JP2019007199A - 誘導灯 - Google Patents

Abstract

【課題】電波により時刻情報を取得することで内部時計を校正し乱れのないリレー点灯が可能であり、校正に時にリレー点灯が乱れることがない誘導灯の提供。【解決手段】複数並べることによって自動車を誘導するための誘導灯であって、電波によって校正周期で時刻校正をする時刻校正部と、時刻に基づく計時に応じて自身が点滅するタイミングを定めたタイミング情報を保持するタイミング情報保持部と、タイミング情報に基づいて灯具を点滅制御するための制御部と、制御部の制御に応じて点滅する灯具と、を有する誘導灯であって、校正周期をＧ、灯具が点滅し、さらに次の点滅があるまでの点滅周期を１００ミリ秒の単位でＴとしたときに、点滅周期Ｔは校正周期Ｇの約数であることを特徴とする誘導灯を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、道路等に設置され、車両等の流れを誘導するための点滅が可能な誘導灯に関するものである。

従来、工事現場等において車両等を誘導するための誘導灯は商品として多数存在する。中でも、複数の誘導灯が同時に点滅を繰り返したり、車両等の進行方向を示すために、光が流れるようにリレー点灯したりする誘導灯が存在する。これらの誘導灯は複数の灯具が同期をとって点滅する必要があり、そのための仕組みを備える必要がある。

特許文献１には複数の工事灯が一定の周期で標準電波を受信することで工事灯内部の時計の時刻を校正し、この時計の計時に基づいて点滅の制御を行うことで、ずれのない同期点滅が可能な工事灯が開示されている。

特許文献２にはＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から取得できる時刻情報（１秒パルス信号やｈｈｍｍｓｓ．ｓｓで表される時刻情報）に基づいて制御装置を動作させ、この制御装置の制御に基づいて誘導標を点灯させることができる視線誘導標システムが開示されている。同文献ではさらに、視線を誘導するようなリレー点灯が可能であることと、その方法について開示されている。すなわち、１秒パルス信号が立ち上がったタイミング（基準時刻）に点灯する誘導標と、そのタイミングから所定の時間ずらしたタイミングで点灯する誘導標を設けることにより、光が流れるように点灯させることが可能である。なお上記所定の時間はパルス信号の間隔である１秒を整数値で割ったものや、時刻情報（ｈｈｍｍｓｓ．ｓｓ）の秒数を整数値で割って整数値に割り切れる数値としたものなどが挙げられている。例えば、誘導標が３台ある場合には、所定時間を１／３秒として、１秒パルス信号が立ち上がった時（基準時刻）と１／３秒後、そして２／３秒後にそれぞれの誘導標を点灯する。また、所定の時間が１秒を超える場合には、所定の時間を３秒として、それぞれ３秒で割り切れる時刻（例えば３秒目、６秒目、９秒目、…）に誘導標を点灯するといった具合である。

特開２０１７−４００９７ 特開平１０−１５３９７５

ところが、上記のように１秒毎に訪れる基準時刻がそれぞれ１秒のパルス信号（校正周期）と同期している場合には光の流れの乱れはないが、点灯周期と時刻校正のタイミングがずれると光の流れが乱れて見える場合がある。例えば、誘導灯の数が３台で点灯周期が０．６秒、校正周期が６０秒の場合には、ちょうど６０秒目に１台目の誘導灯が点灯すると共に時刻の校正が行われるため、時刻校正の瞬間に光の流れが乱れて見えることがない。しかしながら、点灯周期を０．７秒とした場合などには、６０秒目は１台目の誘導灯が点灯するタイミングにならないため、そこで時刻校正と共に点灯周期をリセットして１台目の誘導灯を点灯させるようにすると、光の流れに乱れが生ずる。このような事態を回避するため、点灯周期を校正周期と同期させることによって、校正周期の到来と同時に点灯周期が到来するようにすることでリレー点灯の光の流れを乱さずに点灯を継続させることが課題として生ずる。

