路灯照度测量装置及其控制方法与流程

路灯照度测量装置及其控制方法
1.本技术是申请号：202110279253.7，申请日：2021年03月16日，名称“路灯照度测量装置及其控制方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及照度技术测试领域，尤其涉及一种路灯照度测量装置及其控制方法。


背景技术：

3.路灯照度测量一般依据国家标准《照明测量方法》(gb/t 5700-2008)中的中心布点和四角布点两种方法测量。传统的人工测量方法为先在路面上进行区域划分布点，并逐点测量照度，最终汇总得到测试结果。由于照度测量点数一般为几十个，完成一次测试则至少需要1至2个钟，测试效率低下。另外，逐点测量时间跨度大，造成测量误差也大。
4.相关技术中，将照度计或者亮度计安装在汽车或者手推车上，通过以某个速度移动汽车或者手推车即可快速采集路面的照度或者亮度，该方式缩短了测量时间，但测试标准要求照度计应靠近路面，该方法难以满足要求。且车辆在行驶过程中难以保证按照既定的轨道行走，容易偏移路线而导致出现测量误差。
5.相关技术中，提出以路基作为基准，利用红外传感器检测与路基车辆的距离以保证行驶路径。然而，路基往往会出现缺口或者绿化、垃圾等遮挡红外传感器的情况，导致无法保证车辆按照既定路径行驶。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题的至少之一，本发明提出一种路灯照度测量装置及其控制方法，能够提高数据的采集效率以及提高路灯照度的测量精度。
7.第一方面，本发明实施例提供了一种路灯照度测量装置，包括：两条轨道、运行机构、多个照度计以及处理部件；
8.所述运行机构包括横杆、驱动部件以及两个滑轮，两个所述滑轮通过所述驱动部件分别设置在所述横杆的两端；
9.两条所述轨道用于放置在测量区域的两侧；
10.所述运行机构的两个所述滑轮分别设置在两条所述轨道上，使得所述横杆与两条所述轨道构成h形；
11.所述照度计设置在所述运行机构上，所述照度计用于获取路灯的照度数据；
12.所述处理部件分别与所述照度计和所述运行机构连接，所述处理部件用于控制所述运行机构在所述轨道上移动，所述处理部件用于控制所述照度计在数据采集点处采集数据。
13.在一些实施例中，所述运行机构还包括多个连接部件，所述连接部件包括固定环和连杆，所述连杆的第一端连接所述固定环，所述连杆的第二端连接照度计，所述固定环套在所述横杆上。
14.在一些实施例中，所述连接部件还包括底托，所述底托与所述连杆的第二端连接，所述连杆的第一端与所述固定环为可上下旋转连接，所述照度计设置在所述底托上，所述底托的底部设置有滚轮，所述滚轮可收缩进所述底托中。
15.在一些实施例中，所述横杆上标示有刻度线，所述固定环中部设置有空隙，所述空隙用于观测所述横杆上的刻度线。
16.在一些实施例中，所述运行机构还包括多个连接部件，所述连接部件包括固定环和两个连杆，两个所述连杆的第一端分别设置在所述固定环两侧，所述连杆的第二端连接照度计，所述固定环套在所述横杆上。
17.在一些实施例中，所述固定环设置有松紧机构，通过所述松紧机构可调整所述固定环的内径大小。
18.在一些实施例中，所述照度计设置有无线传输模块，所述照度计通过无线传输的方式与所述处理部件连接。
19.第二方面，本发明实施例还提供了一种路灯照度测量装置的控制方法，应用于如上述第一方面的路灯照度测量装置，所述路灯照度测量装置的控制方法包括以下步骤：
20.控制所述运行机构在所述轨道上移动；
21.当所述运行机构上的照度计移动到数据采集点处控制所述照度计采集数据。
22.在一些实施例中，所述当所述运行机构上的照度计移动到数据采集点处控制所述照度计采集数据包括以下步骤：
23.获取测量区域中数据采集点间的第一距离；
24.获取所述运行机构移动的第二距离；
25.当所述第二距离为所述第一距离的倍数控制所述照度计采集数据。
26.在一些实施例中，所述获取所述运行机构移动的第二距离包括以下步骤：
27.获取所述滑轮的转动圈数；
28.根据所述转动圈数确定所述运行机构移动的第二距离。
