JP2004146281A

JP2004146281A - 照明灯識別装置

Info

Publication number: JP2004146281A
Application number: JP2002311980A
Authority: JP
Inventors: Isato Ito; 伊東　勇人; Takashi Saito; 斎藤　孝; Seigou Mori; 森　星豪
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】照明灯からの照度を測定し、照明灯の清掃による照度の回復を考慮してその照明灯の寿命を判断し、また、該照明灯の道路内での位置を識別することができる照明灯識別装置の提供をする。
【解決手段】道路に沿って配設された複数の照明灯１の各照度を測定する照度測定部２と、道路に沿って走行する移動体３の位置を示す位置情報取得部４と、照度測定部２で測定された各照度及び位置情報取得部４で測定された移動体の走行距離の関係から決定する第１の照度分布を算出する照度分布算出部５と、予め第２の照度分布を記憶している記憶部６と、第１の照度分布と第２の照度分布とを比較する比較部７と、比較部７により比較された所定の走行距離での第１の照度分布及び第２の照度分布との差分より照明灯１の照度状態及び位置を識別する識別部８と、を備えている。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は道路やトンネルに設置される照明装置の照明灯の維持管理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路やトンネルにおける照明灯のメンテナンスは道路管理者がパトロールカーで道路を走行しながら、路上の落下物やその他の付属施設の状態確認と合わせて、目視により不点となっている照明灯の個数やその場所の確認が行われている。また、そのような確認は比較的広範囲わたって行われることが多い。その後、定期的に個別もしくは一斉に照明灯の交換が行われる。
しかし、照明灯の確認において、それが目視によって行われることや道路管理者はその他の確認項目との並行作業を伴うため不点照明灯の個数やその場所の誤りなどが発生することが予測される。
【０００３】
上記の問題点に対処するために、特開平７−１０３８１６号公報の照明灯の寿命検知装置は、目視による定性的な照明灯の交換時期の判断を避けるために、初期点灯時と初期点灯時以降の使用時による照明灯から出力される光から求められた電気信号の比率が予め設定された基本光束維持率より低下したか否かを検知し、照明灯の寿命を検知するものである。
【０００４】
【特許文献】
特開平７−１０３８１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、照明灯からの照度の減退は照明灯自体の照度の経年変化による減退と合わせて照明灯の汚れによる照度の減退が影響する。
【０００６】
また、照明灯の汚れによる照度の減退を避けるために図９に示すようにｔ＝ｔ１、ｔ２及びｔ３において、定期的な清掃が実施されるが、清掃後の照明灯の照度は初期の状態に戻らず、経年的にその回復率は低下していく傾向がある。したがって、照明灯自体の照度の減退だけでなく照明灯の汚れによる照度の減退を考慮した照明灯の交換時期を検知する必要がある。
【０００７】
さらに、トンネル内の入口部や出口部においては、照明灯の設置間隔が不規則であり、その使用照明灯の消費電力も一様でないことが多いことから、不点又は不点間近の照明灯の位置を特定することができない。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、照明灯からの照度を測定し、照明灯の清掃による照度の回復を考慮してその照明灯の寿命を判断し、また、該照明灯の道路内での位置を識別することができる照明灯識別装置の提供をすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の照明灯識別装置は、道路に沿って配設された複数の照明灯の各照度を測定する照度測定部と、道路に沿って走行する移動体の位置を示す位置情報取得部と、照度測定部で測定された各照度及び位置情報取得部で測定された移動体の走行距離の関係から決定する第１の照度分布を算出する照度分布算出部と、予め第２の照度分布を記憶している記憶部と、第１の照度分布と第２の照度分布とを比較する比較部と、比較部により比較された所定の走行距離での第１の照度分布及び第２の照度分布との差分より照明灯の照度状態及び位置を識別する識別部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
