Eseménynaptár
Toplista
Bejelentkezés:
emlékezz:  
[ Tudnivalók | Regisztráció ]
•FŐOLDAL
MAGUNKRÓL
SZAKMAI SEGÉDLETEK
ESEMÉNYNAPTÁR
HÍRLEVÉL
ARCHÍVUM
KERESŐ
KAPCSOLAT
MÉDIAAJÁNLAT

Összes esemény
Közvilágítás, látás a közúton
Frissítve: 2011. június 10.
Szerző: Némethné Dr. Vidovszky Ágnes, Dr. Schanda János
Ez a dokumentum eddig 76 látogatónak tetszett  
A dolgozatban a telepített közvilágításnak a közút használója számára nyújtandó látást segítő szerepével foglalkozunk. Ezen belül is elsősorban a gépjárművezető és érintőlegesen a gyalogos látási igényének kielégítésével, az ezzel kapcsolatban újabban felmerülő kérdésekkel és téveszmékkel.

1. Bevezetés

Definíció szerint a közvilágítás a közterületeknek a közlekedés, a köz- és vagyonbiztonság érdekében létesített összefüggő, rendszeres, meghatározott üzemvitelű helyhez kötött világítása. Itt két dologra hívnánk fel a figyelmet: közterület világítása és meghatározott üzemvitelű. A közvilágítással kapcsolatos előírásokra vonatkozó 1985-ös Ipari Miniszteri rendeletet pótlás nélkül szüntették meg. A jelenleg hatályos szabvány[1] pedig csak útvilágításra vonatkozik. A közvilágítás és az útvilágítás között látási feladatban jelentős különbség van, tekintettel arra, hogy a közterület a gyűjtőfogalom. A meghatározott üzemvitel pedig azért lényeges, mert amikor a közvilágítást bekapcsolják, akkor szemünk már nem világosra adaptált, és a belsőterekkel ellentétben nem is törekszik (nem is törekedhet) a szabvány a fotopos látás körülményeinek biztosítására, tehát a közvilágításban nem a megszokott V(λ) szerint érzékelünk. A kérdés milyen problémát vet ez fel?

2.      Látással kapcsolatos ismeretek frissítése

Emlékeztetőül: szemünk a különböző hullámhosszúságú sugárzásokra különbözőképpen reagál.

1. ábra Az emberi szem spektrális érzékenységi görbéi

Az ábrában a V(λ) görbét már 1924-ben közzé tették; a V’(λ) görbét is már több mint 50 éve ismerjük. A két tartomány közötti mezopos tartományról még ma sem tudunk eleget. A Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság (CIE) a közelmúltban tette közzé a mezopos fénysűrűség számításával kapcsolatos ajánlását. A mezopos tartományt ez az irodalom 5 cd/m2-től 0,005 cd/m2-ig definiálta. Jelen tudásunk szerint ebben a tartományban a szemnek mind a pálcika, mind a csap érzékelői működnek. Minél inkább a kisebb értékek felé haladunk, annál inkább a pálcikák vesznek részt az érzékelésben. Meg kell jegyezni azonban, hogy mivel a sárga folton nincsenek pálcikák, centrális (foveális) látás esetén szkotopos körülmények között is a csapok fognak dolgozni. Perifériális látás esetén pedig fotopos körülmények között is működnek a pálcikák is.

Ha most a közúton közlekedők látási feladatait elemezzük és itt és most elsősorban a gépkocsi vezetőjének látási feladatát, akkor megállapítható, hogy a gépkocsivezetőnek elsősorban a közvetlenül előtte fekvő területeken kell akadályokat felismernie. Ebben az esetben, mint láttuk a foveális látás esetében a fénysűrűség szinttől függetlenül a látást a fotopos fénysűrűség kontraszt szabja meg, ezért a szabványoknak megfelelően erre kell a közvilágítást tervezni. A másik nem kevésbé fontos feladat az útszélén felbukkanó mozgó akadály (pl. az úttestre lépni kívánó ember), ill. az ott elhelyezett jelzések felismerése. Ebben az esetében – van jelentősége a mezopos látásra vonatkozó új számításoknak.

