JP4112929B2 - 障害物検知装置及び障害物報知システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路付近に設置され、道路上の障害物を検知する障害物検知装置及び道路利用者に障害物の存在を報知する障害物報知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁波や光線を利用して、故障等により停止した車両や、路上に落ちてきてそのまま放置されている落石などの障害物を検知するセンサーは種々提案されてきていた。これらのセンサーは、放射部から電磁波や光線が放射され、障害物に当たって回帰する電磁波や光線を受信部で受信し、その放射から受信までの時間の変化や、受信信号の強度により障害物の存在を検知するものである。検知された障害物に係わる情報は、処理部及び制御部等で障害物の存在として認知され、情報表示部にてその存在が道路利用者に伝達される。
【０００３】
電磁波や光線は、その放射に高いエネルギーを要するものであり、通常放射部からの電磁波や光線は、限定された範囲にしか放射されない。従って、障害物の存在に関して重要な、例えば見通しが極めて悪く、落石の恐れの大きい箇所といった限られた箇所に固定して設けるか、または１機のセンサーで、出来るだけ広い範囲をカバーするために、電磁波や光線が路上を走査するように放射部及び受信部を常時動かし続ける方法が採られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、障害物の存在に関して重要な箇所のみをカバーしても、それは晴天時の昼間等の視界の良好な場合には有効であるが、濃霧時や降雪の激しい時には道路におけるほとんどの箇所は視界が低下して見通しが悪くなり、故障車や落石等の障害物の存在は、より広い範囲にて検知し、道路利用者に伝達する必要がある。
【０００５】
また、１機のセンサーで、出来るだけ広い範囲をカバーするために、電磁波や光線が路上を走査するように放射部及び受信部を常時動かし続ける方法では、センサーが常に動かされて、動作に伴う重力や振動に曝されることから、その寿命が短縮される。センサーは高価なものであり、取り替えや修理に係わる費用は甚大なものとなる。更には、動作部分の故障に伴う修理やメンテナンス等の手間や費用を要するものである。
【０００６】
そこで本発明は、センサーを常時動作させ続けることなく広い範囲での障害物の検知が可能で、且つ長期間に亘り、取り替え、修理やメンテナンスの必要の少ない障害物検知装置、及び道路利用者に障害物の存在を伝達できる障害物報知システムを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は下記のような構成としている。すなわち、本発明に係わる障害物検知装置は、道路周辺に設置され、障害物検知センサーと、視程計と、センサーの動作を制御する動作制御部とからなる装置であって、視程計により得られた情報を基に、動作制御部が障害物検知センサーの動作をＯＮ、ＯＦＦする障害物検知装置であって、前記視程計により得られた視程が前記視程計に備えられた視程判定部に予め記憶させた仕切値を上回っていれば視界良好と判断して障害物検知センサーに走査に係わる動作をさせず、前記仕切値を下回っていれば視界不良と判断し動作制御部により障害物検知センサーに走査に係わる動作をさせることを特徴とするものである。
【０００８】
視程計を設けて、障害物検知センサーの動作をＯＮ、ＯＦＦすることで、センサーが広い範囲をカバーする必要のある視界の悪い場合にのみセンサーを動作させ、その動作時間を短縮することで、動作に伴う重力や振動に起因する寿命の短縮を軽減でき、また動作部分の故障の発生やメンテナンスの必要も少なくできる。
【０００９】
障害物検知センサーの動作は、走査に係わる動作に関するもののみでもよいが、電磁波又は光線の放射及び受信のＯＮ、ＯＦＦも併せて行うことで、エネルギーの節約及び放射部、受信部の寿命を長くでき、より好ましい。
【００１３】
また、前記障害物検知センサーは、ミリ波レーダーであることを特徴とするものである。
【００１５】
ミリ波とは、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、波長１〜１０ｍｍの電波であり、更に波長の短い電波を用いるものと較べて機器が小型とできることや、小電力で放射が可能であること、また可視光線や赤外線を用いるものと較べ、濃霧や降雨、降雪時において検出能力の低下度合いが顕著に小さいといった長所を持つ反面、酸素による吸収減衰が大きく、遠方まで到達しづらいという短所を持っている。ミリ波はこの様な物理的特性を有することから、遠距離通信、携帯電話や、またＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に係わる通信、センシング等には用いられるものではなく、従ってそれらの電波と混信する恐れがない。従来ミリ波を用いるレーダーは、交通に関連する用途として自動車の衝突防止や自動走行制御において実用化されている。
【００１６】
前記障害物検知センサーは、道路近傍に設置されるものであることから、小型且つ小電力であれば好適であり、また前述の如く、道路上に存在する障害物がとりわけ問題視されるのは、濃霧や降雪時等の視程障害が発生している状態においてであり、濃霧や降雪の激しい時にも適用可能である必要がある。また道路に沿って複数設置すれば、電波をそれ程遠方まで到達させる必要がなく、ミリ波レーダーはそれらの条件を充足するもので、とりわけ好適に適用できるものである。
