CN110348336A - 一种基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法 - Google Patents

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史旭华
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    • G06F2218/12—Classification; Matching

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Abstract

本发明公开了一种基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，步骤包括：测量并记录不同类型的隧道在一天24h之内洞外太阳光的光色数据；测量并记录同一隧道在不同天气情况下的洞外太阳光的光色数据；选择市场通用的不同光色的隧道照明LED光源；测量并记录在太阳光光色不变时，驾驶员进入不同光色的LED光源提供照明的入口段时的暗适应时间数据；分析上述测量数据，确定驾驶员暗适应时间最短时入口段提供照明的LED光源的光色；建立隧道外部自然光光色与隧道入口照明灯具光色的关系模型。本发明能够根据隧道外部不同时段内太阳光的光色数据，选择最适合隧道入口照明的LED光源的光色，能够降低驾驶员的暗适应时间，为隧道照明安全提供了智力支持。

Description

一种基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法
技术领域
本发明涉及隧道照明技术领域，尤其涉及一种基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法。
背景技术
公路隧道照明系统是保证车辆安全通行的重要保障，与一般的道路照明不同的是隧道内部在白天也需要提供照明，且白天时隧道内部的照明问题更为复杂。驾驶员在白天驶入隧道后，内部亮度突然降低，必须适应一段时间才能辩清隧道内部情况，称之为“适应滞后现象”。这种因为环境亮度急剧变化使人的视觉感官不能迅速适应的现象称之为“暗适应”，这一过程所需时间则较长。为了使驾驶员尽快适应白天穿越隧道过程中“明-暗-明”的视觉变化过程，保证行车安全，我国照明标准将单向交通隧道在行车方向上分为入口段、过渡段、中间段和出口段。入口段是进入隧道口的第一个区段，该段的照明主要是消除“黑洞”现象，降低驾驶员暗适应时间，使得驾驶员能在洞口辩清前方路面状况。目前为止，对于隧道入口段照明光源的选择主要是从满足照明亮度要求方面考虑，但是在隧道洞外光环境的光色也是在实时变化的，人眼对不同光色的光环境的适应能力也不同。
LED光源具有启动快、光效高、寿命长、亮度可调、光色范围广等优点，因此夜晚道路照明和隧道照明装置都已经由高压钠灯替换为LED光源。但是白天当驾驶员从洞外太阳光环境驶进隧道入口时，隧道入口段提供照明的LED光源的光色不同，驾驶员的暗适应时间也不同。
发明内容
鉴于已有技术存在的不足，本发明的目的是要提供一种基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，洞外太阳光光色不同时，隧道入口段提供照明灯具的光色也应不同，最大限度的降低驾驶员进入隧道口时的暗适应时间，保证隧道口的行车安全。
为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，其特征在于，其步骤包括：
S01、测量并记录不同类型的隧道在一天24h之内洞外太阳光的光色数据；
S02、测量并记录同一隧道在不同天气情况下的洞外太阳光的光色数据；
S03、选择市场通用的不同光色的隧道照明LED光源；
S04、测量并记录在太阳光光色不变时，驾驶员进入不同光色的LED光源提供照明的入口段时的暗适应时间数据；
S05、分析步骤S04的测量数据，确定驾驶员暗适应时间最短时入口段提供照明的LED光源的光色；
S06、建立隧道外部自然光光色与隧道入口照明灯具光色的关系模型。
进一步地，所述的不同类型的隧道包括不同地区纬度、洞口朝向不同的隧道。
进一步地，所述不同天气情况至少应包括春、夏、秋、冬四个季节内的晴天、云天、雨天、雪天等。
进一步地，所述不同光色的隧道照明LED光源可选择光色可调的LED隧道照明光源，也可选择多个不同光色的LED照明光源。
进一步地，所述的驾驶员应包括不同驾龄、不同性别、不同年龄段、不同文化程度的驾驶员等，且统计数据中的驾驶员应符合我国男女驾驶员的比例。
进一步地，所述的暗适应时间数据可通过分析驾驶员瞳孔大小数据等方法间接获得，也可通过电子计时器等测量仪器直接测量获得。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
根据对不同隧道不同时段下洞外太阳光光色变化的分析，提出了基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，为隧道入口段照明光源光色的选择，提供了实验数据支撑。在隧道洞外太阳光光色不同时，隧道入口段采用不同光色的LED光源提供照明，可以减小驾驶员的暗适应时间，能够保证隧道口的行车安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程示意图；
