ＬＥＤ式歩行者信号灯器
【課題】可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器において、信号灯器が出力する可視光信号が微弱な領域を少なくする。
【解決手段】ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の発光部のうち、青色発光部１Ｂの複数の青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂの出射光の一部を信号灯器１の下方に向ける。具体的には、青色発光部１Ｂの上方に配置された庇４の内側の面４Ａに反射シート５を設け、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部をＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方に向けて反射する。このようにしてＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方にＬＥＤ光を導くことにより、可視光信号が微弱な領域（非受信領域）が少なくなるので、視覚障害者の横断が完了するまで、信号灯器１の青色発光部１Ｂからの可視光信号を受信することが可能となり、視覚障害者が交差点を安全に渡ることができる。
【解決手段】ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の発光部のうち、青色発光部１Ｂの複数の青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂの出射光の一部を信号灯器１の下方に向ける。具体的には、青色発光部１Ｂの上方に配置された庇４の内側の面４Ａに反射シート５を設け、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部をＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方に向けて反射する。このようにしてＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方にＬＥＤ光を導くことにより、可視光信号が微弱な領域（非受信領域）が少なくなるので、視覚障害者の横断が完了するまで、信号灯器１の青色発光部１Ｂからの可視光信号を受信することが可能となり、視覚障害者が交差点を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ＬＥＤ式歩行者信号灯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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ため、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（例えば携帯端末装置）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）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）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、ＬＥＤ式歩行者信号灯器においては、例えば図９に示すように、信号灯器の下方の一部（例えば１〜２ｍ程度の範囲）にＬＥＤの出射光が微弱な領域（以下、非受光領域という）が存在することが本発明者らの研究によって判明している。このような非受光領域が存在しても、信号灯器の点灯色を視認することが可能な健常者であれば、交差点を問題なく横断することができる。このため、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方の非受光領域については特に分析されておらず、また、そのような非受光領域の存在すら知られていないのが現状である。
【０００９】
しかしながら、本発明者らの実験・研究等により、ＬＥＤ式歩行者信号灯器を視覚障害者の横断支援に利用する場合、信号灯器下方に非受光領域が存在すると、視覚障害者が交差点を渡り終える前にＬＥＤ方向者信号灯器からの可視光信号を受信できなくなり、視覚障害者が交差点内で立ち止まってしまう等の安全上の問題が発生することが明らかとなった。
【００１０】
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用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器において、上記した信号灯器下方の非受光領域の問題を解消し、視覚障害者の交差点横断の安全性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いられるＬＥＤ式歩行者信号灯器であって、光源が複数の赤色ＬＥＤで構成され「横断不可」を表示する赤色発光部と、光源が複数の青色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式歩行者信号灯器において、前記青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に向ける手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器において、「横断可」を表示する青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を、当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に向けているので、信号灯器下方の領域に可視光信号が届くようになる。これによってＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方の領域においても可視光信号を受信することが可能となり、視覚障害者が交差点を安全に横断することが可能となる。
【００１３】
本発明において、青色発光部の青色ＬＥＤの出射光の一部を下方に向けるための具体的な構成として、青色発光部の青色ＬＥＤの出射光の一部を反射して当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に導く反射手段を挙げることができる。より具体的には、青色発光部の前方側の上方に配置された庇の内側の面に反射シートを貼り付けて、青色ＬＥＤの出射光の一部を反射シートによって下方に向けて反射するという構成を挙げることができる。
【００１４】
