JP4467269B2 - 信号表示灯および信号表示灯制御システム - Google Patents

Description

この発明は、同期作動を可能にして視覚効果を高めた信号表示灯および、その信号表示灯の制御用の集中制御装置に関するものである。

現行用いられている信号表示灯には、工事現場等において警備員や誘導員が手で持っている誘導灯、あるいは危険エリヤや進入禁止場所の表示のために地上に設置して注意を促す表示灯、さらにはコンサート等で会場の雰囲気を演出するペンライト等、様々な形態や用途のものがあるが、これらの信号表示灯の目的は全て共通に、視覚効果を高めることにある。

信号表示灯の視覚効果を高めるには、光量を高めたり、表示灯数を増やしたり、複数の表示灯を同期させて点灯させたりすることが考えられるが、このとき、光量や表示灯数が同じであれば複数の表示灯を同期させて点灯させる方が他の場合よりはるかに視認性が高くなる。

しかしながら現行の信号表示灯では、連続点灯するか、あるいは単純にそれぞれの表示灯が独立して点滅するだけで、電光掲示板のように多数の表示灯をそれぞれ配線で制御盤に接続した複雑で大掛かりなものを除き、表示灯同士を連携させて複数の表示灯全体で視認性を高めるということは行われていない。

それゆえこの発明は、複数の信号表示灯を、それぞれ制御盤に配線で接続したり互いに配線で接続したりしなくても同期させて点灯等させ得るようにして、信号表示灯の視覚効果を容易に高め得るようにすることを目的としている。

上記課題を有利に解決したこの発明の信号表示灯は、複数の信号表示灯間で相互に信号を送受信する信号表示灯であって、発光する光源と、内部の同期信号を無線通信で発信する同期信号発信手段と、外部の同期信号を無線通信で受信する同期信号受信手段と、内部タイマと、前記同期信号発信手段および前記同期信号受信手段を制御して選択的に作動させるとともに前記光源の発光を制御する制御手段と、を具え、前記同期信号は、前記光源の点滅及び発色のパターンを指示するための発光パターン情報、及び前記内部タイマを同期させるための同期カウンタ情報を有し、前記制御手段は、制御開始当初は前記同期信号発信手段と前記同期信号受信手段とを交互に作動させ、前記同期信号受信手段が外部の同期信号の少なくとも一部を受信すると、前記同期信号発信手段の発信を停止させかつ前記同期信号受信手段に外部の同期信号を受信させ、受信している外部の同期信号が確立すると、その外部の同期信号を新たな内部の同期信号として一旦前記同期信号受信手段の受信を停止させ、かつ前記同期信号発信手段にその新たな内部の同期信号を発信させてから前記同期信号発信手段の発信を停止させ、かつ前記同期信号受信手段を受信継続状態として前記複数の信号表示灯以外から新たな外部の同期信号を待機するともに、前記新たな内部の同期信号に基づいて前記光源の発光を制御することを特徴とするものである。

また、この発明の信号表示灯の制御用の集中制御装置は、前記同期信号発信手段を具え、その同期信号発信手段を連続的に作動させることを特徴とするものである。

上述した信号表示灯にあっては、この信号表示灯が互いに光通信や電波通信等により無線で同期信号を通信できる範囲に複数集まった状態で、それぞれ制御手段に制御を開始させると、各信号表示灯の制御手段は、制御開始当初は同期信号発信手段と同期信号受信手段とを交互に作動させて内部の同期信号の無線での発信と外部の同期信号の無線での受信とを所定の間隔で交互に行わせ、同期信号受信手段が他の信号表示灯等の発信した外部の（即ち当該信号表示灯の外部からきた）同期信号の少なくとも一部を受信すると、同期信号発信手段の発信を停止させかつ同期信号受信手段に外部の同期信号を受信させ、受信している外部の同期信号が所定のデータ構造を持つものとして確立すると、その外部の同期信号を新たな内部の同期信号として、他の信号表示灯へその新たな内部の同期信号をさらに伝達するために一旦同期信号受信手段の受信を停止させかつ同期信号発信手段にその新たな内部の同期信号を発信させてから、同期信号発信手段の発信を停止させて同期信号受信手段に新たな外部の同期信号の受信を待機させ、併せて、上記新たな内部の同期信号に基づいて光源の発光を、例えばその新たな内部の同期信号が与える発光タイミングや発光条件に従って点滅状態等に制御する。そして、先の外部の同期信号と内容が異なる新たな外部の同期信号の少なくとも一部を同期信号受信手段が受信すると、制御手段は、先の同期信号発信手段の発信を停止させかつ同期信号受信手段に外部の同期信号を受信させる処理から繰り返して、内部の同期信号をさらに更新する。

