以下、本発明に係る交通信号制御機の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本実施の形態の交通信号制御機100の構成の一例を示すブロック図である。交通信号制御機100は、CPU10、交通管制センタとの通信を行う通信インタフェース11、車両感知器とのインタフェース機能を有する感知器インタフェース12、タイマ回路13、手動歩進操作を受け付ける操作受付部としての手動操作部14、いわゆる自動制御とマニュアル制御との中間的な制御を行う半自動制御部15、手動制御部16、信号灯器の信号表示を順次指定するステップカウンタ17、ステージ情報などの信号情報を記憶する記憶部としての現示メモリ18、現示メモリ読取回路19などを備える。
感知器インタフェース12は、道路上に設置された車両感知器から車両感知情報を取得する。
通信インタフェース11は、感知器インタフェース12で取得した車両感知情報を交通管制センタに設置された信号制御処理装置(不図示)へ送信する。
信号制御処理装置(不図示)は、複数の交通信号制御装置から車両感知情報を収集し、収集した車両感知情報を元に交通量又は渋滞長などの交通データを算出する。信号制御処理装置(不図示)は、算出した交通データに基づき、道路上の交通が円滑に流れるための各交通信号制御機の動作タイミングを算出する。算出された動作タイミングは、動作指令情報として交通信号制御機へ送信される。通信インタフェース11は、信号制御処理装置が送信した動作指令情報を受信する。
タイマ回路13は、不図示のクロック信号に基づいて駆動され、設定に従ってステップの単位時間(例えば、1秒)を計時し、単位時間信号(例えば、1秒周期のクロック)をステップカウンタ17へ出力する。
本実施の形態の交通信号制御機100は、いわゆる自動制御方式を行う自動制御モード、マニュアル制御方式を行うマニュアル制御モード、自動制御方式とマニュアル制御方式との中間的な制御方式である半自動制御方式を行う半自動制御モードの3つの制御モードを具備する。
自動制御モードでは、CPU10は、信号制御処理装置から送信された動作指令情報に基づいて、灯色の切替タイミング信号である歩進指令をステップカウンタ17へ送出する。歩進指令は、信号表示を次の信号表示に進める(ステップを次のステップに進める)指令である。なお、灯色の切替タイミングは、例えば、交差点で交差する各道路の交通状況を感知する感応制御などにより適宜変更され、更新された動作指令情報が信号制御処理装置から送信される。なお、動作指令情報を信号制御処理装置から受信する構成に代えて、動作指令情報に相当する情報を交通信号制御機100自身で生成することもできる。
ステップカウンタ17は、CPU10から送出される歩進指令に基づいて、信号灯器のステップを順次指定する。具体的には、ステップカウンタ17は、CPU10から送出される歩進指令に基づいて、ステップを計時し、ステップ信号を生成する。ステップカウンタ17は、生成したステップ信号を現示メモリ読取回路19へ出力する。なお、ステップを計時するとは、現在のステップを指し示しつつ、ステップを次のステップへ順次進めることを意味する。
手動操作部14は、手動歩進を行うための操作ボタン(スイッチ)を備える。操作ボタンが押される都度、手動操作部14は、操作信号を手動制御部16へ出力する。
マニュアル制御モードでは、手動制御部16は、手動操作部14からの入力(操作信号)に従って、ステップカウンタ17へカウントアップ指令(指令)を出力する。
ステップカウンタ17は、手動制御部16から出力されるカウントアップ指令(指令)に基づいて、信号灯器のステップを順次指定する。具体的には、ステップカウンタ17は、手動制御部16から送出される指令に基づいて、ステップを計時し、ステップ信号を生成する。ステップカウンタ17は、生成したステップ信号を現示メモリ読取回路19へ出力する。
半自動制御モードでは、半自動制御部15は、手動操作部14からの入力(操作信号)、CPU10から取得する動作指令情報、現示メモリ読取回路19を介して取得した現示メモリ18に記憶された信号情報などに基づいて、ステップカウンタ17へカウントアップ指令(指令)を出力する。なお、半自動制御部15の詳細は後述する。
ステップカウンタ17は、半自動制御部15から出力されるカウントアップ指令(指令)に基づいて、信号灯器のステップを順次指定する。具体的には、ステップカウンタ17は、半自動制御部15から送出される指令に基づいて、ステップを計時し、ステップ信号を生成する。ステップカウンタ17は、生成したステップ信号を現示メモリ読取回路19へ出力する。
