(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な物理的原理を用い子供から大人までが、一見して渋滞発生の要因と渋滞解消のための手段を理解することのできる渋滞シミュレーション装置を提供することを目的とする。【解決手段】渋滞のシミュレーションをする模型装置１であって、筐体内２に、車両等の移動体１０を模した球体が通過可能な通過経路３と、一定時間ごとに通過経路３が開閉される開閉装置４と、球体１０を開閉装置４を通過させることなく迂回させる迂回経路５とを設け、開閉装置４の経路前方に溜まった球体１０を迂回経路５に導くことにより、迂回経路４を設けることで通過経路３の渋滞が解消される様子を理解させることができることを特徴とする渋滞シミュレーション装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
渋滞のシミュレーションをする模型装置であって、筐体内に、車両等の移動体を模した球体が通過可能な通過経路と、一定時間ごとに前記通過経路が開閉される開閉装置と、前記球体を前記開閉装置を通過させることなく迂回させる迂回経路とを設け、前記開閉装置の経路前方に溜まった前記球体を前記迂回経路に導くことにより、迂回経路を設けることで通過経路の渋滞が解消される様子を理解させることができることを特徴とする渋滞シミュレーション装置。
【請求項２】
通過経路は、球体を供給する前記通過経路の先端を高く、前記球体を回収する前記通過経路の後端を低く形成し、前記球体の落下により前記通過経路に球体を通過させてなることを特徴とする請求項１記載の渋滞シミュレーション装置。
【請求項３】
開閉装置は、通過経路上に配設されてなる一定の速度で回転する回転盤と、前記回転盤上に形成されるとともに前記回転盤の両端で開口されてなる回転経路とからなり、前記回転経路の両開口端が通過経路と合致したとき前記球体が前記回転経路を通じて通過することを特徴とする請求項１または２記載の渋滞シミュレーション装置。
【請求項４】
迂回経路は、通過経路上の開閉装置の経路前方に配設された開口部と、通過経路上の開閉装置の経路後方に配設された開口部とを経路で繋いで形成し、前記迂回経路を通過する球体は開閉装置を通過することなく、前記通過経路から前記通過経路へと送り出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の渋滞シミュレーション装置。
【請求項５】
通過経路上の開閉装置の経路前方には、球体放出部を形成し、前記開閉装置の経路前方に一定量の球体が溜まると、前記球体は前記球体放出部から前記通過経路の外方へと放出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の渋滞シミュレーション装置。
【請求項６】
迂回経路に配設された開口部は、開閉自在としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の渋滞シミュレーション装置。
【請求項７】
通過経路の先端には球体供給口を形成するとともに、前記球体供給口は開閉自在とし、前記球体供給口が一定時間ごとに開口されて前記通過経路へと前記球体が送り出されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の渋滞シミュレーション装置。
【請求項８】
通過経路の後端には球体回収口を形成し、回収した球体を前記球体回収口から球体供給口へと還元する還元路を形成したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の渋滞シミュレーション装置。
【請求項９】
