(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点に流入する交通流の状態を判断する判断部を有する主制御部と、複数の灯器制御ユニットとを備え、前記交差点の交通信号を制御する交通信号制御装置であって、
前記灯器制御ユニットは、
冒頭の表示を進行表示とするデータであって制御対象灯器の表示灯色のシークエンスを定めたシークエンス表示制御データを記憶する記憶部と、
前記制御対象灯器を前記シークエンス表示制御データに従って表示させる表示制御部であって、所与の指令信号を入力した場合に表示制御を開始し、当該指令信号に含まれる冒頭表示継続指示に従って冒頭の表示灯色を継続表示させ、当該シークエンス表示制御データが終了した場合に停止表示とさせる表示制御部と、
を有し、
前記主制御部は、前記判断部の判断結果に基づいて、前記指令信号の出力先とする前記灯器制御ユニットの選択順序と、前記指令信号の出力タイミングと、出力する前記指令信号に含める前記冒頭表示継続指示とを変更する制御を行い、
前記指令信号は、信号レベルの所定レベルへの変化をもって前記シークエンス表示制御データに従った表示制御の開始を指示し、当該信号レベルが前記所定レベルの状態を前記冒頭表示継続指示とし、当該信号レベルの前記所定レベルからの変化をもって前記冒頭表示継続指示の終了とする信号であり、
前記主制御部は、前記信号レベルの前記所定レベルの期間を変更することで、前記冒頭表示継続指示を変更する、
交通信号制御装置。
【請求項２】
前記制御対象灯器は、右折又は左折のターン表示が可能であり、
道路には、直進レーンの他に、前記ターン表示に対応するターンレーンが設けられており、
前記判断部は、前記ターンレーンに渋滞が発生したか否かを判断する、
請求項１に記載の交通信号制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通信号を制御する交通信号制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点等における交通信号を制御する交通信号制御装置は、各灯器の表示灯色を制御する装置である。従来、例えば表示灯色を青（進行表示を示す。「緑」とも言われるが、本明細書では「青」として説明する。）とする灯器の順序は、予め定められていた。従って、交通信号制御装置は、予め定められた灯器の順序に従って表示灯色の周期的な制御を実行していた。表示灯色には、基本的に青、黄、赤（停止表示を示す。）が含まれ、右折矢印や左折矢印等の矢印表示（以下「ターン表示」という。）を含む場合もある。従来の交通信号制御装置において、制御可能な要素は、基本的に、サイクル長やスプリット、オフセットといった信号制御パラメータに限られていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−００２５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した通り、従来の交通信号制御装置では、どの交通流に通行権を与えるかの順番である、表示灯色を青とする灯器の順序は基本的に固定であり、変更することはできなかった。
【０００５】
そのため、渋滞が発生する場合には対処し難いという問題があった。例えば、左側通行の道路が十字状に交差する交差点において、右折車両を待機させるために、交差点近傍に右折レーンを設けた交差点がある。しかし、右折レーンは、交差点近傍にのみ設けられ、レーンの長さが限られているため、右折車両の滞留列が、右折レーンを越える長さになる場合がある。そうなると、右折レーンに入りたい車両が、右折レーンに入れず、直進レーンで待機することになり、当該道路に渋滞が発生する。このような状態が、対向する道路の両方に、しかも、決まった時間帯に生じるのであれば、その時間帯だけ、サイクル長やスプリット、オフセットといった信号制御パラメータを変更することで対応することが可能である。
【０００６】
しかし、対向する道路の一方側にのみ、不定期に渋滞が発生する場合には、従来の方法では対応が困難であった。
また、右折レーンの問題を例に挙げて説明したが、例えば交差点に流入する交通流の１つにのみ渋滞が発生する場合など、一部の交通流が他の交通流と異なる状態となった場合には、同様の問題が生じ得た。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一部の交通流が他の交通流と異なる状態となった場合にも、適切な信号制御を可能とする新たな交通信号制御装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の発明は、
交差点に流入する交通流の状態を判断する判断部を有する主制御部と、複数の灯器制御ユニットとを備え、前記交差点の交通信号を制御する交通信号制御装置であって、
前記灯器制御ユニットは、
冒頭の表示を進行表示とするデータであって制御対象灯器の表示灯色のシークエンスを定めたシークエンス表示制御データを記憶する記憶部と、
前記制御対象灯器を前記シークエンス表示制御データに従って表示させる表示制御部であって、所与の指令信号を入力した場合に表示制御を開始し、当該指令信号に含まれる冒頭表示継続指示に従って冒頭の表示灯色を継続表示させ、当該シークエンス表示制御データが終了した場合に停止表示とさせる表示制御部と、
を有し、
前記主制御部は、前記判断部の判断結果に基づいて、前記指令信号の出力先とする前記灯器制御ユニットの選択順序と、前記指令信号の出力タイミングと、出力する前記指令信号に含める前記冒頭表示継続指示とを変更する制御を行う、
交通信号制御装置である。
【０００９】
