JP2013115007A - トンネル照明装置およびトンネル照明方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トンネル10の入口11から出口12までを第1照明区間K11、第2照明区間K12、第3照明区間K13に区分し、隣り合う各区間の相関色温度T11、相関色温度T12、相関色温度T13が異なるように設定し、照度分布線112で示される各区間の照度S11、照度S12、照度S13と、相関色温度T11、相関色温度T12、相関色温度T13が正の相関を持つように設定し、走行時の快適性を向上させる。
【選択図】図1A
Description
一般に、トンネル照明は非特許文献1等に記載されるように、入口部照明、基本部照明、出口部照明から構成される。基本部照明に相当する明るさを基本照明と言い、入口部照明は入口照明と基本照明の和、出口部照明は出口照明と基本照明の和からそれぞれ構成される。入口部照明、出口部照明は日中に点灯され、基本照明は終日点灯される。
隣接する二つの前記区間では、前記トンネル照明光源の相関色温度が互いに異なるトンネル照明装置を提供する。
[基本照明]
基本照明は、トンネルを走行する運転者が前方の障害物を安全な距離から視認するために必要な明るさを確保するための照明であり、トンネル全長にわたり、灯具を原則として一定間隔に配置する。基本照明のみの区間の照明を基本部照明という。
[入口部照明]
入口部照明は、昼間、運転者がトンネルに接近する際に生じる急激な輝度の変化と、進入直後から起きる眼の順応の遅れを緩和するための照明であり、基本照明と入口照明を加えたものをいう。
[出口部照明]
出口部照明は、昼間、出口付近の野外輝度が著しく高い場合に、出口の手前付近にある障害物や先行車の見え方を改善するための照明であり、基本照明と出口照明を加えたものをいう。
[黒体]
黒体とは、黒体放射をする熱放射体である。黒体放射は温度だけに依存し、その大きさはプランクの放射則によって与えられる。
[色温度]
色温度とは、与えられた放射の色温度と等しい色度を持つ黒体の温度である。単位:K(ケルビン)
[相関色温度]
相関色温度は、与えられた放射の色度が黒体放射軌跡上にない場合に、分布温度は相対分光分布が黒体放射に近似できる場合に用いる(単位:K(ケルビン))。すなわち、光源と最も近い色に見える黒体放射の色(温度)を相関色温度という。
[逆相関色温度]
逆相関色温度は、相関色温度の逆数を106倍したもの。単位:M(ミレッド)
[色差]
色差とは、逆相関色温度の差である。単位:M(ミレッド)
次に、本実施の形態の各態様を例示すれば以下の通りである。
本実施の形態の第7態様のトンネル照明装置は、当該区間内に非常駐車帯が存在する場合、非常駐車帯に使用する照明用光源と当該区間のトンネル照明用光源と色差を40ミレッド以上とするものである。
本実施の形態の第9態様のトンネル照明装置は、トンネル照明用光源を発光ダイオードとするものである。
図5は「Kruithof A. A.:Tubular luminescence lamps for general illumination. Philips Technical Review, 6, 65−96」による照度と色温度との組み合わせによる快適性を表す曲線である。
従来、トンネル照明では、基本照明に使用する光源において複数の相関色温度が選択されることはなかった。それは、トンネル照明は終日、点灯されるため、省エネルギーを考慮して発光効率の高い光源が採用されてきたことによる。
図5の知見をベースとすれば、入口照明では約4,000K以上、基本照明では約3,000K、出口部照明では約4,000K以上が快適性の得られる相関色温度であることがわかる。従って、入口部照明の光源を4,000K以上の相関色温度、基本照明の光源を3,000K程度の相関色温度、出口部照明の光源を4,000K以上の相関色温度とすることにより、快適性の高い視環境を実現することができる。
出口部照明は入口部照明よりも設置される長さが短いため、その区間内で相関色温度を変化させることは実用的に有意ではないと考えられる
夜間におけるトンネル照明は、トンネルの入口から出口まで基本照明によって構成される。この場合には、トンネル入口より手前、及びトンネル出口以降のいわゆる野外の自然光の影響がないため、照度と快適性との関係においては、基本照明の光源の相関色温度は約3,000Kとしてトンネル入口から出口まで一定とすることが妥当である。しかし、長大トンネルでは、トンネル内走行に伴う単調感の緩和等の対策として、後述の各実施の形態に示すような光源の相関色温度の変化が有用と考えられる。
