JP4534813B2 - 信号制御システム、および信号制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、道路網の交差点に設置された信号灯器を制御する信号制御システムに関し、特に交差点における右折、左折、直進等の分岐方向別の交通量を考慮して信号灯器を制御する信号制御システム、および信号制御方法に関する。

従来、道路網の交差点に設置された信号灯器は、交差点への流入交通量に基づいて決定された信号制御パラメータにより制御されている。交差点への流入交通量は、例えば交差点間を結ぶ道路に設置した車両感知器で通過した車両（通過車両）の台数を計測し、計測された通過車両の台数から予測している。車両感知器には、ＣＣＤカメラで撮像した画像を処理して車両を感知する画像式、超音波センサにより車両を感知する超音波式、光センサにより車両を感知する光学式等がある。また、信号制御方式には、センタで対象エリア内の各交差点の信号制御パラメータをそれぞれ決定する集中制御方式や、各交差点で独立して信号制御パラメータを決定する自律分散方式がある。集中制御方式において決定される信号制御パラメータは、サイクル、スプリット、オフセットであり、自律分散方式において決定される信号制御パラメータは、サイクル、スプリットである。また、自律分散方式であっても隣接信号制御装置（隣接する交差点の信号灯器を制御する装置）がある場合には、信号制御パラメータとしてオフセットも決定する。サイクルとは信号灯器の１周期の時間（青表示の開始から次の青表示の開始までの時間）であり、スプリットとは１サイクルに占める青時間の割合であり、オフセットとは交差点間のサイクル開始タイミングの差（相対オフセット）、または基準交差点とのサイクル開始タイミングの差（絶対オフセット）である。

また、信号制御パラメータにおけるサイクル、スプリットを最適化し、渋滞の発生を抑える信号制御システムとしては、例えば特許文献１〜３で提案されている。
特開２００３−３３１３８５号公報 特開２００３−７７０９１号公報 特開平７−１４１５８９号公報

しかしながら、一般的に交差点における右左折直進別の飽和交通流率の基準値は、
直進基準値＞右折基準値＞左折基準値
であると考えられている。飽和交通流率とは、交差点における単位時間当たりの最大流出可能台数である。具体的にいうと、右折時や左折時には、車両速度が低下することや、さらには横断歩行者の通行による一時停止（右左折時）、対向直進車の走行にともなう一時停止（右折時のみ）等の影響が加わることから、上述したように、交差点における右左折直進別の飽和交通流率については、直進車両が最も大きく、右折車両、左折車両の順に小さくなると考えられている。このため、交差点への流入交通量が同じであっても、右折車両や左折車両が多い場合と、少ない場合とで、適正な信号制御パラメータが異なる。具体的に言うと、右折車両や左折車両の比率が大きくなるにつれて青時間を長くしたり、右折車両の比率が大きい交差点（右折矢印が導入されている交差点）では、右折矢印の青時間を長くする必要がある。このように、信号制御パラメータは、交差点への流入交通量だけでなく、流入交通量における右折車両、および左折車両の比率等を考慮して決定しなければならない。

なお、右折矢印が導入されていない交差点であって、右折車両が多い交差点については、右折矢印の導入の検討が必要である。

一方、特許文献１〜３等で提案されている従来の信号制御システムは、交差点での車両の右折、左折、直進等、分岐方向別の交通量を考慮せずに信号制御パラメータを決定している。したがって、交差点への流入交通量が同じであれば、右折車両や左折車両の多少にかかわらず決定される信号制御パラメータが同じであった。言い換えれば、交差点での車両の右折、左折、直進等、分岐方向別の交通量に応じて、リアルタイムに信号制御パラメータを適正に決定することができなかった。このため、渋滞の発生を十分に抑え、車両をスムーズに走行させる信号灯器の制御が行えないという問題があった。

この発明の目的は、交差点での車両の右折、左折、直進等、分岐方向別の交通量をリアルタイムに考慮して適切な信号制御パラメータを決定することで、渋滞の発生を十分に抑え、車両をスムーズに走行させることができる信号制御システム、および信号制御方法を提供することにある。

この発明の信号制御システムは、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。

（１）交差点を通過する車両をカメラで撮像し、このカメラにより撮像されたフレーム画像を時系列に記憶するフレーム画像記憶手段と、
前記フレーム画像記憶手段に時系列に記憶されている前記フレーム画像から撮像されている車両を抽出し、抽出した車両毎にＩＤを付与する車両ラベリング手段と、
ＭＲＦモデルを使用し、時間的に連続する複数の前記フレーム画像を用いて、前記車両ラベリング手段によりＩＤが付与された車両毎に移動ベクトルを求める移動ベクトル検出手段と、
前記車両ラベリング手段により付与されたＩＤおよび前記移動ベクトル検出手段により検出された移動ベクトルを予め設定した交差点の分割領域毎および前記フレーム画像毎に、テーブルに登録し、該テーブルを用いて交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測する分岐方向別計測手段と、を有し、
前記分岐方向別計測手段は、時間的に連続する所定数の前記フレーム画像において、連続して車両が分離していると判断できたときに、その車両の分離を検出し、前記テーブルに登録されている過去の情報を参照して、分離した車両に対するＩＤの付与を行う、交通量計測装置と、
前記交通量計測装置の分岐方向別計測手段により計測された、交差点における分岐方向別の車両の台数を用いて、この交差点に設置されている信号灯器を制御する信号制御パラメータを決定する信号制御パラメータ決定手段と、
前記信号制御パラメータ決定手段が決定した信号制御パラメータに基づいて、信号灯器を制御する信号灯器制御手段と、を有する信号制御装置と、を備えている。

この構成では、交通量計測装置が交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測する。また、信号制御装置において、信号制御パラメータ決定手段が分岐方向別に計測された交差点を通過した車両の台数を用いて信号制御パラメータを決定し、信号灯器制御手段がここで決定された信号制御パラメータにより信号灯器を制御する。
また、交通量計測装置は、カメラにより撮像された交差点のフレーム画像を時系列にフレーム画像記憶手段に記憶する。カメラは交差点全体が撮像できるように設置されている。このカメラは、比較的低位置に設置しても交差点全体が撮像できる広角カメラを利用するのが望ましい。車両ラベリング手段が、フレーム画像記憶手段に記憶されているフレーム画像毎に撮像されている車両を抽出し、抽出した車両毎にＩＤを付与する。また、移動ベクトル検出手段が、ＭＲＦモデルを使用し、ＩＤが付与されている車両毎に移動ベクトルを求める。移動ベクトルは、時間的に連続する複数の画像から求められる。また、分岐方向別計測手段が、フレーム画像毎に、そのフレーム画像から抽出された車両のＩＤおよび移動ベクトルを、この車両が位置する交差点の分割領域に対応づけて登録したテーブルを作成する。そして、分岐方向別計測手段が、このテーブルを参照し、ＩＤが付与された車両毎に、その車両が交差点のどの分割領域を移動したのか追跡することで、交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測する。
さらに、分岐方向別計測手段は、時間的に連続する所定数の前記フレーム画像において、連続して車両が分離していると判断できたときに、その車両の分離を検出し、前記テーブルに登録されている過去の情報を参照して、分離した車両に対するＩＤの付与も行う。

