JP2017016451A - 信号機 - Google Patents
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Abstract
【課題】着雪や曇りによる視認性の低下を防止する信号機を提供する。【解決手段】前方へ信号光を出射するための光源板10と、光源板10の前面側を覆う透光パネル20と、透光パネル20を加温するための加温手段30とを備えた信号機において、透光パネル20を、透光性を有するゲル化蓄熱材等からなる蓄熱層21を備えたものとした。光源板10を、その前面側に隙間を隔てて多数の信号用光源11を配列したものとし、加温手段30を、通電すると発熱する電熱線31と、電熱線31に電流を流すための加温用電源32とで構成し、電熱線31を、光源板10の信号用光源11における前記隙間を縫った状態に配すると好ましい。【選択図】図1
Description
本発明は、降雪地域に設置しても良好な視認性を発揮できる信号機に関する。
降雪地域では、雪が信号機に付着したことによって信号機の視認性が妨げられ、交通事故が引き起こされることがある。特に近年は、信号用光源として省電力の発光ダイオードを使用した信号機(いわゆるLED信号機)が普及してきており、信号機への着雪による問題は、より顕在化してきている。というのも、LED信号機は、信号用光源として電球を使用したそれまでの信号機と比較して、信号用光源が高温になりにくく、信号用光源周辺に付着した雪が融けにくいという欠点を有しているからである。
このような実状に鑑みてか、例えば、特許文献1には、信号用光源(同文献の図4におけるLED光源4)の前方を覆う透光パネル(同図における信号灯の窓5)の後面側に加温手段(同図における面状ヒータ1)の電熱線(同文献の図1における金属線抵抗体2)を所定のパターンで設けることにより、透光パネルに付着した雪を溶かすことができるようにした信号機が提案されている。これと同様の先行技術としては、特許文献1に記載のもの以外にも、特許文献2や特許文献3に記載されたものがある。
しかし、特許文献1〜3に記載された信号機のように、着雪防止機能を専ら加温手段に頼るタイプの信号機は、加温手段で透光パネルを加温して透光パネルへの着雪を防止できたとしても、透光パネルの温度が下がりやすく、透光パネルが曇って信号機の視認性が低下するという問題があった。
また、特許文献1〜3に記載された信号機のように、着雪防止機能を専ら加温手段に頼るタイプの信号機は、消費電力が大きくなりがちで、信号用光源として消費電力の小さな発光ダイオードを使用した意味が無くなるという欠点もあった。特に、人里離れた山間部等、商用電源の確保が難しい場所に信号機を設置する場合には、太陽光や風等の自然エネルギーを利用して発電する小型発電機を信号機に併設する場面も想定されるところ、信号機の消費電力が大きいと、その電力を小型発電機では賄いきれなくなるという問題も生ずる。
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、着雪や曇りによる視認性の低下を防止する信号機を提供するものである。また、斯様な信号機の消費電力を抑えることも本発明の目的である。
上記課題は、
前方へ信号光を出射するための光源板と、
光源板の前面側を覆う透光パネルと、
透光パネルを加温するための加温手段と、
を備えた信号機であって、
透光パネルが、透光性を有する蓄熱材からなる蓄熱層を備えたことを特徴とする信号機
を提供することによって解決される。
前方へ信号光を出射するための光源板と、
光源板の前面側を覆う透光パネルと、
透光パネルを加温するための加温手段と、
を備えた信号機であって、
透光パネルが、透光性を有する蓄熱材からなる蓄熱層を備えたことを特徴とする信号機
を提供することによって解決される。
このように、透光パネルに蓄熱層を組み込むことにより、透光パネルの熱容量を大きくすることが可能になる。また、日照時等、周囲の温度が高いときには、その熱エネルギーを蓄熱層に蓄積する一方、降雪時等、周囲の温度が低いときには、蓄熱層から放熱することが可能になる。したがって、降雪時等に透光パネルの温度を下がりにくくして、透光パネルが曇って信号機の視認性が低下することを防止することが可能になるだけでなく、加温手段の駆動に要する消費電力を小さく抑えることも可能になる。
