JP2005202897A - バリアフリー型信号機 - Google Patents

Abstract

【課題】三灯式の信号機において、色盲者が信号を容易に識別できるよう三色のパターン発光を持つＬＥＤの表示灯を付加することにより、交差点における信号の識別を向上させる。
【解決手段】分割型信号機１０の三灯と多色発光するＬＥＤをドットマトリクス状に配置した内付け表示灯２１が、（ａ）は青色灯２０と連動して内付け表示灯２１の青色ＬＥＤ３１が丸印の発光している状態を示し、（ｂ）は内付け表示灯２１のみの黄色ＬＥＤ３２が丸に三角を抜いた形の発光している状態を示し、（ｃ）は赤色灯２２と連動して内付け表示灯２１の赤色ＬＥＤ３３が丸印に左からの斜線の発光している状態を示すものである。従って、分割型信号機１０の発光色が青、赤色の場合は中央の内付け表示灯２１を境に左右異なった二灯の発光、黄色の場合には中央の内付け表示灯２１のみの発光という三種が生じることにより、色盲者にも信号の識別が向上するものとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、色盲者（以下、「色盲の用語」は非特許文献１による）が道路の交差点において信号の識別が向上して安全に通行できるようバリアフリーとした信号機に関するものである。

これまでの色盲者は、信号機の識別手段として発光している灯の位置により判断していたため、色盲者に対応した信号機として三灯式では特許文献１、特許文献２があり、一灯式では特許文献３、特許文献４、特許文献５および熱の利用では特許文献６があった。
特開平１１−１１０６９２号公報 特開平１０−３５９６号公報 特開平１１−３９５９３号公報 登録３０４６８９７号公報 実開昭６３−３１４９７号公報 特開２００３−３０３３９９号公報 特開２００２−２９８６２９号公報 秀潤社刊「細胞工学ＶＯＬ．２１ ＮＯ，７〜９ ２００２」 ＩＳＯ ３８６４「安全色と安全記号」 http://www3.ocn.ne.jp/~kumitate/ 「電子工作組立倶楽部」

特許文献１は青、黄、赤色の三色を２種の発光色をもつ発光ダイオード（以下「LＥＤ」という）を１組とする混合方式を採用しているが、非特許文献１では明度の近いものの組み合わせは色盲者にとって色と図形の識別に難易性があった。

特許文献２および特許文献４は前記の三色を〇、△、×のパターン発光を採用しているが、赤色の×印は既に路面電車に利用されているものであり、また、前記のパターン発光は発光面積が減少して夜間の街路では周囲の照明灯により信号の識別が困難となるものであった。

特許文献３の一灯式は小さな補助表示部を設けているが、道路全てが水平で交差せず道の傾斜場所において取り付け角度が調整不可のため視覚範囲が狭くなる短所があった。そして、上述四項の特許文献は何れの手段もＬＥＤの発光を利用はしているが、効果が少なく色盲者にとって相変わらず識別困難な信号機となっていた。

特許文献５は点滅信号機の下部にカーブミラーを設けたものであるが、発光手段は従来通りの全灯点滅のみで色盲者には特に夜間において識別が困難なものであった。

特許文献６は積雪地において信号機の庇に積もる雪を積雪センサーとヒータにより融かすものであって、吹雪時には表示灯のレンズ表面に付着する雪が多くなり電球式の表示灯にあっても電球の発熱量以上の雪は融かすことができなくなり、前記レンズ表面への雪の付着増加により健常者にも識別が困難となるものであった。

以上のような課題を解決する手段として次のような手段を用いる。
請求項１は三灯式の信号機において、青色と黄色の識別が困難な第３色盲者（色盲者全体の０．０２％）を対象としたもので、例えば、前記信号機の中央に多色発光するＬＥＤがドットマトリクス状に配置された表示灯を、前記表示灯に具備した調光部により青色の場合は青色灯の発光と連動して前記表示灯の青色用のパターンをＬＥＤで発光させ、黄色の場合は前記表示灯のみの黄色用のパターンをＬＥＤで発光させ、また、赤色の場合は赤色灯の発光と連動して前記表示灯の赤色用のパターンをＬＥＤで発光させるものである。

請求項２も三灯式の信号機において、前記の第３色盲者を対象としたもので、例えば、前記信号機の上部に多色発光するＬＥＤがドットマトリクス状に配置された表示灯を、前記表示灯に具備した調光部により青色の場合は青色灯の発光と連動して前記表示灯の青色用のパターンをＬＥＤで発光させ、黄色の場合は黄色灯の発光と連動して前記表示灯の黄色用のパターンをＬＥＤで発光させ、また、赤色の場合は赤色灯の発光と連動して前記表示灯の赤色用のパターンをＬＥＤで発光させるものである。

