(57)【要約】【課題】災害による信号灯器の全滅灯を防止し、車両又は歩行者の安全な通行を確保することができる灯器駆動装置、灯器駆動システム及び交通信号制御システムを提供する。【解決手段】指令信号判定部２０２は、交通信号制御機が出力した灯器出力指令に異常があると判定した場合、異常検知信号を切替部２０３へ出力する。切替部２０３は、起動信号をタイマ回路２０４へ出力してタイマ回路２０４を起動し、タイマ回路２０４が生成した非常用駆動信号を取得し、取得した非常用駆動信号を信号灯器の赤色灯又は黄色灯に対応する半導体リレー２０９へ出力される。これにより、非常用駆動信号は、ＳＳＵ２００が主道路側の信号灯器を駆動する場合、黄色灯に対応する半導体リレー２０９へ出力され、従道路側の信号灯器を駆動する場合、赤色灯に対応する半導体リレー２０９へ出力される。【選択図】図２
2008071175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号灯器の点灯又は消灯を制御するために交通信号制御機が出力する制御信号に基づいて、信号灯器を駆動する灯器駆動装置において、
前記交通信号制御機から制御信号を受信する受信手段と、
制御信号の正常／異常を判定する判定手段と、
該判定手段で制御信号が異常であると判定された場合、信号灯器を制御するための非常用制御信号を生成する生成手段と
を備え、
前記交通信号制御機から離隔して配置され、前記生成手段で生成した非常用制御信号に基づいて信号灯器を駆動するように構成してあることを特徴とする灯器駆動装置。
【請求項２】
前記生成手段は、信号灯器の赤色灯の点灯、赤色灯の点滅又は黄色灯の点滅をすべく非常用制御信号を生成するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の灯器駆動装置。
【請求項３】
制御信号の異常が解消されたか否かを判定する手段と、
制御信号の異常が解消された場合、非常用制御信号の生成を停止する手段と
を備え、
制御信号に基づいて信号灯器を駆動するように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の灯器駆動装置。
【請求項４】
交流電源に接続されるように構成してあり、
交流電源の遮断を検出する検出部と、
交流電源が遮断された場合、二次電池から得られる電力を信号灯器へ出力する出力部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の灯器駆動装置。
【請求項５】
太陽電池で発電された電力に基づいて前記二次電池を充電する充電部を備えることを特徴とする請求項４に記載の灯器駆動装置。
【請求項６】
１又は複数の信号灯器と、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の灯器駆動装置とを備えることを特徴とする灯器駆動システム。
【請求項７】
複数の信号灯器と、交通信号制御機と、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の灯器駆動装置とを備えることを特徴とする交通信号制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号灯器の点灯又は消灯を制御するための制御信号に基づいて、信号灯器を駆動する灯器駆動装置、該灯器駆動装置を備える灯器駆動システム及び交通信号制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点又は横断歩道などには、車両、歩行者などの安全な通行を確保するため複数の信号灯器が所定の位置に設置され、各信号灯器の青、黄、赤、青矢印等の点灯、消灯、又は点滅などを所定の時間間隔で繰り返すように制御する交通信号制御システムがすでに実用化されており、近年の技術進歩に伴い、交通信号制御システムに関する技術開発が行われている。
【０００３】
このような交通信号制御システムは、複数の信号灯器、並びに制御部及びＳＳＵ（ソリッド・ステート・リレー・ユニット、灯器駆動部）などを備えた交通信号制御機等で構成され、交通管制センター等に設置された中央装置から交通信号制御機へ出力される指令及び交通信号制御機が保有する所定の情報などに基づいて、交通信号制御機の制御部は、信号灯器の各色灯を駆動するタイミングを決定し、ＳＳＵへ灯器出力指令を出力する。ＳＳＵは、灯器出力指令に基づいて信号灯器駆動信号を信号灯器へ出力する。
【０００４】