この第１の発明によれば、交通信号制御装置は、交差点に流入する交通流の状態を判断する判断部を有する主制御部と、複数の灯器制御ユニットとを備えて構成される。灯器制御ユニットは、主制御部から指令信号が入力された場合に、記憶しているシークエンス表示制御データに定められる表示灯色のシークエンスに従って、制御対象灯器を表示制御する。その際、冒頭の表示灯色を、指令信号に含まれる冒頭表示継続指示に従って継続表示させる。また、主制御部は、判断部が判断した交通流の状態に基づいて、指令信号の出力先とする灯器制御ユニットの選択順序と、指令信号の出力タイミングと、出力する指令信号に含める冒頭表示継続指示とを変更する制御を行う。これにより、例えば、交差点に流入する一部の交通流にのみ渋滞が生じた場合に、その渋滞した交通流に対する信号の冒頭表示を通常よりも長くしたり、その渋滞した交通流に対向する交通流に対する進行表示を通常のタイミングよりも遅らせるといった制御が可能となる。結果、一部の交通流が他の交通流と異なる状態となった場合にも、適切な信号制御を実現することが可能となる。
【００１０】
第２の発明として、第１の発明の交通信号制御装置において、
前記指令信号は、信号レベルの所定レベルへの変化をもって前記シークエンス表示制御データに従った表示制御の開始を指示し、当該信号レベルが前記所定レベルの状態を前記冒頭表示継続指示とし、当該信号レベルの前記所定レベルからの変化をもって前記冒頭表示継続指示の終了とする信号であり、
前記主制御部は、前記信号レベルの前記所定レベルの期間を変更することで、前記冒頭表示継続指示を変更する、
交通信号制御装置を構成しても良い。
【００１１】
この第２の発明によれば、例えば指令信号を二値信号といった簡単な信号で実現し、その信号レベルの変化によって、シークエンス表示制御に従った表示制御の開始、及び、冒頭の表示である進行表示の表示時間、を指示することができる。
【００１２】
また、第３の発明として、第１又は第２の発明の交通信号制御装置において、
前記制御対象灯器は、右折又は左折のターン表示が可能であり、
道路には、直進レーンの他に、前記ターン表示に対応するターンレーンが設けられており、
前記判断部は、前記ターンレーンに渋滞が発生したか否かを判断する、
交通信号制御装置を構成することとしてもよい。
【００１３】
この第３の発明によれば、ターンレーンに渋滞が発生した交通流に対する適切な信号制御を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】交通信号制御装置の制御対象となる交差点を説明するための図。
【図２】交通信号の制御対象となる車両交通の流れを説明するための図。
【図３】交通信号制御装置の概略的な機能構成を説明するための図。
【図４】シークエンス表示制御データのデータ構成の一例を示す図。
【図５】指令信号による信号表示制御を説明するための図。
【図６】制御パターンの一例を示す図。
【図７】交通信号制御装置の詳細な構成例を示す図。
【図８】制御パターン選択条件データのデータ構成の一例を示す図。
【図９】制御パターン設定データのデータ構成の一例を示す図。
【図１０】灯器制御処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】主制御処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】制御パターン実行処理Ａの流れを示すフローチャート。
【図１３】制御パターン実行処理Ｂの流れを示すフローチャート。
【図１４】制御パターン実行処理Ｃの流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した実施形態の一例として交通信号制御装置２０を説明する。本発明を適用可能な形態は、以下の実施形態に限られるものではない。
【００１６】
［全体構成］
図１は、交通信号制御装置２０の制御対象となる交差点ＩＴを説明するための図である。交通信号制御装置２０の制御対象となる交差点ＩＴは、主道路と従道路とが交差する十字交差点であり、各方向から交差点へ流入する車両交通を対象とする４つの車両用の灯器１０（１０ａ〜１０ｄ）が設置されている。交差点ＩＴは十字交差点であるため、交通流は４方向である。交通流とは、交差点ＩＴを経由する交通の流れのことである。各道路は左側通行である。交通信号制御装置２０が制御する灯器は、交通信号用の灯器であるため、以下、「信号灯器」と称する。
【００１７】
また、交差点ＩＴの主道路は、交差点ＩＴに差し掛かる手前部分が、直進又は左折が可能なレーン（以下包括して「直進レーン」という）ＳＬ（ＳＬａ，ＳＬｂ）と、右折するためのレーンであるターンレーンＴＬ（ＴＬａ，ＴＬｂ）との２つのレーンに分かれている。例えば、主道路のうち、図１に向かって上方向への上り側の交通流は、直進レーンＳＬａとターンレーンＴＬａとに分かれ、図１に向かって下方向への下り側の交通流は、直進レーンＳＬｂとターンレーンＴＬｂとに分かれる。
【００１８】
信号灯器１０は、少なくとも、青（進行表示を示す。「緑」とも言われるが、本実施形態では「青」として説明する。）、黄、赤（停止表示を示す。）の基本灯色を表示可能である。但し、主道路が直進レーンＳＬとターンレーンＴＬとに分かれているため、主道路に係る信号灯器１０ａと信号灯器１０ｂは、基本灯色の他に、ターンレーンＴＬ専用のターン表示を表示することができる。ターン表示も灯色の１つということができる。また、ターン表示は、例えば矢印等の印や文字で表示することができる。
【００１９】
また、交差点ＩＴの近傍には、主道路を通行する車両を感知するための感知器Ｄ（Ｄａｉ，Ｄａｏ，Ｄｂｉ，Ｄｂｏ）が設置されている。感知器Ｄは、超音波式センサーや遠赤外線式センサー、画像センサーなどを用いて構成され、設定された感知対象エリアに車両が存在するか否かを感知する。図１において、主道路の上り側には、交差点ＩＴへ流入する車両を感知するための感知器Ｄａｉ及び交差点ＩＴから流出する車両を感知するための感知器Ｄａｏが設置されており、主道路の下り側には、交差点ＩＴへ流入する車両を感知するための感知器Ｄｂｉ及び交差点ＩＴから流出する車両を感知するための感知器Ｄｂｏが設置されている。本実施形態において、感知器Ｄは、ターンレーンＴＬを通行するために渋滞が発生しているか否かを判断するために設置されている。主道路の上り側に着目して具体的に説明する。信号灯器１０ａが進行表示（青色）を示している間の感知器Ｄａｉの感知結果に基づく交通流状態が渋滞であり、感知器Ｄａｏの感知結果に基づく交通流状態が渋滞でない場合には、ターンレーンＴＬａに滞留する車両の列がターンレーンＴＬａのレーン長を超えていると考えられる。すなわち、ターンレーンＴＬａを通行するために渋滞が発生していると判断できる。
