(57)【要約】【課題】安価な構成で、照明器具の点灯・消灯を減少させてその寿命を延ばしつつ、トンネル内全域の照明を一様に平均的、かつ滑らかとなるように調光し、総じて長期間にわたり高精度な照明を実現するトンネル照明制御装置を提供する。【解決手段】配電盤１０は照明装置２０に対してＰＷＭによる調光制御を行うようにしたため、光出力が連続的かつ滑らかに増減する変化として照明装置２０へのストレスを低減し、寿命の長期化を図るトンネル照明制御装置１とした。【選択図】図１
2010061899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が通行するトンネル内の入口部を複数の照明器具により照明する入口部照明と、
車両が通行するトンネル内の出口部を複数の照明器具により照明する出口部照明と、
車両が通行するトンネル内の入口部と出口部とに挟まれた基本部を複数の照明器具により照明する基本部照明と、
入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力量について判断する信号処理装置と、
判断された光出力量に基づいて入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力量の増減を制御する制御信号を出力する制御装置と、
制御装置からの出力に応じて光出力量が連続的な増減となるように入口部照明、基本部照明および出口部照明へ電力を供給する電力変換装置と、
を備えることを特徴とするトンネル照明制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、入口部照明、基本部照明および出口部照明の経年汚損劣化状態に起因する光出力量低下を判断し、この光出力量低下に応じて、入口部照明、基本部照明および出口部照明の供給電力の設定を変更する経年汚損劣化判定調整手段を含み、
前記制御装置は、新たに設定された供給電力による照明器具の光出力量低下の補償制御を含む制御信号を出力する、
ことを特徴とするトンネル照明制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のトンネル照明制御装置において、
トンネル内に設置された煤煙透過率計を備え、
前記信号処理部は、煤煙透過率計にて計測された煤煙透過率に基づいて最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、入口部照明、基本部照明および出口部照明の供給電力を変更する煤煙透過率判定調整手段を含み、
前記制御装置は、変更された供給電力による入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力の変更制御を含む制御信号を出力する、
ことを特徴とするトンネル照明制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、煤煙透過率計にて計測された煤煙透過率の異常な変化を常時監視して異常を検出する手段を含む、
ことを特徴とするトンネル照明制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のトンネル照明制御装置において、
トンネル入口に設置された入口部輝度計と、
トンネル出口に設置された出口部輝度計と、
を備え、
前記信号処理部は、入口部輝度計にて計測された輝度に基づいて入口部照明の最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、入口部照明の供給電力を変更する入口部輝度判定調整手段と、
出口部輝度計にて計測された輝度に基づいて出口部照明の最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、出口部照明の供給電力を変更する出口部輝度判定調整手段と、
を含み、
前記制御装置は、変更された供給電力による入口部照明および出口部照明の光出力の変更制御を含む制御信号を出力する、
ことを特徴とするトンネル照明制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、入口部輝度計および出口部輝度計にて計測された輝度の異常な変化を常時監視して異常を検出する手段を含む、
ことを特徴とするトンネル照明制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載のトンネル照明制御装置において、
トンネルの入口部に設置された入口部照度センサと、
トンネルの基本部に設置された基本部照度センサと、
トンネルの出口部に設置された出口部照度センサと、
を備え、
前記信号処理部は、入口部照度センサにて計測された照度に基づいて最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、入口部照明の供給電力を変更する入口部照度判定調整手段と、
基本部照度センサにて計測された照度に基づいて最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、基本部照明の供給電力を変更する基本部照度判定調整手段と、
出口部照度センサにて計測された照度に基づいて最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、出口部照明の供給電力を変更する出口部照度判定調整手段と、
を含み、
前記制御装置は、変更された供給電力による入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力の変更制御を含む制御信号を出力する、
ことを特徴とするトンネル照明制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、入口部照度センサ、基本部照度センサおよび出口部照度センサにて計測された照度の異常な変化を常時監視して異常を検出する手段を含む、
