JPH11110688A - 交通安全用装置および交通安全用システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 速度の出し過ぎ等による自損事故や、それに
伴う事故を防止するようにした交通安全用装置およびそ
れを用いた交通安全用システムを提供する。 【解決手段】 カーブ等に設けた交通安全用装置１はド
ップラレーダにより車両Ｃａ，Ｃｂの接近速度および距
離を検出し、電光表示盤３ａ，３ｂに「速度おとせ」等
の警告表示を行い、また、レーダ信号にデータを重畳さ
せ、車載装置でそれを受信して合成音声等で警告を与え
る。また、検出した車速に応じて、減速を開始すべきタ
イミングで警告を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、道路上または道
路の近傍に設けられる交通安全用装置およびその装置と
車載装置とからなる交通安全用システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、たとえば曲折した道路や見通
しの悪い交差点等において車両や歩行者等の出会い頭の
衝突を防止するための装置として（１）特開平３−２８
８３００号公報、（２）特開平５−２０５９９号公報、
（３）特開平７−１０５５００号公報等が開示されてい
る。（１）はカーブや交差点でドップラレーダを用い
て、カーブや交差点に差し掛かる車両の有無および速度
を検出して、その車両と衝突する可能性のある他の車両
の存在する方向に向けて警告表示を行うものである。
（２）は交差点等の所定箇所にそれぞれ異なる方向から
同時に接近する２つの車両等を検知して、警告を与える
ようにしたものである。（３）は交差点内にドップラレ
ーダを埋設しておき、交差点に差し掛かる車両を検知し
た時、それに交差する方向に対して警告表示を行うもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記（１），（２），
（３）のいずれの交通安全用装置においても、比較的狭
く見通しの悪い道路での出会い頭の衝突事故を防止する
ことを目的としているが、交通事故にはこのような出会
い頭の衝突以外に自損事故も少なからず発生している。
その主な原因はカーブやＴ字路での速度の出し過ぎによ
るガードレール等への激突、路肩からの飛び出し・転
落、あるいはセンターラインを越えて対向車に激突する
等の事故である。しかも、このような事故は必ずしも見
通しの悪い道路で発生するとは限らず、速度の出しやす
い比較的広い道路でも発生しやすいという特徴がある。
従来の交通安全装置ではこのような自損事故に対しては
特に効果がなかった。

【０００４】この発明の目的は、速度の出し過ぎ等によ
る自損事故や、それに伴う事故を防止するようにした交
通安全用装置およびそれを用いた交通安全用システムを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の交通安全用装
置は、請求項１に記載のとおり、道路上または道路の近
傍に設けられる交通安全用装置において、該交通安全用
装置に接近してくる車両の速度が所定速度を超えること
を検出したとき、警告信号を発する手段を設ける。この
警告信号は、たとえば道路上または道路の近傍に設けら
れる交通安全用装置が備える電光表示盤への表示であ
り、たとえば速度違反である旨の表示を行い、安全運転
を促す。

【０００６】また、この発明の交通安全用装置は、請求
項２に記載のとおり、前記車両から所定速度以下にまで
減速すべき地点までの距離を計測し、該距離に応じて前
記警告信号を発生するタイミングを変化させる。たとえ
ば急なカーブやＴ字路において、そこを安全に走行でき
ない程の高速度で車両が差し掛かろうとしている場合
に、その車両に対して減速すべき旨の警告を発するが、
現在の走行速度とその位置から減速すべき時点までの距
離に応じて警告を発する。これにより減速が間に合わな
かったり、あまりに早期に減速指示を与えることによる
警告効果の薄れをなくすことができる。

【０００７】この発明の交通安全用システムは、請求項
３に記載のとおり、前記警告信号を電波により該当の車
両に送信する請求項１または２に記載の交通安全用装置
と、前記警告信号を受信して運転者に警告を与える手段
を備えた車載装置とから構成する。たとえば車載装置は
上記警告信号を受信して、速度超過の旨やカーブのため
の減速を行うべき旨の警告等を合成音声で報知する。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
交通安全用装置の構成を図１〜図７を参照して説明す
る。

【０００９】図１は交通安全用装置の設置場所とその構
成を示す図である。同図において１は交通安全用装置で
あり、道路のカーブ部分に設けている。２ａ，２ｂはそ
れぞれミリ波アンテナであり、交通安全用装置１に接近
する側の車線に対してミリ波レーダ信号の送受波を行
う。Ｃａ，Ｃｂはそれぞれ交通安全用装置１に接近する
車両、Ｂａ，Ｂｂは送受波信号の指向性を示している。
この図では２車線の道路について示しているが、ミリ波
レーダによればビームの指向角を狭く絞ることができる
ため、車線の分離すなわち車線ごとの車両の検出が可能
である。３ａ，３ｂは交通安全用装置１に接近しようと
する車両に対して警告表示等を行う表示装置（電光表示
盤）である。