従って、この発明の信号表示灯によれば、この信号表示灯が互いに光通信や電波通信等により無線で同期信号を通信できる範囲に複数集まった状態で、それぞれ制御手段に制御を開始させると、外部の同期信号が確立したものから順次、その外部の同期信号を新たな内部の同期信号としてその新たな内部の同期信号が与える発光タイミングや発光条件に従って光源を発光させるようになり、最終的に全ての信号表示灯が、最後に発信された外部の同期信号を内部の同期信号として、同時にあるいは少しずつ時間をずらせて点灯、消灯または点滅したり色変わりしたりするようになるので、複数の信号表示灯をそれぞれ配線で制御盤に接続したり相互に接続したりせずして容易に、信号表示灯の視覚効果を従来よりも大幅に高めることができる。

なお、この発明の信号表示灯においては、前記光源は発光ダイオードであっても良く、このようにすれば、発光ダイオードは消費電力が小さいため、電源手段を電池にした場合に電池が小さくて済むので、信号表示灯をコンパクトなものとすることができる。

また、この発明の信号表示灯においては、前記同期信号発信手段および前記同期信号受信手段が行う無線通信は光通信であっても良く、このようにすれば、通信範囲が光の届く範囲に限られるので、同期作動させる信号表示灯群が不必要に広範囲になるのを防止することができ、また同期信号発信手段および同期信号受信手段も容易に構成することができる。

さらに、この発明の信号表示灯においては、前記同期信号は発光パターンデータを含むものであっても良く、このようにすれば、発光タイミングだけでなく、色変わり等の発光パターンも同期させ得て、より多彩な同期制御ができるので、信号表示灯の視覚効果をより高めることができる。

さらに、この発明の信号表示灯においては、前記同期信号はチェックサムデータを含むものであっても良く、このようにすれば、複数の外部の同期信号が重なって受信されている場合にそれらの同期信号に含まれたデータの合計とチェックサムデータ（デジタル信号の数値合計を表したデータ）との対比によってそれらのデータが壊れているか否かが検出できるので、同期信号の確立を容易にかつ確実に知ることができる。

また、上述した信号表示灯の制御用の集中制御装置にあっては、同期信号発信手段を具え、その同期信号発信手段を連続的に作動させるので、この集中制御装置が上述した最後の外部の同期信号を発信するものとなる。

従って、この集中制御装置によれば、この集中制御装置が無線で同期信号を通信できる範囲に集まった信号表示灯群を集中制御し得るとともに、その中の特定の信号表示灯に選択的に外部の同期信号を与えることで、その特定の信号表示灯を中心として広がる波紋のような発光パターンを発生させることもできる。

以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１（ａ）は、この発明の信号表示灯の一実施例としてのペンライト型信号表示灯を示す斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図中符号１はその実施例の信号表示灯を示す。

この実施例の信号表示灯１は、図１（ａ）に示すように、円筒状のケース１ａと、そのケース１ａの先端部に装着された透明なプラスチック製のドーム状のカバー１ｂと、そのケース１ａの基端部に装着された電源スイッチ５と、上記カバー１ｂの内側にそれぞれ配置された、光源としての赤色ＬＥＤ２ａ，青色ＬＥＤ２ｂおよび緑色ＬＥＤ２ｃの三個のＬＥＤ（発光ダイオード）とそれらのＬＥＤ２ａ〜２ｃを発光させる回路である赤・青・緑ＬＥＤ発光器２ｄとを有する発光部２と、を具えている。

また、この実施例の信号表示灯１は、図１（ｂ）に示すように、上記ケース１ａの先端部付近の周囲に周方向に交互に三つずつ設けられた赤外線発光窓１ｃおよび赤外線受光窓１ｄと、それら赤外線発光窓１ｃおよび赤外線受光窓１ｄの内側にそれぞれ配置された赤外線発光ダイオード３ａおよび赤外線受光ダイオード３ｃと、そのケース１ａの内部にそれぞれ収納されたコントローラ部３および電源手段としての二個の電池４と、を具えている。

