(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置において、
前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報を取得する取得手段と、
該取得手段で取得したプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、
該特定手段で特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、
該判定手段の判定結果に応じて前記流入路に対する青時間を調整するための信号情報を設定する設定手段と、
前記取得手段で取得するプローブ情報の取得頻度を特定する頻度特定手段と
を備え、
該頻度特定手段で特定した取得頻度が低い場合には前記設定手段で青時間を調整した後の再調整を行わず、前記取得頻度が高い場合には前記設定手段で青時間を調整した後の再調整を行うようにしてあることを特徴とする信号制御装置。
【請求項２】
交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置において、
前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、
該特定手段で特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、
該判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する設定手段と
を備え、
前記交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておき、
前記設定手段は、
前記判定手段で複数の流入路に対する青時間に余裕があると判定した場合、前記複数の流入路のうち優先順位の低い流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるように構成してあることを特徴とする信号制御装置。
【請求項３】
交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置において、
前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、
該特定手段で特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、
該判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する設定手段と
を備え、
前記交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておき、
前記設定手段は、
前記判定手段で複数の流入路に対して青時間が不足していると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記複数の流入路のうち優先順位の高い流入路に対する青時間に割り当てるように構成してあることを特徴とする信号制御装置。
【請求項４】
前記交差点に流入する一の流入路の交通量に基づいて該流入路の負荷率を算出する算出手段を備え、
前記判定手段は、
前記算出手段で算出した前記一の流入路の負荷率及び前記交差点で前記一の流入路と交差する他の流入路上の停止位置に基づいて各流入路に対する青時間の過不足を判定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記交差点で交差する少なくとも２つの流入路上の停止位置に基づいて各流入路に対する青時間の過不足を判定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項６】
前記設定手段は、
前記判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の信号制御装置。
【請求項７】
前記設定手段は、
前記判定手段で所定時間の間、青時間が不足している流入路が存在しないと判定した場合、各流入路に対する青時間を標準値に戻すように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項８】
前記設定手段は、
所定量の青時間を割り当てた場合に、前記判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると再度判定したときは、その都度所定量の青時間の割り当てを繰り返すように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項９】
前記判定手段は、
前記交差点から流入路上の停止位置までの距離が第１閾値以上である場合、該流入路に対する青時間が不足していると判定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、
前記交差点から流入路上の停止位置までの距離が前記第１閾値より小さい第２閾値以下である場合、該流入路に対する青時間に余裕があると判定するように構成してあることを特徴とする請求項９に記載の信号制御装置。
【請求項１１】
コンピュータに、交差点の信号灯器の灯色を制御するためのステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、
特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、
該判定手段の判定結果に応じて前記流入路に対する青時間を調整すべく信号情報を設定する設定手段と、
前記プローブ情報の取得頻度を特定する頻度特定手段と
して機能させ、
該頻度特定手段で特定した取得頻度が低い場合には前記設定手段で青時間を調整した後の再調整を行わず、前記取得頻度が高い場合には前記設定手段で青時間を調整した後の再調整を行うようにしてあるコンピュータプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、交差点の信号灯器の灯色を制御するためのステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、
特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、
該判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する設定手段と
して機能させ、
前記交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておき、
前記設定手段は、
前記判定手段で複数の流入路に対する青時間に余裕があると判定した場合、前記複数の流入路のうち優先順位の低い流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるようにしてあるコンピュータプログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、交差点の信号灯器の灯色を制御するためのステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、
特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、
該判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する設定手段と
して機能させ、
前記交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておき、
前記設定手段は、
前記判定手段で複数の流入路に対して青時間が不足していると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記複数の流入路のうち優先順位の高い流入路に対する青時間に割り当てるようにしてあるコンピュータプログラム。