本実施の形態の交通信号制御機100では、2種類の動作態様がある。1つ目は、自動制御モード、半自動制御モード及びマニュアル制御モードの3つの制御モードで動作する場合である。この場合、自動制御モードでは、手動操作部14での手動歩進操作を受け付けない。2つ目は、自動制御モードにおいて手動操作部14での手動歩進操作の受付けを可能として、半自動制御モード(歩進動作は自動制御モードの場合と同様)及びマニュアル制御モードの2つの制御モードで動作する場合である。すなわち、自動制御モードでは、基本的に手動操作部14での手動歩進操作を受け付けないが、2つの制御モードで動作させる場合には、自動制御モードにおいて、手動操作部14での手動歩進操作を受け付け可能な状態とすることにより、半自動制御モードとすることができる。
現示メモリ読取回路19は、ステップカウンタ17が出力するステップ信号に基づいて、現示メモリ18に記憶された信号情報を読み取り、読み取った信号情報に基づいて、各信号灯器へ灯色出力を行う。
図2は本実施の形態の交通信号制御機100で制御される信号灯器が設置された交差点の一例を示す模式図である。図2に示すように、東西方向の道路と南北方向の道路とが交差点で交差している。なお、道路の方向は便宜上、東西、南北としたが、これに限定されるものではない。
図2に示すように、交差点付近の所定の箇所には、東西方向の道路に対する車両用の信号灯器201、南北方向の道路に対する車両用の信号灯器202を設置してある。また、南北方向の道路を横断する横断歩道には、歩行者用の信号灯器301を設置してあり、東西方向の道路を横断する横断歩道には、歩行者用の信号灯器302を設置してある。以下の説明では、信号灯器201を東西方向の車両用の信号灯器と称し、信号灯器202を南北方向の車両用の信号灯器と称し、信号灯器301を東西方向の歩行者用の信号灯器と称し、信号灯器302を南北方向の歩行者用の信号灯器と称する。
図3は本実施の形態の交通信号制御機100が使用する一例としての現示階梯図である。図3は、図2に例示した交差点において、ステップカウンタ17により計時される各ステップ(階梯)及び各信号灯器を示す。図中、横線は青表示を表し、折れ線は黄表示を表し、二重線は赤表示を表し、丸矢印は青矢(右折矢)表示を示し、縦線は青点滅を表す。ステップ1〜14で信号灯器の1サイクルを表している。
設定表示秒数(設定表示時間とも称する)は、例えば、車両感知器等で収集される交通量又は渋滞長などの交通データに基づいて計算された各ステップの表示時間である。また、最短表示秒数(最短表示時間、保障秒数とも称する)は、例えば、感応制御などにより表示秒数を短縮する場合の許容範囲を示す表示秒数の下限値であり、安全を確保する上で最低表示する時間(秒数)である。
図3の例では、ステップ1(符号PG)が、設定表示秒数が40秒であり、最短表示秒数が30秒であり、両者の時間が異なる。同様に、ステップ5(符号GA)、ステップ8(符号PG)、ステップ12(符号GA)では、設定表示秒数と最短表示秒数とが異なる。他のステップ2〜4、6〜7、9〜11、13〜14では、設定表示秒数と最短表示秒数とは同じ時間である。設定表示秒数と最短表示秒数とが同じ時間であるステップは、車両感知器等で収集される交通量又は渋滞長などの交通データに基づいて計算された表示時間を採用しているということができる。
なお、図3の例に限定されるものではなく、例えば、ステップ2(符号PF)、ステップ3(符号PR)、ステップ9(符号PF)、ステップ10(符号PR)の設定表示秒数と最短表示秒数とが異なる時間であってもよい。
次に、本実施の形態で使用するステージ情報について説明する。図4は本実施の形態の交通信号制御機100が使用するステージ情報の一例を示す説明図である。図4に示すステップは、図3のステップ1〜7を抜き出したものである。図4に示すように、ステージ(便宜上ステージ1と称する)は、ステップ1〜4で構成される。また、次のステージ(ステージ2)は、ステップ5〜7で構成される。
すなわち、ステージ1は、設定表示秒数(図4の例では、40秒)と最短表示秒数(図4の例では30秒)とが異なる所定のステップ(図4の例では、ステップ1)と、設定表示時間と最短表示時間とが同じ時間である所定以外のステップ(図4の例では、ステップ2〜4)とを含む。すなわち、ステージは、所定のステップと、当該所定のステップの後に続く1又は複数の所定以外のステップで構成することができる。
また、ステージ1の次のステージ2は、設定表示秒数(図4の例では、8秒)と最短表示秒数(図4の例では7秒)とが異なる所定のステップ(図4の例では、ステップ5)と、設定表示時間と最短表示時間とが同じ時間である所定以外のステップ(図4の例では、ステップ6〜7)とを含む。この場合も、ステージは、所定のステップと、当該所定のステップの後に続く1又は複数の所定以外のステップで構成することができる。
なお、図4の例では、所定のステップを、ステップ1(符号PG)、ステップ5(符号GA)としているが、これに限定されるものではなく、例えば、ステップ2(符号PF)、ステップ3(符号PR)の設定表示秒数と最短表示秒数とを異なる秒数に設定して所定のステップとすることができる。上述の例では、所定のステップは、例えば、青信号(PG、PF、PR)であり、所定以外のステップは、黄信号(Y)、赤信号(AR)である。
