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Title:
CONTROL SYSTEM FOR A LIGHTING INSTALLATION IN THE ADAPTATION SECTION OF A TUNNEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/038839
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a control system (8) for a lighting installation (6, 7) In the adaptation section of a tunnel (1), comprising a light density sensor (11) detecting the density of outdoor light in an area in front of or behind a tunnel (1) and a control unit (9) wherein the lighting installation (6, 7) inside the adaptation section (2, 3) can be controlled according to density of outdoor light detected by the light density sensor (11) either in front of or behind said tunnel (1), and the control unit (9) is provided with a data processing memory (10).

Inventors:
STEINHEIMER WINFRIED
Application Number:
PCT/DE1998/000570
Publication Date:
September 03, 1998
Filing Date:
February 26, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H05B39/04; (IPC1-7): H05B37/02
Foreign References:
DE3101591A11982-04-08
US4368408A1983-01-11
US5254908A1993-10-19
DE4312056A11994-10-20
US5589741A1996-12-31
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN
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Claims:
Patentansprüche
1. Steuerungsanordnung für eine Beleuchtungsanlage (6,7) einer Adaptationsstrecke (2,3) eines Tunnels (1), mit einem Leuchtdichtesensor (11), der die Au enleuchtdichte in einem Bereich vor bzw. hinter dem Tunnel (1) erfa t, und einer Steuereinheit (9), mittels der die in der Adaptationsstrecke (2,3) angeordnete Beleuchtungsanlage (6,7) in Abhängigkeit von mittels des Leuchtdichtesensors (11) erfa ten Au en leuchtdichtewerten vor bzw. hinter dem Tunnel (1) steuerbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, da die Steuereinheit (9) einen Speicher (10) zur Datenverarbeitung aufweist.
2. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, da der Speicher (10) mit Daten versehen ist, mittels denen die Steuereinheit (9) den vor bzw. hinter dem Tunnel (1) vorliegenden Au enleuchtdichtewer ten weitgehend entsprechende Ersatzau enleuchtdichtewerte er rechnen kann, welche der Steuerung der in der Adaptations strecke (2,3) des Tunnels (1) angeordneten Beleuchtungsanlage (6,7) zugrundelegbar sind.
3. Verfahren zum Betrieb und/oder zur Verwendung der Steue rungsanordnung nach Anspruch 2, bei der in dem Speicher (10) die geographische Länge und Breite der Tunnelein bzw. aus fahrt abgespeichert sind, in Abhängigkeit davon die Sonnen aufgangs und Sonnenuntergangszeit ermittelt und jedem Tag für jeden Zeitraum zwischen der Sonnenaufgangs und der Son nenuntergangszeit ein Ersatzau enleuchtdichtewert zugeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei der die Sonnenaufgangs und Sonnenuntergangszeit für jeden Tag unter Berücksichtigung von Normal und Schaltjahren errechnet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, bei der die Sonnenaufgangs und Sonnenuntergangszeit für jeden Tag von beliebig vielen fol genden Jahren im Speicher (10) abgespeichert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der auf einanderfolgende Tage, deren Taglängen ähnlich sind, in Ta gesklassen zusammengefa t werden, denen jeweils eine mittlere Sonnenaufgangs und Sonnenuntergangszeit zugeordnet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei der im Jahresverlauf auf einanderfolgend ca. 50 Tagesklassen vorgesehen sind, inner halb denen die Taglängen um maximal ca. 20 min voneinander abweichen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei der die Zuordnung von Ersatzau enleuchtdichtewerten gemä einer Funk tion erfolgt, die sich von einem Ersatzleuchtdichtewert von 0%, der einem ersten Zeitpunkt (T1), der um einem ersten vor gebbaren Zeitraum vor der Sonnenaufgangszeit liegt, zugeord net wird, auf einen Ersatzau enleuchtdichtewert von 100 % er höht, der einer Zeitspanne zugeordnet wird, die sich von ei nem zweiten Zeitpunkt (T2), der um einen zweiten vorgebbaren Zeitraum nach der Sonnenaufgangszeit liegt, zu einem dritten Zeitpunkt (T3) erstreckt, der um einen dritten vorgebbaren Zeitraum vor der Sonnenuntergangszeit liegt, und sich dann von dem Ersatzau enleuchtdichtewert von 100 % auf einen Er satzau enleuchtdichtewert von 0 % reduziert, der in einem vierten Zeitpunkt (T4) erreicht wird, der um einen vierten vorgebbaren Zeitraum nach der Sonnenuntergangszeit liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei der der Ersatzau enleucht dichtewert zwischen dem ersten (T1) und dem zweiten Zeitpunkt (T2) linear ansteigt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei der der Ersatzau enleuchtdichtewert zwischen dem dritten (T3) und dem vierten Zeitpunkt (T4) linear sinkt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10 bei der der erste und der vierte Zeitraum gleich lang sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der der zweite und der dritte Zeitraum gleich lang sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der der erste und der vierte Zeitraum 20 min betragen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei der der zweite und der dritte Zeitraum 2 h betragen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 14, bei der im Speicher (10) die Daten zur Errechnung der Sonnenhöhe und des Sonnenazimuts abgespeichert sind, aus denen der jeweilige Sonnestand errechnet wird, so da mit der jeweiligen gespei cherten Horizontkontur diese bei der Errechnung des jeweili gen Ersatzau enleuchtdichtewerts berücksichtigt werden.
16. Verfahren zum Betrieb und/oder zur Verwendung der Steue rungsanordnung nach Anspruch 1, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 3 15 d a d u r c h g e k e n n e z e i c h n e t, da in der Steuerungsanordnung (8) mittels der Da tenverarbeitung die Position und die von der Sonne im Ge sichtsfeld des in den Tunnel (1) ein bzw. aus dem Tunnel (1) ausfahrenden Fahrzeugführers erzeugte Beleuchtungsstärke er fa t und zur Errechnung von Au enleuchtdichtekorrekturwerten, insbesondere Gegenlichtkompensationswerten, berücksichtigt wird, welche gemeinsam mit den Au enleuchtdichtewerten bzw. den Ersatzau enleuchtdichtewerten der Steuerung der in der Adaptationsstrecke (2,3) des Tunnels (1) angeordneten Be leuchtungsanlage (6,7) zugrundegelegt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem ein Beleuchtungsstär kesensor (12) zur Erfassung der von der Sonne (13) erzeugten Beleuchtungsstärke verwendet wird, der auf den Eingang bzw. vom Ausgang des Tunnels (1) weg gerichtet ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei der dem ein so ausgebil deter Beleuchtungsstärkesensor (12) verwendet wird, da mit tels ihm das Licht aus dem Halbraum erfa bar ist.
19. Steuerung nach Anspruch 18, bei dem ein so ausgebildeter Beleuchtungsstärkesensor (12) verwendet wird, da mittels ihm die vertikale Beleuchtungsstärke erfa bar ist.
20. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem ein derart ausgebil deter Leuchtdichtesensor (11) zur Erfassung der Au enleucht dichte verwendet wird, da er, wenn er selbst nicht die Sonne (13) erfa t, Daten sonnenbeschienener Flächen erfa t, mittels denen die Position und die Blendwirkung der Sonne (13) im Ge sichtsfeld des in den Tunnel (1) ein bzw. aus dem Tunnel (1) ausfahrenden Fahrzeugführers erfa t werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei dem die Horizontkontur im kritischen Abstand zur Tunneleinfahrt be rücksichtigt wird und mittels der erfa t wird, ob der Sonnen stand oberhalb dieser Horizontkontur liegt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19 oder 21, bei dem im Speicher (10) Daten abgespeichert sind, mittels denen den vom Beleuchtungsstärkesensor (12) erfa ten Daten entspre chende Ersatzpositionsdaten und Ersatzleuchtstärkewerte er mittelt werden, die der Ermittlung der Au enleuchtdichtekor rekturwerte zugrundegelegt werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, da der Au enleuchtdichtekorrekturwert mit dem Au enleuchtdichtewert und/oder einem etwaigen Ersatzleucht dichtewert addiert wird.
24. Verfahren zum Betrieb und/oder zur Verwendung der Steue rungsanordnung zur Gegenlichtkompensation für die Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tun nels, bei dem die Sonnenposition und die von der Sonne im Ge sichtsfeld des Fahrzeugführers erzeugte Beleuchtungsstärke erfa bar und zur Errechnung eines Gegenlichtkompensationswer tes LGEGLI berücksichtigt werden, insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 23 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, da der Gegenlichtkompensationswert (LGEGLI) als Funktion der maximalen geplanten Au enleuchtdichte (LAPLAN), für die die Beleuchtungsanlage ausgelegt ist, der aktuellen vertikalen Beleuchtungsstärke in Richtung Tunnelportal (EVTP), der maximalen vertikalen Beleuchtungsstärke (EVMAX) und des Kosinus (THETA) zwischen der Tunneleinfahrtrichtung und der Sonnenposition ermittelt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem die aktuelle vertika le Beleuchtungsstärke (EVTP) = "0" gesetzt wird, wenn die ak tuelle vertikale Beleuchtungsstärke (EVTP) einen für die Steuerung vorgebbaren ersten Mindestgrenzwert EVTPIM für die aktuelle vertikale Beleuchtungsstärke unterschreitet.
26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem für die Sonnenhöhe (GAMMA) ein einen tiefen Sonnenstand nach oben begrenzender Grenzwert (GAMMATISO) gesetzt wird, oberhalb dessen die aktu elle vertikale Beleuchtungsstärke (EVTP) = "0" gesetzt wird, wenn sie den ersten Mindestgrenzwerten (EVTPMIN) unterschrei tet, und unterhalb dessen die aktuelle vertikale Beleuch tungsstärke (EVTP) unter Zugrundelegung der Sonnenhöhe (GAMMA), des ersten Mindestgrenzwerts (EVTPMIN) für die aktu elle vertikale Beleuchtungsstärke, eines untersten Grenzwerts (EVTPTISO) der vertikalen Beleuchtungsstärke für die Gegen lichtkompensation, und des Grenzwerts (GAMMATISO) der Sonnen höhe ermittelt und = "0" gesetzt wird, wenn sie einen für tiefen Sonnenstand für die Steuerung vorgebbaren zweiten Min destgrenzwert (EVTPMIN 2) für die aktuelle vertikale Beleuch tungsstärke unterschreitet.
27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem bei einer Sonnenhöhe (GAMMA) unterhalb des Grenzwerts (GAMMATISO) die maximale vertikale Beleuchtungsstärke (EVMAX) unter Zugrundelegung der Sonnenhöhe (GAMMA) und eines für tiefen Sonnenstand Vorgebir gen Faktors (FTISO) ermittelt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, da der Gegen lichtkompensationswert aus der Gleichung LGEGLI = LAGPLAN/K x EVTP/EVMAX x cos THETA gewonnen wird, wobei die Konstante K das Verhältnis von der Leuchtdichte in einer Einrichtungsstrecke zur Leuchtdichte vor dem Tunnel wiedergibt und bei einer Planung vorab festge legt ist.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, g e k e n n z e i c h n e t durch die Verwendung eines astro nomischen Programms zur Berücksichtigung zeitlicher und/oder geographischer Daten, beispielsweise Länge und Breite, und zur Ermittlung der Sonnenhöhe (GAMMA) sowie des Sonnenazimuts (ALPHA), wobei mit letzerem und dem Azimut der Tunneleinfahrt eine Azimutdifferenz gebildet wird, und die Grö e des Kosinus (THETA) als Funktion der Sonnenhöhe (GAMMA) sowie der Azimut differenz errechnet wird.
Description:
Beschreibung Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke ei- nes Tunnels Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsanordnung für die Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tun- nels, mit einem Leuchtdichtesensor, der die Au enleuchtdichte in einem Bereich vor bzw. hinter dem Tunnel erfa t, und einer Steuereinheit, mittels der die in der Adaptationsstrecke an- geordnete Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von mittels des Leuchtdichtesensors erfa ten Au enleuchtdichtewerten vor bzw.

