动态实时调整亮度的节能路灯系统的制作方法

1.本发明与照明调节领域有关，尤其是一种依据车辆行进状态而实时且动态地调变路灯亮度，以让驾驶在获取足够照明的情况下，有效节省所需耗能的动态实时调整亮度的节能路灯系统。


背景技术：

2.路灯是设置在道路、街道上的发光照明系统，为用路人于夜间行车时所仰赖的重要光源。路灯系统不仅为人们提供照明功能，也是确保道路交通安全的重要装置。过往出于安全考虑，路灯系统于开启期间中，无论是否有人、车经过，或是在部分较偏僻的低使用率道路，路灯系统皆保持全程常开的状态，如此造成电力资源的大幅度浪费，并增加用电成本。因此，路灯系统的电力费用除对于各责任机关来说实为相当庞大的金钱支出外，更重要的是，此举将会对能源带来极大的耗费。能源危机已相当快速地遍布至全球，在能源供应短缺以及价格上涨的情况下，各国各区的经济将会遭受相当大的影响，甚至造成经济休克的情况，故如何有效地降低能源浪费将是全球一致努力的目标。而在路灯系统现行的使用模式下，应当如何在确保交通安全的前提下，更有效防止不必要的电力浪费，为当前亟须克服与改善的目标，若能有效地降低路灯系统使用上诸多不必要的耗能浪费，实可对于环境保护与能源利用上产生重大的正面影响。
3.有鉴于此，本发明集结从事相关行业的丰富经验，提出一种动态实时调整亮度的节能路灯系统，使路灯系统可在不影响驾驶视线的情况下，有效地大幅节省所耗费的电能。


技术实现要素：

4.本发明的目的，利用一传一的通知方式，自动依据车辆移动状态使对应的路灯实时动态地变换其发光亮度，除可保有优良的安全照明功能，更可有效降低不具车辆的道路区段的路灯耗能，同时亦实现将短距通讯应用至长距路灯控制上，以降低路灯控制的复杂度与设置成本。
5.为达上述目的，本发明提出一种动态实时调整亮度的节能路灯系统，该节能路灯系统具有复数个路灯，该复数个路灯为间隔排列设置，其中：该复数个路灯分别具有一控制模块，该控制模块包含一调光单元、一侦测单元、一发送单元、一接收单元及一记忆单元，其中该记忆单元储存有n个调变亮度值及一预设亮度值，n为大于零的整数，且该预设亮度值小于该n个调变亮度值；其中，各强度的该n个调变亮度值皆对应相同数量的一发光配额，且该发光配额为大于等于零的整数，该发光配额为该复数个路灯依据一道路速限值或两个该复数个路灯间的一设置距离而为设定，当该道路速限值越高，该发光配额越大；或两个该复数个路灯间的该设置距离越小，该发光配额越大；其中，该复数个路灯在未侦测有车辆经过或一段时间未受亮度调变通知时，皆以该预设亮度值为发光设定，而当其中之一该路灯的该侦测单元侦测到有车辆经过时，驱动该调光单元读取该记忆单元中的该n个调变亮度值最大者进行发光设定而占用1个该发光配额数量，并实时通知该发送单元以蓝牙通讯方式
向比邻设置的次一该路灯传递剩余的该发光配额数量与该调变亮度值；其中，当剩余的该发光配额大于零时，以相同的该调变亮度值通知次一该路灯；而当该发光配额使用完毕时，则以下一较小的该调变亮度值及完整数量的该发光配额通知次一该路灯；而次一该路灯通过该接收单元接收剩余数量的该发光配额与该调变亮度值后，驱动该调光单元依据该调变亮度值进行发光亮度设定而占用1个该发光配额数量，并再次实时传送剩余的该发光配额与该调变亮度值至下一该路灯，接续依相同传送及设定方式直至n个该调变亮度值皆设定完毕，以完成所有该复数个路灯的实时动态调变；另若同一该接收单元同时接收两个以上的该调变亮度值时，依据较大亮度的该调变亮度值进行发光设定。如此，该节能路灯系统可快速依据车辆状态而实时动态调整各路灯的发光亮度，在不影响驾驶视线的情况下，通过降低未有车辆路段的路灯亮度的方式达到优异的节能效果，降低不必要的能源浪费。
6.在一实施例中，其中，该n个调变亮度值的强度比为，100％：70％：50％，且该预设亮度值为20％。
7.在一实施例中，其中，该n个调变亮度值的强度比为，100％：75％：50％，且该预设亮度值为25％。
