JP5104422B2

JP5104422B2 - 工事信号システム

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Publication number: JP5104422B2
Application number: JP2008060941A
Authority: JP
Inventors: 弓雄原
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2028-03-11
Also published as: JP2009217576A

Description

本発明は、道路工事現場で道路を通行する車両の通行を制限する工事信号システムに関するものである。

従来、道路占用工事に関し、『交通渋滞を予測して道路使用許可申請を行う。』ことを目的とした技術として、『予め定められた基本仕様４１に従って道路に対する工事を実施する道路占用工事の施工方法において、道路工事を実施しない状態で測定された交通量３８と道路工事が実施される工事区間４４の周辺における交通条件４０と道路工事の実施条件４２、４３とに基づいて、道路工事が実施された場合の工事区間４４における交通状況の予測を含む交通シミュレーションを行う交通シミュレーション工程３０と、交通シミュレーション結果において交通渋滞情報が判定基準を充足するとき、当該工事の実施条件及び基本仕様に基づいて施工計画を作成する施工計画作成工程３１と、この作成された施工計画に基づいて道路工事を実施する施工工程２９とを備えている。』というものが提案されている（特許文献１）。

また、道路工事区間における交通シミュレーション方法に関し、『渋滞の発生などの定量的な把握ができ、工事区間における適正な青時間や信号の切り替え時機を設定でき、さらに周囲の交差点との信号設定の整合性を図ることができる道路工事区間における交通シミュレーション方法を提供する。』ことを目的とした技術として、『あらかじめ、道路工事区間を含む周辺道路における道路線形や道路形状の設定、交通条件の設定、工事区間や工事区間の前後の交差点における制御方式や信号機の設定、車種ごとの車両運動性能の設定、及び発進時の反応遅れ時間、右左折時や単線変更時における判断基準の設定を行い、設定された各情報を考慮したシミュレーションを行う。』というものが提案されている（特許文献２）。

特開２００２−１４６７６１号公報（要約）特開平１０−３０７９８３号公報（要約）

上記各特許文献に記載の技術では、道路の工事現場で車両を制止や誘導などする際に、ガードマンやタイマー式切替型の工事用信号機を用いることが前提となっている。
しかし、タイマー式切替型の工事用信号機は、交通量の時間変化に追従することができないため、例えば一方の方向のみ交通量が多いような場合でも等間隔で信号表示を切り替えることになり、当該道路工事現場で渋滞が発生して苦情に発展する可能性がある。
また、ガードマンの誘導で車両を誘導する場合は、ガードマンの人件費が必要となる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コストを抑えつつ交通量の時間変化に対応して道路工事現場の渋滞を回避することのできる工事信号システムを提供することを目的とする。

本発明に係る工事信号システムは、道路工事現場で道路を通行する車両の通行を制限する工事信号システムであって、前記道路の通行可否を所定間隔で切り替わる点灯表示で示す点灯部を備えた信号機と、前記道路の通行可否をその旨の画像で示す第１画像表示部を備えた第１表示装置と、前記信号機が示す通行可否をその旨の画像で示す第２画像表示部を備えた第２表示装置と、を有し、前記信号機は、車両の通行を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づき前記点灯部の表示切替間隔を最適化する演算部と、当該信号機の外部に信号を出力する第１外部出力部と、当該信号機の外部に信号を出力する第２外部出力部と、を備え、前記信号機と前記第１表示装置は近接配置され、前記第２表示装置は前記信号機から遠隔配置され、前記信号機が示す通行可否と、前記第１表示装置と前記第２表示装置が示す通行可否とが連動して動作し、前記第２表示装置は、前記信号機の前記第１外部出力部から信号を入力する第１外部入力部と、前記信号機の前記第２外部出力部から信号を入力する第２外部入力部と、を備え、前記第２画像表示部は、前記第１外部入力部に入力信号があるときのみ通行可の旨の画像を表示し、前記第１外部入力部に入力信号がなく前記第２外部入力部に入力信号があるときは、前記信号機が通行不可の旨を表示しようとしている旨の予告画像を表示するものである。

本発明に係る工事信号システムによれば、センサによる交通量の検出結果に基づき信号機の点灯時間間隔を最適化するので、交通量の時間変化に対応して道路工事現場の渋滞を回避することができる。
また、信号機に加えて第１表示装置を併用し、通行可否を車両の運転者に目立つように表示することができるので、信号機と第１表示装置の作用のみをもって、道路工事現場を通行する車両を効果的に制止ないし誘導することができ、安全性を高める効果並びにコスト削減効果を発揮できる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る工事信号システムの構成図である。ここでは、道路工事現場に工事信号システムを設置した例を示した。以下、図１の設置環境と、本実施の形態１に係る工事信号システムの構成について説明する。

