CN116744516A - 用于隧道的车辆追踪照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道照明系统领域，具体涉及用于隧道的车辆追踪照明系统，包括实时采集隧道内车辆行驶视频的采集模块和控制隧道内照明灯进行工作的控制模块，车辆行驶信息包括车辆标识、车辆位置和行驶速度；控制模块从采集模块获取车辆行驶信息，并根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车头前方第一预设距离内的照明灯渐亮，根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车尾后方第二预设距离内的照明灯渐暗，第二预设距离小于第一预设距离。本发明在车辆的前后方可视距离内进行照明灯的亮度变化控制，隧道其余位置如果没有车辆行驶，就保持初始设置的最低照度或关灯状态，极大地节省隧道在车行量非常少时的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及隧道照明系统领域，具体涉及用于隧道的车辆追踪照明系统。
背景技术
隧道是埋置于地层内的工程建筑物，分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道等，为了在不同隧道内进行相应的工事活动，而隧道内光线很暗，多数隧道内设置有大功率照明灯进行24小时的照明，能耗大。
针对现有隧道内照明灯能耗大的问题，公开号为CN105101563A的专利文献，公开了一种汽车隧道安全行驶照明系统，包括入口测速雷达和隧道测速雷达，入口测速雷达和隧道测速雷达分别电连接有控制器的输入端组，控制器的输出端与照明控制电路的输入端连接，该照明控制电路的输出端组依次连接有照明灯组，入口测速雷达检测隧道入口前方车辆，并通过控制器控制隧道内的照明，隧道测速雷达用于检测隧道内有无车辆，隧道没无车的时候，隧道内的灯全部熄灭，在隧道口测速雷达检测到隧道入口前方有车辆的时候，控制点亮隧道内的所有照明灯，并控制隧道口处的前10个灯为其他照明灯亮度的3倍甚至更多倍，这有利于驾驶员进入隧道因为亮度变化引起的眼前发黑看不清路况的情况，避免交通事故的发生。
但是，在使用上述照明系统时，若检测到隧道内有车辆，则控制隧道内全部照明灯点亮，并让部分靠近隧道出口周围的照明灯处于高亮度状态，即使隧道内只要一辆车也会将隧道内全部照明灯点亮，隧道整体照明的能耗还是比较大，尤其是针对部分车辆非常少的时段内的隧道。
发明内容
本发明意在提供一种用于隧道的车辆追踪照明系统，以对隧道的照明进行节能。
本方案中的用于隧道的车辆追踪照明系统，包括实时采集隧道内车辆行驶视频的采集模块、从采集模块获取行驶视频并基于机器视觉原理处理的图像处理模块和控制隧道内照明灯进行工作的控制模块，所述车辆行驶信息包括车辆标识、车辆数量和行驶速度，所述图像处理模块识别行驶视频中的车辆行驶信息；
所述控制模块从图像处理模块获取车辆行驶信息，并根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车头前方第一预设距离内的照明灯渐亮，根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车尾后方第二预设距离内的照明灯渐暗，所述第二预设距离小于第一预设距离。
本方案的有益效果是：
在隧道内，实时采集车辆的车辆数量和行驶速度，并根据车辆数量和行驶速度控制车辆前方和后方一定距离的照明灯进行亮度变化，仅仅是在车辆的前后方较短的可视距离内进行照明灯的亮度变化控制，且车辆前方的照明灯亮度控制长度大于后方，能够保证车辆行驶时前方光照的足够，隧道其余位置如果没有车辆行驶，就保持初始的最低照明或关灯状态，极大地节省隧道在车行量非常少时的能耗。
进一步，所述采集模块包括多个拍摄单元，所述拍摄单元在隧道内均匀分布，所述拍摄单元用于拍摄隧道内的行驶视频。
有益效果是：通过对隧道处车辆的行驶速度和行驶视频进行采集，提高信息采集的完整度，便于依据采集的信息进行隧道监测。
