JP2001028097A - 交通管理システムおよび信号機制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各交差点の統計的な情報だけでなく、時々刻
々と変化する交差点付近の状況に応じてリアルタイムに
信号機を変化させる。 【解決手段】 各交差点に設置されたビーコン装置３〜
６は、車両１に搭載されたナビゲーション装置２から車
両の速度情報を受信する。ビーコン装置３〜６で受信し
た情報から通信制御装置７は車両の平均速度情報を算出
し、集中監視装置８に送信する。集中監視装置８はその
平均速度情報に基づいて、交差点に配置された信号機の
赤／青時間比率を算出し、判断装置９に与える。判断装
置９では、赤／青時間比率と交差点に進入しようとして
いる車両の速度情報から各車両が安全に通過、停止でき
るタイミングで信号機を変化させるように信号機制御情
報を生成し、信号機制御装置10に与える。信号機制御装
置10は受け取った信号機制御情報によるタイミングで信
号機を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカーナビゲーション
装置を利用した交通管理システムに関し、特に、交差点
の信号機の制御を交差点付近の状況に応じてリアルタイ
ムに変化させることを可能にした交通管理システムおよ
び信号機制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の信号機制御方法としては、特開平
10-232994号公報に記載されたものが知られている。図
５に従来の交通管理システムの構成を示す。この交通管
理システムは、集中監視装置20と、各交差点にそれぞれ
配置され、かつ集中監視装置20に共通接続された交差点
管理装置27A〜27Nと、各交差点に配置されたビーコン装
置21〜24とを備えている。各交差点管理装置は通信制御
装置および信号機制御装置を具備している。車両18はナ
ビゲーション装置19を搭載しており、このナビゲーショ
ン装置19により、ビーコン装置21〜24に速度情報を送信
し、ビーコン装置21〜24から総合交通情報を受信するこ
とができる。

【０００３】この交通管理システムにおいて、車両18が
例えばビーコン装置21の送受信エリア内の交差点にさし
かかったとする。車両18に搭載されているナビゲーショ
ン装置19は、ＧＰＳ（Global Positioning System）か
らの位置識別信号に応じて車両18の現在位置を測定し、
地図上に表示するとともに、現在位置付近の各道路上の
平均通過速度情報および交差点での平均信号待ち時間情
報を網羅する総合交通情報をビーコン装置21から受信す
る。ナビゲーション装置19はビーコン装置21から送信さ
れた総合交通情報の受信があると、自動的に車両18のス
ピードメータからの速度情報をビーコン装置21へ応答送
信する。ビーコン装置21は受信した速度情報を交差点Ａ
管理装置27Aの通信制御装置25に与える。交差点Ａ管理
装置27Aの通信制御装置25は各車両の速度情報から平均
通過速度情報を計算し、集中監視装置20に送出する。集
中監視装置20は通信制御装置25から交差点Ａに進入する
４方向の車両の平均通過速度情報を収集して、それらの
比から信号機の赤と青の時間比率を算出し、通信制御装
置25を介して信号機制御装置26に信号機制御信号を入力
して交差点Ａに設置された信号機を制御する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の信号機制御処理は交差点での統計的なデータのみ、
すなわち過去の交通情報データのみから行われており、
時々刻々と変化する交差点の状況はまったく考慮されて
いない。よって、その時々の交差点の状況に応じたリア
ルタイムな制御は行われていない。そのため従来の交通
管理システムでは、実際に道路を通行している車両が交
差点に差しかかろうとしたときに信号機が変化し、運転
者にとっては止まるべきかそのまま通り抜けるかを瞬間
的に判断しなければならない場合がある。その際に、運
転者がそのまま通り抜けることができると判断して交差
点に進入しようとした時に信号が変わると、左右からの
車両と衝突するという可能性があり、また運転者が慌て
て止まろうと急制動をかけた場合には、後方からの車両
に追突される可能性があるという問題を有していた。

【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、その時々の交差点付近の状況に即した信号機制御を
行うことによって、運転者が各交差点において止まるべ
きか否かの判断に迫られる機会を少なくし、急制動など
による追突などを防ぐことができる優れた交通管理シス
テムおよび信号機制御方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、集中監視装置と、交差点に配置され、か
つ前記集中監視装置に接続された交差点管理装置と、前
記交差点管理装置に接続されたビーコン装置とを備えた
交通管理システムにおいて、前記ビーコン装置から送信
された各車両の速度情報から平均速度情報を算出して前
記集中監視装置へ送信するとともに、前記集中監視装置
が前記平均速度情報から決定した前記交差点の信号機の
赤／青時間比率と、前記平均速度情報とをもとに信号機
を変化させるタイミングを初期設定し、さらに前記交差
点付近のリアルタイム情報によって前記タイミングを更
新する構成とした。このように構成したことにより、交
差点の信号機の制御を交差点付近の状況に応じてリアル
タイムに変化させることが可能となる。

