JPH07294330A - 野外輝度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 野外輝度計が、野外輝度からトンネル照明の
影響を取り除いた信号を出力することにより、野外輝度
計からの信号に基づくトンネル照明の制御が、トンネル
照明により重複して動作することを防ぐ。 【構成】 ２０度円形視野の外側の視野からの光を遮蔽
するフード１およびアパーチャ２と、入射する光を平面
的に均一化し出力むらを解消する拡散板３と、道路トン
ネルの入口手前からトンネル坑口を中心とする前記視野
角内の平均輝度を測定する受光部４と、受光部４に入射
する点灯周波数以上の光束に基づく出力信号を受光部４
の出力信号から取り除く低域周波数フィルタ５を設けた
構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用道路トンネル
の坑口付近の野外輝度を測定する野外輝度計に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】野外輝度は、トンネルに進入しようとす
る自動車の運転者の眼の順応状態を示すもので、通常、
トンネル坑口手前１５０メートルからトンネル坑口を見
たときのトンネル坑口中央を中心とする直径２０度の円
形視野角の範囲内の平均輝度と定義される。野外輝度計
は、前記定義に基づいて２０度円形視野の平均輝度を測
定するもので、トンネル照明の点灯、調光制御を行なう
調光装置とともにトンネル照明の制御に用いられる。

【０００３】上述したトンネル照明制御の概念図を図９
に示す。野外輝度計９はトンネルの野外輝度を測定し、
この信号を制御装置１２に出力する。制御装置１２は、
野外輝度計９からの出力信号に応じて、トンネル照明器
具１１の各設備の点灯・非点灯または調光制御を行な
い、トンネル内の照明レベルを調節する。野外輝度とト
ンネル照明レベルとの関係の一例を（表１）に示す。

【０００４】

【表１】

【０００５】この表は道路の設計速度が８０ｋｍ／ｈの
場合のものであり、路面輝度はトンネル入口照明の境界
部の照明レベルを示す。このように野外輝度の変化に従
ってトンネル照明が調節段階Ａ〜Ｄに制御され、野外の
道路からトンネル内に進入する運転者の眼の順応状態に
応じて、トンネル内で一定の視認性を得るために必要な
照明レベルが確保される。野外輝度が変化する要因は、
太陽の日周運動と天候の変化である。

【０００６】従来の野外輝度計の構成例を図１０に示
す。野外輝度計は、２０度円形視野の外側の視野からの
光を遮蔽するフード１およびアパーチャ２を備えてお
り、受光部４には２０度円形視野からの光のみが入射す
る。拡散板３は、受光部４に入射する光を平面的に均一
化し受光部４の受光面の位置の違いによる出力むらを解
消するものである。受光部４は、光電変換素子などによ
り構成され、入射する光束に応じた電気信号を出力す
る。野外輝度計が測定する２０度円形視野の状況図の一
例を図１１に示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のトンネル坑口中央を中心とする２０度円形視野の平均
輝度を測定する野外輝度計は、当然ながらトンネル坑口
を２０度円形視野内に含むため、トンネル照明の影響が
野外輝度の測定結果に含まれる。このため野外輝度によ
るトンネルの照明レベルの制御において、野外輝度に基
づいてトンネル照明が制御され照明レベルが変化した後
に、変化した後の照明レベルに対応して新たに野外輝度
が測定されてトンネルの照明レベルが再度制御されると
いう現象が発生する可能性がある。このような現象を制
御の閉ループと呼ぶものとする。いったん制御の閉ルー
プが発生すると、野外輝度を左右する主な要因がトンネ
ルの照明レベルとなり、野外での運転者の眼の順応状態
をもとにトンネルの照明レベルを制御するという本来の
考え方から外れたところでトンネル照明が制御されると
いう弊害が発生する。

