高速車感応制御システム及び高速車感応制御方法
【課題】 高速走行車両に対する警告表示や感応制御のタイミングを最適化する。
【解決手段】 高速走行車両を検出した場合、その速度、検出した時刻及び、減速を促す表示板までの距離に基づいて警告表示を行う時期を決定し、最適なタイミングで警告表示を行う。また、交差点の上流で高速走行車両を検出した場合、その速度、検出した時刻及び、交差点の停止線までの距離に基づいて当該車両がジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、最適なタイミングで青信号を黄信号に変える。
【解決手段】 高速走行車両を検出した場合、その速度、検出した時刻及び、減速を促す表示板までの距離に基づいて警告表示を行う時期を決定し、最適なタイミングで警告表示を行う。また、交差点の上流で高速走行車両を検出した場合、その速度、検出した時刻及び、交差点の停止線までの距離に基づいて当該車両がジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、最適なタイミングで青信号を黄信号に変える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路交通において、制限速度を上回る高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行うための高速車警告システム及び方法、並びに、高速走行車両を交差点の信号で停止させるための高速車感応制御システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、道路を制限速度より高速で走行する車両をセンサやカメラで検出して、これに対して警告表示を行うことにより運転者に減速を促す高速走行抑止システムが使用されている。一方、交通事故の約２割は交差点で発生しており、その直接的又は間接的な原因の大半は、速度の出し過ぎである。かかる速度の出し過ぎを抑制するため、交差点の上流で車両の速度を検出し、交差点の停止線で安全に停止できそうにない速度であると判定した場合に、表示器に警告表示を行うシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、速度を出し過ぎている高速走行車両を、交差点で強制的に停止させるべく、このような高速走行車両を上流側の所定位置で検出した場合、交差点の信号を青信号から黄信号に変える高速車感応制御も、現実に行われている。
かかる従来の技術において、警告表示や黄信号への変化は、高速走行車両の検出時点から一定のタイミングで（例えば検出後直ちに又は一定遅延時間後に）画一的に行われる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６７５９６号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような警告表示では、一口に高速走行車両とはいっても速度の違いがあり、極めて高速な車両であれば検出後直ちに警告表示することが好ましいが、高速走行車両の中でも比較的速度が遅い車両に対して直ちに警告表示すると、表示器に対して車両がまだ十分接近していない状態で早々と警告表示されることになる。この場合、その警告表示下を車両が通過しても、運転者に与えるインパクトが少なく、減速を促す効果が損なわれる。
一方、高速車感応制御により交差点の信号機を画一的に青信号から黄信号に変えると、高速走行車両が「ジレンマ領域」に入る可能性がある。このジレンマ領域とは、車両が交差点に進入する前において、信号が青から黄に変わることによって、通常の減速度で安全に停止線で停止することができず、かつ、赤信号になる前に交差点に進入することもできなくなる時間的・空間的領域をいう。車両がこのようなジレンマ領域にあるとき信号が黄色に変わるのは安全上好ましくない。
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、高速走行車両に対する警告表示や感応制御のタイミングを最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の高速車警告システムは、高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行う表示手段と、前記表示手段より上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記表示手段までの距離に基づいて、前記表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定する警告時期決定手段とを備えたものである。
また、本発明の高速車警告方法は、高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行う表示手段より上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記表示手段までの距離に基づいて、前記表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定することを特徴とする。
【０００６】
上記の高速車警告システム／高速警告方法では、高速走行車両を検出した場合に、画一的に警告表示を行うのではなく、その速度、検出した時刻、及び、表示手段までの距離に基づいて、表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定する。従って、運転者に減速を促す最適な警告のタイミングを選んで、警告表示を行うことができる。
【０００７】
また、本発明の高速車感応制御システムは、交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段とを備えたものである。
また、本発明の高速車感応制御方法は、交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えることを特徴とする。
【０００８】
上記の高速車感応制御システム／高速車感応制御方法では、高速走行車両を検出した場合に、画一的に感応制御を行うのではなく、その速度、検出した時刻、及び、停止線までの距離に基づいて、ジレンマ領域に入る前の最適なタイミングで感応制御信号を出力して、交差点の青信号を黄信号に変える。従って、高速走行車両を、停止線で安全に停止させることができる。
【０００９】
また、本発明の高速車感応制御システムは、交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出する高速車・中低速車検出手段と、先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段とを備えたものである。
また、本発明の高速車感応制御方法は、交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出し、先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、先行する中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えることを特徴とする。
【００１０】
上記の高速車感応制御システム／高速車感応制御方法では、高速走行車両を検出した場合に、画一的に感応制御を行うのではなく、先行する中・低速走行車両がジレンマ領域にあるときを避けつつ、当該高速走行車両がジレンマ領域に入る前の最適なタイミングで感応制御信号を出力して、交差点の青信号を黄信号に変える。従って、先行する中・低速車の安全にも配慮しつつ、高速走行車両を、停止線で安全に停止させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の高速車警告システム／高速警告方法によれば、高速走行車両を検出した場合に、画一的に警告表示を行うのではなく、運転者に減速を促す最適な警告のタイミングを選んで、警告表示を行うことができる。
