JPH056498A

JPH056498A - 合流車両制御装置

Info

Publication number: JPH056498A
Application number: JP15699691A
Authority: JP
Inventors: Takuo Ishiwaka; 卓夫石若; Hiroshi Tsuda; 寛津田; Toshiya Honda; 俊也本田; Kiyomichi Yamada; 清道山田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】合流地点における車両の流れを円滑にして、
積極的かつ効率的に渋滞を解消する。【構成】合流地点よりも上流の本線路１３１および支
線路１３２の各々に本線用センサＳ1i、支線用センサＳ
2i、平行支線部用センサＳ3iを設置し、これらのセンサ
の検知信号に基づいて本線路１３１および支線路１３２
における演算装置１５１で交通流を演算し、この演算し
た交通流に従って本線路１３１および支線路１３２に沿
ってそれぞれ設けられた本線用車両誘導灯１６１および
支線用車両誘導灯１６２の点灯パターンを点灯制御装置
１５２を介して制御し、本線路１３１および支線路１３
２を走行する車両の合流地点に至るまでの走行を円滑に
誘導している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車線規制および
高速道路のインターチェンジ等のような車線および道路
を含む複数の車道が合流する合流地点において複数の車
道からの車両の流れを円滑に制御する合流車両制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の総台数の増加により高速道路に
も渋滞がしばしば発生しているが、このような渋滞は例
えばインターチェンジの合流点やトンネル入口付近、ま
たは工事等のために車線規制のある場所において多く発
生している。

【０００３】従来、合流地点における交通の流れを円滑
化するものとして、例えば特公昭５８−２５３２０号公
報に開示されているように、信号機を使用して合流車両
を待機させる方法があるが、信号機の手前で渋滞が発生
してしまい、渋滞を解消することにはなっていない。

【０００４】また、実開昭６３−１２２９８号公報に開
示されているように、合流路を走行中の車両に対して警
告を発生して注意を喚起するものがあるが、このような
警告に従う限りは安全となることは考えられるが、合流
地点に流入する車両の交通量が増大すると、合流地点で
の速度が低下する現象は避けることはできず、合流地点
を頭に渋滞が発生してしまう現象を解消することにはな
らない。

【０００５】更に、特開昭６０−３３６９９号公報に開
示されているように、道路に沿って配置された車両誘導
灯を点灯制御することにより車間距離を十分長くとり、
渋滞の解消と事故防止の効果を狙ったシステムも提案さ
れている。一般に、道路の交通容量は道路の構造によっ
ても若干異なるが、５０ｋｍ／ｈ付近が最も高くなるこ
とが知られており、この車速域での車間距離（一般に
は、１０数ｍ〜２０数ｍ程度）は乗用車の車長（一般に
は、４〜５ｍ程度）やトレーラの車長（一般には、１０
数ｍ程度）を考慮すると、走行する車両の車長を無視で
きる程大きな距離ではないので、合流後の最も効率のよ
い交通流を作り出すためには不十分であると考えられ
る。また、合流路に来た車両を順次合流させるため、例
えば首都高速道路にあるように、２本の本線が合流する
場合には、例えば一方の本線からの交通量が増大した場
合等に意識的にその本線上の交通を多く流すことはでき
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
提案されているものは、合流地点における渋滞を適確に
解消し得る程度までには至っておらず、合流地点におけ
る渋滞を積極的かつ効率的に解消し得る合流車両制御装
置が要望されている。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、合流地点における車両の流れ
を円滑にして、積極的かつ効率的に渋滞を解消する合流
車両制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の合流車両制御装置は、図１に示すように、
複数の道路が合流する合流地点よりも上流の複数の道路
の各々に設置され、前記合流地点に向かって前記各道路
を走行する車両を検知する検知手段５１と、該検知手段
５１からの検知信号に基づいて前記各道路における交通
流を演算する演算手段５３と、前記合流地点よりも所定
距離上流から前記合流地点近傍まで前記各道路に沿って
設けられ、複数の点灯パターンを表示することができる
表示手段５５と、前記演算手段５３が演算した前記各道
路における交通流に従って前記各道路を走行する車両の
前記合流地点に至るまでの走行を円滑に誘導するように
前記表示手段５５の点灯パターンを制御する制御手段５
７とを有することを要旨とする。

