一种自适应路灯控制方法、节点及系统与流程

文档序号:12280605阅读:198来源:国知局

本发明涉及灯具照明情况下使用的控制系统,尤其涉及一种自适应路灯控制方法、节点及系统。



背景技术:

目前,大多数路灯采用传统的时控控制系统、光控控制系统和移动目标感应控制系统。时控控制系统在设定的时间开闭路灯,该控制节点结构简单,但是它始终在一段时间内以恒定功率运行路灯;光控控制节点用光敏元件探测环境的光度,在设定的光度值以下开启路灯。移动目标感应控制系统通常采用滞后照明,也有采用摄像头进行移动目标侦测的照明系统。

但时控控制系统和光控控制系统都无法根据实际人流、车流情况调整路灯亮度,造成能源的浪费。移动目标感应控制系统通常采用滞后照明,即被照目标需要到达路灯下面才可以点亮,采用摄像头进行移动目标侦测的照明系统解决了照明滞后的问题,但是并不具备联动调节功能。

针对上述情况,为了克服现有的路灯控制系统不能智能联动调节路灯亮度的不足,需提供一种能根据工作环境,自动调节一个区域内的各盏路灯的亮度,确保路灯能够自动感应所照明路灯的车流与人流变化,使得车辆或者人在到达路灯前,路灯自动进入照明状态,而人离开后,路灯自动智能延时恢复到微照明状态的自适应路灯控制系统。



技术实现要素:

本发明目的在于提供一种自适应路灯控制方法、节点及系统,以解决现有的路灯控制系统不能智能联动调节路灯亮度的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种自适应路灯控制方法,执行于信号发送节点,包括:

预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息;

当检测到移动目标时,确定移动目标的移动信息,并将所述移动信息连同所述本地的地址信息进行发送。

可选的,上述确定移动目标的移动信息为以下方式中的任意一种:

方式一、通过传感器检测是否有移动目标,发送有无移动目标的标志信息;

方式二、检测移动目标的有无并对移动目标进行测速,发送实测的速度信息;

方式三、检测到移动目标后,根据该移动目标到达上一邻居节点的时间及本地节点与该邻居节点的距离计算该移动目标的平均速度,发送计算的速度信息。

可选的,上述将所述移动信息连同所述本地的地址信息进行发送包括:

周期发送数据,当任一周期内检测到至少两个移动目标的移动信息时,将最早和最晚的两个移动信息,和/或速度最快和最慢的两个移动信息一并发送。

优选的,上述方法还包括:在检测到移动目标离开后的设定间隔时间内未检测到新的移动目标到来时,调整本地节点的亮度进行递减,直至熄灭或调整至最低亮度。

为实现上述目的,本发明还公开一种自适应路灯控制方法,执行于信号接收节点,包括:

预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息;

当接收到信号时,判断所述信号是否携带有与所述邻居池所存储的同一关联地址信息;如果判断结果为是,根据所述信号中的移动信息及所述邻居池中关联的位置信息计算本地节点的亮度调整时间并进行相应的亮度调整。

可选的,计算本地节点的亮度调整时间包括以下方式中的任意一种:

方式一、根据关联两地的距离以及移动目标所在路段的最低限速和最高限速进行确定;

方式二、根据关联两地的距离以及所述移动信息中的实测速度进行确定;

方式三、根据关联两地的距离以及所述移动信息中的平均速度计算值进行确定。

可选的,进行相应的亮度调整包括:

周期调整,当任一周期内计算出对应至少两个移动目标的至少两个亮度调整时间时,综合移动目标最先到达的和最晚到达的时间进行亮度调整。

作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种自适应路灯控制系统,包括:

第一节点,用于预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息;当检测到移动目标时,确定移动目标的移动信息,并将所述移动信息连同所述本地的地址信息进行发送;

第二节点,用于预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息;当接收到信号时,判断所述信号是否携带有与所述邻居池所存储的同一关联地址信息;如果判断结果为是,根据所述信号中的移动信息及所述邻居池中关联的位置信息计算本地节点的亮度调整时间并进行相应的亮度调整。

作为本发明的一种自适应路灯控制系统的进一步改进:

第一节点包括:

第一模块,用于预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息;

第二模块,用于当检测到移动目标时,确定移动目标的移动信息,并将所述移动信息连同所述本地的地址信息进行发送。

第二节点包括:

第一模块,用于预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息;

第三模块,用于当接收到信号时,判断所述信号是否携带有与所述邻居池所存储的同一关联地址信息;如果判断结果为是,根据所述信号中的移动信息及所述邻居池中关联的位置信息计算本地节点的亮度调整时间并进行相应的亮度调整。

本发明具有以下有益效果:

本发明的一种自适应路灯控制方法、节点及系统,各节点设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息,当检测到移动目标时,确定移动目标的移动信息,并将移动信息连同本地的地址信息进行发送;当接收到信号时,判断所述信号是否携带有与所述邻居池所存储的同一关联地址信息;如果判断结果为是,根据所述信号中的移动信息及所述邻居池中关联的位置信息计算本地节点的亮度调整时间并进行相应的亮度调整,以此实现关联节点的智能联动,在确保亮灯实时性、连续性的同时,达到高效节能的目的。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是本发明优选实施例的公开的一种自适应路灯控制方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施列1:

参见图1,本发明的一种自适应路灯控制方法,包括:

步骤S1、预设各节点的地址信息和位置信息,并设置一关联池存储关联节点的地址信息和位置信息。依托该步骤,可为路灯控制系统的每个节点预设地址信息和位置信息,对应路灯控制系统具有通信范围内的其他路灯地址信息以及与之一一对应的距离信息。

步骤S2、当发送方节点检测到移动目标时,确定移动目标的移动信息,并将所述移动信息连同所述本地节点的地址信息进行无线发送。依托该步骤,当发送方检测到灯光下移动目标的存在时,通过无线通信,传递该移动目标的移动信息,为移动信息的接收方提供关联参数。

接收方的数据处理包括:

步骤S3、当接收方节点接收无线信息时,判断所述无线信号是否携带有与所述邻居池所存储的同一关联地址信息;如果判断结果为是,根据所述无线信号中的移动信息及所述邻居池中关联的位置信息计算本地节点的亮度调整时间并进行相应的亮度调整。当判断结果为否时,做数据丢弃处理。

进一步的,当上述步骤S3的判断结果为是时,还可以从邻居池中查找该移动信息所对应的发送方节点与本接收方节点之间的距离,进而根据距离信息和速度信息确定移动目标的到达时间,根据到达时间对亮度进行相应的调节,以此实现自动调节区域内各盏路灯的亮度,达到高效节能的目的。

可选的,在实际应用中,上述整体方案及相应步骤的具体实现包括但不限于:

发送方确定移动目标的移动信息为以下方式中的任意一种:

方式一、通过传感器检测是否有移动目标,发送有无移动目标的标志信息。例如,该方式通过声、热、重量或光等类型的传感器检测是否有移动目标,检测到有移动目标时通过无线网络向通信范围内的其他路灯发送本路灯的标志位信息“1”,未检测到移动目标时则不发送或发送标志位为“0”的信息。

方式二、检测移动目标的有无并对移动目标进行测速,发送实测的速度信息。该方式通过传感器(例如,雷达)检测是否有移动目标,检测到有移动目标时通过无线网络向通信范围内的其他路灯发送本路灯的标志信息和物体的移动信息,未检测到移动目标时则不发送。

方式三、检测到移动目标后,根据该移动目标到达上一邻居节点的时间及本地节点与该邻居节点的距离计算该移动目标的平均速度,发送计算的速度信息。

与上述发送方的三种方式相对应的,接收方计算本地节点的亮度调整时间包括以下方式中的任意一种:

方式四、根据关联两地的距离以及移动目标所在路段的最低限速和最高限速进行确定。该方式通过关联两地的距离,根据移动目标所在路段的最低限速和最高限速进行确定最早和最晚到达时间,以最早和最晚到达时间为基准调整路灯的亮度。

方式五、根据关联两地的距离以及所述移动信息中的实测速度进行确定。该方式通过关联两地的距离,根据移动信息中的实测速度确定达到时间,根据时间调整路灯的亮度。

方式六、根据关联两地的距离以及所述移动信息中的平均速度计算值进行确定。该方式三通过关联两地的距离,根据移动目标达从到达上一节点与到达本地节点的时间,计算出移动目标处于关联两地之间的平均移动速度,根据距离和速度预估到达时间,以该时间为基准调整路灯的亮度。