また、図4の例では、ステップ1〜7だけを例示しているが、ステップ8〜14についても、図4と同様なステージ情報がある。
現示メモリ18は、図4に示すような、予め設定された設定表示時間と最短表示時間とが異なる所定のステップを含む複数のステップで構成されるステージに関するステージ情報を記憶する。また、現示メモリ18は、図3に示すような、信号情報を記憶する。なお、図3、図4に示すような情報をCPU10のメモリ(不図示)に記憶するようにしてもよい。
次に、本実施の形態の半自動制御モードについて説明する。なお、以下では、2つの制御モード(半自動制御モード及びマニュアル制御モード)で動作させる場合について説明するが、3つの制御モードで動作させる場合も歩進動作は同様である。
マニュアル制御モードに設定するか、半自動制御モードに設定するかは、スイッチ又はボタン等を具備した設定操作部(不図示)を設けておき、いずれかの制御モードを設定するようにすればよい。設定操作部は、いずれの制御モードであるかを示す信号を半自動制御部15、手動制御部16、CPU10へ出力する。
マニュアル制御モードでない場合、すなわち、半自動制御モードである場合、半自動制御部15は、所定のステップで手動歩進操作を受け付けた場合、当該所定のステップの歩進時点を決定する決定部としての機能を有する。また、半自動制御部15は、所定のステップの歩進時点を決定した場合、ステージの所定のステップの後の残りのステップを順次自動歩進すべく制御する制御部としての機能を有する。なお、半自動制御部15が決定部と制御部との両方の機能を備える構成に代えて、決定部と制御部とを分離させた構成とすることもできる。
半自動制御部15による歩進時点の決定は、例えば、所定のステップの表示経過時間(手動歩進操作を受け付けた時点ですでに表示済みの時間)が、最短表示時間に比較して長いか(又は以上か)、あるいは短いか(又は未満か)に応じて、所定のステップを次のステップへ歩進するか否かを決定することができる。そして、半自動制御部15は、所定のステップの歩進時点を決定した場合、ステージの所定のステップの後の残りのステップ(例えば、所定以外のステップ)を順次自動歩進すべく制御する。すなわち、手動歩進操作を受け付けて、歩進動作時点を決定することにより、自動歩進と異なる手動歩進を組み入れるとともに、歩進動作時点を決定した後のステップを順次自動歩進させることにより、手動歩進と自動歩進との中間的な半自動歩進を実現することができる。
上述の構成により、ステージの所定のステップにおいて手動歩進操作を受け付けた場合には、受け付けた時点での表示済み時間と最短表示時間とを考慮して手動歩進時点を決定することにより、いわゆるマニュアル制御方式を実現する。そして、ステージの所定のステップの後の残りのステップを順次自動歩進することにより、いわゆる自動制御方式を実現する。これにより、自動制御方式及びマニュアル制御方式それぞれの長所を生かした中間的な制御方式である半自動制御方式を実現することができ、渋滞の軽減を図ることができる。
また、半自動制御部15は、残りのステップを順次自動歩進した場合、自動歩進を停止すべく制御する。これにより、ステージの中の所定のステップに対して、いわゆるマニュアル制御方式を実現し、所定以外のステップ(例えば、黄、赤)に対して、いわゆる自動制御方式を実現するとともに、ステージの終わりで自動歩進を停止させるので、自動制御方式及びマニュアル制御方式それぞれの長所を生かした中間的な制御方式である半自動制御方式を実現することができる。
なお、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けなかった場合(手動歩進操作が行われなかった場合)には、自動歩進を行って(自動制御モードを実施して)、通常の端末感応制御を実施する。
以下、半自動制御モードでの歩進動作の具体例について説明する。図5は最短表示時間が経過した後に手動歩進操作を受け付けた場合の歩進動作の一例を示す説明図である。図5Aは手動歩進操作を受け付けた時点を示し、図5Bは手動歩進操作を受け付けた後の歩進動作の様子を示す。図5は横軸を時間とし、ステップ及び符号の切り替わり状態を示す。また、図5は図4のステージ情報(信号情報)に基づくものである。
図5Aに示すように、ステップ1(符号PG)の最短表示時間T1(例えば、30秒)と設定表示時間T2(例えば、40秒)とが異なる所定のステップである。また、時刻t1で手動歩進操作を受け付けた場合、所定のステップ1の表示経過時間が最短表示時間T1より長い。