また、他の構成として、青色発光部を構成する複数のＬＥＤのうち、一部のＬＥＤを下向きに設置して、信号灯器下方の領域に可視光信号が届くようにするという構成を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いられるＬＥＤ式歩行者信号灯器において、「横断可」を表示する青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を下方に向けることにより、信号灯器下方の領域にも光信号が届くようにしているので、視覚障害者が交差点を安全に横断することができる。
【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】
図１は本発明のＬＥＤ式歩行者信号灯器の一例を示す正面図である。図２は図１のＬＥＤ式歩行者信号灯器の縦断面図である。図３は図１のＬＥＤ式歩行者信号灯器の青色発光部の構成を示す分解斜視図である。
【００１８】
この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器１は、可視光通信により歩行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１Ａと、「横断可」を表示する青色発光部１Ｂとが上下に配置されている。ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の前面側には、赤色発光部１Ａ及び青色発光部１Ｂの前方側の上方領域を覆う庇４，４が配置されている。
【００１９】
赤色発光部１Ａ及び青色発光部１Ｂは灯器ケース２内に収容され、これら発光部１Ａ，１Ｂの各前面カバー１３がそれぞれ前面扉３の開口部３Ａ，３Ｂ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１Ａと、「横断可」を表示する青色発光部１Ｂとは、後述する人形透光板１４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１Ｂの構成についてのみ説明する。
【００２０】
青色発光部１Ｂは、図３に示すように、多数の青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂが実装されたＬＥＤ基板１０、前面カバー１３、人形透光板１４、押えカバー板１５、及び、ユニットケース１２などを備えている。ユニットケース１２は、樹脂成形品（例えばＡＢＳ樹脂製）で、ケース内部にＬＥＤ基板１０が収容されている。
【００２１】
前面カバー１３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１４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１４と押えカバー板１５とは相互に重ね合わされた状態でユニットケース１２の前端面と前面カバー１３との間に配置され、この状態で前面カバー１３をユニットケース１２にねじ止め固定することにより、ユニットケース１２と前面カバー１３との間に保持される。
【００２２】
以上の構造の青色発光部１Ｂは、図２に示すように、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の前面扉３に、前面カバー１３を前面扉３の開口部３Ｂに嵌め込んだ状態で、前面扉３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１３のフランジ部１３Ａ（前面扉３に当接する部分）には防水用のパッキン１６（図３）が配置されている。また、赤色発光部１Ａも同様にして前面扉３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１においては、ＬＥＤ基板１０の青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂが点灯すると、それら青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１ＢからのＬＥＤ光が人形透光板１４に照射され、その人形透光板１４の透光部１４１を透過したＬＥＤ光が前面カバー１３を通じて前方に放出される。これにより、人形透光板１４の透光部１４１つまり人形図柄のみが青色で点灯表示される。
【００２４】
なお、図３に示す青色発光部１Ｂでは、人形透光板１４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１Ａの場合は図１に示す人形図柄Ｃ１とする。また、赤色発光部１Ａの場合、光源として多数の赤色ＬＥＤ１１Ａ・・１１Ａ（図４参照）を用いる。
【００２５】
次に、この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器の点灯制御回路、及び、歩行者（視覚障害者）が携行する受信器の回路構成について図４及び図５を参照しながら説明する。
【００２６】
まず、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の点灯制御回路１００は、図４に示すように、制御部１０１、音声信号生成部１０２、変調部１０３、ＬＥＤ駆動部１０４、及び、ＬＥＤ駆動用の電源電圧を制御部１０１に供給する電源部１０５を備えている。音声信号生成部１０２は、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１が赤信号（横断可）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１０３は音声信号生成部１０２からの音声信号をＦＭ変調する。
【００２７】
以上の回路構成の点灯制御回路１００においては、信号制御器１１０から送信される信号点灯信号に応じて、赤色発光部１Ａまたは青色発光部１Ｂのいずれか一方を点滅する。具体的には、赤信号の表示期間である場合、制御部１０１の指令により音声信号生成部１０２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１０３にてＦＭ変調する。この変調部１０３にて変調された変調信号に基づいて、ＬＥＤ駆動部１０４が赤色表示部１Ａの赤色ＬＥＤ１１Ａ・・１１Ａ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１０１の指令により音声信号生成部１０２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１０３にてＦＭ変調する。この変調部１０３にて変調された変調信号に基づいて、ＬＥＤ駆動部１０４が青色発光部１Ｂの青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂ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。
