(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点に設置された信号機の近傍に設置される停電用交差点明示点滅装置であって、
該信号機の支柱に取り付けられたビームに、該信号機と同じ方向を向けて取り付けられる発光部本体と、
該発光部本体の本体ケース上に設けられた太陽電池と、
該発光部本体の前面に設けられ多数のＬＥＤを配置した発光部と、
該本体ケース内に配設された蓄電体と、
該信号機の電源の停電を検知して停電信号を出力する停電検知器と、
該太陽電池で発生した起電力を該蓄電体に充電する一方、該停電検知器から停電信号が出力されたとき、該蓄電体からの放電電流を該発光部に供給して、該ＬＥＤを点滅動作させる制御手段と、
を備え、
前記停電検知器にはホール素子を用いたホール電流センサが設けられ、前記信号機に商用電源を供給する電源ラインの近傍に非接触で該停電検知器は取り付けられ、
前記交差点の優先方向に向けて設置される前記発光部本体の発光部には第１色光を発光する第１ＬＥＤを設け、該交差点の非優先方向に向けて設置される該発光部本体の発光部には該第１色光と異なる第２色光を発光する第２ＬＥＤを設け、停電時、前記制御手段は、該第２ＬＥＤを該第２色光で点滅させ、該第１ＬＥＤを該第１色光で点滅させ、該信号機への電力供給が再開された場合、該停電検知器の動作に基づき、該発光部の点滅を停止させることを特徴とする停電用交差点明示点滅装置。
【請求項２】
前記発光部は、黒色表面を有した基板上に、多数の有彩色光ＬＥＤを円形に配置して構成されたことを特徴とする請求項１記載の停電用交差点明示点滅装置。
【請求項３】
前記蓄電体として、電気二重層の正極とリチウムイオンを添加した炭素系材料の負極とを有するリチウムイオンキャパシタが使用されることを特徴とする請求項１記載の停電用交差点明示点滅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、災害や計画停電時などの停電時に、交差点の交通信号機が停止した際、交差点を明示する停電用交差点明示点滅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点などに設置される交通信号機（以下、信号機という）は、通常、商用電源を使用して点灯するため、災害や計画停電時などの停電時には必然的に消灯し、信号機の消えた交差点に自動車が両側から進入し、交通事故や交通渋滞を発生しやすい状態となる。
【０００３】
そこで、従来、下記特許文献１において、信号機の電源に、商用電源を直流に変換する整流器、電圧レギュレータ、バッテリ等を備えた直流電源を使用し、停電時には、バッテリに蓄電した電力を使用して、信号機を点灯させる装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２００５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のこの種の信号機は、常時、商用電源の交流電力を直流電力に変換して直流電源を動作させ、バッテリに充電するとともに、信号機を直流電力で点灯動作させるものであり、バッテリなどの設備が大型化して、設置コストが増大しやすい課題があった。
【０００６】
つまり、バッテリの充放電を繰り返しながら、信号機を点灯動作させるため、さらに、通常の４方向の道路が交差する交差点の場合、最小でも４箇所に設置された信号機の４個の信号灯が点灯される。また、交差点の前後に信号機が設置される場合には、８箇所に設置された信号機の８個の信号灯が点灯されため、動作電流が大きく、交流直流変換回路、直流電源に使用される充放電回路、及びバッテリなどの蓄電設備が大型化する。このため、設置コストが増大し、電気部品の寿命や耐久性の劣化が早く、保守点検のコストも増大しやすいという課題があった。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、停電時、自動車のドライバに対し交差点の存在を認識させ注意喚起することができる、比較的簡単な構成の停電用交差点明示点滅装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る停電用交差点明示点滅装置は、交差点に設置された信号機の近傍に設置される停電用交差点明示点滅装置であって、
該信号機の支柱に取り付けられたビームに、該信号機と同じ方向を向けて取り付けられる発光部本体と、
該発光部本体の本体ケース上に設けられた太陽電池と、
該発光部本体の前面に設けられ多数のＬＥＤを配置した発光部と、
