(57)【要約】【課題】  灯器の視認性を阻害することなく着雪を防止しながらも、灯箱の小型化にも対応することのできる信号機を提供する。【解決手段】  複数の発光ダイオード１１を配列して構成された灯器１０と、灯器１０の発光面を露出させるための灯器用開口部２１ａが前面部２１に設けられた灯箱２０とを備えた信号機において、灯箱２０における前面部２１の上側部分における灯器用開口部２１ａを除く部分の内面、及び、上面部２３の内面に沿って設けられた面状ヒータ３０と、面状ヒータ３０の内面に沿って設けられた蓄熱材とをさらに備えたものとした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードを配列して構成された灯器と、
前面部、背面部、上面部、底面部、左側面部及び右側面部を有し、灯器の発光面を露出させるための灯器用開口部が前面部に設けられた灯箱と、
を備えた信号機であって、
灯箱における前面部の上側部分における灯器用開口部を除く部分の内面、及び、上面部の内面に沿って設けられた面状ヒータと、
面状ヒータの内面に沿って設けられた蓄熱材と
をさらに備えたことを特徴とする信号機。
【請求項２】
前記蓄熱材が、ゲル化蓄熱材である請求項１記載の信号機。
【請求項３】
前記蓄熱材に遠赤外線放射体が添加された請求項１又は２記載の信号機。
【請求項４】
灯箱における背面部、底面部、左側面部及び右側面部の内面に沿って設けられた断熱材を備えた請求項１〜３いずれか記載の信号機。
【請求項５】
灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を取り出して整流し、面状ヒータを駆動する面状ヒータ駆動用の電流へと変換する面状ヒータ用整流手段を備えた請求項１〜４いずれか記載の信号機。
【請求項６】
面状ヒータの駆動電力が、灯器１台当たり７〜１５Ｗとされた請求項５記載の信号機。
【請求項７】
灯箱における前面部への着雪を検知するための着雪検知手段を備え、
着雪検知手段が着雪を検知したときに面状ヒータが駆動するようにした
請求項１〜６いずれか記載の信号機。
【請求項８】
着雪検知手段が、発光部及び受光部を有する光反射側の光電センサとされ、発光部から出射した光が雪に反射して受光部で受光されることにより、灯箱の前面部に着雪が生じたことを検知するものとされた請求項７記載の信号機。
【請求項９】
灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を取り出して整流し、着雪検知手段を駆動する着雪検知手段駆動用の電流とする着雪検知手段用整流手段を備えた請求項７又は８記載の信号機。
【請求項１０】
灯箱における前面部の温度を検知するための温度検知手段を備え、
温度検知手段によって検知された温度が所定の温度（以下において「面状ヒータ駆動温度」という。）よりも低くなった場合に面状ヒータが駆動するようにした請求項１〜９いずれか記載の信号機。
【請求項１１】
面状ヒータ駆動温度が１０〜２０℃の範囲に設定された請求項１０記載の信号機。
【請求項１２】
灯器として発光色の異なる複数台が設けられ、
灯箱における前面部への着雪を検知するための着雪検知手段と、
灯箱における前面部の温度を検知するための温度検知手段と、
灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を発光色ごとに取り出して整流し、面状ヒータ、着雪検知手段及び温度検知手段を駆動する共用整流手段と、
を備えたものとされた請求項１〜１１いずれか記載の信号機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降雪地域に設置しても良好な視認性を発揮できる信号機に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雪地域では、雪が信号機に付着したことによって信号機の視認性が妨げられ、交通事故が引き起こされることがある。特に近年は、信号用光源として省電力の発光ダイオードを使用した信号機（いわゆるＬＥＤ信号機）が普及してきており、信号機への着雪による問題は、より顕在化してきている。というのも、ＬＥＤ信号機は、信号用光源（灯器）として電球を使用したそれまでの信号機と比較して、灯器が高温になりにくく、灯器周辺に付着した雪が融けにくいという欠点を有しているからである。