請求項３は三灯式の信号機において、青色と黄色が識別できて赤色が暗く見える第１色盲者（色盲者全体の２５％）および第２色盲者（色盲者全体の７５％）を対象としたもので、例えば、前記信号機の左端に多色発光するＬＥＤがドットマトリクス状に配置された表示灯を、前記表示灯に具備した調光部により青色の場合は全体を青色用のＬＥＤで発光させ、また、赤色の場合は赤色灯の発光と連動して前記表示灯の赤色用のパターンをＬＥＤで発光させるものである。

請求項４は一灯式の点滅信号機において、前記の第１から第３色盲者を対象としたもので、例えば、単色発光するＬＥＤがドットマトリクス状に配置された表示灯を、前記表示灯に具備した調光部により黄色の場合は黄色全体の発光と黄色用のパターンを、また、赤色の場合は赤色全体の発光と赤色用のパターンをＬＥＤで交互に異なるパターンとして発光させるものである。

請求項５は積雪地でのＬＥＤを利用した信号機において、色盲者および健常者も対象としたもので、例えば、吹雪時には前記ＬＥＤの発熱が少ないため表示灯のレンズ表面に雪の付着による発光面積が減少して識別が困難とならないように、前記レンズ近傍に付設した温度センサーにより気温低下時に作動する熱線を前記レンズに付加したものである。

本発明は、以上説明したような構成をしているので以下に記載されるような効果がある。

請求項１では三灯式の信号機の中央の表示灯により、信号機の発光色が青、赤色の場合は前記表示灯を境に左右異なった二灯の発光、黄色の場合は前記表示灯のみの発光という三種が生じることにより、三灯の発光位置と表示灯のＬＥＤのパターン発光の変化で太陽光線の反射による疑似点灯も防げて、極めて少ないが第３色盲者に対しても信号の識別が向上するものとなる。

また、前記手段は既設のものでも分離型の信号機であれば、中央の表示灯のみを交換することにより容易にバリアフリー化ができるものとなる。

請求項２では三灯式の信号機と上部に付設された表示灯を連動させるにより、三灯の従来の発光位置と前記表示灯の三種のパターン発光を持つＬＥＤの変化により信号の識別が向上し、また、常に前記信号機と前記表示灯の双方が発光するため信号の識別性維持には三灯の電球のワット数を低下させることができ、前記表示灯を追加することにより消費電力が上がることなく、電球と違って多岐に渡るＬＥＤの並列接続で一瞬に消灯状態とはならず予備としても機能し安全性が一段と向上するものとなる。

また、前記手段は既設のもので表示灯の交換が困難な一体型の信号機、または、違和感を和らげる初期導入から普及段階に至るまでに適するもので、前記信号機の上部に表示灯を付設することにより容易にバリアフリー化できるものとなる。

請求項３では三灯式の信号機で赤色を全発光とパターン発光の二灯を発光させることにより殆どの色盲者に対して暗く見える赤色が強調され、青色灯のみを青色と赤色の二色発光のＬＥＤにすることにより容易にバリアフリー化ができるものとなる。

請求項４では一灯式の点滅信号機において、例えば、ＬＥＤを全発光とパターン発光との交互に異なるパターンとして発光させることにより、前記の疑似点灯も防げて特に周囲が暗くなる夜間において点滅信号の識別が向上して、表示灯を単色発光のＬＥＤにすることにより容易にバリアフリー化ができるものとなる。

請求項５では積雪地でのＬＥＤを利用した信号機において、表示灯の近傍に付設した温度センサーにより気温低下時に作動するレンズに付加した熱線により、前記レンズへの雪の付着は融雪されて発光面積は確保され冬季は一時的に余分な熱エネルギーは要しても、年間を通した場合には従来の電球式よりも省エネルギーとなり容易にバリアフリー化ができるものとなる。また、前記表示灯は健常者に対しても有効となるため道路の交差点以外の積雪地に設置される、例えば、鉄道用信号機にも利用できるものとなる。

先ず、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

請求項１の実施例を説明する。
図１は、分割型信号機１０の三灯とＬＥＤをドットマトリクス状に配置した内付け表示灯２１のパターン発光を示すもので、（ａ）は青色灯２０と連動して内付け表示灯２１の青色ＬＥＤ３１が丸印の発光している状態を示し、（ｂ）は内付け表示灯２１に健常者に違和感が少なくなるよう黄色ＬＥＤ３２が丸に三角を抜いた形の発光している状態を示し、（ｃ）は赤色灯２２と連動して内付け表示灯２１の赤色ＬＥＤ３３が丸印に左からの斜線の発光している状態を示すものである。なお、前記三色の発光素子の物質については特許文献７をはじめ既に公知となっているため省略する。