また、本発明の高速車感応制御システム／高速車感応制御方法によれば、高速走行車両を検出した場合に、画一的に感応制御を行うのではなく、ジレンマ領域に入る前の最適なタイミングで交差点の青信号を黄信号に変えることにより、高速走行車両を、停止線で安全に停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による高速車警告のシステム及び方法、並びに、高速車感応制御のシステム及び方法について、図面を参照して説明する。
図１は、道路（平面視）に、本発明の一実施形態による高速車警告システムが使用された状態を示す略図である。この道路は、対向する各２車線からなるものとし、以下の説明は、片側２車線（図の下方）の道路１に関する。また、車両２の流れは、図の右方から左方である。道路脇に設置されたポール３の上部には、道路上の所定の計測領域Ａ１を視野に収めるＩＴＶカメラ４が取り付けられている。計測領域Ａ１とは、車両２の速度を計測するための道路上の領域であり、計測領域Ａ１に入った車両２の速度は、当該計測領域Ａ１の終端より少し手前の計測ライン５に達したときに計測される。ＩＴＶカメラ４は、ポール３の下方に取り付けられた制御部６と接続されている。ＩＴＶカメラ４及び制御部６から所定距離を隔てた下流側には、表示板７（警告表示手段）が設置されている。制御部６と表示板７とは、信号線（ケーブル）９によって互いに接続されている。
【００１３】
図２は、制御部６の内外の機器構成を示すブロック図である。制御部６は、ＩＴＶカメラ４の撮影した画像信号を取り込む画像入力部６１と、画像から車両を検出する車両検出部６２と、検出した車両の追跡を行う車両追跡部６３と、追跡した車両の速度を計測する速度計測部６４と、計測した速度に応じて警告指令信号を出力する時期を決定する警告時期決定部６５（警告時期決定手段）とを備えている。制御部６はさらに、速度計測部６４の出力情報を、通信回線を介して交通管制センターに伝える伝送部６６と、警告指令信号を出力する出力部６７と、上記各部に電圧を供給する電源部６８とを備えている。出力部６７は表示板７と接続されている。なお、交通管制センターと通信しない場合には、伝送部６６は不要である。上記ＩＴＶカメラ４、画像入力部６１、車両検出部６２、車両追跡部６３及び速度計測部６４は、高速走行車両を検出する高速車検出手段を構成している。
【００１４】
上記画像入力部６１は、道路の横断方向にＭ個のサンプル点、車両の進行方向に沿ってＮ個のサンプル点からなるＭ×Ｎ個の座標に対応して、ＩＴＶカメラ４から出力される画像信号を一定の計測周期ごとに取り込み、各輝度値を記憶する。車両検出部６２は、画像信号が取り込まれるごとにサンプル点画像に対してエッジ抽出等の画像処理を行うことにより、車両の特徴抽出を行い、車両先頭位置及び車体領域の候補を検出する。車両追跡部６３は、前回計測周期において決定された車両先頭位置及び車体領域の情報から今回計測周期における車両候補情報と例えばテンプレートマッチングにより対応づけを行い、車両の追跡を行う。また、速度計測部６４は、追跡する車両の移動距離を計測時間で除して速度を計測する。速度の情報は、伝送部６６を介して交通管制センターに送信される。
【００１５】
図３は、上記のような機能を有する制御部６内で繰り返し実行される高速車警告処理のフローチャートである。まず、ステップＳ１において、制御部６（画像入力部６１，車両検出部６２，車両追跡部６３）は、計測ライン５で車両を感知したか否かの判断を行う。ここで、車両を感知しない場合には処理は終了となる。一方、感知した場合にはステップＳ２及びＳ３が実行され、制御部６（速度計測部６４）は車両の速度を計測し、計測した速度が速度閾値以上であるか否かの判断を行う。速度閾値とは、例えば、当該道路の制限速度に一定値を加算した、「高速」とみなすことのできる速度である。ステップＳ３において速度が速度閾値に至らない場合には処理は終了となる。一方、速度閾値以上であった場合には、制御部６（警告時期決定部６５）は、表示板７に警告表示を行うべき警告時期を決定する（ステップＳ４）。そして警告時期が到来すると、制御部６（警告時期決定部６５）は警告出力信号を出力部６７に対して出力する（ステップＳ５）。出力部６７は、表示板７に警告表示を行わせる。
【００１６】
高速走行車両を検出した場合、直ちに表示板７に例えば「速度超過」や「速度落とせ」等の警告表示を行うこともできるが、運転者に減速を促す効果を高めるには、高速走行車両が表示板７に接近して、その視野内に大きく表示板７を捉える時期をねらって表示することが好ましい。そこで、この時期に対応する路上の警告区間を図１のＡ２とし、その始点位置及び終点位置を、それぞれ、表示板７から上流側に距離Ｌ２及びＬ３（Ｌ２＞Ｌ３）とする。また、高速走行する車両の速度をＶ１、表示板７から上流側にある計測ライン５までの距離をＬ１（Ｌ１＞Ｌ２）とする。
【００１７】
車両２が計測ライン５に達した瞬間を時刻「０」として、ここから速度計測完了までの処理時間をＴ１、このＴ１後、表示板７に警告表示信号が届くまでの時間をＴ２、さらに、Ｔ２後、表示板７に警告表示がなされるまでの時間をＴ３とすると、車両が表示板７より上流側の距離Ｌ２の位置に到達する時刻（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖ１に同期して警告表示を開始するためには、警告表示信号の出力開始時刻ΔＴonは、
ΔＴon＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖ１ −（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３） ・・・（１）
であればよい。また、車両が表示板７より上流側の距離Ｌ３の位置に到達する時刻（Ｌ１−Ｌ３）／Ｖ１に同期して警告表示を終えるためには、警告表示信号の出力終了時刻ΔＴoffは、
ΔＴoff＝（Ｌ１−Ｌ３）／Ｖ１ −（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３） ・・・（２）
であればよい。従って、ステップＳ４において決定される警告時期は、時刻ΔＴon〜ΔＴoffであり、制御部６（警告時期決定部６）は、時刻ΔＴon〜ΔＴoffに警告表示信号を出力する（ステップＳ５）。この結果、高速走行する車両が警告区間Ａ２に入ったとき表示板７に警告表示が行われ、同区間を出るとき警告表示が消える。これにより、運転者に減速を促す効果を高めることができる。
【００１８】
次に、図４は、道路（平面視）に、本発明の一実施形態による高速車感応制御システムが使用された状態を示す略図である。図１の場合と同様に、道路は、対向する各２車線からなるものとし、以下の説明は、片側２車線（図の下方）の道路１に関する。また、車両２の流れは、図の右方から左方である。図１の場合と同様に、道路脇に設置されたポール３の上部には、道路上の所定の計測領域Ａ１を視野に収めるＩＴＶカメラ４が取り付けられており、このＩＴＶカメラ４は制御部６と接続されている。計測領域Ａ１に入った車両２の速度は、当該計測領域Ａ１の終端より少し手前の計測ライン５に達したときに計測される。ＩＴＶカメラ４及び制御部６から所定距離を隔てた下流側には交差点１０があり、信号機１１及び、これに接続された信号制御機１２が設置されている。制御部６と信号制御機１２とは、信号線（ケーブル）９によって互いに接続されている。交差点１０の停止線１３から上流側にある計測ライン５までの距離は、Ｌ０（例えば１５０ｍ）とする。
【００１９】