図１において、作業帯４００は、道路工事作業を行っている箇所であり、車両や人間は通行することができない。
作業帯４００は、例えば１００ｍ程度の長さ（図１の左右方向）を有しており、その両端では反対側に設置されている信号機の点灯状態が見えにくいものと想定する。
また、作業帯４００は、道路の片側車線を占有する程度の横幅（図１の奥行き方向）を有しているため、作業帯４００に係る部分では片側車線分の道路幅しか残っていない。
したがって、その前後で車両の通行規制をしなければならず、本実施の形態１に係る工事信号システムを設置する必要がある、という環境を想定する。

本実施の形態１に係る工事信号システムは、信号機１００ａおよび１００ｂ、表示装置２００ａおよび２００ｂを有する。信号機１００ａと１００ｂ、表示装置２００ａと２００ｂの構成はそれぞれ同じである。
以後これらの機器を総称するときは、信号機１００、表示装置２００、などと称して、アルファベットの添字を省略する。各機器が備える構成部についても同様である。

信号機１００は、作業帯４００の両側の入口付近にそれぞれ１台ずつ設置されている。
表示装置２００は、信号機１００とセットで設置され、信号機１００より制御信号を受信して、動作が信号機１００と連動するように構成されている。詳細は後述する。
表示装置２００は、作業帯４００を通過する車両から見て、信号機１００の若干手前（例えば１ｍ程度）の位置に近接して設置されている。

信号機１００は、点灯部１１０、車両センサ１２０、無線部１３０、図示しない演算部を備えている。
点灯部１１０は、車両の通行可否を点灯表示で示す。点灯部１１０は、青色と赤色の２種類の円形灯からなり、青色が点灯しているときは「通行可」、赤色が点灯しているときは「通行不可」を示すものとする。
車両センサ１２０は、信号機１００の前を車両が通過したことを検出し、その検出結果を演算部に出力する。検出方式は、適当な公知技術を用いる。

無線部１３０は、他の信号機が備える無線部と無線通信する機能を備える。無線通信により、他の信号機との間で点灯部１１０の切替タイミングを共有する。
例えば、図１の環境下において、信号機１００ａの点灯部１１０ａが青色表示をしているときは、車両３００ａは通行可となるとともに、反対側の車両３００ｂは通行不可にしなければならない。
そこで、点灯部１１０ａが青色に切り替わるとき、無線部１３０ａを介してこれを信号機１００ｂに通知し、信号機１００ｂの点灯部１１０ｂを赤色に切り替える、といった動作を行う。
点灯部１１０の切替制御は、次に述べる演算部が実行する。なお、厳密には、点灯部１１０ａと１１０ｂの切替タイミングは完全に一致しているわけではなく、通行安全の観点から、先に点灯部１１０ｂが赤色に切り替わり、切り替わり直後に通行してきた車両が作業帯４００を通過するまでの一定時間経過後に点灯部１１０ａが青色に切り替わる、といった動作が行われる。

なお、通行安全の観点から、点灯部１１０ｂが赤色に切り替わった直後から点灯部１１０ａが青色に切り替わるまでの時間内に、点灯部１１０ｂの赤色を無視して通行してきた車両があった場合には、車両センサ１２０がその車両を検出し、演算部は、その検出結果に基づき点灯部１１０ａが青色に切り替わるまでの時間をさらに遅らせる。

演算部は、無線部１３０の通信内容を取得し、他の信号機の点灯部と上述のように切替タイミングを同期させながら、点灯部１１０の表示切替を実行する。
また、演算部は、車両センサ１２０の検出結果を受け取り、その結果に基づき、表示切替のタイミングを最適化する。これについて次に説明する。

点灯部１１０の規定の切替タイミングは、原則として一定間隔で規則的となるように設定されているが、車両の通行状況によっては、規則的な切替を行うと、作業帯４００の前後で渋滞が発生する可能性がある。
例えば、図１の左から右に向かって進行する車両が、右から左に向かって進行する車両よりも格段に多い場合は、信号機１００ａを青にする時間を信号機１００ｂよりも長めに設定した方が、車両通行をスムーズにする観点からは望ましい。
もし点灯部１１０の切替タイミングを一定にすると、作業帯４００の左側のみ多くの車両が待たされることになりかねず、渋滞発生の懸念がある。

そこで、信号機１００の演算部は、車両センサ１２０の検出結果に基づき、交通量に合わせて点灯部１１０の切替タイミングを最適に調整する。
例えば、上述のようなケースでは、信号機１００ａの演算部は、点灯部１１０ａを青色表示する時間を赤色表示する時間よりも長く設定し、その切替タイミングを、無線部１３０ａを介して信号機１００ｂにも通知する。
これにより、図１の左から右に向かって進行する車両が通行可となる時間を、反対方向が進行可となる時間よりも長く設定することができ、作業帯４００の前後における渋滞の緩和に資する。

なお、信号機１００ａと１００ｂの間で、車両センサ１２０ａと１２０ｂの検出結果を互いに交換し、点灯部１１０ａと１００ｂの切替タイミングを相互に最適となるように調整することもできる。

