特開 2023-169677 交通誘導システム及び交通誘導方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023169677

(43)【公開日】2023-11-30

(54)【発明の名称】交通誘導システム及び交通誘導方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/07 20060101AFI20231122BHJP

   E01F 9/00 20160101ALI20231122BHJP

   G01S 13/931 20200101ALI20231122BHJP

   G01S 13/58 20060101ALI20231122BHJP

【ＦＩ】

G08G1/07 P

E01F9/00

G01S13/931

G01S13/58 200

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022080945

(22)【出願日】2022-05-17

(71)【出願人】

【識別番号】000202361

【氏名又は名称】綜合警備保障株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114306

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 史郎

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 沢樹

(72)【発明者】

【氏名】鹿倉 克之

【テーマコード（参考）】

2D064

5H181

5J070

【Ｆターム（参考）】

2D064AA11

2D064AA21

2D064BA03

5H181AA01

5H181BB04

5H181BB13

5H181BB15

5H181CC01

5H181CC04

5H181CC12

5H181DD02

5H181DD03

5H181FF33

5H181GG03

5H181GG09

5H181GG12

5H181HH14

5H181HH15

5H181HH24

5H181JJ06

5H181JJ08

5H181JJ13

5H181JJ17

5H181JJ19

5H181JJ23

5J070AB24

5J070AC02

5J070AC06

5J070AD05

5J070AE01

5J070AF01

(57)【要約】

【課題】道路工事等に伴う交互通行区間へ接近する車両の車線変更を正確かつ効率的に検出して適正な交通誘導を行うことを課題とする。
【解決手段】
信号機２５Ａが進入許可状態である青信号の場合に、車両Ｃ１が交互通行区間に接近してきたならば、接近車両検知センサ２９Ａは、この車両Ｃ１を検知して車両Ｃ１の速度ｖ及び距離ｘを計測する（Ｓ１）。車両Ｃ１が接近車両検知センサ２９Ａの検知範囲からはみ出した場合には、直近に計測した速度ｖ、距離ｘ及び交互通行区間距離ｄを用いて、車両Ｃ１が接近車両検知センサ２９Ａを通過するまでに必要な時間Ｔ１及び交互通行区間を通過するために必要な時間Ｔ２を算出する（Ｓ２）。Ｔ１が経過するまで信号機２５Ａの青信号を維持した後に進入禁止状態である赤信号に切り替え（Ｓ３）、Ｔ１＋Ｔ２経過するまで信号機２５Ｂの赤信号を維持した後に青信号に切り替える（Ｓ４）。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

交互通行区間の両端部にそれぞれ配設された複数の信号機と、各信号機を制御する制御装置とを有する交通誘導システムであって、
前記制御装置は、
少なくとも前記交互通行区間の第１の端部に接近する走行中の車両の速度を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された車両が前記第１の端部に至る前に車線変更したか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記車両が車線変更したと判定された場合に、前記車両が前記交互通行区間に進入するまでの時間を算定する算定手段と、
前記算定手段により算定された時間に基づいて、前記第１の端部に配設された第１の信号機の切替タイミングを制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする交通誘導システム。

【請求項2】

前記検知手段は、
前記交互通行区間の第１の端部に配設され、車両の接近方向に複数のミリ波を送信するミリ波送信器と、前記車両により反射する複数のミリ波を受信するミリ波受信器とを有し、前記複数のミリ波の送受信結果に基づいて、前記交互通行区間の第１の端部に接近する走行中の車両の速度を検知することを特徴とする請求項１に記載の交通誘導システム。

【請求項3】

前記判定手段は、
前記検知手段により検知された車両について、前記ミリ波受信器により受信した複数のミリ波から得られる方向および距離の分布範囲が縮小する推移に基づいて、当該車両が前記第１の端部に至る前に車線変更したか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の交通誘導システム。

【請求項4】

前記判定手段は、
前記検知手段により検知された車両について、前記ミリ波受信器により受信した複数のミリ波から得られる方向および距離の分布範囲の大きさに基づいて、当該車両が前記第１の端部に至る前に車線変更したことを判定することを特徴とする請求項２に記載の交通誘導システム。

【請求項5】

前記制御手段は、
前記算定手段により算定された時間を前記第１の信号機の青信号の延長時間とするよう制御することを特徴とする請求項１に記載の交通誘導システム。

【請求項6】

前記算定手段は、
前記判定手段により前記車両が車線変更したと判定された場合に、前記車両の速度及び前項交互通行区間の距離に基づいて、前記車両が前記交互通行区間の第１の端部から第２の端部を通過するまでの時間を算定することを特徴とする請求項１に記載の交通誘導システム。

【請求項7】

前記制御手段は、
前記算定手段により算定された時間を前記交互通行区間の前記第２の端部に配設された第２の信号機の赤信号の延長時間とするよう制御することを特徴とする請求項６に記載の交通誘導システム。

