CN102967442B - 用于评价不舒适眩光的方法以及不舒适眩光的评价程序 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于评价不舒适眩光的方法以及不舒适眩光评价装置。根据一个实施例，公开了一种用于评价不舒适眩光的方法。所述方法可以包括获取与照明器具的发光表面的平均亮度L_a有关的平均亮度信息、与所述发光表面的亮度均匀度U有关的亮度均匀度信息、与所述发光表面的尺寸ω有关的发光表面尺寸信息以及与所述照明器具的背景亮度L_b有关的背景亮度信息。所述方法可以基于在所述获取中所获取的所述L_a、所述U、所述ω以及所述L_b来计算评价参数值。所述评价参数值是基于所述L_a的值、基于所述U的值以及基于所述ω的值的乘积除以基于所述L_b的值的值。所述亮度均匀度U是所述平均亮度L_a与所述发光表面的亮度的最大值的比。

Description

用于评价不舒适眩光的方法以及不舒适眩光的评价程序

相关申请的交叉引用

本申请基于于2011年8月31日提交的在先日本专利申请No.2011-189900，并要求享有其优先权；该在先日本专利申请的整个内容通过引用并入于此。

技术领域

本文所描述的实施例大体上涉及用于评价不舒适眩光的方法以及不舒适眩光评价程序。

背景技术

在设计用于照明器具或内部环境(interiorenvironment)的照明时，适当地评价不舒适眩光并获得良好的眩光特性非常重要。在这里，提出了各种用于评价不舒适眩光的方法。

已经研发了使用诸如发光二极管(LED)等半导体发光装置的照明器具。因此需要一种方法来适当地评价来自这种新照明器具的眩光。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种用于评价不舒适眩光的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取与照明器具的发光表面的平均亮度L_a(cd/m²)有关的平均亮度信息、与所述发光表面的亮度均匀度U(无量纲值)有关的亮度均匀度信息、与所述发光表面的尺寸ω(sr)有关的发光表面尺寸信息以及与所述照明器具的背景亮度L_b(cd/m²)有关的背景亮度信息；以及

基于在所述获取中所获取的所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U、所述发光表面尺寸ω以及所述背景亮度L_b来计算评价参数值，所述评价参数值是基于所述L_a的值、基于所述U的值以及基于所述ω的值的乘积除以基于所述L_b的值的值，

其中，所述亮度均匀度U是所述平均亮度L_a与所述发光表面的亮度的最大值的比。

根据本发明的另一方面，提供了一种不舒适眩光评价装置，其特征在于，所述装置被配置为获取包括以下信息的信息：与照明器具的发光表面的平均亮度L_a有关的平均亮度信息、与所述发光表面的亮度均匀度U有关的亮度均匀度信息、与所述发光表面的尺寸ω有关的发光表面尺寸信息、以及与所述照明器具的背景亮度L_b有关的背景亮度信息，所述装置包括：

计算单元，被配置为基于在所述信息获取中所获取的所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U、所述发光表面尺寸ω以及所述背景亮度L_b来计算评价参数值，所述平均参数值是基于所述L_a的值、基于所述U的值、以及基于所述ω的值的乘积除以基于所述L_b的值的值，

其中，所述亮度均匀度U是所述平均亮度L_a与所述发光表面的亮度的最大值的比。

附图说明

图1是示出应用了根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法的照明环境的示意图；

图2是示出应用了根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法的照明环境的示意图；

图3A至图3D是示出应用了根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法的照明器具的示意图；

图4是示出在根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法中所使用的位置索引的表格；

图5是示出在与不舒适眩光有关的实验中所使用的评价环境的示意图；

图6A至图6L和图7A至图7L是示出在与不舒适眩光有关的实验中所使用的照明器具的示意图；

图8是示出在与不舒适眩光有关的实验中所使用的照明器具的特性的示意图；

图9A和图9B是示出用于评价不舒适眩光的实验的状态的示意图；

图10是示出在评价不舒适眩光的实验中的主观评价值的视图；

图11A和图11B是示出计算值UGR与UGR判断值之间的关系的视图；

图12和图13是示出与不舒适眩光有关的实验结果的曲线图；

图14是示出由根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法所获取的评价结果的曲线图；

图15是示出根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法的流程图；以及

图16是示出不舒适眩光评价装置的配置的方框图，该不舒适眩光评价装置能够实施根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法。

具体实施方式

根据一个实施例，公开了一种用于评价不舒适眩光的方法。所述方法可以包括获取与照明器具的发光表面的平均亮度L_a(cd/m²)有关的平均亮度信息、与所述发光表面的亮度均匀度U(无量纲值)有关的亮度均匀度信息、与所述发光表面的尺寸ω(sr)有关的发光表面尺寸信息以及与所述照明器具的背景亮度L_b(cd/m²)有关的背景亮度信息。所述方法可以包括基于在所述获取中所获取的所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U、所述发光表面尺寸ω以及所述背景亮度L_b来计算评价参数值。所述评价参数值是基于所述L_a的值、基于所述U的值以及基于所述ω的值的乘积除以基于所述L_b的值的值。

根据另一实施例，一种不舒适眩光评价程序包括使得计算机获取包括与照明器具的发光表面的平均亮度L_a有关的平均亮度信息、与所述发光表面的亮度均匀度U有关的亮度均匀度信息、与所述发光表面的尺寸ω有关的发光表面尺寸信息、以及与所述照明器具的背景亮度L_b有关的背景亮度信息的信息，并且所述程序包括使得所述计算机基于在所述信息获取中所获取的所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U、所述发光表面尺寸ω以及所述背景亮度L_b来计算评价参数值。所述平均参数值是基于所述L_a的值、基于所述U的值、以及基于所述ω的值的乘积除以基于所述L_b的值的值。