【請求項１４】
交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置による信号制御方法において、
前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報を取得手段が取得するステップと、
取得されたプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定手段が特定するステップと、
特定された停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定手段が判定するステップと、
該判定するステップの判定結果に応じて前記流入路に対する青時間を調整するための信号情報を設定手段が設定するステップと、
取得されたプローブ情報の取得頻度を頻度特定手段が特定するステップと
を含み、
特定された取得頻度が低い場合には前記設定するステップで青時間を調整した後の再調整を行わず、前記取得頻度が高い場合には前記設定するステップで青時間を調整した後の再調整を行うことを特徴とする信号制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置、該信号制御装置を実現するためのコンピュータプログラム及び信号制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の信号制御パラメータを記憶しておき、時刻に応じて予め指定した信号制御パラメータを選択して交通信号制御を行う交通信号制御機が知られている。この交通信号制御機では、運用開始前に予め交通需要を把握し、時刻別に交通需要をパターン化し、それぞれの交通需要パターンに適用する複数の信号制御パラメータを設定している。
【０００３】
しかし、運用開始後に交通需要そのものが変化した場合には、時刻別の交通需要が変化してしまい交通需要パターンに基づいた信号制御パラメータが交通状況に適合しなくなるおそれがある。そこで、車両の車載装置から取得した走行軌跡情報に基づいて交通管理区間の旅行時間を算出し、算出した旅行時間に応じた信号制御パラメータ（サイクル長、スプリット、オフセットなど）を設定する交通信号制御装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５２０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の交通信号制御装置では、交通管理区間の旅行時間に基づいて予め信号制御パラメータを設定しているので、交通管理区間毎の旅行時間の多少に応じて多くの信号制御パラメータを準備する必要がある。信号制御パラメータの種類を抑えるためには、例えば、スプリットの種類を少なくする必要があるが、そのような場合には旅行時間に応じた青時間の変化量をある程度大きなものにしなければならない。しかし、無駄な青時間の低減を図り、かつ必要な青時間を与えて交通流の円滑化を図るためには、交通状況に応じた青時間の過不足を正しく把握することが望まれていた。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、交差点に流入する流入路に対する信号灯器の青時間の過不足を判定することができる信号制御装置、該信号制御装置を実現するためのコンピュータプログラム及び信号制御方法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】
【０００７】
第１発明に係る信号制御装置は、交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置において、前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報を取得する取得手段と、該取得手段で取得したプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、該特定手段で特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に応じて前記流入路に対する青時間を調整するための信号情報を設定する設定手段と、前記取得手段で取得するプローブ情報の取得頻度を特定する頻度特定手段とを備え、該頻度特定手段で特定した取得頻度が低い場合には前記設定手段で青時間を調整した後の再調整を行わず、前記取得頻度が高い場合には前記設定手段で青時間を調整した後の再調整を行うようにしてあることを特徴とする。
また、第２発明に係る信号制御装置は、交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置において、前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、該特定手段で特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、該判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する設定手段とを備え、前記交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておき、前記設定手段は、前記判定手段で複数の流入路に対する青時間に余裕があると判定した場合、前記複数の流入路のうち優先順位の低い流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるように構成してあることを特徴とする。
また、第３発明に係る信号制御装置は、交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置において、前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、該特定手段で特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、該判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する設定手段とを備え、前記交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておき、前記設定手段は、前記判定手段で複数の流入路に対して青時間が不足していると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記複数の流入路のうち優先順位の高い流入路に対する青時間に割り当てるように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
第４発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記交差点に流入する一の流入路の交通量に基づいて該流入路の負荷率を算出する算出手段を備え、前記判定手段は、前記算出手段で算出した前記一の流入路の負荷率及び前記交差点で前記一の流入路と交差する他の流入路上の停止位置に基づいて各流入路に対する青時間の過不足を判定するように構成してあることを特徴とする。
【０００９】
第５発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記判定手段は、前記交差点で交差する少なくとも２つの流入路上の停止位置に基づいて各流入路に対する青時間の過不足を判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
第６発明に係る信号制御装置は、第１発明において、前記設定手段は、前記判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
