JP5186271B2 - トンネル用照明システム - Google Patents

Description

本発明は、トンネル用照明システムに関し、詳しくは、トンネル内の長さ方向に沿って複数の照明器具が設けられ、各々の照明器具が複数の光源を有する照明設備の点灯制御を行うトンネル用照明システムに関する。

従来から、トンネル内に長さ方向に沿って複数の照明器具が設けられ、制御装置が当該トンネルへの車両の進入の有無等に応じて上記照明器具の照度を制御するトンネルの照明設備が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、トンネル内の明るさを昼間と夜間との間で異ならせることができるように、各照明器具を複数の光源を有する多灯式とし、目標とする明るさに応じて点灯する光源の数を増減させる照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この照明装置では、例えば、光源として４本の蛍光灯が設けられている場合に、４本のうち２本を点灯したときには５０％の明るさが得られ、１本だけを点灯したときには２５％の明るさが得られる。

一方、トンネル内に設けられた各照明器具を複数の光源を有する多灯式とすると共に、照明器具の長寿命化を図るために複数の光源の一部を順次点灯させる照明システムがある。具体的には、図７に示すように、トンネル１０の長さ方向に沿って複数の照明器具１１、１２・・１ｎが設けられ、各照明器具は、上下２段に蛍光灯１Ａ、１Ｂを有し、例えば、２４時間おきに上段の蛍光灯１Ａが点灯した状態と下段の蛍光灯１Ｂが点灯した状態とが切替えられる照明システムがある。このシステムでは、各照明器具の寿命は、個別の蛍光灯の寿命の約２倍になるので、蛍光灯を取替えるメンテナンス作業の頻度を大幅に低減することができる。
特開２００４−１２７８４５号公報 特開２００７−１８８７８５号公報

ところが、上記照明システムでは、上下の蛍光灯１Ａ、１Ｂが交互に点灯状態とされるために、監視作業員がパトロール車２０に乗ってトンネル１０内を走行しつつ照明器具の点灯状態を目視で点検するときに、不点灯となった蛍光灯を発見できない場合がある。

具体的には、各照明器具の上段の蛍光灯１Ａが点灯中に、例えば１つの照明器具の上段の蛍光灯１Ａがフィラメント切れ等によって不点灯となり、その後、監視作業が行われるまでに下段の蛍光灯１Ｂが点灯するように制御が切替えられた場合には、下段の蛍光灯１Ｂは全てが正常に点灯するので監視作業員は不点灯となった上段の蛍光灯１Ａを発見することができない。

また、照明器具の上下いずれかの蛍光灯１Ａ、１Ｂが不点灯となった後に、点灯制御される蛍光灯が上下段で切替えられる前に監視作業が行われた場合であっても、監視作業員はパトロール車２０に乗って走行しつつ点検をするので、不点灯で暗い状態の蛍光灯は見逃してしまう可能性が高い。

上記のような監視作業員の見逃しを防止するために、各照明器具毎にＬＥＤ等の警告ランプを設け、上下いずれかの蛍光灯１Ａ、１Ｂが不点灯となった場合には当該照明器具の警告ランプを点灯することが考えられるが、走行しつつ点検を行う監視作業者の見逃しを防止するためには相当に大型の警告ランプを設けなければならず設備コストがかかる。

また、設備コストをかけない方法として、照明器具の上下いずれかの蛍光灯１Ａ、１Ｂが不点灯となった場合に、正常な方の蛍光灯を点滅制御させることが考えられるが、この方法はトンネル内を走行する一般のドライバーの注意を不必要にトンネルの壁面方向へ引くことになり安全上好ましくない。

そこで、本発明は、上記課題を解決するものであり、トンネル内に設けられた照明器具の各々が有する複数の光源の一部を順次点灯させるトンネル用照明システムにおいて、新たな設備コストをかける必要がなく、監視作業員が容易に不点灯の光源を発見することができるトンネル用照明システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トンネルの長さ方向を軸として上下２段に配置された２つの光源を各々に有し、トンネル内の長さ方向に沿ってトンネル内の側面に隣接して設けられた複数の照明器具と、前記照明器具の各々が有する２つの光源を順次点灯制御する制御装置と、前記２つの光源の不点灯を個別に検出するセンサと、を備え、前記制御装置は、前記センサがいずれかの光源の不点灯を検出したときに、その不点灯の光源を有する照明器具に隣接する照明器具内の光源の点灯個数を増やすことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のトンネル用照明システムにおいて、前記制御装置は、前記センサがいずれかの光源の不点灯を検出したときに、さらに、不点灯の光源を有する照明器具内の全ての光源を消灯させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、不点灯の光源が検出されたときに、その不点灯の光源を有する照明器具に隣接する照明器具の光源の点灯個数を増加するので、巡回する監視作業員が容易に不点灯の光源を発見することができ、早期に照明器具の保守を行うことができる。

