JP2008071176A - 交通信号制御機 - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源が遮断された場合に、信号灯器を全滅灯させることなく、従来よりも長時間動作させることが可能な交通信号制御機を提供する。
【解決手段】バッテリ２の残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より大きい場合、すべての箇所に電力を供給する。残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より小さく、第２容量閾値Ｔｈ２より大きい場合、制御部３全体、灯器駆動部１１、通信部１、超音波感知器インタフェース部１２のみに電力を供給する。残存容量Ｃｂが第２容量閾値Ｔｈ２より小さく、第３容量閾値Ｔｈ３より大きくなった場合、保安動作回路３２、灯器駆動部１１のみに電力を供給し、信号灯器５１を保安動作モードで動作させる。残存容量Ｃｂがさらに低下して、第３容量閾値Ｔｈ３より小さくなった場合、閃光動作回路３３、灯器駆動部１１のみに電力を供給し、信号灯器５１を閃光動作モードで動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号灯器の点灯又は消灯を制御する交通信号制御機に関し、特に災害の発生により商用電源が遮断した場合における信号灯器の動作を長時間維持することができる交通信号制御機に関する。

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（交通信号灯器）が所定の位置に設置されているとともに、各信号灯器の青、黄、赤、青矢印等の点灯又は消灯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機が設置されている。

図７は従来の集中型の交通信号制御機２００の構成を示すブロック図であり、図８は従来の地点型の交通信号制御機２００の構成を示すブロック図である。集中型の交通信号制御機２００は、交通管制センター等に設置された交通管制装置又は中央装置等との間で交通信号制御に関する指令計画、交通信号制御状況などの情報通信を行う機能を備えるものであり、地点型の交通信号制御機２００は、交通管制装置又は中央装置等との通信を行わずに単独で信号灯器の制御を行うものである。

図７に示すように、従来の集中型の交通信号制御機２００は、通信部２０１、制御部２０２、電源部２０３、灯器駆動部２０４、インタフェース部２０５、バッテリ２０６などを備えている。通信部２０１は、中央装置６との間で通信を行う機能を有する。制御部２０２は、交通信号制御機２００全体の制御を行う。

電源部２０３は、商用電源７（交流電源）から供給されるＡＣ１００Ｖを所定の直流に変換して交通信号制御機２００内の各部（通信部２０１、制御部２０２、灯器駆動部２０４、インタフェース部２０５など）に所定の直流電圧を供給する。また、電源部２０３は、商用電源７から供給されるＡＣ１００Ｖを直流に変換し、バッテリ２０６を充電する。また、電源部２０３は、商用電源７が遮断された場合に電力供給を商用電源７からバッテリ２０６に切り替える。

灯器駆動部２０４は、商用電源７からのＡＣ１００Ｖで信号灯器５１を駆動する。インタフェース部２０５は、超音波車両感知器５２、光ビーコン５３、交通状況を撮像するための画像処理式車両感知器５４、交通情報を表示する交通情報板５５、歩行者用の押ボタン装置５６、他の交通信号制御機２１０等との間の信号の送受信を行う。

また、図８に示すように、従来の地点型の交通信号制御機２００は、中央装置６との間の通信を行う通信部２０１を有さない点を除いて、集中型の交通信号制御機２００と同じ構成を有している。

図７及び図８に示す従来の交通信号制御機２００にあっては、商用電源７が災害等で遮断された場合、電源部２０３が商用電源７のＡＣ１００Ｖからバッテリ２０６の直流に切り替えることにより、交通信号制御機２００の動作を維持することができ、交通信号制御機の信頼性を高めている。

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）。
特開２００６−１４６２９５号公報

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制御機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機が多用されていた。

しかしながら、従来の交通信号制御機にあっては、落雷、地震、風水害などの災害により商用電源（交流電源）が遮断された場合、バッテリからの電力で交通信号制御機の動作を停止させることなく維持することができるものの、商用電源の遮断が長時間続いた場合に、バッテリの残存容量が低下したときには、十分な電力を供給することができず、交通信号制御機の動作は停止し、信号灯器が全滅灯するという事態を招く虞があった。一方で、商用電源の遮断時における交通信号制御機の動作可能時間を長くするためには、大容量のバッテリを用いることも可能であるが、装置が大型化するとともに装置が高価になるため現実的ではなかった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、交流電源（商用電源）が遮断された場合、二次電池からの電力を個別に給電可能な複数の機能部と、前記二次電池の残存容量を検知する検知部と、該検知部で検知された残存容量に応じて、前記機能部のいずれに給電するかを決定する決定手段とを備えることにより、交流電源が遮断された場合に、信号灯器を全滅灯させることなく、従来よりも長時間動作させることが可能な交通信号制御機を提供することを目的とする。

