JP4763678B2 - 発光ダイオード交通信号装置 - Google Patents

Description

本発明は、交通信号装置に関し、特に発光ダイオード交通信号装置に関する。

交通信号装置は、都市道路から地方道路まで偏在する。交通信号装置は、合衆国では従来３色の光源からなる。緑色は、通行許可を表し、黄色は、交通がまもなく停止することを表し、赤色は、交通の停止を表す。これらの光源は、一般に縦一列に並べられている。１つの光源の上に他の光源を配することにより、交通信号装置は、交差点において交通を管理する。また地域によっては、点滅する黄色の光が通行許可を表すという別の規則が適用されている。

従来の交通信号装置の中には、白熱電球を用いて点灯しているものもある。白熱電球は、電力消費が比較的大きく、電球の焼き切れが起こるので定期的に交換する必要がある。これらの要因により白熱電球を用いる交通信号装置の運用は、不経済である。

最近では、交通信号装置は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を用いて点灯するようになってきている。ＬＥＤは、比較的安いエネルギー消費ですむ光源を有し、白熱電球ほど簡単に焼き切れない。

従来のＬＥＤ交通信号装置は、運用費は比較的安価であるが、３色の光源が縦一列に並んでいる従来の手法を踏襲するものであった。非常に長い間この手法が用いられてきた一方で、交通がまもなく停止することを表すために黄信号を用いること自体に問題があった。特に黄信号に近づいている運転手は、交通信号装置の黄信号が変化するまでの時間は分からない。これらの運転手は、スピードを不必要に上げることで他の運転手及び歩行者に事故の原因となり、また不要な急停止をして他の運転手にとっては危険となる。

更に、運転手及び歩行者にも同様に重要な情報の迅速な伝達する必要がある。この情報は、前方の交通状況又は緊急事態における指示に関する。交通信号装置は偏在しているので、重要な情報の表示に適している。しかしながら、従来の交通信号装置は、この目的を満たしていない。

更に、交通信号装置は、偏在しているのでその交通信号装置が位置する特定の地域に合う広告を表示するのに適している。交通信号装置に広告を適用することにより美的感覚のある近未来的な外観となり、ますます財政難にある市区町村役場の新たな重要な財源になる。従来の交通信号装置では、この目標も達成できない。

本発明に係る交通信号装置は、複数の画像を表示して、自動車の交通を指示するマルチカラーＬＥＤの第１のマトリクスを有する主信号パネルと、交通の指示とは関係のない情報を表示するマルチカラーＬＥＤの第２のマトリクスを有するメッセージパネルと、ＬＥＤパネルを有する道路標識とを備える。また、交通信号装置は、自立型であり、且つ基底が取り付けられた円柱、三角柱又は四角柱であり、主信号パネルとメッセージパネルは、三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は円柱の外周面に設けられている。更に、道路標識は、三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は上記円柱の外周面に設けられた道路標識受け開口部に取り付けられ、道路標識のＬＥＤパネルは、その表示内容がプログラム可能である。

また、本発明に係る交通信号装置は、複数の画像を表示して、自動車の交通を指示するとともに、運転手に通行許可の指示を与える信号から停止の指示を与える信号に変化するまでの残り時間に関連する情報を知らせるマルチカラーＬＥＤの第１のマトリクスと、交通の指示とは関係のない情報を表示するマルチカラーＬＥＤの第２のマトリクスと、ＬＥＤパネルを有する道路標識とを備える。また、交通信号装置は、自立型であり、且つ基底が取り付けられた円柱、三角柱又は四角柱であり、マルチカラーＬＥＤの第１のマトリクスとマルチカラーＬＥＤの第２のマトリクスは、三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は円柱の外周面に設けられている。更に、道路標識は、三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は上記円柱の外周面に設けられた道路標識受け開口部に取り付けられ、道路標識のＬＥＤパネルは、その表示内容がプログラム可能である。

