JP2007004541A - 交通制御システムおよび信号制御機 - Google Patents
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Abstract
【課題】交通信号を的確に連携させることができる。
【解決手段】信号制御機24は、GPSユニット60と、メモリ62と、インターフェイス66と、通信ユニット68と、CPU70とを含む。GPSユニット60は、位置を表わす複数の情報を受信する。メモリ62は、GPSユニット60の位置を記憶する。インターフェイス66は、信号灯器に対し、信号色の情報を出力する。通信ユニット68は、他の信号制御機との間で、GPSユニットの位置と信号色を青色とする情報を出力した時刻とを通信する。CPU70は、GPSユニット60の位置を算出し、他の信号制御機との間の距離を算出し、車両が走行するために費やす時間を算出し、信号制御機24の設置点に車両の到着する時刻を予測し、信号色を青色とする時刻が、自らが予測した時刻に対応するように、インターフェイス66を制御する。
【選択図】図3
【解決手段】信号制御機24は、GPSユニット60と、メモリ62と、インターフェイス66と、通信ユニット68と、CPU70とを含む。GPSユニット60は、位置を表わす複数の情報を受信する。メモリ62は、GPSユニット60の位置を記憶する。インターフェイス66は、信号灯器に対し、信号色の情報を出力する。通信ユニット68は、他の信号制御機との間で、GPSユニットの位置と信号色を青色とする情報を出力した時刻とを通信する。CPU70は、GPSユニット60の位置を算出し、他の信号制御機との間の距離を算出し、車両が走行するために費やす時間を算出し、信号制御機24の設置点に車両の到着する時刻を予測し、信号色を青色とする時刻が、自らが予測した時刻に対応するように、インターフェイス66を制御する。
【選択図】図3
Description
本発明は、交通制御システム、交通信号制御機、および信号色制御装置に関し、特に、交通信号を制御する交通制御システム、交通信号制御機、および信号色制御装置に関する。
特許文献1は、渋滞判定部と交通制御パターン部とタイマとを備える交通信号制御機を開示する。渋滞判定部は外部の車両感知器と接続された状態で具備され、車両感知器からのデータを基に渋滞状況の判定を行う。交通制御パターン部は、渋滞判定部からの渋滞状況判定データおよび、タイマからの時刻信号に従って、外部に接続された信号灯器に制御信号を与える。タイマは所定のタイムスケジュールに従った時刻信号を交通制御パターン部に与える。
特許文献1に開示された発明によると、中央交通管制センタからの集中司令によることなく、現場の交通信号制御機によって、交通状況を制御することができる。
特許文献2は、商用電源を受電し、動作電源を供給する電源部と、時間帯ごとの青、黄、赤の表示時間を記憶する定数記憶部と、現在時刻を示す時計と、商用電源の停電直前の時計の時刻、当該時刻における青、黄、赤の点灯表示、および点灯表示の経過時間を記憶する状況記憶部と、時計、定数記憶部および状況記憶部を、商用電源の停電時にバックアップするバックアップ電源と、商用電源の復電時に、時計の現在時刻と状況記憶部に記憶された時刻との差を示す経過時間を求め、当該経過時間に応じて停電直前の点灯状態を継続するか否かを判定する処理部と、処理部が判定した結果と表示時間とに基づき商用電源の供給を制御する制御部と、制御部の制御に応じて青、黄、赤のランプを点灯する信号灯器とを具備する交通信号制御機を開示する。
特許文献2に開示された発明によると、定められた数秒以内の時間の停電に対しては停電直前の点灯状態を継続できる。
特許文献3は、交通管制センタとの通信を行う中央通信部と、複数の交通信号制御機との通信を行う端末通信部と、交通管制センタから複数の交通信号制御機へ送信する指令を交通信号制御機毎に記憶する記憶部と、日種と時刻とを計時する計時部と、記憶部から現在の制御指令を選択する選択部と、交通管制センタとの回線状態を監視する監視部とを備え、中央回線が正常のときには、交通管制センタからの制御指令を中央通信部や端末通信部経由で接続されている複数の交通信号制御機に送信し、交通管制センタとの回線が接続されていないときには、選択部が計時部より現在の日種と時刻を読取り、日種と時刻とが一致する制御指令を記憶部から選択して接続されている複数の交通信号制御機毎に送信する集約装置を開示する。
特許文献3に開示された発明によると、交通管制センタとの回線が接続されていないときでも交通信号制御機を系統的に制御できる。
特開平7−93690号公報
特開2000−215385号公報
特開2002−63689号公報
しかし、特許文献1および特許文献2に開示された発明では、複数の交通信号制御機が連携して動作する場合、信号の制御のタイミングにずれが生じるという問題点がある。特許文献1および特許文献2に開示された発明では、各交通信号制御機が保有するタイマが、互いに独立して制御のタイミングの基準を特定しているためである。
特許文献3に開示された発明では、複数の交通信号制御機が連携しない場合に比べ、各交通信号制御機や交通管制センタに設置されたコンピュータ(以下、「センタ装置」と称する)のコストが高くなるという問題点がある。コストが高くなる原因は、次の2点にある。第1点は、各交通信号制御機の制御のタイミングを同期させるため、各交通信号制御機がセンタ装置との間で頻繁に時刻情報を通信する必要がある点である。第2点は、複数の交通信号制御機が連携するためにセンタ装置が処理する情報量が膨大な量となる点である。情報量が膨大になればコストが高くなる理由は、膨大な情報を通信するために必要な、図10に示す専用回線114の設置に膨大なコストを必要とする点である。
