DE29703476U1 - Control of the lighting system of an adaptation section of a tunnel - Google Patents

Control of the lighting system of an adaptation section of a tunnel

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Description

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BeschreibungDescription

Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels
5
Control of the lighting system of an adaptation section of a tunnel
5

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels, mit einem Leuchtdichtesensor, der die Außenleuchtdichte in einem Bereich vor bzw. hinter dem Tunnel erfaßt, und einer Steuereinheit, mittels der die in der Adaptationsstrecke angeordnete Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von mittels des Leuchtdichtesensors erfaßten Außenleuchtdichtewerten vor bzw. hinter dem Tunnel steuerbar ist.The invention relates to a control of the lighting system of an adaptation section of a tunnel, with a luminance sensor that detects the external luminance in an area in front of or behind the tunnel, and a control unit by means of which the lighting system arranged in the adaptation section can be controlled depending on external luminance values detected by the luminance sensor in front of or behind the tunnel.

Mittels einer Beleuchtungsanlage bzw. deren Steuerung soll sichergestellt werden, daß im Tunnel bei Einhaltung hoher Sicherheitsstandards ein zügiger Verkehrsfluß möglich ist. Insbesondere am Tage kommt der Steuerung der Beleuchtungsanlage eine besondere Bedeutung zu. Sie soll einerseits verhindern, 0 daß der Tunneleingang dem Fahrzeugführer vor dessen Einfahrt als schwarzes Loch erscheint. Dies hat zur Folge, daß die innerhalb des Tunnels aufgrund der Steuerung der Beleuchtungsanlage zu gewährleistenden Leuchtdichten in Abhängigkeit von den Leuchtdichten im Gesichtsfeld des Fahrzeugführers bei der 5 Annäherung an den Tunneleingang so eingestellt werden, daß stets ausreichende Sichtverhältnisse gewährleistet sind.A lighting system or its control system is intended to ensure that a rapid flow of traffic is possible in the tunnel while maintaining high safety standards. Control of the lighting system is particularly important during the day. On the one hand, it is intended to prevent the tunnel entrance from appearing to the driver as a black hole before entering. This means that the luminance levels to be guaranteed inside the tunnel due to the control of the lighting system are set depending on the luminance levels in the driver's field of vision when approaching the tunnel entrance in such a way that sufficient visibility is always guaranteed.

Wesentlich für die Auslegung und die Steuerung einer in einem Tunnel eingesetzten Beleuchtungsanlage sind die Annäherungs-Essential for the design and control of a lighting system used in a tunnel are the approach

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strecke, die Einsichtsstrecke, die Übergangsstrecke, die Tunnelinnenstrecke und die Ausfahrtstrecke.route, the inspection route, the transition route, the tunnel interior route and the exit route.

Hierbei ist die Annäherungsstrecke eine Strecke unmittelbar vor der Tunneleinfahrt, deren Länge mindestens der Haltesichtweite entspricht, wobei die Haltesichtweite diejenige Strecke ist, die ein Fahrzeugführer benötigt, um sein Fahrzeug vor einem Hindernis oder Gefahrenpunkt zum Halten zu bringen.The approach distance is a distance immediately before the tunnel entrance, the length of which corresponds at least to the stopping sight distance, whereby the stopping sight distance is the distance that a driver needs to bring his vehicle to a stop in front of an obstacle or danger point.

Die Einsichtsstrecke ist diejenige Strecke, die unmittelbar hinter der Tunneleinfahrt beginnt und für die im Vergleich zu der übrigen Tunnelstrecke am Tage eine verhältnismäßig hohe und gleichmäßige Leuchtdichte gefordert wird.The viewing section is the section that begins immediately behind the tunnel entrance and for which a relatively high and uniform luminance is required compared to the rest of the tunnel during the day.

Die Übergangsstrecke ist diejenige Strecke, auf der am Tage die Leuchtdichte der Einsichtsstrecke auf die Leuchtdichte der Tunnelinnenstrecke abgesenkt wird.The transition section is the section on which the luminance of the viewing section is reduced to the luminance of the tunnel interior section during the day.

Die Tunnelinnenstrecke ist diejenige Strecke, die sich in Fahrtrichtung an die Übergangsstrecke anschließt und am Beginn der Ausfahrtstrecke endet.The inner tunnel section is the section that connects to the transition section in the direction of travel and ends at the beginning of the exit section.

Die Ausfahrtstrecke ist diejenige Strecke, die an der Stelle im Tunnel beginnt, an der der Adaptationszustand eines den Tunnel am Tage durchfahrenden Kraftfahrers merklich von der helleren Tunnelausfahrt beeinflußt wird und die an der Tunnelausfahrt endet.The exit route is the route that begins at the point in the tunnel where the adaptation state of a driver driving through the tunnel during the day is noticeably influenced by the brighter tunnel exit and that ends at the tunnel exit.

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Die Einsichtsstrecke und die Übergangsstrecke bilden eine eingangsseitige Adaptationsstrecke, in deren Verlauf das Sehvermögen des Fahrzeugführers von den außerhalb des Tunnels herrschenden Lichtverhältnissen an die in der Tunnelinnenstrecke herrschenden Lichtverhältnisse angepaßt bzw. adaptiert werden soll. Auch innerhalb der Ausfahrtstrecke eines Tunnels kann es zweckmäßig sein, das Sehvermögen des Fahrzeugführers von den Sichtverhältnissen in der Tunnelinnenstrecke an die Sichtverhältnisse jenseits des Tunnelausgangs anzupassen bzw. zu adaptieren.The viewing section and the transition section form an adjustment section on the entrance side, during which the driver's vision is to be adjusted or adapted from the lighting conditions outside the tunnel to the lighting conditions inside the tunnel. It can also be useful within the exit section of a tunnel to adjust or adapt the driver's vision from the visibility conditions inside the tunnel to the visibility conditions beyond the tunnel exit.

Die Außenleuchtdichte vor dem Tunneleingang bzw. hinter dem Tunnelausgang ist diejenige Größe, nach der sich die Leuchtdichte auf der Fahrbahn der eingangsseitigen bzw. ausgangsseitigen Adaptationsstrecke im Tunnel richten sollte.The external luminance in front of the tunnel entrance or behind the tunnel exit is the value that should determine the luminance on the roadway of the entrance-side or exit-side adaptation section in the tunnel.

Zur Ermittlung dieser Außenleuchtdichte wird der Leuchtdichtesensor eingesetzt. Dieser ist tunneleingangsseitig in Entfernung der Haltesichtweite auf den Tunneleingang gerichtet und erfaßt gemäß den derzeit gültigen und eingesetzten Standards in einem Konus von 2 &khgr; 10 Grad die Leuchtdichte bzw. in einem Winkel von 2 &khgr; 30 Grad die äquivalente Schleierleuchtdichte. Nach der derart ermittelten Außenleuchtdichte wird die Innenleuchtdichte auf der Fahrbahn der tunnelein-5 gangsseitigen Adaptationsstrecke entsprechend dem Leuchtdichteverhältnis k gesteuert oder geregelt.The luminance sensor is used to determine this external luminance. This is directed at the tunnel entrance at a distance of the stopping sight distance and, in accordance with the currently valid and used standards, measures the luminance in a cone of 2 x 10 degrees or the equivalent veil luminance at an angle of 2 x 30 degrees. According to the external luminance determined in this way, the internal luminance on the roadway of the tunnel entrance-5 side adaptation section is controlled or regulated according to the luminance ratio k.

Wenn durch einen Defekt am Leuchtdichtesensor oder an der diesen mit der Steuereinheit verbindenden Leitung das Signal 0 des Leuchtdichtesensors ausfällt, werden zur weiteren Gewähr-If the signal 0 of the luminance sensor fails due to a defect in the luminance sensor or in the cable connecting it to the control unit,

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leistung annehmbarer Lichtverhältnisse im Bereich der Adaptationsstrecke des Tunnels entsprechende Signale eines woanders eingesetzten Leuchtdichtesensors, der beispielsweise vor einer anderen Tunneleinfahrt angeordnet sein kann, übernommen, wird die Beleuchtungsanlage auf die maximal mögliche „volle" Beleuchtung gestellt, ist eine Teilschaltung für die Beleuchtungsanlage vorgesehen oder erfolgt die Steuerung der Beleuchtungsanlage nach einer Uhrzeitschaltung. Diese derzeit eingesetzten Ersatzmaßnahmen können u.U. zu Leuchtdichten auf der Fahrbahn der Adaptationsstrecke führen, die weit neben den durch die tatsächlichen Lichtverhältnisse vorgegebenen Anforderungen liegen. Hierdurch können sowohl im Bereich der Tunneleinfahrt als auch im Bereich der Tunnelausfahrt Gefahren entstehen, z.B. wenn für die Tunneleinfahrt nicht die für eine ausreichende Adaptation erforderlichen Lichtverhältnisse geschaffen werden oder wenn die Ausfahrt aus dem hell erleuchteten Tunnel in die Nacht erfolgt. Letzteres ist besonders dann der Fall, wenn bei kurzen oder in beiden Richtungen befahrenen Tunneln die Adaptationsstrecke gleichzeitig Ausfahrt ist.If the light conditions in the area of the adaptation section of the tunnel are acceptable, the corresponding signals from a luminance sensor installed elsewhere, which can be located in front of another tunnel entrance, for example, are adopted, the lighting system is set to the maximum possible "full" lighting, a partial switch is provided for the lighting system or the lighting system is controlled according to a time switch. These replacement measures currently in use can lead to luminance levels on the roadway of the adaptation section that are far from the requirements specified by the actual light conditions. This can lead to dangers both in the area of the tunnel entrance and in the area of the tunnel exit, e.g. if the lighting conditions required for sufficient adaptation are not created for the tunnel entrance or if the exit from the brightly lit tunnel takes place at night. The latter is particularly the case if the adaptation section is also the exit in short tunnels or tunnels that are used in both directions.

