JP5458032B2 - 道路用ライン表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、悪天候時や夜間の積雪した道路において、道路の外側線、中央線などを表示する道路用ライン表示装置に関する。

多くの雪が積雪した道路では、道路の外側線を自動車のドライバが認識することは難しい。このため、積雪する道路では、その外側線に沿って所定の間隔で、矢羽根が上方から真下に向けた形態で設置され、自動車のドライバに対し、積雪した道路の外側線を示すようにしている。

また、吹雪などの悪天候時や夜間の積雪した道路においては、単純な構造の矢羽根では、自動車のドライバにとって、非常に見にくいため、従来、下記特許文献１などで、自発光式の矢羽根が提案されている。

特開２００４−６０３６７号公報

この自発光式の矢羽根は、矢羽根本体の内部にＬＥＤ等の発光体を内蔵し、夜間などに発光体を点灯させ、透光性の矢羽根カバー部を通して光を放出し、矢羽根自体を点灯表示して自発光させるものである。

しかし、積雪の多い道路の矢羽根は、建築限界を考慮して、約５ｍ程度の上方に、下向きに吊り下げる形態で設置され、５０ｍ〜８０ｍの間隔で設置される場合が一般的である。このため、自動車のドライバは、道路の上方に目を移すことによって矢羽根の位置を認識できるものの、道路上からドライバの視線が離れて、事故の危険が発生しやすい。また、矢羽根と矢羽根の間の道路では、特に、外側線の位置が分かりにくく、さらに、積雪が比較的少ない場合、矢羽根と道路面との間の距離が長くなるため、やはり積雪した道路の外側線に位置が分かりにくい、という課題があった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、積雪した道路の外側線などに沿って扇状光を照射して、雪道上に線状光を映し出すことにより、積雪した道路の外側線や中央線などを明確に表示することができる道路用ライン表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る道路用ライン表示装置は、積雪する道路の上方に設置され、道路面または道路の外側線に向けて、上方から扇状光を照射して、雪道上に線状光を映し出す道路用ライン表示装置であって、下向き放射状に光を照射するように複数の発光体を放射状に配置した光源と、該光源の下側を円弧状に覆って配置され、表面に設けた多数の平行直線状のプリズム突条に沿って円弧状に曲折されたリニアフレネルレンズと、を備え、該リニアフレネルレンズが、該光源からの光を該道路の幅方向に集光させて扇状光として下方に照射し、雪道上の道路の外側線、中央線等に沿って線状光を映し出すことを特徴とする。

この発明によれば、積雪した道路の外側線や中央線などに沿って扇状光を上方から路面上に照射し、雪道上に線状光を映し出すことにより、積雪した道路の外側線や中央線などに沿って、そのラインを明確に表示することができ、これにより、雪道を走行する自動車のドライバに対し、道路の外側線などの位置を見やすく表示することができる。

ここで、上記発光体には有彩色光を発光するＬＥＤを使用し、複数のＬＥＤをケース内に下向きラジアル方向に放射状に配設し、且つ該ＬＥＤは上記リニアフレネルレンズの焦点位置に配置することが好ましい。これにより、雪道上に明確な線状光を外側線などに沿って長く映し出し、雪道を走行する自動車のドライバには、道路の外側線の位置を、より見やすく表示することができる。

また、上記ケースの下部には、上記リニアフレネルレンズの出射側の両側端部を覆う端部カバーを取り付け、リニアフレネルレンズを通して放射される光源の扇状光を、その厚さ方向に絞って照射するように構成することが好ましい。この発明によれば、雪道上に映し出す線状光のエッジがボケずに、より鮮明に映し出され、線状光をより見やすく表示することができる。

さらに、上記ケースは、正面視を半円形とし平面を横長の長方形とし下側面を円弧状に開口して形成され、該ケースの開口部に、上記円弧状に曲折したリニアフレネルレンズが取り付けられ、該ケース内の該リニアフレネルレンズの焦点位置に複数のＬＥＤが円弧状に並べて配置され、該各ＬＥＤは、各々の回路基板に実装された状態で、各々のアルミ取付板に固定され、該各アルミ取付板が該ケース内に円弧状に並べて取り付けられた構成とすることができる。

