(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を有する投光部と、投光部から投射された光を受光する受光素子を有する受光部と、受光部から出力される電気信号を演算処理する処理部により構成される煙霧透過率測定装置において、
前記処理部は、
起動直後の前記受光部からの電気信号を最大値Ｖ０として記憶し、その後、一定間隔ごとに収集する前記受光部からの電気信号の今回値Ｖｉを最大値Ｖ０と比較した結果、今回値Ｖｉが最大値Ｖ０＋ｋ（％）を超えたときには、今回値Ｖｉを最大値Ｖ０とし、
一定間隔ごとに収集する前記受光部からの電気信号の最大値Ｖ０に変化がなくその最大値Ｖ０が一定回数収集されたとき、以降は得られた電気信号の最大値Ｖ０を透過率１００％のときの電気信号として透過率の演算処理を行う煙霧透過率測定装置。
【請求項２】
光源を有する投光部と、投光部から投射された光を受光する受光素子を有する受光部と、受光部から出力される電気信号を演算処理する処理部により構成される煙霧透過率測定装置において、
前記処理部は、
起動直後の前記受光部からの電気信号を最大値Ｖ０２として記憶し、その後、一定間隔ごとに収集する前記受光部からの電気信号の今回値Ｖｉを最大値Ｖ０２と比較した結果、今回値Ｖｉが最大値Ｖ０２＋ｋ（％）を超えたときに今回値Ｖｉを最大値Ｖ０２とし、
一定間隔ごとに収集する前記受光部からの電気信号の最大値Ｖ０２に変化がない状態で一定時間経過したとき、以降は得られた電気信号の最大値Ｖ０２を透過率１００％のときの電気信号として透過率の演算処理を行う煙霧透過率測定装置。
【請求項３】
光源を有する投光部と、投光部から投射された光を受光する受光素子を有する受光部と、受光部から出力される電気信号を演算処理する処理部により構成される煙霧透過率測定装置において、
前記処理部は、
一定間隔ごとに収集する受光部からの電気信号の今回値Ｖｉを最大値Ｖ０３と比較して、今回値Ｖｉが最大値Ｖ０３＋ｋ（％）を超えたときに今回値Ｖｉを最大値Ｖ０３とし、今回値Ｖｉを最小値Ｖ１と比較して、今回値Ｖｉが最小値Ｖ１−ｋ（％）を下回ったときに今回値Ｖｉを最小値Ｖ１とし、この最大値Ｖ０３と最小値Ｖ１の差が一定の変動幅内にある状態で一定時間経過したとき、以降は得られた電気信号の変動における最大値Ｖ０３を透過率１００％のときの電気信号として透過率の演算処理を行う煙霧透過率測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路トンネル内の視感透過率測定に使用される煙霧透過率測定装置の透過率補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路トンネル内の視感透過率測定に用いられる煙霧透過率測定装置は、一般的に投光部と受光部を１００ｍ離して設置される。透過率は、投光部の光源から投射された光が、道路トンネル内に存在する煤煙の微粒子の吸収または散乱により変化し、受光部の受光素子でその変化に応じた電気信号に変換され、処理部で演算処理することにより得られる。道路トンネル内に設置するときは、投光部の光源から投射された光が受光部の受光素子で受光できるように光軸を合わせる調整を行うが、装置の基準となる透過率１００％の状態で調整を実施することが困難なため、調整者や装置ごとに受光部から出力される電気信号を透過率へ演算処理する際にバラツキが生じている。また、道路トンネル内に設置された後も、投光部および受光部を構成する部品における感度の低下や煤煙の微粒子による光学窓または光学レンズの汚れによる透過率の低下を補正することが必要であるが、装置の基準となる透過率１００％の状態で補正を実施することが困難なため、装置ごとに受光部から出力される電気信号を透過率へ演算処理する際にバラツキが生じている。
【０００３】
透過率の補正については過去に、透過率が規定値９７％以下を継続して規定値以下確認時限を経過した場合に一定の補正値を乗算する補正方法が提案されている。（特許文献１）また、投光部からの投射光を校正用の光ファイバーケーブルを通して受光部へ伝送して電気信号に変換出力し、その信号処理部では受信した信号を透過率値に変換し、その透過率値がある設定値未満になった時に透過率値を上昇させる光ファイバー応用の校正方法が提案されている。（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１０６４４２号公報