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、交通信号を的確に連携させることができる交通制御システム、交通信号制御機、および信号色制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のある局面にしたがうと、交通制御システムは、信号灯器と、交通信号制御機と、センタ装置とを含む。交通信号制御機は、受信手段と、第1の算出手段と、第2の算出手段と、記憶手段と、送信手段と、検知手段と、補正手段と、出力手段と、制御手段とを含む。受信手段は、時刻を表わす情報と位置を表わす複数の情報とを受信する。第1の算出手段は、時刻を表わす情報に基づいて、時刻の補正値を算出する。第2の算出手段は、位置を表わす複数の情報に基づいて、受信手段の位置を算出する。記憶手段は、時刻の補正値と、点灯させる信号色の情報と、受信手段の位置とを記憶する。送信手段は、受信手段の位置を、センタ装置に送信する。検知手段は、時刻を検知する。補正手段は、時刻の補正値を用いて、検知手段が検知する時刻を補正する。出力手段は、信号灯器に対し、点灯させる信号色の情報を出力する。制御手段は、点灯させる信号色の情報が、補正手段が補正した時刻に対応するように、出力手段を制御する。センタ装置は、受信手段と、記憶手段とを含む。受信手段は、交通信号制御機から、交通信号制御機の受信手段の位置を受信する。記憶手段は、受信手段が受信した、複数の交通信号制御機の受信手段の位置を記憶する。
また、上述の受信手段は、複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と共に位置を受信するための手段を含むことが望ましい。
また、上述の時刻を表わす情報と共に位置を受信するための手段は、複数の人工衛星それぞれが搭載する送信機から、時刻を表わす情報と共に位置を受信するための手段を含むことが望ましい。
本発明の他の局面にしたがうと、交通信号制御機は、受信手段と、第1の算出手段と、記憶手段と、検知手段と、補正手段と、出力手段と、制御手段とを含む。受信手段は、複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置とを受信する。第1の算出手段は、時刻を表わす情報に基づいて、時刻の補正値を算出する。記憶手段は、時刻の補正値と点灯させる信号色の情報とを記憶する。検知手段は、時刻を検知する。補正手段は、時刻の補正値を用いて、検知手段が検知する時刻を補正する。出力手段は、信号灯器に対し、点灯させる信号色の情報を出力する。制御手段は、点灯させる信号色の情報が、補正手段が補正した時刻に対応するように、出力手段を制御する。
また、上述の交通信号制御機は、第2の算出手段と、情報を記憶するための手段と、通信手段と、第2の算出手段と、第3の算出手段と、予測手段とをさらに含むことが望ましい。第2の算出手段は、複数の位置を表わす情報に基づいて、受信手段の位置を算出する。情報を記憶するための手段は、受信手段の位置を表わす情報を記憶する。通信手段は、交通信号制御機同士で、受信手段の位置と出力手段が青信号の情報を出力した時刻とを通信する。第2の算出手段は、通信手段が受信した位置から、交通信号制御機間の距離を算出する。第3の算出手段は、交通信号制御機間の距離に対応するように、受信手段の位置を送信した交通信号制御機の設置点から受信手段の位置を受信した交通信号制御機の設置点までの、車両の走行に費やす時間を算出する。予測手段は、出力手段が青信号の情報を出力した時刻に、車両が走行するために費やす時間を加算することで、受信手段の位置を受信した交通信号制御機の設置点に車両の到着する時刻を予測する。あわせて、制御手段は、点灯させる信号色の情報のうち、青信号の情報が、補正手段が補正した時刻のうち、予測手段が予測した車両の到着する時刻に対応するように、出力手段を制御するための手段を含むことが望ましい。
本発明の他の局面にしたがうと、信号色制御装置は、受信手段と、第1の算出手段と、記憶手段と、第1の受付手段と、補正手段と、第2の受付手段と、出力手段と、制御手段とを含む。受信手段は、複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置とを受信する。第1の算出手段は、時刻を表わす情報のうち少なくとも1つに基づいて、時刻の補正値を算出する。記憶手段は、時刻の補正値と点灯させる信号色の情報とを記憶する。第1の受付手段は、時刻を受付ける。補正手段は、時刻の補正値を用いて、第1の受付手段が受付けた時刻を補正する。第2の受付手段は、交通信号制御機から、点灯させる信号色の情報を受付ける。出力手段は、信号灯器に対し、点灯させる信号色の情報を出力する。制御手段は、点灯させる信号色の情報が、補正手段が補正した時刻に対応するように、出力手段を制御する。
