具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明采用一种检测瞳孔面积变化来调节隧道出入口LED照明灯亮度的灯光调节系统，该灯光调节系统包括瞳孔采集仪(LEO 25MP-40Tgc大分辨率工业相机)、微型控制模块(单片机)、可变输出电压的电源(基于STC89C52单片机)。由于“黑洞”效应会使人出现几秒钟的“眼盲”，往往正是这短短几秒钟的时间导致了诸多道路交通事故的发生，而该发明的控制系统调节灯光亮度所需的时间远远小于“眼盲”时间，能有效减弱甚至消除“黑洞”效应对司机的影响，从而减少交通事故的发生。相较于灯光分段调节技术使车内亮度与车外自然光亮度存在差别而导致驾驶员不适应现象，该发明利用瞳孔采集仪，捕捉到驾驶员的瞳孔数据，通过两级调节的方式用以计算电源电动势取值，从而直接调节隧道灯光亮度，更加准确且有效的消除车内与车外亮度差异对驾驶员的不适影响；而且考虑到夏天太阳最高角度和冬天太阳最低角度在隧道中会形成一个阳光照射区，考虑行车位置和个体差异的影响，为提高系统在灯光亮度调节方面的准确性，将瞳孔采集仪布设在三个位置，共分为三组，且每组瞳孔采集仪数量和车道数相同，确保每条车道正上方具有一个。三组瞳孔采集仪分别安放在隧道入口前的接近段、进入隧道口的入口段起点和过渡段起点，用以测得准确的驾驶员瞳孔面积变化率，并通过两级变化调节对应的电源电动势取值，为系统后续的灯光调节提供更加准确地数据，能有效解决因不良天气，或因四季变化而引起的昼夜时长改变的情况，并且该发明适用于不同长度的隧道。

如图1所示，基于驾驶员瞳孔变化特征的隧道灯光调节方法，应用于微型控制模块，包括如下步骤：

(1)采集驾驶员的瞳孔照片，并将瞳孔照片通过预先设定好的程序分析处理，获取瞳孔面积数据及其对应电源电动势取值；

(2)将获取的所述瞳孔面积数据和电源电动势取值发送给微型控制模块，使微型控制模块根据所述电源电动势取值，控制可变输出电压的电源而输出对应的电源电压来调节隧道灯光的照明亮度。

基于驾驶员瞳孔变化特征的隧道灯光调节方法，包括如下步骤：

(1)通过瞳孔采集仪采集驾驶员的瞳孔照片，并将瞳孔照片通过预先设定好的程序分析处理，获取瞳孔面积数据及其对应的电源电动势取值，然后将瞳孔面积数据和对应电源电动势取值发送给微型控制模块；

(2)通过微型控制模块，根据电源电动势取值控制可变输出电压的电源输出对应的电源电压；

(3)通过可变输出电压的电源输出对应的电源电压来调节隧道灯光的照明亮度。

基于驾驶员瞳孔变化特征的隧道灯光调节系统，包括瞳孔采集仪、微型控制模块和可变输出电压的电源，所述瞳孔采集仪与微型控制模块连接，所述微型控制模块与可变输出电压的电源。

在本实施例中，所述瞳孔采集仪为LEO 25MP-40Tgc大分辨率工业相机；瞳孔采集仪共分为三组，每组瞳孔采集仪数量和车道数相同，确保每条车道正上方具有一个。三组瞳孔采集仪分别安放在隧道入口前的接近段、进入隧道口的入口段起点和过渡段起点，用以测得准确的驾驶员瞳孔面积变化率，并通过两级变化调节对应的电源电动势取值，为系统后续的灯光调节提供更加准确地数据，采取在不同高度不同水平位置处设置三个瞳孔采集仪同时捕捉驾驶员瞳孔面积数据；所述微型控制模块为单片机。

具体实施例

驾驶员在进入隧道时存在的暗适应现象。暗适应现象是当驾驶员驾车从亮处进入暗处时，在一段时间内完全看不到视觉对象或者很难看到，过一段时间，由于眼睛的感度逐渐升高便能看见视觉对象。暗适应所需要的时间较长，当驾驶员从亮环境进入暗环境后，瞳孔将迅速扩张，瞳孔面积变大，有效适应环境的改变；本发明是根据环境出现暗适应的现象导致瞳孔面积改变而提出的。基于此想法通过研究《公路隧道照明设计细则》和查阅其他论文，提出一种基于驾驶员瞳孔面积变化从而调整隧道照明亮度的隧道照明调节系统及方法，该灯光调节系统包括瞳孔采集仪(LEO 25MP-40Tgc大分辨率工业相机)、微型控制模块(单片机)、可变输出电压的电源(基于STC89C52单片机)，单片机作为控制系统，将瞳孔采集仪采集到的瞳孔照片通过预先设定好的程序分析处理，获取瞳孔面积数据及其对应电源电动势取值，利用两级调节方式，通过改变接入隧道灯的电源电压来调节隧道灯光的照明亮度，如图1所示。

该发明采用文献研究法和实验法，通过研究《公路隧道照明设计细则》(JTG T D702-01-2014)中给出隧道入口及中间段的限速要求和灯光亮度方面的规定，了解现在设计与过去设计的优劣，在提出改善方案预想之后，按照60km/h的速度设计了适合照明系统的最佳亮度控制方案。

当驾驶员从驾车驶入隧道时，驾驶员的瞳孔面积会发生变化，当洞外亮度高于洞内亮度时，驾驶员进入洞内后，瞳孔面积会增大，洞内亮度应往亮调节。根据瞳孔面积的变化率进行判断，变化率表示为：通过瞳孔面积的变化调节隧道灯光的照明亮度。隧道分布示意图如2所示。我们的发明方案是在隧道接近入口处D₁设置的标识牌上放置一组瞳孔采集仪，当驾驶员驾车驶到D₁处，瞳孔采集仪会拍摄到瞳孔面积A₁，当车辆驶到入口段起点，在入口段D₂放置第二组摄像机，迅速拍摄到驾驶员瞳孔面积A₂，将所拍到的数据通过预先设定好的程序进行分析处理，通过A₁、A₂计算R₁，当检测到的瞳孔变化率R≤15％时，相关的入口段或过渡段的灯光亮度不做调整，如果大于15％时，根据预先设定的程序在隧道灯光原亮度的基础上按R-15％的幅度瞬时增加隧道入口段灯光亮度，当车辆驶进入过渡段起点，第三组摄像机D₃拍摄到驾驶员瞳孔面积A₃，按照R₂、R₃计算R₂，按上述方法再次调节隧道过渡段灯光亮度。。隧道接近段、入口段和过渡段本发明未涉及改进的部分，均按《公路隧道照明设计细则》(JTG T D70 2-01-2014)的要求实施。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。