hinter dem Tunnel steuerbar ist. Ferner bezieht sich die Er- findung auf Verfahren zum Betrieb und/oder zur Verwendung ei- ner derartigen Steuerungsanordnung.

Mittels einer Beleuchtungsanlage bzw. deren Steuerung soll sichergestellt werden, da im Tunnel bei Einhaltung hoher Si- chereitsstandards ein zügiger Verkehrsflu möglich ist. Ins- besondere am Tage kommt der Steuerung der Beleuchtungsanlage eine besondere Bedeutung zu. Sie soll einerseits verhindern, da der Tunneleingang dem Fahrzeugführer vor dessen Einfahrt als schwarzes Loch erscheint. Dies hat zur Folge, da die in- nerhalb des Tunnels aufgrund der Steuerung der Beleuchtungs- anlage zu gewährleistenden Leuchtdichte in Abhängigkeit von den Leuchtdichten im Gesichtsfeld des Fahrzeugführers bei der Annäherung an den Tunneleingang so eingestellt werden, da stets ausreichende Sichtverhältnisse gewährleistet sind.

Wesentlich für die Auslegung und die Steuerung einer in einem Tunnel eingesetzten Beleuchtungsanlage sind die Annäherungs- strecke, die Einsichtsstrecke, die Übergangsstrecke, die Tun- nellinienstrecke und die Ausfahrtstrecke.

Hierbei ist die Annäherungsstrecke eine Strecke unmittelbar vor der Tunneleinfahrt, deren Länge mindestens der Halte- sichtweite entspricht, wobei die Haltesichtweite diejenige

Strecke ist, die ein Fahrzeugführer benötigt, um sein Fahr- zeug vor einem Hindernis oder Gefahrenpunkt zum Halten zu bringen.

Die Einsichtsstrecke ist diejenige Strecke, die unmittelbar hinter der Tunneleinfahrt beginnt und für die im Vergleich zu der übrigen Tunnel strecke am Tage eine verhältnismä ig hohe und gleichmä ige Leuchtdichte gefordert wird.

Die Übergangsstrecke ist diejenige Strecke, auf der am Tage die Leuchtdichte der Einsichtsstrecke auf die Leuchtdichte der Tunnelinnenstrecke abgesenkt wird.

Die Tunnelinnenstrecke ist diejenige Strecke, die sich in Fahrtrichtung an die Übergangsstrecke anschlie t und am Be- ginn der Ausfahrtstrecke endet.

Die Ausfahrtstrecke ist diejenige Strecke, die an der Stelle im Tunnel beginnt, an der der Adaptationszustand eines den Tunnel am Tage durchfahrenden Kraftfahrers merklich von der helleren Tunnelausfahrt beeinflu t wird und die an der Tunne- lausfahrt endet.

Die Einsichtsstrecke und die Übergangsstrecke bilden eine eingangsseitige Adaptationsstrecke, in deren Verlauf das Seh- vermögen des Fahrzeugführers von den au erhalb des Tunnels herrschenden Lichtverhältnissen an die in der Tunnelinnen- strecke herrschenden Lichtverhältnisse angepa t bzw. adap- tiert werden soll. Auch innerhalb der Ausfahrtstrecke eines Tunnels kann es zweckmä ig sein, das Sehvermögen des Fahr- zeugführers von den Sichtverhältnissen in der Tunnelinnen- strecke an die Sichtverhältnisse jenseits des Tunnelausgangs anzupassen bzw. zu adaptieren.

Die Au enleuchtdichte vor dem Tunneleingang bzw. hinter dem Tunnelausgang ist diejenige Grö e, nach der sich die Leucht-

dichte auf der Fahrbahn der eingangsseitigen bzw. ausgangs- seitigen Adaptationsstrecke im Tunnel richten sollte.

Zur Ermittlung dieser Au enleuchtdichte wird der Leuchtdich- tesensor eingesetzt. Dieser ist tunneleingangsseitig in Ent- fernung der Haltesichtweite auf den Tunneleingang gerichtet und erfa t gemä den derzeit gültigen und eingesetzten Stan- dards in einem Konus von 2 x 10 Grad die Leuchtdichte bzw. in einem Winkel von 2 x 30 Grad die äquivalente Schleierleucht- dichte. Nach der derart ermittelten Au enleuchtdichte wird die Innenleuchtdichte auf der Fahrbahn der tunneleingangssei- tigen Adaptationsstrecke entsprechend dem Leuchtdichtever- hältnis k gesteuert oder geregelt.