下文中将参照附图详细描述各个实施例。

附图是示意性和概念性的；并且各部分的厚度与宽度之间的关系、各部分中的尺寸比例等不必与其实际值相同。此外，即使对于相同的部分，也可以在附图中不同地示出大小和比例。

在说明书和附图中，类似于以上附图中所描述或所示出的部件的部件采用相似的附图标记来标记，并且视情况来省略详细描述。

(第一实施例)

图1是示出应用了根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法的照明环境的示意图。

如图1中所示，例如，可以应用根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法的内部环境250是房间。照明器具210设置在房间(内部环境250)的天花板251上。观测者101位于房间内的地板253上。观测者101的视线104将观测者101的视点102与观测者101的注视点103连接。

在视点102与照明器具210之间的沿视线104方向的距离表示为视线距离R。在视线104与照明器具210之间的沿水平方向的距离表示为水平距离T。在视线104与照明器具210之间的沿垂直方向的距离表示为垂直距离H。

例如，照明器具210的发光表面220(发光面)的亮度可以表示为亮度L(cd/m²：坎德拉/平方米)。照明器具210的背景亮度表示为背景亮度L_b(cd/m²)。例如，照明器具210的尺寸可以表示为立体角。具体来说，发光表面220的尺寸(立体角)表示为尺寸ω(sr：球面度)。

图2是示出应用了根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法的照明环境的示意图。

如图2中所示，连接视点102和注视点103的视线104平行于水平平面253a。

例如，将平行于观测者101的眼睛的水平方向的轴表示为X轴。将与观测者101的眼睛垂直的轴表示为Y轴。将垂直于X轴和Y轴的轴表示为Z轴。

从视点102来看，以视线距离R、水平距离T以及垂直距离H来表示照明器具210的发光表面220的中心位置(照明器具中心221)。例如，在视线104与照明器具221的中心之间的沿X轴的距离对应于水平距离T。在视线104与照明器具221的中心之间的沿Y轴的距离对应于垂直距离H。在视线104与照明器具221的中心之间的沿视线104的距离(诸如沿Z轴的距离)对应于视线距离R。

在根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法中，使用了照明器具210的发光表面220的平均亮度L_a和亮度均匀度U。在下文中，解释了上述参数。

图3A至图3D是示出应用了根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法的照明器具的示意图。

图3A是第一示例210a的照明器具210的平面图。图3B是示出第一示例210a的照明器具210的特性的曲线图。图3C是第二示例210b的照明器具210的平面图。图3D是示出第二示例210b的照明器具210的特性的曲线图。

在这里，垂直于照明器具210的发光表面220(发光面)的轴表示为Zd轴。垂直于Zd轴的一个轴表示为Xd轴。垂直于Zd轴和Xd轴的轴表示为Yd轴。

图3B和图3D分别示出了第一示例210a和第二示例210b的照明器具210沿Xd轴的亮度。曲线图中的水平轴给出了沿Xd轴的位置。垂直轴表示亮度B1(任意单位)。

如图3A中所示，第一示例210a的照明器具210包括多个光源230。多个光源230例如是LED。多个光源230沿Xd轴对齐。多个光源230中的每一个的亮度均相对较高。

如图3B中所示，在包括多个光源230的第一示例210a中，亮度B1沿Xd轴的变化很大。具体来说，亮度B1在对应于多个光源230的位置的位置处具有最大亮度B1x。换句话说，在第一示例210a中，亮度B1的均匀度较低。

另一方面，如图3C中所示，第二示例210b的照明器具210包括单个光源230。光源230例如是荧光灯FL。光源230沿Xd轴延伸。

如图3D中所示，在包括单个光源230的第二示例210b中，亮度B1沿Xd轴的变化很小。具体来说，亮度B1沿Xd轴基本上是恒定的。换句话说，在第二示例210b中，亮度B1的均匀度较高。

因此，亮度B1的状态(诸如均匀度等)根据照明器具210的配置会有很大变化。

如下文中所述，发明人首次发现人们所感受的不舒适的眩光(诸如亮度)的程度根据照明器具210的均匀度而变化。基于以上现象，在根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法中，使用亮度均匀度U来评价不舒适眩光。

在该实施例中，照明器具210的发光表面220的亮度均匀度U(无量纲值)表示为：U＝B1a/B1x。在这里，如图3B和图3D所示，平均亮度B1a是照明器具210的发光表面220的亮度B1的平均值。最大亮度B1x是发光表面220的亮度B1的最大值。

应当注意，取决于待评价的照明器具210，可能难以定义亮度B1的最大值。在此情况下，如图3B和图3D中所示，可以使用宽度ΔB1来确定最大亮度(有效最大亮度B1xx)，宽度ΔB1是亮度B1的峰值与最小值B1m之间的差值和预定值的乘积。例如，宽度ΔB1可以是亮度B1的峰值与最小值B1m之间的差值的10％。最大亮度(有效最大亮度B1xx)则是最小值B1m和峰值与最小值B1m之间的差值的90％的总和。或者，例如，宽度ΔB1可以是亮度B1的峰值与最小值B1m之间的差值的20％。最大亮度(有效最大亮度B1xx)则是最小值B1m和峰值与最小值B1m之间的差值的80％的总和。以这种方式，可以使用有效最大亮度B1xx来作为最大亮度B1x。

使用以这种方式确定的最大亮度B1x以及平均亮度B1a，将亮度均匀度U例如确定为：U＝B1a/B1x。当照明器具210中的发光表面220的亮度均匀度较高时，亮度均匀度U的值较大。当亮度均匀度较低时，亮度均匀度U的值较低。

