專利名稱：Led路燈的智能控制裝置及智能控制方法
技術領域：
本發明涉及智能控制領域，尤其涉及LED路燈智能控制裝置及智能控制 方法。
背景技術：
路燈是城市照明的重要組成部分，傳統的路燈常采用高壓鈉燈，高壓鈉 燈整體上光效低的缺點造成了能源的巨大浪費，因此，開發新型高效、節能、 壽命長、顯色指數高、環保的路燈對城市照明節能具有十分重要的意義。
大功率LED路燈與常規高壓鈉燈路燈不同之處為大功率LED路燈的光源 采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍光LED與黃色熒光粉合成的高效白光 二極管，具有高效、安全、節能、環保、壽命長、響應速度快、顯色指數高 等獨特優點，可廣泛應用于城市道路照明。
目前，LED照明技術日趨成熟，大功率LED光源功效已經達到801m/W以 上，從而使得城市路燈照明節能改造成為可能。LED路燈，特別是大功率LED 路燈，正以迅猛的速度沖擊傳統的路燈市場。
大功率LED路燈是功率大于30瓦以上，采用新型LED半導體光源的路燈。 目前LED路燈的標準一般是路面照度均勻度的平均照度0. 48。光斑比值1:2， 符合道路照度。實際1/2中心光斑達到25LUX, 1/4中心光強達到15LUX， 16 米遠的最低光強4LUX，重疊光強約6LUX。目前市場路燈透鏡材料為改良光學 材料，透過率》93%，耐溫-38 — +90度，抗UV紫外線并且黃化率30000小 時無變化等特點。它在新型城市照明中有非常好的應用前景。對深度的調光， 且顏色和其他特性不會因調光而變化。太陽能LED路燈就是指采用太陽能硅 板為供應電源的LED路燈。
雖然LED在省電和壽命方面已經有很大的改觀，但是LED的功耗和壽命 還是取決于LED點亮的時間。由于目前LED路燈的控制方式比較簡單，不能 根據需要進行照明控制，尤其是在深夜無行人與車輛的情況下，路燈還在照明，既浪費電能，也影響路燈壽命。
發明內容
為了解決上述的技術問題，提供了一種LED路燈的智能控制裝置及智能 控制方法，能夠根據路面情況控制LED路燈的開關，從而增加LED路燈的使 用壽命并且節約能量。
本發明公開了 LED路燈的智能控制裝置，所述智能控制裝置包括
運動圖像傳感器組件，用于檢測路面上是否有運動物體，將檢測到的檢 測信息傳給微處理器；
所述微處理器，用于根據所述檢測信息生成指示點亮LED路燈預設時間 長度的控制指令，將所述控制指令傳給路燈開關控制接口 ；
所述路燈開關控制接口 ，用于根據所述控制指令將所述LED路燈點亮預 設時間長度。
所述智能控制裝置還包括用于發送和接收信息的通信組件，
所述運動圖像傳感器組件還用于檢測運動物體的運動方向，將運動方向 相關的檢測信息傳給所述微處理器；
所述微處理器還用于根據所述運動方向相關的檢測信息生成狀態消息， 通過所述通信組件發送所述狀態消息；并在通過所述通信組件接收到狀態消 息時，根據所述狀態消息通過所述路燈開關控制接口控制LED路燈開關狀態。
所述微處理器在收到所述運動方向相關的檢測信息時進一步用于根據所 述運動方向相關的檢測信息生成狀態消息，通過所述通信組件向運動物體運 動方向上從所述微處理器所屬的智能控制裝置開始計數的前n個智能控制裝 置發送狀態消息，n為預設值；在通過所述通信組件接收到其他所述智能控 制裝置發送的狀態消息時，根據所述狀態消息生成控制指令使所述路燈開關 控制接口點亮LED路燈預設時間長度。
所述智能控制裝置具有地址碼，所述地址碼按智能控制裝置的空間位置 依序遞增；
所述微處理器在收到所述運動方向相關的檢測信息時進一步用于根據所 述運動方向相關的檢測信息生成包含自身地址碼和表明所述運動方向的命令 信息的狀態消息，通過所述通信組件向其他所述智能控制裝置發送所述狀態消息；在通過所述通信組件接收到狀態消息時，判斷所述狀態消息的發送者 是否為相鄰智能控制裝置，如果是，則根據所述命令信息判斷所述微處理器 所屬的智能控制裝置是否在運動物體的運動方向上,如果在所述運動方向上， 則生成控制指令使所述路燈開關控制接口點亮LED路燈預設時間長度；