そして、アーム４１に付設される表示板１１には白地に青色で丸、丸に三角抜きおよび丸斜線の三種のパターンを記入することにより、色盲者および健常者にも三灯式の信号機に機能が追加されていることを判別出来るようにしているものである。

図２は、積雪地に多く設置されている縦型の分割型信号機１０で赤色灯２２と内付け表示灯２１にある赤色ＬＥＤ３３の発光状態を示すもので、図３は図１の青色灯２０および赤色灯２２を作動させる制御部５１と、内付け表示灯２１に具備する調光部３４および青色ＬＥＤ３１、黄色ＬＥＤ３２、赤色ＬＥＤ３３を一組とした３イン１チップＬＥＤ３０を持つ内付け表示灯２１の連動を示すものである。

請求項２の実施例を説明する。
図４は、一体型信号機４０の三灯とＬＥＤをドットマトリクス状に配置した外付け表示灯６０のパターン発光を示すもので、（ａ）は青色灯２０と連動して外付け表示灯６０の青色ＬＥＤ３１が丸印の発光している状態を示し、（ｂ）は黄色灯６１と連動して外付け表示灯６０の黄色ＬＥＤ３２が三角形の発光している状態を示し、（ｃ）は赤色灯２２と連動して外付け表示灯６０の赤色ＬＥＤ３３が丸印に左からの斜線の発光している状態を示すものであり、また、表示板１１は実施例１に示すものと同様なものである。

図５は、縦型の一体型信号機４０で赤色灯２２と外付け表示灯６０にある赤色ＬＥＤ３３の発光状態を示すもので、図６は図４の青色灯２０、黄色灯６１および赤色灯２２を作動させる制御部５１と、外付け表示灯６０に具備する調光部３４および青色ＬＥＤ３１、黄色ＬＥＤ３２、赤色ＬＥＤ３３を一組とした３イン１チップＬＥＤ３０の連動を示すものである。なお、前記３イン１チップＬＥＤ３０の構成については赤、青、緑の光の三原色を利用して調光部３４により前記三色のパターン発光は可能であり、ＬＥＤを青色ＬＥＤ３１、黄色ＬＥＤ３２、赤色ＬＥＤ３３の三色と限定するものではない。

請求項３の実施例を説明する。
図７は、分割型信号機１０の左端灯をＬＥＤをドットマトリクス状に配置した表示灯としたパターン発光を示すもので、（ａ）は青色ＬＥＤ３１の全発光の状態を示し、（ｂ）は赤色灯２２と連動して前記左端灯が赤色ＬＥＤ３３の丸印に左からの斜線の発光している状態を示すものである。

そして、アーム４１に付設される表示板１１には白地に青色で赤二灯式と記入することにより、三灯式の信号機に機能が追加されていることを判別出来るようにしているものである。

図８は、図７の黄色灯６１と赤色灯２２を作動させる制御部５１と、前記左端灯に具備する調光部３４および青色ＬＥＤ３１、赤色ＬＥＤ３３を一組とした２イン１チップＬＥＤ３５が赤色灯２２との連動を示すものである。

請求項４の実施例を説明する。
図９は、点滅信号機７０の外観と黄色ＬＥＤ３２と赤色ＬＥＤ３３の（ａ）は全発光および（ｂ）はパターン発光を示すもので、図１０は図９のように交互に発光させる点滅制御部５２と、点滅信号機７０に具備する調光部３４および単色ＬＥＤの黄色ＬＥＤ３２、赤色ＬＥＤ３３を示すものである。なお、上述各請求項のパターン発光の形状は非特許文献２を参考にしたものであって、上述に示すような形状に限定されるものではない。

請求項５の実施例を説明する。
図１１は、外付け表示灯６０の立面を示すものでレンズは多色を透過するため無色透明レンズ８０とし前記無色透明レンズ８０の内部に熱線８１が付加され、外付け表示灯６０の前面の下部には気温を感知する温度センサー８２を付設した状態を示すものである。

図１２は、図１１のＡ−Ａ’断面を示すもので外付け表示灯６０の内部には調光部３４が具備され、その他のＬＥＤの表示灯も同様なものである。

図１３は、信号機の三灯が全てＬＥＤの場合で三個の無色透明レンズ８０の内部に付加される三本の熱線８１の並列と温度センサー８２との接続を示すものである。

図１４は、実施例１と実施例２における３イン１チップＬＥＤ３０の拡大と調光部３４にある回路を示すもので、３イン１チップＬＥＤ３０は青色ＬＥＤ３１、黄色ＬＥＤ３２、赤色ＬＥＤ３３が一本アノードＡと三本カソードＣ１、Ｃ２、Ｃ３のフレームで一組とされ、調光部３４は殆どの信号機が図６のような電球式のためＬＥＤ作動用に変圧回路と整流回路を持ち、パターン回路は前記ＬＥＤのパターン発光を変化させ、輝度回路は信号機の三灯と前記ＬＥＤとの輝度バランスを調整するものであり、実施例３の２イン１チップＬＥＤ３５は前記の黄色ＬＥＤ３２を省くものであって、最近採用されつつある信号機の三灯が全てＬＥＤの場合には、前記の変圧回路と整流回路が不要となって削減できるものとなる。なお、調光部３４内部の回路の構成については非特許文献３をはじめ既に公知となっているため省略する。