このような照明灯識別装置においては、第１の照度分布と第２の照度分布とを比較することにより、照明灯の照度状態及びその位置を特定する。
【００１１】
請求項２記載の照明灯識別装置は、記憶部は、照明灯が清掃されたときの清掃歴を記憶していることを特徴とするものである。
【００１２】
このような照明灯識別装置においては、照明灯が清掃された後の照度の減退を考慮して、照明灯の照度状態及びその位置を特定する。
【００１３】
請求項３記載の照明灯識別装置は、道路に沿って配設された複数の照明灯の照度情報を含む第１の画像データを取り込む画像データ取得部と、道路に沿って走行する移動体の位置を示す位置情報取得部と、予め照明灯の照度情報を含む第２の画像データを記憶している第１の記憶部と、第１の画像データと第２の画像データとを比較する第１の比較部と、第１の比較部により比較された所定の走行距離での第１の画像データの照度及び第２の画像データの照度との差分より照明灯の照度状態及び位置を識別する第１の識別部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
このような照明灯識別装置においては、第１の画像データの照度及び第２の画像データの照度とを比較することにより、照明灯の照度状態及びその位置を特定する。
【００１５】
請求項４記載の照明灯識別装置は、画像データ取得部は、トンネル内に配設されていることを特徴とするものである。
【００１６】
このような照明灯識別装置においては、画像データ取得部を照明灯識別装置本体と別個に設けている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１から図５までを参照して説明する。図１は本実施の形態のブロック図を示しており、図２は照度測定部２を搭載した移動体３の概略斜視図を示している。また、図３は実測の照度分布と記憶している照度分布との比較図を示しており、図４は実測の照度分布と所要照度との比較図を示している。さらに、図５は実測の照度分布と記憶している照度分布との他の比較図を示している。
【００１８】
以下、各部の構成を詳述する。
【００１９】
照明灯１は、道路灯、トンネル灯、街路灯として、路面を照射するものであり、たとえば、専用の安定器が内蔵された高圧ナトリウムランプが２０〜３０灯程度、図２に示すように所定の高さでかつ路面に平行に一定間隔で連続的に配置されている。
【００２０】
照明測定部２は、照明灯１からの照度を測定するものであり、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子である。本実施の形態では、後述する移動体３の移動とともに、照明測定部２が照明灯１からの一定時間ごとの照度をデジタル的に取り込んでいる。もちろん、照度を連続的に取り込んでも構わない。なお、この受光素子は高圧ナトリウムランプの出力波長（たとえば、５００〜７００ｎｍ）に十分な受光感度を有するものが望ましい。また、照明測定部２は、照度計、輝度計又はＣＣＤカメラを用いた画像処理により輝度をセンシングするものであっても構わない。さらに、受光素子としてＣｄｓ光導電セルを用いてもよい。Ｃｄｓ光導電セルは、照度により内部抵抗が変化する、一種の抵抗器と考えることができるので、回路的に扱いやすいという特徴がある。
【００２１】
移動体３は、図２に示すように照明測定部２を含む照明灯識別装置本体を搭載し、道路に沿って走行するものであり、普通自動車、大型自動車、オートバイ及び自転車などの車両である。移動体３は一定速度で走行しても、走行中に速度を適宜変化させても構わない。
【００２２】
