JP2009054496A

JP2009054496A - 照明制御システム

Info

Publication number: JP2009054496A
Application number: JP2007221869A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kato; 潤一加藤; Juichi Kawashima; 寿一川島; Yuichi Ejiri; 裕一江尻
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2009-03-12

Abstract

【課題】トンネルや夜間の道路を照明する照明制御システムにおいて、無駄な点灯を省き、より省電力化を図る。
【解決手段】照明制御システムは、車体検知センサを有する複数の照明器具と、車体検知センサで検知された車体検知情報を照明器具間に伝送する伝送信号線とを備える。照明器具は、車体検知センサで検知された車体検知情報に基き伝送信号線を介して他の器具を制御する制御部を有する。制御部は、車体検知センサが車体を検知したとき（Ｓ１）、自器具と共に、前方のｎ台の他の器具を明状態に制御する（Ｓ２）。また、伝送信号線から検知情報を得ると、自器具の明状態の保持時間を設定し（Ｓ５）、検知情報と設定台数を１つ削減したカウンタ台数Ｎが０になるまで順次送出する。これにより、ｎ台を運転者の視認性を確保できる必要最小限の台数に設定しておけば、無駄な点灯を省き、より省電力化を図ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、トンネルや夜間の道路を照明する照明制御システムに関する。

従来のトンネルの照明設備において、必要なときにのみ照明器具を点灯し、不要なときに消灯するようにして電力消費を削減するものが知られている。例えば、車両検出用センサにより通過車輌のトンネル内への進入を検知し、受光センサにより晴天と雲天とを検知し、天候状態によりトンネル内の照明を制御する照明設備が知られている（特許文献１参照）。しかし、この照明設備は、晴天時等に照度を上げる際、全照明灯を一斉に点灯するため、長いトンネル内等では、遠く離れた車輌走行に照明を必要としない地点をも点灯するため無駄に電力を消費することがあった。

また、トンネル内の照明灯を所定の距離ごとにブロックに分割し、ブロックの出入り口に設けた車輌感知センサで車輌を検知し、車輌の走行の有無に応じてブロック毎に点灯制御して節電するトンネル灯制御装置が知られている（特許文献２参照）。しかしながら、この装置は、ブロック毎にブロック内の全照明灯を同時に点灯制御するので、節電が十分でないことがあった。また、車輌感知センサを個別にトンネルに設置するので、センサ用の設置工事を必要とする。
特開２００４−１２７８４５号公報特開平１０−３３４７１１号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、トンネル内や夜間の道路照明等において、より無駄な点灯を省き、より省電力化できる照明制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、車体検知センサを有する複数の照明器具と、該車体検知センサで検知された車体検知情報を前記照明器具間に伝送する伝送信号路と、を備えた照明制御システムにおいて、前記照明器具は、前記車体検知センサで検知された車体検知情報に基き前記伝送信号路を介して照明器具を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記車体検知センサが車体を検知したとき、自照明器具と車の進行方向にある他の１つ又は複数の照明器具を、明状態に制御するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の照明制御システムにおいて、前記制御部は、隣接する車体検知センサにより検出された車体の検知タイミングの時間差と予め定められた照明器具間距離とにより車速を求め、この車速に応じて車の進行方向の照明器具を明状態に移行させるタイミングを変えるものである。

請求項１の発明によれば、車の進行方向の明状態に制御する照明器具の台数を、運転者が進行道路の視認性を確保できる必要最小限の台数に設定しておけば、無駄な点灯を省き、省電力化を図ることができる。また、個々の照明器具を順次点灯できるので、滑らかな照明が得られて、進行先の道路を見易くなる。また、照明器具は車体検知センサを有しているので、車体検知センサ用の設置工事は不要となり、工事費を安くできる。

請求項２の発明によれば、通常の車速において車の進行方向の照明器具を明状態に移行させるタイミングを、一定時間遅らせて制御するものとしたとき、車速が通常より遅いときは、さらに移行タイミングを遅らせて省電力化でき、また、車速が通常より速いときは、移行タイミングを遅らせないものとすることで、運転者の進行道路の視認性を良くしつつ、省電力化することができる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る照明制御システム（以下、本システムという）について、図１及び図２を参照して説明する。本システム１は、車体検知センサ１１を有する複数の照明器具１０と、車体検知センサ１１で検知された車体検知情報を照明器具間に伝送する伝送信号線（伝送信号路）２０とを備え、車体を検知して照明灯を点灯制御するものである。

