淺論中間視覺條件下的道路交通安全照明

徐亮

摘 要：隨著對道路交通安全重視程度的提升，對于中間視覺條件下的道路交通安全照明的相關(guān)研究也逐漸深入。基于此，本文將針對測試系統(tǒng)硬件構(gòu)成及其工作原理進(jìn)行分析，進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)提出反應(yīng)時(shí)間與背景亮度、視覺對比度以及視標(biāo)偏心角之間的關(guān)系，進(jìn)而確定照明工具的選擇，希望可以對中間視覺條件下的道路交通安全照明研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：中間視覺條件；道路交通；安全照明

引言：中間視覺條件下，良好地照明設(shè)置，可以在很大程度上提高道路交通安全的程度。但是，現(xiàn)階段，人們對于中間視覺條件下的道路交通安全照明認(rèn)識程度還不夠，具體的實(shí)施也不夠科學(xué)，而相關(guān)的理論研究也還不夠成熟，所以本文針對中間視覺條件下的道路交通安全照明的研究分析是很有現(xiàn)實(shí)意義的。

1測試系統(tǒng)硬件構(gòu)成

中間視覺條件下的道路交通安全照明反應(yīng)時(shí)間測試系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，主要包括以下幾個(gè)方面。首先，是上機(jī)位PC，這部分進(jìn)行了有視標(biāo)準(zhǔn)測試相關(guān)軟件的設(shè)置。通常情況下，這種測試方案通常是需要與投影儀相互連接的。其次，是電子計(jì)時(shí)器。單片機(jī)是電子計(jì)時(shí)器的核心，承擔(dān)著開啟計(jì)時(shí)器，接收傳感器信號的任務(wù)。再次，是反應(yīng)時(shí)間測試系統(tǒng)重要的投射工具，投影儀。投影儀可以針對上位機(jī)所設(shè)置的背景以及視標(biāo)進(jìn)行針對性地投射，從而與光源背景形成疊加的效果[1]。與此同時(shí)，感光元件也是反應(yīng)時(shí)間測試系統(tǒng)所必不可少的。通常情況下，在投射光線范圍內(nèi)會進(jìn)行四個(gè)感光元件的設(shè)置，在接收投影儀光信號的同時(shí)，進(jìn)行電子計(jì)時(shí)器信號傳播，從而啟動(dòng)計(jì)時(shí)功能。最后，反應(yīng)時(shí)間測試系統(tǒng)還需要進(jìn)行光源的布置。通常情況下，會進(jìn)行對稱光源的布置，為暗箱提供照明，一般在左右兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)光源就可以。

2測試系統(tǒng)工作原理

中間視覺條件下的道路交通安全照明的測試系統(tǒng)工作原理主要表現(xiàn)為，光源投出——操作者利用上機(jī)位進(jìn)行測試方案的設(shè)置——投影儀通過方案進(jìn)行投射以及亮度計(jì)算與調(diào)整。其中，在進(jìn)行測試方案的過程中，不僅要進(jìn)行視標(biāo)圖案的設(shè)置，還要注意視標(biāo)的大小、開口方向以及顏色，對于其停留的時(shí)間以及位置坐標(biāo)也是不可忽視的。與此同時(shí)，對于背景來說也要注意其顏色和亮度等相關(guān)要素的設(shè)置。而在實(shí)驗(yàn)投影的過程中，當(dāng)四個(gè)感光元件都檢測出所投射的光線時(shí)，就可以認(rèn)為目標(biāo)是穩(wěn)定出現(xiàn)的，而此時(shí)，電子計(jì)時(shí)器就可以進(jìn)行時(shí)間的記錄，而在觀測者認(rèn)出圖案的開口方向時(shí)，就可以按下開關(guān)，進(jìn)行電子計(jì)時(shí)器的再次記錄，從而用此時(shí)的時(shí)間減去第一次感光元件檢測時(shí)的時(shí)間，就可以得出實(shí)際的反應(yīng)時(shí)間，從而進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的上傳，并進(jìn)行后續(xù)的一系列處理與操作。而對于測試系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)來說，通常情況下是需要多名實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行測試的，而測試的結(jié)果也都需要進(jìn)行上位機(jī)的傳輸與整理，從而得出具有實(shí)際價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。