在根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法中，使用平均亮度L_a(相当于上述平均亮度B1a)和亮度均匀度U来作为发光表面220的亮度L。基于发光表面220的背景亮度L_b和尺寸ω这些值，来计算不舒适眩光的评价参数值。

因此，在该实施例中，基于平均亮度L_a、亮度均匀度U、发光表面尺寸ω和背景亮度L_b来计算评价参数值。具体来说，通过将基于L_a的值、基于U的值和基于ω的值的乘积除以基于L_b的值来计算评价参数值。随后，在用于评价不舒适眩光的这种方法中，例如可以输出基于评价参数值的值。

因此，可以适当地评价具有LED等的新照明器具210的不舒适眩光。

在根据本发明的用于评价不舒适眩光的方法中，还可以使用与设置了照明器具210的内部环境250有关的环境信息以及与内部环境250中的视点102有关的视点信息。此外，还可以使用基于环境信息和视点信息的与第i个(其中i是大于等于1的整数)照明器具210的预定位置索引p_i有关的信息。

使用视线距离R、水平距离T以及垂直距离H预先确定位置索引p_i。

图4是示出在根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法中所使用的位置索引的图表。

如图4中所示，根据对应于照明器具210的位置(照明器具的中心位置221)的T/R值和H/R值来确定位置索引p_i。因此，根据第i个照明器具的T/R值和H/R值来确定位置索引p_i。对于在图4中所示的T/R值与图4中所示的H/R值之间的值之间的位置索引p_i而言，使用图4中所示的值的插值。对于该插值，采用线性插值和拉格朗日插值之一。

对于第i个(其中i是大于等于1的整数)照明器具210，根据发光表面220的平均亮度L_i(cd/m²)、发光表面220的亮度均匀度U_i(无量纲值)、发光表面220的尺寸ω_i(sr)、位置索引p_i(无量纲值)以及第i个照明器具210周围的背景的背景亮度L_b(cd/m²)，使用以下公式1来计算评价参数值Y。

$Y=A\·\left[\log \right\{\frac{1}{L_b^a}\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\frac{L_i^b\·f\left(U_i\right)\·{\mathrm{\ω}}_i^c}{p_i^d}\left\}\right]+\mathrm{const}1$

f(U_i)＝B·(log_k(U_i))ⁿ+const2(公式1)

在公式1中，A、B、a、b、c、d、k、n、const1和const2为常数，并且a、b、c、d、k和n大于等于0且小于等于10。“·”表示乘法。

因此，可以适当地评价具有LED等的新照明器具210的不舒适眩光。

在下文中，描述了形成创造根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法的基础的实验。

图5是示出在与不舒适眩光有关的实验中所使用的评价环境的示意图。

如图5中所示，在该实验中，使用深度(沿Z轴的长度)为5米、宽度(沿X方向的长度)为2.4米且高度(沿Y方向的长度)为2.4米的房间来作为评价环境(内部环境250)。

内部环境250的天花板251的反射率是82％且地板253的反射率是20％。对于墙壁252而言，使用了两种类型：具有高反射率状态的墙壁(反射率为82％)与具有低反射率状态的墙壁(反射率为51％)。

对于照明器具210而言，使用下述12种类型的照明器具。对于12种类型照明器具210中的每一种，将照明器具210安装在内部环境250的天花板251中的3个位置处。

对于观测者101的位置，采用了两个位置：第一位置Pse和第二位置Psc。第一位置Pse是靠近内部环境250中的入口254的位置。第二位置Psc是内部环境250的地板253的中心部分的位置。假定观测者101的视线104是水平的(平行于X-Y平面)，并假定视线104的高度为1.2m。

作为受试者，18个人(日本人)参与作为观测者101，其中包括9个女人和9个男人。

图6A至图6L和图7A至图7L是示出在与不舒适眩光有关的实验中所使用的照明器具的示意图。

图6A、图6C、图6E、图6G、图6I、图6K、图7A、图7C、图7E、图7G、图7I以及图7K是平面图。图6B、图6D、图6F、图6H、图6J、图6L、图7B、图7D、图7F、图7H、图7J以及图7L是截面图。

如图6A和图6B中所示，第一样品S01的照明器具210是设置在天花板251中的并包括光源230的底面开口型凹入式照明器具，光源230为荧光灯FL。所发光的颜色为中性白光。

如图6C和图6D中所示，第二样品S02的照明器具210是提供有光源230的底面开口型凹入式照明器具，光源230为荧光灯FL。所发光的颜色为暖白光。

如图6E和图6F中所示，第三样品S03的照明器具210是包括光源230的OA百叶窗型凹入式照明器具，光源230为荧光灯FL。

如图6G和图6H中所示，第四样品S04的照明器具210是包括光源230的漫射灯罩面板型凹入式照明器具，光源230为荧光灯FL。

如图6I和图6J中所示，第五样品S05的照明器具210是设置在天花板251上的且包括光源230的广角型表面安装式照明器具，光源230为荧光灯FL。

如图6K和图6L中所示，第六样品S06的照明器具210是包括光源230的透明亚克力面板型表面安装式照明器具，光源230为多个LED。

如图7A和图7B中所示，第七样品S07的照明器具210是包括光源230的透明亚克力面板型凹入式照明器具，光源230为多个LED。第七样品S07中的光源230的布置的间距小于第六样品S06的间距。第七样品S07中的光源230的密度高于第六样品S06的密度。

