交通システム
【課題】 車両の進行方向を正確に判別することのできる交通システムを提供する。
【解決手段】 交差点Ａに流入する道路の車線上にビーコンヘッドを設けた上流側路上通信装置１と、その上流側路上通信装置１よりも車両進行方向下流側に下流側路上通信装置２とをそれぞれ設置する。路上処理装置３は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２と接続されており、これらが車両から受け取るアップリンク情報を受信することができる。路上処理装置３は、上流側路上通信装置１で受信したアップリンク情報に含まれる車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含むアップリンク情報を所定時間内に下流側路上通信装置２でも受信したと判断される場合には、当該車両ＩＤを有する車両が交差点Ａに向かって進行しているものと判定する。
【解決手段】 交差点Ａに流入する道路の車線上にビーコンヘッドを設けた上流側路上通信装置１と、その上流側路上通信装置１よりも車両進行方向下流側に下流側路上通信装置２とをそれぞれ設置する。路上処理装置３は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２と接続されており、これらが車両から受け取るアップリンク情報を受信することができる。路上処理装置３は、上流側路上通信装置１で受信したアップリンク情報に含まれる車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含むアップリンク情報を所定時間内に下流側路上通信装置２でも受信したと判断される場合には、当該車両ＩＤを有する車両が交差点Ａに向かって進行しているものと判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上を走行する車両の進行方向を判定する交通システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車載機との間で路車間通信をすることで、車載機の保持する情報を取得すると共に、車載機に対して交通情報等を提供することができる光ビーコンが普及している。
この光ビーコンを用いたアプリケーションシステムとして、救急車や消防車のような緊急車両を円滑に走行させることを目的とした緊急車両走行支援システムが実用化されている。
【０００３】
緊急車両走行支援システムでは、緊急車両が頻繁に通過する道路上に光ビーコン等の路上通信装置を設置しておき、当該路上通信装置との路車間通信により緊急車両が当該路上通信装置設置地点を通過したことを認識し、緊急車両がこれから通過することが予想される交差点における信号機の表示を動的に変更して、緊急車両が円滑に当該交差点を通行できるように支援する（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８４５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ビーコンを利用した緊急車両走行支援システムでは、緊急車両が光ビーコンの設置地点よりも下流側にある交差点に接近中であることを、その光ビーコンと緊急車両との路車間通信によって認識するように構成されている。
具体的には、交差点への流入車線上にのみ光ビーコンのビーコンヘッドを設置し、その車線上を走行する緊急車両との路車間通信により、緊急車両が前記ビーコンヘッドの設置車線を通過したことが認識されるようになっており、緊急車両の走行方向を直接的に認識するわけではない。
【０００６】
前記ビーコンヘッドは、通常、直下の車線上を走行する車両とのみ路車間通信を行うが、稀に隣接車線を走行している車両との間で路車間通信が行われるケースがある。例えば、隣接車線を走行する車両と大型車両等が併走している場合、その隣接車線走行車両の発した近赤外光（アップリンク光）が併走大型車両の側面に反射して、前記ビーコンヘッドに到達するケースがある。
その隣接車線の車両走行方向が前記ビーコンヘッドの設置された車線とは逆である場合、交差点から遠ざかる方向に走行する緊急車両と前記ビーコンヘッドとの間で路車間通信が行われることになり、緊急車両が交差点に接近していないにも関わらず、当該交差点の信号機の表示を動的に変更してしまうことがあった。
【０００７】
また、緊急車両の場合、現場に急行するために反対車線側を逆走するケースもある。
逆走する緊急車両と光ビーコンが路車間通信した場合にも、当該交差点の信号機の表示を動的に変更してしまう。
【０００８】
つまり、単に１台の光ビーコンと路車間通信したことのみをもって緊急車両が交差点に接近したと判断する方法を用いると、緊急車両が交差点から遠ざかる方向に走行しているにも関わらず、交差点に接近していると誤認識してしまうケースがあり、適切な交通信号制御が行われない場合があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、車両の走行方向を正確に認識することのできる交通システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第一の発明にかかる交通システムは、車両の進行方向が同一である１又は複数の車線上を走行する車両との間で路車間通信を行う第一路上通信装置および第二路上通信装置を備え、前記第二路上通信装置の路車間通信領域は、前記第一路上通信装置の路車間通信領域よりも前記進行方向の下流側に位置しており、前記第一路上通信装置が車両から通信データを受信した後、所定時間以内に前記第二路上通信装置が同一の車両から通信データを受信した場合に、前記通信データを送信した車両の走行方向が前記進行方向であると判定する判定手段を備える（請求項１）。
【００１１】
この発明によれば、１台の路上通信装置ではなく、２つの路上通信装置に対して送られる通信データに基づいて、確実に車両の進行方向を判定することができる。
従って、例えば特定の地点に接近する車両が存在するか否かに応じて動作を切り替える必要のある緊急車両支援システムや地点感応式の交通信号制御システム等を運用する場合に、正確な動作を行うことが可能になる。
【００１２】
また、前記交通システムに、前記通信データに含まれる車両識別信号に基づいて当該通信データを送信した車両が緊急車両であるか否かを判別する緊急車両判別手段と、前記第二路上通信装置の路車間通信領域よりも前記進行方向の下流側に存在する交差点に設置された信号灯器を制御する交通信号制御機とをさらに備えさせ、前記交差点に向かって進行する車両が存在し、かつ、当該車両が緊急車両であると前記判定手段が判断した場合に、前記交通信号制御機に、当該緊急車両の接近に応じて前記信号灯器における各信号灯色の点灯時間を決定させるようにすることもできる（請求項２）。
【００１３】
この発明によれば、２つの路上通信装置に対して送られる通信データに基づいて、確実に車両の進行方向を判定した上で、交差点に近づく緊急車両が検知されたら、その交差点における信号灯器の点灯時間を動的に決定することができるようになる。
例えば、現在赤信号を表示しているのであれば、可能な限り早く赤信号を打ち切って、緊急車両が青信号で通過できるようにし、一方、現在青信号を表示しているのであれば、可能な限りその青信号を継続して緊急車両の走行を支援することが可能になる。
【００１４】
なお、前記緊急車両が第一路上通信装置および第二路上通信装置のそれぞれと路車間通信した時刻の差に基づいて前記緊急車両の走行速度を取得する走行速度取得手段を備えておき、前記交通信号制御機に、取得した前記緊急車両の走行速度に基づいて、前記緊急車両に対して表示する信号灯器における各信号灯色の点灯時間を決定させるようにすることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