本発明は、情報伝達ステーションとしても利用できるＬＥＤ交通信号装置を意図している。

本発明に係る発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）交通信号装置は、運転手に通行許可の指示を与える信号から、運転手に停止の指示を与える信号に変化するまでの残り時間を知らせることができるＬＥＤ点灯交通信号装置である。更に、本発明に係るＬＥＤ交通信号装置は、交通状況及び緊急事態における指示などの重要な情報を知らせることができる。更に、本発明に係るＬＥＤ交通信号装置は、動画又は静止画の広告を表示することもできる。

本発明で開示されるＬＥＤ交通信号装置は、縦一列又は横一列に並べることができる。

図１は、縦一列に並べられたＬＥＤ交通信号装置を表し、ＬＥＤ交通信号装置の本体部１０は、円柱型又は柱型である。それは望ましくは直方体で、更に望ましくは正方形の底辺と上底及び長方形の側面をもつ直方体である。望ましいのは、両側面の高さがおよそ１５フィーとであり、正方形の上面と底面の幅が１５インチとなっているものである。基底１６は、本体部１０の底面に取り付けられ、本体部１０をより安定させる。基底１６は、例えば、図示していないボルトなどで地上又は床に取り付けられる。基底１６は、例えば地中にあるコンクリートの土台などの基礎に取り付けられる。

本体部１０は、４つの側面をもつ方が好ましいが、１つの連続した側面をもつ円筒状の円柱型、または３つの側面をもつ三角柱型のような他の形態でも可能である。本体部１０は、１つ又はそれ以上の有効面を持っていなければならない。有効面は、ＬＥＤパネルを両側に有する。本体部１０は、４つの有効面を持っているので、ＬＥＤ交通信号装置は、４方向の交差点でも交通に指示を与えることができる。

本発明の最良の実施の形態において、主ＬＥＤ交通パネル１４と、道路標識受け開口部１３と、歩行者用ＬＥＤ交通パネル１２と、ＬＥＤメッセージパネル１１とが、本体部１０の有効面に取り付けられている。本発明は、各要素を少なくとも１つをもつ装置にのみ限定されることなく、本体部１０が設置される環境の必要に応じて、様々な組合せが可能である。

主ＬＥＤ交通パネル１４は、好ましくは低解像度のＬＥＤパネルがよい。このパネルは、複数の低解像度のマルチカラーＬＥＤパネルを組み合せて形成することもできる。例えば、主ＬＥＤ交通パネル１４は、中国のフイツゥオにあるディセイをプテック株式会社製のインテリジェントモジュール８３３(以下ＩＭとする)として知られる、ＬＥＤドットマトリクスモジュール（以下ＬＥＤ点配列モジュール、という）を１８（９列×２）個組み合わせて形成することができる。主ＬＥＤ交通パネル１４は、自動車の交通に指示を与え、従来の交通信号装置の代わりとしての役目を果たす。主ＬＥＤ交通パネル１４は、パネルの表面に画像を表示して交通に指示を与える。表示される特定の画像は、主交通パネルの表示方式により決まる。主交通パネル表示方式について、以下詳細に説明する。

道路標識受け開口部１３は、道路標識１５を取り付けることができる。道路標識１５が取り付けられると、ＬＥＤ交通信号装置は、道路標識としても機能する。道路標識１５は、従来の予め描かれた標識でも良ければ、交差点又は建物番号など他の情報を表示できるようプログラムされたＬＥＤパネルでもよい。本体部１０が４つの有効面をもつ本発明の実施形態では、２つの道路標識が、直交して付きだしているので通りの名前を十分伝えるのに十分である。

歩行者用ＬＥＤ交通パネル１２は、好ましくはマルチカラーＬＥＤパネルからなる低解像度のＬＥＤパネルである。この歩行者ＬＥＤ交通パネル１２は、単一ユニットに組み込まれているマルチカラーのより小さい低解像度のマルチカラーＬＥＤパネルでもよい。例えば、歩行者用ＬＥＤ交通パネル１４は、中国のフイツゥオにあるディセイをプテック株式会社製の０８３３ＩＭとして知られる、ＬＥＤ点配列モジュールを６個（３列×２）組み合せて構成することができる。歩行者用ＬＥＤパネル１２は、歩行者に交通の指示を与える役割を果たし、従来の「歩け／止まれ」を表示する歩行者用の交通信号の代わりとしても機能する。歩行者用ＬＥＤ交通パネル１２は、パネルの表面に画像を表示して歩行者に交通の指示を与える。表示される特定の画像が、歩行者用の交通パネルの表示方式によって決まる。歩行者用の交通パネルの表示方式の具体例は、以下詳細に説明する。

