JP2018172896A - 路面反射式視線誘導装置及び路面反射式視線誘導方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー光源の出力を高くすることなく、車両運転者が遠くからでもライン標示を明瞭に認識することが可能な路面反射式視線誘導装置及び路面反射式視線誘導方法を提供する。【解決手段】路面反射式視線誘導装置１は、路面上にライン標示５が投影されるライン状レーザー光５１を照射するレーザー光源２、レーザー光源が格納された装置本体３を備える。装置本体が取付け具４によって支持体Ｐに設置された状態にあって前記ライン標示が外側線６上又は外側線近傍において装置本体設置位置Ｐ１の道幅方向真正面位置Ｐ２から車両の進行方向逆方向側にずれた位置Ｐ３にて外側線の長さ方向に沿って投影されるように、ライン状レーザー光の光軸５２を外側線の外側の上方から斜め下方に向け、且つ車両の進行方向逆方向側に向けて照射して、路面からの前記ライン状レーザー光の反射光により前記ライン標示を車両運転者に認識させる構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、道路の外側線に向けてライン状のレーザー光を照射してライン標示を行う路面反射式視線誘導装置及び路面反射式視線誘導方法に関する。

従来、視線誘導装置として、道路脇に立設した支柱にライン状のレーザー光を照射するレーザー光源を格納した装置本体を設置して、この装置本体により上方から下方に向けてライン状レーザー光を照射して道路の外側線に沿ったライン標示を行うことにより、積雪時等の視程障害時でも車両運転者に道路の外側線を認識させるものがある（特許文献１）。

特願２０１６−２２１６１７

車両運転者は、前記視線誘導装置によるライン標示を、主にライン状レーザー光の路面からの反射光によって認識することができる。レーザー光は、ＬＥＤ光に比べて光の指向性、収束性に優れるため、ライン状レーザー光を上方から下方の路面に向けて照射したとき、路面に反射したライン状レーザー光の反射光のうち、車両運転者側へ向かう横方向への反射光量が少なくなる。そのため、ライン標示の中心位置が装置本体設置位置の道幅方向真正面位置に配置されるようにライン状レーザー光を照射すると、そのライン標示位置から、例えば数十メートル先の車両運転者（ライン標示の投影位置を前方に臨む車両運転者）にはライン標示が暗くて明瞭に認識できない場合があった。この場合、遠くからでも車両運転者がライン標示を明瞭に認識できるようにレーザー光源の出力を高くすることが考えられるが、車両運転者の目に与える影響を考慮すれば、レーザー光源を高出力とするのは好ましくない。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、レーザー光源の出力を高くすることなく、車両運転者が遠くからでもライン標示を明瞭に認識することが可能な路面反射式視線誘導装置及び路面反射式視線誘導方法を提供することを目的とする。

本発明に係る路面反射式視線誘導装置は、
路面上にライン標示が投影されるようにライン状レーザー光を照射するレーザー光源と、レーザー光源が格納されて取付け具により道路の外側線よりも外側に立設する支持体の所定高さ位置に設置される装置本体とを備え、
装置本体が取付け具によって支持体に設置された状態にあって、前記ライン標示が外側線上又は外側線近傍において装置本体設置位置の道幅方向真正面位置から車両の進行方向逆方向側にずれた位置にて外側線の長さ方向に沿って投影されるように、ライン状レーザー光の光軸を外側線の外側の上方から斜め下方に向け、且つ車両の進行方向逆方向側に向けて照射して、路面からの前記ライン状レーザー光の反射光により前記ライン標示を車両運転者に認識させる構成とする。
また、本発明に係る路面反射式視線誘導方法は、
路面上にライン標示が投影されるようにライン状レーザー光を照射するレーザー光源を用いて、前記ライン標示が外側線上又は外側線近傍において前記レーザー光源の設置位置の道幅方向真正面位置から車両の進行方向逆方向側にずれた位置にて外側線の長さ方向に沿って投影されるように、前記ライン状レーザー光の光軸を外側線の外側の上方から斜め下方に向け、且つ車両の進行方向逆方向側に向けて照射して、路面からの前記ライン状レーザー光の反射光により前記ライン標示を車両運転者に認識させる方法である。