ことを特徴とするトンネル照明制御装置。
【請求項９】
請求項４、請求項６または請求項８の何れか一項に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、異常が検出されたとき前記電力変換装置にトンネル内の入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力を最大出力とするように制御する手段を含む、
ことを特徴とするトンネル照明制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が通行するトンネル内の照明の調光を行うトンネル照明制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のトンネル照明制御装置について図を参照しつつ説明する。図１４は従来技術のトンネル照明制御装置の説明図である。図１４に示すように、トンネル照明制御装置１００は、幹線道路・高速道路等のトンネル２００内の照明についての制御を行う。このトンネル照明制御装置１００は、詳しくは、入口部に配置された入口部照明１０１と、基本部（入口部と出口部との間にある中間部）に配置された基本部照明１０２と、出口部に配置された出口部照明１０３と、からなる照明装置を備えており、これら照明装置は、トンネル２００内では車両３００の進行方向に向かって、入口部照明１０１、基本部照明１０２、出口部照明１０３の順で配置される。
【０００３】
入口部照明１０１、基本部照明１０２、および、出口部照明１０３は、それぞれ複数の照明器具（ライト）を備えている。
このうち外側にある入口部照明１０１と出口部照明１０３では、運転者に対してトンネル２００内とトンネル２００外とにおける照度変化を小さくするため複数の照明器具が短い間隔で配置されて照度を高くするように設計している。
一方、基本部照明１０２では、運転者はトンネル２００の暗度に慣れてくるので複数の照明器具は比較的長い間隔で配置されている。
【０００４】
このようなトンネル２００の照明について、トンネル２００の外の照度は昼間でも天候や夕暮れ時により異なっており、さらに夜間では極端に違うため、トンネル２００内における照明が運転者の視環境変化への負担を軽減する適正な照度となるように調光する必要がある。
【０００５】
具体的には、トンネル外坑口（入口・出口）にそれぞれ輝度計１０４ａ，１０４ｂを設置して輝度を計測し、計測結果に基づいて自動調光装置１０５が、晴天１・晴天２・曇天１・曇天２・昼間・夜間等の何れかの段階レベルを選択して制御指令を出力し、この制御指令により、点灯・消灯マトリクス１０６に記載の○が付された回路名の回路を動作させて点灯数を増減させるというものであり、入口部照明１０１、基本部照明１０２、出口部照明１０３における複数の照明器具の点灯数を増減させたり、または、照明出力タップを制御して照度を段階的に変更している。
【０００６】
例えば自動調光装置１０５で晴天１が出力されて制御指令で晴天１が選択されたならば、点灯・消灯マトリクス１０６では、晴天１・晴天２・曇天１・曇天２・昼間・夜間という回路名を持つ全ての回路が選択される。これにより、全ての照明装置が点灯されて、明るいトンネル外に対してトンネル内で照度の差が小さくなるように配慮される。また、自動調光装置１０５で夜間入が出力されて制御指令で夜間入が選択されたならば、点灯・消灯マトリクス１０６では、晴天１・晴天２・曇天１・曇天２・昼間という回路名を持つ回路は選択されず、夜間という回路名を持つ回路のみ選択される。これにより、点灯数が最も少なくなるように照明装置が点灯されて、暗いトンネル外に対してトンネル内で照度の差が小さくなるように配慮される。
【０００７】
したがって、トンネル２００の外坑口付近の輝度が高いほど、入口部照明１０１及び出口部照明１０３の照度も高く設定され、トンネル２００の外とトンネル２００の内に大きな照度差が生じないようにしている。一方、トンネル２００内の基本部照明１０２の照明器具は、輝度計１０４ａ，１０４ｂで計測された輝度レベルが昼間、夜間、深夜の何れであるかを判定することにより輝度を選択して照明器具の点灯数を増減させたり、または、照明出力タップを制御して照度を段階的に変更している。
【０００８】
また、同様な先行技術が、例えば特許文献１にも開示されている。特許文献１に記載のトンネル照明制御システムでは、その特許文献１の図７に示すように、輝度センサーの検出した輝度に応じて、トンネルの外部が晴天であるか深夜であるかなどを判別し、この判別した結果に基づいて、例えば、晴天と判別されれば全ての照明器具を点灯させ、深夜と判別されれば一部照明器具を点灯させる、というものである。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１９１２５号公報（段落番号［０００７］〜［００１０］，図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１４を用いて説明したトンネル照明制御装置では、特に入口部照明１０１と出口部照明１０３の照明器具は、外部輝度計測判定により各段階レベルで照明器具の点灯数を増減させるため、一日に数回の点灯・消灯を繰り返す。したがって、入口部照明１０１と出口部照明１０３の照明器具の発光管は点灯時の起動電流によってストレスが加わり、寿命低下が早いという問題があった。また、点灯・消灯を行わないとトンネル照明のきめ細やかな制御が行えないという問題も併せ持っていた。
【００１１】
さらに、入口部照明１０１と出口部照明１０３の点灯数を減らす昼間及び夜間段階の制御になると、間引き点灯となりトンネル２００内を均等に照らす均斉度が低下し、運転視環境へ不快感を及ぼすという問題もあった。
同様にトンネル２００内の基本部照明１０２の照明装置は、外部輝度判定により各段階レベルでの照明器具点灯数増減により、照明器具の発光管寿命低下及び照度均斉度低下を引き起こすという問題があった。
