一种基于物联网的照明装置及其控制方法

1.本发明涉及照明设备技术领域，特别涉及一种基于物联网的照明装置及其控制方法。


背景技术：

2.路灯是用于给道路提供照明的灯具，小区内的路灯通常都偏暗。偏暗一方面是为了节省成本，节能省电，另一方面还要兼顾低层住户，不能使路灯影响低层住户的休息。但是，现在晚归的住户越来越多，小区内昏暗的路灯，使得住户行走不便。市面上有感应路灯，当检测到有人靠近时，会改变灯光的亮度，为行人照明，但这种骤亮骤暗方法还是会影响到低层住户的休息。因此，无论是保持原样还是贸然提高路灯亮度，都无法同时满足两类不同住户的需求，小区的照明装置亟需改变。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网的照明装置及其控制方法，可以在不影响低层住户休息的情况下，提高路灯亮度，方便住户行走。
4.为此，本发明的第一个技术方案是：一种基于物联网的照明装置，包括照明灯和控制组件，照明灯包括灯柱、灯泡和灯罩，灯泡通过安装杆固定在灯柱上，灯罩套在灯泡外侧；所述灯罩内设有反光罩，反光罩由中心板和多片反光板组成，反光板转动安装在中心板上，反光板互相交叠设置，形成一罩体；所述灯罩内还设有驱动反光板绕中心板转动的驱动机构，反光板绕中心板由外向内转动时，反光板构成的罩体直径变小；所述中心板底面和反光板内侧均为反光层；所述控制组件包括主控单元、图像处理单元、照明控制单元和摄像头，摄像头安装在灯柱上，摄像头与图像处理单元相连接，图像处理单元用于处理摄像头拍摄的图像，识别图像中人物的位姿信息；所述照明控制单元通过位姿信息控制驱动机构工作。
5.本发明的反光罩由多片反光板构成，反光板可开合，改变反光罩的直径大小，最终调节灯泡的照明范围大小。深夜，灯泡的功率减小，光源变暗，防止影响低层住户休息，而在摄像头拍摄的图像中，识别到有行人时，可以提高灯泡功率，使得灯泡变亮，方便行人行走；同时缩小反光罩，控制照明范围变小，避免突亮的灯光照射到低层住户；当行人离开后，照明灯恢复到无人状态，即灯泡功率变暗，反光罩复位敞开，保证正常的夜视照明。
6.优选地，所述中心板为圆形结构，中心板边沿处设有多个转轴；所述反光板为折线形结构，包括连接部、弯折部和反光部，中间的弯折部套装在转轴上，可绕转轴转动；所述反光部为弧形板，内侧为反光层。反光板可以绕转轴转动，实现反光部的开合，反光部内侧的反光层可以充分折射光线，提高灯泡的照明亮度。
7.优选地，所述驱动机构包括电动推杆和推动块，推动块为倒圆台状结构，中间设有通孔，套装在安装杆上，电动推杆固定安装在安装杆上，电动推杆与推动块相连；所述推动块的圆周面上设有多道滑槽，反光板的连接部上转动安装有滚轮，滚轮可沿滑槽移动，连接部与安装杆之间设有弹簧；所述电动推杆带动推动块可沿安装杆上下移动，反光板的连接
部通过滚轮沿推动块的母线移动，反光板绕转轴转动。电动推杆可以驱动推动块沿着安装杆上下移动，推动块为倒圆台状结构，即下方直径小于上方直径；当反光板的连接部位于推动块的小直径处，即反光板下方的反光部向外敞开，罩体直径变大；当推动块被推着下移，使得反光板的连接部移动到推动块的大直径处，使得反光板绕转轴转动，即反光板下方的反光部向内合拢，罩体直径变小；连接部上的弹簧可使滚轮始终与限制滑槽贴合，沿滑槽移动。
8.优选地，所述灯柱上方安装有一旋转电机，安装杆端部固定安装在旋转电机的电机轴上，旋转电机可带动安装杆转动，带动灯泡、灯罩和反光罩转动。当照明范围缩小后，相邻照明灯的照明范围可能存在断层，即中间位置不在两个照明灯的照明范围内，所以设置了旋转电机，旋转电机带动灯泡、灯罩和反光罩转动，使得照明范围可以在行人的移动路径上移动，使得照明无死角。