メッセージＬＥＤパネル１１は、好ましくはマルチカラーＬＥＤパネルのような高解像度のＬＥＤパネルがよい。このメッセージＬＥＤパネル１１は、単一ユニットに組み込まれているより小さい高解像度のマルチカラーＬＥＤを複数用いて構成してもよい。例えば、メッセージＬＥＤパネル１１は、中国のフイツゥオにあるディセイをプテック株式会社製の０６３０ＩＭとして知られる、ＬＥＤ点配列モジュールを１２個（６列×２）組み合わせて構成することができる。メッセージパネル１１は、交通状況及び緊急事態における指示などの重要な情報を表示できる。更に、メッセージＬＥＤパネル１１は、動画も静止画も表示できるフルカラーの高解像度の広告を表示できる。

更に、メッセージパネル１１と、歩行者用交通パネル１２及び主交通パネル１４は全て、ＬＥＤのモジュールによって規定されている同程度の解像度を有することもできる。また、メッセージパネル１１と、歩行者用交通パネル１２及び主交通パネル１４は、本体部１０において場所の相互に配置換えをすることもできる。これは物理的にも、ソフトウェアを変更することによっても相互に配置換えが可能である。他の用い方として、３つのパネル全てメッセージボードとして用いることもできる。

図２に示されているように、主ＬＥＤ交通パネル１４、歩行者用ＬＥＤ交通パネル１２及びメッセージＬＥＤパネル１１は、ＬＥＤパネル制御装置２４により全て管理されている。更に、道路標識１５が、ＬＥＤパネル、又は点灯している構成要素を有する場合、道路標識１５は、パネル制御装置２４によって管理される。パネル制御装置２４は、信号処理プロセッサ２５によって規定されている指示に従って、ＬＥＤパネル上の各ＬＥＤを管理する。信号処理プロセッサ２５は、マイクロプロセッサと、メモリ及びハードディスクなどのような記憶装置、パネル制御装置２４へ指示を送信するインターフェースとを備えるコンピュータでもよい。信号処理プロセッサ２５は、ＬＥＤパネル１１，１２、１４、１５及びパネル制御装置２４を管理するために必要な他のハードウェアもまた有する。信号処理プロセッサ２５は、本体部１０に組み込むか、または遠隔地に設置することもできる。

信号処理プロセッサ２５は、主ＬＥＤ交通パネル表示方式に係る主ＬＥＤ交通パネル１４を管理するプログラム、歩行者用ＬＥＤ交通パネル表示方式に係る歩行者用ＬＥＤ交通パネル１２を管理するプログラム、および下記に記されているメッセージプログラムに係るメッセージＬＥＤパネル１１を管理するプログラムを実行する。

信号処理プロセッサ２５は、主ＬＥＤ交通パネル表示方式（主表示方式）に従って主ＬＥＤ交通パネル１４を管理する。この主表示方式は、交通に指示与えるためにＬＥＤ交通パネル１４が予め決められた画像のいずれかをいつ表示するかを決定するロジックを定義する。

図３Ａから図３Ｃは、この明細書に従って用いることのできる主表示方式の具体例を図示している。最も基本的な主表示方式は、図３Ａにおいて図示されており、これは従来の交通管理信号にとっての従来の主表示方式である。該方式に従って、従来の装置の円形の光源を表す３つの円が描かれている。従来の装置に関して、交通許可の指示が与えられるとき、一番上の円形３１が緑色に点灯する。交通にこれから赤信号に変化することを知せるとき、中央の円形３２が黄色に点灯する。交通に停止の指示を与えるとき、一番下の円形３３が赤色に点灯する。更に、他の交通信号は、点滅する黄信号及び赤信号のような他の交通信号を要望に応じて表現できる。従来の方式は、表示される画像及び、該方式に従って交通に指示を与えるロジックとを含む。

