一种多屏联动显示式智能路灯及其控制系统的制作方法

本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及一种多屏联动显示式智能路灯及其控制系统。

背景技术：

路灯可以指给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具。路灯分布在城市的各个区域，是常见的照明设备。现有的路灯往往仅用于照明，在白天熄灭，在夜晚点亮，功能比较单一。城市的路灯往往受统一控制，无法与路上的行人互动。

如何使智能路灯的显示屏与其他显示屏实现联动显示，优化用户体验，是本申请所要解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请实施例的目的是提供一种多屏联动显示式智能路灯及其控制系统，用以解决路灯的显示屏无法与其他显示屏联动显示的问题。

本申请提供了一种多屏联动显示式智能路灯，包括：

第一显示屏；

用于采集路灯的预设区域内的用户的身份特征信息的身份采集模块；

与所述身份采集模块电连接，用于与外部服务器交互，发送所述身份特征信息并接收与所述用户的身份相匹配的至少一个第二显示屏的画面的通信模块；

与所述通信模块及所述第一显示屏电连接，用于控制所述第一显示屏根据所述至少一个第二显示屏的画面进行显示的控制模块。

较优的，基于上述多屏联动显示式智能路灯，所述身份采集模块包括：

用于采集所述用户的图像信息的摄像头。

较优的，基于上述多屏联动显示式智能路灯，所述路灯包括灯具，所述灯具发出光线的有效照明区域包括所述摄像头拍摄的区域。

较优的，基于上述多屏联动显示式智能路灯，所述身份采集模块包括：

用于采集所述用户的声音信息的麦克风。

较优的，基于上述多屏联动显示式智能路灯，所述路灯还包括：

与所述通信模块电连接，用于播放与所述至少一个第二显示屏的画面相对应声音的扬声器。

较优的，基于上述多屏联动显示式智能路灯，所述路灯还包括：

与所述通信模块电连接，用于根据所述身份特征信息报警的报警模块。

较优的，基于上述多屏联动显示式智能路灯，所述路灯还包括：

与所述通信模块电连接，用于根据所述身份特征信息提供电能的充电模块。

较优的，基于上述多屏联动显示式智能路灯，所述路灯还包括：

与所述灯具、身份采集模块、通信模块和控制模块分别电连接，用于在所述灯具、身份采集模块、通信模块或控制模块运行异常时上报服务器的监测模块。

本申请还提供一种多屏联动显示式智能路灯控制系统，包括上述任一种路灯、与所述路灯和至少一个第二显示屏通信连接的外部服务器，所述外部服务器用于根据接收到的用户的身份特征信息向所述路灯发送与所述用户的身份相匹配的至少一个第二显示屏的画面。

较优的，基于上述多屏联动显示式智能路灯控制系统，该系统还包括连接在所述外部服务器与所述至少一个第二显示屏之间的交换机。

在本申请实施例中，能通过路灯的通信模块发送身份采集模块采集到的用户的身份特征信息，并由控制模块控制第一显示屏根据通信模块接收到的与用户的身份相匹配的至少一个第二屏幕的画面进行显示，从而使路灯的第一显示屏与至少一个第二屏幕联动显示，提高用户与路灯的互动性，优化用户体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1a是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的结构示意图之一；

图1b是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的应用场景示意图之一；

图1c是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的应用场景示意图之二；

图1d是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的应用场景示意图之三；

图2是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的结构示意图之二；

图3是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的应用场景示意图之四；

图4是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的结构示意图之三；

图5是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的结构示意图之四；

图6是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的结构示意图之五；

图7是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的结构示意图之六；

图8是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的结构示意图之七；

图9是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的控制系统的结构示意图之一；

图10是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的控制系统中的控制系统平台的结构示意图；

图11是本实用新型的一个实施例的一种多屏联动显示式智能路灯的控制系统的结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本申请中附图编号仅用于区分方案中的各个步骤，不用于限定各个步骤的执行顺序，具体执行顺序以说明书中描述为准。

