光源小目標生成模擬系統的製作方法

2023-06-28 10:07:26 2

光源小目標生成模擬系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光源小目標生成模擬系統，包括光源和用於將光源發出的光反射生成小目標的小目標生成組件，還包括設置於光源和小目標生成組件之間並用於將所述光源發出的光導向小目標生成組件的導光組件；本實用新型操作方便、精確度高，可以對小目標的隨機出現情況進行定量控制，在能獲得大量的不同狀態下小目標的人眼反應數據，有利於隧道照明設計的同時，使採集小目標數據變得方便、易行，在控制成本的範圍內，獲取大量有效的數據，減少試驗的經費，還通過分解背景光源並對之加工改進，可有效節約試驗過程中的能源消耗，符合當今節能環保的理念。
【專利說明】光源小目標生成模擬系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及公路及公路隧道道路照明質量測試領域，特別涉及一種光源小目標生成模擬系統。
【背景技術】
[0002]隨著經濟、技術的發展，公路及公路隧道的數量逐年增多，其照明質量對行車舒適度和交通安全的影響日益凸顯；因此構造合理的現場照明環境比例模型，對公路和公路隧道照明質量進行評估顯得越來越重要。公路和公路隧道中存在明視覺、暗視覺和中間視覺三種亮度水平，其中中間視覺亮度佔的比例最高；尤其是夜間道路、長隧道和特長隧道，中間視覺亮度水平約佔80%以上。針對明視覺和暗視覺，CIE分別推薦了對應的光譜光視效率函數V ( λ )和AM ( λ );而對於中間視覺，由於涉及到視錐細胞、視杆細胞和神經節感光細胞的同時作用，而未能得出有效的光譜光視效率函數。
[0003]目前研究中間視覺的方法主要有三種，其中視覺功效法由於考慮了視錐細胞交互作用的相加性問題（H-K效應)、視錐視杆細胞同時存在和交互作用的亞相加性(supra-addivitity)問題,且符合視覺系統中的顏色對抗通道理論，因此基於反應時間的視覺功效法對於建立中間視覺光度學光效函數的重要性日益被認可，並且CIE成立了專門的技術委員會進行中間視覺狀態下視覺功效的研究工作。視覺功效法以反應時間為參量，測試在不同照明環境下，人眼對於隨機出現目標的反應時間。由於試驗過程中，要求小目標的亮度、偏心率、尺寸顏色均產生適量的變化，以便對公路及公路隧道現場駕駛員遇到的目標出現情況進行更完整的模擬，因此小目標生成系統顯得愈加重要。
[0004]目前大部分中間視覺試驗裝置未將小目標生成系統作為重點，僅進行簡易構造，而不是有效完整的設計；或者只能產生固定的偏心率，而不能達到隨機產生目標的效果；或者採用獨立的光源生成目標，導致視標亮度和背景亮度具有不同的光譜分布；或者採用固定的觀察者與目標的距離，不能模擬現場觀察者由遠到近接近目標的場景。顯然，現有的小目標生成系統沒有進行全面的考慮，不能獲取連續的數據且操作繁瑣，不利於試驗的順利進行，不能完整的模擬駕駛條件下目標的出現情況。
實用新型內容
[0005]有鑑於此，本實用新型提供一種光源小目標生成模擬系統，可對公路及公路隧道環境下的照明質量進行全面考慮，不但操作簡單，還可獲取連續的光照明數據，完整模擬駕駛條件下光源小目標的出現情況，保證隧道照明質量測試試驗的順利進行。
[0006]本實用新型的光源小目標生成模擬系統，包括光源和用於將光源發出的光反射生成小目標的小目標生成組件，還包括設置於光源和小目標生成組件之間並用於將所述光源發出的光導向小目標生成組件的導光組件。
[0007]進一步，所述小目標生成組件包括模擬箱體和以可繞自身軸線旋轉的方式設置於模擬箱體遠光源一端的小目標生成器，模擬箱體上位於小目標生成器下方位置設置有觀察孔，模擬箱體近光源一端側壁上設有入光口，模擬箱體近光源一端側壁內表面形成用於小目標生成器投射小目標的背景面。
