JP2011238195A - 交通信号制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽光発電、風力発電を利用して交通信号灯器を制御することで省エネルギーを図り、商用電源の停電によって動作が停止することがないため、商用電源の停電などの非常事態においても交差点交通流の円滑、安全な制御を維持する。
【解決手段】複数の交通信号灯器ポールと、該交通信号灯器ポールに対して現示階梯信号を送信する交通信号制御装置を備えた交通信号制御システムであって、前記交通信号灯器ポール夫々は、太陽光発電と風力発電による電源手段の電力を用いて、信号現示の記憶値と、前記交通信号制御装置から受信した現示階梯信号とに基づいて、複数の信号灯をあらかじめ設定されたシーケンスで点灯制御することにより、交差点の全数の交通信号灯器を点灯制御するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は道路の交差点などの交通流を制御する交通信号制御システムに関するものである。

従来の交通信号制御システムは、商用電源によって交通信号制御装置および複数の交通信号灯器の駆動を行っている。

しかしながら、このような構成では、第１に省エネの観点から、交通信号制御システムは道路上の各交差点に設置され、多数の信号灯器に電力を供給して、１日２４時間連続で稼働しており商用電力の使用量は大きなものである。さらに全国の交通信号機設置台数から見ると全国的に見た商用電源の電力の使用量は莫大なものとなっている。

第２に安全の観点から、商用電源の停電が発生した場合には、交通信号制御システムの動作が停止して交通信号灯器が滅灯し、交通渋滞や交通事故を引き起こすことになりかねないという問題があった。

本発明は、このような従来の交通信号制御システムが有する問題を解決するものであり、太陽光発電、風力発電を利用して交通信号灯器及び交通信号制御装置を制御することで省エネルギーを図り、商用電源の停電によって動作が停止することがないため、商用電源の停電などの非常事態においても交差点交通流の円滑、安全な制御を維持することのできる優れた交通信号制御システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の交通信号灯器ポールと、該交通信号灯器ポールに対して現示階梯信号を送信する交通信号制御装置を備えた交通信号制御システムであって、前記交通信号灯器ポール夫々は、太陽電池パネル、風力発電機及びバッテリーからなる電源手段、信号現示の記憶手段、灯器制御手段、灯器開閉手段、複数の信号灯からなる１又は複数個の交通信号灯器とを備える。

前記交通信号制御装置は、現示階梯時間の設定記憶手段、信号制御手段、現示階梯信号出力手段とを備え、前記交通信号灯器ポールから電力を受給する構成とする。

課題を実施するための形態

この構成によれば、前記各交通信号灯器ポールは、外部の商用電源を必要とせず、太陽光発電と風力発電による電源手段の電力を用いて、前記交通信号制御装置から受信した現示階梯信号と信号現示の記憶値とに基づいて複数の信号灯をあらかじめ設定されたシーケンスで点灯制御することにより、交差点の全数の交通信号灯器の青、黄、赤色などの各信号表示灯に対して、信号現示および現示階梯時間の記憶値に基づいて点灯制御する。

請求項２記載の発明は、請求項１の構成手段に加えて、前記交通信号制御装置に、交通管制センターと通信回線により接続するための通信制御手段を設けた構成とする。

この構成によれば、請求項１記載の発明の内容に加えて、現示階梯時間の制御及び交通信号制御動作状態の管理が交通管制センターで行われる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の構成手段に加えて、前記交通信号灯器ポールに、商用電源によるバッテリー充電手段を設けた構成とする。

この構成によれば、請求項１又は請求項２記載の発明の内容に加えて、太陽電池パネル及び風力発電機によるバッテリーの充電ができない状態が長時間継続してバッテリーの容量が低下した場合には、商用電源によりバッテリーを充電する。

請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２又は請求項３の構成手段に加えて、前記各交通信号灯器ポールと前記交通信号制御装置に夫々無線通信手段を設けた構成とする。

この構成によれば、請求項１又は請求項２又は請求項３記載の発明の内容に加えて、各交通信号灯器ポールと交通信号制御装置との現示階梯信号の送受信を無線通信で行う。

発明の効果

請求項１記載の発明における交通信号制御システムは、外部の商用電源を必要とせず、太陽光発電、風力発電を利用して交通信号灯器を制御することで省エネルギーを図り、運用コストの低減が可能となる。また、商用電源の停電などの非常事態においても動作が停止することがないため、交差点交通流の円滑、安全な制御を維持することができるという効果を有する。

