交通信号制御機
【課題】信号制御回路に複数のステップカウンタを備え、上り下りの信号制御を独立に行い、交差点の各流入路ごとの交通状況に応じてリアルタイムな信号制御を可能とした交通信号制御機。
【解決手段】信号制御回路１は動作レベル判定回路４と、ＣＰＵインターフェース回路５と、ステップの単位時間を設定するタイマ回路（Ｎ）６、タイマ回路（Ｓ）８と、クロック回路７と、ステップ信号に基づいてステップを計数するステップカウンタ回路（Ｎ）９、ステップカウンタ回路（Ｓ）１０と、各ステップカウンタ回路からそれぞれ発生されるステップ信号を同期させるステップ同期回路１１と、現示メモリ３のデータを読み取る現示メモリ読取回路１２と、原則的に同時点灯を不可とする信号灯器データを検出した場合に、信号灯器の灯色を強制的に変更するＧＧ判定回路１３と、現示メモリ３に記憶された灯色データに基づいて信号灯器を点灯する灯色出力回路１５とを備える。
【解決手段】信号制御回路１は動作レベル判定回路４と、ＣＰＵインターフェース回路５と、ステップの単位時間を設定するタイマ回路（Ｎ）６、タイマ回路（Ｓ）８と、クロック回路７と、ステップ信号に基づいてステップを計数するステップカウンタ回路（Ｎ）９、ステップカウンタ回路（Ｓ）１０と、各ステップカウンタ回路からそれぞれ発生されるステップ信号を同期させるステップ同期回路１１と、現示メモリ３のデータを読み取る現示メモリ読取回路１２と、原則的に同時点灯を不可とする信号灯器データを検出した場合に、信号灯器の灯色を強制的に変更するＧＧ判定回路１３と、現示メモリ３に記憶された灯色データに基づいて信号灯器を点灯する灯色出力回路１５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通信号制御機に関し、さらに詳しくは、上りと下りの信号制御を個別に制御する信号制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の日本の道路交通信号機の制御においては、ステップ信号生成部から所定のピッチで出力されるステップ信号に基づいて１ステップ毎に信号灯器を切り替えるステップ制御方式で行われている。このステップ制御方式はステップ信号の変化がステップ単位にシリアルに行われるため、安全性の点では非常に優れた方式といえる。
また信号制御機の信号制御回路は、図７に示すようにＣＰＵ５２とＬＳＩ５１の２重構成となっている。即ち、ＬＳＩ５１はＬＳＩ内部の動作を監視する動作レベル判定回路５４と、ＣＰＵ５２とのインターフェースを整合するＣＰＵインターフェース回路５５と、ステップの単位時間を設定するタイマ回路５６と、タイマ回路５６を駆動するクロック信号を発生するクロック回路５７と、ＣＰＵ５２から発生されるステップ信号に基づいてステップ数を計数するステップカウンタ回路５９と、現示メモリ５３のデータを読み取る現示メモリ読取回路５８とを備えて構成される。尚、現示メモリ５３は信号灯器を点灯する灯色データをステップ信号に対応して記憶している。
【０００３】
図８は従来のシングルステップカウント方式の動作を説明する現示階梯図である。横軸にステップ数を示し、縦軸に各信号名を示す。また、同じ図の中に各信号の流れ図を示す。ここで、太い黒線は信号機が青であることを示し、縦筋は点滅を示し、波型は信号機が黄であることを示し、矢印は矢印方向に進行可であることを示し、二重線は信号機が赤であることを示している。また１Ｐ、２Ｐは歩行者用信号機を示し、Ｓ１、Ｓ２は車両用信号機を示し、１Ａ、２Ａは車両用矢印信号機を示す。
次に図８を参照してシングルステップカウント方式の動作を説明するが、説明を更に明確にするために、図９の交差点の模式図を併せて参照しながら説明する。尚、同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。まずステップ１では、歩行者用信号機１Ｐと車両用信号機Ｓ１は青、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより進行が可であり、車両２６、３０も信号機Ｓ１により進行が可である。次にステップ２では、歩行者用信号機１Ｐは点滅、車両用信号機Ｓ１は青、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより注意が促され、車両２６、３０は信号機Ｓ１により進行が可である。次にステップ３では、歩行者用信号機１Ｐは赤、車両用信号機Ｓ１は青、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより停止となり、車両２６、３０は信号機Ｓ１により進行が可である。次にステップ４では、歩行者用信号機１Ｐは赤、車両用信号機Ｓ１は点滅、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより停止となり、車両２６、３０は信号機Ｓ１により注意が促されている。次にステップ５では、歩行者用信号機１Ｐは赤、車両用信号機Ｓ１は赤、車両用矢印信号機１Ａは右折可、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより停止となり、車両２６、３０は信号機Ｓ１により直進は停止で右折が可である。次にステップ６では、歩行者用信号機１Ｐは赤、車両用信号機Ｓ１は点滅、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。
【０００４】
即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより停止となり、車両２６、３０は信号機Ｓ１により直進は停止で右折は注意が促されている。次にステップ７では、全ての信号機が赤となり停止である。そしてステップ８以降は交差する信号機２Ｐ、Ｓ２、２Ａがステップ１からステップ７までと同様の動作を繰り返す。
このようにシングルステップカウント方式の場合、必ず上りと下りの信号機が同じ灯色を同じタイミングにより点灯することである。
図１０は従来方式におけるＣＰＵ５２とＬＳＩ５１の関係を表す模式図である。例えば、ＣＰＵ５２から指令情報として、ステップを歩進するステップ信号（１ビット）、現示データを時間帯により変更するページ信号（２ビット）とステータス信号（２ビット）、ステップカウンタを切り換えるリング信号（１ビット）の合計６ビットの信号がＬＳＩ５１に送信される。そしてＬＳＩ５１では、それらの信号に基づいて、ＣＰＵ５２から送信されるステップ信号が監視時間内か否か、ページ移行とステータス移行がＯＫか否かをチエックして、その結果をＣＰＵ５２に送信する。このように、ＣＰＵ５２とＬＳＩ５１間で確認しながらステップを進めていく。
また、シングルステップカウント方式の従来技術とした特許文献１には、歩行者の横断要求があると、速やかにその歩行者の横断方向に対する歩行者用の青と、同じ方向の車両用の青を表示させるようにする。その際、横断方向と交差する方向に表示された車両用の青を打ち切る場合は、最少青時間以上表示してから青を打ち切るようにする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−７７０９０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の信号制御用ＬＳＩでは、各ステップの秒数をカウントするステップカウンタは１種類のみであり、上り下りを別々に制御することはできなかった。また、歩進指令によりステップを１つカウントアップする方式のため、数ステップを飛ばす（スキップする）場合には、特別な細工が必要であり容易ではなかった。
また特許文献１に開示されている従来技術は、横断する歩行者を優先させるために、歩行者の横断要求があると即座に進行方向の信号機を青とすると共に、交差する信号機を最小時間で打ち切るため、車両の渋滞を来たす虞がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、信号制御回路に複数のステップカウンタを備えることにより、上り下りの信号制御を独立に行うようにして、交差点の各流入路ごとの交通状況に応じてリアルタイムな信号制御を可能とした交通信号制御機を提供することを目的とする。