【０００９】

【作用】本発明の合流車両制御装置では、合流地点より
も上流の複数の道路の各々に検知手段を設置し、この検
知手段の検知信号に基づいて前記各道路における交通流
を演算し、この演算した交通流に従って前記各道路に沿
って設けられた表示手段の点灯パターンを制御し、前記
各道路を走行する車両の合流地点に至るまでの走行を円
滑に誘導する。

【００１０】

【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。

【００１１】図２は、本発明の一実施例に係わる合流車
両制御装置の全体構成図である。同図においては、２本
の道路、すなわち本線路１３１と支線路１３２とが合流
する場合が示されている。本線路１３１と支線路１３２
との合流点１７１から各線路の上流側例えば数百ｍ程度
までの区間には、本線路１３１および支線路１３２上を
それぞれ走行する車両の位置および速度を検知するため
の複数の検知手段である本線用センサＳ11，…，Ｓ1i，
…，Ｓ1nおよび支線用センサＳ21，…，Ｓ2i，…，Ｓ2n
が設置されているとともに、支線路１３２が合流地点に
達した後に該支線路１３２が本線路１３１と平行に存在
している支線路１３２に沿っても同様に車両の位置およ
び速度を検知するための検知手段である平行支線部用セ
ンサＳ31，…，Ｓ3i，…，Ｓ3nが設置され、更に前記本
線用センサＳ1iおよび支線用センサＳ2iより上流側には
本線路１３１および支線路１３２上をそれぞれ走行する
車両の交通流を計測するために少なくとも走行する車両
の台数と速度を検知する交通流計測用本線センサ１４１
および交通流計測用支線センサ１４２が設けられてい
る。

【００１２】また、合流地点の前後の本線路１３１およ
び支線路１３２上には、各線路上を走行する車両を誘導
するように複数の点灯パターンで点灯することができる
複数の発光体を各線路に沿って帯状に細長く連続的に配
列して構成される本線用車両誘導灯１６１および支線用
車両誘導灯１６２が設けられている。なお、図２におい
ては、この本線用車両誘導灯１６１および支線用車両誘
導灯１６２の合流地点の少し手前の各線路の上流から合
流地点までの間に細長く帯状に設けられ、そしてこの帯
状の各誘導灯１６１，１６２の一部の細かく線を施され
た部分１２０，１２１，１２２，１２３，１２４，１２
５は、該誘導灯が点灯し、この点灯した誘導灯の後方に
存在している車両を誘導していることを示している。

【００１３】更に、図２に示す合流車両制御装置は、前
記各センサ、すなわち本線用センサＳ1i、支線用センサ
Ｓ2i、平行支線部用センサＳ3i、交通流計測用本線セン
サ１４１および交通流計測用支流センサ１４２からの検
知信号を受信し、各線路を走行の車両の交通流等を演算
する演算装置１５１および該演算装置１５１からの演算
結果を供給され、これに基づいて前記本線用車両誘導灯
１６１および支線用車両誘導灯１６２を点灯制御する点
灯制御装置１５２を有している。

【００１４】また、図２においては、本線路１３１上に
車両１０１〜１０６が示されているが、これは１台の車
両１０１が本線用車両誘導灯１６１の誘導に従って本線
路１３１上を合流地点に向かって除々に進行している様
子を示しているものであり、また同様に支線路１３２上
にも車両１０７〜１１１が示されているが、これも１台
の車両１０７が支線用車両誘導灯１６２の誘導に従って
支線路１３２上を合流地点に向かって除々に進行してい
る様子を示している。

