(57)【要約】【課題】自動車道路に用いられる道路照明において、環境に応じて適切な路上障害物の視認性を確保することができる道路照明装置を提供する。【解決手段】道路３を照明する光源１と、道路３上の視程を計測する視程測定機器２と、視程測定機器２による視程の低下に伴って光源１の照射方向を進行方向と反対方向に傾ける制御部とを備えている。視程測定機器２に代えて、道路上の照度を計測する照度測定装置を用いることができる。また光源１の照射方向を傾ける角度が大きくなるのに従って光源１の照射出力を大きくすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を照明する光源と、前記道路上の視程を計測する視程測定機器と、前記視程測定機器による前記視程の低下に伴って前記光源の照射方向を進行方向と反対方向に傾ける制御部とを備えた道路照明装置。
【請求項２】
道路を照明する光源と、前記道路上の照度を計測する照度測定装置と、この照度測定装置による前記照度の低下に伴って前記光源の照射方向を進行方向と反対方向に傾ける制御部とを備えた道路照明装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記視程測定装置から輝度対比を求め、前記道路上の視程が低下した場合の観測距離Ｒの地点における路上障害物の輝度対比Ｃが、清浄大気中の同じ観測距離Ｒの地点における前記路上障害物の所用輝度対比Ｃｏと常に同値となるように、前記光源の照射方向の傾きを変化する請求項１記載の道路照明装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記光源の照射方向を傾ける角度が大きくなるのに従って前記光源の照射出力を大きくする請求項１、請求項２または請求項３記載の道路照明装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記光源の照射方向を視程、照度、輝度対比に応じて自動的に可変にする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の道路照明装置。
【請求項６】
移動体を検出するセンサを有し、前記センサが前記移動体を検知する検知信号を出力したとき、前記制御部は、前記光源の照射方向を進行方向に向け、前記センサが前記検知信号を出力しないとき前記進行方向と反対方向に向けるように切り替える請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５記載の道路照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車道路に用いられる道路照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両が走行する道路及びトンネルに設置される照明装置において、視線誘導効果と路面輝度（路上障害物の視認性向上）を同時に確保するものとして、特許文献１がある。しかし、これは悪天候化での路上障害物の視認性の向上を目的としたものではない。
【０００３】
一方、霧が多発するような悪天候になりやすい地帯においては、ドライバの視線の高さの近傍に発光体を略連続的に設置し、先行車、視線誘導標、レーンマークの視認性を改善する照明手法が過去に検討された事例はあった。しかし、路上障害物の視認性に関して検討された例はない。
【０００４】
またトンネル部においては、煤煙による路上障害物の視認性の低下の影響を考慮した道路照明の設計が行われているが、道路部においては霧や雪などの悪天候下における路上障害物の視認性の低下の影響を考慮した道路照明が検討された事例はほとんどない。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−６３８０３（第３頁第３列第２４行目〜第４頁第５列第３６行目および図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように霧が多発するような悪天候になりやすい地帯において、先行車、視線誘導標、レーンマークの視認性を向上する照明施設があるが、路面に落下している障害物の視認性は改善されていないため、ドライバーは路上障害物を知覚できず、安全上問題がある。そこで、悪天候下において大きさや尾灯などで存在を知覚しやすい先行車の視認性よりも、路上障害物の視認性を確保することを重視した照明設備を実現することを解決課題とする。
【０００７】
すなわち、この発明の目的は、自動車道路に用いられる道路照明において、環境に応じて適切な路上障害物の視認性を確保することができる道路照明装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の道路照明装置は、道路を照明する光源と、前記道路上の視程を計測する視程測定機器と、前記視程測定機器による前記視程の低下に伴って前記光源の照射方向を進行方向と反対方向に傾ける制御部とを備えものである。
【０００９】
