JP4023362B2 - トンネル用照明器具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内の照明に使用されるトンネル用照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トンネル内の道路を照明するトンネル用照明器具が提供されており、トンネル用照明器具の配列には向合せ配列、千鳥配列、片側配列などの配列方式があった。また、例えば特許文献１に示されるように光源の光を所望の方向に配光する調色照明装置も提供されている。
【０００３】
このようなトンネル用照明器具には、安全性や走行快適性を確保するために質の高い照明環境が要求されている。特に、重大事故の発生する可能性が高い高速道路のトンネルでは高水準の照明環境が要求されており、高速道路のトンネル照明設計の基準である「設計要領」には、路上障害物の視認性を良くしたり、運転者の不安感を軽減するために、トンネル内の両壁面の路上１ｍの範囲における平均輝度と平均路面輝度との比（この比を壁面輝度比と言う。）が１．５倍以上となることが基準化されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３４９１０号公報（第３頁、及び、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、交通量の比較的少ない山間部のトンネルでは、高速道路のトンネルに比べて重大事故の発生する可能性が低いので、壁面輝度比の基準値が高速道路の場合に比べて緩やかであり、照明器具を片側の壁面のみに配列して、電源ケーブルの配線を片側のみとすることで、コストダウンを図っている。
【０００６】
それに対して、高速道路のトンネルでは壁面輝度比の基準値が高いため、両側の壁面に照明器具を向かい合わせに配列（向合せ）する場合が殆どである。この場合はトンネル内の両側の壁面に電源ケーブルを配線しておく必要があるから、配線コストが高くつくという問題があった。また、両側の壁面に照明器具を設置してあるため、配線の点検や清掃などのメンテナンス作業を、両側の壁面について行う必要があり、メンテナンス作業の手間がかかるという問題があった。
【０００７】
ところで、図１１は従来の照明器具の配光曲線を示しており、トンネルの断面方向において光束の中心に対して両側に均等に拡がるような配光曲線を有している（図中のイがトンネルの断面方向における配光曲線を示す）。このような照明器具をトンネル内の片側の壁面に設置し（片側配列）、その取付け角度を変化させた場合に、以下のような計算条件で両壁面の壁面輝度比を求めると、図１２に示すような計算結果が得られ、両壁面の壁面輝度比が同時に１．５倍以上となるような取付け角度は存在しないことが判明した。尚、図１２中のイは照明器具の設置された側の壁面の壁面輝度比、ロは反対側の壁面の壁面輝度比をそれぞれ示し、取付け角度を大きくするにつれて、照明器具の設置された側の壁面では壁面輝度比が徐々に低下し、反対側の壁面では壁面輝度比が徐々に増加する。
【０００８】
＜計算条件＞
・路面舗装：アスファルト舗装（平均照度換算係数が１８ｌｘ／ｃｄ／ｍ２）
・壁面：路上３．０ｍまで内装板（６０％）設置
・照明器具の設置条件：片側配列、設置高さ５．０ｍ、オーバーハング０．７５ｍ
このように従来のトンネル用照明器具を片側配列として、その取付け角度を調整した場合、片側の壁面輝度比が１．５倍以上となる取付け角度は存在するものの、両側の壁面の壁面輝度比を共に１．５倍以上とすることはできないため、高速道路のトンネル照明では規定の壁面輝度を得ることができず、照明器具を向合せ配列にする必要があった。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、片側配列でも規定の壁面輝度比を確保することが可能な照明器具の提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、ランプを収納し、トンネル内の壁面に当該トンネルの幅方向における中心位置に対して片側に寄せて設置される器具本体を備え、トンネルの断面方向における上記ランプの配光を制御する配光制御手段を器具本体に設け、上記配光制御手段を、上記ランプの光を反射して器具本体の設置された側の壁面に第１の照射光を照射させる第１の反射板と、第１の反射板の反射面よりも大きな反射面を有して第１の反射板と一体に連続され、上記ランプの光を反射してトンネルの上記中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面の下部及び車道面に、上記第１の照射光よりも明るい第２の照射光を照射させる第２の反射板とで構成するとともに，トンネル用照明器具の長手方向に直交する断面にあって，第１の反射板と第２の反射板とが連続されてなる稜線及びランプが，配光制御手段の開口面の中心を通る法線から同じ方向に外れるように配置されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記配光制御手段は、第１の照射光の配光曲線が、器具本体の設置された側の壁面の下部付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記配光制御手段は、第２の照射光の配光曲線が、トンネルの中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、上記第１及び第２の反射板の反射面を１つの曲面、又は、１乃至複数の平面の組み合わせの何れかとしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明では、請求項１〜４の何れか１つの発明において、上記器具本体を、前面が開口した箱状のボディと、背面が開口した箱状であって、前面に設けた開口が透光性のカバーで閉塞され、ボディの開口に被着される枠体とで構成し、ボディ及び枠体の一側壁を蝶番を介して連結するとともに、蝶番で連結された一側壁と対向するボディ及び枠体の側壁を互いにラッチするラッチ手段を設け、第１の反射板を、第２の反射板に対して、蝶番で連結された一側壁側に配置したことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトンネル用照明器具の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図６に基づいて説明する。