一種道路led照明燈配光方法

2023-05-31 00:30:11 1

專利名稱：一種道路led照明燈配光方法
技術領域：
本發明涉及一種照明燈配光方法，具體地講，涉及一種用於確定隧道內道 路LED照明燈布置方式的方法。
背景技術：
路燈的布燈方式對駕駛員具有很好的視覺引導性，對城市亮化起到一定的 美化作用，道路及隧道布燈方式有中間布燈、單側布燈、單側中偏側布燈、雙 側交錯布燈、雙邊對稱布燈和雙邊對稱加中間布燈。目前，我國有相當一部分 公路、隧道的道路照明設計不合理，不能根據每個隧道的具體情況，選用合適 的照明燈，並按照合適的間距布置照明燈；有的光束角e偏大，照明燈照亮範 圍過寬，造成光資源浪費，有的光束角e偏小，照明燈照亮範圍過窄，不能照 亮整個路面，不能滿足照明要求。目前尚不能根據隧道狀況確定合理的照明燈 光束角，根據該光束角合理配置照明燈。
現有技術的主要問題目前尚無法根據隧道狀況合理選擇照明燈，照明燈 的橫向和縱向布燈方式也不合理，或者造成能源浪費，或者不能滿足照明要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種道路LED照明燈配光方法，能根據隧道狀況確定橫 向布燈方式，得到合理橫向光束角，製作照明燈，根據照明燈參數確定照明燈 縱向光束角和隧道縱向布燈間距。既能有效利用光資源，又能滿足照明要求， 保證行人、車輛安全。
為達到上述目的，本發明所述的一種道路LED照明燈配光方法，其關鍵在 於按下列步驟進行步驟一測量隧道寬度W，獲取隧道內的車道數，確定隧道內的照明高度 hi，在該照明高度h以下的隧道側壁和路面均需要照明燈的光線照射。
根據隧道內不同區域需要的照度不同，可以將隧道分為入口段、過渡段、 基本段和出口段。
步驟二在隧道的基本段，根據隧道內的車道數選擇橫向布燈方式，根據 橫向布燈方式確定所需照明燈的橫向光束角0 w或92，或03申，或63&，並制 作所需照明燈-
如果製作岀的照明燈的橫向光束角大於0i，或92,或03+，或63&，則隧 道的照亮高度大於ht，造成光源浪費；如果製作出的照明燈的橫向光束角小於 或62，或93 + ，或63&，則隧道的照亮高度小於h,，不能滿足隧道的照明 要求，保證安全。當製作出的照明燈的橫向光束角等於9"或92，或63巾，或 9m時，即不造成能源浪費，又能滿足照明要求，但由於工藝的限制，允許製作 出的照明燈橫向光束角或02、或"巾、或9^在可以允許的範圍內存在誤 差。
A:若隧道為兩車道，採用單邊布燈方式；設定照明燈安裝高度h，根據隧 道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度匕，確定該單邊布燈方式下的單邊橫向 光束角9 ,，根據該單邊橫向光束角6 i製作所需照明燈。
當隧道為兩車道時，隧道一般較窄，橫向布燈採用所述單邊布燈方式即可 以滿足照明要求。
B:若隧道為三車道，首先採用單邊布燈方式，確定照明燈安裝高度h，根 據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度hi，確定單邊布燈方式下的單 邊橫向光束角0 "根據所述單邊橫向光束角8 i製作所需照明燈。若不能製作滿足所述單邊橫向光束角6i要求的照明燈，則採用雙邊對稱布
燈方式，確定照明燈安裝高度h，根據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照
明高度h，確定雙邊對稱布燈方式下的雙邊橫向光束角e2，根據該雙邊橫向光
束角0 2製作所需照明燈。
若不能製作滿足所述雙邊橫向光束角92要求的照明燈，則採用雙邊對稱加
中間布燈方式，確定中間照明燈安裝高度h申和兩側照明燈安裝高度ha，根據 所述隧道寬度w、照明高度hi、中間照明燈安裝高度h—確定雙邊對稱加中間 布燈方式下所述中燈橫向光束角03申；根據隧道寬度w、照明高度hi、兩側照明 燈安裝高度h a，確定雙邊對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光束角 e3a;根據所述中燈橫向光束角93申製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫向光 束角0 3a製作兩側所需照明燈。
當隧道為三車道時，橫向布燈首先採用所述單邊布燈方式；單邊布燈方式 不能滿足工程要求時，採用所述雙邊對稱布燈方式；雙邊對稱布燈方式仍不能 滿足工程要求時，採用雙邊對稱加中間布燈方式。