ここで、外側線とは、車両が通行する道路部分（車道）とその外側とを区画する線であるが、このような線がペイントで引かれている場合のみならず線がペイントで引かれていない場合（仮想の線）も含む。ライン状レーザー光の光軸は、レーザー光源におけるライン状レーザー光の出射中心点とライン標示のラインの中心点とを結ぶ直線である。ライン標示の投影位置を前方に臨む車両運転者は、ライン標示を主にライン状レーザー光の路面からの反射光によって認識する。
本発明の前記構成によれば、ライン標示は、装置本体設置位置（レーザー光源の設置位置）の道幅方向真正面位置から車両の進行方向逆方向側にずれた位置の外側線上又は外側線近傍に投影される。このライン標示の投影位置の路面によって反射したライン状レーザー光の反射光は、車両の進行方向逆方向側へ向かう。従って、ライン標示の投影位置から車両の進行方向逆方向側へ向かうライン状レーザー光の反射光量を多くすることができる。

本発明によれば、ライン標示の投影位置の路面によって反射したライン状レーザー光の反射光を車両の進行方向逆方向側へ向かわせて、車両の進行方向逆方向側へのライン状レーザー光の反射光量を多くすることにより、レーザー光源の出力を高くしなくても、ライン標示の投影位置を前方に臨む車両運転者は、遠くからでもこのライン状レーザー光の反射光によってライン標示を明るく明瞭に見ることができる。

実施形態の路面反射式視線誘導装置を示す斜視図である。 装置本体及びレーザー光源の内部構成を示す断面模式図である。 装置本体を取付け具で支柱に取り付けた状態を示す側面図である。 取付け具を示す図であり、同図（Ａ）は平面図であり、同図（Ｂ）は側面図である。 ライン状レーザー光の照射方向を示す模式図であり、同図（Ａ）は車両の進行方向逆方向側へ向けて照射する場合（実施形態）の模式図であり、同図（Ｂ）は装置本体設置位置の道幅方向真正面位置に照射する場合の模式図である。 ライン状レーザー光の照射方向の角度を示す図であり、同図（Ａ）は左右方向の角度を示すため上方から見た上面図であり、同図（Ｂ）は上下方向の角度を示すため道幅方向から見た側面図である。 ケース内にレーザー光源を回転角度θで設置した状態を示す上面模式図である。 ケース内に２本のレーザー光源を回転角度θで設置した状態を示す図であり、同図（Ａ）は上面模式図であり、同図（Ｂ）は断面模式図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、実施形態の路面反射式視線誘導装置１は、道路６０の外側線６よりも外側に立設する支柱（支持体）Ｐに設置され、上方から下方の路面６１に向けてライン状レーザー光５１を照射して、道路６０の外側線６に沿ったライン標示５を投影するものである。ここで、外側線６とは、車両が通行する道路６０部分（車道）とその外側とを区画する線であるが、このような線がペイントで引かれている場合のみならず線がペイントで引かれていない場合（仮想の線）も含む。
図２に示すように、路面反射式視線誘導装置１は、ライン状レーザー光５１を照射するレーザー光源２と、レーザー光源２が格納されている装置本体３とを備え、図３に示すように、装置本体３が取付け具４によって支柱Ｐの所定高さ位置に設置されている。

図２に示すように、レーザー光源２は、ライン状のレーザー光を照射して被照射面（路面６１）に対してライン標示５を投影するものである。レーザー光源２は、細長い円筒状のハウジング２１内に半導体レーザー素子２２、光学系部（コリメータレンズ２３、ラインビーム変換部２４）、半導体レーザー素子２２の駆動等の回路２５が格納され、ハウジング２１の先端面（出射側端部）にはレーザー光出射口２６が円形状に開口形成されている。レーザー光源２の基端２７には、電力供給等の配線２８が引き出されている。そして、レーザー光源２は、半導体レーザー素子２２から発せられたレーザー光をコリメータレンズ２３により平行光にし、この平行光をラインビーム変換部２４によりライン状レーザー光５１に変換してレーザー光出射口２６から照射する。ラインビーム変換部２４は、例えば、プリズムレンズ、ミラー、偏光板等の各種手段を用いることができる。レーザー光源２から出射されるライン状レーザー光５１は、所定の出射角度βで出射され、図２のように横から眺めると三角形状に照射される。このライン状レーザー光５１の光軸５２は、レーザー光源２におけるレーザー光出射口２６のライン状レーザー光５１の出射中心点と被照射面に投影されるライン標示５のライン中心点とを結ぶ直線である。

