受信器
【課題】視覚障害者を対象とした歩行者支援システムにおいて、視覚障害者が横断歩道を横断するときに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の方向を把握できるようにする。
【解決手段】ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００からの可視光信号を受光して電気信号を出力する受光素子１１を備え、前記受光素子１１の出力信号に基づいて「横断不可」と「横断可」の信号情報を主音声で歩行者に伝達し、これに加えて、受光素子１１の出力信号の強度に応じて受信器１の受信状況（受信器１の方向）に関する情報を歩行者に補助音声で伝達する。このようにして受信状況を視覚障害者に伝達することにより、受信器１の方向がＬＥＤ式歩行者信号灯器１００からずれている場合、その状況を把握することが可能となるので、視覚障害者が横断歩道を渡る際に、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。
【解決手段】ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００からの可視光信号を受光して電気信号を出力する受光素子１１を備え、前記受光素子１１の出力信号に基づいて「横断不可」と「横断可」の信号情報を主音声で歩行者に伝達し、これに加えて、受光素子１１の出力信号の強度に応じて受信器１の受信状況（受信器１の方向）に関する情報を歩行者に補助音声で伝達する。このようにして受信状況を視覚障害者に伝達することにより、受信器１の方向がＬＥＤ式歩行者信号灯器１００からずれている場合、その状況を把握することが可能となるので、視覚障害者が横断歩道を渡る際に、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚障害者などの歩行者の交差点の横断を支援する歩行者支援システムに用いられる受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、歩行者信号灯器としては、従来、白熱電球（光源）と、この白熱電球の背面側に配置される反射板と、白熱電球の前面側に配置される前面カバーとからなり、その前面カバー（赤色もしくは青色の透光性カバー）に白色の人形部（人形図柄）が形成された信号灯器が一般に使用されている。このような電球式の歩行者信号灯器は、全面発光タイプであり、「横断不可」が赤地に白人形、「横断可」が青地に白人形の図柄となっており、人形部が電球色（白色）による発光で、その周囲が赤色または青色に発光する仕様となっている。
【０００３】
また、最近では、消費電力の低減化や保守・管理に要する手間の削減等をはかること、及び、西日等による擬似点灯の問題を解消することなどを目的として、ＬＥＤ式歩行者信号灯器が実用化されてきている。
【０００４】
ＬＥＤ式歩行者信号灯器としては、例えば、複数の赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを光源とし、それらＬＥＤ群を灯器ケース内に収容するとともに、ＬＥＤ群の前面側に配置する前面カバーに、歩行者を形どった図柄（人形）の透光部分（人形部）と遮光部分とを設けた構造で、人形部のみが赤色または青色に発光する仕様の信号灯器がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、横断歩道が設けられた交差点には、視覚障害者の横断を支援するために、横断可能時（信号が青のとき）に、歩行者信号灯器の近傍に配置したスピーカから誘導音を発する音響装置付信号機が設置されている（例えば特許文献２参照）。このような音響装置付歩行者信号機では、誘導音の工夫により、横断歩道の方向性を視覚障害者に知らせるようにしている。例えば、交差点において東西方向の青信号に対して「カッコー」、南北方向の青信号に対しては「ピヨピヨ」というように、異なる鳥の鳴き声を横断方向に応じて発するようにしている。ところが、音響装置付歩行者信号機においては、付近の住民に配慮して夜間（例えば午後８以降）には誘導音を発しないようにしている交差点もあり、視覚障害者の夜間における横断の安全確保が困難である。
【０００６】
このような点を考慮して、歩行者信号灯器の近傍に配置した投光器から、赤外線通信により歩行者信号情報を送信し、その送信信号を視覚障害者側の受信器（例えば携行端末装置）で受信して音声に変換することで、視覚障害者に横断可（あるいは横断不可）である旨を知らせる赤外通信式の歩行者信号灯器がある（例えば、特許文献３参照）。また、最近では、低エネルギで安全な可視光を用いた歩行者支援システムが注目されている。
【０００７】
可視光通信式の歩行者支援システムにおいては、ＬＥＤが高速点滅可能である点を利用し、ＬＥＤ式歩行者信号灯器に、音声信号を変調（ＦＭ変調等）する変調部とＬＥＤ駆動部とを有する点灯制御回路を設け、変調部にて変調された変調信号に基づいて信号灯器の青色ＬＥＤ（または赤色ＬＥＤ）を所定周波数（例えば約２００ｋＨｚ）で高速点滅して可視光信号（パルス化した信号）を出力する。歩行者（視覚障害者）側の受信器では、ＬＥＤ式歩行者信号灯器からの可視光信号を受光素子で受光して電気信号に変換し、その電気信号を復調部で復調（ＦＭ復調等）して音声信号をイヤホンやヘッドホンあるいはスピーカから出力することにより、歩行者（視覚障害者）に横断可（または横断不可）である旨を伝達するシステムである。
【特許文献１】特開２００１−０８１７３８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２３２８１号公報
【特許文献３】特開２００２−１５０４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、視覚障害者が、横断歩道を渡っているときに、「横断可」を示す音声が聞こえなくなる状況になると、横断歩道から外れてしまう等の安全上の問題が懸念される。また、「横断可」を示す音声が聞こえなくなったときに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の方向を見失うことがある。なお、「横断可」を示す音声が聞こえなくなったときに、受信領域から外れたのか、受信器の故障により音声が聞こえないのか、あるいは、他の要因により音声が聞こえない状況になったのかを判断することができないため、視覚障害者が不安を覚えることもある。
【０００９】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、視覚障害者を対象とした歩行者支援システムにおいて、視覚障害者が横断歩道を横断するときに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の方向を把握することができ、視覚障害者の交差点横断の安全性を高めることが可能な受信器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光源が赤色ＬＥＤで構成され「横断不可」を表示する赤色発光部と、光源が青色ＬＥＤで構成され「横断可」を表示する青色発光部とを備え、前記赤色発光部の赤色ＬＥＤと前記青色発光部の青色ＬＥＤとを所定周波数で点滅して可視光信号を出力するＬＥＤ式歩行者信号灯器を用いた可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、歩行者（視覚障害者）が携行し、前記ＬＥＤ式歩行者信号灯器が出力する可視光信号を受信する受信器であって、前記ＬＥＤ式歩行者信号灯器からの可視光信号を受光して電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて「横断不可」と「横断可」の信号情報を歩行者に伝達する主伝達手段と、前記受光素子の出力信号の強度に基づいて当該受信器の受信状況に関する情報を歩行者に伝達する補助伝達手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、受光素子の出力信号の強度が低いときには、受信器の方向（向き）がＬＥＤ式歩行者信号灯器からずれている旨の情報を歩行者（視覚障害者）に伝達することができる。これによって、視覚障害者が横断歩道を横断しているときに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の方向を把握することが可能となり、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。
【００１２】
本発明の具体的な構成として、「横断不可」と「横断可」の信号情報を主音声で出力し、当該受信器の受信状況に関する情報を、前記主音声とは異なる補助音声で出力するという構成を挙げることができる。この場合、「横断不可」と「横断可」を示す主音声に、前記受信状況を示す補助音声を重畳して出力するようにしてもよい。
【００１３】
