JPH03259399A - 地上側の情報を移動体に伝送する伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分析） 本発明は信号機情報を移動体内へ伝送する警報システム
に関する。さらに詳述すると、本発明は信号機の点滅情
報を信号灯に取り付けたセンサやあるいは信号機の回路
系から取り出し、発光素子、超音波発振素子や電波によ
り移動体内に伝送し、移動体内で信号機情報を確認でき
る警報システムに関する。

（従来の技術） 従来信号機は青、黄、赤色に点燈させて、これを視覚的
に識別して、安全性を確保するものであった。つまり人
が信号機の点滅情報に絶えず注意を払って目で確認して
安全性を確保するものであった。例えば、移動体のうち
自動車の例では、運転者自身の注意力゛によりこの信号
情報に従って、安全運転が保たれてきた。また、盲人用
として信号機の情報を音声やメロディで知らせている。

しかし、自動車などの移動体では、信号機の確認は視覚
だけに頼っているのが現状である。

〈発明が解決しようとする課題） しかしながら、最近の移動体の異常な過密化と高速化に
対して、運転者自身の視覚に基づく信号情報の判定法た
けでは、不十分であることが指摘され始めている。特に
、最近の道路沿いの夜間照明や背景光が派手に、また明
るくなり、信号機表示確認時の錯覚などの不安要因が増
加しつつある。

本発明は、上述の従来の信号機の持つ機能を補完し、移
動体の安全運行を確保するために、信号機の点滅情報を
無線方式で移動体へ伝送し、移動体内で信号機情報を音
声や光の点滅などで確認したり、制動装置を作動出来る
ようにした移動体警報システムに関するものである。す
なわち、移動体の過密化や高速化に伴う精神的な疲労や
夜間照明などによる信号機表示の錯覚や見落としによる
事故を軽減させるために、信号機の点滅情報を信号燈に
取り付けたセンサで検出するか、または、信号機の回路
系から取り出し、この点滅情報を発光素子や超音波発振
素子を多数配列した放射素子や、または電波により伝送
し、移動体内に情報を送る警報システムを構成して、従
来の信号機の機能を補完し、上述の問題点を解決しよう
とするものである。

（問題を解決しようとする手段） これらの問題点を解決するために、本発明は個々の信号
燈の前面または側面などにセンサを取り付け、点燈して
いる信号を判定し、点燈している信号燈に応じた情報信
号を発光素子や超音波素子または電波により移動体へ伝
送するという手段で、既存の信号機を改良したり取り替
えるという必要性をなくし、実用上の問題点を解決して
いる。

センサとしては光センサの他信号燈の点燈状態を判別で
きるものなら何を用いてもよい。特に点滅情報を光ファ
イバで筐体中へ導き光センサで検出すれば光センサを風
雨にさらすことなく長寿命化がはかれる。勿論、この場
合、信号機の回路系から信号燈の点滅情報を取り出すこ
とも可能である。

この場合、とくに、発光素子や超音波素子は単一の素子
を用いても良いが、これらの素子の指向性が狭いビーム
状のものを用いる場合は、これらを多数配列して照射領
域を広げるという手段で、指向特性が比較的狭い発光素
子や超音波素子を用いる際の問題点を解決している。ま
た、信号燈の全面または側面などにセンサを取り付は信
号の点燈情報を判定するという手段を用いれば、歩行者
に音声や音楽で知らせる警報システムを信号機の回路系
を改造しなくても簡単に既存の信号機に取り付けること
が出来る。

従来、この種の警報装置が実現困難であったのは、既存
の信号機を簡単に改造することが出来なかったことが一
つの原因である。本発明は、この既存の信号機の問題を
信号燈に、点滅情報を検知するセンサを取り付けること
で解決している。またこの種の警報装置を実現するため
の他の障害として、信号点滅情報をどのようにして、一
方向に進行している移動体だけに伝送するかという問題
があった。他の信号機情報と混信したり、反対車線を進
行中の移動体へ誤った情報を伝送するという問題を解決
する必要がある。本発明では、この点に関して、単一素
子では放射指向特性の比較的狭い超音波発振素子や発光
素子を多数配列して放射し、必要な領域たけに局所的情
報を伝送し、指向性を制御した受光器や超音波受信器で
、他の信号情報と混信することなく選択的に必要な情報
のみを受信することで解決している。勿論、光や超音波
の周波数や振動数を利用して、一つの信号機の点滅情報
だけを選択的に受信できる。

