JP2018180504A - 路面光反射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】強度が高く、耐摩耗性、耐気候性に優れ、且つ高い光反射輝度を有する光反射装置を提供する。
【解決手段】路面光反射装置であって、光透過本体１及び反射層１３を含む。光透過本体１は強化透明材からなり、基部１０と凸部１１とからなる。凸部１１と基部１０とは一体成型され、且つ凸部１１は基部１０の上表面に形成される。基部１０の頂部は、凸部１１の底辺が囲む面積より大きい面積を囲む。凸部１１の形状は、光源からの光線の入射方向において楕円弧面である。反射層１３は光透過本体１の基部１０の外側に設置され、光源Ａから発射される光線が光透過本体１の凸部１１を通過して光透過本体１に入射し、反射層１３を通して反射された後、再度光透過本体１から光源の方向へ射出する。
【選択図】図１

Description

本発明は路面光反射装置に関し、特に高強度、耐摩耗性、耐天候性に優れ、且つ高光反射輝度である路面光反射装置に関する。

光反射装置は道路のパーテーションや警告などをする必要な安全施設であり、光反射の機能はドライバーに道路状況や進路について注意を喚起するもので、交通安全への影響は甚大である。路面に設置した道路光反射装置により、反射光線でドライバーに車の進行状況を警告告示することで、交通事故の発生を防ぐ。従来の突起路標（プラスチックまたはアルミ合金殻のプラスチック反射装置）では、強度が低い、破損しやすい、摩耗しやすい、チリが積もりやすい、また脱落しやすいなどの欠点があり寿命も非常に短く、年ごとに大量の経費により修理メンテナンスをする必要があった。さらに外殻の角がしばしばタイヤを突き破ったりして事故などを起こし、道路整備課の人力、経費上の巨額の負担となり、道路の品質も向上できず、交通の安全についても永続的な保障が得られない。

また、図１１で示すような従来の３６０度路面光反射装置４は、強度が高く、耐摩耗性、耐気候性などに優れ、老化しにくいという長所がある。その円弧凸部に光反射機能があり平面３６０度の光反射ができるが、従来の３６０度路面光反射装置４には光反射輝度の不足という欠点があった。

以上から、強度が高く、耐摩耗性、耐気候性に優れ、且つ高い光反射輝度を有する光反射装置は、この分野において喫緊の課題である。

そこで、本発明の目的は、強度が高く、耐摩耗性、耐気候性に優れ、且つ高い光反射輝度を有する光反射装置を提供する。

一の実施例としては、路面光反射装置であって、光透過本体及び反射層を含む。光透過本体は強化透明材からなり、基部と凸部を含む。凸部と基部は一体成型され、且つ凸部は基部の上表面に形成される。基部の頂部が囲む底面積は凸部の底部で囲まれる面積より大きい。凸部の底部の光源からの光線の入射方向における形状は、円でなく楕円の弧線である。反射層は光透過本体の基部の外側表面に設置されることで、光源から発射された光線が光透過本体の凸部から光透過本体に進入し、反射層で反射された後再度光透過本体から光源方向に向けて射出される。

本発明の別の目的は、破損しにくい路面光反射装置を提供する。

別の実施例において、路面光反射装置は、さらに、上表面に凹溝を有したベースを含み、前記ベースには、光線の入射方向に沿って平行に延伸する二つのガイドを有し、前記光透過本体が前記凹溝内に設置される。

従来の３６０度路面光反射装置４が水平３６０度の観測範囲内でいずれも均一な反射輝度が得られる効果に対し、本発明の路面光反射装置の光透過本体は反射光線を、車道上の入射光方向（標識上の矢印方向）を０度の中心軸とした水平有効反射角度の範囲内に集中させて反射輝度を大幅に向上させる。本発明の路面光反射装置は、製作時において、水平有効反射角度が小さくなるときに反射光線の集中効果がより優れ、つまり水平有効反射角度が小さくなるほど、反射輝度はより高くなる。反対に、水平有効反射角度が大きくなるほど、反射輝度は低くなる。

