JP4649826B2 - 道路灯監視装置および監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般道路や高速道路などに設置される道路灯の点灯／不点灯等の状態を監視し、その監視による点灯／不点情報を送信手段および受信手段を用いて収集する道路灯監視装置および監視方法に関するものである。

従来、数十kmにわたる一般道路や高速道路に設置されている道路灯の不点を監視するために以下のような方式を採用していた。第１の方式は、夜間のランプ点灯中に巡回作業員が目視により確認する方法、もしくはランプ不点時に検出回路からの信号を受けてLEDなどの表示装置を目視により確認する方法である（特許文献１参照）。第２の方式は、光ファイバなどによる専用信号線を用いて異常情報を中央管理装置に伝送する方法である（特許文献２参照）。

第１の方式の場合、夜間に作業を行わないといけないという作業員への負担、作業員への負担や見落としなどの信頼性の問題、また車で巡回した場合、速度制限による交通への影響などが懸念される。第２の方式の場合、各道路灯から管理装置まで専用信号線を施設する必要があるため、多くの手間とコストが発生する。

そこで、数多い道路灯照明器具の点検を行う際に作業員の負担や情報収集のために付加する設備負担が極力少なくなるように、無線による通信を用いた発明として特許文献３〜５などが提案されている。

特許文献３、４は赤外線を用いた道路灯不点監視装置であり、道路灯付加装置からの不点情報を巡回作業車が収集するシステムである。いずれもランプの不点灯、安定器の異常等を容易に検出することができ、また移動車に乗ったまま点検作業を行う事ができるので作業にかかる時間が大幅に短縮され保守費用の低減化を図ることができる。
特開平05−211096号公報 特開平08−160090号公報 特開平05−89972号公報 特開2000−106286 実開平07-29988号公報

しかしながら、これらの特許には更に解決すべき課題が残っている。すなわち、一定間隔で取り付けられている道路灯と限られた通信エリア内で次々に通信する必要が有るため、通信が大変慌ただしいものとなる。また信頼性を向上させるために再送処理を行おうとした場合、十分な通信時間を確保できない、といった問題が生じる。

また、昼間の巡回作業時に巡回車と通信を行うためには、昼間は消灯して電源が切られている道路灯に付加する通信機に電源を供給する電源装置が別途必要となるが、特許文献３においては電源装置を備えていないため、巡回車は夜間に巡回する必要がある。また昼間の通信用の独立電源装置を備えているものは、それが不点監視対象である全ての道路灯に対して必要となるため、設備の設置の労力は多大なものとなり、また非常に高価なものとなる。

したがって、この発明の目的は、通信時間を十分に確保し通信信頼性を高めることができる道路灯監視装置および監視方法を提供することである。

この道路灯監視装置は、道路灯の状態を検出する状態検知手段と、前記状態検知手段より検知した道路灯状態情報と道路灯設置場所情報とを有した道路灯情報を無線により送信可能な通信回路とを備えた道路灯付加装置を、複数の道路灯に対応してそれぞれ設けた道路灯監視装置であって、
複数の前記道路灯付加装置のうち少なくとも１つを親機とし他を子機とし、前記親機の前記道路灯付加装置は前記子機の前記道路灯情報を収集して記憶するメモリを有するとともに前記親機は昼間用の独立電源を有し、前記子機は前記通信回路を用いて夜間に供給される商用電源により自己の前記道路灯情報を前記親機に送信し、
前記親機の受信側は車に設けられた通信装置であり、前記通信装置が前記道路灯状態情報を要求する要求信号を前記親機に送信し、前記親機は前記要求信号に対応して前記親機が収集した前記道路灯情報を前記独立電源により前記通信装置へ返信することを特徴とするものである。

上記構成において、前記子機から前記親機への送信は、１つの子機が隣接する子機に自らの道路灯情報を送信し、この道路灯情報を受信した前記子機は、さらに隣の子機へ自らの道路灯情報と先に受信した前記道路灯情報とを送信し、これを順次繰り返して前記親機に送信する。

上記構成において、前記親機は前記子機の道路灯設置場所情報を指定して1：1の個別通信を行い道路灯状態情報を収集する。

上記構成において、前記通信装置の通信範囲を前記親機の取り付け間隔よりも狭くしたものである。

この発明の道路監視方法は、道路灯の状態を検出する状態検知手段と、前記状態検知手段より検知した道路灯状態情報と道路灯設置場所情報とを有した道路灯情報を無線により送信可能な通信回路とを備えた道路灯付加装置を、複数の道路灯に対応してそれぞれ設けた道路灯監視装置を用いた道路灯監視方法であって、
前記道路灯監視装置は、複数の前記道路灯付加装置のうち少なくとも１つを親機とし他を子機とし、前記親機の前記道路灯付加装置は前記子機の前記道路灯情報を収集して記憶するメモリを有するとともに前記親機が昼間用の独立電源を有するものであり、
前記子機は前記通信回路を用いて夜間に供給される商用電源により自己の前記道路灯情報を前記親機に送信するとともに前記メモリに前記道路灯情報を記憶させ、
巡回車に設けられた通信装置から前記道路灯情報を要求する要求信号を前記親機が受信したとき、前記親機は前記要求信号に対応して前記親機が収集した前記道路灯情報を前記独立電源により前記通信装置へ返信することを特徴とするものである。

