一种路灯的联动控制系统及联动控制方法与流程

1.本发明涉及路灯照明领域，尤其涉及一种路灯的联动控制系统及联动控制方法。


背景技术：

2.目前不少路灯系统具有无车灯暗，有车灯亮，或灯随车辆和/或行人移动而联动控制路灯的开关、亮度的功能，但是目前市面上的每盏路灯都配置相应的车辆和/或行人检测传感器以对经过的车辆和/或行人进行检测，虽然这样的路灯系统检测较为准确，但路灯系统整体成本较高，而且当深夜时分，车辆和/或行人数量少各检测传感器的使用率也较低。
3.基于此，对于路灯的联动控制系统及联动控制方法仍然有待改进。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种路灯的联动控制系统及联动控制方法，其能解决现有路灯系统中每盏路灯都配置相应的车辆和/或行人检测传感器造成的路灯系统成本增加，以及深夜时分车辆和/或行人数量少而使路灯中各检测传感器使用率低的技术问题，通过路灯的联动控制也解决了深夜时分由于路灯全开或者长时间保持高功率而造成电能浪费的问题，节约了电能。
5.一方面，本发明实施例所公开的一种路灯的联动控制系统，包括：沿着道路依次设置的多个路灯，所述多个路灯中彼此邻近的预定数量的路灯构成一个路灯组，每个路灯组中的所有路灯都设置有用于控制路灯点亮的控制模块和与所述控制模块通信的通信模块，每个路灯组中的特定路灯上设置有用于检测经过的车辆和/或行人的检测模块，所述检测模块与相应路灯上的通信模块和控制模块通信，以便于在所述检测模块检测到有车辆和/或行人经过时，通过所述通信模块向车辆和/或行人前进方向上的下一个路灯组的所有路灯发送消息，以使所述下一个路灯组的所有路灯在所述控制模块的控制下点亮以便于为车辆和/或行人经过做好准备。
6.进一步地，所述检测模块包括摄像头模块和/或微波传感器模块，所述摄像头模块安装在所述特定路灯的灯头上，所述微波传感器模块安装在所述特定路灯的灯杆上，所述微波传感器模块包括微波发射部分和微波接收部分。
7.进一步地，所述特定路灯为位于所述路灯组的中间位置的路灯。
8.进一步地，所述路灯在道路两侧以对称排布方式排列时，所述微波传感器模块安装在所述特定路灯的灯杆上距地1～1.5米的高度，所述微波传感器模块的所述微波发射部分和所述微波接收部分分别设置在对称位置的路灯上。
9.进一步地，所述路灯在道路一侧以单列排布方式排列或在道路两侧以交错排布方式排列时，所述微波传感器模块安装在所述特定路灯的灯杆上距地5～12米的高度，所述微波传感器模块的所述微波发射部分和所述微波接收部分设置在同一个路灯上。
10.进一步地，每个路灯组所跨越的道路长度为1～1.5千米。
11.进一步地，每个路灯组中仅有一个所述特定路灯，或者每个路灯组有两个所述特
定路灯，其中一个特定路灯上设置摄像头模块，另一个特定路灯上设置微波传感器模块。
12.进一步地，还包括设置在交叉路口处的交叉路口路灯，所述交叉路口路灯上设置有通信模块和与所述通信模块通信的摄像头模块，所述摄像头模块配置为确定车辆的预期行进方向，所述通信模块配置为向确定的预期行进方向上紧邻交叉路口的路灯组的所有路灯发送消息，以使所述路灯组的所有路灯点亮以便为车辆经过做好准备。
13.进一步地，所述路灯的所述控制模块配置成：在夜间预定时间时，关闭所述路灯；在接收到来自其他路灯的所述消息时，打开所述路灯，并且在保持打开一段时间之后再次关闭所述路灯；或者
14.所述路灯的所述控制模块配置成：在夜间预定时间时，将所述路灯调节到低功率状态；在接收到来自其他路灯的所述消息时，将所述路灯调节到高功率状态，并且在保持所述高功率状态一段时间之后再次将所述路灯调节到所述低功率状态。
15.另一方面，本发明实施例所公开的一种路灯的联动控制方法，包括：
