[發明專利]一種減少道路交通系統補光燈眩光的方法

在審

• 申請號: 202110146176.8
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112965323A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 戴奇;趙曉杰;張鵬聰;居家奇;李敏
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G03B15/05
• 分類號: G03B15/05;G03B15/06;H05B45/10
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種減少道路交通系統補光燈眩光的方法，所述補光燈包括光源及其安裝結構，光源采用LED及其相應的配光結構；其特征在于，具體步驟為：

(一)獲取道路交通系統的補光燈特征參數值，及設定照明距離；包括：通過測量或查詢方法獲取原補光燈桿高度H和駕駛員眼部高度h參數值；設定交通系統監控攝像機與拍攝目標的水平距離D；

(二)將獲取的已知參數代入補光燈的防眩光公式，并選定適用解的范圍；

所述補光燈的防眩光公式通過以下方法獲得：

在進行道路補光燈眩光分析時，汽車的車頂遮擋了一部分來自補光燈直接到達駕駛員眼睛的光線，因此引入遮光面(角)來假定駕駛員的視野；按照國際照明委員會TC-415技術委員會編制的CIE 132:1999:Design methods for lighting roads，假定車輛頂棚的遮光面(角)為20°，因此只需考慮駕駛員視線與水平方向夾角小于20°的范圍內補光燈的眩光，當駕駛員視線與水平方向夾角大于20°的范圍時，補光燈由于車輛頂棚的遮光作用對駕駛員無眩光影響，于是推導得到防眩光公式如下:

D＝L_x+(H-h+L_y)/tan(θ) (1)

其中，D為交通系統監控攝像機與拍攝目標的水平距離，H為原補光燈桿高度，h為駕駛員眼部高度，L_x為補光燈的水平前移距離，L_y為補光燈的豎直增高距離，θ為擋光角，其中擋光角θ定義如下：補光燈光源發光范圍最外沿與水平方向的最小夾角；

公式(1)中，L_x、L_y、θ為待求未知量；根據補光燈的防眩光要求限定解的范圍為：20°θ90°；根據道路的實際情況選取滿足約束條件的任意解：水平前移距離L_x、豎直增高距離L_y、擋光角θ；

(三)根據選取的結果：水平前移距離L_x，豎直增高距離L_y和擋光角θ，調整補光燈的配光結構和/或調整補光燈安裝結構；其中：

所述調整補光燈配光結構，通過補光燈光源的配光技術或改變補光燈光源的投射角度，最終使得擋光角θ范圍內不存在光分布，擋光角θ大于車輛頂棚的遮光面(角)，從而避免人眼直接看到光源；

所述調整補光燈安裝結構，是在補光燈配光后，設計合理的安裝結構，以保證交通監控系統攝像機與拍攝目標在水平方向上的照明距離為D，使得在防止眩光的同時保證較佳的拍攝效果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(三)中所述調整補光燈配光結構，具體實現方式為：直接選取或自主設計合理配光的補光燈光源，配光要求滿足在擋光角θ范圍內不存在光分布，具體為：

(1.1)通過設計包含透鏡、反射器和LED空間陣列光學系統，實現補光燈光源的配光要求，確定配光曲線，光源在擋光角θ范圍內無光分布；

(1.2)通過遮光板實現補光燈光源的配光要求，將遮光角為θ的遮光板置于補光燈的出光口，光源在θ范圍內的光全部被截斷；

(1.3)對于任意的補光燈光源，改變光源的投射角度使得光源的投射方向集中在擋光角θ范圍外，實現光源在擋光角θ范圍內不存在光分布的效果。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(三)中所述調整補光燈安裝結構，其通用方式為：

為了靈活設定照明距離D，采用獨立的安裝結構，重新安裝補光燈；具體地，設計任意形狀的變徑竿，以原補光燈的安裝位置為原點，水平方向為x軸，豎直方向為y軸，建立直角坐標系，并以原點為矢量起點，最終補光燈所處的位置為矢量的末端，是變徑竿首端指向尾端的矢量；將分解為水平矢量和豎直矢量則水平方向的投影為L_x，豎直方向的投影為L_y；矢量末端的要求是超出遮光面(角)區域，即滿足

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(三)中所述調整補光燈安裝結構，具體實現方式為：

保持原補光燈桿不變，通過任意方式連接原補光燈桿和補光燈，使得補光燈的最終位置超出遮光面(角)區域；或者，

改變補光燈桿的高度，通過任意方式連接新補光燈桿和補光燈，使得補光燈的最終位置超出遮光面(角)區域。