JP6453613B2 - 自発光式道路鋲 - Google Patents

Description

本発明は、道路の外側線やセンターライン、交差点中央、中央分離帯、縁石、歩道等、道路周辺の種々の場所に設置される自発光式道路鋲に関するものである。

自発光機能を有する装置を道路付近に設置して車両運転手や歩行者などの視線誘導や注意喚起を行う自発光式道路鋲のような製品は従来より用いられている。その中には、複数の自発光式道路鋲の発光のタイミングを同期させて同時点滅や流れ発光させるものがあり、種々の発明が開示されている。

例えば、特許文献１には、太陽光を受光可能に配設される太陽電池と、該太陽電池の起電力を蓄電する蓄電体と、該蓄電体から供給される電力により発光する発光体と、昼と夜を判別する信号を出力する昼夜判定回路と、標準時刻電波を受信する受信回路と、該受信回路に接続されたアンテナと、該受信回路の受信した標準時刻電波に基づき発光体の点滅のタイミングを制御する制御手段と、前記太陽電池、蓄電体、発光体、昼夜判定回路、受信回路、アンテナ及び制御手段を収納する金属ケースと、を備え、標準時刻電波を受信し、該標準時刻電波に基づき点滅のタイミングを制御する自発光式道路鋲において、該金属ケースの開口された上部が透明板で閉鎖され、該透明板の真下に前記太陽電池が配設され、該金属ケース内の該太陽電池の真下に該アンテナが配設され、該金属ケースの開口された上部の周縁部にフランジが形成され、該フランジの対向する２辺に切欠き部が形成されたことを特徴とする自発光式道路鋲の構成が開示されている。

特許第３８１１８５１号公報

しかしながら、特許文献１に示される自発光式道路鋲は、標準時刻電波を受信するためのアンテナを太陽電池の真下に配置するため、太陽電池が標準電波を遮り、良好な電波受信の妨げとなる恐れがある。

そこで本発明は、アンテナが標準電波を良好に受信し、発光体の発光の同期が狂いにくくなされた自発光式道路鋲を提供するものである。

上記目的を達成するため、本発明は以下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、太陽電池と、該太陽電池が生起する電力を蓄える蓄電部と、該蓄電部から供給される電力で発光する発光体と、該発光体の点灯と消灯とを制御する制御部と、標準電波を受信するアンテナと、前記各部材を全て内側に収納する本体を備える自発光式道路鋲であって、前記制御部は前記アンテナの受信する標準電波の日本標準時に基づくタイミングでの前記発光体の点灯及び消灯を制御可能に設けられており、前記アンテナは前記太陽電池の外縁の外方に配置されて、該アンテナの真上に前記本体を構成するカバーのみが配置されていることを特徴とするものである。
また、太陽電池と、該太陽電池が生起する電力を蓄える蓄電部と、該蓄電部から供給される電力で発光する発光体と、該発光体の点灯と消灯とを制御する制御部と、標準電波を受信するアンテナと、前記各部材を全て内側に収納する本体を備える自発光式道路鋲であって、前記制御部は前記アンテナの受信する標準電波の日本標準時に基づくタイミングでの前記発光体の点灯及び消灯を制御可能に設けられており、前記アンテナは前記太陽電池の外縁の外方に配置されており、前記太陽電池、蓄電部、発光体、制御部、及びアンテナを内装する前記本体が合成樹脂で形成されると共に、前記アンテナの真上に前記本体を構成するカバーのみが配置されていることを特徴とするものである。

本発明に係る自発光式道路鋲によれば、太陽電池と、この太陽電池が生起する電力を蓄える蓄電部と、この蓄電部が供給する電力で発光する発光体と、この発光体の点灯と消灯とを制御する制御部と、標準電波を受信するアンテナと、前記各部材を全て内側に収納する本体を備え、前記アンテナの受信する標準電波の日本標準時に基づくタイミングで前記発光体の点灯及び消灯を制御可能に前記制御部を設けるので、複数の自発光式道路鋲の各発光体を標準電波に基づいて同時に点滅させたり、点滅のタイミングをずらして流れ発光させたりすることができる。
また、前記アンテナを前記太陽電池の外縁の外方に配置させるので、前記アンテナの真上に太陽電池が配置されず、アンテナが受信する標準電波が太陽電池に遮られにくくなされ、発光体の発光の同期が狂いにくくなされる。