如图7C和图7D中所示，第八样品S08的照明器具210是包括光源230的不透面板型表面安装式照明器具，光源230为多个LED。

如图7E和图7F中所示，第九样品S09的照明器具210是包括光源230的透明亚克力面板型凹入式照明器具，光源230为多个LED。

如图7G和图7H中所示，第十样品S10的照明器具210是包括光源230的白色百叶窗型凹入式照明器具，光源230为多个LED。

如图7I和图7J中所示，第十一样品S11的照明器具210是包括光源230的镜面百叶窗型凹入式照明器具，光源230为多个LED。

如图7K和图7I中所示，第十二样品S12的照明器具210是包括光源230的直线型凹入式照明器具，光源230为多个LED。

上述12种类型照明器具210中的每一种均安装在内部环境250的天花板251中的3个位置处。

图8是示出在与不舒适眩光有关的实验中所使用的照明器具的特性的示意图。

图8示出第一至第十二样品S01至S12的照明器具210的平均亮度Eave(lx)。如已描述的，在该实验中，在墙壁252的反射率Rfw为82％和墙壁的反射率Rfw为51％这两种条件下进行评价。图8示出了在这两种条件下第一至第十二样品S01至S12的照明器具210的平均亮度Eave。

图9A和图9B是示出用于评价不舒适眩光的实验状态的示意图。图9A示出了观测者101处于第一位置Pse(靠近入口254的位置)的状态。图9B示出了观测者101处于第二位置Psc(地板253中心部分的位置)的状态。安装上述12种类型的照明器具210，并对每种类型的不舒适眩光作出主观评价。

图10是示出在评价不舒适眩光的实验中的主观评价值的视图。

如图10中所示，在主观评价中，采用与不舒适眩光程度有关的主观评价值Esub(7至31)。具体来说，主观评价值Esub为7对应于“察觉不到”，主观评价值Esub为10对应于“刚刚察觉”，主观评价值Esub为13对应于“能够察觉”，主观评价值Esub为16对应于“刚刚不可接受”，主观评价值Esub为19对应于“不可接受”，主观评价值Esub为22对应于“刚刚不舒适”，主观评价值Esub为25对应于“不舒适”，主观评价值Esub为28对应于“刚刚无法忍受”，主观评价值Esub为31对应于“无法忍受”。

对于12种类型的照明器具210(第一至第十二样品S01至S12)，由观测者101(受试者)主观评价了总共48种条件。具体来说，对于每个样品来说，评价包括使用两个内部条件(墙壁的反射率Rfw为82％或51％)在两个位置处(第一位置Pse以及第二位置Psc)的评价。每个受试者使用主观评价值Esub(个人主观评价值Esubp)来作出响应。随后，对于48种条件中的每一个，计算所有受试者的个人主观评价值Esubp的平均值，并且表示为主观评价值Esuba。

相比之下，作为用于评价参考示例的不舒适眩光的方法，计算以下公式2中所表示的计算值UGR(统一眩光等级)。

$\mathrm{UGR}=8\·\log \left[\frac{0.25}{L_b}\mathrm{\Σ}\frac{L^2\·\mathrm{\ω}}{{[p}^2}\right]$ (公式2)

在这里，L是照明器具亮度。在这种情况下，使用了平均亮度L_a。L_b是背景亮度。ω是照明器具210的发光表面220的立体角(尺寸)。p是照明器具210的位置索引并且是图4中所示的值。

随后，为了确保计算值UGR对应于主观评价值Esub，使用变换的计算值UGRg。UGRg＝UGR-3。基于对于受试者并非日本人的经验公式，确定上述计算值UGR。因此，可以知道当受试者是日本人时主观结果值和计算值UGR不一定匹配。执行该变换以对此进行校正。

图11A和图11B是示出计算值UGR与UGR判断值之间的关系的视图。

这两个视图示出了对于日本人而言在计算值UGR与UGR判断值(UGRj)之间的关系。如在用于室内工作区的照明标准设计指南(JCIE.2009)中所描述的，该关系对应于计算值UGR与UGR判断值之间的关系。如从该两幅视图所清楚看出的，在日本人的情况下，使用(UGR-3)来作为UGR判断值(UGRj)是适合的。

因此，在该实验中，评价由主观评价结果(主观评价值Esuba)与变换的计算值UGRg(＝UGR-3)之间的关系构成。在下文中，为了简单起见，将“变换的计算值UGRg”简单地表示为“UGRg值”。

图12是示出与不舒适眩光有关的实验结果的曲线图。

在图12中，水平轴是UGRg值(＝UGR-3)，而垂直轴是主观评价值Esuba。

在图12中，斜线301是关于Esuba＝UGRg的关系的直线。例如，位于斜线301上方的点对应于实验结果(主观评价值Esuba)被评价为比由UGRg值所预期的更亮的情况。

如图12中所示，UGRg值随着主观计算值的增大而增大，并且UGRg值与主观评价值Esuba有显著的相关性。然而，UGRg值与主观评价值Esuba之间的相关系数(R)是0.54，并且分散(scatter)很大。因此，上述计算值UGR(以及UGRg值)与主观评价结果之间的匹配度不足。

发明人进一步分析了该实验的结果。

图13是示出与不舒适眩光有关的实验结果的曲线图。

在图13中，在图12中所示的实验结果中，给部分条件的数据添加标记。如图13中所示，位于斜线301上方的第六样品S06是LED型照明器具210且具有低亮度均匀度。相比之下，位于斜线301下方的第四样品S04是FL型照明器具210且具有高亮度均匀度。具体来说，第六样品S06的亮度均匀度U是0.01，而第四样品S04的亮度均匀度U是0.77。

