JP4574798B2

JP4574798B2 - 反射シートの評価方法及び輝度測定装置

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Publication number: JP4574798B2
Application number: JP2000143828A
Authority: JP
Inventors: 淳一斎藤; 幹也水船
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2020-05-16
Also published as: JP2001324410A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路標識等の構造物に固定して使用する反射シートの反射性能の変化度合いを評価する反射シートの評価方法に関し、更に詳細には、ＪＩＳ規格等の標準測定条件（標準条件）において測定された未使用反射シートの輝度を基準値とし、標準条件とは異なる実際の測定条件において実測された輝度を、使用中反射シートの反射面と光源との間で実測された距離の値を用い、標準条件において測定されたと見なせる補正値に変換し、その補正値と基準値とを比較して、反射性能の変化度合いを評価する反射シートの評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、道路標識の分野では、通常、再帰反射シートと呼ばれる反射シートが広く使用されている。再帰反射シートを利用した標識システムは、たとえば、特許第２９１０８６８号公報（対応米国特許第５，８１８，６４０号）に開示されている。この公報に開示の標識システムは、再帰反射シートを表面に配置した標識と、それを照明する光源とを備える、外照方式のシステムである。道路標識は、道路の鉛直上方の比較的高い位置に配置されることが多い。
【０００３】
一方、広い有効観測角度を持つ様に改良された再帰反射シートも知られている。これらの再帰反射シートは、ガラスビーズやプリズム素子等の光学屈折素子と、金属蒸着膜等の反射素子とを備えている。また、キューブコーナープリズムと呼ばれるプリズム素子の場合、反射素子を用いることなく、プリズムの持つ全反射作用を有効に利用して、光を所定の方向に反射させることもできる。プリズム素子は、通常ポリマーから形成される。また、ガラスビーズの表面は、透明なポリマーフィルムでカバーされている。
【０００４】
再帰反射シートは、比較的長期にわたり高い反射性能（反射輝度や再帰反射係数）を維持し、使用可能である。しかしながら、上記の様な再帰反射シートの構成材料（ポリマーや金属蒸着膜等）の化学的、物理的な変化に伴い、少しづつではあるが、反射性能は経時で低下する。また、比較的厳しい規格のもとで使用される場合も多い。たとえば、道路標識の分野がそうである。この分野では、反射シートの使用中に反射性能低下の度合いを、現場で測定したデータから評価し、その反射シートの交換が必要か否かを判断するために、定期的に調査を実施している。
【０００５】
この様な評価は、通常、次の様な方法を用いて実施される。一定の標準測定条件（光源照度、入射角、及び観測角）で測定された未使用の反射シートの反射性能（基準値）と、同じ標準条件で測定された使用中の反射シートの反射性能（比較値）とを比較し、基準値に対する比較値の低下度合い（減少百分率や保持百分率）を算出し、評価する。なお、基準値のデータは、通常ＪＩＳＺ９１１７の７．３に準じて、測定室内で測定される。
【０００６】
上記ＪＩＳ法では、反射シートの反射面に所定の照度と所定の入射角とで光を照射可能な光源と、前記光源からの光を前記反射面が反射して形成した反射光を受光し、反射輝度を測定する輝度計とを組合せて使用する。作業標準にしたがい、光源と反射シートと間の距離、及び輝度計と反射シートとの距離を所定の値に保ち測定を行う。また、反射面に対する光の入射角、及び反射面に対する輝度計の観測角は、通常変更可能であり、目的に応じて、それぞれ所定の値に決めて測定を行う。すなわち、上記距離、入射角及び観測角が、既知の値であることを前提として、輝度の測定値を取り扱える。したがって、一定の標準条件で測定された未使用時のデータである基準値と、同じ標準条件で測定された使用中の比較値とを比較し、基準値に対する比較値の低下度合いを算出し、評価することができる。
【０００７】
しかしながら、上記の方法では、使用中（設置したまま）の標識に対して測定することはできない。使用中の標識の状態を知るには、標識から標識板を取り外し、それを規定寸法の試料を作製する様に切断する等、試料準備操作が必要である。すなわち、現場で使用中の反射シートの交換が必要か否かを評価するためのデータを得るには、非破壊測定が必須である。したがって、この様な方法は上記の様な調査には利用できない。