このトンネル用照明器具の器具本体１は、図１及び図２に示すように、前面が開口した箱状のボディ２と、背面が開口した箱状であって、ボディ２の開口に被着される枠体３とで構成され、ボディ２及び枠体３の一側壁を蝶番６を介して連結するとともに、蝶番６で連結された一側壁と対向するボディ２の側壁に、対応する枠体３の側壁に設けた係止突起７と係止離脱自在に係止する留め具８を設けてある。ここに、係止突起７と留め具８とで、ボディ２及び枠体３の側壁をラッチするラッチ手段が構成される。
【００２３】
またボディ２は、トンネル内の壁面に固定される取付ベース９に取付ねじ（図示せず）を用いてねじ止めされており、取付ベース９を介してトンネル２０内の壁面２１に取り付けられる。なお、器具本体１は、長手方向が車輌の走行方向と略平行し、且つ、トンネル２０内の壁面２１に当該トンネル２０の幅方向における中心位置に対して片側に寄せて設置されている（図５参照）。また器具本体１は、蝶番６で連結された側壁を上側、留め具８の設けられた側壁を下側にして設置されている。
【００２４】
器具本体１の内部には、直管形の蛍光ランプからなる２灯のランプ１０，１０と、電子式安定器からなるランプ１０の点灯回路１１とが収納されている。２灯のランプ１０，１０は、軸方向が器具本体１の長手方向に沿うようにして並行に配置されている。カバー３の前面には、ランプ１０，１０に対向する部位に角穴状の開口４が貫設され、この開口４を透光性のカバー５で閉塞しており、ランプ１０，１０の光はカバー５を通して外部に放射される。また、各々のランプ１０の後側には、ランプ１０の光を反射して所望の方向に配光する反射部材１２がそれぞれ配置されている。各反射部材１２は、図１及び図３に示すように、それぞれ反射面が一つの曲面で構成された第１及び第２の反射板１３，１４の一端側を連続一体に連結することによって、断面形状が逆Ｕ字状に形成されており、第１の反射板１３を蝶番６側（上側）、第２の反射板１４を留め具８側（下側）にして、器具本体１の内部に納装されている。
【００２５】
図４は反射部材１２によって配光が制御された本実施形態の配光特性を示している。図中の実線はトンネルの断面方向における配光曲線であり、第１の反射板１３がランプ１０の光を反射することによって、器具本体１の設置された側の壁面２１に第１の照射光Ａを照射させるとともに、第２の反射板１４がランプ１０の光を反射することによって、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部及び車道面２２に第２の照射光Ｂを照射させている。なお第２の反射板１４は、第１の反射板１３に比べて反射面を大きく形成してあるので、第１の照射光Ａよりも明るい第２の照射光Ｂを照射させることができる。
【００２６】
ここに、第１の反射板１３と第２の反射板１４とで配光制御手段が構成され、第１の反射板１３は、第１の照射光Ａの配光曲線が、器具本体１の設置された側の壁面２１の下部付近にピークをもつように配光を制御している。また、第２の反射板１４は、第２の照射光Ｂの配光曲線が、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１付近にピークをもつように配光を制御している。なお、図５中の矢印Ｆ１は第１の照射光Ａの最大光度の方向を示し、矢印Ｆ２は第２の照射光Ａの最大光度の方向を示している。また図５中のＨは車道面２２から１ｍの高さ位置を示している。
【００２７】
ここで、本実施形態の照明器具をトンネル２０内の片側の壁面２１に設置した場合に、以下のような計算条件で両側の壁面の平均壁面輝度（平均路面輝度に対する比率（壁面輝度比）を示す）を求めると、器具本体１の設置された側の壁面では１．８０、反対側の壁面では１．７５となり、高速道路のトンネル照明に要求される壁面輝度比の要求値を両側の壁面とも満足することができた。
【００２８】
＜計算条件＞
・路面舗装：アスファルト舗装（平均照度換算係数が１８ｌｘ／ｃｄ／ｍ２）
・壁面：路上３．０ｍまで反射率が６０％の内装板を設置
・照明器具の設置条件：片側配列、設置高さ５．０ｍ、設置角度３５度、オーバーハング０．７５ｍ
従来のトンネル用照明器具では、主に車道面と、照明器具の設置された側と反対側の壁面とを明るく照明するように配光が制御されているので、車道面を挟んで両側の壁面に照明器具を向い合せに配列することで、両側の壁面の壁面輝度比を基準値以上にしているが、本実施形態では第１及び第２の反射板１３，１４によりランプ１０の光を反射して、器具本体１の設置された側の壁面２１と、器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部及び車道面２２とに光を照射させているので、車道面を挟んで片側の壁面に照明器具を設置したとしても、両側の壁面の壁面輝度比を基準値以上とすることができる。したがって、照明器具を片側の壁面のみに設置することができ、向合せ配列の場合に比べて両側の壁面に電源ケーブルを配線する必要がないから、配線コストを低減でき、また配線の点検や清掃などのメンテナンス作業も一方の壁面だけで済むので、メンテナンス作業が低減されるという効果もある。
【００２９】
