JP4242376B2 - トンネルの照明設備 - Google Patents

Description

本発明は、トンネルを照明するトンネルの照明設備に関し、特に一日の全時間帯全てにわたってあるいは一時的に交通量の少ないトンネルに有用な照明設備に関する。

トンネルは、交通量の多い高速道路のトンネルおよび第一級の国道のトンネルは言うに及ばず、山間部の交通量が非常に少ないトンネルであっても、全てのトンネルには、照明設備が設けられている（特許文献１参照）。

しかも、前記トンネルの照明設備は、殆どの場合、２４時間連続で照明されている。
特開平０７−７３７１２号

しかしながら、交通量が非常に少ない、あるいは少ないトンネルの場合、また、昼間の交通量は多い場合でも、夜間の交通量が少ないトンネルもある。このような交通量が一日の全時間帯にわたってあるいは一時的に少ないトンネルの場合、特に、全長の長いトンネルの場合には、その照明のための費用は膨大な量となる。
地球規模で二酸化炭素の排出量を削減しようとする近年の状況下において、このような無駄なエネルギーの使用は可及的に改善されるべきものである。

本発明は、このような状況に鑑みておこなわれもので、必要な場合にのみ、トンネルの照明をおこなうことが可能な、トンネルの照明設備を提供することを目的とする。

本願発明にかかるトンネルの照明設備は、照明灯によってトンネル内を照明する照明設備であり、
この照明設備が、前記照明灯を点灯−消灯させる点灯スイッチと、前記点灯スイッチの動作を制御する制御装置と、通行対象物のトンネル内への進入を検知する進入検知手段とを有するとともに、
前記照明灯が、基本照明灯と入口照明灯を有し、且つ、
前記進入検知手段が、車両の進入を検知する車両進入検知手段と、人間の進入を検知する人間進入検知手段とを有し、
前記車両進入検知手段が車両のトンネル内への進入を検知すると、前記制御装置が、トンネル外の明るさによって、前記入口照明灯用の点灯スイッチと基本照明灯用の点灯スイッチの両方あるいは基本照明灯用の点灯スイッチに点灯信号を発して、前記入口照明灯と基本照明灯の両方あるいは基本照明灯を点灯させるべく制御するよう構成された、トンネルの照明設備において、
前記人間進入検知手段が、人間のトンネル内への進入を検知したときには、
前記制御装置は、前記照明灯のうち、基本照明灯のみを点灯するよう、該基本照明灯用の点灯スイッチに点灯信号を発して、基本照明灯のみ点灯させるよう制御することを特徴とする。

しかして、このように構成されたトンネルの照明設備によると、通行対象物である車両あるいは人間がトンネル内へ進入するときのみ、進入検知手段からの進入検知の信号に基づいて制御装置が点灯スイッチに点灯信号を発して照明灯を点灯させる。このため、昼間および夜間の別を問わず、照明が必要なときのみトンネル内の照明灯を点灯させることができる。そして、トンネル内へ車両や通行人が進入しないときには、照明灯が点灯することがない。従って、無駄な照明によるエネルギーの浪費を無くすことができ、このため、二酸化炭素の排出量の削減に寄与できる発明となる。特に、全国のトンネルの照明設備全部について本トンネルの照明設備が実施されれば、無駄を防止できる総エネルギー量は膨大な量となる。

また、前記トンネルの照明設備において、前記照明灯が、基本照明灯と、入口照明灯とからなり、
前記照明設備がさらにトンネル外の照度を検知する照度検知手段を具備し、
前記制御装置が、前記進入検知手段から、通行対象物のトンネル内への進入を検知すると、前記照度検知手段からそのときのトンネル外の照度を検知して、
トンネル外が明るいと判断したときには、前記基本照明灯および入口照明灯を点灯するよう基本照明灯用および入口照明灯用の各点灯スイッチに点灯信号を発して、該基本照明灯および入口照明灯用を点灯させ、
トンネル外が暗いと判断したときには、前記基本照明灯を点灯するよう基本照明灯用の点灯スイッチに信号を発して該基本照明灯を点灯させるよう制御すると、車両がトンネル内に進入するときに、基本照明灯に加えて入口照明灯も点灯するため、昼間の明るい状態から暗いトンネル奥方に進入する際に、照明の照度が突然大きく変化することなく、進入車両の運転者に違和感を抱かせないトンネルの照明設備を実現できる。

