JP2002140794A - 交通信号制御機 - Google Patents

交通信号制御機

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JP2002140794A
JP2002140794A JP2000336006A JP2000336006A JP2002140794A JP 2002140794 A JP2002140794 A JP 2002140794A JP 2000336006 A JP2000336006 A JP 2000336006A JP 2000336006 A JP2000336006 A JP 2000336006A JP 2002140794 A JP2002140794 A JP 2002140794A
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signal
lighting
combination
lamp
unit
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JP2000336006A
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Shigeo Fujimura
成男 藤村
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 滅灯せずに、制御部の交換可能な交通信号制
御機を得る。 【解決手段】 制御部5と灯器開閉部6の間に、制御部
5が出力する点灯・滅灯の組合せ信号を時系列に記憶
し、制御部5に機能障害が発生した時に記憶した組合せ
信号を順次に出力可能な制御信号記憶再生部7を付加
し、この制御信号記憶再生部7又は制御部5が出力する
組合せ信号に基づいて信号灯器1の点灯・滅灯制御を行
うように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、交通整理を目的
として道路交差点に設置された信号灯器の点灯・滅灯制
御を行う交通信号制御機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の装置としては、例えば特
開平11−232589号「交通信号制御機」や特開平
11−126296号「交通信号制御装置」の公開特許
公報に示されている装置があり、その他にも多くの提案
がなされている。
【0003】図5はその種の従来装置を一般化したもの
で、図において1は交通整理を目的として道路交差点に
設置された信号灯器、2はこの信号灯器1の点灯・滅灯
制御を行う交通信号制御機であり、以下に記載する各部
で構成されている。3はデータの記憶・入出力・演算等
の各種機能を備え、プログラムの格納・実行が可能なマ
イクロプロセッサ(以下、MPUと記述する)である。
4はこのMPU3の指令に基づいて信号灯器1の点灯・
滅灯の組合せ信号を時系列に順次出力する点灯制御部、
5はこの点灯制御部4と前記MPU3を1枚の基板等に
一体化した制御部、6は前記点灯制御部4から出力され
る組合せ信号に基づいて信号灯器1の点灯・滅灯を行う
ための灯器開閉部であり、複数のソリッドステートリレ
ーで構成されている。8はこの灯器開閉部6に前記点灯
制御部4から出力される組合せ信号を伝達するための信
号線、10は前記各部に必要となる電源を出力する電源
部、11aはこの電源部10から前記制御部5に電源を
供給するための電源線、11bは前記灯器開閉部6に電
源を供給するための電源線、12は灯器開閉部6から前
記信号灯器1に点灯・滅灯信号を伝達するための信号線
である。
【0004】通常、信号灯器1は、緑・黄・赤の車両用
灯器と緑・赤の歩行者用灯器が、交差する道路に対応し
て複数設置されており、各灯器の色ごとに1つづつのラ
ンプを実装している。そのランプは通常商用のAC10
