(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点への流入道路を走行する車両が、現サイクルの黄信号開始時において危険ゾーンの走行区間に存在する場合に、前記流入道路に通行権を与えている現サイクルの青信号を継続し、存在しない場合に、当該青信号を打ち切るジレンマ感応制御を行う信号制御装置であって、
前記車両の速度及び位置を取得する取得部と、
前記車両に対応する前記危険ゾーンを当該車両ごとに設定するゾーン設定部と、
取得された前記車両の速度及び位置と設定された前記危険ゾーンとに基づいて、前記車両がこれに対応する前記危険ゾーンの走行区間に存在するか否かを判定する判定部と、を備えており、
前記ゾーン設定部は、前記車両の減速度に基づいて、前記車両に対応する前記危険ゾーンを当該車両ごとに設定することを特徴とする信号制御装置。
【請求項２】
前記取得部は、所定の制御周期ごとに、複数の前記車両の速度及び位置を取得可能であり、前記ゾーン設定部は、前記制御周期ごとに、前記車両に対応する前記危険ゾーンを当該車両ごとに設定可能である請求項１に記載の信号制御装置。
【請求項３】
前記判定部は、１回の前記制御周期内に速度及び位置が取得された１又は複数の前記車両のうち、少なくとも１つの前記車両がこれに対応する前記危険ゾーンの走行区間に存在するか否かを判定する請求項２に記載の信号制御装置。
【請求項４】
前記ゾーン設定部は、前記減速度を前記車両の車種から決定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項５】
前記取得部は、前記車両が無線送信した当該車両の車種を含む送信情報を取得可能であり、前記ゾーン設定部は、取得された前記送信情報から前記車両の車種を決定する請求項４に記載の信号制御装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記流入道路に設けられた路側感知器で計測された車種を特定可能な計測情報を取得可能であり、前記ゾーン設定部は、取得された前記計測情報から前記車両の車種を決定する請求項４に記載に記載の信号制御装置。
【請求項７】
前記取得部は、前記車両が無線送信した当該車両の減速度を含む送信情報を取得可能であり、前記ゾーン設定部は、取得された前記送信情報から前記車両の減速度を決定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項８】
交差点への流入道路を走行する車両の速度及び位置を取得する第１のステップと、
前記車両の減速度に基づいて、前記車両に対応する危険ゾーンを当該車両ごとに設定する第２のステップと、
取得された前記車両の速度及び位置と設定された前記危険ゾーンとに基づいて、現サイクルの黄信号開始時において、前記車両がこれに対応する前記危険ゾーンの走行区間に存在するか否かを判定する第３のステップと、
その判定結果が肯定的である場合に、前記流入道路に通行権を与えている現サイクルの青信号を継続し、否定的である場合に、当該青信号を打ち切る第４のステップと、
を路側に設置されたコンピュータが実行することを特徴とするジレンマ感応制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジレンマ感応制御を行う信号制御装置とその制御方法に関する。
より具体的には、ジレンマ感応制御を実行する場合における、危険ゾーンの設定方式の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
系統制御や広域制御による交通信号の制御方式を、信号制御パラメータ（スプリット、サイクル長及びオフセット等）の設定方式で大別すると、時間帯に応じて信号制御パラメータを設定する定周期制御と、交通状況に応じて信号制御パラメータを設定する交通感応制御の２種類がある。
このうち、後者の交通感応制御は、端末の交通信号制御機ごとに行う端末感応制御と、複数の交差点を対象に系統制御（面制御を含む。）することで信号制御パラメータを変化させる中央感応制御に分類される。
【０００３】
一方、主として交通閑散時における信号現示の切り替えの際に、黄信号の開始直後の追突事故や、全赤表示で交差点に進入することによる出合い頭事故が発生し易い。
すなわち、信号現示の切り替え時において、運転者が交差点の手前で停止するか交差点を通過するかの判断に迷うジレンマ状態に陥ることがあり、この状態は、黄信号開始時において車両が普通に停止も通過もできないジレンマゾーンや、停止も通過もできるオプションゾーンに存在する場合に発生し易いことが知られている。特にジレンマゾーンでは、無理に交差点に進入する車両による出合い頭事故が発生し易い。
【０００４】
そこで、前記端末感応制御の一種として、ジレンマ感応制御が実施されている。
かかるジレンマ感応制御は、交差点への流入道路を走行する車両が、現サイクルの黄信号開始時にジレンマゾーン或いはオプションゾーン（本明細書では、これらを総称する場合には「危険ゾーン」という。）にあるか否かを判定し、その領域に車両が存在すれば、流入道路に通行権を与えている現サイクルの青信号を継続し、存在しなければ、当該青信号を打ち切る制御方式である（特許文献１及び非特許文献１参照）。