【００１７】
また、本発明に係わる障害物検知センサーは、道路付帯設備に取り付けられ、又はその一部位を形成していることが好ましい。道路付帯設備は道路周辺に設置されるものであり、センシングには好適な位置にある。また、概ね独立した構造体であり、センサーの取り付けが容易なものである。また、予めセンサーが道路付帯設備の一部位を形成していれば、道路周辺に設置するに当たり道路付帯設備に強固に固定でき、更には道路付帯設備の設置時に同時に設けることができ、取付作業の必要がなくなり好ましい。
【００１８】
本発明に係わる障害物検知装置と、信号処理部と、情報制御部と、情報表示部とで障害物報知システムを形成し、障害物検知装置により得られた障害物に係わる信号は、信号処理部により障害物の存在を認知した信号とされ、該信号を基に情報制御部が、情報表示部に障害物の存在に係わる情報を表示させるものとしてもよい。かようなシステムを形成することで、障害物の存在を道路利用者に円滑に伝達することができ、障害物に起因する事故の発生を防止することができる。
【００１９】
また、情報表示部は、発光により障害物の存在を喚起するものであってもよく、また、情報表示部は、道路付帯設備であるか、又は道路付帯設備に取り付けられ、又は道路付帯設備の一部位を形成しているものでもよい。
【００２０】
また、道路付帯設備は、視線誘導標であってもよい。視線誘導標は、道路に沿って一定間隔をおいて設置される独立構造物であり、センサーの取り付け又は一体化させての設置が容易である。また、設置の間隔がほぼ一定であり、電磁波又は光線の放射する範囲を一定のものとでき、設置場所によって電磁波や光線の放射する範囲を設定する必要が少なくできる。
【００２１】
また、本発明に係わる障害物検知装置は、障害物の検知の他に予め測定した距離間に複数設置して、車両の到達時間の差を測定することで走行車両の速度計測を行ったり、また電波の反射波の計測を行い、車両の通行量の調査を行う等、種々の用途に用いることができるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。
図１は、従来の障害物検知センサーの一例を示す概略図である。障害物検知センサー１は、道路Ｒに沿って設けられた歩道Ｈ上に、電波の放射と受信を行うセンサー部１１、センサー部１１を動作させる動作部１２、センサー部１１及び動作部１２を支持する支柱１３とから構成され立設されている。動作部１２が、センサー部１１を矢印ａに示すように常時動作させることで、センサー部１１から放射される電波Ｒは、矢印ｂに示すように道路Ｄ上を走査している。
【００２３】
図２は、センサー部１１の動作による電波Ｄの走査可能な範囲を示すものである。障害物検知センサー１のセンサー部１１が動作可能な範囲の両端において、電波が届いている距離をｈとすると、障害物のセンシングを行っている範囲はそれぞれ電波Ｒ１、Ｒ２の範囲となるが、センサー部１１が動作していることで、センシングの範囲は電波Ｒ１、Ｒ２の範囲に加え、電波Ｒ３の範囲を加えた、半径ｈの扇状の範囲がセンシング可能となり、１機の障害物検知センサーで、センサー部１１を固定しておくより、はるかに広い範囲でのセンシングが可能となる。
【００２４】
図３は、本発明の実施の一形態を示す概略図である。歩道Ｈ上に、障害物検知センサー１及び視程計２が立設され、視程計２は、発光部２１から受光部２２へ光線Ｂを発し、その光線Ｂの透過度によって視程を判断するものである。見通しのよい道路においては、濃霧や降雪の激しい時以外には、運転者が障害物を視認して回避できることから、障害物のセンシングの必要がなくなるため、視程計２により得られた情報を基に、障害物検知センサー１のセンサー部１１の、ａの方向への動作をＯＮ、ＯＦＦすることで、センシングの必要のある場合にのみ動作させて動作時間の短縮を図ることができ、センサー部１１の寿命の延長をはかることができる。
【００２５】
図４は、図３に示した障害物検知センサー１が、視程計２で得られた情報を基に動作する過程を示すブロック図である。視程計２により得られた視程は、視界判定部２ａに予め記憶させた仕切値を上回っていれば視界良好と判断し、障害物検知センサー１は動作されない。しかし、仕切値を下回ったときには視界不良と判断し、その情報を動作制御部１２ａに伝達する。動作制御部１２ａは、視界不良を認知し、障害物検知センサー１を動作させる。すなわち、動作部１２を動作させると共に、センサー部１１を動作させて、電波の放射及び受信を開始し、障害物のセンシングを行うものである。
【００２６】
図５は、本発明に係わる実施の一形態で、障害物検知センサーを道路周辺に複数設置した状態を示す概略図である。障害物検知センサー１は、支柱１０１、反射体１０２からなる道路付帯設備１０である視線誘導標１０Ａに固定されて取り付けられている。視線誘導標１０Ａは、通常道路の側縁に略一定の間隔をおいて設置されるが、その視線誘導標１０Ａに障害物検知センサー１を取り付けておくことで、センシングの対象となる道路に対して須く電波Ｒを照射するのに、１機のセンサーが電波Ｒを放射すべき範囲は略一定の範囲となることから、センサー毎に電波Ｒの放射の範囲を設定する必要がなくなる。また、障害物検知センサー１は固定されて取り付けられていることから、動作に起因する寿命の短縮、故障の発生の恐れや、動作部のメンテナンス等の必要をなくすることができる。
