LED路灯的配光设计

Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,Project status report,LUM D AP,*,www.osram.de,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,Innovation LUM D APAC,June 2013,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten,Textmasterformate durch Klicken bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,File name | ORG CODE | Initial,Title/Occasion | MM/DD/YYYY,*,LED,路灯的配光设计,Robin. Huang|16133 |GL D LUM AP,2,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,3,1.,概述,ANSI/IESNA RP-8-00,CIE140/EN 13201,CJJ45,4,Average luminance,（,L,av,）,Luminance uniformity,（,U,0,）,Longitudinal uniformity of luminance,（,U,L,）,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,5,1.,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。,6,2.,理论分析,驾驶员眼睛注视区域位于前方,60160m,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,L,b,背景亮度,L,o,障碍物亮度,L,min,亮度差辨别阈值,能见度,注视区域,7,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,8,2.,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（,L,av,）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,9,2.,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,L,min,，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,。,L,v,等效光幕亮度,L,av,路面平均亮度,E,eye,眩光源垂直人眼视线上的照度,视线与眩光源入射光线夹角,K ,比例常数,当,以度为单位时,K=10,能见度,公式,:,光幕眩光,10,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,11,3.,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,12,3.,LED,路灯的配光设计,LED,路灯配光设计的标准要求,美标,Type IV,欧标,ME1ME6,国标,IIII,级道路照明要求,13,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,14,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,。,15,3.,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,16,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,17,3.,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,18,截光要求可以参照下表：,3.,LED,路灯的配光设计,19,3.,LED,路灯的配光设计,垂直车道方向的配光设计需要充分考虑 ：,偏光设计：根据道宽做匹配的非对称配光，加强远侧光强，降低近侧光强。,道路越宽，偏光补偿越大。,路面材质：对于柏油路面，垂直车道方向的偏光补偿程度要小于水泥路面。,环境比：分配适当比例的光线照明道路周边，使,SR,0.5,。,20,3.,LED,路灯的配光设计,设计案例：,21,3.,LED,路灯的配光设计,设计案例：,22,4.,场景仿真与分析,ME3ME5,配光曲线,ME1ME2,配光曲线,为了涵盖不同的道路况及安装条件，设计了窄、宽两种配光组合。,23,4.,场景仿真与分析,对,ME1ME5,的各种不同的路灯安装条件进行仿真，使设计有更大的容差。,24,4.,场景仿真与分析,25,4.,场景仿真与分析,下图是,OSRAM,针对欧洲的,BS EN 13201-2,标准中常用的,ME1ME5,道路照明要求，根据前面分析的方法设计的,HPMSL,系列路灯及配光。,SRAM HPML,系列路灯,26,4.,场景仿真与分析,OSRAM HPML,系列路灯实际安装效果,27,5.,结论,通过分析可以看出,LED,路灯的配光设计需要从人眼视觉和行车安全角度，综合考虑亮度、均匀度、眩光、环境比等参数，在满足安全舒适照明的前提下做到尽可能的节能。,行车方向接近于三角形（扇形）截面，垂直于道路方向做偏光设计的路灯是未来的趋势。同时要充分考虑到产品的通用性，针对不同路宽的道路以尽可能少的配光覆盖。,从人眼视觉分辨原理出发，结合当前常用的道路照明标准，,Osram,的,HPML,系列路灯的两种配光能够满足,欧标,CIE140/EN 13201,中常用的,ME1ME5,道路照明要求。,