JP7205859B2 - 信号制御装置、システム、方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、信号制御装置、システム、方法、及びプログラムに関する。

近年、人工知能技術の台頭、ＧＰＧＰＵ（General-Purpose computing on Graphics Processing Units）、深層学習などによって、自動運転車が実用化されつつある。自動運転車は、自律的に運転者の判断なしで動作することが求められる。そのために、例えば、通信手段を用いてネットワークに接続して車両を走らせる道路側の情報を得ることや、自動運転車の情報を送るなど、車両を走らせるインフラ側や他の車両と情報をやりとりすることが考えられる。

しかしながら、情報の通信方式は、各メーカ間を超えて世界中で統一する必要があるため、その利用は限定的であり、すぐには実現できない。また、通信が切断されても自律的に自動運転されることが求められるため、通信手段に頼らない、通信手段に依存しない（通信手段がなくても動作する）自動運転車が求められる。

今後、自動運転車、手動運転車、人（自転車、バイク）などが混在する社会になるが、人、手動運転車、自動運転車などが交わる交差点において、手動運転車及び自動運転車が、自身の判断によって交差点に進入、あるいは、右左折する場合に、問題になる場面がある。

例えば、交差点での問題に係るケース１を、図１６に示す。図において矢印のついた四角は車両とその車両の向き（進行方向）を示す。ここで、説明のため、信号機を進行方向用と、信号逆向き（対向）用の２つだけ示しているが、信号の数を特に限定するものではない。

ケース１では、渋滞により進行方向前方の交差点手前まで車両が存在するのに対して、さらに交差点内に進入してしまい、対向右折車両の進行を妨げる場合があり、その後、時間が経過して、進行方向の信号が赤、かつ、横方向の信号が青になった場合に、横方向の往来を妨げる場合がある。ケース１については、自動運転車の場合、自動運転車が保有するセンサによって、前方の交差点手前での車両の存在を検出すれば解決できる場合がある。

しかしながら、図１７に示すケース２のように前方に停止車両が存在する場合、自動運転車は、前方の停止車両の存在を検出しているがゆえに、いつまでたっても進めない場合がある。

図１８に示すケース３のように、渋滞時の右折時の交差点において、手動運転車の場合、手動運転車が右折する先の道路上に車両が存在するのに対して、右折してしまい、対向直進車両の進行を妨げる場合がある。ケース３については、自動運転車の場合、図１６に示したケース１の場合と同様に、自動運転車が保有するセンサによって、右折した先の車両の存在を検出すれば解決できる場合がある。

しかしながら、図１９に示すケース４では、自動運転車が曲がった先の車両の存在を検出しているがゆえに、いつまでたっても進めない場合がある。

図２０に示すケース５では、自動運転車が横断歩道に差し掛かる人の動きを検出できず横断歩道近くまで進んでしまったが、近くに来た際に、横断しようとする人を検出して停止してしまい、対向直進車両の進行を妨げてしまう場合がある。手動運転車の場合は、横断歩道を渡ろうとしている人が車両を認識しているかをアイコンタクトで確認して、人が横断歩道に差し掛かるかどうかを判断可能な場合があるが、自動運転車では横断歩道を渡ろうとする人の意図が車両に伝わらないために、特にこの事象が発生する。

図２１に示すケース６のように、「右折時」の交差点における車両の場合では、手動運転車及び自動運転車が右折しようとした際に、対向右折車両の死角にある対向直進車両と衝突してしまう場合がある。ケース６については、右折車両だけが進むことができる時間を設けた「右折分離型」信号とすれば解決することが可能であるが、「右折分離型」の場合は、右折車両がいない場合、その設けた時間が無駄になるという問題がある。

また、図２２に示すケース７のように、いわゆる「サンキュー事故」の場合では、手動運転車及び自動運転車が右折する場合に、対向直進車両が停止したので右折したところ、手動運転車及び自動運転車のセンサからは見ることができない、対向車両の間を抜けてきた対向自転車や対向バイクと衝突してしまう場合がある。

なお、これらのケース１～７については、車線数、右左折専用レーンの有無などに特に依存しないで起こる問題である。かかる自動運転車と手動運転車と人が混在することによって発生する問題を考慮した信号制御を行う、以下のような方法がある。

例えば、特許文献１には、自動運転車と手動運転車とで通行を許可する時間（第一期間と第二期間）を設定する方法が開示されている。また、特許文献２には、信号機付近で撮像された撮像画像データに基づいて解析対象（車両、人物）の移動速度を算出し、移動速度に基づいて衝突可能性を算出し、衝突の可能性に基づいて信号を制御する方法が開示されている。さらに、特許文献３には、車両の情報に基づいて車両が交差点への流入路を走行しているか否かを判定し、交差点から流出路へ車両が進入することのできない状態を示す先詰まりが発生しているか否かを判定し、それらの判定結果に基づいて、交差点の流入路信号機の青信号の灯色時間を変更する方法が記載されている。

国際公開第２０１７／２１２８２１号 国際公開第２０１２／０１８１０９号 特開２０１５－１６６９７４号公報

以下の分析は、本願発明者により与えられる。

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、自動運転車を停止させる一方で手動運転車の通行を許可させる第一期間と、自動運転車に通行を許可する一方で手動運転車を停止させる第二期間とを設けるためには、複数の走行レーンを用いたり、新たに停止ゾーンを作成したりするなど物理的に車両を分ける必要があり、実現が困難である。

また、特許文献２に記載の方法では、速度変化（加速度、減速度）を見ていないため、解析対象が動き続けようとしているのか、加速又は減速しているのかを判断することができず、信号の制御として十分でなく、上記図１６～図２２に示すケース１～７で発生する問題を解決できない。特許文献３に記載の方法でも、速度変化を見ていないため、同様なことがいえる。

本発明の主な課題は、自動運転車、手動運転車、人などが混在する環境においても、スムーズな交通制御を実現することに貢献することができる信号制御装置、システム、方法、及びプログラムを提供することである。

第１の視点に係る信号制御装置は、交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した情報を記憶する記憶部と、取得した前記情報に基づいて信号機を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行う第１処理と、判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、前記信号機を制御する第２処理と、を行う。
前記第１の視点の変形として、交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した情報を記憶する記憶部と、取得した前記情報に基づいて信号機を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行う第１処理と、判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、前記信号機を制御する第２処理と、を行い、前記第１処理では、前記交差点の流入部の前記物体の進行方向を検出する処理と、前記進行方向に対応する前記交差点の流出部に他の物体があるか否かを判定する処理と、前記交差点の前記流出部に前記他の物体があるときに、前記他の物体に所定の変化があるか否かを判定する処理と、を行い、前記第２処理では、前記他の物体に前記所定の変化がないときに、前記交差点の前記流出部への進入に対して停止するように、前記信号機を制御し、前記他の物体に前記所定の変化があるときに、前記所定の制御状態を継続し、前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両のドアの開閉の有無、又は、前記交差点の前記流出部の車両の乗車人数の変化、若しくは、前記交差点の前記流出部の車両に荷物の積み下ろし又は積み込み、である。

第２の視点に係る信号制御システムは、交差点乃至その周辺に設置された複数の信号機と、前記交差点乃至その周辺の情報を取得する複数の情報取得装置と、前記第１の視点に係る信号制御装置と、を備える。

第３の視点に係る信号制御方法は、交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行うステップと、判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、前記信号機を制御するステップと、を含む。
前記第３の視点の変形として、交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行うステップと、判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、信号機を制御するステップと、を含み、前記所定の判定を行うステップでは、前記交差点の流入部の前記物体の進行方向を検出するステップと、前記進行方向に対応する前記交差点の流出部に他の物体があるか否かを判定するステップと、前記交差点の前記流出部に前記他の物体があるときに、前記他の物体に所定の変化があるか否かを判定するステップと、を含み、前記信号機を制御するステップでは、前記他の物体に前記所定の変化がないときに、前記交差点の前記流出部への進入に対して停止するように、前記信号機を制御し、前記他の物体に前記所定の変化があるときに、前記所定の制御状態を継続し、前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両のドアの開閉の有無、又は、前記交差点の前記流出部の車両の乗車人数の変化、若しくは、前記交差点の前記流出部の車両に荷物の積み下ろし又は積み込み、である。

