JP2007047894A - 信号制御システム、および信号制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 地震発生時における交通事故の発生確率を抑え、交通の安全を十分に確保することができる信号制御システムを提供する。
【解決手段】 複数の信号制御装置２が、データ通信ラインＢによりループ状に接続されている。各信号制御装置２は、地震動感知部２４において地震動を感知すると、データ通信ラインＢにより接続されている他の信号制御装置２に通知する。各信号制御装置２は、地震動感知部２４において地震動を感知した信号制御装置２が予め定めた台数以上であると、地震が発生したと判断し、信号灯器１における現示表示を災害現示に切り換える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、道路網における交通の安全を確保するために交差点に設置されている信号灯器における現示表示を制御する信号制御システム、および信号制御装置に関する。

従来、道路網の交差点には、交通の安全を確保するために信号灯器が設置されている。。一般に、道路網における交差点等で、通行権が与えられている道路を現示という。信号灯器は、周知のように、青、黄、赤等の色灯の点灯により、交差点において通行権が与えられている道路をドライバーや歩行者等に示す現示表示を行う。信号制御装置が、信号灯器における現示表示を制御する。具体的には、信号制御装置は、記憶している信号制御パラメータに基づいて、信号灯器における色灯の点灯状態を切り換える。信号制御装置は、交差点に設置され、その交差点に設置されている全ての信号灯器を制御する。また、設置されている交差点だけでなく、隣接する交差点の信号灯器も含めて制御する構成の信号制御装置もある。上述した信号制御パラメータには、信号灯器における現示表示の周期であるサイクル、１サイクルにおける各現示の割合を示すスプリット、同じ周期で現示を表示する交差点群の間での現示表示の位相のズレを示すオフセット等が含まれている。

また、地震で路面が揺れているときに、車両を走行させることは非常に危険であるので、ドライバーは車両の走行中に地震が発生すると、速やかに車両を停止させるべきである。一方、車両で走行中のドライバにとって、地震による路面の揺れ（震動）と、走行している車両の振動と、を区別することは殆ど不可能である。このため、地震が発生したときには、道路網に設置している案内盤で、地震の発生をドライバに知らせる表示を行っている。

なお、案内盤における地震発生の表示は、気象庁が発令する地震発生のナウキャスト情報を管制センタで受信し、管制センタから案内盤への地震発生の表示を指示することにより行われている。

また、通常、信号灯器の点灯にかかる電力は、商用電源により供給している。信号灯器は、上述したように、交通の安全を確保するために設置されている。このため、商用電源が停電により、信号灯器での現示表示が行われない状態になると、すなわちドライバーや歩行者等に対して現示を示すことができない状態になると、道路網における交通の安全が確保されず、交通事故の発生確率が増大する。そこで、このような状態になるのを防止するために、商用電源が停電したときには、バックアップ電源装置により信号灯器の点灯にかかる電力供給を行っている（特許文献１参照）。バックアップ電源装置は、発動発電機や、燃料電池等で信号灯器の点灯にかかる電力を供給する構成である。
特開２００４−８６４５８号公報

しかしながら、上述の案内盤は、道路網における渋滞情報や、交通規制情報（車線規制や通行規制等にかかる情報）をドライバに知らせることを、主な目的として設置していることから、道路網にあまり密に設置されていないというのが現状である。このため、案内盤に地震の発生を表示しても、そのときに、案内盤を確認することができない場所を走行しているドライバも多い。すなわち、案内盤に地震の発生を表示しても、多くのドライバが地震の発生に気づかず、車両の走行を継続していた。したがって、地震で路面が揺れているときに走行している車両が多く、地震発生時における交通の安全が十分に確保されていないという問題があった。

また、従来は、特許文献１等で提案されているように、商用電源の停電時には、信号灯器の点灯にかかる電力供給を、バックアップ電源装置により行うことで、交通の安全を確保していたが、地震等の発生時には、商用電源の停電が長時間におよぶこともある。このような事態を想定し、商用電源の停電が長時間におよんでも、バックアップ電源装置により信号灯器の点灯が継続できるようにするには、バックアップ電源装置の発電容量を大きくしなければならない。バックアップ電源装置の発電容量を大きくするには、燃料タンク等を大型化することになり、バックアップ電源装置本体の大型化を招くという問題があった。

さらに、カメラで撮像した交差点の撮像画像を管制センタに送信し、管制センタにおいて撮像画像が送信されてきた各交差点の交通状況を監視することも従来より行われているが、交差点の撮像画像を管制センタに送信するデータ通信ラインが地震等の災害で切断されると、管制センタに交差点の撮像画像を送信することができず、管制センタで交差点の交通状況の監視が行えなくなるという問題があった。

なお、交差点の交通状況の監視は、通常時よりも、上述のような地震等の災害発生時のほうが重要である。

この発明の目的は、地震発生時における交通事故の発生確率を抑え、交通の安全を十分に確保することができる信号制御システム、および信号制御装置を提供することにある。

また、この発明は、バックアップ電源装置による電力の供給時に、消費電力を低減することで、バックアップ電源装置を大型化することなく、信号灯器における現示表示が行える時間を増大させた信号制御装置を提供することを目的とする。

さらに、この発明は、管制センタとのデータ通信ラインが地震等の災害で切断されたときでも、交差点の交通状況を管制センタで監視することができる信号制御装置を提供することを目的とする。

この発明の信号制御システムは、上述の課題を解決し、その目的を達成するために、以下の構成を備えている。

（１）複数の交差点に設置されている信号制御装置をデータ通信ラインでループ状に接続した信号制御システムであって、
信号制御装置には、設置されている交差点の信号灯器の点灯を制御する信号灯器制御手段と、
設置されている交差点における地震動を感知する地震動感知手段と、
前記地震動感知手段により交差点における地震動を感知したときに、その旨を示す感知情報を前記データ通信ラインを利用して、他の信号制御装置に通知する感知情報通知手段と、
交差点における地震動を感知した信号制御装置の台数が、予め定めた台数以上であれば、地震が発生したと判断する地震発生有無判断手段と、が備えられ、
前記地震発生有無判断手段は、交差点における地震動を感知した信号制御装置の台数を、感知情報を通知してきた信号制御装置の台数、および自機の前記地震動感知手段が地震動を感知したかどうかにより算出する手段であり、
さらに、前記信号灯器制御手段は、前記地震発生有無判断手段により地震が発生したと判断されたときに、信号灯器の点灯状態を災害現示の表示に切り換える手段である。