[0008]進一步，所述小目標生成器包括套管、與套管端部鉸接的定位板和與所述定位板活球連接的反光鏡I，還包括內套滑動配合於所述套管並用於推拉定位板的推拉杆件，所述套管以可繞自身軸線旋轉的方式與模擬箱體遠光源一端配合設置。
[0009]進一步，所述導光組件包括電子快門、減光片和經兩次反射將光源發出的光導向電子快門和減光片的反射鏡II和反射鏡III，所述電子快門和所述減光片正對所述入光口設置並均位於所述反射鏡III的反射光線上。
[0010]進一步，所述導光組件還包括濾光片，所述濾光片位於所述減光片和所述入光口之間並與所述減光片橫向並列。
[0011]進一步，所述觀察孔處安裝有可調焦距觀察裝置，所述可調焦距觀察裝置包括鏡管、接目透鏡、物鏡和接目透鏡調焦旋鈕，接目透鏡和物鏡分設於所述鏡管兩端，所述接目透鏡和所述物鏡均為凸透鏡，且所述接目透鏡和所述物鏡之間距離為兩個凸透鏡的焦距之和。
[0012]進一步，所述光源為LED燈、螢光燈或高壓鈉燈。
[0013]進一步，反射鏡II和反射鏡III之間距離大於30cm，反光鏡III距所述反光鏡I的距離大於120cm、小於等於180cm。
[0014]進一步，所述推拉杆件上標有用於確定推拉距離的刻度。
[0015]進一步，所述反光鏡I在2-5cm的直徑範圍內可調。
[0016]本實用新型的有益效果:本實用新型的光源小目標生成模擬系統，可對隧道環境下的照明質量進行全面考慮，不但操作簡單，還可獲取連續的光照明數據，完整模擬駕駛條件下光源小目標的出現情況，保證隧道照明質量測試試驗的順利進行；而且採用小目標生成器繞自身軸線旋轉的方式與模擬箱體配合，可以實現小目標在整個背景面上的隨機出現，使模擬效果更完整、真實；小目標生成器的定位板與反光鏡通過活球結構連接，可調節反光鏡的傾斜角度，從而達到與入射光校正對準的目的，提高模擬完整性；另外，通過設置減光片和濾光片，可以獲得不同亮度、不同顏色的小目標，可以實現視標亮度與背景亮度具有相同的光譜分布。
[0017]總之，本實用新型操作方便、精確度高，可以對小目標的隨機出現情況進行定量控制，在能獲得大量的不同狀態下小目標的人眼反應數據，有利於隧道照明設計的同時，使採集小目標數據變得方便、易行，在控制成本的範圍內，獲取大量有效的數據，減少試驗的經費，還通過分解背景光源並對之加工改進，可有效節約試驗過程中的能源消耗，符合當今節能環保的理念。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
[0019]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0020]圖2為小目標生成器結構示意圖；
[0021]圖3為可調焦距觀察裝置結構示意圖。【具體實施方式】
[0022]圖1為本實用新型結構示意圖，圖2為小目標生成器結構示意圖，圖3為可調焦距觀察裝置結構示意圖，如圖所示:本實施例的光源小目標生成模擬系統，包括光源I和用於將光源I發出的光反射生成小目標的小目標生成組件，還包括設置於光源和小目標生成組件之間並用於將所述光源發出的光導向小目標生成組件的導光組件；其中，光源安裝在自製燈箱2內。
[0023]本實施例中，所述小目標生成組件包括模擬箱體3和以可繞自身軸線旋轉的方式設置於模擬箱體遠光源一端的小目標生成器4，模擬箱體上位於小目標生成器下方位置設置有觀察孔5,模擬箱體近光源一端側壁上設有入光口 6,模擬箱體近光源一端側壁內表面形成用於小目標生成器投射小目標的背景面7 ;模擬箱體指是按照一定比例模擬公路或公路隧道的真實情況做成的箱體結構，包括近光源一端側壁、遠光源一端側壁和連接兩側壁的周壁。
