JP2014102540A

JP2014102540A - 信号制御機

Info

Publication number: JP2014102540A
Application number: JP2012252024A
Authority: JP
Inventors: 俊一郎 ▲高▼島; Shunichiro Takashima
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-06-05
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: JP5998019B2

Abstract

【課題】横断歩道における歩行者優先の信号制御の臨機応変な実施。
【解決手段】交通信号制御システム１は、横断歩道３に設置され、横断歩道３を通行する歩行者を感知する歩行者感知器５０の感知結果をもとに、横断歩道３に係る車両用信号機１０及び歩行者用信号機２０に対する信号制御方式を切り替える。すなわち、歩行者感知器５０の感知結果が、歩行者交通量が“多い”状態が継続されているとみなす継続条件を満たす場合には車両リコール方式とし、それ以外の場合には歩行者リコール方式或いは定周期方式とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、横断歩道に係る歩行者用信号機及び車両用信号機を制御する信号制御機に関する。

従来、単路に設置された横断歩道には、押しボタン式交通信号制御機が設置されることが多い。この押しボタン式交通信号制御機は、通常は車両交通に通行権を与え（車両青）、押しボタン箱から歩行者による横断要求があった場合に歩行者側に通行権を与える（歩行者青）信号制御方式（歩行者リコール方式）である（特許文献１）。

特開２００７−１３３５８５号公報

ところで、歩行者リコール方式は、通常は歩行者側が赤信号であるため、青信号になるのを待ちきれずに歩行者が横断歩道を渡り始めることが多々あり、非常に危険であった。そこで、近年では、歩行者交通量が比較的多く車両交通量が少ない横断歩道では、通常は歩行者側に通行権を与え（歩行者青）、車両感知器によって横断歩道にさしかかった車両が検知された場合に車両に通行権を与える（車両青）といった、歩行者優先の信号制御方式（車両リコール方式）も実施されている。

しかし、歩行者交通量や車両交通量は曜日や時間帯によって変動し、交通量によって適した信号制御方式が異なる。つまり、歩行者交通量が多く車両交通量が少ない場合には、車両リコール方式が適し、車両交通量が多く歩行者交通量が少ない場合には、歩行者リコール方式が適している。従って、曜日や時間帯によってリコール方式を固定すると、逆効果の場合も起こり得る。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、横断歩道における歩行者優先の信号制御を臨機応変に実施できるようにすることである。

上記課題を解決するための第１の発明は、
横断歩道を通行する歩行者を検出するための歩行者感知器の感知結果、及び、前記横断歩道が設けられた道路を通行する車両を検出するための車両感知器の感知結果、に基づいて、前記横断歩道に係る歩行者用信号機及び車両用信号機を制御する信号制御機であって、
通常時に前記横断歩道側に通行権を与え、前記車両感知器の感知結果が所定の車両リコール条件を満たした場合に前記道路側に通行権を与えるように前記歩行者用信号機及び前記車両用信号機を制御する車両リコール方式の信号制御を実行するか否かを、前記歩行者感知器の感知結果に基づいて判断する信号制御手段、
を備えた信号制御機である。

この第１の発明によれば、道路に設けられた横断歩道に係る歩行者用信号機及び車両用信号機の制御として、歩行者感知器の感知結果に基づいて、車両リコール方式の信号制御を実行するか否かが判断される。これにより、例えば、歩行者感知器の感知結果に基づく歩行者交通量が“多い”場合には車両リコール方式の信号制御を実行するといった、歩行者優先の信号制御を臨機応変に実施することが可能となる。

また、第２の発明として、第１の発明の信号制御機であって、
前記信号制御手段は、前記車両リコール方式の他に、ａ）前記横断歩道側と前記道路側とに交互に通行権を与えるように前記歩行者用信号機及び前記車両用信号機を制御する定周期方式と、ｂ）通常時に前記道路側に通行権を与え、所定の歩行者リコール条件を満たした場合に前記横断歩道側に通行権を与えるように前記歩行者用信号機及び前記車両用信号機を制御する歩行者リコール方式のうちのどちらか一方又は両方の方式を少なくとも含む複数方式の中から、前記歩行者感知器の感知結果に基づいて一の方式を選択し、該一の方式の信号制御を実行する、
信号制御機を構成しても良い。