本発明において、受光素子の出力信号の強度を、レベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベルと比較し、その各判定レベルとの比較結果に基づいて、当該受信器の受信状況に関する情報を歩行者（視覚障害者）に伝達するようにしてもよい。
【００１４】
本発明において、受光素子の出力信号の最大値を採取し、その最大値を最高判定レベルとしてレベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベルを設定して、前記受光素子の出力信号のレベルと比較するようにしてもよい。このように、判定レベルを可変としておくと、ＬＥＤ式歩行者信号灯器に対して受信器が離れている場合（例えば受光素子に到達する可視光信号のレベルが低い場合）であっても、判定レベルを自動的に調整することが可能になるので、受信状況（受信器の方向ずれ）を適切に把握することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、受光素子の出力信号の強度に基づいて受信器の受信状況に関する情報を歩行者（視覚障害者）に伝達するようにしているので、視覚障害者が、横断歩道を横断しているときに、受信器の方向がＬＥＤ式歩行者信号灯器からずれている場合、その状況を把握することができる。これによって、視覚障害者が横断歩道を渡る際に、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
まず、可視光通信式の歩行者支援システムに用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器の一例を図２〜図５を参照して説明する。
【００１８】
−ＬＥＤ式歩行者信号灯器−
この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器１００は、可視光通信により歩行者（視覚障害者）の交差点横断を支援する歩行者支援システムに用いられる信号灯器であって、「横断不可」を表示する赤色発光部１００Ａと、「横断可」を表示する青色発光部１００Ｂとが上下に配置されている。ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の前面側には、赤色発光部１００Ａ及び青色発光部１００Ｂの前方側の上方領域を覆う庇１０４，１０４が配置されている。
【００１９】
赤色発光部１００Ａ及び青色発光部１００Ｂは灯器ケース１０２内に収容され、これら発光部１００Ａ，１００Ｂの各前面カバー１１３がそれぞれ前面扉１０３の開口部１０３Ａ，１０３Ｂを通じて灯器前面側に臨んでいる。なお、「横断不可」を表示する赤色発光部１００Ａと、「横断可」を表示する青色発光部１００Ｂとは、後述する人形透光板１４０の人形図柄及びＬＥＤの発光色以外の構成は同じであるので、青色発光部１００Ｂの構成についてのみ説明する。
【００２０】
青色発光部１００Ｂは、図４に示すように、多数の青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂが実装されたＬＥＤ基板１１０、前面カバー１１３、人形透光板１４０、押えカバー板１１５、及び、ユニットケース１２０などを備えている。ユニットケース１２０は、樹脂成形品（例えばＡＢＳ樹脂製）で、ケース内部にＬＥＤ基板１１０が収容されている。
【００２１】
前面カバー１１３は、透明樹脂（例えばポリカーボネート樹脂）の成形品である。人形透光板１４０は、透明樹脂板（例えばメタクリル樹脂板）に遮光膜を施した部材であって、人形図柄の透光部１４１及びその透光部１４１以外の部分を遮光する遮光部１４２が設けられている。人形透光板１４０と押えカバー板１１５とは相互に重ね合わされた状態でユニットケース１２０の前端面と前面カバー１１３との間に配置され、この状態で前面カバー１１３をユニットケース１２０にねじ止め固定することにより、ユニットケース１２０と前面カバー１１３との間に保持される。
【００２２】
以上の構造の青色発光部１００Ｂは、図３に示すように、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の前面扉１０３に、前面カバー１１３を前面扉１０３の開口部１０３Ｂに嵌め込んだ状態で、前面扉１０３に対してねじ（もしくは押え金具）で止めることにより固着される。なお、前面カバー１１３のフランジ部１１３Ａ（前面扉１０３に当接する部分）には防水用のパッキン１１６（図４）が配置されている。また、赤色発光部１００Ａも同様にして前面扉１０３に取り付けられる。
【００２３】
そして、この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器１００においては、ＬＥＤ基板１１０の青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂが点灯すると、それら青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１ＢからのＬＥＤ光が人形透光板１４０に照射され、その人形透光板１４０の透光部１４１を透過したＬＥＤ光が前面カバー１１３を通じて前方に放出される。これにより、人形透光板１４０の透光部１４１つまり人形図柄Ｃ２のみが青色で点灯表示される。
【００２４】
なお、図４に示す青色発光部１００Ｂでは、人形透光板１４０の人形図柄Ｃ２を「横断可」を示す形態としているが、赤色発光部１００Ａの場合は図２に示す人形図柄Ｃ１とする。また、赤色発光部１００Ａの場合、光源として多数の赤色ＬＥＤ１０１Ａ・・１０１Ａ（図６参照）を用いる。
【００２５】
そして、以上の構成のＬＥＤ式歩行者信号灯器１００は、図５に示すように、横断歩道のある交差点に設置された信号機ポール３０１に支持アーム３０２，３０２を介して支持される。
【００２６】
次に、この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の点灯制御回路２００について図６を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の点灯制御回路２００は、図６に示すように、制御部２０１、音声信号生成部２０２、変調部２０３、ＬＥＤ駆動部２０４、及び、ＬＥＤ駆動用の電源電圧を制御部２０１に供給する電源部２０５を備えている。音声信号生成部２０２は、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００が赤信号（横断不可）である旨を示す音声信号と青信号（横断可）である旨を示す音声信号とを生成する。変調部２０３は音声信号生成部２０２からの音声信号をＦＭ変調する。なお、「横断不可」を示す音声としては、例えば「信号は赤です」という音声を挙げることができる。また、「横断可」を示す音声としては、例えば「カッコー」または「ピヨピヨ」という音声を挙げることができる。
【００２８】
以上の回路構成の点灯制御回路２００においては、信号制御器２１０から送信される信号点灯信号（ＡＣ１００Ｖ）に応じて、赤色発光部１００Ａまたは青色発光部１００Ｂのいずれか一方をＦＭ変調で高速点滅する。具体的には、赤信号の表示期間である場合、制御部２０１の指令により音声信号生成部２０２が赤信号（横断不可）である旨を示す音声信号を発し、その音声信号を変調部２０３にてＦＭ変調する。この変調部２０３にて変調された変調信号に基づいて、ＬＥＤ駆動部２０４が、赤色発光部１００Ａの赤色ＬＥＤ１０１Ａ・・１０１Ａを所定周波数（例えば約２００ｋＨｚ）で高速点滅することによってパルス化した可視光信号を出力する。一方、青信号の表示期間である場合、制御部２０１の指令により音声信号生成部２０２が青信号（横断可）である旨を示す音声信号を発し、その音声信号を変調部２０３にてＦＭ変調する。この変調部２０３にて変調された変調信号に基づいて、ＬＥＤ駆動部２０４が青色発光部１００Ｂの青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂを所定周波数（例えば約２００ｋＨｚ）で高速点滅することによってパルス化した可視光信号を出力する。
【００２９】
なお、この例のように、各ＬＥＤ１０１Ａ，１０１Ｂを高速（約２００ｋＨｚ）で点滅すると、ＬＥＤの点滅は人の目では感じられないので、健常な歩行者への視覚的な横断情報の伝達に影響を与えることなく、視覚障害者が携行している受信器１との可視光通信を行うことができる。
【００３０】
−受信器−
次に、本発明の受信器の一例を図１のブロック図を参照して説明する。この例の受信器１は、可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、歩行者（視覚障害者）が携行し、上記したＬＥＤ式歩行者信号灯器１００が出力する可視光信号を受信する受信器である。
【００３１】
