JP2016045827A - 交通信号制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】優先車両が交差点を円滑に走行できるようにする新たな技術を提案すること。【解決手段】交通信号制御装置２０は、主制御部３０と、複数の灯器制御ユニット４０とを備えて構成される。灯器制御ユニット４０は、主制御部３０から指令信号が入力された場合に、記憶しているシークエンス表示制御データ４２２に定められる表示灯色の表示順序に従って、制御対象の信号灯器１０を表示制御する。主制御部３０は、交差点に向かう各道路に設けられた優先車両感知器５０による感知信号から、各方向から交差点への優先車両の接近を判定し、接近する優先車両が感知された車両交通に対応する灯器制御ユニット４０へ指令信号を優先して出力するように、各灯器制御ユニット４０への指令信号の出力順序を変更する。【選択図】図３

Description

本発明は、交差点に係る交通信号を制御する交通信号制御装置に関する。

交差点における交通信号を制御する交通信号制御装置は、当該交差点に係る各灯器（以下「信号灯器」ともいう）の表示灯色を制御する。従来、例えば表示灯色を青とする信号灯器の順序は予め定められている。従って、交通信号制御装置は、予め定められた信号灯器の順序に従って表示灯色の周期的な制御を実行する。表示灯色には、基本的に青、黄及び赤が含まれ、右折矢印や左折矢印等の矢印表示を含む場合もある。また、制御可能な要素は、基本的にサイクル長やスプリット、オフセットといった信号制御パラメータに限られていた（特許文献１参照）。

特開２０１１−２４２８８３号公報

ところで、救急車や消防車等の緊急車両は、緊急走行する場合、現場に急行するために、道路交通法上の交通規制（例えば、交通信号や進入禁止など）に関係なく、他の車両に優先して走行することができる。しかし、緊急車両が、例えば赤信号で交差点に進入する場合には、青信号で進入しようとする他方向の交通車両との衝突を避けるため、減速し目視で安全を確認しつつ走行するといったことを行っている。なお、赤信号は停止表示のことであり、青信号は進行表示のことである。灯色を「青」ではなく「緑」と呼ぶ場合もあるが、本明細書では「青」として説明する。勿論「緑」としても同義である。

そこで、緊急車両の円滑な交差点の通過を図るため、緊急車両が走行する方向の青信号の時間（以下「青時間」という）を、信号制御パラメータの変更可能な範囲内で延長する方法が考えられた。また、緊急車両が進行する方向の交通量が多い場合には、赤信号になって停止した車列の中に緊急車両が入り込んでしまい、結局、次の青信号になるまで緊急車両が動けない場合もあった。青時間を延長する方法は、この場合にも対応可能であった。

しかしながら、上述のように、従来の交通信号制御装置では、どの交通流に通行権を与えるかの順番である表示灯色を青とする信号灯器の順序は固定であり、変更することはできなかった。このため、信号制御パラメータの変更可能な範囲内での青時間の延長での対応には限界があり、緊急車両が交差点に進入するタイミングまで青信号を延長することができない場合があった。その場合には、各信号灯器が順に青信号となって一巡した後に、緊急車両が走行する方向が青信号となるため、結局、上述の課題が解決できなかった。

上述の課題は、消防車や救急車等の緊急走行する緊急車両の他、ＶＩＰが乗車した車両等を優先的に交差点を通行させる場合も該当した。以下、これらの車両のことを包括して「優先車両」という。

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、優先車両が交差点を円滑に走行できるようにする新たな技術を提案することである。

上記課題を解決するための第１の発明は、
主制御部と、交差点に設けられた灯器を制御する複数の灯器制御ユニットとを備えた交通信号制御装置であって、
前記灯器制御ユニットは、
制御対象灯器の表示灯色のシークエンスを定めたシークエンス表示制御データを記憶する記憶部と、
前記制御対象灯器を前記シークエンス表示制御データに従って表示させる表示制御部であって、所与の指令信号を入力した場合に表示制御を開始し、当該シークエンス表示制御データが終了した場合に停止表示とさせる表示制御部と、
を有し、
前記主制御部は、所与の出力順序で前記指令信号を前記灯器制御ユニットに順番に出力することで前記交通信号の表示サイクルを実現し、所与の割り込み条件を満たす場合に一時的に前記出力順序を変更する、
交通信号制御装置である。

この第１の発明によれば、交通信号制御装置は、主制御部と、複数の灯器制御ユニットとを備えて構成される。灯器制御ユニットは、主制御部から指令信号が入力された場合に、記憶しているシークエンス表示制御データに定められる表示灯色の表示順序（シークエンス）に従って制御対象灯器を表示制御する。また、主制御部は、所与の出力順序で指令信号を灯器制御ユニットに順番に出力するとともに、所与の割り込み条件を満たす場合に一時的に出力順序を変更する。これにより、表示灯色を変更する信号灯器の順序を一時的に変更することが可能となる。従って、例えば、優先車両の交差点への接近といった割り込み条件を満たす場合に、この優先車両が交差点に差し掛かる時に青信号となるように信号灯器の順序を制御することができる。

第２の発明として、第１の発明の交通信号制御装置であって、
前記主制御部は、所定の優先車両が前記交差点に接近中であることを示す優先車両接近信号を受信することを前記割り込み条件として、前記出力順序の変更を行う、
交通信号制御装置を構成しても良い。

