JP4016124B2

JP4016124B2 - 高速度走行照度計測方法及びその装置

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Publication number: JP4016124B2
Application number: JP2003377524A
Authority: JP
Inventors: 信外塚
Original assignee: West Nippon Expressway Engineering Shikoku Co Ltd
Current assignee: West Nippon Expressway Engineering Shikoku Co Ltd
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2023-11-06
Also published as: JP2005140644A

Description

本発明は例えば高速道路のトンネル内の路面の水平面照度を連続測定する際に用いられる高速度走行照度計測方法及びその装置に関するものである。

従来この種の高速度走行照度計測方法及びその装置として、照明灯から光の刻々の照度を単一の受光器により測定し、車両の車軸パルスを位置データとし、照度の位置データを測定する構造のものや、照明灯からの光の車両前方の照度と車両後方の照度とをそれぞれ車両の前部と後部に設置した二分割受光器により別々に測定し、車両の車軸パルスを位置データとし、二分割受光器の設置間隔による時間的遅れを位置の遅れとして距離補正することにより同一測定地点における該前方照度の時間データと後方照度の時間データとを加算処理して合成照度の位置データを測定する構造のものが知られている。
特開昭５６−９２４２３号公報

しかしながら上記従来構造の場合、単一の受光器を用いる前者の構造及び二分割受光器を用いる後者の構造のいずれにおいても、受光器又は二分割受光器により測定された発光波形の脈流成分を除去するため、測定機器の記録回路の前段階でＣＲ積分回路を用いた平滑化フィルターを用いて平滑化処理を行っており、このアナログ処理回路を介することにより発光波形がひずみ、測定誤差が生じることになる。そして、これに伴う測定誤差は測定速度に比例し、かつ、照明灯高さに反比例するため、特に照明灯の設置高さが５ｍ以下と低いトンネル照明の場合、４０ｋｍ／ｈ以上の測定条件では、平滑化フィルター処理のためにアナログ処理回路を用いる波形ひずみが原因で、測定速度の増加と共に測定誤差が増大することになり、十分な測定精度を確保することが困難となることがある。

又、車軸パルスを用いて時間データを位置データに変換する場合、データ変換に伴う位置ずれの誤差を少なくするためには、測定車両に実際に乗車する測定者の体重や乗車位置を考慮したタイヤ空気圧の調整を行って１パルス幅当たりの移動距離を事前に計測する必要があるなど、煩雑な測定準備が必要であり、しかし、その場合でも１パルス幅当たりの移動距離をｍｍ単位で正確に計測することは現実的には不可能であり、その結果、数千ｍ以上もあるトンネルの場合、測定誤差が蓄積されて出口では数十ｍ以上の位置ずれが生じ、測定データ同士の比較時に大きな支障となることがあるという不都合を有している。

本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求項１記載の方法の発明は、電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の刻々の照度を走行車両に設置した受光器により測定し、車両の速度情報を検出して車両の位置データとし、照度の位置データを測定するに際し、上記受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録すると共に上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯の発光波形を車両に設置された照明灯位置検出センサにより検出し、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを該サンプリング周波数で記録し、該既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して照度の位置データを測定することを特徴とする高速度走行照度計測方法にある。

又、請求項２記載の方法の発明は、電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の車両前方の刻々の照度と車両後方の刻々の照度とをそれぞれ車両の前部と後部に設置した二個の二分割受光器により別々に測定し、車両の速度情報を検出して位置データとし、該二分割受光器の設置間隔による時間的遅れを位置の遅れとして距離補正することにより同一測定地点における該前方照度の時間データと後方照度の時間データとを加算処理して合成照度の位置データを測定するに際し、上記各二分割受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録すると共に上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯の発光波形を車両に設置された照明灯位置検出センサにより検出し、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを該サンプリング周波数で記録し、該既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して合成照度の位置データを測定することを特徴とする高速度走行照度計測方法にある。

又、請求項３記載の方法の発明は、上記サンプリング周波数は、二種類の交流電源周波数５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの最小公倍数である３００Ｈｚの整数倍であることを特徴とするものであり、又、請求項４記載の方法の発明は、上記前後の各デジタル値そのものをそれぞれ加算処理した後に移動平均処理することを特徴とするものである。