9.本发明的第二个技术方案是：一种基于物联网的照明控制方法，包括多组照明灯和控制组件，照明灯分为第一照明灯和第二照明灯，每个路口处均设有第一照明灯，第二照明灯沿道路分布；所述第一照明灯上设有摄像头，摄像头实时将拍摄图像传送至控制组件的图像处理单元，图像处理单元用于识别图像中是否存在人物，以及该人物的位姿信息；图像处理单元将人物位姿信息发送至主控单元，主控单元根据位姿信息判断行人下一步的行动路线，提前控制该行动路线上的第二照明灯工作；照明控制单元依次控制行动路线上第二照明灯的驱动机构，驱动机构缩小反光罩的直径，同时提高灯泡的照射亮度。
10.在进入深夜以后，路灯亮度调低，避免影响低层住户的休息。利用摄像头实时拍摄路口图像，图像处理单元可以对路口图像进行识别分析，当识别到有人物出现，则相应道路上照明灯的反光罩聚拢、灯泡亮度提高，给行人照明的同时，缩小照明范围。
11.优选地，所述照明控制方法，包括以下步骤：
12.1)路口处的第一照明灯实时拍摄路口图像，并传送至图像处理单元识别是否有行人进入拍摄范围；
13.2)当识别到拍摄范围内有行人出现，则根据连续图像上的人物位姿变化，来判断行人的行动路线，即判断行人要进入的下一条道路，记为第一道路；
14.3)控制第一道路上的所有第二照明灯收拢反光罩，缩小照明范围；
15.4)以行人进入第一道路的路口为起点，以行人走出第一道路的路口为终点，则从起点处起，第二照明灯依次提高灯泡的照明功率，当行人进入下一路口第一照明灯的拍摄范围时，第一道路上的第二照明灯依次降低照明功率，且扩大反光罩，恢复到无人状态；
16.5)重复步骤2)～4)，控制行人行动路线上所有道路的第二照明灯工作，直至行人进入家门或离开小区。
17.为了节省成本，摄像头设置在路口处的第一照明灯上，使得摄像头位于几条道路的交叉口，通过摄像头拍摄的图像获取行人的位姿变化，从而判断行人会进入哪一条道路，然后控制该条道路上的照明灯进入反光罩聚拢、灯泡亮度提高的状态，为行人通过光明。根据行人的移动轨迹依次控制照明灯提高亮度，其余不相干的照明灯保持原状，可有效节能省电。
18.优选地，步骤2)中，当识别到拍摄范围内有行人出现时，第一照明灯收拢反光罩，缩小照明范围，提高灯泡的照明功率。路口处的第一照明灯在检测到有人进入拍摄范围时，
立刻提高亮度，给与行人光亮。
19.优选地，所述步骤4)中，从起点处起，第一道路上的第二照明灯依次摆动，第二照明灯摆动时照明范围的移动路线与行人的行动路线一致；当行人进入下一路口第一照明灯的拍摄范围时，第一道路上的第二照明灯依次摆正。旋转电机可以带动灯泡、灯罩和反光罩转动，使得照明范围可以在行人的移动路径上移动，使得照明无死角。
20.优选地，步骤2)中，当识别到拍摄范围内有行人出现时，第一照明灯收拢反光罩，缩小照明范围，并同时控制第一照明灯的照明范围向第一道路移动。
21.优选地，所述控制方法分为正常时间段和深夜时间段，正常时间段，照明灯的功率为p1，深夜时间段，照明灯的功率为p2，p1＞p2；控制组件仅在深夜时间段，控制反光罩改变照明范围大小，以及移动照明范围。按照生活习惯，22点前为正常时间段，此时路灯正常照明状态，控制组件中的图像处理单元不起作用，摄像头起到常规监控作用；22点后为深夜时间段，所有路灯的照明功率降低，图像处理单元开始实时处理摄像头拍摄的图片，识别图像上是否有人物信息，根据实际需求，控制不同道路上的照明灯工作。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、设置可开合的反光罩，反光罩可以折射光线，提高照明亮度，而反光罩的直径大小限制了路灯的照明范围，在路灯亮度提高时，可以缩小反光罩，缩小路灯的照明范围，避免光线射入低层住户家中，影响住户的正常休息；
