JP4676851B2 - 交通管制システム - Google Patents

Description

本発明は、交通整理を要する区画を通行する車両の運転者に交通信号を通知して交通管制を行う交通管制システムに関する。

従来から、交差点、踏切又は工事現場などの交通の整理を要する箇所に設けられた交通信号機は、各種信号灯を点灯して歩行者や運転者に交通情報を通知することで、交通管制を行う。

例えば、交通信号機において交通情報を通知する技術としては、特許文献１に示すように、交差点などの交通信号機が赤信号に変わったことを運転者が認識しやすくするため、交通信号機に設けられた路側機から車の車載器に対して信号の点灯状態を示す信号情報を送信し、その車の運転者に報知するものがある。
特開２００４−２５２７１８号公報

しかしながら、従来からある信号灯のみの表示では、市街地において、見通しの悪いカーブや街路樹などの影響で信号灯の確認が困難な場合や、電飾広告や隣接交差点の信号灯の影響により見間違いや見落としをする可能性があった。

また、上述した交通情報を通知する技術を用いた場合では、現在の信号灯の表示情報を車載装置に報知する構成であり、運転者に対しては信号灯の現在の表示状態を知らしめることしかできず、制動距離が必要な車輌には安全性の面で必ずしも十分ではなかった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、交通信号機により交通管制が行われる箇所をより安全に通過できるようにする技術を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車輌の運転者に信号情報を通知して交通管制を行う交通管制システムにおいて、交通信号機に向かって進行する車輌の現在の走行位置情報と現在の走行速度情報を取得する第一の車輌情報取得手段と、前記車輌の進行方向、車種及び運転者の属性に関する情報を取得する第二の車輌情報取得手段と、前記交通信号機に設置された信号灯の現在の点灯状態を取得する点灯情報取得手段と、前記第一の車輌情報取得手段で取得した車輌情報及び前記点灯情報取得手段で取得した信号灯の現在の点灯情報に基づいて、当該車輌が前記交通信号機に到達する時点での信号灯の点灯状態を予測した予測点灯状態情報を生成する予測手段と、前記第二の車輌情報取得手段で取得した車輌情報に車輌の進行方向情報、車種情報及び運転者の属性情報が含まれるか否かを判定し、車輌情報に車輌の進行方向情報が含まれる場合には右左折専用情報及び右左折時の交通規制に関する情報を前記点灯情報に付加し、前記車輌情報に車種情報が含まれる場合には車輌の車種に応じた進入禁止などの規制情報を前記点灯情報に付加し、前記車輌情報に運転者の属性情報が含まれる場合には交通事故が多発している旨の注意情報を前記点灯情報に付加した信号情報を生成する信号情報生成手段と、前記予測点灯状態情報及び前記信号情報を送信する送信手段と、を備えた交通管制情報送信装置と、前記車輌に搭載され、前記車輌の進行方向前方に存在する交通信号機に前記車輌が到達する時点での前記予測点灯状態情報及び前記信号情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記予測点灯状態情報及び前記信号情報を前記車輌内において報知する報知手段と、を備えた交通管制情報報知装置と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記報知手段は、受信した前記予測点灯状態情報及び前記信号情報に応じた音声で報知することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記報知手段は、受信した前記予測点灯状態情報及び前記信号情報に応じた画像で報知することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記交通管制情報送信装置と、前記交通管制情報報知装置との間の通信は、ＤＳＲＣ方式で行うことを特徴とする。

なお、ここでいうＤＳＲＣとは、Dedicated Short Range Communicationの略であり、光ビーコンを含む双方向無線通信技術による狭域通信（専用狭域通信）を示すものである。

本発明によれば、交通管制を行う交通信号機に向かって進行する車輌の現在位置情報及び現在速度情報と、当該交通信号機に設置された信号灯の現在の点灯状況とに基づいて、当該車輌が交通信号機に到達する時点での信号灯の点灯状況を予測して通知することができる。したがって、車輌の運転者は、前もって到達時の信号状態を知ることができ、その交通管制が行われる箇所を安全に通過することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明するが、この発明はこの実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の用語や用途などをこれに限定しない。

