JP2011514584A - 交通制御システム - Google Patents

Abstract

交通制御システムは、少なくとも１個の信号ユニットと、少なくとも１個の検出器と、少なくとも１個の検出器からの出力に基づいて少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御する制御手段と、および検出器または各検出器の位置を決定する位置決定手段と、を備える。

Description

本発明は、交通制御システム、特に一時的または恒久的な交通信号灯の制御および監視システムに関する。

一時的交通信号灯は、例えば、道路工事もしくは他の交通障害の現場周辺で、通常の交通の流れが遮断される多くの異なる状況において、または交通量の大きな割増しが予想されるとき割増し交通量の制御を行うために、用いられる。

一時交通信号灯の既知の一式セットは信号ヘッドのセットを備え、各セットはそれぞれに対応する交通区間にわたる交通の流れを制御する。信号ヘッドの動作は信号制御器を用いて制御し、この信号制御器は信号ヘッドにおける赤色（レッド）、黄色（アンバー）および青色（グリーン）の周期的表示を制御する。

最も簡易な制御システムにおいては、各信号周期における各信号ヘッドの緑色および赤色の時間は固定長を有するものとし、例えば、一時交通信号灯の設置時に設定することができる。

一時交通信号灯の代替的な既知の制御システムにおいては、各信号ヘッドは、車両信号ヘッドに取り付けるマイクロ波センサの形式とした地上検出器（ＡＧＤ：above ground detector）に連係動作させ、車両の存在を感知する。この制御システムは車両作動（ＶＡ：vehicle actuation）法を運用する。最短の青色時間を設定し、各信号ヘッドが各信号サイクル中に青色信号を表示する時間の最短長さを規定する。特定の信号ヘッドの青色時間は、その信号ヘッドのセンサが１台またはそれ以上の車両を検出する場合、最短青色時間を越えて最長青色時間まで延長可能とする。代替的または付加的に、各信号サイクル後、すべての信号ヘッドは赤色に変わり、さらに車両が信号ヘッドの１つのセンサによって検出されるまで赤色に保持する。車両を感知したとき、信号サイクルを操作して、車両の存在を検出した信号ヘッドに、サイクルの最初の青色信号を表示する。

今まで、相対交通量、および起こり得る交通量変動が未知の場合、一時交通信号灯の最適青色および赤色時間の設定は一般的に実現できなかった。一般的に、交通信号灯を設置する場所の交通調査の数字は十分に入手可能ではなく、入手可能な場合でも利用が制限され、これは、一時交通信号灯は通常の交通量または異常時の交通量状況に対する障害を伴うからである。一時交通信号灯の既知の制御システムは、いずれにしても、異なる方向からの交通量が大きく異なる状況に対処する、または交通量の大きな変動に対応するよう構成されていない。したがって、混雑が一時交通信号灯で生じ、運転者にフラストレーションを引き起こし、危険な運転操作を助長してしまう。一時交通信号灯の存在は、さらに、交通ネットワークの他の部分において、交通量の大きな変動、および交通混雑を引き起こしてしまう。

固定の青色時間もしくは赤色時間、または最短かつ延長可能な青色時間を用いる車両作動（ＶＡ）に基づく、恒久的交通信号灯および一時交通信号灯のための上述のシステムと等価な制御システムを用いることが知られている。恒久的な交通信号灯のための車両作動（ＶＡ）法は、信号ヘッドから異なる距離に設けた、各信号ヘッドに関連する１個，２個または３個の車両検出器を用いる。車両検出器は、埋め込み誘導磁界検出器のような地下検出器、または、マイクロ波または赤外光検出器のような地上検出器とすることができる。

マイクロプロセッサ最適化車両作動（ＭＯＶＡ：microprocessor optimised vehicle actuation）システムは、より洗練された車両作動（ＶＡ）システムの一例である。このシステムは、各信号ヘッドに関連する１対の地下検出器ペアを有し、地下検出器ペアのうち一方は他方よりも停止線から長い距離離れた位置に配置する。車両は検出器の各ペアでカウントし、また交差点で待機するまたは交差点に接近中車両の見積もりを、交差点区間毎に、任意の時間で取得する。各信号サイクルにおける各段階中、システムは、交差点の各区間における検出器上を通過した車両台数に基づいて最短青色時間を越えて特定青色時間を延長するか、およびどれだけ延長するかを決定する。ＭＯＶＡシステムは２種類の動作モードを有し、これら動作モードの一方は非混雑時に適用し、他方は信号待ちの列が交差点に存在するまたは接近する状況で適用する。

通常、ＭＯＶＡシステムは１組の交通信号灯セットを制御するよう作動するが、２個または３個の互いに近接させて配置した、隣接交通信号灯を協調動作させるリンク連係ＭＯＶＡシステムも、例えば信号制御迂回経路に配備されている。このシステム制御器は、交通信号灯セットを関連する制御ボックス中に局所的に搭載する。

交通信号灯のリンク連係セットも知られており、異なる場所、異なる交通信号灯セットの信号時間は、共通のタイミング信号（例えば導出した主電源周波数）に基づく動作によって、またはケーブルによってリンク接続した交通信号灯の各セットにおける制御器間の通信によって、リンク連係させることができる。

既知のＳＣＯＯＴシステムにおいては、中央交通コンピュータを用いて、広域、例えば都市全体また都市中央部にわたる、多くの異なる交通信号灯セットに対して、信号サイクルのタイミングを協調させた状態に設定するのを、車両の存在または不在を検出する誘導磁界検出器のネットワークからの出力に基づいて行う。

通常、恒久的な交通信号灯に対する適切な青色および赤色時間を設定するのは、異常な状況ではないとき、一時的交通信号灯の場合よりも一層容易であり、これは起こり得る交通量がより予測可能であり、さらに異なる信号タイミングサイクルの影響を有為な長期間にわたって観測することができからである。

英国特許出願公開第２，４３５，７０８号

本発明の目的は、改良した、または少なくとも代替的な、一時および恒久的交通制御システムの少なくとも１つを提供することにある。

本発明の第１独立態様においては、交通制御システムを提供し、この交通制御システムは、少なくとも１個の信号ユニットと、複数の検出器と、および信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御する制御手段とを備え、制御手段は、少なくとも１つの予め規定した監視ゾーン内において少なくとも１つの環境または交通関連パラメータの値を監視し、また少なくとも１つのパラメータの値に基づいてタイミングを制御するよう構成するものとする。

好適には各信号ユニットは交通信号灯信号ユニットとする。各パラメータは、瞬時的またはリアルタイムの量を表すものとすることができる。

好適には少なくとも１個のパラメータは、交通量、交通速度、交通の流れの速度、信号待ち行列長さよび信号待ち時間のうち少なくとも１つを含む。このパラメータは、例えば救急車、警察車または消防車のように、優先権が与えられるべき車両の存在または不在を表現することができる。

少なくとも１つの環境パラメータは、例えば、騒音、汚染物レベル、および／または１つ以上の所定化合物の濃度、温度、風速、降水量、および光量レベルのうち少なくとも１つを表すものとすることができる。

好適には、制御手段は、検出器からの出力に基づいて少なくとも１つのパラメータの値を決定するよう構成する。

少なくとも１つの予め規定した監視ゾーンは、複数の監視ゾーンよりなるものとする。好適には、交通信号灯システムは、制御領域における交通の流れを制御するためのものとし、各監視ゾーンは制御領域への異なる接近経路に関連するものとすることができる。

このシステムは一時的交通制御システムとすることができ、各信号ユニットは、制御領域へのそれぞれの接近経路から制御領域における交通の流れを制御するためのものとすることができる。好適には、それぞれ複数の検出器は、制御領域から異なる距離にある各接近経路に対して設ける。制御領域への各接近経路はそれぞれ交差点の区間とすることができる。

各信号ユニットは制御領域の端縁に配置することができる。各信号ユニットはこれに関連する対応停止線を有し、制御領域はこの停止線によって区切ることができる。

１個の検出器、または２個の検出器を各接近経路に設けることができる。代案として、３〜１０個、または４〜８個の検出器を各接近経路に対して設ける。

本発明の他の独立態様においては、少なくとも１個の信号ユニットおよび複数の検出器を備える交通制御システムを提供し、この交通制御システムにおいて、各信号ユニットは制御領域へのそれぞれの接近経路における交通の流れを制御するためのものとし、このシステムは、さらに制御領域から異なる距離にある各接近経路に少なくとも４個の検出器を設ける。

各検出器は、好適にはリアルタイムで、車両の有無を検出するものとすることができる。好適には各検出器は、地上検出器とするが、１つ以上の検出器は地下検出器とすることができる。

好適には、各検出器は交通関連パラメータを測定するためのセンサを有する構成とする。各検出器は、複数個のセンサを有する構成とする。好適には、複数のセンサのうち少なくとも１個は環境パラメータを測定するものとする。好適には、各センサはリアルタイムでパラメータを測定する。