8.承前实施例，其中，每一该路灯与一中控台电性连接，且每一该控制模块还具有一除错单元，当任一该路灯的该接收单元接收来自该中控台的一发光亮度测试信号时，驱动该调光单元依据该发光亮度测试信号进行发光设定并通知该发送单元以蓝牙通讯方式向比邻设置的次一该路灯传递，接续依相同传送及设定方式直至所有该复数个路灯皆收到该发光亮度测试信号并依据该发光亮度测试信号进行发光设定；该复数个路灯并于该调光单元作动后驱动该除错单元检测该路灯的一实际驱动电流值，当该发光亮度测试信号的一对应驱动电流值与该实际驱动电流值不一致时，生成一检测信息传递至该中控台。
9.综上所述，本发明的动态实时调整亮度的节能路灯系统，采用蓝牙通讯使路灯通过一传一的通知发送，依据车辆所在位置实时且动态地快速调整路灯发光亮度，让整体路灯系统于充分提供驾驶者足够光线的安全情况下，有效地进一步降低不具有车辆的道路区段的路灯耗能。更具体地说，本发明系通过路灯的侦测单元，自动感测车辆经过与否，再据此触发短距通知亮度调变的作动，如此除可更确实地调整各路灯的发光亮度，也展现将短距通讯应用至长距路灯系统的技术特征，以通过更有效率且更为简易的方式进行控制。
附图说明
10.图1为本发明较佳实施例的节能路灯系统的功能方块图。
11.图2为本发明较佳实施例的节能路灯系统照明亮度调变示意图。
12.图3为本发明较佳实施例另一实施态样的节能路灯系统的功能方块图。
13.附图标记说明：1-路灯；10-控制模块；101-调光单元；102-侦测单元；103-发送单元；104-接收单元；105-记忆单元；106-除错单元；2-中控台。
具体实施方式
14.为使本领域具有通常知识者能清楚了解本发明的内容，谨以下列说明搭配图式，敬请参阅。
15.请参阅图1及图2，其为本发明较佳实施例的节能路灯系统的功能方块图及照明亮
度调变示意图。本发明提出一种动态实时调整亮度的节能路灯系统，该节能路灯系统具有复数个路灯1，该复数个路灯1为间隔排列设置。其中，于此所述的路灯1适用设置于各种封闭或开放道路，如隧道、高速公路、一般道路、桥梁等。该节能路灯系统的特征在于该复数个路灯1分别具有一控制模块10，该控制模块10包含一调光单元101、一侦测单元102、一发送单元103、一接收单元104及一记忆单元105，其中该记忆单元105储存有n个调变亮度值及一预设亮度值，n为大于零的整数，且该预设亮度值小于该n个调变亮度值。其中，各强度的该n个调变亮度值皆对应相同数量的一发光配额，且该发光配额为大于等于零的整数，该发光配额为该复数个路灯1依据一道路速限值或两个该复数个路灯1间的一设置距离而为设定，其中，该复数个路灯1的该设置距离较佳可为15～40m，例如以15m、20m、25m、30m、35m及40m为设定。当该道路速限值越高，该发光配额越大；或两个该复数个路灯间的该设置距离越小，该发光配额越大。该发光配额实际应用上可依据道路需求设置，更具体地说，该节能路灯系统依据该复数个路灯1所设置的区域位置，以该道路速限值或两个该复数个路灯1的该设置距离设定该发光配额，以兼具足够照明及有效节能的功效。且当该道路速限值越高或该设置距离越小时，该发光配额就越大，如此可确保该复数个路灯1在变化发光亮度时，不会影响车辆驾驶的视线而保有安全性。举例来说，若该设置距离为15m，且该道路速限值为120km/hr时，该发光配额可为5；若设置距离为30m，且该道路速限值亦为120km/hr时，该发光配额可为3。或者，若该设置距离为20m，且该道路速限值为80km/hr时，该发光配额可设定为3；若该设置距离为20m，且该道路速限值为120km/hr时，该发光配额可设定为4，此列举的设定值仅为一较佳示例，该发光配额仍如前述可依据道路需求设置，仅需符合该道路速限值越高，该发光配额越大，或两个该复数个路灯间的该设置距离越小，该发光配额越大的条件即可。