本発明に係る交通制御システム、交通信号制御機、および信号色制御装置は、交通信号を的確に連携させることができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図1を参照して、本実施の形態に係る交通制御システム20は、複数の信号機21と、センタ装置22とを含む。信号機21は青色、黄色、および赤色のいずれかの電灯が点灯することにより、車両の通行を制御する装置である。信号機21は、センタ装置22から受信した制御用の信号に基づいて、車両の通行を制御する装置である。
図2を参照して、センタ装置22は、ディスプレイ30と、プリンタ32と、キーボード34と、マウス36と、ハードディスク42と、CPU(Central Processing Unit)44と、ROM(Read Only Memory)46と、RAM(Random Access Memory)48と、バス50と、インターフェイス51とを含む。ディスプレイ30は、センタ装置22の管理者に対し、表示により、情報を出力する。プリンタ32は、センタ装置22の管理者に対し、印字により、情報を出力する。キーボード34は、センタ装置22の管理者から情報を受付ける装置である。マウス36は、センタ装置22の管理者から、ディスプレイ30に表示されたポインタの移動量などを受付ける装置である。ハードディスク42は、本実施の形態に係るセンタ装置22を実現するためのプログラムを記憶する装置である。CPU44は、センタ装置22の各部を制御するために演算を実施する装置である。RAM48は、CPU44が演算を実施するために必要な情報を一時的に記憶する装置である。ROM46は、CPU44が実行するオペレーティングシステムを記憶する装置である。バス50は、センタ装置22を構成する各部の間の、情報の経路である。インターフェイス51は、無線通信によりセンタ装置112と通信する装置である。
図1を参照して、信号機21は、信号制御機24と、信号灯器26とを含む。信号制御機は、信号灯器26が点灯させる電灯を制御する装置である。信号灯器26は、電灯が点灯することにより、青色、黄色、および赤色のいずれかの光を発する装置である。
図3を参照して、信号制御機24は、GPS(Global Positioning System)ユニット60と、メモリ62と、時計64と、インターフェイス66と、通信ユニット68と、CPU70とを含む。GPSユニット60は、時刻を表わす情報と位置を表わす複数の情報とを受信する装置である。本実施の形態の場合、GPSユニット60は、複数の人工衛星それぞれが搭載する複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置を表わす情報とを受信する。本実施の形態の場合、GPSユニット60は、市販のGPSユニットと同等の機能を有することとする。メモリ62は、信号制御機24が信号灯器26を制御するために必要な情報などを記憶する装置である。時計64は、時刻を検知する装置である。インターフェイス66は、信号灯器26との間で通信する装置である。通信ユニット68は、センタ装置22および他の信号機21と(具体的には他の信号機21の信号制御機24と)通信する装置である。CPU70は、信号制御機24の各部を制御する装置である。CPU70は、信号灯器26を制御するために必要な演算を実施する装置でもある。CPU70は、後述する時刻の補正値(時刻の補正値はメモリ62の時刻エリアに記憶されている)を用いて、時計64が検知する時刻を補正する装置でもある。
メモリ62の記憶エリアは、信号パターンエリアと、位置エリアと、時刻エリアと、配置エリアと、一般エリアとを含む。信号パターンエリアは、後述する信号パターン情報などを記憶するエリアである。位置エリアは、GPSユニット60の位置を表わす情報などを記憶するエリアである。時刻エリアは、時刻や時刻の補正値を表わす情報を記憶するエリアである。配置エリアは、他の信号機21の配置を表わす情報を記憶するエリアである。一般エリアは、上述した各エリアに記憶されない情報を記憶するアリアである。
図4を参照して、センタ装置22で実行されるプログラムは、位置情報の更新に関し、以下のような制御を実行する。
ステップ200(以下、ステップをSと略す。)にて、センタ装置22のCPU44はRAM48が記憶した更新フラグを参照する。S202にて、センタ装置112のインターフェイス51は、信号機21の信号制御機24に対して更新フラグの値を送信する。S204にて、センタ装置112のインターフェイス51は、信号機21の信号制御機24から、返信として交通信号制御機24のGPSユニット60の位置を表わす情報を受信する。
S206にて、センタ装置112のCPU44は、信号制御機24の返信がGPSユニット60の位置を表わす情報(位置情報)を含むか否かを判断する。位置情報を含むと判断した場合(S206にてYES)、処理はS208へと移される。もしそうでないと(S206にてNO)、処理は終了する。
S208にて、センタ装置112のCPU44は、ハードディスク42が記憶した各信号機21の(具体的にはGPSユニット60の)位置情報と、信号制御機24からの返信に含まれ、かつRAM48が記憶した位置情報とを照合する。
S210にて、センタ装置112のCPU44は、ハードディスク42が記憶した信号機21の位置情報のうち、RAM48が記憶した位置情報とは内容が異なる情報を更新する。これにより、センタ装置112のハードディスク42は、センタ装置112のインターフェイス51が受信した、複数の交通信号制御機24のGPSユニット60の位置を表わす情報を記憶することとなる。