 

3.      Mezopos fotometria

Tekintettel arra, hogy mezopos látás esetén mind a csapok, mind a pálcikák működnek a tartomány vizsgálata nem történhet hagyományos villogásos fotometriával, mivel a kétféle receptor működési sebessége eltérő, és így nem lehetne megfelelő villogásos frekvenciát találni. A mezopos tartomány vizsgálatára pl. a reakcióidő mérés szolgáltathat eredményt. Feltételezzük, hogy a mezopos tartományban a szemünk az akadály felismerési ideje szempontjából

 

  aV(λ) + bV’ (λ)                                  1

szerint fog működni.

 

A jó látás feltétele a megfelelő kontraszt, a kontraszt felismeréshez azonban a szín csatornák is hozzájárulnak[2]. azaz nem az 1) szerint alakul a világosság érzékelés. Ezzel kapcsolatos vizsgálatokat végzett Várady Géza a Veszprémi Egyetemen. A vizsgálat lényege, hogy meghatározott fénysűrűségű fehér háttér előtt különböző monokromatikus fénnyel megvilágított világosabb alakzat tűnt fel, amelynek megjelenését kellett jelezni. Tehát a kontraszt küszöböt vizsgálta.

2. ábra Kontraszt érzékenység vizsgálata mezopos körülmények között

Eredménye azt mutatja, hogy a mezopos tartomány nem jellemezhető a 1) szerinti két görbe egyszerű additivitásával.

 

Régóta ismert, hogy színes felületek esetén a Waren – Covan[3]modell használható:

 

    L××=log(L)+C   és       2

ismert továbbá, hogy az azonos fénysűrűségű felületek közül a kékesebb fehér világosabbnak látszik. Ennek magyarázata bonyolult, de a 3. képlet mutatja, hogy az észleletben a színcsatornák is részt vesznek. A fénysűrűség észlelésben részt nem vevő receptorok kékben érzékenyebbek.

3. ábra Az emberi szemben lévő fényérzékeny sejtek relatív spektrális érzékenysége

A világosban látásért a 3 féle csap felelős, amelyek sorra a hosszúhullámhosszú (long) L, a közepes hullámhosszúságú (middle) M; illetve a rövid hullámhosszúságú (short) S, ezek a látható színképtartományban érzékenyek. Ld.: 3. ábra. Az 1,8 M+ L adja a fotopos látás ismert spektrális eloszlását és az L-M; (L+M)-S a színességi információt.  Mindezek együtt sem írták le egészen pontosan a világosság észleletet. Bermann[4] először különleges pálcika kölcsönhatásról beszélt, majd ő kezdte a fotopos/szkotopos fénysűrűség viszonnyal történő számítást. A világosság észleléssel kapcsolatban újabban terjed az a nézet, hogy a fényérzékeny ganglion sejtek szabályozzák a pupilla átmérőt és ennek van hatása a világosság észlelésre.

 

A mezopos fotometria tehát meglehetősen bonyolult. A modellt egyszerűsíteni kellett.

 

A 2010-ben megjelent CIE technikai jelentés[5] (1) egyenlet alapján a mezopos láthatósági függvényt a Vmes(λ)voltaképpen egy görbe sereggel írja le, amelynek paramétere a S/P  a szkotopos és fotopos spektrális teljesítmény eloszlás hányadosa. Ez egy közelítés, de a kísérletek azt mutatják, hogy jobb mintha csak a V(λ)-val számolunk.

 

 

 

  

4

ahol Xλ(λ) a szemet érő átlagos adaptációs sugárzás.