請求項２記載の発明における交通信号制御システムは、請求項１記載の発明の効果に加え、交通管制センターから複数の交差点の交通信号制御機の集中制御を行って、広域および隣接交差点間の系統制御による円滑な交通制御と、交通管制センターによる複数の交通信号制御機の動作状態監視を行うことができるという効果を有する。

請求項３記載の発明における交通信号制御システムは、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加え、太陽電池パネル及び風力発電機によるバッテリーの充電ができない状態が長時間継続してバッテリーの容量が低下した場合には、商用電力によりバッテリーを充電することで、設置場所の環境条件による動作停止を未然に防止できるという効果を有する。

請求項４記載の発明における交通信号制御システムは、請求項１又は請求項２又は請求項３記載の発明の効果に加え、各交通信号灯器ポールと交通信号制御装置との現示階梯信号の送受信を無線通信で行うことで、各交通信号灯器ポールと交通信号制御装置との間の道路を横断するケーブルの施設が不要となり、工事費用を低減できるという効果を有する。

本発明は、複数の交通信号灯器ポールと、該交通信号灯器ポールに対して現示階梯信号を送信する交通信号制御装置を設け、前記交通信号灯器ポール夫々は、太陽電池パネル、風力発電機及びバッテリーからなる電源手段、信号現示の記憶手段、灯器制御手段、灯器開閉手段、複数の信号灯からなる１又は複数個の交通信号灯器とを備え、前記交通信号制御装置は、現示階梯時間の設定記憶手段、信号制御手段、現示階梯信号出力手段とを備え、前記交通信号灯器ポールから電力を受給する構成とし、交差点の全数の交通信号灯器の青、黄、赤色などの各信号表示灯に対して、信号現示および現示階梯時間の記憶値に基づいて点灯制御するようにしている。

また、前記交通信号制御装置に、交通管制センターと通信回線により接続するための通信制御手段を設けることで、現示階梯時間の制御及び交通信号制御動作状態の管理を交通管制センターで行うことも可能としている。

また、前記交通信号灯器ポール夫々に、商用電源によるバッテリー充電手段を設けることで、太陽電池パネル及び風力発電機によるバッテリーの充電ができない状態が長時間継続してバッテリーの容量が低下した場合には、商用電源によりバッテリーを充電することも可能としている。

また、前記各交通信号灯器ポールと前記交通信号制御装置に夫々無線通信手段を設け、各交通信号灯器ポールと交通信号制御装置との現示階梯信号の送受信は、無線通信で行うことも可能としている。

図１は本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図である。図１において、１は交通信号制御装置であり、２の現示階梯時間設定記憶手段、３の信号制御手段、４の現示階梯信号出力出力手段によって構成している。１０は各交通信号灯器ポールであり、１１の太陽電池パネル、１２の風力発電機、１３のバッテリーによる電源手段と、１４の信号現示記憶手段、１５の灯器制御手段、１６の灯器開閉手段、１７の歩行者用信号灯器、１８の車両用信号灯器によって構成している。２０、３０、４０は夫々１０と同じ構成による、主道路用及び従道路用の交通信号灯器ポールであり、交通信号灯器ポール１０に対し、交差点の道路を挟んだ各位置に設置される。

次に、上記第１の実施例の動作について説明する。図１において、交通信号灯器ポール１０の内部の太陽電池パネル１１は、昼間の太陽光により発電した電力でバッテリー１３を充電する。風力発電機１２は、風力により発電した電力でバッテリー１３を充電する。

日照および風力がある場合は太陽電池パネルと風力発電機の双方で、風力が無く日照がある場合は太陽電池パネルの電力のみで、日照の無い天候の昼間や夜間においては風力発電機からの電力のみで、それぞれの環境条件においてバッテリー１３を充電することで、複数の交通信号灯器及び交通信号制御装置に電力を供給するのに必要な電力を蓄える。

信号現示記憶手段１４は、バッテリー１３から電力を受けて、複数の交通信号灯器における各信号灯器の現示階梯に対する点灯信号現示を記憶するもので、交通流を安全円滑に制御するために、あらかじめ交通信号灯器ポール１０の交差点内の設置位置に合わせて、主道路用、又は従道路用に設定された、複数の交通信号灯器の点灯シーケンスを記憶している。