この第２の発明によれば、車両リコール方式の他に、定周期方式及び歩行者リコール方式のうちのどちらか一方又は両方を少なくとも含む複数方式の中から、歩行者感知器の感知結果に基づいて選択された一の方式の信号制御が実行される。これにより、例えば、歩行者感知器の感知結果に基づく歩行者交通量が“多い”場合には車両リコール方式とし、“少ない”場合には定周期方式或いは歩行者リコール方式とするといった、歩行者優先の信号制御を臨機応変に実施することが可能となる。

また、第３の発明として、第２の発明の信号制御機であって、
前記信号制御手段は、前記歩行者感知器の感知結果が継続して所定の交通量があることを示す所定の継続条件を満たす場合に、次の信号制御サイクルの信号制御方式として前記車両リコール方式を選択する、
信号制御機を構成しても良い。

この第３の発明によれば、歩行者感知器の感知結果が継続して所定の交通量があることを示す所定の継続条件を満たす場合に、次の信号制御サイクルの制御方式として車両リコール方式が選択される。つまり、ある程度以上の歩行者交通量がある場合には、歩行者優先の車両リコール方式が実施される。

また、第４の発明として、第３の発明の信号制御機であって、
前記信号制御手段は、現在を含む過去所定数の信号制御サイクルの間、前記歩行者感知器の感知結果に基づく交通量が、連続して所定の閾値条件を満たす場合に、前記継続条件を満たすと判断する、
信号制御機を構成しても良い。

この第４の発明によれば、継続条件として、現在を含む過去所定数の信号制御サイクルの間、歩行者感知器の感知結果に基づく交通量が連続して所定の閾値条件を満たすことが判断される。

また、第５の発明として、第３の発明の信号制御機であって、
前記信号制御手段は、現在の信号制御サイクルの前記歩行者用信号機の青表示終了のタイミングにおける前記歩行者感知器の感知結果が感知有りの場合に、前記継続条件を満たすと判断する、
信号制御機を構成しても良い。

この第５の発明によれば、継続条件として、現在の信号制御サイクルの歩行者用信号機の青表示終了時における歩行者感知器の感知結果が感知有りであれば、継続条件を満たすと判断され、次の信号制御サイクルが車両リコール方式となる。

交通信号制御システムの設置例。信号制御機の機能構成図。自動切替設定テーブルのデータ構成例。制御パターン設定テーブルのデータ構成例。信号制御処理のフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。

［全体構成］
図１は、本実施形態の交通信号制御システム１の設置例である。交通信号制御システム１は、道路を横切るように設けられた横断歩道３に設置され、この横断歩道３における交通信号を制御する。また、交通信号制御システム１は、車両用信号機１０と、歩行者用信号機２０と、押しボタン箱３０と、車両感知器４０と、歩行者感知器５０と、信号制御機６０とを備え、車両用信号機１０、歩行者用信号機２０、押しボタン箱３０、車両感知器４０、及び、歩行者感知器５０それぞれと、信号制御機６０との間は、有線或いは無線通信によって通信可能に接続されている。

車両用信号機１０は、路側に設置された柱等の上部に、道路を通行する車両交通に対面するように設置されている。この車両用信号機１０の信号表示は、信号制御機６０によって制御される。

歩行者用信号機２０は、横断歩道３の両端の路側に設置された柱等の上部に、横断歩道３を通行する歩行者に対面するように設置されている。この歩行者用信号機２０の信号表示は、信号制御機６０によって制御される。

押しボタン箱３０は、横断歩道３近傍の路側に設置された柱等の下部に設置され、横断歩道を横断しようとする歩行者が、押しボタンを押下することによって横断要求を入力する。押しボタン箱３０からの横断要求の信号は、信号制御機６０へ出力される。

車両感知器４０は、路側に設置された柱等の上部に、横断歩道３の手前の道路を上方から俯瞰するように設置されており、横断歩道に進入しようとする車両を感知する。この車両感知器４０は、例えば超音波式や光学式であり、車両感知器４０による感知信号は、随時、信号制御機６０へ出力される。

歩行者感知器５０は、横断歩道３の端部の路側に設置された柱等の上部に、横断歩道３を上方から俯瞰するように設置されており、横断歩道３を通行する歩行者を感知する。この歩行者感知器５０は、例えば画像式であり、歩行者感知器５０による感知信号は、随時、信号制御機６０へ出力される。なお、いわゆる人感センサーを用いた方式を利用することとしてもよい。