図３Ｂは、変更された従来の主表示方式の具体例を表している。該方式は、従来の方式の基本的特徴を保持する方式でもよい。例えば、図３Ｂに図示されているように、従来方式は、３つの長方形から構成されるように変更もできる。図３Ａで明示的に示され、上述されているようにこれらの長方形は、従来の主表示方式の３つの円形と同じように、作動する。例えば、交通に通行許可の指示を与えるとき、一番上の長方形３４は緑色に点灯する。赤信号が変化することを交通に知らせる際、真ん中の長方形３５が黄色に点灯する。交通に停止の指示を与えるとき、一番下の長方形３６が赤色に点灯する。

その他の変更点としては、交通を管理するために、全て赤色、全て黄色、全て緑色のように、同一色に主ＬＥＤ交通パネル１４を変化させることをも含む。また他の変更点として、信号の色が変化するまでの時間を表すカウントダウン式のタイマを組み込むことができる。例えば、信号が黄色のとき、黄信号３５の中心に位置する黒色のデジタルディスプレイ３７は、信号が赤色に変化するまでの残り時間をカウントダウンする。別の例として、（図示はされていないが）縦一列あるいは横一列に並んで時間の経過とともに縮むストライプでカウントダウンし、次の信号へと変化するまでの時間を表示することもできる。ストライプが完全に消えると、信号が変化する。これらのカウントダウン式タイマにより、運転手はすぐに停止をしなければならないのか、交差点を直進してよいのか確かめることができ、それによって交通の流れがすみやかになり、交差点の安全性が高められる。

図３Ｃは、グラデーション式にした主表示方式を例示している。グラデーション式にした主表示方式は、横一列のストライプ３８のみが点灯する。緑色のグラデーションのストライプが、ＬＥＤパネルの一番上から下がり始める。ストライプは、ＬＥＤパネルの真ん中へ向けて、緑色から次第に黄色成分を増加させながら下がり、完全に黄色となる。真ん中から下へ向けて、黄色成分が減少し、次第に赤色成分を増加させながら、ストライプは下がる。ストライプがＬＥＤパネルの一番下まで到達すると、ストライプは、完全に赤色になる。そして交通に停止の指示を与える進行信号が発せられる。そして例えば、ストライプは消え、長方形全体が赤色に変化する。この時限式のグラデーションにより、運転手はすぐに停止しなければいけないのか、交差点を直進しなければならないのかを確かめることができ、それによって、交通の流れがすみやかになり、交差点の安全性が高められる。

歩行者用のＬＥＤ交通パネル１２は、歩行者用ＬＥＤパネル表示方式（歩行者表示方式）に従って管理されている。この歩行者方式は、交通に指示を与える歩行者用ＬＥＤ交通パネル１２が、予め決められた画像のいずれかをいつ表示するのかを決定するロジックを定義する。従来の歩行者方式は、歩行者が通りを渡ってもよいことを表示する歩行者の白い線画を表している。停止して立っている歩行者の赤い線画は、歩行者が通りを渡ってはいけないことを表している。動画による歩行者表示方式は、従来の歩行者表示方式に近い歩行者像を用いるが、信号が直進か停止かをより明示的に表示するために、歩行者の線画は動画化されている。例えば、歩行者に道路を渡る通行許可の指示をするとき、歩行者の白い線画の足は歩行の動作をする。このような動画は、歩行者の直進の合図にのみ限られているのではなく、例えば、歩行者が停止の指示を与えられるとき、歩行者の赤い線画は待っていることを表す動作で、片足で繰り返し足踏みをしているように示される。更に、上述したカウントダウン式の機能は、歩行者表示方式に組み込むことができる。例えば、カウントダウン式のタイマを歩く歩行者の動画とともに表示することもできる。