この構成では、複数の交差点に設置されている信号制御装置がデータ通信ラインでループ状に接続されている。各信号制御装置は、地震動検知手段により、設置されている交差点の地震動を感知すると、感知情報通知手段により地震動を感知したことを示す感知情報を、データ通信ラインを利用して他の信号制御装置に通知する。この感知情報には、例えば地震動を感知した信号制御装置（すなわちこの感知情報を発信した信号制御装置）を識別する識別情報や、地震動を感知した時刻を示す時刻情報等が含まれている。したがって、データ通信ラインでループ状に接続されている各信号制御装置は、地震動を感知した信号制御装置を知ることができる。そして、地震発生有無判断手段が、予め定めた台数以上、例えばデータ通信ラインでループ状に接続されている信号制御装置の半数以上、の信号制御装置で地震動が感知されたときに、地震が発生したと判断する。このとき、自機の地震動感知手段が地震動を感知していなければ、感知情報を通知してきた信号制御装置の台数を、地震動を感知した信号制御装置の台数とし、自機の地震動感知手段が地震動を感知していなければ、感知情報を通知してきた信号制御装置の台数に１を加えた台数を、地震動を感知した信号制御装置の台数とする。地震発生有無判断手段により地震が発生したと判断されると、信号灯器制御手段が信号灯器の点灯状態を災害現示の表示、例えば、赤の色灯と黄の色灯とを交互に点灯させる状態、に切り換える。

このように、地震が発生しときには、道路網に密に設置されている信号灯器の点灯状態を災害現示に切り換える構成としたので、地震の発生を多くのドライバに知らせ、車両を速やかに停止させることができる。したがって、地震で路面が揺れているときに、走行している車両の台数が抑えられ、地震発生時における交通の安全を十分に確保することができる。

また、データ通信ラインでループ状に接続されている複数の信号制御装置において、地震動を感知した信号制御装置が予め定めた台数以上であれば、地震が発生したと判断するので、大型車両の通過にともなう振動を感知したときに、誤って地震が発生したと誤判定したり、地震動感知手段において地震動が感知できなかったときに、地震が発生していないと誤判定することがなく、地震発生の判断精度を十分に確保することができる。

（２）前記信号灯器制御手段は、設置されている交差点の信号灯器の点灯状態を災害現示の表示に切り換えてから一定時間経過したときに、この災害現示の表示を終了する手段である。

この構成では、信号灯器の点灯状態を、災害現示の表示に切り換えてから一定時間、例えば数分（１〜２分）経過したときに、この災害現示の表示を終了する構成としたので、地震による震動の停止後、いつまでも信号灯器が災害現示の表示で保持され続けるという問題も生じない。

なお、信号灯器における災害現示の表示がいつまでも保持され続けると、交通マヒを引き起こすことになる。

（３）各交差点には、商用電源の停電時に、信号灯器の点灯にかかる電力供給を行うバックアップ電池を有するバックアップ電源装置が備えられ、
前記信号制御装置には、信号灯器の点灯にかかる電力供給が前記バックアップ電池により行われているときには、商用電源による電力供給が行われているときよりも、信号灯器の点灯時の発光量を小さくする調光手段が備えられている。

この構成では、地震により商用電源が停電しても、バックアップ電源装置により信号灯器における現示表示が継続される。また、信号灯器の点灯にかかる電力を、バックアップ電源装置により供給しているときには、調光手段が信号灯器の点灯時の発光量を小さくするので、信号灯器の点灯にかかる消費電力が抑えられる。したがって、バックアップ電源装置を大型化することなく、バックアップ電源装置により、信号灯器における現示表示が継続できる時間を増大することができる。

（４）前記信号制御装置には、交差点に設置したカメラにより撮像した交差点の撮像画像を取得し、この交差点の撮像画像を無線で送信する画像送信手段が備えられている。

この構成では、カメラで撮像した交差点の画像を無線で送信するので、地震により管制センタとのデータ通信ラインが切断されたときでも、管制センタにカメラで撮像した交差点の画像を送信することができる。

また、この発明の信号制御装置は、上述の課題を解決し、その目的を達成するために、以下の構成を備えている。

（５）設置されている交差点の信号灯器の点灯を制御する信号灯器制御手段を備え、
他の交差点に設置されている複数の信号制御装置とデータ通信ラインでループ状に接続される信号制御装置であって、
設置されている交差点の地震動を感知する地震動感知手段と、
前記地震動感知手段により交差点の地震動を感知したときに、その旨を示す感知情報を前記データ通信ラインを利用して、このデータ通信ラインに接続されている信号制御装置に通知する感知情報通知手段と、
交差点における地震動を感知した信号制御装置の台数が、予め定めた台数以上であれば、地震が発生したと判断する地震発生有無判断手段と、が備えられ、
前記地震発生有無判断手段は、交差点における地震動を感知した信号制御装置の台数を、感知情報を通知してきた信号制御装置の台数、および自機の前記地震動感知手段が地震動を感知したかどうかにより算出する手段であり、
さらに、前記信号灯器制御手段は、前記地震発生有無判断手段により地震が発生したと判断されたときに、信号灯器の点灯状態を災害現示の表示に切り換える手段である。

この構成では、上述の（１）と同様の効果を奏する。

（６）設置されている交差点の信号灯器の点灯を制御する信号灯器制御手段を備え、
信号灯器の点灯にかかる電力供給が、通常時商用電源により行われ、商用電源の停電時に、バックアップ電源装置が有するバックアップ電池により行われる信号制御装置において、
信号灯器の点灯にかかる電力供給が、商用電源またはバックアップ電池のどちらで行われているかを検知する検知手段と、
前記検知手段により、信号灯器の点灯にかかる電力供給が前記バックアップ電池により行われていることが検知されたときには、商用電源による電力供給が行われているときよりも、信号灯器の点灯時の発光量を小さくする調光手段を備えている。