【０００７】また、前記交差点から所定の距離離れた地
点を前記交差点の方向へ走行中の車両の有無および前記
車両の速度をリアルタイム情報として用い、前記タイミ
ングを更新する構成とした。このように構成したことに
より、交差点に進入しようとしている車両が安全に通過
できる状態にあるかどうかを判断し、安全に通過できる
と判断された場合には、初期設定された時間経過後に信
号機を変化させ、安全に通過できる状況ではないと判断
された場合には、信号機を変化させるタイミングをその
車両が安全に通過できるように変更することができる。
各車両に対して同様の処理を実行することによって、各
車両が安全に停止できるタイミングで信号機を変化させ
ることが可能となる。つまり、交差点付近の状況に応じ
た信号機制御が可能となり、運転手が判断に戸惑うよう
な信号機の変化を少なくすることで、左右からの車との
衝突、後方からの車の追突といった交差点で起こりうる
事故の可能性を少なくすることが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図４を用いて説明する。

【０００９】図１は、本発明の実施の形態の交通管理シ
ステムの構成を示す図である。この交通管理システムは
集中監視装置８と、各交差点にそれぞれ配置され、かつ
集中監視装置８に共通接続された交差点管理装置11A〜1
1Nと、各交差点に配置されたビーコン装置３〜６とを備
えている。各交差点管理装置は通信制御装置と判断装置
と信号機制御装置とを具備している。車両１は通信機能
付きナビゲーション装置２を搭載している。

【００１０】ビーコン装置３〜６は交差点Ａに４方向か
ら進入してくる車両１のナビゲーション装置２から送信
された速度情報を受信し、交差点管理装置11Aの通信制
御装置７へ送る。通信制御装置７はビーコン装置３〜６
から送信された速度情報より交差点Ａを通過する車両の
平均速度情報を算出し、集中監視装置８へ送る。以上の
動作は交差点管理装置11B〜11Nについても同様である。

【００１１】集中監視装置８は各交差点管理装置の通信
制御装置７から送られてくる平均速度情報をもとに、各
交差点に進入する４方向の車両の平均通過速度情報を収
集して、それらの比から各交差点に設置された信号機の
赤／青時間比率を算出し、各各交差点管理装置11A〜11N
の通信制御装置７へ送る。通信制御装置７は受信した赤
／青時間比率を判断装置９へ送る。判断装置９は受け取
った赤／青時間比率と交差点に進入しようとしている車
両の速度情報とをもとに信号機を変化させるタイミング
を決定し、信号機制御装置10に与える。信号機制御装置
10は受け取ったタイミングに従って信号機を制御する。

【００１２】図２は図１に示した判断装置９の構成を示
すブロック図である。判断装置９は予め各種データが記
憶されたデータ記憶手段12と、信号機を変化させる初期
設定時刻が設定される時刻設定手段13と、所定の場所へ
の車両の到着を検出する車両検出手段14と、時刻設定手
段13および車両検出手段14の出力を用いた演算結果とデ
ータ記憶手段12に記憶されたデータとを比較する比較手
段15と、比較手段15の比較結果に応じて信号機変化時刻
を更新する時刻更新手段16と、時刻更新手段16の出力を
もとに信号機変化情報を生成する信号生成手段17とから
構成されている。

【００１３】次に、以上のように構成された交通管理シ
ステムの動作について、図３のパラメータおよび図４の
フローチャートを用いて説明する。

【００１４】図３は想定している交差点における各パラ
メータを示す。対象としている交差点Ａから左右の方向
にＸ〔ｍ〕離れた地点をP1、P2とする。なお、図３では
便宜上、図の交差点Ａから左右にＸ〔ｍ〕離れた地点P
1、P2のみ図示したが、上下方向にも同様に地点P3、P4
が設定される。

【００１５】車両１に搭載されたナビゲーション装置２
は、ルート案内中に地点Ｐ１に達したと判断すると、自
車両の速度情報をナビゲーション装置２が有している通
信装置により進行方向の交差点に備えられたビーコン装
置（ここではビーコン装置３とする）に送信する。

