(57)【要約】  【課題】  カメラの撮影画像の、信号機の表示色を確実に判別できるよう発光する信号機を提供する。  【解決手段】  逆向きで並列接続された第１および第２発光ダイオード群２，３を有する発光手段４と、電源トランス５に接続された、逆極性の第１整流出力端子６，７および第２整流出力端子８，９を備えた第１および第２単相ブリッジ整流回路11を有し、第１整流出力端子６が、点灯制御手段12を介して発光手段４の接続点の一方13に接続され第１発光ダイオード群２に電力を供給し、第１整流出力端子７が、発光手段４の接続点の他方14に接続され、第１単相ブリッジ整流回路10が供給する電力の半分を第２発光ダイオード群３に供給する電源手段15と、第１整流出力端子６がクロック入力端子16に接続され、出力端子19が発光手段４の接続点の一方13に接続されるフリップフロップ回路20を有する点灯制御手段12とを含む信号機１である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤灯および緑灯の灯器を構成する、それぞれ互いに逆向きで並列に接続されている第１発光ダイオード群および第２発光ダイオード群を有している発光手段と、
電源トランスの２次側にブリッジ接続された、それぞれ逆極性の第１整流出力端子および第２整流出力端子を備えた第１単相ブリッジ整流回路および第２単相ブリッジ整流回路を有しており、前記第１単相ブリッジ整流回路の第１整流出力端子が、点灯制御手段を介して前記第１発光ダイオード群と前記第２発光ダイオード群との接続点の一方に接続されて前記第１発光ダイオード群に所定の電力を供給し、前記第２単相ブリッジ整流回路の第１整流出力端子が、前記第１発光ダイオード群および前記第２発光ダイオード群との接続点の他方に接続されて、前記第１単相ブリッジ整流回路が前記第１発光ダイオード群に供給する前記所定の電力の半分の電力を前記第２発光ダイオード群に供給する、前記第１単相ブリッジ整流回路および前記第２単相ブリッジ整流回路の前記第２整流出力端子同士が互いに接続されている電源手段と、
前記点灯制御手段であって、前記電源手段の前記第１単相ブリッジ整流回路の前記第１整流出力端子がクロック入力端子に接続され、反転出力端子がデータ入力端子に接続され、出力端子が前記発光手段の前記第１発光ダイオード群と第２発光ダイオード群との接続点の一方に接続されているフリップフロップ回路を有している点灯制御手段と
を含むことを特徴とする信号機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号機に関し、特にドライブレコーダに灯器の点灯状態が確実に記録されて、記録された画像情報の内容を的確に確認することができる信号機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車に設置したビデオカメラによる撮影情報を順次循環して（以下「エンドレス」という）記憶しておき、車両の衝突などの事故発生時に記憶した撮影情報を他の記録媒体に記録し、事故前後の映像を得て事故原因を検証する車載用映像記録装置、いわゆるドライブレコーダが提案されている。
【０００３】
特に、車両用交通信号灯器（以下「信号機」といい、車両用のほか歩行者用、自転車用を含む）のある交差点で事故が発生した場合には、記録された映像に事故発生時の信号機の灯器が映っていることがあり、交通状況の把握や当事者責任の判定に極めて有効であるとされている。
【０００４】
ところで、平成６年から信号機の灯器部にＬＥＤ（Light-Emitting Diode：発光ダイオード）が用いられるようになった。ＬＥＤ式信号機は、商用電源による電圧を全波整流した電圧を用いているため、印加される電圧は商用電源の２倍の周波数で、すなわち東日本では100Ｈｚ、西日本では120Ｈｚで変化している。
【０００５】
また、ＬＥＤは点灯に一定以上の電圧の印加を必要としており、ＬＥＤ式信号機では電源電圧の約１／２以上の電圧印加で点灯するよう構成されている。したがって、ＬＥＤ式信号機は、従来の電球式信号機が連続して発光しているのと異なり、商用電源の２倍の周波数で明滅を繰り返して発光している。
【０００６】
なお、商用電源の電圧の周波数の東西の区分は、一般に静岡県の富士川と新潟県の糸魚川を結ぶ線が境界とされ、東側が50Ｈｚ、西側が60Ｈｚとされる。
【０００７】
また、通常、ドライブレコーダに使用されるＣＣＤカメラ等は、ＮＴＳＣ（National Television System Committee)規格の汎用映像信号用の周波数（59.94Ｈｚ）またはＰＡＬ（Phase Alternating Line）規格の汎用映像信号用の周波数（50Ｈｚ）で画像を取り込み、取り込んだ画像に対応した映像信号を出力する。
【０００８】