【００１５】図３は図２に示す合流車両制御装置の制御
系統のみの構成を示したブロック図である。前記各本線
用センサＳ1i、支線用センサＳ2i、平行支線部用センサ
Ｓ3i、交通流計測用本線センサ１４１および交通流計測
用支流センサ１４２からの検知信号は演算装置１５１に
供給され、演算装置１５１はこれらの検知信号を演算
し、演算結果に基づいて点灯制御装置１５２を制御し、
該点灯制御装置１５２を介して前記本線用車両誘導灯１
６１および支線用車両誘導灯１６２を点灯制御し、これ
により本線路１３１および支線路１３２から合流地点に
向かう車両の流れを効率的かつ円滑に制御するようにな
っている。

【００１６】なお、前記各センサは、例えば超音波また
は光を照射し、その反射波または反射光の長さを検出す
るものでもよいし、更に画像処理を活用したものでもよ
い。

【００１７】図４は、前記本線用車両誘導灯１６１およ
び支線用車両誘導灯１６２の構造を示す斜視図である。
車両誘導灯１６１，１６２は、同図に示すように、色の
異なる発光体４０３および４０４をそれぞれ内蔵した複
数の発光ブロック４０５および４０６を２列に配列して
構成され、各発光ブロック４０５，４０６の上面および
側面が発光面４０１，４０２を構成し、この発光面４０
１，４０２が発光し、道路上の車両を誘導するようにな
っている。このような車両誘導体１６１，１６２は道路
の表面に埋設してもよいし、道路の側壁に配置してもよ
い。また、発光体は、連続的に配置されても、または例
えば１ｍ程度の間隔で配置された発光鋲のようなもので
もよい。

【００１８】なお、このような車両誘導灯を道路の側壁
に設ける場合、支線路１３２であれば、本線路１３１の
側の側壁に設け、本線路１３１であれば、支線路１３２
の側の側壁に設けることが有効である。

【００１９】次に、以上のように構成される合流車両制
御装置の作用を図５に示すフローチャートを参照して説
明する。

【００２０】本線路１３１および支線路１３２上の合流
地点近傍に設けられた本線用車両誘導灯１６１および支
線用車両誘導灯１６２は、最初、消灯状態にある（ステ
ップ３００）。支線路１３２に沿って設けられている複
数の支線用センサＳ2iからの検知信号によって該支線用
センサＳ2iが車両を検知しているか否かがチェックされ
る（ステップ３１０）。車両を検知していない場合に
は、最初のステップ３００に戻るが、車両を検知してい
る場合には、本線路１３１に沿って設けられている複数
の本線用センサＳ1iが車両を検知しているか否かがチェ
ックされる（ステップ３２０）。

【００２１】本線用センサＳ1iが車両を検知している場
合には、支線路１３２上で検知されたすべての車両が合
流点１７１に到達する到達時間ｔ2iを演算し（ステップ
３３０）、それから同様に本線路１３１上で検知された
すべての車両が合流点１７１に到達する到達時間ｔ1iを
演算する（ステップ３４０）。

【００２２】ここで、到達時間ｔの算出について説明す
る。上述したように、前記本線用センサＳ1iが本線路１
３１上を走行する車両を検知すると、この本線用センサ
Ｓ1iが検知した車両の位置と速度が演算装置１５１に入
力される。また、同様に、支線用センサＳ2iが支線路１
３２上を走行する車両を検知すると、支線用センサＳ2i
が検知した車両の位置と速度が演算装置１５１に入力さ
れる。そして、この時検知した各センサの位置と合流点
１７１までの距離Ｌとから合流点１７１への到達時間ｔ
は、次式のように演算される。

【００２３】ｔ＝Ｌ／ｖここで、ｖは車両の速度である。

【００２４】また、別の方法として、近傍の２つのセン
サＳｉ，Ｓｉ+1が検知した車両の速度ｖｉ，ｖｉ+1およ
びセンサＳｉから合流点１７１までの距離Ｌｉとから到
達時間ｔは次式のように演算される。