図１は、本発明である交通管制システム１００の機能的構成を模式的に示した図であり、図２は、道路上に設置された交通管制システム１００の概略を示す図であり、図３は、交通信号制御機１１が行う処理を示すフローチャートであり、図４は、交通信号制御機１１が行う他の信号情報作成処理を示すフローチャートであり、図５は、信号情報に関するタイムチャートであり、図６は、交通管制情報報知装置２における表示画面Ｇを例示する図であり、図７は、交通信号機１と隣接交通信号制御機４とにおける処理を示すラダーチャートである。

先ず、交通管制システム１００の機能的構成について説明する。図１に示すように、交通管制システム１００は、交通信号機１、交通管制情報報知装置２、交通管制センター３及び隣接交通信号制御機４を有する構成である。

交通信号機１は、交通信号制御機１１、信号灯器１２、通信装置１３及び検出センサー１４を備える。

交通信号制御機１１は、交通信号機１の動作を統括制御する回路部であり、制御回路１１１、伝送回路１１２を有する構成である。制御回路１１１は、特に図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、発信部などを備える回路である。制御回路１１１は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムや設定情報に基づき、ＣＰＵがその制御プログラムをＲＡＭの作業領域に展開し、発信部から発信されるクロック信号に同期して順次実行することで、信号灯器１２の信号点灯制御や後述する交通信号機１における処理を実行する。

なお、制御回路１１１のＲＯＭに記憶される設定情報は、後述する交通信号機１の設置位置（中心位置）に関する情報、その設置位置からの進行方向毎又は車種毎の交通規制に関する情報、進入する車輌を検出する位置（交差点からの道程）に関する情報及び隣接する交差点との位置関係（道程、接続状態）の情報などを含む。

伝送回路１１２は、電気的に接続する通信装置１３、検出センサー１４、交通管制センター３及び隣接交通信号制御機４との間のデータ通信を所定のプロトコルに従って行う通信回路である。なお、伝送回路１１２と上述の各部との接続は、電気的な接続である有線以外に、無線、赤外線通信などであってもよい。

信号灯器１２は、交通信号制御機１１からの制御指示に応じて信号を灯火することで交通信号機１が設置された交差点などの交通の整理が必要な区域を交通する車輌運転者に交通指示を行う。通信装置１３は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short-Range Communication）方式で通信範囲にある通信部２３との間で双方向データ通信を行う。なお、通信装置１３は、光ビーコンなどで双方向データ通信を行う構成であってもよい。

検出センサー１４は、レーダー検知方式や超音波方式などで車輌を検知するセンサーであり、当該検出センサー１４の設置位置と交通信号機１に向かう方向へ通行する車輌と走行速度を検知し、その検知信号を交通信号制御機１１へ送信する。

交通管制情報報知装置２は、制御部２１、記憶部２２、通信部２３、報知部２４及びセンサ部２５を備える。

制御部２１は、特に図示しないＣＰＵなどを備え、記憶部２２の所定領域を作業領域とし、その記憶部２２に予め格納された制御プログラムや設定情報を展開して順次実行することで、交通管制情報報知装置２の動作を統括制御する。

記憶部２２は、読み込み／書き込みが可能な不揮発性メモリ、又は当該不揮発性メモリとＲＡＭなどを備える構成であり、予め交通管制情報報知装置２の制御プログラムや設定情報を記憶する。なお、記憶部２２は、ＩＣカードやフラッシュメモリなどの半導体メモリや光学的／磁気的記憶媒体の情報を読み書き可能な構成を備えてもよい。記憶部２２が記憶する設定情報は、制御部２１が制御プログラムを実行する際の動作条件や、交通管制情報報知装置２を積載する車輌の車種やその車輌の所有者又は運転者の属性（年齢・運転歴、違反歴など）などである。

