LED路燈的配光設(shè)計(jì)PPT

1、www.osram.de LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)Robin. Huang|16133 |GL D LUM AP2AgendaPage1概述概述52理論分析理論分析83LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)124場(chǎng)景仿真與分析場(chǎng)景仿真與分析235結(jié)論結(jié)論283常用道路照明標(biāo)準(zhǔn)1.概述概述ANSI/IESNA RP-8-00CIE140/EN 13201CJJ454 Average luminance（Lav） Luminance uniformity（U0） Longitudinal uniformity of luminance（UL） Threshold Increment（TI）

2、Surround Ratio（SR）1.概述概述主要評(píng)價(jià)參數(shù)ANSI/IESNA RP-8-00標(biāo)準(zhǔn)CIE140/EN 13201標(biāo)準(zhǔn)照明軟件中的評(píng)價(jià)參數(shù)51.概述概述 照度均勻的“蝙蝠翼”型配光 斑馬效應(yīng)早期的路燈配光設(shè)計(jì)成“蝙蝠翼”型: 照度均勻性好；照度均勻性好； 亮度不均勻，亮度不均勻， 斑馬效應(yīng)斑馬效應(yīng)，視覺(jué)疲勞。，視覺(jué)疲勞。62.理論分析理論分析 駕駛員眼睛注視區(qū)域位于前方60160m的路面，路面的反射光形成一個(gè)亮背景，障礙物顯示為暗影。障礙物與背景亮度差，與人眼分辨閾值之比，定義為能見(jiàn)度：minLobLLVL VL能見(jiàn)度能見(jiàn)度 Lb背景亮度背景亮度 Lo障礙物亮度障礙物亮度Lmi

3、n亮度差辨別閾值亮度差辨別閾值能見(jiàn)度注視區(qū)域7視錐細(xì)胞：主要集中于眼球中央，每個(gè)細(xì)胞接一個(gè)神經(jīng)元，對(duì)顏色敏感，明視覺(jué)下視錐細(xì)胞：主要集中于眼球中央，每個(gè)細(xì)胞接一個(gè)神經(jīng)元，對(duì)顏色敏感，明視覺(jué)下 起主要作用。起主要作用。視桿細(xì)胞：分布于范圍較廣，多個(gè)細(xì)胞連接一個(gè)神經(jīng)元，對(duì)顏色不敏感，暗視覺(jué)下視桿細(xì)胞：分布于范圍較廣，多個(gè)細(xì)胞連接一個(gè)神經(jīng)元，對(duì)顏色不敏感，暗視覺(jué)下 起主要作用。起主要作用。人眼結(jié)構(gòu)和視網(wǎng)膜的細(xì)胞人眼結(jié)構(gòu)和視網(wǎng)膜的細(xì)胞眼球結(jié)構(gòu)視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)2.理論分析理論分析82.理論分析理論分析 國(guó)際照明委員會(huì)CIE采用顯示能力RP (即看到路面上設(shè)定障礙物的概率) 來(lái)研究路面平均亮度（Lav）與均勻度

4、（Uo）對(duì)視覺(jué)功能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖：CIE 顯示能力曲線92.理論分析理論分析視覺(jué)分辨對(duì)眩光控制的要求視覺(jué)分辨對(duì)眩光控制的要求 燈具在視網(wǎng)膜的光幕眩光提高了人眼亮度辨分辨閾值Lmin，降低了物體的能見(jiàn)度。 為抵消眩光對(duì)視覺(jué)的影響，恢復(fù)物體能見(jiàn)度，需要提高的路面亮度百分比叫閾值增量TI。8 . 028 . 06565aveyeavvLEKLLTILv等效光幕亮度等效光幕亮度Lav路面平均亮度路面平均亮度Eeye眩光源垂直人眼視線上的照度眩光源垂直人眼視線上的照度視線與眩光源入射光線夾角視線與眩光源入射光線夾角K 比例常數(shù)比例常數(shù), 當(dāng)當(dāng)以度為單位時(shí)以度為單位時(shí)K=10minLobLLVL能

5、見(jiàn)度公式:光幕眩光10視覺(jué)分辨對(duì)環(huán)境比的要求視覺(jué)分辨對(duì)環(huán)境比的要求2.理論分析理論分析 在道路照明設(shè)計(jì)中，為了防止車道很亮，但人行道很暗，不利于司機(jī)觀察路邊的環(huán)境，有潛在的危險(xiǎn)（比方突然有人從側(cè)面沖出來(lái)）。需要有一定的環(huán)境比（SR）。Area AArea B5m5mSR = Eav-B / Eav-A113.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)LED路燈的配光設(shè)計(jì)中均需要充分考慮 （基于人眼的視覺(jué)分辨）：道路照明的亮度道路照明的亮度均勻性均勻性眩光眩光環(huán)境比環(huán)境比不同的路面材質(zhì)、路寬、燈具安裝條件以及節(jié)能因素不同的路面材質(zhì)、路寬、燈具安裝條件以及節(jié)能因素123.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)

