JP2011233027A - 信号機制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両群のより円滑な走行を実現することのできる信号機制御装置を提供する。
【解決手段】道路上の連続する各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎによって区画される区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎ毎にそれら区間の交通流をそれぞれ監視する路側センサＳ１〜Ｓｎを備える。そして、Ｎ信号機ＳＴ１の赤現示に基づきその直前の区間Ｓｅｃ１に停滞している車両の交通流を制御するにあたり、区間Ｓｅｃ１よりも車両の進行方向下流側の区間Ｓｅｃ２〜Ｓｅｃｎにおける交通流の停滞状況に基づいてそれら下流側の各区間Ｓｅｃ２〜Ｓｅｃｎに設けられている各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示態様を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号機制御装置に関し、特に車両の交通制御に用いられる信号機の現示態様を制御する装置に関する。

周知のように、主要となる道路が交差する交差点には、自動車等の交通の円滑化を図るために、信号機が設けられている。こうした信号機による各灯色を用いた現示停止や進行許可等を指示する現示は通常、中央管制センターの中央制御装置で各信号機の連携のもとに一括制御されており、こうした信号機による各灯色の点灯、点滅等が所定の信号制御時間テーブルに基づき順次変更されることによって、各交差点での交通制御が行われる。

ただし、交差点に設けられた信号機の各灯色の点灯時間は必ずしも固定されている訳ではなく、交差する各道路の交通量等に応じて適宜変更される。例えば、特許文献１に記載の信号機制御装置（交通信号制御方法）にあっては、交差点から離間された所定の位置に設けられた車両感知器により車両群を検知し、この検知結果に基づいて信号機の各灯色の点灯時間の延長あるいは短縮を行うようにしている。図１０に、この特許文献１に記載の信号機制御装置についてその概略構成を示す。

図１０に示すように、この特許文献１に記載の信号機制御装置は、大きくは、道路を走行する車両の台数や車速等を検知する車両情報検出部１０と、この車両情報検出部１０により検知された車両情報に基づき上記信号機の現示態様を制御する信号制御部２０とによって構成される。

このうち、車両情報検出部１０は、上記道路の上り車線側に設置された上り車両速度感知部１１と下り車線側に設置された下り車両速度感知部１２とを有している。それら各車両速度感知部１１及び１２は、各々一対のループコイル式車両感知器あるいは超音波式車両感知器等の第１及び第２の上り車両感知器１１ａ及び１１ｂ、及び第１及び第２の下り車両感知器１２ａ及１２ｂによって構成される。そして、第１及び第２の上り車両感知器１１ａ及び１１ｂが所定の間隔で上り車線側に配置されるとともに、第１及び第２の下り車両感知器１２ａ及び１２ｂが所定の間隔で下り車線側に配置されている。こうした車両速度感知部１１及び１２により道路を走行する車両の通過時刻や走行速度が検知され、それら検知された車両情報が信号機の現示態様を制御する信号制御部２０に入力される。

この信号制御部２０に入力された車両情報は、この車両情報をもとに所定の演算が行われる演算制御回路２１に入力される。この演算制御回路２１では、各車両速度感知部１１及び１２から入力された車両情報と、制御定数記憶回路２２に記憶されている各車両速度感知部１１及び１２の配置位置に関する情報や所定のテーブルを信号機の灯色を切り替えるべく設定された定数等とに基づいて、信号機の灯色を切り替えるための演算が行われる。

そして、演算制御回路２１により演算された制御信号が信号制御回路２３に入力され、この信号制御回路２３によって上記信号機の現示態様を切り替える灯色切替部２４の駆動制御が行われる。

次に、こうした信号機制御装置によって行われる信号機の制御態様について図１１〜１３を参照して説明する。なお、図１１〜１３は、この信号機制御装置により制御対象とされる信号機と車両群との関係の一例を示したものである。

すなわち、図１１に示すように、上記上り車両速度感知部１１は、交差点に設けられた信号機３０の停止線Ｌ１から距離Ｌだけ離間された位置に設けられている。ここで、例えば時刻ｔにおいて上り車線を走行する車両群Ｃが上り車両速度感知部１１により検知されたとすると、この検知結果に基づき車両群Ｃの平均走行速度Ｖ１が算出される。そして、停止線Ｌ１と車両速度感知部１１との距離を「Ｌ」、車両群Ｃの平均速度を「Ｖ１」、車群の通過所要時間を「Ｓ」、現在時刻を「ｔ」とするとき、車両群Ｃの先頭車両Ｃｆが停止線Ｌ１に到着する時刻「Ｔｓ」及び車両群Ｃの最後尾車両Ｃｒが停止線Ｌ１に到着する時刻「Ｔｅ」がそれぞれ以下の式（１）及び（２）によって算出される。

Ｔｓ＝ｔ＋Ｌ／Ｖ１ …（１）
Ｔｅ＝Ｔｓ＋Ｓ …（２）

そして、例えば図１２に示すように信号機３０に規定されている赤信号（停止信号）の現示時間が時刻ｔｒｓから時刻ｔｒｅであるときには、この赤信号が灯色している時間ｔｒｓ〜ｔｒｅ内に車両群Ｃの先頭車両Ｃｆが停止線Ｌ１に到着するものとして判断される（ｔｒｓ＜ｔ＜ｔｒｅ、ｔｒｓ＜Ｔｓ＜ｔｒｅ）。そこで、上記演算制御回路２１により、先頭車両Ｃｆが停止線Ｌ１で停止することなく交差点を通過可能な赤信号現示の短縮時間Ｔｒが、以下の式（３）に基づき算出される。

Ｔｒ＝（ｔｒｅ−Ｔｓ） …（３）

この結果、赤信号現示の短縮時間Ｔｒが赤信号の現示時間を短縮し得る許容範囲内であれば、信号機３０による赤信号の現示時間が時間Ｔｒだけ短縮される。これにより、車両群Ｃの先頭車両Ｃｆが停止線Ｌ１に到着したときには、信号機３０の灯色が赤から青（進行許可）へと推移しており、先頭車両Ｃｆ及びその後続車両が停止線Ｌ１で停止することなく通過されるようになる。

一方、図１３に示すように、信号機３０に規定されている青の灯色が終了して次に赤が灯色される時刻が時刻ｔｒ２であるときには、信号機３０の灯色が青から赤に推移したのちに車両群Ｃの最後尾車両Ｃｒが停止線Ｌ１に到着するものとして判断される（ｔｒｓ２＜Ｔｅ）。そこで、上記演算制御回路２１により、最後尾車両Ｃｒが停止線Ｌ１で停止することなく交差点を通過可能な青信号現示（進行許可信号）の延長時間Ｔｇが、以下の式（４）に基づき算出される。

Ｔｇ＝Ｔｅ−ｔｒｓ２ …（４）

この結果、青信号現示の延長時間Ｔｇが青信号の現示時間を延長し得る許容範囲内であれば、信号機３０による青信号の現示時間が時間Ｔｇだけ延長される。これにより、車両群Ｃの最後尾車両Ｃｒが停止線Ｌ１に到着したときには、信号機３０による灯色が青信号に維持されており、最後尾車両Ｃｒを含めた車両群Ｃが停止線Ｌ１で停止することなく通過されるようになる。