因此，从评价结果可以看出，在明显位于斜线301上方的样品和明显位于斜线301下方的样品的亮度均匀度U中存在很大的差异。即使在UGRg值基本上相同时，也存在主观评价结果根据亮度均匀度U中的差异而差异巨大的趋势。

通过发明人独立地进行实验而首次获取了这些实验结果。对于越来越多的用于实际应用中的LED型照明器具而言，亮度均匀度往往较低。在这些新照明器具中，主观评价结果与计算值UGR(以及UGRg值)之间的差异容易很大。因此，最近发现如何减小这种差异的问题。该实施例提供了能在适当评价不舒适眩光的同时减小主观评价结果与计算值之间的差异的配置。

如图13中所述，由此发明人注意到这种现象，即使在UGRg值实质上相同时，由于亮度均匀度U中的差异所致，在主观评价结果中会存在很大差异。基于该实验事实，发明人配置了根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法。

具体来说，在根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法中，不仅基于照明器具210的发光表面220的亮度(平均亮度L_a)，还基于亮度均匀度U来计算评价参数值。

具体来说，发明人引入了使用下述公式3(与公式1相同)来表示的评价参数Y，评价参数Y作为对应于上述实验结果中的主观评价值Esub的计算值。

$Y=A\·\left[\log \right\{\frac{1}{L_b^a}\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\frac{L_i^b\·f\left(U_i\right)\·{\mathrm{\ω}}_i^c}{p_i^d}\left\}\right]+\mathrm{const}1$

f(U_i)＝B·(log_k(U_i))ⁿ+const2(公式3)

在该实验中，使用了三个照明器具210，给定i＝1至3。对于第一至第三照明器具210中的每一个，从图4中找到位置索引p_i。对于第i个照明器具210，使用发光表面220的平均亮度L_i、发光表面220的亮度平均度U_i、发光表面220的尺寸ω_i以及位置索引p_i来计算上述评价参数值Y。

具体来说，使用下述公式4和公式5。

$Y=A\·\left[\log \frac{1}{{4L}_b}\mathrm{\Σ}\frac{L^2\·f\left(U\right)\·\mathrm{\ω}}{p^2}\right]$ (公式4)

f(U)＝-0.069·(log_e(U))³+0.412(公式5)

随后，计算上述常数A，以便减小主观评价结果(主观评价值Esuba)之间的差异。因此得到下述公式6。

$Y=5.712\·\left[\log \frac{1}{{4L}_b}\mathrm{\Σ}\frac{L^2\·f\left(U\right)\·\mathrm{\ω}}{p^2}\right]$ (公式6)

以下描述了公式6中所表示的评价参数值Y与主观评价值Esuba之间的关系。

图14是示出由根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法获取的评价结果的曲线图。

在图14中，水平轴是公式6中所表示的评价参数值Y，而垂直轴是主观评价值Esuba。

由图14可以看出，评价参数值Y与主观评价值Esuba的匹配度较高。事实上，主观评价值Esuba与评价参数值Y之间的相关系数(R)是0.77。

因此，根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法，可以作出评价，其中，与主观评价结果的匹配度高于使用计算值UGR(以及UGRg)的情况。因此，即使对于具有低亮度均匀度U的新照明器具，也可以适当地作出对不舒适眩光的评价。

确定公式5和公式6的常数，以实现与实验结果的匹配，并且因此可以根据用于评价不舒适眩光的期望条件而适当地改变。

根据发明人的研究，公式1(与公式3相同)中的a和c优选为大于等于0且小于等于1。对于b和d，优选的值为2。在这种情况下，更可能的是评价参数Y与主观评价值Esuba之间的相关系数会很高。此外，对于k，例如可以使用自然对数的底数(大约为2.718)。此外，n例如可以大于等于2.3且小于等于3.5。具体来说，n可以是3。因此，相关系数更可能会很高。

图15是示出根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法的流程图。

如图15中所示，根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法包括信息获取过程(步骤S110)以及计算过程(步骤S120)。

信息获取过程(步骤S110)包括获取与照明器具210的发光表面220的平均亮度L_a有关的平均亮度信息、与发光表面220的亮度均匀度U有关的亮度均匀度信息、与发光表面220的尺寸ω有关的发光表面尺寸信息、以及与照明器具210的背景亮度L_b有关的背景亮度信息(步骤S111)。

在计算过程中(步骤S120)，基于在信息获取过程中所获取的平均亮度L_a、亮度均匀度U、发光表面的尺寸ω以及背景亮度L_b(评价值)来计算评价参数值。具体来说，通过将基于L_a的值、基于U的值和基于ω的值的乘积除以基于L_b的值来计算评价参数值。

在计算过程中(步骤S120)，可以输出基于所计算的评价参数值的值。

信息获取过程(步骤S110)还可以包括获取与设置有照明器具210的内部环境250有关的环境信息(步骤S101)，以及获取与内部环境250中的视点102有关的视点信息(步骤S102)。

信息获取过程(步骤S110)还可以包括基于环境信息与视点信息获取第i个(其中i是大于等于1的整数)照明器具210的预定位置索引p_i(步骤S112)。

平均亮度信息包括第i个照明器具210的发光表面220的平均亮度L_i。亮度均匀度信息包括第i个照明器具210的发光表面220的亮度均匀度U_i。发光表面尺寸信息包括第i个照明器具210的发光表面220的尺寸ω_i。此外，计算过程(步骤S120)包括计算在上述公式1中所表示的评价参数值Y，来作为评价参数值。另外，该计算过程(步骤S120)可以包括计算基于评价参数值的值。