【請求項8】

交互通行区間の両端部にそれぞれ配設された複数の信号機と、各信号機を制御する制御装置とを有する交通誘導システムにおける交通誘導方法であって、
前記制御装置が、少なくとも前記交互通行区間の第１の端部に接近する走行中の車両の速度を検知する検知工程と、
前記制御装置が、前記検知工程により検知された車両が前記第１の端部に至る前に車線変更したか否かを判定する判定工程と、
前記制御装置が、前記判定工程により前記車両が車線変更したと判定された場合に、前記車両が前記交互通行区間に進入するまでの時間を算定する算定工程と、
前記制御装置が、前記算定工程により算定された時間に基づいて、前記第１の端部に配設された第１の信号機の切替タイミングを制御する制御工程と
を含むことを特徴とする交通誘導方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、道路工事等に伴う交互通行区間へ接近する車両の車線変更を正確かつ効率的に検出して適正な交通誘導を行うことができる交通誘導システム及び交通誘導方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、２車線以上の道路において道路工事等が行われる場合には、双方向に向かう車両を１つの車線で片側交互通行させる交通誘導が行われる。この際、交互通行区間の両端部に誘導員を配置して車両の通行を制御することとすると、必要な人員の数が多くなる。

【0003】

このため、交互通行区間の両端部に信号機を設置する従来技術が知られている。例えば、特許文献１には、車両検出装置を交互通行区間の路肩に設置し、この車両検出装置により接近車両を検出し、一方の方向から交互通行区間に到達する車両の接近時間が遅く、他方向の車両が交互通行区間に早く接近する場合に、通過方向を変更するように信号機を制御して、渋滞が起きにくくする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－２９１１８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１を用いたとしても、交互通行区間に差し掛かる車両が大型のバス、トラック又はトレーラーを牽引する車両である場合には、車両の接近を検知できない場合がある。その結果、思わぬ事故を招く可能性がある。

【0006】

例えば、工事がなされる道路が交互通行可能な２車線道であり、交互通行区間の信号機が青信号である場合には、車両は、ある程度の速度を保持したままの状態で事前に工事箇所を避けるように車線変更を行いつつ工事通行区間に接近する。この際、大型のバス、トラック又はトレーラーを牽引する車両ほど、より手前の位置から車線変更を緩やかに行わねばならないため、車両検出装置が車両を検出できなくなる状況を招いてしまう。

【0007】

本発明は、上記の従来技術の課題を解消するためになされたものであって、道路工事等に伴う交互通行区間へ接近する車両の車線変更を正確かつ効率的に検出して適正な交通誘導を行うことができる交通誘導システム及び交通誘導方法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】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明は、交互通行区間の両端部にそれぞれ配設された複数の信号機と、各信号機を制御する制御装置とを有する交通誘導システムであって、前記制御装置は、少なくとも前記交互通行区間の第１の端部に接近する走行中の車両の速度を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された車両が前記第１の端部に至る前に車線変更したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記車両が車線変更したと判定された場合に、前記車両が前記交互通行区間に進入するまでの時間を算定する算定手段と、前記算定手段により算定された時間に基づいて、前記第１の端部に配設された第１の信号機の切替タイミングを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

【0009】

また、本発明は、上記の発明において、前記検知手段は、前記交互通行区間の第１の端部に配設され、車両の接近方向に複数のミリ波を送信するミリ波送信器と、前記車両により反射する複数のミリ波を受信するミリ波受信器とを有し、前記複数のミリ波の送受信結果に基づいて、前記交互通行区間の第１の端部に接近する走行中の車両の速度を検知することを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、上記の発明において、前記判定手段は、前記ミリ波受信器により受信した複数のミリ波の投影面積が減少する推移に基づいて、前記検知手段により検知された車両が前記第１の端部に至る前に車線変更したか否かを判定することを特徴とする。

【0011】

また、本発明は、上記の発明において、前記判定手段は、前記ミリ波受信器により受信した複数のミリ波の投影面積の大きさに基づいて、前記検知手段により検知された車両が前記第１の端部に至る前に車線変更したことを判定することを特徴とする。

【0012】

また、本発明は、上記の発明において、前記制御手段は、前記算定手段により算定された時間を前記第１の信号機の青信号の延長時間とするよう制御することを特徴とする。

【0013】

また、本発明は、上記の発明において、前記算定手段は、前記判定手段により前記車両が車線変更したと判定された場合に、前記車両の速度及び前項交互通行区間の距離に基づいて、前記車両が前記交互通行区間の第２の端部を通過するまでの時間を算定することを特徴とする。

【0014】

また、本発明は、上記の発明において、前記制御手段は、前記算定手段により算定された時間を前記交互通行区間の前記第２の端部に配設された第２の信号機の赤信号の延長時間とするよう制御することを特徴とする。

