(57)【要約】【課題】  信号機付近に停車している車両から、周辺運転者や歩行者に対して注意を喚起する信号機状態表示装置を提供する。【解決手段】  信号機の表示状態を取得する表示状態取得手段と、表示状態を取得したかどうかを判定する取得判定手段と、車両が停止しているかどうかを判定する停止判定手段と、車両に設置されて車両周辺の車両あるいは歩行者に表示状態を表示する表示手段と、車両が停止していると判定され、かつ表示状態を取得したと判定された場合に、取得した表示状態を表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする信号機状態表示装置として提供可能である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号機の表示状態を取得する表示状態取得手段と、
前記表示状態を取得したかどうかを判定する取得判定手段と、
車両が停止しているかどうかを判定する停止判定手段と、
前記車両に設置されて前記車両周辺の車両あるいは歩行者に前記表示状態を表示する表示手段と、
前記車両が停止していると判定され、かつ前記表示状態を取得したと判定された場合に、前記取得した表示状態を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする信号機状態表示装置。
【請求項２】
前記信号機は前記表示状態を車両に送信する送信手段を含み、
前記表示状態取得手段は前記送信手段から送られる前記表示状態を受信する受信手段を含むものである請求項１に記載の信号機状態表示装置。
【請求項３】
前記表示状態を画像データとして撮影する撮影手段を含み、
前記表示状態取得手段は前記画像データから前記表示状態を取得するものである請求項１または２に記載の信号機状態表示装置。
【請求項４】
前記表示手段は前記車両の後部に設けられた複数の表示灯を含み、これら複数の表示灯の表示色および表示パターンによって前記表示状態を表示するものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の信号機状態表示装置。
【請求項５】
前記表示灯は前記車両のブレーキランプを兼ねるものである請求項４に記載の信号機状態表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、信号機付近に停車している該車両から、周辺運転者や歩行者に対して注意を喚起する信号機状態表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車の交通事象は自動車の輻輳で交通事故が多発し、特に運転者の脇見等の不注意による追突事故が大半である、現行の車両では、車両後方に設置している制動表示のブレーキランプだけで後方車両の運転者に合図を送るだけである、後方の運転者が脇見、居眠り等での前方不注意であればブレーキランプの合図だけでは追突事故を防ぐことは出来ない。また、運転者が交差点等の信号の見落としを防止する対策は現在なされていない。
【０００３】
この現行の制動表示のブレーキランプだけでは、一系統だけのためにランプの球切れ、ヒューズ切れ、電線ケーブルの断線、等により制動表示のブレーキランプが点灯しない故障が発生しても、運転者はその故障を認知でない問題がある。特に対向車両、交差車両、歩行者等に運転状況を知らせることが出来ない。
【０００４】
また、従来の大型車両は後方車両に信号機の表示を伝達できない為、後方車両は信号機の表示を確認することが難易であり安全性においても問題があった。
【０００５】
また、交差点、横断歩道等に設けられた交通信号機に対し、車両の運転者、もしくは道路を通行する人は、その信号機の色が見えにくい条件の下（太陽の光が正面にある、障害物が前方にある）で信号機の識別に苦労をしていた。
【０００６】
そこで、大型車両の後方車両へ信号機に対して大型車両に死角になる車両に対して前方の信号機表示をプリズムで伝達する前方信号確認装置が考案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、信号機や前方を走行している車両からの信号を受け、また車両自らも信号を発して、車両の動きを前後左右に知らせることで衝突、追突事故等による歩行者、運転者、被害を少しでも減らす車両事故防止自動制動装置及び運転状況表示装置が考案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、道路走行車両の室内および運転者の視角内に、赤・黄・青の三つの色を出すランプを設置し、道路上に設けられた交通信号機の出す色に同調して点灯する信号機チェッカーが考案されている（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】実開平６−１３９４７号公報