【０００５】
図７は、従来のジレンマ感応制御の原理を示す説明図である。
図７に示すように、従来のジレンマ感応制御では、停止線から所定距離だけ離れた定位置に設置された速度感知器により、交差点に接近する車両Ａの通過速度を計測している。
また、この制御では、車両Ａが等速で下流側に向かうと仮定して、その計測速度Ｖｏと速度感知器の通過時刻とから、黄信号開始時における車両Ａの走行位置（停止線からの距離）を予測し、その位置が危険ゾーンの走行区間Ｚに存在するか否かを判定する（以下、「ジレンマ判定」ということがある。）。
【０００６】
そして、上記走行位置が危険ゾーンの走行区間Ｚに存在する場合には、現サイクルにおいて黄信号を開始せずに青信号が継続され、存在しない場合には、現サイクルの青信号を打ち切って黄信号が開始される。なお、予め設定された最大青時間に既に達している場合は、無条件で黄信号が開始される。
かかるジレンマ感応制御に必要な危険ゾーンは、例えば、図８のグラフに示す曲線Ｌｃと直線Ｌｓで囲まれる領域になっている。
【０００７】
すなわち、２種類の危険ゾーンのうち、ジレンマゾーンはＬｓ＞Ｌｃとなる領域であり、オプションゾーンはＬｃ＞Ｌｓとなる領域である。また、曲線Ｌｃと直線Ｌｓは、次式によって定義される。
Ｌｃ＝τ×Ｖ＋（１／２ｄ）×Ｖ２
Ｌｓ＝Ｙ×Ｖ
【０００８】
なお、上記式において、変数及び係数の意味は次の通りである。
τ：運転者の反応時間（黄信号開始時から、ブレーキが効き始めるまでの時間）〔秒〕
Ｖ：黄信号開始時における車両の接近速度〔ｍ／秒〕
ｄ：ブレーキが効き始めてから停止するまでの平均減速度〔ｍ／秒２〕
Ｙ：黄信号の時間長〔秒〕
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−１６３７００号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「改訂  交通信号の手引」  編集・発行  社団法人  交通工学研究会（４３〜４４頁、７３〜７４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の通り、ジレンマ感応制御に用いる危険ゾーンを特定する曲線Ｌｃは、反応時間τ及び減速度ｄがそれぞれ速度Ｖ及びその２乗の係数になっているので、これらの係数が変化すると曲線Ｌｃの形状が変化し、これに伴って各ゾーンの大きさも変化する。
例えば図８に仮想線で示すように、想定される減速度ｄが小さくなると、曲線Ｌｃが下方に変位してジレンマゾーンが広くなり、逆に、減速度ｄが大きくなると、ジレンマゾーンが狭くなる。
【００１２】
このため、ジレンマ感応制御において、減速度ｄを小さ目に設定すると、ジレンマゾーンが広がって青信号が継続される可能性が高くなり、減速度ｄを大き目に設定すると、ジレンマゾーンが狭まって青信号が打ち切られる可能性が高くなる。
従って、ジレンマ感応制御の実効性をより有効に担保するためには、比較的減速し難い大型車でもなるべく青信号が継続されるように、曲線Ｌｃの減速度ｄを、大型車の場合の想定減速度（＝約１．８ｍ／ｓ２）に設定することが好ましい。
【００１３】
しかし、大型車の想定減速度は、普通車の想定減速度（＝約３．０ｍ／ｓ２）に比べてかなり小さいので、曲線Ｌｃの減速度ｄを、一律に大型車の想定減速度に設定すると、普通車を想定した場合よりもジレンマゾーンが非常に広くなる（図８の仮想線参照）。
従って、一律に大型車の想定減速度を採用すると、ジレンマ感応制御において必要以上の頻度で青信号が継続されてしまい、隣接交差点とのオフセットがずれる可能性が高まるという不都合が生じる。
【００１４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、車両ごとに正確なジレンマ判定を実行することにより、隣接交差点との系統制御に及ぶ悪影響を低減することができる信号制御装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）  本発明の信号制御装置は、交差点への流入道路を走行する車両が、現サイクルの黄信号開始時において危険ゾーンの走行区間に存在する場合に、前記流入道路に通行権を与えている現サイクルの青信号を継続し、存在しない場合に、当該青信号を打ち切るジレンマ感応制御を行う信号制御装置であって、前記車両の速度及び位置を取得する取得部と、前記車両に対応する前記危険ゾーンを当該車両ごとに設定するゾーン設定部と、取得された前記車両の速度及び位置と設定された前記危険ゾーンとに基づいて、前記車両がこれに対応する前記危険ゾーンの走行区間に存在するか否かを判定する判定部と、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の信号制御装置によれば、上記ゾーン設定部が、車両に対応する危険ゾーンを当該車両ごとに設定し、上記判定部が、取得された車両の速度及び位置と設定された危険ゾーンとに基づいて、車両がこれに対応する危険ゾーンの走行区間に存在するか否かを判定するので、各車両に対応する危険ゾーンを用いて、車両ごとに正確なジレンマ判定を実行することができる。
