專利名稱：路燈電力管理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力管理系統(tǒng)及方法，特別是關(guān)于一種路燈電力管理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在人口稀少的小城鎮(zhèn)里，在深夜至凌晨這段時間，街道上便少有行人或車輛通行， 但由于所用的傳統(tǒng)的路燈電力管理系統(tǒng)無法自動進行區(qū)域自動供電、斷電，為了避免造成交通與治安的死角，即使整夜沒有行人與車輛通行，仍舊會整夜開著路燈。由于小鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口密度較低，地方經(jīng)費往往無法如大城市充裕，龐大的路燈電費開支往往成為地方財政上沉重的負擔。目前人口稀少的小鄉(xiāng)鎮(zhèn)為了節(jié)省電費，或?qū)嵤╅g隔開燈，將點亮的路燈數(shù)量減半來節(jié)省支出。此種方式將導致路面產(chǎn)生明暗相間的斑馬效應，駕駛員或行人必須更吃力地注視前方路況，也容易因看不清楚穿越道路的行人或動物而發(fā)生車禍，在這種路況下開車也更容易產(chǎn)生視覺疲勞，反而無法達到道路安全照明的功效。因此，傳統(tǒng)的路燈電力管理系統(tǒng)無法自動依道路的行人與車輛流量動態(tài)調(diào)整路燈亮度或進行區(qū)域自動供電、斷電，僅能控制全數(shù)開啟或關(guān)閉該區(qū)域的路燈。而一般住家門口裝設的紅外線監(jiān)控感應燈，當行人或車輛靠近時才瞬間點亮路燈，將造成道路光線的明暗對比過大，瞬間亮起來的燈光會導致人體眼睛產(chǎn)生失能眩光，雖然僅會短時間的影響人體視力，卻很可能因此發(fā)生交通事故。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種路燈電力管理系統(tǒng)及方法，其能夠?qū)崟r自動調(diào)整路燈亮度，不僅可保留路燈所提供的道路安全照明，更能夠有效達到節(jié)省電力的功效。所述的路燈電力管理系統(tǒng)包括后端主機及多個電力控制器，每一電力控制器與一路燈相連接，并透過網(wǎng)絡與后端主機相連接。所述后端主機存儲路燈電力管制區(qū)域的路燈供電配置圖。所述的電力控制器包括影像攝取單元、測速器及微處理器。該微處理器包括 影像偵測模塊，用于控制影像攝取單元持續(xù)拍攝所屬管制區(qū)域內(nèi)路段兩側(cè)路面的場景影像，采用影像識別方法對所攝得的場景影像進行影像識別分析，并根據(jù)識別結(jié)果判斷該路段是否有車輛或行人通過；路線識別模塊，用于控制測速器偵測路段內(nèi)車輛或行人的行進方向與速度，從后端主機中讀取路燈供電配置圖來確定車輛或行人通過下一路段的路徑距離信息，根據(jù)車輛或行人的行進速度與路徑距離信息計算車輛或行人通過下一路段的預計通行時間，及判斷該預計通行時間內(nèi)車輛或行人是否已通過該路段；及電力控制模塊，用于當行人或車輛即將通過該路段時，自動開啟該路段路燈或調(diào)高路燈亮度，當行人或車輛已通過該路段時，自動關(guān)閉該路段路燈或調(diào)低路燈亮度。所述的路燈電力管理方法透過后端主機及多個電力控制器對路燈電力進行管制， 每一電力控制器與一路燈相連接。