このような状況で、ドライブレコーダのＣＣＤカメラ等でＬＥＤ式信号機を撮像した場合は、信号機の点滅周期（120Ｈｚまたは100Ｈｚ）とＣＣＤカメラの画像取り込みタイミング（59.94Ｈｚまたは50Ｈｚ）との関係で、取り込んだ画像において、信号機の表示色が判別できない場合が生じる。
【０００９】
以上のような問題点を解決するため、平滑コンデンサ等を用いて、交流の商用電源の電圧を整流平滑化した直流電源の電圧をＬＥＤに印加する方法が考えられる。この場合には、ＬＥＤ式信号機は明滅することなく電球式と同様に連続して発光するので、ＣＣＤカメラによって取り込んだ画像において、信号機の灯器の点灯状態や表示色が判別できない場合は生じない。
【００１０】
しかし、平滑コンデンサを用いる方法を採用した場合には、コンデンサは充放電に時間がかかるという問題点が発生する。また、ＬＥＤに印加する電源電圧を交流から直流にした場合には、ＬＥＤの寿命が短くなり、また、電源電圧のピーク値が低下することなるため、見た目の明るさが低下するという問題点も発生する。
【００１１】
従って、特許文献１に示すように、交流の商用電源を使用して、滅灯期間を短くすることのできる発光装置が提案されている。
【００１２】
この発光装置は、限流要素と複数の固体発光素子とを直列に接続した直列回路を複数個並列に接続して成る発光部と、交流電源に接続されて交流電圧を全波整流して発光部に駆動電圧を供給する点灯装置とを備えた発光装置であって、発光部は、少なくとも１つの直列回路の固体発光素子の不点灯期間が他の直列回路の固体発光素子の不点灯期間よりも短いものである。
【００１３】
このような発光装置を使用した信号機においては、信号機の不点灯期間を短くすることができるため、ＣＣＤカメラによって取り込んだ画像において、信号機の表示色が判別できない場合が生じる可能性は低くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開2008−84988号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１に開示されたような発光装置を使用した信号機においても、少なからず滅灯期間が存在する。従って、ＣＣＤカメラで取り込んだ全ての画像において、必ずしも信号機が点灯しているとはいえない。従って、ＣＣＤカメラの画像取り込みタイミングとの関係によっては、依然として、ＣＣＤカメラで取り込んだ画像において信号機の灯器の点灯状態や表示色が判別できない場合が生じるという問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記のような従来の技術における課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライブレコーダによって取り込んだ画像において、灯器の点灯状態や表示色が確実に判別されるように発光することが可能な信号機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の信号機は、赤灯および緑灯の灯器を構成する、それぞれ互いに逆向きで並列に接続されている第１発光ダイオード群および第２発光ダイオード群を有している発光手段と、電源トランスの２次側にブリッジ接続された、それぞれ逆極性の第１整流出力端子および第２整流出力端子を備えた第１単相ブリッジ整流回路および第２単相ブリッジ整流回路を有しており、前記第１単相ブリッジ整流回路の第１整流出力端子が、点灯制御手段を介して前記第１発光ダイオード群と前記第２発光ダイオード群との接続点の一方に接続されて前記第１発光ダイオード群に所定の電力を供給し、前記第２単相ブリッジ整流回路の第１整流出力端子が、前記第１発光ダイオード群および前記第２発光ダイオード群との接続点の他方に接続されて、前記第１単相ブリッジ整流回路が前記第１発光ダイオード群に供給する前記所定の電力の半分の電力を前記第２発光ダイオード群に供給する、前記第１単相ブリッジ整流回路および前記第２単相ブリッジ整流回路の前記第２整流出力端子同士が互いに接続されている電源手段と、前記点灯制御手段であって、前記電源手段の前記第１単相ブリッジ整流回路の前記第１整流出力端子がクロック入力端子に接続され、反転出力端子がデータ入力端子に接続され、出力端子が前記発光手段の前記第１発光ダイオード群と第２発光ダイオード群との接続点の一方に接続されているフリップフロップ回路を有している点灯制御手段とを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の信号機によれば、赤灯および緑灯の灯器を構成する、それぞれ互いに逆向きで並列に接続されている第１発光ダイオード群および第２発光ダイオード群を有している発光手段と、電源トランスの２次側にブリッジ接続された