本实施例提供的智能路灯可以设置于室外，也可以设置于开阔的室内场景中，例如展厅，校园、道路旁等。如图1a所示，本实施例提供一种多屏联动显示式智能路灯10，包括：

第一显示屏11；

用于采集路灯的预设区域内的用户的身份特征信息的身份采集模块12；

与所述身份采集模块12电连接，用于与外部服务器交互，发送所述身份特征信息并接收与所述用户的身份相匹配的至少一个第二显示屏的画面的通信模块13；

与所述通信模块13及所述第一显示屏11电连接，用于控制所述第一显示屏11根据所述至少一个第二显示屏的画面进行显示的控制模块14。

其中，第一显示屏可以设置在路灯主体正面，可以采用液晶屏、有机发光二极管显示屏、量子点发光显示屏等。该第一显示屏可以是平面显示屏也可以是曲面显示屏。智能路灯中可以包括一块或多块显示屏，当路灯中包含多块显示屏时，这些显示屏可以相邻也可以相互间隔。这些显示屏还可以具有触控功能，用户可以通过点击、滑动等操作通过显示屏与路灯进行交互。触控显示屏具体可以为电容式触控显示屏也可以是电阻式触控显示屏。

身份采集模块可以包括能采集用户的身份特征信息的电子部件，如采集用户面部信息的摄像头、采集用户说话声音的麦克风、采集用户指纹的指纹身份采集模块、采集用户虹膜的虹膜身份采集模块等。上述预设区域可以包括身份采集模块能有效采集到用户的身份特征信息的区域，例如，如图1b所示，预设区域可以为以路灯10所在位置为圆心的圆形区域，在图中以阴影示出。或者，如图1c所示，预设区域可以为以路灯10所在位置为圆心的180°扇形区域，在图中以阴影示出。

通信模块可以具有无线通信功能也可以具有有线通信功能，无线通信功能可以包括4g通信功能、5g通信功能、wifi通信功能、蓝牙通信功能等，有线通信功能可以包括光纤通信功能、话线拨号通信功能等。

控制模块可以根据通信模块接收到的至少一个第二显示屏的画面调整智能路灯的第一显示屏显示的画面。控制模块可以控制第一显示屏以不同形式展现至少一个第二显示屏的画面。例如，当通信模块接收到的画面数量是多个时，控制模块可以控制第一显示屏阵列显示接收到的多个画面，多个画面的尺寸可以根据实际需求调整。另外，也可以从接收到的多个画面中选择一个所需的画面通过第一显示屏显示。

图1d示出了本实施例提供的智能路灯的应用场景图，本实施例提供的智能路灯可以应用于多种场景，例如，现有10个用户需要临时开会，其中有4个用户在a频道开会，有6个用户在b频道开会。这些需要开会的用户可以通过本实施例提供的智能路灯快速进入所需的频道，具体的，用户站在智能路灯的预设区域m内，该预设区域在图中以斜线阴影示出。然后，由智能路灯的身份采集模块12采集用户的身份特征信息，通信模块将采集到的身份特征信息发送至外部服务器，其中通信模块可以设置在智能路灯内部，在图中尚未示出，由外部服务器对身份特征信息进行分析处理，确定用户的身份信息，该身份信息可以包括用户的姓名、部门、职位等工作基本信息。并将与用户的身份信息相匹配的会议室的显示画面发送给智能路灯的通信模块。显示画面可以是计算机显示器的显示画面，也可以是手机、平板电脑、投影仪等设备的显示画面。随后，智能路灯的控制模块控制第一显示屏11显示接收到的显示画面，使用户快速进入所需的会议频道。其中，第一显示屏11的显示区域在图中以点状阴影示出，控制模块可以设置在路灯的内部，在图中尚未示出。

举例来说，用户张三位于智能路灯的预设区域内，通过身份采集模块采集该用户的身份特征信息并发送至外部服务器，由外部服务器对采集到的身份特征信息进行分析识别，确定该用户是张三，同时确定了用户要通过a频道开会，则将a频道会议室的显示屏图像发送至张三所在的智能路灯。路灯的控制模块控制该智能路灯的第一显示屏显示a频道会议室的显示屏图像。

在本申请实施例中，能通过路灯的通信模块发送身份采集模块采集到的用户的身份特征信息，并由控制模块控制第一显示屏根据通信模块接收到的与用户的身份相匹配的至少一个第二屏幕的画面进行显示，从而使路灯的第一显示屏与至少一个第二屏幕联动显示，提高用户与路灯的互动性，优化用户体验。