进一步，还包括统计模块，所述统计模块从控制模块获取行驶视频，并从行驶视频上识别统计出车流量反馈至控制模块，所述控制模块根据车流量确定第一预设距离和第二预设距离均为短距档或高距档。
有益效果是：通过对车流量进行统计，并根据车流量确定两个预设距离的档次，让照明灯的调节更贴合实际情况，照明灯的调节操作更合理。
进一步，所述高距档的第一预设距离比短距档的第一预设距离大100m，所述高距档的第二预设距离比短距档的第二预设距离大200m。
有益效果是：通过车流量设置不同长度的预设距离档次，能够将两个预设距离的档次拉开，以根据实际情况进行调节，提高调节的精准性。
进一步，所述控制模块将车流量与流量阈值进行对比，当车流量大于流量阈值时，所述控制模块确定第一预设距离和第二预设距离为高距档，当车流量小于流量阈值时，所述控制模块确定第一预设距离和第二预设距离为短距档。
有益效果是：判断车流量，当车流量较多时，以较大档次的预设距离进行设置，能够让预设距离同时覆盖较多的车辆，以使用一次照明灯调节适应多个车辆，防止照明灯调节太频繁。
进一步，所述采集模块唯一对应有地址标识，当车流量小于流量阈值时，所述控制模块获取行驶速度后识别地址标识对应的隧道长度，并根据隧道长度获取第一预设距离和第二预设距离。
有益效果是：由于不同的隧道长度的光照环境不同，如果针对所有长度的隧道都进行照明灯亮度变化控制，对于不同长度的隧道的光照环境可能会不同，在车流量较小时，根据隧道长度改变预设距离，提高隧道光照亮度变化控制的精准性。
进一步，当车流量大于流量阈值时，所述控制模块实时将车流量与流量限值进行对比，所述流量限值为流量阈值的2倍，当车流量大于流量限值时，所述控制模块实时延长第一预设距离，并将第二预设距离缩短，当车流量再次小于流量阈值时，所述控制模块将第一预设距离和第二预设距离恢复至初始。
有益效果是：当车流量比较大时，通过车辆量与流量阈值的对比，判断实时车流量是否很大，比如在即将堵车时的车流量就很大，实时延长车辆前方的灯光渐亮控制的第一预设距离和实时缩短车辆后方的灯光控制的第二预设距离，防止在车流量很大时灯光控制频繁变化，让隧道内的灯光控制更符合实际环境。
进一步，所述第一预设距离延长2倍，所述第二预设距离缩短0.5倍，所述控制模块在相邻车辆第二预设距离位于第一预设距离内时以第一预设距离内的渐亮控制为主。
有益效果是：通过第一预设距离的延长量和第二预设距离的缩短量，能够在车流量很大时，通过车辆前后灯光控制范围的调整，让多个车辆之间的灯光渐亮的控制范围能够覆盖灯光渐暗的控制范围，防止灯光控制太频繁变化。
附图说明
图1为本发明用于隧道的车辆追踪照明系统实施例的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
实施例
用于隧道的车辆追踪照明系统,如图1所示：包括实时采集隧道内车辆行驶视频的采集模块、从采集模块获取行驶视频并基于机器视觉原理处理的的图像处理模块和控制隧道内照明灯进行工作的控制模块，车辆行驶信息包括车辆标识、车辆数量行驶速度，图像处理模块识别行驶视频中的车辆行驶信息，图像处理模块可用现有机器视觉中的算法进行车辆行驶信息的识别，车辆标识可以是车牌号，以唯一标识车辆进行追踪。隧道内的照明灯按照常规设置进行排布，即多个照明灯沿着隧道的延伸长度方向均匀分布，照明灯信号连接控制模块，控制模块控制照明灯的亮度变化或者控制照明灯的点亮熄灭的技术为现有技术，在此不再赘述。在隧道内无车辆通行时，全部照明灯的初始状态为熄灭或最低亮度照明。由于隧道多为单向行驶，本实施例仅针对隧道内单向行驶的情况进行设置。
采集模块包括多个拍摄单元，拍摄单元在隧道内均匀分布，拍摄单元用于拍摄隧道内的行驶视频，拍摄单元可用现有的视频摄像头，拍摄单元可以使用现有拍摄摄像头，以拍摄得到能够进行机器视觉处理的图像视频信息。采集模块可直接利用原隧道安装的视频监控系统。
控制模块从图像处理模块获取车辆行驶信息，并根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车头前方第一预设距离内的照明灯渐亮，控制模块根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车尾后方第二预设距离内的照明灯渐暗，车头前方为车辆前挡风玻璃朝向行驶方向一侧的方向，车尾后方为车辆挡风玻璃朝向车尾一侧的方向，车辆数量为整个隧道内的车辆数，当车辆数量不为零且行驶速度大于隧道限速值的二分之一时进行照明灯的亮度调节，即在隧道内有车辆行驶时进行照明灯亮度调节，以能够在节能的同时保证车辆行驶所需的光线，照明灯渐亮的过程为从初始状态的亮度开始逐渐增亮，照明灯渐暗的过程为调亮后向初始状态的亮度进行变化，第二预设距离小于第一预设距离。