29.本发明上述的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：路灯照度测量装置包括两条轨道、运行机构、多个照度计以及处理部件，运行机构包括横杆、驱动部件以及两个滑轮，两个滑轮通过驱动部件分别设置在横杆的两端，两条轨道用于放置在测量区域的两侧，运行机构的两个滑轮分别设置在两条轨道上，使得横杆与两条轨道构成h形，照度计设置在运行机构上，处理部件与分别与照度计和运行机构连接，处理部件用于控制运行机构在轨道上移动，处理部件用于控制所述照度计在数据采集点处采集数据。通过测量区域两侧的两条轨道来限定运行机构在移动过程中不偏离出测量区域，使得照度计能够准确移动到数据采集点处，从而提高路灯照度的测量精度，通过在运行机构设置多个照度计并采用处理部件在数据采集点处自动采集数据，提高数据采集效率。
附图说明
30.图1是根据本发明实施例提供的路灯照度测量装置俯视图；
31.图2是根据本发明实施例提供的中心布点法示意图；
32.图3是根据本发明实施例提供的四角布点法示意图；
33.图4是根据本发明实施例提供的路灯照度测量装置侧视图；
34.图5是根据本发明实施例提供的横杆局部放大示意图；
35.图6是根据本发明实施例提供的路灯照度测量装置正视图；
36.图7是根据本发明另一实施例提供的路灯照度测量装置正视图；
37.图8是根据本发明实施例提供的路灯照度测量装置的控制方法流程图。
具体实施方式
38.本技术实施例所描述的实施例不应视为对本技术的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
39.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
41.本发明实施例提供一种路灯照度测量装置。参照图1，包括：两条轨道110、运行机构120、多个照度计130以及处理部件(图中未示出)，运行机构120包括横杆122、驱动部件(图中未示出)以及两个滑轮121，两个滑轮121通过驱动部件分别设置在横杆122的两端。运行机构120的两个滑轮121分别放置在两条轨道110上，使得横杆122与两条轨道110构成h形。运行机构还包括连接部件，连接部件用于连接照度计130，将照度计130设置在运行机构上。连接部件包括固定环123和连杆124，多个固定环123套在横杆上，每一个固定环123的连接有两条连杆124，连杆124的第一端连接固定环123，连杆124的第二端连接固定环123，从而形成照度计130对称设置在横杆122两边的结构，这种在横杆122两边设置照度计130的结构能够加快采集效率。
42.参照图2，采用中心布点法测试路灯照度，测量区域设置在路灯1和路灯2之间，将测量区域等分成16*7个小区域，每一个小区域的中心为数据采集点，共16*7个数据采集点，第一列的7个数据采集点对齐路灯1，最后一列的7个数据采集点对齐路灯2。两条轨道分别放置在测量区域的两侧，初始时，将横杆对齐虚线1并调整横杆上固定环的位置使得照度计位于数据采集点上。工作时处理部件控制运行机构运动，并在横杆分别运动到虚线1、虚线2、虚线3、虚线4、虚线5、虚线6、虚线7、虚线8的位置处控制照度计同时采集数据。处理部件按照以下公式计算平均照度：
[0043][0044]
其中,n1表示测量区域中行的小区域数量,n2表示测量区域中列的小正方行数量，ei表示第i个数据采集点上的测量得的照度，照度单位均为勒克斯。本实施例中n1代入数值16，n2代入数值7。
[0045]
同样地，参照图3，也可以采用四角布点法测试路灯照度，测量区域设置在路灯1和路灯2之间，将测量区域等分成16*7个小区域，每一个小区域的顶点设置一个数据采集点，共17*8个数据采集点，第一列的8个数据采集点对齐路灯1，最后一列的8个数据采集点对齐路灯2。两条轨道分别放置在测量区域的两侧，初始时，将横杆对齐虚线1并调整横杆上固定
环的位置使得照度计位于数据采集点上。工作时处理部件控制运行机构运动，并在横杆分别运动到虚线1、虚线2、虚线3、虚线4、虚线5、虚线6、虚线7、虚线8,、虚线9的位置处控制照度计同时采集数据。处理部件按照以下公式计算平均照度：
