JP5163717B2 - 路側通信装置及び信号情報の異常判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、灯色毎の表示予定時間が記された信号情報を所定時間毎に取得し、取得した信号情報を車載機その他の外部装置に送信する路側通信装置と、この装置が行う信号情報の異常判定方法に関する。

従来から、交差点の内部やその近傍での交通事故を防止する目的で、交差点に設けられた交通信号機の灯色毎の継続時間（表示予定時間）を含む信号情報を車両に提供し、当該信号情報に基づいて車載装置が交差点の手前で停止すべきか通過可能かを判定し、この判定結果を利用して、車両の速度制御を行ったり、ドライバに対して減速を促したり、或いは注意を喚起したりする安全運転支援システムが既に提唱されている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の装置では、例えば、青信号を表示している信号灯器が赤信号になるまでの時間情報を、道路に設けた送信装置から車両に送信する。
そして、その時間情報を受けた車載装置において、当該時間情報とその際の走行速度とに基づいて演算を行い、交差点を安全に通過できる時間がないと判断した場合、つまり、交差点手前で停止すべきと判断した場合に、自動的にブレーキがかかり車両を減速又は停止させる制御を行う。

かかる安全運転支援を実現するための路上通信システムは、通常、信号灯器の灯色毎の表示予定時間を記した信号情報を生成する交通信号制御機と、当該信号情報を交通信号制御機から受信して車両側に提供する路上通信装置とを備える。
この場合、交通信号制御機と路上通信装置との間の通信頻度の軽減するため、交通信号制御機から路上通信装置に信号情報を送信する第一周期（例えば１０秒）よりも短い第二周期（例えば１秒）毎に路上通信装置が信号情報を更新し、新たな信号情報を取得する次の第二周期が経過するまでの間は、前回取得した信号情報を更新した情報を車両側に提供するという方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第２８０６８０１号公報 特開２００８−１５２６８０号公報

特許文献２に記載の方法によれば、交通信号制御機と路上通信装置との間の通信頻度を少なく設定した場合でも、信号情報をよりきめ細かい情報（１秒単位の情報）として車両側に提供できるという利点がある。
しかし、信号情報の情報元装置である交通信号制御機が、何らかの原因で表示予定時間に誤りのある信号情報を生成したり、不測の通信遅延等のために、路上通信装置が信号情報を受信した時点では既に現在灯色の表示予定時間が狂っていたりすることがあり得る。

このようなデータ内容に誤りのある異常な信号情報を無条件に採用して車両側に送信すると、車両側での安全運転支援に支障が生じるおそれがある。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、データ内容に誤りがある異常な信号情報の到来を監視することができる路側通信装置等を提供することを目的とする。

（１） 本発明の路側通信装置は、灯色毎の表示予定時間が記された信号情報を所定時間毎に取得する取得部と、既に取得した前記信号情報の現在灯色の表示予定時間を、その取得時点からの経過時間を減算したカウントダウン値に置き換えた更新情報を生成する更新部と、新たに取得した前記信号情報である新規情報の現在灯色が、前記更新情報の現在灯色と一致するか否かの第１比較を行う灯色比較部と、前記第１比較の結果が肯定的である場合に、当該第１比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、前記新規情報の異常を判定する判定部と、を備えていることを特徴とする。

本発明の路側通信装置によれば、上記判定部が、第１比較の結果が肯定的である場合に、当該第１比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、前記新規情報の異常を判定するので、データ内容に誤りがある異常な信号情報の到来を監視することができる。
このため、例えば、異常と判定された新規情報を路側通信装置から外部に送信しないようにすることにより、異常な信号情報が車載機に渡ることによる安全運転支援への悪影響を未然に防止することができる。

（２） ところで、上記第１比較において、例えば、比較時点が新規情報の灯色切り替わり時点と更新情報の灯色切り替わり時点との間に挟まれるタイミングの場合（図７（ｂ）及び（ｃ）参照）には、新規情報と更新情報の間に実際にはそれほど大きなタイムラグが生じていなくても、第１比較の結果が否定的になることがある。
このため、仮に第１比較の結果が否定的（現在灯色が不一致）というだけで、新規情報を異常と判定してしまうと、実際には正常とすべき新規情報を誤って異常と判定してしまう場合がある。

そこで、本発明の路側通信装置において、前記灯色比較部は、前記第１比較、以下の（ｙ）に定義する第２比較及び以下の（ｚ）に定義する第３比較のうち、前記第１比較を含む少なくとも２種類の比較のいずれが肯定的であるかを探索し、前記判定部は、結果が肯定的であった比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、前記新規情報の異常を判定することが好ましい。
（ｙ） 新規情報の現在灯色が更新情報の現在灯色のｍ個後（ｍ≧１の整数）の灯色と一致するか否かの第２比較
（ｚ） 新規情報の現在灯色が更新情報の現在灯色のｎ個前（ｎ≧１の整数）の灯色と一致するか否かの第３比較

（３） なお、上記の通り、整数ｍ，ｎは、いずれも１以上の任意数を設定できるが、ｍ＝１の場合には、前記（ｙ）に定義する前記第２比較において、前記新規情報の現在灯色と比較する前記更新情報の灯色は、当該更新情報の「次回灯色」となり、ｎ＝１の場合には、前記（ｚ）に定義する前記第３比較において、前記新規情報の現在灯色と比較する前記更新情報の灯色は、当該更新情報の「前回灯色」となる。