２つの路上通信装置との通信時刻の差によって緊急車両の走行速度を取得することが可能になるから、当該走行速度に応じて、緊急車両が交差点に進入するタイミングを正確に予測した上で、きめの細かい交通信号制御を実施することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の交通システムによれば、車両の進行方向を正確に判定することができるため、例えば、緊急車両走行支援システム等のように車両の進行方向に応じて動作するシステムを正確に運用することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る交通システムの機器配置の概要を示す模式図であり、上流側路上通信装置１、下流側路上通信装置２、路上処理装置３、信号灯器４Ａとこれを制御する交通信号制御機４、中央装置５、車両Ｃ及びこの車両Ｃに搭載される車載機６を含むものである。
【００１８】
〔システムの全体構成〕
道路Ｒは車線１〜４を有しており、車線１と車線２は交差点Ａに向かう方向、車線３と車線４は交差点Ａから遠ざかる方向を進行方向とする。
そして道路Ｒには、車線１上にビーコンヘッド１Ｂおよび車線２上にビーコンヘッド１Ｃを設け路車間通信を制御する制御機１Ａと備える上流側路上通信装置１と、車線１上にビーコンヘッド２Ｂおよび車線２上にビーコンヘッド２Ｃを設け路車間通信を制御する制御機２Ａと備える下流側路上通信装置２とが設置されている。
【００１９】
この上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２は、道路Ｒ上の所定の路車間通信領域Ｑ１およびＱ２（図１において斜線で示す範囲）において、車両Ｃに搭載された車載機６との間で通信データを送受信する機能を備えている。
そして、図１にあるように、下流側路上通信装置２は上流側路上通信装置１よりも下流側に設置されており、それぞれの路車間通信領域Ｑ１およびＱ２の間が所定の距離（例えば３０ｍなど）だけ離隔するように設置されている。
【００２０】
ここで、上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２としては、例えば光ビーコン、電波ビーコンやＤＳＲＣなど、無線で路車間通信を実現できる装置であればどのようなものを用いても良いが、路車間通信領域Ｑ１とＱ２がお互いに重複しないようにするためには、光ビーコンのような狭域通信を行う路上通信装置を用いることが望ましい。
【００２１】
路車間通信領域Ｑ１およびＱ２において、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２から車両Ｃに対して送信される前記通信データには、進行方向の道路状況に関する情報が含まれており、例えば、どの道路が渋滞しているかに関する渋滞情報や、ある地点までの旅行時間に関する旅行時間情報などが含まれる。なお、これらの情報は、交通管制センターに設置された中央装置５から通信回線を通じて送られ、予め上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２の記憶部に格納されている。
【００２２】
一方、車載機６が上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２に対して送信するアップリンク情報には、車両Ｃを識別するための車両ＩＤ情報や前回別の地点に設けられた他の路上通信装置（図示せず）と路車間通信してからの経過時間（路上通信装置設置地点間の旅行時間）に関する情報などが含まれている。
【００２３】
また、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２は、それぞれ路上処理装置３と接続されている。この路上処理装置３は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２が車載機６から受信した前記アップリンク情報を取得する機能を備えている。
なお、路上処理装置３は、制御機１Ａまたは２Ａと同一の筐体内に納められていても良いし、制御機１Ａまたは２Ａに路上処理装置３と同一の機能を備えさせておく構成でも良い。また、制御機１Ａまたは２Ａを同一の筐体内に納めるようにしても良い。また、路上処理装置３は、近傍に設置される他の路上装置（例えば交通信号制御機４）と同一の筐体内に納めるようにしても良い。
【００２４】
そして、交差点Ａには信号灯器４Ａとこれを制御する交通信号制御機４が設置されている。道路Ｒを交差点Ａに向かって走行する車両Ｃは、信号灯器４Ａが赤信号であれば交差点Ａの手前で停止し、青信号であれば交差点Ａを通過することができる。
【００２５】
〔上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２の基本的動作〕
以下、上流側路上通信装置１の基本的動作を、図２を用いて説明する。なお、図２は上流側路上通信装置１の制御機１Ａの機能ブロック図であるが、下流側路上通信装置２も同様の構成を有し、上流側路上通信装置１と同様の機能を備えている。
【００２６】
上流側路上通信装置１は路上処理装置３と接続されており、路上処理装置３と情報をやりとりする。送受信手段１０１は、路上処理装置３との間でデータを送受信する機能を有し、中央装置５から路上処理装置３経由で送られる前記渋滞情報等を受け取る。受け取った情報は、記憶部１２１に格納される。
【００２７】
路車間通信手段１４１は、常時、通信領域Ｑ１に対してダウンリンク情報を送信し続けている。このダウンリンク情報は、車載機６に対して通信領域Ｑ１に進入したことを知らせ、車載機６からのアップリンク情報の送信を促すことを主な目的として送信しており、基本的な情報のみが含まれている。
そして、通信領域Ｑ１に進入した車両Ｃの車載機６は、前記ダウンリンク情報の受信に応じて、当該車両Ｃの車両ＩＤを含むアップリンク情報を上流側路上通信装置１に対して送信する。なお、車両Ｃが緊急車両の場合には、このアップリンク情報内に車両Ｃが緊急車両であることを示す情報が格納されている。そして、受信したアップリンク情報は送受信手段１０１によって路上処理装置３に送信される。
【００２８】
路車間通信手段１４１は、前記アップリンク情報を受信したら、当該アップリンク情報受信に応じてダウンリンクの切替を実行し、車載機６に対して、車載機６の走行する車線を通知する車線通知情報、前記渋滞情報や旅行時間情報などを含む切替実行後のダウンリンク情報の送信を開始する。当該切替実行後のダウンリンク情報の送信は、概ね２５０ｍｓ程度の間のみ行われる。
【００２９】
図１のように車両Ｃが車線２を走行している場合、車両Ｃの車載機６とビーコンヘッド１Ｃが路車間通信を行うから、ビーコンヘッド１Ｃが車載機６からアップリンク情報を受信する。制御機１Ａはいずれのビーコンヘッドで受信したアップリンク情報であるかによって、当該アップリンク情報を送信した車両の走行車線を把握するようになっており、受信した当該アップリンク情報に含まれる車両ＩＤと車線２とを対応付けた車線通知情報を作成して車載機６に対して送信する。そして、その車線通知情報を受信した車載機６は、自己の車両ＩＤを基に自身の走行車線が車線２であると認識することができる。
【００３０】
ここでは、同一方向に進行する車線の車線数を２つとしているが、１つでも良いし３つ以上であっても良い。また、車両Ｃがどの車線を走行していても、上流側路上通信装置１は上述と同じ動作を実行することができる。
なお、下流側路上通信装置２も上流側路上通信装置１と同じ機能を備えており、車両や路上処理装置３との間で情報交換することができるようになっている。
【００３１】
〔路上処理装置３の基本的動作〕
以下、路上処理装置３の基本的動作を、図３を用いて説明する。
【００３２】
路上処理装置３は、通信回線を通じて中央装置５と情報をやりとりする。中央装置通信手段３１１は、中央装置５との間でデータを送受信する機能を有し、中央装置５の送信する渋滞情報等を受け取って記憶部３２１に記憶する。また、上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２等が車両から受信するアップリンク情報等を中央装置５宛に送信する。
なお、各装置との通信においては、通信回線を通じて機器同士を直接接続して通信しても良いし、ルータ等のような通信機器を介して通信しても良い。
【００３３】