【０００８】従来の高速自動車道路で多くみられる２車
線道路（幅員７ｍ）では、２０度円形視野の中に占める
トンネル坑口の面積比はおよそ４０分の１であり、さら
に日中にはトンネル坑口内部の輝度が野外よりも低いた
め、トンネル坑口内部の照明レベルが野外輝度に与える
影響が比較的小さく前記制御の閉ループの発生による影
響は大きくなかった。

【０００９】しかしながら近年、道路の大容量化、高速
走行対応、走行環境の改善などのために、３車線道路
（幅員１０．５ｍ）の建設が増加している。３車線道路
では２０度円形視野の中に占めるトンネル坑口の面積比
はおよそ１５分の１であり、野外輝度の測定結果が従来
に比べてトンネルの照明レベルの影響を受けやすい。ま
たトンネルの照明レベルを従来より高く設定するトンネ
ルもあり、このようなトンネルでは前記制御の閉ループ
を発生しやすく、トンネル照明の制御の点で問題があっ
た。

【００１０】本発明は上記従来の課題を解決しようとす
るもので、野外輝度計により測定される野外輝度が、ト
ンネル照明の影響を受けない野外輝度計を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、受光部に入射する点灯周波数以上の光束に基
づく出力信号を前記受光部の出力信号から取り除く低域
周波数フィルタを備えた構成である。

【００１２】また、受光部に入射する光のうちトンネル
坑口から入射する光を遮光する遮光マスクを備えたもの
である。

【００１３】また、受光部に入射する光のうち５８９ｎ
ｍ等の特定波長の光を取り除く光学系を備えたものであ
る。

【００１４】また、トンネル坑口部分の平均輝度を測定
する坑口輝度測定部と、受光部の出力信号と坑口輝度測
定部の出力信号とからトンネル坑口部分を除く一定視野
角内の平均輝度を算出する輝度算出部とを備えたもので
ある。

【００１５】また、トンネルの照明レベルごとのトンネ
ル坑口部分の平均輝度を記憶し照明レベルに対応してト
ンネル坑口部分の平均輝度を出力する坑口輝度記憶部
と、受光部の出力信号と坑口輝度記憶部の出力信号とか
らトンネル坑口部分を除く一定視野角内の平均輝度を算
出する輝度算出部とを備えたものである。

【００１６】

【作用】上記構成により本発明の野外輝度計は、受光部
に入射する点灯周波数以上の光束に基づく出力信号を前
記受光部の出力信号から取り除く低域周波数フィルタを
備えることにより、例えば５０Ｈｚ以上の電源周波数で
点灯するトンネル照明からの光の影響を取り除くことが
でき、トンネル照明の影響を受けない野外輝度の測定を
可能にするものである。

【００１７】また、受光部に入射する光のうち前記トン
ネル坑口から入射する光を遮光する遮光マスクを備える
ことにより、トンネル照明からの光を取り除くことがで
き、トンネル照明の影響を受けない野外輝度の測定を可
能にするものである。

【００１８】また、受光部に入射する光のうち５８９ｎ
ｍ等の特定波長の光を取り除く光学系を備えることによ
り、トンネル照明が低圧ナトリウムランプでなされてい
る場合に、トンネル照明からの光を取り除くことがで
き、トンネル照明の影響を受けない野外輝度の測定を可
能にするものである。

【００１９】また、トンネル坑口部分の平均輝度を測定
する坑口輝度測定部と、受光部の出力信号と坑口輝度測
定部の出力信号とからトンネル坑口部分を除く一定視野
角内の平均輝度を算出する輝度算出部とを備えることに
より、トンネル照明からの光を取り除くことができ、ト
ンネル照明の影響を受けない野外輝度の測定を可能にす
るものである。

【００２０】また、トンネルの照明レベルごとのトンネ
ル坑口部分の平均輝度を記憶し照明レベルに対応してト
ンネル坑口部分の平均輝度を出力する坑口輝度記憶部
と、受光部の出力信号と坑口輝度記憶部の出力信号とか
らトンネル坑口部分を除く一定視野角内の平均輝度を算
出する輝度算出部とを備えることにより、トンネル照明
からの光を取り除くことができ、トンネル照明の影響を
受けない野外輝度の測定を可能にするものである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例
の野外輝度計の構成を示す図である。