各検出器は、例えば、音響センサ、近接センサ、振動センサ、視認センサ、レーザーセンサ、マイクロ波センサ、誘導ループセンサ、容量センサ、圧力センサ、レーダーセンサ、超音波センサ、赤外線センサ、トランスポンダ、大気清浄度センサ、ＲＦＩＤセンサ、携帯電話、ピエゾ電子センサ、磁力計センサおよび温度センサのうち１つ以上を備えることができる。各検出器は、音波またはレーダを用いて車両の有無を検出するよう動作可能とする。ＲＦＩＤセンサは無線周波数誘導（ＲＦＩＤ）式の車載タグまたは装置を読み取るよう構成する。

本発明の他の独立態様においては、少なくとも１つの交通制御信号を表示するための少なくとも１個の信号ユニットと、環境パラメータを測定するための少なくとも１個のセンサと、および測定した環境パラメータに基づいて少なくとも１つの交通制御信号の表示タイミングを制御する制御手段とを備える交通制御システムを提供する。

本発明の別の独立態様においては、複数のセンサを備える、交通制御システムのための検出器を提供し、この検出器において、少なくとも１個のセンサは車両の有無を検出し、さらに少なくとも１個のセンサは環境パラメータを測定ものとする。

好適には、各検出器は、それぞれに対応する検出器ユニット内に設ける、好適には内蔵型検出ユニット内に設ける。

環境パラメータは、騒音、汚染物レベル、温度、風速および降水量のうち少なくとも１つを含むものとする。環境パラメータは、特定物質、例えば大気中の汚染物質のレベルを含むことができる。この物質は、例えば、内燃エンジンの作動の副産物、例えば一酸化炭素または硫化物物質である。

好適には、少なくとも１個の信号ユニットおよび／または制御手段および／または少なくとも１個の検出器は、無線通信手段を備えるものとする。

好適には、各検出器は無線通信手段を備える。代案として、検出器は１つグループにまとめ、各検出器はグループ中の少なくとも１個の他の検出器と通信するよう構成し、各グループは無線通信手段を備えるものとすることができる。

好適には各検出器は制御手段に検出器自体の位置の情報を提供するよう構成する。

本発明の他の独立態様においては、少なくとも１個の信号ユニットと、少なくとも１個の検出器と、少なくとも１個の検出器からの出力に基づいて少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御する制御手段と、および各検出器の位置を決定する位置決定手段と、を備える交通制御システムを提供する。

制御手段は、少なくとも１個の検出器の位置に基づいて少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを制御するよう構成する。

各検出器の位置は、検出器の絶対位置とする、または例えば制御手段に対する、信号ユニットの少なくとも１つに対する、または検出器の他の少なくとも１個に対する、相対位置とすることができる。各検出器の位置は所定位置からの検出器の距離、例えば、制御手段、少なくとも１個の信号ユニット、制御領域、または停止線に対する検出器の距離とすることができる。

各検出器は検出器自体の位置を決定する位置決定手段を備えることができる。各位置決定手段は、ＧＰＳまたはＧＳＭ回路を備えることができる。代替的または付加的に、各検出器は、基準目標に信号を送信するトランスミッタ、基準目標からの応答信号を受信するレシーバ、信号送信と応答信号受信との間における時間を決定するタイミング装置、を備え、位置決定手段は、装置の基準目標に対する相対位置を決定するよう構成する。基準目標は、別の検出器および／または制御手段とする、および／または停止線または交通交差点におけるもしくは交差点に隣接する基準目標とすることができる。

制御手段は、アルゴリズムを用いて、少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを決定するよう構成し、またさらに各検出器の位置に基づいてアルゴリズムを選択または変更するよう構成することができる。

本明細書におけるアルゴリズムは、少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを決定するために用いる計算ステップ、選択ステップまたは処理ステップのうち少なくとも１つ、または任意の組み合わせとする。このアルゴリズムは、ハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの任意の適切な組み合わせで実施することができる。

制御手段は、アルゴリズムを用いて、少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを決定するよう構成することができ、このアルゴリズムは、少なくとも１つの位置依存パラメータを含み、さらに制御手段は、少なくとも１個の検出器によって提供される位置に基づいて、少なくとも１つの位置依存パラメータの値を設定するよう構成することができる。

少なくとも１つの位置依存パラメータは、各検出器の基準位置からの距離を含むものとすることができる。

少なくとも１つの位置依存パラメータは、少なくとも１つの交通関連パラメータまたは環境パラメータを含むものとすることができる。少なくとも１つの交通関連パラメータまたは環境パラメータは、交通量、交通速度、交通の流れの速度、信号待ち行列長さおよび信号待ち時間を含む、または、例えば、騒音、汚染物レベル、および／または１つ以上の所定化合物の濃度、温度、風速、降水量、および光量レベルを表すものとする。このパラメータは、例えば救急車、警察車または消防車のように、優先権が与えられるべき車両の有無を表すことができる。少なくとも１つの環境パラメータは、例えば、騒音、汚染物レベル、および／または１つ以上の所定化合物の濃度、温度、風速、降水量、および光量レベルのうち少なくとも１つを表すことができる。

制御手段は、検出器または少なくとも１個の検出器の位置を監視する、および検出器または少なくとも１個の検出器における位置変化に応答して信号を供給するよう構成する。

信号は、故障信号および／またはアラーム信号とすることができる。

制御器は、少なくとも１個の検出器の位置を監視し、また検出器または少なくとも１個の検出器の位置が変化したかどうかに基づいて交通制御システムの動作を変更するよう構成する。

制御器は、少なくとも第１動作モードおよび第２動作モードに従って少なくとも１個の信号装置が表示する信号のタイミングを制御するよう動作可能とし、さらに検出器または少なくとも１個の検出器の位置が変化したか否かに基づいて、第１動作モードから第２動作モードに切り替えるよう構成する。

第２動作モードはアルゴリズムを用いて、少なくとも１個の検出器の位置に依存しない信号タイミングを制御することを含む。

第１動作モードはデマンド応答動作モードを含むものとする、および／または第２動作モードは固定時間動作モード、全赤色動作モードおよび手動動作モードのうち１つを含むものとすることができる。

検出器または少なくとも１個の検出器は、検出器自体の位置を監視すし、また位置変化に応答して位置信号の変化を送信するよう構成する。

各検出器は、検出器自体の位置情報を制御手段に供給するよう構成する。各検出器は、検出器自体の位置情報を制御手段に直接的に、または間接的に（例えば、別の検出器に送信し、他の検出器が送信することによって）供給するよう構成する。

検出器または各検出器は通信回路を備えることができる。通信回路は無線通信回路を備えることができる。

各検出器は、通信回路を制御して検出器の位置を表す位置データを送信するよう構成した検出器プロセッサを備えることができる。

少なくとも１個の検出器は、少なくとも１個の他の検出器からの位置データを受信し、その位置データを再送信するよう構成する。少なくとも１個の検出器は好適には位置データを制御手段に再送信するよう構成する。

検出器または各検出器は、好適には車両検出センサを備える。

車両検出センサは車両の有無を検出するものとすることができる。代替的または付加的に、車両検出センサは車両の速度を決定するよう構成することができる。

このシステムは複数の信号ユニットを備え、また少なくとも１個の検出器は少なくとも１個の信号ユニットと関連する。少なくとも１個の信号ユニットはそれぞれに対応する交差点区間における交通を制御するものとし、さらに信号ユニットに関連した少なくとも１個の検出器はこの交差点区間に配置する。少なくとも１個の検出器は、関連した信号ユニットから遠隔位置に配置することができる。少なくとも１個の検出器は信号ユニットから少なくとも１０ｍ以上、４０ｍ以上、または８０以上の距離に配置する。

本発明の別の独立態様においては、少なくとも１個の信号ユニット、少なくとも１個の検出器、および少なくとも１個の検出器からの出力に基づいて少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御する制御手段を備える交通制御システムを提供し、この交通制御システムにおいて、制御手段は少なくとも１個の検出器の位置を表す位置データを受信するよう構成する。

このシステムはさらにオペレータと通信するためのオペレータインタフェースデバイスを備えることができる。

制御手段は、このオペレータインタフェースデバイスを介して位置データを受信するよう構成することができる。

制御手段は、システム設置手順を実施するよう構成し、このシステム設置手順は、検出器または各検出器の位置を所定位置または位置範囲と比較するステップと、およびオペレータインタフェースデバイスを制御して比較に基づいて検出器または少なくとも１個の検出器を移動するようオペレータに指示するステップと、を備える。

制御手段は、システム設置手順を実施するよう構成し、このシステム設置手順は、動作モードを選択するステップ、および／または交通信号制御アルゴリズムを選択するステップ、および／または少なくとも１個の検出器の位置に基づいて交通信号制御アルゴリズムが利用するパラメータの値を決定するステップを備える。この後、制御手段は、選択した動作モードおよび／または交通信号制御アルゴリズムに従う少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御することができる。

信号ユニットまたは各信号ユニットは、一時的または可搬式の信号ユニットとすることができる。

交通制御システムは、一時的または可搬式交通制御システムとすることができる。検出器は、地上検出器とすることができる。各検出器は、それぞれ内蔵型検出ユニット内に設けることができる。各検出器は、関連する信号ユニットから遠隔配置することができる。