この例の受信器１は、受光素子（例えばフォトダイオード）１１、交流結合部１２、プリアンプ１３、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１４、ＦＭ復調部１５、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６、コンパレータ１７、補助音声発生部１８、音声合成部１９、オーディオアンプ２０、オーディオジャック２１、及び、電源部２２を備えており、受光素子１１、交流結合部１２及びプリアンプ１３は受光基板２４に実装されている。また、ＢＰＦ１４、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６、ＦＭ復調部１５、コンパレータ１７、補助音声発生部１８、音声合成部１９、オーディオアンプ２０、オーディオジャック２１及び電源部２２は増幅・復調基板２５に実装されている。なお、受信器１の各部には、当該受信器１に内蔵される電池２３から電源が供給される。
【００３２】
この例の受信器１では、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００からの可視光信号を受光素子１１で受光して電気信号（電圧信号）に変換する。受光素子１１の出力信号は交流結合部１２に低周波成分がカットされた後に、プリアンプ１３によって増幅される。交流結合部１２による低周波成分のカットは、太陽光の影響を防ぐために行われる。プリアンプ１３の出力はＢＰＦ１４に入力され、所定周波数（例えば約２００ｋＨｚ）成分の信号が抽出される。ＢＰＦ１４を通過した電圧信号は、ＦＭ復調部１５とＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６とに導かれる。
【００３３】
ＦＭ復調部１５は、入力電圧信号をＦＭ復調して音声信号（主音声信号）に変換して音声合成部１９に出力する。
【００３４】
一方、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６は、ＢＰＦ１４を通過した電圧信号の実効値を演算してコンパレータ１７に出力する。
【００３５】
コンパレータ１７には、実効値演算後の信号Ｓに対し、レベル高さが異なる２段階の判定レベルＬ１，Ｌ２（Ｌ１＞Ｌ２）が設定されており、その各判定レベルＬ１，Ｌ２と信号Ｓとを比較し、その比較結果を示す信号を出力する。具体的には、信号Ｓのレベルが［信号Ｓ≧Ｌ１］であるときには指令信号Ｓｈｉｇｈを補助音声発生部１８に出力し、信号Ｓのレベルが［Ｌ１＞信号Ｓ＞Ｌ２］であるときには指令信号Ｓｍｉｄを補助音声発生部１８に出力する。また、信号Ｓのレベルが［信号Ｓ≦Ｌ２］であるときには指令信号Ｓｌｏｗを補助音声発生部１８に出力する。
【００３６】
ここで、コンパレータ１７の判定レベルＬ１，Ｌ２について説明する。まず、図７に示すように、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対する受信位置の距離（横断歩道の進行方向の距離）を「Ｄ」とすると、受信器１から出力され実効値演算後の信号Ｓの電圧（実効値）と距離Ｄとは図８（ａ）に示すような関係となる。また、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００を中心とする横断歩道の幅方向の距離を「Ｗ」，「−Ｗ」とすると、信号Ｓの電圧（実効値）と距離Ｗ，−Ｗとは図８（ｂ）に示すような関係となる。このような信号Ｓと距離との関係を考慮して、この例では、図８（ａ）及び（ｂ）に示すような判定レベルＬ１，Ｌ２をコンパレータ１７に設定している。
【００３７】
次に、補助音声発生部１８は、「ピー」の断続音を発生する音声信号を生成する機能部であって、コンパレータ１７の出力信号が「Ｓｈｉｇｈ」であるときには、断続音の間隔を短くした高レベルの音声「ピッ・ピッ・ピッ」を発生する補助音声信号を音声合成部１９に出力し、コンパレータ１７の出力信号が「Ｓｌｏｗ」であるときには、断続音の間隔を長くした低レベルの音声「ピーー・ピーー・ピーー」を発生する補助音声信号を音声合成部１９に出力する。また、補助音声発生部１８は、コンパレータ１７の出力信号が「Ｓｍｉｄ」であるときには、信号Ｓｈｉｇｈのときの断続音と信号Ｓｌｏｗのときの断続音との間の中間レベルの音声「ピー・ピー・ピー」を発生する補助音声信号を音声合成部１９に出力する。
【００３８】
音声合成部１９は、ＦＭ復調部１５が出力する主音声信号に、補助音声発生部１８からの補助音声信号を合成する。この合成後の音声信号はオーディオアンプによって増幅された後にオーディオジャック２１に導かれる。オーディオジャック２１には、イヤホン（もしくはヘッドホン）のピンジャックが接続され、歩行者（視覚障害者）はイヤホンを通じて、「横断不可」を示す主音声（例えば「信号は赤です」）、及び、「横断可」を示す主音声（例えば「カッコー」または「ピヨピヨ」）に、補助音声（例えば「ピッ・ピッ・ピッ」）を重畳した合成音声を聞くことができる。
【００３９】
なお、受信器１としては、例えばベルトや帽子を利用して受信器１を歩行者に装着するベルトタイプや帽子タイプの受信器を挙げることができる。また、オーディオジャック２１に替えて、スピーカを接続して主音声・補助音声を出力するようにしてもよい。
【００４０】
以上の受信器１及びＬＥＤ式歩行者信号灯器１００によって構成される可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の赤色発光部１００Ａの赤色ＬＥＤ１０１Ａ・・１０１Ａの高速点滅により出力される可視光信号を視覚障害者側の受信器１で受信すると、「横断不可」を示す音声（例えば「信号は赤です」）がオーディオジャック２１を介してイヤホンから出力され視覚障害者に伝達される。従って視覚障害者はイヤホンから出力される音声により、交差点の横断が不可であることを認識することができる。また、青色発光部１００Ｂの青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂの高速点滅により出力される可視光信号を視覚障害者側の受信器１で受信すると、「横断可」を示す音声（例えば「カッコー」）がオーディオジャック２１を介してイヤホンから出力され視覚障害者に伝達される。従って視覚障害者はイヤホンから出力される音声により、交差点の横断が可能であることを認識することができる。
【００４１】
さらに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の青色発光部１００Ｂの青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂの高速点滅（または赤色発光部１００Ａの赤色ＬＥＤ１０１Ａ・・１０１Ａの高速点滅）により出力される可視光信号を視覚障害者側の受信器１で受信すると、その可視光信号の受信強度つまり受光素子１１が出力する信号で実効値演算後の信号Ｓの電圧のレベルが、コンパレータ１７で比較され、その比較結果に応じて、「ピッ・ピッ・ピッ」、「ピー・ピー・ピー」、または、「ピーー・ピーー・ピーー」の補助音声が主音声（例えば「カッコー」）に重畳してイヤホンから出力される。
【００４２】
具体的には、視覚障害者が横断歩道を渡っているときに、受信器１の方向（向き）がＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に向いているときには、受信強度（受信信号のレベル）が高くなるので、高レベルの補助音声「ピッ・ピッ・ピッ」がイヤホンから出力される。
【００４３】
一方、受信器１の方向（向き）が、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００から少しずれているときには、受信強度（受信信号のレベル）が低くなるので、中間レベルの補助音声「ピー・ピー・ピー」がイヤホンから出力され、さらに、受信器１の方向（向き）が大きくずれているときには、受信強度（受信信号のレベル）が更に低くなるので、低レベルの補助音声「ピーー・ピーー・ピーー」がイヤホンから出力される。
【００４４】
このようにＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対する受信器１の方向（向き）のずれに応じて補助音声を変化させることにより、視覚障害者が、横断歩道を渡っているときに、受信器１の方向（向き）がずれているときには、その状況を容易に把握することができる。
【００４５】
従って、例えば、補助音声が中間レベルの音声「ピー・ピー・ピー」である場合、視覚障害者は、補助音声を聞きながら、補助音声が「ピー・ピー・ピー」から高レベルの音声「ピッ・ピッ・ピッ」に変わるまで、受信器１を左右に振ることによって、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対する受信器１の方向ずれを修正することができるので、視覚障害者が横断歩道を渡る際に、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。また、補助音声が低レベルの音声「ピーー・ピーー・ピーー」である場合も、同様に、補助音声が、［低レベルの音声「ピーー・ピーー・ピーー」］→［中間レベルの音声「ピー・ピー・ピー」］→［高レベルの音声「ピッ・ピッ・ピッ」］となるように、受信器１の左右の向きを調整する操作を行うことによって、受信器１の方向ずれを修正することができるので、視覚障害者が横断歩道を渡る際に、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。
