(57)【要約】【課題】手振り折り返し位置に達したことを確実に検出できる手振り表示灯を実現する。【解決手段】該手振り表示灯１０は、手振り折り返し位置Ａの検出のために、筒体２１と、その内部空間２２に収容された可動部材２３と、筒体２１の一端側２１ａまたは他端２１ｂ側に配設されて可動部材２３を検出する検出手段と、筒体２１の他端側２１ｂに配設された磁石２６とを有し、磁石２６は、その磁力で可動部材２３を他端側２１ｂに保持することができ、筒体２１の他端側２１ｂに保持された可動部材２３に、筒体２１の一端側２１ａに向けた所定の加速度が作用したときには、可動部材２３が一端側２１ａに向かって移動して、可動部材２３が一端側２１ａに移動してきたこと、または可動部材２３が他端側２１ｂから離脱したことを検出して、手振り表示灯１０が折り返し位置Ａに位置づけられたことを検出できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒形状をなし、前記棒形状の一端側を中心側とする略扇形状の表示領域を手振りによって形成することができ、前記表示領域に、人間の視覚によって認識できる２次元情報を表示することができる手振り表示灯であって、
該手振り表示灯は、その軸方向に複数の発光素子が配列された前記表示部と、手振り周期に同期して発光素子の点滅を制御する制御部と、前記表示領域における手振りの折り返し点を検出するための折り返し位置検出センサーとを有しており、
前記折り返し位置検出センサーは、筒体と、前記筒体の内部空間に移動可能に収容された、磁性体で形成された可動部材と、前記筒体の一端側または他端側に配設されて前記可動部材を検出する検出手段と、前記筒体の他端側に配設された磁石とを有し、
前記磁石は、その磁力で前記可動部材を前記筒体の他端側に保持することができ、前記筒体の他端側に保持された前記可動部材に、前記筒体の一端側に向けた所定の加速度が作用したときには、前記可動部材が前記筒体の一端側に向かって移動して、
前記検出手段が、前記可動部材が前記筒体の一端側に移動してきたこと、または前記可動部材が前記筒体の他端側から離脱したことを検出することで、
前記折り返し位置検出センサーが、該手振り表示灯が前記表示領域における折り返し点に位置づけられたことを検出できることを特徴とする手振り表示灯。
【請求項２】
前記筒体は、その全体または一部が導電性を有しており、
前記可動部材は、少なくともその表面が導電性を有しており、
前記検出手段は、前記筒体の一端側または他端側に配設され、前記筒体と電気的に絶縁されるとともに、前記筒体の内部空間に電気的接点を有して、前記筒体の一端側または他端側に移動してきた前記可動部材に電気的に接触可能な電極とを有し、
前記可動部材が前記筒体の一端側に向かって移動して前記電極に当接して、前記筒体と前記電極との間が通電状態となることで、
または前記可動部材が前記筒体の他端側から離脱して、前記筒体と前記電極との間が非通電状態となることで、
前記折り返し位置検出センサーが、該手振り表示灯が前記表示領域における折り返し点に位置づけられたことを検出できることを特徴とする請求項１に記載の手振り表示灯。
【請求項３】
前記所定の加速度は、該手振り表示灯の手振り方向が方向転換された時、または該手振り表示灯の手振り方向が方向転換される直前に発生する加速度であることを特徴とする請求項１または２に記載の手振り表示灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字情報等を簡便に表示することができる手振り表示灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路工事現場等で、夜間における車両の交通整理等を行うために手振り表示灯が使用されている。手振り表示灯は、棒形状をなし、その表示部に発光ダイオード（以下、単に「ＬＥＤ」と表記することがある）等を配列したものであり、例えばＩＣチップ等のメモリー手段にメモリーされた、ＬＥＤの点滅パターン情報に従って、ＬＥＤを所定の順序に点滅させることで、手振り周期と同期して、表示部の手振り領域（略扇形状の領域であり、以下、単に「表示領域」と表記することがある）に文字情報や図形情報等を表示するものである（特許文献１）。こうした手振り表示灯が、文字情報や図形情報等を表示するためには、その手振り周期、および始点を定めなければ、表示領域に文字情報や図形情報等を正確に表示することができない。
【０００３】
そこで、手振り表示灯を振ったときに、手振り表示灯の軸方向に生じる遠心力の変化を加速度センサーで検出することで、手振り周期を算出するとともに、手振り方向の加速度（上記遠心力と直交する方向の加速度）を検出する手振り加速度センサーを使用して、手振り方向の反転を検出することで、手振り周期の始点を定める技術が提案された（特許文献２）。
