(57)【要約】【課題】  通過する車両数を経路に応じて予測し各信号機の点灯の最適化を行い、あるいは緊急自動車が円滑に交差点を通過できかつ隣接信号機への影響を低減する。【解決手段】  信号機の組２１２（Ａ〜Ｄ）と、車両Ｃに搭載した無線機から発信される車両情報を受信する通信装置と、通信装置が受信した車両情報に基づき各信号機の点灯を制御する信号灯制御装置とを備えた信号機システムであり、信号灯制御装置は、通信装置が受信した車両情報を参照して、一定時間内に通過する車両数を推定し、通過車両数が少ない経路の交通を規制する信号機については赤信号の点灯時間を長くし、通過車両数が多い経路の交通を規制する信号機については緑信号の点灯時間を長くする。【選択図】  図５
2012008752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号機の組と、
車両に搭載した無線機から発信される車両情報を受信する通信装置と、
前記通信装置が受信した車両情報に基づき前記各信号機の点灯を制御する信号灯制御装置と、
を備えた信号機システム。
【請求項２】
前記信号灯制御装置は、前記通信装置が受信した車両情報を参照して、一定時間内に通過する車両数を推定し、
通過車両数が少ない経路の交通を規制する信号機については赤信号の点灯時間を長くし、
通過車両数が多い経路の交通を規制する信号機については緑信号の点灯時間を長くする、
ことを特徴とする請求項１に記載の信号機システム。
【請求項３】
前記車両に搭載した無線機から発信される車両情報には、少なくとも車両識別情報、位置情報および方位情報が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の信号機システム。
【請求項４】
交差点に設けられた信号機の組と、
緊急自動車に搭載した無線機から発信される優先走行要求を含む車両情報を受信する通信装置と、
前記優先走行要求を含む車両情報を受信しないときは、前記各信号機の点灯をタイムシーケンスにより制御する信号灯制御装置と、
を備えたことを特徴とする信号機システム。
【請求項５】
前記信号点灯制御装置は、前記通信装置が前記優先走行要求を含む車両情報を受信したときは、当該車両情報を参照して、
前記緊急自動車が前記交差点を通過する前は、前記信号機の組の全てについて赤信号を点灯し、
前記緊急自動車が通過した後は、前記タイムシーケンスに同期して各信号機を駆動する、
ことを特徴とする請求項４に記載の信号機システム。
【請求項６】
前記信号点灯制御装置は、前記通信装置が前記優先走行要求を含む車両情報を受信したときは、当該車両情報を参照して、
前記緊急自動車が前記交差点を通過する前は、当該緊急自動車が通過する信号機について緑信号を点灯し、タイムシーケンスによらずに当該緑信号の点灯を継続し、
前記緊急自動車が通過した後は、当該緊急自動車の走行経路の交通を規制する信号機について、緑信号点灯時間を短くする時間補償を行い、この後、前記タイムシーケンスに同期して各信号機を駆動する、
ことを特徴とする請求項４に記載の信号機システム。
【請求項７】
前記緊急自動車に搭載した無線機から発信される前記車両情報には、少なくとも車両識別情報、位置情報および方位情報が含まれていることを特徴とする請求項４から６の何れかに記載の信号機システム。
【請求項８】
信号機の組と、
車両に搭載した無線機から発信される車両情報を受信する通信装置と、
前記通信装置が受信した車両情報ＶＨに基づき前記各信号機の点灯を制御する信号灯制御装置と、
を備えた信号機システムであって、
前記通信装置は、
アンテナにより受信した無線周波数帯信号を任意周波数に低下させて他の回路に出力する復調回路と、
前記他の回路から入力した任意周波数の信号を無線周波数に上昇させて前記アンテナに出力する変調回路と、
前記アンテナを、前記復調回路と前記変調回路の何れかに切り替えるスイッチ回路と、
を内蔵した開発用のＲＦ集積回路を備え、
ＲＦ集積回路は、前記他の回路とは独立して集積化され、かつ、
前記復調回路は、受信した無線周波数信号を、低周波数の信号に変換するとともに、
前記変調回路は、低周波数の信号を、無線周波数信号に変換する、
ことを特徴とする交差点安全走行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通過する車両数を経路に応じて予測し各信号機の点灯の最適化を行う信号機システム、および緊急自動車が円滑に交差点を通過できかつ隣接信号機への影響を低減できる信号機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、信号機を制御する種々のシステムが知られており、多くの信号機では、交通量の変化を車両センサにより随時監視し、交通量の変化に応じて赤信号や青信号の点灯時間を変更するといったタイムシーケンスによる制御を行っている（特許文献１等参照）。
