(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が通過するトンネル内に車両進行方向に沿って間隔をあけて配置される複数の照明器具を備えるトンネル用照明システムであって、
前記各照明器具は、第１の照明体及び第２の照明体と、前記第１の照明体及び第２の照明体をそれぞれ個別に点灯させる第１の電源部及び第２の電源部とを備えており、
前記第１の電源部は商用電源から電力供給され、前記第２の電源部は停電時に前記商用電源とは異なる電源から電力供給されるように構成され、
前記各照明器具は、トンネルの入口付近に配置されており、
前記第２の電源部は、太陽光発電により生じた電力が供給され、
トンネル外の輝度を検知して前記第１の照明体及び第２の照明体の点灯制御を行う自動調光装置を更に備え、
前記自動調光装置は、検知輝度が基準輝度よりも高い晴天時に、前記第１の照明体を点灯させると共に前記第２の照明体の少なくとも一部を点灯させ、検知輝度が基準輝度よりも低い曇天時に、前記第１の照明体の少なくとも一部を点灯させると共に前記第２の照明体は消灯させるように構成されており、停電時には、検知輝度に拘わらず前記第２の照明体を点灯させるトンネル用照明システム。
【請求項２】
前記第１の照明体及び第２の照明体は、主照射方向が互いに異なるように配置される請求項１に記載のトンネル用照明システム。
【請求項３】
前記第１の照明体は、主照射方向が車両進行方向側を向くように配置され、前記第２の照明体は、主照射方向がトンネル横断面に沿うように配置される請求項２に記載のトンネル用照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が通過するトンネル内を照明するトンネル用照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が通行するトンネル内においては、停電した際の走行車両の安全性を確保するため、停電時にも照明を行うのが一般的である。停電時の照明方法としては、一部の照明器具のみを間引き点灯させることが従来検討されているが、残部の照明器具を消灯した際に路面輝度が不均一になり、障害物の存否の確認が困難になるおそれがある。このため、特許文献１に開示されたトンネル用照明装置は、停電時に通常電源部から非常電源部に電源を切り替える際に、全ての照明器具の輝度を徐々に減少させることにより視認性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４７０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１のトンネル用照明装置は、各照明器具が有する照明体の輝度を一律に低減させるように構成しているため、照明器具によっては停電時の照明が不十分になるおそれがあった。例えば、照明器具が、対称照明及びプロビーム照明の双方を行うように構成されている場合、プロビーム照明が対称照明を補足する役割であるにも拘わらず、停電時にプロビーム照明用の照明体にも電力が供給されることで、対称照明用の照明体に十分な電力を供給することができず、必要な明るさを確保し難いという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、停電時のトンネル内を効率良く照明することができるトンネル用照明システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、車両が通過するトンネル内に車両進行方向に沿って間隔をあけて配置される複数の照明器具を備えるトンネル用照明システムであって、前記各照明器具は、第１の照明体及び第２の照明体と、前記第１の照明体及び第２の照明体をそれぞれ個別に点灯させる第１の電源部及び第２の電源部とを備えており、前記第１の電源部は商用電源から電力供給され、前記第２の電源部は停電時に前記商用電源とは異なる電源から電力供給されるように構成され、前記各照明器具は、トンネルの入口付近に配置されており、前記第２の電源部は、太陽光発電により生じた電力が供給され、トンネル外の輝度を検知して前記第１の照明体及び第２の照明体の点灯制御を行う自動調光装置を更に備え、前記自動調光装置は、検知輝度が基準輝度よりも高い晴天時に、前記第１の照明体を点灯させると共に前記第２の照明体の少なくとも一部を点灯させ、検知輝度が基準輝度よりも低い曇天時に、前記第１の照明体の少なくとも一部を点灯させると共に前記第２の照明体は消灯させるように構成されており、停電時には、検知輝度に拘わらず前記第２の照明体を点灯させるトンネル用照明システムにより達成される。