また他の目的は、ＣＰＵから送信するステップ信号を複数ビット構成にすることにより、歩進指令のスキップ動作を容易とした交通信号制御機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、１ステップごとに信号灯器の動作を切り換えるためのステップ信号を発生する制御手段と、該制御手段により発生されたステップ信号に基づいて前記信号灯器の動作を切り換える信号制御回路と、前記信号灯器を点灯する灯色データを前記ステップ信号に対応して記憶する現示メモリと、を備えた交通信号制御機において、前記信号制御回路は、前記制御手段から発生されたステップ信号を計数する複数のステップ計数手段を備え、各ステップ計数手段により計数されたステップ数に基づいて前記現示メモリに記憶された灯色データを読み出して前記信号灯器を点灯することを特徴とする。
本発明の信号制御回路が従来と異なる点は、信号制御回路に複数のステップ計数手段を備えた点である。即ち、制御手段から送信されたステップ信号に基づいて各ステップ計数手段をそれぞれセットし、セットされたステップ数に応じて現示メモリに記憶された灯色データを読み出して点灯するものである。
請求項２は、前記現示メモリは、前記複数のステップ計数手段が計数したステップごとに個別の前記灯色データを記憶することを特徴とする。
現示メモリには、複数のステップ計数手段の各ステップごとに全ての灯色データが記録されている。従って、複数のステップ計数手段から出力されるステップ番号に応じて記憶された灯色データが読み出される。
請求項３は、前記制御手段は複数ビットからなるステップ信号を発生する構成を備え、前記ステップ計数手段の計数値を所定のステップ数にスキップするように計数可能としたことを特徴とする。
本発明の信号制御回路が従来と異なる他の点は、制御手段から出力されるステップ信号を１ビットから複数ビットにした点である。例えば、５ビットで構成された場合、３２種類のステップを任意に出力することができる。
【０００７】
請求項４は、前記信号制御回路は、前記複数のステップ計数手段が計数したステップが所定のステップ数に達したことを検出して、当該複数のステップ計数手段の計数値信号の位相を同期させることを特徴とする。
複数のステップ計数手段により信号機を個別に制御する場合、いずれかの時点で上り下りの信号機を同時に青にする危険性が出てくる。そこで本発明では、ステップ計数手段が計数したステップ数が所定のステップ数に達したことを検出した時点で各ステップ計数手段の計数値信号の位相同期を取り直すものである。
請求項５は、前記信号制御回路は、前記現示メモリに記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミングに基づいて、前記複数のステップ計数手段の計数値信号の位相を同期させることを特徴とする。
信号機では上り下りの信号機が同時に赤になるタイミングが必ずある。そこで本発明では、現示メモリに記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミング基づいて各ステップ計数手段の計数値信号の位相同期を取り直すものである。
請求項６は、前記信号制御回路は、原則的に同時点灯を不可とする信号灯器データを検出した場合に、前記信号灯器の灯色を強制的に閃光動作に移行する灯色変更手段と、前記現示メモリに記憶された灯色データに基づいて前記信号灯器を点灯する灯色出力回路と、を更に備えたことを特徴とする。
信号機において最も危険な状態は、交錯する方向の信号機が同時に青になることである。この状態を防止するために本発明の信号制御回路では、交錯する方向の青信号のデータを常に監視し、同時に青となった場合に強制的に信号灯器の灯色を黄と赤の交互点滅（閃光動作）に変更する灯色変更手段を備え、更に現示メモリに記憶された灯色データに基づいて信号灯器を点灯する灯色出力回路を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、信号制御回路に複数のステップ計数手段を備えたので、上り下りの信号制御を独立に行うことができ、交差点の各流入路ごとの交通状況に応じてリアルタイムな信号制御を行うことができる。
また請求項２では、現示メモリは、複数のステップ計数手段が計数したステップごとに個別の灯色データを記憶するので、現示メモリのデータを変更することにより、どのような信号機にも対応することが可能となる。
また請求項３では、制御手段は複数ビットからなるステップ信号を発生する構成を備えているので、任意のステップ数を指定することができ、スキップ動作を容易に行うことができる。
また請求項４では、ステップ計数手段が計数したステップが所定のステップに達したことを検出した時点で各ステップ計数手段の同期を取り直すので、交錯する方向の信号機を同時に青にする危険性を回避することができる。
また請求項５では、現示メモリに記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミング基づいて各ステップ計数手段の同期を取り直すので、必ず１サイクルの動作で同期の取り直しが行なわれ、交錯する方向の信号機を同時に青にする危険性を更に回避することができる。
また請求項６では、交錯する方向の青信号のデータを常に監視し、同時に青となった場合に強制的に信号灯器の灯色を黄と赤の交互点滅に変更する灯色変更手段と、更に現示メモリに記憶された灯色データに基づいて信号灯器を点灯する灯色出力回路を備えたので、信号機が同時に青になった場合に、強制的にそれ以外の灯色にして危険を未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施形態に係る信号制御機の構成と信号制御回路のブロック図である。この信号制御機１００は、１ステップごとに信号灯器の動作を切り換えるためのステップ信号を発生するＣＰＵ（制御手段）２と、このＣＰＵ２により発生されたステップ信号に基づいて図示しない信号灯器の動作を切り換える信号制御回路１と、信号灯器を点灯する灯色データをステップ信号に対応して記憶する現示メモリ３と、を備えて構成される。
そして信号制御回路１は信号制御回路内部の動作を監視する動作レベル判定回路４と、ＣＰＵ２とのインターフェースを整合するＣＰＵインターフェース回路５と、ステップの単位時間を設定するタイマ回路（Ｎ）６、タイマ回路（Ｓ）８と、タイマ回路（Ｎ）６、タイマ回路（Ｓ）８を駆動するクロック信号を発生するクロック回路７と、ＣＰＵ２から発生されるステップ信号に基づいてステップを計数するステップカウンタ回路（ステップ計数手段）（Ｎ）９、ステップカウンタ回路（ステップ計数手段）（Ｓ）１０と、ステップカウンタ回路（Ｎ）９、ステップカウンタ回路（Ｓ）１０からそれぞれ発生されるステップ信号を同期させるステップ同期回路１１と、現示メモリ３のデータを読み取る現示メモリ読取回路１２と、原則的に同時点灯を不可とする信号灯器データを検出した場合に、信号灯器の灯色を強制的に変更するＧＧ判定回路（灯色変更手段）１３と、現示メモリ３に記憶された灯色データに基づいて信号灯器を点灯する灯色出力回路１５と、を備えている。尚、ＧＧ判定回路１３の前段にはＧピックアップ置換回路１４が備えられ、Ｇピックアップ１７からの信号を置換している。また灯色出力回路１５の出力信号は一旦灯色置換回路１６に置換されて灯色出力１８として出力される。
【００１０】
図２は本発明の動作を説明するために使用する交差点の一例を示す図である。この交差点では、説明の便宜上図の下から上、及び左から右に向かう方向をＮ方向（ステップカウンタ回路（Ｎ）９が制御する方向）、上から下、及び右から左に向かう方向をＳ方向（ステップカウンタ回路（Ｓ）１０が制御する方向）とする。但し、１Ａ、２Ａの右折矢印は方向が逆になる。そしてＮ方向の信号機１Ｙ、１Ｒ、１Ｇ、１Ａにより制御される車両を３０、Ｓ方向の信号機１Ｙ、１Ｒ、１Ｇ、１Ａにより制御される車両を２６とする。またＳ方向の信号機２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａにより制御される車両を２９、Ｎ方向の信号機２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａにより制御される車両を２５とする。またＮ方向の信号機１Ｐにより制御される歩行者を２０、Ｓ方向の信号機１Ｐにより制御される歩行者を２２とする。またＳ方向の信号機２Ｐにより制御される歩行者を２３、Ｎ方向の信号機２Ｐにより制御される歩行者を２１とする。尚、説明を簡略化するために、歩行者は歩道２４、２７、２８、３１の矢印の方向のみに進行すると仮定し、反対側の信号機を省略している。