照明器具１０は、道路上を走行する車体の存在を検知する車体検知センサ１１と、道路上を照らす照明灯１２と、照明灯１２を点滅調光する点滅調光安定器１３と、伝送信号線２０を介して他の器具を制御する制御部１４と、伝送信号線２０に接続され各照明器具１０の制御部１４からの制御信号等を送受する通信部１５とを有する。また、照明器具１０は、道路に沿って間隔をおいて複数個配置され、ここでは、進行方向に同じ照明器具１０が、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ・・のように順に配置されている。これら照明器具１０には、伝送信号線２０が通信部１５を介して順に送り配線されている。

車体検知センサ１１は、車体の通過の有無を検知し、その車体検知情報を出力するものであり、このセンサ部材としては、例えば、超音波センサ・近赤外センサ・ミリ波センサ・焦電センサ等を用いることができる。この車体検知センサ１１で検知された車体検知情報の出力は、制御部１４に入力される。

制御部１４は、自器具１０ａの車体検知センサ１１から入力される車体検知情報に基き、点滅調光安定器１３を制御して、照明灯１２を点灯制御して自器具１０ａを明状態とする。また、制御部１４は、他の照明器具を制御する制御信号を送出し、伝送信号線２０を介して進行方向に存在するｎ台（ｎは、１又は複数）の他の照明器具を明状態に制御する。台数ｎは、車体を検知した照明器具から何台先までの器具を明状態にするかを示す数字である。また、この台数ｎは、１又は複数なので、任意に選ぶことができる。従って、ユーザが、現場の状況、例えば、道路幅、道路制限速度、照明器具間の距離、及び交通量等に基いて、運転者の進行道路の視認性を考慮した必要最低限の台数として定めることができる。ここで、明状態にする台数ｎを２（台）とすると、制御部１４は、自器具１０ａが、車体検知センサ１１で車体を検知した場合、自器具１０ａと共に、進行方向の２台先までの照明器具、即ち、照明器具１０ｂ、１０ｃを明状態にする。ここで、明状態とは、車体走行用に設定された点滅調光安定器１の出力電圧により照明灯１２を駆動して、照明器具１０を明るく点灯することを言う。

上記のように構成された本システム１における照明制御の動作手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。制御部１４は、自器具１０ａの車体検知センサ１１が車体を検知すると（Ｓ１）、点滅調光安定器１３を制御して照明灯１２を点灯し、自器具１０ａを明状態にして、明状態の保持時間を設定する（Ｓ２）。この保持時間は、予め照明器具間隔の距離や、道路の制限速度などを考慮して設定される。この保持時間設定後、制御部１４は、自器具１０ａの車体検知センサ１１で検出された車体検知情報と、この検知情報を車の進行方向の照明器具に送る台数ｎ（ここでは、ｎ＝２）とを、伝送信号線２０を介して進行方向の照明器具に順次送出する（Ｓ３）。

上記Ｓ３の処理後、及びＳ１でＮＯのときに、制御部１４は、伝送信号線２０を介して通信部１５が自器具１０ａより前の器具から検知情報を受信したかを調べ、該情報を検知したとき（Ｓ４でＹＥＳ）、自器具１０ａを明状態にして、この明状態の保持時間を設定し（Ｓ５）、残りの点灯する台数を示すカウンタ台数Ｎ（初期値はｎ）を１つだけ少なくしてＮ＝Ｎ−１とし、カウンタ台数Ｎが０であるかを調べ、０でないときは（Ｓ６でＮＯ）、カウンタ台数Ｎを車体検知情報と共に伝送信号線２０からの信号線検知情報として、進行方向の次の器具に送出する（Ｓ７）。また、Ｓ７の処理後、及びＳ６でＹＥＳのときに、自器具１０ａの設定された保持時間が０となったかを調べ、０になったとき（Ｓ８でＹＥＳ）、自器具１０ａの照明灯１２を暗状態に設定し（Ｓ９）、Ｓ１に戻り、以降は、同じステップを繰り返す。また、Ｓ４でＮＯのときは、Ｓ９に移行する。また、Ｓ８でＮＯのときは、Ｓ１に戻る。これにより、例えば、ｎ＝２とした場合は、制御部１４は、自器具１０ａの車体検知センサ１１で車体を検出すると、自器具１０ａの照明灯１２を点灯して、次の進行方向の連続する２つの照明器具１０ｂと照明器具１０ｃを同時に明状態にする。この明状態にする台数のｎ＝２は、道路の各条件、道路幅、道路制限速度、照明器具間隔の距離等を考慮して、ユーザが予め決定することができる。また、自器具１０ａでＮ＝０になり、保持時間が０になると自器具１０ａは暗状態となり、車が通過した照明器具は順次暗状態となるよう制御される。ここで、暗状態とは、車体走行用の点灯の設定出力より低い電圧で点灯して照度を低減すること又は消灯することを言う。

