JP2008280824A - Color cone illumination rubber base and color cone illumination system using the same - Google Patents
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Description
本発明は、必要なカラーコーン(登録商標)のみに商用電源のないところでも照明できるカラーコーン照明ラバーベース及びこれを用いたカラーコーン照明システムに関するものである。 The present invention relates to a color cone illumination rubber base that can illuminate only a necessary color cone (registered trademark) without a commercial power supply, and a color cone illumination system using the same.
カラーコーンは赤色のプラスチックで円錐形状に台座を持つ形状に成形されている。野外では、風で吹き飛ばされないようにこれに被せる形で風対策として重いゴムで数cmの厚さに成形された略正方形にカラーコーンの入る孔を中央に持つ形状のラバーベースを乗せて設置される。そして交通規制や事故現場、工事現場等で注意喚起、危険表示、行き先方向指示に有効に使用されている。 The color cone is made of red plastic and shaped like a cone with a pedestal. In the outdoors, it is installed with a rubber base in the shape of a square with a hole to enter the color cone in a square shape that is molded with heavy rubber to a thickness of several centimeters as a countermeasure against wind so that it is not blown away by the wind. The And it is effectively used for traffic alerts, accident sites, construction sites, etc., for alerting, danger display, and direction directions.
しかし、夜間においては視認性に欠け十分な安全性を維持できない欠点がある。通常は上部に乾電池式照明や内照ケーブルなどを設備し夜間の視認性を高めているが、それぞれ電池や電源が必要であり、電池では長期間の使用には交換が必要であり、商用電源が引けないところでは不便である。商用電源が引けても多数設置は不便であり、また雨、ぬかるみでは感電しないようにするのが大変である。商用電源を使うタイプでは電源が引き込めない場所での設置はできない。さらに現場における撤去作業に時間がかかり、安全作業監視員の配置が必要となり、撤去作業における配線コードの処理など現場での交通事故の危険性が大きい。 However, there is a drawback in that visibility is insufficient at night and sufficient safety cannot be maintained. Usually, dry battery type lighting and internal lighting cables are installed at the top to improve visibility at night, but each requires a battery and a power supply, and batteries need to be replaced for long-term use. It is inconvenient where it cannot be closed. It is inconvenient to install a large number of commercial power supplies, and it is difficult to avoid electric shock in the rain and muddy conditions. The type that uses commercial power cannot be installed in a place where power cannot be drawn. In addition, it takes time for the removal work at the site, and it is necessary to arrange a safety work supervisor, and there is a great risk of traffic accidents at the site such as the processing of the wiring cord in the removal work.
また、電池式のキャップ方式の照明は赤色照明によるものもあるがいたずら等で損壊されたり、設置場所に固定されていないので盗難にあったりすることもある。また上部が重たく重量比率的に問題があり強風で飛ばされる可能性もある。転倒や飛ばされる事故を防止するためにラバーバースが開発され活用されているが、重いゴムで強風時における重りとして十分なラバーベースであるが、重量バランスの問題は解決されていない。さらに、上部照明や内部照明のカラーコーンは重ねて収納することが出来ない。 Moreover, although the battery-type cap-type illumination is based on red illumination, it may be damaged by mischief or the like, or may be stolen because it is not fixed at the installation location. In addition, the upper part is heavy and there is a problem with the weight ratio, and there is a possibility that it will be blown by strong winds. Rubber berths have been developed and used to prevent accidents caused by overturning or flying, but they are a rubber base that is sufficient as a weight in heavy wind with heavy rubber, but the problem of weight balance has not been solved. Furthermore, the color cones of the upper illumination and the internal illumination cannot be stored one after the other.
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、これらの問題を解決し、無電源で照明ができ、電池・電源を必要としない、撤去作業は単体の撤去作業で済み現場作業が容易であり、カラーコーン底部に設置することからカラーコーンの重量バランスは改善され従来品よりも強風に耐え、盗難被害に遭いにくく、収納は重ねて収納することができる構造であるカラーコーンの照明方法を開発した。 The present invention has been made in view of the above-described problems, solves these problems, can be illuminated with no power source, does not require a battery and a power source, the removal work is a single removal work, and the field work The color corn weight balance is improved because it is installed at the bottom of the color corn, withstands strong winds than conventional products, is less susceptible to theft damage, and can be stacked and stored. A lighting method was developed.