以下、具体的に実施例と図面を併せながら本発明の目的、技術内容、特徴及び達成する効果を詳細に説明する。

本発明の実施例である路面光反射装置の立体構造の略図であり、路面光反射装置の上表面を表す。 本発明の実施例である路面光反射装置の俯瞰図。 本発明の別の実施例である路面光反射装置の俯瞰図。 本発明の実施例である路面光反射装置の立体構造の略図であり、路面光反射装置の下表面を表す。 本発明の実施例である路面光反射装置の側面断面図。 本発明の別の実施例である路面光反射装置の立体構造の略図であり路面光反射装置の上表面を表す。 本発明の実施例である路面光反射装置の側面断面図であり、路面光反射装置内部の光線反射を表す。 本発明のまた別の実施例であり路面光反射装置の立体構造の略図であり路面光反射装置の上表面を表す。 本発明のまた別の実施例であり二つの組み立て後の路面光反射装置の立体構造の略図である。 本発明の実施例である路面光反射装置の光反射強度の測定装置の略図である。 本発明の実施例の路面光反射装置と、従来の３６０度路面光反射装置の光反射強度測定データの比較折れ線図。 従来の３６０度路面光反射装置の立体構造の略図。

図１〜図４を参照すると、路面光反射装置であって、光透過本体１及び反射層１３を含む。光透過本体１は強化透明材からなり、基部１０と凸部１１を含む。凸部１１を基部１０の上表面に設置して、基部１０の頂部が囲む面積が凸部１１の底辺で囲まれる面積より大きくする。基部１０と凸部１１は一体成型でなり、凸部１１は長軸ａａ’及び短軸ｂｂ’を備え、長軸ａａ’方向は光源（たとえば車燈）の光線の入射方向であり、凸部１１の底辺の形状は長軸ａａ’方向上では円ではなく楕円の弧線１１ｅである。

凸部１１はボールト状、つまり円弧状に盛り上がっている。または、凸部１１は頂部を載置したボールト状、つまり最頂部の表面が平面であってもよい。つまり、凸部１１は半球状または平台状を呈する。注意すべきは凸部１１の形状はこれに限られない。

図２の１を参照すると、凸部１１の底辺は楕円形または略楕円形であり、凸部１１を上から見たとき、長軸ａａ’及び短軸ｂｂ’を有することが好ましい。短軸ｂｂ’の長軸ａａ’に対する比は０．５〜０．９９、より好ましくは０．７〜０．９９、さらに好ましくは０．９〜０．９９である。

ここで注意したいのは、凸部１１の形状は必ずしも長軸及び短軸の長さに制限されないことである。本発明の主な構想は凸部１１の光入射面の底部を楕円形に改良したことで、反射光線の方向性増加の効果を達成したことであり、これによって光源と同じ方向にある使用者が路面光反射装置から感じる光線の輝度を増加することができる。図２−２で示すようにまた別の実施例において、短軸ｂｂ’方向の長さを意図して長軸ａａ’方向の長さを超えるように増加しているが、この実施例は本発明が含めたい範囲内である。

図２−１を参照すると、より好ましい実施例において、凸部１１の輪郭外形は半分に割ったカプセルとなっている。カプセル底部の中間部分の上下辺は矩形であり、底部の左右両側は半楕円形である。注目したいのは、この矩形及び半楕円形は、必ずしも完全な矩形及び完全な半楕円形でなくともよい点である。たとえば、凸部１１の短軸方向上に位置する側面１１ｆの底部は直線か、または略湾曲してもよい。

一の実施例において、凸部１１の側面１１ｆの形状を調整することで路面光反射装置の方向性が決定される。例を挙げると、側面１１ｆの底辺が直線であるとき、反射光線の方向性はより強く、大部分の光線は光源の方向に向かって反射するため、高速道路など直線道路に対して使用できる。側面１１ｆの底辺が湾曲弧線であるとき、反射光線の方向性はより弱く、一部の光線のみが光源の方向に向かって反射し、その他部分の光線は側面に向かって反射されるため、山道など湾曲した道路などに使用できる。

凸部１１の長軸方向を光線入射の方向に一致するよう設置し、凸部１１の光線入射軸方向の底辺を弧線に変更して、光線を凸部１１を経て入射させて、入射光線が光透過本体１に進入したあと光線入射軸に反射して戻る光線の比率を増加させる。

一実施例において、凸部１１の上表面及び側面１１ｆは必要に応じてパターンまたは小突起を加えると摩擦力が増加して滑り止めの効果を達成し、路面光反射装置の施工に役立てることができる。具体的には、従来の円頂型道路光反射標識は、握持に不便なため施工が困難であった。本実施例の路面光反射装置の実装過程においては、施工者は摩擦力のある側面１１ｆを握持して路面光反射装置の制御性を増加させ、方向識別標識１０１の定位精度を増加することで、路面光反射装置の実装品質を向上し、反射光線の反射強度を増加できる。

基部１０の上表面の面積は下表面の面積より大きく、つまり基部１０は倒置円錐台状である。注意すべきは、光透過本体１の基部１０及び凸部１１の形状は光学設計により非球面状か、または製造、施工によって形状を修正できる。本文における形状に関する描写は理解を深めるためであって、当然これらにきっちり制限されるわけではない。