第１発明に係る交通信号制御機は、交流電源により給電されるとともに、交流電源が遮断された場合、二次電池により給電され、信号灯器の点灯又は消灯を制御する交通信号制御機において、前記二次電池からの電力を個別に給電可能な複数の機能部と、前記二次電池の残存容量を検知する検知部と、該検知部で検知された残存容量に応じて、前記機能部のいずれに給電するかを決定する決定手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る交通信号制御機は、第１発明において、前記検知部で検知された残存容量を第１容量閾値と比較する手段を備え、前記決定手段は、前記残存容量が第１容量閾値より小さい場合、前記機能部の一部への給電を停止するように構成してあることを特徴とする。

第３発明に係る交通信号制御機は、第２発明において、前記二次電池からの電力を独立的に給電可能であって信号灯器の灯色を所定の周期で保安点灯させる保安動作部を有し、信号灯器の点灯、消灯又は点滅を制御する制御部と、前記検知部で検知された残存容量を前記第１容量閾値より小さい第２容量閾値と比較する手段とを備え、前記決定手段は、前記残存容量が第２容量閾値より小さい場合、前記保安動作部を除く制御部への給電を停止するように構成してあることを特徴とする。

第４発明に係る交通信号制御機は、第３発明において、前記制御部は、前記二次電池からの電力を独立的に給電可能であって信号灯器を閃光点灯させる閃光動作部を有し、前記検知部で検知された残存容量を前記第２容量閾値より小さい第３容量閾値と比較する手段を備え、前記決定手段は、前記残存容量が第３容量閾値より小さい場合、前記閃光動作部を除く制御部への給電を停止するように構成してあることを特徴とする。

第５発明に係る交通信号制御機は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、給電先の優先順位を示す優先順位情報を記憶する記憶部を備え、前記決定手段は、記憶された優先順位情報に基づいて、二次電池からの電力の給電先を決定するように構成してあることを特徴とする。

第６発明に係る交通信号制御機は、第１発明乃至第５発明のいずれかにおいて、前記機能部は、他の交通信号制御機との間で信号を通信する通信部、押しボタン装置からの信号を取得する取得部、車両感知器からの信号を受信する受信部、交通管制装置との間で交通信号制御情報を送受信する送受信部、外部の交通情報端末装置との間で信号を通信する通信部の少なくとも１つであることを特徴とする。

第７発明に係る交通信号制御機は、第１発明乃至第６発明のいずれかにおいて、交流電源の交流を直流に整流し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。

第８発明に係る交通信号制御機は、第１発明乃至第７発明のいずれかにおいて、太陽電池からの電力で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。

第１発明にあっては、交流電源（商用電源）が遮断された場合、二次電池（バッテリ）からの電力は、個別に給電可能な複数の機能部に供給される。検知部は、二次電池の放電電流及び放電時間に基づいて、二次電池の残存容量を検知する。決定手段は、検知部で検知された残存容量に応じて、二次電池からの電力を複数の機能部の中からいずれの機能部に供給するかを決定する。例えば、二次電池の残存容量が低下するにつれて、優先度（あるいは重要度）の低い機能部から給電を停止させる。これにより、従来すべての機能部で二次電池の電力が消費されていたが、優先度の低い機能部での消費電力を削減することができ、二次電池の放電量を抑制し、二次電池の放電動作時間を長くして信号灯器の全滅灯を防止する。

第２発明にあっては、検知部で検知された残存容量を第１容量閾値（例えば、定格容量の５０％）と比較し、残存容量が第１容量閾値より小さい場合、決定手段は、機能部の一部への給電を停止する。すなわち、二次電池の残存容量が第１容量閾値より大きい場合には、二次電池の残存容量は十分あるとして、すべての機能部を動作させる。残存容量が第１容量閾値より小さくなった場合、二次電池の放電量を抑制するため、優先度の低い機能部（例えば、光ビーコン、画像を撮像する画像処理式車両感知器、押ボタン装置、交通情報板などの外部の交通情報端末装置との間で通信を行うインタフェース部）への給電を停止させ、交通信号制御機全体の消費電力を抑制する。これにより、二次電池の残存容量低下度合いを小さくする。