第７発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記設定手段は、前記判定手段で所定時間の間、青時間が不足している流入路が存在しないと判定した場合、各流入路に対する青時間を標準値に戻すように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
第８発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記設定手段は、所定量の青時間を割り当てた場合に、前記判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると再度判定したときは、その都度所定量の青時間の割り当てを繰り返すように構成してあることを特徴とする。
【００１５】
第９発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第８発明のいずれか１つにおいて、前記判定手段は、前記交差点から流入路上の停止位置までの距離が第１閾値以上である場合、該流入路に対する青時間が不足していると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１６】
第１０発明に係る信号制御装置は、第９発明において、前記判定手段は、前記交差点から流入路上の停止位置までの距離が前記第１閾値より小さい第２閾値以下である場合、該流入路に対する青時間に余裕があると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第１１発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交差点の信号灯器の灯色を制御するためのステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に応じて前記流入路に対する青時間を調整すべく信号情報を設定する設定手段と、前記プローブ情報の取得頻度を特定する頻度特定手段として機能させ、該頻度特定手段で特定した取得頻度が低い場合には前記設定手段で青時間を調整した後の再調整を行わず、前記取得頻度が高い場合には前記設定手段で青時間を調整した後の再調整を行うようにしてある。
また、第１２発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交差点の信号灯器の灯色を制御するためのステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、該判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する設定手段として機能させ、前記交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておき、前記設定手段は、前記判定手段で複数の流入路に対する青時間に余裕があると判定した場合、前記複数の流入路のうち優先順位の低い流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるようにしてある。
また、第１３発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交差点の信号灯器の灯色を制御するためのステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定する特定手段と、特定した停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定する判定手段と、該判定手段で青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する設定手段として機能させ、前記交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておき、前記設定手段は、前記判定手段で複数の流入路に対して青時間が不足していると判定した場合、前記余裕がある流入路に対する青時間の所定量を前記複数の流入路のうち優先順位の高い流入路に対する青時間に割り当てるようにしてある。
【００１８】
第１４発明に係る信号制御方法は、交差点の信号灯器の灯色を制御するための信号制御装置による信号制御方法において、前記交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報を取得手段が取得するステップと、取得されたプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の停止位置を特定手段が特定するステップと、特定された停止位置に基づいて前記流入路に対する青時間の過不足を判定手段が判定するステップと、該判定するステップの判定結果に応じて前記流入路に対する青時間を調整するための信号情報を設定手段が設定するステップと、取得されたプローブ情報の取得頻度を頻度特定手段が特定するステップとを含み、特定された取得頻度が低い場合には前記設定するステップで青時間を調整した後の再調整を行わず、前記取得頻度が高い場合には前記設定するステップで青時間を調整した後の再調整を行うことを特徴とする。
【００１９】
第１発明、第１１発明及び第１４発明にあっては、交差点に流入する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報により得られた該車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の流入路上の停止位置を特定し、特定した停止位置に基づいて流入路に対する青時間の過不足を判定する。走行状態を示す情報は、例えば、路上装置を介して車載装置から受信することができるプローブ情報（アップリンク情報）であり、所定の周期（例えば、１秒）毎の車両の位置及び時刻、車載装置（車両）の識別コードなどを含む。青時間の過不足は、青時間が不足しているか、あるいは青時間に余裕があるかを示す。例えば、ある流入路上の車両の停止位置が、交差点から比較的離れている場合には、停止した車両と交差点との間には相当数の停止車両が存在していると考えられ、当該流入路に対する青時間は不足していると判定する。また、ある流入路上の車両の停止位置が、交差点から比較的近い場合には、停止した車両と交差点との間に存在する停止車両が少なく、単に赤信号で停止したものと考えられ、当該流入路に対する青時間に余裕があると判定する。車両の停止位置を特定することで青時間の過不足を判定することができる。
【００２０】
第４発明にあっては、交差点に流入する一の流入路の交通量に基づいて当該流入路の負荷率を算出する。交差点で主道路（例えば、幹線道路）と従道路とが交差する場合、主道路（一の流入路）の交通量を車両感知器などで検出し、検出した交通量に基づいて負荷率を算出する。負荷率は、例えば、流入路の飽和交通流率に対する流入流量（台／単位時間）の割合として求めることができる。飽和交通流率は、流入路の能力を示し、例えば、１時間当たり１８００台である。流入路の負荷率が大きい場合には、当該流入路に対する青時間は不足していると判定することができ、流入路の負荷率が小さい場合には、当該流入路に対する青時間に余裕があると判定することができる。そして、算出した一の流入路（主道路）の負荷率及び交差点で当該一の流入路と交差する他の流入路（従道路）上の車両の停止位置に基づいて各流入路に対する青時間の過不足を判定する。主道路の負荷率及び従道路上の車両の停止位置を特定することで青時間の過不足を判定することができる。
【００２１】
第５発明にあっては、交差点で交差する少なくとも２つの流入路上の車両の停止位置に基づいて各流入路に対する青時間の過不足を判定する。すなわち、各流入路上の車両の停止位置を特定することで各流入路に対する青時間の過不足を判定することができる。
【００２２】
