信号機
信号機(しんごうき)とは、道路や鉄道における交通の安全を確保し、交通の流れを円滑にするために、交通機械、歩行者や車の進行の可否などの信号を送る機械・装置である。人や車が安全に通行するために役に立っている機械・装置。略して、単に「信号」とも書かれる。電気の操作によって色が変わる。
概要[編集]
道路用と鉄道用に分かれる。
道路用信号機、交通信号機[編集]
道路用は、「交通信号機」である。「交通信号」、単に「信号」と略されることがある。交通信号機は、道路の交差点に設ける、青（緑）、黄色（黄橙？、黄みがかった橙？）、赤（シグナルレッド）の三つの色（三灯式）を用いる。信号機の仕組みは、色の変わり方は、順番に、「青→黄色→赤」で一巡する。「青・黄色・赤」の意味は、「進・待・止」である。
本章では道路の信号機（交通信号機）について記述する。交通信号機の種類は、自動車用信号機(車両用信号機)と歩行者用信号機に分類される。歩行者用信号機は、人の形の記号を有する信号機である。歩行者用信号機には、青信号と赤信号の2つの色で、黄信号が無く、黄信号の代わりに青の点滅信号になっており、青の点滅信号は黄信号とほぼ同じ意味で、黄信号と同じ扱いになる。歩行者用信号機に黄信号が無い理由は、黄信号を人の形の記号で表すことはできないからである。軽車両は、歩行者用信号機に従って走行する。この場合は、「歩行者・自転車用信号機」とも書かれる。ただし、自転車専用信号機の一部には、黄色が付いているものも存在する。車両用信号と歩行者用信号の両方で共通する色は、青信号と赤信号の2色である。ある交差点とその隣同士の複数の交差点では、赤信号に変わる時間が連動している場所もある。
赤信号に変わる時間は、先に歩行者信号機が作動し、その後に車両用信号機が作動するという別々の作動になっている。
青信号と赤信号の時間は、場所によって異なる。車両用信号機では、横の信号が赤であっても、前方の信号が青であるとは限らない。全方向の信号が一時的に赤信号になったり、時差式信号機のように対向側のみといった特定方向の信号が赤信号に変わる時間をずらしているものもある。時差式信号機は、「時差信号」とも書かれる。道路の混み具合や場所によって、青信号と赤信号の時間を、交通管制により、交通管理センターや警察署のコンピューターがコントロールする。
交通信号機の設置場所は一般道路のみである。自動車用信号機は、高速道路に使用されることもあり、高速道路ではトンネルの入り口に「トンネル用信号」が設置されていることがある。
色の順番・配列にも決まりがあり、横型の信号では、左から順に、「青、黄色、赤」、つまりGYR配列、縦型の信号では、下から順に、「青、黄色、赤」となっている。歩行者用信号機は、色が縦に並んでおり、下から順に、「青、赤」となる。自動車用信号機は、横に並ぶ信号が多い。縦に並ぶ信号は、歩行者用信号、自転車用信号に使われる。
矢印信号(後述)は、横型の場合、通常の信号の下に設置され、縦型の場合、通常の信号の右に設置されている。
信号機の光源は、電球式とLED式がある。素朴な疑問で、「交通信号機は、なぜLED化するの？」が一般に知られている話である。電球式は、発熱電球のみである。昔は電球式で、電球式信号機は、レンズカバー（表面のレンズ）に有彩色の色が付いていて、レンズカバーが色付きセロファンのようになっていて、発光部分は無彩色系の白で、消費電力、エネルギーの消費、コストや発熱が高く、特に太陽の光に当たると、消灯部分が点灯しているように見えると見せかけて、何色が点灯してるのかがわかりにくい。これを「疑似点灯」という。疑似点灯により、交通事故のもとになり、色相の判別、視認性が甘い。色相が判別困難となる。