CN114005288A - 用于智慧城市的智慧灯杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智慧城市领域，具体公开了用于智慧城市的智慧灯杆，包括：光源模块，用于在通电状态下受控的发光；图像采集模块，用于采集路面的现场图像信息；处理模块，用于将现场图像信息与预存的图像进行对比，若存在异常且未移动的物体，则表征路面存在障碍，生成图形改变信号，在生成图形改变信号后，若不存在异常且未移动的物体，则生成取消预警信号；控制模块，用于接收图形改变信号和取消预警信号，并生成图形改变指令和取消预警指令；执行模块，用于在接收到图形改变指令后移动至光源模块下方以改变光源模块发出的光线在地面上的图案。在道路出现车辆故障后能够对后续的驾驶人员进行提醒。

Description

用于智慧城市的智慧灯杆
技术领域
本发明涉及智慧城市领域，特别涉及用于智慧城市的智慧灯杆。
背景技术
随着智慧城市的大力推广，智慧化成了城市的共同主题，路灯作为城市化的重要基石也慢慢增加了除照明之外的其他功能，随着智慧化的推进，智慧路灯及智慧路灯杆也慢慢代替了普通单元路灯。
现有的智慧灯杆通常是结合了物联网技术之后的路灯，其功能不再局限于照明作用。但是，当前的智慧路灯通常还是仅局限于路灯的远程监控及减低功耗方面，没有更好的利用物联网技术对路灯的功能进行拓展，以满足一些突发事件的要求。
尤其是在一些新建设的城区，其路面状况比较好（通常是单向4车道以上），夜晚的人流量也比较少，因此驾驶人员在此类道路上驾驶时通常车速都比较快（驾驶人员的心态是此处路宽人少路况好，可能不知不觉就提了车速），而且路灯为了防炫目的设计，光线通常是竖直状态的。如果路面上出现一些车辆故障，导致有障碍物滞留在路面上（出现故障的驾驶人员想的也是此处路宽人少未管制，暂时停放也没有问题），如果不对后续的驾驶人员进行提醒，极易出现安全事故。
发明内容
本发明提供了用于智慧城市的智慧灯杆，在道路出现车辆故障后能够对后续的驾驶人员进行提醒。
为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
用于智慧城市的智慧灯杆，包括：
光源模块，用于在通电状态下受控的发光；
图像采集模块，用于采集路面的现场图像信息；
处理模块，用于将现场图像信息与预存的图像进行对比，若存在异常且未移动的物体，则表征路面存在障碍，生成图形改变信号，在生成图形改变信号后，若不存在异常且未移动的物体，则生成取消预警信号；
控制模块，用于接收图形改变信号和取消预警信号，并生成图形改变指令和取消预警指令；
执行模块，用于在接收到图形改变指令后移动至光源模块下方以改变光源模块发出的光线在地面上的图案。
基础方案原理及有益效果如下：图像采集模块采集路面的现场图像信息，处理模块将现场图像信息与预存的图像进行对比，若存在异常且未移动的物体，则表征路面存在障碍，生成图形改变信号，在生成图形改变信号后，若不存在异常且未移动的物体，则生成取消预警信号。即对现场图像进行处理，判断是否出现异常。
控制模块接收图形改变信号和取消预警信号，并生成图形改变指令和取消预警指令，执行模块在接收到图形改变指令后移动至光源模块下方以改变光源模块发出的光线在地面上的图案，在判断出现异常后，能够改变光源模块在地面上的投影，从而提醒到驾驶人员，实现了在道路出现车辆故障后能够对后续的驾驶人员进行提醒的目的。
进一步，还包括近距离通讯模块，控制模块还用于在生成图形改变指令后通过近距离通讯模块向外广播图形改变指令，控制模块在通过近距离通讯模块接收到图形改变指令后发送至对应的执行模块。
能够让附近的路灯也进行提醒，提高提醒的力度。
