JP2011221854A - 信号灯色制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主道路と従道路との交差点に配置された信号機の灯色を制御する信号灯色制御装置において、主道路に渋滞を発生させ難くする。
【解決手段】主道路を走行する各車両の走行速度および位置に基づいて、ある車両（第１車両）が交差点に進入する前に、この第１車両が交差点に進入してから次の車両（第２車両）が交差点に進入するまでの推定時間を表す第１間隔時間、および、現在を基準として主道路において最初に交差点に到達する車両（第３車両）が交差点に進入するまでの推定時間を表す第２間隔時間、を演算する（Ｓ１３０）。そして、所定の基準時間と各間隔時間とを比較し（Ｓ１４０）、第１間隔時間が基準時間以上となり、この第１間隔時間が対応する第１車両が交差点に進入した場合、または、第２間隔時間が基準時間以上となる場合、主道路側の信号機の灯色（主灯色）を赤に遷移させ、従灯色を青に遷移させる（Ｓ２００）。
【選択図】図２

Description

本発明は、交通量が相対的に多い主道路と交通量が相対的に少ない従道路とが交わる交差点に配置された信号機の灯色を制御する信号灯色制御装置に関する。

上記の信号灯色制御装置として、通常、主道路側の信号機の灯色（以下、「主灯色」という。）を青に設定するとともに従道路側の信号機の灯色（以下、「従灯色」という。）を赤に設定し、この交差点に従道路から車両が進入しようとしたときに主灯色を赤に遷移させるとともに、従灯色を青に遷移させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３０５０８４号公報

しかしながら、上記信号灯色制御装置では、従道路から交差点に車両が進入しようとする度に主道路側の車両が止められてしまうので、主道路に渋滞を発生させる虞があった。
そこで、このような問題点を鑑み、交通量が相対的に多い主道路と交通量が相対的に少ない従道路との交差点に配置された信号機の灯色を制御する信号灯色制御装置において、主道路に渋滞を発生させ難くすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された信号灯色制御装置において、間隔時間演算手段は、従道路側の信号機の灯色（従灯色）が赤の場合において、主道路を走行する各車両の走行速度および該各車両の位置を各々検出し、該各走行速度および各位置に基づいて、ある車両（第１車両）が交差点に進入する前に、この第１車両が交差点に進入してから次の車両（第２車両）が交差点に進入するまでの推定時間を表す第１間隔時間、および、現在を基準として主道路において最初に交差点に到達する車両（第３車両）が交差点に進入するまでの推定時間を表す第２間隔時間、のうちの少なくとも一方（間隔時間）を演算する。そして、比較手段は、予め設定された基準時間と各間隔時間とを比較し、通過制御手段は、比較手段による比較の結果、第１間隔時間が基準時間以上となり、この第１間隔時間が対応する第１車両が交差点に進入した場合、または、第２間隔時間が基準時間以上となる場合、主道路側の信号機の灯色（主灯色）を赤に遷移させ、従灯色を青に遷移させる。さらに、復帰制御手段は、従灯色が青に遷移してから間隔時間を経過するまでに従灯色を赤に遷移させ、主灯色を青に遷移させる（請求項１）。

このような信号灯色制御装置によれば、主道路を走行する車両が交差点に進入しない間隔時間において従灯色を青に遷移させ、間隔時間が経過するまでに主灯色を青に戻すので、主道路を走行する車両の交通流を妨げることなく従道路における車両を交差点に進入させることができる。よって、主道路に渋滞を発生させ難くすることができる。

なお、本発明でいう基準時間は、主灯色を赤に遷移させ従灯色を青に遷移させる際に必要となる時間である通過切替時間、および従灯色を赤に遷移させ主灯色を青に遷移させる際に必要となる時間である復帰切替時間、の和である切替必要時間以上の時間に設定されていればよい。

また、従灯色を赤に遷移させ、主灯色を青に遷移させるまでの復帰時間は、間隔時間から復帰切替時間を差し引いた時間以下の時間に設定されていればよい。例えば、この時間内であれば、従道路における車両が全て交差点に進入したときに、従灯色を赤に遷移させ、主灯色を青に遷移させてもよい。

ところで、上記信号灯色制御装置においては、従道路から交差点に進入しようとする車両台数を検出し、進入しようとする各車両が交差点を通過するために必要な時間を表す従道路車両通過時間を演算する従道路車両通過演算手段を備え、比較手段は、基準時間としての従道路車両通過時間と各間隔時間とを比較するようにしてもよい（請求項２）。

このような信号灯色制御装置によれば、間隔時間が従道路車両通過時間以上となる場合のみに主灯色を赤に遷移させ、従灯色を青に遷移させることになるので、従灯色を青に遷移させる際には従道路から交差点に進入しようとする車両の全てが交差点を通過できるようにすることができる。即ち、従道路から交差点に進入しようとする車両の一部のみが交差点に進入した時点で従灯色を赤に遷移させる場合では、交差点に進入できなかった車両が無理に交差点に進入しようとする虞があるが、本発明の構成では交差点に進入しようとする全ての車両が交差点を通過できるので、このような問題を解決することができる。