該方法包括步驟根據(jù)路燈電力管制區(qū)域的路燈供電配置圖判斷車輛或行人即將通過路段的電力控制器是否具備影像攝取功能；若電力控制器具備影像攝取功能，則執(zhí)行步驟(al)至(a4) :(al)控制電力控制器的影像攝取單元持續(xù)拍攝所屬管制區(qū)域內(nèi)路段兩側(cè)路面的場景影像；(a》采用影像識別方法針對所攝得的場景影像進行影像識別分析；(a!3)根據(jù)識別結(jié)果判斷場景影像中是否包含人型影像或車輛影像； (a4)若場景影像中包含人型影像或車輛影像，則開啟該路段的路燈或調(diào)高路燈亮度，若場景影像中沒有包含人型影像或車輛影像，則關(guān)閉該路段的路燈或調(diào)低路燈亮度。若電力控制器不具備影像攝取功能，則執(zhí)行步驟(bl)至( ) :(bl)控制測速器偵測路段內(nèi)車輛或行人的行進方向與速度；( )從后端主機中讀取路燈供電配置圖來確定車輛或行人通過下一路段的路徑距離信息；(b3)根據(jù)車輛或行人的行進速度與路徑距離信息計算車輛或行人通過下一路段的預計通行時間；(b4)判斷通行時間內(nèi)車輛或行人是否已通過該路段； (b5)若預計通行時間內(nèi)車輛或行人還沒有通過該路段，則開啟該路段路燈或調(diào)高該路燈亮度，若預計通行時間內(nèi)車輛或行人已通過該路段，則關(guān)閉該路段路燈或調(diào)低該路燈亮度。相較在現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的路燈電力管理系統(tǒng)及方法，能夠在夜間仍將在控制區(qū)域交界處的路段保留一定的路燈亮度，后方路段的路燈亮度則逐漸向下遞減或關(guān)閉， 藉此避免瞬間調(diào)整路燈的光線明暗對比過大，并可達到省電效益。


圖1是本發(fā)明路燈電力管理系統(tǒng)較佳實施例的架構(gòu)圖。圖2是圖1中的電力控制器的架構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明路燈電力管理方法較佳實施例的流程圖。圖4是某一路燈電力管制區(qū)域的路燈供電配置圖。主要元件符號說明后端主機電力控制器影像攝取單元測速器微處理器影像偵測模塊路線識別模塊電力控制模塊路燈網(wǎng)絡
具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明路燈電力管理系統(tǒng)較佳實施例的架構(gòu)圖。在本實施例中，該路燈電力管理系統(tǒng)包括后端主機1及多個電力控制器2。每一電力控制器2與路燈3連接，并透過網(wǎng)絡4與后端主機1相連接。每一電力控制器2安裝在路燈電力管制區(qū)域內(nèi)(參考圖4所示)，用于實時自動地開啟、關(guān)閉路燈電力管制區(qū)域內(nèi)的每一路燈3，及調(diào)整每一路燈3的亮度。后端主機1內(nèi)存儲有路燈電力管制區(qū)域的路燈供電配置圖，并利用電力控制器2的網(wǎng)絡IP地址透過網(wǎng)絡4與每一路燈3建立彼此之間的位置關(guān)系。所述的路燈供電配置圖包含路燈電力管制區(qū)域內(nèi)所有電力控制器2的實際安裝位置與網(wǎng)絡IP地址，及車輛或行人通行路線的移動路徑。當路燈電力管制區(qū)域內(nèi)所有電力控制器2安裝完成后，根據(jù)道路現(xiàn)場的施工狀況在后端主機1進行路燈供電范圍配置圖設定，逐一標示路燈電力管制區(qū)域內(nèi)所有電力控制器2的實際安裝位置與網(wǎng)絡IP地址。后端主機1利用各電力控制器2的網(wǎng)絡IP地址建立彼此之間的位置關(guān)系，定義車輛或行人通行路線的可能移動路徑。管理員亦可在后端主機 1直接根據(jù)各路段的電力控制器2來控制路燈3的亮度、開啟或關(guān)閉路燈3。例如當山區(qū)發(fā)生濃霧導致現(xiàn)場的影像無法正確辨識時，管理人員便可根據(jù)后端主機1調(diào)整該區(qū)域內(nèi)路燈 3的亮度持續(xù)開啟，以確保道路安全。