【００１１】
図３は本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式の時差がない場合の動作を説明する現示階梯図である。横軸にステップ数を示し、縦軸に各信号名を示す。また、同じ図の中に各信号の流れ図を示す。ここで、太い黒線は信号機が青であることを示し、縦筋は点滅であることを示し、波型は信号機が黄であることを示し、矢印は矢印方向に進行可であることを示し、二重線は信号機が赤であることを示している。また１Ｐ、２Ｐは歩行者用信号機を示し、１Ｙ、１Ｒおよび２Ｙ、２Ｒは車両用信号機を示し、１Ｇ、２Ｇは車両用直進および左折可信号機を示し、１Ａ、２Ａは車両用右折可信号機を示し、以下、説明に出てくる符合は同様の内容を示している。説明を更に明確にするために、図２の交差点の模式図を併せて参照しながら説明する。尚、同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。
まずＮ方向のステップ１では、歩行者用信号機１Ｐ（以下、単に１Ｐと記す）は青、車両用信号機１Ｙ、１Ｒ（以下、単に１Ｙ、１Ｒと記す）は赤、車両用直進および左折可信号機１Ｇ（以下、単に１Ｇと記す）は青、車両用右折可信号機１Ａ（以下、単に１Ａと記す）は無灯火、歩行者用信号機２Ｐ（以下、単に２Ｐと記す）は赤、車両用信号機２Ｙ、２Ｒ（以下、単に２Ｙ、２Ｒと記す）は赤、車両用直進および左折可信号機２Ｇ（以下、単に２Ｇと記す）は無灯火、車両用右折可信号機２Ａ（以下、単に２Ａと記す）は無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより進行が可であり、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより進行が可であり、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
【００１２】
次にＮ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより注意が促され、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより注意が促され、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
【００１３】
次にＮ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そして、ステップ同期回路１１によりステップ７が終了した時点でステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０との立下りを合わせるようにして同期をとる。尚、ステップ８以降はＮ方向、Ｓ方向共に、交差する信号機２Ｐ、２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａがステップ１からステップ７までと同様の動作を繰り返すため説明を省略する。
【００１４】
図４は本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式のＮ方向の直進、左折及びＳ方向の右折の交通需要が多い場合の動作を説明する現示階梯図である。
まずＮ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより進行が可であり、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより進行が可であり、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより注意が促され、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより注意が促され、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
【００１５】
次にＮ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は交通量が少ないので１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより短い時間直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。ここで、Ｎ方向のステップ３とＳ方向のステップ３では時間が異なり、Ｎ方向のステップ３を長くする制御が行われる。即ち、Ｎ方向の交通量がＳ方向に比べて多い場合に、Ｎ方向の信号機Ｇの時間を長くすることにより、効率の良い制御ができる。
次にＮ方向のステップ３が継続中に、Ｓ方向のステップ４が開始される。Ｓ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。このとき、車両３０はまだ直進と左折は可能である。
次にＮ方向のステップ３が継続中に、Ｓ方向のステップ５が開始される。Ｓ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。即ち、Ｓ方向の右折の交通量がＮ方向に比べて多い場合に、Ｓ方向の信号機１Ａの時間を長くすることにより、効率の良い制御ができる。
【００１６】
次にＳ方向のステップ５が継続中に、Ｎ方向のステップ３が終了してステップ４が開始される。Ｎ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＳ方向のステップ５が継続中に、Ｎ方向のステップ５が開始される。Ｎ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そしてＮ方向とＳ方向のステップ５が同時に終了する。
次にＮ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そして、ステップ同期回路１１によりステップ７が終了した時点でステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０との立下りを合わせるようにして同期をとる。尚、ステップ８以降はＮ方向、Ｓ方向共に、交差する信号機２Ｐ、２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａがステップ１からステップ７までと同様の動作を繰り返すため説明を省略する。
【００１７】
図５は本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式のＳ方向の直進と左折及びＮ方向の右折の交通需要が多い場合の動作を説明する現示階梯図である。
まずＮ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより進行が可であり、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより進行が可であり、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより注意が促され、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより注意が促され、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
【００１８】
次にＮ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は交通量が少ないので１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。ここで、Ｎ方向のステップ３とＳ方向のステップ３では時間が異なり、Ｓ方向のステップ３を長くする制御が行われる。即ち、Ｓ方向の交通量がＮ方向に比べて多い場合に、Ｓ方向の信号機Ｇの時間を長くすることにより、効率の良い制御ができる。
次にＳ方向のステップ３が継続中に、Ｎ方向のステップ４が開始される。Ｎ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。このとき、車両２６はまだ直進と左折は可能である。
次にＳ方向のステップ３が継続中に、Ｎ方向のステップ５が開始される。Ｎ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。即ち、Ｎ方向の右折の交通量がＳ方向に比べて多い場合に、Ｎ方向の信号機１Ａの時間を長くすることにより、効率の良い制御ができる。