【0015】

また、本発明は、交互通行区間の両端部にそれぞれ配設された複数の信号機と、各信号機を制御する制御装置とを有する交通誘導システムにおける交通誘導方法であって、前記制御装置が、少なくとも前記交互通行区間の第１の端部に接近する走行中の車両の速度を検知する検知工程と、前記制御装置が、前記検知工程により検知された車両が前記第１の端部に至る前に車線変更したか否かを判定する判定工程と、前記制御装置が、前記判定工程により前記車両が車線変更したと判定された場合に、前記車両が前記交互通行区間に進入するまでの時間を算定する算定工程と、前記制御装置が、前記算定工程により算定された時間に基づいて、前記第１の端部に配設された第１の信号機の切替タイミングを制御する制御工程とを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、道路工事等に伴う交互通行区間へ接近する車両の車線変更を正確かつ効率的に検出して適正な交通誘導を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態に係る交通誘導システムの概要の説明図である。

【図2】図２は、交互通行区間の端部に設置する装置の一例を示す図である。

【図3】図３は、交通誘導システムのシステム構成を示す図である。

【図4】図４は、図３に示した通過管理装置の外観構成を示す図である。

【図5】図５は、図３に示した通過管理装置の構成を示す図である。

【図6】図６は、図３に示した誘導員端末装置の構成を示す図である。

【図7】図７は、図３に示した管理装置の構成を示す図である。

【図8】図８は、図７に示した設定データの一例を示す図である。

【図9】図９は、接近する車両に関するはみ出し判定の要領を示す図である。

【図10】図１０は、管理装置における車線はみ出し車両に対する信号機制御の処理手順を示すフローチャート（その１）である。

【図11】図１１は、管理装置における車線はみ出し車両に対する信号機制御の処理手順を示すフローチャート（その２）である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本実施形態に係る交通誘導システム及び交通誘導方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0019】

［実施形態］
＜交通誘導システムの概要＞
まず、本実施形態に係る交通誘導システムの概要について説明する。図１は、本実施形態に係る交通誘導システムの概要を説明するための説明図である。図１では、片側１車線の２車線道からなる道路の図示した工事作業エリアで道路工事を行っており、この道路工事によって１車線が使用不能となっている。そこで、残りの１車線を用いて交互通行区間を設けている。なお、２車線道のそれぞれの車線を車線Ａ及び車線Ｂと呼ぶこととする。

【0020】

交互通行区間における車両の通行を制御するため、交互通行区間の一方の端部（第１の端部）には信号機２５Ａ及び接近車両検知センサ２９Ａを設置し、他方の端部（第２の端部）には信号機２５Ｂ及び接近車両検知センサ２９Ｂを設置している。

【0021】

この図１に示した交通誘導システムでは、交互通行区間に接近する車両を検知して、この車両が安全に交互通行区間を通過できるようにするための信号機の切替制御を行う。

【0022】

図１に示すように、信号機２５Ａが進入許可状態である青信号の場合に、車両Ｃ１が交互通行区間に接近してきたならば、接近車両検知センサ２９Ａは、この車両Ｃ１を検知して車両Ｃ１の速度ｖ、及び接近車両検知センサ２９Ａからの車両Ｃ１までの距離ｘを計測する（Ｓ１）。

【0023】

車両Ｃ１が、接近車両検知センサ２９Ａの検知範囲からはみ出し、接近車両検知センサ２９Ａによる車両Ｃ１の検知が不可能となった場合には、交通誘導システムは、直近に計測した車両Ｃ１の速度ｖ、接近車両検知センサ２９Ａから車両Ｃ１までの距離ｘ、及び交互通行区間距離ｄを用いて、接近車両検知センサ２９Ａによる車両Ｃ１の検知が不可能となった時点から、車両Ｃ１が交互通行区間への進入を始めるまでに必要な時間Ｔ１及び交互通行区間を通過するために必要な時間Ｔ２を算出する（Ｓ２）。

【0024】

そして、接近車両検知センサ２９Ａによる車両Ｃ１の検知が不可能となった時点からＴ１が経過するまで信号機２５Ａの青信号を維持した後に進入禁止状態である赤信号に切り替え（Ｓ３）、接近車両検知センサ２９Ａによる車両Ｃ１の検知が不可能となった時点からＴ１＋Ｔ２経過後に、それまで赤信号であった信号機２５Ｂを進入許可状態である青信号に切り替える（Ｓ４）。

【0025】

このように、本実施形態に係る交通誘導システムは、交互通行区間に接近する車両を検知した後、車両が検知範囲からはみ出した場合に、直近に計測した車両の速度、距離及び交互通行区間距離を用いて、車両が交互通行区間に進入するまでと通過するまでの時間を算出し、この算出した時間を用いて信号機の切替制御を行うよう構成したので、道路工事等に伴う交互通行区間へ接近する車両の車線変更を正確かつ効率的に検出して適正な交通誘導を行うことができる。

