トンネル入口部照明システム
【課題】入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、入口照明としての性能を維持しつつ、大幅な省エネルギを実現する。
【解決手段】トンネル１０の坑口１０ａの手前側に設けられ、複数の太陽電池パネル２１からなり、個々の太陽電池パネル２１の調光間隙２１ａによって自然光９０１から間接光９０２を生成して、道路１１の、坑口１０ａに向かう方向に漸減する路面輝度分布を制御する予順応区間ＬＡを構成する予順応構造物１２Ａと、トンネル１０の坑口１０ａの内部近傍に設けられ、太陽電池パネル２１から配線２３を介して供給される電力で点灯する複数の照明灯具２２でトンネル入口部照明システム２０Ａを構成する。配線２３と個々の照明灯具２２を接続する個々の分岐配線２３ａには、坑口１０ａからトンネル１０の進行方向に漸減する路面輝度分布を有するように、異なる負荷抵抗ＲＷを設ける。
【解決手段】トンネル１０の坑口１０ａの手前側に設けられ、複数の太陽電池パネル２１からなり、個々の太陽電池パネル２１の調光間隙２１ａによって自然光９０１から間接光９０２を生成して、道路１１の、坑口１０ａに向かう方向に漸減する路面輝度分布を制御する予順応区間ＬＡを構成する予順応構造物１２Ａと、トンネル１０の坑口１０ａの内部近傍に設けられ、太陽電池パネル２１から配線２３を介して供給される電力で点灯する複数の照明灯具２２でトンネル入口部照明システム２０Ａを構成する。配線２３と個々の照明灯具２２を接続する個々の分岐配線２３ａには、坑口１０ａからトンネル１０の進行方向に漸減する路面輝度分布を有するように、異なる負荷抵抗ＲＷを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル入口部照明技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、昼間、トンネル入口部において生じるブラックホール現象と運転者の眼の順応の遅れ現象を緩和するため、非特許文献１等に記載されるようにトンネル入口部照明が設けられる。
【０００３】
このトンネル入口部照明は、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、トンネル内進入直後から起きる眼の順応の遅れを緩和するための照明である。入口部照明は入口照明と基本照明を加えたものをいう。
【０００４】
入口照明は、人工照明のみによる方法が一般的であるが、自然光を利用する方法（自然光照明）もある。例えば、特許文献１では、太陽光収集装置から光導体を用いてトンネルの入口内に自然光を導くことでトンネル入口照明を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−２２６４０３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】日本道路協会、２００７年１０月発行、「道路照明施設設置基準、同解説」、ｐ６２およびｐ７９。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トンネル入口部照明の設置規模は、当該トンネルの設計速度と野外輝度によって決定される。ここで、野外輝度は、例えば、トンネル坑口手前１５０ｍ地点から見た視角２０度の円形視野内の平均輝度であり、野外輝度Ｌ２０等と表現される。
【０００８】
従来の入口照明における自然光の利用は、入口照明における人工照明の一部を自然光によって代替しようとするものであった。したがって、入口照明の設置規模自体は不変であり、これを人工照明、自然光の何れの手段によって実現するかの選択のみであった。
【０００９】
本発明の目的は、入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、入口照明としての性能を維持しつつ、省エネルギを実現することが可能なトンネル入口照明技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、トンネル坑口手前の道路に設けられ、自然光による路面の自然照明光量（照度又は輝度）が進行方向に漸減する予順応区間を構成する予順応構造物と、
前記トンネル坑口手前の予順応構造物内における前記自然照明光量に応じたトンネル進行方向の照明光量分布を形成する入口照明手段と、
を具備したトンネル入口部照明システムを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、入口照明としての性能を維持しつつ、大幅な省エネルギを実現することが可能なトンネル入口照明技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態であるトンネル入口部照明システムの原理的な構成の一例を示す略断面図である。
【図２】予順応区間における坑口からの距離と所要照明レベル（路面輝度）との関係を示す照明曲線図である。
【図３】予順応区間を設置しない従来の場合の、国際照明委員会が推奨する入口部照明曲線を示す線図である。
【図４】従来の入口部照明曲線と本実施の形態による入口部照明曲線を比較して示す線図である。
【図５】本発明の実施例１であるトンネル入口部照明システムの構成を示す略側断面図である。
【図６】本発明の実施例２であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図７】本発明の実施例３であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図８】本発明の実施例４であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図９】本発明の実施例５であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１０】本発明の実施例６であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１１】本発明の実施例７であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１２】本発明の実施例８であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１３】本発明の実施例９であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１４】本発明の実施例１０であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１５】本発明の実施例１１であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１６】本発明の実施例１２であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１７】本発明の実施例１３であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１８】本発明の実施例１４であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施の形態の第１の態様のトンネル入口部照明技術は、従来のトンネル入口部照明の手前に予順応区間、すなわち運転者の眼の順応輝度を減少させるための構造物を設置するものである。
【００１４】
本実施の形態の第２の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間の延長を設計速度に応じた視距とするものである。
本実施の形態の第３の態様のトンネル入口部照明技術は、０．０１＜ｋ＜０．１の係数ｋを用い、予順応区間の前半１／２の区間の路面輝度は野外輝度Ｌ２０×ｋ、予順応区間の後半１／２の区間の終端の路面輝度は野外輝度Ｌ２０×０．４ｋとするものである。
【００１５】
本実施の形態の第４の態様のトンネル入口部照明技術は、入口部照明の境界部の所要輝度は野外輝度Ｌ２０×０．２ｋとするものである。
本実施の形態の第５の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間を自然光により照明するものである。
【００１６】
本実施の形態の第６の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間においてルーバにより自然光を採光するものである。
本実施の形態の第７の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間においてシェードにより自然光を採光するものである。
【００１７】
本実施の形態の第８の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間に光ダクトの採光部を設置するものである。
本実施の形態の第９の態様のトンネル入口部照明技術は、光ダクトの光出力部を予順応区間の一部とし、当該区間をトンネル内に設置するものである。
【００１８】
本実施の形態の第１０の態様のトンネル入口部照明技術は、光ダクトの光出力部をトンネル入口部照明の一部とするものである。
本実施の形態の第１１の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間に太陽電池を設置するものである。
【００１９】
本実施の形態の第１２の態様のトンネル入口部照明技術は、入口照明の光源を可変光量照明灯具とし、予順応区間に設置した太陽電池の発電電力により、入口照明の可変光量照明灯具を点灯するものである。
【００２０】
上述の本実施の形態の各態様によれば、一例として、次のような効果を奏する。
本実施の形態の第１の態様によれば、予順応区間を設置することにより、トンネル入口部照明区間に進入する以前（坑口手前）の運転者の眼の順応輝度を低減することができる。
【００２１】
本実施の形態の第２の態様によれば、予順応区間の延長を設計速度に応じた視距とすることにより、トンネル坑口より視距に相当する距離手前から運転者の眼の順応輝度を低減することができる。
【００２２】
本実施の形態の第３の態様によれば、予順応区間の前半１／２の区間の路面輝度ＬPA1を野外輝度Ｌ２０×ｋ、予順応区間の後半１／２の区間の終端の路面輝度ＬPA2を野外輝度Ｌ２０×０．４ｋとすることにより、予順応区間に進入する運転者の視認性を確保することができる。
【００２３】
本実施の形態の第４の態様によれば、入口部照明の境界部の所要の路面輝度ＬthＢＬ０を野外輝度Ｌ２０×０．２ｋとすることにより、トンネルに接近し進入する運転者の視認性を確保するとともに、予順応区間を設置しないトンネル入口照明と比較して、境界部の路面輝度Ｌthを１／５に低減することができる。
【００２４】
本実施の形態の第５の態様によれば、予順応区間を自然光により照明することにより、人工照明を不要とすることができる。
本実施の形態の第６の態様によれば、予順応区間においてルーバにより自然光を採光することにより、人工照明を不要とすることができる。
【００２５】
本実施の形態の第７の態様によれば、予順応区間においてシェードにより自然光を採光することにより、人工照明を不要とすることができる。
本実施の形態の第８の態様によれば、予順応区間に光ダクトの採光部を設置し、採光した光を予順応区間の一部として、あるいはトンネル入口部照明の一部として使用することにより、人工照明を不要とし、あるいはその一部を省略することができる。
【００２６】
本実施の形態の第９の態様によれば、光ダクトの光出力部を予順応区間の一部とし、当該区間をトンネル内に設置することにより、予順応区間のトンネル外に設置する延長を短縮することができる。
【００２７】
本実施の形態の第１０の態様によれば、光ダクトの光出力部をトンネル入口部照明の一部とすることにより、人工照明の一部を省略することができる。
本実施の形態の第１１の態様によれば、予順応区間に太陽電池を設置することにより、予順応区間の構造物を多目的に活用するとともに、太陽電池により発電した電力を使用することができる。
【００２８】