特開平０８−１０６５９６号公報

ところで、上記信号機制御装置では、信号機３０の下流に設けられた上り車両速度感知部１１によって、車両群Ｃの先頭車両Ｃｆ及び最後尾車両Ｃｒの通過時刻や走行速度を検出している。このため、図１４に示すように、車両速度感知部１１から停止線Ｌ１までの間に車両群Ｃの前方に渋滞等が存在している等、交通環境の変化に起因して車両群Ｃの平均速度が速度Ｖ１から速度Ｖ２へと低下したような場合には、先頭車両Ｃｆ及び最後尾車両Ｃｒが停止線Ｌ１に到着する時刻は時刻Ｔｓ２及びＴｅ２と遅くなり、到着予想時刻Ｔｓ及びＴｅとは異なる時刻となってしまう（Ｔｓ２＞Ｔｓ、Ｔｅ２＞Ｔｅ）。すなわち、各到着予想時刻Ｔｓ及びＴｅに基づいて信号機３０による赤信号（停止信号）や青信号（進行許可信号）の現示時間の短縮や延長を行ったとしても、車両群Ｃの一部しか交差点を通過させることができない。

また、特に複数の交差点が連続して存在する道路にあっては、たとえ上記交差点において車両群Ｃの全てを通過させたとしても、同交差点の前方に存在する交差点で赤信号により停止している車両が存在していた場合には、車両群Ｃの平均走行速度が自ずと低下することとなり、この交差点において車両群Ｃの全てを通過させることは困難となってしまう。

このように、車両群の移動態様を予測して信号機の現示態様を制御したとしても、車両群の移動態様に即した交通制御を行うことは難しく、信号機による交通流の円滑化を実現する上で、実用上は未だ改良の余地を残すものとなっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両群のより円滑な走行を実現することのできる信号機制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、道路上の連続する信号機によって区画される区間にその区間の交通流を監視する監視装置を備え、ある信号機の直前の区間に停滞している車両の交通流を制御するにあたり、前記監視装置により監視される区間よりも車両の進行方向下流側の区間における交通流の停滞状況に基づいて同下流側の区間に設けられている信号機の現示態様を制御することを要旨とする。

例えば停止現示（赤現示）とされていたある信号機の現示が停止現示から進行許可現示（青現示）へと切り替わると、停止現示に基づきその直前の区間に停滞していた車両の交通流はその進行方向下流側の区間へと移動する。そして、次の区間へと移動した車両の交通流が同区間で停滞するか否かは、この移動した区間の信号機の現示態様と当該現示態様に基づき同区間に停滞していた車両の交通流とによって左右される。この点、上記構成によれば、ある信号機の直前の区間に停滞している車両の交通流を制御するにあたって、当該区間よりも車両の進行方向下流側の区間における交通流の停滞状況に基づいてそれら下流側の区間の信号機の現示態様が制御される。このため、下流側の区間の信号機の現示態様の制御を通じて、上流側の区間から下流側に進行する車両の交通流を制御することができるようになる。これにより、連続する信号機で区画される各区間に信号機の現示態様に基づき停滞する車両の交通流が存在したとしても、それら信号機の現示態様の制御を通じて車両群のより円滑な走行を実現することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の信号機制御装置において、前記現示態様の制御に際し、現示態様の制御対象となる信号機が停止現示であるとき、その直前の区間に停滞している交通流の停滞状況に基づき、その該当する車両群が該当する信号機を通過し
得る時間を予測して前記停止現示の終了時間が制御されることを要旨とする。

停止現示に基づき停滞している車両の交通流が該当する信号機を通過するための時間は、例えば車両の台数、移動平均速度といった停滞状況に相関することから、上記構成によれば、こうした停滞状況に基づいて該当する車両群が該当する信号機を通過し得る時間を予測することが可能となる。そして、この予測された時間に基づき制御対象となる信号機の停止現示の終了時間を制御することとすれば、車両の進行方向上流側の交通流が該当する信号機に到着する以前に、同信号機の停止現示に基づき停滞していた車両群をその進行方向下流の区間へと予め進行させることが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の信号機制御装置において、前記予測した時間が前記停止現示の規定時間よりも短いとき、同停止現示の終了時間を短縮する前出し制御が行われることを要旨とする。

上記構成によるように、上記予測した時間が上記停止現示の規定時間よりも短いとき、同停止現示の終了時間を短縮する前出し制御を行なうこととすれば、停止現示の終了時間が短縮された分、現示態様の制御対象とされた信号機の直前の区間で停止現示に基づき停滞していた車両群をその進行方向下流側の区間へと進行させることが可能となる。これにより、進行方向上流の区間の車両がその下流の該当する区間に到達する以前に、該当する区間の交通流の停滞を解消することが可能となり、後続する車両の交通流の円滑化が図られるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の信号機制御装置において、前記現示態様の制御に際し、現示態様の制御対象となる信号機を停止現示から進行許可現示に切り替えるとき、その直前の区間から車両の進行方向上流側の一つ前の区間に停滞している交通流の停滞状況に基づき、その該当する車両群が当該現示態様の制御対象となる信号機の設けられた交差点を通過し得る時間を予測して前記進行許可現示の終了時間が制御されることを要旨とする。

上記構成によれば、現示態様の制御対象となる信号機を停止現示から進行許可現示の終了時間が、その直前の区間から車両の進行方向上流側の一つ前の区間に停滞している車両の台数や平均移動速度といった情報に基づき制御される。そして、こうした進行許可現示の終了時間の制御を上記予測のもとに行うことにより、進行方向上流側の一つ前の区間に停滞していた車両群が次の区間に進行すると当該車両群が次の信号機を通過し得るまで同信号機の進行許可現示が維持されるようになる。これにより、該当する車両群をその進行方向下流側の交差点で停止させることなく次の区間への進行させることができるようになる。

また上記構成は、特に請求項２または請求項３にかかる発明のように、現示態様の制御対象とする信号機の停止現示の終了時間の制御を通じて同停止現示に基づき停止していた車両群（交通流）の停滞状況が解消されたのちに適用して特に有効である。これにより、進行方向上流側の一つ前の区間に停滞していた車両群の先頭から最後尾までの車両を後続する交差点で停滞させることなく通過させることができるようになり、交通流の円滑化がさらに図られるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の信号機制御装置において、前記予測した時間が前記進行許可現示の規定時間の終了タイミングを超えるとき、同進行許可現示の現示時間を延長する制御が行われることを要旨とする。

上記構成によるように、上記予測した時間が前記進行許可現示の規定時間の終了タイミ
ングを超えるとき、同進行許可現示の現示時間を延長する制御を行うこととすれば、進行許可現示の現示時間が延長された分、進行方向上流側の一つ前の区間に停滞していた車両群を該当する区間の進行方向下流側の区間へと進行させることが可能となる。これにより、連続する区間を走行する車両群を上記制御対象とする信号機にて停止させることなく進行させることができるようになる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の信号機制御装置において、前記進行許可現示の延長時間には延長を許容し得る限界時間が設けられ、前記進行許可現示の現示時間を延長する制御はこの限界時間の範囲内で行われることを要旨とする。

上記信号機の現示態様とは、例えば同信号機が設けられる交差点に交わる道路の交通流や後続する信号機等との関係上、進行許可現示の現示時間の延長を制限することが好ましい。この点、上記構成によるように、進行許可現示の延長時間に延長を許容し得る限界時間を設け、この限界時間の範囲内で進行許可現示の現示時間を延長する制御を行なうこととすれば、信号機制御装置としての実用性がより高められるようになる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の信号機制御装置において、前記現示態様の制御は、前記制御の対象となる信号機よりも車両の進行方向上流側の区間に設けられた信号機の現示態様を加味して行われることを要旨とする。