第４の視点に係るプログラムは、交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行う処理と、判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、前記信号機を制御する処理と、を実行させる。
前記第４の視点の変形として、交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行う処理と、判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、信号機を制御する処理と、を実行させ、前記所定の判定を行う処理では、前記交差点の流入部の前記物体の進行方向を検出する処理と、前記進行方向に対応する前記交差点の流出部に他の物体があるか否かを判定する処理と、前記交差点の前記流出部に前記他の物体があるときに、前記他の物体に所定の変化があるか否かを判定する処理と、を含み、前記信号機を制御する処理では、前記他の物体に前記所定の変化がないときに、前記交差点の前記流出部への進入に対して停止するように、前記信号機を制御し、前記他の物体に前記所定の変化があるときに、前記所定の制御状態を継続し、前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両のドアの開閉の有無、又は、前記交差点の前記流出部の車両の乗車人数の変化、若しくは、前記交差点の前記流出部の車両に荷物の積み下ろし又は積み込み、である。

前記第１～第４の視点によれば、自動運転車、手動運転車、人などが混在する環境においても、スムーズな交通制御を実現することに貢献することができる。

実施形態１に係る信号制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態１に係る信号制御システムにおける信号機の構成を示した模式図であり、（Ａ）は三色式灯器、（Ｂ）は三色矢印式灯器である。 実施形態１に係る信号制御システムにおける構成部の配置の一例を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係る信号制御システムにおける信号制御装置のケース１、２に対する動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態１に係る信号制御システムにおける信号機の直進方向での交差点の進入に対して停止させる場合のパターンの表示を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係る信号制御システムにおける信号機の右折方向の交差点の進入に対して停止させる場合のパターンの表示を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係る信号制御システムにおける信号機の右左折両方向の交差点の進入に対して停止させる場合のパターンの表示を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係る信号制御システムにおける信号制御装置のケース６、７に対する動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態２に係る信号制御システムにおける構成部の配置の一例を模式的に示したイメージ図である。 実施形態２に係る信号制御システムにおける信号制御装置のケース５に対する動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態３に係る信号制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態３に係る信号制御システムが使用される場面の一例を示したイメージ図である。 実施形態４に係る信号制御システムにおける信号制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態５に係る信号制御システムにおける信号制御装置のケース２、４に対する動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態６に係る信号制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。 交差点での問題に係るケース１を模式的に示したイメージ図である。 交差点での問題に係るケース２を模式的に示したイメージ図である。 交差点での問題に係るケース３を模式的に示したイメージ図である。 交差点での問題に係るケース４を模式的に示したイメージ図である。 交差点での問題に係るケース５を模式的に示したイメージ図である。 交差点での問題に係るケース６を模式的に示したイメージ図である。 交差点での問題に係るケース７を模式的に示したイメージ図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。さらに、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。

［実施形態１］
実施形態１に係る信号制御システムについて図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る信号制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。図２は、実施形態１に係る信号制御システムにおける信号機の構成を示した模式図であり、（Ａ）は三色式灯器、（Ｂ）は三色矢印式灯器である。図３は、実施形態１に係る信号制御システムにおける構成部の配置の一例を模式的に示したイメージ図である。

信号制御システム１は、交差点乃至その周辺の状況に応じて信号機３０Ａ～３０Ｍを制御するシステムである（図１参照）。信号制御システム１は、主な構成部として、信号制御装置１０と、情報取得装置２０Ａ～２０Ｎと、信号機３０Ａ～３０Ｍと、を備える。

信号制御装置１０は、交差点乃至その周辺の状況を監視する情報取得装置２０Ａ～２０Ｎで取得した情報に基づいて、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御する装置である（図１参照）。信号制御装置１０には、例えば、コンピュータを用いることができる。信号制御装置１０は、図３のように交差点付近に設置することができるが、通信ネットワーク（図示せず）を経由してクラウド上に設置するなど、物理的な配置は限定されない。信号制御装置１０は、主な構成部として、制御部１１と、記憶部１４と、を備える。

制御部１１は、情報取得装置２０Ａ～２０Ｎから取得した情報に基づいて信号機を制御する機能部である（図１参照）。制御部１１は、ソフトウェアを実行することにより所定の情報処理を行う。制御部１１は、ソフトウェアを実行することにより、検出部１２と、信号制御部１３と、を実現する。

検出部１２は、情報取得装置２０Ａ～２０Ｎから取得した情報（画像情報、音声情報など）に基づいて、物体（車両、人など）に関する所定の情報を検出する機能部である（図１参照）。検出部１２は、情報取得装置２０から取得した単数又は複数の情報に基づいて、物体（車両、人など）、車種を検出する。

例えば、検出部１２は、道路上に存在する物体を検出する場合、物体が存在する画像と物体が存在しない画像との差分をとるなど、その検出方法は限定しない。また、検出部１２は、車種を検出する場合、緊急車両自体の色や赤色の警光灯など外見的特徴や、サイレンの音などを利用することによって、検出することができる。

検出部１２は、検出された情報を記憶部１４に記憶させる。検出部１２は、物体が移動して検出範囲から出るなどして検出されなくなった場合、記憶部１４に記憶された対応する情報を削除することができる。検出部１２は、記憶部１４に記憶された情報を適宜読み出して、算出、検出、判定に用いることができる。

検出部１２は、情報取得装置２０から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化（移動方向、速度、速度変化、加速度、物体の長さ、物体の列の長さ、スペースの長さ、進行方向など）を算出又は検出する。

例えば、検出部１２は、物体の移動方向、速度、物体の長さ、物体の列の長さ、スペースの長さを算出する場合、機械学習、背景差分法などの既存技術を用いることによって、算出することができる。また、検出部１２は、加速度を算出する場合、速度を積分したり、撮影された画像の時間間隔と速度の変化を用いることによって、算出することができる。

信号制御部１３は、検出部１２で処理（検出、算出、判定）された所定の情報に基づいて信号機３０Ａ～３０Ｍを制御（表示内容または信号機を変化させるタイミングを制御）する機能部である（図１参照）。信号制御部１３は、検出部１２で処理された所定の情報を用いて、物体（車両、人など）が先へ進んでよいか否かが分かるように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御する。信号制御部１３の詳細な動作については、後述する。

記憶部１４は、各種データ、プログラム、ファイル等の情報を記憶する機能部である（図１参照）。記憶部１４として、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（不揮発性メモリ）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記憶装置を用いることができる。記憶部１４は、検出部１２で検出された所定の情報（物体（車両、人など）、車種、物体の列の長さ、物体の時間的変化（移動方向、速度、速度変化、加速度など））を記憶することができる。

情報取得装置２０Ａ～２０Ｎは、物体（車両、人など）の存在を検出するために使われる情報（例えば、画像情報、音声情報等）を取得する装置である（図１参照）。情報取得装置２０には、例えば、カメラ、マイク、センサなどを用いることができる。情報取得装置２０は、信号制御装置１０と通信可能に接続されている。情報取得装置２０Ａ～２０Ｎは、信号機３０Ａ～３０Ｍが設置された交差点の周辺に設置され、交差点乃至その周辺の情報を取得する。情報取得装置２０Ａ～２０Ｎは、複数あるが、その数量は特に限定されない。情報取得装置２０Ａ～２０Ｎのそれぞれは、交差点乃至その周辺の所定のエリアを監視する。