16.该复数个路灯1在未侦测有车辆经过或一段时间未受亮度调变通知时，皆以该预设亮度值为发光设定，而当其中之一该路灯的该侦测单元102侦测到有车辆经过时，驱动该调光单元101读取该记忆单元105中的该n个调变亮度值最大者进行发光设定而占用1个该发光配额数量，并实时通知该发送单元103以蓝牙通讯方式向比邻设置的次一该路灯1传递剩余的该发光配额数量与该调变亮度值。其中，当剩余的该发光配额大于零时，以相同的该调变亮度值通知次一该路灯1；而当该发光配额使用完毕时，则以下一较小的该调变亮度值及完整数量的该发光配额通知次一该路灯1。而次一该路灯1通过该接收单元104接收剩余数量的该发光配额与该调变亮度值后，驱动该调光单元101依据该调变亮度值进行发光亮度设定而占用1个该发光配额数量，并再次实时传送剩余的该发光配额与该调变亮度值至下一该路灯1，接续依相同传送及设定方式直至n个该调变亮度值皆设定完毕，以完成所有该复数个路灯1的实时动态调变。另若同一该接收单元104同时接收两个以上的该调变亮度值时，依据较大亮度的该调变亮度值进行发光设定。
17.据此，该节能路灯系统以车辆经过作为触发条件，进而实时且动态地调整该复数个路灯1的发光亮度，在不影响车辆驾驶视线的照明状态下，有效使较远离车辆的该复数个路灯1亮度降低而达到节省耗能的功效。特别一提的是，该节能路灯系统的发光通知作动虽于文字上为“一个传一个”的作动描述，但其为了更明确清楚地解释电信传递动作，实际上在蓝牙技术下信息传递速度相当快，因此对于人眼来说，该复数个路灯1为一瞬间即依据前述作动方式产生亮度变化，以避免在亮暗切换过程中，产生过度明显的暗区而影响驾驶视
线，如此也可消除亮度变化对于驾驶视线的影响。而关于该发光配额，由于利用该道路速限值或两个该复数个路灯1的该设置间距为设定条件，如此可让动态调变后的该复数个路灯1亮度呈现较为适切的亮度区域配置状态，不会让驾驶在邻近处产生明显的暗区视觉感，而可避免于行车上造成危险。
18.于一实施态样中，该n个调变亮度值的数量为3个，且该n个调变强度值的强度比为，100％：70％：50％，该预设亮度值为20％，在此发光亮度比例下可兼具节能与提供足够照明的优点。或者于另一实施态样中，亦可使该n个调变亮度值一样为3个，该n个调变强度值的强度比为，100％：75％：50％，该预设亮度值为25％，如此也能具有优良的照明光线提供与节能效果。
19.以下列举一较佳的实施应用状况，使该n个调变亮度值的数量为3个，亦即使n＝3，且任一该调变亮度值n1为100％，另一该调变亮度值n2为75％，另一该调变亮度值n3为50％，而该预设亮度值n0则为25％，而形成强度比为100％：75％：50％：25％，该发光配额gp数量则以5为例，可参下表所列。
20.调变亮度值n1100％调变亮度值n275％调变亮度值n350％预设亮度值n025％
21.在此设定条件下，请搭配参阅图2所示，未侦测到车辆经过或一段时间未受亮度调变通知的该复数个路灯1，即以该预设亮度值n0进行发光设定而调整使发光亮度为25％。而任一该路灯1的该侦测单元102侦测到有车辆经过时(以图2所示即为由左算起第1根路灯)，驱动该调光单元101以最大亮度的该调变亮度值n1进行发光而呈现100％亮度，并占用1个该发光配额gp数量，于此时该发光配额gp的剩余数量即已减少1而变成4。侦测到车辆的该路灯1并实时通知该发送单元103以蓝牙通讯方式向比邻设置的次一该路灯1(以图2所示即为由左算起第2根路灯)传递剩余的该发光配额gp数量4个与该调变亮度值n1，由于剩余的该发光配额gp数量大于零，故此时传递给次一该路灯1的该调变亮度值n1为相同的(即100％亮度)。接着次一该路灯1通过该接收单元104接收剩余数量为4的该发光配额gp与为100％亮度的该调变亮度值n1后，驱动该调光单元101依据该调变亮度值n1进行发光亮度设定而占用1个该发光配额gp数量，并再次实时传送剩余的该发光配额gp与该调变亮度值n1至下一该路灯1，此时剩余的该发光配额gp数量为4减去1等于3。