0Vを印加すると点灯し、非印加時に消灯するものを用
いている。
【0005】従って、信号線12を介して信号灯器1に
供給される点灯・滅灯信号は、AC100Vの有・無状
態そのものであり、点灯時はAC100Vが供給され、
滅灯時はAC100Vの供給を切断する。灯器開閉部6
は、電源線11bを介してAC100Vを入力し、信号
線8を介して入力する点灯・滅灯の組合せ信号により、
ランプに対応して備えられたソリッドステートリレーを
開閉することで、AC100Vの有・無状態を出力する
ようになっている。
【0006】図6は、交差する道路に設置された信号灯
器1の各ランプの配置例を示す図である。図において、
L1とL2は相互に交差する道路、C1,C2及びC3
は道路L1を走行する車両、C4及びC5は道路L2を
走行する車両、ML1は道路L1の横断歩道、ML2は
道路L2の横断歩道、M1は横断歩道ML1の利用者、
M2は横断歩道ML2の利用者である。G1A,Y1
A、R1Aと、G1B,Y1B、R1Bは、道路L1の
各走行方向から見える位置に設置された緑・黄・赤の車
両用ランプであり、同一色のランプには点灯・滅灯信号
を並列供給し、同時に点灯及び滅灯するようにしてあ
る。
【0007】G2A,Y2A、R2Aと、G2B,Y2
B、R2Bは、道路L2の各走行方向から見える位置に
設置された緑・黄・赤の車両用ランプであり、同一色の
ランプには点灯・滅灯信号を並列供給し、同時に点灯及
び滅灯するようにしてある。PG1A,PR1Aと、P
G1B,PR1Bは、横断歩道ML1の各歩行方向から
見える位置に設置された緑・赤の歩行者用ランプであ
り、同一色のランプには点灯・滅灯信号を並列供給し、
同時に点灯及び滅灯するようにしてある。
【0008】PG2A,PR2Aと、PG2B,PR2
Bは、横断歩道ML2の各歩行方向から見える位置に設
置された緑・赤の歩行者用ランプであり、同一色のラン
プには点灯・滅灯信号を並列供給し、同時に点灯及び滅
灯するようにしてある。
【0009】点灯制御部4が出力する点灯・滅灯の組合
せ信号は、周知のように交差する2方向以上の道路を走
行する車両どうし、又は車両と横断歩道を渡る歩行者が
衝突しないような組合せになっている。又一つの点灯・
滅灯の組合せ信号を1ステップとし、数ステップ〜数十
ステップで1サイクルを構成して信号制御を繰り返すよ
うになっている。
【0010】この1サイクルは、通常ある特定の車両用
灯器の緑ランプ点灯を第一ステップとして開始され、そ
の緑ランプ点灯の組合せを先頭のステップ番号とし、以
降の各ステップに順次に番号を付与してMPU3で管理
している。通常1ステップは数百ミリ秒〜数十秒であ
る。
【0011】MPU3は、その1サイクルのステップ数
や各ステップの点灯時間等を記憶・管理し、適時に点灯
制御部4へ点灯・滅灯の組合せ信号の出力指令を供給す
る。点灯制御部4では、点灯・滅灯の組合せ内容を、例
えばステップ番号でアドレッシング可能なROM等に予
め記憶しておき、又ステップ時間のカウント可能なカウ
ンタを備え、MPU3からステップ番号とステップ時間
の情報を含む制御指令をステップ毎に入力することで、
組合せ信号を順次出力するようになっている。
【0012】図7は、前記図6のランプ配置例における
1サイクルの各ステップの点灯・滅灯の組合せ例を示す
図である。図において、ステップ番号は前記説明のごと
く点灯・滅灯の各組合せに付与された番号であって、1
から28まで時系列順になっている。ステップ時間は、
その各ステップごとの時間を示す。G1AからPR2B
は前記図6に図示した各灯器ランプであり、○は点灯、
×は滅灯の状態を示す。周知のように、緑は走行・歩行
の許可、黄又は色を問わずランプの点滅は走行・歩行へ
の注意喚起、赤は走行・歩行の禁止となっている。
【0013】図7においてステップ番号1から13は、
道路L1を走行許可状態にするステップである。ステッ