例えば、図３の例では、情報取得装置２０Ａが図３の点線で囲まれたエリアＡ１、Ｂ１、Ｃ１を監視し、情報取得装置２０Ｂが図３の点線で囲まれたエリアＡ２、Ｂ２、Ｃ２を監視し、情報取得装置２０Ｃが図３の点線で囲まれたエリアＡ３、Ｂ３、Ｃ３を監視し、情報取得装置２０Ｄが図３の点線で囲まれたエリアＡ４、Ｂ４、Ｃ４を監視し、情報取得装置２０Ｅが図３の点線で囲まれたエリアＥを監視する。なお、太字点線で囲まれたエリアＡ１～Ａ４は、交差点の流出部手前部（流出部奥部と比べて交差点に近い側の流出部；停止線４０、車道中央線４１、車道外側線４２、交差点で囲まれた部分）である。太字点線で囲まれたエリアＢ１～Ｂ４は、交差点の流出部奥部（流出部手前部と比べて交差点から遠い側の流出部；交差点から遠い側の停止線４０、車道中央線４１、車道外側線４２で囲まれた部分）である。太字点線で囲まれたエリアＣ１～Ｃ４は、交差点の流入部（交差点、車道中央線４１、車道外側線４２で囲まれた部分）である。太字点線で囲まれたエリアＥは、交差点である。また、図３において、網掛けで表示した領域の横断歩道４４は、各停止線４０とエリアＥとの間において各エリアＡ（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）、Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）に横切るように配されている。

信号機３０Ａ～３０Ｍは、交通の安全の確保や交通の流れを円滑にするために、進行許可、停止指示などを示す装置である（図１参照）。信号機３０Ａ～３０Ｍは、信号制御装置１０と通信可能に接続されている。信号機３０Ａ～３０Ｍは、車両用の信号機の場合、日本では、道路交通法施行令第２条にて定められているように、進行禁止を示す赤色、停止線を越えて進行してはならない黄色、進行許可を示す緑色（日本の法令上は青色と表現される）の灯器からなり、例えば、図２（Ａ）に示すような赤、黄、青の三色式灯器だけからなるものや、図２（Ｂ）に示すような赤、黄、青に加え矢印を備える三色矢印式灯器も用いることができる。信号機３０Ａ～３０Ｍは、車両や歩行者が交差する交差点の所定の位置に設置されている。なお、信号機３０Ａ～３０Ｍには、音響式信号機を含めることができる。

なお、図３では配線を省略しているが、情報取得装置２０Ａ～２０Ｅと信号制御装置１０は通信可能に接続されているものとする。また、信号機３０Ａ～３０Ｄも同様に信号制御装置１０と通信可能に接続されているものとする。情報取得装置２０Ａ～２０Ｄは、車両がエリアＥ（交差点）または横断歩道に入ることができるかどうか、すなわちエリアＡ（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）にはみ出さないかを判断可能なエリアＢ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）の画像と、次に交差点に進入する車両のおよその長さを判断可能なエリアＣ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）の画像を取得できるように設置するものとする。さらに、情報取得装置２０Ｅは、交差点内のエリアＥの画像を取得できるように設置するものとする。

次に、実施形態１に係る信号制御システムの動作について説明する。

まず、実施形態１に係る信号制御システムにおける信号制御装置の図１６、図１７のケース１、２に対する動作について図面を用いて説明する。図４は、実施形態１に係る信号制御システムにおける信号制御装置のケース１、２に対する動作を模式的に示したフローチャートである。なお、信号制御システムにおける構成部については図１を参照されたい。また、ケース１、２については図１６、図１７を参照されたい。さらに、エリアＡ１～Ａ４、Ｂ１～Ｂ４、Ｃ１～Ｃ４、Ｅについては、図３を参照されたい。

ここで、信号制御装置１０は、一般的に用いられている従来の信号制御のしくみに従い、図３における上下方向の交通と、左右方向を一定周期で交互に流すような制御を行うものとする。周期については、既存技術のように、場所や時間帯、曜日によって変えることや、交通管制センターのコンピュータで計算された結果変えること、を行ってもよく、特に限定されない。以下、同様である。

まず、信号制御装置１０の検出部１２は、情報取得装置２０Ａ～２０Ｅから定期的に画像情報を取得し、取得した画像情報に基づいて、エリアＢ（Ｂ１～Ｂ４）、Ａ（Ａ１～Ａ４）、Ｅに物体（車両）が存在するか否かを判定する（ステップＡ１）。エリアＢ、Ａ、Ｅに物体が存在しない場合（ステップＡ１のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。

ここで、エリアＢ、Ａ、Ｅに物体が存在するか否かの判定は、取得時間が異なる複数の画像情報を利用するなどして、行ってもよい。

エリアＢ、Ａ、Ｅに物体が存在する場合（ステップＡ１のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、取得した画像情報に基づいて、エリアＣ（Ｃ１～Ｃ４）に物体（車両）が存在するか否かを判定する（ステップＡ２）。エリアＣに物体が存在しない場合（ステップＡ２のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。

エリアＣに物体が存在する場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、画像情報に基づいて、エリアＣの物体の進行方向を検出する（ステップＡ３）。

ここで、エリアＣの物体の進行方向の検出は、例えば、取得時間が異なる複数の画像情報に基づいて、車両のウィンカの点滅の有無や方向を検出したり、車両の移動方向の変化を検出するなどによって、エリアＣの物体の進行方向を検出するようにしてもよい。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、取得時間が異なる複数の画像情報に基づいて、ステップＡ３で検出したエリアＣの物体の進行方向に対応するエリアＢ、Ａ、Ｅの物体の移動方向、速度、加速度を算出する（ステップＡ４）。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、ステップＡ４で算出したエリアＢ、Ａ、Ｅの物体の移動方向、速度、加速度に基づいて、エリアＣの物体の進行方向に対するエリアＢの空きスペースの長さＸを算出する（ステップＡ５）。

ここで、長さＸの算出について、例えば、図３のエリアＡ１、Ｂ１に車両の列が存在し、その最後尾の車両の速度が０、かつ、加速度に変化がない場合は、その最後尾からエリアＡ１の先端までの距離を、エリアＣ２の車両の進行方向に対するエリアＢ１の空きスペースの長さＸとすることができる。図３のエリアＢ１、Ａ１、Ｅに車両が存在し、かつ、その車両の速度が０でない場合、進行方向に向かって最後尾の車両の速度と加速度をもとに停止する／しないの判断と、停止する距離を算出すれば、エリアＢ１の空きスペースを算出することができる。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、取得した画像情報に基づいて、エリアＣの物体の長さＹを算出する（ステップＡ６）。

長さＹの算出について、例えば、車両の長さを算出する場合、複数車線の道路においては、トラックと軽自動車など、次に交差点に進入する物体の長さが車線ごとに大きく異なることが考えられるが、長い車両の長さに合わせればよい。もしくは、車両がトラックやバスなど、大型車であることがわかる場合、これらの種類の車両は普通乗用車免許とは異なる免許が必要であり、長さを意識する運転技量が求められるため、短い普通乗用車の長さに合わせてもよい。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、進行方向の信号を青にする前に、次に交差点に進入しようとする物体が、エリアＢに入れるかどうかを判断するために、ステップＡ５で算出した空きスペースの長さＸが、ステップＡ６で算出したエリアＣの物体の長さＹより大きいか否かを判定する（ステップＡ７）。ＸがＹ以下である場合（ステップＡ７のＮＯ）、ステップＡ９に進む。

ＸがＹより大きい場合（ステップＡ７のＹＥＳ）、信号制御装置１０の信号制御部１３は、エリアＣの物体の進行方向への進入を許可するように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御し（ステップＡ８）、その後、終了する。

ＸがＹ以下である場合（ステップＡ７のＮＯ）、信号制御装置１０の信号制御部１３は、エリアＣの物体の進行方向への進入に対して停止するように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御し（ステップＡ９）、その後、終了する。

例えば、図３のエリアＣ２の車両を、直進方向での交差点の進入に対して停止させる場合、ステップＡ９では、信号機３０Ａに図５に示すようなパターンを表示させることができる。また、パターンを表示するにあたり、その前後に黄色を含むパターンを表示したり、パターンを変更するタイミングを変更したりしてもよい。このようにすることで、図１６、図１７に示すようなケース１、２において、対向右折車両の進行、横断方向の車線の車両の往来、及び、横断歩道上の人の往来を妨げる車両に対して、自動運転車も手動運転車も共通で交差点への進入を抑制することができる。