、それぞれ逆極性の第１整流出力端子および第２整流出力端子を備えた第１単相ブリッジ整流回路および第２単相ブリッジ整流回路を有しており、第１単相ブリッジ整流回路の第１整流出力端子が、点灯制御手段を介して第１発光ダイオード群と第２発光ダイオード群との接続点の一方に接続されて第１発光ダイオード群に所定の電力を供給し、第２単相ブリッジ整流回路の第１整流出力端子が、第１発光ダイオード群および第２発光ダイオード群との接続点の他方に接続されて、第１単相ブリッジ整流回路が第１発光ダイオード群に供給する所定の電力の半分の電力を第２発光ダイオード群に供給する、第１単相ブリッジ整流回路および第２単相ブリッジ整流回路の第２整流出力端子同士が互いに接続されている電源手段と、点灯制御手段であって、電源手段の第１単相ブリッジ整流回路の第１整流出力端子がクロック入力端子に接続され、反転出力端子がデータ入力端子に接続され、出力端子が発光手段の第１発光ダイオード群と第２発光ダイオード群との接続点の一方に接続されているフリップフロップ回路を有している点灯制御手段とを含むことから、一方の発光ダイオード群から他方の発光ダイオード群に明滅が切り替わるスピードが高速となるため、全ての発光ダイオード群が滅灯している時間が短くなる。従って、ドライブレコーダが信号機を撮影した際に、画像の取り込みタイミングとの関係で、信号機が滅灯していて点灯状態や表示色の判別ができないということが生じにくい。その結果、信号機の灯器の点灯状態や表示色が確実に判別されるように発光することが可能な信号機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の信号機の実施の形態の一例を示す基本的構成の回路図である。
【図２】本発明の信号機の実施の形態の一例を示す概略の正面図である。
【図３】第１単相ブリッジ整流回路および第２単相ブリッジ整流回路の第１整流出力端子から全波整流されて出力される脈動電圧の波形を示す線図であり、横軸は時間を、縦軸は電圧を示している。
【図４】フリップフロップ回路内部で変換されたパルス状電圧の波形を示す線図であり、横軸は時間を、縦軸は電圧を示している。
【図５】フリップフロップ回路の各端子における電圧のタイミングチャートを示す。
【図６】本発明の信号機の実施の形態の他の例を示す基本的構成の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の信号機１の実施の形態の例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の信号機１の実施の形態の一例を示す基本的構成の回路図である。図１に示す本例の信号機１は、赤灯および緑灯の灯器を構成する、それぞれ互いに逆向きで並列に接続されている第１発光ダイオード群２および第２発光ダイオード群３を有している発光手段４を有している。また、電源トランス５の２次側にブリッジ接続された、それぞれ逆極性の第１整流出力端子６，７および第２整流出力端子８，９を備えた第１単相ブリッジ整流回路10および第２単相ブリッジ整流回路11を有しており、第１単相ブリッジ整流回路10の第１整流出力端子６が、点灯制御手段12を介して第１発光ダイオード群２と第２発光ダイオード群３との接続点の一方13に接続されて第１発光ダイオード群２に所定の電力を供給し、第２単相ブリッジ整流回路11の第１整流出力端子７が、第１発光ダイオード群２および第２発光ダイオード群３との接続点の他方14に接続されて、第１単相ブリッジ整流回路10が第１発光ダイオード群２に供給する所定の電力の半分の電力を第２発光ダイオード群３に供給する、第１単相ブリッジ整流回路10および第２単相ブリッジ整流回路11の第２整流出力端子８，９同士が互いに接続されている電源手段15を有している。また、第１単相ブリッジ整流回路10の第１整流出力端子６から第１発光ダイオード群２と第２発光ダイオード群３との接続点の一方13に至る途中に接続された点灯制御手段12であって、電源手段15の第１単相ブリッジ整流回路10の第１整流出力端子６がクロック入力端子16に接続され、反転出力端子17がデータ入力端子18に接続され、出力端子19が発光手段４の第１発光ダイオード群２と第２発光ダイオード群３との接続点の一方13に接続されているフリップフロップ回路20を有している点灯制御手段12を有している。
【００２２】
このような構成により、一方の発光ダイオード群２（３）から他方の発光ダイオード群３（２）に明滅が切り替わるスピードが高速となるため、全ての発光ダイオード群２，３が滅灯している期間が短くなる。従って、ドライブレコーダが信号機１を撮影した際に、信号機１が滅灯しており、灯器の点灯状態や表示色の判別ができないということが生じにくい。その結果、灯器の点灯状態や表示色が確実に判別されるように発光することが可能な信号機１を提供することができる。