通常、車両の交通流は、信号機の停止現示に起因して停滞し、この交通流の進行、停止は信号機の現示態様によって制御することが可能である。この点、上記構成によるように、制御の対象となる信号機よりも車両の進行方向上流側の区間に設けられた信号機の現示態様を加味して制御の対象となる信号機の現示態様を制御することとすれば、ある信号機の停止現示に基づきその直前の区間に停滞している車両の交通流が存在していることを容易に監視することができる。そして、この信号機の現示態様を加味して同信号機の下流側に設けられた信号機の現示態様を制御することにより、必要十分な範囲で上記信号機の現示態様の制御を行なうことができるようになる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の信号機制御装置において、前記監視装置は、前記信号機によって区画された区間毎の路側に設けられている路側センサであることを要旨とする。

信号機によって区画された区間毎に交通基盤（インフラ）としてその路側に路側センサを設けておけば、こうした路側センサによって区間毎の交通流の停滞状況を監視することが可能となる。このため、上記監視装置としてこのような路側センサを採用することとすれば、区間毎の交通流の停滞状況を容易に監視することができるようになる。

なお、こうして取得された情報は、通常、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタにて一元管理することが可能であるから、こうした交通基盤が整いさえすれば、複数の区間の交通流の停滞状況も容易に取得することができるようになる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の信号機制御装置において、前記車両にはそれぞれ車両情報を送信可能な車載無線機が搭載されており、前記交通流及びその停滞状況は、前記監視装置と前記車載無線機との路車間無線通信により取得されることを要旨とする。

上記構成によれば、車両に搭載された車載無線機と監視装置との通信を通じて、監視対象とする車両の台数や車種、移動速度等の情報を車両毎に取得することができるようにな
る。これにより、交通流やその停滞状況の監視精度がより高められるようになり、ひいては、こうした監視に基づく上記信号機の現示態様の制御をより高い信頼性のもとに行なうことができるようになる。

本発明にかかる信号機制御装置の第１の実施の形態について、その構成を示すブロック図。 道路に連続して設けられた信号機及び交差点と車両群との関係を模式的に示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、旅行時間の算出に用いられる演算マップの一例を示す図。 同実施の形態の信号機制御装置による信号機の現示態様の制御手順を示すフローチャート。 （ａ）及び（ｃ）は、同実施の形態の信号機制御装置により制御される信号機の現示態様の推移例を示すタイムチャート。（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）は、通常の信号制御時間テーブルに基づき制御される信号機の現示態様の推移例を示すタイムチャート。 （ａ）及び（ｃ）は、同実施の形態の信号機制御装置により制御される信号機の現示態様の推移例を示すタイムチャート。（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）は、通常の信号制御時間テーブルに基づき制御される信号機の現示態様の推移例を示すタイムチャート。 （ａ）及び（ｃ）は、同実施の形態の信号機制御装置により制御される信号機の現示態様の推移例を示すタイムチャート。（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）は、通常の信号制御時間テーブルに基づき制御される信号機の現示態様の推移例を示すタイムチャート。 本発明にかかる信号機制御装置の第２の実施の形態について、その構成を示すブロック図。 本発明にかかる信号機制御装置の他の実施の形態について、信号機制御装置による信号機の現示態様の制御手順を示すフローチャート。 従来の信号機制御装置についてその構成例を示すブロック図。 従来の信号機制御装置により制御される信号機の制御態様の推移例を示すタイムチャート。 従来の信号機制御装置により制御される信号機の制御態様の推移例を示すタイムチャート。 従来の信号機制御装置により制御される信号機の制御態様の推移例を示すタイムチャート。 従来の信号機制御装置により制御される信号機の制御態様の推移例を示すタイムチャート。

（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる信号機制御装置を具体化した第１の実施の形態について図１〜図７を参照して説明する。図１に、本実施の形態の信号制御装置の概略構成を示す。

図１に示すように、この信号機制御装置は、交通基盤（インフラ）として道路の路側に設けられている路側センサ（監視装置）Ｓ１〜Ｓｎを備えている。この路側センサＳ１〜Ｓｎは、例えばカメラやミリ波レーダ等によって構成されており、例えば図２に示すように、道路上の連続する複数のＮ交差点ＳＣ１、Ｎ＋１交差点ＳＣ２、Ｎ＋２交差点ＳＣ３に設けられた各信号機ＳＴ１〜ＳＴ３によって区画される区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３毎に設けられている。そして本実施の形態では、エリアＡ１〜Ａ３として示す領域が各路側センサＳ１〜Ｓ３による監視範囲とされており、それら路側センサＳ１〜Ｓ３により各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３を走行する車両群Ｃ１〜Ｃ３の交通流が監視される。そして、こうした路側センサＳ１〜Ｓ３により検出された交通流に関する情報は、図１に示すように、各信
号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示態様をそれらの連携のもとに一括して制御する交通管制センター１００に無線送信される。

また、各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎは、各灯色の点灯、点滅とが所定の信号制御時間テーブルに基づき順次変更されることでその現示態様が変更される。そして、この現示態様の変更を通じて、各交差点ＳＣ１〜ＳＣｎにおける交通流の制御が行なわれる。すなわち各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎでは、車両の進行を許可する進行許可現示としての青現示、及び車両の進行の停止を促す黄現示、及び車両の進行を禁止する停止現示としての赤現示が順次切り替えられる。なお、本実施の形態では、便宜上、以下黄現示を割愛して説明する。

路側センサＳ１〜Ｓｎによって検出され、交通管制センター１００に各々送信された交通流に関する情報は、同情報に基づき各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎに存在する交通流の状態を解析する交通流解析部１１０に入力される。この交通流解析部１１０では、例えば各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３に存在する車両群Ｃ１〜Ｃ３の台数や停滞状況、移動速度等の解析が行なわれる。この解析を通じて、例えば、Ｎ交差点ＳＣ１及びＮ＋１交差点ＳＣ２によって区画される区間Ｓｅｃ２には４台の車両（車両群Ｃ２）が存在し、この車両群Ｃ２が赤現示とされている信号機ＳＴ２の手前で停滞しているといったことが認識される。

こうして、交通流解析部１１０による交通流に関する情報の解析が行なわれると、この解析された情報は、交通流が各々の進行方向下流側に存在する各交差点ＳＣ１〜ＳＣｎを通過するために要する旅行時間を算出するための旅行時間算出部１２０に入力される。なお、本実施の形態では、こうした旅行時間の演算は、上記解析された各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの赤現示に追従して停滞している車両の台数に関する情報をもとに、所定のマップデータが記録されている演算マップ１３０を参照することにより行われる。

この演算マップ１３０に記録されているマップデータの一例を図３に示す。なお、図３において、図３（ａ）は、各交差点ＳＣ１〜ＳＣｎに設けられた信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示が赤現示から青現示に推移したときに、それら各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの赤現示に基づき停滞していた各車両群が各々の進行方向の直後に存在する各々の交差点ＳＣ１〜ＳＣｎを通過するために必要な時間を、車両群の台数に対応して示したものである。すなわち、この図３（ａ）に示すマップは、赤現示に基づき各交差点ＳＣ１〜ＳＣｎの手前で停止している交通流の停滞状況を解消し得る時間を算出するための演算マップの一例を示している。また図３（ｂ）は、各交差点ＳＣ１〜ＳＣ３に設けられた信号機ＳＴ１〜ＳＴ３の現示が青現示であるときに、車両群Ｃ１〜Ｃ３がその進行方向下流の各区間Ｓｅｃ２及びＳｅｃ３を通過し得る時間を、車両群の台数に対応して示したものである。なお、これらマップデータは、上記各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３の距離や当該区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３を車両が走行する際の平均速度に基づく演算、あるいは、上記路側センサＳ１〜Ｓ３による各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３の交通流の監視に基づき経験的に得られたものである。

