WO2016002375A1

WO2016002375A1 - 道路照明灯具

Info

Publication number: WO2016002375A1
Application number: PCT/JP2015/064695
Authority: WO
Inventors: 近藤　俊幸; 嘉史川口; 小池　輝夫
Original assignee: スタンレー電気株式会社
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-01-07
Also published as: JP2016012491A; JP6366384B2

Abstract

道路照明灯具（１）は、車両（Ｃ）が所定の一の進行方向（Ｘ）に沿って走行する道路（１００）を上方から照明するものである。この道路照明灯具（１）は、灯具位置（Ｐ）よりも進行方向（Ｘ）側のプロビーム側と、灯具位置（Ｐ）よりも進行方向（Ｘ）とは反対側のカウンタービーム側とに光を照射するとともに、カウンタービーム側の路面上に照射されるカウンタービーム側光量が、プロビーム側の路面上に照射されるプロビーム側光量よりも多くなるように構成されている。

Description

道路照明灯具

　本発明は、道路照明灯具に関する。

　従来、道路を照明する道路照明灯具においては、一般に、車両の進行方向に対して対称な配光を形成する対称照明方式が採用されている。

　また、対称照明方式以外の照明方式として、車両の進行方向に光を照射するプロビーム照明方式や、トンネル内などに適用されて車両の進行方向とは反対方向に光を照射するカウンタービーム照明方式なども知られている。
　このうち、前者のプロビーム照明方式では、特にトンネル出入口などで先行車を視認しやすくすることができる。一方、後者のカウンタービーム照明方式では、主に路面を照らすことで路面と路面上の障害物（の正面）とのコントラストを高くして、この障害物を視認しやすくすることができる。

　さらに、これらの照明方式を組み合わせて複合的なメリットを得ようとするものも提案されている。
　例えば特許文献１では、プロビーム照明方式とカウンタービーム照明方式とを組み合わせつつ、プロビーム側（車両の進行方向側）の照射光量がカウンタービーム側（車両の進行方向とは反対側）よりも多くなるように構成された道路照明灯具が提案されている。

特許第４７１５４３０号公報

　ところで、障害物の視認性（視認しやすさ）や路面輝度を向上させる目的においては、上述した通りカウンタービーム照明方式が有効であるが、単純なカウンタービーム照明方式を採用した灯具では、プロビーム照明方式によるメリットを得られないのは勿論のこと、道路に沿って並設された複数の灯具間を暗部なく適切に照明することが難しい。
　そもそも現在使用されている多くの道路照明灯具では、慣例的に、或いは技術的な難易度の低さなどから、対称照明方式が採用されているのが実情である。

　しかしながら、単純な対称照明方式の道路照明灯具や、また複合照明方式とはいえ上記特許文献１に記載のものでは、プロビーム側への光量が多いために効率的な照明を行うことができない。プロビーム側への光は、路面に照射されても車両（自車）側へ反射する割合が少ないため、運転者にとって有効なものとはなりにくく、この点で効率的に光を照射することが難しい。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、従来に比べ、効率的に光を照射しつつ、障害物の視認性や路面輝度を向上させることができる道路照明灯具の提供を目的とする。

　上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
　車両が所定の一の進行方向に沿って走行する道路を上方から照明する道路照明灯具であって、
　当該灯具の位置よりも前記進行方向側のプロビーム側と、当該灯具の位置よりも前記進行方向とは反対側のカウンタービーム側とに光を照射するとともに、
　前記カウンタービーム側の路面上に照射されるカウンタービーム側光量が、前記プロビーム側の路面上に照射されるプロビーム側光量よりも多くなるように構成されていることを特徴とする。

　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の道路照明灯具において、
　主に前記カウンタービーム側の路面上を照らすカウンタービーム部を備え、
　前記カウンタービーム部の発光面積が５０００ｍｍ²以上であることを特徴とする。