【００２８】
なお、この例のように、各ＬＥＤ１１Ａ，１１Ｂ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２００との可視光通信を行うことができる。
【００２９】
次に、歩行者（視覚障害者）が携行する受信器について図５を参照して説明する。
【００３０】
この例の受信器２００は、受光素子（例えばフォトダイオード）２０１、復調部２０２、増幅器２０３、スピーカ２０４、及び、各部に電源を供給する電池２０５などを備えており、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１からの可視光信号を受光素子２０１で受光して電気信号に変換し、その電気信号を増幅器２０３にて増幅する。そして、増幅した後の電気信号を復調部２０２にてＦＭ復調して音声信号に変換し、スピーカ２０４から音声（「横断可」または「横断不可」である旨を示す音声）を出力するように構成されている。なお、音声を出力する手段としては、スピーカ２０４のほか、イヤホンやヘッドホンなどを挙げることができる。また、受信器２００としては、例えばベルトや帽子を利用して受信器２００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。
【００３１】
以上のＬＥＤ式歩行者信号灯器１及び受信器２００において、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の赤色発光部１Ａの赤色ＬＥＤ１１Ａ・・１１Ａ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２００で受信すると、「横断不可」を示す音声がスピーカ２０４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スピーカ２０４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１Ｂの青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂ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２００で受信すると、「横断可」を示す音声がスピーカ２０４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スピーカ２０４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。このように、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の各発光部１Ａ，１Ｂから可視光信号を出力することにより、視覚障害者の交差点の横断を支援する歩行者支援システムを構築することができる。
【００３２】
ところで、ＬＥＤ式歩行者信号灯器においては、上述したように、信号灯器の下方の一部（例えば１〜２ｍ程度の範囲（図９参照））にＬＥＤの出射光が微弱な非受光領域が存在する。このような非受光領域が存在すると、ＬＥＤ式歩行者信号灯器を視覚障害者の横断支援に利用する場合、視覚障害者が交差点を渡り終える前にＬＥＤ式歩行者信号灯器からの可視光信号を受信できなくなり、視覚障害者が交差点内で立ち止まってしまう等の安全上の問題が発生する。
【００３３】
このような問題を解消するため、この例では、図１、図２及び図６に示すように、青色発光部１Ｂの前方側の上方領域を覆う庇４の裏面４Ａに反射シート５を貼り付けている点に特徴がある。このように、庇４の裏面４Ａに反射シート５を設けておくと、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部を、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方に向けて反射することができるので、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方の領域に青色発光部１Ｂからの可視光信号が届くようになる。これにより受信器２００を携行した視覚障害者がＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方領域に到達しても、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の青色発光部１Ｂからの可視光信号を受信器２００で受信することが可能となり、視覚障害者が交差点内で立ち止まってしまう等の危険な状況を回避することができる。
【００３４】
ここで、反射シート５の反射面はフラット（鏡面）であってもよいし、反射面に微小な凹凸を設けて、青色発光部１Ｂの青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部を拡散反射するようにしてもよい。このように微小凹凸による拡散反射とすれば、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の真下にも可視光信号が届くようになり、視覚障害者の交差点横断に安全性を更に高めることができる。
【００３５】
なお、反射シート５を貼り付ける場所は、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方に反射する光の量を多くする点を考慮すると、庇４の両側のアール部４Ｂ（図１参照）を含む庇４の裏面の全体とすることが好ましい。また、庇４の内側の両側面にも反射シートを貼り付けておいてもよい。
【００３６】
以上の例では、青色発光部１Ｂの庇４の裏面（内側の面）に反射シート５を貼り付けているが、これに限られることなく、例えば図７に示すように、庇４の裏面４Ａに反射ブロック６を取り付けて、青色発光部１Ｂの青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部を下方に向けて反射するようにしてもよい。
【００３７】
以上の例では、青色発光部１Ｂの庇４の裏面（内側の面）に反射シート５を貼り付けているが、これに限られることなく、例えば庇４の内側の面（裏面）に反射膜をコーティングする等、庇４の内側面自体を反射面として、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部を下方に向けて反射するようにしてもよい。
【００３８】
