JP2000259984A - 信号器制御システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交通渋滞の緩和や、無用の信号待ちを無く
すことにより、交通の円滑化をするとともに、それに伴
い省エネルギーや、排気ガス等による公害の低減をはか
る。 【構成】 車両にその走行状態、各車両ごとの重み付係
数等を示す「信号」を発信する車載発信器を設けるこ
と、前記車両から発信された「信号」を受信する受信器
を設け当該受信器で受信した「信号」に基づき、信号器
の表示を制御するようにすることを特徴とする信号器制
御システム及び制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路上の車両の交通を
円滑にするための信号器制御システム及び制御方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の信号器の概念を表わす模式図を図
３に示す。図３（ａ）は、交差点での信号待ち状態を表
わす側面図、図３（ｂ）は平面図であり、車両２６は道
路Ａ上で、信号器２１ａが青になるのを待っている一
方、歩行者２８は歩行者用押しボタン２５を押して信号
器２１ａが青になるのを待っている状態を示している。

【０００３】従来の信号器では、歩行者２８は歩行者用
押しボタン２５を押すことによって、信号器２１ａが青
になるのを早めることができるが、車両２６からみれ
ば、信号器２１ａ及び２１ｂの信号表示が、青・黄・赤
と切り替わる各時間の長さが固定値として設定されてい
るので、信号表示が青になるのをただ待つしか方法がな
く以下のような不都合が生じる。 （１）道路Ｂには全く車両が居らず、そのまま進んでも
安全上何等問題ない場合でも、信号待ちをさせられる。 （２）上記（１）に伴い、車両２６は目的地に到達する
までの所要時間が長くなることに加え、信号待ちの為
に、減速、停止、加速という動作をするために、一定速
で交差点を通り過ぎるのに比べると、燃料を余分に消費
し、かつ排気ガスを余分に排出するため、資源保護、環
境保護の観点でも好ましくない。 （３）交通量の多い道路では、無用の交通渋滞を引き起
こし、上記（２）のような問題をさらに助長する。 （４）交通渋滞からくるイライラや、信号器に無機質な
管理をされているという圧迫感が、車両の運転者の心理
状態を乱して、スピードの出しすぎや、信号無視等の無
謀運転の原因となって、交通事故につながる可能性もあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、信号待ちを
している車両の状況に応じて信号表示を制御し、車両の
円滑な走行や、交通渋滞の低減を可能とする信号器制御
システム及び制御方法を実現しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による信号器制御
システムは下記内容を特徴とするものである。 （１）道路の交差点で、車両、歩行者の進行、停止等を
コントロールする信号器システムにおいて、車両にその
走行状態、各車両ごとの重み付係数等を示す「信号」を
発信する車載発信器を設けること、前記車両から発信さ
れた「信号」を受信する受信器を地上側に設け当該受信
器で受信した「信号」に基づき、信号器の表示を制御す
るように構成したことを特徴とする信号器制御システ
ム。 （２）車両から発信された「信号」に基づき、赤信号を
待つ車両の台数が、あらかじめ決められた「基準台数」
以上になると青信号に変えるようにする、信号器の制御
方法。 （３）車両から発信された「信号」に基づき、赤信号を
待つ、個々の車両の信号待時間の合計値を計算しその合
計値が、あらかじめ決められた、「基準値」以上になる
と、青信号に変えるようにする、信号器の制御方法。 （４）車両から発信された「信号」に基づき、赤信号を
待つ、個々の車両の信号待時間と個々の車両の重み付け
係数の積の合計値を計算し、その合計値が、あらかじめ
決められた「基準値」以上になると、青信号に変えるよ
うにする、信号器の制御方法。 （５）車両から発信された「信号」に基づき、交通量や
信号待ち車両の台数を計算し、交通量や信号待ち車両の
台数に応じて「基準台数」、「基準値」、赤信号を保持
する時間の「上限値」、及び青信号の保持時間の大小の
うちの少なくとも１つを調整するようにする、信号器の
制御方法。 （６）信号器制御対象の道路と交差する道路に、信号待
ちの車両がいなければ、信号器制御対象としている道路
の信号を、青信号に維持し続ける、信号器の制御方法。 （７）車両自体に、前記「信号」を受信する車載受信器
と、後続の車両から発信された「信号」を前方に発信す
る車載発信器を設け、後続の車両の「信号」を中継する
ように構成したことを特徴とする、車両用中継装置。 （８）制御対象とする、ある地域、あるいはある道路と
いった「対象エリア」の複数の交差点の、車両からの
「信号」情報に基づき、「対象エリア」内での車両の交
通が円滑になるよう、各信号器の「基準台数」、「基準
値」、赤信号を保持する時間の「上限値」、及び青信号
の保持時間の大小、信号表示を変えるタイミングのうち
少なくとも１つを調整するよう構成した信号器の制御シ
ステム。

