是一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法。
背景技术
随着全球经济不断发展和环境保护兴起，有限能源的不断消耗，节能减排和发展清洁能源成为了各国的共识。作为第二大能源消耗的照明成为了节能的重要目标。传统的LED路灯调光节能策略，是基于平台或集中器任务，执行定时和经纬度任务，来实现对LED路灯进行开关和调光，做不到根据实际道路车辆经过情况进行按需调光，实现更智能调光和节能控制。
现有的基于传感器车辆检测的智能调光技术，均有一定缺点和局限。比如，地感线圈检测器，需破路，安装不便、寿命短等缺点；微波雷达车辆检测器，需要漏出传感器，要在LED路灯外壳进行改造和安装，成本高等缺点；红外线检测器，在户外环境容易受天气环境影响大等缺点；超声波检测器，无法同时检测多个车道的车辆等缺点；视频检测技术有成本高、体积大、检测速度慢、安装复杂等缺点。而振动车辆检测器，传感器内置在单灯控制器，感知车辆经过后，灯杆振动，来判定车辆经过，安装简单，控制简单等优点。由于我们无需精准检测每一辆车的车速等信息，考虑功能、成本、安装便利性等方面，本发明专利选用基于加速度振动车辆检测技术完成车辆经过检测，实现智能调光和节能控制。
传统的技术，无法识别车辆撞击灯杆事件，但是基于加速度振动传感器，可以实时判定车辆撞击灯杆事件，及时主动上报集中器或平台，实现智能回路线路拉闸等控制，减少因为撞击导致线路破损，灯杆漏电等二次事故发生。因此，需要设计一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法。
本发明通过下述方案实现：
一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法，该方法包括以下步骤：
第一步、先根据单灯控制器内的加速度传感器实时采集的加速度值，进行判定，当一段时间内加速度值平均值大于阈值1，则预判为车辆经过，单灯控制器立刻将对应的路灯调光到指定车辆经过的照度值，并设定超时时间；
第二步、同时采集更多数据，同步计算倾角、振幅、频率；
第三步、通过计算得到振幅和频率数值，进一步确认是否真有车辆经过，减少误判；若判断振幅小于阈值3或频率判断为噪声，则确认为无车辆经过，则单灯控制器控制对应的路灯马上恢复之前的低照度的调光值；
第四步、若判断振幅大于阈值3，则可以确认为有车辆经过，按第一步预判有车辆经过的调光值执行，直到超时后恢复之前调光值；同时判断加速度是否大于阈值2，水平方向振幅是否大于阈值4，倾角是否大于阈值5，若都是大于，则确定为撞击事件，单灯控制器主动上报并通过集中器或平台启动拉闸断电。
在第一步中，在每一个路灯内对应设有一个单灯控制器，在所述单灯控制器内设置加速度传感器，所述加速度传感器用于采集路灯的加速度值、倾角、振幅、频率，并传输至集中器或平台。
所述单灯控制器用于关闭单个路灯的照明或调整单个路灯的照度值。
本发明的有益效果为：
1.本发明一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法在单灯控制器内置加速度传感器，感知车辆经过的振动，进行自学习智能判定车辆经过，在保障道路照明安全的前提下，进行智能动态调光，完成路灯的节能控制，实现需要照明时，能够及时提供安全的照度，没有照度需要时，自动关闭照明或将照度值降低，实现按需照明，达到高效节能的目的。
2.本发明一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法通过加速度传感器，识别撞击事件，记录撞击时间，及时上报到平台或者集中器，进行事件应急响应，实施拉闸回路断电，减少因撞击导致灯杆漏电，造成二次事故。
附图说明
图1为本发明一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选的实施例进一步说明：
如图1所示，一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法，该方法包括以下步骤：
第一步、先根据单灯控制器内的加速度传感器实时采集的加速度值，进行判定，当一段时间内加速度值平均值大于阈值1，则预判为车辆经过，单灯控制器立刻将对应的路灯调光到指定车辆经过的照度值，并设定超时时间；