図５は、制御部６の内外の機器構成を示すブロック図である。制御部６は、ＩＴＶカメラ４の撮影した画像信号を取り込む画像入力部６１と、画像から車両を検出する車両検出部６２と、検出した車両の追跡を行う車両追跡部６３と、追跡した車両の速度を計測する速度計測部６４と、計測した速度に応じて感応制御信号を出力する感応制御信号出力部６９（感応制御信号出力手段）とを備えている。制御部６はさらに、速度計測部６４の出力情報を、通信回線を介して交通管制センターに伝える伝送部６６と、感応制御信号を信号制御機１２に出力する出力部６７と、上記各部に電圧を供給する電源部６８とを備えている。出力部６７は、信号制御機１２と接続されている。なお、交通管制センターと通信しない場合には、伝送部６６は不要である。感応制御信号出力部６９を除く上記制御部６内の各部は、図１の場合と同様の機能を有する。上記ＩＴＶカメラ４、画像入力部６１、車両検出部６２、車両追跡部６３及び速度計測部６４は、高速走行車両を検出する高速車検出手段を構成している。
【００２０】
高速走行車両が検出された場合、下流の信号機１１の青信号を黄信号に変化させることにより減速を促し、車両を停止線１３で停止させることができる。しかしながら、交差点の場合には、ジレンマ領域に対する配慮が必要である。
図６は、速度Ｖ［ｍ／秒］の車両が通常の減速度で減速して停止線で停止するまでに走行する距離Ｌ［ｍ］を表す関数（曲線）と、速度Ｖ［ｍ／秒］の車両が減速せずに黄信号点灯中に走行する距離Ｌ［ｍ］を表す関数（直線）とを示すグラフであり、交差点１０の停止線１３にグラフの原点を対応させて表したものである。曲線で表される関数は、
Ｌ＝τ・Ｖ＋（Ｖ２／２ｄ） ・・・（３）
である。また、直線で表される関数は、
Ｌ＝Ｙ・Ｖ ・・・（４）
である。ここで、τ、ｄ及びＹは、以下の通りである。
τ：運転者の反応時間（黄信号開始時からブレーキが効き始めるまでの時間）［秒］
ｄ：ブレーキが効き始めてから停止するまでの平均減速度［ｍ／秒２］
Ｙ：黄信号時間［秒］
【００２１】
図６のグラフにおいて、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、上記（３）式で表される二次関数の曲線上若しくはそれより右側にあれば、速度に対して十分な距離があり、運転者は、通常の減速度で、車両を停止線１３で停止させることができる。逆に、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、上記（３）式で表される曲線より左側にあれば、速度に対して距離が不足し、運転者は、通常の減速度では、車両を停止線１３で停止させることができない。すなわち、急ブレーキを踏んで車両を停止線２３で停止させるか、又は、車両が停止線１３を超えて停止することになる。
【００２２】
他方、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、上記（４）式で表される直線上若しくはそれより左側にあれば、信号が青から黄に変わっても、黄信号点灯中に車両は少なくとも停止線１３に達していて、交差点１０に進入することができる。言い換えれば、赤信号になる前に交差点１０に進入することができる。逆に、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、上記（４）式で表される直線より右側にあれば、信号が青から黄に変わると、黄信号点灯中に車両は停止線１３に到達できず、交差点１０に進入することができない。
【００２３】
以上のことから、上記の（３）式で表される曲線より左側であって、かつ、（４）式で表される直線より右側である図６のクロスハッチングを付した領域が、ジレンマ領域ＤＬとなる。すなわち、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、ジレンマ領域ＤＬ内にあるとき信号が青から黄に変わることによって、通常の減速度で安全に停止線で停止することができず、かつ、赤信号になる前に交差点に進入することもできなくなる。例えば速度Ｖ１に対してのジレンマ領域ＤＬを道路に対応させると、図のクロスハッチングを付した部分が、その速度Ｖ１に対する道路上でのジレンマ領域Ａ３となる。一方、このジレンマ領域Ａ３より上流側ＳＴにある車両は、信号が黄色に変われば通常の減速度で減速して、停止線１３で安全に停止することができる。他方、このジレンマ領域Ａ３より下流側ＧＯにある車両は、信号が黄色に変わってもそのまま安全に交差点に進入することができる。
【００２４】
制御部６（感応制御信号出力部６９）は、予め図６に示す関数（（３）、（４）式）又はそのデータテーブルを記憶している。そして、制御部６は、計測した車両の速度Ｖ１に対応するジレンマ領域ＤＬを道路上のジレンマ領域Ａ３に対応させたときの、その始点位置及び終点位置をそれぞれ、停止線１３から上流側への距離Ｌｉｎ及びＬｏｕｔ（Ｌｉｎ＞Ｌｏｕｔ）とする。すなわち、これらの距離は、（３）、（４）式より、
Ｌｉｎ＝τ・Ｖ１＋（Ｖ１２／２ｄ） ・・・（５）
Ｌｏｕｔ＝Ｙ・Ｖ１ ・・・（６）
となる。
【００２５】
図７は、上記のような機能を有する制御部６内で繰り返し実行される高速車感応制御のフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、制御部６（画像入力部６１，車両検出部６２，車両追跡部６３）は、計測ライン５で車両を感知したか否かの判断を行う。ここで、車両を感知しない場合には処理は終了となる。一方、感知した場合にはステップＳ１２及びＳ１３が実行され、制御部６（速度計測部６４）は車両の速度を計測し、計測した速度が速度閾値以上であるか否かの判断を行う。速度閾値とは、例えば、当該道路の制限速度に一定値を加算した、「高速」とみなすことのできる速度である。速度閾値以上であればその車両は高速走行車両であり、速度閾値未満であればその車両は中・低速走行車両である。ステップＳ１３において速度が速度閾値に至らない場合には処理は終了となる。一方、速度閾値以上の速度（Ｖ１とする。）であった場合には、制御部６（感応制御信号出力部６９）は、当該車両のジレンマ領域ＤＬを把握し（ステップＳ１４）、速度Ｖ１がジレンマ領域ＤＬに該当する速度か否か、すなわち、当該車両がジレンマ領域ＤＬを有するか否かの判断を行う（ステップＳ１５）。
【００２６】
判断の結果、速度Ｖ１がジレンマ領域ＤＬに該当しなければ、制御部６（感応制御信号出力部６９）は、ジレンマ領域に配慮することなく感応制御信号出力のタイミングを画一的に算出し（ステップＳ２０）、かつ、出力して（ステップＳ２１）処理終了となる。一方、速度Ｖ１がジレンマ領域に該当する場合、制御部６（感応制御信号出力部６９）はステップＳ１６において、以下のΔｔ１を求める。
Δｔ１＝（Ｌ０−Ｌｉｎ）／Ｖ１−（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３） ・・・（７）
ここで、Ｌｉｎは、速度Ｖ１に対応するジレンマ領域Ａ３の始点位置の、停止線１３からの距離である。また、Ｔ１は、車両２が計測ライン５に達した瞬間を時間的起点（時刻０）として、ここから速度計測完了までの処理時間、Ｔ２は、Ｔ１後、感応制御信号の送信時間、Ｔ３は、Ｔ２後、信号制御機１２の感応制御処理時間である。（７）式で求められるΔｔ１以内に感応制御信号を出力すれば、車両がジレンマ領域Ａ３に入る前に青信号を黄信号に変化させることができる。
【００２７】
続いて、制御部６はステップＳ１７において、先行車両があるか否かの判断を行う。制御部６は、各車両について速度と、その速度を検出した時刻とを記憶している。具体的には、高速走行車両より前に、計測ライン５を通過して交差点１０に向かっている中・低速走行車両があるとき、この車両はΔｔ２だけ以前に速度Ｖ２で計測ライン５を通過したことを、制御部６が記憶している。従って、現時刻における先行する中・低速走行車両の位置は、Ｌ０−Ｖ２（Ｔ１＋Δｔ２）として求められる。この車両に対しても、前述の（３）、（４）式が適用可能である。従って、