また、上記信号灯色制御装置において、間隔時間演算手段は、第２車両または第３車両が所定の加速度で減速した場合における間隔時間を演算し、この場合、第２車両または第３車両に対して所定の加速度で減速するよう指示する減速指示手段を備えていてもよい（請求項３）。

このような信号灯色制御装置によれば、主道路を走行する車両を所定の加速度で減速させることによって間隔時間を多く確保することができる。なお、減速指示手段は、少なくとも第２車両または第３車両に対して指示をすればよく、第２車両および第３車両よりも後から交差点に進入する車両に対して減速するよう指示をしてもよい。

さらに、上記信号灯色制御装置においては、各間隔時間と交差点に進入する車両の速度とに基づいて、交差点の手前で待機する車両の待ち時間を演算する待ち時間演算手段と、演算された待ち時間を交差点の手前で待機する車両に通知する通知手段と、を備えていてもよい（請求項４）。

このような信号灯色制御装置によれば、交差点の手前で待機する車両に待ち時間を通知することができる。なお、待ち時間とは、現在灯色が赤である信号機の灯色が青に遷移するまでの時間（例えば、直ちに従灯色を青に遷移させる場合には通過切替時間、第１車両が交差点に進入後に従灯色を青に遷移させる場合には、第１車両が交差点に進入するまでの時間と通過切替時間との和の時間）であってもよいし、この時間に自車両の位置に応じた時間が加えられた時間であってもよい。また、本発明は従道路において待機する車両を主たる対象としているが、後述する請求項５の発明と組み合わせる場合等には主道路において待機する車両を対象とすることもできる。

また、上記信号灯色制御装置において、従道路にて待機する車両の待機継続時間を監視し、この待機継続時間が予め設定された待機上限時間以上になった場合、通過制御手段に主灯色を赤に変更させ、従灯色を青に変更させる強制通過手段を備えていてもよい（請求項５）。

このような信号灯色制御装置によれば、従道路にて待機する車両がいつまでも交差点に進入できないという状況を回避することができる。
さらに、上記信号灯色制御装置において、主道路における車両の進行方向毎の交通量に関する情報を取得する交通量取得手段を備え、間隔時間演算手段は、交通量が多い進行方向における車両のみを検出対象として間隔時間を演算するようにしてもよい（請求項６）。

このような信号灯色制御装置によれば、渋滞が発生しやすい交通量が多い進行方向側の車両の交通流を妨げることなく従道路の車両を交差点に進入させることができる。また、本発明では両方向の車両を検出対象とする場合と比較して間隔時間を長く確保することができるので、従道路の車両を交差点に進入させやすくすることができる。

また、上記信号灯色制御装置において、主道路を走行する車両が同方向に概ね同速度で走行する車群走行を行っている場合において、各車群の先頭車両および最後尾車両の位置の情報を含む車群情報を取得する車群情報取得手段を備え、間隔時間演算手段は、先頭車両から最後尾車両までの複数の車両を表す車群を１台の車両とみなして間隔時間を演算するようにしてもよい（請求項７）。

このような信号灯色制御装置によれば、車群が形成されているときには車群単位で間隔時間を演算するので、各車両について間隔時間を演算する構成と比較して間隔時間を演算する際の処理負荷を軽減することができる。

車群制御システムの概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態における灯色制御処理を示すフローチャートである。 道路および車両を模式的に示す鳥瞰図（ａ）、および車両が減速する場合と減速しない場合とを比較するための車両の鳥瞰図（ｂ）である。 第２実施形態における灯色制御処理を示すフローチャートである。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
［第１実施形態の構成］
まず、図１に基づいて本実施形態の車群制御システム１００の構成を説明する。車群制御システム１００は、道路を走行する複数の車両にそれぞれ搭載される車載装置１と、道路交差点に設置される交通信号機毎に付随して設けられる路側機６（信号灯色制御装置）とからなる。

各車両の車載装置１は、他の車両の車載装置１と車車間通信を実施可能に構成されているとともに、路側機６との間で路車間通信を実施可能に構成されている。なお、各車両の車載装置１は全て同様の構成とされているため、図１においては、ある１つの車載装置１についてのみを詳細に図示している。

車載装置１は、図１に示すように、位置特定部１０、外部機器接続部１１、表示部１２、音声出力部１３、データベース１４、無線通信部１５、および車側制御部１６等を備えている。

このうち、位置特定部１０は、車速センサ３２や、図示しないＧＰＳ受信機、光ビーコン、ジャイロスコープ等による検出信号に基づいて車両の現在地や進行方向を特定し、その特定したデータを車側制御部１６に入力する。また、外部機器接続部１１は、車両に搭載されているレーダ３１、車速センサ３２、作動処理部３３等の他のＥＣＵ（Electronic Control Unit）等、各種機器との間で通信を行うためのインタフェースであり、各機器から送信されてくる車両情報のデータを車側制御部１６に入力する。