例如，在与内部环境250有关的环境信息的获取中(步骤S101)，获取了与内部环境250的尺寸有关的信息、内部环境250的内反射率、关于照明器具210的信息以及照明器具210的数量等，来作为与内部环境250有关的信息。关于照明器具210的信息包括照明器具210的发光强度分布、发光面(诸如发光表面220)的最大亮度、发光面的尺寸(诸如以平方米为单位的面积)、守恒率(conservationratio)、调光率等。与内部环境250有关的信息可以由用于评价不舒适眩光的方法的用户来设定，或者可以从信息源获取。

例如，在与内部环境250中的视点102有关的视点信息的获取中(步骤S102)，获取了与内部环境250中的视点102的位置有关的信息。视点信息可以由用于评价不舒适眩光的方法的用户来设定，或者可以从信息源获取。

在执行步骤S101和步骤S102之后，该过程在步骤S103中确定获取是否结束(设定结束)，并且如果获取结束，则行进至步骤S111。

在步骤S111中，获取发光表面220的平均亮度L_a、亮度均匀度U、尺寸ω。这些值可以由用于评价不舒适眩光的方法的用户来设定，或者可以从信息源获取。另外，可以基于上述环境信息和视点信息来计算这些值。

在位置索引p_i的获取中(步骤S112)，例如基于上述环境信息和视点信息来计算位置索引p_i。位置索引可以由用于评价不舒适眩光的方法的用户来设定，或者可以从信息源获取。

具体来说，可以例如从使用诸如颜色传感器、光电二极管和图像传感器等各种传感器或能够输入和输出的信息终端装置的装置，提供步骤S111中的发光表面220的平均亮度L_a、亮度均匀度U、尺寸ω和背景亮度L_b以及步骤S112中的位置索引p_i。

在执行步骤S111和步骤S112之后，该过程在步骤S113中确定获取是否结束(设定结束)，并且如果获取结束，则行进至步骤S120。

根据该过程，可以评价任何内部环境250的不舒适眩光。

图16是示出不舒适眩光评价装置的配置的方框图，该不舒适眩光评价装置能够实施根据第一实施例的用于评价不舒适眩光的方法。

如图16中所示，根据该实施例的不舒适眩光评价装置400例如包括：设定单元401、参数计算单元402、计算单元403、输出单元404以及电源单元405。该不舒适眩光评价装置400还可以包括存储单元406。

设定单元401、参数计算单元402以及计算单元403是可以集成的功能块。对于不舒适眩光评价装置400，使用诸如计算机等信息装置。

例如，设定单元401设定与内部环境250有关的上述环境信息。例如，设定单元401给参数计算单元402提供设定的环境信息。

基于从设定单元401获取的信息，参数计算单元402例如计算照明器具210的发光表面220的平均亮度L_a(或L_i)、发光表面220的亮度均匀度U(或U_i)、发光表面220的尺寸ω(或ω_i)、背景亮度L_b以及位置索引p_i。将计算值提供至计算单元403。

计算单元403使用从参数计算单元402提供的值，来计算评价参数值Y。例如，计算单元403计算对应于内部环境250的人所感受的不舒适眩光的程度的值。将计算值提供至输出单元404。

输出单元404给不舒适眩光评价装置400的用户提供由计算单元403所计算的值。对于输出单元404，例如可以使用各种类型的显示器、打印机或声音产生设备。输出单元404可以将数据提供至其它电子设备。

电源单元405给上述单元中的每一个提供电能。存储单元406存储所需的数据，并且将数据按需要提供给这些单元。

计算单元403能够执行上述步骤S120的操作。例如，当步骤S120中所计算的评价参数值Y超出预定范围时，计算单元403可以给输出单元404提供作为警告的信号。在获取作为警告的信号后，输出单元404可以将诸如警告声音或警告指示器等警告信号提供给用户。输出单元404可以连同所获取的评价参数值Y一起提供警告信号。

通过使用根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法来评价不舒适眩光，可以在考虑不舒适眩光的情况下设计照明装置以及照明空间。例如，通过使用公式1和/或公式6，可以设计具有低眩光不舒适的照明器具和照明空间。

例如，在使用照明器具210且照明器具210的发光表面220的平均亮度L_a是20000cd/m²、发光表面220的亮度均匀度U是0.01、照明器具210的尺寸ω(立体角)是0.02sr、照明器具210的亮度(背景亮度L_b)是20cd/m²、照明器具210的位置索引p_i是10的照明环境250中，根据公式6，内部环境250的不舒适眩光的评价参数Y是22.0。如已经描述的，该值与主观评价值Esub有力匹配。

在使用参照图10所描述的主观评价特性时，评价参数Y为22.0对应于“开始感觉不舒适”。例如，假如对于办公室而言，推荐的UGR的参考值是19。通过使用该实施例，可以看出将评价参数值从22.0减小至19或更小的一个方式是将照明器具210的发光表面220设定为大于等于0.06。

因此，通过使用根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法，可以确定用于减少不舒适眩光的照明空间的设计规格。

应当注意，公式1中所包括的各种常数可以按需要变化。例如，在已经对这些参数查对数时，在已经改变了用于照明器具210的发光表面220的亮度均匀度U的计算方法时，在已经改变了照明器具210的条件和照明空间(内部环境250)时，或在直接观察照明器具210时，可以通过将不同的常数运用于公式6中的常数来适当地评价不舒适眩光。

在上文中，描述了以下情况：确定不舒适眩光的评价参数值Y，以便匹配参照图10所描述的主观评价值Esub，但主观评价值Esub的特性可以不同于图10中所描述的特性。在此情况下，适当地设定公式1中的常数。因此，公式6中的常数也适当地改变。