6、LED路燈配光設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求路燈配光設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求美標(biāo) Type IV歐標(biāo) ME1ME6國(guó)標(biāo) IIII級(jí)道路照明要求 13道路照明的評(píng)價(jià)區(qū)域道路照明的評(píng)價(jià)區(qū)域3.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)采樣點(diǎn)位于車道中心線for S 30 m, N = 10for S 30 m, D 3 m14LED路燈配光設(shè)計(jì)的亮度計(jì)算路燈配光設(shè)計(jì)的亮度計(jì)算3.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)路面亮度計(jì)算需要充分考慮 ：燈具、觀察點(diǎn)、人之間的相對(duì)方位燈具、觀察點(diǎn)、人之間的相對(duì)方位路面的材質(zhì)路面的材質(zhì)燈具的配光分布燈具的配光分布路燈之間的照明疊加路燈之間的照明疊加 直接計(jì)算路面亮度分布較困難，通常先計(jì)算路面照度，

7、再乘上道路材質(zhì)的簡(jiǎn)化亮度系數(shù)R-table。153.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)CIE144-2001公布的路面材質(zhì)的簡(jiǎn)化亮度系數(shù)表：R-tableR3（瀝青）路面C1（水泥）路面16LED路燈配光的設(shè)計(jì)要點(diǎn)路燈配光的設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)OSRAM HPML系列路燈的配光設(shè)計(jì)： 沿車道方向?yàn)閷?duì)稱式配光沿車道方向?yàn)閷?duì)稱式配光 垂直車道方向做偏光設(shè)計(jì)垂直車道方向做偏光設(shè)計(jì)173.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)沿車道方向的配光設(shè)計(jì)需要充分考慮 ：節(jié)能：配光擴(kuò)展角要足夠大，充分利用斜射光線的高亮化系數(shù)節(jié)能：配光擴(kuò)展角要足夠大，充分利用斜射光線的高亮化系數(shù)均勻性：配光

8、不宜設(shè)計(jì)成均勻性：配光不宜設(shè)計(jì)成 “蝙蝠翼蝙蝠翼”型，光強(qiáng)分布與亮化系數(shù)型，光強(qiáng)分布與亮化系數(shù) 的疊加會(huì)擴(kuò)大路面的亮度差異，導(dǎo)致斑馬效應(yīng)。的疊加會(huì)擴(kuò)大路面的亮度差異，導(dǎo)致斑馬效應(yīng)。截光設(shè)計(jì)截光設(shè)計(jì)路燈截光斜射光線具有較高的亮化系數(shù)18截光要求可以參照下表：3.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)193.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)垂直車道方向的配光設(shè)計(jì)需要充分考慮 ：偏光設(shè)計(jì)：根據(jù)道寬做匹配的非對(duì)稱配光，加強(qiáng)遠(yuǎn)側(cè)光強(qiáng)，降低近側(cè)光強(qiáng)。偏光設(shè)計(jì)：根據(jù)道寬做匹配的非對(duì)稱配光，加強(qiáng)遠(yuǎn)側(cè)光強(qiáng)，降低近側(cè)光強(qiáng)。 道路越寬，偏光補(bǔ)償越大。道路越寬，偏光補(bǔ)償越大。路面材質(zhì)：對(duì)于柏油路面，垂直車道方向的偏光補(bǔ)

9、償程度要小于水泥路面。路面材質(zhì)：對(duì)于柏油路面，垂直車道方向的偏光補(bǔ)償程度要小于水泥路面。環(huán)境比：分配適當(dāng)比例的光線照明道路周邊，使環(huán)境比：分配適當(dāng)比例的光線照明道路周邊，使SR0.5。203.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)案例：213.LED路燈的配光設(shè)計(jì)路燈的配光設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)案例：224.場(chǎng)景仿真與分析場(chǎng)景仿真與分析ME3ME5配光曲線ME1ME2配光曲線為了涵蓋不同的道路況及安裝條件，設(shè)計(jì)了窄、寬兩種配光組合。234.場(chǎng)景仿真與分析場(chǎng)景仿真與分析對(duì)ME1ME5的各種不同的路燈安裝條件進(jìn)行仿真，使設(shè)計(jì)有更大的容差。244.場(chǎng)景仿真與分析場(chǎng)景仿真與分析 254.場(chǎng)景仿真與分析場(chǎng)景仿真與分析 下圖是OSRAM針對(duì)歐洲的BS EN 13201-2標(biāo)準(zhǔn)中常用的ME1ME5道路照明要求，根據(jù)前面分析的方法設(shè)計(jì)的HPMSL系列路燈及配光。SRAM HPML 系列路燈264.場(chǎng)景仿真與分析場(chǎng)景仿真與分析OSRAM HPML系列路燈實(shí)際安裝效果275.結(jié)論結(jié)論通過(guò)分析可以看出LED路燈的配光設(shè)計(jì)需要從人眼視覺(jué)和行車安全角度，綜合考慮亮度、均勻度、眩光、環(huán)境比等參數(shù)，在滿足安全舒適照明的前提下做到盡可能的節(jié)能。行車方向接近于三角形（扇形）截面，垂直于道路方向做偏光設(shè)計(jì)的路燈是未來(lái)的趨勢(shì)。同時(shí)要充分考慮到產(chǎn)品的通用性