そして、こうしたマップデータに基づくマップ演算を通じて交通流の旅行時間が求められると、この旅行時間に関する情報及び上記解析された交通流に関する情報が、各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示態様を制御する現示態様制御部１４０に出力される。この現示態様制御部１４０は、上記各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎによる各現示の現示時間を変更するための信号制御時間テーブルを備えている。本実施の形態では、こうした現示態様制御部１４０により、Ｎ信号機ＳＴ１〜Ｎ＋ｎ信号機ＳＴｎの現示態様を制御するための制御信号が、信号制御時間テーブルと上記旅行時間算出部１２０により求められた旅行時間とに基づき生成される。そして、こうした現示態様制御部１４０により生成された制御信号は、Ｎ信号機ＳＴ１〜Ｎ＋ｎ信号機ＳＴｎ毎に設けられた各現示態様切替部２０１〜２０ｎに無線送信される。それら現示態様切替部２０１〜２０ｎに制御信号が送信されると、各々受信した制御信号に基づきＮ信号機ＳＴ１〜Ｎ＋ｎ信号機ＳＴｎの現示態様の切り替えが行わ
れるようになる。

次に、上記現示態様制御部１４０により実行される現示態様制御手順について図４を参照して説明する。なおこの図４は、先の図２に示した信号機ＳＴ１の停止現示に基づきその直前の区間Ｓｅｃ１に停滞している車両群Ｃ１の交通流を制御するにあたり、区間Ｓｅｃ１よりも下流側の区間Ｓｅｃ２及びＳｅｃ３の各交差点ＳＣ２及びＳＣ３に設けられている各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の現示態様を制御するための手順を一例として示したものである。

まず、ステップＳ１００において、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３の交通情報として、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３に設けられた各信号機ＳＴ１〜ＳＴ３の現示態様や、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３に存在する車両の台数、停滞状況等の交通流に関する情報が取得される。次いで、この情報に基づきＮ交差点ＳＣ１に設けられたＮ信号機ＳＴ１が赤現示であるか否かが判断される（ステップＳ１０１）。そして、信号機ＳＴ１が赤現示であるとき、当該赤現示に基づきその直前の区間Ｓｅｃ１に停止（停滞）している車両が存在するか否かが判断される（ステップＳ１０２）。またこの際、信号機ＳＴ１の赤現示に基づき区間Ｓｅｃ１に停止している車両の台数（図２の例では「８台」）が上記取得された情報に基づき求められる。

この結果、区間Ｓｅｃ１にＮ信号機ＳＴ１の現示に基づき停止している車両が存在していれば、その進行方向下流側の区間Ｓｅｃ２に車両群Ｃ２が停滞していることに起因して当該区間Ｓｅｃ２にて車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１が停滞（停止）することになるか否かが判断される（ステップＳ１０２：ＹＥＳ、Ｓ１０３）。すなわち、この処理では、区間Ｓｅｃ２直後のＮ＋１信号機ＳＴ２が赤現示とされたことにより車両群Ｃ２が同区間Ｓｅｃ２に停滞しており、車両群Ｃ１が区間Ｓｅｃ２に進行したときに停滞中の車両群Ｃ２の最後尾に車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１が後続することになるか否かが予測される。この予測に際しては例えば、先の図３（ｂ）に示したマップデータに基づき、先頭車両Ｃｆ１によるＮ交差点ＳＣ１からＮ＋１交差点ＳＣ２までの旅行時間として例えば「時間Ｔａ１」が求められる。そして、こうして求められた先頭車両Ｃｆ１の旅行時間とＮ＋１信号機ＳＴ２の信号制御時間テーブルとの比較のもとに、先頭車両Ｃｆ１がＮ＋１交差点ＳＣ２に到着するときにもなおＮ＋１信号機ＳＴ２の現示に基づき区間Ｓｅｃ２に停滞する車両群Ｃ２が存在するか否かが判断される。

この結果、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１が区間Ｓｅｃ２にて停止することが予測された場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、上記Ｎ＋１信号機ＳＴ２が赤現示から青現示に切り替えられたときに、区間Ｓｅｃ２にて停滞している車両群Ｃ２が上記Ｎ＋１交差点ＳＣ２を通過するために必要な予測時間Ｔ_Ｎ＋１の算出が行われる（ステップＳ１０４）。ここでの例では、車両群Ｃ２の台数（４台）と図３（ａ）に示したマップデータとに基づき「時間Ｔｒ４」が求められる。

そして、この予測時間Ｔｒ４（Ｔ_Ｎ＋１）がＮ＋１信号機ＳＴ２による赤現示の規定時間よりも短いことを条件に、同赤現示の終了時間を短縮する前出し処理が行なわれる（ステップＳ１０５）。これにより、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１がＮ＋１交差点ＳＣ２に到着するまでの間に、車両群Ｃ２が当該Ｎ＋１交差点ＳＣ２を通過し得るようになり、後続する車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１を区間Ｓｅｃ２で停止させることなくＮ＋１交差点ＳＣ２を通過させることができるようになる。

次いで、車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１がＮ交差点ＳＣ１を通過してからＮ＋１交差点ＳＣ２を通過するまでに要する予測時間Ｔｇが、車両群Ｃ１の台数（８台）と先の図３（ｂ）に示したマップデータとに基づき「予測時間Ｔａ８」として算出される（ステップＳ
１０６）。

そして、この予測時間Ｔａ８（Ｔｇ）とＮ＋１信号機ＳＴ２に規定されている青現示時間Ｔｂの終了時間Ｔｂｅとの比較のもとに、Ｎ＋１信号機ＳＴ２の青現示が終了する時間（タイミング）Ｔｂｅまでの間に最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋１交差点ＳＣ２を通過することができるか否かが判断される（Ｓ１０７）。そして、車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋１交差点ＳＣ２を通過することができず、Ｎ＋１交差点ＳＣで停止することが予測された場合には、同車両Ｃｒ１がＮ＋１交差点ＳＣ２を通過するために必要な青現示の延長時間Ｔαが次式（１）に基づき算出される（ステップＳ１０７：ＹＥＳ、Ｓ１０８）。

Ｔα＝Ｔｇ−Ｔｂｅ …（１）
Ｔα：青現示延長時間
Ｔｇ：Ｎ＋１交差点到達予想時間
Ｔｂｅ：青現示終了タイミング

こうして青現示延長時間Ｔαが算出されると、この青現示延長時間Ｔαが青現示を延長し得る限界時間Ｔｘの範囲内であるか否かが判断される（ステップＳ１０９）。この結果、青現示延長時間Ｔαが限界時間Ｔｘの範囲内であれば、上記算出された青現示延長時間ＴαだけＮ＋１交差点ＳＣ２による青現示の終了時間が延長される（ステップＳ１０９：ＹＥＳ、Ｓ１１０）。これにより、車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋１交差点ＳＣ２に到着したときにおいても、Ｎ＋１交差点ＳＣ２による青現示の状態が維持されており、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆから最後尾車両Ｃｒ１までがＮ＋１交差点ＳＣ２を通過することができるようになる。

一方、上記算出された青現示延長時間Ｔαが限界時間Ｔｘを超えていれば、限界時間ＴｘだけＮ＋１交差点ＳＣ２による青現示の終了時間が延長される（ステップＳ１０９：ＮＯ、Ｓ１１１）。