C:若隧道為四車道，首先採用雙邊對稱布燈方式，確定照明燈安裝高度h， 根據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度hi，確定雙邊對稱布燈方式
下的雙邊橫向光束角e 2，根據該雙邊橫向光束角e 2製作所需照明燈。
若不能製作滿足所述雙邊橫向光束角0 2要求的照明燈，則採用雙邊對稱加
中間布燈方式，確定中間照明燈安裝高度h巾和兩側照明燈安裝高度h^，根據 隧道寬度w、照明高度h、中間照明燈安裝高度h巾，確定雙邊對稱加中間布燈 方式下中間照明燈的中燈橫向光束角根據隧道寬度w、照明高度hb兩側 照明燈安裝高度h a，確定雙邊對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光 束角93a;根據所述中燈橫向光束角93申製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫 向光束角e w製作兩側所需照明燈。當隧道為四車道時，隧道較寬，首先採用所述雙邊對稱布燈方式，若雙邊 對稱布燈方式不能滿足工程要求，則採用所述雙邊對稱加中間布燈方式。
步驟三在隧道入口段、過渡段和出口段，照明燈採用雙邊對稱加中間布 燈方式，確定中間照明燈的安裝高度h唚根據隧道寬度W、照明高度h和中間 照明燈安裝高度h申，確定雙邊對稱加中間布燈方式下中間照明燈的中燈橫向光 束角9^;根據隧道寬度w、照明高度hi和兩側照明燈安裝高度ha，確定雙邊 對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光束角e ^;根據所述中燈橫向光 束角9^製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫向光束角9^製作兩側所需照明 燈。
步驟四確定照明燈縱向光束角V和隧道縱向布燈間距S。
(一) 根據製作的所需照明燈，獲得該照明燈的參數，根據該照明燈的參 數確定照明燈的縱向光束角V，該照明燈縱向光束角W由下式獲得
^ = 2Cbrc tan("口《DMW /(20E (1 )
其中，
n-照明燈利用係數； P:照明燈的功率；
4 -照明燈的光效； M:照明燈的維護係數； N:照明燈布置係數； Eav:路面需要的平均照度； W:隧道寬度； h:照明燈的安裝高度；
(二) 根據照明燈縱向光束角V確定隧道縱向布燈間距S，所述縱向布燈間 距S與縱向光束角V的關係如下式s = 2Mlan(y/2) (2) 其中h表示照明燈的安裝高度。
當照明燈安裝高度h確定時，若縱向光束角V較小，則縱向布燈間距S較 小；若縱向光束角V較大，則縱向布燈間距s較大。
所述單邊布燈方式為中間布燈方式，或為單側布燈方式，或為單側中偏側 布燈方式，或為雙側交錯布燈方式。在單邊布燈方式下，隧道橫向只有一個燈。
在所述單邊布燈方式下，測量所述照明燈的安裝高度h、隧道照明高度hn 測量照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離w2;
單邊橫向光束角e工的限制，使照明燈的邊界光線與隧道兩側壁的相交點N
的高度都能滿足隧道照明高度h的要求；使照明高度hi以下的隧道側壁和路面 均有照明燈的光線照射。如果相交點N過高，會造成光資源浪費，如果相交點N 過低，會影響道路的照明效果。
所述單邊橫向光束角e,與所述照明燈安裝高度h、隧道照明高度h"隧道
寬度W、該照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離W2的關係如下式
formula see original document page 11 (3 )
所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w l. lw，在該隧道寬度w的允許誤
差範圍內得到所述ei的允許誤差範圍[6i下限，e!上限]，其中卜下限和^上限由下式
獲得formula see original document page 11( 4 )
formula see original document page 11 ( 5 )
