JPH04163700A - 交通信号制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、交差点に設置された信号機を制御する交通信
号制御方法及びそのための装置に関し、特に青信号が現
示された通行側の道路を走行する自動車に対して交差点
通過間際での黄信号への切換えを回避するように制御す
ることにより運転者交差点で停止すべきか通過すべきか
の判断に迷う状況を回避し、もって交差点付近での自動
車の追突事故や交差点へ無理に突入する車の出会い頭の
事故等を防止することが可能な交通信号制御方法及び装
置に関する。

（発明の背景〕 自動車による交通を円滑に制御し事故を抑制する目的で
第７図に示すごとき各交差点Ｃには車両用信号機（Ａｌ
、Ａ２）、歩行者用信号機（ＰＬ、Ｐ２）が幹線道路（
主道路）Ｍ及び従道路Ｓの双方に設置され、こうした多
数の交差点の複数の信号機の灯火現示は中央管制センタ
ーの中央制御装置で連携して一括制御され各交差点での
交通制御が行われている。ある交差点での一群の信号機
は、信号制御時間テーブルに従って順々に灯色を変え、
主道路Ｍの交通の流れと従道路Ｓの交通の流れを制御す
る。ところで、各灯色の現示時間は固定的なものではな
く、必要に応じ可変されている。

第８図は、このような中央制御装置２０を含めた集中制
御用の交通信号制御装置要部の一例を示すブロック図で
ある。

中央制御装置２０は、主道路と従道路の通行を順に許可
するために各灯器の灯色を切り換えるべく予め定められ
たタイミングに従って中央制御装置２０側の送信手段２
１より通信回線２２を介して各信号機に対して灯色を切
り換えるための歩道信号（切替パルス）を送信する。各
信号機は前記通信回線２２に接続された受信手段２３で
前記歩進信号を受信し後続する灯色切替手段２４に出力
する。灯色切替手段２４は、歩進信号に従って各信号機
の現示灯色を切替える。

なお、上述した灯色切替え処理は、状況に応じて各交差
点の信号機で単独に制御する場合もあり、この場合には
上記中央制御装置２０、送信手段２１、通信回線２２及
び受信手段２３は不要でありその替わりに信号機に上述
した中央制御装置２０と同等の機能を持たせる。

ところで、こうした交通信号制御に関してジレンマゾー
ン及びオプションゾーンなる用語が用いられる。第９図
（縦軸は道路上の位置を、横軸は時間を示す）に示すよ
うに、ジレンマゾーンとは交差点で黄色信号が現示され
たとき交差点に向かい走行する車両の運転者が、安全正
常に交差点の手前で停止することもできず、交差点を安
全に通過することもできず判断に迷う状況となる車両の
走行位置（領域、範囲）のことをいい、このような状況
下では交差点近くで追突事故等が発生する可能性が高い
。このジレンマゾーンは、ある時点での車両の走行速度
と信号機の現示時間及び動作サイクル中での時間位置に
より変わり一定のものではない。

ちなみに、オプションゾーンとは、第１０図（縦軸は道
路上の位置を、横軸は時間を示す）に示すように、上述
したと同じく交差点で黄色信号が現示されたとき交差点
に向かい走行する車両の運転者が、黄色時間が終了する
までの間に停止線を越え交差点に進入することも、ある
いは無理なく停止線の位置で停止することもできる車両
の走行位ｆ（ｅＩ域、範囲）のことをいい、やはり停止
または通過の両方の判断が可能なため迷いが生じ、追突
事故等が発生する可能性が高い。

両者を例えば黄色信号現示開始時の車両走行位置と走行
速度及び黄色信号現示時間との関係により表した表を第
１１図に示す。この図より例えば１０ｍ／ｓで走行中の
車が交差点３０ｍ手前で黄色信号になったときオプショ
ンゾーンに入り（○印）、また２２ｍ／ｓで走行中の車
が９０ｍ手前で黄色信号になったときジレンマゾーンに
入る（Δ印）ことがわかる。

ところで、このジレンマゾーン及び、オプションゾーン
を回避するように信号制御を行うことは運転者の迷いを
生じさせることをなくすため、追突事故等の防止に役立
つことができると考えられる。