したがって、交差点での車両の右折、左折、直進等、分岐方向別の交通量を考慮して信号制御パラメータを決定することができ、渋滞の発生を十分に抑え、車両をスムーズに走行させる適切な信号灯器の制御が行える。また、交通量計測装置における分岐方向別の交通量の計測、およびこの計測された分岐方向別の交通量を用いた信号制御パラメータの決定を、リアルタイムに行うことで、分岐方向別の交通量をリアルタイムに考慮した適切な信号制御が行える。

また、信号制御パラメータ決定手段を信号制御装置に設けているので、自律分散方式による信号制御が行える。

（２）交差点を通過する車両をカメラで撮像し、このカメラにより撮像されたフレーム画像を時系列に記憶するフレーム画像記憶手段と、
前記フレーム画像記憶手段に時系列に記憶されている前記フレーム画像から撮像されている車両を抽出し、抽出した車両毎にＩＤを付与する車両ラベリング手段と、
ＭＲＦモデルを使用し、時間的に連続する複数の前記フレーム画像を用いて、前記車両ラベリング手段によりＩＤが付与された車両毎に移動ベクトルを求める移動ベクトル検出手段と、
前記車両ラベリング手段により付与されたＩＤおよび前記移動ベクトル検出手段により検出された移動ベクトルを予め設定した交差点の分割領域毎および前記フレーム画像毎に、テーブルに登録し、該テーブルを用いて交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測する分岐方向別計測手段と、を有し、
前記分岐方向別計測手段は、時間的に連続する所定数の前記フレーム画像において、連続して車両が分離していると判断できたときに、その車両の分離を検出し、前記テーブルに登録されている過去の情報を参照して、分離した車両に対するＩＤの付与を行う、交通量計測装置と、
前記交通量計測装置の分岐方向別計測手段により計測された、交差点における分岐方向別の車両の台数を用いて、この交差点に設置されている信号灯器を制御する信号制御パラメータを決定する信号制御パラメータ決定手段を有する中央装置と、
前記中央装置の信号制御パラメータ決定手段が決定した信号制御パラメータに基づいて、信号灯器を制御する信号灯器制御手段を有する信号制御装置と、を備えている。

この構成は、上記（１）で信号制御装置に設けていた信号制御パラメータ決定手段を中央装置に設け、この中央装置が信号制御パラメータを決定し、ここで決定した信号制御パラメータを信号制御装置に伝える構成である。この構成では、信号制御方式が集中制御方式である交差点の信号制御が、上記（１）と同様に、交差点での車両の右折、左折、直進等、分岐方向別の交通量を考慮して信号制御パラメータを決定することができ、渋滞の発生を十分に抑え、車両をスムーズに走行させる適切な信号灯器の制御が行える。また、交通量計測装置における分岐方向別の交通量の計測、およびこの計測された分岐方向別の交通量を用いた信号制御パラメータの決定を、リアルタイムに行うことで、分岐方向別の交通量をリアルタイムに考慮した適切な信号制御が行える。

（３）前記信号制御装置の前記信号制御パラメータ決定手段は、各現示の青時間利用率を分岐方向別に算出し、ここで算出した各現示の分岐方向別の青時間利用率を用いて前記信号制御パラメータを決定する手段である。

この構成では、各現示の分岐方向別の青時間利用率を用いて信号制御パラメータを決定するので、無駄青時間を抑えた信号灯器の制御が行える。

なお、現示とは、信号灯器により通行権が与えられている交通流である。また、青時間利用率とは、有効青時間の利用効率を示す量であり、実際の流出台数／流出可能台数、により算出される。実際の流出台数は計測値であり、流出可能台数は飽和交通流率×青時間で算出される。

（４）前記信号制御装置の前記信号制御パラメータ決定手段は、現示毎に最大であった分岐方向の青時間利用率を、その現示の青時間利用率とし、前記信号制御パラメータを決定する手段である。

この構成では、例えば左折車両が多い現示では、この現示の青時間利用率を左折車両の青時間利用率とし、信号制御パラメータを決定する。飽和交通流率は、分岐方向毎に設定される。したがって、各現示の適正な青時間利用率を用いて信号制御パラメータを決定することができ、無駄青時間を一層抑えた信号灯器の制御が行える。

（５）前記信号制御装置の信号制御パラメータ決定手段は、右折矢印の現示を含む信号制御パラメータを決定する。
この構成では、右折矢印のある交差点の信号灯器の制御が行える。

この構成では、右折矢印のある交差点の信号灯器の制御が行える。

この発明によれば、交差点での車両の右折、左折、直進等、分岐方向別の交通量をリアルタイムに考慮して適切な信号制御パラメータを決定することができ、渋滞の発生を十分に抑え、車両をスムーズに走行させる信号灯器の制御が行える。

また、各現示の分岐方向別の青時間利用率を用いて信号制御パラメータを決定するので、無駄青時間を抑えた、適切な青時間による信号灯器の制御が行える。

以下、この発明の実施形態である信号制御システムについて説明する。
まず、最初に、本願発明を自律分散方式の信号制御システムに適用した実施形態について説明する。

図１は、この発明の実施形態である信号制御システムの構成を示す図である。この実施形態の信号制御システムは、交差点に設置されている信号灯器５を制御する信号制御装置１と、カメラ６により撮像された交差点の撮像画像を用いてこの交差点における通過車両の台数を分岐方向別に計測する交通量計測装置２と、対象エリア内の交差点や道路における交通状況の監視等を行う中央装置３と、を備えている。この実施形態では、信号制御装置１が、信号灯器５を制御する信号制御パラメータを決定する。信号制御装置１、および交通量計測装置２は、交差点の路側に設置されており、中央装置３はセンタに設置されている。信号制御装置１は、交差点に設置されている１または複数の信号灯器５を制御する信号制御パラメータを決定する。交通量計測装置２は、交差点を通過した車両の台数を右折車両、左折車両、直進車両等の分岐方向別に計測し、計測結果を信号制御装置１に送信する。信号制御装置１と交通量計測装置２とは、データ通信ラインで接続されている。また、各交差点の信号制御装置１は、データ通信ラインで中央装置３に接続されている。中央装置３は、対象エリア内の交差点毎に、交通量計測装置２が計測した分岐方向別の通過車両の台数を、信号制御装置１を介して取得し、対象エリア内の交通状況を監視する。カメラ６は、所謂広角カメラであり、比較的低い位置、例えば路面から５〜８ｍの高さ、に設置しても交差点内全体が撮像できる構成である。具体的には、焦点距離が２ｍｍの超広角レンズを内蔵し、その視野角が９０°を超える構成である。また、カメラ６は、逆光や、ビル、歩道橋、木等の影が発生している撮像条件下でもコントラストのある撮像画像が得られる、高ダイナミックレンジ（１２０ｄＢ以上）のカメラである。