本実施の形態の第１２の態様によれば、入口照明の光源を可変光量照明灯具とし、予順応区間に設置した太陽電池の発電電力により、入口照明の可変光量照明灯具を点灯することにより、商用電源の一部またはすべてを省略することができる。
【００２９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態であるトンネル入口部照明システムの原理的な構成の一例を示す略断面図である。
【００３０】
図２は、予順応区間における坑口からの距離と所要照明レベル（路面輝度）との関係を示す照明曲線図である。
本実施の形態の一般的なトンネル入口部照明システム２０では、道路１１の経路上に存在するトンネル１０の坑口１０ａの手前に予順応区間ＬＡを構成する予順応区間照明曲線Ｃ１のような路面輝度分布を実現する予順応構造物１２（後述の予順応構造物１２Ａ〜予順応構造物１２Ｒ）を設置する。
【００３１】
トンネル１０の内部には、進行方向に複数の基本照明１０ｃが配列され、さらに、坑口１０ａの近傍側では、基本照明１０ｃに入口照明１０ｂを付加することで、トンネル進入前に生じるブラックホール現象と、トンネル内進入直後から起きる眼の順応の遅れを緩和するための、後述の予順応区間照明曲線Ｃ１に対応した後述のトンネル入口部照明曲線Ｃ２のような路面輝度分布を有する照明を実現している。
【００３２】
予順応区間ＬＡの延長は設計速度に応じた視距とする。たとえば、設計速度１００ｋｍ／ｈ、８０ｋｍ／ｈの場合、それぞれ１６０ｍ、１１０ｍとなる。
本実施の形態の場合、図２に例示されるように、予順応区間ＬＡにおけるトンネル１０の坑口１０ａからの距離と所要照明レベル（路面輝度）との関係は、一例として、予順応区間照明曲線Ｃ１のように設定される。
【００３３】
設計速度１００ｋｍ／ｈの場合、坑口１０ａから手前１６０ｍに予順応区間を設置し、道路１１における予順応区間の前半の照明レベル（路面輝度ＬPA2）は野外輝度Ｌ２０に係数ｋを乗じた値とする。図２は係数ｋを１０％とした例である。
【００３４】
ここで、野外輝度Ｌ２０は設計速度に応じた視距前方から見た視角２０度の円形視野の平均輝度である。野外輝度の測定距離を設計速度によらず、坑口手前１５０ｍ（固定）とする場合を含む。
【００３５】
本実施の形態の場合、予順応区間ＬＡの後半の終端（すなわち、坑口１０ａ）の照明レベル（路面輝度ＬPA2）は野外輝度Ｌ２０に係数０．４ｋを乗じた値とする。
したがって、係数ｋが１０％の場合には、坑口１０ａの照明レベル（路面輝度Ｌth）は４％となる。
【００３６】
なお、予順応区間ＬＡの照明レベル（路面輝度）は国際照明委員会（ＣＩＥ）の推奨値に基づく例示であり、これらの数値に限定するものではない。
図３は、予順応区間を設置しない従来の場合の入口部照明曲線Ｃ０であり、国際照明委員会が推奨する曲線の例である。
【００３７】
図４は、従来の入口部照明曲線と本実施の形態による入口部照明曲線を比較して示す線図である。
図４に例示されるように、従来は、トンネル坑口に接近し進入する運転者に対して一定の視認性を確保するため、野外輝度Ｌ２０×ｋの路面輝度が必要であった。
【００３８】
これに対して、図２に例示される予順応区間照明曲線Ｃ１を実現する予順応区間ＬＡ（予順応構造物１２）を設ける本実施の形態の場合には、予順応区間ＬＡに存在する運転者の眼は野外輝度Ｌ２０×ｋに順応しているため、曲線Ｃ２では網膜の暗順応のみを考慮すれば良い。
非特許文献１のｐ７９に記載されているように、トンネルに接近する運転者の眼の順応輝度と野外輝度との間にはほぼ一定の関係がある。このため、トンネル入口部照明の制御は運転者の眼の順応輝度の代替として野外輝度によってなされている。また、参考文献（国際照明委員会（ＣＩＥ）、Ｎｏ６１、Tunnel Entrance Lighting ｐ４２およびｐ４３(１９８４)）のｐ４２に記載されているように、運転者の眼の順応輝度は中心窩順応輝度と等価光幕輝度に対応する輝度差弁別閾によって表わされる。前者は視線中心の視角約２度の部分の順応輝度、後者は眼球内散乱の程度を表す輝度である。上記参考文献のｐ４３に記載されているように、両者の輝度差弁別閾の和に対して順応輝度が求められる。運転者が予順応区間に進入すると等価光幕輝度は約１／１０となる。一方、中心視野内の輝度も予順応区間では約１／１０となるが、中心窩は直ちにこの輝度に順応しない。これは、網膜の順応の時間遅れ、いわゆる暗順応現象があるためであり、これを考慮する必要がある。予順応区間に進入した直後の運転者の眼の順応輝度においては、等価光幕輝度に対して中心窩順応輝度が支配的になり、順応輝度は予順応区間進入前の約２０％となるため、上述の順応輝度と野外輝度との間に一定の関係があることを考慮すると、曲線Ｃ２の路面輝度Ｌthは野外輝度Ｌ２０×０．２ｋとなる。 本実施の形態により路面輝度Ｌthを１／５とすることができる。
【００３９】
このため、本実施の形態の場合のトンネル入口部照明曲線Ｃ２は、従来の入口部照明曲線Ｃ０の場合よりも、全体に低輝度側にシフトさせることができ、入口照明１０ｂの消費電力を大幅に削減できる。
【００４０】
以下、予順応区間ＬＡを構成する予順応構造物１２の具体例を含む本実施の形態のトンネル入口部照明システムについて説明する。
（実施例１）
図５は、本発明の実施例１であるトンネル入口部照明システムの構成を示す略側断面図である。
【００４１】
本実施例１のトンネル入口部照明システム２０Ａは、予順応区間ＬＡを構成する予順応構造物１２Ａと、トンネル１０の坑口１０ａの近傍の内部の天井又は側壁に設けられた入口照明１０ｂとしての複数の照明灯具２２で構成される。
【００４２】
複数の照明灯具２２は、道路１１を走行して坑口１０ａからトンネル１０に進入する車両の進行方向に沿って配列され、人工照明光２２ａを出射してトンネル１０内の入口部の道路１１の路面を照明する。
【００４３】
この場合、照明灯具２２は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）照明灯具や有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）照明灯具からなり、印加される電圧によって人工照明光２２ａの照度を調整可能な可変光量照明灯具となっている。
【００４４】
本実施例１の場合、予順応区間ＬＡに設けられた予順応構造物１２Ａは、道路１１に沿って設けられた躯体２１ｂと、この躯体２１ｂの、少なくとも道路１１の上部を覆う天井部分に、道路１１の進行方向に沿って設置された複数の太陽電池パネル２１を備えている。
【００４５】
なお、躯体２１ｂは、例えば、トンネル１０の坑口１０ａを包含する矩形の門形でもよいし、坑口１０ａを包含するアーチ形のいずれでもよく、躯体の形状を限定するものではない。また、太陽電池パネル２１の設置領域は、躯体２１ｂの天井部にかぎらず、側面部にも配置した構成としてもよい。
【００４６】
この躯体２１ｂの形状や太陽電池パネル２１等の配置領域の変形例については、後述の別の実施例では特に繰り返して述べないが同様である。
予順応構造物１２Ａの複数の太陽電池パネル２１は、調光間隙２１ａをなして設置され、太陽９００から放射される自然光９０１が、調光間隙２１ａによって、所望の透過率で道路１１の路面を照明する間接光９０２に減光される。
【００４７】
すなわち、本実施の形態１の予順応構造物１２Ａでは、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による道路１１の路面上の輝度分布が、上述の予順応区間照明曲線Ｃ１となるように、個々の太陽電池パネル２１の間の調光間隙２１ａ（例えば、相互の傾斜角度や姿勢等）が設定される。
【００４８】
また、太陽電池パネル２１は、配線２３を介してトンネル１０の内部に設けられた照明灯具２２に接続されており、自然光９０１によって太陽電池パネル２１の発生する電力によって照明灯具２２の消費電力が賄われる。
【００４９】
本実施の形態の照明灯具２２の設置目的から、自然光９０１の強さ（すなわち、太陽電池パネル２１の出力電力）と、照明灯具２２に必要とされる人工照明光２２ａの強さ（すなわち消費電力）は基本的に比例しており、太陽電池パネル２１と照明灯具２２を直結しても不都合はない。
【００５０】
ただし、太陽電池パネル２１の開放電圧が、照明灯具２２の耐圧よりも低くなるように配慮する。
本実施の形態１の場合には、配線２３に対して個々の照明灯具２２は分岐配線２３ａを介して並列に接続されている。
【００５１】
特に図示しないが、分岐配線２３ａには負荷抵抗ＲＷが配置され、上述のトンネル入口部照明曲線Ｃ２の輝度分布が実現されるように、しかも、太陽電池パネル２１の開放電圧が照明灯具２２の耐圧を超過しないように、個々の照明灯具２２における負荷抵抗ＲＷが設定される。
【００５２】
このように、本実施の形態１のトンネル入口部照明システム２０Ａによれば、照明灯具２２の消費電力は、予順応構造物１２Ａを構成する太陽電池パネル２１が発生する電力によって賄われ、大幅な省エネルギを実現できる。
【００５３】
また、トンネル１０に進入する車両の運転者の眼の順応輝度を的確に制御して快適なトンネル１０の通行を実現する高性能のトンネル入口部照明システム２０Ａを実現できる。
すなわち、本実施の形態１のトンネル入口部照明システム２０Ａによれば、トンネル１０の坑口１０ａの手前に予順応構造物１２Ａからなる予順応区間ＬＡを設けたことにより、入口照明としての性能を維持しつつ、省エネルギを実現することができる。
（実施例２）
図６は、本発明の実施例２であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００５４】
この実施例２のトンネル入口部照明システム２０Ｂの予順応構造物１２Ｂでは、予順応区間ＬＡの任意の路側部に照度計２５を設置し、トンネル入口部照明を構成する照明灯具２２の照明レベルを制御する制御装置２４を設けた点が、上述の実施例１と異なっている。
【００５５】
なお、上述の実施例１と共通する要素には同一の参照符号を付して重複した説明は割愛する。以降の各実施例も同様である。
すなわち、制御装置２４は、制御配線２４ａを介して複数の照明灯具２２に接続され、さらに、制御装置２４には、信号配線２５ａを介して照度計２５が接続されている。
【００５６】
そして、制御装置２４は、照度計２５によって計測される予順応区間ＬＡにおける道路１１の路面の照度に基づいて、個々の照明灯具２２の人工照明光２２ａのレベルが、上述の図４のトンネル入口部照明曲線Ｃ２の分布を有するように制御する。
【００５７】
この場合、予順応構造物１２Ｂの太陽電池パネル２１は、上述の実施例１のように照明灯具２２に電力を供給してもよいし、外部の他の設備に電力を供給してもよい。
太陽電池パネル２１から配線２３を介して照明灯具２２に電力を供給する場合には、制御配線２４ａや信号配線２５ａを省略し、例えば、電力線通信（ＰＬＣ）技術を用いて計測信号や制御信号の通信を行うことで、配線を簡略化してもよい。
【００５８】
この実施例２の場合には、上述の実施例１と同様の効果の他に、さらに、照度計２５によって実測された予順応区間照明曲線Ｃ１の値に基づいてトンネル入口部照明曲線Ｃ２をより正確に制御して、トンネル１０に進入する車両の運転者の眼の順応状態に応じ、より的確に制御して快適なトンネル１０の通行を実現することができる。
【００５９】
また、予順応区間ＬＡに設けられる予順応構造物１２Ｂの太陽電池パネル２１を、発電設備としても利用でき、予順応構造物１２Ｂの有効利用や省エネルギを実現できる。
（実施例３）
図７は、本発明の実施例３であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００６０】
この実施例３のトンネル入口部照明システム２０Ｃでは、予順応構造物１２Ｃにおいて、予順応区間ＬＡの内部に輝度計２６を設置し、信号配線２６ａを介して制御装置２４に接続し、輝度計２６による予順応区間ＬＡにおける道路１１の路面の輝度を測定して制御装置２４に入力することにより、複数の照明灯具２２における人工照明光２２ａの光量分布がトンネル入口部照明曲線Ｃ２となるように制御するものである。
【００６１】
この場合も、上述の実施例２と同様の効果を得ることができる。