【００１２】
また、トンネル長さが７〜８ｋｍ以上の比較的長いトンネル２００の場合では、トンネル２００内での交通量が増加するとき、渋滞が発生するとき、または、煤煙を多く出す大型車が走行するときに、排気ガスによる煤煙透過率の低下が起こってトンネル内視環境が悪化し、トンネル２００内の見通しが悪くなる。したがって、トンネル２００内の基本部照明１０２は、一般にトンネル内煤煙透過率５０％程度を想定し照度設計されている。
【００１３】
しかし、入口部照明１０１、基本部照明１０２、および、出口部照明１０３は、トンネル２００の入口付近の輝度計１０４ａ、出口付近の輝度計１０４ｂにて計測した輝度レベルにて照明器具の点灯数が増減しているので、煤煙透過率が想定よりも悪いときは照度不足による視環境低下を及ぼし、想定よりも良いときは照度過剰となり、非効率な電力消費となるという問題もあった。
【００１４】
また、入口部照明１０１、基本部照明１０２、および、出口部照明１０３の照明器具は、新設当初及び清掃・発光管交換時は照度が高く当然に明るいが、使用経過とともに照度が低下してくるため、予め経年変化を考慮し２倍程度の照度になるように照明器具の設置数を決定している。換言すれば、新設や清掃・発光管交換などをした直後から経年変化予想分経過までは過剰な照度となり、非効率な電力消費になるという問題もあった。
【００１５】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、安価な構成で、照明器具の点灯・消灯を減少させてその寿命を延ばしつつ、トンネル内全域の照明を一様に平均的、かつ滑らかとなるように調光し、総じて長期間にわたり高精度な照明を実現するトンネル照明制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、
車両が通行するトンネル内の入口部を複数の照明器具により照明する入口部照明と、
車両が通行するトンネル内の出口部を複数の照明器具により照明する出口部照明と、
車両が通行するトンネル内の入口部と出口部とに挟まれた基本部を複数の照明器具により照明する基本部照明と、
入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力量について判断する信号処理装置と、
判断された光出力量に基づいて入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力量の増減を制御する制御信号を出力する制御装置と、
制御装置からの出力に応じて光出力量が連続的な増減となるように入口部照明、基本部照明および出口部照明へ電力を供給する電力変換装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明のトンネル照明制御装置では、間引き点灯や段調光ではなく照明器具の入口部照明、基本部照明および出口部照明を連続的に変化させる連続調光を採用しており、トンネルの内視環境を一定かつ良好に保つ。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、
請求項１に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、入口部照明、基本部照明および出口部照明の経年汚損劣化状態に起因する光出力量低下を判断し、この光出力量低下に応じて、入口部照明、基本部照明および出口部照明の供給電力の設定を変更する経年汚損劣化判定調整手段を含み、
前記制御装置は、新たに設定された供給電力による照明器具の光出力量低下の補償制御を含む制御信号を出力する、
ことを特徴とする。
【００１９】
照明制御に際し、トンネル照明を制御するための入力情報として、経年汚損劣化状態を考慮して調光するようにしたため、より適切な照明制御を可能とする。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、
請求項１または請求項２に記載のトンネル照明制御装置において、
トンネル内に設置された煤煙透過率計を備え、
前記信号処理部は、煤煙透過率計にて計測された煤煙透過率に基づいて最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、入口部照明、基本部照明および出口部照明の供給電力を変更する煤煙透過率判定調整手段を含み、
前記制御装置は、変更された供給電力による入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力の変更制御を含む制御信号を出力する、
ことを特徴とする。
【００２１】
照明制御に際し、トンネル照明を制御するための入力情報として、トンネル内での煤煙透過率を用いるようにしたため、より適切な照明制御を可能とする。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、
請求項３に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、煤煙透過率計にて計測された煤煙透過率の異常な変化を常時監視して異常を検出する手段を含む、
ことを特徴とする。
【００２３】
煤煙透過率計にて計測された煤煙透過率の異常な変化を常時監視してトンネル内の異常を検出するようにしたため、事故等の発生を検知できる。また、煤煙透過率計の故障の場合でも修理等素早く対処できるようにしてトンネル内への調光制御の影響を少なくする。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のトンネル照明制御装置において、
トンネル入口に設置された入口部輝度計と、
トンネル出口に設置された出口部輝度計と、
を備え、
前記信号処理部は、入口部輝度計にて計測された輝度に基づいて入口部照明の最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、入口部照明の供給電力を変更する入口部輝度判定調整手段と、