請求項１記載の道路照明装置によれば、悪天候等による視程の状態に応じて、道路照明の照射方向を可変にすることにより、常に十分に路上障害物の視認性を確保できるようにしている。このため、視程が悪くなるにつれて、道路照明の照射方向を進行方向と反対方向すなわちカウンタ方向に大きく傾けることにより、従来の対称照明方式と比較して、より路上障害物の輝度対比を確保することができるため、より安全な走行ができる。また両方向走行の自動車道路の場合、対向車線に設置された道路照明は走行車から観測すると走行方向すなわちプロビーム方向となるため、従来と比較して、対向車線の道路照明によるグレアが削減できる。
【００１０】
請求項２記載の道路照明装置は、道路を照明する光源と、前記道路上の照度を計測する照度測定装置と、この照度測定装置による前記照度の低下に伴って前記光源の照射方向を進行方向と反対方向に傾ける制御部とを備えたものである。
【００１１】
請求項２記載の道路照明装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、高価な視程計を使用する代わりに安価な照度測定装置を代用することにより、設置費用のコストダウンがはかれる。
【００１２】
請求項３記載の道路照明装置は、請求項１において、前記制御部は、前記視程測定装置から輝度対比を求め、前記道路上の視程が低下した場合の観測距離Ｒの地点における路上障害物の輝度対比Ｃが、清浄大気中の同じ観測距離Ｒの地点における前記路上障害物の所用輝度対比Ｃｏと常に同値となるように、前記光源の照射方向の傾きを変化するものである。
【００１３】
請求項３記載の道路照明装置によれば、悪天候下において、路上障害物の輝度対比が清浄大気中と同レベルの輝度対比を常に確保できるようになるので、従来よりもより安全に走行できる。
【００１４】
請求項４記載の道路照明装置は、請求項１、請求項２または請求項３において、前記制御部が、前記光源の照射方向を傾ける角度が大きくなるのに従って前記光源の照射出力を大きくするものである。
【００１５】
請求項４記載の道路照明装置によれば、請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果のほか、路面輝度を視程に関係なく清浄大気中とほぼ同値に保ち、かつ路上障害物の輝度対比も清浄大気中とほぼ同値を確保することができ、路面輝度を確保できるため、より安全に走行できる。
【００１６】
請求項５記載の道路照明装置は、請求項１、請求項２、または請求項３において、前記制御部が、前記光源の照射方向を視程、照度、輝度対比に応じて自動的に可変にするものである。
【００１７】
請求項５記載の道路照明装置によれば、請求項１、請求項２、または請求項３と同様な効果のほか、照射方向を自動的に可変動作させることで、路面輝度と路上障害物との輝度対比の変化により、路上障害物の発見がより容易となる。
【００１８】
請求項６記載の道路照明装置は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５において、移動体を検出するセンサを有し、前記センサが前記移動体を検知する検知信号を出力したとき、前記制御部は、前記光源の照射方向を進行方向に向け、前記センサが前記検知信号を出力しないとき前記進行方向と反対方向に向けるように切り替えるものである。
【００１９】
請求項６記載の道路照明装置によれば、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５と同様な効果のほか、移動体が車両進行方向に存在する場合には移動体の先行車としての視認性を重視した照明を行い、移動体が存在しない場合には路上障害物の視認性を重視した照明にすることにより、常に従来よりも安全に走行できる環境を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１から図３に基づいて説明する。すなわち、この道路照明装置は、光源１と、視程測定機器２と、制御部を有する。
【００２１】
光源１は道路３上に設置される。実施の形態では光源１を有する照明器具４が道路３に沿って多数設置とされている。各照明器具４は光源１自体または反射板により、照射方向をカウンタ方向（路上障害物が視認しやすい方向）、すなわち車両の進行方向（矢印）と反対方向に傾けることができる構成にしており、その方向は制御部により制御される。なお照明器具の発明に直接関係のない安定器や配線、取り付け冶具等は省略している。
【００２２】
視程測定機器２は道路３上の視程を計測するものである。視程測定機器２は視程を計測することを目的とするものであればよく、例えば視程計や輝度計など道路３に設置される。具体的には例えば道路用視程計ＤＶＭ−２０００（明星電気社製）を用いる。後述のように本機器から得られた情報をもとに視程の変化に応じて道路照明の照射方向をカウンタ方向に向けている。
【００２３】
制御部は視程測定機器２からの信号を受けて、視程が悪くなるのに応じて、光源１の照射方向をカウンタ方向に傾けるものである。例えば視程が悪くなる程度として、よい視程→もや→霧→濃霧と区分する場合、これらに従い道路照明の照射方向を進行方向および反対方向に対称な対称方向（図１の状態）からカウンタ方向に漸次大きく傾けるようにする。実現手段としては、１）反射板は固定し、光源１を移動して実現する、２）光源１は固定し、反射板を移動して実現する、３）新たな光源を従来の道路照明器具内部に付加する（視程が悪い場合にのみ本光源を使用）、などがある。
