您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 电子通信工程 >谈谈视觉民机驾驶舱LED照明工效

谈谈视觉民机驾驶舱LED照明工效

收藏本文 2024-03-31 点赞:11094 浏览:46003 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文由国家重点基础进展探讨计划——973课题《民机环境工效影响因素与机理探讨》(批准号2010CB734102)的子课题和复旦大学优秀博士生科研基金《民机驾驶舱光环境工效及机理探讨》资助。本论文主要对驾驶舱LED照明光环境进行了工效学探讨,着手于人(视觉特性)—机(LED光源)—环(驾驶舱环境)三个方面,旨在得到影响驾驶舱照明光环境舒适度与视觉绩效的关键因素。本论文主要包含了三个方面的内容,一是运用于驾驶舱照明的新型光源LED的光色特性和视觉效应探讨,以而了解LED对于人的影响,以及正确评价LED在驾驶舱运用的色温、显色性属性。二是基于实验室光环境的工效学探讨,综合考量飞行员视觉特性以及由年龄变化引起的视觉特性转变。三是基于模拟驾驶舱光环境进行了工效学探讨,综合考察亮度、光色、比较度等对舒适度与绩效的影响,得到影响驾驶舱照明光环境舒适度与视觉绩效设计的关键要素。本论文在对课题的国内外探讨动态进行了充分调研的基础上,讨论了驾驶舱照明光环境探讨的关键不足以及目前探讨中有着的一些不足。论文对目前驾驶舱照明所用光源(特别是运用于驾驶舱照明的新型光源LED)、以及光色、照度参数的探讨和国内外相关标准进行了调研,并且调查了目前对于光环境和视觉舒适、视觉绩效等相关探讨,进行了充分的比较浅析,确定了本论文所要解决的主要不足和革新方向。首先,本论文基于现有的LED模型系统,色温系统、中间视觉论述以及非视觉生物效应论述,对于LED的光色特性以及视觉和非视觉生物效应进行了计算和探讨浅析,并且和传统光源进行了比较浅析,得到了LED与传统光源的优势、特点和差别。同时论文针对传统显色性模型CRI有着的不足,探讨了对于光源显色性评价的主要相关因素,包括显色的自然性、饱和性以及辨色能力等。论文基于论述推导,创造性的提出了相关色域面积(Correlated Gamut Area)概念,在此基础上,提出了GCRI模型,并用于评价光源显色性。在评价LED光源显色性和一些特殊光谱的显色性时,GCRI模型得到了很好的结果。GCRI模型对于LED光源能够进行客观的评价。LED的视觉论述特性探讨以及GCRI模型的提出,对于驾驶舱照明的光源色温以及显色属性评价具有重要作用,对于LED光源在驾驶舱设计选择中具有指导作用。其次,本论文基于实验室光环境工效学探讨,采取显示器对两组年龄段被测者的探测阈值进行了探讨。实验系统地探讨了两组年龄段被测者亮度和颜色探测阈值受到比较度、光色、亮度、探测目标尺寸等因素的影响,进而推测不同年龄段飞行员的视觉特性,在对实验参数进行统计浅析的基础上,给出了亮度和颜色探测的指数拟合函数,并且提出了相对指数(Relative Yellow Index)概念,用于描述不同年龄段飞行员对于辨别的差别,以而综合考量飞行员年龄变化引起的视觉特性转变。最后,本论文基于模拟驾驶舱LED照明光环境进行了工效学探讨,系统的对光色、亮度、照度、比较度等各种参数对于人的偏好以及绩效影响,进行了探讨。同时对于驾驶舱光环境、导光板、显示屏等内容分别进行了探讨。并依据CIE三刺激值,定义了新的三刺激值X’、Y’、Z’,论述上推导并评估了色温、照度、舒适度的联系。本论文探讨使得驾驶舱LED照明的视觉评价参数化,可以为LED运用于驾驶舱的设计与评价提供有效的策略和设计依据,同时为提升驾驶舱照明光环境舒适度及视觉绩效设计提供了依据。本论文的主要革新点在于:1)提出并定义了相关色域面积(Correlated Gamut Area)概念,创造性地提出了色域显色评价指数(Gamut Color Rendering Index),可以综合地描述颜色的辨别能力和饱和度属性,用于显色性评价具有很好的结果。该模型可用于LED光源和传统光源的显色能力评价,对于具有特殊光谱的光源评价也得到很好的结果。该模型对于正确评价LED在驾驶舱运用的颜色属性十分必要,并可用于指导设计照明光环境以及进行光源选择。2)得到了两种年龄段观测者对亮度阈值辨别以及辨别相对于探测目标尺寸的指数拟合函数联系,并在此基础上提出了相对指数(RYI),用于推测不同年龄段飞行员对于辨别的差别。相对指数(RYI)与探测目标尺寸呈U型函数联系。为综合考量飞行员年龄变化引起的视觉特性转变的工效评价提供重要的实验依据。3)基于人体工效学实验,综合考察了亮度、光色、比较度等对舒适度与绩效的影响,并依据CIE三刺激值,进行转换,得到新的X’、Y’、Z’,定义了X’/Y’和Z’/Y’比值,快速、直观的评价了光源色温,评估了照度、色温与舒适度之间的联系,并用于驾驶舱照明光环境舒适度与绩效设计中。关键词:驾驶舱照明论文LED论文相关色域面积论文GGCRI模型论文RYI指数论文视觉工效论文视觉舒适度论文视觉绩效论文