还包括统计模块，统计模块从控制模块获取行驶视频，并从行驶视频上识别统计出车流量反馈至控制模块，车流量的统计以现有算法进行，例如统计在每分钟内进入隧道的车辆数量，控制模块根据车流量确定第一预设距离和第二预设距离均为短距档或高距档，高距档的第一预设距离比短距档的第一预设距离大100m，高距档的第二预设距离比短距档的第二预设距离大200m，例如短距档：第一预设距离为300m、第二预设距离为100m，高距档：第一预设距离为400m、第二预设距离为300m。在高距档和短距档下分别设置多个的第一预设距离和第二预设距离的值。
控制模块将车流量与流量阈值进行对比，流量阈值根据隧道长度和隧道的限速速度进行设置，例如隧道长度小于1km且限速速度小于60km/h，流量阈值为8辆/min，隧道长度大于1km且限速速度大于60km/h，流量阈值为15辆/min，限定不同场景下的流量阈值，界定不同的车流量场景，以在后续进行精准的预设距离确定。当车流量大于流量阈值时，控制模块确定第一预设距离和第二预设距离为高距档，当车流量小于流量阈值时，控制模块确定第一预设距离和第二预设距离为短距档。
采集模块唯一对应有地址标识，地址标识为当前隧道的地理位置，且唯一对应有隧道长度，当车流量小于流量阈值时，控制模块获取行驶速度后识别地址标识对应的隧道长度，并根据隧道长度获取第一预设距离和第二预设距离。
在隧道内由多个照明灯进行照明的过程中，照明灯的初始状态设置为全关闭或者全处于最低亮度状态。车辆即将驶入隧道中时，由采集模块实时采集隧道内车辆行驶的行驶视频并发送至图像处理模块，控制模块从图像处理模块获取行驶视频，让图像处理模块从行驶视频中识别车辆标识、行驶速度和车辆的行驶视频，让统计模块从控制模块获取行驶视频，并从行驶视频中统计车流量反馈至控制模块，由控制模块根据车流量于流量阈值的对比结果，确定第一预设距离和第二预设距离均为短距档或高距档。在确定第一预设距离和第二预设距离均为短距档或高距档后，由控制模块从采集模块获取车辆行驶信息，并根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车头前方第一预设距离内的照明灯渐亮，保证驾驶员前方可视距离内的最佳路面照度，根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车尾后方第二预设距离内的照明灯渐暗；且由控制模块依据采集模块的地址标识确定隧道长度，根据隧道选择对应档下的第一预设距离和第二预设距离的值，以用于进行照明灯亮度精准控制。
本实施例根据车辆数量和行驶速度控制车辆前方和后方一定距离的照明灯进行亮度变化，且依据隧道中车辆的行驶速度或车流量准确确定第一预设距离和第二预设距离，仅仅是在车辆的前后方精准的较短的距离内进行照明灯的亮度变化控制，跟随车辆行驶移动的位置进行灯光控制，尤其是在白天环境下，能够让车辆在驶出隧道前给驾驶员提供变光环境，进而让驾驶员提前感受到光线变化，降低驾驶员突然驶出隧道时受眩光情况干扰的程度，隧道其余位置如果没有车辆行驶，就保持初始设定的照明状态，极大地节省隧道在车行量非常少时的能耗。
在另一实施方式中，当车流量大于流量阈值时，控制模块实时将车流量与流量限值进行对比，流量限值为流量阈值的2倍，当车流量大于流量限值时，控制模块实时延长第一预设距离，并将第二预设距离缩短，当车流量再次小于流量阈值时，控制模块将第一预设距离和第二预设距离恢复至初始；第一预设距离延长2倍，第二预设距离缩短0.5倍，控制模块在相邻车辆第二预设距离位于第一预设距离内时以第一预设距离内的渐亮控制为主。当车流量小于流量阈值时，控制模块将第一预设距离和第二预设距离恢复至初始设置，以实时动态地对第一预设距离和第二预设距离进行精准调节，提高照明灯亮度调节的准确性。由于在车流量很大时，例如即将堵车或者堵车时，车辆之间的间距不会太大，此时实时调整车辆前后灯光控制的预设距离，能够让前后相邻车辆之间的第一预设距离覆盖第二预设距离，即相邻两车辆在后车辆的前方照明灯控制范围覆盖在前车辆后方照明灯的控制范围，从而达到在隧道内控制车辆前进方向的灯光渐亮以后，减少车辆后方灯光渐暗的控制操作频率，防止灯光控制频率太大引起灯具损坏的问题。