【００１９】
次にＮ方向のステップ５が継続中に、Ｓ方向のステップ３が終了してステップ４が開始される。Ｓ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ５が継続中に、Ｓ方向のステップ５が開始される。Ｓ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そしてＮ方向とＳ方向のステップ５が同時に終了する。
次にＮ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そして、ステップ同期回路１１によりステップ７が終了した時点でステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０との立下りを合わせるようにして同期をとる。尚、ステップ８以降はＮ方向、Ｓ方向共に、交差する信号機２Ｐ、２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａがステップ１からステップ７までと同様の動作を繰り返すため説明を省略する。
【００２０】
図６は本発明におけるＣＰＵ２と信号制御回路１の関係を表す模式図である。例えば、ＣＰＵ２から指令情報として、ステップを歩進するステップ信号（５ビット）、現示データを時間帯により変更するページ信号（２ビット）とステータス信号（２ビット）、ステップカウンタを切り換えるリング信号（１ビット）の合計１０ビットの信号が信号制御回路１に送信される。そして信号制御回路１では、それらの信号に基づいて、ＣＰＵ２から送信されるステップ信号が監視時間内か否か、ページ移行とステータス移行がＯＫか否か、バリアステップにおいて同期したか否かをチエックして、その結果をＣＰＵ２に送信する。このように、ＣＰＵ２と信号制御回路１間で確認しながらステップを進めていく。即ち、信号制御回路１は各ステップの移行時にはＣＰＵ２が誤ったステップへ移行指令を出力したとしても、移行フラグが立っていない場合は、移行することの無いようにガードしている。
【００２１】
以上のように本発明によれば、信号制御回路１にステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０を備えたので、上り下りの信号制御を独立に行うことができ、交差点の各流入路ごとの交通状況に応じてリアルタイムな信号制御を行うことができる。また、現示メモリ３は、ステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０が計数したステップごとに個別の灯色データを記憶するので、現示メモリ３のデータを変更することにより、どのような信号機にも対応することが可能となる。また、ＣＰＵ２は複数ビットからなるステップ信号を発生する構成を備えているので、任意のステップ数を指定することができ、スキップ動作を容易に行うことができる。また、ステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０が計数したステップが所定のステップに達したことを検出した時点で各ステップカウンタ回路の同期を取り直すので、交錯する方向の信号機を同時に青にする危険性を回避することができる。また、現示メモリ３に記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミング基づいて各ステップカウンタ回路の同期を取り直すので、必ず１サイクルの動作で同期の取り直しが行なわれ、交錯する方向の信号機を同時に青にする危険性を更に回避することができる。また、交錯する方向の青信号のデータをＧＧ判定回路１３により常に監視し、同時に青となった場合に強制的に信号灯器の灯色を黄と赤の交互点滅に変更するようにしたので、信号機が同時に青になった場合に、強制的にそれ以外の灯色にして危険を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る信号制御機の構成と信号制御回路のブロック図である。
【図２】本発明の動作を説明するために使用する交差点の一例を示す図である。
【図３】本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式の時差がない場合の動作を説明する現示階梯図である。
【図４】本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式のＮ方向の直進、左折及びＳ方向の右折の交通需要が多い場合の動作を説明する現示階梯図である。
【図５】本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式のＳ方向の直進と左折及びＮ方向の右折の交通需要が多い場合の動作を説明する現示階梯図である。
【図６】本発明におけるＣＰＵ２と信号制御回路１の関係を表す模式図である。
【図７】従来の信号制御機の構成と信号制御回路のブロック図である。
【図８】従来のシングルステップカウント方式の動作を説明する現示階梯図である。
【図９】従来動作を説明するために使用する交差点の一例を示す図である。
【図１０】従来方式におけるＣＰＵ５２とＬＳＩ５１の関係を表す模式図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ 信号制御回路、２ ＣＰＵ、３ 現示メモリ、４動作レベル判定回路、５ ＣＰＵインターフェース回路、６ タイマ回路（Ｎ）、７ クロック回路、８ タイマ回路（Ｓ）、９ ステップカウンタ回路（Ｎ）、１０ ステップカウンタ回路（Ｓ）、１１ ステップ同期回路、１２ 現示メモリ読取回路、１３ ＧＧ判定回路、１５ 灯色出力回路、１００ 信号制御機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通信号制御機に関し、さらに詳しくは、上りと下りの信号制御を個別に制御する信号制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の日本の道路交通信号機の制御においては、ステップ信号生成部から所定のピッチで出力されるステップ信号に基づいて１ステップ毎に信号灯器を切り替えるステップ制御方式で行われている。このステップ制御方式はステップ信号の変化がステップ単位にシリアルに行われるため、安全性の点では非常に優れた方式といえる。
また信号制御機の信号制御回路は、図７に示すようにＣＰＵ５２とＬＳＩ５１の２重構成となっている。即ち、ＬＳＩ５１はＬＳＩ内部の動作を監視する動作レベル判定回路５４と、ＣＰＵ５２とのインターフェースを整合するＣＰＵインターフェース回路５５と、ステップの単位時間を設定するタイマ回路５６と、タイマ回路５６を駆動するクロック信号を発生するクロック回路５７と、ＣＰＵ５２から発生されるステップ信号に基づいてステップ数を計数するステップカウンタ回路５９と、現示メモリ５３のデータを読み取る現示メモリ読取回路５８とを備えて構成される。尚、現示メモリ５３は信号灯器を点灯する灯色データをステップ信号に対応して記憶している。
【０００３】
図８は従来のシングルステップカウント方式の動作を説明する現示階梯図である。横軸にステップ数を示し、縦軸に各信号名を示す。また、同じ図の中に各信号の流れ図を示す。ここで、太い黒線は信号機が青であることを示し、縦筋は点滅を示し、波型は信号機が黄であることを示し、矢印は矢印方向に進行可であることを示し、二重線は信号機が赤であることを示している。また１Ｐ、２Ｐは歩行者用信号機を示し、Ｓ１、Ｓ２は車両用信号機を示し、１Ａ、２Ａは車両用矢印信号機を示す。