図5Aの場合、図5Bに示すように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時刻t1を歩進時点として決定し、ステージ(ステップ1〜4)の所定のステップ1の後の残りのステップ2〜4を順次自動歩進する。この場合、半自動制御部15は、ステップ2〜4を、それぞれの最短表示時間だけ表示して次のステップへ自動歩進する。そして、半自動制御部15は、ステップ4の表示を完了した時点で自動歩進を停止し、次のステップ(ステップ5)の表示を開始する。
上述のように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時点で、所定のステップの表示経過時間が最短表示時間より長い場合、手動歩進操作を受け付けた時点を歩進時点として決定する。例えば、所定のステップ(PG)の最短表示時間T1が30秒とし、設定表示時間T2が40秒であるとする。そして、時刻t1で手動歩進操作を受け付けた時点で所定のステップの表示経過時間が35秒である場合、半自動制御部15は、時刻t1で所定のステップを打ち切る。すなわち、所定のステップを、設定表示時間T2である40秒間表示させることなく、35秒で打ち切ることができ、例えば、青時間を短縮(上述の例では、5秒短縮、最大で10秒短縮可能)することができる。
上述の構成により、例えば、交差点手前で右折車と直進車が混在し、右折車が右折できずに渋滞が発生している状況では、対向車を止めて右折車を捌くことができる。また、交差点の下流側で渋滞中であって、いわゆる先詰まりが発生している場合には、青信号を与え続けても車両が交差点を通過することができないので、青信号を終了させて次の現示に切り替えることができ、いわゆるマニュアル制御方式の長所を実現することができる。
図6は最短表示時間が経過する前に手動歩進操作を受け付けた場合の歩進動作の一例を示す説明図である。図6Aは手動歩進操作を受け付けた時点を示し、図6Bは手動歩進操作を受け付けた後の歩進動作の様子を示す。図6は横軸を時間とし、ステップ及び符号の切り替わり状態を示す。また、図6は図4のステージ情報(信号情報)に基づくものである。
図6Aに示すように、ステップ1(符号PG)の最短表示時間T1(例えば、30秒)と設定表示時間T2(例えば、40秒)とが異なる所定のステップである。また、時刻t2で手動歩進操作を受け付けた場合、所定のステップ1の表示経過時間が最短表示時間T1より短い。
図6Aの場合、図6Bに示すように、半自動制御部15は、所定のステップ1の表示経過時間が最短表示時間T1になった時点を歩進時点として決定し、ステージ(ステップ1〜4)の所定のステップ1の後の残りのステップ2〜4を順次自動歩進する。この場合、半自動制御部15は、ステップ2〜4を、それぞれの最短表示時間だけ表示して次のステップへ自動歩進する。そして、半自動制御部15は、ステップ4の表示を完了した時点で自動歩進を停止し、次のステップ(ステップ5)の表示を開始する。
上述のように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時点で、所定のステップの表示経過時間が最短表示時間より短い場合、表示経過時間が最短表示時間になった時点を歩進時点として決定する。例えば、所定のステップ(青)の最短表示時間T1が30秒とし、設定表示時間T2が40秒であるとする。そして、時刻t2で手動歩進操作を受け付けた時点で所定のステップ1の表示経過時間が25秒である場合、半自動制御部15は、所定のステップ1を最短表示時間T1である30秒の間表示する。すなわち、所定のステップ1を、手動歩進操作を受け付けた時点で歩進させず、最短表示時間T1である30秒の間表示させることができる。
上述の構成により、例えば、警察官等が、独自の判断で早いタイミングで手動歩進操作を行った場合でも、最短表示時間の間は所定のステップを表示させることができるので、安全を確保することができる。
また、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けていない場合、所定のステップの表示経過時間が当該ステップの設定表示時間になった時点を歩進時点として決定する。例えば、所定のステップ(青)の設定表示時間T2が40秒であるとする。そして、手動歩進操作を受け付けていない場合(手動歩進操作が行われなかった場合)、半自動制御部15は、所定のステップを設定表示時間T2である40秒の間表示し、手動歩進操作が行われていないので、次のステップへ自動歩進する。これにより、手動歩進操作を行わない場合には、端末感応制御を含む通常の信号制御である自動歩進(自動制御モード)を行うので、飽和流が途切れた時点(車両が停止線を通過した時点)で青信号を打ち切ることができ、交差点の処理能力を最大化することができる。
図7は最短表示時間が経過した後に手動歩進操作を受け付けた場合の歩進動作の他の例を示す説明図である。図7Aは手動歩進操作を受け付けた時点を示し、図7Bは手動歩進操作を受け付けた後の歩進動作の様子を示す。図7は横軸を時間とし、ステップ及び符号の切り替わり状態を示す。また、図7は図4のステージ情報(信号情報)に基づくものである。