16.将沿着道路依次设置的多个路灯中彼此邻近的预定数量的路灯设置成一个路灯组，为每个路灯组中的所有路灯配置用于控制路灯点亮的控制模块和与所述控制模块通信的通信模块，为每个路灯组中的特定路灯配置用于检测经过的车辆和/或行人的检测模块，所述检测模块与相应路灯上的通信模块和控制模块通信；在一个路灯组的所述检测模块检测到有车辆和/或行人经过时，向车辆和/或行人前进方向上的下一个路灯组的所有路灯发送消息，以使所述下一个路灯组的所有路灯在所述控制模块的控制下点亮以便于为车辆和/或行人经过做好准备。
17.采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：
18.本发明通过把沿道路依次设置的多个路灯划分为多个路灯组，仅为每个路灯组中的特定路灯配置用于检测经过的车辆和/或行人的检测模块，在检测模块检测到车辆和/或行人时，将消息发送给下一个路灯组的路灯以使其点亮，由此在车辆和/或行人前进方向上依次形成连续的联动控制，解决了每盏路灯都安装检测传感器造成的路灯系统成本增加的问题，减少了安装检测传感器的数目，降低了路灯系统的整体成本，提高了路灯系统中检测传感器的使用率；通过路灯的联动控制也解决了深夜时分由于路灯全开或者长时间保持高功率而造成电能浪费的问题，节约了电能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明一实施例提供的路灯组设置方式的示意图；
21.图2为本发明一实施例的路灯示意图；
22.图3为本发明一实施例的路灯对称排布示意图；
23.图4为本发明一实施例的路灯单列排布示意图；
24.图5为本发明一实施例的路灯交错排布示意图；
25.图6为本发明一实施例的十字路口路灯排布示意图；
26.图7为本发明一实施例的路灯的联动控制方法的联动控制流程示意图。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
28.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
29.本发明一实施例公开了一种的路灯的联动控制系统，其包括：沿着道路依次设置的多个路灯，多个路灯中彼此邻近的预定数量的路灯构成一个路灯组，每个路灯组中的所有路灯都设置有用于控制路灯点亮的控制模块和与控制模块通信的通信模块，每个路灯组中的特定路灯上设置有用于检测经过的车辆和/或行人的检测模块，检测模块与相应路灯上的通信模块和控制模块通信，以便于在检测模块检测到有车辆和/或行人经过时，通过通信模块向车辆和/或行人前进方向上的下一个路灯组的所有路灯发送消息，以使下一个路灯组的所有路灯在控制模块的控制下点亮以便于为车辆和/或行人经过做好准备。通过把检测模块仅设置在每一个路灯组中的特定路灯上，解决了每盏路灯都安装检测传感器而造成过度安装的问题，减少了安装检测传感器的数目，降低了路灯系统的整体成本，提高了路灯系统中检测传感器的使用率。在一个路灯组的特定路灯上的检测模块检测到有车辆和/或行人经过时，该特定路灯上的通信模块传输采集到的车辆和/或行人的信息到车辆和/或行人前进方向上的下一个路灯组的所有路灯，下一个路灯组的所有路灯的控制模块在接收到该信息之后控制各自的路灯点亮。之后，在车辆和/或行人继续行进经过下一个路灯组的特定路灯时，下一个路灯组的特定路灯上的检测模块检测车辆和/或行人的信息，并且通过通信模块将车辆和/或行人的信息传输到车辆和/或行人前进方向上的下下一个路灯组的所有路灯，下下一个路灯组的所有路灯的控制模块在接收到该信息之后控制各自的路灯点亮，由此，在车辆和/或行人前进方向上依次形成连续的联动控制。
30.图1示出了本发明一实施例提供的路灯组设置方式的示意图，如图1所示，沿着道路依次设置的多个路灯被划分为多个路灯组(例如，第一路灯组，第二路灯组
……