この第２の発明によれば、所定の優先車両が交差点に接近中であることを示す優先車両接近信号が受信された場合に、一時的に灯器制御ユニットへの指令信号の出力順序が変更される。これにより、交差点に接近している優先車両が青信号で交差点に進入できるように、灯色を変更する信号灯器の順序を制御することができる。

第３の発明として、第２の発明の交通信号制御装置であって、
前記主制御部は、前記優先車両接近信号を受信した場合に、前記優先車両が進行中の道路に係る前記灯器制御ユニットへの前記指令信号の出力順を優先させることで前記出力順序を変更する、
交通信号制御装置を構成しても良い。

この第３の発明によれば、優先車両接近信号が受信された場合に、例えば、優先車両の進行方向の灯器のみを、繰り返し青、黄、赤と灯色変更させるといったことが可能となる。

第４の発明として、第２又は第３の発明の交通信号制御装置であって、
前記シークエンス表示制御データは、冒頭の表示を進行表示とするデータであり、
前記指令信号には、冒頭表示継続指示が含まれ、
前記表示制御部は、前記シークエンス表示制御データの冒頭の表示灯色を、前記指令信号に含まれる冒頭表示継続指示に従って継続表示させ、
前記主制御部は、前記優先車両接近信号を受信した際に前記優先車両が進行中の道路に係る前記灯器制御ユニットが前記シークエンス表示制御データの冒頭の表示制御中である場合に、前記冒頭の表示時間を延長するように前記冒頭表示継続指示を出力する、
交通信号制御装置を構成しても良い。

この第４の発明によれば、指令信号によって、シークエンス表示制御データで定められる冒頭の表示である進行表示の表示時間を可変に指示することができる。これにより、優先車両の進行方向が進行表示である場合に、その進行表示の表示時間を延長して、接近する優先車両が交差点を青信号で進入することができる。

第５の発明として、第４の発明の交通信号制御装置であって、
前記指令信号は、信号レベルの立ち上がり変化をもって前記シークエンス表示制御データに従った表示制御の開始を指示し、当該信号レベルがＨレベルの状態を前記冒頭表示継続指示とし、当該信号レベルの立ち下がり変化をもって前記冒頭表示継続指示の終了とする信号であり、
前記主制御部は、前記信号レベルのＨレベルの期間を長くすることで、前記冒頭の表示時間を延長する、
交通信号制御装置を構成しても良い。

この第５の発明によれば、指令信号を二値信号といった簡単な信号で実現し、その信号レベルの変化によってシークエンス表示制御データに従った表示制御の開始、及び、冒頭表示の継続時間を可変に指示することができる。

交通信号制御装置の設置例。 交通信号制御装置の制御対象となる車両交通の説明図。 交通信号制御装置の概略構成図。 シークエンス表示制御データのデータ構成例。 指令信号による信号表示制御の説明図。 交通信号制御装置の詳細構成図。 基本出力順序データのデータ構成例。 灯器制御処理のフローチャート。 主制御処理のフローチャート。 図９のフローチャートの続き。 図１０のフローチャートの続き。

［全体構成］
図１は、本実施形態の交通信号制御装置２０の適用例である。本実施形態では、交通信号制御装置２０の制御対象となる交差点を、３つの道路が集まる三叉路交差点とする。三叉路交差点で交差する道路は物理的な道という意味である。道路の名称は何れであってもよい。例えば、交差する３つの道路のうち２つの道路に同じ名称（例えば、国道６６号線といった名称）が使われ、地図上は同一名称の道路であっても、物理的に３つの方向の道が交差するため、本実施形態の三叉路交差点である。

各道路から交差点へ進入する車両交通を対象とする３つの車両用の信号灯器１０（１０ａ〜１０ｃ）が設置されている。また、各道路には、優先車両の交差点への接近を検知する優先車両感知器５０（５０ａ〜５０ｃ）が設置されている。

優先車両とは、いわゆる救急車や消防車、パトカー等の緊急車両の他、ＶＩＰが乗車した車両など、他の交通車両に優先して道路を通行する車両のことである。優先車両感知器５０は、優先車両の車載機から発信される所定の優先車両接近信号を受信することで、交差点へ接近する優先車両を感知する。この優先車両感知器５０は、例えば、公知の無線自動車動態表示システム（いわゆる、カーロケーターシステム）で用いられている通信電波を受信することで実現することができる。

交通信号制御装置２０は、信号灯器１０の何れかが取り付けられた柱の下方やその近傍に設置され、信号灯器１０及び優先車両感知器５０それぞれと有線又は無線によって通信接続されている。そして、交通信号制御装置２０は、優先車両感知器５０による感知信号等をもとに、信号灯器１０の表示を制御して、交差点に係る交通信号を制御する。

図２は、交通信号制御装置２０による制御対象とする車両交通の流れを示す図である。交通信号制御装置２０が制御対象とする車両交通は、信号灯器１０ａ（図１参照）により通行権が与えられる車両交通１Ｖと、信号灯器１０ｂにより通行権が与えられる車両交通２Ｖと、信号灯器１０ｃにより通行権が与えられる車両交通３Ｖと、の３方向である。

図３は、交通信号制御装置２０の概略機能構成図である。図３に示すように、交通信号制御装置２０は、主制御部３０と、複数の灯器制御ユニット４０（４０ａ〜４０ｃ）とを備えて構成される。

