專利名稱：公路反射能力和街道照明的監(jiān)測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的測(cè)量系統(tǒng)。
更具體說(shuō)，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)性能的測(cè)量系統(tǒng)，用于包括快車道在內(nèi)的車輛交通主要大道的照明。
背景技術(shù)：
設(shè)計(jì)街燈，是為了向人行道和車輛兩者提供適當(dāng)?shù)恼彰骷?jí)別。居民聚集區(qū)中的街道照明，是在晚間為行人行走提供安全和舒適的視覺(jué)環(huán)境而設(shè)計(jì)的。這樣的照明是為方便和安全，按適當(dāng)?shù)募?jí)別提供的。
別的街道照明，包括大道與快車道上大的交叉路口的照明設(shè)施，和通常道路的一般照明設(shè)施。這些設(shè)施可用于公路，車輛駕駛?cè)嗽诠飞系囊曈X(jué)需要是占首位的。
隨著這種照明的使用，通過(guò)一般基于性能的合同協(xié)議支付方式，進(jìn)行定期的維護(hù)和監(jiān)測(cè)變得十分重要。安裝、維護(hù)、和維修照明系統(tǒng)的電氣承包方，被要求按每一道路具體的路面類別，提供規(guī)定的性能級(jí)別。對(duì)車輛交通(在澳大利亞和新西蘭，被分類為V類照明AS/NZS1158標(biāo)準(zhǔn))，路面管理者還必須考慮公路地面的性質(zhì)，因?yàn)樗绊懡值勒彰髟O(shè)施的可見(jiàn)度性能。一種值得關(guān)注的性質(zhì)，是路面地面的光反射能力。
基于當(dāng)前性能的合同，認(rèn)識(shí)當(dāng)前公路的照明狀態(tài)，并包括執(zhí)行如下措施·維護(hù)現(xiàn)有的照明設(shè)備，使該設(shè)備在整個(gè)經(jīng)濟(jì)壽命中保持良好的工作條件。
·維護(hù)物質(zhì)的照明財(cái)產(chǎn)狀態(tài)，使之處于安全的條件中。
·更新目前的設(shè)備，以滿足當(dāng)前的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
·更新目前的設(shè)備，按節(jié)能的方式提供要求的服務(wù)水平(LOS)。
其他的措施可以包括在基于性能的合同中，以涵蓋專門的內(nèi)容，諸如在交叉路口的標(biāo)記燈設(shè)備、響應(yīng)服務(wù)請(qǐng)求的設(shè)備、和緊急響應(yīng)的設(shè)備。
這些基于當(dāng)前性能的合同的目的，是保證照明系統(tǒng)的最有效維護(hù)和有最高性能價(jià)格比的裝置。
對(duì)現(xiàn)有街道的街道照明設(shè)計(jì)，已有的分析方法，是手工收集有關(guān)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括·公路寬度—實(shí)際車行道，包括停車道部分的寬度，·全部公路寬度—包括停車道和中央保留區(qū)，·全部公路保留寬度—相對(duì)的部分邊界之間的區(qū)域，包括通路和草坪，·交通數(shù)，每日的平均交通量，·任何另外的數(shù)據(jù)，諸如商場(chǎng)附近，或其他可能影響公路類別的市民娛樂(lè)場(chǎng)所或相鄰的通路，和·沿公路安裝的街燈的位移、偏移、安裝高度、傾斜角、偏離路緣線的角度、和類型。
然后，由地方當(dāng)局考慮到該地區(qū)將來(lái)的發(fā)展和公路類型，指定適合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的適當(dāng)公路類別。有兩種基本的類別系列，針對(duì)人行道的設(shè)計(jì)和針對(duì)車輛駕駛員的主要公路設(shè)計(jì)。這兩種標(biāo)準(zhǔn)在澳大利亞和新西蘭聯(lián)合AS/NZS 1158標(biāo)準(zhǔn)中，分別被分類為P和V。
之后，把公路的細(xì)節(jié)輸入各種軟件包，計(jì)算安裝的照明是否與該照明標(biāo)準(zhǔn)一致。但是，這一步不能考慮任何外界因素，諸如包括燈單元潔凈度的維護(hù)問(wèn)題、燈流明輸出的降低、和燈漫射體是否已受紫外光降質(zhì)的影響，或被可能降低可用照明級(jí)別的落葉阻擋。
現(xiàn)有的照明級(jí)別也可用手持曝光表測(cè)量，以便確定照明級(jí)別是否可以接受，雖然這樣做不能測(cè)量公路地面的反射光，而這個(gè)反射光是用于確定與主要公路類別的一致性的。
這種手持系統(tǒng)是非常慢的，通常要求完全的交通管理計(jì)劃，還可能要求封閉車行道，以確保操作員的安全。
但是，這種測(cè)量對(duì)保證合同方正確保持任何協(xié)議規(guī)定的街道照明的服務(wù)級(jí)別，和保證維護(hù)與維修是按要求正在執(zhí)行并已經(jīng)執(zhí)行。
目前針對(duì)人行道的設(shè)計(jì)，也在某種程度上是對(duì)主要公路的設(shè)計(jì)，能夠用照度測(cè)量裝備校驗(yàn)，這種裝備能沿公路上給定的參考線，自動(dòng)收集照度讀數(shù)。把曝光表放在觀測(cè)車輛已知高度的頂棚上，而數(shù)據(jù)則被記錄在車輛的膝上型計(jì)算機(jī)上。這種照度讀數(shù)的收集，對(duì)針對(duì)人行道的設(shè)計(jì)，是可以接受的，也能指示主要大道上任何有問(wèn)題的區(qū)域。車行道照明部件狀況的評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、和分布曲線的測(cè)量，都要求對(duì)設(shè)施進(jìn)行白天檢查，然后按約定的狀況特征，對(duì)照這些部件的照片，評(píng)估上述狀況。