本発明の信号機において、蓄熱層を形成する蓄熱材は、信号用光源(LED等)から出射された信号光を歪なく透過できるようにするために、通常、板状に形成される。蓄熱層を形成する蓄熱材の種類は、特に限定されないが、使用温度範囲の中で均一な比熱を有し、顕熱を蓄熱するゲル状のもの(ゲル化蓄熱材)を好適に用いることができる。これにより、蓄熱層を振動で偏りが生じにくいものとするだけでなく、蓄熱層に対流現象を生じにくくすることができるので、蓄熱層からの放熱作用を向上するだけでなく、透光パネルにおける温度ムラを抑えることも可能になる。加えて、蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを長時間かけて放熱することが可能になる。このようなゲル化蓄熱材の中には、透明度が高いものもあるため、透光パネルの蓄熱層を構成するものとして好適に採用することができる。
本発明の信号機において、蓄熱層をゲル化蓄熱材で形成する場合には、透光パネルの前面側を、硬質な透光板によって形成し、蓄熱層の後面を、光源板に設けられた信号用光源の前端部に接触させて、蓄熱層の前面を、透光板によって平坦に押さえ付けた状態とすると好ましい。これにより、ゲル化蓄熱材からなる蓄熱層を透光パネルにコンパクトに組み込むだけでなく、透光板によって蓄熱層の表面を平坦に維持することが可能になり、光源板から出射される信号光が歪まないようにすることも可能になる。
本発明の信号機において、加温手段は、透光パネルを加温できるものであれば、特に限定されないが、通電すると発熱する電熱線と、電熱線に電流を流すための加温用電源とで構成され、前記電熱線が、透光パネルに沿って所定のパターンに配されたものであると好ましい。これにより、簡素な構造ながらも、蓄熱材を加温しながら透光パネルを効率的に暖めることが可能になる。
本発明の信号機において、加温手段を上記の電熱線を備えたものとする場合には、電熱線を透光パネルの後面側に貼り付けた状態や、透光パネルの内部に埋め込んだ状態としてもよいが、光源板を、その前面側に多数の信号用光源が隙間を隔てて配列されたものとし、前記電熱線を、光源板の信号用光源における前記隙間を縫った状態に配すると好ましい。これにより、信号用光源における前記隙間を有効に利用することが可能になり、信号機をコンパクトにすることが可能になる。また、電熱線は、通常、金属等からなる不透明なものであるところ、この電熱線を信号用光源における前記隙間に配することにより、電熱線が信号光を遮らないようにすることも可能になる。
本発明の信号機において、加温手段の電熱線を信号用光源における前記隙間に配する場合には、光源板の前面側に、前記電熱線を掛け回すための複数の電熱線支持体を設け、それぞれの電熱線支持体に前記電熱線を掛け回すことにより、前記電熱線を、光源板の信号用光源における前記隙間を縫った状態に配すると好ましい。これにより、信号用光源における前記隙間に電熱線を容易に配するだけでなく、電熱線の支持高さ(光源板の前面から電熱線までの高さ)を一定にして、透光パネルの前面を均一に加温することも容易になる。
本発明の信号機において、加温手段を駆動する契機は、特に限定されない。例えば、降雪を検知するための降雪検知手段を備え、降雪検知手段が降雪を検知した際に加温手段が駆動するようにすると好ましい。また、透光パネルの周辺部の温度を検知するための温度検知手段を備え、温度検知手段が検知した温度が所定温度よりも低くなった際に加温手段が駆動するようにすると好ましい。これにより、透光パネルに着雪や曇りが生じやすいときにのみ加温手段が駆動するようにして、加温手段の駆動に要する消費電力をさらに小さく抑えることが可能になる。
本発明の信号機において、上記の降雪検知手段を設ける場合、降雪検知手段の具体的な構成は、特に限定されず、例えば、透光パネルの前面に検知光を照射して、その反射率の変化を検出することにより、透光パネルの前面への着雪を検知するようにしたものであってもよい。しかし、この場合には、透光パネルに着雪が生じてから加温手段が駆動されるようになるため、一時的に信号光が見えにくくなる虞がある。このため、降雪検知手段を、隙間を隔てて配された一対の検知用電極と、前記一対の検知用電極間に電圧を印加する降雪検知用電源と、前記一対の検知用電極における前記隙間が雪で埋まって前記一対の検知用電極間に電流が流れた際(一対の検知用電極間の電気抵抗が低下した際)に降雪検知信号を出力する降雪検知信号出力手段とを備えたものとすると好ましい。例えば、前記一対の検知用電極間の電気抵抗が100MΩ以上なら乾燥時(非降雪時)と判断し、100MΩ未満であれば降雪時と判断することができる。ただし、同じ雪でも、パウダー状の雪や、べた雪や、凍結状態の雪等、地方や時期によってその性状が異なるため、降雪時と判断する電気抵抗は、例えば、200kΩ〜50MΩ程度の範囲で調節できるようにしておくと好ましい。この降雪検知手段を、例えば信号機筺体の上面に設けておけば、透光パネルに着雪がするよりも前に降雪を検知することが可能になる。