【００４６】
また、視覚障害者が横断歩道を渡っているときに、「横断可」を示す音声が聞こえなくなってＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の方向を見失った場合であっても、受信器１の向きを左右に動かす操作を補助音声が聞こえるまで行うことにより、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の方向を探し出すことが可能になる。
【００４７】
なお、以上の例では、「横断不可」を示す主音声（例えば「信号は赤です」）に補助音声（例えば「ピッ・ピッ・ピッ」）を重畳した合成音声を出力しているので、視覚障害者は、信号待ちをしているときに、補助音声つまり「ピー」の断続音の間隔によって受信器１の方向（向き）ずれを把握することが可能となり、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対して受信器１の方向がずれている場合、補助音声を聞きながら受信器１を左右に振ることにより、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の方向を特定することができる。
【００４８】
−他の実施形態−
以上の例では、補助音声として「ピー」の断続音を出力するようにしているが、これに限られることなく、受光素子１１の出力信号レベル（信号Ｓの電圧レベル）が高いときには、例えば「信号器の方を向いています」という補助音声を出力し、信号レベルが低いときには、例えば「受信器の向きを調整して下さい」という補助音声を出力するようにしてもよい。また、受光素子１１の出力信号レベル（信号Ｓの電圧レベル）に応じて補助音声のトーンを変化させるようにしてもよい。
【００４９】
以上の例では、コンパレータ１７に設定する判定レベルを固定値としているが、受光素子１１の出力信号レベル（信号Ｓの電圧レベル）に応じて、判定レベルを変化させてもよい。具体的には、ピークホールド回路によりＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６の出力信号Ｓの最大値（電圧値）をピークホールドし、その最大値を最高判定レベルとしてレベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベル（をコンパレータ１７に設定することで、判定レベルを可変としてもよい。このように受光素子１１の出力信号（実効値演算後の信号Ｓ）に対して設定する判定レベルを可変としておくと、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対して受信器１が離れている場合（例えば受光素子１１に到達する可視光信号のレベルが低い場合）であっても、判定レベルを自動的に調整することが可能になるので、受信状況（受信器１の方向ずれ）を適切に把握することができる。なお、判定レベルを可変とする場合、受信器１を最初に使用する際に、受信器１を左右方向に振って多くの感度情報（可視光信号の受信レベル）を受信器１に与え、感度の最大値をホールドするという処理を行う必要がある。また、可視光信号を所定時間（例えば１０秒間）受信できない場合には、ピークホールド値をクリアし、判定レベルのデフォルト値をコンパレータ１７に設定するという処理を実行する。
【００５０】
以上の例では、受光素子１１の出力信号（実効値演算後の信号Ｓ）に対して２つの判定レベルＬ１，Ｌ２を設定しているが、これに限られることなく、３つ以上の任意複数の判定レベルを設定してもよい。
【００５１】
以上の例では、受光素子１１の出力信号レベルの強度に応じて、補助音声を段階的に変化させているが、これに限られることなく、断続音「ピ」の周期や音声のトーンを出力信号レベルの強度に応じてリニアに変化させるようにしてもよい。
【００５２】
以上の例の構成に加えて、受信器１の内部に加速度センサを設け、この加速度センサのセンサ出力に基づく情報を補助音声に加えて出力するようにしてもよい。この場合、例えば、受信器１を左右に振ったときに、受光素子１１の出力信号レベル（信号Ｓの電圧レベル）が上昇または下降するのかを判定するとともに、加速度センサの出力に基づいて受信器１を左方向または右方向に振ったのかを判定し、受信器１の方向（向き）に関する情報を補助音声に加えて出力するようにしてもよい。具体的には、受信器１を右方向（または左方向）に振ったときに、信号Ｓの電圧レベルが現時点から低下したときには、受信器１を左方向（または右方向）に動かす旨の音声を補助音声に加えて出力する。また、受信器１を左方向（または右方向）に振ったときに、信号Ｓの電圧レベルが現時点から上昇したときには、受信器１を左方向（または右方向）に動かす旨の音声を補助音声に加えて出力する。このような処理を行うことにより、視覚障害者は、受信器１のずれの方向（向き）を容易に把握することができる。
【００５３】
以上の例では、受信器１の受信状況（受信器１の方向ずれ）に関する情報を補助音声で歩行者に伝達しているが、これに限られることなく、バイブレータ等を利用した振動で歩行者に伝達するようにしてもよい。
【００５４】
なお、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００からの可視光信号を受光するデバイスとして、フォトダイオード等を１列に並べたラインセンサ、または、フォトダイオード等を２次元状に配列した面センサを用いると、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の方向をセンサ出力から特定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の受信器の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図２】歩行者支援システムに用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器の一例を示す正面図である。
【図３】図２のＬＥＤ式歩行者信号灯器の縦断面図である。
【図４】図２のＬＥＤ式歩行者信号灯器の青色発光部の分解斜視図である。
【図５】図２のＬＥＤ式歩行者信号灯器の設置状態を示す図である。
【図６】図２のＬＥＤ式歩行者信号灯器の点灯制御回路の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図７】ＬＥＤ式歩行者信号灯器に対する受信位置の距離Ｄと、ＬＥＤ式歩行者信号灯器を中心とする横断歩道の幅方向の距離Ｗ，−Ｗとを示す図である。
【図８】図１の受信器のコンパレータに設定する判定レベルを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 受信器
１１ 受光素子
１２ 交流結合部
１３ プリアンプ
１４ ＢＰＦ
１５ ＦＭ復調部
１６ ＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路
１７ コンパレータ
１８ 補助音声発生部
１９ 音声合成部
２０ オーディオアンプ
２１ オーディオジャック
２２ 電源部
２３ 電池
２５ 増幅・復調基板
１００ ＬＥＤ式歩行者信号灯器
１００Ａ 赤色発光部（「横断不可」）
１０１Ａ 赤色ＬＥＤ
１００Ｂ 青色発光部（「横断可」）
１０１Ｂ 青色ＬＥＤ
２００ 点灯制御回路
２１０ 信号制御器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚障害者などの歩行者の交差点の横断を支援する歩行者支援システムに用いられる受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、歩行者信号灯器としては、従来、白熱電球（光源）と、この白熱電球の背面側に配置される反射板と、白熱電球の前面側に配置される前面カバーとからなり、その前面カバー（赤色もしくは青色の透光性カバー）に白色の人形部（人形図柄）が形成された信号灯器が一般に使用されている。このような電球式の歩行者信号灯器は、全面発光タイプであり、「横断不可」が赤地に白人形、「横断可」が青地に白人形の図柄となっており、人形部が電球色（白色）による発光で、その周囲が赤色または青色に発光する仕様となっている。
【０００３】
また、最近では、消費電力の低減化や保守・管理に要する手間の削減等をはかること、及び、西日等による擬似点灯の問題を解消することなどを目的として、ＬＥＤ式歩行者信号灯器が実用化されてきている。
【０００４】