灯器制御ユニット４０は、交通信号制御装置２０が制御対象とする車両交通それぞれに対応して設けられ、制御対象灯器である１又は複数の信号灯器１０の表示を制御する。すなわち、車両交通１Ｖに対応し、信号灯器１０ａを制御する灯器制御ユニット４０ａと、車両交通２Ｖに対応し、信号灯器１０ｂを制御する灯器制御ユニット４０ｂと、車両交通３Ｖに対応し、信号灯器１０ｃを制御する灯器制御ユニット４０ｃと、の３つの灯器制御ユニット４０ａ〜４０ｃを備えている。

また、灯器制御ユニット４０は、制御対象の信号灯器１０が表示する灯色の順番であるシークエンスを定めたシークエンス表示制御データ４２２を記憶しており、主制御部３０からの指令信号に従って、シークエンス表示制御データ４２２で定められた表示灯色の順番で、制御対象の信号灯器１０の表示を制御する。このとき、制御対象の信号灯器１０が複数である灯器制御ユニット４０は、これらの複数の信号灯器１０を同一表示に制御する。すなわち、交通流１つ１つに対して信号灯器１０が設けられているが、異なる交通流に対して同一の信号制御を実現したい場合には、それらの交通流に対応する信号灯器１０を、１つの灯器制御ユニット４０が制御することとすれば良い。

図４は、シークエンス表示制御データ４２２の一例を示す図である。図４（１）は、車両交通１Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ａに記憶されるシークエンス表示制御データ４２２ａであり、図４（２）は、車両交通２Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ｂに記憶されるシークエンス表示制御データ４２２ｂであり、図４（３）は、車両交通３Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ｃに記憶されるシークエンス表示制御データ４２２ｃである。

シークエンス表示制御データ４２２には、表示順序に、表示灯色と、表示時間とを対応付けた表示灯色の遷移に関するデータである。図４に示した灯色の表示順序は何れも同じであり、青（進行表示）、黄、赤（停止現示）の順に定めている。なお、冒頭（表示順序が一番目）の表示である青の表示時間は、主制御部３０からの指令信号に応じて延長することが可能である。

図５は、主制御部３０が灯器制御ユニット４０に対して出力する指令信号と、この指令信号に従った信号灯器１０の灯色の表示制御とを示す図である。図５に示すように、指令信号は、Ｌレベル（信号無し）とＨレベル（信号有り）とからなる二値信号である。指令信号は、立ち上がり（ＬレベルからＨレベルへの変化）によって表示制御の開始を指示し、立ち下がり（ＬレベルからＨレベルへの変化）によって、シークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示（青表示）の終了を指示する（冒頭表示終了指令）。つまり、指令信号の立ち上がりから立ち下がりまでのＨレベルの期間が、冒頭表示（青表示）の継続を指示する冒頭表示継続指示であり、この期間の長さによって、冒頭表示（青表示）の表示時間Ｔｇを指示することになる。

灯器制御ユニット４０は、主制御部３０から入力される指令信号の立ち上がりで示される表示開始指令によって、シークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示（青表示）を開始し、指令信号有りの間、この冒頭表示（青表示）を継続する。次いで、指令信号の立ち下がりで示される冒頭表示終了指令によって、この冒頭表示（青表示）を終了する。続いて、シークエンス表示制御データ４２２で定められる次の表示、つまり、黄表示そして赤表示を順に表示する。

この時の黄表示の表示時間Ｔｙと、赤表示の表示時間Ｔｒとは、シークエンス表示制御データ４２２で定められている表示時間である。なお、冒頭表示継続指示の指示期間の長さ（表示時間Ｔｇ）が、シークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示（青表示）の表示時間よりも短い場合には、灯器制御ユニット４０は、冒頭表示継続指示を無効とし、シークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示の表示時間を確保するように動作する。

そして、灯器制御ユニット４０は、シークエンス表示制御データ４２２に従った１回の信号灯器１０の表示制御が終了すると、主制御部３０に表示制御の終了を通知する（表示終了通知）。また、シークエンス表示制御データ４２２に従った表示制御が終了した場合を含む、シークエンス表示制御データ４２２に従った表示制御を行っていない待機状態の場合には、灯器制御ユニット４０は、制御対象の信号灯器１０を停止表示（赤表示）とする。

このように、主制御部３０は、各灯器制御ユニット４０に出力する指令信号によって、信号灯器１０に対する表示制御の開始タイミングや、冒頭表示時間（青表示時間）を制御することができる。つまり、各灯器制御ユニット４０に指令信号を順番に出力することで、車両交通１Ｖ〜３Ｖに順次通行権を与える交通信号の表示サイクルを実現することができる。

また、本実施形態の特徴の１つとして、優先車両の交差点への接近に応じて、交通信号の表示サイクル、すなわち各灯器制御ユニット４０への指令信号の出力順序が変更される。具体的には、優先車両感知器５０が優先車両接近信号を受信したことによる交差点に接近する優先車両の感知を割り込み条件とし、この割り込み条件を満たす場合に、感知した優先車両が進行中の道路に係る灯器制御ユニット４０への指令信号の出力を優先させるように、各灯器制御ユニット４０への指令信号の出力順序が変更される。すなわち、交差点へ接近する優先車両が感知された場合、定められた指令信号の出力順序に割り込むように、指令信号の出力先として、優先車両が感知された車両交通に対応する灯器制御ユニット４０を選択して指令信号が出力される。