図７は従来の交通信号制御システムの構成の一例を示す模式図であり、図８は従来のＳＳＵ５１０の構成を示すブロック図であり、図９は従来の信号灯器１０の構成を示すブロック図である。従来の交通信号制御システムは、例えば、交差点の所定位置に設置された柱に据え付けられた信号灯器１０、…、各信号灯器１０の点灯、消灯、又は点滅等の制御を行う交通信号制御機５００などを備えている。交通信号制御機５００は、例えば、信号灯器１０が据え付けられた柱のうち１つの柱の近傍に設置されるとともに、商用電源１（例えば、ＡＣ１００Ｖ）に接続され、各信号灯器１０の点灯、消灯、又は点滅等の制御を行うための灯器出力指令を出力する制御部５０１、外部（例えば、交通管制センター等に設置された中央装置など）との間で通信を行うための通信部５０２、灯器出力指令を各ＳＳＵ５１０へ出力するインタフェース部５０３、内部に所要の直流電圧を供給するための電源部５０４、各信号灯器１０に対応したＳＳＵ５１０、…などを備えている。なお、通信部５０２は、地点単独で動作するタイプの交通信号制御機には搭載されない場合もある。
【０００５】
ＳＳＵ５１０は、商用電源１から供給されたＡＣ１００Ｖをオン／オフするための半導体リレー５１３、５１３、５１３を備え、各半導体リレー５１３は、インタフェース部５１１で取得した灯器出力指令に基づいて、信号灯器１０の赤色灯（赤色ＬＥＤ）、青色灯（青色ＬＥＤ）、黄色灯（黄色ＬＥＤ）それぞれに対応して各色のＬＥＤに供給されるＡＣ１００Ｖをオン／オフする。これにより、各ＳＳＵ５１０から灯器駆動信号（ＡＣ駆動信号）が駆動線５を通じて出力される。電圧検出部５１２は、信号灯器１０の赤色灯（赤色ＬＥＤ）、青色灯（青色ＬＥＤ）、黄色灯（黄色ＬＥＤ）それぞれに供給されるＡＣ１００Ｖの有無を検出し、検出結果は、インタフェース部５１１を介して制御部５０１へ出力される。
【０００６】
信号灯器１０は、赤色ＬＥＤ１１、青色ＬＥＤ１２、黄色ＬＥＤ１３、各ＬＥＤ１１、１２、１３に対応して、ＳＳＵ５１０から供給されるＡＣ１００Ｖを全波整流する全波整流回路１５、…、各ＬＥＤ１１、１２、１３に適正な電圧を供給するために、全波整流された電圧を制限するための制限抵抗１４、…などを備えている。なお、ＬＥＤ１１、１２、１３は、一例として、複数のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤ群を複数並列に接続することにより所要の個数のＬＥＤで構成されている。なお、信号灯器１０は、ＬＥＤ１１、１２、１３に代えて白熱灯などを有するものもある。この場合には、全波整流回路１５、…、制限抵抗１４、…などは不要である。
【０００７】
また、交通信号システムを商用電源の供給区域から離れた山間部などに設置しなければならない場合に、太陽電池及び蓄電部を備え、夜間には信号灯器の輝度を抑制し、昼間には蓄電部の蓄電電力及び太陽電池の発電電力に応じて信号灯器の輝度を抑制することにより、外部からの電源供給を必要としない信頼性の高い電源自立型の交通信号システムも提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１４６２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の交通信号システムにあっては、商用電源が供給されない区域では、信頼性の高い交通信号システムを提供することができるものの、都市部、市街地、郊外などの商用電源の供給区域に交通信号システムを設置する場合には、予め商用電源による電力供給が前提となり、自立型の交通信号システムよりも、むしろ従来の交通信号制御システムが多用されていた。
【０００９】
しかしながら、従来の交通信号制御システムにあっては、落雷、地震、風水害などの災害により交通信号制御機が正常動作できない状態に陥った場合、あるいは、交通信号制御機は正常に動作しているものの、信号灯器と交通信号制御機との間の駆動線の断線などが生じた場合には、駆動信号が信号灯器に出力されず信号灯器が全滅灯状態となり、車両又は歩行者の安全な通行が確保されないという問題があった。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、落雷、地震、風水害などの災害により信号灯器が全滅灯することを防止して、車両又は歩行者の安全な通行を確保することができる灯器駆動装置、該灯器駆動装置を備える灯器駆動システム及び交通信号制御システム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】
【００１１】