また、前記蓄電部から供給する電力の電圧を増大させる昇圧回路部を前記本体内に内装させ、この昇圧回路部で昇圧させた電力により前記発光体を発光するようにすれば、昇圧回路部により昇圧させる電圧の設定を変更することで、発光に要する電力の電圧が異なる発光体を容易に用いることができるので、好ましい。
また、前記本体の平面視からの形状を矩形に形成させ、この矩形の相対する二辺を通る中央線で区切られる前記本体の一方の側に前記昇圧回路部を配置させると共に、前記中央線で区切られる前記本体の他方の側に前記アンテナを配置させれば、前記昇圧回路部と前記アンテナとの間隔がより大きく設けられて、前記昇圧回路部から生じるノイズが前記アンテナに届きにくくなされ、前記アンテナによる標準電波の受信がより良好になされるので、好ましい。

また、前記本体部の平面視からの矩形形状において、前記二辺とは異なる二辺を通る第二の中央線で区切られる前記本体の一方の側に前記昇圧回路部を配置すると共に、前記第二の中央線で区切られる前記本体の他方の側に前記アンテナを配置させれば、前記昇圧回路部と前記アンテナとの間隔が更に大きく設けられて、前記昇圧回路部から生じるノイズが前記アンテナに届きにくくなされ、前記アンテナによる標準電波の受信がより良好になされるので、好ましい。

本発明に係る自発光式道路鋲によれば、アンテナが標準電波を良好に受信し、発光体の発光の同期が狂いにくくなされる。

本発明に係る自発光式道路鋲の実施の一形態を示す、（イ）は平面図であり、（ロ）は正面図である。 図１の右側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１の自発光式道路鋲のアンテナ等の部品の配置を示す図である。

本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
図面において、１は自発光式道路鋲である。
本実施形態の自発光式道路鋲１は、略四角錐台形状に形成させた本体１０を備えている。
前記本体１０は、下方に開口する箱状に形成させた上カバー１１と、この上カバー１１の下端に取り付けてその開口を塞ぐ底板１６とを備えた中空箱状に形成させている。
前記上カバー１１と、底板１６は、それぞれ合成樹脂で形成させており、具体的には、ポリカーボネート樹脂で形成させている。
本実施形態の自発光式道路鋲１には、本体１０を上下に貫通する貫通孔Ｈを２個形成させており、この貫通孔Ｈに挿通させたアンカーボルトを設置面へ固定させて、自発光式道路鋲１を設置可能に設けている。また、アンカーボルトなどを用いずに、自発光式道路鋲１の下面に接着剤を塗布して、設置面へ接着固定させることも可能である。

前記上カバー１１は、矩形板状に形成した天板１３と、この天板１１の前後左右の各縁から下方外方へそれぞれ傾斜状に延設させた４個の側壁１２ａ〜１２ｄとを備えている。
前記上カバー１１の天板１３、及び各側壁１２ａ〜１２ｄは、透光性を有する合成樹脂を射出成型して一体的に形成させている。
また、４個の側壁１２ａ〜１２ｄのうち前方と後方に配置させた前記側壁１２ａ、１２ｂと、前記天板１３とには、良好に光を透過させる矩形の透明窓１４ａ、１４ｂ、１５をそれぞれ形成させている。

前記本体１０の内側の中空部分には、太陽電池Ｓと、この太陽電池Ｓの生起する電力によって発光する４個の発光体４ａ〜４ｄが収納されている。
前記太陽電池Ｓは、前記上カバー１１の天板１３の透光窓１５の真下近傍に配置させており、透光窓１５を透過する太陽光を受光させて発電させるように設けている。

前記発光体４ａ〜４ｄは発光ダイオードであり、その発する光を前記上カバー１１の透光窓１４ａ、１４ｂから外方へ放射させるように設けている。
具体的には、前記発光体４ａ〜４ｄは、本体１０内に内装させる基板５の上面にそれぞれ取り付けており、前記発光体４ａ、４ｂは発する光の向きを水平方向前方へ向け、前記発光体４ｃ、４ｄは発する光の向きを水平方向後方へ向けるように取り付けている。
詳細には、前記発光体４ａは前記透光窓１４ａの図中左端付近に配置させ、前記発光体４ｂは前記透光窓１４ａの図中右端付近に配置させ、前記発光体４ｃは前記透光窓１４ｂの図中左端付近に配置させ、前記発光体４ｄは前記透光窓１４ｂの図中右端付近に配置させている。
尚、前記発光体４ａと発光体４ｂとの間、及び前記発光体４ｃと発光体４ｄとの間には、照射された光を照射方向へ反射させる光の再帰反射性を有する反射体Ｒを複数並設させて取り付けている。