【００２３】
このような信号機１は、鉄道や道路に設置されており、車両および人等の安全な交通の確保のために、または交通の流れを円滑にするために用いられるものであり、図１に示すように、灯器を構成する発光手段４，発光手段４に電力を供給して発光させる電源手段15および発光手段４の点灯を制御する点灯制御手段12を備えているものである。
【００２４】
次に、図２は、本発明の信号機１の実施の形態の一例を示す概略の正面図である。このような図２に示す例の信号機１は、車両の交通用に用いられるものである。図２において、21は青灯器（緑灯器）を、22は黄灯器を、23は赤灯器を示している。
【００２５】
発光手段４は、赤灯および緑灯の灯器を構成する、それぞれ互いに逆向きで並列に接続されている第１発光ダイオード群２および第２発光ダイオード群３を有しているものである。なお、図１においては、簡略化のため、１つの色の灯器しか示していない。また、発光手段４は、赤灯および緑灯の２色の灯器を有する信号機１においてはそれら赤灯および緑灯の灯器を構成するものであり、黄灯も加えた３色の灯器を有する信号機１においても赤灯および緑灯の灯器を構成するものであるが、本発明の信号機１における発光手段４はさらに黄灯の灯器を構成してもよいものであることはいうまでもない。
【００２６】
発光ダイオードとは、電力を供給すると発光する半導体素子の一種である。また、発光ダイオードとは、アノードおよびカソードの２つの端子を持ち、これらに順方向（通常はアノードが正、カソードが負となるような電圧）のバイアス電圧を印加すると、素子内に電流が流れ、光を放射するものである。
【００２７】
ここで、図２に示す例においては、車両用の信号機１を示しているので、この車両用の信号機１においては、青灯（緑灯）の灯器21には、青色発光ダイオード（または緑色発光ダイオード）が使用されており、黄灯の灯器22には、赤色発光ダイオードおよび青色発光ダイオード（または緑色発光ダイオード）が使用されており、赤灯の灯器23には、赤色発光ダイオードが使用されている。
【００２８】
また、図２に示した車両用の信号機１以外に、本発明の信号機は、歩行者用に使用されてもよい。この場合には、発光手段４は、通常は赤灯および青灯（緑灯）の２色の灯器のみを有するものとなる。
【００２９】
また、第１および第２発光ダイオード群２，３とは、それぞれ複数の発光ダイオードを直列に接続して、電力の供給によって一斉に点灯するように構成されているものである。
【００３０】
なお、本発明の信号機１が車両の交通用に使用される場合には、各発光ダイオード群２，３において、例えば100個程度ずつの発光ダイオードが直列に接続されて使用される。
【００３１】
また、第１および第２発光ダイオード群２，３は、それぞれ多数の発光ダイオードを例えば４つの円状に配置して、それらを同心円状に組み合わせて配置させるのが好ましい。このような場合には、各発光ダイオード群２，３の同心円状の４つの円を、中心に近いものから１番目の円，２番目の円，３番目の円および４番目の円としたときに、灯器の中心から順に、第１発光ダイオード群２の１番目の円，第２発光ダイオード群３の１番目の円，第１発光ダイオード群２の２番目の円，第２発光ダイオード群３の２番目の円，第１発光ダイオード群２の３番目の円，第２発光ダイオード群３の３番目の円，第１発光ダイオード群２の４番目の円，第２発光ダイオード群３の４番目の円と配置すれば、いずれか一方の発光ダイオード群しか点灯していない場合であっても、灯器全体に均等に発光ダイオードが配置されていることより、信号機１の灯器の点灯状態や表示色を判別し易くなる。
【００３２】
なお、本発明の信号機１が車両の交通用に用いられる場合には、これら複数の発光ダイオードから成るそれぞれの発光ダイオード群２，３には、抵抗素子（図示せず）が直列に接続される。この場合には、抵抗素子によって、電源手段15から供給される電流を車両の交通用信号機に用いられている各発光ダイオード群２，３に適した電流に調整することができる。
【００３３】
また、本発明の信号機１を車両の交通用信号機に用いる場合における、第１発光ダイオード群２および第２発光ダイオード群３にそれぞれ接続されている抵抗素子の抵抗値は、例えば270Ω程度である。これは、現在交通用に使用されている信号機で用いられている発光ダイオードの定格電圧が５Ｖ程度であり、これらの発光ダイオードに供給されている電流が20ｍＡ程度であることによる。なお、前述の抵抗値の値は、Ｅ24シリーズの抵抗素子を用いた場合の値である。
【００３４】
また、抵抗素子の代わりに、トランジスタまたはシャントレギュレータ等を用いて電流を調整してもよい。
【００３５】