【0026】

＜交通誘導システムの構成＞
次に、本実施形態に係る交通誘導システムにおいて、交互通行区間の端部に設置する装置について説明する。図２は、交互通行区間の端部に設置する装置の一例を示す図である。図２に示すように、車両Ｃ２の荷台に通過管理装置２０Ａを搭載し、車両Ｃ２を交互通行区間の端部に駐車することで、通過管理装置２０Ａの設置を行っている。この通過管理装置２０Ａは、図１に示した信号機２５Ａ及び接近車両検知センサ２９Ａの他、通過車両検知センサ２２Ａを含む装置である。また、通過管理装置２０Ａの手前には停止線を設け、停止線で停止した車両を接近車両検知センサ２９Ａにより検知する。さらに、ロードコーンを適宜配置することで車両が走行すべき経路を規定してもよい。

【0027】

なお、図示しない交互通行区間の他方の端部についても同様に、通過車両検知センサ２２Ｂ、信号機２５Ｂ及び接近車両検知センサ２９Ｂを含む通過管理装置２０Ｂを設置する。なお、通過管理装置２０Ａなどは、必ずしも車両に搭載した状態で使用する必要は無く、道路事情によっては車両から降ろして設置してもよい。

【0028】

次に、本実施形態に係る交通誘導システムのシステム構成について説明する。図３は、本実施形態に係る交通誘導システムのシステム構成を示す図である。図３に示すように、通過管理装置２０Ａ、通過管理装置２０Ｂ及び誘導員端末装置３０は、管理装置４０と通信可能に接続される。管理装置４０と他の装置との通信には無線通信を用い、管理装置４０は他の装置と無線通信が可能な範囲内であれば任意の位置に設置することができる。

【0029】

＜通過管理装置２０の構成＞
次に、図３に示した通過管理装置２０Ａ及び通過管理装置２０Ｂについて説明する。通過管理装置２０Ａ及び通過管理装置２０Ｂは、同一の構成を有するので、通過管理装置２０として説明を行う。

【0030】

図４は、図３に示した通過管理装置２０の外観構成を示す図である。図４に示すように、通過管理装置２０は、通過車両検知センサ２２、表示部２３、スピーカ２４及び接近車両検知センサ２９を有する本体部と、本体部に接続された信号機２５と、本体部を支持する脚部を有し、脚部にはキャスター２８とバッテリ２７を設けている。

【0031】

通過車両検知センサ２２は、交互通行区間に出入りする車両の通過の検知を行うデバイスである。通過車両検知センサ２２は、光や電波を発射し、その反射波を受信することで交互通行区間に出入りする車両を検知する。

【0032】

表示部２３は、ＬＥＤパネルなどの表示デバイスである。スピーカ２４は、必要に応じて警告音やメッセージ音声を出力する音声出力デバイスである。表示部２３及びスピーカ２４は、例えば、停止線から少し離れて停止した車両に対して「少し前に進んで停止線でお待ち下さい」などのメッセージの報知などに用いられる。

【0033】

信号機２５は、進入禁止状態において点灯制御される赤色灯と、進入許可状態において点灯制御される青色灯とを有する。なお、赤色灯と青色灯は、必要に応じて点滅させることも可能である。

【0034】

接近車両検知センサ２９は、交互通行区間に接近する車両又は交互通行区間に進入する前に停車した車両の検知を行うデバイスであり、交互通行区間に進入する走行車線が検知範囲となるように設置する。接近車両検知センサ２９は、ミリ波などの電波を発射して、その反射波を受信することで交互通行区間に接近する車両の方向、距離及び速度を検知する。あるいは、ステレオカメラなどのカメラで撮像した画像をパターンマッチングなどの画像処理を行うことにより、接近する車両の位置を検知する。本実施形態では、ミリ波を利用したセンサにより検知を行う場合について説明する。

【0035】

ミリ波センサは、走行する車両や人などの位置と速度を迅速に検知することができるセンサであり、直進性が強い、耐環境性に優れる（雨、霧、雪、汚れに強い）、アンテナの小型化が可能、情報伝送容量が大きいという性質を有する。このミリ波センサは、シンセサイザー等でミリ波の信号を生成し、送信アンテナからミリ波を送信し、車両で反射した反射波を受信アンテナで受信し、受信結果に基づいて車両との距離及び速度が検知される。ここでは、複数の送信アンテナからミリ波を送信し、複数の受信アンテナでそれぞれ複数の反射波を受信することとしている。方向と距離を平面座標上にプロットした場合には、電波を反射した車両の一部の位置に対応した分布形状の点群状のデータが得られる。

【0036】

バッテリ２７は、通過管理装置２０の電源として用いられる。キャスター２８は、通過管理装置２０を傾けた状態で接地して回転するよう設けられており、通過管理装置２０の移動の補助に用いられる。

