[实用新型]一种直接测量前方路面平均亮度的亮度计

说明书

本实用新型公开了一种直接测量前方路面平均亮度的亮度计，包括有物镜、带特征孔反射镜、滤光片、探测器、信号处理与显示单元、平面反射镜和目视观察系统。其中，物镜、带特征孔反射镜、滤光片和探测器组成测量光路，物镜、带特征孔反射镜、平面反射镜和目视观察系统组成目视观察光路。带特征孔反射镜采用梯形特征孔，使亮度计实现了梯形测量视场，测量时可以通过目视观察系统方便地将梯形视场与待测的视觉梯形路面区域瞄准、吻合，快速测量出前方路面的平均亮度。

技术领域

本实用新型属于光辐射测量技术领域，涉及一种直接测量前方路面平均亮度的亮度计。

背景技术

道路照明作为功能性照明，其最重要的目的是为驾驶员和行人提供良好的视觉条件，保证其看清周围环境，提高交通效率，避免夜间的交通事故。因此，对道路照明效果进行测量和评价是控制道路照明的有效保障。

评价一条道路(机动车道路)的照明指标主要指道路的平均亮度、亮度的均匀度。根据国家标准对公路照明测量方法的规定，在测量道路的平均亮度时，亮度测量范围是距离测量点前方60～160米的路面区域。因此，在测量点观察前方60米以外的长100米、具有一定宽度的路面时，由于不同距离处的路面横向宽度对测量点的张角不同，在测量点所观察到的待测区域将会是一个视觉梯形路面：路面宽度随到测量点的距离增大而减小。而传统的亮度计是点对点的亮度计，测量视场一般是圆形。当用点亮度计瞄准60米以外的道路时，由于光轴与路面夹角非常小，圆形测量视场覆盖的是一个狭长的椭圆形路面区域，该椭圆形覆盖区域与在测量点观察到的视觉梯形路面不能吻合，或者局部覆盖，或者过度覆盖，都无法准确测量出道路平均亮度。

实际测量中，目前常用的一种办法是，缩小点亮度计的视场角(如≤2′)，使得在点亮度计里观察到的椭圆形覆盖区域与待测路面区域相比要远远小得多，可以近似当做一个点来处理，因而在待测路面区域内可以均匀布置多个测量点(例如100个)，通过测量出每个测量点上的路面亮度，用它们的平均值来表征整个测量路面的平均亮度。然而，该方法也存在明显的不足之处：它需要对所有测量点进行逐点扫描测量，会占用非常多的时间，测量效率较低。同时，也因为在每个测量点的测量上经历了较长时间，使得在测量各点时的环境光照情况可能都不相同，因而会影响计算平均亮度的准确性。针对此，我们设计了一种能直接测量、快速获得前方路面平均亮度的亮度计。

发明内容

鉴于在测量点所观察到的待测区域是一个视觉上的梯形路面，本实用新型的目的是设计一种亮度计，其测量视场不是通常的圆形，而是梯形。通过该亮度计观察前方60～160米的待测路面区域时，梯形视场能够与待测的视觉梯形路面区域直接吻合，亮度计所测结果即是整体待测路面区域的平均亮度。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种直接测量前方路面平均亮度的亮度计，包括有物镜、带特征孔反射镜、滤光片、探测器、信号处理与显示单元、平面反射镜和目视观察系统。所述物镜、带特征孔反射镜、滤光片和探测器组成测量光路，其中物镜、滤光片和探测器均中心同轴、平行放置，探测器位于物镜的焦面位置，滤光片紧贴探测器受光面固定在探测器前，带特征孔反射镜则位于物镜和探测器中间的光路上，反射面朝向物镜一侧且倾斜放置；所述物镜、带特征孔反射镜、平面反射镜和目视观察系统组成目视观察光路，其中平面反射镜放置于测量光路之外，反射面与带特征孔反射镜的反射面相对，能与带特征孔反射镜组成二次反射光路结构，目视观察系统放置于平面反射镜的反射面前方，接收平面反射镜反射来的光线。

所述带特征孔反射镜是以平面反射镜为基底，在上面穿透打孔，掏出某一特定形状，从而成为带特征孔的反射镜。在本实用新型中，为了使亮度计的测量视场是梯形，特征孔采用梯形形状。

由于在测量点观察到的远方路面在视觉上是一个上窄下宽的梯形路面，而根据物镜成像原理，梯形路面会在物镜之后成一个倒立的像。因此，为了使亮度计的梯形视场能够与待测视觉梯形路面相吻合，所述带特征孔反射镜放置于光路中时，应使其特征孔成上宽下窄的倒梯形姿态。