本発明の信号機において、降雪検知手段を上記のように一対の検知用電極を備えたものとする場合には、前記一対の検知用電極における前記隙間に、一方の検知用電極が設けられた領域と他方の検知用電極が設けられた領域とを仕切るための絶縁性仕切壁を設けると好ましい。これにより、降雨の場合には、前記一対の検知用電極が通電しないようにする(加温手段が駆動されないようにする)一方、絶縁性仕切壁を越える高さで雪が積もった場合(透光パネルに着雪する虞がある場合)にのみ、前記一対の検知用電極が通電するようにする(加温手段が駆動されるようにする)ことが可能になる。
本発明の信号機において、降雪検知手段を上記のように一対の検知用電極を備えたものとする場合には、前記一対の検知用電極を、水平面に対して傾斜した傾斜面に設けると好ましい。これにより、降雨の場合には、前記傾斜面に落ちた雨が流れるようにして、前記一対の電極が通電しないようにする(加温手段が駆動されないようにする)一方、降雪時には、前記傾斜面に雪が積もり、前記一対の電極が通電する(加温手段が駆動されるようにする)ことが可能になる。この構成は、上述した絶縁性仕切壁を設ける構成と合わせて好適に採用することができる。
以上のように、本発明によって、着雪や曇りによる視認性の低下を防止する信号機を提供することが可能になる。また、斯様な信号機の消費電力を抑えることも可能になる。
本発明の信号機の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図1は、本実施態様の信号機の好適な実施態様を、信号機の左右方向に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。図2は、図1の信号機における光源板10に加温手段30の電熱線31を配した状態を光源板30の前面側から見た状態を示した正面図である。図3は、図1の信号機における降雪検知手段40を示した斜視図である。図1及び図2においては、信号用光源11を網掛けハッチングで示している。
本実施態様の信号機は、図1に示すように、筺体本体101と、筺体前カバー102とで構成される信号機筺体100内に光源板10が収容されたものとなっている。光源板10の前面側には、透光パネル20が配されている。また、透光パネル20の後面側には、透光パネル20を加温するための加温手段30が設けられている。以下、本実施態様の信号機を構成する各構成について詳しく説明する。
[光源板]
光源板10の前面には、図2に示すように、多数の信号用光源11が所定のパターン(本実施態様の信号機においては真円形)で配列されている。この多数の信号用光源11からなる一の光源群(同図における破線部Aで囲まれた領域にある信号用光源11)が、一の信号灯として機能するようになっている。光源板10における信号用光源11が設けられた領域Aは、図1に示すように、筺体前カバー102に設けられた信号窓102aと前後方向で重なるように配置されている。このため、信号用光源11から前方(y軸方向正側)へ出射された信号光は、信号窓102aから前方へ出射するようになっている。
光源板10の前面には、図2に示すように、多数の信号用光源11が所定のパターン(本実施態様の信号機においては真円形)で配列されている。この多数の信号用光源11からなる一の光源群(同図における破線部Aで囲まれた領域にある信号用光源11)が、一の信号灯として機能するようになっている。光源板10における信号用光源11が設けられた領域Aは、図1に示すように、筺体前カバー102に設けられた信号窓102aと前後方向で重なるように配置されている。このため、信号用光源11から前方(y軸方向正側)へ出射された信号光は、信号窓102aから前方へ出射するようになっている。
信号機筺体100における信号窓102aの周囲には、庇103が取り付けられており、信号窓102aの周部は、庇103で囲われた状態となっている。庇103は、その上部で大きく前方に突き出し、その下部で控えめに前方に突き出した形態を為している。この庇103は、信号窓102aに取り付けられた透光パネル20に太陽光が反射しにくくすることで、信号機の利用者に信号光を見えやすくするためのものとなっている。また、この庇103は、透光パネル20に雪が当たらないようにして、透光パネル20の前面に着雪しにくくしたり、透光パネル20に風等が当たらないようにして、透光パネル20が温度低下したりするのを防止する機能をも発揮するものとなっている。