面光反射装置の実装工程は、路面に対しドリルで孔をあけた後、路面光反射装置をドリル孔に設置して、その後粘着剤を加えて固定する。路面光反射装置の実装過程においては、円形ドリル孔のほうが施工しやすいため、図５で示すように、施工に合わせて基部１０の上表面を円形に設計してもよいが、これに限られない。一の実施例において、入射光線の入射方向上にある軸の一つを基部の光軸と定義し、前記光軸に対応する一つの軸を基部の側軸と定義できる。側軸と光軸の比は０．８〜１．２であり、より好ましくは０．９〜１．１である。図１〜図２−１及び図２−２を参照すると、一の実施例においては、凸部１１の光学反射及び屈折の必要に応じて、基部１０の頂辺を異なる形状に設計してもよい。基部１０の頂辺が円形ではない実施例においては、施工に便利なため路面光反射装置はさらに光透過本体１を覆うための円柱形蓋体（図示せず）を含む。基部１０の頂辺及び凸部１１の底辺は地面に設置されるので、通常は路面光反射装置を実装したのちは、凸部１１は地面より高くなり、基部１０は地面より低くなる。

一の実施例において、基部１０の上表面は必要に応じてパターンまたは小突起を加えて摩擦力を増加することで滑り止めの効果を達成する。

また別の実施例では、基部１０の上表面に入射軸を表示する方向識別標識１０１を設置できる。よく見られる方向識別標識１０１はパターン（矢印など）、文字、数字、符号などが含まれる。

図３を参照すると、一の実施例では、基部１０は凹陥部１２を有し、路面反射装置の製造過程の冷却速度を上げ、全体の強度を向上させ、路面光反射装置の比表面積も増加する。路面光反射装置の全体強度を向上するので、路面光反射装置がより優れた定型性をもち、変形しにくい。

より好ましい実施例では、凹陥部１２は一つ以上の階段環状構造１２１を備える。階段環状構造１２１は光反射面で屈折した光線を反射する。図３で示す階段環状構造１２１の数量は説明に用いるに過ぎず、これに限られない。使用者は状況に応じて階段環状構造１２１の数量を増加または減少できる。

光透過本体１は強化透明材質からなり、強化透明材質は、たとえばガラス、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ， ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ， Ａｃｒｙｌｉｃ）である。光透過本体１の材料は好ましくは強化ガラスである。このほか、光透過本体１の製造過程で冷却速度を上げることで全体の強度を上げると、より好ましい定型性をもち変形しにくくなる。このほか、必要に応じて顔料を添加して異なる色の光透過本体１を得る。

図１及び図６を参照すると、光透過本体１は道路の中に設置され、反射層１３は光透過本体１の、基部１０の外側壁麺、基部１０の下表面及び凹陥部１２又は階段環状構造１２１の外側壁面などを含む基部１０の外側表面に設置され、光源から発射される光線が光透過本体１の凸部１１を介して入射し、反射層１３により反射された後、光透過本体１を経て光源の方向に向かって射出される。さらに、図６をみると、凹陥部１２にも光反射機能を有し、これにより外部が投射した光線が光反射面により底部の凹陥部１２まで屈折し、さらに凹陥部１２から光線が反射されて路面光反射装置の光線反射効果を増加する。

説明したいのは、光透過本体１の材質により凸部１１入射面と反射層１３との間の角度と距離及び凸部１１の形状を調整できることである。具体的には、光透過本体１の材料の屈折率の選択により調整でき、ガラスの屈折率は約１．５２、ポリカーボネートの屈折率は約１．５８、ポリメチルメタクリレートの屈折率は約１．４８である。

一の実施例においては、路面反射装置の着色方法は必要に応じて調整できる。たとえば、路面光反射装置は一方通行路に埋設して、通行方向の反射光を白色にし、逆方向で通行する際は、反射光が赤色を呈して通行禁止を表示する。路面光反射装置の実施は透明本体基部の半分に薄層赤色透明ガラス（または透光性染色フィルム）を設置し、他方の半分を染色せず、アルミ合金の反射層を噴射したのちの製品は半分が赤色、半分が白色となる。また、路面光反射装置のその他の色の組合わせは、たとえば半分赤色、半分黄色、或いは半分が黄色半分が白色、または半分赤色半分黄色とがある。

