一种无人驾驶汽车车道专用智能路灯及控制方法技术

本发明专利技术具体涉及一种使用效果好无人驾驶汽车车道专用智能路灯；从第1个路灯开始，依次记为L1、L2……Ln；每3个连续的路灯形成一个小编组，每3个连续的小编组形成一个大编组；本系统对无人驾驶汽车的判定是通过第二压电发电板首先进行是否有车判定，判定过程准确，然后再根据提前编辑好的小编组和大编组，分别对不同大编组内的车辆数量进行判定，并根据判定过程进行不同方式的灯光亮度控制，根据车辆数量及车辆位置进行了合理的控制，非常适合用于车流量变化大的无人驾驶车道，有效解决了路灯的能源浪费问题，同时解决了现有技术中的灯光控制过程混乱，路灯开关频率过于频繁的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶汽车车道专用智能路灯及控制方法
本专利技术涉及智能化路灯
，特别涉及一种无人驾驶汽车车道专用智能路灯及控制方法。
技术介绍
目前市政道路中的无人驾驶车道上设置的路灯，其开闭的控制一般是根据时间或光照强度来设计，即晚上的时候或光照强度不足，无人驾驶车道上所有路灯全部打开，白天全部关闭，如果晚上无人驾驶车道上无人驾驶汽车很少的话，路灯长时间点亮会造成较大的浪费，现有的一些专利考虑到这样的情况，设计了相应的无人驾驶汽车检测装置，例如使用红外线或激光雷达监测无人驾驶汽车，或在路灯上设置WIFI信号模块，通过与无人驾驶汽车的手机互相发送信号的方式以找到无人驾驶汽车，根据无人驾驶车道中是否有无人驾驶汽车，选择性的点亮无人驾驶汽车附近的一个路灯或连续多个路灯；如果是连续多个路灯同时点亮，则无人驾驶车道上有少量无人驾驶汽车间隔行驶时，路灯仍然会处于全部点亮状态，仍然较浪费；另外一种智能化路灯是在每个路灯上都安装一个传感器，传感器只要监测到有无人驾驶汽车，则该路灯点亮；但是相邻的路灯之间无信号的交换，可能出现两个无人驾驶汽车在行驶时，两个无人驾驶汽车之间的路灯忽亮忽灭的情况，影响无人驾驶汽车的体验。现有技术中的车道用智能路灯都是考虑单个车辆通过时，相应的路灯开闭，但是没有考虑车道中间隔行驶多辆汽车的情况，可能造成多辆车间隔行驶时，相邻无人驾驶汽车之间的路灯忽亮忽灭的情况，对汽车中的乘员的视线影响较大，不适合实际使用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术目的是提供一种使用效果好、节约能源的自发电式智能路灯控制系统及控制方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种无人驾驶汽车车道专用智能路灯，包括设置在无人驾驶车道附近、用于为无人驾驶汽车提供照明的路灯，路灯的灯泡是由多个LED灯珠构成的亮度可调的灯泡，路灯的亮度至少分为最暗、中等、最亮三个状态，三个状态的转换通过路灯中多个灯珠的点亮数量不同实现；一个路灯中的多个LED灯珠的电源线分别通过一个或多个开关三极管与路灯蓄电池的电源线连接，开关三极管的控制端与路灯控制芯片的信号输出端连接；所述蓄电池的电能由安装在路灯顶端的太阳能发电板提供；其特征在于：连续的至少3个以上的路灯中，至少有一个路灯的控制芯片的信号输入/信号输出端还与处理芯片的信号输出/信号输入端通信连接；处理芯片的信号输入端/信号输出端还与一个第一WIFI无线信号收发模块连接；将设置了处理芯片的路灯称为主控路灯；除主控路灯外，其余路灯中的路灯控制芯片的信号输入端/信号输出端通过RS232/RS485/RS422总线与一个第一WIFI无线信号收发模块连接；所述主控路灯的顶端、太阳能发电板的旁边位置设置一个光敏电阻传感器，所述主控路灯的侧壁上面向车道来车方向的一侧、离地面一定高度处设有速度传感器，光敏电阻传感器、速度传感器与处理芯片的信号输入端通信连接；所述无人驾驶车道上并排间隔铺设多组第一压电发电板，所述第一压电发电板与汽车行驶方向垂直，每组第一压电发电板均位于路灯面向来车方向的前方一定距离处，一组第一压电发电板中至少包括3个，每个第一压电发电板的下表面与地面之间还设置第二压电发电板，第二压电发电板的尺寸小于第一压电发电板的尺寸；每个第一压电发电板的发电线圈的两端分别与一个桥式整流器的两个输入端连接，该桥式整流器的两个输出端分别与辅助蓄电池的电源线正负极连接；辅助蓄电池的电源线还分别与辅助控制芯片的电源线、第二WIFI无线信号收发模块的电源线连接，辅助控制芯片的信号输出端与第二WIFI无线信号收发模块通信连接；所述第二压电发电板的发电线圈的两端分别与一个桥式整流器的两个输入端连接，该桥式整流器的两个输出端经A/D转换器与辅助控制芯片的信号输入端连接；第二WIFI无线信号收发模块将通信数据发送给与其相邻的一个路灯上的第一WIFI无线信号收发模块；使车道中的汽车通过时，先经过一组第二压电发电板，再经过与该组第二压电发电板无线通信的路灯。