電球式信号機は、スイッチをオンにすると、有彩色付きセロファンのレンズカバーに白い光を透過させて信号機の色が点灯する。電球式信号機は、発熱が高く、寿命が短く、レンズカバーが焦げることもあり、老朽化しやすい。電球式信号機が消灯している色は、暗清色に近い黒である。LED信号機は、レンズカバーが無彩色・無色透明で、発光部分のLED自体が有彩色に発色・発光するので、西日・朝日の太陽に当たっても、色相の見間違いが無く、色の見分け、色相の判別がわかりやすい。どの角度からでも色が見やすい。LED信号機は、発熱がほとんど無く、老朽化しにくく、あまり年を取らない。電球式とLED式とでは、見え方が全然違う。LED式の消費電力は、電球式に比べて6分の1程度である。電球式信号機は、前述のデメリットの内容により、まもなく絶滅傾向にあり、交通事故対策や色の認識を厳格化するために、電球からのLED化は、2010年代後半以降、2015年をピークに、例を見ないほど急速である。未来の信号機は、電球式信号機が絶滅する。LED信号機には、バリエーションがあり、プロジェクター型LED信号機と呼ばれる、内部の中央に少数のLEDの集合体をはめ込み、レンズカバーは無彩色系であるものの、無彩色・無色半透明の拡散板レンズをかぶせてLEDの光を拡散透過してレンズ全体に広げ、レンズの表面がツルツルに近い光り方の信号機もある。
撤去された信号機は、矢印信号灯器は取外しされ、信号機の墓場に集結して埋もれ、廃棄される。が、一部の悪質な業者は廃棄しなければならない信号機をヤフオクやメルカリに横流ししている。
交差点に設置される交通信号機は、電球式信号機が撤去され、LED信号機に生まれ変わる。電球からLEDへ、次々に変わっていく。
歩行者用信号機の場合、電球式は、人の形の部分が無彩色・無色透明のレンズカバーが使われ、電球色に発光し、人の形の部分の周囲が青と赤の有彩色のレンズカバーになっている。LED式の歩行者用信号機は、人の形の部分が青と赤の有彩色に光り、人の形の部分の周囲は黒のレンズカバーで埋め込まれていて、人の形の部分がはっきり見えている。
車両用交通信号機は、交通公園にもある。
交通信号機の色は、RGBカラーの色相である純色のみに含む各色であり、可視光線のスペクトルの単色光の波長の一つである。虹色に存在する色の一つでもある。サーモグラフィーに存在する色でもある。信号機の色名は、「1色目=青または緑」「2色目=黄色」「3色目=赤」となる。信号機の色名「1色目=青または緑」「2色目=黄色」「3色目=赤」は基本色彩語・基本色の色名の一つで、原色、一次色の色名の一つでもある。信号機の色の変わり方の順番は、色相・色相環では、緑から左回り・逆色相順に赤まで進み、可視光線では波長の短い順から進んだ色で、波長順に進み、「緑→黄色→赤」となる。無点灯のときは黒になる。「1色目=青または緑」「2色目=黄色」「3色目=赤」の3色は、色のイメージや心理効果の差が大きいのが特徴。
信号機の色は、青と黄色には、色合いが微妙に異なるものが複数存在するため、この記事における信号機のイラストにおける色相の角度、色合い、RGBカラーコードは、次のように統一する。
横型=●●●
青…●色相150°、黄色…●色相45°、赤…●色相0°=360°。
信号機の色相の角度は、印刷、パソコンの画面の色相の角度の都合上、実際の信号機の色と同一でないものもあり、あくまで目安なので、正確な色を測定するには実際の信号機とスマホ画面で確認する必要がある。
出版社が永岡書店の運転免許試験問題の本・書籍では、●●●
- 青信号「●●●」