こうして、Ｎ＋１交差点ＳＣ２に設けられたＮ＋１信号機ＳＴ２の現示態様が制御されると、後続する車両群Ｃ１がさらに進行方向下流側のＮ＋２交差点ＳＣ３を通過できるか否かがステップＳ１０１〜Ｓ１１０の処理に準じて判断されるとともに、Ｎ＋２交差点ＳＣ３に設けられたＮ＋２信号機ＳＴ３の現示態様が制御されるようになる（ステップＳ１１２）。

また、ステップＳ１０３において、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１が区間Ｓｅｃ２にて停止しない旨予測された場合、すなわち、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１がＮ＋１交差点ＳＣ２に到達するまでに前方の車両群Ｃ２の停滞状況が解消されることが予測された場合には、Ｎ＋１信号機ＳＴ２の赤現示の前出し処理、青現示の延長を行うことなく、ステップＳ１０１〜Ｓ１１０に準じて後続するＮ＋２信号機ＳＴ３の現示態様が制御されるようになる。

次に、こうした信号機制御装置によって制御される各信号機ＳＴ１〜ＳＴ３の現示態様の推移を図５〜図７を参照して説明する。なお、これら図５〜図７において、図５〜図７（ａ）及び図５〜図７（ｃ）は、本実施の形態の信号機制御装置により制御されたＮ＋２信号機ＳＴ３、Ｎ＋１信号機ＳＴ２、Ｎ信号機ＳＴ１の現示態様の推移例を示したものである。また、図５〜図７（ｂ）、図５〜図７（ｄ）、図５〜図７（ｅ）は、通常の信号制御時間テーブルに基づき制御されたＮ＋２信号機ＳＴ３、Ｎ＋１信号機ＳＴ２、Ｎ信号機ＳＴ１の現示態様の推移例を示したものである。また一方、実線で示す直線Ｌ１〜Ｌ３は、車両群Ｃ１〜Ｃ３の推移例を示したものである。

ここで、図５（ｅ）に示すように、タイミングｔ１においてＮ交差点ＳＣ１に設けられたＮ信号機ＳＴ１が赤現示から青現示に切り替えられることにより、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１が速度Ｖのもとに進行方向下流側のＮ＋１交差点ＳＣ２及びＮ＋２交差点ＳＣ３に向かって進行したとする。

ここで、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１が一定の速度ＶのもとにＮ＋１交差点ＳＣ２まで進行可能であった場合には、図５（ｄ）に示すように、タイミングｔ２にて車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１がＮ＋１交差点ＳＣ２に到達することが予測される。しかし、図５（ｄ）に示すように、通常の信号制御時間テーブルのもとでは、タイミングｔ３からタイミングｔ４にかけてＮ＋１信号機ＳＴ２が赤現示とされていたことにより、Ｎ＋１交差点ＳＣ２の手前の区間Ｓｅｃ２に車両群Ｃ２が停滞している（図５（ｄ）：期間ｔ３−ｔ４）。このため、Ｎ＋１信号機ＳＴ２に規定されている赤現示時間Ｔｒでは、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１は車両群Ｃ２に後続して区間Ｓｅｃ２で停滞することとなってしまう。

そこで本実施の形態では、推移例Ｌ２として示すように、Ｎ＋１信号機ＳＴ２が青現示とされてから車両群Ｃ２が速度ＶのもとにＮ＋１交差点ＳＣ２を通過し得る予測時間Ｔ_Ｎ＋１が算出され、この時間Ｔ_Ｎ＋１だけＮ＋１信号機ＳＴ２の赤現示が終了する時間を短縮する前出し処理が行われる。これにより、図５（ｃ）に示すように、タイミングｔ５にてＮ＋１信号機ＳＴ２が赤現示から青現示に切り替えられ、推移例Ｌ２ａとして示すように、タイミングｔ４にて車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１がＮ＋１交差点ＳＣ２に到達するまでの間に車両群Ｃ２がＮ＋１交差点ＳＣ２を通過するようになる。この結果、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１は、Ｎ＋１交差点ＳＣ２の手前で停滞することなく当該Ｎ＋１交差点ＳＣ２を通過することができるようになる。

一方、タイミングｔ６にてＮ＋１交差点ＳＣ２に向かって進行を開始した車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１は、図５（ｃ）に示すように、タイミングｔ７にてＮ＋１信号機ＳＴ２の規定青現示時間Ｔｂが経過し、同Ｎ＋１信号機ＳＴ２が青現示から赤現示に切り替わった後にＮ＋１交差点ＳＣ２に到着することとなる（タイミングｔ８）。このため、規定の青現示時間Ｔｂでは、車両群Ｃ１の一部しかＮ＋１交差点ＳＣ２を通過させることができず、Ｎ＋１交差点ＳＣ２の手前の区間Ｓｅｃ２で交通流が停滞することとなってしまう。

そこで本実施の形態では、最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋１交差点ＳＣ２を通過し得るための青現示の延長時間Ｔα１が算出され、限界時間Ｔｘの範囲内でＮ＋１信号機ＳＴ２の青現示時間が延長される。これにより、最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋１交差点ＳＣ２を通過するまでＮ＋１信号機ＳＴ２の青現示が維持されるようになり、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１から最後尾車両Ｃｒ１までがＮ＋１交差点ＳＣ２で停滞することなく当該Ｎ＋１交差点ＳＣ２を通過することができるようになる。

また、Ｎ＋２信号機ＳＴ３では、図５（ａ）に示すように、その直前のＮ＋１信号機ＳＴ２が短縮された時間Ｔ_Ｎ＋１とＮ＋２交差点ＳＣ３の手前に停滞している車両群Ｃ３が当該Ｎ＋２交差点ＳＣ３を通過するために必要な時間Ｔ_Ｎ＋２とに基づく赤現示の前出し処理が行われる。こうして、Ｎ＋２信号機ＳＴ３は、Ｎ＋１信号機ＳＴ２と同様に赤現示時間が短縮され、赤現示が短縮されている間に車両群Ｃ２及びＣ３がＮ＋２交差点ＳＣ３を通過することができるようになる。

そして、図５（ａ）に示すように、タイミングｔ９にて車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１がＮ＋２交差点ＳＣ３に到達したときには、Ｎ＋２信号機ＳＴ３の青現示が維持されており、かつ車両群Ｃ２及びＣ３の停滞が解消されている。このため、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１は、Ｎ＋２交差点ＳＣ３で停滞することなく同Ｎ＋２交差点ＳＣ３を通過することが
できるようになる（タイミングｔ１０）。

一方、車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１は、図５（ａ）に示すように、タイミングｔ１１にてＮ＋２信号機ＳＴ３の規定青現示時間Ｔｂが経過し、同Ｎ＋２信号機ＳＴ３が青現示から赤現示に切り替わった後にＮ＋２交差点ＳＣ３に到着することとなる（タイミングｔ１２）。このため、規定の青現示時間Ｔｂでは、車両群Ｃ１の一部しかＮ＋２交差点ＳＣ３を通過させることができず、Ｎ＋２交差点ＳＣ３の手前の区間Ｓｅｃ３で交通流が停滞することとなってしまう。

そこで、こうしたＮ＋２信号機ＳＴ３においても、最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋２交差点ＳＣ３を通過し得るための青現示の延長時間Ｔα２が算出される。ただし、この延長時間Ｔα２は上記限界時間Ｔｘを超えていることから、限界時間ＴｘだけＮ＋１信号機ＳＴ２の青現示時間が延長される。これにより、限界時間Ｔｘの範囲内で車両群Ｃ１の大半がＮ＋２交差点ＳＣ３を通過することができるようになり、Ｎ＋２交差点ＳＣ３の手前の区間Ｓｅｃ３での交通流の停滞を最小限に抑制することができるようになる。

