2013年08月28日09:36
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日本京三制作所開發的交通信號控制系統不僅可實現信號燈本身的節電及應對停電，還可通過信號控制來改善汽車燃效。該公司充分利用自身的技術實力，向未開拓領域的節能及二氧化碳減排發起挑戰。
京三制作所交通設備事業部副部長（主管技術部及品質管理部）風間洋說：“今年4月上市的最新款LED式信號燈實現了10瓦以下的功耗。”該公司是日本大型交通信號燈生產企業，為了實現安全而順暢的道路交通，一直在開發交通信號控制系統等。而且，近年來還開始致力於節電及停電對策等。
以東日本大地震為節點
LED式信號燈全面得到普及，是近10年左右的事。目前在市中心等處，幾乎所有信號燈都已經採用LED。
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| 最新款LED式信號燈。在LED前側新設置擴散透鏡，在確保能見度的同時，將LED數量減少到一半左右，使功耗控制在10瓦以下。 |
最初探討採用LED的最大原因，是為了解決“疑似亮燈”現象。這是一種在早晨和傍晚，由於從較低處射來的陽光，使得沒有亮著的信號燈看上去像是亮著一樣的現象。
以往的白熾燈式信號燈在白熾燈背后裝有反射鏡。這就是問題所在。在早晨和傍晚，陽光會因此而發生反射，從而發生疑似亮燈現象。
LED式信號燈由於不需要反射鏡，因此不必擔心出現疑似亮燈現象。另外，還可減少保養費，這也是一個較大的優點。如果採用白熾燈，為了確保信號燈性能，需要半年左右就進行更換。而LED可連續使用接近10年時間。
東日本大地震之后，人們的節電意識迅速高漲，因而LED得到了普及。結果，長期存在的降低初始成本的課題也取得了進展。
而且，為了加速普及LED式信號燈，京三制作所通過自主改進，使今年4月發布的最新款產品的功耗降到了10瓦以下。白熾燈式信號燈的功耗約為60瓦，而新產品約為其6分之1以下。與原有LED式信號燈相比，功耗也減少了3∼5成左右。
風間說：“降低功耗的關鍵在於擴散透鏡的形狀，我們使之表面看上去像是在發光。”通過這種透鏡，得以實現了在確保能見度的同時，減少LED的數量，並降低功耗。
東日本大地震之后日益高漲的，不僅是節電意識。風間說：“由於地震后的計劃停電，因信號燈不亮而發生了多起交通事故，盡快採取停電對策已經成為當務之急。”因此，京三制作所還開發出了3款附加停電對策電源裝置。從2011年度起，日本警視廳及神奈川縣、宮城縣和滋賀縣等的警察部門在推進採用。
通過順暢的道路交通實現二氧化碳減排
試驗採用了配備太陽能電池板和鋰離子電池的“太陽能電源供給附加裝置”的信號燈。
這3款產品配備的蓄電池容量以及停電時的亮燈狀態等有所不同。配備最大容量鋰離子電池的產品充電約12小時之后，可持續正常亮燈約6個小時。與之相比電池容量較小的產品在充電3小時左右之后，可使紅色或者黃色信號燈持續閃爍3個小時左右。
另一款產品配備簡易型電源單元，停電時會持續亮燈，直至十字路口的信號燈全部變為紅色，使所有車輛停止行駛之后才熄燈。
京三制作所還開發了配備太陽能電池板和鋰離子電池的附加裝置，2011年度在川崎市試驗採用。平時也可在白天利用太陽能發電，為節電做貢獻。
京三制作所認為，在節能及二氧化碳減排方面，比信號燈節電效果更大、更重要的是道路交通系統整體的對策。風間介紹道：“通過減少交通擁堵，實現順暢的道路交通，汽車的實際燃效效率會得到改善，可削減尾氣產生的二氧化碳。”
作為對策之一，京三制作所開發出了“協議信號控制系統”。
以往的信號控制與新開發的“協議信號控制”的比較。
以往的信號控制系統是以之前的交通數據為基礎，由交通管制中心統一決定綠燈時間。因此，無法應對交通量突然發生變化，未必能實現最佳綠燈時間。
能源領域出現新業務
而京三制作所新開發的系統可使相鄰十字路口的信號燈之間實時交換交通量等信息。並且，能夠根據來自上游十字路口的信息，控制下游十字路口的信號燈，使停車數量及時間實現最小化。由於可進行實時控制，因此還可應對突發性需求變動。
作為示范業務，該控制系統2007年度在宮崎市得到採用，2009年度在靜岡縣磐田市得到採用。其效果得到証實，因此於2011年度開始正式採用。
京三制作所目前還在積極開發能源領域的新技術，力爭實現商業化。其中之一就是充分利用廢棄能源的“排氣能源回收渦輪機系統”。該系統可利用工廠集塵裝置等的廢氣旋轉渦輪機進行發電。在集塵裝置排氣一側的配管內，嵌入自主設計的渦輪機。由於對渦輪機的形狀進行了改進，因此不會增加集塵裝置整體的功耗，可穩定發電。如果配管直徑為550毫米，排氣風速為每秒15米，大約可獲得400瓦的電力。
集塵裝置中設置的“排氣能源回收渦輪機系統”示意圖。
目前正在進行現場試驗，不久即將實現產品化。京三制作所稱，目前已經接到大型企業的咨詢。
為在節能及二氧化碳減排方面保持世界領先地位，可充分發揮日本出色技術實力的領域還有很多。京三制作所為實際証明這一點，今后將繼續發起挑戰。 （日經能源環境網 供稿）