【００２５】２ａＬｉ＝ｖｉ+1²−ｖｉ² Ｌｉ＝ｖｉｔ＋ａｔ²／２以上のようにして、到達時間ｔが演算されると、本線路
１３１上の車両と支線路１３２上の車両とがある近接し
た時間以内、例えば１秒以内でほぼ一緒に合流点１７１
に到達する可能性があるか否かを到達時間ｔ1iが到達時
間ｔ2iにほぼ等しいか否かによって判断する（ステップ
３５０）。両車両がほぼ一緒に到達する可能性がない場
合には、最初のステップ３００に戻るが、可能性がある
場合には、演算装置１５１は点灯制御装置１５２を介し
て相手の車両の対応する位置の本線用車両誘導灯１６１
および支線用車両誘導灯１６２を点灯制御し、これによ
り互いの車両が接近した時間内に合流点１７１に到達す
ることを避けるように制御する（ステップ３６０）。な
お、上述した両車両の到達時間の差には、走行する車両
の車長も考慮し、それぞれの車両の最後端と最前端まで
の時間差とする。

【００２６】図２においては、本線用車両誘導灯１６１
および支線用車両誘導灯１６２の中で前述した部分１２
０，１２１，１２２，１２３，１２５が部分的に発光し
て示されている。これは、例えば発光部分１２０は、車
両１０３に対して走行禁止位置を示しているものであ
る。この表示は、該車両１０３が車両１０４として示す
位置に移動するに従って車両の位置に沿って移動して変
化していくものである。このようにすることにより、車
両の運転手は表示に沿って走行するだけで、速度を落と
すことなく、安全かつ円滑な合流を行うことができると
ともに、運転に対する負荷が軽減されることになる。そ
して、図２においては、交通流計測用本線センサ１４１
および交通流計測用支流センサ１４２の近傍をそれぞれ
走行していた車両１０１および１０７は合流地点にほぼ
同時に突入するような位置関係にあったものが、点灯制
御装置１５２を介して演算装置１５１による本線用車両
誘導灯１６１および支線用車両誘導灯１６２の点灯制御
により前記車両１０１，１０７はそれぞれ合流地点にお
いては車両１０６および１１１として示すように時間差
をもって円滑に合流地点に進入し、渋滞が発生しないよ
うになっている。

【００２７】また、交通流計測用本線センサ１４１およ
び交通流計測用支流センサ１４２で検知した車両の台数
が異なる場合等には、意識的に流入量を制御することが
考えられるが、図６はこのような場合を示している。

【００２８】図６においては、本線路１３１を走行する
車両の数が支線路１３２を走行して合流地点に向かって
くる車両の数の２倍である場合、すなわち２対１である
場合を示しているが、同図に示すように本線路１３１上
では２台の車両ずつまとめて本線用車両誘導灯１６１で
誘導制御し、この２台の車両の間に支線路１３２上の車
両を１台ずつ支線用車両誘導灯１６２で誘導制御するよ
うにしながら、合流地点に円滑に進入するようにし、こ
れにより渋滞を防止している。

【００２９】なお、図６に示すように本線用車両誘導灯
１６１および支線用車両誘導灯１６２によって誘導制御
することにより各線路の車両の数が３対１、３対２等の
任意の割合で流入量を制御することも可能である。

【００３０】次に、本線用車両誘導灯１６１および支線
用車両誘導灯１６２の点灯制御により車両を誘導する場
合の点灯方法について説明する。

【００３１】本線用車両誘導灯１６１および支線用車両
誘導灯１６２が例えば単色発光の場合には、例えば図７
（ａ）に示すように、車両６１０の後に続いている車両
６１１を車両６１０との車間距離を除々に大きくするよ
うに誘導制御するのに、最初、誘導点灯部分１７１を短
く設定し、その後に図７（ｂ），（ｃ）に示すように誘
導点灯部分１７１を除々に長くするように変化させる。

【００３２】また、本線用車両誘導灯１６１および支線
用車両誘導灯１６２が２色発光の場合には、図８に示す
ように、２色のうちの一方の発光で前記演算装置１５１
が演算し、指定しようとする車間距離７０６を点灯表示
し、他方の発光の７０１で示す全体を例えば青色で表示
し、これに対して先行車７２０から現在車両が存在して
いる位置までの部分を７０５，７０７，７０９で示すよ
うに例えば赤色で表示する。そして、最初、図８（ａ）
に示すように、先行車７２０に接近していた車両７２１
を同図（ｂ），（ｃ）に示すように指定車間距離７０６
で示す車間距離まで除々に引き離していくように制御す
る。そして、図８（ｃ）に示すように、両発光による両
車間距離が等しくなった時に、両部分７０９，７０６を
ともに青色に変化させてもよい。このようにすることに
より、適正位置に到達したことが明確に理解できる。