灯器制御手段１５は、バッテリー１３から電力を受けて、交通信号制御装置１から受信した現示階梯信号と信号現示の記憶値とに基づいて、灯器開閉手段１６を制御する。

灯器開閉手段１６は、バッテリー１３から電力を受けて、灯器制御手段１５からの制御信号により、歩行者用信号灯器１７の青、赤色および車両用信号灯器１８の青、黄、赤色などの各信号表示灯に、あらかじめ設定されたシーケンスで電力を供給して点灯制御する。

交通信号制御装置１の内部の現示階梯時間設定記憶手段２は、バッテリー１３から電力を受けて、交差点の信号現示の各階梯の時間を設定記憶するもので、設置場所の交差点の交通流に応じて、平日、土曜日、休日、特殊日などの日種や時間帯毎に、主道路側の歩行者青階梯、歩行者青点滅階梯、車両青階梯、黄階梯、全赤階梯、および従道路側の歩行者青階梯、歩行者青点滅階梯、車両青階梯、黄階梯、全赤階梯などの各時間を設定できるとともに設定値を記憶している。

信号制御手段３は、バッテリー１３から電力を受けて、現示階梯時間設定記憶手段２の各現示階梯時間の設定値を読み取り、内蔵の時計と万年カレンダーの日種と時刻に対応した現示階梯時間を使用して現示階梯を順次進めることによって、交差点の信号サイクルを形成し、現時点の現示階梯信号を現示階梯信号出力出力手段４に出力する。

現示階梯信号出力出力手段４は、バッテリー１３から電力を受けて、信号制御手段３の現時点の現示階梯信号を受けて、各交通信号灯器ポール１０、２０、３０、４０の内部の灯器開閉手段に現示階梯信号を出力する。

このように、上記第１の実施例によれば、交通信号制御システムは、外部からの商用電源を必要とせず、太陽光発電及び風力発電による電源手段の電力を用いて、信号現示の記憶手段、現示階梯時間の設定記憶手段、信号制御手段、灯器開閉手段を駆動し、交差点の全数の交通信号灯器に電力を供給して点灯制御を行う。

図２は本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図である。この第２の実施例は、図１に示した第１の実施例の交通信号制御装置の構成手段に加えて、交通管制センターと通信回線により接続するための通信制御手段を設け、現示階梯時間の制御及び交通信号制御動作状態の管理が交通管制センターで行われるものである。図２において、５は通信制御手段であり、その他の構成手段は図１の構成手段と同じである。

次に、上記第２の実施例の動作について説明する。図２において、通信制御手段５は、バッテリー１３から電力を受けて、交通管制センターと通信回線により接続されており、交通管制センターからの現示階梯時間の制御信号を信号制御手段３に送り、信号制御手段３から動作状態信号を受けて交通管制センターに送り、現示階梯時間の制御および信号制御動作状態の管理を交通管制センターで行う。

信号制御手段３は、現示階梯時間設定記憶手段２の各現示階梯時間の設定値は使用しないで、交通管制センターからの現示階梯時間の制御信号によって現示階梯を順次進めることによって、交差点の信号サイクルを形成し、現時点の現示階梯信号を現示階梯信号出力出力手段４に出力する。交通管制センターからの現示階梯時間の制御信号を受信できない場合には、現示階梯時間設定記憶手段２の各現示階梯時間の設定値を読み取り、内蔵の時計と万年カレンダーの日種と時刻に対応した現示階梯時間を使用して現示階梯を順次進めることによって、交差点の信号サイクルを形成し、現時点の現示階梯信号を現示階梯信号出力出力手段４に出力する。その他の動作は第１の実施例の動作と同じである。

このように、上記第２の実施例によれば、交通信号制御システムは、第１の実施例の動作に加えて、交通管制センターからの集中制御により、広域および隣接交差点間の系統制御による円滑な交通制御と、複数の交通信号制御機の動作状態監視を行うことが可能となる。

図３は本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図である。この第３の実施例は、図１に示した第１の実施例又は図２に示した第２の実施例の構成手段に加えて、商用電源によるバッテリー充電手段を設け、太陽電池パネル及び風力発電機によるバッテリーの充電ができない状態が長時間継続してバッテリーの容量が低下した場合には、商用電源によりバッテリーを充電するものである。図３において、６はバッテリー充電手段であり、その他の構成手段は図１又は図２の構成手段と同じである。