第１発明に係る灯器駆動装置は、信号灯器の点灯又は消灯を制御するために交通信号制御機が出力する制御信号に基づいて、信号灯器を駆動する灯器駆動装置において、前記交通信号制御機から制御信号を受信する受信手段と、制御信号の正常／異常を判定する判定手段と、該判定手段で制御信号が異常であると判定された場合、信号灯器を制御するための非常用制御信号を生成する生成手段とを備え、前記交通信号制御機から離隔して配置され、前記生成手段で生成した非常用制御信号に基づいて信号灯器を駆動するように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る灯器駆動装置は、第１発明において、前記生成手段は、信号灯器の赤色灯の点灯、赤色灯の点滅又は黄色灯の点滅をすべく非常用制御信号を生成するように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る灯器駆動装置は、第１発明又は第２発明において、制御信号の異常が解消されたか否かを判定する手段と、制御信号の異常が解消された場合、非常用制御信号の生成を停止する手段とを備え、制御信号に基づいて信号灯器を駆動するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る灯器駆動装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、交流電源に接続されるように構成してあり、交流電源の遮断を検出する検出部と、交流電源が遮断された場合、二次電池から得られる電力を信号灯器へ出力する出力部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
第５発明に係る灯器駆動装置は、第４発明において、太陽電池で発電された電力に基づいて前記二次電池を充電する充電部を備えることを特徴とする。
【００１６】
第６発明に係る灯器駆動システムは、１又は複数の信号灯器と、前述の発明のいずれかに係る灯器駆動装置とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第７発明に係る交通信号制御システムは、複数の信号灯器と、交通信号制御機と、前述の発明のいずれかに係る灯器駆動装置とを備えることを特徴とする。
【００１８】
第１発明にあっては、交通信号制御機から離隔して配置されるように構成してあり、交通信号制御機から信号灯器の点灯又は消灯（点滅も含む）を制御するための制御信号（灯器出力指令）を受信する。判定手段は、制御信号が正常であるか又は異常（例えば、所定の時間制御信号が受信できない場合、あるいは、受信した制御信号が正常なものでない場合など）であるかを判定する。制御信号が異常であると判定された場合、生成手段で信号灯器を制御するための非常用制御信号を生成し、交通信号制御機から受信する制御信号に代えて、生成した非常用制御信号に基づいて信号灯器を駆動する。これにより、例えば、落雷、地震、風水害などの災害により交通信号制御機が正常に動作できない状態に陥り、制御信号（灯器出力指令）を出力することができない場合、あるいは、制御信号を灯器駆動装置まで伝送できない場合、交通信号制御機から離隔して配置された灯器駆動装置が自立して非常用制御信号（非常用灯器出力指令）を生成し、生成した非常用制御信号に基づいて灯器駆動信号を出力するので、信号灯器が全滅灯になることを防止することができ、車両又は歩行者が全滅灯した信号灯器により安全に通行することができなくなる事態を回避することができる。また、灯器駆動装置を交通信号制御機から離隔して配置することができ、灯器駆動装置を信号灯器付近に設置した場合には、信号灯器との駆動線を従来よりも極めて短くすることができ、災害等による駆動線の断線による影響を最小限にすることができる。
【００１９】
第２発明にあっては、生成手段は、信号灯器の赤色灯の点灯、赤色灯の点滅又は黄色灯の点滅をすべく非常用制御信号を生成する。例えば、灯器駆動装置が主道路（幹線道路）側の信号灯器を駆動する場合、黄色灯の点滅を行うべく非常用制御信号を生成する。また、灯器駆動装置が従道路（非幹線道路）側の信号灯器を駆動する場合、赤色灯の点滅を行うべく非常用制御信号を生成する。また、道路状況に応じて、赤色灯の点灯を行うべく非常用制御信号を生成する。これにより、信号灯器が全滅灯になることを防止するとともに、閃光表示が可能となり、交差点で交差する道路間の通行の優先順位が明確になるとともに、信号灯器が存在することを容易に視認することができ、交通信号の見逃し、車両同士の出会い頭の衝突事故などの危険性を回避することができる。特に夜間の場合には、安全性を一層向上させることができる。
【００２０】
第３発明にあっては、制御信号の異常が解消されたか否かを判定し、制御信号の異常が解消された場合、非常用制御信号の生成を停止する。交通信号制御機から送信される制御信号を受信し、受信した制御信号に基づいて信号灯器を駆動する。これにより、災害等で交通信号制御機が正常に動作しなくなった場合でも、正常動作に復帰したときには、速やかに信号灯器を閃光表示から正規のタイミングでの赤色灯、青色灯、黄色灯の表示をすることができ、車両又は歩行者の通行の安全を確保することができる。
【００２１】
