CN211297022U - 一种具有光影交互功能的智能路灯及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有光影交互功能的智能路灯及其控制系统，包括：灯具、行为采集模块、通信模块和控制模块，其中：所述行为采集模块用于采集预设区域内用户的行为特征信息；所述通信模块与所述行为采集模块连接，并与外部服务器交互，用于向所述外部服务器发送所述行为特征信息，并接收来自所述外部服务器的控制指令，所述控制指令与所述行为特征信息相匹配；所述控制模块与所述通信模块以及所述灯具连接，用于根据所述控制指令控制所述灯具发出光线的亮度和/或颜色。这样，由于路灯可以根据用户的行为特征调整发出的光线的亮度和/或颜色，使光线符合用户的行为，因此，可以增加路灯的功能，提高用户与路灯的互动性，优化用户体验。

Description

一种具有光影交互功能的智能路灯及其控制系统

技术领域

本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及一种具有光影交互功能的智能路灯及其控制系统。

背景技术

路灯通常是指为道路提供照明功能的灯具，被广泛应用于各种需要照明的地方。通常，路灯可以由服务器进行远程控制，例如，在白天，服务器可以远程控制路灯熄灭，在夜晚，服务器可以远程控制路灯点亮。

然而，在实际应用中，现有的路灯往往仅用于照明，功能比较单一。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种具有光影交互功能的智能路灯及其控制系统，以解决现有的路灯功能单一的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，提供了一种具有光影交互功能的智能路灯，包括：灯具、行为采集模块、通信模块和控制模块，其中：

所述行为采集模块用于采集预设区域内用户的行为特征信息；

所述通信模块与所述行为采集模块连接，并与外部服务器交互，用于向所述外部服务器发送所述行为特征信息，并接收来自所述服务器的控制指令，所述控制指令与所述行为特征信息相匹配；

所述控制模块与所述通信模块以及所述灯具连接，用于根据所述控制指令控制所述灯具发出光线的亮度和/或颜色。

可选地，所述行为采集模块，包括：

摄像头，用于采集所述用户的图像信息，所述用户的行为特征信息根据所述图像信息确定得到。

可选地，所述灯具发出光线的有效照明区域包括所述摄像头的拍摄区域，所述摄像头的拍摄区域包括所述预设区域。

可选地，所述行为采集模块包括：

麦克风，用于采集所述用户的声音信息。

可选地，所述智能路灯还包括：

投影机，所述投影机与所述控制模块连接，用于根据所述控制指令投影与所述行为特征信息相对应的光影特效。

可选地，所述智能路灯还包括：

扬声器，所述扬声器与所述通信模块连接，用于播放与所述控制指令相对应的声音。

可选地，所述智能路灯还包括：

充电模块，所述充电模块与所述通信模块连接，用于根据所述控制指令为外接充电装置提供电能。

可选地，所述智能路灯还包括：

监控模块，所述监控模块分别与所述灯具、所述行为采集模块、所述通信模块和所述控制模块连接，用于监控所述灯具、所述行为采集模块、所述通信模块和所述控制模块各自的运行状态。

可选地，所述监控模块与所述外部服务器通信连接，用于在监控到所述灯具、所述行为采集模块、所述通信模块和所述控制模块中的至少一个运行异常时，将异常信息上报至所述外部服务器。

第二方面，提供了一种具有光影交互功能的智能路灯的控制系统，包括上述智能路灯、与上述智能路灯通信连接的外部服务器，所述外部服务器用于根据所述行为特征信息向所述智能路灯发送与所述行为特征信息相匹配的控制指令。

本实用新型实施例提供的具有光影交互功能的智能路灯中包括灯具、行为采集模块、通信模块和控制模块，其中：行为采集模块用于采集预设区域内用户的行为特征信息，通信模块与行为采集模块连接并与外部服务器交互，用于向外部服务器发送行为特征信息，并接收来自外部服务器的控制指令，其中，控制指令与用户的行为特征信息相匹配，控制模块与通信模块以及灯具连接，用于根据控制指令控制灯具发出光线的亮度和/或颜色。这样，由于路灯可以根据用户的行为特征调整发出的光线的亮度和/或颜色，使光线符合用户的行为，因此，可以增加路灯的功能，提高用户与路灯的互动性，优化用户体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1a是本实用新型的一个实施例智能路灯的结构示意图；

图1b是本实用新型的一个实施例智能路灯应用场景示意图；

图1c是本实用新型的一个实施例智能路灯应用场景示意图；

图2a是本实用新型的一个实施例智能路灯的结构示意图；

图2b是本实用新型的一个实施例智能路灯应用场景示意图；

图2c是本实用新型的一个实施例智能路灯应用场景示意图；

图3是本实用新型的一个实施例智能路灯的结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例智能路灯的结构示意图；

