CN220152531U - 一种基于智能识别的自适应路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于智能识别的自适应路灯，设备箱内部设有单片机和转动伸出的设备安装板，设备安装板向上转动至设备箱中后，通过弹性金属扣进行固定；设备安装板上通过水平角度调节机构连接有安装盒，水平角度调节机构用于调节安装盒的水平朝向；雷达发射机发出雷达波束照射公路来车或来人方向，雷达接收机接收车辆或行人返回的回波，通过单片机分析回波信号来检测车辆时速或者是否为行人经过，从而通过控制器控制LED灯珠的亮度；亮度传感器用于根据天空亮度控制LED灯珠的工作以及亮度。本实用新型车辆、行人、环境的变化三方面作为路灯开启、调节的主要依据，自适应路灯会同步检测道路中主要目标，实现自主调节亮度的功能，达到节能减排的目的。

Description

一种基于智能识别的自适应路灯

技术领域

本实用新型涉及路灯技术领域，具体为一种基于智能识别的自适应路灯。

背景技术

路灯指交通照明中路面照明范围内的灯具，路灯被广泛运用于各种需要照明的地方。普通路灯路灯常亮或常灭的单一模式，即在工作时间段的点亮模式为亮度100％点亮，只有过了工作时间段才停止点亮，这样在一些偏远路段或者车辆以及行人较少的路段，路灯持续以100％的亮度点亮，会造成大量的电能浪费，不利于节约能源并降低能耗，为此，我们推出一种基于智能识别的自适应路灯。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于智能识别的自适应路灯，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于智能识别的自适应路灯，包括灯杆，所述灯杆的下端固定有设备箱，其内部设有单片机和转动伸出的设备安装板，所述设备安装板向上转动至设备箱中后，通过弹性金属扣进行固定；

所述设备安装板上通过水平角度调节机构连接有安装盒，其上安装有雷达发射机和雷达接收机，水平角度调节机构用于调节安装盒的水平朝向；

所述雷达发射机发出雷达波束照射公路来车或来人方向，雷达接收机接收车辆或行人返回的回波，通过单片机分析回波信号来检测车辆时速或者是否为行人经过，从而通过控制器控制LED灯珠的亮度；

所述灯杆顶部通过支架安装有灯头，其中安装有LED线路板，LED线路板上集成有控制器、LED灯珠以及亮度传感器，亮度传感器用于根据天空亮度控制LED灯珠的工作以及亮度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在设备安装板的转动下，设备安装板和其上的安装盒均收纳至收纳槽中，有利于在运输途中或者不需要使用安装盒及其内部的雷达发射机和雷达接收机时，对安装盒进行保护。

此时，通过弹性金属扣的设置，便于实现对设备安装板的固定，且在需要将设备安装板转动至水平状态时，只需要向外拉出设备安装板即可，使用方便；

通过水平角度调节机构的设置，便于调节调节安装盒的水平朝向，以便调节雷达发射机发出雷达波束照射公路来车或来人的角度与距离，调节雷达发射机工作的提前量；

亮度传感器检测到天空亮度低于预设值时(即天暗时)，使得单片机通过控制器控制蓄电池或者市电给LED线路板通电，使得LED灯珠点亮照明；

亮度传感器检测到天空亮度高于预设值时(即天亮时)，使得单片机通过控制器控制蓄电池或者市电停止给LED线路板通电，使得LED灯珠关闭；

雷达接收机发现行人经过后，单片机通过控制器控制LED灯珠点亮的亮度，将LED灯珠的亮度调节成100％；预设时间内，没有物体继续经过时，单片机通过控制器控制LED灯珠亮度恢复至20％；雷达接收机发现车辆经过后，单片机通过控制器控制LED灯珠点亮的亮度，将LED灯珠的亮度调节成100％；

车辆、行人、环境的变化三方面作为路灯开启、调节的主要依据，自适应路灯会同步检测道路中主要目标，实现自主调节亮度的功能，达到节能减排的目的。

附图说明

图1为本实用新型电路连接结构示意图；

图2为本实用新型设备箱、设备安装板、安装盒和护板组装的分解结构示意图；

图3为本实用新型安装盒通过水平角度调节机构与设备安装板安装的分解结构示意图；

图4为本实用新型设备安装板转动至水平状态时的立体结构示意图；

图5为本实用新型弹性金属扣的立体结构示意图。

图中：1、底板；2、螺栓；3、设备箱；4、弹性金属扣；41、卡槽；42、斜面；43、固定耳；44、弧形凸起；45、弧形面；5、收纳槽；6、灯杆；7、转轴；8、安装盒；9、护板；10、密封板；11、设备安装板；12、水平角度调节机构；120、凹槽；121、大齿轮；122、第一销轴；123、小齿轮；124、凸起键；125、支撑环；126、第二销轴；13、太阳能板；14、支架；15、灯头；16、蓄电池；17、整流器；18、高额脉冲变压器；19、LED线路板；20、单片机；21、控制器；22、雷达发射机；23、雷达接收机；24、亮度传感器。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种基于智能识别的自适应路灯，包括灯杆6，所述灯杆6的下端固定有设备箱3，其内部设有单片机20和转动伸出的设备安装板11，所述设备安装板11向上转动至设备箱3中后，通过弹性金属扣4进行固定；