図３は図１のＡ−Ａ断面図である。
前記基板５は、前記太陽電池Ｓの下方に配置させて前記上カバー１１へ取り付けており、この基板５の上面にはＣＰＵからなる制御部６を取り付けている。
また、前記基板５の下方には充電池からなる蓄電部Ｂを２個配置させて基板５へそれぞれ接続させている。具体的には、前記各蓄電部Ｂは、底板１６へ両面テープで貼着させて取り付けており、蓄電部Ｂと前記基板５とを電気ケーブルを介して電気的に接続させている。
このように、基板５を上カバー１１へ取り付けると共に、蓄電部Ｂを底板４へ取り付け、基板５と蓄電部Ｂとの接続に電気ケーブルを用いることで、自発光式道路鋲１へ車両などが接触して衝撃を受けた場合に、前記基板５と蓄電部Ｂとの瞬間的な位置ずれを電気ケーブルで吸収できるので、電気的な断線が生じにくくなされる。

前記制御部６は、昼間に太陽電池Ｓが生起した電力を各蓄電部Ｂへ蓄電させ、夜間に各蓄電部Ｂの電力を各発光体４ａ〜４ｄへ供給して発光させるように制御している。具体的には、前記制御部６は、基板５へ取り付けた照度計（図示せず）の測定する周囲の照度の大きさによって、昼と夜とを判定し、昼間に蓄電部Ｂへ蓄電させ、夜間に蓄電部Ｂから電力供給させるように制御している。
また、前記制御部６は発光体４ａ〜４ｄの点灯と消灯を制御しており、各発光体４ａ〜４ｄは制御部６からの制御によって点滅発光などを行うように設けている。

前記基板５の上面にはアンテナ７を取り付けている。
前記アンテナ７は、日本標準時を放送する標準電波を受信可能なアンテナである。
前記制御部６は、アンテナ７が受信した標準電波の日本標準時に基づくタイミングで、前記発光体４ａ〜４ｄが点灯や消灯を行うよう制御可能に設けている。
前記自発光式道路鋲１は、標準電波に基づくタイミングで各発光体４ａ〜４ｄを点滅させることできるので、複数の自発光式道路鋲１の発光体４ａ〜４ｄの発光を同期させて、それぞれ同時に点滅させることが可能である。また、並設させた複数の自発光式道路鋲１の各発光体４ａ〜４ｄを所定の時間だけずらして順次点滅させることにより、光が流れるように視認される流れ発光を行うことも可能である。

図４は図１の自発光式道路鋲１のアンテナ７等の部品の配置を示す図である。図４は、図１（イ）の平面図において、上カバー１１の図示を省略した状態を示している。また、図を簡略化するため、反射体Ｒや蓄電部Ｂなど、後述の説明で説明されない部品の図示も省略している。

前記アンテナ７は、本体１０の図中左側の縁近くに配置させている。具体的には、アンテナ７は、太陽電池Ｓの左縁より左側に配置させている。即ち、アンテナ７は、その上方に太陽電池Ｓが被らないように、太陽電池Ｓの外縁より外方に取り付けている。
このようにアンテナ７を配置させることで、アンテナ７が受信する標準電波を太陽電池Ｓが遮りにくくなされるので、アンテナ７が標準電波をより良好に受信することができる。

前記基板５の上面には昇圧回路部８を取り付けている。
前記昇圧回路部８は、蓄電部Ｂから供給される電力の電圧を昇圧させるためのものであり、前記発光体４ａ〜４ｄの発光に適した電圧に昇圧させるものである。

前記昇圧回路部８は、チョークコイル８１と、トランジスタやＭＯＳＦＥＴ等からなるスイッチング素子８２と、平滑コンデンサ８３とを備える、所謂、チョッパ式のＤＣ−ＤＣコンバータである。
即ち、前記昇圧回路部８は、前記制御部６からの駆動信号によって前記スイッチング素子８２のオン・オフを周期的に繰り返させることで、前記チョークコイル８１を流れる電流を周期的に変化させてこのチョークコイル８１に誘導電流を発生させ、この誘導電流を利用して入力させた蓄電部Ｂからの電力をより高い電圧の電力として出力させるように設けたものである。
前記昇圧回路部８を備えることで、本体１０に内層させて発光させる前記発光体４ａ〜４ｄを、異なる電圧の発光体に変更する場合でも、基板５の設計を変更する必要がなく、制御部６からの駆動信号を変更して昇圧回路部８から出力させる電圧を変更させて対応することができる。