【００２７】
前述の如く、障害物検知センサー１には、ミリ波レーダーを用いるのが好適である。道路Ｄの幅は、広くとも数十ｍ程度であり、酸素による損失の大きいミリ波をセンシングに用いても、十分にカバーしきることができる範囲である。また、前記の如く、放射の範囲は数十ｍ以内であり、元来小型且つ小電力であるミリ波の放射に係わる装置は、更に小型且つ小電力となり得ることから、視線誘導標１０Ａ等、それ程大型ではない道路付帯設備１０にも容易に取付可能となり、また電源が太陽電池等、それ程出力の大きくないものであっても障害物検知センサー１から電波を放射することができる。
【００２８】
図６は、複数設けられた障害物検知センサー１の電波によるセンシング可能な範囲を示すものである。道路Ｄの側縁に沿って、略一定間隔で設置されている視線誘導標１０Ａに取り付けられた障害物検知センサー１から放射された電波Ｒは、半径ｈの範囲に放射され、センシングの対象となる道路Ｄに対し、須くセンシングに係わる電波Ｒが放射されている。
【００２９】
図７は、障害物検知センサー１の設置の変形の一形態を示すもので、視線誘導標１０Ａに、電波の放射方向の角度を変えた複数の障害物検知センサー１が取り付けられているものである。視線誘導標１０Ａに電波の放射方向の角度を変えた２機の障害物検知センサー１を取り付けることで、それぞれの障害物検知センサー１が電波Ｒ４、Ｒ５の範囲をカバーできることから、センシングの対象となる道路Ｄに対して、より電波の放射範囲の隙間をなくすことができ、障害物のセンシングを確実に行うことができる。また、視線誘導標１０Ａ毎のセンシング可能な範囲を拡大することができ、視線誘導標１０Ａ間の間隔が大きい場合でも障害物検知センサー１の出力を高めることなく設置することができる。
【００３０】
図８は、障害物検知センサー１の設置の変形の一形態を示すもので、視線誘導標１０Ａが道路Ｄを挟んで両側の歩道Ｈ１、Ｈ２に設けられて、視線誘導標１０Ａに障害物検知センサー１が取り付けられているものである。電波Ｒの放射は扇形になされるものであるが、歩道Ｈ１、Ｈ２の両側から電波が放射されることで、扇形の放射範囲が各々の、電波Ｒが放射されない範囲を補い、範囲を重複させることなく、また電波Ｒの隙間を無くすことができ、より効率的に電波Ｒの放射を行うことができる。
【００３１】
図９は、本発明に係わる実施の一形態であり、見通しの悪い道路に障害物検知センサーを複数取り付けた状態を示すものである。道路Ｄの側縁には、視線誘導標１０Ａが設置されて路肩を示しているが、道路Ｄはカーブしており、また山Ｍが迫っているために先の見通しが悪い。この様な場所で、例えば落石が路上にあると、視界が良好な場合であっても、運転者は落石の直前にならないとその存在に気づくことができず、落石の認知が遅れた場合には、乗り上げて谷に転落する恐れがある。かような場所に本発明に係わる障害物放置システムを設けることで、停止車両、落石等の存在を予め運転者に認知させて、前記の如き事故を防止することができる。
【００３２】
視線誘導標１０Ａに取り付けられた障害物検知センサー１は、落石Ｓがそのセンシングの範囲にあると、放射された電波Ｒの反射波が異常なものとなり、障害物として検知する。検知された情報は、障害物の存在として認知され、情報表示部３である情報表示板３Ａによって表示される。情報表示板３Ａにより表示される手段は、夜間での視認性の高さから、発光によるものが好ましく、表示される情報は、「前方障害物有り」、「この先落石有り注意」等汎用的な文字表示であってよい。
【００３３】
図１０は、本発明に係わる実施の形態の変形の一例を示すものである。主幹道路Ｄ１に側道Ｄ２が合流する箇所において、主幹道路Ｄ１を走行する車両Ｃ１の運転者から、側道Ｄ２から合流しようとする車両Ｃ２は、壁Ｗの陰に隠れて見えづらい。特に、霧や降雪時においては、その認知が行いづらく、車両Ｃ１と車両Ｃ２は合流地点にて接触する恐れがある。側道Ｄ２の側縁に障害物検知センサー１を設けておき、車両Ｃ２を検知したときに、主幹道路Ｄ１の側縁に設けられた情報表示部３を作動させ、主幹道路Ｄ１を走行する車両Ｃ１に合流車両の存在を認知させ、注意を喚起させる。
【００３４】
図１１は、図１０に示した情報表示部３の実施の一形態を示すものである。道路Ｄに沿って設けられた歩道Ｈ上に、情報表示部３である情報表示板３Ａ及び発光視線誘導標３Ｂが設置されている。情報表示板３Ａは、支柱３Ａ２に支持された表示部３Ａ１を有し、表示部３Ａ１の表示板３Ａ３は、発光により文字、記号等を用いて情報を表示するものである。図１０の実施形態に適用される場合には、表示板３Ａ３に表示されるのは、「合流車両接近注意」、「左前方合流車両有り」等の汎用的なものであってよい。
【００３５】
また発光視線誘導標３Ｂは、警告表示部３Ｂ１及び反射部３Ｂ２が、支柱３Ｂ３に支持されて形成されており、障害物検知センサー１が障害物を検知すると、警告表示部３Ｂ１が赤色、黄色等の警戒色を発光し、道路利用者に障害物等の存在を認知させる。また、反射部３Ｂ２にも発光体を設けて、同様に警戒色を発光させてもよい。また、濃霧や激しい降雪が発生しやすい場所で、障害物の検知及び障害物存在の警告を連続的に行う必要がある場所においては、支柱３Ａ２、支柱３Ｂ３に障害物検知センサー１を取り付けて、道路に沿って連続的に障害物の検知及び存在の警告を行うようにしてもよい。