Dabei stellt sich das Problem, Au enleuchtdichtewerte für die Umsetzung in Steuerungsalgorithmen bereithalten sowie flexi- bel mit Steuerungsparameter verknüpfen zu können. Zur Lösung wird bei einer Steuerungsanordnung mit den eingangs genannten Merkmalen erfindungsgemä vorgeschlagen, die Steuereinheit mit einem Speicher zur Datenverarbeitung zu versehen. Im Speicher können nicht nur die Au enleuchtdichtedaten zwi- schengespeichert, sondern überhaupt Funktionskennlinien abge- legt werden, mit denen beispielsweise die gespeicherten Leuchtdichtewerte kombiniert werden.

Wenn durch einen Defekt am Leuchtdichtesensor oder an der diesen mit der Steuereinheit verbindenden Leitung das Signal des Leuchtdichtesensors ausfällt, werden zur weiteren Gewähr- leistung annehmbarer Lichtverhältnisse im Bereich der Adapta- tionsstrecke des Tunnels entsprechende Signale eines woanders eingesetzten Leuchtdichtesensors, der beispielsweise vor ei- ner anderen Tunneleinfahrt angeordnet sein kann, übernommen, wird die Beleuchtungsanlage auf die maximal mögliche "volle" Beleuchtung gestellt, ist eine Teilschaltung für die Beleuch- tungsanlage vorgesehen oder erfolgt die Steuerung der Be- leuchtungsanlage nach einer Uhrzeitschaltung. Diese derzeit eingesetzten Ersatzma nahmen können u.U. zu Leuchtdichten auf

der Fahrbahn der Adaptationsstrecke führen, die weit neben den durch die tatsächlichen Lichtverhältnisse vorgegebenen Anforderungen liegen. Hierdurch können sowohl im Bereich der Tunneleinfahrt als auch im Bereich der Tunnelausfahrt Gefah- ren entstehen, z.B. wenn für die Tunneleinfahrt nicht die für eine ausreichende Adaptation erforderlichen Lichtverhältnisse geschaffen werden oder wenn die Ausfahrt aus dem hell er- leuchteten Tunnel in die Nacht erfolgt. Letzteres ist beson- ders dann der Fall, wenn bei kurzen oder in beiden Richtungen befahrenen Tunneln die Adaptationsstrecke gleichzeitig Aus- fahrt ist.

Es ergibt sich daher die Anforderung, die eingangs geschil- derte Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptations- strecke eines Tunnels derart weiterzubilden, da auch bei ei- nem Ausfall von in die Steuereinheit einzugebenden Au en- leuchtdichtesignalen stets Lichtverhältnisse innerhalb des Tunnels gewährleistet werden, die eine sichere und zügige Durchfahrung des Tunnels ermöglichen.

Dieser Anforderung wird gemä einer Ausbildung der Erfindung dadurch Rechnung getragen, da in dem Speicher Daten abge- speichert sind, mittels denen die Steuereinheit den vor bzw.

hinter dem Tunnel vorliegenden Au enleuchtdichtewerten weit- gehend entsprechende Ersatzau enleuchtdichtewerte errechnen kann, welche die Steuerung der in der Adaptationsstrecke des Tunnels angeordneten Beleuchtungsanlage zugrundelegbar sind.

Aufgrund geeigneter, in dem Speicher der Steuereinheit abge- speicherten Daten lassen sich auch bei einem Ausfall des vor bzw. hinter dem Tunneleingang bzw. -ausgang angeordneten Leuchtdichtesensors auf der Fahrbahn der Adaptationsstrecken des Tunnels Lichtverhältnisse herstellen, welche, wenn über- haupt, lediglich geringfügig von denjenigen Lichtverhältnis- sen abweichen, die unter Zugrundelegung von vom Leuchtdichte- sensor erfa ten Au enleuchtdichtewerten geschaffen würden, und die demgemä in jedem Fall ausreichend sind, um eine si-

chere und zügige Durchfahrt durch den Tunnel zu gewährlei- sten. Selbstverständlich sind bei der erfindungsgemä en Steuerung im Falle des Ausfalls des vor bzw. hinter dem Tun- nel angeordneten Leuchtdichtesensors die aktuellen Witte- rungsbedingungen nicht bekannt, so da bei der Steuerung der Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von den im Speicher der Steuereinheit abgespeicherten Daten immer von der ungünstig- sten, d.h. höchsten Au enleuchtdichte, ausgegangen werden mu . Die bei Ausfall des vor bzw. hinter dem Tunnel angeord- neten Leuchtdichtesensors zum Einsatz kommenden Ersatzma nah- men lassen sich jedoch mit einfachsten Methoden so gestalten, da während des Tages die Innenleuchtdichte selbst bei trüben Tagen kaum höher ist als die Au enleuchtdichte und während der Nacht die Innenleuchtdichte der vorgesehenen Nachtbe- leuchtung entspricht. In den weitaus meisten Fällen der Steuerung der Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von den im Speicher der Steuereinheit abgespeicherten Daten werden die Fahrzeugführer daher nicht bemerken, da die Steuerung der Beleuchtungsanlage unter Zugrundelegung von in dem Speicher der Steuereinheit abgespeicherten Daten anstelle der durch den Leuchtdichtesensor zur Verfügung gestellten Daten er- folgt.

Da bei Einsatz der erfindungsgemä en Steuerung bei einem Aus- fall des bzw. der die Au enleuchtdichte erfassenden Leucht- dichtesensoren keine Gefahr besteht und auch ein längerer Zeitraum für die Wartung oder Reparatur und Ersatzteilbe- schaffung bei einem Ausfall des bzw. der Leuchtdichtesensoren toleriert werden kann, kann der Aufwand für die Reparatur und Wartung schon deshalb erheblich reduziert werden, da etwaige Reparatur- oder Wartungsarbeiten während der normalen Ar- beitszeit durchgeführt werden können, so da keinerlei au er- gewöhnliche Kosten für Nacht- oder Sonntagsarbeit anfallen.

Vorteilhaft können in dem Speicher der Steuereinheit die geo- graphische Länge und Breite der Tunnelein- bzw. -ausfahrt ab- gespeichert sein; in Abhängigkeit hiervon können dann in der

Steuereinheit die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten ermittelt werden, wonach dann jedem Tage für jeden Zeitraum zwischen der Sonnenaufgangs- und der Sonnenuntergangszeit dieses Tages ein Ersatzau enleuchtdichtewert zugeordnet wer- den kann. Es ist möglich, für jeden Tag einen maximalen Er- satzau enleuchtdichtewert festzulegen, und die übrigen Er- satzau enleuchtdichtewerte dieses Tages in Prozenten des ma- ximalen Ersatzau enleuchtdichtewertes festzulegen. Für jede Uhrzeit jedes Tages wird in dieser Weise ein prozentualer Er- satzau enleuchtedichtewert vorgegeben.

Es ist möglich, die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszei- ten für jeden Tag unter Berücksichtigung von Normal- und Schaltjahren zu errechnen, wobei dieser Rechenvorgang in der Steuereinheit durchgeführt werden kann. Alternativ können die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten für jeden Tag von beliebig vielen Jahren im Speicher der Steuereinheit abge- speichert sein, wobei auch hierbei selbstverständlich Normal- und Schaltjahre berücksichtigt sein können. Bei dieser Aus- führungsform werden 365 bzw. 366 mal zwei Zeitpunkte, nämlich die Sonnenaufgangs- und die Sonnenuntergangszeit, für die nächsten x-Jahre im Speicher abgespeichert. Die Erstellung dieser Daten könnte dann extern in Bezug auf die Steuerein- heit an einem herkömmlichen Personalcomputer erfolgen.

Es sei darauf hingewiesen, da die astronomischen Berechnun- gen für den Sonnenstand gemä einschlägigen, durch Normen vorgegebenen Formeln erfolgen kann. Hierbei werden die Son- nenuntergangs- und Sonnenaufgangszeiten durch Iterationen über die Zeit, bis die Sonnenhöhe Null ist, erhalten.