請求項２の発明によれば、不点灯の光源が検出されたときに、その不点灯の光源を有する照明器具に隣接する照明器具の光源の点灯個数を増加し、その上で、不点灯の光源を有する照明器具内の全ての光源を消灯するので、監視作業員による不点灯光源の発見の容易さを保ったまま電力消費を抑えることができる。

以下、本発明の一実施形態に係るトンネル用照明システムについて図１乃至図５を参照して説明する。本実施形態のトンネル用照明システム１は、図１に示されるように、トンネル１０内の長さ方向に沿って複数設けられ、各々が蛍光灯１Ａ、１Ｂ（光源）を上下２段に有する照明器具１１、１２・・１ｎと、各照明器具の蛍光灯１Ａ、１Ｂが交替で点灯するように点灯制御する制御装置２１、２２・・２ｎと、全制御装置に亘って接続された管理装置２と、を備える。管理装置２は、各制御装置２１、２２・・２ｎへ蛍光灯１Ａ、１Ｂの点灯制御の切替えタイミングを与えると共に、蛍光灯１Ａ、１Ｂの調光すべき照度情報を与える。

照明器具１１、１２・・１ｎ及び制御装置２１、２２・・２ｎの構成は同一であり、以下、１組の照明器具１１と制御装置２１について、図２を参照して説明する。照明器具１１は上下２段に配置された蛍光灯１Ａ、１Ｂと、各蛍光灯の調光制御を行うインバータ３Ａ、３Ｂと、各蛍光灯の近傍に配置された照度センサ４Ａ、４Ｂと、を備える。蛍光灯１Ａ、１Ｂに代えてＬＥＤ等の他の種類の光源を用いることができる。

インバータ３Ａ、３Ｂは、制御装置２１が送信する調光信号ｃｓに応じて各蛍光灯１Ａ、１Ｂの光出力を制御する。また、インバータ３Ａ、３Ｂへ供給される交流電源ＡＣが制御装置２１内のオンオフスイッチ５によりオンオフ制御されることによって、各蛍光灯１Ａ、１Ｂの点灯制御が行われる。具体的には、上段の蛍光灯１Ａに接続されたオンオフスイッチ５ａがオンオフされることにより蛍光灯１Ａが点灯・消灯され、同様に、下段の蛍光灯１Ｂに接続されたオンオフスイッチ５ｂがオンオフされることにより蛍光灯１Ｂが点灯・消灯される。照度センサ４Ａ、４Ｂは、検出した照度の値を照度信号ｓｓとして制御装置２１へ出力する。

制御装置２１は、上記オンオフスイッチ５にオンオフ信号ｎｆｓを出力してオンオフ動作させるマイクロプロセッサ６と、該マイクロプロセッサ６がいずれかの蛍光灯１Ａ、１Ｂが不点灯になったと判定したときに隣接する制御装置２２へ不点灯信号ｈｓを出力する不点灯信号出力回路７と、隣接する制御装置２２からの不点灯信号ｈｓによってマイクロプロセッサ６へロー信号を入力する不点灯信号入力回路８と、を備える。また、マイクロプロセッサ６の管理装置２への接続ポート６ｐには管理装置２からの制御信号ｔａ、ｔｂによってオンオフされる無電圧接点９ａ、９ｂを備える。

マイクロプロセッサ６は、無電圧接点９ａがオンされたときにオンオフスイッチ５ａをオンして上段の蛍光灯１Ａを点灯させ、無電圧接点９ｂがオンされたときにオンオフスイッチ５ｂをオンして下段の蛍光灯１Ｂを点灯させる。管理装置２は、例えば２４時間毎に制御信号ｔａ、ｔｂの出力を切替え、これによって上段の蛍光灯１Ａが点灯している状態と、下段の蛍光灯１Ｂが点灯している状態とが２４時間毎に切替えられる。以上のように上段の蛍光灯１Ａと下段の蛍光灯１Ｂとを交互に点灯状態とする制御をサイクリック点灯と称する。