さらに、前記照明設備の照明設備において、前記入口照明灯が、第１入口照明灯と、それより照度の高い第２入口照明灯とからなり、
前記照度検知手段が、「暗いとき」、「明るいとき」、「より明るいとき」の少なくとも３段階の状態を検知するよう構成され、
前記制御装置が、前記進入検知手段から、通行対象物のトンネル内への進入を検知すると、前記検知手段から、３段階のうちのいずれの状態かを検知して、
「より明るいとき」の状態であるときには、前記第１入口照明灯および第２入口照明灯を点灯するよう第１入口照明灯用および第２入口照明灯用の各点灯スイッチに点灯信号を発して、該第１入口照明灯および第２入口照明灯を点灯させ、
「明るいとき」の状態であるときには、前記第１入口照明灯を点灯するよう第１入口照明灯用の点灯スイッチに点灯信号を発して、該第１入口照明灯を点灯させるよう制御すると、トンネルの外の照度に合わせてトンネル入口の照明灯の照度がさらにきめ細かく調整されるため、車両がトンネルへ進入する際に、車両の運転者にとってより違和感の無いトンネル照明設備となる。

また、前記トンネルの照明設備において、前記通行対象物のトンネル内への進入を検知する進入検知手段が、車両の進入を検知する車両進入検知手段と、人間の進入を検知する人間進入検知手段とを具備し、
人間進入検知手段が、人間のトンネル内への進入を検知したときには、
前記制御装置は、前記照度検知手段からの検知信号がいかなる状態であるかに関係なく、前記照明灯のうち、基本照明灯のみ点灯するよう、該基本照明灯用の点灯スイッチに点灯信号を発して、基本照明灯のみ点灯させるよう制御するよう構成すると、車両と人とによって細かい照明制御がなされた、より省エネルギー型のトンネルの照明設備となる。しかも、人間の場合には、通行速度が遅いため、照明の照度がトンネルの内外で大きく変化しても、何ら交通安全上の問題は生じない。

以下、本願発明にかかるトンネル照明設備の実施例を図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は本発明の一実施例にかかるトンネル照明設備のセンサーのトンネルに対する配置状態および全体の構成をモデル化して示した平面図、図２は晴天時にける、通行対象物の通過によるトンネル内の点灯状態を、横に時間軸をとり、縦に照明灯の種類をとって、照明状態を斜線を付したブロックで示した照明状態を示す図、図３は図１に図示するトンネルの照明設備の電気的制御をおこなう制御回路の１の実施例を示すセンサー類を含む制御回路の回路図である。
図１に図示するように、トンネルＴｎ内には、その長手方向に沿って、複数の照明灯（この実施例では蛍光灯、特に点灯予備時間の短い「ＨＦ蛍光ランプ」を使用した蛍光灯）Ｒａが配設されている。この照明灯Ｒａは、照明する際には常に点灯されトンネルＴｎの長手方向に沿って全領域に配置される基本照明灯Ｒａ１と、トンネルＴｎの両端の入口Ｔｎ１部分、具体的には入口Ｔｎ１からトンネル内方へ２０〜５０ｍ入った範囲内に配設されている、第２入口灯Ｒａ２と、同じ範囲内に配設されている該第２入口灯Ｒａ２より照度の低い、第１入口照明灯Ｒａ３、から構成されている。
そして、トンネルＴｎの両端の入口Ｔｎ１から外方（トンネルＴｎから離間する方）へそれぞれ１５０ｍ離れた位置の道路上方には、車両のトンネルＴｎ内への進入を検知する車両進入検知センサー（車両進入検知手段の一種）Ｓｖが配設されている。具体的には、この実施例の場合には、超音波センサーが車両進入検知センサーＳｖとして用いられている。
また、トンネルＴｎの両端の入口Ｔｎ１の、地上から１ｍ〜１．５ｍ上方の位置には、人間のトンネルＴｎ内への進入を検知する人間進入検知センサー（人間進入検知手段の一種）Ｓｍと、手で操作する押しボタンスイッチＳｗが配設されている。具体的には、この実施例の場合には、赤外線センサーが、前記人間進入検知センサーＳｍとして用いられている。
また、トンネルＴｎの外方には、トンネル外（露天下）の照度を検知する受光センサー（照度検知手段）Ｓｒが配設されている。