，第n路灯组)，每个路灯组彼此邻近设置，每个路灯组中包括彼此邻近、连续设置的预定数量的路灯，预定数量可以是大于1的数。每个路灯组中含有的路灯的数目可以相同，也可以不相同。每个路灯组所跨越的道路长度(即，路灯组所在的路段的长度区间)可以为1～1.5千米，以便于一个路灯组里特定路灯上采集到的车辆和/或行人的信息能够快速准确地传输给下一个路灯组里的所有路灯，避免了由于路灯组所跨越的道路长度过长可能导致的路灯打开过多而造成电能的浪费，也避免了由于路灯组所跨越的道路长度过短可能导致的安装的检测传感器数目过多。
31.每个路灯组中可以仅有一个特定路灯，或者每个路灯组可以有两个或者更多个特定路灯，该特定路灯优选位于路灯组的中间位置，这样设置一方面有利于一个路灯组里特定路灯上采集到的车辆和/或行人的信息能够快速准确地传输给下一个路灯组里的所有路灯，另一方面又兼顾了特定路灯上的检测模块尽早检测到车辆和/或行人。
32.在一些实施例中，检测模块可以包括摄像头模块和/或微波传感器模块，摄像头模
块可以是全景摄像头、红外监控摄像头等，微波传感器模块包括微波发射部分和微波接收部分，微波发射部分包括电源、振荡器、微波发射天线，微波接收部分包括微波接收天线、前置放大器、放大器、电压比较器及电信号反馈。摄像头模块和/或微波传感器模块用于采集车辆和/或行人的信息。在其他一些实施例中，检测模块可以包括本领域中常规使用的可以检测经过的车辆和/或行人的其他传感器，例如，红外传感器、雷达移动侦测传感器、雷达移动侦测传感器和摄像头移动侦测传感器等。
33.图2示出了其中一个路灯的示意图，如图所示，路灯包括灯头1和安装在道路上的灯杆2，灯头1安装在灯杆2远离道路的端部处。摄像头模块3可以安装在特定路灯的灯头1上，微波传感器模块4可以安装在特定路灯的灯杆2上。以下结合附图3-5对微波传感器模块4在灯杆2上的安装方式进行具体说明。
34.在如图3所示的场景中，路灯在道路两侧以对称排布方式排列，此时，微波传感器模块可以安装在特定路灯的灯杆上距地1～1.5米的高度，微波传感器模块的微波发射部分和微波接收部分分别设置在对称位置的路灯上，微波横跨道路进行发射。也就是说，微波发射部分和微波接收部分中的一个设置在道路一侧的路灯上，微波发射部分和微波接收部分中的另一个设置在道路另一侧相对设置的路灯上，微波从道路一侧朝向道路另一侧发射。当有车辆和/或行人通过时，微波发射部分发射的微波遇到阻挡，对称位置的路灯上的微波接收部分因为微波被阻挡反馈一个特定的电信号，通信模块根据反馈的电信号发送车辆和/或行人的信息到车辆和/或行人前进方向上的下一个路灯组。
35.在如图4所示的场景中，路灯在道路一侧以单列排布方式排列，在如图5所示的场景中，路灯在道路两侧以交错排布方式排列，在这两种情况下，微波传感器模块可以安装在特定路灯的灯杆上距地5～12米的高度，微波发射部分和微波接收部分可以设置在同一个特定路灯上，微波垂直于路面发射，也就是说，微波发射部分安装成朝向路面发射微波，微波接收部分安装成适于接收从路面发射回来的微波。当有车辆和/或行人通过时，微波发射部分发射的微波遇到阻挡，微波接收部分接收到因为微波被阻挡而折返回的微波，根据折返回的微波反馈电信号，通信模块根据反馈的电信号发送车辆和/或行人的信息到车辆和/行人前进方向上的下一个路灯组，即微波传感器模块采用微波发射后遇到障碍物折返再接收检测原理对车辆和/或行人进行检测。
36.本发明中，根据路灯排布方式来确定微波传感器模块的安装方式，可以提高微波传感器模块在检测是否有车辆和/或行人时候的准确率。
37.在每个路灯组中仅有一个特定路灯的情况下，摄像头模块和微波传感器模块可以设置在同一个特定路灯上；在每个路灯组有两个特定路灯的情况下，摄像头模块可以设置在其中一个特定路灯上，微波传感器模块可以设置在另一个特定路灯上，此时，这两个特定路灯可以优选设置成彼此邻近，这样便于摄像头模块和传感器模块之间相互协同配合，提高检测结果的准确度。