次に図８を参照してシングルステップカウント方式の動作を説明するが、説明を更に明確にするために、図９の交差点の模式図を併せて参照しながら説明する。尚、同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。まずステップ１では、歩行者用信号機１Ｐと車両用信号機Ｓ１は青、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより進行が可であり、車両２６、３０も信号機Ｓ１により進行が可である。次にステップ２では、歩行者用信号機１Ｐは点滅、車両用信号機Ｓ１は青、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより注意が促され、車両２６、３０は信号機Ｓ１により進行が可である。次にステップ３では、歩行者用信号機１Ｐは赤、車両用信号機Ｓ１は青、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより停止となり、車両２６、３０は信号機Ｓ１により進行が可である。次にステップ４では、歩行者用信号機１Ｐは赤、車両用信号機Ｓ１は点滅、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより停止となり、車両２６、３０は信号機Ｓ１により注意が促されている。次にステップ５では、歩行者用信号機１Ｐは赤、車両用信号機Ｓ１は赤、車両用矢印信号機１Ａは右折可、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより停止となり、車両２６、３０は信号機Ｓ１により直進は停止で右折が可である。次にステップ６では、歩行者用信号機１Ｐは赤、車両用信号機Ｓ１は点滅、車両用矢印信号機１Ａ、２Ａは無灯火、歩行者用信号機２Ｐと車両用信号機Ｓ２は赤となっている。
【０００４】
即ち、歩行者２０、２２は信号機１Ｐにより停止となり、車両２６、３０は信号機Ｓ１により直進は停止で右折は注意が促されている。次にステップ７では、全ての信号機が赤となり停止である。そしてステップ８以降は交差する信号機２Ｐ、Ｓ２、２Ａがステップ１からステップ７までと同様の動作を繰り返す。
このようにシングルステップカウント方式の場合、必ず上りと下りの信号機が同じ灯色を同じタイミングにより点灯することである。
図１０は従来方式におけるＣＰＵ５２とＬＳＩ５１の関係を表す模式図である。例えば、ＣＰＵ５２から指令情報として、ステップを歩進するステップ信号（１ビット）、現示データを時間帯により変更するページ信号（２ビット）とステータス信号（２ビット）、ステップカウンタを切り換えるリング信号（１ビット）の合計６ビットの信号がＬＳＩ５１に送信される。そしてＬＳＩ５１では、それらの信号に基づいて、ＣＰＵ５２から送信されるステップ信号が監視時間内か否か、ページ移行とステータス移行がＯＫか否かをチエックして、その結果をＣＰＵ５２に送信する。このように、ＣＰＵ５２とＬＳＩ５１間で確認しながらステップを進めていく。
また、シングルステップカウント方式の従来技術とした特許文献１には、歩行者の横断要求があると、速やかにその歩行者の横断方向に対する歩行者用の青と、同じ方向の車両用の青を表示させるようにする。その際、横断方向と交差する方向に表示された車両用の青を打ち切る場合は、最少青時間以上表示してから青を打ち切るようにする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−７７０９０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の信号制御用ＬＳＩでは、各ステップの秒数をカウントするステップカウンタは１種類のみであり、上り下りを別々に制御することはできなかった。また、歩進指令によりステップを１つカウントアップする方式のため、数ステップを飛ばす（スキップする）場合には、特別な細工が必要であり容易ではなかった。
また特許文献１に開示されている従来技術は、横断する歩行者を優先させるために、歩行者の横断要求があると即座に進行方向の信号機を青とすると共に、交差する信号機を最小時間で打ち切るため、車両の渋滞を来たす虞がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、信号制御回路に複数のステップカウンタを備えることにより、上り下りの信号制御を独立に行うようにして、交差点の各流入路ごとの交通状況に応じてリアルタイムな信号制御を可能とした交通信号制御機を提供することを目的とする。
また他の目的は、ＣＰＵから送信するステップ信号を複数ビット構成にすることにより、歩進指令のスキップ動作を容易とした交通信号制御機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、１ステップごとに信号灯器の動作を切り換えるためのステップ信号を発生する制御手段と、該制御手段により発生されたステップ信号に基づいて前記信号灯器の動作を切り換える信号制御回路と、前記信号灯器を点灯する灯色データを前記ステップ信号に対応して記憶する現示メモリと、を備えた交通信号制御機において、前記信号制御回路は、前記制御手段から発生されたステップ信号を計数する複数のステップ計数手段を備え、各ステップ計数手段により計数されたステップ数に基づいて前記現示メモリに記憶された灯色データを読み出して前記信号灯器を点灯することを特徴とする。
本発明の信号制御回路が従来と異なる点は、信号制御回路に複数のステップ計数手段を備えた点である。即ち、制御手段から送信されたステップ信号に基づいて各ステップ計数手段をそれぞれセットし、セットされたステップ数に応じて現示メモリに記憶された灯色データを読み出して点灯するものである。
請求項２は、前記現示メモリは、前記複数のステップ計数手段が計数したステップごとに個別の前記灯色データを記憶することを特徴とする。
現示メモリには、複数のステップ計数手段の各ステップごとに全ての灯色データが記録されている。従って、複数のステップ計数手段から出力されるステップ番号に応じて記憶された灯色データが読み出される。
請求項３は、前記制御手段は複数ビットからなるステップ信号を発生する構成を備え、前記ステップ計数手段の計数値を所定のステップ数にスキップするように計数可能としたことを特徴とする。
本発明の信号制御回路が従来と異なる他の点は、制御手段から出力されるステップ信号を１ビットから複数ビットにした点である。例えば、５ビットで構成された場合、３２種類のステップを任意に出力することができる。
【０００７】
請求項４は、前記信号制御回路は、前記複数のステップ計数手段が計数したステップが所定のステップ数に達したことを検出して、当該複数のステップ計数手段の計数値信号の位相を同期させることを特徴とする。
複数のステップ計数手段により信号機を個別に制御する場合、いずれかの時点で上り下りの信号機を同時に青にする危険性が出てくる。そこで本発明では、ステップ計数手段が計数したステップ数が所定のステップ数に達したことを検出した時点で各ステップ計数手段の計数値信号の位相同期を取り直すものである。
請求項５は、前記信号制御回路は、前記現示メモリに記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミングに基づいて、前記複数のステップ計数手段の計数値信号の位相を同期させることを特徴とする。
信号機では上り下りの信号機が同時に赤になるタイミングが必ずある。そこで本発明では、現示メモリに記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミング基づいて各ステップ計数手段の計数値信号の位相同期を取り直すものである。
請求項６は、前記信号制御回路は、原則的に同時点灯を不可とする信号灯器データを検出した場合に、前記信号灯器の灯色を強制的に閃光動作に移行する灯色変更手段と、前記現示メモリに記憶された灯色データに基づいて前記信号灯器を点灯する灯色出力回路と、を更に備えたことを特徴とする。
信号機において最も危険な状態は、交錯する方向の信号機が同時に青になることである。この状態を防止するために本発明の信号制御回路では、交錯する方向の青信号のデータを常に監視し、同時に青となった場合に強制的に信号灯器の灯色を黄と赤の交互点滅（閃光動作）に変更する灯色変更手段を備え、更に現示メモリに記憶された灯色データに基づいて信号灯器を点灯する灯色出力回路を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、信号制御回路に複数のステップ計数手段を備えたので、上り下りの信号制御を独立に行うことができ、交差点の各流入路ごとの交通状況に応じてリアルタイムな信号制御を行うことができる。
また請求項２では、現示メモリは、複数のステップ計数手段が計数したステップごとに個別の灯色データを記憶するので、現示メモリのデータを変更することにより、どのような信号機にも対応することが可能となる。
また請求項３では、制御手段は複数ビットからなるステップ信号を発生する構成を備えているので、任意のステップ数を指定することができ、スキップ動作を容易に行うことができる。