図7Aに示すように、ステップ5(符号GA)の最短表示時間T3(例えば、7秒)と設定表示時間T4(例えば、8秒)とが異なる所定のステップである。また、時刻t3で手動歩進操作を受け付けた場合、所定のステップ5の表示経過時間が最短表示時間T3より長い。
図7Aの場合、図7Bに示すように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時刻t3を歩進時点として決定し、ステージ(ステップ5〜7)の所定のステップ5の後の残りのステップ6〜7を順次自動歩進する。この場合、半自動制御部15は、ステップ6〜7を、それぞれの最短表示時間だけ表示して次のステップへ自動歩進する。そして、半自動制御部15は、ステップ7の表示を完了した時点で自動歩進を停止し、次のステップ(ステップ8)の表示を開始する。
上述のように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時点で、所定のステップの表示経過時間が最短表示時間より長い場合、手動歩進操作を受け付けた時点を歩進時点として決定する。例えば、所定のステップ(GA)の最短表示時間T3が7秒とし、設定表示時間T4が8秒であるとする。そして、時刻t3で手動歩進操作を受け付けた時点で所定のステップの表示経過時間が7.5秒である場合、半自動制御部15は、時刻t3で所定のステップを打ち切る。すなわち、所定のステップを、設定表示時間T4である8秒間表示させることなく、7.5秒で打ち切ることができ、例えば、青時間を短縮(上述の例では、0.5秒短縮、最大で1秒短縮可能)することができる。
上述の構成により、例えば、交差点の右折方向の流出路の下流側で渋滞中であって、いわゆる先詰まりが発生している場合には、青矢信号を与え続けても右折車が交差点を右折することができないので、青矢信号を終了させて次の現示に切り替えることができ、いわゆるマニュアル制御方式の長所を実現することができる。
図8は最短表示時間が経過する前に手動歩進操作を受け付けた場合の歩進動作の他の例を示す説明図である。図8Aは手動歩進操作を受け付けた時点を示し、図8Bは手動歩進操作を受け付けた後の歩進動作の様子を示す。図8は横軸を時間とし、ステップ及び符号の切り替わり状態を示す。また、図8は図4のステージ情報(信号情報)に基づくものである。
図8Aに示すように、ステップ5(符号GA)の最短表示時間T3(例えば、7秒)と設定表示時間T4(例えば、8秒)とが異なる所定のステップである。また、時刻t4で手動歩進操作を受け付けた場合、所定のステップ5の表示経過時間が最短表示時間T3より短い。
図8Aの場合、図8Bに示すように、半自動制御部15は、所定のステップ5の表示経過時間が最短表示時間T3になった時点を歩進時点として決定し、ステージ(ステップ5〜7)の所定のステップ5の後の残りのステップ6〜7を順次自動歩進する。この場合、半自動制御部15は、ステップ6〜7を、それぞれの最短表示時間だけ表示して次のステップへ自動歩進する。そして、半自動制御部15は、ステップ7の表示を完了した時点で自動歩進を停止し、次のステップ(ステップ8)の表示を開始する。
上述のように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時点で、所定のステップの表示経過時間が最短表示時間より短い場合、表示経過時間が最短表示時間になった時点を歩進時点として決定する。例えば、所定のステップ(GA)の最短表示時間T3が7秒とし、設定表示時間T4が8秒であるとする。そして、時刻t4で手動歩進操作を受け付けた時点で所定のステップの表示経過時間が5秒である場合、半自動制御部15は、所定のステップ5を最短表示時間T3である7秒の間表示する。すなわち、所定のステップ5を、手動歩進操作を受け付けた時点で歩進させず、最短表示時間T3である7秒の間表示させることができる。
上述の構成により、例えば、警察官等が、独自の判断で早いタイミングで手動歩進操作を行った場合でも、最短表示時間の間は所定のステップを表示させることができるので、安全を確保することができる。
また、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けていない場合、所定のステップの表示経過時間が当該ステップの設定表示時間になった時点を歩進時点として決定する。例えば、所定のステップ(青)の設定表示時間T4が8秒であるとする。そして、手動歩進操作を受け付けていない場合(手動歩進操作が行われなかった場合)、半自動制御部15は、所定のステップを設定表示時間T4である8秒の間表示し、手動歩進操作が行われていないので、次のステップへ自動歩進する。これにより、手動歩進操作を行わない場合には、端末感応制御を含む通常の信号制御である自動歩進(自動制御モード)を行うので、飽和流が途切れた時点(車両が停止線を通過した時点)で青信号を打ち切ることができ、交差点の処理能力を最大化することができる。