演算部は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコンやＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）のような演算装置と、その動作を規定するソフトウェアとで構成することもできる。

表示装置２００は、表示パネル２１０を備えている。
表示パネル２１０は、例えば液晶表示装置や複数のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などを用いて構成され、表示装置２００が備えるＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の記憶装置に格納された表示パターンを用いて画像を表示することができる。
本実施の形態１では、表示装置２００が備える記憶装置は、ガードマンに似せた擬人画像の表示パターンを格納しており、これを表示パネル２１０に画面表示することにより、作業帯４００を通過する車両の運転者が同画面表示に気づきやすいように工夫している。

図１の例では、表示パネル２１０は、ガードマン類似の擬人画像とともに、「通行可」を表す矢印画像と、「通行不可」を表す「×」画像とを切り替えながら表示する。
これ以外にも、例えばガードマンが案内棒を左右に振って車両に進行を促す動画像や、頭を下げて制止を求める動画像などを用いると、運転者にとって表示画像の意味が直感的に分かりやすく、交通整理の効果がより発揮される。

表示パネル２１０の動作は、表示装置２００が備える図示しない演算部の指示に基づくこととしてもよいし、表示パネル２１０自身が制御装置を備え、その指示に基づき動作を行うようにしてもよい。

また、表示装置２００は信号機１００と有線または無線で接続されており、点灯部１１０の表示切替と同期して、表示パネル２１０が表示する画像が切り替わるように構成されている。
例えば、点灯部１１０が青色表示をしているときは、表示パネル２１０は「通行可」を表す画像を画面表示し、点灯部１１０が赤色表示をしているときは、表示パネル２１０は「通行不可」を表す画像を画面表示する。

上述の動作の詳細は、例えば以下のようなものが考えられる。

（１）点灯部１１０が切り替わる際に、信号機１００の演算部は、点灯部１１０の表示内容を表す制御信号を信号機１００の外部出力端子から出力する。
（２）信号機１００の外部出力端子は、表示装置２００の外部入力端子にケーブル等で接続されており、上述の制御信号がこの外部入力端子に入力される。
（３）表示装置２００が備える演算部は、上述の制御信号を受け取り、制御信号が表す内容に対応した表示パターンを記憶装置から読み出してこれを表示パネル２１０に画面表示させる。

本実施の形態１における「第１表示装置」は、表示装置２００ａと２００ｂがこれに相当する。また、「第１画像表示部」は、各表示装置２００が備える表示パネル２１０がこれに相当する。

以上のように、本実施の形態１によれば、信号機１００の演算部は、車両センサ１２０の検出結果に基づき、交通量に合わせて点灯部１１０の切替タイミングを最適に調整するので、作業帯４００の前後に係る渋滞を緩和することができる。
特に、道路工事現場では、渋滞を回避する観点からガードマン等の作業員による車両の制止・誘導を実施することが官公庁などから求められる場合があり、作業員によらず信号機１００等の自動動作機器のみでこれを行うことが困難であることがある。
このような場合に、本実施の形態１に係る工事信号システムを設置することで、官公庁などの要求に応えつつ、コスト負担を抑えることができる。

また、本実施の形態１に係る工事信号システムは、信号機１００の点灯表示と同期した画像を画面表示する表示装置２００を有するので、車両の運転者が通行可否の状態に気づき易くなり、信号機１００単体で交通整理を行うよりも、より大きな交通整理効果が発揮される。
特に、夜間では信号機１００の点灯表示が見づらかったり、もしくは運転者が点灯表示に気づかなかったりする可能性があり、表示装置２００を信号機１００の近くに配置してこれと併用することで、安全性を高める効果がある。

実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る工事信号システムの一部の構成図である。
本実施の形態２において、実施の形態１の図１で説明した構成に加え、新たに表示装置２００ｃを設けた。表示装置２００ｃの構成と機能は、表示装置２００ａ〜２００ｂと同様である。
表示装置２００ｃは、図２の左から右に向かって進行する車両から見て、信号機１００ａおよび表示装置２００ａの手前（図２の左方向）１００ｍ〜数１００ｍ程度の位置に設置され、信号機１００ａと有線または無線で接続される。

本実施の形態２における「第２表示装置」は、表示装置２００ｃがこれに相当する。
また、「第２画像表示部」は、表示装置２００ｃが備える表示パネル２１０ｃがこれに相当する。

また、本実施の形態２において、信号機１００は、２つの外部出力端子を備え、一方は表示装置２００ａの外部入力端子と接続され、もう一方は表示装置２００ｃの外部入力端子と接続されている。

次に、本実施の形態２に係る工事信号システムの動作について、実施の形態１との差異を中心に、図２を用いて次のステップ（１）〜（５）で説明する。その他の動作は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