【０００７】
上記のトンネル用照明システムによれば、停電時の各照明器具に対して第２の電源部から電力を供給することができるので、照明器具を間引き点灯させる場合に比べて均一な照明が可能である。また、各照明器具は、停電時に第１の照明体が消灯し第２の照明体が点灯するので、第２の照明体を停電時の主体的な位置付けとすることにより、非常時に必要な照明を容易に確保することができる。
【０００８】
上記のトンネル用照明システムにおいて、前記第１の照明体及び第２の照明体は、主照射方向が互いに異なるように配置されることが好ましい。例えば、  前記第１の照明体は、主照射方向が車両進行方向側を向くように配置され、前記第２の照明体は、主照射方向がトンネル横断面に沿うように配置される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、停電時のトンネル内を効率良く照明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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るトンネル用照明システムのブロック図である。
【図２】図１に示すトンネル用照明システムが備える照明器具の概略構成図である。
【図３】図２に示す照明器具の変形例を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るトンネル用照明システムのブロック図である。
【図５】野外輝度に応じたモード決定方法の一例を説明するための図である。
【図６】図５に示すモードに応じた電力供給制御に用いるテーブルの一例を示す図である。
【図７】トンネル入口における輝度の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るトンネル用照明システムのブロック図である。トンネル用照明システム１は、トンネル内の左右側壁に車両進行方向に沿って間隔をあけて配置される複数の照明器具１０と、各照明器具１０に電力を供給する電力供給部３０とを備えている。各照明器具１０は、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂと、第１の電源部１４ａ及び第２の電源部１４ｂとを備えている。
【００１３】
図２（ａ）に平面図で示すように、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂは、それぞれマトリクス状に配置された複数のＬＥＤ素子１２１ａ，１２１ｂから構成されており、同一のパネル１２に実装されている。第１の照明体１２ａは、配光のピークを示す方向である主照射方向Ｓ１が車両進行方向側を向くように、すなわち、車両進行方向と直交するトンネルの横断面よりも車両進行方向側に配向のピークが存在するように、配置されている。一方、第２の照明体１２ｂは、主照射方向Ｓ２がトンネルの横断面に沿うように配置される。
【００１４】
第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂの配置は、特に限定されるものではなく、例えば、図２（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子１２１ａ及びＬＥＤ素子１２１ｂの各列を、車両進行方向に沿って交互に並ぶようにパネル１２上に配置して、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂを構成してもよい。プロビーム照明を行う各ＬＥＤ素子１２１ａの主照射方向は、全て同方向であってもよく、あるいは、列毎等で異なる方向であってもよい。また、本実施形態では、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂを構成するＬＥＤ素子１２１ａ，１２１ｂの個数を同じに設定しているが、異なる個数であってもよい。
【００１５】
照明器具１０は、図３に示すように、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂをそれぞれ異なるパネルによって構成することも可能である。この場合、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂを互いに回動可能に連結し、対称照明を行う第２の照明体１２ｂをトンネルＴの壁面Ｗ等に固定することにより、プロビーム照明を行う第１の照明体１２ａの主照射方向を設置現場で調整可能にしてもよい。照明器具１０の光源としては、本実施形態ののＬＥＤ素子以外に、蛍光灯、ナトリウムランプ、セラミックメタルハライドランプなど、トンネル照明に用いられる種々のものを使用することもできる。