図9は本実施の形態の半自動制御モードによる右折処理の一例を示す模式図である。図9に示すように、交差点への流入路の車線数が十分に確保できずに直進車と右折車とが混在する場合又は右折車線から右折車がはみ出すような場合には、対向車に対する信号灯器の所定のステップ(例えば、PG)の表示時間(青時間)を、手動歩進操作を受け付けた時点で打ち切ることにより、設定表示時間より短い時間で次のステップに切り替えることができるので、対向車を止めて右折車を捌くことができる。
図10は本実施の形態の半自動制御モードによる先詰まり対応処理の一例を示す模式図である。例えば、図10に示すように、交差点を通る直進道路の交差点より下流側(交差点の流出路)で渋滞が発生しているため、直進道路に対して青信号を与えても、交差点当該直進道路の交差点の上流側(交差点の流入路)の渋滞が解消しないような、いわゆる先詰まりが発生している場合、又は流率が低下している場合には、所定のステップ(例えば、PG、GAなど)の表示時間(青時間)を、手動歩進操作を受け付けた時点で打ち切ることにより、素早く現在の現示を終了させ、次の現示に切り替えることができる。
上述のように、半自動制御モードにおいて手動操作部14で手動歩進操作を受け付けた場合の動作規則は、次のようになる。(1)手動歩進操作(現示終了指令、例えば、ボタン押下)がない場合、端末感応制御を含む通常の信号制御を実行する。(2)PG、PF、PR及びGAを実行中(表示中)に現示終了指令(ボタン押下)があった場合、現在の青表示時間が、それぞれの最短表示秒数未満の場合は最短表示秒数を表示し、最短表示秒数以上の場合は即時次のステップに移行する。(3)前述の(2)で次のステップが、PF、PRの場合、それぞれの最短表示秒数を表示してYの終わりまで自動歩進する。(4)Y、ARは最短表示秒数を表示して自動的に次現示に進む。
本実施の形態の交通信号制御機100は、ステージ内の所定のステップの後の残りのステップについては、自動歩進を行い、あるいは手動操作部14で手動歩進操作(現示終了指令)が行われない場合には、通常の信号制御である自動歩進を行うので、以下の図11、図12に例示するように、マニュアル制御方式で起こり得る欠点を解消することができる。
図11は本実施の形態の交通信号制御機100による通常の青終了の一例を示す模式図である。図11に示すように、混雑方向に進行する一群の車両の最後尾の車両Aで飽和流が途切れている。また、飽和流の最後尾の車両Aから少し遅れて車両Bが交差点に向かって走行している。
このような場合、警察官によるマニュアル制御を実施したとき、警察官は、少し遅れて到着する車両Bも交差点を通過させようとする傾向にあり、その結果、現在青の方向の処理量低下に加え、各現示で同様の対応が行われることによってサイクル長が次第に長くなるという欠点がある。
本実施の形態では、ステージ内の所定のステップの後の残りのステップについては、自動歩進を行い、あるいは手動操作部14で手動歩進操作(現示終了指令)が行われない場合には、端末感応制御を含む通常の信号制御である自動歩進を行うので、飽和流が途切れた時点(車両Aが停止線を通過した時点)で青信号を打ち切ることができる。
具体的には、例えば、端末感応制御が実施されている場合、青終了間際の交通状況に応じて、中央の計算値である設定表示時間(例えば、40)秒に対して、一例として、感応範囲が±3秒であるときは、表示時間は37秒から43秒の間で変化する。そして、この37秒〜43秒の間に手動歩進操作を受け付けた場合には、半自動制御モードを実施し、当該手動歩進操作を受け付けた時点で所定のステップ(現在のステップ)を打ち切る。また、37秒から43秒の間に手動歩進操作を受け付けていない場合(手動歩進操作が行われなかった場合)には、自動歩進を行って(自動制御モードを実施して)、通常の端末感応制御を実施する。これにより、交差点の処理能力を最大化することができ、上述の欠点を解消することができる。
図12は本実施の形態の交通信号制御機100による青時間配分の一例を示す模式図である。図12は2つの交差点A、Bを結ぶ道路網の一例を示し、道路に沿った矢印は渋滞長を示す。図12に示すように、例えば、交差点Aに流入する各流入路の渋滞長は異なり、交差点にいる警察官が見える範囲を超えて渋滞長が伸長しているとする。
警察官によるマニュアル制御を実施したとき、警察官の視野はせいぜい、交差点から100〜150mの範囲であり、流入路にカーブや坂などがある場合には、視野はさらに狭くなる。図12に示すように、渋滞長が警察官の視界を越えて伸長した場合、到着する交通量の比に対して、平等な青時間を与えることができず、例えば、一方向の渋滞が上流の交差点に達して、その交差側の道路も巻き込んだ渋滞が発生するという欠点がある。