　請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の道路照明灯具において、
　前記進行方向に互いに異なる領域を照明する２つの照明モジュールとして、
　当該灯具の下方の路面上を、前記プロビーム側の部分と前記カウンタービーム側の部分とで対称となるように照らす対称ビーム部と、
　主に前記カウンタービーム側の路面上を照らすカウンタービーム部と、
を備えることを特徴とする。

　請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の道路照明灯具において、
　前記カウンタービーム部は、発光面が前記カウンタービーム側の斜め下方を向くように傾斜していることを特徴とする。

　請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の道路照明灯具において、
　前記対称ビーム部と前記カウンタービーム部とが、互いの発光面を同一方向に向けつつ並設され、
　前記カウンタービーム部よりも前記進行方向側の部分に配置され、前記カウンタービーム部から前記プロビーム側に出射された光を反射させる反射ミラーを備えることを特徴とする。

　請求項６に記載の発明は、請求項１～５の何れか一項に記載の道路照明灯具において、
　前記道路が高速道路であることを特徴とする。

　請求項１に記載の発明によれば、カウンタービーム側光量がプロビーム側光量よりも多くなるように構成されているので、プロビーム側への光量が多かった従来に比べ、車両（自車）側に反射されない無駄な光を減らすとともに、その分でカウンタービーム側の路面を有効に照明することができる。したがって、従来に比べ、効率的に光を照射しつつ、障害物の視認性や路面輝度を向上させることができる。

　請求項２に記載の発明によれば、主にカウンタービーム側の路面上を照らすカウンタービーム部の発光面積が５０００ｍｍ²以上であるので、従来に比べて大幅に発光面積が大きくなり、発光面の輝度を低減させることができる。したがって、車両の運転者が感じるグレアを抑制することができる。

実施形態における道路照明灯具を、その照明態様とともに示す図である。実施形態におけるポールに取り付けられた状態の道路照明灯具を示す図である。実施形態における道路照明灯具の斜視図である。実施形態における道路照明灯具の側面図である。道路の幅方向中央における車両の進行方向に沿った断面での対称ビーム部による配光の光度分布を示すグラフである。道路の幅方向中央における車両の進行方向に沿った断面でのカウンタービーム部による配光の光度分布を示すグラフである。実施形態の変形例における道路照明灯具の側面図である。

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
　図１は、本実施形態における道路照明灯具１を、その照明態様とともに示す図であり、図２は、後述のポール１２０に取り付けられた状態の道路照明灯具１を示す図であり、図３Ａは、道路照明灯具１の斜視図であり、図３Ｂは、道路照明灯具１の側面図である。

　まず、道路照明灯具１の構成について説明する。
　図１に示すように、道路照明灯具１は、車両（自動車）Ｃが所定の一の進行方向Ｘに沿って走行する道路１００を上方から照明するものである。
　道路照明灯具１が照明する道路１００は、本実施形態においては、片側３車線の高速道路のうち、片側の３つの車線１０１～１０３及び路側（図示省略）からなるものである。
　道路照明灯具１は、この高速道路の中央分離帯１１０内に立設された２灯式のポール１２０に２つ設けられ、両側の２つの道路１００，１００を個別に照明する。

　道路照明灯具１を支持するポール１２０は、図２に示すように、上部が道路１００の幅方向（進行方向Ｘと直交する方向）に枝分かれしたＹ字状に形成されており、その枝分かれ部分である２つのブーム１２１が、水平面に対して約１０°の傾斜角度αで斜め上方に向かってそれぞれ傾斜している。また、ポール１２０は、図示は省略するが、道路１００に沿って約４０ｍのポール間隔で複数並設されている。
　道路照明灯具１は、ポール１２０のうち２つのブーム１２１の各先端部に下方向きに取り付けられており、本実施形態においては、地上１２ｍの高さｈに配置されるとともに、ブーム１２１の傾斜に倣って道路１００の外側方向きにやや傾斜している。

