CN101021300A - 低高度安装的路灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低高度安装的路灯，由灯体、透明罩、反射器和光源组成的多个照明灯具，其特征在于：所述灯体内侧固接有使光线分布于与纵轴夹角为45°至88°之间的柱形曲面的镜面反射器，所述光源位于反射器的中央，所述照明灯具安装位置距路面垂直距离为1.2米以内。有益效果是将灯具低高度安装能够避免光线进入正在道路上行驶的汽车的车厢内对驾驶员视觉造成影响，能够避免眩光。与光束分布45°至88°角度的设计相结合，这种照明设计能够照明约11米宽的路面，单侧安装便能提供3个车道的照明。降低了支撑照明灯具的支撑物的高度，减少能量消耗，并使整体照明***成本降低；安装简单，便于维护，同时降低了维护成本，并减少了眩光。

Description

低高度安装的路灯

技术领域

本发明是关于道路照明灯具，特别涉及一种低高度安装的路灯。更详细的是指用于普通或特殊道路、高速公路、以及桥梁和高架桥道路的照明，旨在建立一套低安装高度道路照明灯具的照明技术，在提升照明效率的同时降低安装维护的成本，并降低能耗。

背景技术

目前存在着多种道路照明方法。一般情况下是将光源安装在灯柱上，向下发出光线对道路进行照明。有许多原因导致了在灯柱上安装光源不方便。特别是由于安装条件困难，或天气状况不好，例如强风天气，或者结构不牢等。另外，在特定的区域对这些灯柱进行维护是非常困难和危险的。还有，在敏感区域安装灯柱时，例如机场、自然保护区或靠近天文台的区域，灯柱会对视觉造成不良的影响。

由于EP O 479 693专利公开了一种照明***，它的光线与前方运行的车辆行驶方向平行，而且是朝向行车方向的。这是为了造成一个正反差，避免对道路的照明，同时它也造成了不少的问题。由于光线朝向车尾，它形成了很高的光照强度，能够通过后视镜看到。因此，驾驶员可能会受到这些光线的刺激，这对于正在驾驶的驾驶员的干扰性极强，并且是非常危险的。在其上方将造成驾驶员把该照明***和后方车辆的车头灯混淆。而且这种方法仅适用于单行道，这就意味着它必须采用昂贵的光源和特殊的设备。

发明内容

本发明是为了克服以上技术存在的问题，提供一种低高度安装的路灯，能够安装在敏感区域的照明***，它便于安装和维护，并减少对驾驶员造成的视觉影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低高度安装的路灯，由灯体、透明罩、反射器和光源组成的多个照明灯具，其特征在于：所述灯体内侧固接有使光线分布于与纵轴夹角为45°-88°之间的柱形曲面的镜面反射器，所述光源位于反射器的中央，所述照明灯具安装位置距路面垂直距离为1.2米以内。

所述照明灯具间隔固定安装在道路至少一侧的支撑物上，其间隔距离在8和15米之间。

所述照明灯具安装在道路的两侧。

所述照明灯具的光线对称分布于灯具垂直平面P两侧，该垂直平面P与道路的行车方向垂直。

所述照明灯具安装在道路的一侧时，在道路上与照明灯具相对位置安装垂直反射标识。

本发明的有益效果，为了实现上述目的，将灯具低高度安装能够避免光线进入正在道路上行驶的汽车的车箱内对驾驶员视觉造成影响，能够避免眩光。与光束分布45°至88°角度的设计相结合，这种照明设计能够照明约11米宽的路面，单侧安装便能提供3个车道的照明。

每个照明灯具的光束可以与光源的垂直对称平面对称。这样的话，该光源的垂直对称平面就能与道路完全或几乎完全垂直。因此，这种照明***同样适用于双向道路。

本发明的道路照明灯具在道路的一侧或两侧安装照明灯具。该***的一个特点是：每个照明灯具的光束的第一角最小为45°，第二角最大为88°，并且第一角和第二角被定义为与向下的纵轴相对。

若采用这种照明***，光源可按照8米到15米的间距均匀的间隔开来。这样的间距使得双向行驶的道路得到均匀和连续的照明。

本发明的另外一个特点是每个照明灯具的光束的第二角范围在83°到88°之间。将光束的角度控制在88°，能够将光照的强度限制在驾驶员的视线之外，从而不会对驾驶员造成影响。