利用照明級(jí)別的測(cè)量，可以用容易安裝在車輛上的專門的傳感器和設(shè)備，從移動(dòng)的觀測(cè)車輛自動(dòng)收集數(shù)據(jù)。當(dāng)前設(shè)備的設(shè)計(jì)，能使數(shù)據(jù)按正常的公路速度收集，因此有如下優(yōu)點(diǎn)·觀測(cè)者能夠利用任何輕型車輛進(jìn)行觀測(cè)。唯一的要求是，附加的換能器能使位移脈沖被記錄。使用的換能器是工業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)部件。
·不要求警告標(biāo)志燈或安全標(biāo)志，如果用緩慢移動(dòng)的觀測(cè)車輛，這是必需的。
·使用的設(shè)備能在任何根據(jù)公路條件的測(cè)試中，使速度增減。不要求平穩(wěn)的或?qū)Ｓ玫乃俣取?br> 雖然觀測(cè)設(shè)備已經(jīng)為簡(jiǎn)化操作和自動(dòng)數(shù)據(jù)收集而設(shè)計(jì)，但在執(zhí)行觀測(cè)時(shí)還要求兩個(gè)技術(shù)人員，以便讓駕駛員單純專注于安全駕駛。在兩車道的公路上，要求駕駛員把車輛定位，保證記錄用的光傳感器，離開(kāi)車行道中心線約一米。操作員或測(cè)量系統(tǒng)必須識(shí)別開(kāi)始位置，并在公路的預(yù)定開(kāi)始點(diǎn)，開(kāi)始數(shù)據(jù)的采集。所有數(shù)據(jù)收集和記錄是自動(dòng)執(zhí)行的，直到一段路程結(jié)束，好讓操作員有空記下一些影響曲線輸出因素的標(biāo)志。
但是，主要公路的設(shè)計(jì)，要求考慮地面的反射性質(zhì)，這種地面的反射性質(zhì)影響被照亮的公路地面的可見(jiàn)度。
目前，只能提供的是，根據(jù)該地面假定的反射性質(zhì)，遵從主要公路的上述標(biāo)準(zhǔn)的指示。反射性質(zhì)不是普遍地測(cè)量的，且可以證明，反射性質(zhì)與那些假定非常不同。
若能收集評(píng)估主要公路上可見(jiàn)度級(jí)別和照度的所有相關(guān)信息，將是有利的。
此外，若能按一定速度收集這種數(shù)據(jù)，從而在要測(cè)量的地區(qū)，取消要么放慢交通要么停止交通的必要，將是有利的。
所有參考文獻(xiàn)，包括本說(shuō)明書列舉的任何專利或?qū)＠麘?yīng)用，都被本文引用，供參考?？梢哉J(rèn)為，沒(méi)有任何參考文獻(xiàn)能夠構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。在各參考文獻(xiàn)的討論中，無(wú)論他們的作者如何斷言，本申請(qǐng)人對(duì)列舉的文獻(xiàn)保留質(zhì)疑其精確性和恰當(dāng)性的權(quán)利。應(yīng)當(dāng)明確指出，雖然本文引用許多現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的文獻(xiàn)，但這種引用，不表明承認(rèn)任何這些文獻(xiàn)在新西蘭或任何其他國(guó)家內(nèi)，構(gòu)成本領(lǐng)域一般通用知識(shí)的一部分。
眾所周知，術(shù)語(yǔ)“包括”在不同的判斷下，既可表示排他的意義，也可表示涵蓋的意義。在本說(shuō)明書中，除非另外指出，術(shù)語(yǔ)“包括”將表示涵蓋的意義—即，用它表示不僅涵蓋列舉的它直接指的部件，也涵蓋其他沒(méi)有指出的部件或單元。當(dāng)在方法或處理過(guò)程中，使用術(shù)語(yǔ)“被包括”或“包括著”時(shí)，這一論述也適用。
本發(fā)明的一個(gè)目的，是解決前述的問(wèn)題，或至少向公眾提供有用的選擇。
本發(fā)明還有的方面和優(yōu)點(diǎn)，從下面只作為例子給出的說(shuō)明中，將變得顯而易見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，是提供一種裝置，用于測(cè)量和記錄填筑好的地面的反射能力，所述裝置包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，至少一個(gè)向填筑好的地面發(fā)射光的光發(fā)射器，至少一個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從填筑好的地面反射的光，和至少一個(gè)輸出裝置，適合從光發(fā)射器及光檢測(cè)器接收數(shù)據(jù)，并向所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，提供至少一個(gè)關(guān)于從填筑好的地面接收的可見(jiàn)度級(jí)別的輸出信號(hào)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，是提供上面要求的一種裝置，其中所述至少一個(gè)光檢測(cè)器，適合只檢測(cè)從所述至少一個(gè)光發(fā)射器發(fā)射的光。
在某些實(shí)施例中，填筑好的地面可以是路面、人行道的通道或街道、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地或改建的地區(qū)，但是，這些都是僅作為例子列舉，不應(yīng)理解為任何方式的限制。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，填筑好的地面可以是適合車輛行駛的路面。
在某些實(shí)施例中，可以用光發(fā)射器和光檢測(cè)器，向和從填筑好的地面，例如公路地面發(fā)送和接收光。
在另外的實(shí)施例中，光發(fā)射器和光檢測(cè)器可以考慮組成一組，要求至少有一組為路面地面反射能力照明的評(píng)定和記錄，提供有效的發(fā)射和檢測(cè)，但是，這些都是僅作為例子列舉，不應(yīng)理解為任何方式的限制。
