JPH08297798A

JPH08297798A - 警報音発生方法及び装置

Info

Publication number: JPH08297798A
Application number: JP12298595A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sato; 剛佐藤; Hideo Iriko; 英雄入交
Original assignee: AZUMA SHOKAI KK
Current assignee: AZUMA SHOKAI KK
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】受信機等の携帯機器を必要とすることなく、
警報を必要とする特定の領域においてのみ所要の警報音
が聞こえるようにする。【構成】２つの音波発信機９、１１より周波数が互い
に異なる音波を、特定の空間領域Ｃにおいて互いに重な
るように発信する。２つの音波は、空間領域Ｃ内に警報
音として結合音を発生させるように、それぞれの周波数
を選定する。２つの音波は、空間領域Ｃ以外の場所では
音が聞こえないように、双方とも超音波とすることがで
きる。また、一方の音波を可聴音としたり、双方の音波
を共に可聴音とすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、警報音を発生するため
の方法及び装置に関し、特に視覚障害者のために、例え
ば道路交差点にて交通信号灯の点灯状態やその変化を可
聴音により知らせたり、駅のプラットホーム、階段、道
路工事現場等において危険領域を知らせたりするために
使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来より、道路交差点において交通信号
機の点灯状態を、青になるとスピーカよりメロディを流
したり、音声により歩行者特に視覚障害者に知らせる、
所謂メロディポールによる警報装置や、駅のプラットホ
ーム等で電車の接近、通過等をスピーカより音声で知ら
せる警報装置がよく知られている。

【０００３】特に視覚障害者用の警報装置としては、特
開昭４８−１０３２９５号公報に示されているように、
交通信号機の点灯状態に応じて発信機より超音波信号を
発信し、これを視覚障害者が携帯している受信機によっ
て受信し、スピーカ、イヤホーンにより可聴音に変えて
知らせるものや、特開昭５８−１５５８５３号公報に示
されているように、送信機より無線信号を発信し、これ
を受信機によって受信し、同様にスピーカにより可聴音
に変えるものが既に提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、道路交
差点において信号をメロディや音声で知らせる従来の警
報装置では、道路交差点周辺の比較的広い範囲でメロデ
ィや音声を、特に視覚障害者が聞き逃さないようにスピ
ーカ音量を或程度大きくして放送する必要があるから、
常に騒音の問題が発生する。このため、市街地や商業地
等の比較的騒音を問題としない地域では使用できても、
静粛性が要求される住宅地域では容易に使用できない場
合があった。

【０００５】また、上述した特開昭４８−１０３２９５
号、同５８−１５５８５３号公報に示されている警報装
置では、騒音問題を生じることはないが、視覚障害者等
の利用者が必ず受信機を携帯していなければならず、し
かも常に受信機が正常に作動し得るように良好な状態を
維持する必要がある。このような受信機の保守点検は、
定期的な電池交換等を含めて、特に視覚障害者にとって
面倒な作業である。

【０００６】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、その目的とするところは、受信機等
の携帯機器を必要とすることなく、あらゆる場所・環境
下でより効果的に警報音を発生させて、より高度に安全
を図ることができ、かつ警報を必要とする特定の領域又
はその周辺の制御された領域においてのみ所要の警報音
が聞こえるようにして、騒音問題が生じる虞を解消する
ことができる警報音発生方法及び装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１記載の警報音発生方法は、結合音を発生
し得るように互いに異なる少なくとも２つの周波数を選
択し、各周波数の音波を、特定の空間領域において互い
に重なるように発信することを特徴とする。請求項２記
載の警報音発生方法は、上述した請求項１の特徴点に加
え、一方の音波が超音波であり、かつ他方の音波が可聴
音であることを特徴とする。また、請求項３記載の警報
音発生方法は、音波が両方とも超音波であることを特徴
とする。

【０００８】請求項４記載の警報音発生装置は、第１の
音波を発生する第１の音波発信機と、第２の音波を発生
する第２の音波発信機とを有し、前記第１及び第２の音
波発信機が、それぞれ前記第１及び第２の音波を特定の
空間領域において互いに重なるように発信し、かつ前記
第１及び第２の音波の各周波数が結合音を発生するよう
に選択されていることを特徴とする。

【０００９】請求項５記載の警報音発生装置は、上述し
た請求項４の特徴点に加え、少なくとも第１の音波が超
音波であり、かつ第１の音波発信器が音響レンズを有す
ることを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１記載の警報音発生方法によれば、２つ
の音波が重なる特定の空間領域において結合音が発生
し、かつこの結合音は、該領域の外側では聴取できない
から、特定の空間領域内に入ろうとする者または既に該
領域内に居る者のみを対象として、警報音を発生するこ
とができる。