Zum einen liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels derart weiterzubilden, daß auch bei einem Ausfall von in die Steuereinheit einzugebenden Außenleuchtdichtesignalen stets Lichtverhältnisse innerhalb des Tunnels gewährleistet werden, die eine sichere und zügige Durchfahrung des Tunnels ermöglichen.On the one hand, the invention is therefore based on the object of developing the control of the lighting system of an adaptation section of a tunnel described at the outset in such a way that even in the event of a failure of the external luminance signals to be input into the control unit, lighting conditions within the tunnel are always ensured which enable safe and rapid passage through the tunnel.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuereinheit einen Speicher aufweist, in dem Daten abgespeichert sind, mittels denen die Steuereinheit den vor bzw. hinter dem Tunnel vorliegenden Außenleuchtdichtewerten weitgehend entsprechende Ersatzaußenleuchtdichtewerte errechnen kann, welche der Steuerung der in der Adaptationsstrecke des Tunnels angeordneten Beleuchtungsanlage zugrundelegbar sind.This object is achieved according to the invention in that the control unit has a memory in which data is stored, by means of which the control unit can calculate replacement external luminance values that largely correspond to the external luminance values present in front of or behind the tunnel, which can be used as a basis for controlling the lighting system arranged in the adaptation section of the tunnel.

Aufgrund geeigneter, in dem Speicher der Steuereinheit abgespeicherter Daten lassen sich auch bei einem Ausfall des vor bzw. hinter dem Tunneleingang bzw. -ausgang angeordneten Leuchtdichtesensors auf der Fahrbahn der Adaptationsstrecken des Tunnels Lichtverhältnisse herstellen, welche, wenn überhaupt, lediglich geringfügig von denjenigen Lichtverhältnissen abweichen, die unter Zugrundelegung von vom Leuchtdichtesensor erfaßten Außenleuchtdichtewerten geschaffen wurden, und die demgemäß in jedem Fall ausreichend sind, um eine sichere und zügige Durchfahrt durch den Tunnel zu gewährleisten. Selbstverständlich sind bei der erfindungsgemäßen Steuerung im Falle des Ausfalls des vor bzw. hinter dem Tunnel angeordneten Leuchtdichtesensors die aktuellen Witterungsbedingungen nicht bekannt, so daß bei der Steuerung der Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von den im Speicher der Steuereinheit abgespeicherten Daten immer von der ungünstigsten, d.h. höchsten Außenleuchtdichte, ausgegangen werden muß. Die bei Ausfall des vor bzw. hinter dem Tunnel angeordneten Leuchtdichtesensors zum Einsatz kommenden Ersatzmaßnahmen lassen sich jedoch mit einfachsten Methoden so gestalten, daß während des Tages die Innenleuchtdichte selbst bei trüben 0 Tagen kaum höher ist als die Außenleuchtdichte und währendDue to suitable data stored in the memory of the control unit, even if the luminance sensor arranged in front of or behind the tunnel entrance or exit fails, lighting conditions can be created on the roadway of the tunnel's adaptation sections which, if at all, only differ slightly from the lighting conditions created on the basis of external luminance values recorded by the luminance sensor and which are therefore sufficient in any case to ensure safe and speedy passage through the tunnel. Of course, with the control according to the invention, in the event of the luminance sensor arranged in front of or behind the tunnel failing, the current weather conditions are not known, so that when controlling the lighting system, the most unfavorable, i.e. highest, external luminance must always be assumed depending on the data stored in the memory of the control unit. However, the replacement measures used in the event of failure of the luminance sensor located in front of or behind the tunnel can be designed using the simplest methods so that during the day the interior luminance is hardly higher than the exterior luminance even on cloudy 0 days and during

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der Nacht die Innenleuchtdichte der vorgesehenen Nachtbeleuchtung entspricht. In den weitaus meisten Fällen der Steuerung der Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von den im Speicher der Steuereinheit abgespeicherten Daten werden die Fahrzeugführer daher nicht bemerken, daß die Steuerung der Beleuchtungsanlage unter Zugrundelegung von in dem Speicher der Steuereinheit abgespeicherten Daten anstelle der durch den Leuchtdichtesensor zur Verfügung gestellten Daten erfolgt. at night, the interior luminance corresponds to the intended night lighting. In the vast majority of cases of control of the lighting system depending on the data stored in the memory of the control unit, the vehicle drivers will therefore not notice that the control of the lighting system is based on data stored in the memory of the control unit instead of the data provided by the luminance sensor.

Da bei Einsatz der erfindungsgemäßen Steuerung bei einem Ausfall des bzw. der die Außenleuchtdichte erfassenden Leuchtdichtesensoren keine Gefahr besteht und auch ein längerer Zeitraum für die Wartung oder Reparatur und Ersatzteilbe-Schaffung bei einem Ausfall des bzw. der Leuchtdichtesensoren toleriert werden kann, kann der Aufwand für Reparatur und Wartung schon deshalb erheblich reduziert werden, da etwaige Reparatur- oder Wartungsarbeiten während der normalen Arbeitszeit durchgeführt werden können, so daß keinerlei außergewöhnliche Kosten für Nacht- oder Sonntagsarbeit anfallen.Since, when using the control system according to the invention, there is no danger in the event of a failure of the luminance sensor(s) that detect the external luminance and a longer period of time for maintenance or repair and procurement of spare parts can be tolerated in the event of a failure of the luminance sensor(s), the cost of repair and maintenance can be significantly reduced simply because any repair or maintenance work can be carried out during normal working hours, so that no extraordinary costs are incurred for night or Sunday work.

Vorteilhaft können in dem Speicher der Steuereinheit die geografische Länge und Breite der Tunnelein- bzw. -ausfahrt abgespeichert sein; in Abhängigkeit hiervon können dann in der Steuereinheit die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten ermittelt werden, wonach dann jedem Tage für jeden Zeitraum zwischen der Sonnenaufgangs- und der Sonnenuntergangszeit dieses Tages ein Ersatzaußenleuchtdichtewert zugeordnet werden kann. Es ist möglich, für jeden Tag einen maximalen Er-0 satzaußenleuchtdichtewert festzulegen, und die übrigen Er-Advantageously, the geographical longitude and latitude of the tunnel entrance and exit can be stored in the memory of the control unit; depending on this, the sunrise and sunset times can then be determined in the control unit, after which a replacement external luminance value can be assigned to each day for each period between the sunrise and sunset times of that day. It is possible to set a maximum replacement external luminance value for each day and to use the remaining values

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satzaußenleuchtdichtewerte dieses Tages in Prozenten des maximalen Ersatzaußenleuchtdichtewertes festzulegen. Für jede Uhrzeit jedes Tages wird in dieser Weise ein prozentualer Ersatzaußenleuchtdichtewert vorgegeben. 5set external luminance values for this day as a percentage of the maximum replacement external luminance value. For each time of day, a percentage replacement external luminance value is specified in this way. 5

Es ist möglich, die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten für jeden Tag unter Berücksichtigung von Normal- und Schaltjahren zu errechnen, wobei dieser Rechenvorgang in der Steuereinheit durchgeführt werden kann. Alternativ können die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten für jeden Tag von beliebig vielen Jahren im Speicher der Steuereinheit abgespeichert sein, wobei auch hierbei selbstverständlich Normal- und Schaltjahre berücksichtigt sein können. Bei dieser Ausführungsform werden 365 bzw. 366 mal zwei Zeitpunkte, nämlich die Sonnenaufgangs- und die Sonnenuntergangszeit, für die nächsten x-Jahre im Speicher abgespeichert. Die Erstellung dieser Daten könnte dann extern in bezug auf die Steuereinheit an einem herkömmlichen Personalcomputer erfolgen.It is possible to calculate the sunrise and sunset times for each day taking into account normal and leap years, whereby this calculation process can be carried out in the control unit. Alternatively, the sunrise and sunset times for each day of any number of years can be stored in the memory of the control unit, whereby normal and leap years can of course also be taken into account here. In this embodiment, 365 or 366 times two points in time, namely the sunrise and sunset times, are stored in the memory for the next x years. The creation of this data could then take place externally in relation to the control unit on a conventional personal computer.