【特許文献２】特開平９−２７２４１３号公報
【特許文献３】特開平６−２５１２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の例では、適用範囲が大型車両に限定され、一般の乗用車では使用できない。また、特許文献２の例では、他車両の運転状態を検出したり、自車両の状態を車両に伝達するための通信装置が必要となって装置のコストを上昇させる要因となっている。さらに、特許文献３の例では、周辺の車両および歩行者に対して自車両の状態を伝達する構成にはなっていない。
【００１１】
上記問題を背景として、本発明の課題は、信号機付近に停車している車両から、周辺運転者や歩行者に対して注意を喚起する信号機状態表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するための信号機状態表示装置を提供するものである。即ち、請求項１によれば、信号機の表示状態を取得する表示状態取得手段と、表示状態を取得したかどうかを判定する取得判定手段と、車両が停止しているかどうかを判定する停止判定手段と、車両に設置されて車両周辺の車両あるいは歩行者に表示状態を表示する表示手段と、車両が停止していると判定され、かつ表示状態を取得したと判定された場合に、取得した表示状態を表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする信号機状態表示装置として構成される。
【００１３】
本発明は、車両進行方向にある信号機の表示状態を認識する装置と、表示色（青、黄、赤）を変更可能な停止灯もしくは専用の表示灯を設け、停車時の車両が信号機状態を認識した場合に、その表示状態に同期させて自車両の停止灯（即ち、表示灯）等の表示色を変更することを特徴とするものである。上記構成によって、周辺の車両および歩行者に対して自車両の状態を伝達することが可能となる。つまり、該車両の表示灯の表示を確認するだけで、該車両が停車中であって駐車中でないことが分かり、かつ進行方向の信号表示状態を知ることができる。また、該車両の停車状態が渋滞によるものなのか、信号待ちによるものかを判定することができる。また、他車両の運転状態を検出したり、自車両の状態を車両に伝達するための通信装置も不要となり製造コストを抑制できる。
【００１４】
請求項２によれば、本発明の信号機状態表示装置における信号機は表示状態を車両に送信する送信手段を含み、表示状態取得手段は送信手段から送られる表示状態を受信する受信手段を含む構成をとることができる。本構成によって、車両は信号機の表示状態を確実に取得することが可能となる。また、送信手段による送信範囲を限定的なものにする、あるいは隣接する信号機の送信周波数を異なるものとすれば、近接する信号機から送信される表示状態との混信を防止することも可能となる。
【００１５】
請求項３によれば、本発明の信号機状態表示装置は、表示状態を画像データとして撮影する撮影手段を含み、表示状態取得手段は画像データから表示状態を取得する構成をとることができる。本構成によって、信号機に専用の装置を設けることなく、車両側のみの機器の追加により本発明の信号機状態表示装置を実現することが可能となる。本構成は信号機に専用の装置（即ち、送信手段）を設ける必要がないので、上記請求項２の構成よりもさらに低コストで実現することができる。
【００１６】
請求項４によれば、本発明の信号機状態表示装置における表示手段は車両の後部に設けられた複数の表示灯を含み、これら複数の表示灯の表示色および表示パターンによって表示状態を表示する構成をとることができる。本構成によって、該車両の周辺の車両および歩行者に対して自車両の状態を伝達することが可能となる。つまり、該車両の表示灯の表示を確認するだけで、この車両が駐車中でないことが分かり、かつ進行方向の信号表示状態を知ることができる。またその車両の停車状態が渋滞によるものなのか、信号待ちによるものかを判定することができる。
【００１７】
請求項５によれば、本発明の信号機状態表示装置における表示灯は車両のブレーキランプを兼ねる構成をとることができる。本構成によって、専用の表示灯を新たに設けることなく、安価な構成で本発明の信号機状態表示装置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
