JP3250010B2 - 自発光視線誘導標 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、道路際に設置さ
れ、夜間において点滅発光して車両運転者の視線を誘導
する自発光視線誘導標に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、起伏やカーブの多い道路際に設置
されて、車両運転者の注意を喚起し視線を誘導する自発
光視線誘導標は、支柱上端に取付けられたケース本体の
標示面に、ヘッドライト光を入射方向へ反射する再帰反
射板と、光を水平方向前方へ放射する発光体とを設け、
昼間はケース本体頂部に設けられた太陽電池の起電力に
より蓄電池等の蓄電体へ充電し、夜間は蓄電体を電源と
して発光体を点滅駆動するものが知られている（例えば
特開昭６３−２４１２０６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来構成の自発光視線誘導標においては、太陽電池を雨、
雪等から保護するために専用のカバーが用いられてお
り、専用カバーの必要および防水構造等、構成が複雑に
なるという問題があった。また、ケース本体頂部での積
雪により、太陽電池への太陽光の入射を阻害するという
問題があった。

【０００４】また、自発光視線誘導標においては、発光
体は、通常、汎用的な赤色発光ダイオードが用いられ、
夜間、赤色光を発光して注意喚起が行われていた。一
方、光源を内蔵しない、再帰反射板のみを用いた非発光
式の視線誘導標においては、車両に正対する道路の左側
で、標示面を白色の再帰反射板としたものが用いられて
いた。

【０００５】そのため、再帰反射板と発光体とを同一色
調として、ヘッドライト光の白色反射に加えて発光体の
白色発光によって、注意喚起効果を向上することのでき
る自発光式の視線誘導標が望まれていた。

【０００６】消費電力量の大きさが問題となる自発光式
の機器の白色発光体には、高輝度の白色発光ダイオード
が最適である。しかし白色発光ダイオードは、赤色発光
ダイオードに比し高い印加電圧を必要とする。

【０００７】そのため一般には、太陽電池より充電され
る蓄電体の出力を、発振回路、トランジスタ、コイル等
からなる昇圧回路を用いて昇圧して、白色発光ダイオー
ド駆動用の高電圧を得ている。しかし、昇圧回路は複雑
なものであり、また昇圧回路自体が大きな電力を消費す
るという問題があった。

【０００８】また、蓄電体に耐用年数の大きい電気二重
層コンデンサを使用する場合、高電圧を得るために、複
数個の電気二重層コンデンサを直列接続する必要があ
る。電気二重層コンデンサは、その電気的特性から直列
接続での充電は不向きであり、そのため、自発光式機器
において、電気二重層コンデンサを用いた高電圧電源を
構成することが困難であった。

【０００９】この発明は上記にかんがみてなされたもの
であり、その目的とするところは、太陽電池の新規な装
備構造を備えた自発光視線誘導標を提供するものであ
り、加えて、高電圧電源を備えて太陽電池より簡便に充
電することのできる自発光式機器の電源回路を提供しよ
うとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、第１の発明の自発光
視線誘導標は、標示面に設けられて車両より入射するヘ
ッドライト光を入射方向へ反射可能な再帰反射板と、前
記標示面に設けられて光をほぼ水平方向へ放射可能な発
光体と、太陽光によって起電する太陽電池と、前記太陽
電池によって充電される蓄電体と、前記蓄電体を電源と
し前記発光体を点滅制御する点滅制御回路と、を備えた
自発光視線誘導標であって、前記再帰反射板は、ほぼ水
平方向の入射光を入射方向へ反射可能に形成されるとと
もに、斜め上方よりの入射光を後方へ透過可能なプリズ
ム形再帰反射板により形成され、前記太陽電池は、前記
プリズム形再帰反射板の後方に配設され該プリズム形再
帰反射板を透過する太陽光によって起電可能に設けられ
てなることを特徴とする自発光視線誘導標である。

【００１１】第２の発明の自発光視線誘導標は、請求項
１記載の自発光視線誘導標であって、前記太陽電池は、
前記プリズム形再帰反射板にほぼ平行して配設されてな
ることを特徴とする自発光視線誘導標である。

【００１２】第３の発明の自発光視線誘導標は、請求項
１、請求項２の何れかに記載の自発光視線誘導標であっ
て、前記標示面が、ほぼ逆方向に面して設けられるとと
もに、前記両方向の標示面にそれぞれプリズム形再帰反
射板と太陽電池とが設けられてなることを特徴とする自
発光視線誘導標である。