路上装置通信手段３０１は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２との間で情報をやりとりする。上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２に対しては、中央装置５から受信し記憶部３２１に格納してある渋滞情報等を送信する。また、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２から送られてくるアップリンク情報を受け取り、記憶部３２１に格納する。
【００３４】
アップリンク情報判定手段３３１は、このアップリンク情報に含まれる車両ＩＤ情報に着目してその受信時刻や受信の順序を監視する。
そして、上流側路上通信装置１から受信したアップリンク情報に含まれる車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含むアップリンク情報を、予め設定された所定時間以内（例えば１０秒以内）に下流側路上通信装置２から受信した場合に、当該車両は道路Ｒ上を交差点Ａに向かって進行する車両であると判定する。なお、前記所定時間は、上流側路上通信装置１と下流側路上通信装置２の路車間通信領域の離隔距離に応じて随時設定変更することができる。
【００３５】
この場合、ある車両ＩＤを含むアップリンク情報を上流側路上通信装置１または下流側路上通信装置２のみが受信した場合、あるいは、下流側路上通信装置２が受信した後に上流側路上通信装置１が受信した場合には、当該車両は道路Ｒ上を交差点Ａに向かって進行する車両ではないと判定する。
【００３６】
そして、アップリンク情報判定手段３３１が道路Ｒ上を交差点Ａに向かって進行する車両からのアップリンク情報であると判定したもののみを、中央装置通信手段３１１によって中央装置５宛に送信する。
なお、上流側路上通信装置１または下流側路上通信装置２のみで受信したアップリンク情報等も中央装置５宛に送信するようにしても良いが、その場合は、交差点Ａに向かって進行する車両であるか否かについての判定結果に応じた情報をアップリンク情報それぞれに付加して送信することが好ましい。これにより、そのアップリンク情報を受信した中央装置５が、交差点Ａに向かって進行する車両からのアップリンク情報であるか否かを識別することができるようになる。
【００３７】
また、道路Ｒ上を交差点Ａに向かって進行する緊急車両からのアップリンク情報に限り、中央装置５宛に送信する方法でもよいし、緊急車両からのアップリンク情報のみについて車両の進行方向を判断するようにし、その判断結果に応じてアップリンク情報を中央装置５宛に送信し、緊急車両以外からのアップリンク情報は無条件で中央装置５宛に送信する方法でも良い。
【００３８】
以上のように、路上処理装置３は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２が受信したアップリンク情報に基づいて、当該アップリンク情報を送信した車両の進行方向を正確に判定することができ、その判定結果に応じて中央装置５にアップリンク情報を送信できるようになる。
【００３９】
なお、路上処理装置３は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２における受信時間差とそれぞれの路車間通信領域Ｑ１とＱ２間の距離とから、車両の走行速度を算出することができるため、その走行速度を前記アップリンク情報と共に中央装置５や交通信号制御機４に送信しても良い。
【００４０】
また、上記のようにして得られる車両の走行速度の平均値を求め、当該平均走行速度と路車間通信領域Ｑ１とＱ２間の距離とから、Ｑ１からＱ２までの平均走行所要時間を推定することもできる。この平均走行所要時間を一定の周期毎（例えば１０分毎）に求め、当該平均走行所要時間に基づいて前記所定時間を随時生成して用いるようにしても良い。この場合、前記所定時間は、平均走行所要時間そのものとしても良いし、平均走行所要時間の２倍の値としたり、平均走行所要時間に対して固定の時間（例えば５秒）を加減したりして生成しても良い。
【００４１】
〔中央装置５の基本的動作〕
以下、中央装置５の基本的動作を、図４を用いて説明する。
【００４２】
中央装置５には、通信回線を通じて路上に設置された各種装置と情報交換を行うための送信手段５０１と受信手段５１１とが備えられており、路上処理装置３と情報をやりとりする機能を備えている。そして、路上処理装置３から受信したアップリンク情報等を受け取って記憶することや、上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２に記憶させるべき渋滞情報等を路上処理装置３宛に送信することができる。
【００４３】
緊急車両情報作成手段５４１は、路上処理装置３から、交差点Ａに向かって進行する車両Ｃのアップリンク情報を受信したら、そのアップリンク情報を送信した車両Ｃが緊急車両であるか否かを判断し、当該車両Ｃが緊急車両と判断される場合には交差点Ａに設置された交通信号制御機４に対して、緊急車両が接近した旨を通知する緊急車両接近情報を送信する。
なお、路上処理装置３から前記緊急車両の走行速度も受信できている場合には、当該走行速度も緊急車両接近情報と共に交通信号制御機４に対して送信することができる。
【００４４】
そして、緊急車両情報作成手段５４１は、前記緊急車両接近情報を送信した後、前記緊急車両が交差点Ａを通過し終えたことが分かった時点で緊急車両通過情報を作成し、その緊急車両通過情報を送信手段５０１を介して交通信号制御機４に送信する。
なお、緊急車両が交差点Ａを通過し終えたか否かは、例えば、交差点Ａを通過後に走行しうる複数の道路上に設置された光ビーコン等の路上通信装置（図示せず）のうちのいずれかの路上通信装置から、前記緊急車両が通過した旨の情報を受信すること等により把握することができる。
【００４５】
なお、路上処理装置３と中央装置５がそれぞれ有する機能を各装置に配置する方法は、ここに記載したケースに限られない。
例えば、路上処理装置３のアップリンク情報判定手段３３１によって実現される車両の進行方向判定機能を中央装置５に持たせても良い。この場合、路上処理装置３は、上流側路上通信装置１及び下流側路上通信装置２から受信するアップリンク情報を無条件で即座に中央装置５に送信すれば良い。また、路上処理装置３と中央装置５の双方が有する機能を全て備えた中央装置を置き、その中央装置と上流側路上通信装置１及び下流側路上通信装置２がそれぞれ通信する構成であっても良い。
【００４６】
また、中央装置５は交通信号制御機４を含む複数の交通信号制御機との間で情報を交換する機能をも有しており、各交通信号制御機を制御することができる。
【００４７】
交通状況取得手段５３１は、道路上に設置された１又は複数の車両感知器（図示せず）から送信されてくる感知器情報を収集し、交通情報データベース５３２に蓄積する。そして、これらの感知器情報に基づいて車両感知器の設置された道路やその周辺における交通状況を把握する。この場合、交通状況の把握は例えば５分毎や信号機のサイクル時間毎等の周期で行われる。前記交通状況の把握に当たっては、各道路における交通量、占有時間、平均走行速度、車群の待ち行列長等の指標が用いられる。
例えば、ある交差点では主道路側と従道路側の交通量の比率が大幅に変動したことや、別の交差点では流入交通量が交差点の飽和交通流率を上回り飽和状態に達していること等の状況を把握する。
【００４８】
そして、信号制御指令作成手段５２１は、前記交通状況に基づいて、各交差点の現示に割り当てる青時間、サイクル長やオフセット等を決定し、これらを含む信号制御指令情報を作成する。前記青時間の割当ての決定に当たっては、例えば、交差点における流入路ごとの飽和度や負荷率を算出し、それらの比率に応じて割当てを決定する方法が考えられる。そして、前記作成された信号制御指令情報を随時各交通信号制御機に送信することで、各交通信号制御機の動作に関する指示を与える。
当該信号制御指令情報を受信した各交通信号制御機は、その信号制御指令情報に基づいて信号制御プランを決定する。
【００４９】