筐体内に音声ガイドを記憶させた媒体を再生可能な音声ガイド再生装置を配設するともに筐体外方に音声出力部を配設し、渋滞シミュレーション装置の動作に連動させて音声ガイドを再生し、前記再生された音声ガイドを前記音声出力部より出力することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の渋滞シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な渋滞、例えば道路における交通渋滞をシミュレーションする模型装置に関し、特に、交通信号待ちによる交通渋滞と交通渋滞解消の様子を車両に模した球体を用いて容易に理解させる模型装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、交通渋滞をコンピュータ上でシミュレーションする装置は多く存在しているが、交通渋滞と交通渋滞解消の様子を、具体的に体感、実感する模型装置は存在していなかった。特に、学校等の諸施設で子供から大人まで誰もが容易に交通渋滞と交通渋滞の解消の手段、様子を具体的に理解することのできる模型装置の提供が求められている。
【０００３】
車両を球体に模した模型装置としては、特許文献１に開示された模型実験装置の発明が存在する。しかしながら、当該模型装置は、複雑な道路における排気ガスの流動状態や拡散状態を調べる装置であって、交通渋滞と交通渋滞の解消をシミュレーションする模型装置ではない。
【特許文献１】特開２０００−２６６３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は簡単な物理的原理を用いて、道路における車両の交通渋滞の発生とその防止のシミュレーション、河川における水流の氾濫とその防止のシミュレーション、ダムの決壊防止のシミュレーション等、様々な渋滞現象の発生、経路内における飽和と経路外への流出、渋滞の緩和と防止の各段階を理解することができるシミュレーション装置を提供し、特に、子供から大人までが、最も身近な交通渋滞の発生と交通渋滞解消の様子を容易かつ的確に理解することのできる渋滞シミュレーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を達成するため、本発明は、渋滞のシミュレーションをする模型装置であって、筐体内に、車両等の移動体を模した球体が通過可能な通過経路と、一定時間ごとに前記通過経路が開閉される開閉装置と、前記球体を前記開閉装置を通過させることなく迂回させる迂回経路とを設け、前記開閉装置の経路前方に溜まった前記球体を前記迂回経路に導くことにより、迂回経路を設けることで通過経路の渋滞が解消される様子を理解させることができることを特徴とする。
【０００６】
通過経路は、球体を供給する前記通過経路の先端を高く、前記球体を回収する前記通過経路の後端を低く形成し、前記球体の落下により前記通過経路に球体を通過させてなることを特徴とする。
【０００７】
開閉装置は、通過経路上に配設されてなる一定の速度で回転する回転盤と、前記回転盤上に形成されるとともに前記回転盤の両端で開口されてなる回転経路とからなり、前記回転経路の両開口端が通過経路と合致したとき前記球体が前記回転経路を通じて通過することを特徴とする。
【０００８】
迂回経路は、通過経路上の開閉装置の経路前方に配設された開口部と、通過経路上の開閉装置の経路後方に配設された開口部とを経路で繋いで形成し、前記迂回経路を通過する球体は開閉装置を通過することなく、前記通過経路から前記通過経路へと送り出されることを特徴とする。
【０００９】
通過経路上の開閉装置の経路前方には、球体放出部を形成し、前記開閉装置の経路前方に一定量の球体が溜まると、前記球体は前記球体放出部から前記通過経路の外方へと放出されることを特徴とする。
【００１０】
迂回経路に配設された開口部は、開閉自在としたことを特徴とする。
【００１１】
通過経路の先端には球体供給口を形成するとともに、前記球体供給口は開閉自在とし、前記球体供給口が一定時間ごとに開口されて前記通過経路へと前記球体が送り出されることを特徴とする。
【００１２】
通過経路の後端には球体回収口を形成し、回収した球体を前記球体回収口から球体供給口へ還元する還元路を形成したことを特徴とする。
【００１３】