上述したジレンマゾーンに車両が位置する状況を回避す
る制御の一つに、車両通行の閑散時において、ジレンマ
ゾーンに車両が存在しない時に青色信号現示を終了し黄
色信号現示とする制御が考えられる。本発明の制御方法
及び装置は上記原理に基づいた回避制御の一方法とその
ための装置を提案し、もって交差点における円滑な交通
を実現し追突事故等の発生を防止せんとするものである
。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明の交通信号制御方法で
は、 制御対象となる信号機付交差点を含む着目側道路の所定
区間の両端で上下車線を当該交差点に向かって走行する
車両の速度を検出し、当該車両の当該交差点への到達時
間を算定し、この算定結果と青色現示の残り時間及び黄
色現示時間とに基づいて、当該走行車両が略黄色現示時
間終了時に当該交差点を走行する事態になるか否かを判
定し、前記事態になると判定した場合に着目道路側青信
号の現示時間を短縮または延長するようにする。

また本発明では交通信号制御装置を、 制御対象となる信号機付交差点を含む着目側道路の所定
区間の両端に設置され上下車線を当該交差点に向かう走
行車両の存在とその速度を検出するための車両情報検出
手段と、 前記車両情報検出手段からの出力に基づいて、当該交差
点に向かって走行する車両の速度を検出し当該車両の当
該交差点への到達時間を算定し、この算定結果と青色現
示の残り時間及び黄色現示時間とに基づいて、当該走行
車両が略黄色現示時間終了時に当該交差点を走行する事
態になるが否かを判定し、前記事態になると判定した場
合に着目道路側青信号の現示時間を短縮または延長する
旨の指令を送出する信号制御手段とから構成する。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に沿って実施例により本発明を説明する
。

第１図は、本発明の交通信号制御装置の一実施例を示す
ブロック図である。

１は車両情報検出手段であり、本実施例では着目道路で
ある幹線道路Ｍを走行する車両の存在を検知する上り車
線に設置された上り車両速度検知手段ＩＡ及び下り車線
に設置された下り車両速度検知手段ＩＢより構成されて
いる。各速度検知手段は夫々２個一組の既知の車両検知
器（ＩＡｌとＩＡｚ、及びＩＢＩとＩＢ２）から構成さ
れていて、２個の車両検出器は所定距離Ｇ’（ｍ）を保
ち上り車線及び下り車線に各組が夫々配設されている。

従って、走行車両を検知することができるのは勿論であ
るが、合わせて走行車両が前述２つの車両検知器（例え
ば、ＩＡ、とＩＡ２）を順に通過する時刻差と前記距離
とに基づき走行車両の速度を演算制御手段３（後述）に
より算出することが可能となり、この速度値が後述する
制御に利用される。なお、車両情報検出手段１として車
両の存在に加え車両速度を直接検出可能なマイクロ波式
速度感知器、あるいは超音波ドプラ一方式の装置を用い
ることもできる。

上記車両情報検出手段１は、幹線道路Ｍを通行する両方
向の車両の挙動を調べる必要があるため、第４図に示す
様に制御対象となる信号機が設置された交差点Ｃの上り
車線Ｕと下り車線り両方向の上流側で交差点より距離Ｌ
　（ｍ）の地点に全ての通行車両を検出できるように断
面設置する。

設置位置は、感知器の下を当該交差点に向かって系統速
度で走行している車両が、黄色信号現示時間の間に停止
線までおよばない程度の距離に設置する必要があり、交
差点の上流Ｌｏｏｍ〜１５０ｍ程度が適切である。あま
り遠い位置に設置するとそれだけ速度による影響をうけ
、精度が低下する。

