JPH07259036A - 道路用発光標識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源などを収納したケースを、その表面が道
路面にほぼ一致するように道路に埋設して設置した場合
でも、光が低角度となるようにするとともに、光量の低
減を防止する。 【構成】 内部に太陽電池４、蓄電池５および光源６を
備えたケース１の表蓋部２を透光性とする。光源６の光
軸が表蓋部２の表面に対して傾斜するように光源６を配
置する。表蓋部２の裏面に、光源６の光軸に対してほぼ
直交する平面部８を設けて、光源６からの光が平面部８
をとおって表蓋部２の表面に向かってほぼ直進させる。
表蓋部２の表面が道路面１０とほぼ一致する程度にケー
ス１を道路１１に埋設する。また表蓋部２の表面を球面
状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路において中央分離
線、追越禁止線、停止線などの表示に使用する道路用発
光標識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種道路用発光標識装置において、発
光ダイオードを光源として用い、これを太陽電池を電源
として充電された蓄電池により、夜間に点灯させるよう
にしたものは、既によく知られている。通常は光源、太
陽電池、蓄電池および点灯に必要な制御回路を透光性の
ケースに収納して構成される。従来では光源からの光が
ドライバーなり歩行者により直接視認できるようにする
ために、ケースの表面が道路面から突出するように設置
されている。

【０００３】しかしこのような従来構成のように、ケー
スの表面が突出するように設置すると、不注意にケース
に乗り上げた車両が横転したり、歩行者がつまずいたり
することがある。これを回避するために、ケースをその
表面が道路面と一致するように道路に埋め込むようにし
た構成が、別途提案された。

【０００４】このようにケースを道路に埋め込むと、光
源は道路面より下方に位置することになるが、このよう
に道路面下にある光源からの光を可及的に低角度で道路
面上に引き出す必要がある。ここで図１０に示す従来構
成について検討する。

【０００５】図１０においてＰをケースの側壁、Ｑをケ
ースの表蓋部（透光性）とする。光源Ｌより表蓋部Ｑの
裏面Ａに入射角ｉで入射し、屈折角ｒで屈折したとす
る。表蓋部Ｑの内部を通過した光は、表蓋部Ｑの表面Ｂ
で再び屈折して外部に向かう。この外部に向かう光（こ
の光の表面Ｂに対する角、すなわち仰角をａとする。）
が歩行者、ドライバーなどにより視認されるのである。

【０００６】いま歩行者の目の高さを約１５０ｃｍ、乗
用車のドライバーの目の高さを約１２０ｃｍ、大型トラ
ックのドライバーの目の高さを約２３０ｃｍとした場
合、２０ｍ前方にあるこの発光標識からの光軸が、これ
らの人の目に到達するには、仰角ａを４〜５度とする必
要がある。

【０００７】ここで表蓋部Ｑを透光性のアクリル樹脂に
より構成したとする。アクリル樹脂の屈折率ｎは１．５
０、臨界角は４１．８度である。そして仰角ａを５度と
するためには入射角ｉを８５度とすればよく、このとき
の屈折角ｒは４１．６度となる。

【０００８】また表蓋部Ｑを透光性のポリカーボネート
樹脂により構成したとする。ポリカーボネート樹脂の屈
折率ｎは１．５８、臨界角は３９．３度である。そして
仰角ａを５度とするためには入射角ｉを８５度とすれば
よく、このときの屈折角ｒは３９．１度となる。

【０００９】このようにアクリル樹脂ならびにポリカー
ボネート樹脂は、ともに表面Ｂから５度の仰角をもつ光
を出すことができるが、入射角ｉが８５度では裏面Ａに
おける反射率が６５％以上となり、また屈折角ｒが臨界
角に極めて近いので、表面Ｂにおける反射も大きく、強
い光を得ることができないうえ、また僅かな入射角の変
化で全反射を起こす恐れがある。