所述设备箱3侧边设有收纳槽5，且设备安装板11底端通过转轴7活动连接在收纳槽5中，且弹性金属扣4的中部设有向内凹陷的卡槽41，用于卡住设备安装板11的侧边；

所述卡槽41两侧分别设有弧形凸起44和弧形面45，且弧形面45的前端设有斜面42，所述弹性金属扣4的两端设有固定耳43，其通过螺钉固定在收纳槽5侧壁。

在设备安装板11以转轴7为圆心向上转动至收纳槽5中时，设备安装板11侧边与斜面42率先接触，挤压斜面42，直至越过弧形面45后进入至卡槽41中，使得卡槽41卡住设备安装板11的侧边，形成对设备安装板11的固定；

以上操作，将设备安装板11和其上的安装盒8均收纳至收纳槽5中，有利于在运输途中或者不需要使用安装盒8及其内部的雷达发射机22和雷达接收机23时，对安装盒8进行保护。

在设备安装板11以转轴7为圆心向下转出收纳槽5时，设备安装板11侧边与弧形面45率先接触，挤压弧形面45后，移出卡槽41，使得设备安装板11脱离与弹性金属扣4的固定，直至设备安装板11转动至水平位置为止；

所述收纳槽5的前端设有护板9，在设备安装板11向下转动至水平状态时，护板9下端的缺口卡在设备安装板11上。

所述设备安装板11上通过水平角度调节机构12连接有安装盒8，其上安装有雷达发射机22和雷达接收机23，水平角度调节机构12用于调节安装盒8的水平朝向；

所述水平角度调节机构12包括通过第一销轴122活动连接在凹槽120中的大齿轮121以及通过第二销轴126活动连接在凹槽120中的小齿轮123，第二销轴126与小齿轮123固定连接；

且小齿轮123啮合连接在大齿轮121内侧，大齿轮121外侧伸出凹槽120，凹槽120位于设备安装板11的上端表面，且通过密封板10密封起来。

所述第二销轴126上固定有支撑在安装盒8底部的支撑环125，第二销轴126上端侧边设有凸起键124，第二销轴126上端与凸起键124插入至安装盒8下端。

通过转动大齿轮121，带动小齿轮123转动，从而使得小齿轮123带动其上固定的安装盒8调节其水平朝向的角度，以便调节雷达发射机22发出雷达波束照射公路来车或来人的角度与距离，调节雷达发射机22工作的提前量；

所述雷达发射机22发出雷达波束照射公路来车或来人方向，雷达接收机23接收车辆或行人返回的回波，通过单片机20分析回波信号来检测车辆时速或者是否为行人经过，从而通过控制器21控制LED灯珠的亮度；

所述灯杆6顶部通过支架14安装有灯头15，其中安装有LED线路板19，LED线路板19上集成有控制器21、LED灯珠以及亮度传感器24，亮度传感器24用于根据天空亮度控制LED灯珠的工作以及亮度。

所述设备箱3的下端设有底板1，且底板1通过螺栓2固定在地面，灯杆6顶部安装有太阳能板13，其为雷达发射机22、雷达接收机23、单片机20、控制器21、LED灯珠以及亮度传感器24提供电能。

市电连接于整流器17的输入端，太阳能板13的输出端连接于蓄电池16的输入端，蓄电池16连接高额脉冲变压器18，且整流器17的输出端连接于蓄电池16和高额脉冲变压器18的输入端；

高额脉冲变压器18连接于雷达发射机22、雷达接收机23、单片机20、控制器21、LED线路板19以及亮度传感器24的输入端。

具体的，使用时，亮度传感器24检测到天空亮度低于预设值时(即天暗时)，使得单片机20通过控制器21控制蓄电池16或者市电给LED线路板19通电，使得LED灯珠点亮照明；

亮度传感器24检测到天空亮度高于预设值时(即天亮时)，使得单片机20通过控制器21控制蓄电池16或者市电停止给LED线路板19通电，使得LED灯珠关闭；

对于行进车辆是通过雷达多普勒效应进行检测。雷达发射机22发出的雷达波束照射公路来车方向，雷达接收机23接收车辆返回的回波，通过分析回波信号来检测车辆时速，如检测目标时超过设定阈值，则认为有车辆经过。采用该检测方法能实现较高信噪比条件下对运动目标的实时可靠检测，虚警率低。