（１）表示装置２００ｃが備える表示パネル２１０ｃは、通常は図２（ａ）に示すような交通規制の予告表示をしている。ここでいう予告表示とは、これより先に交通規制を行っている箇所があることを車両の運転者に知らしめるための画面表示である。
予告表示の画面例としては、作業帯４００の形状と迂回進行経路を目立つように図示した案内表示が考えられる。運転者の便宜のため、作業帯４００までの距離や所要時間を併せて画面表示してもよい。

（２）信号機１００ａの点灯部１１０ａの表示が青色表示から赤色表示に切り替わる所定時間前（例えば数秒程度）に、信号機１００ａの演算部は、間もなく点灯表示が赤色に切り替わる旨を通知する制御信号を、表示装置２００ｃに接続された外部出力端子から出力する。

（３）表示装置２００ｃは、信号機１００ａの外部出力端子から出力される制御信号を受け取る。表示パネル２１０ｃは、点灯部１１０ａの点灯表示と同期した画面表示を行う。ただし、表示画像は表示装置２００ａと異なる。
表示パネル２１０ｃは、信号機１００ａの点灯表示が間もなく切り替わる旨を、例えば点灯部１１０ａと同様の円形灯を点滅させる動画像などを用いて、視覚的に表示する。

（４）点灯部１１０ａが赤色表示に完全に切り替わると、信号機１００ａの演算部は、これを表す制御信号を表示装置２００ｃに接続された外部出力端子から出力する。

（５）表示装置２００ｃは、信号機１００ａの外部出力端子から出力される制御信号を受け取る。表示パネル２１０ｃは、図２（ａ）のような交通規制予告表示に復帰してもよいし、より注意を喚起するため、赤色点灯表示をしている点灯部１１０ａに似せた擬似信号機のような画像を画面表示してもよい。

なお、本実施の形態２では、信号機１００ａの側に表示装置２００ｃを新たに設けた例を示したが、信号機１００ｂの側にも同様の画面表示を行う表示装置２００ｄを設けてもよい。

以上のように、本実施の形態２によれば、信号機１００ａから１００ｍ〜数１００ｍ程度離れた遠隔に表示装置２００ｃを配置し、表示パネル２１０ｃは、図２（ａ）に示すような交通規制予告を画面表示するので、車両の運転者に間もなく交通規制が行われていることを知らしめる効果がある。
これにより、運転者は、信号機１００ａの設置箇所に到達する前に、あらかじめ車両の速度を落としておくなどの対応をとることができ、作業帯４００の前後に係る交通安全性が高まる。

また、本実施の形態２に係る工事信号システムでは、信号機１００ａの演算部は、点灯部１１０ａの表示が間もなく青色から赤色に切り替わるときに、その旨の制御信号を外部出力端子から出力し、表示パネル２１０ｃは、その旨を表す画像を画面表示する。
これにより、表示装置２００ｃの前を通過する車両の運転者に、信号機１００ａが「通行不可」に切り替わりつつあることを事前に通知する効果があり、運転手は車両の速度を大きく落とすなどの対応をとることができるので、作業帯４００近辺の安全性がさらに向上する。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、信号機１００ａと表示装置２００ａの間の信号送受信に係る具体的な構成例を説明する。各機器の動作は、実施の形態１〜２で説明したものと同様であるため、具体的な説明は省略する。

図３は、本実施の形態３に係る信号機１００ａの機能ブロック図および表示装置２００ａとの間の接続を示す図である。
図３（ａ）は信号機１００ａの機能ブロック図および接続を示し、図３（ｂ）は各信号と表示装置２００ａの画面表示との関係を示す。
以下、図３を用いて、信号機１００ａと表示装置２００ａの間の信号送受信に係る構成と動作について説明する。

信号機１００ａは、実施の形態１〜２で説明した構成の他に、図３（ａ）に示す外部信号用リレー１４０ａ、外部出力端子１５１ａを備える。

外部信号用リレー１４０ａは、ＯＮとＯＦＦの２値に対応した接点を有し、点灯部１１０ａが青色表示に切り替わったときはＯＮ、赤色表示に切り替わったときはＯＦＦに切り替わるように構成されている。
この動作は、点灯部１１０と連動した電磁的なリレーを用いて実現してもよいし、演算部の指示に基づき動作する半導体接点デバイスなどの電子制御デバイスを用いて実現してもよい。

また、外部信号用リレー１４０ａは、点灯部１１０ａが動作していないときや、点灯部１１０ａの表示が青赤いずれであるか不明であるときには、無条件にＯＦＦに切り替わるように構成されている。この理由は後述する。