出口部輝度計にて計測された輝度に基づいて出口部照明の最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、出口部照明の供給電力を変更する出口部輝度判定調整手段と、
を含み、
前記制御装置は、変更された供給電力による入口部照明および出口部照明の光出力の変更制御を含む制御信号を出力する、
ことを特徴とする。
【００２５】
照明制御に際し、トンネル照明を制御するための入力情報として、トンネル入口付近の外側の輝度とトンネル出口付近の外側の輝度を用いるようにしたため、より適切な照明制御を可能とする。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、
請求項５に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、入口部輝度計および出口部輝度計にて計測された輝度の異常な変化を常時監視して異常を検出する手段を含む、
ことを特徴とする。
【００２７】
輝度計にて計測された輝度の異常な変化を常時監視してトンネル内の異常を検出するようにしたため、事故等の発生を検知できる。また、輝度計の故障の場合でも修理等素早く対処できるようにしてトンネル内への調光制御の影響を少なくする。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載のトンネル照明制御装置において、
トンネルの入口部に設置された入口部照度センサと、
トンネルの基本部に設置された基本部照度センサと、
トンネルの出口部に設置された出口部照度センサと、
を備え、
前記信号処理部は、入口部照度センサにて計測された照度に基づいて最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、入口部照明の供給電力を変更する入口部照度判定調整手段と、
基本部照度センサにて計測された照度に基づいて最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、基本部照明の供給電力を変更する基本部照度判定調整手段と、
出口部照度センサにて計測された照度に基づいて最適な光出力量を判断し、この光出力量に応じて、出口部照明の供給電力を変更する出口部照度判定調整手段と、
を含み、
前記制御装置は、変更された供給電力による入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力の変更制御を含む制御信号を出力する、
ことを特徴とする。
【００２９】
照明制御に際し、トンネル照明を制御するための入力情報として、トンネル内の照度を用いるようにしたため、より適切な照明制御を可能とする。
【００３０】
請求項８に記載の発明によれば、
請求項７に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、入口部照度センサ、基本部照度センサおよび出口部照度センサにて計測された照度の異常な変化を常時監視して異常を検出する手段を含む、
ことを特徴とする。
【００３１】
照度センサにて計測された照度の異常な変化を常時監視してトンネル内の異常を検出するようにしたため、事故等の発生を検知できる。また、照度センサの故障の場合でも修理等素早く対処できるようにしてトンネル内への調光制御の影響を少なくする。
【００３２】
請求項９に記載の発明によれば、
請求項４、請求項６または請求項８の何れか一項に記載のトンネル照明制御装置において、
前記信号処理部は、異常が検出されたとき前記電力変換装置にトンネル内の入口部照明、基本部照明および出口部照明の光出力を最大出力とするように制御する手段を含む、
ことを特徴とする。
【００３３】
照明器具の異常、煤煙透過率計の異常、輝度センサの異常、照度センサの異常、トンネル内の異常のいずれかが検出されたときにトンネル内の全照明器具の照度を最大出力にするようにしたため、少なくともトンネル内が暗いというような事態は回避され、トンネル内での安全性の確保に寄与する。
【発明の効果】
【００３４】
以上のような本発明によれば、安価な構成で、照明器具の点灯・消灯を減少させてその寿命を延ばしつつ、トンネル内全域の照明を一様に平均的、かつ滑らかとなるように調光し、総じて長期間にわたり高精度な照明を実現するトンネル照明制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態のトンネル照明制御装置について図を参照しつつ説明する。図１は本形態のトンネル照明制御装置の説明図である。トンネル照明制御装置１は、図１で示すように、配電盤１０、照明装置２０、センサ部３０を備える。照明装置２０は、詳しくは入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３である。センサ部３０は、詳しくは、入口部輝度計３１ａ、出口部輝度計３１ｂ、煤煙透過率計３２、入口部照度センサ３３ａ、基本部照度センサ３３ｂ、出口部照度センサ３３ｃである。これら入口部照度センサ３３ａ、基本部照度センサ３３ｂ、出口部照度センサ３３ｃは図１で示すように信号線にバス接続としたり、配電盤１０から信号線を個々のセンサに接続するようにしても良い。これらのような照明装置２０とセンサ部３０とが配電盤１０に接続されており、センサ部３０でのセンサ出力に応じて照明装置２０が調光制御される。この調光制御は従来技術のような点灯・消灯制御ではなく、照明装置２０の出力を連続的かつ滑らかに増減するように制御して、照明装置２０に加わるストレスを少なくしている。なお、トンネル２の入口部、基本部、出口部は従来技術と同様であり、重複する説明を省略する。
【００３６】