本発明の他の独立態様においては、少なくとも１個の信号ユニット、複数の検出器、および少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御する制御手段を備える交通制御システムを提供し、この交通制御システムにおいて、各検出器は、その検出器自体の位置情報を制御手段に供給するよう構成することを特徴とする。

好適には、各検出器は各検出器自体の位置を決定する手段を備えるものとする。

本発明の他の独立態様においては、交通制御システムのための検出器を提供し、この検出器は、各検出器自体の位置を決定する位置決定手段を備えるものとする。

好適には、各位置決定手段は、ＧＰＳまたはＧＳＭ回路を有する構成とする。
好適には、制御手段は、検出器の位置に基づいて少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを制御するよう構成する。

検出器は、さらに、無線通信手段および／または車両センサを有する構成とする。

本発明の別の独立態様においては、交通制御システムのための制御器を提供し、この制御器は、少なくとも１個の車両検出器の位置を表す位置データを受信し、また少なくとも１個の車両検出器からの検出信号を受信する通信装置と、少なくとも１個の車両検出器の位置に基づいて検出信号を処理し、少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御するための制御信号を生成するプロセッサと、を備える。

本発明のさらに他の独立態様においては、少なくとも１個の信号ユニットと、少なくとも１個の検出器と、少なくとも１個の検出器からの出力に基づいて少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御する制御器と、および各検出器の位置を決定するための位置決定装置と、を備える交通制御システムを提供する。

本発明の別の独立態様においては、交通を制御する方法を提供し、この方法において、少なくとも１個の車両検出器の位置を表す位置データを受信するステップと、少なくとも１個の車両検出器からの検出信号を受信するステップと、少なくとも１個の車両検出器の位置に基づいて検出信号を処理して少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御するための制御信号を生成するステップと、および制御信号を少なくとも１個の信号ユニットに供給するステップと、を備える。

本発明の別の独立態様においては、交通制御システムを設置する方法を提供し、この方法において、少なくとも１個の検出器をそれぞれに対応する位置に配置するステップを備え、検出器または各検出器は、各検出器自体の位置を決定する位置決定手段を備えるものとし、この方法は、さらに、位置決定手段を使用して検出器または各検出器の位置を決定するステップと、検出器または各検出器の決定した位置を所定の位置または位置範囲と比較するステップと、およびオペレータインタフェースデバイスを制御して、比較に基づいて検出器または少なくとも１つ個検出器を移動するようオペレータに指令するステップと、を備える。

本発明の更なる独立態様においては、交通制御システムを設置する方法を提供し、この方法において、少なくとも１個の検出器をそれぞれに対応する位置に配置するステップを備え、検出器または各検出器は、各検出器自体の位置を決定する位置決定手段を備えるものとし、この方法は、さらに、位置決定手段を使用して検出器または各検出器の位置を決定するステップと、動作モードを選択するステップと、および／または交通信号制御アルゴリズムを選択するステップと、および／または少なくとも１個の検出器の位置に基づいて交通信号制御アルゴリズムが利用するパラメータの値を決定するステップと、および選択した動作モードおよび／または交通制御アルゴリズムを用いて少なくとも１個の信号ユニットの動作を制御するステップと、を備える。

本発明の別の独立態様においては、特許請求の範囲または本明細書に記載の方法を実行する、実行可能なコンピュータ読み取り可能命令を備えるコンピュータプログラム製品を提供する。

好適には、制御手段は、少なくとも１つの適応的または非線形的なアルゴリズムを用いる少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを決定するよう構成する。

他の独立態様においては、少なくとも１個の信号ユニットと、および適応的または非線形的なアルゴリズムに従う少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを制御する制御手段とを備える交通制御システムを提供する。適応的または非線形的なアルゴリズムは、例えば、ニューラルネットワークアルゴリズム（neural network algorithm）とすることができる。

このような適応的または非線形的な技術を用いることによって、システムは、広範囲にわたる、異なる状況においても効果的に用いることができ、交通状況の事前分析または適切なパラメータの事前選択の必要性を減少することができる。システムの設置は、特に容易となるので、この特徴は、検出器自体の位置を決定することができる検出器または検出器一式セットの使用と組み合わせるとき、特に有用となる。

好適には、制御手段は複数の所定アルゴリズムから１つを選択し、また選択したアルゴリズムに従って少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを制御するよう構成する。

好適には、システムは、さらに、情報を道路ユーザーに提供する手段も備えるものとする。

他の独立態様においては、少なくとも１個の信号ユニットと、少なくとも１個の信号ユニットの動作を制御する制御手段と、および情報をユーザーに提供する情報提供手段とを備える交通制御システムを提供する。

情報提供手段は、道路ユーザーインタフェースを有する構成とし、さらに好適には、少なくとも１個の表示デバイスを備えるものとする。少なくとも１個の表示デバイスは、各接近経路または交差点の区間のための少なくとも１個の表示デバイスとする。代替的にまたは付加的に、情報提供手段は、例えば、発話または他の音声をユーザーに報知するための少なくとも１個のスピーカを有する構成とする。

情報としては、信号ユニットまたは各信号ユニットの動作タイミングに関する情報を含む。情報は、リアルタイムの情報とすることができる。情報としては、その時点での平均信号待ち行列または待ち時間、または運転者または他のユーザーが制御領域を通過するまでの時間見積もり、または運転者または他のユーザーが制御領域を通過するまでの赤−青信号サイクルの回数見積もりを含む。情報は、システムまたはシステムを設置する交差点に関する情報を含み、その情報は、例えば、システムがアクティブ制御下にあること、および／または優先権が１つ以上の他の交差点区間に付与れされ、この優先権付与が、一時的なもの（例えば他の交差点区間で大きな信号待ち行列がある場合）、または延長した期間にわたるもの（例えば公式イベントの開始または終了によって他の区間で交通量の増加が予想される場合）、または恒久的なものであることを示すものとする。情報としては、減速または加速、または警告、または推奨速度、または例えば青から赤に変化するような、交通信号ユニットが変化するまでの予想信号待ち時間を含む。

情報提供手段は、好適には制御手段によって制御する。情報提供手段は、少なくとも１個の信号ユニットの動作に基づいて動作することができ、また少なくとも１個の信号ユニットの信号サイクルに同期させることができる。情報提供手段は、少なくとも１個の検出器からの検出信号に基づいて動作することができる。

情報提供手段または各情報提供手段が提供する情報は、交通状況に基づいて、および／または検出した車両の速度、位置または他の特性に基づいて、および／または少なくとも１個の信号ユニットの信号サイクルまたは信号サイクルの位相に基づいて、および／または情報提供手段の位置、好適には信号ユニットおよび／または交通待ち行列に対する情報提供手段の位置に基づいて、変化させることができる。

情報提供手段または各情報提供手段は、位置決定装置、例えばＧＰＳまたはＧＳＭ装置を備えることができる。情報提供手段または各情報提供手段は、各報提供手段自体の位置を決定するおよび各報提供手段自体の位置を表す位置データを制御手段に供給するよう構成することができる。制御手段は、情報提供手段または各情報提供手段の位置を決定するよう構成することができる。

制御手段は、少なくとも１つの他の交通制御システムと通信するよう構成し、さらに交通制御システムおよび少なくとも１つの他の交通制御システムにおける同期動作手段を設けるものとすることができる。

システムは、既存の交通制御システムと少なくとも１つの追加コンポーネントを組み合わせることによって形成することができる。

本発明の他の独立態様においては、既存の交通制御システムを採用する方法を提供し、この既存の交通制御システムは少なくとも１個の信号ユニットを備えるものとし、本発明方法は、各信号ユニット用の複数の検出器、および検出器から信号を受信するために制御手段を設けるステップを備えるものとする。

既存の交通制御システムは、さらに少なくとも１つの信号ユニットの動作を制御するための既存の制御器を備えるものとし、本発明方法は、さらに既存の制御器を制御するよう制御手段を構成するステップを備える。

本発明のある態様における任意の特徴は本発明の別の態様に、任意の適切な組み合わせで、適用することができる。特に、装置の特徴は方法の特徴に適用することができ、その逆もまた同様である。
本発明の実施形態の好適な特徴は、純粋に例示を目的として、以下の添付図面につき説明する。

既知の一時的交通信号灯システムの略図である。 本発明の好適実施形態による交通信号灯システムの略図である。 図２に示すシステムの変更形態の略図である。 図２に示すシステムに対する別の変更形態の略図である。 交通交差点に設置した、図２のシステムのレイアウトを示す略図である。 検出器の略図である。 システム制御器の略図である。 交通交差点に設置する、他の実施形態のレイアウトを示す略図である。 代替実施形態によって検出器の相対位置の決定を図示する略図である。 道路工事現場に設置する、他の実施形態のレイアウトを示す略図である。 １つの動作モードによる交通制御システムの設置手順を概観するフローチャートである。 交通制御システムの動作モードを概観するフローチャートである。 他の実施形態の略図である。 表示デバイスの略図である。

図１に既知の一時交通信号灯システムを示す。図１のシステムは、ハットン・トラフィック・マネージメント社（Hatton Traffic Management Limited）出願人名で、特許文献１に記載されている交通信号灯システムに類似する。

図１のシステムは、４相交通信号灯制御システムおよび４方向交差点のための交通信号灯一式（セット）を有し、さらに４機の信号ユニット３ａ〜３ｄを備え、各信号ユニットにはそれぞれ制御器２ａ〜２ｄを設け、さらに各信号ユニットはそれぞれのバッテリ（図示せず）に接続する。各信号ユニットはマスター制御器またはスレーブ制御器モード動作に切り替えることができる。これは、制御システムを初期にセットアップするときに実行する。この場合、第１制御器２ａはマスター制御器となるよう指定する、および他の３つはスレーブ制御器２ｂ〜２ｄとする。図１のシステムの変更形態においては、１個の専用マスター制御器２ａを設け、他の制御器２ｂ〜２ｄは専用スレーブ制御器とし、制御器はマスターおよびスレーブモード間を切り替えないものとする。

各信号ユニット３ａ〜３ｄは、必要に応じて１個以上の他の制御器から信号伝送を送信および受信するために無線モデム５を設ける。各信号ユニット３ａ〜３ｄは、検出器４の形式とした、車両作動センサ、およびマスター制御器からの制御指示に応じて信号ユニットの赤色、青色および黄色光の動作を制御する１個の信号ヘッド制御ユニット８も設ける。図１の検出器４は、レーダ検出器、マイクロ波検出器、または赤外線検出器とすることができる。

車両を検出する際、各信号ユニット３の頂上に配置した検出器４は出力信号を生成し、この出力信号は信号ユニットの制御器２によって記録する。当該制御器がマスター制御器２ａでない場合、データは信号ユニットの無線モデム５を介してマスター制御器２ａに送信し、車両が当該信号ユニットによって検出したことを示す。

マスター制御器は、信号ユニットの検出器４から受信した信号、および車両の検出を表示する他の信号ユニットから受信した信号に基づいて、車両作動（ＶＡ）技術によって各青色相の長さを制御する。マスター制御器は、制御信号を信号ヘッド部制御ユニット８に、信号ヘッド制御ユニット８がマスター制御器と同一の信号ユニット内に含まれる場合は直接、または他の信号ヘッド制御ユニット８の場合無線モデムを介して、送信する。

手動制御ハンドセット（図示せず）を取り付け可能にする、または制御器２に一体に組み込むことができ、また手動動作モードで、もしくは最短または最長青色時間のようなパラメータを設定するため、他の動作モードで用いることができる。

システムは、手動動作モード、固定時間動作モード、デマンド応答動作モードまたはオール赤色モードに設定することができる。

デマンド応答動作モードにおいては、シーケンスを開始する制御信号は、マスター制御器から最初のデマンド（要求）を記録した信号ユニットの信号ヘッド制御ユニット８に送信され、その後そのシーケンスを開始する。一定の要求がその信号ユニットで記録される場合、光はデマンドがなくなるまで青色を維持する。別の信号ユニットがデマンドを記録する場合、第１信号ユニットは、その青色時間持続を停止し、黄色に変化し、そして次の信号ユニットが新しいシーケンス等を開始する前の赤色クリアランス時間にわたり待機する。マスター制御器は、信号ユニットとの転移接点を維持し、あらゆる誤動作をチェックする。なんらかの誤動作が記録される場合、システムは全ての信号灯ヘッドを赤色に設定し、その後再始動する。

本発明による好適実施形態の交通信号灯システムを図２に示し、同一の特徴部分は同一参照符号によって示す。この実施形態においては、システムは図１の既知のシステムに対する改良である。これは、ある既存システムを変更することによって比較的容易に製造できるのが、好適実施形態の特徴とする。

図２のシステムは、プロセッサおよび無線通信回路を含み、システムの動作を制御するために用いるシステム制御器１４を含む。図２のシステムは、各信号ユニット３に関連する地上検出器１２一式（セット）、および例えば電子表示ユニット１３の形式とした、各信号ユニット３に関連する、道路ユーザーインタフェースを備える。図２の実施形態においては、検出器１２の各セットには４個の検出器５２を設ける。しかし、任意の適切な個数の検出器を各セットに設けることができる。図２のシステムの変更形態においては、検出器５２は地上検出器ではなく、地下検出器とする。

システムは、限定はしないが、例えば１個以上の主電源、再充電可能バッテリ、太陽電池および可搬式風力タービンを利用して給電する。

システム制御器１４は、任意の制御器２ａ〜ｄと無線で通信するよう構成する。動作中、システム制御器は、通常指定したマスター制御器２ａと通信する、および必要に応じて、マスター制御器２ａが用いる、青色および赤色時間を含む、信号サイクルのタイミング、またはマスター制御器２ａが用いて信号サイクルのタイミングを設定するアルゴリズムを設定および変化させるものとする。マスター制御器２ａは、上述のように信号ユニット３の動作を制御する。システム制御器１４は効果的にマスター制御器２ａを使用して、システム制御器１４によって選択したシステムサイクルのタイミングを適用する。

システム制御器１４は、検出器１２のセット（一式）から受信した信号に基づいて、信号サイクルのタイミングを設定する。すなわち、図２の実施形態は追加的な検出器を設けて既存システムの変更を行う。図２の実施形態は、種々の異なるアルゴリズム、例えば青色時間および赤色時間を含む信号サイクルの時間を決定するための、様々な追加的パラメータを測定し、またこれらパラメータを使用して信号サイクル時間を設定するための、様々な検出器の位置を自動感知するための、各検出器または検出器セットからの位置を表示するデータを送信するための、システムを交通信号のネットワークに組み込むための、およびユーザーと通信するための、異なるアルゴリズムも提供する。これらの特徴を以下により詳細に説明する。

図２の実施形態の変更形態を図３に示す。この場合、制御器一式（セット）２ａ〜２ｄではなく、１個の制御器を設けるものとする。このシステム制御器１４は制御器２の動作を制御することによってシステムの動作を制御し、この制御器２が各信号ユニット３の動作を制御する。

図２の実施形態に対する別の変更形態を図４に示す。この場合、１個の信号制御器１４は各信号ユニット３と直接通信し、追加の制御器２は設けない。

図２および図３の実施形態は既存システムの変更として示すが、完全に特別の目的で構成することもできる。システムのコンポーネント間の様々な接続および通信は無線として示すが、任意または全てのそれらの接続または通信は無線ではなく有線とすることもできる。図２，３および４のシステムは一時的交通信号灯システムとするが、恒久的交通信号灯システムとすることもできる。

検出器５２、および図２〜４の実施形態における信号ユニット３を、図５に交通交差点に設置した状態を示す。信号ユニットを用いて、図５に破線で示した制御領域にわたる交通の流れを制御する。ある動作モードにおいては、システム制御器１４は、図５にドット領域で示した、１個以上の監視ゾーン５４に関連する少なくとも１つのパラメータに基づくシステムのタイミングを制御する。少なくとも１つパラメータは、監視ゾーン内の交通を表すまたは交通に関連するものとすることができる。

図５の実施形態においては、検出器は制御領域への接近する移動経路上の走行方向において沿道に取り付け、交通の動きおよびタイプを監視する。図５のシステムの変更形態においては、検出器は交差点の任意な区間の入り口および出口双方に設け、制御領域に接近および離れる車両を検出する。

図２および５のシステムで用いる検出器５２を図６に線図的に示す。図６の実施形態においては、検出器は街灯支柱または他のストリート設備に取り付けることができる内蔵型ユニットとする。代案として、検出器は専用ポストまたは他の支持体に取り付けることができる。検出ユニットは保護ハウジングを備えることができる。

検出器５２は、無線通信回路６０、制御プロセッサ６１、ＧＰＳまたはＧＳＭ回路６２、およびバッテリ（図示せず）または他の電源または主電源接続部を備える。

検出器５２としては、センサに関連する検出領域中の車両の有無、または通過を検出するための車両検出センサ６４も有する。

好適実施形態においては、制御プロセッサは、デジタルおよびアナログＩ／Ｏポートを有する８ビットフラッシュプログラム可能ＲＩＳＣプロセッサである、マイクロチップＰＩＣＩ１８Ｆ４６２０とする。無線通信回路はＴＩＣＣ２４２０無線トランシーバ集積回路を備え、さらにＰＣＢアンテナはＩＥＥＥ８０２．１５．４プロトコル下で動作し、好適動作モードにおいて、直接拡散スペクトル（ＤＳＳＳ：direct sequence spread spectrum）オフセットＱＰＳＫ変調方式を用いる２５０ｋビット／秒データ速度を提供するものとする。

マイクロチップＰＩＣＩ１８Ｆ４６２０、ＴＩＣＣ２４２０無線トランシーバ集積回路およびＰＣＢアンテナは、２６ピン表面実装モジュールに設ける。

好適実施形態の検出器の電源は、例えば塩化リチウムチオニールＤ電池または（付随太陽電池によって再充電することができる）リチウム−イオン再充電可能バッテリとする、３．５Ｖリチウム電池を備える。電力は３Ｖ供給を提供するＬＤＯ線形レギュレータ回路を介してモジュールに供給する。

