JP2020055446A - 踏切用表示灯 - Google Patents

Abstract

【課題】赤色色弱者である踏切通行者においても、点灯状態の視認が容易な踏切警報灯等の踏切用表示灯を提供する。【解決手段】踏切警報灯１００は、カバー１１０と、フード１２０と、カバー１１０内に収容されたＬＥＤ基板１３０とを備える。ＬＥＤ基板１３０の各面には、複数のＬＥＤ１４０が円状に配置されており、複数のＬＥＤ１４０として、特定のドミナント波長（６１０ｎｍ〜６２０ｎｍ）を有する赤色ＬＥＤが使用されている。【選択図】図１

Description

本発明は、踏切に設置されて使用される踏切警報灯等の踏切用表示灯に関する。

鉄道と道路が平面交差する踏切（道）には、通常、踏切通行者に光によって列車の接近や列車の進行方向を知らせる各種表示灯が設置されている。例えば、踏切警報灯（閃光灯）は、点滅することによって踏切通行者に列車の接近を知らせるものであり、踏切警報灯の発光色は、赤色と規定されている。また、列車進行方向指示器は、列車の進行方向を、赤色矢印等の点灯で示すものである。これら踏切用表示灯の光源としては、以前は、電球を利用していたが、最近では、多数の発光ダイオードの集合体を利用することが一般的になっている。

ところで、日本人の場合、男性の約５％、女性の約０．２％に、先天色覚異常を有する者がいるといわれており、その中には、例えば、赤色の視認が困難な者（以下、「赤色色弱者」という）がいる。赤色色弱者にとっては、赤色発光する踏切警報灯等は、点灯状態（点灯しているか消灯しているか）を識別することが一般に困難となっている。

なお、特開２０１４−９４６０８号公報には、一枚の発光ダイオード基板の表面及び裏面に、多数の発光ダイオードを取り付けた踏切用表示灯が開示されている。

特開２０１４−９４６０８号公報

本発明の目的は、赤色色弱者である踏切通行者においても、点灯状態の視認が容易な踏切用表示灯を提供することにある。

本発明に係る踏切用表示灯は、複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子のドミナント波長は、６１０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下であることを特徴とする。

この場合において、前記ドミナント波長は、６１３ｎｍ以上６１９ｎｍ以下であるようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記発光素子は、赤色発光ダイオードによって構成されているようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記複数の発光素子を収容するカバーを更に備え、当該カバーは、透光性を有する材料で構成されているようにしてもよい。更に、前記カバーは、赤色の材料で構成されており、波長が６１０ｎｍ以上の光の透過率が３０％以上であるようにしてもよいし、暗褐色の材料で構成されており、波長が６１０ｎｍ以上の光の透過率が４０％以上であるようにしてもよい。また、前記複数の発光素子が点灯した際、前記カバー通過後の光度は、５０ｃｄ以上であるようにしてもよい。

本発明によれば、赤色色弱者である踏切通行者においても、点灯状態の視認が容易となる。

本発明による踏切警報灯の構成を説明するための正面図である。 本発明による踏切警報灯の構成を説明するための平面図である。 本発明による踏切警報灯の構成を説明するための側面図である。 本発明による列車進行方向指示器の構成を説明するための正面図である。 実施例１及び２並びに比較例１で使用したカバーの透過率を示すグラフである。 実施例３で使用したアクリル板の透過率を示すグラフである。 実施例４で使用したアクリル板の透過率を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
《第一実施形態》
まず、本発明を踏切警報灯に適用した場合について説明する。

図１〜図３は、本発明による踏切警報灯の構成を説明するための図である。図１は正面図を示し、図２は平面図を示し、図３は側面図を示す。

図１〜図３に示すように、本発明による踏切警報灯１００は、その外形を構成する部材として、カバー１１０と、フード１２０とを備えている。

カバー１１０は、踏切警報灯１００の主要部を構成する部材であって、中空状に形成されており、その内部に、正面背面兼用のＬＥＤ基板１３０を収容している。カバー１１０は、上面に細長い楕円状の開口部を有しており、カバー１１０の上面に取り付けられるフード１２０によって、前記開口部が閉塞されることによって、ＬＥＤ基板１３０を収容するための空間が形成されることになる。

カバー１１０は、透光性を有する材料（例えば、アクリル樹脂）で構成されており、内部に収容しているＬＥＤ基板１３０に実装された発光ダイオード（ＬＥＤ）が発光すると、外部から発光状態を視認できるようになっている。本実施形態においては、消灯時等に外部から内部構造が見えづらくなるように、カバー１１０は、色付き（例えば、赤色又は暗褐色（ブラウンスモーク））のアクリル樹脂で構成されている。