図２に示すように、装置本体３は、四角形箱型のケース３０を備え、ケース３０の四角形形状の底板３１にはレーザー光源２のライン状レーザー光５１を出射させるための窓部３２が設けられている。このケース３０内においてレーザー光源２は、レーザー光出射口２６を窓部３２に臨ませて底板３１内面上に起立状態とし、レーザー光源２の円柱軸線まわりに回転阻止状態に固定されている。ケース３０内におけるレーザー光源２の固定方法は、ケース３０の内面に嵌入部を形成し、この嵌入部にレーザー光源２を回転阻止状態に保持したホルダーを嵌め込んで固定させているが、これに限らず、各種の手段を用いることができる。

底板３１の外面には、下方へ延びる長方形平板状の一対のツバ部３３（図３も参照）が窓部３２を挟んで形成されている。このツバ部３３により、窓部３２で光るライン状レーザー光５１を目隠しして下方から直視できないようにしている。ケース３０の４面の側板のうち一方側に対向する二つの側板の上部には、外方へ出張った膨出部３４が形成され、また、一方の膨出部３４の下部には、側板から外方へ突出する突片３５が形成されている。この膨出部３４の下面に取付け具４のコ字バンド金具７１が配置される。

図３、図４に示すように、取付け具４は、装置本体３を保持する装置取付金具７と、支柱Ｐに取り付けられる支柱取付金具８と、装置取付金具７と支柱取付金具８とをそれぞれ角度調整可能に連結する連結金具９とを備えている。

装置取付金具７は、コ字バンド金具７１をコ字型の第１プレート金具７２にナット７３で取り付けたもので構成され、装置本体３をコ字バンド金具７１内に配置して固定させる。コ字バンド金具７１は、装置本体３のケース３０の膨出部３４下面に配置され、一方の膨出部３４の下面と突片３５との間に配置される。これにより、装置本体３が取付け具４に一定姿勢に且つ落下しないように安定して固定される。

支柱取付金具８は、ステンバンド金具８１を取り付けるコ字型の支持具８３をコ字型の第２プレート金具８２にボルト８５及びナット８４で締め付け固定したもので構成され、ステンバンド金具８１を支柱Ｐに外嵌させて固定させる。なお、支柱取付金具８は、第２プレート金具８２に対してステンバンド金具８１を９０度に位置を違えて固定させることで、垂直に立設する支柱Ｐだけでなく、水平に延びる横棒にも装置本体３の設置姿勢をそのままに固定させることができる。

連結金具９は、装置取付金具７の第１プレート金具７２に連結する一対の第１連結片９１と、支柱取付金具８の第２プレート金具８２に連結する一対の第２連結片９２とを有し、第１連結片９１と第２連結片９２とは９０度位置ずれて互いに反対方向に延設されている。第１プレート金具７２と第１連結片９１とはボルト９３及びナット９４で連結され、このボルト９３及びナット９４を中心点にして第１プレート金具７２を回転させることにより、装置本体３を上下方向に首振り自在に角度調整することができる。第２プレート金具８２と第２連結片９２とはボルト９５及びナット９６で連結され、このボルト９５及びナット９６を中心点にして第２プレート金具８２を回転させることにより、装置本体３を左右方向に首振り自在に角度調整することができる。