本発明の路側通信装置によれば、灯色比較部による探索の結果、第２比較の結果が肯定的である場合には、判定部は、当該第２比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、新規情報の異常を判定する。
このため、例えば図７（ｂ）に示すような、更新情報が新規情報から見て若干遅れていることが原因で、判定時点が新規情報の灯色切り替わり時点と更新情報の灯色切り替わり時点との間に挟まれるタイミングであっても、新規情報の異常を正確に判定することができる。

上記と同様に、本発明の路側通信装置によれば、灯色比較部による探索の結果、第３比較の結果が肯定的である場合には、判定部は、当該第３比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、前記新規情報の異常を判定する。
このため、例えば図７（ｃ）に示すような、更新情報が新規情報から見て若干進んでいることが原因で、判定時点が新規情報の灯色切り替わり時点と更新情報の灯色切り替わり時点との間に挟まれるタイミングであっても、新規情報の異常を正確に判定することができる。

（４） 本発明の路側通信装置において、前記灯色比較部が行う比較に前記第３比較が含まれている場合には、前記判定部は、前記第３比較の結果が肯定的である場合に、当該第３比較において一致した灯色間で生じるタイムラグとして、その一致した灯色の次回以降の灯色の予定終了時刻差を用いることが好ましい。
かかる予定終了時刻差を用いることにすれば、例えば、更新部によるカウントダウンの際の繰り上げ処理の影響で、更新情報の過去の灯色の表示予定時間を記憶しない場合であっても、第３比較において一致した灯色間で生じるタイムラグを適切に求めることができる。

（５） また、前記灯色比較部が行う比較に前記第１、第２及び第３比較のすべてが含まれている場合には、前記灯色比較部は、前記第１、第２及び第３比較の結果がすべて否定的である場合に、前記新規情報を異常と判定することが好ましい。
その理由は、第１、第２及び第３比較の結果がすべて否定的である場合には、新規情報に含まれるいずれかの灯色の表示予定時間に誤りがある可能性が高いからである。

（６） 本発明の異常判定方法は、灯色毎の表示予定時間が記された信号情報を所定時間毎に取得し、取得した信号情報を外部に送信する本発明の路側通信装置が行う異常判定方法である。
このため、本発明の異常判定方法についても、本発明の路側通信装置と同様の作用効果を奏する。

以上の通り、本発明によれば、データ内容に誤りがある異常な信号情報の到来を監視することができるので、異常な信号情報が車載機に渡ることによる安全運転支援への悪影響を未然に防止することができる。

情報中継システムの一例を示す模式図である。 信号情報のフォーマット例を示す図である。 情報中継装置の構成の一例を示すブロック図である。 情報中継システムでの情報の処理手順を示すタイムチャートである。 光ビーコンの構成の一例を示すブロック図である。 光ビーコンの制御部が行う異常判定処理を示すフローチャートである。 新規情報と更新情報の間で生じるタイムラグのバリエーションを示すタイムチャートである。 図７（ａ）のタイムチャートに対応する更新情報と新規情報のデータ内容の一例を示す概念図である。 図７（ｂ）のタイムチャートに対応する更新情報と新規情報のデータ内容の一例を示す概念図である。 図７（ｃ）のタイムチャートに対応する更新情報と新規情報のデータ内容の一例を示す概念図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る路側通信装置（例えば、光ビーコン５）とこれを用いた情報中継システムの実施形態を説明する。
〔情報中継システム〕
図１は情報中継システムの一例を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態の情報中継システムは、情報中継装置１、情報元装置の一例としての交通信号制御機２、情報元装置の一例としての画像式の車両感知器４、路側通信装置としての光ビーコン５、及び、中央装置８などを備えている。

なお、図１に示す各装置の数や設置場所はあくまでも一例であって、本発明の路側通信装置を含む情報中継システムが図１の構成に限定されるものではない。
図１の例では、交差点付近に２つの車両感知器４Ａ，４Ｂが設置され、交差点に向かう同じ流入道路に２つの光ビーコン５Ａ，５Ｂが設置されている。なお、本明細書においては、車両感知器の共通事項の場合は共通符号「４」を用い、車両感知器ごとに相違する個別事項の場合は符号「４Ａ」「４Ｂ」を用いて両者を区別する。光ビーコンについても同様である。

中央装置８は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を含んでおり、情報中継装置１等から取得した各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
また、中央装置８は、自身のネットワークに属する交通信号制御機２について、同一道路上の交通信号機群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）を行うことができる。

すなわち、中央装置８は、交通状況に応じて信号制御パラメータ（スプリット、サイクル長及びオフセット等）を設定する中央感応制御を行うことができ、この中央感応制御には、例えば、ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御やプロファイル制御等の複数種類のものが含まれる。
従って、中央装置８は、所定時間毎（例えば２．５分毎）に上記系統制御（面制御を含む。）を行って、各交差点の信号灯器３の灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令を生成する。

また、中央装置８は、各交差点で実施する信号制御の種別（端末感応制御や定周期制御の種別）を示す制御種別情報を所定時間毎（例えば５分毎）に生成し、上記信号制御指令と制御種別情報を、それぞれ所定時間毎に交通信号制御機２に送信する。
なお、中央装置８は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：「ＶＩＣＳ」は登録商標）センターから取得したＶＩＣＳ情報を定期的に取得し、これに含まれる渋滞、事故及び交通規制等に関する交通情報を、情報中継装置２に送信する。

