JP7166155B2 - 街路灯システム - Google Patents

Description

本発明は、街路灯システムに関する。

街路灯の付加価値を高める観点から、いろいろな提案がなされている。たとえば、照明光によって道路に広告宣伝情報や道路案内情報などを投射する情報表示機能をもたせた街路灯や（例えば、特許文献１参照。）、接近する自動車が近傍の駐車スペースに収まるサイズであるかをチェックする街路灯が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００９－１４５７１８号公報 特表２０１８－５１７２２８号公報

本発明者らは、車両が走行する道路に沿って設置された街路灯について検討したところ、以下の課題を認識するに至った。不幸にして交通事故が起こることがある。事故の情報は道路に設置された道路情報板に表示され、ドライバーはそれを見て事故発生を知ることができるが、道路情報板が最新の情報に更新されるには相応の時間がかかる。もし、他の車どうしの交通事故が前方で発生したとすると、後続のドライバーがそれを知る術は実際のところ自身の目視に限られる。ドライバーが事故発生に気づかなければ、最悪の場合、連鎖して事故を引き起こすことになり、危険である。ほかにも、渋滞や路面冠水、高さ制限区間など走行の際に注意を要する道路状況が前方にあるときには、同様の危険性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、注意すべき道路状況をドライバーにすみやかに通知することができる街路灯システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の街路灯システムは、車両が走行する道路に沿って設置され、少なくとも１つの警戒色を含む複数の灯色で点灯可能であり、それぞれが、周囲から収音して収音データを生成する音センサを有する複数の街路灯と、収音データを受け、収音データに基づいて交通事故を示す目的音およびその発生位置を検出し、交通事故位置データを生成する音響信号処理部と、交通事故位置データに基づいて、交通事故の発生位置付近の少なくとも１つの街路灯について警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号を生成する灯色制御部と、を備える。

警戒色点灯信号は、警戒色での点滅を指示してもよい。

街路灯は、複数の警戒色で点灯可能であり、灯色制御部は、交通事故位置データに基づいて、交通事故の発生位置付近の少なくとも２つの街路灯について交通事故の発生位置と街路灯との距離に応じて異なる警戒色での点灯を指示してもよい。

街路灯システムは、道路の近傍に設置された道路情報中継装置をさらに備え、道路情報中継装置は、交通事故位置データを受け、交通事故が起きた道路区間を示す道路情報を生成し遠隔の道路情報管理装置に送信してもよい。

本発明の別の態様もまた、街路灯システムである。この街路灯システムは、車両が走行する道路に沿って設置され、少なくとも１つの警戒色を含む複数の灯色で点灯可能であり、それぞれが、周囲から収音して収音データを生成する音センサを有する複数の街路灯と、収音データを受け、収音データに基づいて街路灯周辺の道路状況を示す目的音およびその発生位置を検出し、道路状況の発生位置を示す道路状況データを生成する音響信号処理部と、道路状況データに基づいて、道路状況の発生位置付近の少なくとも１つの街路灯について警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号を生成する灯色制御部と、を備える。

道路状況は、交通事故、渋滞、路面冠水、路面凍結の少なくとも１つであってもよい。

街路灯システムは、道路の近傍に設置された道路情報中継装置をさらに備え、道路情報中継装置は、道路状況データを受け、道路状況が起きた道路区間を示す道路情報を生成し遠隔の道路情報管理装置に送信してもよい。

音響信号処理部は、収音データに基づいて走行車両が発生させる風切り音およびその発生位置を検出し、走行車両の高さを示す車高データを生成してもよい。灯色制御部は、車高データに基づいて、走行車両の高さが車高しきい値より高い場合に走行車両付近の少なくとも１つの街路灯について警戒色点灯信号を生成してもよい。

道路は、第１区間と、通行できる車高限度が定められた高さ制限区間に第１区間を接続する第２区間とを含み、複数の街路灯は、第１区間に設置された第１街路灯と、第２区間に設置された第２街路灯とを含み、第１街路灯は、互いに異なる高さに配置された複数の音センサを有してもよい。音響信号処理部は、第１街路灯の複数の音センサによって収音された収音データに基づいて走行車両が発生させる風切り音およびその発生位置を検出し、車高データを生成してもよい。灯色制御部は、車高データに基づいて、走行車両の高さが車高限度より高い場合に第２街路灯について警戒色点灯信号を生成してもよい。

本発明の別の態様もまた、街路灯システムである。この街路灯システムは、車両が走行する道路に沿って設置され、少なくとも１つの警戒色を含む複数の灯色で点灯可能であり、それぞれが、周囲から収音して収音データを生成する音センサを有する複数の街路灯と、収音データを受け、収音データに基づいて走行車両が発生させる風切り音およびその発生位置を検出し、走行車両の高さを示す車高データを生成する音響信号処理部と、車高データに基づいて、走行車両の高さが車高しきい値より高い場合に走行車両付近の少なくとも１つの街路灯について警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号を生成する灯色制御部と、を備える。

本発明によれば、注意すべき道路状況をドライバーにすみやかに通知することができることができる。

実施の形態１に係る街路灯システムのブロック図である。 実施の形態１に係る街路灯を模式的に示す図である。 実施の形態１に係る街路灯システムにおいて実行される音認識に基づく道路監視の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る街路灯システムの動作を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る街路灯システムによる歩行者検知を示す模式図である。 実施の形態１に係る街路灯システムによる車高検知を示す模式図である。 実施の形態２に係る街路灯システムを示す模式図である。 実施の形態２に係る街路灯システムにおいて実行される音認識に基づく道路監視の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に用いられる「第１」、「第２」等の用語は、いかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る街路灯システムのブロック図である。街路灯システム１００は、車両が走行する道路に沿って設置された複数の街路灯１０１を備える。街路灯システム１００は、道路を走行する車両から発生する音をリアルタイムに解析することによって街路灯周辺の道路状況を監視するように構成されている。たとえば、街路灯システム１００は、交通事故によって発生する音を検知し、交通事故の発生位置を特定する。

