JPH0421197Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は自発光式標識に関するものであり、詳
しくは太陽電池から発生した電力を電源とし、道
路、工事現場、駐車場等に設置する内照型の自発
光式標識に関する。

（従来の技術） 従来の内照型自発光標識としては、例えば灯器
内にシールドビーム電球等の発光体が設けられ、
灯器の一部に標識面或いは投光窓が設けられ、さ
らに発光体の直下には中央で折り曲げた屋根型の
反射板が設けられ、該反射板をモーターによつて
回転するものが提案されていた（実公昭53−
12147号公報参照）。よれにより、反射板の反射面
（２面）に照射された発光体の点灯光は灯器外部
に投光される。またこの反射板がモーターによつ
て回転しているため、一方向から観察すると灯器
内から投光される光が点滅しているかの様に見え
標識としての機能を一応備えていた。

（考案が解決しようとする問題点） 一方、自発光式標識の設置は特に道路の路肩、
山間部の悪路、危険箇所及び駐車場など商用電源
の供給に困難な作業を強いられる場所が多く、こ
の場所での自発光式標識の電源を太陽電池の起電
力で賄うことができれば標識の設置条件に制限が
なくなり道路交通の安全が確保される等有望視さ
れてきている。しかしながら標識に太陽電池を配
置しようとしても、配設面積が高々25cm²であり、
2.5w程度の十分な出力が得られない。

この出力で上述の様に標識内の電力消費が大き
いモーターを発光体の点灯時に回転させ、周囲の
全方向に投光することは困難であるうえ、さらに
夜間、発光体を連続して点灯させるには電力消費
が極めて増大してしまい、いまだ実用化するに至
つていない。

（本考案の目的） 本考案の目的は上述の欠点を解決し、太陽電池
を電力源として、その電力消費を低減し、かつ発
光体である発光ダイオードの点灯光又は点滅光
（以下光束と記す）を効率よく標識の周囲に投光
し得る自発光式標識を提供することにある。

（問題を解決するための具体的な手段） 本考案の目的を達成し、問題を解決するための
具体的な手段は、柱体状の灯器内部の発光ダイオ
ードを太陽電池により充電された二次電池でもつ
て点灯又は点滅させる自発光式標識であつて、前
記灯器の外部上面に太陽電池を配設し、該灯器の
側面に前記発光ダイオードの光を透過する投光窓
を形成するとともに、該灯器の内部天井面又は内
部底面のいずれか一方に発光ダイオードを、該発
光ダイオードに対向するように錐体状の反射体を
配設し、かつ該反射体の内部に形成した中空部に
前記二次電池を収納したことを特徴とする。（実
施例） 以下、本考案の自発光式標識の実施例を詳説す
る。

尚、実施例では工事現場や駐車場などに立設さ
れ通行者に喚起を促す車止標識灯を例にとり、図
面に基づいて説明する。

第１図は本考案の自発光式標識の斜視図である
り、第２図は第１図中のＸ−X′線断面図である。

自発光式標識１は強化ブラスチツクからなる柱
体状の灯器２、灯器２の上面に配設された太陽電
池３及び灯器２を支持固定するポール４から構成
されている。

柱体状の灯器２はその側面に透光性プラスチツ
ク等の透光窓２１を有し、その内部に発光ダイオ
ード５及び錐体状の反射体６が設けられている。

発光ダイオード５は灯器２の内部天井面に、ま
た錐体状の反射体６は発光ダイオード５を設けた
面に対向する内部底面に夫々設けられ、該天井面
及び反射体６を含む底面の強化プラスチツク上に
は銀色塗料等が塗布され、高反射層が形成されて
いる。

本実施例のように単一の発光ダイオードを用い
る場合、発光ダイオード５及び反射体６の位置関
係は発光ダイオード５の発光点（チツプ）と反射
体６の頂点がほぼ同一直線上となるようにするこ
とが重要である。これにより単一の発光ダイオー
ド５からの光束が自発光式標識１の各方位に投光
できる。

灯器２の上面に配設した太陽電池３は複数個の
太陽電池素子３１・・・が接続され、さらに太陽
電池３はシリコーン樹脂（図示せず）を介して受
光面が半球状の透明カバー３２で被覆され、灯器
２の上面に一体的に形成される。これにより太陽
電池３は湿気や塵埃から保護され、また透明カバ
ー３２が一種のレンズ効果を有するため太陽高度
が低くても太陽電池３に入射される太陽光の入射
光量は増加する。第１図の斜視図でも示したよう
に、灯器２の上面に平面的に配設した太陽電池３
が透明カバー３２中に広がつて観察できる。

