JP2019133520A - 信号機 - Google Patents

Abstract

【課題】１個の信号表示部で様々な表示が可能で、消費電力が少なく、低コストで、様々な用途に使用することができるＬＥＤ式の信号機を提供する。【解決手段】１個の信号表示部を有するＬＥＤ式の信号機であって、前記信号表示部に、緑色、赤色、および、黄色の３色に発色する複数のＬＥＤが配置され、前記信号表示部によって、青信号、赤信号、黄信号、および、複数の矢印を表示し、前記ＬＥＤは、複数のブロックに分かれて配置されており、全ての前記ＬＥＤのブロックを点灯させ、前記ＬＥＤの色を制御することによって、青信号、赤信号、および、黄信号を表示し、前記ＬＥＤのブロックを組合せることによって、複数の矢印から選択して１個の矢印を表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤを用いた信号機に関する。

道路の交差点などにおいて、自動車や自転車、歩行者の通行の優先権を伝えるための装置として信号機が用いられており、従来は、電球式の信号機であったが、近年は、消費電力が少なく、長寿命であるＬＥＤ式の信号機（特許文献１，２参照）の設置が進んでいる。

電球式の信号機は、青色信号部、黄色信号部、赤色信号部を有する３色信号機の場合、右折用の矢印を表示する場合、別途の矢印信号部を設ける必要があり、その分のコストが増加するという問題が有った。ＬＥＤ式の信号機の場合、特許文献１，２に記載されているように、３色信号機の１色を利用して、矢印を表示することにより、別途の矢印用信号を省略することも可能となっている。

特開２０１３−２２２４０４号公報 特開平１０−２６１１９７号公報

本発明は、さらなるコスト削減を目指し、特許文献１，２のようなコストの高い３色信号機ではなく、１個の信号表示部で様々な表示を可能とし、低コストで、様々な用途に使用することができ、消費電力が少ないＬＥＤ式の信号機を提供することを目的とする。

本発明の信号機は、１個の信号表示部を有するＬＥＤ式の信号機であって、前記信号表示部に、緑色、赤色、および、黄色の３色に発色する複数のＬＥＤが配置され、前記信号表示部によって、青信号、赤信号、黄信号、および、複数の矢印を表示し、前記ＬＥＤは、複数のブロックに分かれて配置されており、全ての前記ＬＥＤのブロックを点灯させ、前記ＬＥＤの色を制御することによって、青信号、赤信号、および、黄信号を表示し、前記ＬＥＤのブロックを組合せることによって、複数の矢印から選択して１個の矢印を表示することを特徴とする。

前記矢印は、右折用矢印、左折用矢印、および、直進用矢印である。

前記ＬＥＤは単色タイプのＬＥＤであり、複数の緑色のＬＥＤ、複数の黄色のＬＥＤ、および、複数の赤色のＬＥＤを、それぞれ前記信号表示部全域に配置している。

または、前記ＬＥＤは、１個のパッケージ内に互いに異なる色の複数のＬＥＤを内蔵し、１個のパッケージで、緑色、赤色、および、黄色に発色する。

前記ブロックの数が２２個であり、２２個の内、２１個のブロックから複数のブロックを選択して組み合わせることによって、前記矢印を表示する。

前記ＬＥＤのブロックを組合せることによって、矢印以外の記号、文字、または、数字を表示することも可能である。

本発明の信号機は、１個の信号表示部を有するＬＥＤ式の信号機であって、前記信号表示部に、緑色、赤色、および、黄色の３色に発色する複数のＬＥＤが配置され、前記信号表示部によって、青信号、赤信号、黄信号、および、複数の矢印を表示し、前記ＬＥＤは、複数のブロックに分かれて配置されており、全ての前記ＬＥＤのブロックを点灯させ、前記ＬＥＤの色を制御することによって、青信号、赤信号、および、黄信号を表示し、前記ＬＥＤのブロックを組合せることによって、複数の矢印から選択して１個の矢印を表示することにより、１個の信号機で、様々な用途（青信号、黄信号、赤信号、複数の矢印）に用いることができるので、低コストで、多機能の信号機を実現することができる。

前記矢印は、右折用矢印、左折用矢印、および、直進用矢印であることにより、１個の信号機で、従来の様々な矢印信号に対応することができるようになる。

前記ＬＥＤのブロックを組合せることによって、矢印以外の記号、文字、または、数字を表示することにより、本発明の信号機を、交通信号以外の用途にも使用することができるようになる。