そして、前記車両進入検知センサーＳｖ，人間進入検知センサーＳｍ，受光センサーＳｒと、歩行者が手で押すための押しボタンスイッチＳｗは、図１に図示するように、電線（あるいは光ファイバー等の信号線であってもよい、この明細書では「電線」という）で、制御装置Ｃｂに接続されている。この実施例の場合には、前記制御装置Ｃｂは、リレー及びタイマー等によって構成される、システム制御盤と照明分電盤から構成されている。しかし、制御装置として、コンピュータとリレー等を使用することもできることは言うまでもない。

この実施例にかかる制御装置Ｃｂについて具体的に説明すれば、図３に図示されているような構成を有する。つまり、前記車両進入検知センサーＳｖが車両の進入を検知すると、図３に図示する盤内制御ＢのリレーＲ１が励磁され、その結果、盤内制御ＡのリレーＸ１の接点が閉じる。かかる状態で、前記受光センサーＳｒからの検出値が、「暗いとき」，「明るいとき」，「より明るいとき」のいずれに該当するかによって、リレーＬＣ１〜ＬＣ３の各接点のいずれかが閉じる。従って、例えば、前記受光センサーＳｒが「暗いとき」に該当するリレーＬＣ１の接点を閉じさせると、前記基本照明灯Ｒａ１が点灯する。また、例えば、前記受光センサーＳｒが「明るいとき」に該当するリレーＬＣ３の接点を閉じさせると、前記基本照明灯Ｒａ１と第１入口照明灯Ｒａ３が点灯し、さらに、前記受光センサーＳｒが「より明るいとき」に該当するリレーＬＣ２の接点を閉じさせると、前記基本照明灯Ｒａ１，第１入口照明灯Ｒａ３および第２入口照明灯Ｒａ２が点灯する。

また、前記人間進入検知センサーＳｍが人間のトンネルＴｎ内への進入を検知すると、図３に図示する盤内制御ＢのリレーＲ２が励磁され、その結果、盤内制御ＡのリレーＸ２の接点が閉じる。そして、前記人間進入検知センサーＳｍからの検知信号が入力されたことを条件に、リレーＬＣ１の接点が閉じる。そして、このリレーＬＣ１の接点が閉じると、前記基本照明灯Ｒａ１が点灯する。
また、トンネルＴｎ内に人間が進入しようとするときには、前記押しボタンスイッチＳｗを人為的に操作することによっても、図３に図示する盤内制御ＢのリレーＲ２が励磁され、その結果、盤内制御ＡのリレーＸ２の接点が閉じ、この押しボタンスイッチＳｗが人為的に操作されたことを条件に、リレーＬＣ１の接点が閉じる。

そして、前述のように、それぞれの条件に合わせて、基本照明灯Ｒａ１、第１入口照明灯Ｒａ３、第２入口照明灯Ｒａ２のうちの該条件に該当する照明灯Ｒａが点灯する。これら車両と人間のトンネルＴｎ内への進入とそのときの受光センサーＳｒの検知条件による各照明灯の点灯状態を、天気が晴天のときの場合について表すと図２のようになる。つまり、図２は、横軸に一日の時間帯を２４時間表示で表し、縦に上から基本照明灯Ｒａ１、その下に第１入口照明灯Ｒａ３、一番下に第２入口照明灯Ｒａ２の点灯状態を実線の矩形で、それら照明灯の照明状態の下方に、照明の原因を構成する、横軸に示す時間帯における車両あるいは人間の進入を、横棒で示している。この図２からは、例えば、午前１０時半〜午前１１時半に人間がトンネルＴｎ内に進入すると、前記基本照明灯Ｒａ１のみが点灯することが判る。また、一日の時間帯にかかわらず、人間がトンネルＴｎ内に進入すると、前記基本照明灯Ｒａ１のみが点灯することが判る。さらに、午後４時（１６時）から次の日の午前６時までの時間帯に、車両がトンネルＴｎ内に進入すると、前記基本照明灯Ｒａ１のみが点灯することが判る。また、午前６時から午前９時までの時間帯および午後２時（１４時）から午後４時（１６時）までの時間帯に、車両がトンネルＴｎ内に進入すると、前記基本照明灯Ｒａ１および前記第１入口照明灯Ｒａ２が点灯することが判る。加えて、午前９時から午後２時（１４時）までの時間帯に、車両がトンネルＴｎ内に進入すると、前記基本照明灯Ｒａ１，前記第１入口照明灯Ｒａ３および前記第２入口照明灯Ｒａ２が点灯することが判る。

