JP3818439B2 - 道路用標示装置及びこの装置に用いられる自発光標示システム - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、道路のセンターライン、外側線及び停止線や横断歩道の標示線などに用いられ、車輛運転手や歩行者に注意を喚起して、視線誘導を行うための道路用標示装置及びこの標示を行う自発光標示システムに関する。
背景技術
道路用標示装置としては、例えば、埋設型自発光道路鋲がある。この種の道路鋲は、ポリカーボネートなどの合成樹脂製レンズからなる透光部材と、この透光部材の下方に設置される発光体及び蓄電装置を備えた発光ユニットを備えており、蓄電装置から供給される電力によって発光体が発光し、この発光した光が透光部材を透過して外部に放出されるようになっている。このような道路鋲によってセンターラインが設けられた道路では、夜間走行時やトンネル内走行時において、センターラインが発光し、走行し易くなる。
従来、このような合成樹脂製レンズからなる透光部材の道路鋲本体への取り付けは、例えば、特開平８−１８９０１６号公報に記載されている。すなわち、透光部材の縁部にボルト孔を穿ち、また、地中に埋設される金属製の道路鋲本体にもこのボルト孔に対応するボルト孔を設け、これらボルト孔にボルトをねじこむことにより、透光部材を道路鋲本体に直接固定する。
さらに、こうした自発光道路鋲や自発光標識などの道路用標示装置において、発光体を発光させる構成としては、従来、図１２に示すようなブロック構成をなす自発光標示システムがある。
このシステムでは、道路用標示装置において、道路環境における照度を検出して、発光体に対し適宜必要な輝度の発光がなされるよう制御される。従来、この照度の検出には、太陽電池の出力を利用する構成や、市販されている一般的な照度センサーを用いて行う構成がある。
このシステムにおいて、一般的に電源として電池１２５あるいは太陽電池１２６を使用し、太陽電池１２６を使用する場合には、昼間発生した起電力を充電する蓄電池１２７が備えられている。この場合、太陽電池１２６に光が入射されず、起電力が発生しない夜間になると、太陽電池１２６の出力は低下する。この太陽電池１２６の出力に基づいて昼夜判別回路１２３より、道路環境は「夜間」に相当する照度と判別し、発光ダイオード駆動回路１２２を駆動させ、蓄電池１２７からの電力を電源回路１２４により発光ダイオード１２０に供給し、発光ダイオード１２０を発光させる。
一方、太陽電池１２６を使用せず、電池１２５のみを使用する場合には、別途照度センサー１２１を設ける。この照度センサー１２１により、道路環境の照度を検出し、この検出出力に基づいて昼夜判別回路１２３より、道路環境は「夜間」に相当する照度と判別された場合には、発光ダイオード駆動回路１２２を駆動させ、電池１２５からの電力を電源回路１２４により発光ダイオード１２０に供給し、発光ダイオード１２０を発光させる。
以上の従来技術において、前段で述べた合成樹脂製レンズからなる透光部材の道路鋲本体への取り付けに関する技術においては、以下の問題がある。
すなわち、こうした透光部材は、金属に比べ応力に弱い。従って、ボルトによって透光部材を道路鋲本体に直接固定した場合は、車輛などの走行時の衝撃によって合成樹脂製レンズのボルト孔の部分に過度の応力がかかり、透光部材にクラック割れを引き起し破損するおそれがある。また、夏冬の温度差がもたらす熱履歴などによっても、同様なクラック割れを引き起こす。
一方、後段で述べた自発光標示システムでは、いずれにしても照度センサー専用の装置あるいはこれに代わる部材や素子を必要とする。このため、装置のコンパクト化は難しく、また低コスト化のための合理化も難しい。特に、一般的な照度センサーを用いる場合、その照度センサーの取付箇所が問題となる上、設計工数、部品点数が大となり、コストアップとなる問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、透光部材の破損を極力防止するとともに、防水機構を有する道路用標示装置と、さらに、装置のコンパクト化及び低コストを図ることができる自発光標示システムを提供することを目的とする。
発明の開示
上記課題を解決するため、本発明の道路用標示装置は、底面の一方が開口された有底の筒状をなすケースと、このケースの開口部分に取り付けられる開口部を有する蓋体と、上記ケース内に収容された蓄電装置、この蓄電装置から電力が供給されることにより発光する発光体及びこの発光体を駆動させるための回路を備えた自発光標示システムと、この発光体からの光を透過させて外部へ放出する透光部材とを備えてなり、この透光部材は、上記蓋体とケースとの間に、その周縁部が保持された状態で固定されるとともに、蓋体の開口部よりその一部が外方に突出して設けられていることによって特徴付けられる。
この構成により、透光部材は蓋体とケースの間にその周縁部が保持された状態で固定されおり、透光部材にビスやボルトなどを貫通させて取付けを行なわないので、透光部材に対し衝撃や歪みなど局部的な応力を負荷しない構造とすることができる。この結果、クラック割れを防ぐことができ、耐久性に優れた道路用標示装置が得られる。
また、透光部材の大部分は蓋体で覆われた構造であるため、機械強度に劣る透光部材に対し、その保護機能も併せ持つ構造となる。
この構成において、上記ケースには、当該ケースの上端周縁から外方に水平に突出する縁部と、この縁部の所定部分から垂直に延びる立ち上がり部が形成され、かつ、上記蓋体には、この立ち上がり部の外周と密着する折れ曲がり部が形成され、上記立ち上がり部の外周と折れ曲がり部が密着した状態でこの蓋体により、上記ケースが覆われているとともに、上記透光部材は上記縁部、立ち上がり部の内周及び蓋体に挟まれた状態でその周縁部が保持された状態で固定されている構成としてもよい。
上記の構成において、上記透光部材の外周壁と上記立ち上がり部との間にパッキング材が挿入され、上記透光部材がこのパッキング材を介して上記立ち上がり部を押圧するよう構成されていてもよいし、上記透光部材の外周壁に凹部が設けられ、この凹部内にパッキング材が挿入され、そのパッキング材を介して上記透光部材が上記立ち上がり部を押圧するよう構成されていてもよい。
このような構成では、ケース内は外部と遮断されて密封された状態となり、防水性を十分に備えた構造とすることができる。この場合には、透光部材をとケースとの締結力を向上できるとともに、防水機能を維持することができることから、優れた発光機能と防水機能を併せ持つ構造とすることができる。
蓋体とケースの固定構造としては、上記立ち上がり部の外周面及び折れ曲がり部の内周面にそれぞれ螺子溝が刻まれ、これらの螺子溝が互いに螺子合わせされる構造、あるいは、上記立ち上がり部の外周面もしくは折れ曲がり部の内周面の少なくとも一方に凹部が形成され、この凹部内にパッキング材を挿入する構造、あるいは、上記立ち上がり部の外周面及び上記折れ曲がり部の内周面にはそれぞれ互いに嵌合可能な突起が形成され、これらの突起の嵌合によりなされる構造、あるいは、上記立ち上がり部の外周面に上記折れ曲がり部の内周面を密着させた状態で貫通するボルト孔がそれぞれ当該立ち上がり部及び折れ曲がり部に形成され、これらボルト孔にボルトがねじ込まれる構造、あるいは、上記縁部上面と上記折れ曲がり部の下端面を密着させた状態で、当該縁部及び下端面を貫通するボルト孔がそれぞれ当該縁部及び折れ曲がり部に形成され、これらボルト孔にボルトがねじ込まれる構造、あるいは、上記蓋体には、その折れ曲がり部の下端が外方に水平に突出する鍔部が形成され、この鍔部と上記縁部を密着させた状態で挟み込むバネ鋼が設けられた構造が適宜選択できる。
以上の蓋体とケースの固定構造により、いずれも内部に配置された透光部材に応力負荷を与えることなく、簡単な構成で機械的強度を維持できる固定がなされる。