【００１０】このような状態の発生を回避するためには
仰角ａを１０度程度に設定することが考えられるが、し
かしその場合の入射角ｉは８０度であって、裏面Ａにお
ける損失は４０％に達する。また光軸は歩行者、ドライ
バーの頭上に向かってしまうようになる。すなわちこの
ような従来構造では、仰角を小さくしようとすれば、反
射による光の損失が大きく、また全反射を起こす危険が
ある。一方この不都合を避けるために仰角を大きくする
と、ドライバーなどによる光の視認が困難となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光源などを
収納したケースを、その表面が道路面にほぼ一致するよ
うに道路に埋設して設置した場合でも、光源からの光が
ドライバーなどに視認し易いように道路面に対して低角
度となるようにするとともに、内部反射を抑えることに
よって、外方に放射される光量の低減を防止することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に太陽電
池、蓄電池および光源を備えたケースの少なくとも表蓋
部を透光性とし、光源をその光軸が表蓋部の表面に対し
て傾斜するように配置し、更に表蓋部の裏面に、光源の
光軸に対してほぼ直交する平面部を設けることによっ
て、光源からの光が平面部を通って表蓋部の表面に向か
ってほぼ直進するようにし、更に表蓋部の表面が道路面
とほぼ一致する程度にケースを道路に埋設してなること
を特徴とする。また本発明は、表蓋部の表面を球面状と
したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】光源からの光は表蓋部の裏面の平面部にほぼ直
角に入射する。これにより表蓋部に光が入射するときの
反射はほとんど起こらず、明るい光が得られるようにな
る。光は表蓋部の内部をそのまま直進する。そして表蓋
部の表面から外部に放射する際、その光は屈折する。光
源の光軸は表蓋部の表面に対して傾斜しているので、こ
の屈折によって光は低角度となる。このときの仰角は、
表蓋部の材料の反射率と、表蓋部の表面に入射するとき
の入射角とによって設定できる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１、図２によって説明
する。１はケースで、たとえばアクリル樹脂、ポリカー
ボネート樹脂のような合成樹脂により、円盤状に構成さ
れてある。そしてこのケース１の表面となる表蓋部２は
少なくとも透明、または半透明のように透光性としてあ
る。３は裏蓋であり、この裏蓋３によりケース１の内部
は気密に保持される。

【００１５】ケース１の内部には、太陽電池４、この太
陽電池４を電源として充電される蓄電池５およびこの蓄
電池５を電源として点灯される発光ダイオードからなる
光源６が設けてある。７は光源６の取付枠である。なお
別に充電回路、点灯回路、制御回路などもケース１の内
部に収納されているが、図では省略してある。以上の構
成は従来構成と特に相違するものではない。

【００１６】本発明にしたがい、光源６を、その光軸が
表蓋部２の表面に対して傾斜するように配置されてい
る。図の例は光軸がケース１の外周に向かって傾斜する
ように配置されている。そして表蓋部２の裏面には、光
源６の光軸に対してほぼ直交する平面部８が、光源６と
向かい合うように形成されてある。

【００１７】具体的に説明すると、図のように複数の光
源６をケース１の直径と平行するように一直線上に並べ
た場合、平面部８もケース１の直径と平行して延長する
ように形成される。図の例はケース１の直径を中心とし
て、その左右に対称的に複数の光源６を並設した構成を
示している。ケース１はその表蓋部２の表面が道路面１
０とほぼ一致するように道路１１に埋設される。

【００１８】以上の構成において、図３に一部を拡大し
て示したように、光源６からの光は平面部８に対してほ
ぼ直交に入射する。このため光はこの平面部８において
ほとんど反射することなく直進する。したがって表蓋部
２の裏面における入射に際しては、光の損失はほとんど
生じないし、生じたとしても数％程度の極く僅かであ
る。そして表蓋部２の表面において屈折されて外部に放
射される。その屈折方向はケース１の外周に向かう方向
である。