請求項1によるカラーコーン照明ラバーベースは、カラーコーンのラバーベースに中心斜め上方に向けて取り付けた発光ダイオードと、ラバーベース表面に太陽電池と、ラバーベース内部に二次電池と充電発光制御回路とを備え昼間太陽電池により二次電池を過充電しないように充電発光制御回路により充電制御し照明が必要なときに二次電池により電力を得て二次電池を過放電しないように充電発光制御回路により発光ダイオードを点灯又は点滅制御する。
請求項2によるカラーコーン照明ラバーベースは、カラーコーンのラバーベースの上に更に重ねられるワッシャ形状の防水ケースに中心斜め上方に向けて取り付けた発光ダイオードと防水ケース表面に太陽電池と、防水ケース内部に二次電池と充電発光制御回路とを備え、昼間太陽電池により二次電池を過充電しないように充電発光制御回路により充電制御し照明が必要なときに二次電池により電力を得て二次電池を過放電しないように充電発光制御回路により発光ダイオードを点灯又は点滅制御する。
請求項3によるカラーコーン照明システムは、カラーコーン照明ラバーベースをカラーコーンに被せ、昼間太陽電池により二次電池を過充電しないように充電発光制御回路により充電制御し照明が必要なときに二次電池により電力を得て二次電池を過放電しないように充電発光制御回路により発光ダイオードを点灯又は点滅制御する。
請求項4によるカラーコーン照明システムは、カラーコーンの表面を凹ませた反射材で構成し上記発光ダイオードの光が鏡面反射させ遠方からよく視認できるように反射面を構成する。
請求項5によるカラーコーン照明システムは、充電発光制御回路により二次電池の充電量を検知し充電量が少ない日は発光ダイオードの点滅パルス電流のデューティ比を下げて点滅させ充電量が多い日と同等の時間点滅させる。
請求項6によるカラーコーン照明システムは、カラーコーンに赤のフィルタを付加した光再帰性反射材を付けて遠方から照らした場合によく視認できるようにしたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のカラーコーン照明システム。
請求項6によるカラーコーン照明システムは、カラーコーンとそのラバーベースに重なる位置に穴を開けておき設置場所に杭を打ち固定することで強風時及び盗難防止のための固定とができるようにする。The color cone illumination rubber base according to claim 1 is a light emitting diode attached to the rubber base of the color cone toward a diagonally upward center, a solar cell on the surface of the rubber base, a secondary battery inside the rubber base, and a charge / emission control circuit. Charged light emission control circuit so that the secondary battery is not overcharged by the daytime solar battery and charged by the light emission control circuit, and when the lighting is necessary, the secondary battery obtains power and does not overdischarge the secondary battery The light-emitting diode is controlled to be turned on or blinked by the above.
The color cone illumination rubber base according to claim 2 is a light emitting diode attached to a washer-shaped waterproof case further superimposed on the rubber base of the color cone, and a solar cell on the surface of the waterproof case, and the inside of the waterproof case. With a secondary battery and a charge / emission control circuit, so that the secondary battery is charged by the charge / emission control circuit so that the secondary battery is not overcharged by the daytime solar battery. A light emitting diode is turned on or blinked by a charge light emission control circuit so as not to overdischarge the battery.
The color cone illumination system according to claim 3 covers the color cone illumination rubber base on the color cone, and charge control is performed by the charge / emission control circuit so that the secondary battery is not overcharged by the daytime solar battery, and the secondary is used when illumination is necessary. The light emitting diode is controlled to be turned on or blinked by the charge light emission control circuit so as not to overdischarge the secondary battery by obtaining electric power from the battery.
According to a fourth aspect of the present invention, the color cone illumination system is configured by a reflective material having a concave surface of the color cone, and the reflection surface is configured so that the light of the light emitting diode is specularly reflected and can be visually recognized from a distance.
In the color cone lighting system according to claim 5, the charge amount of the secondary battery is detected by the charge light emission control circuit, and on the day when the charge amount is small, the duty ratio of the blinking pulse current of the light emitting diode is lowered to blink and the charge amount is large. Flash for the same amount of time.
The color cone illumination system according to claim 6 is characterized in that a light retroreflective material with a red filter added to the color cone is attached so that the color cone illumination system can be seen well when illuminated from a distance. The color cone lighting system according to any one of the above.
In the color cone lighting system according to claim 6, a hole is formed in a position overlapping with the color cone and its rubber base, and a pile is fixed to the installation place so that it can be fixed for strong wind and prevention of theft. .
