一种基于自适应的灯具智能调节系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于自适应的灯具智能调节系统及方法，属于灯具智能调节技术领域。本系统包括样本区域模块、采光模块、行人预测模块、自适应偏转模块、智能调节模块；所述样本区域模块的输出端与所述采光模块的输入端相连接；所述采光模块的输出端与所述行人预测模块的输入端相连接；所述行人预测模块的输出端与所述自适应偏转模块的输入端相连接；所述自适应偏转模块的输出端与所述智能调节模块的输出端相连接，同时提供一种基于自适应的灯具智能调节方法，以保证夜间行人在出行时能够始终处于路灯的可照明范围内，避免由于路灯阴影区域的存在导致的安全事故，建立自适应的灯具智能调节，创建美好生活。创建美好生活。创建美好生活。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自适应的灯具智能调节系统及方法


[0001]本专利技术涉及灯具智能调节
，具体为一种基于自适应的灯具智能调节系统及方法。

技术介绍

[0002]路灯作为行人夜晚出行的重要照明灯具，其应保证在行人出行时为行人提供照明，既方便行人夜间行走，也方便来往车辆能够及时注意到行人，防止车祸事故的发生。
[0003]而在现实生活中，由于路灯的高度和间距，以及路灯的散射角度，使得两盏路灯之间往往存在一定的阴影距离，过大的阴影距离会引起行人夜间行走的不适，一方面在黑暗中容易出现不法分子，对行人的生命财产安全造成威胁；另一方面由于阴影区域的出现，会导致来往车辆出现视野盲区，容易发生交通事故，因此对路灯进行智能调节以解决路灯间形成的阴影盲区，保障行人出行安全是重中之重，而在当前，并没有相应的技术可以进行调节。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于自适应的灯具智能调节系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于自适应的灯具智能调节系统，该系统包括样本区域模块、采光模块、行人预测模块、自适应偏转模块、智能调节模块；所述样本区域模块用于对任一路段进行划分，对划分后路段上的行人数量、行走速度、行进道路以及当前位置进行采集记录，并构建样本数据；所述采光模块用于获取每一路段上的路灯数据，建立每一路段上的可照明范围与无光区域；所述行人预测模块用于预测其他路段到达目标路段的行人数据，为自适应灯具的调节提供控制数据基础；所述自适应偏转模块用于路灯进行自适应偏转，以保证行人在行进过程中始终处于路灯的可照明范围内；所述智能调节模块用于实时调节其余路灯进行辅助前一路灯进行偏转，实现行人行进的安全；所述样本区域模块的输出端与所述采光模块的输入端相连接；所述采光模块的输出端与所述行人预测模块的输入端相连接；所述行人预测模块的输出端与所述自适应偏转模块的输入端相连接；所述自适应偏转模块的输出端与所述智能调节模块的输出端相连接。
[0006]根据上述技术方案，所述样本区域模块包括区域划分单元、采集单元、数据库；所述区域划分单元用于对任一路段进行区域划分；所述采集单元用于采集划分后的路段上的行人数量、行走速度、行进道路以及当前位置；所述数据库用于记录采集数据，构建样本数据；所述区域划分单元的输出端与所述采集单元的输入端相连接；所述采集单元的输
出端与所述数据库的输入端相连接；所述数据库的输出端与所述采光模块的输入端相连接。
[0007]根据上述技术方案，所述行人预测模块包括样本数据分析单元、行人行进预测单元；所述样本数据分析单元用于对样本数据进行分析；所述行人行进预测单元用于预测行人行进的路线，获取行人在某一时刻到达目标路段的比例系数；所述样本数据分析单元的输出端与所述行人行进预测单元的输入端相连接；所述行人行进预测单元的输出端与所述自适应偏转模块的输出端相连接。
[0008]根据上述技术方案，所述自适应偏转模块包括接收单元、自适应偏转单元；所述接收单元用于接收分析处理后的行人行进数据；所述自适应偏转单元用于根据接收单元接收的数据控制路灯进行自适应偏转；所述接收单元的输出端与所述自适应偏转单元的输入端相连接；所述自适应偏转单元的输出端与所述智能调节模块的输入端相连接。
[0009]根据上述技术方案，所述智能调节模块包括数据处理单元、智能调节单元；所述数据处理单元用于数据处理，从而实现后序路灯的偏转以接替前序路灯的可照明范围；所述智能调节单元用于智能调节所有路灯，以保证可照明范围不间断，使得行人能够安全出行；所述数据处理单元的输出端与所述智能调节单元的输入端相连接。
[0010]一种基于自适应的灯具智能调节方法，该方法包括以下步骤：S1、对路段进行区域划分，获取每一路段上的行人数量、行走速度、行进道路以及当前位置；S2、获取一路段，记为路段A，建立路段A上每盏路灯的可照明范围，并获取实时状态，计算路段A上的无光区域；S3、根据步骤S1与S2进行计算并预测行人进入无光区域的时间，从而自适应对路灯进行偏转，调节照明角度；S4、实时对路段A上的所有路灯进行智能控制，以保证行人行进时减少进入无光区域的时间。
[0011]根据上述技术方案，在步骤S1中，对路段进行区域划分，以每一区域至少存在E个路灯为标准，并利用摄像及传感装置采集每一路段上的行人数量、行走速度、行进道路以及当前位置。
[0012]根据上述技术方案，在步骤S2中，对一路段记为路段A，路段A上存在E个路灯，将路段A上路灯的初始状态设置为路灯垂直向下状态，即路灯中心点与路灯可照明范围的中心点在同一竖直线，此时可照明范围为一个圆，路灯散射的边缘光的切线与竖直线所成夹角记为；则根据公式：其中，为可照明范围的半径，为路灯高度；则可照明范围；则路段A上的无光区域，根据公式：
其中，为无光区域总面积；、分别为路段A的长与宽。