【００１３】第４の発明の自発光視線誘導標は、請求項
１、請求項２、請求項３の何れかに記載の自発光視線誘
導標であって、前記発光体は、前記プリズム形再帰反射
板の中央部に配設されて、その発光体光の一部が前記プ
リズム形再帰反射板を介して放射可能に形成されてなる
ことを特徴とする自発光視線誘導標である。

【００１４】第５の発明の自発光式機器の電源回路は、
光をほぼ水平方向へ放射可能な白色発光ダイオードと、
太陽光により起電する１対の太陽電池と、前記１対の太
陽電池によってそれぞれ充電される１対の電気二重層コ
ンデンサと、前記白色発光ダイオードを点滅制御する点
滅制御回路と、を備え、前記１対の太陽電池は、それぞ
れ、別個の充電回路を介して対応する電気二重層コンデ
ンサを充電するとともに、前記１対の電気二重層コンデ
ンサは直列に接続されてなり、前記直列接続された前記
１対の電気二重層コンデンサの電力により前記白色発光
ダイオードが点滅駆動されることを特徴とする自発光式
機器の電源回路である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施態様を図
１〜図７の図面に基づいて説明する。

【００１６】図において、符号１で示す自発光視線誘導
標は、ケース本体１０の標示面１１，２１にそれぞれ設
けられたプリズム形再帰反射板１５，２５（以下、それ
ぞれ再帰反射板１５，２５と略称する）と、再帰反射板
１５，２５の中央部にそれぞれ設けられた発光体２０，
３０と、再帰反射板１５，２５の後方にそれぞれ設けら
れた太陽電池３３Ａ，３３Ｂと、太陽電池３３Ａ，３３
Ｂによりそれぞれ充電回路３５Ａ，３５Ｂを介して充電
される蓄電体３６Ａ，３６Ｂと、発光体２０，３０を点
滅制御する点滅制御回路３８とを備え、蓄電体３６Ａ，
３６Ｂは直列接続されて構成されている。

【００１７】ケース本体１０は、円筒状のアルミニウム
ダイキャストからなり、再帰反射板１５，２５をそれぞ
れ垂直面でほぼ逆方向に面して固定し、発光体２０，３
０、太陽電池３３Ａ，３３Ｂ、蓄電体３６Ａ，３６Ｂ等
の電気部品を保護するとともに、支柱１４への取り付け
用のマウント部１３を備えて形成されている。そして、
再帰反射板１５側は標示面１１を形成し、再帰反射板２
５側は標示面２１を形成している。

【００１８】再帰反射板１５は、夜間ヘッドライトで照
射された場合、その光を入射方向へ反射して照射位置か
ら確認可能で、かつ、斜め上方向より入射する太陽光線
を透過する、プリズム素子集合体からなる公知のプリズ
ム形再帰反射板であり、背面側に３枚鏡の多数のプリズ
ム１６を備え、無色の透明プラスチック材により形成さ
れている。

【００１９】また、再帰反射板１５は、そのプリズム１
６の素子集合体が、中心より放射状の分割線Ｃ（図１，
５に線Ｃで示す）で６個に形成分割され、中心部には表
面レンズ状のレンズ部１７、および発光体２０を取り付
け可能な発光体支持部１８が設けられている。なお、再
帰反射板２５は、橙色の透明プラスチック材からなる以
外は、再帰反射板１５と同一の構成であり、同一部分に
ついては同一符号を付して説明を省略する。

【００２０】そして、再帰反射板１５，２５は、ケース
本体１０に、それぞれの外周縁が面基板１２，１２を介
装し、図示省略のシール材等を用いて、防水性を保持し
て垂直状に固着されている。なお、標示面１１の再帰反
射板１５と標示面２１の再帰反射板２５とは、本例では
図２に示すごとく、約１０度の非平行状態に形成されて
いる。

【００２１】発光体２０は、例えば、定格電圧３．４Ｖ
の高輝度の白色発光ダイオードからなり、再帰反射板１
５の発光体支持部１８に取り付けられて、発光体２０の
白色光の大半を、レンズ部１７を介して標示面１１前方
へ放射し、白色光の一部を再帰反射板１５へ入射し、再
帰反射板１５を経て前方へ放射するように形成されてい
る。

