一種通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統，在道路（1）邊設有多個路燈（2），每個路燈（2）都設有一控制單元，每個控制單元接收計算機控制終端發來的指令控制每個路燈的開啟和關閉，計算機控制終端根據相鄰兩個射頻讀卡器采集同一機動車信號的時間點不同得出該機動車通過兩個射頻讀卡器所需的時間，再根據兩個相鄰射頻讀卡器之間的固定距離，從而計算出機動車通過所述固定距離的平均速度，如果平均速度高于道路管理部門設定的最大速度，則機動車存在超速情形。
【專利說明】一種通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種路燈控制系統，尤其是涉及一種通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統。
【背景技術】
[0002]我國大多數城市特別是中小城市的路燈管理系統均采用鐘控、光控或較簡單的自動控制系統，在這種粗放的管理方式中，尤其是在大型停車場或者林區牧區人跡罕至的道路，存在長時間無車或人經過而路燈仍處十開啟狀態的問題，不僅給道路照明造成很大能耗負擔，也與當前倡導的節能環保理念相違背。
[0003]中國專利一種利用射頻識別技術的燈光控制系統(申請號201320540843.1)雖然公開了通過射頻技術控制路燈的開啟和關閉，但是其還是存在以下技術缺陷:
(I)現有技術中通過射頻技術控制路燈的開啟沒有設定具體的條件，如果僅僅是按照夜晚時間設定射頻技術的使用時間，那么會遺漏一些極端天氣，例如沙塵暴天氣和大霧天氣，使得射頻控制不能及時適應環境。
[0004](2)現有技術中通過射頻技術控制某個區域中的路燈開啟或關閉，這樣如果該區域設定過大時，還是會造成電能的白白損失；如果區域設定過小時(如在每個路燈上都設置射頻讀卡器)，將會使得建設成本太高，不適于推廣。
[0005](3)現有技術使用射頻技術僅僅控制某個區域路燈全亮，但沒有控制該區域路燈熄滅的時間，如果僅僅是通過設定射頻讀卡器在讀到射頻標簽之后的N分鐘后自動熄滅該區域的路燈，那么如果車輛在該區域出現故障時，路燈超過N分鐘后還是會自動熄滅，將極其不利于夜晚駕駛人員的維修和求救。
[0006]此外，目前國內用的雷達測速都是基于多普勒原理，抗干擾能力比較差，以下干擾源(包括自然存在的和人為造成的)都會造成雷達測速儀讀數錯誤或性能降低。
[0007]1、地形；雷達波不能穿過大部分固態的物體，包括樹葉。玻璃也可反射雷達波，因此當雷達通過巡邏車玻璃進行發射時，測量距離會縮短。
[0008]2、雨；雨能吸收和分散雷達信號，這將造成測量距離的縮短，同時有可能獲得的速度讀數為雨滴的速度。
[0009]3、電子噪音；電子噪音干擾源有霓紅燈信號，無線電波信號，電源線，變壓器等。這些干擾將使測量距離縮短，并造成讀數錯誤。當這些干擾被探測到后，雷達將會顯示“RFI”，同時讀數將不再顯示。
[0010]4、汽車點火噪音；一輛噪音非常大的汽車的電子系統將會造成雷達的操作不穩定。
[0011]5、風扇噪音；當雷達從巡邏車內進行發射時，風扇噪音是最常見的多普勒雷達遇到的問題。有一小部分雷達波通過玻璃反射到車內，它們將會捕捉到風扇的噪音，從而使雷達測量時產生錯誤。
[0012]6、角度誤差；多普勒雷達只有在與目標車方向在一條線上時才能進行精確測量。測量時若存在一定角度則會出現角度誤差，顯示速度將會比實際速度低。角度誤差與角的余玄成比例。
[0013]7、來自無線電發射設備的干擾；附近較強的無線電發射機也可能會對雷達的測量產生影響。當雷達顯示“RFI”時則表示已檢測到有干擾。此時，不再顯示任何速度以防止錯誤的讀數。干擾源可能是該車上的車載無線電設備，或是附近的發射設備，或是非法的無線電干擾器。
[0014]由此可見，現有道路上測速雷達使用存在誤差，無法真實反映車輛的速度，并且現有的測速方式在車輛超速時無法主動提醒駕駛人員保持規定速度，避免超速情形的發生。
【發明內容】
[0015]本發明設計了一種通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統，其解決以下技術問題:
(I)現有道路上測速雷達使用存在誤差，無法真實反映車輛的速度，并且現有的測速方式在車輛超速時無法主動提醒駕駛人員保持規定速度，避免超速情形的發生。
[0016](2)現有技術中通過射頻技術控制路燈的開啟沒有設定具體的條件，如果僅僅是按照夜晚時間設定射頻技術的使用時間，那么會遺漏一些極端天氣，例如沙塵暴天氣和大霧天氣，使得射頻控制不能及時適應環境。