【０００３】
このような実状に鑑みて、本発明者は、特許文献１の図１に示すように、前方へ信号光を出射するための光源板１０（灯器）と、灯器１０の前面側を覆う透光パネル２０と、透光パネル２０を加温する加温手段３０とを備えた信号機であって、透光パネル２０に蓄熱層２１を備えるとともに、灯器１０を多数の信号用光源１１（発光ダイオード）を配列したものとし、加温手段３０を構成する電熱線３１を灯器１０の発光ダイオード１１の隙間を縫った状態に配したものを既に提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０１６４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の信号機は、灯器の前面側（透光パネル２０と灯器１０との間）に蓄熱層２１を設けるものであったため、灯器１０から出射した光の鮮明度が低下する等、灯器１０の視認性を良好に保つことが必ずしも容易ではなかった。灯器１０の鮮明度は、信号機の設置当初は良好であったとしても、年数が経過すると、蓄熱層２１の劣化により、低下する虞がある。
【０００６】
また、特許文献１の信号機では、透光パネル２０として凸レンズ状に湾曲したものを使用することが難しかった。というのも、特許文献１の信号機では、湾曲した透光パネル２０の内面に蓄熱層２１を設けることが難しいからである。このため、特許文献１の信号機で凸レンズ状に湾曲した透光パネル２０を採用すると、透光パネル２０と蓄熱層２１との間に隙間が生じてしまい、加温手段３０の消費電力が増大するだけでなく、灯器１０から出射した光が歪んで視認される等の不具合の発生する虞もあった。
【０００７】
加えて、２０１７年に車両用信号機の灯器の寸法の仕様が従前の３０ｃｍから２５ｃｍに小型化されたことに伴って、信号機メーカーは、灯器を収める灯箱の小型化も図るようになってきており、灯器の上側に庇を付けないフラットなタイプの信号機も登場するようになってきている。この点、特許文献１の信号機では、灯器１０の前面側に加温手段３０の電熱線や蓄熱層２１を支持するために、固定板１０４や固着具１０５等を灯器１０の前面側に設ける必要がある等、スペース的な制限が大きく、信号機筺体１００（灯箱）の小型化に対応しにくいという欠点も有していた。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、灯器の視認性を阻害することなく着雪を防止しながらも、灯箱の小型化にも対応することのできる信号機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、
複数の発光ダイオードを配列して構成された灯器と、
前面部、背面部、上面部、底面部、左側面部及び右側面部を有し、灯器の発光面を露出させるための灯器用開口部が前面部に設けられた灯箱と、
を備えた信号機であって、
灯箱における前面部の上側部分における灯器用開口部を除く部分の内面、及び、上面部の内面に沿って設けられた面状ヒータと、
面状ヒータの内面に沿って設けられた蓄熱材と
をさらに備えたことを特徴とする信号機
を提供することによって解決される。
【００１０】
このように、灯箱における、少なくとも前面部上側と上面部の内面側に面状ヒータを配することにより、灯箱における灯器用開口部よりも上側への着雪を防止することが可能になる。灯箱の前面部における灯器用開口部が設けられた部分は、通常、透明な灯器カバーが取り付けられるところ、この灯器カバーが取り付けられた部分は、灯器自体の熱によって着雪を防止することが可能である。本発明の信号機では、灯器の前面側に面状ヒータや蓄熱材を配さないため、灯器の視認性を良好に保つこともできる。
【００１１】
また、面状ヒータの内面にさらに蓄熱材を配したことにより、灯箱における面状ヒータが配される部分の熱容量を大きくすることが可能になる。加えて、日照時等、周囲の温度が高いときには、その熱エネルギーを蓄熱材に蓄積する一方、降雪時等、周囲の温度が低いときには、蓄熱材から放熱することが可能になる。したがって、降雪時等に灯箱の温度が下がりにくくして、面状ヒータの駆動に要する消費電力を小さく抑えることも可能になる。