このため、危険ゾーンを一律に広めに設定する場合に比べて、隣接交差点との系統制御に及ぶ悪影響を低減することができる。
【００１７】
（２）  本発明の信号制御装置は、車両の速度を速度感知器によって定位置で１台ずつ観測する、単一観測タイプの交通信号制御システム（図６）に採用することもできるが、この場合、１回の制御周期において、１車線に１台ずつしかジレンマ判定を実行することができない。
そこで、本発明の信号制御装置は、１回の制御周期において、流入道路の延長方向に延びる所定の観測範囲で複数の車両の速度及び位置を一括して観測する、空間観測タイプのシステム（図１及び図５）に採用することが好ましい。
【００１８】
上記空間観測タイプの交通信号制御システムとしては、複数の車両が無線送信した送信情報をほぼリアルタイムに受信する路側通信機を用いた無線通信タイプ（図１）と、複数の車両を同時に撮影できる画像感知器を用いた画像認識タイプ（図５）とが考えられる。
本発明の信号制御装置を、上記空間観測タイプの交通信号制御システムに採用する場合には、前記取得部は、所定の制御周期ごとに、複数の前記車両の速度及び位置を取得可能であり、前記ゾーン設定部は、前記制御周期ごとに、前記車両に対応する前記危険ゾーンを当該車両ごとに設定可能であることが好ましい。
【００１９】
（３）  この場合、前記判定部において、１回の前記制御周期内に速度及び位置が取得された１又は複数の前記車両のうち、少なくとも１つの前記車両がこれに対応する前記危険ゾーンの走行区間に存在するか否かを判定するようにすればよい。
これにより、１回の制御周期において１車線に１台ずつしかジレンマ判定を実行できない単一観測タイプに比べて、ジレンマ判定をより正確に行うことができる。
【００２０】
もっとも、この場合には、１回の制御周期において、複数の車両についてのジレンマ判定が行われるので、例えば大型車を想定して危険ゾーンを一律に広めに設定すると、必要以上の頻度で青信号が継続される可能性が、単一観測タイプの場合に比べてより一層大きくなる。
この点、本発明の信号制御装置では、ゾーン設定部が、制御周期ごとに、車両に対応する危険ゾーンを当該車両ごとに設定するので、１回の制御周期内で複数の車両のジレンマ判定を行う場合でも、当該ジレンマ判定を正確に行うことができる。
【００２１】
（４）（５）  本発明の信号制御装置において、前記ゾーン設定部は、前記車両の減速度に基づいて、前記車両に対応する前記危険ゾーンを当該車両ごとに設定することができ、また、前記減速度については、例えば前記車両の車種から決定することができる。
（６）  この場合、前記取得部が、前記車両が無線送信した当該車両の車種を含む送信情報を取得可能である場合には、前記ゾーン設定部において、取得された前記送信情報から前記車両の車種を決定すればよい。
【００２２】
（７）  また、前記取得部が、前記流入道路に設けられた路側感知器で計測された車種を特定可能な計測情報を取得可能である場合には、前記ゾーン設定部において、取得された前記計測情報から前記車両の車種を決定すればよい。
【００２３】
（８）  更に、前記取得部が、前記車両が無線送信した当該車両の減速度を含む送信情報を取得可能である場合には、前記ゾーン設定部は、取得された前記送信情報から前記車両の減速度を決定することもできる。
この場合、車両自身が提示する精度の良い減速度が得られるので、車種に基づいて減速度を決定する場合に比べて、危険ゾーンを車両ごとにより細かく設定することができる。
【００２４】
（９）  本発明のジレンマ感応制御方法は、交差点への流入道路を走行する車両の速度及び位置を取得する第１のステップと、前記車両の減速度に基づいて、前記車両に対応する危険ゾーンを当該車両ごとに設定する第２のステップと、取得された前記車両の速度及び位置と設定された前記危険ゾーンとに基づいて、現サイクルの黄信号開始時において、前記車両がこれに対応する前記危険ゾーンの走行区間に存在するか否かを判定する第３のステップと、その判定結果が肯定的である場合に、前記流入道路に通行権を与えている現サイクルの青信号を継続し、否定的である場合に、当該青信号を打ち切る第４のステップと、を路側に設置されたコンピュータが実行することを特徴とする。
【００２５】
本発明の制御方法によれば、第２ステップにおいて、車両に対応する危険ゾーンを当該車両ごとに設定し、第３ステップにおいて、取得された車両の速度及び位置と設定された危険ゾーンとに基づいて、車両がこれに対応する危険ゾーンの走行区間に存在するか否かを判定するので、各車両に対応する危険ゾーンを用いて、車両ごとに正確なジレンマ判定を実行することができる。
このため、危険ゾーンを一律に広めに設定する場合に比べて、隣接交差点との系統制御に及ぶ悪影響を低減することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上の通り、本発明によれば、車両ごとに正確なジレンマ判定を実行できるので、隣接交差点との系統制御に及ぶ悪影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る交通信号制御システムを示す道路平面図である。