なお、実施例２、実施例３によらず、野外輝度Ｌ２０によって、複数の照明灯具２２における人工照明光２２ａの光量分布がトンネル入口部照明曲線Ｃ２となるように制御することも可能である。
（実施例４）
図８は、本発明の実施例４であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００６２】
この実施例４のトンネル入口部照明システム２０Ｄは、上述の実施例１における太陽電池パネル２１の代わりに、可動式太陽電池パネル３１を備えた予順応構造物１２Ｄを設置した点が、上述の実施例１と異なっている。
【００６３】
すなわち、この実施例４のトンネル入口部照明システム２０Ｄの予順応構造物１２Ｄでは、躯体３０の天井部に、揺動軸３１ｂを介して可動に、複数の可動式太陽電池パネル３１を搭載し、複数の可動式太陽電池パネル３１の調光間隙３１ａを調整することで、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２の照度分布（すなわち、道路１１の路面輝度分布）が、予順応区間照明曲線Ｃ１の傾向となるように制御するものである。
【００６４】
揺動軸３１ｂは、可動式太陽電池パネル３１の自重に耐える適宜の回動抵抗を備えており、任意の角度に手動で調整すると、摺動抵抗によって設定角度や姿勢が維持される。
また、可動式太陽電池パネル３１は、太陽９００の高度等が異なる季節や設置緯度等に応じて、その角度を調整して、予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した路面輝度分布を実現あるいは維持することができる。
【００６５】
すなわち、この実施例４のトンネル入口部照明システム２０Ｄによれば、上述の実施例１の効果の他に、季節や設置場所に応じて、柔軟に、可動式太陽電池パネル３１の設置姿勢を制御して、予順応構造物１２Ｄの必要な性能を維持向上できる、という利点がある。
（実施例５）
図９は、本発明の実施例５であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００６６】
この実施例５のトンネル入口部照明システム２０Ｅの予順応構造物１２Ｅでは、上述の実施例４の構成に、さらに、可動式太陽電池パネル３１の姿勢を制御するための傾動制御装置２７を設けた構成となっている。
【００６７】
すなわち、この実施例５の場合、傾動制御装置２７には、季節やトンネル１０の設置場所の緯度等による太陽９００の日周移動軌跡の情報が記憶されている。
そして、この太陽９００の日周移動軌跡の情報に基づいて、傾動制御装置２７が可動式太陽電池パネル３１の傾きや姿勢を、太陽９００の位置に追随するように制御することで、季節やトンネル１０の設置場所に影響されることなく、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による予順応区間照明曲線Ｃ１の路面輝度分布を自動的に維持できる効果が得られる。
（実施例６）
図１０は、本発明の実施例６であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００６８】
この実施例６のトンネル入口部照明システム２０Ｆでは、予順応区間において、シェードにより自然光を採光する方式の例として、太陽電池パネル２１の代わりに、透過型太陽電池パネル３２を用いた予順応構造物１２Ｆを設置するところが、上述の実施例１と異なっている。
【００６９】
すなわち、この予順応構造物１２Ｆでは、躯体３０の天井部分に、複数の透過型太陽電池パネル３２を敷きつめ、自然光９０１が透過型太陽電池パネル３２を透過して、予順応区間ＬＡにおける道路１１を照明する間接光９０２となるようにしている。
【００７０】
この場合、透過率の異なる複数の透過型太陽電池パネル３２を組み合せて敷きつめることで、上述の予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した間接光９０２の路面輝度分布を実現することができる。
【００７１】
すなわち、予順応区間ＬＡの入口側からトンネル１０の坑口１０ａに向かって、透過率の低い透過型太陽電池パネル３２の割合を多くするように、透過率の高い透過型太陽電池パネル３２と透過率の低い透過型太陽電池パネル３２を組み合せて敷きつめることで、予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した間接光９０２の路面輝度分布を実現することができる。
【００７２】
この実施例６のトンネル入口部照明システム２０Ｆの場合には、上述の実施例１と同様の効果が得られるとともに、さらに、躯体３０の天井部にシェードと同様、隙間なく透過型太陽電池パネル３２を敷きつめることができるので、予順応構造物１２Ｆを、防雪、暴風、防雨、落石防止等の設備と兼用することができ、予順応構造物１２Ｆの多機能化により、設備利用効率やコストパフォーマンスが向上する。
（実施例７）
図１１は、本発明の実施例７であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００７３】
この実施例７のトンネル入口部照明システム２０Ｇでは、ルーバ４１を使用する予順応構造物１２Ｇを予順応区間ＬＡに設けた例を示す。
すなわち、予順応区間ＬＡに設置された躯体４０の天井部には、調光間隙４１ａを備えたルーバ４１が設けられている。
【００７４】
そして、予順応区間ＬＡの始端から終端（坑口１０ａ）に向かう方向にルーバ４１の調光間隙４１ａを変化させることで、自然光９０１が調光間隙４１ａを通過して形成される間接光９０２の路面輝度分布が、上述の図２の予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した分布となるようにする。
【００７５】
これにより、上述の図４の線図で説明したような効果が得られる。
すなわち、本実施例７によれば、入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、入口照明としての性能を維持しつつ、大幅な省エネルギを実現することができる。
【００７６】
また、ルーバ４１は設置費用が低廉である、という利点もある。
（実施例８）
図１２は、本発明の実施例８であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００７７】
この実施例８のトンネル入口部照明システム２０Ｈでは、予順応区間ＬＡに可動式ルーバ５１を備えた予順応構造物１２Ｈを設置し、季節毎にルーバの角度を調整可能とした例を示す。
【００７８】
すなわち、この実施例８の予順応構造物１２Ｈでは、躯体５０の天井部には、複数のルーバ揺動軸５２の各々を介して複数の可動式ルーバ５１が設置されている。
そして、個々の可動式ルーバ５１の設置角度を変化させることにより、自然光９０１が透過して間接光９０２を形成する調光間隙５１ａを調整し、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による道路１１の路面の路面輝度分布が、上述の図２の予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した分布を持つように設定および制御することで、上述の図４で説明した効果が得られる。
【００７９】
さらに、上述の実施例１の効果の他に、季節やトンネル１０の設置場所（緯度）等に応じて、柔軟に、可動式ルーバ５１の設置姿勢を制御して、予順応構造物１２Ｈの必要な性能を維持向上できる、という利点がある。
（実施例９）
図１３は、本発明の実施例９であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００８０】
この実施例９のトンネル入口部照明システム２０Ｊにおける予順応構造物１２Ｊは、上述の実施例８の予順応構造物１２Ｈにおいて、個々の可動式ルーバ５１の角度を自動的に制御する傾動制御装置２７が設けられた構成となっている。
【００８１】
そして、傾動制御装置２７は、上述のように太陽９００の日周移動軌跡の情報に基づいて、可動式ルーバ５１の傾きや姿勢を制御することで、季節やトンネル１０の設置場所に影響されることなく、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による予順応区間照明曲線Ｃ１の路面輝度分布を自動的に最適に維持するように動作する。
（実施例１０）
図１４は、本発明の実施例１０であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００８２】
この実施例１０のトンネル入口部照明システム２０Ｋにおける予順応構造物１２Ｋは、上述の図１１に例示した実施例７の予順応構造物１２Ｇにおいて、ルーバ４１の代わりに太陽電池一体型ルーバ６１を用いる構成となっている。
【００８３】
すなわち、躯体６０の天井部に設置された複数の太陽電池一体型ルーバ６１は、個々の調光間隙６１ａによって自然光９０１から、上述の予順応区間照明曲線Ｃ１のような間接光９０２の路面輝度分布を得るとともに、自然光９０１の照射による発電を行うものである。
【００８４】
この実施例１０のトンネル入口部照明システム２０Ｋによれば、上述の実施例７の効果の他に、予順応構造物１２Ｋが太陽電池一体型ルーバ６１を備えたことにより、発電設備として利用できる利点がある。
（実施例１１）
図１５は、本発明の実施例１１であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００８５】
この実施例１１のトンネル入口部照明システム２０Ｌでは、予順応構造物１２Ｌとして、躯体６０の上部に、ルーバ揺動軸６３を介して太陽電池一体型可動式ルーバ６２を配置した構成を例示する。
【００８６】
ルーバ揺動軸６３は太陽電池一体型可動式ルーバ６２の自重に耐える適度な回動抵抗を有して太陽電池一体型可動式ルーバ６２を支持しており、手動操作により、任意の角度で個々の太陽電池一体型可動式ルーバ６２を固定することが可能となっている。
【００８７】
この場合、太陽電池一体型可動式ルーバ６２を、配線２３および分岐配線２３ａ（負荷抵抗ＲＷ）を介して照明灯具２２に接続し、太陽電池一体型可動式ルーバ６２で発電された電力によって照明灯具２２を点灯させる点は、上述の図５に例示されたトンネル入口部照明システム２０Ａと同様である。
【００８８】
この実施例１１のトンネル入口部照明システム２０Ｌによれば、上述の実施例１０と同様の効果の他に、季節ごとの太陽９００の高度の変化に応じて、個々の太陽電池一体型可動式ルーバ６２の取り付け角度を調整し、調光間隙６１ａを変化させることで、自然光９０１が調光間隙６２ａを透過して道路１１に照射される間接光９０２の路面輝度分布が、上述の予順応区間照明曲線Ｃ１が近似されるように制御できる効果がある。
【００８９】
また、間接光９０２の路面輝度分布の上述の予順応区間照明曲線Ｃ１に対する近似を損なわない範囲で、太陽電池一体型可動式ルーバ６２から発電される電力が最大となるように、太陽電池一体型可動式ルーバ６２の角度を調整することもできる。
（実施例１２）
図１６は、本発明の実施例１２であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００９０】
この実施例１２のトンネル入口部照明システム２０Ｍの予順応構造物１２Ｍでは、上述の実施例１１に例示した太陽電池一体型ルーバ６１の角度を自動的に制御する傾動制御装置２７を備えた点が異なり、他の構成は実施例１１と同様である。
【００９１】
すなわち、この実施例１２の場合には、傾動制御装置２７は、季節やトンネル１０の設置場所の緯度等による太陽９００の日周移動軌跡の情報が記憶されている。
そして、この太陽９００の日周移動軌跡の情報に基づいて、傾動制御装置２７が太陽電池一体型可動式ルーバ６２の傾きや姿勢を、太陽９００の位置に追随するように制御することで、季節やトンネル１０の設置場所に影響されることなく、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による予順応区間照明曲線Ｃ１の路面輝度分布を自動的に維持できる効果が得られる。
【００９２】
