(57)【要約】【課題】交通信号灯の誤点灯を検出すると、速やかに待機系制御システムに切り替えて、継続的に交通信号を制御することができる二重化された交通信号制御機を提供する。【解決手段】交通信号制御機１００は、信号機を制御する主系交通信号制御機及び主系交通信号制御機が異常となった際に使用する主系交通信号制御機と同構造の待機系交通信号制御機を備え、主系交通信号制御機は、現示データを格納する現示記憶部、信号機の信号点灯を行うように制御する制御部、信号機の各灯器を点灯させる灯器制御部、信号機の異常な点灯状態の組み合わせ表を格納する異常状態記憶部、異常な点灯状態であると判断した場合待機系交通信号制御機を使用するように指示する異常検出部とを有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号機を制御する主系交通信号制御機及び前記主系交通信号制御機が異常となった際に使用する前記主系交通信号制御機と同構造の待機系交通信号制御機を備え、前記主系交通信号制御機は、
制御対象の前記信号機を点灯させるための現示データを格納する現示記憶部と、
前記現示記憶部に格納される前記現示データを読み出し、読み出した前記現示データを基にして前記信号機の信号点灯を行うように制御する制御部と、
前記制御部からの制御信号に従い、前記信号機の各灯器を点灯させる灯器制御部と、
前記信号機の異常な点灯状態の組み合わせ表を格納する異常状態記憶部と、
前記異常状態記憶部より前記組み合わせ表を読み出し、前記組み合わせ表内記載の異常な点灯状態であると判断した場合、前記待機系交通信号制御機を使用するように指示する異常検出部
とを有し、
前記灯器制御部は、前記各灯器を点灯させた結果を前記異常検出部に送信し、
前記異常検出部は、前記異常状態記憶部に格納される前記組み合わせ表と、受信する前記点灯させた結果を比較し、前記異常な組み合わせの点灯状態と判断する
ことを特徴とする交通信号制御機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通信号灯の誤点灯を検出すると、速やかに待機系制御システムに切り替えて、継続的に交通信号を制御することができる二重化された交通信号制御機に関する。
【背景技術】
【０００２】
交通信号灯の誤点灯を検出する機能を有した従来の信号制御機は、交差点において同時点灯が許されない青灯の点灯組み合わせ（Ｇ−Ｇ異常状態）が予め設定されており、当該組み合わせに合致する灯器点灯信号が送信された場合、異常表示として検出して青灯の同時点灯を防止する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようにＧ−Ｇ異常状態となった場合には、通常は、主道路側が黄色灯器で点滅、従道路側は赤色灯器で点滅する等の異常閃光動作を行うように制御されている。信号制御機は中央の監視装置等で集中的に管理されており、中央監視装置が閃光異常動作をおこなう信号機を検出すると、保守員を現場へ出向させ、原因を追求し、修理を行っていた。
【特許文献１】特許第３２９６４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、信号機故障の原因追及、修理までの間には警察等が手旗信号等により交通誘導を行うしかなく、付近の交通が渋滞するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決する為になされたものであり、交通信号灯の誤点灯があった場合、速やかに待機系制御システムに切り替えて、継続的に交通信号を制御することができる交通信号制御機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】
【０００６】
上記問題点を解決する為、本発明の特徴は、（イ）信号機を制御する主系交通信号制御機及び主系交通信号制御機が異常となった際に使用する主系交通信号制御機と同構造の待機系交通信号制御機を備え、主系交通信号制御機は、制御対象の信号機を点灯させるための現示データを格納する現示記憶部と、（ロ）現示記憶部に格納される現示データを読み出し、読み出した現示データを基にして信号機の信号点灯を行うように制御する制御部と、（ハ）制御部からの制御信号に従い、信号機の各灯器を点灯させる灯器制御部と、（ニ）信号機の異常な点灯状態の組み合わせ表を格納する異常状態記憶部と、（ホ）異常状態記憶部より組み合わせ表を読み出し、組み合わせ表内記載の異常な点灯状態であると判断した場合、待機系交通信号制御機を使用するように指示する異常検出部とを有し、（ヘ）灯器制御部は、各灯器を点灯させた結果を異常検出部に送信し、（ト）異常検出部は、異常状態記憶部に格納される組み合わせ表と、受信する点灯させた結果を比較し、異常な組み合わせの点灯状態と判断する交通信号制御機であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の交通信号制御機によると、交通信号灯の誤点灯があった場合、速やかに待機系制御システムに切り替えて、継続的に交通信号を正常に制御することができる。
【０００８】
