JPH10280339A - 自発光式道路鋲 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】路面よりの突出を抑えることができ、また発光
体の光を効率よく透光体内に入射させると共に透光体の
表面より効率よく出射させて視認性を高めた自発光式道
路鋲を提供する。 【解決手段】透光体２の下部に発光面３１の光軸３２を
斜め上方に向けて発光体３を配置する。透光体２には放
射状に出射される発光体３の光Ｌをほぼ平行光にして透
光体２内に入射させる凸曲面状の入射面２２を発光体３
の発光面３１に対向して形成する。透光体２内に入射さ
れた光Ｌはほぼ平行光であるので、その平行光の角度を
透光体２の表面２１で全反射しない角度に予め設定して
おくことにより、入射された光Ｌは全反射することなく
透光体２の表面２１より効率よく出射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【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２０〜３０ｍ
ｍ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直交する平面状
の入射面を透光体に形成することにより、発光ダイオー
ドの光が前記入射面より入射され、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、発光体の光は光軸を中心として放射状に出射される
ために、たとえ入射面が発光体の光軸に直交する平面状
となされていても、出射された光の一部は入射面で反射
し、また透光体内に入射された光は透光体内を放射状に
進行し、臨界角以上で透光体の表面に到達した一部の光
は透光体の表面と空気との界面で全反射を起こすもので
あり、従ってその反射の分だけ透光体の表面より出射さ
れる光量が低くなり、視認性が低下すると言った問題が
ある。

【０００６】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
光を効率よく透光体内に入射させると共に透光体の表面
より効率よく出射させて視認性を高めた自発光式道路鋲
を提供せんとするものである。

【０００７】

【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
明に係る請求項１記載の自発光式道路鋲は、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
体の下部に発光体が取付けられ、電源装置により発光さ
れた発光体の光が、透光体内に入射されて透光体の表面
から出射されるようになされた自発光式道路鋲であっ
て、発光体は透光体の下部に発光面の光軸を斜め上方に
向けて配置され、透光体は放射状に出射される発光体の
光をほぼ平行光にして透光体内に入射させる凸曲面状の
入射面が発光体の発光面に対向して形成されていること
を特徴とするものである。

【０００８】また本発明に係る請求項２記載の自発光式
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発光体が取付けられ、
電源装置により発光された発光体の光が、透光体内に入
射されて透光体の表面から出射されるようになされた自
発光式道路鋲であって、発光体は透光体の下部に発光面
の光軸を斜め上方に向けて配置され、透光体は発光体の
発光面に対向して光軸にほぼ垂直な入射面が形成され、
且つ放射状に出射される発光体の光をほぼ平行光にして
入射面より透光体内に入射させる凸レンズ体が発光面と
入射面との間に配置されていることを特徴とするもので
ある。

【０００９】本発明によれば、発光体を透光体の下部に
配置し、その発光体の光が透光体内に入射されて透光体
の表面より出射されるようになされているので、路面よ
りの突出を抑えることができる。また放射状に出射され
た発光体の光は凸曲面状の入射面、または凸レンズ体に
より集光されて効率よく透光体内に入射されると共に、
入射された光はほぼ平行光であるので、その平行光の角
度を透光体の表面で全反射しない角度に予め設定してお
くことにより、入射された光は全反射することなく透光
体の表面より効率よく出射される。従って、発光体の光
を効率よく透光体内に入射させることができると共に、
効率よく透光体の表面より出射させることができること
から、透光体の表面より出射される光量が多くなり、視
認性が向上する。

【００１０】なお前記発明において、発光体の光が出射
される透光体の表面を平面状とし、路面とほぼ面一に埋
設させておけば、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。

【００１１】

【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、図４は本発
明の実施の他の形態を示す主要部の断面図である。

【００１２】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。

【００１３】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は平滑な平面状となさ
れ、鋲本体１の上部に取付られた状態で、その表面２１
は路面Ｇとほぼ面一になるように取付けられている。

【００１４】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の表面２１
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
制御されて発光体３が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。

【００１５】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、すなわち本形態
では平滑な平面状の表面２１と発光体３の光軸３２の延
長線とが斜めに交わるように配置されている。一方の透
光体２には、前記発光体３の発光面３１の中心部を焦点
位置として、放射状に出射される発光体３の光Ｌをほぼ
平行光にして透光体２内に入射させる凸曲面状の入射面
２２が発光体３の発光面３１に対向して形成されてお
り、光軸３２を中心に放射状に出射される発光体３の光
Ｌがこの凸曲面状の入射面２２により集光され、光軸３
２にほぼ平行な平行光となって透光体２内に入射される
ようになされている。なお前記凸曲面状の入射面２２
は、放射状に出射される発光体３の光Ｌを平行光に変え
る形状であれば凸球面状であってもよいし、また凸柱面
状であってもよい。

【００１６】かようにして入射面２２より透光体２内に
平行光となって入射された発光体３の光Ｌは、透光体２
内をそのまま進行し、透光体２の表面２１で屈折されて
この透光体２の表面２１より出射される。

【００１７】すなわち透光体２内に入射された平行光
は、ほぼ発光体３の光軸３２の傾斜角度βで斜め上向き
に進行し、透光体２と空気との界面、すなわち透光体２
の表面２１で透光体２の材質で定まる屈折率により下方
に屈折され、所定の仰角αでその表面２１より出射され
る。この場合、平行光が透光体２の表面２１に臨界角以
上で到達しないように、すなわち平行光が透光体２の表
面２１で全反射しないように、透光体２の屈折率を勘案
して発光体３の光軸３２の傾斜角度βを設定する。

【００１８】また透光体２の表面２１から出射される光
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、全反射しない限度におい
て、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。

【００１９】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
凸曲面状の入射面２２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２２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。

