(57)【要約】【課題】  従来、交通信号機は通常電力によって稼働されており、供給する電力が停電した場合にその機能が失われて作動を中止する。しかし、交差点における重要な交通管制を担っている交通信号機が突然に不能となることは、交通渋滞などの原因となって広範囲の交通マヒや事故を起こす最大の要因となる。とくに、多くの幹線道路の交差点が交通信号機によって交通管制されている大都会において、かかる大規模の停電事故が発生した場合は無数の交通信号機が不能となり、人心の不安定とともに全面的な交通マヒにつながること必至である。従って、早急に通常電力の停電時にも稼働できる交通信号機を必要とする。【解決手段】  課題を解決するため、高輝度ＬＥＤで構成した信号灯を有する交通信号機に、通常電力の交流電力と電池等による直流電力を併用して電力を供給することで、通常電力の停電時にも突然に不能とならず、信号灯の可動が継続する交通信号機を提供する。【選択図】図４
2007220054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の高輝度ＬＥＤを集約し、蓄電装置の完全充電時における直流電圧に対応した電圧仕様で稼働できる状態に纏める構造を特徴として形成した交通信号機の信号灯。
【請求項２】
請求項１の運用において、通常電力の交流電力ＡＣと電池等による蓄電装置の直流電力ＤＣを併用して電力供給を行うことを特徴とする交通信号機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、不慮の停電時に作動しない道路の交通信号機をなくするため、従来の電球を用いた照明に替えて高輝度のＬＥＤによる照明を用い、一般電力と蓄電電力を併用した電力供給とし、信号灯の照明の切り替え操作を直流機器によって制御することにより、交差点の交通を管制する交通信号機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、道路交通の交差点における自動車等の交通管制は、警察官の手信号のほか青、黄、赤、三色の照明灯火を主として信号灯の点灯作動を切り替えるこよによって行われ、それに付随して黄色の矢印灯火、青色の矢印灯火、横断歩行者の管制には青色と赤色の歩行者専用信号など、公安委員会等が定めた規格の交通信号機で運用されている。【０００３】  なかでも、現在は高輝度のＬＥＤが多色化され、白色、黄色、赤色、青色などのものが生産される段階となり、自動車の灯火をはじめ多くの照明に高輝度のＬＥＤが用いられ、ＬＥＤの長所を生かした各種の照明器具が生産される時代背景となり、最近は交通信号機にも高輝度のＬＥＤを用いた信号灯が採用され、随所で従来の電球による信号灯は変換されつつある。【０００４】  しかし、交通信号機は通常ＡＣ１００ボルトの通常電力で賄われているため、事故による場合、地震や暴風などの自然災害による場合など、しばしば停電が発生してその度に信号機が不能となるので、緊急な交通警察官の出動もたびたび要請される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  自然災害時における道路交通を鑑みる場合、道路の寸断と自動車の氾濫に加えて交差点の混乱と危険は避け難く、人心はパニック状態に陥ることが必至である。【０００６】  なかでも、従来、道路においては、交通の頻繁な交差点で交通信号機が設置されていて、一般的には交通信号機は前述の如く１００ボルトの交流電力で作動され、当該交差点の通行状況と条件などを勘案して地域の公安委員会等が信号灯の操作状況を定め、交差点を通過する自動車等の適正な通行を管制している。【０００７】  しかし、自然災害などの非常事態には、当然発生する通常電力の停電が予測され、現状は、交差点を管制する交通信号機が停電により作動しない大きな欠点を有するため、不断の停電でも交通信号機が作動しない状況下に一時的な混乱と交通停滞が発生する場合があり、かかる非常事態では停電によって随所で交通信号機が作動せず、広範囲に大きな交通渋滞と混乱の決定的な原因になることが容易に予測される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明は、前述の課題を解決するため、多数の高輝度ＬＥＤを集合させた光の造形による照明を用いた信号灯で交通信号機と補助信号機を形成し、蓄電装置と充電装置および直流による制御回路からなる装置で交通信号機を形成する。【０００９】  実施例１において、青色の高輝度ＬＥＤ１、黄色の高輝度ＬＥＤ２、赤色の高輝度ＬＥＤ３からなる各信号灯を、それぞれに蓄電装置の電圧に対応した結線で耐圧を整え、公安委員会等で定められた規格に適合する構造に整形した交通信号機の照明灯火とする。