如圖2所示，是圖1中的電力控制器2的架構(gòu)圖。在進行路燈電力管制區(qū)域內(nèi)安裝路燈電力控制器2時，可先依據(jù)現(xiàn)場的路況與需求進行路燈電力控制器2的裝設。為了能有效地節(jié)省安裝費用且兼顧道路安全，除了路燈電力控制區(qū)域交界處與各交叉路口所安裝的路燈電力控制器2具備影像攝取單元21，其余路燈電力控制器2則可視現(xiàn)場狀況決定是否皆具備影像攝取單元21，亦能夠按道路限速與現(xiàn)場路況決定各路燈電力控制器2所控制的路段距離。在本實施例中，電力控制器2包括影像攝取單元21、測速器22及微處理器23。該影像攝取單元21為具備夜間拍攝功能的夜視攝影機、紅外線攝影機，或者為任何可取得夜間數(shù)字影像的影像輸入裝置。該影像攝取單元21用于持續(xù)拍攝道路兩側(cè)路面的場景影像， 并將所攝得的場景影像發(fā)送給微處理器23。所述的測速器22用于偵測車輛或行人的行進方向與速度，并將車輛或行人的行進方向與速度信息發(fā)送給微處理器23。所述的微處理器 23為一種可程序化芯片，內(nèi)固化有路燈電力控制指令模塊，其包括影像偵測模塊231、路線識別模塊232及電力控制模塊233。所述的影像偵測模塊231用于控制影像攝取單元21持續(xù)拍攝所屬路段兩側(cè)路面的場景影像，并采用影像識別方法對所攝得的場景影像進行識別分析。在本實施例中，所述的影像識別方法包括人型偵測方法及車輛偵測方法，此兩種影像識別方法皆為本領(lǐng)域通用的影像識別技術(shù)，在此不作闡述。影像偵測模塊231根據(jù)人型偵測方法識別出場景影像中是否包含人型影像，或者根據(jù)車輛偵測方法識別出場景影像中是否包含車輛影像。若場景影像中包含有人型影像，則說明有行人通過該路段；若場景影像中包含有車輛影像，則說明有車輛通過該路段。所述的路線識別模塊232用于控制測速器22偵測路段內(nèi)車輛或行人的行進方向與速度，從后端主機1中讀取路燈供電配置圖來確定車輛或行人通過下一路段的路徑距離信息。所述的路線識別模塊232還用于根據(jù)車輛或行人的行進速度與路徑距離信息計算車輛或行人通過下一路段的預計通行時間，及判斷該預計通行時間內(nèi)車輛或行人是否已通過該路段。所述的電力控制模塊233用于當行人或車輛即將通過該路段時，自動開啟該路段的路燈3或調(diào)高該路段內(nèi)路燈3的亮度，當行人或車輛已通過該路段時，自動關(guān)閉該路段的路燈3或調(diào)低該路段內(nèi)路燈3的亮度，以恢復該路段內(nèi)路燈3的低耗電亮度。如圖3所示，是本發(fā)明路燈電力管理方法較佳實施例的流程圖。步驟S31，后端主機1根據(jù)存儲的路燈供電配置圖判斷車輛或行人即將通過路段的電力控制器2是否具備影像攝取功能。參考圖4所示，位于路燈電力管制區(qū)域內(nèi)標示“▲”位置的電力控制器2安裝有影像攝取單元21，其具備影像攝取功能。位于路燈電力管制區(qū)域內(nèi)標示“◎”位置的電力控制器2沒有安裝影像攝取單元21，其不具備影像攝取功能。若電力控制器2具備影像攝取功能，則執(zhí)行步驟S32 ；若電力控制器2不具備影像攝取功能，則執(zhí)行步驟S37。步驟S32，影像偵測模塊231控制影像攝取單元21持續(xù)拍攝該路段兩側(cè)路面的場景影像。步驟S33，影像偵測模塊231采用影像識別方法對所攝得的場景影像進行識別分析。在本實施例中，所述的影像識別方法包括人型偵測方法及車輛偵測方法，此兩種影像識別方法皆為本領(lǐng)域通用的影像識別技術(shù)，在此不作闡述。步驟S34，影像偵測模塊231根據(jù)識別結(jié)果判斷場景影像中是否包含人型影像或車輛影像。