プ番号1は、ステップ時間20秒の先頭のステップであ
り、緑ランプG1A・G1B及びPG2A・PG2B
と、赤ランプR2A・R2B及びPR1A・PR1Bが
点灯し、他の灯器は滅灯状態となる。ステップ番号2か
ら11は、横断歩道ML2の利用者M2に歩行者用灯器
が緑から赤に変わる前に注意を喚起するためのステップ
であり、ステップ番号1の組合せ状態から緑ランプPG
2A・PG2Bを0.3秒間隔で点滅させる。
【0014】ステップ番号12は、ステップ番号11の
組合せ状態から緑ランプPG2A・PG2Bを滅灯し、
赤ランプPR2A・PR2Bを点灯するステップで、ス
テップ時間は4秒である。ステップ番号13は、道路L
1の走行車両C1・C3に灯器が赤に変わる前に注意を
喚起するためのステップであり、ステップ番号12の組
合せ状態から緑ランプG1A・G1Bを滅灯し、黄ラン
プY1A・Y1Bを点灯する。
【0015】ステップ番号13のステップ時間は2秒で
ある。ステップ番号14は、走行許可状態を道路L1か
ら道路L2側に移す前の安全確保を目的としたステップ
であり、ステップ番号13の組合せ状態から黄ランプY
1A・Y1Bを滅灯し、赤ランプR1A・R1Bを点灯
することで、全ての灯器を赤とする。ステップ番号14
のステップ時間は2秒である。
【0016】ステップ番号15から27は、道路L2を
走行許可状態にするステップであって、前記道路L1の
走行許可状態であるステップ番号1から13と同様に、
道路L2を走行許可状態にするような点灯・滅灯の組合
せとなっている。但しステップ番号15のステップ時間
を15秒とし、ステップ番号1より短くしてある。
【0017】これは道路L2の交通量が道路L1より少
ないためである。ステップ番号28はステップ番号14
と同一の全ての灯器を赤とする組合せであり、走行許可
状態を道路L2に交差する道路L1側に移す前の安全確
保を目的としたステップである。又ステップ番号28は
最後のステップであり、この次のステップは先頭のステ
ップ番号1となる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】従来技術による装置は
以上のように、制御部のみから点灯・滅灯制御を行う構
成であるので、制御部に機能障害が発生し正常品と交換
する必要が生じた場合等には、全ての信号灯器を滅灯し
て交換作業を行わなければならず、安全上好ましくない
という課題があった。
【0019】この発明は前記のような課題を解消するた
めになされたもので、信号灯器を滅灯しないで制御部の
交換作業が可能な交通信号制御機を得ることを目的とし
ている。
【0020】
【課題を解決するための手段】第1の発明による交通信
号制御機は、前記制御部と前記灯器開閉部の間に、前記
制御部が出力する組合せ信号を時系列に記憶し、前記制
御部の機能障害発生時に、当該記憶した組合せ信号の順
次出力が可能な制御信号記憶再生部を付加し、この制御
信号記憶再生部又は制御部が出力する組合せ信号に基づ
いて信号灯器の点灯・滅灯制御を行うように構成したも
のである。
【0021】第2の発明の交通信号制御機は、制御信号
記憶再生部に、全ての赤色灯器のみを所定時間点灯させ
る全赤発生部を備え、制御部の機能障害発生時には、全
赤点灯後に記憶した組合せ信号を順次出力するように構
成したものである。
【0022】第3の発明の交通信号制御機は、前記制御
部の機能障害を検出する異常検出部を設けたものであ
る。
【0023】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1を示す図である。図において、1は従来装
置と同一の信号灯器、2はこの信号灯器1の点灯・滅灯
制御を行う信号制御機であり、以下に記載する各部で構
成されている。3は従来装置と同一のMPU、4はこの
MPU3の指令に基づいて信号灯器1の点灯・滅灯の組
合せ信号を時系列に順次出力する点灯制御部であって、
