本發(fā)明申請為申請日2014年11月03日，申請?zhí)枮椋?01410607802.9，名稱為“一種通過路燈射頻技術(shù)進(jìn)行行車速度提示和監(jiān)控的系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請的分案申請。本發(fā)明涉及一種路燈控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種通過路燈射頻技術(shù)進(jìn)行行車速度提示和監(jiān)控的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國大多數(shù)城市特別是中小城市的路燈管理系統(tǒng)均采用鐘控、光控或較簡單的自動控制系統(tǒng)，在這種粗放的管理方式中，尤其是在大型停車場或者林區(qū)牧區(qū)人跡罕至的道路，存在長時間無車或人經(jīng)過而路燈仍處十開啟狀態(tài)的問題，不僅給道路照明造成很大能耗負(fù)擔(dān)，也與當(dāng)前倡導(dǎo)的節(jié)能環(huán)保理念相違背。

中國專利一種利用射頻識別技術(shù)的燈光控制系統(tǒng)（申請?zhí)?01320540843.1）雖然公開了通過射頻技術(shù)控制路燈的開啟和關(guān)閉，但是其還是存在以下技術(shù)缺陷：

（1）現(xiàn)有技術(shù)中通過射頻技術(shù)控制路燈的開啟沒有設(shè)定具體的條件，如果僅僅是按照夜晚時間設(shè)定射頻技術(shù)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(yīng)環(huán)境。

（2）現(xiàn)有技術(shù)中通過射頻技術(shù)控制某個區(qū)域中的路燈開啟或關(guān)閉，這樣如果該區(qū)域設(shè)定過大時，還是會造成電能的白白損失；如果區(qū)域設(shè)定過小時（如在每個路燈上都設(shè)置射頻讀卡器），將會使得建設(shè)成本太高，不適于推廣。

（3）現(xiàn)有技術(shù)使用射頻技術(shù)僅僅控制某個區(qū)域路燈全亮，但沒有控制該區(qū)域路燈熄滅的時間，如果僅僅是通過設(shè)定射頻讀卡器在讀到射頻標(biāo)簽之后的N分鐘后自動熄滅該區(qū)域的路燈，那么如果車輛在該區(qū)域出現(xiàn)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?cè)藛T的維修和求救。

此外，目前國內(nèi)用的雷達(dá)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(dá)測速儀讀數(shù)錯誤或性能降低。

1、地形；雷達(dá)波不能穿過大部分固態(tài)的物體，包括樹葉。玻璃也可反射雷達(dá)波，因此當(dāng)雷達(dá)通過巡邏車玻璃進(jìn)行發(fā)射時，測量距離會縮短。

2、雨；雨能吸收和分散雷達(dá)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(shù)為雨滴的速度。

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(shù)錯誤。當(dāng)這些干擾被探測到后，雷達(dá)將會顯示“RFI”，同時讀數(shù)將不再顯示。

4、汽車點(diǎn)火噪音；一輛噪音非常大的汽車的電子系統(tǒng)將會造成雷達(dá)的操作不穩(wěn)定。

5、風(fēng)扇噪音；當(dāng)雷達(dá)從巡邏車內(nèi)進(jìn)行發(fā)射時，風(fēng)扇噪音是最常見的多普勒雷達(dá)遇到的問題。有一小部分雷達(dá)波通過玻璃反射到車內(nèi)，它們將會捕捉到風(fēng)扇的噪音，從而使雷達(dá)測量時產(chǎn)生錯誤。

6、角度誤差；多普勒雷達(dá)只有在與目標(biāo)車方向在一條線上時才能進(jìn)行精確測量。測量時若存在一定角度則會出現(xiàn)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。

7、來自無線電發(fā)射設(shè)備的干擾；附近較強(qiáng)的無線電發(fā)射機(jī)也可能會對雷達(dá)的測量產(chǎn)生影響。當(dāng)雷達(dá)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(shù)。干擾源可能是該車上的車載無線電設(shè)備，或是附近的發(fā)射設(shè)備，或是非法的無線電干擾器。

由此可見，現(xiàn)有道路上測速雷達(dá)使用存在誤差，無法真實反映車輛的速度，并且現(xiàn)有的測速方式在車輛超速時無法主動提醒駕駛?cè)藛T保持規(guī)定速度，避免超速情形的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計了一種通過路燈射頻技術(shù)進(jìn)行行車速度提示和監(jiān)控的系統(tǒng)，其解決以下技術(shù)問題：