次に、こうした図５に対応する図として、例えばＮ交差点ＳＣ１の手前で停止する車両群Ｃ１の車両の台数が「４台」と少ない場合、すなわちＮ交差点ＳＣ１の直前の区間Ｓｅｃ１で停滞する交通流が少ないときのＮ＋１信号機ＳＴ２及びＮ＋２信号機ＳＴ３の現示態様の推移例を図６を参照して説明する。

図６に示すように、この場合には、Ｎ＋１信号機ＳＴ２及びＮ＋２信号機ＳＴ３の赤現示の前出し処理が行われたとしても、図６（ｃ）に示すように、車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋１交差点ＳＣ２に到達するタイミングｔ１は、Ｎ＋１信号機ＳＴ２の規定の青現示時間Ｔｂが終了するタイミングｔ２よりも早い。このため、Ｎ＋１信号機ＳＴ２では、赤現示の前出し処理が行われることのみによって、Ｎ＋１交差点ＳＣ２で車両群Ｃ１を停滞させることなく当該Ｎ＋１交差点ＳＣ２を通過させることができるようになる。

また、図６（ａ）に示すように、車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋２交差点ＳＣ３に到達するタイミングｔ３は、Ｎ＋２信号機ＳＴ３の規定の青現示時間Ｔｂが終了するタイミングｔ４よりも早い。このため、Ｎ＋２信号機ＳＴ３においても、赤現示の前出し処理が行われることのみによって、Ｎ＋２交差点ＳＣ３で車両群Ｃ１を停滞させることなく当該Ｎ＋２交差点ＳＣ３を通過させることができるようになる。

こうして、連続する各交差点ＳＣ２及びＳＣ３に設けられた各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の現示態様の制御を通じて各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３の交通流の制御が行われると、この交通流の進行方向下流側に存在する信号機においても同様に現示態様の制御が行われるようになる。これにより、道路上の連続する信号機によって区画される区間の交通流の円滑化が図られるようになる。

次に、本実施の形態の信号制御装置による交通流の推移例と従来の信号制御時間テーブルに基づき制御される交通流の推移例とを図７を参照して比較する。なお、図７において、破線で示す推移Ｌ１は、本実施の形態の信号制御装置により制御された各信号機ＳＴ１〜ＳＴ３に基づき移動する車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１及び最後尾車両Ｃｒ１の推移例を示したものである。また、実線で示す推移Ｌ２及びＬ３は、通常の信号制御時間テーブルに基づき制御された各信号機ＳＴ１〜ＳＴ３に基づき移動する車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１及び最後尾車両Ｃｒ１の推移例を示したものである。

ここで、図７に推移例Ｌ１として示すように、本実施の形態の信号制御装置により各信号機ＳＴ１〜ＳＴ３の現示態様が制御されることにより、車両群Ｃ１は、タイミングｔ１
からｔ２にかけて進行を開始してからＮ＋１交差点ＳＣ２及びＮ＋２交差点ＳＣ３の手前で停滞（停止）することなくそれら交差点ＳＣ２及びＳＣ３を通過することができる。

一方、上記Ｎ＋１交差点ＳＣ２及びＮ＋２交差点ＳＣ３の赤現示の前出し処理や青現示の延長時間が行われない場合には、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１は、図７に推移例Ｌ２として示すように、Ｎ＋１信号機ＳＴ２の赤現示に基づき停滞する車両群Ｃ２に後続して停滞することとなる（期間：ｔ３−ｔ４）。そして、図７（ｄ）に示すように、タイミングｔ４においてＮ＋１信号機ＳＴ２が赤現示から青現示に切り替わると、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１は、車両群Ｃ２がＮ＋１交差点ＳＣ２を通過したのちに同Ｎ＋１交差点ＳＣ２を通過することとなる（期間：ｔ４−ｔ５）。

すなわち、通常の信号制御時間テーブルのもとでは、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１は、本実施の形態による信号制御装置により制御された現示態様に基づき進行したときよりも時間Ｔ１だけ遅れてＮ＋１交差点ＳＣ２を通過することとなる。換言すれば、本実施の形態の信号機制御装置による現示態様が制御されるＮ＋１信号機ＳＴ２のもとでは、時間Ｔ１だけ車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１の移動時間が短縮されるようになる。

また、車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１は、推移例Ｌ３として示すように、タイミングｔ２にて区間Ｓｅｃ１から進行したのちに区間Ｓｅｃ２へと進行したとしても、車両群Ｃ２の停滞の影響を受けて移動速度が低下するようになる（タイミングｔ６〜）。このため、Ｎ＋１信号機ＳＴ２が青現示から赤現示に切り替わるタイミングｔ７よりも遅いタイミングでＮ＋１交差点ＳＣ２に到達することとなり、同交差点Ｎ＋１交差点ＳＣ２の手前で車両群Ｃ１の一部が停滞するようになる。これに対し、図７（ｃ）に示すように、本実施の形態の信号機制御装置によって現示態様が制御されるＮ＋１信号機ＳＴ２のもとでは、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１から最後尾車両Ｃｒ１までが停滞することなく同交差点Ｎ＋１交差点ＳＣ２を通過することができるようになる。

以上説明したように、本実施の形態にかかる信号機制御装置によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）Ｎ信号機ＳＴ１の赤現示（停止現示）に基づきその直前の区間Ｓｅｃ１に停滞している車両群Ｃ１の交通流を制御するにあたって、同区間Ｓｅｃ１よりも車両群Ｃ１の進行方向下流側の区間Ｓｅｃ２及びＳｅｃ３における車両群Ｃ２及びＣ３の停滞状況に基づいてＮ＋１信号機ＳＴ２及びＳＴ３の現示態様を制御することとした。これにより、車両群Ｃ２及びＣ３が各区間Ｓｅｃ２及びＳｅｃ３に停滞していたとしても、各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の現示態様の制御を通じて後続する車両群Ｃ１の円滑な走行を実現することができるようになる。

（２）Ｎ＋１信号機ＳＴ２及びＮ＋２信号機ＳＴ３が赤現示であるとき、その直前の区間Ｓｅｃ２及びＳｅｃ３に停滞している車両群Ｃ２及びＣ３の停滞状況に基づき、それら車両群Ｃ２及びＣ３が該当する各交差点ＳＣ２及びＳＣ３を通過し得る時間を予測してＮ＋１信号機ＳＴ２及びＮ＋２信号機ＳＴ３の赤現示の終了時間を制御することとした。これにより、区間Ｓｅｃ１から進行を開始した車両群Ｃ１がその進行方向下流のＮ＋１交差点ＳＣ２及びＳＣ３に到達する以前に、各区間Ｓｅｃ２及びＳｅｃ３に停滞していた車両群Ｃ２及びＣ３をそれらの進行方向下流の区間へと予め進行させることが可能となる。

（３）上記車両群Ｃ２及びＣ３が各交差点ＳＣ２及びＳＣ３を通過するために必要な予測時間Ｔ_Ｎ＋１及びＴ_Ｎ＋２が規定の赤現示時間Ｔｒよりも短いとき、Ｎ＋１信号機ＳＴ１及びＳＴ２の赤現示の終了時間を短縮する前出し処理を行なうこととした。このため、Ｎ＋１信号機ＳＴ１及びＳＴ２が、通常よりも早いタイミングで赤現示から青現示に切り替わるようになる。これにより、車両群Ｃ１が各交差点ＳＣ２及びＳＣ３に到達する以前
に、車両群Ｃ２及びＣ３が各交差点ＳＣ２及びＳＣ３を通過し得るようになり、後続する車両群Ｃ１の交通流の円滑化が図られるようになる。