在另一实施方式中，在车流量大于流量阈值且小于流量限值时，控制模块计算相邻车辆之间的间距，间距通过从行驶视频的图片上计算像素距离，再依据图片与实际长度的比例尺寸得到，控制模块根据间距和相邻车辆在后车辆的行驶速度计算到达在前车辆第二预设距离内预测时长，并将预设时长与设定时长进行对比，设定时长设置为三分钟，当预设时长小于设定时长时，控制模块暂定控制相邻车辆中在前车辆第二预设距离内的照明灯渐暗，当该相邻车辆中在后车辆通过后，控制模块控制照明灯渐暗。由于在不同车速下，车辆的速度不同会引起相邻车辆之间的间距不同，此时，预测后方车辆到达前方车辆所需渐暗调节照明灯位置的时长，当时长较小时，暂停相邻车辆中在前车辆的渐暗调控，即根据车辆之间的间距进行第二预设距离的弱化，即不进行车辆后方的灯光渐暗调节，防止照明灯调节太频繁引起光照变化太快。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。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 (8)
1.用于隧道的车辆追踪照明系统，包括实时采集隧道内车辆行驶视频的采集模块、从采集模块获取行驶视频并基于机器视觉原理处理的图像处理模块和控制隧道内照明灯进行工作的控制模块，所述车辆行驶信息包括车辆标识、车辆数量和行驶速度，所述图像处理模块识别行驶视频中的车辆行驶信息；其特征在于：
所述控制模块从图像处理模块获取车辆行驶信息，并根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车头前方第一预设距离内的照明灯渐亮，根据车辆数量和行驶速度动态控制车辆车尾后方第二预设距离内的照明灯渐暗，所述第二预设距离小于第一预设距离。
2.根据权利要求1所述的用于隧道的车辆追踪照明系统，其特征在于：所述采集模块包括多个拍摄单元，所述拍摄单元在隧道内均匀分布，所述拍摄单元用于拍摄隧道内的行驶视频。
3.根据权利要求2所述的用于隧道的车辆追踪照明系统，其特征在于：还包括统计模块，所述统计模块从控制模块获取行驶视频，并从行驶视频上识别统计出车流量反馈至控制模块，所述控制模块根据车流量确定第一预设距离和第二预设距离均为短距档或高距档。
4.根据权利要求3所述的用于隧道的车辆追踪照明系统，其特征在于：所述高距档的第一预设距离比短距档的第一预设距离大100m，所述高距档的第二预设距离比短距档的第二预设距离大200m。
5.根据权利要求4所述的用于隧道的车辆追踪照明系统，其特征在于：所述控制模块将车流量与流量阈值进行对比，当车流量大于流量阈值时，所述控制模块确定第一预设距离和第二预设距离为高距档，当车流量小于流量阈值时，所述控制模块确定第一预设距离和第二预设距离为短距档。
6.根据权利要求5所述的用于隧道的车辆追踪照明系统，其特征在于：所述采集模块唯一对应有地址标识，当车流量小于流量阈值时，所述控制模块获取行驶速度后识别地址标识对应的隧道长度，并根据隧道长度获取第一预设距离和第二预设距离。
7.根据权利要求5所述的用于隧道的车辆追踪照明系统，其特征在于：当车流量大于流量阈值时，所述控制模块实时将车流量与流量限值进行对比，所述流量限值为流量阈值的2倍，当车流量大于流量限值时，所述控制模块实时延长第一预设距离，并将第二预设距离缩短，当车流量再次小于流量阈值时，所述控制模块将第一预设距离和第二预设距离恢复至初始。
8.根据权利要求7所述的用于隧道的车辆追踪照明系统，其特征在于：所述第一预设距离延长2倍，所述第二预设距离缩短0.5倍，所述控制模块在相邻车辆第二预设距离位于第一预设距离内时以第一预设距离内的渐亮控制为主。
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