信号制御機６０は、例えば、車両用信号機１０或いは歩行者用信号機２０が取り付けられた柱等やその近傍に設置され、横断歩道３における交通信号を制御する。特に、本実施形態では、歩行者感知器５０による感知結果をもとに、信号制御方式として、車両リコール方式、歩行者リコール方式、及び、定周期方式の何れかに切り替える。

車両リコール方式とは、通常は歩行者交通に通行権を与え（歩行者青）、車両感知器４０によって車両が感知された場合に、一時的に車両交通に通行権を与える方式である。歩行者リコール方式とは、通常は車両交通に通行権を与え（車両青）、押しボタン箱３０によって歩行者の横断要求がなされた場合に、一時的に歩行者交通に通行権を与える方式である。定周期方式とは、歩行者交通と車両交通とに交互に通行権を与える方式である。

［機能構成］
図２は、信号制御機６０の機能構成図である。図２によれば、信号制御機６０は、本実施形態を実現するための機能部として、操作部１１０と、計時部１２０と、処理部２００と、記憶部３００とを備えるが、外部システムとの通信部や、表示部などの他の機能部を更に備えることとしてもよい。

操作部１１０は、例えばボタンスイッチやタッチパネル等の入力装置で実現され、交通信号制御システム１の管理者の操作に応じた操作信号を処理部２００へ出力する。計時部１２０は、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間を計時し、計時した現在時刻や経過時間を処理部２００に出力する。

処理部２００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ、車両感知器４０や歩行者感知器５０、押しボタン箱３０からの感知信号等に基づいて、信号制御機６０を構成する各部への指示やデータ転送を行い、信号制御機６０の全体制御を行う。また、処理部２００は、信号制御部２１０と、制御方式切替部２２０と、制御パターン選択部２３０と、歩行者占有率算出部２４０とを有し、信号制御プログラム３１０に従った信号制御処理（図５参照）を行う。

信号制御部２１０は、制御方式切替部２２０によって決定された信号制御方式で、車両用信号機１０及び歩行者用信号機２０の点灯／滅灯を制御する。このとき、決定された信号制御方式への切り替えは、例えば、信号制御サイクルの開始タイミングとする。

制御方式切替部２２０は、現在時刻と、歩行者占有率算出部２４０によって算出された歩行者占有率とに応じて、次の信号制御方式を決定する。このとき、信号制御方式の決定は、例えば、各信号制御サイクルの終了直前のタイミングとする。具体的には、自動切替設定テーブル３２０を参照して、現在時刻が、信号制御方式の切り替えを行うとして定められた時間帯であるか否かを判断する。

図３は、自動切替設定テーブル３２０のデータ構成例である。図３によれば、自動切替設定テーブル３２０は、１日を区切った時間帯それぞれに、信号制御方式の切り替えの実行有無を対応付けて格納している。

信号制御方式の自動切替時間帯でないならば、信号制御方式を定周期方式と決定する。一方、信号制御方式の自動切替時間帯ならば、歩行者占有率に応じて、信号制御方式を切り替える。すなわち、歩行者占有率が所定の継続条件を満たすか否かを判断する。

継続条件は、歩行者交通が多い状態が継続されている状態を規定する条件であり、ａ）現在の信号制御サイクルを含む過去の連続するＮ回の信号制御サイクルそれぞれにおける行者青の期間の歩行者占有率が、連続して所定の閾値以上であり（閾値条件）、且つ、ｂ）現在の信号制御サイクルの歩行者青の終了時点において歩行者感知器５０の感知結果が感知有りである（連続条件）、ことである。そして、継続条件を満たすならば、次の信号制御サイクルの信号制御方式を車両リコール方式と決定する。

一方、継続条件を満たさない場合には、信号制御方式を歩行者リコール方式或いは定周期方式とする。すなわち、継続条件のうち、ａ）閾値条件、を満たさないならば、信号制御方式を歩行者リコール方式と決定する。また、ａ）閾値条件、を満たすが、ｂ）連続条件、を満たさないならば、信号制御方式を定周期方式と決定する。