制御部5等の機能障害発生時には異常信号を出力できる
ようにしたものである。5はこの点灯制御部4と前記M
PU3を1枚の基板等に一体化した制御部、6は従来装
置と同一の灯器開閉部であり、後述する制御信号記憶再
生部7から出力される組合せ信号に基づいて信号灯器1
の点灯・滅灯を行う位置に設置した。7はこの灯器開閉
部6と前記点灯制御部4の間にあって、制御部4が出力
する組合せ信号を時系列に記憶し、制御部4等の機能障
害発生時に記憶した組合せ信号の順次出力が可能な制御
信号記憶再生部である。8aはこの制御信号記憶再生部
7に点灯制御部4から出力される組合せ信号を伝達する
ための信号線、8bは灯器開閉部6に制御信号記憶再生
部7から出力される組合せ信号を伝達するための信号
線、9は前記点灯制御部4が出力する異常信号を制御信
号記憶再生部7に伝達するための信号線、10は前記各
部に必要となる電源を出力する電源部、11aはこの電
源部10から前記制御部5に電源を供給するための電源
線、11bは前記灯器開閉部6に電源を供給するための
電源線、11cは前記制御信号記憶再生部7に電源を供
給するための電源線、12は灯器開閉部6から前記信号
灯器1に点灯・滅灯信号を伝達するための信号線であ
る。
【0024】点灯制御部4には、例えば次のような致命
的な障害が発生した場合に、異常を検出して異常信号を
出力する手段を備えている。一つ目は、MPU3から各
ステップ毎に入力されるステップ更新指令の間隔即ちス
テップ間隔が短すぎるか又は長すぎる場合であり、例え
ば既定値200ミリ秒以下時短すぎるとし、既定値10
0秒以上時長すぎるとするようになっている。
【0025】二つ目は、MPU3から各ステップ毎に入
力されるステップ番号が順番どうりでない場合であり、
先頭ステップからの番号が1づつ増加してない場合に順
番どうりでないとしている。
【0026】三つ目は、組合せデータを記憶するROM
の読み出し時にパリティエラーが発生した場合である。
四つ目は、電源線11aを介して供給される電源がダウ
ンした場合や、制御部5そのものが取り外された場合で
ある。
【0027】この四つ目の場合であっても異常の信号極
性として制御信号記憶再生部7に伝達させるために、異
常信号の出力手段にはフォトカプラトランジスタのオー
プンコレクタ出力を用い、トランジスタに電流が流れて
ない時即ちオフ時に異常とするようになっている。
【0028】制御信号記憶再生部7の異常信号の入力手
段は、この出力手段に対応して出力トランジスタのオフ
を検出して異常とするようになっており、電源ダウン時
や制御部5そのものが取り外された場合は、電流が流れ
ないので異常の極性として入力されることになる。
【0029】図2は制御信号記憶再生部7の構成例を示
す図である。図において、8a、8b、9及び11cは
前記図1で説明したものと同一の信号線及び電源線であ
る。13は点灯・滅灯の組合せ信号の1サイクル分を記
憶可能なメモリであり、RAMで構成されている。14
はこのメモリ13から読み出し再生された点灯・滅灯の
組合せ信号を出力するための信号線、15は前記メモリ
13に書込み又は読み出しアドレスを供給するためのア
ドレスカウンタ、16はこのアドレスカウンタ15及び
前記メモリ13の制御を行うメモリ制御部である。17
は前記点灯制御部4からの組合せ信号に点灯・滅灯の組
合せ異常があった場合、又は点灯制御部4からの異常信
号が異常の極性にあった場合に、後述する全赤点灯部1
8からの組合せ信号と、前記メモリ13からの組合せ信
号を出力させるための切換え信号を作成する異常検出部
である。18は全ての灯器の赤ランプを一定時間点灯さ
せるための組合せ信号を出力する全赤発生部、19はこ
の全赤発生部18から全赤点灯の組合せ信号を出力する
ための信号線、20はこの信号線19を介して伝達され
る全赤点灯の組合せ信号と、前記信号線14を介して伝