所述的路灯的灯杆上端设置向外伸出的灯头，灯头内放置灯珠，灯头伸出的方向与无人驾驶车道长度方向垂直；灯杆为两个同心的圆筒形第一壳体、第二壳体构成的夹层式结构，第一壳体、第二壳体各自的上端、下端分别设置法兰盘并分别与灯头的一端，以及灯座的一端通过螺栓连接；位于外侧的第一壳体的侧壁上、与灯头相对的一侧设置沿竖直方向开设的横向贯通的第一导槽，第一导槽内、第二壳体的外侧壁的上、下部相应位置各安装一个轴承，两个轴承中穿入可旋转的竖直设置的丝杠，丝杠的下端端头处的光轴部分外侧面还套设第一齿轮，第一齿轮与并排设置的第二齿轮啮合，第二齿轮套在第一驱动电机的输出轴上；第一驱动电机安装在第一导槽内、第二壳体外侧壁上相应位置；丝杠带有螺纹部分的外侧面上套设螺母，螺母的一个侧面设置凸台，凸台向外凸出第一导槽，并与圆环形状水平设置的移动底板的内侧面固定连接；凸台与移动底板之间通过焊接或螺栓连接；移动底板套在第一壳体的外侧且两者之间具有间隙；移动底板的内侧面上还安装一个或多个可旋转的导轮，导轮可沿第一壳体的外侧壁上相应位置设置的竖直导轨上下滑动；使移动底板与螺母一起沿导轨和丝杠上下移动；所述移动底板沿无人驾驶车道长度方向的两端端头位置各向外伸出一个凸台，每个凸台上放置一个水平设置的第一电动推杆，第一电动推杆与灯头垂直；第一电动推杆的杆端穿入一个水平设置的关节电机，关节电机的输出轴与竖直设置的第一连杆的底端固定连接，第一壳体的侧壁上与第一连杆相对的位置设置沿竖直方向开设的横向贯通的第二导槽；第一电动推杆伸长时，第一连杆被推入第二导槽内，使第一连杆位于第一壳体与第二壳体之间的空腔中，第二壳体的外侧壁上相应位置设置凹槽，该凹槽的尺寸与第一连杆相适应，使第一连杆的一侧面与凹槽的槽底面接触；第一电动推杆缩短时，第一连杆从第二导槽内沿水平方向移出，并位于第一壳体的外侧；所述第一连杆的两侧侧壁沿其长度方向各设置一个长条形凹槽，两个长条形凹槽分别设置在第一连杆的前半段或后半段；长条形凹槽内的一端相应位置设置第二驱动电机，第二驱动电机与关节电机相互垂直；第二驱动电机的输出轴上并排套设多个扇形基板，扇形基板较窄的一端设置轴心孔，轴心孔的内侧面与多摩擦片式离合器的一端固定连接，多摩擦片式离合器的另一端与第二驱动电机的输出轴固定连接；第二驱动电机启动前，多个多摩擦片式离合器处于闭合状态，第二驱动电机启动后，多个扇形基板从凹槽内旋转出，当一个扇形基板旋转至一定角度，则与该扇形基板连接的多摩擦片式离合器断开，使该扇形基板停止运动，而其他的扇形基板还可以继续旋转；第一连杆一侧的多个扇形基板展开后呈接近半圆形状；扇形基板较宽的一端的上表面设置安装槽，安装槽内装入太阳能发电板。所述的控制方法包括初始编组步骤、灯光控制步骤；所述的初始编组步骤为：从第1个路灯开始，依次记为L1、L2……Ln；每3个连续的路灯形成一个小编组，小编组依次记为M1、M2、……Mn；每个Mi中，位于中间位置的路灯设置为主控路灯；正常使用时，一个Mi中的其余两个路灯的路灯控制芯片通过各自的第一WIFI无线信号收发模块周期性的向编组内的主控路灯的路灯控制芯片发送询问信号，询问信号由处理芯片进行处理，并发出应答信号，应答信号经主控路灯的路灯控制芯片、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶汽车车道专用智能路灯，包括设置在无人驾驶车道附近、用于为无人驾驶汽车提供照明的路灯(1)，路灯(1)的灯泡是由多个LED灯珠构成的亮度可调的灯泡，路灯(1)的亮度至少分为最暗、中等、最亮三个状态，三个状态的转换通过路灯(1)中多个灯珠的点亮数量不同实现；一个路灯(1)中的多个LED灯珠(11)的电源线分别通过一个或多个开关三极管(12)与路灯蓄电池(13)的电源