发明内容

为此，本发明提供一种基于车联网的分布式路灯控制装置与系统，通过车辆基于车联网直接与路灯通信，路灯根据周边车辆状况实时的进行照明开启和关闭的控制，或者调节照明功率，而对于车辆行驶前方，则由当前路灯向前方路灯发送指令，令其提前开启照明，以解决车辆和交通流量识别，不够准确且缺乏实时性的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于车联网的分布式路灯控制装置与系统，车辆安装有车辆发送模块，所述车辆发送模块周期性的对外发送车辆行驶基础信息，所述车辆行驶基础信息包括车辆唯一标识，车辆位置、车辆行驶方向、车辆行驶速度等；路灯安装有路灯接收模块，第一路灯的路灯接收模块接收到第一车辆发送的上述车辆行驶基础信息后，由管理模块记录或更新第一车辆的本地车辆节点，所述本地车辆节点中包含所述车辆行驶基础信息；并同时通过第一路灯的发送模块向前方多个路灯发送请求开启消息，为第一车辆的行驶前方提供照明，所述请求开启消息中包含上述车辆行驶基础信息，进一步由决策模块判断第一路灯需要开启照明还是关闭照明。

进一步，第一路灯通过所述路灯发送模块向道路前方的多个路灯发送请求开启消息，且第一路灯固定的向前方N个路灯发送请求开启消息，提供固定距离的前方照明；

或者，第一路灯根据车辆的位置、行驶速度，及路灯的间距，确定需要向前方多少个路灯发送请求开启消息，随后向这些路灯发送请求开启消息，按需提供前方照明；

通过所述路灯接收模块接收到请求开启消息的第N路灯，由所述管理模块记录或更新第一车辆的远端车辆节点，所述远端车辆节点中包含所述车辆行驶基础信息。

进一步，所述路灯接收模块从第一车辆接收到所述车辆行驶基础信息时，且路灯接收模块触发管理模块为第一车辆创建或更新所述本地车辆节点，记录第一车辆的所述车辆行驶基础信息；所述管理模块触发发送模块向前方N个路灯发送请求开启消息；

管理模块根据本地车辆节点中的车辆位置，车辆行驶速度，计算第一车辆驶离第一路灯照明范围的时间，启动倒计时定时器，在定时器超时后，将所述第一车辆的本地车辆节点的状态置为关闭；

路灯接收模块从其他路灯接收到所述请求开启消息时，路灯接收模块触发管理模块为第一车辆创建或更新所述远端车辆节点，记录第一车辆的所述车辆行驶基础信息；

管理模块根据远端车辆节点中的车辆位置，车辆行驶速度，计算第一车辆驶离第一路灯照明范围的时间，启动倒计时定时器，在定时器超时后，将所述第一车辆的远端车辆节点的状态置为关闭。

进一步，根据管理模块中的本地车辆节点和远端车辆节点，确定路灯需要开启照明还是关闭照明，包含以下步骤：

1)根据第一车辆的本地车辆节点和远端车辆节点，计算第一车辆的状态；

2)使用本地优先策略，如果第一车辆的本地车辆节点状态为关闭，则将第一车辆的状态作为关闭；否则将第一车辆的状态作为开启。

或者，把2)步骤替换使用全局冗余策略，如果第一车辆的本地车辆节点状态和远端车辆节点状态均为关闭，则将第一车辆的状态作为关闭；否则将第一车辆的状态作为开启；

3)遍历所有的车辆节点，如果所有车辆的状态均为关闭，则路灯的决策状态为关闭，否则路灯的决策状态为开启；

4)决策模块将路灯的决策状态通告给控制模块。

进一步，根据所述步骤4)中，如果决策状态为开启，则控制模块开启路灯照明，如果决策状态为关闭，则控制模块关闭路灯照明；

或者，如果决策状态为开启，则控制模块提高路灯照明功率，如果决策状态为关闭，则控制模块降低路灯照明功率。

进一步，所述管理模块根据车辆行驶基础信息中的车辆位置，车辆行驶方向，判断车辆是否是同向车辆；如果车辆位置处于路灯同侧车道内，且车辆行驶方向与车道方向相同，则为同向车辆；如果车辆位置处于路灯对侧车道内，且车辆行驶方向与对侧车道方向相同，则为对向车辆；

管理模块可忽略对向车辆，不为对向车辆创建本地车辆节点。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在道路中行驶的车辆，使用V2I(车辆与基础设施)接口与周边的路灯上的路灯接收模块进行通信连接，车辆行驶基础信息提供车辆唯一标识，车辆位置、车辆行驶方向、车辆行驶速度等，汽车通过车辆发送模块向路灯接收模块发送位置信息P，车辆可以同时与通信范围内的多个路灯通信，符合实际情况，也提供冗余能力，路灯可以与其他路灯进行通信，并发送照明请求，便于根据车辆行驶方向通知前方的路灯提供照明，而无须由车辆扩大通信范围，明显降低方案的成本和实施难度；

2、本发明通过车辆行驶基础信息根据车辆位置及路灯照明半径LR的运算结果将信息传输给路灯接收模块，路灯接收模块将信号传输给管理模块，管理模块控制路灯闭合和路灯开启，每个路灯可以与车辆通信来获知车辆离开照明范围，或者根据车辆速度计算离开时间，启动倒计时定时器而停止照明，使得路灯开始照明和结束照明均有完善的方案。

3、本发明不依赖于中央系统的集中控制，有助于减轻控制压力，并明显提升实时性。