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专利号: 2020102257063
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模拟路灯照明环境的眩光源装置的设计方法,其特征在于,所述一种模拟路灯照明环境的眩光源装置包括眩光源主面板(1),所述眩光源主面板(1)上对称设置有多组出光孔(2),所述眩光源主面板(1)的四个侧边均倾斜安装有上挡板(3)、下挡板(5)、左挡板(6)和右挡板(4),眩光源主面板(1)、上挡板(3)、下挡板(5)、左挡板(6)和右挡板(4)上均喷涂有漫反射涂料,所述眩光源主面板(1)由四块尺寸相同的矩形面板组成;具体按照以下步骤进行:

步骤1,设定眩光源主面板(1)的长度为L1,宽度为L2,设定矩形面板的长度为l1,宽度为l2,确定测量阈值增量TI时的水平视角θTI1和垂直视角θTI2,确定测量统一眩光值UGR时的垂直视角θUGR;

步骤2,设定测量点X’,计算测量点X’与眩光源主面板(1)之间的距离R’,使测量点X’在眩光源主面板(1)上的投影点与眩光源面板的中心点重合,从而确定测量点X’的位置;

步骤3,以测量点X’在眩光源主面板(1)上的投影点为原点,建立坐标系,同时确定现实环境中的测量点X,测量点X的两侧对称安装有路灯,通过测量路灯的位置,计算眩光源主面板(1)上的多组出光孔(2)的坐标和面积;

步骤4,根据测量点X’计算左挡板(6)和右挡板(4)的长度L3,以及左挡板(6)和右挡板(4)与眩光源主面板(1)之间的夹角θL;

步骤5,设定测量点Y’,使测量点Y’在眩光源主面板(1)上的投影点与眩光源面板的中心点重合,同时确定现实环境中的测量点Y,根据步骤3中出光孔(2)的坐标和现实环境中的测量点Y,计算测量点Y’与眩光源主面板(1)之间的距离r’,从而确定测量点Y’的位置;

步骤6,根据测量点Y’计算上挡板(3)和下挡板(5)的宽度L4,以及上挡板(3)和下挡板(5)与眩光源主面板(1)之间的夹角θU;

步骤7,根据上述计算结果设置出光孔(2)、上挡板(3)、下挡板(5)、左挡板(6)和右挡板(4)。

2.根据权利要求1所述的一种模拟路灯照明环境的眩光源装置的设计方法,其特征在于,所述步骤2具体为,根据测量阈值增量TI时的垂直视角θTI2和矩形面板的宽度l2,计算测量点X’与眩光源主面板(1)之间的距离R’,表达式为:

3.根据权利要求1所述的一种模拟路灯照明环境的眩光源装置的设计方法,其特征在于,所述步骤3具体为,

步骤3.1:确定现实环境中的测量点X,测量现实环境中路灯在垂直测量视线平面内的发光面与测量点X之间的距离R,测量点X到路灯连线之间的距离T,测量路灯在垂直测量视角平面内的发光面积S,路灯的发光面积S与路面之间的距离H,路灯之间的间距D,测量点X到路灯连线的垂线的垂足为Q,垂足Q至路灯之间的距离d;

步骤3.2:保持眩光源装置中出光孔(2)的位置指数P与现实环境中对应灯具的位置指数P相等,则

其中,

得到出光孔(2)的坐标为:

其中,H’是眩光源主面板(1)上出光孔(2)的垂直高度,T’是眩光源主面板(1)上出光孔(2)的的水平距离;

步骤3.3:保持眩光源装置中立体角ω与现实环境中对应灯具的立体角ω相等,则其中,θ为观测点X和路灯中心之间的连线与观测点X处人眼视线之间的夹角,δ为观测点X与灯具中心之间的距离;θ’为观测点X’和出光孔中心之间的连线与观测点X’处人眼视线之间的夹角,δ’为观测点X’与出光孔中心之间的距离;

因为

所以得到出光孔(2)的面积为:

4.根据权利要求1所述的一种模拟路灯照明环境的眩光源装置的设计方法,其特征在于,所述步骤4具体为,左挡板(6)和右挡板(4)的长度L3,表达式为:其中,R’为测量点X’与眩光源主面板(1)之间的距离、l1为矩形面板的长度,θTI1为测量阈值增量TI时的水平视角;

左挡板(6)和右挡板(4)与眩光源主面板(1)之间的夹角θL,表达式为:故左挡板(6)和右挡板(4)的长度为L3,宽度为L2。

5.根据权利要求1所述的一种模拟路灯照明环境的眩光源装置的设计方法,其特征在于,所述步骤5具体为,确定现实环境中的测量点Y,根据出光孔坐标(Tn’,Hn’)和测量点Y,计算测量点Y’与眩光源主面板之间的距离r’,表达式为,其中,

得到测量点Y’与眩光源主面板(1)之间的距离r’为其中,b为垂足q至路灯之间的距离。

6.根据权利要求1所述的一种模拟路灯照明环境的眩光源装置的设计方法,其特征在于,所述步骤6具体为,上挡板(3)和下挡板(5)的宽度L4,表达式为:其中,r’为测量点Y’与眩光源主面板(1)之间的距离,l2为矩形面板的宽度,θUGR为测量统一眩光值UGR的垂直视角;

上挡板(3)和下挡板(5)与眩光源主面板(1)之间的夹角θU,表达式为:故上挡板(3)和下挡板(5)的长度为L1,宽度为L4。

7.根据权利要求1所述的一种模拟路灯照明环境的眩光源装置的设计方法,其特征在于,测量阈值增量TI时,为眩光源主面板(1)上的多组出光孔(2)分别添加恰当光阑,减小眩光源出光面积;

测量统一眩光值UGR和眩光值GR时,撤销眩光源主面板(1)上的多组出光孔(2)的光阑,增大光源出光面积。

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