このように、上記実施形態によれば、車の進行方向の明状態に制御する照明器具１０の台数ｎを、運転者が進行道路の視認性を確保できる必要最小限の台数に設定しておけば、無駄な点灯を省き、省電力化を図ることができる。また、個々の照明器具１０を順次点灯できるので、滑らかな照明が得られて、進行先の道路を見易くなる。また、照明器具１０は車体検知センサ１１を有しているので、車体検知センサ用の設置工事は不要となり、工事費を安くできる。

また、本システム１は、車の進行方向のｎ台の照明器具１０を予め明状態に点灯する際、自器具１０ａが車体を検知したときに、同時にｎ台を同じタイミングで制御してももよいし、また、あるタイミングだけ点灯する時間を遅らせて制御してもよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係る照明制御システムについて、図４乃至図６を参照して説明する。本システム１は、隣接する車体検知センサ１１により検出された車体の検知タイミングの時間差と予め定められた照明器具間距離とにより車速を求め、この車速に応じて車の進行方向の照明器具１０を予め明状態に移行させるするタイミングを変えるものである。ここで、隣接する車体検知センサ１１は、互いに隣り合わせの照明器具にあってもよいし、ｎ台の照明器具１０間に離れていてもよい。

照明器具１０は、上記検知時間差を求めるため、車体の検知時間差測定用のタイマ１６をさらに備える。制御部１４は、自器具１０ａよりｎ台手前の照明器具１０ｎの車体検知情報が、伝送信号線２０を介して通信部１５に伝送されると、初期時刻０としてタイマ１６による計測をスタートする。そして、自器具１０ａの車体検知センサ１１が車体を検知した時刻にタイマ１６の計測をストップする。このタイマ１６のスタート、ストップの時間差は、車体の検知タイミングの時間差となる。この時間差は、車が通過してきたｎ台間の全所要時間Ｔａとなる。ここで、隣接する照明器具間を等距離とし、その距離をＲとする。但し、初期状態では、車体の検知タイミングの時間差の計測は、例えば、トンネルのなどにおいては、トンネル入口の最初の照明器具を検知後、次の照明器具を検知した状態からスタートするものとする。このとき、車体の検知タイミングの時間差は、隣接する車体検知センサ１１により得られる。

制御部１４は、上記全所要時間Ｔａとｎにより、隣接器具間を通過する車の平均の所要時間Ｔｓを、Ｔａ／ｎとして、車速ＶをＲ／Ｔｓとして計算し、この所要時間Ｔｓを車体検知情報に付加し、信号線検知情報として、伝送信号線２０を介して次の照明器具に伝送する。

各照明器具の制御部１４は、信号線検知情報を受信したとき、自器具が明状態でない場合は、明状態に移行するが、この場合の移行条件として、移行するタイミングを、信号線検知情報を得てから、Ｔｓ／α（秒）後とする。このαは、現場の状況（照明器具間隔、道幅等の道路条件など）を考慮して設定される定数である。このαを用いて、制御部１４は、進行方向の照明器具の明状態への移行を、運転者の進行道路の視認性を損なうことのないよう、車速Ｖに応じて車体検知情報の検知時刻よりＴｓ／αだけタイムシフトさせるよう時間制御する。