この構成では、上述の（３）と同様に、バックアップ電源装置を大型化することなく、バックアップ電源装置により、信号灯器における現示表示が継続できる時間を増大することができる。

（７）設置されている交差点の信号灯器の点灯を制御する信号灯器制御手段を備えた信号制御装置において、
交差点に設置したカメラにより撮像した交差点の撮像画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得した交差点の撮像画像を、データ通信ラインを介して管制センタに送信する第１の画像送信手段と、
前記第１の画像送信手段が前記画像取得手段により取得した交差点の撮像画像を前記管制センタに送信することができないとき、取得した交差点の撮像画像を前記管制センタに無線で送信する第２の画像送信手段と、を備えている。

この構成では、上述の（４）と同様に、第２の画像送信手段がカメラで撮像した交差点の画像を無線で送信するので、地震により管制センタとのデータ通信ラインが切断されたときでも、管制センタにカメラで撮像した交差点の画像を送信することができる。

（８）前記第２の画像送信手段は、前記画像取得手段により取得した交差点の撮像画像の送信要求を受信する受信機能を有し、この受信機能において交差点の撮像画像の送信要求が受信されたときには、この送信要求を送信してきた機器に対して、前記画像取得手段により取得した交差点の撮像画像を無線で送信する。

この構成では、パトカー等の車両に搭載した装置においても、交差点の画像の送信要求を信号制御装置に対して無線で送信するだけで、その交差点の画像を取得し、交通状況を確認することができる。

この発明によれば、地震が発生しときには、道路網に密に設置されている信号灯器の点灯状態を災害現示に切り換える構成としたので、地震の発生を多くのドライバに知らせ、車両を一時停止させることができる。したがって、地震で路面が揺れているときに、走行している車両の台数が抑えられ、地震発生時における交通の安全を十分に確保することができる。

また、データ通信ラインでループ状に接続されている複数の信号制御装置において、地震動を感知した信号制御装置が予め定めた台数以上であれば、地震が発生したと判断するので、大型車両の通過にともなう振動を感知したときに、誤って地震が発生したと誤判定したり、地震動感知手段において地震動が感知できなかったときに、地震が発生していないと誤判定することがなく、地震発生の判断精度を十分に確保することができる。

また、各信号制御装置が地震動感知手段で地震動を感知したときに、他の信号制御装置に通知することによって、地震が発生したかどうかを判断する構成としているので、各信号制御装置において地震動の発生から地震が発生したと判断されるまでの時間が抑えられる。

また、バックアップ電源装置を大型化することなく、商用電源の停電時における、信号灯器の現示表示が行える時間を増大させることができる。

さらに、管制センタとのデータ通信ラインが地震等の災害発生により切断されたときでも、交差点の交通状況を管制センタで監視することができる。

以下、この発明の実施形態である信号制御システムについて説明する。

図１、２は、この発明の実施形態である信号制御システムの概要を示すである。道路網における主要な交差点には、図１に示すように、青、黄、赤等の色灯を点灯させて、その時点において通行権が与えられている道路を示す現示表示を行う信号灯器１、信号灯器１における現示表示を制御する信号制御装置２、商用電源の停電時に信号灯器１の現示表示にかかる電力を供給するバックアップ電源装置３、および交差点の画像を撮像するカメラ４が設置されている。図１では、２つの交差点を示している。１つの交差点には、この交差点に進入する道路毎に（現示表示の対象となる道路毎に）信号灯器１が設置されている。すなわち、１つの交差点には複数の信号灯器１が設置されている。信号制御装置２は、少なくとも設置されている交差点の１または複数の信号灯器１を制御する。信号制御装置２は、制御対象の信号灯器１における現示表示の周期（青の点灯開始から次の青の点灯開始までの時間）であるサイクル、１サイクルにおける各現示の割合を示すスプリット、同じ周期で現示を表示する信号灯器１が設置された交差点群の間での現示表示の位相のズレを示すオフセット等を含む信号制御パラメータに基づいて、各信号灯器１の現示の表示を制御する。また、設置されている交差点の信号灯器１に加えて、信号制御装置１が設置されていない隣接する交差点の信号灯器１を制御する信号制御装置２もある。信号制御装置２は、信号灯器１の色灯を点滅させることもできる。信号灯器１の現示表示にかかる電力供給は、通常商用電源により行われている。バックアップ電源装置３は、商用電源の停電時に、信号灯器１の現示表示にかかる電力を供給するバックアップ電池を有している。バックアップ電源装置３は、商用電源が停電していないとき、入力されている商用電源により信号灯器１の現示表示にかかる電力を出力し、反対に商用電源が停電しているとき、バックアップ電池により信号灯器１の現示表示にかかる電力を出力する。また、バックアップ電源装置３は、信号灯器１の現示表示にかかる電力供給を、商用電源により行っているのか、バックアップ電池により行っているのかを、示す信号を信号制御装置２に入力している。この実施形態では、バックアップ電池は、後述するようにコンデンサ電池である。

なお、バックアップ電源装置３は、ディーゼルエンジン式の発動発電機により発生させた電力を信号灯器１の現示表示にかかる電力として出力する構成であってもよいし、燃料電池により信号灯器１の現示表示にかかる電力を出力する構成であってもよいが、バックアップ電源装置３の小型化という考えから、ここではコンデンサ電池を用いている。

また、各交差点には、交通状況を適正に監視することができる交差点の撮像画像が得られるように、１または複数のカメラ４が設置されている。カメラ４は、交差点の撮像画像を信号制御装置２に入力する。図１に示す、１０は管制センタである。管制センタ１０は、道路網の交差点毎に交通状況を監視し、その時の交通状況に応じた信号灯器１の制御を信号制御装置２に指示する。具体的には、信号制御パラメータの変更等を、信号制御装置２に指示する。管制センタ１０には、各交差点の信号制御装置２がデータ通信ラインＡで接続されている。管制センタ１０は、接続されている各信号制御装置２に対して、信号制御パラメータを与える。また、カメラ４で撮像した交差点の画像を信号制御装置２を介して取得する。具体的には、信号制御装置２がカメラ４の撮像画像を管制センタ１０に送信する。また、信号制御装置２と、管制センタ１０とは、後述するように、無線で通信することもできる。

