JP2011018282A - 信号機補助発光システム - Google Patents

Abstract

【課題】信号機に加えて補助用発光装置が視覚に入りやすいため、注意喚起や信号機等の表示機の見落としを防止することで事故の発生を未然に防ぐことに貢献し、設備に依存することなく自由な取付を可能とすることに加え、取付位置の放熱性を考慮することのない信号機補助発光システムを提供する。
【解決手段】
信号機２２の手前となる路面上に、各色発光ダイオード素子の集合体を複数組み合わせてなると共に、発光ダイオード素子の発光を制御することで、所望の色又は模様に発光制御を行う制御基板７を備えたＬＥＤ発光体２と、このＬＥＤ発光体２を保護する筒状のケース３と、ケース３の開口部に蓋として着脱可能に嵌合され、ＬＥＤ発光体２の光を拡散させるレンズ４と、を備えた路面用発光装置１を埋設し、信号機２２の制御機と路面用発光装置１を電気的接続し、制御機による信号機２２の点灯制御と同調して路面用発光装置１を同色で発光させることにある。
【選択図】図１

Description

本発明は、地中に埋設し、運転者や歩行者に対して信号機の表示の他にも発光することによる注意喚起や、信号機等の表示機の見落としを防止することで事故の発生を未然に防ぐ信号機補助発光システムに関するものである。

従来から存在する路面用発光装置としては、道路付帯施設であるガードレールや車止め支柱等にＬＥＤ発光体を設け、信号機の動作プログラムに対応して発光するものが知られている（特許文献１参照）。

また、ＬＥＤ発光体については、発光体から発生する熱を効率よく放熱する発光ダイオード実装基板を使用することにより、レンズ部分の形状を凹凸でなく、平らな形状とするものが知られている（特許文献２参照）。

特開２００２−８１９２号公報 特許第３９７８４５６号公報

しかしながら、引用文献１のようなＬＥＤ発光体では、ガードレールや車止め支柱等にＬＥＤ発光体を設けるため、道路付帯施設に依存せざるを得ず、取付ける向きに制限があった。
また、ＬＥＤ発光体は、手の届く範囲に設けられているため、ＬＥＤ発光体の破壊やいたずらが発生し易く、装置自体が安全であるとは言えなかった。

また、ＬＥＤ発光体については、発光体から発生する熱を効率よく放熱しなければならず、放熱性の高い取付位置に設置しなければ発光体自体が熱で故障してしまうといった問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の問題点を解消し、信号機に加えて路面用発光装置が視覚に入りやすいため、注意喚起や信号機等の表示機の見落としを防止することで事故の発生を未然に防ぐことに貢献し、設備に依存することなく自由な取付を可能とすることに加え、取付位置の放熱性を考慮することのない信号機補助発光システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明の構成は、自動車の走行を制御する信号機を備えた道路に使用する信号機補助発光システムであって、前記信号機の手前となる路面上に、赤、緑、青に夫々発光可能とする各色発光ダイオード素子の集合体を複数組み合わせてなると共に、前記発光ダイオード素子の発光を制御することで、所望の色又は模様に発光制御を行う制御基板を備えたＬＥＤ発光体と、当該ＬＥＤ発光体を保護する筒状のケースと、前記ケースの開口部に蓋として着脱可能に嵌合され、前記ＬＥＤ発光体の光を拡散させるレンズと、を備えた路面用発光装置を埋設し、前記信号機の制御機と前記路面用発光装置を電気的接続し、前記制御機による前記信号機の点灯制御と同調して前記路面用発光装置を同色で発光させる信号機補助発光システムにある。

請求項２に記載の発明の構成は、請求項１に記載の発明に加え、前記信号機が矢印信号を備えるものにあっては、前記路面用発光装置を前記矢印信号の点灯制御と同調して同じ矢印を表示させることにある。

