JP2001052292A

JP2001052292A - 高所障害物警報装置

Info

Publication number: JP2001052292A
Application number: JP11227828A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Iwaki; 敏岩城; Shuichi Ohara; 秀一大原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は車両と高所障害物との衝突を
防止するための警報を発する装置を提供するとともに低
価格でしかも信頼性の高い高所障害物警報装置を提供す
ることを目的とする。【解決手段】通路に面して高所に配置された固定構造
物などの障害物２に設置される情報源３と車両１などの
移動体上に設置され該移動体上で情報源３を検出する検
出手段４とそれが情報源３を検出した場合に警報を発す
る警報手段とを設けたことを特徴とする高所障害物警報
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，例えば道路を通行
する車両などの交通機関に対して警報を発するための高
所障害物警報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トレーラやバケット車のように
比較的車高の高い車両が一般の道路を通行する場合に
は、ガードレール，橋，トンネルなどのように高さ制限
の存在する構造物の下をくぐり抜ける際に注意が必要で
ある。すなわち、車両の最高部位が構造物の高さ制限を
超えていると、車両が構造物に衝突してしまう。

【０００３】このような衝突を防止するために、運転者
は車両の最高部位の高さと構造物の高さとを目視などに
より比較して通過が可能か否かを判断することになる
が、現実には運転者の判断ミスによリ衝突事故が生じる
場合も多い。このような事故を防ぐために、従来より危
険な構造物にはクリアランス情報を数字標識として備え
付けておき、その数字標識を運転者が読み取って通過可
能か否かを運転者が判断するようにしている。

【０００４】しかしながら、実際には運転者が数字標識
を見落としてしまう場合があり、その度に衝突事故に至
ってしまう可能性がある。また、構造物の高さを測定す
るセンサなどを車両に備えて、運転者に警報するシステ
ムが考案されているが、比較的信頼性が低く、しかも装
置が高価であるという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は，車両
と高所障害物との衝突を防止するための警報を発する高
所障害物警報装置を提供するとともに、低価格でしかも
信頼性の高い高所障害物警報装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の高所障害物警
報装置は、通路に面して高所に配置された固定構造物な
どの障害物に設置される情報源と、車両などの移動体上
に設置され、該移動体上で前記情報源を検出する検出手
段と、前記検出手段が前記情報源を検出した場合に警報
を発する警報手段とを設けたことを特徴とする。

【０００７】請求項１によれば、検出手段を搭載した車
両などが衝突の可能性のある障害物に接近すると、前記
検出手段が障害物に設置された情報源（発信機や標識）
を検出し、警報手段が警報を発する。従って、車両の運
転者は発生した警報により衝突の可能性のある障害物に
接近したことを認知できる。前記情報源が検出手段の検
出対象であるため、障害物上の危険な部位の近傍に前記
情報源を設置することにより、例えば検出手段の検出方
向に指向性を持たせる場合には、衝突の可能性が高いと
きだけ警報を発することもできる。

【０００８】請求項２は、請求項１の高所障害物警報装
置において、前記情報源にそれが設置された構造物の高
さに関する情報を出力もしくは表示する高さ情報出力手
段を設け、前記警報手段は、前記検出手段が検出した前
記情報源の高さ情報に基づいて警報を出力することを特
徴とする。請求項２では、障害物に関する実際の高さの
情報を検出手段が検出できるので、衝突の可能性の高さ
を自動認識できる。従って、衝突の危険性が高い場合だ
け警報を発生することもできる。

【０００９】請求項３は、請求項１の高所障害物警報装
置において、前記情報源に電波発信機を設け、前記検出
手段に電波受信機を設け、前記警報手段は、前記検出手
段が受信した電波の強度に応じて警報を出力することを
特徴とする。請求項３では、車両上の検出手段が検出す
る前記情報源からの電波の強度は、前記情報源と検出手
段との距離に応じて定まる。距離が近くなるに従って、
衝突の危険が高くなる。このため、受信した電波の強度
に応じて警報を出力することにより、衝突の危険に応じ
た警報出力が可能になる。

