(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、
前記交差点で対向する道路区間の一方での旅行時間と基準旅行時間との第１差分及び他方での旅行時間と基準旅行時間との第２差分のうち大きい方の差分が閾値より大又は小であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか青時間に余裕があるかを判定する判定手段と、
該判定手段の判定結果に応じて、前記道路区間に対する青時間の加減を実施して信号情報を設定する設定手段と
を備え、
前記設定手段は、
前記第１差分及び第２差分のうち小さい方の差分が前記閾値より小さい場合、青時間の加減を実施しない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、
前記交差点で対向する道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否か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道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、
前記道路区間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道路区間に対する青時間に余裕があると判定した場合、前記複数の道路区間のうち優先順位の低い道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、
前記交差点で対向する道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否か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道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、
前記道路区間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道路区間に対する青時間が不足していると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記複数の道路区間のうち優先順位の高い道路区間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】
前記設定手段は、
前記判定手段で青時間に余裕があると判定した道路区間又は青時間が不足していると判定した道路区間のいずれかが存在しないと判定した場合、増減した青時間を元の青時間に戻すように構成してあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の信号制御装置。
【請求項５】
前記交差点で対向する道路区間を走行する車両の走行状態を示す情報に基づいて前記道路区間での旅行時間を算出する旅行時間算出手段を備え、
前記判定手段は、
前記旅行時間算出手段で算出した旅行時間を用いて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否か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４のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項６】
前記閾値は、前記信号灯器の略サイクル長であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項７】
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、
前記交差点で対向する道路区間の一方での旅行時間と基準旅行時間との第１差分及び他方での旅行時間と基準旅行時間との第２差分のうち大きい方の差分が閾値より大又は小であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか青時間に余裕があるかを判定する判定手段と、
該判定手段の判定結果に応じて、前記道路区間に対する青時間の加減を実施して信号情報を設定する設定手段と
して機能させ、
前記設定手段は、
前記第１差分及び第２差分のうち小さい方の差分が前記閾値より小さい場合、青時間の加減を実施しないようにしてあるコンピュータプログラム。
【請求項８】
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、
前記交差点で対向する道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否かを判定する判定手段と、
青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、
前記道路区間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道路区間に対する青時間に余裕があると判定した場合、前記複数の道路区間のうち優先順位の低い道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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９】
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、
前記交差点で対向する道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否かを判定する判定手段と、
青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、
前記道路区間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道路区間に対する青時間が不足していると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記複数の道路区間のうち優先順位の高い道路区間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１０】
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、
前記交差点で対向する道路区間の一方での旅行時間と基準旅行時間との第１差分及び他方での旅行時間と基準旅行時間との第２差分のうち大きい方の差分が閾値より大又は小であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか青時間に余裕があるかを判定手段が判定するステップと、
判定結果に応じて、設定手段が前記道路区間に対する青時間の加減を実施して信号情報を設定するステップと
を含み、
前記設定するステップは、
前記第１差分及び第２差分のうち小さい方の差分が前記閾値より小さい場合、青時間の加減を実施しない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、交差点を含む道路区間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、前記交差点で対向する道路区間の一方での旅行時間と基準旅行時間との第１差分及び他方での旅行時間と基準旅行時間との第２差分のうち大きい方の差分が閾値より大又は小であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか青時間に余裕があるかを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に応じて、前記道路区間に対する青時間の加減を実施して信号情報を設定する設定手段とを備え、前記設定手段は、前記第１差分及び第２差分のうち小さい方の差分が前記閾値より小さい場合、青時間の加減を実施しないようにしてあることを特徴とする。