また、傾動制御装置２７は、予順応区間照明曲線Ｃ１に対する間接光９０２の路面輝度分布の近似を損なわない範囲で、太陽電池一体型可動式ルーバ６２から得られる発電量が最大となるように、太陽電池一体型可動式ルーバ６２の角度を制御することもできる。
（実施例１３）
図１７は、本発明の実施例１３であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００９３】
この実施例１３のトンネル入口部照明システム２０Ｑは、光ダクト７１からなる予順応構造物１２Ｑを備えたところが、上述の実施例１と異なっている。
すなわち、予順応区間ＬＡに設けられた予順応構造物１２Ｑは、躯体７０の天井部に、光ダクト７１を搭載した構造となっている。
【００９４】
この光ダクト７１は、上下方向に、坑口１０ａに向かって対向間隔が漸減するように略筒型に配置された上部反射板７１ａと下部反射板７１ｂを備えている。
光ダクト７１の予順応区間ＬＡの入口側には、自然光９０１を取り込むための採光開口部７２が上向きに形成され、反対側の坑口１０ａの近傍には、光出射開口部７３が下向きに形成されている。
【００９５】
そして、採光開口部７２から光ダクト７１に取り込まれた自然光９０１は、上部反射板７１ａと下部反射板７１ｂの間で反射して減衰しながら光出射開口部７３に導かれ、導入間接光９０３として坑口１０ａに照射され、トンネル１０の内部における坑口１０ａの近傍の道路１１の路面が照明される。なお、光ダクトにおける光の反射方向を上下に限定するものではない。
【００９６】
このため、本実施例１３のトンネル入口部照明システム２０Ｑの場合には、トンネル１０における複数の照明灯具２２のうち、坑口１０ａの近傍側の導入間接光照射範囲ＬＢでは照明灯具２２の設置が省略されている。
【００９７】
すなわち、本実施例１３の予順応構造物１２Ｑでは、道路１１において、光ダクト７１の陰になる領域の路面では間接光９０２によって照明され、光出射開口部７３の下側およびトンネル１０の坑口１０ａの近傍では導入間接光９０３によって照明される。
【００９８】
本実施例１３の場合、導入間接光９０３は間接光９０２よりも弱くなるように、光ダクト７１の形状が設定されている。
これにより、予順応区間ＬＡにおいては、間接光９０２および導入間接光９０３によって、上述の図４の予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した路面輝度分布が実現され、さらに、トンネル入口部照明曲線Ｃ２のうち、坑口１０ａに近い側の導入間接光照射範囲ＬＢの路面輝度分布が導入間接光９０３によって賄われる。
【００９９】
すなわち、本実施例１３の光ダクト７１を含む予順応構造物１２Ｑを備えたトンネル入口部照明システム２０Ｑによれば、入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、図４に例示される予順応区間照明曲線Ｃ１とトンネル入口部照明曲線Ｃ２の関係を光ダクト７１の設置によって実現して、入口照明としての性能を維持しつつ、大幅な省エネルギを実現することが可能なトンネル入口照明技術を提供することができる。
【０１００】
また、坑口１０ａの近傍の照明灯具２２の設置を省略できるので、トンネル１０の照明設備の設置費用や、維持管理費用も削減される。
（実施例１４）
図１８は、本発明の実施例１４であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【０１０１】
この実施例１４のトンネル入口部照明システム２０Ｒは、上述の実施例１３の予順応構造物１２Ｑとしての光ダクト７１の光出射開口部７３の側を、トンネル１０の坑口１０ａから、所定の挿入距離ＬＣだけ差し入れるように配置した予順応構造物１２Ｒを備えている。
【０１０２】
すなわち、この実施例１４の予順応構造物１２Ｒの場合には、光ダクト７１が坑口１０ａの内部に差し入れられる挿入距離ＬＣの分だけ、トンネル１０の外側における予順応区間ＬＡの距離を短縮できる、という利点がある。
【０１０３】
また、上述の導入間接光照射範囲ＬＢと挿入距離ＬＣの和の分だけ、トンネル１０における坑口１０ａの近傍の照明灯具２２の設置を省略して導入間接光９０３に置換でき、省エネルギおよび設置コストの削減を実現できる。
【０１０４】
上述の説明では、便宜上、個々の実施例を個別に説明したが、複数の実施例を組み合わせることも可能である。
たとえば、上述の図6に例示した太陽電池パネル２１を、上述の図１１に例示したルーバ４１に置き換えた構成としてもよい。
【０１０５】
また、上述の図6に例示した太陽電池パネル２１を、上述の図１４に例示した太陽電池一体型ルーバ６１に置き換えた構成としてもよい。
上述の図7に例示された太陽電池パネル２１を、上述の図１１のルーバ４１に置き換えた構成としてもよい。 上述の図7に例示された太陽電池パネル２１を、上述の図１４に例示した太陽電池一体型ルーバ６１に置き換えた構成としてもよい。
【０１０６】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０７】
１０ トンネル
１０ａ 坑口
１０ｂ 入口照明
１０ｃ 基本照明
１１ 道路
１２ 予順応構造物
１２Ａ 予順応構造物
１２Ｂ 予順応構造物
１２Ｃ 予順応構造物
１２Ｄ 予順応構造物
１２Ｅ 予順応構造物
１２Ｆ 予順応構造物
１２Ｇ 予順応構造物
１２Ｈ 予順応構造物
１２Ｊ 予順応構造物
１２Ｋ 予順応構造物
１２Ｌ 予順応構造物
１２Ｍ 予順応構造物
１２Ｑ 予順応構造物
１２Ｒ 予順応構造物
２０ トンネル入口部照明システム
２０Ａ トンネル入口部照明システム
２０Ｂ トンネル入口部照明システム
２０Ｃ トンネル入口部照明システム
２０Ｄ トンネル入口部照明システム
２０Ｅ トンネル入口部照明システム
２０Ｆ トンネル入口部照明システム
２０Ｇ トンネル入口部照明システム
２０Ｈ トンネル入口部照明システム
２０Ｊ トンネル入口部照明システム
２０Ｋ トンネル入口部照明システム
２０Ｌ トンネル入口部照明システム
２０Ｍ トンネル入口部照明システム
２０Ｑ トンネル入口部照明システム
２０Ｒ トンネル入口部照明システム
２１ 太陽電池パネル
２１ａ 調光間隙
２１ｂ 躯体
２２ 照明灯具
２２ａ 人工照明光
２３ 配線
２３ａ 分岐配線
２４ 制御装置
２４ａ 制御配線
２５ 照度計
２５ａ 信号配線
２６ 輝度計
２６ａ 信号配線
２７ 傾動制御装置
３０ 躯体
３１ 可動式太陽電池パネル
３１ａ 調光間隙
３１ｂ 揺動軸
３２ 透過型太陽電池パネル
４０ 躯体
４１ ルーバ
４１ａ 調光間隙
５０ 躯体
５１ 可動式ルーバ
５１ａ 調光間隙
５２ ルーバ揺動軸
６０ 躯体
６１ 太陽電池一体型ルーバ
６１ａ 調光間隙
６２ 太陽電池一体型可動式ルーバ
６３ ルーバ揺動軸
７０ 躯体
７１ 光ダクト
７１ａ 上部反射板
７１ｂ 下部反射板
７２ 採光開口部
７３ 光出射開口部
９００ 太陽
９０１ 自然光
９０２ 間接光
９０３ 導入間接光
Ｃ０ トンネル入口部照明曲線（従来例）
Ｃ１ 予順応区間照明曲線図
Ｃ２ トンネル入口部照明曲線（本発明）
Ｌ２０ 野外輝度
ＬＡ 予順応区間
ＬＢ 導入間接光照射範囲
ＬＣ 挿入距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル入口部照明技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、昼間、トンネル入口部において生じるブラックホール現象と運転者の眼の順応の遅れ現象を緩和するため、非特許文献１等に記載されるようにトンネル入口部照明が設けられる。
【０００３】
このトンネル入口部照明は、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、トンネル内進入直後から起きる眼の順応の遅れを緩和するための照明である。入口部照明は入口照明と基本照明を加えたものをいう。
【０００４】
入口照明は、人工照明のみによる方法が一般的であるが、自然光を利用する方法（自然光照明）もある。例えば、特許文献１では、太陽光収集装置から光導体を用いてトンネルの入口内に自然光を導くことでトンネル入口照明を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−２２６４０３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】日本道路協会、２００７年１０月発行、「道路照明施設設置基準、同解説」、ｐ６２およびｐ７９。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トンネル入口部照明の設置規模は、当該トンネルの設計速度と野外輝度によって決定される。ここで、野外輝度は、例えば、トンネル坑口手前１５０ｍ地点から見た視角２０度の円形視野内の平均輝度であり、野外輝度Ｌ２０等と表現される。
【０００８】
従来の入口照明における自然光の利用は、入口照明における人工照明の一部を自然光によって代替しようとするものであった。したがって、入口照明の設置規模自体は不変であり、これを人工照明、自然光の何れの手段によって実現するかの選択のみであった。
【０００９】
本発明の目的は、入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、入口照明としての性能を維持しつつ、省エネルギを実現することが可能なトンネル入口照明技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、トンネル坑口手前の道路に設けられ、自然光による路面の自然照明光量（照度又は輝度）が進行方向に漸減する予順応区間を構成する予順応構造物と、
前記トンネル坑口手前の予順応構造物内における前記自然照明光量に応じたトンネル進行方向の照明光量分布を形成する入口照明手段と、
を具備したトンネル入口部照明システムを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、入口照明としての性能を維持しつつ、大幅な省エネルギを実現することが可能なトンネル入口照明技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態であるトンネル入口部照明システムの原理的な構成の一例を示す略断面図である。
【図２】予順応区間における坑口からの距離と所要照明レベル（路面輝度）との関係を示す照明曲線図である。
【図３】予順応区間を設置しない従来の場合の、国際照明委員会が推奨する入口部照明曲線を示す線図である。
【図４】従来の入口部照明曲線と本実施の形態による入口部照明曲線を比較して示す線図である。
【図５】本発明の実施例１であるトンネル入口部照明システムの構成を示す略側断面図である。
【図６】本発明の実施例２であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図７】本発明の実施例３であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図８】本発明の実施例４であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図９】本発明の実施例５であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１０】本発明の実施例６であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１１】本発明の実施例７であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１２】本発明の実施例８であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１３】本発明の実施例９であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１４】本発明の実施例１０であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１５】本発明の実施例１１であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１６】本発明の実施例１２であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１７】本発明の実施例１３であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【図１８】本発明の実施例１４であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施の形態の第１の態様のトンネル入口部照明技術は、従来のトンネル入口部照明の手前に予順応区間、すなわち運転者の眼の順応輝度を減少させるための構造物を設置するものである。