但是，在其他的實(shí)施例中，根據(jù)系統(tǒng)的要求，可以有多個(gè)發(fā)射器和一個(gè)檢測(cè)器，或反過(guò)來(lái)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，光發(fā)射器/檢測(cè)器組，分別是汽車變級(jí)光源和光敏裝置。
在某些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)考慮包括可編程邏輯裝置、數(shù)據(jù)登錄器、繪圖儀、打印機(jī)等，不過(guò)這些僅作為例子列舉。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)可以是可編程邏輯裝置，例如膝上型計(jì)算機(jī)。
還應(yīng)充分意識(shí)到，為了精確檢測(cè)從填筑好的地面反射的光，那么外來(lái)的光、或不是從指定的光發(fā)射器發(fā)射的光，必須除去或不允許影響任何最后的讀數(shù)。這樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，從指定光發(fā)射器發(fā)射的光，應(yīng)當(dāng)與外界光源隔絕。于是，光檢測(cè)器應(yīng)當(dāng)只記錄故意發(fā)射的光，從而給出公路地面反射能力的準(zhǔn)確讀數(shù)，可以利用該讀數(shù)，確定當(dāng)路面反射通常的光源如街道照明、外界光或其他光源如標(biāo)志燈等時(shí)，路面的整個(gè)可見(jiàn)度。
能夠使用單獨(dú)的設(shè)備，準(zhǔn)確測(cè)量填筑好的地面如公路地面的反射光的能力，是明顯優(yōu)于目前技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前有關(guān)填筑好的地面的反射能力所作假定，或使用的設(shè)備，對(duì)給出信息來(lái)說(shuō)過(guò)于遲緩。本發(fā)明給出與外界光源隔絕的設(shè)備，使用專用光源提供準(zhǔn)確的讀數(shù)。
按照本發(fā)明的另一方面，是提供上面要求的一種裝置，供在填筑好的地面上移動(dòng)的車輛使用。
利用車輛使用上面要求的裝置的能力，給出又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，它能讓用戶快速收集有關(guān)填筑好的地面，諸如公路地面反射能力的信息，還能同時(shí)收集其他信息。這一優(yōu)點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的測(cè)量，并增加收集有關(guān)路面反射能力等數(shù)據(jù)樣品集的速度。
按照本發(fā)明的另一方面，是提供一種測(cè)量和記錄主要照明的設(shè)備所述設(shè)備包括a)至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，b)至少一個(gè)向填筑好的地面發(fā)射光的光發(fā)射器，c)至少一個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從填筑好的地面反射的光，d)至少一個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從安裝的光源直接接收的光。
本領(lǐng)域熟練人員公知，在針對(duì)人行道或針對(duì)車輛駕駛員的主要公路類別之間，使用的實(shí)際發(fā)光體或照明種類，有微小的物理上的差別。
主要公路的照明要求，不僅在最小及最大照明級(jí)別上更嚴(yán)格，而且光的均勻性還帶來(lái)測(cè)量公路地面可見(jiàn)度的要求。該公路的可見(jiàn)度因素取決于公路的物理地面，且可以隨特定地面的磨損和占優(yōu)勢(shì)的改變地面濕度的天氣條件而變化。與主要公路類別路面相關(guān)的性能參數(shù)有·平均車行道可見(jiàn)度，·整個(gè)可見(jiàn)度的均勻性，·縱向可見(jiàn)度的均勻性·閾值增量，和·周圍場(chǎng)地(路邊花壇)的照度比。
遵守每一個(gè)這些參數(shù)的適當(dāng)級(jí)別，可以確保在所有時(shí)間保持合適的公路照明級(jí)別。
還應(yīng)充分意識(shí)到，為了精確測(cè)量每一個(gè)這些參數(shù)，如上所述，外來(lái)的光、或不是從指定的光發(fā)射器發(fā)射的光，必須除去或不允許影響任何讀數(shù)。
然后，光檢測(cè)器只應(yīng)登錄專門發(fā)射的光，從而給出公路地面反射能力的準(zhǔn)確讀數(shù)，可以利用該讀數(shù)，對(duì)每一基于相關(guān)照度的性能參數(shù)，確定路面的照度。這是明顯優(yōu)于目前現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)對(duì)相關(guān)性能參數(shù)的影響，是通過(guò)假定作出的，而不是通過(guò)實(shí)際的獨(dú)立的測(cè)量。
在優(yōu)選實(shí)施例中，借助包圍發(fā)射器和檢測(cè)器陣列的封裝外殼，使光發(fā)射器和光檢測(cè)器與其他光源，如街道照明、環(huán)境照明、標(biāo)志燈等隔絕。
這樣的封裝外殼還可以再用柔軟的彈性材料做邊緣，該彈性材料將與填筑好的地面如公路地面接觸。這種材料應(yīng)在時(shí)間上有高的耐磨性，以提供充分的密封，使外界光保持最小，或使外界光達(dá)到不致顯著影響采集的讀數(shù)的程度。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，柔軟的彈性材料可以是尼龍的刷毛。
在另外的實(shí)施例中，該陣列和封裝外殼，可以置于緊靠公路的要進(jìn)行反射能力測(cè)量的位置，因此，只有引向填筑好的地面的光，才被反射回檢測(cè)器，雖然本例只希望說(shuō)明一種遮擋發(fā)射器/檢測(cè)器陣列的方式，其他遮擋方法可以包括使用預(yù)定波長(zhǎng)的光，在該方法中，發(fā)射的光在檢測(cè)中的減少量，將等于被填筑好的地面偏折而不能反射回去的光量。
