DE3101591C2 - "Verfahren zur Steuerung einer Tunnelbeleuchtungsanlage und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens" - Google Patents

"Verfahren zur Steuerung einer Tunnelbeleuchtungsanlage und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens"

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Abstract

Es soll verhindert werden, daß in der kritischen Einfahr- und Übergangszone (EΔ) eines Tunnels weder zuviel noch zuwenig Licht eingeschaltet wird. Dazu mißt man innerhalb eines gegen das Tunneleinfahrtsportal (P) gerichteten Blickfeldes von 20 ° die Leuchtdichte in zeitlichen Abständen mehrmals, berechnet anhand der einzelnen Meßergebnisse einen Außen leuchtdichte-Mittelwert und aus diesem einen Leuchtdichte-Soll-Mittelwert für die Tunneleinfahrtszone (EΔ). In der letzteren bestimmt man in zeitlichen Abständen mehrmals die Leuchtdichte (LE) in dieser Zone (EΔ) und berechnet anhand dieser einzelnen Meßergebnisse einen Einfahrzonenleuchtdichte-Ist-Mittelwert für die Tunneleinfahrtszone (EΔ). Bei einer allfälligen Überschreitung einer vorbestimmten Differenz zwischen dem Leuchtdichte-Soll- und dem Leuchtdichte-Ist-Mittelwert für die Tunneleinfahrtszone (EΔ) reguliert man die Tunnelbeleuchtung in letzterer in korrigierendem Sinne.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur .Steuerung einer Tunnelbclcuchtungsanlage, bei welchem man die Leuchtdichte mißt und anhand des resultierenden Mcßergcbnisscs mindestens die in der zugewandten Tunneleinfahrlzone angeordnete Tunnelbelcuchtung entsprechend steuert sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Wenn ein Automobilist sich einem unbeleuchteten Tunnel nähert und durch das Portal in den Tunnel einfährt, durchfährt er Zonen mit großen Helligkeitsuntersch'edc.i, und dies meistens schneller, als sich sein Auge daran anpassen kann. Deshalb ist im allgemeinen im
jo Tunnelinncrcn eine Beleuchtung vorgesehen, die eine entsprechend der erlaubten Fahrzeuggeschwindigkeit genügende Sicht ermöglicht.
Auch wenn das Fahrzeug sich noch vor dem Tunnel befindet, muß sein Fahrer in den Tunnel hineinsehen
3r> können, zumindest auf die Länge seiner Anhaltestrccke. Diese Strecke wird die Einfahrtszone genannt und benötigt die hellste Beleuchtung. Mit zunehmender Anpassung des Auges an die im Tunnel vorhandene Heilig keil kann die Beleuchtung gegen das Innere abnehmen.
was in den Übergangszonen erfolgt. Die Helligkeit der Beleuchtung im inneren Teil des Tunnels der Miilelzonc wird bestimmt durch die zulässige Fahrgeschwindigkeit, ob Gegenverkehr vorhanden ist und den veränderlichen Größen, Sichtweite und Verkehrsdichte, aber nicht
4r> mehr durch die Helligkeit im Freien.
Die Beleuchtung eines Tunnels soll also für die Einfahr- und Übergangszonen nach der Außenhelligkeit und für die Miltclzone nach von der Außenhelligkeit unabhängigen Kriterien geführt werden.
Ή) Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird als Maß für die Helligkeit vor dem Tunnel vom Tunnelportal aus nach außen die herrschende Leuchtdichte in der Weise gemessen, wie es /.. B. aus der Zeitschrift »Siraßcnverkchrstechnik« Heft 2/1975. bekannt
v, ist. Dies hat den Vorzug, daß dem Lichtfühler viel Energie zur Verfugung steht, da er das von der Sonne und dem Himmel eingestrahlte Licht mißt und dementsprechend einfach gebaut werden kann. Bei einer solchen Messung der Leuchtdichte wird jedoch die Reflexion
M) des Lichtes auf den links und rechts der Fahrbahn sich befindenden Flächen, also innerhalb des mirmalcn Blickfeldes des in den Tunnel einfahrenden Autofahrers nicht berücksichtigt. Diese Reflexion ist jedoch je nach den Tages- und Jahreszeit-Einflüssen sehr unierschied-
h5 lieh. Der Ansprcchpunkt des Lcuchtdichiefühlers muli deshalb auf die ungünstigste mögliche Situation einge stellt werden, wodurch während der Zeiten günstiger l.ichtvcrhälinissc zuviel Licht zur Verfümini' i'i-sti'lli
31 Ol
wird. Ferner wird bei diesen bekannten, in Abhängigkeil von der Leuchtdichte gesteuerten Anlagen die in der Einfahrzone des Tunnels vorhandene Helligkeit nicht berücksichtigt
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ι !ic Schaffung ο eines Verfahrens und einer Einrichtung, welche bewirken, daß nur die wirklich benötigte Lichtmenge dem Fahrer zur Verfügung gestellt wird, wobei verhindert werden soll, daß entweder zuviel Licht eingeschaltet wird, was Energie- und Geldverschwendung wäre, noch zuwenig Licht eingeschaltet wird, wodurch die UnIaII-gefahr erhöht würde.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Leuchtdichte innerhalb eines gegen das Tunneleinfahrtsportal gerichteten, zu einem Raumwin- r, kel mit einem Kegel von 15 bis 30" gehörenden Blickfeldes, integriert über diesen Raumwinkel, mißt.