可以将照明灯具安装在道路的两侧，也可仅安装在道路的一侧，如果仅安装在道路的一侧，应在道路的另一侧正对照明灯具的位置树立交通反射标识。通过对光源所发出的部分光束进行反射，两边道路的驾驶员都能够看到这些标识，方便他们的行驶。

由于照明灯具安装在不足1.2米的高度，因此非常容易维护。这种照明灯具还能安装在任何地点，甚至能够安装在维护非常困难的地方。而且，这种照明灯具还能安装在对强烈光线敏感的区域。

本发明每个照明灯具所发出的光束与道路的垂直平面对称。与传统的照明***相比，本发明降低照明灯具的支撑物高度，减少能量消耗，使整体照明***成本降低。安装简单，便于维护，同时降低了传统照明***的维护成本，并减少了眩光。

附图说明

图1是本发明的道路照明灯具的总图形示意图，

图2是图1中所示的道路照明灯具侧面示意图，

图3是本发明照明灯具的一段道路的俯视示意图。

图中：

10，12：道路        14a-14h：照明灯具

20：照明灯具光源    δ1：第一角

δ2：第二角         X：纵轴

P：垂直平面         d：照明灯具的间距

15a-15d：反射标识   16：护栏

h：高度             18：反射器

22：透明罩

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：图1是本发明的照明***的总图形示意图，它是由照明灯具14a-14d组成，安装在道路单侧。图2是图1中所示的照明灯具侧面图示意图。图3是本发明照明灯具的一段道路的俯视示意图。如一条双向主要公路，公路的这部分是直的，并且有两个车道10、12。照明灯具14a-14d可以安装在护栏16的顶部，安装在道路附***行于道路轴。也可以选择将照明灯具安装在灯杆上或其他支撑物上。

根据本发明可知，照明灯具14a-14d应安装在垂直高度1.2米的地方，最好是0.9米。

同样根据本发明得知，每个照明灯具的光束的第一角δ1最小值为45°，第二角δ2最大值为88°，第一角和第二角被定义为与向下的纵轴X相对。

照明灯具14a发出的光束，由第一角δ1和第二角δ2形成二面体，此二面体定义为相对于纵轴X垂直于道路。

第一角大约45°，这个角度值是根据照明灯具和道路边缘被照亮的距离来定义的。

对于第二角δ2，，在83°和88°之间，最好是85度。发出的光线平铺在道路上。

采用这种光束角度值可以使宽D的道路被照亮，此宽度为光源安装高度h的5.5倍到12倍，也就是说大约在5米和11米之间。这样的宽度能够使单侧安装的照明灯具就能照亮3条车道。

此外，照明灯具第二角δ2限制值大体上在88°，就首先减轻了车在道路上运行时光的侵入，又防止了对驾驶员造成的眩光，由此也决定了安装的高度h不到1.2米，此安装高度低于大多数车门的顶部。

每个照明灯具14a-14d发出的光束相对于垂直平面P对称，与道路完全或几乎完全垂直。

如图1所示，光线分布相对于垂直平面P对称，与道路轴垂直。因而这种均匀的照明可以更适合于双向道路。

另外，照明灯具14a-14d将安装在大约8到15米的间隔距离d的区域，此间隔距离d使道路能够获得一致的照明，特别是对于双向道路而言。

另外，在照明灯具14a-14d安装处道路对面可以安装垂直反射标识15a-15d。当然，这种方式仅适用于照明灯具单侧设置的情况。上述反射标识的运用使道路上的标识能够连续、清晰地显示，这对于驾驶员来说无疑是很有益的。

如图1和图2所示，照明灯具14a-14d安装在道路的单侧。如图3所示，另一种可能，照明灯具安装在道路的两边。在这种情况下，照明灯具14e-14h被安装在道路的另一边，与照明灯具14a-14d正对。他们安装在相同的垂直平面P上，垂直于道路。

因而，这种相对布置，能够照亮22米宽的路面，正好与双向六车道双幅道路相适应。

现在，结合图2对本发明的照明装置照明灯具进行介绍：照明灯具14a安装有一个柱形复杂曲面的镜面反射器18，反射器剖面所具有的复杂曲线经由数字化计算软件及设备进行精确的光分布计算得到。

