[發明專利]一種路面亮度系數測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202110129901.0
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112816439A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 劉書祥;臧燕勤;袁景玉;盛敬亮;彭飛;吳哲元;周彤;朱斌;劉翠;黃麗穎
• 申請（專利權）人: 中電建冀交高速公路投資發展有限公司
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發明公開了一種路面亮度系數測量裝置，包括遮光罩、亮度計和計算機，遮光罩是由1/4球面的側面、與1/4球面相同半徑的半柱面和一個平面的側面圍合構成的殼體；殼體內表面涂刷為啞光黑色，并按照《城市道路照明設計標準》CJJ45?2015布置有377個LED光源，利用上述裝置讀取并記錄亮度計測量的路面亮度，根據LED光源的發光強度計算得到所有LED光源分別在所在定位點處對應方向的路面亮度系數，獲得路面亮度系數表。本發明中通過控制不同LED光源的開關，并自動記錄路面亮度系數，減化了測量步驟、縮短了測量用時、降低了測量時對交通的影響，提高了路面亮度系數的測量精度并且具有體積小、結構簡單、調整方便的特點。

技術領域

本發明屬于自動化測量裝置及方法，尤其涉及一種用于路面亮度系數的測量裝置及方法。

背景技術

路面亮度對駕駛員的視功能與視覺舒適都具有重要作用，它是由光源和燈具射向路面的光線和該路面的反射特性決定的。路面反射特性決定了照明質量、成本、照明功效和交通安全性能，而路面的反射特性取決于所鋪設的材料、材料磨損程度和路面干濕度。研究表明，路面可以視作由大量的、具有不同朝向的顆粒組成，顆粒表面分粗糙面和平滑面。顆粒的尺寸、結構狀況、表明粗糙程度及相互關系，形成了所謂的宏觀結構和微觀結構，會影響反射特性。干燥條件下，宏觀和微觀結構均起作用；潮濕條件下，因為微觀結構細小機理變化被水淹，致使其成為鏡面，宏觀結構起主要作用[1]。由于路面鋪裝材料及工藝的持續改進、使用時間的延長和多種彩色顏料的使用，路面反射特性也各不相同。

相關路面反射理論均未能給出定量描述路面反射特性的方法。目前一般采用簡化亮度系數表來表示路面反特性，根據《城市道路照明設計標準》CJJ45-2015中附錄A《路面亮度系數和簡化亮度系數表》僅提供了瀝青路面和水泥混凝土路面兩種簡化亮度系數表，難以準確表達多種材質、不同使用工況和使用年限條件下的路面反射特性，對于某種特定條件下的路面反射特性，則需要專門測試亮度系數表。通常采用的測試裝置的結構是：將單一滿足光束寬度要求的燈具安裝于弧形懸臂結構上，由傳動機構將燈具圍繞水平軸旋轉至所需角度位置，開啟燈具、測量路面亮度和照度，進行計算獲得亮度系數q；測量完成不同角度之后，再將懸臂結構連同燈具圍繞垂直軸旋轉到另一所需角度，重復上述測量；直至完成所有角度位置的測量。由于傳統光源開關反應慢，發光不穩定；傳動機構結構復雜，對旋轉控制和定位精度要求高，重量大，測試時間長，測試時對道路交通阻斷時間長，難以滿足快速測量的需要。

[參考文獻]

[1]黃瑩.基于虛擬現實的隧道內彩色路面視覺舒適研究[D].河北工業大學，2017.

發明內容

針對上述現有技術，本發明提出一種新型的路面亮度系數測量裝置，用于快速準確的測量路面上任意一點處的亮度系數，進而快速得出被測路面亮度系數表。

為了解決上述技術問題，本發明提出的一種路面亮度系數測量裝置，包括遮光罩、亮度計和計算機，所述遮光罩是由1/4球面的側面S1、與所述1/4球面相同半徑的半柱面S2和一個平面S3的側面圍合構成的殼體，殼體內表面涂刷為啞光黑色，所述1/4球面位于所在球體的上部、且由一個水平和一個鉛錘并均通過球心的平面截取獲得；所述遮光罩的1/4球面內表面上布置有377個LED光源，所述的377個LED光源在1/4球面內表面上布置點的設置是：

1/4球面的球心為O點，在1/4球面的內表面上作由20條均通過O點的平面P與1/4球面的截交線，所述平面P為鉛錘面，位于兩端的截交線在同一鉛垂面P0上，每條截交線所在平面與平面P0的夾角為β；每條截交線上、自頂點而下依次設有15至29個定位點，所有截交線頂點處的定位點匯集為A點，除A點之外的其他定位點記為B點；