また、緊急自動車が交差点を通過するときに、緊急自動車に搭載した無線機からの車両情報に応じて、タイムシーケンスによる制御から緊急自動車の進路を一時的に優先する制御に切り換え、緊急自動車が通過したときはタイムシーケンスによる制御に戻すことも行われている（特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０８４４８６
【特許文献２】特願２０００−２２３２７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の技術は、高速道路におけるように通行車両数を把握できる場合には効果を発揮するが、通行車両数を把握しにくい一般道路では最適な制御ができない場合がある。もちろん、車両センサを多数の箇所に設けておき管制施設で交通状況をほぼ完全に把握して信号機を制御することも可能であろうが、車両センサの設置場所の確保が容易ではないし、管理も容易ではない。
【０００５】
また、特許文献２の技術では、緊急自動車の進路が確保されるように信号機を一時的に制御する。通常、信号機は、隣接する交差点の他の信号機と連携してタイムシーケンスにより制御されることが多いが、このような信号機に適用する場合には、緊急自動車の進路優先制御の開始や終了が、前記のタイムシーケンスと無関係に（すなわち、突然に）行われるため、当該交差点での事故の危険が高くなる。
【０００６】
本発明の目的は、車両に搭載した無線機から信号を受信し、当該受信信号に含まれる情報に基づき、各信号構成色の点灯比を変更する車間通信機能付きの信号機システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の信号機システムは以下を要旨とする。
（１）
信号機の組と、
車両に搭載した無線機から発信される車両情報ＶＨを受信する通信装置と、
前記通信装置が受信した車両情報ＶＨに基づき前記各信号機の点灯を制御する信号灯制御装置と、
を備えた信号機システム。
【０００８】
（１）の態様において、信号機システムは、車両に搭載した無線機から、各信号機に設けた通信装置への送信を高速で行うことで、交通管理を行うことができる。この送信信号は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）において車両に搭載した無線機から発信される同報通信信号（７００ＭＨｚ帯）を用いることができる。
【０００９】
「信号機の組」は、同一の横断歩道、同一の交差点における同期動作する一組の信号機を意味し、この「信号機の組」は、車両の規制を行う信号機のみにより構成されてもよいし、車両の規制を行う信号機と歩行者の規制を行う信号機とから構成されていてもよい。
【００１０】
車両センサにより交差点を通過するであろう車両数を予測して信号機を制御する場合、車両センサの設置場所が確保できないといった問題が生じる。本発明の信号機システムでは、各車両の無線機が車両情報ＶＨを信号機システムに送信するので、このような問題は生じない。
【００１１】
また、本発明の信号機システムは、自律したシステムとしても使用でき、事故処理や道路工事に際して使用される移動式の信号機への適用が好適である。
【００１２】
（２）
前記信号灯制御装置は、前記通信装置が受信した車両情報ＶＨを参照して、一定時間（単位時間）内に通過する車両数を推定し、
通過車両数が少ない経路の交通を規制する信号機については赤信号の点灯時間を長くし、
通過車両数が多い経路の交通を規制する信号機については緑信号の点灯時間を長くする、
ことを特徴とする（１）に記載の信号機システム。
【００１３】
（３）
前記車両に搭載した無線機から発信される車両情報ＶＨには、少なくとも車両識別情報ＩＤ、位置情報ＰＳおよび方位情報ＤＲが含まれていることを特徴とする（１）または（２）に記載の信号機システム。
【００１４】
車両情報ＶＨには、車両識別情報ＩＤは車両に固有の数値等であり、位置情報ＰＳはＧＰＳ端末機能を用いて取得され、方位情報ＤＲは位置情報ＰＳの履歴等から予測される。また、車両情報ＶＨには、上記の情報のほか、車両の速度情報ＶＬや車種情報ＴＹが含まれてもよい。
【００１５】
（４）
交差点に設けられた信号機の組と、
緊急自動車に搭載した無線機から発信される優先走行要求ＲＱを含む車両情報ＶＨを受信する通信装置と、
前記優先走行要求ＲＱを含む車両情報ＶＨを受信しないときは、前記各信号機を通常のタイムシーケンスにより制御する通常モードで制御し、前記優先走行要求ＲＱを含む車両情報ＶＨを受信したときは、各信号機を緊急自動車の走行を優先する緊急自動車優先モードで制御する信号灯制御装置と、
を備えたことを特徴とする信号機システム。
【００１６】
（４）の態様においても、「信号機の組」は、同一の横断歩道、同一の交差点における同期して動作する一組の信号機を意味し、「信号機の組」は、車両の規制を行う信号機のみにより構成されてもよいし、車両の規制を行う信号機と歩行者の規制を行う信号機から構成されていてもよい。
【００１７】
（４）の態様においても、車両に搭載した無線機から発信される電波の周波数には限定はなく、日本国では、運転支援システムの周波数帯である７００ＭＨｚ帯である。（４）の態様においても、信号機システムにおける通信装置には、種々の機能が搭載される。
車両に搭載した無線機、信号機システムにおける通信装置や信号灯制御装置の開発には専用の開発用回路ボードを使用できる。
【００１８】
（４）の態様は、各信号機の点灯がタイムシーケンスにより制御されている信号機システムに適用される。通常、この信号機システムは、他の信号機システムと連携（同期）している。緊急自動車と信号機システムの通信装置との通信には、周知のディジタル伝送技術が適用される。
【００１９】
緊急自動車は、警光灯を点灯し、通常はサイレンを鳴らしている車両である。緊急自動車の通信装置は、緊急自動車から発信される優先走行要求ＲＱを、秘密キーにより受け付けることができる。
（４）の態様でも、車両情報ＶＨには、車両位置情報や走行方向情報が含まれていることもあるし、含まれていないこともある。
【００２０】
（５）
前記信号点灯制御装置は、前記通信装置が前記優先走行要求ＲＱを含む車両情報ＶＨを受信したときは、当該車両情報ＶＨを参照して、
前記緊急自動車が前記交差点を通過する前は、前記信号機の組の全てについて赤信号を点灯し、
前記緊急自動車が通過した後は、前記タイムシーケンスに同期して各信号機を駆動する、
ことを特徴とする（４）に記載の信号機システム。
【００２１】
（５）の態様では、信号制御モードを緊急自動車優先モードに移行し、すぐに緊急自動車が通過したために、タイムシーケンスに切り換わる場合には、赤信号から極めて短い時間だけ緑信号に変化し、すぐに黄信号を経て赤信号に変化するという事態、あるいは、赤信号から黄信号に変化し、すぐに赤信号に変化するという事態が生じる。これにより、一般車は、無理なアクセル操作をしたり、誤ったブレーキ操作をしたりするため、交差点事故が生じる可能性がある。
【００２２】
これを防ぐために、（５）の態様では、緊急自動車が通過した場合において、赤信号の後から黄信号に変化するまでの時間が極めて短くなってしまうとき、または、赤信号の後黄信号となってしまうときには、信号灯制御装置は、赤信号後に緑信号や黄信号に変化させずに、赤信号を継続するように信号機を制御する。これにより、上記の交差点事故が生じることはなくなる。
【００２３】
（６）
前記信号点灯制御装置は、前記通信装置が前記優先走行要求ＲＱを含む車両情報ＶＨを受信したときは、当該車両情報ＶＨを参照して、
前記緊急自動車が前記交差点を通過する前は、当該緊急自動車が通過する信号機について緑信号を点灯し、タイムシーケンスによらずに当該緑信号の点灯を継続し、
前記緊急自動車が通過した後は、当該緊急自動車の走行経路の交通を規制する信号機について、緑信号点灯時間を短くする時間補償を行い、この後、前記タイムシーケンスに同期して各信号機を駆動する、
ことを特徴とする（４）に記載の信号機システム。
（６）の態様は（５）の態様と同様、緊急自動車が信号機を通過するときに適用される。
【００２４】
（６）の態様においても、「信号機の組」は、同一の横断歩道、同一の交差点における同期して動作する一組の信号機を意味し、「信号機の組」は、車両の規制を行う信号機のみにより構成されてもよいし、車両の規制を行う信号機と歩行者の規制を行う信号機から構成されていてもよい。
【００２５】
（６）の態様においても、車両に搭載した無線機から発信される電波（車両搭載の通信機から発信される電波）の周波数には限定はなく、たとえば日本国では７００ＭＨｚ帯である。
（６）の態様においても、信号機システムにおける受信機には、種々の機能が搭載される。したがって、車両載発信機や、信号機システムにおける受信機や信号灯制御装置の開発には専用の開発用回路ボードを使用できる。
【００２６】
（６）の態様は、各信号機の点灯がタイムシーケンスにより制御されている信号機システムに適用される。通常、この信号機システムは、他の信号機システムと連携（同期）している。
緊急自動車と信号機システムの通信装置との通信には、周知のディジタル伝送技術が適用される。
【００２７】
緊急自動車は、警光灯を点灯し、通常はサイレンを鳴らしている車両である。緊急自動車の通信装置は、緊急自動車から発信される優先走行要求ＲＱを、秘密キーにより受け付けることができる。
【００２８】
（６）の態様でも、車両情報ＶＨには、車両位置情報や走行方向情報が含まれていることもあるし、含まれていないこともある。また、信号機システムにおける通信装置は、車両情報ＶＨとしてＩＤのみが含まれる電波を受信し、信号強度や信号強度変化から車両の存在やその概略速度を認識することもできる。