Ｌｉｎ＝τ・Ｖ２＋（Ｖ２２／２ｄ） ・・・（８）
Ｌｏｕｔ＝Ｙ・Ｖ２ ・・・（９）
の関係が成り立つ。但し、ここでのＬｉｎ及びＬｏｕｔはそれぞれ、速度Ｖ２に対応するジレンマ領域Ａ３の始点位置及び終点位置の、停止線１３からの距離である。
【００２８】
従って、先行する中・低速走行車両が現時刻からジレンマ領域に進入するまでに要する時間Δｔ３は、
Δｔ３＝｛Ｌ０−Ｌｉｎ−Ｖ２（Ｔ１＋Δｔ２）｝／Ｖ２ ・・・（１０）
となる。また、ジレンマ領域Ａ３から脱出するまでに要する時間Δｔ４は、
Δｔ４＝｛Ｌ０−Ｌｏｕｔ−Ｖ２（Ｔ１＋Δｔ２）｝／Ｖ２ ・・・（１１）
となる。これらの演算がステップＳ１９において行われる。また、ステップＳ２０においては、以上の関係より、感応制御信号を出力するタイミングを現時刻よりΔｔ後とすると、下記の（１２）式及び（１３）式を共に満たすように、Δｔの値が選択される。
Δｔ＜Δｔ１ ・・・（１２）
Δｔ＜Δｔ３ または Δｔ＞Δｔ４ ・・・（１３）
そして、そのΔｔ後に感応制御信号が出力される（ステップＳ２１）。
【００２９】
以上のようにして、高速走行車両に先行する中・低速走行車両があるときには、中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、かつ、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、青信号を黄信号に変化させることができる。
【００３０】
なお、高速走行車両より前に交差点に向かっている中・低速走行車両が複数台存在する場合には、（１３）式のような条件を中・低速走行車両の各々について求め、これらのすべての条件及び（１２）式を満たすΔｔの値を選択することにより、中・低速走行車両のいずれもがそのジレンマ領域にあるときを避けて、かつ、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、青信号を黄信号に変化させることができる。
【００３１】
なお、上記実施形態ではＩＴＶカメラ４の撮影した画像に基づいて車両の速度を計測したが、カメラに代えて、速度を計測することができる各種センサを用いることも可能である。
また、上記実施形態では、主な処理を制御部６内で行ったが、これは必ずしも制御部６内で行う必要はなく、信号制御機１２、交通管制センター、その他の装置で行ってもよい。さらに、制御部６内の各部は、制御部６という枠にとらわれることなく、他の装置に配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】道路（平面視）に、本発明の一実施形態による高速車警告システムが使用された状態を示す略図である。
【図２】上記高速車警告システムにおける制御部の内外の機器構成を示すブロック図である。
【図３】上記制御部内で繰り返し実行される高速車警告処理のフローチャートである。
【図４】道路（平面視）に、本発明の一実施形態による高速車感応制御システムが使用された状態を示す略図である。
【図５】上記高速車感応制御システムにおける制御部の内外の機器構成を示すブロック図である。
【図６】速度Ｖ［ｍ／秒］の車両が通常の減速度で減速して停止線で停止するまでに走行する距離Ｌ［ｍ］を表す関数（曲線）と、速度Ｖ［ｍ／秒］の車両が減速せずに黄信号点灯中に走行する距離Ｌ［ｍ］を表す関数（直線）とを示すグラフであり、交差点の停止線にグラフの原点を対応させて表したものである。
【図７】上記制御部内で繰り返し実行される高速車感応制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
２ 車両
４ ＩＴＶカメラ
６ 制御部
７ 表示板
１０ 交差点
１２ 信号制御機
１３ 停止線
６１ 画像入力部
６２ 車両検出部
６３ 車両追跡部
６４ 速度計測部
６５ 警告時期決定部
６７ 出力部
６９ 感応制御信号出力部
Ａ１ 計測領域
Ａ３，ＤＬ ジレンマ領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路交通において、制限速度を上回る高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行うための高速車警告システム及び方法、並びに、高速走行車両を交差点の信号で停止させるための高速車感応制御システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、道路を制限速度より高速で走行する車両をセンサやカメラで検出して、これに対して警告表示を行うことにより運転者に減速を促す高速走行抑止システムが使用されている。一方、交通事故の約２割は交差点で発生しており、その直接的又は間接的な原因の大半は、速度の出し過ぎである。かかる速度の出し過ぎを抑制するため、交差点の上流で車両の速度を検出し、交差点の停止線で安全に停止できそうにない速度であると判定した場合に、表示器に警告表示を行うシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、速度を出し過ぎている高速走行車両を、交差点で強制的に停止させるべく、このような高速走行車両を上流側の所定位置で検出した場合、交差点の信号を青信号から黄信号に変える高速車感応制御も、現実に行われている。
かかる従来の技術において、警告表示や黄信号への変化は、高速走行車両の検出時点から一定のタイミングで（例えば検出後直ちに又は一定遅延時間後に）画一的に行われる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６７５９６号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような警告表示では、一口に高速走行車両とはいっても速度の違いがあり、極めて高速な車両であれば検出後直ちに警告表示することが好ましいが、高速走行車両の中でも比較的速度が遅い車両に対して直ちに警告表示すると、表示器に対して車両がまだ十分接近していない状態で早々と警告表示されることになる。この場合、その警告表示下を車両が通過しても、運転者に与えるインパクトが少なく、減速を促す効果が損なわれる。
一方、高速車感応制御により交差点の信号機を画一的に青信号から黄信号に変えると、高速走行車両が「ジレンマ領域」に入る可能性がある。このジレンマ領域とは、車両が交差点に進入する前において、信号が青から黄に変わることによって、通常の減速度で安全に停止線で停止することができず、かつ、赤信号になる前に交差点に進入することもできなくなる時間的・空間的領域をいう。車両がこのようなジレンマ領域にあるとき信号が黄色に変わるのは安全上好ましくない。
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、高速走行車両に対する警告表示や感応制御のタイミングを最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の高速車警告システムは、高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行う表示手段と、前記表示手段より上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記表示手段までの距離に基づいて、前記表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定する警告時期決定手段とを備えたものである。
また、本発明の高速車警告方法は、高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行う表示手段より上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記表示手段までの距離に基づいて、前記表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定することを特徴とする。