図２は、この実施形態の自律分散方式の信号制御システムにおける信号制御装置の構成を示すブロック図である。信号制御装置１は、交通量計測装置２との通信を行う第１の通信部１１と、交通量計測装置２が計測した交差点における分岐方向別の通過車両の台数を蓄積的に記憶する分岐方向別交通量記憶部１２と、分岐方向別交通量記憶部１２に蓄積的に記憶された交差点における分岐方向別の通過車両の台数を統計的に処理する統計処理部１３と、統計処理部１３の処理結果を用いて信号灯器５を制御する信号制御パラメータを決定する信号制御パラメータ決定部１４と、信号制御パラメータ決定部１４が決定した信号制御パラメータに基づいて信号灯器５を制御する信号灯器制御部１５と、中央装置３との通信を制御する第２の通信部１６と、を備えている。第１の通信部１１は、交通量計測装置２から送信されてきた交差点における分岐方向別の通過車両の台数を受信する。この分岐方向別の通過車両の台数の受信間隔、言い換えれば交通量計測装置２が分岐方向別の通過車両の台数を信号制御装置１に送信する送信間隔、については、１秒毎、５秒毎、信号灯器５の１サイクル毎、１分毎、２．５分毎、５分毎、１５分毎、３０分毎、１時間毎、３時間毎等、適当な時間が予め設定されている。分岐方向別交通量記憶部１２は、第１の通信部１１における分岐方向別の通過車両の台数の受信間隔と同じ間隔で、分岐方向別の通過車両の台数を蓄積的に記憶する。統計処理部１３は、分岐方向別交通量記憶部１２が蓄積的に記憶している分岐方向別の通過車両の台数を、信号制御パラメータを決定するのに適当な時間間隔のデータに集計する。信号制御パラメータ決定部１４は、統計処理部１３において集計された分岐方向別の通過車両の台数を用いて、交差点における各現示の青時間利用率を分岐方向別に算出し、ここで算出した青時間利用率を用いて信号灯器５を制御する信号制御パラメータ（サイクルおよび各現示のスプリット）を決定する。また、第２の通信部１６は、分岐方向別交通量記憶部１２に蓄積的に記憶している分岐方向別の通過車両の台数を中央装置３へ送信する。中央装置３への分岐方向別の通過車両の台数の送信間隔は、１秒毎、５秒毎、信号灯器５の１サイクル毎、１分毎、２．５分毎、５分毎、１５分毎、３０分毎、１時間毎、３時間毎等、適当な時間が予め設定されている。

なお、交通量計測装置２が分岐方向別の通過車両の台数を信号制御装置１へ送信する送信間隔と、信号制御装置１が分岐方向別の通過車両の台数を中央装置３へ送信する送信間隔と、は同じであってもよいし、異なっていてもよい。

この実施形態の信号制御装置１は、図１に示す信号灯器５の制御を行う。図３を参照しながら、信号制御装置１による信号灯器５の制御について説明する。

なお、図３に示す交差点には、左右方向から交差点に進入する車両に対する信号灯器５（不図示）、および上下方向から交差点に進入する車両に対する信号灯器５（不図示）が設置されている。

信号制御装置１は、図３において、左右方向から交差点に進入する車両に対する信号灯器５（以下、一方の側の信号灯器５と言う。）を青表示、上下方向から交差点に進入する車両に対する信号灯器５（以下、他方の側の信号灯器５と言う。）を赤表示に制御する（図３（Ａ））。図３（Ａ）の状態は、左右方向から交差点に進入する車両に対して通行権を与えている。信号制御装置１は、この図３（Ａ）の状態から、一方の側の信号灯器５を右折矢印表示、他方の側の信号灯器５を赤表示に切り換える（図３（Ｂ））。図３（Ｂ）の状態は、左右方向から交差点に進入する右折車両に対して通行権を与えている。

なお、実際には、図３（Ａ）の状態から、一方の側の信号灯器を黄表示、他方の側の信号灯器５を赤表示にした状態を介して、図３（Ｂ）の状態に切り換える。この、一方の側の信号灯器を黄表示、他方の側の信号灯器５を赤表示にした状態は、図３（Ａ）の状態が終了する直前、または直後に交差点に進入した車両を、交差点から流出させるために設けている。

信号制御装置１は、図３（Ｂ）の状態から、一方の側の信号灯器を赤表示、他方の側の信号灯器５を赤表示に切り換える（図３（Ｃ））。この図３（Ｃ）の状態は、所謂全赤表示であり、左右方向、および上下方向から交差点に進入する車両に対して通行権を与えていない。

なお、図３（Ｂ）の状態から、一方の側の信号灯器を黄表示、他方の側の信号灯器５を赤表示にした状態を介して、図３（Ｃ）の状態に切り換える場合もある。この、一方の側の信号灯器を黄表示、他方の側の信号灯器５を赤表示にした状態は、図３（Ｂ）の状態が終了する直前、または直後に交差点に進入した車両を、交差点から流出させるために設けている。

信号制御装置１は、図３（Ｃ）の状態から、一方の側の信号灯器を赤表示、他方の側の信号灯器５を青表示に切り換える（図３（Ｄ））。この図３（Ｄ）の状態は、上下方向から交差点に進入する車両に対して通行権を与えている。信号制御装置１は、この図３（Ｄ）の状態から、一方の側の信号灯器５を赤表示、他方の側の信号灯器５を右折矢印表示に切り換える（図３（Ｅ））。図３（Ｅ）の状態は、上下方向から交差点に進入する右折車両に対して通行権を与えている。

なお、実際には、図３（Ｄ）の状態から、一方の側の信号灯器を赤表示、他方の側の信号灯器５を黄表示にした状態を介して、図３（Ｅ）の状態に切り換える。この、一方の側の信号灯器を赤表示、他方の側の信号灯器５を黄表示にした状態は、図３（Ｄ）の状態が終了する直前、または直後に交差点に進入した車両を、交差点から流出させるために設けている。

信号制御装置１は、図３（Ｅ）の状態から、一方の側の信号灯器を赤表示、他方の側の信号灯器５を赤表示に切り換える（図３（Ｆ）。この図３（Ｆ）の状態は、所謂全赤表示であり、左右方向、および上下方向から交差点に進入する車両に対して通行権を与えていない。信号制御装置１は、図３（Ｆ）に示す状態から図３（Ａ）に示す状態に切り換える。

なお、図３（Ｅ）の状態から、一方の側の信号灯器を黄表示、他方の側の信号灯器５を赤表示にした状態を介して、図３（Ｆ）の状態に切り換える場合もある。この、一方の側の信号灯器を赤表示、他方の側の信号灯器５を黄表示にした状態は、図３（Ｅ）の状態が終了する直前、または直後に交差点に進入した車両を、交差点から流出させるために設けている。