該本体ケース内に配設された蓄電体と、
該信号機の電源の停電を検知して停電信号を出力する停電検知器と、
該太陽電池で発生した起電力を該蓄電体に充電する一方、該停電検知器から停電信号が出力されたとき、該蓄電体からの放電電流を該発光部に供給して、該ＬＥＤを点滅動作させる制御手段と、
を備え、
前記停電検知器にはホール素子を用いたホール電流センサが設けられ、前記信号機に商用電源を供給する電源ラインの近傍に非接触で該停電検知器は取り付けられ、
前記交差点の優先方向に向けて設置される前記発光部本体の発光部には第１色光を発光する第１ＬＥＤを設け、該交差点の非優先方向に向けて設置される該発光部本体の発光部には該第１色光と異なる第２色光を発光する第２ＬＥＤを設け、停電時、前記制御手段は、該第２ＬＥＤを該第２色光で点滅させ、該第１ＬＥＤを該第１色光で点滅させ、該信号機への電力供給が再開された場合、該停電検知器の動作に基づき、該発光部の点滅を停止させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の停電用交差点明示点滅装置によれば、災害などによって発生する停電時、交差点の信号機が消えた場合、停電検知器が停電信号を出力し、その停電信号を入力した制御手段は、蓄電体の電力を使用して、発光部のＬＥＤを第１色光または第２色光で点滅動作させる。これにより、交差点に進入する自動車のドライバは、第１色光または第２色光を視認し、信号機が消えているにも拘らず、交差点の存在を容易に認識して交差点に進入することができ、他の方向から進入する別の自動車に注意しながら、交差点を通過することとなり、停電時の交通事故の発生を防止することができる。
また、交差点の優先方向に向けて設置される発光部本体の発光部には第１色光（例えば黄色光）を発光する第１ＬＥＤを設け、交差点の非優先方向に向けて設置される発光部本体の発光部には第１色光と異なる第２色光（例えば赤色光）を発光する第２ＬＥＤを設け、停電時、制御手段は第２ＬＥＤを第２色光で点滅させ、第１ＬＥＤを第１色光で点滅させるので、優先方向と非優先方向の交差する交差点であっても、安全に効率良く自動車を走行させることができる。
さらに、この停電用交差点明示点滅装置は、信号機に商用電源を供給する電源ラインの近傍に、停電検知器を非接触で取り付けて設置することができるので、信号機の制御回路を改造する必要がなく、既存の信号機に対し非常に簡単に設置することができる。
【００１０】
ここで、上記発光部は、黒色表面を有した基板上に多数の有彩色光ＬＥＤを円形に配置して構成することが好ましい。これによれば、ＬＥＤの配置面を黒色にすることにより、昼間においても、発光部の視認性を高めることができる。
【００１２】
また、上記蓄電体には、電気二重層の正極とリチウムイオンを添加した炭素系材料の負極とを有するリチウムイオンキャパシタを使用することが好ましい。
【００１３】
蓄電体にリチウムイオンキャパシタを使用した場合、蓄電体の高出力、高エネルギー密度、優れた自己放電特性、高い耐久性と信頼性を実現することができる。また、夏季などの気温上昇時、優れた高温特性と熱暴走を発生させにくい安全性を発揮することができ、安定した蓄電・放電動作を行うことができるので、突然の停電時でも、常に、長時間にわたり発光部を点滅させて交差点を明示することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の停電用交差点明示点滅装置によれば、比較的簡単な構成の器具を信号機の支柱のビームに取り付けるのみで、停電時、自動車のドライバに対し交差点の存在を容易に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態を示す停電用交差点明示点滅装置の斜視図である。
【図２】同装置の正面図である。
【図３】同装置の平面図である。
【図４】同装置の右側面図である。
【図５】図２のV-V拡大断面図である。
【図６】同装置の分解断面図である。
【図７】信号機の支柱のビームに取り付けられた停電用交差点明示点滅装置の正面図である。
【図８】停電用交差点明示点滅装置の電気回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は停電用交差点明示点滅装置の斜視図を示し、図５はその拡大断面図を示し、図６はその分解断面図を示している。この停電用交差点明示点滅装置は、交差点に設置された信号機１０の近傍に設置され、停電時に点滅動作するものであり、前面に発光部４を備えた発光部本体１を有している。発光部４は、信号機１０の信号灯と略同じ径を有した円形に形成され、違和感のない形状となっている。