所述照明燈的單邊橫向光束角卜在[^下限，、上限]範圍內，均能滿足所述 寬度為w隧道的單邊布燈要求。在所述雙邊對稱布燈方式下，測量所述照明燈的安裝高度h，隧道照明高度 b，使兩側照明燈邊界光線交接點M處於隧道照明高度tu所在的水平面上，測量 照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離w2。
雙邊橫向光束角92的限制，使照明燈的邊界光線與隧道兩側壁的相交點N 的高度都能滿足隧道照明高度hi的要求，兩側照明燈邊界光線交接點M也能滿 足隧道照明高度hi的要求；使照明高度hi以下的隧道側壁和路面均有照明燈的 光線照射。如果相交點N和M過高，會造成光資源浪費，如果相交點N和M過 低，會影響道路的照明效果。
所述雙邊橫向光束角0 2與所述隧道高度h、隧道照明高度h、寬度w、該照
明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離W2的關係如下式
《=,sin(, - &) / 20^(6-W2+(w/2-vv2)2n^-;j!)2+W22)) ( 6 )
所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w 1. lw，在該隧道寬度w的允許誤
差範圍內得到所述e 2的允許誤差範圍[e 2下限,U 2上限」,
其中92下限和02上限由下式
獲得
《下限=wcsin(0.45QiC(/7 — &只》-& )2 + (0-45w - w2 )2 - ^ )2 + w22)) ( 7 )
《上限=wcsin(0.55QiQ/ - _ + (0'55w _ w2)2 -夂)2 + <)) ( 8 )
所述照明燈的雙邊橫向光束角02在
範圍內，均能滿足所述 寬度為w隧道的雙邊對稱布燈要求。
所述雙邊對稱加中間布燈方式，測量照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距 離化，該照明燈離另一側隧道牆壁的水平距離w產w-w2;確定隧道牆體需要照 亮的高度b，確定雙邊照明燈的布燈高度h，中間照明燈的布燈高度h—使中 間照明燈與雙邊照明燈邊界光線交接點M處於隧道照明高度匕所在的水平面上， 測量該交接點N與所述雙邊照明燈的水平距離wia，測量該交接點M與所述中間 照明燈的水平距離w中；中燈橫向光束角e ^與側燈橫向光束角0 ^的限制，使照明燈的邊界光線與
隧道兩側壁的相交點N的高度都能滿足隧道照明高度hi的要求；中間照明燈與 兩側照明燈邊界光線交接點M也能滿足隧道照明高度hi的要求；使照明高度h,
以下的隧道側壁和路面均有照明燈的光線照射。如果相交點N和M過高，會造 成光資源浪費，如果相交點N和M過低，會影響道路的照明效果。
所述中間照明燈的中燈橫向光束角e 3申與所述中間照明燈的布燈高度h +、
隧道牆體需要照亮的高度hi、所述水平距離W巾的關係如下式
《中=cwr sin(2w中0: ~ —/(V( ~ - ^)2 + w中2 D^( ~ - /^)2 + w中2)) ( 9 )
所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w 1. lw，在該隧道寬度w的允許誤
差範圍內得到所述e 3申的允許誤差範圍[e 3中下限，u 3中上限」, 其中93中下限和0 3中上限
由下式獲得
formula see original document page 13( 10) formula see original document page 13 (11) 所需照明燈的中燈橫向光束角0 3中在
範圍內，均能滿足雙 邊對稱加中間布燈方式下中間照明燈的要求。
側面照明燈的側燈橫向光束角e^與所述側邊照明燈的布燈高度h、隧道牆
體需要照亮的高度hi、所述交接點N與所述雙邊照明燈的水平距離w^、以及所
述照明燈離較近一側隧道牆壁的距離W2的關係如下式
formula see original document page 13 (12) 所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w 1. lw，在該隧道寬度w的允許誤
差範圍內得到所述e w的允許誤差範圍[e 3邊下限？ D 3邊上限」？ 其中93邊下限和e
由下式獲得
formula see original document page 13(13)0 3邊上限=^((1 1D^邊+ w2MA一/(V(A — A)2 + (1. l&m)2Dx/(力一 A)2 + w22)) (14)