【０００６】

【作用】無用の信号待ちを無くしたり、信号待ち時間を
短縮することにより、交通を円滑にし、また、交通渋滞
を減らす

【０００７】

【実施例】本発明に基づく信号器の第１実施例を図１に
示す。従来と同様の部分については同一の符号を付し説
明を省略する。本発明による信号器１は車両から発信さ
れる「信号」を受信する受信器４、信号制御盤３及び信
号表示器２を具備しており、受信器４で受けた「信号」
を信号制御盤３に伝達し、信号制御盤３は当該「信号」
に基づいて、信号表示器２の信号表示を制御するよう構
成されている。

【０００８】一方、信号待ちをする車両６には、当該車
両が停止しているのか否か、走行している場合はその速
度、当該車両毎に設定された「重み付係数」等所要の
「信号」を発信する車載発信器６ａが具備されている。
なお本実施例の場合、車両６には後続車両から発信され
る「信号」を受信する車載受信機６ｂも具備しており、
後続車両からの「信号」を車載発信器６ａに伝達して、
後続車両からの「信号」を車載発信器６ａから発信する
というように、後続車両からの「信号」を中継する機能
も併せて具備している。（この「信号」の伝達ルートを
図１中の実線の矢印で示している。）

【０００９】車両自体に後続車両の「信号」の中継機能
を設けるのは、大型の車両ＩＩの後ろのＩＩＩ以降の車
両の「信号」が大型の車両ＩＩに遮られたり、信号の手
前の道路がカーブしていて当該カーブ以降の車両の「信
号」が信号器１の受信器４に届かなかったりする弊害を
無くすためである。なお、車両自体に中継機能を持たせ
る以外にも、道路の路側などに車両からの「信号」を信
号器１の受信器４に中継する中継器９を設ける方法もあ
る。図１の場合人工衛星５０に中継器９を設けた例を示
している。（中継器９を介した「信号」の伝達ルートを
図１中の点線の矢印で示している。）

【００１０】次に、上記実施例の構成における、信号器
表示制御の方法について説明する。車両６の車載発信器
６ａから発信された「信号」は信号器１の受信器４で受
信し信号制御盤３に伝達される。信号制御盤３では、信
号待ち中の車両Ｉ，ＩＩ、ＩＩＩ〜ｍの、台数ｍがあら
かじめ決められた「基準台数」以上になると信号表示器
２の表示を赤から青に変えるよう制御する。あるいは、
各車両ごとの信号待ち時間の和を常時計算し、その和が
あらかじめ設定されている「基準値」以上になると、信
号表示器２の表示を赤から青に変えるよう制御する。
（当該信号器に向かって走っている車両のうち、どこま
でを「信号待ち」と判断するかは、例えば、信号の手前
で、ある一定速度以下で走行する車両を「信号待ち」状
態であると判断するような方法で行う。）このようにす
ることにより、信号待ちのための交通渋滞を緩和するこ
とが可能となる。なお、この場合、信号待ちの車が、少
なければ信号待ち時間の和が、あらかじめ設定されてい
る「基準値」以上になるまでに、相当長時間を要してし
まうという弊害が発生するおそれがあるので、赤信号に
変わってからの時間の「上限値」を設け、その「上限
値」を越えれば、青信号に変えるという制御も行えば、
かかる弊害を防ぐことができる。