第２発明、第３発明及び第６発明にあっては、青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると判定した場合、青時間に余裕がある流入路に対する青時間の所定量を青時間が不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する。所定量は、例えば、２秒、３秒などである。例えば、交差点に流入する流入路に対する青時間が標準値である場合、青時間が不足している流入路に対する青時間を標準値から所定量増やすとともに、青時間に余裕がある流入路に対する青時間を標準値から所定量減らす。所定量をサイクル長（例えば、９０秒）に比べて小さい値（２秒、３秒、４秒など）にすることにより、青時間の過不足に応じて青時間を微調整することができる。また、アップリンク情報の取得量が少ない場合に少ない情報量に基づいて青時間の調整幅を大きくし過ぎた結果、却って青時間の過不足を助長する事態が生じることを防止することができる。
【００２３】
第７発明にあっては、所定時間の間、青時間が不足している流入路が存在しないと判定した場合、各流入路に対する青時間を標準値に戻す。所定時間は、例えば、信号サイクルで２〜３サイクル相当の時間とすることができる。交通状況によって青時間を標準値から増減させた場合に、例えば、所定時間経過後に青時間の不足が解消したときには、青時間を標準値に戻すことにより、当初設定された信号制御パラメータを用いて信号制御を行うことができる。
【００２４】
第８発明にあっては、所定量の青時間を割り当てた場合に、青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在すると再度判定したときは、その都度所定量（例えば、２秒、３秒、４秒など）の青時間の割り当てを繰り返す。例えば、青時間が不足している流入路に対する青時間を所定量増やすとともに、青時間に余裕がある流入路に対する青時間を所定量減らす。そして、再度青時間の過不足を判定した場合に、未だ青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在するときは、再度同様の割り当てを繰り返す。なお、所定量ずつの青時間の増減は、青時間の上限値又は下限値に達した時に終了する。これにより、青時間の過不足に応じて青時間を微調整することができる。また、アップリンク情報の取得量が比較的多い場合には、時々刻々変化する交通状況に応じてリアルタイムで青時間の調整を行うことができる。
【００２５】
第２発明及び第１２発明にあっては、交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておく。優先順位は、過去の交通状況の実績により定めることができ、優先順位が高いほど青時間を長くする必要がある流入路であり、優先順位が低いほど青時間を短くすることができる流入路である。そして、複数の流入路に対する青時間に余裕があると判定した場合、当該複数の流入路のうち優先順位の低い流入路を選択し、選択した流入路に対する青時間の所定量を青時間が不足している流入路に対する青時間に割り当てる。例えば、交差点が五差路以上である場合に複数の流入路に対する青時間に余裕があるときは、最も青時間を短くすることができ優先順位が低い流入路に対する青時間を所定量減らす。これにより、五差路以上の交差点であっても青時間の過不足を調整することができる。
【００２６】
第３発明及び第１３発明にあっては、交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておく。優先順位は、過去の交通状況の実績により定めることができ、優先順位が高いほど青時間を長くする必要がある流入路であり、優先順位が低いほど青時間を短くすることができる流入路である。そして、複数の流入路に対して青時間が不足していると判定した場合、青時間に余裕がある流入路に対する青時間の所定量を複数の流入路のうち優先順位の高い流入路に対する青時間に割り当てる。例えば、交差点が五差路以上である場合に複数の流入路に対する青時間が不足しているときは、最も青時間を長くする必要があり優先順位が高い流入路に対する青時間を所定量増やす。これにより、五差路以上の交差点であっても青時間の過不足を調整することができる。
【００２７】
第９発明にあっては、交差点から流入路上の車両の停止位置までの距離が第１閾値以上である場合、当該流入路に対する青時間が不足していると判定する。第１閾値ＴＨ１は、例えば、当該流入路に対する青時間をＧ、当該流入路の飽和交通流率をｓ、平均車頭間隔をｈとするとＴＨ１＝ｓ×ｈ×Ｇとすることができる。すなわち、車両の停止位置の交差点からの距離が、１サイクル分の青時間の間に通過することができる車両台数に対応する距離以上であれば、青時間が不足していると判定する。これにより、停止車両の位置を特定することにより青時間が不足していることを判定することができる。
【００２８】
第１０発明にあっては、交差点から流入路上の車両の停止位置までの距離が第１閾値ＴＨ１より小さい第２閾値ＴＨ２以下である場合、当該流入路に対する青時間に余裕があると判定する。第２閾値ＴＨ２は、例えば、当該流入路に対する青時間をＧ、青時間の所定の変動量をΔＧ、当該流入路の飽和交通流率をｓ、平均車頭間隔をｈとするとＴＨ２＝ｓ×ｈ×（Ｇ−ΔＧ）とすることができる。すなわち、車両の停止位置の交差点からの距離が、１サイクル分の青時間から所定の変動量を差し引いた時間の間に通過することができる車両台数に対応する距離以下であれば、青時間に余裕があると判定する。これにより、停止車両の位置を特定することにより青時間に余裕があることを判定することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、交差点に流入する流入路を走行する車両の走行状態を示す情報に基づいて車両の流入路上の停止位置を特定することで青時間の過不足を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１の信号制御装置を含む信号制御システムの概要を示す模式図である。
【図２】実施の形態１の信号制御装置の構成の一例を示す説明図である。
【図３】車両の停止位置に基づく青時間の過不足を判定する方法の一例を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の信号制御装置による青時間の調整方法の一例を示す。
【図５】アップリンク情報の取得頻度が低い場合の青時間の調整方法の一例を示す説明図である。
【図６】アップリンク情報の取得頻度が高い場合の青時間の調整方法の一例を示す説明図である。
【図７】アップリンク情報の取得頻度が低い場合の信号制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】アップリンク情報の取得頻度が高い場合の信号制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２の信号制御装置を含む信号制御システムの概要を示す模式図である。
【図１０】実施の形態２の信号制御装置の構成の一例を示す説明図である。
【図１１】実施の形態２の信号制御装置による青時間の調整方法の一例を示す。
【図１２】実施の形態２の信号制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る信号制御装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１の信号制御装置を含む信号制御システムの概要を示す模式図である。図１に示すように、信号制御システムは、信号制御装置１００、交通信号制御機１、信号灯器２、路上装置３などを備える。
【００３２】
交差点２０には４つの流入路２１〜２４が流入し、各流入路２１〜２４に対する信号灯器２を設置してある。交通信号制御機１は、各信号灯器２の灯色の切り替えを制御する。路上装置３は、交差点２０の各流出地点近傍に設置してある。