所需照明燈的側燈橫向光束角e 3邊在[e 3邊下限，e 3邊掘]範圍內，均能滿足雙 邊對稱加中間布燈方式中兩邊照明燈要求。
本發明的顯著效果是提供了一種LED照明燈配光方法，能根據隧道狀況
合理選擇橫向布燈方式，根據該橫向布燈方式，確定合適橫向光束角，製作照 明燈，由於工藝限制，允許照明燈的橫向光束角和合適橫向光束角之間存在誤
差；根據照明燈參數確定照明燈縱向光束角和隧道縱向布燈間距。既能有效利 用光資源，又能滿足照明要求，保證行人、車輛安全，同時又可節約成本。


附圖1為本發明的隧道配燈流程圖； 附圖2為本發明的單邊布燈橫向光束角示意圖； 附圖3為本發明的雙邊對稱布燈橫向光束角示意圖； 附圖4為本發明的雙邊對稱加中間布燈橫向光束角示意圖； 附圖5為本發明的縱向布燈光束角示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明，以隧道為例具體 說明
如圖l、 2所示，本發明所述的一種道路LED照明燈配光方法，是按下列步 驟進行
步驟一測量隧道寬度W，獲取隧道內的車道數，確定隧道內的照明高度 ht，在該照明高度h以下的隧道側壁和路面均需要照明燈的光線照射。
步驟二在隧道的基本段，根據隧道內的車道數選擇橫向布燈方式，根據 橫向布燈方式確定所需照明燈的橫向光束角e ，並製作所需照明燈-A:若隧道為兩車道，採用單邊布燈方式；設定照明燈安裝高度h，根據隧 道寬度W，照明燈安裝高度h和照明高度hi，確定該單邊布燈方式下的單邊橫向 光束角0 u根據該單邊橫向光束角e i製作所需照明燈。
若兩車道隧道的寬度為10.5米，高度為7.2米，採用單邊布燈方式，照明 燈的高度h為5.5米，與牆的距離W2為0.3米，若採用單邊布燈，最佳橫向光 束角為75.96度，若採用中間布燈，最佳橫向光束角為89.45度。
如圖3、 4所示，B:若隧道為三車道，首先採用單邊布燈方式，確定照明 燈安裝高度h，根據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度hi，確定單 邊布燈方式下的單邊橫向光束角e i，根據所述單邊橫向光束角9 :製作所需照明 燈。
若不能製作滿足所述單邊橫向光束角h要求的照明燈，則採用雙邊對稱布 燈方式，確定照明燈安裝高度h，根據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照 明高度b，確定雙邊對稱布燈方式下的雙邊橫向光束角92，根據該雙邊橫向光 束角92製作所需照明燈。
若不能製作滿足所述雙邊橫向光束角92要求的照明燈，則採用雙邊對稱加 中間布燈方式，確定中間照明燈安裝高度h巾和兩側照明燈安裝高度ha，根據 所述隧道寬度w、照明高度hi、中間照明燈安裝高度h巾，確定雙邊對稱加中間 布燈方式下所述中燈橫向光束角63巾；根據隧道寬度w、照明高度h、兩側照明 燈安裝高度h a，確定雙邊對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光束角 63邊；根據所述中燈橫向光束角0 3巾製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫向光
束角e^製作兩側所需照明燈。若三車道隧道寬度w為14.25米，高度為8米，照明燈安裝高度為5.5米， 離牆0.3米，採用單邊布燈方式中的單邊布燈方式，最佳橫向光束角為80.81 度；若採用單邊布燈方式中的中間布燈方式，最佳橫向光束角為80.20度；若 採用雙邊對稱布燈，照明燈安裝高度5.5米，離牆0.3米，最佳橫向光束角為 51. 54度。
C:若隧道為四車道，首先採用雙邊對稱布燈方式，確定照明燈安裝高度h， 根據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度^，確定雙邊對稱布燈方式 下的雙邊橫向光束角02，根據該雙邊橫向光束角0 2製作所需照明燈。
若不能製作滿足所述雙邊橫向光束角0 2要求的照明燈，則採用雙邊對稱加 中間布燈方式，確定中間照明燈安裝高度h巾和兩側照明燈安裝高度h^，根據 隧道寬度w、照明高度h,、中間照明燈安裝高度h巾，確定雙邊對稱加中間布燈 方式下中間照明燈的中燈橫向光束角93 + ;根據隧道寬度w、照明高度、、兩側 照明燈安裝高度h a，確定雙邊對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光 束角9^;根據所述中燈橫向光束角9w製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫 向光束角0 3邊製作兩側所需照明燈。