【０００８】
一方、現場に設置された標識表面に配置した再帰反射シートの反射輝度等の反射性能を測定するために、携帯用測定装置を使用することができる。この様な携帯用の装置は、光源と輝度計ユニットとが一体化された装置である。したがって、現場に装置を持って行き、使用中状態の反射シートについて反射性能を測定でき、シートの非破壊測定が可能である。この様な携帯用測定装置を使用した実例については、たとえば、桜仕会（警視庁関連）が昭和６０年にまとめた、「道路標識の経年腐食調査および耐用年数設定に関する報告書」に記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記携帯用測定装置の場合、光源と反射シート反射面との距離を一定に保つ様に、反射面に測定装置の発光部及び受光部（輝度計ユニット）を接触させながら測定しなければならなかった。
これは、次の様な理由からであった。光源とシート反射面との距離が異なると、反射面における実際の照度等の測定条件が異なる。たとえば、環境照度の影響や、光が通過する大気中に粉塵等の障害物が存在しない限り、実際の照度（到達照度と呼ばれる。）は距離の２乗に反比例する。したがって、光源とシート反射面との距離が不明である場合、到達照度が不明の条件で測定されたデータを得ることになる。この様なデータを比較値として基準値と比較しても、反射シートの反射性能の低下度合いを正確に評価することができない。
【００１０】
一方、調査対象となる道路標識は、通常、道路の走行車線やその周辺に設置されている。また、標識（反射シート）が比較的高所に設置されている場合が多い。この様な場合、測定装置をその設置高さにまで上げる必要があり、そのために高所作業車等の特殊車両が必要であった。また、測定作業者の手元や足元が明るく見えないと、安全かつ正確な作業が非常に困難になるので、通常、昼間に測定作業を行う。しかも、測定作業用スペース確保のためには、走行車線全面において交通規制を行う場合がしばしばあり、かなり不便であった。さらに、１つの標識を測定するのに、比較的長い時間がかかり、膨大な費用（特殊車両費用、車線規制費用等を含む。）を要することもあった。
【００１１】
そこで、上記問題点を鑑み本発明者らが詳細に検討した結果、本発明を成すに至った。すなわち、本発明の第１の目的は、輝度測定装置自体を標識から離して使用し、未使用時の基準値と比較可能な比較値（補正値）を正確かつ容易に求めることができ、その比較値と基準値とを比較して、反射性能の変化度合いを評価する反射シートの評価方法を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、非破壊測定が可能で、装置自体を標識から離して使用でき、未使用時の基準値と比較可能なデータを正確かつ容易に得ることができる輝度測定装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明によれば、反射シートが道路標識に固定されて使用されている現場において、前記使用中反射シートの反射面に所定の照度と１０度以下の入射角とをもって光源からの光を照射し、前記光源に対して前記光源の発光面中心とその受光面中心との距離が５０〜３００ｍｍとなるように配置された輝度計ユニットによって、前記光源の光を前記反射面が反射して形成した反射光の輝度を実測し、一方、前記反射面と前記光源との間の距離を実測し、その距離を用いて実際に前記反射面に到達した光の到達照度を求め、標準の光源照度を含む標準条件で測定されたと見なせる様に、前記実測輝度、またはその輝度から求めた反射性能を補正値に変換し、別途、前記標準条件において測定された未使用反射シートの輝度、または反射性能を基準値とし、前記基準値と、前記補正値とを比較することにより、前記使用中反射シートの輝度または反射性能の変化度合いを評価することを特徴とする反射シートの評価方法が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、道路標識に固定された反射シートの反射面に所定の照度と１０度以下の入射角とで光を照射可能な光源と、前記光源に対して前記光源の発光面中心とその受光面中心との距離が５０〜３００ｍｍとなるように配置され、前記光源の光を前記反射面が反射して形成した反射光の輝度を測定可能な輝度計ユニットと、前記反射面と前記光源との間の距離を測定可能な距離計ユニットと、を備えてなることを特徴とする輝度測定装置が提供される。
【００１４】
