一种城市景观照明灯具及自适应照明系统的制作方法

1.本发明属于照明技术领域，具体涉及一种城市景观照明灯具及自适应照明系统。


背景技术：

2.在城市建设中，路灯的应用十分广泛，为城市出行提供了极大的便利。随着城市建设进程的不断推进和人们生活水平的不断提升，夜晚出行越来越频繁，这也对于城市照明系统提出了更高的要求，要求城市照明系统具有更好的景观性和功能性，满足越来越严苛的设计要求。
3.对于公园、游乐场这种人流量较大的地方而言，路灯的使用更加频繁，因而在上述区域的规划、设计过程中，对于路灯系统的要求也越来更高。由于场地较为开阔，且人流的分布往往不统一，使得上述场景下的路灯往往需要小间隔设置，路灯的设置数量较多。而且，由于场景内人流的分布相对自由，且现有的路灯灯具在设置后位置相对固定，导致当人们处在部分区域时，现有的照明灯具很难满足照明的需求。
4.另外，在灯具的使用过程中，灯具的透光罩极易吸引飞蛾、蚊虫等昆虫，并逐渐累积灰尘等杂质，使得灯具在长时间使用过程中的亮度不断降低，无法充分满足灯具的使用要求，也使得灯具的景观性越来越差。因此，对于设置在室外的照明灯具而言，在设置、使用一段时间后，便需要需灯具进行清理维护。然而，常规的灯具其灯头往往远离地面，导致灯具的清洗维护极其不便，一定程度上影响了照明灯具的正常使用，增加了灯具的使用维护成本。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种城市景观照明灯具及自适应照明系统，能有效实现灯具照明区域的自适应调节，保证灯具设置的可靠性和功能性，减少实际设置时照明灯具的数量，节约成本。
6.为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种城市景观照明灯具，包括基座和灯头，还包括顶杆、底柱和设置在所述顶杆与所述底柱之间的升降转动机构；
7.所述顶杆和所述底柱分别为内部中空的筒状结构；所述灯头设置在所述顶杆的顶部，且所述底柱的底部连接在所述基座上；
8.所述升降转动机构包括顶筒、底筒和伺服单元；所述顶筒与所述底筒分别为筒状结构并同轴设置，两筒体以端部匹配，且所述顶筒的顶部连接所述顶杆的底部，所述底筒的底部连接所述底柱的顶部；
9.所述伺服单元同轴设置在所述底柱顶部的内腔中，其中部设置有升降转动轴；所述升降转动轴的一端同轴穿过所述底筒后伸入所述顶筒中，并与所述顶筒的内周壁固定连接，使得所述顶杆可在所述升降转动轴的带动下进行升降运动和转动运动；
10.同时，所述顶筒与所述底筒相互匹配的端部上设置有锁定单元，用于在两筒体抵接匹配时将两筒体的端部锁定，并在所述升降转动轴上升一定高度后解除锁定。
11.作为本发明的进一步改进，所述锁定单元包括分设于两筒体端部的齿部结构和齿槽结构，所述齿部结构的形状与所述齿槽结构的形状对应，并可在两筒体端部抵接时嵌入对应的齿槽结构中。
12.作为本发明的进一步改进，所述齿部结构的形状为三角形、半圆形、梯形或者方形。
13.作为本发明的进一步改进，所述升降转动轴为内部中空的筒状结构，并在所述伺服单元的中部同轴设置有通孔，用于将所述顶杆内部空腔与所述底柱内部空腔连通。
14.作为本发明的进一步改进，所述伺服单元包括同轴设置的轴向驱动机构和环向驱动机构；
15.所述升降转动轴的一端穿过所述环向驱动机构后以端部活动连接所述轴向驱动机构，使得所述升降转动轴可相对所述轴向驱动机构转动并可在该轴向驱动机构驱动下轴向往复运动；且所述升降转动轴的外周对应所述环向驱动机构设置有轴向延伸的环向限位结构，用于与所述环向驱动机构匹配，使得该环向驱动机构可驱动该升降转动轴转动。
16.作为本发明的进一步改进，还包括视觉识别机构，用于识别该城市景观照明灯具环向一定范围内的人流状态；
17.所述视觉识别机构包括设置在所述底柱顶部外周壁面上的支板和设置在该支板上的视觉识别单元。
18.作为本发明的进一步改进，所述灯头包括灯罩，该灯罩开口向下并以其一端连接所述顶杆的端部；