若四車道隧道，隧道寬度w為18米，高度h為8米，採用雙邊對稱布燈， 照明燈安裝高度為5.5米，離牆0.3米，照明燈的最佳橫向光束角為53.63度；
根據隧道內不同區域需要的照度不同，可以將隧道分為入口段、過渡段、 基本段和出口段，過渡段又可以根據需要照度的不同，再分為幾個段。
步驟三在隧道入口段、過渡段和出口段，照明燈採用雙邊對稱加中間布 燈方式，確定中間照明燈的安裝高度ht，根據隧道寬度w、照明高度h,和中間 照明燈安裝高度h巾，確定雙邊對稱加中間布燈方式下中間照明燈的中燈橫向光 束角93+;根據隧道寬度w、照明高度&和兩側照明燈安裝高度h②，確定雙邊 對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光束角8 3a;根據所述中燈橫向光 束角93申製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫向光束角03)4製作兩側所需照明 燈。如圖5所示，步驟四確定照明燈縱向光束角￥和隧道縱向布燈間距3。
(一) 根據製作的所需照明燈，獲得該照明燈的參數，根據該照明燈的參 數確定照明燈的縱向光束角V，該照明燈縱向光束角V由下式獲得
formula see original document page 17 (1)
其中，
tl:照明燈利用係數； P:照明燈的功率；
4:照明燈的光效； M:照明燈的維護係數； N:照明燈布置係數； Eav:路面需要的平均照度； w:隧道寬度； h:照明燈的安裝高度；
(二) 根據照明燈縱向光束角V確定隧道縱向布燈間距S，所述縱向布燈間 距S與縱向光束角V的關係如下式
formula see original document page 17(2) 其中h表示照明燈的安裝高度。
所述單邊布燈方式為中間布燈方式，或為單側布燈方式，或為單側中偏側 布燈方式，或為雙側交錯布燈方式。
在所述單邊布燈方式下，測量所述照明燈的安裝高度h、隧道照明高度hu 在高度為b的平面上，測量照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離w2;
所述單邊橫向光束角6 t與所述照明燈安裝高度h、隧道照明高度h、隧道 寬度w、該照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離化的關係如下式《=sinC - ) /(# - /\)2 + O - w2 )2咖-/^)2 + w22)) ( 3 )
所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w 1. lw，在該隧道寬度w的允許誤 差範圍內得到所述e!的允許誤差範圍[e l下限,口 L上限」J
其中e^限和e,上限由下式
獲得
《下限=arc sin(0.9attj;/z — ) - + (0-9w _ w2)2 - A)2 + w22)) ( 4 )
formula see original document page 18 ( 5 )
所述照明燈的單邊橫向光束角^在[e,"m, e^m]範圍內，均能滿足所述 寬度為w隧道的單邊布燈要求。
在所述雙邊對稱布燈方式下，測量所述照明燈的安裝高度h，隧道照明高度 b，測量照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離w2;
雙邊橫向光束角6 2與所述隧道高度h、隧道照明高度hh寬度w、該照明燈 離較近一側隧道牆壁的水平距離W2的關係如下式
formula see original document page 18( 6 )
所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w l. lw，在該隧道寬度w的允許誤 差範圍內得到所述62的允許誤差範圍[62下限，U，其中92下限和92上限由下式 獲得
formula see original document page 18 ( )
formula see original document page 18 ( 8 )