フード１２０は、踏切警報灯１００の上部を構成する部材であって、カバー１１０の上方に配置された際に、外側に庇状に張り出すような形状を有している。フード１２０の上端中央部には、踏切警報灯１００を、踏切警報機（警報機柱）に取り付けるための接続部を構成する接手１２１が接合（ねじ留め）されている。図２に示すように、接手１２１及びフード１２０には、カバー１１０内部の空間と連通する貫通孔１２２が形成されており、当該貫通孔１２２を介して、電源供給のための配線が行われる。

カバー１１０内に収容されたＬＥＤ基板１３０は、正面側用及び背面側用の発光部を構成するＬＥＤが実装されるプリント基板であって、一方の面に、正面用のＬＥＤが表面実装され、他方の面に、背面用のＬＥＤが表面実装されている。なお、本実施形態においては、発光ダイオードとしては、チップＬＥＤを使用する。また、ＬＥＤ基板１３０には、各ＬＥＤに流れる電流を制限するための複数のチップ抵抗（不図示）も表面実装されている。

また、ＬＥＤ基板１３０の上端中央部には、図２に示すように、コネクタ１３１が設けられており、当該コネクタ１３１に接続される電線を介して、外部から所定の電圧（例えば、ＤＣ２４Ｖ）が供給されることになる。

本実施形態においては、正面側用及び背面側用の発光部を構成するＬＥＤとして、特定のドミナント波長（主波長）を有する赤色ＬＥＤが使用されている。より具体的には、ドミナント波長が６１０ｎｍ〜６２０ｎｍの赤色ＬＥＤを使用している。

本実施形態においては、特定のドミナント波長を有する赤色ＬＥＤを使用することにより、赤色色弱者及び色覚健常者（赤色色弱者以外の者）の両者が共に、同一形状（円状）の発光部分を視認可能な踏切警報灯を実現している。

後述するように、特定のドミナント波長を有する赤色ＬＥＤを使用した踏切警報灯１００については、赤色色弱者及び色覚健常者の両者が共に、点灯状態を認識することができることが確認されている。

ＬＥＤ基板１３０の各面には、図１に示すように、発光部を構成する複数のＬＥＤ１４０が円状に配置されている。本実施形態においては、ＬＥＤ基板１３０の片面に１１７個のＬＥＤ１４０が実装されており、踏切警報灯全体（両面）では２３４個のＬＥＤ１４０が実装されている。複数のＬＥＤ１４０は、ＬＥＤ基板１３０内において、まず、９個ずつが直列に接続されて２６（＝２３４／９）個のＬＥＤ列が形成され、更に、２６個のＬＥＤ列が並列に接続されている。なお、各ＬＥＤ列には、ＬＥＤに流れる電流を制限するための抵抗（不図示）が直列に接続されている。

踏切警報灯１００を点灯させる際は、外部から電力（本実施形態においては、ＤＣ２４Ｖ）が供給されることになるが、複数のＬＥＤ１４０は、外部から電力が供給されると、すべてが同時に点灯し、外部からの電力の供給が停止されると、すべてが同時に消灯するように構成されている。すなわち、外部からの電力の供給が断続されることで、複数のＬＥＤ１４０が同時に点滅することになる。
《第二実施形態》
次に、本発明を列車進行方向指示器に適用した場合について説明する。なお、以下では、基本的に、第一実施形態と異なる点についてのみ説明し、第一実施形態（踏切警報灯１００）と同様の構成要素については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図４は、本発明による列車進行方向指示器の構成を説明するための正面図である。

同図に示すように、本発明による列車進行方向指示器４００は、その外形を構成する部材として、カバー１１０と、フード１２０とを備えており、カバー１１０内には、ＬＥＤ基板１３０が収容されている。

ＬＥＤ基板１３０の各面には、図４に示すように、複数のＬＥＤ４４０が、逆向きの一対の矢印を構成するように配置されている。そして、踏切に設置された際、列車の進行方向に関して、表面側の上側矢印と背面側の下側矢印とが第一の方向（例えば、上り方向）を示し、表面側の下側矢印と背面側の上側矢印とが、第一の方向とは逆の第二の方向（例えば、下り方向）を示すことになる。本実施形態においては、外部から所定の電圧（例えば、ＤＣ２４Ｖ）が２系統供給され、一方の系統が第一の方向に対応する矢印の点灯を制御し、他方の系統が第二の方向に対応する矢印の点灯を制御する。