術(shù)語(yǔ)“照明設(shè)備”應(yīng)當(dāng)理解為發(fā)出或發(fā)射光的設(shè)備，如街燈、燈泡、鹵鎢燈、鈉放電燈、發(fā)光的標(biāo)記，不過(guò)不限于這些。
在優(yōu)選實(shí)施例中，這種照明設(shè)備可以包括今天流行的路燈或燈具，而這些路燈或燈具是本領(lǐng)域熟練人員熟知的。
應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到，有關(guān)反射光和發(fā)射光的檢測(cè)器和發(fā)射器，可以提供能夠被傳感裝置感測(cè)或測(cè)量并記錄的輸出。
在一些實(shí)施例中，對(duì)從光發(fā)射裝備接收的照度作出響應(yīng)的傳感裝置，本領(lǐng)域熟練人員是熟知的，包括諸如光電池、光敏裝置、勒克司傳感器等傳感器，雖然這些都只作為例子列舉，但不應(yīng)理解為任何方式的限制。
在優(yōu)選實(shí)施例中，該傳感裝置可以是光敏裝置。
在一些實(shí)施例中，提供從光發(fā)射裝備接收的照度級(jí)別有關(guān)的輸出信號(hào)的輸出裝置，包括勒克司計(jì)或本領(lǐng)域熟練人員熟知的其他類型的輸出裝置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，該輸出裝置可以是光敏裝置。
在數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)是膝上型計(jì)算機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例中，該計(jì)算機(jī)的構(gòu)造，應(yīng)能從光發(fā)射裝備傳感器、光發(fā)射檢測(cè)器裝備接收信息、和看來(lái)與用戶有關(guān)的其他信息，包括位置的細(xì)節(jié)、速度和加速度細(xì)節(jié)，但這些都只作為例子列舉，不應(yīng)理解為任何方式的限制。
按照本發(fā)明的另一方面，是提供一種適合與車輛一起使用的設(shè)備，用于記錄填筑好的地面的反射能力所述設(shè)備包括a)至少一個(gè)登錄裝置，適合在車輛沿路線行駛的行程中，登錄車輛的位置，b)至少一個(gè)光發(fā)射器，適合向填筑好的地面發(fā)射光，c)至少一個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從填筑好的地面反射的光，d)至少一個(gè)輸出裝置，給出與填筑好的地面反射能力有關(guān)的輸出信號(hào)，和至少一個(gè)記錄裝置，適合把該至少一個(gè)輸出信號(hào)及登錄裝置的輸出信號(hào)，記錄在所述至少一個(gè)記錄裝置上，該記錄裝置適合與所述路線上的所述車輛位置一起，記錄填筑好的地面反射能力的輸出。
在優(yōu)選實(shí)施例中，車輛通常能按每種公路類別的指定速度行駛。因此，本設(shè)備能以高達(dá)每小時(shí)160公里的速度，測(cè)量并記錄讀數(shù)，該速度是世界上各個(gè)國(guó)家中某些大道和高速公路允許的。這一點(diǎn)是優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，否則，一般說(shuō)來(lái)，在測(cè)量照明級(jí)別時(shí)，必須把專用設(shè)施，諸如路障等速度限制標(biāo)志，放在應(yīng)有的位置。
在另外的實(shí)施例中，或者使用全球衛(wèi)星定位(GPS)裝置，或者使用其他定位登錄裝置，登錄車輛沿路線的位置。
此外，安裝感測(cè)設(shè)備的車輛相對(duì)于公路地面的速度和高度，也可以登錄。在整個(gè)過(guò)程中，該信息與車輛位置結(jié)合，可以提供任何時(shí)候車輛在何處的準(zhǔn)確讀數(shù)，從而給出讀數(shù)在何處記錄的進(jìn)一步指示。這樣的結(jié)果，給出任何收集的數(shù)據(jù)的可容易復(fù)驗(yàn)性，并意味著如果感興趣方需要，能夠出售該數(shù)據(jù)，或者把數(shù)據(jù)放在圖形信息系統(tǒng)(GIS)上，以便準(zhǔn)確指出何處可能存在缺陷，或哪些地區(qū)是被很好地維護(hù)的。
按照本發(fā)明的另一方面，是提供一種適合與車輛一起使用的設(shè)備，用于記錄主要公路的照明條件所述設(shè)備包括a)在車輛沿路線行駛的行程中，登錄車輛位置的裝置b)至少一個(gè)光發(fā)射器，適合向填筑好的地面發(fā)射光c)至少一個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從填筑好的地面反射的光，d)至少一個(gè)光檢測(cè)器，該光檢測(cè)器對(duì)直接從安裝的光源接收的照度作出響應(yīng)，e)至少一個(gè)輸出裝置，提供與從該光發(fā)射裝備接收的照度級(jí)別有關(guān)的輸出信號(hào)f)至少一個(gè)輸出裝置，該輸出裝置提供與公路地面反射能力有關(guān)的輸出信號(hào)，利用該輸出信號(hào)，可以確定從公路地面接收的可見(jiàn)度級(jí)別，和g)記錄裝置，用于記錄與登錄裝置有關(guān)的輸出信號(hào)，以便按所述車輛在所述路線位置，提供照明裝備的輸出及公路地面反射能力的記錄。
按照本發(fā)明的另一方面，是提供一種監(jiān)測(cè)主要公路照明的方法，包括的步驟為a)在街道照明工作時(shí)，沿一定路線駕駛車輛b)記錄街道照明提供的照度，c)記錄公路地面的反射能力，用該記錄的反射能力，確定路線地面的可見(jiàn)度性質(zhì)，和
d)記錄車輛沿所述路線行駛的行程中的位置。
在另外的優(yōu)選實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到，為測(cè)量和記錄主要公路照明而構(gòu)建的設(shè)備，還適合測(cè)量和記錄關(guān)鍵參數(shù)，以確定與主要公路指定的可見(jiàn)度光標(biāo)準(zhǔn)的一致性。