通信部２３は、通信範囲にある通信装置１３との間でＤＳＲＣ方式による双方向データ通信を行う。報知部２４は、特に図示しないＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や、音声合成回路、アンプ及びスピーカなどを含む音声出力装置などであり、制御部２１から入力される制御指示に応じて、運転者に対する画像による情報表示や音声案内を行う。なお、音声合成は、制御部２１の制御指示に応じて予め設定された音片データや音声パターンを組み合わせて行われる。

センサ部２５は、車輌の走行速度や特に図示しない方向指示器の操作状態（右又は左ウインカーの点灯）に対応する進行方向に関する情報を制御部２１に出力する。なお、センサ部２５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などにより検出される車輌位置を位置情報として制御部２１に出力してもよい。

交通管制センター３は、特に図示しないサーバなどにより構成され、通信可能に接続する複数の交通信号機の灯火を同期させるなどして、広域的な交通管制を行う。隣接交通信号制御機４は、交通信号制御機１１と同様な構成であり、交通信号機１と隣接する交通整理を要する箇所に設けられた交通信号機を統括制御する。

次に、道路上に設置された交通管制システム１００の概略について、具体的に例示して説明する。図２に示すように、Ｘ−Ｘ’方向とＹ−Ｙ’方向に延びる道路が交差し、交通の整理を要する箇所である十字路の交差点Ｊ１と、その交差点Ｊ１に対してＸ方向で隣接する十字路である交差点Ｊ２がある。

交差点Ｊ１は、中心位置が中心点Ｊ１１であり、脇に交通信号制御機１１が設置された交通信号機１により交通管制が行われる。同様に、交差点Ｊ２は、隣接交通信号制御機４により交通管制が行われる。

交差点Ｊ１には、交通信号制御機１１により灯火を制御することで交差点Ｊ１における交通管制を行う信号灯器１２ａ〜１２ｄが設けられている。この信号灯器１２ａ〜１２ｄは、より広範に交差点Ｊ１へ進行する車輌運転者から確認可能にポールなどで掲げて設置される。なお、交差点Ｊ１における交通は、Ｘ−Ｘ’方向を信号灯器１２ｂ、１２ｄの灯火で管制し、Ｙ−Ｙ’方向を信号灯器１２ａ、１２ｃの灯火で管制する。

交差点Ｊ１の進入手前にある停止線Ｊ１２から距離Ｄ１（道程）離れた位置Ｊ１３には、そこを交差点Ｊ１へ進行する車輌Ｃ１の検出やその車輌Ｃ１に備えられた交通管制情報報知装置２との通信が可能に通信装置１３ａ、検出センサー１４ａが設けられる。なお、通信装置１３ａ、検出センサー１４ａは、交差点Ｊ１へ進行するレーンを通過する車輌のみを対象とするように調整し、ポール上などに設置される。また、停止線Ｊ１２から距離Ｄ２（道程）離れた位置Ｊ１４には、同様にそこを通過する車輌Ｃ２に対する通信装置１３ｂ、検出センサー１４ｂが設けられる。

このため、交差点Ｊ１に設置された交通信号機１は、位置Ｊ１３、位置Ｊ１４を交差点Ｊ１へ進行する車輌Ｃ１、車輌Ｃ２から、位置、走行速度、進行方向、車種、運転者の属性などの情報を取得することができるとともに、車輌Ｃ１、Ｃ２に備えられた交通管制情報報知装置２に対して交通信号制御機１１からの情報を通知することができる。

次に、位置Ｊ１３、Ｊ１４を車輌が通過する際に交通信号制御機１１が行う処理について、詳細に説明する。図３に示すように、交通信号制御機１１は、検出センサー１４や通信装置１３から前述の所定位置（図２における位置Ｊ１３、Ｊ１４）を通過する車輌の走行速度情報と位置情報を取得し（ステップＳ１１、Ｓ１２）、その取得した情報と現在の信号灯の点灯状況を示す信号情報に基づいてその位置から進行した車輌が交差点に差し掛かった際に信号灯器１２に灯火される信号情報である未来信号情報（予測点灯状態情報）を作成する（ステップＳ１３）。