制御パターン選択部２３０は、歩行者占有率算出部２４０によって算出された歩行者占有率に基づき、制御パターン設定テーブル３３０を参照して、現在の信号制御方式の制御パターンを選択する。制御パターンは、信号制御サイクルの長さや、現示階梯における各階梯（ステップ）の時間（スプリット）、オフセット等を定めたデータ（信号制御パラメータ）であり、複数の制御パターンが制御パターンデータ３４０として記憶されている。

図４は、制御パターン設定テーブル３３０のデータ構成の一例を示す図である。図４によれば、制御パターン設定テーブル３３０は、信号制御方式それぞれに、歩行者占有率と、制御パターンとを対応付けて格納している。制御パターンとは、信号制御サイクルの長さや、各ステップの時間、オフセット等を定めた信号制御パラメータであり、予め、信号制御方式と歩行者占有率との組み合わせに応じた複数の制御パターンが用意され、制御パターンデータ３４０として記憶されている。

歩行者占有率算出部２４０は、歩行者感知器５０の感知結果をもとに、横断歩道を通行する歩行者交通量を算出する。算出方法は公知の方法を利用できる。例えば、歩行者感知器５０から感知した歩行者の人数が感知信号として出力されるのであれば、感知対象の横断歩道の面積に対する感知人数の割合を歩行者占有率として算出してもよいし、過去一定時間の間の感知人数の割合を歩行者占有率として算出してもよい。人数では無く、歩行者の存否が検知信号であるならば、過去一定時間の間の割合を歩行者占有率として算出すればよい。算出した歩行者占有率は、時刻と対応付けて、歩行者占有率データ３５０として蓄積記憶される。

記憶部３００は、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で実現され、処理部２００が信号制御機６０を統合的に制御するためのシステムプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が各種プログラムに従って実行した演算結果や、車両感知器４０や歩行者感知器５０からの感知信号等が一時的に格納される。本実施形態では、信号制御プログラム３１０と、自動切替設定テーブル３２０と、制御パターン設定テーブル３３０と、制御パターンデータ３４０と、歩行者占有率データ３５０と、が記憶される、

［処理の流れ］
図５は、信号制御処理を説明するフローチャートである。
先ず、制御方式切替部２２０が、現在時刻が信号制御方式の切り替えを行う時間帯であるか否かを判断し、自動切替時間帯でないならば（ステップＡ１：ＮＯ）、信号制御方式を定周期方式と決定する（ステップＡ３）。

一方、信号制御方式の自動切替時間帯であるならば（ステップＡ１：ＹＥＳ）、続いて、継続条件を満たすか否かを判断する。すなわち、先ず、閾値条件を満たすか否かを判断する、つまり、現在の信号制御サイクルを含む過去の連続するＮ回（Ｎ≧２）の信号制御サイクルそれぞれにおける歩行者青の期間の歩行者占有率が所定の閾値以上であるか否かを判断し、全て閾値以上であるならば閾値条件を満たすと判断する。

閾値条件を満たさないならば（ステップＡ５：ＮＯ）、信号制御方式を歩行者リコール方式と決定する（ステップＡ１７）。そして、制御パターン選択部２３０が、歩行者占有率に応じた制御パターンを選択する。次の信号制御サイクルにおいては、信号制御部２１０は、歩行者リコール方式での信号制御を実行する（ステップＡ１９）。

閾値条件を満たすならば（ステップＡ５：ＹＥＳ）、続いて、連続条件を満たすか否かを判断する（ステップＡ７）。つまり、現在の信号制御サイクルにおける歩行者青の終了時点の歩行者感知器５０の感知結果が感知有り（或いは感知人数が１人以上）であるならば、連続条件を満たすと判断する。

連続条件を満たすならば（ステップＡ７：ＹＥＳ）、信号制御方式を車両リコール方式と決定する（ステップＡ９）。そして、制御パターン選択部２３０が、歩行者占有率に応じた制御パターンを選択する。次の信号制御サイクルにおいては、信号制御部２１０は、車両リコール方式での信号制御を実行する（ステップＡ１１）。

連続条件を満たさないならば（ステップＡ７：ＮＯ）、信号制御方式を定周期方式と決定する（ステップＡ１３）。そして、制御パターン選択部２３０が、歩行者占有率に応じた制御パターンを選択する。次の信号制御サイクルにおいては、信号制御部２１０は、定周期方式での信号制御を実行する（ステップＡ１５）。その後、ステップＡ１に戻り、同様の処理を繰り返す。