【図２】情報中継装置の機能ブロック図である。
【図３】情報中継装置の制御部が１サイクルごとに実行するジレンマ感応制御のフローチャートである。
【図４】ジレンマ感応制御におけるジレンマ判定の原理を示す説明図である。
【図５】第２実施形態に係る交通信号制御システムを示す道路平面図である。
【図６】第３実施形態に係る交通信号制御システムを示す道路平面図である。
【図７】ジレンマ感応制御におけるジレンマ判定の原理を示す説明図である。
【図８】黄信号開始時の走行位置と車両速度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る交通信号制御システムを示す道路平面図である。
図１に示すように、本実施形態の交通信号制御システムは、交通信号制御機１、情報中継装置２、路側通信機３、中央装置４、車両５に搭載された車載装置６などを含む。
【００２９】
交差点Ｊに向かう流入道路を走行する各車両５は、後述するジレンマ感応制御の対象となるものであり、この車両５には、例えば、小型乗用車や中型乗用車等よりなる普通車５Ａと、バスやトラック等の大型自動車に属する大型車５Ｂとが含まれている。
なお、図１に示す交差点Ｊでは、比較的交通量の多い主道路ＲＭ１，ＲＭ２と、比較的交通量の少ない従道路ＲＳ１，ＲＳ２とが合流している。
【００３０】
中央装置４は、交通管制センター内に設置されており、自身が管轄する制御エリア内に含まれる複数の交差点Ｊのそれぞれに設置された交通信号制御機１及び情報中継装置２と、電話回線等の通信回線を介して接続されている。
もっとも、情報中継装置２を有しない交差点Ｊもあるが、本実施形態では、制御エリア内のすべての交差点Ｊに情報中継装置２が設置されているものとする。
また、情報中継装置２は、通信回線を介して交通信号制御機１及び路側通信機３とも接続されており、中央装置４と路側通信機３との間の通信データの中継する機能を有する。
【００３１】
〔中央装置〕
中央装置４は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を含んでおり、情報中継装置２や図示しない車両感知器からの各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
また、中央装置４は、自身のネットワークに属する交通信号制御機１について、同一道路上の交通信号機群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）を行うことができる。
【００３２】
すなわち、中央装置４は、交通状況に応じて信号制御パラメータ（スプリット、サイクル長及びオフセット等）を設定する中央感応制御を行うことができ、この中央感応制御には、例えば、ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御やプロファイル制御等の複数種類のものが含まれる。
従って、中央装置４は、所定時間ごと（例えば、２．５分ごと）に上記系統制御（面制御を含む。）を行って、各交差点Ｊの信号灯器１ａの灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令Ｓ１を生成する。
【００３３】
また、中央装置４は、各交差点Ｊで実施する信号制御の種別（端末感応制御や定周期制御の種別：ジレンマ感応制御は端末感応制御の一種である。）を示す制御種別情報Ｓ２を所定時間ごと（例えば、５分ごと）に生成する。中央装置４は、上記信号制御指令Ｓ１及び制御種別情報Ｓ２を、それぞれ所定時間ごとに交通信号制御機１に送信する。
なお、中央装置４は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：「ＶＩＣＳ」は登録商標）センターから取得したＶＩＣＳ情報を定期的に取得しており、これに含まれる渋滞、事故及び交通規制等に関する交通情報を、情報中継装置２に送信する。
【００３４】
〔交通信号制御機〕
図１に示すように、交差点Ｊに配置された複数（図例では４つ）の信号灯器１ａは交通信号制御機１と電源線で繋がっており、この制御機１は、中央装置４から受信した信号制御指令Ｓ１に基づいて、各信号灯器１ｂの青、黄、赤及び右折矢等の各信号灯の点灯、消灯及び点滅を制御する。
【００３５】
また、交通信号制御機１は、情報中継装置２が後述するジレンマ感応制御を行い、その判定結果が青信号の継続であった場合には、情報中継装置２からの決定指令に基づき、制御対象となった道路（図１の場合には、主道路ＲＭ１，ＲＭ２）の信号灯器１ｂについて、その道路に通行権を与えている現サイクルの青信号を所定時間だけ継続する。
なお、上記ジレンマ感応制御の判定結果が青信号の打ち切り（黄に歩進）であった場合には、信号制御指令Ｓ１通りのタイミングで信号灯器１ｂの灯色が切り替えられる。
【００３６】
〔路側通信機〕
図１に示すように、路側通信機３は、車載装置６との間でダウンリンク情報Ｓ３とアップリンク情報Ｓ４との送受信を行う無線通信装置である。
