[发明专利]眩光动态评估系统

说明书

技术领域

本发明属于照明测量与控制技术领域，具体涉及一种眩光动态评估系统。

背景技术

随着技术照明技术的发展，新兴的光源HID和LED以及OLED的应用也越来越广泛，在道路照明和汽车照明等诸多领域取得了广泛的应用。在道路照明中，设计时不仅要考虑满足视觉功能的要求，还应该考虑光环境，为驾驶员提供舒适的驾驶环境。既要注重光的物理特性和照明参数，还要重视驾驶员对照明的感受，综合分析评估驾驶员对道路光环境的接受程度及其相互作用。现在科学技术解决了照明设计和光参数测定等技术问题，但是对驾驶员对道路光环境的感知涉及的参数比较复杂，暂时还无法做到量化。

影响照明质量最重要的一项就是眩光，根据眩光的效应，分为不舒适眩光和失能眩光。在道路照明中，驾驶员会不可避免的看到灯具并感到刺眼，或者被对面行驶的车辆所眩目，也就是说驾驶员遇到了眩光。但是由于车辆处于行驶的过程中，眩光的持续时间与车辆的速度、车流量密度和路灯间隔等参数有关。眩光对驾驶员的影响和时间有关，静态眩光指数并不能完全描述眩光的刺激程度，所以要动态的测量评估眩光对驾驶员刺激程度。然而，由于道路的硬件设计和光环境比较复杂，在实验室里无法搭建实体模型来动态评估眩光。

本发明采用3D投影成像系统和滑轨动态控制系统的方法，虚拟再现了道路光环境，利用该眩光动态评估系统，可以动态评估眩光对驾驶员的影响，并可以进一步分析道路光环境下驾驶员的各种视觉工作机理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能完整模拟道路光环境，实时动态评估道路照明眩光的眩光动态评估系统。

本发明提供的眩光动态评估系统，是在3D投影成像系统的基础上增加了滑轨动态控制系统、道路照明眩光动态评估模块和道路照明光源。3D投影成像系统提供用于模拟道路照明的背景光环境，主要包括道路周围建筑、行驶车辆的照明以及道路周围的背景光；3D投影成像系统投影在屏幕上，被试通过配套的3D眼镜可以观察到逼真的3D道路照明场景；一组道路照明灯具形成亮度超过10万cd/m²道路照明的眩光源；通过眩光动态评估模块给动态控制滑轨与输入控制信号，实现动态控制道路照明灯具，产生动态的眩光，并且通过眩光动态评估模块切换不同的道路照明场景，用以评估不同的道路环境与驾驶速度下道路照明的眩光，眩光动态评估模块记录被试的测试数据。

本发明提出的眩光动态评估系统，由3D投影系统1、眩光动态评估模块2、滑轨动态控制系统3、道路照明灯具4、电脑5、3D显示眼镜7、3D投影显示屏幕9、椭圆形滑轨10和矩形暗室11组成，其中：3D投影系统1置于3D投影显示屏幕9的前端，将道路照明的图像投影到3D投影显示屏幕9上，用于提供道路照明背景光环境；电脑5通过第一数据线8与3D投影系统1连接，通过第二数据线12和滑轨动态控制系统3的信号输入端连接，电脑5内安装有眩光动态评估模块2，通过该模块切换道路照明光环境和输出滑轨的动态控制信号； 3D显示眼镜7与3D投影系统1配套使用，用于被试6观察到逼真的3D光环境；椭圆形滑轨10和矩形暗室11分别为2个，矩形暗室11一侧的两端开口，椭圆形滑轨10两端分别位于这两个开口部位，滑轨动态控制系统3的信号输出端与椭圆形滑轨10连接；两组椭圆形滑轨10和矩形暗室11位于电脑5两侧，椭圆形滑轨10靠近电脑5一侧设有道路照明灯具4。

本发明中，所述道路照明灯具4安装于路灯安装支架14上方，路灯安装支架14固定于椭圆形滑轨10上。

本发明中，所述3D投影系统1由光线空间调制器、照明光源分光器18、投影透镜19和菲涅尔透镜20组成，照明光源的出光口对准光线空间调制器的进光口，光线空间调制器的出光口对准照明光源分光器18的进光口，照明光源分光器18的出光口对准投影透镜19的进光口，投影透镜19的出光口对准菲涅尔透镜20的进光口，菲涅尔透镜20的出光口对准投影成像屏幕22。

本发明中，所述滑轨动态控制系统3由滑轨速度传感器23、PI调节器24、数字信号处理器25、调整电机转速控制器26和调速电机27依次连接组成，滑轨速度传感器23检测椭圆形滑轨的速度，将该速度和设定值比较，产生的误差经过PI调节器24处理后送入数字信号处理器25，数字信号处理器25根据该误差信号输出相应的控制信号，该控制信号再被送入调整电机转速控制器26，由调整电机转速控制器26来控制调速电机27的转速，从而使得椭圆形滑轨10的速度稳定在设定值。

本发明中，所述椭圆形滑轨10连接调速电机27。