第５図は本実施例に用いているループコイルを利用した
電磁式の車両検知器（ＩＡＩ、ｌＡｚ、ＩＢＩ　、ＩＢ
ｚ　）の道路への設置状態を示す図で、道路１１に埋設
されたループコイル１２と、これに接続された処理回路
１３（非埋設）から成りループコイル１２のインダクタ
ンスの変化を処理回路工３が常時監視していて、前記ル
ープコイル１２上を鉄部分を含む車両１４が通過する時
に生じるインダクタンス変化を処理回路１３にて処理し
車両検知信号を後続する信号制御装置へと通信回線２２
を介して送出する。この車両情報検出装置は一つのルー
プコイルにて速度を算定する構成とすることもできるが
、二つのループコイルを組にして用い、両者から得られ
る車両通過時刻の差と、両者の距離より走行車両の速度
を算定することができる。

第６図は、車両情報検出手段ｌとして用いることができ
る装置の他の一例であるマイクロ波式速度感知器１５の
道路１１への設置状態を示す図で、マイクロ波式速度感
知器１５は、道路脇に立設された支柱を利用して地上５
ｍの高さに検知対象走行車線に向はマイクロ波の放射中
心軸１６が鉛直方向と３０度程度の角度を保って設置さ
れる。走行車両１４が感知領域内に入るとこの車両から
の反射波よりその速度を検出する。なお、車両情報検出
手段１として、車両の速度が直接得られる他のものを用
いてもよい。

次に第１図の２は信号制御手段であって、状況判定手段
３、信号制御回路４、制御定数記憶手段５を含む。状況
判定手段３は、前記車両情報検出手段１からの信号が通
信回線２２を介して入力され、これら信号の持つ情報を
基に（必要に応じては後述する演算処理をして道路を走
行する車両の速度を求めたり、）後述する所定の判定基
準に従って信号制御の要否を判定し結果を後続する信号
制御回路４へと信号灯切換えを指示する信号を送付する
。５は前述した車両検知器間の距離やその交差点からの
距離等のデータや、所定のプログラムで状況を判定する
際に必要な定数、信号機の灯器を切り換えるための信号
制御用の定数等を記憶しておき必要に応じて前記状況判
定手段３にこれらのデータを与えるための制御定数記憶
手段であり、例えばＲＯＭやＲＡＭで構成される。

前記状況判定手段３の作用を以下に述べる。

この状況判定手段３は、全ての車両情報検知手段１の下
を通過した走行車両を検知し、計時部分の助けで一定時
間以上検知車両が無い事（これはある車両走行速度を想
定すれば所定長の区間にわたって走行車両が存在しない
ことに対応する。）、即ち走行車両の不在区間（間隙）
を検知し、次いで最初に車両情報検知手段１を通過した
車両の速度を算出しこれと制御対象となる交差点への距
離とから当該車両の交差点への予想到達時刻を算定する
とともに、反対車線についても同様の処理を行い、上下
線から得られる２つの上記到達時刻と青色信号現示の残
り時間及び黄色信号現示時間とに基づいて黄色信号現示
終了時刻を算定し、上述の予想到達時刻と黄色信号現示
終了時刻とから、当該走行車両が略黄色信号現示終了時
刻に当該交差点を走行する事態になるが否かを判定する
。前記事態が生じると判定した場合には着目道路側青信
号の現示時間を短縮または延長する旨の指令を後続する
信号制御回路４に送出する。なお、判定にあたっては上
に述べたように走行車両群の先頭の車両に対してのみで
はなく走行車真冬々に対して判定を行いこの結果に基づ
き信号を制御するようにしてもよい。

上述したように、前記状況判定手段３はある車両がある
交差点の略黄色信号現示時間終了時と一致する時刻に当
該交差点を走行する事態になるか否かを判定するが、こ
こで具体的な判定手順の一例を説明する。

交差点（の停止線）の上流Ｌ　（ｍ）に設置された車両
情報検出手段１の下を車両が走行速度Ｖ（ｍ／ｓ）で通
過すると、車両検知信号が連続して２回状況判定手段３
に入力される。状況判定手段３は、２つの車両検出装置
（検出位置）の間隔Ｇ　（ｍ）と、上記２つ車両検知信
号の時間間隔ｔｃ　　（ｓ）とから、 Ｖ　＝　Ｇ／　ｔ　ｒ、　　（ｍ／　ｓ　）なる演算を
行い車両の走行速度を得る。