この路側通信機３は、例えば、無線ＬＡＮやＷｉＭＡＸ（World Interoperability for Microwave Access）等に準拠した中・広域の通信装置であり、図１の例では、交差点Ｊに流入する各道路のうち、ジレンマ感応制御の対象となる主道路ＲＭ１，ＲＭ２を走行する車両５と通信可能となっている。
【００３７】
路側通信機３の通信領域の延長（交差点Ｊからの走行方向長さ）は、ジレンマ感応制御が実行可能な距離（例えば、１５０〜２００ｍ程度）となるように設定されている。
路側通信機３が送信するダウンリンク情報Ｓ３には、中央装置４が配信した前記交通情報が含まれており、車載装置６はこの情報を受信できる。また、車載装置６が送信するアップリンク情報Ｓ４には、車両５の位置、速度及び方向等を含むプローブ情報と、当該車両５の車種（普通車５Ａか大型車５Ｂの識別情報）と、車両ＩＤとが含まれている。
【００３８】
〔車載装置〕
車載装置６は、一部又は全部の車両５に搭載されており、路側通信機３との間でアップリンク情報Ｓ４とダウンリンク情報Ｓ３を無線で送受信する通信機能と、搭乗者が設定した目的地に案内するナビゲーション機能とを有する。
この車載装置６は、車両５が主道路Ｒ１，Ｒ２を交差点Ｊに向かって走行中に路側通信機３の通信領域に入ると、その通信機３から交通情報を受信し、プローブ情報を含むアップリンク情報Ｓ４を路側通信機３に送信する。
【００３９】
車載装置６は、ＧＰＳ処理部、方位センサ、車速取得部及び無線通信機等を含む。ＧＰＳ処理部は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して、そのＧＰＳ信号に含まれる時刻情報、ＧＰＳ衛星の軌道、測位補正情報等に基づいて、車両５の位置（緯度、経度及び高度）を計測することができる。
また、方位センサは、光ファイバジャイロなどで構成されており、車両５の方位及び角速度を計測する。車速取得部は、車速センサが車輪の角速度を検出することにより計測した車両５の速度データを取得する。
【００４０】
〔無線通信の方式〕
本実施形態の路側通信機３は、所定の通信周期（例えば、１００ｍ秒）ごとに、自身が無線送信するタイムスロットを時分割多重方式で割り当ており、そのタイムスロット以外の時間帯は無線送信を行わない。
一方、車載装置６の無線通信機は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行う。
【００４１】
このため、車載装置６の無線通信機は、路側通信機３のタイムスロット以外の時間帯に、キャリアセンス方式による無線通信によって車車間通信を行うことができ、路側通信機３は、１回の通信周期における自身のタイムスロット以外の時間帯に、自装置の通信領域に含まれる１又は複数の車両５から、プローブ情報を含むアップリンク情報Ｓ４を受信することができる。
【００４２】
〔情報中継装置〕
図２は、情報中継装置２の機能ブロック図である。
図２に示すように、情報中継装置２は、第１インタフェース部２１、第２インタフェース部２２、中継部２３、制御部２４及び記憶部２５を含む。
第１インタフェース部２１は、中央装置４との間の通信と、交通信号制御機１との間の通信を行うための通信インタフェースであり、第２インタフェース部２２は、路側通信機３との間の通信を行うための通信インタフェースである。
【００４３】
制御部２４は、１又は複数のマイクロコンピュータから構成されており、内部バスを介して中継部２３と記憶部２５に接続されている。制御部２４はこれら各部の動作を制御する。中継部２３は、制御部２４の制御指令に従い、各インタフェース部２１，２２で送受される各種情報を中継して、情報の送信先を決定する。
例えば、中継部２３は、路側通信機３からのアップリンク情報Ｓ４を、中央装置４と自装置の制御部２４に送信する。
【００４４】
更に、中継部２３は、自装置の制御部２４がジレンマ感応制御によって青信号を継続する決定を行った場合には、その決定指令を交通信号制御機１に送信する。
記憶部２５は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成されており、各インタフェース部２１，２２が受信した各種情報（信号制御指令Ｓ１、制御種別情報Ｓ２及びアップリンク情報Ｓ４等）を一時的に記憶する。
また、記憶部２１は、上記制御部２４が行う中継処理のための制御プログラムと、制御部２４が行うジレンマ感応制御のための制御プログラムとを記憶している。
【００４５】
本実施形態では、情報中継装置２の制御部２４が、上記制御プログラムを読み出して、交差点Ｊの主道路ＲＭ１，ＲＭ２を制御対象道路としたジレンマ感応制御を行う。
なお、制御部２４は、中央装置４から取得した制御種別情報Ｓ２に含まれるジレンマ感応制御の許否情報が許可になっている場合に限り、後述のジレンマ感応制御を行う。
従って、上記許否情報が不許可であれば、制御部２４はジレンマ感応制御を実行せず、この場合、交通信号制御機１によって信号制御指令Ｓ１に基づく灯色切り替えが行われることになる。
【００４６】
〔ジレンマ感応制御の内容〕