ＬＥＤ式歩行者信号灯器としては、例えば、複数の赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを光源とし、それらＬＥＤ群を灯器ケース内に収容するとともに、ＬＥＤ群の前面側に配置する前面カバーに、歩行者を形どった図柄（人形）の透光部分（人形部）と遮光部分とを設けた構造で、人形部のみが赤色または青色に発光する仕様の信号灯器がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、横断歩道が設けられた交差点には、視覚障害者の横断を支援するために、横断可能時（信号が青のとき）に、歩行者信号灯器の近傍に配置したスピーカから誘導音を発する音響装置付信号機が設置されている（例えば特許文献２参照）。このような音響装置付歩行者信号機では、誘導音の工夫により、横断歩道の方向性を視覚障害者に知らせるようにしている。例えば、交差点において東西方向の青信号に対して「カッコー」、南北方向の青信号に対しては「ピヨピヨ」というように、異なる鳥の鳴き声を横断方向に応じて発するようにしている。ところが、音響装置付歩行者信号機においては、付近の住民に配慮して夜間（例えば午後８以降）には誘導音を発しないようにしている交差点もあり、視覚障害者の夜間における横断の安全確保が困難である。
【０００６】
このような点を考慮して、歩行者信号灯器の近傍に配置した投光器から、赤外線通信により歩行者信号情報を送信し、その送信信号を視覚障害者側の受信器（例えば携行端末装置）で受信して音声に変換することで、視覚障害者に横断可（あるいは横断不可）である旨を知らせる赤外通信式の歩行者信号灯器がある（例えば、特許文献３参照）。また、最近では、低エネルギで安全な可視光を用いた歩行者支援システムが注目されている。
【０００７】
可視光通信式の歩行者支援システムにおいては、ＬＥＤが高速点滅可能である点を利用し、ＬＥＤ式歩行者信号灯器に、音声信号を変調（ＦＭ変調等）する変調部とＬＥＤ駆動部とを有する点灯制御回路を設け、変調部にて変調された変調信号に基づいて信号灯器の青色ＬＥＤ（または赤色ＬＥＤ）を所定周波数（例えば約２００ｋＨｚ）で高速点滅して可視光信号（パルス化した信号）を出力する。歩行者（視覚障害者）側の受信器では、ＬＥＤ式歩行者信号灯器からの可視光信号を受光素子で受光して電気信号に変換し、その電気信号を復調部で復調（ＦＭ復調等）して音声信号をイヤホンやヘッドホンあるいはスピーカから出力することにより、歩行者（視覚障害者）に横断可（または横断不可）である旨を伝達するシステムである。
【特許文献１】特開２００１−０８１７３８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２３２８１号公報
【特許文献３】特開２００２−１５０４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、視覚障害者が、横断歩道を渡っているときに、「横断可」を示す音声が聞こえなくなる状況になると、横断歩道から外れてしまう等の安全上の問題が懸念される。また、「横断可」を示す音声が聞こえなくなったときに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の方向を見失うことがある。なお、「横断可」を示す音声が聞こえなくなったときに、受信領域から外れたのか、受信器の故障により音声が聞こえないのか、あるいは、他の要因により音声が聞こえない状況になったのかを判断することができないため、視覚障害者が不安を覚えることもある。
【０００９】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、視覚障害者を対象とした歩行者支援システムにおいて、視覚障害者が横断歩道を横断するときに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の方向を把握することができ、視覚障害者の交差点横断の安全性を高めることが可能な受信器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光源が赤色ＬＥＤで構成され「横断不可」を表示する赤色発光部と、光源が青色ＬＥＤで構成され「横断可」を表示する青色発光部とを備え、前記赤色発光部の赤色ＬＥＤと前記青色発光部の青色ＬＥＤとを所定周波数で点滅して可視光信号を出力するＬＥＤ式歩行者信号灯器を用いた可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、歩行者（視覚障害者）が携行し、前記ＬＥＤ式歩行者信号灯器が出力する可視光信号を受信する受信器であって、前記ＬＥＤ式歩行者信号灯器からの可視光信号を受光して電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて「横断不可」と「横断可」の信号情報を歩行者に伝達する主伝達手段と、前記受光素子の出力信号の強度に基づいて当該受信器の受信状況に関する情報を歩行者に伝達する補助伝達手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、受光素子の出力信号の強度が低いときには、受信器の方向（向き）がＬＥＤ式歩行者信号灯器からずれている旨の情報を歩行者（視覚障害者）に伝達することができる。これによって、視覚障害者が横断歩道を横断しているときに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の方向を把握することが可能となり、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。
【００１２】
本発明の具体的な構成として、「横断不可」と「横断可」の信号情報を主音声で出力し、当該受信器の受信状況に関する情報を、前記主音声とは異なる補助音声で出力するという構成を挙げることができる。この場合、「横断不可」と「横断可」を示す主音声に、前記受信状況を示す補助音声を重畳して出力するようにしてもよい。
【００１３】
本発明において、受光素子の出力信号の強度を、レベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベルと比較し、その各判定レベルとの比較結果に基づいて、当該受信器の受信状況に関する情報を歩行者（視覚障害者）に伝達するようにしてもよい。
【００１４】
本発明において、受光素子の出力信号の最大値を採取し、その最大値を最高判定レベルとしてレベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベルを設定して、前記受光素子の出力信号のレベルと比較するようにしてもよい。このように、判定レベルを可変としておくと、ＬＥＤ式歩行者信号灯器に対して受信器が離れている場合（例えば受光素子に到達する可視光信号のレベルが低い場合）であっても、判定レベルを自動的に調整することが可能になるので、受信状況（受信器の方向ずれ）を適切に把握することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、受光素子の出力信号の強度に基づいて受信器の受信状況に関する情報を歩行者（視覚障害者）に伝達するようにしているので、視覚障害者が、横断歩道を横断しているときに、受信器の方向がＬＥＤ式歩行者信号灯器からずれている場合、その状況を把握することができる。これによって、視覚障害者が横断歩道を渡る際に、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
まず、可視光通信式の歩行者支援システムに用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器の一例を図２〜図５を参照して説明する。
【００１８】
−ＬＥＤ式歩行者信号灯器−
この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器１００は、可視光通信により歩行者（視覚障害者）の交差点横断を支援する歩行者支援システムに用いられる信号灯器であって、「横断不可」を表示する赤色発光部１００Ａと、「横断可」を表示する青色発光部１００Ｂとが上下に配置されている。ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の前面側には、赤色発光部１００Ａ及び青色発光部１００Ｂの前方側の上方領域を覆う庇１０４，１０４が配置されている。
【００１９】
赤色発光部１００Ａ及び青色発光部１００Ｂは灯器ケース１０２内に収容され、これら発光部１００Ａ，１００Ｂの各前面カバー１１３がそれぞれ前面扉１０３の開口部１０３Ａ，１０３Ｂを通じて灯器前面側に臨んでいる。なお、「横断不可」を表示する赤色発光部１００Ａと、「横断可」を表示する青色発光部１００Ｂとは、後述する人形透光板１４０の人形図柄及びＬＥＤの発光色以外の構成は同じであるので、青色発光部１００Ｂの構成についてのみ説明する。
【００２０】
青色発光部１００Ｂは、図４に示すように、多数の青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂが実装されたＬＥＤ基板１１０、前面カバー１１３、人形透光板１４０、押えカバー板１１５、及び、ユニットケース１２０などを備えている。ユニットケース１２０は、樹脂成形品（例えばＡＢＳ樹脂製）で、ケース内部にＬＥＤ基板１１０が収容されている。
【００２１】