第二步、同时采集更多数据，同步计算倾角、振幅、频率；
第三步、通过计算得到振幅和频率数值，进一步确认是否真有车辆经过，减少误判；若判断振幅小于阈值3或频率判断为噪声，则确认为无车辆经过，则单灯控制器控制对应的路灯马上恢复之前的低照度的调光值；
第四步、若判断振幅大于阈值3，则可以确认为有车辆经过，按第一步预判有车辆经过的调光值执行，直到超时后恢复之前调光值；同时判断加速度是否大于阈值2，水平方向振幅是否大于阈值4，倾角是否大于阈值5，若都是大于，则确定为撞击事件，单灯控制器主动上报并通过集中器或平台启动拉闸断电。
在第一步中，在每一个路灯内对应设有一个单灯控制器，在所述单灯控制器内设置加速度传感器，所述加速度传感器用于采集路灯的加速度值、倾角、振幅、频率，并传输至集中器或平台。
所述单灯控制器用于关闭单个路灯的照明或调整单个路灯的照度值。
本申请的各个阈值设定和学习方法简述如下
1、集中器或平台发一个阈值Ti给所有单个的路灯(后面简述为单灯)。
2、单灯根据这个阈值Ti，套用图1的步骤，当判断有车，则主动上报给集中器或平台。
3、通过真实车辆走过实际安装有加速度传感器的路段，进行学习，学习不同车型、不同重量车辆，进行对比学习。
4、当不同车辆经过后，集中器或平台会收到主动上报的数据，假设有50盏单灯，车辆经过这50盏单灯，统计主动上报个数R_total。Di＝(X-Ti)。Di即每盏单灯超出阈值的距离，X即当前测出来值，Ti即当前阈值。
5、计算统计Ki＝R_total/50*average(Di)。
6、重复前述第1步到第5步，直到取出K_max＝argmax(Ki，Ti)；argmax取出Ki最大值，则学习成功，设置阈值成功，阈值为K＝K_max＝Ki，对应的阈值T＝Ti。
7、用以上第1步到第6步方法，并设定阈值区间，学习阈值1、阈值2、阈值3、阈值4、阈值5。
8、最后，把学习到的阈值1、阈值2、阈值3、阈值4、阈值5设置到单灯控制器。
通过以上几步，就可以实现阈值设定和自学习方法。
本申请采用的加速度传感器智能调光方案，无需在灯杆或者灯具上进行提前开孔来安装传感器，而是内嵌到传统的单灯控制器中，即装即用，安装和普通单灯控制器无区别，接好线，固定好即可。而现有的方案，在实现智能调光的感知传感器，要么改变灯具或灯杆结构，提前预留开孔，要么破路安装，要么增加布线，具有操作和安装复杂等缺点。
本申请在现有单灯控制器上增加加速度传感器，智能感知和检测车辆经过，无增加任何布线或者在灯具结构取孔等额外的工作，具有现实可操作性和安装简易性，达到更智能调光，从而实现有限能源更智能的节能。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
第一步、先根据单灯控制器内的加速度传感器实时采集的加速度值，进行判定，当一段时间内加速度值平均值大于阈值1，则预判为车辆经过，单灯控制器立刻将对应的路灯调光到指定车辆经过的照度值，并设定超时时间；
第二步、同时采集更多数据，同步计算倾角、振幅、频率；
第三步、通过计算得到振幅和频率数值，进一步确认是否真有车辆经过，减少误判；若判断振幅小于阈值3或频率判断为噪声，则确认为无车辆经过，则单灯控制器控制对应的路灯马上恢复之前的低照度的调光值；
第四步、若判断振幅大于阈值3，则可以确认为有车辆经过，按第一步预判有车辆经过的调光值执行，直到超时后恢复之前调光值；同时判断加速度是否大于阈值2，水平方向振幅是否大于阈值4，倾角是否大于阈值5，若都是大于，则确定为撞击事件，单灯控制器主动上报并通过集中器或平台启动拉闸断电。
2.根据权利要求1所述的一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法，其特征在于：在第一步中，在每一个路灯内对应设有一个单灯控制器，在所述单灯控制器内设置加速度传感器，所述加速度传感器用于采集路灯的加速度值、倾角、振幅、频率，并传输至集中器或平台。
3.根据权利要求2所述的一种基于加速度振动感知车辆的智能调光灯控方法，其特征在于：所述单灯控制器用于关闭单个路灯的照明或调整单个路灯的照度值。
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