【０００６】
上記の高速車警告システム／高速警告方法では、高速走行車両を検出した場合に、画一的に警告表示を行うのではなく、その速度、検出した時刻、及び、表示手段までの距離に基づいて、表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定する。従って、運転者に減速を促す最適な警告のタイミングを選んで、警告表示を行うことができる。
【０００７】
また、本発明の高速車感応制御システムは、交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段とを備えたものである。
また、本発明の高速車感応制御方法は、交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えることを特徴とする。
【０００８】
上記の高速車感応制御システム／高速車感応制御方法では、高速走行車両を検出した場合に、画一的に感応制御を行うのではなく、その速度、検出した時刻、及び、停止線までの距離に基づいて、ジレンマ領域に入る前の最適なタイミングで感応制御信号を出力して、交差点の青信号を黄信号に変える。従って、高速走行車両を、停止線で安全に停止させることができる。
【０００９】
また、本発明の高速車感応制御システムは、交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出する高速車・中低速車検出手段と、先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段とを備えたものである。
また、本発明の高速車感応制御方法は、交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出し、先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、先行する中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えることを特徴とする。
【００１０】
上記の高速車感応制御システム／高速車感応制御方法では、高速走行車両を検出した場合に、画一的に感応制御を行うのではなく、先行する中・低速走行車両がジレンマ領域にあるときを避けつつ、当該高速走行車両がジレンマ領域に入る前の最適なタイミングで感応制御信号を出力して、交差点の青信号を黄信号に変える。従って、先行する中・低速車の安全にも配慮しつつ、高速走行車両を、停止線で安全に停止させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の高速車警告システム／高速警告方法によれば、高速走行車両を検出した場合に、画一的に警告表示を行うのではなく、運転者に減速を促す最適な警告のタイミングを選んで、警告表示を行うことができる。
また、本発明の高速車感応制御システム／高速車感応制御方法によれば、高速走行車両を検出した場合に、画一的に感応制御を行うのではなく、ジレンマ領域に入る前の最適なタイミングで交差点の青信号を黄信号に変えることにより、高速走行車両を、停止線で安全に停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による高速車警告のシステム及び方法、並びに、高速車感応制御のシステム及び方法について、図面を参照して説明する。
図１は、道路（平面視）に、本発明の一実施形態による高速車警告システムが使用された状態を示す略図である。この道路は、対向する各２車線からなるものとし、以下の説明は、片側２車線（図の下方）の道路１に関する。また、車両２の流れは、図の右方から左方である。道路脇に設置されたポール３の上部には、道路上の所定の計測領域Ａ１を視野に収めるＩＴＶカメラ４が取り付けられている。計測領域Ａ１とは、車両２の速度を計測するための道路上の領域であり、計測領域Ａ１に入った車両２の速度は、当該計測領域Ａ１の終端より少し手前の計測ライン５に達したときに計測される。ＩＴＶカメラ４は、ポール３の下方に取り付けられた制御部６と接続されている。ＩＴＶカメラ４及び制御部６から所定距離を隔てた下流側には、表示板７（警告表示手段）が設置されている。制御部６と表示板７とは、信号線（ケーブル）９によって互いに接続されている。
【００１３】
図２は、制御部６の内外の機器構成を示すブロック図である。制御部６は、ＩＴＶカメラ４の撮影した画像信号を取り込む画像入力部６１と、画像から車両を検出する車両検出部６２と、検出した車両の追跡を行う車両追跡部６３と、追跡した車両の速度を計測する速度計測部６４と、計測した速度に応じて警告指令信号を出力する時期を決定する警告時期決定部６５（警告時期決定手段）とを備えている。制御部６はさらに、速度計測部６４の出力情報を、通信回線を介して交通管制センターに伝える伝送部６６と、警告指令信号を出力する出力部６７と、上記各部に電圧を供給する電源部６８とを備えている。出力部６７は表示板７と接続されている。なお、交通管制センターと通信しない場合には、伝送部６６は不要である。上記ＩＴＶカメラ４、画像入力部６１、車両検出部６２、車両追跡部６３及び速度計測部６４は、高速走行車両を検出する高速車検出手段を構成している。
【００１４】
上記画像入力部６１は、道路の横断方向にＭ個のサンプル点、車両の進行方向に沿ってＮ個のサンプル点からなるＭ×Ｎ個の座標に対応して、ＩＴＶカメラ４から出力される画像信号を一定の計測周期ごとに取り込み、各輝度値を記憶する。車両検出部６２は、画像信号が取り込まれるごとにサンプル点画像に対してエッジ抽出等の画像処理を行うことにより、車両の特徴抽出を行い、車両先頭位置及び車体領域の候補を検出する。車両追跡部６３は、前回計測周期において決定された車両先頭位置及び車体領域の情報から今回計測周期における車両候補情報と例えばテンプレートマッチングにより対応づけを行い、車両の追跡を行う。また、速度計測部６４は、追跡する車両の移動距離を計測時間で除して速度を計測する。速度の情報は、伝送部６６を介して交通管制センターに送信される。
【００１５】
図３は、上記のような機能を有する制御部６内で繰り返し実行される高速車警告処理のフローチャートである。まず、ステップＳ１において、制御部６（画像入力部６１，車両検出部６２，車両追跡部６３）は、計測ライン５で車両を感知したか否かの判断を行う。ここで、車両を感知しない場合には処理は終了となる。一方、感知した場合にはステップＳ２及びＳ３が実行され、制御部６（速度計測部６４）は車両の速度を計測し、計測した速度が速度閾値以上であるか否かの判断を行う。速度閾値とは、例えば、当該道路の制限速度に一定値を加算した、「高速」とみなすことのできる速度である。ステップＳ３において速度が速度閾値に至らない場合には処理は終了となる。一方、速度閾値以上であった場合には、制御部６（警告時期決定部６５）は、表示板７に警告表示を行うべき警告時期を決定する（ステップＳ４）。そして警告時期が到来すると、制御部６（警告時期決定部６５）は警告出力信号を出力部６７に対して出力する（ステップＳ５）。出力部６７は、表示板７に警告表示を行わせる。
【００１６】
高速走行車両を検出した場合、直ちに表示板７に例えば「速度超過」や「速度落とせ」等の警告表示を行うこともできるが、運転者に減速を促す効果を高めるには、高速走行車両が表示板７に接近して、その視野内に大きく表示板７を捉える時期をねらって表示することが好ましい。そこで、この時期に対応する路上の警告区間を図１のＡ２とし、その始点位置及び終点位置を、それぞれ、表示板７から上流側に距離Ｌ２及びＬ３（Ｌ２＞Ｌ３）とする。また、高速走行する車両の速度をＶ１、表示板７から上流側にある計測ライン５までの距離をＬ１（Ｌ１＞Ｌ２）とする。