さらに、この実施形態の信号制御システムは、図２に示すように、複数の信号制御装置２をデータ通信ラインＢでループ状に接続している。このデータ通信ラインＢは、管制センタ１０と接続しているデータ通信ラインＡとは別である。すなわち、信号制御装置２は、データ通信ラインＡで管制センタと接続され、データ通信ラインＢで他の信号制御装置２とループ状に接続されている。

図３は、この発明の実施形態である信号制御システムの信号制御装置の構成を示すブロック図である。信号制御装置２は、本体の動作を制御する制御部２１と、信号灯器１の各色灯の点灯や、点灯時における明るさを調整する調光部２２と、カメラ４で撮像されている交差点の撮像画像が入力される画像入力部２３と、設置されている交差点における地震動の有無を感知する地震動感知部２４と、管制センタ１０とデータ通信ラインＡを介して通信する第１の通信部２６と、他の装置（他の信号制御装置２や管制センタ１０等）と無線で通信する無線通信部２７と、データ通信ラインＢを介してループ状に接続されている他の信号制御装置２と通信する第２の通信部２８と、を備えている。制御部２１は、信号制御パラメータを記憶している。調光部２２は、信号灯器１の色灯を点灯させる点灯回路、および点灯時の発光量を調整する調光回路を有している。点灯回路は、信号灯器１の色灯毎に設けており、色灯毎に点灯させることができる。また、調光回路は、点灯回路を介して色灯に与える電力を２段階で切り換える構成である。具体的には、信号灯器１の色灯に与える電力を通常時の１００％と、低消費時の７０％（通常時の７０％）とで切り換える構成である。調光回路は、信号灯器１の色灯に与える電流値を下げることにより、消費電力を下げる構成である。

画像入力部２３には、カメラ４が撮像している交差点の撮像画像が、略リアルタイムに入力される。画像入力部２３は、入力された撮像画像を圧縮する画像処理部も有している。地震動感知部２４は、交差点に設置された地震感知器を有する。この地震感知器は、公知のように、地震動（所謂Ｐ波、Ｓ波）を感知すると、その旨を出力する構成である。また、地震感知器は加速度センサを用いて地震動を感知するものが一般的である。また、Ｐ波、およびＳ波は、略同時に発生するが、Ｐ波のほうがＳ波よりも地殻の伝達速度が速いことから、地震感知器としてはＰ波を感知することができる構成のものを用いるのが好ましい。第１の通信部２６は、データ通信ラインＡを介して管制センタ１０と通信するための構成である。無線通信部２７は、管制センタ１０や、他の信号制御装置２等と無線で通信するための構成である。第２の通信部２８は、データ通信ラインＢでループ状に接続された別の信号制御装置２と通信するための構成である。第１の通信部２６が、この発明で言う第１の画像送信手段を有し、無線通信部２７が、この発明で言う第２の画像送信手段を有する。

なお、図３に示す２５は、装置本体の各部に動作電源を供給する電源回路である。この電源回路２５には、バックアップ電源装置２５から商用電源、またはバックアップ電池の出力が入力される。

図４は、バックアップ電源装置の構成を示すブロック図である。このバックアップ電源装置３は、バックアップ電池であるコンデンサ電池３１と、コンデンサ電池３１を充電する充電回路３２と、コンデンサ電池３１に蓄えられている電荷を放電させる放電回路３２と、信号灯器１の点灯にかかる電力を出力する出力回路３４と、を備えている。コンデンサ電池３１は、複数の電気２重層コンデンサを直列に接続した構成である。充電回路３２は、商用電源によりコンデンサ電池３１を充電するための回路である。放電回路３３は、コンデンサ電池３１に蓄えられている電荷を効率的に放電させるための電流ポンプである。出力回路３４は、信号制御装置２の電源回路２５に接続されている。出力回路３４は、信号制御装置２の電源回路２５に供給する電力を商用電源とするか、コンデンサ電池３１とするかを切り換える切り換え回路を有している。この切換回路は、入力されている商用電源の電圧が、設定値以下になると、信号制御装置２の電源回路２５に供給する電力をコンデンサ電池３１の出力に切り換える回路である。逆にいうと、入力されている商用電源の電圧が、設定値を超えていれば、信号制御装置２の電源回路２５に供給する電力を商用電源に切り換える回路である。この切換回路は、例えば入力されている商用電源の電圧で駆動されるリレースイッチで構成されている。これにより、出力回路３４は、商用電源の停電時には、信号制御装置２に対してコンデンサ電池３１により信号灯器１の点灯にかかる電力を供給し、商用電源の停電時でないときには、信号制御装置２に対して商用電源により信号灯器１の点灯にかかる電力を供給する切り換えを行う。また、バックアップ電源装置３は、信号灯器１の点灯にかかる電力供給を、商用電源により行っているのか、コンデンサ電池３１により行っているのかを、示す信号を信号制御装置２に入力している。この信号は、前記リレースイッチの接点の状態を出力することにより行われる。信号制御装置２は、この信号により、その時点において、信号灯器１の点灯にかかる電力供給が、商用電源により行われているのか、コンデンサ電池３１により行われているのかを判断する。

以下、この発明の実施形態である信号制御システムの動作について説明する。

まず、最初に信号制御装置２における地震発生有無判断処理について説明する。ここでは、商用電源が停電していない状態であるとして説明する。信号制御装置２は、地震が発生していないと判断しているとき、制御部２１に記憶している信号制御パラメータに基づいて、信号灯器１における現示表示を制御している。調光部２２により、信号灯器１の各色灯の点灯、消灯が行われる。また、カメラ４で撮像している交差点の撮像画像を、一定時間毎、例えば１０秒毎、に画像入力部２３で圧縮し、この圧縮した撮像画像を第１の通信部２６から管制センタ１０へ送信する処理を行っている。

