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光源小目標生成模擬系統(tǒng)的制作方法
【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(tǒng)，包括光源和用于將光源發(fā)出的光反射生成小目標的小目標生成組件，還包括設置于光源和小目標生成組件之間并用于將所述光源發(fā)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(xiàn)情況進行定量控制，在能獲得大量的不同狀態(tài)下小目標的人眼反應數(shù)據(jù)，有利于隧道照明設計的同時，使采集小目標數(shù)據(jù)變得方便、易行，在控制成本的范圍內(nèi)，獲取大量有效的數(shù)據(jù)，減少試驗的經(jīng)費，還通過分解背景光源并對之加工改進，可有效節(jié)約試驗過程中的能源消耗，符合當今節(jié)能環(huán)保的理念。
【專利說明】光源小目標生成模擬系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及公路及公路隧道道路照明質(zhì)量測試領(lǐng)域，特別涉及一種光源小目標生成模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟、技術(shù)的發(fā)展，公路及公路隧道的數(shù)量逐年增多，其照明質(zhì)量對行車舒適度和交通安全的影響日益凸顯；因此構(gòu)造合理的現(xiàn)場照明環(huán)境比例模型，對公路和公路隧道照明質(zhì)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，其中中間視覺亮度占的比例最高；尤其是夜間道路、長隧道和特長隧道，中間視覺亮度水平約占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(shù)V ( λ )和AM ( λ );而對于中間視覺，由于涉及到視錐細胞、視桿細胞和神經(jīng)節(jié)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(shù)。
[0003]目前研究中間視覺的方法主要有三種，其中視覺功效法由于考慮了視錐細胞交互作用的相加性問題（H-K效應)、視錐視桿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(tǒng)中的顏色對抗通道理論，因此基于反應時間的視覺功效法對于建立中間視覺光度學光效函數(shù)的重要性日益被認可，并且CIE成立了專門的技術(shù)委員會進行中間視覺狀態(tài)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(huán)境下，人眼對于隨機出現(xiàn)目標的反應時間。由于試驗過程中，要求小目標的亮度、偏心率、尺寸顏色均產(chǎn)生適量的變化，以便對公路及公路隧道現(xiàn)場駕駛員遇到的目標出現(xiàn)情況進行更完整的模擬，因此小目標生成系統(tǒng)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(tǒng)作為重點，僅進行簡易構(gòu)造，而不是有效完整的設計；或者只能產(chǎn)生固定的偏心率，而不能達到隨機產(chǎn)生目標的效果；或者采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；或者采用固定的觀察者與目標的距離，不能模擬現(xiàn)場觀察者由遠到近接近目標的場景。顯然，現(xiàn)有的小目標生成系統(tǒng)沒有進行全面的考慮，不能獲取連續(xù)的數(shù)據(jù)且操作繁瑣，不利于試驗的順利進行，不能完整的模擬駕駛條件下目標的出現(xiàn)情況。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型提供一種光源小目標生成模擬系統(tǒng)，可對公路及公路隧道環(huán)境下的照明質(zhì)量進行全面考慮，不但操作簡單，還可獲取連續(xù)的光照明數(shù)據(jù)，完整模擬駕駛條件下光源小目標的出現(xiàn)情況，保證隧道照明質(zhì)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(tǒng)，包括光源和用于將光源發(fā)出的光反射生成小目標的小目標生成組件，還包括設置于光源和小目標生成組件之間并用于將所述光源發(fā)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(zhuǎn)的方式設置于模擬箱體遠光源一端的小目標生成器，模擬箱體上位于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(cè)壁上設有入光口，模擬箱體近光源一端側(cè)壁內(nèi)表面形成用于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(nèi)套滑動配合于所述套管并用于推拉定位板的推拉桿件，所述套管以可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)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(jīng)兩次反射將光源發(fā)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并均位于所述反射鏡III的反射光線上。
[0010]進一步，所述導光組件還包括濾光片，所述濾光片位于所述減光片和所述入光口之間并與所述減光片橫向并列。
[0011]進一步，所述觀察孔處安裝有可調(diào)焦距觀察裝置，所述可調(diào)焦距觀察裝置包括鏡管、接目透鏡、物鏡和接目透鏡調(diào)焦旋鈕，接目透鏡和物鏡分設于所述鏡管兩端，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、熒光燈或高壓鈉燈。
[0013]進一步，反射鏡II和反射鏡III之間距離大于30cm，反光鏡III距所述反光鏡I的距離大于120cm、小于等于180cm。
[0014]進一步，所述推拉桿件上標有用于確定推拉距離的刻度。
[0015]進一步，所述反光鏡I在2-5cm的直徑范圍內(nèi)可調(diào)。