【００１０】図２は上記交通安全用装置の構成を示すブ
ロック図である。同図においてＣＰＵ２０はＲＯＭ２１
に予め書き込んだプログラムを実行して、後述するよう
に接近してくる車両までの距離および速度を検知して、
それに応じた処理を行う。ＲＡＭ２２はそのプログラム
の実行に際して各種データの一時記憶等のワーキングエ
リアとして用いる。ミリ波レーダヘッド１２ａ，１２ｂ
はそれぞれミリ波レーダ信号の送受波を行い、ビート信
号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１３ａ，１３ｂはその
ビート信号をディジタルデータに変換する。ＣＰＵ２０
はそれらのデータを読み取って車両までの距離および速
度を抽出する。入力装置１６はたとえばターミナル装置
であり、そのキー操作により、この交通安全用装置の制
御部との通信によって、データの入力を行う。たとえば
どの速度で警告を発するか、どの速度であればどの距離
に接近した時に減速指示を発するか等の各種条件データ
を入力する際に用いる。センタ通信機１９は所定箇所に
設けた交通管理センタに対して警告回数やその警告を発
した時の車両の速度等の交通データを無線送信する。セ
ンタではこれを受信して統計処理等を行って交通安全に
役立てる。表示制御回路２４ａ，２４ｂは表示装置３
ａ，３ｂの表示制御を行う回路であり、ＣＰＵ２０はイ
ンタフェース２３を介して、それぞれに表示すべきデー
タを書き込むことによって、その内容を電光表示させ
る。

【００１１】図３は上記ミリ波レーダヘッドの構成を示
す回路図である。この例ではＦＭ−ＣＷレーダを構成す
るものであり、ＶＣＯに対する制御電圧として三角波を
与えることによって、三角波でＦＭ変調されたミリ波の
電波が送信アンテナから送信される。車両等からの反射
波が受信アンテナで受信されると、ＲＦミキサはその受
信信号とカップラ（方向性結合器）からの送信信号の一
部とを混合してドップラ成分を抽出する。バンパスフィ
ルタＢＰＦはその所定の周波数帯域のみを通過させ、Ｉ
Ｆミキサはその信号に対してローカル信号Ｌｏを混合す
ることによってビート信号を発生する。

【００１２】図４は送受波信号の周波数とビート信号の
関係を示す図である。ここで送信波と受信波の時間軸上
のずれが交通安全用装置から車両までの距離により生じ
るものであり、送信波と受信波の全体の周波数のずれ
（ドップラシフト）が車両の速度により生じるものであ
る。したがって送信波と受信波の周波数差により生じる
ダウンビートとアップビートによって上記時間差とトッ
プラーシフトが抽出され、車両までの距離と車両の速度
が求められる。

【００１３】図５はＣＰＵの行う車両検出処理の手順を
示すフローチャートである。まずビート信号をＦＦＴ処
理することによって、その周波数成分を分析し、２つの
ピーク周波数を抽出する。これが上記ダウンビートとア
ップビートの周波数に相当する。そしてこれらの情報か
ら、車両までの距離Ｌと速度Ｖを算出する。

【００１４】図６は警告処理の手順を示すフローチャー
トである。まず検出された車両の速度Ｖが予め定めた値
Ｖｒを超えるか否かを判定し、超える場合、車両までの
距離Ｌが予め定めた距離Ｌｒ以下に達しているか否かを
判定する。達していれば、その時点でたとえば「速度お
とせ」等の警告表示を行う。まだその距離に達していな
い時には、たとえば「カーブ注意」等の注意表示を行
う。なお、車両の速度Ｖが予め定めた値Ｖｒ以下のとき
に、たとえば「急カーブ！」等の通常表示を行ってもよ
いが、省エネルギのために電光表示を消灯させておいて
もよい。いずれの場合でも、車両がレーダの探知範囲内
まで接近した時点で注意表示または警告表示がなされる
ので、運転者に注意を引かせることができる。

【００１５】図７は対向車処理の手順を示すフローチャ
ートである。上述した車両の速度検出および車両までの
距離検出は図１に示した例ではカーブ部分に近接して来
る２つの車両について同様な処理を実質的に同時に行
い、２つの車両までの距離をＬａ，Ｌｂとして求める。
図７に示すように、これらの距離が共に予め定めた距離
Ｌｃ以下であるか否かを判定し、この条件を満足すれば
たとえば「対向車あり、車線守れ」等の注意表示を両方
の表示装置に行う。

