一种智能路灯系统的制作方法

本发明涉及一种照明系统，特别涉及一种智能路灯系统。

背景技术：

路灯系统是电力设施的重要组成部分，其多设置于道路的两侧，能够在夜晚等光线较暗的环境中，为马路上过往的车辆提供照明。而为了保证照明的持续性，路灯通常会在整晚都处于工作状态。

可在后半夜时段，马路上过往的车辆一般较少，若使路灯还处于常亮状态，容易造成电能浪费，而将路灯熄灭，又容易给偶尔经过的车辆造成行驶上的不便，因此还存在一定的改进空间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能路灯系统，能够有效避免路灯在夜间常亮而造成电能浪费。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能路灯系统，包括设置于道路一侧的路灯组，所述路灯组包括多个沿道路方向等间隔排列的路灯单体，每个路灯单体上均设置有用于驱动对应路灯单体亮灭的驱动模块；

还包括设置于道路进口处并用于检测是否有车辆经过以输出车辆检测信号的车辆检测模块、耦接于车辆检测模块以接收车辆检测信号并发出无线控制信号的信号发射器、设置于车辆上以接收相应的无线控制信号并输出激活信号的信号接收器以及设置于车辆上并耦接于信号接收器同时响应于激活信号以发送当前位置信息的gps定位模块；

还包括与gps定位模块进行数据交换以接收并存储对应gps定位模块位置信息的服务器、连接于服务器并用于读取服务器内gps定位模块位置信息以输出判断信号的判断模块以及连接于判断模块并响应于判断信号的控制模块；所述服务器存储有每个驱动模块的地理位置信息；

当车辆检测模块检测到有车辆经过时，所述信号发射器发送无线控制信号至途经车辆的信号接收器上，所述信号接收器激活gps定位模块以实时获取车辆的当前位置，并将该位置信息实时发送至服务器内；所述判断模块根据gps定位模块的实时位置信息以获取gps定位模块的移动方向，以使控制模块沿着gps定位模块的移动方向依次控制gps定位模块前方设定范围内的驱动模块工作，从而控制驱动模块所对应的路灯单体点亮。

采用上述方案，通过路灯单体能够有效对道路进行照明，驱动模块能有效控制对应的路灯单体进行亮灭，在平时，路灯单体都处于灭灯状态；车辆检测模块能够有效判断车辆是否已经行驶在该道路上，当车辆驶过道路的进口后，信号发射器能够发送相应的无线控制信号至信号接收器，使得信号接收器能够激活gps定位模块，以使gps定位模块能够实时发送车辆的当前位置到服务器上；当判断模块在获取到gps定位模块（即车辆）的移动方向后，控制模块能控制相应的驱动模块工作，使得排列于道路一侧的路灯单体能够跟随车辆的行驶位置，并以流水灯的形式依次被点亮，同时当前被点亮的路灯单体在地理位置上始终处于行驶车辆的前方，在为行驶车辆进行照明的同时，又能避免道路上的路灯单体始终处于常亮状态，从而节省了电能。

作为优选，所述控制模块包括自锁单元，当路灯单体被点亮后，所述自锁单元控制该路灯单体对应的驱动模块保持工作状态，以使该路灯单体保持常亮状态。

采用上述方案，通过自锁单元能够使点亮后的路灯单体保持常亮状态，以为后续行驶过来的车辆进行照明，避免路灯单体频繁通断，从而延长了路灯单体的使用寿命。

作为优选，所述控制模块还包括复位单元；当车辆上的gps定位模块位于沿着道路方向上两个相邻的路灯单体之间时，定义gps定位模块的当前位置与其前方相邻路灯单体之间的距离值为s1，同时定义gps定位模块的当前位置与其后方相邻路灯单体之间的距离值为s2；所述判断模块实时对比s1与s2之间的大小，当s1的值小于s2的值时，所述复位单元解除gps定位模块后方位置上相邻路灯单体所对应的驱动模块的工作状态，以使相应的路灯单体停止照明。

采用上述方案，当车辆行驶在道路上以后，其能始终位于相邻两个路灯单体之间，通过比较s1与s2之间的值，能够有效判断车辆是否已经从其中一个路灯单体行驶至前方相邻的路灯单体处；当s1的值小于s2时，说明车辆已经行驶至下一个路灯单体，此时车辆后方的路灯单体能通过复位单元被对应的驱动模块熄灭，从而节省电能。

作为优选，所述判断模块实时计算s1与s2之间的差值d=s1-s2，并将计算出的差值d与0进行比较，若d小于0时，则所述复位单元解除gps定位模块后方位置上相邻路灯单体所对应的驱动模块的工作状态，以使相应的路灯单体停止照明。