図１に示すように、交差点の四隅付近には信号灯器３が設置されている。各信号灯器３は交通信号制御機２により制御される。
交通信号制御機２は、中央装置８から受信した信号制御指令に含まれる灯色切替タイミングに基づいて、所定時間（例えば１秒）毎に「信号情報」（図２参照）を生成し、これを外部に送信することができる。この信号情報は、例えば、各信号灯器３の現在ステップにおける残りの表示予定時間（残秒数）や、将来ステップにおける表示時間（例えば２サイクル分）などの情報で構成される。

交差点付近には、画像式の車両感知器４が設置されている。この車両感知器４は交差点に繋がる道路の所要領域や交差点内の領域である、感知領域４０に存在する車両や歩行者等を検知することができる。
車両感知器４は、車両の存在、感知領域４０に存在する車両の台数、車両の位置及び速度、車種、感知後の経過時間などの「車両感知情報」を生成し、これを外部に送信することができる。

図１に示す２つの車両感知器４Ａ，４Ｂのうち、車両感知器４Ａは、交差点を矢印Ｘ方向に流入する道路（以下、単に「流入道路」ということがある。）における、渋滞長や交通量を検出するためのものである。
また、車両感知器４Ｂは、上記流入道路を走行して交差点に進入する車両から見た、対向直進車両の位置と速度等を検出するためのものである。対向直進車両の位置と速度は、例えば右直事故を防止する安全運転支援を行う場合に役立つ情報である。
なお、車両感知器４は、画像式に限定されるものではなく、超音波式など他の方式のものでもよい。

上述の流入道路には光ビーコン５が設置されている。この光ビーコン５は、通信領域５０において車載機７と赤外光を用いた双方向通信を行う。従って、光ビーコン５を経由して、情報提供サービスに応じた所要の情報を含むダウンリンク情報を、通信領域５０を通過する車両の車載機７に向けて送信することができる。
また、光ビーコン５は、通信領域５０を通過する車両の車載機７から、旅行時間やプローブデータなどを含むアップリンク情報を受信することができる。

図１に示す２つの光ビーコン５Ａ，５Ｂのうち、交差点から上流側に適長距離だけ離れた光ビーコン５Ａは、主に車両感知器４Ａの感知情報を車載機７に伝送するために設置されたものである。また、交差点近傍の光ビーコン５Ｂは、主に車両感知器４Ｂの感知情報を車載機７に伝送するために設置されたものである。
なお、光ビーコン５に代えて、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、狭域の無線ＬＡＮ通信装置などを用いることもできる。

情報中継装置１は、交差点付近の適宜の場所に設置されている。情報中継装置１は、交通管制センター等に設置された中央装置８、交通信号制御機２、車両感知器４及び光ビーコン５と所定のインタフェース規格で接続されている。
なお、情報中継装置１は、図１に示すように、他装置と別体であってもよいが、交通信号制御機２や光ビーコン５に内蔵する一体型の装置であってもよい。

情報中継装置１は、中央装置８、交通信号制御機２及び車両感知器４などが出力する各種の情報を、情報提供サービスの内容に応じて中継する。すなわち、光ビーコン５は、自身に設定された情報提供サービスに必要な情報を、情報報中継装置１を経由して情報元装置から取得し、取得した情報を車載機７に送信する。
また、情報中継装置１は、光ビーコン５が有線インタフェース側に送信する情報を、中央装置８や交通信号制御機２などに中継する。

〔信号情報のデータフォーマット〕
図２は信号情報のフォーマット例を示す図である。なお、図２の例では、１つの流入道路の通行権を定める１つの信号灯器３の信号情報のデータフォーマットを示している。
図２において、それぞれのレコードのデータ長は１又は２バイトとなっている。
「バージョン情報」は格納情報のバージョンを示し、バージョンが未定や不明の場合にはフルビットが格納される。「データ長」は次のフィールド以降の実データ長を示す。

「総灯器数（Ｊ）」は灯色とその変化タイミングとが共通するグループの数を示し、「灯色変化数（Ｋ）」は当該灯器における、現サイクルと次サイクルにおける信号灯色の出力変化数を示す。
「灯色情報（１）」は現在の信号灯色の情報を示し、「灯色情報（２）」は２番目の信号灯色の情報を示す。「丸信号灯色表示」は当該灯色情報における丸灯の灯色を示し、ここの格納される灯色データ値には、「０：不明」「１：青」「２：黄」「３：赤」「４：黄点滅」「５：赤点滅」「６：滅灯」の７種類がある。

「青矢信号表示方向」は青矢灯器の通行許可方向を表し、この許可方向を表すデータ値には、「ｂｉｔ７：左斜め後」「ｂｉｔ６：左」「ｂｉｔ５：左斜め前」「ｂｉｔ４：直進」「ｂｉｔ３：右斜め前」「ｂｉｔ２：右」「ｂｉｔ１：右斜め後」「ｂｉｔ０：Ｕターン」の８方向がある。当該灯色が青矢灯器でない場合は「０」が格納される。
「最小残秒数」は当該灯色の予定継続の最小秒数（０．１秒単位：０．０〜２４０．０秒）を示しており、残秒数が確定している場合は確定秒数が格納され、残秒数が可変の場合は最小残秒数が格納される。