例えば、交差点に接近する優先車両が感知されていない通常状態において、車両交通１Ｖ，２Ｖ，３Ｖの順に通行権を与えるように、各灯器制御ユニット４０への指令信号の出力順序が定められているとする。この場合に、灯器制御ユニット４０ｂに指令信号が出力されて車両交通２Ｖに通行権が与えられている状態において、車両交通１Ｖで優先車両が感知されると、次に指令信号が出力される灯器制御ユニット４０は、既定の出力順序の車両交通３Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ｃではなく、優先車両が感知された車両交通１Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ａとなる。つまり、現在の車両交通２Ｖの次に車両交通１Ｖが割り込むように一時的に指令信号の出力順序が変更される。車両交通２Ｖ→３Ｖ→１Ｖ→２Ｖ→３Ｖ・・・の順序のところ、車両交通２Ｖ→１Ｖ→３Ｖ→１Ｖ→２Ｖ→３Ｖ・・・となるのである。

また、優先車両が感知された車両交通に通行権を与える信号灯器１０が青表示中である場合には、その青表示時間が、所定時間だけ延長される。例えば、車両交通１Ｖに対応する信号灯器１０ａが青表示中に、車両交通１Ｖの優先車両が感知された場合に、表示中の青表示時間が延長される。このときの青表示の延長時間は、例えば、優先車両感知器５０の設置位置から交差点までの距離に基づいて定められた所定時間であり、優先車両感知器５０の設置位置から交差点までの距離を所定速度（例えば、２０ｋｍ／ｈ）で走行した場合の時間として設定される。

［機能構成］
図６は、交通信号制御装置２０の詳細な構成図である。図６によれば、交通信号制御装置２０は、主制御部３０と、複数の灯器制御ユニット４０（４０ａ〜４０ｃ）と、操作部１１０と、表示部１２０と、時計部１３０と、通信部１４０と、を備えて構成される。各機能部は施錠された筐体に収められており、歩行者等の一般人が操作できないようにされる。但し、交通信号制御装置２０の設置時や保守時には扉が解錠されて開扉可能となり、操作部１１０の操作や表示部１２０の表示の目視など、各機能部へアクセスできるようになる。

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、交通信号制御装置２０の管理者の操作に応じた操作信号を主制御部３０などに出力する。表示部１２０は、例えばＬＣＤ等の表示装置で実現され、主制御部３０などからの表示信号に従った各種表示を行う。時計部１３０は、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間の計時を行う。通信部１４０は、例えば有線或いは無線の通信装置で実現され、外部装置との間で有線通信或いは無線通信を行う。

主制御部３０は、主処理部３１０と、主記憶部３２０とを有する。主制御部３０は、各種の電子回路が配設された制御ボードの形で構成される。

主処理部３１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、主記憶部３２０に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて主制御部３０の全体制御を行う。また、主処理部３１０は、優先車両接近判定部３１１と、指令信号出力制御部３１２とを有し、主制御プログラム３２１に従った主制御処理（図９〜図１１参照）を行う。

優先車両接近判定部３１１は、優先車両感知器５０による感知信号をもとに、制御対象の交差点への優先車両の接近を判定する。すなわち、交差点に向かう各道路について、当該道路に設けられた優先車両感知器５０の感知信号から、当該道路において優先車両が交差点に接近しているか否かを判定し、優先車両の接近を判定した場合には、対応する車両交通の優先フラグを「１（ＯＮ）」に設定する。優先フラグは、優先車両が交差点に接近していることを示すフラグであり、交差点に係る３つの車両交通１Ｖ〜３Ｖそれぞれに対応する３つの１Ｖ〜３Ｖ優先フラグからなる。この優先フラグは、指令信号出力制御部３１２によって対応する灯器制御ユニット４０に優先的に指令信号が出力されると、「０（ＯＦＦ）」に更新される。

指令信号出力制御部３１２は、灯器制御ユニット４０に対する指令信号の出力を制御して、制御対象の交差点における交通信号の表示サイクルを実現する。具体的には、基本出力順序データ３２３で定められる出力順序で、各灯器制御ユニット４０へ指令信号を順番に出力する。このとき、１つの灯器制御ユニット４０に指令信号を出力した後、当該ユニットからの表示終了通知の受信をもって、１回の指令信号の出力を終了したとみなし、表示終了通知の受信の後に、次の指令信号を出力する。

また、優先車両接近判定部３１１により判定された優先車両の接近に応じて、一時的に、灯器制御ユニット４０への指令信号の出力順序を変更する。優先車両の接近の判定結果は、優先フラグ３２２によって示されている。すなわち、基本出力順序で定められる１回の指令信号の出力が終了すると、優先車両の交差点への接近の有無を判断し、優先車両が接近している場合には、基本出力順序に割り込むように、接近している優先車両の車両交通に対応する灯器制御ユニット４０に指令信号を出力した後、基本出力順序で定められる次の灯器制御ユニット４０に指令信号を出力する。また、冒頭表示継続指示の指示期間中に、対応する方向の優先車両の接近が判定された場合には、表示中の青表示時間を所定時間延長する。

このとき、指令信号の青表示時間（信号有り）を延長することによって、シークエンス表示制御データ４２２に従った表示制御の冒頭表示時間（青表示時間）の延長を指示し、指令信号の立ち下がり（信号有りから信号無しへの変化）によって、シークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示（青表示）の終了を指示する。指令信号が立ち下がるまでの時間を延長することによって、冒頭表示時間（青表示時間）を制御する。