因此，能夠通過(guò)評(píng)定關(guān)鍵參數(shù)，確定與主要公路指定的可見(jiàn)度照明標(biāo)準(zhǔn)的一致性，比直接測(cè)量主要公路的照明更好。
按照本發(fā)明的另一方面，是提供一種設(shè)備，用于測(cè)量與填筑好的地面相關(guān)的、來(lái)自發(fā)光體的可見(jiàn)度及照度源，所述設(shè)備包括a)至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)b)至少一個(gè)光發(fā)射器，適合為確定反射光中至少一個(gè)光譜分量的目的，向填筑好的地面發(fā)射光，c)至少兩個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從填筑好的地面反射的光d)至少一個(gè)獨(dú)立的地面照明系統(tǒng)，用于照亮填筑好的地面e)可見(jiàn)度測(cè)量系統(tǒng)，適合確定填筑好的地面的亮度f(wàn))照度測(cè)量系統(tǒng)，適合確定發(fā)光體的光輸出，和g)至少一個(gè)輸出裝置，適合接收和處理來(lái)自可見(jiàn)度測(cè)量系統(tǒng)、照度測(cè)量系統(tǒng)、和該至少兩個(gè)光檢測(cè)器的數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明，術(shù)語(yǔ)“關(guān)鍵參數(shù)”應(yīng)當(dāng)理解為如下的參數(shù)，這些參數(shù)能被測(cè)量，且能與其他因其價(jià)值而記錄的數(shù)據(jù)結(jié)合，用于確定與公路指定的可見(jiàn)度光標(biāo)準(zhǔn)的一致性。
應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到，所說(shuō)的公路，如上所述，應(yīng)當(dāng)假定包括各種道路等等，但是，在優(yōu)選實(shí)施例中，關(guān)鍵參數(shù)通常涉及對(duì)主要公路測(cè)量的參數(shù)。
本發(fā)明使用的關(guān)鍵參數(shù)，在優(yōu)選實(shí)施例中，涉及反射率的分量，該分量分解為至少兩個(gè)分量。
在優(yōu)選實(shí)施例中，反射率分解兩個(gè)分量，一個(gè)涉及公路地面的光譜是什么，從而給出光譜系數(shù)，而另一個(gè)涉及地面總的亮度或可見(jiàn)度系數(shù)。
應(yīng)當(dāng)指出，通過(guò)把光投射在地面上，并沿兩個(gè)或更多方向記錄反射分量，可以計(jì)算光譜系數(shù)。
通過(guò)把獨(dú)立的光源投射在地面上，然后沿覆蓋不同角度的至少兩個(gè)方向，測(cè)量可見(jiàn)度，可以構(gòu)成可見(jiàn)度測(cè)量的光譜分量。各個(gè)測(cè)量可以用適當(dāng)?shù)墓饷粞b置完成，該光敏裝置在有限立體角內(nèi)收集光，所述角度由合適的大小確定，并構(gòu)成筒形視界。筒形視界是本領(lǐng)域熟練人員周知的。
在優(yōu)選實(shí)施例中，光譜系數(shù)，此后稱為S1，可以由兩個(gè)分量γ和C構(gòu)成，其中的γ和C分別與豎直和水平角度有關(guān)，如在CIE公布對(duì)街道照明的No.27所規(guī)定，這是本領(lǐng)域熟練人員周知的。
可以把光按γ角投射在地面上，同時(shí)，兩個(gè)或更多傳感器檢測(cè)該光，沿兩個(gè)或更多方向記錄反射分量，然后求每個(gè)傳感器上接收的光之間的比值。
還應(yīng)當(dāng)看到，設(shè)備可以包括多個(gè)傳感器，以便能夠記錄多個(gè)反射分量。然后，可以用該多個(gè)讀數(shù)，確定該比值若干次，并求比值的平均，然而，這一做法只是通過(guò)舉例說(shuō)明，不應(yīng)認(rèn)為是限制。
由至少兩個(gè)傳感器提供的比值，給出S1的表示。一旦S1被確定，那么能用它從取自適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)定一組中，選擇最合適的反射率表。在某些情況中，那些適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)可以包括AS/NZS標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)表，本領(lǐng)域熟練人員是周知的。
應(yīng)當(dāng)看到，該獨(dú)立的地面照明系統(tǒng)，可以用于照亮填筑好的地面，以便能夠確定整個(gè)亮度或可見(jiàn)度系數(shù)。
術(shù)語(yǔ)“亮度”，本領(lǐng)域熟練人員是眾所周知的，它一般指具體的表面，在本例中，就是填筑好的地面的光吸收度或光吸收性質(zhì)，但這些一般術(shù)語(yǔ)的說(shuō)明，不應(yīng)看作任何方式的限制。
還應(yīng)當(dāng)看到，用于確定填筑好的地面亮度的可見(jiàn)度測(cè)量系統(tǒng)，如同用于確定發(fā)光體光輸出的照度測(cè)量系統(tǒng)一樣，本領(lǐng)域熟練人員是周知的。
如在上面的詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)看到，測(cè)量并記錄主要公路光的設(shè)備，也可以用于測(cè)量并記錄關(guān)鍵參數(shù)，且在優(yōu)選實(shí)施例中，使用的是關(guān)鍵參數(shù)，而不是直接使用主要公路光的記錄。因此應(yīng)當(dāng)指出，說(shuō)明書自始至終所指的主要公路照明，和測(cè)量該主要公路照明的設(shè)備，也包括使用主要公路照明的設(shè)備和方法，來(lái)測(cè)量并記錄關(guān)鍵參數(shù)，以確定與指定的可見(jiàn)度照明標(biāo)準(zhǔn)等的一致性。