【０００４】
ここで手振り加速度センサーは、遠心力の変化を検出する加速度センサーと同様な加速度センサーであり、例えば、特許文献２に例示された加速度センサーは、発振回路を構成する鉄心コイルと、スプリングに連結された磁性体との間隔が、加速度の大小および方向によって変化して、発振周波数が変化することに着目して、加速度の変化を検出するものである。加速度センサーには、他の加速度検出原理を有するものもあるが、何れも構成が複雑であることを否めず、スプリング等の構成要素が加速度の検出結果にハンティング等を生じることもある。
【０００５】
そこで、図４に示す傾斜センサー２０’を用いて、手振り方向の反転を検出する手振り表示灯１０が考えられる。傾斜センサー２０’は、導電性を有する有底の筒体（例えば円筒形状の筒体）２１と、その内部空間２２に収容された球体２３（磁性体で形成され且つ導電性を有した、例えば鋼鉄の球体等）と、筒体２１の一端側２１ａ（筒体２１の底部端側２１ｂと相対する開口端側）に配設された電極２４を有するものである。電極２４は、その一端側が接触電極２４ａを形成し、絶縁部材２５に挿通されて、筒体２１と同軸に位置づけられ、接触電極２４ａは、筒体２１の一端側２１ａにおいて、筒体２１の内部空間２２側に位置づけられる。このように傾斜センサー２０’は、加速度センサーに比べると構成が簡易で、従って安価である。
【０００６】
かかる傾斜センサー２０’は、筒体２１を手振り表示灯１０の軸と直交するようにして、図５に示すように、手振り表示灯１０の先端部１０ｂの内部に取り付けられる（ここで筒体２１の一端側２１ａは、図５中で左側に位置づけられるとする。）。手振り表示灯１０は、複数のＬＥＤ（図示せず）を配列した表示部１１を有しており、先端部１０ｂと相対する端部である底端部１０ａと表示部１１との間に把持部１２が設けられている。
【０００７】
手振り表示灯１０は、その操作者によって手振りされ、表示領域１５を形成する（図５）。ここで、手振り周期の始点は、図５中の位置Ａで示す位置であり、手振り周期は、手振り表示灯１０が、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃと振られ、そして位置Ｃ、位置Ｂ、位置Ａへと振り戻されるのに要する時間である。
【０００８】
図６は、傾斜センサー２０’における球体２３の移動の様子を説明するための図であり、球体２３は、筒体２１の傾斜によって作用する重力、および手振り表示灯１０の手振りによって作用する加速度（図６（ｂ）中、矢印３０ａまたは３０ｂ）によって、筒体２１の内部を回転して移動する。
【０００９】
手振り表示灯１０が位置Ａにあるときには、傾斜センサー２０’の球体２３は、筒体２１の一端側２１ａにあって接触電極２４ａに当接し、その結果、電極２４と筒体２１の筒体電極２１ｃの間が電気的に導通状態になる（図６（ａ））。
【００１０】
手振り表示灯１０が位置Ｂにあるときには、傾斜センサー２０’の球体２３は、電極２４から離れて、例えば筒体２１の略中央部近傍に位置する（図６（ｂ））。手振り表示灯１０が位置Ｂにあるときには、傾斜センサー２０’の球体２３は、底部端側２１ｂに位置する（図６（ｃ））。いずれの場合にも、電極２４と筒体２１の筒体電極２１ｃの間は電気的に非導通状態になる。
【００１１】
従って、手振り表示灯１０が有する制御回路（図示せず）は、傾斜センサー２０’が電極２４と筒体２１の筒体電極２１ｃの間が非導通状態から導通状態に変化したことを検知すると、手振り表示灯１０が位置Ａの位置に到達したと判断することができる。
【００１２】
しかし、球体２３に作用する加速度（重力、および手振りによる加速度３０ａ、３０ｂ）は、手振り表示灯１０が位置Ａに到達する前であっても、球体２３に作用して、球体２３を電極２４に当接させることがある。そうすると、手振り表示灯１０は、位置Ａに到達したことを正確に検出できなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−２３０３９７号公報
【特許文献２】特開平０６−０６０２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記課題を解決するため本発明にかかる手振り表示灯は、簡単な構成で且つ安価に、手振り方向の反転を正確に検出することを課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するめ本発明にかかる手振り表示灯は、手振りによって、手振り表示灯が有する表示部が略扇形状の表示領域を移動することで形成される表示領域における手振りの折り返し点を正確に検出するための折り返し位置検出センサーを有している。