表示部１２は、画像を表示する液晶パネル等の表示面を備えた表示装置であり、車側制御部１６からの制御に基づいて各種の運転支援画像を表示する。画像を表示する表示面は、車両の運転席から視認可能な場所に配置される。音声出力部１３は、音声を出力するスピーカ等を備えた音声出力装置であり、車側制御部１６からの制御に基づいて運転支援のための各種の案内音声を出力する。

データベース１４は、路傍の各所に設置された路側機６から受信したエリアデータを記憶するための記憶装置であり、フラッシュメモリやハードディスクドライブ等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置が用いられる。

なお、ここでいうエリアデータとは、交通信号機が設置された複数の交差点を包含する所定のエリア単位でまとめられた各交通信号機における信号機情報を指す。また、信号機情報としては、各交通信号機（以下、単に「信号機」ともいう。）についての現在および将来の灯色、各灯色の継続時間の情報（つまり、信号灯色に関するスケジュールの情報）と、信号機が配置された位置の情報とが含まれている。データベース１４に記憶されているエリアデータは、そのエリアデータに該当の交通信号機を通過する際に実行する運転支援制御に用いられる。

無線通信部１５は、他車両の無線通信部や、路傍に設置された路側機６との間で双方向の無線通信（車車間通信および路車間通信）を行うための通信装置である。この路車間通信に用いる通信様式としては、例えばＥＴＣ（登録商標）システム等で用いられる狭域通信（ＤＳＲＣ）や、ＶＩＣＳ（登録商標）等で用いられる電波ビーコンおよび光ビーコンの技術を用いることが考えられる。あるいは、２０１１年（予定）のアナログテレビ放送の終了後に利用区分が再編される予定の７００ＭＨｚ帯の電波を利用することも考えられる。この７００ＭＨｚ帯の電波は、ＤＳＲＣで用いられる５．８ＧＨｚ帯の電波と比較して波長が長いため、回折を起こし易い。そのため、建築物が密集する都市部において、建物の影からでも良好に通信が行うことができる。

なお、無線通信部１５は、位置特定部１０によって生成された自車両の位置情報や、後述する車群に関する情報を車側制御部１６からの指令（例えば、定期的に車側制御部１６から送信指令が成される。）に応じて外部送信する。

車側制御部１６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとして構成されており、車載装置１の各部を統括制御する。この車側制御部１６は、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って、路車間通信によるエリアデータの取得・更新に関する処理や、各種の運転支援に関する処理を実行する。

ここで、運転支援の具体的な内容としては、例えば、信号機情報が含まれるエリアデータを受けて、次に通過する交通信号機に関する情報提供や、交差点を円滑に通行するための走行制御等を行う。特に本実施形態の車側制御部１６は、車群走行制御を行う。

車群走行制御とは、自車両の挙動が隊列の先頭車両または自車両の直前車両と実質的に同じ挙動になるように制御する隊列走行や、他車両と並んで走行する並列走行等、自車両が他車両とともに同方向に走行する車群走行を行うように自車両を制御することを示す。

車側制御部１６は車群走行制御において、レーダ３１や、車車間通信等によって得られる他車両の位置情報と、自車両の位置特定部１０によって得られる自車両の位置情報とに基づいて、自車両が取るべき行動（加減速、旋回等）を出力する。つまり、車群を構成する他車両の挙動に合わせて、自車両が他車両の挙動に追従するための出力を行う。

この出力に応じて、例えば、自車両の速度が所定速度になるよう促す音声や表示を表示部１２または音声出力部１３から出力する構成が考えられる。また、この出力を、ＥＣＵとして構成された作動処理部３３に送信し、この作動処理部３３が自車両の各部（アクセル、ブレーキ、ステアリング、ライト等の被制御部）の作動制御を行なうことによって、自車両が車群として統一のある作動を行うようにすることも考えられる。

なお、車群走行において他車両に追従するように自車両の挙動を制御する処理に関する技術は周知技術であるため、本実施形態においてはこの処理の詳細は省略する。
また、車側制御部１６は、車群に関する情報を検出する。具体的には、自車両および他車両の位置情報に基づいて、自車両が車群を形成する車両のうちの先頭車両であるか否か、最後尾車両であるか否か、先頭車両、最後尾車両を除く中間車両であるか否か（この場合、先頭や最後尾から何台目であるか）を判断する。この判断の際には、光ビーコン等の受信結果を利用するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、車群に関する情報として、各車両（各車載装置１）が車車間通信において自身を特定するための「車両ＩＤ」を位置情報とともに他車両に繰り返し送信することによって、各車両がどの位置にいるかを特定する。また、各車両の位置に応じて、例えば先頭車両を、この車群を統括する代表車両として設定し、この情報を保有する。

これらの車群に関する情報は、データベース１４に登録されるとともに、無線通信部１５を介してこの情報の交換が行わせることによって、車群を構成する他車両とも共有される。