位置情報取得部４は、移動体３が走行しているときの移動体３の位置を特定するものであり、航法衛星からの信号を利用する測位システムのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｏｒｂｉｔｉｎｇ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機などに代表されるＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、あるいは、受信した誤差を用いて測位結果あるいはその導出のための数値を補正するＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ＧＰＳ）受信機で構成されている。この位置情報取得部４と照明測定部２とにより、移動体３が、現在どの照明灯の照度を測定しているかの位置を把握することができる。
【００２３】
照度分布算出部５は、照明測定部２で取り込まれた一定時間ごとの照明灯１の照度データ及び位置情報取得部４で取り込まれた各照明灯１の位置データから時系列変化グラフを作成して、移動体３の走行距離に対する実測の照度分布を算出するものである。
【００２４】
図３（ａ）は、複数の照明灯１が所定の間隔Ｗで道路の地面からすべて同じ高さに配置されている場合を示している。また、図３（ｂ）の実線は、照明測定部２で取り込まれた一定時間ごとの照明灯１の照度データを移動体３の走行距離に対して、直線で結んだ実測の照度分布を示している。また、図３（ｂ）の破線は、後述する予め算出され記憶している照度分布を示しており、この２つの照度分布を比較し、異常状態の照明灯１の位置を特定する。
【００２５】
もちろん、図４（ｂ）に示すように予め算出され記憶している照度分布は、走行距離に対して略一定の所要照度を持つものでも構わないし、各照度と走行距離との関係を曲線などで近似しても構わない。
【００２６】
また、図５（ａ）に示すように、たとえば、トンネルの入口や出口付近では、異なる消費電力の照明灯１ａ、１ｂ等が不規則な間隔Ｗ１、Ｗ２で配置されている場合がある。さらに、道路の地面からの高さが異なる場合もある。このような場合にも、上述したような２つの照度分布曲線を比較すると、移動体３が各照明灯１の直下近傍ごとに照度を測定せずに一定時間ごとの照度を測定していくだけで、異常状態の照明灯１の位置を特定することができる。
【００２７】
なお、この照度分布算出部５はＣＰＵ及びメモリを有するマイクロコンピュータシステム並びにマイクロコンピュータシステムを稼動するプログラムにより構成している。
【００２８】
記憶部６は、予め測定した照明灯１の照度分布を記憶しておくものであり、この記憶部６は、ＲＯＭなどの半導体メモリ、光磁気ディスクなどの磁気媒体をＣＤ−ＲＯＭ、フロッピィディスク、磁気テープ、不揮発性メモリなどで構成されている。ここで、予め記憶部６に記憶しておく照度分布のデータは、これから実測する道路の道路幅、照明灯が道路の片側、両側あるいは千鳥に等間隔又はランダムに配列される配列状態、照明灯の経時変化などを適宜考慮して、コンピュータなどでシュミレーションを行い算出する。
【００２９】
ここで、道路灯などは汚れ原因物質が浮遊する外気に晒された状態にあるため汚れ原因物質が照明灯１に付着する場合がある。このような汚れ原因物質が照明灯１に付着すると、照明灯１からの照度が当然低下する。この照度は、たとえば、照明灯１を略１年間清掃しなければ、初期状態の８０％程度となる。一方、寿命末期の照明灯１の照度は、初期状態の７０％程度となる。また、照明灯１の汚れによる照度低下は、たとえば、アスファルト舗装では、初期３０ｌｘ／ｃｄ／ｍ２に対して、４、５年後に１８ｌｘ／ｃｄ／ｍ２になるという実測データもある。このため、単なる照明灯１の汚れによる照度低下を照明灯１の異常状態などによる照度低下と間違えることがある。
【００３０】
このため記憶部６には、各照明灯を交換してから何回目の清掃かという清掃履歴情報を記憶している。この清掃履歴情報は、予め経時変化により照明灯を含む照明器具の光学特性の劣化及び照度の初期状態に対する回復率などを考慮しシュミレーションなどで算出しておいた照度のデータを有するものである。そして、この清掃履歴情報を考慮して、上記の照度分布を算出するのである。
【００３１】
比較部７は、位置情報取得部４で特定された当該位置での照度分布算出部５で算出された照度分布のデータと予め記憶部６に記憶している照度分布のデータとを比較し、その差分を算出するものである。
【００３２】
識別部８は、比較部７で算出された差分が所定値を超えている場合又は所定値に満たない場合に表示部など（図示しない）に表示し、不点状態及び照度が著しく低下した状態などの照明灯の異常状態を特定するものである。
【００３３】