ラバーベースの構造体にLED、ソーラーシステムを配備し、インバーター、ホトトランジスターリレーを取り付けることで昼間に充電し蓄電させ、夜間にLED照明を点灯・点滅させる構造をもたせることで、カラーコーンを下部からアップライト照明を行う構造を作ることができる。
プラスチック樹脂成形品としてラバーカバーの上部に覆うような形状で分離させた場合、現場における設置・移動も簡便に行うことができる利点がある。夜間にLEDが自動点滅することで視認性を確保することができる。By installing an LED and solar system on a rubber base structure, attaching an inverter and a phototransistor relay to charge and store electricity in the daytime, and having a structure that lights and blinks the LED lighting at night, the color cone from the bottom A structure that performs upright illumination can be created.
When it is separated as a plastic resin molded product so as to cover the upper part of the rubber cover, there is an advantage that it can be easily installed and moved on site. Visibility can be ensured by the LED flashing automatically at night.
[実施の形態の構成]
図1は、本発明の実施の形態のカラーコーン照明ラバーベースの外観図、図2は、本発明の実施の形態のカラーコーン照明ラバーベースを用いたカラーコーン照明システムの使用状態を示す説明図、図3は、本発明の実施の形態のカラーコーン照明ラバーベースを用いたカラーコーン照明システムの半断面図、図4は、本発明の実施の形態のA矢印から見たLED配置を示す外観図である。
図1〜4において100は例えばプラスチック等でブロー成形されたカラーコーン、101は反射効率向上のため設けられた凹部、102はカラーコーン100の表面に設けられた反射材、103はカラーコーン100の表面の一部に設けられた光再帰性反射材、170、270は盗難防止のためカラーコーン100,ラバーベース200に設けられた孔で杭などで地面に固定するための物である。210は発光ダイオード(以下LEDと称す)であり、カラーコーン100を照明する赤色の照明光211を発する。220は太陽電池、230は二次電池、240は発光制御回路等の回路である。250はLED210、太陽電池220以外の発光制御回路等240を納める防水ケースである。
ラバーベース200の構造体にLED210、太陽電池220等からなるソーラーシステムを配備し、発光制御回路240を取り付けることで昼間に充電し蓄電させ、夜間にLED照明を点灯・点滅させる構造をもたせることで、カラーコーンを下部からアップライト照明を行う構造を作ることができる。
プラスチック樹脂成形品としてラバーベース200の上部に覆うような形状で重いラバーベース200から分離させた場合、現場における設置・移動も簡便に行うことができる利点がある。[Configuration of the embodiment]
FIG. 1 is an external view of a color cone illumination rubber base according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a use state of a color cone illumination system using the color cone illumination rubber base according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a half sectional view of a color cone illumination system using a color cone illumination rubber base according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an external view showing an LED arrangement as viewed from an arrow A according to the embodiment of the present invention. FIG.
1-4, 100 is a color cone blow-molded with, for example, plastic, 101 is a recess provided to improve the reflection efficiency, 102 is a reflective material provided on the surface of the
By installing a solar system consisting of
When the plastic resin molded product is separated from the
LED210の使用個数は4隅2連の場合は8個であり3連式の場合は12個であるが各赤色LEDの使用電力量は0.02〜0.05W/hであることから1〜2.5VAの電池の容量があればデューティ比20%の晴天でない日が最大3日続いた場合を考えると、夜間12時間×3日の点滅点灯は可能であり、本発明の太陽電池220部分の総面積である200cm2では昼間の日照時間4時間と積算した場合年間の日射量1kW/m2、入射角平面に対しsin30°=0.5、発電効率がアモルファスシリコン太陽電池にて10%である平均値を発電電力に変換した場合4Whを発電する。この発電電力をコンバータにて昇圧し二次電池へ蓄電させることで夜間の使用時間は確実に補完させるが、劣化や緊急時の使用の場合に備えて別途日常の充電方式を備えることは必要である。LED210の使用個数は上記の例に限らずLED210の配光曲線とカラーコーン100の反射特性で必要な照度が得られるようにする。The number of