【００１１】次に、各車両の「重み付係数」を併用した
制御方法について説明する。車両６の車載発信器６ａか
ら発信された「信号」は信号器１の受信器４で受信し信
号制御盤３に伝達される。信号制御盤３では、信号待ち
中の車両Ｉ，ＩＩ、ＩＩＩ〜ｍの、各車両ごとの信号待
ち時間と「重み付係数」の積すなわち （各車両の個別の信号待ち時間）Ｘ（当該車両の個別の
「重み付係数」） の和を常時計算し、その和があらかじめ設定されている
「基準値」以上になると、信号表示器２の表示を赤から
青にかえるよう制御する。この制御方法を用いれば、例
えば、救急車、パトカー、バス、路面電車等の、優先す
べき車両に高い「重み付係数」を持たせて、これら優先
すべき車両の運行を円滑にすることが可能となる。な
お、この制御方式により、バス、路面電車等の、公共交
通機関の利便性が高まれば、マイカーよりも公共交通機
関の利用度が高まり、交通量そのものが減少することに
よる、渋滞の緩和、社会全体としての省エネルギー、騒
音・排気ガス公害の低減、交通事故の低減等、種々の副
次的効果がもたらされる可能性も有る。

【００１２】以上説明した、第１実施例において、各車
両からの「信号」を基に、例えば信号待ちの車両の台数
の単位時間当たりの増加の状況や、信号表示が赤になる
ごとの、信号待ち車両台数の推移を観測することによ
り、交通量の多寡を把握することが出来る。この交通量
の多寡の状況に応じ、例えば以下のような制御をすれ
ば、さらに、交通の円滑化をはかることが可能となる。 （１）交通量や信号待ちの車両台数が少ない場合には、
赤信号から青信号に変えるための「基準台数」、「基準
値」「上限値」を小さくする。「基準台数」、「基準
値」「上限値」が固定されていると、交通量や信号待ち
の車両台数が少ない場合には、「基準台数」、「基準
値」「上限値」に達するまでに時間がかかりすぎ、かえ
って、交通の円滑化を疎外してしまう。かかる問題を防
止するため、交通量や信号待ちの車両台数が少ない場合
は、前記「基準台数」、「基準値」や赤信号の時間の
「上限値」を小さく設定するように調整する。 （２）逆に交通量や信号待ちの車両が多い場合には、青
信号の時間を長くする。信号待ちで渋滞したときに、青
信号の時間が短かすぎて、信号待ちをしている何十台の
車両の内のほんの数台しか前に進まないということを、
日常よく経験するが、これは前の車両がスタートしてか
らでないと、後ろの車両はスタートできぬというような
ロスタイムが有るためで、何十台もの車両が信号待ちし
ていれば、そのロスタイムは膨大な値となるのと、青信
号で進みだしたのに、すぐに赤信号になると、減速停止
するために、更にロスタイムが発生するためである。こ
のような場合、例えば青信号の時間を２倍にすれば、交
差点を通過出来る車両の数は３倍にも５倍にもなり得
る。

【００１３】また、交通量の多い幹線道路と、交通量の
極めて少ない道路が交差していて、後者の方に、全く車
両がいないのに、幹線道路の信号が赤になるため、幹線
道路の通行の円滑さがそこなわれているというケースも
しばしば見受けられる。本発明の信号器制御システムで
は、制御対象とする道路と交差している道路に車両がい
なければ制御対象とする道路の信号を青信号に維持し続
けるという制御も可能で有り、このようにすれば前述の
ような不都合を無くすことができる。