複数の街路灯１０１は、それぞれが、音センサ１０２、街路灯制御部１０４、灯具１０６を備える。街路灯制御部１０４は、音響信号処理部１１０、灯色制御部１１２を備える。

音センサ１０２は、周囲から収音して収音データＳＤを生成する。音センサ１０２は、収音データＳＤを街路灯制御部１０４に出力する。各街路灯１０１に設置される音センサ１０２の数はたとえば１つであるが、その限りでない。複数の音センサ１０２が街路灯１０１に設置される場合には、収音データＳＤは、複数の音センサ１０２の出力データの総称として把握される。収音データＳＤには、道路状況を示す音（以下、目的音ともいう）と雑音が含まれる。

音センサ１０２は、たとえば、可聴音（たとえば約２０～２００００Ｈｚ）を収音する無指向性のマイクロフォンであるが、これに限定されず、指向性を有するマイクロフォンまたはその他の音センサであってもよい。

複数の街路灯１０１に設けられた複数の音センサ１０２は、全体として、いわゆる音センサアレイ（たとえば、マイクロフォンアレイ）を形成する。

走行車両などの音源から音センサ１０２に到達する音には、音源から直線的に向かってくる直接音、道路近辺の構造物や地形によって回折された回折音、反射された反射音がある。本書では説明の便宜上、直接音と回折音を非反射音と総称することがある。

灯具１０６は、複数の灯色で点灯可能であり、複数の灯色には、通常色（たとえば白色）と、通常色と異なる少なくとも１つの警戒色（たとえば、赤、橙、黄色など）が含まれる。灯具１０６は、複数の警戒色で点灯可能であってもよい。灯具１０６は、そのほか任意の色（たとえば、青、緑など）で点灯可能であってもよい。灯具１０６の灯色、点滅の有無、明るさなど発光の態様は、灯色制御部１１２によって制御される。灯具１０６の構成は特に限定されず、たとえば、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの光源と、光源を駆動して点灯させる点灯回路とを含みうる。目的とする態様で光源が発光するように点灯回路が灯色制御部１１２によって制御されてもよい。光源は、光の三原色で発光可能であり、赤、緑、青のＬＥＤチップを有してもよい。

音響信号処理部１１０は、収音データＳＤを受け、目的音およびその発生位置を検出し、目的音の発生位置データを生成する。そこで音響信号処理部１１０には、収音データＳＤから目的音の少なくとも１つの特性を示す目的音データを生成する音認識アルゴリズムと、目的音データから目的音の発生位置を示す発生位置データを生成する音源定位アルゴリズムとが実装されている。音響信号処理部１１０は、こうした音響信号処理をリアルタイムに行う。

音認識アルゴリズムは、目的音を認識可能な既存の音認識アルゴリズムを適宜採用することができ、たとえば、深層学習などの機械学習に基づく音認識アルゴリズムであってもよい。音認識アルゴリズムは、様々な車種および様々な走行場面についてあらかじめ準備された多数のサンプル音データと収音データＳＤとのパターンマッチングに基づいてもよい。

音源定位アルゴリズムは、目的音の発生位置を特定可能な既存の音源定位アルゴリズムを適宜採用することができ、たとえば、音源から各音センサ１０２への音の到達時間差から音源位置を特定する音源定位法に基づいてもよい。音源から各音センサ１０２までの音の到達時間は、音源の位置の関数となることが知られている。ある２つの音センサ１０２から得られる到達時間差から音源方位を推定し、別の２つの音センサ１０２から得られる到達時間差からも音源方位を推定できる。２つの推定された音源方位から、三角測量の原理により、音源の位置が測定される。よって、２つの音センサ１０２があれば音源の方向、３つあれば音源の位置を特定できる。

たとえば、街路灯１０１が道路の両側に設置されている場合には、上述の３つの音センサ１０２として、道路の片側で互いに隣接する２本の街路灯１０１それぞれの音センサ１０２と、これら２つの音センサ１０２とは道路の反対側の街路灯１０１の音センサ１０２を使用することができる。

音センサ１０２の数が増えるほど音源位置の測定精度は向上するから、音響信号処理部１１０は、４本またはそれより多数の街路灯１０１それぞれの音センサ１０２からの収音データＳＤを使用して目的音の発生位置を検出してもよい。

音響信号処理部１１０は、収音データＳＤを受け、収音データＳＤに基づいて交通事故を示す目的音およびその発生位置を検出し、交通事故の発生位置（以下、事故現場ともいう）を示す交通事故位置データＤ１を生成する。交通事故を示す目的音としては、たとえば、衝突音が挙げられる。交通事故の際にはしばしば、急ブレーキなど車両の急減速を伴うと想定される。よって、急ブレーキによるタイヤと路面との摩擦音（いわゆるスキール音）、クラクション音など交通事故に関連して発生しうるそのほかの音が、交通事故を示す目的音として使用されてもよい。

音響信号処理部１１０は、目的音が直接音または回折音である非反射音であるか反射音であるかを判別し、非反射音に基づいて目的音の発生位置を検出する。音響信号処理部１１０は、非反射音のみに基づいて目的音の発生位置を検出してもよい。音響信号処理部１１０は、非反射音および反射音の両方に基づいて目的音の発生位置を検出してもよい。音響信号処理部１１０は、反射音のみに基づいて目的音の発生位置を検出してもよい。