［作用効果］
このように、本実施形態の交通信号制御システム１は、横断歩道３に設置され、横断歩道３を通行する歩行者を感知する歩行者感知器５０の感知結果をもとに、横断歩道３に係る車両用信号機１０及び歩行者用信号機２０に対する信号制御方式を切り替える。すなわち、歩行者感知器５０の感知結果が、歩行者交通量が“多い”状態が継続されているとみなす継続条件を満たす場合には車両リコール方式とし、それ以外の場合には歩行者リコール方式或いは定周期方式とする。

これにより、歩行者交通量に応じて信号制御方式に切り替えることで、横断歩道における歩行者優先の信号制御を臨機応変に切り替えることができる。

なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

例えば、上述の実施形態では、信号制御方式として、車両リコール方式の他、歩行者リコール方式及び定周期方式の３つの方式の何れかを選択することにしたが、後者の２つの方式については何れか一方のみとしても良いし、或いは、閃光方式といったこれ以外の信号制御方式を加えても良い。

また、歩行者リコール方式と定周期方式の切り替え条件として、図５の例を説明したが、これを逆としても良い。すなわち、ステップＡ１３〜Ａ１５と、ステップＡ１７〜Ａ１９とを逆にしてもよい。

また、閾値条件として、歩行者占有率が閾値以上の場合として説明したが、この閾値は適宜設定変更することが可能である。例えば、時間帯や曜日によって変更することとしてもよい。閾値を低めにし、歩行者交通量が“有る”とみなせる状態を基準に設定してもよい。

１交通信号制御システム
１０車両用信号機、２０歩行者用信号機、３０押しボタン箱
４０車両感知器、５０歩行者感知器
６０信号制御機
１１０操作部、１２０計時部
２００処理部
２１０信号制御部、２２０制御方式切替部
２３０制御パターン選択部、２４０歩行者占有率算出部
３０記憶部
３１０信号制御プログラム
３２０自動切替設定テーブル、３３０制御パターン設定テーブル
３４０制御パターンデータ、３５０歩行者占有率データ
３横断歩道

Claims

横断歩道を通行する歩行者を検出するための歩行者感知器の感知結果、及び、前記横断歩道が設けられた道路を通行する車両を検出するための車両感知器の感知結果、に基づいて、前記横断歩道に係る歩行者用信号機及び車両用信号機を制御する信号制御機であって、
通常時に前記横断歩道側に通行権を与え、前記車両感知器の感知結果が所定の車両リコール条件を満たした場合に前記道路側に通行権を与えるように前記歩行者用信号機及び前記車両用信号機を制御する車両リコール方式の信号制御を実行するか否かを、前記歩行者感知器の感知結果に基づいて判断する信号制御手段、
を備えた信号制御機。
前記信号制御手段は、前記車両リコール方式の他に、ａ）前記横断歩道側と前記道路側とに交互に通行権を与えるように前記歩行者用信号機及び前記車両用信号機を制御する定周期方式と、ｂ）通常時に前記道路側に通行権を与え、所定の歩行者リコール条件を満たした場合に前記横断歩道側に通行権を与えるように前記歩行者用信号機及び前記車両用信号機を制御する歩行者リコール方式のうちのどちらか一方又は両方の方式を少なくとも含む複数方式の中から、前記歩行者感知器の感知結果に基づいて一の方式を選択し、該一の方式の信号制御を実行する、
請求項１に記載の信号制御機。
前記信号制御手段は、前記歩行者感知器の感知結果が継続して所定の交通量があることを示す所定の継続条件を満たす場合に、次の信号制御サイクルの信号制御方式として前記車両リコール方式を選択する、
請求項２に記載の信号制御機。
前記信号制御手段は、現在を含む過去所定数の信号制御サイクルの間、前記歩行者感知器の感知結果に基づく交通量が、連続して所定の閾値条件を満たす場合に、前記継続条件を満たすと判断する、
請求項３に記載の信号制御機。
前記信号制御手段は、現在の信号制御サイクルの前記歩行者用信号機の青表示終了のタイミングにおける前記歩行者感知器の感知結果が感知有りの場合に、前記継続条件を満たすと判断する、
請求項３に記載の信号制御機。