次に、路側機６は、無線通信部２０、路側通信部２１、エリア内信号機情報データベース２２、および路側制御部２３を備えている。
このうち、無線通信部２０は、道路を走行する車両に搭載された車載装置１との間で無線通信（路車間通信）を行うための通信装置である。この路車間通信に用いる通信様式としては、上述の車載装置１と同様のものを用いる。

路側通信部２１は、ネットワーク５を介して、同じ所定エリア内の他所の交差点に設置された交通信号機に付随する他の路側機６や交通信号機を制御したり、交通情報を提供する外部機関である交通管制センタ７との間で情報通信したりするための通信装置である。なお、路側通信部２１による交通管制センタ７との間での情報通信は、無線によるものであってもよいし有線によるものであってもよい。

エリア内信号機情報データベース２２は、複数の交通信号機に関する各々の信号機情報をまとめたエリアデータを記憶するための記憶装置である。エリア内信号機情報データベース２２には、例えばフラッシュメモリやハードディスクドライブ等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置が用いられる。

路側制御部２３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータで構成されており、路側機６の各部を統括制御する。特に、路側制御部２３は、定期的に、エリア内信号機情報データベース２２からエリアデータを読み出し、無線通信部２０を介して車載装置１にエリアデータを無線配信する。

［第１実施形態における処理］
このような車群制御システム１００において、路側機６は交差点における信号機の灯色を制御する処理を実施する。ここで、図２は、路側機６の路側制御部２３が実行する第１実施形態の灯色制御処理を示すフローチャートである。

なお、以下の説明においては、路側機６が配置された交差点において、交差する道路のうちの交通量が相対的に多い道路を主道路と呼び、交通量が相対的に少ない道路を従道路と呼ぶ。また、主道路側の信号機の灯色を主灯色と呼び、従道路側の信号機の灯色を従灯色と呼ぶ。

灯色制御処理は、例えば路側機６の電源が投入されると開始され、その後、繰り返し実施される処理である。なお、灯色制御処理が開始されるときには、主灯色が青に設定され、従灯色が赤に設定されているものとする。

詳細な灯色制御処理では、まず、車両情報を取得する（Ｓ１１０：車群情報取得手段）。ここでいう車両情報は、主道路および従道路を走行する各車両の車載装置１から送信される、各車両の現在地、走行速度（移動方向）、車群に関する情報等を表す。

そして、車群の有無を確認し、車群については１台の車両と認定し、各車両の長さ（図３（ａ）に示すＳ₁〜Ｓ₃、或いはその先頭車両および最後尾車両の位置）を認識しておく（Ｓ１２０）。続いて、各車両についての間隔時間を演算する（Ｓ１３０：間隔時間演算手段）。間隔時間とは、主道路における交通流を妨げることなく従灯色を青にすることができる最大時間を表す。

この間隔時間については図３（ａ）を用いて説明する。図３（ａ）は道路および車両を模式的に示す鳥瞰図である。
Ｓ１３０の処理では、間隔時間として、各車両および各車群における現在地および走行速度に基づいて、ある車両または車群（第１車両）が交差点に進入してから次の車両または車群（第２車両）が交差点に進入するまでの推定時間（第１間隔時間）を演算する。

ここで図３（ａ）に示す例において、車群Ａ、車両Ｂ、車群Ｃが同速度で交差点Ｘに接近しているとすると、交差点Ｘには交差点までの距離が近い、車群Ａ（距離Ｌ₁）、車両Ｂ（距離Ｌ₂）、車群Ｃ（距離Ｌ₃）の順に進入する。この場合には、Ｓ１３０の処理では、車群Ａの最後尾車両（の後端部）が交差点Ｘに進入（若しくは交差点Ｘを通過）してから車両Ｂ（の先端部）が交差点Ｘに進入するまでの推定時間、および車両Ｂ（の後端部）が交差点Ｘに進入してから車群Ｃの先頭車両（の先端部）が交差点Ｘに進入するまでの推定時間が間隔時間としてそれぞれ演算されることになる。

また、この処理では、現在を基準として主道路において最初に交差点Ｘに到達する車両（第３車両）が交差点Ｘに進入するまでの推定時間（第２間隔時間）についても演算する。つまり、図３（ａ）に示す例では、現在を基準として最初に交差点Ｘに進入する車両である車群Ａの先頭車両（の先端部）が交差点Ｘに進入するまでの推定時間が演算されることになる。なお、この処理の際に、各間隔時間において通過できる車両の台数を演算してもよい。

また、間隔時間を演算する際には、後から交差点に進入する車両が減速した場合における間隔時間についても別途演算する。ここで、図３（ｂ）は車両が減速する場合と減速しない場合とを比較するための車両の鳥瞰図である。

図３（ｂ）に示すように、車両Ｄと車両Ｅとが同速度で交差点Ｙに進入しようとするとき（実線で示す車両Ｄ，Ｅ参照）、車両Ｄ，Ｅの速度がそのままであれば車両Ｄが交差点Ｙを通過してから車両Ｅが交差点Ｙに進入するまでの間隔時間は変化しないが（破線で示す車両Ｄと一点差線で示す車両Ｅとを参照）、事前に車両Ｅを減速させると車両Ｄと車両Ｅとの間隔を広くすることができ、間隔時間をより長くすることができる（破線で示す車両Ｄ，Ｅ参照）。