【００１０】  いわゆる、ＬＥＤ個々の特性は、発光する直流電圧が約２ボルトであり、消費電流も微少であることから作動電力が極度に少なく耐久性にも優れている。従って、この高輝度ＬＥＤの特性は交通信号機の重要性から考慮すれば、最も理想的な光源である。【００１１】  本発明は、既に開発された高輝度ＬＥＤのうち、青色、黄色、赤色を選んで交通信号機４を形成する青色信号灯１’黄色信号灯２’赤色信号灯３’とし、青色矢印灯５、黄色矢印灯６、歩行者専用信号灯７、８をもって補助信号機とする。【００１２】  本発明は、交通信号機および補助信号機へ常時に供給される電力は従来通りＡＣ１００ボルトとするも、交通信号機を作動させる制御電力と各信号の作動電力は直流電流ＤＣに変換したものを供給する。【００１３】  本発明の実施例２の如く、電力供給装置９にはバッテリ−１０を添設し、万一、交流電力ＡＣが停電しても交通信号機４の作動は停止せず、交流電源が停止後においても、バッテリ−が蓄電する直流電力ＤＣが、交通信号機の作動に必要な電力以下に低下するまで作動停止を猶予できる構造とする。【００１４】  この場合、バッテリ−１０の容量や蓄電能力に対して、交通信号機４の必要電力を勘案すれば、非常事態における交流電力が停電後に、当該交通信号機を何時間または何日間稼働させることが出来るかの結果が生まれる。
【発明の効果】
【００１５】  本発明を実施した場合の効果は、従来の電球を用いて照明する交通信号機に比べて、高輝度ＬＥＤを用いて交通信号機を形成した場合は消費する電力が極端に少なく、明らかに消費電力が節約できることとなる。【００１６】  すなはち、仮に高輝度ＬＥＤの単体を１８０個集合させて、一つの信号灯を形成した場合の消費電力は約３０ワット前後となり、従来、交通信号機の信号灯が１００ワットの白熱球を用いているのに比べて、消費電力は大きく節約できる。【００１７】  また、ＬＥＤの発熱量は非常に少なく耐久性に優れているので、従来の交通信号機の信号灯に使用されている白熱電球の寿命に比べて、ＬＥＤは極端に寿命が長く信号灯の故障による緊急保守管理の手間が減少すると同時に、信号灯の不具合のために交通警察官の緊急出動する必要度が少なくなる。【００１８】  本発明による交通信号機を用いた交差点の交通管制システムは、通常時に不測の停電事故が発生しても即時に交通信号機の作動が停止することが無く、自然災害などに予測される通常電力の緊急停止時にも対応できるので、交差点の混乱によるパニック状態の防止に大きな効果を有する。【００１９】  従って、本発明の交通信号機を用いた交差点の交通管制システムを採用することにより、従来の交通信号機の供給電力の停電や故障のたびに発生していた交差点の交通渋滞が全く無くなり、危惧される大地震や自然災害時に起きる大規模の停電が発生しても、広範囲の停電で交通信号機が随所で作動しない状況が回避され、重要な交差点が管制不能になって交通マヒを起こすが如き致命的な事態を排除し、当該交差点で発生する交通事故の防止にも貢献できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】  本発明の交通信号機４の信号灯は図１の如く、青色信号灯１’には青色の高輝度ＬＥＤ１を配置して交通信号機の規格通りに整形し、同じく黄色信号灯２’は黄色の高輝度ＬＥＤ２、赤色信号灯３’は赤色の高輝度ＬＥＤ３を同様に配置して規格通りに整形する。【００２２】  図２において、青色矢印信号灯５の矢印表示は青色の高輝度ＬＥＤ１を配置し、黄色矢印信号灯６の矢印表示は黄色の高輝度ＬＥＤ２を配置して規格通りに整形する。【００２３】  図３において、歩行者専用信号灯の青色信号灯７に青色の高輝度ＬＥＤ１を配置し、赤色信号灯８には赤色の高輝度ＬＥＤ３を配置して規格通りに整形する。【００２４】  これらの高輝度ＬＥＤは、メ−カ−により形態と照度が異なるが、交通信号機の信号灯の構造と性能に最も適合するＬＥＤを採用する。【００２５】  本発明による交通信号機４の各信号灯を構成するＬＥＤは、バッテリ−１０の直流電圧に耐圧するよう構成して集約し、制御装置１１のＤＣ＋に接続する。
【実施例２】
【００２６】  本発明の交通信号機４の電力供給装置９は、図４に示す電源装置１３、制御装置１１、バッテリ−１０で構成している。【００２７】  図４において、電力供給装置９の電源装置１３の受電回路は、受電パネルに配した電力計１６に接続した漏電ブレ−カ−Ｂとテンパ−ルＰで構成し、通常電力のＡＣ１００ボルトを受電する。【００２８】  電源装置１３は、交流電力のＡＣ１００ボルトを交流変圧器１４でバッテリ−１０の直流電圧に見合った電圧に変圧し、交流ＡＣは整流器１５で直流ＤＣに変換し、レギュレ−タ１２はバッテリ−１０の直流電圧が降下したときに作動してバッテリ−１０に充電する。【００２９】  本発明の電力供給装置９の制御装置１１は、図４の如く複数の電磁リレ−Ｒとタイマ−リレ−Ｔなどで構成するが、すべてバッテリ−１０の直流電圧に対応したものを規格電圧とし、各信号灯に必要な電流規格を有し、交通信号機４に接続して電力を供給する。【００３０】  つまり、図４において交通信号機４に供給する電力は、通常電力のＡＣ１００ボルトを交流変圧器１４でバッテリ−１０の充電電圧に見合った電圧に変圧し、変圧された交流ＡＣ電圧は接続する整流器１５で直流ＤＣに変換する。【００３１】  さらに、整流された直流ＤＣはレギュレ−タ１２が作用してバッテリ−１０に充電されるが、バッテリ−１０が完全充電されればレギュレ−タ１２の作用で充電を中断する。