続いて各部構成について説明する。図２は配電盤の回路ブロック図、図３は電力変換装置の回路ブロック図である。配電盤１０内の電力系回路では、図２に示すように、電源４０からの電力を入口部照明用系統、基本部照明用系統、および、出口部照明用系統の三系統に分けて供給している。詳しくは、入口部照明用系統は配線用遮断機（ＭＣＣＢ）１１ａ、電力変換装置１２ａ、バイパス装置１３ａを備える。基本部照明用系統は配線用遮断機（ＭＣＣＢ）１１ｂ、電力変換装置１２ｂ、バイパス装置１３ｂを備える。出口部照明用系統は配線用遮断機（ＭＣＣＢ）１１ｃ、電力変換装置１２ｃ、バイパス装置１３ｃを備える。本構成のようにエリア毎に系統分けすることにより、照明器具や電気設備等の故障や点灯に対して、エリア別に対応できるため、設備影響を分散できる。
【００３７】
信号処理制御装置１４は、本発明の信号処理装置と制御装置とを一体にしたものであり、センサ部３０の入口部輝度計３１ａ、出口部輝度計３１ｂ、煤煙透過率計３２、入口部照度センサ３３ａ、基本部照度センサ３３ｂ、出口部照度センサ３３ｃが接続されており、センサ部３０の各部から検出信号を入力する。なお、信号処理装置と制御装置とを分離した構成としても良い。
また、信号処理制御装置１４は、電力変換装置１２ａ、バイパス装置１３ａ、電力変換装置１２ｂ、バイパス装置１３ｂ、電力変換装置１２ｃ、バイパス装置１３ｃと接続されており、電力変換制御やバイパス制御を行う。
【００３８】
入口部照明用系統の電力変換装置を例示的に詳しく説明すると、図３で示すように、電源４０、配線用遮断機（ＭＣＣＢ）１１ａ、電力変換装置１２ａ、入口部照明２１と接続される。特に電力変換装置１２ａは、入力フィルタ１２１ａ、電力変換部１２２ａ、出力フィルタ１２３ａを備える。
電源４０に接続される配線用遮断機（ＭＣＣＢ）１１ａは、電源４０と入口部照明用系統とを断続するためのものである。配線用遮断機（ＭＣＣＢ）１１ａに接続される電力変換装置１２ａの入力フィルタ１２１ａは、電力信号から不要な高周波ノイズ等を除去して電力変換部１２２ａへ出力する。
【００３９】
電力変換部１２２ａは、電力変換素子（ＩＧＢＴ）を複数備え、正弦波等波状の入力電力に対してＰＷＭ（パルス幅変調）制御する。例えば図３でも示すように設定信号が小ならば、パルス幅が狭くなるようにパルス幅変調され、設定信号が大ならばパルス幅が広くなるようにパルス変調される。このようなパルス変調された電力信号が出力されて出力フィルタ１２３ａを通過すると、出力電力はパルス幅の広狭に応じて出力電力の振幅の大小が変化する。このような出力電力を入口部照明２１へ出力するため、入口部照明２１の光出力は連続的かつ滑らかに増減するようになる。
【００４０】
このような入口部照明用系統では、従来技術のような点灯数の増減による調光でなく、全点灯の状態で電力変換装置１２ａからの出力電力を連続的かつ滑らかに変化させるためトンネル２内を比較的均一に照明することができ、かつ入口部照明２１の点灯・消灯回数を軽減できる。さらに、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御することにより、電源系統に悪影響を及ぼす高調波障害や、入口部照明２１がちらつくフリッカ障害を発生させない。なお、このような入口部照明用系統の構成および効果は、特に図示しないが、基本部照明用系統および出口部照明用系統でも同様であり、重複する説明を省略する。
【００４１】
このような入口部照明用系統、基本部照明用系統および出口部照明用系統では、バイパス装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃがそれぞれ設けられており、信号処理制御装置１４からの制御信号により電力変換装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃをバイパスさせて、電源４０からの電力をそのまま最大出力として入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３へ入力させることができる。このようなバイパス回路とすることで、各装置が故障やメンテナンス中となった装置をバイパスして最高照度となるようフェールセーフ機能をもたせることができる。さらにトンネル内が火災などの異常事態のときも、最高照度となるようにして安全確保に寄与することができる。これらバイパス機能は電力変換装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃの故障や点検時及びトンネル内異常時に有効である。
【００４２】
続いて、信号処理制御装置１４による判定・制御について図を参照しつつ説明する。図４は信号処理制御装置のメイン処理の説明図である。
信号処理制御装置１４は、経年汚損劣化判定調整手段１４１、煤煙透過率判定調整手段１４２、入口部輝度判定調整手段１４３、出口部輝度判定調整手段１４４、入口部照度判定調整手段１４５、基本部照度判定調整手段１４６、出口部照度判定調整手段１４７として機能する。
【００４３】
経年汚損劣化判定調整手段１４１は、詳しくは図５で示すように機能する。図５は経年汚損劣化判定調整処理の説明図である。経年汚損劣化判定調整手段１４１は、さらに経過期間読出手段１４１ａ、照明器具照度低下演算手段１４１ｂ、設定変更手段１４１ｃとして機能する。
【００４４】
信号処理制御装置１４は、経過期間読出手段１４１ａとして機能し、直近のランプ交換からの経過日数を読み出す。
信号処理制御装置１４は、照明器具照度低下演算手段１４１ｂとして機能し、経過日数に対する調光レベルを算出する。この算出は例えば、図６に示すような経過日数−調光レベル特性から割り出す。この特性図では予めの実験や経験則等により経過日数に対する照明器具の調光レベルが示されており、経過日数が判別すれば最適な調光レベルも容易にわり出されるというものである。このような一対一の対応を図示しないメモリに登録しておけば良い。また、特性は計算等から求めても良い。