また、本発明の自発光標示システムは、道路環境が一定の光量に満たない場合に発光させるための第１の発光ダイオードと、この第１の発光ダイオードに電力を供給する電池と、第１の発光ダイオードを駆動制御する駆動回路と、光の入射により起電力を発生するよう、電圧を印加しない状態で設置される第２の発光ダイオードと、この第２の発光ダイオードの起電力に基づき、道路環境が一定の光量に満たないか否かの判別を行う光量判別回路と、この光量判別回路の判別結果に基づいて上記駆動回路の動作を制御するスイッチ回路とを備える。
上記構成において、光の入射により、第２の発光ダイオードが所定の時間、連続的に起電力を発生した場合、上記光量判別回路が作動を開始するよう構成することが好ましい。
以上の自発光標示システムの構成において、電池に換えて、太陽電池および蓄電装置としてもよい。
発光ダイオードがＰＮ接合を持つ結晶体であることに着目し、第２の発光ダイオードを電圧を印加しない使用形態とすることにより、この第２の発光ダイオードに光が入射した場合には、自由な電荷が生じて電気エネルギーに変換され、起電力を発生する。この起電力に基づき、道路環境の光量が一定の光量に満たない場合には、第１の発光ダイオードを駆動するように構成され、こうした一連の動作は自動的に行なわれる。
さらに、上記した本発明の道路用標示装置において、本発明の自発光標示システムを採用することが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
［埋設型自発光道路鋲］
第１図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第１の実施の形態を示す正面図、第２図は、第１の実施の形態の断面図であり、第３図は、第１の実施の形態を分解した図である。
この道路鋲１は、底面の一方が開口された有底の筒状をなすケース３と、このケース３の開口部分に取り付けられる上蓋部２１及びこの上蓋部２１から垂直に折れ曲がる折れ曲がり部２２を備え、上蓋部２１に開口部２５を有し、上蓋部２１及び折れ曲がり部２２に囲まれた空洞２６が設けられた蓋体２を備える。
ケース３には、ケース３の上端周縁から外方に水平に突出する縁部３１と、この縁部３１の所定部分から垂直に延びる立ち上がり部３３が、縁部３１全周にわたって形成されている。一方、蓋体２には、この立ち上がり部３３の外周と密着する折れ曲がり部２２が上蓋部２１から垂直に折れ曲がって形成されている。立ち上がり部３３の外周面及び折れ曲がり部２２の内周面にはそれぞれ螺子溝３５、２４が刻まれており、これらの螺子溝が互いに螺子合わせされることにより、蓋体２がケース３に密着した状態で固定される構造となっている。
これら蓋体２及びケース３は、鉄やアルミニウムなどの金属からなる。
また、ケース３内には、蓄電装置６が収容され、またこの蓄電装置６から電力が供給されることにより発光する発光体５１及びこの発光体５１を駆動させるための回路が搭載された回路基板５２を備えた発光ユニット５と、発光体５１からの光を透過させて外部へ放出する透光部材４とを備えている。
まず、蓄電装置６には、リチウム電池などの電池や鉛蓄電池、さらに電気二重層コンデンサなどの充電装置を備える。本道路鋲において、電源として、リチウム電池などの電池を用いる場合は他の電源装置を用いる必要はないが、鉛蓄電池や電気二重層コンデンサなどの充電装置を用いる場合は、これに充電する電源として、商用電源や通常使用される太陽電池などが使用される。太陽電池を使用する場合は、太陽電池を透光部材４の下方に配置し、透光部材４を透過した太陽光によって発電した太陽電池の電力が蓄電装置６に充電されるようにすればよいが、特に限定されるものではなく、太陽電池を本道路鋲とは別に設置するようにしてもよい。
発光ユニット５を構成する発光体５１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、キセノンランプなどが適宜使用される。この発光体５１は透光部材４に形成されている中空部４３に配置される。回路基板５２上には、発光体５１を駆動させるための回路が搭載されている。
透光部材４は、光透過性を有する材質、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、硬質ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂あるいは硝子などから形成されている。また、透光部材４の内部には、上記した中空部４３が設けられており、また外周壁に防水機構としてのパッキング材４２が嵌め込まれる凹部４１が設けられた構造となっている。この構造は、凹部４１内にパッキング材４２が挿入され、ケース３の立ち上がり部３３を押圧するように設置されているので、外部からの道路鋲１内部への浸水を防止できる。なお、凹部４１によってパッキング材４２の取付けを容易にし、かつ動かないようにしているが、凹部４１を設けずに、パッキング材４２を透光部材４の外周壁とケース３の立ち上がり部３３との間に挿入し、このパッキング材４２がケース３の立ち上がり部３３を押圧するようにしてもよい。また、凹部４１を設ける場合、ケース３の立ち上がり部３３にも同様の凹部を設け、両凹部にパッキング材４２が嵌まり込むようにしてもよい。
この透光部材４は、蓋体２とケース３との間に介在し、上蓋部２１の平坦部２１１及びケース３の縁部３１及び立ち上がり部３３によってその周縁部が固定されるとともに、蓋体２の開口部２５よりその一部が外方に突出した状態で設けられている。
以上の構成の実施の形態の本埋設型道路鋲１は第１図に示すように、大部分が道路に埋設され、透過部材４の突出部分及び蓋体２の一部が路面より突出して設置される。なお、その突出高さは、一般には１．５〜１０ｍｍ程度とされ、好適には１．５〜７ｍｍ、さらに好適には１．５〜５ｍｍとされるが、特にその高さは限定されるものではない。
第４図乃至第８図に、それぞれケース３に対する蓋体２の取付構造の変形例を示す。これらの実施の形態ではこの取付構造の違いによってそれぞれ特徴付けられる。
まず、第４図に示す第２の実施の形態では、蓋体２の折れ曲がり部２２の内周面もしくはケース３の立ち上がり部３３の外周面の少なくとも一方に凹部２２１（３３１）が形成され、この凹部２２１（３３１）内にパッキング材７を挿入することにより、蓋体２をケース３に固定する構造となっている。
第５図に示す第３の実施の形態では、ケース３の立ち上がり部３３の外周面に突起８１が形成され、蓋体２の折れ曲がり部２２の内周面にこの突起８１と噛み合う突起８２が形成されている。これらの突起８１及び突起８２を噛み合わせることにより、蓋体２をケース３に固定する構造となっている。
第６図に示す第４の実施の形態では、ケース３の立ち上がり部３３の外周面に折れ曲がり部２２の内周面を密着させた状態で貫通するボルト孔９１がそれぞれ立ち上がり部３３及び折れ曲がり部２２に形成されている。これらボルト孔９１にボルト９をねじ込むことにより、蓋体２がケース３に密着した状態で固定する構造となっている。
第７図に示す第５の実施の形態では、縁部３１上面と折れ曲がり部２２の下端面２２２とを密着させた状態で、縁部３１及び下端面２２２を貫通するボルト孔９１がそれぞれ縁部３１及び折れ曲がり部２２に形成されている。これらボルト孔９１にボルト９をねじ込むことにより、蓋体２がケース３に密着した状態で固定する構造となっている。
第８図に示す第６の実施の形態では、蓋体２に、その折れ曲がり部２２の下端が外方に水平に突出する鍔部２３が形成され、この鍔部２３と縁部３１を密着させた状態でバネ鋼９２で挟み込む。このバネ鋼９２によって蓋体２がケース３に密着した状態で固定する構造となっている。
［自発光標示システム］
上記したように、道路標示装置の標示部分をなす発光体５１を発光させるための構成として、発光体ユニット５及び蓄電装置６が設けられる。この構成、すなわち自発光標示システムについて、さらに詳細に説明する。
第９図に本実施の形態の自発光標示システムの構成をブロック図で示す。また、第１０図にその動作を説明するための図を示す。