「最大残秒数」は当該灯色の予定継続の最大秒数（０．１秒単位：０．０〜２４０．０秒）を示しており、残秒数が確定している場合は確定秒数が格納され、残秒数が可変の場合は最大残秒数が格納される。
従って、これらの残秒数は、現サイクルにおける信号灯器３の灯色毎の表示予定時間を表している。なお、本明細書では、単に「残秒数」というときは、「最小残秒数」と「最大残秒数」の双方を含むものとする。

〔情報中継装置の構成〕
図３は情報中継装置１の構成の一例を示すブロック図である。
図３に示すように、本実施形態の情報中継装置１は、第１インタフェース部１１、第２インタフェース部１２、中継部１３、情報中継装置１全体を制御する制御部１０、記憶部１４などを備えている。

第１インタフェース部１１は、情報元装置としての中央装置８、車両感知器４及び交通信号制御機２との間の通信機能を有する。第２インタフェース部１２は、路側通信装置としての光ビーコン５との間の通信機能を有する。
中継部１３は、第１インタフェース部１１及び第２インタフェース部１２を経由して送受される情報を中継する。具体的には、中継部１３は、制御部１０の制御の下、例えば、車両感知器４Ａ，４Ｂや交通信号制御機２から受信した動的情報を、いずれの光ビーコン５Ａ，５Ｂへ送出するかを決定する。

記憶部１４は、制御部１０が実行する各種の中継用プログラムの他、光ビーコン５Ａ，５Ｂ毎に定めた情報提供サービスに応じて、情報元装置である交通信号制御機２及び各車両感知器４Ａ，４Ｂと、その情報を車載機７に提供する光ビーコン５Ａ，５Ｂとの間の中継ルートを関連付けたサービステーブル（図示せず）を記憶している。
制御部１０は、上記サービステーブルに基づいて、情報元装置である交通信号制御機２や車両感知器４Ａ，４Ｂが送出した情報の中継先を中継部１３に指示する。

なお、本実施形態では、車両感知器４Ａから送出された車両感知情報は、中継部１３を経由して光ビーコン５Ａへ伝送され、車両感知器４Ｂから送出された車両感知情報は、中継部１３を経由して光ビーコン５Ｂへ伝送されるようになっている。
また、交通信号制御機２から送出された信号情報は、中継部１３を経由して双方の光ビーコン５Ａ，５Ｂへ送出されるようになっている。

〔情報中継システムでの情報処理手順〕
図４は情報中継システムでの情報の処理手順を示すタイムチャートである。
図４に示すように、まず、Ｐ１において、中央装置８が「信号制御指令」を交通信号制御機２へ送信する。
Ｐ２において、交通信号制御機２は、受信した信号制御指令に基づいて信号灯器３毎の「信号情報」を生成し、Ｐ３において、生成した信号情報を情報中継装置１へ送信する。なお、信号情報の送信は所定の時間間隔（例えば、１秒経過の都度）で行われる。

Ｐ４において、情報中継装置１は、取得した信号情報に対して適宜編集等を行う。Ｐ５において、情報中継装置１は、自装置のサービステーブルを参照して、取得した信号情報を、これを必要とする光ビーコン５に中継する。
本実施形態では、光ビーコン５Ａ，５Ｂはいずれも交通信号制御機２からの信号情報を必要とするので、信号情報は双方の光ビーコン５Ａ，５Ｂに送信される。Ｐ６では、光ビーコン５は、取得した信号情報を車載機７へ送信する。

Ｐ７では、車両感知器４が「車両感知情報」を中継装置１へ送信する。Ｐ８において、情報中継装置１は、車両感知器４から取得した車両感知情報に対して適宜編集等を行う。
Ｐ９では、情報中継装置１は、取得した車両感知情報を必要とする情報提供サービスを行う光ビーコン５に対して、当該車両感知情報を中継する。

本実施形態では、光ビーコン５Ａが車両感知器４Ａからの車両感知情報を必要とするので、当該車両感知器４Ａの車両感知情報は光ビーコン５Ａに送信される。
また、光ビーコン５Ｂが車両感知器４Ｂからの車両感知情報を必要とするので、当該車両感知器４Ｂの車両感知情報は光ビーコン５Ｂに送信される。Ｐ１０では、光ビーコン５は、取得した車両感知情報を車載機７へ送信する。

車両感知器４からの車両感知情報の送出は、例えば、２００ｍ秒経過の都度行うことができる。すなわち、図４のＰ１１〜Ｐ１４において、Ｐ７〜Ｐ１０と同様の処理が行われ、以降同様の処理が、例えば２００ｍ秒経過の都度繰り返される。
また、Ｐ１５〜Ｐ１８において、Ｐ３〜Ｐ６と同様の処理が行われ、以降同様の処理が、例えば１秒経過の都度繰り返される。

〔光ビーコンの構成〕
図５は光ビーコン５の構成の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、光ビーコン５は、ビーコン制御機５１と１又は複数のビーコンヘッド５２とから構成されている。ビーコン制御機５１は、中継側インタフェース部５３、ヘッド側インタフェース部５４、制御部５５及び記憶部５６などを備えている。
中継側インタフェース部５３は、情報中継装置１との間の通信機能を有する。また、ヘッド側インタフェース部５４は、車線毎に設けられたビーコンヘッド５２との間の通信機能を有する。

ビーコンヘッド５２は、道路上に架設した梁に車線毎に設置されており、発光ダイオード等からなる発光素子と、フォトダイオード等からなる受光素子とを筐体内に格納することによって構成されている。
発光素子は、光信号よりなるダウンリンク情報を通信領域５０内の車載機７に送出し、受光素子は光信号よりなるアップリンク情報を通信領域５０内の車載機７から受光する。