ここにおけるコントローラ部３は、図２のブロック線図に示すように、上記赤外線発光ダイオード３ａを作動させて同期信号を赤外線光通信で発信する同期信号発信手段としての送信回路３ｂと、上記赤外線受光ダイオード３ｃを作動させて同期信号を赤外線光通信で受信する同期信号受信手段としての受信回路３ｄと、上記赤・青・緑ＬＥＤ発光器２ｄの作動を制御して赤色ＬＥＤ２ａ，青色ＬＥＤ２ｂおよび緑色ＬＥＤ２ｃを適宜発光させる発光発色制御回路３ｅと、電池４から電源スイッチ５を介して電源を供給されてそれら送信回路３ｂと受信回路３ｄと発光発色制御回路３ｅとの作動を所定の作動プログラムに基づき制御する制御手段としてのＣＰＵ（中央処理ユニット）３ｆと、あらかじめ記憶した上記作動プログラムをそのＣＰＵ３ｆに逐次与えるとともにそのＣＰＵ３ｆの演算処理結果を記憶するＲＯＭ（読み出し専用メモリ），ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等の図示しない記憶手段と、後述する内部タイマおよび発光パターン制御タイマ等の図示しないタイマと、を有している。

なお、上記透明なプラスチック製のドーム状のカバー１ｂに替えて、図３（ａ）に示すような、乳白色の材質で光を良く拡散させるカバー１ｂや、図３（ｂ）に示すような、透明な材質で先端部の内側に半球型のミラーボール状の反射材１ｅを設けられたカバー１ｂを用いても良い。

かかる実施例の信号表示灯１にあっては、この信号表示灯１が互いに赤外線光通信により同期信号を通信できる範囲に複数集まった状態で、それぞれＣＰＵ３ｆに制御を開始させると、各信号表示灯１のＣＰＵ３ｆは、システム起動（制御開始）当初は図４（ａ）に示すように、送信回路３ｂと受信回路３ｄとを交互に作動させて、現同期データ（内部の同期信号）の送信（発信）と同期信号サーチ（外部の同期信号の受信）とを所定の間隔で交互に行わせ、図４（ｂ）に示すように、時刻Ｔ１からの受信で受信回路３ｄが他の信号表示灯１等の発信した外部の（即ち当該信号表示灯１の外部からきた）同期信号の少なくとも一部を受信すると、送信回路３ｂに同期信号の送信を停止させかつ受信回路３ｄに同期信号サーチ（外部の同期信号の受信）を行わせ、受信している外部の同期信号が後述のデータ構造を持つものとして成立（確立）すると、その外部の同期信号を新同期データ（新たな内部の同期信号）として現同期データをその新同期データに更新し、他の信号表示灯１へその新同期データをさらに伝達するために一旦受信回路３ｄの同期信号サーチを停止させかつ送信回路３ｂにその新同期データを送信させてから、図４（ｃ）に示すように、時刻Ｔ２で送信回路３ｂの送信を停止させるとともにそこから受信回路３ｄに同期信号サーチを行わせて新たな外部の同期信号の受信を待機させ、併せて、上記更新時から上記新同期データに基づいて赤色ＬＥＤ２ａ，青色ＬＥＤ２ｂおよび緑色ＬＥＤ２ｃの発光を、例えばその新同期データが与える発光タイミングや発光条件に従って点滅状態等に制御する。

そして、図４（ｃ）のＴ３時点に示すように、先の外部の同期データと内容が異なる新たな外部同期データの少なくとも一部を受信回路３ｄが受信すると、ＣＰＵ３ｆは、送信回路３ｂの送信を停止させかつ受信回路３ｄに同期データを受信させる処理から繰り返して、内部の同期データをさらに更新する。

ここで、上記同期データのデータ構造は、例えば図５（ａ）に示すように、スタートコードと、発光パターンコードと、同期カウンタと、可変のディレイ時間を持つストップコードとからなるように構成しても良く、ここにおけるスタートコードは、同期データの開始を指示する符号であり、発行パターンコードは、あらかじめ上記記憶手段に記憶させておいた点滅や発色のパターンを指示する符号であり、同期カウンタは、各信号表示灯１の内部タイマを同期させるためのカウンタで、同期データを受信して確立したＣＰＵ３ｆはその同期データ中の同期カウンタの値を内部タイマの値として更新し、同期データを送信回路３ｂに送信させるときには自分の内部タイマの値を同期カウンタの値として送信させる。このようにすることで、全ての信号表示灯１は同一の内部タイマ値を持つことになる。但し、この内部タイマの値はあくまで全ての信号表示灯１が共通の時計を持つためのもので、発光パターン制御タイマとは必ずしも同期していなくても良い。