 

Az S/P hányados a fényforrás jellemzője, amit vagy megad a gyártó, vagy ami fénysűrűség (esetleg megvilágítás) méréssel meghatározható, ha van szkotopos mérőfejünk. Az S/P érték és fotopos fénysűrűség ismeretében Vmes(λ) iterációval határozható meg a következőképpen:

 

     5

 

; a=0,767; b= 0,3334    6

          7

és                                     

 

Az iterációt m0= 0,5-el célszerű kezdeni.

 

A hivatkozott CIE ajánlás különböző S/P értékekhez megadja az m paraméter értékét, ezzel könnyítve meg a mezopos görbe kiválasztását, továbbá megadja bizonyos S/P viszony és fényforrás típus esetére, hogy a megadott fotopos háttér fénysűrűség esetén milyen irányú és arányú eltérés várható a fotopos fénysűrűségtől.

A következőkben ennek a táblázatnak egy kis részét mutatjuk be (ami a nálunk leggyakoribb közvilágítási fényforrásokra vonatkozik):

 

 

 

 

 

Fototposfénysűrűség cd/m2

 

 S/P

 0,01

0,03

0,1

0,3

0,5

1

1,5

2

3

5

HPS~

0,65

 -31%

 -20%

-13%

-8%

-6%

-4%

-3%

-2%

-1%

0%

 

0,85

 -12%

 -8%

-5%

-3%

-3%

-2%

-1%

-1%

0%

0%

 

1,05

 4%

 3%

2%

1%

1%

1%

0%

0%

0%

0%

MH meleg~

1,25

18%

13%

8%

5%

4%

3%

2%

1%

1%

0%

 

1,45

32%

22%

15%

9%

7%

5%

3%

3%

1%

0%

 

1,65

45%

32%

21%

13%

10%

 7%

5%

4%

2%

0%

 

1,85

57%

40%

27%

17%

13%

9%

6%

5%

3%

0%

LED hidegfehér~

2,05

69%

49%

32%

21%

16%

11%

8%

 6%

3%

0%

 

A táblázat azt mutatja, hogy nagynyomású nátriumlámpára a 0,65 – 1,05 S/P viszony jellemző általánosan. Ehhez tartozóan a kis látási igényű utak esetén mintegy 0,3 cd/m2fotopos fénysűrűségnél a mezopos fénysűsűrűség max 8 %-al lesz kisebb. Ha meleg fehér fémhalogén lámpát használunk, akkor az S/P arány 1,25 és 1,85 közé várható, amihez tartozóan a mezopos fénysűrűség mintegy 9-13 %-al lesz nagyobb a mért fotoposnál. Az adatok jól mutatják, hogy az eltérés kis fénysűrűségeknél sem éri el a 20 %-t, tehát nem igazán fogjuk érzékelni.

 

Ha nem egy (régi terminológiával) irányfény jellegű közvilágítást vizsgálunk, hanem egy nagy városi utat, akkor pl. 1,5 cd/m2fotopos fénysűrűség esetén az eltérés még inkább elhanyagolható (mérési hibával összevethető -3% - +5%.)

Ezek az adatok tehát nem indokolják, hogy most a meglévő, korszerű nátriumlámpás berendezéseinket lecseréljük másra.

 

Ha a hideg fehér (általában kékesebb fehér) fényeket vizsgáljuk, akkor egy kicsit ezek felé billenhet a mérleg. Egy 2,65-s S/P arány esetén kis fénysűrűségű helyeken a javulás 30%-t meghaladó lehet, ezen már érdemes elgondolkodni, de….

 

4.      Az úthasználók szempontjai

A Pannon Egyetemen végeztek arra vonatkozó kísérleteket, hogy milyen spektrális eloszlású fényforrás az ideális a járművezetők szempontjából.

Ismert az a tény, hogy az idősödő szem lencséjének áteresztőképessége változik, ld. 4. ábra.