【００１２】
本発明の信号機において用いる蓄熱材の種類は、特に限定されないが、使用温度範囲の中で均一な比熱を有し、顕熱を蓄熱するゲル状のもの（ゲル化蓄熱材）を好適に用いることができる。これにより、蓄熱材を振動等で偏りが生じにくいものとするだけでなく、蓄熱材に対流現象が生じにくくすることができるので、蓄熱層からの放熱作用を向上するだけでなく、温度ムラを抑えることも可能になる。加えて、蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを長時間かけて放熱することが可能になる。セラミックス粉末等の遠赤外線放射体を蓄熱材に添加することがより好ましい。
【００１３】
本発明の信号機においては、灯箱における背面部、底面部、左側面部及び右側面部の内面に沿って断熱材を設けることも好ましい。これにより、面状ヒータが生成した熱が、灯箱における前面部及び上面部以外の箇所から逃げないようにし、着雪を防止する必要のある前面部及び上面部を効率的に暖めることが可能になる。断熱材としては、発泡ポリエチレン等の発泡樹脂からなる厚手のシート材を使用することが好ましい。なかでも、断熱性の高さや吸水性の低さ等を考慮すると、独立気泡タイプの発泡樹脂からなるシート材を採用することが好ましい。
【００１４】
本発明の信号機において、面状ヒータは、それ専用の電源（専用の面状ヒータ駆動用電源）で駆動してもよい。しかし、本発明の信号機を、灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を取り出して整流し、面状ヒータを駆動する面状ヒータ駆動用の電流へと変換する面状ヒータ用整流手段を備えたものとすることが好ましい。既に述べたように、近年の信号機においては、灯箱の小型化が促進されており、灯箱の内部には十分なスペースを確保しにくい状況にあるところ、上記の構成を採用することによって、灯器駆動用電源を、面状ヒータ駆動用電源としても流用することが可能になり、灯箱の小型化に対応することが容易となる。加えて、信号機の省エネルギー化を図ることも可能になる。この場合、面状ヒータの駆動電力を、灯器１台当たり７〜１５Ｗとすると、面状ヒータ駆動用電源として、灯器駆動用電源を使用することが十分に可能である。
【００１５】
本発明の信号機においては、灯箱における前面部への着雪を検知するための着雪検知手段を備え、着雪検知手段が着雪を検知したときに面状ヒータが駆動するようにすることが好ましい。これにより、灯箱の前面部等に着雪が生じると自動的に面状ヒータが作動するようにすることが可能になる。着雪検知手段は、その仕様等を特に限定されるものではないが、発光部及び受光部を有する光反射側の光電センサとし、発光部から出射した光が雪に反射して受光部で受光されることにより、灯箱の前面部に着雪が生じたことを検知するものとすることが好ましい。これにより、シンプルな構成でありながら、着雪を高精度で検知することが可能になる。
【００１６】
本発明の信号機において、上記のように着雪検知手段を設ける場合には、着雪検知手段は、それ専用の電源（専用の着雪検知手段駆動用電源）で駆動してもよい。しかし、上述した面状ヒータ駆動用電源と同様の理由で、本発明の信号機を、灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を取り出して整流し、着雪検知手段を駆動する着雪検知手段駆動用の電流とする着雪検知手段用整流手段を備えたものとすることが好ましい。
【００１７】
本発明の信号機においては、灯箱における前面部の温度を検知するための温度検知手段を備えたものとし、温度検知手段によって検知された温度が所定の温度（以下において「面状ヒータ駆動温度」という。）よりも低くなった場合に面状ヒータが駆動するようにすることも好ましい。この場合、面状ヒータ駆動温度は、１０〜２０℃の範囲に設定することが好適である。これにより、着雪が危惧される程度まで灯箱の前面部等の温度が低下すると、自動的に面状ヒータが作動するようにすることが可能になる。温度検知手段としては、サーモスタット等が好適である。温度検知手段は、上記の着雪検知手段と共用することが好ましい。
