道路监控补光灯的眩光效应及其改善措施

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据有关部门统计,近年来因高亮度道路监控补光灯的闪烁干扰,影响驾驶员视线而引发的交通事故案例以每年12%的速度增长。而现如今国内外研究主要集中在对于补光灯眩光的评价和测量,对于改善措施和方法研究相对薄弱。本文通过对眩光刺激时刺激强度、刺激时间、背景亮度的变化对人眼视觉影响的探究,旨在结合实验结果设计出经济、快速的缓解道路监控补光装置对驾驶员视觉的影响的新方法。提出眩光对人眼视觉的影响应主要为刺激阶段和恢复阶段两个阶段,研究中通过感受强度和舒适度来评价各因素对人眼视觉的影响。在刺激阶段主要研究刺激条件变化时,人眼感受强度、瞳孔缩小时间、视觉亮度敏感区间等;在视觉恢复阶段主要研究刺激条件变化时,瞳孔恢复时间、瞳孔恢复速率等。通过实验得出以下主要结论:(1)研究发现人眼受到眩光刺激时瞳孔并不是立刻发生变化,瞳孔调节是延时过程,延时时长为0.15s左右,且刺激条件变化时瞳孔调节延时时长基本不变;(2)当刺激强度和刺激时间不变时,背景亮度增加到4.0cd/㎡之后,随着背景亮度的增加瞳孔缩小时长减小的幅度变小,所以背景亮度为4.0cd/㎡为通过增加背景亮度而减小瞳孔缩小时长的拐点。(3)背景亮度不小于5.0cd/㎡时,刺激强度对视觉感受强度的影响变小,此时随着刺激强度的增加瞳孔面积差值趋于不变,即感受强度趋于不变。(4)人眼垂直照度在90lx—130lx时对光强弱的变化较为敏感,而人眼垂直照度在130lx以上时,人眼对于亮度变化敏感度降低。(5)设计了缓解道路补光装置眩光影响的照明方式,设计分为预照射和亮度补偿两个部分,作用分别为刺激阶段减小瞳孔进光量和恢复阶段增加瞳孔进光量。本文的研究价值主要有两点,1、理论价值;为将主观的不可测量的感受强度和舒适度用可测量的瞳孔面积变化和瞳孔变化时间来代替,量化了感受强度和舒适程度。2、工程意义:结合实验结论设计了缓解道路补光装置对驾驶员视觉影响的照明方式。
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