尚、本発明においては、光源と輝度計ユニットとが固定されたステージをさらに備え、そのステージが、光源の光の反射面に対する入射角を変更可能な様に備えてなることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の反射シートの評価方法は、使用中反射シートの反射面に所定の照度と所定の入射角とをもって光源からの光を照射し、光源に対して所定の相対位置関係をもって配置された輝度計ユニットによって、光源の光を反射面が反射して形成した反射光の輝度を実測し、一方、反射面と光源との間の距離を実測し、その距離を用いて実際に反射面に到達した光の到達照度を求め、標準の光源照度を含む標準条件で測定されたと見なせる様に、実測輝度、またはその輝度から求めた反射性能を補正値に変換し、別途、標準条件において測定された未使用反射シートの輝度、または反射性能を基準値とし、基準値と、補正値とを比較することにより、使用中反射シートの輝度または反射性能の変化度合いを評価することにある。
【００１６】
ここで、従来技術の有する問題点は、特に、測定装置を標識に近づける必要があることに起因していた。そこで、本発明の反射シート評価方法は、測定装置を標識に近づける必要が無く、反射性能の変化度合いを正確かつ容易に求められる様に構成されている。
【００１７】
すなわち、本発明の方法では、輝度測定装置自体を標識から離して使用し、反射面と光源との間の距離を実測し、実測距離と実測輝度とを用いて計算することにより、基準値との正確な比較が可能な、補正値（比較値）を迅速かつ容易に求めることができる。
【００１８】
本発明によれば、光源固有の照度（基準となる所定距離における照度）と、実際に測定された距離とを用いた計算により、実際に反射面に到達した光の照度（到達照度）を正確に求めることができる。また、輝度を実測する輝度計ユニットは、光源に対して所定の相対位置関係をもって配置されているので、上記実測距離を用いた計算により、実測輝度の実際の観測角が、標準条件と同じと見なせるか、または補正が必要なほど異なるのかを正確に求めることができる。すなわち、実測輝度がどのような条件で測定されたかを正確に把握できる。
また、反射輝度から、他の反射性能データ、たとえば再帰反射係数を得るには、所定の変換公式を用いれば良い。すなわち、反射輝度が正確かつ迅速に測定できれば、反射性能の変化度合いの評価には時間を要しない。
【００１９】
ところで、反射輝度は、光の入射角、観測角及び到達照度の関数で表される。したがって、たとえば、光源の光の入射角及び輝度計ユニットの観測角が同じになる様に設定し、異なる距離において同一の反射シート反射面の反射輝度を測定した場合、反射輝度は、到達照度の関数で表される。異なる到達照度Ａｓ及びＡ１（単位ｃｄ／ｍ²）において、それぞれ測定された反射輝度Ｂｓ及びＢ１（単位はｌｕｘ）との間には、次の式１の関係が成立する。
【００２０】
【数１】
Ｂ１（Ａｓ／Ａ１）＝Ｂｓ ……（式１）
【００２１】
したがって、距離が異なる条件で測定された２つの実測輝度を、式１を用いて補正することにより、正しく比較できる。なお、到達照度Ａ１と、実測時の光源と反射面との距離Ｄ１と、光源固有の照度Ｅとの間に、次の様な関係が成立する。ここで、照度Ｅは、その光源と、それが照明する被照明体と間の距離（反射シート反射面と光源との間の距離）が所定のＤｓである時の板面照度で表される。
【００２２】
【数２】
Ｅ（Ｄｓ／Ｄ１）²＝Ａ１ ……（式２）
【００２３】
また、輝度と、光の入射角または反射光の観測角との関係は、上記到達照度と輝度との関係の様に単純ではないが、一定の関数で表される。したがって、光の入射角または／及び反射光の観測角が異なる場合も同様にして補正できる。すなわち、光の入射角、反射光観測角及び到達照度が、標準条件及び標準条件と異なるいくつかの測定条件において、反射輝度を測定しておき、それらの測定データを用い、反射輝度と観測条件との関係から予め補正式（または補正係数や補正表）を求めておき、これを用いて実測データを補正し、比較値としての補正値を求めることができる。
【００２４】
したがって、標準条件における未使用時の反射輝度（基準値）が既知である反射シートが固定されて使用されている現場において、上記実測値を測定し、標準条件における値に換算して比較値としての補正値を求め、それを前記基準値とを比較し、反射性能の変化度合いを評価可能なデータを正確かつ迅速に得ることができる。
【００２５】
また、本発明の輝度測定装置は、上記の様な評価方法において特に好適に用いることができる構成を備える。すなわち、本発明の輝度測定装置は、▲１▼反射シートの反射面に所定の照度と所定の入射角とで光を照射可能な光源と、▲２▼前記光源に対して所定の相対位置関係をもって配置された輝度計ユニットと、▲３▼距離計ユニットとを備えていることを特徴とする。距離計ユニットは、前記反射面と前記光源との間の距離を測定可能である。したがって、光源固有の照度と、実際に測定された距離とから、実際に反射面に到達した光の照度（到達照度）を、正確かつ迅速に知ることができる。
