(57)【要約】  本発明は、LED交通信号機のための知的LEDモジュールに関するものである。本発明のモジュールは、制御信号を受け取ることができる。制御信号は、オン、オフ、減光、点滅、及び/又は緊急開放、の制御信号のうちの一又はそれ以上を含むことができる。制御信号の使用は、制御装置内の幾つかの別個のモジュールの必要性を取り除く。さらに、知的LEDモジュールは、幾つかの状態表示器の制御装置にフィードバックを提供する。
2007524881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通信号機のための知的発光ダイオードモジュールであって、
前記交通信号機に絶えず電圧を供給する電圧源、
電子スイッチ、
内蔵点滅器、
少なくとも1つの発光体要素、
前記少なくとも1つの発光体要素に電力を供給するための電源、
前記少なくとも1つの発光体要素を減光するための減光インターフェース、
一又はそれ以上の状態信号に基づいて、適切なコマンド信号を生成するための制御装置、
を備え、前記状態信号は、発光体要素の電流、発光体要素の電圧、光出力、入力電流、及び入力電圧、のうちの一又はそれ以上を含み、かつ、前記適切なコマンドは、オン又はオフコマンド、減光コマンド、点滅コマンド、及び緊急開放信号、のうちの一又はそれ以上を含み、さらに、
前記少なくとも1つの発光体要素の光出力を検出するための光センサー、
前記発光体要素の電圧、及び前記出力電圧、又はそれらの組み合わせについての電圧検出回路、及び、
前記発光体要素の電流、前記出力電流、又はそれらの組み合わせを測定するための電流監視回路、
が設けられたことを特徴とするモジュール。
【請求項２】
前記光センサーは、前記少なくとも1つの発光体要素に隣接して取り付けられた光電池である
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項３】
前記少なくとも1つの発光体要素はLEDアレイである
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項４】
前記発光体アレイが、前記LED電圧、前記LED電流、及び前記光出力の状態を使って機能していることを、前記制御装置が確認する
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項５】
前記制御装置が、前記入力電流、及び前記出力電流を使って、前記電源の状態を検証する
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項６】
前記電子スイッチは、オン/オフスイッチである
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項７】
前記オン/オフスイッチは、光トライアックスイッチである
ことを特徴とする請求項6に記載のモジュール。
【請求項８】
緊急開放をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項９】
前記緊急開放は、ヒューズをとばすことにより、回路に開放される
ことを特徴とする請求項8に記載のモジュール。
【請求項１０】
前記内蔵点滅器が、タイマー回路を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項１１】
前記タイマー回路が、所定の点滅速度で、前記電子スイッチのオンとオフを切り替える
ことを特徴とする請求項10に記載のモジュール。
【請求項１２】
前記点滅コマンドが前記制御装置によって生成されるとき、前記内蔵点滅器が、イネーブルにされる
ことを特徴とする請求項11に記載のモジュール。
【請求項１３】
前記点滅信号が生成されないとき、前記タイマー回路がバイパスされる
ことを特徴とする請求項11に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記減光インターフェースが前記減光コマンドを復号し、該減光コマンドに応じて、電力変換装置のフィードバックループを調整する
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項１５】
前記減光コマンドが、オン/オフ変調、直線変調、及びパルス幅変調から成る群より選択される
ことを特徴とする請求項14に記載のモジュール。
【請求項１６】
交通信号機のための知的発光ダイオードモジュールであって、
前記交通信号機に電圧を絶えず供給する電圧源、
少なくとも1つのLEDアレイ、
前記少なくとも1つのLEDアレイに電力を供給するための電源、
一又はそれ以上の状態信号に基づいて、適切なコマンド信号を生成するための制御装置、
を備え、前記状態信号は、発光体要素の電流、発光体要素の電圧、光出力、入力電流、及び入力電圧、のうちの一又はそれ以上を含み、かつ、前記適切なコマンドは、オン/オフコマンド、減光コマンド、点滅コマンド、及び緊急開放信号のうちの一又はそれ以上を含み、さらに
前記オン/オフコマンドに応じて、前記電源をオン又はオフする電子スイッチ、
前記少なくとも1つのLEDアレイの光出力を検出するための光センサー、
