(57)【特許請求の範囲】
【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電源装置により発光される発光体が取付けられ、発光体は発光面の光軸を斜め上方に向けて配置され、透光体は表面中央部を凹ませてその内側面が傾斜面とされ、その傾斜面の背面下方に発光体の発光面と対向する入射面が形成され、発光体の光が前記入射面より透光体内に入射されて傾斜面より出射されるようになされたことを特徴とする自発光式道路鋲。
【請求項２】
透光体の入射面は、発光体の光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の自発光式道路鋲。
【請求項３】
透光体の入射面は、発光体の光軸に対して垂直であることを特徴とする請求項１記載の自発光式道路鋲。
【請求項４】
透光体の表面は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、２または３記載の自発光式道路鋲。
【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２０〜３０ｍｍ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表面が水平面状となされた透光体を取付け、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垂直な平面状の入射面を透光体に形成し、前記入射面より斜め上向きに入射された発光ダイオードの光が、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、遠くの車両運転手に視認されるように、透光体より出射される光の仰角を小さくするためには、発光体の光軸の傾斜角度を小さくする必要があるが、所定の傾斜角度以下になると透光体と空気との界面、すなわち透光体の表面で全反射を起こすために、光の仰角を小さくするには限界があった。
【０００６】
例えば５０ｍ離れた地点において、地上高１．２ｍに位置する車両運転手の視線角度と出射される光の仰角とを一致させるには、理論的には仰角を約１．３７度としなければならない。仰角を約１．３７度とするには、透光体にボリカーボネートを使用した場合、その屈折率は１．５８であるので、３９度の入射角で入射させねばないないが、ボリカーボネートでの空気に対する臨界角は３９．３度であるために、入射角はほぼ臨界角付近となる。従って仰角をこれ以上に小さくするには問題があり、また発光体の光は光軸を中心として放射状に拡がっているために、仰角を約１．３７度付近で出射させようとすると一部の光は臨界角以上となって表面で全反射を起こし、出射される光量が少なくなって視認性が低下すると言った問題もある。
【０００７】
かかる全反射を抑え且つ出射される光の仰角を小さくするために、透光体の表面を路面より突出させると共にその突出側面を発光体の光軸に対して傾斜する傾斜面とし、その傾斜面より発光体の光を出射させるようにした自発光式道路鋲もある。この自発光式道路鋲では、発光体の光は水平面状ではなく傾斜面に入射されるために、その傾斜面の傾斜角度だけ入射角が小さくなって全反射を防ぐことができる。しかし透光体の表面が路面より突出しているので、車両や歩行者に対しては障害物となり、また雪国地方では除雪のグレーダーによるひっかかりで損傷する恐れがある。
【０００８】
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、また発光体の光を透光体の表面より効率よく出射させて視認性を高めると共に出射される光の仰角を小さくできる自発光式道路鋲を提供せんとするものである。
【０００９】
【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電源装置により発光される発光体が取付けられ、発光体は発光面の光軸を斜め上方に向けて配置され、透光体は表面中央部を凹ませてその内側面が傾斜面とされ、その傾斜面の背面下方に発光体の発光面と対向する入射面が形成され、発光体の光が前記入射面より透光体内に入射されて傾斜面より出射されるようになされたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、発光体を透光体の下部に配置し、しかも発光体の光を出射させる傾斜面を透光体の表面中央部を凹ませて形成し、傾斜面を透光体の表面より突出させていないので、路面よりの突出を抑えることができる。また発光体の光を傾斜面より出射させているので、傾斜面の傾斜角度だけ入射角が小さくなり、全反射させることなく、出射される光の仰角を小さくすることができる。
【００１１】
また傾斜面を透光体の表面中央部を凹ませて形成しているので、発光体の表面を路面とほぼ面一に埋設することができる。かように発光体の表面を路面とほぼ面一に埋設しておけば、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。
【００１２】
【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の主要部の断面図である。
【００１３】
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。
【００１４】