かくして、第１プレート金具７２と第１連結片９１とが装置本体３の上下方向の角度調整機構（上下首振り機構）を構成し、第２プレート金具８２と第２連結片９２とが装置本体３の左右方向の角度調整機構（左右首振り機構）を構成する。従って、取付け具４は、支柱Ｐに対して装置本体３を上下方向、左右方向のそれぞれに角度調整可能に取り付けることができる。装置本体３を上下方向に角度調整することによりライン状レーザー光５１の照射位置として装置本体設置位置Ｐ１から道幅方向への振り幅Ｗの設定ができる（図１、図６参照）。装置本体３を左右方向に角度調整することによりライン状レーザー光５１の照射位置として装置本体設置位置Ｐ１から道幅方向に直交する道路長さ方向への照射距離Ｌの設定ができる（図１、図６参照）。第１プレート金具７２と第１連結片９１、第２プレート金具８２と第２連結片９２には、角度を示す目盛り９７，９８（図４参照）を付して、所定の振り幅Ｗ、所定の照射距離Ｌとなる角度位置γ，αを設定することができる。なお、取付け具４は、前記の構成に限らず、装置本体３を上下、左右の方向に角度調整可能な各種の構成を用いることができる。

再び図１を参照して、装置本体３は、この取付け具４によって道路６０の外側線６よりも外側に立設する支柱Ｐの設置高さＨに取り付けられ、上方から下方の路面６１の外側線６に向けてライン状レーザー光５１を照射して、道路６０の外側線６に沿ってライン標示５を投影する。ライン標示５は、外側線６上又は外側線６近傍に外側線６の長さ方向に沿ってまっすぐ投影される。

この際、図５（Ｂ）の模式図のように路面反射式視線誘導装置１００の装置本体３を設置して、ライン標示５の中心位置が装置本体設置位置Ｐ１の道幅方向真正面位置Ｐ２に配置されるようにライン状レーザー光５１を照射すると、路面６１に反射したライン状レーザー光５１の反射光５３は、上方へ向かう反射光量が多く、車両運転者側へ向かう横方向への反射光量が少なくなる。車両運転者は、前方のライン標示５を主にライン状レーザー光５１の路面６１からの反射光によって認識する。そのため、この場合のライン標示５位置から、例えば数十メートル先の車両運転者（ライン標示５の投影位置を前方に臨む車両運転者）にはライン標示５が暗くて明瞭に認識できない場合があった。

そこで、本実施形態では、図５（Ａ）の模式図に示すように路面反射式視線誘導装置１の装置本体３を設置して、ライン状レーザー光５１の光軸５２を車両の進行方向逆方向側に向けて照射して、ライン標示５が装置本体設置位置Ｐ１の道幅方向真正面位置Ｐ２から車両の進行方向逆方向側にずれた位置Ｐ３に投影されるようにしている（図１も参照）。これにより、ライン標示５の投影位置の路面６１によって反射したライン状レーザー光５１の反射光５３は、車両の進行方向逆方向側へ向かうので、ライン標示５の投影位置に対して車両の進行方向逆方向側へ向かうライン状レーザー光５１の反射光量を多くすることができる。その結果、レーザー光源２の出力を高くしなくても、ライン標示５の投影位置を前方に臨む車両運転者は、遠くからでもこのライン状レーザー光５１の反射光によるライン標示５を明るく明瞭に見ることができる。

この場合、レーザー光源２が支柱Ｐの設置位置においてライン状レーザー光５１の光軸５２を車両の進行方向逆方向側に向けて照射させるには、図６に示すような角度姿勢となるように取付け具４の角度調整機構によって装置本体３が設置される。すなわち、レーザー光源２の路面６１からの設置高さがＨ、レーザー光源２の設置位置から外側線６までの最短距離である振り幅がＷ、外側線６上においてレーザー光源２の設置位置の道幅方向真正面位置からライン標示５の中心位置までの照射距離がＬである場合（図１参照）、装置本体３の左右方向の角度γ（図６（Ａ）に示す上から見た図を参照）は、γ＝Ａｔａｎ（Ｌ／Ｗ）により設定され、また、装置本体３の上下方向の角度α（図６（Ｂ）に示す道幅方向から臨む横から見た図を参照）は、α＝Ａｔａｎ（Ｌ／Ｈ）により設定される。