また、前記信号制御指令情報においては、各交通信号制御機に右折感応制御やジレンマ感応制御等の地点感応制御を実行させるかどうかに関する情報も含まれている。この場合、交通信号制御機４には、緊急車両の接近に応じて緊急車両を優先的に通過させるＦＡＳＴ制御機能が備えられているから、交通信号制御機４に送信する信号制御指令情報では、当該ＦＡＳＴ制御の実行可否が指定される。
【００５０】
なお、中央装置５は、複数台のコンピュータ装置の組み合わせによって実現されていても良く、例えば、光ビーコンと通信する機能を備えたコンピュータ装置（情報提供装置）と交通信号制御機と通信するコンピュータ装置（信号制御装置）をそれぞれ設け、必要に応じてこれらのコンピュータ装置間でデータをやりとりするようにしても良い。
【００５１】
〔交通信号制御機４の基本的動作〕
以下、交通信号制御機４の基本的動作を、図５を用いて説明する。
【００５２】
交通信号制御機４は、通信回線を通じて中央装置５と情報をやりとりしており、中央装置通信手段４２１は、中央装置５の送信する信号制御指令情報を受け取る機能を備える。
交通信号制御機４の信号制御プラン作成手段４０１は、受信した信号制御指令情報に基づいて１サイクルの開始直前に当該サイクルの信号制御プランを作成して信号制御プランテーブル４０２に格納する。そして、信号灯器制御手段４１１は作成された当該信号制御プランに従って信号灯器４Ａを制御する。
【００５３】
ＦＡＳＴ制御手段４３１は、受信した信号制御指令情報においてＦＡＳＴ制御を許可されている場合には、中央装置通信手段４２１が中央装置５から緊急車両接近情報を受信したら、その時点で現在の信号灯器４Ａの表示状態を確認し、緊急車両が安全に交差点を通過できるように信号制御プランを動的に変更する機能を有する。
具体的には、例えば、緊急車両接近情報受信時の信号灯器４Ａが青信号を表示しているのであれば、当該青信号を可能な限り延長するように、前記信号制御プランに格納された当該青信号の秒数を増大させる。
一方、例えば、緊急車両接近情報受信時の信号灯器４Ａが赤信号を表示しているのであれば、当該赤信号を可能な限り短縮するように、前記信号制御プランに格納された当該赤信号の秒数を減少させる。
【００５４】
なお、ＦＡＳＴ制御手段４３１が信号制御プランを変更した後、中央装置５から緊急車両通過情報を受信したら、ＦＡＳＴ制御手段４３１は、変動させた青信号又は赤信号の秒数を再び変更する。
例えば、青信号の秒数を増大させ、当初よりも長く青信号を表示したのであれば、緊急車両通過を確認できた時点（緊急車両通過情報を受信した時点）で当該青信号の打ち切るようにする。また赤信号の表示秒数を当初よりも短縮していた場合、緊急車両通過を確認できた時点（緊急車両通過情報を受信した時点）で依然として赤信号表示中であれば、当該赤信号の秒数を当初の秒数に戻し、交差側に表示する青信号の時間を当初の信号制御プラン通りに確保する。
【００５５】
なお、前記緊急車両の走行速度を取得できている場合には、下流側路上通信装置２の路車間通信領域Ｑ２から交差点Ａまでの距離と前記走行速度とから、緊急車両が安全に交差点Ａを通過し終えることが可能な程度に、必要な範囲で青信号の延長等をすることができる。そうすることで、緊急車両通過情報を受信しなくても、緊急車両の走行支援を適切に行うことが可能になる。
【００５６】
このように、緊急車両の接近に応じて当該緊急車両の通過を支援すると共に、緊急車両が通過した後はすかさず当初のプラン通りの信号制御に復帰するように信号灯器４Ａを制御する機能を備えることで、緊急車両の通過による交通流への影響を極力小さくすることができるようになる。
【００５７】
なお、本発明における路上処理装置３や交通信号制御機４等の各種装置は、１の筐体内に納められていても良いし、複数の筐体の組み合わせによって実現されても良い。また、これらは、それぞれ１つのコンピュータ装置によって実現されていても良いし、複数のコンピュータ装置を組み合わせて実現されていても良い。
【００５８】
なお、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、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。
【００５９】
例えば、本実施形態では、路上処理装置３が緊急車両の走行方向を判定した上で、その判定結果に基づいて、中央装置５が交通信号制御機４に対して緊急車両接近情報を送信するようにしたが、路上処理装置３と交通信号制御機４が直接通信可能であれば、路上処理装置３が緊急車両接近情報を作成して交通信号制御機４に送信するようにしても良い。
【００６０】
また本実施形態では、車両の進行方向を判別して緊急車両の走行支援を行う方法について説明したが、路上処理装置３等によって実現される車両の進行方向判別機能は、その他さまざまなアプリケーションシステムに応用可能である。
例えば、道路の上り方向と下り方向を区分する中央線の位置が時間帯によって変動するシステムにおいては、時間帯に応じてある車線の車両進行方向が変化することになるが、当該車線上に２台の路上通信装置を設置して車両の進行方向を判別することで、中央線の位置が変化しているにも関わらずそのことに気が付かずに逆送する車両に対して警告を発することができるようになる。
【００６１】
また、本実施形態のように２台の路上通信装置を設置して車両の走行速度を取得することで、信号機が青から黄信号に変化するタイミングにおいて、高速走行中の車両のドライバがジレンマ状態に陥ることを回避するように交通信号を制御するいわゆるジレンマ感応制御等を実施することも可能である。
また、３台以上の路上通信装置を設置して、それぞれの路上通信装置における路車間通信時刻に基づいて車両の加速度を取得するようにしても良く、取得した当該加速度を用いてより一層正確に交差点Ａへの到着時刻を予測して、当該予測結果に基づいて緊急車両走行支援システムを実現しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る交通システムの機器配置の概要を示す模式図である。
【図２】上流側路上通信装置１の制御機１Ａの機能構成の一例を示す図である。
【図３】路上処理装置３の機能構成の一例を示す図である。
【図４】中央装置５の機能構成の一例を示す図である。
【図５】交通信号制御機４の機能構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１Ａ 上流側路上通信装置の制御部
１Ｂ、１Ｃ 上流側路上通信装置のビーコンヘッド
２Ａ 下流側路上通信装置の制御部
２Ｂ、２Ｃ 下流側路上通信装置のビーコンヘッド
３ 路上処理装置
４ 交通信号制御機
４Ａ 信号灯器
５ 中央装置
６ 車載機
１０１ 送受信手段
１２１ 記憶部
１３１ ダウンリンク情報作成手段
１４１ 路車間通信手段
３０１ 路上装置通信手段
３１１ 中央装置通信手段
３２１ 記憶部
３３１ アップリンク情報判定手段
４０１ 信号制御プラン作成手段
４０２ 信号制御プランテーブル
４１１ 信号灯器制御手段
４２１ 中央装置通信手段
４３１ ＦＡＳＴ制御手段
５０１ 送信手段
５１１ 受信手段
５２１ 信号制御指令作成手段
５３１ 交通状況取得手段
５３２ 交通情報データベース
５４１ 緊急車両接近情報作成手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上を走行する車両の進行方向を判定する交通システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車載機との間で路車間通信をすることで、車載機の保持する情報を取得すると共に、車載機に対して交通情報等を提供することができる光ビーコンが普及している。
この光ビーコンを用いたアプリケーションシステムとして、救急車や消防車のような緊急車両を円滑に走行させることを目的とした緊急車両走行支援システムが実用化されている。
【０００３】