達されるメモリ13からの組合せ信号と、前記信号線8
aを介して伝達される点灯制御部4からの組合せ信号と
を切換え出力するための切換え部である。21は前記各
部に安定化した電源を供給するためのレギュレータであ
り、電源線11aを介して入力される入力電源はAC1
00Vである。
【0030】異常検出部17では、信号線8aを介して
入力される点灯制御部4からの組合せ信号と信号線9を
介して入力される点灯制御部4からの異常信号とを常時
監視し、制御部5が正常に動作している場合は、信号線
8aの組合せ信号が信号線8bに出力されるように切換
え部20を切換え制御する。
【0031】一方信号線8aの組合せ信号が、車両用灯
器の緑・黄・赤のランプを三つ共滅灯させる組合せであ
った場合や、交差する道路に備えられた車両用灯器の双
方の緑ランプを同時に点灯させる組合せであった場合等
の、重大な組合せ異常が検出された時、又は信号線9の
異常信号の異常極性を検出した時には、信号線8bに信
号線19の全赤点灯の組合せ信号を約5秒間、その後に
信号線14の再生した組合せ信号を出力し続けるように
切換え信号を出力する。
【0032】図3は、前記図6のランプ配置例における
重大な組合せ異常例を示す図である。図において、×は
ランプの滅灯を、○は点灯を示し、△は点灯・滅灯いづ
れの状態であっても異常とする条件には無関係であるこ
とを示す。項目aは道路L1の車両用灯器の緑・黄・赤
のランプG1A・G1B・Y1A・Y1B・R1A・R
1Bを全て滅灯させる組合せの場合、項目bは道路L2
の車両用灯器の緑・黄・赤のランプG2A・G2B・Y
2A・Y2B・R2A・R2Bを全て滅灯させる組合せ
の場合であり、各々運転者が走行・停止の判断を迷う危
険がある。
【0033】項目cは道路L1とL2の各車両用灯器の
緑ランプG1A・G1BとG2A・G2Bを同時に点灯
させる組合せの場合で、車両どうしの衝突の危険があ
る。項目dは道路L1の車両用灯器の緑ランプG1A・
G1Bと横断歩道ML1の歩行者用灯器の緑ランプPG
1A・PG1Bを同時に点灯させる組合せの場合、項目
eは道路L2の車両用灯器の緑ランプG2A・G2Bと
横断歩道ML2の歩行者用灯器の緑ランプPG2A・P
G2Bを同時に点灯させる組合せの場合であり、各々車
両と横断歩道利用者が衝突する危険がある。
【0034】項目fは道路L1の車両用灯器の緑ランプ
G1A・G1Bと赤ランプR1A・R1Bを同時に点灯
させる組合せの場合、項目gは道路L2の車両用灯器の
緑ランプG2A・G2Bと赤ランプR2A・R2Bを同
時に点灯させる組合せの場合であり、各々運転者が走行
・停止の判断を迷う危険がある。
【0035】メモリ13は、信号線8aの本数に対応し
たビット数を備えたもので、書込み記憶時又は読み出し
再生時にはそのビット数を並列に同時入出力する。又メ
モリ13の記憶容量は、点灯・滅灯の組合せステップの
1サイクル時間が100秒で、組合せ信号の記憶サンプ
ル間隔を0.1秒とした場合、1000番地以上を備え
れば良い。この場合アドレスカウンタ15は、0.1秒
毎にカウントアップを行うことになる。
【0036】図4は、前記図7に示した信号灯器の点灯
・滅灯の組合せ例におけるアドレスカウンタ15の値即
ちメモリ13のアドレスと、その各アドレスへの記憶内
容を示す図である。このメモリ13のアドレスと記憶内
容は、正常な場合は書込み記憶するアドレス・内容であ
り、異常発生後は読み出し再生するアドレス・内容であ
って、正常時と異常時は同一のものである。なお、アド
レスカウンタ15は0.1秒毎にカウントアップするも
のとしてある。図において、ビット0から9はメモリ1
3のデータビットであり、各々下欄に示した灯器ランプ
に対応して点灯・滅灯の信号を記憶する。記憶する信号
は、1が点灯、0が滅灯を示す。
【0037】図4において、ステップ番号1は前記図7
に示したようにステップ時間が20秒であるので、0.