第３発明にあっては、信号灯器の点灯又は消灯（点滅を含む）を制御する制御部は、二次電池からの電力を独立的に給電可能であって信号灯器の灯色を所定の周期で保安点灯（例えば、赤色、青色、黄色の３灯色を所定周期で点灯）させる保安動作部を有する。検知部で検知された残存容量を第２容量閾値（例えば、定格容量の２５％）と比較し、残存容量が第２容量閾値より小さい場合、決定手段は、保安動作部を除く制御部への給電を停止する。これにより、制御部で消費される電力を保安動作部に限定するとともに、信号灯器を保安点灯（保安動作モード）させ、車両又は歩行者の通行の安全を確保しつつ信号灯器の全滅灯を防止する。

第４発明にあっては、制御部は、二次電池からの電力を独立的に給電可能であって信号灯器を閃光点灯（例えば、赤色灯の点滅、あるいは黄色灯の点滅）させる閃光動作部を有する。検知部で検知された残存容量を第３容量閾値（例えば、定格容量の１２．５％）と比較し、残存容量が第３容量閾値より小さい場合、決定手段は、閃光動作部を除く制御部への給電を停止する。これにより、制御部で消費される電力を閃光動作部に限定するとともに、信号灯器を閃光点灯（閃光動作モード）させ、車両又は歩行者の通行の安全を確保しつつ信号灯器の全滅灯を防止する。

第５発明にあっては、給電先の優先順位を示す優先順位情報を記憶してあり、決定手段は、記憶された優先順位情報に基づいて、二次電池からの電力の給電先を決定する。優先順位は、機能部及び制御部毎に予め設定しておくことができ、例えば、二次電池の残存容量の大小に応じて、給電を維持する（優先度が高い）機能部等を設定しておく。あるいは、交通信号制御機が設置される箇所の交通状況に応じて、機能部等の固有の優先度（重要度）を設定することもできる。

第６発明にあっては、機能部は、他の交通信号制御機との間で信号を通信する通信部、押しボタン装置からの信号を取得する取得部、車両感知器からの信号を受信する受信部、交通管制装置（中央装置）との間で交通信号制御情報を送受信する送受信部、外部の交通情報端末装置との間で信号を通信する通信部の少なくとも１つである。これにより、交通信号制御機との間で通信を行う外部の装置に対応させて交通信号制御機全体の電力消費を抑制することができる。

第７発明にあっては、充電部は、交流電源の交流を直流に整流して二次電池を充電する。

第８発明にあっては、充電部は、太陽電池からの電力で二次電池を充電する。

本発明にあっては、交流電源が遮断された場合、二次電池からの電力を個別に給電可能な複数の機能部と、前記二次電池の残存容量を検知する検知部と、該検知部で検知された残存容量に応じて、前記機能部のいずれに給電するかを決定する決定手段とを備えることにより、交流電源が遮断された場合に、信号灯器を全滅灯させることなく、従来よりも長時間動作させることができる。また、車両又は歩行者の安全な通行を確保することができる。

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機１００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機１００は、集中型の交通信号制御機であり、通信部１、バッテリ２、制御部３、電源部４、灯器駆動部１１、超音波感知器インタフェース部１２、光感知器インタフェース部１３、画像式感知器インタフェース部１４、交通情報板インタフェース部１５、押ボタン装置インタフェース部１６、交通信号制御機インタフェース部１７などを備えている。なお、灯器駆動部１１は、後述する信号灯器５１の数に応じた数だけ備えられている。

また、制御部３は、ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、閃光動作回路３３などを備え、電源部４は、電源制御部４１、バッテリ監視部４２、切替部４３などを備えている。

交通信号制御機１００には、交通管制センター等に設置された中央装置６（あるいは交通管制装置）が所定の通信回線を通じて接続されている。また、交通信号制御機１００には、商用電源７（ＡＣ１００Ｖの交流電源）が接続されているとともに、太陽電池８が接続されている。また、交通信号制御機１００には、信号灯器５１、超音波車両感知器５２、光ビーコン５３、画像処理式車両感知器５４、交通情報板５５、押ボタン装置５６、他の交通信号制御機１０１などが接続されている。