図３は、情報中継装置２の制御部２４が１サイクルごとに実行するジレンマ感応制御のフローチャートである。また、図４は、ジレンマ感応制御におけるジレンマ判定の原理を示す説明図である。以下、これらの図を参照しつつ、本実施形態のジレンマ感応制御の内容を説明する。
【００４７】
図３に示すように、制御部２４は、まず現在時刻が監視対象時間になっているか否かを判定し（図３のステップＳＴ１）、その時間になっている場合に限り、感応制御モード（図３のステップＳＴ２）を開始する。
上記監視対象時間とは、現状の信号サイクルにおける黄信号開始時点から所定時間だけ遡った制御の実行時間のことであり、その所定時間は、例えば１０秒程度に設定される。また、制御部２４が実行する当該ジレンマ感応制御の制御周期は、例えば１００ｍｓに設定されている。
【００４８】
次に、情報中継装置２の制御部２４は、各車両５から路側通信機３が受信したアップリンク情報Ｓ４を当該路側通信機３から取得しているか否かを判定し（図３のステップＳＴ３）、取得していなければ現サイクルの青信号を打ち切る決定（図３のステップＳＴ８）を行う。この決定が行われた場合には感応制御モードが終了する。
なお、上記打ち切り決定を行った場合には、制御部２４は、交通信号制御機１に青信号継続の決定指令を送信しないので、現サイクルでの階梯が黄信号に歩進する。
【００４９】
一方、アップリンク情報Ｓ４を路側通信機３から取得している場合（図３のステップＳＴ３でＹｅｓ）には、制御部２４は、取得したアップリンク情報Ｓ４に基づいて、以下に述べる制御対象車両の特定処理と、車両５ごとの危険ゾーンの設定処理とを実行する。
【００５０】
（１）  制御対象車両の特定処理
すなわち、制御部２４は、取得した１又は複数のアップリンク情報Ｓ４から、まず、車両５の方向を抽出し、その方向が交差点Ｊへの流入方向（交差点Ｊに接近する方向）である車両ＩＤだけを制御対象とし、それ以外のものは制御対象から除外する。
これにより、交差点Ｊへの流入道路を主道路ＲＭ１，ＲＭ２に向かって接近する車両５がけが、制御対象として抽出される。
【００５１】
（２）危険ゾーンの設定処理
次に、制御部２４は、残ったアップリンク情報Ｓ４から、車両ＩＤと車種とを抽出して車両ＩＤごとに車種を特定するとともに、その車種に基づいて、危険ゾーンを特定する曲線Ｌｃを決定するのに必要な係数である減速度ｄを決定する。
より具体的には、制御部２４は、車種が「普通車」である場合には、減速度ｄを、予め設定された大きい方の想定減速度ｄ１（＝約３．０ｍ／ｓ２）に設定し、車種が「大型車」である場合には、減速度ｄを、予め設定された小さい方の想定減速度ｄ２（＝約１．８ｍ／ｓ２）に設定する。
【００５２】
図４には、普通車と大型車の場合の危険ゾーンのグラフが上下２段に分けて示されている。これらのグラフを対比すれば明らかなように、ｄ１＞ｄ２であることから、大型車５Ｂの曲線Ｌｃ２は普通車５Ａの曲線Ｌｃ１よりも下方に下がっており、その分だけ、大型車５Ｂの場合のジレンマゾーンが広くなる。
【００５３】
次に、情報中継装置２の制御部２４は、アップリンク情報Ｓ４から、車両５の位置と速度を車両ＩＤごとに抽出して、ジレンマ判定（図３のステップＳＴ５）を行う。
このジレンマ判定は、車両ＩＤごとの位置及び速度と、当該車両ＩＤごとに設定された上記危険ゾーンとに基づいて、車両５がこれに対応する危険ゾーンに存在するか否かを判定するものである。以下、図４を参照して、本実施形態に係るジレンマ判定の内容を説明する。
【００５４】
ここで、図４に示すように、あるアップリンク情報Ｓ４から抽出された普通車５Ａの走行速度がＶａであり、他のアップリンク情報Ｓ４から抽出された大型車５Ｂの走行速度がＶｂであったとする。
この場合、制御部２４は、車両５が普通車５Ａである場合には、普通車用に設定した危険ゾーン（図４の上段のグラフ）を用いてジレンマ判定を行い、車両５が大型者５Ｂである場合には、大型車用に設定した危険ゾーン（図４の下段のグラフ）を用いてジレンマ判定を行う。
【００５５】
具体的には、制御部２４は、普通車５Ａが等速で交差点Ｊに向かうと仮定して、アップリンク情報Ｓ４から取得した位置及び速度Ｖａとその受信時刻（路側通信機３から取得した時刻）とから、現サイクルの黄信号開始時における普通車５Ａの走行位置を予測し、その位置が普通車用の危険ゾーンの走行区間Ｚ１に存在するか否かを判定する。
なお、上記走行区間Ｚ１は、速度Ｖ＝Ｖａの直線が普通車用の危険ゾーンを横切る区間として求められる。
【００５６】
また、制御部２４は、大型車５Ｂについても、これが等速で交差点Ｊに向かうと仮定して、アップリンク情報Ｓ４から取得した位置及び速度Ｖｂとその受信時刻とから、現サイクルの黄信号開始時における大型車５Ｂの走行位置を予測し、その位置が大型車用の危険ゾーンの走行区間Ｚ２に存在するか否かを判定する。
なお、上記走行区間Ｚ２は、速度Ｖ＝Ｖｂの直線が大型車用の危険ゾーンを横切る区間として求められる。
【００５７】
制御部２４は、今回の制御周期で得られた１又は複数の車両ＩＤについて、上記ジレンマ判定（図３のステップＳＴ５）を行い、少なくとも１つの車両５が対応する危険ゾーンの走行区間Ｚ１（又はＺ２）に存在する場合には、次のステップＳＴ６に移行し、すべての車両５が対応する危険ゾーンの走行区間Ｚ１（又はＺ２）に存在しない場合には、青信号の打ち切り（図３のステップＳＴ８）を決定する。