[0046][0047]
其中,n1表示测量区域中行的小区域数量,n2表示测量区域中列的小正方行数量，e
θ
为测量区域四个顶点处测量得的照度，e0为测量区域上除四个顶点外四条外边上的数据采集点测得的照度，e为四条外边以内各个数据采集点测得的照度。本实施例中n1代入数值16，n2代入数值7。
[0048]
需要说明的是，处理部件会自动识别场内点、边线点和四角点，以快速完成数据分析计算。
[0049]
需要说明的是，照度计也可以不通过固定环和连杆的连接部件与横杆连接，照度计也可以直接等间隔地设置在横杆的上表面。可以不同时在横杆两侧设置对称分布的照度计，也可以只在横杆的一侧设置一排照度计。当照度计直接等间隔的设置在横杆上表面时可以采用直径小的滑轮以尽量减小横杆与地面之间的距离，从而减小照度计与地面之间的距离，更加符合测量标准。可以理解的是，照度计与横杆的设置方式不同，横杆位于测量区域的初始位置也不同，在移动过程中照度计采集数据时的位置也不同。
[0050]
根据本发明一些具体实施例，参照图4，固定环123设置有松紧机构210，松紧机构210可以是螺母和螺栓的组合，也可以是卡口和卡槽的组合，松紧机构210打开时可以调节随意调节固定环123在横杆上的位置，松紧机构210闭合时可以将固定环123固定在横杆上，使得照度计130不会在水平方向上晃动，从而提高测量结果的可信度。连杆124上设置有旋转部件220，旋转部件220只能使连杆在相对于地面的上下方向上转动，连杆124通过旋转部件220与固定环123和底托230连接，底托230的底部设置有滚轮240，滚轮240可以收缩进底托230中，当照度计130运动到数据采集点时，滚轮240收缩进底托230中，使得照度计130更加紧贴路面，测得的照度数值更接近于路面照度，当照度计130采集完数据之后滚轮240托起底托230，由横杆带动滑向下一个数据采集点。
[0051]
需要说明的是，连杆可以采用丝杆等长度可以调节的伸缩杆，以调整照度计离横杆的水平距离，适应不同的布点方式。
[0052]
根据本发明一些具体实施例，参照图5，固定环123中间为透明材质且画有虚线。该虚线与连杆的中心轴线在同一条直线上，横杆122上设置有刻度线，在调节固定环123在横杆122上的位置可参照横杆122上的刻度线和固定环123上的虚线，从而能准确快速地调整照度计的位置。
[0053]
根据本发明一些具体实施例，参照图6，轨道110的形状可以是凸形，相应地滑轮121的边缘为凹形，与轨道110相贴合。参照图7，轨道110的形状可以是凹形，相应地滑轮121的边缘不作限制，滑轮121能直接放入轨道110中即可。轨道110的作用为采用物理的方式限制滑轮121的运动路径，使得横杆能在测量区域中移动而不会偏离出测量区域。
[0054]
需要说明的是，在不影响滑轮121在轨道110滑行的情况下，可以采用直径小的滑轮121，以减小横杆离路面的高度，使滑轮121的阴影不会遮挡到照度计，且两个滑轮的直径保持一致。
[0055]
根据本发明一些具体实施例，照度计内置有无线传输模块，无线传输模块可以采用蓝牙、wifi等方式，照度计通过无线传输的方式与处理部件连接，处理部件采集负责对照度计采集得到的数据进行分析，其载体可以是笔记本或者手机等。此外，处理部件还能控制运行机构的移动速度等移动情况，以及控制照度计采集数据的时间。
[0056]
本发明的一个实施例还提供了一种路灯照度测量装置的控制方法，应用于上述实施例的路灯照度测量装置，路灯照度测量装置的控制方法的控制方法包括但不限于步骤810和步骤820：
[0057]
步骤810，控制运行机构轨道上移动。
[0058]
步骤820，当运行机构上的照度计移动到数据采集点处控制照度计采集数据。
[0059]
在一些实施例中，参照图2和图3，测量人员根据实际情况规划长方形测量区域的长度为l，宽度为b，将长度l等距划分后得到数量为n1的列，将宽度b等距划分后得到数量为n2的行，此时测量区域被划分为数量为n1×
n2个等面积小区域，所划分的小区域一般接近正方形。之后测量人员可选择中心布点法或者四角布点法来布设数据采集点。