不点灯信号出力回路７は、マイクロプロセッサ６からの信号によってオンオフされる無電圧接点３１を備える。無電圧接点３１がオンされるとポートｐ１、ｐ２が導通される。不点灯信号入力回路８は、隣接する制御装置２２のポートｐ１、ｐ２にそれぞれ接続されたポートｐ３、ｐ４と、ポートｐ４に接続されたフォトカプラ３２と、フォトカプラ３２のコレクタ側に抵抗ｒを介して接続された電圧源Ｐと、を備える。

従って、不点灯信号入力回路８は、隣接する制御装置２２のポートｐ１、ｐ２が導通されると、フォトカプラ３２がオンし、マイクロプロセッサ６のポートｐ５の入力をロー信号に切替える。マイクロプロセッサ６は、ポートｐ５の入力がロー信号に切替わったことによって隣接する制御装置２２が不点灯信号を発信していることを検知する。換言すると、マイクロプロセッサ６は、隣接する照明器具２２のいずれかの蛍光灯１Ａ、１Ｂが不点灯となったことを認識する。

次に、マイクロプロセッサ６が実行する自照明器具１１の蛍光灯１Ａ、１Ｂの調光制御、及び不点灯を検出する手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。まず、マイクロプロセッサ６は、照度センサ４Ａ、又は４Ｂから照度信号ｓｓとして検出値を取得し（＃１）、予め管理装置２から受信している目標の照度と比較する（＃２）。検出照度の方が目標照度よりも大きい場合には（＃２でＹＥＳ）、インバータ３Ａ、又は３Ｂに調光信号ｃｓを送信して蛍光灯１Ａ、又は１Ｂの出力を下げる（＃３）。

検出照度の方が目標照度よりも小さい場合には（＃２でＮＯ）、目標照度に一致するか否かを判定し（＃４）、一致する場合には（＃４でＹＥＳ）、蛍光灯１Ａ、又は１Ｂの出力を変化させず（＃５）、一致しない場合には（＃４でＮＯ）、インバータ３Ａ、又は３Ｂに調光信号ｃｓを送信して蛍光灯１Ａ、又は１Ｂの出力を上げる（＃６）。

そして、マイクロプロセッサ６は、再び照度センサ４Ａ、又は４Ｂから照度信号ｓｓとして検出値を取得し（＃７）、予め記憶している最低限照度と比較する（＃８）。検出照度が最低限照度よりも大きい場合には（＃８でＹＥＳ）、不点灯状態ではないので手順を終了する。検出照度が最低限照度よりも小さい場合には（＃８でＮＯ）、蛍光灯１Ａ、又は１Ｂがフィラメント切れ等によって不点灯となっていると判定する（＃９）。なお、目標照度は、一般的に昼間において比較的高い値に設定され、夜間において比較的低い値に設定される。

次に、マイクロプロセッサ６が不点灯を検出したときに実行する手順について、図４（ａ）、（ｂ）のフローチャートを参照して説明する。図４（ａ）は自照明器具１１が不点灯である場合の処理手順を示し、図４（ｂ）は隣接する照明器具１２が不点灯である場合の処理手順を示す。まず、マイクロプロセッサ６は、自照明器具１１について蛍光灯１Ａ、又は１Ｂの不点灯を検出した場合には（＃１１でＹＥＳ）、オンオフスイッチ５を動作させて不点灯と判定した蛍光灯１Ａ、又は１Ｂとは異なる側の蛍光灯１Ｂ、又は１Ａを点灯させ（＃１２）、不点灯信号出力回路７の無電圧接点３１をオンする（＃１３）。不点灯信号出力回路７の無電圧接点３１がオンされることによって、隣接する制御装置２２の不点灯信号入力回路８へ不点灯信号ｈｓが入力される。マイクロプロセッサ６は、不点灯を検出しない場合には（＃１１でＮＯ）、不点灯信号出力回路７の無電圧接点３１をオフする（＃１４）。