信号制御装置１は、図３（Ａ）の状態開始から、次の図３（Ａ）の開始までの時間、すなわち信号制御パラメータのサイクルを決定する。また、図３（Ａ）の状態、図３（Ｂ）の状態、図３（Ｄ）の状態、および図３（Ｅ）の状態毎に、その状態を継続する時間、すなわち各現示のスプリットを決定する。現示とは、信号灯器５により通行権が与えられている交通流（車両群）であり、図３（Ａ）では左右方向から交差点に進入する車両群（直進、右左折の区別無し）であり、図３（Ｂ）では左右方向から交差点に進入し且つ右折する車両群であり、図３（Ｄ）では上下方向から交差点に進入する車両群（直進、右左折の区別無し）であり、図３（Ｅ）では上下方向から交差点に進入し且つ右折する車両群である。

なお、図３（Ｃ）、図３（Ｆ）の状態を継続する時間は、通常固定されている。また、いずれかの信号灯器５が黄表示である状態を継続する時間も固定されている。これらの時間は、例えば３〜４秒である。

この実施形態の信号制御装置１は、各現示のスプリットを決定するときに、その現示における分岐方向別の青時間利用率を用いる。青時間利用率とは、有効青時間の利用効率を示す量であり、実際の流出台数／流出可能台数、により算出される。実際の流出台数は交通量計測装置２により計測された計測値を用いる。流出可能台数は飽和交通流率×青時間で算出される。飽和交通流率は、分岐方向別に設定されている。

図４は、この実施形態の交通量計測装置の構成を示すブロック図である。交通量計測装置２は、カメラ６が撮像している撮像画像が入力される画像入力部２１と、カメラ６で撮像されている交差点の背景画像を生成する背景画像生成部２２と、カメラ６で撮像されている画像から車両を抽出する車両抽出部２３と、車両抽出部２３で抽出された車両を追跡する車両追跡部２４と、車両追跡部２４の追跡結果に基づいて交差点を通過した通過車両の台数を分岐方向別に計測する分岐方向別車両計測部２５と、分岐方向別車両計測部２５が分岐方向別に計測した通過車両の台数を信号制御装置１へ送信する通信部２６と、を備えている。画像入力部２１は、Ａ／Ｄ変換部と画像メモリとを備えている。画像入力部２１は、カメラ６で撮像されたフレーム画像毎に、Ａ／Ｄ変換部でＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換した画像データを画像メモリに蓄積的に記憶する。この画像入力部２１が、この発明で言うフレーム画像記憶手段に相当する。背景画像生成部２２は、画像入力部２１の画像メモリに記憶されているフレーム画像の画像データを読み込み、交差点の背景画像を生成する。背景画像生成部２２は、カメラ６の撮像対象である交差点内に移動する車両がない背景画像を生成する。背景画像は、時間的に固定された画像であるため、複数のフレーム画像について、カルマンフィルタ等を使用した公知の方法によって作成することが可能である。その他、一定時間内の画素毎の最頻度値で画像データを更新することで背景画像を作成することもできる。背景画像生成部２２は、生成した交差点の背景画像をメモリ（不図示）に記憶する。

また、車両抽出部２３は、上記背景画像生成部２２が生成した背景画像と、カメラ６から画像入力部２１に入力されたフレーム画像と、の差分をとることによって、車両画像の特徴量（車両の特徴量）を抽出する。この車両抽出部２３は、画像のエッジを抽出する照度変化対応フィルタを通すことによって、ビルの影や雲による急な照度の変化にも対応可能に構成している。車両抽出部２３は、上記背景画像生成部２２が生成した背景画像と、照度変化対応フィルタを通した画像とを対比し、撮像されている車両を抽出する。また、車両抽出部２３は、予め設定してある交差点の流入地点（流入ポイント）を車両が通過したかどうかを検出し、この流入ポイントを通過したことを検出した車両にＩＤを付与する。車両抽出部２３がＩＤを付与した車両は、車両追跡部２４に渡される。この車両抽出部２３が、この発明で言う車両ラベリング手段に相当する。

車両追跡部２４は、時系列に蓄積した車両の時空間データに基づいて、各車両の追跡処理を行う。車両追跡部２４が、この発明で言う移動ベクトル検出手段に相当する。また、車両追跡部２４は、図５に示すテーブルＴを備えている。このテーブルＴは、カメラ６が撮像したフレーム画像毎に、各リージョンに属する車両オブジェクトのＩＤ、ベクトル、フラグを記憶するためのテーブルである。交差点のリージョンは、図６に示すようにカメラ６で交差点を撮像した時の交差点画像に対し予め設定されている。図５に示すテーブルでは、設定されているリージョンに対し、ＲＧ０、ＲＧ１、・・・の各リージョン番号が付与されている。ＩＤは、車両抽出部２３が付与したＩＤである。このＩＤは、車両が予め設定されている交差点の流入ポイントを通過する時に初期値として設定される。例えば、図６においてＲＧ６のリージョンが通過ポイントに設定されている。この通過ポイントを通過したことが検出された車両に対して車両抽出部２３によりＩＤが付与される。車両が通過ポイントを通過したことが検出されたフレーム画像がＦＬ１であるとすると、このＦＬ１に対応するＲＧ６の領域に、車両抽出部２３が今回付与したＩＤが記憶される。また、ベクトルは、このＩＤの車両の移動ベクトルを表す。フラグ（Ｆｌａｇ）は、車両オブジェクトの分離を記憶するためのものである。

車両追跡部２４は、基本的には、時刻ｔ−１のフレーム画像及び車両と、時刻ｔのフレーム画像とを用いて、時刻ｔのフレーム画像における車両を推定することで、各車両の追跡処理を行う。この推定手法には種々の公知の方法を採用することが可能である。例えば時空間マルコフ確率モデル（ＭＲＦモデル）を利用した追跡手法を採用することが可能である。このＭＲＦモデルは、それぞれの画像ブロックは近傍ブロックの影響を受ける確率が空間的にも時間的にも高いという拘束条件を用いて、評価関数の極小最適化を行う手法である。このＭＲＦモデルのような、時空間の確率モデルを使用して追跡を行うことにより、フレーム画像上の車両が時々刻々変化してもその変化を受けにくくなり、観測量の揺らぎに大きく影響されることなく各車両の追跡が行える。この実施形態では、車両追跡部２４において、ＭＲＦモデルによる追跡処理を行うとともに、車両が分離した時にＩＤの再付与を行うリバース処理を行っている。