（1）現(xiàn)有道路上測速雷達(dá)使用存在誤差，無法真實反映車輛的速度，并且現(xiàn)有的測速方式在車輛超速時無法主動提醒駕駛?cè)藛T保持規(guī)定速度，避免超速情形的發(fā)生。

（2）現(xiàn)有技術(shù)中通過射頻技術(shù)控制路燈的開啟沒有設(shè)定具體的條件，如果僅僅是按照夜晚時間設(shè)定射頻技術(shù)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(yīng)環(huán)境。

（3）現(xiàn)有技術(shù)中通過射頻技術(shù)控制某個區(qū)域中的路燈開啟或關(guān)閉，這樣如果該區(qū)域設(shè)定過大時，還是會造成電能的白白損失；如果區(qū)域設(shè)定過小時（如在每個路燈上都設(shè)置射頻讀卡器），將會使得建設(shè)成本太高，不適于推廣。

（4）現(xiàn)有技術(shù)使用射頻技術(shù)僅僅控制某個區(qū)域路燈全亮，但沒有控制該區(qū)域路燈熄滅的時間，如果僅僅是通過設(shè)定射頻讀卡器在讀到射頻標(biāo)簽之后的N分鐘后自動熄滅該區(qū)域的路燈，那么如果車輛在該區(qū)域出現(xiàn)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?cè)藛T的維修和求救。

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案：

一種通過路燈射頻技術(shù)進(jìn)行行車速度提示和監(jiān)控的系統(tǒng)，在道路（1）邊設(shè)有多個路燈（2），每個路燈（2）都設(shè)有一控制單元，每個控制單元接收計算機(jī)控制終端發(fā)來的指令控制每個路燈的開啟和關(guān)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(shè)有一光強(qiáng)傳感器和一射頻讀卡器，控制單元與光強(qiáng)傳感器連接并將光強(qiáng)信號發(fā)送至計算機(jī)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(biāo)簽信息發(fā)送至計算機(jī)控制終端，其中，n、N、M都為自然數(shù)并且都≥1，其特征在于：計算機(jī)控制終端根據(jù)相鄰兩個射頻讀卡器采集同一機(jī)動車信號的時間點(diǎn)不同得出該機(jī)動車通過兩個射頻讀卡器所需的時間，再根據(jù)兩個相鄰射頻讀卡器之間的固定距離，從而計算出機(jī)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(shè)定的最大速度，則機(jī)動車存在超速情形。

進(jìn)一步，兩個相鄰射頻讀卡器之間的路燈起始處于熄滅狀態(tài)，當(dāng)前方的射頻讀卡器讀取到最先靠近的機(jī)動車射頻標(biāo)簽信息并發(fā)送至計算機(jī)控制終端，計算機(jī)控制終端根據(jù)該機(jī)動車射頻標(biāo)簽信息向其前方最近兩個相鄰射頻讀卡器之間的路燈發(fā)出點(diǎn)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(shè)定路段限速值由近至遠(yuǎn)依次點(diǎn)亮；當(dāng)最先靠近的機(jī)動車行駛時所處位置的路燈未點(diǎn)亮?xí)r說明該機(jī)動車存在超速情形；駕駛員可以根據(jù)窗外前方路燈是否點(diǎn)亮，進(jìn)行自我警示。

進(jìn)一步，每個控制單元通過無線信號收發(fā)裝置與計算機(jī)控制終端的無線信號收發(fā)裝置進(jìn)行無線信號傳輸。

進(jìn)一步，光強(qiáng)傳感器通過一安裝支座固定在路燈頂部的連接桿上。

進(jìn)一步，安裝支座包括左環(huán)形箍（56）和右環(huán)形箍（51），路燈頂部的連接桿夾持在左環(huán)形箍（56）和右環(huán)形箍（51）之間，左環(huán)形箍（56）和右環(huán)形箍（51）一個連接端通過連接軸（55）鉸接，左環(huán)形箍（56）和右環(huán)形箍（51）另一個連接端通過螺母（53）和螺栓（54）進(jìn)行剛性固定，左環(huán)形箍（56）或右環(huán)形箍（51）上還連接一錐形遮光罩（52），光強(qiáng)傳感器放置在錐形遮光罩（52）的底部并朝向天空。