照明灯具14a至少有一个光源20，大约集中在反射器18的中央。这种光源的设置是为了使光束毫无阻碍地被反射器18反射。

此外，光源20的轴总是垂直于柱形复杂曲面，而柱形复杂曲面构成反射器18。也能够采用在反射器18中相同位置安装不同光源来配置本***。

光源20更适合用金属卤化物灯，例如，在35W左右，当然，其它光源也可以使用。

照明灯具14a也包括一个透明罩22构成照明灯具防水光学部分。透明罩的形状要匹配，以至于当在照明灯具照亮的道路上行驶时，由反射器18反射的光源的光束不在乘车者的视觉范围内。

透明罩22是用来在糟糕天气和光线投射中起保护作用。它也能避免反射器发射的光强度分布被扭曲。

路面照明测试在本发明照明装置和传统照明装置上同时进行。下表列出所得结果，并根据AFE发布的有关道路照明的建议和AFNOR发布的欧洲照明标准进行比较。此测试是在大约7米宽单面照明的道路上进行。传统***的照明灯具的安装是8米高，间隔大约28米的间距，而本发明的安装则是0.9米高，大约10米的间距。安装在传统照明***上的光源大约是150W的功率，而本发明***的照明灯具的功率是35W。

	AFE建议	传统***	本发明***
				平均亮度(cd/m2)	1.5(最小)	1.8	1.7
总体均匀性	0.4(最小)	0.5	0.5
				纵向均匀性	0.7(最大)	0.8	0.75
失能眩光(TI(％)	15(最大)	15	5
				能量消耗(W/ml)		6	4

一方面，我们可以看到平均亮度(符合道路反射的光通量的规定)是与AFE建议一致的，并大致与其中一个传统***相同。另一方面，总体均匀性(一个相当于最小亮度除以平均亮度的比率)和纵向均匀性(相当于车流方向上每条行道路轴线上的最小亮度除以最大亮度的比率的最小值)也符合AFE建议并基本与传统照明***均匀度相等。

在这种测试条件下，失能眩光TI作为一种眩光干扰不易被乘车的人所感觉到，这个比例也用来衡量其在发现潜在障碍物时的最终失效能力。该比率越高，眩光越亮可见度越低。在这些实验中的计算显示，对于乘车的人来说，相比在传统的照明***照亮的道路上行驶，在由本发明照明装置照明的道路上行驶时失能眩光TI远小于传统照明***。

另外，本发明的照明***平均能量消耗比一个传统的照明***要低得多。在能量消耗上的结果是节省了50％能量。

与传统的照明***相比，由本发明预测的照明***和设备提供了很多传统照明***没有的好处。例如，本发明使得为驾驶员减少眩光和降低对车辆外壳的光侵扰成为可能。垂直于道路平面的对称平光的光强分布也不会对交通工具的后视镜造成任何不便和干扰。

值得注意的是，由本发明的照明***和设备主要用于为行车道提供掠射照明，而不单是行车道上的车辆。在照明灯具提供掠射照明时驾驶员的可见度也提高了。光线对行车道的切线入射，使道路潜在障碍物和不规则路面特征突现出来。这也使通过负反差来观察模糊的物体变得更加容易。由于有了较高的亮度，障碍物和路面的不规则的负反差也保持在较高的水平上，这使得发现物体变得更加容易。另外，照明灯具的切线入射也使在正反差下出现的较亮的物体更加容易观察。

Claims (5)

1.一种低高度安装的路灯，由灯体、透明罩、反射器和光源组成的多个照明灯具，其特征在于：所述灯体内侧固接有使光线分布于与纵轴X夹角为(δ1)45°至(δ2)88°之间的柱形曲面的镜面反射器(18)，所述光源(20)位于反射器(18)的中央，所述照明灯具安装位置距路面垂直距离(h)为1.2米以内。

2、根据权利要求1所述低高度安装的路灯，其特征在于：所述照明灯具(14a-14h)间隔固定安装在道路(10，12)至少一侧的支撑物上，其间隔距离(d)在8和15米之间。

3.根据权利要求1所述低高度安装的路灯，其特征在于：所述照明灯具的光线对称分布于灯具垂直平面(P)两侧，该垂直平面(P)与道路的行车方向垂直。

4.根据权利要求2所述低高度安装的路灯，其特征在于，所述照明灯具(14a-14h)安装在道路的两侧(10，12)。

5.根据权利要求2所述低高度安装的路灯，其特征在于：所述照明灯具(14a至14h)安装在道路(10，12)的一侧时，在道路(10，12)上与照明灯具(14a至14h)相对位置安装垂直反射标识(15a至15d)。

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