| 【発明の名称】 |
道路灯 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮丸 正人
【氏名】村上 忠史
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| 【要約】 |
【課題】光源からの直射光および反射光により路面に要求される路面均斉度を保ちながら道路灯の設置間隔を器具高さの４倍にする。
【解決手段】最大光度値が鉛直角（θ）６０〜６５°内、水平角（φ）７０〜８０°内にあり、その光度値は６００〜６５０ｃｄ／ｋｌｍ、鉛直面（φ＝０）の最大光度値は２０＜θ＜３０°にあり、その光度値は３２０〜３８０ｃｄ／ｋｌｍ、かつ光度値が３００ｃｄ／ｋｌｍ以上となる鉛直角および水平角の範囲を、鉛直角０°で水平角２０〜３０°、鉛直角１０°で水平角２０〜３５°、鉛直角２０°で水平角２５〜３５°、鉛直角３０°で水平角２５〜４０°、鉛直角４０°で水平角２５〜４５°、鉛直角５０°で水平角３０〜５０°、鉛直角６０°で水平角３５〜６０°、鉛直角７０°で水平角４０〜７０°、鉛直角８０°で水平角４０〜７０°とし、鉛直角８５°以上で１０ｃｄ／ｋｌｍ以下とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 反射板内に光源を収容して道路の路面に光を照射して照明する道路灯において、最大光度値が鉛直角（θ）６０〜６５°内、水平角（φ）７０〜８０°内にあり、その光度値は６００〜６５０ｃｄ／ｋｌｍとし、鉛直面（φ＝０）の最大光度値は２０＜θ＜３０°にあり、その光度値は３２０〜３８０ｃｄ／ｋｌｍとしたことを特徴とする道路灯。
【請求項２】 光度値が３００ｃｄ／ｋｌｍ以上となる鉛直角および水平角の範囲を、鉛直角０°で水平角２０〜３０°、鉛直角１０°で水平角２０〜３５°、鉛直角２０°で水平角２５〜３５°、鉛直角３０°で水平角２５〜４０°、鉛直角４０°で水平角２５〜４５°、鉛直角５０°で水平角３０〜５０°、鉛直角６０°で水平角３５〜６０°、鉛直角７０°で水平角４０〜７０°、鉛直角８０°で水平角４０〜７０°とし、鉛直角８５°以上で１０ｃｄ／ｋｌｍ以下とする請求項１記載の道路灯。
【請求項３】 各鉛直角θ、水平角φの光度値を正数倍して得られる光度値を有する請求項１または２記載の道路灯。
【請求項４】 光源の中心を原点とし、道路横断面で鉛直方向に回転させた配光を有する請求項１または２記載の道路灯。
【請求項５】 反射板内に光源を収容して道路の路面に光を照射して照明する道路灯において、前記反射板は道路横断方向に沿った多段式反射面から構成され、各反射面は光源の中心を焦点とする放物面からなり、最下段の反射面は、鉛直角７０°方向の路面に光が反射されるように指向され、反射面最下端における面法線は鉛直角約９０°となり、この反射面の断面の光源を中心とする角を５．５〜６．５°とし、かつ開口部から２番目に位置する反射面は鉛直角６５°方向の路面に光が反射されるように指向され、この反射面の断面の光源を中心とする角を１０．０〜１１．０°とするとともに、光源の中心と最下段の反射面最下端のなす角は鉛直方向から７０°であることを特徴とする道路灯。
【請求項６】 反射板内に光源を収容して道路の路面に光を照射して照明する道路灯において、前記反射板は道路横断方向に沿った多段式反射面から構成され、各反射面は光源の中心を焦点とする放物面からなり、かつ各反射面により反射された反射光が路面上に到達する位置が、反射板開口部に近い反射面程、道路長手方向および道路断面方向に遠くなるように反射面を指向させたことを特徴とする道路灯。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、道路の路面を照射する道路灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】道路灯は、筐体内部に反射板を収容し、反射板内部に配設された高圧ナトリウムランプなどの光源および反射板下部にすり鉢状のガラス製グローブから構成される。道路灯は光源から放射された光は直接光または反射板による反射光により道路の路面を幅方向から長手方向まで放射する照明である。一般的に道路の中央部や路肩側に立設され、約３０〜３５ｍの所要間隔で道路に沿って配設される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の道路灯は上記のように約３０〜３５ｍの設置間隔で道路に沿って配設されており、さらに設置間隔を広げる場合には、反射板下部に配設されたガラス製グローブに設けられたプリズムやルーバなどの制光体により道路長手方向遠方へ光照射する必要があった。しかし、プリズムやルーバを用いて道路長手方向遠方へ光照射する方法では、プリズムの透過率やルーバの反射率などが原因で高い器具効率が望めなかった。また、プリズムを配設すると制御できない光が増加し、路面外へ光漏れの原因となるなどの問題もあった。