又、請求項５記載の装置の発明は、走行車両に設置され、電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の刻々の照度を測定する受光器と、車両の位置データとするための速度情報を検出する速度情報検出手段と、該刻々の照度及び速度情報により照度の位置データを測定する測定手段とを備えてなり、上記受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して照度の位置データを測定する移動平均処理手段と、上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯を検出する上記車両に設置された照明灯位置検出センサと、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを上記サンプリング周波数で記録する車軸パルス計測手段と、上記既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加する位置補正手段とを備えてなることを特徴とする高速度走行照度計測装置にある。

又、請求項６記載の装置の発明は、車両の前部と後部にそれぞれ設置され、電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の車両前方の刻々の照度と車両後方の刻々の照度とを別々に測定する二個の二分割受光器と、車両の位置データとするための速度情報を検出する速度情報検出手段と、該二分割受光器の設置間隔による時間的遅れを位置の遅れとして距離補正し、該刻々の前後の照度及び速度情報により同一測定地点における該前方照度の時間データと後方照度の時間データとを加算処理して合成照度の位置データを測定する測定手段とを備えてなり、上記各二分割受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して合成照度の位置データを測定する移動平均処理手段と、上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯を検出する上記車両に設置された照明灯位置検出センサと、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを上記サンプリング周波数で記録する車軸パルス計測手段と、上記既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加する位置補正手段とを備えてなることを特徴とする高速度走行照度計測装置にある。

又、請求項７記載の装置の発明は、上記サンプリング周波数は、二種類の交流電源周波数５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの最小公倍数である３００Ｈｚの整数倍であることを特徴とするものであり、又、請求項８記載の装置の発明は、上記前後の各デジタル値そのものをそれぞれ加算処理した後に移動平均処理することを特徴とするものである。

本発明は上述の如く、請求項１及び請求項５記載の発明にあっては、受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録すると共に上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯の発光波形を車両に設置された照明灯位置検出センサにより検出し、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを該サンプリング周波数で記録し、該既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して照度の位置データを測定するようにしているから、測定機器の記録回路の前段階でＣＲ積分回路を用いた平滑化フィルターを用いる平滑化処理に比べ、車両の通常の高速度走行に影響を受けることなく、高い測定精度で測定することができ、供用中の道路交通を寸断することなく、通常の走行速度で路面照度の分布を連続的に測定することができると共に速度情報検出手段としての車軸パルス計測手段により車両の位置データとするため速度情報を検出し、位置補正手段により、既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加するようにしているから、従来、不可能であった時系列データの比較やトンネル内の視環境確保に役立つ各種の予測管理が可能となり、トンネル内の明るさの総合的管理手法としての利活用方法が可能となる。

又、請求項２及び６記載の発明にあっては、電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の車両前方の刻々の照度と車両後方の刻々の照度とをそれぞれ車両の前部と後部に設置した二個の二分割受光器により別々に測定し、車両の速度情報を検出して位置データとし、該二分割受光器の設置間隔による時間的遅れを位置の遅れとして距離補正することにより同一測定地点における該前方照度の時間データと後方照度の時間データとを加算処理して合成照度の位置データを測定するに際し、上記各二分割受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録すると共に上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯の発光波形を車両に設置された照明灯位置検出センサにより検出し、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを該サンプリング周波数で記録し、該既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して合成照度の位置データを測定するようにしているから、測定機器の記録回路の前段階でＣＲ積分回路を用いた平滑化フィルターを用いる平滑化処理に比べ、車両の通常の高速度走行に影響を受けることなく、トンネル入口を始点とする路面照度変化を高い測定精度で測定することができ、供用中の道路交通を寸断することなく、通常の走行速度で路面照度の分布を連続的に測定することができると共に従来、不可能であった時系列データの比較やトンネル内の視環境確保に役立つ各種の予測管理が可能となり、トンネル内の明るさの総合的管理手法としての利活用方法が可能となる。

又、請求項３及び７記載の発明にあっては、上記サンプリング周波数として、二種類の交流電源周波数５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの最小公倍数である３００Ｈｚの整数倍の周波数を用いているから、東日本５０Ｈｚ、西日本６０Ｈｚの商用電源周波数の統一した共通サンプリング周波数で測定することができ、地域毎の電源周波数に同期するデータ間隔での移動平均処理によって平滑化処理のためのデジタル演算を行うことができ、各種発光波形に含まれる脈流成分を良好に除去することが可能となり、又、請求項４及び８記載の発明にあっては、上記前後のデータの各デジタル値そのものをそれぞれ加算処理した後に移動平均処理することにしているので、前後のデータをそれぞれ移動平均して加算する場合に比べ、合成照度の測定精度を大幅に向上することができる。