前面カバー１１３は、透明樹脂（例えばポリカーボネート樹脂）の成形品である。人形透光板１４０は、透明樹脂板（例えばメタクリル樹脂板）に遮光膜を施した部材であって、人形図柄の透光部１４１及びその透光部１４１以外の部分を遮光する遮光部１４２が設けられている。人形透光板１４０と押えカバー板１１５とは相互に重ね合わされた状態でユニットケース１２０の前端面と前面カバー１１３との間に配置され、この状態で前面カバー１１３をユニットケース１２０にねじ止め固定することにより、ユニットケース１２０と前面カバー１１３との間に保持される。
【００２２】
以上の構造の青色発光部１００Ｂは、図３に示すように、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の前面扉１０３に、前面カバー１１３を前面扉１０３の開口部１０３Ｂに嵌め込んだ状態で、前面扉１０３に対してねじ（もしくは押え金具）で止めることにより固着される。なお、前面カバー１１３のフランジ部１１３Ａ（前面扉１０３に当接する部分）には防水用のパッキン１１６（図４）が配置されている。また、赤色発光部１００Ａも同様にして前面扉１０３に取り付けられる。
【００２３】
そして、この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器１００においては、ＬＥＤ基板１１０の青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂが点灯すると、それら青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１ＢからのＬＥＤ光が人形透光板１４０に照射され、その人形透光板１４０の透光部１４１を透過したＬＥＤ光が前面カバー１１３を通じて前方に放出される。これにより、人形透光板１４０の透光部１４１つまり人形図柄Ｃ２のみが青色で点灯表示される。
【００２４】
なお、図４に示す青色発光部１００Ｂでは、人形透光板１４０の人形図柄Ｃ２を「横断可」を示す形態としているが、赤色発光部１００Ａの場合は図２に示す人形図柄Ｃ１とする。また、赤色発光部１００Ａの場合、光源として多数の赤色ＬＥＤ１０１Ａ・・１０１Ａ（図６参照）を用いる。
【００２５】
そして、以上の構成のＬＥＤ式歩行者信号灯器１００は、図５に示すように、横断歩道のある交差点に設置された信号機ポール３０１に支持アーム３０２，３０２を介して支持される。
【００２６】
次に、この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の点灯制御回路２００について図６を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の点灯制御回路２００は、図６に示すように、制御部２０１、音声信号生成部２０２、変調部２０３、ＬＥＤ駆動部２０４、及び、ＬＥＤ駆動用の電源電圧を制御部２０１に供給する電源部２０５を備えている。音声信号生成部２０２は、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００が赤信号（横断不可）である旨を示す音声信号と青信号（横断可）である旨を示す音声信号とを生成する。変調部２０３は音声信号生成部２０２からの音声信号をＦＭ変調する。なお、「横断不可」を示す音声としては、例えば「信号は赤です」という音声を挙げることができる。また、「横断可」を示す音声としては、例えば「カッコー」または「ピヨピヨ」という音声を挙げることができる。
【００２８】
以上の回路構成の点灯制御回路２００においては、信号制御器２１０から送信される信号点灯信号（ＡＣ１００Ｖ）に応じて、赤色発光部１００Ａまたは青色発光部１００Ｂのいずれか一方をＦＭ変調で高速点滅する。具体的には、赤信号の表示期間である場合、制御部２０１の指令により音声信号生成部２０２が赤信号（横断不可）である旨を示す音声信号を発し、その音声信号を変調部２０３にてＦＭ変調する。この変調部２０３にて変調された変調信号に基づいて、ＬＥＤ駆動部２０４が、赤色発光部１００Ａの赤色ＬＥＤ１０１Ａ・・１０１Ａを所定周波数（例えば約２００ｋＨｚ）で高速点滅することによってパルス化した可視光信号を出力する。一方、青信号の表示期間である場合、制御部２０１の指令により音声信号生成部２０２が青信号（横断可）である旨を示す音声信号を発し、その音声信号を変調部２０３にてＦＭ変調する。この変調部２０３にて変調された変調信号に基づいて、ＬＥＤ駆動部２０４が青色発光部１００Ｂの青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂを所定周波数（例えば約２００ｋＨｚ）で高速点滅することによってパルス化した可視光信号を出力する。
【００２９】
なお、この例のように、各ＬＥＤ１０１Ａ，１０１Ｂを高速（約２００ｋＨｚ）で点滅すると、ＬＥＤの点滅は人の目では感じられないので、健常な歩行者への視覚的な横断情報の伝達に影響を与えることなく、視覚障害者が携行している受信器１との可視光通信を行うことができる。
【００３０】
−受信器−
次に、本発明の受信器の一例を図１のブロック図を参照して説明する。この例の受信器１は、可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、歩行者（視覚障害者）が携行し、上記したＬＥＤ式歩行者信号灯器１００が出力する可視光信号を受信する受信器である。
【００３１】
この例の受信器１は、受光素子（例えばフォトダイオード）１１、交流結合部１２、プリアンプ１３、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１４、ＦＭ復調部１５、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６、コンパレータ１７、補助音声発生部１８、音声合成部１９、オーディオアンプ２０、オーディオジャック２１、及び、電源部２２を備えており、受光素子１１、交流結合部１２及びプリアンプ１３は受光基板２４に実装されている。また、ＢＰＦ１４、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６、ＦＭ復調部１５、コンパレータ１７、補助音声発生部１８、音声合成部１９、オーディオアンプ２０、オーディオジャック２１及び電源部２２は増幅・復調基板２５に実装されている。なお、受信器１の各部には、当該受信器１に内蔵される電池２３から電源が供給される。
【００３２】
この例の受信器１では、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００からの可視光信号を受光素子１１で受光して電気信号（電圧信号）に変換する。受光素子１１の出力信号は交流結合部１２に低周波成分がカットされた後に、プリアンプ１３によって増幅される。交流結合部１２による低周波成分のカットは、太陽光の影響を防ぐために行われる。プリアンプ１３の出力はＢＰＦ１４に入力され、所定周波数（例えば約２００ｋＨｚ）成分の信号が抽出される。ＢＰＦ１４を通過した電圧信号は、ＦＭ復調部１５とＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６とに導かれる。
【００３３】
ＦＭ復調部１５は、入力電圧信号をＦＭ復調して音声信号（主音声信号）に変換して音声合成部１９に出力する。
【００３４】
一方、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６は、ＢＰＦ１４を通過した電圧信号の実効値を演算してコンパレータ１７に出力する。
【００３５】
コンパレータ１７には、実効値演算後の信号Ｓに対し、レベル高さが異なる２段階の判定レベルＬ１，Ｌ２（Ｌ１＞Ｌ２）が設定されており、その各判定レベルＬ１，Ｌ２と信号Ｓとを比較し、その比較結果を示す信号を出力する。具体的には、信号Ｓのレベルが［信号Ｓ≧Ｌ１］であるときには指令信号Ｓｈｉｇｈを補助音声発生部１８に出力し、信号Ｓのレベルが［Ｌ１＞信号Ｓ＞Ｌ２］であるときには指令信号Ｓｍｉｄを補助音声発生部１８に出力する。また、信号Ｓのレベルが［信号Ｓ≦Ｌ２］であるときには指令信号Ｓｌｏｗを補助音声発生部１８に出力する。
【００３６】
ここで、コンパレータ１７の判定レベルＬ１，Ｌ２について説明する。まず、図７に示すように、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対する受信位置の距離（横断歩道の進行方向の距離）を「Ｄ」とすると、受信器１から出力され実効値演算後の信号Ｓの電圧（実効値）と距離Ｄとは図８（ａ）に示すような関係となる。また、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００を中心とする横断歩道の幅方向の距離を「Ｗ」，「−Ｗ」とすると、信号Ｓの電圧（実効値）と距離Ｗ，−Ｗとは図８（ｂ）に示すような関係となる。このような信号Ｓと距離との関係を考慮して、この例では、図８（ａ）及び（ｂ）に示すような判定レベルＬ１，Ｌ２をコンパレータ１７に設定している。
【００３７】