【０００８】
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、前記交差点で対向する道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否か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道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、前記道路区間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道路区間に対する青時間に余裕があると判定した場合、前記複数の道路区間のうち優先順位の低い道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、前記交差点で対向する道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否か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道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、前記道路区間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道路区間に対する青時間が不足していると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記複数の道路区間のうち優先順位の高い道路区間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。
【０００９】
第４発明に係る信号制御装置は、第２発明又は第３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と判定した道路区間又は青時間が不足していると判定した道路区間のいずれかが存在しないと判定した場合、増減した青時間を元の青時間に戻すように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
第５発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記交差点で対向する道路区間を走行する車両の走行状態を示す情報に基づいて前記道路区間での旅行時間を算出する旅行時間算出手段を備え、前記判定手段は、前記旅行時間算出手段で算出した旅行時間を用いて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否かを判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
第６発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記閾値は、前記信号灯器の略サイクル長であることを特徴とする。
【００１５】
第７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、前記交差点で対向する道路区間の一方での旅行時間と基準旅行時間との第１差分及び他方での旅行時間と基準旅行時間との第２差分のうち大きい方の差分が閾値より大又は小であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか青時間に余裕があるかを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に応じて、前記道路区間に対する青時間の加減を実施して信号情報を設定する設定手段として機能させ、前記設定手段は、前記第１差分及び第２差分のうち小さい方の差分が前記閾値より小さい場合、青時間の加減を実施しないようにしてある。
また、第８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、前記交差点で対向する道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否かを判定する判定手段と、青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、前記道路区間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道路区間に対する青時間に余裕があると判定した場合、前記複数の道路区間のうち優先順位の低い道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間に対する青時間に割り当てるようにしてある。
また、第９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、前記交差点で対向する道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか否かを判定する判定手段と、青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記不足している道路区間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、前記道路区間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道路区間に対する青時間が不足していると判定した場合、前記余裕がある道路区間に対する青時間の一部を前記複数の道路区間のうち優先順位の高い道路区間に対する青時間に割り当てるようにしてある。
【００１６】
第１０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、前記交差点で対向する道路区間の一方での旅行時間と基準旅行時間との第１差分及び他方での旅行時間と基準旅行時間との第２差分のうち大きい方の差分が閾値より大又は小であるかに応じて前記道路区間に対する青時間が不足しているか青時間に余裕があるかを判定手段が判定するステップと、判定結果に応じて、設定手段が前記道路区間に対する青時間の加減を実施して信号情報を設定するステップとを含み、前記設定するステップは、前記第１差分及び第２差分のうち小さい方の差分が前記閾値より小さい場合、青時間の加減を実施しないことを特徴とする。
【００１７】
第１発明、第７発明及び第１０発明にあっては、交差点を含む道路区間での旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて道路区間に対する青時間が不足しているか否か（不足か又は余裕があるか）を判定する。道路区間は、例えば、交差点に流入する流入路の上流側の地点を始端とし、交差点の流出地点を終端とする区間である。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。基準旅行時間は、例えば、渋滞していないときの標準的な旅行時間とすることができる。青時間の判定は、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判定する。例えば、道路区間の旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値以上である場合、当該道路区間に対する青時間は不足していると判定する。また、道路区間の旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小さい場合には、当該道路区間に対する青時間には余裕があると判定する。道路区間の旅行時間により、当該道路区間に対する青時間の過不足を判定することができる。
