特許 7523067 信号機制御装置、信号機制御方法、及び、信号機制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-18

(45)【発行日】2024-07-26

(54)【発明の名称】信号機制御装置、信号機制御方法、及び、信号機制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/08 20060101AFI20240719BHJP

   G08G 1/04 20060101ALI20240719BHJP

   G08G 1/081 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

G08G1/08 A

G08G1/04 C

G08G1/081

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020211379

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022098057

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2023-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】高柳 雄一

【審査官】上野 博史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１３４５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３４３８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４６１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６８７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０１４０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４１９８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／０８

Ｇ０８Ｇ １／０４

Ｇ０８Ｇ １／０８１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

道路に設置された信号機を制御する信号機制御装置であって、
前記道路上の各地点における渋滞のレベルを示す地点渋滞レベルを特定し、前記各地点の地点渋滞レベルに基づいて、少なくとも１つの前記地点を含む少なくとも１つの区間と当該区間の渋滞のレベルを示す区間渋滞レベルとを決定し、前記各区間の前記区間渋滞レベルに基づいて前記信号機を制御する制御情報を生成するプロセッサと、
前記制御情報を前記信号機に送信する送信部と、を備え、
前記プロセッサは、
前記区間渋滞レベルが所定の閾値以上の区間である渋滞区間が存在する場合、前記渋滞区間の前記区間渋滞レベルを低下させるための前記制御情報を生成し、
前記渋滞区間の前記区間渋滞レベルを低下させるための前記制御情報に基づく前記信号機の制御を所定回数以上実施しても前記渋滞区間の前記区間渋滞レベルが低下しない場合、他の渋滞区間の前記区間渋滞レベルを低下させるための前記制御情報を生成する、
信号機制御装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記道路の車線ごとに前記地点渋滞レベルを特定し、前記車線ごとに前記区間及び前記区間渋滞レベルを決定する、
請求項１に記載の信号機制御装置。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記道路を走行する車両に設置された車載装置によって測定された前記地点における車両の測定情報に基づいて、前記各車線の進行可能な方向を特定する、
請求項２に記載の信号機制御装置。

【請求項4】

前記プロセッサは、前記地点渋滞レベルが共通又は所定範囲内に属し、かつ、連続している複数の前記地点を含めて１つの前記区間を決定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の信号機制御装置。

【請求項5】

前記プロセッサは、互いに隣接する第１の地点と第２の地点の前記地点渋滞レベルの差分が所定の閾値以上である場合、前記第１の地点を第１の区間に含め、前記第２の地点を前記第１の区間と異なる第２の区間に含める、
請求項１から４のいずれか１項に記載の信号機制御装置。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記各区間の長さに基づいて前記制御情報を生成する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の信号機制御装置。

【請求項7】

道路に設置された信号機を制御する信号機制御方法であって、
前記道路上の各地点における渋滞のレベルを示す地点渋滞レベルを特定し、
前記各地点の地点渋滞レベルに基づいて、少なくとも１つの前記地点を含む少なくとも１つの区間と当該区間の渋滞のレベルを示す区間渋滞レベルとを決定し、
前記各区間の前記区間渋滞レベルに基づいて前記信号機を制御する制御情報を生成する際、前記区間渋滞レベルが所定の閾値以上の区間である渋滞区間が存在する場合、前記渋滞区間の前記区間渋滞レベルを低下させるための前記制御情報を生成し、前記渋滞区間の前記区間渋滞レベルを低下させるための前記制御情報に基づく前記信号機の制御を所定回数以上実施しても前記渋滞区間の前記区間渋滞レベルが低下しない場合、他の渋滞区間の前記区間渋滞レベルを低下させるための前記制御情報を生成し、
前記制御情報を前記信号機に送信する、
信号機制御方法。

【請求項8】

請求項７に記載の信号機制御方法をコンピュータに実行させる、
信号機制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、信号機制御装置、信号機制御方法、及び、信号機制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、道路の車線をカメラで撮影し、その撮影画像から車線の予め定められた固定区間における渋滞レベルを算出することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－９３０７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示される構成は、予め定められた固定区間を平均化して渋滞レベルを算出するため、渋滞に関する区間を詳細に認識できない。例えば、特許文献１に開示の構成は、固定区間の中に距離の短い渋滞区間が存在するとしても、平均化により、固定区間の全体では渋滞が発生していないと認識される場合がある。

【0005】

本開示の目的は、渋滞に関する区間を詳細に認識し、その認識した渋滞に関する区間に基づいて信号機を制御することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る信号機制御装置は、道路に設置された信号機を制御する信号機制御装置であって、前記道路上の各地点における渋滞のレベルを示す地点渋滞レベルを特定し、前記各地点の地点渋滞レベルに基づいて、少なくとも１つの前記地点を含む少なくとも１つの区間と当該区間の渋滞のレベルを示す区間渋滞レベルとを決定し、前記各区間の前記区間渋滞レベルに基づいて前記信号機を制御する制御情報を生成するプロセッサと、
前記制御情報を前記信号機に送信する送信部と、を備える。