【００５８】
上記ジレンマ判定が肯定的（図３のステップＳＴ５で区間内）である場合には、制御部２４は、予め設定された最大青時間が未経過か否かを判定し（図３のステップＳＴ６）、経過している場合には青信号の打ち切り（図３のステップＳＴ８）を決定し、経過していない場合には現サイクルの青信号の継続を決定する（図３のステップＳＴ７）。
青信号の継続を決定する場合には、制御部２４はその決定指令を直ちに交通信号制御機１に送信し、交通信号制御機１は、その指令に従って主道路ＲＭ１，ＲＭ２に通行権を与えている現サイクルの青信号を継続する。
【００５９】
なお、青信号を継続して青時間を延長する方法としては、次階梯の黄信号時間はそのままにして黄信号の開始タイミングを調整する方法と、次階梯の黄信号時間を短縮する方法がある。
情報中継装置２の制御部２４は、青時間の継続決定（図３のステップＳＴ７）を行った場合には、感応制御モードの開始（図３のステップＳＴ３）に戻り、次回の制御周期において同様のジレンマ感応制御を繰り返す。
【００６０】
〔本実施形態の効果〕
本実施形態の情報中継装置２によれば、制御部２４が、車両５に対応する危険ゾーンを当該車両５ごとに設定し（図３のステップＳＴ４）、取得された車両３の速度及び位置と設定された危険ゾーンとに基づいて、車両５がこれに対応する危険ゾーンの走行区間Ｚ１，Ｚ２に存在するか否かを判定するので（図３のステップＳＴ５）、各車両３に対応する危険ゾーンを用いて、車両５ごとに正確なジレンマ判定を実行することができる。
このため、危険ゾーンを一律に広めに設定する場合に比べて、隣接交差点との系統制御に及ぶ悪影響を低減することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、１回の制御周期において、流入道路ＲＭ１，ＲＭ２の延長方向に延びる観測範囲（すなわち、路側通信機３の通信領域）で複数の車両５の速度及び位置を一括して観測する、空間観測タイプの交通信号制御システムを採用しており、情報中継装置２の制御部２４が、少なくとも１つの車両５がこれに対応する危険ゾーンの走行区間Ｚ１，Ｚ２に存在するか否かを判定するので、１回の制御周期において１車線に１台ずつしかジレンマ判定を実行できない後述の単一観測タイプ（図６）に比べて、ジレンマ判定をより正確に行うことができる。
【００６２】
なお、このように、１回の制御周期において、複数の車両５についてのジレンマ判定を行う場合、大型車５Ｂを想定して危険ゾーンを一律に広めに設定すると、必要以上の頻度で青信号が継続される可能性が、単一観測タイプの場合に比べてより一層大きくなるが、本実施形態の情報中継装置２では、制御部２４が、１回の制御周期内において車両５に対応する危険ゾーンを複数の車両５ごとに設定するので、１回の制御周期内で複数の車両５のジレンマ判定を行う場合でも、当該ジレンマ判定を正確に行うことができる。
【００６３】
〔第１実施形態の変形例〕
上記第１実施形態では、曲線Ｌｃを特定する減速度ｄを、普通車５Ａと大型車５Ｂに対応して２種類に設定しているが、３種類以上に設定することにしてもよい。
また、上記第１実施形態では、車両５ごとの曲線Ｌｃの減速度ｄを、アップリンク情報Ｓ４から抽出した車種に基づいて決定しているが、車種の代わりに、自車両５で実行可能な減速度ｄを車載装置６がアップリンク情報Ｓ４に含めることにしてもよい。
【００６４】
この場合、情報中継装置２の制御部２４は、取得したアップリンク情報Ｓ４から、車両５自身が提示する精度の良い減速度ｄを抽出することができるので、車種に基づいて路側で車両５の減速度ｄを決定する場合に比べて、危険ゾーンを車両５ごとにより細かく設定することができ、これにより、ジレンマ判定をより正確に行えるという利点がある。
【００６５】
〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態に係る交通信号制御システムを示す道路平面図である。
本実施形態のシステムは、流入道路ＲＭ１，ＲＭ２を走行する複数の車両５の速度及び位置を一括して観測する空間観測タイプである点で、第１実施形態（図１）のシステムと同様であるが、その空間観測を行うデバイスが、複数の車両５を同時に撮影できる画像感知器７を用いた画像認識タイプである点で、第１実施形態のシステムと相違する。
【００６６】
この画像感知器７は、主道路ＲＭ１，ＲＭ２の交差点Ｊ近傍に設置された動画撮影が可能なデジタルカメラ等よりなり、この感知器７は、主道路ＲＭ１，ＲＭ２を走行する各車両５の画像データをほぼリアルタイムで情報中継装置２に送信する。
この場合、情報中継装置２の制御部２４において、取得した画像データを画像処理して車両５の位置と車種を特定し、時系列の画像データから車両５の速度を算出する機能を付加すれば、第１実施形態と同様のジレンマ感応制御を実行できるようになる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、画像感知器７の画像データから車両５の位置、速度及び車種を求めるので、車両５が車載装置６を搭載していない場合でも、本発明のジレンマ感応制御を行うことができるという利点がある。