図１乃至図６は本発明の実施の形態例を示し、Ｈは受光器であって、この場合、二個の二分割受光器１・２が用いられ、図１の如く、車両Ｗの前部と後部にそれぞれ設置され、図２、図３の如く、内面に光を反射しない加工を施した半円形のフード１ａ・２ａで受光面１ｂ・２ｂの半分を覆い、入射量を１／２（半分）に制限した構造となっており、この二分割受光器１・２により電源を使用する照明灯Ｓ、例えば、低圧ナトリウム灯、高圧ナトリウム灯、高周波蛍光灯からの光の車両Ｗ前方の刻々の照度及び車両Ｗ後方の刻々の照度を別々に測定する構造となっている。

３は速度情報検出手段、４は測定手段であって、この場合、速度情報検出手段３として車軸パルス計測手段が用いられ、この車軸パルスデータを後記のサンプリング周波数Ｆｑとしての１８００Ｈｚで記録するように構成されている。

又、この測定手段４は、上記二分割受光器１・２の設置間隔Ｄによる時間的遅れを位置の遅れとして距離補正し、刻々の前後の照度の時間データＩ_F（ｔ）・Ｉ_R（ｔ）及び車軸パルスデータからの位置情報により同一測定地点における前方照度の時間データＩ_F（ｔ）と設置間隔Ｄを加味した後方照度の時間データＩ_R（ｔ）とを加算処理して合成照度Ｉ_F（ｘ）＋Ｉ_R（ｘ）の位置データを測定するように構成されている。

又、この場合、図５の如く、トンネルの入口付近及び出口付近に既知間隔Ｌ₀で設置されている照明灯Ｓ・Ｓを検出する照明灯位置検出センサＱ・Ｑを走行車両の照明灯信号を検出できる高さに配置し、この場合、走行方向に横断的な広い指向性を持つ多眼式フォトセンサが用いられ、照明灯位置検出センサＱを用いて検出したトンネル入口付近及び出口付近の照明灯間の既知間隔Ｌ₀を移動する間に発生する車軸パルスデータを上記サンプリング周波数Ｆｑで記録する速度情報検出手段３としての車軸パルス計測手段が設けられ、この既知間隔Ｌ₀を既知間隔Ｌ₀を移動する間に発生する車軸パルスの総数Ｐ₀で除することで１パルス幅当たりの平均長ａを求め、該平均長ａを各々のパルス幅内に含まれるデータ個数Ｎ_iで除した各データ間の距離差ｄｉを位置補正情報として随時付加する位置補正手段５が設けられている。

６は移動平均処理手段であって、上記各二分割受光器１・２により測定される照明灯Ｓの発光波形そのものを電源周波数Ｅｑの数十倍の整数倍に相当する数千Ｈｚのサンプリング周波数でデジタル値として記録し、このデジタル値を前記電源周波数Ｅｑの周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して合成照度の位置データを測定する構成となっている。

この場合、上記サンプリング周波数Ｆｑは、電源周波数が東日本は５０Ｈｚ、西日本は６０Ｈｚの違いがあり、全国共通のサンプリング周波数で測定できるようにするため、この二種類の交流電源周波数（Ｅｑ）５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの最小公倍数である３００Ｈｚの整数倍、例えば、５〜１０倍の１５００Ｈｚから３０００Ｈｚ、実際には１８００Ｈｚの共通サンプリング周波数で測定することが望ましい。

又、この場合、上記移動平均処理における上記電源周波数Ｅｑの周期の数倍程度の整数倍のデータ間隔としては、東日本（５０Ｈｚ）では３６（＝１８００／５０）とし、西日本（６０Ｈｚ）では３０（＝１８００／６０）とし、地域毎の電源周波数に同期するようにしている。

