JP2007536446A - 道路鋲 - Google Patents

Abstract

【要約書】
本発明は、道路の中央線や区画された道路の車線を区分するために用いられる道路鋲に関し、道路に強固に固着または埋設されて離脱しないようにねじ状に形成し、日照または照明の有無に関らず常に照明を発光できるように自稼型発電機が内装されており、道路の状態によって互いに異なる色を発光できるように道路状態を測定する湿度および温度センサを内装し、さらに道路上の状態に関する情報を車両と送／受信できるようにする通信手段を備えることを特徴とし、耐衝撃性が強く外部の電源供給や日照量に関わらず円滑に発光でき、温度／湿度センサによる測定値をもって道路の状況を発光体の色によって区分でき、取り付けられた通信手段によって道路の状況を高度道路交通システム（ＩＴＳ）に知らせ、道路鋲が埋設された道路の交通状況を車両運転者またはその道路を利用しようとする人に知らせられる効果がある。

Description

本発明は、道路の中央線や区画された道路の車線を区分するために用いられる道路鋲に関し、道路に強固に固着または埋設されて離脱しないようにねじ状に形成し、日照または照明の有無に関らず常に発光できるように自稼発電機が内装され、道路の状態に応じて互いに異なる色を発光できるように道路状態を測定する湿度及び温度センサを内装しており、さらに道路上の状態に関する情報を車両と送／受信できるように通信手段を備えた道路鋲に関するものである。

一般的に道路鋲（Ｒｏａｄ Ｓｔｕｄ）は、道路の中央線または各車線（１車線、２車線、または３車線など）を区切るための区画線上に設けて車両が進行できる車線を区別できるようにしたり、曲がり道の道路の終わりの部分に設けて車両が円滑に方向転換できるようにしたりして、交通事故を防いで安全運転を図ろうとする機能を行う。

このような道路鋲は、車両の走行線または両方向に進行する往復道路の境界または道路の終わりの部分に設けるが、道路に穿孔して、その孔に道路鋲の下部支持部を挿入した後にエポキシまたはセメント等で固定し、車両の運転者が容易に識別できるように道路鋲の上部に反射板または発光体を備えて成っている。

図１は、上記のような従来の一般の道路鋲を概念的に示しており、以下では添付した図面を参考にしながら説明する。図１は従来の一般の道路鋲の斜視図であり、図２は従来の道路鋲が道路に設けられている断面図である。

道路鋲１０は、大きく道路表面上に露出するヘッド部２０と道路に埋設される支持部３０とから構成され、自然光または車両から発光するライトによる反射光を利用したり、または道路鋲１０の内部から発生する電気によってそのものから発光する方法を利用することができる。

先ず、反射光を用いる場合、ヘッド部２０にはその側面に光を反射する反射板２２が楕円形または円形などに形成されており、ヘッド部２０の上面部には平たい形態をなしているか、または他の反射板２４を備えて光を円滑に反射するようにし、道路鋲１０の下部に備えられた支持部３０は道路４０に形成された孔４２に挿入されるように柱形状に形成されており、この支持部３０を孔４２に挿入した後にエポキシまたはセメント４４などで固定して道路鋲１０が離脱しないようにする。

一方、内部から発生する電気によって発光する道路鋲１０では、ヘッド部２０の側面に電気によって発光する発光体２２を備えるが、外部から見た形状が楕円形または円形になるように備えられており、ヘッド部２０の上面部には太陽電池２４を備えて太陽光を用いて電気を発生し、道路鋲１０の内部に蓄電池（図示せず）を備えて太陽光によって発生した電気を蓄電できるようにする。道路４０に固定する方法および構成は上記の反射板２４を用いる道路鋲１０と同一であるため、その説明を省略する。

このようにしてなる道路鋲１０は、道路の境界部、中央線、または道路の終わりの部分に埋設して、車両の前照灯の光を反射板２２によって反射したり、発光体２２から光を発光したりして、運転者が道路の境界を正確に認識できるようにすることで安全運行を図るものである。

しかし、上記のような従来の道路鋲では、別の接着手段を用いてこそ道路に埋設または設置できるという煩わしさがあり、車輪が通る衝撃によってエポキシまたはセメントなどが破損して道路から離脱するという問題点があり、反射板を用いる道路鋲の反射板に埃などの異質物が覆われている場合には自動車の前照灯を円滑に反射できないという問題点があり、太陽光などの蓄積された電気を用いる場合、日照条件が悪い場合には電気の蓄電が十分に行われず、発光が弱いという問題点がある。

本発明は、上記のような従来の道路鋲の問題点を解決するために、別の接着手段がなくとも道路に容易に埋設できるようにし、強固に道路に埋設されて車輪による衝撃があっても容易に離脱せず、また別の電源装置無しに、または日照量に関わらず電気を発生して発光体を点灯させられるようにし、さらに道路の状態によって異なる色を発光できるようにして道路の状態を運転者に知らせられるようにし、かつ、道路状態に関する情報を車両に送／受信できるようにする道路鋲を提供することをその技術的課題とする。