进一步，执行模块包括电源部、安装座、驱动电机、遮挡片，遮挡片包括外框和若干反射条，反射条间隔固定在外框上，反射条的反射面倾斜向上，反射面与垂直方向的夹角为0-45°，反射面的背面固设有液压缸，液压缸内设有活塞和受热膨胀的工质，活塞将工质密封在液压缸内且与液压缸滑动密封；外框的端部设有齿条，安装座上设有滑轨，外框与滑轨滑动连接，安装座固定在光源模块的侧下方，且反射条在滑轨上移动后与光源模块滑动接触，驱动电机固定在安装座上，驱动电机与控制模块信号连接，驱动电机与电源部之间设有供电线路，供电线路上设有受按压后断开的过热保护开关，过热保护开关与控制模块信号连接，过热保护开关固定在外框的端部，过热保护开关位于活塞被推动后可接触的位置，控制模块还用于在生成图形改变指令后向驱动电机发送向外驱动指令，在接收到过热保护开关反馈的信号时向驱动电机发送向内驱动指令，在未接收到过热保护开关反馈的信号时再次向驱动电机发送向外驱动指令，直至生成取消预警指令。
由于遮挡片的反射面与垂直方向的夹角为0-45°，能够将光源模块的光线通过反射的方式提醒过往的车辆。即能够使得反射的光线能够向水平面以下的方向，能够让驾驶人员产生一定的眩光，引起驾驶人员的注意力。
由于液压缸内设有活塞和受热膨胀的工质，遮挡片在位于路灯下方时，由于热传导的作用会导致温度上升（虽然光源模块通常为LED光源，即冷光源，但是光源模块本身的问题还是比较高的，正常情况下能够到70℃左右，功率不同甚至更高）。然后工质膨胀，使得活塞触发过热保护开关，此时向内收回，避免损坏。未生成取消预警指令时，是一个驱动电机相当于是驱动外框是往复的运动，能够进一步提升预警效果。
进一步，所述位于外框两侧的反射条的倾斜方向相反。
能够对两侧通行的驾驶人员均进行提醒。
进一步，所述控制模块为单片机。
成本较低。
进一步，所述处理模块将对现场图像信息分帧进行灰度化、二值化处理得到现场图像信息的现场图像矩阵信息，所述预存的图像具体位置将拍摄现场无障碍图像，然后进行灰度化、二值化处理得到预存图像矩阵信息，然后根据车辆在图像信息中所占据的像素量确定警戒值，当现场图像矩阵信息与预存图像矩阵信息相比，差异量超过警戒值时，确定该差异量为车辆图块，当不同帧数车辆图块坐标未发生改变时，则生成图形改变信号；若该车辆图块坐标发生变化，则生成取消预警信号。
用图像矩阵的方式能够降低运算量，保证运算效率。
附图说明
图1为用于智慧城市的智慧灯杆实施例一的逻辑框图；
图2为用于智慧城市的智慧灯杆实施例一的结构示意图；
图3为用于智慧城市的智慧灯杆实施例三的执行模块的正视图；
图4为用于智慧城市的智慧灯杆实施例三的外框的俯视图；
图5为用于智慧城市的智慧灯杆实施例三的外框的局部正剖图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的标记包括：执行模块1、图像采集模块31、控制柜4、安装座2、驱动电机3、外框5、反射条51。
实施例一
本实施例的用于智慧城市的智慧灯杆（如图1、图2所示），包括：
光源模块（本实施例中选用的LED光源），用于在通电状态下受控的发光；
图像采集模块31（本实施例中选用的OV07725摄像头），用于采集路面的现场图像信息；
处理模块（本实施例中选用的是STM32103的单片机），用于将现场图像信息与预存的图像进行对比，若存在异常且未移动的物体，则表征路面存在障碍，生成图形改变信号，在生成图形改变信号后，若不存在异常且未移动的物体，则生成取消预警信号；
控制模块（本实施例中控制模块的功能由处理模块实现，当然在其他实施例中可以选用其他主频较低，成本较低的其他单片机），用于接收图形改变信号和取消预警信号，并生成图形改变指令和取消预警指令；