また、電波を用いて信号点滅情報を移動体へ伝送する場
合は、指向特性の鋭いアンテナと電波法上許されている
微弱電波を用いることにより上記の問題を解決出来る。

とくに、数十ギガヘルツのミリ波などを使用すれば、ア
ンテナも小型化できる上、局所的な電波放射が可能とな
る。

従って、これらの放射素子を多数配列して構成する情報
伝送手段は単に信号機の点滅情報のみならず、移動体の
運行管理システムやナビゲーションシステムへも応用で
きる。

さらに、この信号機の点燈情報を移動体に伝達する手段
として、路面等に信号燈の青、赤、黄の点燈状態に応じ
て変化する標識体、例えば、光が点滅するような標識体
を設置して、移動体のセンサでこれを検出する手段をと
る。この場合、標識体としては、必ずしも路面や軌道面
に設置せず、道路や軌道面の側壁や、車道と歩道の境界
部分や中央分離帯などにに設置し、また光のみならず超
音波、電波等の発信源を設けて、これからの放射波を移
動体センサが検出するようにすれば、このシステムの設
置が簡易化される。とくに、情報伝送用の放射波を路面
に沿うように放射し、車体下部に取り付けたセンサで情
報を検出する手段をとることにより反対車線への信号の
漏洩を防止することが出来る。この場合、複数個の発信
源を設置し、発信源からの放射波に一定の指向性をもた
せ、これらの発信源を一定の規則に従ってＯＮ、ＯＦＦ
することのより可変空間バーコード情報も構成出来、単
に信号機の点燈情報のみならず、移動体運行情報や移動
体制御情報などの伝送が可能となる。

（作　用） 本発明は、従来困難視されていた信号機の点滅情報の変
化を移動体内に伝送し、移動体内で音声や警告音で運転
者に注意を促したり、制御装置を作動させることにより
信号機の機能を補完し、安全運行を確保しようとするも
のである。

本発明では、信号機の点滅情報を信号燈に取り付けたセ
ンサで検出し、この情報を光学的、超音波的、電波的手
段で移動体へ伝送できる構成であるため、信号機側の装
置は簡単となり、既存の信号機に簡単に取り付けられる
という作用がある。すなわち、この警報システムを構築
するにあたり、全国無数に存在する既存の信号機の装置
を取り替える必要がない。また、新たに設置する信号機
では、信号機の回路系から信号の点滅情報を取り出せば
、信号機装置とし一体化されるという作用がある。

本発明では、信号機の点滅情報を移動対へ伝送するする
手段として、光学的には、発光素子などを多数配列し、
また配列角度などを変えて設置することにより移動体通
過領域を局所的に放射できるという作用がある。

また、信号機の点燈情報を移動体へ伝送する手段として
、超音波発振素子を用いる場合も同様で、超音波発振素
子を多数配列することにより移動体通過領域を局所的に
放射できるという作用がある。

発光素子や超音波素子は、単一素子を用いてもよいが指
向特性がビーム状で狭いものを用いるとこれらを多数配
列すると一定の領域だけの放射が可能となり、他の信号
情報との干渉の問題を避けることが出来るという大きな
作用がある。単一素子による放射法は軌道面を走行する
ような特殊な移動体へ情報伝送することに対しては有効
である。

また、信号機の点燈情報の移動体への伝送を電波で行う
場合は、指向特性の鋭いアンテナを用い電波法で許され
ている微弱電波を用いたり、ミリ波を用いることにより
局所的な放射が可能となり、池の信号機との干渉の問題
を回避できるという作用がある。

（実施例） 以下、本発明の警報システムを図面に示す実施例で詳述
する。

第１図は、本発明のシステム全体を示す構成図の一例で
ある。

第１図は、信号機のある交差点の手前を想定したもので
、信号機（１）の信号燈（２）の前面にセンサ（３）を
取り付けである。このセンサ（３）からの信号の点燈情
報を信号情報放射装置！（４）に配列して取り付けた超
音波発振素子や発光素子などからなる放射素子（５）な
どから移動体通過領域へ情報を放射し、移動体へ伝送す
る。第１図では、移動体として自動車を例にとっている
が、自動車に伝送された信号点滅情報は、自動車側に取
り付けられた受信用センサ（６）やアンテナで受信され
、車内の情報処理袋Ｎ（７）で音声や警報音に変換され
たり、光の点滅で知らせたり、また制動装置に指示を与
え車を制御するよ・うにシステムを構成する。