制御部と異常検出部を別途に設けて、制御部及び他部の動作の適否を異常検出部が検出し、異常が検出されると待機系システムに切り替えて継続的に交通信号を制御するので、たとえ制御部に故障等が生じたとしても信号機を異常閃光状態等にすることなく、常に正常に制御させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。
【００１０】
まず、通常使用されているの交通信号制御機について簡単に説明する。進行方向の異なる道路が交差している交差点では、往来の安全性とスムーズな交通の流れを確保するため、交通信号制御機により制御された信号機が設置されている。通常、これらの信号機には、青（Ｇ）、黄（Ｙ）、赤（Ｒ）の信号灯器が設けられ、この信号灯器の表示方法（以下、現示と記載）については各交差点の形状や交通状況によって異なってくるため、各交通信号制御機はそれぞれの交通状況に適した現示データを備えている。
【００１１】
交差点の一例を図１に示す。図１では、車両の進行方向が図に向かって左右方向（ここでは、１方向という）の道路６１と、車両の進行方向が図に向かって上下方向（ここでは、２方向という）の道路６２とが交差している。この交差点に設置されている信号機には、１方向の車両用の青灯器１Ｇ、１方向の車両用の黄灯器１Ｙ、１方向の車両用の赤灯器１Ｒ、１方向から２方向に右折（Ａ）するための矢印灯器１Ａ、２方向の車両用の青灯器２Ｇ、２方向の車両用の黄灯器２Ｙ、及び２方向の車両用の赤灯器２Ｒがある。
【００１２】
また、この交差点には、２方向への歩行者用の横断歩道６３と、１方向への歩行者用の横断歩道６４とが有り、ここには、２方向の横断者用青灯器２ＰＧ、２方向の横断者用赤灯器２ＰＲ、１方向の横断者用青灯器１ＰＧ、及び１方向の横断者用の赤灯器１ＰＲがある。なお、図１中の道路中央部に描かれた破線は、中央分離帯６５、６６を示している。本発明の実施の形態に係る交通信号制御機１００は、図１のような交差点にて各信号機の灯器を制御するために用いられる。
【００１３】
（交通信号制御機）
本発明の実施の形態に係る交通信号制御機１００は、図２に示すように、主系交通信号制御機として、ＣＰＵ１１、現示記憶部１２、制御部１３、異常検出部１４及び異常状態記憶部１５とを備え、待機系交通信号制御機として、ＣＰＵ２１、現示記憶部２２、制御部２３、異常検出部２４及び異常状態記憶部２５とを備える。この他、リレー部１６、灯器制御部１７、車両用信号機１８及び歩行者用信号機１９等を備える。
【００１４】
現示記憶部１２は、各信号機の各灯器を点灯させるためのパターンを指定する現示データを複数種類格納する。１つの現示データは例えば図４に示すようなメモリ配列となっており、歩行者灯器（青、赤）、車両灯器（青、黄、赤）、車両矢印灯器の点灯データ（点灯、消灯又は点滅を表すディジタル値）のビット列からなる点灯パターンがデータが格納されている。
【００１５】
また、この点灯パターンの階梯番号ごとのビットデータが、アドレスごと配列されている。例えば、階梯番号１の状態の場合、車両青灯器１Ｇが点灯、歩行者青灯器１Ｐが点灯するデータが格納されている。時間の経過と共に階梯番号は階梯番号１から階梯番号２へと変化し、その都度にアドレスの配列も変化する。
【００１６】
ＣＰＵ１１は、制御部１３と連携して交通信号制御機１００全体の管理を行い、待機系のＣＰＵ２１と常に同期を取るようにする。又、現示記憶部１２内の複数種類の現示データの内、どの現示データを使用するのかを決定する。尚、現示記憶部１２では、ＣＰＵ１１に指定された現示データのみが読み出し可能となるものとする。
【００１７】
制御部１３は、現示記憶部１２に格納される現示データを読み出し、読み出した現示データを基にして車両用信号機１８がＧ，Ｙ，Ｒの信号点灯を、歩行者用信号機１９がＰＧ，ＰＲの信号点灯を行うように制御する。
【００１８】
異常検出部１４は、灯器制御部１７による灯器の駆動状態を監視する。監視中に異常な組み合わせの点灯状態を灯器制御部１７より受信すると、リレー部１６に通知する。異常な組み合わせとしては、Ｇ−Ｇ異常等があるが、これらは図５に示すように異常状態マトリクスとして異常状態記憶部１５に予め格納されている。異常状態マトリクスでは、Ｇ−Ｇ異常に相当する全ての信号灯器の組み合わせに対して、それぞれの灯器の組み合わせで同時点灯が可能なもの（図中の○印）と不可能なもの（図中の×印）とに分けられている。
【００１９】
異常表示検出部１４の内部構成の一例を図６に示す。異常検出部１４は、電源７１からの電源ラインを分岐させ、抵抗７２、及び７３を介して、論理積回路（ＮＡＮＤ回路）７４の入力側で信号を反転した後、その入力した信号の論理積結果を出力する構成と、青灯器の同時点灯が許される同じ方向（１方向同士）の灯器のピックアップ信号（１ＰＧと１Ｇ。図１参照。以下同様。）をそれぞれインバータ７５及び７６を介して抵抗７２とＮＡＮＤ回路７４との間にダイオード８０、８１を介してそれぞれ接続している。
【００２０】
また、青灯器の同時点灯が許される同じ方向（２方向同士）の灯器のピックアップ信号（１Ａと２ＰＧと２Ｇ）は、それぞれインバータ７７〜７９を介して抵抗７３とＮＡＮＤ回路７４との間にダイオード８２〜８４を介してそれぞれ接続されて構成されている。
【００２１】
そして、異なった方向（１方向と２方向）の青灯器同士が同時点灯する場合、例えば、１ＰＧと２ＰＧが同時点灯する場合は、１ＰＧのピックアップ信号がインバータ７５によって「Ｌ（ロー）」になると、ダイオード８０を介してＮＡＮＤ回路７４の一方の入力側が「Ｌ（ロー）」となる。