反射音と非反射音がひとつの音源からひとつの音センサ１０２に到来するとき、反射音のほうが非反射音に比べて音の伝搬経路が長くなるから、若干遅れて届くことになる。したがって、収音データＳＤにおいて、同一または類似の特性をもつ複数の目的音が時間的に近接している場合には、音響信号処理部１１０は、最初に届いた音を非反射音と判断し、他の音を反射音と判断することによって、反射音と非反射音を判別することができる。

あるいは、直接音に比べて、回折音では高周波成分が減衰し、反射音では反射体の物性により周波数成分が変化することを利用して、音響信号処理部１１０は、収音データＳＤの周波数分析により、直接音、回折音、反射音を判別してもよい。

回折音は、物体の角部から音センサ１０２へと届き、反射音は、反射面（つまり角部ではない）から届く。この違いを利用して、音響信号処理部１１０は、回折音と反射音を判別してもよい。

灯色制御部１１２は、交通事故位置データＤ１に基づいて、事故現場付近の少なくとも１つの街路灯１０１について警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号Ｓ１を生成する。警戒色点灯信号Ｓ１は、警戒色での点滅を指示してもよい。灯色制御部１１２は、交通事故位置データＤ１に基づいて、事故現場付近の少なくとも２つの街路灯１０１について緊急車両と街路灯１０１との距離に応じて異なる警戒色での点灯を指示してもよい。灯色制御部１１２は、交通事故位置データＤ１に基づいて、たとえば事故現場から離れている街路灯１０１について、通常色での点灯を指示する信号を生成してもよい。

街路灯制御部１０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、マイコンなどのプロセッサ（ハードウェア）と、プロセッサ（ハードウェア）が実行するソフトウェアプログラムの組み合わせで実装することができる。たとえば、音響信号処理部１１０は、デジタルシグナルプロセッサで構成することができ、たとえばＣＰＵやマイコンとソフトウェアプログラムの組み合わせで構成してもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified IC）などで構成してもよい。

また、街路灯１０１は、通信機器１１４を有する。街路灯制御部１０４は、通信機器１１４を通じて、収音データＳＤ、交通事故位置データＤ１、警戒色点灯信号Ｓ１を、他の街路灯１０１の街路灯制御部１０４に送信しまたは他の街路灯１０１の街路灯制御部１０４から受信することができる。通信機器１１４はアンテナ１１４ａを有し、街路灯１０１どうしは無線通信可能である。なお、通信機器１１４の構成は特に限定されず、街路灯１０１どうしは有線により通信可能であってもよい。

よって、ある街路灯１０１の街路灯制御部１０４は、自身に設けられた音センサ１０２によって収音された収音データＳＤに加えて、他の街路灯１０１（たとえばとなりの街路灯１０１）によって収音された収音データＳＤを利用して交通事故位置データＤ１を生成することができる。また、ある街路灯１０１の街路灯制御部１０４は、警戒色点灯信号Ｓ１を、他の街路灯１０１によって生成された交通事故位置データＤ１、または警戒色点灯信号Ｓ１に応じて生成することができる。

なお、音響信号処理部１１０、灯色制御部１１２は各街路灯１０１に設けられているが、それに限られない。複数の街路灯１０１、たとえば近接するいくつかの街路灯１０１（１セットの街路灯１０１）についてひとつの音響信号処理部１１０、ひとつの灯色制御部１１２が設けられてもよい。よって、音響信号処理部１１０は、１セットの街路灯１０１からの収音データＳＤから交通事故位置データＤ１を生成し、灯色制御部１１２は、交通事故位置データＤ１からその１セットの街路灯１０１のそれぞれについて警戒色点灯信号Ｓ１を生成してもよい。音響信号処理部１１０、灯色制御部１１２は、いずれかの街路灯１０１に設けられてもよいし、あるいは、街路灯１０１とは別体として道路の近傍またはその他の場所（たとえば信号機）に設けられてもよい。

図２は、実施の形態１に係る街路灯１０１を模式的に示す図である。街路灯１０１は、道路の側方の地面に設置された支柱１２０を有し、音センサ１０２、街路灯制御部１０４、灯具１０６、通信機器１１４は支柱１２０に取り付けられている。支柱１２０には、道路側に突き出したセンサ設置台１２２が取り付けられている。センサ設置台１２２は灯具１０６より低い高さに位置するが、その限りではない。音センサ１０２は、センサ設置台１２２に設置され、それにより、道路の上方に配置されている。

灯具１０６、通信機器１１４は、支柱１２０の上部または上端に設置されている。もう１つの音センサ１０２が灯具１０６に設けられ、ひとつの街路灯１０１について２つの音センサ１０２が異なる高さに設けられてもよい。あるいは、灯具１０６とセンサ設置台１２２のいずれか一方に音センサ１０２が設けられるだけでもよい。ひとつの街路灯１０１に３つ以上の音センサ１０２が設けられてもよい。複数の音センサ１０２は、たとえば、それぞれ異なる高さに設けられ、及び／または、それぞれ異なる水平位置に設けられてもよい。図２に示される音センサ１０２、街路灯制御部１０４、灯具１０６、通信機器１１４の配置場所は一例であり、他の配置も可能である。

図３は、実施の形態１に係る街路灯システムにおいて実行される音認識に基づく道路監視の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、街路灯制御部１０４によって、所定周期（たとえば数ミリ秒から数十ミリ秒の周期）で繰り返し実行される。