具體地，影像偵測模塊231根據(jù)人型偵測方法識別場景影像中是否包含人型影像，或者根據(jù)車輛偵測方法識別出場景影像中是否包含車輛影像。若場景影像中包含有人型影像，則說明有行人通過該路段；若場景影像中包含有車輛影像，則說明有車輛通過該路段。若場景影像中包含人型影像或車輛影像，步驟S35，電力控制模塊233則自動開啟該路段的路燈3或調(diào)高該路段內(nèi)路燈3的亮度。若場景影像中沒有包含人型影像或車輛影像，步驟S36，電力控制模塊233則自動關(guān)閉該路段的路燈3或調(diào)低該路段內(nèi)路燈3的亮度， 以恢復該路段內(nèi)路燈3的低耗電亮度。步驟S37，路線識別模塊232控制測速器22偵測路段內(nèi)車輛或者行人的行進方向與速度，從后端主機1中讀取路燈供電配置圖來確定車輛或行人通過下一路段的路徑距離信息。步驟S38，路線識別模塊232根據(jù)車輛或行人的行進速度與路徑距離信息計算車輛或行人通過下一路段的預計通行時間。步驟S39，路線識別模塊232判斷該預計通行時間內(nèi)車輛或行人是否已通過該路段。若預計通行時間內(nèi)車輛或行人還沒有通過該路段，則執(zhí)行步驟S35 ；若預計通行時間內(nèi)車輛或行人已通過該路段，則執(zhí)行步驟S36。如圖4所示，是某一路燈電力管制區(qū)域的路燈供電配置圖。該路燈電力管制區(qū)域內(nèi)標示“▲”位置的電力控制器2安裝有影像攝取單元21，其具備影像攝取功能。該路燈電力管制區(qū)域內(nèi)標示“ ◎，，位置的電力控制器2沒有安裝影像攝取單元21，其不具備影像攝取功能。在本實施中，各電力控制器2可調(diào)整的路燈3的亮度分為四個等級，分別為最高亮度、1/2亮度(次高亮度)、1/3亮度及關(guān)閉路燈。為了避免瞬間調(diào)整路燈的光線明暗對比過大，造成駕駛員或行人的眼睛產(chǎn)生失能眩光，位于控制區(qū)域交界處的路段AB、FG, LM與 NO的路燈3將持續(xù)保持在次高亮度狀態(tài)，后方路段則隨其亮度遞減，因此越靠近控制區(qū)域中心路段路燈3的亮度越低或者關(guān)閉。參考圖4中A、G、M與0點，安裝在路燈電力管制區(qū)域四周的電力控制器2皆安裝有影像攝取單元21，其具備影像辨識功能以判別是否有車輛或行人即將通過該路燈電力管制區(qū)域。當影像攝取單元21偵測到車輛即將通過該區(qū)域時，電力控制器2的電力控制模塊 233將調(diào)整該路段內(nèi)路燈3的亮度至最高亮度。因此當車輛即將通過AB路段時，電力控制模塊233將自動調(diào)整AB路段的路燈亮度為最高亮度，鄰近BC或BH路段則調(diào)整為次高亮度， 以便車輛通過時實時地調(diào)整為最高亮度。由于B點為一交叉路口，車輛可往BC或BH方向行進，因此B點的電力控制器2亦需安裝具備影像攝取單元21的電力控制器2，以判斷車輛的行進方向。當B點的電力控制器2判別車行方向為BC路段后，則電力控制模塊233調(diào)整BC路段內(nèi)路燈3的亮度為最高亮度，鄰近路段AB、BH與CD路段內(nèi)路燈3的亮度則調(diào)整為次高亮度。B點的電力控制器2 也將以內(nèi)建的測速器22進行車速的判別，并根據(jù)判別結(jié)果推測車輛預計通行時間，提前將通行時間訊息傳送至后方路段的電力控制器2。為了降低路燈電力管制成本，除了路燈電力管制區(qū)域入口與交叉路口的電力控制器2具備影像攝取單元21以外，其余路段的電力控制器2則不具備影像攝取單元21，需靠前方的電力控制器2的測速器22針對車輛或行人預計通行時間進行偵測，電力控制模塊 233再根據(jù)其偵測結(jié)果進行路燈亮度的調(diào)整。