このリバース処理では、図５に示すテーブルＴを参照し、分離した新たな車両に対してＩＤの再付与を行う。具体的には、図７に示すように、フレームＮにおいて、車両Ａと車両Ｂとが分離した時、この分離した車両Ａと車両ＢとにＩＤを付与するため、過去の複数フレームにおける経由を分析する。テーブルＴを参照すれば、図７に示す例では、車両Ａと車両とＢについては、フレームＮ−１においてＩＤ＝１とＩＤ＝２の車両が重なり、フレームＮ−２において、ＩＤ＝１とＩＤ＝２の２つの車両が図示する矢印の移動ベクトルを持ち、フレームＮ−３においては、ＩＤ＝１とＩＤ＝２の２つの車両が図示の矢印の移動ベクトルを持っていることがわかる。ここで、確率的な推定を行えば、フレームＮにおいて、分離された新たな車両オブジェクトＡについては矢印Ｐに示す方向に進み、新たな車両オブジェクトＢについては、矢印Ｑに示す方向に進んできたのと推定することができる。そこで、フレームＮで分離した車両ＡについてはＩＤ＝２を付与し、車両ＢについてはＩＤ＝１を付与する。この結果、重なっていたオブジェクトが分離した場合でもＩＤの再付与が正しいものとなる確率が高くなり、各車両の追跡が高精度で行える。リバース処理に使用する過去のフレーム数は、本実施形態では４０フレームとしている。分岐方向別車両計測部２５は、車両追跡部２４から入力される追跡出力に基づいて交差点での各車両の分岐方向を検出し、交差点での分岐方向ごとの車両台数を計測し、通信部２６から出力する。この出力は信号制御装置１に入力される。車両追跡部２４、および分岐方向別車両計測部２５が、この発明で言う分岐方向別計測手段に相当する。

さらに、中央装置３は、対象エリア内の各交差点の信号制御装置１から送信されてきた交差点での分岐方向別の車両台数を蓄積的に記憶し、これを統計的に処理することで、対象エリア内における交通状況の監視等を行う。信号制御装置１は、交通量計測装置２により計測された交差点での分岐方向別に通過車両台数を中央装置３に送信する。

次に、この発明の実施形態である信号制御システムの動作について説明する。まず、交通量計測装置２が、交差点での分岐方向別の通過車両の台数を計測する処理について説明する。図８は、交通量計測装置における交差点での分岐方向別の通過車両の台数を計測する処理を示すフローチャートである。交通量計測装置２には、カメラ６で撮像されている交差点の画像が入力されている。交通量計測装置２は、初期化処理を行う（ｓ１）。ｓ１では、各変数の初期化処理を行ったり、画像入力部２１に入力されているカメラ６の撮像画像をメモリに記憶する処理や、背景画像生成部２２で背景画像を作成し記憶する処理等を行う。車両抽出部２３が、各フレーム画像から車両を抽出し、流入ポイントを通過したことを検出した車両にＩＤを付与する（ｓ２）。車両抽出部２３は、抽出した車両が予め定めた交差点の流入ポイントを通過すると、この流入ポイントを通過した車両、すなわち交差点に進入した車両、に対して、ＩＤを付与する。ＩＤは、各車両を区別するためのユニークな値であればよく、数値であっても符号であってもよい。また、車両追跡部２４が車両の追跡処理やリバース処理を行う（ｓ３）。追跡処理は、上述したようにＭＲＦモデル等の確率モデルを使用し、時刻ｔ−１の画像及び車両オブジェクトと、時刻ｔの画像を用いて、時刻ｔでの車両オブジェクトを推定する処理である。また、リバース処理は、図５に示したテーブルＴを参照し、過去の複数フレーム（例えば、４０フレーム）を逆上って分析し、分離した車両に対するＩＤの推定を行って、その推定したＩＤを当該車両に対し付与する処理である。

また、ＩＤを付与した車両の移動ベクトルを決定する（ｓ４）。この処理をここではブロックマッチングと呼ぶ。このブロックマッチングでは、車両を構成する各ブロック（複数画素を集合したものを）の前フレーム画像とのマッチングを行ってその車両の移動ベクトルを決定している。図９は、あるフレーム画像の２つの車両Ａと車両Ｂを示している。具体的には、各ブロックごとに前フレーム画像との対比を行い、あるブロックが前フレーム画像に対して左斜め上方向に移動していれば、そのブロックに対するベクトルは左斜め上方向となる。この処理を、車両を構成する全てのブロックに対して行い、各ブロックに対するベクトルの多数を占める方向をその車両に対する移動ベクトルとする。図９に示す例では、車両Ａに対しては、Ａ→が移動ベクトルとなり、車両Ｂについては、Ｂ→が移動ベクトルとなる。このブロックマッチングで求められた各車両の移動ベクトルは、テーブルＴの当該フレームに記憶される。

さらに、各車両の重心を算出し（ｓ５）、重心を算出した車両のリージョンを決定する（ｓ６）。車両の重心算出は、この車両が図６のどのリージョンに属するかを決めるためである。車両が、複数のリージョンにまたがっている場合、その車両の重心の位置が属するリージョンに、その車両が属するものとする。これにより、各車両は、図６におけるリージョン配置において、どのリージョンに属するかが一義的に決定される。この結果が、図５に示すテーブルＴに記憶される。

交通量計測装置２では、図８に示す処理がフレーム画像毎に繰り返し実行される。車両追跡部２４は、フレーム画像毎に行った車両の追跡処理の結果を分岐方向別車両計測部２５に入力する。分岐方向別車両計測部２５は、入力された追跡処理の結果に基づいて、交差点での分岐方向別の車両台数を計測する。交通量計測装置２は、交差点での分岐方向別の車両台数の計測を、所定の収集時間間隔毎や、信号制御装置１との間で信号灯器５の周期に同期させて行う。また、ｓ３におけるリバース処理において、車両が分離したかどうかを検出する時、分岐の判断の精度を高めるために、時間的に連続する過去４フレーム分のフレーム画像を参照する。すなわち、時間的に連続する過去４フレーム分のフレーム画像において連続して車両が分離していると判断できた時にだけ、今回のフレーム画像において、その車両が分離したものと判定する。

なお、テーブルＴに記憶するフラグは、車両が分離したことを記憶するものであるが、これは、リバース処理を行う時に、どの車両に対してリバース処理を行うかを判定するのに用いられる。

このように、交通量計測装置２は、交差点における分岐方向別の車両の通過台数を計測し、信号制御装置１に入力することができる。

次に、信号制御装置１における信号制御パラメータを決定する処理について説明する。図１０は、信号制御装置における信号制御パラメータの決定処理を示すフローチャートである。上述したように、信号制御装置１には、交通量計測装置２により計測された交差点での分岐方向別の車両の通過台数が蓄積的に入力されている。信号制御装置１は、現示毎に分岐方向別に青時間利用率を算出する（ｓ１１）。具体的には、図３（Ａ）に示す現示では、右側から交差点に進入する車両、および左側から交差点に進入する車両について、それぞれ直進車両、右折車両、左折車両の青時間利用率（６種類の青時間利用率）を算出する。また、図３（Ｂ）に示す現示では、右側から交差点に進入する車両、および左側から交差点に進入する車両について、それぞれ右折車両の青時間利用率（２種類の青時間利用率）を算出する。また、図３（Ｄ）に示す現示では、上側から交差点に進入する車両、および下側から交差点に進入する車両について、それぞれ直進車両、右折車両、左折車両の青時間利用率（６種類の青時間利用率）を算出する。さらに、図３（Ｅ）に示す現示では、上側から交差点に進入する車両、および下側から交差点に進入する車両について、それぞれ右折車両の青時間利用率（２種類の青時間利用率）を算出する。信号制御装置１は、分岐方向毎に飽和交通流率が設定されている。この飽和交通流率は、交差点の大きさ等に応じて設定されており、一般に直進が最も大きく、右折、左折の順に小さくなる値が設定されている。