【００１４】
本実施の形態の第２の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間の延長を設計速度に応じた視距とするものである。
本実施の形態の第３の態様のトンネル入口部照明技術は、０．０１＜ｋ＜０．１の係数ｋを用い、予順応区間の前半１／２の区間の路面輝度は野外輝度Ｌ２０×ｋ、予順応区間の後半１／２の区間の終端の路面輝度は野外輝度Ｌ２０×０．４ｋとするものである。
【００１５】
本実施の形態の第４の態様のトンネル入口部照明技術は、入口部照明の境界部の所要輝度は野外輝度Ｌ２０×０．２ｋとするものである。
本実施の形態の第５の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間を自然光により照明するものである。
【００１６】
本実施の形態の第６の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間においてルーバにより自然光を採光するものである。
本実施の形態の第７の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間においてシェードにより自然光を採光するものである。
【００１７】
本実施の形態の第８の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間に光ダクトの採光部を設置するものである。
本実施の形態の第９の態様のトンネル入口部照明技術は、光ダクトの光出力部を予順応区間の一部とし、当該区間をトンネル内に設置するものである。
【００１８】
本実施の形態の第１０の態様のトンネル入口部照明技術は、光ダクトの光出力部をトンネル入口部照明の一部とするものである。
本実施の形態の第１１の態様のトンネル入口部照明技術は、予順応区間に太陽電池を設置するものである。
【００１９】
本実施の形態の第１２の態様のトンネル入口部照明技術は、入口照明の光源を可変光量照明灯具とし、予順応区間に設置した太陽電池の発電電力により、入口照明の可変光量照明灯具を点灯するものである。
【００２０】
上述の本実施の形態の各態様によれば、一例として、次のような効果を奏する。
本実施の形態の第１の態様によれば、予順応区間を設置することにより、トンネル入口部照明区間に進入する以前（坑口手前）の運転者の眼の順応輝度を低減することができる。
【００２１】
本実施の形態の第２の態様によれば、予順応区間の延長を設計速度に応じた視距とすることにより、トンネル坑口より視距に相当する距離手前から運転者の眼の順応輝度を低減することができる。
【００２２】
本実施の形態の第３の態様によれば、予順応区間の前半１／２の区間の路面輝度ＬPA1を野外輝度Ｌ２０×ｋ、予順応区間の後半１／２の区間の終端の路面輝度ＬPA2を野外輝度Ｌ２０×０．４ｋとすることにより、予順応区間に進入する運転者の視認性を確保することができる。
【００２３】
本実施の形態の第４の態様によれば、入口部照明の境界部の所要の路面輝度ＬthＢＬ０を野外輝度Ｌ２０×０．２ｋとすることにより、トンネルに接近し進入する運転者の視認性を確保するとともに、予順応区間を設置しないトンネル入口照明と比較して、境界部の路面輝度Ｌthを１／５に低減することができる。
【００２４】
本実施の形態の第５の態様によれば、予順応区間を自然光により照明することにより、人工照明を不要とすることができる。
本実施の形態の第６の態様によれば、予順応区間においてルーバにより自然光を採光することにより、人工照明を不要とすることができる。
【００２５】
本実施の形態の第７の態様によれば、予順応区間においてシェードにより自然光を採光することにより、人工照明を不要とすることができる。
本実施の形態の第８の態様によれば、予順応区間に光ダクトの採光部を設置し、採光した光を予順応区間の一部として、あるいはトンネル入口部照明の一部として使用することにより、人工照明を不要とし、あるいはその一部を省略することができる。
【００２６】
本実施の形態の第９の態様によれば、光ダクトの光出力部を予順応区間の一部とし、当該区間をトンネル内に設置することにより、予順応区間のトンネル外に設置する延長を短縮することができる。
【００２７】
本実施の形態の第１０の態様によれば、光ダクトの光出力部をトンネル入口部照明の一部とすることにより、人工照明の一部を省略することができる。
本実施の形態の第１１の態様によれば、予順応区間に太陽電池を設置することにより、予順応区間の構造物を多目的に活用するとともに、太陽電池により発電した電力を使用することができる。
【００２８】
本実施の形態の第１２の態様によれば、入口照明の光源を可変光量照明灯具とし、予順応区間に設置した太陽電池の発電電力により、入口照明の可変光量照明灯具を点灯することにより、商用電源の一部またはすべてを省略することができる。
【００２９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態であるトンネル入口部照明システムの原理的な構成の一例を示す略断面図である。
【００３０】
図２は、予順応区間における坑口からの距離と所要照明レベル（路面輝度）との関係を示す照明曲線図である。
本実施の形態の一般的なトンネル入口部照明システム２０では、道路１１の経路上に存在するトンネル１０の坑口１０ａの手前に予順応区間ＬＡを構成する予順応区間照明曲線Ｃ１のような路面輝度分布を実現する予順応構造物１２（後述の予順応構造物１２Ａ〜予順応構造物１２Ｒ）を設置する。
【００３１】
トンネル１０の内部には、進行方向に複数の基本照明１０ｃが配列され、さらに、坑口１０ａの近傍側では、基本照明１０ｃに入口照明１０ｂを付加することで、トンネル進入前に生じるブラックホール現象と、トンネル内進入直後から起きる眼の順応の遅れを緩和するための、後述の予順応区間照明曲線Ｃ１に対応した後述のトンネル入口部照明曲線Ｃ２のような路面輝度分布を有する照明を実現している。
【００３２】
予順応区間ＬＡの延長は設計速度に応じた視距とする。たとえば、設計速度１００ｋｍ／ｈ、８０ｋｍ／ｈの場合、それぞれ１６０ｍ、１１０ｍとなる。
本実施の形態の場合、図２に例示されるように、予順応区間ＬＡにおけるトンネル１０の坑口１０ａからの距離と所要照明レベル（路面輝度）との関係は、一例として、予順応区間照明曲線Ｃ１のように設定される。
【００３３】
設計速度１００ｋｍ／ｈの場合、坑口１０ａから手前１６０ｍに予順応区間を設置し、道路１１における予順応区間の前半の照明レベル（路面輝度ＬPA2）は野外輝度Ｌ２０に係数ｋを乗じた値とする。図２は係数ｋを１０％とした例である。
【００３４】
ここで、野外輝度Ｌ２０は設計速度に応じた視距前方から見た視角２０度の円形視野の平均輝度である。野外輝度の測定距離を設計速度によらず、坑口手前１５０ｍ（固定）とする場合を含む。
【００３５】
本実施の形態の場合、予順応区間ＬＡの後半の終端（すなわち、坑口１０ａ）の照明レベル（路面輝度ＬPA2）は野外輝度Ｌ２０に係数０．４ｋを乗じた値とする。
したがって、係数ｋが１０％の場合には、坑口１０ａの照明レベル（路面輝度Ｌth）は４％となる。
【００３６】
なお、予順応区間ＬＡの照明レベル（路面輝度）は国際照明委員会（ＣＩＥ）の推奨値に基づく例示であり、これらの数値に限定するものではない。
図３は、予順応区間を設置しない従来の場合の入口部照明曲線Ｃ０であり、国際照明委員会が推奨する曲線の例である。
【００３７】
図４は、従来の入口部照明曲線と本実施の形態による入口部照明曲線を比較して示す線図である。
図４に例示されるように、従来は、トンネル坑口に接近し進入する運転者に対して一定の視認性を確保するため、野外輝度Ｌ２０×ｋの路面輝度が必要であった。
【００３８】
これに対して、図２に例示される予順応区間照明曲線Ｃ１を実現する予順応区間ＬＡ（予順応構造物１２）を設ける本実施の形態の場合には、予順応区間ＬＡに存在する運転者の眼は野外輝度Ｌ２０×ｋに順応しているため、曲線Ｃ２では網膜の暗順応のみを考慮すれば良い。
非特許文献１のｐ７９に記載されているように、トンネルに接近する運転者の眼の順応輝度と野外輝度との間にはほぼ一定の関係がある。このため、トンネル入口部照明の制御は運転者の眼の順応輝度の代替として野外輝度によってなされている。また、参考文献（国際照明委員会（ＣＩＥ）、Ｎｏ６１、Tunnel Entrance Lighting ｐ４２およびｐ４３(１９８４)）のｐ４２に記載されているように、運転者の眼の順応輝度は中心窩順応輝度と等価光幕輝度に対応する輝度差弁別閾によって表わされる。前者は視線中心の視角約２度の部分の順応輝度、後者は眼球内散乱の程度を表す輝度である。上記参考文献のｐ４３に記載されているように、両者の輝度差弁別閾の和に対して順応輝度が求められる。運転者が予順応区間に進入すると等価光幕輝度は約１／１０となる。一方、中心視野内の輝度も予順応区間では約１／１０となるが、中心窩は直ちにこの輝度に順応しない。これは、網膜の順応の時間遅れ、いわゆる暗順応現象があるためであり、これを考慮する必要がある。予順応区間に進入した直後の運転者の眼の順応輝度においては、等価光幕輝度に対して中心窩順応輝度が支配的になり、順応輝度は予順応区間進入前の約２０％となるため、上述の順応輝度と野外輝度との間に一定の関係があることを考慮すると、曲線Ｃ２の路面輝度Ｌthは野外輝度Ｌ２０×０．２ｋとなる。 本実施の形態により路面輝度Ｌthを１／５とすることができる。
【００３９】
このため、本実施の形態の場合のトンネル入口部照明曲線Ｃ２は、従来の入口部照明曲線Ｃ０の場合よりも、全体に低輝度側にシフトさせることができ、入口照明１０ｂの消費電力を大幅に削減できる。
【００４０】
以下、予順応区間ＬＡを構成する予順応構造物１２の具体例を含む本実施の形態のトンネル入口部照明システムについて説明する。
（実施例１）
図５は、本発明の実施例１であるトンネル入口部照明システムの構成を示す略側断面図である。
【００４１】
本実施例１のトンネル入口部照明システム２０Ａは、予順応区間ＬＡを構成する予順応構造物１２Ａと、トンネル１０の坑口１０ａの近傍の内部の天井又は側壁に設けられた入口照明１０ｂとしての複数の照明灯具２２で構成される。
【００４２】
複数の照明灯具２２は、道路１１を走行して坑口１０ａからトンネル１０に進入する車両の進行方向に沿って配列され、人工照明光２２ａを出射してトンネル１０内の入口部の道路１１の路面を照明する。
【００４３】
この場合、照明灯具２２は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）照明灯具や有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）照明灯具からなり、印加される電圧によって人工照明光２２ａの照度を調整可能な可変光量照明灯具となっている。
【００４４】
本実施例１の場合、予順応区間ＬＡに設けられた予順応構造物１２Ａは、道路１１に沿って設けられた躯体２１ｂと、この躯体２１ｂの、少なくとも道路１１の上部を覆う天井部分に、道路１１の進行方向に沿って設置された複数の太陽電池パネル２１を備えている。
【００４５】
なお、躯体２１ｂは、例えば、トンネル１０の坑口１０ａを包含する矩形の門形でもよいし、坑口１０ａを包含するアーチ形のいずれでもよく、躯体の形状を限定するものではない。また、太陽電池パネル２１の設置領域は、躯体２１ｂの天井部にかぎらず、側面部にも配置した構成としてもよい。