【特許文献２】特開昭６１−９６４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による補正方法は、道路トンネル内に設置するときや設置された後に生じた電気信号の低下は検出するものの、電気信号の低下した割合が一定の補正値には反映されないため正確に透過率への演算処理ができない。また、光ファイバー応用の校正方法は、道路トンネル内に設置された後に生じた電気信号の低下した割合は正しく反映されるが、設置するときのバラツキは反映されないため正確に透過率への演算処理ができない。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決し、演算処理によるバラツキをなくした信頼性の高い道路トンネル用煙霧透過率測定装置における透過率補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の道路トンネル用煙霧透過率測定装置における透過率補正方法は、上記目的を達成するため、一定間隔で収集する受光部からの電気信号の時間変化より基準となる透過率１００％の状態を推測し、そのときの電気信号を得ることにより、透過率の演算処理を行う補正方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、道路トンネル用煙霧透過率測定装置において、光ファイバーなど補正用の装置を備えることなく基準となる透過率１００％の状態で補正を行うことができ、処理部での透過率への演算処理の信頼性を高め、透過率が低下することにより運転する道路トンネル用換気機器は、適切な風量で運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】道路トンネル用煙霧透過率測定装置の構成図
【図２】実施の形態のうち透過率の時間変化説明図
【図３】同透過率補正フローチャート図
【図４】実施の形態のうち透過率の時間変化説明図
【図５】同透過率補正フローチャート図
【図６】実施の形態のうち透過率の時間変化説明図
【図７】同透過率補正フローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、道路トンネル用煙霧透過率測定装置の構成図である。図１によれば、道路トンネル用煙霧透過率測定装置は、光源１を有する投光部２と、投光部２から投射された光を受光する受光素子５を有する受光部４と、受光部４から出力される電気信号を演算処理し透過率を求める処理部６により構成される。投光部２では光源１の発した光を機械的に変調するあるいは光源１に供給する電源を制御することにより断続的に光を投射する。投射された光は光学窓または光学レンズ３を経て受光部４の受光素子５に照射され光電変換される。処理部６では受光部４から出力される電気信号を一定間隔ごとに収集し、収集した電気信号を透過率１００％のときの電気信号で乗算することにより透過率を求める。
【００１２】
図２は実施の形態のうち透過率の時間変化説明図、図３は、処理部６における透過率補正フローチャート図である。図３によると、まず、処理部６においては、起動直後の受光部４からの電気信号を最大値Ｖ0として記憶する。起動直後とは、起動後に処理部６が正常に動作するようになったときをさす。その後、一定間隔ごとに収集する受光部からの電気信号の今回値Ｖiを最大値Ｖ0と比較する。比較した結果、今回値Ｖiが最大値Ｖ0＋ｋ（％）を超えたときには、今回値Ｖiを最大値Ｖ0とする。一方、この最大値Ｖ0に変化がなく最大値Ｖ0±ｋ（％）以内の今回値Ｖiが一定回数収集されたとき、以降は最大値Ｖ0を透過率１００％のときの電気信号として、収集した電気信号Ｖiより透過率Ｔiを下記の式で算出する。ここで、ｋ（％）は煙霧透過率測定装置における測定値の誤差率を基に決定される値とする。
Ｔi＝Ｖi／Ｖ0×１００  （％）
最大値Ｖ0は投光部２および受光部４を構成する部品における感度の低下や煤煙の微粒子による光学窓または光学レンズ３の汚れにより低下し、透過率１００％のときの電気信号が新たに求められたとき透過率は図２に示すような挙動となる。