【００２９】
（５）の態様では、緊急自動車が通過した後に、タイムシーケンスに切り換えた場合には、黄信号を経ずに赤信号に移行し、あるいは極めて短い時間だけ赤信号が点灯した後に緑信号に切り変わるといった事態が生じる。
【００３０】
これを防ぐために、（６）の態様では、緊急自動車が通過したときは、緊急自動車の走行経路の交通を規制する信号機の表示は、緑信号から黄信号を経て赤信号に移行させるので、交差点内での事故発生を少なくできる。また、（６）の態様の信号機システムでは、信号機の点灯を制御しても、他の信号機システムとの連携が崩されることがないので交通が混乱することはない。
【００３１】
（７）
前記緊急自動車に搭載した無線機から発信される前記車両情報ＶＨには、少なくとも車両識別情報ＩＤ、位置情報および方位情報が含まれていることを特徴とする（４）から（６）の何れかに記載の信号機システム。
【００３２】
車両情報ＶＨには、ＩＤおよび当該車両がＧＰＳ等から取得した位置情報等を含むことができる。この場合には、信号機システムにおける通信装置は、車両位置や速度を正確に認識することができる。
【００３３】
（８）
信号機の組と、
車両に搭載した無線機から発信される車両情報ＶＨを受信する通信装置と、
前記通信装置が受信した車両情報ＶＨに基づき前記各信号機の点灯を制御する信号灯制御装置と、
を備えた信号機システムであって、
前記通信装置は、
アンテナにより受信した無線周波数帯信号を任意周波数に低下させて他の回路に出力する復調回路と、
前記他の回路から入力した任意周波数の信号を無線周波数に上昇させて前記アンテナに出力する変調回路と、
前記アンテナを、前記復調回路と前記変調回路の何れかに切り替えるスイッチ回路と、
を内蔵した開発用のＲＦ集積回路を備え、
ＲＦ集積回路は、前記他の回路とは独立して集積化され、かつ、
前記復調回路は、受信した無線周波数信号を、低周波数の信号に変換するとともに、
前記変調回路は、低周波数の信号を、無線周波数信号に変換することを特徴とする交差点安全走行システム。
【発明の効果】
【００３４】
車両が位置情報を信号機に渡すことで、信号機は自律して信号点灯状態を変更することができる。
信号の点灯サイクルが短くなることはないので、信号機の組が他の信号機の組とリンクしていても、本発明他の信号への影響を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の信号機システムの構成を示す図であり、（Ａ）は押しボタン式の信号機に適用した例を示す図、（Ｂ）は通過車両の交通量に応じて青信号と赤信号との点灯比を変更する例を示す図、（Ｃ）および（Ｄ）は緊急自動車を優先走行させる例を示す図である。
【図２】本発明の信号機システムが適用される第１実施形態を示す図である。
【図３】第１実施形態の信号機システムにおける信号制御のフローチャートである。
【図４】第１実施形態の信号機システムにおける信号制御のタイムチャートである。
【図５】本発明の信号機システムが適用される第２実施形態を示す図である。
【図６】第２実施形態の信号機システムにおける信号制御のフローチャートである。
【図７】第２実施形態の信号機システムにおける信号制御のタイムチャートである。
【図８】本発明の信号機システムが適用される第３実施形態を示す図である。
【図９】第３実施形態の信号機システムにおける信号制御のフローチャートである。
【図１０】第３実施形態の信号機システムにおける信号制御のタイムチャートである。
【図１１】制御方法を改良した第３実施形態の信号機システムにおける信号制御のフローチャートである。
【図１２】制御方法を改良した第３実施形態の信号機システムにおける信号制御のタイムチャートである。
【図１３】本発明の信号機システムが適用される第４実施形態を示す図である。
【図１４】第４実施形態の信号機システムにおける信号制御のフローチャートである。
【図１５】第４実施形態の信号機システムにおいて、緊急自動車から優先走行要求が、ある信号機の青信号点灯時にあったときの信号制御のタイムチャートである。
【図１６】第４実施形態の信号機システムにおいて、緊急自動車から優先走行要求が、ある信号機の赤信号点灯時にあったときの信号制御のタイムチャートである。
【図１７】本発明の信号機システムに使用される通信装置を示す図であり、ＲＦ集積回路が物理層回路とＭＡＣ回路と接続された様子を示すブロック図である。
【図１８】図１７のＲＦ集積回路の復調回路および変調回路を細分して示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の信号機システムの実施形態を説明する。第１実施形態は、押しボタン式の信号機に本発明を応用したもので、図１（Ａ）に示すように、信号機システム１は、信号機１１１Ａ，１１１Ｂおよび１１２Ａ，１１２Ｂと、通信装置１２と、記憶装置１３と、信号灯制御装置１４とを備えている。