外部出力端子１５１ａは、外部信号用リレー１４０ａがＯＮのときは外部出力信号を出力し、ＯＦＦのときは何も出力しない。

表示装置２００ａは、実施の形態１〜２で説明した構成の他に、図３（ａ）に示す外部入力端子２２１ａを備える。
表示パネル２１０ａは、外部入力端子２２１ａに外部信号入力があると、「通行可」を示す画像、例えば作業員が車両を誘導する動画像などを画面表示する。外部入力端子２２１ａに外部信号入力がないときは、「通行不可」を示す画像、例えば作業員が頭を下げて制止を要求する動画像などを画面表示する。

本実施の形態３における「第１外部出力部」は、外部出力端子１５１ａがこれに相当する。また、「外部入力部」「第１外部入力部」は、外部入力端子２２１ａがこれに相当する。

点灯部１１０ａが動作していないときや、点灯部１１０ａの表示が青赤いずれであるか不明であるときに、外部信号用リレー１４０ａを無条件にＯＦＦするのは、以下の理由による。
即ち、点灯部１１０ａの動作が不安定なままで車両の通行を許可すると、本来制止すべき車両を通過させてしまったり、また通過させるべき車両を制止してしまったりする可能性があり、安全性の観点からも、渋滞緩和の観点からも、好ましくない。
そこで、少なくとも車両に危険が及ばないようにするため、安全側に倒した動作とし、すべての車両を制止すべく、無条件に外部信号用リレー１４０ａをＯＦＦして、信号機１００や表示装置２００にて「通行不可」の旨を表示させることとしたのである。

以上のように、本実施の形態３によれば、外部出力端子１５１ａは、点灯部１１０ａが青色表示のときのみ外部信号を出力し、それ以外のときは何も出力しない。
また、表示パネル２１０ｃは、外部信号入力があるときのみ「通行可」を示す画像を画面表示し、それ以外のときは「通行不可」を示す画像を画面表示する。
これにより、例えば信号機１００ａの故障のような不測事態発生時に、表示装置２００ａは無条件に「通行不可」を示すので、誤って作業帯４００の双方から車両が進行してしまうような危険事態を回避することができる。
即ち、本実施の形態３に係る工事信号システムによれば、信号機１００ａの故障に備えたフェールセーフ機能が実現される。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４では、信号機１００ａと表示装置２００ｃの間の信号送受信に係る具体的な構成例を説明する。各機器の動作は、実施の形態１〜３で説明したものと同様であるため、具体的な説明は省略する。

図４は、本実施の形態４に係る信号機１００ａの機能ブロック図および表示装置２００ｃとの間の接続を示す図である。
以下、図４を用いて、信号機１００ａと表示装置２００ｃの間の信号送受信に係る構成と動作について説明する。

信号機１００ａは、実施の形態３の図３で説明した構成に加え、新たな外部出力端子を備える。ここでは、記載の便宜上、図３で説明した外部出力端子１５１ａを第１外部出力端子１５１ａと称し、本実施の形態４で新たに追加した外部出力端子を第２外部出力端子１５２ａと称する。
また、外部信号用リレー１４０ａには、第２外部出力端子１５２ａに対応したＯＮ／ＯＦＦ接点が新たに設けられている。

第２外部出力端子１５２ａに対応したＯＮ／ＯＦＦ接点は、点灯部１１０ａが青色表示から赤色表示に切り替わる所定時間前（例えば数秒程度）にＯＮに切り替わり、第２外部出力端子１５２ａは、これにともなって外部出力信号を出力する。
この動作は、点灯部１１０と連動した電磁的なリレーを用いて実現してもよいし、演算部の指示に基づき動作する半導体接点デバイスなどの電子制御デバイスを用いて実現してもよい。

表示装置２００ｃは、実施の形態３の図３で説明した表示装置２００ａの構成に加え、新たな外部入力端子を備える。ここでは、記載の便宜上、図３で説明した外部入力端子２２１ａを第１外部入力端子２２１ｃと称し、本実施の形態４で新たに追加した外部入力端子を第２外部入力端子２２２ｃと称する。

本実施の形態３における「第２外部出力部」は、外部出力端子１５２ａがこれに相当する。また、「第２外部入力部」は、外部入力端子２２２ｃがこれに相当する。

表示パネル２１０ｃは、外部入力端子２２１ｃに外部信号入力があると、実施の形態３で説明したものと同様の画面表示を行う。
また、外部入力端子２２２ｃに外部信号入力があると、実施の形態２で説明したような点灯部１１０ａの表示切替を予告する画像を画面表示する。

もし、誤動作などにより、外部入力端子２２１ｃと２２２ｃの双方に外部信号入力があった場合は、信号機１００の赤色表示に似せた画面表示をするように構成しておくと、安全の観点から好ましい。