【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で形成してもよ
い。

【００２１】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、表面の突出を抑え、透光体２
の表面２１は平面状となされ、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
路面Ｇより突出されていてもよく、また透光体２の表面
２１は凸球面状等、平面状以外になされていてもよく、
また図４の如く、車両や歩行者に対して障害物とならな
い限度において、透光体２の表面２１を路面Ｇより僅か
突出させて透光体２の表面２１に傾斜面２３を形成し
て、その傾斜面２３より出射させるようにすれば、全反
射を抑えてかなり小さい仰角αで出射させるようにする
ことができる。

【００２２】次に請求項２に記載された本発明の実施の
一形態について図５により説明する。すなわち図５は請
求項２に記載された本発明の実施の一形態を示す主要部
の断面図であり、透光体２の下部に発光面３１の光軸３
２を斜め上方に向けて発光体３が配置され、その発光体
３の発光面３１に対向して光軸３２にほぼ垂直な平面状
の入射面２４が透光体２に形成されている。そして発光
体３の発光面３１と透光体２の入射面２４との間に、放
射状に出射される発光体３の光Ｌをほぼ平行光にして前
記入射面２４より透光体２内に入射させるための凸レン
ズ体５が配置されている。

【００２３】すなわち前記請求項１記載の発明では、放
射状に出射される発光体３の光Ｌを凸曲面状の入射面２
２により平行光に変えているのに対して、この発明で
は、発光体３の発光面３１と透光体２の平面状の入射面
２４との間に配置した凸レンズ体５により、放射状に出
射される発光体３の光Ｌを平行光に変えている点におい
て相異しているのみであり、これ以外は請求項１記載の
発明とほぼ同様であり、前記した内容がこの発明におい
ても適用される。

【００２４】なおこの発明における発光体３と凸レンズ
体５と透光体２の入射面２４との位置関係は、放射状に
出射される発光体３の光Ｌを凸レンズ体５によりほぼ平
行光にするために、発光体３の発光面３１の中心部を凸
レンズ体５のほぼ焦点位置に配置し、また凸レンズ体５
を出た平行光を透光体２の平面状の入射面２４に垂直に
入射させるようにする。

【００２５】かかる位置関係により、放射状に出射され
る発光体３の光Ｌは凸レンズ体５により集光されて入射
面２４に垂直なほぼ平行光となって入射面２４より透光
体２内に入射される。そして透光体２内に入射された平
行光は、請求項１記載の発明と同様に、ほぼ発光体３の
光軸３２の傾斜角度βで斜め上向きに進行し、透光体２
と空気との界面、すなわち透光体２の表面２１で透光体
２の材質で定まる屈折率により屈折されて所定の仰角α
でその表面２１より出射される。

【００２６】この発明においても、前記発明と同様に、
平行光が透光体２の表面２１に臨界角以上で到達しない
ように、すなわち平行光が透光体２の表面２１で全反射
しないように、透光体２の屈折率を勘案して発光体３の
光軸３２の傾斜角度βを設定する。

【００２７】なお前記凸レンズ体５は、発光体３の発光
面３１の中心部をほぼ焦点位置として、放射状に出射さ
れる発光体３の光Ｌをほぼ平行光に変えるものであれ
ば、凸球面状であってもよいし、凸柱面状であってもよ
い。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜２記載の
発明によれば、発光体を透光体の下部に配置しているの
で、路面よりの突出を抑えることができる。また放射状
に出射された発光体の光は凸曲面状の入射面、または凸
レンズ体により集光されて効率よく透光体内に入射され
ると共に、入射された光はほぼ平行光であるので、その
平行光の角度を透光体の表面で全反射しない角度に予め
設定しておくことにより、入射された光は全反射するこ
となく透光体の表面より効率よく出射される。従って、
発光体の光を効率よく透光体内に入射させることができ
ると共に、効率よく透光体の表面より出射させることが
できることから、透光体の表面より出射される光量が多
くなり、視認性が向上する。

【００２９】また請求項３記載の発明によれば、前記効
果に加えて、発光体の光が出射される透光体の表面が平
面状となされ、また路面とほぼ面一に埋設されているの
で、車両や歩行者に対して全く障害物にならない。

【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。

【図４】本発明の実施の他の形態を示す主要部の断面図
である。

【図５】本発明の実施の一形態を示す主要部の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 鋲本体 ２ 透光体 ２１ 表面 ２２ 凸曲面状の入射面 ２３ 傾斜面 ２４ 平面状の入射面 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 ５ 凸レンズ体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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発光体が取付けら
   れ、電源装置により発光された発光体の光が、透光体内
   に入射されて透光体の表面から出射されるようになされ
   た自発光式道路鋲であって、発光体は透光体の下部に発
   光面の光軸を斜め上方に向けて配置され、透光体は放射
   状に出射される発光体の光をほぼ平行光にして透光体内
   に入射させる凸曲面状の入射面が発光体の発光面に対向
   して形成されていることを特徴とする自発光式道路鋲。
2. 【請求項２】 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発光体が取付けら
   れ、電源装置により発光された発光体の光が、透光体内
   に入射されて透光体の表面から出射されるようになされ
   た自発光式道路鋲であって、発光体は透光体の下部に発
   光面の光軸を斜め上方に向けて配置され、透光体は発光
   体の発光面に対向して光軸にほぼ垂直な入射面が形成さ
   れ、且つ放射状に出射される発光体の光をほぼ平行光に
   して入射面より透光体内に入射させる凸レンズ体が発光
   面と入射面との間に配置されていることを特徴とする自
   発光式道路鋲。
3. 【請求項３】 発光体の光が出射される透光体の表面は
   平面状となされ、路面とほぼ面一に埋設されていること
   を特徴とする請求項１または２記載の自発光式道路鋲。