請求項３に記載の発明の構成は、請求項１又は２に記載の発明に加え、前記路面用発光装置を、前記自動車の走行方向と反対側へ傾斜させて埋設したことにある。

本発明によれば、設備に依存することなく自由な取付を可能とすることで路面用発光装置の破壊やいたずらを防止することが可能である。他にも、ＬＥＤ発光体を使用することで取付位置の放熱性を考慮することもなく、余計な冷却装置を設ける必要もないことから、製作コストを安価に下げることが可能である。
また、信号機に加えて路面用発光装置が視覚に入りやすいため、注意喚起や信号機等の表示機の見落としを防止することとなり、事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。加えて、信号機の手前の道路がカーブの場合、建築物等で信号機の表示が見えにくくなるが、路面用補助発光装置の光が見えることでも、事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。他にも、日光に遮られたり、大雨等による影響や、他の自動車によって信号機の表示が見えにくい場合でも、路面用補助発光装置の光が見えることで事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加え、信号機の矢印信号に加えて路面用発光装置が視覚に入りやすいため、注意喚起や信号機等の表示機の見落としを防止することとなり、事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。加えて、信号機の手前の道路がカーブの場合、建築物等で矢印信号の表示が見えにくくなるが、路面用補助発光装置の光が見えることでも、事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。他にも、日光に遮られたり、大雨等による影響や、他の自動車によって矢印信号の表示が見えにくい場合でも、路面用補助発光装置の光が見えることで事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明に加え、ＬＥＤ発光体からの光が反対方向から見えにくくなり、不要な方向への発光を防止する。

路面用発光装置の構成図である。 路面用発光装置を地中に埋設した状態を示す説明図である。 路面用発光装置を使用した信号機補助用発光システムを示す説明図である。 発光ダイオードを基板に実装した状態を示す断面説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

まず初めに、路面用発光装置１は、図１に示すように、ＬＥＤ発光体２と、このＬＥＤ発光体２を保護する筒状のケース３と、ケース３の開口部に蓋として着脱可能に嵌合され、ＬＥＤ発光体２の光を拡散させるレンズ４とで構成される。

このうち、ＬＥＤ発光体２は、赤、緑、青に夫々発光可能とする各色発光ダイオード素子の集合で構成される集合体６，６・・と、前記発光ダイオード素子の発光を制御し、所望の色に発色制御を行う制御基板７と、を備えている。

また、ケース３は、外径は約６０ｍｍ、高さを２０ｍｍの筒状に形成するとともに、これに着脱可能に嵌合するレンズ４は、厚みが約２ｍｍの硬質ガラスで、外径をケース３の外形と同じ大きさに成形したものである。

また、路面用発光装置１は、図２（ａ）に示すように、地中から地表へ向かって発光するため、レンズ４の表面が地表と同じ高さとなるように地中に埋設する。

他にも、コード５は、他の路面用発光装置１，１・・と連結可能としたことに加えて、路面用発光装置１と同様に地中に埋設し、その端部を信号機２２の制御機に接続することにより、信号機２２の色の切り替わりと同時に発光色の切り替わりが行われる。

このようにして、地中に埋設する路面用発光装置１を、一例として道路１１が二車線の場合で、交差点２５に使用した信号機補助発光システム１０について詳細に説明する。
まず初めに、図３（ａ）に示すように、信号機補助発光システム１０は、自動車の走行を制御する信号機２２を備えた道路１１において、信号機２２の手前となる路面上に路面用発光装置１を埋設して信号機２２の制御機と電気的接続し、この制御機による信号機２２の点灯制御と同調して前記路面用発光装置１を同色で発光させるものである。

このうち、道路１１は、中央分離帯１６で自動車が走行する走行車線１２と、この走行車線１２とは逆方向に自動車が走行する対向車線１５とに区別される。そして、東西方向の道路１１と南北方向の道路１１とが交差することによって交差点２５が形成される。