【００１８】
第２発明、第３発明、第８発明又は第９発明にあっては、青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、余裕がある道路区間に対する青時間の一部（例えば、所定量）を不足している道路区間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、青時間に余裕がある道路区間に対する青時間を所定量減らし、青時間が不足している道路区間に対する青時間に加える。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。
【００１９】
第４発明にあっては、青時間に余裕があると判定した道路区間又は青時間が不足していると判定した道路区間のいずれかが存在しないと判定した場合、増減した青時間を元の青時間に戻す。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、青時間の過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。
【００２１】
また、第２発明又は第８発明にあっては、道路区間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道路区間であり、優先順位が低いほど青時間を短くすることができる道路区間である。そして、複数の道路区間に対する青時間に余裕があると判定した場合、複数の道路区間のうち優先順位の低い道路区間に対する青時間の一部（例えば、所定量）を不足している道路区間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道路区間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道路区間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。
【００２２】
また、第３発明又は第９発明にあっては、道路区間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道路区間であり、優先順位が低いほど青時間を短くすることができる道路区間である。そして、複数の道路区間に対する青時間が不足していると判定した場合、余裕がある道路区間に対する青時間の一部(例えば、所定量)を複数の道路区間のうち優先順位の高い道路区間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道路区間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道路区間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。
【００２３】
第５発明にあっては、交差点を含む道路区間を走行する車両の走行状態を示す情報に基づいて道路区間での旅行時間を算出し、算出した旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて道路区間に対する青時間が不足しているか否か（不足か又は余裕があるか）を判定する。道路区間の旅行時間を算出することにより、当該道路区間に対する青時間の過不足を判定することができる。
【００２４】
第６発明にあっては、閾値は、信号灯器の略サイクル長である。略サイクル長とは、例えば、サイクル長±１０％程度の時間長である。これにより、道路区間の旅行時間により、２回の信号待ちを検出することができ、青時間の過不足を精度良く判定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、交差点を含む道路区間の旅行時間を算出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】
【００２６】
【図１】本実施の形態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】本実施の形態の信号制御装置の構成の一例を示す説明図である。
【図３】旅行時間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】本実施の形態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】本実施の形態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】
【００２７】
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は本実施の形態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。
【００２８】
交差点２０には４つの流入路が流入し、交差点２０の上流側（始端）と交差点２０の流出地点（終端）との間で道路区間１１、１２、２１、２２を設けてある。道路区間１１、１２、２１、２２の始点は、旅行時間を算出することができる程度に適宜設定することができる。道路区間１１、１２は交差点２０で対向する道路の区間であり、道路区間２１、２２とは交差点２０で交差する。交差点２０のそれぞれの道路区間１１、１２、２１、２２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。なお、道路区間は、図１に例示するものに限定されない。
【００２９】
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として路上装置３へ送信する。
【００３０】
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ない。
【００３１】
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、各道路区間１１、１２、２１、２２の旅行時間を算出して、道路区間（１１、１２）及び道路区間（２１、２２）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。
【００３２】
図２は本実施の形態の信号制御装置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、旅行時間算出部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。
【００３３】
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。
【００３４】
旅行時間算出部１０３は、道路区間１１、１２、２１、２２の旅行時間を算出する旅行時間算出手段としての機能を備える。旅行時間算出部１０３は、通信部１０２を介して取得したアップリンク情報から車両の識別コード毎の走行軌跡情報を抽出し、記憶部１０６に記憶してある道路地図データの道路区間データに基づいてマップマッチング処理を行って、それぞれの車両１０（車載装置５）が走行した道路区間を求める。そして、旅行時間算出部１０３は、道路区間の始端及び終端に最も接近している位置及びその位置での時刻を抽出し、終端に最も接近している位置における時刻から始端に最も接近している位置における時刻を差し引いて、当該道路区間の旅行時間を算出する。
【００３５】
旅行時間算出部１０３は、算出した道路区間１１、１２、２１、２２の旅行時間を青時間判定部１０４へ出力する。なお、旅行時間算出部１０３は必須の構成ではなく、信号制御装置１００の外部の装置、例えば、車載装置５又は路上装置３に設ける構成であってもよい。その場合には、信号制御装置１００は、車載装置５又は路上装置３から旅行時間を取得すればよい。