基于上述实施例提供的智能路灯，参见图2，所述身份采集模块12包括：

用于采集所述用户的图像信息的摄像头121。

本实施例中的摄像头可以是可动摄像头，摄像头可以自动地根据路灯的预设区域中的用户的动作和行为移动或旋转，使摄像头能拍摄到用户的图像。另外，用户也可以通过有线或无线的方式控制摄像头移动或转动。该摄像头可以固定在可动云台上，通过移动或转动云台的方式使摄像头移动或转动，实现对拍摄画面的调整。

摄像头具体可以采用可见光摄像头，另外，摄像头的数量可以为多个，除了可见光摄像头之外，还可以包括红外摄像头、广角摄像头、长焦摄像头、可变焦摄像头等，用以根据用户的不同需求采集图像信息。当身份采集模块包括一个摄像头时，通过身份采集模块的摄像头能采集用户的图像信息，该图像信息能呈现出路灯的预设区域内的用户的身份特征。

当身份采集模块包括多个摄像头时，多个摄像头能从多个方面获取用户的图像信息，提高采集的用户的身份特征信息的准确性。例如，通过可见光摄像头可以获取到路灯的预设区域内的图像信息，该可见光摄像头配合可变焦摄像头或长焦摄像头能区分路灯的预设区域内的用户和背景，进而确定预设区域内的用户的数量和位置关系，从而确定图像中的那些区域是用户的图像，以便提高确定的身份特征信息的准确性。

基于上述实施例提供的智能路灯，所述路灯包括灯具15，所述灯具15发出光线的有效照明区域包括所述摄像头121拍摄的区域。

其中，灯具可以包括可调色温的发光二极管(lightemittingdiode，led)灯头，led灯头具有响应速度快、节能环保等优点。led灯头可以包括多个不同颜色的led灯珠，以便根据需求发出不同颜色的光。led灯具具有响应速度快、亮度可调节、颜色可调节、节能环保等优点。

在图3中，灯具15发出光线的有效照明区域以点状阴影示出，摄像头121拍摄的区域以斜线阴影示出，图中示出的点状阴影所在区域包括斜线阴影所在区域。路灯中的灯具可以为各种类型的发光源。由于发光源的有效照明区域有限，在本实施例中，灯具发出光线的有效照明区域包括摄像头拍摄的区域，从而使灯具发出的光线对摄像头拍摄的区域实现照明，优化摄像头采集的图像信息的质量。

另外，本实施例中的灯具还可以根据摄像头拍摄的画面的调节发光亮度和颜色。例如，当摄像头拍摄的画面整体偏暗，对比度低时，灯具可以提高发光亮度，保证摄像头采集到的图像清晰。再比如，路灯所在的环境中存在黄色灯光，使得摄像头拍摄的画面整体偏黄，此时灯具可以调整发出光线的颜色，使发出的光线偏蓝，用以中和环境中的黄光，从而优化摄像头采集到的图像信息。

基于上述实施例提供的智能路灯，如图4所示，所述身份采集模块12包括：

用于采集所述用户的声音信息的麦克风122。

该麦克风可以是手持式，也可以是头戴式或其他形式。较优的，该麦克风为降噪麦克风，当路灯设置在室外时，环境音往往比较嘈杂，降噪麦克风具体可以包括至少两个子麦克风，这两个子麦克风分别收取不同方向的声音，从而将用户的声音与环境音分离，达到增强用户声音同时降低环境音的效果。采集到的用户的声音可以与上述摄像头采集到的用户的图像信息一同作为身份特征信息发送至通信模块。

身份采集模块可以对麦克风采集到的声音进行预处理，优化声音的质量，将用户的声音和环境音分离，并根据用户的声音生成音频文件，该音频文件可以通过通信模块发送至外部服务器，由外部服务器对音频文件进行语音识别，进而确定用户的身份信息。

另外，当身份采集模块中麦克风可以通过有线或无线的方式与路灯通信连通，但当路灯设置在室外时，无线麦克风容易丢失，且无线通信的信号质量可能受到多种干扰，较优的，麦克风通过有线的通信方式与路灯主体通信。另外，为了延长麦克风的使用寿命，避免麦克风与路灯主体的通信线受到破坏，麦克风可以通过支架以固定的形式设置在路灯主体上。固定在路灯主体上的麦克风的有效收音区域可以包括路灯的预设区域，保证麦克风能接收到预设区域内的用户的声音，同时，固定麦克风的支架可以采用中空支架，麦克风与路灯主体的通信线路可以设置在支架内部，延长线路的使用寿命，避免过度的弯折。