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、鋲本体１の上部に取付られた状態で、路面Ｇとほぼ面一になるように取付けられている。
【００１５】
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により適宜制御されて発光体３が昼夜、または夜間のみ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。
【００１６】
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ている。透光体は水平面状の表面２１の中央部を凹ませて凹部２２を形成し、その底面２３を水平面状にすると共に、その内側面は傾斜面２４となされ、またこの傾斜面２４に対応して、傾斜面２４の背面下方に発光体３の発光面３１と対向する入射面２５が形成されている。なお前記太陽電池４１は、凹部２２の底面２３より入射される太陽光線を受ける。
【００１７】
かかる構成により、光軸３２の傾斜角度βで斜め上方に向けて出射された発光体３の光Ｌは、入射面２５より透光体２内に入射され、透光体２と空気との界面、すなわち透光体２の傾斜面２４で下方に屈折されて所定の仰角αでこの傾斜面２４より出射される。
【００１８】
なお透光体２の入射面２５は、発光体３の光軸３２に対して傾斜していてもよいし、発光体３の光軸３２に対して垂直な平面状としていてもよい。入射面２５が発光体３の光軸３２に対して傾斜しておれば、発光体３の光Ｌはこの入射面２５で屈折し、光軸３２の傾斜角度βと異なる傾斜角度で透光体２内に入射させることができるために、鋲本体１内の収納スペースの制限等により設計上光軸３２の傾斜角度βを任意に設定できない場合等においては、光軸３２に対する入射面２５の傾斜角度を適宜設定することにより、所望する仰角αを得るようにすることができる。また光軸３２の傾斜角度βを任意に設定できる場合等においては、入射面２５を光軸３２に対して垂直な平面状とすれば、発光体３の光Ｌがほぼ垂直にこの入射面２５より入射されるために、入射面２５での反射が抑えられて、発光体３の光Ｌを効率よく透光体２内に入射させることができる。
【００１９】
また透光体２の表面２１の中央部を凹ませて形成された凹部２２の深さは、特に限定されるものではないが、数ｍｍ程度と浅くしておけば、砂等のたまりは、内側面が傾斜面２４となされていることも相まって、車両走行時の風圧や自然の風によって吹き飛ばされ、溜まることはない。
【００２０】
また傾斜面２４より出射される光Ｌの仰角αは、発光体３の光軸３２の傾斜角度βと、透光体２の材質によって定まる屈折率と、傾斜面２４の傾斜角度とによって定まるが、それらを適宜設定して所定の仰角αが得られるようにすればよい。なお仰角αをいくらにするかについては、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、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。本発明ではかように小さい仰角αが得られるように設定しても、傾斜面２４により、透光体２と空気との界面での入射角が小さくなっているので、全反射を起こすことはない。
【００２１】
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に対向して入射面２５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２５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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、透光体２の表面２１は路面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おいて路面Ｇより僅か突出されていてもよく、また透光体２の表面２１は、水平面状でなくても、凸曲面状であってもよく、さらに傾斜面２４を含む凹部２２を除いて、不透明体から形成されていてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、発光体を透光体の下部に配置し、しかも発光体の光を出射させる傾斜面を透光体の表面中央部を凹ませて形成し、傾斜面を透光体の表面より突出させていないので、路面よりの突出を抑えることができる。また発光体の光を傾斜面より出射させているので、傾斜面の傾斜角度だけ入射角が小さくなり、全反射させることなく、出射される光の仰角を小さくすることができる。
【００２５】
また発光体の表面を路面とほぼ面一に埋設しておけば、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。
【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。
【符号の説明】
１    鋲本体
２    透光体
２１  表面
２２  凹部
２３  底面
２４  傾斜面
２５  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
【図１】
0003582759.tif 000002
【図２】
0003582759.tif 000003
【図３】
0003582759.tif 000004