次に、本システム１の動作手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。本システム１の動作手順は、前記実施形態と略同じであるので、異なる点について説明する。制御部１４は、Ｓ２の処理後、自器具１０ａのｎ台前の器具１０ｎからの伝送信号線２０により伝送されてきた車体検知情報を検知してタイマ１６をスタートさせる。続いて、自器具１０ａの車体検知センサ１１で車体を検知すると、タイマ１６をストップし、タイマ１６のスタート・ストップの時間差により全所要時間Ｔａを計測し、隣接器具間の所要時間Ｔｓ＝Ｔａ／ｎと距離Ｒより、車速Ｖ（＝Ｒ／Ｔｓ）を算出する（Ｓ１０）。但し、Ｔｓのデフォルトは０とする。続いて、車体を検知した自器具１０ａが制御する車の進行方向の他の器具台数ｎと、台数ｎの点灯された残りの台数を示すカウンタ台数Ｎ（初期値ｎ）、車体検知情報、所要時間Ｔｓの各情報を信号線検知情報として伝送信号線２０を介して次の進行方向の器具に伝送する（Ｓ１１）。但し、初期状態では、ｎ＝１とし、最初に検知された照明器具と次に検知された照明器具の検知情報から所要時間Ｔｓ及び車速Ｖを求めて、その後にｎを設定して各器具を制御するものとする。また、信号線検知情報とは、伝送信号線２０を介して送られるｎの値、カウンタ台数Ｎ、車体を検知した情報（検知有）、所要時間Ｔｓ等を言う。

また、ｎ台前の器具からの信号線検知情報を受信したときは（Ｓ４でＹＥＳ）、自照明器具が点灯中かを調べ、明状態でないとき（Ｓ１２でＮＯ）、信号線検知情報のＴｓと、予め設定されたα（定数）を基に、Ｔｓ／αを求め、Ｔｓ／α秒後に自器具を明状態に移行する（Ｓ１３）。このＴｓ／αにより移行タイミングを、通常の車速（例えば、現場の道路の平均的車速など）において、一定の時間遅らせて制御することができ、また、移行タイミングを車速により変えることができる。そして、自器具１０ａを明状態に移行させると共に、カウンタ台数Ｎを１だけ差し引き、Ｎ＝Ｎ−１≠０のときは（Ｓ６でＮＯ）、次の器具に信号線検知情報を送出し（Ｓ１４）、Ｓ８に移行する。また、Ｓ１２でＹＥＳのときは、Ｓ６に移行し、Ｓ６でＹＥＳ（Ｎ＝０）のときは、信号線検知情報を受信したタイミングで、タイマ１６のカウンタをスタートさせ（Ｓ１５）、Ｓ８に移行する。Ｓ８に移行後は、自器具１０ａの設定された保持時間が０となったかを調べ、０になったとき（Ｓ８でＹＥＳ）、Ｓ９に移り、自照明器具を暗状態に設定し（Ｓ９）、Ｓ１に戻る。また、Ｓ８でＮＯのときは、Ｓ１に戻る。これにより、信号線検知情報を受信したｎ台の器具が、順次、Ｔｓ／α（秒）だけ遅れて点灯されるので、電力消費を低減することができる。また、信号線検知情報を受信したとき、現場の環境（照明器具間隔、トンネルの長さ等）に合わせて、αを最適に設定することにより、運転者の視認性を損なうことなく、省電力化することができる。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ｎ＝２（台）、α＝２として、２台前の照明器具からの信号線検知情報を基に、車速Ｖに応じて照明制御する場合の明状態移行状況を示す。先ず、図７（ａ）に示すように、制御部１４は、初期状態において、照明器具１０ａが１台前の最初の照明器具の車体検知センサからの車体検知情報を受信した時と、自器具１０ａの車体検知センサ１１により車体を検知した時とのタイマ１６による時間差（Ｔｓ）と、距離Ｒより車速Ｖを求め、ｎ＝２に設定する。そして、制御部１４は、自器具１０ａを明状態にすると共に、照明器具１０ｂに信号線検知情報（ｎ、Ｎ＝２、検知有、Ｔｓ）を送る。照明器具１０ｂの制御部は、この信号線検知情報を受けると、照明器具１０ｂをＴｓ／２だけ遅らせて点灯すると共に、Ｎ＝１として、信号線検知情報を照明器具１０ｃに送る。照明器具１０ｃの制御部は、この信号線検知情報（ｎ、Ｎ＝１、検知有、Ｔｓ）を受けると、照明器具１０ｃをＴｓ／２だけ遅らせて点灯する。これにより、照明器具１０ｂ、照明器具１０ｃは、信号線検知情報を受信後、共に、Ｔｓ／２だけ遅れて点灯される。このとき、Ｎ＝０となるので、照明器具１０ｃのタイマ１６がスタートする。