【００１１】一般に結合音は、周波数が異なる２つ以上
の音が同時に耳に加わった時に、それらの純音成分が、
耳内の非線形伝達特性に起因して結合することによって
耳内に生じる感覚上の組合せ音を言う。簡単に説明する
と、２つの異なる周波数Ｆ1，Ｆ2の音が耳に加わると、
次のような周波数の差音または高次の結合音が主に知覚
される。

【００１２】差音：Ｆ＝Ｆ2−Ｆ1 …（１）高次の結合音：Ｆ(n)＝Ｆ1−ｎ（Ｆ2−Ｆ1） …（２）（但し、ｎは自然数）ここで、差音の周波数Ｆ及び高次
結合音の周波数Ｆ(n)は双方共に約１５〜２万Ｈｚ程度
の可聴周波数である。

【００１３】請求項２記載の警報音発生方法によれば、
可聴音である他方の音波を用いて音声またはメロディ等
によって何らかの情報や娯楽を提供しながら、２つの音
波が重なる特定の空間領域内には、結合音による警報を
出すことができる。

【００１４】請求項３記載の警報音発生方法によれば、
２つの音波が重なる特定の空間領域においてのみ、結合
音の発生により警報音を聞くことができ、この外側の領
域では、結合音が発生せずかつ両音波が超音波であるた
めに、音が聞こえないので、周辺地域における静粛性を
維持することができる。また、超音波は可聴周波数の音
波に比して減衰能が高く、更に指向性が強い為に、特定
の空間領域を比較的小さい範囲に限定することができ
る。

【００１５】請求項４記載の警報音発生装置によれば、
第１の音波発信機が発信する第１の音波と、第２の音波
発信機が発信する第２の音波とが、特定の空間領域にお
いて重なることによって結合音を発生させ、これにより
該領域内に、この外側の領域で聞こえないような警報を
出すことができる。

【００１６】請求項５記載の警報音発生装置によれば、
第１の音波発信機は、必要に応じて音響レンズによって
超音波を特定の向き、範囲に発信することができる。

【００１７】

【実施例】以下に添付の図を参照して本発明の好適な実
施例について詳細に説明する。図１及び図２は、本発明
による警報音発生装置を道路交差点の交通信号灯に組み
合わせて適用した実施例を示している。本実施例の交通
信号灯は、十字路交差点の４隅に立設したポール１に、
車輛用の３灯式信号機３がそれぞれ設置され、かつ各横
断歩道ｐの両側にポール１と反対側の端部に立設された
ポール５には、それぞれ歩行者用の２灯式信号機７が設
置されている。本実施例によれば、各ポール１には、２
対の音波発信機９、１１がそれぞれ隣接する２個所の横
断歩道に向けて、各ポール５には、それぞれ１対の音波
発信機９、１１が対応する横断歩道に向けて、歩行者用
の警報装置として設置されている。

【００１８】前記各対の音波発信器は、対応する横断歩
道の歩行者用信号機５の点灯状態に応じて周波数Ｆ1の
第１の超音波を発信する第１の音波発信機９と、第１の
音波発信機９に同期して周波数Ｆ1とは異なる周波数Ｆ2
の第２の超音波を発信する第２の音波発信機１１とから
構成される。周波数Ｆ1とＦ2とは、前記第１の超音波と
第２の超音波とが重なると、結合音を発生するように選
択される。結合音が上述した（１）式の差音による場合
には、誰でもが聞こえるようにするために、超音波の音
圧を７０デシベル程度に設定し、第１の超音波の周波数
Ｆ1を第２の超音波の周波数Ｆ2の１．５倍程度として周
波数差を与える。上述した（２）式による結合音の場合
には、ｎが高いと可聴できる音圧が低減するから、実際
の応用ではｎ＝１が適当である。

【００１９】図２によく示されているように、第１及び
第２音波発信機９、１１には、それぞれ超音波の発信方
向及びその広がり角度を制限するための音響レンズ１
３、１５が設けられている。第１及び第２音波発信機
９、１１は、それぞれ音響レンズ１３、１５によって第
１及び第２の超音波を、対応する横断歩道ｐ及びその周
辺の空間部分を完全に含むように、水平方向及び垂直方
向に所定の広がり角度で発信する。このとき、第１及び
第２の超音波の発信範囲Ａ、Ｂが、図２に示すように水
平方向に広がり角θをもって画定され、かつ角度αをも
ってずれていると仮定すると、両者は、角度θ−αの空
間領域Ｃの範囲内で互いに重なり、かつこの空間領域Ｃ
内に横断歩道ｐが完全に含まれるようになっている。