（４）車両群Ｃ１の停滞状況に基づいて、その進行方向下流の各交差点ＳＣ２及びＳＣ３に設けられた各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の青現示時間が終了するタイミングを制御することとした。これにより、各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の青現示時間の制御を通じて、各交差点ＳＣ２及びＳＣ３で車両群Ｃ１を停止させることなく進行方向下流の区間へと進行させることができるようになる。

（５）各交差点ＳＣ２及びＳＣ３に車両群Ｃ１が到達するタイミングが、各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の規定青現示時間Ｔｂが終了するタイミングよりも遅いとき、各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の青現示の現示時間を延長することとした。これにより、車両群Ｃ１が各交差点ＳＣ２及びＳＣ３を通過するまで各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の青現示が維持されるようになり、車両群Ｃ１の先頭車両Ｃｆ１から最後尾車両Ｃｒ１までを各交差点ＳＣ２及びＳＣ３で停止させることなく後続する区間へと進行させることができるようになる。

（６）上記青現示の延長時間に延長を許容し得る限界時間Ｔｘを設け、この限界時間Ｔｘの範囲内で各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の青現示時間を延長することとした。これにより、信号機制御装置としての実用性がより高められるようになる。

（７）各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの路側に設けられた路側センサＳ１〜Ｓｎによって各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの交通流の停滞状況を監視することとした。これにより、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの交通流の停滞状況を容易に監視することができるようになる。

（８）また、こうした路側センサＳ１〜Ｓｎによって取得された情報を、交通管制センター１００にて一元管理することとした。これにより、複数の区間の交通流の停滞状況を容易に取得することができるようになるとともに、連続する各信号機の現示態様の一括制御を通じて交通流の制御範囲が拡大されるようになる。

（９）各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎにより区画される各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎに対応する範囲を、路側センサＳ１〜Ｓｎによる監視範囲とした。これにより、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの交通流の停滞状況を高い信頼性のもとに監視することができるようになり、ひいては、この監視に基づく各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの現示態様の制御にかかる信頼性が高められるようになる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明にかかる信号機制御装置を具体化した第２の実施の形態について図８を参照して説明する。なお、本実施の形態の信号機制御装置は、上記交通流の停滞状況を、車両に搭載された車載無線機と監視装置との路車間無線通信によって取得するものであり、その他の基本的な構成は第１の実施の形態と共通したものになっている。なお、図８は、先の図１に対応する図として本実施の形態の信号機制御装置についてその概略構成を示したものである。

図８に示すように、本実施の形態では、それぞれ車両情報を送信可能な車載無線機Ｃｍ１〜Ｃｍｎが各車両Ｃａ１〜Ｃａｎに搭載されている。各車載無線機Ｃｍ１〜Ｃｍｎは、監視装置を構成する路側通信機３００に位置情報や走行情報などの各種情報を伝達する、いわゆる路車間無線通信を行う通信装置である。また、路側通信機３００は、例えば連続する各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎを包含するエリア、あるいは各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎによって区画される各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎ毎のエリアを通信可能な範囲として路側に設けられている。

こうした路車間無線通信では、通信可能エリア内の複数の車両Ｃａ１〜Ｃａｎのそれぞれについて、車両Ｃａ１〜Ｃａｎ毎に一意に付与された車両ＩＤ、各車両Ｃａ１〜ＣａｎのＧＰＳにより検出された各車両の絶対位置、各車両の速度、各車両の進行方向、及び各車両の車種・車高の情報等が送受信可能とされている。

そして、こうした各種情報が路側通信機３００から上記交通管制センター１００へと送信される。こうして交通管制センター１００に送信された情報は、上記交通流解析部１１０によって解析され、この解析を通じて各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎに存在する各車両Ｃａ１〜Ｃａｎの台数、停滞状況等が求められる。そして、こうした情報に基づき、第１の実施の形態と同様、各車両Ｃａ１〜Ｃａｎの旅行時間の算出、各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示態様を制御する制御信号の生成が行われるようになる。こうして、この制御信号に基づきＮ信号機ＳＴ１〜Ｎ＋ｎ信号機ＳＴｎの現示態様の切り替えが行われるようになる。

以上説明したように、本実施の形態にかかる信号機制御装置によれば、上記（１）〜（６）、（８）、（９）に準じた効果が得られるとともに、上記（７）に代えて以下の効果が得られるようになる。

（７Ａ）各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの交通流の停滞状況を、各車両Ｃａ１〜Ｃａｎに搭載された各車載無線機Ｃｍ１〜Ｃｍｎと路側通信機３００との通信を通じて取得することとした。このため、監視対象とする車両の台数や車種、移動速度等の情報を車両毎に取得することができるようになる。これにより、交通流やその停滞状況の監視精度がより高められるようになり、ひいては、こうした監視に基づく各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示態様の制御をより高い信頼性のもとに行なうことができるようになる。

（他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・上記第１の実施の形態では、Ｎ＋２信号機ＳＴ３の赤現示時間を、図５（ａ）に示したように、その直前のＮ＋１信号機ＳＴ２が短縮された時間Ｔ_Ｎ＋１とＮ＋２交差点ＳＣ３の手前に停滞している車両群Ｃ３が当該Ｎ＋２交差点ＳＣ３を通過するために必要な時間Ｔ_Ｎ＋２とに基づき短縮することとした。これに限らず、Ｎ＋２信号機ＳＴ３の赤現示時間を、Ｎ＋２交差点ＳＣ３の手前に停滞している車両群Ｃ３が当該Ｎ＋２交差点ＳＣ３を通過するために必要な時間Ｔ_Ｎ＋２だけ短縮するようにしてもよい。

・上記各実施の形態では、上記青現示延長時間Ｔαが限界時間Ｔｘを超えるとき、この限界時間Ｔｘだけ各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の青現示の終了時間を延長することとした。これに限らず、車両に運転支援システムを搭載した場合には、先の図４に対応する図として例えば図９に示すように、ステップＳ１０９において青現示延長時間Ｔαが限界時間Ｔｘを超えると判断されたときには、各信号機ＳＴ２及びＳＴ３の青現示時間の延長を行わないこととしてもよい。そして、例えば各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示態様に関する情報を上記運転支援システムにより取得し、交差点を通過することができないと判断された車両に対する減速支援（エコ減速支援）を行うようにしてもよい（ステップＳ２００）。これにより、交差点を通過することができない車両の円滑な減速走行が促進されるようになる。

・上記各実施の形態では、各車両群Ｃ１〜Ｃ３の旅行時間を、図３に示したマップデータに基づき行うこととした。これに限らず、各車両群Ｃ１〜Ｃ３の旅行時間を、上記路側センサＳ１〜Ｓｎや上記路車間通信を通じて取得された車両群Ｃ１〜Ｃ３の移動速度や台数、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃ３の距離等に基づき逐次算出するようにしてもよい。

・上記各実施の形態では、上記予測した時間Ｔ_Ｎ＋１、Ｔ_Ｎ＋２が各信号機ＳＴ２及びＳＴ３による赤現示の規定時間よりも短いことを条件に、同赤現示の終了時間を短縮する前出し処理を行うこととした。これに限らず、赤現示の短縮時間にも限界時間を設け、この限界時間の範囲内で赤現示の前出し処理を行うようにしてもよい。これにより、より実情に即した各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示態様の制御を行うことができるようになる。