在一个实际的自适应路灯控制系统中,发送方和接收方节点可以择取任一组配套的方式进行数据处理,也可以兼容三种不同方式,并在程序中通设定各种方式的优先级来解决各方式之间的冲突。

进一步地,发送方将所述移动信息连同所述本地的地址信息进行无线发送包括:

周期发送数据,当任一周期内检测到至少两个移动目标的移动信息时,将最早和最晚的两个移动信息,和/或速度最快和最慢的两个移动信息一并发送,供接收方综合移动目标最先到达的和最晚到达的时间进行亮度调整。

优选的,本实施例还可以在检测到移动目标离开后的设定间隔时间内未检测到新的移动目标到来时,调整本地节点的亮度进行递减,直至熄灭或调整至最低亮度。

同理,接收方进行相应的亮度调整包括:

周期调整,当任一周期内计算出对应至少两个移动目标的至少两个亮度调整时间时,综合移动目标最先到达的和最晚到达的时间进行亮度调整。

上述周期发送数据和/或周期调整可替换为全部数据发送和/或实时调整,亦可采用其他方式,后续不再赘述。

可选的,对于上述方式三计算平均速度的过程为:

当接收到上一节点发送的移动信息时,本节点清零当前模块的移动目标累计计时时间,Tb=0;并开始计时。当本节点移动目标感应模块检测到移动目标时,记录Tb=t;设定计时最小门限Tmin与最大门限Tmax,根据以下规则计算移动目标的移动速度:Tb<Tmin时,移动目标速度V=Vmax,当Tb>Tmax时,移动目标速度为V=0,从而避开干扰信号。否则,V=Li/Tb;其中,Li为上一节点路灯与本节点路灯之间的距离。

可选的,对于上述亮度调整增量的计算过程为:

本节点路灯与上一节点路灯的距离Li,获得移动目标到达本路灯的时间Ti,Ti=Li/Vi,对Ti进行判定,设定路灯全亮亮度为Lux_max,最小值Lux_min,单位时间亮度增量Lux_zl,当前亮度为Lux_now。Ti≤Tmin时,路灯进入全亮状态Lux_now=Lux_max,Ti>Tmax时,路灯进入设定最低亮度状态Lux_now=Lux_min,否则,按照路灯路灯照度比例,获得单位时间路灯的亮度增量值Lux_zl=(Lux_max-Lux_now)/Ti。

可选的,对于移动目标离开后路灯的渐灭操作的计算过程为:

根据移动目标的速度,查询距离池中临近的设备的距离信息,获得距离L,计算移动目标到达下一个设备的时间Tp=2*L/(3*V);以Lux_zl=(Lux_max-Lux_min)/Tp的递减光照度进行灭灯操作。该渐灭操作亦可采用非线性增量或者查表的方法来实现。

在上述方法的同一原理的基础上,本发明的一种自适应路灯控制系统,包括:

第一节点,用于预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息;当检测到移动目标时,确定移动目标的移动信息,并将所述移动信息连同所述本地的地址信息进行无线发送。

第二节点,用于预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息;当接收无线信号时,判断所述无线信号是否携带有与所述邻居池所存储的同一关联地址信息;如果判断结果为是,根据所述无线信号中的移动信息及所述邻居池中关联的位置信息计算本地节点的亮度调整时间并进行相应的亮度调整。

该系统通过第一节点与第二节点,根据路灯的位置,为每个路灯控制系统的进行地址信息和位置信息的预设,对应路灯控制系统具有通信范围内的其他路灯地址信息以及与之一一对应的位置信息,单独路灯具有时控、光控、移动目标侦测功能、灯光亮度调节功能以及无线数据收发功能。用户可以设置模块通过光控、时控、网络通信模式实现灯光启动光照功能,并调节灯光的默认初始光照强度。同时,在移动目标侦测传感器的检测下,实现灯光下移动目标存在的检测,通过无线通信,传递当前目标的移动速度与当前位置,为移动目标所处灯光对应地址池周围的灯光提供距离对应路灯的距离与当前速度信息,从而为周围路灯的亮度调节与亮灯数量提供关联参数,从而实现路灯的智能联动调节。

本系统把设定区域的路灯整合成一个整体,通过移动目标探测和无线信号收发,自动调节区域内各盏路灯的亮度,实现超前点亮路灯、滞后降低路灯亮度、在确保亮灯实时性、连续性的同时,达到高效节能的目的。