所述相鄰智能控制裝置為地址碼減去所述智能控制裝置的地址碼的差的 絕對值小于預設值的智能控制裝置。
所述運動圖像傳感器組件進一步包括運動圖像傳感器芯片、透鏡和用于 連接所述運動圖像傳感器芯片和所述透鏡的傳導光纖；
所述運動圖像傳感器芯片，用于檢測路面是否有運動物體，并判斷運動 物體的運動方向；
所述透鏡，位于所述運動圖像傳感器芯片前，用于將路面圖像聚焦到所 述運動圖像傳感器芯片的傳感部分。
所述微處理器還用于通過所述通信組件將接收到的狀態消息轉發給其他 所述智能控制裝置。
本發明還公開了LED路燈的智能控制方法，包括
步驟1，智能控制裝置檢測路面上是否有運動物體，如果檢測到運動物 體，執行步驟2;
步驟2，所述智能控制裝置點亮LED路燈為預設時間長度。 所述步驟1還包括，
步驟81，所述智能控制裝置檢測運動物體的運動方向； 所述步驟2還包括，
步驟82，所述智能控制裝置根據所述運動方向，向其他智能控制裝置發 送狀態消息；
步驟83，智能控制裝置接收到所述狀態消息時，根據所述狀態消息控制 LED路燈開關狀態。 所述82進一步為，
步驟91，所述智能控制裝置根據所述運動方向向運動物體運動方向上從 所述智能控制裝置開始計數的前n個智能控制裝置發送狀態消息，n為預設 值；
所述83進一步為，步驟92，接收所述狀態消息的智能控制裝置根據所述狀態消息點亮LED 路燈預設時間長度。
所述步驟l前還包括，為所述智能控制裝置分配地址碼，所述地址碼按 智能控制裝置的空間位置依序遞增； z
所述82進一步為，
步驟101，所述智能控制裝置向其他所述智能控制裝置發送包含自身地 址碼和表明所述運動方向的命令信息的狀態消息； 所述83進一步為，
步驟102，智能控制裝置接收到所述狀態消息，判斷發送所述狀態消息 的智能控制裝置的地址碼減去自身地址碼的差的絕對值是否小于預設值，如 果是，執行步驟103;
步驟103，所述智能控制裝置根據所述命令信息判斷所述智能控制裝置 是否在運動物體的運動方向上，如果是，則點亮LED路燈預設時間長度。
所述步驟83還包括，
步驟111，智能控制裝置接收到所述狀態消息后將所述狀態消息轉發給 其他所述智能控制裝置。
本發明還公開了 LED路燈的智能控制的系統，所述系統包括一個或多個 所述的智能控制裝置。
本發明有益效果在于，通過根據路面運動物體檢測控制LED路燈開關， 能夠增加LED路燈的使用壽命并且節約能量；通過在路燈間傳播檢測信息， 能夠將物體運動方向路燈提前點亮，以方便行人和駕駛員，實現局部區域內 的群控；本發明可以在不同地區，不同環境中使用；本發明通過無線傳感器 和微處理器實現，成本低廉，節約能源，使用方便，無需調試，方便安裝， 無需外掛任何設備和特殊電源。
圖1是本發明LED路燈的智能控制裝置的系統結構圖2是本發明LED路燈的智能控制裝置應用示意圖3是本發明LED路燈的智能控制裝置實施例的結構圖4是本發明LED路燈的智能控制裝置的運動圖像傳感器組件的實施例結構圖5是本發明LED路燈的智能控制方法的流程圖6是本發明LED路燈的智能控制方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，對本發明做進一步的詳細描述。
本發明LED路燈的智能控制裝置的系統結構如圖1所示，包括運動圖像 傳感器組件101、微處理器102、路燈開關控制接口 103以及用于發送和接收 信息的通信組件104。
運動圖像傳感器組件101，用于檢測路面上是否有運動物體，將檢測到 的檢測信息傳給微處理器102。