図5を参照して、信号機21の信号制御機24で実行されるプログラムは、位置情報の通信に関し、以下のような制御を実行する。
S220にて、信号制御機24の時計64は、CPU70の制御により、時刻を計測する。これにより、時計64は、時刻を検知することとなる。時計64は、計測した時刻をCPU70に時刻情報として出力する。
S222にて、信号制御機24のCPU70は、時刻情報の内容に基づき、時刻を補正するか否かを判断する。本実施の形態の場合、CPU70は、所定の時刻が到来すれば、時刻を補正することとする。時刻を補正すると判断した場合(S222にてYES)、処理S224へと移される。もしそうでないと(S222にてNO)、処理はS232へと移される。
S224にて、信号制御機24のGPSユニット60は、GPS衛星28からの信号の受信を開始する。GPS衛星28からの信号の受信には、所定の乱数表を用いた解読が必要である。CPU70は、メモリ62の一般エリアから解読に必要な乱数表を読出す。GPSユニット60はGPS衛星28が送信する信号を解析することにより、情報の取得を開始するタイミングを特定する。GPSユニット60が情報の取得を開始する際、時計64は、時刻を検知する。CPU70は、時計64が出力した、情報の取得を開始する時刻をメモリ62の時刻エリアに予め記憶させておく。
S226にて、GPS衛星28からの信号が受信されると、GPSユニット60は、取得した信号が表わす時刻情報(時刻を表わす情報)をCPU70に出力する。CPU70は、GPSユニット60が出力した時刻を表わす情報に基づいて、GPSユニット60が信号を受信した時刻を算出する。GPSユニット60が信号を受信した時刻が算出されると、CPU70は、時計64が出力し、メモリ62の時刻エリアが予め記憶した、情報の取得を開始する時刻を参照する。時刻が参照されると、CPU70は、自らが算出した、GPSユニット60が信号を受信した時刻と、メモリ62の時刻エリアが予め記憶した、情報の取得を開始する時刻との差を算出することにより、時刻の補正値を算出する。これにより、CPU70は、GPSユニット60が出力した時刻を表わす情報に基づいて、時刻の補正値を算出することとなる。
S228にて、GPS衛星28からの信号が受信されると、GPSユニット60は、取得した信号が表わす複数の位置情報をCPU70に出力する。CPU70は、GPSユニット60が出力した位置を表わす複数の情報に基づいて、地球上におけるGPSユニット60の位置を算出する。GPS衛星28から受信した情報に基づきGPSユニット60の位置を算出する方法は周知なので、ここでは繰返さない。
S230にて、CPU70は、S226にて算出した時刻の補正値を表わす情報をメモリ62の時刻エリアに記憶させる。CPU70は、S228にて算出したGPSユニット60の位置を表わす情報をメモリ62の位置エリアに記憶させる。これにより、メモリ62の位置エリアに記憶された情報と時刻エリアに記憶された情報とは更新される。
S232にて、信号制御機24のCPU70は、メモリ62の一般エリアが記憶した更新フラグの値を参照することにより、センタ装置112から位置情報の要求があったか否かを判断する。位置情報の要求があったと判断した場合(S232にてYES)、処理はS234へと移される。もしそうでないと(S232にてNO)、処理はS220へと移される。
S234にて、信号制御機24のCPU44は、通信ユニット68にメモリ62から読出したGPSユニット60の位置を表わす情報を出力する。これにより、通信ユニット68にGPSユニット60の位置情報が設定される。S236にて、信号制御機24の通信ユニット68は、センタ装置22に、CPU70が出力したGPSユニット60の位置を表わす情報を送信する。
図6を参照して、信号機21が実行するプログラムは、車両の制御に関し、以下のような制御を実行する。
S240にて、信号制御機24のCPU70は、メモリ62の配置エリアと信号パターンエリアとを参照する。これにより、メモリ62の配置エリアと信号パターンエリアとがそれぞれ記憶した、信号機21の位置を表わす位置情報と信号機21が実施中の信号灯器26の点灯のパターンを表わすパターン情報とが読出される。本実施の形態において、「信号灯器26の点灯のパターン」とは、点灯させる信号色の情報を、点灯の順序に対応づけてグループ化した情報のことである。
S242にて、信号制御機24のCPU70は、メモリ62が出力した情報に基づき、メモリ62の配置エリアと信号パターンエリアとに、他の信号機21の位置情報と、信号色が青色になった時刻の情報(厳密には、他の信号機21のインターフェイス66が、点灯させる信号色を青色にする情報を出力した時刻を表わす情報)とが記憶されているか否かを判断する。位置情報と信号色が青色になった時刻の情報とが記憶されていると判断した場合(S242にてYES)、処理はS244へと移される。もしそうでないと(S242にてNO)、処理は終了する。
S244にて、信号制御機24のCPU70は、メモリ62から読出した位置情報(通信ユニット68が受信した情報が表わす、他の信号制御機24のGPSユニット60の位置)から、自らに位置情報を送信した信号制御機24と自らとの距離(すなわち、信号制御機24の間の距離)を算出する。