メッセージプログラムは、本発明に係るメッセージＬＥＤパネル１１を管理するために用いられる。メッセージプログラムは、信号処理プロセッサ２５において作動し、この信号処理プロセッサ２５は、図２で図示されているように、インターネット又は広域ネットワークのようなコンピュータを介したコミュニケーションネットワークに接続される。信号処理プロセッサ２５は、通常の電話線、ＤＳＬライン、光ファイバ、同軸ケーブル、又はワイヤによる接続形式を通じてネットワークに接続されている。他の方法として、信号処理プロセッサ２５を、デジタル式の携帯電話のネットワーク、無線のローカルエリアネットワーク接続又は、ＩＥＥＥ８０２．１に適した無線接続などを通じて接続することもできる。ネットワーク接続は、インターネット上で、暗号及び／又は安全な仮想専用ネットワーク（ＶＰＮ）のような安全なコミュニケーション手段を用いることもできる。ネットワーク接続を用いて、自治体又は請負業者は、メッセージをアップデートするためにメッセージプログラムを変更すること、または動画化されている広告をインストールすることもできる。メッセージプログラムは、メッセージＬＥＤパネル１１上にどのようなメッセージを表示するかを決定する。メッセージＬＥＤパネル１１は、交通状況及び緊急事態における指示などの重要な情報を発信することができる。例えば、前方の交通渋滞を伝達する文章を表示して、運転手に別のルートの情報を提供すること、または逃亡者を乗せていると疑われている特定の車両に注意を促す情報を運転手に表示することもできる。このような文章は、一度に全部表示することもできれば、メッセージＬＥＤパネル１１上でスクロールすることでも表示できる。メッセージプログラムは、ネットワークから交通マナーなどに関するメッセージを受信することもできる。

自治体の財源を増やすために、自治体はメッセージＬＥＤパネル１１上に広告を流してもよい。メッセージパネルは、高解像度なのでテレビＣＭのような広告を流すこともできる。これらの広告は、交通信号装置が設置されている特定の地域に合った利用もでき、それによって広告の価値を高めることもできる。これらの広告は、ネットワーク接続上でアップデートすることができる。

本発明に係る交通信号装置は、更にいくつもの点で役に立つものである。例えば、ネットワーク接続をすれば、交通信号装置は、消防士及び警察への緊急電話ボックスとしても利用することができる。交通信号装置は、携帯電話の伝送機中継局、無線インターネット中継局、ホットスポットなどとしても利用することができる。交通信号装置は、法的処置の強化と、緊急事態の応答又は広告を流すためにオーディオ及び／又はビデオ監視装置を有することもできる。

更に緊急事態のとき、例えば、急接近する車両が現れた事態の場合、運転手に注意を促し、歩行者に道路の端へ寄ること又は路肩にとどまるよう注意を促すこともできる。

本発明に係る交通信号装置は、休日又は祝祭の特徴を表す方式を容易に構成に組み込める利点がある。そのような特徴を実施するためには、使用された方式を１つ以上のＬＥＤパネルを使って時期に合った祝祭の特徴を表すように変更することもできる。このような特別な特徴は、休日又は祝日に限られていることではなく、交通信号装置が設置される近所又は地域の文化的又は歴史的な意味のある地域に適応するように、交通信号装置の外観を整えることもできる。

本発明に係る交通信号装置は、縦一列の円柱型の構成によってのみ限られているのではなく、交通信号装置は、横一列に構成を組むこともできる。図４は、交通信号装置が横一列に構成されている本発明の実施形態を例示している。水平の構成の一具体例に係る、交通信号装置４０は、交差点上にケーブルでつり上げられているか、１本以上の支柱に取り付けられている。主ＬＥＤ交通信号装置パネル４２は、メッセージＬＥＤパネル４１は、メッセージあるいは広告を表示している間に交通に指示を与える。この場合、歩行者用ＬＥＤ交通パネル（図示はさしない）及び／又は道路標識（図示はしない）を横一列の実施形態に含むことができる。

なお前述した実施の形態は、一具体例にすぎず、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものであり、当業者によって、種々の変更が可能である。