本発明の信号機の正面図である。 本発明の信号機の側面図である。 複数の信号機を連結した状態の正面図である。 複数の信号機を連結した状態の平面図である。 信号機の信号表示部の正面図である。 左矢印を表示した信号表示部の正面図である。 右矢印を表示した信号表示部の正面図である。 直進矢印を表示した信号表示部の正面図である。 信号表示部の回路図である。 ３色のＬＥＤを用いた場合の信号表示部の正面図である。 赤信号を表示した信号表示部の正面図である。 黄信号を表示した信号表示部の正面図である。 青信号を表示した信号表示部の正面図であり、ブロックを記載している。 左矢印を表示した信号表示部の正面図である。 右矢印を表示した信号表示部の正面図である。 直進矢印を表示した信号表示部の正面図である。 信号表示部の回路図である。

本発明の信号機１について、図を用いて以下に詳細に説明する。図１に示すのが、本発明の信号機１の正面図であり、図２に示すのが信号機１の側面図である。

前記信号機１は、図１に示すように、１個の円形の信号表示部２、および、前記信号表示部２が取り付けられたハウジング３を有し、前記信号表示部２には、図５に示すように、基板２１上に複数のＬＥＤ１０が配置されており、前記ＬＥＤ１０によって、前記信号表示部２は、緑色、赤色、および、黄色に発光し、青信号、赤信号、黄信号、および、矢印を切り替えて表示することができる。これにより、前記信号機１は、１個で、複数の信号の機能を実現することができる。

前記信号表示部２は、前記基板２１、複数の前記ＬＥＤ１０、前記基板２１の背面に設けられた配線（図示せず）、前記信号表示部２の前面を覆うレンズ２２（図２参照）、および、外部の信号制御装置と接続するための外部端子（図示せず）を有している。前記ＬＥＤ１０は、前記基板２１上に所定の間隔で配置されており、緑色、黄色、および、赤色に発色するものであればよい。本発明において、ＬＥＤの色を表現する緑色と、信号の色を表現する意味する場合の青とは同一である。前記信号表示部２の形状は円形に限定するものではなく、矩形等に変更することも可能であり、前記信号表示部２の形状に合わせて、前記ＬＥＤ１０の個数、配置等は適宜変更可能である。

前記ハウジング３は、前記信号表示部２を収容するためのものであり、大きさ、形状等は適宜変更することができる。また、前記ハウジング３の正面には、フード３１が設けられている。前記ハウジング３を支柱、アームなどで保持することによって、前記信号機１を交差点などに配置することができる。また、前記ハウジング３に連結手段などを設けることによって、図３，４に示すように、複数の信号機１を連結して使用することも可能である。

図３に示すように、本発明の信号機１を複数個、横または縦方向に連結して使用することも可能である。図３（ｂ）、（ｄ）のように、３個を連結すると、従来の青、黄、赤信号として使用することも可能であり、いずれか１個の信号機１を用いて矢印を表示することも可能である。そして、図３（ａ）、（ｃ）のように、２個の信号機１を連結した場合、１個の信号機１を青信号、もう１個の信号機１を赤信号とし、どちらかの信号機１を黄信号と兼用とすることも可能である。このように、本発明の信号機１は、１種類を用意するだけで、様々な種類の信号機に使用することができることから、多数の在庫を用意しておけば、用途に応じて組み合わせて対応することができ、コスト削減に役立つ。

図４は、複数の信号機１を組み合わせた状態を上から見た平面図であり、矢印の方向が信号機１の正面を指している。図４に示すように、複数の信号機１を複数の方向に向けた状態で連結することも可能であり、設置する場所、用途に応じて、様々な組合せが可能であり、１個の信号機１でより広い用途に対応することができるようになる。

本発明の信号機１は、前記ＬＥＤ１０として、以下に説明する２種類のＬＥＤを用いることを想定しているが、その他のＬＥＤを用いることも可能である。まず初めに、１個のパッケージに、緑色に発光するＬＥＤおよび赤色に発光するＬＥＤを含んでいるＬＥＤ１０を用いる形態について説明する。

前記ＬＥＤ１０は、１個のパッケージに、緑色に発色するＬＥＤ、および、赤色に発色するＬＥＤを含むことにより、緑色および赤色に発色し、２個のＬＥＤを同時に発光させることにより、黄色に発色することができる。このようなＬＥＤ１０を、図５に示すように、等間隔で、φ３００ｍｍの基板２１上に１６１個配置する。この際、前記ＬＥＤ１０を、図５に示すように、２２のブロックに分け、図９の回路図に示すように、各ブロックごとに配線することで、矢印の表示が可能となる。