Zur Vereinfachung der Steuerung ist es zweckmä ig, im Jahres- ablauf aufeinanderfolgende Tage, deren Taglängen ähnlich sind, in Tagesklassen zusammenzufassen, wobei diesen Tages- klassen jeweils eine mittlere Sonnenaufgangs- und Sonnenun- tergangszeit zugeordnet wird. Bei einer derartigen Vorgehens- weise kann die Unterscheidung in Normal- und Schaltjahre ent-

fallen, da der in einem Schaltjahr zusätzliche Tag lediglich zur Vergrö erung einer der Tagesklassen führt.

Zur Gewährleistung von für die zügige und sichere Tunnel- durchfahrt ausreichenden Lichtverhältnissen hat es sich als zweckmä ig erwiesen, wenn im Jahresverlauf aufeinanderfolgend ca. fünfzig Tagesklassen vorgesehen sind, innerhalb denen die Taglängen um maximal ca. 20 min voneinander abweichen. Es sei darauf hingewiesen, da die der Steuerung zugrundezulegende Zeit einheitlich sein mu . Bei der inzwischen weitgehend üb- lichen Umschaltung von Winter- auf Sommerzeit oder umgekehrt darf dieser Umschaltung bei der erfindungsgemä en Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels nicht vorgenommen werden, oder aber es müssen entsprechende Anpassung- und Änderungsma nahmen vorgenommen werden.

Für die mittels der erfindungsgemä en Steuerung zu erreichen- den Ziele hat es sich als ausreichend und zweckmä ig erwie- sen, wenn die Zuordnung von Ersatzau enleuchtdichtewerten zu bestimmten Tageszeiten gemä einer Funktion erfolgt, die sich von einem Ersatzau enleuchtdichtewert von 0 %, der einem er- sten Zeitpunkt, der um einen ersten vorgebbaren Zeitraum vor der Sonnenaufgangszeit liegt, zugeordnet wird, auf einen Er- satzau enleuchtdichtewert von 100 % erhöht, der einer Zeit- spanne zugeordnet wird, die sich von einem zweiten Zeitpunkt, der um einen zweiten vorgebbaren Zeitraum nach der Sonnenauf- gangszeit liegt, zu einem dritten Zeitpunkt erstreckt, der um einen dritten vorgebbaren Zeitraum vor der Sonnenuntergangs- zeit liegt, und sich dann von dem Ersatzau enleuchtdichtewert von 100 % auf einen Ersatzau enleuchtdichtewert von 0 % redu- ziert, der in einem vierten Zeitpunkt nach der Sonnenunter- gangszeit liegt. Gemä dieser Funktion kann dann die Beleuch- tungsanlage in der Adaptationsstrecke des Tunnels in der Zeit, während der Tageslicht vorhanden ist, gesteuert werden.

Die genannte Funktion kann in einfacher Weise an spezielle örtliche Gegebenheiten angepa t werden.

Für die Steuerung der Beleuchtungsanlage der Adaptations- strecke ist es ausreichend, wenn angenommen wird, da der Er- satzau enleuchtdichtewert zwischen dem ersten und dem zwei- ten Zeitpunkt bzw. zwischen dem dritten und dem vierten Zeit- punkt linear ansteigt bzw. sinkt. Des weiteren wird dem tat- sächlichen Verlauf der Au enleuchtdichte genügend Rechnung getragen, wenn davon ausgegangen wird, da der erste und der vierte Zeitraum und der zweite und der dritte Zeitraum gleichlang sind.

So ist beipielsweise für das südliche Deutschland für den er- sten und den vierten Zeitraum eine Dauer von 20 min und für den zweiten und den dritten Zeitraum eine Dauer von 2 h zweckmä ig. Falls im Speicher der Steuereinheit die Formeln für die Sonnenhöhe und den Sonnenazimut abgespeichert sind, kann in der Steuereinheit jeweils der astronomische Sonnen- stand nach Sonnenhöhe und Sonnenazimut errechnet werden. Mit der jeweiligen Horizontkontur und dem astronomischen Sonnen- stand können bei Bedarf die tatsächlichen Sonnenauf- und un- tergänge für die Fahrerposition vor dem Tunnel errechnet wer- den und in den Verlauf der jeweiligen Ersatzleuchtdichtewerte eingehen.

Wenn bei der eingangs geschilderten Steuerung der Beleuch- tungsanlage einer Adaptationsstrecke eines Tunnels, die den Leuchtdichtesensor, der die Au enleuchtdichte in einem Be- reich vor bzw. hinter dem Tunnel erfa t, und eine Steuerein- heit aufweist, mittels der die in der Adaptationsstrecke an- geordnete Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von mittels des Leuchtdichtesensors erfa ten Au enleuchtdichtewerten vor bzw.

hinter dem Tunnel steuerbar ist, au erhalb der Tunneleinfahrt Lichtverhältnisse herrschen, die dazu führen, da der Erfas- sungsbereich des Leuchtdichtesensors vor dem Tunneleingang mehr oder weniger im Schatten angeordnet ist und die Sonne au erhalb des Erfassungswinkels des Dichtesensors von ca. 2 x 10 Grad = 20 Grad bzw. 2 x 30 Grad steht, wird zum einen der Fahrzeugführer durch die Sonne geblendet, wobei zum anderen

auf der gegebenenfalls verschmutzten oder verstaubten Front- scheibe eine Leuchtdichte entsteht, die die eigentlich vorge- sehenen Kontraste am Tunneleingang reduziert. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, da die aufgrund der verschmutzten oder verstaubten Frontschutzscheibe auftretende ungünstige Wirkung auch dann auftritt, wenn die Sonne nicht mehr im Ge- sichtsfeld des Fahrzeugführers selbst erscheint.

Wenn der Leuchtdichtesensor, wie vorstehend bereits erwähnt, auf eine Schattenzone zielt, kann bei der Steuerung der Be- leuchtungsanlage der Adaptationsstrecke die für den Fahrzeug- führer tatsächlich herrschende Au enleuchtdichte bzw. die Blendwirkung der Sonne mit der vorstehend geschilderten Steuerung der Beleuchtungsanlage nicht berücksichtigt werden.

Die aus dem Stand der Technik bekannte Erfassung der äquiva- lenten Schleierleuchtdichte, die sich nach der Physiologie des Auges richtet, hat ebenfalls wesentliche Nachteile; die Wirkung der verschmutzten Frontscheibe wird hierbei nicht er- fa t und au erhalb eines Winkels von 2 x 30 Grad wird auch die Schleierleuchtdichte nicht mehr erfa t.

Für den Fahrzeugführer erscheint die sonnenbeschienene Front- scheibe besonders dann störend, bevor er in den Schattenbe- reich vor der Tunneleinfahrt gelangt. Gerade in diesen Fäl- len trifft die Sonne unter einem flachen Winkel auf die Frontscheibe. Es ist somit davon auszugehen, da etwaige Schmutz- oder Staubpartikel das Sonnenlicht nahezu diffus streuen. Wirksam ist demgemä der Kosinus des Winkels zwi- schen der Senkrechten auf der Frontscheibe und dem einfallen- den Licht, wobei sich der Winkel des einfallenden Sonnen- lichts aus dem Sonnenstand nach den entsprechenden DIN-Normen ermitteln lä t.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Erkenntnisse soll die genannte Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptations- strecke eines Tunnels so weitergebildet werden, da auf der Fahrbahn der Adaptationsstrecke auch dann eine sichere und

zügige Tunnel einfahrt gewährleistende Leuchtdichte vorhanden ist, wenn der zur Ermittlung bzw. Messung der Au enleucht- dichte vorgesehene Leuchtdichtesensor ganz oder teilweise auf eine Schattenzone zielt. Dies wird erreicht, wenn in der Steuerung die Position der Sonne und die von der Sonne her- rührende Beleuchtungsstärke erfa bar und zur Errechnung von Au enleuchtdichtekorrekturwerten, insbesondere Gegenlichtkom- pensationswerten berücksichtigbar ist, welche gemeinsam mit den Aussenleuchtdichtewerten bzw. den Ersatzau enleuchtdich- tewerten der Steuerung der in der Adaptationsstrecke des Tun- nels angeordneten Beleuchtungsanlage zugrundelegbar sind.