图5是本实用新型的一个实施例智能路灯的结构示意图；

图6是本实用新型的一个实施例智能路灯的结构示意图；

图7是本实用新型的一个实施例智能路灯的控制系统的结构示意图；

图8是本实用新型的一个实施例智能路灯的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的具有光影交互功能的智能路灯可以设置于室外，也可以设置于开阅的室内场景中，例如展厅，校园、道路旁等，这里不做具体限定。

图1a为本实用新型的一个实施例智能路灯的结构示意图。如图1a所示，智能路灯10具有光影交互功能，具体包括：灯具14、行为采集模块11、通信模块12和控制模块13，其中：

所述行为采集模块11用于采集预设区域内用户的行为特征信息；

所述通信模块12与所述行为采集模块11连接，并与外部服务器交互，用于向所述外部服务器发送所述行为特征信息，并接收来自所述外部服务器的控制指令，所述控制指令与所述行为特征信息相匹配；

所述控制模块13与所述通信模块12以及所述灯具14连接，用于根据所述控制指令控制所述灯具14发出光线的亮度和/或颜色。

其中，灯具14可以发出光线，发出的光线的有效照明区域可以为任意形状的区域。例如，如图1b所示，有效照明区域可以是以智能路灯10所在位置为圆心的圆形区域，在图中以阴影示出。或者，如图1c所示，有效照明区域可以是以智能路灯10所在位置为圆心的180°扇形区域，在图中以阴影示出，有效照明区域还可以为以智能路灯10所在位置为中心的三角形区域或矩形区域等，这里不再一一举例。

灯具14可以包括可调色温的发光二极管(LED，Light Emitting Diode)灯头，LED灯头具有响应速度快、节能环保等优点。LED灯头可以包括多个不同颜色的LED灯珠，以便根据需求发出不同颜色的光。

行为采集模块11可以是能够采集用户的行为特征信息的电子部件，用于采集预设区域内用户的行为特征信息，其中，上述灯具发出光线的有效照明区域可以包括预设区域。

通信模块12可以具有无线通信功能，也可以具有有线通信功能，无线通信功能可以包括第四代移动通讯(4G，Fourth Generation)通信功能、第五代移动通讯(5G，FifthGeneration)通信功能、无线上网(WIFI，Wireless Fidelity)通信功能、蓝牙通信功能等，有线通信功能可以包括光纤通信功能、话线拨号通信功能等。

通信模块12与行为采集模块11的连接方式可以是电连接，与灯具14的连接方式也可以是电连接，通信模块12在与外部服务器进行交互时，与外部服务器的连接方式可以是网络连接。

控制模块13可以根据通信模块12接收到的控制指令调整灯具14发出光线的颜色，也可以调整光线的亮度。控制模块13还可以包括可手动操控的控制面板，用户可以根据需求在智能路灯下通过手动的方式调整灯具14发出的光线，以满足用户的实际需求。

基于图1a所示的智能路灯，由于可以根据用户的行为特征调整发出的光线的亮度和/或颜色，使光线符合用户的行为，因此，可以增加路灯的功能，提高用户与路灯的互动性，优化用户体验。

可选地，图1a所示的智能路灯中的行为采集模块11可以包括：摄像头111，摄像头111用于采集用户的图像信息，具体可以参见图2a。

摄像头111具体可以采用可见光摄像头，此外，还可以采用红外摄像头、广角摄像头、长焦摄像头、可变焦摄像头等，用以根据用户的不同需求采集图像信息。

摄像头111的数量可以是一个，也可以是多个，当摄像头111的数量为一个时，摄像头111能采集用户的图像信息，该图像信息可以呈现出智能路灯的预设区域内的用户的行为特征信息，以便随后分析该用户的行为特征，并确定与该用户的行为特征相匹配的控制指令。

当摄像头111的数量为多个时，多个摄像头能从多个方面获取用户的行为特征信息，提高采集的用户的行为特征信息的准确性。例如，通过可见光摄像头可以获取到智能路灯的预设区域内的图像信息，该可见光摄像头配合可变焦摄像头或长焦摄像头能区分智能路灯的预设区域内的用户和背景，进而确定预设区域内的用户的数量和位置关系。