又、この場合、上記前後の各デジタル値そのものをそれぞれ加算処理した後に移動平均処理するようにしている。

この実施の形態例は上記構成であるから、受光器Ｈとしての二個の二分割受光器１・２を走行車両Ｗの前部と後部にそれぞれ設置し、トンネルの入口及び出口に設置されている電源を使用する照明灯Ｓ・Ｓからの光の車両Ｗ前方の刻々の照度と車両Ｗ後方の刻々の照度とを別々に測定し、速度情報検出手段３としての車軸パルス計測手段により車両の位置データとするため速度情報を検出し、位置補正手段５により、照明灯位置検出センサＱを用いて検出したトンネル入口付近及び出口付近の照明灯間の既知間隔Ｌ₀を該既知間隔Ｌ₀を移動する間に発生する車軸パルスの総数Ｐ₀で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長ａを求め、平均長ａを各々のパルス幅内に含まれるデータ個数Ｎ_iで除した各データ間の距離差ｄｉを位置補正情報として随時付加し、二分割受光器１・２の設置間隔Ｄによる時間的遅れを位置の遅れとして距離補正し、測定手段４の移動平均処理手段６で刻々の前後の照度の時間データ及び速度情報、位置補正情報により同一測定地点における前方照度の時間データと後方照度の時間データとを加算処理して合成照度の位置データを測定することになる。

即ち、図６に示す如く、図５において、ａ＝Ｌ₀／Ｐ₀が求められるので、各パルスの終始点にｘ₁、ｘ₂、ｘ₃などの位置情報を付加し、１パルス目のパルス幅当りの平均長ａの間に存在するデータ個数をＮ₁とすると、１パルス目に含まれる各データ間の距離差ｄ₁は
ｄ₁＝ａ／Ｎ₁で表され、
又、ｉパルス目の平均長ａの間に存在するデータ個数をＮ_iとすると、ｉパルス目に含まれる各データ間の距離差ｄｉは
ｄｉ＝ａ／Ｎ_i
で表され、即ち、１パルス目のデータ個数Ｎ₁と２パルス目のデータ個数Ｎ₂とが同個数の場合は等速の場合であり、１パルス目より速度が上がった場合にはデータ個数が少なくなり、１パルス目より速度が下がった場合にはデータ個数が多くなり、
１パルス目（ｘ₁〜ｘ₂）の位置データにおいて、
前方の位置データに対しては、
ｘ_F（１，ｊ）＝ｘ₁＋ｄ₁（ｊ−１）・・（ｊ＝１，２，・・・，Ｎ₁）
後方の位置データに対しては、
ｘ_R（１，ｊ）＝ｘ₁＋ｄ₁（ｊ−１）−Ｄ・・（Ｄ＝設置間隔）
と表され、
ｉパルス目（ｘ_i〜ｘ_i+1）の位置データにおいて、
前方の位置データに対しては
ｘ_F（ｉ，ｊ）＝ｘ_i＋ｄ_i（ｊ−１）
後方の位置データに対しては
ｘ_R（ｉ，ｊ）＝ｘ_i＋ｄ_i（ｊ−１）−Ｄ
と表される位置補正情報を随時付加することになる。
その結果、前方のデータの任意のｉパルス目の位置データ（ｘ_l〜ｘ_i+1）の中にある任意の位置データｘ_F（ｉ＋ｊ）に対して、
後方側の任意のｌパルス目の位置データ（ｘ_l〜ｘ_l+1）の中にある任意の位置データｘ_R（ｌ，ｍ）が、
ｘ_F（ｉ，ｊ）＝ｘ_R（ｌ，ｍ）
の条件に最も近いｌパルス（ｍ番目）を求めることになる、
よって、前方照度データをＩ_F、後方照度データをＩ_Rとすれば同一位置の合成照度Ｉ_Tは上記の位置条件を満たす（ｉパルスｊ番目）（ｌパルスｍ番目）の数値を用いて、
Ｉ_T（ｘ（ｉ，ｊ））＝Ｉ_F（ｘ_F（ｉ，ｊ））＋Ｉ_R（ｘ_R（ｌ，ｍ））で求めることができる。
このＩ_T（ｘ（ｉ，ｊ））は位置情報を付加した距離の関数であるとともに、勿論、１／Ｆｑの一定時間間隔の時間の関数でもある。
そこで、Ｆｑをサンプリング周波数、Ｅｑを電源周波数とすれば、
Ｉ_T（ｘ（ｉ，ｊ））をｎ（ｎはＦｑ／Ｅｑで計算される整数）の１〜整数倍の時間データ間隔で移動平均処理を行うことになる。