この未来信号情報の作成について、例えば前述の図２の例では、車輌Ｃ１の走行速度と距離Ｄ１に基づいて、その車輌Ｃ１が交差点Ｊ１の手前にある停止線Ｊ１２に到達するまでの時間が算出され、その算出された時間から停止線Ｊ１２辺りを走行する際に信号灯器１２ａ、１２ｃで灯火される信号情報が作成される。また、車輌Ｃ２においても同様にして、その車輌Ｃ２が停止線Ｊ１２辺りを走行する際に灯火される信号情報が作成される。

次いで、その未来信号情報以外の他の信号情報作成処理が行われ（ステップＳ１４）、その作成された信号情報と未来信号情報とが交通管制情報報知装置２に送信されて（ステップＳ１５）、終了する。

他の信号情報作成処理については、図４に示すように、先ず、進行方向、車種、運転者の属性などの他の情報が取得され（ステップＳ１４１）、進行方向情報が含まれるか否かが判定され（ステップＳ１４２）、含まれる場合は進行方向別の信号情報、つまり、右左折専用の信号情報や制御回路１１１のＲＯＭに設定された情報から右左折時の交通規制に関する情報を付加した現在の信号灯器１２の灯火を示す信号情報が作成される（ステップＳ１４３）。

次いで、車種情報が含まれるか否かが判定され（ステップＳ１４４）、含まれる場合は車種規制に対応した信号情報、つまり、大型車／普通車／自動二輪などの車種に応じた進入禁止等の規制情報がある場合は含まれる車種情報に応じた規制情報を付加した現在の信号情報が作成される（ステップＳ１４５）。

次いで、運転者の属性情報が含まれるか否かが判定され（ステップＳ１４６）、含まれる場合は運転者の属性に対応した信号情報、例えば、運転歴が短い人や事故歴がある人については交通事故が多発している旨の注意情報などを付加した現在の信号情報が作成され（ステップＳ１４７）、終了する。

なお、ステップＳ１４７の処理においては、運転者の属性情報が運転歴の短い人や事故歴を有する人を示す情報であり、ステップＳ１３で作成された未来信号情報が黄色信号や赤信号である場合に警告する情報が付加される構成であっても良い。この場合は、より運転属性に則した信号情報を通知することができる。また、ステップＳ１４１〜Ｓ１４７においては、他の情報が取得されない場合に現在の信号灯器１２の灯火を示す信号情報のみが作成される構成であってもよい。

上述した処理により、交通管制情報報知装置２は、作成された信号情報及び付加情報と未来信号情報とを報知部２４で報知して運転者に知らしめることができる。具体的には、図５に示すように、信号情報Ｌ１１、Ｌ１２のタイミングで灯火する交差点へ向かう車輌であり、信号情報Ｌ１２に基づく交通管制を受ける車輌に対しては、その信号情報Ｌ１２及び走行速度と交差点までの距離とに応じた時間Ｈ１や時間Ｈ２未来の信号情報Ｌ１３又はＬ１４などが通知される。

例えば、時刻Ｔ１において、交差点で信号情報Ｌ１２に基づく交通管制を受け、そこへの到達に時間Ｈ１必要な車輌に対しては、現在の青色信号の情報と、交差点への到達時の黄色信号の情報とが通知される。同様に、時刻Ｔ２において、交差点への到達に時間Ｈ２必要な車輌に対しては、現在の黄色信号の情報と、到達時における赤色信号の情報とが通知される。

交通管制情報報知装置２では、その通知された現在の信号情報、未来信号情報及び付加情報が報知部２４から音声で運転者に報知される。なお、報知部２４での報知は、ＬＣＤに表示して主に助手席に座る人に対して行っても良い（運転者に対しては、運転に障害がないように運転時における視界位置などに表示する）。例えば、図６に示すように、報知部２４に設けられた表示画面Ｇの表示ウインドウＷに未来信号情報に関する警告メッセージを表示して報知するものであってよい。