また、図１８、図１９に示すケース３、４についても、図４のフローチャートに従って、対応する信号機３０Ａ～３０Ｄを制御することで対応可能である。

図１６、図１７のケース１、２では、エリアＢ、Ａに係る検出エリアがそれぞれ、進行方向の車線のエリアＢ、Ａ（図３ではエリアＢ１、Ａ１）であるが、右折の場合は進行右折方向のエリアＢ、Ａ（図３ではエリアＢ３、Ａ３）、左折の場合は進行左折方向のエリアＢ、Ａ（図３ではエリアＢ４、Ａ４）となるだけで、同様の制御を行うことができる。

その結果、例えば、右折方向の交差点の進入に対して停止させる場合、図６に示すように直進及び左折方向のみの進入を許可するパターンを表示するように、ステップＡ９において信号機３０Ａを制御する。また、例えば、右左折両方向の交差点の進入に対して停止させる場合は、例えば、図７に示すように直進方向のみの進入を許可するパターンを表示するように、ステップＡ９において信号機３０Ａを制御する。その他の場合についても、同様である。

このようにすることで、図１８、図１９に示すようなケース３、４において、対向直進車両の進行、右左折先の横断歩道上の人の往来を妨げる車両に対して、自動運転車も手動運転車も共通で交差点への進入を抑制することができる。

次に、実施形態１に係る信号制御システムにおける信号制御装置の図２１、図２２のケース６、７に対する動作について図面を用いて説明する。図８は、実施形態１に係る信号制御システムにおける信号制御装置のケース６、７に対する動作を模式的に示したフローチャートである。なお、信号制御システムにおける構成部については図１を参照されたい。また、ケース６、７については図２１、図２２を参照されたい。さらに、エリアＡ１～Ａ４、Ｂ１～Ｂ４、Ｃ１～Ｃ４、Ｅについては、図３を参照されたい。

まず、信号制御装置１０内の検出部１２は、情報取得装置２０Ａ～２０Ｅから定期的に画像情報を取得し、取得した画像情報に基づいて、エリアＣ（Ｃ１～Ｃ４）、Ｅに物体（車両）が存在するか否かを判定する（ステップＢ１）。エリアＣ、Ｅに物体が存在しない場合（ステップＢ１のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。

エリアＣ、Ｅに物体が存在する場合（ステップＢ１のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、画像情報に基づいて、エリアＣ、Ｅの物体の進行方向を検出する（ステップＢ２）。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、エリアＣ、Ｅの物体の進行方向が右折方向であるか否かを判定する（ステップＢ３）。エリアＣ、Ｅの物体の進行方向が直進方向又は左折方向である場合（ステップＢ３のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。

エリアＣ、Ｅの物体の進行方向が右折方向である場合（ステップＢ３のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、エリアＣ（例えば、図３のエリアＣ２）、Ｅの物体の対向直線方向のエリアＣ（例えば、図３のエリアＣ１）に物体が存在するか否かを判定する（ステップＢ４）。エリアＣ、Ｅの物体の対向直線方向のエリアＣに物体が存在しない場合（ステップＢ４のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。

エリアＣ、Ｅの物体の対向直線方向のエリアＣに物体が存在する場合（ステップＢ４のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、取得時間が異なる複数の画像情報に基づいて、エリアＣ、Ｅの物体の対向直線方向のエリアＣの物体の移動方向、速度、加速度を算出する（ステップＢ５）。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、ステップＢ５で算出したエリアＣの物体の移動方向、速度、加速度に基づいて、エリアＣ、Ｅの物体の対向直線方向のエリアＣの物体がエリアＥに進入しようとしているかどうかを判定する（ステップＢ６）。エリアＣ、Ｅの物体の対向直線方向のエリアＣの物体がエリアＥに進入しようとしている場合（ステップＢ６のＹＥＳ）、ステップＢ８に進む。

エリアＣ、Ｅの物体の対向直線方向のエリアＣの物体がエリアＥに進入しようとしていない場合（ステップＢ６のＮＯ）、信号制御装置１０の検出部１２は、エリアＣ、Ｅの物体の進行方向（ここでは右折方向）への進入を許可するように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御し（ステップＢ７）、その後、終了する。

エリアＣ、Ｅの物体の対向直線方向のエリアＣの物体がエリアＥに進入しようとしている場合（ステップＢ６のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、エリアＣ、Ｅの物体の進行方向（ここでは右折方向）への進入に対して停止するように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御し（ステップＢ８）、その後、終了する。

例えば、図３のエリアＣ２の車両を、右折方向の進入に対して停止させる場合、ステップＢ８では、信号機３０Ａを図６に示すようなパターンに表示することができる。

このようにすることで、図２１、図２２に示すようなケース６、７において、対向直進車両の影から交差点に近づいてくる物体に対して、自動運転車も手動運転車も共通で右折車両と対向直進車両との衝突発生を抑制することができる。

なお、図４と図８のフローチャートの処理は、タイミング制御などの通常の信号制御、及び、青に制御する期間において、いずれか一方でも、両方でも使用できるものであり、その使用の有無は特に限定しない。

さらに、信号制御に適用する際に、検出部１２で算出したエリアＣの車両の列の長さを等しくするように、青にする期間を制御するようにすると、各交叉点に進入する車両の列の長さが均等になり、ひいてはスムーズな交通制御を行うことができる。

また、図１６～図２２のケース１～７と、図４、図８で示す制御は、一つの方向についてのみ実施した例に基づいて説明しているが、１方向に限定するものではなく、交差点におけるどの方向についての信号にも適用できることは明らかである。

実施形態１によれば、以下のような効果を奏する。

第１の効果は、自動運転車に対する特別な通信手段を新たに設けなくても自動運転車を制御でき、自動運転車、手動運転車、人に対して共通的な制御を行い、スムーズな流れ制御が実現できる点である。その理由は、すでにある信号機を用いることで、自動運転車が備えている信号機状態取得部を使え、また人や手動運転車を制御できるからである。

第２の効果は、「渋滞中」の交差点において、交差点内に進入してしまい、人や車両の往来を妨げる状況（図１６、図１７のケース１、２）を回避できる点である。その理由は、渋滞中の状況を車列と個々の車両の加速度をみて判断し、交差点内に進入してよいか悪いかを示すように信号機を変更することで、車両が信号機を見て判断できるからである。

第３の効果は、「渋滞時の右左折時」の交差点において、車両が曲がる先に車両がいた場合に交差点内に進入してしまう状況（図１８、図１９のケース３、４）を回避できる点である。その理由は、車両が曲がる先の状況を車列と個々の車両の加速度ならびに横断歩道の状況をみて判断し、右折してよいかを示すように信号機を変更することで、車両が信号機を見て判断できるからである。

第４の効果は、「右折時」の交差点において、車両が曲がろうとした際に対向右折車両の死角となる直進車両と衝突してしまう状況（図２１のケース６）を回避できる点である。その理由は、対向直進車両の加速度を見て対向直進車両が減速して止まろうとしているのか、速度を維持しているのか、加速しているのかを判断して、右折してよいのかどうかを示すように信号機の表示を変更することで、車両の運転手が信号機を見て判断できるからである。

第５の効果は、交差点において、手動運転車及び自動運転車が右折する場合に、対向直進車両が停止したので右折したところ、車両の間を抜けてきた自転車やバイクと衝突してしまう状況（図２２のケース７）を回避できる点である。その理由は、対向する自転車やバイクも、信号機を見ることで、その先の渋滞中の状況を判断できるからである。また、対向直進する自転車やバイクの加速度を見て対向直進車が減速して止まろうとしているのか、速度を維持しているのか、加速しているのかを判断して、右折してよいのかどうかを示すように信号機を変更することで、車両が信号機を見て判断できるからである。

［実施形態２］
実施形態２に係る信号制御システムについて図面を用いて説明する。図９は、実施形態２に係る信号制御システムにおける構成部の配置の一例を模式的に示したイメージ図である。