上記課題に対して本発明では、標準電波等の電波により時刻を校正可能であり、点灯周期が校正周期の約数であることによって校正周期の到来と同時に点灯周期をリセットすることで乱れの生じないリレー点灯が可能な誘導灯を提供する。

具体的には、複数並べることによって自動車を誘導するための誘導灯であって、電波によって校正周期で時刻校正をする時刻校正部と、時刻に基づく計時に応じて自身が点滅するタイミングを定めたタイミング情報を保持するタイミング情報保持部と、タイミング情報に基づいて灯具を点滅制御するための制御部と、制御部の制御に応じて点滅する灯具と、を有する誘導灯であって、校正周期をＧ、校正周期Ｇの到来によって、いずれか一の灯具が点滅し、さらに次の点滅があるまでの点滅周期を１００ミリ秒の単位でＴ、としたときに、点滅周期Ｔは校正周期Ｇの約数であることを特徴とする誘導灯を提供する。

また、上記特徴に加えて、灯具設置間隔をＬ、誘導速度をＶ、複数並べられる誘導灯で誘導点滅の一組を構成する誘導灯の数である組数をｎ、としたときに、６０≦｛Ｌ／（Ｔ／ｎ）｝×３６０００÷１０００≦１００の関係が成り立つようにＬ、Ｔ、ｎを定めた誘導灯のセットを提供する。

また、上記特徴に加えて、６０≦｛Ｌ／（Ｔ／ｎ）｝×３６０００÷１０００≦１００の関係が成り立つようにＬ、Ｔ、ｎを定めた誘導灯のセットを配置する誘導灯のセットの設置方法を提供する。

本発明の誘導灯では、電波を受信し時刻を校正することによって、乱れのないリレー点灯が可能である。また、点灯周期が校正周期の約数であることにより、点灯周期が校正周期と同期し、時刻校正のタイミングにおいて流れの乱れが生じないリレー点灯が可能である。

本発明にかる誘導灯の点灯動作を示す図 実施例１を実施した場合の誘導灯の機能的構成を示す図 実施例１にかかる誘導灯の点灯タイミングがずれた場合の処理を示すためのタイミングチャート 実施例１における処理の流れの概要の一例を示すフローチャート 実施例１にかかる誘導灯のハードウェア構成を示す図 実施例２にかかる誘導灯のＴとｎを変化させた場合のＶの値の一例を示した図

以下、本件発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。本件発明は、実施例に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。実施例１は主に請求項１に、実施例２は主に請求項２および３について記載する。

＜概要＞
本実施例にかかる誘導灯は、電波により時刻の校正が可能であり、校正された時刻による計時と、誘導灯自身が点滅するタイミングを定めたタイミング情報とに基づいて点滅制御が可能である。図１は本実施例にかかる誘導灯の動作の概要を示した図である。この図に示すように、複数の誘導灯の灯具が並べて設置されている。図１では６個の誘導灯が３個ずつの２つのグループ（０１０１）（０１０２）に分けられている。これらの誘導灯は所定の点灯タイミングが到来するとそれぞれが点灯する。点灯タイミングは標準電波などにより校正された時刻に基づく。時刻校正は校正周期が到来すると実行される。ここで、時刻Ｔ１において校正周期が到来し、各誘導灯は電波を受信し、受信した時刻情報によりすべての誘導灯の時刻がＴ１として同期される。時刻Ｔ１では灯具１の点灯タイミングであるとのタイミング情報より灯具１が点灯している。次にＴ１からδ秒後である時刻Ｔ１＋δでは灯具２の点灯タイミングであるとのタイミング情報より灯具２が点灯している。さらにそのδ秒後の時刻Ｔ１＋２δでは灯具３の点灯タイミングであるとのタイミング情報より灯具３が点灯している。次の時刻Ｔ２＝Ｔ１＋３δでは再び灯具１の点灯タイミングであるから灯具１が点灯する。すなわち、点灯タイミングは各グループ内で、基準となる時刻Ｔ１、Ｔ２、…から０秒、δ秒、２δ秒だけ遅延して点灯させるように各誘導灯で設定されている。こうして複数並べられた誘導灯が点灯し、光が流れるようにみえる。