【００３６】
図１２は、本発明に係わる障害物報知システムの動作の過程を示すブロック図である。ミリ波レーダー１１Ａが、そのセンシング範囲において、放射した電波の反射波に異常を検知したとき、その反射波の異常を示す情報が信号処理部１１Ａ１に送られる。信号処理部１１Ａ１は、反射波が異常である状態がある一定時間継続したときに、障害物が存在すると認知し、その情報を情報表示部３の動作制御部３ａに送信する。動作制御部３ａは、障害物認知の情報を得た時点から、情報表示部３である情報表示板３Ａ及び警告表示部３Ｂに対し、表示の変更や発光を指示して、道路利用者に対して障害物の存在が報知されることとなる。表示の変更とは、情報表示板３Ａは、通常の場合は「走行注意」等の表示をしているが、障害物の存在を認知した時点で、「前方障害物有り」等に変更するものである。
【００３７】
【発明の効果】
視程計を設けて、障害物検知センサーの動作をＯＮ、ＯＦＦすることで、センサーが広い範囲をカバーする必要のある視界の悪い場合にのみセンサーを動作させ、その動作時間を短縮することで、動作に伴う重力や振動に起因する寿命の短縮を軽減でき、また動作部分の故障の発生やメンテナンスの必要も少なくできる。
【００３８】
また、障害物検知センサーをセンシングの対象となる路面に対して電磁波又は光線の放射が須く行われるよう、複数設置することで、広範囲に亘って障害物の検知が可能であり、電磁波又は光線の放射及び受信の方向を固定することで、前記の如きセンサーの寿命の短縮や、動作部分のメンテナンス等の必要がなくなる。
【００３９】
また、濃霧や降雪時においても検知能力の低下度合いが小さいミリ波レーダーを障害物検知センサーとして用いることで、道路上に存在する障害物がとりわけ問題視されるのは、濃霧や降雪時等の視程障害が発生している状態においても、ＩＴＶカメラや赤外線等を用いたセンシングより精度が高く障害物を検知できる。またミリ波は遠距離通信、携帯電話や、またＩＴＳ（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に係わる通信、センシング等には用いられるものではなく、従ってそれらの電波と混信する恐れがない。
【００４０】
また、本発明に係わる障害物検知装置と、信号処理部と、情報制御部と、情報表示部とで障害物報知システムを形成することで、障害物の存在を道路利用者に円滑に伝達し、障害物に起因する事故の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の、障害物検知センサーの概略を示す説明図である。
【図２】本発明に係わる障害物検知センサーのセンシング可能範囲を示す平面図である。
【図３】本発明に係わる実施の一形態の概略を示す説明図である。
【図４】本発明に係わる障害物検知センサーの動作の過程を示すブロック図である。
【図５】本発明に係わる実施の一形態の概略を示す説明図である。
【図６】本発明に係わる障害物検知センサーのセンシング可能範囲を示す平面図である。
【図７】本発明に係わる障害物検知センサーのセンシング可能範囲を示す平面図である。
【図８】本発明に係わる障害物検知センサーのセンシング可能範囲を示す平面図である。
【図９】本発明の、障害物報知システムに係わる実施の一形態を示す説明図である。
【図１０】本発明の、障害物報知システムに係わる実施の一形態を示す平面図である。
【図１１】本発明に係わる情報表示部の実施の一形態を示す説明図である。
【図１２】本発明に係わる障害物検知センサーの動作の過程を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 障害物検知装置
１１ センサー部
１１Ａ ミリ波レーダー
１１Ａ１ 信号処理部
１２ 動作部
１２ａ 動作制御部
１３ 支柱
２ 視程計
２１ 発光部
２２ 受光部
２３ 支柱
２ａ 視界判定部
３ 情報表示部
３ａ 動作制御部
３Ａ 情報表示板
３Ａ１ 表示板
３Ａ２ 支柱
３Ａ３ 表示部
３Ｂ 発光視線誘導標
３Ｂ１ 警告表示部
３Ｂ２ 反射部
３Ｂ３ 支柱
１０ 道路付帯設備
１０Ａ 視線誘導標
１０１ 支柱
１０２ 反射部
Ｄ 道路
Ｈ 歩道
Ｒ 電波
Ｓ 落石
Ｍ 山
Ｗ 壁
ａ 動作方向
ｂ 走査方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路付近に設置され、道路上の障害物を検知する障害物検知装置及び道路利用者に障害物の存在を報知する障害物報知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁波や光線を利用して、故障等により停止した車両や、路上に落ちてきてそのまま放置されている落石などの障害物を検知するセンサーは種々提案されてきていた。これらのセンサーは、放射部から電磁波や光線が放射され、障害物に当たって回帰する電磁波や光線を受信部で受信し、その放射から受信までの時間の変化や、受信信号の強度により障害物の存在を検知するものである。検知された障害物に係わる情報は、処理部及び制御部等で障害物の存在として認知され、情報表示部にてその存在が道路利用者に伝達される。
【０００３】