【００１７】
車両２が計測ライン５に達した瞬間を時刻「０」として、ここから速度計測完了までの処理時間をＴ１、このＴ１後、表示板７に警告表示信号が届くまでの時間をＴ２、さらに、Ｔ２後、表示板７に警告表示がなされるまでの時間をＴ３とすると、車両が表示板７より上流側の距離Ｌ２の位置に到達する時刻（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖ１に同期して警告表示を開始するためには、警告表示信号の出力開始時刻ΔＴonは、
ΔＴon＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｖ１ −（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３） ・・・（１）
であればよい。また、車両が表示板７より上流側の距離Ｌ３の位置に到達する時刻（Ｌ１−Ｌ３）／Ｖ１に同期して警告表示を終えるためには、警告表示信号の出力終了時刻ΔＴoffは、
ΔＴoff＝（Ｌ１−Ｌ３）／Ｖ１ −（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３） ・・・（２）
であればよい。従って、ステップＳ４において決定される警告時期は、時刻ΔＴon〜ΔＴoffであり、制御部６（警告時期決定部６）は、時刻ΔＴon〜ΔＴoffに警告表示信号を出力する（ステップＳ５）。この結果、高速走行する車両が警告区間Ａ２に入ったとき表示板７に警告表示が行われ、同区間を出るとき警告表示が消える。これにより、運転者に減速を促す効果を高めることができる。
【００１８】
次に、図４は、道路（平面視）に、本発明の一実施形態による高速車感応制御システムが使用された状態を示す略図である。図１の場合と同様に、道路は、対向する各２車線からなるものとし、以下の説明は、片側２車線（図の下方）の道路１に関する。また、車両２の流れは、図の右方から左方である。図１の場合と同様に、道路脇に設置されたポール３の上部には、道路上の所定の計測領域Ａ１を視野に収めるＩＴＶカメラ４が取り付けられており、このＩＴＶカメラ４は制御部６と接続されている。計測領域Ａ１に入った車両２の速度は、当該計測領域Ａ１の終端より少し手前の計測ライン５に達したときに計測される。ＩＴＶカメラ４及び制御部６から所定距離を隔てた下流側には交差点１０があり、信号機１１及び、これに接続された信号制御機１２が設置されている。制御部６と信号制御機１２とは、信号線（ケーブル）９によって互いに接続されている。交差点１０の停止線１３から上流側にある計測ライン５までの距離は、Ｌ０（例えば１５０ｍ）とする。
【００１９】
図５は、制御部６の内外の機器構成を示すブロック図である。制御部６は、ＩＴＶカメラ４の撮影した画像信号を取り込む画像入力部６１と、画像から車両を検出する車両検出部６２と、検出した車両の追跡を行う車両追跡部６３と、追跡した車両の速度を計測する速度計測部６４と、計測した速度に応じて感応制御信号を出力する感応制御信号出力部６９（感応制御信号出力手段）とを備えている。制御部６はさらに、速度計測部６４の出力情報を、通信回線を介して交通管制センターに伝える伝送部６６と、感応制御信号を信号制御機１２に出力する出力部６７と、上記各部に電圧を供給する電源部６８とを備えている。出力部６７は、信号制御機１２と接続されている。なお、交通管制センターと通信しない場合には、伝送部６６は不要である。感応制御信号出力部６９を除く上記制御部６内の各部は、図１の場合と同様の機能を有する。上記ＩＴＶカメラ４、画像入力部６１、車両検出部６２、車両追跡部６３及び速度計測部６４は、高速走行車両を検出する高速車検出手段を構成している。
【００２０】
高速走行車両が検出された場合、下流の信号機１１の青信号を黄信号に変化させることにより減速を促し、車両を停止線１３で停止させることができる。しかしながら、交差点の場合には、ジレンマ領域に対する配慮が必要である。
図６は、速度Ｖ［ｍ／秒］の車両が通常の減速度で減速して停止線で停止するまでに走行する距離Ｌ［ｍ］を表す関数（曲線）と、速度Ｖ［ｍ／秒］の車両が減速せずに黄信号点灯中に走行する距離Ｌ［ｍ］を表す関数（直線）とを示すグラフであり、交差点１０の停止線１３にグラフの原点を対応させて表したものである。曲線で表される関数は、
Ｌ＝τ・Ｖ＋（Ｖ２／２ｄ） ・・・（３）
である。また、直線で表される関数は、
Ｌ＝Ｙ・Ｖ ・・・（４）
である。ここで、τ、ｄ及びＹは、以下の通りである。
τ：運転者の反応時間（黄信号開始時からブレーキが効き始めるまでの時間）［秒］
ｄ：ブレーキが効き始めてから停止するまでの平均減速度［ｍ／秒２］
Ｙ：黄信号時間［秒］
【００２１】
図６のグラフにおいて、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、上記（３）式で表される二次関数の曲線上若しくはそれより右側にあれば、速度に対して十分な距離があり、運転者は、通常の減速度で、車両を停止線１３で停止させることができる。逆に、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、上記（３）式で表される曲線より左側にあれば、速度に対して距離が不足し、運転者は、通常の減速度では、車両を停止線１３で停止させることができない。すなわち、急ブレーキを踏んで車両を停止線２３で停止させるか、又は、車両が停止線１３を超えて停止することになる。
【００２２】
他方、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、上記（４）式で表される直線上若しくはそれより左側にあれば、信号が青から黄に変わっても、黄信号点灯中に車両は少なくとも停止線１３に達していて、交差点１０に進入することができる。言い換えれば、赤信号になる前に交差点１０に進入することができる。逆に、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、上記（４）式で表される直線より右側にあれば、信号が青から黄に変わると、黄信号点灯中に車両は停止線１３に到達できず、交差点１０に進入することができない。
【００２３】
以上のことから、上記の（３）式で表される曲線より左側であって、かつ、（４）式で表される直線より右側である図６のクロスハッチングを付した領域が、ジレンマ領域ＤＬとなる。すなわち、車両の速度Ｖと停止線１３からの距離Ｌとの関係が、ジレンマ領域ＤＬ内にあるとき信号が青から黄に変わることによって、通常の減速度で安全に停止線で停止することができず、かつ、赤信号になる前に交差点に進入することもできなくなる。例えば速度Ｖ１に対してのジレンマ領域ＤＬを道路に対応させると、図のクロスハッチングを付した部分が、その速度Ｖ１に対する道路上でのジレンマ領域Ａ３となる。一方、このジレンマ領域Ａ３より上流側ＳＴにある車両は、信号が黄色に変われば通常の減速度で減速して、停止線１３で安全に停止することができる。他方、このジレンマ領域Ａ３より下流側ＧＯにある車両は、信号が黄色に変わってもそのまま安全に交差点に進入することができる。
【００２４】
制御部６（感応制御信号出力部６９）は、予め図６に示す関数（（３）、（４）式）又はそのデータテーブルを記憶している。そして、制御部６は、計測した車両の速度Ｖ１に対応するジレンマ領域ＤＬを道路上のジレンマ領域Ａ３に対応させたときの、その始点位置及び終点位置をそれぞれ、停止線１３から上流側への距離Ｌｉｎ及びＬｏｕｔ（Ｌｉｎ＞Ｌｏｕｔ）とする。すなわち、これらの距離は、（３）、（４）式より、
Ｌｉｎ＝τ・Ｖ１＋（Ｖ１２／２ｄ） ・・・（５）
Ｌｏｕｔ＝Ｙ・Ｖ１ ・・・（６）
となる。
【００２５】