以上の例では、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部をＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方に向けて反射する例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば図８に示すように、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂのうち、例えばＬＥＤ基板１０の最下部に配置された青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂの一部（例えば数個）を下向きに設置して、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方の領域に可視光信号が届くようにしてもよい。
【００３９】
ここで、本発明において、青色発光部の青色ＬＥＤの出射光の一部を下方に向ける角度（水平線に対する角度）は、交差点を渡っている視覚障害者が、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の近傍の誘導ブロックや道路と歩道との段差などを白杖で確認できる位置、つまり交差点を完全に渡り終えることを確認できる位置にまで可視光信号を送信することが可能な角度であることが最小限の条件であり、この点を考慮して、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の設置高さ、視覚障害者側の受信器の高さなどに基づいて決定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のＬＥＤ式歩行者信号灯器の一例を示す正面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ式歩行者信号灯器の縦断面図である。
【図３】図１に示す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４】図１に示すＬＥＤ式歩行者信号灯器の点灯制御回路の構成を示すブロック図である。
【図５】歩行者支援システムに用いる受信器の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図１に示すＬＥＤ式歩行者信号灯器の作用説明図である。
【図７】本発明のＬＥＤ式歩行者信号灯器の他の例を示す縦断面図である。
【図８】本発明のＬＥＤ式歩行者信号灯器の別の例を示す要部拡大図である。
【図９】ＬＥＤ式歩行者信号灯器の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ ＬＥＤ式歩行者信号灯器
１Ａ 赤色発光部（「横断不可」）
１１Ａ 赤色ＬＥＤ
１Ｂ 青色発光部（「横断可」）
１１Ｂ 青色ＬＥＤ
４ 庇
５ 反射シート
６ 反射ブロック
１４ 人形透光板
１４１ 透光部（人形図柄）
１４２ 遮光部
１００ 点灯制御回路
１１０ 信号制御器
２００ 受信器
【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ＬＥＤ式歩行者信号灯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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ため、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（例えば携帯端末装置）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）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）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、ＬＥＤ式歩行者信号灯器においては、例えば図９に示すように、信号灯器の下方の一部（例えば１〜２ｍ程度の範囲）にＬＥＤの出射光が微弱な領域（以下、非受光領域という）が存在することが本発明者らの研究によって判明している。このような非受光領域が存在しても、信号灯器の点灯色を視認することが可能な健常者であれば、交差点を問題なく横断することができる。このため、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方の非受光領域については特に分析されておらず、また、そのような非受光領域の存在すら知られていないのが現状である。
【０００９】
しかしながら、本発明者らの実験・研究等により、ＬＥＤ式歩行者信号灯器を視覚障害者の横断支援に利用する場合、信号灯器下方に非受光領域が存在すると、視覚障害者が交差点を渡り終える前にＬＥＤ方向者信号灯器からの可視光信号を受信できなくなり、視覚障害者が交差点内で立ち止まってしまう等の安全上の問題が発生することが明らかとなった。
【００１０】
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用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器において、上記した信号灯器下方の非受光領域の問題を解消し、視覚障害者の交差点横断の安全性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いられるＬＥＤ式歩行者信号灯器であって、光源が複数の赤色ＬＥＤで構成され「横断不可」を表示する赤色発光部と、光源が複数の青色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式歩行者信号灯器において、前記青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に向ける手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いるＬＥＤ式歩行者信号灯器において、「横断可」を表示する青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を、当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に向けているので、信号灯器下方の領域に可視光信号が届くようになる。これによってＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方の領域においても可視光信号を受信することが可能となり、視覚障害者が交差点を安全に横断することが可能となる。
【００１３】