 

4. ábra. Az emberi szem relatív áteresztő képességének változása az életkor függvényében

Ezen ismeret birtokában végezték a vizsgálatot két jól elkülöníthető korú csoporttal. A vizsgálat lényege az volt, hogy meghatározott fénysűrűségű (0,1 cd/m2 ill. 1 cd/m2) Kettessy táblán meddig tudják a jeleket elolvasni. a vizsgálatba bevont személyek. Az azonos fénysűrűséget hideg fehér ill. melegfehér LED fénnyel hozták létre. A referencia a 10 cd/m2 fénysűrűségű izzólámpával megvilágított tábla leolvasási adata volt. Az eredményeket a 5 ábra mutatja.

 

5. ábra a fiatal/idős megfigyelők hiba aránya különböző fénysűrűség és spektrális eloszlások esetén

 

 

 

Az adatok szerint 10 cd/m2 azaz fotopos látás esetén a fiatal és öreg megfigyelők hiba aránya 5 %., ha az időseket tekintjük 100 %-nak, 1 cd/m2 esetén az eltérés a fiatalok javára 33% melegfehér fénynél és 27% hidegfehérnél. Az idősebbek, tehát több hibát követtek el, mint a fiatalok, viszont gyakorlatilag az ő hiba mennyiségük nem függött a megvilágítás spektrumától. Érdekes adat azonban az, hogy a fiatalok esetén a hibaarány kis fénysűrűség esetén hideg fehér fénynél közel 20 % jobb, mint meleg fehér fénynél.. Az ő esetükben, tehát ennyit lehetne megtakarítani. Az időseknél a hideg fehér fény, amint az várható volt, nem hozott javulást, inkább mintha romlott volna az érték, de ennek mértéke mérési hibahatáron belül van.

 

5.      Következtetések

 

Vizsgálataink tehát azt mutatják, hogy a mezopos fénysűrűség értéket figyelembe véve érhető el minimális megtakarítás, ha jól működő nátriumlámpáinkat hidegebb fehér fényre cseréljük, de ez a közúti közlekedők komfort érzete és hiba elkövetési aránya szempontjából nem jelentős, sőt….

Tekintettel arra, hogy hazánk is, Európa is öregszik, valamint a mai 70-e korosztály már hozzászokott az autó kényelméhez, vezetéséhez, várható, hogy a közlekedők kor szerinti megoszlásában az idősebb korosztály nagyobb arányt fog képviselni, mint néhány éve. Ezért nem egyértelmű a hideg fehér fény előnye a közúti járművezetésben.

Érdemes tovább vizsgálni a közvilágítási fényforrások spektrumát és törekedni kell annak optimalizálására, de ezeket a kísérleteket nem elegendő egyetemi hallgató korúakkal végeztetni, az idősebb korosztályt is be kell vonni a vizsgálatokba.

 

 

 

Irodalomjegyzék



[1]     MSZ EN 21193 szabvány sorozat Útvilágíás

[2]     Várady Géza:Mezopos érzékenységi függvényekmeghatározása kontrasztküszöb vizsgálatok segítségével, modellezés a kromatikus hatások figyelembevételével. PhD értekezés 2007. Pannon Egyetem

[3]     Ware C. Cowan W.B.Specification of heterocromatic brightness matches: A conversion factor for calculating luminances of stimuli that are Equal in brightness. NRC of Canada publication 1983.

[4]     Bermann S.M.;Jewelt D.L.; Benson B.R.;Law T.M.: Despite different wall colors vertical skotopic illuminance predicts pupil size. J.IES 26/2.1997.

[5]     CIE Recommended System for Mesopic Photometry based on Visual Performance, CIE Publ. 191-2010.

 

Ez a dokumentum eddig 76 látogatónak tetszett  
[ Nyomtatható változat ]

A fórumban megjelent hozzászólások nem tükrözik az e-villamos.hu portál szerkesztőségének véleményét.
Még nem érkezett hozzászólás
Hozzászólok a cikkhez:

Név:
- regisztrálok
Jelszó:


maradjak bejelentkezve
emlékezzen rám (cookie-használat!)