図７は、上記のような機能を有する制御部６内で繰り返し実行される高速車感応制御のフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、制御部６（画像入力部６１，車両検出部６２，車両追跡部６３）は、計測ライン５で車両を感知したか否かの判断を行う。ここで、車両を感知しない場合には処理は終了となる。一方、感知した場合にはステップＳ１２及びＳ１３が実行され、制御部６（速度計測部６４）は車両の速度を計測し、計測した速度が速度閾値以上であるか否かの判断を行う。速度閾値とは、例えば、当該道路の制限速度に一定値を加算した、「高速」とみなすことのできる速度である。速度閾値以上であればその車両は高速走行車両であり、速度閾値未満であればその車両は中・低速走行車両である。ステップＳ１３において速度が速度閾値に至らない場合には処理は終了となる。一方、速度閾値以上の速度（Ｖ１とする。）であった場合には、制御部６（感応制御信号出力部６９）は、当該車両のジレンマ領域ＤＬを把握し（ステップＳ１４）、速度Ｖ１がジレンマ領域ＤＬに該当する速度か否か、すなわち、当該車両がジレンマ領域ＤＬを有するか否かの判断を行う（ステップＳ１５）。
【００２６】
判断の結果、速度Ｖ１がジレンマ領域ＤＬに該当しなければ、制御部６（感応制御信号出力部６９）は、ジレンマ領域に配慮することなく感応制御信号出力のタイミングを画一的に算出し（ステップＳ２０）、かつ、出力して（ステップＳ２１）処理終了となる。一方、速度Ｖ１がジレンマ領域に該当する場合、制御部６（感応制御信号出力部６９）はステップＳ１６において、以下のΔｔ１を求める。
Δｔ１＝（Ｌ０−Ｌｉｎ）／Ｖ１−（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３） ・・・（７）
ここで、Ｌｉｎは、速度Ｖ１に対応するジレンマ領域Ａ３の始点位置の、停止線１３からの距離である。また、Ｔ１は、車両２が計測ライン５に達した瞬間を時間的起点（時刻０）として、ここから速度計測完了までの処理時間、Ｔ２は、Ｔ１後、感応制御信号の送信時間、Ｔ３は、Ｔ２後、信号制御機１２の感応制御処理時間である。（７）式で求められるΔｔ１以内に感応制御信号を出力すれば、車両がジレンマ領域Ａ３に入る前に青信号を黄信号に変化させることができる。
【００２７】
続いて、制御部６はステップＳ１７において、先行車両があるか否かの判断を行う。制御部６は、各車両について速度と、その速度を検出した時刻とを記憶している。具体的には、高速走行車両より前に、計測ライン５を通過して交差点１０に向かっている中・低速走行車両があるとき、この車両はΔｔ２だけ以前に速度Ｖ２で計測ライン５を通過したことを、制御部６が記憶している。従って、現時刻における先行する中・低速走行車両の位置は、Ｌ０−Ｖ２（Ｔ１＋Δｔ２）として求められる。この車両に対しても、前述の（３）、（４）式が適用可能である。従って、
Ｌｉｎ＝τ・Ｖ２＋（Ｖ２２／２ｄ） ・・・（８）
Ｌｏｕｔ＝Ｙ・Ｖ２ ・・・（９）
の関係が成り立つ。但し、ここでのＬｉｎ及びＬｏｕｔはそれぞれ、速度Ｖ２に対応するジレンマ領域Ａ３の始点位置及び終点位置の、停止線１３からの距離である。
【００２８】
従って、先行する中・低速走行車両が現時刻からジレンマ領域に進入するまでに要する時間Δｔ３は、
Δｔ３＝｛Ｌ０−Ｌｉｎ−Ｖ２（Ｔ１＋Δｔ２）｝／Ｖ２ ・・・（１０）
となる。また、ジレンマ領域Ａ３から脱出するまでに要する時間Δｔ４は、
Δｔ４＝｛Ｌ０−Ｌｏｕｔ−Ｖ２（Ｔ１＋Δｔ２）｝／Ｖ２ ・・・（１１）
となる。これらの演算がステップＳ１９において行われる。また、ステップＳ２０においては、以上の関係より、感応制御信号を出力するタイミングを現時刻よりΔｔ後とすると、下記の（１２）式及び（１３）式を共に満たすように、Δｔの値が選択される。
Δｔ＜Δｔ１ ・・・（１２）
Δｔ＜Δｔ３ または Δｔ＞Δｔ４ ・・・（１３）
そして、そのΔｔ後に感応制御信号が出力される（ステップＳ２１）。
【００２９】
以上のようにして、高速走行車両に先行する中・低速走行車両があるときには、中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、かつ、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、青信号を黄信号に変化させることができる。
【００３０】
なお、高速走行車両より前に交差点に向かっている中・低速走行車両が複数台存在する場合には、（１３）式のような条件を中・低速走行車両の各々について求め、これらのすべての条件及び（１２）式を満たすΔｔの値を選択することにより、中・低速走行車両のいずれもがそのジレンマ領域にあるときを避けて、かつ、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、青信号を黄信号に変化させることができる。
【００３１】
なお、上記実施形態ではＩＴＶカメラ４の撮影した画像に基づいて車両の速度を計測したが、カメラに代えて、速度を計測することができる各種センサを用いることも可能である。
また、上記実施形態では、主な処理を制御部６内で行ったが、これは必ずしも制御部６内で行う必要はなく、信号制御機１２、交通管制センター、その他の装置で行ってもよい。さらに、制御部６内の各部は、制御部６という枠にとらわれることなく、他の装置に配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】道路（平面視）に、本発明の一実施形態による高速車警告システムが使用された状態を示す略図である。
【図２】上記高速車警告システムにおける制御部の内外の機器構成を示すブロック図である。
【図３】上記制御部内で繰り返し実行される高速車警告処理のフローチャートである。
【図４】道路（平面視）に、本発明の一実施形態による高速車感応制御システムが使用された状態を示す略図である。
【図５】上記高速車感応制御システムにおける制御部の内外の機器構成を示すブロック図である。
【図６】速度Ｖ［ｍ／秒］の車両が通常の減速度で減速して停止線で停止するまでに走行する距離Ｌ［ｍ］を表す関数（曲線）と、速度Ｖ［ｍ／秒］の車両が減速せずに黄信号点灯中に走行する距離Ｌ［ｍ］を表す関数（直線）とを示すグラフであり、交差点の停止線にグラフの原点を対応させて表したものである。
【図７】上記制御部内で繰り返し実行される高速車感応制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
２ 車両
４ ＩＴＶカメラ
６ 制御部
７ 表示板
１０ 交差点
１２ 信号制御機
１３ 停止線
６１ 画像入力部
６２ 車両検出部
６３ 車両追跡部
６４ 速度計測部
６５ 警告時期決定部
６７ 出力部
６９ 感応制御信号出力部
Ａ１ 計測領域
Ａ３，ＤＬ ジレンマ領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行う表示手段と、
前記表示手段より上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記表示手段までの距離に基づいて、前記表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定する警告時期決定手段と
を備えたことを特徴とする高速車警告システム。
【請求項２】
高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行う表示手段より上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記表示手段までの距離に基づいて、前記表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定する
ことを特徴とする高速車警告方法。