さらに、上記ケースの上部には取付部が取り付けられ、道路側部に設置した支柱上にビームが道路上に張り出して取り付けられ、該ビームの先端に該取付部を介して該ケースを取り付けることができる。

また、本発明の道路用ライン表示装置は、道路の上方に設置され、悪視程時や夜間に、路面に向けて上方から扇状光を放射し、中央線、外側線等上に線状光を照射して、該中央線、外側線等を照明表示する道路用ライン表示装置であって、下向き放射状に光を照射するように複数の発光体を放射状に配置した光源と、該光源の下側を円弧状に覆って配置され、表面に設けた多数の平行直線状のプリズム突条に沿って円弧状に曲折されたリニアフレネルレンズと、を備え、該リニアフレネルレンズが、該光源からの光を該道路の幅方向に集光させて扇状光として下方に照射し、道路の中央線、外側線等に線状光を照射することを特徴とする。

この発明によれば、降雨時や濃霧発生時の道路で、夜間、中央線、外側線などが非常に見にくい場合、道路の中央線、外側線上に線状光を照射して、中央線、外側線等を照明表示することにより、中央線、外側線等を見やすく表示することができる。

本発明の道路用ライン表示装置によれば、積雪した道路の外側線や中央線などに沿って上方から扇状光を照射して、雪道上に線状光を映し出すので、積雪した道路の外側線や中央線などに沿って、ライン等を明確に表示することができ、雪道を走行する自動車のドライバに対し道路の外側線などの位置を見やすく表示することができる。

本発明の一実施形態を示す道路用ライン表示装置の正面図である。 同道路用ライン表示装置の左側面図である。 同道路用ライン表示装置の底面図である。 同道路用ライン表示装置の拡大断面図である。 アルミ取付板とＬＥＤ回路基板の斜視図である。 リニアフレネルレンズとＬＥＤの関係を示す説明斜視図である。 リニアフレネルレンズとＬＥＤの関係を示す説明斜視図である。 道路用ライン表示装置を支柱に取り付けた状態の左側面図である。 道路上での使用状態を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この道路用ライン表示装置１は、図１〜４に示すように、正面視を半円形とし平面を横長の長方形とし下側面を開口したケース２を有し、ケース２内の下部に、円弧状に曲折したリニアフレネルレンズ８を取り付け、ケース２内のリニアフレネルレンズ８の焦点位置に、光源９の発光体として、多数のＬＥＤ１１を、円弧状に並べて且つ下方に放射状に向けて配置し、構成される。

光源９は、図４に示すように、例えば１７個のＬＥＤ１１を、中心点Ｏ（ＬＥＤ１１の円弧及びリニアフレネルレンズ８の円弧の中心点）を中心に、θ°の角度間隔で放射状に下向きに配置して構成され、１７個のＬＥＤ１１全体で、角度α°の範囲で、板状で扇形の扇状光を、下方に向けて照射するようになっている。ここで、１７個のＬＥＤ１１を等間隔で放射状に配置した場合、角度θを例えば１０°とすると、全体の照射角度αは１６０°となるが、図９に示すように、道路用ライン表示装置１を道路上５ｍの位置に配置した場合、扇状光を雪道上の下側に向けて照射した際の線状光の長さＬは、約５６ｍとなり、道路には約５６ｍ間隔で道路用ライン表示装置１を設置すれば、連続して線状光を雪道上に表示できることとなる。

つまり、光源９の照射角度αを１８０°に近づけるように大きくした場合、１台の道路用ライン表示装置１により発生する線状光の長さを長くすることができる一方、ＬＥＤ１１の数と角度間隔は任意に設定することができるが、ＬＥＤ１１の輝度性能と数によって決まる有効照度は有限である。したがって、ここでは、１７個のＬＥＤ１１を約１０°の角度間隔で放射状に配置し、全体の照射角度αは１６０°としているが、光源９の光を扇状光として、照射角度αを１８０°未満の範囲で、光を放射状に出射可能であれば、ＬＥＤの数と角度間隔は任意に決めることができる。