0 Es sei darauf hingewiesen, daß die astronomischen Berechnungen für den Sonnenstand gemäß einschlägigen, durch Normen vorgegebenen Formeln erfolgen kann. Hierbei werden die Sonnenuntergangs- und Sonnenaufgangszeiten durch Iterationen über die Zeit, bis die Sonnenhöhe Null ist, erhalten. 250 It should be noted that the astronomical calculations for the position of the sun can be carried out according to relevant formulas specified by standards. Here, the sunset and sunrise times are obtained by iterating over time until the altitude of the sun is zero. 25

Zur Vereinfachung der Steuerung ist es zweckmäßig, im Jahresablauf aufeinanderfolgende Tage, deren Taglängen ähnlich sind, in Tagesklassen zusammenzufassen, wobei diesen Tagesklassen jeweils eine mittlere Sonnenaufgangs- und Sonnen-0 untergangszeit zugeordnet wird. Bei einer derartigen Vor-To simplify control, it is advisable to group consecutive days in the course of the year, whose day lengths are similar, into day classes, with each of these day classes being assigned an average sunrise and sunset time. With such a procedure,

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gehensweise kann die Unterscheidung in Normal- und Schaltjahre entfallen, da der in einem Schaltjahr zusätzliche Tag lediglich zur Vergrößerung einer der Tagesklassen führt.approach, the distinction between normal and leap years can be omitted, since the additional day in a leap year only leads to an increase in the size of one of the day classes.

Zur Gewährleistung von für die zügige und sichere Tunneldurchfahrt ausreichenden Lichtverhältnissen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn im Jahresverlauf aufeinanderfolgend ca. fünfzig Tagesklassen vorgesehen sind, innerhalb denen die Taglängen um maximal ca. 2 0 min voneinander abweichen. Es sei darauf hingewiesen, daß die der Steuerung zugrundezulegende Zeit einheitlich sein muß. Bei der inzwischen weitgehend üblichen Umschaltung von Winter- auf Sommerzeit oder umgekehrt darf diese Umschaltung bei der erfindungsgemäßen Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels nicht vorgenommen werden, oder aber es müssen entsprechende Anpassungs- und Änderungsmaßnahmen vorgenommen werden.In order to ensure sufficient lighting conditions for rapid and safe passage through tunnels, it has proven to be useful to provide for around fifty consecutive day classes over the course of the year, within which the length of the day differs from one another by a maximum of around 20 minutes. It should be noted that the time on which the control is based must be uniform. When switching from winter to summer time or vice versa, which is now widely used, this switch must not be made when controlling the lighting system of an adaptation section of a tunnel according to the invention, or appropriate adjustment and modification measures must be carried out.

Für die mittels der erfindungsgemäßen Steuerung zu erreichenden Ziele hat es sich als ausreichend und zweckmäßig erwiesen, wenn die Zuordnung von Ersatzaußenleuchtdichtewerten zu bestimmten Tageszeiten gemäß einer Funktion erfolgt, die sich von einem Ersatzaußenleuchtdichtewert von 0 %, der einem ersten Zeitpunkt, der einen ersten vorgebbaren Zeitraum vor der Sonnenaufgangszeit liegt, zugeordnet wird, auf einen Ersatzaußenleuchtdichtewert von 100 % erhöht, der einer Zeitspanne zugeordnet wird, die sich von einem zweiten Zeitpunkt, der einen zweiten vorgebbaren Zeitraum nach der Sonnenaufgangszeit liegt, zu einem dritten Zeitpunkt erstreckt, der einen 0 dritten vorgebbaren Zeitraum vor der SonnenuntergangszeitFor the objectives to be achieved by means of the control system according to the invention, it has proven to be sufficient and expedient if the allocation of replacement external luminance values at certain times of day is carried out according to a function which increases from a replacement external luminance value of 0%, which is allocated to a first point in time which is a first predeterminable period of time before sunrise, to a replacement external luminance value of 100%, which is allocated to a time period which extends from a second point in time which is a second predeterminable period of time after sunrise to a third point in time which is a third predeterminable period of time before sunset.

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liegt, und sich dann von dem Ersatzaußenleuchtdichtewert von 100 % auf einen Ersatzaussenleuchtdichtewert von 0 % reduziert, der in einem vierten Zeitpunkt erreicht wird, der um einen vierten vorgebbaren Zeitraum nach der Sonnenuntergangszeit liegt. Gemäß dieser Funktion kann dann die Beleuchtungsanlage in der Adaptationsstrecke des Tunnels in der Zeit, während der Tageslicht vorhanden ist, gesteuert werden. Die genannte Funktion kann in einfacher Weise an spezielle örtliche Gegebenheiten angepaßt werden.and then reduces from the equivalent external luminance value of 100% to an equivalent external luminance value of 0%, which is reached at a fourth point in time, which is a fourth predeterminable period after sunset. According to this function, the lighting system in the adaptation section of the tunnel can then be controlled during the time during which daylight is present. The above-mentioned function can be easily adapted to specific local conditions.

Für die Steuerung der Beleuchtungsanlage der Adaptationsstrecke ist es ausreichend, wenn angenommen wird, daß der Ersatzaußenleuchtdichtewert zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt bzw. zwischen dem dritten und dem vierten Zeitpunkt linear ansteigt bzw. sinkt. Des weiteren wird dem tatsächlichen Verlauf der Außenleuchtdichte genügend Rechnung getragen, wenn davon ausgegangen wird, daß der erste und der vierte Zeitraum und der zweite und der dritte Zeitraum gleich lang sind.For the control of the lighting system of the adaptation section, it is sufficient to assume that the equivalent external luminance value increases or decreases linearly between the first and second time points or between the third and fourth time points. Furthermore, the actual course of the external luminance is sufficiently taken into account if it is assumed that the first and fourth time periods and the second and third time periods are of equal length.

So ist beispielsweise für das südliche Deutschland für den ersten und den vierten Zeitraum eine Dauer von 20 min und für den zweiten und den dritten Zeitraum eine Dauer von 2 h zweckmäßig. Falls im Speicher der Steuereinheit die Formeln für die Sonnenhöhe und den Sonnenazimut abgespeichert sind, kann in der Steuereinheit jeweils der astronomische Sonnenstand nach Sonnenhöhe und Sonnenazimut errechnet werden. Mit der jeweiligen Horizontkontur und dem astronomischen Sonnenstand können bei Bedarf die tatsächlichen Sonnenauf- und un-0 tergänge für die Fahrerposition vor dem Tunnel errechnet wer-For example, for southern Germany, a duration of 20 minutes is appropriate for the first and fourth periods and a duration of 2 hours for the second and third periods. If the formulas for the sun's altitude and azimuth are stored in the control unit's memory, the astronomical position of the sun can be calculated in the control unit based on the sun's altitude and azimuth. Using the respective horizon contour and the astronomical position of the sun, the actual sunrises and sunsets for the driver's position in front of the tunnel can be calculated if necessary.

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den und in den Verlauf der jeweiligen Ersatzleuchtdichtewerte eingehen.and in the course of the respective replacement luminance values.