図６は路面光反射装置の光線反射経路の簡単な説明であり、自動車燈からの平行な光束が路面光反射装置の基部１０の上表面及び凸部１１に進入したのち、路面光反射装置底部の反射層１３に集光され、さらに路面光反射装置の頂部に反射し、最後に平行な光束となって、ドライバーの目に戻る。路面光反射装置から観察すると、車燈とドライバーの目との間には一の小さな夾角があり、車燈が光反射装置に遠くなるほど（１００ｍ、２００ｍなど）夾角はより小さくなり（通常の測定標準約０．４度）、車燈が光反射装置に近くなるほど、夾角はより大きくなる（通常の測定標準は約２度）。前記夾角の変化は本発明の要旨であり本願の発明の範囲に逸脱しない。

従来の３６０度路面光反射装置４が水平３６０度の観測範囲内でいずれも均一な反射輝度が得られる効果に対し、本発明の路面光反射装置の光透過本体１は反射光線を、車道上の入射光方向（標識上の矢印方向）を０度の中心軸とした水平有効反射角度の範囲内に集中させて反射輝度を大幅に向上させる。本発明の路面光反射装置は、製作時において、水平有効反射角度が小さくなるときに反射光線の集中効果がより優れ、つまり水平有効反射角度が小さくなるほど、反射輝度はより高くなる。反対に、水平有効反射角度が大きくなるほど、反射輝度は低くなる。車道上の入射光方向（標識上の矢印方向）を０度の中心軸とした水平有効反射角度の範囲の端点の値は、±２０°乃至±２°と設計することができ、たとえば、±２０°、±１５°、±１０°、±５°、±２°である。一例において、水平有効反射角度の範囲の端点の値を±２０°に設定すると、汎用型の路面光反射装置が得られ、より大きな水平有効反射角度の範囲が得られるほか、水平有効反射角度の範囲内の反射輝度は従来の３６０度路面光反射装置４の反射輝度より高いかまたは近くなる。別の一例においては、水平有効反射角度範囲の端点値を±５°に設定すると、輝度強化型の路面光反射装置が得られ、その水平有効反射角度範囲はより小さいが、反射輝度は大幅に向上するため、高速道路など直線道路に好適である。

上記の実施例において、路面光反射装置の反射輝度は、中国国家標準ＣＮＳ１３７６２に基づいて計測を行った。図９に示すように、測定装置は投射口径が２６ｍｍ以下の光源Ａ及び一つの有効検測直径が２６以下の光電受光器Ｂを含む。光電受光器Ｂのレンズ表面から試料Ｃの中心点までの間の距離をｄとすると、１５．０ｍ以上に調整をする必要がある。光源ＡはＣＩＥ標準の光源（色温２８５６Ｋの光色）を採用し、標準観測者の比視感度を原則とする。このほか、試料Ｃの中心点に投射される入射光感度もまたできるだけ均一にしなければならない。測定過程において、入射角を０．５°に設定し、対応する観測角を０．４°に設定する。測定時にはまず光電受光器Ｂのレンズ表面を図９に示す試料Ｃの中心点の位置で光源Ａに向けて置く。

図５に示すように、反射輝度の測定上の便宜のため、実施例における路面光反射装置は屈折率１．４８のアクリルを材質とし、屈折率１．４８のアクリルの材質を従来の３６０度路面光反射装置４に替えて（一般的には屈折率１．５２の強化ガラスを材質とする）測定比較を行う。得られた輝度数値は図１０のとおりであり、従来の３６０°光反射装置の各水平反射角度はいずれも均一な反射輝度（１０２〜１２０ＭＣＤ／ＬＸ）の効果が得られたのに対し、本発明の路面光反射装置の水平有効反射角度の範囲内では反射光線が集中する効果が得られ、従って０度中心軸の反射輝度は３１５ ＭＣＤ／ＬＸに達し、従来の３６０度路面光反射装置４の反射輝度（１０５ ＭＣＤ／ＬＸ）をはるかに上回り、また有効角度範囲が±１０°内でも従来の３６０度路面光反射装置４と近似した反射輝度（８０〜８６ ＭＣＤ／ＬＸ）が得られた。

本発明の別の目的は、損傷しにくい光反射装置を提供することである。図７に示すように、一実施例において、路面光反射装置は、さらに上表面に凹溝２２を備えたベース２を含み、前記ベース２は、光線の入射方向に平行に延伸する一対のガイド２１ａ、２１ｂを有する。光透過本体１は凹溝２２に設置されている。凹溝２２は凹弧２６内に設置されて、光透過本体１の凸部１１の頂点高度がベース２上表面の頂点より略低くなるので、路面光反射装置が損傷しにくく、寿命が長く且つより好ましい反射効果を有する。