運動圖像傳感器組件101還用于檢測運動物體的運動方向，將運動方向 相關的檢測信息傳給微處理器102。
微處理器102，用于根據檢測信息生成指示點亮LED路燈預設時間長度 的控制指令，將所述控制指令傳給路燈開關控制接口 103。
微處理器102還用于根據運動方向相關的檢測信息生成狀態消息，通過 通信組件104發送該狀態消息；并在通過通信組件104接收到狀態消息時， 根據該狀態消息通過路燈開關控制接口 103控制LED路燈開關狀態。
微處理器102還用于通過通信組件104將接收到的狀態消息轉發給其他 智能控制裝置。
路燈開關控制接口 103，用于根據微處理器102傳送的控制指令將LED 路燈點亮預設時間長度。
其中運動圖像傳感器組件101數量可以為多個或一個，具體根據檢測范 圍而定。
其中，微處理器102生成和處理狀態消息的具體實施如下所述。 實施方式一
微處理器102在收到所述運動方向相關的檢測信息時，根據該運動方向 相關的檢測信息生成狀態消息，通過通信組件104向運動物體運動方向上從 該智能控制裝置開始計數的前n個智能控制裝置發送狀態消息，n為預設值。 微處理器102在通過通信組件104接收到其他智能控制裝置發送的狀態消息時，根據狀態消息生成控制指令使所述路燈開關控制接口 103點亮LED路燈 預設時間長度。
其中智能控制裝置具有地址碼，地址碼按智能控制裝置的空間位置依序 遞增。微處理器102根據運動方向，在自身地址碼上加l至n，或減l至n， 作為發送的狀態消息的目的地址。
例如，預設提前點亮2個運動方向LED路燈，且物體運動方向為地址碼 正向增加方向，則將發送狀態消息的智能控制裝置的地址碼分別加1和2， 所得值作為該狀態消息組播的目的地址。
實施方式二
智能控制裝置具有地址碼，該地址碼按智能控制裝置的空間位置依序遞增。
微處理器102收到運動方向相關的檢測信息，根據該運動方向相關的檢 測信息生成包含該微處理器102所屬智能控制裝置的地址碼和表明所述運動 方向的命令信息的狀態消息，通過通信組件104向其他智能控制裝置發送該 狀態消息。微處理器102通過通信組件104接收到狀態消息，判斷該狀態消 息的發送者是否為相鄰智能控制裝置，如果是，則根據命令信息判斷微處理 器102所在智能控制裝置是否在運動物體的運動方向上，如果在運動方向上， 則生成控制指令使路燈開關控制接口 103點亮LED路燈預設時間長度。
判斷該狀態消息的發送者是否為相鄰智能控制裝置方法為，將自身地址 碼同狀態消息的源地址碼相減，判斷差值絕對值是否小于預設值，如果是， 則確定狀態消息的發送者為相鄰智能控制裝置。
其中，命令信息為表明物體運動方向為正向或反向。沿地址碼的編碼增 加方向為正向，減少方向為反向。由地址碼差值的正負和命令信息確定，是 否在運動方向上。
本發明LED路燈的智能控制裝置應用如圖2所示。其中，包括本發明智 能控制裝置201、 LED路燈202、公路203、以及車輛204。
在該應用中，智能控制裝置201位于LED潞燈202上。在其他場景中， 智能控制裝置201可位于能夠控制LED路燈202的任意位置。
在該應用中， 一個智能控制裝置201控制一個LED路燈202，在其他場 景中，也可以一個智能控制裝置201控制多個LED路燈202。在公路203中無行人車輛等運動物體時，智能控制裝置201檢測到路面 沒有運動物體，因而控制LED路燈202關閉。當在公路203上有從左向右行 駛的車輛204時，智能控制裝置201檢測到運動物體，并檢測到車輛204的 運動方向為從左向右，智能控制裝置201控制LED路燈202點亮預設時間z長 度，并向車輛204運動方向上的前2個智能控制裝置201發送信息，使車輛 204運動方向上LED路燈202提前點亮。其中，提前點亮的LED路燈的數量 為預設值，本舉例中為2。
本發明LED路燈的智能控制裝置實施例的結構如圖3所示。