【００２２】
他方のＮＡＮＤ回路７４の入力側は、２ＰＧのピックアップ信号がインバータ７８によって「Ｌ（ロー）」になると、ダイオード８３を介してＮＡＮＤ回路７４のもう一方の入力側が「Ｌ（ロー）」となる。このため、ＮＡＮＤ回路７４の出力側からは、その論理積の結果としての「Ｌ（ロー）」が出力されて、Ｇ−Ｇ異常を検出する。
【００２３】
リレー部１６は、異常検出部１４より異常点灯状態が検出されたことの通知を受けると、ＣＰＵ１１を停止させ、ＣＰＵ２１を起動するように指示する。つまり、主系交通信号制御機を待機系交通信号制御機に切り替える。
【００２４】
灯器制御部１７は、制御部１３からの制御信号を受けて、車両用信号機１８及び歩行者用信号機１９の各灯器を点灯させ、この点灯状態を異常検出部１４に通知する。例えば、各灯器は点灯状態でＡＣ１００Ｖ等を使用するため、灯器制御部１７はこの電圧を各灯器に印加する信号を送信するが、この電圧印加の状態より各灯器が点灯状態か消灯状態かを判断し、判断結果を異常検出部１４へ通知する。
【００２５】
この他、ＣＰＵ２１、現示記憶部２２、制御部２３、異常検出部２４及び異常状態記憶部２５については、待機系システムとしてホットスタンバイしていること以外は、ＣＰＵ１１、現示記憶部１２、制御部１３、異常検出部１４及び異常状態記憶部１５と同様であるため説明を省略する。
【００２６】
（交通信号制御機の動作）
以下、交通信号制御機１００の各装置の動作について図７のフローチャート及び図８のタイミングチャートを参照して説明する。
【００２７】
（ａ）まずステップＳ１０１において、主系交通信号制御機の内の制御部１３が現示記憶部１２より現示データを読み取る。例えば制御部１３が図３の階梯番号１を読み込むと、歩行者用青灯器（１ＰＧ）、車両青灯器（１Ｇ）等を点灯するようなパターンのビットデータを灯器制御部１７に送信する。尚、現示データは例えば図８（ａ）に示すような階梯番号（階梯番号（１）〜（４））で変化するものとする。
【００２８】
（ｂ）ステップＳ１０２において、制御部１３より送信される点灯パターンのビットデータを灯器制御部１７が受信し、このビットデータに沿って各信号機の各灯器を点灯させる電圧印加信号を送信する。ステップＳ１０３において、各信号機の各灯器の点灯状態（点灯・点滅・消灯等）を灯器制御部１７が受信し、異常検出部１４へ送信する。
【００２９】
（ｃ）ステップＳ１０４において、各信号機の各灯器の点灯状態を受信した異常検出部１４は、異常状態記憶部１５に格納される異常状態マトリクスと比較し、異常な点灯状態が発生していないかチェックする（Ｓ１０５）。異常な点灯状態が発生している場合はステップＳ１０６へ進み、異常な点灯状態が発生していない場合はステップＳ１０１へ戻って次のステップの現示データを読み取り、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の動作を繰り返す。
【００３０】
（ｄ）ステップＳ１０６において、異常状態が発生していると（図８（ｃ）参照）、異常検出部１４はリレー部１６にこれを通知し（図８（ｄ）参照）、リレー部１６はＣＰＵ１１を停止させ（図８（ｂ）参照）、ＣＰＵ２１を起動するように指示する（図８（ｅ）参照）。これにより主系交通信号制御機は停止し、待機系交通信号制御機が動作する。ステップＳ１０７においてＣＰＵ１１と同期をとっているＣＰＵ２１は、リレー部１６の切り替え後にすぐに制御部２３を動作させる（図８（ｆ）参照）。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る交通信号制御機によると、制御部１３と異常検出部１４を別途に設けて、制御部１３及び他の部の動作の適否を異常検出部１４が検出し、異常が検出されると待機系システムに切り替えて継続的に交通信号を制御するので、信号機を異常閃光状態等にすることなく、常に正常に点灯させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】交差点における交通信号の配置例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る交通信号制御機の内部構造を示す構造図である。
【図３】信号機灯器の点灯状態を示す図である。
【図４】現示記憶部の内部データ構造を示すデータ図である。
【図５】異常検出部の一例を示すマトリックス図である。
【図６】異常検出部の一例を内部構造図である。
【図７】交通信号制御機の動作を示すフロー図である。
【図８】交通信号制御機の動作を示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１，２１…ＣＰＵ
１２，２２…現示記憶部
１３，２３…制御部
１４，２４…異常検出部
１５，２５…異常状態記憶部
１６…リレー部
１７…灯器制御部
１８…車両用信号機
１９…歩行者用信号機
１００…交通信号制御機
【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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