1.安全、ゴーサイン、進行可能を示す青色の灯火または緑色の灯火信号。行くことが安全である印。別名「緑信号」とも表記される。「青信号」の「青」の英語表記は、blueではなくgreenである（青色信号=緑色）。青信号の色は、●黄緑に近い色～●真緑（純粋な緑）～●緑寄りの青緑（=緑に近い色）～●青緑～●水色（青みが強い色、青寄りの青緑）まで幅広い色合いを持ち、色の違いがだいぶ大きく、色合いに多少のばらつきがある。
RGB色相の角度は、●102°、●120°、●150°～●153°、●165°～●168°、●180°、●186°。
青信号の色は緑～青緑なのに、緑信号と呼ばれないのは、昔、古代の日本語の色は、有彩色では、赤、黄色、青の3色のみで、全部では、赤、黄色、青、黒、白の5色しかなかった。日本語の「青」の定義は、真っ青、英語のブルーだけを指しているのではなく、緑(グリーン)まで含んでいた。真っ青・純粋な青は、「光の三原色の青(#0000FF)」に、G(緑)の値を64(RGB％で表すと25％)加えたもので、「RGB値=R：0,G：64,B：255、カラーコード=#0040FF」「色相の角度=225°」が近い。真っ青な青色から、RGB値で、G(緑)の値をだんだん加えていくと、純色の色相のうち、青の色相にだんだん緑みが加わり、色相の角度の値が下がり、明度は全く変わらず、輝度だけが明るくなり、意外なことに、青がだんだん明るく・薄くなっていくと見せかけて、水色っぽくなるからである。青緑は、古くは青系の色だった。その内容から、緑～青緑のことを、「青」と呼んでいた。植物の葉の青々とした様子で、青葉、青野菜、青信号のように呼ばれる。信号機の色は、色相環では、色の変わり方の順番は、緑から左回り・逆色相順に赤まで進み、「緑、黄色、赤」の3色で考えると、色相の角度がほぼ60°ずつ等間隔で離れているように見えるからである。光の三原色「赤、緑、青（群青色）」は、色相の角度では、正三角形の各頂点に当たる120°ずつの等間隔で右回りに進むという関係を基準に考えるとわかる。もし、青信号の色を真っ青にすると、色相環で、色相225°の真っ青から赤までの距離は、左回りは225°、右回りは135°離れていて、右回りが赤に比較的わずかに近い距離になり、真っ青はサーモグラフィーでは寒色の感度が強く、冷え込んでいる感じになり、真っ青は色反転すると、オレンジ寄りの黄色（黄みの橙、山吹色付近の色）になり、オレンジ寄りの黄色は黄色系の色の一つで、黄信号の色に近く、黄色は有彩色の中で輝度が最も高い色で、真っ青と黄色は反転色付近の関係で、最も遠く離れた色になり、真っ青と黄色を混ぜると、かなりくすんだ緑～無彩色に近い色になり、中間色を作るときの2つの色の色相の角度差が最大の135°を超えており、色相環の流れのバランスが崩れてしまい、真っ青は、黄信号の色と反転色付近の関係で、有彩色の中で最も輝度が低い色に近いので、輝度が非常に低く、ほぼ暗く見えるため、視認性がほぼ損なわれ、認識がしにくいからである。
小糸樹脂丸型灯器の1世代目～2世代目のドットレンズでは、青信号の色は、水色になっている。緑に近い色を含むのにも関わらず、便宜的に青信号と呼んでいる。
運転免許試験問題の本・書籍では、出版社が永岡書店の場合は、青信号のイラストは、実際の色は、●色相168°の色=青緑に統一されている。
2.車は、直進・左折・右折することができる。ただし、二段階の右折方法により右折する原動機付自転車は、右折する地点まで直進し、進もうとする方向の信号が青になるのを待つ。
- 歩行者・自転車は、横断することができる。
- 黄信号「●●●」
1.警告、待ての意味を促す黄色の灯火信号。点灯の黄色(点滅しない黄色)は、まもなく赤信号に変わることを知らせる(予告する)警告の合図の信号。赤信号に変わる直前。まもなく進めなくなるという意味で、「待て」の意味であり、進行をやめて、停止信号の始まり、進行の終わりを促される合図。警告信号。意味的には赤信号の意味に比較的近い。