　具体的に、道路照明灯具１は、図３Ａ，図３Ｂに示すように、進行方向Ｘに互いに異なる領域を照明する２つの照明モジュール３，３が、金属製のハウジング２内に収容された構成となっている。
　２つの照明モジュール３，３は、ハウジング２から下方に露出した光源部３０をそれぞれ有している。
　この光源部３０には、図示は省略するが、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）と、その前方に配置された複数の配光制御レンズとがマトリクス状に配列されている。
　光源部３０の発光面３０ａは、本実施形態においては、１００００ｍｍ²以上の発光面積を有している。ここで、発光面３０ａの発光面積とは、マトリクス状に配列された複数の配光制御レンズを正面から見たときの配列面の全面積であり、隣り合う２つの配光制御レンズ間の隙間部分を含むものである。
　なお、発光面３０ａの発光面積は、１００００ｍｍ²以上であることに限定はされないが、後述するように、車両Ｃの運転者が感じるグレア（眩惑）を低減させる観点から、５０００ｍｍ²以上であることが好ましい。但し、２つの照明モジュール３，３の両方がこの発光面積でなくともよく、当該２つの照明モジュール３，３のうち、少なくとも後述のカウンタービーム部３２の発光面３０ａの発光面積が５０００ｍｍ²以上であればよい。

　これら２つの照明モジュール３，３は、本実施形態においては、道路照明灯具１のうち進行方向Ｘ側の部分に下方向きに（発光面３０ａを下方に向けて）設けられた対称ビーム部３１と、進行方向Ｘとは反対側の部分にやや斜め向きに設けられたカウンタービーム部３２となっている。

　このうち、対称ビーム部３１は、対称照明方式で道路１００を照明するものであり、図１に示すように、道路１００の路面のうち、道路照明灯具１の下方の対称ビーム照明領域ＬＡ１を照明する。
　対称ビーム照明領域ＬＡ１では、進行方向Ｘにおける道路照明灯具１の灯具位置Ｐよりも進行方向Ｘ側（以下、「プロビーム側」という。）の部分と、灯具位置Ｐよりも進行方向Ｘとは反対側（以下、「カウンタービーム側」という。）の部分とが、灯具位置Ｐに対してほぼ対称となっている。

　より詳しくは、図４Ａに示すように、対称ビーム部３１は、対称ビーム照明領域ＬＡ１として、灯具位置Ｐ（すなわち下方向き）を基準（０°）として進行方向Ｘに沿った面内での照射角θが正負両側でほぼ均等となるその間の範囲を照明している。
　ここで、図４Ａ，図４Ｂは、道路１００の幅方向中央における進行方向Ｘに沿った断面での、対称ビーム部３１及びカウンタービーム部３２による配光の光度分布を示すグラフである。この図４Ａ，図４Ｂでは、照射角θがカウンタービーム側で正値を取るものとしている。
　具体的には、対称ビーム部３１は、対称ビーム照明領域ＬＡ１として、照射角θが約±７０°の間の範囲であって、道路１００のほぼ全幅員に亘る楕円状の範囲を照明している。また、このときの対称ビーム照明領域ＬＡ１は、約０°の照射角θにおける光度が最も低くなるとともに、約±７０°の各照射角θにおける光度が最も高くなり、且つ、照射角θの＋側と－側とでほぼ対称となる光度分布を有している。

　一方、カウンタービーム部３２は、カウンタービーム照明方式で道路１００を照明するものであり、図１に示すように、道路１００の路面のうち、主にカウンタービーム側のカウンタービーム照明領域ＬＡ２を照明する。
　より詳しくは、図４Ｂに示すように、カウンタービーム部３２は、カウンタービーム照明領域ＬＡ２として、照射角θが約７０°から約－５０°までの間の範囲であって、道路１００のほぼ全幅員に亘る楕円状の範囲を照明している。また、このときのカウンタービーム照明領域ＬＡ２は、約－５０°の照射角θにおける光度が最も低くなるとともに、約７０°の照射角θにおける光度が最も高くなり、且つ、照射角θの増加に伴って徐々に上がりつつ約７０°近傍で急峻に上昇する光度分布を有している。