図７は、基本出力順序データ３２３のデータ構成例を示す図である。図７に示すように、基本出力順序データ３２３は、指令信号の出力順序に従って、通行権を与える車両交通と、当該車両交通に対応する灯器制御ユニット４０の識別情報と、次の灯器制御ユニット４０へ指令信号を出力する前に優先フラグを確認する車両交通と、青表示時間（指令信号による冒頭表示継続指示の時間）とを対応付けて格納している。

例えば、基本出力順序データ３２３に従った指令信号出力制御部３１２の処理の流れは次のようになる。先ず、車両交通１Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ａに対して指令信号の出力を開始する。すなわち、ＬレベルからＨレベルに信号を立ち上げて表示開始指令を灯器制御ユニット４０ａに出力する。そして、車両交通１Ｖの１Ｖ優先フラグを監視し、１Ｖ優先フラグに変化（割り込み要求）が無ければ、２０秒経過時点で、指令信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げて冒頭表示終了指令とする。

次に、指令信号出力制御部３１２は、灯器制御ユニット４０ａによる一連の表示制御が終了して灯器制御ユニット４０ａから表示終了通知を入力した場合には、１Ｖ優先フラグ及び３Ｖ優先フラグの割り込み要求の確認を行い、１Ｖ優先フラグ及び３Ｖ優先フラグが「０」ならば、車両交通２Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ｂに対して指令信号の出力を開始する。すなわち、ＬレベルからＨレベルに信号を立ち上げて表示開始指令を灯器制御ユニット４０ｂに出力する。そして、車両交通２Ｖの２Ｖ優先フラグを監視し、２Ｖ優先フラグに変化（割り込み要求）が無ければ、２０秒経過時点で指令信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げて、冒頭表示終了指令とする。

続いて、指令信号出力制御部３１２は、灯器制御ユニット４０ｂによる一連の表示制御が終了して灯器制御ユニット４０ｂから表示終了通知を入力した場合には、１Ｖ優先フラグ及び２Ｖ優先フラグの割り込み要求の確認を行い、１Ｖ優先フラグ及び２Ｖの優先フラグが「０」ならば、車両交通３Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ｃに対して指令信号の出力を開始する。すなわち、ＬレベルからＨレベルに信号を立ち上げて表示開始指令を灯器制御ユニット４０ｃに出力する。そして、車両交通３Ｖの３Ｖ優先フラグを監視し、３Ｖ優先フラグに変化（割り込み要求）が無ければ、２０秒経過時点で指令信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げて冒頭表示終了指令とする。

また、指令信号出力制御部３１２は、灯器制御ユニット４０ｃによる一連の表示制御が終了して灯器制御ユニット４０ｃから表示終了通知を入力した場合には、２Ｖ優先フラグ及び３Ｖ優先フラグの割り込み要求の確認を行い、２Ｖ優先フラグ及び３Ｖ優先フラグが「０」ならば、車両交通１Ｖに対応する灯器制御ユニット４０ａに対して指令信号の出力を開始する。

主記憶部３２０は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、主処理部３１０が主制御部３０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶している。また、主処理部３１０の作業領域として用いられ、主処理部３１０が各種プログラムに従って実行した演算結果が一時的に格納される。本実施形態では、主記憶部３２０には、主制御プログラム３２１と、優先フラグ３２２と、基本出力順序データ３２３とが記憶される。

灯器制御ユニット４０は、ユニット処理部４１０と、ユニット記憶部４２０とを有する。灯器制御ユニット４０は、各種の電子回路が配設された制御ボードの形で構成される。

ユニット処理部４１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、ユニット記憶部４２０に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、灯器制御ユニット４０の全体制御を行う。また、ユニット処理部４１０は、表示制御部４１１を有し、灯器制御プログラム４２１に従った灯器制御処理（図８参照）を行う。

表示制御部４１１は、主制御部３０からの指令信号に従って、シークエンス表示制御データ４２２で定められる表示順序で、制御対象の信号灯器１０の表示灯色を制御する。具体的には、指令信号の立ち上がり（表示開始指令）によって、シークエンス表示制御データ４２２で定められる表示制御を開始する。指令信号有りの間は冒頭表示（青表示）を継続し、指令信号の立ち下がり（冒頭表示終了指示）によって冒頭表示（青表示）を終了し、次の黄表示、赤表示を行う。そして、シークエンス表示制御データ４２２に従った１回の表示制御が終了すると、所定の待ち表示（赤表示）に移行するとともに、表示制御の終了を主制御部３０へ通知する（表示終了通知）。

なお、表示開始指示から冒頭表示終了指示までの時間（冒頭表示継続指示の期間長）が、シークエンス表示制御データ４２２で定められた冒頭表示時間（青表示時間）よりも短い場合には、冒頭表示終了指示を無効として、シークエンス表示制御データ４２２で定められた冒頭表示時間（青表示時間）の間冒頭表示（青表示）を継続した後、次の表示に遷移する。

ユニット記憶部４２０は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置で実現され、ユニット処理部４１０が灯器制御ユニット４０を統括的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶しているとともに、ユニット処理部４１０の作業領域として用いられ、ユニット処理部４１０が各種プログラムに従って実行した演算結果が一時的に格納される。本実施形態では、ユニット記憶部４２０には、灯器制御プログラム４２１と、シークエンス表示制御データ４２２とが記憶される。

［処理の流れ］
（Ａ）灯器制御ユニット４０
図８は、灯器制御ユニットにおける灯器制御処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、ユニット処理部４１０が灯器制御プログラム４２１を実行することで実現される。