好適実施形態における車両検出センサ６４は、昇圧型コンバータ回路を介して電源から得る５Ｖ入力によって給電される、４０ＫＨｚプロウェーブ（Prowave）４００ＰＴ１６０超音波振動子を備える。代替的実施形態においては、個別の送信変換器および受信変換器（例えばプロウェーブ（Prowave）４００ＥＴ１８０および４００ＥＲ１８００）を用いる。

超音波変換器は、ＭＯＳＦＥＴドライバＩＣおよび１：５昇圧型変圧器を介して変換器中にパルスを送り込む相補的（プッシュプル式の）方形波信号の対（ペア）を適用することによって、作動させる。ダイオードＴ-Ｒスイッチネットワークによって、同一の変換器は交通から反射して返ってくる信号を受信することができる。信号は、制御プロセッサに供給する前に、１００の利得（ゲイン）を有するオペアンプベース差動増幅器、第２オーダーバンドパスフィルタおよび最後に包絡線検出回路を介して、供給する。好適動作モードにおいては、２０サイクル、４０ＫＨｚパルスを変換器によって用いる、および毎秒１０パルスを伝達する。可能な場合、超音波変換器を、平均的な小型車のドアの高さ（最も広いポイント）に対応する、地上０．８ｍの高さに取り付けるものとする。

このシステムの特徴は、各検出器は１個またはそれ以上の追加センサを備える、または車両検出センサ６４の代わりに他のセンサを備えることができる。図６の実施形態においては、検出器５２は空気清浄度センサ６６も備える。

代替的実施形態においては、検出器は、車両検出センサ６４およびまたはその代わりに環境パラメータを決定するためのセンサを備え、また制御器１４は環境パラメータに基づいて信号ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおける交通制御信号の表示タイミングを制御するよう構成する。

任意の適切なセンサを検出器に設けることができる。各検出器は、例えば、音響センサ、近接センサ、振動センサ、視認センサ、レーザーセンサ、マイクロ波センサ、誘導ループセンサ、容量センサ、圧力センサ、レーダーセンサ、超音波センサ、赤外光センサ、トランスポンダ、空気清浄度センサ、ＲＦＩＤセンサ、携帯電話、ピエゾ電子センサ、電磁気センサおよび温度センサのうち１つ以上を備えることができる。ＲＦＩＤセンサは、存在する場合、車両におけるＲＦＩＤタグの存在および／またはＲＦＩＤタグからのデータを検出することができる。

上述のように、図２および５のシステムにおける各検出器５２は、検出器の位置を決定するためのＧＰＳまたはＧＳＭ回路６２も備えることができる。代案として、ＧＰＳまたはＧＳＭ回路６２は各個別のセンサ５２ではなくセンサ１２の各セットのために設ける。

検出器５２または検出器１２のセットは、検出器それぞれ自体の位置をＧＰＳまたはＧＳＭ回路を用いて決定することができ、またそれら検出器の位置をシステム制御器に送信することもできるので、システムは特に多様性があり、さらにセットアップが容易になる。検出器は特定の位置に限定せず、検出器の位置は特定の交差点配置または交通状況に基づいて選択することができる。システム制御器１４は、検出器または検出器セットの位置に基づいて自動的に、信号タイミング、またはシステムタイミングを決定するために用いるアルゴリズムを変更することができる。

動作中、各検出器または検出器のセットは信号をシステム制御器１４に送信し、このシステム制御器１４はこの信号から交通量データを生成する。ある変更形態においては、各検出器はシステム制御器と直接通信する。他の変更形態においては、検出器のうち若干は１つ以上の他の検出器を介してシステム制御器１４と通信する。検出器は、無線または有線接続で、デイジーチェーン方式とする。これら変更形態は、検出器が短い通信範囲であるとき、または、少なくとも若干の検出器を、通常は制御領域の近くに配置するシステム制御器１４から遠い距離に配置するのが望ましい場合、特に有用である。

システム制御器１４の実施形態を図７に図示し、このシステム制御器は、プロセッサ７０、メモリ７２、通信回路７４、およびバッテリまたは他の電源または主電源接続部を備えるものとする。通信回路７４は、通常は無線通信回路とするが、いくつかの変更形態においては、システム制御器１４は、無線通信回路だけでなく、またはその代わりに有線通信の通信回路を備えることができる。プロセッサは、初期化モジュール７５、交通信号制御モジュール７６、位置監視モジュール７７、および通信回路７４を介する信号の送信および受信を制御するための通信モジュール７８を備えるものとする。

システム制御器１４は、信号タイミングを決定するために、多数の異なるアルゴリズムまたは他のプロセスのうち任意な１つを適用するようプログラムする、または構成することができる。好適な動作モードにおいては、システム制御器１４は、検出器からの出力に基づいてリアルタイムで信号タイミングを決定および／または変化させるものとする。

好適実施形態においては、システム制御器１４は、通常はリアルタイムで、１つ以上の交通関連パラメータ、例えば流れのレベル、交通量、信号待ち車両台数、車両タイプおよび走行方向を、検出器からの信号に基づいて決定する。さらに、システム制御器は、他のパラメータ値、例えば排出ガスレベル、騒音レベル、振動。温度および位置を決定および監視することができる。

システム制御器１４は、リアルタイムで得られたデータを処理し、最も効果的な制御シーケンスおよび／または信号タイミングを計算し、直接的にまたは制御器２を介して信号ヘッドの動作を指示する。ある動作モードにおいては、システム制御器１４は、少なくとも１つの監視ゾーン５４の交通に関連するパラメータまたは他のパラメータ値を決定するよう構成する。

一実施例においては、システム制御器１４は、交差点への各接近経路上の交通量および／または流れの速度、および交差点への各接近経路上の車両が発生する汚染物質、例えば一酸化炭素または硫化物の平均レベルに基づいて、信号タイミングを制御する。汚染物質レベルが所定レベル以上に蓄積した場合、システム制御器１４は、高い汚染レベルが渋滞交通から予想される場合、１つ以上の接近経路上の渋滞交通レベルを減少させることを優先する。

ある動作モードにおいては、システム制御器１４は適応的技術を適応して信号タイミングを決定する。このような動作モードにおいては、制御器１４はニューラルネットワーク技術を用いて信号タイミングを決定する。

別の動作モードにおいては、システム制御器１４は、その時点での交通レベルに対して、最善の交通信号パターンの形式を計算する。一時的および永続的な交通制御地点において経験した交通量のタイプに関する従前モデリングにより、１組のとり得る信号パターンまたはアルゴリズムのセットを得ることができ、これら信号パターンまたはアルゴリズムはシステム制御器１４によって記憶することができる。これら信号パターンまたはアルゴリズムの１つをシステム制御器１４が選択して、信号タイミングを制御するよう利用することができる。交通特性または他のパラメータが時間とともに変化するとき、信号パターンまたはアルゴリズムのパラメータをシステム制御器１４によってリアルタイムで変更する、または別の信号パターンまたはアルゴリズムを選択することができる。

制御器１４が使用して信号ユニット３ａ〜３ｄによって表示する信号タイミングを制御することができる、多くのアルゴリズム、特に車両作動またはデマンド応答アルゴリズムは、検出器の位置情報を含むまたは検出器の位置に基づく。

例えば、アルゴリズムが利用する、またはアルゴリズムに含まれ、また検出器３ａ〜３ｄの出力から決定される、交通に関連するパラメータ（例えば信号待ち行列の長さ、車両速度または信号ユニットに到達するまでの検出車両の見積もり時間）の値の正確な決定は、制御器１４が知ることのできる検出器の正確な位置に基づく。車両速度の場合、速度値は、一実施例においては、２個の空間的に離れた検出器が車両を検出する時点間の時間差から決定し、この場合検出器の距離間隔を知ることが必要である。別の実施例においては、制御器１４が信号ユニット３ａまたは停止線の所定距離内に車両を検出した（および／または所定速度以上で走行している）という検出器からの出力から決定する場合、アルゴリズムは青色時間を延長するよう特定することができ、この場合も制御器１４は検出器５２ａ，５２ｂの正確な位置を知る必要がある。他の実施例においては、車両が測定または予想速度に基づく所定時間（例えば４秒間）内に信号ユニットに達することが予想されるような位置に存在する検出器によって車両を検出する場合、アルゴリズムは青色時間を延長する特徴を備え、この場合も制御器は検出器の正確な位置を知る必要がある。

恒久的な固定交通灯の場合、検出器は予め特定した位置に配置する、または予め特定した範囲内に配置し、特定アルゴリズムのために最適化し、通常は、検出器は恒久的に設置するので設置後は変化させない。一方、一時的または可搬式交通信号灯システムの場合、検出器を予め特定したまたは最適な位置に配置することは不可能であり、また検出器はオペレータが随時移動することがある（例えば、道路工事現場が変化または移転するとき）。さらに、一時的または可搬式交通信号灯システムで用いられる検出器は、通常は一時的に設置する地上検出器であり、また不慮のまたは無許可の移動の影響を受け、このことはシステムの動作に攪乱を生じ、または重大な誤りを引き起こす。