次に、補助音声発生部１８は、「ピー」の断続音を発生する音声信号を生成する機能部であって、コンパレータ１７の出力信号が「Ｓｈｉｇｈ」であるときには、断続音の間隔を短くした高レベルの音声「ピッ・ピッ・ピッ」を発生する補助音声信号を音声合成部１９に出力し、コンパレータ１７の出力信号が「Ｓｌｏｗ」であるときには、断続音の間隔を長くした低レベルの音声「ピーー・ピーー・ピーー」を発生する補助音声信号を音声合成部１９に出力する。また、補助音声発生部１８は、コンパレータ１７の出力信号が「Ｓｍｉｄ」であるときには、信号Ｓｈｉｇｈのときの断続音と信号Ｓｌｏｗのときの断続音との間の中間レベルの音声「ピー・ピー・ピー」を発生する補助音声信号を音声合成部１９に出力する。
【００３８】
音声合成部１９は、ＦＭ復調部１５が出力する主音声信号に、補助音声発生部１８からの補助音声信号を合成する。この合成後の音声信号はオーディオアンプによって増幅された後にオーディオジャック２１に導かれる。オーディオジャック２１には、イヤホン（もしくはヘッドホン）のピンジャックが接続され、歩行者（視覚障害者）はイヤホンを通じて、「横断不可」を示す主音声（例えば「信号は赤です」）、及び、「横断可」を示す主音声（例えば「カッコー」または「ピヨピヨ」）に、補助音声（例えば「ピッ・ピッ・ピッ」）を重畳した合成音声を聞くことができる。
【００３９】
なお、受信器１としては、例えばベルトや帽子を利用して受信器１を歩行者に装着するベルトタイプや帽子タイプの受信器を挙げることができる。また、オーディオジャック２１に替えて、スピーカを接続して主音声・補助音声を出力するようにしてもよい。
【００４０】
以上の受信器１及びＬＥＤ式歩行者信号灯器１００によって構成される可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の赤色発光部１００Ａの赤色ＬＥＤ１０１Ａ・・１０１Ａの高速点滅により出力される可視光信号を視覚障害者側の受信器１で受信すると、「横断不可」を示す音声（例えば「信号は赤です」）がオーディオジャック２１を介してイヤホンから出力され視覚障害者に伝達される。従って視覚障害者はイヤホンから出力される音声により、交差点の横断が不可であることを認識することができる。また、青色発光部１００Ｂの青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂの高速点滅により出力される可視光信号を視覚障害者側の受信器１で受信すると、「横断可」を示す音声（例えば「カッコー」）がオーディオジャック２１を介してイヤホンから出力され視覚障害者に伝達される。従って視覚障害者はイヤホンから出力される音声により、交差点の横断が可能であることを認識することができる。
【００４１】
さらに、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の青色発光部１００Ｂの青色ＬＥＤ１０１Ｂ・・１０１Ｂの高速点滅（または赤色発光部１００Ａの赤色ＬＥＤ１０１Ａ・・１０１Ａの高速点滅）により出力される可視光信号を視覚障害者側の受信器１で受信すると、その可視光信号の受信強度つまり受光素子１１が出力する信号で実効値演算後の信号Ｓの電圧のレベルが、コンパレータ１７で比較され、その比較結果に応じて、「ピッ・ピッ・ピッ」、「ピー・ピー・ピー」、または、「ピーー・ピーー・ピーー」の補助音声が主音声（例えば「カッコー」）に重畳してイヤホンから出力される。
【００４２】
具体的には、視覚障害者が横断歩道を渡っているときに、受信器１の方向（向き）がＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に向いているときには、受信強度（受信信号のレベル）が高くなるので、高レベルの補助音声「ピッ・ピッ・ピッ」がイヤホンから出力される。
【００４３】
一方、受信器１の方向（向き）が、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００から少しずれているときには、受信強度（受信信号のレベル）が低くなるので、中間レベルの補助音声「ピー・ピー・ピー」がイヤホンから出力され、さらに、受信器１の方向（向き）が大きくずれているときには、受信強度（受信信号のレベル）が更に低くなるので、低レベルの補助音声「ピーー・ピーー・ピーー」がイヤホンから出力される。
【００４４】
このようにＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対する受信器１の方向（向き）のずれに応じて補助音声を変化させることにより、視覚障害者が、横断歩道を渡っているときに、受信器１の方向（向き）がずれているときには、その状況を容易に把握することができる。
【００４５】
従って、例えば、補助音声が中間レベルの音声「ピー・ピー・ピー」である場合、視覚障害者は、補助音声を聞きながら、補助音声が「ピー・ピー・ピー」から高レベルの音声「ピッ・ピッ・ピッ」に変わるまで、受信器１を左右に振ることによって、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対する受信器１の方向ずれを修正することができるので、視覚障害者が横断歩道を渡る際に、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。また、補助音声が低レベルの音声「ピーー・ピーー・ピーー」である場合も、同様に、補助音声が、［低レベルの音声「ピーー・ピーー・ピーー」］→［中間レベルの音声「ピー・ピー・ピー」］→［高レベルの音声「ピッ・ピッ・ピッ」］となるように、受信器１の左右の向きを調整する操作を行うことによって、受信器１の方向ずれを修正することができるので、視覚障害者が横断歩道を渡る際に、横断歩道から大幅に外れることなく安全に渡ることができる。
【００４６】
また、視覚障害者が横断歩道を渡っているときに、「横断可」を示す音声が聞こえなくなってＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の方向を見失った場合であっても、受信器１の向きを左右に動かす操作を補助音声が聞こえるまで行うことにより、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の方向を探し出すことが可能になる。
【００４７】
なお、以上の例では、「横断不可」を示す主音声（例えば「信号は赤です」）に補助音声（例えば「ピッ・ピッ・ピッ」）を重畳した合成音声を出力しているので、視覚障害者は、信号待ちをしているときに、補助音声つまり「ピー」の断続音の間隔によって受信器１の方向（向き）ずれを把握することが可能となり、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対して受信器１の方向がずれている場合、補助音声を聞きながら受信器１を左右に振ることにより、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の方向を特定することができる。
【００４８】
−他の実施形態−
以上の例では、補助音声として「ピー」の断続音を出力するようにしているが、これに限られることなく、受光素子１１の出力信号レベル（信号Ｓの電圧レベル）が高いときには、例えば「信号器の方を向いています」という補助音声を出力し、信号レベルが低いときには、例えば「受信器の向きを調整して下さい」という補助音声を出力するようにしてもよい。また、受光素子１１の出力信号レベル（信号Ｓの電圧レベル）に応じて補助音声のトーンを変化させるようにしてもよい。
【００４９】
以上の例では、コンパレータ１７に設定する判定レベルを固定値としているが、受光素子１１の出力信号レベル（信号Ｓの電圧レベル）に応じて、判定レベルを変化させてもよい。具体的には、ピークホールド回路によりＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路１６の出力信号Ｓの最大値（電圧値）をピークホールドし、その最大値を最高判定レベルとしてレベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベル（をコンパレータ１７に設定することで、判定レベルを可変としてもよい。このように受光素子１１の出力信号（実効値演算後の信号Ｓ）に対して設定する判定レベルを可変としておくと、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００に対して受信器１が離れている場合（例えば受光素子１１に到達する可視光信号のレベルが低い場合）であっても、判定レベルを自動的に調整することが可能になるので、受信状況（受信器１の方向ずれ）を適切に把握することができる。なお、判定レベルを可変とする場合、受信器１を最初に使用する際に、受信器１を左右方向に振って多くの感度情報（可視光信号の受信レベル）を受信器１に与え、感度の最大値をホールドするという処理を行う必要がある。また、可視光信号を所定時間（例えば１０秒間）受信できない場合には、ピークホールド値をクリアし、判定レベルのデフォルト値をコンパレータ１７に設定するという処理を実行する。
【００５０】