(実施の形態1)
図1Aは、本実施の形態のトンネル内照明装置における相関色温度の分布設定の一例を示す概念図であり、図1Bは、本実施の形態における道路トンネルの構成の一例を示す略断面図である。
まず、図1Bに例示されるように、本実施の形態のトンネル10は、入口11から出口12に至るトンネル内13の天井または側壁14にトンネル照明装置20を配置している。
そして、照度分布線112で示されるように、入口11および出口12が基本部照明10cの中央部よりも明るくなるような照度分布を実現する。
例えば、トンネル10の長さを1kmとすれば、第1照明区間K11は約300メートル、第2照明区間K12は約600メートル、第3照明区間K13は約100メートルとなる。
入口11から数えて最初の第1照明区間K11の基本照明光源20cの相関色温度は入口照明光源20aの相関色温度と極力合わせて選択する。トンネル10の出口12に最も近い第3照明区間K13の基本照明光源20cの相関色温度は出口照明光源20bの相関色温度と極力合わせて選択する。
出口照明光源20bがセラミックメタルハライドランプの場合、第3照明区間K13の光源(基本照明光源20c)の相関色温度T13を4,000Kとする。
これによって、入口部照明における入口照明光源20aと基本照明光源20cとの相関色温度T11、出口部照明における出口照明光源20bと基本照明光源20cとの相関色温度T13を合わせるとともに、第2照明区間K12の光源との色差を約80ミレッドとする。
この場合、照度分布線112で示される照度分布は、入口11から入口部照明10aの終端までの範囲では、1000ルクスから100ルクスまで漸減している。
出口12の側の出口部照明10bでは、500ルクスとなっている。
従って、本実施の形態のように、相関色温度と照度が正の相関関係を有するように設定することで、トンネル10の全範囲(すなわち、第1照明区間K11〜第3照明区間K13の全区間)において、高い快適性が得られる。
これにより、非常駐車帯の存在を色差によって運転者に認識させることができる効果が得られる。
図2Aは、本発明の他の実施の形態のトンネル照明装置の作用を示す線図であり、図2Bは、本発明の他の実施の形態のトンネル照明装置の構成例を示す略断面図である。
すなわち、図2Aおよび図2Bに例示されるように、本実施の形態2の場合、トンネル10の入口から出口までを、第1照明区間K21、第2照明区間K22、第3照明区間K23の3つ以上の区間に区分し、その各々において、隣り合う区間との相関色温度が異なるように設定する。
入口11から数えて最初の第1照明区間K21の基本照明光源20cの相関色温度は入口照明光源20aの相関色温度と極力合わせて選択する。トンネル10の出口12に最も近い第3照明区間K23の基本照明光源20cの相関色温度は出口照明光源20bの相関色温度と極力合わせて選択する。
出口照明光源20bがセラミックメタルハライドランプの場合、第3照明区間K23の光源(基本照明光源20c)の相関色温度T23を4,000Kとする。
これによって、入口部照明における入口照明光源20aと基本照明光源20cとの相関色温度T21、出口部照明における出口照明光源20bと基本照明光源20cとの相関色温度T23を合わせるとともに、第2照明区間K22の光源との色差を約40ミレッド以上とする。
図3は、本発明のさらに他の実施の形態を示す線図である。
この図3に例示される実施例では、基本照明光源20cのすべてに三波長域発光形蛍光ランプを用いた場合を示す。
第1照明区間K31と第9照明区間K39の相関色温度T31と相関色温度T39が6,500K、
第2照明区間K32と第8照明区間K38の相関色温度T32と相関色温度T38が50,00K、
第3照明区間K33と第7照明区間K37が、の相関色温度T33と相関色温度T37が4,200K、
第3照明区間K34と第7照明区間K36が、の相関色温度T34と相関色温度T36が3,500K、
中央の第5照明区間K35の相関色温度T35が3,000K、
である。
この実施の形態3では、上述の実施の形態2と同様の効果が得られるとともに、さらなる副次的な効果として、長大トンネルでは、図3に示すように区間を分割し、各区間の光源の相関色温度を設定することにより、運転者をはじめとするトンネルの利用者に、トンネル内における概ねの地点を知らしめる効果も期待できる。