電源手段15は、電源トランス５の２次側にブリッジ接続された、それぞれ逆極性の第１整流出力端子６，７および第２整流出力端子８，９を備えた第１単相ブリッジ整流回路10および第２単相ブリッジ整流回路11を有している。このうち第１単相ブリッジ整流回路10の第１整流出力端子６が、点灯制御手段12を介して第１発光ダイオード群２と第２発光ダイオード群３との接続点の一方13に接続されて第１発光ダイオード群２に所定の電力を供給する。一方で、第２単相ブリッジ整流回路11の第１整流出力端子７が、第１発光ダイオード群２および第２発光ダイオード群３との接続点の他方14に接続されて、第１単相ブリッジ整流回路10が第１発光ダイオード群２に供給する所定の電力の半分の電力を第２発光ダイオード群３に供給する。そして、第１単相ブリッジ整流回路10および第２単相ブリッジ整流回路11の第２整流出力端子８，９同士が互いに接続されているものである。
【００３６】
なお、本発明の信号機１が車両の交通用に使用される場合には、電源トランス５の１次側に入力されるのは、100Ｖであり、50Ｈｚまたは60Ｈｚの商用の交流電圧である。
【００３７】
また、第１単相ブリッジ整流回路10が接続された電源トランス５の２次側においては、商用の100Ｖの交流電圧は、10Ｖ程度に降圧されることが好ましい。
【００３８】
また、第２単相ブリッジ整流回路11が接続された電源トランス５の２次側においては、商用の100Ｖの交流電圧は、供給する電力が第１単相ブリッジ整流回路10側の半分の電力となるように、５Ｖ程度に降圧されることが好ましい。
【００３９】
このような値の電圧値に降圧されるのが好ましいのは、後述するように第１および第２発光ダイオード群２，３に印加される電圧値がそれぞれ５Ｖとなるからである。このような場合には、現在使用されている信号機で用いられている発光ダイオード群の向きおよび配置を変更するだけで、本発明の発光手段４の構成とすることができる。従って、現行の信号機を変更する場合には、その改修費用を抑えることができる。また、第１および第２発光ダイオード群２，３に印加される電圧値が等しい場合は、それら第１および第２発光ダイオード群２，３の寿命を等しくすることができるため、第１および第２発光ダイオード群２，３のメンテナンス費用を抑えることができる。
【００４０】
また、第１単相ブリッジ整流回路10および第２単相ブリッジ整流回路11の第１整流出力端子６，７から全波整流されて出力される電圧は、その後にコンデンサで平滑された場合のような一定の電圧ではなく、図３に示すような、脈動電圧の状態のものである。なお、図３は第１単相ブリッジ整流回路10および第２単相ブリッジ整流回路11の第１整流出力端子６，７から全波整流されて出力される脈動電圧の波形を示す線図であり、横軸は時間を、縦軸は電圧を示している。
【００４１】
点灯制御手段12は、電源手段15の第１単相ブリッジ整流回路10の第１整流出力端子６がクロック入力端子16に接続され、反転出力端子17がデータ入力端子18に接続され、出力端子19が発光手段４の第１発光ダイオード群２と第２発光ダイオード群３との接続点の一方13に接続されているフリップフロップ回路20を有している。
【００４２】
なお、このフリップフロップ回路20のクロック入力端子16に入力される電圧は、前述した通り、図３に示すように、一定の電圧ではなく脈動電圧である。ここで、このフリップフロップ回路20は、入力されたアナログの電圧値を、フリップフロップ回路20の内部でデジタル値に変換する機能を有している。
【００４３】
例えば、ピーク値が10Ｖである脈動電圧がクロック入力端子16に入力されており、フリップフロップ回路20の内部の閾値が3.3〜５Ｖ程度である場合は、この閾値以上の入力電圧値は一律に10Ｖに変換され、この閾値以下の入力電圧値は一律に０Ｖに変換される。その結果、図４に示すように、クロック入力端子16に入力された電圧の値は、フリップフロップ回路20内部で、０ＶをLowレベルとし、10ＶをHighレベルとするパルス状の波形となる。なお、図４はフリップフロップ回路内部で変換されたパルス状電圧の波形を示す線図であり、図３と同様に、横軸は時間を、縦軸は電圧を示している。
【００４４】
ここで、図５（ａ）〜（ｄ）に、フリップフロップ回路20の各端子16〜19における電圧のタイミングチャートを示す。図５（ａ）〜（ｄ）においても、図示は省略しているが、図３および図４と同様に、横軸は時間を、縦軸は電圧を示している。図５（ａ）はクロック入力端子16におけるタイミングチャートであり、図５（ｂ）は反転出力端子17におけるタイミングチャートであり、図５（ｃ）はデータ入力端子18におけるタイミングチャートであり、図５（ｄ）は出力端子19におけるタイミングチャートである。
【００４５】