また、図６は一定の路上障害物の視認性を確保するための平均路面輝度Ｌ（ｃｄ／ｍ２）と輝度均斉度Ｕ０との関係を示しており（日本道路協会、道路照明施設設置基準・同解説参照）、両者が高いほど視認性が高まる傾向があるから、輝度均斉度Ｕ０が低い場合は平均路面輝度Ｌを高くすることで、所望の視認性を確保することができ、その逆も成り立つ。本実施形態のように照明器具を片側配列する場合には、照明器具を向合せ配列する場合と同等の路面輝度を確保するために、向合せ配列に比べて照明器具の設置間隔を略（１／２）に短くする必要があり、その結果高い輝度均斉度が得られる。したがって、図６に示す関係から、照明器具を向合せ配列する場合に比べて平均路面輝度を低減させても所望の視認性を確保することができ、消費電力を低減したり、電力設備の小型化を図ることができる。また、照明器具の設置間隔を短くした場合は走行快適性に影響を与える車線軸均斉度も向上するため、走行快適性も向上することが期待できる。
【００３０】
（参考例１）
本発明の参考例１について図７及び図８を参照して説明する。上述の実施形態１では反射部材１２を、第１及び第２の反射板１３，１４を連続一体に形成することで構成しているのに対して、本照明器具では反射部材１２を、それぞれ反射面が１つの曲面で構成された第１〜第３の反射板１３〜１５を連続一体に連結することで、断面形状が逆Ｕ字状に形成してある（図７参照）。ここで、第２の反射板１４の両側縁からそれぞれ第１、第３の反射板１３，１５が一体に延出しており、第１の反射板１３を蝶番６側（上側）、第２の反射板１４を留め具８側（下側）にして、器具本体１の内部に納装されている。尚、反射部材１２以外の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３１】
図８は反射部材１２によって配光が制御された本照明器具の配光特性を示している。図中の実線はトンネルの断面方向における配光曲線であり、第１の反射板１３がランプ１０の光を反射することによって、器具本体１の設置された側の壁面２１に第１の照射光Ａを照射させ、第２の反射板１４がランプ１０の光を反射することによって、車道面２２に第２の照射光Ｃを照射させるとともに、第３の反射板１５がランプ１０の光を反射することによって、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部に第３の照射光Ｄを照射させている。なお第２の反射板１４は、第１の反射板１３に比べて反射面を大きく形成してあるので、第１の照射光Ａよりも明るい第２の照射光Ｃを照射させることができる。
【００３２】
ここに、第１〜第３の反射板１３〜１５によって配光制御手段が構成され、第１の反射板１３は、第１の照射光Ａの配光曲線が、器具本体１の設置された側の壁面２１の下部付近にピークをもつように配光を制御している。また、第２の反射板１４は、第２の照射光Ｃの配光曲線が、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１付近にピークをもつように配光を制御している。また更に、第３の反射板１５は、第３の照射光Ｄの配光曲線が、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部にピークをもつように配光を制御している。
【００３３】
ここで、本照明器具をトンネル２０内の片側の壁面に設置した場合に、実施形態１と同様の計算条件で両壁面の平均壁面輝度（平均路面輝度に対する比率（壁面輝度比）を示す）を求めると、器具本体１の設置された側の壁面では１．５６、反対側の壁面では１．６２となり、高速道路のトンネル照明に要求される壁面輝度比の要求値を両側の壁面とも満足することができ、実施形態１と同様の効果が得られる。
【００３４】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について図９及び図１０を参照して説明する。上述の実施形態１では、第１及び第２の反射板１３，１４の反射面を１つの曲面でそれぞれ構成しているのに対して、本実施形態では第２の反射板１４の反射面を、１つの平面からなる反射面１４ａと、１つの曲面からなる反射面１４ｂとの組み合わせで構成している。尚、第２の反射板１４以外は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３５】
図１０は本実施形態の反射部材１２によって配光が制御された本実施形態の配光特性を示している。図中の実線はトンネルの断面方向における配光曲線であり、第１の反射板１３がランプ１０の光を反射することによって、器具本体１の設置された側の壁面２１に第１の照射光Ａを照射させるとともに、第２の反射板１４の反射面１４ａ，１４ｂがランプ１０の光を反射することによって、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部及び車道面２２に第１の照射光Ａよりも明るい第２の照射光Ｂを照射させている。
【００３６】
ここで、本実施形態の照明器具をトンネル２０内の片側の壁面に設置した場合に、実施形態１と同様の計算条件で両壁面の平均壁面輝度（平均路面輝度に対する比率（壁面輝度比）を示す）を求めると、器具本体１の設置された側の壁面では１．５９、反対側の壁面では１．７５となり、高速道路のトンネル照明に要求される壁面輝度比の要求値を両側の壁面とも満足することができ、実施形態１と同様の効果が得られる。また、第２の反射板１４を複数の反射面１４ａ，１４ｂで構成しているので、第２の反射板１４により第２の照射光Ｂの配光をより細かく制御することができる。
【００３７】