    摘要13-15

    Abstract15-17

    1. 绪论17-36

    1.1. 论文探讨背景及探讨作用17-19

    1.2. 国内外探讨情况19-26

    1.2.1. 驾驶舱照明探讨20-22

    1.2.2. LED照明探讨22-24

    1.2.3. 飞行员视觉功能探讨以及年龄增加引起的视觉功能变化24-26

    1.3. 论文的探讨工作与革新点26-30

    1.3.1. 论文的探讨内容26-29

    1.3.2. 论文的探讨策略29

    1.3.3. 论文的主要革新点29-30

    1.4. 参考文献30-36

    2. 视觉系统、光度学系统及色度学系统36-51

    2.1. 视觉系统36-42

    2.1.1. 视网膜感光细胞种类及功能37-39

    2.1.2. 光谱光视效率函数39-41

    2.1.3. 视觉功能以及年龄引起的影响41-42

    2.2. 光度学系统42-45

    2.3. 色度学系统45-47

    2.4. 本章小结47-48

    2.5. 参考文献48-51

    3. LED光色特性探讨51-75

    3.1. LED模拟及色温计算51-59

    3.1.1. LED模拟及函数性色温计算策略51-53

    3.1.2. 三刺激值拟合及色度值的计算53-56

    3.1.3. 快速色温计算56-57

    3.1.4. 模拟计算实例57-59

    3.2. LED中间视觉特性以及非视觉生物效应探讨59-71

    3.2.1. 中间视觉论述59-62

    3.2.2. 非视觉生物效应62

    3.2.3. s/p值和a_(cv)值62-64

    3.2.4. 不同光源光谱测量及s/p值和a_(cv)值计算64-68

    3.2.5. 自然光谱测量及s/p值和a_(cv)值计算68-71

    3.3. 本章小结71-72

    3.4. 参考文献72-75

    4. GCRI显色性评价模型建立75-94

    4.1. 光源显色性评价指标75-77

    4.2. 光源的GCRI评价模型计算77-79

    4.3. 波长提取并定义相关色域面积79-81

    4.4. 计算相关色域面积81-87

    4.5. GCRI指数修正87-91

    4.6. 本章小结91-92

    4.7. 参考文献92-94

    5. 基于实验室光环境机理性工效学探讨94-116

    5.1. 亮度阈值以及辨识探讨94-109

    5.1.1. 探讨背景94-96

    5.1.2. 实验策略96-100

    5.1.2.1. 被试者96

    5.1.2.2. 实验设置96-98

    5.1.2.3. 显示器校正98

    5.1.2.4. 实验流程98-100

    5.1.3. 结果100-109

    5.2. 亮度和颜色识别探讨109-112

    5.2.1. 探讨背景109

    5.2.2. 实验策略109-111

    5.2.2.1. 被试者109

    5.2.2.2. 实验设置109

    5.2.2.3. 实验流程109-111

    5.2.3. 结果111-112

    5.3. 本章小结112-113

    5.4. 参考文献113-116

    6. 驾驶舱照明光环境工效探讨116-182

    6.1. 静暗驾驶舱照明探讨116-126

    6.1.1. “静暗驾驶舱”概念116-117

    6.1.2. 驾驶舱照明117-119