【0037】

図５は、図３に示した通過管理装置２０の構成を示す図である。図５に示すように、通過管理装置２０は、既に説明した通過車両検知センサ２２、表示部２３、スピーカ２４、信号機２５及び接近車両検知センサ２９に加え、無線通信部２１及び制御部２６を有する。

【0038】

無線通信部２１は、周知技術である特定小電力通信、無線ＬＡＮ又はＬＴＥ（Long Term Evolution）通信等を用いて管理装置４０との間で無線通信を行うための通信インタフェース部である。

【0039】

制御部２６は、通過管理装置２０の全体制御を行う制御部であり、接近検知部２６ａ、通過検知部２６ｂ及び車両誘導部２６ｃを有する。実際には、これらのプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードして実行することにより、接近検知部２６ａ、通過検知部２６ｂ及び車両誘導部２６ｃにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。

【0040】

接近検知部２６ａは、交互通行区間に接近する車両の検知に関する処理を行う処理部である。接近検知部２６ａは、接近車両検知センサ２９の出力を用いて、交互通行区間に接近する車両の方向、距離及び速度を検知し、検知結果を接近検知結果として管理装置４０に送信する。なお、停止線で停止した車両は、速度０として送信される。

【0041】

通過検知部２６ｂは、交互通行区間に出入りする車両の通過の検知に関する処理を行う処理部である。通過検知部２６ｂは、通過車両検知センサ２２の出力を用いて交互通行区間に出入りする車両の通過を検知し、検知結果を通過検知結果として管理装置４０に送信する。

【0042】

車両誘導部２６ｃは、信号機２５の点灯制御を行う処理部である。車両誘導部２６ｃは、信号機２５の進入禁止状態と進入許可状態とを切り替えて点灯制御を行うことで、車両の通行を制御する。また、車両誘導部２６ｃは、必要に応じて表示部２３及びスピーカ２４によるメッセージ出力を行うことで、停止位置の調整などの車両の誘導を行うことができる。

【0043】

＜誘導員端末装置３０の構成＞
次に、図３に示した誘導員端末装置３０の構成について説明する。図６は、図３に示した誘導員端末装置３０の構成を示す図である。図６に示すように、誘導員端末装置３０は、無線通信部３１、表示部３２、操作部３３、スピーカ３４及び制御部３５を有する。

【0044】

無線通信部３１は、周知技術である特定小電力通信、無線ＬＡＮ又はＬＴＥ通信等を用いて管理装置４０との間で無線通信を行うための通信インタフェース部である。表示部３２は、液晶パネルなどの表示デバイスで構成され、誘導員に対する表示出力に用いられる。操作部３３は、ボタン等の操作デバイスで構成され、誘導員からの操作の受付に用いられる。また、タッチパネルディスプレイなどを用い、表示部３２と操作部３３とを一体に構成してもよい。スピーカ３４は、誘導員に対する音声出力に用いられる音声出力デバイスである。

【0045】

制御部３５は、誘導員端末装置３０の全体制御を行う制御部であり、信号報知部３５ａ及びモード報知部３５ｂを有する。実際には、これらのプログラムをＣＰＵにロードして実行することにより、信号報知部３５ａ及びモード報知部３５ｂにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。

【0046】

信号報知部３５ａは、管理装置４０に接続された全ての通過管理装置２０の信号機２５の情報を誘導員に報知する処理を行う。信号報知部３５ａは、管理装置４０から信号機２５の情報を受信したならば、この情報を表示部３２に表示する。なお、管理装置４０から受信した情報の報知は、スピーカ３４を用いて行うこともできる。

【0047】

モード報知部３５ｂは、信号切替の制御モードを誘導員に報知する処理を行う。モード報知部３５ｂは、管理装置４０から信号切替の制御モードを受信したならば、この制御モードを表示部３２に表示する。なお、管理装置４０から受信した制御モードの報知は、スピーカ３４を用いて行うこともできる。

【0048】

＜管理装置４０の構成＞
次に、図３に示した管理装置４０の構成について説明する。図７は、図３に示した管理装置４０の構成を示す図である。図７に示すように、管理装置４０は、無線通信部４１、表示部４２、操作部４３、スピーカ４４、記憶部４５及び制御部４６を有する。

【0049】

無線通信部４１は、周知技術である特定小電力通信、無線ＬＡＮ又はＬＴＥ通信等を用いて、通過管理装置２０及び誘導員端末装置３０との間で無線通信を行うための通信インタフェース部である。表示部４２は、液晶パネルなどの表示デバイスで構成され、操作者に対する表示出力に用いられる。操作部４３は、ボタン等の操作デバイスで構成され、操作者からの操作の受付に用いられる。また、タッチパネルディスプレイなどを用い、表示部４２と操作部４３とを一体に構成してもよい。スピーカ４４は、操作者に対する音声出力に用いられる音声出力デバイスである。