尚、本実施形態では、第２の反射板１４を複数の反射面で構成しているが、第１の反射板１３を複数の反射面で構成しても良いし、参考例１のトンネル用照明器具において第１〜第３の反射板１３〜１５を複数の反射面で構成しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、ランプを収納し、トンネル内の壁面に当該トンネルの幅方向における中心位置に対して片側に寄せて設置される器具本体を備え、トンネルの断面方向における上記ランプの配光を制御する配光制御手段を器具本体に設け、上記配光制御手段を、上記ランプの光を反射して器具本体の設置された側の壁面に第１の照射光を照射させる第１の反射板と、第１の反射板の反射面よりも大きな反射面を有して第１の反射板と一体に連続され、上記ランプの光を反射してトンネルの上記中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面の下部及び車道面に、上記第１の照射光よりも明るい第２の照射光を照射させる第２の反射板とで構成するとともに，トンネル用照明器具の長手方向に直交する断面にあって，第１の反射板と第２の反射板とが連続されてなる稜線及びランプが，配光制御手段の開口面の中心を通る法線から同じ方向に外れるように配置されたことを特徴とし、配光制御手段により、器具本体の設置された側の壁面に第１の照射光を照射させるとともに、トンネルの中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面の下部及び車道面に第１の照射光よりも明るい第２の照射光を照射させているので、１台のトンネル用照明器具で、器具本体の設置された側の壁面と反対側の壁面、及び車道面を照明することができるから、トンネル用照明器具をトンネル内の片側の壁面のみに設置したとしても、必要な明るさを確保することができ、照明器具を片側配列する場合は、両側の壁面に配設する場合のように両側の壁面に電源ケーブルを配線しておく必要がなく、電源ケーブルを片側の壁面のみに配線すれば良いから、配線コストを低減できる。また、照明器具を片側配列する場合は、配線の点検や清掃などのメンテナンス作業が片側の壁面だけで済むから、メンテナンス作業を軽減できるという効果もある。また、照明器具を片側配列する場合には、照明器具を両側の壁面に向合せ配列する場合と同等の明るさを得るためには、照明器具の設置間隔を短くする必要があり、その結果路面輝度の均斉度が向上するので、平均路面輝度を低減させても所望の視認性を確保することができ、消費電力の低減を図ることもできる。そのうえ、第１及び第２の反射板により配光を制御することができ、また第２の反射板で反射された第２の照射光を、第１の反射板で反射された第１の照射光よりも明るくできる。
【００４０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記配光制御手段は、第１の照射光の配光曲線が、器具本体の設置された側の壁面の下部付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とし、請求項１の発明と同様の効果が得られる。
【００４１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、上記配光制御手段は、第２の照射光の配光曲線が、トンネルの中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とし、請求項１又は２の発明と同様の効果が得られる。
【００４６】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、上記第１及び第２の反射板の反射面を１つの曲面、又は、１乃至複数の平面の組み合わせの何れかとしたことを特徴とし、請求項１の発明と同様の効果を奏する。
【００４８】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１つの発明において、上記器具本体を、前面が開口した箱状のボディと、背面が開口した箱状であって、前面に設けた開口が透光性のカバーで閉塞され、ボディの開口に被着される枠体とで構成し、ボディ及び枠体の一側壁を蝶番を介して連結するとともに、蝶番で連結された一側壁と対向するボディ及び枠体の側壁を互いにラッチするラッチ手段を設け、第１の反射板を、第２の反射板に対して、蝶番で連結された一側壁側に配置したことを特徴とし、請求項１〜４の何れか１つの発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１のトンネル用照明器具の断面図である。
【図２】 同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】 同上の要部拡大図である。
【図４】 同上の配光曲線の説明図である。
【図５】 同上をトンネル内に設置した状態の説明図である。
【図６】 路上障害物の視認性を確保するための平均路面輝度と輝度均斉度との関係を示す図である。
【図７】 参考例１のトンネル用照明器具の断面図である。
【図８】 同上の配光曲線の説明図である。
【図９】 実施形態２のトンネル用照明器具の要部拡大図である。
【図１０】 同上の配光曲線の説明図である。
【図１１】 従来のトンネル用照明器具の配光曲線の説明図である。
【図１２】 同上の器具取付け角度と壁面輝度比との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 器具本体
１０ ランプ
１１ 点灯回路
１２ 反射部材
１３ 第１の反射板
１４ 第２の反射板
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内の照明に使用されるトンネル用照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トンネル内の道路を照明するトンネル用照明器具が提供されており、トンネル用照明器具の配列には向合せ配列、千鳥配列、片側配列などの配列方式があった。また、例えば特許文献１に示されるように光源の光を所望の方向に配光する調色照明装置も提供されている。
【０００３】
このようなトンネル用照明器具には、安全性や走行快適性を確保するために質の高い照明環境が要求されている。特に、重大事故の発生する可能性が高い高速道路のトンネルでは高水準の照明環境が要求されており、高速道路のトンネル照明設計の基準である「設計要領」には、路上障害物の視認性を良くしたり、運転者の不安感を軽減するために、トンネル内の両壁面の路上１ｍの範囲における平均輝度と平均路面輝度との比（この比を壁面輝度比と言う。）が１．５倍以上となることが基準化されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３４９１０号公報（第３頁、及び、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、交通量の比較的少ない山間部のトンネルでは、高速道路のトンネルに比べて重大事故の発生する可能性が低いので、壁面輝度比の基準値が高速道路の場合に比べて緩やかであり、照明器具を片側の壁面のみに配列して、電源ケーブルの配線を片側のみとすることで、コストダウンを図っている。