所述照明燈的雙邊橫向光束角02在[62，， 02，]範圍內，均能滿足所述 寬度為w隧道的雙邊對稱布燈要求。所述雙邊對稱加中間布燈方式，測量照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距 離W2，該照明燈離另一側隧道牆壁的水平距離w產w-w2;確定隧道牆體需要照 亮的高度b，確定雙邊照明燈的布燈高度h，中間照明燈的布燈高度h巾，使中 間照明燈與雙邊照明燈邊界光線交接點M處於隧道照明高度b所在的水平面上， 測量該交接點N與所述雙邊照明燈的水平距離wia，測量該交接點M與所述中間 照明燈的水平距離w申；所述中間照明燈的中燈橫向光束角e 3巾與所述中間照明 燈的布燈高度h巾、隧道牆體需要照亮的高度h。所述水平距離w巾的關係如下 式
<9沖=arc sin(2w中ff ~ — ~ _ /^)2 + w中2 [/( ~ - /^)2 + w中2)) ( 9 )
所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w 1. lw，在該隧道寬度w的允許誤
差範圍內得到所述e 3巾的允許誤差範圍[e 3中下限，O 3中上限」， 3中上限
由下式獲得
《中下限=wcsin(1.8Qv中a: -A)2 +(0.腸中)2[]^( W2十(0.9Qv中)2)) ( 10)
《中上限=wcsin(2.2Ck中a:/^ - a) /(^( w + (i.勝中)2 aj( w2 + (i.腸中)2))(11)
所需照明燈的中燈橫向光束角0 3中在["中下限，03巾掘]範圍內，均能滿足雙
邊對稱加中間布燈方式下中間照明燈的要求。
側面照明燈的側燈橫向光束角e^與所述側邊照明燈的布燈高度h、隧道牆
體需要照亮的高度h,、所述交接點N與所述雙邊照明燈的水平距離w^、以及所
述照明燈離較近一側隧道牆壁的距離W2的關係如下式
9幼=arc sin(O助+ w2)0^ — &) /(# - A)2 + (W邊)2 0^ _ & + w22)) (12) 所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w 1. lw，在該隧道寬度w的允許誤 差範圍內得到所述e 3a的允許誤差範圍[9 3邊下限> u 3邊上限」> 其中93邊下限和9 3邊上限 由下式獲得formula see original document page 20(14)
所需照明燈的側燈橫向光束角e 3邊在
範圍內，均能滿足雙 邊對稱加中間布燈方式中兩邊照明燈要求。
所述隧道內的照明燈配光方法也適應於一般道路照明燈，對道路照明燈，w
代表需要照明的寬度範圍，W2代表照明燈距需要照明的寬度範圍右邊界線的距離。
本發明的原理是根據所述隧道寬度W確定照明燈橫向布燈方式，根據照
明燈橫向布燈方式確定照明燈橫向光束角，根據該橫向光束角製作照明燈，照
明燈製作完後，獲取照明燈縱向光束角，根據縱向光束角確定布燈間距。本LED 照明燈配光方法能夠合理配置隧道內的照明燈，既不浪費能源，又能滿足照明 要求，使隧道內照度充足，保證人車安全，同時又可節約成本。
權利要求
1、一種道路LED照明燈配光方法，其特徵在於按下列步驟進行步驟一獲取隧道寬度w、車道數及隧道內的照明高度h1這些基礎數據，在該照明高度h1以下的隧道側壁和路面均需要照明燈的光線照射；步驟二在隧道的基本段，根據隧道的寬度與h1選擇橫向布燈方式，根據橫向布燈方式確定所需照明燈的橫向光束角θ1，或θ2，或θ3中，或θ3邊，並製作所需照明燈A若隧道為兩車道，採用單邊布燈方式；設定照明燈安裝高度h，根據隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度h1，確定該單邊布燈方式下的單邊橫向光束角θ1，根據該單邊橫向光束角θ1製作所需照明燈；B若隧道為三車道，首先採用單邊布燈方式，確定照明燈安裝高度h，根據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度h1，確定單邊布燈方式下的單邊橫向光束角θ1，根據所述單邊橫向光束角θ1製作所需照明燈；若不能製作滿足所述單邊橫向光束角θ1要求的照明燈，則採用雙邊對稱布燈方式，確定照明燈安裝高度h，根據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度h1，確定雙邊對稱布燈方式下的雙邊橫向光束角θ2，根據該雙邊橫向光束角θ2製作所需照明燈；若不能製作滿足所述雙邊橫向光束角θ2要求的照明燈，則採用雙邊對稱加中間布燈方式，確定中間照明燈安裝高度h中和兩側照明燈安裝高度h邊，根據所述隧道寬度w、照明高度h1、中間照明燈安裝高度h中，確定雙邊對稱加中間布燈方式下所述中燈橫向光束角θ3中；根據隧道寬度w、照明高度h1、兩側照明燈安裝高度h邊，確定雙邊對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光束角θ3邊；根據所述中燈橫向光束角θ3中製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫向光束角θ3邊製作兩側所需照明燈；C若隧道為四車道，首先採用雙邊對稱布燈方式，確定照明燈安裝高度h，根據所述隧道寬度w，照明燈安裝高度h和照明高度h1，確定雙邊對稱布燈方式下的雙邊橫向光束角θ2，根據該雙邊橫向光束角θ2製作所需照明燈；若不能製作滿足所述雙邊橫向光束角θ2要求的照明燈，則採用雙邊對稱加中間布燈方式，確定中間照明燈安裝高度h中和兩側照明燈安裝高度h邊，根據隧道寬度w、照明高度h1、中間照明燈安裝高度h中，確定雙邊對稱加中間布燈方式下中間照明燈的中燈橫向光束角θ3中；根據隧道寬度w、照明高度h1、兩側照明燈安裝高度h邊，確定雙邊對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光束角θ3邊；根據所述中燈橫向光束角θ3中製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫向光束角θ3邊製作兩側所需照明燈；步驟三在隧道入口段、過渡段和出口段，照明燈採用雙邊對稱加中間布燈方式，確定中間照明燈的安裝高度h中，根據隧道寬度w、照明高度h1和中間照明燈安裝高度h中，確定雙邊對稱加中間布燈方式下中間照明燈的中燈橫向光束角θ3中；根據隧道寬度w、照明高度h1和兩側照明燈安裝高度h邊，確定雙邊對稱加中間布燈方式下兩側照明燈的側燈橫向光束角θ3邊；根據所述中燈橫向光束角θ3中製作中間所需照明燈，根據所述側燈橫向光束角θ3邊製作兩側所需照明燈；步驟四確定照明燈縱向光束角Ψ和隧道縱向布燈間距s；(一)根據製作的所需照明燈，獲得該照明燈的參數，根據該照明燈的參數確定照明燈的縱向光束角Ψ，該照明燈縱向光束角Ψ由下式獲得其中，η照明燈利用係數；P照明燈的功率；ζ照明燈的光效；M照明燈的維護係數；N照明燈布置係數；Eav路面需要的平均照度；w隧道寬度；h照明燈的安裝高度；(二)根據照明燈縱向光束角Ψ確定隧道縱向布燈間距s，所述縱向布燈間距s與縱向光束角Ψ的關係如下式其中h表示照明燈的安裝高度。
2、 根據權利要求1所述的一種道路LED照明燈配光方法，其特徵在於所 述單邊布燈方式為中間布燈方式，或為單側布燈方式，或為單側中偏側布燈方 式，或為雙側交錯布燈方式。
3、 根據權利要求1所述的一種道路LED照明燈配光方法，其特徵在於在所述單邊布燈方式下，測量所述照明燈的安裝高度h、隧道照明高度h,;測量照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離w2;所述單邊橫向光束角9i與所述照明燈安裝高度h、隧道照明高度h,、隧道 寬度W、該照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離W2的關係如下式a =髒sin(Mt(/2 _ A ) /(# - W2 + O - w2)2 Dy/O - +)) ( 3 )所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0.9w l. lw，在該隧道寬度w的允許誤差範圍內得到所述e i的允許誤差範圍[e e ，]，其中e "限和e "限由下式獲得:《下限=arc sinC0.9DwC(/2 — ^ ) /(扭-& )2 + (0.9w - w2 )2 - & )2 + w22)) ( 4 )《上限=sinG 一 A ) /(V(A - A)2 + (1.勝-w2)2 - /02 + w22)) ( 5 )所述照明燈的單邊橫向光束角^在
範圍內，均能滿足所述 寬度為w隧道的單邊布燈要求。