Hierdurch lä t sich die Auswirkung der von dem auf eine Schattenzone zielenden Leuchtdichtesensor nicht erfa ten Sonne auf die von Fahrzeugführer aufgenommenen Lichtverhält- nisse berücksichtigen.

Ob und gegebenenfalls wie stark die Sonne erscheint, kann durch die Errechnung der Position der Sonne und der Messung der von der Sonne erzeugten Beleuchtungsstärke durch einen Beleuchtungsstärkesensor ermittelt werden, der auf den Ein- gang bzw. vom Ausgang des Tunnels weg gerichtet ist. Mittels eines derartigen Beleuchtungsstärkesensors kann das Licht aus dem Halbraum oder die vertikale Beleuchtungsstärke erfa t werden. Je nach angewendeter Vorgehensweise mu einen ent- sprechende Bewertung erfolgen.

Alternativ kann der Leuchtdichtesensor zur Erfassung der Au- enleuchtdichte so ausgebildet sein, da er, wenn er selbst nicht die Sonne im Bewertungsfeld erfa t, Daten sonnenbe- schienener Flächen erfa t, mittels denen die Position und die Wirkung der Sonne im Gesichtsfeld des in den Tunnel ein- bzw.

aus dem Tunnel ausführenden Fahrzeugführers erfa bar sind.

Die letztgenannte Ausführungsform weist im Vergleich zu den einen Beleuchtungsstärkesensor aufweisenden Ausführungsformen einige Nachteile auf.

Bei dieser Ausführungsform mu zunächst die Entscheidung ge- troffen werden, ob sich der astronomische Sonnenstand in ei- nem für die Blendung kritischen Bereich befindet. Wird diese Frage bejaht, mu entschieden werden, ob der für diesen Son- nenstand kritische Grenzwert der vom Sensor erfa ten Leucht- dichte überschritten wird. Wird auch diese Frage bejaht, er- folgt eine Zuordnung des gespeicherten Au enleuchtdichtekor- rekturwertes nach dem Sonnenstand. Die vorstehend erläuterte Ausführungsform ist zweckmä ig bzw. erforderlich, wenn bei- spielsweise bei bereits bestehenden Anlagen oder aus Kosten- gründen kein Beleuchtungsstärkesensor vorgesehen ist. Auf- grund der vorhandenen Daten müssen dann die vorstehend er- wähnten Entscheidungen getroffen werden, wobei darüber hin- aus, wie vorstehend erwähnt, zu entscheiden ist, wie hoch der Au enleuchtdichtekorrekturwert zu sein hat. Da die Leucht- dichte von den Reflexionsgraden abhängig ist, kann im voraus keine entsprechende Entscheidung getroffen werden. Es mu vor Ort festgestellt werden, welche Werte der bedeckte Himmel bei den relevanten Sonnenständen liefert und welche Werte bei Sonnenschein zustandekommen. Die entsprechenden Grenzwerte sind nach Sonnenstand und der Grö e und Reflexionsgrad der sonnenbeschienenen Flächen im Erfassungsbereich des Leucht- dichtesensors unterschiedlich. Entsprechend ist es wichtig zu wissen, welche Schattenlinien durch Gebäude und Berge im Er- fassungswinkel zu erwarten sind. Es müssen somit auf dem Him- melsglobus partiellen Flächen Leuchtdichtegrenzwerte und Au- enleuchtdichtekorrekturwerte zugeordnet werden. Nach einer gewissen Betriebszeit einer entsprechend gestalteten Anlage, während der aufgenommene Me werte gespeichert werden, können dann gegebenenfalls Korrekturen zur weiteren Optimierung vor- genommen werden.

Um lediglich eine Standardsoftware für alle Tunnel verwenden zu müssen, mü te es das Ziel sein, mit einer einzigen Messung mit dem Leuchtdichtesensor am fertigen Tunnelportal an einem Tage mit bedecktem Himmel auszukommen. Mittels der tages- und jahreszeitlichen Werte nach DIN 5034 wird dieser Wert in die-

sem Datenfeld festgelegt und entsprechend den tages- und jah- reszeitlichen Werten jeweils angepa t. Der Grenzwert, der an- geben soll, ob die Sonne "richtig" scheint, sollte schät- zungsweise zweifach über dem Leuchtdichtesensorwert bei be- decktem Himmel liegen. Der Winkel Theta ist der Winkel zwi- schen der Blickrichtung auf das Tunnelportal und der Sonnen- position. Nun ist es lediglich noch erforderlich, die Hori- zontkontur für die Blickrichtung bei der Tunneleinfahrt zu ermitteln. Ein EDV-Programm könnte für diese Blickrichtung ein sehr enges Netz der Himmelskoordinaten auf eine plane Fläche projizieren, die sich ca. 15 cm vor dem Beobachterauge befindet. Dieses enge Netz wird dann auf eine Folie im Format A4 projiziert bzw. kopiert und diese Folie dann in einen Rah- mensucher gespannt; eine entsprechende Anordnung ähnelt dann in stark vergrö erter Form dem Rahmensucher einer alten Foto- kamera. Nunmehr wird diese Folie in die Beobachterposition vor dem Tunnel verbracht, woraufhin diejenigen Maschen des Himmelnetzes angekreuzt werden, die unter den Horizont fal- len. Dieselben Maschen werden dann am Bildschirm angeklickt, wodurch die Horizontkontur in das Programm eingegeben wird.

Fällt der Sonnenstand in diese Maschen, wird der Winkel Theta = 90 Grad gesetzt, wodurch er wirkungslos wird. Es gilt dann: La, korr=La, Sensor + La, Programm La, Programm =La,Nenn x F x cos Theta La, Programm =0 für Lsensor < Grenzwert F ist ein Faktor, der einfache Anpassungen erlaubt Bei dem Au enleuchtdichtekorrekturwert handelt es sich um ei- nen additiven Wert, der mit dem Au enleuchtdichtewert oder dem Ersatzleuchtdichtewert addiert werden mu . Die Ausgestal- tung des Au enleuchtdichtekorrekturwertes als Korrekturfaktor hätte insbesondere bei niedrigen gemessenen Au enleuchtedich- tewerte allenfalls geringfügige Anpassungen der Beleuchtungs- anlage zur Folge, die nicht ausreichend wären, um eine zügige und sichere Tunneldurchfahrt zu gewährleisten.

Wenn die erfindungsgemä e Steuerung die Horizontkontur im kritischen Abstand zur Tunneleinfahrt berücksichtigt und mit- tels ihrer erfa bar ist, ob der Sonnenstand oberhalb dieser Horizontkontur liegt, kann ermittelt werden, ob die vertikale Beleuchtungsstärke unter kritischem Einfallswinkel von der punktförmigen Sonne oder vom hellen Himmel kommt. Die verti- kale Beleuchtungsstärke, au erhalb durch Jahreszeit und Ta- geszeit vorgegebenen Grenzwerten, stammt immer dann überwie- gend von der direkten Sonne, wenn der Sonnenstand oberhalb der Horizontkontur und im Halbraum vor dem Fahrer liegt. Die Sonne und der helle Himmel können dieselbe vertikale Beleuch- tungsstärke bewirken. Die Unterscheidung, ob die vertikale Beleuchtungsstärke überwiegend von der Sonne oder vom hellen Himmel geliefert wird, ist für eine qualitativ hochwertige Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke ei- nes Tunnels von gro er Bedeutung, da nur die Sonne zu einer Blendwirkung führt und damit die Berichtigung der Au en- leuchtdichtekorrekturwerte bei der Steuerung der Beleuch- tungsanlage erfordert. Falls die vertikale Beleuchtungsstärke durch den hellen Himmel erzeugt wird oder unter den jahres- zeitlichen Grenzwerten liegt, genügt die Berücksichtigung der durch den Leuchtdichtesensor erfa ten Au enleuchtdichte.

Wenn im Speicher der Steuerung Daten abgespeichert sind, mit- tels denen den vom Beleuchtungsstärkesensor erfa ten Daten entsprechende Ersatzbeleuchtungsstärkewerte ermittelbar sind, die bei der Ermittlung der Au enleuchtdichtekorrekturwerte zugrundelegbar sind, kann bei einem möglichen Ausfall des Be- leuchtungsstärkesensors automatisch die Berechnung bzw. Er- mittlung geeigneter Au enleuchtdichtekorrekturwerte durchge- führt werden.

