JPH04349600A - 信号機システム及び信号機システム用車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号機のある交差点を
走行しようとする車両に信号機の点灯状況に関する情報
を伝達する信号機システム、及びこの情報を受けて運転
者に信号機の点灯状況に関する情報や交差点を正常に走
行するための指示を与えることを可能にした信号機シス
テム用車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両を運転して道路を走行する時には、
当然のことながら信号機のある多くの交差点を通過する
。交通事故の発生場所としては交差点が大きな比重を占
めており、交差点での事故防止は安全上非常に重要であ
る。交差点での事故の原因はいろいろあるが、その中に
は信号機の見落としによる赤信号での交差点への侵入や
信号機の変り目における判断の誤りがある。交差点への
侵入の直前に信号が青から黄へ変化した場合に、停止す
べきかどうかの判断は難しく、走行速度も考慮して一瞬
のうちに判断する必要がある。

【０００３】信号機は走行中の車両から良く見える位置
に設置されているが、朝夕の太陽が水平線に近い位置に
ある時には太陽光により信号の判別が著しく難しくなる
ことがある。また街路樹等が信号の観察を妨げることも
ある。このような場合には誤って交差点に侵入してしま
しことが起こり得る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように交差点で
の事故防止には、信号機を確実に認識して正しい判断を
行うことが重要である。しかしながらこれまでは運転者
が正確な判断を行うことを期待するだけで、信号機が確
実に認識されるための対策は何ら施されていないのが現
状である。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、交差点を通過しようとする車両の運転者に信号
機の状況をより確実に認識させ、的確な判断が行えるよ
うに支援することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題点を
解決するため、信号機の手前に信号機の点灯状況に関す
る情報を車両に伝達する送信手段を設け、車両側ではこ
の情報を運転者に報知する。図１は、本発明の信号機シ
ステムの基本構成を示す図である。なお構成を示す図に
おいては、同一機能を有する部分には同一番号を付し、
図２以降順番にアルファベットの小文字を付して表すこ
ととする。

【０００７】すなわち本発明の信号機システムは、信号
機１と信号機１の点灯を制御する信号制御手段２とを備
える信号機システムにおいて、信号機１の手前に設けら
れ下の道路に向かって略垂直な方向に信号機１の点灯情
報を送信する送信手段３を備える。また上記のような信
号機システムから送信される情報を利用する車両は、車
両の上部に設けられ信号機システムよりの送信情報を受
信する受信手段、及び受信手段が受信した信号機システ
ムよりの送信情報を運転者に報知する報知手段を備える
。

【０００８】

【作用】信号機１は信号制御手段２により点灯が制御さ
れるが、その制御情報を送信手段３より送信すれば、車
両４はこの送信された信号機の情報を信号機１の手前で
受信できる。受信した信号機の情報を運転者に報知すれ
ば、運転者による信号の観察に加えて更に信号機情報が
報知されるので信号機の認識はより確実になる。

【０００９】ここで信号機情報の送信手段３が交差点の
手前に設けられ、道路に向かって略垂直な方向に送信さ
れることが重要である。すなわち送信手段３を信号機１
の手前に設けることで、信号機情報を交差点に侵入する
前に得ることが可能になる。また空中から略垂直な方向
に送信することにより、車両４が信号機情報を受信する
位置が一定となり、障害物の影響を受けずに確実に受信
することが可能になる。もし信号機１に送信手段３を付
属させ、走行して来る車両に向かって斜め下方に送信す
ると、前方車両により受信が妨害される場合が生じる上
に受信位置の特定が難しいといった問題が生じる。更に
信号機が連続していると、受信した情報がどの信号機の
ものであるかを特定できないといった問題が生じる。従
って送信手段３が空中に設けられ、下側の道路に向かっ
て送信を行うことが必要である。

【００１０】

【実施例】本発明の信号機システムの実施例を図２に示
す。図において１ａ　は信号機であり、２ａ　は信号機
の点灯色を制御する信号制御装置であり、これらは従来
からの信号機システムと同様のものである。信号制御装
置は、ある地域の信号すべてを一元的に管理する中央管
制センタより制御される。４ａは走行する車両で、上部
に受信アンテナ５１ａ　を備えている。

