JPH11190980A - 道路仮設用警報マット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】振動又は音響又は光によって運転者に注意を喚
起する警報体であって、発光式でありながら外部電源又
は内蔵乾電池等を必要としない光警報体を備えた道路仮
設用警報マットを提供する。 【解決手段】上部の表面に複数の略半球状の突起部２を
設けた、ゴム又は合成樹脂製のマット本体１において、
突起部２の内部に空洞部３を設け、空洞部３の上部に可
動板４を設けかつ空洞部３の下部に圧電効果発電素子Ｐ
Ｅを固着し、マット本体１の端面部５に複数の発光ダイ
オードＬＤを設けるとともに発光ダイオードＬＤを圧電
効果発電素子ＰＥに接続した。突起部２の上を車両のタ
イヤが通過すると、可動板４が下がって圧電効果発電素
子ＰＥに振動を与え、圧電効果発電素子ＰＥが電圧を発
生して発光タイオードＬＤを発光させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路における工事
箇所や清掃箇所付近の自動車通行路上に敷設し、通行車
両及び後続車両の運転者に、振動又は音響又は光による
信号によって注意を喚起し徐行を促す道路仮設用の警報
マットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路上での清掃作業や工事をする
場合、通行車両の運転者に注意を喚起するため、道路上
に臨時に設置する各種の警報体が実用化されている。こ
れらの警報体の中には、光による警報方式として発光
式、反射式、蛍光式等のものがあり、その形状としてパ
ネル状、ポール状、マット状等のものがある。道路上に
敷設するマット状の警報体として、例えば、実開昭６１
−８９０１０号公報に開示された、マットの表面に複数
列の小山を設けて、その上を通過する自動車の運転者に
振動によって警報を発するとともに、該マットの表面上
に反射器を取り付けて、夜間走行中の自動車のライトに
よる反射によって前方より警報を発する「運転者に注意
・徐行をうながすマット」なる考案が知られている。

【０００３】しかし、光警報体が反射式又は蛍光式のも
のは、夜間走行中の自動車のライトを受けて警報を発す
るものであり、昼間では光による警報効果がないという
問題があった。

【０００４】また、光警報体が発光式のものは、発光体
として電球、発光ダイオード、ＥＬ（エレクトロルミネ
ッセンス）素子等を用いることにより、昼間においても
警報効果が得られるが、発光体駆動用の電源が必要であ
るので、外部電源を使用する場合は煩雑な配線作業を伴
い、その配線コードが清掃作業や工事作業の邪魔になっ
たり、光警報体や配線コードの上を自動車が通過する際
に配線コードが外れたり切断しやすいという問題があっ
た。一方、光警報体の内部に乾電池、充電式蓄電池等の
電源を内蔵する場合は、電源の保守・交換が面倒である
という問題があった。さらに、道路上に敷設し、その上
を自動車が通行するマット状の警報体にあっては、装置
の簡略化・軽薄化の要求に反するものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した点
に鑑みてなされたもので、振動又は音響又は光によって
運転者に注意を喚起する警報体であって、特に、高速自
動車道路での工事現場で使用できるような、敷設・撤去
が簡単にでき、発光式でありながら外部電源及び内蔵乾
電池等を必要としない光警報体を備えた道路仮設用警報
マットの提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の警報マットは、上部の表面に複数の略半球
状の突起部を設けた、ゴム又は合成樹脂製のマット本体
において、前記突起部の内部に空洞部を設け、該空洞部
の上部に可動板を設けかつ該空洞部の下部に圧電効果発
電素子を固着し、前記マット本体の端面部に複数の発光
ダイオードを設けるとともに該発光ダイオードを前記圧
電効果発電素子に接続する手段を講じたものである。

【０００７】さらに、前記発光ダイオードを、整流回路
と平滑回路を介して前記圧電効果発電素子に接続する手
段を講じたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１（ａ）において、警報マット
のマット本体１は、１０〜数１０ｍｍ程度の厚みを有
し、一辺が１〜数ｍ程度の長方形又は正方形の形状を有
するものであって、その上部の表面に半径２〜５ｃｍ程
度の略半球状の突起部２を複数個形成した、ゴム又は合
成樹脂による成形品である。さらに、方形状のマット本
体１の一辺の端面部５に、複数個の発光ダイオードＬＤ
を埋め込み、且つ発光ダイオードＬＤの発光面を端面部
５から露出させる構造としたものである。

【０００９】マット本体の断面部を示す図１（ｂ）にお
いて、突起部２の内部には、空洞部３を設け、空洞部３
の上部に金属又は合成樹脂製の可動板４を設け、可動板
４の下部に可動板から５〜数１０ｍｍ程度の空間を空け
て圧電効果発電素子ＰＥを固着する。