カラーコーン100の視認性はLED210の点滅照明により確保され、反射材102として高輝度反射シートを貼り付け場合はカラーコーン100自体が反射照明となり150m以上の安全な視認距離を確保することができる。
0.01〜1ms程度のストロボ光が人間の目に連続点灯と同じように良く残る残像現象を利用しかつ点滅方式はマルチバイブレータによるブロッキング発信(弛緩発信器)を用いてデューティ比を大きく下げて0.5〜2秒に一度0.01〜1ms程度フラッシュ方式による点滅をさせる。デューティ比を大きく下げても安定して発振動作するマルチバイブレータ回路により消費電力を連続点灯の1/500〜1/200000にできる。こうすることによりカラーコーン100のベース上に水平に設置できる太陽電池220の面積100cm2で実用的な夜間点灯時間を得ることができる。さらに水平でなく設置時に南向き仰角45°〜60°に向けられるようにすれば雨が流れやすく雨により埃も流し溜まりにくくでき、同時に冬の弱い光に垂直に光を当てられるので最大の発電が可能で年間を通じて発電量を平均にできる。さらに、太陽電池220の太陽光入射面であるガラス面221には水性無機シリカ剤(株式会社NTRC製商標)を塗布して親水基の皮膜を縮合させることで0.2〜1μmの皮膜を形成させる。水性無機シリカ剤はナノ単位の微細シリカであり、皮膜形成面は親水性を保持しており、接触角が10度程度であることから汚れと皮膜形成面の間に水が入ると汚れを表面から浮かせることができる。その水は雨や車両の通行による跳ね水などでよく、埃汚れや油脂汚れが自然に落ちる自己クリーニング性を持たせることができ、埃や汚れが原因の発電効率の低下を防止することができる。本装置に塗布する無機シリカ剤は太陽光に豊富に含まれる紫外線波長の300nmを中心とする波長で最大の防汚特性を保有しており、紫外線劣化が発生しにくくその効果は長期にわたり維持できる。使用する保護膜形成塗料は水性無機シリカ剤(株式会社NTRC製)若しくは親水基シリコンや酸化チタン配合の親水基塗料でも同様の性能が確保されればいずれの塗料を使用してもよい。The visibility of the
The strobe light of about 0.01 to 1 ms uses the afterimage phenomenon that remains as good as the continuous lighting of the human eye, and the blinking method uses a blocking transmission (relaxation transmitter) by a multivibrator to greatly reduce the duty ratio. Flashing is performed once every 0.5 to 2 seconds by the flash method for about 0.01 to 1 ms. Power consumption can be reduced to 1/500 to 1/200000 of continuous lighting by a multivibrator circuit that stably oscillates even when the duty ratio is greatly reduced. By doing so, a practical night lighting time can be obtained with an area of 100 cm 2 of the
図5は、本発明の実施の形態のカラーコーン照明ラバーベースブロック図、図6は、本発明の実施の形態のカラーコーン照明ラバーベース回路図である。逆流防止回路260にはダイオ−ドを用い太陽電池220の発電していない場合の逆流を防ぐ。
図5の発光制御回路に図6に示す一般的なマルチバイブレータ回路251を用いてデューティ比を大きく下げて0.5〜2sに一度0.01〜1ms程度フラッシュ方式による点滅をさせることで、小型の小電流しか通電できない発光ダイオード210でも平均電流を非常に少なくして大電流のパルス電流により、より明視距離を伸ばすことができる。マルチバイブレータ回路は教科書に載っている基本回路なので説明を省く。さらに発光制御回路はCDS等を用いて設置場所の明るさを検知するようにして夜間のみ動作するようにして節電をはかる。電源は小電力のソーラーシステム若しくは少しでも交換回数を減らしたい乾電池・少しでもコストダウンのため小さい充電式電池が効果的に使用可能となる。乾電池の1.5Vとニッケルカドミウム蓄電池1.2V、ニッケル水素蓄電池1.2Vは現場の使用状況に応じて例えばニッケル水素蓄電池1.2Vがないとき臨時に同じサイズのアルカリ乾電池を使うというようにLED210の点灯回路の電源電圧を1.2V×n(電池個数)にて設計しておけば双方の入れ替えも可能である。これらの電池の重量は現行のゴムラバー製の重しと同じ効果があり軽量のカラーコーンの転倒や散逸を防止することにもなる。マルチバイブレータ回路の代わりにトランスを用いた弛緩発振回路で昇圧も同時に行っても良い。この場合には回路全体の電圧を下げて構成できるので都合がよい。FIG. 5 is a color cone illumination rubber base block diagram according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a color cone illumination rubber base circuit diagram according to the embodiment of the present invention. The
By using the general multivibrator circuit 251 shown in FIG. 6 in the light emission control circuit of FIG. 5, the duty ratio is greatly lowered and flashing is performed once in about 0.5 to 2 seconds by the flash method for about 0.01 to 1 ms. Even in the