実施形態２は、実施形態１の変形例であり、対応するエリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅに加えて歩道のエリアＤの画像情報を取得できるように情報取得装置２０Ａ～２０Ｅを設置したものである。図９の構成部の配置は、実施形態１の一例として示した図３の構成部の配置とほぼ同じであるが、詳細には、情報取得装置２０Ａが図９の点線で囲まれたエリアＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１を監視し、情報取得装置２０Ｂが図９の点線で囲まれたエリアＡ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２を監視し、情報取得装置２０Ｃが図９の点線で囲まれたエリアＡ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３を監視し、情報取得装置２０Ｄが図９の点線で囲まれたエリアＡ４、Ｂ４、Ｃ４、Ｄ４を監視し、情報取得装置２０Ｅが図９の点線で囲まれたエリアＥを監視するように配置している。その他の実施形態２に係る信号制御システムの構成は、実施形態１に係る信号制御システムの構成と同様である。

次に、実施形態２に係る信号制御システムにおける信号制御装置の図２０に示すケース５に対する動作について図面を用いて説明する。図１０は、実施形態２に係る信号制御システムにおける信号制御装置のケース５に対する動作を模式的に示したフローチャートである。なお、信号制御システムにおける構成部については図１を参照されたい。また、ケース５については図２０を参照されたい。さらに、エリアＡ１～Ａ４、Ｂ１～Ｂ４、Ｃ１～Ｃ４、Ｄ１～Ｄ４、Ｅについては、図９を参照されたい。

まず、信号制御装置１０の検出部１２は、情報取得装置２０Ａ～２０Ｅから定期的に画像情報を取得し、取得した画像情報に基づいて、エリアＢ（Ｂ１～Ｂ４）、Ａ（Ａ１～Ａ４）、Ｅに物体（車両）が存在するか否かを判定する（ステップＣ１）。エリアＢ、Ａ、Ｅに物体が存在しない場合（ステップＣ１のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。

エリアＢ、Ａ、Ｅに物体が存在する場合（ステップＣ１のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、取得した画像情報に基づいて、エリアＣ（Ｃ１～Ｃ４）に物体（車両）が存在するか否かを判定する（ステップＣ２）。エリアＣに物体が存在しない場合（ステップＣ２のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。

エリアＣに物体が存在する場合（ステップＣ２のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、画像情報に基づいて、エリアＣの物体の進行方向を検出する（ステップＣ３）。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、取得時間が異なる複数の画像情報に基づいて、ステップＣ３で検出したエリアＣの物体の進行方向に対応するエリアＢ、Ａ、Ｅの物体の移動方向、速度、加速度を算出する（ステップＣ４）。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、ステップＣ４で算出したエリアＢ、Ａ、Ｅの物体の移動方向、速度、加速度に基づいて、エリアＣの物体の進行方向に対するエリアＢの空きスペースの長さＸを算出する（ステップＣ５）。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、取得した画像情報に基づいて、エリアＣの物体の長さＹを算出する（ステップＣ６）。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、進行方向の信号を青にする前に、次に交差点に進入しようとする物体が、エリアＢに入れるかどうかを判断するために、ステップＣ５で算出した空きスペースの長さＸが、ステップＣ６で算出したエリアＣの物体の長さＹより大きいか否かを判定する（ステップＣ７）。ＸがＹ以下である場合（ステップＣ７のＮＯ）、ステップＣ１３に進む。

ＸがＹより大きい場合（ステップＣ７のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、取得した画像情報に基づいて、エリアＣ（例えば、図９のエリアＣ２）の物体の右左折先のエリアＡ（例えば、図９のエリアＡ３、Ａ４）に物体（人、自転車）が存在するか否かを判定する（ステップＣ８）。エリアＣの物体の右左折先のエリアＡに物体が存在する場合（ステップＣ８のＹＥＳ）、ステップＣ１３に進む。

ここで、ステップＣ８ではエリアＡとしているが、エリアＡのうち、右折車両が通る車線内に限定するとさらによい。

エリアＣの物体の右左折先のエリアＡに物体が存在しない場合（ステップＣ８のＮＯ）、信号制御装置１０の検出部１２は、エリアＣの物体の右左折先のエリアＡに隣接するエリアＣ、Ｄに物体（人、自転車）が存在するか否かを判定する（ステップＣ９）。隣接するエリアＣ、Ｄに物体が存在しない場合（ステップＣ９のＮＯ）、ステップＣ１２に進む。

隣接するエリアＣ、Ｄに物体が存在する場合（ステップＣ９のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、隣接するエリアＣ、Ｄの物体の移動方向、速度、加速度を算出する（ステップＣ１０）。

次に、信号制御装置１０の検出部１２は、ステップＣ１０で算出した隣接するエリアＣ、Ｄの物体の移動方向、速度、加速度に基づいて、隣接するエリアＣ、Ｄ（例えば、図９のエリアＣ３、Ｄ１）の物体（人、自転車）が、エリアＣ（例えば、図９のエリアＣ２）の物体（車両）の右左折先のエリアＡ（例えば、図９のエリアＡ３）に進入しようとしているか否かを判定する（ステップＣ１１）。エリアＣの物体の右左折先のエリアＡに進入しようとしている場合（ステップＣ１１のＹＥＳ）、ステップＣ１３に進む。エリアＣの物体の右左折先のエリアＡに進入しようとしていない場合（ステップＣ１１のＮＯ）、ステップＣ１２に進む。

隣接するエリアＣ、Ｄに物体が存在しない場合（ステップＣ９のＮＯ）、又は、エリアＣの物体の右左折先のエリアＡに進入しようとしていない場合（ステップＣ１１のＮＯ）、信号制御装置１０の信号制御部１３は、進行方向の進入を許可するように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御し（ステップＣ１２）、その後、終了する。

ＸがＹ以下である場合（ステップＣ７のＮＯ）、エリアＣの物体の右左折先のエリアＡに物体が存在する場合（ステップＣ８のＹＥＳ）、又は、エリアＣの物体の右左折先のエリアＡに進入しようとしている場合（ステップＣ１１のＹＥＳ）、信号制御装置１０の信号制御部１３は、進行方向への進入に対して停止するように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御し（ステップＣ１３）、その後、終了する。

実施形態２によれば、図２０に示すようなケース５において、右左折時に歩行者が横断歩道を横断中もしくは、横断しようとしている間に右左折車両の交差点進入を抑制することが可能となり、自動運転車、手動運転車、人が混在する環境においても、スムーズな交通制御が実現できる。

［実施形態３］
実施形態３に係る信号制御システムについて図面を用いて説明する。図１１は、実施形態３に係る信号制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。

実施形態３は、実施形態１、２の変形例であり、実施形態３に係る信号制御システム１では、実施形態１に係る信号制御装置（図１の１０）と同様な信号制御装置１０Ａ、１０Ｂのそれぞれにおいて通信部１５を設け、信号制御装置１０Ａの通信部１５と他の信号制御装置１０Ｂの通信部１５とを通信可能に接続したものである。図１２のような前方の交差点から手前の交差点に人が移動してくる場面で、前方の交差点乃至その周辺を監視する信号制御装置１０Ａの通信部１５は、検出部１２で検出した歩道を動く物体の特徴情報（歩行者を識別するために必要な色や形などの情報）、その移動速度、移動方向、移動速度の変化などの情報について、通信部１５を通して、手前の交差点乃至その周辺を監視する信号制御装置１０Ｂに送信して、互いにシェアできるようにしている。信号制御装置１０Ｂから信号制御装置１０Ａへの送信も可能である。

なお、図１１では、２つの信号制御装置１０Ａ、１０Ｂが直接接続されている例であるが、通信ネットワークに接続されたクラウドなどの記憶装置にデータベースを設けて、歩道を動く物体の特徴情報を管理するとさらによい。また、信号制御装置１０Ａ、１０Ｂと同様な信号制御装置を３つ以上とし、歩道を動く物体の特徴情報を伝えるために、物体の移動方向からその情報を共有するべき信号制御装置の範囲を絞り込むようにするとよい。