なお、車両情報検出手段１としてマイクロ波式速度感知
器等の直接に車両速度を得られるものを用いた場合には
、走行速度Ｖ（ｍ／ｓ）を表す信号が直接状況判定手段
３へと入力されることになる。

次に、当該車両が定速で走行をしたとの想定で、ｔ＝Ｌ
／Ｖ（ｓ） なる演算が行われ、を秒後に車両が停止線に至ると予測
する。

車両情報検出手段１の下を車両が通過した時点における
車両用青色信号現示の残り時間ｔｒ（Ｓ）、青終了後の
黄色信号現示時間をｔｙ（ｓ）とを用いて、ｔｒ’；ｔ
−ｔｙ　　であるかを判定すべく、 Ｉｔ−ｔｙ−ｔｒｌ＜ｔｃ　　（ｔｃ：定数≦ｔｙ）な
る条件が成立するか否を判定し、成立したときには当該
車両がジレンマゾーンまたはオプションゾーンの頭載で
ある可能性が高く、そのままの速度で走行したときに黄
色時間終了のタイミングに交差点に達するものとみなす
。

この場合には、こうした状況を回避すべく状況判定手段
３は、青色信号現示時間を延長し黄色信号の終了時刻を
延長する指令等を信号制御回路４にだす。

信号制御回路４は送信手段（図示せず）及び通信回線２
２を介して灯色切換手段２４へと前述した歩道信号を送
信し各信号機の灯色を制御し青信号現示を所定時間だけ
短縮あるいは延長し、黄色信号の現示を行う。延長時間
は後続車両の有無を加味して更に延長することもできる
が、この場合でも適宜の時間経過後には、強制的に延長
を打ち切る。

もちろん、上記諸条件が満たされない場合には、青信号
現示時間の変更を行うことなく、本来の定められたタイ
ミング（時限表通り）にて信号制御を行う。

なお、短縮あるいは延長等の変更が行われた場合、幹線
側の系統速度を維持するためには、行われた延長等に対
応する補正を行うことが望ましい。

この補正は、例えば次の自現示での歩行者用青時間で行
う。あるいは、直後の交差側の現示期間で行ってもよい
。

以上、幹線道路側に車両情報検出手段を設けて幹線道路
側の青信号現示時間のみを延長させる実施例について説
明したが、同時に交差する従道路を走行する車両の状況
をも同様の手段で判定して従道路側の青信号現示時間を
変更し、従道路側に対して同様の便宜を図るよう制御し
てもよい。

なお、信号制御手段２は上記実施例のように各交差点毎
に設置された前記車両情報検出手段１からの信号を通信
回線を介して集中的に管理制御する交通管制基地に設け
ても良いが、各信号機毎に独立して設は局所的に制御す
ることも可能である。

どちらかの形態が状況に応じて適宜選択される。

また、以上説明した実施例においては、信号制御手段２
を構成する状況判定手段３、制御定数記憶手段５等を別
体のものとしたが、ＣＰＵ・メモリ・クロック回路等を
一体としたマイクロコンピュータ回路を利用して各部分
を一体に渾然と構成することも容易である。

更に、上述例においては交差点への全ての流入車両をと
らえるために感知器を上下流断面設置することとしたが
、部分設置としても対象車両の運転者に対して迷いを回
避できるので、それなりの効果を上げることが期待でき
る。

また、上述した状況判定手段３の判定内容に加えて、先
頭車両に続く後続車両に関する車間距離あるいはその速
度等の情報を上述した車両情報検出手段ｌにより得て、
これらを加味した判定を行い、追突事故防止の効果をも
期待したよりきめ細かな判定と制御を行うことも考え得
る。（第３図のフローチャートは、このような制御を含
む例を示している。） 以上、本発明装置について説明したが、本発明の交通信
号制御方法は、例えば上述した如き装置を用いて、 制御対象となる信号機付交差点を含む着目側道路の所定
区間の両端で上下車線を当該交差点に向かって走行する
車両の速度を検出し、当該車両の当該交差点への到達時
間を算定し、この算定結果と青色現示の残り時間及び黄
色現示時間とに基づいて、当該走行車両が略黄色現示時
間終了時に当該交差点を走行する事態になるか否かを判
定し、前記事態になると判定した場合に着目道路側青信
号の現示時間を短縮または延長するものである。