図4は、本発明のさらに他の実施の形態を示す線図である。
この図4に例示される実施の形態4では、当該基本照明光源20cの光源に発光ダイオード(LED)を用いた事例である。
10a 入口部照明
10b 出口部照明
10c 基本部照明
11 入口
12 出口
13 トンネル内
14 天井または側壁
20 トンネル照明装置
20a 入口照明光源
20b 出口照明光源
20c 基本照明光源
111 色温度分布線
112 照度分布線
131 色温度分布線
141 色温度分布線
200 快適領域
201 境界線
202 境界線
K11 第1照明区間
K12 第2照明区間
K13 第3照明区間
K21 第1照明区間
K22 第2照明区間
K23 第3照明区間
K31 第1照明区間
K32 第2照明区間
K33 第3照明区間
K34 第4照明区間
K35 第5照明区間
K36 第6照明区間
K37 第7照明区間
K38 第8照明区間
K39 第9照明区間
T11 第1照明区間K11の相関色温度
T12 第2照明区間K12の相関色温度
T13 第3照明区間K13の相関色温度
T21 第1照明区間K21の相関色温度
T22 第2照明区間K22の相関色温度
T23 第3照明区間K23の相関色温度
T31 第1照明区間K31の相関色温度
T32 第2照明区間K32の相関色温度
T33 第3照明区間K33の相関色温度
T34 第4照明区間K34の相関色温度
T35 第5照明区間K35の相関色温度
T36 第6照明区間K36の相関色温度
T37 第7照明区間K37の相関色温度
T38 第8照明区間K38の相関色温度
T39 第9照明区間K39の相関色温度
S11 第1照明区間の照度曲線
S12 第2照明区間の照度曲線
S13 第3照明区間の照度曲線
Claims (11)
- 道路トンネルの入口から出口までの全長を3つ以上に区分して構成される複数の区間の各々に、少なくとも一つのトンネル照明用光源が配置され、
隣接する二つの前記区間では、前記トンネル照明光源の相関色温度が互いに異なることを特徴とするトンネル照明装置。 - 複数の前記トンネル照明用光源の各々における前記相関色温度と照度とが正の相関を持つ、請求項1記載のトンネル照明装置。
- 前記入口に最も近い区間の長さは、入口部照明の長さと同等に設定され、
前記出口に最も近い区間の長さは、出口部照明の長さと同等に設定される請求項1記載のトンネル照明装置。 - 前記道路トンネルの中央部の区間に使用する前記トンネル照明用光源に比較して、前記入口に近い区間に使用する前記トンネル照明用光源の相関色温度が高い、請求項1記載のトンネル照明装置。
- 前記道路トンネルの中央部の区間に使用するトンネル照明用光源に比較して、前記出口に近い区間に使用する前記トンネル照明用光源の相関色温度が高い、請求項1記載のトンネル照明装置。
- 前記入口に最も近い区間に使用する前記トンネル照明用光源の相関色温度が4,000K以上、前記中央部の前記区間に使用する前記トンネル照明用光源の相関色温度が4,000K未満、前記出口に最も近い区間に使用する前記トンネル照明用光源の相関色温度が4,000K以上である請求項2から請求項5のいずれか1項に記載のトンネル照明装置。
- 隣り合う前記区間に使用される前記トンネル照明用光源の色差を40ミレッド以上とすることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のトンネル照明装置。
- 非常駐車帯が存在する前記区間内では、前記非常駐車帯に使用する非常駐車帯照明用光源と当該区間の前記トンネル照明用光源と色差が40ミレッド以上である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のトンネル照明装置。
- 前記トンネル照明用光源は、三波長域発光形蛍光ランプまたは発光ダイオードからなる請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のトンネル照明装置。
- 道路トンネルの入口から出口までの間に配列される複数のトンネル照明用光源の相関色温度を、前記入口から前記出口に至るまでの間に、2つ以上の値に設定することを特徴とするトンネル照明方法。
- 複数の前記トンネル照明用光源の各々における前記相関色温度と照度との間に正の相関を持たせる、請求項10記載のトンネル照明方法。
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