[0017](3)現有技術中通過射頻技術控制某個區域中的路燈開啟或關閉，這樣如果該區域設定過大時，還是會造成電能的白白損失；如果區域設定過小時(如在每個路燈上都設置射頻讀卡器)，將會使得建設成本太高，不適于推廣。
[0018](4)現有技術使用射頻技術僅僅控制某個區域路燈全亮，但沒有控制該區域路燈熄滅的時間，如果僅僅是通過設定射頻讀卡器在讀到射頻標簽之后的N分鐘后自動熄滅該區域的路燈，那么如果車輛在該區域出現故障時，路燈超過N分鐘后還是會自動熄滅，將極其不利于夜晚駕駛人員的維修和求救。
[0019]為了解決上述存在的技術問題，本發明采用了以下方案:
一種通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統，在道路(I)邊設有多個路燈
(2)，每個路燈(2)都設有一控制單元，每個控制單元接收計算機控制終端發來的指令控制每個路燈的開啟和關閉，其特征在于--在第M路燈、第N+M路燈、第2N+M路燈、第3N+M路燈以及第nN+M路燈上還都設有一光強傳感器和一射頻讀卡器，控制單元與光強傳感器連接并將光強信號發送至計算機控制終端，控制單元與射頻讀卡器連接并將其讀取的汽車射頻標簽信息發送至計算機控制終端，其中，n、N、M都為自然數并且都> 1，其特征在于:計算機控制終端根據相鄰兩個射頻讀卡器采集同一機動車信號的時間點不同得出該機動車通過兩個射頻讀卡器所需的時間，再根據兩個相鄰射頻讀卡器之間的固定距離，從而計算出機動車通過所述固定距離的平均速度，如果平均速度高于道路管理部門設定的最大速度，則機動車存在超速情形。
[0020]進一步，兩個相鄰射頻讀卡器之間的路燈起始處于熄滅狀態，當前方的射頻讀卡器讀取到最先靠近的機動車射頻標簽信息并發送至計算機控制終端，計算機控制終端根據該機動車射頻標簽信息向其前方最近兩個相鄰射頻讀卡器之間的路燈發出點亮指令，兩個相鄰射頻讀卡器之間的路燈按照交通管理部門設定路段限速值由近至遠依次點亮；當最先靠近的機動車行駛時所處位置的路燈未點亮時說明該機動車存在超速情形；駕駛員可以根據窗外前方路燈是否點亮，進行自我警示。
[0021]進一步，每個控制單元通過無線信號收發裝置與計算機控制終端的無線信號收發裝置進行無線信號傳輸。
[0022]進一步，光強傳感器通過一安裝支座固定在路燈頂部的連接桿上。
[0023]進一步，安裝支座包括左環形箍(56)和右環形箍(51)，路燈頂部的連接桿夾持在左環形箍(56 )和右環形箍(51)之間，左環形箍(56 )和右環形箍(51) —個連接端通過連接軸(55)鉸接，左環形箍(56)和右環形箍(51)另一個連接端通過螺母(53)和螺栓(54)進行剛性固定，左環形箍(56)或右環形箍(51)上還連接一錐形遮光罩(52),光強傳感器放置在錐形遮光罩(52)的底部并朝向天空。
[0024]該通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統與現有通過射頻技術自動控制路燈系統相比，具有以下有益效果:
(I)本發明通過射頻技術自動控制路燈開啟和關閉，一方面通過窗外路燈點亮速度警示駕駛員是否超速，同時根據射頻讀卡器讀取不同標簽信息的時間得出車輛是否超速，為交通管理部門提供了一種新的超速證據采集手段。
[0025](2)本發明通過射頻技術自動控制路燈開啟和關閉，車輛通行時點亮路燈提高了路燈的使用率，在車輛通過后自動熄滅路燈降低了電能的浪費。
[0026](3)本發明通過射頻技術自動控制路燈開啟和關閉，可以幫助交通管理人員確認是否存在交通事故或交通違章情形。
[0027](4)本發明由于使用光強傳感器的光強信號作為射頻控制路燈的起始條件，克服了天氣的變化和季節的變化，使得路燈照明使用的時間更加人性化和科學化。
[0028](5)本發明由于將光強傳感器放置在錐形遮光罩的底部并朝向天空，避免了路燈本身以及車燈對光強傳感器的干擾，提高了光強傳感器反應大氣中光強的真實性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1:本發明通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統俯視圖；
圖2:本發明中光強傳感器的固定裝置示意圖。
[0030]附圖標記說明:
I一道路；2—路燈；21—第M路燈；211—控制單元；212—光強傳感器；22—第N+M路燈；221—控制單元；222—光強傳感器；23—第2N+M路燈；231—控制單元；232—光強傳感器；24—第3N+M路燈；241—控制單元；242—光強傳感器；25—第4N+M路燈；251—控制單元；252—光強傳感器；31—第一射頻讀卡器；32—第二射頻讀卡器；33—第三射頻讀卡器；34—第四射頻讀卡器；35—第五射頻讀卡器；4一計算機控制終端；51—右環形箍；52—遮光罩；53—螺母；54—螺栓；55—連接軸；56—左環形箍。
【具體實施方式】
[0031]下面結合圖1至圖2，對本發明做進一步說明:
在本發明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0032]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0033]在本發明的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0034]如圖1和圖2所示，一種通過射頻技術自動控制路燈系統，在道路I邊設有多個路燈2，每個路燈2都設有一控制單元，每個控制單元接收計算機控制終端發來的指令控制每個路燈的開啟和關閉，其特征在于:在第M路燈、第N+M路燈、第2N+M路燈、第3N+M路燈以及第nN+M路燈上還都設有一光強傳感器和一射頻讀卡器，控制單元與光強傳感器連接并將光強信號發送至計算機控制終端，控制單元與射頻讀卡器連接并將其讀取的汽車射頻標簽信息發送至計算機控制終端，其中，η、N、M都為自然數并且都> I。
[0035]每個控制單元通過無線信號收發裝置與計算機控制終端的無線信號收發裝置進行無線信號傳輸。光強傳感器通過一安裝支座固定在路燈頂部的連接桿上。
[0036]如圖2所示，安裝支座包括左環形箍56和右環形箍51，路燈頂部的連接桿夾持在左環形箍56和右環形箍51之間，左環形箍56和右環形箍51 —個連接端通過連接軸55鉸接，左環形箍56和右環形箍51另一個連接端通過螺母53和螺栓54進行剛性固定，左環形箍56或右環形箍51上還連接一錐形遮光罩52，光強傳感器放置在錐形遮光罩52的底部并朝向天空。該設置可以避免路燈本身以及車燈對光強傳感器的干擾，提高了光強傳感器反應大氣中光強的真實性。
[0037]本發明通過射頻技術自動控制路燈系統的控制方法如下:
步驟1、當路燈上的所有的光強傳感器采集的光強值低于控制單元預設值時，控制單元將激活射頻讀卡器并且實時向計算機控制終端發送射頻讀卡器讀取的數據。
[0038]此外，當被激活的射頻讀卡器數量大于未被激活的射頻讀卡器數量時，計算機控制終端將主動激活剩余未被激活的射頻讀卡器，避免部分光強傳感器出現故障而未能真實反映環境光強。
[0039]步驟2、前方道路上的路燈都處于熄滅狀態，當配備射頻標簽的機動車靠近到第M路燈21時，第M路燈21的第一射頻讀卡器31將讀取到該車輛的射頻標簽信息，第M路燈的控制單元將射頻標簽信息發送至計算機控制終端，計算機控制終端將通過無線信號控制第M路燈與第Ν+Μ路燈22之間區域A所有的路燈點亮(含第M路燈21與第Ν+Μ路燈22)；區域A所有路燈按照交通管理部門設定路段限速值進行由近至遠(以所述機動車為參照物)依次點亮；當最先靠近第一射頻讀卡器31的機動車行駛所處位置的路燈未點亮時說明該機動車存在超速情形；駕駛員可以根據窗外前方路燈是否點亮，進行自我警示。
[0040]“區域A所有路燈按照交通管理部門設定路段限速值進行由近至遠(以所述機動車為參照物)依次點亮”可以理解為:將沿路的方向的所有路燈排列視為路程，假設電流(當然電流的速度肯定不是這樣，發明人只是進行比喻說明，以使得說明書清楚)在這個路程上從一端向另一端奔跑，當它達到第一個路燈時，則會點亮第一個路燈，然后再依次點亮第2、3、
4。。。個。
[0041]具體來說，該路段限速值為36km，也就是說車輛每秒不得超過10m，并且任何相鄰兩個路燈之間的間距為10m。距離車輛最近的第一個路燈點亮之后的I秒點亮第二個路燈，再隔I秒點亮第三個路燈。同理，按照上述點亮的速度點亮所有路燈。因而，位于最前的機動車行駛時，當其永遠位于點亮的路燈照亮下方時，說明其沒有超速；反之，其所處位置的路燈處于熄滅狀態還未被點亮，則說明其已經發生超速了。
[0042]步驟3、當計算機控制終端獲得第N+M路燈22的第二射頻讀卡器32讀取的車輛射頻標簽信息后，計算機控制終端根據第一射頻讀卡器31和第二射頻讀卡器32采集同一機動車信號的時間點不同得出該機動車通過兩個射頻讀卡器所需的時間，再根據兩個相鄰射頻讀卡器之間的固定距離，從而計算出機動車通過所述固定距離的平均速度，如果平均速度高于道路管理部門設定的路段限速值，則機動車存在超速情形。