[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(tǒng)，可對隧道環(huán)境下的照明質(zhì)量進行全面考慮，不但操作簡單，還可獲取連續(xù)的光照明數(shù)據(jù)，完整模擬駕駛條件下光源小目標的出現(xiàn)情況，保證隧道照明質(zhì)量測試試驗的順利進行；而且采用小目標生成器繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的方式與模擬箱體配合，可以實現(xiàn)小目標在整個背景面上的隨機出現(xiàn)，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(jié)構(gòu)連接，可調(diào)節(jié)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(xiàn)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(xiàn)情況進行定量控制，在能獲得大量的不同狀態(tài)下小目標的人眼反應數(shù)據(jù)，有利于隧道照明設計的同時，使采集小目標數(shù)據(jù)變得方便、易行，在控制成本的范圍內(nèi)，獲取大量有效的數(shù)據(jù)，減少試驗的經(jīng)費，還通過分解背景光源并對之加工改進，可有效節(jié)約試驗過程中的能源消耗，符合當今節(jié)能環(huán)保的理念。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)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(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為小目標生成器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為可調(diào)焦距觀察裝置結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0022]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為小目標生成器結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為可調(diào)焦距觀察裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實施例的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，包括光源I和用于將光源I發(fā)出的光反射生成小目標的小目標生成組件，還包括設置于光源和小目標生成組件之間并用于將所述光源發(fā)出的光導向小目標生成組件的導光組件；其中，光源安裝在自制燈箱2內(nèi)。
[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(zhuǎn)的方式設置于模擬箱體遠光源一端的小目標生成器4，模擬箱體上位于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(cè)壁上設有入光口 6,模擬箱體近光源一端側(cè)壁內(nèi)表面形成用于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(jié)構(gòu)，包括近光源一端側(cè)壁、遠光源一端側(cè)壁和連接兩側(cè)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(nèi)套滑動配合于所述套管并用于推拉定位板的桿件11，所述套管以可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)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(xiàn)，可以通過繞中心軸旋轉(zhuǎn)套筒實現(xiàn)整個背景面目標的隨機出現(xiàn)，使模擬效果更完整、真實，而且，軸承上標有旋轉(zhuǎn)刻度，可對套管的旋轉(zhuǎn)定量化，從而提高整體系統(tǒng)的定量化標準；另外，定位板上固定設置有一球連結(jié)構(gòu)，包括用于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桿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(diào)節(jié)傾斜角度，達到與入射光校正對準的目的，提高模擬系統(tǒng)的完整性和真實性，反光鏡I的調(diào)節(jié)可通過手動方式，也可通過電機帶動的自動方式，均可實現(xiàn)本實用新型的目的；通過調(diào)節(jié)推拉桿件可實現(xiàn)同一水平面任意偏心率的變化，增加小目標的隨機出現(xiàn)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(jīng)兩次反射將光源發(fā)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并均位于所述反射鏡III17的反射光線上；如圖所示，由光源
I發(fā)出的光經(jīng)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(jīng)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均采用支架安置在指定位置，反光鏡II和反射鏡III沿豎向設置并且中心在一條直線上，以保證光源發(fā)出的光經(jīng)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之后可達到減弱光強的目的，還可對減光片調(diào)節(jié)以獲得不同亮度的小目標，提高模擬系統(tǒng)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)，所述濾光片位于所述減光片和所述入光口之間并與所述減光片橫向并列；濾光片也采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(tǒng)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(diào)焦距觀察裝置，所述可調(diào)焦距觀察裝置包括鏡管18、接目透鏡、物鏡和接目透鏡調(diào)焦旋鈕19，接目透鏡和物鏡分設于所述鏡管兩端，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(nèi)裝有接目透鏡，與大頭端相對應的另一端(小頭端)21管內(