信号処理制御装置１４は、設定変更手段１４１ｃとして機能し、特に入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３のその日における調光レベルを設定する。今後はこの調光レベルを基準として更なる処理がなされることとなる。このようにして、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の新設当初や清掃・ランプ交換当初から、照明器具の減衰に反比例して、調光レベルを上昇させる。このようにして基本の調光レベルが設定される。
【００４５】
続いて煤煙透過率判定調整手段１４２について説明する。
煤煙透過率判定調整手段１４２は、詳しくは図７で示すように機能する。図７は煤煙透過率判定調整手段の説明図である。煤煙透過率判定調整手段１４２は、煤煙透過率読出手段１４２ａ、照明器具照度低下演算手段１４２ｂ、電力制御手段１４２ｃを備える。
【００４６】
信号処理制御装置１４は、煤煙透過率読出手段１４２ａとして機能し、煤煙透過率計３２からトンネル２内の煤煙透過率を読み出す。
信号処理制御装置１４は、照明器具照度低下演算手段１４２ｂとして機能し、煤煙透過率に対する調光レベルを算出する。この算出は例えば、図８に示すような煤煙透過率−路面照度比特性から割り出す。この特性図では予めの実験や経験則等により煤煙透過率に対する路面照度比が示されており、煤煙透過率が判別すれば対応する路面照度比が割り出され、さらにこの路面照度比を実現するような最適な調光レベルも容易に割り出されるというものである。このような煤煙透過率、路面照度比、調光レベルという一対一の対応を図示しないメモリに登録しておけば良い。また、特性は計算等から求めても良い。
信号処理制御装置１４は、電力制御手段１４２ｃとして機能し、特に入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の調光レベルを設定する。調光レベルは煙が多くなる（煤煙透過率が低くなる）に従って通常は明るくなるように設定される。このようにして、煤煙透過率に反比例して、調光レベルを上昇させる。
【００４７】
なお、煤煙透過率計３２からの煤煙透過率が通常はあり得ないような異常に高いか低いことが判明した場合には煤煙透過率計３２の故障か、周辺部での火災・落石・崩壊等異常と判定されるため、例えば、図示しない警報装置により音声や表示による警報を報知したりしても良い。また、警報に代えて、あるいは警報とともに、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の出力レベルを最大とするため、電力変換装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃをバイパスするようにバイパス装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃを制御しても良い。これによりトンネル内の安全確保に寄与する。
【００４８】
続いて入口部輝度判定調整手段１４３について説明する。
入口部輝度判定調整手段１４３は、詳しくは図９で示すように機能する。図９は入口部輝度判定調整手段の説明図である。入口部輝度判定調整手段１４３は、入口部輝度取得手段１４３ａ、比較手段１４３ｂ、電力制御手段１４３ｃを備える。
【００４９】
信号処理制御装置１４は、入口部輝度取得手段１４３ａとして機能し、入口部輝度計３１ａから入口周辺の輝度を読み出す。
信号処理制御装置１４は、比較手段１４３ｂとして機能し、計測した輝度を判定基準と比較し、例えば、晴天１・晴天２・曇天１・曇天２・昼間・夜間等の何れかの段階レベルを選択する。
信号処理制御装置１４は、電力制御手段１４３ｃとして機能し、先に選択した段階レベルに応じたパルス幅でＰＷＭ変調するように電力変換装置１２ａへ制御指令を出力する。そして、電力変換装置１２ａが制御指令に基づいて調光制御を行うというものである。
【００５０】
なお、比較手段１４３ｂで入口部輝度計３１ａから入口周辺の輝度が異常に高いか低いことが判明した場合には、入口部輝度計３１ａの故障か、周辺部での火災・落石・崩壊等異常と判定されるため、例えば、図示しない警報装置により音声や表示による警報を報知したりしても良い。また、警報に代えて、あるいは警報とともに、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の出力レベルを最大とするため、電力変換装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃをバイパスするようにバイパス装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃを制御しても良い。これによりトンネル内の安全確保に寄与する。
【００５１】
続いて出口部輝度判定調整手段１４４について説明する。
出口部輝度判定調整手段１４４は、詳しくは図１０で示すように機能する。図１０は出口部輝度判定調整手段の説明図である。出口部輝度判定調整手段１４４は、出口部輝度取得手段１４４ａ、比較手段１４４ｂ、電力制御手段１４４ｃを備える。
【００５２】
信号処理制御装置１４は、出口部輝度取得手段１４４ａとして機能し、出口部輝度計３１ｂから入口周辺の輝度を読み出す。
信号処理制御装置１４は、比較手段１４４ｂとして機能し、計測した輝度を判定基準と比較し、例えば、晴天１・晴天２・曇天１・曇天２・昼間・夜間等の何れかの段階レベルを選択する。
信号処理制御装置１４は、電力制御手段１４４ｃとして機能し、先に選択した段階レベルに応じたパルス幅でＰＷＭ変調するように電力変換装置１２ｃへ制御指令を出力する。そして、電力変換装置１２ｃが制御指令に基づいて調光制御を行うというものである。
【００５３】