Auf der Basis der erfindungsgemä en Steuerungsanordnung lä t sich auch ein Verfahren zur Gegenlichtkompensation für die Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke ei- nes Tunnels konzipieren, bei dem die Sonnenposition und die von der Sonne im Gesichtsfeld des Fahrzeugführers erzeugte

Beleuchtungsstärke erfa bar und zur Errechnung eines Gegen- lichtkompensationswertes LGEGLI berücksichtigt werden.

Bei bekannten Beleuchtungsanlagen erfolgt die Steuerung auf- grund von Messungen der Au enleuchtdichte, die mittels eines Leuchtdichtesensors durchgeführt werden, der in bestimmter Weise auf die Tunneleinfahrt gerichtet ist. Wenn der Sonnen- stand au erhalb des durch diesen Leuchtdichtesensor erfa ten Bereich sich befindet, können die besonderen Wirkungen auf das menschliche Auge, die sich aufgrund des Sonnenstands er- geben, bei der Steuerung der Beleuchtungsanlage der Adaptati- onsstrecke nur berücksichtigt werden, wenn ein weiterer, die Beleuchtungsstärke vor dem Tunnel erfassender Beleuchtungs- stärkesensor vorhanden ist, dessen Me grö e zur Errechnung des Au enleuchtdichtekorrektur- bzw. Gegenlichtkompensations- werts LGEGLI berücksichtigt wird. Ein derartiges Verfahren ist bereits oben angesprochen.

Nun gilt es, ein Verfahren zur Gegenlichtkompensation für die Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptationsstrecke ei- nes Tunnels zur Verfügung zu stellen, mittels dem die Umstel- lung des menschlichen Auges von den Lichtverhältnissen vor der Tunnel einfahrt unter Berücksichtigung etwaigen Gegen- lichts auf die Lichtverhältnisse innerhalb des Tunnels erheb- lich erleichtert wird.

Gemä einer Ausbildung der Erfindung wird dazu vorgeschlagen, da der Gegenlichtkompensationswert LGEGLI als Funktion der maximalen Au enleuchtdichte LAPLAN, für die die Beleuchtungs- anlage angelegt ist, der aktuellen vertikalen Beleuchtungs- stärke in Richtung Tunnelportal EVTP, der maximalen vertika- len Beleuchtungsstärke EVMAX und des Kosinus THETA zwischen der Tunneleinfahrtsrichtung und der Sonnenposition ermittelt wird. Durch das erfindungsgemä e Verfahren wird mit bisher nicht bekannter Qualität die Blendwirkung und die Kontrast- minderung berücksichtigt, die sich ergeben, wenn sich die Sonne über oder neben der Tunneleinfahrt befindet, jedoch

nicht mehr im Erfassungsbereich des Leuchtdichtesensors liegt. Aber auch die tiefstehende Sonne im Erfassungsbereich wird angemessener berücksichtigt als bisher. Weder die Blend- wirkung noch die Kontrastminderung werden bei den hier ein- schlägigen DIN 67524, CIE 88 oder der noch nicht veröffent- lichten zukünftigen europäischen Tunnelnorm berücksichtigt.

Erfindungsgemä wird die Intensität der Sonne und der Winkel zwischen Sonnenstand und Einfahrtsrichtung bei der Ermittlung des Gegenlichtkompensationswerts berücksichtigt. Hierbei wird die Intensität der Sonne durch einen Beleuchtungsstärkesensor erfa t, der zusammen mit dem Leuchtdichtesensor montiert ist und zur Erfassung der vertikalen Beleuchtungsstärke EVTP auf das Tunnelportal gerichtet ist. Sofern es möglich ist, für den Beleuchtungsstärkesensor eine günstigere und sicherere Position zu wählen, die mehr der Position eines in den Tunnel einfahrenden Kraftfahrers entspricht, sollte diese gewählt werden.

Der Gegenlichtkompensationswert ergibt sich dann beispiels- weise aus der Gleichung LGEGLI = LAGPLAN/K x EVTP/EVMAX x cos THETA.

Für die Intensität der Sonneneinstrahlung steht die vertikale Beleuchtungsstärke EVTP gemessen in Richtung zum Tunnelpor- tal. Die maximale vertikale Beleuchtungsstärke EVMAX dient als Bezugswert zur Bewertung der vorstehend erwähnten aktuel- len vertikalen Beleuchtungsstärke EVTP. Die maximale vertika- le Beleuchtungsstärke EVMAX dient dazu, die Höhe der Gegen- lichtkompensation zu beeinflussen, da die maximale vertikale Beleuchtungsstärke EVMAX umgekehrt proportional zum Gegen- lichtkompensationswert ist.

Durch die Berücksichtigung des Kosinus THETA zwischen der Tunneleinfahrtsrichtung und der Sonnenposition wird der Tat- sache Rechnung getragen, da die Blendwirkung der Sonne um so grö er ist, je mehr die Sonnenposition mit der Tunnelein-

fahrtsrichtung übereinstimmt, und um so kleiner, je grö er der Winkel zwischen der Tunneleinfahrtsrichtung und der Son- nenposition ist. Beträgt die Azimutdifferenz zwischen der Tunneleinfahrtsrichtung und der Sonnenposition 90 Grad oder übersteigt sie 90 Grad, befindet sich die Sonne hinter dem Fahrzeug, so da die Berücksichtigung der Azimutdifferenz bei der Ermittlung des Gegenlichtkompenationswerts dazu führt, da keine Gegenlichtkompensation stattfindet.

Um eine Gegenlichtkompensation auch dann zu verhindern, wenn die Sonne hinter Wolken verschwunden ist oder wenn die Son- neneinstrahlung zu flach von der Seite her erfolgt, ist es zweckmä ig, wenn die aktuelle vertikale Beleuchtungsstärke EVTP = "0" gesetzt wird, wenn die aktuelle vertikale Beleuch- tungsstärke EVTP einen für die Steuerung vorgebbaren ersten Mindestgrenzwert EVTPMIN für die aktuelle vertikale Beleuch- tungsstärke unterschreitet. Hierdurch wird eine Gegenlicht- kompensation dann vermieden, wenn sie zur Gewährleistung ei- ner sicheren Einfahrt in den Tunnel nicht erforderlich ist.

Bei niedrigen Sonnenhöhen ändern sich die für eine Gegen- lichtkompensation wesentlichen Lichtverhältnisse beträcht- lich. Die Sonnenstrahlen nehmen einen längeren Weg durch die Atmosphäre und werden dadurch geschwächt; andererseits wird die Blendwirkung der Sonnenstrahlen nicht geringer, da durch die flache Einstrahlung die Leuchtdichte in der Umgebung vor einem Tunnelportal zurückgeht und das Auge des Fahrzeugfüh- rers deshalb weniger hell adaptiert ist. Die vertikalen Be- leuchtungsstärken, die bei tiefstehender Sonne me bar sind, liegen unterhalb des Wertes, der bei einem vergleichsweise hohen Sonnenstand dazu führt, da keine Gegenlichtkompensati- on mehr erforderlich ist, weil sich die Sonne hinter Wolken befindet.

Um das vorstehend geschilderte erfindungsgemä e Verfahren auch bei derartigen Lichtverhältnissen mit niedriger Sonnen- höhe vorteilhaft einsetzbar zu machen, ist es zweckmä ig,

wenn für die Sonnenhöhe GAMMA ein einen tiefen Sonnenstand nach oben begrenzender Grenzwert GAMMATISO gesetzt wird, oberhalb dessen die aktuelle vertikale Beleuchtungsstärke EVTP = "0" gesetzt wird, wenn sie den ersten Mindestgrenzwert EVTPMIN unterschreitet, und unterhalb dessen die aktuelle vertikale Beleuchtungsstärke EVTP unter Zugrundelegung der Sonnenhöhe GAMMA, des ersten Mindestgrenzwerts EVTPMIN für die aktuelle vertikale Beleuchtungstärke, eines untersten Grenzwerts EVTPTISO der vertikalen Beleuchtungsstärke für die Gegenlichtkompensation, und des Grenzwerts GAMMATISO der Son- nenhöhe ermittelt und = "0" gesetzt wird, wenn sie einen für tiefen Sonnenstand für die Steuerung vorgebbaren zweiten Min- destgrenzwert EVTPMIN 2 für die aktuelle vertikale Beleuch- tungsstärke unterschreitet.