本自発光標示システムは、道路環境が所定の光量に満たない場合に発光させる第１の発光ダイオード８０１を備えた発光部８００と、可視光の入射に基づいて起電力を発生させるために、電圧を印加しない状態で用いられる第２の発光ダイオード１００を備えている。この第２の発光ダイオード１００においては、順電圧を印加して発光させるという従来の使用形態を用いるのではなく、発光ダイオードがＰＮ接合を持つ結晶体であることに着目し、これに電圧を印加しない使用形態とするものである。つまり、第２の発光ダイオード１００に光が入射した場合には、自由な電荷が生じて電気エネルギーに変換され、起電力を発生する原理を利用する構成である。
このような原理を利用した第２の発光ダイオード１００は、一定以上の光量が入射された場合、起電力を発生するものである。この一定以上の光量とは、道路環境に応じて、例えば照度値が３０〜３００ルクスの範囲で、また時間が数１０秒〜１０分間の範囲で設定され、その設定された照度値以上の光が設定された時間以上連続して照射されたことをいう。
また、第１の発光ダイオード８０１の「ＯＮ」「ＯＦＦ」の制御を行なう構成として、第２の発光ダイオード１００の起電力を検出して、道路環境における光量の判別を行なう光量判別回路２００、この光量判別回路２００の判別結果に基づき、第１の発光ダイオード８０１の発光の「ＯＮ」「ＯＦＦ」を行なうためのスイッチ回路３１０を備えたタイマー回路３００、このスイッチ回路３１０がロックされていない場合に第１の発光ダイオード８０１を駆動させるための発光ダイオード駆動回路４００を備える。なお、スイッチ回路３１０がロック状態とされるのは、第２の発光ダイオード１００が起電力を発生し、光量判別回路２００において、この起電力を検出した場合である。一方、起電力を検出しない場合には、このロック状態は解除される。
また、電源として、電池５００、蓄電池６０１を備えた太陽電池６００が設けられ、発光ダイオード駆動回路４００は、電池５００または蓄電池６０１の電力を電源回路７００を介して第１の発光ダイオード８０１に供給する構成になっている。
以上の構成の本自発光標示システムの動作を説明する。
第２の発光ダイオード１００に、一定以上の光量が入射すると、第２の発光ダイオード１００は起電力が発生する。この場合、光量判別回路２００では発生した起電力に基づき、道路環境は「昼間」であると判断する。この「昼間」であるという判別結果に基づき、タイマー回路３００に内在するスイッチ回路３１０がロックされるため、発光部８００の発光は「ＯＦＦ」となり、発光機能は停止する。
一方、第２の発光ダイオード１００に入射する光量が一定の光量に満たない状態になると、発生する起電力はほぼ０となる。この場合、光量判別回路２００ではこの起電力に基づき、道路環境は「夜間」であると判断する。この「夜間」であるという判別結果に基づき、スイッチ回路３１０のロック状態は解除され、より、電源スイッチ７１０が「ＯＮ」となり、電池５００もしくは太陽光が照射され、太陽電池６００によって充電された蓄電池６０１から、電源回路７００を介して電力が供給され、発光ダイオード駆動回路４００が駆動するとともに、発光部８００に電力が供給されて、第１の発光ダイオード８０１を発光させる。
なお、上記した「昼間」、「夜間」の記載は、１日におけるサイクルをなす通常の意味合いではなく、あくまでも道路環境における光量について、一定以上の光量である場合を「昼間」とし、一定の光量に満たない場合を「夜間」とするものである。
さらに、光量判別回路２００においては、起電力の大きさに基づき、第１の発光ダイオード８０１の点灯、点滅などの発光形態の制御及び輝度の調整を行なうための輝度調整信号をダイオード駆動回路４００に出力するようになっている。従って、ダイオード駆動回路４００はこの輝度調整信号に基づき、第１の発光ダイオード８０１を、道路環境に応じて、適切な輝度および発光形態で発光するよう制御する。
以上の動作は本自発光標示システムが実際に稼働している状態のものであり、システムが施工された後におけるものである。本システムは製造後、在庫とされ、その後出荷されて現場で施工され、通常の動作に入るという段階を経る。第１０図に、この各段階における本システムにおける一連の主要な動作を示す。
まず、在庫時においては、本システムは梱包箱内に保管されており、タイマー回路３００のみが作動しており、この段階では電源回路７００及び発光ダイオード駆動回路４００は作動せず、従って、発光ダイオード８０１は発光しない。
施工時においては、光が、例えば照度値が３０〜３００ルクスの範囲で、また時間が数１０秒〜１０分間の範囲で設定され、その設定された照度値以上の光が設定された時間以上連続して照射されると、光量判別回路２００の動作によりタイマー回路３００が働き、「ＯＮ」になる。一旦、光量判別回路２００が作動すると、タイマー回路３００自体は以後の動作から切り離される。
以後、施工後の通常の動作に入る。ここでの動作は上記と同様であるため省略する。このように昼夜のサイクルは、電池容量がなくなるまで継続される。
第１１図は、本発明の自発光標示システムの実施の形態の回路図であり、第９図に示す各ブロックに対応する回路図が詳細に示されている。この回路図を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、ここでは太陽光があたる一般的な道路環境における場合を例にあげて説明する。
第２の発光ダイオード１００は、２つの発光ダイオード１０１、１０２が直列に接続された構成をなす。この発光ダイオード１０１、１０２に一定以上の光量の太陽光が入射すると、起電力が発生する。このとき検出された電圧は、オペアンプ２０１により増幅された後、アンド回路２０２により出力が整形された状態で、第２の発光ダイオード１００の電圧が管理されるとともに、道路環境が「昼間」であるか、もしくは「夜間」であるかの判別が行なわれる。
ここで、光量判別回路２００により、「昼間」であると判別された場合、起電力はコンデンサ３０３に充電される。第２の発光ダイオード１００の起電力はコンデンサ３０３の充電容量によって管理される。すなわち、一定以上の容量になるとダイオード３０４により、第２の発光ダイオード１００のスイッチはロック状態とされる。このようなロック状態においては、電源回路７００及び発光ダイオード駆動回路４００は作動せず、発光部８００における発光もなされない。別途パイロットランプ（図示せず）を接続した構成とすれば、このパイロットランプの点滅により、その状態を確実に認識することができる。なお、一定以上の容量になったコンデンサ３０３は、所定のタイミングにおいて、急速放電用ダイオード３０１によって、発光ダイオードスイッチタイマー用時定数抵抗３０２に基づく放電時間で放電が行なわれる。
また、夕刻になると、発光ダイオード１０１、１０２に太陽光が入射せず、起電力が発生しなくなる夜間になると、光量判別回路２００におけるオペアンプ２０１の電圧増幅が行なわれないため、アンド回路２０２において「夜間」であると判別される。「夜間」であると判別されると、ダイオード３０４によって第２の発光ダイオード１００はロック状態から開放され、アンド回路３０５により、日没モードＦＥＴ３０６が作動し、電源回路７００が「ＯＮ」状態となる。
電池５００の電力が電源回路７００に供給されると、ＩＣ回路７０１により、演算式が出力され、基本周波数発生用時定数コンデンサ７０２及び抵抗７０３、７０４の値に基づき基本周期が決定される。更に、この基本周期が決定された信号はＩＣ回路７０５に入力され、コンデンサ７０６の作用によって、ノイズがカットされて基本周期の安定した信号が発光ダイオード駆動回路４００に入力される。発光ダイオード駆動回路４００には、コンデンサ４０１、発光ダイオードの点灯時間を決定する発光ダイオードの点灯時間作成時定数抵抗４０２、逆電圧除去用ダイオード４０３、発光ダイオード点滅用ＦＥＴ４０４が設けられており、電池５００からの電力はこの発光ダイオード駆動回路４００によりコントロールされ、発光部８００に供給される。