【００２０】このように図２の実施例では、各ポール
１、５の互いに対をなす第１、第２音波発信機９、１１
が発信する超音波が重なることによって、空間領域Ｃ内
で可聴周波数の結合音が発生する。結合音は、単音でま
たはメロディやメッセージの形にして、信号機の点灯状
態を知らせる警報音として使用される。メロディや「青
です」、「渡れます」等のメッセージを送る場合には、
一方の前記音波発信機から発信する超音波を予め周波数
変調しておけばよい。この結合音が上述した（１）の差
音である場合には、前記一方の音波発信機の変調周波数
の最大値が、他方の前記音波発信機からの超音波周波数
の１．５倍以下でなければならない。

【００２１】そして、横断歩道ｐの４隅にそれぞれ第
１、第２音波発信機９、１１が設けられていることによ
って、比較的大きな横断歩道ｐであってもその全域にお
いて、歩行者は、受信機等の特別な機器を携帯していな
くても常に警報音を聞くことができる。換言すれば、警
報音が聞こえる範囲は空間領域Ｃだけであり、その他の
領域では、警報音が全く聞こえない。更に、超音波は可
聴周波数の音波に比して減衰能が高いから、音圧レベル
を比較的高い値に設定しても、結合音が生じる領域を容
易に比較的狭い領域に制限することができる。従って、
警報音を横断歩道ｐの全域及びその周辺に限定すること
ができる。このように本発明によれば、所望の領域に対
して的確に警報音が発せられ、特に視覚障害者は、より
安全に横断歩道を渡ることができると共に、警報音が聞
こえる領域が不必要に拡大されることがなく、周辺地域
の静粛性が保たれて、住宅地域でも騒音問題を発生する
虞がない。

【００２２】第１、第２音波発信機９、１１の制御は、
前記交通信号灯の制御装置により行うことができる。例
えば、２灯式信号機７が赤信号のときには、前記音波発
信機の何れか一方または両方から超音波の発信を停止さ
せ、かつ青信号のときに両方の前記両音波発信機から超
音波を発信させる。この場合には、歩行者は、青信号の
ときにのみ警報音を聞くことができる。また、青信号か
ら赤信号に変わる少し前に一方の超音波の周波数を変え
て、違う音の結合音を発生させ、信号の変化を予め知ら
せることもできる。

【００２３】別の実施例では、第１音波発信機９が可聴
音を発生し、音波発信機１１が超音波を発生するように
することができる。この場合には、２つの音波が重なる
空間領域において、音波発信機１１から発信される可聴
音に加えて、これとは異なる音の結合音が発生する。こ
の結合音が得られるのは、２つの音波が重なる空間領域
だけであるから、それ以外の領域では、警報音による騒
音問題が無く、静粛性が保たれる。第１音波発信機９が
発信する可聴音は、メロディまたはメッセージとするこ
とができ、超音波は、青信号の時に一定の周波数で、ま
たは青信号から赤信号に変わる際に周波数を変えて、も
しくは青信号から赤信号に変わる際にのみ発信させるこ
ともできる。

【００２４】更に別の実施例では、第１及び第２音波発
信機９、１１双方が、互いに異なる周波数の可聴音を発
生することができる。この場合にも、２つの音波が重な
る空間領域においてのみ、結合音による所要の警報音が
得られる。

【００２５】図３は、図２に示す横断歩道における警報
音発生装置の変形実施例を示している。この実施例にお
いては、横断歩道ｐの４隅に立てた各ポール１７、１
９、２１、２３に音波発信機２５、２７、２９、３１が
それぞれ一個ずつ設けられている。横断歩道ｐを挟んで
対角線上に対向する音波発信機２５と２７、及び２９と
３１は、それぞれ互いに対をなしており、一方の音波発
信機２５、２９が周波数Ｆ1の超音波を発信し、かつ他
方の音波発信機２９、３１が、周波数Ｆ1とは異なった
周波数Ｆ2の超音波を前記一方の音波発信機に同期して
発信する。周波数Ｆ1と周波数Ｆ2とは、図１、図２の実
施例と同様に、この２つの超音波の結合音として可聴周
波数の警報音が得られるように選定されている。