以上の例では、受光素子１１の出力信号（実効値演算後の信号Ｓ）に対して２つの判定レベルＬ１，Ｌ２を設定しているが、これに限られることなく、３つ以上の任意複数の判定レベルを設定してもよい。
【００５１】
以上の例では、受光素子１１の出力信号レベルの強度に応じて、補助音声を段階的に変化させているが、これに限られることなく、断続音「ピ」の周期や音声のトーンを出力信号レベルの強度に応じてリニアに変化させるようにしてもよい。
【００５２】
以上の例の構成に加えて、受信器１の内部に加速度センサを設け、この加速度センサのセンサ出力に基づく情報を補助音声に加えて出力するようにしてもよい。この場合、例えば、受信器１を左右に振ったときに、受光素子１１の出力信号レベル（信号Ｓの電圧レベル）が上昇または下降するのかを判定するとともに、加速度センサの出力に基づいて受信器１を左方向または右方向に振ったのかを判定し、受信器１の方向（向き）に関する情報を補助音声に加えて出力するようにしてもよい。具体的には、受信器１を右方向（または左方向）に振ったときに、信号Ｓの電圧レベルが現時点から低下したときには、受信器１を左方向（または右方向）に動かす旨の音声を補助音声に加えて出力する。また、受信器１を左方向（または右方向）に振ったときに、信号Ｓの電圧レベルが現時点から上昇したときには、受信器１を左方向（または右方向）に動かす旨の音声を補助音声に加えて出力する。このような処理を行うことにより、視覚障害者は、受信器１のずれの方向（向き）を容易に把握することができる。
【００５３】
以上の例では、受信器１の受信状況（受信器１の方向ずれ）に関する情報を補助音声で歩行者に伝達しているが、これに限られることなく、バイブレータ等を利用した振動で歩行者に伝達するようにしてもよい。
【００５４】
なお、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００からの可視光信号を受光するデバイスとして、フォトダイオード等を１列に並べたラインセンサ、または、フォトダイオード等を２次元状に配列した面センサを用いると、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１００の方向をセンサ出力から特定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の受信器の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図２】歩行者支援システムに用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器の一例を示す正面図である。
【図３】図２のＬＥＤ式歩行者信号灯器の縦断面図である。
【図４】図２のＬＥＤ式歩行者信号灯器の青色発光部の分解斜視図である。
【図５】図２のＬＥＤ式歩行者信号灯器の設置状態を示す図である。
【図６】図２のＬＥＤ式歩行者信号灯器の点灯制御回路の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図７】ＬＥＤ式歩行者信号灯器に対する受信位置の距離Ｄと、ＬＥＤ式歩行者信号灯器を中心とする横断歩道の幅方向の距離Ｗ，−Ｗとを示す図である。
【図８】図１の受信器のコンパレータに設定する判定レベルを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 受信器
１１ 受光素子
１２ 交流結合部
１３ プリアンプ
１４ ＢＰＦ
１５ ＦＭ復調部
１６ ＲＭＳ−ＤＣコンバータ回路
１７ コンパレータ
１８ 補助音声発生部
１９ 音声合成部
２０ オーディオアンプ
２１ オーディオジャック
２２ 電源部
２３ 電池
２５ 増幅・復調基板
１００ ＬＥＤ式歩行者信号灯器
１００Ａ 赤色発光部（「横断不可」）
１０１Ａ 赤色ＬＥＤ
１００Ｂ 青色発光部（「横断可」）
１０１Ｂ 青色ＬＥＤ
２００ 点灯制御回路
２１０ 信号制御器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が赤色ＬＥＤで構成され「横断不可」を表示する赤色発光部と、光源が青色ＬＥＤで構成され「横断可」を表示する青色発光部とを備え、前記赤色発光部の赤色ＬＥＤと前記青色発光部の青色ＬＥＤとを所定周波数で点滅して可視光信号を出力するＬＥＤ式歩行者信号灯器を用いた可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、歩行者が携行し、前記ＬＥＤ式歩行者信号灯器が出力する可視光信号を受信する受信器であって、
前記ＬＥＤ式歩行者信号灯器からの可視光信号を受光して電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて「横断不可」と「横断可」の信号情報を歩行者に伝達する主伝達手段と、前記受光素子の出力信号の強度に基づいて当該受信器の受信状況に関する情報を歩行者に伝達する補助伝達手段とを備えていることを特徴とする受信器。
【請求項２】
請求項１記載の受信器において、
前記主伝達手段は、「横断不可」と「横断可」の信号情報を主音声で出力し、前記補助伝達手段は、前記受信状況に関する情報を前記主音声とは異なる補助音声で出力することを特徴とする受信器。
【請求項３】
請求項２記載の受信器において、
前記「横断不可」と「横断可」を示す主音声に、前記受信状況を示す補助音声を重畳して出力することを特徴とする受信器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の受信器において、
前記受光素子の出力信号の強度を、レベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベルと比較し、その各判定レベルとの比較結果に基づいて、前記受信状況に関する情報を歩行者に伝達することを特徴とする受信器。
【請求項５】
請求項４に記載の受信器において、
前記受光素子の出力信号の最大値を採取し、その最大値を最高判定レベルとしてレベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベルを設定して、前記受光素子の出力信号のレベルと比較することを特徴とする受信器。
【請求項１】
光源が赤色ＬＥＤで構成され「横断不可」を表示する赤色発光部と、光源が青色ＬＥＤで構成され「横断可」を表示する青色発光部とを備え、前記赤色発光部の赤色ＬＥＤと前記青色発光部の青色ＬＥＤとを所定周波数で点滅して可視光信号を出力するＬＥＤ式歩行者信号灯器を用いた可視光通信式の歩行者支援システムにおいて、歩行者が携行し、前記ＬＥＤ式歩行者信号灯器が出力する可視光信号を受信する受信器であって、
前記ＬＥＤ式歩行者信号灯器からの可視光信号を受光して電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて「横断不可」と「横断可」の信号情報を歩行者に伝達する主伝達手段と、前記受光素子の出力信号の強度に基づいて当該受信器の受信状況に関する情報を歩行者に伝達する補助伝達手段とを備えていることを特徴とする受信器。
【請求項２】
請求項１記載の受信器において、
前記主伝達手段は、「横断不可」と「横断可」の信号情報を主音声で出力し、前記補助伝達手段は、前記受信状況に関する情報を前記主音声とは異なる補助音声で出力することを特徴とする受信器。
【請求項３】
請求項２記載の受信器において、
前記「横断不可」と「横断可」を示す主音声に、前記受信状況を示す補助音声を重畳して出力することを特徴とする受信器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の受信器において、
前記受光素子の出力信号の強度を、レベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベルと比較し、その各判定レベルとの比較結果に基づいて、前記受信状況に関する情報を歩行者に伝達することを特徴とする受信器。
【請求項５】
請求項４に記載の受信器において、
前記受光素子の出力信号の最大値を採取し、その最大値を最高判定レベルとしてレベル高さを段階的に変化させた複数の判定レベルを設定して、前記受光素子の出力信号のレベルと比較することを特徴とする受信器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１１７２０６（Ｐ２００８−１１７２０６Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３００４６０（Ｐ２００６−３００４６０）
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【出願人】（０００１９５０２９）星和電機株式会社 (143)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【出願人】（０００１９５０２９）星和電機株式会社 (143)
【Ｆターム（参考）】
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