信号機付近に停車している車両から、周辺運転者や歩行者に対して注意を喚起する信号機状態表示装置を提供するという目的を、車両のブレーキランプを用いて信号機の表示状態を外部に表示する構成により実現した。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態である信号機状態表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は信号機状態表示装置の全体構成図である。信号機Ａの表示状態を送信する、本発明の送信手段である送信機は、信号表示灯と同位置のＡ１、あるいは信号機Ａの、車両２０の進行方向Ｄに対して手前にＡ２として設置することができる。信号機Ａと送信機Ａ２とはデータ伝送可能なように有線あるいは無線により接続されている。送信機Ａ１，Ａ２は信号機の表示状態を車両２０に対して送信する。なお、送信出力および送信される電波の指向性は、他の信号機から発せられる電波と混信，干渉しないように設定されている。また、通信方法は、ＤＳＲＣ（Dedicated  Short  Range  Communication：専用狭域通信）技術を用いてもよいし、光通信方式を用いてもよい。送信機Ａ１，Ａ２は、アンテナ、変調・復調回路等の公知の無線通信手段を含むものである。
【００２０】
信号機Ａは図示しない周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，および周辺機器との信号・データの処理を行なう入出力回路を含むコンピュータとして構成され、ＲＯＭあるいはＲＡＭに記憶された信号表示プログラムおよびデータによって信号表示処理を行なう。信号表示プログラムでは、所定の周期あるいはタイミングで信号機Ａの青，黄，赤等の信号表示を切り換える。信号表示の状態は信号灯毎に点灯状態フラグとしてＲＡＭに記憶される。例えば、青信号の場合は、青点灯状態フラグがオン状態、黄および赤点灯状態フラグがオフ状態となる。矢印信号を含む場合も同様である。信号機Ａは点灯状態フラグの内容を車両２０に送信する。
【００２１】
また、信号機は図６のように矢印信号を含まないものと含むものがあり、矢印信号を含むものでも含まれる矢印は信号機によってまちまちである。よって、信号機Ａにはその種別を示す種別情報をＲＯＭあるいはＲＡＭに記憶して、該種別情報を車両２０に送信するようにしてもよい。
【００２２】
図２（ａ）のように、車両２０には車両前部Ｂの近傍に送信機Ａ１，Ａ２からの信号機の表示状態を受信するための、本発明の表示状態取得手段である受信機５が搭載される。受信機５は、アンテナ、変調・復調回路等の公知の無線通信手段を含むものである。
【００２３】
そして、図２（ｂ）のように、車両２０の後部Ｃには、本発明の表示手段である表示灯Ｌ１〜Ｌ４が設けられる。本実施例では表示灯Ｌ１，Ｌ４はブレーキランプを兼ねている。
【００２４】
また、車両前部Ｂの近傍に信号機Ａを撮影するための後述の車載カメラ１７を設置して、信号機の表示状態を取得する方法をとってもよい。受信機５および車載カメラ１７の両方を搭載してもよい。
【００２５】
図３を用いて、車載装置１について説明する。車載装置１は、制御回路３に受信機５，画像処理装置７，操作スイッチ９，車速センサ１１，ブレーキスイッチ１３，表示指示装置１５が接続された構成となっている。
【００２６】
本発明の停止判定手段，取得判定手段，表示制御手段である制御回路３は周知のＣＰＵ３１，ＲＯＭ３２，ＲＡＭ３３，および制御回路３に接続される機器との信号・データの処理を行なう入出力回路３４を含んで構成され、ＲＯＭ３２あるいはＲＡＭ３３に記憶されたプログラムおよびデータによって各種制御処理を行なう。
【００２７】
画像処理装置７は周知の画像処理回路によって構成され、後述の車載カメラ１７で撮影した信号機Ａの画像データから周知の画像解析処理によって、信号機Ａの形状、どの色，どの矢印が点灯しているかという信号機の表示状態を検出するもので、検出された表示状態は制御回路３に送られる。
【００２８】
操作スイッチ９は、タッチスイッチあるいはメカニカルなスイッチ等が用いられる。タッチスイッチは、表面上に縦横に微細に配置された赤外線センサより構成されており、例えば指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置が２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出される。操作スイッチ９によって、種々の指示を入力することが可能である。例えば、信号機状態の表示を実施するかの設定や、表示灯Ｌ１〜Ｌ４の表示色，表示パターンの設定を行なうことができる。また、制御回路３にカラー液晶表示器を接続して、その画面表示にしたがって設定を行なうようにしてもよい。
【００２９】
車速センサ１１は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、例えば車輪近傍に取り付けられて車輪の回転を検出するものである。検出された車輪の回転情報は、制御回路３に送られ、制御回路３において車速が演算される。