RGB色相の角度は、●43°～●45°。●48°、●51°もある。
運転免許試験問題の本・書籍では、出版社が永岡書店の場合は、黄信号のイラストは、実際の色は、●色相55.5°の色に統一されている。
黄信号の色が、●オレンジと黄色の中間色（黄みがかった橙色）の理由は、前述・上記の内容の通りであることと、次の赤に進みやすく、赤とつながりやすいことと、オレンジと黄色の中間色は、派手さがより豊かで、黄色より進出色寄りの色で、遠くからでも小さい点でよく目立ちやすいからである。色相では有彩色の中で輝度が最も高い色である黄色から左回りに進んだ位置にある。黄色は古くから、黄色の範囲にオレンジが含まれていたという関係もある（？）。そのため、「黄信号」と書かれていても、実際の色は便宜的に●オレンジと黄色の中間色（黄みがかった橙色）なのである。
2.車は、停止位置から先へ進んではいけない。ただし、黄信号に変わった位置が、停止位置が近くて、安全に停止できない場合は、他の交通に注意してそのまま進める。右折待ちの車の場合、既に停止位置を越えて交差点内に入った場合は、安全に停止できるのにも関わらず進める場合もあり、青信号で停止位置を越えて交差点内に入った右折車が黄信号や赤信号に変わっても進行できる。なかには、「信号が黄色の時は、右折車のみ、例外として、安全に停止できるのにも関わらず、他の交通に注意して進める場合もある」と覚えている方が多い。実際には、「停止位置が近ければ注意して進める」「停止位置が近いとき以外は『注意』ではなく『止まれ』」「基本的には『止まれ』」「止まれるなら止まれ」である。停止位置が近くて、安全に停止できない場合とは、「急ブレーキにより、追突されることもあり、スリップする」という意味である。
自動車用信号の黄色の時間は、普通は3秒が多く、最少(最短)2秒、最大(最長)4秒。矢印信号からの黄色の時間は、2秒が多い。黄色の時間が2秒では、認識がちょっとわかりにくい。
本来、安全色彩における黄色が注意の意味にも使われる理由は、交通信号機の黄色は、点灯の黄色の他に、黄色の点滅信号（後述）、黄色が交互に点滅する信号（後述）が存在するからである。
3.歩行者用信号機=青の点滅信号。「●●⇔●●」。
歩行者・自転車は、横断を始めてはいけない。歩行者は、横断中は速やかに横断を終わるか、横断をやめて引き返さなければならない。中央分離帯のある横断歩道では、横断中に青が点滅したら、歩行者は中央分離帯で止まらなければならない場合もある。自転車は、横断中は速やかに渡り終える必要がある。歩行者用信号機には、黄色が無く、黄色の代わりに青の点滅信号になっている。自転車専用信号機の一部には、青点滅ではなく、黄色が付いているものも存在する。歩行者用信号の青点滅時間は、最少(最短)4秒（8回）、最大(最長)9秒（18回）。自転車専用信号の黄色の時間は、最少(最短)3秒、最大(最長)5秒。
黄信号に変わる時間は、先に歩行者用信号機から順番に変わる。
- 赤信号「●●●」
1.交通機関で、停止・進入禁止(進入NG)・危険を示す赤色の灯火信号。停止信号。
赤信号を表す色名として、「シグナルレッド」がある。
RGB色相の角度は、●0°=360°のみに統一されている。
2.危険や物の不足などを知らせる警告。警告灯、強い警告に使われる。
3.車は、停止位置を越えて進んではいけない。ただし、右折待ちで、すでに停止位置を越えて交差点内に入っていて、黄色から赤に変わった場合は、そのまま進むことができる。
4.歩行者・自転車は、横断してはいけない。
運転免許試験問題の本・書籍では、出版社が永岡書店の場合は、赤信号のイラストは、実際の色は、●色相0°=360°の色に統一されている。
- 青の矢印信号「例：」「●●●→」「●●●↑」