次に、走行車線１２は、図３（ｂ）に示すように、この走行車線１２上に表示される中央帯１７で走行レーン１３と右折レーン１４とに区別される。そして、走行レーン１３は、一方の路面端部には中央帯１７が表示されるとともに、他方の路面端部には側帯１８が表示される。他方、右折レーン１４は、一方の路面端部に中央分離帯１６が表示されるとともに、他方の路面端部には中央帯１７が表示される。
なお、これら側帯１８上と中央帯１７上と、中央分離帯１６の側部とには、路面用発光装置１が進行方向に一定の間隔で埋設されており、信号機２２の点灯色に同調して同色で発光する。

また、この道路１１，１１には、右折方向を示す標識２１，２１・・が路面に表示され、この夫々の標識２１上には、路面用発光装置１が埋設され、矢印信号の点灯制御と同調して同じ矢印を表示させる。

次に、運転者が走行レーン１３を走行する場合、交差点２５に近づくに従い、信号機２２内の表示灯の点灯に加え、埋設した路面用発光装置１が視界に入ることとなる。これらを認識してから、その表示に従うまでを詳細に説明する。
運転者は、従来と同様に走行レーン１３を走行して交差点２５へ近づくに従い、信号機２２に表示される青・黄・赤の各色を認識するとともに、中央帯１７上と側帯１８上とに夫々埋設され、信号機２２の信号の点灯の色に同調して同色で発光する路面用発光装置１を認識する。この時に、対面する信号機２２の表示と、路面用発光装置１の表示とが青色の時は、「進んでもよい」（通行許可）を意味し、そのまま交差点２５を進行する。

これに対し、信号機２２の表示と路面用発光装置１の表示とが黄色の時は、「停止位置で止まれ。但し、停止位置で止まれない時はそのまま進んでもよい」（停止）を意味するため、原則、停止線１９で止まらなければならないが、停止線１９で止まれない時はそのまま進む。また、信号機２２の表示と路面用発光装置１の表示とが赤色の時は、「進んではいけない」（進行不可）を意味するため、停止線１９の位置で停止しなければならない。これらの表示に従い、進行・注意・停止の各運転動作を行う。

一方、右折レーン１４を走行する場合は、走行レーン１３を走行する場合に加え、信号機２２内の表示灯に右折の矢印も含まれる。この時、交差点２５に近づくに従い、信号機２２内の表示灯の点灯に加え、交差点２２の標識２１に埋設したＬＥＤ発光体２が視界に入り、これを認識した後、その表示に従うまでを一例として詳細に説明する。
運転者は、従来と同様に右折レーン１４を走行して交差点２５へ近づくに従い、信号機２２に表示される青・黄・赤の各色を認識するとともに、中央帯１７上と中央分離帯１６の側部とに埋設され、信号機２２の信号の点灯の色に同調して同色で発光する路面用発光装置１，１・・を認識する。そして、信号機２２の表示とＬＥＤ発光体２の表示とに従い、進行・注意・停止の各運転動作を行う。

ここで、信号機２２の表示と路面用発光装置１の表示とが赤色になった場合で、信号機２２に右折の矢印が表示されていることに加えて標識２１のＬＥＤ発光体２の表示が点滅している場合は、これらの表示に従い、信号機２２に表示される右折の矢印と、標識２１上のＬＥＤ発光体２の表示とが消滅するまでの間は右折可能である。
また、この標識２１上のＬＥＤ発光体２の点滅は、信号機２２に右折の矢印が表示されてから消滅するまでの間、一定の間隔で行われ、右折の矢印が消灯すると同時に消灯する。