図５は、信号制御装置における地震発生有無判断処理を示すフローチャートである。信号制御装置２は、地震動感知部２４において地震動を感知するか（ｓ１）、またはデータ通信ラインＢでループ状に接続されている他の信号制御装置２からの地震動の感知を通知する感知情報を第２の通信部２８で受信するのを待っている（ｓ２）。ｓ１では、予め定められた値を超える震動を感知したときに、地震動を感知したと判断する。信号制御装置２は、地震動感知部２４において地震動を感知したと判断すると、自機を識別する識別情報と、地震動感知部２４において地震動を感知した時刻を示す時刻情報を含む感知情報を生成し（ｓ３）、ここで生成した感知情報を第２の通信部２８からデータ通信ラインＢに送出する（ｓ４）。データ通信ラインＢに送出された感知情報は、このデータ通信ラインＢでループ状に接続されている全ての信号制御装置２で受信される。

なお、信号制御装置２は、ｓ１で地震動を感知したと判定したときに、地震が発生したと判断するものではない。

信号制御装置２は、ｓ４で感知情報をデータ通信ラインＢに送出すると、制御部２１が有するタイマ（不図示）をリセットし（ｓ５）、このタイマによる経過時間の計測を開始する。信号制御装置２は、このタイマにより計測されている時間が一定時間、例えば数分（２〜３分）に達するか（ｓ６）、データ通信ラインＢでループ状に接続されている他の信号制御装置２からの地震動の感知を通知する感知情報を第２の通信部２８で受信するのを待つ（ｓ７）。このｓ７にかかる処理は、上述のｓ２にかかる処理と同じである。信号制御装置２は、ｓ７で他の信号制御装置２からの地震動の感知を通知する感知情報を受信すると、その感知情報を制御部２１に記憶する（ｓ８）。信号制御装置２は、ｓ８で他の信号制御装置２からの感知情報を制御部２１に記憶すると、今回地震動を感知した信号制御装置２が予め定められた台数以上であるかどうかを判定する（ｓ９）。例えば、ｓ９では、今回、地震動が感知された信号制御装置２の台数がデータ通信ラインＢに接続されている半数以上であるかどうかを判定する。ｓ９では、感知情報を通知してきた信号制御装置２の台数に、１を加えた台数を、今回、地震動が感知された信号制御装置２の台数とする。これは、自機においても、地震動を感知しているからである。また、地震動が感知された信号制御装置２の台数が１０台以上、または２０台以上であるかどうかという判定であってもよい。

信号制御装置２は、ｓ９で今回地震動を感知した信号制御装置２の台数が予め定められた台数以上でないと判定すると、ｓ６に戻り、上記処理を繰り返す。一方、信号制御装置２は、ｓ９で今回地震動を感知した信号制御装置２の台数が予め定められた台数以上であると判定すると、地震が発生したと判断する（ｓ１０）。

また、信号制御装置２は、ｓ２でデータ通信ラインＢでループ状に接続されている他の信号制御装置２からの地震動の感知を通知する感知情報を第２の通信部２８で受信すると、今回受信した感知情報を制御部２１に記憶し（ｓ１１）、制御部２１が有するタイマ（不図示）をリセットし（ｓ１２）、このタイマによる経過時間の計測を開始する。ｓ１２でリセットするタイマは、ｓ５でリセットされるタイマと同じである。そして、信号制御装置２は、このタイマにより計測されている時間が一定時間、例えば数分（２〜３分）に達するか（ｓ１３）、地震動感知部２４において地震動を感知するか（ｓ１４）、またはデータ通信ラインＢでループ状に接続されている他の信号制御装置２からの地震動の感知を通知する感知情報を第２の通信部２８で受信するのを待つ（ｓ１５）。ｓ１４は、上述のｓ１と同じ処理であり、ｓ１５は上述のｓ２と同じ処理である。

信号制御装置２は、ｓ１４で地震動感知部２４において地震動を感知したと判断すると、自機を識別する識別情報と、地震動感知部２４において地震動を感知した時刻を示す時刻情報を含む感知情報を生成し（ｓ１６）、ここで生成した感知情報を第２の通信部２８からデータ通信ラインＢに送出する（ｓ１７）。ｓ１６は上述したｓ３と同じ処理であり、ｓ１７は上述したｓ４と同じ処理である。信号制御装置２は、今回地震動を感知した信号制御装置２が予め定められた台数以上であるかどうかを判定する（ｓ１８）。ｓ１８にかかる処理は、ｓ９と同じである。信号制御装置２は、ｓ１８で今回地震動を感知した信号制御装置２が予め定められた台数以上でないと判定すると、ｓ６にジャンプし、上述した処理を行う。一方、信号制御装置２は、ｓ１８で今回地震動を感知した信号制御装置２が予め定められた台数以上であると判定すると、ｓ１０にジャンプし、地震が発生したと判断する。

さらに、信号制御装置２は、ｓ１５で他の信号制御装置２からの地震動の感知を通知する感知情報を受信すると、その感知情報を制御部２１に記憶する（ｓ１９）。信号制御装置２は、ｓ１９で他の信号制御装置２からの感知情報を制御部２１に記憶すると、今回地震動を感知した信号制御装置２が予め定められた台数以上であるかどうかを判定する（ｓ２０）。ｓ２０は、上述のｓ９や、ｓ１８と略同じ処理であるが、感知情報を通知してきた信号制御装置２の台数を、今回、地震動が感知された信号制御装置２の台数とする。これは、自機においては、この時点で地震動を感知していないからである。また、ｓ１９は上述のｓ８やｓ１１と同じ処理である。信号制御装置２は、ｓ２０で今回地震動を感知した信号制御装置２の台数が予め定められた台数以上でないと判定すると、ｓ１３に戻り、上述した処理を繰り返す。一方、信号制御装置２は、ｓ２０で今回地震動を感知した信号制御装置２の台数が予め定められた台数以上であると判定すると、ｓ１０にジャンプし、地震が発生したと判断する。