発光部８００は、第１の発光ダイオード８０１および発光ダイオード電流制限抵抗８０２によって構成されており、発光ダイオード駆動回路４００から出力されたコントロール信号に基づく輝度および発光状態（点灯あるいは点滅）で第１の発光ダイオードは発光する。
以上の自発光標示システムにおいては、応用できる単独の構成として、第２の発光ダイオード１００の日没センサーとしての機能を挙げることができる。この日没センサーの機能とは、一般に太陽光を検出対象とし、道路環境に応じて例えば３０〜３００ルクスの範囲で設定された照度値未満の照度を検出すると、「夜間」を感知し、第１の発光ダイオードの発光動作を開始したり、第１の発光ダイオードの輝度の切り換えや調整を行なう。また、同じく、道路環境に応じて例えば３０〜３００ルクスの範囲で設定された照度値以上の照度を検出すると、「昼間」を感知し、第１の発光ダイオードの発光動作を停止したり、第１の発光ダイオードの発光の切り換え等を行なうものである。
さらに、第２の発光ダイオード１００、光量判別回路２００、タイマー回路３００などを構成とする自動的に電源スイッチが投入される機能を挙げることができる。
通常、鉛蓄電池等を利用した道路用自発光標識製品について、特に道路鋲において長期保管時のバッテリの蓄電消費を極力抑えるために、これまで実際の施工現場において道路鋲の回路部と蓄電池をコネクタで接続し、蓋を閉めて埋設するものであった。しかし、この場合に問題となるのが「コネクタの接続忘れ」、「パッキングがうまく機能しないといった防水不良」などである。これらは、現場の環境、気象条件、作業者といった現場の様々な状況によって大きく左右される。このため、施工後の製品品質にかなりのばらつきが生じる。本システムはこうした問題に対応することができるものである。つまり、発光ダイオードによる照度検出を行なうことによって、自動的に電源スイッチを投入できるものであるから、施工時におけるコネクタの接続作業は不要であり、製品の蓋を取ることなくそのまま埋設することができる。
本自発光標示システムは、道路環境の光量を検出するのに、従来のような照度センサーや太陽電池の出力を用いる構成の不具合はなく、発光ダイオードを用いた簡単な構成であり、装置としての精度を維持しつつ、コンパクト化および低コストとすることが容易となる。
以上述べたように、本自発光標示システムは、上記した本実施の形態（第１の実施の形態乃至第６の実施の形態）の埋設型自発光道路鋲に適用されるが、これらに限らず、他の様々な道路用標示装置に適用できるものである。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明の道路用標示装置は、透光部材の保護機能を備えており、耐久性に優れた点で有用である。また、本発明の自発光標示システムは、簡単な構成でコンパクト化が可能であり、しかも低コストを図ることができる点で有用である。また、本自発光標示システムは、種々の道路用標示装置に適用でき、本発明の道路用標示装置に適用すれば、その相乗効果も期待できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第１の実施の形態を示す正面図である。
第２図は、第１の実施の形態の断面図である。
第３図は、第１の実施の形態を分解した図である。
第４図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第２の実施の形態を示す説明図である。
第５図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第３の実施の形態を示す説明図である。
第６図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第４の実施の形態を示す説明図である。
第７図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第５の実施の形態を示す説明図である。
第８図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第６の実施の形態を示す説明図である。
第９図は、本発明の道路用標示装置に用いられる自発光標示システムの実施の形態を示すブロック図である。
第１０図は、本発明の自発光標示システムの実施の形態の動作を説明するための図である。
第１１図は、本発明の自発光標示システムの実施の形態の回路図である。
第１２図は、従来技術を説明するためのブロック図である。
本発明は、道路のセンターライン、外側線及び停止線や横断歩道の標示線などに用いられ、車輛運転手や歩行者に注意を喚起して、視線誘導を行うための道路用標示装置及びこの標示を行う自発光標示システムに関する。
背景技術
道路用標示装置としては、例えば、埋設型自発光道路鋲がある。この種の道路鋲は、ポリカーボネートなどの合成樹脂製レンズからなる透光部材と、この透光部材の下方に設置される発光体及び蓄電装置を備えた発光ユニットを備えており、蓄電装置から供給される電力によって発光体が発光し、この発光した光が透光部材を透過して外部に放出されるようになっている。このような道路鋲によってセンターラインが設けられた道路では、夜間走行時やトンネル内走行時において、センターラインが発光し、走行し易くなる。
従来、このような合成樹脂製レンズからなる透光部材の道路鋲本体への取り付けは、例えば、特開平８−１８９０１６号公報に記載されている。すなわち、透光部材の縁部にボルト孔を穿ち、また、地中に埋設される金属製の道路鋲本体にもこのボルト孔に対応するボルト孔を設け、これらボルト孔にボルトをねじこむことにより、透光部材を道路鋲本体に直接固定する。
さらに、こうした自発光道路鋲や自発光標識などの道路用標示装置において、発光体を発光させる構成としては、従来、図１２に示すようなブロック構成をなす自発光標示システムがある。
このシステムでは、道路用標示装置において、道路環境における照度を検出して、発光体に対し適宜必要な輝度の発光がなされるよう制御される。従来、この照度の検出には、太陽電池の出力を利用する構成や、市販されている一般的な照度センサーを用いて行う構成がある。
このシステムにおいて、一般的に電源として電池１２５あるいは太陽電池１２６を使用し、太陽電池１２６を使用する場合には、昼間発生した起電力を充電する蓄電池１２７が備えられている。この場合、太陽電池１２６に光が入射されず、起電力が発生しない夜間になると、太陽電池１２６の出力は低下する。この太陽電池１２６の出力に基づいて昼夜判別回路１２３より、道路環境は「夜間」に相当する照度と判別し、発光ダイオード駆動回路１２２を駆動させ、蓄電池１２７からの電力を電源回路１２４により発光ダイオード１２０に供給し、発光ダイオード１２０を発光させる。
一方、太陽電池１２６を使用せず、電池１２５のみを使用する場合には、別途照度センサー１２１を設ける。この照度センサー１２１により、道路環境の照度を検出し、この検出出力に基づいて昼夜判別回路１２３より、道路環境は「夜間」に相当する照度と判別された場合には、発光ダイオード駆動回路１２２を駆動させ、電池１２５からの電力を電源回路１２４により発光ダイオード１２０に供給し、発光ダイオード１２０を発光させる。
以上の従来技術において、前段で述べた合成樹脂製レンズからなる透光部材の道路鋲本体への取り付けに関する技術においては、以下の問題がある。
すなわち、こうした透光部材は、金属に比べ応力に弱い。従って、ボルトによって透光部材を道路鋲本体に直接固定した場合は、車輛などの走行時の衝撃によって合成樹脂製レンズのボルト孔の部分に過度の応力がかかり、透光部材にクラック割れを引き起し破損するおそれがある。また、夏冬の温度差がもたらす熱履歴などによっても、同様なクラック割れを引き起こす。
一方、後段で述べた自発光標示システムでは、いずれにしても照度センサー専用の装置あるいはこれに代わる部材や素子を必要とする。このため、装置のコンパクト化は難しく、また低コスト化のための合理化も難しい。特に、一般的な照度センサーを用いる場合、その照度センサーの取付箇所が問題となる上、設計工数、部品点数が大となり、コストアップとなる問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、透光部材の破損を極力防止するとともに、防水機構を有する道路用標示装置と、さらに、装置のコンパクト化及び低コストを図ることができる自発光標示システムを提供することを目的とする。