上記の如く、路面用発光システム１０は、信号機２２の手前となる路面上に、赤、緑、青に夫々発光可能とする各色発光ダイオード素子の集合体を複数組み合わせてなると共に、発光ダイオード素子の発光を制御することで、所望の色又は模様に発光制御を行う制御基板７を備えたＬＥＤ発光体２と、このＬＥＤ発光体２を保護する筒状のケース３と、ケース３の開口部に蓋として着脱可能に嵌合され、ＬＥＤ発光体２の光を拡散させるレンズ４と、を備えた路面用発光装置１を埋設し、信号機２２の制御機と路面用発光装置１を電気的接続し、制御機による信号機２２の点灯制御と同調して路面用発光装置１を同色で発光させることにある。
その結果、設備に依存することなく自由な取付を可能とすることで路面用発光装置１の破壊やいたずらを防止することが可能である。他にも、ＬＥＤ発光体２を使用することで取付位置の放熱性を考慮することもなく、余計な冷却装置を設ける必要もないことから、製作コストを安価に下げることが可能である。
また、信号機２２に加えて路面用発光装置１が視覚に入りやすいため、注意喚起や信号機２２等の表示機の見落としを防止することとなり、事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。加えて、信号機２２の手前の道路がカーブの場合、建築物等で信号機２２の表示が見えにくくなるが、路面用補助発光装置１の光が見えることでも、事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。他にも、日光に遮られたり、大雨等による影響や、他の自動車によって信号機２２の表示が見えにくい場合でも、路面用補助発光装置１の光が見えることで事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。

また、信号機２２が矢印信号を備えるものにあっては、路面用発光装置１を矢印信号の点灯制御と同調して同じ矢印を表示させることにある。
その結果、信号機２２の矢印信号に加えて路面用発光装置１が視覚に入りやすいため、注意喚起や信号機２２等の表示機の見落としを防止することとなり、事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。加えて、信号機２２の手前の道路がカーブの場合、建築物等で矢印信号の表示が見えにくくなるが、路面用補助発光装置１の光が見えることでも、事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。他にも、日光に遮られたり、大雨等による影響や、他の自動車によって矢印信号の表示が見えにくい場合でも、路面用補助発光装置１の光が見えることで事故の発生を未然に防ぐことに貢献する。

他にも、路面用発光装置１を、自動車の走行方向と反対側へ傾斜させて埋設したことにある。
その結果、ＬＥＤ発光体２からの光が反対方向から見えにくくなり、不要な方向への発光を防止する。

なお、本発明の路面用発光装置の構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、路面用発光装置の構造や配置、埋設角度等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で必要に応じて適宜変更することができる。

例えば、路面用発光装置１は、必ずしも図１に示す構造である必要はなく、ケースの形を筒状のみに限定するものではなく、埋設可能な形状であれば適宜変更可能である。

また、レンズ４の形状は円板形状に限定されず、ＬＥＤ発光体２からの光を地中から地表に向かって透過するとともに、さらに周囲へと拡散し、運転者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。

他にも、路面用発光装置１は、内部に設けられたＬＥＤ発光体２の発光色が、必ずしも信号機２２に表示される色と発光体の内部全体が同色である必要はなく、区分けして内部で複数の色を部分的に表示するようにしても良く、複数の路面用発光装置１，１・・をそれぞれ信号機２２と同様に専用色としても良い。この場合、信号機２２に表示される色と同色以外の色は消灯するものとし、運転者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。

加えて、路面用発光装置１及び標識２１の色の切り替わりは、信号機２２の色の切り替わりと同様に行われるが、イルミネーションのように逐次切り替わる方法に変更しても良く、運転者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。

また、路面用発光装置１の埋設方法は、図２（ａ）に示すように地表に向かって発光し、レンズ４が地表と同じ高さとなるように地中に埋設して使用することで運転者が表示を認識するものであるが、必ずしもこの埋設方法である必要はない。例えば、図２（ｂ）に示すように、路面用発光装置１を自動車の走行方向と反対側へ斜めに傾けて（この場合、地表に対し、約１５度の傾斜）埋設することも可能であり、個々に異なる角度で傾斜して埋設したものであっても良く、地表に向かって発光し、運転者の視界に入るものであれば適宜変更可能である。

他にも、路面用発光装置１は、図２（ｃ）に示すようにボックス形状に変更しても良く、ＬＥＤ発光体２からの光が運転者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。