緊急車両走行支援システムでは、緊急車両が頻繁に通過する道路上に光ビーコン等の路上通信装置を設置しておき、当該路上通信装置との路車間通信により緊急車両が当該路上通信装置設置地点を通過したことを認識し、緊急車両がこれから通過することが予想される交差点における信号機の表示を動的に変更して、緊急車両が円滑に当該交差点を通行できるように支援する（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８４５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ビーコンを利用した緊急車両走行支援システムでは、緊急車両が光ビーコンの設置地点よりも下流側にある交差点に接近中であることを、その光ビーコンと緊急車両との路車間通信によって認識するように構成されている。
具体的には、交差点への流入車線上にのみ光ビーコンのビーコンヘッドを設置し、その車線上を走行する緊急車両との路車間通信により、緊急車両が前記ビーコンヘッドの設置車線を通過したことが認識されるようになっており、緊急車両の走行方向を直接的に認識するわけではない。
【０００６】
前記ビーコンヘッドは、通常、直下の車線上を走行する車両とのみ路車間通信を行うが、稀に隣接車線を走行している車両との間で路車間通信が行われるケースがある。例えば、隣接車線を走行する車両と大型車両等が併走している場合、その隣接車線走行車両の発した近赤外光（アップリンク光）が併走大型車両の側面に反射して、前記ビーコンヘッドに到達するケースがある。
その隣接車線の車両走行方向が前記ビーコンヘッドの設置された車線とは逆である場合、交差点から遠ざかる方向に走行する緊急車両と前記ビーコンヘッドとの間で路車間通信が行われることになり、緊急車両が交差点に接近していないにも関わらず、当該交差点の信号機の表示を動的に変更してしまうことがあった。
【０００７】
また、緊急車両の場合、現場に急行するために反対車線側を逆走するケースもある。
逆走する緊急車両と光ビーコンが路車間通信した場合にも、当該交差点の信号機の表示を動的に変更してしまう。
【０００８】
つまり、単に１台の光ビーコンと路車間通信したことのみをもって緊急車両が交差点に接近したと判断する方法を用いると、緊急車両が交差点から遠ざかる方向に走行しているにも関わらず、交差点に接近していると誤認識してしまうケースがあり、適切な交通信号制御が行われない場合があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、車両の走行方向を正確に認識することのできる交通システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第一の発明にかかる交通システムは、車両の進行方向が同一である１又は複数の車線上を走行する車両との間で路車間通信を行う第一路上通信装置および第二路上通信装置を備え、前記第二路上通信装置の路車間通信領域は、前記第一路上通信装置の路車間通信領域よりも前記進行方向の下流側に位置しており、前記第一路上通信装置が車両から通信データを受信した後、所定時間以内に前記第二路上通信装置が同一の車両から通信データを受信した場合に、前記通信データを送信した車両の走行方向が前記進行方向であると判定する判定手段を備える（請求項１）。
【００１１】
この発明によれば、１台の路上通信装置ではなく、２つの路上通信装置に対して送られる通信データに基づいて、確実に車両の進行方向を判定することができる。
従って、例えば特定の地点に接近する車両が存在するか否かに応じて動作を切り替える必要のある緊急車両支援システムや地点感応式の交通信号制御システム等を運用する場合に、正確な動作を行うことが可能になる。
【００１２】
また、前記交通システムに、前記通信データに含まれる車両識別信号に基づいて当該通信データを送信した車両が緊急車両であるか否かを判別する緊急車両判別手段と、前記第二路上通信装置の路車間通信領域よりも前記進行方向の下流側に存在する交差点に設置された信号灯器を制御する交通信号制御機とをさらに備えさせ、前記交差点に向かって進行する車両が存在し、かつ、当該車両が緊急車両であると前記判定手段が判断した場合に、前記交通信号制御機に、当該緊急車両の接近に応じて前記信号灯器における各信号灯色の点灯時間を決定させるようにすることもできる（請求項２）。
【００１３】
この発明によれば、２つの路上通信装置に対して送られる通信データに基づいて、確実に車両の進行方向を判定した上で、交差点に近づく緊急車両が検知されたら、その交差点における信号灯器の点灯時間を動的に決定することができるようになる。
例えば、現在赤信号を表示しているのであれば、可能な限り早く赤信号を打ち切って、緊急車両が青信号で通過できるようにし、一方、現在青信号を表示しているのであれば、可能な限りその青信号を継続して緊急車両の走行を支援することが可能になる。
【００１４】
なお、前記緊急車両が第一路上通信装置および第二路上通信装置のそれぞれと路車間通信した時刻の差に基づいて前記緊急車両の走行速度を取得する走行速度取得手段を備えておき、前記交通信号制御機に、取得した前記緊急車両の走行速度に基づいて、前記緊急車両に対して表示する信号灯器における各信号灯色の点灯時間を決定させるようにすることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
２つの路上通信装置との通信時刻の差によって緊急車両の走行速度を取得することが可能になるから、当該走行速度に応じて、緊急車両が交差点に進入するタイミングを正確に予測した上で、きめの細かい交通信号制御を実施することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の交通システムによれば、車両の進行方向を正確に判定することができるため、例えば、緊急車両走行支援システム等のように車両の進行方向に応じて動作するシステムを正確に運用することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る交通システムの機器配置の概要を示す模式図であり、上流側路上通信装置１、下流側路上通信装置２、路上処理装置３、信号灯器４Ａとこれを制御する交通信号制御機４、中央装置５、車両Ｃ及びこの車両Ｃに搭載される車載機６を含むものである。
【００１８】
〔システムの全体構成〕
道路Ｒは車線１〜４を有しており、車線１と車線２は交差点Ａに向かう方向、車線３と車線４は交差点Ａから遠ざかる方向を進行方向とする。
そして道路Ｒには、車線１上にビーコンヘッド１Ｂおよび車線２上にビーコンヘッド１Ｃを設け路車間通信を制御する制御機１Ａと備える上流側路上通信装置１と、車線１上にビーコンヘッド２Ｂおよび車線２上にビーコンヘッド２Ｃを設け路車間通信を制御する制御機２Ａと備える下流側路上通信装置２とが設置されている。
【００１９】
この上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２は、道路Ｒ上の所定の路車間通信領域Ｑ１およびＱ２（図１において斜線で示す範囲）において、車両Ｃに搭載された車載機６との間で通信データを送受信する機能を備えている。
そして、図１にあるように、下流側路上通信装置２は上流側路上通信装置１よりも下流側に設置されており、それぞれの路車間通信領域Ｑ１およびＱ２の間が所定の距離（例えば３０ｍなど）だけ離隔するように設置されている。
【００２０】
ここで、上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２としては、例えば光ビーコン、電波ビーコンやＤＳＲＣなど、無線で路車間通信を実現できる装置であればどのようなものを用いても良いが、路車間通信領域Ｑ１とＱ２がお互いに重複しないようにするためには、光ビーコンのような狭域通信を行う路上通信装置を用いることが望ましい。
【００２１】
路車間通信領域Ｑ１およびＱ２において、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２から車両Ｃに対して送信される前記通信データには、進行方向の道路状況に関する情報が含まれており、例えば、どの道路が渋滞しているかに関する渋滞情報や、ある地点までの旅行時間に関する旅行時間情報などが含まれる。なお、これらの情報は、交通管制センターに設置された中央装置５から通信回線を通じて送られ、予め上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２の記憶部に格納されている。
【００２２】