Da insbesondere bei eingeschalteten Scheinwerfern des Gegenverkehrs das Meßergebnis schnellen Änderungen unterworfen wäre, ist es zweckmäßig, wenn man zur Messung der Leuchtdichte den innerhalb des gegen das Tunneleinfahrtsportal gerichteten Blickfeldes sichtbaren Gegenverkehr ausblendet.
Zur Erzielung eines Regelkreises ist es vorteilhaft, wenn man die gegen das Tunneleinfahrtsportal gerichtctc Leuchtdichtemessung in zeitlichen Abständen mehrmals wiederholt, anhand der einzelnen Meßergebnisse einen Leuchtdichte-Mittelwert berechnet und aus diesem einen Leuchtdichtcsoll-Milielwert für die Tunneleinfahrtszone festlegt, und anhand des letzteren min- μ destens die in der zugewandten Tunneleinfahrtszone angeordnete Tunnelbcleuchtung steuert. Dabei ist es zweckmäßig, wenn man in der Tunneleinlahrtszone in zeitlichen Abständen mehrmals die Leuchtdichte bestimmt, anhand dieser einzelnen Meßergcbnissc einen v, Einfahrtszonenleuchtdichte-Mittelwert für die Tunneleinfahrtszone berechnet und bei einer Überschreitung einer vorbestimmten Differenz zwischen einem entsprechend festgelegten Lcuchtdichtcsoll-Mittelwcrt und dem Leuchtdichte-Mittelwert für die Tunnelcinfahrtszone die Tunnclbeleuchtung in letzterer in korrigierendem Sinne reguliert.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn man die Leuchtdichte in der Tunnelmitlelzone in zeitlichen Abständen mehrmals mißt, daraus einen Ist-Mittelwert berechnet, 4r, diesen letzteren mit ciiviin auf Grund der Verkehrsdichte und/oder Sichtweite festgelegten Miticl/onenlcuchldichlc-Sollmitlelwert vergleicht, und bei einer Überschreitung einer vorbestimmten Differenz die Beleuchtungsstärke der Tunnelmitteizonc entsprechend rcgu- to licrl.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnc ι ist. daß die Leuchtdichtemeßeinrichtung eine das auszumcssendc Bückfeld auf die Kugeliniienwand einer Ulbrichtschen Kugel abbildende Optik sowie mindestens eine in das Kugelinncre gerichtete LcuchulichtcmcUaniH'dming aufweist und daß der Kegel des Haumwinkels der Optik im Bereich von I r> bis 30 liegt.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Optik vorzugsweise aus einem Zoom-Objektiv besteht, und /wischen der Optik und dem Inneren der Ulhrichlschcn Kugel eine uncrw ünsehte Teile des Optik-Blickfeldes ausblendende Maske angeordnet ist.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die l.euchiedichtemeß-L'inrichtung mit einem vorgeschalteten, ihre Empfindlichkeit an die spektrale !!mnrindlichkcit des menschlichen Auges anpassenden Filter versehen ist
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 9 unter Schutz gestellt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert Es zeigt
Fig. i schematisch die Tunneleinfahrtsverhäknisse und
Fig.2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtdichtemeßeinrichtung.
Wie aus Fig.! ersichtlich, werden die Tunneleinfahrtsverhältnisse in eine Tunnel-Annäherungszone A, eine Tunnel-Einfahr- oder Übergangszone E und eine Tunnel-Mittelzone Ki unterteilt. Am Beginn der Annäherungszone A ist eine erste Leuchtdichtemeßeinrichtung 1 angeordnet, welche innerhalb eines gegen das Tumieleinfahrtsportal P gerichteten Blickfeldes von 20° die Außenleuchtdichte LA mißt. Ferner ist im Anfangsbereich der Einfahrzone eine zweite ins Tunnelinnere gerichtete Leuchtdichtemeßeinrichtung 2 zur Bestimmung der Einfahrtszonenleuchtdichte LE und in der Tunnel-Mittelzone M eine dritte Leuchtdichtemeßeinrichtung 3 zur Bestimmung der Mittelzonenleuchtdichte LM angeordnet.
Die Leuchtdichtemeßeinrichtungen 1, 2 und 3 sind zum Beispiel wie aus F i g. 2 ersichtlich, ausgebildet, indem sie ein das auszumessende Blickfeld auf die Kugelinnenwand einer Ulbrichtschen Kugel 4 abbildendes Zoom-Objektiv 5 aufweisen, welch letzteres es erlaubt, den Blickwinkel den örtlichen Bedürfnissen anzupassen, die durch Unterschiede in der Topographie gegeben sein können.