・上記第１の実施の形態では、上記エリアＡ１〜Ａ３を検知可能な各路側センサＳ１〜Ｓ３を用いることとした。これに限らず、路側センサＳ１〜Ｓｎの監視範囲とは、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの交通流の停滞状況を監視可能な範囲であればよく、例えば各交差点ＳＣ１〜ＳＣｎの手前の所定範囲を各路側センサＳ１〜Ｓｎによる監視範囲としてもよい。また、これら各路側センサＳ１〜Ｓｎは、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎ毎に配置する必要はなく、車両群Ｃ１の進行方向下流側の区間で停滞する車両群を監視可能な態様で配置されるものであればよい。

・上記第１の実施の形態では、カメラやミリ波レーダ等によって構成される路側センサＳ１〜Ｓｎによって車両群Ｃ１〜Ｃ３の停滞状況を監視することとした。また、上記第２の実施の形態では、車載無線機Ｃｍ１〜Ｃｍｎと路側通信機３００との路車間通信によって車両群Ｃ１〜Ｃ３の停滞状況を監視することとした。これに限らず、上記路側センサＳ１〜Ｓｎによって取得された情報と上記路車間通信を通じて取得された情報とに基づき各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの交通流を監視するようにしてもよい。これにより、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの交通流を多角的に監視することができるようになり、交通流の監視にかかる信頼性が高められるようになる。この他、監視装置としては、各区間Ｓｅｃ１〜Ｓｅｃｎの交通流の停滞状況を検出することが可能な装置であればよい。

・上記各実施の形態では、上記青現示の延長時間に延長を許容し得る限界時間Ｔｘを設け、上記青現示の現示時間を延長する制御をこの限界時間Ｔｘの範囲内で行うこととした。これに限らず、青現示の延長する制御を通じて各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの現示態様を制御する上では、この限界時間Ｔｘによる青現示時間の制限を割愛することもできる。

・上記各実施の形態では、車両群Ｃ１の最後尾車両Ｃｒ１がＮ＋１交差点ＳＴ２及びＮ＋２交差点ＳＴ３を通過することができないと予測されたときにＮ＋１信号機ＳＴ２及びＮ＋２信号機ＳＴ３の青現示の終了時間を延長することとした。これに限らず、車両群Ｃ１の進行方向下流に設けられた各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの青現示時間の延長を割愛し、それら各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの赤現示の前出し処理のみを行うようにしてもよい。あるいは、各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの赤現示の前出し処理を割愛し、各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの青現示時間を延長する制御のみを行うようにしてもよい。

・上記各実施の形態では、上記予測した時間Ｔ_Ｎ＋１、Ｔ_Ｎ＋２、あるいは各時間Ｔ_Ｎ＋１及びＴ_Ｎ＋２の合計時間がＮ＋１信号機ＳＴ２、Ｎ＋２信号機ＳＴ３の規定赤現示時間Ｔｒよりも短いときに、同赤現示の終了時間を短縮する前出し制御を行うこととした。これに限らず、現示態様の制御対象とする各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎに規定されている各現示時間の信号テーブルをシフトすることによって、各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの赤現示時間が終了するタイミングを早めるようにしてもよい。

・上記各実施の形態では、各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの赤現示、あるいは青現示を車両群Ｃ１の進行方向下流の交通流の停滞状況に基づき制御することとした。これに限らず、Ｎ信号機ＳＴ１の赤現示に基づきその直前の区間Ｓｅｃ１に停滞している車両群Ｃ１の交通流を制御するにあたり、その進行方向下流側に設けられている各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの現示態様を制御するものであればよく、制御対象とする現示（灯色）の制御態様は任意である。

・また、Ｎ信号機ＳＴ１の直前の区間Ｓｅｃ１に停滞している車両群Ｃ１の交通流を制御する上では、同車両群Ｃ１の交通流の停滞の有無を認識できればよく、各区間の車両の停滞状況の監視にのみ基づいて各信号機ＳＴ２〜ＳＴｎの現示態様を制御するようにしてもよい。

・上記各実施の形態では、２以上の信号機ＳＴ２〜ＳＴｎを現示態様の制御対象とした。これに限らず、制御対象とする信号機の数は任意であり、例えば車両群Ｃ１の進行方向下流側のＮ＋１信号機ＳＴ２のみを制御対象としてもよい。

・上記各実施の形態では、各交差点ＳＣ１〜ＳＣｎに設けられた各信号機ＳＴ１〜ＳＴｎの現示態様を制御することとした。この他、連続する複数の信号機によって道路が複数の区間に区画される環境であればよく、例えば高速道路に設けられる信号機等、交差点を有さない道路に設けられる信号機であっても本発明の適用は可能である。

１０…車両情報検出部、１１、１２…車両速度感知部、１１ａ、１２ａ…車両感知器、２０…信号制御部、２１…演算制御回路、２２…制御定数記憶回路、２３…信号制御回路、２４…灯色切替部、３０…信号機、１００…交通管制センター、１１０…交通流解析部、１２０…旅行時間算出部、１３０…演算マップ、１４０…現示態様制御部、２０１−２０ｎ…現示態様切替部、３００…路側通信機、Ｃ１〜Ｃ３…車両群、Ｃａ１〜Ｃａｎ…車両、Ｃｍ１〜Ｃｍｎ…車載無線機、ＳＣ１〜ＳＣｎ…交差点、ＳＴ１〜ＳＴｎ…信号機、Ｓ１〜Ｓｎ…路側センサ。

Claims (9)

1. 道路上の連続する信号機によって区画される区間にその区間の交通流を監視する監視装置を備え、ある信号機の直前の区間に停滞している車両の交通流を制御するにあたり、前記監視装置により監視される区間よりも車両の進行方向下流側の区間における交通流の停滞状況に基づいて同下流側の区間に設けられている信号機の現示態様を制御する
   ことを特徴とする信号機制御装置。
2. 前記現示態様の制御に際し、現示態様の制御対象となる信号機が停止現示であるとき、その直前の区間に停滞している交通流の停滞状況に基づき、その該当する車両群が該当する信号機を通過し得る時間を予測して前記停止現示の終了時間が制御される
   請求項１に記載の信号機制御装置。
3. 前記予測した時間が前記停止現示の規定時間よりも短いとき、同停止現示の終了時間を短縮する前出し制御が行われる
   請求項２に記載の信号機制御装置。
4. 前記現示態様の制御に際し、現示態様の制御対象となる信号機を停止現示から進行許可現示に切り替えるとき、その直前の区間から車両の進行方向上流側の一つ前の区間に停滞している交通流の停滞状況に基づき、その該当する車両群が当該現示態様の制御対象となる信号機の設けられた交差点を通過し得る時間を予測して前記進行許可現示の終了時間が制御される
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の信号機制御装置。
5. 前記予測した時間が前記進行許可現示の規定時間の終了タイミングを超えるとき、同進行許可現示の現示時間を延長する制御が行われる
   請求項４に記載の信号機制御装置。
6. 前記進行許可現示の延長時間には延長を許容し得る限界時間が設けられ、前記進行許可現示の現示時間を延長する制御はこの限界時間の範囲内で行われる
   請求項５に記載の信号機制御装置。
7. 前記現示態様の制御は、前記制御の対象となる信号機よりも車両の進行方向上流側の区間に設けられた信号機の現示態様を加味して行われる
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の信号機制御装置。
8. 前記監視装置は、前記信号機によって区画された区間毎の路側に設けられている路側センサである
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の信号機制御装置。
9. 前記車両にはそれぞれ車両情報を送信可能な車載無線機が搭載されており、前記交通流及びその停滞状況は、前記監視装置と前記車載無線機との路車間無線通信により取得される
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の信号機制御装置。