本発明の実施形態に係る発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）交通信号装置の外観を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るＬＥＤ交通信号装置のブロック図である。 Ａは、本発明の実施形態に係る主ＬＥＤ交通パネル表示方式を表す図であり、Ｂは、本発明の実施形態に係る主ＬＥＤ交通パネル表示方式を表す図であり、Ｃは、本発明の実施形態に係る主ＬＥＤ交通パネル表示方式を表す図である。 本発明に係るＬＥＤ交通信号装置の他の実施形態を表す模式図である。

Claims (15)

1. 複数の画像を表示して、自動車の交通を指示するマルチカラーＬＥＤの第１のマトリクスを有する主信号パネルと、
   上記交通の指示とは関係のない情報を表示するマルチカラーＬＥＤの第２のマトリクスを有するメッセージパネルと、
   ＬＥＤパネルを有する道路標識とを備え、
   当該交通信号装置は、自立型であり、且つ基底が取り付けられた円柱、三角柱又は四角柱であり、上記主信号パネルと上記メッセージパネルは、該三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は該円柱の外周面に設けられており、
   上記道路標識は、上記三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は上記円柱の外周面に設けられた道路標識受け開口部に取り付けられ、該道路標識のＬＥＤパネルは、その表示内容がプログラム可能であることを特徴とする交通信号装置。
2. 上記主信号パネルは、運転手に通行許可の指示を与える信号から停止の指示を与える信号に変化するまでの残り時間に関連した情報を知らせる画像を表示して、上記自動車の交通を指示することを特徴とする請求項１記載の交通信号装置。
3. 複数の画像を表示して、歩行者に交通の指示を与えるマルチカラーＬＥＤの第３のマトリクスを有する歩行者交通パネルを更に備え、
   上記歩行者交通パネルは、上記三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は上記円柱の外周面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の交通信号装置。
4. ネットワークを介して提供されるメッセージを上記メッセージパネルに表示する手段を更に備える請求項１記載の交通信号装置。
5. 特別なモチーフに応じて、表示方式を変更する手段を更に備える請求項１記載の交通信号装置。
6. 上記メッセージパネルは、動画広告を表示する手段を有することを特徴とする請求項１記載の交通信号装置。
7. 上記動画広告は、ネットワークを介して提供されることを特徴とする請求項６記載の交通信号装置。
8. 複数の画像を表示して、自動車の交通を指示するとともに、運転手に通行許可の指示を与える信号から停止の指示を与える信号に変化するまでの残り時間に関連する情報を知らせるマルチカラーＬＥＤの第１のマトリクスと、
   上記交通の指示とは関係のない情報を表示するマルチカラーＬＥＤの第２のマトリクスと、
   ＬＥＤパネルを有する道路標識とを備え、
   当該交通信号装置は、自立型であり、且つ基底が取り付けられた円柱、三角柱又は四角柱であり、上記マルチカラーＬＥＤの第１のマトリクスと上記マルチカラーＬＥＤの第２のマトリクスは、該三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は該円柱の外周面に設けられており、
   上記道路標識は、上記三角柱又は四角柱の１つ以上の側面又は上記円柱の外周面に設けられた道路標識受け開口部に取り付けられ、該道路標識のＬＥＤパネルは、その表示内容がプログラム可能であることを特徴とする交通信号装置。
9. 上記信号が変化するまでの残り時間に関連する情報を、カウントダウン式タイマを用いて知らせることを特徴とする請求項８記載の交通信号装置。
10. 上記信号が変化するまでの残り時間に関連する情報を、縮むストライプを用いて知らせることを特徴とする請求項８記載の交通信号装置。
11. 上記信号が変化するまでの残り時間に関連する情報を、グラデーション式のストライプを用いて知らせることを特徴とする請求項８記載の交通信号装置。
12. 情報ステーションとして利用する手段を更に備える請求項８記載の交通信号装置。
13. 上記情報ステーションは、緊急事態におけるサービスと直接繋がることを特徴とする請求項１２記載の交通信号装置。
14. 上記情報ステーションは、携帯電話機に伝送することを特徴とする請求項１２記載の交通信号装置。
15. 上記情報ステーションは、無線インターネットによってアクセスされることを特徴とする請求項１２記載の交通信号装置。

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