【００３７】
信号機１１１Ａ，１１１Ｂは、図２にも示すように、道路Ｒ０を通行する各車両Ｃを規制する信号機であり、信号機１１２Ａ，１１２Ｂは、横断歩道Ｚを渡る歩行者を規制する、押しボタンＢにより動作する信号機（押しボタン式信号機）である。
図１（Ａ）の信号機システム１において、通信装置１２は、各車両Ｃから発信される車両情報ＶＨを受信する。記憶装置１３はこの車両情報ＶＨを記憶する。記憶装置１３には、信号切換え待ち時間設定テーブルＴＢＬ１が用意されており、信号灯制御装置１４は、ＴＢＬ１を参照して各信号機１１１Ａ，１１１Ｂおよび１１２Ａ，１１２Ｂの点灯時間を決定しこれら信号を制御する。
【００３８】
図１（Ａ）の信号機システム１の動作を、図３のフローチャートおよび図４のタイムチャートにより説明する。
信号機システム１では、通信装置１２が周囲の各車両Ｃから車両情報ＶＨを受信し、これを記憶装置１３に記憶している（Ｓ１１）。ここで、車両情報ＶＨは、車両位置や車両方向を表す可変情報や車両種などを表す固定情報を含むことができる。
まず、信号機システム１は、車両通行モードで信号機を駆動しているものとする。車両通行モードでは、信号機１１１Ａ，１１１Ｂが緑信号を表示しており、歩行者用の信号機１１２Ａ，１１２Ｂは赤信号を表示している。
【００３９】
信号機システム１では、信号灯制御装置１４が押しボタンＢが押されたか否かを監視している。信号灯制御装置１４は、押しボタンＢが押されると（Ｓ１２０）、押しボタン機能を停止し（Ｓ１３０）、所定時間遡った期間内に押しボタンＢが押されたか否かを判断する（Ｓ１４０）。信号灯制御装置１４は、所定時間遡った期間内に押しボタンＢが押されていないとき（Ｓ１４０の「ＹＥＳ」）は、ただちに、制御モードを歩行者横断モードに移行させる（Ｓ１５０）。すなわち、信号灯制御装置１４は、歩行者横断モードでは、車両情報ＶＨを記憶装置１３から呼び出し、信号切換え待ち時間設定テーブルＴＢＬ１を参照して、信号切換え待ち時間Ｔｅを決定する。
【００４０】
信号機１１１Ａ，１１１Ｂおよび１１２Ａ，１１２Ｂを制御する。そして、歩行者横断モードが終了した後に、制御モードを歩行者横断モードから車両通行モードに移行する。
【００４１】
信号切換え待ち時間Ｔｅは、通行車両数が少ないときは短く、通行車両数が多いときは長く設定される。
たとえば、通過車両数がゼロのときは、図４（Ａ）のタイムチャートに示すように、信号切換え待ち時間Ｔｅをゼロに設定して信号機１１１Ａ，１１１Ｂおよび１１２Ａ，１１２Ｂを制御する。すなわち、押しボタンＢが押されると、ただちに信号機１１１Ａ，１１１Ｂの表示が緑信号Ｇから黄信号Ｙを経て赤信号Ｒに変更される。これと同時に、
【００４２】
また、通過車両数がゼロではないが少ないときは、図４（Ｂ）のタイムチャートに示すように、信号切換え待ち時間Ｔｅにやや小さめの値を設定して信号機１１１Ａ，１１１Ｂおよび１１２Ａ，１１２Ｂを制御する。すなわち、押しボタンＢが押されると、やや短い信号切換え待ち時間Ｔｅの後、信号機１１１Ａ，１１１Ｂの表示が緑信号Ｇから黄信号Ｙを経て赤信号Ｒに変更される。
【００４３】
さらに、通過車両数が多いときは、図４（Ｃ）のタイムチャートに示すように、信号切換え待ち時間Ｔｅに大きい値を設定して信号機１１１Ａ，１１１Ｂおよび１１２Ａ，１１２Ｂを制御する。すなわち、押しボタンＢが押されると、長い信号切換え待ち時間Ｔｅの後、信号機１１１Ａ，１１１Ｂの表示が緑信号Ｇから黄信号Ｙを経て赤信号Ｒに変更される。
Ｓ１４０において、所定時間遡った期間内に押しボタンＢが押されているときは（Ｓ１４０の「ＮＯ」）は、信号灯制御装置１４は、所定時間経過後に歩行者横断モードに移行する。すなわち、遅れ時間Ｔｄと信号切換え待ち時間Ｔｅとを加えて信号機を駆動する（Ｓ１６０）。そして、信号灯制御装置１４は、歩行者横断モードが終了したときは、制御モードを、車両通行モードに移行させる（Ｓ１７０）。
【００４４】
本発明の第２実施形態は、交差点の信号機に本発明を応用したもので、信号機システム２は、図１（Ｂ）に示すように、信号機２１１Ａ，２１１Ｂおよび２１２Ａ，２１２Ｂと、通信装置２２と、記憶装置２３と、信号灯制御装置２４とを備えている。図５にも示すように、信号機２１１Ａ，２１１Ｂは第１道路Ｒ１を通行する各車両Ｃを規制する信号機であり、信号機２１２Ａ，２１２Ｂは第２道路Ｒ２を通行する各車両Ｃを規制する信号機である。
【００４５】
図１（Ｂ）の信号機システム２において、通信装置２２は、周囲の各車両Ｃから車両情報ＶＨを受信し、これを記憶装置２３に記憶している（Ｓ２１）。記憶装置２３には、信号切換え待ち時間設定テーブルＴＢＬ２が用意されており、信号灯制御装置２４は、ＴＢＬ２を参照して各信号機２１１Ａ，２１１Ｂおよび２１２Ａ，２１２Ｂの点灯時間を決定しこれら信号を制御する。