【００３０】
ブレーキスイッチ１３は例えば機械式のスイッチによって構成され、運転者がブレーキペダルを踏むとオン状態を検出し、ブレーキペダルから足を離すとオフ状態を検出する。検出されたブレーキスイッチ１３の情報は、制御回路３に送られ、制御回路３では、ブレーキスイッチ１３がオン状態であれば、車両２０が減速していると判断する。
【００３１】
表示指示装置１５は制御回路３からの指令に基づいて、表示灯Ｌ１〜Ｌ４の表示を行なうもので、各表示灯を点灯させるための周知のドライバ回路を含んで構成される。
【００３２】
図４は、信号機状態表示処理の状態遷移図である。なお、本信号機状態表示処理は、ＲＯＭ３２あるいはＲＡＭ３３に記憶されたプログラムおよびデータに含まれ、ＣＰＵ３１によって周期的に実行される。
【００３３】
車速センサ１１からの車輪の回転情報に基づいて制御回路３で車速を演算して、その結果、車速が所定の値（例えば５ｋｍ／ｈ）を下回る場合は、車両２０が停止していると判定して表示灯Ｌ１〜Ｌ４において信号機状態表示を表示する信号表示状態（Ｓ３）に遷移する。つまり、信号表示状態にあるときに受信機５が信号機Ａからの電波すなわち信号機Ａの表示状態を受信した場合、信号機Ａの手前で信号待ちで停止していると判定し信号機Ａの表示状態に応じて制御回路３から表示指示装置１５に表示指示を送り、表示指示装置１５は送られてきた表示指示に基づいて表示灯Ｌ１〜Ｌ４を所定の表示色で点灯する。
【００３４】
また、本発明の表示状態取得手段，撮影手段である、ＣＣＤ撮像装置等の車載カメラ１７を搭載している場合は、車両２０が停止している信号表示状態において撮影される画像データを画像処理装置７において画像解析処理を行ない、画像データに信号機が含まれているかを調べる。信号機の形状から抽出した、青，黄，赤の略円形の発光部あるいは矢印の発光部がある、略円形の領域が横に３個並んでいる等の信号機の特徴を示すデータをパターンファイルとしてＲＯＭ３２，ＲＡＭ３３あるいは図示しない不揮発メモリに予め記憶しておき、車載カメラ１７で撮影された画像データと該パターンファイルとを比較して、パターンファイルとの類似点が所定の数を上回る場合に該画像データに信号機が含まれていると判定する。そして、信号機Ａと判定された領域が該画像データの全領域に占める割合が所定の値を上回る場合に、信号機Ａの手前で信号待ちで停止していると判定する。そして、撮影された画像データと該パターンファイルとを比較して、どの色の信号灯が点灯しているかを判定する。
【００３５】
車両２０が停止状態から加速して車速が所定の値（例えば５ｋｍ／ｈ）を上回る場合は、通常状態（Ｓ１）に遷移する。このとき、制御回路３は表示指示装置１５に表示指示を送り、表示灯Ｌ１〜Ｌ４は周知のブレーキ灯としての表示動作を行なう。
【００３６】
運転者がブレーキペダルを踏みブレーキスイッチ１３がオン状態となった場合、車両２０が減速していると判断され減速中状態（Ｓ２）に遷移する。このとき、制御回路３はブレーキスイッチ１３のオン状態を検出すると表示指示装置１５に表示指示を送り、表示灯Ｌ１〜Ｌ４は周知のブレーキ等としての表示動作を行なう。減速中状態（Ｓ２）において車速が所定の値（例えば５ｋｍ／ｈ）を下回る場合は信号表示状態（Ｓ３）に遷移する。制御回路３を介さずにブレーキスイッチ１３のオン／オフの状態によって直接表示灯Ｌ１〜Ｌ４の点灯動作を行ってもよい。
【００３７】
図５は表示灯Ｌ１〜Ｌ４の表示の一例である。図４の状態遷移図における通常状態（Ｓ１）では、図５（ｅ）のように表示灯Ｌ１〜Ｌ４は周知のブレーキ灯としての表示動作を行なうため、信号機状態表示装置としての表示は行なわない。
【００３８】
ブレーキスイッチ１３がオン状態となって車両２０が減速中状態（Ｓ２）に遷移した場合は、図５（ａ）のように通常のブレーキ灯としての表示をする。図５（ａ）の例では、表示灯Ｌ１，Ｌ４がブレーキ灯としての表示を行なう。
【００３９】
車両２０が停止して信号表示状態（Ｓ３）に遷移した場合は、表示灯Ｌ１〜Ｌ４によって信号機の状態を表示する。表示灯Ｌ１，Ｌ４はブレーキ灯を兼ねているので、停止を表すために赤色表示となっている。表示灯Ｌ２，Ｌ３は信号機の表示状態に応じた表示パターンをとる。
【００４０】
停車中の車両２０の進行方向の信号機が赤色の場合は、図５（ｂ）のように表示灯Ｌ２，Ｌ３は赤色表示となり、少なくとも車両２０の進行方向の信号機表示が赤色であることを周囲の運転者もしくは歩行者に認識させることができる。
【００４１】
図５（ｂ）の赤信号での停車状態で、車両２０の進行方向の信号機表示が青色に変わると、図５（ｄ）のように表示灯Ｌ２，Ｌ３の表示色を青色に変更する。本表示は信号機の青色を示すものであるが、車両は停止状態であるため信号機の青色と混同する恐れがあるので、青色以外の表示色にしてもよい。