【００１８】
本発明の信号機においては、灯器として発光色の異なる複数台を設け、灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を発光色ごとに取り出して整流し、面状ヒータ、着雪検知手段及び温度検知手段を駆動する共用整流手段とを備えたものとすることも好ましい。これにより、赤、青、黄等の３色等で発光する信号機において、灯器駆動用電源からの電流を１つの整流回路（共用整流手段）を経ただけで、面状ヒータ、着雪検知手段及び温度検知手段を駆動することが可能になり、配線等をよりシンプルにし、灯箱の小型化により対応しやすくなる。また、灯器駆動用の電流を発光色ごとに取り出して整流することにより、各発光色の電流が干渉しないようにすることも可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によって、灯器の視認性を阻害することなく着雪を防止しながらも、灯箱の小型化にも対応することのできる信号機を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の信号機の外観の一例を示した斜視図である。
【図２】図１における信号機を、信号機の左右方向に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。
【図３】図２における信号機の面状ヒータをそれに垂直な平面で切断して拡大した状態を示した断面図である。
【図４】本発明の信号機で採用し得る、面状ヒータ、着雪検知手段及び温度検知手段の駆動回路の一例を示した電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の信号機の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明の信号機の外観の一例を示した斜視図である。図２は、図１における信号機を、信号機の左右方向に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。図３は、図２における信号機の面状ヒータ３０をそれに垂直な平面で切断して拡大した状態を示した断面図である。図４は、本発明の信号機で採用し得る、面状ヒータ３０、着雪検知手段６０及び温度検知手段７０の駆動回路の一例を示した電気回路図である。
【００２２】
図１及び図２においては、説明の便宜を考慮し、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を示している。ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の向きは、図１及び図２において互いに一致している。以下においては、ｘ軸方向正側を「右」側、ｘ軸方向負側を「左」側、ｙ軸方向正側を「後」側、ｙ軸方向負側を「前」側、ｚ軸方向正側を「上」側、ｚ軸方向負側を「下」側と呼ぶことがあるが、これは、各部の相対的な位置関係を表すためのものに過ぎず、各部の絶対的な位置関係を限定するものではない。
【００２３】
本発明の信号機は、図１に示すように、灯器１０と灯箱２０とを備えている。灯器１０は、図２に示すように、複数の発光ダイオード１１を配列して構成したものとなっている。灯箱２０は、信号機の前側の外面を形成する前面部２１（図１及び図２）と、信号機の後側の外面を形成する背面部２２（図２）と、信号機の上側の外面を形成する上面部２３（図１及び図２）と、信号機の下側の外面を形成する底面部２４（図２）と、信号機の左側の外面を形成する左側面部（図示省略。左側面部は、後述する右側面部２５に対して左右方向（ｘ軸方向）に対向して配置される。）と、信号機の右側の外面を形成する右側面部２５とで構成されている。前面部２１ａには、灯器１０の発光面を露出させるための灯器用開口部２１ａが設けられている。灯箱２０は、通常、その前面部２１側と背面部２２側とに分離可能な構造のものとされる。
【００２４】