【０００４】近年、光害の問題で上空への光漏れを規制する動きが出ており、そのため、従来のすり鉢状のガラス製グローブに代わりフラットガラスを反射板の前面に配設するケースが多くなってきている。フラットガラスを用いた場合、光の入射角が大きくなると反射率が急激に大きくなり、器具効率が急激に低下することが予測される。そのため、フラットガラスを用いた場合の光照射方向としては、鉛直角７０度程度が限界であると考えられる。また、従来のすり鉢状のグローブを用いた場合でも、７０度より大きい鉛直角方向の光度値が大きくなるとグレアの増加につながる。そのことを考慮すると、設置間隔は器具設置高さの４倍未満となり、初期設備費用の増加および消費電力が高くなるという問題があった。
【０００５】また、道路灯の反射板が多段式放物反射面から構成されている場合は、各放物反射面はその反射光が照射する路面上の位置を結ぶ線が道路に沿って平行になるように指向されている（図１５（ａ））。しかし、反射光が照射する路面上の位置が道路に沿って平行とすると、道路横断面に沿って照度輝度換算係数が変化するため、追越車線側の車線端（路肩または中央分離帯）に近づくにつれ輝度が低下することになる。その結果、道路横断方向において輝度勾配が生じて、高い均斉度が得られなかった。
【０００６】したがって、この発明の目的は、プリズムやルーバなどの制光体を配設することなく光源からの直射光および反射光により路面に要求される路面均斉度を保ちながら道路灯の設置間隔を広くできる道路灯を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の道路灯は、反射板内に光源を収容して道路の路面に光を照射して照明する道路灯において、最大光度値が鉛直角（θ）６０〜６５°内、水平角（φ）７０〜８０°内にあり、その光度値は６００〜６５０ｃｄ／ｋｌｍとし、鉛直面（φ＝０）の最大光度値は２０＜θ＜３０°にあり、その光度値は３２０〜３８０ｃｄ／ｋｌｍとすることを特徴とする。
【０００８】上記のように構成した道路灯によれば、設置間隔を器具設置高さの４倍とすることが可能であり、初期設備費用およびランニングコストの削減を図ることができる。また、設置間隔が従来より広くできるため、道路灯のポールへの車の激突事故が減少する。また、設置間隔が広がるため、視界に入る器具の灯数が減少し、グレアの低減を図ることができる。
【０００９】請求項２記載の道路灯は、請求項１において、光度値が３００ｃｄ／ｋｌｍ以上となる鉛直角および水平角の範囲を、鉛直角０°で水平角２０〜３０°、鉛直角１０°で水平角２０〜３５°、鉛直角２０°で水平角２５〜３５°、鉛直角３０°で水平角２５〜４０°、鉛直角４０°で水平角２５〜４５°、鉛直角５０°で水平角３０〜５０°、鉛直角６０°で水平角３５〜６０°、鉛直角７０°で水平角４０〜７０°、鉛直角８０°で水平角４０〜７０°とし、鉛直角８５°以上で１０ｃｄ／ｋｌｍ以下とする。このように、光度値が３００ｃｄ／ｋｌｍ以上となる鉛直角および水平角の範囲を設定することで、道路横断方向に輝度勾配が生じ難く、高い均斉度を得ることができる。
【００１０】請求項３記載の道路灯は、請求項１または２において、各鉛直角θ、水平角φの光度値を正数倍して得られる光度値を有する。このように、各鉛直角θ、水平角φの光度値を正数倍して得られる光度値を有するので、光度値を高くすることができ、設置間隔をさらに広げることができる。請求項４記載の道路灯は、請求項１または２において、光源の中心を原点とし、道路横断面で鉛直方向に回転させた配光を有する。このように、光源の中心を原点とし、道路横断面で鉛直方向の回転させた配光を有するので、高い器具効率を得ることができる。