また請求項４では、ステップ計数手段が計数したステップが所定のステップに達したことを検出した時点で各ステップ計数手段の同期を取り直すので、交錯する方向の信号機を同時に青にする危険性を回避することができる。
また請求項５では、現示メモリに記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミング基づいて各ステップ計数手段の同期を取り直すので、必ず１サイクルの動作で同期の取り直しが行なわれ、交錯する方向の信号機を同時に青にする危険性を更に回避することができる。
また請求項６では、交錯する方向の青信号のデータを常に監視し、同時に青となった場合に強制的に信号灯器の灯色を黄と赤の交互点滅に変更する灯色変更手段と、更に現示メモリに記憶された灯色データに基づいて信号灯器を点灯する灯色出力回路を備えたので、信号機が同時に青になった場合に、強制的にそれ以外の灯色にして危険を未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施形態に係る信号制御機の構成と信号制御回路のブロック図である。この信号制御機１００は、１ステップごとに信号灯器の動作を切り換えるためのステップ信号を発生するＣＰＵ（制御手段）２と、このＣＰＵ２により発生されたステップ信号に基づいて図示しない信号灯器の動作を切り換える信号制御回路１と、信号灯器を点灯する灯色データをステップ信号に対応して記憶する現示メモリ３と、を備えて構成される。
そして信号制御回路１は信号制御回路内部の動作を監視する動作レベル判定回路４と、ＣＰＵ２とのインターフェースを整合するＣＰＵインターフェース回路５と、ステップの単位時間を設定するタイマ回路（Ｎ）６、タイマ回路（Ｓ）８と、タイマ回路（Ｎ）６、タイマ回路（Ｓ）８を駆動するクロック信号を発生するクロック回路７と、ＣＰＵ２から発生されるステップ信号に基づいてステップを計数するステップカウンタ回路（ステップ計数手段）（Ｎ）９、ステップカウンタ回路（ステップ計数手段）（Ｓ）１０と、ステップカウンタ回路（Ｎ）９、ステップカウンタ回路（Ｓ）１０からそれぞれ発生されるステップ信号を同期させるステップ同期回路１１と、現示メモリ３のデータを読み取る現示メモリ読取回路１２と、原則的に同時点灯を不可とする信号灯器データを検出した場合に、信号灯器の灯色を強制的に変更するＧＧ判定回路（灯色変更手段）１３と、現示メモリ３に記憶された灯色データに基づいて信号灯器を点灯する灯色出力回路１５と、を備えている。尚、ＧＧ判定回路１３の前段にはＧピックアップ置換回路１４が備えられ、Ｇピックアップ１７からの信号を置換している。また灯色出力回路１５の出力信号は一旦灯色置換回路１６に置換されて灯色出力１８として出力される。
【００１０】
図２は本発明の動作を説明するために使用する交差点の一例を示す図である。この交差点では、説明の便宜上図の下から上、及び左から右に向かう方向をＮ方向（ステップカウンタ回路（Ｎ）９が制御する方向）、上から下、及び右から左に向かう方向をＳ方向（ステップカウンタ回路（Ｓ）１０が制御する方向）とする。但し、１Ａ、２Ａの右折矢印は方向が逆になる。そしてＮ方向の信号機１Ｙ、１Ｒ、１Ｇ、１Ａにより制御される車両を３０、Ｓ方向の信号機１Ｙ、１Ｒ、１Ｇ、１Ａにより制御される車両を２６とする。またＳ方向の信号機２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａにより制御される車両を２９、Ｎ方向の信号機２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａにより制御される車両を２５とする。またＮ方向の信号機１Ｐにより制御される歩行者を２０、Ｓ方向の信号機１Ｐにより制御される歩行者を２２とする。またＳ方向の信号機２Ｐにより制御される歩行者を２３、Ｎ方向の信号機２Ｐにより制御される歩行者を２１とする。尚、説明を簡略化するために、歩行者は歩道２４、２７、２８、３１の矢印の方向のみに進行すると仮定し、反対側の信号機を省略している。
【００１１】
図３は本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式の時差がない場合の動作を説明する現示階梯図である。横軸にステップ数を示し、縦軸に各信号名を示す。また、同じ図の中に各信号の流れ図を示す。ここで、太い黒線は信号機が青であることを示し、縦筋は点滅であることを示し、波型は信号機が黄であることを示し、矢印は矢印方向に進行可であることを示し、二重線は信号機が赤であることを示している。また１Ｐ、２Ｐは歩行者用信号機を示し、１Ｙ、１Ｒおよび２Ｙ、２Ｒは車両用信号機を示し、１Ｇ、２Ｇは車両用直進および左折可信号機を示し、１Ａ、２Ａは車両用右折可信号機を示し、以下、説明に出てくる符合は同様の内容を示している。説明を更に明確にするために、図２の交差点の模式図を併せて参照しながら説明する。尚、同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。
まずＮ方向のステップ１では、歩行者用信号機１Ｐ（以下、単に１Ｐと記す）は青、車両用信号機１Ｙ、１Ｒ（以下、単に１Ｙ、１Ｒと記す）は赤、車両用直進および左折可信号機１Ｇ（以下、単に１Ｇと記す）は青、車両用右折可信号機１Ａ（以下、単に１Ａと記す）は無灯火、歩行者用信号機２Ｐ（以下、単に２Ｐと記す）は赤、車両用信号機２Ｙ、２Ｒ（以下、単に２Ｙ、２Ｒと記す）は赤、車両用直進および左折可信号機２Ｇ（以下、単に２Ｇと記す）は無灯火、車両用右折可信号機２Ａ（以下、単に２Ａと記す）は無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより進行が可であり、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより進行が可であり、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
【００１２】
次にＮ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより注意が促され、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより注意が促され、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
【００１３】
次にＮ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そして、ステップ同期回路１１によりステップ７が終了した時点でステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０との立下りを合わせるようにして同期をとる。尚、ステップ８以降はＮ方向、Ｓ方向共に、交差する信号機２Ｐ、２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａがステップ１からステップ７までと同様の動作を繰り返すため説明を省略する。
【００１４】
図４は本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式のＮ方向の直進、左折及びＳ方向の右折の交通需要が多い場合の動作を説明する現示階梯図である。
まずＮ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより進行が可であり、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより進行が可であり、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより注意が促され、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより注意が促され、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
【００１５】