本発明の信号機において、灯器１０の数は、特に限定されないが、通常、１〜３個とされる。灯器１０が１つの信号機は、通常の信号機が設置できない細街路の交差点で、主従を明確にして出会い頭事故を防止するために設置される一灯点滅式の信号機灯として採用されることが多い。また、灯器１０が２つの信号機は、歩行者用の信号機として採用されることが多い。さらに、灯器１０が３つの信号機は、自動車用の信号機として採用されることが多い。以下においては、説明の便宜上、図１に示すように、３つの灯器１０を備えた信号機（灯箱２０の前面部２１に３個の灯器用開口部２１ａが設けられた信号機）を例に挙げて本発明の信号機を説明するが、灯器１０の数は、これに限定されることなく、信号機の設置箇所や用途等に応じて適宜増減することができる。灯器１０の発光色は、通常、赤、青（緑）又は黄とされる。複数の灯器１０を設ける場合、灯器１０は、横に配列してもよいし、縦に配列してもよい。
【００２５】
本発明の信号機は、灯箱２０における図１の網掛けハッチングで示した部分の内面側に沿って面状ヒータ３０を設けたものとなっている。すなわち、図２に示すように、灯箱２０における前面部２１の上側部分における灯器用開口部２１ａを除く部分の内面、及び、上面部２３の内面に沿って、面状ヒータ３０を設けている。面状ヒータ３０のさらに内側には、面状ヒータ３０の内面に沿って蓄熱材４０を配している。
【００２６】
このように、前面部２１の上側部分における内面側と上面部２３の内面側とに面状ヒータ３０を配したことによって、灯箱２０における灯器用開口部２１ａよりも上側への着雪を防止することが可能となっている。本実施態様の信号機においては、図２に示すように、灯箱２０の前面部２１における灯器用開口部２１ａが設けられた部分を、透明な灯器カバー２６で塞いでいるところ、この灯器カバー２６を取り付けた部分は、灯器１０自体の熱によって着雪を防止することが可能である。灯器１０の前面側（発光面側）には、透明な灯器カバー２６以外の部材を配していないため、灯器１０の視認性は良好となっている。
【００２７】
面状ヒータ３０は、発熱可能な面状（シート状又はマット状）のものであれば特に限定されないが、通常、ヒータ線（電流を流すと発熱する線材。通常、金属線。）を面状に形成したものが用いられる。本実施態様の信号機においては、図３に示すように、絶縁コーティング３１ａを施したヒータ線３１を、一対の伝熱シート３２（通常、アルミニウム等の金属からなるシート）で挟み込んだものを面状ヒータ３０として用いている。一対の伝熱シート３２は、その間に配された接着剤３３により互いに接着された状態となっている。
面状ヒータ３０の厚さは、特に限定されないが、通常、１〜５ｍｍとされ、好ましくは、２〜３ｍｍとされる。
【００２８】
また、面状ヒータ３０の内面側にさらに蓄熱材４０を配したことによって、灯箱２０における面状ヒータ３０が配された部分の熱容量を大きくすることも可能になっている。この蓄熱材４０には、面状ヒータ３０が発生した熱エネルギーだけでなく、灯器１０で生じた熱エネルギーを蓄積することが可能である。加えて、日照時等、周囲の温度が高いときには、そのときの外気の熱エネルギーを蓄熱材４０に蓄積することも可能である。蓄熱材４０に蓄積されたこれらの熱エネルギーは、降雪時等、周囲の温度が低いときに放出され、灯箱２０を暖める。したがって、降雪時等に灯箱２０の温度が下がりにくくして、面状ヒータ３０の駆動に要する消費電力を小さく抑えることも可能となっている。灯器１０の熱エネルギーのみでは、灯器カバー２６等への着雪を防止しきれないところ、上記のように、面状ヒータ３０を設けるとともに、蓄熱材４０を設けたことによって、灯器１０で生じた熱エネルギーだけでなく、面状ヒータ３０や外気等の熱エネルギーも層状されるため、灯器カバー２６等への着雪をより確実に防止することがかのうとなっている。
【００２９】