なお、第２実施形態の場合も、情報中継装置２の制御部２４が１サイクルごとに実行するジレンマ感応制御の基本的なフローは図３と同様であるが、ステップＳＴ３及びステップＳＴ４の処理内容に変更を加える必要がある。
【００６８】
すなわち、第２実施形態では、図３のステップＳＴ３の処理は、情報中継装置２の制御部２４が、画像感知器７が車両５の画像データを取得したか否かを判定する処理となる。
また、第２実施形態では、図３のステップＳＴ４の処理は、取得した画像データに含まれる車両５が普通車５Ａか大型車５Ｂかを判定して、それぞれに危険ゾーンを設定する処理となる。
【００６９】
〔第３実施形態〕
図６は、第３実施形態に係る交通信号制御システムを示す道路平面図である。
本実施形態のシステムは、車両５の速度を感知センサ８の設置位置で１台ずつ観測する単一観測タイプである点で、空間観測によって複数の車両５の速度を一括して観測する第１実施形態（図１）及び第２実施形態（図５）のシステムと相違する。
【００７０】
この感知センサ８は、例えば、直下を通行する車両５を超音波感知する車両感知器や、インダクタンス変化で車両５を感知するループコイル等よりなり、主道路ＲＭ１，ＲＭ２を走行する車両５の存在を定位置で１台ずつ感知することができる。
このうち、車両感知器は、超音波を路面に向けて間欠的に発射して、車両５からの反射波と路面からの反射波を比較することで主道路ＲＭ１，ＲＭ２を走行する車両５の存在を感知する。
【００７１】
一方、ループコイルは、車両通過時にコイルに生じるインダクタンス変化によって主道路ＲＭ１，ＲＭ２を走行する車両５の存在を感知する。
このため、これらのセンサを所定距離だけ離れた場所に１対設置すれば、両感知信号の時間差によって車両５の速度を算出することができる。もっとも、マイクロ波式速度感知器や超音波ドップラー方式の速度感知器を用いて、車両５の速度を直接的に計測することにしてもよい。
【００７２】
この場合、情報中継装置２の制御部２４において、感知センサ８から取得した感知信号Ｓ６に基づいて車両５の速度を算出し、その路側計測情報Ｓ６の信号立ち上がり時間の長さに基づいて車両５の車種を特定する機能を付加すれば、車両５の車種に対応して減速度ｄを切り替えることで車種に適した危険ゾーンを車両５ごとに設定して行う、本発明のジレンマ判定を実行できるようになる。
【００７３】
なお、車両５の速度を感知センサ８の設置位置において１台ずつ観測する本実施形態の場合には、車両５の走行位置が感知センサ８の設置位置のみで特定されるので、情報中継装置２の制御部２４は、当該感知センサ８の設置位置を記憶部２５から取得し、感知信号Ｓ６を取得した時点に、車両５の走行位置が感知センサ８の設置位置であると見なしてジレンマ判定を行うことになる。
【００７４】
なお、第３実施形態の場合も、情報中継装置２の制御部２４が１サイクルごとに実行するジレンマ感応制御の基本的なフローは図３と同様であるが、ステップＳＴ３及びステップＳＴ４の処理に変更を加える必要がある。
【００７５】
すなわち、第３実施形態では、図３のステップＳＴ３の処理は、情報中継装置２の制御部２４が、車両感知器８からの感知信号Ｓ６を取得したか否かを判定する処理となる。
また、第３実施形態では、図３のステップＳＴ４の処理は、取得した感知信号６の時間長さから車両５が普通車５Ａか大型車５Ｂかを判定して、それぞれに危険ゾーンを設定する処理となる。
【００７６】
〔その他の変形例〕
上記実施形態は本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びその構成と均等な全ての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態では、本発明のジレンマ感応制御を情報中継装置２の制御部２４が実行しているが、そのジレンマ感応制御を行う制御部２４を交通信号制御機１に搭載することにしてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１    交通信号制御機
１ａ  信号灯器
２    情報中継装置（信号制御装置）
２４    制御部（取得部、ゾーン設定部、判定部）
２５    記憶部
３    路側通信機
４    中央装置
５    車両
６    車載装置
７    画像感知器（路側感知器）
８    感知センサ（路側感知器）
Ｓ１  信号制御指令
Ｓ２  制御種別情報
Ｓ３  ダウンリンク情報
Ｓ４  アップリンク情報（送信情報）
Ｓ５  画像データ（計測情報）
Ｓ６  感知信号（計測情報）
【図１】
0005589449.tif 000002
【図２】
0005589449.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005589449.tif 000007
【図７】
0005589449.tif 000008
【図８】
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