なお、本実施の形態４において、表示装置２００ｃの構成を説明したが、表示装置２００ａと２００ｂも同様の構成を備えていてもよい。

また、本実施の形態４において、信号機１００ａと表示装置２００ｃの接続関係のみ説明したが、信号機１００ａと、表示装置２００ａおよび２００ｃとが接続される場合には、接続数に応じた外部入出力端子が必要となる。
この場合、信号機１００ａでは、必要な数だけ外部出力端子を設けてもよいし、第１外部出力端子１５１ａの出力は表示装置２００ａと２００ｃで共通とし、信号分岐線を用いて同じ信号を表示装置２００ａと２００ｃに同時に出力するように構成してもよい。
機器構成を簡易化する観点からは、外部出力端子の数は極力少なくし、信号分岐線を用いて複数の表示装置２００を接続する手法の方が好ましいであろう。

以上のように、本実施の形態４によれば、信号機１００ａと表示装置２００ｃの間で送受信される信号は、リレー接点のＯＮ／ＯＦＦのみによってその内容が制御されるため、信号機１００ａの構成が簡易になり、コストの観点から有利である。

また、表示装置２００ｃは、外部入力端子に外部信号入力があるか否かによって表示パネル２１０ｃの画面表示内容を変更するので、外部信号の内容を解析するなどの処理が不要となり、表示装置２００ｃの構成が簡易化されるので、コストの観点から有利である。

実施の形態５．
本発明の実施の形態５では、信号機１００を遠隔から手動操作する構成について説明する。また、手動操作が必要となるような状況の例についても、併せて説明する。

本実施の形態５に係る工事信号システムでは、実施の形態１〜４で説明した構成に加えて、新たにリモコン５００を設ける。
リモコン５００は、信号機１００の無線部１３０と無線通信により通信する機能を備えており、点灯部１１０の表示を指示する制御信号を無線送信する。
信号機１００の無線部１３０がその制御信号を受信すると、信号機１００の演算部は、その制御信号が指示するように点灯部１１０の表示を切り替える。また、点灯部１１０の表示切替と表示装置２００の画面表示を同期させるため、信号機１００の外部出力端子より表示装置２００へその旨の制御信号を出力する。
以後、信号機１００の演算部は、自律的に点灯部１１０の表示を切り替える動作は行わず、もっぱらリモコン５００から送信される指示にしたがって動作を行う。

図５は、リモコン５００による手動操作を必要とする状況の例を説明するものである。
図５において、信号機１００と表示装置２００は、通常は図５の左右方向に進行する車両の通行規制と誘導を行っており、したがって信号機１００ａと１００ｂは概ね交互に点灯表示を切り替える。
しかし、図５（ａ）に示すように、これとは異なる方向に道路が交差しているような場合には、作業帯４００の前後（図５の左右方向）に信号機１００や表示装置２００を設置するのみでは対応できないことがある。

図５（ａ）では、信号機１００と表示装置２００の設置時に想定している車両の進行方向と直交する脇道が存在しており、この脇道から車両３００ｄが作業帯４００の近くに進入しようとしている。
このとき、信号機１００ａおよび表示装置２００ａは「通行可」の旨を表示しており、したがって車両３００ａのように図５の左から右に向かって進行する車両が存在し、これを放置すると車両３００ａと３００ｄが衝突する可能性がある。

そこで、図示しないガードマンは、車両３００ｄが進入しようとしていることに気づくと、リモコン５００を用いて、各信号機１００および表示装置２００の表示を切り替えるよう指示する。
ここでは、車両３００ｄを先に通すため、各信号機１００および表示装置２００の表示を「通行不可」の旨に切り替え、車両３００ｄ以外の車両の通行を制止して、車両３００ｄを作業帯４００の近くから抜けさせるように、ガードマンが手動で誘導する。
また、信号機１００の背面側に、点灯部１１０と同期した信号機確認用表示点灯部（図示せず）を設けておき、ガードマンが誘導を行う際に、信号機確認用表示点灯部の表示により、点灯部１１０が「通行不可」の状態にあることを確認することができるように構成してもよい。

車両３００ｄが作業帯４００の近くを抜け出すと、ガードマンは各信号機１００の動作をリモコン５００の指示によらない自律動作に戻すため、各信号機１００が備える図示しない復帰スイッチを押下する。
復帰スイッチは、信号機１００の演算部に対し、自律動作に復帰すべき旨の指示信号を出力する。以後、信号機１００の演算部は、車両センサ１２０の検出結果に基づき自動的に点灯部１１０の切替タイミングを調整する動作に戻る。

以上、リモコン５００による手動操作が必要となる状況の例を説明した。
これ以外にも、例えば一時的に手動操作を行いたい場合も考えられるため、そのようなときはリモコン５００を用いて各機器の動作を手動動作に切り替えるとよい。

以上のように、本実施の形態５によれば、ガードマンはリモコン５００を用いて信号機１００を手動操作することができるので、各機器の動作の柔軟性が増し、道路工事現場におけるより様々な状況に対応することができる。

実施の形態６．
本発明の実施の形態６では、実施の形態５で説明したリモコン５００による動作を行っている最中に無線信号が途切れた際のフェールセーフ機能を説明する。なお、各機器の構成は実施の形態５と同様であるため、説明を省略する。