電磁波や光線は、その放射に高いエネルギーを要するものであり、通常放射部からの電磁波や光線は、限定された範囲にしか放射されない。従って、障害物の存在に関して重要な、例えば見通しが極めて悪く、落石の恐れの大きい箇所といった限られた箇所に固定して設けるか、または１機のセンサーで、出来るだけ広い範囲をカバーするために、電磁波や光線が路上を走査するように放射部及び受信部を常時動かし続ける方法が採られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、障害物の存在に関して重要な箇所のみをカバーしても、それは晴天時の昼間等の視界の良好な場合には有効であるが、濃霧時や降雪の激しい時には道路におけるほとんどの箇所は視界が低下して見通しが悪くなり、故障車や落石等の障害物の存在は、より広い範囲にて検知し、道路利用者に伝達する必要がある。
【０００５】
また、１機のセンサーで、出来るだけ広い範囲をカバーするために、電磁波や光線が路上を走査するように放射部及び受信部を常時動かし続ける方法では、センサーが常に動かされて、動作に伴う重力や振動に曝されることから、その寿命が短縮される。センサーは高価なものであり、取り替えや修理に係わる費用は甚大なものとなる。更には、動作部分の故障に伴う修理やメンテナンス等の手間や費用を要するものである。
【０００６】
そこで本発明は、センサーを常時動作させ続けることなく広い範囲での障害物の検知が可能で、且つ長期間に亘り、取り替え、修理やメンテナンスの必要の少ない障害物検知装置、及び道路利用者に障害物の存在を伝達できる障害物報知システムを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は下記のような構成としている。すなわち、本発明に係わる障害物検知装置は、道路周辺に設置され、障害物検知センサーと、視程計と、センサーの動作を制御する動作制御部とからなる装置であって、視程計により得られた情報を基に、動作制御部が障害物検知センサーの動作をＯＮ、ＯＦＦする障害物検知装置であって、前記視程計により得られた視程が前記視程計に備えられた視程判定部に予め記憶させた仕切値を上回っていれば視界良好と判断して障害物検知センサーに走査に係わる動作をさせず、前記仕切値を下回っていれば視界不良と判断し動作制御部により障害物検知センサーに走査に係わる動作をさせることを特徴とするものである。
【０００８】
視程計を設けて、障害物検知センサーの動作をＯＮ、ＯＦＦすることで、センサーが広い範囲をカバーする必要のある視界の悪い場合にのみセンサーを動作させ、その動作時間を短縮することで、動作に伴う重力や振動に起因する寿命の短縮を軽減でき、また動作部分の故障の発生やメンテナンスの必要も少なくできる。
【０００９】
障害物検知センサーの動作は、走査に係わる動作に関するもののみでもよいが、電磁波又は光線の放射及び受信のＯＮ、ＯＦＦも併せて行うことで、エネルギーの節約及び放射部、受信部の寿命を長くでき、より好ましい。
【００１３】
また、前記障害物検知センサーは、ミリ波レーダーであることを特徴とするものである。
【００１５】
ミリ波とは、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、波長１〜１０ｍｍの電波であり、更に波長の短い電波を用いるものと較べて機器が小型とできることや、小電力で放射が可能であること、また可視光線や赤外線を用いるものと較べ、濃霧や降雨、降雪時において検出能力の低下度合いが顕著に小さいといった長所を持つ反面、酸素による吸収減衰が大きく、遠方まで到達しづらいという短所を持っている。ミリ波はこの様な物理的特性を有することから、遠距離通信、携帯電話や、またＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に係わる通信、センシング等には用いられるものではなく、従ってそれらの電波と混信する恐れがない。従来ミリ波を用いるレーダーは、交通に関連する用途として自動車の衝突防止や自動走行制御において実用化されている。
【００１６】
前記障害物検知センサーは、道路近傍に設置されるものであることから、小型且つ小電力であれば好適であり、また前述の如く、道路上に存在する障害物がとりわけ問題視されるのは、濃霧や降雪時等の視程障害が発生している状態においてであり、濃霧や降雪の激しい時にも適用可能である必要がある。また道路に沿って複数設置すれば、電波をそれ程遠方まで到達させる必要がなく、ミリ波レーダーはそれらの条件を充足するもので、とりわけ好適に適用できるものである。
【００１７】
また、本発明に係わる障害物検知センサーは、道路付帯設備に取り付けられ、又はその一部位を形成していることが好ましい。道路付帯設備は道路周辺に設置されるものであり、センシングには好適な位置にある。また、概ね独立した構造体であり、センサーの取り付けが容易なものである。また、予めセンサーが道路付帯設備の一部位を形成していれば、道路周辺に設置するに当たり道路付帯設備に強固に固定でき、更には道路付帯設備の設置時に同時に設けることができ、取付作業の必要がなくなり好ましい。
【００１８】
本発明に係わる障害物検知装置と、信号処理部と、情報制御部と、情報表示部とで障害物報知システムを形成し、障害物検知装置により得られた障害物に係わる信号は、信号処理部により障害物の存在を認知した信号とされ、該信号を基に情報制御部が、情報表示部に障害物の存在に係わる情報を表示させるものとしてもよい。かようなシステムを形成することで、障害物の存在を道路利用者に円滑に伝達することができ、障害物に起因する事故の発生を防止することができる。