【００４６】
図１（Ｂ）の信号機システム２の動作を、図６のフローチャートおよび図７のタイムチャートにより説明する。
信号機システム２では、通信装置２２が周囲の各車両Ｃから車両情報ＶＨを受信し、これを記憶装置２３に記憶している（Ｓ２１）。ここで、車両情報ＶＨは、車両位置や車両方向を表す可変情報や車両種などを表す固定情報を含むことができる。
【００４７】
まず、図１（Ｂ）の信号機システム２では、信号機２１１Ａ，２１１Ｂが緑信号を表示しており、歩行者用の信号機２１２Ａ，２１２Ｂは赤信号を表示している。
信号灯制御装置２４が車両情報ＶＨを記憶装置２３から呼び出し、次の信号点灯サイクルで交差点を通過する第１道路Ｒ１および第２道路Ｒ２の車両数を推定している（Ｓ２１０）。
そして、信号灯制御装置２４は、通過車両数に応じて、時間設定テーブルＴＢＬ２を参照して第１道路Ｒ１と第２道路Ｒ２の緑信号点灯時間および赤信号点灯時間をそれぞれ設定する（Ｓ２２０）。
【００４８】
たとえば、第１道路Ｒ１と第２道路Ｒ２の通過車両数がほぼ同じときは、本実施形態では、図７（Ａ）のタイムチャートに示すように、各信号機２１１Ａ，２１１Ｂ，２１２Ａ，２１２Ｂの緑信号Ｇと赤信号Ｒとの時間割合がほぼ同じである。
これに対し、第２道路Ｒ２の通過車両数が第１道路Ｒ１の通過車両数よりも多いときは、図７（Ｂ）のタイムチャートに示すように、信号機２１１Ａ，２１１Ｂの緑信号Ｇの時間が、信号機２１２Ａ，２１２Ｂの緑信号Ｇの時間よりも長くなる。
【００４９】
本発明の第３実施形態は、緊急自動車の優先走行を信号機により実現するもので、信号機システム３は、図１（Ｃ）に示すように、信号機３１１Ａ，３１１Ｂおよび３１２Ａ，３１２Ｂと、通信装置３２と、記憶装置３３と、信号灯制御装置３４とを備えている。図８にも示すように、信号機３１１Ａ，３１１Ｂは第１道路Ｒ１を通行する各車両Ｃを規制する信号機であり、信号機３１２Ａ，３１２Ｂは第２道路Ｒ２を通行する各車両Ｃを規制する信号機である。
【００５０】
図１（Ｃ）の信号機システム３において、通信装置３２は、周囲の各車両Ｃから車両情報ＶＨを受信し、これを記憶装置３３に記憶している（Ｓ３１）。記憶装置３３には、信号切換え待ち時間設定テーブルＴＢＬ３が用意されており、信号灯制御装置３４は、ＴＢＬ３を参照して各信号機３１１Ａ，３１１Ｂおよび３１２Ａ，３１２Ｂの点灯時間を決定しこれら信号を制御する。
【００５１】
本実施形態の信号機システム３（図１（Ｃ）参照）の動作を、図９のフローチャートおよび図１０のタイムチャートにより説明する。
信号機システム３では、通信装置３２は、緊急自動車Ｐから車両情報ＶＨを受信することができる。
ここで、車両情報ＶＨは、車両位置や車両方向を表す可変情報や車両種などを表す固定情報のほか、優先走行要求ＲＱを含むことができる。
なお、本実施形態では、緊急自動車Ｐが第１道路Ｒ１を走行していても、第２道路Ｒ２を走行していても、信号機３１１Ａ，３１１Ｂ，３１２Ａ，３１２Ｂに対する制御に差異はない。
【００５２】
まず、図１（Ｃ）の信号機システム３では、信号機３１１Ａ，３１１Ｂ，３１２Ａ，３１２Ｂが通常モードで信号を表示しているときに（Ｓ３１０）、通信装置３２が緊急自動車Ｐから優先走行要求ＲＱが受信したものとする（Ｓ３２０）。
【００５３】
これにより、制御モードは緊急自動車優先モードに移行する。すなわち、優先走行要求時に緑信号であるときは黄信号を経た後赤信号に移行し、赤信号であるときは赤信号を維持する（Ｓ３３０）。この後、緊急自動車Ｐが交差点を通過すると（Ｓ３４０の「ＹＥＳ」）、全ての信号機は通常モードで制御される（Ｓ３１０）。
【００５４】
図１０（Ａ）に、通常モードでの信号の移り変わりを示し、図１０（Ｂ）に、緊急自動車優先モードでの典型的な信号の移り変わりを示している。
優先走行要求時に、たとえば信号機３１１Ａ，３１１Ｂが黄信号である場合において、図１０（Ｃ）に示すように、黄信号が短過ぎる事態が生じることがある。
そこで、本実施形態では、図１１のフローチャートに示すように、図９のＳ３３０の処理を「優先走行要求時に緑信号であるときは黄信号を経て赤信号に移行し、赤信号であるときは赤信号を維持し、黄信号であるときは黄信号を通常時間点灯した後赤信号に移行する」処理に変更することができる。
【００５５】
また、緊急自動車Ｐが交差点を通過するタイミングが、本来の信号切換えシーケンスにおける信号切り替わりタイミングの直前である場合には、図１０（Ｄ）に示すように、たとえば信号機３１２Ａ，３１２Ｂは赤信号から極めて短い時間で緑信号に変化し、この後黄信号に変化した後赤信号に変化することがあるし、図１０（Ｅ）に示すように、赤信号から黄信号に変化するといった、通常モードではありえない信号の変化が生じることがある。