參考圖4所示，后方路段的路燈電力控制時間點將以B點的測速器22所測得的車速與判別結(jié)果來做調(diào)整。當車輛行經(jīng)DE路段時，電力控制模塊233將DE路段路燈3的亮度為最高亮度，鄰近CD與EF路段內(nèi)路燈3的亮度為次高亮度，又因為re路段為路燈電力管制區(qū)域交界處，為了避免對駕駛員眼睛產(chǎn)生失能眩光的狀況，因此不遞減CD與EF路段內(nèi)路燈3的亮度，仍保持為次高亮度狀態(tài)。路線識別模塊232根據(jù)B點所計算的預計通行時間，在車輛通過EF路段時，電力控制模塊233實時將EF路段內(nèi)路燈3的亮度調(diào)整為最高亮度，兩側(cè)鄰近的DE與TO路段則隨的遞減路燈亮度。當車輛行駛至TO路段時，電力控制模塊233則將re路段內(nèi)路燈3的亮度將調(diào)整為最高亮度。直到G點的電力控制器2持續(xù)一段時間(例如三分鐘)皆沒有偵測到相關(guān)車輛或行人通行后，電力控制模塊233再將TO路段內(nèi)路燈3的亮度調(diào)整為次高亮度，路燈電力管制區(qū)域內(nèi)各路段的路燈亮度也將恢復為原來狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種路燈電力管理系統(tǒng)，包括后端主機及多個電力控制器，每一電力控制器與一路燈相連接，并透過網(wǎng)絡與后端主機相連接，其特征在于所述的后端主機存儲路燈電力管制區(qū)域的路燈供電配置圖； 所述的電力控制器包括影像攝取單元、測速器及微處理器，其中，該微處理器包括 影像偵測模塊，用于控制影像攝取單元持續(xù)拍攝所屬管制區(qū)域內(nèi)路段兩側(cè)路面的場景影像，采用影像識別方法對所攝得的場景影像進行影像識別分析，并根據(jù)識別結(jié)果判斷該路段是否有車輛或行人通過；路線識別模塊，用于控制測速器偵測路段內(nèi)車輛或行人的行進方向與速度，從后端主機中讀取路燈供電配置圖來確定車輛或行人通過下一路段的路徑距離信息，根據(jù)車輛或行人的行進速度與路徑距離信息計算車輛或行人通過下一路段的預計通行時間，及判斷該預計通行時間內(nèi)車輛或行人是否已通過該路段；電力控制模塊，用于當行人或車輛即將通過該路段時，自動開啟該路段的路燈或調(diào)高該路段的路燈亮度，當行人或車輛已通過該路段時，自動關(guān)閉該路段的路燈或調(diào)低該路段的路燈亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的路燈電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的影像攝取單元是一種具備夜間拍攝功能的夜視攝影機、紅外線攝影機、或者為可取得夜間數(shù)字影像的影像輸入裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的路燈電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的路燈供電配置圖包含路燈電力管制區(qū)域內(nèi)所有電力控制器的實際安裝位置與網(wǎng)絡IP地址，及車輛或行人通行路線的移動路徑距離訊息。
4.如權(quán)利要求1所述的路燈電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的影像識別方法包括人型偵測方法以及車輛偵測方法。
5.如權(quán)利要求1所述的路燈電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的后端主機還用于根據(jù)存儲的路燈供電配置圖判斷車輛或行人即將通過路段的電力控制器是否具備影像攝取功能。