【００２２】発光体３０は、例えば、定格電圧２．４Ｖ
の高輝度の橙色発光ダイオードからなり、再帰反射板２
５の発光体支持部１８に取り付けられて、発光体３０の
色光の大半を、再帰反射板２５のレンズ部１７を介して
標示面２１より放射し、色光の一部を再帰反射板２５へ
入射し、再帰反射板２５を経て放射するように形成され
ている。

【００２３】太陽電池３３Ａ，３３Ｂは、同一の光起電
効果を有する光電素子からなり、符号のＡ，Ｂは２系列
の回路の別を表記している。なお、以下では一方を（
）付きで略記する。また、その他のＡ，Ｂ表記の電気
部品についても同様である。

【００２４】太陽電池３３Ａ（３３Ｂ）は、それぞれ面
基板１２（１２）に取り付けられて、再帰反射板１５
（２５）に平行して配設されるとともに、外気から保護
されて、再帰反射板１５（２５）を透過する太陽光によ
り起電するように形成されている。

【００２５】そして、一方の太陽電池３３Ａの起電力
は、一方の逆流阻止用のダイオード３４Ａ、充電回路３
５Ａを介して一方の蓄電体３６Ａへ充電され、他方の太
陽電池３３Ｂの起電力は、他方の逆流阻止用のダイオー
ド３４Ｂ、充電回路３５Ｂを介して他方の蓄電体３６Ｂ
へ充電されるように形成されている。

【００２６】充電回路３５Ａ（３５Ｂ）は、それぞれ太
陽電池３３Ａ（３３Ｂ）の起電力を蓄電体３６Ａ（３６
Ｂ）へ直接充電可能な直結充電回路と、蓄電体３６Ａ
（３６Ｂ）を過電圧から保護して充電する定電圧充電回
路と、蓄電体３６Ａ（３６Ｂ）の端子電圧により上述の
直結充電回路と定電圧充電回路の一方を選択可能な電圧
監視回路とからなり、蓄電体３６Ａ（３６Ｂ）の端子電
圧が一定値未満のとき直結充電回路を介して充電し、一
定値以上のとき定電圧充電回路を介して充電するように
構成されている。

【００２７】蓄電体３６Ａ（３６Ｂ）は、本例では、６
０Ｆ以上の電気二重層コンデンサからなり、蓄電体３６
Ａの負極側と蓄電体３６Ｂの正極側とが接続されて、蓄
電体３６Ａの正極側と蓄電体３６Ｂの負極側とから、直
列接続された高電圧の電力を供給するように形成されて
いる。

【００２８】点滅制御回路３８は、太陽電池３３Ｂの起
電圧を検知して昼夜を判別する昼夜判別回路３７によっ
て作動し、蓄電体３６Ａ，３６Ｂの直列電力を、所定の
点滅パターンで発光体２０，３０へ出力するように形成
されている。なお、符号３９は、発光体３０の電流調整
用の抵抗であり、符号Ｅは、ダイオード３４Ａ，３４
Ｂ、充電回路３５Ａ，３５Ｂ、昼夜判別回路３７、点滅
制御回路３８等からなる電気回路集合体である。

【００２９】次に、このように構成された自発光視線誘
導標１の作用を説明する。

【００３０】自発光視線誘導標１は、ケース本体１０を
支柱１４を介して所定の高さとし、標示面１１を所定方
向に対面して道路際に設置する。このとき標示面２１
は、ほぼ逆方向の対向車線に対面している。このとき、
雨、雪を真ともに受けるケース本体１０の頂部には、従
来構成のように防水構造の必要がなく、高い耐候性を保
持するとともに、ケース本体１０頂部に積雪があって
も、太陽光の入射障害は無い。日照のある昼間において
は、太陽光は、図６の実線Ｓで示すように、再帰反射板
１５（２５）表面の斜め上方向から入射し、再帰反射板
１５（２５）内を通りプリズム１６（１６）の一面を透
過して、後方に設けられた太陽電池３３Ａ（３３Ｂ）に
斜め上方向から入射する。

