(57)【要約】  【課題】３色の発色を３灯で行う交通などの管制の指示標識灯を、外形を丸型のまま、色弱者においても認識可能とし、なお１灯として小型軽量にして建設経費を節減し、また風水雪の害、地震の害の影響を小さくし、全ての人に交通などの管制指示を正確に伝え、誤認を防ぎ、交通の安全性を向上させる。  【解決手段】単色ＬＥＤの３色を使用し、１枚の基板の上に、各色のＬＥＤが同じ寸法の正三角形が連なって構成される６０度で交わる線の升目模様の交点の位置を使って、各々の色を重ねて均質に配置して外形を丸形とし、その中に別の配線系列で別の点滅ができる、定めた形状の集合部分を作り、これを灯の各色が点灯中に点滅して、形と点滅で色弱者にも管制の指示を伝えることを行う。それぞれの色と形が同じ意味を持って点滅することを基本とする。１灯の丸形の中で、色と形と点滅を使って交通等の指示標識灯とする。  【選択図】図１
2008123025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３種類の色の、単色の発光ダイオードによる発光源を、指示標識灯の周辺部を除いた少なくとも主指示面に、同じ寸法の正三角形が連なって構成される６０度で交わる線の升目模様の交点が成す正三角形の３つの頂点に配し、その中の一つの色の発光ダイオードを中心にして、他の色の発光ダイオードが１２０度の方向にある３つの正三角形の頂点にある如く連続して並べ、その３種類の色の発光ダイオードを各々の色において均一な密度に配置することを基本とした、外形が概略丸形の指示標識灯において、各色ごとの発光ダイオードの配線を２系列にして、概略丸形の外周とそれに連なる発光ダイオードの球の集合面を外側の配線系列とし、外周に連なる発光ダイオードの球の集合面に回りを囲まれた、意味を持った形状の発光ダイオードの球の集合面を内側の配線系列とし、一つの色において２系列を同時に点灯したときは、３種の色のいずれにおいても、境のない概略丸形をした指示面が点灯し、その色の点灯時間の中で内側の配線系列のみの発光を変化させることで、概略丸形の指示標識灯の指示面の内側に、定めた時間、定めた形状を現わすことを特徴とする、１灯で２種或いは３種の管制指示を色と形或いは色と形と時間で行う指示標識灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
近来、発光ダイオード（以下ＬＥＤという）を使用した指示標識灯が、道路標識の交通信号灯として実用化されている。従来の色のレンズを前面につけた交通信号灯は、夕日などを受けて反射すると、その指示が何色なのか解らなくなり、時には偽の表示を行うことがあり、また電球の寿命が短いという問題もあって、最近はＬＥＤに切り替えられはじめられている。
【０００２】
従来の交通信号灯の場合、通常は左から、緑色の進めの信号、黄色の注意の信号、赤色の止まれの信号、の三種類の色の灯が並べられて構成されているが、新しいＬＥＤの交通信号灯も、この従来から普及している交通信号灯の構成を変えずに、交通信号灯の３カ所の発光部のみをＬＥＤに交換して使用されている。
【０００３】
ＬＥＤの交通信号灯には多くの球で構成するという特徴があり、またＬＥＤは多色の発光も可能である。従って指示標識灯の三種類の発光を１灯で行って３灯分の指示を行うことが可能であるが、色覚異常者（以下色弱者という）への配慮も必要である。
【０００４】
色弱者に限らず、人の色に対する識別の感度にはさまざまなレベルがあるが、色弱者と言われるレベル以上の、通常の色覚正常者（以下正常者という）においては、赤色と黄色と緑色の３色を異なる色と知覚してその識別は鮮明なものである。しかし色弱者においては、特に緑色と赤色、或いは赤色と黄色とに対して色の違いを小さく感じるので、交通管制の指示を誤って理解する危険がある。
従って色弱者にとっては色のみによる指示では不十分なのである。
【０００５】
しかし現状において、色弱者への配慮は、交通管制の指示標識である交通信号灯においては殆どなされておらず、３色の交通信号灯の配置を左から緑色、黄色、赤色、と定めた位置による指示を行うのみであり、また交通管制の目的以外の指示標識灯においてはその配置まで配慮されているかどうか疑わしい状況である。
【０００６】
これに対して、色弱者は位置の外に色の見え方を明暗で判断することも行っているのである。しかし交通信号灯には明暗を指示に使う正確な機能を持たず、これを利用する色弱者は、常に危険にさらされていることになる。
身体機能で差別されない社会を目指す場合、点灯による指示標識において、色による指示の外にさらに配慮が必要である。
【０００７】
一方、交通信号灯を考えると、外形が丸型であるという法規に従って丸型が普及していて、人々はこの形に慣れ親しんでいる。色弱者のために、外形を変えて指示することを行うと、それが正常者に違和感を与え、特に高齢者の混乱の元になり、思わぬ誤認識による危険を招くことも考えられる。