【００３３】更に、図９に示すように自車両の位置をイ
ンジケータのように表示することもできる。前記演算装
置１５１が指定しようとする車間距離を８０４で示す部
分とすると、図９（ａ）に示すように、先行車８３０に
接近した位置にいる後続車８３１に対して該後続車８３
１の運転手の位置から見える範囲の部分８０５，８０
７，８０９を点灯させるとともに、該後続車が指示され
ようとしている車間距離に対して該後続車がどの程度の
位置にいるかを部分８０７の色を変化させることにより
インジケータのように表示する。図９（ａ）では、該イ
ンジケータ部分８０７は発光部分のかなり前の位置にあ
ることがわかる。後続車８３１が図９（ｂ）に示す位置
まで離れた状態になった後、図９（ｃ）に示すように後
続車８３１が適正位置まで離れると、同図に示すように
インジケータ部分８０７は発光部分の丁度中央位置にく
るように表示される。また、図９（ｃ）に示す適正位置
よりも車間距離を取り過ぎてしまった場合には、図９
（ｄ）に示すように表示すればよいことになる。なお、
図９（ｃ）に示す適正位置のインジケータ部分の表示
は、図１０に示すように車両の運転手から見た立体角で
ほぼ中央に位置するように表示すればよい。

【００３４】また、本線用車両誘導灯１６１および支線
用車両誘導灯１６２による点灯表示に警告を加えること
もできる。例えば、図２に示す支線路１３２上を走行し
ている車両１０９が演算装置１５１による点灯誘導に従
わずに、例えば支線用車両誘導灯１６２の点灯誘導部分
１２４内に入ったとすると、対応する車両１０４がこの
まま進行すると、円滑に合流できない恐れがあるので、
該車両１０４に対する点灯誘導部分１２１の色を変化さ
せたり、または点滅して表示するようにしてもよいし、
また更に車両１０４に更に多めの車間距離を取るように
指示してもよい。また、この場合、対応する車両１０４
に警告を発生する以外に、車両１０９に対して点灯誘導
部分１２４を変化させて警告してもよい。

【００３５】更に、車両の運転手の意志情報を本線用車
両誘導灯１６１および支線用車両誘導灯１６２による点
灯表示に加えてもよい。例えば、道路と車両との間で運
転に関する情報（例えばウインカーを点滅させたことを
示す情報）を電磁波等による信号に変調して、送受信を
行うようにすれば、例えば図２において支線路１３２上
の車両１１１が右ウインカーを出して、合流の意志を明
確にした時に点灯誘導表示１２２を点滅させるように変
化させてもよい。図１１〜図１５は、本発明の合流車
両制御装置の他の実施例における作用を示す説明図であ
る。この実施例では、本合流車両制御装置を車線規制等
の合流に適用した場合について示している。

【００３６】まず、図１１に示すように、本線路１００
６と支線路１００５とが合流する場合、一般には表示は
１００１のように行われ、本線路１００６の流れを妨げ
ないように支線路１００５からの合流が行われる。しか
しながら、支線路１００５の交通量が増大し、本線路１
００５に対し優先的に合流させたい場合には、表示部分
を例えば発光鋲のようなものを埋め込んでおくようにす
る。図１１では、１００１がこの発光鋲を示し、この発
光鋲１００１が点灯していることを示している。

【００３７】また、図１２は、支線路１１０５と本線路
１１０６の流入比率を対等にした場合の例を示してい
る。この場合、道路に埋め込んだ発光体が１１０２，１
１０３，１１０４のように点灯し、逆に１１０１は消灯
していることを示している。このようにすることによ
り、本線路と支線路との流入比率を可変させることがで
き、支線路からの流入量が増大しても対処することがで
きる。