因此，采用根据该实施例的用于评价不舒适眩光的方法，可以通过简单的计算来适当地评价使用具有低亮度均匀度U的发光表面220(发光面)的照明器具210(诸如LED照明器具等)的内部环境250中的不舒适眩光。而且，采用根据实施例的用于评价不舒适眩光的方法，可以通过简单的计算来发现包括发光表面220(发光面)具有低亮度均匀度U的部分的照明器具210的不舒适眩光。而且，通过适当地评价该不舒适眩光，可以提出照明参数以得到具有控制为期望水平的不舒适眩光程度的内部环境250(包括照明器具210)。

(第二实施例)

第二实施例涉及用于评价不舒适眩光的计算机程序。

例如，根据该实施例的不舒适眩光评价程序使得计算机运行参照图15所描述的操作。

该程序使得计算机获取包括以下信息的信息：与照明器具210的发光表面220的平均亮度L_a有关的平均亮度信息、与发光表面220的亮度均匀度U有关的亮度均匀度信息、与发光表面220的尺寸ω有关的发光表面尺寸信息以及与照明器具210的背景亮度L_b有关的背景亮度信息(步骤S110包括步骤S111)。

该程序使得计算机基于在上述信息获取中所获取的平均亮度L_a、亮度均匀度U、发光表面尺寸ω以及背景亮度L_b来计算评价参数值。具体来说，通过将基于L_a的值、基于U的值、以及基于ω的值的乘积除以基于L_b的值来计算评价参数值(步骤S120)。例如，该程序可以使得计算机输出基于所计算的评价参数值的值。

上述步骤S110还可以使得计算机获取与设置有照明器具210的内部环境250有关的环境信息(步骤S101)，以及获取与内部环境250中的视点102有关的视点信息(步骤S102)。

步骤S110还可以使得计算机基于环境信息与视点信息获取第i个(其中i是大于等于1的整数)照明器具210的预定位置索引p_i(步骤S112)。

平均亮度信息包括第i个照明器具210的发光表面220的平均亮度L_i。亮度均匀度信息包括第i个照明器具210的发光表面220的亮度均匀度U_i。发光表面尺寸信息包括第i个照明器具210的发光部分220的尺寸ω_i。此外，步骤S120包括使得计算机计算公式1中所表示的评价参数值Y。另外，在步骤S120中，可以使得该计算机输出基于评价参数值Y的值。

例如，在步骤S101中，使得计算机获取与内部环境250的尺寸有关的信息、内部环境250的内部反射率、关于照明器具210的信息以及照明器具210的数量等，来作为与内部环境250有关的信息。关于照明器具210的信息包括照明器具210的发光强度分布、发光面(诸如发光表面220等)的最大亮度、发光面的尺寸(诸如以平方米为单位的面积等)、守恒率、调光率等。该程序可以使得计算机提示用于评价不舒适眩光的方法的用户设定与内部环境250有关的信息。或者，该程序可以使得计算机从信息提供源获取与内部环境250有关的信息。

例如，步骤S102使得计算机获取与内部环境250中的视点102的位置有关的信息。该程序可以使得计算机提示用于评价不舒适眩光的方法的用户设定视点信息。或者，该程序可以使得计算机从信息提供源获取视点信息。

在运行步骤S101和步骤S102之后，该过程在步骤S103中确定获取是否结束(设定结束)，并且如果获取结束，则行进至步骤S111。

在步骤S111中，该程序使得计算机获取发光部分220的平均亮度L_a、亮度均匀度U、尺寸ω以及背景亮度L_b。例如，该程序可以使得计算机提示用于评价不舒适眩光的方法的用户设定上述值。或者，该程序可以使得计算机从信息提供源获取上述值。未来的一种可能性是该程序使得计算机基于上述环境信息和视点信息计算上述值。

在步骤S112中，该程序使得计算机基于上述环境信息和视点信息计算位置索引p_i。该程序可以使得计算机提示用于评价不舒适眩光的方法的用户设定位置索引p_i。或者，该程序可以使得计算机从信息提供源获取位置索引。

具体来说，该程序可以使得计算机在步骤S111中从各种装置获取发光表面220的平均亮度L_a、亮度均匀度U、尺寸ω以及背景亮度L_b，并且在步骤S112中获取位置索引p_i。对于各种装置，可以采用使用诸如颜色传感器、光电二极管和图像传感器等各种传感器、能够输入和输出的信息终端装置等的装置。

在运行步骤S111和步骤S112之后，该过程在步骤S113中确定获取是否结束(设定结束)，并且如果获取结束，则行进至步骤S120。

根据该过程，可以评价任何内部环境250的不舒适眩光。

采用根据该实施例的不舒适眩光评价程序，可以在计算机上适当地评价诸如具有低亮度均匀度U(例如，LED照明器具)的照明器具210等照明器具的不舒适眩光。此外，可以提供具有适当抑制的不舒适眩光的照明设计。

根据该实施例，可以提供用于评价不舒适眩光的方法以及能适当评价不舒适眩光的不舒适眩光评价程序。

以上参照示例描述了本发明的实施例。然而，本发明的实施例并不限于这些示例。例如，如果在本发明所属技术领域的本领域技术人员通过对用于评价不舒适眩光的方法的照明器具、发光表面、照明环境等根据公知范围而适当地选择特定的元件配置，以相同的方式来实施本发明并能够获取相同的结果，则该配置包括在本发明的范围内。

另外，可以在技术可行的程度内组合特定示例的任意两个或更多部件，并且包括在包括本发明的主旨的程度的本发明的范围内。

另外，基于能以这些实施例中所描述的方式适当评价不舒适眩光的用于评价不舒适眩光的方法和不舒适眩光评价程序，由本领域技术人员通过合适的设计修改所获得的所有用于评价不舒适眩光的方法或不舒适眩光评价程序均包括在本发明的范围内。