    6.1.3. 人眼视觉的生理基础与暗适应119-122

    6.1.4. 视觉反应时间及飞行速度122-125

    6.1.5. 视觉的舒适性125-126

    6.2. 驾驶舱不同照度照明场景色温偏好选择126-137

    6.2.1. 探讨背景126-127

    6.2.2. 探讨策略127-130

    6.2.2.1. 被试者127

    6.2.2.2. 实验设置127-128

    6.2.2.3. 实验设备及校正128-130

    6.2.2.4. 实验流程130

    6.2.3. 结果130-137

    6.3. 驾驶舱夜晚照明场景色温偏好探讨137-140

    6.3.1. 探讨背景137

    6.3.2. 实验策略137-139

    6.3.2.1. 被试者137-138

    6.3.2.2. 实验设置138

    6.3.2.3. 实验流程138-139

    6.3.3. 结果139-140

    6.4. 驾驶舱照明场景视觉绩效评估140-148

    6.4.1. 探讨背景140-141

    6.4.2. 实验策略141-144

    6.4.2.1. 被试者141

    6.4.2.2. 实验设置141-143

    6.4.2.3. 实验流程143-144

    6.4.3. 结果144-148

    6.5. 导光板亮度、光色工效学探讨148-163

    6.5.1. 探讨背景148-152

    6.5.1.1. 亮度调节148

    6.5.1.2. 光色调节148-149

    6.5.1.3. 比较度149

    6.5.1.4. 韦伯-费希纳定律149-150

    6.5.1.5. 模拟驾驶舱150-152

    6.5.2. 实验策略152-156

    6.5.2.1. 被试者152

    6.5.2.2. 实验设置152-153

    6.5.2.3. 实验流程153-156

    6.5.3. 结果156-163

    6.6. 驾驶舱照明光环境色温与照度联系探讨163-175

    6.6.1. 新三刺激值X’Y’Z’163-171

    6.6.1.1. 新三刺激值X’Y’Z’及拟合163-166

    6.6.1.2. X’/Y’比值和Z’/Y’比值探讨色温变化166-171

    6.6.2. 光通量、照度计算171-173

    6.6.3. 照度、色温与舒适度影响联系173-175

    6.7. 本章小结175-178

    6.7.1. 静暗驾驶舱照明探讨175-176

    6.7.2. 驾驶舱不同照度照明场景色温偏好选择176

    6.7.3. 驾驶舱照明场景视觉绩效与导光板亮度、光色绩效评估176-177

    6.7.4. 驾驶舱照明光环境色温与照度联系探讨177-178

    6.8. 参考文献178-182

    7. 结论与倡议182-186

    7.1. 本探讨的主要结论182-185

    7.2. 倡议与展望185-186

    附录一 文中所用符号所表示的含义及单位186-187

    附录二 文中所用部分英文名词或缩写词所表示的含义187-188

    附录三 视觉舒适度主观评价问卷188-189

    附录四 常见光源相关色域面积uv值189-194

    附录五 博士探讨生期间发表论文及相关科研成果194-197

    致谢197-199

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号