先ず、表示制御部４１１が、制御対象の信号灯器１０に、停止表示である赤を表示させる（ステップＡ１）。そして、主制御部３０に、シークエンス表示制御データに従った表示制御を行っていないことを示す表示終了通知を出力する（ステップＡ３）。そして、主制御部３０からの指令信号を待機する。このステップＡ１，Ａ３は、いわば初期設定の状態である。

その後、主制御部３０から表示開始指令が入力されたならば（ステップＡ５：ＹＥＳ）、シークエンス表示制御データ４２２に従った信号灯器１０の表示制御を開始する。すなわち、信号灯器１０にシークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示（青表示）を表示させる（ステップＡ７）。次いで、主制御部３０から冒頭表示終了指令が入力されたならば（ステップＡ９：ＹＥＳ）、冒頭表示（青表示）の開始からの経過時間が、シークエンス表示制御データ４２２で定められる冒頭表示時間（青表示時間）に達したかを判断する。冒頭表示時間（青表示時間）に達していないならば（ステップＡ１１：ＮＯ）、達するまで冒頭表示（青表示）を継続する。冒頭表示時間（青表示時間）に達しているならば（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、表示制御部４１１は、シークエンス表示制御データ４２２に従って、冒頭表示以降の表示制御を行う（ステップＡ１３）。これで、シークエンス表示制御データ４２２に従った１回の表示制御が終了となる。

シークエンス表示制御データ４２２に従った１回分の表示制御が終了した後は、停止表示、すなわち赤表示を継続する（ステップＡ１５）。また、主制御部３０に表示制御の終了を通知する（ステップＡ１７）。その後、ステップＡ５に戻り、主制御部３０からの次の指令信号を待機する。

（Ｂ）主制御部３０
図９〜図１１は、主制御部３０における主制御処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、主処理部３１０が主制御プログラム３２１を実行することで実現され、また、交通信号制御装置２０の電源投入によって開始される。

図９に示すように、先ず、全ての灯器制御ユニット４０から表示終了通知が入力されているかを判断する。入力されているならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａへ指令信号を出力して、表示制御の開始を指示する（ステップＢ３）。次いで、冒頭表示時間である車両交通１Ｖの青表示時間が経過するまでの間（ステップＢ５：ＮＯ）、１Ｖ優先フラグの「０」から「１」への変化によって、車両交通１Ｖの優先車両が新たに交差点に接近したかを判断する。

１Ｖ優先フラグが「０」から「１」に変化した、すなわち車両交通１Ｖの優先車両が交差点に接近しているならば（ステップＢ７：ＹＥＳ）、青表示時間を延長する。すなわち、車両交通１Ｖの青表示時間と所定の延長時間との合計時間が経過した後に（ステップＢ９：ＹＥＳ）、１Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＢ１１）、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＢ１３）。

一方、１Ｖ優先フラグが「０」のまま、すなわち車両交通１Ｖの優先車両が交差点に接近しないまま（ステップＢ７：ＮＯ）、車両交通１Ｖの青時間が経過したならば（ステップＢ５：ＹＥＳ）、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａの出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＢ１３）。

その後、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａから表示終了通知が入力されたならば（ステップＢ１５：ＹＥＳ）、車両交通１Ｖに対する青信号の表示が終了となる。

続いて、優先車両が交差点に接近しているかを判断する。すなわち、１Ｖ優先フラグが「１」ならば（ステップＢ１７：ＹＥＳ）、基本出力順序に割り込むように車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａへ指令信号を出力して表示制御の開始を指示する（ステップＢ１９）。そして、冒頭表示時間である車両交通１Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＢ２１：ＹＥＳ）、１Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＢ２３）、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＢ２５）。その後、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａから表示終了通知が入力されたならば（ステップＢ２７：ＹＥＳ）、基本出力順序への割り込みの表示制御が終了となる。

また、３Ｖ優先フラグが「１」ならば（ステップＢ２９：ＹＥＳ）、基本出力順序に割り込むように車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへ指令信号を出力して表示制御の開始を指示する（ステップＢ３１）。そして、冒頭表示時間である車両交通３Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＢ３３：ＹＥＳ）、３Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＢ３５）、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへの指令信号の出力を終了して、冒頭表示の終了を指示する（ステップＢ３７）。その後、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃから表示終了通知が入力されたならば（ステップＢ３９：ＹＥＳ）、基本出力順序への割り込みの表示制御が終了となる。

続いて、基本出力順序に従って、図１０に示すように、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂへ指令信号を出力して、表示制御の開始を指示する（ステップＣ１）。次いで、冒頭表示時間である車両交通２Ｖの青表示時間が経過するまでの間（ステップＣ３：ＮＯ）、２Ｖ優先フラグの「０」から「１」への変化によって、車両交通２Ｖの優先車両が新たに交差点に接近したかを判断する。

２Ｖ優先フラグが「０」から「１」に変化した、すなわち車両交通２Ｖの優先車両が新たに交差点に接近しているならば（ステップＣ５：ＹＥＳ）、青表示時間を延長する。
すなわち、車両交通２Ｖの青表示時間と所定の延長時間との合計時間が経過した後に（ステップＣ７：ＹＥＳ）、２Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＣ９）、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＣ１１）。