第４発明にあっては、検出部で交流電源の遮断が検出された場合、出力部は、二次電池から得られる電力を信号灯器へ出力する。これにより、例えば、落雷、地震、風水害などの災害により交流電源が使用不可能になった場合でも、信号灯器の駆動を継続することができ、車両又は歩行者の通行の安全を確保することができる。
【００２２】
第５発明にあっては、充電部は、太陽電池で発電された電力に基づいて二次電池を充電する。これにより、交流電源が遮断した場合でも、太陽電池で電力を発電することができるときには、二次電池への充電を継続して行うことができ、二次電池の動作時間を長くすることができる。
【００２３】
第６発明にあっては、灯器駆動システムは、灯器駆動装置を備える。これにより、前述の灯器駆動装置の発明を灯器駆動システムに適用することができる。
【００２４】
第７発明にあっては、交通信号制御システムは、灯器駆動装置を備える。これにより、前述の灯器駆動装置の発明を交通信号制御システムに適用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にあっては、落雷、地震、風水害などの災害により信号灯器が全滅灯することを防止して、車両又は歩行者の安全な通行を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る交通信号制御システムの構成の一例を示す模式図である。本発明の交通信号制御システムは、例えば、４つの交通路で構成される十字交差点の四隅の所定位置に設置された柱（不図示）に据え付けられた信号灯器１０、…、各信号灯器１０の近傍に設置されたＳＳＵ（ソリッド・ステート・リレー・ユニット、ＳＳＲユニット）２００、…、各信号灯器１０の点灯、消灯、又は点滅等の制御を行う交通信号制御機１００などを備えている。
【００２７】
各ＳＳＵ２００の設置場所は、交通信号制御機１００から離隔して配置され、駆動対象の信号灯器１０の近傍であり、これは、例えば、駆動対象の信号灯器１０が据え付けられた柱の付近、柱の下部、柱の内部などに設けてもよい。また、信号灯器１０に隣接するように設けるか、あるいは信号灯器１０に内蔵するように設けてもよい。
【００２８】
交通信号制御機１００は、例えば、信号灯器１０が据え付けられた柱のうち１つの柱の近傍に設置され、制御部１０１、通信部１０２、電源部１０３、インタフェース部１０４などを備えている。交通信号制御機１００は、商用電源１（例えば、ＡＣ１００Ｖ）に接続されているとともに、パラレルインタフェース方式又はシリアルインタフェース方式で情報の通信を行うための信号線６、…を通じて、各ＳＳＵ２００に接続されている。
【００２９】
電源部１０３は、整流回路、あるいは整流回路及び定電圧回路などにより構成され、商用電源１から供給されたＡＣ１００Ｖを所定の直流電圧に変換し、交通信号制御機１００内の各部が作動するために必要な所要の直流電圧を供給する。通信部１０２は、外部（例えば、交通管制装置、中央装置など）との間で情報の送受信を行うための通信インタフェース機能を備えている。例えば、交通信号制御機１００は、交通管制センター等に設置された中央装置（不図示）から、交通信号制御に関する指令計画（指令）を受信するとともに、交通信号制御機１００で取得した各信号灯器１０を点灯／消灯制御した時間等に関する情報を含む信号制御実行情報を中央装置へ送信する。
【００３０】
制御部１０１は、交通信号制御機１００全体の動作を制御するとともに、インタフェース部１０４を介して各信号灯器１０の点灯、消灯、点滅等の制御を行うための制御信号（灯器出力指令）を各ＳＳＵ２００へ出力する。また、各ＳＳＵ２００には、交差点の四隅において接続可能な商用電源２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（交流電源）を接続してある。なお、商用電源２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、同一変圧器から配電される同一系統の商用電源であっても、別系統の商用電源であってもよく、ＳＳＵ２００の設置場所に応じて適宜決定することができる。
【００３１】
図２はＳＳＵ２００の構成の一例を示すブロック図である。ＳＳＵ２００は、インタフェース部２０１、指令信号判定部２０２、切替部２０３、タイマ回路２０４、電圧検出部２０５、バッテリ２０６、ＤＣ／ＡＣ変換回路２０７、電源制御部２０８、半導体リレー２０９、…などを備えている。
【００３２】
インタフェース部２０１は、交通信号制御機１００が出力した制御信号（灯器出力指令）を受信し、受信した制御信号に基づいて、信号灯器１０を駆動するための駆動信号を生成して切替部２０３へ出力する。また、インタフェース部２０１は、後述する電圧検出部２０５から出力される灯器状態信号を受け付け、受け付けた灯器状態信号を交通信号制御機１００へ出力する。なお、交通信号制御機１００は、例えば、２つの信号灯器１０、１０で同時に青色灯が点灯することを防止するため、インタフェース部２０１から入力された灯器状態信号を監視する。なお、インタフェース部２０１は、パラレルインタフェース方式であってもよく、シリアルインタフェース方式であってもよい。交通信号制御機１００とＳＳＵ２００との間の信号線の数を低減するには、シリアルインタフェース方式の方が望ましい。