筐体内に音声ガイドを記憶させた媒体を再生可能な音声ガイド再生装置を配設するともに筐体外方に音声出力部を配設し、渋滞シミュレーション装置の動作に連動させて音声ガイドを再生し、前記再生された音声ガイドを前記音声出力部より出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成によれば、本発明は、渋滞のシミュレーションをする模型装置であって、筐体内に、車両等の移動体を模した球体が通過可能な通過経路と、一定時間ごとに前記通過経路が開閉される開閉装置と、前記球体を前記開閉装置を通過させることなく迂回させる迂回経路とを設け、前記開閉装置の経路前方に溜まった前記球体を前記迂回経路に導くことにより、例えば、球体を車両に模して通常道路を模した通過経路を通過させ、開閉装置の開放時を交通信号が青のときと想定するとともに開閉装置の閉鎖時を赤信号のときと想定し、開閉装置の開閉時には開閉装置手前に球体が溜まることにより赤信号による交通渋滞発生の様子を具体的に理解することができ、また、開閉装置手前に溜まった球体を迂回道路を模した前記迂回経路に導くことにより、迂回道路を建設し迂回道路へ車両を誘導することにより道路の交通渋滞が解消される様子を理解することができる。また球体を車両のみならず水流、船舶等経路を通過する種々の移動体に模して交通渋滞の発生とその防止についてのシミュレーションの他、河川の氾濫とその防止についてのシミュレーション、ダム決壊防止のシミュレーションに当該装置を応用することにより、河川やダム、砂防事業などのあらゆる公共事業において、その必要性と設備効果を、一見して理解させることが可能である。
【００１５】
通過経路は、球体を供給する前記通過経路の先端を高く、前記球体を回収する前記通過経路の後端を低く形成し、前記球体の落下により前記通過経路に球体を通過させてなることにより、球体の通過経路通過動作のために特別な動力を設ける必要がなく、簡易な構成で装置を作成することができる。したがって当該渋滞シミュレーション装置の製作工程を簡便にし、また、製作費用を安くすることができる。
【００１６】
開閉装置は、通過経路上に配設されてなる一定の速度で回転する回転盤と、前記回転盤上に形成され前記回転盤の両端で開口される回転経路とからなり、前記回転経路の両開口端が通過経路と合致したとき通過経路が開口して球体が通過可能としてなることにより、この回転盤回転させることにより、簡易な構成で一定時間ごとに開閉装置の開放状態と閉鎖状態を作り出すことができる。
【００１７】
迂回経路は、通過経路上の開閉装置の経路前方に配設された開口部と、通過経路上の開閉装置の経路後方に配設された開口部を経路で繋いで形成し、前記迂回経路を通過する球体は開閉装置を通過することなく、通過経路から通過経路へと送り出されることにより、交通信号に模した開閉装置を迂回させて、通常道路に模した通過経路へと戻す迂回経路を簡単な構成で形成することができるともに、交通渋滞解消のために迂回道路が重要であることを理解させることができる。
【００１８】
通過経路上の開閉装置の経路前方には、球体放出部を形成し、前記開閉装置の経路前方に一定量の球体が溜まると、前記球体は前記球体放出部から前記通過経路の外方へと放出されることにより、開閉装置の経路前方に球体が一定量溜まるとこの球体が通過経路から外れる状態を簡単な構成で形成することができるとともに、交通信号に模した開閉装置の手前に車両に模した球体が一定量溜まると居住地域の道路に模した通常経路外方へと放出され、これにより、居住地域の安全のためには通常道路の交通渋滞解消が重要であることを理解させることができる。
【００１９】
迂回経路に配設された開口部は、開閉自在としたことにより、必要に応じて迂回経路へと球体を迂回させることができる。これにより、迂回道路の入口からの進入量を調節することで交通の状態を操作することができることを理解させることができる。
【００２０】
通過経路の先端には球体供給口を形成するとともに、前記球体供給口は開閉自在とし、前記球体供給口が一定時間ごとに開口されて前記通過経路へと前記球体が送り出されることにより、球体供給口の開口時間を必要に応じて調節することで球体の供給量を調節することができる。これにより、車両の通過量によって交通渋滞の様子が変化することを理解させることができる。
【００２１】