采用上述方案，通过“作差法”能够有效比较s1与s2两个数值的大小，并且算法简单，能够快速判断车辆是否已经远离后方距其最近的路灯单体，使得复位单元能够快速解除自锁单元的工作状态，以使车辆后方的路灯单体能够迅速被切断，从而提高了系统的运算速率。

作为优选，所述控制模块还包括延时单元，所述延时单元具有一预设时长；当s1的值小于s2的值时，所述延时单元在经过预设时长后控制复位单元解除gps定位模块后方位置相邻路灯单体所对应的驱动模块的工作状态。

采用上述方案，若没有延时单元，位于车辆后方位置的路灯单体在远离车辆一定距离后，就会立刻熄灭，此时若道路后方持续有车辆驶来，路灯单体需要重新被点亮，若车辆之间的车距较小，则会造成路灯单体的频繁启动，容易降低路灯单体的使用寿命；通过设置延时单元，当车辆在驶过对应的路灯单体后，车辆后方的路灯单体不会立刻被关断，使其能够为后来的车辆继续照明；只有在预设时长内始终没有车辆经过时，复位单元才会解除对应位置上驱动模块的工作状态，以使驱动模块对应的路灯单体被关断，从而避免路灯单体频繁被启动。

作为优选，所述预设时长可调。

采用上述方案，使得人们能根据路灯单体之间的间隔，以及道路上车辆的限速值调节相应的预设时长，使得路灯单体能够在经过不同时长后进行关断，增加了适用范围，以适应不同工况，更加人性化。

作为优选，所述路灯组包括预备路灯组以及主路灯组，所述预备路灯组主要由道路前段位置上的路灯单体排列而成，所述主路灯组主要由道路后段位置上的路灯单体排列而成；定义用于控制预备路灯组中对应路灯单体的驱动模块为预备驱动模块，同时定义用于控制主路灯组中对应路灯单体的驱动模块为主驱动模块；

当车辆检测模块检测到有车辆经过时，所述控制模块立刻控制所有的预备驱动模块工作，以使预备路灯组中的路灯单体全部点亮，同时判断模块根据gps定位模块的实时位置信息以获取gps定位模块的移动方向；当检测到gps定位模块移动至主路灯组的范围内时，其使控制模块沿着gps定位模块的移动方向依次控制gps定位模块前方设定范围内的主驱动模块工作，从而控制主驱动模块所对应的路灯单体点亮。

采用上述方案，由于车辆在驶入道路的进口时，车辆检测模块能通过信号发射器发送相应的无线控制信号至信号接收器，使得信号接收器能够激活gps定位模块发送相应的位置信息至服务器；但在此过程中，由于信号干扰等原因，判断模块无法迅速地对gps定位模块以及对应车辆的位置进行定位，会存在一定的延时，此时无法精确点亮道路上车辆前方预设范围内的路灯单体，从而影响照明效果；通过设置于行驶道路前段部分的预备路灯组，能够在车辆检测模块检测到车辆驶入道路进口时，通过控制模块立刻控制所有的预备驱动模块工作，以使道路前段部分的预备路灯组中的所有路灯单体立刻被点亮，从而及时为道路上行驶的车辆进行照明，同时为gps定位模块的定位以及判断模块的位置判断提供充足的时间；当车辆行驶至主路灯组所在的区域时，判断模块已经完全锁定车辆的位置以及行驶方向，此时再通过控制模块控制gps定位模块前方位置一定范围内的路灯单体所对应的主驱动模块沿着车辆行驶方向并以流水灯方式依次工作，使得主驱动模块所对应的路灯单体也能够以流水灯的方式依次进行点亮，从而节省电能。

作为优选，所述车辆检测模块上连接有用于检测道路周围的光线强弱以输出光线检测信号的光线感应单元和用于计算当前时间点以输出时间判断信号的时间判断单元；所述信号发射器与车辆检测模块之间连接有切断模块；所述光线感应单元具有一光线基准值，所述时间判断单元具有一预设时间段，当光线感应单元检测到道路周围的光线强度低于光线基准值或者时间判断单元检测到当前时间点处于预设时间段内时，则切断模块控制信号发射器能够被启动；反之，切断信号发射器，使其无法发射无线控制信号。

采用上述方案，使得路灯单体只有在道路周围的光线较暗，或者处于晚上时段时，车辆检测模块才能控制信号发射器发送无线控制信号至车辆的信号接收器内，使得控制模块能够控制相应的驱动模块及对应的路灯单体启动；反之，当道路周围的光线较为明亮时，则切断模块能够切断车辆检测模块与信号发射器之间的回路，以使信号发射器无法发送无线控制信号，从而使路灯单体无法被点亮，避免造成电能浪费。