まず、街路灯システム１００は、それぞれの街路灯１０１において周囲から収音する（Ｓ１０）。各街路灯１０１の音センサ１０２は、収音データＳＤを生成し、街路灯制御部１０４は、収音データＳＤを取得する。各街路灯１０１に複数の音センサ１０２が設けられている場合には、街路灯制御部１０４は、それら音センサ１０２の収音データＳＤを取得する。街路灯１０１ごとに音センサ１０２が１つだけ設けられている場合には、街路灯制御部１０４は、通信機器１１４を介して、他の街路灯１０１の音センサ１０２で収音された収音データＳＤを取得する。

緊急車両を示す目的音が検知される（Ｓ１１）。音響信号処理部１１０は、収音データＳＤを受け、収音データＳＤを音認識アルゴリズムにより解析することによって、交通事故を示す目的音を検知する。

次に、目的音の発生位置が特定される（Ｓ１２）。音響信号処理部１１０は、検知された目的音について、音源定位アルゴリズムを適用し、目的音の発生位置を特定する。音響信号処理部１１０は、交通事故の発生位置を示す交通事故位置データＤ１を生成する。

続いて、街路灯１０１の灯色を変更するか否かが判定される（Ｓ１３）。たとえば、灯色制御部１１２は、交通事故位置データＤ１に基づいて街路灯１０１から事故現場までの距離を求め、この距離を所定の距離しきい値と比較する。あるいは、灯色制御部１１２は、他の街路灯１０１（たとえば、となりの街路灯１０１）から受信した交通事故位置データＤ１または警戒色点灯信号Ｓ１に基づいて、事故現場までの距離を求め、この距離を所定の距離しきい値と比較する。灯色制御部１１２は、事故現場までの距離が距離しきい値より小さければ、その街路灯１０１の灯色を変更すべきと判定する。灯色制御部１１２は、事故現場までの距離が距離しきい値より大きければ、その街路灯１０１の灯色を変更すべきでないと判定する。

街路灯１０１の灯色を変更すべきと判定される場合には（Ｓ１３のＹ）、灯色制御部１１２は、その街路灯１０１について警戒色点灯信号Ｓ１を生成する。灯色制御部１１２は、灯具１０６に警戒色点灯信号Ｓ１を出力する。灯具１０６は、警戒色点灯信号Ｓ１を受けると、警戒色で点灯する（Ｓ１４）。警戒色点灯信号Ｓ１が点滅を指示する場合には、灯具１０６は、警戒色で点滅する。

街路灯１０１の灯色を変更すべきでないと判定される場合には（Ｓ１３のＮ）、灯色制御部１１２は、その街路灯１０１について警戒色点灯信号Ｓ１を生成しないか、または通常色での点灯を指示する信号を生成する。よって、灯具１０６は、通常色で点灯する（Ｓ１５）。この場合において、たとえば昼間など街路灯１０１を点灯しなくてもよいときは、灯具１０６は、消灯してもよい。

こうして交通事故位置データＤ１に基づく灯色制御が行われ、本ルーチンは終了する。

複数の街路灯１０１は互いに連携した点灯パターンで点灯してもよい。たとえば、複数の街路灯１０１は、事故現場までの距離に応じて異なる色で点灯してもよい。複数の警戒色を用いることにより、表現の幅が広がる。たとえば、事故現場に最も近い第１グループの街路灯１０１が第１警戒色で点灯し、道路に沿って第１グループの街路灯１０１に隣接する第２グループの街路灯１０１が第１警戒色と異なる第２警戒色で点灯してもよい。第１警戒色は、第２警戒色に比べて高い警戒レベルを示す色が選択される。たとえば、第１警戒色は、赤色であり、第２警戒色は、橙色または黄色である。３種類またはそれより多くの警戒色が使用され、複数の街路灯１０１が事故現場までの距離に応じて３以上のグループに分けられ、グループごとに異なる灯色が割り当てられてもよい。

連続点灯だけでなく、点滅を用いることによっても、表現の幅を広げることができる。たとえば、複数の街路灯１０１は、事故現場までの距離に応じて異なる点滅周期で点滅してもよい。たとえば、事故現場に最も近い第１グループの街路灯１０１が第１周期で点滅し、道路に沿って第１グループの街路灯１０１に隣接する第２グループの街路灯１０１が第１周期と異なる第２周期で点滅してもよい。たとえば、第１周期は、第２周期よりも短く、よって、第１グループの街路灯１０１が第２グループの街路灯１０１に比べて高速に点滅してもよい。こうした点滅周期の設定が、上述の距離に応じた灯色選択と組み合わせて使用されてもよい。

図４は、実施の形態１に係る街路灯システムの動作を説明するための模式図である。図４には、街路灯システム１００が設置された道路で交通事故が発生したケースが示されている。２台の車両１３０ａ、１３０ｂが衝突し、衝突音１３２が発生したとする。その周囲には他の車両１３４ａ、１３４ｂが走行している。

衝突音１３２は周囲の街路灯１０１の音センサ１０２によって収音される。上述のように、街路灯システム１００は、衝突音１３２に音響信号処理をリアルタイムに施すことによって、交通事故の発生位置を即時に検出する。街路灯システム１００は、検出された交通事故の発生位置に基づいて、各街路灯１０１について警戒色点灯信号Ｓ１を生成する。

その結果、事故現場に最も近い第１グループの街路灯１０１ａは、第１警戒色（たとえば赤色）で点灯する。第１グループの街路灯１０１ａに隣接する第２グループの街路灯１０１ｂは、第２警戒色（たとえば橙色）で点灯する。その他の街路灯１０１ｃは、通常色（たとえば白色）で点灯し、または消灯する。