[0024]本實施例中，所述小目標生成器包括套管8、與套管8端部鉸接的定位板9和與所述定位板活球連接的反光鏡I 10，還包括內套滑動配合於所述套管並用於推拉定位板的杆件11，所述套管以可繞自身軸線旋轉的方式與模擬箱體遠光源一端配合設置；本實施例中，套管與模擬箱體的配合通過軸承實現，可以通過繞中心軸旋轉套筒實現整個背景面目標的隨機出現，使模擬效果更完整、真實，而且，軸承上標有旋轉刻度，可對套管的旋轉定量化，從而提高整體系統的定量化標準；另外，定位板上固定設置有一球連結構，包括用於與反光鏡活球連接的球體12和與將球體與定位板固定連接的連接杆13，球體固定不動，反光鏡I背面設置有與球體活球連接的凹面，反光鏡I可繞球體調節傾斜角度，達到與入射光校正對準的目的，提高模擬系統的完整性和真實性，反光鏡I的調節可通過手動方式，也可通過電機帶動的自動方式，均可實現本實用新型的目的；通過調節推拉杆件可實現同一水平面任意偏心率的變化，增加小目標的隨機出現情況。
[0025]本實施例中，所述導光組件包括電子快門14、減光片15和經兩次反射將光源發出的光導向電子快門14和減光片15的反射鏡II 16和反射鏡III 17,所述電子快門14和所述減光片15正對所述入光口設置並均位於所述反射鏡III17的反射光線上；如圖所示，由光源
I發出的光經反射鏡II 16反射到反射鏡III 17，再由反射鏡III 17反射依次經過電子快門和減光片進入入光口 6，其中反射鏡II 16、反射鏡III 17、電子快門14和減光片15均採用支架安置在指定位置，反光鏡II和反射鏡III沿豎向設置並且中心在一條直線上，以保證光源發出的光經過一系列反射，對光源進行適當選擇，減少擴散角，從而得到近似的平行光，減光片放置在反射鏡III之後可達到減弱光強的目的，還可對減光片調節以獲得不同亮度的小目標，提高模擬系統的完整性和真實性。
[0026]本實施例中，所述導光組件還包括濾光片(圖中未標示)，所述濾光片位於所述減光片和所述入光口之間並與所述減光片橫向並列；濾光片也採用支架安置在指定位置，也可與減光片重疊使用，可以幫助獲得不同顏色的小目標，進一步提高模擬系統的完整性和真實性。
[0027]本實施例中，所述觀察孔5處安裝有可調焦距觀察裝置，所述可調焦距觀察裝置包括鏡管18、接目透鏡、物鏡和接目透鏡調焦旋鈕19，接目透鏡和物鏡分設於所述鏡管兩端，所述接目透鏡和所述物鏡均為凸透鏡，且所述接目透鏡和所述物鏡之間距離為兩個凸透鏡的焦距之和；如圖3所示，鏡管大頭端20管內裝有接目透鏡，與大頭端相對應的另一端(小頭端)21管內裝有物鏡，本裝置的接目透鏡和物鏡均採用凸透鏡，當然還包括對成像進行轉化的稜鏡組，在組合使用時並通過接目透鏡調焦旋鈕可對接目透鏡的焦距進行調節，可以獲得距離放大並鏡像縮小的小目標，另外，物鏡也可進行更換，通過更換不同焦距的物鏡，達到模擬不同距離觀察小目標的效果，並且可調焦距觀察裝置的距離放大倍數與接目透鏡和物鏡的焦距和各自放大倍數的比例有關，本實施例中，可調焦距觀察裝置的距離放大倍數可達到六十倍；其中接目透鏡調焦旋鈕的安裝方式可採用現有望遠鏡中目鏡調焦手輪的安裝方式，屬於現有技術，在此不再贅述；另外，如圖所示，可調焦距觀察裝置包括左右兩個鏡管，兩鏡管通過一橫向連接杆22連接，橫向連接杆上還設置有一鉸接耳23，該裝置在安裝到觀察孔處時通過鉸接耳實現與箱體的鉸接，實現整個裝置繞中心線上下、左右微旋轉，使模擬效果更真實；圖3所示可調焦距觀察裝置結構為示意圖，並不代表真實比例。
[0028]本實施例中，所述光源I為LED燈、螢光燈或高壓鈉燈；當然，光源除LED燈、螢光燈或高壓鈉燈外，也可為本領域技術人員可以想到的其它光源。
[0029]本實施例中，反射鏡II 16和反射鏡III 17之間距離大於30cm，反光鏡III 17距所述反光鏡I 10的距離大於120cm、小於等於180cm。
[0030]本實施例中，所述推拉杆件11上標有用於確定推拉距離的刻度；操作方便、精確度高，可以對小目標的隨機出現情況進行定量控制。
[0031]本實施例中，所述反光鏡I 10在2-5cm的直徑範圍內可調；反光鏡I可在不同的直徑間或不同形狀更換，直徑範圍為2-5cm，以提供不同尺寸的小目標。