【０００８】
本発明は、これらの条件の中で、一灯であり、なお丸型でありながら、交通管制などで重要な３種類の指示を、色のほかに、丸形の指示標識灯の内側に各種の形を現す別の配線系列を持ち、この配線系列での消灯或いは減光で表される形や、さらに必要な場合は点灯の明滅を行うことを行い、全ての人に安定した指示を行い得る、正常者には違和感を与ず、なお色弱者には指示の伝わる、交通管制にも適した指示標識灯を提供する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００９】
発光を使った指示標識は多く、その一つである交通信号灯においては、通常は左から緑色と黄色と赤色の三色の丸形の灯が並び、これが順に点灯して交通管制を行っている。緑色は進め、黄色は注意、赤は止まれ、を意味している。
【００１０】
近来ＬＥＤの照明が発達してきた。ＬＥＤは半導体の中で電流が流れ、電流の移動の途中に電子と正孔がぶつかって結合したときにエネルギーが放出され、これが光のエネルギーに変換されて発光するという原理にもとずくため、発光に伴う発熱は小さく、光へのエネルギー転換効率に優れ、ケースの樹脂の劣化による減光を除いて発光部の寿命は長い。
【００１１】
また発光の色は、それぞれの半導体に使用される材料の元素により、それぞれ特定の狭い波長域での発光をする。そのため発光する色が正確であり、また消灯時は無色であり夕日などの反射で偽の表示をする危険がないため、交通信号灯などの色による指示標識灯に適する性質を備えている。
【００１２】
この性質を備えているために実用化が進み普及が始まっている。もしも球が切れても全球の消えることはなく、多数の球が埋まっている中の１球が発光しないだけであるので、万が一の誤の表示の危険が全くないことも指示標識灯としての信頼性に寄与している。
【００１３】
しかし交通管制の信号灯においては、指示標識が色のみの表示であるということが、色弱者に対して不便を強いているという問題がある。色弱者は自ら選んでなったのではないにも拘わらず、自動車運転免許の取得は原則的に出来ない。このことは色で交通信号灯の指示を行うと決めている社会の中で犠牲を強いられていることになる。身体的な弱者への配慮が十分とは言えない結果となっている。
【００１４】
法規によって色弱者は免許の取得が出来ないため、自動車の運転を行う色弱者は居ないはずである。それにより現状システムの中では交通管制の安全が保たれているが、道路利用者には、自転車に乗り、或いは歩行する者もいる。ここには色弱者が存在するので、現状の交通管制システムでも色弱者への配慮は重要である。人々全体の中の３パーセントの人が色弱者であると言う調査データーより考えても、この問題は大きいのである。
【００１５】
このため三種類の色の灯の位置は決められていて、色弱者は点灯する灯の位置で表示の意味を理解している。通常は左から緑色と黄色と赤色の３色の丸形の灯が並ぶが、雪国では上下方向に上から赤色と黄色と緑色の３色の丸形の灯が並ぶ。
【００１６】
このように位置が定められていることにより、位置により或いは色を明暗として理解して、色弱者も交通標識灯の指示を理解出来るが、夜間の場合、あるいは遠目においては、交通標識灯からの指示を受け取ることに困難があり、色弱者への配慮が十分とは言えない状況であった。
【００１７】
さらに、出来得れば、色弱者が安全に自動車の運転の出来る、交通管制の出来る指示標識灯の生まれることが望ましいのである。  
【００１８】
さらにまた設備の軽量化、小型化のために有効である１灯で三種類の指示の出来る指示標識灯が望ましく、これに対する提案も従来よりあった。しかしこれは色弱者への配慮と矛盾するものだと考えられ実現していなかったのである。
【００１９】
この１灯化への願いと、色弱者への指示機能の２つの問題に着眼して対策を考えた発明は多い、それは以下の如くであり、それぞれ優れた特徴を備えている。
【００２０】
【特許文献１】特開平８−８７６９６
【特許文献２】特開平１０−６３９９４
【特許文献３】特開２００１−１１８１９２
【特許文献４】特開２００２−２６０１７５
【特許文献５】特開平６−６０２９４
【特許文献６】特開平８−１３８１９２
【特許文献７】特開平１０−３５９６
【特許文献８】特開２００１−２８３３８２
【特許文献９】特開２００６−７９３９０
【特許文献１０】特開２００６−１８６２５
【００２１】
交差点の交通信号灯の３灯をＬＥＤを使用して１灯にして小型化すれば、軽量、コンパクト、寿命、強度、設備費等で有利であるという着眼は、既に特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、に見ることが出来る。しかし交通信号灯を１灯にする利点に着眼しているこれらの発明の中には色弱者への配慮は加えられていない。