【００３３】
車両１０には、車載装置５が搭載されている。車載装置５は、所定の周期（例えば、１秒毎）に時刻、車両１０の位置を走行軌跡情報として蓄積する。車載装置５を搭載した車両１０が路上装置３の通信領域を通過する際、車載装置５は、蓄積した走行軌跡情報及び車載装置５（車両１０）を識別する識別コードなどをアップリンク情報（プローブ情報）として路上装置３へ送信する。車両走行軌跡として、所定の周期毎の時刻、車両の位置の代わりに、車両の速度が所定の閾値（例えば、時速５ｋｍ／ｈ）以下になった停止、あるいは車両の向きが所定の閾値（例えば、５度）以上変化した方向変動などのイベントが発生した時刻と位置とを蓄積してもよい。
【００３４】
路上装置３は、光ビーコン、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：専用狭域通信）などの局所通信装置であり、車両１０の車載装置５との間で情報の送受信を行う。路上装置３は、車載装置５との間で通信を行うための通信部３ａ、通信部３ａを制御する通信制御部３ｂなどを備える。路上装置３は、車載装置５からアップリンク情報を受信し、受信したアップリンク情報を信号制御装置１００へ送信する。路上装置３は、携帯電話の通信装置でもよく、その場合、交差点の流出地点近傍に設置する必要は無い。また、路上装置３は、車載装置から所定の周期毎の時刻及び車両の位置をアップリンク情報として受信し、受信したアップリンク情報を停止又は変動などのイベントが発生した時刻と位置との情報に加工した上で、信号制御装置１００へ送信してもよい。
【００３５】
信号制御装置１００は、路上装置３から送信されたアップリンク情報を受信（取得）する。信号制御装置１００は、受信したアップリンク情報を用いて、各流入路２１〜２４に対する信号灯器２の青時間の過不足を判定する。また、信号制御装置１００は、信号灯器２の青時間に過不足があると判定した場合、青時間を調整すべく信号情報（信号パラメータ）を設定する。信号制御装置１００は、自身で設定した信号情報（信号パラメータ）を交通信号制御機１へ送信する。交通信号制御機１は、信号制御装置１００が送信した信号情報を受信し、受信した信号情報を用いて信号灯器２の灯色の切り替えを制御する。
【００３６】
図２は実施の形態１の信号制御装置１００の構成の一例を示す説明図である。図２に示すように、信号制御装置１００は、制御部１０１、通信部１０２、停止位置特定部１０３、青時間判定部１０４、信号情報設定部１０５、アップリンク情報及び信号情報などを記憶する記憶部１０６などを備える。
【００３７】
通信部１０２は、路上装置３及び交通信号制御機１との間で情報の送受信（通信）を行う。例えば、通信部１０２は、路上装置３から車両１０の走行状態を示す情報を含むアップリンク情報を受信する。
【００３８】
停止位置特定部１０３は、各流入路２１〜２４上の車両の停止位置を特定する特定手段の機能を備える。すなわち、停止位置特定部１０３は、車両１０のアップリンク情報に含まれる識別コードにより車両を識別するとともに、識別した車両１０が流入路２１〜２４上で停止したか否かを判定し、停止したと判定した場合、交差点２０から停止位置までの距離Ｅを算出し、算出した距離Ｅを青時間判定部１０４へ出力する。
【００３９】
各流入路２１〜２４上の車両の停止位置は、例えば、交差点２０と、交差点２０と隣り合う別の交差点の流出地点との間で特定することができる。なお、交差点２０から隣の交差点までの距離が長い場合には、交差点２０と交差点２０の上流側の適当な地点との間で車両が停止したかどうかを特定すればよい。
【００４０】
車両１０が停止したか否かの判定は、アップリンク情報により車両１０の速度が０になったか否かで判定することができる。また、車両１０の速度が閾値（例えば、５ｋｍ／ｈ）の状態が一定時間（例えば、５秒など）以上継続した場合に停止したと判定することもできる。なお、同一車両１０が流入路２１〜２４上で複数回停止した場合には、交差点から上流側に最も離れた停止位置を車両１０の停止位置とする。また、複数台の車両からアップリンク情報を受信して停止の判定を行った場合には、それらの車両のうち最も上流側に停止した車両の停止位置を特定することが好ましい。
【００４１】
青時間判定部１０４は、信号灯器２の青時間の過不足を判定する判定手段としての機能を備える。すなわち、青時間判定部１０４は、停止位置特定部１０３で特定した各流入路２１〜２４上の車両１０の停止位置に基づいて、当該流入路に対する青時間の過不足を判定する。なお、交差点２０で対向する流入路２１及び２３の両方で青時間の不足又は余剰が判定された場合には、よりクリティカルな（重大性が高い）方を選択すればよい。交差点２０で対向する流入路２２及び２４の場合も同様である。
【００４２】
図３は車両１０の停止位置に基づく青時間の過不足を判定する方法の一例を示す説明図である。青時間の過不足は、青時間が不足しているか、あるいは青時間に余裕があるかを示す。例えば、ある流入路上の車両の停止位置が、交差点から比較的離れている場合には、停止した車両と交差点との間には相当数の停止車両が存在していると考えられ、当該流入路に対する青時間は不足していると判定する。また、ある流入路上の車両の停止位置が、交差点から比較的近い場合には、停止した車両と交差点との間に存在する停止車両が少なく、単に赤信号で停止したものと考えられ、当該流入路に対する青時間に余裕があると判定する。
【００４３】
より具体的には、図３（ａ）に示すように、交差点から流入路上の車両の停止位置までの距離Ｅが第１閾値ＴＨ１以上である場合、当該流入路に対する青時間が不足していると判定する。第１閾値ＴＨ１は、例えば、当該流入路に対する青時間をＧ、当該流入路の飽和交通流率をｓ、平均車頭間隔をｈとするとＴＨ１＝ｓ×ｈ×Ｇとすることができる。すなわち、車両の停止位置の交差点からの距離Ｅが、１サイクル分の青時間の間に通過することができる車両台数に対応する距離以上であれば、青時間が不足していると判定する。これにより、停止車両の位置を特定することにより青時間が不足していることを判定することができる。また、車両の停止位置が同じであっても、赤信号の残り時間が長いほど青信号開始時の待ち行列長は長くなる可能性は高いため、車両停止時の赤信号の残り時間ｔを考慮して、ＴＨ１＝ｓ×ｈ×Ｇ×（Ｒ−ｔ）／Ｒとしても良い。ただし、Ｒは赤時間で、車両停止時に青信号の場合はｔ＝０とする。この式の意味は以下の通りである。車両の停止位置の交差点からの距離をＥとすると赤信号開始からの時間（Ｒ−ｔ）の間に待ち行列は単位時間当たり平均Ｅ／（Ｒ−ｔ）増加しており、この値を用いると青開始時の待ち行列長はＥ×Ｒ／（Ｒ−ｔ）と推定できる。Ｅ×Ｒ／（Ｒ−ｔ）＜ｓ×ｈ×Ｇを満たすためのＥの条件は、Ｅ＜ｓ×ｈ×Ｇ×（Ｒ−ｔ）／Ｒである。
【００４４】
また、図３（ｂ）に示すように、交差点から流入路上の車両の停止位置までの距離Ｅが第１閾値ＴＨ１より小さい第２閾値ＴＨ２以下である場合、当該流入路に対する青時間に余裕があると判定する。第２閾値ＴＨ２は、例えば、当該流入路に対する青時間をＧ、青時間の所定の変動量をΔＧ（予め定めた変動量であって、過去の交通状況に応じて設定しておくことができる）、当該流入路の飽和交通流率をｓ、平均車頭間隔をｈとするとＴＨ２＝ｓ×ｈ×（Ｇ−ΔＧ）とすることができる。すなわち、車両の停止位置の交差点からの距離Ｅが、１サイクル分の青時間Ｇから所定の変動量ΔＧを差し引いた時間の間に通過することができる車両台数に対応する距離{ｓ×ｈ×（Ｇ−ΔＧ）}以下であれば、青時間に余裕があると判定する。これにより、停止車両の位置を特定することにより青時間に余裕があることを判定することができる。また、ＴＨ１と同様、ＴＨ２も車両停止時の赤信号の残り時間ｔを考慮して、ＴＨ２＝ｓ×ｈ×（Ｇ−ΔＧ）×（Ｒ−ｔ）／Ｒとしてもよい（Ｒは赤時間）。