【００１９】この場合の表蓋部２の表面における仰角ａ
は、ケース１を構成する材料の屈折率と、表蓋部２の表
面における屈折角すなわち光源６の光軸の、表蓋部２の
表面に対する傾斜角によって設定できる。たとえばケー
ス１をアクリル樹脂により構成し、光源６の光軸の、表
蓋部２の表面に対する傾斜角を４１．６度〜４１．１度
とすれば、仰角ａを５度〜１０度とすることができる。
またポリカーボネート樹脂により構成した場合は、光源
６の光軸の、表蓋部２の表面に対する傾斜角を３９．１
度〜３８．５度とすれば、仰角ａを５度〜１０度とする
ことができる。

【００２０】図１に示す構成は、光源６をその光軸がケ
ース１の外周に向かうように傾斜させた例であるが、こ
れに代えて図４、図５に示すように光源６をその光軸が
ケース１の内側に向けて傾斜させて配置するようにして
もよい。この場合の部分拡大図を図６に示す。

【００２１】以上の実施例は、ケース１の表蓋部２の表
面を平面状とした例であったが、この表面を球面状とし
た実施例を図７、図８に示す。このように表面を球面状
とした場合は、表面に付着した粉塵が雨水などによって
流出しやすくなり、表面に残留しないようになって都合
がよい。

【００２２】しかしこの球面の曲率が大きいと、道路面
からの突出が大きくなってしまい、埋込式の特徴が損な
われることがある。しかしケース１をその外周縁が道路
面と合致する程度に埋設した場合、その道路面よりも５
ｍｍ程度以下の突出高さであればあまり問題はないと考
えられる。そこでたとえば直径（外周の直径）が１５０
ｍｍのケース１を対象とした場合、ケース１の表蓋部２
の半径を５６５ｍｍとすれば、道路面からの最大突出高
さを５ｍｍとすることができる。

【００２３】このようにケース１の表蓋部２の表面を球
面状とした場合は、更に次のような利点が得られる。す
なわち図９に示すように表蓋部２の表面を球面状とした
場合は、光は放射面の法線Ｎに対して角度ｉで出るもの
であるから、この法線Ｎが路面の法線Ｎ′（垂直線）に
対してθ度傾いていると、放射光軸もθ度傾く。

【００２４】したがって図７に示すような構成では、道
路面に対して角度ｒの光でも放射光軸は水平方向にθ度
傾くから、道路面に対して低い仰角で出る光が得られ易
いようになる。すなわち入射角を臨界角にそれほど接近
させなくても、小さい仰角の光を出すことができ、さら
に伏角をもつ光を出すこともできるようになる。逆に図
８に示すような構成では、図９の右側に示すように仰角
を大きくすることができる。仰角が大きくなることは一
般には好ましくないが、坂下に設置する道路標識につい
ては好ましい場合がある。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
部に光源を収納したケースを、その表面が道路面に合致
するように道路に埋設した場合でも、光源からの光の損
失を少なくすることができるとともに、十分に小さな仰
角をもって外部に放射することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の部分拡大断面図である。

【図４】図１の変形例を示す断面図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】図４の部分拡大断面図ある。

【図７】本発明の別の実施例を示す断面図である。

【図８】図７の変形例を示す断面図である。

【図９】図７、図８の動作説明用の断面図である。

【図１０】従来構成の動作説明用の断面図である。

【符号の説明】 １ ケース ２ 表蓋部 ３ 裏蓋 ４ 太陽電池 ５ 蓄電池 ６ 光源（発光ダイオード） ８ 平面部 １０ 道路面 １１ 道路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に太陽電池、蓄電池および光源を備
   えたケースの少なくとも表蓋部を透光性とし、前記光源
   をその光軸が前記表蓋部の表面に対して傾斜するように
   配置し、更に前記表蓋部の裏面に、前記光源と向かい合
   い、かつ前記光源の光軸に対してほぼ直交する平面部を
   設けることによって、前記光源からの光が前記平面部を
   通って前記表蓋部の表面に向かってほぼ直進するように
   してなり、更に前記表蓋部の表面が道路面とほぼ一致す
   る程度に前記ケースを道路に埋設してなる道路用発光標
   織装置。
2. 【請求項２】 表蓋部の表面を球面状とした請求項１に
   記載の道路用発光標識装置。