システムが各検出器の位置を決定することができる（例えば、図２〜６の実施形態において検出器の位置を決定するためにＧＰＳまたはＧＳＭ回路を用いて）という特徴は、一時的または可搬式交通信号灯の場合特に重要であり、検出器の位置をシステムが自動的に決定する実施形態を、図８につきより詳細に説明する。

図８は、図５の実施形態の変更形態である実施形態を図示し、この実施形態は一時的または可搬式の交通信号灯のセットを交通交差点に設置する。交通交差点は、この実施形態においては停止線８２を境界とする制御領域５０を含む。説明を分かり易くするために、システムのコンポーネントは、図８に１つの交差点区間のみ示す。図８の実施形態においては、２個の車両検出器５２ａ，５２ｂを交差点の各区間に設けるが、任意な個数の車両検出器を各区間に設けることができる。このシステムは、図８のシステム制御器１４と通信するオペレータインタフェースデバイス８０を備える。

図８の実施形態においては、オペレータインタフェースデバイス８０は、有線接続（例えばＵＳＢ接続）または無線接続を介してシステム制御器４上のポートに接続するラップトップ型コンピュータとする。代替的実施形態においては、オペレータインタフェースデバイス８０はシステム制御器１４に内蔵するものとする。

システムを設置するために、検出器５２ａ．５２ｂ、およびシステム制御器１４起動させ、また初期化する。無線通信は、検出器５２ａ，５２ｂとシステム制御器１４との間に設け、検出器５２ａ，５２ｂのＧＰＳまたはＧＳＭ回路６２は各検出器５２ａ，５２ｂの位置を決定するよう動作する。

指令はシステム制御器１４の初期化モジュール７５がオペレータインタフェースデバイス８０を介してオペレータに発令し、検出器５２ａ，５２ｂを所望位置に（例えば停止線８２から１０ｍおよび５０ｍの距離に、または別の基準ポイントから所定距離に）配置する。検出器５２ａ，５２ｂは、オペレータまたはオペレータの仲間がおおよその所望位置に移動させる。

検出器５２ａ，５２ｂの位置は、各検出器のＧＰＳまたはＧＳＭ回路６２によって設置プロセス中に周期的に決定し、検出器５２ａ，５２ｂの位置を表す位置データは、検出器５２ａ，５２ｂからシステム制御器１４に無線通信回路６０によって送信する。関連する実施例においては、検出器５２ａ，５２ｂの位置は、個別の測定装置（例えば巻き尺または携帯型ＧＰＳユニット）を用いてオペレータが測定し、また検出器５２ａ，５２ｂの位置を表す位置データはオペレータが制御器１４に（例えばオペレータインタフェースデバイス８０を介して）入力する。

システム制御器１４の位置監視モジュール７７は、位置データから停止線８２または他の基準ポイントから検出器５２ａ，５２ｂまでの距離を決定する。停止線８２または他の基準ポイントの位置は、予め決定し、かつシステム制御器１４のメモリ内に記憶する、またはＧＰＳユニットを用いて決定し、かつシステム制御器１４のメモリ７２中に手動でまたは自動的に入力する。代替的実施形態においては、信号ユニット３ｂは信号ユニット３ｂの位置を決定するためのＧＰＳまたはＧＳＭ回路を備え、また信号ユニット３ｂの位置情報は、無線モデム５を介してシステム制御器１４に供給し、また基準ポイントとして使用する。

システム制御器１４はさらなる指令または他の情報をオペレータに対してオペレータインタフェースデバイス８０を介して出力し、所望位置に対する検出器５２ａ，５２ｂの位置（例えば「最も離れた検出器を停止線からさらに５ｍ移動させる」または「実際の位置は４５ｍ、所望位置は５０ｍ」）を表示する。

検出器５２ａ，５２ｂが所望位置に、または所望位置の所定閾値距離内（例えば、１ｍ以内）にあると、システム制御器１４は検出器５２ａ，５２ｂをこれらの位置に固定するようオペレータに指令する。代替的に、オペレータが検出器５２ａ，５２ｂを所望位置に固定することができない場合、オペレータはシステム制御器１４にオペレータインタフェースデバイス８０を介して検出器５２ａ，５２ｂを現在の位置に固定することができよう入力する。初期化モジュール７５は検出器５２ａ，５２ｂの位置をメモリ７２内に記憶する。同一の手順を交差点の各区間に関して続行する。

オペレータはオペレータインタフェースデバイス８０を介して交通信号灯の動作モード、例えば全て赤色の固定時間またはコマンド応答／車両作動、を選択することができる。代案として、システム制御器１４は動作モードを自動的に選択する。

信号タイミングアルゴリズムのセット、およびこれら信号タイミングアルゴリズムのパラメータはメモリ７２内に記憶する。初期化モジュール７５は、選択した動作モードにおよび／または検出器の位置に基づいて、信号タイミングアルゴリズムの１つを選択する。初期化モジュールは、さらに、検出器の決定した位置を用いる選択した信号タイミングアルゴリズムが使用すべきパラメータ値を計算することもできる。

信号装置３ａ〜３ｄの制御は交通信号制御モジュール７６に引き継ぎ、信号ユニットは選択した動作モードおよび／またはアルゴリズムに従って動作する。交通信号制御モジュール７６は、検出器５２ａ，５２ｂから（および他の交差点区間の検出器から）検出信号を受信し、検出器の位置に基づいて検出信号を処理して信号ユニット３ａ〜３ｄが表示する信号のタイミングを制御するための制御信号を生成し、そして信号装置３ａ〜３ｄに制御信号を供給する。

信号ユニットの通常動作中、検出器５２ａ，５２ｄ（および他の交差点区間の検出器）はＧＰＳまたはＧＳＭ回路６２を用いてそれらの位置を決定し、また通信回路６０を用いてシステム制御器１４にそれらの位置を表す位置データを送信すること継続して行う。位置監視モジュール７７は位置データを受信し、検出器の位置が変化したか否かを決定する。

所定閾値（例えば５０ｃｍ）よりも大きい検出器の位置変化があった場合、またはシステム制御器１４が検出器から有効な位置データの受信しなくなった場合、位置監視モジュール７７は、出力信号、例えばアラームまたは故障信号を生成し、オペレータインタフェースデバイス８０を介して（依然としてシステム制御器１４と通信がある場合）、または携帯電話またはネットワーク制御器のような他のデバイス（図示せず）との通信を介して、出力信号をオペレータに供給する。

位置監視モジュール７７は、検出器の位置が変わる場合、またはシステム制御器１４が検出器から有効位置データを受信しなくなる場合、システムを異なる動作モード（例えば固定時間動作）に自動的に切り替えるおよび／または新しいアルゴリズムを選択するおよび／またはアルゴリズムによって用いるパラメータを再計算するよう構成することもできる。検出器５２ｂの位置の新しい位置８４への変化を図８に線図的に示す。

位置監視モジュール７７は、とるべきアクションを検出器の検出した移動量のサイズおよび／または検出器に欠陥があるように見えるか否かに基づくよう構成することができる。位置変化が比較的に小さい（例えば最大１０ｍ）場合、位置監視モジュール７７は検出器の記憶した位置を更新し、アルゴリズムが用いるパラメータ値を再計算するおよび／または位置変化を考慮してアルゴリズムを修正し、またデマンド応答／車両作動動作モードを継続するよう、構成することができる。

位置変化が比較的に大きい場合および／または位置監視モジュール７７が誤りのある受信位置データから決定する（または受信位置データがない）場合、位置監視モジュール７７は通常、固定時間動作モードまたは全赤色動作モードにシステムを切り替える。

検出器が許可なく撤去された場合、位置監視モジュール７７は検出器の位置を監視し、また位置をオペレータに出力することを継続し、検出器の復旧を支援する。

図８の実施形態においては、各検出器５２ａ，５２ｂは、検出器５２ａ，５２ｂの位置をＧＰＳまたはＧＳＭ回路が受信したＧＰＳまたはＧＳＭ信号から決定するよう動作することができるＧＰＳまたはＧＳＭ回路を備える。代替的な実施形態においては、ＧＰＳ，ＧＳＭまたは他の通信回路を用いて、遠隔デバイス（図示せず）、例えばネットワーク制御器に信号を送信し、システム制御器１４との通信を可能にする。つぎに、検出器５２ａ，５２ｂの位置を遠隔デバイスまたはシステム制御器で計算する。このようにして、これら代替的実施形態においては、各検出器５２ａ，５２ｂは検出器の位置を決定するために用いるコンポーネントを備えるが、位置の実際の計算はシステム制御器１４または遠隔デバイスで実行する。