まず、図５（ａ）に示すように、クロック入力端子16に入力された電圧の値は、HighレベルおよびLowレベルを一定の周波数で繰り返すパルス状の波形となっている。なお、クロック入力端子16に入力されるのは、図３に示す脈動電圧であるが、前述したように、フリップフロップ回路20内部で、図４に示すパルス状波形を有する電圧に変換されている。従って、クロック入力端子16においては、図５（ａ）に示す波形となる。
【００４６】
次に、図５（ｂ）に示すように、反転出力端子17は、フリップフロップ回路20の動作の立ち上がり時においては、HighレベルにもLowレベルにもなっておらず、定まっていない値となっている。また、立ち上がり後、一定の時間が経過した場合には、HighレベルまたはLowレベルのいずれかを示す。ここでは、図５（ｂ）に示すように、始めはHighレベルになったものとして以下説明していく。
【００４７】
次に、図５（ｃ）に示すように、データ入力端子18においては、前述した反転出力端子17の値がクロック入力端子16への入力に遅れて入力される。なお、入力の遅れは、図５（ａ）に示す波形の半周期分である。
【００４８】
ここで、図５（ａ）および（ｃ）におけるＡのタイミングでは、クロック入力端子16の値はHighレベルであり、データ入力端子18の値もHighレベルである。
【００４９】
なお、フリップフロップ回路20においては、クロック入力端子16の値がLowレベルの時は、データ入力端子18の値に関わらず、出力端子19および反転出力端子17の値は変化しない。また、クロック入力端子16の値がHighレベルの時は、データ入力端子18の値がHighレベルであれば、出力端子19および反転出力端子17の値は、それぞれHighレベルおよびLowレベルとなる。また、クロック入力端子16の値がHighレベルであり、データ入力端子18の値がLowレベルであれば、出力端子19および反転出力端子17の値は、それぞれLowレベルおよびHighレベルとなる。
【００５０】
従って、図５（ｂ）および（ｄ）におけるＡのタイミングでは、出力端子19および反転出力端子17の値は、それぞれHighレベルおよびLowレベルとなる。
【００５１】
次に、図５（ａ）および（ｃ）におけるＢのタイミングでは、クロック入力端子16の値はLowレベルであり、データ入力端子18の値も、タイミングＡにおける反転出力端子17の値がLowレベルであったことより、Lowレベルである。
【００５２】
従って、クロック入力端子16の値がLowレベルであることにより、データ入力端子18の値に関わらず、出力端子19および反転出力端子17の値は変化しないので、図５（ｂ）および（ｄ）におけるＢのタイミングでは、出力端子19および反転出力端子17の値は、それぞれHighレベルおよびLowレベルのままとなる。
【００５３】
以降、この動作を繰り返していくものとなる。
【００５４】
以下、本実施例の信号機１の各灯器が明滅する仕組みを示す。なお、以下の説明においては、第１単相ブリッジ整流回路10に接続された電源トランス５の２次側においては、所定の電力を供給するための電圧として10Ｖに降圧され、第２単相ブリッジ整流回路11に接続された電源トランス５の２次側においては、所定の電力の半分の電力を供給するための電圧として５Ｖに降圧されるものとする。従って、前述したような、フリップフロップ回路20の出力電圧のパルス状の波形のHighレベルは10Ｖの値を示し、Lowレベルは０Ｖの値を示すものである。
【００５５】
まず、フリップフロップ回路20の出力端子19から発光手段４に対して、図４に示すような、10Ｖ（Highレベル）および０Ｖ（Lowレベル）を一定の周期で繰り返すパルス状の波形を有する電圧が入力される。
【００５６】
ここで、第２単相ブリッジ整流回路11に接続された電源トランス５の２次側においては、５Ｖに変圧されていることにより、図４に示された、前述したパルス状の波形のLowレベルに当たる０Ｖの値は、擬似的に５Ｖとなる。
【００５７】
従って、前述したパルス状電圧の10Ｖ（Highレベル）が接続点の一方13から発光手段４に印加された場合には、発光手段４の第１発光ダイオード群２が点灯し、パルス状電圧の５Ｖ（Lowレベル）が接続点の一方13から発光手段４に印加された場合には、発光手段４の第２発光ダイオード群３が点灯する。これは、電圧が印加される向きに対して第１および第２発光ダイオード群２，３の向きがそれぞれ順方向である場合には、その発光ダイオード群に電流が流れる仕組みになっていることによる。
【００５８】