4、 根據權利要求1所述的一種道路LED照明燈配光方法，其特徵在於在 所述雙邊對稱布燈方式下，測量所述照明燈的安裝高度h，隧道照明高度h,，測 量照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離w2;雙邊橫向光束角6 2與所述隧道高度h、隧道照明高度h、寬度w、該照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離W2的關係如下式《=,sin(Mf(A _ /0 / 2C(7(A - W2 + (w/ 2 - w2 )2咖-+ < )) ( 6 )所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w L lw，在該隧道寬度w的允許誤差範圍內得到所述62的允許誤差範圍[92下限，02上限]，其中62下限和92上限由下式獲得《下限=鮮sin(0.45[M^ - ^)0^ - /^)2 + (0.45w_ w2)2 - h)2 + w22)) ( 7 )《上限=sin(0.550Mt(A — A)0^(力-+ (0-55w - w2)2 - 4)2 + w22)) ( 8 )所述照明燈的雙邊橫向光束角92在
範圍內，均能滿足所述 寬度為w隧道的雙邊對稱布燈要求。
5、 根據權利要求1所述的一種道路LED照明燈配光方法，其特徵在於所 述雙邊對稱加中間布燈方式，測量照明燈離較近一側隧道牆壁的水平距離w2， 該照明燈離另一側隧道牆壁的水平距離w1= w - w2;確定隧道牆體需要照亮的高 度卜，確定雙邊照明燈的布燈高度h，中間照明燈的布燈高度h巾，使中間照明 燈與雙邊照明燈的邊界光線交接點M處於隧道照明高度h:所在的水平面上，測 量該交接點M與所述雙邊照明燈的水平距離wia，測量該交接點M與所述中間照 明燈的水平距離w巾；所述中間照明燈的中燈橫向光束角9 w與所述中間照明燈 的布燈高度h巾、隧道牆體需要照亮的高度ht、所述水平距離w申的關係如下式formula see original document page 6 (9 )所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w 1. lw，在該隧道寬度w的允許誤差範圍內得到所述e 3巾的允許誤差範圍[e 3中下限，6 3中上限]，^巾9 3中下限，口 6 3中上限 由下式獲得《中下限=arcsin(1.8av中CI~ -A)2 +(0.,中),~ -W2 +(0.,中)2)) (10) 《中上限=。rc sin(2.2Qv中0; W W2 + (1.勝中)2 C/( W + (1. Ov中)2)) (11) 所需照明燈的中燈橫向光束角93中在
範圍內，均能滿足雙邊對稱加中間布燈方式下中間照明燈的要求；側面照明燈的側燈橫向光束角0 3邊與所述側邊照明燈的布燈高度h、隧道牆體需要照亮的高度h、所述交接點N與所述雙邊照明燈的水平距離w^、以及所述照明燈離較近一側隧道牆壁的距離W2的關係如下式formula see original document page 6 (12) 所述隧道寬度w的允許誤差範圍為0. 9w 1. lw，在該隧道寬度w的允許誤差範圍內得到所述9 g的允許誤差範圍[e 3邊下限，口 3邊上限」J 3邊上限由下式獲得formula see original document page 6(13 ) - 3邊上限formula see original document page 6 ( 14)所需照明燈的側燈橫向光束角9 3邊在[e 3邊下限，e 3邊上限]範圍內，均能滿足雙邊對稱加中間布燈方式中兩邊照明燈要求。
全文摘要
一種道路LED照明燈配光方法，其特徵在於按下列步驟進行步驟一測量隧道寬度w，車道數，照明高度h1；步驟二在隧道的基本段，選擇橫向布燈方式，確定橫向光束角θ，製作所需照明燈步驟三在隧道其他路段，採用雙邊對稱加中間布燈方式，確定橫向光束角θ3，根據橫向光束角製作所需照明燈；步驟四確定照明燈縱向光束角ψ和隧道縱向布燈間距s。本發明的顯著效果是能根據隧道狀況合理選擇照明燈，合理布置照明燈的橫向和縱向布燈方式，既能有效利用光資源，又能滿足照明要求，保證行人、車輛安全，同時又可節約成本。
文檔編號F21V19/00GK101440942SQ20081023710
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月18日 優先權日2008年12月18日
發明者直 韓 申請人:重慶交通科研設計院