本实施例中,第一节点包括:

第一模块,用于预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息。

第二模块,用于当检测到移动目标时,确定移动目标的移动信息,并将所述移动信息连同所述本地的地址信息进行无线发送。

第二节点包括:

第一模块,用于预设本地节点的地址信息和位置信息,并设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息。

第三模块,用于当接收无线信号时,判断所述无线信号是否携带有与所述邻居池所存储的同一关联地址信息;如果判断结果为是,根据所述无线信号中的移动信息及所述邻居池中关联的位置信息计算本地节点的亮度调整时间并进行相应的亮度调整。

通过各个模块的协同工作,实现移动目标探测和无线信号收发,自动调节区域内各盏路灯的亮度,在确保亮灯实时性、连续性的同时,达到高效节能的目的。

在实际的应用场景中,通常,任一关联节点链路上除首尾节点外的中间节点既集成有上述第一节点的功能模块,又集成了第二节点的功能模块。且在具体部署时,单方向上物理排序的节点可以间隔组成不同的链路,例如,在通信能力范围内的某一路段,物理位置上基数的节点组成一条链路并建立一邻居池,偶数的节点组成另一链路并建立另一邻居池,以此减少整体链路上无谓数据的频繁收发,提高数据的利用率并可有效避免数据的干扰。

藉此,本实施例所述的邻居节点、上一节点、下一节点不是以物理位置排序为准,而是以各自的邻居池中的距离信息为准,后续不再赘述。此外,在具体部署时,部分中间节点还会存在于相邻的两条不同的链路中,从而将多段的关联链路串联,以此摆脱受无线通信距离的限制。

上述实施例中的信号收发模式不限于无线收发,比如可采用有线信号收发或其它方式替代。

实施例2:

以城市高架高速路为例:

以高速路限速速度与驾驶员照明视线要求为基本参考,对应入口处N个路灯设定初始亮度为100%全亮(N的数量与路灯密度、光照覆盖范围关联,以满足对应限速范围最大值驾驶员安全驾驶光照为基本前提),对应每个路灯,预设好以本路灯为中心的周围路灯的地址编码池与对应地址的距离编码池。该地址编码池和距离编码池的组合等同于上述实施例1中的邻居池中的地址信息和距离信息。

预设好其他路灯的起始亮度。设置所有路灯的基础控制规则,即采用时控或者光控作为路灯可以亮灯的基本条件;在达到亮灯基本条件情况下,所有路灯以预设的初始亮度实现路灯的点亮。

在移动目标(人或者车辆)到达入口路灯下时,对应路灯根据上一次移动目标到达对应路灯的编码,搜索存储的所对应的距离信息,计算移动目标的移动速度,向空中发送对应路灯的编码信息与车辆速度信息。

其他路灯通过无线收发器接收到其他路灯的无线数据,做如下算法处理:

判断接收的无线数据中含有的地址编码是否处于设定的地址池中,如不处于地址池中,做丢弃处理,否则,查询对应地址池对应的距离信息。

根据接收到的设备数据中的速度信息,以及对应的距离信息,获得理论的到达时间。

对理论到达时间进行判断,设定最小阀值与最大阀值,时间小于设定阀值,灯光直接点亮到最大值,大于设定阀值,则以设定的最小亮灯值亮灯;否则,以对应时间分布进行亮度递增点亮。

当有移动目标到达灯光下时,本灯光感应器计算移动目标的速度,并向外传输对应的速度与设备地址编码信息。

在设定的时间范围内,如没有其他信号到达,则根据最后侦测的移动目标的速度,以一定比例逐渐降低灯光亮度,直至设定的最低亮度值。

综上可知,本发明的一种自适应路灯控制方法、节点及系统,各节点设置一邻居池存储关联节点的地址信息和位置信息,当检测到移动目标时,确定移动目标的移动信息,并将移动信息连同本地的地址信息进行无线发送;当接收无线信号时,判断所述无线信号是否携带有与所述邻居池所存储的同一关联地址信息;如果判断结果为是,根据所述无线信号中的移动信息及所述邻居池中关联的位置信息计算本地节点的亮度调整时间并进行相应的亮度调整,以此实现关联节点的智能联动,在确保亮灯实时性、连续性的同时,达到高效节能的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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