Zur weiteren Verbesserung des erfindungsgemä en Verfahrens ist es zweckmä ig, wenn bei einer Sonnenhöhe GAMMA unterhalb des Grenzwerts GAMMATISO die maximale vertikale Beleuchtungs- stärke EVMAX unter Zugrundelegung der Sonnenhöhe GAMMA und eines für tiefen Sonnenstand vorgebbaren Faktors FTISO ermit- telt wird.

Es sei darauf hingewiesen, da der Faktor FTISO ein variabel eingebbarer Wert ist und z.B. 8 bis 10 betragen kann; je niedriger der Wert dieses Faktors ist, desto grö er wird bei Einsatz des Faktors der Gegenlichtkompensationswert LGEGLI.

Zur Eingrenzung und Festlegung der für das Verfahren bei niedrigen Sonnenständen vorgebbaren Grö en, nämlich des Grenzwerts GAMMATISO und des Faktors FTISO, sollten im Be- reich des Tunneleingangs Me reihen bei Sonnenauf- und Sonnen- untergängen durchgeführt werden, um die dabei ermittelten Er- gebnisse für die Bemessung von GAMMATISO und FTISO zugrunde- zulegen.

Die in der vorstehend erwähnten Formel angegebene Konstante K gibt das gewünschte Verhältnis von der Leuchtdichte in der

Einrichtungsstrecke zur Leuchtdichte vor dem Tunnel wieder; sie ist bei der Planung festzulegen. Aufgrund ihres Einflus- ses auf die Steuerung ist es zweckmä ig, wenn K variabel ist, d.h., da K den tatsächlichen Gegebenheiten am Tunneleingang Rechnung tragen kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: FIG 1 eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemä en Steuerung einer Beleuchtungsanlage einer Adaptations- strecke eines Tunnels; FIG 2 eine Funktion zur Ermittlung von Ersatzau enleuchtdich- tewerten; FIG 3 eine Prinzipdarstellung zur Gegenlichtkompensation; FIG 4 in einer Signalflu darstellung ein erfindungsgemä es Verfahren zur Gegenlichtkompensation Ein in FIG 1 im Prinzip dargestellter Tunnel 1 hat eine Ein- sichtstrecke 2, eine Übergangsstrecke 3, eine Tunnelinnen- strecke 4 und eine Ausfahrtstrecke 5.

Die Einsichtstrecke 2 und die Übergangs strecke 3 bilden eine tunneleingangsseitige Adaptationsstrecke 2, 3 mittels der auf der Fahrbahn des Tunnels 1 Lichtverhältnisse geschaffen wer- den sollen, die einem Fahrzeugführer die Anpassung zwischen den Lichtverhältnissen au erhalb des Tunnels vor dessen Ein- fahrt und in der Tunnelinnestrecke 4 erleichtern sollen.

Hierzu wird eine in der Adaptationsstrecke 2, 3 des Tunnels 1 angeordnete Beleuchtungsanlage 6, 7 mittels einer Steuerung 8 gesteuert bzw. geregelt. Zur Steuerung 8 gehört eine Steuer- einheit 9, die einen Speicher 10 aufweist und in die Signale aus einem vor dem Tunneleingang angeordneten Leuchtdichtesen- sor 11 und einem ebenfalls vor dem Tunneleingang angeordneten Beleuchtungsstärkesensor 12 eingegeben werden. Der Leucht-

dichtesensor 11 erfa t die Au enleuchtdichte vor dem Tunne- leingang. In Abhängigkeit von diesen Au enleuchtdichtewerten steuert bzw. regelt die Steuereinheit 9 die Beleuchtungsanla- ge 6, 7 in der durch die Einsichtsstrecke 2 und die Über- gangsstrecke 3 gebildeten Adaptationsstrecke 2, 3 des Tunnels 1.

Im Speicher 10 sind die geographische Länge und Breite der Tunneleinfahrt abgespeichert. In Abhängigkeit von dieser geo- graphischen Länge und Breite können die Sonnenaufgangs- und die Sonnenuntergangszeit ermittelt werden, wobei dann jeden Tag für jeden Zeitraum zwischen der Sonnenaufgangs- und der Sonnenuntergangszeit ein Ersatzau enleuchtdichtewert zugeord- net werden kann.

Mehrere aufeinanderfolgende Tage, deren Taglängen einander ähnlich sind, sind in Tageklassen zusammengefa t, denen je- weils eine mittlere Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeit zugeordnet ist. Für ein Jahr sind fünfzig Tagesklassen vorge- sehen, wobei die Taglängen innerhalb einer Tagesklasse um ma- ximal ca. 20 min voneinander abweichen.

In FIG 2 ist eine Funktion für die Ersatzau enleuchtdichte La dargestellt. Während der Dunkelheit beträgt eine Ersatzau- enleuchtdichte La 0 t der maximalen während eines Tages er- reichten Ersatzau enleuchtdichte La.

In einem ersten Zeitpunkt T1, der 20 min vor der Sonnenauf- gangszeit liegt, beginnt die Ersatzau enleuchtdichte La line- ar anzusteigen; der lineare Anstieg geht weiter, bis die Er- satzau enleuchtdichte La in einem zweiten Zeitpunkt T2, der 2 h nach dem Sonnenaufgang liegt, 100 % der an diesem Tag er- reichbaren Ersatzau enleuchtdichte erreicht. Die Ersatzau- enleuchtdichte La bleibt auf diesem Wert, bis sie in einem Zeitpunkt T3, der 2 h vor dem Sonnenuntergang liegt, anfängt, linear wieder auf einen Wert von 0 e zu sinken, der in einem

v Zeitpunkt T4 erreicht wird, der 20 min nach dem Sonnenunter- gang liegt.

Eine derartige Funktion für die Ersatzau enleuchtdichte La ist im Speicher 10 der Steuereinheit 9 für jede der fünfzig Tagesklassen, die im Jahresverlauf aufeinanderfolgen, abge- speichert.

Bei einem Ausfall des vor der Tunneleinfahrt angeordneten Leuchtdichtesensors 11 kann die Steuereinheit bzw. Regelung der Beleuchtungsanlage 6, 7 in der Adaptationsstrecke 2, 3 des Tunnels 1 auf der Grundlage der von ihr im Speicher 10 abgespeicherten Daten ermittelten Ersatzau enleuchtdichtewer- te durchführen.

Mit Hilfe des Beleuchtungsstärkesensors 12 kann die Blendwir- kung der Sonne 13 berücksichtigt werden, was insbesondere dann vorteilhaft und erforderlich ist, wenn der Leuchtdichte- sensor 11 auf eine Schattenzone zielt.

Der Beleuchtungsstärkesensor 12 ist, wie sich insbesondere aus FIG 3 ergibt, zum Tunneleingang gerichtet. Mit ihm kann die vertikale Beleuchtungsstärke gemessen werden.

Die zur Berücksichtigung einer etwaigen Blendwirkung der Son- ne korrigierte Au enleuchtdichte, welche der Steuerung und Regelung der Beleuchtungsanlage 6, 7 in der Adaptationsstrek- ke 2, 3 des Tunnels 1 zugrundegelegt wird, ergibt sich aus der Summe aus der vom Leuchtdichtesensor 11 ermittelten Au- enleuchtdichte und einem errechneten Au enleuchtdichtekor- rekturwert La, korr = La, Sensor + La, Programm Die so errechnete korrigierte Au enleuchtdichte La,korr er- gibt mit dem Leuchtdichteverhältnis k die Leuchtdichte auf der Fahrbahn der Adaptationsstrecke 2, 3 des Tunnels 1.

Der errechnete Au enleuchtdichtekorrekturwert bzw. -zuschlag La,Programmerrechnet sich aus der Formel La,Programm = La,Nenn x (Ev,max x cos Theta) La,Nenn ist die maximale Au enleuchtdichte, für die die Tun- nelbeleuchtung ausgelegt ist.