【００３３】
指令信号判定部２０２は、交通信号制御機１００が出力した制御信号（灯器出力指令）が正常な信号であるか、あるいは、制御信号が所定の時間の間に受信されたかを判定することにより、制御信号の正常／異常を判定する。指令信号判定部２０２は、制御信号に異常があると判定した場合、判定信号（異常検知信号）を切替部２０３へ出力する。制御信号に異常がない場合、指令信号判定部２０２は、判定信号（正常検知信号）を切替部２０３へ出力する。また、指令信号判定部２０２は、電圧検出部２０５から出力された灯器状態信号に異常があるか否かを判定し、異常がある場合、同様に判定信号（異常検知信号）を切替部２０３へ出力する。
【００３４】
切替部２０３は、指令信号判定部２０２から正常検知信号が出力された場合、インタフェース部２０１から入力された駆動信号を半導体リレー２０９、…へ出力する。また、切替部２０３は、指令信号判定部２０２から異常検知信号が出力された場合、起動信号をタイマ回路２０４へ出力してタイマ回路２０４を起動し、タイマ回路２０４が生成した非常用駆動信号（非常用灯器出力指令）を取得し、取得した非常用駆動信号を半導体リレー２０９、…へ出力する。
【００３５】
タイマ回路２０４は、切替部２０３から起動信号が入力された場合、非常用駆動信号を生成して切替部２０３へ出力する。非常用駆動信号は、例えば、０．５秒周期のオン／オフ信号であり、信号灯器１０の赤色灯又は黄色灯に対応する半導体リレー２０９、２０９のいずれか１つへ出力される。
【００３６】
例えば、ＳＳＵ２００が主道路（幹線道路）側の信号灯器１０を駆動する場合、非常用駆動信号は、黄色灯に対応する半導体リレー２０９へ出力される。また、ＳＳＵ２００が従道路（非幹線道路）側の信号灯器１０を駆動する場合、非常用駆動信号は、赤色灯に対応する半導体リレー２０９へ出力される。これにより、信号灯器１０は閃光表示される。なお、閃光表示は、交差点を通過する交通量が少なく最適周期が極端に短い交差点、あるいは、交通量が極度に少ない流入路であって、その流入路に１現示を与えるには損失が大きすぎるような場合、その現示に黄色灯又は赤色灯を点滅表示して交通を処理するものである。なお、道路状況に応じては、非常用駆動信号は、信号灯器１０の赤色灯の点灯を継続すべくオン信号であってもよい。
【００３７】
ＤＣ／ＡＣ変換回路２０７は、電源制御部２０８から商用電源２ａの遮断信号が入力された場合、バッテリ２０６から供給される直流を交流（ＡＣ１００Ｖ）に変換し、変換後のＡＣ１００Ｖを電源制御部２０８へ出力する。
【００３８】
電源制御部２０８は、商用電源２ａから入力されたＡＣ１００Ｖを半導体リレー２０９、…へ出力する。また、電源制御部２０８は、商用電源２ａの遮断の有無を判定し、商用電源２ａが遮断したと判定した場合、遮断信号をＤＣ／ＡＣ変換回路２０７へ出力することにより、各半導体リレー２０９への電力供給を商用電源２ａからバッテリ２０６に切替える。
【００３９】
各半導体リレー２０９は、商用電源２ａから供給されたＡＣ１００Ｖ、あるいはＤＣ／ＡＣ変換回路２０７から供給されたＡＣ１００Ｖをオン／オフするためのものである。各半導体リレー２０９は、切替部２０３から入力された駆動信号に基づいて、信号灯器１０の赤色灯（赤色ＬＥＤ）、青色灯（青色ＬＥＤ）、黄色灯（黄色ＬＥＤ）それぞれに対応して各色のＬＥＤに供給されるＡＣ１００Ｖをオン／オフすることにより、ＡＣ駆動信号を信号灯器１０へ出力する。
【００４０】
電圧検出部２０５は、信号灯器１０の赤色灯（赤色ＬＥＤ）、青色灯（青色ＬＥＤ）、黄色灯（黄色ＬＥＤ）それぞれに供給されるＡＣ１００Ｖの有無を検出し、検出結果（灯器状態信号）は、インタフェース部２０１、指令信号判定部２０２へ出力する。なお、電圧検出部２０５で検出する電圧は、青色灯に供給されるＡＣ１００Ｖの有無のみを検出する構成であってもよい。
【００４１】
バッテリ２０６は、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池などの二次電池を用いることができる。なお、バッテリ２０６は、ＳＳＵ２００に内蔵する構成でもよく、あるいは、ＳＳＵ２００の外部に設ける構成であってもよい。
【００４２】
信号灯器１０の構成は、図９で説明したものと同様であるので、説明は省略する。
【００４３】