【００２２】
特許文献５も、交通信号灯を１灯にし、なお灯の部分を軽量にするというために光源を離して交通信号灯の支柱の根元に置き、光ファイバーで指示標識部に光を伝送するというものである、これも優れた発明であり交通信号灯を１灯にすることで軽量化をはかるという目的を持つが、色弱者への配慮には至っていない。
【００２３】
特許文献６は色弱者が誤って理解しやすい、特定のスペクトルの使用を避け、その色から離れたスペクトルの２つの色の発光をし、その混色で正常者に対しては法規で定められた色として見えるようにするという考えから成り立っている、正常者には従来と同じ色に見えて、色弱者にも他の指示の色と異なる色に見えるという優れた一つの方法であるが、これは各種のレベルにある色弱者の全てに対して、どのように効果が有るのか判定が難しいという問題を持っている。
【００２４】
特許文献７と特許文献８には外形を変えて色と形で色弱者にも識別出来る交通管制の指示を出そうと言うものであるが、１灯にする方策の展開はない。
【００２５】
特許文献９は外形を丸形、三角形、バツ形にし、色と形で交通管制の指示を出そうとする、優れたものであるが、１灯での交通管制指示を目標とはするものの、外形の形が変わるため、従来の丸形の交通信号灯による指示と他のルールとの間で混乱する可能性を避け得てはいない。
【００２６】
特許文献１０は赤色の灯のみ、ＬＥＤが丸く配列された中に、バツ形の形状を、輝度を下げ或いは色調を変えて入れようと言うものであるが、３灯方式を前提としており、また赤色のみを対象としていて他の色への方策がないため、赤色以外の判断が出来ず、色弱者にとって完全な指示とはならない。
【００２７】
交通信号灯を改善する場合、当然のことながら全国の交通信号灯を同時に一斉に変えることはできない。順次従来品と交換して行くのであり、そのため新設の交通信号灯或いは他の指示標識灯が順次新しい方式になるその過程において、２種類の指示標識灯が混在する期間があることになる。色弱者への配慮と同時に、この混乱を避けることも重要なことである。外形の丸形を変えずに、色弱者への指示を行いたいという必要はここからも生まれるのである。
【００２８】
またさらに、交通信号灯は丸形であることが国際的な法規であるという問題もある。人の社会にとって必要であるならば、国際的な法規も変えれば良いという考えもあるが、法規以上に人の慣習は変えにくいという問題があり、出来れば誤った認識の危険の全く無い変革を考えたいのである。この要求に対して研究して完成したのが本発明である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
ＬＥＤは半導体そのものが発光するという性質から、フィラメントが切れて点灯しなくなるということは有りえない。しかしＬＥＤチップやチップを封入している樹脂等の材料劣化は有り得る。この劣化により光の透過率が低下し、明るさの減衰が起こる。
【００３０】
発光原理から考えても長寿命であるというＬＥＤではあるが、樹脂の劣化、特に熱劣化による光の透過率の低下は避けられず、電流を増やして出力を上げた場合と、特に連続の点灯時間を長くした場合に劣化は早く発生する。
【００３１】
ＬＥＤには単色のシングルチップ方式と、多色のマルチチップ方式があり、マルチチップ方式には、３色のＬＥＤを内蔵したものと、２色のＬＥＤを内蔵したものがある。マルチチップを使用すれば、ＬＥＤを必要な形に並べるだけで１灯で多色の指示をする標識灯を作ることができるのである。
【００３２】
しかし２色のマルチチップの場合は、２色を同時点灯して第３の色を作る方式となり、この場合片方のチップの回路が切れた場合に誤発色が起きるという問題がある。
【００３３】
さらに多色のマルチチップを使用した場合は、交通信号灯においては、緑色、黄色、赤色のいずれかが常に点灯しているものであるから、それが３色のＬＥＤを内蔵したものであろうと、２色のＬＥＤを内蔵したものであろうと、マルチチップのＬＥＤの球の中では常時点灯が行われていることになる。即ち発光を休んでいる冷却時間がなく、ＬＥＤチップやチップを封入している樹脂等の熱劣化による光の透過率の低下が早いという問題があり、またこのために明るさを得るために電流を増やせないという問題がある。
【００３４】
これらの問題から、本発明は単色のＬＥＤを使用することを条件として、鋭意研究を進めたものであり、単色のＬＥＤを使用して形を丸形として外形を変えずに、１灯でありなおかつ色弱者の認識手段を付加することが出来ないかという課題に対して、これの解決を行うことが出来たものである。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明は３種類の色の単色のＬＥＤを使用する。