２２のブロックは、１ブロックから２１ブロックまでは、矢印を表示するためのブロックであり、２２ブロックは、残りのＬＥＤ１０全てとなる。前記ＬＥＤ１０を、１ブロックに１３個、２ブロックに１３個、３ブロックに１２個、４ブロックに１２個、５ブロックに３個、６ブロックに３個、７ブロックに４個、８ブロックに３個、９ブロックに７個、１０ブロックに５個、１１ブロックに７個、１２ブロックに７個、１３ブロックに１個、１４ブロックに１個、１５ブロックに１個、１６ブロックに１個、１７ブロックに１個、１８ブロックに１個、１９ブロックに１個、２０ブロックに１個、２１ブロックに１個、２２ブロックに６３個配置する。このようにして、１６１個のＬＥＤ１０を２２のブロックに分けて配置し、図９の回路図に示すように、各ブロックごとに配線を行い、各配線を外部端子と接続する。

外部端子は、Ｎｏ１．からＮｏ７まであり、Ｎｏ１が青信号、Ｎｏ２が黄信号、Ｎｏ３が赤信号、Ｎｏ４が左折矢印、Ｎｏ５が右折矢印、Ｎｏ６が直進矢印、Ｎｏ７が共通端子となっている。これらの外部端子に信号制御装置を接続すると、前記信号制御装置による制御に合わせて、信号機１は、青信号、黄信号、赤信号、左折矢印、右折矢印、直進矢印を選択して信号表示部２で表示することができる。

図９に示すように、前記ＬＥＤ１０は３個の端子（Ｒ端子（赤色ＬＥＤの端子）、Ｇ端子（緑色ＬＥＤの端子）、Ｃ端子（共通端子））を有しており、Ｒ端子については、ブロックに分けることなく配線を設けて、抵抗を介してＮｏ３．外部端子と接続する。また、Ｃ端子についてもブロックに分けることなく、配線を設けて、全てをＮｏ７外部端子に接続する。Ｇ端子については、２２のブロックに分けて、各ブロックごとに配線し、各ブロックの配線を外部端子と接続する。例えば、１ブロックの場合、１３個のＧ端子を１ブロック用の１本の配線へと接続し、１ブロック用の配線を、直接または間接的にＮｏ１，２，４〜６の外部端子と接続する。同様にして２〜２１ブロックについては、各ブロックごとに各ブロック用の配線へと接続し、各ブロック用の配線をＮｏ１，２，４〜６の外部端子と接続する。２２ブロックについては、２２ブロック用の配線を、Ｎｏ１，２の外部端子と接続する。

前記信号機１による信号表示の方法について、図９に記載の回路図を用いて説明する。赤信号を表示する場合は、信号制御装置によって、図９に記載のＮｏ３の外部端子が選択されると、１６１個全てのＬＥＤ１０のＲ端子に電気が送られ、全てのＬＥＤ１０の赤色ＬＥＤが発色し、赤信号を表示する。青信号を表示する場合は、信号制御装置によって、図９に記載のＮｏ１の外部端子が選択されると、１ブロックから２２ブロックのＬＥＤ１０のＧ端子に電気が送られ、その結果、１６１個全てのＬＥＤ１０の緑色ＬＥＤが発色し、青信号を表示する。

黄信号を表示する場合は、信号制御装置によって、図９に記載のＮｏ２の外部端子が選択されると、１６１個全てのＬＥＤ１０のＲ端子に電気が送られ、ＬＥＤ１０の赤色ＬＥＤが発色し、同時に、１ブロックから２２ブロックのＬＥＤ１０のＧ端子に電気が送られ、１６１個全てのＬＥＤ１０の緑色ＬＥＤが発色し、その結果、前記ＬＥＤ１０は黄色に発色し、黄信号を表示する。

左折矢印を表示する場合は、信号制御装置によって、図９に記載のＮｏ４の外部端子が選択されると、１，３，５〜８，１０，１１，１３，１５〜２０ブロックの５７個のＬＥＤ１０のＧ端子に電気が送られ、その結果、図６に示すように、青（緑）の左折矢印を表示する。右折矢印を表示する場合は、信号制御装置によって、図９に記載のＮｏ５の外部端子が選択されると、２，４〜１０，１４〜１９，２１ブロックの５７個のＬＥＤ１０のＧ端子に電気が送られ、その結果、図７に示すように、青（緑）の右折矢印を表示する。直進矢印を表示する場合は、信号制御装置によって、図９に記載のＮｏ６の外部端子が選択されると、１，２，５〜８，１０，１２〜１４，１６，１８，２０，２１ブロックの５７個のＬＥＤ１０のＧ端子に電気が送られ、その結果、図８に示すように、青（緑）の直進矢印を表示する。