この本発明の方法による制御を含む制御の一例を示すフ
ローチャートを第３図に示す。

ところで本発明の制御では、車両情報検出手段の下を通
過した車両が、その後も同じ速度で走行し続けることを
前提としているが、例えば駐車車両の影響を受けるなど
で通常は増速・減速による速度の変動があるものである
。この変動は車両情幅検出手段と制御対象となる交差点
との距離が長くなればなる程影響が大となる。

また、実際には走行車両の停止制動時間（または距離）
を考慮にいれた設定を行うことがより効果を高め望まし
いが、この停止制動時間（距離）はブレーキ反応時間、
車種、道路形状などにより大きなバラツキがあるため速
度だけでは決定しがたいため、個々のケース毎に対応し
て判定条件に適宜の補正を行うことは有効である。

実際の運用に当たっては、これらの点を加味して変更す
る内容等を多少計算値より補正することも考えられる。

〔発明の効果〕

以上述べた様に本発明の交通信号制御方法及び装置によ
れば、道路を走行する自動車に対する交差点通過間際で
の黄信号への切換えを回避するように制御することによ
り運転者が交差点で停止すべきか通過すべきかの判断に
迷う状況を回避することができるので、円滑な交通を実
現し追突事故等の発生を未然に防止することができ、社
会的に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の交通信号制御装置の一実施例を示すブ
ロック図を、 第２図は、本発明に係る判定手順の説明を補足する図を
、 第３図は本発明の交通信号制御方法を含む制御の一例を
示すフローチャートを、 第４図は本発明に係る車両情報検出手段の、道路での設
置状態を示す平面図を、 第５図は本発明に係る車両検知器の道路への設置状態を
示す図を、 第６図は本発明に係るマイクロ波式速度感知器の道路へ
の設置状態を示す図を、 第７図は本発明に係る信号機付交差点の一例を示す外観
図を、 第８図は本発明に係る信号機の信号制御装置の一例を示
すブロック図を、 第９図はジレンマゾーンについての説明図を、第１０図
はオプションゾーンについての説明図を、 第１１図はジレンマゾーン、オプションゾーン車両走行
速度、黄色信号現示時間、走行位置等の間の関係を表す
表を、各々示す。 Ｃ・・・信号機付交差点、 Ｍ・・・幹線道路（着目道路）、 １・・・車両情報検出手段、 ２・・・状況判定手段。 第３図 嬉４　図 第５図 第１１図 ２０　　４０　　６０　　８０　　　＋００　７２０黄
信号開姶ｎの走行値Ｉ（ダ羊へが５の距離：ｍ）第９図 第１０　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕制御対象となる信号機付交差点を含む着目側道路
   の所定区間の両端で上下車線を当該交差点に向かって走
   行する車両の速度を検出し、当該車両の当該交差点への
   到達時間を算定し、この算定結果と青色現示の残り時間
   及び黄色現示時間とに基づいて、当該走行車両が略黄色
   現示時間終了時に当該交差点を走行する事態になるか否
   かを判定し、前記事態になると判定した場合に着目道路
   側青信号の現示時間を短縮または延長することを特徴と
   する交通信号制御方法。 〔２〕制御対象となる信号機付交差点を含む着目側道路
   の所定区間の両端に設置され上下車線を当該交差点に向
   かう走行車両の存在とその速度を検出するための車両情
   報検出手段と、 前記車両情報検出手段からの出力に基づいて、当該交差
   点に向かって走行する車両の速度を検出し当該車両の当
   該交差点への到達時間を算定し、この算定結果と青色現
   示の残り時間及び黄色現示時間とに基づいて、当該走行
   車両が略黄色現示時間終了時に当該交差点を走行する事
   態になるか否かを判定し、前記事態になると判定した場
   合に着目道路側青信号の現示時間を短縮または延長する
   旨の指令を送出する信号制御手段とから成ることを特徴
   とする交通信号制御装置。