智慧路灯的创新设计

郝宇凡 何 冰 卢明鸽 穆星杰

（黑龙江八一农垦大学 黑龙江 大庆 158308）

智慧路灯作为智慧城市的重要部分，随着智慧城市智慧照明等概念的推广和人工智能、5G 通信等技术的发展，其需求将增大，应用场景也将更加丰富。智能化路灯也因此成为很多新型智慧城市的标配，它的出现不仅从科技的角度解决了城市问题，例如节能减排、很好的控制灯的亮度以减少光的污染，还从设计美学的角度上提升了城市形象。

1 智慧路灯的研究内容

本文主要研究的是基于现有智慧路灯终端系统，通过工业设计程序与方法，结合设计美学，对路灯造型进行合理化再设计与功能拓展，期间结合现有技术与方法进行智慧路灯的优化。①路口红绿交通信号灯相关联，在杆体的LED 电子屏上进行一定的提示与配合。②实现光敏传感器的正常运行以及运行范围值的确定，也就是“何时开灯，何时关灯”。③运用已有技术对智慧路灯进行合理的防眩光设计，为驾驶员出行保驾护航。④对智慧路灯的形态外观进行重新塑造。

2 智慧路灯的方案设计

2.1 随着人们生活节奏的加快，智能化的交通设施可以在一定程度上减少因“赶时间”、“看不清信号灯”而发生的交通事故，智能路灯附有信号秒数提示显示屏(如图1 所示)，驾驶员可以在未过路口时清楚看到秒数，避免在行驶途中读错秒数；如果前方有大车遮挡后方小车驾驶人视野时，也可以借助智能路灯进行预判，确保顺利经过路口。

图1 智慧路灯与信号灯演示

2.2 在路灯灯源直接照射的情况，根据对传统高位路灯的眩光形态分析，可以得出传统路灯产生的眩光可以出现在驾驶员的任意视角。无论对于高速公路、市政道路及隧道照明，传统道路照明体系都存在显著的前视、后视、对视眩光及下视眩光。灯源的灯光会在路灯周围形成一圈眩光，干扰驾驶员的注意力，很可能引发交通事故。故本文借鉴了一个使用截光板的方法来一定程度上减少眩光对驾驶员的影响(如图2 所示)。智能路灯都会带有LED 显示屏，临近路口的灯杆显示屏会与交通信号灯连接，且根据路口的车流量以及路况进行调整，其余路灯上显示屏则可以进行公益或商业广告的投放，还可以制作其特色城市短片进行投放以宣传本城市文化。

图2 智慧路灯遮光板的设计

2.3 智慧路灯的造型设计。灯杆的主体由三部分构成(如图3 所示)，最上面的部分是路灯的灯光照射区，在灯源位置了一个防眩光的遮光板；向下是第二部分，做成了一个球形的模样，这也是5G 基站与监控的部分；第三部分是显示部分，它是由LED 屏组成。位于中间路段路灯与两边路灯是有一定区别的，主要的区别就是LED 屏幕的多少与最上面照明部分的形状，这样可以使来往两面的路段受光均匀。

图3 智慧路灯设计方案