徐亮

摘 要：隨著對(duì)道路交通安全重視程度的提升，對(duì)于中間視覺(jué)條件下的道路交通安全照明的相關(guān)研究也逐漸深入。基于此，本文將針對(duì)測(cè)試系統(tǒng)硬件構(gòu)成及其工作原理進(jìn)行分析，進(jìn)而通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出反應(yīng)時(shí)間與背景亮度、視覺(jué)對(duì)比度以及視標(biāo)偏心角之間的關(guān)系，進(jìn)而確定照明工具的選擇，希望可以對(duì)中間視覺(jué)條件下的道路交通安全照明研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：中間視覺(jué)條件；道路交通；安全照明

引言：中間視覺(jué)條件下，良好地照明設(shè)置，可以在很大程度上提高道路交通安全的程度。但是，現(xiàn)階段，人們對(duì)于中間視覺(jué)條件下的道路交通安全照明認(rèn)識(shí)程度還不夠，具體的實(shí)施也不夠科學(xué)，而相關(guān)的理論研究也還不夠成熟，所以本文針對(duì)中間視覺(jué)條件下的道路交通安全照明的研究分析是很有現(xiàn)實(shí)意義的。

1測(cè)試系統(tǒng)硬件構(gòu)成

中間視覺(jué)條件下的道路交通安全照明反應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，主要包括以下幾個(gè)方面。首先，是上機(jī)位PC，這部分進(jìn)行了有視標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試相關(guān)軟件的設(shè)置。通常情況下，這種測(cè)試方案通常是需要與投影儀相互連接的。其次，是電子計(jì)時(shí)器。單片機(jī)是電子計(jì)時(shí)器的核心，承擔(dān)著開(kāi)啟計(jì)時(shí)器，接收傳感器信號(hào)的任務(wù)。再次，是反應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)重要的投射工具，投影儀。投影儀可以針對(duì)上位機(jī)所設(shè)置的背景以及視標(biāo)進(jìn)行針對(duì)性地投射，從而與光源背景形成疊加的效果[1]。與此同時(shí)，感光元件也是反應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)所必不可少的。通常情況下，在投射光線范圍內(nèi)會(huì)進(jìn)行四個(gè)感光元件的設(shè)置，在接收投影儀光信號(hào)的同時(shí)，進(jìn)行電子計(jì)時(shí)器信號(hào)傳播，從而啟動(dòng)計(jì)時(shí)功能。最后，反應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)還需要進(jìn)行光源的布置。通常情況下，會(huì)進(jìn)行對(duì)稱光源的布置，為暗箱提供照明，一般在左右兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)光源就可以。

2測(cè)試系統(tǒng)工作原理

中間視覺(jué)條件下的道路交通安全照明的測(cè)試系統(tǒng)工作原理主要表現(xiàn)為，光源投出——操作者利用上機(jī)位進(jìn)行測(cè)試方案的設(shè)置——投影儀通過(guò)方案進(jìn)行投射以及亮度計(jì)算與調(diào)整。其中，在進(jìn)行測(cè)試方案的過(guò)程中，不僅要進(jìn)行視標(biāo)圖案的設(shè)置，還要注意視標(biāo)的大小、開(kāi)口方向以及顏色，對(duì)于其停留的時(shí)間以及位置坐標(biāo)也是不可忽視的。與此同時(shí)，對(duì)于背景來(lái)說(shuō)也要注意其顏色和亮度等相關(guān)要素的設(shè)置。而在實(shí)驗(yàn)投影的過(guò)程中，當(dāng)四個(gè)感光元件都檢測(cè)出所投射的光線時(shí)，就可以認(rèn)為目標(biāo)是穩(wěn)定出現(xiàn)的，而此時(shí)，電子計(jì)時(shí)器就可以進(jìn)行時(shí)間的記錄，而在觀測(cè)者認(rèn)出圖案的開(kāi)口方向時(shí)，就可以按下開(kāi)關(guān)，進(jìn)行電子計(jì)時(shí)器的再次記錄，從而用此時(shí)的時(shí)間減去第一次感光元件檢測(cè)時(shí)的時(shí)間，就可以得出實(shí)際的反應(yīng)時(shí)間，從而進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的上傳，并進(jìn)行后續(xù)的一系列處理與操作。而對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，通常情況下是需要多名實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行測(cè)試的，而測(cè)試的結(jié)果也都需要進(jìn)行上位機(jī)的傳輸與整理，從而得出具有實(shí)際價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。