なお、青時間利用率の算出においては、分岐方向別交通量記憶部１２に蓄積的に記憶している分岐方向別の通過車両の台数を、統計処理部１３が信号制御パラメータを決定するのに適当な時間間隔のデータに集計したものが用いられる。

信号制御装置１１は、ｓ１１で各現示での分岐方向別に青時間利用率を算出すると、現示毎に青時間利用率を決定する（ｓ１２）。ｓ１２では、その現示における分岐方向別の青時間利用率が最大であった青時間利用率を、この現示の青時間利用率に決定する。信号制御装置１は、各現示の青時間利用率を用いて、スプリットの再配分を行う（ｓ１３）。ｓ１３にかかるスプリットの再配分は、青時間利用率が最も高い現示のスプリットを予め定めた時間Δｔだけ延ばし、反対に青時間利用率が最も小さい現示のスプリットを予め定めた時間Δｔだけ短縮し、このときの各現示の青時間利用率を算出する処理を所定回数繰り返す。そして、各現示の青時間利用率の分散（ばらつき）が最小になったパターンを選択する処理である。

信号制御装置１は、ｓ１３にかかるスプリットの再配分を完了すると、青時間利用率が９０％を超える現示があるかどうかを判定する（ｓ１４）。ｓ１４で青時間利用率が９０％を超える現示があると判定すると、サイクル長をΔＣ延長し（ｓ１５）、ｓ１３で説明したスプリットの再配分を再度行う（ｓ１６）。ここでサイクル長を延長したΔＣに相当する時間については、青時間利用率が最大である現示に加えるスプリットの再配分を行ってもよいし、青時間利用率が９０％を超える現示に均等に分割して加えるスプリットの再配分を行ってもよい。信号制御装置２は、ｓ１６にかかるスプリットの再配分を完了すると、青時間利用率が９０％を超える現示があるかどうかを再判定する（ｓ１７）。

信号制御装置１は、ｓ１７で青時間利用率が９０％を超える現示があると判定すると、サイクル長をΔＣ延長する処理を所定回数、例えば５回、繰り返したかどうかを判定する（ｓ１８）。信号制御装置１は、ｓ１８で所定回数繰り返していないと判定すると、ｓ１５に戻って、上記処理を繰り返す。一方、ｓ１７で青時間利用率が９０％を超える現示が無いと判定した場合、またはｓ１８で所定回数繰り返したと判定した場合、直前のｓ１６で選択したパターンを次のサイクルの信号制御パラメータに仮決定する（ｓ１９）。

また、信号制御装置１は、ｓ１４で青時間利用率が９０％を超える現示がないと判定すると、サイクル長をΔＣ短縮し（ｓ２０）、ｓ１３で説明したスプリットの再配分を再度行う（ｓ２１）。ここでサイクル長を短縮したΔＣに相当する時間については、全ての現示から均等に差し引いてもよいし、青時間利用率が予め定めた値、例えば６０％、以下の現示から均等に差し引いてもよい。

信号制御装置１は、ｓ２１にかかるスプリットの再配分を完了すると、青時間利用率が９０％を超える現示があるかどうかを再判定する（ｓ２２）。信号制御装置２は、ｓ２２で青時間利用率が９０％を超える現示がないと判定すると、サイクル長をΔＣ短縮する処理を所定回数、例えば５回、繰り返したどうかを判定する（ｓ２４）。信号制御装置１は、ｓ１８で所定回数繰り返していないと判定すると、ｓ２０に戻って、上記処理を繰り返す。一方、ｓ２２で青時間利用率が９０％を超える現示があると判定した場合、またはｓ２４で所定回数繰り返したと判定した場合、直前のｓ２１で選択したパターンを次のサイクルの信号制御パラメータに仮決定する（ｓ２３、またはｓ２５）。

ｓ１９で仮決定される信号制御パラメータはサイクル長が延長されており、ｓ２３またはｓ２５で仮決定される信号制御パラメータはサイクル長が短縮されている。

このように、信号制御装置１は、交通量計測装置２により計測された分岐方向別の通過車両の台数を用いて信号制御パラメータを決定するので、交差点での車両の右折、左折、直進等、分岐方向別の交通量を考慮した信号制御パラメータで信号灯器５を制御することができる。したがって、渋滞の発生を十分に抑え、車両をスムーズに走行させる信号灯器５の制御が行える。また、分岐方向別の青時間利用率を算出し、ここで算出した分岐方向別の青時間利用率を用いて信号制御パラメータを決定するので、無駄青時間を抑えた信号灯器の制御が行える。

なお、上記実施形態では、信号制御装置１が、交通量計測装置２で計測された分岐方向別の通過車両の台数を分岐方向別交通量記憶部１２に蓄積的に記憶するとしたが、この分岐方向別交通量記憶部１２を無くし、交通量計測装置２で計測された分岐方向別の通過車両の台数を中央装置３でのみ記憶させる構成としてもよい。この場合、信号制御パラメータを決定するとき等、必要に応じて中央装置３から分岐方向別の通過車両の台数を取得すればよい。

また、サイクル、スプリットが予めパターン化されてプリセットされているパターン選択方式の信号制御方式であれば、上述したスプリットの再配分にかかる処理を、以下のようにしてもよい。パターン選択方式により決定されているパターンのスプリットを基準値とし、この基準値に対して予め定めた範囲の値、基準値＋α〜基準値＋βの範囲、になるようにスプリットを調整する。また、調整されるスプリットが、予め定めた範囲の値の上限値、または下限値付近の値になる頻度が高ければ、プリセットされているパターンを再設定するように構成してもよい。同様にサイクル長の設定では、パターン選択方式により決定されているパターンのサイクルを基準値とし、この基準値に対して予め定めた範囲の値、基準値＋α〜基準値＋βの範囲、になるようにサイクルを調整するようにすればよい。また、調整されるサイクルが、予め定めた範囲の値の上限値、または下限値付近の値になる頻度が高ければ、プリセットされているパターンを再設定するように構成してもよい。

次に、本願発明を集中制御方式の信号制御システムに適用した実施形態について説明する。この集中制御方式の信号制御システムも図１に示す構成である。この実施形態の信号制御システムでは、中央装置３が対象エリア内の交差点毎に、信号制御パラメータを決定する。中央装置３は、交差点毎に、その交差点に対して決定した信号制御パラメータを、その交差点の信号灯器５を制御する信号制御装置１に通知（送信）する。各交差点の信号制御装置１は、中央装置３から通知対された信号制御パラメータに基づいて信号灯器５を制御する。