次に、図７（ｂ）に示すように、器具１０ｂの車体検知センサ１１が車を検知すると、器具１０ｂの制御部は、既に点灯中の器具１０ｂの保持時間を再設定し、それより２台前の器具から受信した信号線検知情報よりＴｓ／２（α＝２）を求め、カウンタ台数Ｎを１づつ削減した信号線検知情報を、次の器具１０ｃ、器具１０ｄに順次送る。ここで、器具１０ｃは、既に器具１０ａにおける車の検知によって点灯されているので、器具１０ｄのみＴｓ／２だけ遅れて点灯される。次に、同様にして、図７（ｃ）に示すように、器具１０ｃの車体検知センサ１１が車を検知すると、器具１０ｅのみＴｓ／２だけ遅れて点灯される。

このように、本実施形態によれば、車の進行方向の照明器具を明状態に移行させるタイミングを固定的でなく、車速に応じて変えることとし、通常の車速において、移行するタイミングを、一定の時間遅らせて制御するものとしたとき、車速が通常より遅いときは、さらに移行タイミングを遅らせて省電力化でき、車速が通常よりも速いときは、移行タイミングを遅らせないものとして運転者の進行道路の視認性を良くしつつ、省電力化することができる。これにより、視認性とのバランスをとりつつ、省電力化することができる。

なお、通常の車速において移行タイミングを遅らせない場合は、通常の車速よりも遅いときに移行タイミングを遅らせるものとする。

次に、上記第２の実施形態の変形例について説明する。この変形例は、信号線検知情報を受信したとき、制御部１４で算出した車速Ｖにより、明状態に移行させる車の進行方向の照明器具１０の台数ｎを変更できるようにしたものであり、その他の構成は前述と同じであり、図面及び重複説明は省略する。

この変形例によれば、車速Ｖにより点灯する照明器具１０の台数ｎを変更できるので、制御部１４は、車速が速い場合は、進行方向の点灯させる器具の台数ｎを増加するように制御することができる。これにより、運転者の視認性を高めつつ、省電力化を図ることができる。

なお、本発明は上記各種の実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。第２の実施形態では、自器具が車体を検知すると、この検知時刻より先の２台の照明器具を共に、Ｔｓ／αだけ遅らせて明状態に移行させたが、進行方向のｎ台の照明器具の内、先にある器具ほど、Ｔｓ／αをさらに遅らせて（例えば、αを小さくして）、明状態に移行させることにより、さらに省電力化することができる。また、各照明器具に距離間隔を算出できる位置情報を持たせ、この位置情報を信号線検知情報と共に伝送することにより、照明器具間の距離を容易に得ることができる。また、伝送信号路を伝送信号線として有線を用いたが、無線による伝送信号路を用いてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る照明制御システムの構成図。上記照明制御システムの照明器具の構成図。上記照明制御システムの動作手順を示すフローチャート。本発明の第２の実施形態に係る照明制御システムの構成図。上記照明制御システムの照明器具の構成図。上記照明制御システムの動作手順を示すフローチャート。（ａ）は上記照明制御システムのα＝２における説明図、（ｂ）は（ａ）より進行方向へ１器具だけ車体が進んだときの説明図、（ｃ）は（ｂ）より進行方向へ１器具だけ車体が進んだときの説明図。

符号の説明

１照明制御システム
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ照明器具
１１車体検知センサ
２０伝送信号線（伝送信号路）

Claims

車体検知センサを有する複数の照明器具と、該車体検知センサで検知された車体検知情報を前記照明器具間に伝送する伝送信号路と、を備えた照明制御システムにおいて、
前記照明器具は、前記車体検知センサで検知された車体検知情報に基き前記伝送信号路を介して照明器具を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記車体検知センサが車体を検知したとき、自照明器具と車の進行方向にある他の１つ又は複数の照明器具を、明状態に制御することを特徴とする照明制御システム。
前記制御部は、隣接する車体検知センサにより検出された車体の検知タイミングの時間差と予め定められた照明器具間距離とにより車速を求め、この車速に応じて車の進行方向の照明器具を明状態に移行させるタイミングを変えることを特徴とする請求項１に記載の照明制御システム。