信号機１００は、リモコン５００が送信する操作指示のための無線信号を受信すると、以後は復帰スイッチが押下されるまで自律動作を停止し、手動操作状態に入ることを説明した。
しかし、その直後にリモコン５００が故障したり、電池切れを起こしたりするなどにより、リモコン５００からの無線信号が途切れてしまった場合、ガードマンがこれに気づかないと、ガードマンの操作指示と信号機１００の点灯表示が一致しないまま車両の誘導がなされることになり、危険である。
そこで、本実施の形態６では、このような危険状態を回避するための機能を信号機１００に設けた。以下、同機能について説明する。

図６は、本実施の形態６に係る信号機１００の動作フローである。以下、図６の各ステップについて、信号機１００の各構成部の動作と併せて説明する。

（Ｓ６００）
信号機１００は、実施の形態５で説明したリモコン５００が送信した無線信号を無線部１３０が受信した後、リモコン５００による手動操作状態にあることを前提として、以下の各ステップについて説明する。
（Ｓ６０１）
演算部は、リモコン５００が送信する無線信号が途切れたことを、無線部１３０から出力される受信信号の有無等により、本ステップで検出したものとする。

（Ｓ６０２）
演算部は、無線信号が途切れたままの状態がどの程度継続するかをカウントする。本フローでは、次のステップに進むためのカウント時間を２秒間とするが、この値は適宜変更してもよい。本ステップの間、無線部１３０は、リモコン５００との再接続を試みる。

（Ｓ６０３）
演算部は、無線部１３０とリモコン５００がステップＳ６０２の２秒間の間に再接続されたか否かを判定する。再接続されていればステップＳ６１０へ進み、再接続されていなければステップＳ６０４へ進む。
本ステップは、無線信号が途切れたのが一時的な瞬断であるか否かを判定する意義がある。瞬断が起きる度に以後のステップを実行していると、点灯部１１０の表示が頻繁に切り替わり、却って混乱が生じるからである。

（Ｓ６０４）
演算部は、点灯部１１０の表示を赤色表示に切り替える。また、無線部１３０を介して他の信号機１００にも点灯部１１０を赤色表示に切り替えるよう通知する。本ステップにより、作業帯４００の両側の信号機１００が赤色表示に切り替わる。

（Ｓ６０５）
演算部は、点灯部１１０を赤色表示に切り替えた後、現在の状態がどの程度継続するかをカウントする。本フローでは、次のステップに進むためのカウント時間を５秒間とするが、この値は適宜変更してもよい。本ステップの間、無線部１３０は、リモコン５００から送信される無線信号の受信を試みる。

（Ｓ６０６）
演算部は、リモコン５００からの無線信号をステップＳ６０５の５秒間の間に継続して受信できたか否かを判定する。継続して受信できていればステップＳ６１０へ進み、受信できていなければステップＳ６０７へ進む。
本ステップは、リモコン５００からの無線信号が継続的に受信できなくなっているか否かを判定する意義がある。無線信号を受信可能な状態に復帰できていれば、手動操作を継続すればよいからである。

（Ｓ６０７）
演算部は、ステップＳ６０４と同様の動作を実行する。
（Ｓ６０８）
演算部は、当該信号機１００が備える復帰スイッチが押下されたか否かを判定する。押下されたのであればステップＳ６０９へ進み、押下されていなければ本ステップを所定間隔で繰り返すなどして、各信号機１００が赤色表示をしている状態を継続する。

（Ｓ６０９）
演算部は、リモコン５００から無線信号を受信する前の、自律的に点灯部１１０の切り替えを行っていた状態に復帰する。
（Ｓ６１０）
演算部は、リモコン５００が送信する無線信号による手動操作状態に戻る。

図６の動作フローにより、信号機１００は、リモコン５００からの無線信号を受信した後に無線信号が途切れた場合、車両が誤って進行して衝突などを起こすことがないよう、各信号機１００を全て赤色表示に切り替える。
これにより、信号機１００がリモコン５００の操作下から突然外れてしまうという不測の事態が生じても、安全側に倒した動作を行い、もってフェールセーフ機能を実現することができる。

以上のように、本実施の形態６によれば、リモコン５００による手動操作時のフェールセーフ機能を実現することができ、道路工事現場の安全性を向上させることができる。

実施の形態７．
実施の形態１〜６では、表示装置２００は画面表示により通行可否を運転者等に通知する機能を備えていることを説明したが、これと併用して、音声出力により通行可否を通知する機能を備えていてもよい。
出力する音声の内容は、あらかじめ表示装置２００が備えるＲＯＭ等の記憶装置に格納しておき、表示パネル２１０の画面表示と連動して、これを音声出力するように構成すればよい。

音声出力部は、例えばスピーカなどの音声出力デバイスを用いて構成すればよい。
また、音声の内容は、音声を録音した音声ファイルをもって構成してもよいし、音声の内容を記録したテキストのみを記憶装置に格納しておき、音声合成により音声を生成するようにしてもよい。