各誘導灯はタイミング情報として点灯周期Ｔでもたらされる時刻Ｔ１、Ｔ２、…とグループ内の点灯時差０、δ、２δ、…を保持しており、これに基づいて点灯を行う。一方、ＴはＧの約数であることから、校正周期Ｇが到来する時刻には必ずＴ１、Ｔ２…のいずれかで示される点灯周期が到来する。これにより、校正のタイミングには必ず灯具１の点灯タイミングとなるため、時刻校正により点灯がリセットされても光の流れが乱れて見えることはない。かりに、ＴがＧの約数でなかった場合には、校正タイミングにおいて灯具１の点灯タイミングにならない。すると、校正タイミングの到来によりリセットが実行され灯具１が初めから点灯することとなるため、光の流れに乱れが生ずることになる。

以下では、本実施例の誘導灯の機能及びハードウェアの内容、並びに、処理の流れについて、詳細に説明する。

＜機能的構成＞
図２は、本実施例にかかる誘導灯の機能的構成を示す図である。本実施例にかかる誘導灯（０２００）は、「時刻校正部」（０２０１）と、「タイミング情報保持部」（０２０２）と、「制御部」（０２０３）と、「灯具」（０２０４）と、を有する。

「時刻校正部」（０２０１）は、電波によって校正周期で時刻校正をする機能を有する。「電波」とは時刻情報が含まれるものを指す。具体的には、標準電波（日本においては情報通信研究機構が長波により発信しているもの）やＧＰＳ衛星が発信している情報が該当する。標準電波においては１秒毎に発信される１ビットのタイミング情報や、１秒毎に発信される１ビットの情報に畳み込まれており６０秒毎に取得可能な時刻情報（年、月、日、曜日、時、分）などがこれに含まれる。ＧＰＳでは取得時刻の情報（時、分、秒）などが含まれる。これら以外にも、ＮＴＰサーバ等の時刻情報を送信機で送信したものを受信した情報をも含まれる。「校正周期（Ｇで示す。）」は時刻の校正を行う周期であって、上記「電波」を取得して後述する「制御部」（０２０３）内に保持されている時刻情報を修正する周期である。時刻校正は、電波を受信して校正周期が到来すると制御部（０２０３）に対して割り込みを発生させる等の処理により行われる。本部の機能は、無線通信モジュールと、タイマモジュールと、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＡＭ上に保持された校正周期Ｇと、ＲＡＭ上に保持されＣＰＵにて実行される時刻校正プログラムとにより実現される。

「タイミング情報保持部」（０２０２）は、時刻に基づく計時に応じて自身が点滅するタイミングを定めたタイミング情報を保持する機能を有する。「タイミング情報」は上記で示した通り、点灯周期Ｔがもたらす基準時刻Ｔ１、Ｔ２、…と、点灯周期からの遅延時間０、δ、２δ、…からなる。ここで１グループに属する誘導灯が３台であった場合には、遅延時間はそれぞれ０、Ｔ／３、２Ｔ／３となる。δは０、δ、２δのように設定されていてもよいし、基準となる時刻を途中にして−δ、０、＋δのように設定されていてもよい。これら遅延時間は誘導灯に設けられたスイッチ等にて設定される。ここで、点灯周期Ｔは校正周期Ｇの約数である必要がある。例えば、校正周期Ｇが６０秒の場合、点灯周期は０．６秒などに設定するとよい。そうすると、毎回の校正周期到来時に点灯周期が到来することになり、６０秒毎に基準となるタイミング（すなわちＴの到来）を複数の誘導灯間で共有することができる。かりに、点灯周期を０．７秒などとすると、校正周期が到来する６０秒後の直前の５９．５秒後に点灯周期が来て点灯し、さらにその０．５秒後に校正周期が訪れてリセットによる点灯が実行されるので、光が流れるように見えず留まっているように見えてしまう。本部の機能は、誘導灯に設けられたスイッチ等のＵ／Ｉ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＡＭ上に保持された点灯周期Ｔと、Ｔにより求められる基準時刻Ｔ１、Ｔ２、…と、遅延時間０、δ、２δ、…等により実現される。