車は、赤信号や黄信号でも、矢印の方向に進むことができる。特定方向への進行のための信号。右折矢印の場合には、転回することもできる。ただし、赤信号+青の右折矢印の場合には、二段階の右折方法により右折する原動機付自転車は右折できない。
色は青信号の色と同じ。「青の矢印」の英語表記は「○green arrow／×blue arrow」。
青の矢印信号には、全方向の矢印信号では、青信号を表示しないで、青の矢印信号だけで交通整理を行う信号機もある。その名は「セパレート信号」。青の矢印信号が終わると、矢印方向に関係なく、黄信号に変わるので、矢印消灯後の黄信号であり、その変わり目は、黄信号では矢印方向が一瞬わからなくなるので要注意。でも、自動車用信号の黄信号の時間は、最長4秒以内なので、問題はない。右折矢印からの黄信号は、右折車のみ黄信号の行動をするだけである。
矢印の設置位置は、左折矢印は青の下、直進矢印は黄色の下、右折矢印は赤の下に設置するのが原則である。
全方向の矢印が設置されている信号では、変わり方が複数ある。赤信号+全方向の矢印信号表示は、青信号の代わりになるものである。
十字路や丁字路の交差点で、交差点の向きが、直進方向と右折方向ができる方面、右折車線のある側の方向の矢印信号は、共通するのは右折信号灯器である。ここで、右折矢印設置が共通の信号機の交差点では、両面方向が青信号の後の黄信号の段階では、右折矢印は出ない。右折矢印は、赤信号に変わり始めと同時に出る。右折矢印信号に直進矢印付きの場合は、黄信号の段階では直進矢印のみ出る。
「●●●」→「●●●↑」→「●●●↑→」
黄信号で右折矢印を出してはならないのは、右折待ちの車が停止位置を越えて交差点に入っていた場合、反対方向から来る対向車の直進車と左折車が優先という関係である。
運転免許試験問題の本・書籍では、出版社が永岡書店の場合は、青の矢印信号の色は、実際の色は、●色相150°の色=緑に近い色、右折矢印→で統一されている。
- 黄色の矢印信号「例：」「●●●→」
路面電車専用の矢印信号である。路面電車以外は進んではいけない。
運転免許試験問題の本・書籍では、出版社が永岡書店の場合は、黄色の矢印信号の色は、実際の色は、●色相51°の色、左折矢印←で統一されている。
- 黄色の点滅信号「●●●⇔●●●」「●●●⇔●●●」「●⇔●」
車・歩行者・自転車は、他の交通に注意して進むことができる。青信号とよく似ているが、青信号よりも車間距離を長くして車が途切れる程度の距離にしたり安全確認などの注意喚起で通行すべきと言える。青信号の代わりになるもの。場所・用途は、一本道を渡る横断歩道に設置されている押ボタン式信号機や、高速道路のトンネル用信号、一灯式信号機、信号機の色の配列がYYR配列（●●●）のものにある。交差点に黄色の点滅信号が設置されている所では、交わっている信号は赤の点滅信号（後述）になっているものもある。赤の点滅信号と交わっている交差点では、信号機だけ見れば黄色の点滅信号側の道路が優先されることになる。押ボタン式信号機の場合、押ボタンを押すと、GYR配列（●●●）の信号の場合、黄色の点滅が青信号に変わる。そして、車両用信号が黄信号→赤信号に変わる。YYR配列は、左側の黄色が黄色点滅用、右側の黄色が点滅しない黄色（点灯の黄色）となっている。黄色の点滅信号が終わるときは、黄色の点滅の後は、そのまま点灯の黄色→赤信号になるか、または青信号を挟んで、点灯の黄色→赤信号となる。YYR配列は、黄色の点滅信号から点灯の黄色に変わるものである。
- 赤の点滅信号「●●●⇔●●●」「●⇔●」（シグナルレッドの点滅信号）