そこで、本実施形態では、図１１のフローチャートに示すように、「信号機の何れかが、緊急自動車通過時に緑信号であり残り緑信号時間が短時間のときは、当該信号機の緑信号および続く黄信号を赤信号に変更する」処理および、「信号機の何れかが、緊急自動車通過時に黄信号であるときは黄信号を赤信号に変更する」処理を、図９に示した処理に追加することができる（Ｓ３５０）。
【００５６】
このような緊急自動車優先モードでの処理を、図１２（Ａ）の通常モードでの処理に対比させて、図１２（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）により説明する。
図１２（Ｂ）では、図１０（Ｃ）に示すような事態が生じないような制御を示しており、優先走行要求時に、信号機３１１Ａ，３１１Ｂが黄信号であったために、当該黄信号Ｙを通常時間点灯した後、赤信号Ｒに移行させている。
図１２（Ｃ）では、図１０（Ｄ）に示すような事態が生じないような制御を示しており、緊急自動車通過時に信号機３１２Ａ，３１２Ｂが緑信号であり残り緑信号時間が短時間であったため、信号機３１２Ａ，３１２Ｂの緑信号Ｇおよび続く黄信号Ｙを赤信号Ｒに変更している。
図１２（Ｄ）では、図１０（Ｅ）に示すような事態が生じないような制御を示しており、緊急自動車通過時に信号機３１２Ａ，３１２Ｂが黄信号Ｙであったため、信号機３１２Ａ，３１２Ｂの黄信号Ｙを赤信号Ｒに変更している。
【００５７】
本発明の第４実施形態は、第３実施形態と同様、緊急自動車Ｐの優先走行を信号機により実現するもので、信号機システム４は、図１（Ｄ）に示すように、信号機４１１Ａ，４１１Ｂおよび４１２Ａ，４１２Ｂと、通信装置４２と、記憶装置４３と、信号点灯制御装置４４とを備えている。
第４実施形態は、図１３に示すように、信号機４１１Ａ，４１１Ｂは第１道路Ｒ１を通行する各車両Ｃを規制する信号機であり、信号機４１２Ａ，４１２Ｂは第２道路Ｒ２を通行する各車両Ｃを規制する信号機である。本実施形態では、緊急自動車Ｐが第１道路Ｒ１を走行している場合と、第２道路Ｒ２を走行している場合とでは、信号機４１１Ａ，４１１Ｂに対する制御、信号機４１２Ａ，４１２Ｂに対する制御は異なる。
【００５８】
本実施形態では、信号点灯制御装置４４は、通信装置４２が車両情報ＶＨを受信したときは、当該車両情報ＶＨを参照してつぎの処理を行う。
すなわち、信号点灯制御装置４４は、緊急自動車Ｐが交差点を通過する前は、当該緊急自動車Ｐが通過する信号機について緑信号を点灯し、タイムシーケンスによらずに当該緑信号の点灯を継続する。そして、緊急自動車Ｐが通過した後は、当該緊急自動車Ｐの走行経路の交通を規制する信号機について、緑信号点灯時間を短くする時間補償を行い、この後、前記タイムシーケンスに同期して各信号機を駆動する。
【００５９】
本実施形態における信号機システム４の動作を、図１４のフローチャートおよび図１５，図１６のタイムチャートにより説明する。
信号機システム４では、通信装置３２は、緊急自動車Ｐから車両情報ＶＨを受信することができる。
ここで、車両情報ＶＨは、車両位置や車両方向を表す可変情報や車両種などを表す固定情報のほか、優先走行要求ＲＱを含むことができる。
【００６０】
本実施形態では、信号点灯制御装置４４は、通常モードで信号機を制御するとともに（Ｓ４１０）、優先走行要求ＲＱがあったか否かを監視している（Ｓ４２０）。信号点灯制御装置４４は、優先走行要求ＲＱがあると、制御を緊急自動車優先モードに移行させる（Ｓ４２０）。
そして、信号点灯制御装置４４は、信号機４１１Ａ，４１１Ｂ、４１２Ａ，４１２Ｂが設置された交差点を緊急自動車Ｐが通過したか否かを監視しており（Ｓ４３０）、通過したときは、信号切換え待ち時間設定テーブルＴＢＬ４を参照して、信号機と間での時間補償を行う（Ｓ４４０）。
【００６１】
図１５（Ａ）は通常モードでの処理を示しており、図１５（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、緊急自動車Ｐの走行経路の交通を規制する信号機４１１Ａ，４１１Ｂが青信号のときに優先走行要求ＲＱがあった場合を示している。
図１５（Ｂ）では、信号機４１１Ａ，４１１Ｂの青信号の時間が長くも短くもなっていないので、各信号機との間での時間補償は行わない。
図１５（Ｃ）では、信号機４１１Ａ，４１１Ｂの青信号の時間を長くしたので、信号機４１１Ａ，４１１Ｂの赤信号の時間も長くする、すなわち信号機４１２Ａ，４１２Ｂの青信号の時間を長くして、各信号機との間での時間補償を行っている。
図１５（Ｄ）でも、信号機４１１Ａ，４１１Ｂの青信号の時間を長くしたので、信号機４１１Ａ，４１１Ｂの赤信号の時間も長くする、すなわち信号機４１２Ａ，４１２Ｂの青信号の時間を長くして、各信号機との間での時間補償を行っている。