図１１は、この実施形態の信号制御装置の構成を示す図である。この実施形態の信号制御装置１は、図１１に示すように、第１の通信部１１と、信号灯器制御部１５と、第２の通信部１６と、信号制御パラメータ記憶部１７を備えている。第１の通信部１１、信号灯器制御部１５、および第２の通信部１６は、上述した自律分散方式の信号制御システムの信号制御装置１と同様の構成である。言い換えれば、この実施形態の信号制御装置１は、上述した自律分散方式の信号制御システムの信号制御装置１に設けていた、分岐方向別交通量記憶部１２、統計処理部１３、および信号制御パラメータ決定部１４に換えて、信号制御パラメータ記憶部１７を設けた構成である。この信号制御パラメータ記憶部１７は、信号灯器５を制御する信号制御パラメータを記憶しておくための構成である。

信号制御装置１は、第１の通信部１１で交通量計測装置２から送信されてきた交差点における分岐方向別の通過車両の台数を受信すると、これをリアルタイムに第２の通信部１６から中央装置３に送信する。すなわち、信号制御装置１は、交通量計測装置２から送信されてきた分岐方向別の通過車両の台数を、中央装置３へ転送している。交通量計測装置２からの分岐方向別の通過車両の台数の受信間隔は、上述の実施形態の信号制御システムと同様に予め設定されている。また、信号制御装置１は、第２の通信部１６において、中央装置３から送信されてきた信号制御パラメータを受信する。信号制御装置１は、第２の通信部１６で信号制御パラメータを受信すると、この受信した信号制御パラメータを信号制御パラメータ記憶部１７に記憶する。信号制御パラメータ記憶部１７では、中央装置３から送信されてきた信号制御パラメータを更新的に記憶する。信号制御装置１の信号灯器制御部１５は、信号制御パラメータ記憶部１７に記憶している信号制御パラメータに基づいて信号灯器５を制御する。

なお、信号制御パラメータ記憶部１７には、中央装置３から送信されてきた信号制御パラメータを、実際に信号灯器５を制御するときに用いる形式に変換する機能等が設けられている。

また、この実施形態の信号制御システムにおける中央装置３には、図１２に示す構成が設けられている。中央装置３は、信号制御装置１との通信を制御する通信部３１と、信号制御装置１を介して送信されてきた交通量計測装置２が計測した交差点における分岐方向別の通過車両の台数を蓄積的に記憶する分岐方向別交通量記憶部３２と、分岐方向別交通量記憶部３２に蓄積的に記憶された交差点における分岐方向別の通過車両の台数を統計的に処理する統計処理部３３と、統計処理部３３の処理結果を用いて信号灯器５を制御する信号制御パラメータを決定する信号制御パラメータ決定部３４と、を備えている。通信部３１には、対象エリア内の各交差点の信号制御装置１が接続されている。中央装置３が備える、分岐方向別交通量記憶部３２、統計処理部３３、信号制御パラメータ決定部３４は、それぞれ、上述した実施形態の信号制御システムの信号制御装置１に設けられていた分岐方向別交通量記憶部１２、統計処理部１３、信号制御パラメータ決定部１４と略同じである。分岐方向別交通量記憶部３２は、対象エリア内の交差点毎に分岐方向別の通過車両の台数を蓄積的に記憶する。統計処理部３３、分岐方向別交通量記憶部３２に蓄積的に記憶された交差点における分岐方向別の通過車両の台数を統計的に処理する。信号制御パラメータ決定部３４は、対象エリア内の交差点毎に統計処理部３３の処理結果を用いて信号灯器５を制御する信号制御パラメータを決定する。また、中央装置３は、通信部３１において、対象エリア内の交差点毎の信号制御装置１に対して、信号制御パラメータ決定部３４においてその交差点に対して決定した信号制御パラメータを送信する。

なお、この実施形態の信号制御システムにおける交通量計測装置２は、上記実施形態で説明した交通量制御装置と同じである。

この実施形態の信号制御システムの動作について説明する。各交差点の信号制御装置１は、それぞれ、交通量計測装置１から送信されてきた交差点における分岐方向別の車両台数を第１の通信部１１で受信すると、リアルタイムに第２の通信部１６から中央装置３に送信する。すなわち、各交差点の信号制御装置１は、交通量計測装置１から送信されてきた交差点における分岐方向別の通過車両の台数を中央装置３に転送する。

なお、交通量計測装置２は、図８に示した処理で、交差点における分岐方向別の通過車両の台数を計測している。

中央装置３は、通信部３１において、対象エリア内のいずれかの交差点の信号制御装置１から送信されてきた交差点における分岐方向別の通過車両の台数を受信すると、これを分岐方向別交通量記憶部３２に記憶する。分岐方向別交通量記憶部３２においては、対象エリア内の交差点毎に区別して、蓄積的に分岐方向別の通過車両の台数が記憶される。

また、中央装置３は、対象エリア内の交差点毎に信号灯器５を制御する信号制御パラメータを決定する。中央装置３は、対象エリア内のいずれかの交差点に対して信号制御パラメータを決定する場合、統計処理部１３において今回信号制御パラメータを決定する交差点の分岐方向別の通過車両の台数を分岐方向別交通量記憶部３２から読み出す。このとき、統計処理部３３は、分岐方向別記憶部３２に蓄積的に記憶している分岐方向別の通過車両の台数を、信号制御パラメータを決定するのに適当な時間間隔のデータに集計し、これを信号制御パラメータ決定部３４に渡す、すなわち、信号制御パラメータ決定部３４には、統計処理部３３において信号制御パラメータを決定するのに適当な時間間隔のデータに集計された、今回信号制御パラメータを決定する交差点における分岐方向別の通過車両の台数が渡される。

信号制御パラメータ決定部３４は、図１０に示した処理でこの交差点に対する信号制御パラメータを決定する。中央装置３は、信号制御パラメータを決定すると、通信部３１から該当の交差点（今回信号制御パラメータを決定した交差点）の信号灯器５を制御する信号制御装置１に対して、今回決定した信号制御パラメータを送信する。

信号制御装置１は、中央装置３から送信されてきた信号制御パラメータを第２の通信部１６で受信すると、この受信した信号制御パラメータを信号制御パラメータ記憶部１７に更新的に記憶する。このとき、信号制御パラメータ記憶部１７は、中央装置３から送信されてきた信号制御パラメータを、実際に信号灯器５を制御するときに用いる形式に変換する処理等を行い、処理した信号制御パラメータを記憶する。

このように、この実施形態の信号制御システムも、交通量計測装置２により計測された分岐方向別の通過車両の台数を用いて信号制御パラメータを決定するので、交差点での車両の右折、左折、直進等、分岐方向別の交通量を考慮した信号制御パラメータで信号灯器５を制御することができる。したがって、渋滞の発生を十分に抑え、車両をスムーズに走行させる信号灯器５の制御が行える。また、分岐方向別の青時間利用率を算出し、ここで算出した分岐方向別の青時間利用率を用いて信号制御パラメータを決定するので、無駄青時間を抑えた信号灯器の制御が行える。

