(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路のセンターライン上に設置された基体の相背向する両側に光の指向性を有する複数の発光体を各々配設するとともに、前記基体の一方側に配設した発光体の光の水平方向における進行方向と、他方側に配設した発光体の光の水平方向における進行方向との成す最大角度が１６０〜１７６度であることを特徴とする屈曲道路用発光装置。
【請求項２】
前記基体の一方側に配設した発光体の照射範囲と他方側に配設した発光体の照射範囲が非対称であることを特徴とする請求項１に記載の屈曲道路用発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば曲線状の道路のセンターラインや道路脇等に配設される道路鋲や自発光デリニエータなどに使用可能な道路標識等の屈曲道路用発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
商用電源の得にくい山道や工事等の作業が困難な高速道路等では、太陽電池と、この太陽電池で充電される蓄電池と、この蓄電池で作動する駆動回路と、この駆動回路で動作制御される発光ダイオードなどから構成された自発光式道路鋲などの発光装置（以下、自発光標示装置という）が好適に使用されている。
【０００３】
このような自発光標示装置において、従来では、例えば図６に示すように、透明保護板としての機能を兼ね備えたレンズ状のカバー体５１の凹部５２に、水平面に対して所定角度の仰角を有する発光ダイオード５３を配設し、この発光ダイオード５３からの仰角のみの出射光線Ｌ１をカバー体５１に形成させた斜面５１ａでもって屈折させ、外部へ照射させるようにしていた（従来装置▲１▼）。
【０００４】
また、例えば図７に示すように、上記カバー体５１と同様なカバー体６１に、光の反射面６２ａと屈折面６２ｂとを形成させた凹部６２を設け、この凹部６２の下方に水平面に対して出射光線Ｌ２がほぼ垂直方向となるように発光ダイオード６３を配設し、発光ダイオード６３からの出射光線Ｌ２を反射面６２ａに反射させ、この光線をカバー体６１に形成させた斜面６１ａで屈折させ、外部へ照射させるようにしたものも知られている（従来装置▲２▼）。
【０００５】
しかしながら、図８に上記従来装置▲１▼，▲２▼を上方からみた場合の発光ダイオードの照射方向（光の進行方向）の様子を模式的に示すように、光の出射点Ｏ，Ｏ（カバー体表面）から外部へ照射される方向軸（以下、照射軸という）Ｌが互いに平行（照射角θが同一）であるため、照射範囲（照射の広がり）が非常に狭いものとなる上、道路が大きくカーブしている場所にこのような自発光標示装置が配設される場合には、道路の内側と外側（車の進行方向（往き来）の相違）により道路の曲率が大きく異なるので、視認性が非常に悪いものであった。
【０００６】
そこで本発明は、上述したような従来装置の諸問題を解消し、曲線状道路における発光体の照射角度（視認領域）を広げることが可能で、しかも視認性が非常に良好な屈曲道路用発光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の屈曲道路用発光装置は、基体の相背向する（互いに背中合わせとなる方向の）両側に光の指向性を有する複数の発光体を各々配設するとともに、前記基体の一方側に配設した発光体の光（光線）の進行方向（以下、照射方向ともいう）と、他方側に配設した発光体の照射方向との成す最大角度が１８０°（度）未満、より好適には１６０〜１８０°の範囲であることを特徴とする。この最大角度は、道路の曲線半径が５０〜２００ｍの場合の最大角度の最適範囲であり、走行する車両がカーブの手前（円弧の中央からの距離が）３０〜５０ｍで最も確実に視認できる最大角度の範囲としている。
【０００８】
または、光の照射方向が少なくとも二方向で、且つ各照射方向のうち少なくとも二つが非平行となるように、複数の発光体を基体に配設して成ることを特徴とする。
【０００９】