【００１０】請求項４は、請求項１の高所障害物警報装
置において、前記情報源として視覚的に認識可能な標識
を設け、前記検出手段には前記標識を撮影するテレビカ
メラと、該テレビカメラが撮影した画像から前記標識の
パターンを認識する画像処理手段とを設けたことを特徴
とする。請求項４では、車両上のテレビカメラが撮影す
る画像により、障害物に設置された標識を認識すること
ができる。車両が障害物から離れている場合や障害物の
存在しない道路を走行しているときには前記標識を認識
できないが、車両が障害物に接近して衝突の可能性があ
る場合には、前記標識が認識される。従って、衝突の可
能性があるときに警報を発することができる。

【００１１】請求項５は、請求項１の高所障害物警報装
置において、前記情報源として温度分布が不均一な標識
を設け、前記検出手段には前記標識を撮影する赤外線テ
レビカメラと、該赤外線テレビカメラが撮影した画像か
ら前記標識のパターンを認識する画像処理手段とを設け
たことを特徴とする。請求項５では、車両上の赤外線テ
レビカメラが撮影する画像により、障害物に設置された
標識の温度分布パターンを認識することができる。赤外
線の画像からパターンを認識するので、太陽光などのノ
イズ光の影響を受けにくくパターン認識が容易になる。

【００１２】請求項６は、請求項５の高所障害物警報装
置において、前記情報源に、太陽エネルギーを利用して
温度分布に変化を与える標識を設けたことを特徴とす
る。請求項６では、太陽エネルギーを利用するので、外
部から電力を供給しなくても標識に温度分布パターンを
形成できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の高
所障害物警報装置の１つの実施の形態について、図１及
び図２を参照して説明する。この形態は請求項１〜請求
項３に対応する。

【００１４】図１は車両及び障害物の配置例を示す正面
図である。図２はこの形態の発信機及び受信機の構成を
示すブロック図である。この形態では、請求項１の情報
源は発信機３に対応し、請求項１の検出手段は無線受信
機２１に対応し、請求項１の警報手段は音声合成回路２
５及び警報音発生回路２６に対応する。また、請求項２
の高さ情報出力手段は変調回路１２に対応する。

【００１５】この例では、高所障害物警報装置は発信機
３と受信機４とで構成されている。発信機３は、例えば
図１に示す障害物２に設置される。図１の例では、障害
物２はトンネルのような人工の固定された構造物を想定
している。発信機３は、障害物２の入り口前面の下方に
固定されている。また、受信機４は車高の高い車両１の
車内（電波を受信できる位置）に固定されている。

【００１６】障害物２の高さ制限よりも車両１の高さが
高い場合、車両１が障害物２を通過する際に衝突の危険
がある。この危険を回避するために発信機３及び受信機
４が用いられる。図２に示すように、発信機３は無線送
信機１１及び変調回路１２を備えている。また、発信機
３は障害物２の高さ制限に相当する高さ情報１３を保持
している。この高さ情報１３の値は変調回路１２に印加
される。変調回路１２は、無線送信機１１が送出する電
波の搬送波を高さ情報１３によってディジタル変調す
る。この例では変調方式として周波数変調（ＦＳＫ）を
用いているが、振幅変調，位相変調などを用いてもよ
い。

【００１７】高さ情報１３は繰り返し変調回路１２に印
加されるので、高さ情報１３を含む電波が発信機３から
常時発信される。この例では、送出する電波の強度は一
定になっている。また、受信機４は無線受信機２１，レ
ベル検出回路２２，復調回路２３，警報制御回路２４，
音声合成回路２５，警報音発生回路２６，増幅回路２
７，メモリユニット２８，スピーカ２９，インタフェー
ス回路３３及び入力装置３４を備えている。

【００１８】無線受信機２１は、発信機３が送出する電
波を常時受信できる状態になっている。レベル検出回路
２２は、無線受信機２１が受信した電波の強度を検出
し、その強度に比例する電気信号を出力する。復調回路
２３は、発信機３が送出した電波に含まれる高さ情報１
３を抽出するために変調波の復調を行う。復調によって
得られる高さ情報１３のディジタル信号が復調回路２３
から出力される。