即ち１つのＬＥＤの点灯時間を連続ささず、消灯による冷却時間を点灯の間に持つことで、ＬＥＤチップやチップを封入している樹脂等の、熱劣化による光の透過率の低下を少なくするために、即ち寿命を長くすることを重視して、単色のＬＥＤを使用することを条件にして研究を進めたものである。
【００３６】
単色のＬＥＤを均一の発光面とするために、周辺部を除いた指示標識灯の主指示面において、同じ寸法の正三角形が連なって構成される６０度に交わる線の升目模様の交点が成す正三角形の３つの頂点（以下３つの頂点と言う）の各々に、３種の色のＬＥＤを配置する。その一つの色を中心にして、他の色のＬＥＤが互いに１２０度の方向にある３つの交点にある如くして、これをお互いの色についても行い、３つの頂点に３種の色のＬＥＤが均一な分布と密度である関係を完成させる、その全体を示す図１の如くに構成する。
【００３７】
ここにおいて緑色のＬＥＤの位置を符号１のＧと符号２のｇで示し、黄色のＬＥＤの位置を符号３のＥと符号４のｅ、赤色のＬＥＤの位置を符号５のＲと符号６のｒで示してある。（黄色の記号はＹ、ｇが適しているが、図上での識別が悪いため、Ｅ、ｅとした）
【００３８】
ここで大文字と小文字のアルファベットは同じ色のＬＥＤであるが、異なる配線系列であることを示している。
Ｇは外周に連なる外側の配線系列の緑色のＬＥＤ、ｇは外周の配線系列に囲まれた内側の配線系列の緑色のＬＥＤ、Ｅは外周に連なる外側の配線系列の黄色のＬＥＤ、ｅは外側の配線系列に囲まれた内側の配線系列の黄色のＬＥＤ、Ｒは外周に連なる外側の配線系列の赤色のＬＥＤ、ｒは外周の配線系列に囲まれた内側の配線系列の赤色のＬＥＤである。
【００３９】
図１の符号７の線で囲んだ部分を拡大して図２に示すが、ここにおいては３種の色のＬＥＤの配置をさらに分かりやすく示すために、升目の線を消さずに残した。ＬＥＤの色を示すアルファベットの符号は図１と共通である。
３つの頂点の各々に３種の色のＬＥＤを配置すること、その一つの色を中心にして、他の色が互いに１２０度の方向に３つ有る形で、３つの頂点に３種の色のＬＥＤが有る関係をこれで示した。
【００４０】
各々２系列に配線された３種の色のＬＥＤは、図１の如くに配置されており、この条件により各々の色のＬＥＤについては図２の如く均一な分布と密度に配置される。この配置においてＬＥＤの球は、Ｇの緑色の符号１、Ｅの黄色の符号３、Ｒの赤色の符号５、の各々において、図３、図４、図５の如く、外側の配線系列は外形が概略丸形になるように置かれている。
【００４１】
一方この外側の配線系列に囲まれた内側の配線系列の、符号２のｇの緑色のＬＥＤ、符号４のｅの黄色のＬＥＤ、符号６のｒの赤色のＬＥＤはそれぞれを異なる形状に配置する。（以下それぞれの外側のＬＥＤをＧ、Ｅ、Ｒ、内側のＬＥＤをｇ、ｅ、ｒ、という）。
【００４２】
この均一な密度の、外形が概略丸形に配置された一つの色のＬＥＤの球の集合において、例えばＧとｇの如くは、入力の配線を２つの別系列にしてあり、その大文字で示す各々の色の系列では、３種類の色は共に概略丸形の外周とそれに連なる面となっている。この場合３種の何れの色においても、Ｇとｇ、Ｅとｅ、Ｒとｒ、の如く２つの配線系列の全ての球は、均一な密度のまま外部形状に境を持たずに隣り合っている。
【００４３】
その状況を３色それぞれについて表したものの緑色が図３、黄色が図４、赤色が図５、であり、３色共に外側のＬＥＤ集合面の外周の形状は同じだが、内側のＬＥＤ集合面の形状はそれぞれの色に意味のある形を組み込む。
【００４４】
即ち、内側の配線系列は、３種の色のそれぞれにおいて、色と同じ意味を伝える特徴のある形状とする。例えば図１０の如き形状の中から自由に選び、これに近づける、その中から、最も管制指示において管制の意味に適するものを選ぶのである。
【００４５】
図３は緑色の全点灯の場合を例示しているが、この内部の配線系列を消灯したときの形状を示したのが図６であり、黄色、赤色、の場合をそれぞれ図４と図７、図５と図８に示した。
【００４６】
このように、２つの配線系列に構成されてはいるものの、全体はＬＥＤの球の均一な集合面であり、３種の色のいずれにおいても、この２つの配線系列を同時に点灯したときは、境のない概略丸形としての指示面が点灯する。
【００４７】
この２つの系列が隣接する状況を判り易くするために図１の符号８の線で囲んだ部分を拡大して図９に示すが、このように符号１、符号３、符号５の大文字と符号２、符号４、符号６の小文字で示される一つの色の２つの配線系列が隣接する場所のＬＥＤの配列は外観からは認められない、他と変わらないＬＥＤの球の集合面である。
【００４８】
同色のＬＥＤには図３などで解る如く、直線に隣り合って並ぶ方向があって、これは配線を行う上で都合が良いが、同色のＬＥＤの２つの配線系列が隣接する周辺、例えば図１の符号８の如き部分では、その配線が他の配線をまたぐ場所が生まれる。しかしこれら全体の配線に関しては通常に行われることであるので、ここでは説明を省略する。