[0060]
参照图2，测量人员采用中心布点法的布点方式，轨道放置方向与路灯1和路灯2的连线平行，两条轨道将测量区域夹在中间，路灯照度测量装置中的横杆套有n2对照度计，调整连杆的长度使得每个照度计的中心到横杆中轴线上的水平距离为(l/n1)/2，将横杆调整到虚线1的位置，然后调整固定环在横杆上的位置，使得每个照度计与虚线1两边的数据采集点重合，每个固定环之间的距离为b/n2。路灯照度测量装置中的处理部件可以与上位机相连接，测量人员通过上位机向处理部件输入测量区域的长度l和划分的列数n1，处理部件根据公式l/n1可以得出数据采样点间的第一距离，当然测量人员也可以直接向上位计输入采样点间的第一距离。之后处理部件控制运行机构中的驱动部件工作使得滑轮在轨道上移动，驱动部件工作的同一时刻控制横杆两侧的照度计采集数据，之后处理部件根据滑轮的直径以及滑轮运动的圈数确定运行机构移动的第二距离，在滑轮运动过程中当第二距离为第一距离的偶数倍时则可以确定照度计移动到下一个数据采集点，则控制所有照度计同时采集数据。当n1为偶数时，每个照度计采集数据的次数为n1/2，否则为n1/2四舍五入的整数，当每个照度计采集数据的次数达到计算出的采集次数之后，处理部件则控制驱动机构停止工作。
[0061]
参照图3，测量人员也可以采用四角布点法的布点方式，轨道放置方向与路灯1和路灯2的连线平行，两条轨道将测量区域夹在中间，路灯照度测量装置中的横杆套有n2 1对照度计，调整连杆的长度使得每个照度计的中心到横杆中轴线上的水平距离为(l/n1)/2，将横杆调整到虚线1的位置，然后调整固定环在横杆上的位置，使得每个照度计与虚线1两边的数据采集点重合，每个固定环之间的距离为b/n2。路灯照度测量装置中的处理部件可以与上位机相连接，测量人员通过上位机向处理部件输入测量区域的长度l和划分的列数n1，处理部件根据公式l/n1可以得出数据采样点间的第一距离，当然测量人员也可以直接向上位计输入采样点间的第一距离。之后处理部件控制运行机构中的驱动部件工作使得滑轮在轨道上移动，驱动部件工作的同一时刻控制横杆两侧的照度计采集数据，之后处理部件根据滑轮的直径以及滑轮运动的圈数确定运行机构移动的第二距离，在滑轮运动过程中当第二距离为第一距离的偶数倍时则可以确定照度计移动到下一个数据采集点，则控制所有照度计同时采集数据。当n1为偶数时，横杆移动次数为n1/2 1，否则为n1/2四舍五入的整数，
当每个照度计采集数据的次数达到计算出的采集次数之后，处理部件则控制驱动机构停止工作。
[0062]
需要说明的是，由于照度计采用的是与横杆对称分布的结构，因此第二距离为第一距离的偶数倍时则确定照度计移动到下一个数据采集点。当照度计只分布在横杆的一侧或者直接设置一排照度计在横杆表面上时，则只要当第二距离为第一距离的倍数时则确定照度计移动到下一个数据采集点。可以理解的是，第一距离和第二距离的计算结果可能为无限小数，因此这里描述的倍数为一个阈值范围内的任意一个数值。
[0063]
需要说明的是，一些路灯可能设置在道路的拐弯区域，那么测量区域可以设置为弧形，轨道相应的设置为弧形，控制方法进行相应地调整，即轮子到了弧形位置，内外轮子的速度会不一样，第一距离和第二距离的计算也需要分别根据内外侧的数据采集点分布以及滑轮的速度来计算。
[0064]
本发明实施例中的路灯照度测量装置采用轨道这种物理的方式来限定运行机构的运动路径，不会受到路面上障碍物的影响而偏离测量区域，减少了照度计偏离数据采集点的概率，从而提高路灯照度的测量精度。运行机构设置多个照度计，能够加快数据采集的效率。采用底托来放置照度计，横杆与底托连接从而带动照度计运动可以降低照度计的高度，更加符合测量要求。路灯照度测量装置不需要使用距离传感器来检测运行机构的移动距离，而是直接通过处理部件根据滑轮的转动圈数来计算运行机构的移动距离从而使照度计准确到达数据采集点完成数据采集，移动距离的计算同样不会受到路面障碍物的影响，也不用设置距离传感器，减少了装置成本。
[0065]
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。