此外，摄像头111还可以是可旋转式摄像头，可旋转式摄像头可以自动地根据智能路灯的预设区域中的用户的行为移动或旋转，从而多方位地拍摄用户的图像信息。另外，用户也可以通过有线或无线的方式控制摄像头111移动或转动，例如，该摄像头111可以固定在可动云台上，通过移动或转动云台的方式使摄像头111移动或转动，实现对拍摄画面的调整，具体可以参见图2b，图2b是本实施例提供的智能路灯的应用场景图。

另外，为了便于在较亮的光线下拍摄到用户的图像信息，上述灯具14的有效照明区域还可以包括上述摄像头111的拍摄区域，上述摄像头111的拍摄区域可以包括预设区域。为了便于理解，可以参见图2c。

在图2c中，灯具14发出光线的有效照明区域以点状阴影示出，摄像头111拍摄的区域以斜线阴影示出，图中示出的点状阴影所在区域包括斜线阴影所在区域。在本实施例中，灯具发出的光线可以对摄像头拍摄的区域实现照明，优化摄像头采集的图像信息的质量。

此外，为了便于摄像头111在有光线的情况下拍摄得到清晰的画面，本实施例中的灯具14还可以根据摄像头111拍摄的画面的亮暗调节发光亮度和颜色。例如，当摄像头111拍摄的画面整体偏暗，对比度低时，灯具可以提高发光亮度，保证摄像头111采集到的图像清晰。再比如，智能路灯所在的环境中存在黄色灯光，使得摄像头111拍摄的画面整体偏黄，此时灯具可以调整发出光线的颜色，例如，可以发出偏蓝色的光线，用以中和环境中的黄光，从而优化摄像头111采集到的图像信息。

可选地，图1a所示的智能路灯中的行为采集模块11还可以包括：麦克风112，用于采集所述用户的声音信息，具体可以参见图2a。

该麦克风112可以是手持式，也可以是头戴式或其他形式。较优的，该麦克风112为降噪麦克风，当智能路灯设置在室外时，环境音往往比较嘈杂，降噪麦克风具体可以包括至少两个子麦克风，这两个子麦克风分别收取不同方向的声音，从而将用户的声音与环境音分离，达到增强用户声音同时降低环境音的效果。采集到的用户的声音信息可以与上述摄像头111采集到的用户的图像信息一同作为用户的行为特征信息发送至通信模块12。

另外，当行为采集模块11中麦克风112可以通过有线或无线的方式与智能路灯通信连通，但当智能路灯设置在室外时，无线麦克风容易丢失，且无线通信的信号质量可能受到多种干扰，较优的，麦克风通过有线的通信方式与智能路灯主体通信。

为了延长麦克风的使用寿命，避免麦克风与智能路灯主体的通信线受到破坏，麦克风可以通过支架固定的形式设置在智能路灯主体上。固定在智能路灯主体上的麦克风的有效收音区域可以包括智能路灯的预设区域，保证麦克风能接收到预设区域内的用户的声音，同时，固定麦克风的支架可以采用中空支架，麦克风与智能路灯主体的通信线路可以设置在支架内部，延长线路的使用寿命，避免过度的弯折。

可选地，本实用新型实施例提供的智能路灯还可以包括投影机15。如图3所示。其中，投影机15与所述控制模块13连接，用于根据所述控制指令投影与所述行为特征信息相对应的光影特效。

其中，投影机投影出的光影特效可以是投影出不同闪烁频率的光线，可移动的光线或投影出的光线中带有不同形状的阴影区域，配合不同颜色的光线形成的视觉特效，且上述投影机的投影头可以旋转。

例如，行为采集模块11采集用户的行为特征信息，并将该行为特征信息发送至通信模块12，通信模块12可以将行为特征信息发送至外部服务器进行数据处理，并接收外部服务器反馈的与用户的行为特征信息相匹配的控制指令，随后，通信模块12可以将控制指令发送给控制模块13，控制模块13可以根据控制指令控制投影机15投影出与控制指令相对应的光影特效。

比如，当用户在智能路灯下做转体的动作时，投影机15可以间隔一秒投影一束蓝光，当用户在智能路灯下做蹲下的动作时，投影机15的投影头可以左右摇晃，并投影红色的光。

可选地，本实用新型实施例提供的智能路灯还可以包括扬声器16，如图4所示。其中，扬声器16与所述通信模块12连接，用于播放与所述控制指令相对应的声音。

本实施例中，扬声器16可以播放与控制指令相对应的声音，这些声音可以是与上述投影机15投影出的光影特效或光线变化频率相对应的声音，这些声音可以是音乐、语音等。例如，在投影机间隔两秒投影一束黄光，同时可以通过扬声器16播放与该光线变化频率相对应节拍的音乐，从而实现对用户当前行为的回应，提高了用户与智能路灯的交互性。