【００４９】
ここにおいて、外周のみを点灯した場合に表れる形状を例示すると。図６、図７、図８の如くであるが、この逆の内部に表れる形状のみを短時間先に点灯することが有効な場合も有り得るのである。
【００５０】
２系列の点灯の内容は、内と外の継続、内と外→外のみ→内と外、内と外→内のみ→内と外、内のみ→内と外、外のみ→内と外、内のみ→外のみ、などのいろいろの使用法があり、いずれも自由に行えいずれも有効であるが、その指示標識灯として最も目的に適すると考える方法を選ぶのが望ましい。
【００５１】
この消灯状況を回数少なく作っても、点滅で作っても良く、その一例を図１１に示す。ここに示すのは１つの交通標識灯の点灯状況であって、Ｇは緑色、Ｅは黄色、Ｒは赤色のＬＥＤの点灯状況を示す。
左から右への横軸は時間経過であり、符号９の細線は全て消灯、符号１０の太黒線は全点灯、符号１１の太白線は外側の配線系列が点灯で内側の配線系列が消灯又は減光の状態を示している。
【００５２】
符号２０１の図は従来の交通信号灯と同じ点灯を２系列同時点灯のみで行った場合であり、必要により、そのように実施する可能性を示すが、この場合は色弱者への指示が行えない、１灯で出来た指示標識灯の機能だけとなる。符号２０２〜２０６の如く内側の配線系列の消灯或いは減光を行うのが本発明の要旨である。
【発明の効果】
【００５３】
本発明は、多数の赤色、黄色、緑色からなる単色のＬＥＤの球を一つの指示面の中に各々均一に集合させ、この３色を、お互いに影響しない位置に均質に配置して、なお各色において外形が同じ概略丸形になる指示標識灯を構成するものである。さらにこの中に、それぞれの色において、内側に異なる形状になる如くＬＥＤで構成された面を独立した配線系列として、点滅或いは減光できる如く構成するのである。
【００５４】
このことにより、全く境のない単色の概略丸形の発光面を作ることがでると共に、その中に色と意味を同じくする形、或いは点滅の指示を短い時間発することが出来る。従来の習慣と変わらない丸い形状の交通信号灯であり、なお色弱者にも色以外の方法で指示を送ることができる。
【００５５】
図１２と図１３から予想される如く、１灯にしてなおＬＥＤにした場合の体積減、表面積減、重量減は目覚ましいものがある。図１２の左の機構の符号１２は反射板、符号１３は白熱電球であり従来の交通信号灯はこれを３色分３台並べて使用していた。これに対して本発明による右の機構の場合は符号１４のＬＥＤ基板をつけた１台の交通信号灯のみで目的を達成出来る。
【００５６】
交通信号灯の如く、道路の上に張り出して設置しなければならない機器の場合、特にこの減量と減表面積の効果は大きい。設備の軽量化と体積減、表面積減がはかれて、図１３の如く電柱などの建設の簡易化が出来るばかりでなく、強風豪雨による風水害、雪害、地震の害などにも強くて有効であり、地球温暖化に伴って頻発することが予想される異常気象に対しても、実効が発揮される。
【００５７】
ネオンサインなど各種の色が道路に氾濫している中で、それが為に誤認識をすることを防ぐ上にも、大きさ、特定の形状、特定の点滅などを使うことで効果がある。
【００５８】
また１灯であるということと、ＬＥＤの使用により重量減が出来る性能を活用して、指示標識の面積を大きくして、指示効果を高めることもできる。道路交通標識灯に活用した場合は指示機能を格段に向上することが出来るので、道路交通管制の機能を高め、交通事故の防止に役立つ。
【００５９】
かくの如く、色弱者への配慮ばかりでなく、軽量化、災害への強化、正常者に対する認知機能の強化など多くの効果があるものであり、全ての人々の便利と安全に貢献することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
以下、本発明のいくつかの実施の内容を図面を参照しながら説明し。本発明のさらなる理解に供する。
【実施例１】
【００６１】
図１２の右は本発明を適用した道路交通管制用の指示標識灯の一例を示す断面図である。ここで３色のＬＥＤは３つの頂点にあってお互いにお互いの色を３方に囲む形に配置されていてプリント基板で製作することを前提としている。
【００６２】
その全てのＬＥＤを製作した状況の配置を正面図を図１に示してある。ここでは赤色をＲとｒ、黄色をＥとｅ、緑色をＧとｇで表していて、他の図においてもこれの記号は共通である。２つの配線系列の外側はアルファベットの大文字とし、内側の配線系列はアルファベットの小文字で表してある。
【００６３】
このような配置にＬＥＤを均一に固定して配線した。この試作品においては被覆コードをプリント基板に代えて使用して配線したが設計はプリント基板によることを前提としている。これにより外形は概略丸形になり、離れた位置からこれを点灯して見た場合は丸形に見える指示標識灯が出来た。