【０００６】
それに対して、高速道路のトンネルでは壁面輝度比の基準値が高いため、両側の壁面に照明器具を向かい合わせに配列（向合せ）する場合が殆どである。この場合はトンネル内の両側の壁面に電源ケーブルを配線しておく必要があるから、配線コストが高くつくという問題があった。また、両側の壁面に照明器具を設置してあるため、配線の点検や清掃などのメンテナンス作業を、両側の壁面について行う必要があり、メンテナンス作業の手間がかかるという問題があった。
【０００７】
ところで、図１１は従来の照明器具の配光曲線を示しており、トンネルの断面方向において光束の中心に対して両側に均等に拡がるような配光曲線を有している（図中のイがトンネルの断面方向における配光曲線を示す）。このような照明器具をトンネル内の片側の壁面に設置し（片側配列）、その取付け角度を変化させた場合に、以下のような計算条件で両壁面の壁面輝度比を求めると、図１２に示すような計算結果が得られ、両壁面の壁面輝度比が同時に１．５倍以上となるような取付け角度は存在しないことが判明した。尚、図１２中のイは照明器具の設置された側の壁面の壁面輝度比、ロは反対側の壁面の壁面輝度比をそれぞれ示し、取付け角度を大きくするにつれて、照明器具の設置された側の壁面では壁面輝度比が徐々に低下し、反対側の壁面では壁面輝度比が徐々に増加する。
【０００８】
＜計算条件＞
・路面舗装：アスファルト舗装（平均照度換算係数が１８ｌｘ／ｃｄ／ｍ２）
・壁面：路上３．０ｍまで内装板（６０％）設置
・照明器具の設置条件：片側配列、設置高さ５．０ｍ、オーバーハング０．７５ｍ
このように従来のトンネル用照明器具を片側配列として、その取付け角度を調整した場合、片側の壁面輝度比が１．５倍以上となる取付け角度は存在するものの、両側の壁面の壁面輝度比を共に１．５倍以上とすることはできないため、高速道路のトンネル照明では規定の壁面輝度を得ることができず、照明器具を向合せ配列にする必要があった。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、片側配列でも規定の壁面輝度比を確保することが可能な照明器具の提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、ランプを収納し、トンネル内の壁面に当該トンネルの幅方向における中心位置に対して片側に寄せて設置される器具本体を備え、トンネルの断面方向における上記ランプの配光を制御する配光制御手段を器具本体に設け、上記配光制御手段を、上記ランプの光を反射して器具本体の設置された側の壁面に第１の照射光を照射させる第１の反射板と、第１の反射板の反射面よりも大きな反射面を有して第１の反射板と一体に連続され、上記ランプの光を反射してトンネルの上記中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面の下部及び車道面に、上記第１の照射光よりも明るい第２の照射光を照射させる第２の反射板とで構成するとともに，トンネル用照明器具の長手方向に直交する断面にあって，第１の反射板と第２の反射板とが連続されてなる稜線及びランプが，配光制御手段の開口面の中心を通る法線から同じ方向に外れるように配置されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記配光制御手段は、第１の照射光の配光曲線が、器具本体の設置された側の壁面の下部付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記配光制御手段は、第２の照射光の配光曲線が、トンネルの中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、上記第１及び第２の反射板の反射面を１つの曲面、又は、１乃至複数の平面の組み合わせの何れかとしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明では、請求項１〜４の何れか１つの発明において、上記器具本体を、前面が開口した箱状のボディと、背面が開口した箱状であって、前面に設けた開口が透光性のカバーで閉塞され、ボディの開口に被着される枠体とで構成し、ボディ及び枠体の一側壁を蝶番を介して連結するとともに、蝶番で連結された一側壁と対向するボディ及び枠体の側壁を互いにラッチするラッチ手段を設け、第１の反射板を、第２の反射板に対して、蝶番で連結された一側壁側に配置したことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトンネル用照明器具の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図６に基づいて説明する。このトンネル用照明器具の器具本体１は、図１及び図２に示すように、前面が開口した箱状のボディ２と、背面が開口した箱状であって、ボディ２の開口に被着される枠体３とで構成され、ボディ２及び枠体３の一側壁を蝶番６を介して連結するとともに、蝶番６で連結された一側壁と対向するボディ２の側壁に、対応する枠体３の側壁に設けた係止突起７と係止離脱自在に係止する留め具８を設けてある。ここに、係止突起７と留め具８とで、ボディ２及び枠体３の側壁をラッチするラッチ手段が構成される。
【００２３】
