(57)【要約】【課題】  本発明は、光幕輝度を用いた簡易かつ低コストの光計測装置及び照明制御システムを提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の光計測装置は、光を受光する受光装置と、前記受光装置から離れた投光装置から発せられた光の透過率を計測するために前記受光装置が受光した光に基づく信号を増幅する第１の増幅部と、前記投光装置からの光がない状態において前記受光装置が受光した雰囲気中の塵等の浮遊物が反射する光に基づく信号を増幅するための第２の増幅部を備える。【選択図】  図１
2005201650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光する受光装置と、前記受光装置から離れた投光装置から発せられた光の透過率を計測するために前記受光装置が受光した光に基づく信号を増幅する第１の増幅部と、前記投光装置からの光がない状態において前記受光装置が受光した雰囲気中の塵等の浮遊物が反射する光に基づく信号を増幅するための第２の増幅部を備えた光計測装置。
【請求項２】
間欠的に光を発することのできる投光装置と、光を受光する受光装置と、前記投光装置から発せられた光の透過率を計測するために前記受光装置が受光した光に基づく信号を増幅する第１の増幅部と、前記投光装置からの光がない状態において前記受光装置が受光した雰囲気中の塵等の浮遊物が反射する光に基づく信号を増幅するための第２の増幅部を備えた光計測装置において、前記投光装置が発した光を受光する場合と前記浮遊物に反射した光を受光する場合とで、前記第１の増幅部と前記第２の増幅部とを切り替える光計測装置。
【請求項３】
光を受光する受光装置と、前記受光装置から離れた投光装置から投光された光の透過率を計測するために前記受光装置が受光した光に基づく信号を増幅する第１の増幅部と、前記投光装置からの光がない状態において前記受光装置が受光した雰囲気中の塵等の浮遊物が反射する光に基づく信号を増幅するための第２の増幅部を備えた光計測装置と、トンネル照明部と、前記光計測装置の第２の増幅部からの信号に基づいて前記トンネル照明部の照明の明るさを制御する照明制御部とからなる照明制御システム。
【請求項４】
トンネル照明部はインバータにより制御され、前記第２の増幅部からの信号に基づいて前記インバータ制御によりトンネル照明部の明るさが切り替えられる請求項３記載の照明制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙霧透過率測定機能と道路トンネル内の照明を制御するための光幕輝度測定機能を兼ね備えた光計測装置およびそれを用いた照明制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、道路トンネル内においては、その中の基本照明を制御するために種々の照明制御方法が提案されている。
【０００３】
例えば、道路トンネル内は、自動車の排気ガス等による雰囲気の汚れを計測するために、図３に示すような光の透過を用いた煙霧透過率測定装置が設けられている。図によれば、１０１は煙霧透過率計を構成する投光装置で、この投光装置１０１は、光を発する発光素子１０２、この光をパルス上に変換するための光チョッパ手段１０３、投光装置に電力を供給する電源供給部１０４から構成される。１０５は投光装置１０１からの光を受光する受光装置で、受けた光を電気信号に変換する受光素子１０６、受光素子１０６からの電気信号を増幅するアンプ１０７から構成される。１０８は受光装置からの信号を処理する信号処理部で、アンプ１１０で増幅された電気信号を透過率変換部１１１で透過率に換算し、透過率を表示する表示装置１１２とから構成されている。
【０００４】
この煙霧透過率測定装置からの信号に基づいてトンネル中間部の基本照明を制御する方法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、道路トンネル内の明るさは、この透過率が低いとそれだけ光が通り難いため暗く感じるものの、それに完全に依存するものではない。例えば、トンネル内雰囲気に煤煙濃度がある一定量になると、その煤煙を構成する塵にトンネル内照明の光が反射して、トンネル内が明るくなる場合がある。このトンネル内の塵に光が反射するために生ずる輝度を光幕輝度というが、この光幕輝度及び透過率のいずれもが高い場合、煤煙透過率のみで照明制御を行なうと、必要以上の明るさの照明でトンネル内を照らすこととなり、電力量コストが上がってしまう。
【０００６】
このため、一定の長さ当りの光幕輝度を測定し、この測定結果を基に照明制御に必要な所要の区間の長さに対応した光膜輝度を求めることで、トンネル内の照明制御に必要な光幕輝度を求める光幕輝度測定装置が提案されている。
