JP3582759B2 - Light-emitting road tack - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路のセンターライン、交差点中央、横断歩道等の路面に設置され、電源装置により発光ダイオード等の発光体を発光させて車両運転手や歩行者に警告や視線誘導等を行い、交通事故の防止を図る自発光式道路鋲に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電源装置により発光ダイオード等の発光体を発光させる自発光式道路鋲としては、一般に路面より突出された四角錐台形状の鋲本体の傾斜側面に発光窓が穿設されると共に、該発光窓内に発光ダイオードが外方に向けて取り付けられ、電源装置により発光された発光ダイオードの光が直接車両運転手等に視認されるようになされているものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の如き自発光式道路鋲は、次のような問題があった。すなわち発光ダイオードが、路面より突出された四角錐台形状の鋲本体の傾斜側面に取付られているため、構造上、路面から突出される鋲本体の高さは、発光ダイオードの直径以上の高さが最低限必要であり、通常は20〜30mm程度路面より突出することとなり、車両や歩行者に対しては障害物となっていた。
【0004】
そこで鋲本体の上部に表面が水平面状となされた透光体を取付け、その透光体の下部に発光ダイオードをその光軸が斜め上方に向くように配置すると共に前記光軸に垂直な平面状の入射面を透光体に形成し、前記入射面より斜め上向きに入射された発光ダイオードの光が、透光体を通ってその表面から出射されるようになされたものがある。この自発光式道路鋲では発光ダイオードを透光体の下部に配置しているので、前者のように発光ダイオードの直径以上の高さを突出させる必要がなくなり、路面よりの突出を抑えることができる。
【0005】
しかしながらこの自発光式道路鋲においては、遠くの車両運転手に視認されるように、透光体より出射される光の仰角を小さくするためには、発光体の光軸の傾斜角度を小さくする必要があるが、所定の傾斜角度以下になると透光体と空気との界面、すなわち透光体の表面で全反射を起こすために、光の仰角を小さくするには限界があった。
【0006】
例えば50m離れた地点において、地上高1.2mに位置する車両運転手の視線角度と出射される光の仰角とを一致させるには、理論的には仰角を約1.37度としなければならない。仰角を約1.37度とするには、透光体にボリカーボネートを使用した場合、その屈折率は1.58であるので、39度の入射角で入射させねばないないが、ボリカーボネートでの空気に対する臨界角は39.3度であるために、入射角はほぼ臨界角付近となる。従って仰角をこれ以上に小さくするには問題があり、また発光体の光は光軸を中心として放射状に拡がっているために、仰角を約1.37度付近で出射させようとすると一部の光は臨界角以上となって表面で全反射を起こし、出射される光量が少なくなって視認性が低下すると言った問題もある。
【0007】
かかる全反射を抑え且つ出射される光の仰角を小さくするために、透光体の表面を路面より突出させると共にその突出側面を発光体の光軸に対して傾斜する傾斜面とし、その傾斜面より発光体の光を出射させるようにした自発光式道路鋲もある。この自発光式道路鋲では、発光体の光は水平面状ではなく傾斜面に入射されるために、その傾斜面の傾斜角度だけ入射角が小さくなって全反射を防ぐことができる。しかし透光体の表面が路面より突出しているので、車両や歩行者に対しては障害物となり、また雪国地方では除雪のグレーダーによるひっかかりで損傷する恐れがある。
【0008】
そこで本発明は、上記の如き問題点を解決し、路面よりの突出を抑えることができ、また発光体の光を透光体の表面より効率よく出射させて視認性を高めると共に出射される光の仰角を小さくできる自発光式道路鋲を提供せんとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。
すなわち本発明に係る自発光式道路鋲は、路面に埋設された鋲本体の上部に透光体が取付けられると共に透光体の下部に電源装置により発光される発光体が取付けられ、発光体は発光面の光軸を斜め上方に向けて配置され、透光体は表面中央部を凹ませてその内側面が傾斜面とされ、その傾斜面の背面下方に発光体の発光面と対向する入射面が形成され、発光体の光が前記入射面より透光体内に入射されて傾斜面より出射されるようになされたことを特徴とするものである。
【0010】
本発明によれば、発光体を透光体の下部に配置し、しかも発光体の光を出射させる傾斜面を透光体の表面中央部を凹ませて形成し、傾斜面を透光体の表面より突出させていないので、路面よりの突出を抑えることができる。また発光体の光を傾斜面より出射させているので、傾斜面の傾斜角度だけ入射角が小さくなり、全反射させることなく、出射される光の仰角を小さくすることができる。
【0011】
また傾斜面を透光体の表面中央部を凹ませて形成しているので、発光体の表面を路面とほぼ面一に埋設することができる。かように発光体の表面を路面とほぼ面一に埋設しておけば、前記効果に加えて、車両や歩行者に対して全く障害物にならないようにすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の一形態を図面に基づき具体的に説明する。
まず図1は請求項1に記載された本発明の実施の一形態を示す平面図、図2は図1の断面図、図3は図1の主要部の断面図である。
【0013】
図面において、1は路面Gに埋設された鋲本体、2は前記鋲本体1の上部に取付けられた透光体、3は前記透光体2の下部に発光面31の光軸32を斜め上方に向けて配置された発光体、4は発光体3を発光させる電源装置である。
【0014】