【００１９】
また、情報表示部は、発光により障害物の存在を喚起するものであってもよく、また、情報表示部は、道路付帯設備であるか、又は道路付帯設備に取り付けられ、又は道路付帯設備の一部位を形成しているものでもよい。
【００２０】
また、道路付帯設備は、視線誘導標であってもよい。視線誘導標は、道路に沿って一定間隔をおいて設置される独立構造物であり、センサーの取り付け又は一体化させての設置が容易である。また、設置の間隔がほぼ一定であり、電磁波又は光線の放射する範囲を一定のものとでき、設置場所によって電磁波や光線の放射する範囲を設定する必要が少なくできる。
【００２１】
また、本発明に係わる障害物検知装置は、障害物の検知の他に予め測定した距離間に複数設置して、車両の到達時間の差を測定することで走行車両の速度計測を行ったり、また電波の反射波の計測を行い、車両の通行量の調査を行う等、種々の用途に用いることができるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。
図１は、従来の障害物検知センサーの一例を示す概略図である。障害物検知センサー１は、道路Ｒに沿って設けられた歩道Ｈ上に、電波の放射と受信を行うセンサー部１１、センサー部１１を動作させる動作部１２、センサー部１１及び動作部１２を支持する支柱１３とから構成され立設されている。動作部１２が、センサー部１１を矢印ａに示すように常時動作させることで、センサー部１１から放射される電波Ｒは、矢印ｂに示すように道路Ｄ上を走査している。
【００２３】
図２は、センサー部１１の動作による電波Ｄの走査可能な範囲を示すものである。障害物検知センサー１のセンサー部１１が動作可能な範囲の両端において、電波が届いている距離をｈとすると、障害物のセンシングを行っている範囲はそれぞれ電波Ｒ１、Ｒ２の範囲となるが、センサー部１１が動作していることで、センシングの範囲は電波Ｒ１、Ｒ２の範囲に加え、電波Ｒ３の範囲を加えた、半径ｈの扇状の範囲がセンシング可能となり、１機の障害物検知センサーで、センサー部１１を固定しておくより、はるかに広い範囲でのセンシングが可能となる。
【００２４】
図３は、本発明の実施の一形態を示す概略図である。歩道Ｈ上に、障害物検知センサー１及び視程計２が立設され、視程計２は、発光部２１から受光部２２へ光線Ｂを発し、その光線Ｂの透過度によって視程を判断するものである。見通しのよい道路においては、濃霧や降雪の激しい時以外には、運転者が障害物を視認して回避できることから、障害物のセンシングの必要がなくなるため、視程計２により得られた情報を基に、障害物検知センサー１のセンサー部１１の、ａの方向への動作をＯＮ、ＯＦＦすることで、センシングの必要のある場合にのみ動作させて動作時間の短縮を図ることができ、センサー部１１の寿命の延長をはかることができる。
【００２５】
図４は、図３に示した障害物検知センサー１が、視程計２で得られた情報を基に動作する過程を示すブロック図である。視程計２により得られた視程は、視界判定部２ａに予め記憶させた仕切値を上回っていれば視界良好と判断し、障害物検知センサー１は動作されない。しかし、仕切値を下回ったときには視界不良と判断し、その情報を動作制御部１２ａに伝達する。動作制御部１２ａは、視界不良を認知し、障害物検知センサー１を動作させる。すなわち、動作部１２を動作させると共に、センサー部１１を動作させて、電波の放射及び受信を開始し、障害物のセンシングを行うものである。
【００２６】
図５は、本発明に係わる実施の一形態で、障害物検知センサーを道路周辺に複数設置した状態を示す概略図である。障害物検知センサー１は、支柱１０１、反射体１０２からなる道路付帯設備１０である視線誘導標１０Ａに固定されて取り付けられている。視線誘導標１０Ａは、通常道路の側縁に略一定の間隔をおいて設置されるが、その視線誘導標１０Ａに障害物検知センサー１を取り付けておくことで、センシングの対象となる道路に対して須く電波Ｒを照射するのに、１機のセンサーが電波Ｒを放射すべき範囲は略一定の範囲となることから、センサー毎に電波Ｒの放射の範囲を設定する必要がなくなる。また、障害物検知センサー１は固定されて取り付けられていることから、動作に起因する寿命の短縮、故障の発生の恐れや、動作部のメンテナンス等の必要をなくすることができる。
【００２７】
前述の如く、障害物検知センサー１には、ミリ波レーダーを用いるのが好適である。道路Ｄの幅は、広くとも数十ｍ程度であり、酸素による損失の大きいミリ波をセンシングに用いても、十分にカバーしきることができる範囲である。また、前記の如く、放射の範囲は数十ｍ以内であり、元来小型且つ小電力であるミリ波の放射に係わる装置は、更に小型且つ小電力となり得ることから、視線誘導標１０Ａ等、それ程大型ではない道路付帯設備１０にも容易に取付可能となり、また電源が太陽電池等、それ程出力の大きくないものであっても障害物検知センサー１から電波を放射することができる。
【００２８】
図６は、複数設けられた障害物検知センサー１の電波によるセンシング可能な範囲を示すものである。道路Ｄの側縁に沿って、略一定間隔で設置されている視線誘導標１０Ａに取り付けられた障害物検知センサー１から放射された電波Ｒは、半径ｈの範囲に放射され、センシングの対象となる道路Ｄに対し、須くセンシングに係わる電波Ｒが放射されている。
【００２９】