実施形態３によれば、歩道を動く物体の移動方向、速度、加速度の精度を向上させることができるために、より正確な信号制御が可能となり、自動運転車、手動運転車、人が混在する環境においても、スムーズな交通制御が実現できる。

［実施形態４］
実施形態４に係る信号制御システムについて図面を用いて説明する。図１３は、実施形態４に係る信号制御システムにおける信号制御装置の緊急車両が交差点に接近してくる場合の動作を模式的に示したフローチャートである。なお、信号制御システムにおける構成部については図１を参照されたい。また、エリアＡ１～Ａ４、Ｂ１～Ｂ４、Ｃ１～Ｃ４、Ｅについては、図３を参照されたい。

実施形態４は、実施形態１～３の変形例であり、実施形態４に係る信号制御システムでは、緊急車両（例えば、パトカー、救急車、消防車など）が交差点に接近してくる場合にも信号機３０Ａ～３０Ｍの制御を適切に行えるようにしたものである。ここでは、図１の構成を用いて説明するが、図１１の構成を用いてもよい。

信号制御装置１０は、一般的に用いられている従来の信号制御のしくみに従って動作するものや、実施形態１～３に挙げた信号制御の仕組みに従って動作するものとし、さらに、緊急車両が接近したときに優先的に緊急車両を通過させる制御を行う。

まず、信号制御装置１０の検出部１２は、情報取得装置２０Ａ～２０Ｎから定期的にエリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅの情報（画像情報、音声情報など）を取得し、取得した情報に基づいて、エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅ（少なくとも交差点乃至交差点の流入部）に緊急車両が存在するか否かを判定する（ステップＤ１）。エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅに緊急車両が存在しない場合（ステップＤ１のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。ここで、緊急車両が存在するか否かの判定は、緊急車両特有の情報（車体形状、音、パトランプ等）の有無を検出することにより判定することができる。

エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅに緊急車両が存在する場合（ステップＤ１のＹＥＳ）、信号制御装置１０の検出部１２は、取得時間が異なる複数の画像情報を利用して、エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅの緊急車両が通過中であるか否かを判定する（ステップＤ２）。エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅの緊急車両が停止中である場合（ステップＤ２のＮＯ）、ステップＤ４に進む。

エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅの緊急車両が通過中である場合（ステップＤ２のＹＥＳ）、信号制御装置１０の信号制御部１３は、全方向からの交差点への進入を禁止するように信号機を制御し（ステップＤ３）、その後、終了する。

エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅの緊急車両が停止中である場合（ステップＤ２のＮＯ）、信号制御装置１０の信号制御部１３は、信号機３０Ａ～３０Ｍの制御を最初から実施し（ステップＤ４）、その後、終了する。ここで、最初から実施するとあるが、緊急車両を検出する直前の制御からやりなおしてもよい。

実施形態４によれば、交差点に進入しようとする緊急車両以外の車両の進入を禁止して、緊急車両がスムーズに通行できるようにすることができる。

［実施形態５］
実施形態５に係る信号制御システムについて図面を用いて説明する。図１４は、実施形態５に係る信号制御システムにおける信号制御装置のケース２、４に対する動作を模式的に示したフローチャートである。なお、信号制御システムにおける構成部については図１を参照されたい。また、ケース２、４については図１７、図１９を参照されたい。さらに、エリアＡ１～Ａ４、Ｂ１～Ｂ４、Ｃ１～Ｃ４、Ｅについては、図３を参照されたい。

実施形態５は、実施形態１～４の変形例であり、ケース２、４に対する動作に関するものである。

信号制御装置１０の検出部１２は、エリアＡ、Ｂ（例えば、図３のエリアＡ１、Ｂ１）に列を構成していない車両が停止しているか否かを判定する（ステップＥ１）。列を構成していない車両が停止していない場合（ステップＥ１のＮＯ）、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。ここで、ステップＥ１では、交差点の先に進んでよいか否かを判定するために、流出部となるエリアＡ、Ｂに列を構成していない車両が停止しているか否かを判定している。

列を構成していない車両が停止している場合（ステップＥ１のＹＥＳ）、検出部１２は、当該車両（停止車両）に所定の変化があるか否か（一時停止車両であるか否か）を判定する（ステップＥ２）。所定の変化がある場合（ステップＥ２のＹＥＳ）、一時停止車両と判定し、ステップＥ３に進む。所定の変化がない場合（ステップＥ２のＮＯ）、長期停止車両と判定し、本制御では何も行わずに終了し、従来の信号制御を継続して行うことになる。

ここで、停止車両が長期停止車両であるか一時停止車両であるかの判定は、記憶部１４に蓄えられた物体の複数の画像情報を使用して判定することができる。その画像情報には時刻情報を含めるとよい。また、図１７のような停止車両を判定するために、複数の画像情報から車両のドアの開閉の有無（人の乗り降りの有無に相当）を検出し、ドアの開閉があれば一時停止車両と判定し、ドアの開閉がなければ長期停止車両と判定することができる。また、複数の画像情報から乗車人数の変化の有無（人の乗り降りの有無に相当）を検出し、乗車人数の変化があれば一時停止車両と判定し、乗車人数の変化がなければ長期停止車両と判定することができる。また、荷物の積み下ろし又は積み込み状況の変化を検出し、荷物の積み下ろし又は積み込み状況の変化があれば一時停止車両と判定し、荷物の積み下ろし又は積み込み状況の変化がなければ長期停止車両と判定することができる。また、店舗の駐車場への入口への混雑の有無を検出し、混雑がなければ一時停止車両と判定し、混雑があれば長期停止車両と判定することができる。また、ハザードランプが点いているか否かを検出し、ハザードランプが点いていなければ一時停止車両と判定し、ハザードランプが点いていれば長期停止車両と判定することができる。また、ブレーキランプが点いている停止であるか否か（サイドブレーキで停止しているか否かに相当）を検出し、ブレーキランプが点いている停止であれば一時停止車両と判定し、ブレーキランプが点いていない停止であれば長期停止車両と判定することができる。さらに、リバースランプが一瞬点灯したか否か（シフトレバーをドライブポジションからリバースポジションを経てパーキングポジションにシフトしたか否かに相当）を判定し、リバースランプが一瞬点灯していなければ一時停止車両と判定し、リバースランプが一瞬点灯していれば長期停止車両と判定することができる。

なお、一時停止車両は、車両が一時的に停止していることをいい、例えば、人の乗り降りのための停止、５分以内の荷物の積みおろしのための停止、運転者がすぐに運転できる状態での短時間の停止などが含まれる。また、長期停止車両は、車両が継続的に停止していることをいい、例えば、客待ち、荷待ちによる停止、５分を超える荷物の積みおろしのための停止、運転者が車から離れて、すぐに運転できない状態での停止などが含まれる。

所定の変化がある場合（ステップＥ２のＹＥＳ）、信号制御装置１０の信号制御部１３は、エリアＡ、Ｂに進入しようとする車両に対して停止するように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御し（ステップＥ３）、その後、終了する。

実施形態５によれば、図１７、図１９に示すケース２、４においてエリアＡ、Ｂに存在する車両が一時停止車両である場合に限り、エリアＡ、Ｂに進入しようとする車両に対して停止するように信号制御を行うので、エリアＡ、Ｂに停止している車両によっていつまでたっても進めない事態を回避することができる。

［実施形態６］
実施形態６に係る信号制御システムについて図面を用いて説明する。図１５は、実施形態６に係る信号制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。

信号制御システム１は、交差点乃至その周辺の状況に応じて信号機３０Ａ～３０Ｍを制御するシステムである。

信号制御装置１０は、交差点乃至その周辺の状況を監視する情報取得装置２０Ａ～２０Ｎで取得した情報に基づいて、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御する装置である。信号制御システム１は、信号制御装置１０と、情報取得装置２０Ａ～２０Ｎと、信号機３０Ａ～３０Ｍと、を備える。