還應(yīng)當(dāng)看到，主要公路指定的可見(jiàn)度照明標(biāo)準(zhǔn)，是可以接管轄范圍、地區(qū)偏好而改變的標(biāo)準(zhǔn)，或按照國(guó)家要求的水平而改變的標(biāo)準(zhǔn)，因此不應(yīng)看作任何方式的限制。
按照本發(fā)明的又一方面，是提供一種設(shè)備，用于測(cè)量發(fā)光體發(fā)出的且與填筑好的地面有關(guān)的可見(jiàn)度和照度，所述設(shè)備包括a)至少一個(gè)登錄裝置，適合登錄車輛沿路線行駛的行程中的位置，b)至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)c)至少一個(gè)光發(fā)射器，適合為確定反射光中光譜分量的目的，向填筑好的地面發(fā)射光，d)至少兩個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從填筑好的地面反射的光e)至少一個(gè)獨(dú)立的地面照明系統(tǒng)，用于照亮填筑好的地面f)可見(jiàn)度測(cè)量系統(tǒng)，適合確定填筑好的地面的亮度g)照度測(cè)量系統(tǒng)，適合確定發(fā)光體的光輸出，h)至少一個(gè)發(fā)射裝置，適合提供有關(guān)從光發(fā)射裝備接收的照度級(jí)別的輸出信號(hào)，和其中所述至少一個(gè)輸出裝置，還適合與登錄裝置輸出信號(hào)及發(fā)射裝置結(jié)合，接收和處理來(lái)自可見(jiàn)度測(cè)量系統(tǒng)、照度測(cè)量系統(tǒng)、和該至少兩個(gè)光檢測(cè)器的數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的另一方面，是提供一種計(jì)算機(jī)軟件包，用于記錄和分析按上面要求的設(shè)備所獲得的數(shù)據(jù)。
其中的軟件，能以足夠快的速度記錄光傳感器提供的數(shù)據(jù)，使車輛按通常路線允許的速度行駛。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以快速測(cè)量、記錄、和對(duì)比主要公路照明的測(cè)量數(shù)據(jù)，無(wú)需多次中斷交通業(yè)務(wù)。
此外，可以用這樣收集的信息，確定承包方等對(duì)性能協(xié)議的遵守，這又是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。這樣的信息還可能用于確定哪些地區(qū)存在最大的照明問(wèn)題，可能給出供電問(wèn)題等的指示。


本發(fā)明的另外方面，可以從下面的說(shuō)明中明顯看出，下面的說(shuō)明僅以例子并結(jié)合附圖給出，其中圖1畫出本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的圖解；圖2畫出本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的圖解；圖3畫出代表良好照亮/維護(hù)的公路的曲線，和圖4畫出代表不良照亮/維護(hù)的公路的曲線。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖1，圖上畫出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，設(shè)備用于測(cè)量和記錄主要公路照明的優(yōu)選部件，以方框圖表示，該設(shè)備一般用箭頭1表示。
登錄車輛位置的裝置，在本實(shí)施例中以換能器(2)代表，由速度計(jì)驅(qū)動(dòng)電纜驅(qū)動(dòng)，該裝置向位于車(未畫出)內(nèi)的位移計(jì)(3)提供脈沖輸出，且該位移計(jì)提供離開(kāi)設(shè)定的開(kāi)始點(diǎn)行駛距離的指示。
輸出裝置提供與從安裝光源接收的照度級(jí)別有關(guān)的輸出信號(hào)，該輸出裝置在本實(shí)施例中以勒克司計(jì)(4)代表，放在車內(nèi)，用于測(cè)量汽車頂棚的光敏裝置(5)提供的光的級(jí)別，該光敏裝置是光檢測(cè)器，適合檢測(cè)安裝的光源發(fā)出的光。
換能器(2)、位移計(jì)(3)、勒克司計(jì)(4)、和光敏裝置(5)，全都與車內(nèi)的數(shù)據(jù)抽樣器(6)連接。
還與記錄裝置連接的是填筑好的地面反射能力測(cè)量系統(tǒng)(7)，該記錄裝置在本實(shí)施例中，用數(shù)據(jù)抽樣器(6)代表。
數(shù)據(jù)樣本連接至可編程邏輯裝置，在本實(shí)施例中，該可編程邏輯裝置是膝上型計(jì)算機(jī)(8)。
現(xiàn)在參考圖2，圖上畫出本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，是反射能力測(cè)量系統(tǒng)，一般用箭頭9表示。
光檢測(cè)器，在本實(shí)施例中以具有筒形視界(11)的多個(gè)光敏裝置(10)代表，這些筒形視界指向公路地面的一點(diǎn)，該點(diǎn)是測(cè)量光源(12)射向公路地面(14)的點(diǎn)。光檢測(cè)器(10)測(cè)量光源(12)的反射光，該測(cè)量光源是光發(fā)射器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
光敏裝置(10)、筒形視界(11)、和測(cè)量光源(12)，都封閉在裝備的封裝外殼(15)內(nèi)，該封裝外殼有柔軟的毛刷密封(13)，該毛刷密封對(duì)著公路地面(14)放置。
測(cè)量光源(12)發(fā)出的光被反射離開(kāi)公路地面(14)，該反射能力一般以箭頭16表示。
現(xiàn)在參考圖3，圖上畫出表明良好維護(hù)/照亮的公路的曲線。
箭頭16指示的虛線，表示平均照明級(jí)別，以勒克司為單位，是1.39勒克司。
箭頭17指示的三角形，表示街燈。