S246にて、信号制御機24のCPU70は、S244にて算出した距離とメモリ62から読出した信号パターンとに基づき、信号パターンを変更するタイミングを算出する。信号制御機24のCPU70は、次の各ステップに従って、信号パターンを変更するタイミングを算出する。第1のステップは、信号制御機24のCPU70が、信号制御機24の間の距離に対応するように、GPSユニット60の位置を表わす情報を送信した信号制御機24の設置点からGPSユニット60の位置を表わす情報を受信した信号制御機24(すなわち自分自身)の設置点まで、車両が走行するために費やす時間を算出するステップである。第2のステップは、GPSユニット60の位置を表わす情報を送信した信号制御機24のインターフェイス66が情報(点灯させる信号色を青色とする情報)を出力した時刻に、車両が走行するために費やす時間を加算することで、GPSユニット60の位置を表わす情報を受信した信号制御機24(すなわち自分自身)の設置点に車両の到着する時刻を予測するステップである。信号パターンを変更するタイミングを算出するCPU70自身の設置点に車両が到着する時刻が、信号パターンを変更するタイミングとなる。
S248にて、信号制御機24のCPU70は時計64が出力する時刻を参照する。
S250にて、信号制御機24のCPU70は、信号パターンを変更する時刻が到来したか否かを判断する。信号パターンを変更する時刻が到来したと判断した場合(S250にてYES)、処理はS252へと移される。もしそうでないと(S250にてNO)、処理はS248へと移される。これにより、CPU70は、信号パターンの情報(点灯させる信号色の情報)のうち、点灯させる信号色を青色とする情報が、CPU70自身が補正した時刻のうち、CPU70自身が予測した車両の到着する時刻に対応するように、インターフェイス66を制御することとなる。
S250にて、信号制御機24のCPU70は、信号パターンを変更する時刻が到来したか否かを判断する。信号パターンを変更する時刻が到来したと判断した場合(S250にてYES)、処理はS252へと移される。もしそうでないと(S250にてNO)、処理はS248へと移される。これにより、CPU70は、信号パターンの情報(点灯させる信号色の情報)のうち、点灯させる信号色を青色とする情報が、CPU70自身が補正した時刻のうち、CPU70自身が予測した車両の到着する時刻に対応するように、インターフェイス66を制御することとなる。
S252にて、信号制御機24のCPU70は、変更後の信号パターンの情報をインターフェイス66に出力する。インターフェイス66は、信号灯器26にに対し、信号パターンの情報(点灯させる信号色の情報)を出力する。信号灯器26の図示しない制御装置は、インターフェイス66が出力した情報に基づき、リレーを制御することによって、信号灯器26が発する光の色を制御する。
S254にて、信号制御機24の通信ユニット68は、信号制御機同士で、信号機21の位置情報(本実施の形態の場合、実際にはGPSユニット60の位置を表わす情報)と信号色が青色になった時刻の情報(厳密には、各信号機21のインターフェイス66が、点灯させる信号色を青色にする情報を出力した時刻を表わす情報)とを通信する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、交通制御システム20の動作について説明する。
センタ装置112のCPU44は、RAM48が記憶した更新フラグを参照する(S200)。センタ装置112のインターフェイス51は、更新フラグの値を、各信号機21の信号制御機24に送信する(S202)。
図7を参照して、センタ装置112から信号制御機24へ送信される信号のフォーマットは、ヘッダ80と、更新フラグの値86とを含む。図7に示すフォーマットは、センタ装置112から信号制御機24へ送信される情報の内容をデータや情報の配列として表わした図である。ヘッダ80は、情報の先頭を表わすデータである。更新フラグの値86は、RAM48からCPU44が読出した更新フラグの値である。
更新フラグの値が送信されると、各信号機21の信号制御機24において、時計64は時刻を計測する(S220)。時刻が計測されると、信号制御機24のCPU70は、時刻を補正するか否かを判断する(S222)。この場合、たまたま時刻を補正すると判断した場合(S222にてYES)、信号制御機24のGPSユニット60はGPS衛星28との通信を開始する(S224)。通信が開始されると、GPSユニット60は時刻情報を取得する(S226)。時刻情報が取得されると、GPSユニット60は、位置情報を取得する(S228)。
図8を参照して、GPSユニット60がGPS衛星28から受信する信号のフォーマットは、ヘッダ90と、位置情報92と、時刻情報94と、電離層補正データ96と、他の衛星の位置情報98とを含む。GPS衛星28は所定の情報を電波による信号として繰返し送信する。図8に示すフォーマットは、GPS衛星28が送信する情報の内容をデータや情報の配列として表わした図である。ヘッダ90は、情報の区切りを表わす。位置情報92は、送信元となったGPS衛星28の位置を表わす情報である。時刻情報94は、GPS衛星28が情報を送信した時刻を表わす。GPS衛星28は、原子時計を内蔵する。時刻情報94が表わす時刻は、原子時計が出力した精度が高い時刻を表わす。電離層補正データ96は、GPS衛星28からの電波が電離層を通過することによって生じる時刻や位置についての誤差を補正するためのデータである。信号制御機24のCPU70は、電離層補正データ96を用いて、自らの位置と正確な時刻とを特定するための手がかりを得る。その他の衛星の位置情報98は、図7に示す信号の送信元の衛星とは別の衛星の位置を表わす。