信号制御装置１０は、交差点乃至その周辺の状況を監視する情報取得装置２０Ａ～２０Ｎで取得した情報に基づいて、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御する装置である。信号制御装置１０は、記憶部１４と、制御部１１と、を備える。

記憶部１４は、交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置２０Ａ～２０Ｎから取得した情報を記憶する。

制御部１１は、取得した情報に基づいて信号機３０Ａ～３０Ｍを制御する。制御部１１は、情報取得装置２０Ａ～２０Ｎから取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行う。制御部１１は、判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、信号機３０Ａ～３０Ｍを制御する。

情報取得装置２０Ａ～２０Ｎは、交差点乃至その周辺の情報を取得する。

信号機３０Ａ～３０Ｍは、交差点乃至その周辺に設置されている。

実施形態６によれば、交差点乃至その周辺の状況の時間的変化に応じて信号機３０Ａ～３０Ｍを制御するので、自動運転車、手動運転車、人などが混在する環境においても、スムーズな交通制御を実現することに貢献することができる。

上記実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記）
本発明では、前記第１の視点に係る信号制御装置の形態が可能である。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第１処理では、前記交差点の流入部の物体の進行方向を検出する処理と、前記進行方向に対応する前記交差点乃至前記交差点の前記流出部の他の物体の移動方向、速度、及び加速度を算出する処理と、前記他の物体の前記移動方向、前記速度、及び前記加速度に基づいて、前記進行方向に対する前記交差点の前記流出部の空きスペースの長さを算出する処理と、前記物体の長さを算出する処理と、前記空きスペースの前記長さが前記物体の前記長さよりも大きいか否かを判定する処理と、を行い、前記第２処理では、前記空きスペースの前記長さが前記物体の前記長さ以下であるときに、前記物体の前記進行方向の進入に対して停止するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第２処理では、前記空きスペースの前記長さが前記物体の前記長さよりも大きいときに、前記物体の前記進行方向への進入を許可するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第１処理では、前記他の物体の列の長さを算出する処理を行い、前記第２処理では、前記物体の前記進行方向への進入を許可するように、前記信号機を制御する際、前記他の物体の列の長さに応じて、進入を許可する時間を調節する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第１処理では、前記交差点乃至前記交差点の流入部の物体の進行方向を検出する処理と、前記進行方向が右折方向であるか否かを判定する処理と、前記進行方向が右折方向であるときに、前記物体の対向直線方向の前記交差点の流入部の他の物体の移動方向、速度、加速度を算出する処理と、前記他の物体の前記移動方向、前記速度、及び前記加速度に基づいて、前記他の物体が前記交差点に進入しようとしているか否かを判定する処理と、を行い、前記第２処理では、前記他の物体が前記交差点に進入しようとしているときに、前記物体の前記進行方向の進入に対して停止するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記制御部は、前記進行方向が左折方向又は直進方向であるときに、前記所定の制御状態を継続する。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第２処理では、前記他の物体が前記交差点に進入しようとしていないときに、前記物体の前記進行方向への進入を許可するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記他の物体の前記移動方向、前記速度、前記加速度を算出する処理では、前記進行方向が右折方向であるときに、前記物体の対向直線方向の前記交差点の前記流入部に前記他の物体が存在するか否かを判定する処理と、前記物体の対向直線方向の前記交差点の前記流入部に前記他の物体が存在するときに、前記他の物体の前記移動方向、前記速度、前記加速度を算出する処理と、を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記制御部は、前記物体の対向直線方向の前記交差点の前記流入部に前記他の物体が存在しないときに、前記所定の制御状態を継続する。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第１処理では、前記空きスペースの前記長さが前記物体の前記長さより大きいときに、前記物体の右左折先の前記交差点の流出部に第２の他の物体が存在するか否かを判定する処理を行い、前記第２処理では、前記物体の右左折先の前記交差点の流出部に前記第２の他の物体が存在するときに、前記物体の前記進行方向の進入に対して停止するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第１処理では、前記物体の右左折先の前記交差点の前記流出部に前記第２の他の物体が存在しないときに、前記物体の右左折先の前記交差点の前記流出部に隣接する隣接エリアに第３の他の物体が存在するか否かを判定する処理と、前記隣接エリアに前記第３の他の物体が存在するときに、前記第３の他の物体の移動方向、速度、加速度を算出する処理と、前記第３の他の物体の前記移動方向、前記速度、前記加速度に基づいて、前記第３の他の物体が前記物体の右左折先の前記交差点の前記流出部に進入しようとしているか否かを判定する処理と、を行い、前記第２処理では、前記第３の他の物体が前記物体の右左折先の前記交差点の前記流出部に進入しようとしているときに、前記物体の前記進行方向の進入に対して停止するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第２処理では、前記隣接エリアに前記第３の他の物体が存在しないときに、前記物体の前記進行方向への進入を許可するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第２処理では、前記第３の他の物体が前記物体の右左折先の前記交差点の前記流出部に進入しようとしていないときに、前記物体の前記進行方向への進入を許可するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第１処理では、前記交差点の前記流出部に他の物体があるか否かを判定する処理と、前記交差点の前記流出部に前記他の物体があるときに、前記他の物体に所定の変化があるか否かを判定する処理と、前記第２処理では、前記他の物体に前記所定の変化があるときに、前記交差点の前記流入部の前記物体を停止させるように、前記信号機を制御する処理を行い、前記他の物体に前記所定の変化がないときに、従来の前記所定の制御状態を継続する。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記制御部は、前記交差点の前記流出部に前記他の物体がないときに、前記所定の制御状態を継続する。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両のドアの開閉の有無である。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両の乗車人数の変化である。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両に荷物の積み下ろし又は積み込みである。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第１処理では、少なくとも前記交差点乃至前記交差点の流入部に緊急車両が存在するか否かを判定する処理と、前記緊急車両が存在するときに、前記緊急車両が、少なくとも前記交差点乃至前記交差点の流入部を通過中であるか否かを判定する処理と、を行い、前記第２処理では、前記緊急車両が、少なくとも前記交差点乃至前記交差点の流入部を通過中であるときに、全方向からの前記交差点への進入を禁止するように、前記信号機を制御する処理を行う。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記緊急車両が存在するか否かを判定する処理では、緊急車両特有の車体形状、音、パトランプの有無を検出することにより判定する。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記制御部は、前記緊急車両が存在しないときに、前記所定の制御状態を継続する。

前記第１の視点に係る信号制御装置において、前記第２処理では、前記緊急車両が、少なくとも前記交差点乃至前記交差点の流入部で停止中であるときに、前記所定の制御状態となるように、前記信号機を制御する処理を行う。

本発明では、前記第２の視点に係る信号制御システムの形態が可能である。

前記第２の視点に係る信号制御システムの変形として、前記第２の視点に係る信号通信システムと、前記信号制御システムと同様な構成の他の信号制御システムと、を備え、前記信号制御システムの前記信号制御装置、及び、前記他の信号制御システムの他の信号制御装置は、互いに通信可能に接続されており、互いに情報をシェアする機能を有する。

前記第２の視点に係る信号制御システムの変形として、前記信号制御装置と前記他の信号制御装置とを通信可能に接続する通信ネットワークと、前記通信ネットワークに接続された記憶装置と、を備え、前記記憶装置は、前記信号制御装置と前記他の信号制御装置とがシェアする情報をデータベースとして記憶する。

本発明では、前記第３の視点に係る信号制御方法の形態が可能である。

本発明では、前記第４の視点に係るプログラムの形態が可能である。

本発明は、自動車関連分野、鉄道関連分野、自動搬送車分野、ロボット分野、スマートシティ分野など、信号機における制御が必要な分野で利用することができる。

なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択（必要により不選択）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。

１ 信号制御システム
１０ 信号制御装置
１１ 制御部
１２ 検出部
１３ 信号制御部
１４ 記憶部
１５ 通信部
２０Ａ～２０Ｎ 情報取得装置
３０Ａ～３０Ｍ 信号機
４０ 停止線
４１ 車道中央線
４２ 車道外側線
４３ 車道境界線
４４ 横断歩道