この場合、信号燈の点燈状態を検知するセンサは太陽光
や移動体の照明の反射光などの影響を受けぬように、二
つないしそれ以上のセンサを用いて、一つの信号燈の点
燈と消灯を監視することも可能である。つまり、一方の
センサが信号燈消燈時の信号燈ガラス面の反射光などを
検知させ、他方のセンサに点燈したことを検知させ両者
の信号の変化から、信号点滅情報を割り出すことも可能
である。

第２図は、超音波発振素子（８）などを用いて、信号情
報放射装Ｍ（４）を構成する場合の一例である。信号機
の点滅情報を信号燈前面から光ファイバ（９）で信号情
報放射装？！！（４）へ導いている。また、このシステ
ムの性格から、信号点滅情報は、放射領域に必ずしも連
続的に放射する必要はなく、例えばスポット状に飛び飛
びに放射してもよい。

つまり１、第２図に示すように、各列の発光素子に角度
をもたせて配列することにより放射領域を任意に定めた
り、信号放射装置（４）を可動構造とすることにより、
各々の放射素子からの放射領域を移動体の運行状況に応
じて可変することが出来る。この信号放射装置及び移動
体受信センサは、光学的なものや超音波や電波も併用し
た複合的なもので構成することも可能である。

第３図は、本発明の他の実施例で信号機の点燈情報を光
学的な標識体（１０）を路面に設置して、この情報を自
動車に取り付けたセンサ（１１）で検出する例である。

また、これは信号点燈情報のみならず移動体の位置情報
や種々の情報を与えることも出来る。つまり、この例で
は中央分離帯（１２）上に、放射！（１３）を１個また
は複数個設は信号を放射している。複数個の放射ｆｉ（
１３）をもつ放射器（１４）の例では、これからビーム
状の放射波を放射し、放射源（１３）のＯＮ、ＯＦＦに
よる調節で、太い、細いなどのビーム幅を空間に構成し
、路面上に近い空間に放射状ビームによるバーコード列
を構成している。勿論、この場合、放射波として信号を
変調したものを用いれば、バーコード情報の他に多くの
情報を自動車内に与えることが出来る。また、異なった
周波数で変調をした放射波を用いれば、同一のコード幅
でも異なった情報を与えることが出来る。第３図の実施
例で、放射波の到達した終端は、その放射波を吸収する
材料で構成し、しがも散乱するような形状に構成するこ
とにより反対車線への影響を避けることが出来るように
しである。本発明は、超音波や光などの放射源からの放
射波のビーム幅、つまり指向性を巧みに制御して空間バ
ーコードを形成している。また放射源のＯＮ、ＯＦＦに
より当然可変空間バーコードを構成することも出来る。

さらに、第３図に一例を示すように、片側車線の中央部
で斜交するように放射波を放射する変形角度放射源（１
５）を用い、この車線内の放射波最大幅（１６）以下の
放射波を検出するように、自動車の情報処理回路を構成
しておく。この結果、反対車線では、放射幅領域が広が
るため、この放射波による情報は反対側車線の自動車に
は検出されず、両車線間の混信を避けることが出来る。

この場合、通常の道路では、外側車線側が中央分離帯側
より低くなっているため、この性質を利用して、外側車
線側から中央分離車線をねらうように下から上へ向ける
ようにビーム波を放射すれば、対向車線の車体下部につ
けたセンサでは検出できずこの方法でも混信を避けるこ
とが出来る。勿論、以上のような考え方でバーコードを
構成することも出来、種々の変形実施が可能である。な
お、第３図の標識体（１０）としては、第４図のように
、横方向または斜上方向から入射した光や超音波を路面
に垂直方向に反射するように構成しておくと道路や軌道
の側壁部にこれらの放射源を設置することが出来る。第
４図は本発明の一実施例で光線（１７）が斜上方から入
射し、路面に対して垂直方向に反射してゆく標識体の例
を示している。本発明の空間バーコードや変形角度放射
方式による放射波は、航空機や列車、船舶、ロボットな
どのすべての移動体の制御や情報伝送に応用できること
は勿論である。上記の実施例は、本発明の好適な実施の
例ではあるが、これに限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形実施が可能
である。

（発明の効果） 本発明は、以上のように信号機の点滅情報を移動体内で
音声やメロディ−１光の点滅などで確認したり、また直
接制動装置を作動させる警報システムであるが、本シス
テムを実施する上で問題となる次のような点を解決し、
実施効果を大ならしめている。