【００１６】ビーコン装置３はナビゲーション装置２か
ら送信された速度情報を交差点Ａ管理装置11Aの通信制
御装置７に送信する。通信制御装置７では、同様にして
送信されてきた各車両の速度情報をもとに、地点P1から
交差点Ａの方向へ走行する車両の平均速度情報を算出
し、集中監視装置８へ送信する。同様にして、ビーコン
装置４〜６は、それぞれ地点P2〜P4から交差点Ａの方向
へ走行する車両の速度情報を交差点Ａ管理装置11Aの通
信制御装置７に送信し、通信制御装置７はその平均速度
情報を算出し、集中監視装置８へ送信する。

【００１７】交差点Ｂ〜Ｎについても同様にして、各交
差点管理装置11B〜11Nの通信制御装置が車両の平均速度
を算出し、集中監視装置８へ送信する。集中監視装置８
では、各交差点管理装置11A〜11Nの通信制御装置７から
送られてくる各交差点における平均速度情報をもとに各
交差点に設置された信号機の赤／青時間比率を決定し、
各交差点の交差点管理装置11A〜11Nの通信制御装置７へ
送信する。

【００１８】通信制御装置７は受信した赤／青時間比率
情報を判断装置９に与える。判断装置９は、通信制御装
置７から送られてくる各車両の速度情報と信号機の赤／
青時間比率情報とから、信号機を変化させた場合に各車
両が安全に停止できるタイミングかどうかを判断する。

【００１９】判断装置９における処理のフローチャート
を図４に示す。ここでは、地点P1から交差点Ａの方向へ
走行し、交差点Ａを通過する車両の平均通過速度をV1、
地点P2から交差点Ａの方向へ走行し、交差点Ａを通過す
る車両の平均通過速度をV2とする。すなわち、交差点Ａ
の左右方向の道路の信号機が青になっており、その道路
上を対面通行中の車両のそれぞれの道路における平均通
過速度をV1、V2とする。また、V1、V2における平均制動
距離をDv1、Dv2、V1、V2で走行中に運転者が判断に戸惑
うことなく交差点を通過できると判断できる交差点まで
の距離をYv1、Yv2とする。V1、V2、Dv1、Dv2、Yv1、Yv
2、はデータ記憶手段12が保持しておく。

【００２０】判断装置９では、まず、受信した赤／青時
間比率情報より、時刻設定手段13に信号機を変化させる
初期設定時刻をＴ[s]を設定する（ステップS1）。すな
わち、Ｔ[s]後に信号機を青から黄色に変化させるもの
とする。ここで、Ｔは下記の式（１）で与えられる。 Ｔ＝Ｘ／Ｖ …（１） この式において、ＶはV1とV2の中から小さいほうの値を
採用する。

【００２１】この設定した時点での時刻をｔ＝０[s]と
する。ここで、Ｔはこれまでに地点P1、P2に到着した車
両が交差点を通過するのに要する時間である。

【００２２】次に、比較手段15が時刻ｔと初期設定時刻
Ｔを比較し、ｔ＝Ｔ[s]以内に車両検出手段14が規定位
置P1またはP2を通過する車両を検出しなければ、ｔ＝Ｔ
[s]後に信号生成手段17が信号機制御情報を生成し、信
号機を変化させる（ステップS2、S3でNO、S6、S7）。こ
こで、車両検出手段14は信号機が青の道路上を通行中の
車両から情報を受信した２つのビーコン装置からの情報
のみを検出する。

【００２３】ｔ＝Ｔ[s]以内に車両検出手段14が規定位
置P1またはP2を通過する車両を検出すれば（ステップS3
でYES。検出した車両をＣとする。）、比較手段15にお
いて下記の式（２）が成立するかどうか判定する（ステ
ップS4）。 Ｘ−（Ｔ−tc）・Vc＞Dv …（２） ここで、Vc[m/s]は車両Ｃの速度、tc[s]は車両Ｃが規定
位置P1またはP2に到達した時間とする。また、DvはV1ま
たはV2に対応してDv1またはDv2を選択する。