発明の開示
上記課題を解決するため、本発明の道路用標示装置は、底面の一方が開口された有底の筒状をなすケースと、このケースの開口部分に取り付けられる開口部を有する蓋体と、上記ケース内に収容された蓄電装置、この蓄電装置から電力が供給されることにより発光する発光体及びこの発光体を駆動させるための回路を備えた自発光標示システムと、この発光体からの光を透過させて外部へ放出する透光部材とを備えてなり、この透光部材は、上記蓋体とケースとの間に、その周縁部が保持された状態で固定されるとともに、蓋体の開口部よりその一部が外方に突出して設けられていることによって特徴付けられる。
この構成により、透光部材は蓋体とケースの間にその周縁部が保持された状態で固定されおり、透光部材にビスやボルトなどを貫通させて取付けを行なわないので、透光部材に対し衝撃や歪みなど局部的な応力を負荷しない構造とすることができる。この結果、クラック割れを防ぐことができ、耐久性に優れた道路用標示装置が得られる。
また、透光部材の大部分は蓋体で覆われた構造であるため、機械強度に劣る透光部材に対し、その保護機能も併せ持つ構造となる。
この構成において、上記ケースには、当該ケースの上端周縁から外方に水平に突出する縁部と、この縁部の所定部分から垂直に延びる立ち上がり部が形成され、かつ、上記蓋体には、この立ち上がり部の外周と密着する折れ曲がり部が形成され、上記立ち上がり部の外周と折れ曲がり部が密着した状態でこの蓋体により、上記ケースが覆われているとともに、上記透光部材は上記縁部、立ち上がり部の内周及び蓋体に挟まれた状態でその周縁部が保持された状態で固定されている構成としてもよい。
上記の構成において、上記透光部材の外周壁と上記立ち上がり部との間にパッキング材が挿入され、上記透光部材がこのパッキング材を介して上記立ち上がり部を押圧するよう構成されていてもよいし、上記透光部材の外周壁に凹部が設けられ、この凹部内にパッキング材が挿入され、そのパッキング材を介して上記透光部材が上記立ち上がり部を押圧するよう構成されていてもよい。
このような構成では、ケース内は外部と遮断されて密封された状態となり、防水性を十分に備えた構造とすることができる。この場合には、透光部材をとケースとの締結力を向上できるとともに、防水機能を維持することができることから、優れた発光機能と防水機能を併せ持つ構造とすることができる。
蓋体とケースの固定構造としては、上記立ち上がり部の外周面及び折れ曲がり部の内周面にそれぞれ螺子溝が刻まれ、これらの螺子溝が互いに螺子合わせされる構造、あるいは、上記立ち上がり部の外周面もしくは折れ曲がり部の内周面の少なくとも一方に凹部が形成され、この凹部内にパッキング材を挿入する構造、あるいは、上記立ち上がり部の外周面及び上記折れ曲がり部の内周面にはそれぞれ互いに嵌合可能な突起が形成され、これらの突起の嵌合によりなされる構造、あるいは、上記立ち上がり部の外周面に上記折れ曲がり部の内周面を密着させた状態で貫通するボルト孔がそれぞれ当該立ち上がり部及び折れ曲がり部に形成され、これらボルト孔にボルトがねじ込まれる構造、あるいは、上記縁部上面と上記折れ曲がり部の下端面を密着させた状態で、当該縁部及び下端面を貫通するボルト孔がそれぞれ当該縁部及び折れ曲がり部に形成され、これらボルト孔にボルトがねじ込まれる構造、あるいは、上記蓋体には、その折れ曲がり部の下端が外方に水平に突出する鍔部が形成され、この鍔部と上記縁部を密着させた状態で挟み込むバネ鋼が設けられた構造が適宜選択できる。
以上の蓋体とケースの固定構造により、いずれも内部に配置された透光部材に応力負荷を与えることなく、簡単な構成で機械的強度を維持できる固定がなされる。
また、本発明の自発光標示システムは、道路環境が一定の光量に満たない場合に発光させるための第１の発光ダイオードと、この第１の発光ダイオードに電力を供給する電池と、第１の発光ダイオードを駆動制御する駆動回路と、光の入射により起電力を発生するよう、電圧を印加しない状態で設置される第２の発光ダイオードと、この第２の発光ダイオードの起電力に基づき、道路環境が一定の光量に満たないか否かの判別を行う光量判別回路と、この光量判別回路の判別結果に基づいて上記駆動回路の動作を制御するスイッチ回路とを備える。
上記構成において、光の入射により、第２の発光ダイオードが所定の時間、連続的に起電力を発生した場合、上記光量判別回路が作動を開始するよう構成することが好ましい。
以上の自発光標示システムの構成において、電池に換えて、太陽電池および蓄電装置としてもよい。
発光ダイオードがＰＮ接合を持つ結晶体であることに着目し、第２の発光ダイオードを電圧を印加しない使用形態とすることにより、この第２の発光ダイオードに光が入射した場合には、自由な電荷が生じて電気エネルギーに変換され、起電力を発生する。この起電力に基づき、道路環境の光量が一定の光量に満たない場合には、第１の発光ダイオードを駆動するように構成され、こうした一連の動作は自動的に行なわれる。
さらに、上記した本発明の道路用標示装置において、本発明の自発光標示システムを採用することが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
［埋設型自発光道路鋲］
第１図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第１の実施の形態を示す正面図、第２図は、第１の実施の形態の断面図であり、第３図は、第１の実施の形態を分解した図である。
この道路鋲１は、底面の一方が開口された有底の筒状をなすケース３と、このケース３の開口部分に取り付けられる上蓋部２１及びこの上蓋部２１から垂直に折れ曲がる折れ曲がり部２２を備え、上蓋部２１に開口部２５を有し、上蓋部２１及び折れ曲がり部２２に囲まれた空洞２６が設けられた蓋体２を備える。
ケース３には、ケース３の上端周縁から外方に水平に突出する縁部３１と、この縁部３１の所定部分から垂直に延びる立ち上がり部３３が、縁部３１全周にわたって形成されている。一方、蓋体２には、この立ち上がり部３３の外周と密着する折れ曲がり部２２が上蓋部２１から垂直に折れ曲がって形成されている。立ち上がり部３３の外周面及び折れ曲がり部２２の内周面にはそれぞれ螺子溝３５、２４が刻まれており、これらの螺子溝が互いに螺子合わせされることにより、蓋体２がケース３に密着した状態で固定される構造となっている。
これら蓋体２及びケース３は、鉄やアルミニウムなどの金属からなる。
また、ケース３内には、蓄電装置６が収容され、またこの蓄電装置６から電力が供給されることにより発光する発光体５１及びこの発光体５１を駆動させるための回路が搭載された回路基板５２を備えた発光ユニット５と、発光体５１からの光を透過させて外部へ放出する透光部材４とを備えている。
まず、蓄電装置６には、リチウム電池などの電池や鉛蓄電池、さらに電気二重層コンデンサなどの充電装置を備える。本道路鋲において、電源として、リチウム電池などの電池を用いる場合は他の電源装置を用いる必要はないが、鉛蓄電池や電気二重層コンデンサなどの充電装置を用いる場合は、これに充電する電源として、商用電源や通常使用される太陽電池などが使用される。太陽電池を使用する場合は、太陽電池を透光部材４の下方に配置し、透光部材４を透過した太陽光によって発電した太陽電池の電力が蓄電装置６に充電されるようにすればよいが、特に限定されるものではなく、太陽電池を本道路鋲とは別に設置するようにしてもよい。
発光ユニット５を構成する発光体５１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、キセノンランプなどが適宜使用される。この発光体５１は透光部材４に形成されている中空部４３に配置される。回路基板５２上には、発光体５１を駆動させるための回路が搭載されている。