本実施形態においては、各矢印は、４９個のＬＥＤ４４０で構成されている。すなわち、本実施形態においては、ＬＥＤ基板１３０の片面に９８個のＬＥＤ４４０が実装されており、列車進行方向指示器全体（両面）では１９６個のＬＥＤ４４０が実装されている。複数のＬＥＤ４４０は、ＬＥＤ基板１３０内において、第一の方向を示す矢印及び第二の方向を示す矢印それぞれについて、まず、７個ずつが直列に接続されて１４（＝４９×２（両面）／７）個のＬＥＤ列が形成され、更に、１４個のＬＥＤ列が並列に接続されている。なお、各ＬＥＤ列には、ＬＥＤに流れる電流を制限するための抵抗（不図示）が直列に接続されている。

列車進行方向指示器４００を点灯させる際は、第一の方向及び第二の方向それぞれについて、外部から電力（本実施形態においては、ＤＣ２４Ｖ）が供給されることになるが、複数のＬＥＤ４４０は、外部から電力が供給されると、対応する矢印を構成するＬＥＤすべてが同時に点灯し、外部からの電力の供給が停止されると、対応する矢印を構成するＬＥＤすべてが同時に消灯するように構成されている。すなわち、外部から第一の方向用の電力が供給されると、第一の方向に対応する矢印を構成する複数のＬＥＤ４４０が同時に点灯し、外部から第二の方向用の電力が供給されると、第二の方向に対応する矢印を構成する複数のＬＥＤ４４０が同時に点灯することになる。

また、本実施形態においても、第一実施形態と同様に、発光部を構成する複数のＬＥＤ４４０として、特定のドミナント波長を有する赤色ＬＥＤ、より具体的には、ドミナント波長が６１０ｎｍ〜６２０ｎｍの赤色ＬＥＤが使用されている。

本実施形態においても、特定のドミナント波長を有する赤色ＬＥＤを使用することにより、赤色色弱者及び色覚健常者の両者が共に、同一形状（矢印状）の発光部分を視認可能な列車進行方向指示器を実現している。

以上、詳細に説明したように、上述した踏切警報灯１００や列車進行方向指示器４００においては、発光部を構成する複数の発光素子が、特定のドミナント波長を有する赤色ＬＥＤで構成されているので、赤色色弱者においても、点灯状態を認識することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態においては、ＬＥＤ基板の両面に発光部を設けた両面形の踏切警報灯や列車進行方向指示器に本発明を適用した場合について説明したが、勿論、通常の片面形の踏切警報灯や列車進行方向指示器に適用することもできるし、複数のＬＥＤ基板を備えた全方向形（全方位形、３６０度形）の踏切警報灯に適用することもできる。

次に本発明の実施例について説明する。

前述した第一実施形態（踏切警報灯１００）と同様の構成を有する踏切警報灯を、以下に示すような条件で、複数種類作製した。なお、実施例３及び４は、視認試験用に簡易的に作製したものであり、所定の形状に成形されたカバー１１０の代わりに、平板状のアクリル板を、ＬＥＤ基板１３０とほぼ平行になるように、フード１２０に取り付けたものである。後述する視認試験は、当該アクリル板を介して、ＬＥＤの点灯状態を確認することで行った。

《実施例１》
・使用ＬＥＤ：ＶＦＳＶ１１０４ＬＳ−ＴＲ（スタンレー電気株式会社製）
・ドミナント波長：６１６〜６１９ｎｍ
・ピーク発光波長：６２３ｎｍ
・スペクトル半値幅：２０ｎｍ
・点灯時の発光光度：８１４〜９９９ｍｃｄ
・カバーの色：赤色
・複数のＬＥＤによって構成される円の径：１９０ｍｍ

《実施例２》
・使用ＬＥＤ：ＶＦＳＶ１１１２ＧＳ−３ＣＹ２Ａ−ＴＲ（スタンレー電気株式会社製）
・ドミナント波長：６１３〜６１６ｎｍ
・ピーク発光波長：６２５ｎｍ
・スペクトル半値幅：１６ｎｍ
・点灯時の発光光度：７３８〜９００ｍｃｄ
・カバーの色：実施例１と同じ
・複数のＬＥＤによって構成される円の径：実施例１と同じ

《実施例３》
・使用ＬＥＤ：実施例２と同じ
・カバー（アクリル板）の色：暗褐色（ブラウンスモーク）
・複数のＬＥＤによって構成される円の径：実施例１と同じ

《実施例４》
・使用ＬＥＤ：実施例２と同じ
・カバー（アクリル板）の色：実施例３のものより色がやや薄い暗褐色
・複数のＬＥＤによって構成される円の径：実施例１と同じ

《比較例１》
・使用ＬＥＤ：ＮＳＳＲ０６４Ｔ（日亜化学工業株式会社製）
・ドミナント波長：６２２．５〜６２５．３ｎｍ
・ピーク発光波長：６３２．７ｎｍ
・発光光度：３２４〜９００ｍｃｄ
・カバーの色：実施例１と同じ
・複数のＬＥＤによって構成される円の径：実施例１と同じ