しかるに、装置本体設置位置Ｐ１の道幅方向真正面位置Ｐ２から車両の進行方向逆方向側にずれた位置Ｐ３（図１参照）にて、ライン標示５のラインを外側線６に沿ってまっすぐに投影させるように、装置本体３を設置し位置調整する作業は、非常に煩わしく、時間及び手間のかかる作業である。すなわち、支柱Ｐの所定高さ位置（設置高さＨ）において、レーザー光源２の照射方向を車両の進行方向逆方向へずれた照射位置Ｐ３に向かわせるように装置本体３を左右及び上下に所定角度α，γに首振り固定させた状態で、さらにライン標示５のラインを外側線６に沿ってまっすぐ配置させるようにレーザー光源２を光軸５２まわりに回転させる必要がある。この場合、レーザー光源２の設置位置Ｐ１とライン状レーザー光５１の照射位置（ライン標示５の位置Ｐ３）とは、遠く離れているため、レーザー光源２を少し回転させただけでもライン状レーザー光５１の照射位置Ｐ３ではライン標示５の向きが大きく変動してしまう。

そこで、本実施形態では、左側通行の道路６０の場合にあって、レーザー光源２は、ライン標示５が装置本体設置位置Ｐ１の道幅方向真正面位置Ｐ２から車両の進行方向逆方向側にずれた位置Ｐ３にて外側線６の長さ方向に沿ってまっすぐ投影されるように、レーザー光源２の基端２７側から見て、ライン状レーザー光５１のラインが縦長に延びる鉛直位置から時計方向に回転角度θだけ回転した位置に予め設定しておく（図７参照）。この回転角度θは、上述のように、路面６１からレーザー光源２までの設置高さがＨ、レーザー光源２から外側線６までの最短距離である振り幅がＷであれば、θ＝Ａｔａｎ（Ｗ／Ｈ）として設定する。これにより、レーザー光源２を設置高さＨ及び振り幅Ｗにて設置する場合、レーザー光源２を前記回転角度θに設定しておければ、ライン状レーザー光５１の照射を装置本体設置位置Ｐ１の道幅方向真正面位置Ｐ２から車両の進行方向逆方向側にずらした任意の位置Ｐ３に行っても、ライン標示５のラインを外側線６の長さ方向に沿ってまっすぐに投影させることができる。従って、路面反射式視線誘導装置１の設置現場における設置作業は、非常に簡単且つ容易で、しかも迅速に行うことができる。

そして、本実施形態では、図７に示すように、ケース３０内において、レーザー光源２は、ケース３０の底板３１の面が斜め下方を向くように装置本体３を支柱Ｐに設置した状態（図３参照）で下側又は上側に配置される底板３１の一辺に対して、レーザー光源２の基端２７側から見て、ライン状レーザー光５１のラインが垂直方向に延びる位置から時計方向に前記回転角度θだけレーザー光源２を回転させた状態で予め設置しておく。これにより、設置高さＨの支柱Ｐでの位置において、レーザー光源２の照射方向を車両の進行方向逆方向側へずれた位置（照射位置）Ｐ３に向かわせるように装置本体３を左右及び上下に所定角度α，γに首振り固定させることで、車両の進行方向逆方向側にずれた位置Ｐ３においてライン標示５のラインを外側線６に沿ってまっすぐ投影させることができる。従って、路面反射式視線誘導装置１の設置現場での設置作業は、一層簡単且つ容易に、さらに迅速に行うことができる。

なお、レーザー光源２は、夜間や積雪時等の環境が暗いときに、ライン状レーザー光５１を点灯又は点滅させるように設定される。ライン状レーザー光５１を点滅させる場合は、ライン標示５は当然点滅するので、車両運転者におけるライン標示５の認識をさらに高めることができ、また、レーザー光源２の消費電力も点灯させる場合よりも少なくすることができる。

装置本体３の設置高さは、乗用自動車の運転者の目線高さ（約１．２ｍ）を考慮して、低い位置とするのが好ましく、例えば、５ｍ以下、好ましくは２．５〜３．５ｍの高さに設置すれば、照射距離Ｌを長くせずにレーザー光源２の上下方向の角度αが大きくなり、乗用自動車の運転者の目線に達するライン状レーザー光５１の反射光量をさらに多くすることができるので、車両運転者は、ライン標示５を一層明るく明瞭に見ることができる。