【００３１】そして、太陽電池３３Ａ，３３Ｂの起電力
は、それぞれダイオード３４Ａ，３４Ｂ、充電回路３５
Ａ，３５Ｂを介して、それぞれ蓄電体３６Ａ，３６Ｂに
蓄電される。昼間において、雨天，曇天，日陰等により
太陽電池３３Ａ，３３Ｂの起電力が低下しても、昼間時
間帯で蓄電体３６Ａ，３６Ｂの充電を完了し、日照が多
い場合は短時間で満充電となる。

【００３２】そのとき充電回路３５Ａ，３５Ｂは、それ
ぞれ直結充電回路部分で直接充電し、定電圧充電回路部
分により、所定以上の電圧が蓄電体３６Ａ，３６Ｂにか
かるのを防止して定電圧充電を行う。そして満充電にな
ると、定電圧充電回路部分は蓄電体３６Ａ，３６Ｂの自
己放電による電圧低下を補償する充電を継続する。ま
た、昼夜判別回路３７は、太陽電池３３Ｂの起電圧によ
り昼間と判断して、点滅制御回路３８を非作動状態とし
ている。

【００３３】なお、再帰反射板１５（２５）を透過し
て、太陽電池３３Ａ（３３Ｂ）に到達する太陽光の比率
は、人工太陽照明灯を用いた実験例によれば、標示面１
１（２１）の正面斜め上方４５度からの光入射におい
て、再帰反射板１５（２５）が無く、太陽光が太陽電池
３３Ａ（３３Ｂ）に直接入射した場合を１００として、
本実施形態の構成と同一条件で再帰反射板１５（２５）
がある場合は、約８５％の照度が得られ、太陽電池３３
Ａ（３３Ｂ）は、実用上十分な起電力を発生することが
できる。

【００３４】また、試作品による別の実験例では、冬季
の晴天時において、標示面１１が（１）真南方向に正対
したとき、（２）同じく東南方向に正対したとき、
（３）同じく真東方向に正対したときの、蓄電体３６
Ａ，３６Ｂの満充電に要する時間は、それぞれ（１）５
時間、（２）５時間１５分、（３）４時間５８分であっ
た。

【００３５】上述のように蓄電体３６Ａと蓄電体３６Ｂ
とは、それぞれ別個の充電系により適確、迅速に満充電
に充電され、蓄電体３６Ａの正極と蓄電体３６Ｂの負極
間の端子電圧は、所定の高端子電圧となる。

【００３６】夕方になって日射量が少なくなり、太陽電
池３３Ｂの起電圧が一定値以下になると、昼夜判別回路
３７は夜間と判別し、点滅制御回路３８を作動状態とす
る。

【００３７】これにより点滅制御回路３８は、直列接続
された蓄電体３６Ａ，３６Ｂの高電圧の電力を、所定の
点滅周期で出力し、発光体２０，３０は、同一周期でそ
れぞれ白色，橙色で点滅を繰り返す。

【００３８】各発光体２０（３０）の光は、大半がレン
ズ部１７（１７）より前方へ向かって放射され、一部が
再帰反射板１５（２５）内を進み、プリズム１６（１
６）で反射して前方へ放射される。従って、標示面１１
においては発光体２０の白色光が点滅し、ヘッドライト
光が到達しない遠方において、車両運転者へ左道路際を
標示する。また、標示面２１側においては発光体３０の
橙色光が点滅し、反対車線を走行する車両運転者へ右道
路際を標示する。

【００３９】また、自発光視線誘導標１がヘッドライト
光により照射されると、その光は再帰反射板１５（２
５）のほぼ正面より入射する。そのとき、入射したヘッ
ドライト光は、例えば、図６の２点鎖線Ｈに示すよう
に、再帰反射板１５（２５）のプリズム１６（１６）で
全反射し、入射光と平行方向へ反射される。

【００４０】従って、標示面１１の再帰反射板１５にお
いては、前面が白色となって反射し、車両運転者へ左道
路際を標示する。標示面２１の再帰反射板２５において
は、前面が橙色となって反射し、車両運転者へ右道路際
を標示する。

【００４１】なお、この発明は上述の説明及び図例に限
定されることなく、この発明の技術的思想から逸脱しな
い範囲において、その実施形態を変更することができ
る。例えば、再帰反射板１５（２５）は、部分的にプリ
ズム１６のない透過部を設けてもよい。また、太陽電池
３３Ａ，３３Ｂは、それぞれ両標示面１１，２１に半分
ずつ分けて配設してもよい。

