[发明专利]基于卫星定位和协同的智能路灯控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及智慧城市领域中的一种基于卫星定位和协同的智能路灯控制装置及控制方法，适用于城市道路和小区的“按需照明”的路灯控制，装置不受其他物体的干扰，不受地形限制，准确率高，节能率高。

背景技术

传统路灯照明存在不能灵活控制的问题，在深夜时间，路灯如果常亮，会造成电能浪费大、光污染的问题；如果关闭路灯，又给夜间出行的人们造成不便。目前已经有一些路灯照明的控制方法，这些方法采用了传感器等技术对车辆和行人进行检测，降低路灯的照度或关闭路灯，以到达节能的效果。但传感器容易受到外界物体的干扰，效果不佳。路灯照明控制方法主要有：1、震动探测装置，成本低，但易受外界其他因素的干扰，例如动物等，其对外界的灵敏度界限值有较高的要求，一般不单独使用。2、红外探测装置，器件功耗很小，隐蔽性较好，价格低廉，在夜晚很适合，但易受各种热源干扰。红外穿透力差，在小区内由于树木和建筑物增多，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探测器接收。3、多普勒雷达装置，其成本高，需要特定的角度才能完成准确的测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以按需照明的、不受干扰的智能路灯控制装置及其控制方法，实现路灯的随身照明，到达节能效果。本发明提出了一种新的智慧路灯的原理和设计，基于卫星定位和交互协同概念下的智能路灯控制装置，在车辆和行人使用终端与路灯进行交互协同，对终端进行定位，实现对路灯的按需实时控制。本发明采用“卫星定位+无线局域网+基于协同的路灯控制网络”的方式，解决了路灯的准确照明和实时照明，达到防止干扰，准确节能的效果。

本发明所要解决的技术问题是由以下技术方案实现的，一种基于卫星定位和协同的智能路灯控制系统，包括终端装置、多个路灯节点、路灯协同控制网络和管理设备，各路灯节点的经纬度和IP地址为固定的已知数据，

终端装置通过卫星定位获得自身位置信息，将位置信息存储到自身位置信息表中，并将位置信息表输出至邻近路灯节点；所述位置信息包括终端装置所在的经纬度、速度和行进方向，所述邻近路灯节点为与终端装置建立无线连接的最近的路灯节点；

各路灯节点用于接收终端装置的位置信息表、路灯节点的开启/ 关闭策略和电子地图，根据位置信息表和自身经纬度计算得出终端装置与自身路灯节点距离、到达和离开自身路灯节点的时间，并根据路灯节点的开启/关闭策略控制自身路灯节点的开关；邻近路灯节点还用于根据电子地图将终端装置的位置信息表通过路灯协同控制网络广播到相关路灯节点；所述相关路灯节点为在预设范围终端装置行进路径上可能经过的除邻近路灯节点外的路灯节点；

路灯协同控制网络用于建立各路灯节点之间的通信网络，并通过通信网络实现各路灯节点之间的数据信息共享；所述数据信息包括终端装置的位置信息表、电子地图和路灯节点的开启/关闭策略；

管理设备用于制定和更新电子地图并通过路灯协同控制网络向各路灯节点下发；还用于制定和更新各路灯节点的开启/关闭策略并通过路灯协同控制网络向各路灯节点下发；所述电子地图为包含各路灯节点的路灯编号和IP地址的列表。

一种基于卫星定位和协同的智能路灯控制方法，包括以下步骤：

(1)管理设备分别制定各路灯节点的开启/关闭策略，并通过路灯协同控制网络向各路灯节点预先下发；

(2)终端装置接收卫星信号获取自身位置信息，将位置信息存储到自身位置信息表中，并通过无线链路将位置信息表发送给邻近路灯节点；所述位置信息包括终端装置所在的经纬度、速度和行进方向，所述邻近路灯节点为与终端装置建立无线连接的最近的路灯节点；

(3)邻近路灯节点接收终端装置发送的位置信息表，并对位置信息表的有效性进行判断，若位置信息表无效，则结束本流程；若位置信息表有效，执行步骤(4)；

(4)邻近路灯节点根据位置信息表和电子地图确定终端装置行进路径上的相关路灯节点，提取这些路灯节点的IP地址并存储在相关路灯列表中；所述相关路灯节点为在预设范围内终端装置行进路径上可能经过的除邻近路灯节点外的路灯节点；所述电子地图由管理设备通过路灯协同控制网络下发至各路灯节点，为包含各路灯节点的路灯编号和IP地址的列表；

(5)邻近路灯节点通过路灯协同控制网络向相关路灯列表中存储的IP地址对应的相关路灯节点广播终端装置的位置信息；

(6)相关路灯节点接收终端装置的位置信息；

(7)各路灯节点根据位置信息表和自身经纬度计算得出终端装置与自身路灯节点距离、到达和离开自身路灯节点的时间；

(8)各路灯节点根据开启/关闭策略控制自身路灯节点的亮灭。