【００４６】
この躯体２１ｂの形状や太陽電池パネル２１等の配置領域の変形例については、後述の別の実施例では特に繰り返して述べないが同様である。
予順応構造物１２Ａの複数の太陽電池パネル２１は、調光間隙２１ａをなして設置され、太陽９００から放射される自然光９０１が、調光間隙２１ａによって、所望の透過率で道路１１の路面を照明する間接光９０２に減光される。
【００４７】
すなわち、本実施の形態１の予順応構造物１２Ａでは、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による道路１１の路面上の輝度分布が、上述の予順応区間照明曲線Ｃ１となるように、個々の太陽電池パネル２１の間の調光間隙２１ａ（例えば、相互の傾斜角度や姿勢等）が設定される。
【００４８】
また、太陽電池パネル２１は、配線２３を介してトンネル１０の内部に設けられた照明灯具２２に接続されており、自然光９０１によって太陽電池パネル２１の発生する電力によって照明灯具２２の消費電力が賄われる。
【００４９】
本実施の形態の照明灯具２２の設置目的から、自然光９０１の強さ（すなわち、太陽電池パネル２１の出力電力）と、照明灯具２２に必要とされる人工照明光２２ａの強さ（すなわち消費電力）は基本的に比例しており、太陽電池パネル２１と照明灯具２２を直結しても不都合はない。
【００５０】
ただし、太陽電池パネル２１の開放電圧が、照明灯具２２の耐圧よりも低くなるように配慮する。
本実施の形態１の場合には、配線２３に対して個々の照明灯具２２は分岐配線２３ａを介して並列に接続されている。
【００５１】
特に図示しないが、分岐配線２３ａには負荷抵抗ＲＷが配置され、上述のトンネル入口部照明曲線Ｃ２の輝度分布が実現されるように、しかも、太陽電池パネル２１の開放電圧が照明灯具２２の耐圧を超過しないように、個々の照明灯具２２における負荷抵抗ＲＷが設定される。
【００５２】
このように、本実施の形態１のトンネル入口部照明システム２０Ａによれば、照明灯具２２の消費電力は、予順応構造物１２Ａを構成する太陽電池パネル２１が発生する電力によって賄われ、大幅な省エネルギを実現できる。
【００５３】
また、トンネル１０に進入する車両の運転者の眼の順応輝度を的確に制御して快適なトンネル１０の通行を実現する高性能のトンネル入口部照明システム２０Ａを実現できる。
すなわち、本実施の形態１のトンネル入口部照明システム２０Ａによれば、トンネル１０の坑口１０ａの手前に予順応構造物１２Ａからなる予順応区間ＬＡを設けたことにより、入口照明としての性能を維持しつつ、省エネルギを実現することができる。
（実施例２）
図６は、本発明の実施例２であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００５４】
この実施例２のトンネル入口部照明システム２０Ｂの予順応構造物１２Ｂでは、予順応区間ＬＡの任意の路側部に照度計２５を設置し、トンネル入口部照明を構成する照明灯具２２の照明レベルを制御する制御装置２４を設けた点が、上述の実施例１と異なっている。
【００５５】
なお、上述の実施例１と共通する要素には同一の参照符号を付して重複した説明は割愛する。以降の各実施例も同様である。
すなわち、制御装置２４は、制御配線２４ａを介して複数の照明灯具２２に接続され、さらに、制御装置２４には、信号配線２５ａを介して照度計２５が接続されている。
【００５６】
そして、制御装置２４は、照度計２５によって計測される予順応区間ＬＡにおける道路１１の路面の照度に基づいて、個々の照明灯具２２の人工照明光２２ａのレベルが、上述の図４のトンネル入口部照明曲線Ｃ２の分布を有するように制御する。
【００５７】
この場合、予順応構造物１２Ｂの太陽電池パネル２１は、上述の実施例１のように照明灯具２２に電力を供給してもよいし、外部の他の設備に電力を供給してもよい。
太陽電池パネル２１から配線２３を介して照明灯具２２に電力を供給する場合には、制御配線２４ａや信号配線２５ａを省略し、例えば、電力線通信（ＰＬＣ）技術を用いて計測信号や制御信号の通信を行うことで、配線を簡略化してもよい。
【００５８】
この実施例２の場合には、上述の実施例１と同様の効果の他に、さらに、照度計２５によって実測された予順応区間照明曲線Ｃ１の値に基づいてトンネル入口部照明曲線Ｃ２をより正確に制御して、トンネル１０に進入する車両の運転者の眼の順応状態に応じ、より的確に制御して快適なトンネル１０の通行を実現することができる。
【００５９】
また、予順応区間ＬＡに設けられる予順応構造物１２Ｂの太陽電池パネル２１を、発電設備としても利用でき、予順応構造物１２Ｂの有効利用や省エネルギを実現できる。
（実施例３）
図７は、本発明の実施例３であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００６０】
この実施例３のトンネル入口部照明システム２０Ｃでは、予順応構造物１２Ｃにおいて、予順応区間ＬＡの内部に輝度計２６を設置し、信号配線２６ａを介して制御装置２４に接続し、輝度計２６による予順応区間ＬＡにおける道路１１の路面の輝度を測定して制御装置２４に入力することにより、複数の照明灯具２２における人工照明光２２ａの光量分布がトンネル入口部照明曲線Ｃ２となるように制御するものである。
【００６１】
この場合も、上述の実施例２と同様の効果を得ることができる。
なお、実施例２、実施例３によらず、野外輝度Ｌ２０によって、複数の照明灯具２２における人工照明光２２ａの光量分布がトンネル入口部照明曲線Ｃ２となるように制御することも可能である。
（実施例４）
図８は、本発明の実施例４であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００６２】
この実施例４のトンネル入口部照明システム２０Ｄは、上述の実施例１における太陽電池パネル２１の代わりに、可動式太陽電池パネル３１を備えた予順応構造物１２Ｄを設置した点が、上述の実施例１と異なっている。
【００６３】
すなわち、この実施例４のトンネル入口部照明システム２０Ｄの予順応構造物１２Ｄでは、躯体３０の天井部に、揺動軸３１ｂを介して可動に、複数の可動式太陽電池パネル３１を搭載し、複数の可動式太陽電池パネル３１の調光間隙３１ａを調整することで、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２の照度分布（すなわち、道路１１の路面輝度分布）が、予順応区間照明曲線Ｃ１の傾向となるように制御するものである。
【００６４】
揺動軸３１ｂは、可動式太陽電池パネル３１の自重に耐える適宜の回動抵抗を備えており、任意の角度に手動で調整すると、摺動抵抗によって設定角度や姿勢が維持される。
また、可動式太陽電池パネル３１は、太陽９００の高度等が異なる季節や設置緯度等に応じて、その角度を調整して、予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した路面輝度分布を実現あるいは維持することができる。
【００６５】
すなわち、この実施例４のトンネル入口部照明システム２０Ｄによれば、上述の実施例１の効果の他に、季節や設置場所に応じて、柔軟に、可動式太陽電池パネル３１の設置姿勢を制御して、予順応構造物１２Ｄの必要な性能を維持向上できる、という利点がある。
（実施例５）
図９は、本発明の実施例５であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００６６】
この実施例５のトンネル入口部照明システム２０Ｅの予順応構造物１２Ｅでは、上述の実施例４の構成に、さらに、可動式太陽電池パネル３１の姿勢を制御するための傾動制御装置２７を設けた構成となっている。
【００６７】
すなわち、この実施例５の場合、傾動制御装置２７には、季節やトンネル１０の設置場所の緯度等による太陽９００の日周移動軌跡の情報が記憶されている。
そして、この太陽９００の日周移動軌跡の情報に基づいて、傾動制御装置２７が可動式太陽電池パネル３１の傾きや姿勢を、太陽９００の位置に追随するように制御することで、季節やトンネル１０の設置場所に影響されることなく、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による予順応区間照明曲線Ｃ１の路面輝度分布を自動的に維持できる効果が得られる。
（実施例６）
図１０は、本発明の実施例６であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００６８】
この実施例６のトンネル入口部照明システム２０Ｆでは、予順応区間において、シェードにより自然光を採光する方式の例として、太陽電池パネル２１の代わりに、透過型太陽電池パネル３２を用いた予順応構造物１２Ｆを設置するところが、上述の実施例１と異なっている。
【００６９】
すなわち、この予順応構造物１２Ｆでは、躯体３０の天井部分に、複数の透過型太陽電池パネル３２を敷きつめ、自然光９０１が透過型太陽電池パネル３２を透過して、予順応区間ＬＡにおける道路１１を照明する間接光９０２となるようにしている。
【００７０】
この場合、透過率の異なる複数の透過型太陽電池パネル３２を組み合せて敷きつめることで、上述の予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した間接光９０２の路面輝度分布を実現することができる。
【００７１】
すなわち、予順応区間ＬＡの入口側からトンネル１０の坑口１０ａに向かって、透過率の低い透過型太陽電池パネル３２の割合を多くするように、透過率の高い透過型太陽電池パネル３２と透過率の低い透過型太陽電池パネル３２を組み合せて敷きつめることで、予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した間接光９０２の路面輝度分布を実現することができる。
【００７２】
この実施例６のトンネル入口部照明システム２０Ｆの場合には、上述の実施例１と同様の効果が得られるとともに、さらに、躯体３０の天井部にシェードと同様、隙間なく透過型太陽電池パネル３２を敷きつめることができるので、予順応構造物１２Ｆを、防雪、暴風、防雨、落石防止等の設備と兼用することができ、予順応構造物１２Ｆの多機能化により、設備利用効率やコストパフォーマンスが向上する。
（実施例７）
図１１は、本発明の実施例７であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００７３】
この実施例７のトンネル入口部照明システム２０Ｇでは、ルーバ４１を使用する予順応構造物１２Ｇを予順応区間ＬＡに設けた例を示す。
すなわち、予順応区間ＬＡに設置された躯体４０の天井部には、調光間隙４１ａを備えたルーバ４１が設けられている。
【００７４】
そして、予順応区間ＬＡの始端から終端（坑口１０ａ）に向かう方向にルーバ４１の調光間隙４１ａを変化させることで、自然光９０１が調光間隙４１ａを通過して形成される間接光９０２の路面輝度分布が、上述の図２の予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した分布となるようにする。
【００７５】
これにより、上述の図４の線図で説明したような効果が得られる。
すなわち、本実施例７によれば、入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、入口照明としての性能を維持しつつ、大幅な省エネルギを実現することができる。
【００７６】
また、ルーバ４１は設置費用が低廉である、という利点もある。
（実施例８）
図１２は、本発明の実施例８であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００７７】
この実施例８のトンネル入口部照明システム２０Ｈでは、予順応区間ＬＡに可動式ルーバ５１を備えた予順応構造物１２Ｈを設置し、季節毎にルーバの角度を調整可能とした例を示す。
【００７８】
すなわち、この実施例８の予順応構造物１２Ｈでは、躯体５０の天井部には、複数のルーバ揺動軸５２の各々を介して複数の可動式ルーバ５１が設置されている。