[0013]在初始状态，设置路灯为竖直照射，则会在路灯的正下方形成一个可照明范围，而由于在实际生活中，多数情况灯具为圆形，因此在本专利技术中的可照射范围设置为圆形，根据勾股定理，可计算出可照明范围的半径，进而得出无光区域。
[0014]根据上述技术方案，在步骤S3中，进行计算并预测行人进入无光区域的时间还包括以下步骤：S9
‑
1、获取一个样本时段内的历史数据作为数据样本，所述数据样本为通往路段A的X个路段上不同时刻的行人数量，以及从X个路段上行进到路段A的行人数量；S9
‑
2、建立时段，计算所述数据样本中X个路段在时段行进到路段A的行人数量的平均比例系数，则有：其中，代表数据样本中X个路段在任一天时段行进到路段A的行人数量的比例系数，代表时段从X个路段上行进到路段A的行人数量，代表通往路段A的X个路段上在时段的行人数量；根据建立平均比例系数，对X个路段的平均比例系数分别记为；则可得到在时段的比例系数矩阵为；利用指数平滑法进行动态预测待预测日时段的X个路段上的比例系数；建立指数平滑预测模型：其中，表示X个路段中的任一路段在时段的比例系数的预测值，表示前天的路段在时段比例系数的实际值；为样本时段的天数；表示权重系数；，为常数，且；可得出待预测日时段的X个路段上的各个路段的平均比例系数；进而得到待预测日在时段的预测比例系数矩阵为；其中，分别为待预测日时段的X个路段上的各个路段的平均比例系数；
在上述技术方案中，利用历史样本数据进行预测待预测日的数据，首先通过设置一定的时刻，即可得到在时段的比例系数矩阵，根据这一矩阵再利用指数平滑法进行预测，从而得出待预测日在时段的预测比例系数矩阵，根据预测的比例系数，就可以得出在时段的行人数量的预测值，指数平滑法兼容了全期平均和移动平均所长，在不舍弃过去的数据的情况下，仅给予逐渐减弱的影响程度，即随着数据的远离，赋予逐渐收敛为零的权数。也就是说指数平滑法是通过计算指数平滑值，配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测，也就是对任一期的指数平滑值都是本期实际观察本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应的灯具智能调节系统，其特征在于：该系统包括样本区域模块、采光模块、行人预测模块、自适应偏转模块、智能调节模块；所述样本区域模块用于对任一路段进行划分，对划分后路段上的行人数量、行走速度、行进道路以及当前位置进行采集记录，并构建样本数据；所述采光模块用于获取每一路段上的路灯数据，建立每一路段上的可照明范围与无光区域；所述行人预测模块用于预测其他路段到达目标路段的行人数据，为自适应灯具的调节提供控制数据基础；所述自适应偏转模块用于路灯进行自适应偏转，以保证行人在行进过程中始终处于路灯的可照明范围内；所述智能调节模块用于实时调节其余路灯辅助前一路灯进行偏转，实现行人行进的安全；所述样本区域模块的输出端与所述采光模块的输入端相连接；所述采光模块的输出端与所述行人预测模块的输入端相连接；所述行人预测模块的输出端与所述自适应偏转模块的输入端相连接；所述自适应偏转模块的输出端与所述智能调节模块的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于自适应的灯具智能调节系统，其特征在于：所述样本区域模块包括区域划分单元、采集单元、数据库；所述区域划分单元用于对任一路段进行区域划分；所述采集单元用于采集划分后的路段上的行人数量、行走速度、行进道路以及当前位置；所述数据库用于记录采集数据，构建样本数据；所述区域划分单元的输出端与所述采集单元的输入端相连接；所述采集单元的输出端与所述数据库的输入端相连接；所述数据库的输出端与所述采光模块的输入端相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于自适应的灯具智能调节系统，其特征在于：所述行人预测模块包括样本数据分析单元、行人行进预测单元；所述样本数据分析单元用于对样本数据进行分析；所述行人行进预测单元用于预测行人行进的路线，获取行人在某一时刻到达目标路段的比例系数；所述样本数据分析单元的输出端与所述行人行进预测单元的输入端相连接；所述行人行进预测单元的输出端与所述自适应偏转模块的输出端相连接。4.根据权利要求1所述的一种基于自适应的灯具智能调节系统，其特征在于：所述自适应偏转模块包括接收单元、自适应偏转单元；所述接收单元用于接收分析处理后的行人行进数据；所述自适应偏转单元用于根据接收单元接收的数据控制路灯进行自适应偏转；所述接收单元的输出端与所述自适应偏转单元的输入端相连接；所述自适应偏转单元的输出端与所述智能调节模块的输入端相连接。5.根据权利要求1所述的一种基于自适应的灯具智能调节系统，其特征在于：所述智能调节模块包括数据处理单元、智能调节单元；所述数据处理单元用于数据处理，从而实现后序路灯的偏转以接替前序路灯的可照明范围；所述智能调节单元用于智能调节所有路灯，以保证可照明范围不间断，使得行人能够安全出行；所述数据处理单元的输出端与所述智能调节单元的输入端相连接。6.一种基于自适应的灯具智能调节方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、对路段进行区域划分，获取每一路段上的行人数量、行走速度、行进道路以及当前
位置；S2、获取一路段，记为路段A，建立路段A上每盏路灯的可照明范围，并获取实时状态，计算路段A上的无光区域；S3、根据步骤S1与S2进行计算并预测行人进入无光区域的时间，从而自适应对路灯进行偏转，调节照明角度；S4、实时对路段A上的所有路灯进行智能控制，以保证行人行...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕志杰，潘俊周，
申请(专利权)人：启东盛丽光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：