該通過路燈射頻技術(shù)進(jìn)行行車速度提示和監(jiān)控的系統(tǒng)與現(xiàn)有通過射頻技術(shù)自動控制路燈系統(tǒng)相比，具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明通過射頻技術(shù)自動控制路燈開啟和關(guān)閉，一方面通過窗外路燈點(diǎn)亮速度警示駕駛員是否超速，同時根據(jù)射頻讀卡器讀取不同標(biāo)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(jù)采集手段。

（2）本發(fā)明通過射頻技術(shù)自動控制路燈開啟和關(guān)閉，車輛通行時點(diǎn)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(fèi)。

（3）本發(fā)明通過射頻技術(shù)自動控制路燈開啟和關(guān)閉，可以幫助交通管理人員確認(rèn)是否存在交通事故或交通違章情形。

（4）本發(fā)明由于使用光強(qiáng)傳感器的光強(qiáng)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(jié)的變化，使得路燈照明使用的時間更加人性化和科學(xué)化。

（5）本發(fā)明由于將光強(qiáng)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(qiáng)傳感器的干擾，提高了光強(qiáng)傳感器反應(yīng)大氣中光強(qiáng)的真實性。

附圖說明

圖1：本發(fā)明通過路燈射頻技術(shù)進(jìn)行行車速度提示和監(jiān)控的系統(tǒng)俯視圖；

圖2：本發(fā)明中光強(qiáng)傳感器的固定裝置示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1—道路；2—路燈；21—第M路燈；211—控制單元；212—光強(qiáng)傳感器；22—第N+M路燈；221—控制單元；222—光強(qiáng)傳感器；23—第2N+M路燈；231—控制單元；232—光強(qiáng)傳感器；24—第3N+M路燈；241—控制單元；242—光強(qiáng)傳感器；25—第4N+M路燈；251—控制單元；252—光強(qiáng)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—計算機(jī)控制終端；51—右環(huán)形箍；52—遮光罩；53—螺母；54—螺栓；55—連接軸；56—左環(huán)形箍。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1至圖2，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本說明書的描述中，參考術(shù)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(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)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(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)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(jié)合。

在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

如圖1和圖2所示，一種通過射頻技術(shù)自動控制路燈系統(tǒng)，在道路1邊設(shè)有多個路燈2，每個路燈2都設(shè)有一控制單元，每個控制單元接收計算機(jī)控制終端發(fā)來的指令控制每個路燈的開啟和關(guān)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(shè)有一光強(qiáng)傳感器和一射頻讀卡器，控制單元與光強(qiáng)傳感器連接并將光強(qiáng)信號發(fā)送至計算機(jī)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(biāo)簽信息發(fā)送至計算機(jī)控制終端，其中，n、N、M都為自然數(shù)并且都≥1。

每個控制單元通過無線信號收發(fā)裝置與計算機(jī)控制終端的無線信號收發(fā)裝置進(jìn)行無線信號傳輸。光強(qiáng)傳感器通過一安裝支座固定在路燈頂部的連接桿上。

如圖2所示，安裝支座包括左環(huán)形箍56和右環(huán)形箍51，路燈頂部的連接桿夾持在左環(huán)形箍56和右環(huán)形箍51之間，左環(huán)形箍56和右環(huán)形箍51一個連接端通過連接軸55鉸接，左環(huán)形箍56和右環(huán)形箍51另一個連接端通過螺母53和螺栓54進(jìn)行剛性固定，左環(huán)形箍56或右環(huán)形箍51上還連接一錐形遮光罩52，光強(qiáng)傳感器放置在錐形遮光罩52的底部并朝向天空。該設(shè)置可以避免路燈本身以及車燈對光強(qiáng)傳感器的干擾，提高了光強(qiáng)傳感器反應(yīng)大氣中光強(qiáng)的真實性。

本發(fā)明通過射頻技術(shù)自動控制路燈系統(tǒng)的控制方法如下：

步驟1、當(dāng)路燈上的所有的光強(qiáng)傳感器采集的光強(qiáng)值低于控制單元預(yù)設(shè)值時，控制單元將激活射頻讀卡器并且實時向計算機(jī)控制終端發(fā)送射頻讀卡器讀取的數(shù)據(jù)。