前記昇圧回路部８は、前記チョークコイル８１を流れる電流を周期的に変化させる際にチョークコイル８１から電気的なノイズを発するため、前記アンテナ７による標準電波の受信を妨げる場合がある。
このため、前記昇圧回路部８は、前記アンテナ７との間隔がより大きくなるように配置させて、昇圧回路部８からの前記ノイズの影響をアンテナ７が受けにくくなるように設けるのが好ましい。
前記自発光式道路鋲１は、図４に示すように、矩形の本体１０の左右方向中央に引いた中央線Ｃ１に対し、前記アンテナ７を中央線Ｃ１の左側に配置させて本体１０の左端付近に取り付けると共に、前記昇圧回路部８を前記中央線Ｃ１の右側に配置させて本体１０の右端付近に取り付けることで、前記アンテナ７と昇圧回路部８との間隔を大きくし、アンテナ７が昇圧回路部８からのノイズの影響を受けにくくなされるように設けている。

また、前記自発光式道路鋲１は、図４に示すように、矩形の本体１０の前後方向中央に引いた第二の中央線Ｃ２に対し、前記アンテナ７を第二の中央線Ｃ２の後方に配置させると共に、前記昇圧回路部８を前記第二の中央線Ｃ２の前方に配置させて、本体１０内にそれぞれ取り付けることで、前記アンテナ７と昇圧回路部８との間隔を大きくし、アンテナ７が昇圧回路部８からのノイズの影響をより受けにくくなされるように設けている。

尚、前記本体１０の左右の縁付近にそれぞれ設けた２個の前記貫通孔Ｈにおいて、左端付近に設けた貫通孔Ｈは、前記第二の中央線Ｃ２に対し、前記アンテナ７の反対側に設けている。即ち、前記第二の中央線Ｃ２に対し、前記アンテナ７を後方に配置し、前記貫通孔Ｈを前方に配置させている。このように前記貫通孔Ｈを設けることで、本体１０をよりコンパクトに形成させている。

また、本体１０の右端付近に設けた貫通孔Ｈは、前記第二の中央線Ｃ２に対し、前記昇圧回路部８の反対側に設けている。即ち、前記第二の中央線Ｃ２に対し、前記昇圧回路部８を前方に配置し、前記貫通孔Ｈを後方に配置させている。このように前記貫通孔Ｈを設けることで、本体１０をよりコンパクトに形成させている。

前記太陽電池Ｓは、本体１０の平面視における略中央に配置させている。即ち、前記中央線Ｃ１が太陽電池Ｓの左右方向中央付近を通るように配置させている。また、前記第二の中央線Ｃ２が太陽電池Ｓの前後方向中央付近を通るように配置させている。

前記昇圧回路部８が備える、チョークコイル８１、スイッチング素子８２、平滑コンデンサ８３のうち、最も電気的なノイズを発するのがチョークコイル８１であり、このチョークコイル８１を前記アンテナ７からより大きく離間させるのが好ましい。前記自発光式道路鋲１は、前記第二の中央線Ｃ２の後方に配置させたアンテナ７に対し、前記昇圧回路部８を前記第二の中央線Ｃ２の前方へ配置させると共に、前記チョークコイル８１をスイッチング素子８２及び平滑コンデンサ８３よりも前方に配置させて、最もアンテナ７から離間するように取り付けている。このようにチョークコイル８１を配置させることで、アンテナ７との間隔がより大きく設けられ、アンテナ７がチョークコイル８１からのノイズの影響を受けにくくなされる。