また、ここにおけるディレイ時間は、発光タイミングをずらすためのもので、上記内部タイマ値の更新はストップコードの認識後の信号の立下りで実行されるので、後述する即時実行モードでは通信時間にこのディレイ時間が加算されて順次実行されることになり、実際には通信時間は極めて短いので、このディレイ時間ずつ遅れて点灯、消灯等することになり、このディレイ時間を設けなければ、全ての信号表示灯１が実質的に同時に発光等することになる。

なお、この実施例の信号表示灯１の実行モードには、即時実行モードと同期実行モードとが設定してあり、即時実行モードは同期データを受け取った時点でその同期データで指示された発光パターンを実行するモードであり、同期実行モードは既に同期している内部タイマに基づき全ての信号表示灯１が同一パターンで一斉に発光等するものである。この同期実行モードでの後述する実施例の集中制御装置の指示は、例えば「３秒後に発光パターン５で点灯」といったものとすることができる。

従って、この実施例の信号表示灯１によれば、この信号表示灯１が互いに赤外線光通信により無線で同期データを通信できる範囲に複数集まった状態で、それぞれＣＰＵ３ｆに制御を開始させると、同期データが確立したものから順次、その同期データ中の同期カウンタの値を内部タイマの値として更新してその新たな内部タイマ値に基づく発光タイミングや発光条件に従って赤色ＬＥＤ２ａ，青色ＬＥＤ２ｂおよび緑色ＬＥＤ２ｃを同時にあるいは選択的に発光させるようになり、最終的に全ての信号表示灯１が、最後に送信された同期データ中の同期カウンタ値を内部タイマ値として、同時にあるいは少しずつ時間をずらせて点灯、消灯または点滅したり色変わりしたりするようになるので、複数の信号表示灯１をそれぞれ配線で制御盤に接続したり相互に接続したりせずして容易に、信号表示灯の視覚効果を従来よりも大幅に高めることができる。

しかも、この実施例の信号表示灯１によれば、光源が赤色ＬＥＤ２ａ，青色ＬＥＤ２ｂおよび緑色ＬＥＤ２ｃの三個の発光ダイオードであることから、発光ダイオードは消費電力が小さいため、電池４が小さくて済むので、信号表示灯をコンパクトなものとすることができる。

また、この実施例の信号表示灯１によれば、送信回路３ｂおよび受信回路３ｄが行う無線通信が赤外線光通信であることから、通信範囲が光の届く範囲に限られるので、同期作動させる信号表示灯１群が不必要に広範囲になるのを防止することができ、また送信回路３ｂおよび受信回路３ｄも市販のＩＣチップを利用して容易に構成することができる。

さらに、この実施例の信号表示灯１によれば、同期データは発光パターンコードを含むものであることから、発光タイミングだけでなく、色変わり等の発光パターンも同期させ得て、より多彩な同期制御ができるので、信号表示灯の視覚効果をより高めることができる。

さらに、この実施例の信号表示灯１では、上記同期データのデータ構造はまた、例えば図５（ｂ）に示すように、先の例のデータ構造の同期カウンタとストップコードとの間にチェックサム（発光パターンコードと同期カウンタとのデジタル値の合計の数値）を加えて構成しても良く、このようにすれば、図６に示すように、複数の信号表示灯１−１〜１−３からの外部の同期信号が信号表示灯１−４に重なって受信されている場合に、それらの同期信号に含まれたデータの合計とチェックサムデータとの対比によってそれらのデータが壊れているか否かが検出できるので、同期信号の確立を容易にかつ確実に知ることができる。

ところで、複数の上述した実施例の信号表示灯１を集中制御するのに用いられる、この発明の集中制御装置の一実施例は、同期信号発信手段として、上記実施例の信号表示灯１のコントローラ部３と概略同様の、赤外線発光素子を作動させて同期信号を赤外線光通信で発信する同期信号発信手段としての送信回路と、商用電源に接続される電源回路から電源を供給されて送信回路の作動を所定の作動プログラムに基づき制御する制御手段としてのＣＰＵと、あらかじめ記憶した上記作動プログラムをそのＣＰＵに逐次与えるとともにそのＣＰＵの演算処理結果を記憶するＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶手段と、同期カウンタ値を与えるタイマとを具えており、その送信回路を連続的に作動させて、上記実施例の信号表示灯１が全て受信待機状態になっても同期データを送信し続けるので、この実施例の集中制御装置は、上述した最後の同期データを送信するものとなる。