次に、作製した５種類の踏切警報灯について、赤色色弱者及び色覚健常者による視認試験を行った。視認試験は、所定の距離（最大１００ｍ）離れた位置からの踏切警報灯の点灯状態の視認評価によって行った。

視認試験の結果、実施例１〜４については、いずれも視認可能（合格）と評価された。一方、比較例１については、赤色色弱者によって視認困難（不合格）と評価された。

以上の結果から、使用ＬＥＤのドミナント波長に着目してみると、ドミナント波長が６１０〜６２０ｎｍ程度であれば、赤色色弱者による視認が容易であると考えられる。

また、実施例１〜４及び比較例１で使用したカバー及びアクリル板について、可視領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）における透過率の測定を行った。なお、当該測定は、紫外可視近赤外分光光度計ＵＨ４１５０（株式会社日立ハイテクサイエンス製）を使用して行った。

図５〜図７は、透過率の測定結果を示すグラフである。図５は、実施例１及び２並びに比較例１で使用したカバー（以下、「赤色カバー」という）の透過率を示し、図６は、実施例３で使用したアクリル板（以下、「暗褐色アクリル板ａ」という）の透過率を示し、図７は、実施例４で使用したアクリル板（以下、「暗褐色アクリル板ｂ」という）の透過率を示す。図５〜図７において、横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は透過率（％）を示す。

具体的な測定値を見てみると、波長６１０ｎｍの光の透過率は、赤色カバーが２４．６１％、暗褐色アクリル板ａが３６．１８％、暗褐色アクリル板ｂが４４．０２％であり、波長６１５ｎｍの光の透過率は、赤色カバーが３７．２６％、暗褐色アクリル板ａが３７．５０％、暗褐色アクリル板ｂが４５．１６％であり、波長６２０ｎｍの光の透過率は、赤色カバーが４９．７７％、暗褐色アクリル板ａが３８．５２％、暗褐色アクリル板ｂが４６．０７％であった。

また、上記視認試験において、暗褐色アクリル板ｂを使用した実施例４については、赤色色弱者によって、他の実施例１〜３と比較して、より見やすいと評価された。

以上の結果から、カバーについては、色が暗褐色で、波長が６１０ｎｍ以上の光の透過率が４０％以上程度であれば、赤色色弱者による視認がより容易であると考えられる。なお、カバーの色が赤色の場合は、波長が６１０ｎｍ以上の光の透過率が３０％以上程度であれば、赤色色弱者による視認が容易であると考えられる。

また、実施例１〜４及び比較例１について、（ＬＥＤ基板から）２ｍ離れた位置で照度測定を行い、測定した照度を４（＝２^２）倍したものをカバー通過後の光度として算出した。なお、照度測定は、ディジタル照度計５１０２１（横河計測株式会社製）を使用して行った。

測定の結果、実施例１〜４及び比較例１のカバー通過後の光度は、実施例１が５３．２ｃｄ、実施例２が５２．４ｃｄ、実施例３が４３．６ｃｄ、実施例４が５２．８ｃｄ、比較例１が３９．２８ｃｄであった。

また、上記視認試験において、実施例３については、色覚健常者によって、他の実施例１、２及び４と比較して、やや暗く感じられると評価された。

以上の結果から、カバー通過後の光度については、５０ｃｄ以上程度であれば、赤色色弱者及び色覚健常者の両者による視認がより容易であると考えられる。

１００ 踏切警報灯
１１０ カバー
１２０ フード
１２１ 接手
１２２ 貫通孔
１３０ ＬＥＤ基板
１３１ コネクタ
１４０ 赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）
４００ 列車進行方向指示器
４４０ 赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）

Claims (7)

1. 複数の発光素子を備え、
   前記複数の発光素子のドミナント波長は、６１０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下である
   ことを特徴とする踏切用表示灯。
2. 前記ドミナント波長は、６１３ｎｍ以上６１９ｎｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の踏切用表示灯。
3. 前記発光素子は、赤色発光ダイオードによって構成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の踏切用表示灯。
4. 前記複数の発光素子を収容するカバーを更に備え、
   当該カバーは、透光性を有する材料で構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の踏切用表示灯。
5. 前記カバーは、赤色の材料で構成されており、波長が６１０ｎｍ以上の光の透過率が３０％以上である
   ことを特徴とする請求項４に記載の踏切用表示灯。
6. 前記カバーは、暗褐色の材料で構成されており、波長が６１０ｎｍ以上の光の透過率が４０％以上である
   ことを特徴とする請求項４に記載の踏切用表示灯。
7. 前記複数の発光素子が点灯した際、前記カバー通過後の光度は、５０ｃｄ以上である
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の踏切用表示灯。