【0007】

本開示の一態様に係る信号機制御方法は、道路に設置された信号機を制御する信号機制御方法であって、前記道路上の各地点における渋滞のレベルを示す地点渋滞レベルを特定し、前記各地点の地点渋滞レベルに基づいて、少なくとも１つの前記地点を含む少なくとも１つの区間と当該区間の渋滞のレベルを示す区間渋滞レベルとを決定し、前記各区間の前記区間渋滞レベルに基づいて前記信号機を制御する制御情報を生成し、前記制御情報を前記信号機に送信する。

【0008】

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、渋滞に関する区間を詳細に認識し、その認識した渋滞に関する区間に基づいて信号機を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る信号機制御システムの構成の一例を示す模式図

【図2】実施の形態１に係る信号機制御装置の構成の一例を示すブロック図

【図3】区間及び区間渋滞レベルの決定方法の一例を説明するための図

【図4】信号機制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャート

【図5】図４に示す渋滞区間の選択処理の一例を示すフローチャート

【図6】交差点の信号機の制御により右折車線の渋滞が解消される場合を説明するための図

【図7】交差点の信号機の制御を所定回数以上行っても右折車線の渋滞が解消されない場合を説明するための図

【図8】複数の信号機を連携制御する場合を説明するための図

【図9】複数の交差点の複数の信号機を連携制御する場合を説明するための図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。

【0012】

（実施の形態１）
＜信号機制御システムの構成＞
図１は、実施の形態１に係る信号機制御システム１０の構成の一例を示す模式図である。

【0013】

信号機制御システム１０は、信号機１３を制御するシステムである。信号機制御システム１０は、センサ１１、車載装置１２、信号機１３、及び、信号機制御装置１００を含む。

【0014】

センサ１１、車載装置１２、信号機１３、及び、信号機制御装置１００は、通信ネットワーク１４を通じて、互いに情報を送受信できる。通信ネットワーク１４の例として、専用線、インターネット網、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、移動体通信網（ＬＴＥ、４Ｇ、５Ｇ）が挙げられる。

【0015】

センサ１１は、道路２の各車線３の交通状況を測定する装置である。複数のセンサ１１は、道路２に沿って所定の距離間隔で設置されてよい。センサ１１の例として、車線３を走行する車両１を撮影するカメラ装置、及び、車線３を走行する車両１を検知する車両検知器等が挙げられる。例えば、センサ１１は、交通状況として、各車線３における測定対象の地点４を通過する車両１の台数及び速度を所定の時間間隔で測定し、その測定結果を含むセンサ測定情報を生成し、信号機制御装置１００へ送信する。

【0016】

車載装置１２は、車両１に搭載され、当該車両１の走行状況を測定する装置である。例えば、車載装置１２は、走行状況として、車両１の位置、及び、車両１の速度等を所定の時間間隔で測定する。加えて、車載装置１２は、各車線３向けのＶＩＣＳ（登録商標）から送信されたビーコン情報を受信し、車両１が走行中の車線３を特定する。車載装置１２は、その測定及び特定した車両１の位置、速度、及び、走行中の車線３等を含む車両測定情報を生成し、信号機制御装置１００へ送信する。車載装置１２は、車両１のウィンカー及びワイパーの少なくとも１つの動作を測定し、その測定結果を車両測定情報に含めてもよい。車両測定情報は、プローブ情報と読み替えられてもよい。なお、車両１の位置は、全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System））及び自律航法による位置補正によって特定されてよい。また、車載装置１２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されてよい。

【0017】

信号機制御装置１００は、信号機１３の挙動を制御する装置である。信号機制御装置１００は、各センサ１１からセンサ測定情報を、各車載装置１２から車両測定情報を受信する。信号機制御装置１００は、センサ測定情報及び車両測定情報の少なくとも１つに基づいて、各車線３の各地点４における渋滞のレベルを示す地点渋滞レベルを特定する。信号機制御装置１００は、各地点４の地点渋滞レベルに基づいて、少なくとも１つの地点４を含む少なくとも１つの区間２０と当該区間２０の渋滞のレベルを示す区間渋滞レベルとを決定する。地点渋滞レベル及び区間渋滞レベルは、レベルの値が大きいほど、渋滞状況が悪いことを示してよい。例えば、レベル１は、渋滞が発生していないことを示し、レベル２は低速ながら車両１が動いている渋滞が発生していることを示し、レベル３は、車両１がほとんど動かない渋滞が発生していることを示してよい。地点渋滞レベル及び区間渋滞レベルの区分数は、互いに異なってよい。例えば、地点渋滞レベルは９段階の区分であり、区間渋滞レベルは３段階の区分であってよい。

【0018】

信号機制御装置１００は、信号機１３から当該信号機１３の動作状況を示す動作状況情報を受信する。動作状況情報には、信号機１３における進行許可信号（例えば青信号）の残りの秒数、進行禁止信号（例えば赤信号）の残りの秒数、サイクル、スプリット、オフセット等の情報が含まれてよい。また、信号機制御装置１００は、受信した動作状況情報、及び、上記で決定した各区間２０の区間渋滞レベルに基づいて、信号機１３を制御する制御情報を生成し、その制御情報を信号機１３に送信する。例えば、信号機制御装置１００は、渋滞区間レベルが所定の閾値以上である区間２０（つまり渋滞が発生している区間２０）の渋滞区間レベルが低下するような（つまり渋滞が解消されるような）制御情報を生成し、信号機１３に送信する。制御情報には、各信号の点灯、点滅、消灯の時間長、サイクル、スプリット、オフセット等を示す情報が含まれてよい。なお、信号機制御装置１００の詳細については後述する。