24.2、利用摄像头和图像处理单元来识别行人信息，图像处理单元可以识别图像上行人的位姿信息，判断行人的移动路径，控制移动路径上的照明灯工作，节能省电；而摄像头还可起到正常监控作用，保护小区住户的财产安全；
25.3、照明灯可被旋转电机驱动，照明范围可移动，保证行人的移动路径都处于不同照明灯的照明范围内，不存在照明死角。
附图说明
26.以下结合附图和本发明的实施方式来作进一步详细说明
27.图1为实施例1的结构示意图；
28.图2为实施例1中反光罩撑开状态的结构剖视图；
29.图3为实施例1中反光罩聚拢状态的结构剖视图；
30.图4为实施例1中反光罩的结构仰视图；
31.图5为图4的局部放大图；
32.图6为实施例1中的照明灯分布图；
33.图7为实施例2的结构示意图；
34.图8为实施例2中灯泡摆动状态示意图。
35.灯柱1、灯泡2、灯罩3、安装杆4、反光罩5、中心板51、反光板52、反光层53、转轴54、连接部55、弯折部56、反光部57、活动孔58、滚轮59、弹簧60、电动推杆61、推动块62、滑槽63、摄像头7、旋转电机8、第一照明灯11、第二照明灯12。
具体实施方式
36.在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(x)”、“纵
向(y)”、“竖向(z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
37.此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.实施例1
39.本实施例所述基于物联网的照明装置，包括照明灯和控制组件，照明灯包括灯柱1、灯泡2和灯罩3，灯柱1为倒l型结构，底部固定在底面上，灯柱内部中空，可走电线。灯柱1顶端横杆处设有一竖向设置的安装杆4；所述灯泡2安装在安装杆4端部，灯罩3套在灯泡2外侧，同样固定于安装杆4上。
40.所述灯罩3内设有反光罩5，反光罩5由中心板51和多片反光板52组成，中心板51底面和反光板52内侧均设有反光层53；中心板51为圆形结构，中心板边沿处设有多个转轴54；所述反光板52通过转轴54转动安装在中心板51上，反光板52互相交叠设置，形成一罩体；所述反光板52为折线形结构，包括连接部55、弯折部56和反光部57，中间的弯折部上设有活动孔58，可以套装在转轴54上，反光板可绕转轴转动；所述反光部57为弧形结构，内侧为反光层53。反光板可以绕转轴转动，实现反光部的开合，反光部内侧的反光层可以充分折射光线，提高灯泡的照明亮度。
41.所述灯罩3内还设有驱动反光板52绕中心板51转动的驱动机构，驱动机构包括电动推杆61和推动块62，推动块62为倒圆台状结构，中间设有通孔，套装在安装杆4上，可沿安装杆上下移动，电动推杆61固定安装在安装杆4上，电动推杆61与推动块62相连；所述推动块62的圆周面上设有多道滑槽63，反光板52的连接部上转动安装有滚轮59，连接部与安装杆4之间设有弹簧60，弹簧60的弹力使得滚轮59始终紧贴滑槽63移动；所述电动推杆61带动推动块62可沿安装杆4上下移动，反光板52的连接部通过滚轮沿推动块的母线移动，反光板52绕转轴54转动。电动推杆61可以驱动推动块沿着安装杆上下移动，推动块62为倒圆台状结构，即下方直径小于上方直径；当反光板的连接部位于推动块的小直径处，即反光板下方的反光部向外敞开，罩体直径变大；当推动块被推着下移，使得反光板的连接部移动到推动块的大直径处，使得反光板绕转轴转动，即反光板下方的反光部向内合拢，罩体直径变小。