作为优选，所述路灯组设有两组，分别位于道路的两侧。

采用上述方案，两组路灯组能够同时对道路的两侧进行照明，以使光照能够更加均匀明亮。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过路灯单体能够有效对道路进行照明，驱动模块能有效控制对应的路灯单体进行亮灭，在平时，路灯单体都处于灭灯状态；车辆检测模块能够有效判断车辆是否已经行驶在该道路上，当车辆驶过道路的进口后，信号发射器能够发送相应的无线控制信号至信号接收器，使得信号接收器能够激活gps定位模块，以使gps定位模块能够实时发送车辆的当前位置到服务器上；当判断模块在获取到gps定位模块（即车辆）的移动方向后，控制模块能控制相应的驱动模块工作，使得排列于道路一侧的路灯单体能够跟随车辆的行驶位置，并以流水灯的形式依次被点亮，同时当前被点亮的路灯单体在地理位置上始终处于行驶车辆的前方，在为行驶车辆进行照明的同时，又能避免道路上的路灯单体始终处于常亮状态，从而节省了电能。

附图说明

图1为本实施例的系统结构图；

图2为本实施例的系统框图。

图中：1、道路；2、路灯单体；3、车辆检测模块；4、信号发射器；5、信号接收器；6、gps定位模块；7、服务器；8、判断模块；9、控制模块；10、自锁单元；11、复位单元；12、延时单元；13、预备路灯组；14、主路灯组；15、预备驱动模块；16、主驱动模块；17、光线感应单元；18、时间判断单元；19、切断模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种智能路灯系统，如图1和图2所示，包括设置于道路1一侧的路灯组，该路灯组设有两组，分别位于道路1的两侧。每个路灯组包括多个沿道路1方向等间隔排列的路灯单体2，每个路灯单体2上均设置有用于驱动对应路灯单体2亮灭的驱动模块。

还包括设置于道路1进口处并用于检测是否有车辆经过以输出车辆检测信号的车辆检测模块3、耦接于车辆检测模块3以接收车辆检测信号并发出无线控制信号的信号发射器4、设置于车辆上以接收相应的无线控制信号并输出激活信号的信号接收器5以及设置于车辆上并耦接于信号接收器5同时响应于激活信号以发送当前位置信息的gps定位模块6。其中，车辆检测模块3可以是地感或者设置于道路1进口两侧的红外线光电感应开关等，在此不作限定；而信号发射器4设置于道路1的路面，并位于车辆检测模块3的前方位置，并与车辆检测模块3之间保持有一定距离，以使其能够有充足的时间来发送无线控制信号。

还包括与gps定位模块6进行数据交换以接收并存储对应gps定位模块6位置信息的服务器7、连接于服务器7并用于读取服务器7内gps定位模块6位置信息以输出判断信号的判断模块8以及连接于判断模块8并响应于判断信号的控制模块9；其中，gps定位模块6通过无线基站与服务器7进行数据交换。由于gps定位模块6设置于车辆上，因此其所发送的位置信息即为车辆当前的位置信息。服务器7存储有每个驱动模块的地理位置信息，更进一步地，每个驱动模块内均设置有gps定位装置，通过该gps定位装置，服务器7能够获取到每个驱动模块所对应的地理位置。

当车辆检测模块3检测到有车辆经过时，信号发射器4发送无线控制信号至途经车辆的信号接收器5上，信号接收器5激活gps定位模块6以实时获取车辆的当前位置，并将该位置信息实时发送至服务器7内。判断模块8根据gps定位模块6的实时位置信息以获取gps定位模块6的移动方向，以使控制模块9沿着gps定位模块6的移动方向依次控制gps定位模块6前方设定范围内的驱动模块工作，从而控制驱动模块所对应的路灯单体2点亮。其中，gps定位模块6前方的设定范围可根据需要进行更改，同时沿车辆行驶方向依次点亮的路灯单体2可以是逐个点亮，也可以是以多个连续排列的路灯单体2为一组，并以群组的形式依次成批点亮。

控制模块9包括自锁单元10，当路灯单体2被点亮后，自锁单元10控制该路灯单体2对应的驱动模块保持工作状态，以使该路灯单体2保持常亮状态。

控制模块9还包括复位单元11；当车辆上的gps定位模块6位于沿着道路1方向上两个相邻的路灯单体2之间时，定义gps定位模块6的当前位置与其前方相邻路灯单体2之间的距离值为s1，同时定义gps定位模块6的当前位置与其后方相邻路灯单体2之间的距离值为s2；判断模块8实时对比s1与s2之间的大小，当s1的值小于s2的值时，说明车辆已经靠近下一个路灯单体2，此时复位单元11解除gps定位模块6后方位置上相邻路灯单体2所对应的驱动模块的工作状态，以使相应的路灯单体2停止照明，从而节省电能。