【００１６】
図１に示すように、第１の電源部１４ａは第１の端子台１６ａに接続されており、第１の端子台１６ａから商用電源電力ケーブル２２を介して電力供給部３０の商用電源３２に接続されている。一方、第２の電源部１４ｂは第２の端子台１６ｂに接続されており、第２の端子台１６ｂから無停電電源電力ケーブル２４または自家発電器電力ケーブル２６を介して、無停電電源３４または自家発電器３６に接続されている。商用電源３２は、第１の電源部１４ａへの電力供給だけでなく、無停電電源電力ケーブル２４または自家発電器電力ケーブル２６を介して、第２の電源部１４ｂにも電力を供給可能に構成されており、通常時はリレー３８ａ，３８ｂ，３８ｃがオン状態、リレー３８ｄ，３８ｅがオフ状態となって、商用電源３２から第１の電源部１４ａ及び第２の電源部１４ｂの双方に電力が供給される。
【００１７】
第１の電源部１４ａ及び第２の電源部１４ｂは、供給された商用電力を整流して直流電力に変換する整流回路と、直流電力を昇圧する昇圧回路と、昇圧された直流電力を安定化させる安定化回路とを備えており、それぞれ第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂに一定電流を流して点灯させる。また、第１の電源部１４ａ及び第２の電源部１４ｂには、不図示の調光ケーブルを介して、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂの明るさを制御するための調光信号が入力され、調光信号に応じた明るさとなるようにスイッチング回路を動作させて、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂに供給される電流のフィードバック制御が行われる。例えば、タイマーの作動により昼間モード、夜間モード及び深夜モードの各調光信号が入力されると、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂは、昼間に最大輝度で点灯し、夜間に昼間よりも低い輝度（例えば昼間の約５０％の輝度）で点灯し、深夜に夜間よりも低い輝度（例えば昼間の約２５％の輝度）で点灯する。なお、装置の故障等で調光信号が無信号になった場合、電力供給部３０は、昼間よりも低い輝度（例えば昼間の約５０％の輝度）で第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂを点灯させるように制御する。
【００１８】
更に、電力供給部３０は、商用電源３２の停電を検知すると、リレー３８ｄをオン状態にして、無停電電源３４から第２の電源部１４ｂに電力を供給する。無停電電源３４は、二次電池とＤＣ／ＡＣインバータとを備えており、商用電源３２と同じ周波数及び同じ電圧の交流が、無停電電源電力ケーブル２４に接続された第２の電源部１４ｂに印加される。また、これと同時に、第２の電源部１４ｂには停電モードの調光信号が入力され、昼間よりも低い輝度（例えば昼間の約５０％の輝度）で第２の照明体１２ｂが点灯する。
【００１９】
電力供給部３０は、商用電源３２の停電検知が所定時間継続されると、自家発電器３６を起動する。自家発電器３６は、エンジンにより駆動する発電器であり、商用電源３２と同じ電力を供給可能になると、リレー３８ｅがオン状態となり、自家発電器３６に接続された第２の電源部１４ｂに電力が供給される。第２の電源部１４ｂには停電モードの調光信号が入力され、昼間よりも低い輝度（例えば昼間の約５０％の輝度）で第２の照明体１２ｂが点灯する。
【００２０】
無停電電源３４に接続される第２の照明体１２ｂと、自家発電器３６に接続される第２の照明体１２ｂとの輝度の割合は、特に限定されるものではないが、無停電電源３４の二次電池の寿命維持を図りつつ、自家発電器３６が電力供給可能になるまでの必要最小限の明るさを確保できるように、適宜設定することが好ましい。本実施形態では、８つの照明器具１０のうち、２つの照明器具１０を無停電電源３４に接続し、６つの照明器具１０を自家発電器３６に接続しており、通常時の輝度と比較して、無停電電源３４のみの作動時に約１／８の輝度となり、自家発電器３６の作動時に約１／４の輝度となるように構成している。
【００２１】