なお、比較手段で出口部輝度計３１ｂから出口周辺の輝度が異常に高いか低いことが判明した場合には、出口部輝度計３１ｂの故障か、周辺部での火災・落石・崩壊等異常と判定されるため、例えば、図示しない警報装置により音声や表示による警報を報知したりしても良い。また、警報に代えて、あるいは警報とともに、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の出力レベルを最大とするため、電力変換装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃをバイパスするようにバイパス装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃを制御しても良い。これによりトンネル内の安全確保に寄与する。
【００５４】
続いて入口部照度判定調整手段１４５について説明する。
入口部照度判定調整手段１４５は、詳しくは図１１で示すように機能する。図１１は入口部照度判定調整手段の説明図である。入口部照度判定調整手段１４５は、入口部照度取得手段１４５ａ、比較手段１４５ｂ、電力制御手段１４５ｃを備える。
【００５５】
信号処理制御装置１４は、入口部照度取得手段１４５ａとして機能し、入口部照度センサ３３ａから入口部の照度を読み出す。
信号処理制御装置１４は、比較手段１４５ｂとして機能し、設定した照度と比較する。
信号処理制御装置１４は、電力制御手段１４５ｃとして機能し、先に比較した結果として照度が低いならば照度を上げ、また、照度が高いなら照度を下げるようなパルス幅でＰＷＭ変調するように電力変換装置１２ａへ制御指令を出力する。そして、電力変換装置１２ａが制御指令に基づいて調光制御を行うというものである。
【００５６】
なお、比較手段で入口部照度センサ３３ａから入口部の照度が異常に高いか低いことが判明した場合には、入口部照度センサ３３ａの故障か、周辺部での火災・照明器具の故障と判定されるため、例えば、図示しない警報装置により音声や表示による警報を報知したりしても良い。また、警報に代えて、あるいは警報とともに、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の出力レベルを最大とするため、電力変換装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃをバイパスするようにバイパス装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃを制御しても良い。これによりトンネル内の安全確保に寄与する。
【００５７】
続いて基本部照度判定調整手段１４６について説明する。
基本部照度判定調整手段１４６は、詳しくは図１２で示すように機能する。図１２は基本部照度判定調整手段の説明図である。基本部照度判定調整手段１４６は、基本部照度取得手段１４６ａ、比較手段１４６ｂ、電力制御手段１４６ｃを備える。
【００５８】
信号処理制御装置１４は、基本部照度取得手段１４６ａとして機能し、基本部照度センサ３３ｂから基本部の照度を読み出す。
信号処理制御装置１４は、比較手段１４６ｂとして機能し、設定した照度と比較する。
信号処理制御装置１４は、電力制御手段１４６ｃとして機能し、先に比較した結果として照度が低いならば照度を上げ、また、照度が高いなら照度を下げるようなパルス幅でＰＷＭ変調するように電力変換装置１２ｂへ制御指令を出力する。そして、電力変換装置１２ｂが制御指令に基づいて調光制御を行うというものである。
【００５９】
なお、比較手段１４６ｂで基本部照度センサ３３ｂから基本部の照度が異常に高いか低いことが判明した場合には、基本部照度センサ３３ｂの故障か、周辺部での火災・照明器具の故障と判定されるため、例えば、図示しない警報装置により音声や表示による警報を報知したりしても良い。また、警報に代えて、あるいは警報とともに、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の出力レベルを最大とするため、電力変換装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃをバイパスするようにバイパス装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃを制御しても良い。これによりトンネル内の安全確保に寄与する。
【００６０】
続いて出口部照度判定調整手段１４７について説明する。
出口部照度判定調整手段１４７は、詳しくは図１３で示すように機能する。図１３は出口部照度判定調整手段の説明図である。出口部照度判定調整手段１４７は、出口部照度取得手段１４７ａ、比較手段１４７ｂ、電力制御手段１４７ｃを備える。
【００６１】
信号処理制御装置１４は、出口部照度取得手段１４７ａとして機能し、出口部照度センサ３３ｃから入口部の照度を読み出す。
信号処理制御装置１４は、比較手段１４７ｂとして機能し、設定した照度と比較する。
信号処理制御装置１４は、電力制御手段１４７ｃとして機能し、先に比較した結果として照度が低いならば照度を上げ、また、照度が高いなら照度を下げるようなパルス幅でＰＷＭ変調するように電力変換装置１２ｃへ制御指令を出力する。そして、電力変換装置１２ｃが制御指令に基づいて調光制御を行うというものである。
【００６２】
なお、比較手段１４７ｂで出口部照度センサ３３ｃから出口部の照度が異常に高いか低いことが判明した場合には、出口部照度センサ３３ｃの故障か、周辺部での火災・照明器具の故障と判定されるため、例えば、図示しない警報装置により音声や表示による警報を報知したりしても良い。また、警報に代えて、あるいは警報とともに、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の出力レベルを最大とするため、電力変換装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃをバイパスするようにバイパス装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃを制御しても良い。これによりトンネル内の安全確保に寄与する。
