用于控制街道照明的方法、装置和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及用于控制街道照明的方法、系统和装置，以及用于执行这种控制方法 的计算机程序和适合于由这种控制方法所控制的街道照明系统。在本公开的上下文中，"街 道照明"应被理解成对任何街道、道路、路径、高速公路、铁道、隧道、通航河道、运河、或任何 其它运输通道的照明。
【背景技术】
[0002] 现在，系统的能量需求已成为评价其性能的关键标准。实际上，较高的能耗导致较 大的成本和增加的复杂性。通常发电也可能破坏环境，例如通过温室气体排放、放射性废物 或其它损害因素。由于这些原因，因而对街道照明系统能耗的降低产生了强烈需求。
[0003] 在过去的十年间，新照明技术例如LED(发光二极管）已被成功地应用于该领域。 然而，LED的高价格部分抵消了由它们的较低能耗所提供的益处。
[0004] 用于同等照明水平的较低能耗并非LED技术的仅有优势。尤其是，它们的几乎瞬 间被打开和关闭的能力、以及没有任何在被关闭和打开之间所必需的时滞或冷却时间段， 再次与其它照明技术(例如钠灯)形成鲜明的对比。由该优点所提供的额外的适应性可以用 于通过使发光更紧密地适应实际需求而进一步降低照明系统的总体能耗。
[0005] 现已提出了一些街道照明控制方法和装置，其中利用一些照明技术(例如LED照 明）的这种较高适应性来降低街道照明系统的总体能耗。利用传感器(例如感应线圈、红外 传感器、雷达等）来检测道路使用者的存在，这种控制方法和装置仅当道路使用者会需要时 才打开照明。在本公开的上下文中，"道路使用者"应被理解成正在运输通道上行进或短暂 停止的任何人或车辆。
[0006] 例如，在英国专利申请GB2 444 734A中公开了一种街道照明方法，该方法包括 以下步骤：检测道路使用者在第一路段上的行进速度和方向，发出用于所述第一路段的照 明命令，以及将包括道路使用者行进数据的速度和方向的信号传播经过开始于第一路段的 一系列相邻路段。然而，该公开未具体说明然后如何使用行进数据的这些速度和方向，并且 未提供进一步优化单独路段上的光输出的任何方法。
[0007] 在国际专利申请WO2011/055259中公开了一种街道照明方法，该方法包括以下 步骤：检测在第一路段上的道路使用者，以及按照以前所校准的时间关系启动另一个路段 上的照明。然而，该公开未具体说明如何使所述方法适应于具有非常不同速度的道路使用 者、或者适应于不同类型的道路使用者(例如机动车辆和行人)。
[0008] 最后，在加拿大专利申请CA2 692 187中公开了一种街道照方法，其中将包括道 路使用者行进数据的速度和方向的信号在不大于作为道路使用者行进速度和方向的函数 所计算的最大距离的距离上传播至开始于道路使用者的路段的一系列相邻路段。然而，该 公开未具体说明如何使照明水平适应于例如可变交通状态。
【发明内容】
[0009] 本公开的第一目的是提供一种用于控制在多个互连路段上方的街道照明的方法， 其中通过使街道照明水平适应于当前交通状态的能力而具有提高的能量效率。在本公开的 上下文中，"路段"应被理解成任何面积或长度的街道、道路、路径、高速公路、铁道、隧道、通 航河道、运河、或任何其它运输通道。
[0010] 因此，在至少一个说明性实施例中，此方法包括以下步骤： 检测道路使用者在路段上行进的速度和方向； 将包括所述道路使用者行进数据的速度和方向和对所述道路使用者的路段识别的信 号传播经过开始于所述道路使用者的路段的一系列相邻路段； 动态地将至少基于与各路段相关的所存储的道路类型数据和当前时间段的各路段所 确定的交通参数所选择的道路等级赋予各路段，其中至少相应的最大照明水平与各道路等 级是相关的； 在与所述道路使用者的其距离不大于第一距离的各路段处，将新照明水平设定为等于 所述最大照明水平；以及 对于各路段，将所述新照明水平与当前照明水平进行比较，并且如果它们是不同的则 将所述当前照明水平改变成所述新照明水平。
[0011] 道路等级应被理解成与基于路段中道路使用者视觉需求的光度要求(例如光照 分布、光照均匀性、功率水平……）相对应的一组参数，所述光度要求例如是在欧洲标准 CEN13201-2:2003 和国际能量委员会（InternationalEnergyCommission)技术报告CIE 115:2010中所定义。在本申请中，道路等级与照明等级被认为是等同的。在欧洲标准CEN 13201-2:2003中报告了道路等级和性能要求的实例。