ビーコン制御機５１の制御部５５は、更新部５５１、灯色比較部５５２及び判定部５５３を備える。
このうち、更新部５５１は、中継側インタフェース部５３が取得した信号情報の「カウントダウン処理」を実行する。この処理は、取得した信号情報の「現在灯色」の残秒数（すなわち最小残秒数と最大残秒数の双方）を、その取得時点からの経過時間を減算したカウントダウン値に置き換えた「更新情報」を生成し、信号情報のデータ内容をほぼリアルタイム値に更新する処理のことをいう。

このカウントダウン処理では、信号情報が更新部５５１に入力された時点から、信号情報の受信間隔（本実施形態では１秒）より十分短い所定周期（例えば１００ｍ秒周期）で残秒数がカウントされる。
従って、例えば図２に示す信号情報において、信号情報の入力時点で灯色情報（１）の「最小残秒数」と「最大残秒数」が「１００」（＝１０．０秒）であったとすると、０．８秒経過後の更新情報では、灯色情報（１）の「最小残秒数」と「最大残秒数」は「９２」（＝９．２秒）となる。

本実施形態の更新部５５１は、信号灯色（１）に対するカウントダウン処理によってその最大残秒数が「０」になると、信号灯色（１）と同じ灯色データ値でかつ残秒数が０の「前回灯色情報」を生成し、これを記憶部５６に記憶させ、次の灯色に対するカウントダウンを継続する「繰り上げ処理」を行う。
すなわち、例えば図２に示す信号情報において、灯色情報（１）の残秒数をカウントダウンしてそれが「０」になると、その灯色情報（１）が「前回灯色情報」（残秒数＝０）となり、次の灯色情報（２）が灯色情報（１）に繰り上がってその残秒数が所定周期でカウントダウンされる。

そして、３番目以降の灯色情報（ｉ）（ｉ≧３）については、それぞれ残秒数がそのままの状態で灯色情報（ｉ−１）に繰り上がる。なお、本実施形態では、この繰り上げ処理によって生成される「前回灯色情報」も、「更新情報」に含まれるものとする。
灯色比較部５５２は、中継側インタフェース部５３が新たに取得した信号情報（以下、「新規情報」という。）の灯色と、既に取得された信号情報をカウントダウン処理した「更新情報」の灯色との比較を行う。この比較には、次の（ｘ）〜（ｚ）で定義される３種類の比較が含まれる。

（ｘ） 第１比較：新規情報の現在灯色（信号情報（１）の値）が更新情報の「現在灯色」（信号情報（１）の値）と一致するか否かの比較
（ｙ） 第２比較：新規情報の現在灯色（信号情報（１）の値）が更新情報の「次回灯色」（信号情報（２）の値）と一致するか否かの比較
（ｚ） 第３比較：新規情報の現在灯色（信号情報（１）の値）が更新情報の「前回灯色」（前回信号情報の灯色）と一致するか否かの比較

そして、灯色比較部５５２は、上記第１比較、第２比較及び第３比較のうちのいずれが肯定的であるかを探索する。例えば、灯色比較部５５２は、第１比較の結果が否定的である場合には第２比較を実行し、第２比較の結果が否定的である場合には更に第３比較を実行するという順序で探索を行い（図６のステップＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ８参照）、その探索結果を判定部５５３に出力する。
なお、灯色比較部５５２は、第１、第２及び第３比較の結果がすべて否定的である場合には、新規情報を異常と判定する。その理由は、第１、第２及び第３比較の結果がすべて否定的である場合には、新規情報に含まれるいずれかの灯色の残秒数に誤りがある可能性が高いと考えられるからである。

一方、判定部５５３は、灯色比較部５５２による探索において第１比較、第２比較又は第３比較の結果のいずれかが肯定的である場合に、その比較において一致するとされた灯色間で生じるタイムラグが、所定の閾値Ｔｈ（例えば５００ｍ秒）以下であるか否かを判定する。
具体的には、判定部５５３は、第１比較の結果が肯定的である場合には、第１比較で一致するとされた、新規情報の現在灯色と更新情報の「現在灯色」との間で生じるタイムラグが閾値Ｔｈ以下の場合に新規情報を正常と判定し、超える場合は新規情報を異常と判定する。

また、判定部５５３は、第２比較の結果が肯定的である場合には、第２比較で一致するとされた、新規情報の現在灯色と更新情報の「次回灯色」との間で生じるタイムラグが閾値Ｔｈ以下の場合に新規情報を正常と判定し、超える場合は新規情報を異常と判定する。
更に、判定部５５３は、第３比較の結果が肯定的である場合には、第３比較で一致するとされた、新規情報の現在灯色と更新情報の「前回灯色」との間で生じるタイムラグが閾値Ｔｈ以下の場合に新規情報を正常と判定し、超える場合は新規情報を異常と判定する。

ビーコン制御機５１の記憶部５６は、上記各機能を制御部５５の各部で実行するためのコンピュータプログラムの格納領域と、中継側インタフェース部５３が取得した情報を一時的に記憶するデータ記憶領域とを有する。
このデータ記憶領域には、新たに取得した信号情報である「新規情報」の記憶領域と、更新部５５１による更新対象となる「更新情報」の記憶領域などが含まれる。