その結果、第１発光ダイオード群２および第２発光ダイオード群３は、交互に明滅し、しかも、HighレベルからLowレベルへ、またはLowレベルからHighレベルへの電圧値の切り替わりが高速である。従って、一方の発光ダイオード群２（３）から他方の発光ダイオード群３（２）に明滅が切り替わるスピードが高速となる。従って、従来の信号機１の灯器に比較して、第１および第２発光ダイオード群２，３の全てが滅灯している時間が短くなる。従って、ドライブレコーダが信号機１を撮影した際に、信号機１が滅灯しており、灯器の点灯状態や表示色の判別ができないということが生じない。従って、灯器の点灯状態や表示色が確実に判別されるように発光することが可能な信号機１を提供することができる。
【００５９】
ここで、従来のＬＥＤ式信号機における灯器の明滅について考察する。従来の信号機においては、１つの発光ダイオード群に、平滑化されていない全波整流された電圧が印加される。また、従来のＬＥＤ式信号機の発光ダイオード群は、電源電圧の約１／２以上の電圧印加で点灯するよう構成されている。そのため、電源電圧の約１／２以下の電圧が印加されている場合には、発光ダイオード群は点灯していない。なお、従来のＬＥＤ式信号機の明滅期間は、900〜1350ｍｓ（ミリ秒）程度であり、本発明の信号機１の滅灯期間と比較して非常に長いといえる。なお、本発明の信号機１の滅灯期間については、後述の実施例において測定したところ、約２ｎｓ（ナノ秒）であった。
【００６０】
以下に、図６を用いて、実際に本発明の信号機を実施する場合の、信号機の回路について説明する。なお、図６は本発明の信号機の実施の形態の他の例を示す基本的構成の回路図であり、図１で示した回路図は、本発明の信号機の機能を説明するためのものであるので、実際に本発明の信号機を実施する場合には、図６に示す例の回路を用いた信号機１を使用することが、回路の安全上の観点から好ましい。
【００６１】
図６において、24はｎｐｎトランジスタである。このｎｐｎトランジスタ24は、フリップフロップ回路20の出力であるパルス状電圧がHighレベルの場合には、第１発光ダイオード群２を通過した電流がコレクタ−エミッタ間を通りグランド32に流れるようにする役割を有する。また、ｎｐｎトランジスタ24は、パルス状電圧がLowレベルの場合には、第２単相ブリッジ整流回路11の第１整流出力端子７から出力された電流がコレクタ−エミッタ間を通過せず、第２発光ダイオード群３に流れるようにする機能を有する。
【００６２】
25は抵抗素子であり、ｎｐｎトランジスタ24のエミッタから出力された電流をグランド32に流す機能を有する。
【００６３】
26，27は２つの抵抗素子であり、ｎｐｎトランジスタ24のベースにおける電圧が所定値以上にならないように分圧して制御するための抵抗として機能する。
【００６４】
28はｐｎｐトランジスタである。このｐｎｐトランジスタ28は、フリップフロップ回路20の出力であるパルス状電圧がLowレベルの場合には、第２発光ダイオード群３を通過した電流がエミッタ−コレクタ間を通ってグランド32に流れるようにする機能を有する。また、ｐｎｐトランジスタ28のエミッタ−ベース間を通過した電流は、微小電流であり、フリップフロップ回路20の出力端子19に流入する。なお、この微小電流は、フリップフロップ回路20を介してグランド33に流れる。ここで、ｐｎｐトランジスタ28は、フリップフロップ回路20に流入する電流を微小電流とすることで、フリップフロップ回路20が故障しないようにする機能を有する。
【００６５】
また、ｐｎｐトランジスタ28は、フリップフロップ回路20の出力であるパルス状電圧がHighレベルの場合には、フリップフロップ回路20から出力された電流がｐｎｐトランジスタ28のエミッタに供給されずに第１発光ダイオード群２に供給されるようにする機能を有する。
【００６６】
29は抵抗素子であり、ｐｎｐトランジスタ28のコレクタから出力された電流をグランド32に流す機能を有する。
【００６７】
30はダイオードであり、第２単相ブリッジ整流回路11の第１整流出力端子７から出力されて第２発光ダイオード群３を通過した電流が、フリップフロップ回路20の出力端子19に直接的に流入することを防ぐ機能を有する。その電流をｐｎｐトランジスタ28のエミッタ−ベース間を通過させることによって微小な電流としないと、フリップフロップ回路20が故障する危険性がある。
【００６８】
31はコンデンサであり、ｎｐｎトランジスタ24のコレクタにおける電圧と、グランド32との間の電圧を平滑する機能を有する。
【実施例】
【００６９】
本発明の信号機の実施例を以下に説明する。なお、本実施例においては、図６に示す例の信号機１を作製した。また、本実施例においては、青灯（緑灯）の灯器のみを作製した。
【００７０】