【００２０】
なお、感知器Ｄの設置位置や、ターンレーンＴＬにおける渋滞の発生判別の方法は他の方法を適用してもよい。例えば、感知器Ｄを画像センサーを用いて構成し、ターンレーンＴＬ内に車両の列が生じており、直進レーンＳＬに車両が存在していない状態を画像認識して、ターンレーンＴＬにおける渋滞の発生を判別することとしてもよい。また、ターンレーンＴＬを感知対象とする感知器Ｄを設置して、ターンレーンＴＬに渋滞が発生しているか否かを直接判断することとしてもよい。また、主道路の上り側および下り側の隣接交差点に感知器Ｄａｉ，Ｄｂｉに相当する感知器が設置されている場合には、交通信号制御装置２０が、これらの感知器の感知結果を取得可能として、感知器Ｄａｏ，Ｄｂｏを不用とすることとしてもよい。
【００２１】
交通信号制御装置２０は、信号灯器１０ａ〜１０ｄの何れかが取り付けられた柱の下方やその近傍に設置され、４つの信号灯器１０ａ〜１０ｄそれぞれと有線又は無線によって通信接続されている。そして、交通信号制御装置２０は、信号灯器１０ａ〜１０ｄの表示を制御して、交差点に係る交通信号を制御する。
【００２２】
図２は、交通信号制御装置２０による制御対象とする車両交通の流れを示す図である。交通信号制御装置２０が制御対象とする車両交通は、信号灯器１０ａにより通行権が与えられる主道路の上り方向の車両交通１Ｖと、信号灯器１０ｂにより通行権が与えられる主道路の下り方向の車両交通２Ｖと、信号灯器１０ｃ，１０ｄにより通行権が与えられる従道路の図２に向かって左右両方向の車両交通３Ｖと、の３つである。なお、図２では、交通の方向として直進のみを矢印で示しているが、右折や左折を省略しているだけであり、右折や左折も含む。
【００２３】
図３は、交通信号制御装置２０の概略機能構成を説明するための図である。図３に示すように、交通信号制御装置２０は、主制御部３０と、複数の灯器制御ユニット４０（４０ａ〜４０ｃ）とを備えて構成される。
【００２４】
灯器制御ユニット４０は、交通信号制御装置２０が制御対象とする車両交通それぞれに対応して設けられ、制御対象灯器である１又は複数の信号灯器１０の表示を制御する。すなわち、車両交通１Ｖに対応し、信号灯器１０ａを制御する灯器制御ユニット４０ａと、車両交通２Ｖに対応し、信号灯器１０ｂを制御する灯器制御ユニット４０ｂと、車両交通３Ｖに対応し、信号灯器１０ｃ，１０ｄを制御する灯器制御ユニット４０ｃと、の３つの灯器制御ユニット４０ａ〜４０ｃを備えている。
【００２５】
灯器制御ユニット４０は、制御対象の信号灯器１０の表示灯色の表示順序であるシークエンスを定めたシークエンス表示制御データ４２２を記憶しており、主制御部３０からの指令信号に従って、シークエンス表示制御データ４２２で定められた表示灯色のシークエンス（表示順序）で、制御対象の信号灯器１０の表示を制御する。このとき、制御対象の信号灯器１０が複数である灯器制御ユニット４０は、これらの複数の信号灯器１０を同一表示に制御する。すなわち、交通流１つ１つに対応して信号灯器１０が存在するが、表示灯色を常時同一としたい場合には、それらの信号灯器１０を１つの灯器制御ユニット４０が制御することとすればよい。例えば、図２の従道路において、左方から交差点に進入する交通流と、右方から交差点に進入する交通流とは異なるため、それぞれに信号灯器１０ｃ，１０ｄが割り当てられている。しかし、本実施形態では、従道路として同一の信号制御を実現するため、１つの灯器制御ユニット４０ｃが、信号灯器１０ｃ，１０ｄを制御する。
【００２６】
図４は、シークエンス表示制御データ４２２を示す図である。図４（１）は、信号灯器１０ａを制御対象とする灯器制御ユニット４０ａに記憶されるシークエンス表示制御データ４２２ａであり、図４（２）は、信号灯器１０ｂを制御対象とする灯器制御ユニット４０ｂに記憶されるシークエンス表示制御データ４２２ｂであり、図４（３）は、信号灯器１０ｃ，１０ｄを制御対象とする灯器制御ユニット４０ｃに記憶されるシークエンス表示制御データ４２２ｃである。
【００２７】
シークエンス表示制御データ４２２は、表示順序に、表示番号と、表示灯色と、表示時間とを対応付けた表示灯色の遷移に関するデータである。本実施形態では、シークエンス表示制御データ４２２は、基本灯色に関するデータと、ターン表示に関するデータとに分けて構成されることとする。基本灯色データにおいては、表示順序と表示番号とが同一であるが、ターン表示データでは、表示順序と表示番号とが必ずしも一致していない。ターン表示データは、基本灯色データに付随するデータであるためである。具体的には、基本灯色データに従って基本灯色の表示が順番に変更・遷移される。その際、ターン表示データに定められた表示番号が、基本灯色の表示番号と一致したときに、ターン表示データに定められた表示灯色が表示される。
【００２８】
例えば、図４（１）において、基本灯色は、表示順序に従って、表示番号「１」が青、「２」が黄、「３」が赤、「４」が黄、「５」が赤と定められている。一方、ターン表示データは、表示番号「３」として右折が定められている。従って、基本灯色が、青、黄、赤となった時の表示番号「３」の赤の時に、同じ表示番号「３」である右折が表示される。また、表示番号「３」の赤は、表示時間が７秒であり、表示番号「３」の右折は表示時間が７秒であるため、赤と右折が同じ時間だけ表示される。
【００２９】
シークエンス表示制御データ４２２を、基本灯色に関するデータと、ターン表示に関するデータとに分けて構成することとしたが、合わせたデータ構成としてもよい。例えば、基本灯色データの表示番号「３」の表示灯色として赤と右折を対応付けて設定すればよい。
【００３０】