此外，當(dāng)被激活的射頻讀卡器數(shù)量大于未被激活的射頻讀卡器數(shù)量時，計算機(jī)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(qiáng)傳感器出現(xiàn)故障而未能真實反映環(huán)境光強(qiáng)。

步驟2、前方道路上的路燈都處于熄滅狀態(tài)，當(dāng)配備射頻標(biāo)簽的機(jī)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(biāo)簽信息，第M路燈的控制單元將射頻標(biāo)簽信息發(fā)送至計算機(jī)控制終端，計算機(jī)控制終端將通過無線信號控制第M路燈與第N+M路燈22之間區(qū)域A所有的路燈點(diǎn)亮（含第M路燈21與第N+M路燈22）；區(qū)域A所有路燈按照交通管理部門設(shè)定路段限速值進(jìn)行由近至遠(yuǎn)（以所述機(jī)動車為參照物）依次點(diǎn)亮；當(dāng)最先靠近第一射頻讀卡器31的機(jī)動車行駛所處位置的路燈未點(diǎn)亮?xí)r說明該機(jī)動車存在超速情形；駕駛員可以根據(jù)窗外前方路燈是否點(diǎn)亮，進(jìn)行自我警示。

“區(qū)域A所有路燈按照交通管理部門設(shè)定路段限速值進(jìn)行由近至遠(yuǎn)（以所述機(jī)動車為參照物）依次點(diǎn)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(shè)電流（當(dāng)然電流的速度肯定不是這樣，發(fā)明人只是進(jìn)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(dāng)它達(dá)到第一個路燈時，則會點(diǎn)亮第一個路燈，然后再依次點(diǎn)亮第2、3、4。。。個。

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(diǎn)亮之后的1秒點(diǎn)亮第二個路燈，再隔1秒點(diǎn)亮第三個路燈。同理，按照上述點(diǎn)亮的速度點(diǎn)亮所有路燈。因而，位于最前的機(jī)動車行駛時，當(dāng)其永遠(yuǎn)位于點(diǎn)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(tài)還未被點(diǎn)亮，則說明其已經(jīng)發(fā)生超速了。

步驟3、當(dāng)計算機(jī)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(biāo)簽信息后，計算機(jī)控制終端根據(jù)第一射頻讀卡器31和第二射頻讀卡器32采集同一機(jī)動車信號的時間點(diǎn)不同得出該機(jī)動車通過兩個射頻讀卡器所需的時間，再根據(jù)兩個相鄰射頻讀卡器之間的固定距離，從而計算出機(jī)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(shè)定的路段限速值，則機(jī)動車存在超速情形。

步驟4、當(dāng)計算機(jī)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(biāo)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(jī)控制終端發(fā)送其他車輛新的射頻標(biāo)簽信息時，計算機(jī)控制終端熄滅第M路燈21與第N+M路燈22之間區(qū)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(qū)域A所有的路燈點(diǎn)亮狀態(tài)。

步驟5、重復(fù)步驟2、3和4對第N+M路燈22與第2N+M路燈23之間區(qū)域B所有的路燈進(jìn)行控制、重復(fù)步驟2、3和4對第2N+M路燈23與第3N+M路燈24之間區(qū)域C所有的路燈進(jìn)行控制，重復(fù)步驟2、3和4對第3N+M路燈24與第4N+M路燈25之間區(qū)域D所有的路燈進(jìn)行控制，直至車輛離開該通過射頻技術(shù)自動控制路燈的道路。

當(dāng)車輛進(jìn)入?yún)^(qū)域A后，第N+M路燈22的第二射頻讀卡器32在t1時間（t1從第M路燈21的第一射頻讀卡器31讀取射頻標(biāo)簽信息后起算）后未讀取到該車輛的射頻標(biāo)簽信息，第N+M路燈22的控制單元向計算機(jī)控制終端4發(fā)送未讀取該車輛射頻標(biāo)簽信息，計算機(jī)控制終端4發(fā)出警示信息給交通管理人員確認(rèn)是否存在交通事故或交通違章情形。

區(qū)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(xiàn)交通事故后，駕駛?cè)藛T或乘客受傷無法進(jìn)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(rèn)事故是否存在。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。