鋲本体1は路面Gに埋設されるため、通常、強度、耐蝕性及び成型性に優れたアルミニウムダイカスト等の金属で作製される。透光体2は、その上を車両等が乗り上げても破損しないように、また発光体3の光が透過されるように、耐衝撃性、耐擦傷性、耐候性等に優れた硬質の透明ガラスやポリカーボネート、アクリル樹脂等の如き透光性を有する合成樹脂等から一般に作製されるものであって、表面21は、鋲本体1の上部に取付られた状態で、路面Gとほぼ面一になるように取付けられている。
【0015】
発光体3は、発光ダイオード、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、陰極管、エレクトロルミネッセンス、キセノンランプ等が適宜使用されるが、一般には指向性が強く且つ高輝度の発光ダイオードが好適に使用される。また発光ダイオードが使用される他の理由は、発光ダイオードを発光させるに必要な電源電圧は直流30ボルト以下の低圧であり、かかる低圧では人体への影響は少なく、また電気設備技術基準により専門家なしで電源埋設工事が容易且つ可能であるためである。従って直流低圧の使用から、本形態の如く電源装置4としては太陽電池41が一般に使用される。すなわち本形態では地中に埋設された鋲本体1内に、透光体2の下面中央部に太陽電池41が納められ、透光体2から入射される昼間の太陽光線により太陽電池41に電力を発生させている。そして太陽電池41下方には該太陽電池41の発生電力を蓄える蓄電装置42、その他発光体3の発光を制御するコントローラー43等が適宜納められ、電力が太陽電池41から直接、または蓄電装置42から供給されると共に、コントローラー43により適宜制御されて発光体3が昼夜、または夜間のみ点灯または点滅するようになされている。なお勿論商用電源の使用も可能である。
【0016】
前記発光体3と透光体2との関係をさらに説明すると、発光体3は透光体2の下部に発光面31の光軸32を斜め上方に向けて配置されている。透光体は水平面状の表面21の中央部を凹ませて凹部22を形成し、その底面23を水平面状にすると共に、その内側面は傾斜面24となされ、またこの傾斜面24に対応して、傾斜面24の背面下方に発光体3の発光面31と対向する入射面25が形成されている。なお前記太陽電池41は、凹部22の底面23より入射される太陽光線を受ける。
【0017】
かかる構成により、光軸32の傾斜角度βで斜め上方に向けて出射された発光体3の光Lは、入射面25より透光体2内に入射され、透光体2と空気との界面、すなわち透光体2の傾斜面24で下方に屈折されて所定の仰角αでこの傾斜面24より出射される。
【0018】
なお透光体2の入射面25は、発光体3の光軸32に対して傾斜していてもよいし、発光体3の光軸32に対して垂直な平面状としていてもよい。入射面25が発光体3の光軸32に対して傾斜しておれば、発光体3の光Lはこの入射面25で屈折し、光軸32の傾斜角度βと異なる傾斜角度で透光体2内に入射させることができるために、鋲本体1内の収納スペースの制限等により設計上光軸32の傾斜角度βを任意に設定できない場合等においては、光軸32に対する入射面25の傾斜角度を適宜設定することにより、所望する仰角αを得るようにすることができる。また光軸32の傾斜角度βを任意に設定できる場合等においては、入射面25を光軸32に対して垂直な平面状とすれば、発光体3の光Lがほぼ垂直にこの入射面25より入射されるために、入射面25での反射が抑えられて、発光体3の光Lを効率よく透光体2内に入射させることができる。
【0019】
また透光体2の表面21の中央部を凹ませて形成された凹部22の深さは、特に限定されるものではないが、数mm程度と浅くしておけば、砂等のたまりは、内側面が傾斜面24となされていることも相まって、車両走行時の風圧や自然の風によって吹き飛ばされ、溜まることはない。
【0020】
また傾斜面24より出射される光Lの仰角αは、発光体3の光軸32の傾斜角度βと、透光体2の材質によって定まる屈折率と、傾斜面24の傾斜角度とによって定まるが、それらを適宜設定して所定の仰角αが得られるようにすればよい。なお仰角αをいくらにするかについては、特に限定されるものではないが、50m以上離れた車両運転手から見た場合の視線角度と略一致して効果的に視認されるように、光の仰角αを例えば2〜5度程度とできるだけ小さくするのが好ましい。本発明ではかように小さい仰角αが得られるように設定しても、傾斜面24により、透光体2と空気との界面での入射角が小さくなっているので、全反射を起こすことはない。
【0021】
なお本形態による自発光式道路鋲は、通常は十字路の交差点中央等に設置されて、十字方向に発光体3の光Lが出射されるように、各十字方向にそれぞれ発光体3を配置すると共に、その各発光体3に対向して入射面25がそれぞれ透光体2に形成されるが、センターラインや横断歩道等に沿って設置される場合等は、1方向や2方向にのみ発光体3の光Lが出射されるように発光体3が配置されていてもよい。なお透光体2の各入射面25に対向して配置する発光体3の数は、一個でもよいし、複数個を入射面22に沿って並べて配置してもよい。
【0022】
また本形態では鋲本体1と透光体2とが別体で形成され、鋲本体1で透光体2を強度的に保護すると共に鋲本体1により路面Gへの取付を確実且つ容易にしているが、強度的に可能であれば、鋲本体1と透光体2とを前記硬質の透明ガラスやポリカーボネートやアクリル樹脂の如き透明の合成樹脂等で一体で形成してもよい。
【0023】
さらに本形態では、車両や歩行者に対して障害物とならないように、透光体2の表面21は路面Gとほぼ面一に埋設されているが、車両や歩行者に対して支障のない程度において路面Gより僅か突出されていてもよく、また透光体2の表面21は、水平面状でなくても、凸曲面状であってもよく、さらに傾斜面24を含む凹部22を除いて、不透明体から形成されていてもよい。
【0024】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、発光体を透光体の下部に配置し、しかも発光体の光を出射させる傾斜面を透光体の表面中央部を凹ませて形成し、傾斜面を透光体の表面より突出させていないので、路面よりの突出を抑えることができる。また発光体の光を傾斜面より出射させているので、傾斜面の傾斜角度だけ入射角が小さくなり、全反射させることなく、出射される光の仰角を小さくすることができる。