また、装置本体３を２個以上設置したり、また、装置本体３内にレーザー光源２を２本（図８参照）又は複数本設け、各レーザー光源２によるライン標示５を平行又は重ね合わせて投影させるように配置してもよい。この場合、車両の進行方向逆方向側へのライン状レーザー光５１の反射光量がさらに増すので、ライン標示５の投影位置を前方に臨む車両運転者は、このライン状レーザー光５１の反射光によるライン標示５を一層明るく明瞭に見ることができる。

１ 路面反射式視線誘導装置
２ レーザー光源
３ 装置本体
４ 取付け具
５ ライン標示
６ 外側線
７ 装置取付金具
８ 支柱取付金具
９ 連結金具
２６ レーザー光出射口
２７ レーザー光源の基端
３０ ケース
３１ 底板
３２ 窓部
３３ ツバ部
３４ 膨出部
３５ 突片
５１ ライン状レーザー光
５２ 光軸
６０ 道路
６１ 路面
α 上下方向の角度
β ライン状レーザー光の出射角度
γ 左右方向の角度
θ レーザー光源の回転角度
Ｐ１ 装置本体設置位置
Ｐ２ 道幅方向真正面位置
Ｐ３ 車両進行方向逆方向側へずれた位置（ライン標示照射位置）
Ｐ 支柱（支持体）
Ｗ 振り幅
Ｌ 照射距離

Claims (6)

1. 路面上にライン標示が投影されるようにライン状レーザー光を照射するレーザー光源と、レーザー光源が格納されて取付け具により道路の外側線よりも外側に立設する支持体の所定高さ位置に設置される装置本体とを備え、
   装置本体が取付け具によって支持体に設置された状態にあって、前記ライン標示が外側線上又は外側線近傍において装置本体設置位置の道幅方向真正面位置から車両の進行方向逆方向側にずれた位置にて外側線の長さ方向に沿って投影されるように、ライン状レーザー光の光軸を外側線の外側の上方から斜め下方に向け、且つ車両の進行方向逆方向側に向けて照射して、路面からの前記ライン状レーザー光の反射光により前記ライン標示を車両運転者に認識させる構成とする路面反射式視線誘導装置。
2. 請求項１に記載の路面反射式視線誘導装置において、
   左側通行の道路の場合にあって、
   前記レーザー光源は、レーザー光源の基端側から見て、ライン状レーザー光のラインが縦長に延びる鉛直位置から時計方向に回転角度θだけ回転した位置に設定され、
   前記回転角度θは、路面からレーザー光源の設置高さがＨ、レーザー光源から外側線までの最短距離である振り幅がＷである場合、θ＝Ａｔａｎ（Ｗ／Ｈ）により設定される路面反射式視線誘導装置。
3. 請求項２に記載の路面反射式視線誘導装置において、
   前記装置本体は、四角形箱型のケースを備え、ケースの四角形形状の底板にはレーザー光源のライン状レーザー光を出射させるための窓部が設けられ、
   前記ケース内において、前記レーザー光源は、ライン状レーザー光の出射側端部を窓部に臨ませ、且つケースの底板の面が斜め下方を向くように装置本体を支持体に設置した状態で下側又は上側に配置される底板の一辺に対して、レーザー光源の基端側から見て、ライン状レーザー光のラインが鉛直方向に延びる位置から時計方向に前記回転角度θだけ回転させた状態で設置されている路面反射式視線誘導装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の路面反射式視線誘導装置において、
   前記装置本体には、前記レーザー光源が２本以上設けられ、各レーザー光源によるライン標示を平行又は重ね合わせて投影させるように配置されている路面反射式視線誘導装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の路面反射式視線誘導装置において、
   前記レーザー光源は、ライン状レーザー光を点滅させるように設定されている路面反射式視線誘導装置。
6. 路面上にライン標示が投影されるようにライン状レーザー光を照射するレーザー光源を用いて、前記ライン標示が外側線上又は外側線近傍において前記レーザー光源の設置位置の道幅方向真正面位置から車両の進行方向逆方向側にずれた位置にて外側線の長さ方向に沿って投影されるように、前記ライン状レーザー光の光軸を外側線の外側の上方から斜め下方に向け、且つ車両の進行方向逆方向側に向けて照射して、路面からの前記ライン状レーザー光の反射光により前記ライン標示を車両運転者に認識させる路面反射式視線誘導方法。

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