一方、車載機６が上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２に対して送信するアップリンク情報には、車両Ｃを識別するための車両ＩＤ情報や前回別の地点に設けられた他の路上通信装置（図示せず）と路車間通信してからの経過時間（路上通信装置設置地点間の旅行時間）に関する情報などが含まれている。
【００２３】
また、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２は、それぞれ路上処理装置３と接続されている。この路上処理装置３は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２が車載機６から受信した前記アップリンク情報を取得する機能を備えている。
なお、路上処理装置３は、制御機１Ａまたは２Ａと同一の筐体内に納められていても良いし、制御機１Ａまたは２Ａに路上処理装置３と同一の機能を備えさせておく構成でも良い。また、制御機１Ａまたは２Ａを同一の筐体内に納めるようにしても良い。また、路上処理装置３は、近傍に設置される他の路上装置（例えば交通信号制御機４）と同一の筐体内に納めるようにしても良い。
【００２４】
そして、交差点Ａには信号灯器４Ａとこれを制御する交通信号制御機４が設置されている。道路Ｒを交差点Ａに向かって走行する車両Ｃは、信号灯器４Ａが赤信号であれば交差点Ａの手前で停止し、青信号であれば交差点Ａを通過することができる。
【００２５】
〔上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２の基本的動作〕
以下、上流側路上通信装置１の基本的動作を、図２を用いて説明する。なお、図２は上流側路上通信装置１の制御機１Ａの機能ブロック図であるが、下流側路上通信装置２も同様の構成を有し、上流側路上通信装置１と同様の機能を備えている。
【００２６】
上流側路上通信装置１は路上処理装置３と接続されており、路上処理装置３と情報をやりとりする。送受信手段１０１は、路上処理装置３との間でデータを送受信する機能を有し、中央装置５から路上処理装置３経由で送られる前記渋滞情報等を受け取る。受け取った情報は、記憶部１２１に格納される。
【００２７】
路車間通信手段１４１は、常時、通信領域Ｑ１に対してダウンリンク情報を送信し続けている。このダウンリンク情報は、車載機６に対して通信領域Ｑ１に進入したことを知らせ、車載機６からのアップリンク情報の送信を促すことを主な目的として送信しており、基本的な情報のみが含まれている。
そして、通信領域Ｑ１に進入した車両Ｃの車載機６は、前記ダウンリンク情報の受信に応じて、当該車両Ｃの車両ＩＤを含むアップリンク情報を上流側路上通信装置１に対して送信する。なお、車両Ｃが緊急車両の場合には、このアップリンク情報内に車両Ｃが緊急車両であることを示す情報が格納されている。そして、受信したアップリンク情報は送受信手段１０１によって路上処理装置３に送信される。
【００２８】
路車間通信手段１４１は、前記アップリンク情報を受信したら、当該アップリンク情報受信に応じてダウンリンクの切替を実行し、車載機６に対して、車載機６の走行する車線を通知する車線通知情報、前記渋滞情報や旅行時間情報などを含む切替実行後のダウンリンク情報の送信を開始する。当該切替実行後のダウンリンク情報の送信は、概ね２５０ｍｓ程度の間のみ行われる。
【００２９】
図１のように車両Ｃが車線２を走行している場合、車両Ｃの車載機６とビーコンヘッド１Ｃが路車間通信を行うから、ビーコンヘッド１Ｃが車載機６からアップリンク情報を受信する。制御機１Ａはいずれのビーコンヘッドで受信したアップリンク情報であるかによって、当該アップリンク情報を送信した車両の走行車線を把握するようになっており、受信した当該アップリンク情報に含まれる車両ＩＤと車線２とを対応付けた車線通知情報を作成して車載機６に対して送信する。そして、その車線通知情報を受信した車載機６は、自己の車両ＩＤを基に自身の走行車線が車線２であると認識することができる。
【００３０】
ここでは、同一方向に進行する車線の車線数を２つとしているが、１つでも良いし３つ以上であっても良い。また、車両Ｃがどの車線を走行していても、上流側路上通信装置１は上述と同じ動作を実行することができる。
なお、下流側路上通信装置２も上流側路上通信装置１と同じ機能を備えており、車両や路上処理装置３との間で情報交換することができるようになっている。
【００３１】
〔路上処理装置３の基本的動作〕
以下、路上処理装置３の基本的動作を、図３を用いて説明する。
【００３２】
路上処理装置３は、通信回線を通じて中央装置５と情報をやりとりする。中央装置通信手段３１１は、中央装置５との間でデータを送受信する機能を有し、中央装置５の送信する渋滞情報等を受け取って記憶部３２１に記憶する。また、上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２等が車両から受信するアップリンク情報等を中央装置５宛に送信する。
なお、各装置との通信においては、通信回線を通じて機器同士を直接接続して通信しても良いし、ルータ等のような通信機器を介して通信しても良い。
【００３３】
路上装置通信手段３０１は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２との間で情報をやりとりする。上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２に対しては、中央装置５から受信し記憶部３２１に格納してある渋滞情報等を送信する。また、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２から送られてくるアップリンク情報を受け取り、記憶部３２１に格納する。
【００３４】
アップリンク情報判定手段３３１は、このアップリンク情報に含まれる車両ＩＤ情報に着目してその受信時刻や受信の順序を監視する。
そして、上流側路上通信装置１から受信したアップリンク情報に含まれる車両ＩＤと同一の車両ＩＤを含むアップリンク情報を、予め設定された所定時間以内（例えば１０秒以内）に下流側路上通信装置２から受信した場合に、当該車両は道路Ｒ上を交差点Ａに向かって進行する車両であると判定する。なお、前記所定時間は、上流側路上通信装置１と下流側路上通信装置２の路車間通信領域の離隔距離に応じて随時設定変更することができる。
【００３５】
この場合、ある車両ＩＤを含むアップリンク情報を上流側路上通信装置１または下流側路上通信装置２のみが受信した場合、あるいは、下流側路上通信装置２が受信した後に上流側路上通信装置１が受信した場合には、当該車両は道路Ｒ上を交差点Ａに向かって進行する車両ではないと判定する。
【００３６】
そして、アップリンク情報判定手段３３１が道路Ｒ上を交差点Ａに向かって進行する車両からのアップリンク情報であると判定したもののみを、中央装置通信手段３１１によって中央装置５宛に送信する。
なお、上流側路上通信装置１または下流側路上通信装置２のみで受信したアップリンク情報等も中央装置５宛に送信するようにしても良いが、その場合は、交差点Ａに向かって進行する車両であるか否かについての判定結果に応じた情報をアップリンク情報それぞれに付加して送信することが好ましい。これにより、そのアップリンク情報を受信した中央装置５が、交差点Ａに向かって進行する車両からのアップリンク情報であるか否かを識別することができるようになる。
【００３７】
また、道路Ｒ上を交差点Ａに向かって進行する緊急車両からのアップリンク情報に限り、中央装置５宛に送信する方法でもよいし、緊急車両からのアップリンク情報のみについて車両の進行方向を判断するようにし、その判断結果に応じてアップリンク情報を中央装置５宛に送信し、緊急車両以外からのアップリンク情報は無条件で中央装置５宛に送信する方法でも良い。
【００３８】
以上のように、路上処理装置３は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２が受信したアップリンク情報に基づいて、当該アップリンク情報を送信した車両の進行方向を正確に判定することができ、その判定結果に応じて中央装置５にアップリンク情報を送信できるようになる。