Mit Hilfe einer zwischen dem Zoom-Objektiv 5 und dem Inneren der Ulbrichischen Kugel 4 angeordneten Maske 6 können Teile des Blickfeldes, zum Beispiel der Gegenverkehr, welche einen unerwünschten Einfluß auf das Meßergebnis hätten, ausgeblendet werden.
Im Inneren der Ulbrichtschen Kugel 4 wird ein homogenes Leuchtdichtefeld erzeugt, das mit Hilfe einer Fotodiode 7 gemessen wird. Ein der letzteren vorgeschaltetes Filter 8 bewirkt eine spektrale Anpassung der Fotodiode 7 an die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges.
Da die max'mai mögliche Lichtstärke einer Beleuchtungsanlage mit zunehmendem Alter abnimmt, ist es zweckmäßig, wenn man diese derart auslegt, daß die größtmögliche anhand des resultierenden Meßergebnisses geforderte Lichtstärke immer geringer als die von den Beleuchtungskörpern her technisch maximal mögliche Lichtstärke ist, und daß eine Überwachungsschaltung vorgesehen ist, welche bei Erreichen eines bestimmten minimalen Unterschiedes zwischen der auf Grund von Meßergebnissen maximal forderbaren und der technisch maximal möglichen Lichtstärke infolge Alterung der Beleuchtungskörper, ein Warnsignal an die Überwachungsstelle abgibt, so daß die letztere frühzeitig genug weiß, daß mindestens ein Teil der gealterten Beleuchtungskörper durch neue ersetzt werden muß.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. 31 Ol 591
    Patentansprüche:
    1. Verfahren zur Steuerung einer Tunnelbeleuchtungsanlage, bei welchem man die Leuchtdichte mißt und anhand des resultierenden Meßergebnisses mindestens die in der zugewandten Tunneleinfahrtszone angeordnete Tunnelbeleuchtung entsprechend steuen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Leuchtdichte innerhalb eines gegen das Tunneleinfahrtsportal gerichteten, zu einem Raumwinkel mit einem Kegel von 15 bis 30° gehörenden Blickfeldes, integriert über diesen Raumwinkel, mißt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Messung der Leuchtdichte den innerhalb des gegen das Tunneleinfahrtsportal gerichteten Blickfeldes sichtbaren Gegenverkehr ausblendet.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die gegen das Tunneleinfahrtsportal gerichtete Leuchtdichtemessung in zeitlichen Abständen mehrmals wiederholt, anhand der einzelnen Meßergebnisse einen Leuchtdichte-Mittelwert berechnet und aus diesem einen Leuchidichtesoll-Mittelwert für die Tunneleinfahrtszone festlegt, und anhand des letzteren mindestens die in der zugewandten Tunneleinfahrtszone angeordnete Tunnelbeleuchtung steuert.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Tunneleinfahrtszone in zeitlichen Abständen mehrmals die Leuchtdichte bestimmt, anhand dieser einzelnen Meßergebnisse einen Einfahrtszonenleuchtdichte-Mittelwert für die Tunneleinfahrtszone berechnet, und bei einer Überschreitung einer vorbestimmten Differenz zwischen einem entsprechend festgelegten Leuchtdichtesoll-Mittelwert und dem Leuchtdichte-Mittelwert für die Tunneleinfahrtszone die Tunnelbeleuchtung in letzterer in korrigierendem Simte reguliert.
    5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Leuchtdichte in der Tunnelmittelzonc in zeillichen Abständen mehrmals mißt, daraus einen IsI-Mittelwert berechnet, diesen letzteren mil einem auf Grund der Verkehrsdichte und/oder Sichtweite festgelegten Mittelzonenleuchtdichte-Sollmittclwert vergleicht, und bei einer Überschreitung einer vorbestimmten Differenz die Beleuchtungsstärke der Tunnelmittelzone entsprechend reguliert.
    6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdichtemeßeinrichtung (1,2,3) eine das auszumessende Blickfeld auf die Kugelinnenwand einer Ulbrichtschen Kugel (4) abbildende Optik sowie mindestens eine in das Kugelinnere gerichtete Leuchtdichtemeßanordnung (7) aufweist, und daß der Kegel des Raumwinkels der Optik (5) im Bereich von 15 bis 30° liegt.
    7. Einrichtung na^h Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik vorzugsweise aus einem Zoom-Objektiv (5) besieht, und daß zwischen der Optik und dem Inneren der Ulbrichtschen Kugel (4) eine unerwünschte Teile des Optik-Blickfeldes ausblendende Maske (β) ungeordnet ist.
    S. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdichtemeßanordnung (7) mit einem vorgeschalteten, ihre Empfindlichkeit an tue spektrale Empfindlichkeit des
    menschlichen Auges anpassenden Filter (8) versehen ist.
    9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsanlage derart ausgelegt ist, daß die größi mögliche anhand des resultierenden Meßeryebnis-SCS geforderte Lichtstärke immer geringer als die von den Beleuchtungskörpern her technisch maxi mal mögliche Lichtstärke ist, und daß eine Überwachungsschaltung vorgesehen isi, welche bei lirreichen eines bestimmten minimalen Unterschiedes zwischen diesen beiden Lichtstärken ein Warnsignal an die Überwachungsstelle abgibt.
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