【００４５】
図３に示すように、車両の停止位置を特定することで青時間の過不足を判定することができる。また、各流入路２１〜２４上の車両の停止位置を特定することで各流入路２１〜２４に対する青時間の過不足を判定することができる。
【００４６】
信号情報設定部１０５は、青時間に余裕がある流入路に対する青時間の所定量を青時間が不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報（青時間）を設定する設定手段としての機能を備える。以下、青時間の割り当て方法、すなわち青時間の調整方法について説明する。
【００４７】
図４は実施の形態１の信号制御装置１００による青時間の調整方法の一例を示す。図４は、図１に示す交差点２０において、各流入路２１〜２４に対する青時間の過不足に応じて、どのように青時間を調整するかを示す。なお、流入路２１、２３は交差点で対向するので、信号灯器２の灯色は同一タイミングで制御され、同様に流入路２２、２４も交差点で対向するので、信号灯器２の灯色は同一タイミングで制御される。
【００４８】
図４に示すように、例えば、流入路２１又は２３に対する青時間が不足し、流入路２２又は２４に対する青時間に余裕がある場合、あるいは、流入路２１又は２３に対する青時間に余裕があり、流入路２２又は２４に対する青時間が不足している場合、すなわち、青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在する場合、信号情報設定部１０５は、青時間に余裕がある流入路に対する青時間の所定量を青時間が不足している流入路に対する青時間に割り当てるべく信号情報を設定する。所定量は、例えば、２秒、３秒、４秒などである。例えば、交差点に流入する流入路に対する青時間が標準値である場合、青時間が不足している流入路に対する青時間を標準値から所定量増やすとともに、青時間に余裕がある流入路に対する青時間を標準値から所定量減らす。所定量をサイクル長（例えば、９０秒）に比べて小さい値（２秒、３秒、４秒など）にすることにより、青時間の過不足に応じて青時間を微調整することができる。
【００４９】
また、流入路２１〜２４で青時間に余裕がある状態が所定時間継続する場合、すなわち、所定時間の間、青時間が不足している流入路が存在しないと判定した場合、信号情報設定部１０５は、各流入路に対する青時間を標準値に戻す。所定時間は、例えば、信号サイクルで２〜３サイクル相当の時間とすることができる。交通状況によって青時間を標準値から増減させた場合に、例えば、所定時間経過後に青時間の不足が解消したときには、青時間を標準値に戻すことにより、当初設定された信号制御パラメータを用いて信号制御を行うことができる。
【００５０】
また、流入路２１又は２３に対する青時間が不足し、流入路２２又は２４に対する青時間も不足している場合、信号情報設定部１０５は、各流入路に対する青時間を変更しない。
【００５１】
車載装置５からアップリンク情報を取得することができる車両１０は、流入路を走行する車両の一部であり、どの程度の頻度でアップリンク情報を取得することができるかは状況に応じて変わり得る。そこで、アップリンク情報の取得頻度（プローブ車両の多少）に応じて青時間の調整方法を変えることができる。以下、アップリンク情報の取得量が少ない場合（取得頻度が低い場合）と取得量が比較的多い場合（例えば、アップリンク情報の取得が普及した場合など）とに分けて説明する。
【００５２】
図５はアップリンク情報の取得頻度が低い場合の青時間の調整方法の一例を示す説明図である。図５の例では、信号灯器２のサイクル長が９０秒であるとし、ある流入路（例えば、流入路２１）に対する青時間の標準値が６０秒であるとする。
【００５３】
青時間判定部１０４で流入路２１に対する青時間が不足しており、流入路２１に交差する流入路２２又は流入路２４に対する青時間に余裕があると判定した場合、信号情報設定部１０５は、青時間が不足している流入路２１に対する青時間を標準値（６０秒）から所定量（例えば、２秒）増やして６２秒とするともに、青時間に余裕がある流入路２２又は流入路２４に対する青時間を標準値から所定量減らす。
【００５４】
そして、青時間を調整した後、青時間判定部１０４で流入路２１に対する青時間が不足しており、流入路２１に交差する流入路２２又は流入路２４に対する青時間に余裕があると再度判定した場合でも、青時間の調整は行わない。このように、１度だけ青時間の調整を行うことにより、アップリンク情報の取得量が少ない場合に、少ない情報量に基づいて青時間の調整幅を大きくし過ぎた結果、却って青時間の過不足を助長する事態が生じることを防止することができる。
【００５５】
図６はアップリンク情報の取得頻度が高い場合の青時間の調整方法の一例を示す説明図である。図６の例でも、信号灯器２のサイクル長が９０秒であるとし、ある流入路（例えば、流入路２１）に対する青時間の標準値が６０秒であるとする。
【００５６】
青時間判定部１０４で流入路２１に対する青時間が不足しており、流入路２１に交差する流入路２２又は流入路２４に対する青時間に余裕があると判定した場合、信号情報設定部１０５は、青時間が不足している流入路２１に対する青時間を標準値（６０秒）から所定量（例えば、２秒）増やして６２秒とするともに、青時間に余裕がある流入路２２又は流入路２４に対する青時間を標準値から所定量減らす。
【００５７】
そして、所定量の青時間を割り当てた場合、すなわち青時間を調整した後、青時間判定部１０４で流入路２１に対する青時間が不足しており、流入路２１に交差する流入路２２又は流入路２４に対する青時間に余裕があると再度判定したときは、その都度所定量（例えば、２秒）の青時間の割り当てを繰り返す。例えば、青時間が不足している流入路に対する青時間を所定量増やすとともに、青時間に余裕がある流入路に対する青時間を所定量減らす。そして、再度青時間の過不足を判定した場合に、未だ青時間に余裕がある流入路と青時間が不足している流入路とが存在するときは、再度同様の割り当てを繰り返す。なお、所定量ずつの青時間の増減は、青時間の上限値又は下限値に達した時に終了する。図６の例では、流入路２１に対する青時間の上限値を６６秒としている。これにより、青時間の過不足に応じて青時間を微調整することができる。また、アップリンク情報の取得量が比較的多い場合には、時々刻々変化する交通状況に応じてリアルタイムで青時間の調整を行うことができる。
【００５８】
図１の例では、交差点に４つの流入路が流入する構造であったが、これに限定されるものではなく、５つ以上の流入路が流入する五差路以上の交差点であっても本実施の形態の信号制御装置を用いることができる。五差路以上の場合には、交差点に流入する流入路の優先順位を予め定めておく。優先順位は、過去の交通状況の実績により定めることができ、優先順位が高いほど青時間を長くする必要がある流入路であり、優先順位が低いほど青時間を短くすることができる流入路である。そして、複数の流入路に対する青時間に余裕があると判定した場合、当該複数の流入路のうち優先順位の低い流入路を選択し、選択した流入路に対する青時間の所定量を青時間が不足している流入路に対する青時間に割り当てる。例えば、交差点が五差路以上である場合に複数の流入路に対する青時間に余裕があるときは、最も青時間を短くすることができ優先順位が低い流入路に対する青時間を所定量減らす。これにより、五差路以上の交差点であっても青時間の過不足を調整することができる。
【００５９】
また、五差路以上の場合には、同様に、複数の流入路に対して青時間が不足していると判定した場合、青時間に余裕がある流入路に対する青時間の所定量を複数の流入路のうち優先順位の高い流入路に対する青時間に割り当てる。例えば、交差点が五差路以上である場合に複数の流入路に対する青時間が不足しているときは、最も青時間を長くする必要があり優先順位が高い流入路に対する青時間を所定量増やす。これにより、五差路以上の交差点であっても青時間の過不足を調整することができる。