【００２２】図１において、フード１およびアパーチャ
２は、２０度円形視野の外側の視野からの光を遮蔽する
もので、これにより受光部４には２０度円形視野からの
光のみが入射する。フード１およびアパーチャ２により
２０度円形視野の外側を遮光した視野の状況の一例を図
２に示す。図中斜線部分が遮光された部分である。

【００２３】拡散板３は受光部４に入射する光を平面的
に均一化し、受光部４の受光面の位置の違いによる出力
むらを解消するものである。受光部４は、２０度円形視
野からの光を受け、２０度円形視野の平均輝度に対応し
た電気信号を出力するものであって、光電変換素子によ
り構成される。受光部４に入射する光束に対する受光部
４からの出力の応答速度は、トンネル照明の点灯周波数
の２倍よりも変化の速い光束に対して応答できる速度、
すなわち受光部４の応答周波数がトンネル照明の点灯周
波数の２倍以上であるものとする。点灯周波数が５０Ｈ
ｚの場合には、受光部４の応答周波数は１００Ｈｚ以上
とする。

【００２４】低域周波数フィルタ５は、受光部４から出
力された信号を入力し、この信号のうち５０Ｈｚ以上の
周波数の光束による出力信号を取り除き、５０Ｈｚより
小さい周波数の光束による信号のみを出力する。低域周
波数フィルタ５を備えることにより、野外輝度からトン
ネル照明による影響を取り除いた信号を野外輝度計の測
定結果として出力することができ、前記制御の閉ループ
を発生しない、トンネル照明制御が可能となる。日本国
内ではトンネル照明の多くは商用周波数すなわち５０Ｈ
ｚまたは６０Ｈｚで点灯されており、この場合には低域
周波数フィルタを５０Ｈｚ以上の周波数を取り除くよう
に設定することで、トンネル照明の影響を取り除くこと
ができる。

【００２５】本発明の第１の実施例と同じ要件を満たす
第２の実施例を図３に示す。第２の実施例は、図１０に
示した従来の構成の野外輝度計と、図１の低域周波数フ
ィルタ５と同じ働きをする低域周波数フィルタ８とから
成るものである。このように従来の野外輝度計と低域周
波数フィルタを組み合わせることにより、本発明の第１
の実施例と同様の効果を得ることができる。また第２の
実施例の低域周波数フィルタ８を図９の制御装置１２の
一部に併合することも可能であり、この構成においても
同様の効果を得ることができる。

【００２６】次に、本発明の第３の実施例を図面に基づ
いて説明する。図４は本発明の第３の実施例の野外輝度
計の構成を示す図である。

【００２７】図４において、フード１およびアパーチャ
２は第１の実施例と同様の働きをするものである。遮光
マスク６は、受光部４に入射する光のうちトンネル坑口
部分からの光を遮光するものである。遮光マスク６によ
り坑口部分を遮光した視野の状況の一例を図５に示す。
２０度円形視野からの光は遮光マスクで遮光されたトン
ネル坑口からの光を除いて、受光部４に入射する。拡散
板３は、第１の実施例と同様の働きをするものである。
受光部４は、トンネル坑口からの光を除いた２０度円形
視野からの光を受け２０度円形視野の平均輝度に対応し
た電気信号を出力する。以上の構成により、野外輝度か
らトンネル照明による影響を取り除いた信号を野外輝度
計の出力信号として出力することができ、前記制御の閉
ループを発生しない、トンネル照明制御が可能となる。