【0019】

信号機１３は、例えば、道路２の交差点５に設置される。信号機１３は、信号機制御装置１００から受信した制御情報に基づいて、各信号の点灯、点滅、消灯の時間長、サイクル、スプリット、オフセット等を制御する。例えば、信号機１３は、受信した制御情報に基づいて、直進車線３Ａの進行許可信号（例えば青信号又は直進矢印信号）の点灯時間を延長又は短縮する。例えば、信号機１３は、受信した制御情報に基づいて、直進車線３Ａの進行禁止信号（例えば赤信号）の点灯時間を延長又は短縮する。例えば、信号機１３は、受信した制御情報に基づいて、右折車線３の右折許可信号（例えば右矢印信号）の点灯時間を延長又は短縮する。上述したように、制御情報は、車線３に発生した渋滞が解消されるように、各信号の点灯、点滅、消灯の時間長、サイクル、スプリット、及び、オフセットの少なくとも１つの設定を含んで生成されたものであるので、これにより、信号機１３の設置された交差点５に繋がる車線３の渋滞が解消され得る。以下、詳細に説明する。

【0020】

＜信号機制御装置の構成＞
図２は、実施の形態１に係る信号機制御装置１００の構成の一例を示すブロック図である。

【0021】

信号機制御装置１００は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、入力Ｉ／Ｆ（Interface）１０３、出力Ｉ／Ｆ１０４、通信Ｉ／Ｆ１０５を含んで構成される。プロセッサ１０１、メモリ１０２、入力Ｉ／Ｆ１０３、出力Ｉ／Ｆ１０４、通信Ｉ／Ｆ１０５は、バス１０８を通じて互いに情報を送受信できる。

【0022】

メモリ１０２は、信号機制御装置１００が取り扱うコンピュータプログラム及びデータ等を格納する。メモリ１０２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、フラッシュメモリのうちの少なくとも１つによって構成されてよい。

【0023】

プロセッサ１０１は、メモリ１０２から読み出したコンピュータプログラムを実行し、信号機制御装置１００が有する機能を実現する。例えば、プロセッサ１０１は、渋滞分析部１２１及び信号機制御部１２２といった機能を実現する。プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、コントローラ、制御部、集積回路といった他の用語に読み替えられてもよい。なお、これらの機能の詳細については後述する。

【0024】

入力Ｉ／Ｆ１０３は、入力装置１１１を接続するためのインタフェースである。入力装置１１１の例として、キーボード、マウス、タッチパッド、マイク、ボタン等が挙げられる。入力Ｉ／Ｆ１０３は、入力装置１１１から受信した入力情報を、プロセッサ１０１へ送信する。

【0025】

出力Ｉ／Ｆ１０４は、出力装置１１２を接続するためのＩ／Ｆである。出力装置１１２の例として、ディスプレイ、スピーカ等が挙げられる。出力Ｉ／Ｆ１０４は、プロセッサ１０１から受信した出力情報を、出力装置１１２に送信する。

【0026】

通信Ｉ／Ｆ１０５は、信号機制御装置１００を通信ネットワーク１４に接続するためのＩ／Ｆである。通信Ｉ／Ｆ１０５は、通信ネットワーク１４を通じて情報を受信する受信部１０６と、通信ネットワーク１４を通じて情報を送信する送信部１０７とを含んでよい。受信部１０６は、通信ネットワーク１４を通じて他の装置（例えばセンサ１１、車載装置１２及び信号機１３）から受信した情報を、プロセッサ１０１へ送信する。送信部１０７は、プロセッサ１０１から受信した情報を、通信ネットワーク１４を通じて他の装置（例えばセンサ１１、車載装置１２及び信号機１３）へ送信する。

【0027】

次に、プロセッサ１０１によって実現される機能の一例である渋滞分析部１２１及び信号機制御部１２２について説明する。なお、本実施の形態における渋滞分析部１２１及び信号機制御部１２２を主語とする処理は、プロセッサ１０１を主語とする処理に読み替えることができる。

【0028】

＜＜渋滞分析部＞＞
渋滞分析部１２１は、センサ１１から受信したセンサ測定情報、及び、車載装置１２から受信した車両測定情報のうちの少なくとも１つに基づいて、道路２の各車線３の各地点４における地点渋滞レベルを特定する。

【0029】

渋滞分析部１２１は、センサ１１の測定対象に含まれる地点４についてはセンサ測定情報と車両測定情報の両方を用い、センサの測定対象に含まれない地点４については車両測定情報を用いて、その地点４の地点渋滞レベルを特定してよい。