通信部１は、中央装置６から交通信号制御に関する指令計画を受信するとともに、交通信号制御機１００で取得した信号灯器５１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６へ送信するための通信機能を備えている。

ＣＰＵ３１は、クロック回路（不図示）で生成されるクロック信号に基づいて動作し、通信部１で受信した指令計画に基づいて、信号灯器５１の点灯、消灯、点滅などの制御を行うための制御信号を灯器駆動部１１へ出力する。また、ＣＰＵ３１は、内部バス５に接続された超音波感知器インタフェース部１２、光感知器インタフェース部１３、画像式感知器インタフェース部１４、交通情報板インタフェース部１５、押ボタン装置インタフェース部１６、交通信号制御機インタフェース部１７との間でデータの授受を行う。また、ＣＰＵ３１は、独立的に供給される電力の給電が停止して、その動作が停止した場合、ＣＰＵ停止信号を保安動作回路３２、閃光動作回路３３へ出力するように構成されている。

保安動作回路３２は、例えば、ＬＳＩで構成され、ＣＰＵ３１の動作が停止した場合、ＣＰＵ３１に代わって信号灯器５１の制御を行うための制御信号を灯器駆動部１１へ出力する。より具体的には、保安動作回路３２は、信号灯器５１の赤色灯、青色灯、黄色灯を所定の周期で点灯させるべく制御信号が生成されるようにハードウエア的に構成されている。なお、保安動作回路３２は、ＣＰＵ３１の動作時には制御信号を出力しない。

閃光動作回路３３は、保安動作回路３２よりも小規模な回路構成をなし、独立的に供給される電力の給電が停止して、ＣＰＵ３１及び保安動作回路３２の動作が停止した場合、ＣＰＵ３１及び保安動作回路３２に代わって信号灯器５１の制御を行うための制御信号を灯器駆動部１１へ出力する。より具体的には、閃光動作回路３３は、信号灯器５１の赤色灯の点滅あるいは黄色灯の点滅をさせるべく制御信号が生成されるようにハードウエア的に構成されている。例えば、幹線側の信号灯器は黄色灯の点滅を行い、非幹線側の信号灯器は赤色灯の点滅を行う。なお、閃光動作回路３３は、ＣＰＵ３１又は保安動作回路３２の動作時には制御信号を出力しない。

灯器駆動部１１は、半導体リレー（不図示）を備え、商用電源７から供給されるＡＣ１００Ｖ、あるいは、商用電源７が遮断した場合に、電源部４から供給されるＡＣ１００Ｖを信号灯器５１へ供給するとともに、信号灯器５１の赤色灯、青色灯、黄色灯それぞれに対応して各色の信号灯に供給されるＡＣ１００Ｖをオン／オフする。半導体リレーのオン／オフは、独立的に供給される電力の給電の停止状況に応じて、ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、又は閃光動作回路３３から出力される制御信号により行われる。

超音波感知器インタフェース部１２は、超音波車両感知器５２から検出信号（例えば、車両を検出した場合オン信号、車両を検出しない場合オフ信号）を取得する。

光感知器インタフェース部１３は、光ビーコン５３との間でデータの送受信を行う。

画像式感知器インタフェース部１４は、画像処理式車両感知器５４との間でデータの送受信を行う。例えば、画像処理式車両感知器５４で撮像された画像を処理して処理後のデータを受信するとともに、画像処理式車両感知器５４に対する指令信号を送信する。

交通情報板インタフェース部１５は、交通情報板５５に各種の交通情報を表示させるためのデータを送信する。

押ボタン装置インタフェース部１６は、歩行者用の信号灯器の青色灯を点灯させるため歩行者が操作する押ボタン装置５６からの操作信号を受信する。

交通信号制御機インタフェース部１７は、他の交通信号制御機１０１との間でデータの送受信を行う。例えば、交通信号制御機１００が親機として信号灯器５１の点灯、消灯、点滅の制御を行う場合、信号灯器５１の赤色灯、青色灯、黄色灯の点灯時間、点灯周期などの信号制御に合わせて、離隔した他地点の信号灯器を制御する他の交通信号制御機（子機）へ所要のデータを送信することにより、他地点との間の円滑な交通流を実現することができる。