本実施の形態では、ステージ内の所定のステップの後の残りのステップについては、自動歩進を行い、あるいは手動操作部14で手動歩進操作(現示終了指令)が行われない場合には、端末感応制御を含む通常の信号制御である自動歩進を行うので、交差点に流入する各流入路の交通量に応じて青時間を適切に配分することができる。これにより、一方向の渋滞が上流の交差点に達して、その交差側の道路も巻き込んだ渋滞が発生するという欠点を解消することができる。
次に、本実施の形態の交通信号制御機100の動作手順について説明する。図13及び図14は本実施の形態の交通信号制御機100の動作手順の一例を示すフローチャートである。なお、図13及び図14は、半自動制御モートとマニュアル制御モードの2つの制御モードを用いる場合の例を示す。また、図13及び図14の処理は、例えば、信号制御の信号切替判定周期(例えば、0.1秒など)の都度繰り返し行われる。また、処理の主体を便宜上、半自動制御部15として説明する。
半自動制御部15は、マニュアル制御モードであるか否かを判定し(S11)、マニュアル制御モードでない場合(S11でNO)、半自動制御モードであるとして、手動歩進操作があるか否かを判定する(S12)。
手動歩進操作があった場合(S12でYES)、半自動制御部15は、表示中のステップがY(黄)又はAR(全赤)であるか否かを判定し(S13)、表示中のステップがY(黄)及びAR(全赤)のいずれでもない場合(S13でNO)、表示中のステップがPG(車両用青、歩行者用青)であるか否かを判定する(S14)。
表示中のステップがPGでない場合(S14でNO)、半自動制御部15は、表示中のステップがPF(車両用青、歩行者用青点滅)であるか否かを判定する(S15)。表示中のステップがPFでない場合(S15でNO)、半自動制御部15は、PR(車両用青、歩行者用赤)又はGA(青矢)の表示経過時間が最短表示時間より短い(未満である)か否かを判定する(S16)。
PR又はGAの表示経過時間が最短表示時間より短い場合(S16でYES)、半自動制御部15は、PR又はGAの表示を最短表示時間の間継続し(S17)、自動制御を実行し(S19)、処理を終了する。なお、ステップS19の自動制御を実行することにより、車両感知器等で収集される交通量又は渋滞長などの交通データに基づいて計算された表示時間(設定表示秒数と最短表示秒数とが同じ時間)でそれぞれのステップを順次自動歩進させることができる。
PR又はGAの表示経過時間が最短表示時間より短くない場合(S16でNO)、半自動制御部15は、PR又はGAの表示を即時終了(青時間の打ち切り)し(S18)、ステップS19以降の処理を行う。
表示中のステップがPGである場合(S14でYES)、半自動制御部15は、PGの表示経過時間が最短表示時間より短い(未満である)か否かを判定する(S20)。
PGの表示経過時間が最短表示時間より短い場合(S20でYES)、半自動制御部15は、PGの表示を最短表示時間の間継続し(S21)、ステップS19以降の処理を行う。
PGの表示経過時間が最短表示時間より短くない場合(S20でNO)、半自動制御部15は、PGの表示を即時終了(青時間の打ち切り)し(S22)、ステップS19以降の処理を行う。
表示中のステップがPFである場合(S15でYES)、半自動制御部15は、PFの表示経過時間が最短表示時間より短い(未満である)か否かを判定する(S23)。
PFの表示経過時間が最短表示時間より短い場合(S23でYES)、半自動制御部15は、PFの表示を最短表示時間の間継続し(S24)、ステップS19以降の処理を行う。
PFの表示経過時間が最短表示時間より短くない場合(S23でNO)、半自動制御部15は、PFの表示を即時終了(青時間の打ち切り)し(S25)、ステップS19以降の処理を行う。
手動歩進操作がない場合(S12でNO)、あるいは、表示中のステップがY又はARである場合(S13でYES)、半自動制御部15は、ステップS19以降の処理を行う。また、マニュアル制御モードである場合(S11でYES)、半自動制御部15は、マニュアル制御を実行し(S26)、処理を終了する。
上述の例では、歩行者用の信号灯器が設置された交差点について説明したが、歩行者用の信号灯器を備えない交差点も存在する。以下では、歩行者用の信号灯器が設置されていない交差点の場合について説明する。
図15は本実施の形態の交通信号制御機100で制御される信号灯器が設置された交差点の他の例を示す模式図である。図15に示すように、東西方向の道路と南北方向の道路とが交差点で交差している。なお、道路の方向は便宜上、東西、南北としたが、これに限定されるものではない。図2の場合との違いは、歩行者用の信号灯器301、302を設置していない点である。
図16は本実施の形態の交通信号制御機100が使用する他の例としての現示階梯図である。図3の場合との違いは、符号PF、PRの各ステップがないことである。なお、設定表示秒数及び最短表示秒数の数値例も一部異なる。