【0025】
また発光体の表面を路面とほぼ面一に埋設しておけば、前記効果に加えて、車両や歩行者に対して全く障害物にならないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す平面図である。
【図2】図1の断面図である。
【図3】図1の主要部の断面図である。
【符号の説明】
1 鋲本体
2 透光体
21 表面
22 凹部
23 底面
24 傾斜面
25 入射面
3 発光体
31 発光面
32 光軸
4 電源装置
41 太陽電池
42 蓄電装置
43 コントローラー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is installed on a road surface such as a center line of a road, the center of an intersection, a pedestrian crossing, etc., and emits a light-emitting body such as a light-emitting diode by a power supply device to warn a vehicle driver or a pedestrian or guide a line of sight, thereby It relates to a self-luminous road stud that prevents accidents.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a self-luminous road stud that emits a light emitting body such as a light emitting diode by a power supply device is generally provided with a light emitting window formed on an inclined side surface of a frustum of a square truncated pyramid shape protruding from a road surface, and a light emitting window. In some windows, a light emitting diode is mounted outward in a window so that light of the light emitting diode emitted by a power supply device is directly visible to a vehicle driver or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the self-luminous road stud as described above has the following problems. That is, since the light emitting diode is attached to the inclined side surface of the truncated quadrangular pyramid-shaped stud body protruding from the road surface, the height of the stud body protruding from the road surface is higher than the diameter of the light emitting diode due to the structure. Is required at a minimum, and usually protrudes from the road surface by about 20 to 30 mm, which is an obstacle to vehicles and pedestrians.
[0004]
Therefore, a light-transmitting body having a horizontal surface is attached to the upper part of the tack body, and a light-emitting diode is arranged at the lower part of the light-transmitting body so that its optical axis is directed obliquely upward, and a planar shape perpendicular to the optical axis is provided. Is formed in a light transmitting body, and the light of the light emitting diode which is incident obliquely upward from the light incident surface passes through the light transmitting body and is emitted from the surface. In this self-luminous road tack, the light emitting diode is arranged below the light transmitting body, so that it is not necessary to protrude a height equal to or larger than the diameter of the light emitting diode as in the former, and it is possible to suppress the protrusion from the road surface. .