19.所述灯罩内设置有透光板，所述透光板密封嵌设在所述灯罩底部的内壁面上，并在该透光板的上方形成容纳灯管的内腔；且所述透光板下方的灯罩内壁面上设置有灯头自清洁组件，用于实现所述透光板表面的清洁。
20.作为本发明的进一步改进，所述灯头自清洁组件包括除尘通道、输送管道和若干除尘孔；
21.所述输送管道设置在所述顶杆内，其端部与所述除尘通道连通，用于将高压气体或者高压液体输送到所述除尘通道中；所述除尘通道沿环向设置在所述灯罩罩体内；所述除尘孔开设在所述灯罩的内壁面上，其一端连通所述除尘通道，另一端指向所述透光板。
22.作为本发明的进一步改进，所述除尘孔的轴线与所述透光板表面之间的夹角为5
°
～30
°
。
23.本发明的另一个方面，提供一种自适应照明系统，其包括多个上述城市景观照明灯具，且部分或者全部所述城市景观照明灯具可自适应进行顶杆转动控制。
24.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
25.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
26.(1)本发明的城市景观照明灯具，其通过底柱、顶杆以及两者之间升降转动机构的对应设置，使得灯具的顶杆可在升降转动机构的带动下相对底柱进行转动，使得城市景观照明灯具的光照范围可以根据实际需要进行调节，进一步提升城市景观照明灯具的功能性，减少同一区域内城市景观照明灯具的设置数量，节约灯具的设置成本；
27.(2)本发明的城市景观照明灯具，其通过针对灯头上的密封嵌设透光板设置自清
洁组件，使得透光板上的污垢、杂质可以实现快速清洁，简化了灯头清洁维护的工序，降低了城市景观照明灯具的使用、维护成本，进一步提升了城市景观照明灯具的功能性；
28.(3)本发明的城市景观照明灯具，其通过在底柱上设置视觉识别机构，以此与升降转动机构相匹配，快速检测灯具设置区域四周的人流集中情况，配合升降转动结构的升降转动，快速实现人流密集区域的灯光照明，提升城市景观照明灯具使用的舒适性，极大地提升了城市景观照明灯具在人们生活出行中的作用，提高了人们的生活品质；
29.(4)本发明的城市景观照明灯具，其结构简单，设置简便，能实现灯具灯头的转动控制，满足灯具环向不同区域的照明需求，提升城市景观照明灯具的功能性，减少灯具的设置数量，节约景观照明灯具的设置成本；同时，利用自清洁组件的对应设置，可以自动实现灯头透光板的清洗，简化灯具的清洗维护过程，降低灯具的清洗维护成本，具有较好的应用前景和推广价值。
附图说明
30.图1是本发明实施例中城市景观照明灯具的立体结构示意图；
31.图2是本发明实施例中城市景观照明灯具的升降转动机构锁闭时示意图；
32.图3是本发明实施例中城市景观照明灯具的升降转动机构打开时示意图；
33.图4是本发明实施例中城市景观照明灯具的升降转动机构剖视图；
34.图5是本发明实施例中城市景观照明灯具的灯头结构剖视图；
35.图6是本发明实施例中城市景观照明灯具的灯头结构的局部a
‑
a向剖视图；
36.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
37.1、升降转动机构；2、顶杆；3、底柱；4、灯头；5、视觉识别机构；6、基座；
38.101、顶筒；102、底筒；103、升降转动轴；104、伺服单元；105、齿部单元；106、齿槽单元；107、连接件；
39.401、灯罩；402、透光板；403、灯座；404、灯管；405、除尘孔；406、除尘通道；407、输送管道；
40.501、支板；502、视觉识别单元。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.实施例：
47.请参阅图1～5，本发明优选实施例中的城市景观照明灯具包括基座6、底柱3、顶杆2和灯头4，以及设置在顶杆2和底柱3之间的升降转动机构1。