【００２６】
また、光源に対する輝度計ユニットの相対位置関係（光源の発光面中心と、輝度計ユニットの受光面中心との間の距離等）が既知であるので、前記反射面と前記光源との間の距離と入射角とが決まれば、自動的に観測角も決まり、測定された輝度がどのような観測条件で測定されたかを正確に把握できる。
【００２７】
換言すれば、本発明の輝度測定装置を用いれば、測定場所（光源）と反射シート反射面との距離を可及的に離した状態で、反射性能の変化度合いを評価するために有効な比較値を、迅速かつ容易に得ることができる。したがって、たとえば、比較的高所に設置された標識表面（反射面）に対して、車両往来の妨げに成り難い場所（たとえば、路側や１本の走行車線上）で、しかも比較的低い位置に装置を配置して測定を行うことができる。すなわち、測定作業用スペース確保のために交通規制を行う必要が無いか、または部分的に規制すれば良い。また、測定装置を標識設置高さにまで上げる必要がないので、高所作業車等の特殊車両も不要である。
【００２８】
次に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の反射シートの評価方法の一例を示す説明図である。
本発明の反射シートの評価方法では、図１に示すように、（ａ）道路標識９の標識面に固定された反射シート９１の反射面９２に、所定の照度と所定の入射角とをもって、光（光路Ｖ１を進む光で、Ｖ１と呼ぶこともある。）を照射可能な光源１と、（ｂ）光源１が発する光（Ｖ１）を前記反射面９２が反射して形成した反射光（光路Ｖ２を進む光で、Ｖ２と呼ぶこともある。）の輝度を測定可能な輝度計ユニット２と、（ｃ）前記反射面９２と前記光源１との間の距離を測定可能な距離計ユニット３とを備えた輝度測定装置を用いるのが良い。
【００２９】
ここで、本発明の輝度測定装置は、図１に示すように、上記（ａ）及び（ｂ）の構成部品を、互いに所定の相対位置関係をもって配置し、固定するための第１ステージ４１と、上記構成部品（ｃ）を固定するための、第１ステージ４１と独立して動かすことができる第２ステージ４２とを備えている。このとき、各部品のステージへの固定は、永久なものである必要はなく、装置の使用中（測定中）に互いの相対位置関係が保持できれば、着脱自在に固定しても良い。
【００３０】
なお、本発明の輝度測定装置は、図３に示すように、２つのステージ（４１，４２）を用いず、光源１、輝度計ユニット２及び距離計ユニット３をすべていっしょに１つのステージ４に固定しても良い。
【００３１】
また、本発明の輝度測定装置は、図１に示すように、光源１が所定の作業場所に配置された装置１０と、標識９との相対位置関係によって、所定の入射角で光（Ｖ１）を反射面９２に向かって照射可能な様に、照射方向を変更可能にステージ４１に固定するのが良い。なお、ステージ４１は、光源１及び輝度計ユニット２が固定された水平面を有する。
【００３２】
ステージ４１の向きや傾きが固定され、光源１の光の照射方向が変更困難な場合は、装置１０自体の位置をずらしたり、ステージ４１の水平面を傾けたりして光源の照射方向を変えれば良い。しかしながら、測定作業を容易かつ迅速にするには、輝度測定装置１０を所定の場所に配置した後は、装置を動かすことなく、光源の照射方向を変更可能にするのが好ましい。
【００３３】
この様にするには、たとえば、ステージ４１に雲台を備えつけることができる。この様な雲台として、雲台に高さを変更可能な三脚が備わっているもの（カメラ用の三脚等）等が使用できる。また、三脚ではなく、装置を雲台ごと自動車の座席の背もたれ等に固定するための固定部材を、雲台に備えつけることもできる（図２〜３参照）。
【００３４】
また、光源と独立して輝度計ユニットの向き（輝度計ユニット受光面の光軸の方向）を変えられる様にする。光源からの光は、通常、光源を中心として円錐状に広がる様に照射される。したがって、光源の光軸と、輝度計ユニットの光軸は、反射シート反射面において一致させるのが好適である。
【００３５】
さらに、上記輝度測定装置１０は、図１に示すように、ステージ４１に光源１といっしょに固定し、輝度計ユニット２及び光源１の光軸の反射面９２におけるそれぞれの交点が互いに一致する様にそれぞれの向きを調節する。
上記の様に調節された後、光源１の反射面に対する照射方向を決め、光源１の入射角が決まれば、輝度計ユニット２の観測角が決定される。したがって、光源１の入射角及び輝度計ユニット２の観測角が、ともに測定において有効な範囲になる様に、ステージ４１の向きや傾きを調節して使用するのが良い。前述の雲台は、この様な調節を容易にすることができる。
【００３６】