【００１４】次に本発明の第２実施例について、図２に
示す内容を説明する。信号器１の信号制御盤３と、次の
信号器１１の信号制御盤１３は集中制御装置１０と互い
に情報を伝達し合えるように構成されている。（なお説
明しやすいよう、図２では、集中制御装置１０は信号器
１と信号器１１の２つの信号としか接続していない例に
しているが、実際には集中制御盤１０は「対象エリア」
内の多数の信号器と情報伝達し合えるように構成するも
のとする。）図２の例においては信号器１の信号制御盤
３に集まった車両の「信号」や信号器１の信号表示状況
等が集中制御装置１０に伝達される。この信号制御盤３
からの情報に基づき、集中制御装置１０は、 （１）信号器１の信号待ち車両の信号器１１までの到達
時間を予想し、それに基づき信号器１１の青信号になる
タイミングを指示する。 （２）信号器１の信号待ち車両の台数（及び図２では図
示されていないが、信号器１１の信号待ち車両の台数）
に応じた信号器１１の青信号の長さを指示する。 （３）上記に加えて、必要に応じ信号器１１（及び信号
器１）の、「基準台数」、「基準値」、赤信号を保持す
る時間の「上限値」及び青信号の保持時間も指示する。 というように各信号を制御する。このようにすれば、信
号器１が青になって、進んでいくと、信号器１１も青の
ため非常に交通が円滑になるようコントロールすること
が、可能となる。

【００１５】このように、「対象エリア」内の各信号か
らの交通量や、信号待ち車両の台数等の情報に基づき、
集中制御装置１０により 「対象エリア」内の各信号
の、「基準台数」、「基準値」、赤信号を保持する時間
の「上限値」及び青信号の保持時間、青信号になるタイ
ミングを制御し、「対象エリア」内の交通を円滑になる
ようコントロールする。

【００１６】以上、本発明の実施例について縷々説明し
たが、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、上記の実施例の制御と、従来同様歩行者８
が歩行者用押ボタン５を押せば、信号を青に変えるよう
に制御することを組み合わせたり、図２に示した実施例
において、信号制御装置３、１３に集中制御装置１０の
機能を併せ持たせるとか、図２に示すように信号制御盤
３、１３と集中制御盤１０の間の情報伝達を人工衛星５
０を介して行うとか、車両６からの「信号」を人工衛星
５０を介して集中制御装置１０に伝達するとか等、本発
明の技術思想の範囲内において種々変更しうるものであ
り、それらはいずれも本発明の技術的範囲に属するもの
である。

【００１７】また、請求項３の各車両の信号待ち時間の
和を求める方式において、例えば各車両の信号待ち時間
の１．５乗の和を求めるというような形であっても、ど
れだけ多くの車両が、どれだけ長く信号待ちさせられて
いるかに応じて、信号表示を制御するというのが本発明
の本旨であり、かかる制御方法も本発明の技術範囲に属
するものである。請求項４の各車両の重み付係数と信号
待ち時間の積の和を求める方式において例えば、（各車
両の個別の信号待ち時間の１．８乗）Ｘ（当該車両の個
別の「重み付係数」）の和を求めるというような制御方
法とする場合も同様に本発明の技術範囲に属するもので
ある。さらに、各車両の重み付係数を、各車両自体から
の「信号」として発信するのではなく、各車両からは当
該車両の種類を表わす「信号」を発信し、当該「信号」
が信号制御盤に伝達されてから重み付係数に変換すると
いう方式であっても、本発明の技術範囲に属するもので
ある。

【００１８】

【発明の効果】本発明の、信号器制御システムによれ
ば、交通渋滞の緩和や、交差する道路に通行する車両が
いないのにもかかわらず信号待ちせざるを得ないという
不都合をなくすことにより、交通を円滑化することが出
来る。