【００２６】各音波発信機２５、２７、２９、３１に
は、それぞれ音響レンズ３３、３５、３７、３９が設け
られ、発信する超音波の方向及び広がり角θを、横断歩
道ｐの全域及びその周辺の空間領域に及ぶように設定し
ている。本実施例では、横断歩道ｐの一方の側において
音波発信機２５、２９から発信した超音波と、横断歩道
ｐの反対側において音波発信機２９、３１から発信した
超音波とが、横断歩道ｐの全域及びその周辺において互
いに重なることによって結合音が発生する。上述したよ
うに、超音波は可聴周波数の音波に比して減衰能が高
く、結合音が生じる領域を容易に比較的狭い領域に制限
できるから、本実施例のような構成は、比較的小さい交
差点に適している。また、本実施例では、横断歩道ｐの
同じ側から発信する超音波の周波数を同じにしたが、こ
れを異なるように設定することもできる。

【００２７】図４は、本発明による警報音発生装置を駅
のプラットホームに適用した実施例を示している。プラ
ットホーム４１の屋根部（天井部）４３には、複数対の
第１、第２音波発信機４５、４７が或間隔をもって下向
きに配設されている。第１音波発信機４５は、周波数Ｆ
1の超音波を音響レンズ４９によってプラットホーム４
１上の白線Ｌに沿って広がり角θをもってカーテン状に
発信する。第２音波発信機４７は、周波数Ｆ1とは異な
る周波数Ｆ2の超音波を第１音波発信機４５に同期させ
て、同じく音響レンズ４９によってプラットホーム４１
上の白線Ｌに沿って広がり角θをもってカーテン状に発
信する。

【００２８】第１、第２音波発信機４５、４７は互いに
隣接させて配置されるので、双方から発信された超音波
が、プラットホーム４１上の白線Ｌに沿って狭いカーテ
ン状の空間領域において重なり、結合音が発生する。こ
れを警報音として、駅の利用者は、白線Ｌを越えると結
合音による音響カーテンを通過することになり、注意を
喚起される。この警報音は、白線Ｌを越える際にのみ聞
こえるから、効果的に警報を発して利用者の安全を確保
できると共に、駅舎全体の静粛性を保つことができる。

【００２９】また、結合音は、一方の音波発信機４７が
発信する超音波を周波数変調することで、単音以外に、
「危険です」、「電車が通過します」等のメッセージを
伝えるようににすることもできる。更に、前記音響カー
テンは、音響レンズを適当に設定することによって、必
要に応じて幅を持たせることができ、また線路側に向け
て周波数を変えた音響カーテンを設けて、線路側と内側
とで聞こえる音が変わり、視覚障害者であってもどちら
に進むと安全であるかが分かるような多重の音響カーテ
ンにすることもできる。

【００３０】図５は、道路工事現場において危険な場所
を音響で知らせるように、本発明による警報音発生装置
を適用した実施例を示している。この実施例では、危険
な道路工事現場Ｕを仕切るパーティション５２、５３の
外側に、その四隅に持ち運び可能なスタンド式ポール５
５、５７、５９、６１が配置されている。各スタンド式
ポール５５、５７、５９、６１には、それぞれ１対また
は２対の音波発信機６３、６５が設けられている。第１
音波発信機６３は、周波数Ｆ1の超音波を音響レンズ６
７によってカーテン状に発信し、第２音波発信機６５
は、周波数Ｆ1とは異なる周波数Ｆ2の超音波を第１音波
発信機６３に同期して、同じく音響レンズ６９によって
カーテン状に発信する。上述した各実施例と同様に、周
波数Ｆ1とＦ2は、結合音を発生するように選定されてい
る。

【００３１】前記各対の第１、第２音波発信機６３、６
５は、それぞれ発信する超音波がカーテン状に重なるよ
うに、その向き及び広がり角が設定され、このように超
音波がカーテン状に重なる空間領域においては結合音が
得られ、人がその領域を越えて道路工事現場Ｕ側に侵入
すると、前記結合音により警報が発せられることにな
る。本実施例では、隣接する各ポール５５、５７間、５
９、６１間、及び５５、６１間に、それぞれ前記各ポー
ルから音響カーテンを設けた。別の実施例では、２本の
スタンド式ポールに各々１個の音波発信機を設け、かつ
かかる２本のポール間で異なる周波数の超音波をそれぞ
れの音波発信機により発信することによって、それらの
間に音響カーテンを設けることができる。更に別の実施
例では、１本のスタンド式ポールに２個の音波発信機
を、その発信方向を自在に変更可能に設け、かつかかる
複数のポールを所定の間隔で例えば道路工事現場Ｕの周
囲を取り囲むように並べ、隣接する前記ポール間で互い
に異なる周波数の超音波を発信させることによって、様
々な形・長さの領域に同様の音響カーテンをフェンス状
に設けることができる。