信号用光源11に使用する光源の種類は、特に限定されず、電球を使用してもよいが、発光ダイオード(LED)を使用すると好ましい。既に述べた通り、信号用光源11として発光ダイオードを使用した信号機は、信号用光源11として電球を使用した信号機と比較して、信号用光源の周辺の温度が上昇しにくく、着雪しやすいという問題があるため、本発明の構成を採用する意義が高いからである。本実施態様の信号機においても、信号用光源11は、発光ダイオードを用いている。
信号用光源11の個数や発光色は、信号機の種類によっても異なり、特に限定されない。本実施態様の信号機を、道路用信号や鉄道用信号等の信号機として使用する場合には、1つの信号灯(図2における破線部Aで囲まれた領域にある信号用光源11)は、通常、赤、青(緑)又は黄の中から選ばれる1色で揃えられる。信号灯は、1つの信号機につき1つだけでなく、2つ以上設けることもできる。例えば、3つの信号灯を設け、それぞれの信号灯の発光色を、それぞれ赤、青(緑)及び黄とすれば、一般的な道路用信号として使用することができる。複数の信号灯を設ける場合、それぞれの信号灯の配置は、特に限定されず、横一列に配置してもよいが、豪雪地帯では、信号機の上面の面積を狭くして、信号機に雪が積もりにくくするために、縦一列に配すると好ましい。
[断熱材]
ところで、本実施態様の信号機においては、光源板10の後面側を断熱材60で覆っている。本実施態様の信号機は、信号用光源11(LED)で生じた熱も後述する蓄熱層21の蓄熱材に取り込むことができるようにしたものであるところ、断熱材60を設けたことにより、蓄熱層21に蓄積された熱エネルギーが、光源板10の後方へ逃げないようにすることが可能となっている。断熱材60の種類は、特に限定されない。断熱材60としては、ウレタンフォームや発泡スチロール等の樹脂発泡体のほか、従来公知の各種の断熱材を使用することができる。信号用光源11の温度がある程度高い場合には、断熱材60を省略してもよい。
ところで、本実施態様の信号機においては、光源板10の後面側を断熱材60で覆っている。本実施態様の信号機は、信号用光源11(LED)で生じた熱も後述する蓄熱層21の蓄熱材に取り込むことができるようにしたものであるところ、断熱材60を設けたことにより、蓄熱層21に蓄積された熱エネルギーが、光源板10の後方へ逃げないようにすることが可能となっている。断熱材60の種類は、特に限定されない。断熱材60としては、ウレタンフォームや発泡スチロール等の樹脂発泡体のほか、従来公知の各種の断熱材を使用することができる。信号用光源11の温度がある程度高い場合には、断熱材60を省略してもよい。
[透光パネル]
光源板10の前面側は、図1に示すように、透光パネル20で覆われた状態となっている。この透光パネル20は、信号機筺体100の信号窓102aを塞ぐことにより、光源板10等、信号機筺体100の内部に収容された機器を雨雪や埃等から保護するためのものとなっている。本実施態様の信号機において、透光パネル20は、複層構造を為している。具体的には、透光パネル20を、その後面側を構成する蓄熱層21と、その前面側を構成する透光板22とで構成している。
光源板10の前面側は、図1に示すように、透光パネル20で覆われた状態となっている。この透光パネル20は、信号機筺体100の信号窓102aを塞ぐことにより、光源板10等、信号機筺体100の内部に収容された機器を雨雪や埃等から保護するためのものとなっている。本実施態様の信号機において、透光パネル20は、複層構造を為している。具体的には、透光パネル20を、その後面側を構成する蓄熱層21と、その前面側を構成する透光板22とで構成している。
蓄熱層21は、透光パネル20が集熱した熱エネルギーを蓄積するためのものである。蓄熱層21を形成する蓄熱材は、蓄熱性と透光性を有するものであればその種類を特に限定されないが、ゲル化蓄熱材を好適に用いることができる。蓄熱層21に使用するゲル化蓄熱材としては、吸水樹脂の水溶液をゲル化したものを好適に用いることができる。本実施態様の信号機においては、イソブチレン・無水マレイン酸の共重合ポリマー(吸水樹脂)と、エチレングリコール(凍結防止剤)と、架橋剤とを水に添加してゲル化したものを蓄熱層21の蓄熱材として使用している。これにより、蓄熱層21を振動で偏りが生じにくくすることや、蓄熱層21からの放熱作用を向上させることや、透光パネル20の温度ムラを抑えることが可能になる。