光源１が発する光における反射シート９１の反射面９２に対する入射角は、１０度以下の範囲に決定する。これは、入射角が大きすぎると測定される輝度の値が低下し、反射性能の変化度合いを評価可能でデータが得られないおそれがあるからである。すなわち、この様な入射角で光を照射できる様に光源が固定されたステージの向きや傾きを調節できる様にするのが良い。
【００３７】
また、光源１に対する輝度計ユニット２の相対位置関係は、反射面９２に対する輝度計ユニット２の観測角を決定する。したがって、測定対象の反射シート９１の輝度が低下し、測定結果が有意でなくならない範囲（有効観測角範囲）に、実測時の観測角を調節できる様に決定すれば良い。
【００３８】
たとえば、通常の再帰反射シートについて測定する場合、実測観測角が、１度以下の範囲に調節できる様に決定する。また、広い有効観測角を持つ広観測反射シートの場合は、より大きな実測観測角を含む範囲にすることができる。
【００３９】
この場合、実測観測角が、通常１０度以下の範囲に調節できる様に決定する。観測角が大きすぎると測定される輝度の値が低下し、反射性能の変化度合いを評価可能でデータが得られないおそれがある。すなわち、この様な観測角で反射光を受光できる様に、光源１と、輝度計ユニット２との相対的位置関係を決定するのが良い。
なお、基準値となる未使用時の反射シートの反射輝度は、前掲のＪＩＳＺ９１１７の７．３に準じて測定室内で測定されるのが良い。この時の入射角は通常５度、観測角は通常１２分（０．２度）である。
【００４０】
光源１の発光面中心と輝度計ユニット２の受光面中心との間の距離は、５０〜３００ｍｍとなるように配置する。３００ｍｍを超える場合、光源からの光の入射角と輝度計ユニットの観測角との差が大きくなり、両方の角度を、比較的小さな有効範囲に決めるのが困難になるおそれがある。また、この様な場合、測定装置の操作が困難になるおそれもある。一方、５０ｍｍより小さい場合、光源発光面の面積または／及び輝度計受光面の面積を小さくする必要があり、比較的遠方の反射面（たとえば４０ｍ以上）に十分な照度で光を到達させ、十分な光量で反射光を受光すること困難になるおそれがある。上記の様な観点から、光源の発光面中心と前記輝度計ユニットの受光面中心との間の距離は、好適には１００〜２９５ｍｍの範囲である。
【００４１】
なお、図１に示される例では、光源の発光面中心と前記輝度計ユニットの受光面中心との間の距離は１７４．５ｍｍに設定されている。この様にすると、ほとんどの道路標識の場合、その反射シート反射面と測定装置（光源）との間の距離が約５０ｍの時に、入射角が５度、観測角が１２分になることが分かった。また、上記発光面中心−受光面中心間の距離が２９０．９ｍｍに設定した場合、標識板の反射面と光源との間の距離が約５０ｍの時に、入射角が５度、観測角が２０分（０．３３３度）になる。この様な角度条件で光を照射し、輝度を測定した場合、前掲のＪＩＳＺ９１１７に準じて測定された基準値との比較が容易である。
【００４２】
また、通常の再帰反射シートでは、この様な角度条件で測定された反射輝度は十分に高く、反射性能の変化を評価する上で好適である。したがって、この様な観点からは、上記発光面中心−受光面中心間の距離は、１７４．５ｍｍ〜２９０．９ｍｍにする、または、観測角が１２分〜２０分の間になる様な距離にするのが好ましい。
【００４３】
次に、本発明の輝度測定装置の必須構成ユニットは、光源、輝度計ユニット及び距離計ユニットからなるので比較的かさばらず、たとえば、図２〜３に示される様に、乗用車等の自動車の、助手席の背もたれに配置できる程度の大きさにすることができる。したがって、自動車の助手席から反射シートの反射輝度及び距離を測定することもできる。すなわち、輝度測定装置を搭載した自動車を、現場の所定の測定点（測定装置を配置すべき場所）に停め、自動車から装置を降ろすことなく測定を行うことができる。この様にすれば、装置の積み降ろしにかかる時間を省き、測定作業時間を効果的に短縮できる。
【００４４】
例えば、図３に示す輝度測定装置１２は、光源１、輝度計ユニット２及び距離計ユニット３が固定されたステージ４と、そのステージ４の向きや傾きを調節可能な雲台５ｃとを備える。また、雲台５ｃを介して、助手席の背もたれ７の上部に装置１２を固定するための固定部材６に、ステージ４が固定されている。図示の例では、助手席の背もたれ７に固定されたヘッドレスト（図示せず。）を取り外し、ヘッドレストと交換して輝度測定装置１２を、助手席の背もたれ７に固定している。
【００４５】