【００３２】以上、本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、当業者に明らかなように、本発明は、そ
の技術的範囲内において、上記実施例に様々な変形・変
更を加えて実施することができる。例えば、図３〜図５
の各実施例でも、一方の音波発信機が可聴音を発信し、
他方の音波発信機が超音波を発信するようにしたり、両
方の音波発信機が双方とも可聴音を発信するようにする
こともできる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、請求
項１記載の警報音発生方法によれば、特定の空間領域に
おいて２つの音波を重ねて結合音を発生させることによ
り、該領域以外の場所では聞こえないように警報音を発
生させることができるから、視覚障害者に対しても効果
的に警報を出すことができ、しかも、２つの音波が重な
る空間領域は、各音波の発信方向、その広がり角度を適
当に選択することにより高い自由度をもって設定するこ
とができるから、警報音が聞こえる領域を、警報の種類
・目的等の条件に応じて比較的狭い領域にまたは相当広
い領域に、容易にかつ適正に設定することができ、様々
な環境下の場所において効果的により高い安全性を確保
することができる。

【００３４】更に、一方の音波を可聴音、他方の音波を
超音波とした場合には、音声またはメロディ等による情
報や娯楽の提供によって、両方の音波が重なる特定の空
間領域には、より効果的に警報音を出すことができる。
また、両方の音波が超音波の場合、特定の空間領域以外
の場所では、音が聞こえないので、特に静粛性が要求さ
れるような地域、環境においても、何ら支障無く使用す
ることができる。

【００３５】また、請求項４記載の警報音発生装置によ
れば、結合音を発生させるように周波数の互いに異なる
少なくとも１対の音波発信器を設けることによって、特
に視覚障害者等において警報音を必要とするような場
所、例えば道路交差点、駅のプラットホーム、階段、工
事現場付近の通行等において、周囲の環境を維持しなが
ら、安全を効果的に図ることができる。特に音響レンズ
を用いて超音波の発信に指向性をもたせた場合には、結
合音が聞こえる特定の空間領域を比較的容易にかつ自由
に設定できるので、目的・場所に応じて箱状の広い空間
にまたはカーテン状の狭い空間に警報を発することがで
き、より高い効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による警報音発生装置を道路交差点の交
通信号灯に適用した実施例を概略的に示す図である。

【図２】図１に示す交通信号灯の１つの横断歩道部分を
示す平面図である。

【図３】図２に示す実施例の変形例を示す平面図であ
る。

【図４】本発明による警報音発生装置を駅のプラットホ
ームに適用した実施例を概略的に示す図である。

【図５】本発明による警報音発生装置装置を道路工事現
場に適用した実施例を概略的に示す図である。

【符号の説明】

１ポール３３灯式信号機７２灯式信号機９、１１音波発信機１３、１５音響レンズ１７、１９、２１、２３ポール２５、２７、２９、３１音波発信機３３、３５、３７、３９音響レンズ４１プラットホーム４５、４７音波発信機４９、５１音響レンズ６３、６５音波発信機６７、６９音響レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結合音を発生し得るように互いに異なる
少なくとも２つの周波数を選択し、前記各周波数の音波
を、特定の空間領域において互いに重なるように発信す
ることを特徴とする警報音発生方法。
【請求項２】一方の前記音波が超音波であり、かつ他
方の前記音波が可聴音であることを特徴とする請求項１
記載の警報音発生方法。
【請求項３】前記音波が両方とも超音波であることを
特徴とする請求項１記載の警報音発生方法。
【請求項４】第１の音波を発生する第１の音波発信機
と、第２の音波を発生する第２の音波発信機とを有し、
前記第１及び第２の音波発信機が、それぞれ前記第１及
び第２の音波を特定の空間領域において互いに重なるよ
うに発信し、かつ前記第１及び第２の音波の各周波数が
結合音を発生するように選択されていることを特徴とす
る警報音発生装置。
【請求項５】少なくとも前記第１の音波が超音波であ
り、かつ前記第１の音波発信器が音響レンズを有するこ
とを特徴とする請求項４記載の警報音発生装置。