図３は制御信号の一例を示す説明図である。図３（ａ）に示すように、制御信号（灯器出力指令）はヘッダ部、データ部、フッタ部などで構成されるデータ形式で表される。ヘッダ部は、例えば、制御信号の開始を示す情報などが格納され、フッタ部は、例えば、制御信号の終了を示す情報などが格納されている。図３（ｂ）に示すように、データ部は、例えば、４ビットのビット列により各指令内容が特定される。例えば、ビット列が「０００１」の場合は、車両用信号灯器の青出力指令を示し、ビット列が「００１０」の場合は、車両用信号灯器の黄出力指令を示し、ビット列が「００１１」の場合は、車両用信号灯器の赤出力指令を示す。なお、制御信号のデータ形式は一例であって、これに限定されるものではない。
【００４４】
次に本発明のＳＳＵ２００の動作について説明する。指令信号判定部２０２は、交通信号制御機１００が出力した灯器出力指令（制御信号）が正常な信号であるか、あるいは、灯器出力指令が所定の時間の間に受信されたかを判定することにより、交通信号制御機１００が使用不可能になっているか否かを判定する。
【００４５】
灯器出力指令に異常がない場合、インタフェース部２０１は、受信した灯器出力指令に基づいて駆動信号を生成し、切替部２０３を通じて生成した駆動信号を各半導体リレー２０９へ出力し、これにより、ＡＣ駆動信号が信号灯器１０へ出力される。
【００４６】
指令信号判定部２０２は、灯器出力指令に異常があると判定した場合（すなわち、交通信号制御機１００側で何らかの障害が発生したと判定した場合）、信号灯器１０の全滅灯を防止するため、異常検知信号を切替部２０３へ出力する。
【００４７】
切替部２０３は、起動信号をタイマ回路２０４へ出力してタイマ回路２０４を起動し、タイマ回路２０４が生成した非常用駆動信号を取得し、取得した非常用駆動信号を信号灯器１０の赤色灯又は黄色灯に対応する半導体リレー２０９、２０９のいずれか１つへ出力する。これにより、ＳＳＵ２００が主道路（幹線道路）側の信号灯器１０を駆動する場合、非常用駆動信号は、黄色灯に対応する半導体リレー２０９へ出力される。また、ＳＳＵ２００が従道路（非幹線道路）側の信号灯器１０を駆動する場合、非常用駆動信号は、赤色灯に対応する半導体リレー２０９へ出力される。
【００４８】
また、交通信号制御機１００の障害が発生した場合に、商用電源２ａの遮断も発生したときには、電源制御部２０８は、半導体リレー２０９への電力供給を商用電源２ａからバッテリ２０６に切替える。
【００４９】
交通信号制御機１００の障害が解消された場合、指令信号判定部２０２が、交通信号制御機１００が出力した灯器出力指令が正常であると判定したときには、インタフェース部２０１は、受信した灯器出力指令に基づいて駆動信号を生成し、切替部２０３を通じて生成した駆動信号を各半導体リレー２０９へ出力し、これにより、ＡＣ駆動信号が信号灯器１０へ出力される。
【００５０】
以上説明したように、本発明にあっては、例えば、落雷、地震、風水害などの災害により交通信号制御機１００が正常に動作できない状態に陥り、制御信号（灯器出力指令）を出力することができない場合、あるいは、制御信号をＳＳＵ２００まで伝送できない場合、交通信号制御機１００から離隔して配置されたＳＳＵ２００が自立して非常用駆動信号（非常用灯器出力指令）を生成し、生成した非常用駆動信号に応じて信号灯器１０を駆動するので、信号灯器１０が全滅灯になることを防止することができ、車両又は歩行者が全滅灯した信号灯器１０により安全に通行することができなくなる事態を回避することができる。また、ＳＳＵ２００を交通信号制御機１００から離隔して配置することができ、ＳＳＵ２００を信号灯器１０付近に設置した場合には、信号灯器１０との駆動線を従来よりも極めて短くすることができ、災害等による駆動線の断線による影響を最小限にすることができる。
【００５１】
また、ＳＳＵ２００が主道路（幹線道路）側の信号灯器１０を駆動する場合、黄色灯の点滅を行うべく非常用駆動信号を生成し、ＳＳＵ２００が従道路（非幹線道路）側の信号灯器１０を駆動する場合、赤色灯の点滅を行うべく非常用駆動信号を生成するため、信号灯器１０が全滅灯になることを防止するとともに、閃光表示が可能となり、交差点で交差する道路間の通行の優先順位が明確になるとともに、信号灯器１０が存在することを容易に視認することができ、交通信号の見逃し、車両同士の出会い頭の衝突事故などの危険性を回避することができる。特に夜間の場合には、安全性を一層向上させることができる。
【００５２】
また、災害等で交通信号制御機１００が正常に動作しなくなった場合でも、正常動作に復帰したときには、速やかに信号灯器１０を閃光表示から正規のタイミングでの赤色灯、青色灯、黄色灯の表示とすることができ、車両又は歩行者の通行の安全を確保することができる。また、商用電源２ａの遮断が検出された場合、バッテリ２０６から得られる電力を信号灯器１０へ出力するため、例えば、落雷、地震、風水害などの災害により商用電源２ａが使用不可能になった場合でも、信号灯器１０の駆動を継続することができ、車両又は歩行者の通行の安全を確保することができる。