【００１１】請求項５記載の道路灯は、反射板内に光源を収容して道路の路面に光を照射して照明する道路灯において、前記反射板は道路横断方向に沿った多段式反射面から構成され、各反射面は光源の中心を焦点とする放物面からなり、最下段の反射面は、鉛直角７０°方向の路面に光が反射されるように指向され、反射面最下部における面法線は鉛直角約９０°となり、この反射面の断面の光源を中心とする角を５．５〜６．５°とし、かつ開口部から２番目に位置する反射面は鉛直角６５°方向の路面に光が反射されるように指向され、この反射面の断面の光源を中心とする角を１０．０〜１１．０°とするとともに、光源の中心と最下段の反射面最下端のなす角は鉛直方向から７０°であることを特徴とする。
【００１２】上記のように構成した道路灯によれば、設置間隔を器具設置高さの４倍とすることが可能であり、初期設備費用およびランニングコストの削減を図ることができる。また、設置間隔が従来より広くできるため、道路灯のポールへの車の激突事故が減少する。また、設置間隔が広がるため、視界に入る器具の灯数が減少し、グレアの低減を図ることができる。
【００１３】請求項６記載の道路灯は、反射板内に光源を収容して道路の路面に光を照射して照明する道路灯において、前記反射板は道路横断方向に沿った多段式反射面から構成され、各反射面は光源の中心を焦点とする放物面からなり、かつ各反射面により反射された反射光が路面上に到達する位置が、反射板開口部に近い反射面程、道路長手方向および道路断面方向に遠くなるように反射面を指向させたことを特徴とする。
【００１４】このように、各反射面により反射された反射光が路面上に到達する位置が、反射板開口部に近い反射面程、道路長手方向および道路断面方向に遠くなるように反射面を指向させたので、追越車線側の照度を上げることができ、路面の輝度を高めることができる。特に追越車線の車線端の輝度を向上し、これにより路面全体の均斉度を改善することが可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態の道路灯を図１〜図７に基づいて説明する。図１（ａ）はこの発明の第１の実施の形態の道路灯における鉛直角θを示す説明図、（ｂ）はその水平角φを示す説明図、図２〜図５はこの発明の第１の実施の形態の照明特性図、図６は図２〜図５に示す配光を用いて照明計算した時の道路構成図、図７は図２〜図５の配光特性を用いて道路路面輝度を計算した結果示すグラフ、図８は道路灯の正面図、図９は図８の底面図、図１０は図８の側面図である。
【００１６】図１に示すように、道路灯（器具）１はポール２により支持され、道路３の路面に光を照射して照明する。同図において、鉛直角θと水平角φを示す。また、この道路灯１は、図８〜図９に示すように、本体４の下面の開口部に前面ガラス５が取付けられ、その上方に反射板５が収めてある。また、本体４には反射板６内に向けて突出したソケット７が設けられ、このソケット７にランプ（光源）８が接続される。また、本体４の上部に天蓋９が蝶番１０により開閉自在に取付けられ、ランプ交換できるようにしている。また、ポール２の上端に設けたプレート２ａが、本体４の下面にボルト・ナット１１により固定される。１２は本体電源穴、１３はフィルタ用穴である。
【００１７】上記の道路灯１は、設置間隔を器具設置高さＨの４倍とすることが可能であり、そのため下記の条件が設定されている。すなわち、最大光度値が鉛直角（θ）６０〜６５°内、水平角（φ）７０〜８０°内にあり、その光度値は６００〜６５０ｃｄ／ｋｌｍとする。また、鉛直面（φ＝０）の最大光度値は２０＜θ＜３０°にあり、その光度値は３２０〜３８０ｃｄ／ｋｌｍとする。
【００１８】また、光度値が３００ｃｄ／ｋｌｍ以上となる鉛直角および水平角の範囲を、鉛直角０°で水平角２０〜３０°、鉛直角１０°で水平角２０〜３５°、鉛直角２０°で水平角２５〜３５°、鉛直角３０°で水平角２５〜４０°、鉛直角４０°で水平角２５〜４５°、鉛直角５０°で水平角３０〜５０°、鉛直角６０°で水平角３５〜６０°、鉛直角７０°で水平角４０〜７０°、鉛直角８０°で水平角４０〜７０°とし、鉛直角８５°以上で１０ｃｄ／ｋｌｍ以下とする。