【００１６】
この折り返し位置検出センサーは、筒体（例えば円筒形状の有底筒体）と、筒体の内部空間に移動可能に収容された、磁性体で形成された可動部材と、筒体の一端側または他端側に配設されて可動部材を検出する検出手段と、筒体の他端側に配設された磁石とを有している。従って、可動部材が筒体の一端側に向けて移動すると、検出手段は、可動部材が筒体の一端側に移動したこと、または可動部材が他端側を離脱したことを検出することができる。
【００１７】
ところで磁石は、その磁力で可動部材を筒体の他端側に保持することができるから、こうして保持された可動部材に、筒体の一端側に向けた加速度によって、磁石の磁力よりも強い力が作用したときには、可動部材は、筒体の他端側を離脱し一端側に向けて移動する。上記加速度が、手振り表示灯の手振り方向が方向転換された時に発生する加速度であり、この加速度によって、筒体の他端側において磁力で保持されていた可動部材が、他端側から離脱して筒体の一端側に到達すれば、手振り表示灯が表示領域における折り返し点に到達したと判断することができる。
【００１８】
ここで検出手段としては、例えば、光検出器がある。光検出器は、筒体の一端側または他端側において、筒体の直径方向に光路を設定したもので、発光ダイオードの光を照射して、これをフォトダイオード等の受光素子で受光するものである。筒体の一端側または他端側に可動部材が存在していれば、光路が遮られるから可動部材が筒体の一端側または他端側にあることを検出することができる。
【００１９】
検出手段は、電気的接点等で構成することもできる。例えば、筒体はその全体または一部が導電性を有しており、可動部材は、少なくともその表面が導電性を有しており、検出手段は、筒体の一端側に配設され、筒体と電気的に絶縁されるとともに、筒体の内部空間に電気的接点を有して、筒体の一端側に移動してきた可動部材に電気的に接触可能な電極とを有するものである。このような検出手段は、可動部材が筒体の一端側に向かって移動して電極に当接して、筒体と電極との間が通電状態となることで、折り返し位置検出センサーが、該手振り表示灯が表示領域における折り返し点に位置づけられたことを検出することができる。
【００２０】
電気的接点等で構成された検出手段は、筒体の他端側に配設されるものでもよい。この場合には、可動部材が他端側を離脱したことで、折り返し位置検出センサーが、該手振り表示灯が表示領域における折り返し点に位置づけられたことを検出することができる。
【００２１】
ところで磁石は、その磁力で可動部材を筒体の他端側に保持することができるから、こうして保持された可動部材に、筒体の一端側に向けた加速度によって、磁石の磁力よりも強い力が作用したときには、可動部材は、筒体の他端側を離脱し一端側に向けて移動する。
【００２２】
上記加速度が、手振り表示灯の手振り方向が方向転換された時に発生する加速度であり、この加速度によって、筒体の他端側において磁力で保持されていた可動部材が、他端側から離脱して筒体の一端側に到達すれば、手振り表示灯が表示領域における折り返し点に到達したと判断することができる。
【００２３】
または、上記加速度が、手振り表示灯の手振り方向が方向転換される直前に発生する加速度であり、この加速度によって、筒体の他端側において磁力で保持されていた可動部材が、他端側から離脱すれば、または筒体の一端側に到達すれば、手振り表示灯が表示領域における折り返し点に到達すると判断することができる。
【発明の効果】
【００２４】
このように本発明にかかる手振り表示灯によれば、簡単な構成の加速度センサーを用いて、安価、且つ正確に手振り方向の反転を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にかかる手振り表示灯の手振りを説明するための図であり（ａ）、また本発明にかかる手振り表示灯の概略外形斜視図である（ｂ）。
【図２】図１に示す手振り表示灯が有する折り返し位置検出センサーの一例の断面概略構成を示す図である。
【図３】図２に示す折り返し位置検出センサーによる、折り返し位置検出を説明するための図である。
【図４】従来の手振り表示灯が有する傾斜センサーの断面概略構成を示す図である。
【図５】従来の手振り表示灯の手振りを説明するための図である。
【図６】図４に示す従来の傾斜センサーによる折り返し位置の検出を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明にかかる手振り表示灯について説明する。なお背景技術において説明した傾斜センサー２０’および手振り表示灯１０と、同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【実施例】