上記のとおりタイミング情報は点灯タイミングを定めるものであるが、さらに消灯のタイミングをも定めるものでもよい。例えば、点灯時間を値ｍとして保持しておき、制御部が読み込み可能としていてよい。

図３は校正周期の間に内部時計の計時誤差に起因して点灯タイミングがずれることによって生ずる現象を説明するためのタイミングチャートである。図３（Ａ）に示すように誘導灯は点灯周期Ｔｎが到来すると点灯時間ｍ秒だけ点灯を実行する。ここで、内部時計のズレにより、図３（Ｂ）のようにΔｔ秒早く点灯を実行したとする。その点灯時間中に校正周期Ｇが訪れると、誘導灯のタイマがリセットされて点灯周期の最初から点灯を実行することとなる。このとき、点灯したままの状態で、誘導灯のタイマのリセットを実行し、Δｔ＋ｍ秒間の点灯を実行する。ここで図３（Ｃ）に示すようにΔｔは最大で点灯時間のｍ秒である。このように本実施例の誘導灯は、点灯タイミングがずれることにより本来の点灯タイミングより早く点灯が実行された場合に、点灯中に校正周期Ｇが到来すると点灯したままでリセット動作を実行し点灯周期の初めから点灯を実行する事が可能である。これにより、点灯タイミングがずれたとしても光の流れの見え方に最小限の影響に留めることが可能である。

ところで、Δｔの最大値ｍ秒は、大きくなるほど点灯タイミングのズレを許容する事ができるので、校正周期Ｇをより長く取ることが可能となる。校正周期Ｇをより長くとれることによって校正回数を減らすことができ、校正処理で生ずる消費電力を低減することが可能となるため誘導灯の動作時間の延長に寄与する事ができる。また、内部時計の精度によって点灯タイミングのズレの許容量を最適化するといったことも可能である。すなわち、計時誤差がより小さい内部時計である場合には校正周期Ｇの到来までに生ずる誤差が小さいため許容量ｍは小さくて済む。反対に、計時誤差が大きい内部時計である場合には許容量ｍを大きくすることによって、時刻校正時の光の流れの乱れの発生を少なくすることができる。

「制御部」（０２０３）は、タイミング情報に基づいて灯具を点滅制御するための機能を有する。タイミング情報保持部（０２０２）に保持されている基準時刻Ｔ１、Ｔ２、…を読み込み、自身が点灯（消灯）すべきタイミングで点灯（消灯）させる。点灯のタイミングは時刻校正部（０２０１）により校正される。具体的には、タイマのカウントにより周期Ｔで灯具を点灯させる制御を行う。校正周期Ｇが到来すると、時刻校正部（０２０１）より割り込みなどのシグナルを受信し、タイマをリセットする処理を実行する。そしてリセットから、各誘導灯に設定され上記δで示した遅延時間（０、δ、２δ、…等）分だけ経過後に灯具を点灯させるといった具合である。当部の機能はタイマと、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＡＭに格納されＣＰＵにて実行される制御プログラムとにより実現される。

「灯具」（０２０４）は、制御部（０２０３）の制御に応じて点滅する機能を有する。具体的には、制御部（０２０３）よりＯＮ信号あるいはＯＦＦ信号を受け取り、点灯あるいは消灯する。灯具は太陽電池を有しており、太陽光により充電池を充電が可能であるものでもよい。発光部分においては、省電力の観点からＬＥＤを採用したものが望ましい。灯具の機能は基本的にはＬＥＤ、電源である電池等により実現される。

＜処理の流れ＞

図４は、本実施例にかかる誘導灯を用いた場合の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の誘導灯の処理は、まず校正周期が到来している否かを判断する（ステップＳ０４０１）。校正周期が到来した場合には時刻の校正を実行する（ステップＳ０４０２）。校正された時刻において、点灯タイミングか否かの判断を行う（ステップＳ０４０３）。点灯タイミングであった場合には、制御に応じて点滅を実行する（ステップＳ０４０４）。最後に終了か否かの判断を行い（ステップＳ０４０５）、終了でなければ最初の処理である校正周期の到来の成否の判断（ステップＳ０４０１）に戻る。