【００１９】メモリユニット２８は、自車両の高さ情報
３２を保持している。この自車両の高さ情報３２の値
は、インタフェース回路３３を介して接続された入力装
置３４を用いて変更することができる。警報制御回路２
４は、復調回路２３が出力する高さ情報１３の値と、メ
モリユニット２８から得られる自車両の高さ情報３２の
値とに基づいて音声合成回路２５，警報音発生回路２６
を制御するためにオン／オフの信号及び警告レベルの信
号を出力する。

【００２０】自車両の高さ情報３２が高さ情報１３の高
さよりも低く、その差が所定の閾値以上である場合には
オン／オフの信号にオフレベルを出力する。その場合に
は警報は出力されない。また、自車両の高さ情報３２が
高さ情報１３の高さよりも低く、その差が所定の閾値未
満である場合には、衝突の可能性もあるのでオン／オフ
の信号にオンレベルを出力するとともに、自車両の高さ
情報３２と高さ情報１３との差に応じた警告レベルを出
力する。差が小さくなるに従って警告レベルを上げる。

【００２１】また、自車両の高さ情報３２が高さ情報１
３の高さ以上の場合には衝突の可能性が極めて高いので
オン／オフの信号にオンレベルを出力するとともに、最
大の警告レベルを出力する。

【００２２】音声合成回路２５は、入力されるオン／オ
フの信号がオンレベルの時に、「注意」，「警告」，
「危険」などを表す複数種類の警報内容と、高さ情報１
３の値を表す音声信号を生成する。出力する警報の内容
は、警告レベルに応じて自動的に決定される。警報音発
生回路２６は、入力されるオン／オフの信号がオンレベ
ルの時に、警報音信号を生成する。また、危険性の度合
いを表現するために、入力される警告レベルに応じて生
成する警報音の周波数や強弱を自動的に調整する。

【００２３】音声合成回路２５が出力する音声信号及び
警報音発生回路２６が出力する警報音信号は、増幅回路
２７で増幅され、スピーカ２９から音響として出力され
る。増幅回路２７はゲインが可変になっている。増幅回
路２７のゲイン制御入力には、レベル検出回路２２から
出力される受信レベルの信号が印加される。車両１が障
害物２に接近するに従って、受信機４における受信電界
強度が増加するので、その受信レベルに比例した大きさ
で警報音や警報音声を出力する。これにより、運転者に
は迫り来る危険を距離に応じて警告できる。また、高さ
情報１３の数値を音声出力することにより、障害物２の
高さの情報を運転者に知らせることができる。

【００２４】なお、この例では発信機３が高さ情報１３
を出力する場合について説明したが、無変調の電波を送
出する発信機を用いてもよい。その場合には、受信機４
において受信レベルに応じて警報を出力すればよい。つ
まり、図２に示すように増幅回路２７のゲインを受信レ
ベルに応じて制御してもよいし、受信レベルを所定の閾
値と比較して警報のオン／オフを切り替えてもよいし、
それらの制御を組み合わせてもよい。

【００２５】なお、障害物２に複数の発信機３を設置し
ておけば、複数の発信機３から受信機４に届く信号の信
号伝達の時間的な差異や、空間的な差異を利用して障害
物２までの距離情報を得ることも可能である。

【００２６】（第２の実施の形態）本発明の高所障害物
警報装置の１つの実施の形態について、図３及び図４を
参照して説明する。この形態は請求項１及び請求項４に
対応する。図３はこの形態の受信機の構成を示すブロッ
ク図である。図４はこの形態の警報標識の例を示す正面
図である。

【００２７】この形態では、請求項１の情報源は警報標
識７０に対応し、請求項１の検出手段はテレビカメラ４
１に対応し、請求項１の警報手段は警報制御回路４４及
び警報音発生回路２６に対応する。また、請求項４の標
識，テレビカメラ及び画像処理手段は、それぞれ警報パ
ターン７１，テレビカメラ４１及びパターン認識回路４
３に対応する。

【００２８】この形態の高所障害物警報装置は、図４に
示す警報標識７０と図３に示す受信機４０とで構成され
ている。警報標識７０は、図１の発信機３と同様に障害
物２に設置される。受信機４０は図１の受信機４と同様
に車両１に搭載される。受信機４０のテレビカメラ４１
は、車両１の進行方向の前方の景色を撮影するように車
両１に固定される。