3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

本次針對中間視覺條件下的道路交通安全照明測試系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)是以十名正常視力的大學(xué)生為參與者的，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)前的操作練習(xí)，在很大程度上減低了實(shí)驗(yàn)過程中的客觀因素影響，在一定程度上提升了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性以及可靠性。與此同時(shí)，本次實(shí)驗(yàn)是通過HPS、MH以及LED三種光源的亮度、視標(biāo)對比度以及偏心角所展開分析的，從而得出反應(yīng)時(shí)間與光源亮度、視標(biāo)對比度以及視標(biāo)偏心角之間的聯(lián)系[2]。

3.1反應(yīng)時(shí)間與背景亮度

在實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)HPS、MH以及LED光源在不同背景亮度下的反應(yīng)時(shí)間可以得到如下圖所示的變化曲線圖，從圖中可以看出，隨著背景亮度的上升，HPS、MH以及LED的反應(yīng)時(shí)間都是不斷下降的，而且，在背景亮度確定時(shí)，LED的反應(yīng)時(shí)間要比HPS低很多。其中，LED的反應(yīng)時(shí)間最短。而對于HPS、MH來說，在背景亮度小于等于1.5時(shí)，MH反應(yīng)時(shí)間較短，當(dāng)背景亮度大于1.5時(shí)，二者的反應(yīng)時(shí)間比成波動(dòng)變化。而要想更清楚地進(jìn)行反應(yīng)時(shí)間與背景亮度關(guān)系的描述，還需要進(jìn)行相關(guān)系數(shù)法的回歸分析，根據(jù)常數(shù)、倍數(shù)、負(fù)指數(shù)以及相關(guān)系數(shù)可以得出三個(gè)擬合函數(shù)，由擬合函數(shù)可以看出，HPS、MH以及LED的擬合結(jié)果為MH>LED>HPS，也就是說根據(jù)MH來進(jìn)行反應(yīng)時(shí)間與背景亮度的關(guān)系分析更為合理。

3.2反應(yīng)時(shí)間與視覺對比度

在實(shí)驗(yàn)的過程中可以得出，在視標(biāo)的偏心角為0°時(shí)，根據(jù)HPS、MH以及LED光源在不同視標(biāo)對比度下的反應(yīng)時(shí)間，可以得出如圖2所示的變化曲線。從圖中可以看出，當(dāng)視標(biāo)對比度相同時(shí)，HPS的反映時(shí)間最長，LED的反應(yīng)時(shí)間最短。視覺對比度在0.3到0.5時(shí)，LED下降最快，整體來看，三種光源都是隨著視覺對比度的提升而下降的，其中，MH下降的趨勢最為緩慢。在視覺功效上來講，可以說，三種光源的視覺功效都是不斷上升的，而LED的視覺功效是最佳的。

3.3反應(yīng)時(shí)間與視標(biāo)偏心角

在實(shí)驗(yàn)的過程中可以得出，當(dāng)背景亮度與視標(biāo)對比度一定時(shí)，根據(jù)HPS、MH以及LED光源在不同視標(biāo)偏心角下的反應(yīng)時(shí)間，可以繪制出圖3變化曲線圖。從圖中可以看出，當(dāng)視標(biāo)偏心角增加的過程中，光源的反應(yīng)時(shí)間都是隨之增加的，其中，MH的變化曲線幾乎是呈線性的。整體來看，三種光源受視標(biāo)偏心角的影響分別是HPS

結(jié)束語：綜上所述，通過硬件構(gòu)成、工作原理以及實(shí)驗(yàn)探究的過程中可以看出，中間視覺條件下的道路交通安全照明，LED的光效更高，所需要消耗的功耗最小，可以在更大程度上滿足道路交通安全的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 全利，何滎.淺談重慶地區(qū)道路監(jiān)控補(bǔ)光照明對機(jī)動(dòng)車駕駛員的影響[J].燈與照明，2016，40（03）：19-20.

[2] 張開冉，姚磊.英國某路段道路照明對交通安全的影響研究[J].人類工效學(xué)，2014，20（03）：65-67.