本领域技术人员在本发明的精神内可以构思各种其它变形和修改，并且应当理解这些变形和修改也包含在本发明的范围内。

尽管已经描述了某些实施例，然而这些实施例仅是通过示例的方式而提供，并非旨在限制本发明的范围。事实上，本文所描述的新颖实施例可以体现为多种其它形式；而且，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对本文所描述的实施例的形式做出各种省略、替换和变化。所附权利要求及其等同形式旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。

Claims (7)

1.一种用于评价不舒适眩光的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取与照明器具的发光表面的平均亮度L_a有关的平均亮度信息、与所述发光表面的亮度均匀度U有关的亮度均匀度信息、与所述发光表面的尺寸ω有关的发光表面尺寸信息以及与所述照明器具的背景亮度L_b有关的背景亮度信息；以及

基于在所述获取中所获取的所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U、所述发光表面尺寸ω以及所述背景亮度L_b来计算评价参数值，所述评价参数值是基于所述L_a的值、基于所述U的值以及基于所述ω的值的乘积除以基于所述L_b的值的值，

其中，所述亮度均匀度U是所述平均亮度L_a与所述发光表面的亮度的最大值的比，

其中，L_a的单位为cd/m²，L_b的单位为cd/m²，ω的单位为sr，并且U是无量纲值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取还包括获取与设置有所述照明器具的内部环境有关的环境信息以及与所述内部环境中的视点有关的视点信息，

所述获取还包括基于所述环境信息和所述视点信息来获取与第i个照明器具的预定位置索引p_i有关的信息，其中i是大于等于1的整数，

所述平均亮度信息包括所述第i个照明器具的所述发光表面的所述平均亮度L_i，

所述亮度均匀度信息包括所述第i个照明器具的所述发光表面的亮度均匀度U_i，

所述发光表面尺寸信息包括所述第i个照明器具的所述发光表面的尺寸ω_i，并且

所述计算计算由以下公式1所表示的值Y，来作为所述评价参数值：

$Y=A\·\[log\left\{\frac{1}{L_b^a}\underset{i}{\Σ}\frac{L_i^b\·f\left(U_i\right)\·{\mathrm{\ω}}_i^c}{p_i^d}\right\}\]+const1$

f(U_i)＝B·(log_k(U_i))ⁿ+const2(公式1)

其中，在公式1中，所述A为5.712、所述B为-0.069、所述a为1、所述b为2、所述c为1、所述d为2、所述k为自然对数的底数、所述n为3、所述const1为0和所述const2为0.412，并且所述“·”表示乘法，

其中，L_i的单位为cd/m²，ω_i的单位为sr，并且U_i是无量纲值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取包括基于所述环境信息和所述视点信息，计算所述发光表面的所述位置索引p_i、所述背景亮度L_b、所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U以及所述尺寸ω中的至少一个。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取中的所述发光表面的所述环境信息、所述视点信息、所述位置索引p_i、所述背景亮度L_b、所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U以及所述尺寸ω中的至少一个是输入值。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述获取包括测量所述发光表面的所述环境信息、所述视点信息、所述位置索引p_i、所述背景亮度L_b、所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U以及所述尺寸ω中的至少一个。

6.一种不舒适眩光评价装置，其特征在于，所述装置被配置为获取包括以下信息的信息：与照明器具的发光表面的平均亮度L_a有关的平均亮度信息、与所述发光表面的亮度均匀度U有关的亮度均匀度信息、与所述发光表面的尺寸ω有关的发光表面尺寸信息、以及与所述照明器具的背景亮度L_b有关的背景亮度信息，所述装置包括：

计算单元，被配置为基于在所述信息获取中所获取的所述平均亮度L_a、所述亮度均匀度U、所述发光表面尺寸ω以及所述背景亮度L_b来计算评价参数值，所述评价参数值是基于所述L_a的值、基于所述U的值、以及基于所述ω的值的乘积除以基于所述L_b的值的值，

其中，所述亮度均匀度U是所述平均亮度L_a与所述发光表面的亮度的最大值的比，

其中，L_a的单位为cd/m²，L_b的单位为cd/m²，ω的单位为sr，并且U是无量纲值。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置还被配置为：

获取与设置有所述照明器具的内部环境有关的环境信息以及与所述内部环境中的视点有关的视点信息，并且

基于所述环境信息和所述视点信息来获取与第i个照明器具的预定位置索引p_i有关的信息，其中i是大于等于1的整数，

所述平均亮度信息包括所述第i个照明器具的所述发光表面的平均亮度L_i，

所述亮度均匀度信息包括所述第i个照明器具的所述发光表面的亮度均匀度U_i，

所述发光表面尺寸信息包括所述第i个照明器具的所述发光表面的尺寸ω_i，并且

所述计算单元还被配置为计算由以下公式1所表示的值Y，来作为所述评价参数值：

$Y=A\·\[log\left\{\frac{1}{L_b^a}\underset{i}{\Σ}\frac{L_i^b\·f\left(U_i\right)\·{\mathrm{\ω}}_i^c}{p_i^d}\right\}\]+const1$

f(U_i)＝B·(log_k(U_i))ⁿ+const2(公式1)

其中，在公式1中，所述A为5.712、所述B为-0.069、所述a为1、所述b为2、所述c为1、所述d为2、所述k为自然对数的底数、所述n为3、所述const1为0和所述const2为0.412，并且所述“·”表示乘法，

其中，L_i的单位为cd/m²，ω_i的单位为sr，并且U_i是无量纲值。