【００３９】
なお、路上処理装置３は、上流側路上通信装置１および下流側路上通信装置２における受信時間差とそれぞれの路車間通信領域Ｑ１とＱ２間の距離とから、車両の走行速度を算出することができるため、その走行速度を前記アップリンク情報と共に中央装置５や交通信号制御機４に送信しても良い。
【００４０】
また、上記のようにして得られる車両の走行速度の平均値を求め、当該平均走行速度と路車間通信領域Ｑ１とＱ２間の距離とから、Ｑ１からＱ２までの平均走行所要時間を推定することもできる。この平均走行所要時間を一定の周期毎（例えば１０分毎）に求め、当該平均走行所要時間に基づいて前記所定時間を随時生成して用いるようにしても良い。この場合、前記所定時間は、平均走行所要時間そのものとしても良いし、平均走行所要時間の２倍の値としたり、平均走行所要時間に対して固定の時間（例えば５秒）を加減したりして生成しても良い。
【００４１】
〔中央装置５の基本的動作〕
以下、中央装置５の基本的動作を、図４を用いて説明する。
【００４２】
中央装置５には、通信回線を通じて路上に設置された各種装置と情報交換を行うための送信手段５０１と受信手段５１１とが備えられており、路上処理装置３と情報をやりとりする機能を備えている。そして、路上処理装置３から受信したアップリンク情報等を受け取って記憶することや、上流側路上通信装置１や下流側路上通信装置２に記憶させるべき渋滞情報等を路上処理装置３宛に送信することができる。
【００４３】
緊急車両情報作成手段５４１は、路上処理装置３から、交差点Ａに向かって進行する車両Ｃのアップリンク情報を受信したら、そのアップリンク情報を送信した車両Ｃが緊急車両であるか否かを判断し、当該車両Ｃが緊急車両と判断される場合には交差点Ａに設置された交通信号制御機４に対して、緊急車両が接近した旨を通知する緊急車両接近情報を送信する。
なお、路上処理装置３から前記緊急車両の走行速度も受信できている場合には、当該走行速度も緊急車両接近情報と共に交通信号制御機４に対して送信することができる。
【００４４】
そして、緊急車両情報作成手段５４１は、前記緊急車両接近情報を送信した後、前記緊急車両が交差点Ａを通過し終えたことが分かった時点で緊急車両通過情報を作成し、その緊急車両通過情報を送信手段５０１を介して交通信号制御機４に送信する。
なお、緊急車両が交差点Ａを通過し終えたか否かは、例えば、交差点Ａを通過後に走行しうる複数の道路上に設置された光ビーコン等の路上通信装置（図示せず）のうちのいずれかの路上通信装置から、前記緊急車両が通過した旨の情報を受信すること等により把握することができる。
【００４５】
なお、路上処理装置３と中央装置５がそれぞれ有する機能を各装置に配置する方法は、ここに記載したケースに限られない。
例えば、路上処理装置３のアップリンク情報判定手段３３１によって実現される車両の進行方向判定機能を中央装置５に持たせても良い。この場合、路上処理装置３は、上流側路上通信装置１及び下流側路上通信装置２から受信するアップリンク情報を無条件で即座に中央装置５に送信すれば良い。また、路上処理装置３と中央装置５の双方が有する機能を全て備えた中央装置を置き、その中央装置と上流側路上通信装置１及び下流側路上通信装置２がそれぞれ通信する構成であっても良い。
【００４６】
また、中央装置５は交通信号制御機４を含む複数の交通信号制御機との間で情報を交換する機能をも有しており、各交通信号制御機を制御することができる。
【００４７】
交通状況取得手段５３１は、道路上に設置された１又は複数の車両感知器（図示せず）から送信されてくる感知器情報を収集し、交通情報データベース５３２に蓄積する。そして、これらの感知器情報に基づいて車両感知器の設置された道路やその周辺における交通状況を把握する。この場合、交通状況の把握は例えば５分毎や信号機のサイクル時間毎等の周期で行われる。前記交通状況の把握に当たっては、各道路における交通量、占有時間、平均走行速度、車群の待ち行列長等の指標が用いられる。
例えば、ある交差点では主道路側と従道路側の交通量の比率が大幅に変動したことや、別の交差点では流入交通量が交差点の飽和交通流率を上回り飽和状態に達していること等の状況を把握する。
【００４８】
そして、信号制御指令作成手段５２１は、前記交通状況に基づいて、各交差点の現示に割り当てる青時間、サイクル長やオフセット等を決定し、これらを含む信号制御指令情報を作成する。前記青時間の割当ての決定に当たっては、例えば、交差点における流入路ごとの飽和度や負荷率を算出し、それらの比率に応じて割当てを決定する方法が考えられる。そして、前記作成された信号制御指令情報を随時各交通信号制御機に送信することで、各交通信号制御機の動作に関する指示を与える。
当該信号制御指令情報を受信した各交通信号制御機は、その信号制御指令情報に基づいて信号制御プランを決定する。
【００４９】
また、前記信号制御指令情報においては、各交通信号制御機に右折感応制御やジレンマ感応制御等の地点感応制御を実行させるかどうかに関する情報も含まれている。この場合、交通信号制御機４には、緊急車両の接近に応じて緊急車両を優先的に通過させるＦＡＳＴ制御機能が備えられているから、交通信号制御機４に送信する信号制御指令情報では、当該ＦＡＳＴ制御の実行可否が指定される。
【００５０】
なお、中央装置５は、複数台のコンピュータ装置の組み合わせによって実現されていても良く、例えば、光ビーコンと通信する機能を備えたコンピュータ装置（情報提供装置）と交通信号制御機と通信するコンピュータ装置（信号制御装置）をそれぞれ設け、必要に応じてこれらのコンピュータ装置間でデータをやりとりするようにしても良い。
【００５１】
〔交通信号制御機４の基本的動作〕
以下、交通信号制御機４の基本的動作を、図５を用いて説明する。
【００５２】
交通信号制御機４は、通信回線を通じて中央装置５と情報をやりとりしており、中央装置通信手段４２１は、中央装置５の送信する信号制御指令情報を受け取る機能を備える。
交通信号制御機４の信号制御プラン作成手段４０１は、受信した信号制御指令情報に基づいて１サイクルの開始直前に当該サイクルの信号制御プランを作成して信号制御プランテーブル４０２に格納する。そして、信号灯器制御手段４１１は作成された当該信号制御プランに従って信号灯器４Ａを制御する。
【００５３】
ＦＡＳＴ制御手段４３１は、受信した信号制御指令情報においてＦＡＳＴ制御を許可されている場合には、中央装置通信手段４２１が中央装置５から緊急車両接近情報を受信したら、その時点で現在の信号灯器４Ａの表示状態を確認し、緊急車両が安全に交差点を通過できるように信号制御プランを動的に変更する機能を有する。
具体的には、例えば、緊急車両接近情報受信時の信号灯器４Ａが青信号を表示しているのであれば、当該青信号を可能な限り延長するように、前記信号制御プランに格納された当該青信号の秒数を増大させる。
一方、例えば、緊急車両接近情報受信時の信号灯器４Ａが赤信号を表示しているのであれば、当該赤信号を可能な限り短縮するように、前記信号制御プランに格納された当該赤信号の秒数を減少させる。
【００５４】
なお、ＦＡＳＴ制御手段４３１が信号制御プランを変更した後、中央装置５から緊急車両通過情報を受信したら、ＦＡＳＴ制御手段４３１は、変動させた青信号又は赤信号の秒数を再び変更する。
例えば、青信号の秒数を増大させ、当初よりも長く青信号を表示したのであれば、緊急車両通過を確認できた時点（緊急車両通過情報を受信した時点）で当該青信号の打ち切るようにする。また赤信号の表示秒数を当初よりも短縮していた場合、緊急車両通過を確認できた時点（緊急車両通過情報を受信した時点）で依然として赤信号表示中であれば、当該赤信号の秒数を当初の秒数に戻し、交差側に表示する青信号の時間を当初の信号制御プラン通りに確保する。
【００５５】
なお、前記緊急車両の走行速度を取得できている場合には、下流側路上通信装置２の路車間通信領域Ｑ２から交差点Ａまでの距離と前記走行速度とから、緊急車両が安全に交差点Ａを通過し終えることが可能な程度に、必要な範囲で青信号の延長等をすることができる。そうすることで、緊急車両通過情報を受信しなくても、緊急車両の走行支援を適切に行うことが可能になる。