通過経路の後端には球体回収口を形成し、回収した球体を前記球体回収口から球体供給口へと還元する還元路を形成したことにより、一旦通過経路を通過して使用された球体を再び球体供給口へ戻すことができ、連続してシミュレーションを行うことができる。
【００２２】
筐体内に音声ガイドを記憶させた媒体を再生可能な音声ガイド再生装置を配設するともに筐体外方に音声出力部を配設し、渋滞シミュレーション装置の動作に連動させて音声ガイドを再生し、前記再生された音声ガイドを前記音声出力部より出力することにより、渋滞シミュレーション装置における球体の一連の動作に合わせて的確な説明を付けることが可能となる。操作者は、渋滞の発生から解消までを視認して理解するとともに、聴覚でも理解することができる。したがって多くの人により深く渋滞とその解消について理解させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１および図２は、本発明の渋滞シミュレーション装置を示す平面図、図３および図４は本発明の渋滞シミュレーション装置の断面図、図５は、本発明の渋滞シミュレーション装置における開口部の開閉構造を示す説明図である。
【００２４】
渋滞シミュレーション装置１は、筐体２内に形成された通過経路３、通過経路上に設けられた開閉装置４、開閉装置４を経由させずに球体１０を通過させるための迂回経路５からなる。
【００２５】
渋滞シミュレーション装置１は、筐体２内を板体２１で区分する二層構造とし、板体表面２２をシミュレーション部、板体２１の裏面にできる空間を迂回経路５と諸装置の格納部２３として利用し、板体表面２２上にシミュレーション用の部品を配設してなる。また、筐体２の前面にはガラス板やアクリル板からなる透過板２４を配設して球体１０の通過経路３等からの逸脱を防止するようになっている。尚、本実施の形態において筐体２内は板体２１で区分する二層構造としたが、筐体底部をシミュレーション部として用いてもよい。
【００２６】
板体表面２２に設けられる通過経路３は、球体１０が供給される球体供給口６側の先端部３１側が筐体２内の高い位置に、球体１０が回収される球体回収口７側の後端部３２側が筐体２内の低い位置に位置し、球体１０の直径よりやや幅広の間隔をおいて相対向する上ガイドレール３３、下ガイドレール３４により通過経路３が形成され、球体供給口６から供給された球体１０が通過経路３内を回転落下して球体回収口７から回収される構造になっている。通過経路３の開閉装置４の経路前方には、通過経路３が球体放出部３５を形成する球体放出部３５は、下ガイドレール３４を途切れさせることにより形成し、通過経路３に一定量以上球体１０が溜まるとこの球体放出部３５から通過経路３の外方部２３へと放出されるようになっている。尚、通過経路を形成する構造はガイドレール３３、３４によるもの限られず、球体１０が通過可能なように、例えば筒路で形成してもよい。
【００２７】
板体表面２２に設けられる通過経路３の略中間位置には、に通過経路３を開放・閉鎖するための開閉装置４が配設されている。開閉装置４は、スタートスイッチ８１に通じるシーケンサー９に連通する回転モーター４５に連結されて一定の速度、本実施の形態においては１分間に５回転の割合で回転する回転盤４１と、回転盤４１上に横たわり配設される両端が開口した回転経路４２とからなり、回転盤４１が回転する過程中で両開口部４３、４４が通過経路３と合致したときに通過経路２が開閉装置は開放状態となり球体１０が回転経路４２を通って通過経路３の開閉装置４の経路前方３５から経路後方３６へ通過するようになっている。一方、その他のときには回転盤４１の円周壁４５が球体１０の通過を遮断して閉鎖状態となる。尚、開閉装置の開閉構造は回転盤の回転によるものに限られず、スライド構造により開閉するもの、シャッター構造により開閉するものであってもよい。また、回転速度は上述した速さに限られるものではない。
【００２８】