【００６４】
この指示標識灯において、一つの色についてＬＥＤの入力配線を２系列にしてある。即ち外側に連なる側の配線系列は概略丸形の外周とそれに連なる面となり、他の内側の配線系列は図１０の如き形状の中にある符号１０３の丸形、符号１０１にある三角形、符号１０５にあるバツ形を選び、これに近い形として、図６、図７、図８の形状として、各々の色と同じ意味を示す形状だと考えてＬＥＤの球の集合でこれを作った。この場合、緑色は丸形、黄色は三角形、赤色は四角形に近いバツ形となっている。
【００６５】
このように形状は、球の配置と適当な球の数により図１０に有るものを原型としながらも、ここでは３つの頂点が持つ球の配置条件の中で製作出来る形状としてこれを選んだのであるが、この形状にこだわるものでは無い。
【００６６】
この３色の各々について、分離して表したものを図３、図４、図５に示してあり、内側の配線系列の消灯している状況を図６、図７、図８に示した。
【００６７】
２系列が隣接する状況の一例を図１の符号８の線で囲んだ部分を拡大して図９に示してあるが、ここで使用するＲ、ｒ、Ｅ、ｅ、Ｇ、ｇの記号は各図面と共通である。
【００６８】
この場合２つの系列の配線は全て被覆コードで行ったため配線は必ずしも隣の球と最短で結ばれてはいない。しかしプリント基板で製作する場合は、図６でも見られる如く、上下方向とこれと交わる１２０度の方向の３方向に、同じ色のＬＥＤの球が他の色のＬＥＤに妨げられずに直線に並ぶ列が有り、これを利用すると配線は易しく、図９の如き部分で基板のプリント配線をまたぐ必要のある部分では、絶縁して配線を結ぶものとする。この内容については通常行われている方法であるので、説明を省略する。
【００６９】
ここで使用したＬＥＤの数は各色について４０３球であり。これを外側の配線系列に３０３球と内側の特定形状の配線系列に１００球を使用して配した。
使用したＬＥＤは７ｍｍ径、基板上のＬＥＤの球と球の間隔は８ｍｍあり、これにより作られた指示標識部の直径は３０ｃｍである。
【００７０】
この場合使用したＬＥＤは、赤色において輝度１２０００マイクロカンデラ（以下ｍｃｄで表す）、緑色のものは１１６００ｍｃｄ、黄色のものは９５００ｍｃｄと言われる市販の製品を使用した。
この３色の輝度が異なるのは、ＬＥＤの現在の性能からくるもので、将来輝度が高くなりお互いに近い輝度のものを選べる場合は、各色の輝度をそろえることができる。またこの測定値の差は、色に対する人の眼の感性の差から考えると、実用上は問題が無く、むしろ重要なのは感覚的な明るさであり、ここでは適当であった。
【００７１】
この指示標識灯の試作品の明るさを測定したところ、２つの配線系列全てが点灯の時に、赤色が６００カンデラ、黄色が５００カンデラ、緑色が５５０カンデラ、内部の１つの配線系列を図１１の符号２０３の如く短時間消灯した場合、平均して赤色が５００カンデラ、黄色が４００カンデラ、緑色が４５０カンデラで、遠くからの視認においては殆ど短い消灯を意識しなかった。
【００７２】
ＬＥＤを使用すると小さい球の集合となり、約１０ｍ以内の距離で見るとその小さい球が認知されるが、３０ｍ以上離れると通常の人には球が意識されず丸形と感じられる。これには個人差があるが。指示標識灯の目的には何ら問題が無い。
【００７３】
これを通常の交通信号灯の近くに置いて比較した。簡易輝度計で測ったところ、従来の信号灯の明るさがおおむね１０００ｃｄであり、昼の明るい背景の５００〜１０００ｃｄの中で良く認知出来るのに対し、本試作品は、おおむね５００〜６００ｃｄの測定値でありながら、視覚的な認知度では劣らないものであった。数値による測定値は小さくても、通常の交通信号灯の如く光源の明るさに差がある場合に比べて、広く面で均一な光を発する場合は、指示の認知にむしろ有利であるのだと推察する。
【００７４】
この直交する道路の指示標識灯との相互の点滅と、この１つの標識灯の中でのサイクルをもった点灯と消灯は、各種の条件を試みるために、ここでは制御装置を設けず、全て配線系列に各々のスイッチを設けて手動で行ったが。実機においては自動の制御装置を持つものである。この内容に付いては、本発明の内容ではない上、通常の方法であるので説明を省略する。
【実施例２】
【００７５】
実施例１で製作した指示標識灯を使い各種の点灯試験を行い実用に適った条件をもとめたが、いずれの場合も目的に適う結果であた。その一部を述べる。
【００７６】
交通管制にこの指示標識灯を使用する場合を想定して実験した。
交通管制が必要な交差点の場合、交通状況により交通信号灯の点灯の時間は変わるが、その一例では、東西方向のＧが３８秒、Ｅが２秒、Ｒが４８秒の１サイクルの場合、南北方向の交通を管制する交通信号灯は、東西方向の交通信号灯のＧの３８秒とＥの２秒が終わってＲの４８秒の点灯が始まって４秒経過した後、即ち通過車が全て通り過ぎてから、Ｇの点灯が開始し、あと同じ順序の点灯を交互に行つている。