【0030】

渋滞分析部１２１は、隣接する第１の地点４と第２の地点４との間における車両１の停止回数に基づいて、第２の地点４における地点渋滞レベルを特定してよい。例えば、渋滞分析部１２１は、第１の地点４と第２の地点４との間において、車両１の停止回数が０回から１回の場合、地点渋滞レベルを「１」、車両１の停止回数が２回の場合、地点渋滞レベルを「２」、車両１の停止回数が３回以上の場合、第２の地点４の地点渋滞レベルを「３」と特定する。

【0031】

渋滞分析部１２１は、隣接する第１の地点４と第２の地点４との間における車両１の通過時間の遅延に基づいて、第２の地点４における地点渋滞レベルを特定してよい。車両１の通過時間の遅延は、渋滞が発生していない状態での平均的な通過時間からの遅延を示す。例えば、渋滞分析部１２１は、第１の地点４と第２の地点４との間において、車両１の通過時間の遅延が１０秒未満の場合、地点渋滞レベルを「１」、車両１の通過時間の遅延が１０秒以上かつ２０秒未満の場合、地点渋滞レベルを「２」、車両１の通過時間の遅延が２０秒以上の場合、第２の地点４の地点渋滞レベルを「３」と特定する。

【0032】

渋滞分析部１２１は、隣接する第１の地点４と第２の地点４との間における車両１の平均速度に基づいて、第２の地点４における地点渋滞レベルを特定してよい。例えば、渋滞分析部１２１は、第１の地点４と第２の地点４との間において、車両１の平均速度が２０ｋｍ／ｈ以上である場合、地点渋滞レベルを「１」、車両１の平均速度が１０ｋｍ／ｈ以上かつ２０ｋｍ／ｈ未満である場合、地点渋滞レベルを「２」、車両１の平均速度が１０ｋｍ／ｈ未満である場合、第２の地点４の地点渋滞レベルを「３」と特定する。

【0033】

なお、渋滞分析部１２１は、上述した各条件（つまり車両１の停止回数、車両１の通過時間の遅延、及び、車両１の平均速度）を組み合わせて、地点渋滞レベルを特定してもよい。例えば、渋滞分析部１２１は、各条件にて特定した地点渋滞レベルの多数決によって、第２の地点４の地点渋滞レベルを特定してもよい。例えば、渋滞分析部１２１は、車両１の停止回数に係る地点渋滞レベルを「３」、車両１の通過時間の遅延に係る地点渋滞レベルを「２」、車両１の平均速度に係る地点渋滞レベルを「３」と特定した場合、多数決によって、第２の地点４の地点渋滞レベルを「３」と特定してもよい。

【0034】

渋滞分析部１２１は、各地点４について特定した地点渋滞レベルに基づいて、少なくとも１つの地点４を含む少なくとも１つの区間２０と、当該区間２０の渋滞レベルを示す区間渋滞レベルとを決定する。なお、区間２０及び区間渋滞レベルの決定方法の詳細については後述する（図３参照）。

【0035】

また、渋滞分析部１２１は、各車両１の車載装置１２から受信した各地点４における車両測定情報に基づいて、各車線３の進行可能な方向を特定（又は学習）してよい。例えば、渋滞分析部１２１は、ある連続する地点４に関する複数の車両測定情報がいずれも車両１の右折を示す場合、その連続する地点４に対応する車線３は右折車線３Ｃであると特定（又は学習）する。渋滞分析部１２１は、同様の方法により、直進車線３Ａ、左折車線３Ｂ、一方通行車線等を特定（又は学習）してもよい。

【0036】

＜＜信号機制御部＞＞
信号機制御部１２２は、渋滞分析部１２１によって決定された各車線３における各区間２０と、当該各区間２０の区間渋滞レベルとに基づいて、信号機１３を制御する制御情報を生成する。

【0037】

例えば、信号機制御部１２２は、区間渋滞レベルが所定の閾値以上（例えばレベル「２」以上）である区間（以下、渋滞区間という）２０が存在する場合、渋滞区間２０の区間渋滞レベルを低下させるための制御情報を生成する。例えば、信号機制御部１２２は、渋滞区間２０が右折車線３Ｃに存在する場合、その右折車線３Ｃに対応する信号機１３の右折許可信号の点灯時間を延長する制御情報を生成する。これにより、右折車線３Ｃに存在する渋滞区間２０の渋滞が解消され得る。

【0038】

信号機制御部１２２は、ある渋滞区間２０の区間渋滞レベルを低下させるための制御情報に基づく信号機１３の制御を所定回数以上実施しても当該渋滞区間２０の区間渋滞レベルが所定の閾値未満に低下しない場合（つまり渋滞が解消されない場合）、区間渋滞レベルが所定の閾値以上である他の区間２０（つまり別の渋滞区間２０）の区間渋滞レベルを低下させるための制御情報を生成してよい。これにより、渋滞が解消されないにも関わらず同様の信号機１３の制御が継続されて、却って別の渋滞が発生又は悪化してしまうことを防止できる。