このとき、事故現場に近い街路灯１０１（たとえば第１グループの街路灯１０１ａ）は衝突音１３２に応答して警戒色で点灯することができる。しかし、事故現場から離れるにつれて、衝突音１３２が聞こえにくくなる。そこで、事故現場からある程度離れている街路灯１０１（たとえば第２グループの街路灯１０１ｂ）は、衝突音１３２に応答する代わりに、となりの街路灯１０１から送信された警戒色点灯信号Ｓ１（矢印１３６で示す）に応答して、警戒色で点灯している。さらに緊急車両１３０から離れている街路灯１０１ｃ（たとえば、図４において左端および右端の街路灯）は、通常色で点灯し、または消灯する。

他の街路灯１０１からの警戒色点灯信号Ｓ１に応答して警戒色で点灯する構成は、たとえば高速道路のように、音の届く範囲を越えて広範囲に警戒を通知することが望まれる場合に、有用である。

街路灯システム１００によれば、交通事故の発生を街路灯１０１の灯色の変更によって事故現場の周囲を走行する他の車両１３４ａ、１３４ｂのドライバーに通知することができる。街路灯システム１００は、個々のドライバーが目視可能な近距離を越える広い範囲に事故発生の警戒情報を通知することもできる。こうして交通事故に気づいたドライバーは、交通事故の発生直後において警察による交通整理がまだなされていないなかでも、自身が事故に巻き込まれないように注意して走行することができる。よって、街路灯システム１００は、交通事故の連鎖の危険性を低減する等、交通の安全性向上に役立つ。

また、街路灯１０１は一般に、道路に沿って多数設置されている。各街路灯１０１に音センサ１０２を搭載することにより、道路に沿って多数の収音位置で交通事故を示す目的音を検知し、その発生位置を精度よく特定することができる。

交通事故を検知するために、道路に沿って多数のカメラを配置し、カメラで撮像した画像データを利用するという方法も考えられる。しかし、こうしたカメラは監視カメラともみなされうるので、街中に多数配置することにはプライバシーに対する懸念もある。これに対して、街路灯システム１００は、音認識を利用するので、そのような懸念が生じないという利点もある。

ここまでは、交通事故によって発生する音を検知して事故現場周辺の街路灯が警戒色で点灯する構成を説明したが本発明はこの構成には限られない。街路灯システム１００は、走行の際に注意を要するその他の道路状況にも同様に適用可能である。

図１に示されるように、音響信号処理部１１０は、収音データＳＤを受け、収音データＳＤに基づいて街路灯周辺の道路状況を示す目的音およびその発生位置を検出し、道路状況の発生位置を示す道路状況データＤ２を生成してもよい。灯色制御部１１２は、道路状況データＤ２に基づいて、道路状況の発生位置付近の少なくとも１つの街路灯１０１について警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号Ｓ１を生成してもよい。

音認識によって検知されうる道路状況は、交通事故以外に、たとえば、渋滞、路面冠水、路面凍結などがありうる。渋滞の最後尾に到達した車両は減速する。よって、渋滞を示す目的音としては、たとえば、走行車両の渋滞到達に伴う走行音の変化（たとえば、音量の低下）が使用されうる。冠水、凍結など特定の路面状態では、その路面状態に応じた走行音が発生しうる。たとえば、冠水した路面からは水跳ね音が生じうる。凍結した路面からも特有の音が生じうる。よって、路面状態に応じた走行音が、路面冠水、路面凍結を示す目的音として使用されうる。このように、検知対象の道路状況に応じて目的音は適宜設定すればよい。

したがって、街路灯システム１００によれば、走行の際に注意を要するさまざまな道路状況を音認識を用いて検知し、その道路状況の発生場所を警戒色での点灯によりドライバーに通知することができる。

他の例として、道路状況データＤ２は、街路灯周辺の歩行者の存在を示すものであってもよい。このような実施例を次に述べる。

図５は、実施の形態１に係る街路灯システムによる歩行者検知を示す模式図である。街路灯システム１００は、道路を横断しようとする歩行者１４０を音認識により検知し、警戒色での点灯により歩行者１４０の存在をドライバーに通知してもよい。

街路灯１０１は、異なる高さに配置された少なくとも２つの音センサ１０２ａ、１０２ｂを有する。一方の音センサ１０２ａは、街路灯１０１の上部に取り付けられ、他方の音センサ１０２ｂは、街路灯１０１の下部に取り付けられている。上部の音センサ１０２ａは、主として道路を走行する車両からの音を取得するために使用され、下部の音センサ１０２ｂは、主として歩行者１４０が発する音（たとえば、歩行音、会話音など）を取得するために使用される。よって、歩行者検知用の音センサ１０２ｂは、成人の平均身長よりいくらか低い高さを目安として、たとえば地面から約０．５～１．５ｍ（たとえば１ｍ程度）の高さに設置される。

図１に示される音響信号処理部１１０は、音センサ１０２ｂによって生成された収音データＳＤを受け、収音データＳＤに基づいて街路灯周辺の歩行者１４０を示す目的音およびその発生位置を検出し、歩行者１４０の存在を示す道路状況データＤ２を生成してもよい。灯色制御部１１２は、道路状況データＤ２に基づいて、歩行者１４０の近くの街路灯１０１について警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号Ｓ１を生成してもよい。

このようにすれば、道路を横断しようとする歩行者がいることをドライバーに知らせ、注意を促すことができる。よって歩行者との交通事故が起こる可能性を低減することができる。この実施例は、横断歩道の近傍に設置された街路灯１０１、または、横断歩道が無い場所であっても歩行者と車の交通事故が多い場所に設置された街路灯１０１に好適である。