位置情報が取得されると、CPU70は、時刻情報と位置情報とを更新する(S230)。時刻情報と位置情報とが更新されると、CPU70はメモリ62が記憶した更新フラグの値を元に、位置情報の要求があったか否かを判断する(S232)。この場合、位置情報の要求があったとすると(S232にてYES)、信号制御機24のCPU70は、通信ユニット68に位置情報を設定する(S234)。位置情報が設定されると、通信ユニット68はセンタ装置112に位置情報を送信する(S236)。
位置情報が送信されると、センタ装置112のインターフェイス51は各信号制御機24から返信を受信する(S204)。返信が受信されると、センタ装置112のCPU44は、返信が位置情報を含むか否かを判断する(S206)。この場合、位置情報が含まれるので(S206にてYES)、センタ装置112のCPU44は各信号機21の位置情報をハードディスク42が記憶した情報と照合する(S208)。情報が照合されると、CPU44は、位置情報を更新する(S210)。
図9を参照して、信号制御機24からセンタ装置112への信号のフォーマットは、ヘッダ80と、ID100と、位置情報102と、時刻情報104とを含む。ID10は、各信号機21を識別するためのIDを表わす。位置情報102は、各信号制御機24のメモリ62が記憶した位置情報を表わす。時刻情報104は、各信号制御機24が図9に示す情報を送信した時刻を表わす。
信号制御機24の通信ユニット68がセンタ装置112に位置情報を送信すると、CPU70はメモリ62の配置エリアと信号パターンエリアとを参照する(S240)。メモリ62が参照されると、CPU70は、配置エリアと信号パターンエリアとに他の信号機21の位置情報と信号色が青色になった時刻の情報とが記憶されているか否かを判断する(S242)。本実施の形態の場合、通信ユニット68が、予め他の信号機21から位置情報と信号色が青色になった時刻の情報とを受信していれば、メモリ62は、他の信号機21の位置情報と信号色が青色になった時刻の情報とを記憶していることとする。この場合、位置情報と信号色が青色になった時刻の情報とが記憶されていないとすると(S242にてNO)、信号制御機24の通信ユニット68は、信号制御機同士で、信号機21の位置情報と信号色が青色になった時刻の情報とを通信する(S254)。
位置情報と信号色が青色になった時刻の情報とが通信されると、CPU70は位置情報を送信した信号制御機24までの距離を算出する(S244)。距離が算出されると、CPU70は信号パターンを変更するタイミングを算出する(S246)。タイミングが算出されると、CPU70は時計64が出力する時刻を参照する(S248)。時刻が参照されると、CPU70は信号パターンを変更する時刻か否かを判断する(S250)。この場合、信号パターンを変更する時刻であるとすると(S250にてYES)、CPU70は変更後の信号パターンの情報をインターフェイス66に出力する(S252)。インターフェイス66は、信号灯器26に信号パターンの情報を出力する。これにより、信号灯器26は、信号パターンを変更することとなる。
以上のようにして、本実施の形態に係る信号制御機は、複数のGPS衛星それぞれから、時刻情報を取得することにより、極めて正確な時刻を取得できる。極めて正確な時刻を取得できるので、極めて正確に信号色を制御できる。極めて正確な時刻が取得されるので、本実施の形態に係る交通制御システムにおいて、各信号制御機は、センタ装置の制御によることなく自律的に交通を制御できる。センタ装置の制御を必要としないので、センタ装置との通信のためのコストやセンタ装置の性能に起因するコストを削減できる。コストが減少するので、交通量の少ない交差点であっても、本実施の形態に係る信号制御機を設置できる。その結果、交通量の少ない交差点であっても設置でき、極めて正確に信号色を制御する交通制御システムおよび交通信号制御機を提供することができる。
また、本実施の形態に係る信号制御機は、互いの位置と信号色の制御のタイミングとを通信する。互いの位置と極めて正確な時刻に基づいて定められた信号色の制御のタイミングとが通信されるので、本実施の形態に係る信号制御機は、極めて的確に連携して動作できる。極めて的確に連携して動作できるので、本実施の形態に係る交通制御システムに含まれる信号制御機は、極めて的確に車両の通行を制御できる。その結果、交通信号を極めて的確に連携させる交通制御システムおよび交通信号制御機を提供することができる。
また、本実施の形態に係る信号制御機は、複数のGPS衛星それぞれから、位置を表わす情報を取得し、送信された情報を比較することにより、自らの正確な位置を特定できる。本実施の形態に係る信号制御機は、GPS衛星から取得した位置情報をセンタ装置に送信できる。位置情報をセンタ装置に送信できるので、本実施の形態に係る信号制御機は、次の利点を得ることができる。第1の利点は、センタ装置において信号制御機の位置や信号制御機間の距離を登録するための労力およびコストを省くことができる点である。第2の利点は、信号制御機の位置を誤って登録する可能性を軽減できる点である。センタ装置との通信のためのコスト、信号制御機の位置や信号制御機間の距離を登録するための労力およびコスト、センタ装置の性能に起因するコストが減少するので、交通量の少ない交差点であっても、本実施の形態に係る信号制御機を設置できる。その結果、交通量の少ない交差点であっても設置でき、信号制御機の位置を的確に登録させる交通制御システムおよび交通信号制御機を提供することができる。