切替部４３は、商用電源７が遮断された場合、ＡＣ１００Ｖに代えてバッテリ２の直流を電源制御部４１へ供給するように切り替える。また、切替部４３は、充電回路を備え、商用電源７により供給されるＡＣ１００Ｖの交流を直流に整流してバッテリ２を充電する。また、切替部４３は、太陽電池８で発電された電力によりバッテリ２を充電する。

切替部４３は、ＤＣ／ＡＣ変換回路を備え、商用電源７が遮断された場合、バッテリ２から供給される直流をＡＣ１００Ｖに変換し、変換後のＡＣ１００Ｖを灯器駆動部１１へ供給する。

バッテリ監視部４２は、商用電源７が遮断され、ＡＣ１００Ｖに代わってバッテリ２からの電力が供給開始された場合、バッテリ２の放電電流及び放電時間に基づいて、バッテリ２の残存容量Ｃｂを検知する。なお、バッテリ２の残存容量Ｃｂは、定格容量に対する放電量の比率で求めることができる。

バッテリ監視部４２は、検知した残存容量Ｃｂと第１容量閾値Ｔｈ１（例えば、５０％）、第２容量閾値Ｔｈ２（例えば、２５％）、又は第３容量閾値Ｔｈ３（例えば、１２．５％）とを比較することにより、監視結果を電源制御部４１へ出力する。

電源制御部４１は、商用電源７により供給されるＡＣ１００Ｖの交流を直流に整流して所定の直流電圧を生成するＡＣ／ＤＣ電源部（不図示）を備え、このＡＣ／ＤＣ電源部は、通信部１、ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、閃光動作回路３３、灯器駆動部１１、超音波感知器インタフェース部１２、光感知器インタフェース部１３、画像式感知器インタフェース部１４、交通情報板インタフェース部１５、押ボタン装置インタフェース部１６、交通信号制御機インタフェース部１７に直流電圧を供給するように構成してある。

また、電源制御部４１は、バッテリ２から供給される直流から所定の直流電圧を生成する複数のＤＣ／ＤＣ電源部（不図示）を備え、この複数のＤＣ／ＤＣ電源部は、それぞれ通信部１、ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、閃光動作回路３３、灯器駆動部１１、超音波感知器インタフェース部１２、光感知器インタフェース部１３、画像式感知器インタフェース部１４、交通情報板インタフェース部１５、押ボタン装置インタフェース部１６、交通信号制御機インタフェース部１７に個別に直流電圧を供給するように構成してある。すなわち、電源制御部４１は、通信部１、ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、閃光動作回路３３、灯器駆動部１１、超音波感知器インタフェース部１２、光感知器インタフェース部１３、画像式感知器インタフェース部１４、交通情報板インタフェース部１５、押ボタン装置インタフェース部１６、交通信号制御機インタフェース部１７へ供給するバッテリ２からの直流電圧を個別にオン／オフすることができる。

また、電源制御部４１は、後述する優先順位テーブルを記憶する記憶部（不図示）を備え、バッテリ監視部４２の監視結果及び優先順位テーブルに応じて、通信部１、ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、閃光動作回路３３、灯器駆動部１１、超音波感知器インタフェース部１２、光感知器インタフェース部１３、画像式感知器インタフェース部１４、交通情報板インタフェース部１５、押ボタン装置インタフェース部１６、交通信号制御機インタフェース部１７へ供給されるバッテリ２からの直流電圧を個別にオン／オフする。

図２は優先順位テーブルの構成の一例を示す説明図である。優先順位テーブルは、バッテリの残存容量Ｃｂとバッテリによる電力供給箇所との関係を示す。例えば、バッテリ２の残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より大きい場合、バッテリ２の畜電力は十分あると判定して、すべての箇所に電力を供給する。

残存容量Ｃｂが低下して、第１容量閾値Ｔｈ１より小さく、第２容量閾値Ｔｈ２より大きくなった場合、制御部３（ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、閃光動作回路３３）、灯器駆動部１１、通信部１、超音波感知器インタフェース部１２のみに電力を供給し、その他の箇所への電力供給を停止する（電力制限モード）。これにより、信号灯器５１を当初の指令計画に基づいて制御するのに必要な箇所のみを動作させ、信号灯器５１を制御するのに必要ない箇所における電力消費を削減することができる。