以下、図15及び図16の場合の半自動制御モードでの歩進動作の具体例について説明する。上述の図5及び図6の例との違いは、歩行者点滅(PF)及び歩行者赤(PR)のステップが不要であるので、PF=0秒、PR=0秒と考えればよい。
図17は歩行者用信号灯器がない場合の最短表示時間が経過した後に手動歩進操作を受け付けた場合の歩進動作の一例を示す説明図である。図17Aは手動歩進操作を受け付けた時点を示し、図17Bは手動歩進操作を受け付けた後の歩進動作の様子を示す。図17は横軸を時間とし、ステップ及び符号の切り替わり状態を示す。
図17Aに示すように、ステップ1(符号PG)の最短表示時間T5(例えば、10秒)と設定表示時間T6(例えば、52秒)とが異なる所定のステップである。また、時刻t5で手動歩進操作を受け付けた場合、所定のステップ1の表示経過時間が最短表示時間T5より長い。
図17Aの場合、図17Bに示すように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時刻t5を歩進時点として決定し、ステージ(ステップ1〜2)の所定のステップ1の後の残りのステップ2を自動歩進する。この場合、半自動制御部15は、ステップ2を最短表示時間だけ表示して自動歩進する。そして、半自動制御部15は、ステップ2の表示を完了した時点で自動歩進を停止し、次のステップ(ステップ3)の表示を開始する。
上述のように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時点で、所定のステップの表示経過時間が最短表示時間より長い場合、手動歩進操作を受け付けた時点を歩進時点として決定する。例えば、所定のステップ(PG)の最短表示時間T5が10秒とし、設定表示時間T6が52秒であるとする。そして、時刻t5で手動歩進操作を受け付けた時点で所定のステップの表示経過時間が20秒である場合、半自動制御部15は、時刻t5で所定のステップを打ち切る。すなわち、所定のステップを、設定表示時間T6である52秒間表示させることなく、20秒で打ち切ることができ、例えば、青時間を短縮(上述の例では、32秒短縮、最大で42秒短縮可能)することができる。
上述の構成により、例えば、交差点手前で右折車と直進車が混在し、右折車が右折できずに渋滞が発生している状況では、対向車を止めて右折車を捌くことができる。また、交差点の下流側で渋滞中であって、いわゆる先詰まりが発生している場合には、青信号を与え続けても車両が交差点を通過することができないので、青信号を終了させて次の現示に切り替えることができ、いわゆるマニュアル制御方式の長所を実現することができる。
図18は歩行者用信号灯器がない場合の最短表示時間が経過する前に手動歩進操作を受け付けた場合の歩進動作の一例を示す説明図である。図18Aに示すように、ステップ1(符号PG)の最短表示時間T5(例えば、10秒)と設定表示時間T6(例えば、52秒)とが異なる所定のステップである。また、時刻t6で手動歩進操作を受け付けた場合、所定のステップ1の表示経過時間が最短表示時間T5より短い。
図18Aの場合、図18Bに示すように、半自動制御部15は、所定のステップ1の表示経過時間が最短表示時間T5になった時点を歩進時点として決定し、ステージ(ステップ1〜2)の所定のステップ1の後の残りのステップ2を自動歩進する。この場合、半自動制御部15は、ステップ2を最短表示時間だけ表示して自動歩進する。そして、半自動制御部15は、ステップ2の表示を完了した時点で自動歩進を停止し、次のステップ(ステップ3)の表示を開始する。
上述のように、半自動制御部15は、手動歩進操作を受け付けた時点で、所定のステップの表示経過時間が最短表示時間より短い場合、表示経過時間が最短表示時間になった時点を歩進時点として決定する。例えば、所定のステップ(青)の最短表示時間T5が10秒とし、設定表示時間T6が52秒であるとする。そして、時刻t6で手動歩進操作を受け付けた時点で所定のステップ1の表示経過時間が5秒である場合、半自動制御部15は、所定のステップ1を最短表示時間T5である10秒の間表示する。すなわち、所定のステップ1を、手動歩進操作を受け付けた時点で歩進させず、最短表示時間T5である10秒の間表示させることができる。
上述の構成により、例えば、警察官等が、独自の判断で早いタイミングで手動歩進操作を行った場合でも、最短表示時間の間は所定のステップを表示させることができるので、安全を確保することができる。この場合も、半自動制御部15は、手動歩進操作が行われなかった場合には、自動歩進を行う。
上述の実施の形態において、半自動制御部15は、専用のハードウェア回路で構成することもでき、あるいはCPU、RAMなどで構成し、所要の処理手順を定めたプログラムをRAMにロードし、プログラムをCPU上で実行することにより、ソフトウエアにより実現することもできる。
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。