灯器２の内部に設けた錐体状の反射体６の内部
中空部６１及びポール接続体７の内部空隙部７１
には太陽電池３の起電力が充電され、かつ発光ダ
イオード５に充電した電力を供給するニツカド
（Ni−Cd）電池のような二次電池８が収納されて
いる。二次電池８は反射体６の中空部６１のスペ
ースを利用しているため、反射体６によつて完全
に密閉状態となり耐湿性に優れ、かつ省スペース
化が可能であるため自発光式標識１がコンパクト
に構成される。ポール接続体７は固定ねじ７２な
どで反射体６を介して灯器２と一体化される。ま
た、ポール接続体７に形成したねじ山７３がポー
ル４側に形成したねじ溝４１に螺着し、灯器２と
ポール４とを強固に接着し、灯器２がポール４に
支持固定される。

以上の構成をした自発光式標識１において発光
ダイオード５から放たれた光束について説明す
る。

第３図は発光ダイオード５と反射体６とだけに
着目して発光ダイオード５の光束を説明するため
の説明図である。

発光ダイオード５は低消費の発光体であり、太
陽電池３を電源として使用するのに好適である。

しかし発光ダイオード５は一般に指向性が狭い
という欠点を有する。今、発光ダイオード５の光
束で一方向に対する指向角θとする。発光ダイオ
ード５からの光束が錐体状の反射体６に反射して
効率よく投光するには錐体状の反射体６の頂角ψ
が90°≦ψ≦90°＋θとすることが重要である。

なぜならば、指向角θの光束が反射体６に入射
し、地面に対して水平に反射するには入射角θ₁と
反射角θ₂の和が90°＋θとなればよい。入射及び
反射光と反射体６の反射面とのなす角θ₃は互いに
等しく、その角度θ₃は θ₃＝180−（90＋θ）／２ ＝45−θ/2 で表わされる。

そこで錯角の関係よりθ₃＋θの和は頂角ψの1/
２に等しい 1/2ψ＝45−θ/2＋θ＝45＋θ/2となり ψ＝90＋θとなる。

すなわち、発光ダイオード５からの光束の一方
向の指向角がθであるとき、反射体６の頂角の最
大値はψ＝90＋θとなる。

また、発光ダイオード５の光束は０〜θ°の範囲
で広がるため、指向角が0°の光束に対しては反射
体６の頂角はψ＝90°が最適である。

したがつて、発光ダイオード５からの光束が一
方向に指向角θを有する場合、錐体状の反射体６
の頂角は90°≦ψ≦90°＋θとすることが重要であ
る。

発光ダイオード５より放たれた光束は錐体状の
反射体６に反射し、灯器２の側面の投光窓２１よ
り投光される。

錐体状の反射体６を三角錐、四角錐などの角錐
であれば一定方向に投光され、円錐体の反射体６
にすれば全方囲に渡り、均等に投光される。

第４図は本考案の自発光式標識１の点灯制御を
伝る電気ブロツク図である。

自発光式標識１の基本的な電気回路は周囲の光
量で電力を発生する太陽電池３と、太陽電池３が
発生した電力を充電する二次電池８と、太陽電池
３で発生した電力の電圧を検知し一定電圧以下に
なるとON状態になるスイツチ９と、二次電池８
から発光ダイオード５に電力を供給し、点灯又は
点滅する際に、例えば発光ダイオード５の点滅回
数を120回／秒に設定したりする点灯回路１０と、
通行者等に喚起を促す発光ダイオード５が夫々直
列的に接続されている。

自発光式標識１の周囲が一定光量以上（例えば
昼）になると太陽電池３で光エネルギーが電気エ
ネルギーに変換され、電力が発生する。この電力
は逆流防止ダイオード（図示せず）などを介して
二次電池８に充電される。この時、発生した電力
の電圧を検知し、一定電圧以下になるとスイツチ
９をONにする信号ａはスイツチ９に入力されな
いため、スイツチ９はOFF状態を保つ。このた
め発光ダイオード５は点灯しない。

自発光式標識１の周囲が一定光量以下（例えば
夜）になると太陽電池３は電力を発生できなくな
る。つまり太陽電池３の発生する電力の電圧が一
定基準以下になるため、信号ａがスイツチ９に入
力され、スイツチ９をON状態にする。これによ
り二次電池８に充電された電力はスイツチ９、点
灯回路１０を介して発光ダイオード５に供給され
点灯回路１０に組み込まれた電気素子等の作動に
従つて規則的に発光ダイオード５が点灯又は点滅
する。

この発光ダイオード５が点灯又は点滅し、放た
れた光束は上述した様に錐体状の反射体６に反射
し、自発光式標識１の周囲に投光される。

第５図は本考案の自発光式標識１の他の実施例
を示す断面図であり、第６図はこの実施例の電気
ブロツク図である。

本実施例は、自発光式標識１を地中伸縮式の車
止に応用した例である。これは駐車場、公園等に
設置され、夜間のみ車等の進入を防止するもので
ある。昼間はポール４及び灯器２の大部分を、地
中に埋設した収納筒１３に収納し、自発光式標識
１の上を車が通過できる様になつており、夜間、
必要に応じて灯器２及びポール４を地上に引き上
げ、発光ダイオード５を点灯又は点滅させ、通行
者に喚起を促すものである。