図６に示した回路図において、信号機１の回路は、交互に明滅する第１発光ダイオード群２および第２発光ダイオード群３と、第１および第２発光ダイオード群２，３のそれぞれと直列に接続された、抵抗値が270Ωである抵抗素子（図示せず）と、電源トランス５の２次側にブリッジ接続された、第１単相ブリッジ整流回路10および第２単相ブリッジ整流回路11と、第１単相ブリッジ整流回路10と第１および第２発光ダイオード群２，３の接続点の一方13との間に配置された、パルス状の波形の電圧を出力する機能を有するフリップフロップ回路20と、所望の向きの電流のみを通過させる機能を有するｎｐｎトランジスタ24およびｐｎｐトランジスタ28と、ｎｐｎトランジスタ24のエミッタからの出力電流をグランド32に流す機能を有する抵抗素子25と、ｐｎｐトランジスタ28のコレクタからの出力電流をグランド32に流す機能を有する抵抗素子29と、ｎｐｎトランジスタ24のベースの電圧が所定値以上にならないように分圧する機能を有する抵抗素子26，27と、電流の流れを阻止することによってフリップフロップ回路20の故障を防ぐ機能を有するダイオード30と、ｎｐｎトランジスタ24のコレクタにおける電圧とグランド32との間の電圧を平滑化する機能を有するコンデンサ31とを有するものとした。
【００７１】
また、商用の交流電源として、周波数が50Ｈｚであり、100Ｖの交流電圧を有するものを使用するものとした。
【００７２】
また、第１単相ブリッジ整流回路10に接続された電源トランス５の２次側においては、商用の100Ｖの交流電圧は10Ｖに降圧した。
【００７３】
また、第２単相ブリッジ整流回路11に接続された電源トランス５の２次側においては、商用の100Ｖの交流電圧は、第１単相ブリッジ整流回路10が供給する電力の半分の電力を供給することができるように、５Ｖに変圧した。
【００７４】
また、フリップフロップ回路20内部の閾値を3.3Ｖとした。従って、第１単相ブリッジ整流回路10の第１整流出力端子６から出力された電圧は、3.3Ｖ以上で10Ｖの値となり、3.3Ｖ以下で０Ｖの値となるものとした。
【００７５】
第１および第２発光ダイオード群２，３については、それぞれ96個ずつの発光ダイオードが直列に接続されているものとした。また、第１および第２発光ダイオード群は、それぞれ４つの円状に配置したものを同心円状に配置したものとした。
【００７６】
また、比較例として、従来の構成の信号機を作製した。なお、本例における信号機は、青灯（緑灯）の灯器のみを作製するものとした。
【００７７】
従来の構成の信号機は、１つの単相ブリッジ整流回路を有しており、フリップフロップ回路を有しておらず、発光手段においては、192個の発光ダイオードを有する１つの発光ダイオード群のみを有している。なお、以上の点以外の構成については、実施例の信号機１と同様のものである。
【００７８】
そして、実施例の信号機１および比較例の信号機を、それぞれ１分間点灯させて、その様子をドライブレコーダで撮影した。ここで用いたドライブレコーダに用いられているビデオカメラは、ＮＴＳＣ（National Television System Committee)規格のものであり、59.94Ｈｚの周波数で映像を取り込むものとした。
【００７９】
その結果、比較例の信号機を点灯させた状態で撮影した場合には、信号機の灯器が点灯していない画像が撮影されていた。また、実施例の信号機１を点灯させた状態で撮影した場合には、撮影された全ての画像において信号機１は点灯した状態で画像に写っており、信号機１の表示色（青色（緑色））は、画像から十分に判別可能であった。
【００８０】
なお、比較例の信号機の滅灯期間は約１ｓ（秒）であり、実施例の信号機１の滅灯期間は約２ｎｓ（ナノ秒）であった。
【００８１】
この結果より、本発明の信号機１によれば、一方の発光ダイオード群２（３）から他方の発光ダイオード群３（２）に明滅が切り替わるスピードが高速であるため、信号機１の滅灯期間が非常に短くなるため、信号機１の灯器の点灯状態や表示色が、画像から十分に判別可能となることが分かった。
【符号の説明】
【００８２】
１：信号機
２：第１発光ダイオード群
３：第２発光ダイオード群
４：発光手段
５：トランス
６，７：第１整流出力端子
８，９：第２整流出力端子
10：第１単相ブリッジ整流回路
11：第２単相ブリッジ整流回路
12：点灯制御手段
13：第１発光ダイオード群と第２発光ダイオード群との接続点の一方
14：第１発光ダイオード群と第２発光ダイオード群との接続点の他方
15：電源手段
16：クロック入力端子
17：反転出力端子
18：データ入力端子
19：出力端子
20：フリップフロップ回路
21：青灯の灯器
22：黄灯の灯器
23：赤灯の灯器
24：ｎｐｎトランジスタ
25，26，27，29：抵抗素子
28：ｐｎｐトランジスタ
30：ダイオード
31：コンデンサ
32，33：グランド
【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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