线连接，开关三极管(12)的控制端与路灯控制芯片(14)的信号输出端连接；所述蓄电池(13)的电能由安装在路灯(1)顶端的太阳能发电板提供；其特征在于：连续的至少3个以上的路灯(1)中，至少有一个路灯(1)的控制芯片(14)的信号输入/信号输出端还与处理芯片(16)的信号输出/信号输入端通信连接；处理芯片(16)的信号输入端/信号输出端还与一个第一WIFI无线信号收发模块(15)连接；将设置了处理芯片(16)的路灯称为主控路灯(001)；除主控路灯(001)外，其余路灯(1)中的路灯控制芯片(14)的信号输入端/信号输出端通过RS232/RS485/RS422总线与一个第一WIFI无线信号收发模块(15)连接；所述主控路灯(001)的顶端、太阳能发电板的旁边位置设置一个光敏电阻传感器(17)，所述主控路灯(001)的侧壁上面向车道来车方向的一侧、离地面一定高度处设有速度传感器(18)，光敏电阻传感器(17)、速度传感器(18)与处理芯片(16)的信号输入端通信连接；所述无人驾驶车道上并排间隔铺设多组第一压电发电板(20)，所述第一压电发电板(20)与汽车行驶方向垂直，每组第一压电发电板(20)均位于路灯(1)面向来车方向的前方一定距离处，一组第一压电发电板(20)中至少包括3个，每个第一压电发电板(20)的下表面与地面之间还设置第二压电发电板(26)，第二压电发电板(26)的尺寸小于第一压电发电板(20)的尺寸；每个第一压电发电板(20)的发电线圈(21)的两端分别与一个桥式整流器(22)的两个输入端连接，该桥式整流器(22)的两个输出端分别与辅助蓄电池(23)的电源线正负极连接；辅助蓄电池(23)的电源线还分别与辅助控制芯片(24)的电源线、第二WIFI无线信号收发模块(25)的电源线连接，辅助控制芯片(24)的信号输出端与第二WIFI无线信号收发模块(25)通信连接；所述第二压电发电板(26)的发电线圈的两端分别与一个桥式整流器(22)的两个输入端连接，该桥式整流器(22)的两个输出端经A/D转换器与辅助控制芯片(24)的信号输入端连接；第二WIFI无线信号收发模块(25)将通信数据发送给与其相邻的一个路灯(1)上的第一WIFI无线信号收发模块(15)；使车道中的汽车通过时，先经过一组第二压电发电板(26)，再经过与该组第二压电发电板(26)无线通信的路灯(1)。...

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶汽车车道专用智能路灯，包括设置在无人驾驶车道附近、用于为无人驾驶汽车提供照明的路灯(1)，路灯(1)的灯泡是由多个LED灯珠构成的亮度可调的灯泡，路灯(1)的亮度至少分为最暗、中等、最亮三个状态，三个状态的转换通过路灯(1)中多个灯珠的点亮数量不同实现；一个路灯(1)中的多个LED灯珠(11)的电源线分别通过一个或多个开关三极管(12)与路灯蓄电池(13)的电源线连接，开关三极管(12)的控制端与路灯控制芯片(14)的信号输出端连接；所述蓄电池(13)的电能由安装在路灯(1)顶端的太阳能发电板提供；其特征在于：连续的至少3个以上的路灯(1)中，至少有一个路灯(1)的控制芯片(14)的信号输入/信号输出端还与处理芯片(16)的信号输出/信号输入端通信连接；处理芯片(16)的信号输入端/信号输出端还与一个第一WIFI无线信号收发模块(15)连接；将设置了处理芯片(16)的路灯称为主控路灯(001)；除主控路灯(001)外，其余路灯(1)中的路灯控制芯片(14)的信号输入端/信号输出端通过RS232/RS485/RS422总线与一个第一WIFI无线信号收发模块(15)连接；所述主控路灯(001)的顶端、太阳能发电板的旁边位置设置一个光敏电阻传感器(17)，所述主控路灯(001)的侧壁上面向车道来车方向的一侧、离地面一定高度处设有速度传感器(18)，光敏电阻传感器(17)、速度传感器(18)与处理芯片(16)的信号输入端通信连接；所述无人驾驶车道上并排间隔铺设多组第一压电发电板(20)，所述第一压电发电板(20)与汽车行驶方向垂直，每组第一压电发电板(20)均位于路灯(1)面向来车方向的前方一定距离处，一组第一压电发电板(20)中至少包括3个，每个第一压电发电板(20)的下表面与地面之间还设置第二压电发电板(26