6.一種路燈電力管理方法，透過后端主機及多個電力控制器對路燈電力進行管制，每一電力控制器與一路燈相連接，其特征在于，該方法包括步驟根據(jù)路燈電力管制區(qū)域的路燈供電配置圖判斷車輛或行人即將通過路段的電力控制器是否具備影像攝取功能；若電力控制器具備影像攝取功能，則執(zhí)行步驟(al)至(a4) (al)控制電力控制器的影像攝取單元持續(xù)拍攝所屬管制區(qū)域內(nèi)路段兩側(cè)路面的場景影像；(a2)采用影像識別方法針對所攝得的場景影像進行影像識別分析； (a3)根據(jù)識別結(jié)果判斷場景影像中是否包含人型影像或車輛影像； (a4)若場景影像中包含人型影像或車輛影像，則開啟該路段的路燈或調(diào)高路燈亮度， 若場景影像中沒有包含人型影像或車輛影像，則關(guān)閉該路段的路燈或調(diào)低路燈亮度； 若電力控制器不具備影像攝取功能，則執(zhí)行步驟(bl)至(b5) (bl)控制電力控制器的測速器偵測路段內(nèi)車輛或行人的行進方向與速度； (b2)從后端主機中讀取路燈供電配置圖來確定車輛或行人通過下一路段的路徑距離信息；(b3)根據(jù)車輛或行人的行進速度與路徑距離信息計算車輛或行人通過下一路段的預計通行時間；(b4)判斷通行時間內(nèi)車輛或行人是否已通過該路段；(b5)若預計通行時間內(nèi)車輛或行人還沒有通過該路段，則開啟該路段的路燈或調(diào)高該路段內(nèi)路燈的亮度，若預計通行時間內(nèi)車輛或行人已通過該路段，則關(guān)閉該路段的路燈或調(diào)低該路段內(nèi)路燈的亮度。
7.如權(quán)利要求6所述的路燈電力管理方法，其特征在于，所述的路燈供電配置圖包含所述路燈電力管制區(qū)域內(nèi)所有電力控制器的實際安裝位置與網(wǎng)絡IP地址，及車輛或行人通行路線的移動路徑距離訊息。
8.如權(quán)利要求6所述的路燈電力管理方法，其特征在于，所述的影像攝取單元是一種具備夜間拍攝功能的夜視攝影機、紅外線攝影機、或者為可取得夜間數(shù)字影像的影像輸入裝置。
9.如權(quán)利要求6所述的路燈電力管理方法，其特征在于，所述的影像識別方法包括人型偵測方法以及車輛偵測方法。
10.如權(quán)利要求6所述的路燈電力管理方法，其特征在于，所述的路燈電力管制區(qū)域交界處與各交叉路口位置的電力控制器安裝有影像攝取單元，該電力控制器具備影像攝取功能。
全文摘要
一種路燈電力管理系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括后端主機及多個電力控制器，每一電力控制器與一路燈相連接，并透過網(wǎng)絡與后端主機相連接。后端主機存儲路燈電力管制區(qū)域的路燈供電配置訊息。電力控制器包括影像攝取單元、測速器及微處理器。該微處理器包括影像偵測模塊、路線識別模塊及電力控制模塊。當行人或車輛即將通過該路段時，電力控制器自動開啟該路段的路燈或調(diào)高路燈亮度，當行人或車輛已通過該路段時，電力控制器自動關(guān)閉該路段的路燈或調(diào)低路燈亮度。實施本發(fā)明，能夠?qū)崟r自動調(diào)整路燈亮度，不僅可以保留路燈所提供的道路安全照明，更能夠有效達到節(jié)省電力的功效。
文檔編號H05B37/02GK102202443SQ20101013290
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者李后賢, 李章榮, 羅治平 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司