箭頭18指出何處的燈已經(jīng)被植物阻擋，并指示需要維護(hù)。
箭頭19指示何處照明已良好維護(hù)，并從曲線可以假定，燈的配置位置精確，給出均勻的照度。
現(xiàn)在參考圖4，圖上畫出表明缺乏維護(hù)/照亮的公路的曲線。
箭頭20指示的虛線，表示平均照明級(jí)別，以勒克司為單位，是0.78勒克司。
箭頭21指出何處的燈缺乏維護(hù)，并表明發(fā)光體發(fā)出的照度不夠。
箭頭22指示何處照明總不起作用。
裝有主要公路照明測(cè)量系統(tǒng)(含有圖1的所有部件)的車輛(未畫出)，在道路指定的開(kāi)始位置開(kāi)始測(cè)量。
在開(kāi)始位置，起動(dòng)所有測(cè)量?jī)x器，之后，車輛著手圍繞行程策劃，該行程或者是預(yù)先指定，或者是隨機(jī)的。
反射能力測(cè)量系統(tǒng)(9)可以位于車輛或車輛拖車的底部，并在測(cè)試開(kāi)始時(shí)下降到應(yīng)有的位置，以免尼龍毛刷(13)過(guò)度磨損。
換能器(2)和位移計(jì)(3)的組合，將提供車輛位置的準(zhǔn)確定義，照此，從光敏裝置和反射能力系統(tǒng)獲得的讀數(shù)，能夠按地圖上的位置校正。
然后，可以分析從測(cè)量獲得的結(jié)果，給出曲線或打印輸出，如圖3和4所示。從反射能力系統(tǒng)獲得的讀數(shù)，可給出公路地面反射率的指示，然后用提供的反射率，給出主要公路照明性能的指示。
根據(jù)這些曲線，便能確定維護(hù)的水平，或需要的維護(hù)，并相應(yīng)地通知承包方或理事會(huì)。
已經(jīng)通過(guò)只作為例子方式說(shuō)明本發(fā)明的各方面，因此應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的范圍下，可以對(duì)本發(fā)明作出修改或添加，本發(fā)明的范圍在后面所附的權(quán)利要求書規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量并記錄填筑好的地面的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)；至少一個(gè)向填筑好的地面發(fā)射光的光發(fā)射器；至少一個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從填筑好的地面反射的光；和至少一個(gè)輸出裝置，適合從光發(fā)射器及光檢測(cè)器接收數(shù)據(jù)，并向所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，提供至少一個(gè)關(guān)于從填筑好的地面接收的可見(jiàn)度級(jí)別的輸出信號(hào)。
2.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，適合與車輛一起使用，所述設(shè)備還包括至少一個(gè)登錄裝置，適合登錄車輛沿路線行駛的行程中的位置；至少一個(gè)記錄裝置，適合記錄該至少一個(gè)輸出信號(hào)和登錄裝置的輸出信號(hào)，所述至少一個(gè)記錄裝置，適合結(jié)合所述車輛在所述路線上的位置，記錄填筑好的地面反射能力的輸出。
3.按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的設(shè)備，其中填筑好的地面是公路。
4.一種測(cè)量來(lái)自發(fā)光體及與填筑好的地面有關(guān)的可見(jiàn)度和照度的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)；至少一個(gè)光發(fā)射器，適合為確定反射光中至少一個(gè)光譜分量的目的，向填筑好的地面發(fā)射光；至少兩個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從填筑好的地面反射的光；至少一個(gè)獨(dú)立的地面照明系統(tǒng)，用于照亮填筑好的地面；可見(jiàn)度測(cè)量系統(tǒng)，適合確定填筑好的地面的亮度；照度測(cè)量系統(tǒng)，適合確定發(fā)光體的光輸出；和至少一個(gè)輸出裝置，適合接收和處理來(lái)自可見(jiàn)度測(cè)量系統(tǒng)、照度測(cè)量系統(tǒng)、和該至少兩個(gè)光檢測(cè)器的數(shù)據(jù)。
5.按照權(quán)利要求4的設(shè)備，適合與車輛一起使用，所述設(shè)備還包括至少一個(gè)登錄裝置，適合登錄車輛沿路線行駛的行程中的位置；至少一個(gè)發(fā)射裝置，適合提供與從光發(fā)射裝備接收的照度級(jí)別有關(guān)的輸出信號(hào)；其中所述至少一個(gè)輸出裝置，還適合接收和處理來(lái)自登錄裝置輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)，和接收和處理來(lái)自發(fā)射裝置的數(shù)據(jù)。
6.按照權(quán)利要求4或權(quán)利要求5的設(shè)備，其中填筑好的地面是公路。
7.按照權(quán)利要求1到6任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)光檢測(cè)器，適合檢測(cè)從所述至少一個(gè)光發(fā)射器發(fā)射的光。
8.按照權(quán)利要求1到7任一項(xiàng)的設(shè)備，其中該至少一個(gè)光發(fā)射器，用于向填筑好的地面發(fā)送光。
9.按照權(quán)利要求1到8任一項(xiàng)的設(shè)備，其中該至少一個(gè)光檢測(cè)器，用于從填筑好的地面接收光。
10.按照前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的光發(fā)射器是汽車變級(jí)光源。