なお、街路灯システム１００は、歩行者１４０だけでなく、同様にして自転車も検知できる。

さらに、他の例として、街路灯システム１００は、音認識を利用して走行車両の車高を検知するように構成されうる。このような実施例を次に述べる。

図６は、実施の形態１に係る街路灯システムによる車高検知を示す模式図である。街路灯システム１００が設置された道路１５０は、第１区間１５１、第２区間１５２、高さ制限区間１５３を含む。第１区間１５１は、走行する車両１５４の車高を測定するための区間として利用される。第１区間１５１は、たとえば、高さ制限区間１５３から数百ｍ～数ｋｍ（たとえば１ｋｍ程度）手前に設定される。第２区間１５２は、第１区間１５１を高さ制限区間１５３に接続する。第２区間１５２、高さ制限区間１５３は、第１区間１５１に対して、走行車両１５４の進行方向前方にある。高さ制限区間１５３は、たとえば、オーバーパス、アンダーパスなどの立体交差、またはトンネルなど、通行できる車高限度Ｈｍａｘが定められている。

街路灯１０１は、鉛直方向に互いに異なる高さに配置された複数（たとえば少なくとも３つ）の音センサ１０２からなる音センサアレイ１５６を有する。以下では説明の便宜上、第１区間１５１に設置された街路灯を「第１街路灯」、第２区間１５２に設置された街路灯を「第２街路灯」と称することがある。

図１に示される音響信号処理部１１０は、第１街路灯の音センサアレイ１５６によって収音された収音データＳＤに基づいて走行車両１５４が発生させる風切り音１５５およびその発生位置を検出し、走行車両１５４の高さを示す車高データＤ３を生成してもよい。灯色制御部１１２は、車高データＤ３に基づいて、走行車両１５４の高さが車高限度Ｈｍａｘより高い場合に第２街路灯について警戒色点灯信号Ｓ１を生成してもよい。第２街路灯は、第１街路灯で生成された警戒色点灯信号Ｓ１を通信機器１１４を介して受信可能である。よって、第２街路灯は、第１街路灯で生成された警戒色点灯信号Ｓ１に基づいて警戒色で点灯してもよい。

街路灯システム１００は、図３に例示される道路監視処理と同様に動作可能である。ただし、ステップＳ１１において、音響信号処理部１１０は、音センサアレイ１５６によって生成された収音データＳＤを音認識アルゴリズムにより解析し、車両１５４の風切り音１５５を検知する。ステップＳ１２において、音響信号処理部１１０は、検知された風切り音１５５について音源定位アルゴリズムを適用し、風切り音１５５の発生エリアを特定する。

音センサアレイ１５６から得られる収音データＳＤを解析することにより、鉛直方向に関して車両１５４の風切り音１５５の発生エリアを検知することができる。この発生エリアの上端の高さが車両１５４の車高に相当する。よって、車両１５４の風切り音１５５を含む収音データＳＤに基づいて、車高データＤ３を生成することができる。

ステップＳ１３において、灯色制御部１１２は、車高データＤ３に基づいて、車両１５４の高さを車高しきい値と比較する。車高しきい値は、たとえば、車高限度Ｈｍａｘ、またはこれよりいくらか小さい車高値であり、車両１５４の高さが車高しきい値を超える場合、車両１５４の高さが車高限度Ｈｍａｘに達しているものと把握される。よって、灯色制御部１１２は、車両１５４の高さが車高しきい値より大きければ、第２街路灯の灯色を変更すべきと判定する。同時に、灯色制御部１１２は、第１街路灯の灯色を変更すべきと判定してもよい。灯色制御部１１２は、車両１５４の高さが車高しきい値より小さければ、第２街路灯の灯色を変更すべきでないと判定する。

その結果、車両１５４が高さ制限区間１５３に定められた車高限度Ｈｍａｘを超える車高を有する場合、第１区間１５１を走行する間に車高が測定され、第２区間１５２の街路灯１０１が警戒色で点灯する。

街路灯システム１００によれば、高さ制限を満たさない車両１５４にそれを通知することができる。車両１５４は、高さ制限区間１５３に進入することを回避することができる。

図６を参照して説明した実施例は、以下のようにとらえることもできる。
街路灯システムは、
道路の第１区間に沿って設置された少なくとも１つの第１街路灯と、道路の第２区間に沿って設置された少なくとも１つの第２街路灯とを含み、第２区間は、通行できる車高限度が定められた高さ制限区間に第１区間を接続し、少なくとも第１街路灯が、互いに異なる高さに配置され、周囲から収音して収音データを生成する複数の音センサを有し、少なくとも第２街路灯が、少なくとも１つの警戒色を含む複数の灯色で点灯可能である、複数の街路灯と、
収音データを受け、収音データに基づいて走行車両が発生させる風切り音およびその発生位置を検出し、走行車両の高さを示す車高データを生成する音響信号処理部と、
車高データに基づいて、走行車両の高さが車高限度より高い場合に第２街路灯について警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号を生成する灯色制御部と、を備える。

（実施の形態２）
図７は、実施の形態２に係る街路灯システムを示す模式図である。街路灯システム２００は、実施の形態１の街路灯システム１００の各構成要素に加えて、道路の近傍に設置された道路情報中継装置２０２をさらに備える。道路情報中継装置２０２は、道路状況データＤ２を受け、その道路状況が起きた道路区間を示す道路情報を生成し遠隔の道路情報管理装置２０４に送信する。たとえば、道路情報中継装置２０２は、交通事故位置データＤ１を受け、交通事故が起きた道路区間を示す道路情報を生成し遠隔の道路情報管理装置２０４に送信する。以下では簡単のために、道路情報中継装置２０２、道路情報管理装置２０４をそれぞれ、中継装置２０２、管理装置２０４と称する。