なお、ＬＥＤ１１には、認識しやすい色として青色光を発光する青色発光ダイオードを使用することが望ましいが、青色光のほか、雪道で認識が容易な有彩色光を発光する赤色発光ダイオード、黄色発光ダイオードなどを使用することもできる。

道路用ライン表示装置１のケース２は、図１〜図４のように、長方形のベース板５の下側に、正面視を半円形とした正面板３と背面板４を、その正面と背面に平行に固定した形状に形成される。ケース２の開口した下部の半円周部に、図４の如く、リニアフレネルレンズ８が、ケース２の下部開口を覆うように取り付けられる。このリニアフレネルレンズ８は、その表面に設けた多数の平行直線状のプリズム突条８ａに沿って円弧状に曲折され、円弧形状（半円筒状）に曲折されている。さらに、ケース２の正面板３と背面板４の下側周縁部には、複数本の連結ロッド１０が正面板３と背面板４を前後に連結してその間を保持するように固定され、ケース２の下部を補強している。

さらに、ケース２内のリニアフレネルレンズ８の焦点位置に、上述の光源９の発光体として、１７個のＬＥＤ１１が円弧状に並べられて放射状に且つ下方に向けて配置される。各ＬＥＤ１１は、図５に示すように、そのチップが各々の回路基板１３上に実装され、各回路基板１３が各々アルミ取付板１２の正面に接着される。アルミ取付板１２は、図５のように、帯状のアルミニウム板の両端を直角に曲折し、その両端の曲折部に固定孔を設けて構成され、ＬＥＤ１１を実装した回路基板１３が正面に固定される。

ＬＥＤ１１を実装した回路基板１３を正面に取り付けたアルミ取付板１２は、ケース２内の正面板３と背面板４間に、その両側の曲折部を正面板３と背面板４の内側に当接させて、固定ねじ、リベットなどにより固定される。このとき、各ＬＥＤ１１のアルミ取付板１２は、図４に示すように、各ＬＥＤ１１が中心点Ｏを中心とした放射方向を向き、且つリニアフレネルレンズ８の焦点位置に配置するように、取り付けられる。

つまり、図４の如く、リニアフレネルレンズ８は下方を向けて円弧状に曲げられて配置されるため、各ＬＥＤ１１のアルミ取付板１２は、ケース２内に同じ角度αの範囲で円弧状に並べて取り付けられ、各ＬＥＤ１１の方向は、放射状に下側に向けられている。なお、回路基板１３のＬＥＤの電源となる直流電力供給用の電源回路は、図示を省略しているが、ケース２内の中央部などに設置される。

ケース２の下部に円弧状に曲折して取り付けられるリニアフレネルレンズ８は、平面状のシリンドリカスレンズであり、透明合成樹脂により長方形のシート状に形成され、その一面に、図６に示すように、多数の平行直線状のプリズム突条８ａが長手方向に沿って形成される。

これらのプリズム突条８ａは横断面を鋸歯とするように形成され、焦点位置から入射された光をプリズム突条８ａに導光して屈折させ、図６，７のように、平行光線としてレンズの反対側に出射させるようになっている。これにより、ＬＥＤ１１から放射される光（例えば１２０°の角度範囲で全周に放射される光）を、その一方向（リニアフレネルレンズ８のプリズム突条８ａの横断方向）に集光させ、光源９の多数のＬＥＤ１１から放射された光を、平板状の扇状光に集光させて放射するようになっている。

リニアフレネルレンズは、通常のフレネルレンズと同様、プリズム突条側と平坦面側の何れの側から光を入射させ、その反対側から出射させても、同様なレンズ効果を得ることができる。このため、リニアフレネルレンズ８は、図６のように、そのプリズム突条８ａ側を外側に、平坦面側を内側にして、円弧状に曲げられて成形することができる一方、図７のように、そのプリズム突条８ａ側を外側に、平坦面側を内側にして円弧状に曲げられて成形することができ、何れの形状のリニアフレネルレンズ８であっても、光源９から放射された光を入射しその幅方向に集光し、扇状光として出射することができる。