【0039】

なお、信号機制御部１２２は、渋滞区間２０が複数存在する場合、所定の条件に基づいて、最初に対処する渋滞区間２０を選択してよい。例えば、信号機制御部１２２は、最も距離の長い渋滞区間２０を、最初に対処する渋滞区間２０として選択してよい。あるいは、信号機制御部１２２は、渋滞区間２０が複数存在する場合、過去の信号機１３の制御の結果において最も別の渋滞の発生又は悪化を引き起こさなかった渋滞区間２０を、最初に対処する渋滞区間２０として選択してよい。

【0040】

＜区間及び区間渋滞レベルの決定方法＞
図３は、区間２０及び区間渋滞レベルの決定方法の一例を説明するための図である。図３（ａ）は、従来の固定区間の決定方法を説明するための図である。図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）は、実施の形態１に係る区間２０の決定方法を説明するための図である。

【0041】

図３（ａ）に示すように、従来は、予め定められた固定区間の渋滞レベルを算出する。例えば、固定区間に含まれる複数のセンサが測定した車両１の速度を平均し、その平均速度に基づいて当該固定区間の渋滞レベルを算出する。この場合、当該固定区間の一部に渋滞レベルの比較的大きな区間（つまり渋滞区間）が存在していたとしても、固定区間内における平均化により、その渋滞区間を認識できない。すなわち、従来は、詳細な渋滞の状況を認識できない。

【0042】

これに対して、実施の形態１に係る渋滞分析部１２１は、各地点４の地点渋滞レベルに基づいて、可変的に区間２０を決定し、各区間２０の区間渋滞レベルを決定する。なお、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）において、白丸の地点４は地点渋滞レベル「１」を示し、網掛け丸の地点４は地点渋滞レベル「２」を示し、黒丸の地点４は地点渋滞レベル「３」を示し、白の区間２０は区間渋滞レベル「１」を示し、斜線の区間２０は区間渋滞レベル「２」を示し、市松模様の区間２０は区間渋滞レベル「３」を示す。

【0043】

渋滞分析部１２１は、地点渋滞レベルが共通し、かつ、連続している複数の地点４を含めて１つの区間２０を決定し、その共通する地点渋滞レベルに基づいて当該区間２０の区間渋滞レベルを決定する。隣接する２つの地点４の最小間隔は、車両１の全長以上であってよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、渋滞分析部１２１は、地点渋滞レベル「３」の地点４Ａが３つ連続している場合、その３つ連続している地点４Ａを含めて１つの区間２０Ａを決定し、その区間２０Ａの区間渋滞レベルを「３」に決定する。すなわち、区間２０の長さは、地点渋滞レベルが共通する地点４の連続する数に応じて変化する。したがって、実施の形態１に係る区間２０の長さは、従来と比較して、実際の渋滞の距離をより正確に表している。

【0044】

また、渋滞分析部１２１は、地点渋滞レベルの高い２つの地点４に地点渋滞レベルの低い地点が所定数（例えば１つ）挟まれている場合、その渋滞レベルの低い地点４については、地点渋滞レベルの高い地点４とみなした上、上記と同様、地点渋滞レベルが共通し、かつ、連続している複数の地点４を含めて１つの区間２０を決定し、その共通する地点渋滞レベルに基づいて区間２０の区間渋滞レベルを決定してもよい。例えば、渋滞分析部１２１は、図３（ｃ）に示すように、地点渋滞レベル「３」の２つの地点４Ｂ、４Ｃに、地点渋滞レベル「２」の地点４Ｄが１つ挟まれている場合、その地点４Ｄについては地点渋滞レベル「３」とみなしてよい。そして、渋滞分析部１２１は、図３（ｃ）に示すように、連続する地点４Ｂ、４Ｄ、４Ｃを含めて１つの区間２０Ｂを決定し、その区間２０Ｂの区間渋滞レベルを「３」に決定してよい。なお、上記した、地点渋滞レベルの高い２つの地点４に地点渋滞レベルの低い地点４が挟まれている箇所の検出については、地点渋滞レベルの高いものから順に行われてよい。

【0045】

また、渋滞分析部１２１は、隣接する第１の地点４と第２の地点４の地点渋滞レベルの差分が所定の閾値以上である場合、第１の地点４を第１の区間２０に含め、第２の地点４を第１の区間２０とは異なる第２の区間２０に含めてよい。例えば、図３（ｃ）に示すように、渋滞分析部１２１は、地点渋滞レベル「１」の第１の地点４Ｅと地点渋滞レベル「３」の第２の地点４Ｂとが隣接している場合、地点渋滞レベルの差分が所定の閾値「２」以上であるので、第１の地点４Ｅを第１の区間２０Ｃに含め、第２の地点４Ｂを第２の区間２０Ｂに含めてよい。別言すると、渋滞分析部１２１は、第１の地点４と第２の地点４との間に、第１の区間２０と第２の区間２０を分ける境界を設けてよい。