次にＮ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は交通量が少ないので１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより短い時間直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。ここで、Ｎ方向のステップ３とＳ方向のステップ３では時間が異なり、Ｎ方向のステップ３を長くする制御が行われる。即ち、Ｎ方向の交通量がＳ方向に比べて多い場合に、Ｎ方向の信号機Ｇの時間を長くすることにより、効率の良い制御ができる。
次にＮ方向のステップ３が継続中に、Ｓ方向のステップ４が開始される。Ｓ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。このとき、車両３０はまだ直進と左折は可能である。
次にＮ方向のステップ３が継続中に、Ｓ方向のステップ５が開始される。Ｓ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。即ち、Ｓ方向の右折の交通量がＮ方向に比べて多い場合に、Ｓ方向の信号機１Ａの時間を長くすることにより、効率の良い制御ができる。
【００１６】
次にＳ方向のステップ５が継続中に、Ｎ方向のステップ３が終了してステップ４が開始される。Ｎ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＳ方向のステップ５が継続中に、Ｎ方向のステップ５が開始される。Ｎ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そしてＮ方向とＳ方向のステップ５が同時に終了する。
次にＮ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そして、ステップ同期回路１１によりステップ７が終了した時点でステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０との立下りを合わせるようにして同期をとる。尚、ステップ８以降はＮ方向、Ｓ方向共に、交差する信号機２Ｐ、２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａがステップ１からステップ７までと同様の動作を繰り返すため説明を省略する。
【００１７】
図５は本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式のＳ方向の直進と左折及びＮ方向の右折の交通需要が多い場合の動作を説明する現示階梯図である。
まずＮ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより進行が可であり、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ１では、１Ｐは青、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより進行が可であり、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより注意が促され、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ２では、１Ｐは点滅、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより注意が促され、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
【００１８】
次にＮ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は交通量が少ないので１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ３では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは青、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが１Ｇにより直進および左折が可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。ここで、Ｎ方向のステップ３とＳ方向のステップ３では時間が異なり、Ｓ方向のステップ３を長くする制御が行われる。即ち、Ｓ方向の交通量がＮ方向に比べて多い場合に、Ｓ方向の信号機Ｇの時間を長くすることにより、効率の良い制御ができる。
次にＳ方向のステップ３が継続中に、Ｎ方向のステップ４が開始される。Ｎ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。このとき、車両２６はまだ直進と左折は可能である。
次にＳ方向のステップ３が継続中に、Ｎ方向のステップ５が開始される。Ｎ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。即ち、Ｎ方向の右折の交通量がＳ方向に比べて多い場合に、Ｎ方向の信号機１Ａの時間を長くすることにより、効率の良い制御ができる。
【００１９】
次にＮ方向のステップ５が継続中に、Ｓ方向のステップ３が終了してステップ４が開始される。Ｓ方向のステップ４では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ５が継続中に、Ｓ方向のステップ５が開始される。Ｓ方向のステップ５では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは赤、１Ｇは無灯火、１Ａは青、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが赤であるが右折のみ可である。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そしてＮ方向とＳ方向のステップ５が同時に終了する。
次にＮ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ６では、１Ｐは赤、１Ｙ、１Ｒは黄、１Ｇは無灯火、１Ａは無灯火、２Ｐは赤、２Ｙ、２Ｒは赤、２Ｇは無灯火、２Ａは無灯火となっている。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒが黄であるので注意して進行する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。
次にＮ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２０は１Ｐにより停止、車両３０は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２１は２Ｐにより停止となり、車両２５は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。一方Ｓ方向のステップ７では、点灯している全ての信号機が赤となる。即ち、歩行者２２は１Ｐにより停止、車両２６は１Ｙ、１Ｒにより停止する。また歩行者２３は２Ｐにより停止となり、車両２９は２Ｙ、２Ｒにより停止となる。そして、ステップ同期回路１１によりステップ７が終了した時点でステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０との立下りを合わせるようにして同期をとる。尚、ステップ８以降はＮ方向、Ｓ方向共に、交差する信号機２Ｐ、２Ｙ、２Ｒ、２Ｇ、２Ａがステップ１からステップ７までと同様の動作を繰り返すため説明を省略する。
【００２０】
図６は本発明におけるＣＰＵ２と信号制御回路１の関係を表す模式図である。例えば、ＣＰＵ２から指令情報として、ステップを歩進するステップ信号（５ビット）、現示データを時間帯により変更するページ信号（２ビット）とステータス信号（２ビット）、ステップカウンタを切り換えるリング信号（１ビット）の合計１０ビットの信号が信号制御回路１に送信される。そして信号制御回路１では、それらの信号に基づいて、ＣＰＵ２から送信されるステップ信号が監視時間内か否か、ページ移行とステータス移行がＯＫか否か、バリアステップにおいて同期したか否かをチエックして、その結果をＣＰＵ２に送信する。このように、ＣＰＵ２と信号制御回路１間で確認しながらステップを進めていく。即ち、信号制御回路１は各ステップの移行時にはＣＰＵ２が誤ったステップへ移行指令を出力したとしても、移行フラグが立っていない場合は、移行することの無いようにガードしている。
【００２１】