nèi)裝有物鏡，本裝置的接目透鏡和物鏡均采用凸透鏡，當然還包括對成像進行轉(zhuǎn)化的棱鏡組，在組合使用時并通過接目透鏡調(diào)焦旋鈕可對接目透鏡的焦距進行調(diào)節(jié)，可以獲得距離放大并鏡像縮小的小目標，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，并且可調(diào)焦距觀察裝置的距離放大倍數(shù)與接目透鏡和物鏡的焦距和各自放大倍數(shù)的比例有關(guān)，本實施例中，可調(diào)焦距觀察裝置的距離放大倍數(shù)可達到六十倍；其中接目透鏡調(diào)焦旋鈕的安裝方式可采用現(xiàn)有望遠鏡中目鏡調(diào)焦手輪的安裝方式，屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；另外，如圖所示，可調(diào)焦距觀察裝置包括左右兩個鏡管，兩鏡管通過一橫向連接桿22連接，橫向連接桿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(xiàn)與箱體的鉸接，實現(xiàn)整個裝置繞中心線上下、左右微旋轉(zhuǎn)，使模擬效果更真實；圖3所示可調(diào)焦距觀察裝置結(jié)構(gòu)為示意圖，并不代表真實比例。
[0028]本實施例中，所述光源I為LED燈、熒光燈或高壓鈉燈；當然，光源除LED燈、熒光燈或高壓鈉燈外，也可為本領(lǐng)域技術(shù)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之間距離大于30cm，反光鏡III 17距所述反光鏡I 10的距離大于120cm、小于等于180cm。
[0030]本實施例中，所述推拉桿件11上標有用于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(xiàn)情況進行定量控制。
[0031]本實施例中，所述反光鏡I 10在2-5cm的直徑范圍內(nèi)可調(diào)；反光鏡I可在不同的直徑間或不同形狀更換，直徑范圍為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采用鋁合金材質(zhì)，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(tǒng)操作方便，使得対比閾值、視銳度、目標顏色形狀方便可調(diào)，且能夠完成精確可視調(diào)節(jié)，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(xiàn)的情況，具有很強的應用價值。
[0034]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于:包括光源和用于將光源發(fā)出的光反射生成小目標的小目標生成組件，還包括設置于光源和小目標生成組件之間并用于將所述光源發(fā)出的光導向小目標生成組件的導光組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于: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(zhuǎn)的方式設置于模擬箱體遠光源一端側(cè)壁的小目標生成器，模擬箱體上位于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(cè)壁上設有入光口，模擬箱體近光源一端側(cè)壁內(nèi)表面形成用于小目標生成器投射小目標的背景面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于: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(nèi)套滑動配合于所述套管并用于推拉定位板的推拉桿件，所述套管以可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的方式與模擬箱體遠光源一端配合設置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述導光組件包括電子快門、減光片和經(jīng)兩次反射將光源發(fā)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并均位于所述反射鏡III的反射光線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述導光組件還包括濾光片，所述濾光片位于所述減光片和所述入光口之間并與所述減光片橫向并列。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一權(quán)利要求所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述觀察孔處安裝有可調(diào)焦距觀察裝置，所述可調(diào)焦距觀察裝置包括鏡管、接目透鏡、物鏡和接目透鏡調(diào)焦旋鈕，接目透鏡和物鏡分設于所述鏡管兩端，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(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述光源為LED燈、熒光燈或高壓鈉燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于:反射鏡II和反射鏡III之間距離大于30cm，反光鏡III距所述反光鏡I的距離大于120cm、小于等于180cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一權(quán)利要求所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述推拉桿件上標有用于確定推拉距離的刻度。
10.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一權(quán)利要求所述的光源小目標生成模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述反光鏡I在2-5cm的直徑范圍內(nèi)可調(diào)。
【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(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)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