またボディ２は、トンネル内の壁面に固定される取付ベース９に取付ねじ（図示せず）を用いてねじ止めされており、取付ベース９を介してトンネル２０内の壁面２１に取り付けられる。なお、器具本体１は、長手方向が車輌の走行方向と略平行し、且つ、トンネル２０内の壁面２１に当該トンネル２０の幅方向における中心位置に対して片側に寄せて設置されている（図５参照）。また器具本体１は、蝶番６で連結された側壁を上側、留め具８の設けられた側壁を下側にして設置されている。
【００２４】
器具本体１の内部には、直管形の蛍光ランプからなる２灯のランプ１０，１０と、電子式安定器からなるランプ１０の点灯回路１１とが収納されている。２灯のランプ１０，１０は、軸方向が器具本体１の長手方向に沿うようにして並行に配置されている。カバー３の前面には、ランプ１０，１０に対向する部位に角穴状の開口４が貫設され、この開口４を透光性のカバー５で閉塞しており、ランプ１０，１０の光はカバー５を通して外部に放射される。また、各々のランプ１０の後側には、ランプ１０の光を反射して所望の方向に配光する反射部材１２がそれぞれ配置されている。各反射部材１２は、図１及び図３に示すように、それぞれ反射面が一つの曲面で構成された第１及び第２の反射板１３，１４の一端側を連続一体に連結することによって、断面形状が逆Ｕ字状に形成されており、第１の反射板１３を蝶番６側（上側）、第２の反射板１４を留め具８側（下側）にして、器具本体１の内部に納装されている。
【００２５】
図４は反射部材１２によって配光が制御された本実施形態の配光特性を示している。図中の実線はトンネルの断面方向における配光曲線であり、第１の反射板１３がランプ１０の光を反射することによって、器具本体１の設置された側の壁面２１に第１の照射光Ａを照射させるとともに、第２の反射板１４がランプ１０の光を反射することによって、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部及び車道面２２に第２の照射光Ｂを照射させている。なお第２の反射板１４は、第１の反射板１３に比べて反射面を大きく形成してあるので、第１の照射光Ａよりも明るい第２の照射光Ｂを照射させることができる。
【００２６】
ここに、第１の反射板１３と第２の反射板１４とで配光制御手段が構成され、第１の反射板１３は、第１の照射光Ａの配光曲線が、器具本体１の設置された側の壁面２１の下部付近にピークをもつように配光を制御している。また、第２の反射板１４は、第２の照射光Ｂの配光曲線が、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１付近にピークをもつように配光を制御している。なお、図５中の矢印Ｆ１は第１の照射光Ａの最大光度の方向を示し、矢印Ｆ２は第２の照射光Ａの最大光度の方向を示している。また図５中のＨは車道面２２から１ｍの高さ位置を示している。
【００２７】
ここで、本実施形態の照明器具をトンネル２０内の片側の壁面２１に設置した場合に、以下のような計算条件で両側の壁面の平均壁面輝度（平均路面輝度に対する比率（壁面輝度比）を示す）を求めると、器具本体１の設置された側の壁面では１．８０、反対側の壁面では１．７５となり、高速道路のトンネル照明に要求される壁面輝度比の要求値を両側の壁面とも満足することができた。
【００２８】
＜計算条件＞
・路面舗装：アスファルト舗装（平均照度換算係数が１８ｌｘ／ｃｄ／ｍ２）
・壁面：路上３．０ｍまで反射率が６０％の内装板を設置
・照明器具の設置条件：片側配列、設置高さ５．０ｍ、設置角度３５度、オーバーハング０．７５ｍ
従来のトンネル用照明器具では、主に車道面と、照明器具の設置された側と反対側の壁面とを明るく照明するように配光が制御されているので、車道面を挟んで両側の壁面に照明器具を向い合せに配列することで、両側の壁面の壁面輝度比を基準値以上にしているが、本実施形態では第１及び第２の反射板１３，１４によりランプ１０の光を反射して、器具本体１の設置された側の壁面２１と、器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部及び車道面２２とに光を照射させているので、車道面を挟んで片側の壁面に照明器具を設置したとしても、両側の壁面の壁面輝度比を基準値以上とすることができる。したがって、照明器具を片側の壁面のみに設置することができ、向合せ配列の場合に比べて両側の壁面に電源ケーブルを配線する必要がないから、配線コストを低減でき、また配線の点検や清掃などのメンテナンス作業も一方の壁面だけで済むので、メンテナンス作業が低減されるという効果もある。
【００２９】
また、図６は一定の路上障害物の視認性を確保するための平均路面輝度Ｌ（ｃｄ／ｍ２）と輝度均斉度Ｕ０との関係を示しており（日本道路協会、道路照明施設設置基準・同解説参照）、両者が高いほど視認性が高まる傾向があるから、輝度均斉度Ｕ０が低い場合は平均路面輝度Ｌを高くすることで、所望の視認性を確保することができ、その逆も成り立つ。本実施形態のように照明器具を片側配列する場合には、照明器具を向合せ配列する場合と同等の路面輝度を確保するために、向合せ配列に比べて照明器具の設置間隔を略（１／２）に短くする必要があり、その結果高い輝度均斉度が得られる。したがって、図６に示す関係から、照明器具を向合せ配列する場合に比べて平均路面輝度を低減させても所望の視認性を確保することができ、消費電力を低減したり、電力設備の小型化を図ることができる。また、照明器具の設置間隔を短くした場合は走行快適性に影響を与える車線軸均斉度も向上するため、走行快適性も向上することが期待できる。
【００３０】
（参考例１）
本発明の参考例１について図７及び図８を参照して説明する。上述の実施形態１では反射部材１２を、第１及び第２の反射板１３，１４を連続一体に形成することで構成しているのに対して、本照明器具では反射部材１２を、それぞれ反射面が１つの曲面で構成された第１〜第３の反射板１３〜１５を連続一体に連結することで、断面形状が逆Ｕ字状に形成してある（図７参照）。ここで、第２の反射板１４の両側縁からそれぞれ第１、第３の反射板１３，１５が一体に延出しており、第１の反射板１３を蝶番６側（上側）、第２の反射板１４を留め具８側（下側）にして、器具本体１の内部に納装されている。尚、反射部材１２以外の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３１】