この比較部７及び識別部８は、照度分布算出部５と同様にマイクロコンピュータシステムのプログラムを設定することにより構成している。
【００３４】
以上、本実施の構成によれば、移動体３が各照明灯１の直下近傍ごとに照度を測定することなしに、移動体３の走行に伴い一定時間ごとに照度を測定していくだけで、異常状態の照明灯１の位置を特定することができる。
【００３５】
特に、各照明灯１の設置間隔が短く複数の照明灯１の光が互いに干渉しあう場合、各照明灯１の設置間隔が不規則な場合、トンネルの入口付近において各照明灯１として異なる消費電力の照明灯が使用されている場合、又は道路の地面からの高さが異なる場合であっても、照明灯の異常による照度低下及び不点とその照明灯の位置を特定することができる。
【００３６】
また、本実施の構成によれば、記憶部６が清掃履歴情報を記憶しているので、照明灯１の汚れのために照度が低下したことを照明灯１の異常状態と間違えることなく、照明灯の保守・点検などのメンテナンスを効率よく行うことができる。さらに、照明灯の消費電力は同一なのに照明灯が汚れているため、照度が低下した状態で使用することを防ぐことができる。
【００３７】
さらにまた、道路管理者が目視によりそれぞれの照明灯を点検する必要がなく、道路管理者の作業量を軽減することができる。
【００３８】
また、道路管理者は道路を走行しながら目視する必要がないので、道路管理者の安全を確保することもできる。
【００３９】
さらに、目視と比較して照明灯の保守・点検を１回行うのにかかる時間が短時間済むので、照明灯の保守・点検を素早く行うことができ、道路の交通渋滞を招いたり、一般走行車両の交通規制をする必要がなくなる。
【００４０】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施の形態を図６から図８までを参照して説明する。図６は本実施の形態のブロック図を示しており、図７は画像データ取得部９の取り付け位置を表す図を示している。また、図８は実測の照度分布と記憶している照度分布との比較図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００４１】
図６に示す照明灯識別装置と図１に示した照明灯識別装置との相違点は、図６の照明灯識別装置では、照明測定部２の代わりに画像データ取得部９を設けている点である。
【００４２】
この画像データ取得部９は移動体３に搭載されており、照明灯１の照度低下及び不点とその照明灯の位置情報を含む照度情報を画像データを取り込むものであり、アナログ画像信号として画像データを取り込む場合にはビデオカメラを、またデジタル画像信号として画像データを取り込む場合にはＣＣＤ（電荷結合素子）カメラを用いる。そして、この画像データを取り込む態様としては、たとえば、図８（ａ）に示すように、移動体３を時速５０ｋｍで走行させながら、移動体３を中心とする所定の撮影範囲内の照明灯１の状態を毎秒１０コマのレートでビデオテープなどに連続的に記録していく。ここで、この取り込んだ画像を別途たとえば、移動体３に設置されたモニタ画面（図示しない）に出力してもよい。
【００４３】
この取り込まれた画像から図８（ｂ）に示すように、照明灯１の照度又は輝度を測定し、照度分布算出部５で算出された照度分布のデータと予め記憶部６に記憶している照度分布のデータとを比較し、その差分を算出し、照明灯１の照度低下及び不点とその照明灯の位置を特定する。本実施の形態では、照度のみを測定する場合と異なり、照明灯１近傍の画像を取り込むことにより、照明灯１の照度を確実に測定することができる。
【００４４】
ここで、画像データ取得部９を移動体３に搭載せずに、図７に示すような交通管制のための種々の情報を得る手段として用いられるＩＴＶ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）カメラ１０で兼用してもよい。
【００４５】
ＩＴＶカメラ１０は、トンネル内を走行する自動車の走行速度を測定する場合等に使用されており、高速自動車道などの大規模トンネルには、複数台のＩＴＶカメラ１０を設置して成る大規模な監視システムが導入されている場合もある。もちろん、このＩＴＶカメラ１０は、速度情報以外にも交通管制上必要な各種の情報を収集することができるので、このＩＴＶカメラ１０を画像データ取得部９として兼用し、ＩＴＶカメラ１０から照度情報を含む画像データを取り込ませると、照明灯識別装置のコストダウンを図ることができる。