【００３６】
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、旅行時間算出部１０３で算出した旅行時間を用いて、道路区間（１１、１２）、及び道路区間（２１、２２）に対する信号灯器２の青時間の過不足を判定する。
【００３７】
なお、旅行時間は、道路区間１１、１２、２１、２２それぞれについて求められ、青時間の過不足は、道路区間１１、１２を纏めた道路区間（１１、１２）、あるいは道路区間２１、２２を纏めた道路区間（２１、２２）毎に判定する。道路区間１１、１２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、同様に道路区間２１、２２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からである。なお、ここでは交差点付近に設定した旅行時間の計測対象区間としての道路区間を、交差点を含む区間としているが、交差点の上流側の地点から交差点の手前までの区間としてもよい。すなわち、交差点に流入する各流入路の交通需要を知る上で適切と思われる区間であれば、どのように設定されていても構わない。
【００３８】
以下、青時間の過不足を判定する方法について説明する。図３は旅行時間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３（ａ）に示すように、交差点２０で対向する道路区間１１、１２それぞれについて旅行時間算出部１０３で算出した旅行時間をｔ１１、ｔ１２とする。また、道路区間１１、１２の渋滞していないときの標準的な旅行時間（基準旅行時間）をそれぞれＴ１１、Ｔ１２とする。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、道路区間（１１、１２）に対する青時間の過不足の判定条件は、道路区間１１の旅行時間ｔ１１と道路区間１１の基準旅行時間Ｔ１１との差分と道路区間１２の旅行時間ｔ１２と道路区間１２の基準旅行時間Ｔ１２との差分の大きい方の値をｔ１とし、所定の閾値をＴｈとすると、ｔ１≧Ｔｈを満たす場合、青時間が不足していると判定し、ｔ１＜Ｔｈを満たす場合、青時間に余裕があると判定する。
【００４０】
所定の閾値Ｔｈは、予め設定しておくことができ、例えば、信号灯器２の略１サイクル長である。略サイクル長とは、例えば、１サイクル長±１０％程度の時間長である。これにより、道路区間の旅行時間、より具体的には、算出した旅行時間と基準旅行時間との差分を求め、当該差分が略１サイクル長より大きいか否かを判定することにより、２回の信号待ちを検出することができ、青時間の過不足を精度良く判定することができる。
【００４１】
なお、図３では、道路区間１１、１２について説明しているが、他方の道路区間２１、２２についても同様に青時間の過不足を判定することができる。すなわち、道路区間（２１、２２）に対する青時間の過不足の判定条件は、道路区間２１の旅行時間ｔ２１と道路区間２１の基準旅行時間Ｔ２１との差分と道路区間２２の旅行時間ｔ２２と道路区間２２の基準旅行時間Ｔ２２との差分の大きい方の値をｔ２とし、所定の閾値をＴｈとすると、ｔ２≧Ｔｈを満たす場合、青時間が不足していると判定し、ｔ２＜Ｔｈを満たす場合、青時間に余裕があると判定することができる。
【００４２】
図３で説明したように、交差点２０に流入する道路区間を走行する車両の走行状態を示す情報に基づいて道路区間での旅行時間を算出し、算出した旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小又は大であるかに応じて道路区間に対する青時間の過不足を判定する。例えば、道路区間の旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値以上である場合、当該道路区間に対する青時間は不足していると判定する。また、道路区間の旅行時間と基準旅行時間との差分が閾値より小さい場合には、当該道路区間に対する青時間には余裕があると判定する。道路区間の旅行時間を算出することにより、当該道路区間に対する青時間の過不足を判定することができる。
【００４３】
信号情報設定部１０５は、青時間に余裕がある道路区間に対する青時間の一部（例えば、所定量）を青時間が不足している道路区間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。
【００４４】
青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間とは、信号制御の対象交差点において互いに交差する２つの道路区間であるが、仮に道路区間の終端を交差点手前に設けた場合であっても、道路区間を交差点の流入路に沿って交差点の方向へ延伸したときに他の道路区間と交差する地点が信号制御対象の交差点であればよい。
【００４５】
また、信号情報設定部１０５は、青時間に余裕があると判定した道路区間又は青時間が不足していると判定した道路区間のいずれかが存在しないと判定した場合、増減した青時間を元の青時間に戻す。
【００４６】
また、信号情報設定部１０５は、任意の道路区間に対する青時間が標準値より長い場合に、当該道路区間に対する青時間に余裕があると判定したときは、当該道路区間に対する青時間の一部（例えば、所定量）を他の道路区間に割り当てるべく信号情報を設定する。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は本実施の形態の信号制御装置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、道路区間（１１、１２）及び道路区間（２１、２２）に対する青時間の過不足（青時間設定条件）に応じて、どのように青時間を調整するか（設定内容）を示す。
【００４８】
道路区間（１１、１２）に対する青時間が不足し、かつ道路区間（２１、２２）に対する青時間に余裕がある場合（青時間設定条件）、道路区間（２１、２２）に対する青時間を所定量減らし、道路区間（１１、１２）に対する青時間に加える。所定量は、例えば、２秒、３秒、４秒などである。
【００４９】
同様に、道路区間（２１、２２）に対する青時間が不足し、かつ道路区間（１１、１２）に対する青時間に余裕がある場合、道路区間（１１、１２）に対する青時間を所定量減らし、道路区間（２１、２２）に対する青時間に加える。所定量は、例えば、２秒、３秒、４秒などである。
【００５０】
すなわち、青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間とが存在すると判定した場合、余裕がある道路区間に対する青時間の一部（例えば、所定量）を不足している道路区間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。
【００５１】
旅行時間と基準旅行時間との差分が最大の道路区間を特定し、予め設定された所定量の青時間を、他の道路区間に対する青時間から減らし、特定した道路区間の青時間に加えることにより、青時間が最も不足している道路区間に青時間を多く割り当てることが可能となる。
【００５２】
また、青時間を減らす道路区間を、旅行時間と基準旅行時間との差分が最小の道路区間にすることにより、青時間に最も余裕がある道路区間から青時間が最も不足している道路区間へ青時間を配分することができる。
【００５３】
道路区間（１１、１２）に対する青時間が標準値より長く、かつ道路区間（１１、１２）に対する青時間に余裕がある場合、道路区間（１１、１２）に対する青時間を所定量減らし、他の道路区間である道路区間（２１、２２）に対する青時間に加える。