Wenn bei der eingangs geschilderten Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels, die den Leuchtdichtesensor, der die Außenleuchtdichte in einem Bereich vor bzw. hinter dem Tunnel erfaßt, und eine Steuereinheit aufweist, mittels der die in der Adaptationsstrecke angeordnete Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von mittels des Leuchtdichtesensors erfaßten Außenleuchtdichtewerten vor bzw. hinter dem Tunnel steuerbar ist, außerhalb der Tunneleinfahrt Lichtverhältnisse herrschen, die dazu führen, daß der Erfassungsbereich des Leuchtdichtesensors vor dem Tunneleingang mehr oder weniger im Schatten angeordnet ist und die Sonne außerhalb des Erfassungswinkels des Dichtesensors von ca. 2 &khgr; 10 Grad = 20 Grad bzw. 2 &khgr; 30 Grad steht, wird zum einen der Fahrzeugführer durch die Sonne geblendet, wobei zum anderen auf der ggf. verschmutzten oder verstaubten Frontscheibe eine Leuchtdichte entsteht, die die eigentlich vorgesehenen Kontraste am Tunneleingang reduziert. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, daß die aufgrund der verschmutzten oder verstaubten Frontschutzscheibe auftretende ungünstige Wirkung auch dann auftritt, wenn die Sonne nicht mehr im Gesichtsfeld des Fahrzeugführers selbst erscheint.If, in the control of the lighting system of an adaptation section of a tunnel as described above, which has the luminance sensor that records the external luminance in an area in front of or behind the tunnel, and a control unit by means of which the lighting system arranged in the adaptation section can be controlled depending on the external luminance values recorded by the luminance sensor in front of or behind the tunnel, there are lighting conditions outside the tunnel entrance that result in the detection area of the luminance sensor in front of the tunnel entrance being more or less in the shade and the sun being outside the detection angle of the density sensor of approx. 2 × 10 degrees = 20 degrees or 2 × 30 degrees, the driver will be blinded by the sun on the one hand, and on the other hand a luminance will be created on the possibly dirty or dusty windscreen that reduces the contrasts actually intended at the tunnel entrance. In this regard, it should be noted that the adverse effect caused by a dirty or dusty windscreen also occurs when the sun is no longer in the driver's field of vision.

Wenn der Leuchtdichtesensor, wie vorstehend bereits erwähnt, auf eine Schattenzone zielt, kann bei der Steuerung der Beleuchtungsanlage der Adaptationsstrecke die für den Fahrzeugführer tatsächlich herrschende Außenleuchtdichte bzw. die 0 Blendwirkung der Sonne mit der vorstehend geschildertenIf the luminance sensor, as mentioned above, is aimed at a shadow zone, the lighting system of the adaptation section can be controlled by comparing the actual external luminance or the glare of the sun with the above-mentioned

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Steuerung der Beleuchtungsanlage nicht berücksichtigt werden. Die aus dem Stand der Technik bekannte Erfassung der äquivalenten Schleierleuchtdichte, die sich nach der Physiologie des Auges richtet, hat ebenfalls wesentliche Nachteile; die Wirkung der verschmutzten Frontscheibe wird hierbei nicht erfaßt und außerhalb eines Winkels von 2 &khgr; 30 Grad wird auch die Schleierleuchtdichte nicht mehr erfaßt.Control of the lighting system is not taken into account. The detection of the equivalent veil luminance known from the state of the art, which is based on the physiology of the eye, also has significant disadvantages; the effect of the dirty windscreen is not recorded and outside an angle of 2 x 30 degrees the veil luminance is also no longer recorded.

Für den Fahrzeugführer erscheint die sonnenbeschienene Frontscheibe besonders dann störend, bevor er in den Schattenbereich vor der Tunneleinfahrt gelangt. Gerade in diesen Fällen trifft die Sonne unter einem flachen Winkel auf die Frontscheibe. Es ist somit davon auszugehen, daß etwaige Schmutz oder Staubpartikel das Sonnenlicht nahezu diffus streuen.For the driver, the sunlit windshield is particularly disturbing before he reaches the shadow area in front of the tunnel entrance. In these cases in particular, the sun hits the windshield at a flat angle. It can therefore be assumed that any dirt or dust particles scatter the sunlight almost diffusely.

Wirksam ist demgemäß der Kosinus des Winkels zwischen der Senkrechten auf der Frontscheibe und dem einfallenden Licht, wobei sich der Winkel des einfallenden Sonnenlichts aus dem Sonnenstand nach den entsprechenden DIN-Normen ermitteln läßt.The cosine of the angle between the vertical on the windscreen and the incident light is therefore effective, whereby the angle of the incident sunlight can be determined from the position of the sun according to the relevant DIN standards.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Erkenntnisse soll die genannte Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels so weitergebildet werden, daß auf der Fahrbahn der Adaptationsstrecke auch dann eine sichere und zügige Tunneldurchfahrt gewährleistende Leuchtdichte vorhanden ist, wenn der zur Ermittlung bzw. Messung der Außenleuchtdichte vorgesehene Leuchtdichtesensor ganz oder teilweise auf eine Schattenzone zielt. Dies wird erreicht, wenn in der Steuerung die Position der Sonne und die von der Sonne 0 herrührende Beleuchtungsstärke erfaßbar und zur ErrechnungTaking the above findings into account, the control system of the lighting system of an adaptation section of a tunnel should be further developed so that a luminance that ensures safe and rapid passage through the tunnel is present on the roadway of the adaptation section even if the luminance sensor intended to determine or measure the external luminance is aimed entirely or partially at a shadow zone. This is achieved if the position of the sun and the illuminance resulting from the sun 0 can be recorded in the control system and used to calculate

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von Außenleuchtdichtekorrekturwerten berücksichtigbar ist, welche gemeinsam mit den Aussenleuchtdichtewerten bzw. den Ersatzaußenleuchtdichtewerten der Steuerung der in der Adaptationsstrecke des Tunnels angeordneten Beleuchtungsanlage zugrundelegbar sind. Hierdurch läßt sich die Auswirkung der von dem auf eine Schattenzone zielenden Leuchtdichtesensor nicht erfaßten Sonne auf die von Fahrzeugführer aufgenommenen Lichtverhältnisse berücksichtigen.of external luminance correction values can be taken into account, which together with the external luminance values or the substitute external luminance values can be used as a basis for controlling the lighting system arranged in the adaptation section of the tunnel. This makes it possible to take into account the effect of the sun, which is not detected by the luminance sensor aimed at a shadow zone, on the lighting conditions perceived by the driver.

Ob und ggf. wie stark die Sonne scheint, kann durch die Errechnung der Position der Sonne und der Messung der von der Sonne erzeugten Beleuchtungsstärke durch einen Beleuchtungsstärkesensor ermittelt werden, der auf den Eingang bzw. vom Ausgang des Tunnels weg gerichtet ist. Mittels eines derartigen Beleuchtungsstärkesensors kann das Licht aus dem Halbraum oder die vertikale Beleuchtungsstärke erfaßt werden. Je nach angewendeter Vorgehensweise muß eine entsprechende Bewertung erfolgen.Whether and, if so, how strong the sun is shining can be determined by calculating the position of the sun and measuring the illuminance produced by the sun using an illuminance sensor that is directed towards the entrance or away from the exit of the tunnel. Using such an illuminance sensor, the light from the half-space or the vertical illuminance can be recorded. Depending on the procedure used, an appropriate assessment must be made.

Alternativ kann der Leuchtdichtesensor zur Erfassung der Außenleuchtdichte so ausgebildet sein, daß er, wenn er selbst nicht die Sonne im Bewertungsfeld erfaßt, Daten sonnenbeschienener Flächen erfaßt, mittels denen die Position und die Wirkung der Sonne im Gesichtsfeld des in den Tunnel ein- bzw. 5 aus dem Tunnel ausfahrenden Fahrzeugführers erfaßbar sind. Die letztgenannte Ausführungsform weist im Vergleich zu den einen Beleuchtungsstärkesensor aufweisenden Ausführungsformen einige Nachteile auf.Alternatively, the luminance sensor for detecting the external luminance can be designed in such a way that, when it does not detect the sun in the evaluation field itself, it detects data from sunlit areas, by means of which the position and effect of the sun in the field of vision of the driver entering or exiting the tunnel can be detected. The latter embodiment has some disadvantages compared to the embodiments that have an illuminance sensor.