蓄熱材４０は、蓄熱性を有するものであれば特に限定されないが、本実施態様の信号機においては、ゲル化蓄熱材としている。蓄熱材４０として用いるゲル化蓄熱材としては、吸水樹脂の水溶液をゲル化したものを好適に用いることができる。本実施態様の信号機においては、イソブチレン・無水マレイン酸の共重合ポリマー（吸水樹脂）と、エチレングリコール（凍結防止剤）と、架橋剤とを水に添加してゲル化したものを蓄熱材４０として使用している。これにより、蓄熱材４０からの放熱作用を向上させるだけでなく、振動等で蓄熱材４０に偏りが生じにくくすることも可能となっている。本実施態様の信号機４０においては、上記のゲル化蓄熱材（蓄熱材４０）に、さらに、遠赤外線放射体を添加している。赤外線放射体としては、セラミックス粉末等が好適である。
【００３０】
ただし、上記のゲル化蓄熱材は、それ自体では、面状の形態を維持しにくいため、そのままでは灯器２０内に収容することが難しい。このため、蓄熱材４０としてゲル化蓄熱材を採用する場合には、そのゲル化蓄熱材は、通常、容器（柔軟性を有するバッグ状のものを含む）に充填された状態とされる。本実施態様の信号機においては、ポリエチレン低温シール性フィルムとポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとを貼り合わせた３層フィルムからなる矩形バッグ状の容器に上記のゲル化蓄熱材を充填することで、蓄熱材４０を構成している。蓄熱材４０の厚さは、特に限定されないが、通常、５〜３０ｍｍとされ、好ましくは、１０〜２０ｍｍとされる。
【００３１】
上記の面状ヒータ３０及び蓄熱材４０は、灯箱２０における、少なくとも、前面部２１の上側部分の内側と、上面部２３の内側とに設ければよい。面状ヒータ３０及び蓄熱材４０は、前面部２１の下側部分の内側や、背面部２２の内側や、底面部２４の内側や、左側面部や右側面部２５の内側にも設けてもよい。しかし、これらの場所は、そこに着雪しても、灯器１０の視認性には影響を及ぼさないため、これらの場所に面状ヒータ３０及び蓄熱材４０を設ける必要性は低い。このため、本実施態様の信号機において、面状ヒータ３０及び蓄熱材４０は、前面部２１の上側部分の内側及び上面部２３の内側にのみ設けている。
【００３２】
ただし、灯箱２０における、面状ヒータ３０及び蓄熱材４０を設けていない箇所（背面部２２や底面部２４や左側面部や右側面部２５）を通じて、灯箱２０内の熱（特に、蓄熱材４０に蓄えられた熱）が大量に放出されと、着雪を防止する必要のある前面部２１及び上面部２３を効率的に暖めることができなくなる虞がある。また、面状ヒータ３０の消費電力が大きくなる虞もある。このため、本実施態様の信号機においては、図２に示すように、背面部２２の内側や底面部２４の内面に沿って断熱材５０を設けている。図２には表れていないが、左側面部の内面や右側面部２５の内面に沿った箇所にも断熱材５０を設けている。
【００３３】
断熱材５０は、その種類を特に限定されるものではないが、本実施態様の信号機においては、断熱性を良好に保つことや、吸水性を低く抑えること等を考慮し、独立気泡タイプの発泡樹脂（発泡ポリエチレン）からなるシート材又はマット材を断熱材５０として用いている。断熱材５０の厚さは、特に限定されないが、通常、５〜５０ｍｍとされ、好ましくは、１０〜３０ｍｍとされる。本実施態様の信号機において、断熱材５０の厚さは約２０ｍｍとしている。
【００３４】
灯箱２０の寸法は、灯器１０の個数等によっても異なり、特に限定されないが、本実施態様の信号機においては、従来のものよりも小型としている。具体的には、灯箱２０の横幅を１０６ｃｍとし、高さを３６ｃｍとし、奥行を６ｃｍとしている。三灯式の横側配置の信号機において、灯器１０として直径２５ｃｍの発光ダイオードタイプのものを用いる場合には、灯箱２０の横幅は、９０〜１１０ｃｍとすることが好ましく、灯箱２０の高さは、３０〜４０とすることが好ましく、灯箱２０の奥行は、５〜２０ｃｍとすることが好ましい。本発明の信号機は、灯箱２０の寸法がこのように小さく、灯箱２０の内部空間が狭い場合であっても、灯箱２０への着雪を好適に防止することが可能なものとなっている。
【００３５】