一方、２Ｖ優先フラグが「０」のまま、すなわち車両交通２Ｖの優先車両が交差点に接近しないまま（ステップＣ５：ＮＯ）、車両交通２Ｖの青時間が経過したならば（ステップＣ３：ＹＥＳ）、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂの出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＣ１１）。

その後、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂから表示終了通知が入力されたならば（ステップＣ１３：ＹＥＳ）、車両交通２Ｖに対する青信号の表示が終了となる。

続いて、優先車両が交差点に接近しているかを判断する。すなわち、２Ｖ優先フラグが「１」ならば（ステップＣ１５：ＹＥＳ）、基本出力順序に割り込むように車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂへ指令信号を出力して表示制御の開始を指示する（ステップＣ１７）。そして、冒頭表示時間である車両交通２Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＣ１９：ＹＥＳ）、２Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＣ２１）、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＣ２３）。その後、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂから表示終了通知が入力されたならば（ステップＣ２５：ＹＥＳ）、基本出力順序への割り込みの表示制御が終了となる。

また、１Ｖ優先フラグが「１」ならば（ステップＣ２７：ＹＥＳ）、基本出力順序に割り込むように、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａへ指令信号を出力して表示制御の開始を指示する（ステップＣ２９）。そして、冒頭表示時間である車両交通１Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＣ３１：ＹＥＳ）、１Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＣ３３）、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａへの指令信号の出力を終了して、冒頭表示の終了を指示する（ステップＣ３５）。その後、車両交通１Ｖの灯器制御ユニット４０ａから表示終了通知が入力されたならば（ステップＣ３７：ＹＥＳ）、基本出力順序への割り込みの表示制御が終了となる。

続いて、基本出力順序に従って、図１１に示すように、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへ指令信号を出力して、表示制御の開始を指示する（ステップＤ１）。次いで、冒頭表示時間である車両交通３Ｖの青表示時間が経過するまでの間（ステップＤ３：ＮＯ）、３Ｖ優先フラグの「０」から「１」への変化によって、車両交通３Ｖの優先車両が交差点に接近しているかを判断する。

３Ｖ優先フラグが「０」から「１」に変化した、すなわち車両交通３Ｖの優先車両が交差点に接近しているならば（ステップＤ５：ＹＥＳ）、青表示時間を延長する。すなわち、車両３Ｖの青表示時間と所定の延長時間との合計時間が経過した後に（ステップＤ７：ＹＥＳ）、３Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＤ９）、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＤ１１）。

一方、３Ｖ優先フラグが「０」のまま、すなわち車両交通３Ｖの優先車両が交差点に接近しないまま（ステップＤ５：ＮＯ）、車両交通３Ｖの青時間が経過したならば（ステップＤ３：ＹＥＳ）、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃの出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＤ１１）。その後、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃから表示終了通知が入力されたならば（ステップＤ１３：ＹＥＳ）、車両交通３Ｖに対する青信号の表示が終了となる。

続いて、優先車両が交差点に接近しているかを判断する。すなわち、３Ｖ優先フラグが「１」ならば（ステップＤ１５：ＹＥＳ）、基本出力順序に割り込むように車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへ指令信号を出力して表示制御の開始を指示する（ステップＤ１７）。そして、冒頭表示時間である車両交通３Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＤ１９：ＹＥＳ）、３Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＤ２１）、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃへの指令信号の出力を終了し、冒頭表示の終了を指示する（ステップＤ２３）。その後、車両交通３Ｖの灯器制御ユニット４０ｃから表示終了通知が入力されたならば（ステップＤ２５：ＹＥＳ）、基本出力順序への割り込みの表示制御が終了となる。

また、２Ｖ優先フラグが「１」ならば（ステップＤ２７：ＹＥＳ）、基本出力順序に割り込むように、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂへ指令信号を出力して表示制御の開始を指示する（ステップＤ２９）。そして、冒頭表示時間である車両交通２Ｖの青表示時間が経過したならば（ステップＤ３１：ＹＥＳ）、２Ｖ優先フラグを「０」に設定するとともに（ステップＤ３３）、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂへの指令信号の出力を終了して、冒頭表示の終了を指示する（ステップＤ３５）。その後、車両交通２Ｖの灯器制御ユニット４０ｂから表示終了通知が入力されたならば（ステップＤ３７：ＹＥＳ）、基本出力順序への割り込みの表示制御が終了となる。

以上の処理を行うと、ステップＢ３に戻り、基本出力順序に従って、再度、車両交通１Ｖに対する青信号の表示を行う。

［作用効果］
このように、本実施形態の交通信号制御装置２０は、主制御部３０と、複数の灯器制御ユニット４０とを備えて構成される。灯器制御ユニット４０は、主制御部３０から指令信号が入力された場合に、記憶しているシークエンス表示制御データ４２２に定められる表示灯色の表示順序に従って、制御対象の信号灯器１０を表示制御する。主制御部３０は、交差点に向かう各道路に設けられた優先車両感知器５０による感知信号から、交差点へ向かう優先車両の接近有無を判定し、接近する優先車両が感知された車両交通に対応する灯器制御ユニット４０へ指令信号を優先して出力するように、各灯器制御ユニット４０への指令信号の出力順序を変更する。これにより、青信号とする信号灯器１０の順序を任意に変更することが可能となり、優先車両が交差点に差し掛かるときに青信号となるように信号灯器の順序を制御することができる。