)，第二压电发电板(26)的尺寸小于第一压电发电板(20)的尺寸；每个第一压电发电板(20)的发电线圈(21)的两端分别与一个桥式整流器(22)的两个输入端连接，该桥式整流器(22)的两个输出端分别与辅助蓄电池(23)的电源线正负极连接；辅助蓄电池(23)的电源线还分别与辅助控制芯片(24)的电源线、第二WIFI无线信号收发模块(25)的电源线连接，辅助控制芯片(24)的信号输出端与第二WIFI无线信号收发模块(25)通信连接；所述第二压电发电板(26)的发电线圈的两端分别与一个桥式整流器(22)的两个输入端连接，该桥式整流器(22)的两个输出端经A/D转换器与辅助控制芯片(24)的信号输入端连接；第二WIFI无线信号收发模块(25)将通信数据发送给与其相邻的一个路灯(1)上的第一WIFI无线信号收发模块(15)；使车道中的汽车通过时，先经过一组第二压电发电板(26)，再经过与该组第二压电发电板(26)无线通信的路灯(1)。2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶汽车车道专用智能路灯，其特征在于：所述的路灯(1)的灯杆上端设置向外伸出的灯头(101)，灯头(101)内放置灯珠，灯头(101)伸出的方向与无人驾驶车道长度方向垂直；灯杆(1)为两个同心的圆筒形第一壳体(110)、第二壳体(120)构成的夹层式结构，第一壳体(110)、第二壳体(120)各自的上端、下端分别设置法兰盘并分别与灯头(101)的一端，以及灯座的一端通过螺栓连接；位于外侧的第一壳体(110)的侧壁上、与灯头相对的一侧设置沿竖直方向开设的横向贯通的第一导槽(102)，第一导槽(102)内、第二壳体(120)的外侧壁的上、下部相应位置各安装一个轴承，两个轴承中穿入可旋转的竖直设置的丝杠(103)，丝杠(103)的下端端头处的光轴部分外侧面还套设第一齿轮(104)，第一齿轮(104)与并排设置的第二齿轮(105)啮合，第二齿轮(105)套在第一驱动电机(106)的输出轴上；第一驱动电机(106)安装在第一导槽(102)内、第二壳体(120)外侧壁上相应位置；丝杠(103)带有螺纹部分的外侧面上套设螺母(107)，螺母(107)的一个侧面设置凸台，凸台向外凸出第一导槽(102)，并与圆环形状水平设置的移动底板(200)的内侧面固定连接；凸台与移动底板(200)之间通过焊接或螺栓连接；移动底板(200)套在第一壳体(110)的外侧且两者之间具有间隙；移动底板(200)的内侧面上还安装一个或多个可旋转的导轮(201)，导轮(201)可沿第一壳体(110)的外侧壁上相应位置设置的竖直导轨(108)上下滑动；使移动底板(200)与螺母(107)一起沿导轨(108)和丝杠(103)上下移动；所述移动底板(200)沿无人驾驶车道长度方向的两端端头位置各向外伸出一个凸台，每个凸台上放置一个水平设置的第一电动推杆(202)，第一电动推杆(202)与灯头(101)垂直；第一电动推杆(202)的杆端穿入一个水平设置的关节电机(203)，关节电机(203)的输出轴与竖直设置的第一连杆(230)的底端固定连接，第一壳体(110)的侧壁上与第一连杆(230)相对的位置设置沿竖直方向开设的横向贯通的第二导槽(109)；第一电动推杆(202)伸长时，第一连杆(230)被推入第二导槽(109)内，使第一连杆(230)位于第一壳体(110)与第二壳体(120)之间的空腔中，第二壳体(120)的外侧壁上相应位置设置凹槽，该凹槽的尺寸与第一连杆(230)相适应，使第一连杆(230)的一侧面与凹槽的槽底面接触；第一电动推杆(202)缩短时，第一连杆(230)从第二导槽(109)内沿水平方向移出，并位于第一壳体(110)的外侧；所述第一连杆(230)的两侧侧壁沿其长度方向各设置一个长条形凹槽，两个长条形凹槽分别设置在第一连杆(230)的前半段或后半段；长条形凹槽内的一端相应位置设置第二驱动电机(231)，第二驱动电机(231)与关节电机(203)相互垂直；第二驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子龙，彭忆强，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51