依序一直传到某一该路灯1(以图2所示即为由左算起第5根路灯)的该接收单元104接收到发光配额gp为使用完毕的发光通知时，此一该路灯1则以下一个较小亮度，也就是为75％亮度的该调变亮度值n2及完整数量为5的发光配额gp通知次一该路灯1(以图2所示即为由左算起第6根路灯)。接续依相同传送及设定方式直到3个该n个调变亮度值n1～n3皆设定完毕，即完成该复数个路灯1的实时动态调变。其中，因应交通状况，同一个该接收单元104若与被侦测到的车辆产生不同远近距离而接收同时两个以上的该调变亮度值时，但由于该路灯1现实上仅能以一种调变亮度值为设定出光，故此时即以较大亮度的该调变亮度值进行发光设定，以确保行车安全。
22.请续搭配参阅图3，其为本发明较佳实施例另一实施态样的节能路灯系统的功能方块图。进一步地，该节能路灯系统的每一该路灯1可更与一中控台2电性连接，且每一该控制模块10还具有一除错单元106，当任一该路灯1的该接收单元104接收来自该中控台2的一
发光亮度测试信号时，驱动该调光单元101依据该发光亮度测试信号进行发光设定并通知该发送单元103以蓝牙通讯方式向比邻设置的次一该路灯1传递，接续依相同传送及设定方式直至所有该复数个路灯1皆收到该发光亮度测试信号并依据该发光亮度测试信号进行发光设定；该复数个路灯1并于该调光单元101作动后驱动该除错单元103检测该路灯1的一实际驱动电流值，当该发光亮度测试信号的一对应驱动电流值与该实际驱动电流值不一致时，生成一检测信息传递至该中控台2。过往，路灯系统的故障检查作业，一般采间隔一段时间逐一检查各路灯以知悉路灯是否有损坏或故障的方式执行，因此若无进行检测作业就无从掌握路灯装置的状态。如今通过该节能路灯系统中该复数个路灯1可一传一发送通知的技术特征，当该中控台2向任一该路灯1发送该发光亮度测试信号后，即可依据该机制让该复数个路灯1彼此通知，进而可远程快速且便利地进行检测作业。当每一该路灯1的该调光单元101依据该发光亮度测试信号进行发光设定后，该除错单元106即检测该路灯1的该实际驱动电流值，若其与该对应驱动电流值不一致时，则生成并传递该检测信息至该中控台2，此时即可快速知悉哪一盏路灯故障或损坏。例如，在白天期间，该中控台2发送该发光亮度测试信号至任一该路灯1后，该复数个路灯1即依据上述作动开始传递该发光亮度测试信号以及进行发光设定，于此以该发光亮度测试信号为全亮状态的30％发光亮度为例。当每一该路灯1的该调光单元101依据该发光亮度测试信号调整其出光亮度至30％时，该除错单元106检测该路灯1的该实际驱动电流值，是否与正常状态下发光亮度为30％时的该对应驱动电流值相同，若不一致即表示该路灯1产生故障，此时即生成该检测信息传递至该中控台2，以回报该路灯1为故障状态。
23.综上所述，本发明所提出的动态实时调整亮度的节能路灯系统，针对道路需求预设好执行时不同发光亮度下的路灯配额数量，再利用车辆侦测作为触发调整的条件，而可随着车辆位置实时动态调整每一该路灯的发光亮度，在提供车辆驾驶足够照明光线且不影响视觉感受的安全情况下，同步达到降低不必要能耗的节能功效，如此将有助于大幅降低电能浪费，以对减缓能源危机尽一份心力。而每一该路灯的发光通知传递模式，则是通过蓝牙技术以“一个传一个”的沟通方式实时调变每一该路灯的发光亮度，实现将短距通讯应用至长距灯具系统的目标，同时于控制上亦具备简易便利、设置成本低廉的优点。需注意的是，前述的“一个传一个”指电信上信息传递的状态，实际上因应蓝牙技术的传递速度，该复数个路灯的亮度变化乃是一瞬间的作动，而不会影响车辆驾驶视觉，保持提供安全地照明。此外，通过该节能路灯系统的技术架构，亦能克服路灯检修不易的问题，使该复数个路灯可达到自动回报与除错的功效，并能够随时掌握各路灯的状态以避免未实时发现故障而影响交通安全。