其中，運動圖像傳感器組件進行三路采集，經過DSP (數字信號處理) 進行處理，通過GPIO接口連接到微處理器，微處理器對輸入結果進行判斷， 通過路燈開關控制接口控制LED路燈，通過通信組件104發送接收信息。通 信組件104工作于雙工狀態，可以同時向運動物體運動方向的智能控制裝置 發送狀態消息，并接受其他智能控制裝置發來的狀態消息。
本實施例中微處理器102選用通用微處理器。
通信組件104用于實現智能控制裝置之間的通信，從而實現局部區域內 的群控。本實施例中通信組件104選用ZigBee芯片。
本發明LED路燈的智能控制裝置的運動圖像傳感器組件101的實施例的 結構如圖4所示。
其中運動圖像傳感器組件101包括一組運動圖像傳感器芯片402和透鏡 401，運動圖像傳感器芯片402和透鏡401通過傳導光纖403連接。 其中運動圖像傳感器芯片402選用圖像處理器HDNS2000芯片。 HDNs2000芯片是安捷倫推出的高性能的光學感測芯片，它的內部包括三 個基本模塊圖像拾取系統、DsP處理器、Ps/2或四狀態轄出轉換器。在 HDNs2000芯片的底部有一個感光區域421，如同一個小型的攝像頭，不斷地 對物體表面進行拍照，接著將前后兩次的圖像送入DsP中進行處理，以判斷 物體移動的方向和大小，最后將數據轉化為Ps / 2格式或者以兩通道四狀態 格式輸出。HDNs2000的圖像拾取系統每秒鐘可以拾取1500張圖像，可以精 確地測量最高30.48 cm/s(12英寸/s)的運動，解析度為400點每英寸。 透鏡401用于將移動物體聚焦到運動圖像傳感器芯片402上。 本發明LED路燈的智能控制的系統包括一個或多個上述智能控制裝置。是本發明LED路燈的智能控制方法的流程如圖5所示。 步驟S502，為智能控制裝置分配地址碼。 地址碼按智能控制裝置的空間位置依序遞增。
步驟S502，智能控制裝置檢測路面上是否有運動物體，如果檢測到運動
物體，執行步驟S503。
在步驟S502中還包括檢測運動物體的運動方向。
步驟S503，智能控制裝置點亮LED路燈為預設時間長度。
并且，在步驟S503中智能控制裝置根據運動方向，向其他智能控制裝置
發送狀態消息；智能控制裝置接收到所述狀態消息，根據該狀態消息控制LED
路燈開關狀態。
智能控制裝置接收到所述狀態消息后將該狀態消息轉發給其他所述智能 控制裝置。
生成和處理狀態消息的具體實施如下所述。 實施方式一
智能控制裝置根據運動方向相關的檢測信息生成狀態消息，將該狀態消 息向運動物體運動方向上從該智能控制裝置開始計數的前n個智能控制裝置 發送，n為預設值。智能控制裝置接收到其他智能控制裝置發送的狀態消息 時，根據狀態消息生成控制點亮LED路燈預設時間長度。
其中智能控制裝置具有地址碼，地址碼按智能控制裝置的空間位置依序 遞增。智能控制裝置根據運動方向，在自身地址碼上加l至n，或減l至n， 作為發送的狀態消息的目的地址。
例如，預設提前點亮2個運動方向LED路燈，且物體運動方向為地址碼 增加方向相反，則將發送狀態消息的智能控制裝置的地址碼分別減1和2， 所得值作為該狀態消息組播的目的地址。
實施方式二
智能控制裝置根據所述運動方向相關的檢測信息生成包含自身地址碼和 表明該運動方向的命令信息的狀態消息，向其他智能控制裝置發送該狀態消 息。智能控制裝置接收到狀態消息，判斷該狀態消息的發送者是否為相鄰智 能控制裝置，如果是，則根據命令信息判斷自身是否在運動物體的運動方向 上，如果在運動方向上，則點亮LED路燈預設時間長度。判斷該狀態消息的發送者是否為相鄰智能控制裝置方法為，接收到該狀 態消息的智能控制裝置將自身地址碼同狀態消息的地址碼相減，判斷差值絕 對值是否小于預設值，如果是，則確定狀態消息的發送者為相鄰智能控制裝 置。 z