また、前述のように点灯させられた照明灯Ｒａの消灯は、この実施例の場合、制御装置ＣｂのタイマーＴｍの計時機能が作動して、所定時間経過すると、タイマーＴｍによって制御される車両進入検知センサーＳｖに対応したリレーＴｍ１あるいは人間進入検知センサーＳｍに対応したリレーＴｍ２が、前記リレーＸ１あるいはリレーＸ２の励磁状態を自己保持している当該自己保持を解除することによって、前記リレーＴｍ１あるいはリレーＴｍ２の接点ＴＩあるいはＴ２が開いて、リレーＸ１あるいはリレーＸ２が非作動状態になり、その結果、消灯するように構成されている。ここで、前記「所定時間」とは、この実施例の場合には、トンネルＴｎへの通行対象物が歩行者である場合には、人がトンネルＴｎを通過するのに要する時間の約２倍の時間経過した時間に設定してあり、車両である場合には、車両がトンネルＴｎを通過するのに要する時間の約２倍の時間経過した時間に設定している。しかし、この時間についてはそのトンネルＴｎにあわせてあるいは使用条件に合わせて、あるいはその他の条件に合わせて、適宜設定すればよい。

また、このように、タイマーＴｍの計時機能によって所定時間経過したとき消灯させるような制御に代えて、別の制御、例えば、該当車両あるいは歩行者のトンネルＴｎから外へ出たことを検知する検知センサーを別途設けて、消灯するよう構成してもよい。かかる場合には、通行対象物に合わせたより細かな制御が得られる。

ところで、この実施例の場合には、本照明設備のリレー等が故障した時には、照明灯Ｒａを点灯させる側に制御する所謂「フェイルセイフ」の概念が採用されている。つまり、前記車両進入検知センサーＳｖ，人間進入検知センサーＳｍあるいは受光センサーＳｒ等のセンサー類の故障、あるいは各リレーあるいは制御装置Ｃｂの故障等が検知された場合には、照明灯Ｒａは連続的に点灯した状態が形成される。
具体的には、例えば、制御装置Ｃｂをコンピュータによって構成し、トンネルＴｎの入口と出口に通行対象物の進入と退出を検知する進入（退出）検知センサーを配置しておくとともに、トンネルＴｎ内にも受光センサーを配置して、トンネルＴｎに通行対象物が進入したにもかかわらず、照明灯が点灯しないときには、本照明設備のいずれかに故障が発生したと判断するよう構成し、且つ、トンネルＴｎ内に通行対象物が進入した信号が得られないにもかかわらず、トンネルＴｎの出口側の進入検知センサーが通行対象物が出たのを検知した信号を制御装置Ｃｂが受け取った場合には、一方の進入検知センサー等に故障が発生したと判断するよう構成し、また、トンネルＴｎ外に配置されている天候状態の受光センサーＳｒの故障についても、複数個配置しておいて、異なる信号が得られたときには、該受光センサーＳｒが故障したと判断するよう構成することによって、具現化することが可能となる。また、前記故障の検知については、前記条件を制御装置Ｃｂ内だけで発生させて自己診断するように構成してもよい。

ところで、本実施例にかかるトンネルの照明設備の場合、トンネルＴｎの入口の外方には、トンネルＴｎ入口近傍を照明する坑外照明灯Ｒａ４が設けられ、この坑外照明灯Ｒａ４は、前記車両進入検知センサーＳｖあるいは前記人間進入検知センサーＳｍがトンネルＴｎ内への車両あるいは人間の進入を検知すると、図３に図示する盤内制御ＢのリレーＲ１あるいはＲ２が励磁され、その結果、盤内制御ＡのリレーＸ２が作動して該リレーＸ２の接点が閉じる。そして、前記リレーＸ２の接点と直列的に配設されているタイマーＴｍからの信号によって開閉されるリレーＬＣ４の接点が、日没あるいはそれに近い暗い状態になる時間帯に閉じることから、その時間帯に前述のようにリレーＸ２の接点が閉じると、その結果、前記坑外照明灯Ｒａ４が点灯することになる。つまり、前記タイマーＴｍについてさらに説明すれば、該タイマーＴｍは、カレンダー機能を有し、年間（複数年）の各日の「日の出時間」と「日没時間」をデータとして記憶しており、前記リレーＬＣ４を制御する。