【００２７】
＜手振り表示灯＞
図１（ａ）は本発明にかかる手振り表示灯１０の手振りを説明するための図であり、図１（ｂ）は手振り表示灯１０の概略外形斜視図である。手振り表示灯１０は、表示部１１、手振り周期に同期して発光素子の点滅を制御等するための制御部（図示せず）、把持部１２、および手振りによって、表示部１１が略扇形状の表示領域を移動することで形成される、表示領域１５における手振りの折り返し位置Ａを検出するための折り返し位置検出センサー２０を有している。
【００２８】
この折り返し位置検出センサー２０は、手振り表示灯１０の先端部１０ｂの内部に取り付けられている。手振り表示灯１０は、その底端部（一端側）１０ａを中心側（要側）とする略扇形状の表示領域１５を手振りによって形成することができる。
【００２９】
ここで折り返し位置検出センサー２０は、手振り表示灯１０の先端部１０ｂに取り付けられることで、手振りで生じる加速度を最も検出しやすくなる。ただし手振りで生じる加速度を検出できればよいのであって、その取り付け位置は、手振り表示灯１０の先端部１０ｂに限定されるものではない。
【００３０】
＜折り返し位置検出センサー＞
図２に概略断面構成を示す折り返し位置検出センサー２０は、背景技術において説明した傾斜センサー２０’に対し、筒体２１の底部端側２１ｂの軸方向外側に、さらに磁石２６を固着等した点で相違する。筒体２１の底部端側２１ｂに当接した球体２３には、磁石２６の磁力、球体（可動部材）２３の透磁率、形状等、および磁石２６と球体２３と間隔等で決まる力３１ｆが作用する。
【００３１】
ここで筒体２１は典型的には円筒の有底筒体であり、可動部材としては、球体２３が筒体２１の内部を回転して移動するようになっているが、球体以外の形状を有する可動部材であってもよい。筒体２１も、その内部空間２２を可動部材が移動できるものであればよい。
【００３２】
球体２３は、その全体が導電性を有していてもよく、あるいは表面領域だけが導電性を有していてもよい。筒体２１と接触電極２４ａに接触するのは、球体２３の表面だからである。
【００３３】
折り返し点検出センサー２０の筒体２１は、その全体が導電性を有していてもよく、または一端側２１ａ近傍だけが導電性を有してもよい。筒体２１の一端側２１ａに配設された電極２４に当接した球体２３は、筒体２１の一端側２１ａの近傍と接触電極２４ａとの間介在して、両者の間を電気的に導通させるからである。もちろん筒体電極２１ｃは筒体２１の導電性を有する領域と電気的に接続されていなければならない。
【００３４】
磁石２６の配設位置は、筒体２１の底部端側２１ｂ側であれば、筒体２１の軸方向外側に限定されない。磁石２６が筒体２１の底部端側２１ｂに当接した球体２３を所定の力３１ｆで保持できればよいのである。
【００３５】
＜手振りの折り返し点検出＞
手振り表示灯１０が位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃへと振られたのちに、位置Ｃ、位置Ｂ、位置Ｂ’、位置Ａへと振り戻されたとき（図１（ａ）参照）を例として、折り返し点の検出について説明する。
【００３６】
手振り表示灯１０が位置Ｃにあるときには、折り返し位置検出センサー２０の底部端側２１ｂが一端側２１ａより低位にあって、球体２３は、重力で底部端側２１ｂ側に回転して移動することに加えて、磁石２６の力３１ｆで底部端側２１ｂ側に保持されている（図３（ａ））。
【００３７】
手振り表示灯１０が位置Ｃから位置Ｂに移動すると、筒体２１が略水平に位置づけられる。このときも、球体２３は磁石による力３１ｆで底部端側２１ｂ側に保持され続けている（図３（ｂ））。
【００３８】
手振り表示灯１０が位置Ｂから位置Ｂ’に移動すると、折り返し位置検出センサー２０では、一端側２１ａが底部端側２１ｂより低位になる。このとき、球体２３には、重力が作用して筒体２１の一端側２１ａに向かう力が作用するが、磁石２６による力３１ｆがこれに勝って、球体２３は底部端側２１ｂ側に保持され続ける（図３（ｃ））。手振り表示灯１０が位置Ｂから位置Ａに向けて移動しているときも、同様にして球体２３は底部端側２１ｂ側に保持され続ける。
【００３９】
手振り表示灯１０が位置Ｂから位置Ａに移動したのち、位置Ｂへと手振り方向を転換した瞬間、手振り方向の転換による大きな加速度が球体２３に作用する。この加速度によって球体２３に作用する力３１ｇが、磁石２６によって球体２３に作用する力３１ｆに勝っていれば、球体２３は、筒体２１の底部端側２１ｂ側から離脱して、一端側２１ａに向かって移動して、接触電極２４ａに当接する（図３（ｄ））。すると、折り返し位置検出センサー２０の電極２４と、筒体２１の電極２１ｃとの間が、電気的非導通状態から導通状態に変化するから、手振り表示灯１０の手振り方向が転換されたことを瞬時に検出することができる。