蓄熱層21を形成するゲル化蓄熱材は、信号用光源11(LED)から出射された信号光を歪なく透過できるようにするために、板状に形成している。ただし、ゲル化蓄熱材は、それ自体では、板状の形態を維持しにくいため、通常、透明な容器(柔軟性を有するバッグ状のものを含む)に充填された状態で、光源板10の前面側に配される。本実施態様の信号機においては、ポリエチレン低温シール性フィルムとポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとを貼り合わせた3層フィルムからなる矩形バッグ状の容器に上記のゲル化蓄熱材を充填することで、蓄熱層21を形成している。
蓄熱層21の前後方向の厚さは、蓄熱層21を形成する蓄熱材の種類等によっても異なり、特に限定されない。しかし、蓄熱層21を薄くしすぎると、蓄熱層21の蓄熱層を確保しにくくなり、厚くしすぎると、信号光の視認性が低下する虞がある。このため、蓄熱層21の前後方向の厚さは、蓄熱層21に使用する蓄熱材の種類等を考慮して適宜設定される。蓄熱層21を上記のゲル化蓄熱材で形成する場合には、蓄熱層21の前後方向の厚さは、通常、7〜20mmとされる。本実施態様の信号機において、蓄熱層21の前後方向の厚さは約10mmとしている。
透光板22は、蓄熱層21の前面側を保護するとともに、上記のゲル化蓄熱材からなる蓄熱層21の前面を平坦に押さえ付けるためのものである。透光板22の表面には、溝や凹凸を設ける等してもよい。これにより、信号光を透光板22で拡散することも可能になり、信号光をより見えやすくすることが可能になる。透光板22は、硬質な透光性材料(透明樹脂やガラス等)を板状に形成したものが使用される。なかでも、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂からなる高透過型拡散板は、透光板22として好適である。透光板22の透光度や拡散角度は、使用する信号用光源11(LED)の指向性との兼ね合い等を考慮して適宜決定する。透光板22の厚さは、通常、0.5〜3.0tとされる。本実施態様の信号機においては、透光板22を熱伝導性に優れて、信号用光源11からの信号光を歪なく投下できるようにするため、1.0tのポリカーボネイトからなる高透過型拡散板を透光板22として使用している。
光源板10の前面側に透光パネル20を固定する方法は、特に限定されない。本実施態様の信号機においては、図1に示すように、透光パネル20の前面側における信号窓102aの周縁部に重なる箇所に、環状の固定板104を宛がい、ボルト等の固着具105を用いて固定板104を筺体前カバー102に対して固定することで、透光パネル20を固定板104の後面と筺体前カバー102の前面とで挟持した状態とすることで、上記の固定を行っている。蓄熱層21の前面は、透光板22の後面に接触し、蓄熱層21の後面は、光源板10の信号用光源11の前端部に接触した状態となっている。
[加温手段]
加温手段30は、透光パネル20を加温することで、透光パネル20への着雪や、透光パネル20の曇りを防止するためのものとなっている。加温手段30は、上記の機能を発揮できるのであれば、その具体的な構成は、特に限定されない。本実施態様の信号機において、加温手段30は、通電すると発熱する電熱線31(通常、金属線)と、電熱線に電流を流すための加温用電源32とで構成されている。加温用電源32は、筺体本体101の内部に収容している。一方、電熱線31は、図2に示すように、光源板10の信号用光源11における隙間を縫った状態で、透光性パネル20(図1)に沿って所定のパターン(本実施態様の信号機においては矩形波状パターン)で配している。このため、電熱線31で透光パネル20を均一に加温するだけでなく、電熱線31を目立ちにくくすることが可能となっている。
加温手段30は、透光パネル20を加温することで、透光パネル20への着雪や、透光パネル20の曇りを防止するためのものとなっている。加温手段30は、上記の機能を発揮できるのであれば、その具体的な構成は、特に限定されない。本実施態様の信号機において、加温手段30は、通電すると発熱する電熱線31(通常、金属線)と、電熱線に電流を流すための加温用電源32とで構成されている。加温用電源32は、筺体本体101の内部に収容している。一方、電熱線31は、図2に示すように、光源板10の信号用光源11における隙間を縫った状態で、透光性パネル20(図1)に沿って所定のパターン(本実施態様の信号機においては矩形波状パターン)で配している。このため、電熱線31で透光パネル20を均一に加温するだけでなく、電熱線31を目立ちにくくすることが可能となっている。