また、信号制御装置２は、ｓ６またはｓ１３で、一定時間経過したと判定すると、地震は発生していないと判断する（ｓ２１）。このとき、今回制御部２１に記憶した地震動を感知した信号制御装置２についてはクリアする。

このように、信号制御装置２は、単に自機の地震動感知部２４において地震動を感知したどうかにより、地震が発生したかどうかを判断するのではなく、データ通信ラインＢでループ状に接続されている予め定められている台数以上、例えば半数以上、の信号制御装置２で、地震動が感知されたときに、地震が発生したと判断する構成としたので、各信号制御装置２において、大型車両の通過にともなう振動を感知したときに、誤って地震が発生したと誤判定したり、地震による地震動が感知できなかったときに、地震が発生していないと誤判定するのを防止でき、地震発生の有無の判断精度を十分に確保することができる。

また、この実施形態の信号制御装置２は、上述の地震発生有無判断処理において、ｓ１０で地震が発生したと判断すると、災害現示表示処理を行う（ｓ２２）。。このとき、今回制御部２１に記憶した地震動を感知した信号制御装置２についてはクリアする。図６は、この災害現示表示処理を示すフローチャートである。上述したように、信号制御装置２は、地震が発生していないときには、制御部２１に記憶している信号制御パラメータに基づいて、信号灯器１における現示表示を制御している。信号制御装置２は、上述した地震発生有無判断処理において地震が発生したと判断すると、信号制御パラメータに基づく信号灯器１における現示表示を停止し（ｓ３１）、制御対象の全ての信号灯器１に対して色灯の点灯状態を災害現示に切り換える（ｓ３２）。この災害現示は、通常時に信号灯器１において行われることがない色灯の点灯状態、例えば赤の色灯と、黄の色灯と、を１秒毎に交互に点灯させる点灯状態、による表示である。

道路網を走行しているドライバは、この信号灯器１における災害現示の表示により、地震の発生を知る。言い換えれば、信号灯器１における災害現示の表示により、ドライバに地震の発生を知らせることができる。また、信号灯器１は、案内板等に比べれば、道路網に非常に密に設置されているので、地震の発生を走行中の殆どのドライバに知らせることができる。これにより、地震の発生に気づかずに、車両を走行させつづけるドライバを減少することができる。その結果、地震で路面が揺れているときに、走行している車両の台数が抑えられ、地震発生時における交通の安全を十分に確保することができる。

信号制御装置２は、ｓ３２で信号灯器１を災害現示の表示に切り換えると、制御部２１が有するタイマ（不図示）をリセットし（ｓ３３）、災害現示に切り換えてからの経過時間の計測を開始する。信号制御装置２は、ｓ３２で災害現示に切り換えてからの経過時間が予め定められた一定時間、例えば数分（２〜３分）、に達するのを待つ（ｓ３４）。信号制御装置２は、災害現示に切り換えてからの経過時間が予め定められた一定時間に達すると、信号灯器１における災害現示の表示を終了し（ｓ３５）、制御部２１に記憶している信号制御パラメータに基づいて信号灯器１における現示表示を制御する処理（通常の現状表示処理）に復帰する（ｓ３６）。

このように、この実施形態の信号制御装置２は、地震が発生したと判断し、信号灯器１における現示表示を災害現示に切り換えてから、一定時間経過すると、信号制御パラメータに基づいて信号灯器１における現示表示を制御する処理に自動的に復帰するので、地震による震動の停止後、いつまでも信号灯器１が災害現示の表示で保持され続け、交通マヒを引き起こすという問題も生じない。

なお、ここでは、信号灯器１における現示表示を災害現示に切り換えてから、一定時間経過すると、信号制御パラメータに基づいて信号灯器１における現示表示を制御する処理に復帰するとしたが、管制センタ１０が信号制御装置２に対して信号制御パラメータに基づいて信号灯器１における現示表示を制御する処理に戻すように指示する構成としてもよい。

また、この実施形態では、気象庁が地震発生のナウキャスト情報を発令するのに要する時間や、管制センタ１０が地震発生を各信号制御装置２に通知する時間がかからない。また、データ通信ラインＢに接続されている全ての信号制御装置２から感知情報が送信されてくるのを待たないで、今回地震を感知した信号制御装置２の台数が予め定めた台数以上に達したときに、地震が発生したと判断する。したがって、気象庁が発令する地震発生のナウキャスト情報を管制センタ１０で受信し、管制センタ１０から地震発生を各信号制御装置２に通知する方式に比べれば、各信号制御装置２において地震が発生したと判断されるまでの時間も短縮できる。

なお、上記実施形態では、データ通信ラインＢでループ状に接続されている信号制御装置２のみが、信号灯器１を現示表示するとしたが、このデータ通信ラインＢに接続されている信号制御装置２が設置されている付近の交差点に設置されている、このデータ通信ラインＢに接続されていない信号制御装置２にも、信号灯器１に対して災害現示の表示を行わせるようにしてもよい。この場合、データ通信ラインＢに接続されていない信号制御装置２については、管制センタ１０を介して信号灯器１を災害現示の表示に切り換えるように指示してもよいし、無線通信部２７から、これらの信号灯器１に対して災害現示の表示に切り換えることを指示するメッセージを送信するようにしてもよい。

次に、商用電源の停電時における信号灯器１の調光処理について説明する。図７は、この調光処理を示すフローチャートである。信号制御装置２には、バックアップ電源装置３から、信号灯器１の点灯にかかる電力が、商用電源により供給されているのか、コンデンサ電池３１により供給されているのかを示す信号が入力されている。信号制御装置２は、バックアップ電源装置３から入力されている信号により、信号灯器１の点灯にかかる電力が商用電源により供給されているか、コンデンサ電池３１により供給されているかを判定する（ｓ４１）。信号制御装置２は、信号灯器１の点灯にかかる電力が商用電源により供給されていると判定すると、すなわち商用電源が停電していないと判定すると、調光部２２において信号灯器１の色灯に与える電力を通常時の電力である１００％にする（ｓ４２）。ｓ４２では、調光部２２が信号灯器１の点灯のために出力する電流の大きさを、通常時の大きさにする。信号制御装置２は、その後信号灯器１の点灯にかかる電力が商用電源からコンデンサ電池３１に切り換わるのを待つ（ｓ４３）。