【００１９】このような条件を満たす上記道路灯の配光特性を図２〜図５に示す。図２の特性図において、器具効率７３．８％、上方光束０．０％、下方光束７３．８％、直下光度１３９．５ｃｄ／ｋｌｍ、最大光度６３８．６ｃｄ／ｋｌｍである。また、鉛直角θに対する鉛直面の光度を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】この場合、表１、図２の配光図より、最大光度値は鉛直角（θ）６５°、水平角（φ）７５°にあり、その光度値は６３８．６ｃｄ／ｋｌｍである。また、鉛直面（φ＝０）の最大光度値は２５°にあり、その光度値は３５３ｃｄ／ｋｌｍである。また、この場合、光度値が３００ｃｄ／ｋｌｍ以上となる鉛直角および水平角の範囲は図４の光度分布図のように定められる。その結果、図３の等照度曲線図に示すように、２Ｈの付近で５ｌｘの照度が得られ、道路灯１の設置間隔を４Ｈとすることができる。なお、同図において、全光束２６５００ｌｍ、保守率１．００、取付角度０．０°、最大照度４８．２ｌｍであり、●印は最大照度の位置を示す。また、図５の照明率曲線図において、左側は歩道側、右側は車道側であり、道路灯の取付角度α＝０．０°である。
【００２２】上記の配光特性から照明計算した時の道路構成は、図６に示すように、ポール２の高さが１２ｍ、道路灯１の歩道側端部から照明中心位置までの距離が０．５ｍ、路肩１４が２．５ｍ、車道３は車線■と車線■からなり１車線の幅が３．５ｍである。また、道路照明設備の設計条件および路面照明特性を表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】また、上記の配光特性から道路の路面輝度を計算した結果は表３のようになり、図７の直射路面輝度分布図が得られる。これにより、設置間隔４Ｈにおいて平均輝度０．９９ｃｄ／ｍ2 、総合均斉度０．５１および車線軸均斉度０．６７の高い光学性能が得られていることがわかる。
【００２５】
【表３】
【００２６】以上のようにこの実施の形態によれば、設置間隔を器具設置高さの４倍とすることが可能であり、初期設備費用およびランニングコストの削減を図ることができる。また、設置間隔が従来より広くできるため、道路灯のポールへの車の激突事故が減少する。また、設置間隔が広がるため、視界に入る器具の灯数が減少し、グレアの低減を図ることができる。
【００２７】なお、各鉛直角θ、水平角φの光度値を正数倍して得られる光度値を有するようにしてもよい。また、光源の中心を原点とし、道路横断面で回転（鉛直角方向の回転）させた配光を有するようにしてもよい。この発明の第２の実施の形態を図１１および図１２に基づいて説明する。図１１はこの発明の第２の実施の形態の道路灯の反射板の形状を示す概念図、図１２（ａ）は図１１に示す反射板の断面図、（ｂ）はその開口部の拡大図である。
【００２８】この道路灯は光源８として高圧ナトリウムランプ２２０Ｗを反射板１６内に収容している。また、図１２（ａ）に示すように反射板１６は道路横断方向に沿った多段式反射面１７から構成され、各反射面１７は光源８の中心を焦点とする放物面からなり、最下段（開口部）の反射面１７ａは、鉛直角７０°方向の路面に光が反射されるように指向され、図１２（ｂ）に示すように反射面最下端における面法線は鉛直角約９０°となる。また、反射面１７ａの断面の光源８を中心とする角ａを５．５〜６．５°とし、かつ開口部から２番目に位置する反射面１７ｂは鉛直角６５°方向の路面に光が反射されるように指向され、この反射面１７ｂの断面の光源８を中心とする角ｂを１０．０〜１１．０°とするとともに、光源８の中心と最下段の反射面１７ａの最下端のなす角は鉛直方向から７０°（開口角７０°）である。
【００２９】この実施の形態においても、第１の実施の形態と図２〜図７に示すような特性図を得ることができ、同様に高い光学性能が得られる。この発明の第３の実施の形態を図１３〜図１５に基づいて説明する。図１３は道路灯による路面の反射特性（照度輝度換算係数の分布）を示す説明図、図１４は路面の照度と観測者の目に写る輝度の関係を示す説明図、図１５（ａ）は従来例の路面上の照射位置を示す説明図、（ｂ）はこの発明の第３の実施の形態の路面上の照射位置を示す説明図である。
【００３０】この道路灯は、第２の実施の形態と同様に、反射板１６内に光源８として高圧ナトリウムランプ２２０Ｗを収容し、反射板１６は道路横断方向に沿った多段式反射面から構成され、各反射面１７はランプ中心を焦点とする放物面からなる。また、従来、道路灯の反射板の設計において反射板を構成する短冊型反射面の目標とする照射位置は、図１５（ａ）に示すように車線中央であった。そのため、図１４に示すように、地点２０の照度が同じでも道路断面方向に遠くなる光２１程輝度への寄与率が低く、近くなる光２２程輝度への寄与率が高くなる。