【００６０】
上述の例では、（１）青時間が不足する場合と（２）青時間に余裕がある場合の２段階で判断する構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、（１）青時間が不足する場合、（２）青時間に余裕がない場合、（３）青時間に余裕がある場合の３段階で判断することもできる。青時間に余裕がないとは、例えば、青時間を減らすと現在の交通量を捌くことができなくなる状態を表し、青時間を減らすことができず増やす必要もない場合を示す。
【００６１】
次に、実施の形態１の信号制御装置１００の動作について説明する。図７はアップリンク情報の取得頻度が低い場合の信号制御装置１００の処理手順を示すフローチャートである。制御部１０１は、車両のアップリンク情報を取得する（Ｓ１１）。アップリンク情報の取得は、図７の処理を開始する直近の一定時間（例えば、１０分、１５分など）の間に取得する。
【００６２】
制御部１０１は、各流入路２１〜２４上の車両の停止位置を特定し（Ｓ１２）、特定した停止位置に基づいて、各流入路２１〜２４に対する青時間の過不足を判定する（Ｓ１３）。
【００６３】
制御部１０１は、青時間が不足している流入路と青時間に余裕がある流入路がともに存在するか否かを判定する（Ｓ１４）。なお、交差点で対向する流入路（例えば、流入路２１と２３）の両方で青時間が不足している場合、あるいは青時間に余裕がある場合、両方の流入路のうち、過不足度合が高い方を選択すればよい。
【００６４】
青時間が不足している流入路と青時間に余裕がある流入路がともに存在する場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御部１０１は、青時間が不足している流入路に対する青時間を標準値から所定量（例えば、２秒、３秒など）増やし（Ｓ１５）、青時間に余裕がある流入路に対する青時間を標準値から所定量（例えば、２秒、３秒、４秒など）減らし（Ｓ１６）、処理を終了する。例えば、流入路２１に対する青時間が不足し、流入路２２に対する青時間に余裕ありと判定した場合、流入路２１に対する青時間を標準値から所定量だけ増やし、流入路２２に対する青時間を標準値から所定量だけ減らす。
【００６５】
青時間が不足している流入路と青時間に余裕がある流入路がともに存在しない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部１０１は、各流入路で青時間に余裕があるか否かを判定する（Ｓ１７）。すなわち、制御部１０１は、青時間が不足する流入路、あるいは青時間に余裕がない流入路が存在するか否かを判定する。
【００６６】
各流入路で青時間に余裕がある場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、すなわち、青時間が不足する流入路、あるいは青時間に余裕がない流入路が存在しない場合、制御部１０１は、所定時間（例えば、信号サイクルで２〜３サイクル相当の時間）経過したか否かを判定する（Ｓ１８）。すなわち、所定時間の間、青時間が不足する流入路、あるいは青時間に余裕がない流入路が存在しない状態が継続したかを判定する。
【００６７】
所定時間経過していない場合（Ｓ１８でＮＯ）、制御部１０１は、ステップＳ１１以降の処理を行い、所定時間経過した場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、各流入路に対する青時間に過不足がない又は過不足が解消されたとして、各流入路に対する青時間を標準値に戻し（Ｓ１９）、処理を終了する。
【００６８】
図８はアップリンク情報の取得頻度が高い場合の信号制御装置１００の処理手順を示すフローチャートである。制御部１０１は、車両のアップリンク情報を取得する（Ｓ３１）。アップリンク情報の取得は、図８の処理を開始する直近の一定時間（例えば、５分、１０分など）の間に取得する。
【００６９】
制御部１０１は、各流入路２１〜２４上の車両の停止位置を特定し（Ｓ３２）、特定した停止位置に基づいて、各流入路２１〜２４に対する青時間の過不足を判定する（Ｓ３３）。
【００７０】
制御部１０１は、青時間が不足している流入路と青時間に余裕がある流入路がともに存在するか否かを判定する（Ｓ３４）。なお、交差点で対向する流入路（例えば、流入路２１と２３）の両方で青時間が不足している場合、あるいは青時間に余裕がある場合、両方の流入路のうち、過不足度合が高い方を選択すればよい。
【００７１】
青時間が不足している流入路と青時間に余裕がある流入路がともに存在する場合（Ｓ３４でＹＥＳ）、制御部１０１は、青時間が不足している流入路に対する青時間を所定量（例えば、２秒、３秒など）増やし（Ｓ３５）、青時間に余裕がある流入路に対する青時間を所定量（例えば、２秒、３秒、４秒など）減らす（Ｓ３６）。例えば、流入路２１に対する青時間が不足し、流入路２２に対する青時間に余裕ありと判定した場合、流入路２１に対する青時間を所定量だけ増やし、流入路２２に対する青時間を所定量だけ減らす。
【００７２】
制御部１０１は、増加又は減少させた青時間が上限値又は下限値になったか否かを判定し（Ｓ３７）、上限値又は下限値でない場合（Ｓ３７でＮＯ）、ステップＳ３１以降の処理を繰り返し、上限値又は下限値でなった場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、処理を終了する。
【００７３】
青時間が不足している流入路と青時間に余裕がある流入路がともに存在しない場合（Ｓ３４でＮＯ）、制御部１０１は、各流入路で青時間に余裕があるか否かを判定する（Ｓ３８）。すなわち、制御部１０１は、青時間が不足する流入路、あるいは青時間に余裕がない流入路が存在するか否かを判定する。
【００７４】
各流入路で青時間に余裕がある場合（Ｓ３８でＹＥＳ）、すなわち、青時間が不足する流入路、あるいは青時間に余裕がない流入路が存在しない場合、制御部１０１は、所定時間（例えば、信号サイクルで２〜３サイクル相当の時間）経過したか否かを判定する（Ｓ３９）。すなわち、所定時間の間、青時間が不足する流入路、あるいは青時間に余裕がない流入路が存在しない状態が継続したかを判定する。
【００７５】
所定時間経過していない場合（Ｓ３９でＮＯ）、制御部１０１は、ステップＳ３１以降の処理を行い、所定時間経過した場合（Ｓ３９でＹＥＳ）、青時間が標準値より大きい流入路に対する青時間を所定量（例えば、２秒、３秒、４秒など）減らし（Ｓ４０）、青時間が標準値より小さい流入路に対する青時間を所定量増やし（Ｓ４１）、ステップＳ３７の処理を行う。
【００７６】
各流入路で青時間に余裕がない場合（Ｓ３８でＮＯ）、制御部１０１は、処理を終了する。
【００７７】
上述のとおり、本実施の形態では、車両感知器を備えることなく、予め設定した信号制御パラメータの制約を受けることなく交通状況に応じた制御が可能となる。そして、青時間が不足している流入路に対する青時間を増やすことができ交通流の円滑化を図ることができる。また、青時間に余裕がある流入路に対する青時間を減らすことができ無駄な青時間を与える事態を防止することができる。
【００７８】
（実施の形態２）
上述の実施の形態１では、アップリンク情報を取得して各流入路上の車両の停止位置を特定することにより、青時間の過不足を判定する構成であったが、車両の交通量と車両の停止位置の両方を用いて青時間の過不足を判定することもできる。
【００７９】
図９は実施の形態２の信号制御装置を含む信号制御システムの概要を示す模式図である。図１に示す実施の形態１との相違点は、車両の交通量を取得するための車両感知器３０を備える点である。
【００８０】