更具体地，通过“作差法”实现s1与s2数值大小的比较。判断模块8实时计算s1与s2之间的差值d=s1-s2，并将计算出的差值d与0进行比较，若d小于0时，说明s1的值小于s2的值，则复位单元11解除gps定位模块6后方位置上相邻路灯单体2所对应的驱动模块的工作状态，以使相应的路灯单体2停止照明。

控制模块9还包括延时单元12，延时单元12具有一预设时长，该预设时长可调。当s1的值小于s2的值时，延时单元12在经过预设时长后控制复位单元11解除gps定位模块6后方位置相邻路灯单体2所对应的驱动模块的工作状态，以控制对应的路灯单体2延时关断。

路灯组包括预备路灯组13以及主路灯组14，预备路灯组13主要由道路1前段位置上的路灯单体2排列而成，主路灯组14主要由道路1后段位置上的路灯单体2排列而成，并且主路灯组14中的路灯单体2数量要大于预备路灯组13中的路灯单体2数量。定义用于控制预备路灯组13中对应路灯单体2的驱动模块为预备驱动模块15，同时定义用于控制主路灯组14中对应路灯单体2的驱动模块为主驱动模块16。

当车辆检测模块3检测到有车辆经过时，控制模块9立刻控制所有的预备驱动模块15工作，以使预备路灯组13中的路灯单体2全部点亮，同时判断模块8根据gps定位模块6的实时位置信息以获取gps定位模块6的移动方向；当检测到gps定位模块6移动至主路灯组14的范围内时，其使控制模块9沿着gps定位模块6的移动方向依次控制gps定位模块6前方设定范围内的主驱动模块16工作，从而控制主驱动模块16所对应的路灯单体2点亮。

车辆检测模块3上连接有用于检测道路1周围的光线强弱以输出光线检测信号的光线感应单元17和用于计算当前时间点以输出时间判断信号的时间判断单元18，其中光线感应单元17优选为光线传感器，而时间判断单元18优选为时钟电路。信号发射器4与车辆检测模块3之间连接有切断模块19；光线感应单元17具有一光线基准值，时间判断单元18具有一预设时间段，该预设时间段对应于夜间时段，并可根据当地的实际情况进行调整。当光线感应单元17检测到道路1周围的光线强度低于光线基准值或者时间判断单元18检测到当前时间点处于预设时间段内时，则切断模块19控制信号发射器4能够被启动；反之，切断信号发射器4，使其无法发射无线控制信号。

具体工作过程如下：

在白天时段或者周围环境光线较亮的情况下，切断模块19能够主动切断信号发射器4，使其无法发送无线控制信号，从而使路灯单体2无法被点亮。

当时间点处于预设时间段内（即夜间时段）或者周围的光线较暗时，若道路1上没有车辆经过，则路灯单体2处于停止状态，以起到节能作用。

反之，当车辆经过道路1的进口时，优先进入到预备路灯组13所在的路段，同时车辆检测模块3能够感应到车辆，此时控制模块9立刻控制所有的预备驱动模块15工作，以使预备路灯组13中的所有路灯单体2被点亮，为车辆进行照明。

与此同时，信号发射器4启动，开始发送无线控制信号；当车辆驶过信号发射器4所在的位置时，设置于车辆上的信号接收器5能够接收到相应的无线控制信号，从而激活车辆上的gps定位模块6，以实时发送车辆的位置信息至服务器7内。此时判断模块8能实时获取存储在服务器7内的车辆位置信息，并判断车辆的行驶方向。

在确定车辆的实时位置以及行驶方向后，当车辆从预备路灯组13的路段驶入至主路灯组14的路段内时，判断模块8能使控制模块9沿着gps定位模块6的移动方向依次控制gps定位模块6前方设定范围内的主驱动模块16工作，从而使主路灯组14内的路灯单体2能够跟随车辆的行驶路线逐个被点亮，以对车辆实时进行照明；路灯单体2在被点亮后，通过自锁单元10能够对其工作状态进行自锁，以使路灯单体2保持常亮状态；同时延时单元12能够进入计时状态。

当延时单元12的预设时长一到，若车辆后方的道路1上没有车辆驶过，则复位单元11能自动解除自锁单元10的自锁状态，以使车辆后方的驱动模块停止工作，从而使驱动模块所对应的路灯单体2被熄灭，进一步节省电能。