残存容量Ｃｂがさらに低下して、第２容量閾値Ｔｈ２より小さく、第３容量閾値Ｔｈ３より大きくなった場合、保安動作回路３２、灯器駆動部１１のみに電力を供給し、その他の箇所への電力供給を停止する。これにより、さらに電力消費を削減するとともに、信号灯器５１を予め定められた保安動作モードで動作させる。なお、保安動作モードは、信号灯器５１の灯色を所定の周期で保安点灯（例えば、赤色、青色、黄色の３灯色を所定周期で点灯）させるものである。

残存容量Ｃｂがさらに低下して、第３容量閾値Ｔｈ３より小さくなった場合、閃光動作回路３２、灯器駆動部１１のみに電力を供給し、その他の箇所への電力供給を停止する。これにより、保安動作回路３２より消費電力が小さい閃光動作回路３３を動作させて、さらに電力消費を削減するとともに、信号灯器５１を予め定められた閃光動作モードで動作させる。なお、閃光動作モードは、信号灯器５１の赤色灯の点滅、あるいは黄色灯の点滅を行うものであり、例えば、幹線道路側の信号灯器５１は黄色灯の点滅を行い、非幹線道路側の信号灯器５１は赤色灯の点滅を行う。

上述の優先順位テーブルに基づいて、バッテリ２からの電力の供給先を個別に決定することにより、バッテリ２の動作時間を従来よりも長く維持させることができ、また、信号灯器５１の点灯制御を残存容量に応じて変更することで、車両又は歩行者などの安全な通行に対する悪影響を最小限にしつつ、信号灯器５１の全滅灯に至る時間を長くすることができる。なお、上述の優先順位テーブルは、一例であって、これに限定されるものではなく、また、電力の供給箇所も、個々の交通信号制御機に接続される外部の装置に応じて適宜設定することができる。

図３は優先順位テーブルの構成の他の例を示す説明図である。この場合、優先順位テーブルは、バッテリによる電力供給箇所とその優先順位との関係を示す。例えば、閃光動作回路３３、灯器駆動部１１は、最も優先順位が高く、優先順位は「１」であり、バッテリ２の残存容量Ｃｂが残存する限り電力を供給する。また、保安動作回路３２は、優先順位が「２」であり、ＣＰＵ３１、通信部１、超音波感知器インタフェース部１２の優先順位は「３」である。また、上記以外の箇所の優先順位は最も低く、優先順位は「４」である。この優先順位に応じて、電力供給箇所への給電をオフすることができる。

なお、上述の優先順位テーブルは、それぞれの交通信号制御機が設置されている場所、交通状況に応じて、それぞれの交通信号制御機固有の条件を適宜設定することができる。例えば、幹線道路等に設置された交通信号制御機であって、他の交通信号制御機と系統的に信号灯器を制御する必要がある場合には、中央装置６との通信を確保すべく通信部１の優先順位を高くするとともに、交通信号制御機インタフェース部１７の優先順位を高くすることができる。また、横断歩道付近に設置された交通信号制御機であって、歩行者の通行量が多く、押ボタン装置が頻繁に利用されるような場合には、押ボタン装置インタフェース部１６の優先順位を高くすることができる。

また、上述のとおり、交通信号制御機１００には、超音波車両感知器５２、光ビーコン５３、画像処理式車両感知器５４、交通情報板５５、押ボタン装置５６、他の交通信号制御機１０１などの多様な外部装置が接続されるため、商用電源７が遮断された場合に、それぞれの外部装置も使用不可になっているときには、対応するインタフェース部の電力供給を停止し、使用可能になっている外部装置に対応するインタフェース部のみに電力を供給するように構成することもできる。

次に交通信号制御機１００の動作について説明する。図４及び図５は交通信号制御機１００の処理手順を示すフローチャートである。電源部４は、商用電源７が遮断されたか否かを判定し（Ｓ１１）、商用電源７が遮断された場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、遮断後の経過時間を計時する（Ｓ１２）。

電源部４は、バッテリ２の残存容量Ｃｂを取得し（Ｓ１３）、取得した残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より大きいか否かを判定する（Ｓ１４）。残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より大きくない場合（Ｓ１４でＮＯ）、電源部４は、残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より小さく、かつ第２容量閾値Ｔｈ２より大きいか否かを判定する（Ｓ１５）。