【００１６】次に第２の実施形態である交通安全用シス
テムの構成を図８〜図１１を参照して説明する。この交
通安全用システムは図１に示した交通安全用装置１と車
両に設けた車載装置とから構成し、交通安全用装置１か
ら車載装置に対して警告信号（警告を与えるためのデー
タ（以下「警告用データ」という。））を送信し、車載
装置側で合成音声により警告を運転者に行うものであ
る。

【００１７】全体の構成は図２に示したものと基本的に
同様であるが、レーダ信号にデータを重畳させるため
に、図８に示すように、インタフェース１４を介してミ
リ波レーダモジュールに送信データを与える。また送受
信部の構成は図３に示したものと同様であるが、レーダ
信号にデータを重畳させるために、図８に示すように、
送信データによって三角波の周期を変調する三角波変調
回路を設け、この信号によりＶＣＯを制御する。

【００１８】図９は車載装置側の構成を示すブロック図
である。ＣＰＵ３０はＲＯＭ３１にあらかじめ書き込ま
れたプログラムを実行する。その際ＲＡＭ３２を受信デ
ータの一時記憶等に用いる。ミリ波受信回路３６は交通
安全用装置１から送信されたミリ波のレーダ信号を受信
して、最終的に復調したコード信号を発生する。ＣＰＵ
３０はインタフェース３７を介してそのシリアルデータ
を読み取り、警告用データであれば、そのコードをイン
タフェース３３を介して合成音声発生回路３４へ与え
る。この合成音声発生回路３４は与えられたコードに応
じたメッセージをスピーカ３５を介して音声出力する。

【００１９】図１０は図９に示したミリ波受信回路３６
の構成を示すブロック図である。この回路は、同図に示
すように受信アンテナからの信号をダブルスーパーヘテ
ロダイン形式で周波数変換し、それをＦＭ検波回路によ
り検波し、三角波信号を発生し、コード復調回路により
三角波信号の周期に対応した矩形波信号を発生する。

【００２０】図１１は上記ＦＭ検波出力信号とコード復
調出力信号との関係を示す波形図である。コード復調出
力はＦＭ検波出力信号の中間値をしきい値として２値化
した信号であり、この場合ハイレベルの時間幅によって
０／１を判定する。

【００２１】上述の実施形態ではＦＭ−ＣＷレーダを例
としたが、パルス方式でも同様のデータ伝送を行うこと
ができる。その例を図１２および図１３を参照して説明
する。

【００２２】図１２は交通安全システムにおけるデータ
の送受信部分の構成を示す図であり、（Ａ）は交通安全
用装置側の構成を示すブロック図、（Ｂ）は車載装置側
の構成を示すブロック図である。但し交通安全装置側の
受信部分の構成については省略している。（Ａ）におい
てパルス間隔制御回路は送信データに応じて、パルス発
生回路が発生するパルス間隔を制御する。パルス発生回
路は一定幅の矩形波信号を上記パルス幅制御回路により
定まる周期で発生し、パルス変調回路へ与える。パルス
変調回路はキャリア発生回路の発生するキャリア信号を
パルス変調しアンテナから送信する。（Ｂ）において受
信増幅回路はアンテナからの受信信号を増幅し、復調回
路はこれを復調してパルス信号とする。パルス間隔検定
回路はパルス間隔がデータ０に相当するものであるか、
データ１に相当するものであるかを検定し、それに応じ
た信号を発生する。これが受信データとなる。

【００２３】図１３は同システムにおける送受波信号と
受信データとの関係を示す図である。このように受波信
号は、交通安全用装置と自車両との間の距離に応じて送
波信号のタイミングから所定時間遅れて到達する。この
受波信号から抽出した矩形波パルス信号の間隔によって
受信データを再生する。

【００２４】上述したＦＭ−ＣＷ方式でも、パルス方式
でも、レーダ信号を単に受信するだけであれば、一般に
レーダ探知可能な距離より遠方で受信できる。換言すれ
ば交通安全用装置は探知した車両より後続の車両に対し
ても、レーダ信号を用いて同時に警告を発することがで
きる。そのため、後続の車両も減速の指示を受けること
になり、先頭車両の急減速により後続車両が追突するお
それもない。

【００２５】なお、上述した実施形態では、ミリ波レー
ダ信号にデータを重畳させる例を示したが、車載装置に
送信すべき警告用データはレーダ信号とは別に独立した
所定の周波数帯の無線通信により行ってもよい。たとえ
ば図２に示したセンタ通信機１９が警告用データを送信
するようにし、その信号を車載装置が受信するようにし
てもよい。またたとえば道路交通情報のサービスを行う
周波数帯やラジオ放送周波数帯で警告の旨の音声信号を
変調して送信することにより、車載のラジオから警告音
声を発生させるようにしてもよい。