【0050】

記憶部４５は、ハードディスク装置又は不揮発性メモリなどからなる記憶デバイスであり、設定データ４５ａ及び接近車両データ４５ｂを記憶する。設定データ４５ａは、信号機２５の制御を行うための各種設定の値を示すデータである。接近車両データ４５ｂは、通過管理装置２０から受信した接近検知結果に含まれる距離と方向を用いて、交互通行区間に接近する車両の外形の検知された部分の位置を平面座標上にプロットしたデータである。詳しくは後述する。

【0051】

制御部４６は、管理装置４０の全体制御を行う制御部であり、設定管理部４６ａ、モード制御部４６ｂ、信号制御部４６ｃ、車両管理部４６ｄ及びはみ出し判定部４６ｅを有する。実際には、これらのプログラムをＣＰＵにロードして実行することにより、設定管理部４６ａ、モード制御部４６ｂ、信号制御部４６ｃ、車両管理部４６ｄ及びはみ出し判定部４６ｅにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。

【0052】

設定管理部４６ａは、設定データ４５ａを管理する処理部である。設定管理部４６ａは、操作部４３から上限設定時間及び切替設定時間を受け付けたならば、受け付けたデータを設定データ４５ａに記憶する。

【0053】

モード制御部４６ｂは、信号機２５の制御モードの切替制御を行う処理部である。制御モードには、時間制御モード、検知制御モード及び手動制御モードがあり、モード制御部４６ｂは、操作部４３からモード切替操作を受け付けたならば、受け付けた制御モードへの切替を行うとともに、誘導員端末装置３０に対して切り替えた制御モードを通知する。

【0054】

時間制御モードは、所定の時間経過を条件に進入禁止状態と進入許可状態とを切り替える制御モードである。時間制御モードでは、交互通行区間に接近する車両が存在するか否か、又は、停止線近傍に停止する車両が存在するか否かに関わらず、信号機２５の切替制御を行う。比較的交通量が多い場合には、特定の時点で車両が検知されなかったとしても進入許可状態が終了するまでには車両の進入が発生する可能性が高い。そのため、あらかじめ規定したタイミングで信号機２５の状態を切り替えた方が全体としての待ち時間を減少させ、車両の通行を効率化することができる。

【0055】

検知制御モードは、信号機２５を進入禁止状態として待機しつつ、交互通行区間に接近する車両又は停止線近傍の停止車両を検知したことを条件に信号機２５を進入許可状態に切り替える制御モードである。信号機２５を進入許可状態としても車両の進入が発生しなかったならば、他の信号機２５での待機時間を不要に伸ばす事態となる。そこで、比較的交通量が少ない場合には、検知制御モードを用いて接近車両又は停止車両が存在する場合にのみ進入許可状態に切り替えることで、全体としての待ち時間を減少させ、車両の通行を効率化することができる。

【0056】

手動制御モードは、誘導員の操作に基づいて信号機２５の状態を切り替えて交通誘導を行う制御モードである。この手動制御モードは、交互通行区間の状況や交通誘導システムの状態に異常が発生した場合などに用いられる。

【0057】

信号制御部４６ｃは、交通誘導システムに含まれる全ての信号機２５を制御する処理部である。例えば、交通誘導システムに通過管理装置２０として、通過管理装置２０Ａ及び通過管理装置２０Ｂが含まれる場合には、それぞれの通過管理装置２０が有する信号機２５Ａ及び信号機２５Ｂが制御対象となる。

【0058】

また、信号制御部４６ｃは、時間制御モードにおいて次の処理を行う。信号機２５Ａ及び信号機２５Ｂがともに進入禁止状態である状況において、例えば、信号機２５Ａを進入許可状態に切り替えたならば、設定データ４５ａの上限設定時間経過後に信号機２５Ａを進入禁止状態に切り替える。そして、設定データ４５ａの切替設定時間経過後に信号機２５Ｂを進入許可状態に切り替える。信号制御部４６ｃは、この制御を繰り返して行う。

【0059】

また、信号制御部４６ｃは、検知制御モードにおいて次の処理を行う。信号機２５Ａ及び信号機２５Ｂがともに進入禁止状態である状況において、例えば、接近車両検知センサ２９Ａが接近する車両を検知したならば、信号機２５Ａを進入許可状態に切り替え、設定データ４５ａの上限設定時間経過後に信号機２５Ａを進入禁止状態に切り替える。この間に接近車両検知センサ２９Ｂが接近する車両を検知したならば、信号機２５Ａを進入禁止状態に切り替えた後、設定データ４５ａの切替設定時間経過後に信号機２５Ｂを進入許可状態に切り替える。なお、接近車両検知センサ２９Ｂが接近する車両を最初に検知した場合には、信号機２５Ａと信号機２５Ｂを逆にして、上記と同様の制御を行う。