他の代替的実施形態を図９に示し、この実施形態においては、各検出器５２ａ，５２ｂの位置は、検出器５２ａ，５２ｂのうち一方が他方の検出器５２ｂ，５２ａに送信する信号の伝達経過時間に基づいて決定する。この実施形態においては、各検出器のＧＰＳまたはＧＳＭ回路を、超音波または電磁信号（例えば、無線マイクロ波またはレーザー光信号）を送信および受信するためのトランシーバモジュール９０で置換することができる。一方のレシーバ５２ａが送信した信号を他方のレシーバ５２ｂが受信し、応答信号を他方のレシーバ５２ｂが一方のレシーバ５２ａに送信する。代案として、レシーバ５２ａが送信した信号を他方のレシーバ５２ｂによって反射するようにする。この実施例では互いに離れるレシーバ５２ａ，５２ｂの相対位置は、トランシーバモジュールによって、信号の送信と、応答信号または反射信号の受信と間の時間差から決定する。トランシーバは、時間差を正確に決定するよう同期して動作するよう構成することができる。トランシーバモジュール９０は、制御器１４または信号ユニット３ｂ内に設け、検出器または各検出器５２ａ，５２ｂのシステム制御器１４または信号装置３ｂからの距離を決定することもできる。図６および図９の実施形態においては、検出器５２の動作を制御する制御プロセッサをコンポーネント６０，６２，６４，６６，９０のうち１つのコンポーネント内に設けることができ、または隔離制御プロセッサを検出器５２内に設けることができる。

別の代替的な実施形態を図１０に示し、この実施形態においては、交通制御システムを用いて、道路工事現場１００にわたる交通を制御することができる。この実施形態においては、異なる方向から道路工事現場１００に接近する車道１０２，１０４は交差点の異なる区間として扱うことができる。信号ユニット３ａ，３ｂは各車道１０２，１０４に設ける。検出器の位置は一時的停止線１０６，１０８に隣接して設置する信号ユニット３ａ，３ｂに対して相対的に決定する。１個の検出器５２を各信号ユニット３ａ，３ｂに設ける。図１０の交通制御システムの設置および動作は図９のそれと同一とする。図９および１０の実施形態の設置および動作手順の概観を示すフローチャートを図１１および１２に記載する。

好適な実施形態における道路ユーザーインタフェース１３は、例えば、ＬＥＤベースの電光板とし、システム制御器１４によって制御する。代案として、道路ユーザーインタフェースは任意の他の適切な表示デバイスとすることができる。各電光板または他の表示デバイスはシステム制御器１４と通信し、システムを設置する制御現場または道路に関する固有情報、またはシステム動作に関する、または交差点を通る交通量に関する情報を運転者または他のユーザーに表示することができる。この情報はリアルタイム情報とすることができる。一実施形態においては、道路ユーザーインタフェース１３を用いて、例えば、制御領域への接近経路におけるその時点での平均信号待ち行列または待ち時間、または運転者または他のユーザーが制御領域を通過するのに要する時間の見積もり、または運転者または他のユーザーが制御領域を通過するまでの赤色−青色信号サイクル回数の見積もりを表示することができる。道路ユーザーインタフェース１３は、設置するシステムまたは交差点に関する他の情報、例えばシステムがアクティブ制御下にあること、および／または優先権が１つ以上の他の交差点区間に付与していることを表示し、この優先権付与は、一時的に（例えば交差点の他の区間に大きな信号待ち行列がある場合、または延長した時間にわたり（例えば公式イベントの開始または終了による他の区間で交通量の増加が予想される場合）、または恒久的に発生する。

各道路ユーザーインタフェース１３は、信号ユニット３にまたはその近傍に配置することができるが、道路ユーザーに前もって情報を提供するために、通常は信号ユニットへの接近経路上の遠隔に離して配置するものとする。

電子標示板形式のいくつかの表示デバイス１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを一連の道路工事現場への各接近経路上に設けることを特徴とする交通制御システムの実施例を、図１３に示す（縮尺通りではない）。この実施形態は図１０の実施形態の変更形態とし、分かり易くするため図１３には示さないが、検出器５２も備えるものとする。

２個の電子標示板１３ａ，１３ｂまたは１３ｃ，１３ｄを、道路工事現場への接近経路上の各車道に設ける。図１４に示したように、各電子標示板はＬＣＤ表示エリア１１０、表示制御器１１２およびシステム制御器１４と通信するための無線回路１１４とを備える。システム制御器１４は、制御信号を電子標示板のための無線回路１１４を介して表示制御器１１２に送信することによって、各電子標示板１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄで表示する情報を制御する。

各電子標示板が表示する情報は、システム制御器１４によって適用する交通制御手順および検出器５２が検出する交通状況に関連させることができる。各電子標示板が表示する情報は信号ユニットの動作タイミングに同期させることもできる。

例えば、交通が道路工事現場の手前で待ち行列を形成している場合、電子標示板１３ａ，１３ｂを制御して交通渋滞の存在および／または行列長さまたは待ち時間を示す情報を表示することができる。

交通渋滞があり、また電子標示板１３ａが待ち行列の開始地点よりも手前にある場合、電子標示板１３ａを制御して「この先工事中。交通渋滞あり。現在の待ち時間５分。」といったメッセージを表示させることができる。電子標示板１３ｂが待ち行列の開始地点より後方に配置されている場合、電子標示板１３ｂを制御して、「ここからの待ち行列時間３分間」といったメッセージを表示させることができる。

待ち行列がない場合、一方または双方の電子標示１３ａ，１３ｂを制御して、「この先道路工事中。一時的信号灯あり。現在待ち行列なし。」といったメッセージを表示することができる。

別の動作モードにおいては、制御器１４は、道路工事現場を通過する車両の流れの所望速度を維持するために、信号ユニットに接近する車両の閾値速度または最適速度を見積もるよう構成する。この見積もりは、検出器が測定する信号ユニットに接近する車両の速度を基本とし、信号ユニットの動作タイミングと同期させることができる。例えば、制御器が、接近している車両は交通信号灯が赤色に変わる前にこの信号灯を通過しないと計算する場合、制御器は電子標示板１３ａ，１３ｂを制御して、「速度落とせ。交通信号灯接近中。」といったメッセージを発するおよび／または危険または警告表示を表示することができる。代案として、制御器は、信号ユニット３ａが到着時に青色を表示するような速度で車両が交通信号灯に接近していると計算する場合、何も情報を提供しないまたは「現在速度を維持して下さい。」といったメッセージを掲示することができる。

図１４の実施形態の変更形態においては、各電子標示板はＧＰＳまたはＧＳＭ回路を備え、各電子標示板自体の位置を決定し、また制御器１４に各電子標示板自体の位置情報を供給するよう構成する。制御器１４は、電子標示板の位置に基づいて各電子標示板が表示する情報を制御することができる。

システム制御器１４は、有線または無線のリンクを介して、他の交通制御システムまたはネットワークと通信することができ、システムの動作はこれらの他のシステムまたはネットワークの動作にリンクさせることができる。一実施例においては、システムは一時的交通制御システムとし、その動作は、システム制御器１４を介して、恒久的交通信号のデマンド応答ネットワーク中に組み込むものとし、一時的システムのシステム制御器１４は、ネットワークの制御器と通信する、および／またはネットワークの制御器によって制御するものとする。

システムは地方（ローカル）および全国的な輸送道路標示ネットワークと連動させることができる。システムは緊急時青色波動的適用も組み込み、例えば制御器１４上で作動させることができ、ローカル・デマンド応答信号制御ネットワークまたは他のローカル交通制御システムに統合することができる。

システムの変更形態においては、検出器１２およびシステム制御器１４よりなるセットを使用して、信号ユニット３および標示板１３有無に係わらず、データ収集およびログ管理することができる。データはシステム制御器１４内に記憶し、またディスク、テープまたはチップにダウンロードする、または直接遠隔地点に送信することができる。

一時的交通制御システムの設置に関する、図２のような他の実施形態を以下に説明する。最初に、信号ユニット３のグループを制御領域の周囲に順次に配置する。検出器１２および台座よりなる一式セットを、例えば、信号ユニットから１ｍ〜５００ｍに配置する。検出器１２の各セットは、現場に基づいて任意の個数の検出器５２を備え、例えば各接近経路または区間につき１〜１０個の範囲における個数の検出器を有することができる。交通がシステムにさしかかる地点において、運転者インタフェース標示板１３は道路ユーザーと通信するよう配置する。標示板１３および検出器５２は、制御ボックス内でシステム制御器１４に（有線または無線のいずれかで）接続する。信号ユニット制御器２を、システム制御器１４および信号ユニット２に接続する。

ハードウェアを所定位置に配置した後、システム制御器１４、標示板１３および検出器５２をスイッチオンし、また同期させる。各標示板１３は、適正なメッセージを標示するよう指示する。各信号ユニット３をスイッチオン状態にする。この後、信号ユニット制御器２は起動し、信号ユニット３と同期させる。システム制御器１４および信号ユニット制御器２は同期する。その後信号ユニット制御器２は、オペレータによってまたはシステム制御器１４によって自動的に、信号タイミングの初期セットを用いてプログラムし、信号タイミングのサイクルを開始する。つぎにシステム制御器１４は、その時点での交通量レベルまたは他のパラメータに対する、最適な信号タイミングのサイクルまたはプログラムを計算し、それを信号ユニット制御器２に送信する。検出器はシステム制御器１４と連続的に通信し、システム制御器１４は、信号タイミングのサイクルもしくはプログラム、または信号タイミングのサイクルのパラメータ、または検出器からの出力に基づくパラメータを、リアルタイムで変化させる。