残存容量Ｃｂが第２容量閾値Ｔｈ２より小さい場合（Ｓ１５でＮＯ）、電源部４は、残存容量Ｃｂが第２容量閾値Ｔｈ２より小さく、かつ第３容量閾値Ｔｈ３より大きいか否かを判定する（Ｓ１６）。残存容量Ｃｂが第２容量閾値Ｔｈ２より小さく、かつ第３容量閾値Ｔｈ３より大きい場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、電源部４は、保安動作モードで動作する（Ｓ１７）。残存容量Ｃｂが第３容量閾値Ｔｈ３より小さい場合（Ｓ１６でＮＯ）、電源部４は、閃光動作モードで動作する（Ｓ１８）。

電源部４は、商用電源７が復帰したか否かを判定し（Ｓ１９）、商用電源７が復帰していない場合（Ｓ１９でＮＯ）、ステップＳ１３以降の処理を続ける。商用電源７が復帰した場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、電源部４は処理を終了する。

商用電源７が遮断されていない場合（Ｓ１１でＮＯ）、電源部４は、商用電源７からのＡＣ１００Ｖを供給し（Ｓ２０）、ステップＳ１９以降の処理を行う。残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より大きい場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、電源部４は、バッテリ２の電力をすべての箇所に供給し（Ｓ２１）、ステップＳ１９以降の処理を行う。

残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より小さく、かつ第２容量閾値Ｔｈ２より大きい場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、電源部４は、経過時間が所定の時間閾値より大きいか否かを判定し（Ｓ２２）、経過時間が時間閾値より小さい場合（Ｓ２２でＮＯ）、災害発生ではないと判定して、ステップＳ２１の処理を行う。経過時間が時間閾値よりも大きい場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、災害が発生したと判定し、交通信号制御機１００の一部の電力供給を停止する電力制限モードで動作し（Ｓ２３）、ステップＳ１９以降の処理を行う。

実施の形態２
上述の発明は集中型の交通信号制御機１００のみならず、地点型の交通信号制御機にも適用することができる。図６は実施の形態２の交通信号制御機１１０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機１１０は、地点型の交通信号制御機であり、実施の形態１との相違点は、通信部１、光感知器インタフェース部１３、画像式感知器インタフェース部１４、交通情報板インタフェース部１５を備えていない点である。なお、実施の形態１と同様の箇所は同一符号を付し、また、交通信号制御機１１０の動作は交通信号制御機１００と同様であるので説明は省略する。

バッテリ２の残存容量Ｃｂが第１容量閾値Ｔｈ１より大きい場合、バッテリ２の畜電力は十分あると判定して、すべての箇所に電力を供給する。

残存容量Ｃｂが低下して、第１容量閾値Ｔｈ１より小さく、第２容量閾値Ｔｈ２より大きくなった場合、制御部３（ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、閃光動作回路３３）、灯器駆動部１１、超音波感知器インタフェース部１２のみに電力を供給し、その他の箇所への電力供給を停止する（電力制限モード）。

残存容量Ｃｂがさらに低下して、第２容量閾値Ｔｈ２より小さく、第３容量閾値Ｔｈ３より大きくなった場合、保安動作回路３２、灯器駆動部１１のみに電力を供給し、その他の箇所への電力供給を停止する。

残存容量Ｃｂがさらに低下して、第３容量閾値Ｔｈ３より小さくなった場合、閃光動作回路３２、灯器駆動部１１のみに電力を供給し、その他の箇所への電力供給を停止する。

実施の形態２においても、残存容量Ｃｂの低下に応じて、各機能部（特にインタフェース部）のいずれの給電を停止するかは、交通信号制御機が設置されている場所、交通状況に応じて、交通信号制御機固有の条件を適宜設定することができる。

以上説明したように、本発明にあっては、災害等により商用電源が遮断された場合、従来に比べて、バッテリの電力消費を抑制して長時間動作を可能にし、信号灯器を全滅灯させることなく長時間動作させることができる。また、車両又は歩行者などの安全な通行に対する悪影響を最小限にすることができる。

上述の実施の形態１では、超音波車両感知器５２、光ビーコン５３、画像処理式車両感知器５４、交通情報板５５、押ボタン装置５６、他の交通信号制御機１０１などが接続されている構成であったが、外部の装置は、これらの構成に限定されるものではない。交通信号制御機１００が設置される地点に応じて適宜構成は変更することができる。