中継装置２０２は、街路灯１０１と管理装置２０４との間の通信を中継する。中継装置２０２は、通信機器２０８を有し、通信機器２０８は、無線または有線の通信回線２０６を介して管理装置２０４と通信可能であるとともに、街路灯１０１（たとえば図１に示される通信機器１１４）とも通信可能である。

街路灯１０１は、複数のグループに分けられ、グループごとにひとつの中継装置２０２が設けられている。個々のグループには、街路灯１０１だけでなく、近隣に設置された少なくとも１つの信号機２１０が含まれうる。中継装置２０２は、同じグループの街路灯１０１から情報を集約して管理装置２０４に送信する。また、中継装置２０２は、管理装置２０４からの制御信号またはその他の情報を受け、それをグループの街路灯１０１に送信する。管理装置２０４からの情報は信号機２１０にも送信されうる。

一例として中継装置２０２は、信号機２１０に設置されるがその限りでない。中継装置２０２は、いずれかの街路灯１０１に設置されてもよい。あるいは、中継装置２０２は、信号機２１０および街路灯１０１とは別体として道路の近傍に設置されてもよい。

複数の街路灯１０１および信号機２１０は、ひとつの地域内に設置されているのに対し、管理装置２０４は、遠隔地（たとえば交通局または警察）に設けられ、この地域を含む複数の地域にわたって街路灯１０１および信号機２１０を統合的に制御する。

図８は、実施の形態２に係る街路灯システムにおいて実行される音認識に基づく道路監視の一例を示すフローチャートである。

まず、中継装置２０２は街路灯１０１から情報を取得する（Ｓ２０）。実施の形態１に係る街路灯システム１００と同様にして、街路灯システム２００は、位置データ（Ｄ１～Ｄ３）、警戒色点灯信号Ｓ１を生成する。位置データ（Ｄ１～Ｄ３）、警戒色点灯信号Ｓ１は、各街路灯１０１から中継装置２０２に送信される。

中継装置２０２は、同じグループに属する複数の街路灯１０１からの位置データ（Ｄ１～Ｄ３）、警戒色点灯信号Ｓ１を集約し、道路情報を生成して管理装置２０４に送る（Ｓ２２）。道路情報は、たとえば、交通事故、渋滞、路面冠水、路面凍結など、注意すべき所定の道路状況が起きた道路区間を示す。こうして、中継装置２０２が属する地域の道路情報が管理装置２０４に送られる。

管理装置２０４は、道路情報に基づいて信号機２１０と街路灯１０１を制御する（Ｓ２４）。管理装置２０４は、信号機２１０を制御する制御信号を生成し、中継装置２０２に送る。信号機２１０は、制御信号に応じて制御される。また、管理装置２０４から送られる制御信号は、中継装置２０２を介して街路灯１０１に送られる。よって、街路灯システム２００も、管理装置２０４によって制御されることができる。

たとえば、警察による交通事故の処理が完了し走行の安全が確保されたとき、管理装置２０４は、警戒解除信号を中継装置２０２に送る。警戒解除信号は、中継装置２０２から各街路灯１０１の灯色制御部１１２に送られる。灯色制御部１１２は、警戒解除信号に応じて、灯具１０６に通常色での点灯を指示する。こうして、遠隔操作により街路灯システム２００を通常の状態に復帰させることができる。複数の街路灯１０１の灯色を警戒色から通常色へとまとめて戻すことができるので、便利である。

管理装置２０４では、街路灯システム２００から収集した各種の情報およびそれに基づく一連の作業履歴などの関連データを記録のために保管してもよい。保管されたデータには、地域で起こった交通事故の情報が含まれるので、交通資料として利用することができる。

実施の形態２に係る街路灯システム２００によれば、実施の形態１に係る街路灯システム１００と同様に、道路状況を灯色の変更によってドライバーに通知することができる。

また、街路灯システム２００によれば、複数の街路灯１０１を用いた道路監視網が構築される。管理装置２０４は、監視により取得された道路情報に基づいて、道路状況を遠隔監視し、必要に応じて交通管制に利用することができる。

ところで、収音データＳＤは、交通事故による衝突音だけでなく、車両の走行音（たとえば、エンジンまたはモータの動作音、タイヤと路面の摩擦音など）も含みうる。そこで、音響信号処理部１１０は、収音データＳＤを受け、収音データＳＤに基づいて走行車両を示す目的音およびその発生位置を検出し、付近の交通量（走行台数、走行速度など）を示す交通量データを生成してもよい。中継装置２０２は、街路灯１０１から交通量データを集約し道路情報として管理装置２０４に送信してもよい。

本発明は、上述した実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、実施の形態及び変形例を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくはさらなる変形が加えられた実施の形態や変形例も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態や変形例、及び上述した実施の形態や変形例と以下の変形との組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態、変形例及びさらなる変形それぞれの効果をあわせもつ。

街路灯１０１は、カメラを有してもよい。街路灯制御部１０４は、収音データＳＤおよびカメラで撮像した画像データに基づいて交通事故位置データＤ１、道路状況データＤ２、または車高データＤ３を生成してもよい。

街路灯１０１は、赤外線センサなどの車両検知センサを有してもよい。街路灯制御部１０４は、収音データＳＤおよび赤外線センサの検知結果に基づいて交通事故位置データＤ１、道路状況データＤ２、または車高データＤ３を生成してもよい。赤外線センサは、街路灯１０１の近くに停車した車両があるかを検知するために使用されてもよい。街路灯システム１００は、隣接する複数の街路灯１０１に設けられた各赤外線センサが停車車両を検知する場合に、渋滞が発生していると判断し、ひとつの街路灯１０１に設けられた赤外線センサのみが停車車両を検知する場合に、故障車など１台の停車であると判断してもよい。