　また、図３Ｂに示すように、カウンタービーム部３２は、その発光面３０ａがカウンタービーム側の斜め下方を向くように傾斜している。具体的には、カウンタービーム部３２の発光面３０ａは、カウンタービーム側向きに斜めに傾斜しており、下方向きである対称ビーム部３１の発光面３０ａに対する傾斜の角度が５°～３０°であることが好ましい。
　なお、上述した通り、道路照明灯具１はポール１２０のブーム１２１に倣って道路１００の幅方向に傾斜しているため（図２参照）、対称ビーム部３１の発光面３０ａは、水平面をブーム１２１に倣って道路１００の幅方向に傾斜させた面とほぼ一致する。つまり、カウンタービーム部３２の発光面３０ａは、道路１００の幅方向に傾斜させた当該面を基準として、カウンタービーム側向きに斜めに傾斜している。
　このように、カウンタービーム部３２の発光面３０ａをカウンタービーム側向きに傾斜させることにより、その照明対象であるカウンタービーム照明領域ＬＡ２をより直接的な光で照明しやすくなる。そのため、光源部３０の配光制御レンズに、強い屈折角を得ることが可能な高価な高屈折率材料を用いる必要がなく、カウンタービーム部３２の低コスト化を図ることができる。

　本実施形態における道路照明灯具１は、図１に示すように、道路１００の路面のうち、上述した２つの照明モジュール３，３による対称ビーム照明領域ＬＡ１及びカウンタービーム照明領域ＬＡ２が重畳された照明領域ＬＡを照明している。したがって、この照明領域ＬＡでは、カウンタービーム側の光量がプロビーム側のものよりも多くなっている。つまり、道路照明灯具１は、カウンタービーム側の路面上に照射されるカウンタービーム側光量が、プロビーム側の路面上に照射されるプロビーム側光量よりも多くなるように、道路１００を照明している。
　本実施形態においては、道路照明灯具１の全照射光量のうち、約７５％がカウンタービーム側光量であり、残る約２５％がプロビーム側光量となっている。この光量比は、カウンタービーム側光量がプロビーム側光量よりも多くなるものであれば特に限定はされないが、カウンタービーム側光量がプロビーム側光量の１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましい。

　続いて、道路照明灯具１による道路１００の照明態様について説明する。
　本実施形態の道路照明灯具１は、上述したように、道路１００の路面のうち、対称ビーム部３１による対称ビーム照明領域ＬＡ１と、カウンタービーム部３２によるカウンタービーム照明領域ＬＡ２とが重畳されてなる照明領域ＬＡを照明している。

　このとき、照明領域ＬＡのうち、カウンタービーム側の路面上に照射されるカウンタービーム側光量が、プロビーム側の路面上に照射されるプロビーム側光量よりも多くなっている。これにより、プロビーム側への光量が多かった従来に比べ、車両Ｃ（自車）側に反射されない無駄な光を減らすとともに、その分でカウンタービーム側の路面を有効に照明することができる。

　ここで、車両Ｃに向かって前方から照射されるカウンタービーム側光量を単純に多くしてしまうと、この光が車両Ｃの運転者に対するグレア光となってしまう懸念がある。
　この点、本実施形態の道路照明灯具１では、対称ビーム部３１及びカウンタービーム部３２のいずれにおいても、カウンタービーム側への照射角θが約７０°までとなっているので、車両Ｃの運転者が感じるグレアを抑制することができる。
　「ＬＥＤ道路・照明導入ガイドライン（案）」（国土交通省、2011.9）によれば、運転者の視点を高さ１．５ｍとしたときに、この運転者に強いグレアを感じさせる自動車の位置は、自動車のフロントガラス上端から一番手前の灯具が遮光される瞬間である場合が多く、また、自動車のフロントガラス上端による遮光角は、運転者の視線方向（前方）から上向きに２０°とされている。
　つまり、道路照明灯具１の照射角θで表わすと、７０°（＝９０°－２０°）よりも大きい、例えば７０°～７５°の範囲の光が強いグレア光になりやすい。したがって、照射角θを約７０°までとすることにより、強いグレア光になりやすい上記範囲の光が車両Ｃのフロントガラス上端に遮光されるため、車両Ｃの運転者が感じるグレアを抑制することができる。