Szöveg (html kódok nem engedélyezettek):

(Még karaktert írhat)

Megjelent az "Elektromosipari szakemberek kézikönyve"
2017-05-01 15:13:32,

Muzsek Zoltán: Szeretném megrendelni a Elektromosipari szakemberek kézikönyve cimü könyvet hol? és hogyan? tudom ezt [...]
Egyetlen fix dolog van, a változás - interjú Kun Gáborral, az Elektrotechnikai Tagozat elnökével
2017-04-24 13:08:05,

HorGa: Tisztelt Kollégák! Részben minden hozzászólással egyetértek, de azért írom, hogy csak részben, [...]
Egyetlen fix dolog van, a változás - interjú Kun Gáborral, az Elektrotechnikai Tagozat elnökével
2017-03-20 20:51:06,

Radványi László: Tisztelt Kollégák! Én a fentebb említett kormányrendeletnek estem áldozatául, s lassan 1 éve keresem [...]
Lassan teltházas a Construma kiállításcsokor
(2017. február 22.)
A jelentkezési határidő január közepén járt le, és a kiállítás csokor szinte minden eleme teltházas. Ez azt jelenti, hogy nagyon színvonalas kiállításra számíthatnak a látogatók április 5-9. között a HUNGEXPO Budapesti Vásárközpontban.
Tovább
Energiatakarékos megoldások Budapest legzöldebb irodaházában
(2016. december 09.)
Mitől lehet intelligens egy iroda? Miként hasznosítható a munkahelyen a napenergia vagy az esővíz? Többek között ezekre a kérdésekre ad választ Budapest új irodaépülete, a Nordic Light, amely jelenleg az egyik legmodernebb és leghatékonyabb irodaháznak számít az országban.
Tovább
LpS 2016 – A világítástechnikai innovációk, trendek és technológiák nemzetközi szimpóziuma
(2016. szeptember 08.)
Magyar vonatkozása és előadója is lesz a Symposiumnak. Szabó Ferenc, a Pannon Egyetem tanára szeptember 21-én délután tart előadást a „Spektrálisan-hangolható LED és OLED világítás” workshop keretében „Kihívások és megoldások a LED-es múzeumvilágítás területén” címmel.
Tovább
63. Vándorgyűlés - Innováció és trendek az elektrotechnikában
(2016. szeptember 07.)
2016. szeptember 14-16. között 63. alkalommal kerül megrendezésre a Magyar Elektrotechnikai Egyesület Vándorgyűlés Konferencia és Kiállítás nevű rendezvénye.
Tovább
InfoShow - országos szakmai kiállítás- és konferenciasorozat 2016-17-ben is!
(2016. szeptember 07.)
Trendek és új lehetőségek az elektrotechnikában és a kapcsolódó előírásokban" címmel, aktuális témákkal folytatódik az InfoShow, immáron 9 helyszínen.
Tovább
Az építőipar és otthonteremtés hazai csúcsrendezvénye: CONSTRUMA
(2016. március 09.)
Április 6-10. között ismét megnyitja kapuit az építőipar legnagyobb hazai eseménye, a CONSTRUMA. A kiállítási csokor kihagyhatatlan fóruma a szakmai érdeklődőknek, amely a folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően 2016-ban már az otthonteremtés teljes spektrumát lefedi.
Tovább
Kiváló magyar beszállítók az E.ON-nál
(2016. február 29.)
A E.ON 2009 óta minden évben díjazza a legjobb minőségű szolgáltatást nyújtó beszállítóit.
Tovább
MEKH bírságok lejárt hitelességű fogyasztásmérők miatt
(2015. szeptember 10.)
Hhárom elosztótársaságot bírságolt meg a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal (MEKH) lejárt hitelességű mérőórák miatt.
Tovább
Hobbim az elektrotechnika - eredmények
(2015. szeptember 08.)