図７は、障害物検知センサー１の設置の変形の一形態を示すもので、視線誘導標１０Ａに、電波の放射方向の角度を変えた複数の障害物検知センサー１が取り付けられているものである。視線誘導標１０Ａに電波の放射方向の角度を変えた２機の障害物検知センサー１を取り付けることで、それぞれの障害物検知センサー１が電波Ｒ４、Ｒ５の範囲をカバーできることから、センシングの対象となる道路Ｄに対して、より電波の放射範囲の隙間をなくすことができ、障害物のセンシングを確実に行うことができる。また、視線誘導標１０Ａ毎のセンシング可能な範囲を拡大することができ、視線誘導標１０Ａ間の間隔が大きい場合でも障害物検知センサー１の出力を高めることなく設置することができる。
【００３０】
図８は、障害物検知センサー１の設置の変形の一形態を示すもので、視線誘導標１０Ａが道路Ｄを挟んで両側の歩道Ｈ１、Ｈ２に設けられて、視線誘導標１０Ａに障害物検知センサー１が取り付けられているものである。電波Ｒの放射は扇形になされるものであるが、歩道Ｈ１、Ｈ２の両側から電波が放射されることで、扇形の放射範囲が各々の、電波Ｒが放射されない範囲を補い、範囲を重複させることなく、また電波Ｒの隙間を無くすことができ、より効率的に電波Ｒの放射を行うことができる。
【００３１】
図９は、本発明に係わる実施の一形態であり、見通しの悪い道路に障害物検知センサーを複数取り付けた状態を示すものである。道路Ｄの側縁には、視線誘導標１０Ａが設置されて路肩を示しているが、道路Ｄはカーブしており、また山Ｍが迫っているために先の見通しが悪い。この様な場所で、例えば落石が路上にあると、視界が良好な場合であっても、運転者は落石の直前にならないとその存在に気づくことができず、落石の認知が遅れた場合には、乗り上げて谷に転落する恐れがある。かような場所に本発明に係わる障害物放置システムを設けることで、停止車両、落石等の存在を予め運転者に認知させて、前記の如き事故を防止することができる。
【００３２】
視線誘導標１０Ａに取り付けられた障害物検知センサー１は、落石Ｓがそのセンシングの範囲にあると、放射された電波Ｒの反射波が異常なものとなり、障害物として検知する。検知された情報は、障害物の存在として認知され、情報表示部３である情報表示板３Ａによって表示される。情報表示板３Ａにより表示される手段は、夜間での視認性の高さから、発光によるものが好ましく、表示される情報は、「前方障害物有り」、「この先落石有り注意」等汎用的な文字表示であってよい。
【００３３】
図１０は、本発明に係わる実施の形態の変形の一例を示すものである。主幹道路Ｄ１に側道Ｄ２が合流する箇所において、主幹道路Ｄ１を走行する車両Ｃ１の運転者から、側道Ｄ２から合流しようとする車両Ｃ２は、壁Ｗの陰に隠れて見えづらい。特に、霧や降雪時においては、その認知が行いづらく、車両Ｃ１と車両Ｃ２は合流地点にて接触する恐れがある。側道Ｄ２の側縁に障害物検知センサー１を設けておき、車両Ｃ２を検知したときに、主幹道路Ｄ１の側縁に設けられた情報表示部３を作動させ、主幹道路Ｄ１を走行する車両Ｃ１に合流車両の存在を認知させ、注意を喚起させる。
【００３４】
図１１は、図１０に示した情報表示部３の実施の一形態を示すものである。道路Ｄに沿って設けられた歩道Ｈ上に、情報表示部３である情報表示板３Ａ及び発光視線誘導標３Ｂが設置されている。情報表示板３Ａは、支柱３Ａ２に支持された表示部３Ａ１を有し、表示部３Ａ１の表示板３Ａ３は、発光により文字、記号等を用いて情報を表示するものである。図１０の実施形態に適用される場合には、表示板３Ａ３に表示されるのは、「合流車両接近注意」、「左前方合流車両有り」等の汎用的なものであってよい。
【００３５】
また発光視線誘導標３Ｂは、警告表示部３Ｂ１及び反射部３Ｂ２が、支柱３Ｂ３に支持されて形成されており、障害物検知センサー１が障害物を検知すると、警告表示部３Ｂ１が赤色、黄色等の警戒色を発光し、道路利用者に障害物等の存在を認知させる。また、反射部３Ｂ２にも発光体を設けて、同様に警戒色を発光させてもよい。また、濃霧や激しい降雪が発生しやすい場所で、障害物の検知及び障害物存在の警告を連続的に行う必要がある場所においては、支柱３Ａ２、支柱３Ｂ３に障害物検知センサー１を取り付けて、道路に沿って連続的に障害物の検知及び存在の警告を行うようにしてもよい。
【００３６】
図１２は、本発明に係わる障害物報知システムの動作の過程を示すブロック図である。ミリ波レーダー１１Ａが、そのセンシング範囲において、放射した電波の反射波に異常を検知したとき、その反射波の異常を示す情報が信号処理部１１Ａ１に送られる。信号処理部１１Ａ１は、反射波が異常である状態がある一定時間継続したときに、障害物が存在すると認知し、その情報を情報表示部３の動作制御部３ａに送信する。動作制御部３ａは、障害物認知の情報を得た時点から、情報表示部３である情報表示板３Ａ及び警告表示部３Ｂに対し、表示の変更や発光を指示して、道路利用者に対して障害物の存在が報知されることとなる。表示の変更とは、情報表示板３Ａは、通常の場合は「走行注意」等の表示をしているが、障害物の存在を認知した時点で、「前方障害物有り」等に変更するものである。
【００３７】
【発明の効果】
視程計を設けて、障害物検知センサーの動作をＯＮ、ＯＦＦすることで、センサーが広い範囲をカバーする必要のある視界の悪い場合にのみセンサーを動作させ、その動作時間を短縮することで、動作に伴う重力や振動に起因する寿命の短縮を軽減でき、また動作部分の故障の発生やメンテナンスの必要も少なくできる。