【００４０】
筒体２１の一端側２１ａに当接した球体２３は、一端側２１ａに向けた加速度が作用しているうちは、一端側２１ａ側に留まり続ける（電極２４と筒体２１の電極２１ｃの間の導通が維持される。）。
【００４１】
筒体２１の一端側２１ａに当接した球体２３は、概ね、位置Ｂを位置Ｃに向けて通過するころに、筒体２１の底部端側２１ｂ側へと回転して移動し始め、底部端側２１ｂ側に達すると、磁石２６によって底部端側２１ｂ側に保持されることになる。かくして、折り返し位置検出センサー２０は、簡単な構成で且つ安価に、手振り方向の反転を正確に検出することができる。
【００４２】
＜変形例１＞
上述した折り返し位置検出センサー２０は、手振り表示灯１０が手振り方向を転換した瞬間に球体２３に作用する大きな加速度に着目して、この加速度によって球体２３に作用する力３１ｇが、磁石２６によって球体２３に作用する力３１ｆに勝るように、磁石２６の磁力、球体（可動部材）２３の透磁率、形状等、および磁石２６と球体２３と間隔等を定めたものである。
【００４３】
ところで、手振り表示灯１０は、方向転換する前に手振りが大きく減速して停止する。この減速時に作用する加速度で球体２３に作用する力３１ｇが、磁石２６で球体２３に作用する力３１ｆに勝るように、磁石２６の磁力、球体２３の透磁率、形状等、および磁石２６と球体２３と間隔等を定めてもよい。こうすることで、折り返し位置検出センサー２０は、手振りの方向転換の直前に手振りの方向転換を検出することができる。
【００４４】
＜変形例２＞
上述した折り返し位置検出センサー２０は、筒体２１と、筒体２１の一端側２１ａに配設された電極２４とが、両者の間に介在する球体２３によって電気的の接続されることで、折り返し位置を検出するものである。ここで電極２４を筒体２１の他端側２１ｂに配設してもよい。この様な折り返し位置検出センサーでは、球体２３が筒体２１ｂの他端側２１ｂを離脱したときに（筒体２１と電極２４との間が電気的に非導通となったときに）、手振り表示灯１０が表示領域１５における折り返し点Ａに位置づけられたと判断することができる。ただし折り返し位置検出センサーは、電気的接続の有無によって可動部材の移動を検出するものに限定されない。
【００４５】
例えば、筒体の一端側または他端側において、筒体の直径方向に発光ダイオードの光を照射して、これをフォトダイオード等の受光素子で受光するものであってもよい。この様な光検出器であれば、筒体の一端側または他端側に可動部材が存在していれば、光路が遮られるから可動部材が筒体の一端側にあること、または可動部材が他端側から離脱したことを検出することができる。
【００４６】
可動部材が筒体の一端側に当接したときに発生する音を検出するものであってもよい。さらに、筒体の一端側または他端側にホール素子を配設したものであってもよい。この様な検出器であれば、筒体の一端側または他端側に磁性体の可動部材が存在しているか否かによって生じる磁界の変化を検出することで、可動部材が筒体の一端側にあること、または可動部材が他端側から離脱したことを検出することができる。
【００４７】
このように、折り返し位置検出センサーは、可動部材が筒体の一端側または他端側の存在または離脱したことを検出することができるものであればよいのである。
【００４８】
なお本発明にかかる手振り表示灯は、上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を変更することなく、適宜変形して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかる手振り信号灯は、工業的に製造できるから、また商業的に販売等できるから、本発明は経済的価値を有して産業上利用することができる発明である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  手振り表示灯
１１  表示部
１５  扇形状の表示領域
２０  折り返し位置検出センサー
２１  筒体
２１ａ  筒体の一端側
２１ｂ  筒体の他端側（底部端側）
２２  筒体の内部空間
２３  球体（可動部材）
２４  電極
２６  磁石
３１ｇ  力（筒体の一端側に向けた所定の加速度で可動部材に作用する力）
【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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