【００６３】
なお、信号処理制御装置１４は、経年汚損劣化判定調整手段１４１、煤煙透過率判定調整手段１４２、入口部輝度判定調整手段１４３、出口部輝度判定調整手段１４４、入口部照度判定調整手段１４５、基本部照度判定調整手段１４６、出口部照度判定調整手段１４７として機能して、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の調光レベルを決定するが、入口部照明２１、基本部照明２２、出口部照明２３の調光レベルが相違する場合も起こりうる。そこで、各種の調光レベルのうち最高照度の調光レベルを優先して採用するようにすれば良い。これにより、少なくともトンネル内が暗いという事態を避けることができるため、トンネル内の安全向上に寄与するという利点がある。
【００６４】
以上本発明のトンネル照明制御装置について説明した。
本発明によれば、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御方式の電力変換装置をトンネルエリアに対応した系統毎に設け、加えてトンネル内へ照度センサを必要数設け計測値を制御部へ入力し演算部から出力される制御量が、目標照度に追従しているかを判定し補正するフィードバック制御を有するようにすることで、各エリアの照明を一様に平均的、かつ滑らかな調光をすることができ、トンネル内の視環境改善に寄与する。
さらに、電力系統側で調光を行うため照明器具の消・点灯回数を無駄に増やすことなく調光を実現し照明器具の寿命延命にも寄与する。
【００６５】
さらに、電力変換装置にて系統毎の出力電圧を変化させるため、既存トンネルの照明器具を交換することなく調光レベルを広範囲かつ連続的に調光することができ、新設・既存トンネルを問わず対応できる。
さらに、煤煙透過率演算制御と照明器具経年変化演算制御を、精度の高い調光を可能とした電力変換装置と組み合わせることで、トンネル内の視環境を維持しつつ無駄な照明を絞ることで、諸費電力低減を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明を実施するための最良の形態のトンネル照明制御装置の説明図である。
【図２】配電盤の回路ブロック図である。
【図３】電力変換装置の回路ブロック図である。
【図４】信号処理制御装置のメイン処理の説明図である。
【図５】経年汚損劣化判定調整手段の説明図である。
【図６】経過日数−調光レベル特性図である。
【図７】煤煙透過率判定調整手段の説明図である。
【図８】煤煙透過率−路面照度比特性図である。
【図９】入口部輝度判定調整手段の説明図である。
【図１０】出口部輝度判定調整手段の説明図である。
【図１１】入口部照度判定調整手段の説明図である。
【図１２】基本部照度判定調整手段の説明図である。
【図１３】出口部照度判定調整手段の説明図である。
【図１４】従来技術のトンネル照明制御装置の説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１：トンネル照明制御装置
１０：配電盤
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ：配線用遮断機（ＭＣＣＢ）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ：電力変換装置
１２１ａ：入力フィルタ
１２２ａ：電力変換部
１２３ａ：出口フィルタ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ：バイパス装置
１４：信号処理制御装置
１４１：経年汚損劣化判定調整手段
１４１ａ：経過期間読出手段
１４１ｂ：照明器具照度低下演算手段
１４１ｃ：設定変更手段
１４２：煤煙透過率判定調整手段
１４２ａ：煤煙透過率読出手段
１４２ｂ：照明器具照度低下演算手段
１４２ｃ：電力制御手段
１４３：入口部輝度判定調整手段
１４３ａ：入口部輝度取得手段
１４３ｂ：比較手段
１４３ｃ：電力制御手段
１４４：出口部輝度判定調整手段
１４４ａ：出口部輝度取得手段
１４４ｂ：比較手段
１４４ｃ：電力制御手段
１４５：入口部照度判定調整手段
１４５ａ：入口部照度取得手段
１４５ｂ：比較手段
１４５ｃ：電力制御手段
１４６：基本部照度判定調整手段
１４６ａ：基本部照度取得手段
１４６ｂ：比較手段
１４６ｃ：電力制御手段
１４７：出口部照度判定調整手段
１４７ａ：出口部照度取得手段
１４７ｂ：比較手段
１４７ｃ：電力制御手段
２０：照明装置
２１：入口部照明
２２：基本部照明
２３：出口部照明
３０：センサ部
３１ａ：入口部輝度計
３１ｂ：出口部輝度計
３２：煤煙透過率計
３３ａ：入口部照度センサ
３３ｂ：基本部照度センサ
３３ｃ：出口部照度センサ
２：トンネル
３：車両
【図１】
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【図２】
2010061899.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010061899.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010061899.tif 000008
【図７】
2010061899.tif 000009
【図８】
2010061899.tif 000010
【図９】
2010061899.tif 000011
【図１０】
2010061899.tif 000012
【図１１】
2010061899.tif 000013
【図１２】
2010061899.tif 000014
【図１３】
2010061899.tif 000015
【図１４】
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