【００５３】
実施の形態２
実施の形態１では、各ＳＳＵ２００はＡＣ１００Ｖをオン／オフして信号灯器１０を駆動する構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、信号灯器が白熱灯ではなくＬＥＤを備える場合には、ＡＣ１００Ｖに代えてＬＥＤを駆動するのに適した低電圧（例えば、十数Ｖ）の直流電圧をオン／オフして信号灯器を駆動することもできる。
【００５４】
図４は実施の形態２のＳＳＵ２２０の構成を示すブロック図である。ＳＳＵ２２０は、インタフェース部２０１、指令信号判定部２０２、切替部２０３、タイマ回路２０４、電圧検出部２２５、バッテリ２０６、電源制御部２２８、ＡＣ／ＤＣ変換回路２２１、半導体リレー２２９、…などを備えている。
【００５５】
ＳＳＵ２００との相違点は、ＤＣ／ＡＣ変換回路２０７がなく、代わりにＡＣ／ＤＣ変換回路２２１を備える点、電源制御部２２８が異なる点、半導体リレー２２９が直流をオン／オフするタイプである点、電圧検出部２２５が直流電圧を検出する点などである。以下、相違点について説明する。
【００５６】
ＡＣ／ＤＣ変換回路２２１は、整流回路、あるいは整流回路及び定電圧回路などにより構成され、商用電源２ａから供給される交流（ＡＣ１００Ｖ）を後述する信号灯器２０（図５参照）の赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ毎の所定電圧（例えば、１２Ｖ）の直流に変換し、変換した直流（直流電圧）を電源制御部２２８へ出力する。
【００５７】
電源制御部２２８は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２２１から入力された直流を半導体リレー２２９、…へ出力する。また、電源制御部２２８は、商用電源２ａの遮断の有無を判定し、商用電源２ａが遮断したと判定した場合、各半導体リレー２２９への電力供給をＡＣ／ＤＣ変換回路２２１（商用電源２ａ）からバッテリ２０６に切替える。なお、電源制御部２２８は、バッテリ２０６から出力される電圧を所定の電圧に変換する機能を有することもできる。
【００５８】
各半導体リレー２２９は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２２１、あるいはバッテリ２０６から供給された直流電圧をオン／オフするためのものである。各半導体リレー２２９は、切替部２０３から入力された駆動信号に基づいて、信号灯器２０の赤色灯（赤色ＬＥＤ）、青色灯（青色ＬＥＤ）、黄色灯（黄色ＬＥＤ）それぞれに対応して各色のＬＥＤに供給される直流電圧をオン／オフすることにより、ＤＣ駆動信号を信号灯器２０へ出力する。
【００５９】
電圧検出部２２５は、信号灯器２０の赤色灯（赤色ＬＥＤ）、青色灯（青色ＬＥＤ）、黄色灯（黄色ＬＥＤ）それぞれに供給される直流電圧の有無を検出し、検出結果（灯器状態信号）は、インタフェース部２０１、指令信号判定部２０２へ出力する。なお、電圧検出部２２５で検出する電圧は、青色灯に供給される直流電圧の有無のみを検出する構成であってもよい。なお、他の箇所は実施の形態１と同様であるので、同一符号を付して説明は省略する。
【００６０】
図５は実施の形態２の信号灯器２０の構成を示すブロック図である。信号灯器２０は、赤色ＬＥＤ２１、青色ＬＥＤ２２、黄色ＬＥＤ２３などを備え、ＳＳＵ２２０から供給される直流電圧（例えば、１２Ｖ）が直接印加されるように構成されている。なお、各ＬＥＤ２１、２２、２３は、複数のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤ群を複数並列に接続することにより所要の個数のＬＥＤで構成されている。
【００６１】
実施の形態３
実施の形態１、２では、ＳＳＵ２００、ＳＳＵ２２０に交流電源を接続する構成であったが、交流電源と太陽電池の両方を接続する構成とすることもできる。
【００６２】
図６は実施の形態３のＳＳＵ２４０の構成を示すブロック図である。ＳＳＵ２４０は、インタフェース部２０１、指令信号判定部２０２、切替部２０３、タイマ回路２０４、電圧検出部２２５、バッテリ２０６、電源制御部２２８、ＡＣ／ＤＣ変換回路２２１、半導体リレー２２９、…、ＤＣ／ＤＣ変換回路２４１などを備えている。
【００６３】
ＳＳＵ２２０との相違点は、ＤＣ／ＤＣ変換回路２４１を備える点である。ＤＣ／ＤＣ変換回路２４１は、太陽電池３で発電された電力を所定の直流電圧に変換して電源制御部２２８へ出力する。電源制御部２２８は、ＤＣ／ＤＣ変換回路２４１で変換された直流電圧によりバッテリ２０６を充電する。なお、他の箇所は実施の形態２と同様であるので、同一符号を付して説明は省略する。