図５は、主制御部３０が灯器制御ユニット４０に対して出力する指令信号と、この指令信号に従った信号灯器１０の灯色の表示制御との一例を示す図である。図５に示すように、指令信号は、Ｌレベル（信号無し）と、Ｈレベル（信号有り）とからなる二値信号である。指令信号は、立ち上がり（ＬレベルからＨレベルへの変化）によって表示制御の開始を指示し（表示開始指令）、立ち下がり（ＬレベルからＨレベルへの変化）によって、シークエンス表示制御データで定められる冒頭の表示（青表示）の終了を指示する（冒頭表示終了指令）。つまり、指令信号の信号レベルの立ち上がりから立ち下がりまでのＨレベルの期間が、冒頭表示（青表示）の継続を指示する冒頭表示継続指示であり、この期間の長さによって、青表示の表示時間Ｔｇを指示することになる。いわば、シークエンス表示制御データ４２２に従った表示灯色の遷移を、冒頭の進行表示の時点で留保させることができる。指令信号には、表示開始指令と冒頭表示終了指令とが含まれ、さらには冒頭表示継続指示が含まれると言える。主制御部３０は、指令信号をどのタイミングでどの灯器制御ユニット４０に出力するかによって、シークエンス表示制御データ４２２に従った表示灯色の遷移を開始するタイミングを灯器制御ユニット４０別に個別に制御できる。また、主制御部３０は、指令信号に含まれる冒頭表示継続指示を変更することで、指令信号の出力先の灯器制御ユニット４０に、冒頭表示の継続時間を任意に設定することができる。
【００３１】
灯器制御ユニット４０は、主制御部３０から入力される指令信号の立ち上がりで示される表示開始指令によって、シークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示（青表示）を開始し、指令信号有りの間、この冒頭表示（青表示）を継続する。次いで、指令信号の立ち下がりで示される冒頭表示終了指令によって、この冒頭表示（青表示）を終了する。続いて、シークエンス表示制御データ４２２で定められる以降の表示、例えば、黄表示そして赤表示等を順に表示する。このときの黄表示の表示時間Ｔｙと、赤表示の表示時間Ｔｒとは、シークエンス表示制御データ４２２で定められている表示時間である。
【００３２】
なお、冒頭表示継続指示の指示期間の長さ（表示時間Ｔｇ）が、シークエンス表示制御データ４２２に定められた冒頭表示の表示時間よりも短い場合には、灯器制御ユニット４０は、冒頭表示終了指令を無視してシークエンス表示制御データ４２２に定められた冒頭表示の表示時間を確保するように動作する。
【００３３】
そして、灯器制御ユニット４０は、シークエンス表示制御データ４２２に従った１回の信号灯器１０の表示制御が終了すると、主制御部３０に表示制御の終了を通知する（表示終了通知）。また、シークエンス表示制御データ４２２に従った表示制御が終了した場合を含む、シークエンス表示制御データ４２２に従った表示制御を行っていない待機状態の場合には、灯器制御ユニット４０は、制御対象の信号灯器１０を停止表示（赤表示）とする。
【００３４】
このように、主制御部３０は、各灯器制御ユニット４０に出力する指令信号によって、信号灯器１０に対する表示制御の開始タイミングや、冒頭表示の表示時間を制御することができる。また、各灯器制御ユニット４０に指令信号を順番に出力することを循環的に繰り返すことで、車両交通１Ｖ〜３Ｖに順次通行権を与える交通信号の表示サイクルを実現することができる。交通信号の表示サイクルとは、表示灯色を変更する灯器の循環的な順序のことである。
【００３５】
本実施形態の特徴の１つとして、主制御部３０は、各灯器制御ユニット４０への指令信号の出力順序を、交通流の状態に応じて変更する。具体的には、本実施形態では、各灯器制御ユニット４０への指令信号の出力順序を定めた３つの制御パターンＡ〜Ｃを用意する。そして、車両交通１ＶのターンレーンＴＬａに渋滞が発生している場合に制御パターンＡを、車両交通２ＶのターンレーンＴＬｂに渋滞が発生している場合に制御パターンＢを、正常時を含むその他の場合に制御パターンＣを選択し、選択した制御パターンに定められた出力順序で指令信号を出力する。
【００３６】
図６は、制御パターンの一例を示す図であり、信号表示の遷移を車両交通によって表している。図６（１）は、制御パターンＡを示し、図６（２）は、制御パターンＢを示し、図６（Ｃ）は、制御パターンＣを示している。
【００３７】
図６（１）に示すように、制御パターンＡは、３つの現示１φ〜３φである。最初の現示１φでは、主道路の車両交通１Ｖのみに通行権が与えられ、対向する車両交通２Ｖは抑止される。次の現示２φでは、主道路の両方向の車両交通１Ｖ，２Ｖに通行権が与えられる。最後の現示３φでは、従道路の車両交通３Ｖに通行権が与えられる。
【００３８】
図６（２）に示すように、制御パターンＢは、３つの現示１φ〜３φである。最初の現示１φでは、主道路の車両交通２Ｖのみに通行権が与えられ、対向する車両交通１Ｖは抑止される。次の現示２φでは、主道路の両方向の車両交通１Ｖ，２Ｖに通行権が与えられる。最後の現示３φでは、従道路の車両交通３Ｖに通行権が与えられる。
【００３９】
図６（３）に示すように、制御パターンＣは、２つの現示１φ〜２φである。最初の現示１φでは、主道路の両方向の車両交通１Ｖ，２Ｖに通行権が与えられる。次の現示２φでは、従道路の車両交通３Ｖに通行権が与えられる。
【００４０】
［機能構成］
図７は、交通信号制御装置２０の詳細な構成例を説明するための図である。図７によれば、交通信号制御装置２０は、操作部１１０と、表示部１２０と、時計部１３０と、通信部１４０と、主制御部３０と、複数の灯器制御ユニット４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）とを備えて構成される。各機能部は施錠された筐体に収められており、歩行者等の一般人が操作できないようにされる。但し、交通信号制御装置２０の設置時や保守時には扉が解錠されて開扉可能となり、操作部１１０の操作や、表示部１２０の表示の目視など、各機能部へアクセスできるようになる。
【００４１】
操作部１１０は、例えばボタンスイッチやタッチパネル等の入力装置で実現され、交通信号制御装置２０の管理者の操作に応じた操作信号を、主制御部３０などに出力する。表示部１２０は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置で実現され、主制御部３０などからの表示信号に従った各種表示を行う。時計部１３０は、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間の計時を行う。通信部１４０は、例えば有線或いは無線の通信装置で実現され、外部装置との間で有線通信或いは無線通信を行う。