電熱線31は、透光パネル30の後面に貼り付けること等によって上記のように信号用光源11における隙間を縫った状態に配してもよいが、この場合には、電熱線31を信号用光源11に重ならないように配置することが困難である。このため、本実施態様の信号機においては、図2に示すように、光源板10の前面側に複数の電熱線支持体12を設け、この電熱線支持体12に電熱線31を掛け回すことで、電熱線31を信号用光源11における隙間を縫った状態で配している。これにより、電熱線31を信号用光源11に重ならないように配置することが容易になる。本実施態様の信号機において、電熱線支持体12は、光源板10の縁部のみに設けているが、隣り合う信号用光源11の隙間等、他の箇所に設けてもよい。
加温用電源32の出力電力は、信号用光源11の個数や種類等によっても異なり、特に限定されない。本実施態様の信号機のように、1つの信号灯を126個の発光ダイオードで構成する場合には、加温用電源32の出力電力は、1つの信号灯当たり、70Wもあれば十分であり、30〜40W程度でも十分に賄うことが可能である。
[降雪検知手段]
降雪検知手段40は、降雪を検知するためのものとなっている。この降雪検知手段40が降雪を検知すると、加温手段30が駆動されるようになっている。降雪検知手段40の具体的な構成は、特に限定されないが、本実施態様の信号機において、降雪検知手段40は、図3に示すように、絶縁体からなる検知台41の上面に、一対の検知用電極42,43を上向きに突出して設けたものとなっている。一対の検知用電極42,43間には、図示省略の降雪検知用電源によって電圧が印加される。この降雪検知手段40は、信号機筺体100(図1を参照)の上面部等、信号機における雪が積もる箇所に固定される。この降雪検知手段40は、降雪時に一対の検知用電極42,43の隙間が雪で埋まり、その雪を通じて一対の検知用電極42,43間に電流が流れることによって、降雪検知信号を出力するものとなっている。降雪検知手段40が出力した降雪検知信号は、信号機筺体100内に収容された制御装置50(図1を参照)に入力されるようになっている。
降雪検知手段40は、降雪を検知するためのものとなっている。この降雪検知手段40が降雪を検知すると、加温手段30が駆動されるようになっている。降雪検知手段40の具体的な構成は、特に限定されないが、本実施態様の信号機において、降雪検知手段40は、図3に示すように、絶縁体からなる検知台41の上面に、一対の検知用電極42,43を上向きに突出して設けたものとなっている。一対の検知用電極42,43間には、図示省略の降雪検知用電源によって電圧が印加される。この降雪検知手段40は、信号機筺体100(図1を参照)の上面部等、信号機における雪が積もる箇所に固定される。この降雪検知手段40は、降雪時に一対の検知用電極42,43の隙間が雪で埋まり、その雪を通じて一対の検知用電極42,43間に電流が流れることによって、降雪検知信号を出力するものとなっている。降雪検知手段40が出力した降雪検知信号は、信号機筺体100内に収容された制御装置50(図1を参照)に入力されるようになっている。
降雪検知手段40における検知台41の具体的な形態は、特に限定されない。本実施態様の信号機においては、図3に示すように、検知台41の上面に、略平行な一対の溝41a,41bを形成しており、溝41a,41bの底面からそれぞれ検知用電極42,43を立設した状態に設けている。このため、一方の検知用電極42と他方の検知用電極43は、溝41aと41bとを区画する絶縁性仕切壁41cで仕切られた状態となっている。したがって、雪が溝41a,41bを埋めて絶縁性仕切壁41cを越える高さで積もった場合に、検知用電極42と検知用電極43とが絶縁性仕切壁41cの上部に積もった雪を介して通電する(検知用電極42,43間の電気抵抗が低下する)と、加温手段30が駆動されるようになっている。一方、雪ではなく雨が降った場合には、雨が溝41a,41cに溜まることなく溝41a,41cから流れ出るようになっているため、検知用電極42と検知用電極43とが通電しない(検知用電極42,43間の電気抵抗が大きくなる)ようになっている。降雪時であるか非降雪時であるかを判断する基準は、特に限定されないが、例えば、一対の検知用電極42,43間の電気抵抗が100MΩ以上なら乾燥時(非降雪時)と判断し、100MΩ未満であれば降雪時と判断することができる。ただし、同じ雪でも、パウダー状の雪や、べた雪や、凍結状態の雪等、地方や時期によってその性状が異なるため、降雪時と判断する電気抵抗は、例えば、200kΩ〜50MΩ程度の範囲で調節できるようにしておくと好ましい。これにより、地方や時期が変わっても、降雪を正確に検知できるようにすることが可能になる。