【００１０】マット本体１の上を自動車が通行する際、
自動車のタイヤがマット本体１の突起部２に乗ると、突
起部２の内部の可動板４が押し下げられて圧電効果発電
素子ＰＥに接触しこれに応力が加えられる結果、圧電効
果発電素子ＰＥはその出力端子に電圧を生じる。このと
き押し下げられた突起部２及び内部の可動板４は、タイ
ヤが通過した後はマット本体１の有する弾力性により元
の位置に復帰する。

【００１１】図２は圧電効果発電素子ＰＥに発光ダイオ
ードＬＤを接続する基本的構成を示したものである。圧
電効果発電素子ＰＥに一定の応力が加えられると、圧電
効果発電素子ＰＥの出力端子にその応力に応じた電圧が
発生し、その電圧が発光ダイオードＬＤ固有の閾値を超
える時間中発光ダイオードＬＤに順電流が流れて発光す
ることとなる。

【００１２】本発明を実施する場合は複数個の圧電効果
発電素子と複数個の発光ダイオードを組み合わせて使用
することとなるので、図３に示すように複数個の圧電効
果発電素子ＰＥ１〜ＰＥｎを並列接続してもよく、ま
た、図４に示すように複数個の発光ダイオードＬＤ１〜
ＬＤｎを直列接続してもよく、又は図５に示すように並
列接続にしてもよい。発光ダイオードには電流制限又は
電流平均用の抵抗Ｒを直列に接続することが望ましい。

【００１３】図６は、整流回路６と平滑回路７を介し
て、圧電効果発電素子ＰＥと発光ダイオードＬＤとを接
続した一例を示す図である。整流回路６の整流器ＲＤに
ブリッジ型整流器を用いれば、圧電効果発電素子ＰＥの
出力電圧が正負何れの極性であっても有効に利用するこ
とができる。また、平滑回路７はコンデンサＣと抵抗器
Ｒからなる時定数回路を形成するので、発光ダイオード
ＬＤに流れる電流を平均化し、かつ発光時間を長くする
ことができる。

【００１４】前記のように、マット本体に複数個の圧電
効果発電素子と複数個の発光ダイオードを実装する場合
は、使用する圧電効果発電素子の出力電圧特性及び発光
ダイオードの電流−輝度特性等から、整流器、コンデン
サ又は抵抗器の如き受動素子部品を組み合わせて構成す
ることができ、しかも電源部を必要としない。

【００１５】本発明の警報マットを使用する場合は、マ
ット本体の発光ダイオードを埋設した端面部側を車両の
進行方向前方に位置するように道路上に敷設し、通行す
る車両が道路のどの位置を通行しても、必ずタイヤが警
報マット上を通行するように、必要な数枚を道路を横断
する方向に並べて敷設することができる。また、道路作
業箇所等の手前から適当な間隔を置いて、同様の警報マ
ットの列を数カ所設けることにより、数回にわたり警報
を発することとなるので、より確実に運転者の注意を喚
起することができる。

【００１６】マット本体の下面は、路面と面接触するの
で、全体に微少な凹凸を形成して路面との摩擦抵抗を大
きくすることが好ましい。また、マット本体の上面の一
部又は全部を、目立つ色で着色することが好ましく、着
色塗料として蛍光塗料又は反射効果の高い金属粉混合塗
料を用いることもできる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例について説明する。図７に
おいて、マット本体１は、短辺が約１．６ｍ、長辺が約
３ｍの方形体で、厚さを約１６ｍｍとし、上面には半径
約３ｃｍの略半球形の突起部２を、一定間隔で６０個を
配列して形成したものである。マット本体１の材質とし
て、この種のマットに適した耐候性・弾力性を有し、射
出成形により加工容易なナチュラルラバー（硬度５０
度）を用いた。

【００１８】突起部２は、方形状のマット本体１の上面
に、短辺方向に１列当たり８個を２０ｃｍ間隔で配列し
た列と、同じく１列当たり７個を配列した列を、長辺方
向に４０ｃｍ間隔で交互に設けたことにより、合計６０
個を形成したものである。

【００１９】各突起部２の内部には、図２に示したよう
に、空洞部３を設け、その空洞部３の上部に直径２５ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍの大きさの円盤状のアルミニューム製の
可動板４を固着し、可動板４の下部に可動板４から５ｍ
ｍの空間を空けて圧電効果発電素子ＰＥを固着した。圧
電効果発電素子ＰＥとしては、直径３５ｍｍ、厚さ０．
５ｍｍの円盤状の形状を有する、（株）村田製作所製の
圧電振動板「７ＢＢ−３５−３」を使用した。従って、
マット本体１の各突起部２の内部の空洞部３には、各突
起部毎に可動板と圧電振動板が配置され、合計６０個の
圧電振動板が使用されている。

【００２０】マット本体１の一方の短辺側の端面部５に
は、８個の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ８を２０ｃｍ間
隔で配列し、発光面を露出するようにマット本体１に埋
設した。発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ８には、ローム
（株）製の発光ダイオードチップ「ＳＬＭ−１２５１
（赤色光）」を使用した。