図８は反射部材１２によって配光が制御された本照明器具の配光特性を示している。図中の実線はトンネルの断面方向における配光曲線であり、第１の反射板１３がランプ１０の光を反射することによって、器具本体１の設置された側の壁面２１に第１の照射光Ａを照射させ、第２の反射板１４がランプ１０の光を反射することによって、車道面２２に第２の照射光Ｃを照射させるとともに、第３の反射板１５がランプ１０の光を反射することによって、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部に第３の照射光Ｄを照射させている。なお第２の反射板１４は、第１の反射板１３に比べて反射面を大きく形成してあるので、第１の照射光Ａよりも明るい第２の照射光Ｃを照射させることができる。
【００３２】
ここに、第１〜第３の反射板１３〜１５によって配光制御手段が構成され、第１の反射板１３は、第１の照射光Ａの配光曲線が、器具本体１の設置された側の壁面２１の下部付近にピークをもつように配光を制御している。また、第２の反射板１４は、第２の照射光Ｃの配光曲線が、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１付近にピークをもつように配光を制御している。また更に、第３の反射板１５は、第３の照射光Ｄの配光曲線が、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部にピークをもつように配光を制御している。
【００３３】
ここで、本照明器具をトンネル２０内の片側の壁面に設置した場合に、実施形態１と同様の計算条件で両壁面の平均壁面輝度（平均路面輝度に対する比率（壁面輝度比）を示す）を求めると、器具本体１の設置された側の壁面では１．５６、反対側の壁面では１．６２となり、高速道路のトンネル照明に要求される壁面輝度比の要求値を両側の壁面とも満足することができ、実施形態１と同様の効果が得られる。
【００３４】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について図９及び図１０を参照して説明する。上述の実施形態１では、第１及び第２の反射板１３，１４の反射面を１つの曲面でそれぞれ構成しているのに対して、本実施形態では第２の反射板１４の反射面を、１つの平面からなる反射面１４ａと、１つの曲面からなる反射面１４ｂとの組み合わせで構成している。尚、第２の反射板１４以外は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３５】
図１０は本実施形態の反射部材１２によって配光が制御された本実施形態の配光特性を示している。図中の実線はトンネルの断面方向における配光曲線であり、第１の反射板１３がランプ１０の光を反射することによって、器具本体１の設置された側の壁面２１に第１の照射光Ａを照射させるとともに、第２の反射板１４の反射面１４ａ，１４ｂがランプ１０の光を反射することによって、トンネル２０の中心位置に対して器具本体１の設置された側と反対側の壁面２１の下部及び車道面２２に第１の照射光Ａよりも明るい第２の照射光Ｂを照射させている。
【００３６】
ここで、本実施形態の照明器具をトンネル２０内の片側の壁面に設置した場合に、実施形態１と同様の計算条件で両壁面の平均壁面輝度（平均路面輝度に対する比率（壁面輝度比）を示す）を求めると、器具本体１の設置された側の壁面では１．５９、反対側の壁面では１．７５となり、高速道路のトンネル照明に要求される壁面輝度比の要求値を両側の壁面とも満足することができ、実施形態１と同様の効果が得られる。また、第２の反射板１４を複数の反射面１４ａ，１４ｂで構成しているので、第２の反射板１４により第２の照射光Ｂの配光をより細かく制御することができる。
【００３７】
尚、本実施形態では、第２の反射板１４を複数の反射面で構成しているが、第１の反射板１３を複数の反射面で構成しても良いし、参考例１のトンネル用照明器具において第１〜第３の反射板１３〜１５を複数の反射面で構成しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、ランプを収納し、トンネル内の壁面に当該トンネルの幅方向における中心位置に対して片側に寄せて設置される器具本体を備え、トンネルの断面方向における上記ランプの配光を制御する配光制御手段を器具本体に設け、上記配光制御手段を、上記ランプの光を反射して器具本体の設置された側の壁面に第１の照射光を照射させる第１の反射板と、第１の反射板の反射面よりも大きな反射面を有して第１の反射板と一体に連続され、上記ランプの光を反射してトンネルの上記中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面の下部及び車道面に、上記第１の照射光よりも明るい第２の照射光を照射させる第２の反射板とで構成するとともに，トンネル用照明器具の長手方向に直交する断面にあって，第１の反射板と第２の反射板とが連続されてなる稜線及びランプが，配光制御手段の開口面の中心を通る法線から同じ方向に外れるように配置されたことを特徴とし、配光制御手段により、器具本体の設置された側の壁面に第１の照射光を照射させるとともに、トンネルの中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面の下部及び車道面に第１の照射光よりも明るい第２の照射光を照射させているので、１台のトンネル用照明器具で、器具本体の設置された側の壁面と反対側の壁面、及び車道面を照明することができるから、トンネル用照明器具をトンネル内の片側の壁面のみに設置したとしても、必要な明るさを確保することができ、照明器具を片側配列する場合は、両側の壁面に配設する場合のように両側の壁面に電源ケーブルを配線しておく必要がなく、電源ケーブルを片側の壁面のみに配線すれば良いから、配線コストを低減できる。また、照明器具を片側配列する場合は、配線の点検や清掃などのメンテナンス作業が片側の壁面だけで済むから、メンテナンス作業を軽減できるという効果もある。また、照明器具を片側配列する場合には、照明器具を両側の壁面に向合せ配列する場合と同等の明るさを得るためには、照明器具の設置間隔を短くする必要があり、その結果路面輝度の均斉度が向上するので、平均路面輝度を低減させても所望の視認性を確保することができ、消費電力の低減を図ることもできる。そのうえ、第１及び第２の反射板により配光を制御することができ、また第２の反射板で反射された第２の照射光を、第１の反射板で反射された第１の照射光よりも明るくできる。