本発明において、青色発光部の青色ＬＥＤの出射光の一部を下方に向けるための具体的な構成として、青色発光部の青色ＬＥＤの出射光の一部を反射して当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に導く反射手段を挙げることができる。より具体的には、青色発光部の前方側の上方に配置された庇の内側の面に反射シートを貼り付けて、青色ＬＥＤの出射光の一部を反射シートによって下方に向けて反射するという構成を挙げることができる。
【００１４】
また、他の構成として、青色発光部を構成する複数のＬＥＤのうち、一部のＬＥＤを下向きに設置して、信号灯器下方の領域に可視光信号が届くようにするという構成を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いられるＬＥＤ式歩行者信号灯器において、「横断可」を表示する青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を下方に向けることにより、信号灯器下方の領域にも光信号が届くようにしているので、視覚障害者が交差点を安全に横断することができる。
【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】
図１は本発明のＬＥＤ式歩行者信号灯器の一例を示す正面図である。図２は図１のＬＥＤ式歩行者信号灯器の縦断面図である。図３は図１のＬＥＤ式歩行者信号灯器の青色発光部の構成を示す分解斜視図である。
【００１８】
この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器１は、可視光通信により歩行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１Ａと、「横断可」を表示する青色発光部１Ｂとが上下に配置されている。ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の前面側には、赤色発光部１Ａ及び青色発光部１Ｂの前方側の上方領域を覆う庇４，４が配置されている。
【００１９】
赤色発光部１Ａ及び青色発光部１Ｂは灯器ケース２内に収容され、これら発光部１Ａ，１Ｂの各前面カバー１３がそれぞれ前面扉３の開口部３Ａ，３Ｂ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１Ａと、「横断可」を表示する青色発光部１Ｂとは、後述する人形透光板１４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１Ｂの構成についてのみ説明する。
【００２０】
青色発光部１Ｂは、図３に示すように、多数の青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂが実装されたＬＥＤ基板１０、前面カバー１３、人形透光板１４、押えカバー板１５、及び、ユニットケース１２などを備えている。ユニットケース１２は、樹脂成形品（例えばＡＢＳ樹脂製）で、ケース内部にＬＥＤ基板１０が収容されている。
【００２１】
前面カバー１３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１４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１４と押えカバー板１５とは相互に重ね合わされた状態でユニットケース１２の前端面と前面カバー１３との間に配置され、この状態で前面カバー１３をユニットケース１２にねじ止め固定することにより、ユニットケース１２と前面カバー１３との間に保持される。
【００２２】
以上の構造の青色発光部１Ｂは、図２に示すように、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の前面扉３に、前面カバー１３を前面扉３の開口部３Ｂに嵌め込んだ状態で、前面扉３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１３のフランジ部１３Ａ（前面扉３に当接する部分）には防水用のパッキン１６（図３）が配置されている。また、赤色発光部１Ａも同様にして前面扉３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１においては、ＬＥＤ基板１０の青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂが点灯すると、それら青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１ＢからのＬＥＤ光が人形透光板１４に照射され、その人形透光板１４の透光部１４１を透過したＬＥＤ光が前面カバー１３を通じて前方に放出される。これにより、人形透光板１４の透光部１４１つまり人形図柄のみが青色で点灯表示される。
【００２４】
なお、図３に示す青色発光部１Ｂでは、人形透光板１４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１Ａの場合は図１に示す人形図柄Ｃ１とする。また、赤色発光部１Ａの場合、光源として多数の赤色ＬＥＤ１１Ａ・・１１Ａ（図４参照）を用いる。
【００２５】
次に、この例のＬＥＤ式歩行者信号灯器の点灯制御回路、及び、歩行者（視覚障害者）が携行する受信器の回路構成について図４及び図５を参照しながら説明する。
【００２６】
まず、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の点灯制御回路１００は、図４に示すように、制御部１０１、音声信号生成部１０２、変調部１０３、ＬＥＤ駆動部１０４、及び、ＬＥＤ駆動用の電源電圧を制御部１０１に供給する電源部１０５を備えている。音声信号生成部１０２は、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１が赤信号（横断可）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１０３は音声信号生成部１０２からの音声信号をＦＭ変調する。
【００２７】
以上の回路構成の点灯制御回路１００においては、信号制御器１１０から送信される信号点灯信号に応じて、赤色発光部１Ａまたは青色発光部１Ｂのいずれか一方を点滅する。具体的には、赤信号の表示期間である場合、制御部１０１の指令により音声信号生成部１０２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１０３にてＦＭ変調する。この変調部１０３にて変調された変調信号に基づいて、ＬＥＤ駆動部１０４が赤色表示部１Ａの赤色ＬＥＤ１１Ａ・・１１Ａ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１０１の指令により音声信号生成部１０２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１０３にてＦＭ変調する。この変調部１０３にて変調された変調信号に基づいて、ＬＥＤ駆動部１０４が青色発光部１Ｂの青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂ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。