【００２８】本発明の第４の実施例を図面に基づいて説
明する。図６は本発明の第４の実施例の野外輝度計の構
成を示す図である。

【００２９】図６において、フード１およびアパーチャ
２は第１の実施例と同様の働きをするものである。光学
フィルタ７は、受光部４に入射する光のうち５８９ｎｍ
の波長の光を取り除く光学系を構成するものである。光
学フィルタ７により５８９ｎｍの波長の光が除かれた２
０度円形視野からの光は、第１の実施例と同様の働きを
する拡散板３を通って受光部４に入射する。受光部４
は、５８９ｎｍの波長の光を除いた２０度円形視野の平
均輝度に対応した電気信号を出力する。

【００３０】トンネル照明には、低圧ナトリウムランプ
が使用されることが多く、低圧ナトリウムランプの発光
スペクトルは、５８９ｎｍの単一輝線である。このため
トンネル照明のすべてに低圧ナトリウムランプが使用さ
れているトンネルでは、５８９ｎｍの波長の光を取り除
くことにより、トンネル照明の影響を取り除くことがで
き、野外輝度からトンネル照明による影響を除いた信号
を野外輝度計の出力信号として出力することで、前記制
御の閉ループを発生しない、トンネル照明制御が可能と
なる。

【００３１】尚、低圧ナトリウムランプ以外のランプが
使用されている場合には、そのランプの発光スペクトル
に合わせた特定の波長の光または特定の波長帯域の光を
取り除く光学フィルタを用いれば良い。

【００３２】次に、本発明の第５の実施例を図面に基づ
いて説明する。図７は本発明の第５の実施例の野外輝度
計の構成を示す図である。

【００３３】図７において、フード１、パーチャ２、お
よび拡散板３は、第１の実施例と同様の働きをするもの
である。受光部４は２０度円形視野からの光を受け、２
０度円形視野の平均輝度に対応した出力信号を出力す
る。坑口輝度測定部１４はトンネル坑口部分からの光を
受けトンネル坑口部分の平均輝度に対応した出力信号を
出力するもので、坑口輝度受光部１４ａと、フード１４
ｂと、アパーチャ１４ｃと、拡散板１４ｄとから構成さ
れる。輝度算出部１５には、受光部４の出力信号と坑口
輝度測定部１４の出力信号とが入力し、２０度円形視野
からトンネル坑口部分を除いた範囲の平均輝度を算出す
る。輝度算出部１５の出力は野外輝度計の出力信号とし
て出力される。

【００３４】以上の構成により、野外輝度からトンネル
照明による影響を取り除いた信号を野外輝度計の測定結
果として出力することができ、前記制御の閉ループを発
生しない、トンネル照明制御が可能となる。

【００３５】次に、本発明の第６の実施例を図面に基づ
いて説明する。図８は本発明の第６の実施例の野外輝度
計の構成を示す図である。

【００３６】図８において、フード１、パーチャ２、お
よび拡散板３は、第１の実施例と同様の働きをするもの
である。受光部４は２０度円形視野からの光を受け、２
０度円形視野の平均輝度に対応した出力信号を出力す
る。坑口輝度記憶部１６は、トンネルの照明レベルごと
のトンネル坑口部分の平均輝度を記憶し、図９に示す制
御装置１２からの信号によりトンネルの照明レベルを判
断して照明レベルに対応したトンネル坑口部分の平均輝
度を出力する。輝度算出部１５は、受光部４の出力信号
と坑口輝度記憶部１６の出力信号とから、２０度円形視
野からトンネル坑口部分を除いた範囲の平均輝度を算出
する。輝度算出部１５の出力は野外輝度計の出力信号と
して出力される。

【００３７】第６の実施例の構成は、第５の実施例のう
ち坑口輝度測定部１４で測定するトンネル坑口部分の平
均輝度を照明レベルごとにあらかじめ測定しておき、こ
れを坑口輝度記憶部１６に記憶させて第５の実施例の坑
口輝度測定部１４の代わりとしたものである。以上の構
成により、野外輝度からトンネル照明による影響を取り
除いた信号を野外輝度計の測定結果として出力すること
ができ、前記制御の閉ループを発生しない、トンネル照
明制御が可能となる。