上記固定部材６は、装置１２を背もたれ７の上部に安定に固定するための水平台６１と、背もたれ７の前面（人が座った時に背中が当たる面）と背面とを挟持する挟持部６２とを備える。また、ヘッドレストは、通常ヘッドレスト自体を背もたれ７に固定するための支軸を有するので、背もたれ７の上部には、その支軸を挿入する穴が開いている。したがって、水平台６１の背面（雲台が固定されている面の反対面）に、そのヘッドレスト用の穴に挿入可能な固定軸（図示せず。）を配置する。この様に、固定軸をヘッドレスト用の穴に挿入すれば、非常に安定に、すなわち、測定中に装置１２が不要に揺れたり動いたりすることなく、装置１２を固定することができる。
【００４６】
本発明で用いる光源の種類は、演色性の良いものであれば特に限定されず、たとえば、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が使用できる。
光源の有効到達距離は、到達照度が少なくとも０．５ｌｕｘ以上になる範囲であれば良く、通常１０〜１００ｍに設定する。
【００４７】
また、本発明で用いる輝度計ユニットは、通常の輝度計や、輝度測定装置に含まれる輝度計ユニットが使用できる。
【００４８】
さらに、本発明で用いる距離計ユニットは、反射シート反射面に対して、上記光源の有効到達距離以内の範囲で、測定精度が±１．５ｍｍであるものが好ましい。
【００４９】
なお、本発明の輝度測定装置は、上記必須構成ユニットの他、たとえば、画像記録ユニットを搭載しても良い。画像記録ユニットは、照射光を反射している反射シート反射面の様子を画像記録（撮影）し、測定対象の反射シートの変化を評価するのに、データによる数値的比較に加えて視覚的な比較も行える様にすることができる。この様に多面的に評価することは、評価の精度や客観性を高めるのに有用である。画像記録ユニットとしては、ビデオカメラや、デジタルスチルカメラ等が利用できる。
【００５０】
【実施例】
本発明を実施例に基づいて、更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
【００５１】
（反射シートの評価方法）
図１に示される様に、反射シート９１が標識板９に固定されて使用されている現場において、反射シート９１の反射面９２に所定の照度と所定の入射角とをもって光源１からの光（Ｖ１）を照射する。この光（Ｖ１）を反射面９２が反射して形成した反射光（Ｖ２）の輝度を、光源１に対して所定の相対位置関係をもって配置された輝度計ユニット２によって実測する。一方、反射面９２と光源１との間の距離Ｄ１を実測し、前述の様に、実測輝度を補正値に変換するために用いる。
図示の例の様に、輝度測定装置１０が距離計ユニット３を備える場合は、後述の様にして光源距離Ｄ１を測定できる。また、輝度測定装置とは別に用意した距離計を用いて距離を測定しても良い。
【００５２】
このとき、反射シートの反射面９２と光源１との間の距離Ｄ１（単位はｍ）は、通常、光源１の発光面中心と、反射面９２上の照射中心Ｐとの間の距離である。上記光源距離Ｄ１は、距離計ユニット３によって測定される。距離計ユニット３によって測定されるのは、距離計ユニット３のセンサ面（距離測定用のレーザ光を発し、反射面からの反射光を受光する面）の中心と、反射シートの反射面９２上の点Ｐとの距離Ｄ３（単位はｍ）である。
【００５３】
しかしながら、通常、光源１の発光面中心と距離計ユニット３のセンサ面中心との間の距離（以降、Ｓ₁₃と記述することもある。）は、上記光源距離Ｄ１に対して非常に小さい。図示の例では、Ｓ₁₃は１７４．５ｍｍ（０．１７４５ｍ）に設定してある。したがって、距離計ユニットのセンサ面と反射面点Ｐとの距離Ｄ３と、距離Ｄ１とはほぼ等しいものとして取り扱って良い。また、距離Ｄ１は、近似的に次式３によって定義される。なお、上記光源距離Ｄ１は５１．３１８ｍであった。
【００５４】
【数３】
Ｄ１＝（Ｄ３²−Ｓ₂₃ ²）^1/2 ……（式３）
【００５５】
通常、標識板９の道路面から測定した高さは、輝度測定装置１０の設置高さよりも高く、光源１の光は、反射面９２を見上げる様にして、照射される。この時、反射面９２の点Ｐを通る法線と、照射光の光路（Ｖ１）との成す角が、光源からの光の入射角（以降、θと記述することもある。）である。
前述の様に、光源の発光面中心と輝度計ユニットの受光面中心との間の距離（以降、Ｓ₁₂と記述することもある。）は１７４．５ｍｍ（０．１７４５ｍ）に設定されている。この様にすると、ほとんどの道路標識の場合、その反射シート反射面と測定装置（光源）との間の距離Ｄ１が約５０ｍの時に、入射角θは５度になる。また、光の入射角θは、正確には次式４によって定義される。
【００５６】
【数４】
θ＝ＣＯＳ^-1（Ｒ／Ｄ１） ……（式４）
（ここで、Ｒは、反射面９２を含む道路面に垂直な第１垂直面Ｘ１と、光源１の発光面を含み、第１垂直面Ｘ１と平行な第２垂直面Ｘ２との間の距離（単位はｍ）、Ｄ１は反射面９２と光源１との間の距離（単位はｍ）である。）
【００５７】
なお、上記距離Ｒは、測定装置１０を設置した場所と、道路標識９の設置場所と間で、道路面に沿って測定できる。