〔光ビーコンによる異常判定処理〕
図６は光ビーコン５の制御部５５が行う異常判定処理を示すフローチャートである。
なお、この異常判定処理は、ほぼ１秒毎に送信される信号情報の受信と同時に、カウントダウン周期（１００ｍ秒）未満の短い処理時間で行われる。
図６に示すように、制御部５５は、信号情報を受信したか否かを繰り返し判定し（ステップＳＴ１）、受信した場合には、新規情報の現在灯色（灯色情報（１））が更新情報の「現在灯色」と一致するか否かの判定（第１比較）を行う（ステップＳＴ２）。

制御部５５は、上記第１比較の結果が「一致」の場合には、一致した灯色間のタイムラグを算出し（ステップＳＴ３）、算出したタイムラグが閾値Ｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
制御部５５は、上記判定の結果、算出したタイムラグが閾値Ｔｈ以下の場合には、新規情報を正常と判定し（ステップＳＴ１１）、閾値Ｔｈを超える場合には、新規情報を異常と判定する（ステップＳＴ１２）。

制御部５５は、上記第１比較の結果が「不一致」の場合には、新規情報の現在灯色（灯色情報（１））が更新情報の「次回灯色」（信号情報（２））と一致するか否かの判定（第２比較）を行う（ステップＳＴ５）。

制御部５５は、上記第２比較の結果が「一致」の場合には、一致した灯色間のタイムラグを算出し（ステップＳＴ６）、算出したタイムラグが閾値Ｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ７）。
制御部５５は、上記判定の結果、算出したタイムラグが閾値Ｔｈ以下の場合には、新規情報を正常と判定し（ステップＳＴ１１）、閾値Ｔｈを超える場合には、新規情報を異常と判定する（ステップＳＴ１２）。

制御部５５は、上記第２比較の結果が「不一致」の場合には、新規情報の現在灯色（灯色情報（３））が更新情報の「前回灯色」（前回灯色情報の灯色）と一致するか否かの第３比較を行う（ステップＳＴ８）。

制御部５５は、上記第３比較の結果が「一致」の場合には、一致した灯色間のタイムラグを算出し（ステップＳＴ９）、算出したタイムラグが閾値Ｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。
制御部５５は、上記判定の結果、算出したタイムラグが閾値Ｔｈ以下の場合には、新規情報を正常と判定し（ステップＳＴ１１）、閾値Ｔｈを超える場合には、新規情報を異常と判定する（ステップＳＴ１２）。

光ビーコン５の制御部５５は、正常と判定された新規情報については、これを記憶部５６の更新情報の記憶領域に取り込んで、既存の更新情報と入れ替える。
一方、制御部５５は、異常と判定された新規情報の場合も、破棄せずに記憶部５６の更新情報の記憶領域に取り込むが、その新規情報を、車載機７へのダウンリンク情報に格納する提供用情報としては指定しない。これにより、残秒数等のデータ内容に誤りのある異常な信号情報が車載機７に渡るのを未然に防止することができる。

なお、図６に示す異常判定処理を示すフローチャートにおいて、ステップＳＴ２〜ＳＴ４までの処理と、ステップＳＴ５〜ＳＴ７までの処理と、ステップＳＴ８〜ＳＴ１０までの処理の順序を入れ替えるようにしてもよい。
すなわち、灯色比較部５５２が行う探索順序である、第１比較（ステップＳＴ２）、第２比較（ステップＳＴ５）及び第３比較（ステップＳＴ５）の実行順序は、その順列数分のバリエーションで任意に入れ替えることができる。

もっとも、「第２比較」と「第３比較」が肯定的となるケースは、後述の図７（ｂ）や図７（ｃ）に示すような比較的レアなケースであり、通常は、現在灯色同士を比較する「第１比較」が肯定的になる可能性が非常に高いと考えられるので、新規情報の異常判定処理に要する平均的な処理時間をできるだけ短くするという観点からすれば、図６に示すように、第１比較（ステップＳＴ２）を最初に実行することが好ましい。

〔タイムラグの算出方法の具体例〕
次に、図７〜図１０を参照しつつ、上述の異常判定処理（図６）における、一致した灯色間の「タイムラグ」の算出方法（図６のステップＳＴ３，ＳＴ６，ＳＴ９）の具体例について説明する。

図７は新規情報と更新情報の間で生じるタイムラグのバリエーションを示すタイムチャートである。
図７において、時点ｔｃは制御部５５（灯色比較部５５２）による両情報のデータの比較時点を示し、Δｔ（例えば０．４秒）は両情報間に実際に生じたタイムラグの大きさであるとする。
なお、本実施形態では閾値Ｔｈ＝５００ｍ秒であるから、図７（ａ）〜（ｃ）に示す各例では、いずれも新規情報が正常と判定される。

図７（ａ）〜（ｃ）のうち、図７（ａ）は比較時点ｔｃでの両情報の現在灯色が一致する場合である。
図７（ｂ）は、更新情報が新規情報よりΔｔだけ遅れているため、比較時点ｔｃが、新規情報の青から黄への灯色切り替わり時点と、更新情報の青から黄への灯色切り替わり時点との間に挟まれている場合を示す。
図７（ｃ）は、更新情報が新規情報よりΔｔだけ進んでいるため、比較時点ｔｃが、更新情報の青から黄への灯色切り替わり時点と、新規情報の青から黄への灯色切り替わり時点との間に挟まれている場合を示す。