本発明は、ねじタイプの道路鋲を提供するが、ワッシャを取り付けて道路に強固に埋設するようにし、内部に自稼発電機を内装して車両の移動に伴う振動を電気に変換し、この電気を発光または蓄電用に使えるようにし、日照量に関わらず常に円滑な発光がなされるようにし、湿度および温度センサを内装して道路の状況に応じて互いに異なる色を発光させて運転者に警告できるようにし、そして通信手段を備えて道路状況などを車両の運転者がモニターできるようにすることにより、前記技術的課題を実現することができる。

本発明に係る道路鋲は、道路上に露出するヘッド部と道路に埋設される部分である埋設部とから構成される。

前記ヘッド部は、車輪に損傷を少なめにするために半楕円形態に構成し、発光部、センサ部、および反射部からなり、そのものに十字型のドライバ溝を備え、
前記埋設部は外形的にはねじ状に形成するが、前記ヘッド部と連接する上部には水平面を基準として下端側に傾いた円形のワッシャを備え、内部には本発明の出願人が先出願した発電および充電可能な自稼発電機（特許出願１０−２００４−００２４７０６、出願日：２００４年０４月１０日、発明の名称：小さな運動エネルギーを電気エネルギーに変換する自稼発電機）を内装し、この自稼発電機、前記発光部、前記センサ部、および後述する通信手段を制御統制する制御装置を内装して構成する。

上記にて発光部およびセンサ部は、半楕円形の透明体である外体の内部に放射形の円をなして構成されているが、複数の色を発光できる電球または発光ダイオードと温度および湿度センサが混在してなっており、この発光部およびセンサ部の外周縁部に車両の前照灯を反射する反射板が備えられる反射部が形成され、前記ドライバ溝は本発明に係る道路鋲を道路に埋設または分離できるようにねじを締めたり緩めたりできるように構成されており、
前記自稼発電機（特許出願１０−２００４−００２４７０６）は、自稼動力生成部と、この自稼動力生成部で生成した動力を発電部に伝達する伝達手段と、この伝達手段によって伝達された動力を用いて電気を生成する固定子と回転子からなる発電部と、前記自稼動力生成部の動力が伝達される回転子の一側に備えられて動力のエネルギーが相殺せずに長い間維持できるようにする弛緩収縮部とから構成されており、
前記通信手段は、内装された送／受信アンテナによって道路鋲間の通信、道路鋲とテレマティクス端末機が装着された車両、そして道路鋲とＩＴＳ中継機との通信を担当するようになり、
そして、このような各部と手段は、本発明に係る道路鋲の埋設部に内装された信号前処理部、送／受信回路、およびマイクロプロセッサで構成された制御装置によって命令または信号を制御、統制、および処理する。

本発明は、ワッシャが取り付けられたねじ状であり、本発明に係る道路鋲を構成して道路に埋設することにより、車輪または振動による衝撃があっても道路から離脱または分離せずに強固に埋設されるようにすることができ、道路上に露出する外体の形状を半楕円形に形成して車輪による破損を顕著に減らすことができ、内部に自稼発電機を内装して外部からの電源供給や日照量に関わらず、円滑に発光できる効果があ、温度／湿度センサによる測定値をもって道路の状況を発光体の色によって区分できるようにして、運転者がその色で路面の状況または道路周辺の気候状況を適時に把握することができ、取り付けられた反射板により、電気システムに問題が生じても車両の前照灯の反射による道路鋲の役割をすることができ、さらに取り付けられた通信手段により、道路の状況を高度道路交通システム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：ＩＴＳ）に知らせて道路鋲が埋設された道路の交通状況を車両運転者またはその道路を利用しようとする人に知らせられる効果がある。

以下では本発明の実施のための形態について添付した図面を参考にして詳細に説明する。
図３は本発明に係る道路鋲の側面図を示す図面であり、図４は本発明に係る道路鋲の平面図を示す図面であり、図５は本発明に係る道路鋲の埋設部の内部を示す一部断面図であり、図６は本発明に係る道路鋲を道路に埋設した状態を示す図面であり、図７は本発明に係る自稼発電機の断面斜視図であり、図８は本発明に係る道路鋲のシステム的な構成を示すブロック図であり、図９は本発明に係る道路鋲とＩＴＳセンターとの通信構成を概略的に示す図面である。