従って、この実施例の集中制御装置によれば、この集中制御装置が赤外線通信により無線で同期データを送信できる範囲に集まった信号表示灯１群を集中制御し得るとともに、その中の特定の信号表示灯１に赤外線を投光して選択的に同期データを与えることで、その特定の信号表示灯１を中心として広がる波紋のような発光パターンや、応援席でのウエーブのような帯状の発光パターンを発生させることもできる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上記例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更し得るものであることはいうまでもない。

かくしてこの発明の信号表示灯およびその制御用集中制御装置によれば、複数の信号表示灯をそれぞれ配線で制御盤に接続したり相互に接続したりせずして容易に、誘導灯、危険表示灯、ペンライト等の信号表示灯の視覚効果を大幅に高めることができる。

（ａ）は、この発明の信号表示灯の一実施例としてのペンライト型信号表示灯を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 上記実施例の信号表示灯のコントローラ部の構成を示すブロック線図である。 （ａ），（ｂ）は、上記実施例の信号表示灯のカバーの他の二例をそれぞれ示す斜視図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記実施例の信号表示灯の制御手順を経時的にそれぞれ示すタイミングチャートである。 （ａ），（ｂ）は、上記実施例の信号表示灯の同期信号のデータ構造の二例をそれぞれ示すタイミングチャートである。 複数の上記実施例の信号表示灯間での同期の取り方を示す説明図である。

符号の説明

１ 信号表示灯
１ａ ケース
１ｂ カバー
１ｃ 赤外線発光窓
１ｄ 赤外線受光窓
２ 発光部
２ａ 赤色ＬＥＤ
２ｂ 青色ＬＥＤ
２ｃ 緑色ＬＥＤ
２ｄ 赤・青・緑ＬＥＤ発光器
３ コントローラ部
３ａ 赤外線発光ダイオード
３ｂ 送信回路
３ｃ 赤外線受光ダイオード
３ｄ 受信回路
３ｅ 発光発色制御回路
３ｆ ＣＰＵ
４ 電池
５ 電源スイッチ

Claims (6)

1. 複数の信号表示灯間で相互に信号を送受信する信号表示灯であって、
   発光する光源と、
   内部の同期信号を無線通信で発信する同期信号発信手段と、
   外部の同期信号を無線通信で受信する同期信号受信手段と、
   内部タイマと、
   前記同期信号発信手段および前記同期信号受信手段を制御して選択的に作動させるとともに前記光源の発光を制御する制御手段と、を具え、
   前記同期信号は、前記光源の点滅及び発色のパターンを指示するための発光パターン情報、及び前記内部タイマを同期させるための同期カウンタ情報を有し、
   前記制御手段は、制御開始当初は前記同期信号発信手段と前記同期信号受信手段とを交互に作動させ、前記同期信号受信手段が外部の同期信号の少なくとも一部を受信すると、前記同期信号発信手段の発信を停止させかつ前記同期信号受信手段に外部の同期信号を受信させ、受信している外部の同期信号が確立すると、その外部の同期信号を新たな内部の同期信号として一旦前記同期信号受信手段の受信を停止させ、かつ前記同期信号発信手段にその新たな内部の同期信号を発信させてから前記同期信号発信手段の発信を停止させ、かつ前記同期信号受信手段を受信継続状態として前記複数の信号表示灯以外から新たな外部の同期信号を待機するともに、前記新たな内部の同期信号に基づいて前記光源の発光を制御することを特徴とする、信号表示灯。
2. 前記光源は発光ダイオードであることを特徴とする、請求項１記載の信号表示灯。
3. 前記同期信号発信手段および前記同期信号受信手段が行う無線通信は光通信であることを特徴とする、請求項１または２記載の信号表示灯。
4. 前記同期信号は遅延情報を含むことを特徴とする、請求項１から３までの何れか記載の信号表示灯。
   
5. 前記同期信号はチェックサムデータを含むことを特徴とする、請求項１から４までの何れか記載の信号表示灯。
6. 請求項１から５までの何れか記載の信号表示灯を複数具え、
   さらに、該複数の信号表示灯の少なくとも一つの信号表示灯に対して前記新たな外部の同期信号を与える集中制御装置を具えることを特徴とする信号表示灯制御システム。

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