24.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明实施的范围；故在不脱离本发明的范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本发明的范围内。

技术特征：
1.一种动态实时调整亮度的节能路灯系统，该节能路灯系统具有复数个路灯，该复数个路灯为间隔排列设置，其特征在于：该复数个路灯分别具有一控制模块，该控制模块包含一调光单元、一侦测单元、一发送单元、一接收单元及一记忆单元，其中该记忆单元储存有n个调变亮度值及一预设亮度值，n为大于零的整数，且该预设亮度值小于该n个调变亮度值；其中，各强度的该n个调变亮度值皆对应相同数量的一发光配额，且该发光配额为大于等于零的整数，该发光配额为该复数个路灯依据一道路速限值或两个该复数个路灯间的一设置距离而为设定，当该道路速限值越高，该发光配额越大；或两个该复数个路灯间的该设置距离越小，该发光配额越大；其中，该复数个路灯在未侦测有车辆经过或一段时间未受亮度调变通知时，皆以该预设亮度值为发光设定，而当其中之一该路灯的该侦测单元侦测到有车辆经过时，驱动该调光单元读取该记忆单元中的该n个调变亮度值最大者进行发光设定而占用1个该发光配额数量，并实时通知该发送单元以蓝牙通讯方式向比邻设置的次一该路灯传递剩余的该发光配额数量与该调变亮度值；其中，当剩余的该发光配额大于零时，以相同的该调变亮度值通知次一该路灯；而当该发光配额使用完毕时，则以下一较小的该调变亮度值及完整数量的该发光配额通知次一该路灯；而次一该路灯通过该接收单元接收剩余数量的该发光配额与该调变亮度值后，驱动该调光单元依据该调变亮度值进行发光亮度设定而占用1个该发光配额数量，并再次实时传送剩余的该发光配额与该调变亮度值至下一该路灯，接续依相同传送及设定方式直至n个该调变亮度值皆设定完毕，以完成所有该复数个路灯的实时动态调变；另若同一该接收单元同时接收两个以上的该调变亮度值时，依据较大亮度的该调变亮度值进行发光设定。2.如权利要求1所述的节能路灯系统，其特征在于，该n个调变亮度值的强度比为，100％：70％：50％，且该预设亮度值为20％。3.如权利要求1所述的节能路灯系统，其特征在于，该n个调变亮度值的强度比为，100％：75％：50％，且该预设亮度值为25％。4.如权利要求1至3其中任一项所述的节能路灯系统，其特征在于，每一该路灯与一中控台电性连接，且每一该控制模块还具有一除错单元，当任一该路灯的该接收单元接收来自该中控台的一发光亮度测试信号时，驱动该调光单元依据该发光亮度测试信号进行发光设定并通知该发送单元以蓝牙通讯方式向比邻设置的次一该路灯传递，接续依相同传送及设定方式直至所有该复数个路灯皆收到该发光亮度测试信号并依据该发光亮度测试信号进行发光设定；该复数个路灯并于该调光单元作动后驱动该除错单元检测该路灯的一实际驱动电流值，当该发光亮度测试信号的一对应驱动电流值与该实际驱动电流值不一致时，生成一检测信息传递至该中控台。

技术总结
一种动态实时调整亮度的节能路灯系统，路灯分别储存有对应相同数量的发光配额的N个调变亮度值及一预设亮度值，且道路速限值越高或设置距离越小则发光配额越大。路灯在未侦测有车辆经过或一段时间未受通知时以预设亮度值发光；当路灯侦测到有车辆经过时以调变亮度值最大者进行设定而占用1个发光配额数量，并实时以蓝牙向比邻设置的次一路灯传递剩余的发光配额数量与调变亮度值，剩余的发光配额大于零时以相同调变亮度值通知次一路灯；发光配额使用完毕时以下一较小的调变亮度值及完整数量的发光配额通知次一路灯；接续依相同传送及设定方式直至N个调变亮度值皆设定完毕；若同一路灯同时接收两个以上的调变亮度值时依据较大者进行发光设定。较大者进行发光设定。较大者进行发光设定。


技术研发人员：王永宏 李坚
受保护的技术使用者：巨尔（昆山）光电照明有限公司 金龙照明股份有限公司
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2023/7/26