48.其中，基座6设置在灯具的底部，其通过固定在地面上或者埋设在地面以下，用于支撑整个灯具。同时，底柱3的底部固定在基座6上，且底柱3优选为内部中空的筒状结构，在内部形成贯穿两端面的通道，以用于相关设备的设置和相应管道、线路的设置。相应地，优选实施例中的顶杆2也为内部中空的管状结构。
49.进一步地，优选实施例中的升降转动机构1如图2～图4中所示，其优选包括顶筒101和底筒102，以及设置在两筒体结构内的伺服单元104。具体而言，优选实施例中的顶筒101与底筒102分别为同轴设置的筒状结构，且顶筒101可相对底筒102进行往复移动，实现两者端部的抵接匹配或者相互分离。相应地，顶筒101背离底筒102的一端与顶杆2的底部固定连接，底筒102背离顶筒101的一端与底柱3的顶部固定连接，如图2中所示。
50.进一步具体地，优选实施例中的伺服单元104固定设置在底柱3的顶部，其升降转动轴103从底筒102中同轴穿出并伸入顶筒101中，且升降转动轴103的顶部与顶筒101的内周壁面固定连接，如图4中所示。实际设置时，升降转动轴103与顶筒101之间通过若干连接件107紧固连接，此处的连接件107可以是沉头螺钉、连接螺栓等。同时，升降转动轴103为内部中空的筒状结构，且伺服单元104的中部形成有连通升降转动轴103中部通孔的贯穿孔，以确保顶杆2内部通孔和底柱3内部通孔的连通。此外，优选实施例中的升降转动轴103可在伺服单元104的带动下进行轴向升降运动和环向绕轴转动。
51.实际设置时，为确保上述两种运动分别准确进行，可以分别设置轴向驱动机构和环向驱动机构，两驱动机构在底柱3的底部内腔中同轴设置，分别用于升降转动轴103的升降驱动和转动驱动。
52.例如，在一个优选实施例中，升降转动轴103的一端穿过环向驱动机构的转动单元(例如齿轮)后与轴向驱动机构活动连接，使得升降转动轴103可相对轴向驱动机构绕轴转动，并可在轴向驱动机构的驱动下轴向往复运动。同时，环向驱动机构的转动单元套设在升降转动轴103的外周，并在升降转动轴103的外周设置有轴向延伸的环向限位结构，使得环向限位结构只有在升降转动轴103升降到位后才会与对应的转动单元匹配，(例如外周沿环
向间隔设置有凸台的升降转动轴103与环向开设有缺口的转动齿轮的组合形式)，进而在环向驱动机构的带动下，可实现升降转动轴103的转动控制。当然，轴向驱动机构和环形驱动机构可以集成在一个部件中，这利用现有技术可以得到，在此不再赘述。
53.进一步地，优选实施例中顶筒101与底筒102相互匹配的端部上设置有锁定单元，使得两筒体以端部抵接匹配后可以实现端部锁定，避免两筒体在环向上的相对转动。在优选实施例中，锁定单元为对应设置的齿部单元105和齿槽单元106，其中齿部单元105优选设置在顶筒101的端部，齿槽单元106优选设置在底筒102的端部，继而两端部抵接匹配时，齿部单元105可嵌入对应的齿槽单元106中，从而实现顶筒101的环向锁定，避免顶筒101及其上方顶杆2发生不必要的转动。显然，齿部单元105和齿槽单元106的设置位置可以相互调换。
54.在实际设置时，优选件齿部单元105设置为三角形齿部结构，即齿槽单元106优选为对应的三角形齿槽结构，如图2、3中所示。当然，根据实际设置的需要，上述齿部/齿槽单元可以设置为别的形式，例如半圆形齿部与半圆形齿槽、梯形齿部与梯形齿槽、方形齿部与方形齿槽等组合形式，只要能确保两者之间的可靠锁定即可。此外，优选实施例中齿部单元105轴向延伸的长度优选不超过5cm，以此来避免升降转动轴103的大范围升降，节约能源。
55.通过上述设置，可以实现顶杆2的稳定支撑和转动控制，即当灯头4有转动需求时，仅需控制伺服单元104工作，先实现顶筒101的上升，解除顶筒101与底筒102的匹配锁定，再通过控制顶筒101转动一定角度，来满足顶杆2的转动需求。
56.进一步地，优选实施例中的顶杆2如图1中所示，其优选为弧形管状结构和直管结构的组合，进一步优选为1/4圆弧管与两直管的组合。同时，顶杆2的底部优选竖向设置并与顶筒101的顶部固定连接；而顶杆2的顶部优选水平设置并与灯头4对应连接，用于支撑灯头4。