このように、本発明の信号機１は、外部の信号制御装置によって、外部端子を選択するだけで、簡単に、信号の表示を切り替えることが可能であり、１個の信号機１で様々な信号に用いることができる。従って、従来の信号機と交換するだけで、直ぐに新たな信号機として機能させることができる。１種類の信号機１を製造しておき、用途に応じて信号機１を組み合わせるだけで、どのような信号機にも対応することができる。

前記ＬＥＤ１０の数については限定するものではなく、適宜変更可能であり、その数を変更する場合には、ブロックの数についても変更する場合が有る。また、基板２１の大きさについても変更可能である。また、前記ＬＥＤ１０のパッケージをマルチカラータイプにすることにより、より綺麗に発色させること、あるいは、青、黄、赤信号以外の色に発色させることも可能である。

次に、前記ＬＥＤ１０として、互いに独立した３色のＬＥＤ、緑色ＬＥＤ１１、黄色ＬＥＤ１２、および、赤色ＬＲＤ１３をそれぞれ基板２１の全域に所定の間隔で配置する形態について説明する。

図１０に示すように、基板２１上に、１７７個の緑色ＬＥＤ１１（○で表示）を等間隔で配置し、１７８個の黄色ＬＥＤ１２（△で表示）を等間隔で配置し、１７８個の赤色ＬＥＤ１３（×で表示）を等間隔で配置する。これにより、青信号の場合は、図１３（緑色ＬＥＤ１１である○だけを記載）に示すように、全ての緑色ＬＥＤ１１を発色させ、黄信号の場合は、図１２（黄色ＬＥＤ１２である△だけを記載）に示すように全ての黄色ＬＥＤ１２を発色させ、赤信号の場合は、図１１（赤色ＬＥＤ１３である×だけを記載）に示すように全ての赤色ＬＥＤ１３を発色させる。このようにして、信号機１は、青信号、黄信号、赤信号を表示することができる。

前記緑色ＬＥＤ１１については、矢印を表示するために、図１３に示すように（黄色ＬＥＤ１２（△）および赤色ＬＥＤ１３（×）は図示せず）、１７７個の緑色ＬＥＤ１１を２２のブロックに分ける。１ブロックから２１ブロックまでは矢印を表示するためのブロックであり、残りの緑色ＬＥＤ１１である２２ブロックは青信号だけに用いる。

前記緑色ＬＥＤ１１を、１ブロックに５個、２ブロックに１１個、３ブロックに１１個、４ブロックに２個、５ブロックに７個、６ブロックに７個、７ブロックに３個、８ブロックに３個、９ブロックに３個、１０ブロックに７個、１１ブロックに７個、１２ブロックに２個、１３ブロックに２個、１４ブロックに２個、１５ブロックに９個、１６ブロックに７個、１７ブロックに９個、１８ブロックに２個、１９ブロックに２個、２０ブロックに５個、２１ブロックに２個、２２ブロックに６９個配置する。このようにして、前記緑色ＬＥＤ１１を２２のブロックに分けて配置し、図１７の回路図に示すように、各ブロックごとに配線を行い、各配線を外部端子と接続する。

前記緑色ＬＥＤ１１、前記黄色ＬＥＤ１２、および、前記赤色ＬＥＤ１３を、図１７に示すように、配線を行い、外部端子Ｎｏ１〜Ｎｏ７と接続する。外部端子は、Ｎｏ１が青信号、Ｎｏ２が黄信号、Ｎｏ３が赤信号、Ｎｏ４が左折矢印、Ｎｏ５が右折矢印、Ｎｏ６が直進矢印、Ｎｏ７が共通端子となっている。これらの外部端子に信号制御装置を接続すると、前記信号制御装置による制御に合わせて、信号機１は、青信号、黄信号、赤信号、左折矢印、右折矢印、直進矢印を選択して信号表示部２で表示することができる。

全ての黄色ＬＥＤ１２は、Ｎｏ２外部端子（黄信号）と抵抗を介して接続するように配線され、全ての赤色ＬＥＤ１３はＮｏ３外部端子（赤信号）と抵抗を介して接続するように配線されている。緑色ＬＥＤ１１は、図１３に示すような２２のブロック分けに合わせて、図１７に示すように、各ブロックごとに配線を行い、外部端子と接続する。例えば、１ブロックの場合、５個の緑色ＬＥＤ１１を１ブロック用の１本の配線へと接続し、１ブロック用の配線を、図１７に示すように、直接または間接的にＮｏ１，４〜６の外部端子と接続する。同様にして２〜２１ブロックについては、図１７に示すように、各ブロックごとに各ブロック用の配線へと接続し、各ブロック用の配線をＮｏ１，４〜６の外部端子と接続する。図１７に示すように、２２ブロックについては、２２ブロック用の配線を、Ｎｏ１の外部端子と接続する。