【0046】

また、渋滞分析部１２１は、地点４ごとに、隣接する地点４の渋滞レベルに基づいて区間２０を決定してもよい。例えば、渋滞分析部１２１は、隣接する第１の地点４と第２の地点４の地点渋滞レベルが同一である場合、隣接する地点４の地点渋滞レベルに対応する区間渋滞レベルとすることで区間を設定する。例えば、図３（ｄ）に示すように、地点渋滞レベル「２」の地点４Ｄは、隣接する地点渋滞レベル「３」の地点４Ｂと地点４Ｃとに挟まれているので、渋滞分析部１２１は、地点４Ｄの地点渋滞レベルを、隣接する地点渋滞レベルと同様の「３」とみなす。また、地点渋滞レベル「３」の地点４Ｃは、隣接する地点渋滞レベル「２」の地点４Ｄと地点４Ｆとに挟まれているので、渋滞分析部１２１は、地点４Ｆの地点渋滞レベルを、隣接する地点渋滞レベルと同様の「２」とみなす。この処理は、信号機１３（又は交差点５）に近い地点４から、当該信号機１３（又は当該交差点５）から遠ざかる方向に順に行われてよい。そして、渋滞分析部１２１は、図３（ｄ）に示すように、連続する地点４Ｂ、４Ｃを含めて１つの区間２０Ｄを決定し、その区間２０Ｄの区間渋滞レベルを「３」に決定してよい。また、渋滞分析部１２１は、図（ｄ）に示すように、連続する地点４Ｃ、４Ｆ、４Ｇを含めて１つの区間２０Ｅを決定し、その区間２０Ｅの区間渋滞レベルを「２」に決定してよい。

【0047】

＜信号機制御装置が実行する処理＞
図４は、信号機制御装置１００が実行する処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、繰り返し実行されてよい。

【0048】

Ｓ１０１として、渋滞分析部１２１は、各地点４のセンサ測定情報及び車両測定情報のうちの少なくとも１つを取得する。

【0049】

Ｓ１０２として、渋滞分析部１２１は、Ｓ１０１で取得したセンサ測定情報及び車両測定情報のうちの少なくとも１つに基づいて、各地点４の地点渋滞レベルを算出する。

【0050】

Ｓ１０３として、渋滞分析部１２１は、Ｓ１０２にて算出した各地点４の地点渋滞レベルに基づいて、区間２０及び区間渋滞レベルを決定する。なお、渋滞分析部１２１は、上記にて図３を参照して説明した方法によって、区間２０及び区間渋滞レベルを決定してよい。

【0051】

Ｓ１０４として、信号機制御部１２２は、渋滞区間の選択処理を行う。なお、渋滞区間２０の選択処理の詳細については後述する（図５参照）。

【0052】

Ｓ１０５として、信号機制御部１２２は、Ｓ１０４の処理の結果、渋滞区間２０が存在するか否かを判定する。例えば、区間渋滞レベル「２」又は「３」の区間２０が存在しない場合、渋滞区間２０は存在しないので、Ｓ１０５の判定結果はＮＯとなる。

【0053】

Ｓ１０５にて渋滞区間２０が存在すると判定された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１０６として、信号機制御部１２２は、Ｓ１０４で選択された渋滞区間２０の渋滞を解消するための信号機１３の制御情報を生成し、信号機１３に送信する。そして、本処理は終了する。

【0054】

Ｓ１０５にて渋滞区間２０が存在しないと判定された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０７として、渋滞分析部１２１は、渋滞区間２０の渋滞が解消されたことを示す情報を出力装置１１２（例えばディスプレイ装置）に表示し、通常時の制御情報を信号機１３に送信する。そして、本処理は終了する。

【0055】

図５は、図４に示す渋滞区間の選択処理の一例を示すフローチャートである。すなわち、図５に示す処理は、図４のＳ１０４の処理の詳細に相当する。

【0056】

Ｓ２０１として、信号機制御部１２２は、最も優先的に渋滞解消すべき区間２０を、渋滞解消の対象区間２０として選択する。例えば、信号機制御部１２２は、区間渋滞レベルが所定の閾値以上（例えばレベル「２」以上）である区間２０の中から、過去の統計上、最初に渋滞を解消した場合に交通の流れが最もスムーズになると推定される区間２０を、渋滞解消の対象区間２０として選択する。

【0057】

Ｓ２０２として、信号機制御部１２２は、Ｓ２０１にて渋滞解消の対象区間２０を選択できたか否かを判定する。例えば、区間渋滞レベルが所定の閾値以上である区間２０が存在しない場合（つまり渋滞区間２０が存在しない場合）、信号機制御部１２２は、Ｓ２０１にて最も優先的に渋滞解消すべき区間２０を選択できないので、Ｓ２０２の判定結果はＮＯとなる。

【0058】

Ｓ２０２にて渋滞解消の対象区間２０を選択できなかったと判定した場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２０３として、信号機制御部１２２は、渋滞解消区間を「無し」とし、図４のＳ１０５以降の処理に戻る。この場合、図４のＳ１０５の判定結果はＮＯとなる。

【0059】

Ｓ２０２にて渋滞解消の対象区間２０を選択できたと判定した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０４として、信号機制御部１２２は、渋滞解消の対象区間２０について所定回数（例えば３回）以上、渋滞解消のための信号機１３の制御を実施済みであるか否か判定する。

【0060】

対象区間２０の渋滞を解消するために信号機１３を制御した回数が所定回数未満である場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０５として、信号機制御部１２２は、渋滞解消区間を「有り」とし、図４のＳ１０５以降の処理に戻る。