さらに、例えば、少なくとも前後二方向の各々に照射するべく複数の発光体を配設して成るとともに、少なくとも二つの発光体の照射軸を非平行としたもの、あるいは、そのような構成に加えて、前後二方向において発光体の照射範囲（照射角度）、すなわち照射の広がり状態を非対称としたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は屈曲道路用発光装置Ｓ１の平面図であり、図１（ｂ）は屈曲道路用発光装置Ｓ１の一部断面を示す側面図である。屈曲道路用発光装置Ｓ１は、高速道路などのセンターライン上に設置される、いわゆる自発光式道路鋲の一つであるセンターライン鋲であり、このような屈曲道路用発光装置の複数個をその上部を露出させるようにして道路に埋設し、基体であるケーシング１内に少なくとも相背向する側（例えば、前後二方向Ｆ，Ｂ）の各々に設けた複数の発光体７（発光体群）の点滅を同期させたり、交互点滅等を行わせたりするものである。
【００１１】
また、前後二方向Ｆ，Ｂに配設させた複数の発光体は発光ダイオードのように光の指向性を有するものであって、このような発光体群において、照射方向を同一にする（前方向又は後方向における）少なくとも二つの発光体の照射軸を非平行とし、且つこれら発光体群の前後における照射の広がり状態（照射範囲，領域）を非対称としている。すなわち、後記するように発光体群の前後において照射範囲を非対称としているのである。
【００１２】
ここで、ケーシング１は例えば箱状のポリカーボネートなどの樹脂製であって、図１（ａ）に示すように、ケーシング１の上面には例えばポリカーボネート製でレンズ状を成す透光性カバー２ａ，２ｂ，２ｃが設けられ、図１（ｂ）に示すように、ケーシング１の内部には、透光性カバー２ａで覆われた太陽電池３、その下方に同期点滅をさせるために、標準時刻電波を受信するアンテナ４、ケーシング１の底部に太陽電池３により充電される蓄電池５、その上方に蓄電池５から電力が供給される駆動回路６、及び透光性カバー２ｂ，２ｃで覆われた複数の発光体７等が設けられている。なお、８は後記する駆動回路６の開放端子を開閉させるためのスイッチである。
【００１３】
ケーシング１はアクリル樹脂やＡＢＳ樹脂などで構成してもよく、絶縁性を有し軽量で耐衝撃性，耐熱性，耐候性，加工性等に優れたものであれば樹脂に限定されないが、樹脂で構成することによりアルミダイキャストなどの金属製等より、耐腐食性，小型・軽量化，低コスト化等に対して優れたものとすることができ、特に、ポリカーボネート樹脂で構成すれば、アンテナ４の受信感度をいっそう向上させるのに好都合となる。
【００１４】
また、太陽電池３は、結晶もしくは非晶質系のシリコンや化合物系など各種の太陽電池を用いることができる。また、蓄電池５はニッケル水素電池，ニッカド電池，小型鉛シール蓄電池，ペーパリチウム電池など各種の蓄電池やコンデンサー等が使用可能であるが、省スペースや廃棄時の安全性などの点からニッケル水素電池が最も好ましい。発光体７はケーシング１内に所定角度で設けた高輝度発光ダイオードである。なお、この発光ダイオードは、その発光色が赤色の場合は１００００ミリカンデラ以上が視認性を向上させる上で好適な輝度であり、黄色の場合は１５０００ミリカンデラ以上が視認に好適である。
【００１５】
図２は屈曲道路用発光装置Ｓ１の回路構成図である。図２に示すように、駆動回路６はアンテナ４、太陽電池３、発光体７、蓄電池５にそれぞれ接続され、この駆動回路６により、太陽電池３の出力の大きさより周囲の明るさ（照度）を検出し、夜間等の周囲が暗い状況下で発光体７の点滅制御を行うようにしている。なお、この点滅タイミングは、アンテナ４より標準時刻電波を受信した時点を基準に点滅開始タイミングを修正するようにし、他の同様な構成の屈曲道路用発光装置との点滅の同期を親機等を全く設けることなく正確に行わせることが可能である。
【００１６】
また、この駆動回路６の開放端子６ａ（駆動回路６と蓄電池５との間）には、ケーシング１の底部に固定されたスイッチ８、例えばリードスイッチ型近接センサを介して接続されており、スイッチ８が配置されているケーシング１の凹部１ａに、フェライト磁石などの永久磁石等の磁力発生手段（不図示）を近接することにより、スイッチ８をオフ状態とし、遠ざけることによりオン状態とすることができ、スイッチ８がオフ状態のときは発光体７は消灯したままとなり、オン状態のときは点滅等の点灯作動が可能になる。すなわち、磁力発生手段の磁力の大きさ応じて、スイッチ８をオン・オフさせるようにしている。
【００１７】
次に、屈曲道路用発光装置Ｓ１の前方Ｆ及び後方Ｂを照射する発光体を覆う透光性カバー２ｂ，２ｃのそれぞれの態様について詳細に説明する。図３（ａ）には、発光体７からの光線を下り車線の車に照射せしめるための透光性カバーの平面図を示し、図３（ｂ）には、発光体７から上り車線の車に照射せしめるための透光性カバーの平面図を示す。なお、図３（ａ），（ｂ）において、発光体７は簡単のため図示を省略している。また、破線で示した領域は発光体７が収容される窪みをあらわしている。