【特許文献１】特開平５−２１１７２号公報
【特許文献２】特開平６−３３１４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この光幕輝度測定装置は、輝度計、光幕輝度計算手段等を用いて煩雑な演算のもと光幕輝度を算出する方法について提案しているものの、具体的なトンネル内の照明をどのように制御するかについては提案されていない。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決し、光幕輝度を用いた簡易かつ低コストの光計測装置及び照明制御システム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】
【０００９】
本発明は上記の目的を達成するために、本発明の光計測装置は、光を受光する受光装置と、前記受光装置から離れた投光装置から発せられた光の透過率を計測するために前記受光装置が受光した光に基づく信号を増幅する第１の増幅部と、前記投光装置からの光がない状態において前記受光装置が受光した雰囲気中の塵等の浮遊物が反射する光に基づく信号を増幅するための第２の増幅部を備える。
【００１０】
また、本発明第１の照明制御システムは、光を受光する受光装置と、前記受光装置から離れた投光装置から発せられた光の透過率を計測するために前記受光装置が受光した光に基づく信号を増幅する第１の増幅部と、前記投光装置からの光がない状態において前記受光装置が受光した雰囲気中の塵等の浮遊物が反射する光に基づく信号を増幅するための第２の増幅部を備えた光計測装置と、トンネル照明部と、前記光計測装置の第２の増幅部からの信号に基づいて前記トンネル照明部の照明の明るさを制御する照明制御部とを備える。
【００１１】
また、本発明第２の照明制御システムは、周期的にチョッパされた光を発する投光装置と、光を受光する受光装置と、前記投光装置から発せられた光の透過率を計測するために前記受光装置が受光した光に基づく信号を増幅する第１の増幅部と、前記投光装置からの光がない状態において前記受光装置が受光した雰囲気中の塵等の浮遊物が反射する光に基づく信号を増幅するための第２の増幅部を備えた光計測装置と、トンネル照明部と、前記受光装置の第２の増幅部からの信号に基づいて前記トンネル照明部の照明の明るさを制御する照明制御部とからなり、前記光計測装置は、前記投光装置が発した光を受光する場合と前記浮遊物に反射した光を受光する場合とで、前記投光装置の投光信号に連動して前記第１の増幅部と前記第２の増幅部とを切り替える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、煙霧透過率測定機能と光幕輝度測定機能を兼ね備えた簡易な光計測装置によって、道路トンネル内照明コストを低下することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の光計測装置の一実施の形態を示すブロック図である。図によれば、１は投光装置で、光を発する発光素子２、この光を周期的なパルス状にする光チョッパ手段３、投光装置に電力を供給する電源供給部４から構成されている。
【００１５】
なお、光チョッパ手段として、発光素子の光線上に等間隔の穿孔を設けた回転円板を設置する方法や、発光素子を電気回路でパルス駆動する方法がある。
【００１６】
５は投光装置１からの光を受光する受光装置で、受けた光を電気信号に変換する受光素子６、受光素子６からの電気信号のうち、受光素子６が投光装置１からの光を受けた場合の電気信号を増幅するプリアンプ７から構成されている。
【００１７】
８はプリアンプ７からの信号を処理する信号処理部で、第１のアンプ１０、受光素子６が投光装置１からの光を受けていない場合の電気信号を増幅する第２のアンプ１１、光チョッパ手段３からの信号に基づいて第１のアンプ１０と第２のアンプ１１とを切り替えるための信号切替部９、第１のアンプ１０で増幅された信号を透過率に換算する透過率変換部１２、第2のアンプ１１で増幅された信号を輝度値に換算する輝度変換部１３、透過率及び輝度値を表示する表示部１４、輝度変換部１３からの信号に基づいてトンネル内の照明の明るさを制御する照明制御部１５及び受光装置にを供給する電源供給部１６とから構成されている。
【００１８】
この輝度変換部１３と照明制御部１５については、輝度変換部１３にて得られた輝度信号を直接照明制御部１５に送信して、輝度信号に応じて照明制御部１５にて照明の明るさを制御してもよいし、輝度変換部１３が、例えば輝度を３段階の閾値で分割しいずれに該当するか判断し、その判定結果を照明制御部１５に送信する方法をとってもよい。
