JP4087073B2

JP4087073B2 - 自発光式道路鋲

Info

Publication number: JP4087073B2
Application number: JP2001025305A
Authority: JP
Inventors: 幸司前垣
Original assignee: Sekisui Jushi Corp
Current assignee: Sekisui Jushi Corp
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: JP2002227146A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
発明は主に交差点中央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せた発光ダイオードの光を直接車両運転手等に視認させ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、この発光体に対向して透光体に入射面を形成し、前記入射面より入射された発光ダイオードの光が、透光体を通ってその平面状となされた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、透光体の平面状表面を僅か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発光面とし、その発光面より発光体の光を放出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、発光面は平面状ではなく傾斜状であるために、そ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。しかしながら透光体の表面が平面状であるために、この上を乗り上げる車両や歩行者に対してはスリップしやすく、特に雨天時においてこの上を二輪車が乗り上げた場合は、スリップして転倒する危険性がある。
【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より効率よく出射させて視認性を高めると共に放出される光の仰角を小さくでき、しかもその上を車両や歩行者が乗り上げてもスリップしにくい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、透光体は路面とほぼ面一となるように埋設される透光性を有する平面状表面の中央部に、四側面を傾斜させ且つ上面が平滑な透光性を有する台形山形状の凸部が一体的に形成され、その凸部の傾斜側面が発光面となされ、且つ発光面の背面下方に光軸を水平に配置された発光体と対向して入射面が形成され、入射面より透光体内に入射された発光体の光が前記発光面より下方に屈折されて外部に放出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、鋲本体の上部に透光体を取付けると共に、透光体の平面状表面に形成された傾斜側面を発光面とし、透光体の下部に光軸を水平にして配置した発光体の光を前記発光面より下方に屈折させて外部に放出させるようにしている。従って発光面は傾斜状となされているので、その傾斜角度だけ入射角が小さくなり、発光体の光を入射面で全反射させることなく透光体の発光面から効率よく出射させて視認性を高めると共に、放出される光の仰角を小さくすることができる。
【００１１】
また前記透光体は、平面状表面が路面とほぼ面一となるように埋設され、その表面の中央部が台形状に突出された傾斜面が発光面となっているだけなので、路面よりの突出を最小限抑えることができる。また、冬季除雪の際にグレーダーの刃先を引っかけて壊してしまうことがない。
【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の下部に配置された任意数の発光体、４は発光体３を発光させるための電源装置である。
【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、本形態では発光体３として発光ダイオードが使用され、電源装置４としては直流低圧の使用から、太陽電池４１が使用されている。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の左右下部に光軸３１を水平にしてそれぞれ内側に向けて配置されている。透光体２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埋設される平面状表面２１のほぼ中央部に上面平滑な台形山形状の凸部２２が形成されて、その凸部２２の四側面がそれぞれ傾斜して発光面２３となされ、且つ各発光面２３の背面下方には発光体３と対向してそれぞれ入射面２４が形成されている。
【００１７】
前記入射面２４は、発光体３の光軸３１に対して傾斜状に設けられ、水平方向に放射された発光体３の光Ｌが、空気との界面である入射面２４で屈折されて斜め上向きの光Ｌとなって入射面２４より透光体２内に入射され、対向する発光面２３より外部に放出されるようになされている。なお外部に放出される際、発光体３の光Ｌは空気との界面である発光面２３で下方に屈折され、小さな仰角αとなって放出される。前記入射面２４及び発光面２３における光Ｌの屈折角は透光体２を形成する材料の屈折率によって定まるが、発光体３の光軸３１に対する入射面２４の傾斜角は、発光体３の光Ｌが入射面２４により上方に屈折されて発光面２３に到達するように設定する必要があり、また発光面２３の傾斜角度は、所定の仰角αで発光面２３より放出されるように、発光面２３に到達した際における光Ｌの傾斜角度に応じて適宜設定される。
【００１８】
発光面２３から放出される光Ｌの仰角α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、ほぼ１〜５度程度とできるだけ小さくするのが好ましい。
【００１９】
なお上記形態においては、凸部２２を形成する４個の傾斜側面がそれぞれ発光面２３となされ、且つ各発光面２３の背面下方にそれぞれ設けられた入射面２４に、それぞれ発光体３が光軸に対して水平に配置されて、発光体３の光Ｌが４方向に放出されるようになされているが、例えばＴ字路等の中央に設置される場合には凸部２２を形成するいずれか一個の傾斜側面のみが発光面２３となされないように、透光体の背面下方に形成される発光体３を取り除いて光Ｌが放出されないようになされてもよい。
【００２０】
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的に形成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、発光面は傾斜状となされているので、そ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発光体の光を透光体の発光面より効率よく出射させるので、視認性が高められると共に放出される光の仰角を小さくすることができる。
【００２２】
また前記透光体は、平面状表面が路面とほぼ面一となるように埋設され、その表面の中央部に四側面を傾斜面とする台形山形状突出面が形成されているだけなので、路面よりの突出を抑えることができる。
【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。
【符号の説明】
１鋲本体
２透光体
２１表面
２２凸部
２３発光面
２４入射面
３発光体
３１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
Ｇ路面
Ｌ発光体の光

Claims

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、透光体は路面とほぼ面一となるように埋設される透光性を有する平面状表面の中央部に、四側面を傾斜させ且つ上面が平滑な透光性を有する台形山形状の凸部が一体的に形成され、その凸部の傾斜側面が発光面となされ、且つ発光面の背面下方に光軸を水平に配置された発光体と対向して入射面が形成され、入射面より透光体内に入射された発光体の光が前記発光面より下方に屈折されて外部に放出されるようになされたことを特徴とする自発光式道路鋲。
台形山形状を形成する４個の傾斜側面がそれぞれ発光面となされ、各発光面の背面下方に発光体と対向してそれぞれ入射面が形成されたことを特徴とする請求項１記載の自発光式道路鋲。