执行模块1，用于在接收到图形改变指令后移动至光源模块下方以改变光源模块发出的光线在地面上的图案。
具体使用时，处理模块是安装在控制柜4内的。图像采集模块31采集路面的现场图像信息，处理模块将现场图像信息与预存的图像进行对比，若存在异常且未移动的物体，则表征路面存在障碍，生成图形改变信号，在生成图形改变信号后，若不存在异常且未移动的物体，则生成取消预警信号。即对现场图像进行处理，判断是否出现异常。
控制模块接收图形改变信号和取消预警信号，并生成图形改变指令和取消预警指令，执行模块1在接收到图形改变指令后移动至光源模块下方以改变光源模块发出的光线在地面上的图案，在判断出现异常后，能够改变光源模块在地面上的投影，从而提醒到驾驶人员，实现了在道路出现车辆故障后能够对后续的驾驶人员进行提醒的目的。
实施例二
本实施例和实施例一的区别在于，本实施例中还包括近距离通讯模块，控制模块还用于在生成图形改变指令后通过近距离通讯模块向外广播图形改变指令，控制模块在通过近距离通讯模块接收到图形改变指令后发送至对应的执行模块1。
具体使用时，图像采集模块31采集路面的现场图像信息，处理模块将现场图像信息与预存的图像进行对比，若存在异常且未移动的物体，则表征路面存在障碍，生成图形改变信号，在生成图形改变信号后，若不存在异常且未移动的物体，则生成取消预警信号。即对现场图像进行处理，判断是否出现异常。
控制模块接收图形改变信号和取消预警信号，并生成图形改变指令和取消预警指令，执行模块1在接收到图形改变指令后移动至光源模块下方以改变光源模块发出的光线在地面上的图案，在判断出现异常后，能够改变光源模块在地面上的投影，从而提醒到驾驶人员，实现了在道路出现车辆故障后能够对后续的驾驶人员进行提醒的目的。
实施例三
与实施例二相比，不同之处仅在于，执行模块1包括电源部、安装座2、驱动电机3、遮挡片，遮挡片包括外框5和若干反射条51（如图3所示），反射条51间隔固定在外框5上，反射条51的反射面倾斜向上，反射面与垂直方向的夹角为0-45°，反射面的背面固设有液压缸，液压缸内设有活塞和受热膨胀的工质（本实施例中选用的就是清水，当然也可以是其他沸点更低的液体），活塞将工质密封在液压缸内且与液压缸滑动密封；外框5的端部设有齿条，安装座2上设有滑轨，外框5与滑轨滑动连接，安装座2固定在光源模块的侧下方，且反射条51在滑轨上移动后与光源模块滑动接触，驱动电机3固定在安装座2上，驱动电机3与控制模块信号连接，驱动电机3与电源部之间设有供电线路，供电线路上设有受按压后断开的过热保护开关，过热保护开关与控制模块信号连接，过热保护开关固定在外框5的端部，过热保护开关位于活塞被推动后可接触的位置，控制模块还用于在生成图形改变指令后向驱动电机3发送向外驱动指令，在接收到过热保护开关反馈的信号时向驱动电机3发送向内驱动指令，在未接收到过热保护开关反馈的信号时再次向驱动电机3发送向外驱动指令，直至生成取消预警指令。在实际安装过程中，由于选用的摄像头的安装位置影响到了外框5和反射条51的安装，实际在外框5和反射条51上设置用在移动过程中用于适配摄像头的缺口。（如图4所示）
所述位于外框5两侧的反射条51的倾斜方向相反（如图5所示）。所述控制模块为单片机。所述处理模块将对现场图像信息分帧进行灰度化、二值化处理得到现场图像信息的现场图像矩阵信息，所述预存的图像具体位置将拍摄现场无障碍图像，然后进行灰度化、二值化处理得到预存图像矩阵信息，然后根据车辆在图像信息中所占据的像素量确定警戒值，当现场图像矩阵信息与预存图像矩阵信息相比，差异量超过警戒值时，确定该差异量为车辆图块，当不同帧数车辆图块坐标未发生改变时，则生成图形改变信号；若该车辆图块坐标发生变化，则生成取消预警信号。