図１５は、従来の信号機の設置状況を示すもので三灯式の一体型信号機４０と、これを保持するアーム４１および制御部５１を具備する信号制御盤５０からなるものである。

非特許文献１によれば、色盲者への対策として矯正メガネも数種類存在しているが色覚矯正の問題解決には依然として困難なものとなっている。そして、日本人男性の色盲者の比率は約５％（女性は０．２％）および高齢者の６５歳以上では白内障者が約５％いるといわれている中、従来の信号機の追随で省エネルギーのみの只３色を発光するものでは色盲者に識別向上の効果は少なく、電球式では不可であった機能をＬＥＤでは可能なパターン発光を採り入れることにより、今後高齢化社会を迎えて更に多くなるであろう白内障者にも対応できるものであり、最近施工が増えているバリアフリー型住宅と併せて屋外での交差点のバリアフリー型信号機として利用されるものである。

分割型信号機の内付け表示灯のパターン発光を示す図である。 縦型の分割型信号機の場合を示す図である。 分割型信号機の内付け表示灯の連動を示す図である。 一体型信号機と外付け表示灯のパターン発光を示す図である。 縦型の一体型信号機の場合を示す図である。 一体型信号機と外付け表示灯の連動を示す図である。 分割型信号機の赤色灯の二灯発光を示す図である。 赤色灯が二灯発光の連動を示す図である。 点滅信号機の表示灯のパターン発光を示す図である。 点滅信号機の作動を示す図である。 外付け表示灯の熱線と温度センサーを示す図である。 上記のＡ−Ａ’断面図である。 三灯がＬＥＤの場合の熱線と温度センサーの接続を示す図である。 ３イン１チップＬＥＤと調光部を説明する図である。 従来の信号機の設置図である。

符号の説明

１０ 分割型信号機
１１ 表示板
２０ 青色灯
２１ 内付け表示灯
２２ 赤色灯
３０ ３イン１チップＬＥＤ
３１ 青色ＬＥＤ
３２ 黄色ＬＥＤ
３３ 赤色ＬＥＤ
３４ 調光部
３５ ２イン１チップＬＥＤ
４０ 一体型信号機
４１ アーム
５０ 信号制御盤
５１ 制御部
５２ 点滅制御部
６０ 外付け表示灯
６１ 黄色灯
７０ 点滅信号機
８０ 無色透明レンズ
８１ 熱線
８２ 温度センサー
８３ 庇

Claims (5)

1. 三灯式の信号機において、前記信号機の一灯を他の二灯と連動して三色のパターンを発光するようドットマトリクス状に配置した多色発光ダイオードおよび前記パターンを変化させる調光部を具備した表示灯にすることにより、前記信号機の識別を向上させたことを特徴とするバリアフリー型信号機。
2. 三灯式の信号機において、前記信号機の周囲に前記信号機の三灯と連動して三色のパターンを発光するようドットマトリクス状に配置した多色発光ダイオードおよび前記パターンを変化させる調光部を具備した表示灯を付設することにより、前記信号機の識別を向上させたことを特徴とするバリアフリー型信号機。
3. 三灯式の信号機において、前記信号機の一灯を他の一灯と連動して二色のパターンを発光するようドットマトリクス状に配置した多色発光ダイオードおよび前記パターンを変化させる調光部を具備した表示灯にすることにより、前記信号機の識別を向上させたことを特徴とするバリアフリー型信号機。
4. 一灯式の点滅信号機において、前記点滅信号機を交互に異なるパターンを発光するようドットマトリクス状に配置した単色発光ダイオードおよび前記パターンを変化させる調光部を具備した表示灯にすることにより、前記点滅信号機の識別を向上させたことを特徴とするバリアフリー型信号機。
5. 積雪地での発光ダイオードを利用した信号機において、前記信号機のレンズ表面に雪が付着しないよう前記レンズの近傍に付設した温度センサーにより気温低下時に作動する熱線を前記レンズに付加した表示灯にすることにより、前記信号機の識別を向上させたことを特徴とするバリアフリー型信号機。
   

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