除此之外，扬声器16还可以包括音频输出接口，用户可以通过耳机或其他音频输出设备分流扬声器16中的信号，从而通过耳机等音频输出设备输出声音。

可选地，本实用新型实施例提供的智能路灯还可以包括充电模块17，如图5所示。充电模块17与所述通信模块12连接，用于根据所述控制指令为外接充电装置提供电能。

在本实施例中，充电模块17可以包括向移动电子设备提供电能的低功率充电子模块和向电动汽车、电动自行车提供电能的高功率充电子模块。该充电模块17可以为外接充电装置提供应急的电能。

具体的，行为采集模块11可以采集用户的行为特征信息并通过通信模块12发送至外部服务器。外部服务器经过分析判断可以确定用户的行为特征，如果用户处于摆头，左右环顾的行为状态，或通过采集到的声音信息可以确定用户需要为外接充电装置充电，则可以通过控制指令控制智能路灯通过充电模块17向用户提供应急电能。

这样，由于本实施例提供的智能路灯中的充电模块17可以为用户提供应急的电能，因此，可以保证用户对智能手机的基本使用需求以及用户对电动交通工具的基本使用需求，为用户提供便利。

可选地，本实用新型实施例提供的智能路灯还可以包括监控模块18，如图6所示。

监控模块18，所述监控模块18与所述外部服务器通信连接，用于在监控到所述灯具14、所述行为采集模块11、所述通信模块12和所述控制模块13中的至少一个运行异常时，将异常信息上报至所述外部服务器。

本实施例中的监控模块18可以监控智能路灯中各个模块的运行状态，例如，监控智能路灯中各个模块的通信是否正常，电路是否连通。如果发现有模块出现故障，还可以分析确定该模块的故障类型，确定该模块的故障是硬件故障还是软件故障，并上报至外部服务器。随后外部服务器可以根据监控模块18上报的内容下发维修指令，如果模块的故障属于软件故障，则智能路灯可以根据外部服务器反馈的维修指令下载维修程序包进行软件修复。如果模块的故障属于硬件故障，则智能路灯可以根据外部服务器反馈的维修指令通知维修人员来进行手动维修。

本实施例提供的智能路灯中的监控模块18能监控智能路灯中各个模块的运行状态，从而及时发现故障模块，并在模块运行异常时及时上报外部服务器，以便尽快修复智能路灯的故障，使智能路灯尽快恢复正常运行。

在本实用新型实施例提供的具有光影交互功能的智能路灯中包括灯具、行为采集模块、通信模块和控制模块，其中：行为采集模块用于采集预设区域内用户的行为特征信息，通信模块与行为采集模块连接并与外部服务器交互，用于向外部服务器发送行为特征信息，并接收来自外部服务器的控制指令，其中，控制指令与用户的行为特征信息相匹配，控制模块与通信模块以及灯具连接，用于根据控制指令控制灯具发出光线的亮度和/或颜色。这样，由于路灯可以根据用户的行为特征调整发出的光线的亮度和/或颜色，使光线符合用户的行为，因此，可以增加路灯的功能，提高用户与路灯的互动性，优化用户体验。

本实用新型实施例提供的具有光影交互功能的智能路灯，可应用于城市建设和部署，对城市道路、空间信息、环境等信息进行感知，并与其它系统沟通形成一张感知网络，将城市各个智能网络节点互联，对信息进行采集、发布以及传输。另外，智能路灯能提高城市的科技感，提升整个城市的形象和整体的美观度。

本实用新型还提供一种具有光影交互功能的智能路灯的控制系统，如图7所示，包括上述实施例所述的任一种具有光影交互功能的智能路灯21、与智能路灯21通信连接的外部服务器22，外部服务器23用于根据接收到的用户的行为特征信息向智能路灯21发送与用户的行为特征相匹配的控制指令。

本实施例中的外部服务器可以与智能路灯通过有线或无线的方式连接。外部服务器可以接收智能路灯发送的信息并进行分析处理，且根据分析处理结果反馈控制指令，指示智能路灯执行与控制指令相对应的操作。

其中，外部服务器可以包括控制平台，可以对智能路灯上的各个部件采集到的数据信息进行分析和处理，并通过下发指令的方式对智能路灯进行控制。如图8所示，本实施例提供的控制系统具体可以包括智能路灯感知互动层31、网络传输层32以及平台信息处理层33。其中，智能路灯感知互动层对应于智能路灯中的灯具、摄像头、扬声器等电子设备，智能路灯中的各个模块可以通过组装上电、上网进行工作。上述网络传输层可以根据实际情况进行决定，例如可以选择有线方式(光纤或互联网接入)或者无线方式(WIFI，4G等)进行设备数据上报和传输。