本発明によれば、親機と車間で通信することにより道路灯情報を収集することができるので、通信時間を十分に確保することができ、走行しながら1台1台に対して順次通信する慌しい方法を行わなくても極めて通信信頼性の高い道路灯不点監視装置を提供することができる。また、昼間の道路灯付加装置の電源は親機のみで済むため、コスト的にも安価なものにできる。

（第1の実施の形態）
本発明における第１の実施の形態について図１から図５により説明する。図１は巡回車による道路灯監視装置のシステム構成図を示している。道路１に沿って複数の道路灯支柱２が設置されている。各道路灯支柱２またはその近傍には道路灯付加装置３が設置されている。この道路灯付加装置３は通信回路、電源部、状態検知手段である不点信号検出手段、制御・処理部およびメモリ（図示せず）などから構成され、不点信号検出手段により検出された点/不点の道路灯状態および道路灯設置場所情報（アドレス）を通信回路より車4に送信するようにしている。また、道路１を走行する車４の車載装置８には通信装置があり、これは通信部、電源部、処理部、メモリカード等の記録媒体を含む記憶装置などから構成され、通信部より道路灯付加装置3からの道路灯情報を受信して記憶装置に記憶する。記憶装置の内容は道路管理事務所などで記録媒体などから読み取り装置により読み出され、処理部で処理される。

図２は、道路灯の状態を検知する状態検知手段を示すものである。図２（ａ）は点灯回路を示し、道路灯６に電圧を印加して道路灯６を点灯している。状態検知手段はカレントトランス５により入力電流またはランプ電流をモニタしておき、ランプ切れの時には電流が流れないのでこれを電流検出回路で検出し、ランプ切れと判断して不点情報として用い、通信回路により車４に送信する。図２（ｂ）は測光検出方式を示し、道路灯６の近傍に光センサ７を配置し、直接光をモニタしておいて夜間に一定照度以下となった場合にはランプ切れとして光センサ７の検出信号を用いる。

図３は昼間の電源を確保するための独立電源回路を示している。ニッケル水素電池、ニッカド電池、鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層コンデンサなどの大容量コンデンサによるバックアップ用電源が、太陽電池などと組み合わされて使用されている。図３（ａ）は鉛蓄電池８と太陽電池９を組み合わせて使用し、図３（ｂ）は電源回路１２を充電回路、昇圧回路および電気二重層コンデンサにより構成している。１１は道路灯に給電するための分電盤、１３は通信装置である。通信装置および通信回路は例えばＲＦ無線の４２９ＭＨｚの特定小電力無線を利用する。

上記状態検知手段のいずれかの方法により検出された道路灯状態情報は道路灯設置場所情報とともに道路灯付加装置に記憶しておく。そして昼間の巡回パトロールにおいて、巡回車４からの道路灯状態情報を要求する要求信号を道路灯付加装置３が受信することで、道路灯付加装置３が具備する通信回路を用いて返信する事により不点情報収集業務を行う。

本実施の形態を行う場合の前提条件としては、道路灯付加装置３のうちから選択した親機に対して自分の通信範囲に含まれる道路灯の道路灯設置場所情報であるアドレスを事前に記憶させておき、各道路灯付加装置３は夜間に供給される商用電源から電源供給可能であり、また道路灯付加装置の親機は昼間の電源が確保できる前述した独立電源を備えていることである。

まず、道路灯付加装置の親機は夜間に商用電源が供給されたら周辺の道路灯６に対してアドレスを順次指定して１対１の個別通信を行い、道路灯状態情報とアドレスを含む道路灯情報を不点情報として収集する。

図４において、道路灯Aの道路灯付加装置は親機として、その通信範囲である道路灯B，C，E，F，Gの道路灯付加装置の子機に情報要求信号を送信し、各子機は道路灯情報を含む返信信号を親機に送信して親機は情報を収集し、同様に道路灯bの道路灯付加装置は親機として道路灯D，H，a；ｃ，d，e，f，g，hの子機の情報を収集する。

図５において、昼間、道路および関連設備の保守、安全管理を目的とした公共機関が行う巡回パトロール中の作業員、もしくは巡回車４が有する通信装置から、巡回作業時において、親機に不点情報要求信号を送信する。昼間の電源を有する親機A，bは要求信号を受信すると子機より収集した情報および自己の検知した不点情報を通信装置に送信する。