【００１１】３１ａ　は送信アンテナであり、信号機１
ａ　のある交差点から距離Ｌだけ手前に設けられている
。３２ａ　は送信機であり、信号制御装置２ａ　から信
号機を点灯する制御情報を受けて、アンテナ３１ａ　よ
り道路に向けて送信する。送信はビーコンで用いられる
ラジオ波による無線通信により行われるが、無線通信以
外の赤外光を用いた通信等であっても構わない。車両は
送信アンテナの直下を通過するので外乱の影響を受けず
に確実な送信が行われる。

【００１２】後述するように送信する情報量はそれほど
多くないので、無線通信を用いればこの情報量を短時間
に送信することが可能である。そこで所定の情報フォー
マットを定め開始信号と組み合わせて、これらの情報を
短い周期で繰り返して送信する。車両が送信アンテナの
下を通過する間にこれらの情報はすべて受信される。図
２に示すように、信号機１ａ　のある交差点から送信ア
ンテナ３１ａ　までは距離Ｌだけ離れている。本発明の
信号機システムを構築する際に、この距離Ｌを一定とす
ることも可能であるが、設置場所の自由度等を考慮した
場合現実的でない。この距離Ｌは後述する制動動作も考
慮すれば重要であり、一定にできない場合には信号機の
点灯情報と一緒に車両４ａ　に送信することが望ましい
。

【００１３】次にこのような信号機システムからの点灯
情報を受信して利用する車両側の装置の実施例を説明す
る。図３はこのような実施例の構成を示す図である。５
１ｂは受信アンテナであり、５２ｂ　は受信機である。 これらは信号機システムの送信手段と対応するものであ
る。５３ｂ　はマイクロコンピュータであり、この装置
のすべての制御を行う。６１ｂ　から６９ｂ　は、受信
機５２ｂ　が受信した信号機システムからの送信情報を
、マイクロコンピュータ５３ｂ　が読み取って運転者に
報知するための部分である。６２ｂ　は信号の色に対応
したＬＥＤであり、６１ｂ　はその制御部である。６４
ｂ　はヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）であり、６
３ｂはその制御部である。６６ｂ　はＣＲＴであり、６
５ｂ　はその制御部である。ＣＲＴの替わりに液晶ディ
スプレイでも良いが、カラー表示可能であることが望ま
しい。これらの表示装置のうち一種類でもあれば充分で
ある。

【００１４】６７ｂ　は音声合成部であり、受信した情
報に応じてマイクロコンピュータにあらかじめ記憶され
たパターンから適当なパターンを選択してこの部分で合
成し、増幅器６８ｂ　で処理した後スピーカ６９ｂ　よ
り出力する。また音声では、運転者への情報伝達にかか
る時間が問題となる場合、短時間で報知できるビープ（
ブザー）音でも良い。

【００１５】信号機システムより走行する車両に送信す
る情報は、信号機の点灯色の制御に関する情報である。 時間帯により変わることはあるが、通常信号機の点灯色
の制御は、赤、青及び黄をそれぞれ一定期間とするサイ
クルで行っている。そのためそれぞれの色の点灯時間、
現在の色及び次の色に変化するまでの時間が、点灯色の
制御に関するすべての情報である。かならずしもこれら
の情報をすべて伝える必要はなく、システムに応じて例
えば現在の色と次の色に変化するまでの時間だけを対象
としても良い。そして前述のようにこれらの情報の他に
、情報の受信地点より交差点までの距離Ｌも送信情報に
含まれることが望ましい。

【００１６】ではこのような情報をどのようにして運転
者に報知するかについて説明する。報知手段としては、
音声によるもの及び表示によるものがある。音声による
場合は、図３の音声合成部６７ｂ　、増幅器６８ｂ　及
びスピーカ６９ｂ　により、例えば「青です。Ｘ秒で黄
に変わります。」という様に運転者に知らせる。もちろ
んこれ以外の表現でも良く、現在の信号色が青で充分な
時間青が維持される時には、耳障りであるから報知を行
わないようにしても良い。