11.按照前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的光檢測(cè)器是光敏裝置。
12.按照前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的設(shè)備，其中從指定光發(fā)射器發(fā)射的光，是與外界光源隔絕的。
13.按照權(quán)利要求12的設(shè)備，其中該至少一個(gè)光發(fā)射器和該至少一個(gè)光檢測(cè)器，當(dāng)構(gòu)成一組時(shí)，借助包圍發(fā)射器和檢測(cè)器的封裝外殼，與外界光源隔絕。
14.按照權(quán)利要求12或權(quán)利要求13的設(shè)備，包括屏蔽罩。
15.按照權(quán)利要求12到權(quán)利要求14任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的屏蔽罩包括柔軟的彈性材料。
16.按照權(quán)利要求12到權(quán)利要求15任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的屏蔽罩包括尼龍的刷毛。
17.按照權(quán)利要求12到權(quán)利要求16任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的光發(fā)射器光檢測(cè)器組和封裝外殼，位于緊貼公路地面的附近。
18.按照權(quán)利要求12到權(quán)利要求17任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的封裝外殼與公路地面接觸。
19.按照前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，包括至少一個(gè)可編程的邏輯裝置。
20.按照前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)。
21.按照權(quán)利要求2、3和5到20任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的光發(fā)射裝備，包括適合發(fā)出或發(fā)射光的裝備。
22.按照權(quán)利要求21的設(shè)備，其中的光發(fā)射裝備，包括街燈。
23.按照權(quán)利要求2、3和5到22任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的光發(fā)射檢測(cè)器，包括至少一個(gè)適合響應(yīng)從光發(fā)射裝備接收的照度的傳感裝置。
24.在按照權(quán)利要求23的設(shè)備上，其中的傳感裝置，包括至少一個(gè)光敏裝置。
25.在按照權(quán)利要求23的設(shè)備上，其中的傳感裝置，包括至少一個(gè)勒克司傳感器。
26.在按照權(quán)利要求23的設(shè)備上，其中的傳感裝置，包括至少一個(gè)勒克司傳感計(jì)。
27.按照權(quán)利要求2、3和5到26任一項(xiàng)的設(shè)備，其中的車輛，能按每種公路類別指定的速度，沿需要的路線行駛。
28.按照權(quán)利要求2、3和5到27任一項(xiàng)的設(shè)備，其中車輛的位置由全球衛(wèi)星定位裝置登錄。
29.按照權(quán)利要求2、3和5到28任一項(xiàng)的設(shè)備，其中安裝了傳感裝備的車輛相對(duì)于公路地面的速度和高度，由登錄裝置記錄。
30.一種監(jiān)測(cè)主要公路照明的方法，包括如下步驟a)在街道照明工作時(shí)，沿一定路線駕駛車輛；b)記錄街道照明提供的照度；c)記錄公路地面的反射能力，用該記錄的反射能力，確定路線地面的可見(jiàn)度性質(zhì)；和d)記錄車輛沿所述路線行駛的行程中的位置。
31.一種計(jì)算機(jī)軟件包，用于記錄和分析按照前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的設(shè)備所獲得的數(shù)據(jù)，其中的軟件以足夠快的速度，記錄由光照度和可見(jiàn)度傳感器提供的數(shù)據(jù)，能使車輛以通常路線允許的速度行駛。
32.一種測(cè)量和記錄填筑好的地面反射能力的設(shè)備，該填筑好的地面基本上如這里參照并由附圖1和2及例子所說(shuō)明。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)量和記錄填筑好的地面反射能力的設(shè)備，在優(yōu)選的實(shí)施例中，該填筑好的地面是主要公路的地面。該設(shè)備包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)；至少一個(gè)向公路地面發(fā)射光的光發(fā)射器；至少一個(gè)光反射能力檢測(cè)器，以便檢測(cè)從公路反射的光；和至少一個(gè)輸出裝置，適合從光發(fā)射器及光反射能力檢測(cè)器接收數(shù)據(jù)，并向數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，提供至少一個(gè)關(guān)于從公路地面接收的可見(jiàn)度級(jí)別的輸出信號(hào)。最好是，用該設(shè)備測(cè)量并記錄關(guān)鍵的參數(shù)，以確定該公路與指定的可見(jiàn)度照明標(biāo)準(zhǔn)的一致性，還可以與車輛一起使用該設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)快速和簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù)收集。
文檔編號(hào)G01J1/42GK1813182SQ200480017738
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
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