そして、個々の可動式ルーバ５１の設置角度を変化させることにより、自然光９０１が透過して間接光９０２を形成する調光間隙５１ａを調整し、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による道路１１の路面の路面輝度分布が、上述の図２の予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した分布を持つように設定および制御することで、上述の図４で説明した効果が得られる。
【００７９】
さらに、上述の実施例１の効果の他に、季節やトンネル１０の設置場所（緯度）等に応じて、柔軟に、可動式ルーバ５１の設置姿勢を制御して、予順応構造物１２Ｈの必要な性能を維持向上できる、という利点がある。
（実施例９）
図１３は、本発明の実施例９であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００８０】
この実施例９のトンネル入口部照明システム２０Ｊにおける予順応構造物１２Ｊは、上述の実施例８の予順応構造物１２Ｈにおいて、個々の可動式ルーバ５１の角度を自動的に制御する傾動制御装置２７が設けられた構成となっている。
【００８１】
そして、傾動制御装置２７は、上述のように太陽９００の日周移動軌跡の情報に基づいて、可動式ルーバ５１の傾きや姿勢を制御することで、季節やトンネル１０の設置場所に影響されることなく、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による予順応区間照明曲線Ｃ１の路面輝度分布を自動的に最適に維持するように動作する。
（実施例１０）
図１４は、本発明の実施例１０であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００８２】
この実施例１０のトンネル入口部照明システム２０Ｋにおける予順応構造物１２Ｋは、上述の図１１に例示した実施例７の予順応構造物１２Ｇにおいて、ルーバ４１の代わりに太陽電池一体型ルーバ６１を用いる構成となっている。
【００８３】
すなわち、躯体６０の天井部に設置された複数の太陽電池一体型ルーバ６１は、個々の調光間隙６１ａによって自然光９０１から、上述の予順応区間照明曲線Ｃ１のような間接光９０２の路面輝度分布を得るとともに、自然光９０１の照射による発電を行うものである。
【００８４】
この実施例１０のトンネル入口部照明システム２０Ｋによれば、上述の実施例７の効果の他に、予順応構造物１２Ｋが太陽電池一体型ルーバ６１を備えたことにより、発電設備として利用できる利点がある。
（実施例１１）
図１５は、本発明の実施例１１であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００８５】
この実施例１１のトンネル入口部照明システム２０Ｌでは、予順応構造物１２Ｌとして、躯体６０の上部に、ルーバ揺動軸６３を介して太陽電池一体型可動式ルーバ６２を配置した構成を例示する。
【００８６】
ルーバ揺動軸６３は太陽電池一体型可動式ルーバ６２の自重に耐える適度な回動抵抗を有して太陽電池一体型可動式ルーバ６２を支持しており、手動操作により、任意の角度で個々の太陽電池一体型可動式ルーバ６２を固定することが可能となっている。
【００８７】
この場合、太陽電池一体型可動式ルーバ６２を、配線２３および分岐配線２３ａ（負荷抵抗ＲＷ）を介して照明灯具２２に接続し、太陽電池一体型可動式ルーバ６２で発電された電力によって照明灯具２２を点灯させる点は、上述の図５に例示されたトンネル入口部照明システム２０Ａと同様である。
【００８８】
この実施例１１のトンネル入口部照明システム２０Ｌによれば、上述の実施例１０と同様の効果の他に、季節ごとの太陽９００の高度の変化に応じて、個々の太陽電池一体型可動式ルーバ６２の取り付け角度を調整し、調光間隙６１ａを変化させることで、自然光９０１が調光間隙６２ａを透過して道路１１に照射される間接光９０２の路面輝度分布が、上述の予順応区間照明曲線Ｃ１が近似されるように制御できる効果がある。
【００８９】
また、間接光９０２の路面輝度分布の上述の予順応区間照明曲線Ｃ１に対する近似を損なわない範囲で、太陽電池一体型可動式ルーバ６２から発電される電力が最大となるように、太陽電池一体型可動式ルーバ６２の角度を調整することもできる。
（実施例１２）
図１６は、本発明の実施例１２であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００９０】
この実施例１２のトンネル入口部照明システム２０Ｍの予順応構造物１２Ｍでは、上述の実施例１１に例示した太陽電池一体型ルーバ６１の角度を自動的に制御する傾動制御装置２７を備えた点が異なり、他の構成は実施例１１と同様である。
【００９１】
すなわち、この実施例１２の場合には、傾動制御装置２７は、季節やトンネル１０の設置場所の緯度等による太陽９００の日周移動軌跡の情報が記憶されている。
そして、この太陽９００の日周移動軌跡の情報に基づいて、傾動制御装置２７が太陽電池一体型可動式ルーバ６２の傾きや姿勢を、太陽９００の位置に追随するように制御することで、季節やトンネル１０の設置場所に影響されることなく、予順応区間ＬＡにおける間接光９０２による予順応区間照明曲線Ｃ１の路面輝度分布を自動的に維持できる効果が得られる。
【００９２】
また、傾動制御装置２７は、予順応区間照明曲線Ｃ１に対する間接光９０２の路面輝度分布の近似を損なわない範囲で、太陽電池一体型可動式ルーバ６２から得られる発電量が最大となるように、太陽電池一体型可動式ルーバ６２の角度を制御することもできる。
（実施例１３）
図１７は、本発明の実施例１３であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【００９３】
この実施例１３のトンネル入口部照明システム２０Ｑは、光ダクト７１からなる予順応構造物１２Ｑを備えたところが、上述の実施例１と異なっている。
すなわち、予順応区間ＬＡに設けられた予順応構造物１２Ｑは、躯体７０の天井部に、光ダクト７１を搭載した構造となっている。
【００９４】
この光ダクト７１は、上下方向に、坑口１０ａに向かって対向間隔が漸減するように略筒型に配置された上部反射板７１ａと下部反射板７１ｂを備えている。
光ダクト７１の予順応区間ＬＡの入口側には、自然光９０１を取り込むための採光開口部７２が上向きに形成され、反対側の坑口１０ａの近傍には、光出射開口部７３が下向きに形成されている。
【００９５】
そして、採光開口部７２から光ダクト７１に取り込まれた自然光９０１は、上部反射板７１ａと下部反射板７１ｂの間で反射して減衰しながら光出射開口部７３に導かれ、導入間接光９０３として坑口１０ａに照射され、トンネル１０の内部における坑口１０ａの近傍の道路１１の路面が照明される。なお、光ダクトにおける光の反射方向を上下に限定するものではない。
【００９６】
このため、本実施例１３のトンネル入口部照明システム２０Ｑの場合には、トンネル１０における複数の照明灯具２２のうち、坑口１０ａの近傍側の導入間接光照射範囲ＬＢでは照明灯具２２の設置が省略されている。
【００９７】
すなわち、本実施例１３の予順応構造物１２Ｑでは、道路１１において、光ダクト７１の陰になる領域の路面では間接光９０２によって照明され、光出射開口部７３の下側およびトンネル１０の坑口１０ａの近傍では導入間接光９０３によって照明される。
【００９８】
本実施例１３の場合、導入間接光９０３は間接光９０２よりも弱くなるように、光ダクト７１の形状が設定されている。
これにより、予順応区間ＬＡにおいては、間接光９０２および導入間接光９０３によって、上述の図４の予順応区間照明曲線Ｃ１に近似した路面輝度分布が実現され、さらに、トンネル入口部照明曲線Ｃ２のうち、坑口１０ａに近い側の導入間接光照射範囲ＬＢの路面輝度分布が導入間接光９０３によって賄われる。
【００９９】
すなわち、本実施例１３の光ダクト７１を含む予順応構造物１２Ｑを備えたトンネル入口部照明システム２０Ｑによれば、入口照明に人工照明を用いるトンネルにおいて、図４に例示される予順応区間照明曲線Ｃ１とトンネル入口部照明曲線Ｃ２の関係を光ダクト７１の設置によって実現して、入口照明としての性能を維持しつつ、大幅な省エネルギを実現することが可能なトンネル入口照明技術を提供することができる。
【０１００】
また、坑口１０ａの近傍の照明灯具２２の設置を省略できるので、トンネル１０の照明設備の設置費用や、維持管理費用も削減される。
（実施例１４）
図１８は、本発明の実施例１４であるトンネル入口部照明システムの構成例を示す略側断面図である。
【０１０１】
この実施例１４のトンネル入口部照明システム２０Ｒは、上述の実施例１３の予順応構造物１２Ｑとしての光ダクト７１の光出射開口部７３の側を、トンネル１０の坑口１０ａから、所定の挿入距離ＬＣだけ差し入れるように配置した予順応構造物１２Ｒを備えている。
【０１０２】
すなわち、この実施例１４の予順応構造物１２Ｒの場合には、光ダクト７１が坑口１０ａの内部に差し入れられる挿入距離ＬＣの分だけ、トンネル１０の外側における予順応区間ＬＡの距離を短縮できる、という利点がある。
【０１０３】
また、上述の導入間接光照射範囲ＬＢと挿入距離ＬＣの和の分だけ、トンネル１０における坑口１０ａの近傍の照明灯具２２の設置を省略して導入間接光９０３に置換でき、省エネルギおよび設置コストの削減を実現できる。
【０１０４】
上述の説明では、便宜上、個々の実施例を個別に説明したが、複数の実施例を組み合わせることも可能である。
たとえば、上述の図6に例示した太陽電池パネル２１を、上述の図１１に例示したルーバ４１に置き換えた構成としてもよい。
【０１０５】
また、上述の図6に例示した太陽電池パネル２１を、上述の図１４に例示した太陽電池一体型ルーバ６１に置き換えた構成としてもよい。
上述の図7に例示された太陽電池パネル２１を、上述の図１１のルーバ４１に置き換えた構成としてもよい。 上述の図7に例示された太陽電池パネル２１を、上述の図１４に例示した太陽電池一体型ルーバ６１に置き換えた構成としてもよい。
【０１０６】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０７】
１０ トンネル
１０ａ 坑口
１０ｂ 入口照明
１０ｃ 基本照明
１１ 道路
１２ 予順応構造物
１２Ａ 予順応構造物
１２Ｂ 予順応構造物
１２Ｃ 予順応構造物
１２Ｄ 予順応構造物
１２Ｅ 予順応構造物
１２Ｆ 予順応構造物
１２Ｇ 予順応構造物
１２Ｈ 予順応構造物
１２Ｊ 予順応構造物
１２Ｋ 予順応構造物
１２Ｌ 予順応構造物
１２Ｍ 予順応構造物
１２Ｑ 予順応構造物
１２Ｒ 予順応構造物
２０ トンネル入口部照明システム
２０Ａ トンネル入口部照明システム
２０Ｂ トンネル入口部照明システム
２０Ｃ トンネル入口部照明システム
２０Ｄ トンネル入口部照明システム
２０Ｅ トンネル入口部照明システム
２０Ｆ トンネル入口部照明システム
２０Ｇ トンネル入口部照明システム
２０Ｈ トンネル入口部照明システム
２０Ｊ トンネル入口部照明システム
２０Ｋ トンネル入口部照明システム
２０Ｌ トンネル入口部照明システム
２０Ｍ トンネル入口部照明システム
２０Ｑ トンネル入口部照明システム
２０Ｒ トンネル入口部照明システム
２１ 太陽電池パネル
２１ａ 調光間隙
２１ｂ 躯体
２２ 照明灯具
２２ａ 人工照明光
２３ 配線
２３ａ 分岐配線
２４ 制御装置
２４ａ 制御配線
２５ 照度計
２５ａ 信号配線
２６ 輝度計
２６ａ 信号配線
２７ 傾動制御装置
３０ 躯体
３１ 可動式太陽電池パネル
３１ａ 調光間隙
３１ｂ 揺動軸
３２ 透過型太陽電池パネル
４０ 躯体
４１ ルーバ
４１ａ 調光間隙
５０ 躯体
５１ 可動式ルーバ
５１ａ 調光間隙
５２ ルーバ揺動軸
６０ 躯体
６１ 太陽電池一体型ルーバ
６１ａ 調光間隙
６２ 太陽電池一体型可動式ルーバ
６３ ルーバ揺動軸
７０ 躯体
７１ 光ダクト
７１ａ 上部反射板
７１ｂ 下部反射板
７２ 採光開口部
７３ 光出射開口部
９００ 太陽
９０１ 自然光
９０２ 間接光
９０３ 導入間接光
Ｃ０ トンネル入口部照明曲線（従来例）
Ｃ１ 予順応区間照明曲線図
Ｃ２ トンネル入口部照明曲線（本発明）