一方、輝度計ユニット２が受光する反射光は、光路（Ｖ２）を進む。この時の観測角（以降、ηと記述することもある。）は、反射面９２上の点Ｐを通る法線と、光路（Ｖ２）との成す角である。前述の様に、光源の発光面中心と輝度計ユニットの受光面中心との間の距離Ｓ₁₂は、０．１７４５ｍに設定されているので、ほとんどの道路標識の場合、光源距離Ｄ１が約５０ｍの時に、観測角ηは１２分になる。また、反射光の観測角ηは、正確には、次式５によって定義される。
【００５８】
【数５】
η＝ＣＯＳ^-1（Ｒ’／Ｄ２） ……（式５）
（ここで、Ｒ’は、反射面９２を含む道路面に垂直な第１垂直面Ｘ１と、輝度計ユニット２）の受光面を含み、第１垂直面Ｘ１と平行な第３垂直面Ｘ３との間の距離（単位はｍ）、Ｄ２は反射面９２と、輝度計ユニット２の受光面中心との間の距離（単位はｍ）である。）
【００５９】
なお、本例では、この距離Ｒ’と前記距離Ｒとは近似的に同じであると見なして取り扱った。
前述の様に、通常、輝度計ユニット２の受光面中心と距離計ユニット３のセンサ面中心との間の距離（以降、Ｓ₂₃と記述することもある。）は、上記距離計ユニット距離Ｄ３に対して非常に小さいので、距離Ｄ２は、ほぼＤ３に等しいものとして取り扱って良い。また、図示の例の様に、ユニット間距離Ｓ₁₃とＳ₁₂とを等しく設定している場合、厳密に距離Ｄ２＝距離Ｄ３である。
なお、距離Ｄ２は、近似的に次式６によって定義される。
【００６０】
【数６】
Ｄ２＝（Ｄ１²＋Ｓ₁₂ ²）^1/2
＝（Ｄ３²−Ｓ₂₃ ²＋Ｓ₁₂ ²）^1/2 ……（式６）
【００６１】
（輝度測定装置）
本実施例では、以下の構成ユニットを用い、図２に示す輝度測定装置１０を作製した。距離計ユニット３として、デジタルレーザ距離計を用いた。また、輝度計ユニット２として、東京光学機械（トプコン）（株）社の色彩輝度計「品番：ＢＭ−５」を用いた。また、光源１としては、被照明体との距離が６．２５４ｍの時の板面照度が５８．４ｌｕｘであるメタルハライドランプを用いた。
【００６２】
また、上記輝度測定装置１０は、図２（ｂ）に示すように、２つのステージ４１，４２として、アルミニウム板（厚さ５ｍｍ）を用い、上記各ユニット１〜３をそれぞれ固定した。また、前述の様に２つの雲台５ａ，５ｂを用い、各ユニットの向き等を調節できる様にした。それぞれの雲台は、第１ステージ４１用のもの（５ａ）として、Ｖｅｌｂｏｎ（株）社製カメラ用雲台「品番ＰＨ−２７０Ｇ」を、第２ステージ４２用のもの（５ｂ）として、Ｖｅｌｂｏｎ（株）社製カメラ用雲台「品番ＰＨ−３６０Ｎ」を用いた。
【００６３】
さらに、上記輝度測定装置１０は、図２（ａ）に示すように、固定部材６を組み込み、それを介して乗用車の助手席の背もたれ７に固定できる様にした。
【００６４】
（実施例）
上記の様な輝度測定装置１０を用い、反射シート９１として、以下の３つの異なる輝度の反射シート１〜３を用いて輝度を測定した。なお、これらのシートはすべて未使用であり、測定は夜間に行った。
【００６５】

なお、上記基準値は、前掲ＪＩＳＺ９１１７の７．３に準じて測定された反射輝度であり、角度条件は、入射角＝５度、観測角＝１２分であった。
【００６６】
上記のそれぞれの反射シート１〜３に対して、標識９に固定した状態で、図１に示すように、上記距離Ｄ１（約５０ｍ）だけ離れた測定場所から、輝度測定装置１０を用いて輝度を実測した。なお、角度条件は、入射角θ＝５度、観測角η＝１２分であった。
【００６７】
それぞれの実測輝度は、
反射シート１：実測輝度＝４５．８［ｃｄ／ｍ²］、
反射シート２：実測輝度＝１３５．４［ｃｄ／ｍ²］、
反射シート３：実測輝度＝１５６．２［ｃｄ／ｍ²］、
であった。
【００６８】
実測時の到達照度は、光源距離Ｄ１と、光源固有の照度Ｅとから、前掲の式２によって算出できる。光源固有の照度Ｅは、被照明体との距離が６．２５４ｍの時の板面照度が５８．４ｌｕｘであったので、距離Ｄ１＝５１．３１８ｍ離れた反射面における到達照度は、前掲の式２より、到達照度Ａ１＝５８．４×（６．２５４／５１．３１８）²＝０．８６７３ｌｕｘ、であった。
【００６９】
上記実測値から、前掲の式１、すなわち、補正値Ｂｓ＝実測輝度Ｂ１（標準条件到達Ａｓ／実測時到達照度Ａ１）を用い、それぞれの反射シートについて補正値を算出した。
反射シート１：補正値（反射輝度）＝１２１［ｃｄ／ｌｕｘ／ｍ²］
反射シート２：補正値（反射輝度）＝３２８［ｃｄ／ｌｕｘ／ｍ²］
反射シート３：補正値（反射輝度）＝４３２［ｃｄ／ｌｕｘ／ｍ²］
この様に、本例の装置及び方法を用いて算出した補正値は、前掲のＪＩＳに準じて測定した基準値と非常に精度良く一致していることが分かる。
【００７０】