図８は図７（ａ）のタイムチャートに対応する更新情報と新規情報のデータ内容の一例を示す概念図である。
図９は図７（ｂ）のタイムチャートに対応する更新情報と新規情報のデータ内容の一例を示す概念図である。
図１０は図７（ｃ）のタイムチャートに対応する更新情報と新規情報のデータ内容の一例を示す概念図である。

図８〜図１０において、ハッチングを施した部分は現在灯色（灯色情報（１））のデータ部分を示す。
３つの矢印は、それぞれ前記第１〜第３比較を行うデータの対応関係を示し、実線の矢印は当該比較の結果が肯定的であることを示している。他方、破線の矢印は当該比較の結果が否定的であることを示している。

図７（ａ）は、比較時点ｔｃでの新規情報の現在灯色（青）が、更新情報の現在灯色（青）と一致する場合である。この灯色の一致は、図６の異常判定処理中のステップＳＴ２（第１比較）によって判定される。

この場合、第１比較で一致するとされた灯色（青）の予定終了時刻（△印）の差、すなわち、両情報の現在灯色（青）の残秒数差がタイムラグとなる。
そこで、図８に示すデータからタイムラグを求めるには、両情報から現在灯色（青）の残秒数値（５．０秒と５．４秒）をそれぞれ抽出し、その値の差（０．４秒）をタイムラグとすればよい。

図７（ｂ）は、比較時点ｔｃでの新規情報の現在灯色（黄）は、更新情報の現在灯色（青）と一致していないが、更新情報の次回灯色（黄）と一致している場合である。この灯色の一致は、図６の異常判定処理中のステップＳＴ５（第２比較）によって判定される。

この場合、第２比較で一致するとされた灯色（黄）の予定終了時刻（△印）の差、すなわち、新規情報の現在灯色（黄）の残秒数と、更新情報の現在灯色（青）の残秒数と次回灯色（黄）の残秒数の合計値との差が実際のタイムラグとなる。
そこで、図９に示すデータからタイムラグを求めるには、新規情報から現在灯色（黄）の残秒数値（２．７秒）を抽出し、更新情報から現在灯色（青）の残秒数値（０．１秒）と次回灯色（黄）の残秒数値（３．０秒）を抽出し、３．０＋０．１−２．７＝０．４としてタイムラグを算出すればよい。

図７（ｃ）では、比較時点ｔｃでの新規情報の現在灯色（青）は、更新情報の現在灯色（黄）と一致していないが、更新情報の前回灯色（青）と一致している。この一致は、図６の異常判定処理中のステップＳＴ８（第３比較）によって判定される。

この場合も、上記と同様に、第３比較で一致するとされた灯色（青）の予定終了時刻差がタイムラグとなる。
しかし、本実施形態では、前記「繰り上げ処理」によって生成される前回灯色情報の残秒数は必ず「０」に設定されるので、更新情報の前回灯色（青）の残秒数を予定終了時刻の演算に使用できない。すなわち、更新情報の現在灯色が「黄」である判定時点ｔｃにおいて、前回灯色である「青」の過去の予定終了時刻を知ることができない。

このように、第３比較で一致するとされた灯色（青）の予定終了時刻を求められない場合には、例えばその次の灯色（黄）の予定終了時刻差（△印）を利用して、タイムラグを求めることができる。
その理由は、黄時間（本実施形態では３秒）は両情報で同じ値になっているから、青同士の予定終了時刻差は黄同士の予定終了時刻差と同じ値になるからである。

そこで、図１０に示すデータからタイムラグを求めるには、新規情報から現在灯色（青）の残秒数値（０．１秒）と次回灯色（黄）の残秒数値（３．０秒）を抽出することとし、更新情報から現在灯色（黄）の残秒数値（２．７秒）を抽出し、３．０＋０．１−２．７＝０．４としてタイムラグを算出すればよい。
このように、第３比較において一致した灯色間で生じるタイムラグは、その一致した灯色自体の予定終了時刻差ではなく、一致した灯色の次回以降の灯色の予定終了時刻差で代用することができる。

なお、第１比較や第２比較において一致した灯色間の場合には、上述の通り、その一致した灯色自体の予定終了時刻差でタイムラグを算出できるが、この場合においても、その一致した灯色自体の予定終了時刻差ではなく、一致した灯色の次回以降の灯色の予定終了時刻差で代用することにしてもよい。
また、以上説明したタイムラグの算出方法はあくまで１つの具体例であり、その他の種々のバリエーションがあり得る。

〔光ビーコンの効果〕
以上の通り、本実施形態の光ビーコン５によれば、制御部５５（判定部５５３）が、第１比較の結果が肯定的である場合に、当該第１比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、新規情報の異常を判定するので、データ内容に誤りがある異常な信号情報の到来を監視することができる。
このため、異常と判定された新規情報を光ビーコン５から車載機７に送信しないように処理することで、異常な信号情報が車載機７に渡ることによる安全運転支援への悪影響を防止することができる。

また、本実施形態の光ビーコン５によれば、制御部５５（判定部５５３）が、第２比較の結果が肯定的である場合に、当該第２比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、新規情報の異常を判定するので、例えば図７（ｂ）に示すような、更新情報が新規情報から見て若干遅れていることが原因で、判定時点ｔｃが新規情報の灯色切り替わり時点と更新情報の灯色切り替わり時点との間に挟まれるタイミングであっても、新規情報の異常を正確に判定することができる。