以上の構成を備えるトンネル用照明システム１によれば、通常時には、各照明器具１０の第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂが、いずれも商用電源３２から電力供給を受けて点灯し、第１の照明体１２ａがプロビーム照明を行い、第２の照明体１２ｂが対称照明を行う。こうして、第１の照明体１２ａの照明光が第２の照明体１２ｂの照明光を補い、路上の障害物等の視認性を高めることができる。
【００２２】
一方、停電時になると、第１の照明体１２ａが消灯する一方、第２の照明体１２ｂは、無停電電源３４又は自家発電器３６から電力供給を受けて、輝度が低下した状態で点灯が維持される。このように、停電時においても全ての照明器具１０が点灯すると共に、各照明器具１０においては、補助的な第１の照明体１２ａが消灯してメインの第２の照明体１２ｂが点灯するため、消費電力を抑制しつつ、必要且つ均一な照明を容易に確保することができる。
【００２３】
本実施形態においては、第１の照明体１２ａがプロビーム照明を行い、第２の照明体１２ｂが対称照明を行うように構成しているが、照明方式は必ずしもこのような組み合わせに限定されるものではなく、例えば、第１の照明体１２ａがカウンタービーム照明、あるいは、プロビーム照明及びカウンタービーム照明の双方を行うように構成し、第２の照明体１２ｂが対称照明を行うように構成してもよい。更に、照明器具が備える２つの照明体が、主照射方向が互いに異なるように配置される場合には、停電時に重要な役割を果たす一方の照明体を第２の照明体１２ｂとし、補助的な他方の照明体を第１の照明体１２ａとすることで、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
また、第２の電源部１４ｂに電力を供給する電源は、商用電源３２の停電時に電力供給可能なものであれば、無停電電源３４や自家発電器３６以外のものであってもよい。例えば、トンネル用照明システムがトンネルの入口付近に配置される入口照明用として用いられる場合、図４に示すように、第１の電源部１４ａには電力供給部３００の商用電源３２１から電力が供給され、第２の電源部１４ｂには電力供給部３００の太陽光発電装置３４１から電力が供給されるように、トンネル用照明システム１００を構成することができる。尚、図４において、図１と同様の構成部分には同一の符号を付している。図４に示す第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂは、図１の場合と同様に、それぞれプロビーム照明及び対称照明を行うように構成してもよいが、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂの主照射方向が同じ方向であってもよい。
【００２５】
商用電源３２１には、２つの商用電源電力ケーブル２２１，２２２が接続されており、各照明器具１０が備える第１の電源部１４ａの接続先が、２つの商用電源電力ケーブル２２１，２２２の間で車両進行方向に沿って交互に代わるように構成されている。太陽光発電装置３４１も、同様に２つの太陽光発電電力ケーブル２４１，２４２が接続されており、各照明器具１０が備える第２の電源部１４ｂの接続先が、２つの太陽光発電電力ケーブル２４１，２４２の間で車両進行方向に沿って交互に変化する。第１の電源部１４ａ及び第２の電源部１４ｂへの電力供給は、２つの商用電源電力ケーブル２２１，２２２及び２つの太陽光発電電力ケーブル２４１，２４２にそれぞれ設けられたリレー３８１ａ，３８１ｂ，３８１ｃ，３８１ｄを介して行われる。
【００２６】
太陽光発電装置３４１は蓄電装置を備えており、生成された電力はＤＣ／ＡＣインバータを介して第２の電源部１４ｂに供給される。なお、太陽光発電装置３４１で生成された余剰の電力を商用電源３２１側に供給するように構成してもよい。本実施形態においては、図１に示す構成とは異なり、第２の電源部１４ｂに商用電源から電力供給されることがないため、第２の電源部１４ｂに直流電力が供給されるように構成してもよい。
【００２７】
上記のトンネル用照明システム１００は、トンネル外（野外）の輝度を検知して、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂの点灯制御を行う自動調光装置（図示せず）を備えている。すなわち、図５に示す検知輝度に応じたモード決定方法に従い、検知した野外輝度が徐々に大きくなって各オン条件を満たす毎に、モードが「曇天２」→「曇天１」→「晴天２」→「晴天１」へと順次移行し、野外輝度が徐々に小さくなり各オフ条件を満たす毎に、上記モードが逆方向へと移動する。例えば、「曇天２」のモードにおいて、検知輝度が０．２５Ｌ（Ｌは予め設定された輝度）よりも大きくなると、「曇天１」に移行する。また、「晴天１」のモードにおいて、検知輝度が０．６Ｌよりも小さくなると、「晴天２」に移行する。