図１５（Ｃ），（Ｄ）からもわかるように、上記の補償の後は、他の信号機の制御とリンクした通常のタイムシーケンスによる制御が行われる。
【００６２】
図１６（Ａ）は通常モードでの処理を示しており、図１６（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、緊急自動車Ｐの走行経路の交通を規制する信号機４１１Ａ，４１１Ｂが赤信号のときに優先走行要求ＲＱがあった場合を示している。
図１６（Ｂ）では、信号機４１１Ａ，４１１Ｂを本来よりも早く青信号にしたので（信号機４１２Ａ，４１２Ｂを本来よりも早く赤信号にしたので）、信号機４１１Ａ，４１１Ｂの青信号の時間を短くする（信号機４１２Ａ，４１２Ｂの青信号の時間を長くする）ことで、各信号機との間での時間補償を行っている。
【００６３】
図１６（Ｃ），図１６（Ｄ）も同様に、信号機４１１Ａ，４１１Ｂを本来よりも長い時間青信号にしたので（信号機４１２Ａ，４１２Ｂを本来よりも短い時間赤信号にしたので）、信号機４１１Ａ，４１１Ｂの青信号の時間を短くする（信号機４１２Ａ，４１２Ｂの青信号の時間を長くする）ことで、各信号機との間での時間補償を行っている。
図１６（Ｃ），（Ｄ）からもわかるように、上記の補償の後は、他の信号機の制御とリンクした通常のタイムシーケンスによる制御が行われる。
【００６４】
図１７および図１８は通信装置１２に搭載されるＲＦ集積回路を示す説明図である。図１７において、ＲＦ集積回路ＲＦＩＣは、復調回路ＲＣと、変調回路ＴＲと、スイッチ回路ＳＷとを備えている。ＲＦ集積回路ＲＦＩＣは、物理層回路ＰＨＹとメディアアクセス回路ＭＡＣからなる回路に接続され、回路はコンピュータＣＰＵに接続されている。
【００６５】
復調回路ＲＣは、アンテナにより受信した無線周波数帯信号（ここでは、７１５Ｍ〜７２５ＭＨｚの信号）を任意周波数（５ＭＨｚから２０ＭＨｚ）に低下させて物理層回路ＰＨＹに出力する。変調回路ＴＲは、物理層回路ＰＨＹから入力した任意周波数（５ＭＨｚから２０ＭＨｚ）の信号を無線周波数（７１５Ｍ〜７２５ＭＨｚの信号）に上昇させてアンテナＡＮＴに出力する。
【００６６】
物理層回路ＰＨＹは、典型的にはインタフェース回路である。本実施形態では、アナログ／ディジタルコンバータＡ／Ｄ，ディジタル／アナログコンバータＤ／Ａが、物理層回路ＰＨＹとＲＦ集積回路ＲＦＩＣとの間に設けられているが、物理層回路ＰＨＹに設けることができるし、ＲＦ集積回路ＲＦＩＣに設けることができる。物理層回路ＰＨＹは、メディアアクセス回路ＭＡＣに接続されており、復調回路ＲＣからの信号はメディアアクセス回路ＭＡＣに渡され、メディアアクセス回路ＭＡＣからの信号は変調回路ＴＲに渡される。アンテナＡＮＤは、スイッチ回路ＳＷを介して、復調回路ＲＣと変調回路ＲＣとに接続される。スイッチ回路ＳＷは、外部からの切替え信号ＳＣにより、アンテナＡＮＴを復調回路ＲＣと変調回路ＲＣの何れかに切り替えることができる。
【００６７】
なお、復調回路ＲＣは、図１８に示すように、中間周波数変換回路ＲＣ１と、低周波数変換回路ＲＣ２とから構成できる。中間周波数変換回路ＲＣ１はスイッチ回路ＳＷを介して入力した無線周波数信号を中間周波数に変換し、さらに低周波数変換回路ＲＣ２により５〜２５ＭＨｚ程度の周波数に変換する。そして、これらの周波数信号うちの特定の周波数信号を、図１７の物理層回路ＰＨＹに出力する。また、図１８に示すように、変調回路ＲＣは、中間周波数変換回路ＴＲ１と、さらに高周波数変換回路ＴＲ２とから構成できる。物理層回路ＰＨＹからの周波数信号のうちの特定の周波数信号を中間周波数変換回路ＴＲ１により中間周波数に変換する。さらに、この中間周波数の信号を高周波数変換回路ＴＲ２により無線周波数（７００ＭＨｚ帯）の信号に変調し、スイッチ回路ＳＷを介して、アンテナＡＮＴに出力している。
【符号の説明】
【００６８】
１，２，３，４  信号機システム
１２，２２，３２，４２  通信装置
１３，２３，３３，４３  記憶装置
１４，２４，３４，４４    信号灯制御装置
１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１２Ｂ，２１１Ａ，２１１Ｂ，２１２Ａ，２１２Ｂ，３１１Ａ，３１１Ｂ，３１２Ａ，３１２Ｂ，４１１Ａ，４１１Ｂ，４１２Ａ，４１２Ｂ  信号機
Ｂ  押しボタン
Ｃ  車両
Ｇ  緑信号
Ｐ  緊急自動車
Ｒ  赤信号
Ｒ０  道路
Ｒ１  第１道路
Ｒ２  第２道路
ＴＢＬ１，ＴＢＬ２，ＴＢＬ３，ＴＢＬ４  時間設定テーブル
Ｔｄ  遅れ時間
Ｔｅ  信号切換え待ち時間
Ｙ  黄信号
Ｚ  横断歩道
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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