【００２１】各圧電振動板と各発光ダイオードとの接続
は、図８に示すように、６０個の圧電振動板ＰＥ１〜Ｐ
Ｅ６０を全て並列に接続し、更に０．１μＦのコンデン
サＣを並列に接続して、１００Ωの抵抗Ｒを介して直列
に接続した８個の発光ダイオードＤ１〜Ｄ８に接続して
いる。

【００２２】各圧電振動板と各発光ダイオード及び抵抗
及びコンデンサ間の電気配線は、図示しないがマット本
体の一部を２層構造として、その層間にフィルム状のフ
レキシブル配線材を挿入して行い、使用時の通過車両に
よる加重及び搬送・保管時の変形に対して、損傷を受け
ないよう留意している。

【００２３】各発光ダイオードと各圧電振動板を前記の
ように接続したことにより、マット本体の上を自動車が
通行する際、タイヤがどの突起部を踏んで通過しても、
その突起部に配置された圧電振動板は電圧を発する結
果、各発光ダイオードは同時に発光し、一定時間発光し
た後に同時に消光することとなる。

【００２４】本実施例の警報マットを、実際に道路上に
敷設して、その上を一般的な車両重量１トン程度の四輪
自動車を時速３０ｋｍ程度で通行させて実験したところ
では、タイヤが各突起部を踏んで通過する際、自動車は
上下振動を受けるとともに、マット本体内部の可動板が
圧電振動板に接触して接触音を発し、自動車の運転に支
障を及ぼす程ではないが、通常の路面走行では感ずるこ
とのない振動と音響によって確実に運転者の注意を喚起
することができた。

【００２５】また、後続車両の運転者は、先行車両が警
報マットの上を通過した際、警報マットの端面部の発光
ダイオードが発光することを昼間では約５０ｍ手前か
ら、夜間では約１００ｍ手前から視認することができ
た。

【００２６】本実施例の警報マットでは、マット本体の
材質として硬度５０度のナチュラルラバーをを用いてい
るが、この材質に限定されるものではなく、天然ゴム又
は合成ゴム又はこれらと同等の弾力性を有する軟質合成
樹脂材料を選択して使用することができる。また、マッ
ト本体の形状及び各寸法、突起部の形状・寸法・個数・
配置、可動板の材質・形状・寸法・個数、圧電効果発電
素子及び発光ダイオードの形式・個数・配置・接続方法
等も本実施例に限定されるものではない。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２８】本発明の警報マットは、マット本体にゴム
又は合成樹脂材料を用いたことにより、軽量かつ可撓性
を有するので取扱いが容易であり、短時間に道路上に敷
設・撤去ができ、また、保管・搬送時には円筒状に巻い
ておくことができる。

【００２９】外部又は内蔵の電源を必要としないので、
敷設現場における面倒な配線や、日常的な電池の点検・
交換等の保守も不要である。

【００３０】本発明の警報マットを工事箇所や清掃箇所
付近の道路上に敷設することにより、警報マット上を通
過する自動車及び後続車の運転者に対して、振動又は音
響又は光によって有効に注意を喚起し徐行を促すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の警報マットの一実施例を示す図であ
り、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ
−Ａ’断面拡大図である。

【図２】本発明の圧電効果発電素子と発光ダイオードと
の基本接続を示す図である。

【図３】圧電効果発電素子の並列接続を示す図である。

【図４】発光ダイオードの直列接続を示す図である。

【図５】発光ダイオードの並列接続を示す図である。

【図６】発光ダイオードを、整流回路と平滑回路を介し
て圧電効果発電素子に接続したことを示す図である。

【図７】実施例の警報マットを示す斜視図である。

【図８】実施例の圧電振動板と発光ダイオードとの接続
を示す図である。

【符号の説明】

１・・・マット本体 ２・・・突起部 ３・・・空洞部 ４・・・可動板 ５・・・端面部 ６・・・整流回路 ７・・・平滑回路 ＰＥ，ＰＥ１〜ＰＥｎ・・・圧電効果発電素子 ＬＤ，ＬＤ１〜ＬＤｎ・・・発光ダイオード Ｒ・・・抵抗 Ｃ・・・コンデンサ ＲＤ・・・整流器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部の表面に複数の突起部（２）を設け
   た、ゴム又は合成樹脂製のマット本体（１）において、
   前記突起部（２）の内部に空洞部（３）を設け、該空洞
   部（３）の上部に可動板（４）を設けかつ該空洞部
   （３）の下部に圧電効果発電素子（ＰＥ）を固着し、前
   記マット本体（１）の端面部（５）に複数の発光ダイオ
   ード（ＬＤ）を設けるとともに該発光ダイオード（Ｌ
   Ｄ）を前記圧電効果発電素子（ＰＥ）に接続したことを
   特徴とする警報マット。
2. 【請求項２】前記発光ダイオード（ＬＤ）を、整流回路
   （６）及び平滑回路（７）を介して前記圧電効果発電素
   子（ＰＥ）に接続したことを特徴とする、請求項１記載
   の警報マット。