さらに、ケース２の下部には、図１，２に示す如く、リニアフレネルレンズ８の出射側の前後両側端部を覆うように、端部カバー７が取り付けられる。この端部カバー７により、リニアフレネルレンズ８の出射側は、その前後が絞られ、中央部分が全体幅の約１／３程度開口して扇状光の出射開口部１８が形成される。これにより、リニアフレネルレンズ８を通して放射される光源９の扇状光は、その出射開口部１８から放射され、その厚さ方向に両側から絞って下方に照射されるようになっている。

ケース２の上部には、取付部６がベース板５上に設けられ、図８のように、道路側部に設置した支柱１５上のビーム１６の先端部に、取付部６を介して道路用ライン表示装置１のケース２を取り付ける構造としている。

上記構成の道路用ライン表示装置１は、図８に示すように、積雪する道路の外側に立設され支柱１５を用いて設置され、支柱１５上にはビーム１６が道路側に張り出すように取り付けられ、そのビーム１６の先端部近傍に、表示装置のケース２が取付部６を介して、扇状光の出射開口部１８を下方に向けて取り付けられる。

このとき、ケース２の出射開口部１８は道路の外側線の真上に位置するように設置され、且つ出射開口部１８の長手方向つまりリニアフレネルレンズ８の長手方向（プリズム突条８ａの方向）が道路の外側線と平行となるように取り付けられる。また、このような支柱１５は道路の外側線に沿って例えば約５０ｍの間隔で設置され、各支柱１５には上記と同様な形態で、道路用ライン表示装置１がそれらの支柱１５のビーム１６の先端部近傍に下向きに設置される。

光源９のＬＥＤ１１が点灯すると、多数のＬＥＤ１１から放射状に出射された光がリニアフレネルレンズ８に入射して、その幅方向つまり道路の幅方向に集光され、図９に示すように、平板状の扇状光として出射開口部１８から下方に照射され、雪道上の道路の外側線に沿って、青色の線状光が映し出される。これにより、積雪した道路の外側線に沿って青色の線状光が雪面上に映し出され、雪道を走行する自動車のドライバに対し、道路の外側線の位置が見やすく表示される。

また、道路用ライン表示装置１は、多数のＬＥＤ１１を円弧状に配置した光源９と、光源９の光を集光する、円弧状に曲折されたリニアフレネルレンズ８の作用により、板状に集光した扇形の扇状光を、下方に向けて照射するので、図９に示すように、道路用ライン表示装置１を例えば道路上５ｍの位置に配置した場合、線状光の長さＬは約５６ｍと非常に長く、長い線状光として表示することができるので、例えば道路に約５０の間隔で道路用ライン表示装置１を設置すれば、連続して線状光を雪道上に表示できる。

なお、道路用ライン表示装置１は上記のように道路の外側線の真上に配置して使用するほか、積雪した道路の中央線に沿って配置することもでき、この場合には、道路用ライン表示装置１によって照射される扇状光によって、積雪した道路の中央線上に線状光が表示され、積雪により見えなくなった中央線を表示することができる。また、降雪や積雪を電気的、光学的に検出する雪センサを設け、降雪時または積雪時に、道路用ライン表示装置１を自動的に点灯動作させるように構成することができる。

このように、積雪した道路の外側線や中央線などに沿って扇状光を上方から路面上に照射し、雪道上に線状光を映し出すことにより、積雪した道路の外側線や中央線などに沿って、そのラインを明確に表示することができ、これにより、雪道を走行する自動車のドライバに対し、道路の外側線などの位置を見やすく表示することができる。

なお、上記実施形態では、光源としてＬＥＤを使用したが、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、低圧ナトリウムランプ、高圧ナトリウムランプ、水銀ランプ、冷陰極管などを光源として使用することもできる。

また、上記では雪道の外側線や中央線を線状光により表示したが、雪道以外の通常の夜間の路面における中央線、外側線などを、上方から扇状光を路面上のラインに沿って線状光を照射することにより、中央線、外側線などを明確に表示することができる。特に、降雨時や濃霧発生時の道路では、夜間、中央線、外側線などが非常に見にくい場合があり、上記構成のような道路用ライン表示装置を、道路の上方に設置して、通常の夜間の路面における中央線、外側線などを、上方から扇状光を路面上のラインに沿って線状光を照射して表示すれば、中央線、外側線などを見やすく表示することができる。