【００２４】
なお、５は路上障害物である。
【００２５】
図１は「よい視程」の区分の場合であり、照明器具による照射領域６は進行方向およびその反対方向に対称な対称照明である。矢印は車両進行方向である。
【００２６】
図２は「もや」の区分の場合の道路照明であり、光源１の照射領域６の照射方向は車両進行方向と反対向きに、図１の場合よりも傾いたカウンタビームとなっている。
【００２７】
図３は「霧、濃霧」の区分の場合の道路照明であり、光源１の照射領域６の照射方向は図２の場合よりもさらに車両進行方向と反対向きに傾いたカウンタビームとなっている。
【００２８】
第１の実施の形態によれば、視程が悪くなるにつれて、道路照明の照射方向をカウンタ方向に大きく傾けることにより、従来の対称照明方式と比較して、より路上障害物５の輝度対比を確保することができるため、より安全走行ができる。また両方向走行の自動車道路の場合、対向車線に設置された道路照明は走行車から観測すると走行方向すなわちプロビーム方向となるため、従来と比較して、対向車線の道路照明によるグレアが削減できる。
【００２９】
この発明の第２の実施の形態について説明する。すなわち、この道路照明装置は、第１の実施の形態の視程測定機器に代えて、照度測定装置を用いたものである。照度測定装置には、照度センサもしくは照度計などがあり、これらは路肩上もしくは道路照明器具上や案内標識板上等に設置する。
【００３０】
悪天候による視認性の低下の程度は、視程測定機器を使用しなくとも、水平面照度や鉛直面照度がわかればおおよそ判断可能である。そこで、第１の実施の形態の視程測定機器の代わりに照度計もしくは照度センサを設けて実現することとしている。
【００３１】
これにより、高価な視程測定機器を使用する代わりに安価な照度測定装置を代用することにより、設置費用のコストダウンがはかれる。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００３２】
この発明の第３の実施の形態について説明する。すなわち、この道路照明装置は、視程が低下した場合の観測距離Ｒの地点における路上障害物の輝度対比Ｃが、清浄大気中の同じ観測距離Ｒの地点における路上障害物の所用輝度対比Ｃｏと常に同値となるように、前記視程が変化した場合の観測距離Ｒの地点における路上障害物の輝度対比ＣをＣｏで割った値を乗じて設計された配光をもつものである。
【００３３】
具体的には、清浄大気中（可視距離２０ｋｍ以上の「よい視程」の場合）において観測距離１００ｍ地点の路上障害物（反射率２０％）の所用輝度対比が略０．５を満たすように設計された道路照明装置において、視程Ｖｍ（または大気の減衰係数σ）に応じて、観測距離１００ｍ地点の路上障害物（反射率２０％）の輝度対比が従来の１／ｅｘｐ（−σＲ）倍になるように照明器具をカウンタ方向に傾けることにより、常に観測距離１００ｍ地点の路上障害物（反射率２０％）の輝度対比を略０．５を確保できるようにしている。
【００３４】
上記構成を実現するため、この道路照明装置は、第１の実施の形態と同様に、道路３を照明する光源１と、道路３上の視程を計測する視程測定機器２と、光源１の配光を制御する制御部とを備える。そして、上記のように構成することにより、悪天候下において、清浄大気中と同レベルの輝度対比を常に確保できるようになるので、従来よりもより安全に走行できる。
【００３５】
以下詳細に説明する。悪天候下（大気が混濁している状態）においては、一般的に路上障害物の輝度対比Ｃは下記数式で表される。
【００３６】
【数１】
2004164875.tif 000003
【００３７】
すなわち、式（１）より大気の減衰係数σが求まる。悪天候のうち霧・もやの場合の視程Ｖｍと大気の減衰係数σとの関係を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2004164875.tif 000004
【００３９】
また式（３）より清浄大気中の輝度対比Ｃｏが求まる。そして式（２）よりある視程における輝度対比Ｃが求まる。
【００４０】
したがって、清浄大気中（可視距離２０ｋｍ以上の「よい視程」の場合）において観測距離Ｒ地点の路上障害物（反射率２０％）の所用輝度対比がＣｏである照明設備は、視程Ｖｍの変化により観測距離Ｒの地点の路上障害物（反射率２０％）の輝度対比Ｃが（２）式より得られるものとなる。
【００４１】
その結果、清浄大気中（可視距離２０ｋｍ以上の「よい視程」の場合）において観測距離１００ｍ地点の路上障害物（反射率２０％）の所用輝度対比が０．５である照明設備は、視程Ｖｍ（ｋｍ）の変化により観測距離１００ｍ地点の路上障害物（反射率２０％）の輝度対比Ｃは図４に示すようになる。すなわち、図４より、薄い霧（視程１ｋｍ）の場合には輝度対比が０．４程度、濃霧（視程０．２ｋｍ）の場合には輝度対比が０．１程度となっており、所用輝度対比０．５が全く確保されていないことが分かる。
【００４２】
そこで、上記のように光源１の照射方向等による配光により輝度対比を清浄大気の輝度対比と同程度に上げて見やすくすることができる。
【００４３】