前記減光コマンドに応じて、電力変換装置のフィードバックループを調整することのできる、前記少なくとも1つのLEDアレイを減光するための減光インターフェース、
前記点滅コマンドに応じて、イネーブルにされる内蔵点滅器、
前記発光体要素の電圧、及び前記出力電圧、又はそれらの組み合わせについての電圧検出回路、及び、
前記発光体要素の電流、前記出力電流、又はそれらの組み合わせを測定するための電流監視回路、
が設けられたことを特徴とするモジュール。
【請求項１７】
前記制御装置が、前記電源の状態を検証し、前記発光体アレイが正しく機能していることを確認することを可能にされた
ことを特徴とする請求項16に記載のモジュール。
【請求項１８】
前記内蔵点滅器が、所定の点滅速度で前記電子スイッチのオンとオフを切り替えるタイマー回路を備える、
ことを特徴とする請求項16に記載のモジュール。
【請求項１９】
前記電子スイッチは、光トライアックスイッチである
ことを特徴とする請求項18に記載のモジュール。
【請求項２０】
前記減光インターフェースは、前記減光コマンドを復号し、該減光コマンドに応じて、電力変換装置のフィードバックループを調整する
ことを特徴とする請求項16に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通信号機に関するものであり、特に、発光ダイオード交通信号機に関するものである。
【０００２】
本出願は、「知的LED交通信号機モジュール」という名称の、2003年1月23日に出願された米国仮特許出願第60/442082号、及び、2004年1月22日に出願された米国実用新案登録出願に基づく優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
発光ダイオード(LED)交通信号機の技術は、よく確立され、世界中で使用されている。殆どのLED交通信号機の使用法は、既存の交通制御装置の改良としてである。制御装置は、負荷スイッチによって、交通信号機をオン及びオフし、衝突監視によって(北アメリカ)、又は流れの監視によって(ヨーロッパ、アジア、オーストラリア)、信号機の保全性を検出する。これらの機能は、白熱灯ベースのシステムを対象としたものであった。本発明は、制御信号を受け取ることのでき、幾つかのLED信号の重要なパラメータについての状態を与える知的LEDモジュールを備え、次世代のより単純かつより安全な交通制御装置への道を開く。
【０００４】
（本発明の要約）
本発明は、LED交通信号機のための知的LEDモジュールに関するものである。本発明のモジュールは、制御信号を受け取ることができる。制御信号は、オン、オフ、減光、点滅、及び/又は緊急開放、の制御信号のうちの一又はそれ以上を含むことができる。制御信号の使用は、制御装置内の幾つかの別個のモジュールの必要性を取り除く。さらに、知的LEDモジュールは、幾つかの状態表示器の制御装置にフィードバックを提供する。
【０００５】
（本発明の詳細な説明）
本発明のLED交通信号機の全体的な概観を、図1に示す。LED信号機は、切換なし電圧源22に接続される。電圧は、常に、信号機に与えられる。信号機は、4つの制御信号30を受け取ることができることが好ましい。その制御信号は、オン/オフ16、減光12、点滅18、及び緊急開放14であることが好ましい。「オン」制御信号16は、LED信号機をオンにし、負荷スイッチの必要性を取り除く。「減光」制御信号12は、(「オン」信号と組み合わせて使用されて)あらかじめ設定されたレベルまで、光出力を減光して、制御装置内の特別な減光モジュールの必要性を取り除く。「点滅」制御信号18は、信号機を点滅モードにし、制御装置の点滅器モジュールの必要性を取り除く。LED信号機がオフ制御信号16に反応しない場合、「緊急開放」制御信号14が使用される。それは、永続的な開放信号ということになる。
【０００６】
知的LEDモジュールは、信号機の状態についてのフィードバックを、制御装置に提供することができる。光出力の状態10は、LED信号機内に取り付けられた、LEDに隣接した光電池によって与えられる。信号機が、通常のLED光出力の低下により、ライフスレッショルドという所定の限界点に近付いている場合には、これは、表示を提供する。LEDを流れる電流6は、LEDアレイ電圧8と同様に、LEDアレイの電気状態を与える。これらのパラメーターは、電源24が正常に機能していることを確認するために、光出力の状態10と組み合わせて使用される。入力電圧2は、常規電源電圧22の示度である。入力電流4は、入力信号電流が正常であることの表れである。これらの2つの状態信号は、電源状態を検証するために使用される。
【０００７】
図2を参照すると、LEDモジュールの機能のブロック図を示している。電子スイッチ34は、オン/オフコマンド16によって制御されるオン/オフスイッチである。電子スイッチ34は、光トライアックスイッチが好ましい。他の既知のスイッチもまた使用することができる。緊急開放は、電源線を短絡させることにより、入力ヒューズをとばすであろう。トランジスタ、又は他の装置によって、これを実現することができる。入力及び出力電圧2が監視される。入力電流4及び出力電流6が、感知される。出力電圧8は、抵抗分割器で監視されるのが好ましい。他の監視回路を使用することもできる。入力電流4は、抵抗器又は変流器で感知されるのが好ましい。