透光部材４は、光透過性を有する材質、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、硬質ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂あるいは硝子などから形成されている。また、透光部材４の内部には、上記した中空部４３が設けられており、また外周壁に防水機構としてのパッキング材４２が嵌め込まれる凹部４１が設けられた構造となっている。この構造は、凹部４１内にパッキング材４２が挿入され、ケース３の立ち上がり部３３を押圧するように設置されているので、外部からの道路鋲１内部への浸水を防止できる。なお、凹部４１によってパッキング材４２の取付けを容易にし、かつ動かないようにしているが、凹部４１を設けずに、パッキング材４２を透光部材４の外周壁とケース３の立ち上がり部３３との間に挿入し、このパッキング材４２がケース３の立ち上がり部３３を押圧するようにしてもよい。また、凹部４１を設ける場合、ケース３の立ち上がり部３３にも同様の凹部を設け、両凹部にパッキング材４２が嵌まり込むようにしてもよい。
この透光部材４は、蓋体２とケース３との間に介在し、上蓋部２１の平坦部２１１及びケース３の縁部３１及び立ち上がり部３３によってその周縁部が固定されるとともに、蓋体２の開口部２５よりその一部が外方に突出した状態で設けられている。
以上の構成の実施の形態の本埋設型道路鋲１は第１図に示すように、大部分が道路に埋設され、透過部材４の突出部分及び蓋体２の一部が路面より突出して設置される。なお、その突出高さは、一般には１．５〜１０ｍｍ程度とされ、好適には１．５〜７ｍｍ、さらに好適には１．５〜５ｍｍとされるが、特にその高さは限定されるものではない。
第４図乃至第８図に、それぞれケース３に対する蓋体２の取付構造の変形例を示す。これらの実施の形態ではこの取付構造の違いによってそれぞれ特徴付けられる。
まず、第４図に示す第２の実施の形態では、蓋体２の折れ曲がり部２２の内周面もしくはケース３の立ち上がり部３３の外周面の少なくとも一方に凹部２２１（３３１）が形成され、この凹部２２１（３３１）内にパッキング材７を挿入することにより、蓋体２をケース３に固定する構造となっている。
第５図に示す第３の実施の形態では、ケース３の立ち上がり部３３の外周面に突起８１が形成され、蓋体２の折れ曲がり部２２の内周面にこの突起８１と噛み合う突起８２が形成されている。これらの突起８１及び突起８２を噛み合わせることにより、蓋体２をケース３に固定する構造となっている。
第６図に示す第４の実施の形態では、ケース３の立ち上がり部３３の外周面に折れ曲がり部２２の内周面を密着させた状態で貫通するボルト孔９１がそれぞれ立ち上がり部３３及び折れ曲がり部２２に形成されている。これらボルト孔９１にボルト９をねじ込むことにより、蓋体２がケース３に密着した状態で固定する構造となっている。
第７図に示す第５の実施の形態では、縁部３１上面と折れ曲がり部２２の下端面２２２とを密着させた状態で、縁部３１及び下端面２２２を貫通するボルト孔９１がそれぞれ縁部３１及び折れ曲がり部２２に形成されている。これらボルト孔９１にボルト９をねじ込むことにより、蓋体２がケース３に密着した状態で固定する構造となっている。
第８図に示す第６の実施の形態では、蓋体２に、その折れ曲がり部２２の下端が外方に水平に突出する鍔部２３が形成され、この鍔部２３と縁部３１を密着させた状態でバネ鋼９２で挟み込む。このバネ鋼９２によって蓋体２がケース３に密着した状態で固定する構造となっている。
［自発光標示システム］
上記したように、道路標示装置の標示部分をなす発光体５１を発光させるための構成として、発光体ユニット５及び蓄電装置６が設けられる。この構成、すなわち自発光標示システムについて、さらに詳細に説明する。
第９図に本実施の形態の自発光標示システムの構成をブロック図で示す。また、第１０図にその動作を説明するための図を示す。
本自発光標示システムは、道路環境が所定の光量に満たない場合に発光させる第１の発光ダイオード８０１を備えた発光部８００と、可視光の入射に基づいて起電力を発生させるために、電圧を印加しない状態で用いられる第２の発光ダイオード１００を備えている。この第２の発光ダイオード１００においては、順電圧を印加して発光させるという従来の使用形態を用いるのではなく、発光ダイオードがＰＮ接合を持つ結晶体であることに着目し、これに電圧を印加しない使用形態とするものである。つまり、第２の発光ダイオード１００に光が入射した場合には、自由な電荷が生じて電気エネルギーに変換され、起電力を発生する原理を利用する構成である。
このような原理を利用した第２の発光ダイオード１００は、一定以上の光量が入射された場合、起電力を発生するものである。この一定以上の光量とは、道路環境に応じて、例えば照度値が３０〜３００ルクスの範囲で、また時間が数１０秒〜１０分間の範囲で設定され、その設定された照度値以上の光が設定された時間以上連続して照射されたことをいう。
また、第１の発光ダイオード８０１の「ＯＮ」「ＯＦＦ」の制御を行なう構成として、第２の発光ダイオード１００の起電力を検出して、道路環境における光量の判別を行なう光量判別回路２００、この光量判別回路２００の判別結果に基づき、第１の発光ダイオード８０１の発光の「ＯＮ」「ＯＦＦ」を行なうためのスイッチ回路３１０を備えたタイマー回路３００、このスイッチ回路３１０がロックされていない場合に第１の発光ダイオード８０１を駆動させるための発光ダイオード駆動回路４００を備える。なお、スイッチ回路３１０がロック状態とされるのは、第２の発光ダイオード１００が起電力を発生し、光量判別回路２００において、この起電力を検出した場合である。一方、起電力を検出しない場合には、このロック状態は解除される。
また、電源として、電池５００、蓄電池６０１を備えた太陽電池６００が設けられ、発光ダイオード駆動回路４００は、電池５００または蓄電池６０１の電力を電源回路７００を介して第１の発光ダイオード８０１に供給する構成になっている。
以上の構成の本自発光標示システムの動作を説明する。
第２の発光ダイオード１００に、一定以上の光量が入射すると、第２の発光ダイオード１００は起電力が発生する。この場合、光量判別回路２００では発生した起電力に基づき、道路環境は「昼間」であると判断する。この「昼間」であるという判別結果に基づき、タイマー回路３００に内在するスイッチ回路３１０がロックされるため、発光部８００の発光は「ＯＦＦ」となり、発光機能は停止する。
一方、第２の発光ダイオード１００に入射する光量が一定の光量に満たない状態になると、発生する起電力はほぼ０となる。この場合、光量判別回路２００ではこの起電力に基づき、道路環境は「夜間」であると判断する。この「夜間」であるという判別結果に基づき、スイッチ回路３１０のロック状態は解除され、より、電源スイッチ７１０が「ＯＮ」となり、電池５００もしくは太陽光が照射され、太陽電池６００によって充電された蓄電池６０１から、電源回路７００を介して電力が供給され、発光ダイオード駆動回路４００が駆動するとともに、発光部８００に電力が供給されて、第１の発光ダイオード８０１を発光させる。
なお、上記した「昼間」、「夜間」の記載は、１日におけるサイクルをなす通常の意味合いではなく、あくまでも道路環境における光量について、一定以上の光量である場合を「昼間」とし、一定の光量に満たない場合を「夜間」とするものである。
さらに、光量判別回路２００においては、起電力の大きさに基づき、第１の発光ダイオード８０１の点灯、点滅などの発光形態の制御及び輝度の調整を行なうための輝度調整信号をダイオード駆動回路４００に出力するようになっている。従って、ダイオード駆動回路４００はこの輝度調整信号に基づき、第１の発光ダイオード８０１を、道路環境に応じて、適切な輝度および発光形態で発光するよう制御する。