【００４２】さらに、両標示面１１，２１は、同一色
調、同色発光としてもよく、また片面のみで構成しても
よい。

【００４３】

【発明の効果】この発明の自発光視線誘導標は以上のよ
うな構成なので、太陽電池を雨、雪等から保護するため
に、ケース本体頂部に専用のカバーを必要とせず、部品
点数を削減して、電気部品を保護する防水構造を簡潔に
構成できるとともに、高い耐候性を保持し、かつ、積雪
等による太陽光の入射障害を回避することができる。

【００４４】また、自発光式機器の電源回路において、
１対の太陽電池より１対の蓄電体へ、それぞれ別個の充
電回路を介して充電するとともに、１対の蓄電体のみを
直列に接続した構成なので、白色発光ダイオード等を駆
動可能な高電圧電源を簡潔に構成でき、さらに、電気二
重層コンデンサによる高電圧電源に好適であり、耐用年
数の大きい自発光式機器の電源を構成することができる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様の自発光視線誘導標の正面
図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。

【図４】図１のプリズム形再帰反射板を取り外した状態
の正面図。

【図５】図１の２点鎖線Ｂ部に示すプリズム形再帰反射
板を内側から見た部分拡大図。

【図６】図３のプリズム形再帰反射板を部分拡大して光
の入射、反射を示す説明断面図。

【図７】本発明の実施態様の自発光視線誘導標の構成を
示す回路図。

【符号の説明】

１ 自発光視線誘導標 １１，２１ 標示面 １５，２５ プリズム形再帰反射板 ２０，３０ 発光体 ３３Ａ，３３Ｂ 太陽電池 ３５Ａ，３５Ｂ 充電回路 ３６Ａ，３６Ｂ 蓄電体 ３８ 点滅制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E01F 9/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標示面に設けられて車両より入射するヘ
   ッドライト光を入射方向へ反射可能な再帰反射板と、 前記標示面に設けられて光をほぼ水平方向へ放射可能な
   発光体と、 太陽光によって起電する太陽電池と、 前記太陽電池によって充電される蓄電体と、 前記蓄電体を電源とし前記発光体を点滅制御する点滅制
   御回路と、 を備えた自発光視線誘導標であって、 前記再帰反射板は、ほぼ水平方向の入射光を入射方向へ
   反射可能に形成されるとともに、斜め上方よりの入射光
   を後方へ透過可能なプリズム形再帰反射板により形成さ
   れ、 前記太陽電池は、前記プリズム形再帰反射板の後方に配
   設され該プリズム形再帰反射板を透過する太陽光によっ
   て起電可能に設けられてなることを特徴とする自発光視
   線誘導標。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自発光視線誘導標であっ
   て、 前記太陽電池は、前記プリズム形再帰反射板にほぼ平行
   して配設されてなることを特徴とする自発光視線誘導
   標。
3. 【請求項３】 請求項１、請求項２の何れかに記載の自
   発光視線誘導標であって、 前記標示面が、ほぼ逆方向に面して設けられるととも
   に、 前記両方向の標示面にそれぞれプリズム形再帰反射板と
   太陽電池とが設けられてなることを特徴とする自発光視
   線誘導標。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２、請求項３の何れか
   に記載の自発光視線誘導標であって、 前記発光体は、前記プリズム形再帰反射板の中央部に配
   設されて、その発光体光の一部が前記プリズム形再帰反
   射板を介して放射可能に形成されてなることを特徴とす
   る自発光視線誘導標。
5. 【請求項５】 光をほぼ水平方向へ放射可能な白色発光
   ダイオードと、 太陽光により起電する１対の太陽電池と、 前記１対の太陽電池によってそれぞれ充電される１対の
   電気二重層コンデンサと、 前記白色発光ダイオードを点滅制御する点滅制御回路
   と、を備え、 前記１対の太陽電池は、それぞれ、別個の充電回路を介
   して対応する電気二重層コンデンサを充電するととも
   に、 前記１対の電気二重層コンデンサは直列に接続されてな
   り、前記 直列接続された前記１対の電気二重層コンデンサの
   電力により前記白色発光ダイオードが点滅駆動されるこ
   とを特徴とする自発光式機器の電源回路。