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Bei dieser Ausführungsform muß zunächst die Entscheidung getroffen werden, ob sich der astronomische Sonnenstand in einem für die Blendung kritischen Bereich befindet. Wird diese Frage bejaht, muß entschieden werden, ob der für diesen Sonnenstand kritische Grenzwert der vom Sensor erfaßten Leuchtdichte überschritten wird. Wird auch diese Frage bejaht, erfolgt eine Zuordnung des gespeicherten Außenleuchtdichtekorrekturwerts nach dem Sonnenstand. Die vorstehend erläuterte Ausführungsform ist zweckmäßig bzw. erforderlich, wenn beispielsweise bei bereits bestehenden Anlagen oder aus Kostengründen kein Beleuchtungsstärkesensor vorgesehen ist. Aufgrund der vorhandenen Daten müssen dann die vorstehend erwähnten Entscheidungen getroffen werden, wobei darüber hinaus, wie vorstehend erwähnt, zu entscheiden ist, wie hoch der Außenleuchtdichtekorrekturwert zu sein hat. Da die Leuchtdichte von den Reflexionsgraden abhängig ist, kann im voraus keine entsprechende Entscheidung getroffen werden. Es muß vor Ort festgestellt werden, welche Werte der bedeckte Himmel bei den relevanten Sonnenständen liefert und welche Werte bei 0 Sonnenschein Zustandekommen. Die entsprechenden Grenzwerte sind nach Sonnenstand und der Größe und Reflexionsgrad der sonnenbeschienenen Flächen im Erfassungsbereich des Leuchtdichtesensors unterschiedlich. Entsprechend ist es wichtig zu wissen, welche Schattenlinien durch Gebäude und Berge im Erfassungswinkel zu erwarten sind. Es müssen somit auf dem Himmelsglobus partiellen Flächen Leuchtdichtegrenzwerte und Außenleuchtdichtekorrekturwerte zugeordnet werden. Nach einer gewissen Betriebszeit einer entsprechend gestalteten Anlage, während der aufgenommene Meßwerte gespeichert werden, könnenIn this embodiment, the decision must first be made as to whether the astronomical position of the sun is in a critical area for glare. If this question is answered in the affirmative, it must be decided whether the critical limit value of the luminance recorded by the sensor for this position of the sun is exceeded. If this question is also answered in the affirmative, the stored external luminance correction value is assigned according to the position of the sun. The embodiment explained above is useful or necessary if, for example, no illuminance sensor is provided in existing systems or for cost reasons. The decisions mentioned above must then be made on the basis of the available data, and in addition, as mentioned above, it must be decided how high the external luminance correction value should be. Since the luminance depends on the degree of reflection, no corresponding decision can be made in advance. It must be determined on site which values the overcast sky delivers at the relevant positions of the sun and which values are achieved with 0 sunshine. The corresponding limit values vary depending on the position of the sun and the size and degree of reflection of the sunlit areas in the detection range of the luminance sensor. Accordingly, it is important to know which shadow lines can be expected from buildings and mountains in the detection angle. Luminance limit values and external luminance correction values must therefore be assigned to partial areas on the celestial globe. After a certain operating time of a suitably designed system, during which recorded measured values are stored,

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dann ggf. Korrekturen zur weiteren Optimierung vorgenommen werden.then, if necessary, corrections can be made for further optimization.

Um lediglich eine Standardsoftware für alle Tunnel verwenden zu müssen, müßte es das Ziel sein, mit einer einzigen Messung mit dem Leuchtdichtesensor am fertigen Tunnelportal an einem Tage mit bedecktem Himmel auszukommen. Mittels der tages- und jahreszeitlichen Werte nach DIN 5034 wird dieser Wert in diesem Datenfeld festgelegt und entsprechend den tages- und jahreszeitlichen Werten jeweils angepaßt. Der Grenzwert der angeben soll, ob die Sonne „richtig" scheint, sollte schätzungsweise zweifach über dem Leuchtdichtesensorwert bei bedecktem Himmel liegen. Der Winkel Theta ist der Winkel zwischen der Blickrichtung auf das Tunnelportal und der Sonnenposition. Nun ist es lediglich noch erforderlich, die Horizontkontur für die Blickrichtung bei der Tunneleinfahrt zu ermitteln. Ein EDV-Programm könnte für diese Blickrichtung ein sehr enges Netz der Himmelskoordinaten auf eine plane Fläche projizieren, die sich ca. 15 cm vor dem Beobachterauge 0 befindet. Dieses enge Netz wird dann auf eine Folie im Format A4 projiziert bzw. kopiert und diese Folie dann in einen Rahmensucher gespannt; eine entsprechende Anordnung ähnelt dann in stark vergrößerter Form dem Rahmensucher einer alten Fotokamera. Nunmehr wird diese Folie in die Beobachterposition 5 vor dem Tunnel verbracht, woraufhin diejenigen Maschen des Himmelnetzes angekreuzt werden, die unter den Horizont fallen. Dieselben Maschen werden dann am Bildschirm angeklickt, wodurch die Horizontkontur in das Programm eingegeben wird. Fällt der Sonnenstand in diese Maschen, wird der Winkel Theta 0 =90 Grad gesetzt, wodurch er wirkungslos wird. Es gilt dann:In order to use only one standard software for all tunnels, the aim would have to be to get by with a single measurement using the luminance sensor at the finished tunnel portal on a day with overcast skies. This value is defined in this data field using the daily and seasonal values according to DIN 5034 and is adjusted accordingly. The limit value that is supposed to indicate whether the sun is shining "correctly" should be approximately twice the luminance sensor value when the sky is overcast. The angle Theta is the angle between the direction of view towards the tunnel portal and the position of the sun. Now it is only necessary to determine the horizon contour for the direction of view at the tunnel entrance. For this direction of view, a computer program could project a very narrow network of celestial coordinates onto a flat surface that is located approx. 15 cm in front of the observer's eye 0. This narrow network is then projected or copied onto an A4-format film and this film is then stretched into a frame viewfinder; a corresponding arrangement then resembles the frame viewfinder of an old photo camera in a greatly enlarged form. This film is now brought to the observer position 5 in front of the tunnel, whereupon those meshes of the sky mesh that fall below the horizon are ticked. The same meshes are then clicked on the screen, which enters the horizon contour into the program. If the position of the sun falls within these meshes, the angle Theta 0 =90 degrees is set, which makes it ineffective. The following then applies:

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La, korr=La , Sensor + La, Programm
La, Programm = La,NennXFXCOSTheta
La, Programm= 0 für Lsensor < Grenzwert
La, corr=La , sensor + La, program
La, program = La, nominalXFXCOSTheta
La, program= 0 for Lsensor < limit

F ist ein Faktor, der einfache Anpassungen erlaubt 5F is a factor that allows easy adjustments 5

Bei dem Außenleuchtdichtekorrekturwert handelt es sich um einen additiven Wert, der mit dem Außenleuchtdichtewert oder dem Ersatzaußenleuchtdichtewert addiert werden muß. Die Ausgestaltung des Außenleuchtdichtekorrekturwerts als Korrekturfaktor hätte insbesondere bei niedrigen gemessenen Außenleuchtdichtewerten allenfalls geringfügige Anpassungen der Beleuchtungsanlage zur Folge, die nicht ausreichend wären, um eine zügige und sichere Tunneldurchfahrt zu gewährleisten.The external luminance correction value is an additive value that must be added to the external luminance value or the substitute external luminance value. The design of the external luminance correction value as a correction factor would result in at most minor adjustments to the lighting system, particularly in the case of low measured external luminance values, which would not be sufficient to ensure rapid and safe passage through the tunnel.

Wenn die erfindungsgemäße Steuerung die Horizontkontur im kritischen Abstand zur Tunneleinfahrt berücksichtigt und mittels ihr erfaßbar ist, ob der Sonnenstand oberhalb dieser Horizontkontur liegt, kann ermittelt werden, ob die vertikale Beleuchtungsstärke unter kritischem Einfallswinkel von der 0 punktförmigen Sonne oder vom hellen Himmel kommt. Die vertikale Beleuchtungsstärke, außerhalb durch Jahreszeit und Tageszeit vorgegebenen Grenzwerten, stammt immer dann überwiegend von der direkten Sonne, wenn der Sonnenstand oberhalb der Horizontkontur und im Halbraum vor dem Fahrer liegt. Die Sonne und der helle Himmel können dieselbe vertikale Beleuchtungsstärke bewirken. Die Unterscheidung, ob die vertikale Beleuchtungsstärke überwiegend von der Sonne oder vom hellen Himmel geliefert wird, ist für eine qualitativ hochwertige Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke ei-0 nes Tunnels von großer Bedeutung, da nur die Sonne zu einerIf the control system according to the invention takes into account the horizon contour at the critical distance from the tunnel entrance and can be used to determine whether the position of the sun is above this horizon contour, it can be determined whether the vertical illuminance at a critical angle of incidence comes from the point-shaped sun or from the bright sky. The vertical illuminance, outside of the limit values specified by the season and time of day, always comes predominantly from the direct sun when the position of the sun is above the horizon contour and in the half-space in front of the driver. The sun and the bright sky can produce the same vertical illuminance. The distinction as to whether the vertical illuminance is predominantly provided by the sun or the bright sky is of great importance for high-quality control of the lighting system of an adaptation section of a tunnel, since only the sun can produce a

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C ··C··

Blendwirkung führt und damit die Berücksichtigung der Außenleuchtdichtekorrekturwerte bei der Steuerung der Beleuchtungsanlage erfordert. Falls die vertikale Beleuchtungsstärke durch den hellen Himmel erzeugt wird oder unter dem jahreszeitlichen Grenzwerten liegt, genügt die Berücksichtigung der durch den Leuchtdichtesensor erfaßten Außenleuchtdichte.This leads to a glare effect and therefore requires that the external luminance correction values be taken into account when controlling the lighting system. If the vertical illuminance is caused by the bright sky or is below the seasonal limit values, it is sufficient to take into account the external luminance recorded by the luminance sensor.