しかして、上記各二分割受光器１・２により測定される照明灯Ｓ・Ｓの発光波形そのものを電源周波数Ｅｑの整数倍に相当するサンプリング周波数Ｆｑでデジタル値として記録し、データ処理の段階で、移動平均処理手段６により、デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して合成照度の位置データを測定するようにしているから、測定機器の記録回路の前段階でＣＲ積分回路を用いた平滑化フィルターを用いる平滑化処理に比べ、走行速度１００ｋｍ／ｈまでの高速度に影響を受けることなく、トンネル入口を始点とする路面照度変化を高い測定精度で測定することができ、供用中の道路交通を寸断することなく、通常の走行速度で路面照度の分布を連続的に測定することができ、月に１度のように頻度の高い定期測定も可能となる。

又、この場合、上記サンプリング周波数Ｆｑとして、二種類の交流電源周波数５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの最小公倍数である３００Ｈｚの整数倍、この場合、１８００Ｈｚの周波数を用いているから、東日本５０Ｈｚ、西日本６０Ｈｚの商用電源周波数の統一した共通サンプリング周波数で測定することができ、地域毎の電源周波数に同期するデータ間隔での移動平均処理によって平滑化処理のためのデジタル演算を行うことができ、各種発光波形に含まれる脈流成分を良好に除去することが可能となり、又、この場合、上記前後のデータの各デジタル値そのものをそれぞれ加算処理した後に移動平均処理することにしているので、前後のデータをそれぞれ移動平均して加算する場合に比べ、合成照度の測定精度を大幅に向上することができる。

又、この場合、速度情報検出手段３としての車軸パルス計測手段により車両の位置データとするため速度情報を検出し、位置補正手段５により、既知間隔Ｌ₀を該既知間隔Ｌ₀を移動する間に発生する車軸パルスの総数Ｐ₀で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長ａを求め、平均長ａを各々のパルス幅内に含まれるデータ個数Ｎ_iで除した各データ間の距離差ｄｉを位置補正情報として随時付加するようにしているから、従来、不可能であった時系列データの比較やトンネル内の視環境確保に役立つ各種の予測管理が可能となり、トンネル内の明るさの総合的管理手法としての利活用方法が可能となる。

しかして、定期測定データの活用により、トンネル建設に伴う照明灯の新設時における設計照度計算値の定量的検証や見直し、照明灯新設時あるいは供用段階の交換時の配光状態の定量的確認や調整、トンネル清掃作業前後の照度比較、路面照度を考慮した照明灯交換時期の判断、実際の汚れ状態に応じた適切な清掃時期の判断、設計照度を基準とした適切かつ経済的な照度管理が可能となり、又、履歴データの活用方法により、光源の低下曲線をもとにした不点照明灯の交換時期の予測、清掃時期の予測、効果的、効率的な清掃作業の検討、トンネル照明新設時を基準とする保守率見直しの決定の判断基準を得ることができる。

尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、高速道路や一般自動車道のトンネル内の照度測定ばかりでなく、道路明かり部分としての、ＩＣ前後のランプ部やＳＡ内の駐車場、あるいは料金所周辺、空港のエプロン・滑走路、野球場やサッカー場など、照明施設のある屋内外のフィールド施設における、迅速な照度測定にも応用可能である。

又、上記実施例においては、受光器Ｈとして、二分割受光器１・２を用いた合成照度の測定に適用しているが、単一の受光器による測定にも適用することができ、又、測定情報検出手段として、車軸パルスを用いた構造となっているが、他の速度センサや非接触式の速度センサ、場合によっては、ＧＰＳ構造のものを用いることもあり、又、測定手段４及び位置補正手段、移動平均手段のデジタル処理システムについては適宜変更して設計される。

以上、所期の目的を充分達成することができる。

本発明の実施の形態例の全体構成系統図である。本発明の実施の形態例の測定状態の側面図である。本発明の実施の形態例の二分割受光器の正面図である。本発明の実施の形態例の二分割受光器の側面図である。本発明の実施の形態例の測定説明図である。本発明の実施の形態例の測定説明図である。