Claims (10)

1. 交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した情報を記憶する記憶部と、
   取得した前記情報に基づいて信号機を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行う第１処理と、
   判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、前記信号機を制御する第２処理と、
   を行い、
   前記第１処理では、
   前記交差点の流入部の前記物体の進行方向を検出する処理と、
   前記進行方向に対応する前記交差点の流出部に列を構成していない他の物体が停止しているか否かを判定する処理と、
   前記交差点の前記流出部に列を構成していない前記他の物体が停止しているときに、前記他の物体に所定の変化があるか否かを判定する処理と、
   を行い、
   前記第２処理では、列を構成していない前記他の物体に前記所定の変化があるときに、前記交差点の前記流入部の前記物体を停止させるように、前記信号機を制御し、列を構成していない前記他の物体に前記所定の変化がないときに、従来の前記所定の制御状態を継続し、
   前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両のドアの開閉、又は、前記交差点の前記流出部の車両の乗車人数の変化、若しくは、前記交差点の前記流出部の車両に荷物の積み下ろし又は積み込み状況の変化、である、
   信号制御装置。
2. 前記第１処理では、
   前記交差点乃至前記交差点の前記流入部の前記物体の進行方向を検出する処理と、
   前記進行方向に対応する前記交差点乃至前記交差点の前記流出部の第２の他の物体の移動方向、速度、及び加速度を算出する処理と、
   前記第２の他の物体の前記移動方向、前記速度、及び前記加速度に基づいて、前記進行方向に対する前記交差点の前記流出部の空きスペースの長さを算出する処理と、
   前記物体の長さを算出する処理と、
   前記空きスペースの前記長さが前記物体の前記長さよりも大きいか否かを判定する処理と、
   を行い、
   前記第２処理では、前記空きスペースの前記長さが前記物体の前記長さ以下であるときに、前記交差点乃至前記交差点の前記流入部の前記物体を停止させるように、前記信号機を制御する処理を行う、
   請求項１記載の信号制御装置。
3. 前記第１処理では、
   前記交差点乃至前記交差点の前記流入部の前記物体の進行方向を検出する処理と、
   前記進行方向が右折方向であるか否かを判定する処理と、
   前記進行方向が右折方向であるときに、前記物体の対向直線方向の前記交差点の流入部の第３の他の物体の移動方向、速度、加速度を算出する処理と、
   前記第３の他の物体の前記移動方向、前記速度、及び前記加速度に基づいて、前記第３の他の物体が前記交差点に進入しようとしているか否かを判定する処理と、
   を行い、
   前記第２処理では、前記第３の他の物体が前記交差点に進入しようとしているときに、前記交差点乃至前記交差点の前記流入部の前記物体を停止させるように、前記信号機を制御する処理を行う、
   請求項１記載の信号制御装置。
4. 前記第１処理では、前記空きスペースの前記長さが前記物体の前記長さより大きいときに、前記物体の前記進行方向の右左折先の前記交差点の流出部に第４の他の物体が存在するか否かを判定する処理を行い、
   前記第２処理では、前記物体の前記進行方向の右左折先の前記交差点の流出部に前記第４の他の物体が存在するときに、前記交差点乃至前記交差点の前記流入部の前記物体を停止させるように、前記信号機を制御する処理を行い、
   前記第４の他の物体は、人又は自転車である、
   請求項２記載の信号制御装置。
5. 前記第１処理では、
   前記物体の前記進行方向の右左折先の前記交差点の前記流出部に前記第４の他の物体が存在しないときに、前記物体の前記進行方向の右左折先の前記交差点の前記流出部に隣接する隣接エリアに第５の他の物体が存在するか否かを判定する処理と、
   前記隣接エリアに前記第５の他の物体が存在するときに、前記第５の他の物体の移動方向、速度、加速度を算出する処理と、
   前記第５の他の物体の前記移動方向、前記速度、前記加速度に基づいて、前記第５の他の物体が前記物体の前記進行方向の右左折先の前記交差点の前記流出部に進入しようとしているか否かを判定する処理と、
   を行い、
   前記第２処理では、前記第５の他の物体が前記物体の前記進行方向の右左折先の前記交差点の前記流出部に進入しようとしているときに、前記交差点乃至前記交差点の前記流入部の前記物体を停止させるように、前記信号機を制御する処理を行い、
   前記第５の他の物体は、人又は自転車である、
   請求項４記載の信号制御装置。
6. 前記第１処理では、
   少なくとも前記交差点乃至前記交差点の前記流入部に緊急車両が存在するか否かを判定する処理と、
   前記緊急車両が存在するときに、前記緊急車両が、少なくとも前記交差点乃至前記交差点の前記流入部を通過中であるか否かを判定する処理と、
   を行い、
   前記第２処理では、前記緊急車両が、少なくとも前記交差点乃至前記交差点の前記流入部を通過中であるときに、全方向からの前記交差点への進入を禁止するように、前記信号機を制御する処理を行う、
   請求項１記載の信号制御装置。
7. 交差点乃至その周辺に設置された複数の信号機と、
   前記交差点乃至その周辺の情報を取得する複数の情報取得装置と、
   請求項１乃至６のいずれか一に記載の信号制御装置と、
   を備える、
   信号制御システム。
8. 請求項７記載の信号制御システムと、
   前記信号制御システムと同様な構成の他の信号制御システムと、
   を備え、
   前記信号制御システムの前記信号制御装置、及び、前記他の信号制御システムの他の信号制御装置は、互いに通信可能に接続されており、互いに情報をシェアする機能を有する、
   信号制御システム。
9. コンピュータが交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行うステップと、
   前記コンピュータが、判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、信号機を制御するステップと、
   を含み、
   前記所定の判定を行うステップでは、
   前記交差点の流入部の前記物体の進行方向を検出するステップと、
   前記進行方向に対応する前記交差点の流出部に列を構成していない他の物体が停止しているか否かを判定するステップと、
   前記交差点の前記流出部に列を構成していない前記他の物体が停止しているときに、前記他の物体に所定の変化があるか否かを判定するステップと、
   を含み、
   前記信号機を制御するステップでは、列を構成していない前記他の物体に前記所定の変化があるときに、前記交差点の前記流入部の前記物体を停止させるように、前記信号機を制御し、列を構成していない前記他の物体に前記所定の変化がないときに、従来の前記所定の制御状態を継続し、
   前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両のドアの開閉、又は、前記交差点の前記流出部の車両の乗車人数の変化、若しくは、前記交差点の前記流出部の車両に荷物の積み下ろし又は積み込み状況の変化、である、
   信号制御方法。
10. 交差点乃至その周辺の情報を取得する情報取得装置から取得した時間が異なる複数の情報に基づいて、物体の時間的変化を算出又は検出し、算出又は検出された前記物体の時間的変化に基づいて、所定の判定を行う処理と、
    判定を行った結果に応じて、所定の制御状態とは異なる制御状態になるように、信号機を制御する処理と、
    をコンピュータに実行させ、
    前記所定の判定を行う処理では、
    前記交差点の流入部の前記物体の進行方向を検出する処理と、
    前記進行方向に対応する前記交差点の流出部に列を構成していない他の物体が停止しているか否かを判定する処理と、
    前記交差点の前記流出部に列を構成していない前記他の物体が停止しているときに、前記他の物体に所定の変化があるか否かを判定する処理と、
    を含み、
    前記信号機を制御する処理では、列を構成していない前記他の物体に前記所定の変化があるときに、前記交差点の前記流入部の前記物体を停止させるように、前記信号機を制御し、列を構成していない前記他の物体に前記所定の変化がないときに、従来の前記所定の制御状態を継続し、
    前記所定の変化は、前記交差点の前記流出部の車両のドアの開閉、又は、前記交差点の前記流出部の車両の乗車人数の変化、若しくは、前記交差点の前記流出部の車両に荷物の積み下ろし又は積み込み状況の変化、である、
    プログラム。

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