另外，平台信息处理层用于与智能路灯进行通信，处理智能路灯上报的信息并反馈相应指令，具体可以包括能力组件，能力引擎，基础能力公共服务平台，信息安全支撑平台等。其中，能力组件可以用于设备信息的上报和接收处理。能力引擎可以包括智能路灯所具备的行为互动方式和能力输出。基础能力公共服务平台可以用于基础能力的封装。信息安全支撑平台可以用于平台的安全管理。

在实际应用过程中，可以通过以下步骤应用本实施例提供的系统：

第一步：智能路灯上电，保证智能路灯上的摄像头，麦克风，扬声器等各个模块正常开机并工作。

第二步：配置网络，确定网络互联互通。

第三步：控制系统平台进行部署，远程调节灯具发出的光线的亮度和颜色，摄像头开始采集画面信息。

第四步：控制系统平台中的能力引擎可以根据现场摄像头采集到的图像信息进行行为特征信息识别，从而判断出用户的行为特征。

第五步：根据识别出的行为特征，触发外部服务器的程序中预先定义好的控制指令，下发到智能路灯侧。

例如，用户正在跳跃，智能路灯可以根据摄像头采集到的画面传输给外部服务器，外部服务器进行分析处理后，将“发出绿光，光线每隔两秒闪烁一次，并带有圆形阴影”的控制指令传送给智能路灯的灯具以及投影机。同时还可以通过扬声器播放一些频率为每隔两秒变换一次节拍的音乐，从而实现与用户的行为交互。

在本实用新型实施例提供的控制系统包括任一种具有光影交互功能的智能路灯、与智能路灯通信连接的外部服务器，其中：外部服务器用于根据接收到的用户的行为特征信息向智能路灯发送与用户的行为特征相匹配的控制指令。这样，由于控制系统可以根据用户的行为特征进行分析处理，并发送与用户行为特征相匹配的控制指令，因此，可以有效地控制智能路灯发出符合用户行为的光线，达到用户与智能路灯互动的目的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种具有光影交互功能的智能路灯，其特征在于，包括：灯具、行为采集模块、通信模块和控制模块，其中：

所述行为采集模块用于采集预设区域内用户的行为特征信息；

所述通信模块与所述行为采集模块连接，并与外部服务器交互，用于向所述外部服务器发送所述行为特征信息，并接收来自所述外部服务器的控制指令，所述控制指令与所述行为特征信息相匹配；

所述控制模块与所述通信模块以及所述灯具连接，用于根据所述控制指令控制所述灯具发出光线的亮度和/或颜色。

2.如权利要求1所述的智能路灯，其特征在于，所述行为采集模块，包括：

摄像头，用于采集所述用户的图像信息，所述用户的行为特征信息根据所述图像信息确定得到。

3.如权利要求2所述的智能路灯，其特征在于，

所述灯具发出光线的有效照明区域包括所述摄像头的拍摄区域，所述摄像头的拍摄区域包括所述预设区域。

4.如权利要求1所述的智能路灯，其特征在于，所述行为采集模块包括：

麦克风，用于采集所述用户的声音信息。

5.如权利要求1所述的智能路灯，其特征在于，所述智能路灯还包括：

投影机，所述投影机与所述控制模块连接，用于根据所述控制指令投影与所述行为特征信息相对应的光影特效。

6.如权利要求1所述的智能路灯，其特征在于，所述智能路灯还包括：

扬声器，所述扬声器与所述通信模块连接，用于播放与所述控制指令相对应的声音。

7.如权利要求1所述的智能路灯，其特征在于，所述智能路灯还包括：

充电模块，所述充电模块与所述通信模块连接，用于根据所述控制指令为外接充电装置提供电能。

8.如权利要求1所述的智能路灯，其特征在于，所述智能路灯还包括：

监控模块，所述监控模块分别与所述灯具、所述行为采集模块、所述通信模块和所述控制模块连接，用于监控所述灯具、所述行为采集模块、所述通信模块和所述控制模块各自的运行状态。

9.如权利要求8所述的智能路灯，其特征在于，

所述监控模块与所述外部服务器通信连接，用于在监控到所述灯具、所述行为采集模块、所述通信模块和所述控制模块中的至少一个运行异常时，将异常信息上报至所述外部服务器。

10.一种具有光影交互功能的智能路灯的控制系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的具有光影交互功能的智能路灯、与所述智能路灯通信连接的外部服务器，所述外部服务器用于根据所述行为特征信息向所述智能路灯发送与所述行为特征信息相匹配的控制指令。

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