[发明专利]用于基于室外照明网络中的交通适应性地控制照明的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于室外照明网络中的自适应照明的各种方法和协议，更特别地涉及用来基于交通模式适应性地决定对室外照明单元的光水平/调光要求的方法，所述室外照明单元使用关于控制消息何时应该被传送的决策协议和具有自适应模式的控制消息传送协议。

背景技术

室外照明网络（OLN）正日益变得智能，在照明单元/电杆装置中具有能够分别检测对象的存在、控制照明器的调光并且跨越照明系统传递相关控制信息的传感器、致动器以及通信模块。依照对象检测条件所被适配的智能调光策略能够帮助实现能量效率。与使所有照明单元/电杆时时打开的系统相比，光污染也通过选择性地调光以便确保特定响应行为而被减少。

OLN中的常规传感器（例如，被动红外（PIR）传感器、相机）给出二元检测结果。如果对象在传感器的感测范围内被检测到，则这样的常规传感器可以发送“检测”结果。传感器还可以周期性地试图检测在感测范围内的对象，并且如果对象被检测到，则发送“检测”结果，否则发送“无检测”结果。

基于二元检测结果的常规控制协议工作如下。基于经由传感器的本地检测或非检测，照明单元周期性地广播消息。如果在照明单元处的灯具有本地检测或者在来自附近的另一照明单元的接收到的广播消息中接收到至少一个ON（开）消息则它变成ON。如果灯具在广播消息中接收到OFF（关）消息并且没有本地检测，或者如果定时器期满，则它变成OFF。这样的常规协议虽然简单，但是在预期调光行为方面引发大的出错率而且遭受大的通信消息开销。这样的常规协议的性能可以在一定程度上通过改进感测和通信可靠性而被改进。然而，这要求传感器和通信模块的非常仔细且费时费力的（昂贵的且费时的）配置/试运行。

采用例如基于多普勒效应或FMCW（调频连续波）的雷达传感器，有可能在传感器的感测范围内提取与所检测到的对象的速度有关的附加的交通信息。使用这样的速度信息提供了在OLN中改进调光行为的可能性。然而，感测通常是易出错的，其可以导致漏检测和假警报。进一步地，所检测到的速度可能具有有限的准确度。例如，所估计的速度可能在不确定性范围内不同于实际速度。而且，诸如无线链路这样的跨越光单元/电杆的通信链路是易出错的（由于衰落、阴影条件等）且是范围有限的。在这点上，准确通信不被保证，但是存在与任何两个照明单元/电杆的通信为成功的相关联的概率。此外，接收的功率随着距离而降级，并且因此成功的通信仅直到特定距离才可能发生，所述特定距离被称为通信范围。

因此，在本领域内存在对于解决上面所指出的常规协议和常规OLN系统的缺点的方法和协议的需要。

发明内容

本发明的一个目标是提出用于确定OLN中的照明单元（LU）的调光行为以便调光性能被改进的控制方法。

本发明的另一目标是提出用于在OLN中的LU之间和之中进行消息传送以便满足或者超过要求的响应性能的通信协议。

本发明的另一目标是通过提供符合预期调光行为的适当光水平来改进OLN中的能量节约和/或减少光污染。

本发明的另一目标是减少LU之间的通信消息开销。

本发明的一个特征是使用照明/调光控制协议，所述照明/调光控制协议使用所检测到的对象的速度来适配LU响应范围。在这点上，响应范围能够被认为是应该基于检测被“打开”或“关闭”的LU的数目。例如，在所检测到的对象的方向上，当第一LU已检测到对象时一个或多个附加的LU应该被“打开”。响应范围能够基于与第一LU相距的距离和/或附加的LU的数目（假定在附加的LU之间的已知间隔）被选择。

本发明的另一特征与用来与从邻近照明单元通过控制消息所获得的速度检测结果相结合地基于本地检测结果来确定“真检测”的决策准则有关。

要注意的是，取决于传感器确定对象的位置和速度来设置照明单元的光水平的一个常规尝试在EP2271184 A1中被公开。如由发明人所理解的，主控制器被描述，所述主控制器传递调光命令以便从光源能够实现光照分布。然而，这个参考未被理解成公开本发明中所描述的分布式通信和控制协议，其与关于控制消息何时应该被传送的决策规则、（ii）通信消息的内容和具有被适配成实现取决于对象速度的响应范围的模式的控制消息传送协议以及（iii）在照明电杆处用来决定调光行为的所设计的决策规则有关。而且，该参考被理解成公开了：与先前的传感器结果和邻近传感器结果和/或光驱动结果相结合地，当前传感器检测结果能够被以分布式方式使用来决定光照行为。

本发明的另一特征与针对每个照明单元使用准则来决定是否将控制消息发送到邻近LU而减少OLN中的通信开销的方法有关。