【００２８】
なお、この例のように、各ＬＥＤ１１Ａ，１１Ｂ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２００との可視光通信を行うことができる。
【００２９】
次に、歩行者（視覚障害者）が携行する受信器について図５を参照して説明する。
【００３０】
この例の受信器２００は、受光素子（例えばフォトダイオード）２０１、復調部２０２、増幅器２０３、スピーカ２０４、及び、各部に電源を供給する電池２０５などを備えており、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１からの可視光信号を受光素子２０１で受光して電気信号に変換し、その電気信号を増幅器２０３にて増幅する。そして、増幅した後の電気信号を復調部２０２にてＦＭ復調して音声信号に変換し、スピーカ２０４から音声（「横断可」または「横断不可」である旨を示す音声）を出力するように構成されている。なお、音声を出力する手段としては、スピーカ２０４のほか、イヤホンやヘッドホンなどを挙げることができる。また、受信器２００としては、例えばベルトや帽子を利用して受信器２００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。
【００３１】
以上のＬＥＤ式歩行者信号灯器１及び受信器２００において、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の赤色発光部１Ａの赤色ＬＥＤ１１Ａ・・１１Ａ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２００で受信すると、「横断不可」を示す音声がスピーカ２０４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スピーカ２０４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１Ｂの青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂ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２００で受信すると、「横断可」を示す音声がスピーカ２０４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スピーカ２０４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。このように、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の各発光部１Ａ，１Ｂから可視光信号を出力することにより、視覚障害者の交差点の横断を支援する歩行者支援システムを構築することができる。
【００３２】
ところで、ＬＥＤ式歩行者信号灯器においては、上述したように、信号灯器の下方の一部（例えば１〜２ｍ程度の範囲（図９参照））にＬＥＤの出射光が微弱な非受光領域が存在する。このような非受光領域が存在すると、ＬＥＤ式歩行者信号灯器を視覚障害者の横断支援に利用する場合、視覚障害者が交差点を渡り終える前にＬＥＤ式歩行者信号灯器からの可視光信号を受信できなくなり、視覚障害者が交差点内で立ち止まってしまう等の安全上の問題が発生する。
【００３３】
このような問題を解消するため、この例では、図１、図２及び図６に示すように、青色発光部１Ｂの前方側の上方領域を覆う庇４の裏面４Ａに反射シート５を貼り付けている点に特徴がある。このように、庇４の裏面４Ａに反射シート５を設けておくと、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部を、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方に向けて反射することができるので、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方の領域に青色発光部１Ｂからの可視光信号が届くようになる。これにより受信器２００を携行した視覚障害者がＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方領域に到達しても、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の青色発光部１Ｂからの可視光信号を受信器２００で受信することが可能となり、視覚障害者が交差点内で立ち止まってしまう等の危険な状況を回避することができる。
【００３４】
ここで、反射シート５の反射面はフラット（鏡面）であってもよいし、反射面に微小な凹凸を設けて、青色発光部１Ｂの青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部を拡散反射するようにしてもよい。このように微小凹凸による拡散反射とすれば、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の真下にも可視光信号が届くようになり、視覚障害者の交差点横断に安全性を更に高めることができる。
【００３５】
なお、反射シート５を貼り付ける場所は、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方に反射する光の量を多くする点を考慮すると、庇４の両側のアール部４Ｂ（図１参照）を含む庇４の裏面の全体とすることが好ましい。また、庇４の内側の両側面にも反射シートを貼り付けておいてもよい。
【００３６】
以上の例では、青色発光部１Ｂの庇４の裏面（内側の面）に反射シート５を貼り付けているが、これに限られることなく、例えば図７に示すように、庇４の裏面４Ａに反射ブロック６を取り付けて、青色発光部１Ｂの青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部を下方に向けて反射するようにしてもよい。
【００３７】
以上の例では、青色発光部１Ｂの庇４の裏面（内側の面）に反射シート５を貼り付けているが、これに限られることなく、例えば庇４の内側の面（裏面）に反射膜をコーティングする等、庇４の内側面自体を反射面として、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部を下方に向けて反射するようにしてもよい。
