一种低灯位正向照明路灯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路照明技术领域，尤其涉及一种用于对普通或特殊道路、高速公路、 以及桥梁和高架桥道路进行照明的低灯位正向照明路灯。
【背景技术】
[0002] 常规照明方式的高速公路(包括封闭的快速道路）路灯，采用HPS或LED光源，安装 高度为l〇m_12m，安装间距为30-40m，单灯功率为150-250W，这种照明方式构成目前主流照 明方式，我们称之为"传统照明方式"。该照明方式存在以下问题：
[0003] (1)眩光问题
[0004] 在道路照明中，眩光为重要的评价指标。传统照明方式下，单灯功率大、亮度高，在 视线方向会产生较强的影像导致该行车方向上车的前上方产生强烈眩光。目前，道路照明 设计规范要求采用截光、半截光型路灯来减少此种眩光情况的发生。这一措施虽然可以限 制眩光但无法消除眩光。产生眩光的原因是：以截光型灯具(包括HPS灯和LED灯)为例，其光 路主要照射部分并不投射到机动车驾驶员眼中，从这个意义上说，截光型灯具基本避免了 直接眩光。但是，该型灯具总是存在一个亮度很高的发光面，由于该发光面与驾驶员之间存 在高度差H，则总存在视角α使得驾驶员可直视该发光面，从而造成来自前上方的路灯发光 面产生眩光（参图1所示）。这一眩光不是传统意义上的直接眩光，但仍然属于失能眩光，该 眩光存在的充分条件是:α>0。而产生直接眩光的根本原因是路面与驾驶员位于光源同侧， 且光源直接暴露于驾驶员前方视域内。
[0005] (2)无效照明问题
[0006] 请参图2所示，为提高照度均匀度，高灯位照明方式将光源以下空间尽可能均匀照 亮，形成如图2所示的光照区。对于封闭的快速道路，机动车驾驶员仅需观察路面及道路前 方情况而不需要同时观察道路内外的目标情况。因此，道路照明并不需要路面上方接近IOm 高的光照空间，其光照空间可降低至一半甚至更低，驾驶员识别道路路面和前方障碍物主 要依靠这一光照空间内的照明，我们将这一高度内的光照空间称为有效光照区域。事实上， 只有有效光照区域内的有效照明分量是有效照明，无效照明包括无效光照区的照明及有效 光照区域内的无效照明分量。显然，现行高灯位照明方式存在大比例的无效光照区。同时， 根据余弦定律，即使在有效光照区域内，现行高灯位照明方式也存在大比例的无效照明分 量;另一方面，根据平方反比定律，现行高灯位照明的照度垂直分布规律是上亮下暗，这使 得处于上部的无效光照区的照度会高于位于下部的有效光照区的照度，这显然与驾驶员观 察所需要的上暗下亮的照明基本需求相悖。
[0007]传统照明方式下，对于路面的有效照明仅占全部照明中的很小一部分，无效照明 分量远大于有效照明分量，因而传统照明方式对于路面照明的能量功效极低。因此，现行主 流照明方式都存在大比例无效照明及违背照明基本需求的问题。
[0008] (3)可见度低下问题
[0009] 传统照明方式下，高灯位路灯的安装间距为30m左右，这使得在道路的部分区域机 动车行进方向的垂直照度难以均匀(此非水平照度意义上的"斑马线"）。有研究指出，在部 分区域的垂直照度非常弱，甚至接近于零。请参图3所示，众所周知，前方目标物表面亮度与 空间垂直照度存在准线性正相关关系，而亮度与前方目标可见度在中间视觉范围亦分段的 呈现正相关关系。当垂直照度不均匀还将导致行车方向前方空间亮度不均匀（忽明忽暗）， 亦会降低前方目标可见度的RP值，而垂直照度的不均匀，一方面将导致部分暗区可见度较 低，同时也引起整体可见度的降低，这表明高灯位路灯照明方式下，存在可见度特别低的 区域。
[0010]以高灯位为特征的传统照明方式是随着高压气体放电光源的应用而诞生的，其上 述弊端已显露，LED光源的出现，为解决上述问题提供了契机。LED具有亮度高、体积小、显色 性高和低压安全等特点。但目前LED应用于道路照明主要是与传统光源(如HPS)进行简单的 替换，LED路灯是以仿造"蛇头灯"进行设计和制造的。由于此种方式仅是以LED光源替换HPS 光源，却并未改变照明方式，因而不可能解决上述传统照明方式存在的弊端。