以上のように本発明によれば、信号制御回路１にステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０を備えたので、上り下りの信号制御を独立に行うことができ、交差点の各流入路ごとの交通状況に応じてリアルタイムな信号制御を行うことができる。また、現示メモリ３は、ステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０が計数したステップごとに個別の灯色データを記憶するので、現示メモリ３のデータを変更することにより、どのような信号機にも対応することが可能となる。また、ＣＰＵ２は複数ビットからなるステップ信号を発生する構成を備えているので、任意のステップ数を指定することができ、スキップ動作を容易に行うことができる。また、ステップカウンタ回路（Ｎ）９とステップカウンタ回路（Ｓ）１０が計数したステップが所定のステップに達したことを検出した時点で各ステップカウンタ回路の同期を取り直すので、交錯する方向の信号機を同時に青にする危険性を回避することができる。また、現示メモリ３に記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミング基づいて各ステップカウンタ回路の同期を取り直すので、必ず１サイクルの動作で同期の取り直しが行なわれ、交錯する方向の信号機を同時に青にする危険性を更に回避することができる。また、交錯する方向の青信号のデータをＧＧ判定回路１３により常に監視し、同時に青となった場合に強制的に信号灯器の灯色を黄と赤の交互点滅に変更するようにしたので、信号機が同時に青になった場合に、強制的にそれ以外の灯色にして危険を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る信号制御機の構成と信号制御回路のブロック図である。
【図２】本発明の動作を説明するために使用する交差点の一例を示す図である。
【図３】本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式の時差がない場合の動作を説明する現示階梯図である。
【図４】本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式のＮ方向の直進、左折及びＳ方向の右折の交通需要が多い場合の動作を説明する現示階梯図である。
【図５】本発明の信号制御機によるデュアルステップカウント方式のＳ方向の直進と左折及びＮ方向の右折の交通需要が多い場合の動作を説明する現示階梯図である。
【図６】本発明におけるＣＰＵ２と信号制御回路１の関係を表す模式図である。
【図７】従来の信号制御機の構成と信号制御回路のブロック図である。
【図８】従来のシングルステップカウント方式の動作を説明する現示階梯図である。
【図９】従来動作を説明するために使用する交差点の一例を示す図である。
【図１０】従来方式におけるＣＰＵ５２とＬＳＩ５１の関係を表す模式図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ 信号制御回路、２ ＣＰＵ、３ 現示メモリ、４動作レベル判定回路、５ ＣＰＵインターフェース回路、６ タイマ回路（Ｎ）、７ クロック回路、８ タイマ回路（Ｓ）、９ ステップカウンタ回路（Ｎ）、１０ ステップカウンタ回路（Ｓ）、１１ ステップ同期回路、１２ 現示メモリ読取回路、１３ ＧＧ判定回路、１５ 灯色出力回路、１００ 信号制御機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ステップごとに信号灯器の動作を切り換えるためのステップ信号を発生する制御手段と、該制御手段により発生されたステップ信号に基づいて前記信号灯器の動作を切り換える信号制御回路と、前記信号灯器を点灯する灯色データを前記ステップ信号に対応して記憶する現示メモリと、を備えた交通信号制御機において、
前記信号制御回路は、前記制御手段から発生されたステップ信号を計数する複数のステップ計数手段を備え、各ステップ計数手段により計数されたステップ数に基づいて前記現示メモリに記憶された灯色データを読み出して前記信号灯器を点灯することを特徴とする交通信号制御機。
【請求項２】
前記現示メモリは、前記複数のステップ計数手段が計数したステップごとに個別の前記灯色データを記憶することを特徴とする請求項１に記載の交通信号制御機。
【請求項３】
前記制御手段は複数ビットからなるステップ信号を発生する構成を備え、前記ステップ計数手段の計数値を所定のステップ数にスキップするように計数可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の交通信号制御機。
【請求項４】
前記信号制御回路は、前記複数のステップ計数手段が計数したステップが所定のステップ数に達したことを検出して、当該複数のステップ計数手段の計数値信号の位相を同期させることを特徴とする請求項１、２または３に記載の交通信号制御機。
【請求項５】
前記信号制御回路は、前記現示メモリに記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミングに基づいて、前記複数のステップ計数手段の計数値信号の位相を同期させることを特徴とする請求項１、２または３に記載の交通信号制御機。
【請求項６】
前記信号制御回路は、原則的に同時点灯を不可とする信号灯器データを検出した場合に、前記信号灯器の灯色を強制的に閃光動作に移行する灯色変更手段と、前記現示メモリに記憶された灯色データに基づいて前記信号灯器を点灯する灯色出力回路と、を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の交通信号制御機。
【請求項１】
１ステップごとに信号灯器の動作を切り換えるためのステップ信号を発生する制御手段と、該制御手段により発生されたステップ信号に基づいて前記信号灯器の動作を切り換える信号制御回路と、前記信号灯器を点灯する灯色データを前記ステップ信号に対応して記憶する現示メモリと、を備えた交通信号制御機において、
前記信号制御回路は、前記制御手段から発生されたステップ信号を計数する複数のステップ計数手段を備え、各ステップ計数手段により計数されたステップ数に基づいて前記現示メモリに記憶された灯色データを読み出して前記信号灯器を点灯することを特徴とする交通信号制御機。
【請求項２】
前記現示メモリは、前記複数のステップ計数手段が計数したステップごとに個別の前記灯色データを記憶することを特徴とする請求項１に記載の交通信号制御機。
【請求項３】
前記制御手段は複数ビットからなるステップ信号を発生する構成を備え、前記ステップ計数手段の計数値を所定のステップ数にスキップするように計数可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の交通信号制御機。
【請求項４】
前記信号制御回路は、前記複数のステップ計数手段が計数したステップが所定のステップ数に達したことを検出して、当該複数のステップ計数手段の計数値信号の位相を同期させることを特徴とする請求項１、２または３に記載の交通信号制御機。
【請求項５】
前記信号制御回路は、前記現示メモリに記憶された灯色データがすべて赤色になったタイミングに基づいて、前記複数のステップ計数手段の計数値信号の位相を同期させることを特徴とする請求項１、２または３に記載の交通信号制御機。
【請求項６】
前記信号制御回路は、原則的に同時点灯を不可とする信号灯器データを検出した場合に、前記信号灯器の灯色を強制的に閃光動作に移行する灯色変更手段と、前記現示メモリに記憶された灯色データに基づいて前記信号灯器を点灯する灯色出力回路と、を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の交通信号制御機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２６８５４７（Ｐ２００６−２６８５４７Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８６６９４（Ｐ２００５−８６６９４）
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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