　また、本実施形態の道路照明灯具１では、車両Ｃに向かって前方から光を照射するカウンタービーム部３２の発光面３０ａの発光面積が５０００ｍｍ²以上となっている。これに対し、例えば従来より道路照明灯として用いられてきたナトリウム灯では、出力が２５０Ｗのもので、放電しているアーク部の発光面積は５０ｍｍ²程度である。
　したがって、従来に比べ大幅に発光面積が大きくなるため、当該発光面３０ａの輝度を低減させることができ、ひいては、車両Ｃの運転者が感じるグレアをさらに抑制することができる。

　以上のように、本実施形態の道路照明灯具１によれば、カウンタービーム側光量がプロビーム側光量よりも多くなるように構成されているので、プロビーム側への光量が多かった従来に比べ、車両Ｃ（自車）側に反射されない無駄な光を減らすとともに、その分でカウンタービーム側の路面を有効に照明することができる。したがって、従来に比べ、効率的に光を照射しつつ、障害物の視認性や路面輝度を向上させることができる。

　また、カウンタービーム部３２の発光面３０ａの発光面積が５０００ｍｍ²以上であるので、従来のナトリウム灯などに比べて大幅に発光面積が大きくなり、当該発光面３０ａの輝度を低減させることができる。したがって、車両Ｃの運転者が感じるグレアを抑制することができる。

　続いて、上記実施形態の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

　図５は、本変形例における道路照明灯具１Ａの側面図である。
　この図に示すように、道路照明灯具１Ａは、２つの照明モジュール３Ａ，３Ａとして、互いに並設された対称ビーム部３１Ａとカウンタービーム部３２Ａとを備えている。

　このうち、対称ビーム部３１Ａは、道路照明灯具１Ａのうち進行方向Ｘとは反対側の部分に設けられており、それ以外の点については、上記実施形態における対称ビーム部３１と同様に構成されている。したがって、この対称ビーム部３１Ａは、道路１００の路面のうちの対称ビーム照明領域ＬＡ１を照明する。
　一方、カウンタービーム部３２Ａは、道路照明灯具１Ａのうちの進行方向Ｘ側の部分に設けられており、それ以外の点については対称ビーム部３１Ａと同様に構成されている。つまり、カウンタービーム部３２Ａは、その光源部３０の発光面３０ａを、対称ビーム部３１Ａの発光面３０ａと同じく下方に向けている。

　また、道路照明灯具１Ａは、カウンタービーム部３２Ａよりも進行方向Ｘ側の部分に、反射ミラー４Ａを備えている。
　この反射ミラー４Ａは、カウンタービーム部３２Ａの配光を変換するものであり、カウンタービーム部３２Ａからプロビーム側へ出射された光を反射させる。
　そして、カウンタービーム部３２Ａからプロビーム側へ出射されて反射ミラー４Ａで反射された光と、カウンタービーム部３２Ａからカウンタービーム側へ照射された光とによって、カウンタービーム照明領域ＬＡ２が照明されるようになっている。

　以上のように、本変形例の道路照明灯具１Ａによれば、上記実施形態の道路照明灯具１と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、２つの照明モジュール３Ａ，３Ａとして互いに同様に構成された対称ビーム部３１Ａとカウンタービーム部３２Ａとを用いつつ、対称ビーム照明領域ＬＡ１とカウンタービーム照明領域ＬＡ２とを照明することができる。したがって、上記実施形態のように互いに異なる構成の２つの照明モジュール３，３を用いる場合に比べ、照明モジュール３Ａの生産・管理コストを低減することができる。

　なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態及びその変形例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

　例えば、上記実施形態及びその変形例では、道路照明灯具１（１Ａ）が２つの照明モジュール３（３Ａ）として対称ビーム部３１（３１Ａ）とカウンタービーム部３２（３２Ａ）を備えることとしたが、照明モジュール３（３Ａ）の数量やその照明方式は、これに限定されない。例えば、２つの照明モジュール３（３Ａ）のうちの対称ビーム部３１（３１Ａ）に代えて、主にプロビーム側を照明するプロビーム部を備えることとしてもよいし、単一の照明モジュール３（３Ａ）のみを備えることとしてもよい。

　また、道路照明灯具１（１Ａ）がポール１２０に取り付けられることとしたが、本発明に係る道路照明灯具は、上方から道路を照明できるものであれば、ポール（支柱）に取り付けられるものに限定されず、例えばトンネル内の壁面や天井に固定されるものであってもよい。

　また、道路照明灯具１（１Ａ）が複数のＬＥＤを備えることとしたが、本発明に係る道路照明灯具の光源はＬＥＤ（発光ダイオード）に限定されない。

　また、道路１００が３車線の高速道路であることとしたが、本発明に係る道路照明灯具が照明する道路は、車両が所定の一の進行方向に沿って走行するものであれば、１車線や２車線であってもよいし、一般道であってもよい。

　以上のように、本発明に係る道路照明灯具は、効率的に光を照射しつつ障害物の視認性や路面輝度を向上させるのに有用である。

１，１Ａ　　　道路照明灯具
３，３Ａ　　　照明モジュール
　３０　　　　光源部
　　３０ａ　　発光面
　３１，３１Ａ　対称ビーム部
　３２，３２Ａ　カウンタービーム部
４Ａ　　　　　反射ミラー
１００　　　　道路
Ｃ　　　　　　車両
　Ｘ　　　　　進行方向
ＬＡ　　　　　照明領域
　ＬＡ１　　　対称ビーム照明領域
　ＬＡ２　　　カウンタービーム照明領域
Ｐ　　　　　　灯具位置
θ　　　　　　照射角

Claims

　車両が所定の一の進行方向に沿って走行する道路を上方から照明する道路照明灯具であって、
　当該灯具の位置よりも前記進行方向側のプロビーム側と、当該灯具の位置よりも前記進行方向とは反対側のカウンタービーム側とに光を照射するとともに、
　前記カウンタービーム側の路面上に照射されるカウンタービーム側光量が、前記プロビーム側の路面上に照射されるプロビーム側光量よりも多くなるように構成されていることを特徴とする道路照明灯具。
　主に前記カウンタービーム側の路面上を照らすカウンタービーム部を備え、
　前記カウンタービーム部の発光面積が５０００ｍｍ²以上であることを特徴とする請求項１に記載の道路照明灯具。
　前記進行方向に互いに異なる領域を照明する２つの照明モジュールとして、
　当該灯具の下方の路面上を、前記プロビーム側の部分と前記カウンタービーム側の部分とで対称となるように照らす対称ビーム部と、
　主に前記カウンタービーム側の路面上を照らすカウンタービーム部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の道路照明灯具。
　前記カウンタービーム部は、発光面が前記カウンタービーム側の斜め下方を向くように傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の道路照明灯具。
　前記対称ビーム部と前記カウンタービーム部とが、互いの発光面を同一方向に向けつつ並設され、
　前記カウンタービーム部よりも前記進行方向側の部分に配置され、前記カウンタービーム部から前記プロビーム側に出射された光を反射させる反射ミラーを備えることを特徴とする請求項３に記載の道路照明灯具。
　前記道路が高速道路であることを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の道路照明灯具。