【００２９】図４に示す例では、警報標識７０は星形の
警報パターン７１と、４つのフラグマーク７２(1)，７
２(2)，７２(3)，７２(4)と、高さ表示（文字情報）７
３とで構成されている。フラグマーク７２(1)，７２
(2)，７２(3)，７２(4)のそれぞれの着色の有無は、こ
の警報標識７０が設置される障害物２の高さ制限に応じ
て決定される。つまり、４つのフラグマーク７２の着色
の有無の組み合わせパターンで高さの情報を表してい
る。この例では、４つのフラグマーク７２を用いている
ので１６種類（４ビット）の高さを表現できる。高さ表
示７３は、障害物２の高さ制限の数値を文字で表してい
る。

【００３０】図３に示すよう、受信機４０はテレビカメ
ラ４１，フレームメモリ４２，パターン認識回路４３，
警報制御回路４４，メモリユニット４５，警報音発生回
路２６，スピーカ２９，インタフェース回路３３及び入
力装置３４を備えている。メモリユニット４５には、自
車両の高さ情報３２の他に、標識の基準パターン情報４
６及びフラグマークのパターン情報４７が保持されてい
る。これらの情報は、インタフェース回路３３を介して
接続された入力装置３４からの入力により変更すること
ができる。

【００３１】標識の基準パターン情報４６は、警報パタ
ーン７１をパターン認識するために用いる基準パターン
の情報である。フラグマークのパターン情報４７は、４
つのフラグマーク７２をパターン認識するために用いる
基準パターンの情報である。テレビカメラ４１は車両１
の前方の景色を常時撮影している。テレビカメラ４１の
撮影により得られた画像は、ディジタル信号に変換さ
れ、フレームメモリ４２に入力される。フレームメモリ
４２には常時１フレーム以上の画像情報が保持される。

【００３２】フレームメモリ４２は、フレームメモリ４
２上に保持される各フレームの画像情報を処理してその
画像の中から特徴のあるパターンを検出する。すなわ
ち、警報標識７０の警報パターン７１と一致するパター
ンの存在の有無を検出する。また、警報パターン７１を
検出した場合にはフラグマーク７２の検出も行う。さら
に、検出した警報パターン７１の大きさから距離を検出
し、４つのフラグマーク７２の着色の組み合わせから障
害物２における高さ情報を認識する。

【００３３】車両１が障害物２に近づいてテレビカメラ
４１の撮影した画像に警報標識７０が現れ、パターン認
識回路４３が警報標識７０を認識すると警報音が出力さ
れる。すなわち、警報制御回路４４はパターン認識回路
４３が出力する距離及び高さ情報とメモリユニット４５
が保持する自車両の高さ情報３２とに基づいて生成した
オン／オフの信号及び警告レベルによって警報音発生回
路２６を制御する。

【００３４】パターン認識回路４３がフラグマーク７２
から検出した高さ情報に比べて自車両の高さ情報３２の
高さが十分に低い場合には警報はオフに制御される。し
かし、自車両の高さ情報３２がフラグマーク７２から検
出した高さ情報に近いか又は大きい場合には警報がオン
に制御される。警報制御回路４４が出力する警告レベル
は、パターン認識回路４３がパターンの大きさから検出
した距離の大きさと、高さに応じた危険の度合いとによ
って決定される。警報音発生回路２６は警告レベルに応
じて、出力する警報音の周波数や音量を自動的に調節す
る。

【００３５】なお、フラグマーク７２は単純なパターン
であるため、機械的な画像処理で高さを読み取るのに適
している。高さ表示７３は文字による表示であるため運
転者が高さを読み取るのに都合がよい。（第３の実施の形態）本発明のもう１つの実施の形態に
ついて以下に説明する。この形態は請求項１，請求項５
及び請求項６に対応する。

【００３６】この形態は前記第２の実施の形態の変形例
である。図示は省略し、第２の実施の形態とは異なる部
分のみについて以下に説明する。この形態では、受信機
４０のテレビカメラ４１の代わりに赤外線テレビカメラ
を用いて赤外線の画像を読み取る。また、赤外線の画像
に標識パターンが現れるように、警報標識７０に温度分
布パターンを形成しておく。すなわち、警報パターン７
１及び各フラグマーク７２がそれらの周囲に比べて高温
になるように、警報パターン７１及び各フラグマーク７
２には熱源を付加してある。