基于上述实施例提供的智能路灯，如图5所示，还包括：

与所述通信模块13电连接，用于播放与所述至少一个第二显示屏的画面相对应声音的扬声器16。

本实施例中的扬声器可以播放与第一显示屏显示的画面相对应的声音。例如，在第一显示屏中显示主讲人演讲的画面，同时通过扬声器同步播放该演讲人演讲的音频，从而能使用户从视觉和听觉这两个方面与路灯进行交互。

另外，扬声器还可以播放提示性语句、音乐等音频，用以提高用户体验。例如，在身份采集模块正在采集用户的身份特征信息时，通过语音提示用户“看向摄像头”、“眨眨眼睛”、“张张嘴巴”等，以便摄像头能充分采集用户的面部图像信息。另外，在通信模块与外部服务器交互的过程中，用户往往需要等待一段时间，此时可以通过扬声器播放舒缓的音乐，提高用户体验。

除此之外，扬声器还可以包括音频输出接口，用户可以通过耳机或其他音频输出设备分流扬声器中的信号，从而通过耳机等音频输出设备输出声音。

基于上述实施例提供的智能路灯，如图6所示，还包括：

与所述通信模块13电连接，用于根据所述身份特征信息报警的报警模块17。

报警模块还可以与路灯中的其他模块相连，例如，报警模块可以与扬声器相连，用以在报警时发出告警声音起震慑作用。报警模块还可以与通信模块电连接，用以在报警时向公安部门发送采集到的相关信息，比如可以发送摄像头采集到的图像信息，也可以发送麦克风采集到的声音信息等。另外，当路灯中包括显示屏时，报警模块报警后，显示屏可以显示警示性语言和画面，起震慑作用。

在实际应用过程中，身份采集模块可以对预设区域起一定监控作用，一旦发现预设区域内出现突发时间，则可以通过报警模块第一时间报警。例如，身份采集模块采集到预设区域内用户的身份特征信息与犯罪嫌疑人接近，此时路灯可以通过报警模块报警。

另外，本实施例中智能路灯还可以根据实际情况报警。例如，当身份采集模块采集到预设区域内用户倒地昏迷，则可以立即呼叫救护车。当身份采集模块采集到预设区域内发生火情，则可以立即呼叫火警等。

本实施例提供的路灯能对预设区域进行监控，当预设区域内出现突发事件时智能路灯可以通过报警模块及时报警，降低突发事件对预设区域内用户的损害。

基于上述实施例提供的智能路灯，如图7所示，还包括：

与所述通信模块13电连接，用于根据所述身份特征信息提供电能的充电模块18。

在本实施例中，充电模块可以包括向移动电子设备提供电能的低功率充电子模块和向电动汽车、电动自行车提供电能的高功率充电子模块。该充电模块可以为路灯附近的用户提供应急的电能。

具体的，路灯可以根据用户的手势动作、语音指令、触控指令等方式确定用户需要为电子设备充电。随后，身份采集模块可以采集用户的身份特征信息并通过通信模块发送至外部服务器，并通过充电模块为电性连接的电子设备提供电能。外部服务器经过分析判断可以确定用户的身份信息，并对于该身份特征信息相对应的账户进行扣费，实现有偿充电。

由于手机等便携型电子设备逐渐普及，人们出行往往会携带手机。但手机的电量有限，对用户而言一旦手机没电则会面临诸多不便。本实施例中智能路灯中的充电模块可以为用户提供有偿充电服务，保证用户对手机的基本使用需求，为用户提供便利。

另外，电动交通工具也逐渐普及开来，越来越多的人选用电动自行车或电动汽车出行。一旦电动交通工具电量耗尽则无法行驶。本实施例中智能路灯中的充电模块可以为用户提供有偿充电服务，保证用户对电动交通工具的基本使用需求，为用户提供便利。

基于上述实施例提供的智能路灯，如图8所示，还包括：

与所述第一显示屏11、身份采集模块12、通信模块13和控制模块14分别电连接，用于在所述第一显示屏11、身份采集模块12、通信模块13或控制模块14运行异常时上报服务器的监测模块19。