降雪検知手段40における溝41a,41bの底面(図3において網掛けハッチングで示した面)は、水平となるように形成してもよいが、水平面に対して傾斜させると好ましい。これにより、降雨の場合には、溝41a,41bの底面に落ちた雨水が傾斜に沿って流れ落ちやすくして、降水量が多い場合でも、溝41a,41bの水位が高くならないようにする(溝41a,41bを流れる雨水が絶縁性仕切壁41cを越えないようにする)ことが可能になる。したがって、透光パネル20(図1を参照)に着雪の虞がある程度の降雪があった場合にのみ、降雪検知手段40から降雪検知信号が出力されるようにすることができる。
検知台41における溝41a,41bの底面の傾斜角度θ(図3)は、特に限定されない。しかし、傾斜角度θを小さくしすぎると、溝41a,41bに落ちた雨水が流れにくくなる。このため、傾斜角度θは、5°以上とすると好ましい。傾斜角度θは、10°以上とするとより好ましく、20°以上とするとさらに好ましい。一方、傾斜角度θを大きくしすぎると、溝41a,41bに落ちた雪が溝41a,41bに留まりにくくなる虞がある。このため、傾斜角度θは、60°以下とすると好ましい。傾斜角度θは、45°以下とするとより好ましい。
[温度検知手段]
上記の降雪検知手段40は、降雪を高精度で検知できるものとなっているが、降雪のある場合でも、透光パネル20の温度が高い場合には、透光パネル20に着雪する可能性が低く、斯様な場合に加温手段30が駆動されるようにすると、電力を無駄に消費する虞がある。このため、本実施態様の信号機では、透光パネル20の周辺部の温度(本実施態様の信号機では、蓄熱層21と透光板22との間の温度)を検知するための温度検知手段(図示省略)を設けており、温度検知手段が検知した温度が所定温度(例えば25°)よりも低い場合に降雪検知手段40から降雪検知信号が出力された場合にのみ加温手段30を駆動するようにしている。温度検知手段としては、各種サーモスタット等、従来公知の各種のセンサを用いることができる。
上記の降雪検知手段40は、降雪を高精度で検知できるものとなっているが、降雪のある場合でも、透光パネル20の温度が高い場合には、透光パネル20に着雪する可能性が低く、斯様な場合に加温手段30が駆動されるようにすると、電力を無駄に消費する虞がある。このため、本実施態様の信号機では、透光パネル20の周辺部の温度(本実施態様の信号機では、蓄熱層21と透光板22との間の温度)を検知するための温度検知手段(図示省略)を設けており、温度検知手段が検知した温度が所定温度(例えば25°)よりも低い場合に降雪検知手段40から降雪検知信号が出力された場合にのみ加温手段30を駆動するようにしている。温度検知手段としては、各種サーモスタット等、従来公知の各種のセンサを用いることができる。
[その他]
以上で述べた本実施態様の信号機は、その用途を限定されるものではなく、道路用信号や鉄道用信号等、各種の信号機で採用することもできる。本明細書でいう「信号機」とは、一般道路や高速道路等で各種案内を掲示するための電光掲示板や、道路標識等をも含む概念である。
以上で述べた本実施態様の信号機は、その用途を限定されるものではなく、道路用信号や鉄道用信号等、各種の信号機で採用することもできる。本明細書でいう「信号機」とは、一般道路や高速道路等で各種案内を掲示するための電光掲示板や、道路標識等をも含む概念である。
10 光源板
11 信号用光源
12 電熱線支持体
20 透光パネル
21 蓄熱層
22 透光板
30 加温手段
31 電熱線
32 加温用電源
40 降雪検知手段
41 検知台
41a 溝
41b 溝
41c 絶縁性仕切壁
42 検知用電極
43 検知用電極
50 制御装置
60 断熱材
100 信号機筺体
101 筺体本体
102 筺体前カバー
102a 信号窓
103 庇
104 固定板
105 固着具
11 信号用光源
12 電熱線支持体
20 透光パネル
21 蓄熱層
22 透光板
30 加温手段
31 電熱線
32 加温用電源
40 降雪検知手段
41 検知台
41a 溝
41b 溝
41c 絶縁性仕切壁
42 検知用電極
43 検知用電極
50 制御装置
60 断熱材
100 信号機筺体
101 筺体本体
102 筺体前カバー
102a 信号窓
103 庇
104 固定板
105 固着具
Claims (11)
- 前方へ信号光を出射するための光源板と、
光源板の前面側を覆う透光パネルと、
透光パネルを加温するための加温手段と、
を備えた信号機であって、
透光パネルが、透光性を有する蓄熱材からなる蓄熱層を備えたことを特徴とする信号機。 - 前記蓄熱材が、ゲル化蓄熱材である請求項1記載の信号機。