なお、信号制御機24は、GPSユニット60に代えて、複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置を表わす情報とを受信する装置を含んでもよい。複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置を表わす情報とを受信する装置には、GPSの衛星の代わりに、携帯電話の基地局それぞれから、時刻を表わす情報と位置を表わす情報とを受信する装置が含まれる。複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置を表わす情報とを受信した場合も、信号制御機の位置を誤って登録する可能性を軽減できる。複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置を表わす情報とが受信されるので、送信された情報を比較することにより、交通信号の動作のタイミングを的確に決定することができる。これにより、信号制御機は、的確に連係して車両の通行を制御できる。時刻を表わす情報が取得されるので、各信号制御機は、センタ装置の制御によることなく自律的に交通を制御できる。センタ装置の制御を必要としないので、センタ装置との通信のためのコストやセンタ装置の性能に起因するコストを削減できる。その結果、交通量の少ない交差点であっても設置でき、交通信号を的確に連携させることができ、信号制御機の位置を的確に登録させる交通制御システムおよび交通信号制御機を提供することができる。
また、信号制御機24は、GPSユニット60に代えて、時刻を表わす情報と位置を表わす複数の情報とを受信する装置を含んでもよい。時刻を表わす情報と位置を表わす複数の情報とを受信する装置には、複数の標準電波送信所から、それぞれの標準電波送信所に固有の周波数で標準電波を受信する装置が含まれる。標準電波送信所に固有の周波数で送信される標準電波は、周波数が標準電波送信所の位置に対応するので、標準電波送信所の位置を表わす信号が含まれていなくても、標準電波送信所の位置を表わす情報を含むこととなる。これにより、時刻を表わす情報が受信されるので、交通信号の動作のタイミングを比較的的確に決定することができる。時刻を表わす情報が取得されるので、各信号制御機は、センタ装置の制御によることなく自律的に交通を制御できる。センタ装置の制御を必要としないので、センタ装置との通信のためのコストやセンタ装置の性能に起因するコストを削減できる。その結果、交通信号を比較的的確に連携させることができる交通制御システムおよび交通信号制御機を提供することができる。
また、本実施の形態の係る信号制御機24の一部は、独立した信号色制御装置であってもよい。その信号色制御装置は、GPSユニット60と、CPU70と、メモリ62と、図示しない第1の受付端子と、図示しない第2の受付端子と、インターフェイス66とを含む。GPSユニット60は、複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置を表わす情報とを受信する。CPU70は、時刻を表わす情報のうち少なくとも1つに基づいて、時刻の補正値を算出し、時刻の補正値を用いて、第1の受付端子が受付けた時刻を補正し、点灯させる信号色の情報が、自らが補正した時刻に対応するように、インターフェイス66を制御する。メモリ62は、時刻の補正値を表わす情報と点灯させる信号色の情報とを記憶する。第1の受付端子は、信号制御機が内蔵する時計から時刻を受付ける。第2の受付端子は、信号制御機から、点灯させる信号色の情報を受付ける。インターフェイス66は、信号灯器に対し、点灯させる信号色の情報を出力する。その結果、交通信号を比較的的確に連携させることができる信号色制御装置を提供することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
20 交通制御システム、21 信号機、22,112 センタ装置、24,110 信号制御機、26 信号灯器、28 GPS衛星、30 ディスプレイ、32 プリンタ、34 キーボード、36 マウス、42 ハードディスク、44,70 CPU、46 ROM、48 RAM、50 バス、51,66 インターフェイス、60 GPSユニット、62 メモリ、64 時計、68 通信ユニット、80,90 ヘッダ、82 事故情報、84 渋滞情報、86 更新フラグの値、92,102 位置情報、94,104 時刻情報、96 電離層補正データ、98 他の衛星の位置情報、100 ID、114 専用回線。
Claims (6)
- 信号灯器と、交通信号制御機と、センタ装置とを含む交通制御システムであって、
前記交通信号制御機は、
時刻を表わす情報と位置を表わす複数の情報とを受信するための受信手段と、
前記時刻を表わす情報に基づいて、時刻の補正値を算出するための第1の算出手段と、
前記位置を表わす複数の情報に基づいて、前記受信手段の位置を算出するための第2の算出手段と、
前記時刻の補正値と、点灯させる信号色の情報と、前記受信手段の位置とを記憶するための記憶手段と、