【００２６】上述の実施形態では、ミリ波の信号に重畳
したパルス間隔のデータをそのまま０／１のデータとし
て扱う例を示したが、上記０／１のデータ列をＰＮ符号
（擬似雑音符号）としてスペクトラム拡散通信を行って
もよい。その構成を図１４に示す。位相変調回路はＰＮ
符号発生回路の発生するＰＮ符号を送信データで位相変
調する。送信回路はこの位相変調されたＰＮ符号列に応
じて送波パルスの間隔（位相）を変調する。受信側で
は、ＰＮ符号発生回路の発生するＰＮ符号列に対して相
関回路が受信信号を掛け合わせて積分することにより、
または畳み込み積分することによって相関処理を行い、
データの変調分を回復して復調する。このようなスペク
トラム拡散通信を行えば、ＰＮ符号別に選択的に警告用
データを与えることができる。たとえば車載装置側で発
生するＰＮ符号として、車両の重量区分等毎に異なった
ＰＮ符号を予め割り当てておけば、それらの区分に適し
た方法で警告を与えることも可能となる。この場合、交
通安全用装置は車両の重量区分毎に異なった条件で図６
に示した警告処理を並行して行い、送信すべき警告用デ
ータを生成し、このデータで車両の重量区分毎の異なっ
たＰＮ符号を位相変調し、これらの位相変調された信号
の合成（論理和）信号で送波パルスの間隔を変調すれば
よい。これにより、交通安全用装置側で車両の大きさ等
を判定しなくても、車両の重量区分毎に異なった警告や
指示を与えることができる。たとえばトラック等の大型
車両については警告を与えるための速度しきい値Ｖｒを
低めに設定し、また、減速開始距離Ｌｒを長めに設定す
れば、より安全性が確保される。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、速度の
出し過ぎ等の運転ミスや注意不足による自損事故および
それに伴う事故を予防することができる。

【００２８】請求項２に記載の発明によれば、たとえば
カーブやＴ字路において、そこを安全に走行できない程
の高速度で車両が差し掛かろうとしている場合に、その
車両に対して減速すべき旨の警告を発する際、減速が間
に合わなかったり、あまりに早期に減速指示を与えるこ
とによる警告効果の薄れをなくすことができる。

【００２９】請求項３に記載の発明によれば、車載装置
側で警告を発することになるので、音声によって警告を
発することができ、運転者に対する警告効果を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の交通安全用装置と、検出する車両と
の関係等を示す平面図

【図２】同交通安全用装置の構成を示すブロック図

【図３】ミリ波レーダヘッドの構成を示す回路図

【図４】ＦＭ−ＣＷ方式の作用を説明するための波形図

【図５】ＣＰＵの行う車両検出処理の手順を示すフロー
チャート

【図６】警告処理の手順を示すフローチャート

【図７】対向車処理の手順を示すフローチャート

【図８】第２の実施形態に係るレーダ信号にデータを重
畳するための回路部分を示す図

【図９】車載装置の構成を示すブロック図

【図１０】図９におけるミリ波受信回路の構成を示すブ
ロック図

【図１１】ＦＭ検波出力とコード復調出力との関係を示
す波形図

【図１２】第３の実施形態に係る交通安全用システムの
構成を示すブロック図

【図１３】同システムにおける送受波信号と受信データ
との関係を示す図

【図１４】第４の実施形態に係る交通安全用システムに
おけるデータ通信のための構成を示すブロック図

【符号の説明】

１−交通安全用装置 ２ａ，２ｂ−ミリ波アンテナ ３ａ，３ｂ−電光表示盤 Ｂａ，Ｂｂ−送受波信号の指向特性 Ｃａ，Ｃｂ−車両

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路上または道路の近傍に設けられる交
   通安全用装置において、該交通安全用装置に接近してく
   る車両の速度が所定速度を超えることを検出したとき、
   警告信号を発する手段を設けて成る交通安全用装置。
2. 【請求項２】 前記車両から所定速度以下にまで減速す
   べき地点までの距離を計測し、該距離に応じて前記警告
   信号を発生するタイミングを変化させるようにした請求
   項１に記載の交通安全用装置。
3. 【請求項３】 前記警告信号を電波により該当の車両に
   送信する請求項１または２に記載の交通安全用装置と、
   前記警告信号を受信して運転者に警告を与える手段を備
   えた車載装置とから成る交通安全用システム。