このように、本発明にかかるトンネルの照明設備によれば、従来のトンネルの照明設備のように常時点灯しているのではなく、車両あるいは通行人がトンネル内に進入したときのみ、つまり照明が必要なときのみ必要且つ十分な照明灯を点灯させるため、エネルギーに無駄が生じない、環境に優しい設備となる。しかも、トンネルＴｎへの進入者にとって、必要且つ十分な照明が得られることから、照明設備の本来の機能をも全く損なうことはない。さらには、本トンネルの照明設備の構成のいずれかが故障したことを判断するような機能を付加するとともに、故障のときには、全照明灯が点灯するよう構成しておけば、万が一の故障のときにも、トンネルの利用者は全く不便を感じることはない。

本発明にかかるトンネルの照明設備は、種々のトンネルの照明設備として利用することができる。

本発明の一実施例にかかるトンネル照明設備のセンサーのトンネルに対する配置状態および全体の構成をモデル化して示した平面図である。 晴天時にける、通行対象物の通過によるトンネル内の点灯状態を、横に時間軸をとり、縦に照明灯の種類をとって、照明状態を斜線を付したブロックで示した照明状態を示す図である。 図１に図示するトンネルの照明設備の電気的制御をおこなう制御回路の１の実施例を示すセンサー類を含む制御回路の回路図である。

符号の説明

Ｔｎ…トンネル
Ｒａ…照明灯
Ｃｂ…制御装置
Ｓｖ…車両進入検知センサー（進入検知手段）
Ｓｍ…人間進入検知センサー（進入検知手段）
Ｘ１…リレー（点灯スイッチ）
Ｘ２…リレー（点灯スイッチ）

Claims (4)

1. 照明灯によってトンネル内を照明する照明設備であり、
   この照明設備が、前記照明灯を点灯−消灯させる点灯スイッチと、前記点灯スイッチの動作を制御する制御装置と、通行対象物のトンネル内への進入を検知する進入検知手段とを有するとともに、
   前記照明灯が、基本照明灯と入口照明灯を有し、且つ、
   前記進入検知手段が、車両の進入を検知する車両進入検知手段と、人間の進入を検知する人間進入検知手段とを有し、
   前記車両進入検知手段が車両のトンネル内への進入を検知すると、前記制御装置が、トンネル外の明るさによって、前記入口照明灯用の点灯スイッチと基本照明灯用の点灯スイッチの両方あるいは基本照明灯用の点灯スイッチに点灯信号を発して、前記入口照明灯と基本照明灯の両方あるいは基本照明灯を点灯させるべく制御するよう構成された、トンネルの照明設備において、
   前記人間進入検知手段が、人間のトンネル内への進入を検知したときには、
   前記制御装置は、前記照明灯のうち、基本照明灯のみを点灯するよう、該基本照明灯用の点灯スイッチに点灯信号を発して、基本照明灯のみ点灯させるよう制御することを特徴とするトンネルの照明設備。
2. 前記制御装置がタイマーを備え、該制御装置は、前記人間進入検知手段が人間の進入を検知すると前記タイマーが作用して、該トンネルを人間が通過可能な時間に比べて長い所定時間経過すると、前記基本照明灯を消灯するよう制御することを特徴とする請求項１記載のトンネルの照明設備。
3. 前記照明設備が、さらに、トンネル外の照度を検知する照度検知手段と、トンネルの外を照明する坑外照明灯とを備え、トンネル外の照度が所定の明るさより低いときには、前記制御装置は、前記トンネル内の照明灯を点灯させる場合に合わせて前記坑外照明灯も点灯するように制御することを特徴とする請求項１又は２記載のトンネルの照明設備。
4. 前記照明設備が、さらに、人間が手で押すスイッチを備え、このスイッチが人間により操作されたときに、前記制御装置は、前記基本照明灯を点灯させるように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の項に記載のトンネルの照明設備。

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