そこで、本処理では、ある車両または車群（第１車両）の次に交差点に進入する車両または車群（第２車両）、或いは現在を基準として主道路において最初に交差点Ｘに到達する車両または車群（第３車両）が所定の加速度で主道路の交通流を妨げない程度の速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）まで減速した場合の、間隔時間（第３間隔時間）を演算しておく。

続いて、演算した各第１間隔時間および第２間隔時間と基準時間とを比較する（Ｓ１４０：比較手段、通過制御手段）。ここで、基準時間とは、従道路から交差点に進入しようとする車両が１台交差点を通過するために必要な時間を表す。基準時間は、例えば、主灯色を赤に遷移させ従灯色を青に遷移させる際に必要となる時間である通過切替時間、および従灯色を赤に遷移させ主灯色を青に遷移させる際に必要となる時間である復帰切替時間、の和である切替必要時間に、さらに、車両１台が従道路側から交差点に侵入し、通過するまでの通過時間を加算した時間である。

各間隔時間と基準時間との比較の結果、間隔時間が基準時間以上のものがあれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、後述するＳ１８０の処理に移行する。また、間隔時間が基準時間以上のものがなければ（Ｓ１４０：ＮＯ）、従灯色が赤である継続時間と所定の待機上限時間とを比較する（Ｓ１５０：強制通過手段）。

従灯色が赤である継続時間が待機上限時間以上であれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、強制的に従道路における車両を交差点に進入させる処理を後述するＳ１８０以下の処理で実施する。また、従灯色が赤である継続時間が待機上限時間未満であれば（Ｓ１５０：ＮＯ）、第３間隔時間と基準時間とを比較する（Ｓ１６０）。

第３間隔時間が基準時間以上のものがなければ（Ｓ１６０：ＮＯ）、主道路を走行する車両を減速させたとしても従道路側の車両を通過させることはできないため、各灯色を遷移させることなくＳ１１０の処理に戻る。また、第３間隔時間が基準時間以上のものがあれば（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、この間隔時間における第２車両および第３車両、さらに、第２車両、第３車両の後続車両に対して、所定加速度で所定速度まで減速を指示し（Ｓ１７０：減速指示手段）、Ｓ１８０の処理に移行する。

ここで、この減速指示を受けた車両（車載装置１）では、自車両が車群走行制御等の自動走行をしている場合には、車両制御部１６が作動処理部３３に対して、指示された所定の加速度で所定速度まで減速させるよう指示し、車両を減速させる。また、車両では、自車両が自動走行していない場合には、車両制御部１６が表示部１２や音声出力部１３を介して自車両を減速させるよう自車両の運転者に促す。

続いて、信号機の灯色を遷移させるタイミングを示す切替タイミングを設定する（Ｓ１８０）。この切替タイミングは、間隔時間の始点となるタイミング（現在時刻または第１車両に相当する車両が交差点に進入するタイミング）が設定される。

このとき、切替タイミングについての情報を各車両（車載装置１）に送信し、車載装置１の車両制御部１６が灯色についての情報（現在の灯色またはいつ灯色が変更されるかの情報）を表示部１２や音声出力部１３を介して自車両の運転者に通知するようにしてもよい。

次いで、切替タイミングになったか否かを判定する（Ｓ１９０）。切替タイミングになっていなければ（Ｓ１９０：ＮＯ）、Ｓ１１０の処理に戻る。また、切替タイミングになっていれば（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、主灯色を赤に遷移させ、従灯色を青に遷移させる（Ｓ２００：通過制御手段、強制通過手段）。

そして、切替時間が経過したか否かを判定する（Ｓ２１０：復帰制御手段）。ここで、切替時間とは、間隔時間から復帰切替時間（従灯色を赤に遷移させ主灯色を青に遷移させる際に必要となる時間）を差し引いた時間以下の時間に設定されていればよい。

切替時間が経過していなければ（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２１０の処理を繰り返す。また、切替時間が経過していれば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、従灯色を赤に遷移させ、主灯色を青に遷移させ（Ｓ２２０：復帰制御手段）、灯色制御処理を終了する。

［第１実施形態による効果］
以上のように詳述した車群制御システム１００において路側機６の路側制御部２３は、灯色制御処理にて、従道路側の信号機の灯色（従灯色）が赤の場合において、主道路を走行する各車両の走行速度および該各車両の位置を各々検出し、該各走行速度および各位置に基づいて、ある車両（第１車両）が交差点に進入する前に、この第１車両が交差点に進入してから次の車両（第２車両）が交差点に進入するまでの推定時間を表す第１間隔時間、および、現在を基準として主道路において最初に交差点に到達する車両（第３車両）が交差点に進入するまでの推定時間を表す第２間隔時間、のうちの少なくとも一方（間隔時間）を演算する。そして、路側制御部２３は、予め設定された基準時間と各間隔時間とを比較し、比較の結果、第１間隔時間が基準時間以上となり、この第１間隔時間が対応する第１車両が交差点に進入した場合、または、第２間隔時間が基準時間以上となる場合、主道路側の信号機の灯色（主灯色）を赤に遷移させ、従灯色を青に遷移させる。さらに、路側制御部２３は、従灯色が青に遷移してから間隔時間を経過するまでに従灯色を赤に遷移させ、主灯色を青に遷移させる。