【００４２】
信号機が図６（ｂ）のように矢印信号を含む場合、「左折のみ可」などの矢印信号の表示状態を表示灯Ｌ２，Ｌ３に表示させてもよい。例えば「左折のみ可」の矢印信号が表示された状態で車両２０が停車している場合は、図５（ｃ）のように進行可の方向にある表示灯Ｌ２を青色表示とし、表示灯Ｌ３を赤色表示とする。「直進のみ可」の矢印信号が表示された状態で車両２０が停車している場合は、図５（ｄ）の表示としてもよい。
【００４３】
（変形例１）
上述の実施例では信号機の状態を表示する表示灯は表示灯Ｌ２，Ｌ３の２個であるが、ブレーキランプを兼ねない表示灯Ｌ２，Ｌ３をそれぞれ複数個の表示灯によって構成してもよい。図７はその一例で、表示灯Ｌ２，Ｌ３（２個）を表示灯Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ３１（４個）としている。表示灯を増やすことで表示したい情報も増やすことができる。図７の例は、「直進のみ可」の矢印信号が表示された状態で車両２０が停車している場合の表示灯Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ３１の表示状態である。また、「右折のみ可」の矢印信号が表示された状態で車両２０が停車している場合は、表示灯Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３２を赤色表示、表示灯Ｌ３１を青色表示とする。「直進のみ可」と「右折のみ可」の２つの矢印信号が表示された状態で車両２０が停車している場合は、表示灯Ｌ２１を赤色表示、表示灯Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ３１を青色表示とする。
【００４４】
（変形例２）
【００４５】
図６のように、車両２０の後部Ｃに信号機の状態を表示する専用の表示灯Ｌ５を設置する方法をとってもよい。表示灯Ｌ１〜Ｌ４と併用してもよい。図６（ａ）は信号機を模した青，黄，赤のＬＥＤで構成され、図６（ｂ）は図６（ａ）の構成に矢印式信号を含む信号機を模した矢印状のＬＥＤを加えたものである。ＬＥＤ表示用のドライバ回路は表示指示装置１５に含まれる。
【００４６】
また、表示灯Ｌ５をカラー液晶表示器によって構成して、表示画面上に図６のような信号機シンボルを表示して信号機状態を表示する方法をとってもよい。カラー液晶表示用のドライバ回路は表示指示装置１５に含まれる。カラー液晶表示器に表示する信号機の形状は以下の方法の少なくとも一つを用いて決定する。
（１）信号機Ａから送信される種別情報に基づいて決定する方法：種別情報には矢印信号の有無等の情報が含まれている。
（２）信号機Ａから送信される点灯状態フラグに基づいて決定する方法：図６（ａ）のような信号機では、青点灯状態フラグ，黄点灯状態フラグ，赤点灯状態フラグしか存在しないが、図６（ｂ）ような信号機では、図６（ａ）の各フラグに加えて左折矢印点灯状態フラグ，直進矢印点灯状態フラグ，右折矢印点灯状態フラグが存在する。よって、存在するフラグに相当する信号灯をカラー液晶表示器に表示する。
（３）車載カメラ１７を用いる場合は、撮影された画像データとパターンファイルとの比較から、存在が確認された信号灯をカラー液晶表示器に表示する。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】信号機状態表示装置の全体構成を示す図。
【図２】車両側の構成を示すブロック図。
【図３】車載装置の構成を示すブロック図。
【図４】信号機状態表示処理の状態遷移を示すブロック図。
【図５】表示灯の表示例を示す図。
【図６】表示灯の別の表示例を示す図。
【図７】表示灯の別の構成・表示例を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１  車載装置
３  制御回路（停止判定手段，取得判定手段，表示制御手段）
４  受信機（表示状態取得手段）
７  画像処理装置
９  操作スイッチ
１１  車速センサ
１３  ブレーキスイッチ
１５  表示指示装置
１７  車載カメラ（表示状態取得手段，撮影手段）
２０  車両
Ａ  信号機
Ａ１  送信機（送信手段）
Ａ２  送信機（送信手段）
Ｌ１  表示灯（表示手段，ブレーキランプ兼用）
Ｌ２  表示灯（表示手段）
Ｌ３  表示灯（表示手段）
Ｌ４  表示灯（表示手段，ブレーキランプ兼用）
Ｌ５  表示灯（表示手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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