42.所述控制组件包括主控单元、图像处理单元、照明控制单元和摄像头7，摄像头7安装在灯柱1上，摄像头与图像处理单元相连接，图像处理单元用于处理摄像头拍摄的图像，识别图像中人物的位姿信息；所述照明控制单元通过位姿信息控制驱动机构工作。摄像头7实时将拍摄图像传送至控制组件的图像处理单元，图像处理单元用于识别图像中是否存在人物，以及该人物的位姿信息；图像处理单元将人物位姿信息发送至主控单元，主控单元根据位姿信息判断行人下一步的行动路线，提前控制该行动路线上的照明灯工作；照明控制单元依次控制行动路线上照明灯的驱动机构，驱动机构缩小反光罩的直径，同时提高灯泡的照射亮度。本实施例中图像处理单元识别人物、识别位姿信息等均为成熟技术，只要能实
现相应功能就行，无其他限定。
43.为了节省成本，摄像头7设置在路口处的第一照明灯11上，其余照明灯为第二照明灯12。
44.1、处于正常时间段(路灯亮灯时间～22:00)
45.所有路灯处于正常照明模式，反光罩撑开，实现正常照明功能。
46.2、处于深夜时间段(22:00～路灯灭灯时间)
47.所有路灯处于深夜照明模式，即灯泡功率减小，照明亮度变低；此时，路灯照明的控制方法如下：
48.1)路口处的第一照明灯11实时拍摄路口图像，并传送至图像处理单元识别是否有行人进入拍摄范围；
49.2)当识别到拍摄范围内有行人出现，第一照明灯11收拢反光罩，缩小照明范围，提高灯泡的照明功率。同时，主控单元根据连续图像上的人物位姿变化，来判断行人的行动路线，即判断行人要进入的下一条道路，记为第一道路l；
50.3)控制第一道路l上的所有第二照明灯12收拢反光罩，缩小照明范围；
51.4)以行人进入第一道路的路口为起点，以行人走出第一道路的路口为终点，则从起点处起，第二照明灯依次提高灯泡的照明功率，当行人进入下一路口第一照明灯的拍摄范围时，第一道路上的第二照明灯依次降低照明功率，且扩大反光罩，恢复到无人状态；
52.5)重复步骤2)～4)，行人在每个路口处，被识别出第二道路、第三道路等，控制行人行动路线上所有道路的第二照明灯工作，直至行人进入家门或离开小区。
53.实施例2
54.本实施例在实施例1的基础上增加了灯泡摆动功能。灯柱1上方安装有一旋转电机8，安装杆4端部固定安装在旋转电机8的电机轴上，旋转电机8可带动安装杆4转动，从而带动固定在安装杆上的灯泡2、灯罩3和反光罩5摆动。当照明范围缩小后，相邻照明灯的照明范围可能存在断层，即中间位置不在两个照明灯的照明范围内，所以设置了旋转电机，旋转电机带动灯泡、灯罩和反光罩转动，使得照明范围可以在行人的移动路径上移动，使得照明无死角。
55.本实施例的路灯照明的控制方法如下：
56.1)路口处的第一照明灯实时拍摄路口图像，并传送至图像处理单元识别是否有行人进入拍摄范围；
57.2)当识别到拍摄范围内有行人出现，第一照明灯收拢反光罩，缩小照明范围，提高灯泡的照明功率。同时，主控单元根据连续图像上的人物位姿变化，来判断行人的行动路线，即判断行人要进入的下一条道路，记为第一道路，同时控制第一照明灯的照明范围向第一道路移动；
58.3)控制第一道路上的所有第二照明灯收拢反光罩，缩小照明范围；
59.4)以行人进入第一道路的路口为起点，以行人走出第一道路的路口为终点，则从起点处起，第一道路上的第二照明灯依次摆动，第二照明灯摆动时照明范围的移动路线与行人的行动路线一致，且第二照明灯依次提高灯泡的照明功率；当行人进入下一路口第一照明灯的拍摄范围时，第一道路上的第二照明灯依次摆正、降低照明功率、扩大反光罩，恢复到无人状态；
60.5)重复步骤2)～4)，行人在每个路口处，被识别出第二道路、第三道路等，控制行人行动路线上所有道路的第二照明灯工作，直至行人进入家门或离开小区。
61.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。