したがって、本発明の輝度測定装置は、光源に対して所定の相対位置関係をもって配置された輝度計ユニットによって、光源の光を反射シート反射面が反射して形成した反射光の輝度を、迅速かつ容易に実測できた。また、距離計ユニットによって、光源と反射面との間の距離を迅速かつ容易に実測できた。さらに、これらの実測輝度及び実測距離とを用いて計算することにより、基準値との正確な比較が可能な、補正値（比較値）を迅速かつ容易に求めることができた。
【００７１】
すなわち、本発明の反射シート評価方法は、上記の様にして求めた補正値と基準値とを比較し、反射シートの反射性能の変化度合いを迅速かつ正確に評価することができた。なお、本実施例では、白色の反射シートを用いたが、着色された反射シートについても、同様に基準値と、補正するための補正式または補正係数とを予め求めておくことができた。
【００７２】
（実施例、比較例）
本発明（実施例）と従来（比較例）との反射シートの評価方法を比較した。その結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】

【００７４】
表１の結果から、実施例は、比較例と比べて、輝度測定装置を自動車の助手席に固定して使用できるため、測定対象となる複数の標識間の移動が容易であり、測定装置を自動車から降ろして設置する必要が無い。また、装置に必要な電源は、自動車車内から供給できる。
【００７５】
さらに、前述の様に、標識から離れた測定場所から測定することができるので、高所作業車を必要とせず、また全走行車線の規制を行わずに測定することができた。したがって、１つの測定対象あたりの測定時間が大幅に短縮でき、また、車両費用や規制費用の削減、作業者の安全性の向上も可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の反射シートの評価方法は、輝度測定装置自体を標識から離して使用し、未使用時の基準値と比較可能な比較値（補正値）を正確かつ容易に求めることができ、その比較値と基準値とを比較して、反射性能の変化度合いを評価することができる。
【００７７】
また、本発明の輝度測定装置は、非破壊測定が可能で、装置自体を標識から離して使用でき、未使用時の基準値と比較可能なデータを正確かつ容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反射シートの評価方法の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態の一例を示すものであり、（ａ）は概要図であり、（ｂ）は輝度測定装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の他の例を示すものであり、（ａ）は概要図であり、（ｂ）は輝度測定装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…光源、２…輝度計ユニット、３…距離計ユニット、４…ステージ、５…雲台、６…固定部材、７…背もたれ、９…道路標識、１０，１２…輝度測定装置、２０…フロントガラス、４１…第１ステージ、４２…第２ステージ、６１…水平台、６２…把持部、９１…反射シート、９２…反射面。

Claims

反射シートが道路標識に固定されて使用されている現場において、前記使用中反射シートの反射面に所定の照度と１０度以下の入射角とをもって光源からの光を照射し、
前記光源に対して前記光源の発光面中心とその受光面中心との距離が５０〜３００ｍｍとなるように配置された輝度計ユニットによって、前記光源の光を前記反射面が反射して形成した反射光の輝度を実測し、
一方、前記反射面と前記光源との間の距離を実測し、
その距離を用いて実際に前記反射面に到達した光の到達照度を求め、
標準の光源照度を含む標準条件で測定されたと見なせる様に、前記実測輝度、またはその輝度から求めた反射性能を補正値に変換し、
別途、前記標準条件において測定された未使用反射シートの輝度、または反射性能を基準値とし、
前記基準値と、前記補正値とを比較することにより、前記使用中反射シートの輝度または反射性能の変化度合いを評価することを特徴とする反射シートの評価方法。
道路標識に固定された反射シートの反射面に所定の照度と１０度以下の入射角とで光を照射可能な光源と、
前記光源に対して前記光源の発光面中心とその受光面中心との距離が５０〜３００ｍｍとなるように配置され、前記光源の光を前記反射面が反射して形成した反射光の輝度を測定可能な輝度計ユニットと、
前記反射面と前記光源との間の距離を測定可能な距離計ユニットと、
を備えてなることを特徴とする輝度測定装置。
前記光源と前記輝度計ユニットとが固定されたステージをさらに備え、そのステージは、前記光源の光の前記反射面に対する入射角を変更可能な様に備えてなる請求項２に記載の輝度測定装置。