前記受信手段の位置を、前記センタ装置に送信するための送信手段と、
時刻を検知するための検知手段と、
前記時刻の補正値を用いて、前記検知手段が検知する時刻を補正するための補正手段と、
前記信号灯器に対し、点灯させる信号色の情報を出力するための出力手段と、
前記点灯させる信号色の情報が、前記補正手段が補正した時刻に対応するように、前記出力手段を制御するための制御手段とを含み、
前記センタ装置は、
前記交通信号制御機から、前記交通信号制御機の受信手段の位置を受信するための受信手段と、
前記受信手段が受信した、複数の前記交通信号制御機の受信手段の位置を記憶するための記憶手段とを含む、交通制御システム。 - 前記受信手段は、複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と共に位置を受信するための手段を含む、請求項1に記載の交通制御システム。
- 前記時刻を表わす情報と共に位置を受信するための手段は、複数の人工衛星それぞれが搭載する送信機から、時刻を表わす情報と共に位置を受信するための手段を含む、請求項2に記載の交通制御システム。
- 複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置とを受信するための受信手段と、
前記時刻を表わす情報に基づいて、時刻の補正値を算出するための第1の算出手段と、
前記時刻の補正値と点灯させる信号色の情報とを記憶するための記憶手段と、
時刻を検知するための検知手段と、
前記時刻の補正値を用いて、前記検知手段が検知する時刻を補正するための補正手段と、
信号灯器に対し、点灯させる信号色の情報を出力するための出力手段と、
前記点灯させる信号色の情報が、前記補正手段が補正した時刻に対応するように、前記出力手段を制御するための制御手段とを含む、交通信号制御機。 - 前記交通信号制御機は、
複数の前記位置を表わす情報に基づいて、前記受信手段の位置を算出するための第2の算出手段と、
前記受信手段の位置を表わす情報を記憶するための手段と、
交通信号制御機同士で、受信手段の位置と出力手段が青信号の情報を出力した時刻とを通信するための通信手段と、
前記通信手段が受信した位置から、交通信号制御機間の距離を算出するための第2の算出手段と、
前記交通信号制御機間の距離に対応するように、受信手段の位置を送信した交通信号制御機の設置点から前記受信手段の位置を受信した交通信号制御機の設置点までの、車両の走行に費やす時間を算出するための第3の算出手段と、
前記出力手段が青信号の情報を出力した時刻に、前記車両が走行するために費やす時間を加算することで、前記受信手段の位置を受信した交通信号制御機の設置点に車両の到着する時刻を予測するための予測手段とをさらに含み、
前記制御手段は、前記点灯させる信号色の情報のうち、青信号の情報が、前記補正手段が補正した時刻のうち、前記予測手段が予測した車両の到着する時刻に対応するように、前記出力手段を制御するための手段を含む、請求項4に記載の交通信号制御機。 - 複数の送信機それぞれから、時刻を表わす情報と位置とを受信するための受信手段と、
前記時刻を表わす情報のうち少なくとも1つに基づいて、時刻の補正値を算出するための第1の算出手段と、
前記時刻の補正値と点灯させる信号色の情報とを記憶するための記憶手段と、
時刻を受付けるための第1の受付手段と、
前記時刻の補正値を用いて、前記第1の受付手段が受付けた時刻を補正するための補正手段と、
交通信号制御機から、点灯させる信号色の情報を受付けるための第2の受付手段と、
信号灯器に対し、前記点灯させる信号色の情報を出力するための出力手段と、
前記点灯させる信号色の情報が、前記補正手段が補正した時刻に対応するように、前記出力手段を制御するための制御手段とを含む、信号色制御装置。
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JP2005184770A JP2007004541A (ja) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 交通制御システムおよび信号制御機 |
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JP2005184770A Pending JP2007004541A (ja) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 交通制御システムおよび信号制御機 |
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CN102289941A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-12-21 | 天津市顺通电子有限公司 | 电力线载波控制的交通信号灯*** |
KR102039733B1 (ko) * | 2019-04-30 | 2019-11-26 | 더로드아이앤씨 주식회사 | Gps 안테나 고정부재가 구비된 교통신호제어기 구조물 |
-
2005
- 2005-06-24 JP JP2005184770A patent/JP2007004541A/ja active Pending
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