＜ハードウェア構成＞
図５は、本実施例にかかる誘導灯のハードウェア構成を示す図である。以下、この図を用いて説明する。この図にあるように、本実施例にかかる誘導灯は、各種演算処理を行う「ＣＰＵ（中央演算装置）」（０５０１）と、「ＲＯＭ」（０５０２）と、「ＲＡＭ」（０５０３）を備えている。また、他の誘導灯と通信するための「無線通信モジュール」（０５０４）や、点灯モード（δ、２δ、…）の切り替えを行うボタンやスイッチなどの「Ｕ／Ｉ（ユーザインターフェース）」（０５０５）や、計時を行う「タイマモジュール」（０５０６）や、「Ｉ／Ｏポート」（０５０７）を介して「灯具」（０５０８）等が接続されている。そして、それらが「システムバス」（０５０９）等のデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。

「ＲＡＭ」（０５０３）は、各種処理を行うプログラムを「ＣＰＵ」（０５０１）に実行させるために読み出すと同時にそのプログラムの作業領域でもあるワーク領域を提供する。また、この「ＲＡＭ」（０５０３）にはそれぞれ複数のアドレスが割り当てられており、「ＣＰＵ」（０５０１）で実行されるプログラムは、そのアドレスを特定しアクセスすることで相互にデータのやりとりを行い、処理を行うことが可能になっている。

ここで、「タイマモジュール」（０５０６）はソフトウエアで実装されたタイマでもよいが、基板上に水晶発振子などを備えたＲＴＣモジュール等を使用すればより正確な計時が可能となり望ましい。

まず、ＲＯＭ（０５０２）に格納されていた１．時刻校正プログラムがＲＡＭ（０５０３）上に展開され、ＣＰＵ（０５０１）にて実行される。このときＲＡＭ（０５０３）に保持されている校正周期Ｇの値を同プログラムが読み込む。同プログラムはタイマモジュール（０５０６）より時刻を取得し、校正周期Ｇの到来を待つ。校正周期が近づくと、無線通信モジュール（０５０４）により電波を受信し、時刻情報を取得し、時刻校正処理を実行する。時刻校正処理は受信された時刻情報により校正周期の到来時刻になると割り込みを発生させ、これによりタイマモジュール（０５０６）のカウンタをリセットする等の方法で実行される。

１．時刻校正プログラムの実行と同時に、ＲＯＭ（０５０２）に格納されていた２．制御プログラムもＲＡＭ（０５０３）上に展開され、ＣＰＵ（０５０１）にて実行される。同プログラムは、ＲＡＭ（０５０３）に格納されているＴ１、Ｔ２、…やδ、２δ、…の値を読み込み、タイマモジュール（０５０６）の計時に基づいて周期Ｔにて灯具（０５０８）を点滅させる。なお、ディップスイッチ等のＵ／Ｉ（０５０５）により、グループ内での点灯順序が設定されている。例えばグループ内で３つの誘導灯を点灯させる場合、それぞれの点灯順序は基準となる時刻、Ｔ１、Ｔ２、…からの遅延時間を０、δ、２δとすることができる。これらの情報についても２．制御プログラムが読み込む。具体的にはタイマモジュールで周期Ｔをカウントし、基準時刻Ｔ１、Ｔ２、…が到来すると、グループ内での点灯順序に応じてδ、２δ…分だけさらにカウントして点灯タイミングが到来すると灯具（０５０８）を点灯させる。ここで校正周期Ｇが到来することで１．時刻校正プログラムからの割り込みが生じると、タイマモジュールのカウンタをリセットし、点灯順序の初めから点滅動作を開始する。本実施例の誘導灯はＴがＧの約数であることにより、校正周期Ｇが到来したタイミングでは必ず基準時刻Ｔ１、Ｔ２、…が到来し点灯順序の初めから点滅動作を開始するので、リレー点灯の光の流れが乱れることがない。