筐体２の内の格納部２３に設けられる迂回経路５は、球体１０の直径よりやや幅広の間隔もって配設される筒路である。この迂回経路５は、通過経路３における開閉装置４の経路前方に配設された迂回経路開口部５１と、通過経路３における開閉装置４の経路後方に配設された開口部５２を繋いで形成されている。また、開口部５１と開口部５２は開閉自在になっていて球体１０の迂回経路５への進入を制御できるようになっている。開口部５１、５２の出し入れ制御機構は、いかなる構造であってもよいが本実施の形態においては、シャッター構造になっていて、図５に示すように、迂回経路開口部５１と迂回経路開口部５２は、開口スイッチ８２に通じるソレノイド５３によりフリッカーシャッター５４を引くことで開口され、戻しバネ５５のバネ力によりフリッカーシャッター５４が戻ることで閉鎖されるようになっている。尚、出し入れ制御機構は、上記した構成の他、格納部２３に設けられた迂回経路開口部５１が形成された回転体の回転により球体１０を迂回経路５へ繰り出し、迂回経路開口部５２を形成された回転体の回転により球体１０を迂回経路５から拾い上げて通過経路３へと繰り出す構成にしてもよい。更に、本実施の形態においては迂回経路５は地下バイパスを模して筐体２内の格納部２３に配設しているが、高架バイパスを表したい場合には、板体表面２２上に迂回経路を形成し、ここに球体１０を通過させるようにしてもよい。
【００２９】
また、筐体２上方の球体供給口６に連なる部分には、球体１０を溜めておく球体供給カートリッジ６１を配設している。通過経路３へ球体１０を供給する球体供給口６は、開閉自在に形成されている。本実施の形態においては、ソレノイド３の作用により一定時間ごと、本実施の形態においては２秒に１回の割合で、球体供給カートリッジ６１から供給される球体１０をピストン６２で通過経路３へ押し出すようになっている。尚、球体１０の球出し機構は、上述した迂回経路５への出し入れ制御機構において用いられるフリッカーシャッターによる構成にしてもよい。尚、送り出し速度は上述したものに限られるものではない。
【００３０】
通過経路３から球体１０を回収する球体回収口７は、通過経路３の後端に形成されていて通過経路３から球体１０が落下し球体回収口７から案内部７１を通って、球体回収口７に連なる筐体２下方に配設された球体回収カートリッジ７２へ回収される。
【００３１】
また、必要に応じて球体回収口７または球体回収カートリッジ７２から、球体供給口６または球体供給カートリッジ６１へ球体１０を還元する不図示の還元路を形成し、例えばコンベアー構造、つり上げ構造にして回収された球体を球体供給口６へ戻す構成にしてもよい。また、板体表面２２には釘や回転体を配設して落下した球体１０に動きを出してもよい。さらに、回転盤４には交通信号の図柄を、板体表面２２には人や住居等の図柄を施してもよい。
【００３２】
また、必要に応じて、筐体内に音声ガイドを記憶させた例えば、カセットテープ、メモリ装置等の媒体と当該媒体に記憶された音声ガイドを再生する音声ガイド再生装置としての音声再生機を配設し、筐体の外方に音声再生機と電気的に連結された音声出力部としのスピーカーを配設する。操作者がスタートスイッチを入れると、音声ガイドの出力が始まり、球体供給口の開閉、迂回経路に配設された開口部の開閉に連動して音声再生機のスイッチがオン・オフし、球体の動きに合わせた音声ガイドが出力されるようにしてもよい。
【００３３】
次に、本発明の渋滞シミュレーション装置１を用いた交通渋滞シミュレーションの動作について説明する。
【００３４】
操作者がスタートスイッチをいれると、球体供給口６からは、例えば２秒に１個の割合で通常道路に模した通過経路３へと車両を模した球体１０が供給される。通常道路に模した通過経路３へと供給された車両を模した球体１０は、通過経路３を回転落下しながら交通信号を模した開閉装置４まで進む、このとき開閉装置４の回転経路４２が通過経路３と合致した状態、すなわち交通信号が青の状態を示す開放状態になっていれば、球体１０は回転経路４２を通過して通過経路３を進み球体回収口７へと到達する。一方、回転経路４２が通過経路３と合致せず開閉装置４が赤の状態を示す閉鎖状態になっていれば、球体１０は開閉装置４の手前に順次溜まる。球体１０が複数個溜まって、球体放出部４５に達したとき、球体１０は、居住区域を模した通過経路３外方２３へと落下する。