[发明专利]一种隧道LED照明系统的行车安全双控调光方法

权利要求书

1.一种隧道LED照明系统的行车安全双控调光方法，所述隧道LED照明系统包括亮度计、车辆检测器、控制中心、亮度控制模块和LED隧道灯模块；所述隧道分为n个照明段，命名为照明段i，i＝1,2,…,n；所述亮度计装设在隧道的洞口和各个照明段内，用于检测洞外亮度和各照明段亮度；所述车辆检测器装设在隧道入口前方规定距离处，用于检测车速和车流量；所述LED隧道灯模块包括调光器和LED隧道灯，调光器根据亮度控制模块的控制信号调节LED隧道灯的亮度；

其特征在于，所述行车安全双控调光方法包括照明段的段内控制与段间控制；所述段内控制是指调节照明段内部的亮度，称为段内亮度，各个照明段的段内亮度不相等；所述段间控制是基于人眼适应性特性调节两个照明段交界处的亮度，称为段间亮度，以实现亮度的平滑过渡；该方法实现包括以下步骤：

1)亮度计和车辆检测器将检测数据传输至控制中心；

2)控制中心计算各照明段的段内亮度与段间亮度，确定段内控制与段间控制的控制对象及其地址信息，包括以下步骤：

2.1)根据公路隧道照明设计细则计算照明段的段内亮度

定义照明段i的段内亮度为L_i；对于隧道入口的照明段，段内亮度L_i＝k_iL₂₀，其中，k_i为段内亮度与洞外亮度的比值，通过查询细则确定，L₂₀为洞外亮度；对于隧道中部的照明段，段内亮度L_i＝L_in，其中，L_in通过查询细则确定，即隧道中部的照明段的段内亮度是通过查询细则确定；对于隧道出口的照明段，段内亮度L_i＝k_iL_in；

2.2)根据段内亮度和人眼适应性特性计算段间亮度

设照明段i至照明段i+1的段间控制对应的区间长度为S_i(i+1)，1≤i＜i+1≤n，距离区间起点s米处的亮度为L_i(i+1)，根据人眼适应性特性，按指数规律调节L_i(i+1)，具体满足以下公式：

L_i(i+1)＝L_i(1+s/v)^-1.4 0≤s≤S_i(i+1) (1)

其中，v为车速；

当s＝S_i(i+1)时，有：

L_i+1＝L_i(1+S_i(i+1)/v)^-1.4 (2)

由式(2)，得到：

2.3)确定段内控制与段间控制的控制对象

对于照明段i的段内控制，i＝1,2,…,n，控制对象为照明段i内所有LED隧道灯模块；

设和分别为照明段i中与前、后两个照明段相邻且需要单独控制的LED隧道灯数量；由于照明段1前与照明段n后没有相邻照明段，对于照明段i至照明段i+1的段间控制，控制对象为照明段i中后个LED隧道灯模块和照明段i+1中前个LED隧道灯模块，和满足以下公式：

其中，S_D表示相邻两个LED隧道灯模块之间的长度，若S_i(i+1)/S_D不为整数，需对其取整；

2.4)确定控制对象的地址信息

每个LED隧道灯模块具有两类地址信息，为段地址与单灯地址信息，地址信息由二进制数表示，段内控制的控制对象具有相同的段地址信息，段间控制的控制对象具有不同的单灯地址信息；

3)亮度控制模块根据地址信息，向LED隧道灯模块发送控制信号；

4)LED隧道灯模块收到控制信号，调节LED隧道灯的亮度，使照明段的实际亮度达到步骤2)计算的亮度。

2.根据权利要求1所述的一种隧道LED照明系统的行车安全双控调光方法，其特征在于，在步骤3)中，亮度控制模块根据段地址信息，向段内控制的LED隧道灯模块发送同一个段控制信号，而根据单灯地址信息，向段间控制的LED隧道灯模块发送不同的单灯控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种隧道LED照明系统的行车安全双控调光方法，其特征在于，在步骤4)中，根据控制信号的不同，具有以下三种情况：

第一种、LED隧道灯模块收到单灯控制信号，不论是否收到段控制信号，调光器根据单灯控制信号调节LED隧道灯的亮度；

第二种、LED隧道灯模块没有收到单灯控制信号，收到段控制信号，调光器根据段控制信号调节LED隧道灯的亮度；

第三种、LED隧道灯模块既没有收到单灯控制信号，也没有收到段控制信号，向控制中心反馈控制信号缺失。