車や自転車は、停止位置で一時停止して、安全確認をしてから進むことができる。歩行者は、他の交通に注意して進むことができる。赤の点滅信号は、交通標識の「止まれ」と同じ。赤の点滅信号は、一灯式信号に用いられる。交差点に赤の点滅信号が設置されている所では、交わっている信号は黄色の点滅信号になっているものもある。赤の点滅信号が終わるとき、赤の点滅の後は、黄信号にはならず、そのまま点灯の赤になる。赤の点滅信号が、黄色の点滅信号と交わっている交差点で、押ボタンを押すと、赤の点滅はそのまま点灯の赤になる。
交差点で、赤の点滅信号が設置されている所では、対向側・片方の信号が、青信号になっているものもある。片方が青信号のときは、向かい側は赤の点滅信号、片方が黄信号や赤信号のときは、向かい側は点灯の赤になる。
- 黄色が交互に点滅する信号「●●⇔●●」
カーブ先、高速道路の出口、分岐路、下り坂、上り坂、歩道橋などにあって、先の信号が見えないため、この先本信号灯があることを知らせる予告信号で、速度を抑制し、注意を促すことを目的としている。予告信号。信号機に注意を表す。黄色が交互に点滅する信号は、交通信号でまさに注意の意味に使う黄色で、注意喚起の信号、注意信号である。交通標識の黄色と同じような意味を持っている。主にYY配列（●●）の二灯式信号に用いられる。3色（三灯式）配列ではYGY配列（●●●）で、先の信号が青信号のときは予告信号は青信号、先の信号が点滅しない黄色と赤信号のときは予告信号は黄色が交互に点滅する。黄色が交互に点滅する時間は、点灯時間・消灯時間共に0.5秒。
点滅信号の時間[編集]
点滅時間については、黄色の点滅および赤の点滅時間の明滅周期=1秒。点灯時間・消灯時間共に0.5秒。点滅周期1秒で点滅回数が1回。歩行者用信号機の青の点滅時間の明滅周期=0.5秒。点灯時間・消灯時間共に0.25秒。点滅周期0.5秒で点滅回数が1回。
黄色が交互に点滅する時間は、点灯時間・消灯時間共に0.5秒。
灯器（灯機）[編集]
様々な形態があるが、角形は消滅寸前である。庇の形も様々である。
余談[編集]
交通信号機を色反転すると、「●●●」→「●●●」となり、青（緑）は紫がかった赤（紅色？）に、黄色と赤は共に2つとも青系の色になる。
信号機の黄色を色反転した場合は、真っ青信号（？）。
鉄道用信号機[編集]
道路用と同じく、3色以上の信号で、JRの場合は一般的に1500m間隔、都市部で600m間隔で設置される。青が進行、赤が停止なのは車と同じだが、黄色は注意（45km/h制限）、黄色2灯は警戒（25km/h制限）、青+黄2色は減速（65km/h制限）を意味する。
京成電鉄と北越急行では、青色は130km/h以下での進行を意味し、130km/hを越える運行を認める青色2灯表示がある。ただし青色2灯は、特急はくたか新幹線移行後の北越急行では使われていない。
列車の運転士は、この鉄道用信号機を指差呼称で確認しながら運転操作を行っている。
なお、ATCやATOの適用路線では、色灯式の信号を使用せず、列車に制御信号が発信される。
この節はまだ執筆途中です。加筆、訂正して下さる協力者を募集中!
閉塞信号機[編集]
線路の閉塞区間毎にある信号。鉄道では、路線を閉塞区間という単位に区切り、一つの閉塞区間に一列車しか入らない様に信号を制御している。
かつては、信号ではなく、タブレットや通票などを用いた非自動閉塞方式を取っていた。
遠方信号機[編集]
道路で言う予告信号機のこと。注意・減速・進行の3現示で、停止させないことから赤は埋められている。
中継信号機[編集]
次の信号機が見えにくい場所に設置される、7灯式の信号機。7個中3個を点灯させて、3灯の並びで進行・注意・停止を表示する。
- 進行 - 縦並びで3灯が点灯
- 注意 - 斜め並びで3灯が点灯。左下から右上へ3灯が並ぶ。
- 停止 - 横並びで3灯が点灯