また、マイクロプロセッサ６は、ポートｐ５の入力がロー信号に切替っているか否かを判定し（＃２１）、切替っている場合には（＃２１でＹＥＳ）、隣接する照明器具１２のいずれかの蛍光灯１Ａ、１Ｂが不点灯となったと判定し、オンオフスイッチ５ａ、５ｂを共にオンとして自照明器具１１の蛍光灯１Ａ、１Ｂを共に点灯させる（＃２２）。マイクロプロセッサ６は、ポートｐ５の入力がロー信号に切替っていない場合には（＃２１でＮＯ）、管理装置２からの制御信号ｔａ、ｔｂに応じた通常の切替えタイミングでオンオフスイッチ５をオンオフする。つまり、蛍光灯１Ａ、１Ｂをサイクリック点灯させる。

いま、照明器具１２の上段の蛍光灯１Ａが不点灯となったときに、マイクロプロセッサ６が上記不点灯処理手順を実行した場合の態様を図５に示す。具体的には、照明器具１２の下段の正常な蛍光灯１Ｂが不点灯の蛍光灯１Ａに代わって点灯され、照明器具１２の両隣の照明器具１１、１３の上下の蛍光灯１Ａ、１Ｂが共に点灯される。上下の蛍光灯１Ａ、１Ｂが共に点灯されることによって、監視作業員が不点灯の蛍光灯１Ａを有する照明器具１２の位置を容易に発見することができる。また、不点灯の蛍光灯１Ａ、１Ｂが発生した照明器具１２の両隣の照明器具１１、１３の点灯本数が増すので、周囲の照度が低下することがなく、トンネル１０内を走行する車両の安全性が確保される。

なお、上記のように、不点灯の蛍光灯１Ａ、１Ｂが発生した照明器具１２の周囲の照度が十分に確保されるので、不点灯の蛍光灯１Ａ、１Ｂが発生した照明器具１２において、不点灯となった蛍光灯１Ａ、又は１Ｂとは異なる側の蛍光灯１Ｂ、又は１Ａを点灯させる処理を行わないことも可能である。この場合の処理手順は、図４（ａ）のフローチャートにおいて＃１２を省略することによって実行できる。この処理手順を実行したときの態様を図６に示す。点灯させる蛍光灯１Ａ、１Ｂの本数が減るので監視作業員による不点灯光源の発見の容易さを保ったまま電力消費を抑えることができる。

また、本発明は、各照明器具１１、１２・・が３本以上の蛍光灯を有し、管理装置２からの制御信号によって各照明器具の１本又は複数本の蛍光灯を順次点灯させる構成のトンネル用照明システムにも容易に適用することができる。

さらに、不点灯となった蛍光灯が検出された照明器具に隣接する照明器具について、点灯する蛍光灯の本数を増加することに代えて点灯している蛍光灯の照度を増加するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るトンネル用照明システムの全体を示す図。 同トンネル用照明システムの１組の照明器具と制御装置を示すブロック図。 同トンネル用照明システムにおける不点灯光源の検出手順を示すフローチャート。 （ａ）は同トンネル用照明システムにおいて自照明器具に不点灯の光源が発生したときの処理手順を示すフローチャート、（ｂ）は同トンネル用照明システムにおいて隣接する照明器具に不点灯の光源が発生したときの処理手順を示すフローチャート。 同トンネル用照明システムにおいて照明器具に不点灯光源が発生したときの具体的な点灯態様を示す図。 同トンネル用照明システムにおいて照明器具に不点灯光源が発生したときのさらに別の点灯態様を示す図。 従来におけるトンネル用照明システムの全体を示す図。

符号の説明

１ トンネル用照明システム
１Ａ、１Ｂ 蛍光灯（光源）
４Ａ、４Ｂ 照度センサ
１０ トンネル
１１、１２・・１ｎ 照明器具
２１、２２・・２ｎ 制御装置

Claims (2)

1. トンネルの長さ方向を軸として上下２段に配置された２つの光源を各々に有し、トンネル内の長さ方向に沿ってトンネル内の側面に隣接して設けられた複数の照明器具と、
   前記照明器具の各々が有する２つの光源を順次点灯制御する制御装置と、
   前記２つの光源の不点灯を個別に検出するセンサと、を備え、
   前記制御装置は、
   前記センサがいずれかの光源の不点灯を検出したときに、その不点灯の光源を有する照明器具に隣接する照明器具内の光源の点灯個数を増やすことを特徴とするトンネル用照明システム。
2. 前記制御装置は、
   前記センサがいずれかの光源の不点灯を検出したときに、さらに、不点灯の光源を有する照明器具内の全ての光源を消灯させることを特徴とする請求項１に記載のトンネル用照明システム。