【００１８】
また、図４にカーブした屈曲道路（以下、単に道路という）２１のセンターライン２２上に配置した屈曲道路用発光装置からの照射範囲（領域）、すなわち照射方向の様子を説明する模式図を示す。図中、２３は上り車線（道路の外側車線）、２４は下り車線（道路の内側車線）であり、２５は上り車線を走行する車両、２６は下り車線を走行する車両である。また、センターライン２２上の複数の○印はそれぞれ屈曲道路用発光装置の配設位置を示す。
【００１９】
図３及び図４から明らかなように、道路２１の幅が３ｍ（メートル）×２，曲線半径（図４においてセンターライン２２を円弧とした場合、円の中心Ｏ１からセンターライン２２上の屈曲道路用発光装置Ｓ１までの距離）が７５ｍ（道路構造令によりカーブにおける時速４０〜５０ｋｍの車道の曲線半径は５０〜１００ｍにしなければならないと定められているため、その中間値を採用）の場合、発光体７の出射軸（図３（ａ）において一点鎖線で示す直線Ｋ、及び図３（ｂ）において一点鎖線で示す直線Ｍ）に対して、光線が屈折後に外部へ照射される照射軸Ｌ１〜Ｌ８が成す角度θ１〜θ８を、例えば、θ１：７．５°（度），θ２：１２．５°，θ３：１７．５°，θ４：２２．５°，θ５：２．５°，θ６：７．５°，θ７：１２．５°，θ８：１７．５°とする。なお、Ｌ１〜Ｌ８は発光ダイオードの指向性を示す照射軸であって、実際には光は若干広がって（正確には照射軸を中心に約５°の広がりで）視認される。また、図３（ａ）における最も外側の照射軸Ｌ１，最も内側の照射軸Ｌ４は、それぞれ図４における直線Ｐ２，Ｐ４に対応し、図３（ｂ）における最も外側の照射軸Ｌ５，最も内側の照射軸Ｌ８は、それぞれ図４における直線Ｐ５，Ｐ７に対応している。
【００２０】
すなわち、センターライン２２の接線（もしくは接線に平行な直線）Ｐ１に対して、発光体７から前方への照射軸（下り車線２４を走行する車２６に対して照射する場合の中心軸Ｐ３）が１５°の傾きに、また、接線Ｐ１に対して後方への照射軸（上り車線２３を走行する車２５に対して照射する場合の中心軸Ｐ６）が１０°の傾きになるようにし、点Ｏ１と屈曲道路用発光装置Ｓ１とを結ぶ直線Ｑ１からの前後方向へそれぞれ最低３０ｍの距離（上り及び下り車線のいずれにおいても、車の時速４０〜５０ｋｍで道路のカーブを確実に認識して安全走行できるのに必要な距離）において、照射角度が前後方向Ｆ，Ｂ共に１５°の範囲（斜線領域で示したＰ１〜Ｐ４が成す照射角度範囲Ａ１，同様に斜線領域で示したＰ５〜Ｐ７が成す照射角度範囲Ａ２）とした場合に、屈曲道路用発光装置からの照射軸の中心線Ｐ３，Ｐ６が車両２６，２５と一致するようにさせており、これにより照射エリアＡ１，Ａ２に無駄がなく且つ視認性を最も良好にしている。
【００２１】
このように、各発光体の照射軸Ｌ１〜Ｌ４，Ｌ５〜Ｌ８を非平行とするとともに、前後に位置する発光体群の照射領域を非対称とすることにより、視認エリアを広げるとともに視認距離を長くすることができ、道路が急カーブとなっていて、上り下り車線の曲率（曲線半径）が大きく異なっていても、発光体群からの照射光を非常に良く視認でき安全走行を心がけることができる。
【００２２】
道路幅を３〜５ｍ×２とし、道路２１の曲線半径（点Ｏ１〜屈曲道路用発光装置Ｓ１の距離）が５０ｍの場合には、透光性カバー２ｂにおける発光体７の接線Ｐ１と直線Ｐ３とが成す角度を約２０°、直線Ｐ２と直線Ｐ３とが成す角度及び直線Ｐ３と直線Ｐ４とが成す角度を約７．５°とし、透光性カバー２ｃにおける発光体７の接線Ｐ１と直線Ｐ６とが成す角度を約１５°、直線Ｐ５と直線Ｐ６とが成す角度及び直線Ｐ６と直線Ｐ７とが成す角度を約７．５°とすると、屈曲道路用発光装置Ｓ１から手前３０〜５０ｍで下り車線を走行する車両２６が視認エリアＡ１の略中央に、屈曲道路用発光装置Ｓ１から手前３０〜５０ｍで上り車線を走行する車両２５が視認エリアＡ２の略中央にそれぞれ位置することになり視認性が最も良好となる。
【００２３】
また、上記と同様な道路幅で道路２１の曲線半径が２００ｍの場合には、透光性カバー２ｂにおける発光体７の接線Ｐ１と直線Ｐ３とが成す角度を約９°、直線Ｐ２と直線Ｐ３とが成す角度及び直線Ｐ３と直線Ｐ４とが成す角度を約５°とし、透光性カバー２ｃにおける発光体７の接線Ｐ１と直線Ｐ６とが成す角度を約５°、直線Ｐ５（直線Ｐ１と重なる）と直線Ｐ６とが成す角度及び直線Ｐ６と直線Ｐ７とが成す角度を約５°とすると、同様にして屈曲道路用発光装置Ｓ１から手前３０〜５０ｍで下り車線を走行する車両２６が視認エリアＡ１の略中央に、上り車線を走行する車両２５が視認エリアＡ２の略中央にそれぞれ位置することになり視認性が最も良好となることが判明した。
