LED路灯的配光设计.PPT

LED路灯的配光设计 Robin. Huang|16133 |GL D LUM AP * Agenda 　 　 Page 1 概述 5 2 理论分析 8 3 LED路灯的配光设计 12 4 场景仿真与分析 23 5 结论 28 常用道路照明标准 * 1.概述 ANSI/IESNA RP-8-00 CIE140/EN 13201 CJJ45 * Average luminance（Lav） Luminance uniformity（U0） Longitudinal uniformity of luminance（UL） Threshold Increment（TI） Surround Ratio（SR） 1.概述 主要评价参数 ANSI/IESNA RP-8-00标准 CIE140/EN 13201标准 照明软件中的评价参数 * 1.概述 照度均匀的“蝙蝠翼”型配光 斑马效应 早期的路灯配光设计成“蝙蝠翼”型: 照度均匀性好； 亮度不均匀， 斑马效应，视觉疲劳。 * 2.理论分析 驾驶员眼睛注视区域位于前方60~160m的路面，路面的反射光形成一个亮背景，障碍物显示为暗影。障碍物与背景亮度差，与人眼分辨阈值之比，定义为能见度： VL——能见度 Lb——背景亮度 Lo——障碍物亮度 ΔLmin——亮度差辨别阈值 能见度 注视区域 * 视锥细胞：主要集中于眼球中央，每个细胞接一个神经元，对颜色敏感，明视觉下 起主要作用。 视杆细胞：分布于范围较广，多个细胞连接一个神经元，对颜色不敏感，暗视觉下 起主要作用。 人眼结构和视网膜的细胞 眼球结构 视网膜结构 2.理论分析 * 2.理论分析 国际照明委员会CIE采用显示能力RP (即看到路面上设定障碍物的概率) 来研究路面平均亮度（Lav）与均匀度（Uo）对视觉功能的影响，实验结果如下图： CIE 显示能力曲线 * 2.理论分析 视觉分辨对眩光控制的要求 灯具在视网膜的光幕眩光提高了人眼亮度辨分辨阈值△Lmin，降低了物体的能见度。 为抵消眩光对视觉的影响，恢复物体能见度，需要提高的路面亮度百分比叫阈值增量TI。 Lv——等效光幕亮度 Lav——路面平均亮度 Eeye——眩光源垂直人眼视线上的照度 θ——视线与眩光源入射光线夹角 K ——比例常数, 当θ以度为单位时K=10 能见度公式: 光幕眩光 * 视觉分辨对环境比的要求 2.理论分析 在道路照明设计中，为了防止车道很亮，但人行道很暗，不利于司机观察路边的环境，有潜在的危险（比方突然有人从侧面冲出来）。需要有一定的环境比（SR）。 Area A Area B 5m 5m SR = Eav-B / Eav-A * 3.LED路灯的配光设计 LED路灯的配光设计中均需要充分考虑 （基于人眼的视觉分辨）： 道路照明的亮度 均匀性 眩光 环境比 不同的路面材质、路宽、灯具安装条件以及节能因素 * 3.LED路灯的配光设计 LED路灯配光设计的标准要求 美标 Type I~V 欧标 ME1~ME6 国标 I~III级道路照明要求? * 道路照明的评价区域 3.LED路灯的配光设计 采样点位于车道中心线 for S ≤ 30 m, N = 10 for S 30 m, D ≤ 3 m * LED路灯配光设计的亮度计算 3.LED路灯的配光设计 路面亮度计算需要充分考虑 ： 灯具、观察点、人之间的相对方位 路面的材质 灯具的配光分布 路灯之间的照明叠加 直接计算路面亮度分布较困难，通常先计算路面照度，再乘上道路材质的简化亮度系数R-table。 * 3.LED路灯的配光设计 CIE144-2001公布的路面材质的简化亮度系数表：R-table R3（沥青）路面 C1（水泥）路面 * LED路灯配光的设计要点 3.LED路灯的配光设计 OSRAM HPML系列路灯的配光设计： 沿车道方向为对称式配光 垂直车道方向做偏光设计 * 3.LED路灯的配光设计 沿车道方向的配光设计需要充分考虑 ： 节能：配光扩展角要足够大，充分利用斜射光线的高亮化系数 均匀性：配光不宜设计成 “蝙蝠翼”型，光强分布与亮化系数 的叠加会扩大路面的亮度差异，导致斑马效应。 截光设计 路灯截光 √ × √ × √ × 斜射光线具有较高的亮化系数 * 截光要求可以参照下表： 3.LED路灯的配光