【0060】

また、信号制御部４６ｃは、信号機２５（例えば、信号機２５Ａ）を進入許可状態にした後の上限設定時間経過中において、はみ出し判定部４６ｅからはみ出し通知を受け取ったならば、次の処理を行う。

【0061】

信号制御部４６ｃは、車両管理部４６ｄから受け取った直近の接近通知に含まれる速度ｖ及び距離ｘを用いて、はみ出し判定部４６ｅからはみ出し通知を受け取ってから車両が交互通行区間の一方の端部に達するまでに必要な時間Ｔ１を算出し、Ｔ１が経過するまで信号機２５Ａの進入許可状態を維持し、Ｔ１経過後に信号機２５Ａを進入禁止状態に切り替える。信号制御部４６ｃは、速度ｖ及び交互通行区間距離ｄを用いて、車両が交互通行区間の両端部の間を通過するために必要な時間Ｔ２を算出し、はみ出し判定部４６ｅからはみ出し通知を受け取ってからＴ１＋Ｔ２経過後に、それまで進入禁止状態であった信号機２５Ｂを進入許可状態に切り替える。

【0062】

車両管理部４６ｄは、接近車両データ４５ｂを管理する処理部である。車両管理部４６ｄは、通過管理装置２０から接近検知結果を受信したならば、この接近検知結果に含まれる速度ｖ及び距離ｘを接近通知として信号制御部４６ｃに受け渡す。

【0063】

また、車両管理部４６ｄは、通過管理装置２０から受信した接近検知結果に含まれる方向及び距離、具体的には、接近車両検知センサ２９が検知した、交互通行区間に接近する車両の外形の一部までの距離と方向を、接近車両検知センサ２９の検知範囲を含む平面を表す平面座標上（本実施形態では、原点は接近車両検知センサ２９の位置を表し、当該センサから見た正面奥行き方向を縦軸、縦軸に直角な左右方向を横軸とする）にプロットしたデータである接近車両データ４５ｂを生成する。

【0064】

はみ出し判定部４６ｅは、交互通行区間に接近する車両が、走行車線から反対車線にはみ出したか否かを判定する処理部である。はみ出し判定部４６ｅは、接近車両データ４５ｂが生成されたならば、この生成に続けて生成される接近車両データ４５ｂを時系列に比較する。はみ出し判定部４６ｅは、この時系列の比較において、接近車両データ４５ｂが接近車両検知センサ２９の検知範囲の境界付近に移動した後、消失したならば、交互通行区間に接近する車両が走行車線から反対車線にはみ出したと判定し、はみ出し通知を信号制御部４６ｃに受け渡す。

【0065】

次に、図７に示した管理装置４０の記憶部４５が記憶するデータの一例について説明する。図８は、図７に示した設定データ４５ａの一例を示す図である。

【0066】

図８に示す設定データ４５ａは、上限設定時間が「６０秒」、切替設定時間が「１０秒」である状態を示している。

【0067】

＜接近する車両に関するはみ出し判定の要領＞
次に、接近する車両に関するはみ出し判定の要領について説明する。図９は、接近する車両に関するはみ出し判定の要領を示す図である。図９に示すように、接近する車両に関するはみ出し判定は、接近車両データ４５ｂを時系列に比較することにより行う。なお、図９に示した接近車両データ４５ｂでは、説明の便宜上、接近する車両の外形のイメージを破線で図示することとしたが、実際の接近車両データ４５ｂには車両の外形のイメージは表示されない。

【0068】

具体的には、図９（ａ）に示すように、座標にプロットされた複数の点の塊（以下、「点群データ」という。）が、時刻Ｔにおける車両の外形の一部の位置を表しており、横方向「－１ｍから１ｍ」の付近に車両が存在すると認識することができる。

【0069】

図９（ｂ）に示すように、Δｔを所定の時間差とした場合に、時刻Ｔ＋Δｔでは、横方向「－２ｍから１ｍ」の付近に車両が存在すると認識できる。この点群データが図９（ａ）の点群データよりも横方向に長くなっているのは、走行車線を走行する車両が反対車線に移動するために、通過管理装置２０から見て車両が斜めに見えるからである。つまり、図９（ａ）では接近車両検知センサ２９から送信したミリ波が車両の前面部分に反射することで、点群データが車幅に近い長さで座標上の横方向にプロットされるが、図９（ｂ）では通過管理装置２０が車両を斜め方向で検知するため、車両を正面で検知したときより横方向に長くなって座標上にプロットされることになる。

【0070】

図９（ｃ）に示すように、時刻Ｔ＋２Δｔでは、横方向「－２ｍから－１ｍ」の付近に車両が存在すると認識できるが、点群データの分布範囲が極めて小さくなっている。これは、車両の大半が接近車両検知センサ２９の検知範囲外にはみ出してしまったためである。その後、接近車両データ４５ｂから点群データが消失したならば、交互通行区間に接近する車両が走行車線から反対車線にはみ出したと判定する。