【００１９】
上記のように構成された、本発明の一実施の形態の動作について以下説明する。
【００２０】
投光装置１が有する発光素子２から発せられた光は、光チョッパ手段３によってパルス状の光になって受光装置５の受光素子６に入射する。受光素子６に入射した光は、電気信号に変換され、この電気信号が信号切替部９に入力される。この信号切替部９は、光チョッパ手段と接続されており、投光装置１から発せられる光のパルスと連動して受光素子７からの電気信号を第１のアンプ１０と第２のアンプ１１に切替えて出力するように構成されている。
【００２１】
例えば、図２に示すとおり、投光装置１から光が発せられる、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７の期間は、アンプ１０に電気信号を入力し、投光装置１から光が発せられない、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６の期間はアンプ１１に電気信号を出力するように切り替えられる。
【００２２】
信号切替部９は、光チョッパ手段３として発光素子の光線上に等間隔の穿孔を設けた回転円板を設置する方法をとる場合は、この回転円盤を回転させる動力となるステッピングモータの駆動信号の応じてアンプ１０、アンプ１１を切り替えたり、また、発光素子を電気回路でパルス駆動する方法をとる場合はこのパルス信号を切替部９に入力しアンプを切り替える。
【００２３】
この信号切替部９によって投光装置から光が発せられた場合には電気信号は第１のアンプ１０で増幅され、表示部１4に透過率が示される。
【００２４】
次に、投光装置１からの投光を光電管７が受けない場合、すなわち、トンネル照明や自動車のヘッドライトがトンネル内の塵に反射した光を受光素子７が受けるトンネル内の光幕輝度が測定される場合は、受光素子７で光から変換された電気信号は、第２のアンプ１１で増幅される。その際、トンネル内の光幕輝度による明るさは、投光装置１からの光の明るさに比べて極めて小さいため、第２のアンプ１１の増幅率は、第１のアンプ１０の増幅率より高く設定されている。
【００２５】
この第２のアンプ１１で増幅された信号は、輝度変換部１３によって輝度の大きさを表す信号に変換され、照明制御部１５に送信される。輝度変換部１３は、照明制御部１５に対して、その度毎に測定された輝度の大きさを表す信号をそのまま送る場合は、照明制御部１５において、その信号の表す輝度に応じた照明の明るさに対応する信号をインバータ制御のトンネル照明部（図示せず）に送る。このことによって、その時々の光幕輝度に見合った制御信号を選択することで、リニアなきめの細かい照明制御をすることができる。
【００２６】
また、輝度変換部１３は、第２のアンプ１１からの信号が入力されたときに、その信号に大きさに応じて、例えば、３段階の閾値で分割された信号を照明制御部１５に発信し、照明制御部１５は、受けた段階の信号に応じた制御信号を選択することで、インバータ照明の明るさを制御することができる。この場合は照明の明るさは光幕輝度の大きさによって４段階まで切替ができることとなる。
【００２７】
以上のことから明らかな通り、本実施の形態によれば、煙霧透過率測定機能と光幕輝度測定機能を兼ね備えた簡易な構成の光計測装置を提供することで、トンネル内の照明をき
め細かく制御することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、煙霧透過率測定機能と道路トンネル内の照明を制御するための光幕輝度測定機能を兼ね備えた光計測装置およびそれを用いた照明制御システムにおいて道路トンネル内照明コストを低下可能なシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態を示す、光計測装置を表すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態で用いる、投光パルス信号と２つのアンプの切替タイミングを示すタイミングチャート
【図３】従来の煙霧透過率測定装置を示すブロック図
【符号の説明】
【００３０】
１  投光装置
２  発光素子
３  光チョッパ手段
４  電源供給部
５  受光装置
６  受光素子
７  プリアンプ
８  信号処理部
９  信号切替部
１０  第１のアンプ
１１  第２のアンプ
１２  透過率変換部
１３  輝度変換部
１４  表示部
１５  照明制御部
【図１】
2005201650.tif 000003
【図２】
2005201650.tif 000004
【図３】
2005201650.tif 000005