Wenn im Speicher der Steuerung Daten abgespeichert sind, mittels denen den vom Beleuchtungsstärkesensor erfaßten Daten entsprechende Ersatzbeleuchtungsstärkewerte ermittelbar sind, die bei der Ermittlung der Außenleuchtdichtekorrekturwerte zugrundelegbar sind, kann bei einem möglichen Ausfall des Beleuchtungstärkesensors automatisch die Berechnung bzw. Ermittlung geeigneter Außenleuchtdichtekorrekturwerte durchgeführt werden.If data is stored in the controller's memory by means of which replacement illuminance values can be determined that correspond to the data recorded by the illuminance sensor and that can be used as a basis for determining the external luminance correction values, the calculation or determination of suitable external luminance correction values can be carried out automatically in the event of a possible failure of the illuminance sensor.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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In the following, the invention is explained in more detail using an embodiment with reference to the drawing.
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FIG 1 eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuerung einer Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels;FIG 1 shows a basic representation of an inventive control of a lighting system of an adaptation section of a tunnel;

FIG 2 eine Funktion zur Ermittlung von Ersatzaußenleuchtdichtewerten undFIG 2 a function for determining substitute external luminance values and

FIG 3 eine Prinzipdarstellung zur Gegenlichtkompensation.FIG 3 shows a principle diagram for backlight compensation.

Ein in FIG 1 im Prinzip dargestellter Tunnel 1 hat eine Einsichtstrecke 2, eine Übergangsstrecke 3, eine Tunnelinnen-0 strecke 4 und eine Ausfahrtstrecke 5.A tunnel 1 shown in principle in FIG 1 has an access route 2, a transition route 3, an inner tunnel route 4 and an exit route 5.

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Die Einsichtstrecke 2 und die Übergangsstrecke 3 bilden eine tunneleingangsseitige Adaptationsstrecke 2, 3, mittels der auf der Fahrbahn des Tunnels 1 Lichtverhältnisse geschaffen werden sollen, die einem Fahrzeugführer die Anpassung zwisehen den Lichtverhältnissen außerhalb des Tunnels vor dessen Einfahrt und in der Tunnelinnenstrecke 4 erleichtern sollen.The viewing section 2 and the transition section 3 form an adaptation section 2, 3 on the tunnel entrance side, by means of which lighting conditions are to be created on the roadway of the tunnel 1, which are to make it easier for a driver to adapt between the lighting conditions outside the tunnel before entering it and in the tunnel interior section 4.

Hierzu wird eine in der Adaptationsstrecke 2, 3 des Tunnels 1 angeordnete Beleuchtungsanlage 6, 7 mittels einer Steuerung 8 gesteuert bzw. geregelt. Zur Steuerung 8 gehört eine Steuereinheit 9, die einen Speicher 10 aufweist und in die Signale aus einem vor dem Tunneleingang angeordneten Leuchtdichtesensor 11 und einem ebenfalls vor dem Tunneleingang angeordneten Beleuchtungsstärkesensor 12 eingegeben werden. Der Leuchtdichtesensor 11 erfaßt die Außenleuchtdichte vor dem Tunneleingang. In Abhängigkeit von diesen Außenleuchtdichtewerten steuert bzw. regelt die Steuereinheit 9 die Beleuchtungsanlage 6, 7 in der durch die Einsichtsstrecke 2 und die Übergangsstrecke 3 gebildeten Adaptationsstrecke 2, 3 des TunnelsFor this purpose, a lighting system 6, 7 arranged in the adaptation section 2, 3 of the tunnel 1 is controlled or regulated by means of a control 8. The control 8 includes a control unit 9, which has a memory 10 and into which signals from a luminance sensor 11 arranged in front of the tunnel entrance and an illuminance sensor 12 also arranged in front of the tunnel entrance are entered. The luminance sensor 11 detects the external luminance in front of the tunnel entrance. Depending on these external luminance values, the control unit 9 controls or regulates the lighting system 6, 7 in the adaptation section 2, 3 of the tunnel formed by the viewing section 2 and the transition section 3.

Im Speicher 10 sind die geografische Länge und Breite der Tunneleinfahrt abgespeichert. In Abhängigkeit von dieser geografischen Länge und Breite können die Sonnenaufgangs- und die Sonnenuntergangszeit ermittelt werden, wobei dann jeden Tag für jeden Zeitraum zwischen der Sonnenaufgangs- und der Sonnenuntergangszeit ein Ersatzaußenleuchtdichtewert zugeordnet werden kann.The geographical longitude and latitude of the tunnel entrance are stored in memory 10. Depending on this geographical longitude and latitude, the sunrise and sunset times can be determined, whereby a replacement external luminance value can then be assigned every day for each period between sunrise and sunset.

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Mehrere aufeinanderfolgende Tage, deren Taglängen einander ähnlich sind, sind in Tagesklassen zusammengefaßt, denen jeweils eine mittlere Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeit zugeordnet ist. Für ein Jahr sind fünfzig Tagesklassen vorgesehen, wobei die Taglängen innerhalb einer Tagesklasse um maximal ca. 2 0 min voneinander abweichen.Several consecutive days with similar day lengths are grouped into day classes, each of which is assigned an average sunrise and sunset time. Fifty day classes are planned for a year, with the day lengths within a day class differing from one another by a maximum of about 20 minutes.

In FIG 2 ist eine Funktion für die Ersatzaußenleuchtdichte La dargestellt. Während der Dunkelheit beträgt die Ersatzaußenleuchtdichte La 0 % der maximalen während eines Tages erreichten Ersatzaußenleuchtdichte La.FIG 2 shows a function for the equivalent external luminance La. During darkness, the equivalent external luminance La is 0% of the maximum equivalent external luminance La achieved during a day.

In einem ersten Zeitpunkt Ti, der 20 min vor der Sonnenaufgangszeit liegt, beginnt die Ersatzaußenleuchtdichte La linear anzusteigen; der lineare Anstieg geht weiter, bis die Ersatzaußenleuchtdichte La in einem zweiten Zeitpunkt T2, der 2 h nach dem Sonnenaufgang liegt, 100 % der an diesem Tag erreichbaren Ersatzaußenleuchtdichte erreicht. Die Ersatzaußenleuchtdichte La bleibt auf diesem Wert, bis sie in einem 0 Zeitpunkt T3, der 2 h vor dem Sonnenuntergang liegt, anfängt, linear wieder auf einen Wert von 0 % zu sinken, der in einem Zeitpunkt T4 erreicht wird, der 20 min nach dem Sonnenuntergang liegt.At a first time Ti, which is 20 minutes before sunrise, the substitute external luminance La begins to increase linearly; the linear increase continues until the substitute external luminance La reaches 100% of the substitute external luminance achievable on that day at a second time T2, which is 2 hours after sunrise. The substitute external luminance La remains at this value until it begins to decrease linearly again at a 0 time T3, which is 2 hours before sunset, to a value of 0%, which is reached at a time T4, which is 20 minutes after sunset.

Eine derartige Funktion für die Ersatzaußenleuchtdichte La ist im Speicher 10 der Steuereinheit 9 für jede der fünfzig Tagesklassen, die im Jahresverlauf aufeinanderfolgen, abgespeichert .Such a function for the equivalent external luminance La is stored in the memory 10 of the control unit 9 for each of the fifty day classes that follow one another over the course of the year.

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Bei einem Ausfall des vor der Tunneleinfahrt angeordneten Leuchtdichtesensors 11 kann die Steuereinheit 9 daher automatisch auf die im Speicher 10 abgespeicherten Daten zurückgreifen und die Steuerung bzw. Regelung der Beleuchtungsanlage 6, 7 in der Adaptationsstrecke 2, 3 des Tunnels 1 auf der Grundlage der von ihr auf der Grundlage der im Speicher 10 abgespeicherten Daten ermittelten Ersatzaußenleuchtdichtewerte durchführen.If the luminance sensor 11 arranged in front of the tunnel entrance fails, the control unit 9 can therefore automatically access the data stored in the memory 10 and carry out the control or regulation of the lighting system 6, 7 in the adaptation section 2, 3 of the tunnel 1 on the basis of the replacement external luminance values determined by it on the basis of the data stored in the memory 10.

Mit Hilfe des Beleuchtungsstärkesensors 12 kann die Blendwirkung der Sonne 13 berücksichtigt werden, was insbesondere dann vorteilhaft und erforderlich ist, wenn der Leuchtdichtesensor 11 auf eine Schattenzone zielt.With the help of the illuminance sensor 12, the glare effect of the sun 13 can be taken into account, which is particularly advantageous and necessary when the luminance sensor 11 is aimed at a shadow zone.

Der Beleuchtungsstärkesensor 12 ist, wie sich insbesondere aus FIG 3 ergibt, zum Tunneleingang gerichtet. Mit ihm kann die vertikale Beleuchtungsstärke gemessen werden.The illuminance sensor 12 is directed towards the tunnel entrance, as can be seen in particular from FIG 3. It can be used to measure the vertical illuminance.