Ev ist die gemessene vertikale Beleuchtungsstärke in Richtung Tunneleingang, wie sie durch den Beleuchtungsstärkesensor 12 erfa t wird.

Ev,max ist die maximale vertikale Beleuchtungsstärke als Be- zugswert. Dieser Wert kann nach den Erfordernissen korrigiert werden.

Theta ist eine Funktion der Sonnenhöhe Alpha, des Sonnenazi- muts Gamma und des Azimuts der horizontalen Blickrichtung zum Tunneleingang Delta, wie diese in FIG 3 dargestellt ist.

Bei der FIG 3 dargestellten Skizze wird das Auge 14 des Fahr- zeugführers von der Sonne 13 geblendet, wohingegen der Leuchtdichtesensor 11 im Gegensatz zum Beleuchtungsstärkesen- sor 12 nicht die Sonne 13 im Erfassungswinkel hat. Es sei darauf hingewiesen, da in FIG 3 zur besseren räumlichen Dar- stellung die Sonne 13 in einer geringeren als der tatsächli- chen Entfernung dargestellt ist.

Die Richtungen Nord N und zum Mittelpunkt des Tunneleingangs Tu liegen in der horizontalen Ebene.

Der Winkel Theta zwischen der horizontalen Blickrichtung zum Tunneleingang Tu und dem Sonnenstand ergibt sich aus der Son- nenhöhe Alpha, dem Sonnenazimut Gamma und dem Azimut der ho- rizontalen Blickrichtung zum Tunneleingang Tu Delta.

Der Leuchtdichtesensor 11 und der Beleuchtungsstärkesensor 12 sind etwa in Haltesichtweite vor dem Tunneleingang angeord- net.

Bei dem erfindungsgemä en Verfahren zur Gegenlichtkompensati- on für die Steuerung der Beleuchtungsanlage einer Adaptati- onsstrecke eines Tunnels, wie es in der FIG 4 prinzipiell dargestellt ist, werden als Bezugsgrö en die maximale geplan- ten Au enleuchtdichte LAPLAN sowie die maximale vertikale Be- leuchtungsstärke EVMAX vorgegeben.

Die maximale geplante Au enleuchtdichte LAPLAN der Beleuch- tungsanlage geht in jedem Fall unbeeinflu t als Grö e in den Programmschritt zur Errechnung des Gegenlichtkompensations- wertes LGEGLI ein.

Als Steuerungsparameter werden bei unterschiedlichen Pro- grammschritten die folgenden Grö en berücksichtigt: Ein erster Mindestgrenzwert EVTPMIN für die aktuelle vertika- le Beleuchtungsstärke, der zur Folge hat, da eine gemessene aktuelle vertikale Beleuchtungsstärke EVTP = "0" gesetzt wird, wenn die gemessene aktuelle vertikale Beleuchtungsstär- ke EVTP diesen ersten Mindestgrenzwert EVTPMIN unterschrei- tet.

Ein einen tiefen Sonnenstand nach oben begrenzender Grenzwert GAMMATISO, der in noch zu beschreibender Weise die Errechnung des Gegenlichtkompensationswerts LGEGLI beeinflu t, da bei tiefstehender Sonne aufgrund der unterschiedlichen Lichtver- hältnisse andere Anforderungen an die Beleuchtungsanlage der Adaptationsstrecke des Tunnels gestellt werden.

Ein unterster Grenzwert EVTPTISO für die vertikale Beleuch- tungsstärke für die Gegenlichtkompensation, dessen Über- schreitung absolute Voraussetzung dafür ist, da überhaupt eine Gegenlichtkompensation stattfindet. Wird dieser unterste

Grenzwert EVTPTISO unterschritten, machen die tatsächlichen aktuelle Lichtverhältnisse in jedem Fall eine Gegenlichtkom- pensation überflüssig.

Ein Faktor FTISO, der die bereits erwähnte maximale vertikale Beleuchtungsstärke EVMAX verändert, falls die Sonnenhöhe GAMMA niedriger liegt als der für tiefe Sonnenstände vorgeb- bare Grenzwert GAMMATISO.

Mittels eines astronomischen Programm werden geographische Koordinaten, wie Länge und Breite sowie das Datum berücksich- tigt. Ferner werden damit die jeweilige Sonnenhöhe GAMMA so- wie der jeweilige Sonnenazimut ALPHA ermittelt. Aus dem Son- nenazimut ALPHA sowie dem des vorgegebenen Azimut der Tunne- leinfahrt ergibt sich durch einfache Rechnung die Azimutdif- ferenz zwischen der Richtung zur Tunneleinfahrt und der Son- nenposition. Ist diese Azimutdifferenz grö er oder = 90 Grad, befindet sich die Sonne hinter dem Fahrzeug, so da eine Ge- genlichtkompensation nicht durchgeführt werden mu . Liegt die Azimutdifferenz in einem Bereich unter 90 Grad, so wird die Grö e Kosinus THETA als Funktion der Sonnenhöhe sowie der Azimutdifferenz errechnet, die in eine Formel zur Bestimmung des Gegenlichtkompensationswerts LGEGLI eingeht.

Ist die Sonnenhöhe GAMMA grö er als der vorgegebene Grenzwert GAMMATISO, so geht die maximale vertikale Beleuchtungsstärke EVMAX unbeeinflu t in die Formel zur Berechnung des Gegen- lichtkompensationswerts LGEGLI ein.

Sofern die Sonnenhöhe GAMMA unterhalb des als Steuerungspara- meter vorgegebenen Grenzwerts GAMMATISO liegt, wird eine ma- ximale vertikale Beleuchtungsstärke EVMAX 2 unter Berücksich- tigung der Sonnenhöhe GAMMA und des für tiefe Sonnenstände vorgegebenen Faktors FTISO ermittelt. Die so ermittelte maxi- male vertikale Beleuchtungsstärke EVMAX 2 geht dann anstelle der Bezugsgrö e EVMAX in die Formel zur Berechnung des Gegen- lichtkompensationswerts LGEGLI ein.

Sofern sich aus dem astronomischen Programm ergibt, da die Sonnenhöhe GAMMA gleich oder kleiner "0" ist, findet keine Gegenlichtkompensation statt, da es Nacht ist und damit die Sonne nicht in'der Lage ist, einen Fahrzeugführer zu blenden.

Ist die Sonnenhöhe GAM1 MA grö er "0" geht sie in die Errechnung der bereits erwähn- ten Grö e Kosinus THETA ein.

Für den Fall, da die Sonnenhöhe GAMMA den Grenzwert für tie- fe Sonnenstände GAMMATISO unterschreitet, wird die gemessene aktuelle vertikale Beleuchtungsstärke EVTP unter Berücksich- tigung der Sonnenhöhe GAMMA, des ersten Mindestwerts EVTPMIN für die aktuelle vertikale Beleuchtungsstärke, des absoluten untersten Grenzwerts EVTPTISO der vertikalen Beleuchtungs- stärke sowie des für die Sonnenhöhe vorgegebenen Grenzwerts GAMMATISO in einer für tiefe Sonnenstände angepa ten Form er- mittelt, wobei dann die so errechnete aktuelle vertikale Be- leuchtungsstärke EVTP für tiefe Sonnenstände mit einem des weiteren vorgegebenen Mindestgrenzwert EVTPMIN 2 für die ver- tikale Beleuchtungsstärke verglichen wird. Steht die Sonne sehr tief, dann wird EVTP = EVTPMIN2 gesetzt. Überschreitet der in der genannten Weise errechnete Wert diesen zweiten Mindestgrenzwert, findet Gegenlichtkompensation statt.

Durch eine geeignete Bemessung des für tiefe Sonnenstände vorgegebenen Faktor FTISO kann im Zusammenhang mit dem vor- stehend beschriebenen Verfahren berücksichtigt werden, da eine etwaige Blendwirkung der tiefstehenden Sonne bei der Steuerung der Beleuchtungsanlage in der Adaptationsstrecke des Tunnels berücksichtigt wird. Insbesondere diese gravie- renden Beeinträchtigungen in der Wahrnehmung von Fahrzeugfüh- rern können mit der erfindungsgemä en Vorgehensweise zur Er- mittlung eines Gegenlichtkompensationswerts berücksichtigt werden.