【0061】

対象区間２０の渋滞を解消するために信号機１３を制御した回数が所定回数以上である場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０６として、信号機制御部１２２は、次に優先的に渋滞解消すべき区間２０を、渋滞解消の対象区間２０として選択する。

【0062】

Ｓ２０７として、信号機制御部１２２は、Ｓ２０６にて渋滞解消の対象区間２０を選択できたか否かを判定する。例えば、最も優先的に渋滞解消すべき区間２０の他に、渋滞区間レベルが所定の閾値以上（例えばレベル「２」以上）である区間２０が存在しない場合、信号機制御部１２２は、Ｓ２０６にて次に優先的に渋滞解消すべき区間２０を選択できないので、Ｓ２０７の判定結果はＮＯとなる。

【0063】

Ｓ２０７にて渋滞解消の対象区間２０を選択できたと判定した場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、信号機制御部１２２は、Ｓ２０６にて選択した対象区間２０について、Ｓ２０４以降の処理を行う。

【0064】

Ｓ２０７にて渋滞解消の対象区間２０を選択できなかったと判定した場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、Ｓ２０８として、信号機制御部１２２は、直進車線３Ａの所定の区間２０を対象区間２０として選択し、渋滞解消区間を「有り」とし、図４のＳ１０５以降の処理に戻る。当該処理は、最も優先的に渋滞解消すべき区間２０（例えば右折車線３Ｃの区間２０）の渋滞を解消するために所定回数以上、信号機１３を制御したにも関わらず、当該渋滞が解消されず、かつ、次に優先的に渋滞解消すべき区間２０が存在しない場合に行われる。このような場合、直進車線３Ａにおいて渋滞又は混雑が発生している可能性が高い。そのため、信号機制御部１２２は、いったんここで、直進車線３Ａの所定の区間２０を渋滞解消の対象区間２０としている。これにより、図４のＳ１０５の判定結果はＹＥＳとなり、直進車線３Ａの所定の区間２０がＳ１０６の対象区間２０となる。

【0065】

＜信号機の制御と渋滞解消の例＞
図６は、交差点５の信号機１３の制御により右折車線３Ｃの渋滞が解消される場合を説明するための図である。

【0066】

図６の（ａ）は、右折車線３Ｃに、区間渋滞レベル「３」の区間２０Ｆと区間渋滞レベル「２」の区間２０Ｇとが存在し、直進車線３Ａに、区間渋滞レベル「１」の区間２０Ｆが存在する場合を示す。

【0067】

この場合、信号機制御部１２２は、図５のＳ２０１において、最も優先的に渋滞解消すべき区間２０を、右折車線３Ｃの区間渋滞レベル「３」の区間２０Ｆとしてよい。そして、信号機制御部１２２は、図４のＳ１０６において、交差点５の信号機１３に対して、右折許可信号（例えば右矢印信号）の点灯時間を延長する制御情報を送信してよい。これにより、交差点５において右折が可能な時間が延びるので、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、右折車線３Ｃの渋滞は解消され得る。

【0068】

図７は、交差点５の信号機１３の制御を所定回数以上行っても右折車線３Ｃの渋滞が解消されない場合を説明するための図である。

【0069】

図７（ａ）は、右折車線３Ｃに、区間渋滞レベル「３」の区間２０Ｆと区間渋滞レベル「２」の区間２０Ｇとが存在し、直進車線３Ａに、区間渋滞レベル「１」の区間２０Ｆが存在する場合を示す。

【0070】

この場合、信号機制御部１２２、図５のＳ２０１において、最も優先的に渋滞解消すべき区間２０を、右折車線３Ｃの区間渋滞レベル「３」の区間２０Ｆとしてよい。そして、信号機制御部１２２は、図４のＳ１０６において、交差点５の信号機１３に対して、右折許可信号の点灯時間を延長する制御を行う。

【0071】

しかし、信号機制御部１２２が、交差点５の信号機１３の右折許可信号の点灯時間を延長する制御を所定回数以上実施しても、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、右折車線３Ｃの渋滞が解消されない場合がある。この場合、図７（ｃ）に示すように、右折許可信号の点灯時間を延長した分、今度は直進車線３Ａにて渋滞が発生し得る。

【0072】

このような場合、図５のＳ２０４の判定結果がＹＥＳとなるので、図５のＳ２０６において、次に優先的に渋滞解消すべき区間２０は、直進車線３Ａの区間渋滞レベル「３」の区間２０Ｈとなってよい。そして、信号機制御部１２２は、図４のＳ１０７において、交差点５の信号機１３に対して、直進許可信号（青信号）の点灯時間を延長する制御を行ってよい。これにより、交差点５において直進が可能な時間が延びるので、図７の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、直進車線３Ａの渋滞が解消され得る。

【0073】

そして、図７（ｆ）において、最も優先的に渋滞解消すべき区間２０は、右折車線３Ｃの区間渋滞レベル「３」の区間２０Ｉとなり、図７（ａ）と同様、信号機制御部１２２は、図４のＳ１０６において、交差点５の信号機１３に対して、右折許可信号の点灯時間を延長する制御を行ってよい。