【００５４】
同様に、道路区間（２１、２２）に対する青時間が標準値より長く、かつ道路区間（２１、２２）に対する青時間に余裕がある場合、道路区間（２１、２２）に対する青時間を所定量減らし、他の道路区間である道路区間（１１、１２）に対する青時間に加える。
【００５５】
すなわち、任意の道路区間に対する青時間が標準値より長い場合に、当該道路区間に対する青時間に余裕があると判定したときは、当該道路区間に対する青時間の所定量を他の道路区間（例えば、青時間が不足している道路区間、あるいは青時間に余裕がある道路区間でもよい）に割り当てる。これにより、交通量が減少した場合に、青時間を標準値に戻すことが可能となる。
【００５６】
図４に示すように、青時間設定条件が上記以外の場合、青時間の加減を実施しない。例えば、道路区間（１１、１２）、及び道路区間（２１、２２）に対する青時間に余裕がある場合、すなわち、旅行時間と基準旅行時間との差分の最大値が閾値Ｔｈより小さい場合には、道路区間（１１、１２）、（２１、２２）に対する青時間の加減を実施しない。これにより、交通状況のばらつきに影響されず、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。
【００５７】
なお、旅行時間と基準旅行時間との差分の最小値が閾値Ｔｈより小さい場合に、青時間の加減を実施しないようにすることもできる。これにより、他の道路区間に対する青時間に余裕がない場合、青時間が減らされることによる渋滞の発生を防止することができる。
【００５８】
また、図４には例示していないが、青時間に余裕があると判定した道路区間又は青時間が不足していると判定した道路区間のいずれかが存在しないと判定した場合、増減した青時間を元の青時間に戻すこともできる。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、青時間の過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。
【００５９】
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、複数の道路区間に対する青時間に余裕があると判定した場合、複数の道路区間のうち旅行時間と基準旅行時間との差分が最小の道路区間に対する青時間の所定量を不足している道路区間に対する青時間に割り当てる。あるいは、交差点に流入する流入路毎の道路区間の優先順位を予め定めておいてもよい。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道路区間であり、優先順位が低いほど青時間を短くすることができる道路区間である。そして、複数の道路区間に対する青時間に余裕があると判定した場合、複数の道路区間のうち優先順位の低い道路区間に対する青時間の所定量を不足している道路区間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道路区間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道路区間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。
【００６０】
また、五差路以上の場合には、同様に、複数の道路区間に対する青時間が不足していると判定した場合、余裕がある道路区間に対する青時間の所定量を複数の道路区間のうち旅行時間と基準旅行時間との差分が最大の道路区間、あるいは、複数の道路区間のうち優先順位の高い道路区間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道路区間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道路区間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。
【００６１】
基準旅行時間Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２は、初期値は予め設定し、随時旅行時間データを蓄積しておき、一定期間の経過の都度更新することができる。例えば、蓄積した旅行時間の平均値、２５パーセンタイル値、５０パーセンタイル値等に更新することができる。これにより、基準旅行時間を経年変化に応じた交通状況の変化に合わせた値に維持することができる。
【００６２】
次に、本実施の形態の信号制御装置１００の動作について説明する。図５は本実施の形態の信号制御装置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）。アップリンク情報は、例えば、図５の処理を開始する直近の一定時間（例えば、１５分など）の間取得する。
【００６３】
制御部１０１は、各道路区間１１、１２、２１、２２の旅行時間を算出し（Ｓ１２）、算出した旅行時間と基準旅行時間との差分を算出する（Ｓ１３）。制御部１０１は、算出した差分、より具体的には、差分の最大値と閾値とを比較して、道路区間（１１、１２）、（２１、２２）に対する青時間の過不足を判定する（Ｓ１４）。
【００６４】
制御部１０１は、青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間がともに存在するか否かを判定する（Ｓ１５）。
【００６５】
青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間がともに存在する場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、制御部１０１は、青時間に余裕がある道路区間に対する青時間から所定量（例えば、２秒、３秒、４秒など）を減じて他の道路区間（例えば、青時間が不足している道路区間など）に対する青時間に加えて（Ｓ１６）、処理を終了する。
【００６６】
青時間に余裕がある道路区間と青時間が不足している道路区間がともに存在しない場合（Ｓ１５でＮＯ）、制御部１０１は、青時間が標準値よりも長く、かつ青時間に余裕がある道路区間があるか否かを判定する（Ｓ１７）。
【００６７】
青時間が標準値よりも長く、かつ青時間に余裕がある道路区間がある場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、制御部１０１は、ステップＳ１６の処理を行い、青時間が標準値よりも長く、かつ青時間に余裕がある道路区間がない場合（Ｓ１７でＮＯ）、青時間の加減を実施せず（Ｓ１８）、処理を終了する。
【００６８】
本実施の形態の信号制装置１００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５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を実現することができる。
【００６９】
上述の実施の形態において、信号制御装置１００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。
【００７０】
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】
【００７１】
１  交通信号制御機
２  信号灯器
３  路上装置
５  車載装置
１０１  制御部
１０２  通信部
１０３  旅行時間算出部（旅行時間算出手段）
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
【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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