まず、信号の点滅情報を信号燈の近くに設置したセンサ
で検出し、このセンサからの信号の点滅情報を信号情報
放射装置から放射して移動体へ伝送するため、既存の信
号機を取り替えたり、改良する必要がなく、このセンサ
を含む信号情報放射装置を新たに信号機に取り付けるだ
けでなく、全国無数に存在する信号機に容易に対応でき
るという効果がある。

また、単一の発光素子や超音波発振素子では放射波の指
向特性が狭いが、この特徴を利用して、これらの放射素
子を多数配列すると、移動体の通過領域に局所的に光波
や音波を放射することが出来、反対車線や他の信号機の
点滅情報との干渉や混信を避けることが出来るという実
施上の効果がある。

また、この信号情報放射装置からの放射に電波を用いる
場合は、信号の点滅情報以外の渋滞情報などを盛り込む
こともできる。この信号の近傍にセンサを取り付けて点
滅情報を得る方法によれば、単に移動体のみならず、歩
行者にも音声やメロディ−で信号情報を知らせるシステ
ムが既存の信号機に簡単に取り付けることもできる。

また、新たに設置する信号機では信号機の回線がら直接
信号点滅情報を取り出すようにしておけばよい。

以上のように、本発明は信号燈の前面やその近傍に取り
付けたセンサまたは光ファイバなどで筐体内の光センサ
へ信号の点滅情報を導き検知する手段で、全国無数にあ
る信号機に対応できるようにしたものである。しかも、
その点滅情報を単一素子では狭い放射指向性をもつ発光
素子や超音波発振素子を多数配列して、移動体が進行方
向を同一とする通過領域たけに信号点滅情報を放射伝送
することを可能にしたものである。

このようにして、反対車線や他の信号機情報との干渉や
混信を回避する問題を解決したもので、信号機機能を十
分補完出来、移動体の安全運行上実施して顕著な効果を
有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で、道路上を走行している自
動車と信号機の関係を示す斜視図である。 第２図は、本発明の信号情報放射装置の構成に関する一
実施例の斜視図である。 第３図は、本発明の一実施例で、信号機点滅情報や移動
体に必要な他の情報を伝送する手段、つまり、空間バー
コードや変形放射源による放射の様子を示す斜視図。第
４図は、本発明の標識体の一実施例の斜視図。 ・・・信号機　　　　　２・・・信号燈・・・センサ　
　　　　４・・・信号情報放射装置・・・放射素子　　
　　６・・・受信用素子・・・情報処理装置　　８・・
・超音波発振素子・・・光ファイバ　　　１０・・・標
識体１・・・自動車に取り付けたセンサ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号機の点滅情報を信号燈に取り付けたセンサで
   検出し、移動体へ伝送し、移動体内で信号機情報を確認
   したり、制動装置を動作できる移動体警報システム。
2. （２）信号機の点滅情報を信号機に設置された回路系か
   ら取り出す請求項（１）記載の警報システム。
3. （３）請求項（１）および（２）記載の警報システムに
   おいて、信号機の点滅情報を移動体内へ伝送する手段と
   して、発光素子などを多数配列して照射領域を広げ、し
   かも局所化し、移動体が信号機情報を受信しやすくした
   ことを特徴とする光学的伝送システム。
4. （４）請求項（１）および（２）記載の警報システムに
   おいて、信号機の点滅情報を移動体内へ伝送する手段と
   して、超音波発信素子を多数配列して、超音波照射領域
   を広げ、しかも局所化し、移動体が信号機情報を受信し
   やすくしたことを特徴とする超音波伝送システム。
5. （５）請求項（１）および（２）記載の警報システムに
   おいて、信号機の点滅情報を移動体内へ伝送する手段と
   して、電波を用いることを特徴とする警報システム。
6. （６）信号機の店燈情報を信号燈前面に取り付けたセン
   サで検出し、音声や音楽を発して、歩行者へ信号機情報
   を伝える簡易警報システム。
7. （７）請求項（３）および（４）記載の放射素子を多数
   配列した伝送システムによる移動体の安全運行システム
   。
8. （８）放射波のビーム幅を制御して構成する空間バーコ
   ードによる情報伝送方法。
9. （９）放射波に角度をつけて変形放射する方法による情
   報伝送方法。
10. （１０）請求項（８）または（９）記載の方法または、
    これらの組合せにより信号点滅情報を移動体へ伝送する
    システム。
11. （１１）請求項（８）または（９）記載の方法、または
    これらを組合せた方法により移動体へ情報を伝送するシ
    ステム。
12. （１２）請求項（９）記載の変形放射波により、片側車
    線にある移動体のみに情報を伝送する方法。