バックアップ電源装置３は、商用電源が停電していないとき、必要に応じて充電回路３２によりコンデンサ電池３１を充電している。コンデンサ電池３１の充電は、商用電源により行われる。バックアップ電池３４は、上述したように、商用電源により駆動されるリレースイッチにより、出力回路３４から出力する電力が、商用電源による電力、またはコンデンサ電池３１による電力に切り換えられる。具体的には、商用電源でリレースイッチが駆動されているときには、商用電源による電力を出力回路３４から出力し、リレースイッチが駆動されていないとき（商用電源の停電時）には、コンデンサ電池３１による電力を出力回路３４から出力する。このように、バックアップ電源装置３は、出力回路３４から出力する電力をハード的に切り換える構成である。また、バックアップ電源装置３は、この商用電源により駆動されるリレースイッチの接点の状態を、信号灯器１の点灯にかかる電力を商用電源により供給しているのか、コンデンサ電池３１により供給しているのかを示す信号として出力している。

信号制御装置２は、ｓ４３で信号灯器１の点灯にかかる電力が商用電源からコンデンサ電池３１に切り換わったと判定すると、すなわち商用電源が停電したと判定すると、調光部２２において信号灯器１の色灯に与える電力を通常時の７０％にする（ｓ４４）。ｓ４４では、調光部２２が信号灯器１の点灯のために出力する電流の大きさを、通常時の大きさの７０％にする。したがって、商用電源の停電時には、信号灯器１の点灯にかかる電力（消費電力）を通常時よりも小さくすることができる。すなわち、通常時よりも消費電力が抑えられる。したがって、コンデンサ電池３１を大型化することなく、バックアップ電源装置３により信号灯器１に現示表示を行わせることができる時間を増大することができる。これにより、バックアップ電源装置３の大型化が抑えられる。

信号制御装置２は、ｓ４４にかかる処理を完了すると、信号灯器１の点灯にかかる電力がコンデンサ電池３１から商用電源に切り換わるのを待つ（ｓ４５）。信号制御装置２は、ｓ４５で信号灯器１の点灯にかかる電力がコンデンサ電池３１から商用電源に切り換わったと判定すると、ｓ４２に戻り、上述した処理を行う。また、信号制御装置２は、ｓ４１で、信号灯器１の点灯にかかる電力がコンデンサ電池３１により供給されていると判定すると、ｓ４４にジャンプし、上述した処理を実行する。

このように、商用電源の停電時には、信号灯器１の点灯にかかる消費電力が抑えられるので、コンデンサ電池３１を大型化することなく、バックアップ電源装置３により信号灯器１に現示表示を行わせることができる時間を増大することができる。これにより、バックアップ電源装置３の大型化が抑えられる。

次に、地震等の災害により、信号制御装置２と、管制センタ１０と、を接続しているデータ通信ラインＡが切断したときの動作について説明する。データ通信ラインＡが切断していないとき、信号制御装置２と管制センタ１０との間では、データ通信ラインＡを利用してデータ通信が行われている。例えば、信号制御装置２は、カメラ４で撮像している交差点の撮像画像を、一定時間毎、例えば１０秒毎、に画像入力部２３で圧縮し、この圧縮した撮像画像を第１の通信部２６から管制センタ１０へ送信している。また、管制センタ１０では、データ通信ラインＡを利用して信号制御装置２から送信されてきた交差点の画像を基に、該交差点における交通状況を判断し、該交差点における信号制御パラメータが適正であるかどうかを判定する処理等を行っている。そして、信号制御パラメータの変更が必要であると判断すると、すなわち現在の信号制御パラメータが適正でないと判断すると、適正な信号制御パラメータを算出し、これをデータ通信ラインＡを利用して該当の信号制御装置２に送信する。信号制御装置２は、第１の通信部２６で管制センタ１０から送信されてきた信号制御パラメータを受信すると、今回受信した信号制御パラメータに基づく信号灯器１の制御を開始する。

一方、信号制御装置２は、データ通信ラインＡが切断したときには、カメラ４で撮像している交差点の撮像画像を、一定時間毎、例えば１０秒毎、に画像入力部２３で圧縮し、この圧縮した撮像画像を無線通信部２７から管制センタ１０へ送信する。信号制御装置２は、データ通信ラインＡを利用して第１の通信部２６から、管制センタ１０に応答を要求したときに、管制センタ１０からの応答がなければ、データ通信ラインＡが切断したと判断する。また、無線通信部２７から管制センタ１０に送信された交差点の撮像画像は、直接管制センタ１０で受信されるのではなく、無線基地局（不図示）を介して管制センタ１０で受信される。また、ここでは、データ通信ラインＡが切断している、切断していないにかかわらず、カメラ４で撮像した交差点の撮像画像を送信する頻度を同じにしたが、この頻度については異ならせてもよい。

このように、地震等の災害によりデータ通信ラインＡが切断したときであっても、カメラ４で撮像した交差点の撮像画像を信号制御装置２から管制センタ１０に送信することができる。したがって、地震等の災害によりデータ通信ラインＡが切断したときであっても、交差点の交通状況を管制センタ１０で監視することができる。

さらに、信号制御装置２は、無線通信部２７において、他の装置からカメラ４で撮像した交差点の撮像画像の送信要求を受信したときに、この送信要求を送信してきた機器に対してカメラ４で撮像した交差点の撮像画像を無線通信部２７から送信するようにしてもよい。具体的には、図８に示す撮像画像送信処理を実行する機能を信号制御装置２に設けてもよい。信号制御装置２は、無線通信部２７において、カメラ４で撮像した交差点の撮像画像の送信要求を受信すると（ｓ５１）、カメラ４で撮像している交差点の撮像画像を画像入力部２３に取り込み、この撮像画像を圧縮する（ｓ５２）。信号制御装置２は、ｓ５１で受信した撮像画像の送信要求を送信してきた装置に対して、ｓ５２で圧縮した交差点の撮像画像を無線通信部２７から送信する（ｓ５３）。