上述したところは、本発明を純粋に例示を目的として記載したものであり、詳細の改良は本発明の範囲内で可能であることを理解されたい。

明細書および（適切な）図面中に開示した各特徴は、それぞれ独立でまたは任意の適切な組み合わせで提供することができる。

Claims (35)

1. 交通制御システムにおいて、少なくとも１個の信号ユニットと、少なくとも１個の検出器と、前記少なくとも１個の検出器からの出力に基づいて前記少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御するための制御手段と、および前記検出器の位置を決定する位置決定手段と、を備えたことを特徴とする交通制御システム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記制御手段は、前記少なくとも１個の検出器の位置に基づいて前記少なくとも１個の信号ユニットにおける動作タイミングを制御するよう構成したシステム。
3. 請求項１または２に記載のシステムにおいて、各検出器は、検出器の位置を決定する手段を備えるシステム。
4. 請求項１〜３に記載のシステムにおいて、前記位置決定手段または各位置決定手段は、ＧＰＳまたはＧＳＭ回路としたシステム。
5. 請求項１〜４に記載のシステムにおいて、前記制御手段は、アルゴリズムを用いて前記少なくとも１個の信号ユニットにおける動作タイミングを決定するよう構成し、さらに前記検出器または各検出器の位置に基づいて前記アルゴリズムを選択または変更するよう構成したシステム。
6. 請求項１〜５に記載のシステムにおいて、前記制御手段は、アルゴリズムを用いて前記少なくとも１個の信号ユニットの動作タイミングを決定するよう構成し、前記アルゴリズムは少なくとも１つの位置依存パラメータを備える、および前記制御手段は、前記少なくとも１個の検出器によって供給される前記位置情報に基づいて前記少なくとも１つの位置依存パラメータの値を設定するよう構成したシステム。
7. 請求項６に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの位置依存パラメータは、前記検出器または各検出器における基準位置からの距離を有するものとしたシステム。
8. 請求項７に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの位置依存パラメータは、少なくとも１つの交通に関連するパラメータまたは環境パラメータを有するものとしたシステム。
9. 請求項１〜８に記載のシステムにおいて、前記制御手段は、前記検出器または前記少なくとも１個の検出器の位置を監視する、および前記検出器または前記少なくとも１個の検出器の位置変化に応じて信号を供給するよう構成したシステム。
10. 請求項９に記載のシステムにおいて、前記信号は、故障信号および／またはアラーム信号を有するものとしたシステム。
11. 請求項１〜１０に記載のシステムにおいて、前記制御器は、前記少なくとも１個の検出器の位置を監視し、また前記検出器または前記少なくとも１つ個検出器の位置が変化するか否に基づいて前記交通制御システムの動作を変更するよう構成したシステム。
12. 請求項１〜１１に記載のシステムにおいて、前記制御器は、少なくとも第１動作モードおよび第２動作モードに従って前記少なくとも１個の信号ユニットが表示する信号のタイミングを制御するよう動作可能とし、また前記検出器または前記少なくとも１個の検出器の位置が変化するか否かに基づいて前記第１動作モードから前記第２動作モードに切り替えるよう構成したシステム。
13. 請求項１２に記載のシステムにおいて、前記第２動作モードは、アルゴリズムを用いて前記少なくとも１個の検出器の位置に依存しない前記信号のタイミングを制御するものとしたシステム。
14. 請求項１２または１３に記載のシステムにおいて、前記第１動作モードは、デマンド応答動作モードを備え、および／または前記第２動作モードは、固定時間動作モード、全赤色動作モードおよび手動動作モードのうち１つを備えるものとしたシステム。
15. 請求項１〜１４に記載のシステムにおいて、前記検出器または前記少なくとも１個の検出器はその位置を監視するおよび位置変化に応じて位置信号の変化を送信するよう構成したシステム。
16. 請求項１〜１５に記載のシステムにおいて、各検出器は、その検出器自体の位置情報を前記制御手段に供給するよう構成したシステム。
17. 請求項１〜１６に記載のシステムにおいて、前記検出器または各検出器は、通信回路を有する構成としたシステム。
18. 請求項１７に記載のシステムにおいて、前記通信回路は、無線通信回路を有する構成としたシステム。
19. 請求項１〜１８に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１個の検出器は、前記少なくとも１個の他の検出器から位置データを受信し、また前記位置データを再送信するよう構成したシステム。
20. 請求項１〜１９に記載のシステムにおいて、前記検出器または各検出器は、車両検出センサを有する構成としたシステム。
21. 請求項１〜２０に記載のシステムにおいて、前記信号ユニットは複数の信号ユニットを有し、前記少なくとも１個の検出器は各信号ユニットと関連させたシステム。
22. 請求項１〜２１に記載のシステムにおいて、さらに、オペレータと通信するためのオペレータインタフェースデバイスを備えたシステム。
23. 請求項１〜２２に記載のシステムにおいて、前記制御手段は、システム設置手順を実行するよう構成し、該システム設置手順は、前記検出器または各検出器の位置を所定位置または位置範囲と比較するステップと、および前記オペレータインタフェースデバイスを制御して前記オペレータに指示して前記比較に基づいて前記検出器または前記少なくとも１個の検出器を移動するステップとを備えるものとしたシステム。
24. 請求項１〜２３に記載のシステムにおいて、前記制御手段は、システム設置手順を実行するよう構成し、該システム設置手順は、動作モードを選択するステップ、および／または交通信号制御アルゴリズムを選択するステップ、および／または前記少なくとも１個の検出器の位置に基づいて交通信号制御アルゴリズムが用いる前記パラメータ値を決定するステップを備えるものとしたシステム。
25. 請求項１〜２４に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１個の信号ユニットは、一時的または可搬式の信号ユニットとしたシステム。
26. 交通制御システムのための検出器において、該検出器は、その検出器自体の位置を決定する位置決定手段を備えるものとしたことを特徴とする検出器。
27. 請求項２６に記載の検出器において、前記位置決定手段は、ＧＰＳまたはＧＳＭ回路を有する構成とした検出器。
28. 請求項２６または２７に記載の検出器において、さらに、無線通信手段を備えた検出器。
29. 請求項２６〜２８に記載の検出器において、さらに、車両センサを備えた、検出器。
30. 交通制御システムのための制御器において、少なくとも１個の車両検出器の位置を表す位置データを受信し、また前記少なくとも１個の車両検出器からの検出信号を受信するための通信デバイスと、前記少なくとも１つの車両検出器の位置に基づいて前記検出信号を処理して、少なくとも１個の信号ユニットが表示する前記信号のタイミングを制御するための制御信号を生成するプロセッサとを備えたことを特徴とする制御器。
31. 交通制御システムにおいて、少なくとも１個の信号ユニットと、少なくとも１個の検出器と、前記少なくとも１個の検出器からの出力に基づいて前記少なくとも１個の信号装置が表示する前記信号のタイミングを制御する制御器と、および各検出器の位置を決定するための位置決定装置と、を備えたことを特徴とするシステム。
32. 交通を制御する方法において、少なくとも１つの車両検出器の位置を表す位置データを受信するステップと、前記少なくとも１つの車両検出器から検出信号を受信するステップと、前記少なくとも１個の車両検出器の位置に基づいて前記検出信号を処理して、少なくとも１個の信号ユニットが表示する前記信号のタイミングを制御するための制御信号を生成するステップと、および前記制御信号を前記少なくとも１個の信号ユニットに供給するステップと、を備えたことを特徴とする方法。
33. 交通制御システムを設置する方法において、少なくとも１個の検出器をそれぞれに対応する位置に配置するステップを備え、前記検出器または各検出器はその検出器自体の位置を決定する位置決定手段を備え、さらに該方法は、前記位置決定手段を用いて前記検出器または各検出器の位置を決定するステップと、前記検出器または各検出器の位置を所定位置または位置範囲と比較するステップと、およびオペレータインタフェースデバイスを制御してオペレータに指示し前記検出器または前記少なくとも１個の検出器を前記比較に基づいて移動するステップと、とを有することを特徴とする方法。
34. 交通制御システムを設置する方法において、少なくとも１個の検出器をそれぞれに対応する位置に配置するステップを備え、前記検出器または各検出器はその検出器自体の位置を決定する位置決定手段を備え、さらに該方法は、前記位置決定手段を用いて前記検出器または各検出器の位置を決定するステップ、動作モードを選択するステップおよび／または交通信号制御アルゴリズムを選択するステップおよび／または前記少なくとも１個の検出器の位置に基づいて交通信号制御アルゴリズムが用いる前記パラメータ値を決定するステプ、および選択した動作モードおよび／または交通信号制御アルゴリズムを用いて少なくとも１個の信号ユニットの動作を制御するステップ、を有することを特徴とする方法。
35. コンピュータプログラム製品において、請求項３２〜３４に記載の方法を実行する、実行可能なコンピュータ読み取り可能命令を備えるコンピュータプログラム製品。

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