1秒毎のカウントアップにより0番地から199番地の
200個のアドレスに同一の組合せ信号が記憶されるこ
とになる。ステップ番号2から28も各ステップ時間に
応じて複数のアドレスに組合せ信号が記憶されることに
なる。この例では、ステップ番号1から28までの各ス
テップ時間の合計値が57秒であるので、メモリ13の
アドレスは0番地から569番地の570個を使えば良
い。
【0038】点灯・滅灯の各組合せステップの1サイク
ルは、前記図7の例で第一ステップが道路L1の緑ラン
プG1A・G1Bの点灯から開始しているように、通常
ある特定の車両用灯器の緑ランプ点灯を第一ステップと
して開始される。従って、メモリ制御部16では信号線
8aの中のその緑ランプに該当する信号のみを監視し、
点灯する極性を検出する度にアドレスカウンタ15を0
にし、メモリ13の0番地から組合せ信号の記憶を実行
させる。その緑ランプの点灯極性の検出は、例えば滅灯
する信号極性をローレベル、点灯する信号極性をハイレ
ベルとした場合、信号のローレベルからハイレベルへの
変化、所謂立ち上がりを検出するようになっている。
【0039】又メモリ制御部16は、異常検出部17で
異常を検出し全赤発生部18からの約5秒間の全赤点灯
出力が終了直後に、アドレスカウンタ15を0にリセッ
トしてからカウントアップを再開させ、メモリ13への
書込み制御の停止及び読み出し制御の開始を行うこと
で、メモリ13の0番地からの読み出し再生を開始させ
る。
【0040】1サイクルの終了は、前記図7の例で1サ
イクルの最終ステップが道路L1の赤ランプR1A・R
1Bの点灯であり、その滅灯と同時に第一ステップが開
始しているように、通常特定の車両用灯器の赤ランプが
点灯して滅灯する瞬間であり、その滅灯と同時に前記の
第一ステップの緑ランプ点灯が行われる。
【0041】従ってメモリ制御部16では、メモリ13
への記憶制御時は信号線8aの中のその赤ランプに該当
する信号を、読み出し再生時は信号線14の中の該当す
る信号を、各々監視し、その赤ランプの滅灯する瞬間を
検出し、アドレスカウンタ15を0にすることで、メモ
リ13の記憶又は読み出し動作をサイクリックに続行さ
せるようになっている。滅灯する瞬間の検出は、滅灯す
る信号極性をローレベル、点灯する信号極性をハイレベ
ルとした場合、信号のハイレベルからローレベルへの変
化、所謂立ち下がりを検出するようになっている。
【0042】このように制御信号記憶再生部7は、制御
部5が正常な場合は制御部5の組合せ信号を、制御部5
の障害発生時には正常時に記憶してある組合せ信号を、
サイクリックに出力し続けるように動作する。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
交通信号制御機によれば、制御部が正常な時に点灯・滅
灯の組合せ信号を記憶し、制御部の機能障害発生時にそ
の記憶した組合せ信号を読み出し出力する制御信号記憶
再生部を備えたので、滅灯せずに制御部の交換作業が可
能な装置を得られる効果がある。
【0044】又制御信号記憶再生部の中に全赤発生部を
備え、全赤点灯後に記憶した組合せ信号を再生出力する
ように構成したので、より安全な信号灯器の制御ができ
る装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による交通信号制御機の実施の形態
1を示す図である。
【図2】 この発明による制御信号記憶再生部の構成例
を示す図である。
【図3】 この発明による点灯・滅灯の組合せ異常例を
示す図である。
【図4】 この発明によるメモリのアドレスと記憶内容
例を示す図である
【図5】 従来の交通信号制御機を示す図である。
【図6】 信号灯器のランプの配置例を示す図である。
【図7】 信号灯器のランプの点灯・滅灯の組合せ例を
示す図である。
【符号の説明】
1 信号灯器、2 交通信号制御機、3 MPU、4
点灯制御部、5 制御部、6 灯器開閉部、7 制御信
号記憶再生部、13 メモリ、15 アドレスカウン
タ、16 メモリ制御部、17 異常検出部、18 全
赤発生部、20切換え部、21 レギュレータ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 道路交差点に設置された信号灯器の点灯
    と滅灯の制御を行う交通信号制御機において、前記信号
    灯器の点灯と滅灯の組合せ信号を時系列に順次出力する
    制御部と、この制御部が出力する組合せ信号を時系列に
    記憶し、前記制御部の機能障害発生時に、当該記憶した
    組合せ信号の順次出力が可能な制御信号記憶再生部と、
    この制御信号記憶再生部又は前記制御部が出力する組合
    せ信号に基づいて信号灯器を点灯又は滅灯させる灯器開
    閉部とを備えたことを特徴とする交通信号制御機。
  2. 【請求項2】 前記制御信号記憶再生部は、全ての赤色
    灯器のみを所定時間点灯させる全赤発生部を有し、前記
    制御部の機能障害発生時には、全赤点灯後に記憶した組
    合せ信号を順次出力するようにしたことを特徴とする請
    求項1記載の交通信号制御機。
  3. 【請求項3】 前記制御部の機能障害を検出する異常検
    出部を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の交
    通信号制御機。
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