この実施例においては灯器２側面部、ポールの
側面部又は底部には、突出状態でかつ、押圧等で
ON−OFFする位置スイツチ１２が設けられてい
る。

これにより、自発光式標識１が地中ａ収納筒１
３に収納されている際、位置スイツチ１２が収納
筒１３の内壁より圧迫を受け、押圧状態となる。
自発光式標識１が地上に引き上げられている際、
位置スイツチ１２が通常状態となる。この作用を
利用し、位置スイツチ１２が押圧状態で発光ダイ
オード５を点灯又は点滅を行わない様に設定し、
通常状態で発光ダイオード５の点灯又は点滅が可
能なように設定すれば、夜間であつても地中に収
納状態にある自発光式標識１は全く投光されるこ
とがない。

地中に収納されるのは通常、昼間が多い。この
ため効率よく太陽電池３が電力を発生できるよう
に、太陽電池３の表面Ｃを地表面ｂ以上に位置さ
せなければならない。さらに、自発光式標識１の
上を車両が通過した際、太陽電池３及び透明カバ
ー３２が破損しないようにポール４の底部にスプ
リング４１等を設ける。

この様にすれば、たとえ地中の収納筒１３に自
発光式標識１が収納されていても、昼間効率よく
太陽電池３が電力を発生することができ、この自
発光式標識１上に車両が通過しても太陽電池３及
び透明カバー３２の破損を防止できる。さらに自
発光式標識１を地中に収納する時、自発光式標識
１のポール４と収納筒１３間で生じる衝撃を緩和
する。

第６図は電気ブロツク図である。

第２図で示した電気ブロツク図中に太陽電池３
の起電圧の高低で発生する信号ａによつて作動す
るスイツチ９と直列的に位置スイツチ１２が接続
される。

二次電池８の電力が点灯回路１０を介して発光
ダイオード５に供給されるためには位置スイツチ
１２及びスイツチ９が夫々ON状態ならなければ
ならない。

つまり、自発光式標識１が地上に配置され、か
つ周囲の光量が一定基準以下となる夜間のみ発光
ダイオード５が点灯又は点滅し、自発光式標識１
より喚起を促す光が投光される。

このため、自発光式標識１を地上に配置するこ
とを忘れてしまつても決して収納筒１３内で発光
ダイオード５が点灯又は点滅することがなく、太
陽電池３で発生し、二次電池８に充電された電力
を無駄に消費することがない。

実施例では灯器２内部の発光ダイオード５を内
部天井面に、錐体状の反射体６を内部底面に夫々
設けたが、配線を短くするために反射体６を内部
天井面に、発光ダイオード５を内部底面に設けて
もよく、さらに発光ダイオード５を灯器２の内部
天井面又は内部底面にリング状に複数個に設けて
もよい。

（効果） 以上、上述した様に本考案の自発光式標識は、
灯器の外部上面に太陽電池を配設し、該灯器の側
面に発光ダイオードの光を透過する投光窓を形成
するとともに、該灯器の内部天井面又は内部底面
のいずれか一方に発光ダイオードを、該発光ダイ
オードに対向するように錐体状の反射体を配設
し、かつ該反射体の内部に形成した中空部に前記
二次電池を収納したので、指向性が狭い発光ダイ
オードの点灯光又は点滅光を効率よく灯器の周囲
に投光できる。

また、反射体を回転させるモータ等の多大な電
力を消費する負荷を一切使用せず、太陽電池によ
り充電された二次電池でもつて消費電力が比較的
少ない発光ダイオードを点灯又は点滅させるの
で、二次電池の電力消費を極力低減させることが
できるうえ、設置箇所の制約がなく設置作業も極
めて楽に行える。

さらに、二次電池を反射体の内部に形成した中
空部に収納したので、二次電池が湿気等から保護
されるとともに、省スペース化を図ることがき軽
量・小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の自発光式標識の外観斜視図で
あり、第２図は第１図中のＸ−X′線断面図であ
る。第３図は本考案の自発光式標識の発光ダイオ
ードと反射体との位置関係を示す説明図である。
第４図は本考案の自発光式標識に用いられる電気
ブロツク図である。第５図は本考案の自発光式標
識の他の実施例を示す断面図であり、特にポール
を収納する収納筒まで描写した。第６図は第５図
に示された実施例に用いられる電気ブロツク図で
ある。 ２……灯器、３……太陽電池、４……ポール、
５……発光ダイオード、６……反射体、８……二
次電池、２１……投光窓。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 柱体状の灯器内部の発光ダイオードを太陽電池
   により充電された二次電池でもつて点灯又は点滅
   させる自発光式標識であつて、前記灯器の外部上
   面に太陽電池を配設し、該灯器の側面に前記発光
   ダイオードの光を透過する投光窓を形成するとと
   もに、該灯器の内部天井面又は内部底面のいずれ
   か一方に発光ダイオードを、該発光ダイオードに
   対向するように錐体状の反射体を配設し、かつ該
   反射体の内部に形成した中空部に前記二次電池を
   収納したことを特徴とする自発光式標識。