必要に応じて、街路灯１０１は、スピーカー、電光掲示板など、灯具１０６とは別の通知部を備えてもよい。街路灯制御部１０４は、位置データ（Ｄ１～Ｄ３）に基づいて警戒色点灯信号Ｓ１を生成するとともに、警戒情報をスピーカーから音声により出力し及び／または電光掲示板に表示するように動作してもよい。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１００ 街路灯システム、 １０１ 街路灯、 １０２ 音センサ、 １１０ 音響信号処理部、 １１２ 灯色制御部、 １５１ 第１区間、 １５２ 第２区間、 １５３ 高さ制限区間、 １５５ 風切り音、 ２００ 街路灯システム、 ２０２ 中継装置、 ２０４ 管理装置、 Ｄ１ 交通事故位置データ、 Ｄ２ 道路状況データ、 Ｄ３ 車高データ、 ＳＤ 収音データ、 Ｓ１ 警戒色点灯信号。

Claims (10)

1. 車両が走行する道路に沿って設置され、少なくとも１つの警戒色を含む複数の灯色で点灯可能であり、それぞれが、周囲から収音して収音データを生成する音センサを有する複数の街路灯と、
   前記収音データを受け、前記収音データに基づいて交通事故を示す目的音およびその発生位置を検出し、交通事故位置データを生成する音響信号処理部と、
   前記交通事故位置データに基づいて、前記交通事故の発生位置付近の少なくとも１つの街路灯について前記警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号を生成する灯色制御部と、を備え、
   前記交通事故の発生位置付近の前記少なくとも１つの街路灯に比べて前記交通事故の発生位置から離れている少なくとも１つの他の街路灯は、前記少なくとも１つの街路灯から送信される警戒色点灯信号に応答して前記警戒色で点灯することを特徴とする街路灯システム。
2. 前記警戒色点灯信号は、前記警戒色での点滅を指示することを特徴とする請求項１に記載の街路灯システム。
3. 前記街路灯は、複数の警戒色で点灯可能であり、
   前記灯色制御部は、前記交通事故位置データに基づいて、前記交通事故の発生位置付近の少なくとも２つの街路灯について前記交通事故の発生位置と街路灯との距離に応じて異なる警戒色での点灯を指示することを特徴とする請求項１または２に記載の街路灯システム。
4. 前記道路の近傍に設置された道路情報中継装置をさらに備え、
   前記道路情報中継装置は、前記交通事故位置データを受け、前記交通事故が起きた道路区間を示す道路情報を生成し遠隔の道路情報管理装置に送信することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の街路灯システム。
5. 車両が走行する道路に沿って設置され、少なくとも１つの警戒色を含む複数の灯色で点灯可能であり、それぞれが、周囲から収音して収音データを生成する音センサを有する複数の街路灯と、
   前記収音データを受け、前記収音データに基づいて街路灯周辺の道路状況を示す目的音およびその発生位置を検出し、前記道路状況の発生位置を示す道路状況データを生成する音響信号処理部と、
   前記道路状況データに基づいて、前記道路状況の発生位置付近の少なくとも１つの街路灯について前記警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号を生成する灯色制御部と、を備え、
   前記道路状況の発生位置付近の前記少なくとも１つの街路灯に比べて前記道路状況の発生位置から離れている少なくとも１つの他の街路灯は、前記少なくとも１つの街路灯から送信される警戒色点灯信号に応答して前記警戒色で点灯することを特徴とする街路灯システム。
6. 前記道路状況は、交通事故、渋滞、路面冠水、路面凍結の少なくとも１つであることを特徴とする請求項５に記載の街路灯システム。
7. 前記道路の近傍に設置された道路情報中継装置をさらに備え、
   前記道路情報中継装置は、前記道路状況データを受け、前記道路状況が起きた道路区間を示す道路情報を生成し遠隔の道路情報管理装置に送信することを特徴とする請求項５または６に記載の街路灯システム。
8. 前記音響信号処理部は、前記収音データに基づいて走行車両が発生させる風切り音およびその発生位置を検出し、前記走行車両の高さを示す車高データを生成し、
   前記灯色制御部は、前記車高データに基づいて、前記走行車両の高さが車高しきい値より高い場合に前記走行車両付近の少なくとも１つの街路灯について前記警戒色点灯信号を生成することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の街路灯システム。
9. 車両が走行する道路に沿って設置され、少なくとも１つの警戒色を含む複数の灯色で点灯可能であり、それぞれが、周囲から収音して収音データを生成する音センサを有する複数の街路灯と、
   前記収音データを受け、前記収音データに基づいて走行車両が発生させる風切り音およびその発生位置を検出し、前記走行車両の高さを示す車高データを生成する音響信号処理部と、
   前記車高データに基づいて、前記走行車両の高さが車高しきい値より高い場合に前記走行車両付近の少なくとも１つの街路灯について前記警戒色での点灯を指示する警戒色点灯信号を生成する灯色制御部と、を備えることを特徴とする街路灯システム。
10. 前記道路は、第１区間と、通行できる車高限度が定められた高さ制限区間に前記第１区間を接続する第２区間とを含み、
    前記複数の街路灯は、前記第１区間に設置された第１街路灯と、前記第２区間に設置された第２街路灯とを含み、前記第１街路灯は、互いに異なる高さに配置された複数の音センサを有し、
    前記音響信号処理部は、前記第１街路灯の前記複数の音センサによって収音された収音データに基づいて前記走行車両が発生させる風切り音およびその発生位置を検出し、前記車高データを生成し、
    前記灯色制御部は、前記車高データに基づいて、前記走行車両の高さが前記車高限度より高い場合に前記第２街路灯について前記警戒色点灯信号を生成することを特徴とする請求項８または９に記載の街路灯システム。

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