JP2004258867A

JP2004258867A - 信号機情報伝達システム

Info

Publication number: JP2004258867A
Application number: JP2003047470A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamamoto; 健二山本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】交差点などの信号機の点灯状態に応じて通過するか否かの判断を支援する。
【解決手段】交差点２の信号機３に、路側機５を設け通信エリア６に信号機情報を送信する。自動車１に車載機７を搭載し、路側機５から信号機情報を受信し、交差点２を通過することができるか否かを、車速と通信エリアの距離とから演算で求めて判断する。信号機３の点灯状態と切り替わりの情報を認識できると共に、交差点２の通過の可否も認識できるので、運転者がイライラするなどの状況を解消できると共に、安全性の向上も図ることができるようになる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路に設置された信号機の点灯表示に従って運転者が安全な走行をすることができるように支援するための信号機情報伝達システムに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
自動車の運転においては、個々の運転者が交差点に設けられる信号機に従った運転を行うことが交通事故の発生を低減する１つの大きな要素となっている。しかし、運転者は、通過することが可能だと認識して一定の速度で運転している状態では、信号の点灯状態が青信号から黄信号への変わり目や赤信号への変わり目などにおいては、どうしてもその交差点を通過してしまいたいという心理にかられて敢えて通過しようとしがちである。
【０００３】
運転者はこのような状況の判断を実際に信号機の点灯状態を見ながら行うことであるから、交差点に進入する直前に黄信号から赤信号へと変わってしまうと、その時点での走行状態や前方の道路の状態などから急な停止を強いられることになり、急ブレーキが必要になったり、あるいは逆に止まらずに通過してしまうなど客観的な判断が困難となる場合も出てくる。
【０００４】
さらに、運転者の体調が悪いときや何かに気を取られるなど注意力が低下しているときにも、信号の点灯状態の変わり目の時点での状況の認識に時間を要してしまって、停止判断が咄嗟に行なえなくなる場合があり、このような場合においても、前を走行する車両に追突する恐れや、信号の変わり目の危険な状態の交差点に進入してしまうことが起こりうる。
【０００５】
一方、赤信号で停車している状態で、信号機の点灯状態が青信号に替わったことをうっかり見落として発進が遅れると、後続の自動車の運転者はイライラしてクラクションを鳴らしてしまうなどの事態も起こっている。このことは、トラブルの発生原因となる場合もある。
【０００６】
このような状況は、赤信号の時間が長いと、その間に信号機を注視する緊張が途切れ勝ちとなり、この結果、何か別のことに気を取られてしまう場合に起こりやすくなっていると考えられる。そして、これは、いつ青信号に切り換わるかがわからないためであることが予想される。一方で、運転者は、対面している信号機が青信号に変わるタイミングを予測するために、交差している横断側の信号機の点灯状態が変化するのを見て発進タイミングを見極めている。
【０００７】
このような信号機に関する切り換わりタイミングを情報として提供することが考えられている。例えば、歩行者信号については、点灯している信号の色の残り時間を表示するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、車両用の信号機では、信号機の赤、黄、青などの点灯に合わせて、複数個のランプを点灯してこれを点灯継続時間が経過するにしたがって順次消灯することで、運転者が残りの点灯時間を認識することができるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２８８４９９号
【０００９】
【特許文献２】
特開平１１−３５３５８５号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来技術のものでは、信号機の点灯時間の情報をその信号機のところで表示するものであるから、前述したように、運転者が信号機からうっかり目を離してしまったような場合には、点灯情報を認識することができなくなり、結果として同じ課題が残ることになる。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号機の点灯時間などの制御を車両の通行状況に応じて変化させることなく、定められた点灯制御の元で、その交差点などの信号機設置場所を走行する車両が信号機の点灯状態やその変化の認識を運転者が高い確率で行うことができ、これによって運転者が交通状況の判断をより確実に行うことができるようにした信号機情報伝達システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、自動車などの車両が信号機が設置された交差点などに近づくと、路側機の通信エリア内において、車両に搭載している車載機により路側機から信号機の点灯情報を受信してこれを伝達手段により運転者に伝達することができるので、運転者は、信号機を見ることをうっかり忘れている状態でも、伝達手段により信号機の点灯情報を伝達されるので、これを認識することができるようになり、車両の進行又は停止などの処置を敏速に対処することができるようになる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、上記発明において、路側機の通信エリアを、車両が法定速度で走行している状態で報知手段による報知動作があったときに、その運転者が制動動作を開始して信号機の位置で停車可能な距離以上に設定しているので、運転者が赤信号であることを報知動作によって気がついた場合でも、その時点から停止のための制動動作を開始すれば確実に交差点の手前で停車させることができるようになる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、上記請求項２の発明において、路側機と車載機との間の通信を、ＤＳＲＣ方式の通信システムを用いているので、車載機は、限られた通信エリアを設定することができると共に、その通信エリア内で確実に路側機からの信号を受信することができるようになる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、上記請求項１ないし３において、路側機により、信号機情報として前記通信エリアの長さの情報を含めて送信し、車載機により、信号機情報を受信すると、その信号機により規制されている領域の通過の可否を判断して伝達手段により伝達するので、信号機情報について運転者が通過の可否を判断するのではなく、自動的に判断して伝達されるので、運転者自身が自ら判断する場合には判断に迷うようなときでも、そのような迷いをなくして運転に集中することができるようになる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、上記請求項４の発明において、車載機により、信号機情報に基づいて通過が可能と判断したときに、信号機の設置領域を通過するのに時間的な余裕が少ない場合に限って伝達手段による伝達を行うので、通過することを判断するのに迷うような場合にだけ伝達され、通過するのに余裕があって伝達をあえてする必要のない場合にはその都度伝達することをしないので、的確な伝達を行うことで運転の支援を円滑に行うことができるようになる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、上記各発明において、路側機により、信号機情報として、信号機について点灯する色情報、点灯時間情報、距離情報を含めて送信するので、上述した各種伝達情報を生成することができると共に、これらの情報に基づいて、さらに可能な種々の判断事項を設定して車載機側において運転者に対する支援を行うことができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を交差点の信号機に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
図２は本システムの概略的構成を示すもので、車両である自動車１が交差点２に差し掛かるときに、その交差点２に配設されている信号機３との間で通信を行う場合の構成を示している。
【００１９】
信号機３は、交差点２につながる道路４ａ〜４ｄのそれぞれを走行する自動車１に対して、信号機３ａ〜３ｄのように設けられている。これら信号機３ａ〜３ｄは、各道路４ａ〜４ｄを走行する自動車１が交差点２に向かうときに、その交差点２の通行の可否を表示するように設けられている。
【００２０】
また、信号機３ｄ、３ｃを設置する支柱には、それぞれ道路４ａ、４ｂを走行する自動車１に対して交差点２の直前で表示するように設けられた信号機３ａａ、３ｂｂが設けられている。そして、これらの信号機３ａａ、３ｂｂには本発明でいうところの路側機５が配設されている。路側機５は、交差点２の手前に通信エリア６を設定し、自動車１に搭載された車載機７（図１参照）との間で後述するようにして通信を行うように構成されている。
【００２１】
路側機５と車載機７とは、ＤＳＲＣ（ＤｅｄｉｃａｔｅｄＳｈｏｒｔ−ＲａｎｇｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式（狭域通信方式）で通信を行うように構成されている。通信エリア６は、交差点２の停止線を基点として交差点２の手前側に距離Ｌｍの範囲で通信が可能となるように設定されている。距離Ｌは、例えば自動車１が法定速度で走行している場合に、信号機３ａや３ａａが赤信号に点灯状態が変わったときに停止線で停止することができる距離以上の所定の距離である。
【００２２】
次に、路側機５と車載機７との電気的構成について図１を参照して説明する。路側機５は、制御装置８を主体として構成されており、信号機３ａａ（あるいは３ｂｂ）の点灯制御を行う制御装置を兼ねている。この制御装置８は、後述する信号情報送信プログラムが記憶されていて、通信エリア６に進入した自動車１の車載機７に対して赤信号の点灯情報を送信するようになっている。その信号の送信にはＤＳＲＣ通信機９によりアンテナ９ａを介して送信すると共に車載機７からの信号を受信するように構成されている。
【００２３】