このとき、所望の時間間隔で開口スイッチ８２をいれると迂回経路開口部５１が開口し、球体１０は、迂回道路に模した迂回経路５へと送り出され、球体放出部４５から落下することなく迂回経路５を通過する。迂回経路５を通過した球体１０は再び開口部５２から通過経路３に合流し球体回収口７へと到達する。したがって、通常道路の交通信号手前に迂回道路を設け、この迂回道路に車両を導くことにより通常道路の交通渋滞は緩和されるとともに渋滞により飽和した車両が居住区域へ進入することで起こる交通事故等の危険を防止することができることを容易かつ広く理解させることができる。したがって、道路整備事業などのあらゆる公共事業において、その必要性と設備効果を、一見して理解させることができる。
【００３５】
また、本発明の渋滞シミュレーション装置は当然のことながら、上述した車両の交通渋滞に限られず様々な渋滞の発生と解消を理解させることができる装置である。例えば、上述した交通渋滞のシミュレーションの他には、当該構造を利用して、河川において川幅の減少、土砂の堆積、河川の蛇行等を原因として水の流れが堰き止められることにより発生する河川の氾濫やダムの決壊といった水害の発生とその防止を容易に理解させることもできる。この場合、操作者がスタートスイッチをいれると、球体供給口６が一定時間ごとに開閉し、河川に模した通過経路３へと供給される水流を模した球体１０は、通過経路３を回転落下しながら川幅の減少個所やダム等、水の流れが堰き止められる個所を模した開閉装置４まで進む、このとき開閉装置４が開放状態になっていれば球体１０は回転経路４２を通過して通過経路３を進み球体回収口７へと到達する。一方、開閉装置４が閉鎖状態になっていれば球体１０は開閉装置４の経路前方に順次溜まる。球体１０が複数個溜まって、球体放出部４５に達したとき、球体１０は、居住区域を模した通過経路３外方２３へと落下し水害の状態となる。このとき、所望の時間間隔で開口スイッチ８２をいれると迂回経路開口部５１が開口し、球体１０は、迂回水路に模した迂回経路５へと送り出され、球体放出部４５から落下することなく迂回経路５を通過する。迂回経路５を通過した球体１０は再び開口部５２から通過経路３に合流し球体回収口７へと到達する。したがって、川幅が減少する個所等の上流から迂回水路を設け、この迂回水路に水流を導くことにより河川から水や土砂が氾濫し居住区域に流出することで起こる水害を防止することができることを容易かつ広く理解させることができる。したがって、河川やダム、砂防事業などのあらゆる公共事業において、その必要性と設備効果を、一見して理解させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の渋滞シミュレーション装置を示す平面図。
【図２】本発明の渋滞シミュレーション装置を示す平面図。
【図３】本発明の渋滞シミュレーション装置の断面図。
【図４】本発明の渋滞シミュレーション装置の断面図。
【図５】本発明の渋滞シミュレーション装置における開口部開閉構造を示す説明図。
【符号の説明】
【００３７】
１    渋滞シミュレーション装置
２    筐体
２１  板体
２２  板体表面
２３  格納部
３    通過経路
３１  通過経路先端部
３２  通過経路後端部
３３  上ガイドレール
３４  下ガイドレール
３５  球体放出部
４    開閉装置
４１  回転盤
４２  回転経路
４３  開口部
４４  開口部
４５  回転モーター
５    迂回経路
５１  迂回経路開口部
５２  迂回経路開口部
５３  ソレノイド
５４  フリッカーシャッター
５５  戻しバネ
６    球体供給口
６１  球体供給カートリッジ
６２  ピストン
６３  ソレノイド
７    球体回収口
７１  案内部
７２  球体回収カートリッジ
８１  スタートスイッチ
８２  開口スイッチ
９    シーケンサー
１０  球体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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