また、この場合、道路用ライン表示装置が扇状光として照射する光は、白色光、黄色光、赤色光、青色光、緑色光などのさまざまな光色とすることができ、上記雪センサをライン表示装置に接続し、光源としてのＬＥＤにフルカラーＬＥＤ（任意の色の光に変化可能なＬＥＤ）を使用すれば、雪センサが降雪や積雪を検出しない通常の夜間には、白色光または黄色光を中央線上に照射し、雪センサが雪を検出した降雪時や積雪時の夜間には、扇状光として照射する光を青色光、赤色光、緑色光などのさまざまな光色に変化させるようにして、降雪時や積雪時と共に、降雨時や濃霧発生時の道路でも、夜間、中央線などを見やすく表示することができる。

１ 道路用ライン表示装置
２ ケース
３ 正面板
４ 背面板
５ ベース板
６ 取付部
７ 端部カバー
８ リニアフレネルレンズ
８ａ プリズム突条
９ 光源
１０ 連結ロッド
１１ ＬＥＤ
１２ アルミ取付板
１３ 回路基板
１５ 支柱
１６ ビーム
１８ 出射開口部

Claims (6)

1. 積雪する道路の上方に設置され、道路面または道路の外側線等に向けて、上方から扇状光を照射して、雪道上に線状光を映し出す道路用ライン表示装置であって、
   下向き放射状に光を照射するように複数の発光体を放射状に配置した光源と、
   該光源の下側を円弧状に覆って配置され、表面に設けた多数の平行直線状のプリズム突条に沿って円弧状に曲折されたリニアフレネルレンズと、
   を備え、該リニアフレネルレンズが、該光源からの光を該道路の幅方向に集光させて扇状光として下方に照射し、雪道上の道路の外側線、中央線等に沿って線状光を映し出すことを特徴とする道路用ライン表示装置。
2. 前記発光体には有彩色光を発光するＬＥＤが使用され、複数の該ＬＥＤがケース内に下向きラジアル方向に放射状に配設され、且つ該ＬＥＤは前記リニアフレネルレンズの焦点位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の道路用ライン表示装置。
3. 前記ケースの下部には、前記リニアフレネルレンズの出射側の両側端部を覆う端部カバーが取り付けられ、該リニアフレネルレンズを通して放射される光源の扇状光を、その厚さ方向に絞って照射することを特徴とする請求項２記載の道路用ライン表示装置。
4. 前記ケースは、正面視を半円形とし平面を横長の長方形とし下側面を円弧状に開口して形成され、該ケースの開口部に、前記円弧状に曲折したリニアフレネルレンズが取り付けられ、該ケース内の該リニアフレネルレンズの焦点位置に複数のＬＥＤが円弧状に並べて配置され、該各ＬＥＤは、各々の回路基板に実装された状態で、各々のアルミ取付板に固定され、該各アルミ取付板が該ケース内に円弧状に並べて取り付けられたことを特徴とする請求項２または３記載の道路用ライン表示装置。
5. 前記ケースの上部には取付部が取り付け、道路側部に設置した支柱上にビームが道路上に張り出して取り付けられ、該ビームの先端部近傍に該取付部を介して該ケースが取り付けられることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の道路用ライン表示装置。
6. 道路の上方に設置され、悪視程時や夜間に、路面に向けて上方から扇状光を放射し、中央線、外側線等に線状光を照射して、該中央線、外側線等を照明表示する道路用ライン表示装置であって、
   下向き放射状に光を照射するように複数の発光体を放射状に配置した光源と、
   該光源の下側を円弧状に覆って配置され、表面に設けた多数の平行直線状のプリズム突条に沿って円弧状に曲折されたリニアフレネルレンズと、
   を備え、該リニアフレネルレンズが、該光源からの光を該道路の幅方向に集光させて扇状光として下方に照射し、道路の中央線、外側線等に線状光を照射することを特徴とする道路用ライン表示装置。

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