[0012] 道路类型应被理解成是基于固定参数是道路类别，所述固定参数例如是道路的几 何特点（车道的宽度、数量等)、其使用者(机动车辆、自行车、行人等）的性质及容许的速度 限制。
[0013] 还应理解的是，道路类型参数是用于定义道路等级的一组参数中的一部分。也应 理解的是，道路等级还包括可变参数，例如每小时平均交通量(也称为交通密度)。道路等级 还可包括一个或多个的以下参数：地面反射系数、周围照明、大气条件、视觉复杂性、人身袭 击危险性或者导航任务的困难。
[0014] 通过将如上定义的道路等级和相应的最大照明水平动态地赋予各路段，用于各单 独路段的照明命令，当响应于此路段或另一个路段上的道路使用者而发出时，将适应于各 路段上的当前交通状况，以及适应于被照明路段的特定道路类型。因而，将提高能量效率， 同时仍然为各路段提供适当的照明水平。除所述最大照明水平以外，其它照明参数(例如照 明光谱）也可与各道路等级相关。
[0015] 所述方法还可包括以下步骤：例如，在将至少基于与各路段相关的所存储的道路 类型数据及为当前时间段的各路段所确定的交通参数而从所述亚组中选出的道路等级动 态地赋予各路段之前，基于所述信号中所包括的道路使用者信息，选择各路段的符合条件 的道路等级的一个亚组。因此，可以为各道路状况更有效率地优化照明参数。
[0016] 将道路等级赋予给定路段中所基于的交通参数，可至少与在所述时间段中道路使 用者在该路段上的速度和密度有关。因此，可使照明水平适应于交通流量。
[0017] 可基于道路使用者行进的所述速度和/或方向而计算所述第一距离，尽管也可考 虑其它参数，例如道路使用者的辨别和/或基于传感器数据的识别。因而，对于快速移动的 道路使用者(例如机动车辆）而言，该第一距离可显著地大于静止或慢速的道路使用（例如 行人者)，尤其在行进方向上。
[0018] 实际上，优选地在道路使用者的前面比在后面具有更长的能见距离。由于在较高 速度下制动距离增加，因而该不对称性会变得更加重要。因此，在道路使用者行进方向上的 所述第一距离(超过该第一距离表明道路使用者的信号不再被传播到其它路段）可以比在 不同方向上的第一距离大达不对称因子，其中也可基于道路使用者的所述速度而计算所述 不对称因子。
[0019] 为了提供照明路段与未照明路段之间视觉上更加舒适的平稳过渡，如果超过与道 路使用者的所述第一距离，可将各路段设定为新照明水平，该新照明水平在大于所述第一 距离的第二距离处向预定的最小照明水平逐渐地减小。该减小可以例如但不必是线性的。
[0020] 当指示相同或不同道路使用者的信号传播经过不同系列的相邻路段时，它们可同 时地达到相同的路段，各同时输入的信号有可能导致不同的新照明水平。为了防止冲突，当 在单个路段处同时接收到多个所述信号时，可为与道路使用者的距离不大于所述第二距离 的各信号设定新照明水平，但将此路段的当前照明水平仅与这些新照明水平中的最高水平 进行比较，如果最高新照明水平不同于当前照明水平则将当前照明水平改变成该最高的新 照明水平。
[0021] 当然，照明是否需要该照明的全部或一些特征(例如光的颜色或位置）也可取决于 周边因素，尤其是周围照明水平。考虑到此方面，街道照明控制方法还可包括以下步骤：确 定周边参数(例如周围照明水平)，以及将一路段的照明水平维持在预定的最小照明水平， 除非所述周边参数满足预定的条件。
[0022] 可使用计算机或其它电子数据处理系统来执行此控制方法。因此，本公开还涉及 一种用于执行此控制方法的计算机程序、以及一种容纳用于执行此控制方法的指令集的计 算机可读数据存储介质、和被编程执行此控制方法的数据处理单元。这种数据存储介质可 包括易失性或非易失性固态存储器，例如随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、或电 可擦除可编程只读存储器（EEPR0M)、和/或可容纳采用计算机可读形式的数据的任何其它 载体，包括磁和/或光学数据载体。
[0023] 本公开的另一的目的是提供一种控制一路段上的街