对于行人是采用高分辨率微多普勒特征提取方法进行检测。由于考虑到行人步行的速度较低，雷达回波信号容易淹没在噪声中，如若采取与检测车辆相同的单一算法，即设定较低阈值进行过门限检测，会出现对目标检测虚警率高的情况，导致路灯发生误判，也为避免对车辆、行人出行不利，因此考虑到行人行进过程中存在胳膊、腿等身体部位摆动等微动特征，可通过对雷达回波信号做脉冲压缩后对存在目标的距离单元做时频分析提取微动特征即可进一步检测到行人经过。

雷达接收机23发现行人经过后，单片机20通过控制器21控制LED灯珠点亮的亮度，将LED灯珠的亮度调节成100％；

预设时间内，没有物体继续经过时，单片机20通过控制器21控制LED灯珠亮度恢复至20％；

雷达接收机23发现车辆经过后，单片机20通过控制器21控制LED灯珠点亮的亮度，将LED灯珠的亮度调节成100％；

微波雷达技术可以实现对周围环境的智能感知，根据人流、车流等活动情况自动调节路灯的亮度和照明范围。这种自适应调光功能可以有效节约能源并降低能耗，并且改变了以往路灯常亮或常灭的单一模式，实现了“按需照明”的概念。

可以用于实现智能安防功能，例如检测行人或车辆的异常行为，提供安全警示或触发警报系统。通过微波雷达技术，路灯可以集成相关模块实时监测环境参数，如温度、湿度、空气质量等。这些数据可以用于城市环境监测、气象预测和智慧城市规划。若集成无线通信设备，可以实现路灯之间的互联和与中心控制系统的通信。这种互联功能可以实现远程监控和管理，提高路灯的维护效率和运营效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于智能识别的自适应路灯，包括灯杆(6)，其特征在于：所述灯杆(6)的下端固定有设备箱(3)，其内部设有单片机(20)和转动伸出的设备安装板(11)，所述设备安装板(11)向上转动至设备箱(3)中后，通过弹性金属扣(4)进行固定；

所述设备安装板(11)上通过水平角度调节机构(12)连接有安装盒(8)，其上安装有雷达发射机(22)和雷达接收机(23)，水平角度调节机构(12)用于调节安装盒(8)的水平朝向；

所述雷达发射机(22)发出雷达波束照射公路来车或来人方向，雷达接收机(23)接收车辆或行人返回的回波，通过单片机(20)分析回波信号来检测车辆时速或者是否为行人经过，从而通过控制器(21)控制LED灯珠的亮度；

所述灯杆(6)顶部通过支架(14)安装有灯头(15)，其中安装有LED线路板(19)，LED线路板(19)上集成有控制器(21)、LED灯珠以及亮度传感器(24)，亮度传感器(24)用于根据天空亮度控制LED灯珠的工作以及亮度。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能识别的自适应路灯，其特征在于：所述设备箱(3)侧边设有收纳槽(5)，且设备安装板(11)底端通过转轴(7)活动连接在收纳槽(5)中，且弹性金属扣(4)的中部设有向内凹陷的卡槽(41)，用于卡住设备安装板(11)的侧边；

所述卡槽(41)两侧分别设有弧形凸起(44)和弧形面(45)，且弧形面(45)的前端设有斜面(42)，所述弹性金属扣(4)的两端设有固定耳(43)，其通过螺钉固定在收纳槽(5)侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种基于智能识别的自适应路灯，其特征在于：所述收纳槽(5)的前端设有护板(9)，在设备安装板(11)向下转动至水平状态时，护板(9)下端的缺口卡在设备安装板(11)上。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能识别的自适应路灯，其特征在于：所述水平角度调节机构(12)包括通过第一销轴(122)活动连接在凹槽(120)中的大齿轮(121)以及通过第二销轴(126)活动连接在凹槽(120)中的小齿轮(123)，且小齿轮(123)啮合连接在大齿轮(121)内侧，大齿轮(121)外侧伸出凹槽(120)，凹槽(120)位于设备安装板(11)的上端表面，且通过密封板(10)密封起来。

5.根据权利要求4所述的一种基于智能识别的自适应路灯，其特征在于：所述第二销轴(126)上固定有支撑在安装盒(8)底部的支撑环(125)，第二销轴(126)上端侧边设有凸起键(124)，第二销轴(126)上端与凸起键(124)插入至安装盒(8)下端。

6.根据权利要求1所述的一种基于智能识别的自适应路灯，其特征在于：所述设备箱(3)的下端设有底板(1)，且底板(1)通过螺栓(2)固定在地面，灯杆(6)顶部安装有太阳能板(13)，其为雷达发射机(22)、雷达接收机(23)、单片机(20)、控制器(21)、LED灯珠以及亮度传感器(24)提供电能。