面状ヒータ３０は、手動で駆動するものであってもよいが、通常、自動的に駆動されるものとされる。本実施態様の信号機においては、図１に示すように、灯箱２０における前面部２１への着雪を検知するための着雪検知手段６０を設けており、この着雪検知手段６０が着雪を検知したときに面状ヒータ３０が駆動するようにしている。本実施態様の信号機では、発光部６１及び受光部６２を有する光反射型の光電センサを着雪検知手段６０として用いている。この光電センサ（着雪検知手段６０）は、発光部６１から前方に出射された光が雪に反射して受光部６２によって所定のレベル以上で受光されると、着雪検知信号を出力するものとなっている。着雪検知手段６０として用いる光電センサは、その発光部６１から、赤外線光又は遠赤外線光を出射するものを用いることが好ましく、特に、太陽光中の外乱光による誤動作を防止することを考慮すると、変調波を出射するものを用いることがより好ましい。
【００３６】
また、本実施態様の信号機では、灯箱２０における前面部２１の温度を検知するための温度検知手段７０（図４）も設けており、この温度検知手段７０によって検知された温度が所定の温度（面状ヒータ駆動温度）よりも低くなった場合においても、面状ヒータ３０を駆動するようにしている。面状ヒータ駆動温度は、通常、１０〜２０℃に設定される。加えて、温度検知手段７０によって検知された温度が所定の温度（面状ヒータ停止温度）よりも高くなると、面状ヒータ３０が自動的に停止されるようになっている。面状ヒータ停止温度は、通常、２０〜４０℃とされる。温度検知手段７０としては、各種の温度センサを用いることができるが、本実施態様の信号機においては、後述するように、サーモスタットを採用している。
【００３７】
面状ヒータ３０は、それ専用の電源（専用の面状ヒータ駆動用電源）で駆動してもよいが、本実施態様の信号機では、灯器１０を駆動する灯器駆動用電源を共用するようにしている。加えて、灯器駆動用電源を、上記の着雪検知手段６０を駆動する着雪検知手段駆動用電源や、温度検知手段７０を駆動する温度検知手段駆動用電源としても共用している。具体的には、図４に示す電気回路１００を備えた基板を灯箱２０の内部（図１におけるＡ部）に設け、この電気回路１００を通じて灯器駆動用電源の出力電流を面状ヒータ３０や着雪検知手段６０や温度検知手段７０等が利用できるものに変換している。このため、灯箱２０の小型化に対応することが可能となっている。面状ヒータ３０の駆動電力が、灯器１台当たり７〜１５Ｗ程度であれば、図４に示すような電気回路で面状ヒータ３０を好適に駆動することが可能である。
【００３８】
図４に示す電気回路１００（以下、「面状ヒータ等駆動回路」と呼ぶことがある。）についてより詳しく説明する。図４の面状ヒータ等駆動回路１００における、ＣＯＭ端子は、灯器駆動用電源のＣＯＭ端子に接続される。また、面状ヒータ等駆動回路１００におけるＢ端子は、灯器駆動用電源のＢ端子（発光色が青色の灯器１０に電流を供給する端子）に接続される。さらに、面状ヒータ等駆動回路１００におけるＲ端子は、灯器駆動用電源のＲ端子（発光色が赤色の灯器１０に電流を供給する端子）に接続される。さらにまた、面状ヒータ等駆動回路１００におけるＥ端子は、灯器駆動用電源のＥ端子（発光色が黄色の灯器１０に電流を供給する端子）に接続される。
【００３９】
上記の面状ヒータ等駆動回路１００において、Ｂ端子、Ｒ端子及びＥ端子から入力された電圧は、整流回路１０１によって１３０Ｖの直流電圧へと変換され、スイッチング回路１０２等を介して、面状ヒータ３０や着雪検知手段６０や温度検知手段７０へと供給される。換言すると、整流回路１０１は、面状ヒータ３０、着雪検知手段６０及び温度検知手段７０を駆動する直流電圧を生成する共用整流手段として機能するようになっている。本実施態様の信号機において、整流回路１０１は、灯器駆動用の電流を発光色（Ｂ端子、Ｒ端子及びＥ端子）ごとに取り出して整流することで、互いの干渉を防止している。温度検知手段７０として機能するサーモスタッドは、面状ヒータ３０（抵抗素子）と直列に接続している。また、着雪検知手段６０と面状ヒータ３０との間には、無接点リレー１０３を配している。
【００４０】
以上で述べた本発明の信号機は、その用途を限定されるものではなく、道路用信号や鉄道用信号等、各種の信号機で採用することもできる。本明細書でいう「信号機」とは、一般道路や高速道路等で各種案内を掲示するための電光掲示板や、道路標識等をも含む概念である。本発明の信号機は、着雪による視認性低下の虞がある寒冷地に設置するものとして好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    灯器