38.在一些实施例中，路灯的联动控制系统还包括设置在交叉路口处的交叉路口路灯，交叉路口路灯上设置有通信模块和摄像头模块，摄像头模块配置为确定车辆的预期行进方向。摄像头模块通过本领域公知的机器视觉及图像处理来判别车辆的预期行进方向。例如，摄像头模块可以拍摄接近的车辆的图像，通过图像处理技术识别图像中车辆的转向指示灯，根据所识别的转向指示灯，来判别车辆的预期行进方向，具体地，可以识别车辆是
开启了左转转向指示灯还是开启了右转转向指示灯，由此来判断车辆的预期行进方向。在判别车辆的预期行进方向时，还可以考虑车辆所在的车道、交通信号灯状态等相关信息。在摄像头模块确定出车辆的预期行进方向之后，所述通信模块向确定的预期行进方向上紧邻交叉路口的路灯组的所有路灯发送消息，以使所述路灯组的所有路灯点亮以便为车辆经过做好准备。
39.在交叉路口为十字路口的情况下，可以在十字路口对角线方向上安装一对交叉路口路灯，以使交叉路口路灯的摄像头模块的视野能够涵盖十字路口处的来往车辆。在交叉路口为丁字路口或者三岔口的情况下，可以在道路交叉处设置一个交叉路口路灯，以使相应摄像头模块的视野能够涵盖来自各自方向的道路。
40.下面以十字路口的情况为例，具体说明路灯联动控制的具体原理及过程。如图6所示，在十字路口对角线方向上安装一对交叉路口路灯：交叉路口路灯1、交叉路口路灯2，交叉路口路灯1、交叉路口路灯2各自的摄像头模块分别负责交叉点处180度的视角范围(例如，以垂直于图中交叉路口路灯1和交叉路口路灯2连线的中点分界线为界，在图中该中点分界线左侧180度涵盖的范围为图中交叉路口路灯1负责的视角范围，在图中该中点分界线右侧180度涵盖的范围为图中交叉路口路灯2负责的视角范围)，在靠近交叉点的各个道路上分别设置有本发明所述的路灯组(图中未示出)。当车辆1将要拐向图中所示q的方向时，此时车辆1打开左转转向指示灯，在车辆1进入交叉路口路灯1的摄像头模块的视角范围内时，交叉路口路灯1的摄像头模块拍摄到接近的车辆1，通过图像处理技术识别车辆1开启了左转转向指示灯，由此判断出车辆的预期行进方向，在交叉路口路灯1的摄像头模块确定出车辆1的预期行进方向之后，通信模块向确定的预期行进方向(图中所示q方向)上紧邻交叉路口的路灯组的所有路灯发送消息，以使所述路灯组的所有路灯点亮以便为车辆经过做好准备。同样的，当车辆2将要拐向图中所示p的方向时，此时车辆2打开左转转向指示灯，在车辆1进入交叉路口路灯1的摄像头模块的视角范围内时，交叉路口路灯2的摄像头模块拍摄到接近的车辆2，通过图像处理技术识别车辆2开启了左转转向指示灯，由此判断出车辆的预期行进方向。在交叉路口路灯2的摄像头模块确定出车辆2的预期行进方向之后，通信模块向确定的预期行进方向(图中所示p方向)上紧邻交叉路口的路灯组的所有路灯发送消息，以使所述路灯组的所有路灯点亮以便为车辆经过做好准备。
41.本发明一些实施例中，路灯的控制模块配置成：在夜间预定时间时，关闭路灯；在接收到来自其他路灯的消息时，打开路灯，并且在保持打开一段时间之后再次关闭路灯；或者路灯的控制模块配置成：在夜间预定时间时，将路灯调节到低功率状态；在接收到来自其他路灯的消息时，将路灯调节到高功率状态，并且在保持高功率状态一段时间之后再次将路灯调节到低功率状态。由此使得本发明所提供的路灯联动控制系统能够减少深夜时分由于路灯全开或者长时间保持高功率而造成的电能浪费。
42.本发明还公开了一种路灯的联动控制方法，包括：将沿着道路依次设置的多个路灯中彼此邻近的预定数量的路灯设置成一个路灯组，为每个路灯组中的所有路灯配置用于控制路灯点亮的控制模块和与所述控制模块通信的通信模块，为每个路灯组中的特定路灯配置用于检测经过的车辆和/或行人的检测模块，所述检测模块与相应路灯上的通信模块和控制模块通信；在一个路灯组的所述检测模块检测到有车辆和/或行人经过时，向车辆和/或行人前进方向上的下一个路灯组的所有路灯发送消息，以使所述下一个路灯组的所