57.如图5、图6中所示，优选实施例中的灯头4包括灯罩401、透光板402、灯座403的灯管404。其中，灯罩401优选为底部开口的壳体结构，透光板402密封嵌设在灯罩401内侧的底部，并在透光板402的上方形成容纳灯管404的空腔，该空腔进一步优选为中空密封空腔。相应地，在灯罩401内侧的底部沿环向开设有嵌设凹槽，用于透光板402边缘的密封嵌设。为了确保透光板402边缘嵌设的密封性，优选在透光板402嵌设位置沿环向设置有密封圈(图上未示出)，以此来实现透光板402的密封嵌设，避免灯罩401外侧的昆虫、杂物等进入灯罩401内，确保灯管404设置的可靠性。
58.进一步地，在灯罩401内对应灯管404的设置成对设置有灯座403，以确保灯管404可以稳定设置在灯罩401中，即便底柱3和/或顶杆2发生一定程度的冲击，灯管404也可以在灯罩401内可靠固定。相应地，用于灯管404供电的线缆通过灯头4的端部进入顶杆2的内部，延伸并连接在主电缆或者相应的控制单元上。
59.进一步地，在灯头4中还设置有透光板402自清洁组件，其包括多个沿环向间隔设置的除尘孔405，以及设置在灯罩401壳体内部的除尘通道406，如图6中所示。具体而言，除尘通道406设置在透光板402背离灯管404的一侧，其优选在灯罩401的壳体结构内沿环向延伸，而除尘孔405间隔开设在灯罩401的内壁面上并与除尘通道406连通。
60.优选地，除尘孔405的轴线与平行于透光板402表面的平面之间呈一定夹角α，使得从除尘通道406中输出的清扫物质可以一定夹角作用在透光板402的底面，实现透光板402
表面杂质的清理。在实际设置时，除尘孔405与透光板402表面所成夹角优选为5
°
～30
°
，且从除尘孔405中喷出的清扫物质可以是高压气体，也可以是高压液体。当然，也可以同时在灯罩401上开设高压气体孔和高压液体孔，先用高压液体对透光板402进行清洗，再通过高压气体将透光板402表面吹干，此时，高压液体和高压气体优选共用除尘通道，也可以优选在灯罩401的壳体内分别开设气体通道和液体通道。
61.进一步地，在顶杆2中设置有连通除尘通道406的输送管道407，其沿顶杆2延伸至底柱3中，并与对应的增压设备匹配设置，为自清洁组件的正常工作提供保障；当除尘通道406设置为多个时，输送管道407也可以对应设置为多个。实际设置时，高压液体的输送管道407可以与市政供水管道对应连通，通过输送管道407上通断阀体的设置来实现高压清洗水液的抽取和喷射。
62.进一步地，如图1中所示，优选实施例中的城市景观照明灯具上还设置有视觉识别机构5，其优选设置在底柱3的顶部外周，其工作所需敷设的线缆设置在底柱3内。具体而言，优选实施例中的视觉识别机构5包括支板501和设置在支板501下方的视觉识别单元502。通过支板501的设置，不仅形成了视觉识别单元502的支撑结构，还可以一定程度为视觉识别单元502提供竖向遮挡，减少视觉识别单元502被雨水竖向冲刷。另外，在优选实施例中，视觉识别单元502为搭载有人体识别功能的全景摄像机，可以检测灯具外周环向一定区域内的人群聚集情况，并根据检测到的人群聚集情况生成相应的控制指令，控制升降转动机构1向相应方位转动一定角度，更好地实现照明的需求。
63.在实际设置时，优选实施例中的城市景观照明灯具往往在相应场景下设置为多个，形成对应的自适应照明系统。通过自适应照明系统中部分或者全部灯具的对应控制，可以形成对应的照明区域，满足不同的使用需求。例如对某一块区域的集中照明或者对某几块区域的特定照明。
64.本发明中的城市景观照明灯具，其结构简单，设置简便，能实现灯具灯头的转动控制，满足灯具环向不同区域的照明需求，提升城市景观照明灯具的功能性，减少灯具的设置数量，节约景观照明灯具的设置成本；同时，利用自清洁组件的对应设置，可以自动实现灯头透光板的清洗，简化灯具的清洗维护过程，降低灯具的清洗维护成本，具有较好的应用前景和推广价值。
65.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。