１１    発光ダイオード
２０    灯箱
２１    前面部
２１ａ  灯器用開口部
２２    背面部
２３    上面部
２４    底面部
２５    右側面部
２６    灯器カバー
３０    面状ヒータ
３１    ヒータ線
３１ａ  絶縁コーティング
３２    伝熱シート
３３    接着剤
４０    蓄熱材
５０    断熱材
６０    着雪検知手段
６１    発光部
６２    受光部
７０    温度検知手段
１００    面状ヒータ等駆動回路（電気回路）
１０１    整流回路（共用整流手段）
１０２    スイッチング回路
１０３    無接点リレー
【図１】
2019096013.tif 000003
【図２】
2019096013.tif 000004
【図３】
2019096013.tif 000005
【図４】
2019096013.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月28日(2019.2.28)
【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】
複数の発光ダイオードを配列して構成された灯器と、
前面部、背面部、上面部、底面部、左側面部及び右側面部を有し、灯器の発光面を露出させるための灯器用開口部が前面部に設けられた灯箱と、
を備え、
灯器の上側に庇が設けられないフラットタイプの信号機であって、
灯箱における前面部の上側部分における灯器用開口部を除く部分の内面、及び、上面部の内面に沿って設けられた面状ヒータと、
面状ヒータの内面に沿って設けられた蓄熱材と、
灯箱における背面部、底面部、左側面部及び右側面部の内面に沿って設けられた断熱材と
をさらに備えたことを特徴とする信号機。
【請求項２】
前記蓄熱材が、ゲル化蓄熱材である請求項１記載の信号機。
【請求項３】
前記蓄熱材に遠赤外線放射体が添加された請求項１又は２記載の信号機。
【請求項４】
灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を取り出して整流し、面状ヒータを駆動する面状ヒータ駆動用の電流へと変換する面状ヒータ用整流手段を備えた請求項１〜３いずれか記載の信号機。
【請求項５】
面状ヒータの駆動電力が、灯器１台当たり７〜１５Ｗとされた請求項４記載の信号機。
【請求項６】
灯箱における前面部への着雪を検知するための着雪検知手段を備え、
着雪検知手段が着雪を検知したときに面状ヒータが駆動するようにした
請求項１〜５いずれか記載の信号機。
【請求項７】
着雪検知手段が、発光部及び受光部を有する光反射側の光電センサとされ、発光部から出射した光が雪に反射して受光部で受光されることにより、灯箱の前面部に着雪が生じたことを検知するものとされた請求項６記載の信号機。
【請求項８】
灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を取り出して整流し、着雪検知手段を駆動する着雪検知手段駆動用の電流とする着雪検知手段用整流手段を備えた請求項６又は７記載の信号機。
【請求項９】
灯箱における前面部の温度を検知するための温度検知手段を備え、
温度検知手段によって検知された温度が所定の温度（以下において「面状ヒータ駆動温度」という。）よりも低くなった場合に面状ヒータが駆動するようにした請求項１〜８いずれか記載の信号機。
【請求項１０】
面状ヒータ駆動温度が１０〜２０℃の範囲に設定された請求項９記載の信号機。
【請求項１１】
灯器として発光色の異なる複数台が設けられ、
灯箱における前面部への着雪を検知するための着雪検知手段と、
灯箱における前面部の温度を検知するための温度検知手段と、
灯器を駆動する灯器駆動用電源から灯器駆動用の電流を発光色ごとに取り出して整流し、面状ヒータ、着雪検知手段及び温度検知手段を駆動する共用整流手段と、
を備えたものとされた請求項１〜１０いずれか記載の信号機。