【００１７】表示による例を図４に示す。図４の（ａ）
　は図３のＬＥＤ６２ｂ　を用いた例で、ＬＥＤは三個
使用し、それぞれ信号色に対応する色で発光する。青は
実際には緑である。それぞれの色のＬＥＤが、信号機の
点灯色に合わせて発光する。この場合は次の色に変化す
るまでの時間は表示できないが、図示のように青から黄
への変化時及び黄から赤への変化時は警告のため信号機
より早めに変化する。

【００１８】図４の（ｂ）　はヘッドアップディスプレ
イでの表示であり、次の色を表示してその色に変化する
までの時間を表示する。色の部分は色の名称を表示して
も良い。図４の（ｃ）　は、ＣＲＴ又は液晶ディスプレ
イでの表示例であり、カラー表示可能であれば色の名称
部分は色を表示しても良い。交差点を通過しようとして
いる時に、図４のような表示を見るのは難しいこともあ
るため、一般的には音声による報知の方が適当であるが
、音声による報知は耳障りであり、特に前述のような青
が続くといった緊急性のない信号状況の時には運転の障
害になることもある。そこで音声報知と表示による報知
を組み合わせて、状況に応じた報知を行うことが望まし
い。

【００１９】本実施例では、上記のように次の色に変化
するまでの時間も報知されるため運転者は信号の変化を
予測した上で運転動作を行え、急停車や交差点への無理
な侵入が防止できる。また赤信号で停車する場合も、青
へ変化するまでの時間がわかるためどの程度赤の状態が
続くかわからずにイライラすることもなくなり、青へ変
化した場合の運転動作もより的確に行える。

【００２０】上記の実施例では、これから通過しようと
する交差点の信号機の点灯状況を車内でも確認できるよ
うにした。それにより信号の変化も予測できるためより
的確な判断が行えるようになり安全性が向上するが、そ
れでも交差点の侵入時に信号機が変化する場合の判断は
難しいものである。そこで信号機システムより伝達され
た情報から、安全な走行のためにはどのような運転動作
をすべきかを判定して運転者に助言を与えるようにした
のが次の第二の実施例である。

【００２１】第二実施例の構成は、図３の第一実施例と
ほぼ同じである。第二実施例では、適切な運転操作を判
定するために信号機の点灯状況の他に、この情報の受信
地点から交差点までの距離Ｌと自車の走行速度に関する
情報が必要である。自車の制動能力等の車両固有の情報
は車両毎に記憶されているものとする。距離Ｌは前述の
ように信号機システムからの送信情報に含まれる。自車
速は図３の車輪速センサ７０ｂ　より得られる。マイク
ロコンピュータ５３ｂ　は、信号機の点灯状況と距離Ｌ
の情報を受信機５２ｂ　より読み取り、自車速を車輪速
センサ７０ｂ　より読み取り、メモリに記憶された自車
の制動能力に基づく所定の関係に従って停止すべきか通
過すべきかを判定して運転者に判定結果に従った指示を
与える。 この場合は音声による指示が望ましい。

【００２２】判定方法にはいろいろあるが、その時点の
車速と距離Ｌから交差点に侵入するまでの時間が算出で
きるので、交差点侵入時の信号機状況が予測できる。そ
の時青であると予測されるならば通過を指示し、赤であ
ると予測されるならば停止を指示する。黄であると予測
される場合は停止の指示が望ましいが、距離Ｌと自車速
に応じて注意を喚起した上で通過を指示することもある
。

【００２３】第二実施例のように交差点を安全に走行す
るための助言を与える場合、信号機の点灯状況、距離Ｌ
及び自車速だけからでなく、交差点での路面状況も考慮
した方がより適切な指示が与えられる。そこで交差点で
の路面状況も検出して、信号機の点灯状況の情報と一緒
に送信するようにしたのが第三実施例であり、その信号
機システムの構成を図５に示す。図において、８２ｃ　
は路面温度を検出するための温度計であり、８３ｃ　は
湿度計であり、８４ｃ　は雨滴センサである。これら各
センサの検出値は路面状態検出器８１ｃ　で検出されて
送信機３２ｃ　に送られる。