【００２４】式（２）が成立すれば、その車両Ｃは安全
に交差点Ａで停止できると判断されたということである
から、信号生成手段17がｔ＝Ｔ[s]後に信号機制御信号
を生成する（ステップS4でYES、S6、S7）。成立しなけ
れば、そのタイミングで信号機を変化させると、その車
両は交差点Ａで安全に停止できないということを意味し
ているから、時刻更新手段16により、信号機を変化させ
る時刻Ｔを下記の式（３）で求まるＴ’に更新する（ス
テップS4でNO、S5）。 Ｔ’＝tc＋（Ｘ−Yv）／Vc …（３） ここで、YvはV1またはV2に対応してYv1またはYv2を選択
する。Yv＝０とすると、右辺第２項は車両が交差点Ａに
進入するのに要する時間となる。

【００２５】時刻ｔがＴ[s]以上になるまで、車両検出
手段14が車両の通過を検出すると上記処理を繰り返す。
そして、比較手段15において、時刻ｔがＴ[s]以上にな
ったと判定されると、信号生成手段17が信号機変化情報
を生成する（ステップS6、S7）。

【００２６】信号機制御装置10は、判断装置９から信号
機変化情報を受信すると信号機を変化させる。

【００２７】なお、図３およひ図４は交差点Ａを例にし
て説明したが、他の交差点Ｂ〜Ｎについても同様に処理
する。

【００２８】このように、本発明の実施の形態によれ
ば、各交差点の信号機制御が過去の統計的な交通情報の
みから行われるのではなく、交差点付近のリアルタイム
な情報によって補正され、交差点の状況に即した、より
安全性の高い交通管理を実現することが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、交差点の
統計的な交通情報とリアルタイムに収集される情報との
２つの情報から信号機制御を行うことにより、交差点付
近の現状態に基づいた信号機制御を可能としたので、交
差点の状況に即しない信号機の変化によって運転者が停
止するか否かの判断に戸惑うことが少なくなり、その結
果、交差点に進入しようとした際の信号機の変化による
左右からの車との衝突や、急制動などがもたらす追突な
どの可能性を少なくすることが可能となり、交差点付近
での安全性が高まるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の交通管理システムの構成
を示す図、

【図２】図１に示した判断装置の構成を示すブロック
図、

【図３】想定している交差点における各パラメータを示
す図、

【図４】判断装置における処理のフローチャート、

【図５】従来の交通管理システムの構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ ナビゲーション装置 ３〜６ ビーコン装置 ８ 集中監視装置 11A 〜11N 交差点管理装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集中監視装置と、交差点に配置され、か
   つ前記集中監視装置に接続された交差点管理装置と、前
   記交差点管理装置に接続されたビーコン装置とを備えた
   交通管理システムにおいて、前記交通管理装置は、前記
   ビーコン装置から送信された各車両の速度情報から平均
   速度情報を算出して前記集中監視装置へ送信するととも
   に、前記集中監視装置が前記平均速度情報から決定した
   前記交差点の信号機の赤／青時間比率を受信する手段
   と、前記赤／青時間比率と前記平均速度情報とをもとに
   信号機を変化させるタイミングを初期設定するととも
   に、前記交差点付近のリアルタイム情報によって前記タ
   イミングを更新する手段とを具備したことを特徴とする
   交通管理システム。
2. 【請求項２】 リアルタイム情報は交差点から所定の距
   離離れた地点を前記交差点の方向へ走行中の車両の有無
   および前記車両の速度であることを特徴とする請求項１
   記載の交通管理システム。
3. 【請求項３】 集中監視装置と、交差点に配置され、か
   つ前記集中監視装置に接続された交差点管理装置と、前
   記交差点管理装置に接続されたビーコン装置とを備えた
   交通管理システムの信号機制御方法において、前記ビー
   コン装置は各車両のナビゲーション装置からの速度情報
   を受信して前記交差点管理装置へ送信し、前記交差点管
   理装置は受信した前記各車両の速度情報から平均速度情
   報を算出して前記集中監視装置へ送信し、前記集中監視
   装置は受信した前記平均速度情報から前記交差点の信号
   機の赤／青時間比率を決定して前記交差点管理装置へ送
   信し、前記交差点管理装置は受信した前記赤／青時間比
   率と前記平均速度情報とをもとに信号機を変化させるタ
   イミングを初期設定するとともに、前記交差点付近のリ
   アルタイム情報によって前記タイミングを更新すること
   を特徴とする信号機制御方法。
4. 【請求項４】 リアルタイム情報は交差点から所定の距
   離離れた地点を前記交差点の方向へ走行中の車両の有無
   および前記車両の速度であることを特徴とする請求項３
   記載の信号機制御方法。