以上の動作は本自発光標示システムが実際に稼働している状態のものであり、システムが施工された後におけるものである。本システムは製造後、在庫とされ、その後出荷されて現場で施工され、通常の動作に入るという段階を経る。第１０図に、この各段階における本システムにおける一連の主要な動作を示す。
まず、在庫時においては、本システムは梱包箱内に保管されており、タイマー回路３００のみが作動しており、この段階では電源回路７００及び発光ダイオード駆動回路４００は作動せず、従って、発光ダイオード８０１は発光しない。
施工時においては、光が、例えば照度値が３０〜３００ルクスの範囲で、また時間が数１０秒〜１０分間の範囲で設定され、その設定された照度値以上の光が設定された時間以上連続して照射されると、光量判別回路２００の動作によりタイマー回路３００が働き、「ＯＮ」になる。一旦、光量判別回路２００が作動すると、タイマー回路３００自体は以後の動作から切り離される。
以後、施工後の通常の動作に入る。ここでの動作は上記と同様であるため省略する。このように昼夜のサイクルは、電池容量がなくなるまで継続される。
第１１図は、本発明の自発光標示システムの実施の形態の回路図であり、第９図に示す各ブロックに対応する回路図が詳細に示されている。この回路図を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、ここでは太陽光があたる一般的な道路環境における場合を例にあげて説明する。
第２の発光ダイオード１００は、２つの発光ダイオード１０１、１０２が直列に接続された構成をなす。この発光ダイオード１０１、１０２に一定以上の光量の太陽光が入射すると、起電力が発生する。このとき検出された電圧は、オペアンプ２０１により増幅された後、アンド回路２０２により出力が整形された状態で、第２の発光ダイオード１００の電圧が管理されるとともに、道路環境が「昼間」であるか、もしくは「夜間」であるかの判別が行なわれる。
ここで、光量判別回路２００により、「昼間」であると判別された場合、起電力はコンデンサ３０３に充電される。第２の発光ダイオード１００の起電力はコンデンサ３０３の充電容量によって管理される。すなわち、一定以上の容量になるとダイオード３０４により、第２の発光ダイオード１００のスイッチはロック状態とされる。このようなロック状態においては、電源回路７００及び発光ダイオード駆動回路４００は作動せず、発光部８００における発光もなされない。別途パイロットランプ（図示せず）を接続した構成とすれば、このパイロットランプの点滅により、その状態を確実に認識することができる。なお、一定以上の容量になったコンデンサ３０３は、所定のタイミングにおいて、急速放電用ダイオード３０１によって、発光ダイオードスイッチタイマー用時定数抵抗３０２に基づく放電時間で放電が行なわれる。
また、夕刻になると、発光ダイオード１０１、１０２に太陽光が入射せず、起電力が発生しなくなる夜間になると、光量判別回路２００におけるオペアンプ２０１の電圧増幅が行なわれないため、アンド回路２０２において「夜間」であると判別される。「夜間」であると判別されると、ダイオード３０４によって第２の発光ダイオード１００はロック状態から開放され、アンド回路３０５により、日没モードＦＥＴ３０６が作動し、電源回路７００が「ＯＮ」状態となる。
電池５００の電力が電源回路７００に供給されると、ＩＣ回路７０１により、演算式が出力され、基本周波数発生用時定数コンデンサ７０２及び抵抗７０３、７０４の値に基づき基本周期が決定される。更に、この基本周期が決定された信号はＩＣ回路７０５に入力され、コンデンサ７０６の作用によって、ノイズがカットされて基本周期の安定した信号が発光ダイオード駆動回路４００に入力される。発光ダイオード駆動回路４００には、コンデンサ４０１、発光ダイオードの点灯時間を決定する発光ダイオードの点灯時間作成時定数抵抗４０２、逆電圧除去用ダイオード４０３、発光ダイオード点滅用ＦＥＴ４０４が設けられており、電池５００からの電力はこの発光ダイオード駆動回路４００によりコントロールされ、発光部８００に供給される。
発光部８００は、第１の発光ダイオード８０１および発光ダイオード電流制限抵抗８０２によって構成されており、発光ダイオード駆動回路４００から出力されたコントロール信号に基づく輝度および発光状態（点灯あるいは点滅）で第１の発光ダイオードは発光する。
以上の自発光標示システムにおいては、応用できる単独の構成として、第２の発光ダイオード１００の日没センサーとしての機能を挙げることができる。この日没センサーの機能とは、一般に太陽光を検出対象とし、道路環境に応じて例えば３０〜３００ルクスの範囲で設定された照度値未満の照度を検出すると、「夜間」を感知し、第１の発光ダイオードの発光動作を開始したり、第１の発光ダイオードの輝度の切り換えや調整を行なう。また、同じく、道路環境に応じて例えば３０〜３００ルクスの範囲で設定された照度値以上の照度を検出すると、「昼間」を感知し、第１の発光ダイオードの発光動作を停止したり、第１の発光ダイオードの発光の切り換え等を行なうものである。
さらに、第２の発光ダイオード１００、光量判別回路２００、タイマー回路３００などを構成とする自動的に電源スイッチが投入される機能を挙げることができる。
通常、鉛蓄電池等を利用した道路用自発光標識製品について、特に道路鋲において長期保管時のバッテリの蓄電消費を極力抑えるために、これまで実際の施工現場において道路鋲の回路部と蓄電池をコネクタで接続し、蓋を閉めて埋設するものであった。しかし、この場合に問題となるのが「コネクタの接続忘れ」、「パッキングがうまく機能しないといった防水不良」などである。これらは、現場の環境、気象条件、作業者といった現場の様々な状況によって大きく左右される。このため、施工後の製品品質にかなりのばらつきが生じる。本システムはこうした問題に対応することができるものである。つまり、発光ダイオードによる照度検出を行なうことによって、自動的に電源スイッチを投入できるものであるから、施工時におけるコネクタの接続作業は不要であり、製品の蓋を取ることなくそのまま埋設することができる。
本自発光標示システムは、道路環境の光量を検出するのに、従来のような照度センサーや太陽電池の出力を用いる構成の不具合はなく、発光ダイオードを用いた簡単な構成であり、装置としての精度を維持しつつ、コンパクト化および低コストとすることが容易となる。
以上述べたように、本自発光標示システムは、上記した本実施の形態（第１の実施の形態乃至第６の実施の形態）の埋設型自発光道路鋲に適用されるが、これらに限らず、他の様々な道路用標示装置に適用できるものである。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明の道路用標示装置は、透光部材の保護機能を備えており、耐久性に優れた点で有用である。また、本発明の自発光標示システムは、簡単な構成でコンパクト化が可能であり、しかも低コストを図ることができる点で有用である。また、本自発光標示システムは、種々の道路用標示装置に適用でき、本発明の道路用標示装置に適用すれば、その相乗効果も期待できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第１の実施の形態を示す正面図である。
第２図は、第１の実施の形態の断面図である。
第３図は、第１の実施の形態を分解した図である。
第４図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第２の実施の形態を示す説明図である。
第５図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第３の実施の形態を示す説明図である。
第６図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第４の実施の形態を示す説明図である。
第７図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第５の実施の形態を示す説明図である。