したがって、地域を巡回しているパトカー等に搭載されている装置であっても、カメラ４で撮像している交差点の撮像画像を得ることができる。これにより、地震等の災害発生時における、交通状況の監視が的確に行える。

また、この撮像画像送信処理は、データ通信ラインＡが切断しているときだけでなく、データ通信ラインＡが切断していないときにも行われる処理としてもよい。このようにすれば、交差点で事故が発生したときに、その交差点に向かっているパトカー等で、事故が発生した交差点の状況を事前に確認することもできる。

この発明の実施形態である信号制御システムの概要を示すである。 この発明の実施形態である信号制御システムの概要を示すである。 この実施形態の信号制御装置の構成を示す図である。 この実施形態のバックアップ電源装置の構成を示す図である。 この実施形態の信号制御装置における地震発生有無判断処理を示すフローチャートである。 この実施形態の信号制御装置における災害現示表示処理を示すフローチャートである。 この実施形態の信号制御装置における調光処理を示すフローチャートである。 この実施形態の信号制御装置における撮像画像送信処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１−信号灯器
２−信号制御装置
３−バックアップ電源装置
４−カメラ
１０−管制センタ
２１−制御部
２２−調光部
２３−画像入力部
２４−地震動感知部
２５−電源回路
２６−第１の通信部
２７−無線通信部
２８−第２の通信部
３１−コンデンサ電池
３２−充電回路
３３−放電回路
３４−出力回路

Claims (8)

1. 複数の交差点に設置されている信号制御装置をデータ通信ラインでループ状に接続した信号制御システムであって、
   信号制御装置には、設置されている交差点の信号灯器の点灯を制御する信号灯器制御手段と、
   設置されている交差点における地震動を感知する地震動感知手段と、
   前記地震動感知手段により交差点における地震動を感知したときに、その旨を示す感知情報を前記データ通信ラインを利用して、他の信号制御装置に通知する感知情報通知手段と、
   交差点における地震動を感知した信号制御装置の台数が、予め定めた台数以上であれば、地震が発生したと判断する地震発生有無判断手段と、が備えられ、
   前記地震発生有無判断手段は、交差点における地震動を感知した信号制御装置の台数を、感知情報を通知してきた信号制御装置の台数、および自機の前記地震動感知手段が地震動を感知したかどうかにより算出する手段であり、
   さらに、前記信号灯器制御手段は、前記地震発生有無判断手段により地震が発生したと判断されたときに、信号灯器の点灯状態を災害現示の表示に切り換える手段である信号制御システム。
2. 前記信号灯器制御手段は、設置されている交差点の信号灯器の点灯状態を災害現示の表示に切り換えてから一定時間経過したときに、この災害現示の表示を終了する手段である請求項１に記載の信号制御システム。
3. 各交差点には、商用電源の停電時に、信号灯器の点灯にかかる電力供給を行うバックアップ電池を有するバックアップ電源装置が備えられ、
   前記信号制御装置には、信号灯器の点灯にかかる電力供給が前記バックアップ電池により行われているときには、商用電源による電力供給が行われているときよりも、信号灯器の点灯時の発光量を小さくする調光手段が備えられている請求項１または２に記載の信号制御システム。
4. 前記信号制御装置には、交差点に設置したカメラにより撮像した交差点の撮像画像を取得し、この交差点の撮像画像を無線で送信する画像送信手段が備えられている請求項１〜３のいずれかに記載の信号制御システム。
5. 設置されている交差点の信号灯器の点灯を制御する信号灯器制御手段を備え、
   他の交差点に設置されている複数の信号制御装置とデータ通信ラインでループ状に接続される信号制御装置であって、
   設置されている交差点の地震動を感知する地震動感知手段と、
   前記地震動感知手段により交差点の地震動を感知したときに、その旨を示す感知情報を前記データ通信ラインを利用して、このデータ通信ラインに接続されている信号制御装置に通知する感知情報通知手段と、
   交差点における地震動を感知した信号制御装置の台数が、予め定めた台数以上であれば、地震が発生したと判断する地震発生有無判断手段と、が備えられ、
   前記地震発生有無判断手段は、交差点における地震動を感知した信号制御装置の台数を、感知情報を通知してきた信号制御装置の台数、および自機の前記地震動感知手段が地震動を感知したかどうかにより算出する手段であり、
   さらに、前記信号灯器制御手段は、前記地震発生有無判断手段により地震が発生したと判断されたときに、信号灯器の点灯状態を災害現示の表示に切り換える手段である信号制御装置。
6. 設置されている交差点の信号灯器の点灯を制御する信号灯器制御手段を備え、
   信号灯器の点灯にかかる電力供給が、通常時商用電源により行われ、商用電源の停電時に、バックアップ電源装置が有するバックアップ電池により行われる信号制御装置において、
   信号灯器の点灯にかかる電力供給が、商用電源またはバックアップ電池のどちらで行われているかを検知する検知手段と、
   前記検知手段により、信号灯器の点灯にかかる電力供給が前記バックアップ電池により行われていることが検知されたときには、商用電源による電力供給が行われているときよりも、信号灯器の点灯時の発光量を小さくする調光手段を備えた信号制御装置。
7. 設置されている交差点の信号灯器の点灯を制御する信号灯器制御手段を備えた信号制御装置において、
   交差点に設置したカメラにより撮像した交差点の撮像画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段により取得した交差点の撮像画像を、データ通信ラインを介して管制センタに送信する第１の画像送信手段と、
   前記第１の画像送信手段が前記画像取得手段により取得した交差点の撮像画像を前記管制センタに送信することができないとき、取得した交差点の撮像画像を前記管制センタに無線で送信する第２の画像送信手段と、を備えた信号制御装置。
8. 前記第２の画像送信手段は、前記画像取得手段により取得した交差点の撮像画像の送信要求を受信する受信機能を有し、この受信機能において交差点の撮像画像の送信要求が受信されたときには、この送信要求を送信してきた機器に対して、前記画像取得手段により取得した交差点の撮像画像を無線で送信する請求項７に記載の信号制御装置。

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