Die zur Berücksichtigung einer etwaigen Blendwirkung der Son-0 ne korrigierte Außenleuchtdichte, welche der Steuerung und Regelung der Beleuchtungsanlage 6, 7 in der Adaptationsstrekke 2, 3 des Tunnels 1 zugrundegelegt wird, ergibt sich aus der Summe aus der vom Leuchtdichtesensor 11 ermittelten Außenleuchtdichte und einem errechneten Außenleuchtdichte-5 korrekturwert.The external luminance corrected to take into account any glare from the sun, which is used as the basis for controlling and regulating the lighting system 6, 7 in the adaptation section 2, 3 of the tunnel 1, results from the sum of the external luminance determined by the luminance sensor 11 and a calculated external luminance correction value.

La,korr = La,Sensor + La,ProgrammLa,corr = La,sensor + La,program

Die so errechnete korrigierte Außenleuchtdichte La,korr ergibt mit dem Leuchtdichteverhältnis k die Leuchtdichte auf der 0 Fahrbahn der Adaptationsstrecke 2, 3 des Tunnels 1.The corrected external luminance La,korr calculated in this way, together with the luminance ratio k, gives the luminance on the 0 carriageway of the adaptation section 2, 3 of tunnel 1.

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Der errechnete Außenleuchtdichtekorrekturwert bzw. -Zuschlag La,programm errechnet sich aus der FormelThe calculated external luminance correction value or supplement La,programm is calculated from the formula

La, Programm = La, Nenn &khgr; (Ev /Ev,max &khgr; cos Theta)La, program = La, nominal &khgr; (Ev /Ev,max &khgr; cos Theta)

La,Nenn ist die maximale Außenleuchtdichte, für die die Tunnelbeleuchtung ausgelegt ist.La,Nenn is the maximum external luminance for which the tunnel lighting is designed.

Ev ist die gemessene vertikale Beleuchtungsstärke in Richtung Tunneleingang, wie sie durch den Beleuchtungsstärkesensor 12 erfaßt wird.Ev is the measured vertical illuminance towards the tunnel entrance as detected by the illuminance sensor 12.

Ev,max ist die maximale vertikale Beleuchtungsstärke als Bezugswert. Dieser Wert kann nach den Erfordernissen korrigiert werden.
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Ev,max is the maximum vertical illuminance as a reference value. This value can be corrected according to requirements.
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Theta ist eine Funktion der Sonnenhöhe Alpha, des Sonnenazimuts Gamma und des Azimuts der horizontalen Blickrichtung zum Tunneleingang Delta, wie dies in FIG 3 dargestellt ist.Theta is a function of the solar altitude Alpha, the solar azimuth Gamma and the azimuth of the horizontal line of sight to the tunnel entrance Delta, as shown in FIG 3.

Bei der in FIG 3 dargestellten Skizze wird das Auge 14 des Fahrzeugführers von der Sonne 13 geblendet, wohingegen der Leuchtdichtesensor 11 im Gegensatz zum Beleuchtungsstärkesensor 12 nicht die Sonne 13 im Erfassungswinkel hat. Es sei darauf hingewiesen, daß in FIG 3 zur besseren räumlichen Darstellung die Sonne 13 in einer geringeren als der tatsächlichen Entfernung dargestellt ist.In the sketch shown in FIG 3, the driver's eye 14 is dazzled by the sun 13, whereas the luminance sensor 11, unlike the illuminance sensor 12, does not have the sun 13 in its detection angle. It should be noted that in FIG 3, for better spatial representation, the sun 13 is shown at a smaller distance than the actual distance.

Die Richtungen Nord N und zum Mittelpunkt des Tunneleingangs Tu liegen in der horizontalen Ebene.
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The directions north N and to the centre of the tunnel entrance Tu lie in the horizontal plane.
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Der Winkel Theta zwischen der horizontalen Blickrichtung zum Tunneleingang Tu und dem Sonnenstand ergibt sich aus der Sonnenhöhe Alpha, dem Sonnenazimut Gamma und dem Azimut der horizontalen Blickrichtung zum Tunneleingang Tu Delta. 5The angle Theta between the horizontal line of sight to the tunnel entrance Tu and the position of the sun is determined by the altitude of the sun Alpha, the azimuth of the sun Gamma and the azimuth of the horizontal line of sight to the tunnel entrance Tu Delta. 5

Der Leuchtdichtesensor 11 und der Beleuchtungsstärkesensor 12 sind etwa in Haltesichtweite vor dem Tunneleingang angeordnet .The luminance sensor 11 and the illuminance sensor 12 are arranged approximately within stopping sight distance in front of the tunnel entrance.

Claims (22)