【００６４】
これにより、商用電源２ａが遮断した場合でも、太陽電池３で電力を発電することができるときには、バッテリ２０６への充電を継続して行うことができ、バッテリ２０６の動作時間を長くすることができる。
【００６５】
上述の実施の形態１〜３においては、ＳＳＵは信号灯器の近傍に設ける構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、ＳＳＵを信号灯器に組み込むことにより一体化して灯器駆動システムを構成することもできる。この場合、ＳＳＵを構成する部品を基板に実装し、実装基板を信号灯器内に配置することもでき、また、ＳＳＵを構成する部品を筐体に内蔵し、該筐体を収容するための収容部を信号灯器に設けることにより、ＳＳＵを信号灯器に組み込むことができる。
【００６６】
さらに、信号灯器及びＳＳＵをそれぞれ筐体で構成し、各筐体を電気的に接続するためのコネクタを設け、ＳＳＵと信号灯器とを着脱可能に構成することもできる。この場合、ＳＳＵ及び信号灯器それぞれに相互に係止する係止部を設け、両者を機械的に固定するようにすることもできる。これにより、ＳＳＵと信号灯器との離隔寸法を一層小さくすることができる。また、ＳＳＵの取り付け作業、保守作業などの作業性を向上させることができる。
【００６７】
上述の実施の形態１〜３においては、交差点に４つの信号灯器を設ける構成であったが、信号灯器の数はこれに限定されるものではなく、交通路毎に１つではなく２つの車両用信号灯器を設ける構成であってもよい。また、信号灯器は、車両用に限定されるものではなく、歩行者用の信号灯器を備える構成でもよい。例えば、十字交差点では、横断歩道毎に２つの歩行者用信号灯器を備える場合、全部で８つの歩行者用信号灯器を備えることになる。また、交差点の構成は、十字交差点に限定されるものではなく、３つの交通路が交差するような交差点、５つの交通路が交差するような交差点であってもよい。
【００６８】
上述の実施の形態１〜３においては、１つのＳＳＵで１つの信号灯器を駆動する構成であったが、これに限定されるものではなく、１つのＳＳＵで複数の信号灯器を駆動する構成であってもよい。
【００６９】
上述の実施の形態１〜３では、半導体リレーを用いる構成であったが、これに限定されるものではなく、交流又は直流のオン／オフを制御できるものであれば、半導体スイッチング素子を用いることもできる。また、直流をオン／オフする場合にはＦＥＴを用いてもよい。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る交通信号制御システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２】ＳＳＵの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】制御信号の一例を示す説明図である。
【図４】実施の形態２のＳＳＵの構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態２の信号灯器の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態３のＳＳＵの構成を示すブロック図である。
【図７】従来の交通信号制御システムの構成の一例を示す模式図である。
【図８】従来のＳＳＵの構成を示すブロック図である。
【図９】従来の信号灯器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７１】
１、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  商用電源
３  太陽電池
６  信号線
１０、２０  信号灯器
１００  交通信号制御機
１０１  制御部
１０２  通信部
１０３  電源部
１０４  インタフェース部
２００、２２０、２４０  ＳＳＵ
２０１  インタフェース部
２０２  指令信号判定部
２０３  切替部
２０４  タイマ回路
２０５、２２５  電圧検出部
２０６  バッテリ
２０７  ＤＣ／ＡＣ変換回路
２０８、２２８  電源制御部
２０９、２２９  半導体リレー
２２１  ＡＣ／ＤＣ変換回路
２４１  ＤＣ／ＤＣ変換回路
【図１】
2008071175.tif 000003
【図２】
2008071175.tif 000004
【図３】
2008071175.tif 000005
【図４】
2008071175.tif 000006
【図５】
2008071175.tif 000007
【図６】
2008071175.tif 000008
【図７】
2008071175.tif 000009
【図８】
2008071175.tif 000010
【図９】
2008071175.tif 000011