[0032]此外，本實施例中，小目標生成器4採用鋁合金材質，保證了足夠的精確性、剛度和操作靈活性。
[0033]綜上可見，本實用新型光源小目標生成模擬系統操作方便，使得対比閾值、視銳度、目標顏色形狀方便可調，且能夠完成精確可視調節，保證視標亮度與背景亮度具有相同的光譜分布，模擬了小目標在不同距離出現的情況，具有很強的應用價值。
[0034]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:包括光源和用於將光源發出的光反射生成小目標的小目標生成組件，還包括設置於光源和小目標生成組件之間並用於將所述光源發出的光導向小目標生成組件的導光組件。
2.根據權利要求1所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:所述小目標生成組件包括模擬箱體和以可繞自身軸線旋轉的方式設置於模擬箱體遠光源一端側壁的小目標生成器，模擬箱體上位於小目標生成器下方位置設置有觀察孔，模擬箱體近光源一端側壁上設有入光口，模擬箱體近光源一端側壁內表面形成用於小目標生成器投射小目標的背景面。
3.根據權利要求2所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:所述小目標生成器包括套管、與套管端部鉸接的定位板和與所述定位板活球連接的反光鏡I，還包括內套滑動配合於所述套管並用於推拉定位板的推拉杆件，所述套管以可繞自身軸線旋轉的方式與模擬箱體遠光源一端配合設置。
4.根據權利要求3所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:所述導光組件包括電子快門、減光片和經兩次反射將光源發出的光導向電子快門和減光片的反射鏡II和反射鏡III，所述電子快門和所述減光片正對所述入光口設置並均位於所述反射鏡III的反射光線上。
5.根據權利要求4所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:所述導光組件還包括濾光片，所述濾光片位於所述減光片和所述入光口之間並與所述減光片橫向並列。
6.根據權利要求2-5任一權利要求所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:所述觀察孔處安裝有可調焦距觀察裝置，所述可調焦距觀察裝置包括鏡管、接目透鏡、物鏡和接目透鏡調焦旋鈕，接目透鏡和物鏡分設於所述鏡管兩端，所述接目透鏡和所述物鏡均為凸透鏡，且所述接目透鏡和所述物鏡之間距離為兩個凸透鏡的焦距之和。
7.根據權利要求1-5任一權利要求所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:所述光源為LED燈、螢光燈或高壓鈉燈。
8.根據權利要求4或5所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:反射鏡II和反射鏡III之間距離大於30cm，反光鏡III距所述反光鏡I的距離大於120cm、小於等於180cm。
9.根據權利要求3-5任一權利要求所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:所述推拉杆件上標有用於確定推拉距離的刻度。
10.根據權利要求3-5任一權利要求所述的光源小目標生成模擬系統，其特徵在於:所述反光鏡I在2-5cm的直徑範圍內可調。
【文檔編號】G01M11/02GK203572634SQ201320693735
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】梁波, 何世永, 崔璐璐, 潘國兵, 史玲娜, 羅紅, 肖堯, 李文淵, 王裕先, 吳桂林 申請人:重慶交通大學