[0043]步驟4、當計算機控制終端獲得第N+M路燈22的第二射頻讀卡器32讀取的車輛射頻標簽信息后的第t秒(t > 0)，此時第M路燈21的第一射頻讀卡器31沒有再向計算機控制終端發送其他車輛新的射頻標簽信息時，計算機控制終端熄滅第M路燈21與第N+M路燈22之間區域A所有的路燈；反之，則保持第M路燈21與第N+M路燈22之間區域A所有的路燈點亮狀態。
[0044]步驟5、重復步驟2、3和4對第N+M路燈22與第2N+M路燈23之間區域B所有的路燈進行控制、重復步驟2、3和4對第2N+M路燈23與第3N+M路燈24之間區域C所有的路燈進行控制，重復步驟2、3和4對第3N+M路燈24與第4N+M路燈25之間區域D所有的路燈進行控制，直至車輛離開該通過射頻技術自動控制路燈的道路。
[0045]當車輛進入區域A后，第N+M路燈22的第二射頻讀卡器32在tl時間(tl從第M路燈21的第一射頻讀卡器31讀取射頻標簽信息后起算)后未讀取到該車輛的射頻標簽信息，第N+M路燈22的控制單元向計算機控制終端4發送未讀取該車輛射頻標簽信息，計算機控制終端4發出警示信息給交通管理人員確認是否存在交通事故或交通違章情形。
[0046]區域B、C和D參照上述模式管理。上述管理模式可以避免車輛在夜間出現交通事故后，駕駛人員或乘客受傷無法進行主動求助或夜間道路上車輛少而無法提供幫助的情形時，交通管理單位可以自行主動確認事故是否存在。
[0047]上面結合附圖對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統，在道路(I)邊設有多個路燈(2)，每個路燈(2)都設有一控制單元，每個控制單元接收計算機控制終端發來的指令控制每個路燈的開啟和關閉，其特征在于:在第M路燈、第N+M路燈、第2N+M路燈、第3N+M路燈以及第nN+M路燈上還都設有一光強傳感器和一射頻讀卡器，控制單元與光強傳感器連接并將光強信號發送至計算機控制終端，控制單元與射頻讀卡器連接并將其讀取的汽車射頻標簽信息發送至計算機控制終端，其中，n、N、M都為自然數并且都> 1，其特征在于:計算機控制終端根據相鄰兩個射頻讀卡器采集同一機動車信號的時間點不同得出該機動車通過兩個射頻讀卡器所需的時間，再根據兩個相鄰射頻讀卡器之間的固定距離，從而計算出機動車通過所述固定距離的平均速度，如果平均速度高于道路管理部門設定的最大速度，則機動車存在超速情形。
2.根據權利要求1所述通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統，其特征在于:兩個相鄰射頻讀卡器之間的路燈起始處于熄滅狀態，當前方的射頻讀卡器讀取到最先靠近的機動車射頻標簽信息并發送至計算機控制終端，計算機控制終端根據該機動車射頻標簽信息向其前方最近兩個相鄰射頻讀卡器之間的路燈發出點亮指令，兩個相鄰射頻讀卡器之間的路燈按照交通管理部門設定路段限速值由近至遠依次點亮；當最先靠近的機動車行駛時所處位置的路燈未點亮時說明該機動車存在超速情形；駕駛員可以根據窗外前方路燈是否點亮，進行自我警示。
3.根據權利要求1或2所述通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統，其特征在于:每個控制單元通過無線信號收發裝置與計算機控制終端的無線信號收發裝置進行無線信號傳輸。
4.根據權利要求1或2所述通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統，其特征在于:光強傳感器通過一安裝支座固定在路燈頂部的連接桿上。
5.根據權利要求1或2所述通過路燈射頻技術進行行車速度提示和監控的系統，其特征在于:安裝支座包括左環形箍(56)和右環形箍(51)，路燈頂部的連接桿夾持在左環形箍(56)和右環形箍(51)之間，左環形箍(56)和右環形箍(51) —個連接端通過連接軸(55)鉸接，左環形箍(56)和右環形箍(51)另一個連接端通過螺母(53)和螺栓(54)進行剛性固定，左環形箍(56)或右環形箍(51)上還連接一錐形遮光罩(52)，光強傳感器放置在錐形遮光罩(52)的底部并朝向天空。
【文檔編號】H05B37/02GK104408951SQ201410607802
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月3日 優先權日:2014年11月3日
【發明者】王倩茹 申請人:合肥意成信息科技有限公司