再度、バッテリ−１０の電圧が低下すれば、ふたたびレギュレータ１２の作用でバッテリ−１０が充電されるという具合に、レギュレータ１２の作用が繰り返されて、常時、バッテリ−１０の充電電圧が保持される。【００３２】
【００３３】  また、この充電回路に制御装置１１を接続し、制御装置１１で制御された直流電力ＤＣで交通信号機４の信号灯等が作動する。従って、通常電力ＡＣ１００ボルトが停電した場合、実施例１による各信号灯からなる交通信号灯は、バッテリ−１０の直流電力が最低電圧に達するまで作動が継続されるので、作動する時間はバッテリ−の容量による。
【産業上の利用可能性】
【００３４】  本発明は、前述の通り構成されており、交通信号機の供給電力が停電した場合において、相当長時間にわたって作動が存続される機能を有するので、交差点の適正かつ安全な交通管制に欠かせない交通信号機であり、近年、大地震など自然災害の発生が懸念されるなか、とくに一斉停電の惹起は多数の従来型交通信号機を不能にして、都市交通の混乱と交通マヒの最大原因になる。【００３５】  従って、通常電力が停電しても、ただちに不能にならない交通信号機の設置が望まれ、一刻も早い構造改善の必要に迫られる。【００３６】  一方で、ＬＥＤを用いた交通信号機の信号灯はすでに開発が進んでいるが、ＡＣ１００ボルトの通常電力によって賄うもので、本発明に対応できる機種は皆無である。【００３７】  本発明の交通信号機は前記の如き必要性を有し、製作に特殊技術を要するものでなく、一般的な技術によって大量生産も可能である。よって産業上の利用価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】  交通信号機４の信号灯にＬＥＤを配した正面図。
【図２】  交通信号機４に付随する矢印信号灯にＬＥＤを配した正面図。
【図３】  交通信号機４に付随する歩行者専用信号灯にＬＥＤを配した正面図。
【図４】  電力供給装置９を構成する装置の配線を示す構成図。
【符号の簡単な説明】
【００３９】      １    青色の高輝度ＬＥＤ。
２    黄色の高輝度ＬＥＤ。
３    赤色の高輝度ＬＥＤ。
４    交通信号機。
１’  青色信号灯。
２’  黄色信号灯。
３’  赤色信号灯。
５    青色矢印信号灯。
６    黄色矢印信号灯。
７    歩行者専用信号機の青色信号灯。
８    歩行者専用信号機の赤色信号灯。
９    交通信号機の電力供給装置。
１０    バッテリ−。
１１    交通信号機の制御装置。
１２    レギュレタ−。
１３    電源装置。
１４    交流変圧器。
１５    整流器。
１６    電力計。
Ｒ    電磁リレ−。
Ｔ    タイマ−リレ−。
Ｂ    漏電ブレ−カ−。
Ｐ    テンパ−ル。
ＡＣ    交流電力。
ＤＣ    直流電力。
【図１】
2007220054.tif 000003
【図２】
2007220054.tif 000004
【図３】
2007220054.tif 000005
【図４】
2007220054.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月12日(2006.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】  すなはち、高輝度ＬＥＤの単体を集合させて、一個の交通信号灯を形成した場合の消費電力は約１５ワット前後となり、従来の交通信号機に用いていた灯火が７０〜１００ワットの白熱電球であることから、消費電力が大幅に節約できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】  本発明は、前述の通り構成されており、ＡＣ１００ボルトの供給電力が停電した場合において、相当長時間にわたってバッテリ−１０の直流電力ＤＣによって作動が存続される機能を有するので、交差点の適正かつ安全な交通管制に欠かせない交通信号機にとって、近年、大地震など自然災害の発生が懸念されるなか、とくに一斉停電の惹起はＡＣ電力で稼働されている多数の従来型交通信号機を不能にして、都市交通の混乱と交通マヒの最大原因となる。