本発明に係る道路鋲１００は大きく、埋設された時に道路上に露出するヘッド部２００と、道路に埋設される部分である埋設部４００とから構成されている。

前記ヘッド部２００は、半楕円形に形成されており、外部に露出する透明体からなる外体２１０と、この外体２１０の内部には発光部として内部に十字型に配列し、赤色、黄色、または青色を発光する発光体として発光ダイオード２２０と、前記外体２１０の内部にはセンサ部として前記発光ダイオード２２０と混在して道路の温度を測定する温度センサ２３０および湿度を測定する湿度センサ２３５と、前記外体２１０の表面から一定の深さを有して形成され、前記発光ダイオード２２０、温度センサ２３０、および湿度センサ２３５とは干渉しないように十字型に形成される十字型溝２４０と、車両前照灯の光を反射できるように前記外体２１０の外周縁部に備えられる反射板２５０とから構成されている。

前記埋設部４００は、外形的には、その下部がテーパーになり、ねじ山４１０を有するねじ状に構成され、上部には前記ヘッド部２００の下面と連接して水平面から下方へ一定角度αを有しつつ円形板の形状を有する板型ワッシャ４２０が構成されており、内部的には、中心部に車両が走行するに伴って道路で発生する振動を電気エネルギーに変換して電気を蓄電する自稼発電機３００（本発明の出願人の先特許出願１０−２００４−００２４７０６）と、前記自稼発電機３００、前記発光ダイオード２２０、前記温度／湿度センサ２３０、２３５、および内装された送／受信アンテナ５１０を制御統制できるマイクロプロセッサ５２０と、送／受信回路５３０および信号前処理部５４０で構成された制御ボックス５００とから構成されている。この制御ボックス５００は、一般的に通常用いられるマイクロプロセッサおよび回路からなっているため、相互の結合関係または作用は通常の技術を用いてなし得る。

上記において、自稼発電機３００は図７に詳しく示しており、微動にも反応して自ら動力を生成する自稼動力生成部と、この自稼動力生成部で生成した動力を後述する発電部に伝達する伝達手段と、この伝達手段によって伝達された動力を用いて電気を生成する固定子と回転子からなる発電部と、前記自稼動力生成部の動力が伝達される回転子の一側に備えられ、動力のエネルギーが相殺せずに長い間維持できるようにする弛緩収縮部とから構成されており、前記自稼動力生成部がケース３０２内面の側部および下部と同一の形状をなしているメンブレイン３１２と、このメンブレイン３１２内部の高さの中間地点まで溜まっている水などの液体３１４と、この液体３１４に一定部分浸って浮いているブイ３１６とから形成され、前記メンブレイン３１２の上部には中心から直径の異なる凹部および凸部を有する凹凸部３１８が形成されており、前記伝達手段は弾力性の強い剛線３２０であるが、この剛線２２０はブイ３１６の上部に固定されて前記凹凸部３１８の中心を通過するようにし、前記発電部がこの剛線３２０よって伝達された振動エネルギーによって正逆回転運動をするようにし、中折帽子形状の上部には永久磁石が円周に沿って複数備えられた回転子３３２、およびこの回転子３３２の下端部の直径よりは大きい直径を有しつつコイルが巻かれていて、この回転子３３２の回転によって誘導起電力を生成して電気を生成する固定子３３６からなる発電装置３３０であり、そして、前記弛緩収縮部が前記ブイ３１６の振動が剛線３２０によって伝達される回転子３３２の下端部の側部とケース３０２の内週面の上端部から一定距離をおいて固定され、前記振動エネルギーが相殺せずに長い間維持できるコイルばね３４０であることを特徴とする。

以下では、上記のように構成された本発明に係る道路鋲の一実施形態に係る作用について説明する。概略的な全体システムは図９に示しており、その他の構成は図１〜８に示す図面を参考にして説明する。

道路６１０の境界部、中央線、または終わりの部分など道路鋲１００を埋設しようとする部分に孔６１５（図６参照）を形成し、この孔６１５に道路鋲１００埋設部４００のテーパーになった部分を挿入した後、十字型溝２４０にドライバ（図示せず）で回転させて、道路鋲１００がねじ山４１０によって孔６１５の底まで挿入する。この時、板型ワッシャ４２０は水平面から下方へ一定角度αを有して形成されているため、道路鋲１００が孔６１５に深く入れば深く入るほど水平に近づいていき、最終的には水平をなすようになり、弾性力によって上部に持ち上げようとする力が作用して、ねじ山４１０は孔６１５に螺入された状態であるため、互いに逆の力が作用して強固に埋設され得る。

このように埋設された道路鋲１００は、そのものに自稼発電機３００が内装されており、車両が走行する時に発生する微動たる振動を電気エネルギーに変換して発光ダイオード２２０を発光させられ、消耗して残った余分の電気エネルギーは蓄電できるため、車両が走行しない場合にも持続的に発光することができる。