＜概要＞
本実施例の誘導灯は、実施例１の誘導灯を基本として、リレー点灯する場合に灯具設置間隔（Ｌとする）や１グループに属する誘導灯の数（ｎとする）を変化させることによってその光の流れの速度Ｖを制御可能である。

図１のように複数並べられた誘導灯がリレー点灯する場合の誘導速度Ｖは、上記δ（＝Ｔ／ｎ）と、誘導灯の設置間隔である灯具設置間隔Ｌと関連がある。なぜなら、同じ時間で光が推移していったとしても、誘導灯の設置間隔により光の流れが速く見えたり、遅く見えたりするからである。ここで、光の流れる速さＶ[Ｋｍ／ｈ]は灯具設置間隔Ｌ[ｍ]を光が推移する時間（δ＝Ｔ／ｎ）[１００ミリ秒]で割ったもので求められる。すなわち

Ｖ[Ｋｍ／ｈ]＝Ｌ[ｍ]／（Ｔ／ｎ[１００ｍｓｅｃ]）×３６０００÷１０００

の関係が成立する。

Ｖの値の範囲であるが、設置場所の交通の流れに合わせ、いかなる値をとっても良いが、交通の流れに対してＶが極端に速すぎる、又は遅すぎると、光が流れるように見えないといった問題が生ずる。高速道路での使用を考慮に入れた場合には６０≦Ｖ≦１００の範囲に収まるようにＬ、Ｔ、ｎを定めると望ましい効果が得られる。図６は灯具の間隔が４ｍの場合（Ｌ＝４）にＴとｎを変化させた場合のＶの値の一例を示した図である。この図にあるようにｎが３であって、Ｔが６００ミリ秒のときにＶは７２ｋｍ／ｈとなり、例えば約８０ｋｍ／ｈで走行している車両等に対して、速度を抑制するように誘導する効果がある。また、同様にＬが４、ｎが４であってＴが６００ミリ秒のときにはＶが９６ｋｍ／ｈとなり、約８０ｋｍ／ｈで走行している車両に対しては、速度の上昇を促す効果が生じ、渋滞の原因である速度低下を防止することが可能である。なお灯具の間隔（Ｌ）の４ｍは工事現場等で誘導灯を設置することの多い単管バリケードの幅である。

０２００ 誘導灯
０２０１ 時刻校正部
０２０２ タイミング情報保持部
０２０３ 制御部
０２０４ 灯具

Claims (3)

1. 複数並べることによって自動車を誘導するための誘導灯であって、
   電波によって校正周期で時刻校正をする時刻校正部と、
   時刻に基づく計時に応じて自身が点滅するタイミングを定めたタイミング情報を保持するタイミング情報保持部と、
   タイミング情報に基づいて灯具を点滅制御するための制御部と、
   制御部の制御に応じて点滅する灯具と、
   を有する誘導灯であって、
   校正周期をＧ
   校正周期Ｇの到来によって、いずれか一の灯具が点滅し、さらに次の点滅があるまでの点滅周期を１００ミリ秒の単位でＴ
   としたときに、
   点滅周期Ｔは校正周期Ｇの約数であることを特徴とする誘導灯。
2. 灯具設置間隔をＬ
   誘導速度をＶ
   複数並べられる誘導灯で誘導点滅の一組を構成する誘導灯の数である組数をｎ
   としたときに、
   
   ６０≦｛Ｌ／（Ｔ／ｎ）｝×３６０００÷１０００≦１００
   
   の関係が成り立つようにＬ、Ｔ、ｎを定めた請求項１に記載の誘導灯のセット。
   
   
3. 
   
   ６０≦｛Ｌ／（Ｔ／ｎ）｝×３６０００÷１０００≦１００
   
   の関係が成り立つようにＬ、Ｔ、ｎを定めた請求項１に記載の誘導灯のセットを配置する誘導灯のセットの設置方法。

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