この発明の第４の実施の形態について説明する。すなわち、この道路照明装置は、第１の実施の形態から第３の実施の形態において、光源１の清浄大気における照射方向から傾ける照射方向の角度が大きくなるにつれ照射出力を大きくするものである。これにより、路面輝度を視程に関係なく清浄大気中とほぼ同値に保ち、かつ路上障害物の輝度対比も清浄大気中とほぼ同値を確保することができる。
その結果、路面輝度を確保できるため、第１から第３の実施の形態以上により安全に走行できる。
【００４４】
この発明の第５の実施の形態を図５に示す。すなわち、第１の実施の形態から第４の実施の形態において、道路照明器具の照射領域６の照射方向が対称照明方向６ａから、視程、照度、輝度対比等に応じて、傾けたカウンタ方向６ｂの区間において上記視程等に自動的に可変動作させるものである。
【００４５】
この結果、照射方向を自動的に可変動作させることで、路面輝度と路上障害物との輝度対比の変化により、路上障害物の発見がより容易となる。
【００４６】
この発明の第６の実施の形態を図６に示す。第１の実施の形態から第５の実施の形態において、移動体（先行車両など）７を検知するセンサ８を道路３上に設け、センサ８が移動体７を検知しない場合、すなわち移動体７が車両進行方向の視認距離（路上障害物を認め、その手前で停止または避けることができる距離）内に存在しない場合には、第１から第５の実施の形態で示した照射領域６の照射方向が対称方向からカウンタ方向になるような道路照明とし、センサ８が移動体７を検知した場合すなわち移動体７が視認距離内に存在する場合には照射方向をプロビーム方向６ｃとしている。
【００４７】
運転者は一般的には移動体７すなわち先行車を追従して走行する場合が多い。そこで、移動体７が車両進行方向に存在する場合には先行車の視認性を重視した照明を行い、移動体７が存在しない場合には路上障害物の視認性を重視した照明にすることにより、常に従来よりも安全に走行できる環境を実現することができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の道路照明装置によれば、悪天候等による視程の状態に応じて、道路照明の照射方向を可変にすることにより、常に十分に路上障害物の視認性を確保できるようにしている。このため、視程が悪くなるにつれて、道路照明の照射方向をカウンタ方向に大きく傾けることにより、従来の対称照明方式と比較して、より路上障害物の輝度対比を確保することができるため、より安全な走行ができる。また両方向走行の自動車道路の場合、対向車線に設置された道路照明は走行車から観測すると走行方向すなわちプロビーム方向となるため、従来と比較して、対向車線の道路照明によるグレアが削減できる。
【００４９】
請求項２記載の道路照明装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、高価な視程計を使用する代わりに安価な照度測定装置を代用することにより、設置費用のコストダウンがはかれる。
【００５０】
請求項３記載の道路照明装置によれば、悪天候下において、路上障害物の輝度対比が清浄大気中と同レベルの輝度対比を常に確保できるようになるので、従来よりもより安全に走行できる。
【００５１】
請求項４記載の道路照明装置によれば、請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果のほか、路面輝度を視程に関係なく清浄大気中とほぼ同値に保ち、かつ路上障害物の輝度対比も清浄大気中とほぼ同値を確保することができ、路面輝度を確保できるため、より安全に走行できる。
【００５２】
請求項５記載の道路照明装置によれば、請求項１、請求項２、または請求項３と同様な効果のほか、照射方向を自動的に可変動作させることで、路面輝度と路上障害物との輝度対比の変化により、路上障害物の発見がより容易となる。
【００５３】
請求項６記載の道路照明装置によれば、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５と同様な効果のほか、移動体が車両進行方向に存在する場合には移動体の先行車としての視認性を重視した照明を行い、移動体が存在しない場合には路上障害物の視認性を重視した照明にすることにより、常に従来よりも安全に走行できる環境を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態における「よい視程」の場合の道路照明装置の説明図である。
【図２】「もや」の場合の説明図である。
【図３】「霧、濃霧」の場合の説明図である。
【図４】第３の実施の形態における視程と輝度対比との関係図である。
【図５】第４の実施の形態の道路照明装置の説明図である。
【図６】第５の実施の形態の道路照明装置の説明図である。
【符号の説明】
１    光源
２    視程測定機器
３    道路
４    照明器具
５    路上障害物
６    照射領域
６ａ    対称照射方向
６ｂ    カウンタ方向
７    移動体
８    移動体検知センサ
【図１】
2004164875.tif 000005
【図２】
2004164875.tif 000006
【図３】
2004164875.tif 000007
【図４】
2004164875.tif 000008
【図５】
2004164875.tif 000009
【図６】
2004164875.tif 000010