【００１８】
発光部本体１は、密閉可能で前後幅が比較的薄い箱型の本体ケース２を備えている。本体ケース２は、図５のように、その前面に、上記のような円形の発光部４が設けられて、その下部は半円形に形成され、本体ケース２の上部は、庇部２２として幅広に且つ平坦に形成されており、発光部本体１は、デリネータ（視線誘導標）と類似した形状となっている。本体ケース２の上部の庇部２２上には、太陽電池（太陽電池パネル）３が取り付けられている。
【００１９】
庇部２２上に設置可能な太陽電池３としては、約３００ｍｍ×１２５ｍｍの大きさのものを設置することができ、この程度の大きさの太陽電池では、６．０Ｖ，７００ｍＡ、４．２Ｗの最大出力を発生することが可能であり、後述の如く、４０個のＬＥＤを約２４時間点滅動作可能な電力を、蓄電体５に充電することができる。
【００２０】
本体ケース２の前面は、図６のように、円形に開口して形成され、その円形開口部に透明合成樹脂製の透明板２０が開口部を覆って取り付けられ、透明板２０の表面には、非反射シート２０ａが接着される。さらに、透明板２０の内側に、円形の発光部４が取り付けられる。発光部４は、円形の基板（回路基板）２１に多数の赤色または黄色のＬＥＤ４ａを取り付け、その背面に、図８に示す点灯回路７、充放電コントローラ６等を実装して構成される。基板２１の前面は黒色が付され、昼間にＬＥＤ４ａが点灯した際、ＬＥＤ４ａの赤色光または黄色光を自動車のドライバが容易に視認できるようになっている。円形の発光部４には、例えば、定格電流約１５ｍＡのＬＥＤ４ａが例えば４０個、適度な間隔をおいて配置される。
【００２１】
一方、基板２１の背面には、蓄電体５として、ここではリチウムイオンキャパシタが取り付けられている。なお、蓄電体５には、リチウムイオンキャパシタに代えて、電気二重層コンデンサ、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池等を使用することもできる。
【００２２】
蓄電体５にリチウムイオンキャパシタを使用した場合、リチウムイオンキャパシタは、電気二重層の正極とリチウムイオンを添加した炭素系材料の負極とを有するキャパシタであり、他のキャパシタや蓄電池に比べ遥かに高い高出力と高エネルギー密度の蓄電を実現することができる。また、リチウムイオンキャパシタは、夏季などの気温上昇時、優れた高温特性を有し、優れた自己放電特性を有しており、安定した蓄電・放電動作をさせることができ、さらに、リチウムイオンキャパシタは、高い作動電圧範囲、高い耐久性と信頼性、優れた自己放電特性、及び優れた安全性を有し、ケース等の小型化が可能である。
【００２３】
具体的には、リチウムイオンキャパシタの蓄電体５は薄いシート状に形成されるため、発光部本体１の本体ケース２内における基板２１背面の狭いスペースに、簡便に収納することができる。蓄電体５で使用されるリチウムイオンキャパシタとしては、例えば電圧３．８Ｖ、容量１１００Ｆのキャパシタを使用することができ、このキャパシタに定格電圧の電力を蓄電した場合、上記発光部４のＬＥＤ４ａ（定格１５ｍＡ、４０個のＬＥＤ）を、５０ｍ秒の点灯時間で、毎分６０回の点滅を、約２４時間動作させることができる。したがって、停電後、太陽電池３による充電が無い状態で、最大２４時間は発光部４を点滅動作させることができるようになっている。
【００２４】
また、基板２１の背面には、上記制御手段として充放電コントローラ６が実装されている。充放電コントローラ６は、図８のように、太陽電池３で発生した起電力を蓄電体５に充電する一方、信号機１０の商用電源が停電したとき、それを検知して停電検知器８から出力される停電信号を入力し、その停電信号を入力すると、蓄電体５からの放電電流を発光部４のＬＥＤ４ａに供給して、ＬＥＤ４ａを点滅動作させるように構成される。
【００２５】
充放電コントローラ６は、例えばシングルチップＣＰＵから構成され、予め記憶された制御プログラムデータに基づき、停電検知器８から出力される停電信号を入力し、その停電信号を入力したとき、蓄電体５からの放電電流を、点灯回路７を通して発光部４のＬＥＤ４ａに供給し、ＬＥＤ４ａを所定の周期で点滅動作させる。また、昼間に太陽電池３が所定電圧以上の起電力を発生している場合、その電力を蓄電体５に送り定電圧充電を行なうようになっている。
【００２６】