【００３８】
また、障害物検知センサーをセンシングの対象となる路面に対して電磁波又は光線の放射が須く行われるよう、複数設置することで、広範囲に亘って障害物の検知が可能であり、電磁波又は光線の放射及び受信の方向を固定することで、前記の如きセンサーの寿命の短縮や、動作部分のメンテナンス等の必要がなくなる。
【００３９】
また、濃霧や降雪時においても検知能力の低下度合いが小さいミリ波レーダーを障害物検知センサーとして用いることで、道路上に存在する障害物がとりわけ問題視されるのは、濃霧や降雪時等の視程障害が発生している状態においても、ＩＴＶカメラや赤外線等を用いたセンシングより精度が高く障害物を検知できる。またミリ波は遠距離通信、携帯電話や、またＩＴＳ（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に係わる通信、センシング等には用いられるものではなく、従ってそれらの電波と混信する恐れがない。
【００４０】
また、本発明に係わる障害物検知装置と、信号処理部と、情報制御部と、情報表示部とで障害物報知システムを形成することで、障害物の存在を道路利用者に円滑に伝達し、障害物に起因する事故の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の、障害物検知センサーの概略を示す説明図である。
【図２】本発明に係わる障害物検知センサーのセンシング可能範囲を示す平面図である。
【図３】本発明に係わる実施の一形態の概略を示す説明図である。
【図４】本発明に係わる障害物検知センサーの動作の過程を示すブロック図である。
【図５】本発明に係わる実施の一形態の概略を示す説明図である。
【図６】本発明に係わる障害物検知センサーのセンシング可能範囲を示す平面図である。
【図７】本発明に係わる障害物検知センサーのセンシング可能範囲を示す平面図である。
【図８】本発明に係わる障害物検知センサーのセンシング可能範囲を示す平面図である。
【図９】本発明の、障害物報知システムに係わる実施の一形態を示す説明図である。
【図１０】本発明の、障害物報知システムに係わる実施の一形態を示す平面図である。
【図１１】本発明に係わる情報表示部の実施の一形態を示す説明図である。
【図１２】本発明に係わる障害物検知センサーの動作の過程を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 障害物検知装置
１１ センサー部
１１Ａ ミリ波レーダー
１１Ａ１ 信号処理部
１２ 動作部
１２ａ 動作制御部
１３ 支柱
２ 視程計
２１ 発光部
２２ 受光部
２３ 支柱
２ａ 視界判定部
３ 情報表示部
３ａ 動作制御部
３Ａ 情報表示板
３Ａ１ 表示板
３Ａ２ 支柱
３Ａ３ 表示部
３Ｂ 発光視線誘導標
３Ｂ１ 警告表示部
３Ｂ２ 反射部
３Ｂ３ 支柱
１０ 道路付帯設備
１０Ａ 視線誘導標
１０１ 支柱
１０２ 反射部
Ｄ 道路
Ｈ 歩道
Ｒ 電波
Ｓ 落石
Ｍ 山
Ｗ 壁
ａ 動作方向
ｂ 走査方向
Claims (8)
- 道路周辺に設置され、障害物検知センサーと、視程計と、センサーの動作を制御する動作制御部とからなる装置であって、視程計により得られた情報を基に、動作制御部が障害物検知センサーの動作をＯＮ、ＯＦＦする障害物検知装置であって、前記視程計により得られた視程が前記視程計に備えられた視程判定部に予め記憶させた仕切値を上回っていれば視界良好と判断して障害物検知センサーに走査に係わる動作をさせず、前記仕切値を下回っていれば視界不良と判断し動作制御部により障害物検知センサーに走査に係わる動作をさせることを特徴とする障害物検知装置。
- 障害物検知センサーは、視程計により得られた情報を基に、電磁波又は光線の放射をＯＮ、ＯＦＦすることを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
- 障害物検知センサーは、ミリ波レーダーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の障害物検知装置。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の障害物検知装置が、道路付帯設備に取り付けられ、又はその一部位を形成していることを特徴とする障害物検知装置。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の障害物検知装置と、信号処理部と、情報制御部と、情報表示部を備え、前記障害物検知装置により得られた障害物に係わる信号は、信号処理部により障害物の存在を認知した信号とされ、該信号を基に情報制御部が、情報表示部に障害物の存在に係わる情報を表示させることを特徴とする障害物報知システム。
- 情報表示部は、発光により障害物の存在を喚起するものであることを特徴とする請求項５に記載の障害物報知システム。
- 情報表示部は、道路付帯設備であるか、又は道路付帯設備に取り付けられ、又は道路付帯設備の一部位を形成していることを特徴とする請求項５又は６に記載の障害物報知システム。
- 道路付帯設備は、視線誘導標であることを特徴とする請求項７に記載の障害物報知システム。
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