上述の実施の形態１、２では、バッテリ２の残存容量Ｃｂを第１容量閾値、第２容量閾値、第３容量閾値の３つの閾値に応じて、バッテリ２の電力の供給先を変更する構成であったが、閾値の数は３つに限定されるものではなく、２つ又は４つ以上の閾値を用いる構成であってもよい。また、第１容量閾値、第２容量閾値、第３容量閾値夫々の値は一例であって、これに限定されるものではない。

上述の実施の形態１、２では、優先順位テーブル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、例えば、検知したバッテリ２の残存容量Ｃｂをアナログ／デジタル変換し、変換後のデジタル値に応じて、電力供給先への直流電圧のオン／オフを行うように構成することもできる。

上述の実施の形態１、２において、バッテリ２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２は、交通信号制御機に内蔵する構成に限定されるものではなく、交通信号制御機の外部に別個に設ける構成であってもよい。また、太陽電池についても、交通信号制御機の外部に設けても良く、内蔵する構成でもよい。また、本発明は実施例に限定されるものではない。

本発明に係る交通信号制御機の構成の一例を示す模式図である。 優先順位テーブルの構成の一例を示す説明図である。 優先順位テーブルの構成の他の例を示す説明図である。 交通信号制御機の処理手順を示すフローチャートである。 交通信号制御機の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２の交通信号制御機の構成の一例を示す模式図である。 従来の集中型の交通信号制御機の構成を示すブロック図である。 従来の地点型の交通信号制御機の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 通信部
２ バッテリ
３ 制御部
４ 電源部
６ 中央装置
７ 商用電源
８ 太陽電池
１１ 灯器駆動部
１２ 超音波感知器インタフェース部
１３ 光感知器インタフェース部
１４ 画像式感知器インタフェース部
１５ 交通情報板インタフェース部
１６ 押ボタン装置インタフェース部
１７ 交通信号制御機インタフェース部
５１ 信号灯器

Claims (8)

1. 交流電源により給電されるとともに、交流電源が遮断された場合、二次電池により給電され、信号灯器の点灯又は消灯を制御する交通信号制御機において、
   前記二次電池からの電力を個別に給電可能な複数の機能部と、
   前記二次電池の残存容量を検知する検知部と、
   該検知部で検知された残存容量に応じて、前記機能部のいずれに給電するかを決定する決定手段と
   を備えることを特徴とする交通信号制御機。
2. 前記検知部で検知された残存容量を第１容量閾値と比較する手段を備え、
   前記決定手段は、
   前記残存容量が第１容量閾値より小さい場合、前記機能部の一部への給電を停止するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の交通信号制御機。
3. 前記二次電池からの電力を独立的に給電可能であって信号灯器の灯色を所定の周期で保安点灯させる保安動作部を有し、信号灯器の点灯、消灯又は点滅を制御する制御部と、
   前記検知部で検知された残存容量を前記第１容量閾値より小さい第２容量閾値と比較する手段と
   を備え、
   前記決定手段は、
   前記残存容量が第２容量閾値より小さい場合、前記保安動作部を除く制御部への給電を停止するように構成してあることを特徴とする請求項２に記載の交通信号制御機。
4. 前記制御部は、
   前記二次電池からの電力を独立的に給電可能であって信号灯器を閃光点灯させる閃光動作部を有し、
   前記検知部で検知された残存容量を前記第２容量閾値より小さい第３容量閾値と比較する手段を備え、
   前記決定手段は、
   前記残存容量が第３容量閾値より小さい場合、前記閃光動作部を除く制御部への給電を停止するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の交通信号制御機。
5. 給電先の優先順位を示す優先順位情報を記憶する記憶部を備え、
   前記決定手段は、
   記憶された優先順位情報に基づいて、二次電池からの電力の給電先を決定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の交通信号制御機。
6. 前記機能部は、
   他の交通信号制御機との間で信号を通信する通信部、押しボタン装置からの信号を取得する取得部、車両感知器からの信号を受信する受信部、交通管制装置との間で交通信号制御情報を送受信する送受信部、外部の交通情報端末装置との間で信号を通信する通信部の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の交通信号制御機。
7. 交流電源の交流を直流に整流し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１乃至請求項６のいずれかに記載の交通信号制御機。
8. 太陽電池からの電力で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１乃至請求項７のいずれかに記載の交通信号制御機。

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