図８に示す停電検知器８は、信号機１０に供給される商用電源の電流の遮断つまり停電を検知する小型の電流センサから構成され、信号機１０のビーム１２或いは支柱１１に配線される信号機の電源ラインの近傍に非接触で取り付けられる。停電検知器８には、例えば、ホール素子を用いたホール電流センサが使用される。ホール電流センサの停電検知器８は、小型の電流センサであるため、電源ラインの近傍に簡単に取り付けられ、信号機の電源ラインに流れる電流によって発生する磁界を検出し、その磁界の非検出信号を停電信号として出力する。また、小型のホール電流センサの停電検知器８は、非接触で商用電源の停電を安定して検知することができ、既存の信号機に設置する場合、信号機を改造することなく、非常に簡単に設置することができる。
【００２７】
上記構成の停電用交差点明示点滅装置は、図７に示すように、信号機１０の支柱１１のビーム１２に、信号機１０の信号灯の方向と同じ方向を向けて、取り付けられ設置される。
【００２８】
発光部本体１の取り付けは、本体ケース２の裏板２３（図６）の背面に設けた平リブ２４とＵバンドを用いて、ビーム１２の一部に非常に簡単に行なうことができ、特に、発光部本体１の本体ケース２内に電源となる蓄電体５が配設され、太陽電池３も本体ケース２の上部に取り付けられているので、発光部本体１をビーム１２に取り付けると共に、停電検知器８を信号機の電源ライン近傍の適当な箇所に取り付けるのみで、非常に簡便に設置することができる。また、既存の信号機は、その殆どがビーム１２の端部に取り付けられているので、そのビーム１２を利用して、発光部本体１を取り付ければ、信号機の信号灯と同じ水平位置で、信号灯に隣接して取り付けることができる。
【００２９】
なお、交差点の方向に優先方向と非優先方向がある場合、優先方向に向けて設置される発光部本体１の発光部４には、第１色光として例えば黄色光を発光する黄色のＬＥＤ４ａを設け、非優先方向に向けて設置される発光部本体１の発光部４には、第２色光として例えば赤色光を発光する赤色のＬＥＤ４ａが設けられる。これにより、停電時、優先方向に向いた補助信号機の発光部４は黄色点滅を行い、非優先方向を向いた発光部４は赤色点滅を行なうこととなる。
【００３０】
通常時、停電用交差点明示点滅装置の充放電コントローラ６は、太陽電池３が有効電圧の起電力を発生している昼間において、その電力を蓄電体５に供給して、定電圧充電を行い、これにより、蓄電体５は、通常時、定格電圧の電力を蓄電した状態となる。
【００３１】
一方、災害や計画停電により停電となると、信号機１０の電源ラインの通電が停止する。このとき、停電検知器８から停電信号が充放電コントローラ６に送られ、充放電コントローラ６は、この停電信号を入力すると、蓄電体５から放電される電力を点灯回路７に供給し、点灯回路７を動作させて、発光部４のＬＥＤ４ａは赤色または黄色の点滅動作を行なう。発光部４の点滅動作は、例えば５０ｍ秒の点灯時間で、毎分６０回の点滅動作を継続して行うこととなる。そして、信号機への電力供給が再開された場合、停電感知器８と充放電コントローラ６の動作により、発光部４の点滅動作が停止する。
【００３２】
このように、停電用交差点明示点滅装置の発光部４は、停電時に信号機が消えた場合、赤色または黄色の点滅動作を行なうため、交差点に進入する自動車のドライバは、その赤色点滅を視認して、信号機１０が消えているにも拘らず、交差点の存在を容易に認識することができ、他の方向から進入する別の自動車に注意しながら、交差点を通過することとなり、停電時の交通事故の発生を防止することができる。
【００３３】
また、停電用交差点明示点滅装置は、発光部４の電源として、蓄電体５と昼間には蓄電体５に充電する太陽電池３を備え、発光部４のＬＥＤ４ａは、蓄電体５に蓄電された電力により約２４時間連続して点滅動作させることが可能であり、停電が何日間も続いた場合でも、太陽電池３による蓄電体５の充電のみで、発光部４を継続して点滅動作させることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１      発光部本体
２      本体ケース
３      太陽電池
４      発光部
４ａ    ＬＥＤ
５      蓄電体
６      充放電コントローラ
７      点灯回路
８      停電検知器
１０    信号機
１１    支柱
１２    ビーム
２０    透明板
２１    基板
【図１】
0005806040.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005806040.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005806040.tif 000008
【図８】
0005806040.tif 000009