【請求項３】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段と
を備えたことを特徴とする高速車感応制御システム。
【請求項４】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、
当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変える
ことを特徴とする高速車感応制御方法。
【請求項５】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出する高速車・中低速車検出手段と、
先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段と
を備えたことを特徴とする高速車感応制御システム。
【請求項６】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出し、
先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、
先行する中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変える
ことを特徴とする高速車感応制御方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段と
を備えたことを特徴とする高速車感応制御システム。
【請求項２】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、
当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変える
ことを特徴とする高速車感応制御方法。
【請求項３】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出する高速車・中低速車検出手段と、
先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段と
を備えたことを特徴とする高速車感応制御システム。
【請求項４】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出し、
先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、
先行する中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変える
ことを特徴とする高速車感応制御方法。
【請求項１】
高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行う表示手段と、
前記表示手段より上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記表示手段までの距離に基づいて、前記表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定する警告時期決定手段と
を備えたことを特徴とする高速車警告システム。
【請求項２】
高速走行車両の運転者に減速を促す警告表示を行う表示手段より上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記表示手段までの距離に基づいて、前記表示手段に警告表示を行わせるべき時期を決定する
ことを特徴とする高速車警告方法。
【請求項３】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段と
を備えたことを特徴とする高速車感応制御システム。
【請求項４】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、
当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変える
ことを特徴とする高速車感応制御方法。
【請求項５】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出する高速車・中低速車検出手段と、
先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段と
を備えたことを特徴とする高速車感応制御システム。
【請求項６】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出し、
先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、
先行する中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変える
ことを特徴とする高速車感応制御方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出する高速車検出手段と、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段と
を備えたことを特徴とする高速車感応制御システム。
【請求項２】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して高速走行車両を検出し、
高速走行車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、当該車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、
当該車両がこのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変える
ことを特徴とする高速車感応制御方法。
【請求項３】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出する高速車・中低速車検出手段と、
先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変えるための感応制御信号を出力する感応制御信号出力手段と
を備えたことを特徴とする高速車感応制御システム。
【請求項４】
交差点の上流側の所定領域を通過する車両の速度を計測し、
計測した速度を所定値と比較して、高速走行車両及びそれ以外の中低速走行車両を検出し、
先行する中低速走行車両に続いて高速走行車両が検出されたとき、各車両の速度、その速度を検出した時刻、及び、前記交差点の停止線までの距離に基づいて、各車両が通常の減速度で安全に停止することができず、かつ、赤信号になる前に前記交差点に進入することもできなくなるジレンマ領域を求め、
先行する中・低速走行車両がそのジレンマ領域にあるときを避けて、高速走行車両がそのジレンマ領域に入る前の時期に感応制御信号を出力して、前記交差点の信号を青信号から黄信号に変える
ことを特徴とする高速車感応制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−３２３５２４（Ｐ２００６−３２３５２４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４４４５５（Ｐ２００５−１４４４５５）
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【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１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【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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