[发明专利]一种消除隧道入口黑洞现象的方法

说明书

本发明公开了一种消除隧道入口黑洞现象的方法，包括步骤：1)沿隧道入口的两侧交错布置一系列均匀排列的LED照明灯，灯具安装于距路面中心规定高度的隧道侧壁上，通过调整LED灯的亮度设置一个人眼的视觉过渡段；2)隧道内、外均装有亮度传感器，通过亮度传感器实时采集隧道内、外的亮度，求出人眼的暗适应特性曲线；3)当车辆进入隧道后，按照人眼的暗适应特性曲线动态平滑地调整视觉过渡段的照明亮度，以消除车辆进入隧道时人眼出现的黑洞现象。本发明在消除隧道入口处黑洞现象同时具有按需照明的特点，提高了隧道运营的安全性、舒适性和节能性。

技术领域

本发明涉及公路隧道照明的技术领域，尤其是指一种消除隧道入口黑洞现象的方法。

背景技术

随着我国隧道建设工程的快速发展，由于隧道封闭行车环境的特点，隧道照明的安全性、舒适性和经济性问题尤为突出。隧道内部无自然光照，白天行车时，隧道洞外和洞内一明一暗的行车环境，驾驶员在驶入隧道时，亮度的突变会引起人眼的暂时性功能降低，无法看清前方状况，出现隧道行车过程中的“黑洞”现象，影响驾驶员正常行驶、造成安全隐患。

目前的隧道照明系统，为了消除隧道入口处出现的“黑洞”现象，通常采用改变隧道照明灯的布局设置视觉过渡段，入口处LED照明灯的密度大，然后密度阶梯式降低。显而易见，存在以下缺点：1、过渡段的照明亮度跳跃变化，驾驶员难以适应；2、灵活性差，过渡段的照明亮度和长度在隧道完成施工时就已经确定，难以适应各种天气情况；3、往往过渡段的照明亮度设置过大，节能效果差。因此，如何有效消除隧道入口处的“黑洞”现象，创造一个安全、舒适的行车环境一直是隧道照明设计的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种消除隧道入口黑洞现象的方法，该方法在隧道入口的两侧交错布置一系列均匀排列的LED照明灯，通过调整LED灯的亮度设置一个人眼视觉过渡段。考虑人眼的适应性，提出了基于人眼的“暗适应”特性曲线去动态平滑地调整过渡段的照明亮度，消除隧道入口人眼出现的“黑洞”现象同时，保证了驾驶员始终处于安全舒适的视觉环境。另外，可以实时检测隧道内外亮度，动态配置过渡段的长度与亮度，实现不同环境下的按需照明。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种消除隧道入口黑洞现象的方法，包括以下步骤：

1)沿隧道入口的两侧交错布置一系列均匀排列的LED照明灯，灯具安装于距路面中心规定高度的隧道侧壁上，通过调整LED灯的亮度设置一个人眼的视觉过渡段；

2)隧道内、外均装有亮度传感器，通过亮度传感器实时采集隧道内、外的亮度，求出人眼的“暗适应”特性曲线；

3)当车辆进入隧道后，按照人眼的暗适应特性曲线动态平滑地调整视觉过渡段的照明亮度，以消除车辆进入隧道时人眼出现的黑洞现象。

在步骤1)中，所述视觉过渡段以照明亮度来定义，是一段亮度逐渐降低的照明光段，视觉过渡段用于解决车辆刚进入隧道时，由于隧道入口处亮度剧烈变化给司机造成的不适应现象。

在步骤2)中，所述视觉过渡段的亮度和长度是根据隧道内、外最新的亮度数据来制定的，隧道内、外均装有亮度传感器实时采集亮度，根据采集的最新亮度数据，通过以下公式求出该视觉过渡段的人眼的“暗适应”特性曲线；

L＝f(t)＝L_th(1+t)^-1.4

式中，L为人眼适应的亮度；L_th为隧道入口处亮度；t为车辆进入隧道时间。

在步骤3)中，当车辆进入隧道后，按照步骤2)求得的人眼的“暗适应”特性曲线动态平滑地调整过渡段的照明亮度，包括以下步骤：

3.1)计算过渡段的长度；

求人眼的暗适应时间为：

再计算过渡段的长度为：