このような車群制御システム１００によれば、主道路を走行する車両が交差点に進入しない間隔時間において従灯色を青に遷移させ、間隔時間が経過するまでに主灯色を青に戻すので、主道路を走行する車両の交通流を妨げることなく従道路における車両を交差点に進入させることができる。よって、主道路に渋滞を発生させ難くすることができる。

また、車群制御システム１００において路側制御部２３は、第２車両または第３車両が所定の加速度で減速した場合における間隔時間を演算し、第２車両または第３車両に対して所定の加速度で減速するよう指示する。

このような車群制御システム１００によれば、主道路を走行する車両を所定の加速度で減速させることによって間隔時間を多く確保することができる。なお、路側制御部２３は、少なくとも第２車両または第３車両に対して指示をすればよく、第２車両および第３車両よりも後から交差点に進入する車両に対して減速するよう指示をしてもよい。

また、車群制御システム１００において路側制御部２３は、従道路にて待機する車両の待機継続時間を監視し、この待機継続時間が予め設定された待機上限時間以上になった場合、路側制御部２３に主灯色を赤に変更させ、従灯色を青に変更させる。

このような車群制御システム１００によれば、従道路にて待機する車両がいつまでも交差点に進入できないという状況を回避することができる。
また、車群制御システム１００において路側制御部２３は、主道路を走行する車両が同方向に概ね同速度で走行する車群走行を行っている場合において、各車群の先頭車両および最後尾車両の位置の情報を含む車群情報を取得する。そして、先頭車両から最後尾車両までの複数の車両を表す車群を１台の車両とみなして間隔時間を演算する。

このような車群制御システム１００によれば、車群が形成されているときには車群単位で間隔時間を演算するので、各車両について間隔時間を演算する構成と比較して間隔時間を演算する際の処理負荷を軽減することができる。

［第２実施形態］
次に、別形態の車群制御システム２００について説明する。本実施形態（第２実施形態）では、第１実施形態の車群制御システム１００と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態の車群制御システム１００と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。

［第２実施形態における処理］
車群制御システム２００においては、灯色制御処理が第１実施形態の車群制御システム１００と異なる。ここで、図４は、路側機６の路側制御部２３が実行する第２実施形態の灯色制御処理を示すフローチャートである。

第２実施形態の灯色制御処理では、まず、車両情報を取得する（Ｓ３１０：車群情報取得手段）。ここでいう車両情報は、第１実施形態と同様の車両情報である。続いて、従道路から交差点に進入しようとする車両の有無を判定する（Ｓ３２０）。従道路から交差点に進入しようとする車両とは、従道路の停止線に従って停車し、待機する車両と、従道路を交差点に向かって走行する車両とを含む意味である。

従道路から交差点に進入しようとする車両がなければ（Ｓ３２０：ＮＯ）、Ｓ３１０の処理に戻る。また、従道路から交差点に進入しようとする車両があれば（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、従道路から交差点に進入しようとする車両の台数を認識し、これらの車両が交差点を通過するために必要な時間である通過必要時間（従道路車両通過時間）を算出する（Ｓ３３０：従道路車両通過演算手段）。

この通過必要時間は、例えば、交差点に進入するまでに要する車両１台あたりの時間に車両の台数を乗じたものに、交差点の大きさに応じた通過時間と切替必要時間（主灯色を赤に遷移させ従灯色を青に遷移させる際に必要となる時間である通過切替時間、および従灯色を赤に遷移させ主灯色を青に遷移させる際に必要となる時間である復帰切替時間、の和）等を加算した時間を設定すればよい。

そして、車群の有無を確認し、車群については１台の車両と認定し、各車両の長さを認識しておく（Ｓ３４０）。
続いて、交通量の情報を取得する（Ｓ３５０：交通量取得手段）。ここで交通量の情報とは、主道路における進行方向毎の交通量に関する情報を示し、この情報は、実際に交通量を検出した結果を交通管制センタ７等から受信することによって取得してもよいし、予め自身のＲＯＭ等に記録された、時間帯に応じた交通量の情報を採用してもよい。

そして、交通量の情報に応じて優先方向を設定する（Ｓ３６０）。この処理では、主道路において交通量が多い進行方向を優先方向として設定する。そして、車両の間隔時間を算出する（Ｓ３７０：間隔時間演算手段）。この処理は、基本的には第１実施形態のＳ１３０の処理と同様であるが、本実施形態の処理では優先方向の車両のみについて間隔時間を演算する際の対象とする。