具体使用时：具体使用时，能够在出现障碍或者其他情况时进行及时的预警，并保证预警的距离和范围。由于遮挡片的反射面与垂直方向的夹角为0-45°，能够将光源模块的光线通过反射的方式提醒过往的车辆。又由于液压缸内设有活塞和受热膨胀的工质，遮挡片在位于路灯下方时，由于热传导的作用会导致温度上升（虽然光源模块为LED光源，即冷光源，但是光源模块本身的问题还是比较高的，正常情况下能够到70℃左右，功率不同甚至更高）。然后工质膨胀，使得活塞触发过热保护开关，此时向内收回，避免损坏。由于光线是通过反射条51的间隙照射到地面上的，光线在地面上的投影就类似于明暗相间的人行横道线，起到初步的提醒效果，并且在控制模块未生成取消预警指令时，是一个驱动电机3相当于是驱动外框5是往复的运动，能够进一步提升预警效果。
以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.用于智慧城市的智慧灯杆，其特征在于，包括：
光源模块，用于在通电状态下受控的发光；
图像采集模块，用于采集路面的现场图像信息；
处理模块，用于将现场图像信息与预存的图像进行对比，若存在异常且未移动的物体，则表征路面存在障碍，生成图形改变信号，在生成图形改变信号后，若不存在异常且未移动的物体，则生成取消预警信号；
控制模块，用于接收图形改变信号和取消预警信号，并生成图形改变指令和取消预警指令；
执行模块，用于在接收到图形改变指令后移动至光源模块下方以改变光源模块发出的光线在地面上的图案。
2.根据权利要求1所述的用于智慧城市的智慧灯杆，其特征在于：还包括近距离通讯模块，控制模块还用于在生成图形改变指令后通过近距离通讯模块向外广播图形改变指令，控制模块在通过近距离通讯模块接收到图形改变指令后发送至对应的执行模块。
3.根据权利要求2所述的用于智慧城市的智慧灯杆，其特征在于：执行模块包括电源部、安装座、驱动电机、遮挡片，遮挡片包括外框和若干反射条，反射条间隔固定在外框上，反射条的反射面倾斜向上，反射面与垂直方向的夹角为0-45°，反射面的背面固设有液压缸，液压缸内设有活塞和受热膨胀的工质，活塞将工质密封在液压缸内且与液压缸滑动密封；外框的端部设有齿条，安装座上设有滑轨，外框与滑轨滑动连接，安装座固定在光源模块的侧下方，且反射条在滑轨上移动后与光源模块滑动接触，驱动电机固定在安装座上，驱动电机与控制模块信号连接，驱动电机与电源部之间设有供电线路，供电线路上设有受按压后断开的过热保护开关，过热保护开关与控制模块信号连接，过热保护开关固定在外框的端部，过热保护开关位于活塞被推动后可接触的位置，控制模块还用于在生成图形改变指令后向驱动电机发送向外驱动指令，在接收到过热保护开关反馈的信号时向驱动电机发送向内驱动指令，在未接收到过热保护开关反馈的信号时再次向驱动电机发送向外驱动指令，直至生成取消预警指令。
4.根据权利要求3所述的用于智慧城市的智慧灯杆，其特征在于：所述位于外框两侧的反射条的倾斜方向相反。
5.根据权利要求4所述的用于智慧城市的智慧灯杆，其特征在于：所述控制模块为单片机。
6.根据权利要求5所述的用于智慧城市的智慧灯杆，其特征在于：所述处理模块将对现场图像信息分帧进行灰度化、二值化处理得到现场图像信息的现场图像矩阵信息，所述预存的图像具体位置将拍摄现场无障碍图像，然后进行灰度化、二值化处理得到预存图像矩阵信息，然后根据车辆在图像信息中所占据的像素量确定警戒值，当现场图像矩阵信息与预存图像矩阵信息相比，差异量超过警戒值时，确定该差异量为车辆图块，当不同帧数车辆图块坐标未发生改变时，则生成图形改变信号；若该车辆图块坐标发生变化，则生成取消预警信号。
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