符号の説明

Ｗ車両
Ｈ受光器
Ｆｑサンプリング周波数
Ｅｑ電源周波数
Ｄ設置間隔
Ｉ_F（ｔ）前方照度の時間データ
Ｉ_R（ｔ）後方照度の時間データ
Ｓ照明灯
Ｑ照明灯位置検出センサ
Ｌ₀ 既知間隔
Ｐ₀ 車軸パルスの総数
ａ平均長
Ｎ_i データ個数
ｄｉ距離差
１二分割受光器
２二分割受光器
３速度情報検出手段
４測定手段
５位置補正手段
６移動平均処理手段

Claims

電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の刻々の照度を走行車両に設置した受光器により測定し、車両の速度情報を検出して車両の位置データとし、照度の位置データを測定するに際し、上記受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録すると共に上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯の発光波形を車両に設置された照明灯位置検出センサにより検出し、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを該サンプリング周波数で記録し、該既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して照度の位置データを測定することを特徴とする高速度走行照度計測方法。
電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の車両前方の刻々の照度と車両後方の刻々の照度とをそれぞれ車両の前部と後部に設置した二個の二分割受光器により別々に測定し、車両の速度情報を検出して位置データとし、該二分割受光器の設置間隔による時間的遅れを位置の遅れとして距離補正することにより同一測定地点における該前方照度の時間データと後方照度の時間データとを加算処理して合成照度の位置データを測定するに際し、上記各二分割受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録すると共に上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯の発光波形を車両に設置された照明灯位置検出センサにより検出し、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを該サンプリング周波数で記録し、該既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して合成照度の位置データを測定することを特徴とする高速度走行照度計測方法。
上記サンプリング周波数は、二種類の交流電源周波数５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの最小公倍数である３００Ｈｚの整数倍であることを特徴とする請求項１又は２記載の高速度走行照度計測方法。
上記前後の各デジタル値そのものをそれぞれ加算処理した後に移動平均処理することを特徴とする請求項２記載の高速度走行照度計測方法。
走行車両に設置され、電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の刻々の照度を測定する受光器と、車両の位置データとするための速度情報を検出する速度情報検出手段と、該刻々の照度及び速度情報により照度の位置データを測定する測定手段とを備えてなり、上記受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して照度の位置データを測定する移動平均処理手段と、上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯を検出する上記車両に設置された照明灯位置検出センサと、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを上記サンプリング周波数で記録する車軸パルス計測手段と、上記既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加する位置補正手段とを備えてなることを特徴とする高速度走行照度計測装置。
車両の前部と後部にそれぞれ設置され、電源を使用し、トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯からの光の車両前方の刻々の照度と車両後方の刻々の照度とを別々に測定する二個の二分割受光器と、車両の位置データとするための速度情報を検出する速度情報検出手段と、該二分割受光器の設置間隔による時間的遅れを位置の遅れとして距離補正し、該刻々の前後の照度及び速度情報により同一測定地点における該前方照度の時間データと後方照度の時間データとを加算処理して合成照度の位置データを測定する測定手段とを備えてなり、上記各二分割受光器により測定される交流電源を使用電源とする照明灯の発光波形そのものを電源周波数の整数倍に相当するサンプリング周波数でデジタル値として記録し、該デジタル値を前記電源周波数の周期の整数倍のデータ間隔で移動平均処理して合成照度の位置データを測定する移動平均処理手段と、上記トンネルの入口及び出口に既知間隔で設置されている各照明灯を検出する上記車両に設置された照明灯位置検出センサと、該既知間隔を移動する間に発生する車軸パルスデータを上記サンプリング周波数で記録する車軸パルス計測手段と、上記既知間隔を該既知間隔を移動する間に発生する該車軸パルスの総数で除することで車軸パルスデータの１パルス幅当たりの平均長を求め、該平均長を各々のパルス幅内に含まれるデータ個数で除した各データ間の距離差を位置補正情報として随時付加する位置補正手段とを備えてなることを特徴とする高速度走行照度計測装置。
上記サンプリング周波数は、二種類の交流電源周波数５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの最小公倍数である３００Ｈｚの整数倍であることを特徴とする請求項５又は６記載の高速度走行照度計測装置。
上記前後の各デジタル値そのものをそれぞれ加算処理した後に移動平均処理することを特徴とする請求項６記載の高速度走行照度計測装置。