また、路面用発光装置１を埋設する数と埋設する間隔とは、ＬＥＤ発光体２からの光が運転者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。そして、中央帯１７上や側帯１８上、中央分離帯１６の周りに必ずしも埋設する必要はなく、ＬＥＤ発光体２からの光が運転者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。

加えて、路面用発光装置１の埋設する高さは、レンズ４の平面と地面とが、必ずしも同じ高さである必要はなく、ＬＥＤ発光体２からの光が運転者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。

他にも、路面用発光装置１は、図３（ｂ）に示す横断歩道２０上に埋設し、歩行者用信号機１２の信号の点灯の色に同調して同色で発光するものとしても良く、ＬＥＤ発光体２からの光が歩行者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。

また、発光ダイオード素子４５の基板への実装は、特許第３９７８４５６号公報と図４とに示すように、断面を、絶縁層と、この絶縁層の一面に積層され、厚さが５０〜５００μｍの放熱用支持フィルム４０と、絶縁層の他面に設けられた導体層４１とを有するものとしても良く、ＬＥＤ発光体２からの光が歩行者の視界に入るものであれば、適宜変更可能である。
この場合、絶縁層と、その一面に設けられた銅箔等からなる放熱用支持フィルム４０と、他面に積層された導体層４１とを有する両面に金属層が設けられることで底部基板４２を構成する。そして、この底部基板４２は、絶縁層と導体層４１とを貫通する第１貫通孔４３が設けられている。さらに、この底部基板４２の第１貫通孔４３内部には、放熱用支持フィルム４０に接合された発光ダイオード素子４５と、底部基板４２の他面に積層された絶縁性中間層４６と、この絶縁性中間層４６の表面に積層された上部基板４４とを備えている。このうち、底部基板４２と上部基板４４との間には、絶縁性中間層４６が設けられ電気的に絶縁される。また、発光ダイオード素子４５は、接着性樹脂を用いた接合層７で一方の面を放熱用支持フィルム４０と接合し、電力を供給するボンディングワイヤ４８で導体層４１と他方の面が接続されている。

１・・路面用発光装置、２・・ＬＥＤ発光体、３・・ケース、４・・レンズ、５・・コード、６・・集合体、７・・制御基板、１０・・信号機補助発光システム、１１・・道路、１２・・走行車線、１３・・走行レーン、１４・・右折レーン、１５・・対向車線、１６・・中央分離帯、１７・・中央帯、１８・・側帯、１９・・停止線、２０・・横断歩道、２１・・右折標識、２２・・・・信号機、２３・・歩行者用信号機、２５・・交差点、４０・・放熱用支持フィルム、４１・・導体層、４２・・底部基板、４３・・第１貫通孔、４４・・上部基板、４５・・発光ダイオード素子、４６・・絶縁性中間層、４７・・接合層、４８・・ボンディングワイヤ。

Claims (3)

1. 自動車の走行を制御する信号機を備えた道路に使用する信号機補助発光システムであって、
   前記信号機の手前となる路面上に、赤、緑、青に夫々発光可能とする各色発光ダイオード素子の集合体を複数組み合わせてなると共に、前記発光ダイオード素子の発光を制御することで、所望の色又は模様に発光制御を行う制御基板を備えたＬＥＤ発光体と、当該ＬＥＤ発光体を保護する筒状のケースと、前記ケースの開口部に蓋として着脱可能に嵌合され、前記ＬＥＤ発光体の光を拡散させるレンズと、を備えた路面用発光装置を埋設し、
   前記信号機の制御機と前記路面用発光装置を電気的接続し、前記制御機による前記信号機の点灯制御と同調して前記路面用発光装置を同色で発光させることを特徴とする信号機補助発光システム。
2. 前記信号機が矢印信号を備えるものにあっては、前記路面用発光装置を前記矢印信号の点灯制御と同調して同じ矢印を表示させることを特徴とする請求項１に記載の信号機補助発光システム。
3. 前記路面用発光装置を、前記自動車の走行方向と反対側へ傾斜させて埋設したことを特徴とする請求項２又は３に記載の信号機補助発光システム。

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