次に、上記第３の実施例の動作について説明する。図３において、バッテリー充電手段６は、外部の商用電源によりバッテリーの充電を行うものであり、バッテリー１３の容量を監視して、太陽電池パネル及び風力発電機によるバッテリーの充電ができない状態が長時間継続してバッテリーの容量が低下した場合には、商用電源によりバッテリーを充電する。その他の動作は第１又は第２の実施例の動作とおなじである。

このように、上記第３の実施例によれば、交通信号制御システムは、第１又は第２の実施例の動作に加えて、バッテリー充電手段を設け、外部の商用電源によりバッテリーを充電することで、設置場所の環境条件による動作停止を未然に防止することが可能となる。

図４は本発明の第４の実施例の構成を示すブロック図である。この第４の実施例は、図１に示した第１の実施例又は図２に示した第２の実施例又は図３に示した第３の実施例の交通信号灯器ポール１０，２０，３０，４０の構成手段に加えて、前記各交通信号灯器ポールと前記交通信号制御装置に夫々無線通信手段を設け、各交通信号灯器ポールと交通信号制御装置との現示階梯信号の送受信は、無線通信で行うものである。図４において、６、７は夫々無線通信手段であり、その他の構成手段は図１又は図２又は図３の構成手段と同じである。

次に、上記第４の実施例の動作について説明する。図４において、無線通信手段６、７は、前記各交通信号灯器ポールと前記交通信号制御装置との現示階梯信号の送受信を無線通信で行う。その他の動作は第１又は第２又は第３の実施例の動作と同じである。

このように、上記第４の実施例によれば、交通信号制御システムは、第１又は第２又は第３の実施例の動作に加えて、各交通信号灯器ポールと交通信号制御装置との現示階梯信号の送受信を無線通信で行うことが可能となる。

本発明の交通信号制御機の第１の実施例の構成を示すブロック図 本発明の交通信号制御機の第２の実施例の構成を示すブロック図 本発明の交通信号制御機の第３の実施例の構成を示すブロック図 本発明の交通信号制御機の第４の実施例の構成を示すブロック図

１ 交通信号制御装置
２ 現示階梯時間設定記憶手段
３ 信号制御手段
４ 現示階梯出力手段
５ 通信制御手段
６ バッテリー充電手段
７、８ 無線通信手段
１０、２０、３０、４０ 交通信号灯器ポール
１１ 太陽電池パネル
１２ 風力発電機
１３ バッテリー
１４ 信号現示記憶手段
１５ 灯器制御手段
１６ 灯器開閉手段
１７ 歩行者用信号灯器
１８ 車両用信号灯器

Claims (4)

1. 複数の交通信号灯器ポールと、該交通信号灯器ポールに対して現示階梯信号を送信する交通信号制御装置を備えた交通信号制御システムであって、前記交通信号灯器ポール夫々は、太陽電池パネル、風力発電機及びバッテリーからなる電源手段、信号現示の記憶手段、灯器制御手段、灯器開閉手段、複数の信号灯からなる１又は複数個の交通信号灯器とを備え、前記交通信号制御装置は、現示階梯時間の設定記憶手段、信号制御手段、現示階梯信号出力手段とを備え、前記交通信号灯器ポールから電力を受給する構成とし、前記各交通信号灯器ポールは、受信した現示階梯信号と信号現示の記憶値とに基づいて複数の信号灯をあらかじめ設定されたシーケンスで点灯制御することにより、交差点の全数の交通信号灯器の青、黄、赤色などの各信号表示灯に対して、信号現示および現示階梯時間の記憶値に基づいて点灯制御するようにしたことを特徴とする交通信号制御システム。
2. 前記交通信号制御装置に、交通管制センターと通信回線により接続するための通信制御手段を設け、前記現示階梯時間の制御及び交通信号制御動作状態の管理が交通管制センターで行われることを特徴とする請求項１記載の交通信号制御システム。
3. 前記交通信号灯器ポールに、商用電源によるバッテリー充電手段を設け、前記太陽電池パネル及び風力発電機によるバッテリーの充電ができない状態が長時間継続してバッテリーの容量が低下した場合には、商用電源によりバッテリーを充電することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の交通信号制御システム。
4. 前記各交通信号灯器ポールと前記交通信号制御装置に夫々無線通信手段を設け、前記各交通信号灯器ポールと前記交通信号制御装置との現示階梯信号の送受信は、無線通信で行うことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の交通信号制御システム。

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