車載機７は、制御回路１０を主体として構成されている。制御回路１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるもので、後述する制御プログラムが記憶されていて、路側機５から受信する信号に基づいて運転者に報知動作を行うように制御する。ＤＳＲＣ通信機１１は、アンテナ１１ａで受信する信号を制御回路１０に入力する。伝達手段としての報知装置１２は、運転者に信号情報を通知するための情報伝達動作を行うもので、主として音による報知動作を行う。また、信号機情報の伝達手段として、カーナビゲーション装置１３が必要に応じて接続される。
【００２４】
次に、図３ないし図７も参照して本実施形態の作用について説明する。
本システムにおいては、路側機５は、図４に示すプログラムを実施していて、通信エリア６内に後述する信号情報を一定時間間隔で送信している。交差点２に近づいてくる自動車１ａ，１ｂが通信エリア６内に進入するとその信号情報を受信できるようになっている。まず、路側機５の制御装置８は、図４に示すプログラムにしたがって、車載機に送信すべき情報として、色信号のセット、送信時刻のセット、停止距離のセットをすると共に、必要に応じて車検情報要求の信号をセットする（ステップＳ１）。
【００２５】
ここでいう車検情報とは、システムが成熟してその普及率がほぼ１００％に達したときに有効に機能するような情報のひとつとして、車両の長さや登録ＮＯなどの情報を車両側に要求して情報を取得し、これに基づいて種々の有用な情報を車両側に提供しようとするものである。
【００２６】
制御装置８は、セットした信号をＤＳＲＣ通信機９からアンテナ９ａを介して通信エリア６に送信する（ステップＳ２）。この後、通信エリア６内に進入した車載機７からの応答信号があるかどうかを待ち（ステップＳ３）、「ＮＯ」の場合にはステップＳ１に戻り、上述の処理を繰り返す。また、「ＹＥＳ」の場合には、制御装置８は、車載機７から送信された送信時刻情報、全長情報、登録ナンバー情報などの受信処理を行って（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻るようになる。
【００２７】
一方、車載機７においては、図３に示すプログラムにしたがって制御回路１０が通信処理を実施する。車載機７の制御回路１０は、プログラムを開始すると、信号を受信したか否かを待つ待機状態となる（ステップＴ１を繰り返し実施）。交差点２に接近して路側機５の通信エリア６に進入したときあるいは進入している期間中に、路側機５から信号が送信されてアンテナ１１ａからＤＳＲＣ通信機１１を介して信号を受信すると、制御回路１０は、ステップＴ１で「ＹＥＳ」と判断し、受信信号に基づいて色情報を確認する（ステップＴ２）。続いて、制御回路１０は、受信信号に基づいて停止距離を確認し（ステップＴ３）、さらに、信号機３の点灯状態の切り替わりの時間に関する情報を確認する（ステップＴ４）。
【００２８】
この後、制御回路１０は、車速の演算を行って（ステップＴ５）、受信した信号機情報との関係から交差点２を青信号の点灯状態で通過することができるか否かを判定するために、通過マップを作成する（ステップＴ６）。ここでは、たとえば、図６に示すように、自動車１ａが通信エリア６内に進入したときに、青信号の点灯時間の残り時間と、通信エリア６の通過時間とを比較して余裕があるか否かを判断する。
【００２９】
通信エリア６の通過時間は、図７に示すように、信号を受信した地点つまり、通信エリア６の先端位置から停止線の位置までの距離Ｌに対してそのときの車速で示した傾きとから通過時間（秒）を求める。これにより、進入時点からの時間経過に伴う自動車１ａの位置を推定することができるようになる。例えば法定速度が時速６０ｋｍであるときに、通信エリアＬの通過時間が５秒であるとすると、このとき、走行速度が時速３０ｋｍであれば１０秒、時速２０ｋｍであれば１５秒が通過時間である。
【００３０】
そして、上述の通過マップの作成結果として、交差点２内を通過する前に信号機３の点灯状態が青信号から黄信号、赤信号に変化することが予想される場合には、ぎりぎりで通過可能か、全く余裕がないかの２段階で判断する。制御回路１０は、通過が可能な場合には（ステップＴ７で「ＹＥＳ」と判断）、余裕がある場合には（ステップＴ８で「ＹＥＳ」と判断）通常の青信号の通過状態に相当するから、全く何も通知する必要がないので、ステップＴ１にもどる。
【００３１】
また、通過することはできてもぎりぎりの場合には（ステップＴ８で「ＮＯ」と判断）、報知装置１２により通過許可を報知させるようになる（ステップＴ９）。これにより、運転者が判断を迷う場合でも、通過許可を得ることで安心して通行することができるようになる。
【００３２】
一方、ステップＴ７で「ＮＯ」と判断される場合には、制御回路１０は、信号機３ａａの停止線で停止すべく報知装置１２により運転者にその旨を報知して促す（ステップＴ１０）。
【００３３】
次に、制御回路１０は、この車載機７が搭載されている自動車１ａが現在減速傾向にあるか否かを判断する（ステップＴ１１）。これは、例えば、速度の変化をみて減速状態にあるかどうかを判断するもので、信号機３ａ、３ａａの点灯状態が赤信号に変わっていて、運転者がこれを認識してブレーキをかけていれば減速傾向にある。また、運転者がうっかりしていて赤信号に気づいていない場合には、ブレーキをかけていないことが想定されるので、これをもって判断する。
【００３４】