A Magyar Elektrotechnikai Egyesület több éve hirdeti meg és bonyolítja le sikeresen „Hobbim az Elektrotechnika” pályázatot.
Tovább
Kiemelkedő villamosenergia-fogyasztás
(2015. szeptember 07.)
A MAVIR kiemelkedő villamosenergia-fogyasztást mért az idei, hosszan elhúzódó kánikulában: június-augusztusban 10 744,4 gigawattóra volt az ország fogyasztása.
Tovább
A világ első gázzal szigetelt kapcsolóberendezése
(2015. augusztus 27.)
Jelentős áttörést értek el a gázszigetelésű kapcsolóberendezések technológiai fejlesztése terén azáltal, hogy üzembe helyezték a világ első olyan nagy- és középfeszültségű gázszigetelésű (GIS) kapcsolóberendezés egységeit.
Tovább
Folytatódik a közbeszerzési szabályozás előkészítése
(2015. július 01.)
A Parlament előtti tárgyalás szakaszában van a közbeszerzési törvény, ezért időszerűvé vált a végrehajtára szolgáló jogszabályok előkészítése is.
Tovább
Elektrotechnikai tematikus séták
(2015. június 26.)
Több mint 60 érdeklődő vett részt a Múzeumok Éjszakája alkalmából szervezett tematikus sétákon.
Tovább
Világítástechnikai szakmérnök képzés indul ősztöl
(2015. május 26.)
Az Óbudai Egyetem Kandó Kálmán Villamosmérnöki Karának Mikroelektronikai és Technológia Intézete 2015 szeptemberétől világítástechnikai szakmérnök képzést indít.
Tovább
Együttműködik a MEKH és az MMK
(2015. május 14.)
Együttműködési megállapodást írt alá dr. Dorkota Lajos, a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal és Barsiné Pataky Etelka, a Magyar Mérnöki Kamara elnöke.
Tovább
Óriás transzformátort gyártott az ABB a MAVIR-nak
(2015. április 14.)
Az ABB 2014 szeptemberében egy 500 MVA-es, 3-fázisú auto-transzformátor leszállítására kapott megbízást a hazai villamos energia átviteli-rendszerirányító MAVIR Zrt-től. A transzformátort, ami a mai napon érkezett a MAVIR martonvásári alállomására az ABB a lengyelországi Lódzból speciális szállítójárművekkel szállította hazánkba.
Tovább
Föld órája: 172 ország fényei hunytak ki
(2015. április 01.)
Minden eddiginél több ország csatlakozott idén a Föld órájához: a Természetvédelmi Világalap (WWF) által meghirdetett kampány során a világ 1400 ikonikus pontján hunytak ki a fények.
Tovább
Kecskeméten tárgyaltak a Magyar Mérnöki Kamara vezetői
(2015. március 20.)
Kecskemétre látogatott március 17-én és 18-án a Magyar Mérnöki Kamara alelnöki tanácsa és elnöksége. A mintegy 18 ezer jogosított szakági tervezőt, szakértő mérnököt számláló, és csaknem 13 ezer műszaki ellenőrt és felelős műszaki vezetőt nyilvántartó köztestület vezetői az ország egyik leggyorsabban fejlődő településén – városi és megyei vezetőkkel tárgyalva – igen sűrű és sikeres programot bonyolítottak.
Tovább
Kivitelezői gyakorlattal rendelkező villamosmérnököt keresnek
(2015. február 27.)
Békés megyei vizműtelepek épitéséhez keresnek kivitelezői gyakorlattal rendelkező villamosmérnök szakembert, projektvezetői munkakörbe. Jelentkezés a 06/70 624-3707 számon.
Tovább
Állás az SZTNH-nál
(2014. november 18.)
A Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala a Szabadalmi Főosztály Villamossági Osztályára 2 db szabadalmi elbírálói állást hirdet meg.
Tovább
Teljes hírarchívum
© Minden Jog Fenntartva.