图2为洞口南北朝向的隧道在某一晴天下的光色变化示意图；
图3为所述的图2对应的各光色光源的光谱分布示意图；
图4为市场上不同光色灯具的相对光谱分布示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例中的数据统计以吉林省通化市赤柏隧道的车流量统计数据为例进行说明。
图1为本发明基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的流程图，其步骤包括：
S01、测量并记录不同类型的隧道在一天24h之内洞外太阳光的光色数据。
所述的不同类型的隧道包括不同地区纬度、洞口朝向不同的隧道。
S02、测量并记录同一隧道在不同天气情况下的洞外太阳光的光色数据；
所述不同天气情况至少应包括春、夏、秋、冬四个季节内的晴天、云天、雨天、雪天等。图2展示了洞口南北朝向的隧道在晴天下的光色变化情况。图3表述了图2所述的太阳光多光色情况下的光谱分布情况。
S03、选择市场通用的不同光色的隧道照明LED光源；
所述不同光色的隧道照明LED光源可选择光色可调的LED隧道照明光源，也可选择多个不同光色的LED照明光源。图4表述了传统可用的高压钠灯和市场上通用的6种光色的LED灯具的相对光谱分布情况。
S04、测量并记录在太阳光光色不变时，驾驶员进入不同光色的LED光源提供照明的入口段时的暗适应时间数据。
所述的驾驶员应包括不同驾龄、不同性别、不同年龄段、不同文化程度的驾驶员等，且统计数据中的驾驶员应符合我国男女驾驶员的比例。根据2016年汽车行业数据统计结果中我国男女驾驶员的比例选取相应被试者参加实验，邀请多名年龄从18～60岁之间的视力正常的被试者参加实验，其中男女被试者所占的比例应分别为74.6％和25.4％。
S05、分析步骤S04的测量数据，确定驾驶员暗适应时间最短时入口段提供照明的LED光源的光色。
所述的暗适应时间数据可通过分析驾驶员瞳孔大小数据等方法间接获得，也可通过电子计时器等测量仪器直接测量获得。数据分析的方法如下：首先对获得的个体数据中的异常数据进行剔除；其次对数据进行分类，可以按照被试者的性别、年龄、驾龄、教育程度、职业等进行分类；也可使用数据挖掘方法中的聚类分析等方法对数据直接分类，后续对分类的结果进行深入研究分析，发现数据相关关系；最后利用方差分析、相关性检验、回归分析等的方法对数据开展进一步处理。
S06、建立隧道外部自然光光色与隧道入口照明灯具光色的关系模型。关系模型的计算公式如下所示：
LightCCT＝f(SunCCT，t) (1)
式中，LightCCT为隧道入口段照明光源的光色，SunCCT为太阳光的光色，t为时间。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，其特征在于，步骤包括：
S01、测量并记录不同类型的隧道在一天24h之内洞外太阳光的光色数据；
S02、测量并记录同一隧道在不同天气情况下的洞外太阳光的光色数据；
S03、选择市场通用的不同光色的隧道照明LED光源；
S04、测量并记录在太阳光光色不变时，驾驶员进入不同光色的LED光源提供照明的入口段时的暗适应时间数据；
S05、分析上述测量数据，确定驾驶员暗适应时间最短时入口段提供照明的LED光源的光色；
S06、建立隧道外部自然光光色与隧道入口照明灯具光色的关系模型。
2.根据权利要求1所述的基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，其特征在于：所述步骤S01中的不同类型的隧道包括不同地区纬度、洞口朝向不同的隧道。
3.根据权利要求1所述的基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，其特征在于：所述步骤S02种不同天气情况至少应包括春、夏、秋、冬四个季节内的晴天、云天、雨天、雪天等。
4.根据权利要求1所述的基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，其特征在于：所述步骤S03不同光色的隧道照明LED光源可选择光色可调的LED隧道照明光源，也可选择多个不同光色的LED照明光源。
5.根据权利要求1所述的基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，其特征在于：所述步骤S04中的驾驶员应包括不同驾龄、不同性别、不同年龄段、不同文化程度的驾驶员等，且统计数据中的驾驶员应符合我国男女驾驶员的比例。
6.根据权利要求1所述的基于驾驶员视觉适应选择隧道入口段照明光源的方法，其特征在于：所述步骤S04中的暗适应时间数据可通过分析驾驶员瞳孔大小数据等方法间接获得，也可通过电子计时器等测量仪器直接测量获得。
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CN116206445A (zh) * 2023-02-21 2023-06-02 青岛交通科技信息有限公司 一种基于人工智能的隧道交通安全预警系统及方法
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