そして、制御回路１０は、減速傾向であることを判断した場合には、ステップＴ１１で「ＹＥＳ」と判断して車検情報を送信する準備をする（ステップＴ１２）。ここでは、例えば、車両の全長のデータと登録Ｎｏのデータを準備し、これに受信した切り替り時間の情報を付加し（ステップＴ１３）、その信号をＤＳＲＣ通信機１１により通信エリア６を介して路側機５に送信するようになる（ステップＴ１４）。
【００３５】
また、運転者がブレーキをかけていない場合には、制御回路１０は、ステップＴ１１で「ＮＯ」と判断して、ステップＴ１に戻る。この場合には、制御回路１０は、停止を促す報知動作はするが（ステップＴ１０）、運転者が停止させる意思がない場合も想定して支援動作は不要として報知動作のみを繰り返すことになる。
【００３６】
図５（ａ），（ｂ）は、上述の通信処理を行う場合の路側機５の送信信号のパケットフォーマットと、車載機の送信信号のパケットフォーマットとをそれぞれ示している。路側機５の送信信号は、パケットの先頭から順次、▲１▼通信開始仕様信号、▲２▼信号機の点灯状態を示す色情報信号、停止距離Ｌの情報、▲３▼信号切り替わり情報、▲４▼通信終了仕様信号が設定されている。
【００３７】
車載機７の送信信号は、パケットの先頭から順次、▲１▼通信開始仕様信号、▲２▼受信した信号切り替わり情報、▲３▼停止実行信号、▲４▼通信終了仕様信号が設定されている。なお、これらの信号に加えて、前述した車検情報を必要に応じて付加して送信するようになっている。
【００３８】
このような本実施形態によれば、路側機５と車載機７とを設け、自動車１ａが交差点２に近づいてきたときに、通信エリア６に進入すると、車載機７により、路側機５から信号機情報を受信して交差点２を通過可能か否かを判断して運転者に伝達させることができるので、運転者による安全な走行を支援することができるようになる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、信号機の点灯状態が切り替わるのを事前に認識することができるので、運転者は余裕をもって運転に専念したり、停止中もうっかり見落としたり発進遅れをするなどの事態を回避するように支援することができるようになる。
【００４０】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形また拡張できる。
【００４１】
上記実施形態においては本システムを交差点２の信号機３に適用した場合を示したが、歩行者横断用の信号機などの交差点２のない信号機に適用することもできる。
【００４２】
車載機７の制御回路１０により、カーナビゲーション装置１３に伝達動作の信号を出力して報知動作を行わせることもできる。
【００４３】
路側機５は、信号機３ａａ，３ｂｂだけでなく、３ａ〜３ｄなどにも取り付ける構成とすることができるし、さらには、信号機３とは別に設ける構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す電気的なブロック構成図
【図２】本システムの概略的な構成を示す斜視図
【図３】車載機の制御プログラムのフローチャート
【図４】路側機の制御プログラムのフローチャート
【図５】路側機、車載機の送信信号のパケットフォーマットの説明図
【図６】通信エリアの通過マップを示す図
【図７】車速と通信エリアの通過時間の関係を示す図
【符号の説明】
１は自動車（車両）、２は交差点、３ａ〜３ｄ，３ａａ，３ｂｂは信号機、４ａ〜４ｄは道路、５は路側機、６は通信エリア、７は車載機、８は制御装置、９はＤＳＲＣ通信機、１０は制御回路、１１はＤＳＲＣ通信機、１２は報知装置（伝達手段）、１３はカーナビゲーション装置である。

Claims

信号機の点灯情報信号を通信エリア内に送信する路側機と、
車両に搭載され前記路側機から前記信号機の点灯情報信号を受信可能な車載機と、
この車載機が前記通信エリア内で受信した前記信号機の点灯情報を車両の運転者に対して伝達する伝達手段とを備えたことを特徴とする信号機情報伝達システム。
請求項１に記載の信号機情報伝達システムにおいて、
前記路側機の通信エリアは、前記車両が法定速度で走行している状態で前記伝達手段による信号機情報を受けたときに、その運転者が車両を停止させる必要があるときに制動動作を開始して信号機の停止すべき位置で停車可能な距離以上に設定されていることを特徴とする信号機情報伝達システム。
請求項２に記載の信号機情報伝達システムにおいて、
前記路側機と前記車載機との間の通信は、ＤＳＲＣ（ＤｅｄｉｃａｔｅｄＳｈｏｒｔ−ＲａｎｇｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式の通信システムを用いていることを特徴とする信号機情報伝達システム。
請求項１ないし３のいずれかに記載の信号機情報伝達システムにおいて、
前記路側機は、前記信号機情報として前記通信エリアの長さの情報を含めて送信するように構成され、
前記車載機は、前記信号機情報を受信すると、その信号機により規制されている領域の通過の可否を判断して前記伝達手段により伝達させることを特徴とする信号機情報伝達システム。
請求項４に記載の信号機情報伝達システムにおいて、
前記車載機は、前記信号機情報に基づいて通過が可能と判断したときに、信号機の設置領域を通過するのに時間的な余裕が少ない場合に限って伝達手段による伝達を行うようにしたことを特徴とする信号機情報伝達システム。
請求項１ないし５のいずれかに記載の信号機情報伝達システムにおいて、
前記路側機は、前記信号機情報として、信号機について点灯する色情報、点灯時間情報、距離情報を含んでいることを特徴とする信号機情報伝達システム。