［変形例］
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。

（Ａ）交差点
例えば、交通信号制御装置２０による制御対象の交差点を三叉路交差点としたが、十字路交差点や五叉路交差点といったこれ以外の形状の交差点についても本発明を適用可能である。

（Ｂ）制御対象の交通
また、説明を簡単にするために、車両交通のみを信号制御の対象としたが、歩行者用の信号灯器や、自転車用の信号灯器、オートバイ用の信号灯器といった他の交通の信号灯器が設置された交差点についても本発明を適用可能である。

（Ｃ）灯器制御ユニット４０と信号灯器１０との対応関係
また、上述の実施形態では、灯器制御ユニット４０と信号灯器１０との対応関係は１対１としたが、１つの灯器制御ユニット４０に複数の信号灯器１０を対応付けることとしても良い。ただし、１つの信号灯器１０には、１つのみの灯器制御ユニット４０が対応付けられることとする。

（Ｄ）灯器制御ユニット４０
また、上述の実施形態では、交通信号制御装置２０に灯器制御ユニット４０を内蔵することとしたが、灯器制御ユニット４０と信号灯器１０との対応関係を１対１とし、信号灯器１０に対応する灯器制御ユニット４０を内蔵することとしても良い。この場合、主制御部３０と各灯器制御ユニット４０とは、有線又は無線による通信接続が必要となる。

（Ｅ）冒頭表示時間
また、上述の実施形態では、指令信号による冒頭表示の指示時間がシークエンス表示制御データ４２２に定められた設定時間よりも短い場合には、冒頭表示終了指令を無視して（無効として）、設定時間分の冒頭表示を確保することとした。しかし、指令信号による冒頭表示の指示時間と、シークエンス表示制御データ４２２による冒頭表示の設定時間との何れか一方のみとし、他方を不用としてもよい。例えば、シークエンス表示制御データ４２２には、冒頭表示の設定時間を設定しない、或いは、０秒として設定することとする。そして、指令信号による冒頭表示終了指令に従って、冒頭表示を終了することとする。或いは、指令信号の冒頭表示終了指令を常時無効とする、或いは、指令信号のＨレベルの期間を短くする（インパルス状とする）。そして、指令信号が入力された場合には、灯器制御ユニット４０は、シークエンス表示制御データ４２２に従って、信号表示を遷移させることとする。

１０（１０ａ〜１０ｃ） 信号灯器
２０ 交通信号制御装置
３０ 主制御部
３１０ 主処理部
３１１ 優先車両接近判定部、３１２ 指令信号出力制御部
３２０ 主記憶部
３２１ 主制御プログラム、３２２ 優先フラグ、３２３ 基本出力順序データ
４０（４０１〜４０ｃ） 灯器制御ユニット
４１０ ユニット処理部
４１１ 表示制御部
４２０ ユニット記憶部
４２１ 灯器制御プログラム、４２２ シークエンス表示制御データ
１１０ 操作部、１２０ 表示部、１３０ 時計部、１４０ 通信部
５０（５０ａ〜５０ｃ） 優先車両感知器

Claims (5)

1. 主制御部と、交差点に設けられた灯器を制御する複数の灯器制御ユニットとを備えた交通信号制御装置であって、
   前記灯器制御ユニットは、
   制御対象灯器の表示灯色のシークエンスを定めたシークエンス表示制御データを記憶する記憶部と、
   前記制御対象灯器を前記シークエンス表示制御データに従って表示させる表示制御部であって、所与の指令信号を入力した場合に表示制御を開始し、当該シークエンス表示制御データが終了した場合に停止表示とさせる表示制御部と、
   を有し、
   前記主制御部は、所与の出力順序で前記指令信号を前記灯器制御ユニットに順番に出力することで前記交通信号の表示サイクルを実現し、所与の割り込み条件を満たす場合に一時的に前記出力順序を変更する、
   交通信号制御装置。
2. 前記主制御部は、所定の優先車両が前記交差点に接近中であることを示す優先車両接近信号を受信することを前記割り込み条件として、前記出力順序の変更を行う、
   請求項１に記載の交通信号制御装置。
3. 前記主制御部は、前記優先車両接近信号を受信した場合に、前記優先車両が進行中の道路に係る前記灯器制御ユニットへの前記指令信号の出力順を優先させることで前記出力順序を変更する、
   請求項２に記載の交通信号制御装置。
4. 前記シークエンス表示制御データは、冒頭の表示を進行表示とするデータであり、
   前記指令信号には、冒頭表示継続指示が含まれ、
   前記表示制御部は、前記シークエンス表示制御データの冒頭の表示灯色を、前記指令信号に含まれる冒頭表示継続指示に従って継続表示させ、
   前記主制御部は、前記優先車両接近信号を受信した際に前記優先車両が進行中の道路に係る前記灯器制御ユニットが前記シークエンス表示制御データの冒頭の表示制御中である場合に、前記冒頭の表示時間を延長するように前記冒頭表示継続指示を出力する、
   請求項２又は３に記載の交通信号制御装置。
5. 前記指令信号は、信号レベルの立ち上がり変化をもって前記シークエンス表示制御データに従った表示制御の開始を指示し、当該信号レベルがＨレベルの状態を前記冒頭表示継続指示とし、当該信号レベルの立ち下がり変化をもって前記冒頭表示継続指示の終了とする信号であり、
   前記主制御部は、前記信号レベルのＨレベルの期間を長くすることで、前記冒頭の表示時間を延長する、
   請求項４に記載の交通信号制御装置。

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