【００７７】
この時間の状況は交通の内容により異なるが、図１１のＧ、Ｅ、Ｒの繰り返しで示す１つのサイクルは、前記した一つの交通信号灯の１サイクルに相当するものである。
【００７８】
この図１１に示される太白線は、内側の配線系列のＬＥＤの消灯時間のあり方を示しているが、その時間は様々の内容である。例えば符号２０２や符号２０５の方式において、Ｇ、Ｒ共に５秒の消灯とする場合、或いは１秒の消灯とする場合などであり、いずれの内容でも形状は認知された。
【００７９】
またＥの点灯時間は短いため、この中に消灯時間を入れて内側の形状を見せることを行わなくても、十分目的を果たすことができる。この場合はＥにおいて、内側の配線系列を設ける必要は無い。即ち図４と図７の内容は不要となる。
【実施例３】
【００８０】
さらに色と点滅による指示の外に点滅の回数を加えたのが図１１の符号２０４である、Ｇは消灯１回、Ｅは消灯無く、Ｒは３回の消灯を入れた。これにより形状の外に点滅の回数が指示の意味を持ってくれる。
【００８１】
さらに２０６の如く消灯の時間を短く、またその消灯の間隔と間隔に差を作る、さらに図には示してはいないが、Ｇにおいては消灯時間は長くして回数を少なくし、Ｒにおいては消灯時間を短くし回数を多くすることを行うと、さらに管制の指示が行き届くことが判った。
【００８２】
消灯時間の実験によれば、０、１秒の短い消灯でも形状の認識ができるのである。
【００８３】
本発明は色弱者を対象に行ったものであるが、実施した結果によると、この内側配線部分の形状の点滅の効果は、色弱者に限らず、正常者に対しても有効であることが解った。即ち色弱者には有効で正常者には意識されないことを目的とする必要が無いことも考えられる。指示標識灯の発光の中に、色と形と点滅が指示する意味として含まれることも好ましいことであり、消灯時間を短くするならば、明るさにはほとんど影響の無い内容となる。この内容で指示標識灯を作ることも出来るのである。
【実施例４】
【００８４】
一方、正常者の意識を色のみに集中させるための方策として、点滅を消灯で行わず、減灯で行う方法も考えられる。それの試みのため内側の配線系列を消灯ささず、電圧を下げるなどの方法で輝度を下げることを行った。
【００８５】
この実験によると、内側の配線系列のみの輝度を１／２にした場合は、意識していて注意しているときに形状を判別でき、意識しないと気が付かない。輝度を１／４にした場合は、意識しなくても形状の判別ができることが解った。
【００８６】
色弱者は正常者よりも必要により、明るさに対する感度が鋭いものである。従ってこのような性質を利用して、点滅を消灯で行わず、減光で行うことも、正常者には意識さずに色弱者のみに判別させることを目的にした場合、有効である。わずかな減光の場合。図１１の符号２０２〜２０６の如き短い点滅は行わず、符号２０１の如く点滅のない状況に近づけ、太線のほとんどが太白線となる内容でも良いのである。
【実施例５】
【００８７】
交通管制の指示内容に、さらに意味を持たせるために、交通信号灯の内側の配線系列の消灯サイクルを変える方法も考えられる、即ち交通管制指示の中で最も重要な問題が発生した場合、一つの交通信号灯の１サイクルの中で、内側の配線系列の点滅サイクルを変えたり、或いは外側の配線系列も異なるサイクルでの点滅を行ったり、或いは内側の点滅を行わず外側の配線系列の点滅を行い、交通管制指示を強める方法もある。
【実施例６】
【００８８】
本発明は、同じ寸法の正三角形が連なって構成される６０度で交わる線の升目模様の交点が成す正三角形の３つの頂点に配することで３色のＬＥＤを均一な密度に配置することを基本としている。そのため外周の形状を正確な丸型にすることは行い得ない。この形状を通常は丸型と認識するが、正確に言うならば概略の丸型である。
【００８９】
その必要はあまり無いが、さらに丸型に近づけたい場合、外周の近くにおいて、３つの色の配置を正三角形の頂点からずらすことを行ってもよい。その一例を図１４に示した。この図１４は、図１の符号１５の線で囲まれた部分の拡大図であり、３つの頂点の位置からＬＥＤの中心を点線で示す位置にずらせてある。
【００９０】
この方法はＬＥＤの直径が小さくＬＥＤ同士の間隔が広いときに行い易く、丸形に近いことを望む場合は実施する有効な手段である。
【００９１】
以上のように本発明は、通常は丸形に見えていて、その中に色以外の形と点滅の指示が現れるものである。その内容は、上記の各実施例のごとくであり、３色或いは２色の各色に２つの配線系列を持っており、その内側の点滅の方法に対して、各種の応用があるものである。その内容の選択は、管制の指示を利用する者の反応と、管制を行う者の目的により共通のルールを定めて実施することが望ましいものである。
【００９２】