本实施例中的监测模块可以监测路灯中各个模块的运行状态，例如，监测路灯中各个模块的通信是否正常，电路是否连通。如果发现有模块出现故障，还可以分析确定该模块的故障类型，确定该模块的故障是硬件故障还是软件故障，并上报至服务器。随后服务器可以根据监测模块上报的内容下发维修指令，如果模块的故障属于软件故障，则路灯可以根据服务器反馈的维修指令下载维修程序包进行软件修复。如果模块的故障属于硬件故障，则路灯可以根据服务器反馈的维修指令通知维修人员来进行手动维修。

本实施例提供的路灯中的监测模块能监测路灯中各个模块的运行状态，从而及时发现故障模块，并在模块运行异常时及时上报服务器，以便尽快修复路灯的故障，使路灯尽快恢复正常运行。

为了解决现有技术中存在的问题，本实施例提供一种多屏联动显示式智能路灯控制系统，如图9所示，包括上述实施例所述的任一种智能路灯21、与所述智能路灯21和至少一个第二显示屏23通信连接的外部服务器22，所述外部服务器22用于根据接收到的用户的身份特征信息向所述智能路灯21发送与所述用户的身份相匹配的至少一个第二显示屏的画面。

本实施例中的外部服务器可以与智能路灯通过有线或无线的方式连接。服务器可以接收路灯发送的信息并进行分析处理，且根据分析处理结果向智能路灯反馈与用户的身份相匹配的至少一个第二显示屏的画面。

具体来说，搭建本实施例提供的系统可以包括：智能路灯实物的搭建、4g或光纤等网络的搭建、控制系统平台的搭建、其他大屏的搭建。

其中，网络搭建根据实际情况进行决定，可以选择4g通信，光纤通信或者窄带物联网nb-iot的方式等进行数据上报和传输。该系统中的控制系统平台可以部署在服务器上，服务器可以设置有防火墙，交换机等，控制系统平台可以和智能路灯间实现互联互通，且控制系统平台可以对智能路灯实现控制。

进一步的，如图10所示，控制系统平台可以包括数据库层31、业务层32、网关层33、万维网(worldwideweb,web)及对接层34。其中的数据库层包括数据库表结构的设计，用以实现数据库层和业务层的逻辑开发。其中的的业务层主要涉及智能路灯微服务的运行，例如可以包括灯具、摄像头、显示屏、报警盒、充电桩等模块的各种微服务。其中的网关层是整个微服务统一接入入口，可以包括统一用户角色权限控制。其中的web及对接层可以直接通过浏览器页面展示对接，或者，通过三方应用程序编辑接口(applicationprogramminginterface，api)对接实现多屏的同步和联动播放。

在实际应用过程中，可以通过以下步骤应用本实施例提供的系统：

1)智能路灯设备上电，显示屏进行通电开机。

2)网络进行确定和配置，实现网络的互联互通。

3)控制系统平台进行部署，同时可以实现通过控制平台对显示屏的媒体进行进行配置和下发，例如可以包括显示屏的开、关控制及相关节目的编排。

4)会议大屏，电脑屏，pad屏等需要与路灯的显示屏进行互动的大屏可以通过浏览器打开控制系统平台，登陆后打开和路灯的显示屏进行互动展示的页面全屏投放，如果这些大屏不能进行浏览器打开，则可以通过相应的三方api和路灯控制平台对接，打开定制的程序进行投放。

5)通过智能路灯上的身份采集模块对人脸，手势，姿态，或者车辆等物体进行捕捉，将相应的图像传到路灯控制系统后台，然后通过预先设定的程序识别判断，将相应的识别结果和预投放内容下发到路灯的显示屏和其他需要互动的大屏上，从而实现多屏的互动展示。

基于上述实施例提供的智能路灯控制系统，如图11所示，还包括连接在所述外部服务器22与所述至少一个第二显示屏23之间的交换机24。

本实施例中的交换机可以是一种用于电信号和/或光信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。该交换机可以是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。本实施例中的交换机可以与多个第二显示屏通信连接，使多个第二显示屏通过交换机与网络连通，以便智能路灯的通信模块能通过外部服务器接收与用户的身份相匹配的至少一个第二显示屏的画面，从而使智能路灯的第一显示屏与至少一个第二显示屏联动显示，提高用户与路灯的互动性，优化用户体验。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。