例えば、図３（ａ）に示す例において、左側から交差点Ｘに進入する車両の進行方向を優先方向とした場合には、車群Ａ，Ｃのみを間隔時間を演算する際の対象とし、車両Ｂを間隔時間を演算する際の対象としては無視することになる。

次いで、Ｓ３３０の処理で演算した通過必要時間と各間隔時間とを比較する（Ｓ３８０：比較手段、通過制御手段）。各間隔時間と通過必要時間との比較の結果、間隔時間が通過必要時間以上のものがあれば（Ｓ３８０：ＹＥＳ）、後述するＳ４２０の処理に移行する。また、間隔時間が通過必要時間以上のものがなければ（Ｓ３８０：ＮＯ）、従灯色が赤である継続時間と所定の待機上限時間とを比較する（Ｓ３９０：強制通過手段）。

従灯色が赤である継続時間が待機上限時間以上であれば（Ｓ３９０：ＹＥＳ）、強制的に従道路における車両を交差点に進入させる処理を後述するＳ４２０以下の処理で実施する。また、従灯色が赤である継続時間が待機上限時間未満であれば（Ｓ３９０：ＮＯ）、Ｓ３７０の処理で演算した第３間隔時間と通過必要時間とを比較する（Ｓ４００）。

第３間隔時間が通過必要時間以上のものがなければ（Ｓ４００：ＮＯ）、主道路を走行する車両を減速させたとしても従道路側の全ての車両を通過させることはできないため、各灯色を遷移させることなくＳ３１０の処理に戻る。また、第３間隔時間が通過必要時間以上のものがあれば（Ｓ４００：ＹＥＳ）、この間隔時間における第２車両および第３車両、さらに、第２車両、第３車両の後続車両に対して、所定加速度で所定速度まで減速を指示し（Ｓ４１０：減速指示手段）、Ｓ４２０の処理に移行する。

続いて、信号機の灯色を遷移させるタイミングを示す切替タイミングを設定する（Ｓ４２０）。そして、交差点の手前で待機する車両の待ち時間を演算する（Ｓ４３０：待ち時間演算手段）。ここで、待ち時間とは、従道路において交差点手前で待機している車両に、第１車両が交差点に進入するまでの時間と、その後、従灯色を青に遷移させるまでの時間との和で求めることができる。次いで、演算された待ち時間を交差点の手前で待機する車両に通知する（Ｓ４４０：通知手段）
続いて、切替タイミングになったか否かを判定する（Ｓ４５０）。切替タイミングになっていなければ（Ｓ４５０：ＮＯ）、Ｓ３１０の処理に戻る。また、切替タイミングになっていれば（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、主灯色を赤に遷移させ、従灯色を青に遷移させる（Ｓ４６０：通過制御手段、強制通過手段）。

そして、従道路の車両の全てが通過したか否かを判定する（Ｓ４７０：復帰制御手段）。全ての車両が通過していなければ（Ｓ４７０：ＮＯ）、全ての車両が通過するまでＳ４７０の処理を繰り返す。また、全ての車両が通過していれば（Ｓ４７０：ＹＥＳ）、従灯色を赤に遷移させ、主灯色を青に遷移させ（Ｓ４８０：復帰制御手段）、灯色制御処理を終了する。

［第２実施形態による効果］
以上のように詳述した車群制御システム２００において路側制御部２３は、従道路から交差点に進入しようとする車両台数を検出し、進入しようとする各車両が交差点を通過するために必要な時間を表す従道路車両通過時間を演算する。そして、基準時間としての従道路車両通過時間と各間隔時間とを比較する。

このような車群制御システム２００によれば、間隔時間が従道路車両通過時間以上となる場合のみに主灯色を赤に遷移させ、従灯色を青に遷移させることになるので、従灯色を青に遷移させる際には従道路から交差点に進入しようとする車両の全てが交差点を通過できるようにすることができる。即ち、従道路から交差点に進入しようとする車両の一部のみが交差点に進入した時点で従灯色を赤に遷移させる場合では、交差点に進入できなかった車両が無理に交差点に進入しようとする虞があるが、本実施形態の構成では交差点に進入しようとする全ての車両が交差点を通過できるので、このような問題を解決することができる。

さらに、車群制御システム２００において路側制御部２３は、各間隔時間と交差点に進入する車両の速度とに基づいて、交差点の手前で待機する車両の待ち時間を演算する。そして、演算された待ち時間を交差点の手前で待機する車両に通知する。

このような車群制御システム２００によれば、交差点の手前で待機する車両に待ち時間を通知することができる。なお、待ち時間とは、現在灯色が赤である信号機の灯色が青に遷移するまでの時間（例えば、直ちに従灯色を青に遷移させる場合には通過切替時間、第１車両が交差点に進入後に従灯色を青に遷移させる場合には、第１車両が交差点に進入するまでの時間と通過切替時間との和の時間）であってもよいし、この時間に自車両の位置に応じた時間が加えられた時間であってもよい。また、本実施形態では従道路において待機する車両を主たる対象としているが、主道路において待機する車両を対象としてもよい。