以上のことにより、丸形でありながら、進め、注意、止まれ、の指示を、緑色、黄色、赤色の発色のみに頼らずに行うことが出来る。また道路交通管制においては、法規が定めた従来よりある丸形で行う傍ら、指示点灯の短かい時間内に、丸形、三角形、四角形、バツ形、横線、などの形状を消灯、点灯或いは減光灯で示し、またさらには点滅にも意味を持たせて色弱者に対して交通管制の実を上げることが出来るものである。
【００９３】
またさらに、正常者に対しては指示標識の色ばかりでなく、色と形、或いは色と形と点滅により、管制指示を強く伝えることも可能になる。
【００９４】
即ち、色弱者には形或いは形と点滅で、指示標識の指示することを伝達することができるため、道路交通管制においては、自動車の運転者の如くに、遠目から高速で近づく場合には、丸形の色として早く指示を認知することが出来、交通信号灯に近く居る自転車に乗る人や歩行者にとっては、色以外の形と点滅による指示も受けることができるのである。
【００９５】
試みに、５名の眼科医の意見を聞いたところ、いずれの試みも評価してくれて、早期に実施する希望があった。正常者約５０人に実際の体験を与えて意見を聞いたところ昼夜共に、交通管制が指示する意味の理解が良いと評価し、８０パーセントの人がこれの使用に賛同した。色弱者１０名の解答は、１００％の人が本発明の方を良しとした。
全ての交通管制も交通信号灯がこれに換わった時には、色弱者にも自動車運転の可能性が開けるとの希望を持った人も居た。
【００９６】
さらに細かく言えば、点滅、明暗、時間差、回数の手段を、さらに別の指示に活用する可能性も秘めているのである。
【産業上の利用の可能性】
【００９７】
本発明は、まず通常の交通信号灯の問題を契機に生まれた、しかしこの技術は、交通管制における指示標識灯に限らず、工場の構内、遊園地の園内、家庭の門、さらには訓練したイルカや犬による交通教育デモにも使える可能性も秘めている、また機械の運転状況を示す指示標識灯にも使える等あらゆる分野に活用が可能であり、その側面より見ても産業上の利用価値の大きいものである。
【００９８】
単色のＬＥＤを指示標識灯の同一面に均質に配置して使用することにより、１灯で３種類の指示を出し、丸形の交通信号灯の中で色の外に形状、或いは形状と点滅を同時に示す指示標識灯は道路管制の交通信号灯に活用出来る。ここでは軽量化と表面積減少の特徴が生かされて設備の強化と経費節減がはかれる。また色弱者も含めた人に対する交通管制の指示の向上が得られる。
【００９９】
またＬＥＤの寿命は長く、また夕日による誤表示が無く、色弱者の活動への進出、道路管理の経費節減、事故の減少につながる。さらにまた現在使用の交通信号灯と時間をかけて順次切り変えていくことが可能で、無理なく交換して普及させていけるものであり、産業上の利用に便な特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】３色全部のＬＥＤが配置された図
【図２】３色のＬＥＤの配列を示す図
【図３】緑色のＬＥＤのみを抜き出した配置図
【図４】黄色のＬＥＤのみを抜き出した配置図
【図５】赤色のＬＥＤのみを抜き出した配置図
【図６】緑色のＬＥＤの外周のみを抜き出した配置図
【図７】黄色のＬＥＤの外周のみを抜き出した配置図
【図８】赤色のＬＥＤの外周のみを抜き出した配置図
【図９】３色２配線系列のＬＥＤが集まった部分の配置図
【図１０】形状例の図
【図１１】３色２配線系列の点灯のタイミング例の図
【図１２】３灯の従来信号灯と１灯のＬＥＤの信号灯の断面図
【図１３】３灯の信号灯と１灯ＬＥＤの信号灯の設置例の図
【図１４】外周のＬＥＤの位置をずらした図
【符号の説明】
【０１０１】
１  緑色の外側のＬＥＤ
２  緑色の内側のＬＥＤ
３  黄色の外側のＬＥＤ
４  黄色の内側のＬＥＤ
５  赤色の外側のＬＥＤ
６  赤色の内側のＬＥＤ
１２  反射板
１３  電球
１４  ＬＥＤの発光基板
１０１  内側の配線系列の形状例
１０２  内側の配線系列の形状例
１０３  内側の配線系列の形状例
１０４  内側の配線系列の形状例
１０５  内側の配線系列の形状例
１０６  内側の配線系列の形状例
１０７  内側の配線系列の形状例
１０８  内側の配線系列の形状例
１０９  内側の配線系列の形状例
２０１  点滅のタイミング
２０２  点滅のタイミング
２０３  点滅のタイミング
２０４  点滅のタイミング
２０５  点滅のタイミング
２０６  点滅のタイミング
Ｇ  緑色の外側のＬＥＤ
Ｅ  黄色の外側のＬＥＤ
Ｒ  赤色の外側のＬＥＤ
ｇ  緑色の内側のＬＥＤ
ｅ  黄色の内側のＬＥＤ
ｒ  赤色の内側のＬＥＤ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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