【００１３】
一般的に、煙霧透過率の測定にあたっては、時間経過と共に投光部２、受光部４の汚れなどに起因して、受光部４から出力される電気信号が低下する。しかしながら、本実施の形態の道路トンネル用煙霧透過率測定装置によれば、トンネル内の清浄な状態時の受光部４から出力される電気信号、すなわち、透過率１００％時の受光部４から出力される電気信号を更新することになる。従って、この道路トンネル用煙霧透過率測定装置の測定値に基づいて道路トンネル用換気機器を運転する場合には、適正な補正によって適正な風量で運転することができる。特に、前述したように、時間経過と共に、受光部４から出力される電気信号が低下する、すなわち、トンネル内が汚れているように出力されるのを防止し、適正な補正を行うことによって換気風量の増大化を抑えることができるのである。
【００１４】
（実施の形態２）
図４は実施の形態のうち透過率の時間変化説明図、図５は同透過率補正フローチャート図である。図５によると、実施の形態１と同様、まず、処理部６においては、起動直後の受光部４からの電気信号を最大値Ｖ02として記憶する。その後、一定間隔ごとに収集する受光部からの電気信号の今回値Ｖiを最大値Ｖ02と比較する。比較した結果、今回値Ｖiが最大値Ｖ02＋ｋ（％）を超えたときに今回値Ｖiを最大値Ｖ02とする。この最大値Ｖ02に変化がなく一定時間経過したとき、以降は最大値Ｖ02を透過率１００％のときの電気信号として、収集した電気信号Ｖiより透過率Ｔi2を下記の式で算出する。ここで、ｋ（％）は煙霧透過率測定装置における測定値の誤差率を基に決定される値とする。
Ｔi2＝Ｖi／Ｖ02×１００  （％）
最大値Ｖ02は投光部２および受光部４を構成する部品における感度の低下や煤煙の微粒子による光学窓または光学レンズ３の汚れにより低下し、透過率１００％のときの電気信号が新たに求められたとき透過率は図４に示すような挙動となる。
【００１５】
（実施の形態３）
図６は実施の形態のうち透過率の時間変化説明図、図７は同透過率補正フローチャート図である。図７によると、一定間隔ごとに収集する受光部からの電気信号の今回値Ｖiを最大値Ｖ03と比較して、今回値Ｖiが最大値Ｖ03＋ｋ（％）を超えたときに今回値Ｖiを最大値Ｖ03とする。また、今回値Ｖiを最小値Ｖ1と比較して、今回値Ｖiが最小値Ｖ1−ｋ（％）を下回ったときに今回値Ｖiを最小値Ｖ1とする。この最大値Ｖ03と最小値Ｖ1の差が一定の変動幅ΔＶ以内にある状態で一定時間経過したとき、以降は最大値Ｖ03を透過率１００％のときの電気信号として、収集した電気信号Ｖiより透過率Ｔi3を下記の式で算出する。ここで、ｋ（％）は煙霧透過率測定装置における測定値の誤差率を基に決定される値とする。
Ｔi3＝Ｖi／Ｖ03×１００  （％）
最大値Ｖ03投光部２および受光部４を構成するは部品における感度の低下や煤煙の微粒子による光学窓または光学レンズの汚れにより低下し、透過率１００％のときの電気信号が新たに求められたとき透過率は図６に示すような挙動となる。
【００１６】
また、透過率１００％の状態が出現しないと考えられる長大トンネルにおいては、上記で求めた最大値Ｖ0、Ｖ02、Ｖ03をそのトンネルにおいて出現すると考えられる最大の透過率とすることにより透過率の補正が可能である。例えば、そのトンネルにおいて出現すると考えられる最大の透過率が９０％の場合、最大値Ｖ0を透過率９０％のときの電気信号として、収集した電気信号Ｖiより透過率Ｔiを下記の式で算出できる。
Ｔi＝Ｖi／Ｖ0×９０  （％）
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、道路トンネルの視感透過率測定に使用される煙霧透過率測定装置の透過率補正に用いることができる。
【符号の説明】
【００１８】
１  光源
２  投光部
３  光学窓または光学レンズ
４  受光部
５  受光素子
６  処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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