【００３７】この例では、警報パターン７１及び各フラ
グマーク７２に付加する熱源として、太陽光エネルギー
の熱を蓄熱する蓄熱装置を用いる。また、警報パターン
７１及び各フラグマーク７２についてはその温度分布が
均一になるように熱伝導率の良好な材料を用いて構成
し、それらの周囲には熱が周囲に分散しないように断熱
材を配置しておく。

【００３８】この形態では、赤外線テレビカメラを用い
て温度分布パターンを読み取るので、標識とその周囲の
景色とのパターン識別が容易であり、標識の検出精度が
改善される。また、周りが暗い状況でも識別が容易であ
る。なお、蓄熱装置の代わりに太陽電池及び蓄電池を用
いて電力を蓄積し、この電力で発熱する発熱体を用いて
警報パターン７１及び各フラグマーク７２の温度分布を
形成してもよい。あるいは、太陽電池を省略して外部か
ら電力を供給してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば障害物に設
置される情報源と車両などに配置される検出手段とを組
み合わせることにより、衝突の危険がある障害物の存在
を高い信頼性で検出できる。また、高価な測定装置を用
いる必要がないため安価な高所障害物警報装置を実現で
きる。

【００４０】また、情報源から障害物の高さの情報を送
出することにより、検出手段で障害物の高さを検出し、
高さに応じた衝突の可能性に見合った警報で運転者に警
告することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両及び障害物の配置例を示す正面図である。

【図２】第１の実施の形態の発信機及び受信機の構成を
示すブロック図である。

【図３】第２の実施の形態の受信機の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】第２の実施の形態の警報標識の例を示す正面図
である。

【符号の説明】

１車両２障害物３発信機４，４０受信機１１無線送信機１２変調回路１３高さ情報２１無線受信機２２レベル検出回路２３復調回路２４警報制御回路２５音声合成回路２６警報音発生回路２７増幅回路２８メモリユニット２９スピーカ３２自車両の高さ情報３３インタフェース回路３４入力装置４１テレビカメラ４２フレームメモリ４３パターン認識回路４４警報制御回路４５メモリユニット４６標識の基準パターン情報４７フラグマークのパターン情報４９警報音発生回路７０警報標識７１警報パターン７２フラグマーク７３高さ表示

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通路に面して高所に配置された固定構造
物などの障害物に設置される情報源と、車両などの移動体上に設置され、該移動体上で前記情報
源を検出する検出手段と、前記検出手段が前記情報源を検出した場合に警報を発す
る警報手段とを設けたことを特徴とする高所障害物警報
装置。
【請求項２】請求項１の高所障害物警報装置におい
て、前記情報源にそれが設置された構造物の高さに関す
る情報を出力もしくは表示する高さ情報出力手段を設
け、前記警報手段は、前記検出手段が検出した前記情報
源の高さ情報に基づいて警報を出力することを特徴とす
る高所障害物警報装置。
【請求項３】請求項１の高所障害物警報装置におい
て、前記情報源に電波発信機を設け、前記検出手段に電
波受信機を設け、前記警報手段は、前記検出手段が受信
した電波の強度に応じて警報を出力することを特徴とす
る高所障害物警報装置。
【請求項４】請求項１の高所障害物警報装置におい
て、前記情報源として視覚的に認識可能な標識を設け、
前記検出手段には前記標識を撮影するテレビカメラと、
該テレビカメラが撮影した画像から前記標識のパターン
を認識する画像処理手段とを設けたことを特徴とする高
所障害物警報装置。
【請求項５】請求項１の高所障害物警報装置におい
て、前記情報源として温度分布が不均一な標識を設け、
前記検出手段には前記標識を撮影する赤外線テレビカメ
ラと、該赤外線テレビカメラが撮影した画像から前記標
識のパターンを認識する画像処理手段とを設けたことを
特徴とする高所障害物警報装置。
【請求項６】請求項５の高所障害物警報装置におい
て、前記情報源に、太陽エネルギーを利用して温度分布
に変化を与える標識を設けたことを特徴とする高所障害
物警報装置。