白色のLEDが主流? トンネル内のオレンジ色の照明はなぜ減っているのか?

 ドライバーのみなさんがイメージするトンネル内を照らす照明の光は何色だろうか? オレンジ色、それとも白色?

 ベテランドライバーなら、トンネル内でオレンジ色の照明が使われている理由として、日中、トンネル外からトンネルに入った時(その逆もあり)に急激な明るさの変化を防ぐため、またはオレンジ色のほうが遠くまで見える、と聞いたことがあるかもしれない。

 しかし、最近、高速道路のトンネル内にあるオレンジ色の照明が減ってきている印象がある。なぜなのだろうか? 

 そこで、これまでトンネル内にオレンジ色の照明が広く採用されてきた理由を含めて、トンネル内における照明の最新事情をモータージャーナリストの岩尾信哉氏が解説する。

文/岩尾信哉
写真/首都高速道路 Adobe Stock

【画像ギャラリー】首都高速道路におけるトンネル内のLED照明は全体の何%?


半世紀支え続けたオレンジ色のトンネル照明

トンネル内のオレンジ色の照明はなぜ少なくなっているのだろうか?(PHOTO/ura ho@Adobe Stock)

 トンネル内のオレンジ色の照明ランプが減ってきた理由を探るに、まずはなぜトンネル内でオレンジ色の照明が使われてきたのかを確認していこう。

 トンネル内のオレンジ色の照明には、主に低圧ナトリウムランプが使用されている。1960年代から普及したこのランプは、ガラス管にナトリウムの蒸気を封入したもので、放電によってオレンジ色の光を発する。

 オレンジ色を選択したのは、トンネル内に漂っている排ガスや塵、細かいゴミなどの影響を受けにくく、光が通りやすいためだ。

 ホールや体育館で使われている水銀ランプと比べると、消費電力が30~50%程度と経済的であり、耐用期間(寿命)が長かった(約9000時間:約1年)。オレンジ色の光が虫を引き寄せにくいこともあって、2000年代以前までに広く使用されてきた。

 続いて1995(平成7)年から使われるようになった高圧型ナトリウムランプは、低圧型から明るさを向上させ、耐用期間を2万4000時間(約3年)まで延ばした。

オレンジ色の高圧ナトリウムランプ(270W、360W)枠なしプレス形トンネル照明器具(PHOTO/首都高速道路)

 低圧型に比べて総合効率は同等で、交換サイクルの長さゆえ、後述する新たな光源が設置され始めてからも現役であり続け、2010年(平成22)頃まで広く使われていた。

 ちなみに、オレンジ色のランプのため赤が黒っぽく見えてしまうという欠点があるため、トンネル内で設置されている消火栓は蛍光の赤色で塗装することによってオレンジ色の光の中で赤に見えるように工夫している。

 このようにナトリウムランプは半世紀以上も近く主要なトンネル内に使われ、まさにトンネル照明の定番であり続けている。

トンネル照明用ランプの「白色」への進化

32W Hf 蛍光ランプ2灯用プレス形トンネル照明器具。適正照度制御機能付き(PHOTO/首都高速道路)

 高速道路のトンネルを照らす照明の色も技術と環境の変化によって次第に変わり始めた。

 まずは1999(平成11)年にナトリウムランプに代わって使われ始めたのが、Hf (高周波点灯専用形)蛍光灯ランプ。光の色も我々が馴染みのある昼光色の蛍光灯に近い青白いようなものだ。

 総合効率はナトリウムランプから約10%向上した一方で耐用期間が1万2000時間(1年半弱:500日)と高圧ナトリウムランプに比べ短いことが難点だった。

 高速道路会社によれば、2000(平成12)年頃には排ガスが1960~1970年代に比べてクリーンになり、オレンジ色のナトリウムランプでなくても不都合はあまり生じなくなり、光がオレンジ色の場合、前述のように赤系統の色が見にくくなる欠点もあったが、蛍光ランプは自然光に近づいたので様々な色の車両でも視認性が改善されたという。

セラミックメタルハライドランプ追跡照明器具(PHOTO/首都高速道路)

 技術の進化はさらに続いていく。2009(平成21)年には「セラミックメタルハライドランプ」がトンネル入り口に使われるようになった。

 発光管をセラミック製にして総合効率を25%高めて消費電力を約半分に抑え、耐用期間は2万4000時間(3年弱:1000日)まで延びた。

 なにより、トンネル内を走る車両などが自然光に近い昼間色で視認できるようになったことで、トンネルの内外で視覚に違和感を覚えることを抑えられるようになった。

LED照明の寿命は約9万時間、10年弱という長寿命(PHOTO/首都高速道路)

 さらに2012年頃にはLEDランプの採用が始まった。国土交通省が道路トンネルへLED(正確にはモジュール)による照明を導入するガイドラインを定めたのは、2011(平成23)年のこと。

 当時はLEDの導入はトンネルの中間部(基本照明)のみとされていた。トンネル外部との明暗の差にドライバーの目を慣れさせるために、基本照明の10倍程度の明るさを必要とする出入口部分については採用が見送られていたが、LEDの高出力化が可能になったことから、2015(平成27)年の改訂では出入口部の照明もLED導入の対象となった。