【００４２】
主制御部３０は、主処理部３１０と、主記憶部３２０とを有する。主制御部３０は、各種の電子回路が配設された制御ボードの形で構成される。
【００４３】
主処理部３１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の演算装置で実現され、主記憶部３２０に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて主制御部３０の全体制御を行う。また、主処理部３１０は、交通流状態判断部３１２と、制御パターン選択部３１４と、制御パターン実行制御部３１６とを有し、主制御プログラム３２１に従った主制御処理（図１１参照）を行う。
【００４４】
交通流状態判断部３１２は、感知器Ｄの感知結果に基づいて各交通流の状態、具体的には渋滞が発生しているか否かを判断する。本実施形態では、交通流状態判断部３１２は、感知器Ｄの感知結果に基づいて、車両交通１ＶのターンレーンＴＬａに渋滞が発生しているか、および、車両交通２ＶのターンレーンＴＬｂに渋滞が発生しているかを判断する。
【００４５】
制御パターン選択部３１４は、制御パターン選択条件データ３２３を参照して、交通流状態判断部３１２の判断結果に対応する制御パターンを選択する。
【００４６】
図８は、制御パターン選択条件データ３２３のデータ構成例を示す図である。図８によれば、制御パターン選択条件データ３２３は、交通流状態３２３ａと、指令信号の出力先となる灯器制御ユニット４０の出力順序を定めた制御パターン３２３ｂとを対応付けて格納している。
【００４７】
制御パターン実行制御部３１６は、制御パターン設定データ３２２に従って、制御パターン選択部３１４によって選択された制御パターンで定められた出力順序で各灯器制御ユニット４０へ指令信号を出力し、この制御パターンでの交通信号の表示サイクルを実現する。このとき、指令信号の立ち上がり（信号無しから信号有りへの変化）によってシークエンス表示制御データ４２２に従った表示制御の開始を指示し、指令信号の立ち下がり（信号有りから無しへの変化）によってシークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示（青表示）の終了を指示する。また、指令信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間によって、冒頭表示の表示時間を指示する。
【００４８】
図９は、制御パターン設定データ３２２のデータ構成例を示す図である。図９に示すように、制御パターン設定データ３２２は、制御パターンＡ〜Ｃそれぞれに対応する３つの制御パターン設定データ３２２ａ〜３２２ｃを含み、それぞれ、指令信号の出力順序に従って、通行権を与える車両交通と、当該車両交通に対応する灯器制御ユニット４０の識別情報と、指令信号の出力開始タイミングと、青表示時間（指令信号による冒頭表示継続指示）とを対応付けて格納している。
【００４９】
例えば、制御パターン設定データ３２２ａに従った制御パターン実行制御部３１６の処理の流れは次のようになる。先ず、車両交通１Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ａに対して指令信号の出力を開始する。すなわち、ＬレベルからＨレベルに信号を立ち上げて表示開始指令を灯器制御ユニット４０ａに出力する。そして、３０秒経過時点で指令信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げて冒頭表示終了指令とする。
【００５０】
一方、制御パターン実行制御部３１６は、灯器制御ユニット４０ａに対して指令信号を出力してから５秒後に、車両交通２Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ｂに対して指令信号の出力を開始する。すなわち、ＬレベルからＨレベルに信号を立ち上げて表示開始指令を灯器制御ユニット４０ｂに出力する。そして、２５秒経過時点で指令信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げて冒頭表示終了指令とする。
【００５１】
また、制御パターン実行制御部３１６は、灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂによる一連の表示制御が終了して、灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂから表示終了通知を入力した場合には、車両交通３Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ｃに対して指令信号の出力を開始する。すなわち、ＬレベルからＨレベルに信号を立ち上げて表示開始指令を灯器制御ユニット４０ｃに出力する。そして、３０秒経過時点で指令信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げて冒頭表示終了指令とする。
【００５２】
主記憶部３２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等の記憶装置で実現され、主処理部３１０が主制御部３０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶している。また、主処理部３１０の作業領域として用いられ、主処理部３１０が各種プログラムに従って実行した演算結果が一時的に格納される。本実施形態では、主記憶部３２０には、主制御プログラム３２１と、制御パターン設定データ３２２と、制御パターン選択条件データ３２３とが記憶される。
【００５３】
灯器制御ユニット４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）は、ユニット処理部４１０と、ユニット記憶部４２０とを有する。灯器制御ユニット４０は、各種の電子回路が配設された制御ボードの形で構成される。
【００５４】