次に、隣接交通信号制御機４からの未来信号情報を報知する処理について図７を参照して説明する。なお、前述した処理と同一な処理については同符号を付して（ステップＳ１１〜Ｓ１５）説明を省略する。

交通信号機１は、制御回路１１１において予め設定された設定情報や通信により隣接する隣接交通信号制御機４の有無を確認し（ステップＳ１３１）、隣接交通信号制御機４が存在する場合はステップＳ１１、Ｓ１２で取得した所定位置を通過する車輌の走行速度・位置情報を隣接交通信号制御機４へ送信し（ステップＳ１３２）、それに応じて隣接交通信号制御機４から送られる未来信号情報を受信して（ステップＳ１３３）、その隣接交通信号制御機４から受信した未来信号情報と前述した処理で作成した未来信号情報及び信号情報とを交通管制情報報知装置２に送信する。

隣接交通信号制御機４は、交通信号機１から送られる走行速度・位置情報を受信し（ステップＳ２１）、その走行速度及び予め設定された隣接する交通信号機１との位置関係の情報と受信した位置情報により算出される車輌が隣接交通信号制御機４の交差点に差し掛かるまでの道程に基づいて、その車輌が隣接する交差点に差し掛かった際に灯火される未来信号情報を作成し（ステップＳ２２）、その作成した未来信号情報を交通信号機１へ送信する（ステップＳ２３）。

以上のように、交通管制システム１００は、交通信号機１に向かって進行する車輌の位置情報と速度情報を検出センサー１４で取得し、その車輌が交通信号機１に到達する際に通知する信号情報を交通信号制御機１１で作成して、通信装置１３からその車輌に設けられた交通管制情報報知装置２の通信部２３へ送信し、交通管制情報報知装置２において、その信号情報に応じた報知を報知部２４から行う構成である。このため、車輌の運転者は、交差点を通過する際の信号の点灯状態を予め認識することができ、余裕をもって車輌を操作することができるため、より安全に交差点を通過することができる。

また、車輌の運転者に対しては、音声で交通信号機１に到達する際に通知する信号情報に応じた報知を行うことができるため、より運転に支障をきたすことなく、安全に認識させることができる。

また、交通管制システム１００は、交通信号機１と交通管制情報報知装置２との通信をＤＳＲＣ方式で行う構成であるため、他の車輌に搭載された交通管制情報報知装置２に影響することなく、交通信号機１に向かって進行する車輌に対して選択的に通知することができる。

また、交通管制システム１００において、交通管制情報報知装置２の報知部２４から報知する信号情報は、進行方向にある交通信号機１からの情報だけでなく、その交通信号機１に隣接する隣接交通信号制御機４からの情報であってもよい。この場合は、さらに先にある交通信号機を通過する際の信号状況も事前に通知することができ、運転者に対してより安全な運転環境を提供することができる。

なお、本実施の形態における記述は、本発明の一例を示すものであり、これに限定するものではない。本発明における交通管制システム１００の構成及び動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

例えば、交通管制システム１００は、交通信号機毎に交通信号制御機１１を設けることなく、交通管制センター３が交通信号制御機１１や隣接交通信号制御機４に代わって統括的に制御する構成であってもよい。

また、交通信号機１の設置場所に関しては交差点に固定的に設けられる場合を例示したが、工事現場などに簡易に設けられる構成であってもよい。さらに、交通信号機１の設置場所は道路が交差する交差点以外に道路と線路が交差する踏切であり、交通管制システム１００はそこを通過する車輌や電車の運転者に報知する構成であってよい。

また、送信手段は、位置Ｊ１３や位置Ｊ１４を通過した際の交通管制情報報知装置２から音声や画像で報知する構成以外に、位置Ｊ１３や位置Ｊ１４近傍に設けられ、当該位置を通過する車輌の運転者の視界から確認可能な位置に設けられた信号灯器１２と同等な信号灯であり、その信号灯の灯火により報知する構成であってよい。