【０００８】
内蔵点滅器36は、所定の点滅速度で、電子スイッチのオンとオフを切り替えるタイマー回路を備える。コマンド信号がそれをディスエーブルにするとき、この回路はバイパスされる。点滅信号が全く受け取られない時、点滅器は常にオンである。
【０００９】
減光コマンド12は、オン/オフ変調、直線変調、又はパルス幅変調(PWM)とすることができる。減光インターフェース28は、減光コマンドを復号し、それに応じて、電力変換装置のフィードバックループを縮小する。
【００１０】
LEDアレイ26は、光出力状態10、LED電流状態6、及びLED電圧8、の情報をフィードバックする。光出力状態10は、フォトダイオードによって提供されることが好ましい。光出力状態10を提供する代替の手段を使用することもできる。LED電流状態6は、LEDと直列の抵抗器の両端の電圧によって与えられることが好ましい。LED電圧状態8は、LEDの両端の電圧によって、分圧器を通して与えられることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】知的LED交通信号機モジュールの全体像である。
【図２】知的LED交通信号機モジュールのブロック図である。
【図１】
2007524881.tif 000003
【図２】
2007524881.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月22日(2007.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通信号機のための知的発光ダイオードモジュールであって、
前記交通信号機に絶えず電圧を供給する電圧源、
電子スイッチ、
内蔵点滅器、
少なくとも1つのLEDアレイ、
前記少なくとも1つのLEDアレイに電力を供給するための電源、
前記少なくとも1つのLEDアレイを減光するための減光インターフェース、
一又はそれ以上の状態信号に基づいて、適切なコマンド信号を生成するための制御装置、
を備え、前記状態信号は、LEDアレイの電流、LEDアレイの電圧、光出力、入力電流、及び入力電圧、のうちの一又はそれ以上を含み、かつ、前記適切なコマンドは、オン又はオフコマンド、減光コマンド、点滅コマンド、及び緊急開放信号、のうちの一又はそれ以上を含み、さらに、
前記少なくとも1つのLEDアレイの光出力を検出するための光センサー、
前記LEDアレイの電圧、及び前記出力電圧、又はそれらの組み合わせについての電圧検出回路、及び、
前記LEDアレイの電流、前記出力電流、又はそれらの組み合わせを測定するための電流監視回路、
が設けられたことを特徴とするモジュール。
【請求項２】
前記光センサーは、前記少なくとも1つのLEDアレイに隣接して取り付けられた光電池である
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項３】
前記発光体アレイが、前記LED電圧、前記LED電流、及び前記光出力の状態を使って機能していることを、前記制御装置が確認する
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項４】
前記制御装置が、前記入力電流、及び前記出力電流を使って、前記電源の状態を検証する
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項５】
前記減光インターフェースが前記減光コマンドを復号し、該減光コマンドに応じて、電力変換装置のフィードバックループを調整する
ことを特徴とする請求項1に記載のモジュール。
【請求項６】
交通信号機のための知的発光ダイオードモジュールであって、
前記交通信号機に電圧を絶えず供給する電圧源、
少なくとも1つのLEDアレイ、
前記少なくとも1つのLEDアレイに電力を供給するための電源、
一又はそれ以上の状態信号に基づいて、適切なコマンド信号を生成するための制御装置、
を備え、前記状態信号は、LEDアレイの電流、LEDアレイの電圧、光出力、入力電流、及び入力電圧、のうちの一又はそれ以上を含み、かつ、前記適切なコマンドは、オン/オフコマンド、減光コマンド、点滅コマンド、及び緊急開放信号のうちの一又はそれ以上を含み、さらに
前記オン/オフコマンドに応じて、前記電源をオン又はオフする電子スイッチ、
前記少なくとも1つのLEDアレイの光出力を検出するための光センサー、
前記減光コマンドに応じて、電力変換装置のフィードバックループを調整することのできる、前記少なくとも1つのLEDアレイを減光するための減光インターフェース、
前記点滅コマンドに応じて、イネーブルにされる内蔵点滅器、
前記LEDアレイの電圧、及び前記出力電圧、又はそれらの組み合わせについての電圧検出回路、及び、
前記LEDアレイの電流、前記出力電流、又はそれらの組み合わせを測定するための電流監視回路、
が設けられたことを特徴とするモジュール。
【国際調査報告】
2007524881.tif 000005