ユニット処理部４１０は、例えばＣＰＵやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の演算装置で実現され、ユニット記憶部４２０に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、灯器制御ユニット４０の全体制御を行う。また、ユニット処理部４１０は、表示制御部４１１を有し、灯器制御プログラム４２１に従った灯器制御処理（図１０参照）を行う。
【００５５】
表示制御部４１１は、主制御部３０からの指令信号に従って、シークエンス表示制御データ４２２で定められる表示順序で、制御対象の信号灯器１０の灯色の表示を制御する。具体的には、指令信号の立ち上がり（表示開始指示）によって、シークエンス表示制御データ４２２で定められる表示制御を開始する。指令信号有りの間は冒頭表示（青表示）を継続し、指令信号の立ち下がり（冒頭表示終了指示）によって冒頭表示（青表示）を終了し、次の灯器表示を行う。そして、シークエンス表示制御データ４２２に従った１回の表示制御が終了すると、停止表示（赤表示）に移行するとともに、表示制御の終了を、主制御部３０へ通知する。なお、表示開始指示から冒頭表示終了指示までの時間（冒頭表示継続指示の期間長）が、シークエンス表示制御データ４２２に定められた冒頭表示の表示時間よりも短い場合には、表示制御部４１１は、冒頭表示終了指令を無視してシークエンス表示制御データ４２２に定められた冒頭表示の表示時間を確保するように動作し、次の表示に遷移する。
【００５６】
ユニット記憶部４２０は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置で実現され、ユニット処理部４１０が灯器制御ユニット４０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶しているとともに、ユニット処理部４１０の作業領域として用いられ、ユニット処理部４１０が各種プログラムに従って実行した演算結果が一時的に格納される。本実施形態では、ユニット記憶部４２０には、灯器制御プログラム４２１と、シークエンス表示制御データ４２２とが記憶される。
【００５７】
［処理の流れ］
交通信号制御装置２０における処理の流れを説明する。図１０は、灯器制御ユニット４０における灯器制御処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、ユニット処理部４１０が灯器制御プログラム４２１を実行することで実現される。
【００５８】
先ず、表示制御部４１１が、制御対象の信号灯器１０に、停止表示である赤表示を表示させる（ステップＡ１）。そして、主制御部３０に、シークエンス表示制御データ４２２に従った表示制御を行っていないことを示す表示終了通知を出力する（ステップＡ３）。そして、主制御部３０からの指令信号を待機する。このステップＡ１，Ａ３は、いわば初期設定の状態である。
【００５９】
その後、主制御部３０から表示開始指令が入力されたならば（ステップＡ５：ＹＥＳ）、表示制御部４１１は、シークエンス表示制御データ４２２に従った信号灯器１０の表示制御を開始する。すなわち、信号灯器１０に、赤表示を終了させ、シークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示である青表示を表示させる（ステップＡ７）。次いで、主制御部３０から表示終了指令が入力されたならば（ステップＡ９：ＹＥＳ）、シークエンス表示制御データ４２２で定められている冒頭表示の表示時間を超過したか否かを判定する（ステップＡ１１）。例えば、灯器制御ユニット４０ａであれば、シークエンス表示制御データ４２２ａ（図４（１）参照）に記憶された最初の表示（青）の表示時間「２０秒」が、ステップＡ５の表示開始指令から経過しているかを判定する。
【００６０】
冒頭表示の表示時間を経過していなければ、経過するまで青表示を継続する（ステップＡ１１：ＮＯ）。冒頭表示終了指令が入力された時点で経過していた場合を含む、設定時間を経過した場合には（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、表示制御部４１１は、シークエンス表示制御データに従って、冒頭表示以降の表示遷移の制御を実行する（ステップＡ１３）。これで、シークエンス表示制御データ４２２に従った１回の表示制御が終了となる。
【００６１】
続いて、停止表示を開始、すなわち赤表示を継続する（ステップＡ１５）。また、主制御部３０に表示制御の終了を通知する（ステップＡ１７）。その後、ステップＡ５に戻り、主制御部３０からの指令信号を待機する。
【００６２】
図１１は、主制御部３０における主制御処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、主処理部３１０が主制御プログラム３２１を実行することで実現され、また、交通信号制御装置２０の電源投入によって開始される。
【００６３】
先ず、全ての灯器制御ユニット４０から表示終了通知が入力されているかを判断する。入力されているならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、交通流状態判断部３１２が感知器Ｄの感知結果に基づいて交通流の状態を判断する（ステップＢ２）。そして、制御パターン選択部３１４は、交通流状態判断部３１２が判断した交通流状態に対応する制御パターンを、制御パターン選択条件データ３２３に基づいて選択する（ステップＢ３）。次いで、制御パターン実行制御部３１６が、制御パターン設定データ３２２に基づき、選択された制御パターンに対応付けて定められた出力順序で各灯器制御ユニット４０へ指令信号を出力して、この制御パターンでの交通信号の表示サイクルを実現する。
【００６４】
すなわち、制御パターンＡを選択したならば（ステップＢ５：Ａ）、制御パターン実行処理Ａを行い（ステップＢ７）、制御パターンＢを選択したならば（ステップＢ５：Ｂ）、制御パターン実行処理Ｂを行い（ステップＢ９）、制御パターンＣを選択したならば（ステップＢ５：Ｃ）、制御パターン実行処理Ｃを行う（ステップＢ１１）。そして、制御パターン実行処理Ａ〜Ｃを終了すると、ステップＢ２に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００６５】