【0074】

図８は、複数の信号機１３を連携制御する場合を説明するための図である。

【0075】

図８（ａ）では、右折車線３Ｃにおける区間渋滞レベル「３」の区間２０Ｊは、直進車線３Ａまで延出していないが、図８（ｂ）に示すように、右折車線３Ｃにおける区間渋滞レベル「３」の区間２０Ｉが直進車線３Ａまで延出する場合もあり得る。この場合、信号機１３Ａの交差点５を直進したい車両１は、右折車線３Ｃから直進車線３Ａまで延出している渋滞に阻まれて直進できない。

【0076】

そこで、信号機制御部１２２は、信号機１３Ａの交差点５の右折車線３Ｃに対する右折許可信号の点灯時間を延長すると共に、右折車線３Ｃに分岐する手前の交差点５に設置されている信号機１３Ｂに対して、停止指示信号（赤信号）の点灯時間を延長する制御を行ってよい。これにより、右折車線３Ｃに分岐する手前の信号機１３Ｂの交差点５から直進車線３Ａに進入する車両１の数が制限されるので、図８（ｃ）に示すように、右折車線３Ｃから直進車線３Ａに延出している渋滞が解消され得る。

【0077】

図９は、複数の交差点５の複数の信号機１３を連携制御する場合を説明するための図である。なお、図９の例示に限らず、対象となる信号機１３の範囲は制限されない。

【0078】

例えば、信号機制御部１２２は、図９（ａ）に示すように、交差点５Ａにおける信号機１３Ａを制御して、交差点５Ａにおける車両１の右折、左折及び直進を制御する。

【0079】

ここで、図９（ｂ）に示すように、交差点５Ｂから交差点５Ａに繋がる直進車線３Ａにおいて渋滞区間２０が発生したとする（太矢印を参照）。この場合、信号機制御部１２２は、交差点５Ｂから交差点５Ａに繋がる直進車線３Ａの渋滞区間２０が解消されるように、交差点５Ａの信号機１３Ａと交差点５Ｂの信号機１３Ｂとを連携制御してよい（点線枠を参照）。例えば、信号機１３Ｂと信号機１３Ａの進行許可信号（例えば青信号）の点灯時間を延長する。

【0080】

ここで、図９（ｃ）に示すように、交差点５Ａに繋がる直進車線３Ａ及び右折車線３Ｃにおいて渋滞区間２０が発生したとする（太矢印を参照）。この場合、信号機制御部１２２は、交差点５Ｂの信号機１３Ｂと交差点５Ａの信号機１３Ａに加えて、右折の先にある交差点５Ｃの信号機１３Ｃも連携制御してよい（点線枠を参照）。例えば、信号機１３Ｃの進行許可信号（例えば青信号）、信号機１３Ａの進行許可信号（例えば青信号）及び右折許可信号（例えば右矢印信号）、並びに、信号機１３Ｃの進行許可信号（例えば青信号）の点灯時間を延長する。

【0081】

ここで、図９（ｄ）に示すように、交差点５Ａに繋がる直進車線３Ａ、右折車線３Ｃ及び左折車線３Ｂにおいて渋滞区間２０が発生したとする（太矢印を参照）。この場合、信号機制御部１２２は、交差点５Ｂの信号機１３Ｂと交差点５Ａの信号機１３Ａと交差点５Ｃの信号機１３Ｃとに加えて、左折の先にある交差点５Ｄの信号機１３Ｄも連携制御してよい（点線枠を参照）。例えば、信号機１３Ｂの進行許可信号（例えば青信号）、信号機１３Ａの進行許可信号（例えば青信号）、左折許可信号（例えば左矢印信号）及び右折許可信号（例えば右矢印信号）、信号機１３Ｃの進行許可信号（例えば青信号）、並びに、信号機１３Ｄの進行許可信号（例えば青信号）の点灯時間を延長する。

【0082】

なお、信号機制御部１２２は、車両向けの信号機１３に限らず、歩行者向けの信号機も連携対象としてよい。例えば、信号機制御部１２２は、左折車線３Ｂに渋滞区間２０が存在する場合、左折する車両１が進入する交差点５の歩行者向けの信号機に対して、横断許可信号（例えば青信号）の点灯時間を短縮する制御を行ってよい。これにより、左折車線３Ｂの車両１がスムーズに左折できるようになり、左折車線３Ｂの渋滞区間２０が解消され得る。

【0083】

以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0084】

本開示の技術は、渋滞の検出、及び、信号機の制御に有用である。

【符号の説明】

【0085】

１ 車両
２ 道路
３ 車線
３Ａ 直進車線
３Ｂ 左折車線
３Ｃ 右折車線
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ 地点
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ 交差点
１０ 信号機制御システム
１１ センサ
１２ 車載装置
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ 信号機
１４ 通信ネットワーク
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ、２０Ｊ 区間
１００ 信号機制御装置
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ 入力Ｉ／Ｆ
１０４ 出力Ｉ／Ｆ
１０５ 通信Ｉ／Ｆ
１０６ 受信部
１０７ 送信部
１０８ バス
１１１ 入力装置
１１２ 出力装置
１２１ 渋滞分析部
１２２ 信号機制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】