本通信方式の場合においては、巡回車４が相手にすべき道路灯の道路灯付加装置は親機のみとなるため、通信時間を多く確保できる。また、従来例ではすべての道路灯に昼間の電源が必要であったが、本実施の形態では親機のみでよいので独立電源が必要な道路灯本数を少なくできる。

なお、昼間においても不点検出作業時に一時的にランプを点灯させてその間、巡回作業
を行う方法や、夜間のパトロールを行う必要があるときに不点情報を巡回・収集しても良い。
（第２の実施の形態）
本発明における第2の実施の形態について図６および図７を用いて説明する。基本構成は第１の実施の形態と同一のため省略する。前提条件は、各道路灯の道路灯付加装置は自分の隣の道路灯アドレスを事前に記憶しておき、各道路灯付加装置の親機ｄ、ｈは昼間の電源を確保し得る第１の実施の形態で述べた独立電源を備えていることである。

まず、図６に示すように道路灯Aの道路灯付加装置は夜間に商用電源が供給されたら自身の情報を隣の道路灯Bに対して送信する。同様に道路灯Bは道路灯Aの情報と自分の情報を道路灯Cに送信する。以下同様にして第２の実施の形態における道路灯の親機dまで情報を収集する。もう片側の車線の道路灯Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ（ｈは親機とする）に対しても同様に通信を行う。

図７に示すように昼間の巡回パトロール時において巡回車４は親機ｄ、ｈに不点情報要求信号を送信する。昼間の電源を有する親機d，hは要求信号を受信して、不点情報を巡回車１０に送信する。

夜間に道路灯の親機に情報を集約して昼間に巡回・収集するという点においては第1の実施例で述べた方式と同様であるが、本方式の場合、収集できる道路灯の本数が第1の実施の形態で述べたように親機の通信範囲に依存しないので、比較的多くの情報を一カ所に集約しやすいというメリットがあり付加装置の親機の数もその分少なくて済み、昼間の個別電源も少なくて済む。
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図８から図１２により説明する。基本構成は第１の実施の形態と同一のため省略する。図８から図１０は本発明の第３の実施の形態における通信手順を示している。前提条件としては、各道路灯は自分の隣の道路灯アドレスを事前に記憶し、各道路灯付加装置は昼間の電源を確保し得る第１の実施の形態で述べた独立電源を備えていることである。まず、図８に示すように巡回車４は情報要求信号を道路灯A，Eの道路灯付加装置に対して送信する。すると巡回車４からの要求を受けて道路灯A，Eはそれぞれ近隣の道路灯B，Fの道路灯付加装置に対し自身の不点情報と共に情報要求信号を道路灯C、Gに送信する。それを受けて道路灯C，Gの道路灯付加装置は自身の不点情報信号および道路灯Ｂ、Ｆからの不点情報と同時に不点情報要求をそれぞれD，Hに対して送信する。以下同様の通信を行い最終的に親機d，hに情報を収集する。この間、巡回車４は道路灯A〜d間を走行中である（図９）。

道路灯d，hすなわち親機は巡回車４からの要求信号を受信したときに収集された道路灯の情報を一括送信する（図１０）。

本方式は巡回作業者もしくは巡回車４の送信する電波は例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線にて親機とのみ通信するように周波数設定をしておけば子機と混信することはない。また、巡回作業員もしくは巡回車４が保有する通信機の通信範囲を道路灯付加装置の親機の取り付け間隔よりも狭く設置すれば同一周波数を用いても混信することはない。この場合、巡回車４からの特定小電力電波の通信範囲内には親機が1本のみ含まれる状態となるので、この親機と巡回車間の通信に使用できる時間は赤外線や微弱無線を用いた場合と比べてはるかに長く確保できるので信号の再送を行い信頼性を向上させることが可能となる。

なお、第３の実施の形態と同様、第１および第２の実施の形態においても巡回車４一道路灯付加装置間および道路灯付加装置間の通信範囲が、道路灯親機の取付間隔よりも狭くなるようにして同一周波数を使用しても混信しないような工夫をしても良い。

図１１は変形形態である。第１、第２の実施の形態では夜間に、道路灯親機にその他の道路灯の情報を収集して、昼間の巡回作業時に巡回作業車の有する通信機で収集するようにしたが、道路灯付加装置親機に携帯電話やPHSなどの一般回線が使用できる通信端末機を具備させ、集めた情報を一般通信回線網を用いてメンテナンスを担う管理施設に直接送信しても良い。