実施の形態８．
実施の形態３などでは、信号機１００と表示装置２００を外部出力端子や外部入力端子を介して接続する例を説明したが、各機器間の接続方式はこれに限られるものではなく、例えば無線接続により各機器を接続してもよい。
無線接続する場合でも、各機器の動作は同様であるが、無線信号を変換・解釈などするための処理や回路等が必要となるため、その分のコストを要する。
ただし、無線接続の方が、設置位置などの柔軟性があるため、必要に応じて適宜好ましい接続方式を選択すればよい。

実施の形態１に係る工事信号システムの構成図である。実施の形態２に係る工事信号システムの一部の構成図である。実施の形態３に係る信号機１００ａの機能ブロック図および表示装置２００ａとの間の接続を示す図である。実施の形態４に係る信号機１００ａの機能ブロック図および表示装置２００ｃとの間の接続を示す図である。リモコン５００による手動操作を必要とする状況の例である。実施の形態６に係る信号機１００の動作フローである。

符号の説明

１００信号機、１１０点灯部、１２０車両センサ、１３０無線部、１４０外部信号用リレー、１５１外部出力端子、１５２第２外部出力端子、２００表示装置、２１０表示パネル、２２１外部入力端子、２２２第２外部入力端子、３００車両、４００作業帯、５００リモコン。

Claims

道路工事現場で道路を通行する車両の通行を制限する工事信号システムであって、
前記道路の通行可否を所定間隔で切り替わる点灯表示で示す点灯部を備えた信号機と、
前記道路の通行可否をその旨の画像で示す第１画像表示部を備えた第１表示装置と、
前記信号機が示す通行可否をその旨の画像で示す第２画像表示部を備えた第２表示装置と、
を有し、
前記信号機は、
車両の通行を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づき前記点灯部の表示切替間隔を最適化する演算部と、
当該信号機の外部に信号を出力する第１外部出力部と、
当該信号機の外部に信号を出力する第２外部出力部と、
を備え、
前記信号機と前記第１表示装置は近接配置され、
前記第２表示装置は前記信号機から遠隔配置され、
前記信号機が示す通行可否と、前記第１表示装置と前記第２表示装置が示す通行可否とが連動して動作し、
前記第２表示装置は、
前記信号機の前記第１外部出力部から信号を入力する第１外部入力部と、
前記信号機の前記第２外部出力部から信号を入力する第２外部入力部と、
を備え、
前記第２画像表示部は、
前記第１外部入力部に入力信号があるときのみ通行可の旨の画像を表示し、
前記第１外部入力部に入力信号がなく前記第２外部入力部に入力信号があるときは、
前記信号機が通行不可の旨を表示しようとしている旨の予告画像を表示する
ことを特徴とする工事信号システム。
前記第１表示装置は、
当該第１表示装置の外部から信号を入力する外部入力部を備え、
前記第１画像表示部は、
前記外部入力部に入力信号があるときのみ通行可の旨の画像を表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の工事信号システム。
前記第１外部出力部は、
前記点灯部が通行可の旨を表示するときのみ出力信号を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の工事信号システム。
前記信号機は、
前記点灯部が通行可の旨を表示するときにＯＮし、前記点灯部が通行不可の旨を表示するときおよび前記点灯部の動作状態が不明であるときにＯＦＦするリレー接点を備え、
前記第１外部出力部と前記リレー接点を接続した
ことを特徴とする請求項３に記載の工事信号システム。
前記第２外部出力部は、
前記点灯部の表示が通行可から通行不可に切り替わる所定時間前に出力信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の工事信号システム。
前記信号機は、前記点灯部の表示切替を指示する無線信号を受信する無線部を備え、
前記無線信号を送信するリモコンを設け、
前記無線部が前記リモコンより前記無線信号を受信すると、
前記点灯部は、
以後前記リモコンが送信する無線信号を優先して前記点灯表示を切り替える
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の工事信号システム。
前記無線部が前記リモコンより前記無線信号を受信した後、
前記リモコンから送信される前記無線信号が途切れたことを前記無線部が検出すると、
前記点灯部は、無条件に通行不可の旨の表示へ切り替わる
ことを特徴とする請求項６に記載の工事信号システム。
前記信号機は、前記点灯部の通行不可表示を解除するスイッチを備え、
前記点灯部は、
無条件に通行不可の旨の表示へ切り替わった後、
前記スイッチがＯＮされたことを検出すると、
無条件に通行不可の旨を表示する動作を解除してそれ以前の動作に復帰する
ことを特徴とする請求項７に記載の工事信号システム。
前記第１表示装置または前記第２表示装置は、
前記第１画像表示部または前記第２画像表示部の表示内容と同期した音声を出力する音声出力部を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の工事信号システム。