【００３８】また、この場合、図１２における１１０２
〜１１０４の点灯表示を図１３に矢印で示すように順次
変化するように点灯させてもよいし、または図１４に示
すように矢印パターンが浮き上がるように発光体を埋め
込んでおいてもよい。

【００３９】なお、図１２のような場合、本線路１１０
６上で車線規制が発生するため、上述したように、合流
点を頭に本線路１１０６上で渋滞が発生する可能性があ
る。このような場合に、図１５において１２０１で示す
ように前記本線用車両誘導灯１６１、支線用車両誘導灯
１６２と同様な車両誘導灯を道路に設けて点灯制御すれ
ば、図２の場合とほぼ同様に安全かつ円滑に車両の走行
を制御することができる。

【００４０】図１６は、本発明の更に他の実施例を示す
図である。この実施例は、車両１５０２上の車両に対し
て車間距離指示と車線変更指示表示とを組み合わせたも
のである。なお、この場合、車両の移動に併せて、矢印
パターンを表示できるような発光体群を設ければ更に有
効となる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
合流地点よりも上流の複数の道路の各々に検知手段を設
置し、この検知手段の検知信号に基づいて前記各道路に
おける交通流を演算し、この演算した交通流に従って前
記各道路に沿って設けられた表示手段の点灯パターンを
制御し、前記各道路を走行する車両の合流地点に至るま
での走行を円滑に誘導しているので、合流地点における
車両の流れを円滑に誘導制御することができ、積極的か
つ効率的に渋滞を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明の一実施例に係わる合流車両制御装置の
全体構成図である。

【図３】図２に示す合流車両制御装置の制御系統のみの
構成を示すブロック図である。

【図４】図２に示す合流車両制御装置に使用されている
本線用車両誘導灯および支線用車両誘導灯１６２の構造
を示す斜視図である。

【図５】図２に示す合流車両制御装置の作用を示すフロ
ーチャートである。

【図６】図２に示す合流車両制御装置の作用を示す説明
図である。

【図７】図２に示す合流車両制御装置の点灯制御による
車両を誘導する場合の点灯方法を示す説明図である。

【図８】図２に示す合流車両制御装置の点灯制御による
車両を誘導する場合の点灯方法を示す説明図である。

【図９】図２に示す合流車両制御装置の点灯制御による
車両を誘導する場合の点灯方法を示す説明図である。

【図１０】図２に示す合流車両制御装置によるインジケ
ータ表示部分を示す説明図である。

【図１１】本発明の合流車両制御装置の他の実施例にお
ける作用を示す説明図である。

【図１２】図１１と同じ他の実施例の作用を示す説明図
である。

【図１３】図１１と同じ他の実施例の作用を示す説明図
である。

【図１４】図１１と同じ他の実施例の作用を示す説明図
である。

【図１５】図１１と同じ他の実施例の作用を示す説明図
である。

【図１６】本発明の更に他の実施例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１３１本線路１３２支線路１４１交通流計測用本線センサ１４２交通流計測用支流センサ１５１演算装置１５２点灯制御装置１６１本線用車両誘導灯１６２支線用車両誘導灯Ｓ1i 本線用センサＳ2i 支線用センサＳ3i 平行支線部用センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田清道神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】複数の道路が合流する合流地点よりも上
流の複数の道路の各々に設置され、前記合流地点に向か
って前記各道路を走行する車両を検知する検知手段と、
該検知手段からの検知信号に基づいて前記各道路におけ
る交通流を演算する演算手段と、前記合流地点よりも所
定距離上流から前記合流地点近傍まで前記各道路に沿っ
て設けられ、複数の点灯パターンを表示することができ
る表示手段と、前記演算手段が演算した前記各道路にお
ける交通流に従って前記各道路を走行する前記車両の前
記合流地点に至るまでの走行を円滑に誘導するように前
記表示手段の点灯パターンを制御する制御手段とを有す
ることを特徴とする合流車両制御装置。