一の実施例において、ベース２を雪地の中に実装し、ガイド２１ａ、２１ｂが雪地表面から略突出するようにしてもよく、ガイド２１ａ、２１ｂの両端に斜面２４を設け、且つ各ガイド２１ａ、２１ｂの下方に段部２５を設け、除雪車が除雪作業でベース２を通過すると、斜面２４を利用して除雪車がガイド２１ａ、２１ｂの上をスムーズに滑り、直接光透過本体１の凸部１１を傷つけないので、路面光反射装置が損傷しにくい。

図８を参照すると、凹溝２２及び光透過本体１の数量は制限されない。より好ましい実施例では、ベース２はさらに少なくとも１のリブ２３を含み、ベース２には複数の凹溝２２を備え、前記凹溝２２はリブ２３及びガイド２１ａ、２１ｂとの間に設置されて、光透過本体１は凹溝２２に対応して設置される。リブ２３又は凹溝２２の数量をさらに増加して、さらに多くの光透過本体１を収納することで反射輝度を増加させてもよい。

以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

１ 光透過本体
１０ 基部
１２ 凹陥部
１２１ 階段環状構造
１０１ 方向識別標識
１１ 凸部
１１ｅ 楕円の弧線
１１ｆ 側面
１３ 反射層
２ ベース
２１ａ ガイド
２１ｂ ガイド
２２ 凹溝
２３ リブ
２４ 斜面
２５ 段部
２６ 凹弧
４ ３６０度路面光反射装置
ａａ’ 長軸
ｂｂ’ 短軸
Ａ 光源
Ｂ 光電受光器
Ｃ 試料
ｄ 距離

Claims (16)

1. 強化透明材質からなり、基部、及び前記基部と一体成型されて前記基部の上表面に設置される凸部を含む光透過本体と、
   前記基部の外側表面に設置された反射層とを備え、
   前記基部の頂辺が囲む面積は前記凸部の底辺が囲む面積より大きく、前記凸部の前記底辺の形状は、光源から射出された光線の入射方向において楕円の弧線であり、
   前記光線が前記凸部を経由して前記光透過本体に進入し、前記反射層により反射したのち前記光透過本体を経由して前記光源の方向に向かって射出することを特徴とする
   路面光反射装置。
2. 前記凸部が長軸と短軸とを有し、前記長軸の方向と前記光線の入射方向とが一致することを特徴とする
   請求項１記載の路面光反射装置。
3. 前記短軸の長さと前記長軸の長さとの比が０．５〜０．９９であることを特徴とする
   請求項２記載の路面光反射装置。
4. 前記凸部の最頂部面が平面であることを特徴とする
   請求項１記載の路面光反射装置。
5. 前記光透過本体の材質が強化ガラスであることを特徴とする
   請求項１記載の路面光反射装置。
6. 前記光透過本体の材質がポリカーボネート又はポリウレタン又はポリメチルメタクリレートであることを特徴とする
   請求項１記載の路面光反射装置。
7. 前記凸部が半カプセルの外形を有することを特徴とする
   請求項１記載の路面光反射装置。
8. 前記基部が倒置円錐台の外形を有することを特徴とする
   請求項１記載の路面光反射装置。
9. 前記基部の下表面に凹陥部を有することを特徴とする
   請求項１記載の路面光反射装置。
10. 前記凹陥部が複数の階段環状構造を有することを特徴とする
    請求項９記載の路面光反射装置。
11. 前記基部の上表面に前記光線の入射方向を表示する方向識別標識を有することを特徴とする
    請求項１記載の路面光反射装置。
12. 前記基部の上表面、前記凸部の上表面及び前記凸部の側面のいずれか少なくとも一がパターン又は小突起を有して摩擦力を増加することを特徴とする
    請求項１記載の路面光反射装置。
13. 上表面に凹溝を有し、光線の入射方向に平行に延伸する二つのガイドを備え、前記光透過本体が前記凹溝の中に設置されるベースをさらに備えることを特徴とする
    請求項１記載の路面光反射装置。
14. 前記ガイドの両端にそれぞれ斜面を有し、且つ各前記ガイドの下方に段部を備えることを特徴とする
    請求項１３記載の路面光反射装置。
15. 前記ベースが更に少なくとも一つのリブを備え、前記ベースが複数の凹溝を有し、前記複数の凹溝が前記リブと前記ガイドとの間に設置されることを特徴とする
    請求項１３記載の路面光反射装置。
16. 前記反射層が反射した光線を、前記光線の入射方向を中心とする水平有効反射角度の範囲内に集中させ、前記水平有効反射角度の範囲の端点の値が±２０°であることを特徴とする
    請求項１記載の路面光反射装置。