図９に示すように、交差点２０には４つの流入路２１〜２４が流入し、便宜上、流入路２２、２４に対応する道路を幹線道路などの主道路とし、流入路２１、２３に対応する道路を従道路とする。そして、交差点２０から適宜の距離だけ上流側の主道路上に車両感知器３０を設置してある。かかる構成により、実施の形態２では、主道路の交通量及び従道路の車両の停止位置に基づいて主道路及び従道路に対する青時間の過不足を判定する。
【００８１】
車両感知器３０は、例えば、超音波式の車両感知器であり、単位時間当たりの交通量又は占有率などを計測し、計測データを信号制御装置１１０へ送信する。
【００８２】
図１０は実施の形態２の信号制御装置１１０の構成の一例を示す説明図である。図２に示す実施の形態１の信号制御装置１００との相違点は、負荷率算出部１０７を備える点である。
【００８３】
通信部１０２は、車両感知器３０から計測データを受信する。
【００８４】
負荷率算出部１０７は、主道路（流入路２２、２４）の負荷率を算出する算出手段としての機能を有する。負荷率は、例えば、流入路の飽和交通流率に対する流入流量（台／単位時間）の割合として求めることができる。飽和交通流率は、流入路の能力を示し、例えば、１時間当たり１８００台である。
【００８５】
青時間判定部１０４は、負荷率算出部１０７で算出した負荷率に基づいて、主道路（流入路２２、２４）に対する青時間の過不足を判定する。例えば、流入路の負荷率が大きい場合には、当該流入路に対する青時間は不足していると判定することができ、流入路の負荷率が小さい場合には、当該流入路に対する青時間に余裕があると判定することができる。なお、従道路に対する青時間の過不足は、実施の形態１と同様に車両の停止位置に基づいて判定する。すなわち、算出した一の流入路（主道路）の負荷率及び交差点２０で当該一の流入路（２２、２４と交差する他の流入路（従道路）上の車両の停止位置に基づいて各流入路に対する青時間の過不足を判定する。これにより、主道路の負荷率及び従道路上の車両の停止位置を特定することで青時間の過不足を判定することができる。
【００８６】
より具体的には、主道路の青時間をＧ、サイクル長をＣ、所定の係数をａ（ａ≧１．０）、青時間の所定の変動量をΔＧ（予め定めた変動量であって、過去の交通状況に応じて設定しておくことができる）とし、従道路の負荷率をρとすると、負荷率ρ≦{（Ｇ−ａ×ΔＧ）／Ｃ}を充足する場合には、青時間に余裕があると判定し、充足しない場合には青時間が不足していると判定することができる。
【００８７】
なお、信号制御装置１１０の他の箇所は、実施の形態１の場合と同様であるので説明は省略する。
【００８８】
図１１は実施の形態２の信号制御装置１１０による青時間の調整方法の一例を示す。図１１は、図９に示す交差点２０において、主道路（流入路２２、２４）及び従道路（流入路２１、２３）に対する青時間の過不足に応じて、どのように青時間を調整するかを示すものである。
【００８９】
図１１に示すように、例えば、従道路（流入路２１又は２３）に対する青時間が不足し、主道路（流入路２２又は２４）に対する青時間に余裕がある場合、信号情報設定部１０５は、主道路に対する青時間を標準値から所定量（例えば、２秒、３秒、４秒など）減らし、従道路に対する青時間を標準値から所定量増やす。所定量をサイクル長（例えば、９０秒）に比べて小さい値（２秒、３秒、４秒など）にすることにより、青時間の過不足に応じて青時間を微調整することができる。
【００９０】
また、所定時間の間、従道路に対する青時間に余裕があると判定された場合（すなわち、青時間が不足と判定されない場合又は青時間に余裕がないと判定されない場合）、主道路及び従道路に対する青時間を標準値に戻す。なお、この場合、主道路に対する青時間は余裕がある。所定時間は、例えば、信号サイクルで２〜３サイクル相当の時間とすることができる。交通状況によって青時間を標準値から増減させた場合に、例えば、所定時間経過後に青時間の不足が解消したときには、青時間を標準値に戻すことにより、当初設定された信号制御パラメータを用いて信号制御を行うことができる。
【００９１】
また、主道路に対する青時間が不足している場合、すなわち青時間に余裕がないと判定された場合、従道路に対する青時間の過不足に関わらず、主道路及び従道路に対する青時間を標準値に戻す。例えば、従道路に対する青時間を標準値から増やしていた状態において、主道路に対する青時間に不足が生じた場合には、従道路に割り振っていた青時間を主道路に対する青時間に戻して標準値にする。
【００９２】
次に、実施の形態２の信号制御装置１１０の動作について説明する。図１２は実施の形態２の信号制御装置１１０の処理手順を示すフローチャートである。制御部１０１は、車両のアップリンク情報を取得する（Ｓ５１）。アップリンク情報の取得は、図１２の処理を開始する直近の一定時間（例えば、１０分、１５分など）の間に取得する。
【００９３】
制御部１０１は、主道路の交通量を取得し（Ｓ５２）、主道路の負荷率を算出する（Ｓ５３）。制御部１０１は、従道路上の車両の停止位置を特定し（Ｓ５４）、主道路及び従道路に対する青時間の過不足を判定する（Ｓ５５）。
【００９４】
制御部１０１は、従道路に対する青時間が不足し、主道路に対する青時間に余裕があるか否かを判定する（Ｓ５６）。従道路に対する青時間が不足し、主道路に対する青時間に余裕がある場合（Ｓ５６でＹＥＳ）、制御部１０１は、従道路に対する青時間を標準値から所定量（例えば、２秒、３秒、４秒など）増やし（Ｓ５７）、主道路に対する青時間を標準値から所定量（例えば、２秒、３、４秒秒など）減らし（Ｓ５８）、処理を終了する。
【００９５】
従道路に対する青時間が不足せず、主道路に対する青時間に余裕がない場合（Ｓ５６でＮＯ）、制御部１０１は、従道路で青時間に余裕があるか否かを判定し（Ｓ５９）、余裕がある場合（Ｓ５９でＹＥＳ）、余裕がある状態が所定時間（例えば、信号サイクルで２〜３サイクル相当の時間）経過したか否かを判定する（Ｓ６０）。余裕がない場合（Ｓ５９でＮＯ）、制御部１０１は、所定時間の経過の判定を行わずに後述のステップＳ６１の処理を行う。
【００９６】
所定時間経過していない場合（Ｓ６０でＮＯ）、制御部１０１は、ステップＳ５１以降の処理を繰り返し、所定時間経過した場合（Ｓ６０でＹＥＳ）、主道路及び従道路に対する青時間を標準値に戻し（Ｓ６１）、処理を終了する。
【００９７】
上述のとおり、実施の形態２にあっては、主道路に車両感知器を設置している場合に、主道路に悪影響を与えることなく従道路の青時間の調整を行うことができる。
【００９８】
実施の形態１、２の信号制装置１００、１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭなどを備えた汎用コンピュータを用いて実現することもできる。すなわち、図７、図８及び図１２に示すような、各処理手順を定めたプログラムコードをコンピュータに備えられたＲＡＭにロードし、プログラムコードをＣＰＵで実行することにより、コンピュータ上で信号制装置１００、１１０を実現することができる。
【００９９】
実施の形態２において、負荷率算出部１０７を備える代わりに、外部の装置で予め算出された負荷率を信号制御装置１１０で取得する構成にすることもできる。
【０１００】
上述の実施の形態において、信号制御装置１００、１１０を交通信号制御機１に組み込む構成とすることもできる。
【０１０１】
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０２】
１  交通信号制御機
２  信号灯器
３  路上装置
５  車載装置
３０  車両感知器
１０１  制御部
１０２  通信部
１０３  停止位置特定部（特定手段）
１０４  青時間判定部（判定手段）
１０５  信号情報設定部（設定手段）
１０６  記憶部
１０７  負荷率算出部（算出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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