前記発光体４ａ〜４ｄは、それぞれ同時に点滅しているように視認されるように発光させているが、各発光体４ａ〜４ｄの点灯と消灯は若干の時間差をつけて行っている。具体的には、前記各発光体４ａ〜４ｄの点灯は、発光体４ａが最初に点灯し、その１０マイクロ秒後に発光体４ｂが点灯し、その１０マイクロ秒後に発光体４ｃが点灯し、その１０マイクロ秒後に発光体４ｄが点灯するように制御している。また、各発光体４ａ〜４ｄの消灯も同様に１０マイクロ秒の時間差をつけて行っている。即ち、最初の発光体４ａが点灯してから全ての発光体４ａ〜４ｄが点灯するまで３０マイクロ秒の時間を要するが、この程度のタイミングの違いは人の目には認識しにくく、４個の発光体４ａ〜４ｄが同時に点灯しているように視認される。このように自発光式道路鋲１が複数の発光体を備える場合には、各発光体４ａ〜４ｄの点灯や消灯を時間差をつけて行うことで、各発光体４ａ〜４ｄを発光させるための電流を一度に流さずに時間差を付けて流すことができるので、電流を流すことによって生じる基板５からのノイズをより小さくすることができ、このノイズによるアンテナ７の標準電波の受信の妨げを抑制させることができる。
基板５からのノイズの発生を低減させるために複数の発光体の発光に時間差を付ける場合には、５マイクロ秒以上の時間差をつけて行うのが好ましい。
また、複数の発光体の点灯や消灯を同時に行っているように視認させるためには、最初の発光体の点灯又は消灯が開始してから２００マイクロ秒の間に最後の発光体の点灯又は消灯を行うのが好ましい。

尚、本発明に係る自発光式道路鋲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、前記自発光式道路鋲１は、本体１０を構成する上カバー１１を全て合成樹脂で形成させているが、これに限るものではなく、その一部を金属で形成させてもよい。
しかしながら、本体１０に内装するアンテナ７による標準電波の受信をより良好なものとするために、電波の透過を阻害しにくい合成樹脂のみで形成するのが好ましい。

また、前記自発光式道路鋲１の昇圧回路部８は、前記制御部６からの駆動信号によって前記スイッチング素子８２のオン・オフを周期的に繰り返させているが、このオン・オフの周期が常に一定となるように制御してもよく、蓄電部Ｂの蓄電量等の条件に対応してオン・オフの周期が変更されるように制御してもよい。

また、前記自発光式道路鋲１は、１枚の基板５に、アンテナ７、制御部６、昇圧回路部８、発光体４ａ〜４ｄをそれぞれ取り付けているが、これに限るものではなく、複数の基板を設け、前記の各部材を異なる基板に取り付けて設けてもよい。

１ 自発光式道路鋲
１０ 本体
１１ 上カバー
１２ａ〜１２ｄ 側板
１３ 天板
１４ａ、１４ｂ 透明窓
１５ 透明窓
１６ 底板
４ａ〜４ｄ 発光体
５ 基板
６ 制御部
７ アンテナ
８ 昇圧回路部
８１ チョークコイル
８２ スイッチング素子
８３ 平滑コンデンサ
Ｂ 蓄電部
Ｃ１ 中央線
Ｃ２ 第二の中央線
Ｈ 貫通孔
Ｒ 反射体
Ｓ 太陽電池

Claims (3)

1. 太陽電池と、該太陽電池が生起する電力を蓄える蓄電部と、該蓄電部から供給される電力で発光する発光体と、該発光体の点灯と消灯とを制御する制御部と、標準電波を受信するアンテナと、前記各部材を全て内側に収納する本体を備える自発光式道路鋲であって、前記制御部は前記アンテナの受信する標準電波の日本標準時に基づくタイミングでの前記発光体の点灯及び消灯を制御可能に設けられており、前記アンテナは前記太陽電池の外縁の外方に配置されて、該アンテナの真上に前記本体を構成するカバーのみが配置されていることを特徴とする自発光式道路鋲。
2. 太陽電池と、該太陽電池が生起する電力を蓄える蓄電部と、該蓄電部から供給される電力で発光する発光体と、該発光体の点灯と消灯とを制御する制御部と、標準電波を受信するアンテナと、前記各部材を全て内側に収納する本体を備える自発光式道路鋲であって、前記制御部は前記アンテナの受信する標準電波の日本標準時に基づくタイミングでの前記発光体の点灯及び消灯を制御可能に設けられており、前記アンテナは前記太陽電池の外縁の外方に配置されており、
   前記太陽電池、蓄電部、発光体、制御部、及びアンテナを内装する前記本体が合成樹脂で形成されると共に、前記アンテナの真上に前記本体を構成するカバーのみが配置されていることを特徴とする自発光式道路鋲。
3. 前記本体内には、前記蓄電部から供給される電力の電圧を増大させる昇圧回路部が内装され、該昇圧回路部で昇圧された電力により前記発光体が発光するようになされており、
   前記本体は平面視からの形状が矩形に形成され、
   該矩形の相対する二辺を通る中央線で区切られる前記本体の一方の側に前記昇圧回路部が配置されると共に、前記中央線で区切られる前記本体の他方の側に前記アンテナが配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自発光式道路鋲。

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