更に、本実施形態の光ビーコン５によれば、制御部５５（判定部５５３）が、第３比較の結果が肯定的である場合に、当該第３比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、新規情報の異常を判定するので、例えば図７（ｃ）に示すような、更新情報が新規情報から見て若干進んでいることが原因で、判定時点ｔｃが新規情報の灯色切り替わり時点と更新情報の灯色切り替わり時点との間に挟まれるタイミングであっても、新規情報の異常を正確に判定することができる。

〔その他の変形例〕
上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、上述の実施形態では、灯色比較部５５２が行う「第２比較」が、新規情報の現在灯色（信号情報（１））が更新情報の次回灯色（信号情報（２））と一致するか否かを判定する処理になっているが、必ずしも更新情報の「次回灯色」を比較対象とする必要はなく、更新情報の現在灯色のｍ個後（ｍ≧１の整数）の灯色との一致を判定するものであってもよい。

同様に、上述の実施形態では、灯色比較部５５２が行う「第３比較」が、新規情報の現在灯色（信号情報（１））が更新情報の前回灯色（前回信号情報の灯色）と一致するか否かを判定する処理になっているが、必ずしも更新情報の「前回灯色」を比較対象とする必要はなく、更新情報の現在灯色のｎ個前（ｎ≧１の整数）の灯色との一致を判定するものであってもよい。
もっとも、この場合には、更新部５５１が行うカウントダウン時の繰り上げ処理において、更新情報の少なくともｎ個前までの過去の灯色情報を残しておく必要がある。

また、灯色比較部５５２は、必ずしも第１〜第３比較のすべてを実行しなくてもよく、第１比較だけを行うことにしてもよいし、第１比較を含む２種類の比較（第１比較と第２比較、或いは、第１比較と第３比較）を行うものであってもよい。なお、灯色比較部５５２が２種類の比較を行う場合の実行順序は任意である。
更に、図６に示す異常判定処理（その変形例も含む。）は、光ビーコン５の制御部５５ではなく情報中継装置１の制御部１０が行うようにしてもよい。この場合、交通信号制御機２から新たに受信した信号情報のデータ内容が異常である場合に、その異常な信号情報が光ビーコン５に中継されるのを防止することができる。

１ 情報中継装置
２ 交通信号制御機
４ 車両感知器
５ 光ビーコン（路側通信装置）
７ 車載機
８ 中央装置
５３ 中継側インタフェース部（取得部）
５４ ヘッド側インタフェース部
５５ 制御部
５５１ 更新部
５５２ 灯色比較部
５５３ 判定部
５６ 記憶部

Claims (6)

1. 灯色毎の表示予定時間が記された信号情報を所定時間毎に取得する取得部と、
   既に取得した前記信号情報の現在灯色の表示予定時間を、その取得時点からの経過時間を減算したカウントダウン値に置き換えた更新情報を生成する更新部と、
   新たに取得した前記信号情報である新規情報の現在灯色が、前記更新情報の現在灯色と一致するか否かの第１比較を行う灯色比較部と、
   前記第１比較の結果が肯定的である場合に、当該第１比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、前記新規情報の異常を判定する判定部と、
   を備えていることを特徴とする路側通信装置。
2. 前記灯色比較部は、前記第１比較、以下の（ｙ）に定義する第２比較及び以下の（ｚ）に定義する第３比較のうち、前記第１比較を含む少なくとも２種類の比較のいずれが肯定的であるかを探索し、
   前記判定部は、結果が肯定的であった比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、前記新規情報の異常を判定する請求項１に記載の路側通信装置。
   （ｙ） 新規情報の現在灯色が更新情報の現在灯色のｍ個後（ｍ≧１の整数）の灯色と一致するか否かの第２比較
   （ｚ） 新規情報の現在灯色が更新情報の現在灯色のｎ個前（ｎ≧１の整数）の灯色と一致するか否かの第３比較
3. 前記（ｙ）に定義する前記第２比較において、前記新規情報の現在灯色と比較する前記更新情報の灯色は、当該更新情報の次回灯色（ｍ＝１の場合）であり、
   前記（ｚ）に定義する前記第３比較において、前記新規情報の現在灯色と比較する前記更新情報の灯色は、当該更新情報の前回灯色（ｎ＝１の場合）である請求項２に記載の路側通信装置。
4. 前記灯色比較部が行う比較に前記第３比較が含まれており、
   前記判定部は、前記第３比較の結果が肯定的である場合に、当該第３比較において一致した灯色間で生じるタイムラグとして、その一致した灯色の次回以降の灯色の予定終了時刻差を用いる請求項２又は３に記載の路側通信装置。
5. 前記灯色比較部が行う比較に前記第１、第２及び第３比較のすべてが含まれており、
   前記灯色比較部は、前記第１、第２及び第３比較の結果がすべて否定的である場合に、前記新規情報を異常と判定する請求項２〜４のいずれか１項に記載の路側通信装置。
6. 灯色毎の表示予定時間が記された信号情報を所定時間毎に取得するステップと、
   既に取得した前記信号情報の現在灯色の表示予定時間を、その取得時点からの経過時間を減算したカウントダウン値に置き換えた更新情報を生成する更新部と、
   新たに取得した前記信号情報である新規情報の現在灯色が、前記更新情報の現在灯色と一致するか否かの第１比較を行うステップと、
   前記第１比較の結果が肯定的である場合に、当該第１比較において一致した灯色間で生じるタイムラグが所定の閾値以下であるか否かにより、前記新規情報の異常を判定するステップと、
   を含むことを特徴とする信号情報の異常判定方法。

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