制御パターン実行処理Ａ〜Ｃは、制御パターン設定データ３２２に設定された制御パターン設定データ３２２ａ〜３２２ｃに従った処理となる。制御パターン設定データ３２２ａ〜ｃに従った処理の流れを、図１２〜１４のフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
図１２は、制御パターン設定データ３２２ａに従った制御パターン実行処理Ａの処理の流れを説明するフローチャートである。制御パターン実行制御部３１６は、先ず、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａへ、指令信号を出力して、表示制御の開始を指示する（ステップＣ１）。この表示開始指令から、次の車両交通２Ｖの表示制御開始までの表示開始待機時間が経過すると（ステップＣ３：ＹＥＳ）、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂへ、指令信号を出力して、表示制御の開始を指示する（ステップＣ５）。
【００６７】
そして、車両交通１Ｖ，２Ｖの両方の青表示時間が経過したならば（ステップＣ７：ＹＥＳ）、車両交通１Ｖ，２Ｖそれぞれの灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂへの指令信号の出力を終了して、冒頭表示の終了を指示する（ステップＣ９）。その後、車両交通１Ｖ，２Ｖそれぞれの灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂの両方から表示終了通知が入力されたならば（ステップＣ１１：ＹＥＳ）、続いて、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへ、指令信号の出力を開始して、表示制御の開始を指示する（ステップＣ１３）。
【００６８】
そして、車両交通３Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＣ１５：ＹＥＳ）、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＣ１７）。その後、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃから、表示終了通知が入力されたならば（ステップＣ１９：ＹＥＳ）、１サイクルの信号表示が終了したとし、本処理を終了する。
【００６９】
図１３は、制御パターン設定データ３２２ｂに従った制御パターン実行処理Ｂの流れを説明するフローチャートである。制御パターン実行制御部３１６は、先ず、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂへ、指令信号を出力して、表示制御の開始を指示する（ステップＤ１）。この表示開始指令から、次の車両交通１Ｖの表示制御開始までの表示開始待機時間が経過すると（ステップＤ３：ＹＥＳ）、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａへ、指令信号を出力して、表示制御の開始を指示する（ステップＤ５）。
【００７０】
そして、車両交通１Ｖ，２Ｖの両方の青表示時間が経過したならば（ステップＤ７：ＹＥＳ）、車両交通１Ｖ，２Ｖそれぞれの灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂへの指令信号の出力を終了して、冒頭表示の終了を指示する（ステップＤ９）。その後、車両交通１Ｖ，２Ｖそれぞれの灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂの両方から表示終了通知が入力されたならば（ステップＤ１１：ＹＥＳ）、続いて、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへ、指令信号の出力を開始して、表示制御の開始を指示する（ステップＤ１３）。
【００７１】
そして、車両交通３Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＤ１５：ＹＥＳ）、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＤ１７）。その後、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃから、表示終了通知が入力されたならば（ステップＤ１９：ＹＥＳ）、１サイクルの信号表示が終了したとし、本処理を終了する。
【００７２】
図１４は、制御パターン設定データ３２２ｃに従った制御パターン実行処理Ｃの流れを説明するフローチャートである。制御パターン実行制御部３１６は、車両交通１Ｖ，２Ｖそれぞれの灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂへ、指令信号の出力を開始して、表示制御の開始を指示する（ステップＥ１）。
【００７３】
そして、車両交通１Ｖ，２Ｖの両方の青表示時間が経過したならば（ステップＥ３：ＹＥＳ）、車両交通１Ｖ，２Ｖそれぞれの灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＥ５）。その後、灯器制御ユニット４０ａ，４０ｂの両方から、表示終了通知が入力されたならば（ステップＥ７：ＹＥＳ）、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへ、指令信号の出力を開始して、表示制御の開始を指示する（ステップＥ９）。
【００７４】
そして、車両交通３Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＥ１１：ＹＥＳ）、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＥ１３）。その後、灯器制御ユニット４０ｃから、表示終了通知が入力されたならば（ステップＥ１５：ＹＥＳ）、１サイクルの信号表示が終了したとし、本処理を終了する。
【００７５】
［作用効果］