【００１９】また、信号待ちの為に、減速、停止、加速
という動作をすることによる、燃料の余分な消費や、か
つ排気ガスの排出を低減することが出来るため、資源保
護、環境保護もはかることが出来る。

【００２０】更に、バス、路面電車等の、公共交通機関
に「重み付係数」による優先通行をさせることで、その
利便性が高まれば、マイカーよりも公共交通機関の利用
度が高まり、交通量そのものが減少することによる、渋
滞の緩和、社会全体としての省エネルギー、騒音・排気
ガス公害の低減、交通事故の低減等、種々の副次的効果
がもたらされる可能性も有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による信号器の第１実施例を表わす模式
図である。

【図２】本発明による信号器の第２実施例を表わす模式
図である。

【図３】従来の信号器を表わす模式図である。

【符号の説明】

１、１１、２１、２１ａ、２１ｂは信号器 ２、１２、２２は信号表示器 ３、１３、２３は信号制御盤 ４、１４は受信器 ５、２５は歩行者用押ボタン ６、２６は車両 ６ａは車載発信器 ６ｂは車載受信器 ８、２８は歩行者 ９は中継器 ５０は人工衛星

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路の交差点で、車両、歩行者の進行、
   停止等をコントロールする信号器システムにおいて、車
   両にその走行状態、各車両ごとの重み付係数等を示す信
   号（以下「信号」と記す）を発信する車載発信器を設け
   ること、前記車両から発信された「信号」を受信する受
   信器を地上側に設け、当該受信器で受信した「信号」に
   基づき、信号器の表示を制御するように構成したことを
   特徴とする信号器制御システム。
2. 【請求項２】 車両から発信された「信号」に基づき、
   赤信号を待つ車両の台数が、あらかじめ決められたある
   台数（以下「基準台数」と記す）以上になると青信号に
   変えるようにする、信号器の制御方法。
3. 【請求項３】 車両から発信された「信号」に基づき、
   赤信号を待つ、個々の車両の信号待時間の合計値を計算
   しその合計値が、あらかじめ決められた、ある値（以下
   「基準値」と記す）以上になると、青信号に変えるよう
   にする、信号器の制御方法。
4. 【請求項４】 車両から発信された「信号」に基づき、
   赤信号を待つ、個々の車両の信号待時間と個々の車両の
   重み付け係数の積の合計値を計算し、その合計値が、あ
   らかじめ決められた「基準値」以上になると、青信号に
   変えるようにする、信号器の制御方法。
5. 【請求項５】 車両から発信された「信号」に基づき、
   交通量や信号待ち車両の台数を計算し、交通量や信号待
   ち車両の台数に応じて、「基準台数」、「基準値」、赤
   信号を保持する時間の上限値（以下「上限値」と記
   す。）、及び青信号の保持時間の大小のうちの少なくと
   も１つを調整するようにする、信号器の制御方法。
6. 【請求項６】 信号器制御対象の道路と交差する道路
   に、信号待ちの車両がいなければ、信号器制御対象とし
   ている道路の信号表示を、青信号に維持し続ける、信号
   器の制御方法。
7. 【請求項７】 車両自体に、前記「信号」を受信する車
   載受信器と、後続の車両から発信された「信号」を前方
   に発信する車載発信器を設け、後続の車両の「信号」を
   中継するように構成したことを特徴とする、車両用中継
   装置。
8. 【請求項８】 制御対象とする、ある地域、あるいはあ
   る道路（以下これを「対象エリア」と記す）の複数の交
   差点の、車両からの「信号」情報に基づき、「対象エリ
   ア」内での車両の交通が円滑になるよう、各信号器の
   「基準台数」、「基準値」、赤信号を保持する時間の
   「上限値」、及び青信号の保持時間の大小、信号表示を
   変えるタイミングのうち、少なくとも１つを調整するよ
   う構成した信号器の制御システム。