其中，命令信息為表明物體運動方向為正向或反向。其中，沿地址碼的 編碼增加方向為正向，減少方向為反向。由地址碼差值的正負和命令信息確 定該智能控制裝置是否在運動方向上。
本發明LED路燈的智能控制方法的實施例的流程如圖6所示。
步驟S601，對路面進行檢測，并判斷檢測結果，如果沒有檢測到運動物 體，則執行步驟S611，否則，執行步驟S602;
步驟S602，生成狀態消息并發送；設置延遲計算器的初始值，該初始值 根據LED路燈點亮后的延續時間的設置；執行步驟S603;
步驟603，判斷當前LED路燈的開關狀態，如果當前狀態為開則執行步 驟S601，如果當前狀態為關，執行步驟S604。
步驟S604，將LED路燈打開，并執行步驟S601。
步驟S611，判斷是否收到狀態消息，如果是，執行步驟S621，否則，執 行歩驟S612。
步驟S612，判斷當前LED路燈開關狀態，如果狀態為關，則執行步驟S601， 如果狀態為開，執行步驟S613。
步驟S613，將延遲計數器的值減去l。
步驟S614，判斷延遲計數器的值是否為零，如果不為零，則執行步驟 S601，如果為零，執行步驟S615。
步驟S615，關閉LED路燈，執行步驟S601。
步驟S621，判斷收到的狀態消息是否由相鄰智能控制裝置發送，如果不 是，則執行步驟S601，否則，執行步驟S622。
步驟S622，將接收的狀態消息轉發；設置延遲計算器的初始值。
步驟S623，判斷當前LED路燈開關狀態，如果狀態為開，則執行步驟S601， 如果狀態為關，則執行步驟S624。
步驟S624，將LED路燈打開，執行步驟S601。
本領域的技術人員在不脫離權利要求書確定的本發明的精神和范圍的條件下，還可以對以上內容進行各種各樣的修改。因此本發明的范圍并不僅限 于以上的說明，而是由權利要求書的范圍來確定的。
權利要求
1.一種LED路燈的智能控制裝置，其特征在于，所述智能控制裝置包括運動圖像傳感器組件，用于檢測路面上是否有運動物體，將檢測到的檢測信息傳給微處理器；微處理器，用于根據所述檢測信息生成指示點亮LED路燈預設時間長度的控制指令，將所述控制指令傳給路燈開關控制接口；路燈開關控制接口，用于根據所述控制指令將所述LED路燈點亮預設時間長度。
2. 如權利要求1所述的LED路燈的智能控制裝置，其特征在于，所述智 能控制裝置還包括用于發送和接收信息的通信組件，所述運動圖像傳感器組件還用于檢測運動物體的運動方向，將運動方向 相關的檢測信息傳給所述微處理器；所述微處理器還用于根據所述運動方向相關的檢測信息生成狀態消息， 通過所述通信組件發送所述狀態消息；并在通過所述通信組件接收到狀態消 息時，根據所述狀態消息通過所述路燈開關控制接口控制LED路燈開關狀態。
3. 如權利要求2所述的LED路燈的智能控制裝置，其特征在于， 所述微處理器在收到所述運動方向相關的檢測信息時進一步用于根據所述運動方向相關的檢測信息生成狀態消息，通過所述通信組件向運動物體運 動方向上從所述微處理器所屬的智能控制裝置開始計數的前n個智能控制裝 置發送狀態消息，n為預設值；在通過所述通信組件接收到其他所述智能控 制裝置發送的狀態消息時，根據所述狀態消息生成控制指令使所述路燈開關 控制接口點亮LED路燈預設時間長度。
4. 如權利要求2所述的LED路燈的智能控制裝置，其特征在于， 所述智能控制裝置具有地址碼，所述地址碼按智能控制裝置的空間位置依序遞增；所述微處理器在收到所述運動方向相關的檢測信息時進一步用于根據所 述運動方向相關的檢測信息生成包含自身地址碼和表明所述運動方向的命令 信息的狀態消息，通過所述通信組件向其他所述智能控制裝置發送所述狀態 消息；在通過所述通信組件接收到狀態消息時，判斷所述狀態消息的發送者是否為相鄰智能控制裝置，如果是，則根據所述命令信息判斷所述微處理器 所屬的智能控制裝置是否在運動物體的運動方向上，如果在所述運動方向上， 則生成控制指令使所述路燈開關控制接口點亮LED路燈預設時間長度；所述相鄰智能控制裝置為地址碼減去所述智能控制裝置的地址碼的差的 絕對值小于預設值的智能控制裝置。