このように、本実施形態の交通信号制御装置２０は、交差点ＩＴに流入する交通流の状態を判断する交通流状態判断部３１２を有する主制御部３０と、複数の灯器制御ユニット４０とを備えて構成される。灯器制御ユニット４０は、主制御部３０から指令信号が入力された場合に、記憶しているシークエンス表示制御データ４２２に定められる表示灯色の表示順序に従って、制御対象の信号灯器１０を表示制御する。その際、冒頭の表示灯色を、指令信号に含まれる冒頭表示継続指示に従って継続表示させる。また、主制御部３０は、交通流状態に基づいて、指令信号の出力先とする灯器制御ユニット４０の選択順序と、指令信号の出力タイミングと、出力する指令信号に含める冒頭表示継続指示とを変更する制御を行う。これにより、例えば、交差点ＩＴに流入する一部の交通流にのみ渋滞が生じた場合に、その渋滞した交通流に対する信号の冒頭表示を通常よりも長くしたり、その渋滞した交通流に対向する交通流に対する進行表示を通常のタイミングよりも遅らせるといった制御が可能となる。結果、一部の交通流が他の交通流と異なる状態となった場合にも、適切な信号制御を実現することが可能となる。
【００７６】
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００７７】
例えば、交差点ＩＴを十字路としたが、三叉路や五叉路といった交差点に本発明を適用することも可能である。また、説明を簡単にするために車両交通の信号制御のみについて説明したが、歩行者用の信号灯器や、自転車用の信号灯器、オートバイ用の信号灯器などが設置された交差点に対しても本発明を適用することが可能である。また、道路は左側通行であるとして説明したが、右側通行の道路においても本発明を同様に適用できる。また、ターンレーンＴＬを右折レーンとして説明したが、道路を右側通行とするならば、左折レーンに対して上述の実施形態を適用することができる。
【００７８】
また、灯器制御ユニット４０と信号灯器１０との対応関係は上述した実施形態に限られるものではない。１つの灯器制御ユニット４０が、１以上の信号灯器１０と対応づけられていればよい。また、１つの信号灯器１０は、１つの灯器制御ユニット４０に対応づけられていることとする。
【００７９】
また、上記実施形態では、交通信号制御装置２０内に灯器制御ユニット４０を内蔵することとして説明した。しかし、灯器制御ユニット４０と信号灯器１０との対応関係を１対１とし、各信号灯器１０それぞれに灯器制御ユニット４０を内蔵することとしてもよい。その場合、主制御部３０と各灯器制御ユニット４０との間は有線または無線による通信接続となる。
【００８０】
また、上記実施形態では、１つの信号灯器１０が、基本灯色に加えてターン表示を表示可能な構成として説明した。しかし、基本灯色を表示する信号灯器と、ターン表示を表示する信号灯器とを別々に構成することとしてもよい。その場合、ターン表示を表示する信号灯器に対応する灯器制御ユニット４０も別途用意することとする。
【００８１】
また、上記実施形態では、指令信号による冒頭表示の指示時間が、シークエンス表示制御データ４２２に定められた設定時間よりも短い場合には、冒頭表示終了指令を無視して（無効として）、設定時間分の冒頭表示を確保することとして説明した。しかし、指令信号による冒頭表示の指示時間と、シークエンス表示制御データ４２２による冒頭表示の設定時間との何れか一方のみとし、他方を不用としてもよい。例えば、シークエンス表示制御データ４２２には、冒頭表示の設定時間を設定しない、或いは、０秒として設定することとする。そして、指令信号による冒頭表示終了指令に従って、冒頭表示を終了することとする。或いは、指令信号の冒頭表示終了指令を常時無効とする、或いは、指令信号のＨレベルの期間を短くする（インパルス状とする）。そして、指令信号が入力された場合には、灯器制御ユニット４０は、シークエンス表示制御データ４２２に従って、信号表示を遷移させることとする。
【００８２】
また、上記実施形態では、判断する交通流状態を、主道路のターンレーンＴＬにおける渋滞としたが、これ以外の交通流状態を判断することとしてもよい。例えば、従道路にもターンレーンＴＬがある場合の従道路のターンレーンＴＬの渋滞有無や、主道路の直進レーンＳＬ及びターンレーンＴＬを含む主道路全体の渋滞有無等を判断することとしてもよい。その場合、それぞれの判断結果に応じた制御パターンを用意して、指令信号の出力先とする灯器制御ユニット４０の選択順序や、指令信号の出力タイミング、出力する指令信号に含める冒頭表示継続指示を変更することとする。
【符号の説明】
【００８３】
１０（１０ａ〜１０ｄ）  信号灯器
Ｄ（Ｄａｉ，Ｄａｏ，Ｄｂｉ，Ｄｂｏ）  感知器
２０  交通信号制御装置
１１０  操作部、１２０  表示部、１３０  時計部、１４０  通信部
３０  主制御部
３１０  主処理部
３１２  交通流状態判断部、３１４  制御パターン選択部、３１６  制御パターン実行制御部
３２０  主記憶部
３２１  主制御プログラム
３２２  制御パターン設定データ、３２３  制御パターン選択条件データ
４０（４０ａ〜４０ｃ）  灯器制御ユニット
４１０  ユニット処理部
４１１  表示制御部
４２０  ユニット記憶部
４２１  灯器制御プログラム
４２２（４２２ａ〜４２２ｃ）  シークエンス表示制御データ
【図１】
0006420093.tif 000002
【図２】
0006420093.tif 000003
【図３】
0006420093.tif 000004
【図４】
0006420093.tif 000005
【図５】
0006420093.tif 000006
【図６】
0006420093.tif 000007
【図７】
0006420093.tif 000008
【図８】
0006420093.tif 000009
【図９】
0006420093.tif 000010
【図１０】
0006420093.tif 000011
【図１１】
0006420093.tif 000012
【図１２】
0006420093.tif 000013
【図１３】
0006420093.tif 000014
【図１４】
0006420093.tif 000015