また二次電池230としてニッケル水素電池のサンヨー電気製エネループ(登録商標)を用いることで通常のニッケル水素電池に比べて充放電回数が大きくでき、自己放電が特に小さいので、予め充電したカラーコーンのベースあるいはエネループを保管しておき、必要に応じて現場に設置するようにできる。こうすることでカラーコーン全体を保管するより保管体積を大きく減らすことができる。また、エネループはメモリ効果が少ないため完全放電し終わる前に繰り返し充電ができることが特徴であり、環境問題からも廃棄物処理の問題やエネルギー資源の有効利用ができるエコロジー対策製品を提供することが可能である。さらには、メモリ効果のある二次電池は充電容量を新品時に回復するため煩雑なリフレッシュ動作を要求されるが、現場で使うのに煩雑なリフレッシュ動作を要求されないメモリ効果が少ないエネループは最適である。メモリ効果のある二次電池を煩雑なリフレッシュ動作をせずに使用するには、最初から充電容量の減少を見込んで大容量の二次電池を使用することになるのでコストアップになり、環境負荷も大きくなり、自己放電も大きくなるがこれを防止できる効果がある。 In addition, by using Sanyo Electric's ENELOOP (registered trademark), which is a nickel metal hydride battery, as the
図7は本発明の実施の形態のカラーコーン照明ラバーベースのブロック図である。
太陽電池220の1個は0.5Vしかないので昇圧回路を用いて二次電池230の充電に最適な電圧へ昇圧することで必要な太陽電池220の直列個数を減らし、かつ充電制御回路を用いて過充電防止を図りながら効率よく短時間で充電することができる。太陽電池220は直列にしている個数の1個が例えば落ち葉、泥などで汚されると高内部抵抗となり発電電力を大幅に損なう。昇圧コンバータ回路を用いることで同一の発電電力を得る場合でも直列個数を減らして大面積の太陽電池220を少ない個数で直列にする。そうすることで落ち葉、泥で太陽電池面が覆われ高内部抵抗となる可能性を減らし確実に発電できる。本システムに使用する二次電池230は鉛蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池を使用しそれぞれ予備充電をしておき交換式、あるいは太陽電池による使用現場での充電式を用いることも可能である。また、別途大きなソーラーパネルを設けラバーベースの構造体まで電線を引くことでその電力で蓄電池を昇圧(コンバータ)回路により充電に最適な電圧にして充電することにより蓄電での長期間使用を確保する。FIG. 7 is a block diagram of a color cone illumination rubber base according to an embodiment of the present invention.
Since one of the
カラーコーンの視認性は点滅照明により確保され、赤色のフィルタを掛けた再帰性高輝度反射シートを貼り付けた場合はカラーコーン自体が赤色の反射器となり自動車、バイク、自転車のヘッドライトにより照射光は正対する鏡のようにそのまま反射光として集中して入射光の方向へ赤色光を反射するので夜間150m以上の視認距離を確保することができる。 The visibility of the color cone is ensured by flashing illumination, and when a retroreflective high-reflective reflective sheet with a red filter is applied, the color cone itself becomes a red reflector, and light is emitted from the headlights of automobiles, motorcycles, and bicycles. Since the light is concentrated as it is as reflected light and reflects the red light in the direction of the incident light, a visible distance of 150 m or more can be secured at night.
[実施の形態の変形例]
本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態ではカラーコーンをプラスチックの成型品を使用したが、紙あるいはプラスチック版の組み立て式カラーコーン(図示しない)を用いても良い。紙の場合は防水加工を施すことで安価にでき、より保管スペースを節約できる。[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications are allowed without departing from the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the color cone is a plastic molded product, but a paper or plastic plate assembling type color cone (not shown) may be used. In the case of paper, it can be made cheaper by waterproofing, and the storage space can be saved more.
100 カラーコーン
101 凹部
102 反射材
103 赤フィルタ
104 光再帰性反射材
170 270 孔
200 ラバーベース
210 発光ダイオード
211 照射光
220 太陽電池
221 ガラス面
230 二次電池
231 昇圧回路
232 充電制御回路
240 発光制御回路
251 マルチバイブレータ
260 逆流防止回路
270 防水ケース100 Color Cone 101 Recess 102
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