【0071】

＜管理装置における車線はみ出し車両に対する信号機制御の処理手順＞
次に、管理装置における車線はみ出し車両に対する信号機制御の処理手順について説明する。図１０及び図１１は、管理装置における車線はみ出し車両に対する信号機制御の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、信号機２５Ａにおける車線はみ出し車両に対する信号機制御の処理手順について説明する。

【0072】

図１０及び図１１に示すように、管理装置４０は、信号機２５Ａを進入許可状態に切り替えたならば（ステップＳ１０１）、設定データ４５ａの上限設定時間を用いた上限タイマをオンにし（ステップＳ１０２）、上限タイマの残時間が０となったならば（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、切替タイマに設定データ４５ａの切替設定時間をセットして（ステップＳ１１２）、ステップＳ１１３に移行する。

【0073】

上限タイマの残時間が残っている状態で（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、通過管理装置２０Ａから接近検知結果を受信したならば（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、上限タイマの残時間が残っている限り（ステップＳ１１７；Ｎｏ）、接近する車両が車線からはみ出したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

【0074】

接近する車両が車線からはみ出していないと判定した場合は（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、ステップＳ１１７に移行する。また、接近する車両が車線からはみ出したと判定した場合に（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、通過管理装置２０Ａから後続の車両の接近検知結果を受信したならば（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１７に移行する。

【0075】

通過管理装置２０Ａから後続の車両の接近検知結果を受信していないならば（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、直近の接近検知結果に含まれる速度ｖ及び距離ｘを用いて、車両が通過管理装置２０Ａを通過するまでに必要な時間Ｔ１を算出し、通過タイマに算出した時間Ｔ１をセットする（ステップＳ１０７）。さらに、速度ｖ及び交互通行区間距離ｄを用いて、車両が交互通行区間を通過するために必要な時間Ｔ２を算出し、切替タイマに算出した時間Ｔ２をセットする（ステップＳ１０８）。

【0076】

その後、ステップＳ１０７においてセットされた時間を用いて通過タイマをオンにし（ステップＳ１０９）、通過タイマの残時間が０となったならば（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、上限タイマの残時間を確認する（ステップＳ１１１）。上限タイマの残時間が残っているならば（ステップＳ１１１；Ｎｏ）、ステップＳ１０４に移行する。

【0077】

上限タイマの残時間が０となったならば（ステップＳ１１１；Ｙｅｓ）、信号機２５Ａを進入禁止状態に切り替え（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０８またはステップＳ１１２においてセットされた時間を用いて切替タイマをオンにする（ステップＳ１１４）。

【0078】

そして、切替タイマの残時間を確認し（ステップＳ１１５）、残時間が０でなければ（ステップＳ１１５；Ｎｏ）、再びステップＳ１１５へ移行し、残時間が０となったならば（ステップＳ１１５；Ｙｅｓ）、信号機２５Ｂを進入許可状態に切り替え（ステップＳ１１６）、処理を終了する。

【0079】

上述してきたように、本実施形態に係る交通誘導システムは、交互通行区間に接近する車両を検知した後、車両が検知範囲からはみ出した場合に、直近に計測した車両の速度、距離及び交互通行区間距離を用いて、車両が交互通行区間に進入するまでの時間と通過するまでの時間を算出し、この算出した時間を用いて信号機の切替制御を行うよう構成したので、道路工事等に伴う交互通行区間へ接近する車両の車線変更を正確かつ効率的に検出して適正な交通誘導を行うことができる。

【0080】

なお、上記の実施形態で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明に係る交通誘導システム及び交通誘導方法は、道路工事等に伴う交互通行区間へ接近する車両の車線変更を正確かつ効率的に検出して適正な交通誘導を行う場合に適している。

【符号の説明】

【0082】

２０、２０Ａ、２０Ｂ 通過管理装置
２１ 無線通信部
２２、２２Ａ、２２Ｂ 通過車両検知センサ
２３ 表示部
２４ スピーカ
２５、２５Ａ、２５Ｂ 信号機
２６ 制御部
２６ａ 接近検知部
２６ｂ 通過検知部
２６ｃ 車両誘導部
２７ バッテリ
２８ キャスター
２９、２９Ａ、２９Ｂ 接近車両検知センサ
３０ 誘導員端末装置
３１ 無線通信部
３２ 表示部
３３ 操作部
３４ スピーカ
３５ 制御部
３５ａ 信号報知部
３５ｂ モード報知部
４０ 管理装置
４１ 無線通信部
４２ 表示部
４３ 操作部
４４ スピーカ
４５ 記憶部
４５ａ 設定データ
４５ｂ 接近車両データ
４６ 制御部
４６ａ 設定管理部
４６ｂ モード制御部
４６ｃ 信号制御部
４６ｄ 車両管理部
４６ｅ はみ出し判定部
Ｃ１、Ｃ２ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】