5. 如權利要求2所述的LED路燈的智能控制裝置，其特征在于， 所述運動圖像傳感器組件進一步包括運動圖像傳感器芯片、透鏡和用于連接所述運動圖像傳感器芯片和所述透鏡的傳導光纖；所述運動圖像傳感器芯片，用于檢測路面是否有運動物體，并判斷運動 物體的運動方向；所述透鏡，位于所述運動圖像傳感器芯片前，用于將路面圖像聚焦到所 述運動圖像傳感器芯片的傳感部分。
6. 如權利要求2所述的LED路燈的智能控制裝置，其特征在于， 所述微處理器還用于通過所述通信組件將接收到的狀態消息轉發給其他所述智能控制裝置。
7. —種LED路燈的智能控制方法，其特征在于，包括步驟1，智能控制裝置檢測路面上是否有運動物體，如果檢測到運動物 體，執行步驟2;步驟2，所述智能控制裝置點亮LED路燈為預設時間長度。
8. 如權利要求7所述的LED路燈的智能控制方法，其特征在于， 所述步驟1還包括，步驟81，所述智能控制裝置檢測運動物體的運動方向； 所述步驟2還包括，步驟82，所述智能控制裝置根據所述運動方向，向其他智能控制裝置發 送狀態消息；步驟83，智能控制裝置接收到所述狀態消息時，根據所述狀態消息控制 LED路燈開關狀態。
9. 如權利要求8所述的LED路燈的智能控制方法，其特征在于， 所述82進一步為，步驟91，所述智能控制裝置根據所述運動方向向運動物體運動方向上從所述智能控制裝置開始計數的前n個智能控制裝置發送狀態消息，n為預設 值；所述83進一步為，步驟92，接收所述狀態消息的智能控制裝置根據所述狀態消息點亮LED 路燈預設時間長度。
10. 如權利要求8所述的LED路燈的智能控制方法，其特征在于，所述步驟l前還包括，為所述智能控制裝置分配地址碼，所述地址碼按 智能控制裝置的空間位置依序遞增； 所述82進一步為，步驟101，所述智能控制裝置向其他所述智能控制裝置發送包含自身地 址碼和表明所述運動方向的命令信息的狀態消息； 所述83進一步為，步驟102，智能控制裝置接收到所述狀態消息，判斷發送所述狀態消息 的智能控制裝置的地址碼減去自身地址碼的差的絕對值是否小于預設值，如 果是，執行步驟103;步驟103，所述智能控制裝置根據所述命令信息判斷所述智能控制裝置 是否在運動物體的運動方向上，如果是，則點亮LED路燈預設時間長度。
11. 如權利要求8所述的LED路燈的智能控制方法，其特征在于， 所述步驟83還包括，步驟111，智能控制裝置接收到所述狀態消息后將所述狀態消息轉發給 其他所述智能控制裝置。
12. —種LED路燈的智能控制的系統，其特征在于，所述系統包括一個 或多個如權利要求1至6任一權利要求所述的智能控制裝置。
全文摘要
本發明涉及LED路燈的智能控制裝置和智能控制方法，所述智能控制裝置包括運動圖像傳感器組件，用于檢測路面上是否有運動物體，將檢測到的檢測信息傳給微處理器；微處理器，用于根據所述檢測信息生成指示點亮LED路燈預設時間長度的控制指令，將控制指令傳給路燈開關控制接口；路燈開關控制接口，用于根據所述控制指令將所述LED路燈點亮預設時間長度。智能控制裝置還包括用于發送和接收信息的通信組件，運動圖像傳感器組件還用于檢測運動物體的運動方向，微處理器還用于根據所述運動方向生成狀態消息，以將運動方向上LED路燈提前點亮。本發明能夠根據路面情況控制LED路燈的開關，從而增加LED路燈的使用壽命并且節約能量。
文檔編號H05B37/02GK101541123SQ20091008348
公開日2009年9月23日 申請日期2009年5月6日 優先權日2009年5月6日
發明者宏 劉, 張博寧, 王向東, 錢躍良, 陳益強 申請人:中國科學院計算技術研究所