さらに、車群制御システム２００において路側制御部２３は、主道路における車両の進行方向毎の交通量に関する情報を取得する。そして、交通量が多い進行方向における車両のみを検出対象として間隔時間を演算する。

このような車群制御システム２００においてによれば、渋滞が発生しやすい交通量が多い進行方向側の車両の交通流を妨げることなく従道路の車両を交差点に進入させることができる。また、本発明では両方向の車両を検出対象とする場合と比較して間隔時間を長く確保することができるので、従道路の車両を交差点に進入させやすくすることができる。

［その他の実施形態］
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

例えば、上記第２実施形態では、待ち時間を通知する際に、従道路において待機する車両を主たる対象としているが、主道路において待機する車両を対象としてもよい。

１…車載装置、５…ネットワーク、６…路側機、７…交通管制センタ、１０…位置特定部、１１…外部機器接続部、１２…表示部、１３…音声出力部、１４…データベース、１５…無線通信部、１６…車側制御部、２０…無線通信部、２１…路側通信部、２２…エリア内信号機情報データベース、２３…路側制御部、３１…レーダ、３２…車速センサ、３３…作動処理部、１００，２００…車群制御システム。

Claims (7)

1. 交通量が相対的に多い主道路と交通量が相対的に少ない従道路との交差点に配置された信号機の灯色を制御する信号灯色制御装置であって、
   前記従道路側の信号機の灯色（以下、「従灯色」という。）が赤の場合において、前記主道路を走行する各車両の走行速度および該各車両の位置を各々検出し、該各走行速度および各位置に基づいて、ある車両（以下、「第１車両」という。）が前記交差点に進入する前に、該第１車両が前記交差点に進入してから次の車両（以下、「第２車両」という。）が前記交差点に進入するまでの推定時間を表す第１間隔時間、および、現在を基準として前記主道路において最初に前記交差点に到達する車両（以下、「第３車両」という。）が前記交差点に進入するまでの推定時間を表す第２間隔時間、のうちの少なくとも一方（以下、単に「間隔時間」という。）を演算する間隔時間演算手段と、
   予め設定された基準時間と前記各間隔時間とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較の結果、前記第１間隔時間が前記基準時間以上となり、この第１間隔時間が対応する第１車両が前記交差点に進入した場合、または、前記第２間隔時間が前記基準時間以上となる場合、主道路側の信号機の灯色（以下、「主灯色」という。）を赤に遷移させ、前記従灯色を青に遷移させる通過制御手段と、
   前記従灯色が青に遷移してから前記間隔時間を経過するまでに前記従灯色を赤に遷移させ、前記主灯色を青に遷移させる復帰制御手段と、
   を備えたことを特徴とする信号灯色制御装置。
2. 請求項１に記載の信号灯色制御装置において、
   前記従道路から前記交差点に進入しようとする車両台数を検出し、該進入しようとする各車両が交差点を通過するために必要な時間を表す従道路車両通過時間を演算する従道路車両通過演算手段を備え、
   前記比較手段は、前記基準時間としての前記従道路車両通過時間と前記各間隔時間とを比較すること
   を特徴とする信号灯色制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の信号灯色制御装置において、
   前記間隔時間演算手段は、前記第２車両または前記第３車両が所定の加速度で減速した場合における間隔時間を演算し、
   前記第２車両または前記第３車両に対して前記所定の加速度で減速するよう指示する減速指示手段を備えたこと
   を特徴とする信号灯色制御装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の信号灯色制御装置において、
   前記各間隔時間と交差点に進入する車両の速度とに基づいて、前記交差点の手前で待機する車両の待ち時間を演算する待ち時間演算手段と、
   前記演算された待ち時間を前記交差点の手前で待機する車両に通知する通知手段と、
   を備えたことを特徴とする信号灯色制御装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の信号灯色制御装置において、
   前記従道路にて待機する車両の待機継続時間を監視し、該待機継続時間が予め設定された待機上限時間以上になった場合、前記通過制御手段に主灯色を赤に変更させ、従灯色を青に変更させる強制通過手段を備えたこと
   を特徴とする信号灯色制御装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の信号灯色制御装置において、
   主道路における車両の進行方向毎の交通量に関する情報を取得する交通量取得手段を備え、
   前記間隔時間演算手段は、交通量が多い進行方向における車両のみを検出対象として前記間隔時間を演算すること
   を特徴とする信号灯色制御装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の信号灯色制御装置において、
   主道路を走行する車両が同方向に概ね同速度で走行する車群走行を行っている場合において、各車群の先頭車両および最後尾車両の位置の情報を含む車群情報を取得する車群情報取得手段を備え、
   前記間隔時間演算手段は、前記先頭車両から前記最後尾車両までの複数の車両を表す車群を１台の車両とみなして前記間隔時間を演算すること
   を特徴とする信号灯色制御装置。

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