【００３１】そこで、この実施の形態では、図１５（ｂ）に示すように各反射面１７により反射された反射光が路面上に到達する位置が、反射板１６の開口部に近い反射面程、道路長手方向および道路断面方向に遠くなるように反射面１７を指向させている。これにより、器具が設置される反対側の道路端に生じる路面上の低輝度部分を改善でき、均斉度向上により取付間隔を広げることができ、初期設備費用、ランニングコストの削減を図ることができる。
【００３２】この実施の形態においても、第１の実施の形態と図２〜図７に示すような特性図を得ることができ、同様に高い光学性能が得られる。
【００３３】
【発明の効果】この発明の請求項１記載の道路灯によれば、最大光度値が鉛直角（θ）６０〜６５°内、水平角（φ）７０〜８０°内にあり、その光度値は６００〜６５０ｃｄ／ｋｌｍとし、鉛直面（φ＝０）の最大光度値は２０＜θ＜３０°にあり、その光度値は３２０〜３８０ｃｄ／ｋｌｍとすることにより、設置間隔を器具設置高さの４倍とすることが可能であり、初期設備費用およびランニングコストの削減を図ることができる。また、設置間隔が従来より広くできるため、道路灯のポールへの車の激突事故が減少する。また、設置間隔が広がるため、視界に入る器具の灯数が減少し、グレアの低減を図ることができる。
【００３４】請求項２では、光度値が３００ｃｄ／ｋｌｍ以上となる鉛直角および水平角の範囲を、鉛直角０°で水平角２０〜３０°、鉛直角１０°で水平角２０〜３５°、鉛直角２０°で水平角２５〜３５°、鉛直角３０°で水平角２５〜４５°、鉛直角４０°で水平角２５〜４５°、鉛直角５０°で水平角３０〜５０°、鉛直角６０°で水平角３５〜６０°、鉛直角７０°で水平角４０〜７０°、鉛直角８０°で水平角４０〜７０°とし、鉛直角８５°以上で１０ｃｄ／ｋｌｍ以下としたので、道路横断方向に輝度勾配が生じ難く、高い均斉度を得ることができる。
【００３５】請求項３では、各鉛直角θ、水平角φの光度値を正数倍して得られる光度値を有するので、光度値を高くすることができ、さらに設置間隔を広げることができる。請求項４では、光源の中心を原点とし、道路横断面で鉛直方向の回転させた配光を有するので、高い器具効率を得ることができる。
【００３６】この発明の請求項５記載の道路灯によれば、反射板は道路横断方向に沿った多段式反射面から構成され、各反射面は光源の中心を焦点とする放物面からなり、最下段の反射面は、鉛直角７０°方向の路面に光が反射されるように指向され、反射面最下部における面法線は鉛直角約９０°となり、この反射面の断面の光源を中心とする角を５．５〜６．５°とし、かつ開口部から２番目に位置する反射面は鉛直角６５°方向の路面に光が反射されるように指向され、この反射面の断面の光源を中心とする角を１０．０〜１１．０°とするとともに、光源の中心と最下段の反射面最下端のなす角は鉛直方向から７０°であるので、設置間隔を器具設置高さの４倍とすることが可能であり、初期設備費用およびランニングコストの削減を図ることができる。また、設置間隔が従来より広くできるため、道路灯のポールへの車の激突事故が減少する。また、設置間隔が広がるため、視界に入る器具の灯数が減少し、グレアの低減を図ることができる。
【００３７】この発明の請求項６記載の道路灯によれば、各反射面により反射された反射光が路面上に到達する位置が、反射板開口部に近い反射面程、道路長手方向および道路断面方向に遠くなるように反射面を指向させたので、追越車線側の照度を上げることができ、路面の輝度を高めることができる。特に追越車線の車線端の輝度を向上し、これにより路面全体の均斉度を改善することが可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８３２
【氏名又は名称】松下電工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年７月１３日（１９９８．７．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７６１７４
【弁理士】
【氏名又は名称】宮井 暎夫
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３０５１１（Ｐ２０００−３０５１１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１月２８日（２０００．１．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１９７３１４ |
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