- 透光パネルの前面側が、硬質な透光板によって形成され、
前記蓄熱層の後面が、光源板に設けられた信号用光源の前端部に接触されて、
前記蓄熱層の前面が、前記透光板によって平坦に押さえ付けられた
請求項2記載の信号機。 - 加温手段が、通電すると発熱する電熱線と、電熱線に電流を流すための加温用電源とで構成され、
前記電熱線が、透光性パネルに沿って所定のパターンに配された
請求項1〜3いずれか記載の信号機。 - 光源板が、その前面側に多数の信号用光源が隙間を隔てて配列されたものとされ、
前記電熱線が、光源板の信号用光源における前記隙間を縫った状態に配された
請求項4記載の信号機。 - 光源板の前面側に、前記電熱線を掛け回すための複数の電熱線支持体が設けられ、
それぞれの電熱線支持体に前記電熱線を掛け回すことにより、前記電熱線が、光源板の信号用光源における前記隙間を縫った状態に配された
請求項5記載の信号機。 - 降雪を検知するための降雪検知手段を備え、
降雪検知手段が降雪を検知した際に加温手段が駆動するようにした
請求項1〜6いずれか記載の信号機。 - 降雪検知手段が、
隙間を隔てて配された一対の検知用電極と、
前記一対の検知用電極間に電圧を印加する降雪検知用電源と、
前記一対の検知用電極における前記隙間が雪で埋まって前記一対の検知用電極間に電流が流れた際に降雪検知信号を出力する降雪検知信号出力手段と、
を備えたものとされた
請求項7記載の信号機。 - 前記一対の検知用電極における前記隙間に、一方の検知用電極が設けられた領域と他方の検知用電極が設けられた領域とを仕切るための絶縁性仕切壁が設けられた
請求項8記載の信号機。 - 前記一対の検知用電極が、水平面に対して傾斜した傾斜面に設けられた
請求項8又は9記載の信号機。 - 透光パネルの周辺部の温度を検知するための温度検知手段を備え、
温度検知手段が検知した温度が所定温度よりも低くなった際に加温手段が駆動するようにした
請求項1〜10いずれか記載の信号機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015133259A JP2017016451A (ja) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 信号機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015133259A JP2017016451A (ja) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 信号機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017016451A true JP2017016451A (ja) | 2017-01-19 |
Family
ID=57830657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015133259A Pending JP2017016451A (ja) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 信号機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017016451A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109035823A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-18 | 郑佳佳 | 一种能够适应多种天气的交通信号灯 |
CN109166331A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-08 | 郑佳佳 | 一种基于物联网的交通信号灯 |
JP2019016256A (ja) * | 2017-07-10 | 2019-01-31 | 株式会社熊谷組 | 着雪防止装置 |
KR102617388B1 (ko) * | 2023-08-10 | 2023-12-27 | (주)경동이앤에스 | 히팅 기능을 갖는 바닥 신호등 |
-
2015
- 2015-07-02 JP JP2015133259A patent/JP2017016451A/ja active Pending
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