第８図は、本発明の道路用標示装置の埋設型自発光道路鋲の第６の実施の形態を示す説明図である。
第９図は、本発明の道路用標示装置に用いられる自発光標示システムの実施の形態を示すブロック図である。
第１０図は、本発明の自発光標示システムの実施の形態の動作を説明するための図である。
第１１図は、本発明の自発光標示システムの実施の形態の回路図である。
第１２図は、従来技術を説明するためのブロック図である。
Claims (16)
- 底面の一方が開口された有底の筒状をなすケースと、このケースの開口部分に取り付けられる開口部を有する蓋体と、上記ケース内に収容された蓄電装置、この蓄電装置から電力が供給されることにより発光する発光体及びこの発光体を駆動させるための回路を備えた自発光標示システムと、この発光体からの光を透過させて外部へ放出する透光部材とを備えてなり、この透光部材は、上記蓋体とケースとの間に、その周縁部が保持された状態で固定されるとともに、蓋体の開口部よりその一部が外方に突出して設けられていることを特徴とする道路用標示装置。
- 上記ケースには、当該ケースの上端周縁から外方に水平に突出する縁部と、この縁部の所定部分から垂直に延びる立ち上がり部が当該縁部全周にわたって形成され、かつ、上記蓋体には、この立ち上がり部の外周と密着する折れ曲がり部が形成され、上記立ち上がり部の外周と折れ曲がり部が密着した状態でこの蓋体により、上記ケースが覆われているとともに、上記透光部材は上記縁部、立ち上がり部の内周及び蓋体に挟まれた状態でその周縁部が保持された状態で固定されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の道路用標示装置。
- 上記透光部材の外周壁と上記立ち上がり部との間にパッキング材が挿入され、上記透光部材がこのパッキング材を介して上記立ち上がり部を押圧するよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第２項記載の道路用標示装置。
- 上記透光部材の外周壁に凹部が設けられ、この凹部内にパッキング材が挿入され、そのパッキング材を介して上記透光部材が上記立ち上がり部を押圧するよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の道路用標示装置。
- 上記立ち上がり部の外周面及び折れ曲がり部の内周面にそれぞれ螺子溝が刻まれ、これらの螺子溝が互いに螺子合わせされることにより、上記蓋体が上記ケースに密着した状態で固定されることを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の道路用標示装置。
- 上記立ち上がり部の外周面もしくは折れ曲がり部の内周面の少なくとも一方に凹部が形成され、この凹部内にパッキング材を挿入することにより、上記蓋体が上記ケースに固定されることを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の道路用標示装置。
- 上記立ち上がり部の外周面及び上記折れ曲がり部の内周面にはそれぞれ互いに噛み合わせ可能な突起が形成され、これらの突起の噛み合わせにより上記蓋体が上記ケースに固定されることを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の道路用標示装置。
- 上記立ち上がり部の外周面に上記折れ曲がり部の内周面を密着させた状態で貫通するボルト孔がそれぞれ当該立ち上がり部及び折れ曲がり部に形成され、これらボルト孔にボルトがねじ込まれることにより、上記蓋体が上記ケースに密着した状態で固定されることを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の道路用標示装置。
- 上記縁部上面と上記折れ曲がり部の下端面を密着させた状態で、当該縁部及び下端面を貫通するボルト孔がそれぞれ当該縁部及び折れ曲がり部に形成され、これらボルト孔にボルトがねじ込まれることにより、上記蓋体が上記ケースに密着した状態で固定されることを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の道路用標示装置。
- 上記蓋体には、その折れ曲がり部の下端が外方に水平に突出する鍔部が形成され、この鍔部と上記縁部を密着させた状態で挟み込むバネ鋼が設けられ、このバネ鋼によって上記蓋体が上記ケースに密着した状態で固定されることを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の道路用標示装置。
- 道路環境が一定の光量に満たない場合に発光させるための第１の発光ダイオードと、この第１の発光ダイオードに電力を供給する電池と、第１の発光ダイオードを駆動制御する駆動回路と、光の入射により起電力を発生するよう、電圧を印加しない状態で設置される第２の発光ダイオードと、この第２の発光ダイオードの起電力に基づき、道路環境が一定の光量に満たないか否かの判別を行う光量判別回路と、この光量判別回路の判別結果に基づいて上記駆動回路の動作を制御するスイッチ回路とを備えた自発光標示システム。
- 道路環境が一定の光量に満たない場合に発光させるための第１の発光ダイオードと、この第１の発光ダイオードに電力を供給する太陽電池および蓄電装置と、第１の発光ダイオードを駆動制御する駆動回路と、光の入射により起電力を発生するよう、電圧を印加しない状態で設置される第２の発光ダイオードと、この第２の発光ダイオードの起電力に基づき、道路環境が一定の光量に満たないか否かの判別を行う光量判別回路と、この光量判別回路の判別結果に基づいて上記駆動回路の動作を制御するスイッチ回路とを備えた自発光標示システム
- 光の入射により、第２の発光ダイオードが所定の時間、連続的に起電力を発生した場合、上記光量判別回路が作動を開始するよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１１項または第１２項記載の自発光標示システム。
- 底面の一方が開口された有底の筒状をなすケースと、このケースの開口部分に取り付けられる開口部を有する蓋体と、上記ケース内に収容された電源およびこの電源から電力が供給されることにより発光する発光体及びこの発光体を駆動させるための回路を備えた自発光標示システムと、この発光体からの光を透過させて外部へ放出する透光部材とを備えてなり、この透光部材は、上記蓋体とケースとの間に、その周縁部が保持された状態で固定されるとともに、蓋体の開口部よりその一部が外方に突出して設けられており、上記自発光標示システムは、電源が電池とされ、道路環境が一定の光量に満たない場合にこの電池から電力が供給されて発光する第１の発光ダイオードと、この第１の発光ダイオードを駆動制御する駆動回路と、光の入射により起電力を発生するよう、電圧を印加しない状態で設置される第２の発光ダイオードと、この第２の発光ダイオードの起電力に基づき、道路環境が一定の光量に満たないか否かの判別を行う光量判別回路と、この光量判別回路の判別結果に基づいて上記駆動回路の動作を制御するスイッチ回路とを備えたことを特徴とする道路用標示装置。
- 上記電源が太陽電池および蓄電装置であることを特徴とする請求の範囲第１４項記載の道路用標示装置。
- 上記ケースには、当該ケースの上端周縁から外方に水平に突出する縁部と、この縁部の所定部分から垂直に延びる立ち上がり部が当該縁部全周にわたって形成され、かつ、上記蓋体には、この立ち上がり部の外周と密着する折れ曲がり部が形成され、上記立ち上がり部の外周と折れ曲がり部が密着した状態でこの蓋体により、上記ケースが覆われているとともに、上記透光部材は上記縁部、立ち上がり部の内周及び蓋体に挟まれた状態でその周縁部が保持された状態で固定されていることを特徴とする請求の範囲第１４項または第１５項記載の道路用標示装置。
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