有路灯点亮以便于为车辆和/或行人经过做好准备。
43.图7示出了本发明提供的路灯的联动控制方法的一个实施例，假设路灯中一个路灯组为s段，车辆和/或行人前进方向上紧邻s段的下一个路灯组为s+1段。
44.在步骤100中，当达到夜间预定时间时路灯关闭或者调到低功率状态。
45.在步骤200中，判断各s段中的摄像头模块和/或微波传感器模块是否检测到车辆和/或行人：如果s段中的摄像头模块和微波传感器模块都未检测到车辆和/或行人则执行步骤500，具体为s段中的通信模块传输信息到s+1段上的路灯，s+1段上的控制模块接收信息使路灯保持关闭或者使路灯保持为低功率状态；如果s段中的摄像头模块和/或微波传感器模块检测到车辆和/或行人则执行步骤300，具体为s段中的通信模块传输信息到第s+1段上的路灯，s+1段上的控制模块接收信息使路灯打开或者调节路灯由低功率状态到高功率状态，并且延长一段时间。
46.在步骤400中(即重复步骤200)，判断各s段中的摄像头模块和/或微波传感器模块是否检测到车辆和/或行人：如果s段中的摄像头模块和微波传感器模块都未检测到车辆和/或行人则执行步骤500，如果s段中的摄像头模块和/或微波传感器模块检测到车辆和/或行人则执行步骤300，即s+1段的路灯根据s段中的摄像头模块或微波传感器模块是否检测到车辆和/或行人而进行循环判断并循环调节自身功率，解决了深夜时分由于路灯仍然保持高功率而造成电能浪费的问题；通过摄像头模块或微波传感器模块中的任一或者同时采集车辆和/或行人的信息，降低了检测误差，而且通过第s段的采集到的车辆和/或行人的信息来控制第s+1段上路灯的开关或者亮度，实现了调控中预留一定的调控时间，避免了路灯突然打开或者突然变亮而引起的行驶车辆人员眼睛对光的不适应。
47.在一些实施例中，安装在一条主道路的一侧或者一条主道路两侧的路灯上安装有一个灯头。两条主道路中间或者一条主道路和一条辅道路中间的路灯上安装有两个灯头，每个灯头内都安装有控制模块、通信模块，两个灯头安装的高度位置根据道路的情况而改变，两个主道路中间的路灯上的两个灯头在灯杆上的高度相同；在一个主道路和一个辅道路中间的路灯上的两个灯头在灯杆上的高度不相同，面对主道路的灯的安装高度比面对辅道路的灯头的安装高度高，用于对两侧为主道路或者对两侧分别主道路和辅道路的单独调光照明，提高了本发明公开的路灯的联动控制系统在不同道路上的适用性。
48.综上所述，本发明公开的一种路灯的联动控制系统，通过把沿道路依次设置的路灯划分为多个路灯组，仅为每个路灯组中的特定路灯配置用于检测经过的车辆和/或行人的检测模块，在检测模块检测到车辆和/或行人时，将消息发送给下一个路灯组的路灯以使其点亮，由此在车辆和/或行人前进方向上依次形成连续的联动控制，解决了每盏路灯都安装检测传感器造成的路灯系统成本增加的问题，减少了安装检测传感器的数目，降低了路灯系统的整体成本，提高了路灯系统中检测传感器的使用率；通过路灯的联动控制也解决了深夜时分由于路灯全开或者长时间保持高功率而造成电能浪费的问题，节约了电能。通过摄像头模块或微波传感器模块中的任一个或者同时采集车辆和/或行人的信息，降低了检测误差，而且通过第s段的采集到的车辆和/或行人的信息来控制第s+1段上路灯的开关或者亮度，实现了调控中预留一定的调控时间，避免了路灯突然打开或者突然变亮而引起的行驶车辆人员对光的不适应性。
49.需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、
增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
50.以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
51.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。