【００２４】アンテナ３１ｃ　から出力される情報とし
ては、各センサの検出値をそのまま用いても良いが、路
面状態検出器８１ｃ　で各センサの検出値より路面の濡
れ具合や凍結具合を判定して制動係数の変化具合を算出
した上で、この制動係数を送信しても良い。車両側では
自車の制動能力をこの路面状況の情報で補正した上で安
全な走行を行うための判定を行う。

【００２５】以上第一実施例から第三実施例まで説明し
たが、信号機システムより送信される情報量としては第
三実施例の場合がもっとも多くなる。そこでこの場合の
送信情報のフォーマットについて説明する。図６は信号
機システムより送信する情報のフォーマットの例を示す
図である。図示のように一ブロックは９６ビットで構成
されている。現在の点灯色は三種類だけであるから２ビ
ットで表せる。次の色に変化するまでの時間は、０．０
１秒単位で約３分まで表せる。青、黄及び赤のサイクル
時間は秒単位で４分まで表せる。距離Ｌはメートル単位
で２５６ｍまで表せる。センサ出力はそれぞれ８ビット
で表現される。これらすべて合計しても９６ビットであ
る。実際にはこれに開始ビット等の制御ビットが付加さ
れる。

【００２６】送信手段として９６００ボーの無線データ
通信を用いた場合、一ブロック送信するのに約０．０１
秒単位である。車両が７２ｋｍ／秒で走行しているとし
てこの時間に走行する距離は２０ｃｍであり、空中に設
けられた送信機の下を通過する間に充分受信可能である
。図６に示したフォーマットは最大の情報量を想定した
ものであり、各色のサイクル時間はかならずしも必要と
せず、各センサの検出値も信号機システム側で路面状況
を判定してそれに応じた制動係数とした上で送信すれば
送信量は大幅に減少させることが可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明により、通過しようとする交差点
の信号機の状況が車内で運転者に伝えられるため、信号
機の認識がより確実に行えるようになり、安全性が向上
する。更に信号機の変化を予測することもでき、運転者
がより的確な運転動作を行うための指示も与えられるの
で、運転者の負担が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の信号機システムの基本構成を示す図で
ある。

【図２】本発明の信号機システムの実施例を示す図であ
る。

【図３】信号機情報を利用する車両側の装置の実施例の
構成を示す図である。

【図４】運転者への信号機情報の表示例を示す図である
。

【図５】信号機情報に加えて交差点での路面状況も検出
して送信する信号機システムの実施例を示す図である。

【図６】送信情報のフォーマット例を示す図である。

【符号の説明】

１…信号機 ２…信号制御手段 ３…送信手段 ４…車両

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　信号機（１）　と該信号機（１）　の
   点灯を制御する信号制御手段（２）　とを備える信号機
   システムにおいて、該信号機（１）　の手前に設けられ
   、下の道路に向かって略垂直な方向に該信号機（１）　
   の点灯情報を送信する送信手段（３）　を備えることを
   特徴とする信号機システム。
2. 【請求項２】　　該送信手段（３）　は、該送信手段（
   ３）　と該信号機（１）　のある交差点までの距離に関
   する情報も送信することを特徴とする請求項１に記載の
   信号機システム。
3. 【請求項３】　　該信号機のある交差点の路面状態を検
   出する検出手段を更に備え、該送信手段（３）　は該路
   面状態に関する情報も送信することを特徴とする信号機
   システム。
4. 【請求項４】　　請求項１、２及び３に記載の信号機シ
   ステム用の車両であって、車両の上部に設けられ、該信
   号機システムよりの送信情報を受信する受信手段、及び
   該受信手段が受信した該信号機システムよりの送信情報
   を運転者に報知する報知手段を備える信号機システム用
   車両。
5. 【請求項５】　　自車の走行速度を検出する自車速検出
   手段、及び該信号機システムよりの送信情報と検出した
   自車速に基づいて該信号機のある交差点を正常に通過で
   きるかどうかの判定を行う判定手段を更に備え、該報知
   手段は該判定結果を運転者に報知する請求項４に記載の
   信号機システム用車両。