GR 97 G 3141 22 SchutzansprücheGR 97 G 3141 22 Protection claims 1. Steuerung der Beleuchtungsanlage (6,7) einer Adaptationsstrecke (2,3) eines Tunnels (1), mit einem Leuchtdichtesensor (11), der die Außenleuchtdichte in einem Bereich vor bzw. hinter dem Tunnel (1) erfaßt, und einer Steuereinheit (9), mittels der die in der Adaptationsstrecke (2,3) angeordnete Beleuchtungsanlage (6,7) in Abhängigkeit von mittels des Leuchtdichtesensors (11) erfaßten Außenleuchtdichtewerten vor- bzw. hinter dem Tunnel (1) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (9) einen Speicher (10) aufweist, in dem Daten abgespeichert sind, mittels denen die Steuereinheit (9) den vor bzw. hinter dem Tunnel (1) vorliegenden Außenleuchtdichtewerten weitgehend entsprechende Ersatzaußenleuchtdichtewerte errechnen kann, welche der Steuerung der in der Adaptationsstrecke (2,3) des Tunnels (1) angeordneten Beleuchtungsanlage (6,7) zugrundelegbar sind.1. Control of the lighting system (6,7) of an adaptation section (2,3) of a tunnel (1), with a luminance sensor (11) which detects the external luminance in an area in front of or behind the tunnel (1), and a control unit (9) by means of which the lighting system (6,7) arranged in the adaptation section (2,3) can be controlled in dependence on external luminance values in front of or behind the tunnel (1) detected by means of the luminance sensor (11), characterized in that the control unit (9) has a memory (10) in which data is stored by means of which the control unit (9) can calculate replacement external luminance values which largely correspond to the external luminance values present in front of or behind the tunnel (1), which can be used as a basis for controlling the lighting system (6,7) arranged in the adaptation section (2,3) of the tunnel (1). 2. Steuerung nach Anspruch 1, bei der in dem Speicher (10) die geografische Länge und Breite der Tunnelein- bzw. -ausfahrt abgespeichert sind, in Abhängigkeit davon die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeit ermittelbar und jedem Tag für jeden Zeitraum zwischen der Sonnenaufgangs- und der Sonnenuntergangszeit ein Ersatzaußenleuchtdichtewert zuordnungsbar ist.2. Control system according to claim 1, in which the geographical longitude and latitude of the tunnel entrance and exit are stored in the memory (10), the sunrise and sunset times can be determined as a function of this and a replacement external luminance value can be assigned to each day for each period between the sunrise and sunset times. 3. Steuerung nach Anspruch 2, bei der die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeit für jeden Tag unter Berücksichtigung von Normal- und Schaltjahren errechenbar ist.3. Control according to claim 2, in which the sunrise and sunset times can be calculated for each day taking into account normal and leap years. GR 91 G 3141GR 91 G 3141 4. Steuerung nach Anspruch 2, bei der die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeit für jeden Tag von beliebig vielen folgenden Jahren im Speicher (10) abgespeichert sind.4. Control according to claim 2, in which the sunrise and sunset times for each day of any number of subsequent years are stored in the memory (10). 5. Steuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der aufeinanderfolgende Tage, deren Taglängen ähnlich sind, in Tagesklassen zusammengefaßt werden, denen jeweils eine mittlere Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeit zugeordnet wird.
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5. Control according to one of claims 2 to 4, in which successive days whose day lengths are similar are grouped into day classes, each of which is assigned an average sunrise and sunset time.
10
6. Steuerung nach Anspruch 5, bei der im Jahresverlauf aufeinanderfolgend ca. 5 0 Tagesklassen vorgesehen sind, innerhalb denen die Taglängen um maximal ca. 2 0 min voneinander abweichen.6. Control according to claim 5, in which over the course of the year there are provided successive approximately 50 day classes within which the day lengths differ from each other by a maximum of approx. 20 minutes. 7. Steuerung nach einem der Anspruch 2 bis 6, bei der die Zuordnung von Ersatzaußenleuchtdichtewerten gemäß einer Funktion erfolgt, die sich von einem Ersatzaußenleuchtdichtewert von 0 %, der einem ersten Zeitpunkt Tx, der einen ersten vorgebbaren Zeitraum vor der Sonnenaufgangszeit liegt, zugeordnet wird, auf einen Ersatzaußenleuchtdichtewert von 100 % erhöht, der einer Zeitspanne zugeordnet wird, die sich von einem zweiten Zeitpunkt T2, der einen zweiten vorgebbaren Zeitraum nach der Sonnenaufgangszeit liegt, zu einem dritten Zeitpunkt Ts erstreckt, der einen dritten vorgebbaren Zeitraum vor der Sonnenuntergangszeit liegt, und sich dann von dem Ersatzaußenleuchtdichtewert von 100 % auf einen Ersatz außenleuchtdichtewert von 0 % reduziert, der in einem vierten Zeitpunkt T4 erreicht wird, der um einen vierten vorgebbaren Zeitraum nach der Sonnenuntergangszeit liegt.7. Control according to one of claims 2 to 6, in which the allocation of replacement external luminance values is carried out according to a function that increases from a replacement external luminance value of 0%, which is assigned to a first time Tx, which is a first predeterminable period of time before the sunrise time, to a replacement external luminance value of 100%, which is assigned to a time period that extends from a second time T2, which is a second predeterminable period of time after the sunrise time, to a third time Ts, which is a third predeterminable period of time before the sunset time, and then reduces from the replacement external luminance value of 100% to a replacement external luminance value of 0%, which is reached at a fourth time T4, which is a fourth predeterminable period of time after the sunset time. GR 97 G 3141GR 97 G 3141 8. Steuerung nach Anspruch 7, bei der der Ersatzaußenleuchtdichtewert zwischen dem ersten Ti und dem zweiten Zeitpunkt T2 linear ansteigt.8. The controller of claim 7, wherein the replacement external luminance value increases linearly between the first time Ti and the second time T2. 9. Steuerung nach Anspruch 7 oder 8, bei der der Ersatzaußenleuchtdichtewert zwischen dem dritten T3 und dem vierten Zeitpunkt T4 linear sinkt.9. Control according to claim 7 or 8, wherein the replacement external luminance value decreases linearly between the third time T3 and the fourth time T4. 10. Steuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der der erste und der vierte Zeitraum gleich lang sind.10. Control according to one of claims 7 to 9, wherein the first and fourth time periods are of equal length. 11. Steuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der der zweite und der dritte Zeitraum gleich lang sind.11. Control according to one of claims 7 to 10, wherein the second and third time periods are of equal length. 12. Steuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der der erste und der vierte Zeitraum 20 min betragen.12. Control according to one of claims 7 to 11, wherein the first and fourth time periods are 20 minutes. 13. Steuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der der zweite und der dritte Zeitraum 2 h betragen.13. Control according to one of claims 7 to 12, in which the second and third periods are 2 hours. 14. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der im Speicher (10) die Daten zur Errechnung der Sonnenhöhe und des Sonnenazimuts abgespeichert sind, aus denen der jeweilige Sonnenstand errechenbar ist, so daß mit der jeweiligen gespeicherten Horizontkontur die bei der Errechnung des jeweiligen Ersatzaußenleuchtdichtewerts berücksichtigbar ist.14. Control according to one of claims 1 to 13, in which the data for calculating the sun's altitude and the sun's azimuth are stored in the memory (10), from which the respective sun position can be calculated, so that the respective stored horizon contour can be taken into account when calculating the respective substitute external luminance value. 15. Steuerung der Beleuchtungsanlage (6, 7) einer Adaptationsstrecke (2,3) eines Tunnels (1), mit einem Leuchtdichte-0 sensor (11), der die Außenleuchtdichte in einem Bereich vor15. Control of the lighting system (6, 7) of an adaptation section (2,3) of a tunnel (1), with a luminance sensor (11) which measures the external luminance in an area in front of GR 97 G 3141GR 97 G 3141 bzw. hinter dem Tunnel (1) erfaßt, und einer Steuereinheit (9), mittels der die in der Adaptationsstrecke (2,3) angeordnete Beleuchtungsanlage {6, 7) in Abhängigkeit von mittels des Leuchtdichtesensors (11) erfaßten Außenleuchtdichtewerten vor bzw. hinter dem Tunnel (1) steuerbar ist, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß in der Steuerung (8) die Position und die von der Sonne im Gesichtsfeld des in den Tunnel (1) ein bzw. aus dem Tunnel (1) ausfahrenden Fahrzeugführers erzeugte Beleuchtungsstärke erfaßbar und zur Errechnung von Außenleuchtdichtekorrekturwerten berücksichtigbar ist, welche gemeinsam mit den Außenleuchtdichtewerten bzw. den Ersatzaußenleuchtdichtewerten der Steuerung der in der Adaptationsstrecke (2,3) des Tunnels (1) angeordneten Beleuchtungsanlage (6,7) zugrundelegbar sind.or behind the tunnel (1), and a control unit (9) by means of which the lighting system (6, 7) arranged in the adaptation section (2, 3) can be controlled as a function of external luminance values in front of or behind the tunnel (1) recorded by the luminance sensor (11), preferably according to one of claims 1 to 14, characterized in that the position and the illuminance generated by the sun in the field of vision of the driver driving into or out of the tunnel (1) can be recorded in the control unit (8) and can be taken into account for calculating external luminance correction values, which, together with the external luminance values or the substitute external luminance values, can be used as a basis for controlling the lighting system (6, 7) arranged in the adaptation section (2, 3) of the tunnel (1). 16. Steuerung nach Anspruch 15, mit einem Beleuchtungsstärkesensor (12) zur Erfassung der von der Sonne (13) erzeugten Beleuchtungsstärke, der auf den Eingang bzw. vom Ausgang des Tunnels (1) weg gerichtet ist.16. Control according to claim 15, with an illuminance sensor (12) for detecting the illuminance generated by the sun (13), which is directed towards the entrance or away from the exit of the tunnel (1). 17. Steuerung nach Anspruch 16, bei der der Beleuchtungsstärkesensor (12) so ausgebildet ist, daß mittels ihm das Licht aus dem Halbraum erfaßbar ist.17. Control according to claim 16, in which the illuminance sensor (12) is designed such that the light from the half-space can be detected by means of it. 18. Steuerung nach Anspruch 16, bei der der Beleuchtungsstärkesensor (12) so ausgebildet ist, daß mittels ihm die vertikale Beleuchtungsstärke erfaßbar ist.18. Control according to claim 16, wherein the illuminance sensor (12) is designed such that the vertical illuminance can be detected by means of it. GR 91 G 3141GR 91 G 3141 19. Steuerung nach Anspruch 15, deren Leuchtdichtesensor (11) zur Erfassung der Außenleuchtdichte so ausgebildet ist, daß er, wenn er selbst nicht die Sonne (13) erfaßt, Daten sonnenbeschienener Flächen erfaßt, mittels denen die Position und die Blendwirkung der Sonne (13) im Gesichtsfeld des in den Tunnel (1) ein- bzw. aus dem Tunnel (1) ausfahrenden Fahrzeugführers erfaßbar sind.19. Control according to claim 15, whose luminance sensor (11) for detecting the external luminance is designed in such a way that, when it does not detect the sun (13) itself, it detects data from sunlit surfaces, by means of which the position and the glare effect of the sun (13) in the field of vision of the driver entering or exiting the tunnel (1) can be detected. 20. Steuerung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, die die Horizontkontur im kritischen Abstand zur Tunneleinfahrt berücksichtigt und mittels der erfaßbar ist, ob der Sonnenstand oberhalb dieser Horizontkontur liegt.20. Control according to one of claims 15 to 19, which takes into account the horizon contour at the critical distance from the tunnel entrance and by means of which it can be determined whether the position of the sun is above this horizon contour. 21. Steuerung nach einem der Ansprüche 16 bis 18 oder 20, in deren Speicher (10) Daten abgespeichert sind, mittels denen21. Control according to one of claims 16 to 18 or 20, in whose memory (10) data are stored by means of which den vom Beleuchtungsstärkesensor (12) erfaßten Daten entsprechende Ersatzpositionsdaten und Ersatzleuchtstärkenwerte ermittelbar sind, die der Ermittlung der Außenleuchtdichtekorrekturwerte zugrundelegbar sind.
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substitute position data and substitute luminous intensity values corresponding to the data detected by the illuminance sensor (12) can be determined, which can be used as a basis for determining the external luminance correction values.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102339055A (en) * 2011-09-27 2012-02-01 深圳市全智聚能科技有限公司 Traffic energy management and control method and system
DE102014015464A1 (en) * 2014-10-20 2016-04-21 Bartenbach Holding Gmbh street lamp

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