3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

本次針對(duì)中間視覺(jué)條件下的道路交通安全照明測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)是以十名正常視力的大學(xué)生為參與者的，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)前的操作練習(xí)，在很大程度上減低了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的客觀因素影響，在一定程度上提升了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性以及可靠性。與此同時(shí)，本次實(shí)驗(yàn)是通過(guò)HPS、MH以及LED三種光源的亮度、視標(biāo)對(duì)比度以及偏心角所展開(kāi)分析的，從而得出反應(yīng)時(shí)間與光源亮度、視標(biāo)對(duì)比度以及視標(biāo)偏心角之間的聯(lián)系[2]。

3.1反應(yīng)時(shí)間與背景亮度

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)HPS、MH以及LED光源在不同背景亮度下的反應(yīng)時(shí)間可以得到如下圖所示的變化曲線圖，從圖中可以看出，隨著背景亮度的上升，HPS、MH以及LED的反應(yīng)時(shí)間都是不斷下降的，而且，在背景亮度確定時(shí)，LED的反應(yīng)時(shí)間要比HPS低很多。其中，LED的反應(yīng)時(shí)間最短。而對(duì)于HPS、MH來(lái)說(shuō)，在背景亮度小于等于1.5時(shí)，MH反應(yīng)時(shí)間較短，當(dāng)背景亮度大于1.5時(shí)，二者的反應(yīng)時(shí)間比成波動(dòng)變化。而要想更清楚地進(jìn)行反應(yīng)時(shí)間與背景亮度關(guān)系的描述，還需要進(jìn)行相關(guān)系數(shù)法的回歸分析，根據(jù)常數(shù)、倍數(shù)、負(fù)指數(shù)以及相關(guān)系數(shù)可以得出三個(gè)擬合函數(shù)，由擬合函數(shù)可以看出，HPS、MH以及LED的擬合結(jié)果為MH>LED>HPS，也就是說(shuō)根據(jù)MH來(lái)進(jìn)行反應(yīng)時(shí)間與背景亮度的關(guān)系分析更為合理。

3.2反應(yīng)時(shí)間與視覺(jué)對(duì)比度

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中可以得出，在視標(biāo)的偏心角為0°時(shí)，根據(jù)HPS、MH以及LED光源在不同視標(biāo)對(duì)比度下的反應(yīng)時(shí)間，可以得出如圖2所示的變化曲線。從圖中可以看出，當(dāng)視標(biāo)對(duì)比度相同時(shí)，HPS的反映時(shí)間最長(zhǎng)，LED的反應(yīng)時(shí)間最短。視覺(jué)對(duì)比度在0.3到0.5時(shí)，LED下降最快，整體來(lái)看，三種光源都是隨著視覺(jué)對(duì)比度的提升而下降的，其中，MH下降的趨勢(shì)最為緩慢。在視覺(jué)功效上來(lái)講，可以說(shuō)，三種光源的視覺(jué)功效都是不斷上升的，而LED的視覺(jué)功效是最佳的。

3.3反應(yīng)時(shí)間與視標(biāo)偏心角

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中可以得出，當(dāng)背景亮度與視標(biāo)對(duì)比度一定時(shí)，根據(jù)HPS、MH以及LED光源在不同視標(biāo)偏心角下的反應(yīng)時(shí)間，可以繪制出圖3變化曲線圖。從圖中可以看出，當(dāng)視標(biāo)偏心角增加的過(guò)程中，光源的反應(yīng)時(shí)間都是隨之增加的，其中，MH的變化曲線幾乎是呈線性的。整體來(lái)看，三種光源受視標(biāo)偏心角的影響分別是HPS

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，通過(guò)硬件構(gòu)成、工作原理以及實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中可以看出，中間視覺(jué)條件下的道路交通安全照明，LED的光效更高，所需要消耗的功耗最小，可以在更大程度上滿足道路交通安全的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 全利，何滎.淺談重慶地區(qū)道路監(jiān)控補(bǔ)光照明對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛員的影響[J].燈與照明，2016，40（03）：19-20.

[2] 張開(kāi)冉，姚磊.英國(guó)某路段道路照明對(duì)交通安全的影響研究[J].人類工效學(xué)，2014，20（03）：65-67.