 なお、NEXCO中日本によれば、100%LED採用のトンネルの代表例として挙げられるのは、新東名高速道路の浜松いなさJCT~豊田東JCTとのことだ。

 LEDの総合効率はオレンジ色のナトリウムランプから75%向上、同じ明るさであれば消費電力は約30%で済むとされ、耐用期間は9万時間(10年弱:3750日)と性能は飛躍的に向上した。

 トンネル内部の照明はドライバーの目を慣らせるために入口部を明るく設定しているので、白色の明るいLEDランプであれば調光もしやすいとのことだ。

■トンネル内各照明の寿命
●低圧ナトリウム灯:寿命約9000時間(約1年)/橙黄色
●高圧ナトリウム灯:寿命約2万4000時間(約3年)/橙白色
●Hf蛍光灯:寿命約1万2000時間(1年半弱、500日)/白色
●セラミックメタルハライド灯:2万4000時間(3年弱、1000日)/温白色
●LED灯:寿命約9万時間(10年弱、3750日)/昼白色

白色光が採用されてきた理由

 ところで、前述のHf蛍光灯とセラミックメタルハライド灯の色調はともに「白色」とされているが、実際に見るとやや黄色がかっているのは、明・暗の急激な変化で起こる「ブラックホール現象」などを抑えるためだ。

 この現象は、昼間に自動車の運転者が照明設備の不十分なトンネルに接近しながらトンネル内を見ると、トンネル出口が見えないような長いトンネルではトンネル内の暗さが強く感じられ、トンネルが“暗黒の穴”に見えることを指す。

 このような視覚的な違和感によって、ドライバーがトンネル内の障害物の有無やトンネル内の状況などを知覚することができなくなるとのこと。これを抑えるために、昼間時にトンネル内でも自然光に近い昼光色が求められた。

 首都高速道路では高架部に高圧ナトリウムランプと水銀ランプが使われ、トンネル部は主に蛍光灯とナトリウムランプを使用している。

首都高大橋JCTは急カーブが連続するループ内のため安全性を特に重視した照明

急カーブが連続するループ内のため、安全性を特に重視した壁面の明るさを路面の明るさの2倍に設定して安全性を高め、さらに基本照明に追加する方式で追跡照明を設置(PHOTO/首都高速道路)
首都高大橋JCT分流部の追跡照明には、オレンジ色の高圧ナトリウムランプ(270W、360W)枠なしプレス形トンネル照明器具を設置し、ドライバーが遠方からでも認識できるように光色を変えて差別化を図っている(PHOTO/首都高速道路)

 4層ループの大規模構造の首都高大橋ジャンクションは、設計速度40km/でループ内が急勾配・急カーブとなっているため、ドライバーの視線は、カーブの先端の壁面や先行する車両の背面に集中することが想定される。

 そのため、一般のトンネル照明計画とは異なり、壁面の明るさを路面の明るさの2倍に設定して安全性を高め、さらに基本照明に追加する方式で追跡照明を設置している。

 ドライバー方向の鉛直面照度をアップすることで先行車の背面を明るく照らして視認性を高める効果を図るなど、安全性を特に重視した照明となっている。

 基本照明には、32W Hf 蛍光ランプ2灯用プレス形トンネル照明器具(適正照度制御機能付き)を向き合わせ配列とし、追跡照明には演色性の高い白色光源のセラミックメタルハライドランプ(270W、360W)枠なしプレス形トンネル照明器具を基本照明の間に設置している。

 また、分流部の追跡照明には、オレンジ色の高圧ナトリウムランプ(270W、360W)枠なしプレス形トンネル照明器具を設置し、ドライバーが遠方からでも認識できるように光色を変えて差別化を図っている。

今後はLED照明が主流になっていくのか?

2015年3月に開通した山手トンネル(湾岸線~3号渋谷線)にLED照明を導入(PHOTO/首都高速道路)

 首都高でのLED照明の利用は拡大されており、高架部照明と同様に低消費電力かつ長寿命が実現するだけでなく、照明器具の取付間隔を拡げて設置することができるので、LEDランプの使用によって設備台数の削減を実現しつつ省エネルギー化が図れるとしている。

 2015年3月に開通した山手トンネル(湾岸線~3号渋谷線)にLED照明を導入したほか、青山トンネル、北の丸トンネル、八重洲トンネルなどの既設のトンネルに加え、2020年3月に開通した横浜北西トンネルに導入している。

 首都高速道路では今後も、羽田トンネル等の既設路線において改修時期に合わせたLED照明の導入を進めるという。

 LEDを採用するかどうかに関しては、照明ランプの設置に関わる初期コストと、電気代などの使用コストを合わせたライフサイクル・コストの経済性を考慮して選定されると高速道路会社は説明するが、トンネル内の視界が充分に確保されれば、馴染み深いオレンジ色の照明が果たす役割は少なくなることになる。

 長年採用され続けたナトリウムランプも、より高効率な白色光源が開発されたこともあって、その数は減少傾向にあることは間違いない。

 LEDのヘッドランプに眩しさに対して、どこか“目に優しい”感覚を覚えるのはノスタルジーゆえかもしれないが、オレンジ色の光に旧き良き雰囲気の良さを感じるのは筆者だけだろうか。

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