Ｌ２０ 野外輝度
ＬＡ 予順応区間
ＬＢ 導入間接光照射範囲
ＬＣ 挿入距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル坑口手前の道路に設けられ、自然光による路面の自然照明光量が前記トンネル入口部に向かう方向に漸減する予順応区間を構成する予順応構造物と、
前記トンネル坑口手前の予順応構造物内における前記自然照明光量に応じてトンネル坑口より進行方向の照明光量分布を形成する入口照明手段と、
を具備したことを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応構造物は前記自然光によって電流を発生する太陽電池からなり、
前記入口照明手段は、前記太陽電池に接続され、前記トンネル奥行き方向に配列された複数の可変光量照明灯具からなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項３】
請求項２記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
さらに、前記入口照明手段は、前記トンネル入口部における前記路面の明るさを検出する光センサと、前記光センサから検出される前記路面の明るさに基づいて前記可変光量照明灯具の発光量を制御する制御装置とを含む、
ことを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項４】
請求項１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応構造物は、取り付け角度が可変な可動式太陽電池からなり、
前記入口照明手段は、前記太陽電池に接続され、前記トンネル奥行き方向に配列された複数の可変光量照明灯具からなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項５】
請求項４記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記自然光の照射方向の時間的な変化に応じて前記可動式太陽電池の前記取り付け角度を変化させる角度制御装置を備えたことを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記太陽電池は、透過型太陽電池パネルからなり、透過率の異なる複数の透過型太陽電池パネルを組み合わせからなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項７】
請求項１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応構造物は、ルーバからなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項８】
請求項７記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記ルーバは、取り付け角度が可変な可動式ルーバからなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項９】
請求項８記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記自然光の照射方向の時間的な変化に応じて前記可動式ルーバの前記取り付け角度を変化させる角度制御装置を備えたことを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記ルーバは太陽電池パネルで構成されることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１１】
請求項１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応構造物は、前記自然光を取り込む採光部および前記採光部から取り込まれた前記自然光を前記トンネル坑口の前方路面に照射する光出力部を具備した光ダクトからなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記光ダクトの前記光出力部は、前記トンネル坑口よりもトンネル内部側に挿入され、前記入口照明手段の一部を構成することを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１３】
請求項１１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記光ダクトの前記光出力部は、前記トンネル坑口よりもトンネル内部側に挿入され、前記予順応区間の一部を構成することを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応区間の延長を、前記道路を通行する車両の設計速度に応じた視距とすることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
０．０１を超え０．１未満の係数をｋとするとき、
前記予順応区間は前半１／２の区間の路面輝度は野外輝度Ｌ２０×ｋ、前記予順応区間の後半１／２の区間の終端の路面輝度は野外輝度Ｌ２０×０．４ｋとすることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１６】
請求項１５記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記トンネル入口部に最も近い前記入口照明手段の所要輝度は野外輝度Ｌ２０×０．２ｋとすることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１】
トンネル坑口手前の道路に設けられ、自然光による路面の自然照明光量が前記トンネル入口部に向かう方向に漸減する予順応区間を構成する予順応構造物と、
前記トンネル坑口手前の予順応構造物内における前記自然照明光量に応じてトンネル坑口より進行方向の照明光量分布を形成する入口照明手段と、
を具備したことを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応構造物は前記自然光によって電流を発生する太陽電池からなり、
前記入口照明手段は、前記太陽電池に接続され、前記トンネル奥行き方向に配列された複数の可変光量照明灯具からなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項３】
請求項２記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
さらに、前記入口照明手段は、前記トンネル入口部における前記路面の明るさを検出する光センサと、前記光センサから検出される前記路面の明るさに基づいて前記可変光量照明灯具の発光量を制御する制御装置とを含む、
ことを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項４】
請求項１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応構造物は、取り付け角度が可変な可動式太陽電池からなり、
前記入口照明手段は、前記太陽電池に接続され、前記トンネル奥行き方向に配列された複数の可変光量照明灯具からなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項５】
請求項４記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記自然光の照射方向の時間的な変化に応じて前記可動式太陽電池の前記取り付け角度を変化させる角度制御装置を備えたことを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記太陽電池は、透過型太陽電池パネルからなり、透過率の異なる複数の透過型太陽電池パネルを組み合わせからなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項７】
請求項１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応構造物は、ルーバからなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項８】
請求項７記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記ルーバは、取り付け角度が可変な可動式ルーバからなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項９】
請求項８記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記自然光の照射方向の時間的な変化に応じて前記可動式ルーバの前記取り付け角度を変化させる角度制御装置を備えたことを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記ルーバは太陽電池パネルで構成されることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１１】
請求項１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応構造物は、前記自然光を取り込む採光部および前記採光部から取り込まれた前記自然光を前記トンネル坑口の前方路面に照射する光出力部を具備した光ダクトからなることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記光ダクトの前記光出力部は、前記トンネル坑口よりもトンネル内部側に挿入され、前記入口照明手段の一部を構成することを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１３】
請求項１１記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記光ダクトの前記光出力部は、前記トンネル坑口よりもトンネル内部側に挿入され、前記予順応区間の一部を構成することを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記予順応区間の延長を、前記道路を通行する車両の設計速度に応じた視距とすることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
０．０１を超え０．１未満の係数をｋとするとき、
前記予順応区間は前半１／２の区間の路面輝度は野外輝度Ｌ２０×ｋ、前記予順応区間の後半１／２の区間の終端の路面輝度は野外輝度Ｌ２０×０．４ｋとすることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【請求項１６】
請求項１５記載のトンネル入口部照明システムにおいて、
前記トンネル入口部に最も近い前記入口照明手段の所要輝度は野外輝度Ｌ２０×０．２ｋとすることを特徴とするトンネル入口部照明システム。
【図２】
【図５】
【図８】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１６】
【図５】
【図８】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２１６４７５（Ｐ２０１２−２１６４７５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２１７８（Ｐ２０１１−８２１７８）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（５９３０９３８５８）西日本高速道路エンジニアリング関西株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（５９３０９３８５８）西日本高速道路エンジニアリング関西株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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