【００３８】
以上の例では、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂからの出射光の一部をＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方に向けて反射する例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば図８に示すように、青色発光部１Ｂを構成する青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂのうち、例えばＬＥＤ基板１０の最下部に配置された青色ＬＥＤ１１Ｂ・・１１Ｂの一部（例えば数個）を下向きに設置して、ＬＥＤ式歩行者信号灯器１の下方の領域に可視光信号が届くようにしてもよい。
【００３９】
ここで、本発明において、青色発光部の青色ＬＥＤの出射光の一部を下方に向ける角度（水平線に対する角度）は、交差点を渡っている視覚障害者が、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の近傍の誘導ブロックや道路と歩道との段差などを白杖で確認できる位置、つまり交差点を完全に渡り終えることを確認できる位置にまで可視光信号を送信することが可能な角度であることが最小限の条件であり、この点を考慮して、ＬＥＤ式歩行者信号灯器の設置高さ、視覚障害者側の受信器の高さなどに基づいて決定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のＬＥＤ式歩行者信号灯器の一例を示す正面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ式歩行者信号灯器の縦断面図である。
【図３】図１に示す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４】図１に示すＬＥＤ式歩行者信号灯器の点灯制御回路の構成を示すブロック図である。
【図５】歩行者支援システムに用いる受信器の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図１に示すＬＥＤ式歩行者信号灯器の作用説明図である。
【図７】本発明のＬＥＤ式歩行者信号灯器の他の例を示す縦断面図である。
【図８】本発明のＬＥＤ式歩行者信号灯器の別の例を示す要部拡大図である。
【図９】ＬＥＤ式歩行者信号灯器の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ ＬＥＤ式歩行者信号灯器
１Ａ 赤色発光部（「横断不可」）
１１Ａ 赤色ＬＥＤ
１Ｂ 青色発光部（「横断可」）
１１Ｂ 青色ＬＥＤ
４ 庇
５ 反射シート
６ 反射ブロック
１４ 人形透光板
１４１ 透光部（人形図柄）
１４２ 遮光部
１００ 点灯制御回路
１１０ 信号制御器
２００ 受信器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いられるＬＥＤ式歩行者信号灯器であって、光源が複数の赤色ＬＥＤで構成され「横断不可」を表示する赤色発光部と、光源が複数の青色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式歩行者信号灯器において、
前記青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に向ける手段を備えていることを特徴とするＬＥＤ式歩行者信号灯器。
【請求項２】
請求項１記載のＬＥＤ式歩行者信号灯器において、
前記青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を反射して当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に導く反射手段を備えていることを特徴とするＬＥＤ式歩行者信号灯器。
【請求項３】
請求項２記載のＬＥＤ式歩行者信号灯器において、
前記反射手段が、前記青色発光部の前方側の上方に配置された庇の内側の面に取り付けられた反射シートであることを特徴とするＬＥＤ式歩行者信号灯器。
【請求項４】
請求項１記載のＬＥＤ式歩行者信号灯器において、
前記青色発光部の複数の青色ＬＥＤのうち、一部の青色ＬＥＤを下向きに設置したことを特徴とするＬＥＤ式歩行者信号灯器。
【請求項１】
可視光通信により歩行者の横断を支援する歩行者支援システムに用いられるＬＥＤ式歩行者信号灯器であって、光源が複数の赤色ＬＥＤで構成され「横断不可」を表示する赤色発光部と、光源が複数の青色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式歩行者信号灯器において、
前記青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に向ける手段を備えていることを特徴とするＬＥＤ式歩行者信号灯器。
【請求項２】
請求項１記載のＬＥＤ式歩行者信号灯器において、
前記青色発光部の複数の青色ＬＥＤの出射光の一部を反射して当該ＬＥＤ式歩行者信号灯器の下方に導く反射手段を備えていることを特徴とするＬＥＤ式歩行者信号灯器。
【請求項３】
請求項２記載のＬＥＤ式歩行者信号灯器において、
前記反射手段が、前記青色発光部の前方側の上方に配置された庇の内側の面に取り付けられた反射シートであることを特徴とするＬＥＤ式歩行者信号灯器。
【請求項４】
請求項１記載のＬＥＤ式歩行者信号灯器において、
前記青色発光部の複数の青色ＬＥＤのうち、一部の青色ＬＥＤを下向きに設置したことを特徴とするＬＥＤ式歩行者信号灯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２３４１３４（Ｐ２００８−２３４１３４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７０５５０（Ｐ２００７−７０５５０）
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（３０４０２１２７７）国立大学法人 名古屋工業大学 (784)
【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１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（３０４０２１２７７）国立大学法人 名古屋工業大学 (784)
【出願人】（０００１９５０２９）星和電機株式会社 (143)
【Ｆターム（参考）】
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