温度センサ２３０および湿度センサ２３５は道路の温度および湿度を測定し、道路６１０が雪または雨で路面状態がすべりやすい場合には赤色の発光ダイオード２２０を発光させ、霧が多い場合には可視距離が最も長い黄色の発光ダイオード２２０を発光させ、通常の路面状態である場合には青色の発光ダイオード２２０を発光させることにより、運転者に道路の状態を予め知らせられるようにする。この時、各色の発光ダイオード２２０は、外体２１０の内部で一定の規則なしに混在しているとしても発光して認識するには何の支障もない。前記の温度センサ２３０および湿度センサ２３５で測定した値に対しては、マイクロプロセッサ５２０で処理して判断した後、条件に合う色の発光ダイオード２２０に電源を印加して発光させる。このような測定値に対する道路条件の判断については、地域および道路の特性に応じて変化可能であるため特定した値を有しない。

一方、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）を運用するにおいて各道路に埋設された道路鋲１００は、送／受信アンテナ５１０によって道路鋲間の通信、道路鋲１００とテレマティクス端末機が装着された車両６２０、そして道路鋲１００とＩＴＳ中継機６３０との通信によって交通をモニターできる。すなわち、道路鋲１００のマイクロプロセッサ５２０は、収集した道路の条件、路面状態、および振動による車両６２０の流れなどのデータを処理して、送／受信アンテナ５１０と送／受信回路５３０を介してＩＴＳ中継機６３０とデータを送／受信し、このようなデータはデータセンタ６４０で処理して各道路に対する総合的な情報を把握し、交通渋滞、気象状態、または気象情報などを車両６２０に装着されたテレマティクス端末機に提供したり、またはインターネット６５０に接続した有線インターネットユーザ６６０または無線インターネットユーザ６７０に情報を提供したりすることができる。

上記では本発明の一実施形態について説明したが、ワッシャが取り付けられたねじ状に道路鋲を形成し、内部に自稼発電機とこれを運用する付加制御手段および通信手段を備える構成は、本発明の技術的思想の要旨から脱しない範囲内の修正および変形された実施であると言え、このような修正および変形は本発明の技術的思想を用いることで、当業者であれば容易に実施できるため、このように変形された実施は以下の特許請求の範囲の権利範囲に属すると見なされなければならない。

従来の一般の道路鋲の斜視図である。 従来の道路鋲が道路に設けられている断面図である。 本発明に係る道路鋲の側面図を示す図面である。 本発明に係る道路鋲の平面図を示す図面である。 本発明に係る道路鋲の埋設部の内部を示す一部断面図である。 本発明に係る道路鋲を道路に埋設した状態を示す図面である。 本発明に係る自稼発電機の断面斜視図である。 本発明に係る道路鋲のシステム的な構成を示すブロック図である。 本発明に係る道路鋲とＩＴＳセンターとの構成を概略的に示す図面である。

Claims (4)

1. 道路上に露出するヘッド部と道路に埋設される埋設部とから構成された道路鋲において、
   前記ヘッド部は、半楕円形に形成されており、外部に露出する透明体からなる外体と、この外体の内部には発光部として内部に十字型に配列し、赤色、黄色、または青色を発光する発光体としての発光ダイオードと、前記外体の内部にはセンサ部として前記発光ダイオードと混在して道路の温度を測定する温度センサおよび湿度を測定する湿度センサと、前記外体の表面から一定の深さを有して形成され、前記発光ダイオード、温度センサ、および湿度センサとは干渉しないように十字型に形成される十字型溝とから構成されており、
   前記埋設部は、外形的にはその下部がテーパーになり、ねじ山を有するねじ状に構成され、内部的には中心部に車両が走行するに伴って道路で発生する振動を電気エネルギーに変換して電気を蓄電する自稼発電機と、制御ボックスとから構成され、
   前記制御ボックスは、マイクロプロセッサ、送信／受信回路、および信号前処理部を含み、
   前記信号前処理部は、前記自稼発電機、前記発光ダイオード、前記温度センサ、前記湿度センサ、および内装された送／受信アンテナを制御統制することを特徴とする、道路鋲。
2. 前記自稼発電機が、
   自稼動力生成部と、この自稼動力生成部で生成した動力を後述する発電部に伝達する伝達手段と、この伝達手段によって伝達された動力を用いて電気を生成する固定子と回転子とからなる発電部と、前記自稼動力生成部の動力が伝達される回転子の一側に備えられ、動力のエネルギーが相殺せずに長い間維持できるようにする弛緩収縮部とから構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の道路鋲。
3. 前記ヘッド部に、車両前照灯の光を反射できるように前記外体の外周縁部に反射板をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２項に記載の道路鋲。
4. 前記埋設部に、前記ヘッド部の下面と連接して、水平面から下方へ一定角度αを有しつつ円形板の形状を有する板型ワッシャを追加して構成されていることを特徴とする、請求項１または２項に記載の道路鋲。

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