【００２４】
したがって、曲線半径が５０〜２００ｍの屈曲道路において、屈曲道路用発光装置Ｓ１の手前３０〜５０ｍでの視認性が最も良好となる場合の、ケーシング１の一方側に配設した発光体の光の進行方向と、他方側に配設した発光体の光の進行方向との成す最大角度（直線Ｐ２と直線Ｐ５との成す最大角度）の好適範囲は１８０°未満、より好適には１６０〜１７６°（すなわち、約１８０°）となることがわかる。また、その好適な最小角度（直線Ｐ４と直線Ｐ７との成す最小角度）の範囲は１３０〜１５６°（約１６０°）となることがわかる。
【００２５】
なお、上記のように発光体７からの出射軸の屈折角を変える方法として、発光体の入射面及び照射面の角度を変える方法もあるが、図５に示すように、例えば、透光性カバー２ｃの照射面２ｄを同一平面として、この透光性カバー２ｃに配置させる発光体の出射軸Ｎ１〜Ｎ４を変える（非平行とさせる）べく、発光体自体の配設位置を変えてもよい。
【００２６】
また、本実施例では屈曲道路用発光装置として自発光式道路鋲を例にとり説明したが、これに限定されるものではなく、自発光式デリニエータやその他の発光体を備えた注意喚起装置、道路標識装置等に本発明を適用することができる。また、少なくとも前後二方向に照射する発光体の照射軸が非平行であればよい。また、発光体の照射軸を手動若しくは自動的に変えるべく、透光性カバーの屈折面を変えたり、発光体の照射軸を変えるようにしたりすることができ、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更し実施しうる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の屈曲道路用発光装置によれば、基体の一方側に配設した発光体の光の進行方向と、他方側に配設した発光体の光の進行方向との成す最大角度が１６０〜１８０度であるので、道路の曲線半径が５０〜２００ｍの場合走行する車両がカーブの手前３０〜５０ｍにおいて最も確実に視認できる。
【００２８】
また、少なくとも前後二方向に照射する発光体の照射軸を非平行とすることにより、発光体からの照射領域が広がり所望の領域に照射が可能となるので屈曲道路用発光装置の視認性を良好とすることができる。
【００２９】
さらに、発光体の前後における照射範囲を非対称としたので、道路のカーブに合わせて広い領域でかつ確実な領域へ照射でき、視認性に非常に優れた屈曲道路用発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る屈曲道路用発光装置の一実施形態を説明する図であり、（ａ）は屈曲道路用発光装置の平面図、（ｂ）は一部破断側面図。
【図２】屈曲道路用発光装置の回路構成を説明するブロック図。
【図３】（ａ）は前方を照射させるための透光性カバーの平面図、（ｂ）は後方を照射させるための透光性カバーの平面図。
【図４】カーブした道路における屈曲道路用発光装置の発光体の照射状態を説明する模式図。
【図５】透光性カバーの他の実施態様を説明する平面図。
【図６】従来の自発光標示装置における発光体の照射方向を説明する模式図。
【図７】従来の他の自発光標示装置における発光体の照射方向を説明する模式図。
【図８】従来の自発光標示装置の発光体の照射範囲を説明する模式図。
【符号の説明】
１    ・・・  ケーシング
１ａ  ・・・  凹部
２ａ，２ｂ，２ｃ  ・・・  透光性カバー
３  ・・・    太陽電池
４  ・・・  アンテナ
５  ・・・  蓄電池
６  ・・・    駆動回路
７  ・・・  発光体
８  ・・・  スイッチ
Ｌ１〜Ｓ８  ・・・  照射軸
Ｓ１  ・・・  屈曲道路用発光装置
【図１】
0003580655.tif 000002
【図２】
0003580655.tif 000003
【図３】
0003580655.tif 000004
【図４】
0003580655.tif 000005
【図５】
0003580655.tif 000006
【図６】
0003580655.tif 000007
【図７】
0003580655.tif 000008
【図８】
0003580655.tif 000009