[0011]传统照明方式在本质上是一个灯(光源）同时承担了路面照明、空间照明、复杂天 气照明三重任务，它们在空间上相互制约，一些技术指标甚至相悖，例如亮度均匀性与眩 光，有些则不可能实现，例如越接近路面，照度越高。要突破传统照明方式，LED路灯需要走 出简单替代的模式，根据LED光源小功率及高光效的自身特点，进行自主型应用研发。
[0012] 近期，低灯位路灯照明方式开始出现，低灯位路灯照明中，灯具直接安装在道路护 栏、隔离带上，向路面投光，以满足路面必要的照明需求。但现有的护栏灯基本上是用于景 观照明，无法满足行车道路的功能性照明。一种现有的低安装高度路灯，其采用大功率光 源，安装间距为8至11m，安装高度在1.2m以内，此种结构的路灯由于无法很好的配光，导致 路面均匀度较差。另一种现有的双向低位LED道路灯，该灯采用LED作为光源，实际上只是普 通护栏灯，主要差别是普通护栏灯单侧照明，而该灯可向两侧照明。实践已证明，护栏灯不 能满足快速道路照明规范所规定的指标。
[0013] 因此，设计一种能解决上述问题的低灯位正向照明路灯显得尤为必要。
【发明内容】
[0014] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种低灯位正向照明路灯，旨在其不仅具有 较高的环保性、整体性、适用范围广泛性以及循环利用性，而且易于实现整个照明路灯的 一体化集成的同时，还能避免眩光现象及提供报警功能以降低二次事故发生的几率。
[0015] 本发明是这样实现的，一种低灯位正向照明路灯，其包括灯体基座、防眩光结构、 正向照明光源、驱动电路、固定装置及管线，所述防眩光结构、所述正向照明光源、所述驱动 电路均置于所述灯体基座的中空灯体内形成集成化路灯，所述驱动电路收容于所述灯体基 座内并与所述管线连接，所述正向照明光源上方设置有遮光板以使所述正向照明光源形成 无仰角散射，所述固定装置设置于所道路两侧的栏杆或护墙上，所述正向照明光源的功率 为2W至12W，色温不高于4000K，其投光方向与所在车道的车行方向的水平角度为5°至65°，-65°至-5°，照射空间为灯高位置下方空间。
[0016] 进一步地，前述的防眩光结构为格栅或磨砂透镜。
[0017] 进一步地，前述的灯体基座采用工程塑料一次压制成型，其壳体内添加有荧光粉。
[0018] 进一步地，前述的灯体基座的材质为铝材或钢材，其壳体内贴有荧光纸。
[0019] 进一步地，前述的正向照明光源的电压为直流12V或24V，其中12V电源可为汽车启 动提供电源。
[0020] 进一步地，前述的低灯位正向照明路灯还包括报警照明光源，所述报警照明光源 的光色为单色或多个光色相间，其功率为0.1 W至4W，并通过手动按钮开闭。
[0021] 进一步地，前述的驱动电路采用供电线路控制方式用于对所述正向照明光源及所 述报警照明光源的运行状态进行独立控制。
[0022] 进一步地，前述的固定装置为固定支架，所述固定支架为弹性金属材质的双三角 稳定结构，所述固定支架包括连接部、与所述连接部相对设置的垂直支撑部、连杆及水平固 定部;所述连杆连接在所述连接部与所述垂直支撑部的一端，所述水平固定部水平连接在 所述连接部与所述垂直支撑部的另一端之间;所述连接部、所述垂直支撑部、所述连杆及所 述水平固定部在水平方向上围成一三角形;所述水平固定部上设置有固定螺孔以将所述 固定支架连接至所述栏杆或护墙上。
[0023] 进一步地，前述的垂直支撑部包括有第一支撑部及与所述第一支撑部连接的第二 支撑部，所述第一支撑部沿平行于所述水平固定部的方向上的厚度大于所述第二支撑部的 厚度;所述第一支撑部上设置有两个第一螺孔，所述第二支撑部上设置有一个第二螺孔，所 述第一螺孔与所述第二螺孔在垂直方向上围成一三角形。
[0024]进一步地，前述的灯体基座的截面为圆形、椭圆形、三角形或多边形;所述灯体之 间以电缆通过防水接线盒或防水接头连接;所述灯体基座的安装高度0.5m至1.5m，安装距 离I.2m至10m。
[0025] 本发明与现有技术相比，有益效果在于:本发明实施方式提供的低灯位正向照明 路灯，通过将传统照明方式的集中式照明改