【００５６】
このように、緊急車両の接近に応じて当該緊急車両の通過を支援すると共に、緊急車両が通過した後はすかさず当初のプラン通りの信号制御に復帰するように信号灯器４Ａを制御する機能を備えることで、緊急車両の通過による交通流への影響を極力小さくすることができるようになる。
【００５７】
なお、本発明における路上処理装置３や交通信号制御機４等の各種装置は、１の筐体内に納められていても良いし、複数の筐体の組み合わせによって実現されても良い。また、これらは、それぞれ１つのコンピュータ装置によって実現されていても良いし、複数のコンピュータ装置を組み合わせて実現されていても良い。
【００５８】
なお、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、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。
【００５９】
例えば、本実施形態では、路上処理装置３が緊急車両の走行方向を判定した上で、その判定結果に基づいて、中央装置５が交通信号制御機４に対して緊急車両接近情報を送信するようにしたが、路上処理装置３と交通信号制御機４が直接通信可能であれば、路上処理装置３が緊急車両接近情報を作成して交通信号制御機４に送信するようにしても良い。
【００６０】
また本実施形態では、車両の進行方向を判別して緊急車両の走行支援を行う方法について説明したが、路上処理装置３等によって実現される車両の進行方向判別機能は、その他さまざまなアプリケーションシステムに応用可能である。
例えば、道路の上り方向と下り方向を区分する中央線の位置が時間帯によって変動するシステムにおいては、時間帯に応じてある車線の車両進行方向が変化することになるが、当該車線上に２台の路上通信装置を設置して車両の進行方向を判別することで、中央線の位置が変化しているにも関わらずそのことに気が付かずに逆送する車両に対して警告を発することができるようになる。
【００６１】
また、本実施形態のように２台の路上通信装置を設置して車両の走行速度を取得することで、信号機が青から黄信号に変化するタイミングにおいて、高速走行中の車両のドライバがジレンマ状態に陥ることを回避するように交通信号を制御するいわゆるジレンマ感応制御等を実施することも可能である。
また、３台以上の路上通信装置を設置して、それぞれの路上通信装置における路車間通信時刻に基づいて車両の加速度を取得するようにしても良く、取得した当該加速度を用いてより一層正確に交差点Ａへの到着時刻を予測して、当該予測結果に基づいて緊急車両走行支援システムを実現しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る交通システムの機器配置の概要を示す模式図である。
【図２】上流側路上通信装置１の制御機１Ａの機能構成の一例を示す図である。
【図３】路上処理装置３の機能構成の一例を示す図である。
【図４】中央装置５の機能構成の一例を示す図である。
【図５】交通信号制御機４の機能構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１Ａ 上流側路上通信装置の制御部
１Ｂ、１Ｃ 上流側路上通信装置のビーコンヘッド
２Ａ 下流側路上通信装置の制御部
２Ｂ、２Ｃ 下流側路上通信装置のビーコンヘッド
３ 路上処理装置
４ 交通信号制御機
４Ａ 信号灯器
５ 中央装置
６ 車載機
１０１ 送受信手段
１２１ 記憶部
１３１ ダウンリンク情報作成手段
１４１ 路車間通信手段
３０１ 路上装置通信手段
３１１ 中央装置通信手段
３２１ 記憶部
３３１ アップリンク情報判定手段
４０１ 信号制御プラン作成手段
４０２ 信号制御プランテーブル
４１１ 信号灯器制御手段
４２１ 中央装置通信手段
４３１ ＦＡＳＴ制御手段
５０１ 送信手段
５１１ 受信手段
５２１ 信号制御指令作成手段
５３１ 交通状況取得手段
５３２ 交通情報データベース
５４１ 緊急車両接近情報作成手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向が同一である１又は複数の車線上を走行する車両との間で路車間通信を行う第一路上通信装置および第二路上通信装置を備え、
前記第二路上通信装置の路車間通信領域は、前記第一路上通信装置の路車間通信領域よりも前記進行方向の下流側に位置しており、
前記第一路上通信装置が車両から通信データを受信した後、所定時間以内に前記第二路上通信装置が同一の車両から通信データを受信した場合に、前記通信データを送信した車両の走行方向が前記進行方向であると判定する判定手段を備えること
を特徴とする交通システム。
【請求項２】
前記交通システムは、
前記通信データに含まれる車両識別信号に基づいて、当該通信データを送信した車両が緊急車両であるか否かを判別する緊急車両判別手段と、
前記第二路上通信装置の路車間通信領域よりも前記進行方向の下流側に存在する交差点に設置された信号灯器を制御する交通信号制御機とをさらに備え、
当該交通信号制御機は、
前記交差点に向かって進行する車両が存在し、かつ、当該車両が緊急車両であると前記緊急車両判別手段が判断した場合に、当該緊急車両の接近に応じて前記信号灯器における各信号灯色の点灯時間を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の交通システム。
【請求項３】
前記交通システムは、
前記緊急車両が第一路上通信装置および第二路上通信装置のそれぞれと路車間通信した時刻の差に基づいて、前記緊急車両の走行速度を取得する走行速度取得手段をさらに備え、
前記交通信号制御機は、
取得した前記緊急車両の走行速度に基づいて、前記緊急車両に対して表示する信号灯器における各信号灯色の点灯時間を決定すること
を特徴とする請求項２に記載の交通システム。
【請求項１】
車両の進行方向が同一である１又は複数の車線上を走行する車両との間で路車間通信を行う第一路上通信装置および第二路上通信装置を備え、
前記第二路上通信装置の路車間通信領域は、前記第一路上通信装置の路車間通信領域よりも前記進行方向の下流側に位置しており、
前記第一路上通信装置が車両から通信データを受信した後、所定時間以内に前記第二路上通信装置が同一の車両から通信データを受信した場合に、前記通信データを送信した車両の走行方向が前記進行方向であると判定する判定手段を備えること
を特徴とする交通システム。
【請求項２】
前記交通システムは、
前記通信データに含まれる車両識別信号に基づいて、当該通信データを送信した車両が緊急車両であるか否かを判別する緊急車両判別手段と、
前記第二路上通信装置の路車間通信領域よりも前記進行方向の下流側に存在する交差点に設置された信号灯器を制御する交通信号制御機とをさらに備え、
当該交通信号制御機は、
前記交差点に向かって進行する車両が存在し、かつ、当該車両が緊急車両であると前記緊急車両判別手段が判断した場合に、当該緊急車両の接近に応じて前記信号灯器における各信号灯色の点灯時間を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の交通システム。
【請求項３】
前記交通システムは、
前記緊急車両が第一路上通信装置および第二路上通信装置のそれぞれと路車間通信した時刻の差に基づいて、前記緊急車両の走行速度を取得する走行速度取得手段をさらに備え、
前記交通信号制御機は、
取得した前記緊急車両の走行速度に基づいて、前記緊急車両に対して表示する信号灯器における各信号灯色の点灯時間を決定すること
を特徴とする請求項２に記載の交通システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２０５５６０（Ｐ２００９−２０５５６０Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４８９４６（Ｐ２００８−４８９４６）
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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