交通インフラ向け空中LED サイネージ

1．はじめに

我々は道路情報表示の新しい方法のひとつとして，空中ディスプレー技術に注目した。空中ディスプレー技術とは，光源から照射された光を光学部材によって集束させ，空中に実像を形成する技術である。この技術を用いて，表示装置を道路外に設置し，道路内には空中像のみを存在させることができれば，走行中の車との物理的接触がなく，運転者の目の前に表示を見せることができる。特に逆走防止表示として有効であると考えている。本方式を実現させるために空中像の「大型化」や，「長距離浮遊化」，「高輝度化」などの課題があげられる。これらの課題を解決するために，我々はいくつかある空中ディスプレー技術の中から再帰反射による空中結像技術（AIRR：Aerial Imaging by Retro-Reflection）^1）を用いることにした。AIRRを選択した理由は「大型化」に関するスケーラビリティである^2）。さらにAIRRはその他の光学系と組み合わせた応用例について多く報告されており^3），課題解決のための仮説立案ができると考えた。

本稿では実際の道路情報表示をイメージした大型装置を試作し，交通インフラ向け空中LEDサイネージ実現に向けた課題解決に取り組んだ結果について報告する。第2項では，AIRRの原理の説明を行う。そこから「長距離浮遊化」を解決するための光学系として，AIRR光学系にフレネルレンズを導入することを提案する。実際に試作機を作製し，空中像が理論通り形成できることを確認する。第3項では，提案した光学系に最適な光源を開発し，道路情報板の明るさの基準を超えた空中像を形成できるようにする。さらに空中像が屋外で視認可能であることを確認する。第4項では，屋外サイネージの課題である，直接光の影響について実験を行ったので，結果を報告する。