前記信号機１による信号表示の方法について、図１７に記載の回路図を用いて説明する。赤信号を表示する場合は、信号制御装置によって、図１７に記載のＮｏ３の外部端子が選択されると、１７８個全ての赤色ＬＥＤ１３に電気が送られ、赤色ＬＥＤ１３が発色し、赤信号を表示する。黄信号を表示する場合は、信号制御装置によって、図１７に記載のＮｏ２の外部端子が選択されると、１７８個全ての黄色ＬＥＤ１２に電気が送られ、黄色ＬＥＤ１２が発色し、黄信号を表示する。青信号を表示する場合は、信号制御装置によって、図１７に記載のＮｏ１の外部端子が選択されると、１ブロックから２２ブロックの緑色ＬＥＤ１１に電気が送られ、その結果、１７７個全ての緑色ＬＥＤ１１が発色し、青信号を表示する。

左折矢印を表示する場合は、信号制御装置によって、図１７に記載のＮｏ４の外部端子が選択されると、１，２，５，８〜１５，１８，２０ブロックの６５個の緑色ＬＥＤ１１に電気が送られ、その結果、図１４に示すように、左折矢印を表示する。右折矢印を表示する場合は、信号制御装置によって、図１７に記載のＮｏ５の外部端子が選択されると、１，３〜８，１１，１３，１４，１７，１９，２０ブロックの６５個の緑色ＬＥＤ１１に電気が送られ、その結果、図１５に示すように、右折矢印を表示する。直進矢印を表示する場合は、信号制御装置によって、図１７に記載のＮｏ５の外部端子が選択されると、１〜３，５，７〜９，１１，１６，１８〜２１ブロックの６８個の緑色ＬＥＤ１１に電気が送られ、その結果、図１６に示すように、直進矢印を表示する。

このように、３色のＬＥＤを独立させて配置すると、信号機１は綺麗に発色し、視認性を向上させることができる。

本発明の信号機１は、前記信号表示部２によって、矢印以外を表示することも可能である。例えば、＋、−といった矢印以外の記号、アルファベットなどの文字、１〜０の数字などを表示させることも可能である。前記ＬＥＤ１０のブロック分けを変更する、前記ＬＥＤ１０の数を変更するなどの方法を用いれば、様々な表示にも対応することができる。矢印以外の表示が可能であれば、複数の信号機１を連結することにより、信号以外の様々な用途で使用することが可能となる。

１ 信号機
２ 信号表示部
２１ 基板
２２ レンズ
３ ハウジング
３１ フード
１０ ＬＥＤ
１１ 緑色ＬＥＤ
１２ 黄色ＬＥＤ
１３ 赤色ＬＥＤ

Claims (6)

1. １個の信号表示部を有するＬＥＤ式の信号機であって、
   前記信号表示部に、緑色、赤色、および、黄色の３色に発色する複数のＬＥＤが配置され、
   前記信号表示部によって、青信号、赤信号、黄信号、および、複数の矢印を表示し、
   前記ＬＥＤは、複数のブロックに分かれて配置されており、
   全ての前記ＬＥＤのブロックを点灯させ、前記ＬＥＤの色を制御することによって、青信号、赤信号、および、黄信号を表示し、
   前記ＬＥＤのブロックを組合せることによって、複数の矢印から選択して１個の矢印を表示することを特徴とする信号機。
2. 前記矢印は、右折用矢印、左折用矢印、および、直進用矢印であることを特徴とする請求項１に記載の信号機。
3. 前記ＬＥＤは単色タイプのＬＥＤであり、複数の緑色のＬＥＤ、複数の黄色のＬＥＤ、および、複数の赤色のＬＥＤを、それぞれ前記信号表示部全域に配置していることを特徴とする請求項１または２に記載の信号機。
4. 前記ＬＥＤは、１個のパッケージ内に互いに異なる色の複数のＬＥＤを内蔵し、１個のパッケージで、緑色、赤色、および、黄色に発色することを特徴とする請求項１または２に記載の信号機。
5. 前記ブロックの数が２２個であり、２２個の内、２１個のブロックから複数のブロックを選択して組み合わせることによって、前記矢印を表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の信号機。
6. 前記ＬＥＤのブロックを組合せることによって、矢印以外の記号、文字、または、数字を表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の信号機。