なお、サイクル、スプリットが予めパターン化されてプリセットされているパターン選択方式の信号制御方式であれば、上述したスプリットの再配分にかかる処理を、以下のようにしてもよい。パターン選択方式により決定されているパターンのスプリットを基準値とし、この基準値に対して予め定めた範囲の値、基準値＋α〜基準値＋βの範囲、になるようにスプリットを調整する。また、調整されるスプリットが、予め定めた範囲の値の上限値、または下限値付近の値になる頻度が高ければ、プリセットされているパターンを再設定するように構成してもよい。同様にサイクル長の設定では、パターン選択方式により決定されているパターンのサイクルを基準値とし、この基準値に対して予め定めた範囲の値、基準値＋α〜基準値＋βの範囲、になるようにサイクルを調整するようにすればよい。また、調整されるサイクルが、予め定めた範囲の値の上限値、または下限値付近の値になる頻度が高ければ、プリセットされているパターンを再設定するように構成してもよい。

この発明の実施形態である信号制御システムの構成を示す図である。 この発明の実施形態である信号制御装置の構成を示すブロック図である。 現示を説明する図である。 この発明の実施形態である交通量計測装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施形態である交通量計測装置のテーブルを示す図である。 交差点に設定されるリージョンを説明する図である。 この発明の実施形態である交通量計測装置におけるリバース処理を説明する図である。 この発明の実施形態である交通量計測装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施形態である交通量計測装置における車両の移動ベクトルを決定する処理を説明する図である。 この発明の実施形態である信号制御装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の別の実施形態である信号制御システムにおける信号制御装置の構成を示すブロック図である。 この発明の別の実施形態である信号制御システムにおける中央装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１−信号制御装置
２−交通量計測装置
３−中央装置
５−信号灯器
６−カメラ
１１−第１の通信部
１２−分岐方向別交通量記憶部
１３−統計処理部
１４−信号制御パラメータ決定部
１５−信号灯器制御部
１６−第２の通信部
２１−画像入力部
２２−背景画像生成部
２３−車両抽出部
２４−車両追跡部
２５−分岐方向別車両計測部
２６−通信部

Claims (6)

1. 交差点を通過する車両をカメラで撮像し、このカメラにより撮像されたフレーム画像を時系列に記憶するフレーム画像記憶手段と、
   前記フレーム画像記憶手段に時系列に記憶されている前記フレーム画像から撮像されている車両を抽出し、抽出した車両毎にＩＤを付与する車両ラベリング手段と、
   ＭＲＦモデルを使用し、時間的に連続する複数の前記フレーム画像を用いて、前記車両ラベリング手段によりＩＤが付与された車両毎に移動ベクトルを求める移動ベクトル検出手段と、
   前記車両ラベリング手段により付与されたＩＤおよび前記移動ベクトル検出手段により検出された移動ベクトルを予め設定した交差点の分割領域毎および前記フレーム画像毎に、テーブルに登録し、該テーブルを用いて交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測する分岐方向別計測手段と、を有し、
   前記分岐方向別計測手段は、時間的に連続する所定数の前記フレーム画像において、連続して車両が分離していると判断できたときに、その車両の分離を検出し、前記テーブルに登録されている過去の情報を参照して、分離した車両に対するＩＤの付与を行う、交通量計測装置と、
   前記交通量計測装置の分岐方向別計測手段により計測された、交差点における分岐方向別の車両の台数を用いて、この交差点に設置されている信号灯器を制御する信号制御パラメータを決定する信号制御パラメータ決定手段と、
   前記信号制御パラメータ決定手段が決定した信号制御パラメータに基づいて、信号灯器を制御する信号灯器制御手段と、を有する信号制御装置と、を備えた信号制御システム。
2. 交差点を通過する車両をカメラで撮像し、このカメラにより撮像されたフレーム画像を時系列に記憶するフレーム画像記憶手段と、
   前記フレーム画像記憶手段に時系列に記憶されている前記フレーム画像から撮像されている車両を抽出し、抽出した車両毎にＩＤを付与する車両ラベリング手段と、
   ＭＲＦモデルを使用し、時間的に連続する複数の前記フレーム画像を用いて、前記車両ラベリング手段によりＩＤが付与された車両毎に移動ベクトルを求める移動ベクトル検出手段と、
   前記車両ラベリング手段により付与されたＩＤおよび前記移動ベクトル検出手段により検出された移動ベクトルを予め設定した交差点の分割領域毎および前記フレーム画像毎に、テーブルに登録し、該テーブルを用いて交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測する分岐方向別計測手段と、を有し、
   前記分岐方向別計測手段は、時間的に連続する所定数の前記フレーム画像において、連続して車両が分離していると判断できたときに、その車両の分離を検出し、前記テーブルに登録されている過去の情報を参照して、分離した車両に対するＩＤの付与を行う、交通量計測装置と、
   前記交通量計測装置の分岐方向別計測手段により計測された、交差点における分岐方向別の車両の台数を用いて、この交差点に設置されている信号灯器を制御する信号制御パラメータを決定する信号制御パラメータ決定手段を有する中央装置と、
   前記中央装置の信号制御パラメータ決定手段が決定した信号制御パラメータに基づいて、信号灯器を制御する信号灯器制御手段を有する信号制御装置と、を備えた信号制御システム。
3. 前記信号制御パラメータ決定手段は、各現示の青時間利用率を分岐方向別に算出し、ここで算出した各現示の分岐方向別の青時間利用率を用いて前記信号制御パラメータを決定する手段である請求項１、または２に記載の信号制御システム。
4. 前記信号制御パラメータ決定手段は、現示毎に最大であった分岐方向の青時間利用率を、その現示の青時間利用率とし、前記信号制御パラメータを決定する手段である請求項３に記載の信号制御システム。
5. 前記信号制御パラメータ決定手段は、右折矢印の現示を含む信号制御パラメータを決定する手段である請求項１〜４のいずれかに記載の信号制御システム。
6. カメラで撮像した交差点を通過する車両を撮像した撮像画像を処理して、この交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測し、
   ここで計測した交差点における分岐方向別の車両の台数を用いて、この交差点に設置されている信号灯器を制御する信号制御パラメータを決定し、
   ここで決定された信号制御パラメータに基づいて、この交差点に設置されている信号灯器を制御する信号制御方法であって、
   交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測する処理を、
   前記カメラにより撮像されたフレーム画像を時系列にフレーム画像記憶手段に記憶する第１のステップ、
   前記フレーム画像記憶手段に時系列に記憶されている前記フレーム画像から撮像されている車両を抽出し、抽出した車両毎にＩＤを付与する第２のステップ、
   ＭＲＦモデルを使用して、時間的に連続する複数の前記フレーム画像を用いて、前記第２のステップでＩＤが付与された車両毎に移動ベクトルを求める第３のステップ、および、
   前記第２のステップにより付与されたＩＤおよび前記第３のステップにより検出された移動ベクトルを予め設定した交差点の分割領域毎および前記フレーム画像毎に、テーブルに登録し、該テーブルを用いて交差点を通過した車両の台数を分岐方向別に計測する第４のステップで構成し、
   さらに、前記第４のステップは、時間的に連続する所定数のフレーム画像において、連続して車両が分離していると判断できたときに、その車両の分離を検出し、前記テーブルに登録されている過去の情報を参照して、分離した車両に対するＩＤの付与を行う、信号制御方法。

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