[0005]
However, in this self-luminous road tack, in order to reduce the elevation angle of the light emitted from the translucent member, the inclination angle of the optical axis of the luminous member is reduced so as to be visually recognized by a distant vehicle driver. It is necessary, but when the angle of inclination is less than a predetermined angle, total reflection occurs at the interface between the light transmitting body and the air, that is, the surface of the light transmitting body, so that there is a limit in reducing the elevation angle of light.
[0006]
For example, at a point 50 m away, in order to make the line-of-sight angle of the vehicle driver located 1.2 m above the ground equal to the elevation angle of the emitted light, the elevation angle should theoretically be about 1.37 degrees. . In order to raise the elevation angle to about 1.37 degrees, when polycarbonate is used as the light-transmitting member, the refractive index is 1.58. Therefore, the light must be incident at an incident angle of 39 degrees. Is 39.3 degrees with respect to the air, the incident angle is approximately near the critical angle. Therefore, there is a problem in making the elevation angle smaller than this, and since the light of the luminous body spreads radially around the optical axis, when the elevation angle is to be emitted at about 1.37 degrees, some light is emitted. There is also a problem in that light becomes a critical angle or more and causes total reflection on the surface, and the amount of emitted light is reduced to reduce visibility.
[0007]
In order to suppress such total reflection and reduce the elevation angle of the emitted light, the surface of the light transmitting body is made to protrude from the road surface, and the protruding side surface is formed as an inclined surface inclined with respect to the optical axis of the light emitting body. There is also a self-luminous road stud designed to emit light from a luminous body. In this self-luminous road stud, since the light of the luminous body is incident not on the horizontal plane but on the inclined surface, the incident angle is reduced by the inclination angle of the inclined surface, so that total reflection can be prevented. However, since the surface of the transparent body protrudes from the road surface, it becomes an obstacle to vehicles and pedestrians, and in snowy regions, there is a risk of being damaged by a snow removal grader and being caught by a snow grader.
[0008]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, can suppress the protrusion from the road surface, and efficiently emits the light of the luminous body from the surface of the translucent body to enhance the visibility and the emitted light. It is intended to provide a self-luminous road stud that can reduce the elevation angle of the vehicle.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
That is, in the self-luminous road tack according to the present invention, a light-transmitting body is attached to an upper part of a tack body buried in a road surface, and a light-emitting body that emits light by a power supply device is attached to a lower part of the light-transmitting body. The light-emitting surface is arranged with the optical axis facing obliquely upward, the light-transmitting body is recessed at the center of the surface, and the inner surface is an inclined surface. A surface is formed, and light of the illuminant is made to enter the light transmitting body from the incident surface and exit from the inclined surface.
[0010]
According to the present invention, the light-emitting body is disposed below the light-transmitting body, and the inclined surface for emitting the light of the light-emitting body is formed by recessing the center of the surface of the light-transmitting body. Since it does not protrude from the surface, it is possible to suppress protrusion from the road surface. Further, since the light of the light emitter is emitted from the inclined surface, the incident angle is reduced by the inclination angle of the inclined surface, and the elevation angle of the emitted light can be reduced without total reflection.
[0011]
Further, since the inclined surface is formed by recessing the center of the surface of the light transmitting body, the surface of the light emitting body can be buried almost flush with the road surface. By embedding the surface of the light-emitting body almost flush with the road surface, in addition to the above-described effects, it is possible to prevent the vehicle and the pedestrian from becoming an obstacle at all.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention described in
[0013]
In the drawings, 1 is a tack body embedded in a road surface G, 2 is a translucent member attached to an upper portion of the
[0014]
Since the tack
[0015]
As the
[0016]
The relationship between the light emitting
[0017]
With this configuration, the light L of the
[0018]
Note that the
[0019]
The depth of the
[0020]
The elevation angle α of the light L emitted from the
[0021]
The self-luminous road stud according to the present embodiment is usually installed at the center of an intersection of a crossroad, and the
[0022]
Further, in this embodiment, the
[0023]
Further, in this embodiment, the
[0024]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the luminous body is arranged below the translucent body, and the inclined surface for emitting the light of the luminous body is formed by depressing the center of the surface of the translucent body. Since the surface does not protrude from the surface of the light transmitting body, it is possible to suppress the protrusion from the road surface. Further, since the light of the light emitter is emitted from the inclined surface, the incident angle is reduced by the inclination angle of the inclined surface, and the elevation angle of the emitted light can be reduced without total reflection.
[0025]
If the surface of the illuminant is buried almost flush with the road surface, in addition to the above-mentioned effects, it is possible to prevent the vehicle or the pedestrian from becoming an obstacle at all.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of FIG.
FIG. 3 is a sectional view of a main part of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
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