【００２８】
こうして、検知輝度に応じたモードが決定されると、図６に示すテーブルを参照して、リレー３８１ａ〜３８１ｄのオンオフ状態が決定される。例えば、「晴天１」のモードの場合、４つのリレー３８１ａ〜３８１ｄが全てオン状態となり、各照明器具１０の第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂが全て点灯する。一方、「曇天２」のモードの場合、リレー３８１ａのみがオン状態となり、一方の商用電源電力ケーブル２２１に接続された照明器具１０の第１の照明体１２ａのみが点灯する。このように、入口照明を行うトンネル用照明システム１００は、通常時においては、野外が明るくなると輝度が高くなり、野外が暗くなると輝度が低下する。太陽光発電装置３４１は曇天時には発電効率が低下するが、図６から明らかなように、「曇天１」及び「曇天２」のモードではリレー３８１ｃ，３８１ｄがオフ状態であり、太陽光発電装置３４１からの電力供給は生じないため、特に問題にはならない。
【００２９】
一方、停電時においては、商用電源３２１からの電力供給が停止して、太陽光発電装置３４１からのみ電力供給可能となるので、リレー３８１ｃ，３８１ｄをオン状態にして、第２の照明体１２ｂを点灯させる。
【００３０】
このトンネル用照明システム１００によれば、入口照明が特に必要となる晴天時に停電が生じた場合に、太陽光発電装置３４１からの電力供給を十分確保して、照明を継続することができる。すなわち、昼間、運転者がトンネルに接近する際に生じる急激な輝度の変化と、進入直後から起きる眼の順応の遅れを、停電が発生した場合においても、太陽光発電装置３４１から電力供給を受けた第２の照明体１２ｂの照明により効果的に緩和することができる。
【００３１】
また、通常時においては、野外輝度に応じた明るさが要求される入口照明の電力の一部を、太陽光発電装置３４１により補うことができるので、効率の良い照明が可能である。すなわち、トンネル入口においては、基本照明を行うトンネル用照明システム（例えば、図１に示す構成）に加えて、入口照明を行うトンネル用照明システム（例えば、図４に示す構成）が配置され、昼間の基本照明及び入口照明の輝度は、図７に示すように、基本照明が一定である一方、入口照明については、モードが「曇天２」→「曇天１」→「晴天２」→「晴天１」と移行するにつれて、高くなるように設定されるのが通常である。図４に示すトンネル用照明システム１００は、高い照明輝度が要求される晴天時ほど発電量が多くなる太陽光発電装置３４１から電力供給可能に構成されているので、必要な電力を容易に確保することができる。但し、図４に示す電力供給部３００は、必ずしも商用電源３２１と太陽光発電装置３４１との組み合わせに限定されるものではなく、例えば、太陽光発電装置３４１に代えて、風力発電機や水力発電機など他の自然エネルギーを活用した電源であってもよく、或いは、これらを併用した電源システムであってもよい。
【００３２】
自動調光装置が野外輝度に応じて決定するモードは、上記のように「曇天２」、「曇天１」、「晴天２」及び「晴天１」の４種類に限定されるものではなく、例えば、「曇天」及び「晴天」の２種類であってもよい。この場合、検知輝度が基準輝度よりも高い「晴天」モード時に、第１の照明体１２ａ及び第２の照明体１２ｂを点灯させ、検知輝度が基準輝度よりも低い「曇天」モード時に、第１の照明体１２ａを点灯させ第２の照明体１２ｂを消灯させるように構成することができる。更に、「晴天」モード又は「曇天」モードにおいて、第１の照明体１２ａ又は第２の照明体１２ｂの照明輝度が野外輝度に応じて連続的に変化するように、自動調光装置を構成してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１，１００  トンネル用照明システム
１０  照明器具
１２ａ  第１の照明体
１２ｂ  第２の照明体
１４ａ  第１の電源部
１４ｂ  第２の電源部
３０，３００  電力供給部
３２，３２１  商用電源
３４  無停電電源
３６  自家発電器
３４１  太陽光発電装置
【図１】
0005780427.tif 000002
【図２】
0005780427.tif 000003
【図３】
0005780427.tif 000004
【図４】
0005780427.tif 000005
【図５】
0005780427.tif 000006
【図６】
0005780427.tif 000007
【図７】
0005780427.tif 000008