本発明である交通管制システム１００の機能的構成を模式的に示した図である。 道路上に設置された交通管制システム１００の概略を示す図である。 交通信号制御機１１が行う処理を示すフローチャートである。 交通信号制御機１１が行う他の信号情報作成処理を示すフローチャートである。 信号情報に関するタイムチャートである。 交通管制情報報知装置２における表示画面Ｇを例示する図である。 交通信号機１と隣接交通信号制御機４とにおける処理を示すラダーチャートである。

符号の説明

１００ 交通管制システム
１ 交通信号機（交通管制情報送信装置）
２ 交通管制情報報知装置
３ 交通管制センター
４ 隣接交通信号制御機（交通管制情報送信装置）
１１ 交通信号制御機（予測手段）
１１１ 制御回路
１１２ 伝送回路
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 信号灯器
１３、１３ａ、１３ｂ 通信装置（送信手段）
１４、１４ａ、１４ｂ 検出センサー（車輌情報取得手段）
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ 通信部（受信手段）
２４ 報知部（報知手段）
２５ センサ部
Ｃ１、Ｃ２ 車輌
Ｄ１、Ｄ２ 距離
Ｇ 表示画面
Ｈ１、Ｈ２ 時間
Ｊ１ 交差点
Ｊ１１、Ｊ２１ 中心点
Ｊ１２ 停止線
Ｊ１３、Ｊ１４ 位置
Ｊ２ 交差点
Ｌ１１〜Ｌ１４ 信号情報
Ｔ１、Ｔ２ 時刻
Ｗ 表示ウインドウ

Claims (4)

1. 車輌の運転者に信号情報を通知して交通管制を行う交通管制システムにおいて、
   交通信号機に向かって進行する車輌の現在の走行位置情報と現在の走行速度情報を取得する第一の車輌情報取得手段と、
   前記車輌の進行方向、車種及び運転者の属性に関する情報を取得する第二の車輌情報取得手段と、
   前記交通信号機に設置された信号灯の現在の点灯状態を取得する点灯情報取得手段と、
   前記第一の車輌情報取得手段で取得した車輌情報及び前記点灯情報取得手段で取得した信号灯の現在の点灯情報に基づいて、当該車輌が前記交通信号機に到達する時点での信号灯の点灯状態を予測した予測点灯状態情報を生成する予測手段と、
   前記第二の車輌情報取得手段で取得した車輌情報に車輌の進行方向情報、車種情報及び運転者の属性情報が含まれるか否かを判定し、車輌情報に車輌の進行方向情報が含まれる場合には右左折専用情報及び右左折時の交通規制に関する情報を前記点灯情報に付加し、前記車輌情報に車種情報が含まれる場合には車輌の車種に応じた進入禁止などの規制情報を前記点灯情報に付加し、前記車輌情報に運転者の属性情報が含まれる場合には交通事故が多発している旨の注意情報を前記点灯情報に付加した信号情報を生成する信号情報生成手段と、
   前記予測点灯状態情報及び前記信号情報を送信する送信手段と、
   を備えた交通管制情報送信装置と、
   前記車輌に搭載され、前記車輌の進行方向前方に存在する交通信号機に前記車輌が到達する時点での前記予測点灯状態情報及び前記信号情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した前記予測点灯状態情報及び前記信号情報を前記車輌内において報知する報知手段と、
   を備えた交通管制情報報知装置と、
   を有することを特徴とする交通管制システム。
2. 前記報知手段は、受信した前記予測点灯状態情報及び前記信号情報に応じた音声で報知することを特徴とする請求項１に記載の交通管制システム。
3. 前記報知手段は、受信した前記予測点灯状態情報及び前記信号情報に応じた画像で報知することを特徴とする請求項１に記載の交通管制システム。
4. 前記交通管制情報送信装置と、前記交通管制情報報知装置との間の通信は、ＤＳＲＣ方式で行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の交通管制システム。

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