図１２は、親機に収集する方式以外に、巡回車４からの不点要求信号を道路灯Ａが受信すると、道路灯Ａは自らの不点情報ｆ₁を送信すると共に隣の道路灯Ｂに不点情報を要求する、という動作を隣接する道路灯ＣＤａ〜ｄ間で順次行う事で巡回車４は一度情報要求信号を送信すれば、道路灯から順次送信される信号ｆ₁〜ｆ₄等を受信するだけで済むという通信方式を行っても良い。但し、巡回車４の有する通信装置の通信範囲に含まれる道路灯は混信を回避するために例えば個別の周波数を使用するといった方策が別途必要となる。
（第４の実施の形態）
本発明に係る第４の実施の形態を図１３を用いて説明する。これまでの実施の形態においては道路灯の異常情報としてランプの不点情報を対象としてきたが、その他の異常情報すなわち道路灯情報として、例えば照度センサを用いてある一定以下の照度になったら照度不足として異常情報を出力しても良いし、出力トランスに温度センサを取り付けて、ある一定温度以上となれば安定器異常として出力しても良い。また、入力電力値に正常範囲と異常範囲を設けておき、正常範囲外になったときにはなんらかの異常動作をしているとみなして安定器異常情報を出力しても良い。その他、ランプ電力の有無を検知して点不点を検知することもできる。

この発明の第１の実施の形態の道路灯監視システムの構成図である。 道路灯状態検知手段を示す説明図である。 独立電源回路の説明図である。 親機と子機間の情報の伝送を説明する説明図である。 親機と巡回車間の情報の伝送を説明する説明図である。 第２の実施の形態の親機と子機間の情報の伝送を説明する説明図である。 その親機と巡回車間の情報の伝送を説明する説明図である。 第３の実施の形態の巡回車から道路灯付加装置に対して不点情報を要求する招待を説明する説明図である。 巡回車の走行中、巡回車からの不点情報要求信号を受けて隣接する道路灯に対して順次自らの情報を送信する説明図である。 親機から巡回車に情報を伝送する状態を説明する説明図である。 変形の実施の形態の説明図である。 別の変形の実施の形態の説明図である。 第４の実施の形態の説明図である。

符号の説明

１ 道路
２ 道路灯支柱
３ 道路灯付加装置
４ 巡回車
５ カレントトランス

Claims (5)

1. 道路灯の状態を検出する状態検知手段と、前記状態検知手段より検知した道路灯状態情報と道路灯設置場所情報とを有した道路灯情報を無線により送信可能な通信回路とを備えた道路灯付加装置を、複数の道路灯に対応してそれぞれ設けた道路灯監視装置であって、
   複数の前記道路灯付加装置のうち少なくとも１つを親機とし他を子機とし、前記親機の前記道路灯付加装置は前記子機の前記道路灯情報を収集して記憶するメモリを有するとともに前記親機は昼間用の独立電源を有し、前記子機は前記通信回路を用いて夜間に供給される商用電源により自己の前記道路灯情報を前記親機に送信し、
   前記親機の受信側は車に設けられた通信装置であり、前記通信装置が前記道路灯状態情報を要求する要求信号を前記親機に送信し、前記親機は前記要求信号に対応して前記親機が収集した前記道路灯情報を前記独立電源により前記通信装置へ返信することを特徴とする道路灯監視装置。
2. 前記子機から前記親機への送信は、１つの子機が隣接する子機に自らの道路灯情報を送信し、この道路灯情報を受信した前記子機は、さらに隣の子機へ自らの道路灯情報と先に受信した前記道路灯情報とを送信し、これを順次繰り返して前記親機に送信する請求項１記載の道路灯監視装置。
3. 前記親機は、前記子機の道路灯設置場所情報を指定して1：1の個別通信を行い道路灯状態情報を収集する請求項1記載の道路灯監視装置。
4. 前記通信装置の通信範囲を前記親機の取り付け間隔よりも狭くした請求項２または請求項３記載の道路灯監視装置。
5. 道路灯の状態を検出する状態検知手段と、前記状態検知手段より検知した道路灯状態情報と道路灯設置場所情報とを有した道路灯情報を無線により送信可能な通信回路とを備えた道路灯付加装置を、複数の道路灯に対応してそれぞれ設けた道路灯監視装置を用いた道路灯監視方法であって、
   前記道路灯監視装置は、複数の前記道路灯付加装置のうち少なくとも１つを親機とし他を子機とし、前記親機の前記道路灯付加装置は前記子機の前記道路灯情報を収集して記憶するメモリを有するとともに前記親機が昼間用の独立電源を有するものであり、
   前記子機は前記通信回路を用いて夜間に供給される商用電源により自己の前記道路灯情報を前記親機に送信し、前記親機は前記子機の前記道路灯情報を前記メモリに記憶して収集し、
   巡回車に設けられた通信装置から前記道路灯情報を要求する要求信号を前記親機が受信したとき、前記親機は前記要求信号に対応して前記親機が収集した前記道路灯情報を前記独立電源により前記通信装置へ返信することを特徴とする道路灯監視方法。

Images