【００４６】
以上、本実施の構成によれば、各照明灯１の設置間隔が短く複数の照明灯１の光が互いに干渉しあう場合、各照明灯１の設置間隔が不規則な場合、トンネルの入口付近において各照明灯１として異なる消費電力の照明灯が使用されている場合、又は道路の地面からの高さが異なる場合であっても、画像データを取り込んでいるので第１の実施の形態よりも高い精度で、照明灯の異常による照度低下及び不点とその照明灯の位置を特定することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態で特に言及していない作用・効果などは第１の実施の形態と同様である。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の照明灯識別装置は、第１の照度分布と第２の照度分布とを比較する比較部と、比較部により比較された所定の走行距離での第１の照度分布及び第２の照度分布との差分より照明灯の照度状態及び位置を識別する識別部と、を備えているので、照明灯の照度状態及びその位置を特定することができる。
【００４９】
請求項２記載の照明灯識別装置は、記憶部は、照明灯が清掃されたときの清掃歴を記憶しているので、照明灯が清掃された後の照度の減退を考慮して、より性格に照明灯の照度状態を識別することができる。
【００５０】
請求項３記載の照明灯識別装置は、第１の画像データと第２の画像データとを比較する第１の比較部と、第１の比較部により比較された所定の走行距離での第１の画像データの照度及び第２の画像データの照度との差分より照明灯の照度状態及び位置を識別する第１の識別部と、を備えているので、照明灯の照度状態及びその位置を特定することができる。
【００５１】
請求項４記載の照明灯識別装置は、画像データ取得部を照明灯識別装置本体と別個にトンネル内に設けているので、照明灯識別装置本体をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】照度測定部２を搭載した移動体３の概略斜視図である。
【図３】第１の実施の形態において、実測の照度分布と記憶している照度分布との比較図である。
【図４】第１の実施の形態において、実測の照度分布と所要照度との比較図である。
【図５】第１の実施の形態において、実測の照度分布と記憶している照度分布との他の比較図である。
【図６】第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】画像データ取得部９の取り付け位置を表す図である。
【図８】第２の実施の形態において、実測の照度分布と記憶している照度分布との比較図である。
【図９】経時変化に伴う照明灯の照度低下のモデルを示す図である。
【符号の説明】
１　　　照明灯
２　　　照度測定部
３　　　移動体
４　　　位置情報取得部
５　　　照度分布算出部
６　　　記憶部
７　　　比較部
８　　　識別部
９　　　画像データ取得部

Claims

道路に沿って配設された複数の照明灯の各照度を測定する照度測定部と、道路に沿って走行する移動体の位置を示す位置情報取得部と、照度測定部で測定された各照度及び位置情報取得部で測定された移動体の走行距離の関係から決定する第１の照度分布を算出する照度分布算出部と、予め第２の照度分布を記憶している記憶部と、第１の照度分布と第２の照度分布とを比較する比較部と、比較部により比較された所定の走行距離での第１の照度分布及び第２の照度分布との差分より照明灯の照度状態及び位置を識別する識別部と、を備えたことを特徴とする照明灯識別装置。
記憶部は、照明灯が清掃されたときの清掃歴を記憶していることを特徴とする請求項１記載の照明灯識別装置。
道路に沿って配設された複数の照明灯の照度情報を含む第１の画像データを取り込む画像データ取得部と、道路に沿って走行する移動体の位置を示す位置情報取得部と、予め照明灯の照度情報を含む第２の画像データを記憶している第１の記憶部と、第１の画像データと第２の画像データとを比較する第１の比較部と、第１の比較部により比較された所定の走行距離での第１の画像データの及び第２の画像データの照度との差分より照明灯の照度状態及び位置を識別する第１の識別部と、を備えたことを特徴とする照明灯識別装置。
画像データ取得部は、トンネル内に配設されていることを特徴とする請求項３記載の照明灯識別装置。