【００３８】なお本発明の実施例では、２０度円形視野
の外側の光を遮光するためにフードおよびアパーチャを
用いたが、これらの代わりとして、光学レンズを用いて
２０度円形視野からの光を受光部に伝える構成としても
本発明の実施例と同様の効果を得ることができ、光学レ
ンズとフード、アパーチャの組み合せにおいても同様の
効果を得ることができる。

【００３９】また本発明の実施例では、拡散板により受
光部に入射する光を平面的に均一化し、受光部の受光面
の位置の違いによる出力むらを解消しているが、出力む
らが問題にならない範囲に２０度円形視野からの光を集
光する光学系を備えている場合には、拡散板を省略して
も本発明の実施例と同様の効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の構成により本発明は、野外輝度か
らトンネル照明の影響を取り除いた輝度を野外輝度計の
出力信号として出力することができ、野外輝度によるト
ンネルの照明レベルの制御において、野外輝度に基づい
てトンネル照明が制御され照明レベルが変化した後に、
変化した後の照明レベルに対応して新たに野外輝度が測
定されてトンネルの照明レベルが再度制御されるという
制御の閉ループが発生する可能性がなく、野外での運転
者の眼の順応状態に基づいたトンネル照明制御を行なう
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の野外輝度計の構成図

【図２】本発明の第１の実施例の視野の状況図

【図３】本発明の第２の実施例の野外輝度計の構成図

【図４】本発明の第３の実施例の野外輝度計の構成図

【図５】本発明の第３の実施例の視野の状況図

【図６】本発明の第４の実施例の野外輝度計の構成図

【図７】本発明の第５の実施例の野外輝度計の構成図

【図８】本発明の第６の実施例の野外輝度計の構成図

【図９】トンネル照明制御の概念図

【図１０】従来の野外輝度計の構成図

【図１１】野外輝度計が測定する２０度円形視野の状況
図

【符号の説明】

１ フード ２ アパーチャ ３ 拡散板 ４ 受光部 ５ 低域周波数フィルタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路トンネルの入口手前からトンネル坑口
   を中心とする一定視野角内の平均輝度を測定する受光部
   を備え、前記受光部に入射する点灯周波数以上の光束に
   基づく出力信号を前記受光部の出力信号から取り除く低
   域周波数フィルタを設けたことを特徴とする野外輝度
   計。
2. 【請求項２】道路トンネルの入口手前からトンネル坑口
   を中心とする一定視野角内の平均輝度を測定する受光部
   を備え、前記受光部に入射する光のうち前記トンネル坑
   口から入射する光を遮光する遮光マスクを設けたことを
   特徴とする野外輝度計。
3. 【請求項３】道路トンネルの入口手前からトンネル坑口
   を中心とする一定視野角内の平均輝度を測定する受光部
   を備え、前記受光部に入射する光のうち５８９ｎｍの波
   長の光を取り除く光学系を備えたことを特徴とする野外
   輝度計。
4. 【請求項４】道路トンネルの入口手前からトンネル坑口
   を中心とする一定視野角内の平均輝度を測定する受光部
   と、前記トンネル坑口部分の平均輝度を測定する坑口輝
   度測定部と、前記受光部の出力信号と前記坑口輝度測定
   部の出力信号とからトンネル坑口部分を除く前記一定視
   野角内の平均輝度を算出する輝度算出部とを備えたこと
   を特徴とする野外輝度計。
5. 【請求項５】道路トンネルの入口手前からトンネル坑口
   を中心とする一定視野角内の平均輝度を測定する受光部
   と、トンネルの照明レベルごとのトンネル坑口部分の平
   均輝度を記憶し照明レベルに対応してトンネル坑口部分
   の平均輝度を出力する坑口輝度記憶部と、前記受光部の
   出力信号と前記坑口輝度記憶部の出力信号とからトンネ
   ル坑口部分を除く前記一定視野角内の平均輝度を算出す
   る輝度算出部とを備えたことを特徴とする野外輝度計。