【００４０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記配光制御手段は、第１の照射光の配光曲線が、器具本体の設置された側の壁面の下部付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とし、請求項１の発明と同様の効果が得られる。
【００４１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、上記配光制御手段は、第２の照射光の配光曲線が、トンネルの中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とし、請求項１又は２の発明と同様の効果が得られる。
【００４６】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、上記第１及び第２の反射板の反射面を１つの曲面、又は、１乃至複数の平面の組み合わせの何れかとしたことを特徴とし、請求項１の発明と同様の効果を奏する。
【００４８】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１つの発明において、上記器具本体を、前面が開口した箱状のボディと、背面が開口した箱状であって、前面に設けた開口が透光性のカバーで閉塞され、ボディの開口に被着される枠体とで構成し、ボディ及び枠体の一側壁を蝶番を介して連結するとともに、蝶番で連結された一側壁と対向するボディ及び枠体の側壁を互いにラッチするラッチ手段を設け、第１の反射板を、第２の反射板に対して、蝶番で連結された一側壁側に配置したことを特徴とし、請求項１〜４の何れか１つの発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１のトンネル用照明器具の断面図である。
【図２】 同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】 同上の要部拡大図である。
【図４】 同上の配光曲線の説明図である。
【図５】 同上をトンネル内に設置した状態の説明図である。
【図６】 路上障害物の視認性を確保するための平均路面輝度と輝度均斉度との関係を示す図である。
【図７】 参考例１のトンネル用照明器具の断面図である。
【図８】 同上の配光曲線の説明図である。
【図９】 実施形態２のトンネル用照明器具の要部拡大図である。
【図１０】 同上の配光曲線の説明図である。
【図１１】 従来のトンネル用照明器具の配光曲線の説明図である。
【図１２】 同上の器具取付け角度と壁面輝度比との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 器具本体
１０ ランプ
１１ 点灯回路
１２ 反射部材
１３ 第１の反射板
１４ 第２の反射板
Claims (5)
- ランプを収納し、トンネル内の壁面に当該トンネルの幅方向における中心位置に対して片側に寄せて設置される器具本体を備え、トンネルの断面方向における上記ランプの配光を制御する配光制御手段を器具本体に設け、上記配光制御手段を、上記ランプの光を反射して器具本体の設置された側の壁面に第１の照射光を照射させる第１の反射板と、第１の反射板の反射面よりも大きな反射面を有して第１の反射板と一体に連続され、上記ランプの光を反射してトンネルの上記中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面の下部及び車道面に、上記第１の照射光よりも明るい第２の照射光を照射させる第２の反射板とで構成するとともに，トンネル用照明器具の長手方向に直交する断面にあって，第１の反射板と第２の反射板とが連続されてなる稜線及びランプが，配光制御手段の開口面の中心を通る法線から同じ方向に外れるように配置されたことを特徴とするトンネル用照明器具。
- 上記配光制御手段は、第１の照射光の配光曲線が、器具本体の設置された側の壁面の下部付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とする請求項１記載のトンネル用照明器具。
- 上記配光制御手段は、第２の照射光の配光曲線が、トンネルの上記中心位置に対して器具本体の設置された側と反対側の壁面付近にピークをもつように配光を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のトンネル用照明器具。
- 上記第１及び第２の反射板が複数の反射面の組み合わせからなることを特徴とする請求項１記載のトンネル用照明器具。
- 上記器具本体を、前面が開口した箱状のボディと、背面が開口した箱状であって、前面に設けた開口が透光性のカバーで閉塞され、ボディの開口に被着される枠体とで構成し、ボディ及び枠体の一側壁を蝶番を介して連結するとともに、蝶番で連結された一側壁と対向するボディ及び枠体の側壁を互いにラッチするラッチ手段を設け、第１の反射板を、第２の反射板に対して、蝶番で連結された一側壁側に配置したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載のトンネル用照明器具。
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