踏切の自動車走行制御システム
【課題】自動車が踏切を横断する際に、運転者の運転技量や性格に影響されずに踏切を安全に横断ができ、踏切の直前横断や踏切内での踏切事故の防止を図ること。
【解決手段】制御システム１０は、踏切内道路１７などに埋め込まれた複数の光トランシーバ１５と、踏切１９を自動車１１が横断する際にその自動車１１の走行制御を行う制御装置１３とを備えている。自動車１１は、複数の光トランシーバ１５との間で双方向の光通信を行う光トランシーバ１６を備えている。また、自動車１１の光トランシーバ１６は、自動車１１が踏切１９を横断する際に、複数の光トランシーバ１５との間で所定の双方向の光通信を行う。さらに、制御装置１３は、その光通信に基づいて、自動車１１が踏切１９を横断する際に、自動車１１の所定の走行制御を行う。
【解決手段】制御システム１０は、踏切内道路１７などに埋め込まれた複数の光トランシーバ１５と、踏切１９を自動車１１が横断する際にその自動車１１の走行制御を行う制御装置１３とを備えている。自動車１１は、複数の光トランシーバ１５との間で双方向の光通信を行う光トランシーバ１６を備えている。また、自動車１１の光トランシーバ１６は、自動車１１が踏切１９を横断する際に、複数の光トランシーバ１５との間で所定の双方向の光通信を行う。さらに、制御装置１３は、その光通信に基づいて、自動車１１が踏切１９を横断する際に、自動車１１の所定の走行制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車と、自動車が踏切を横断する際にその自動車の走行制御を行うために踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、踏切における自動車の踏切事故を防止するために、運転者に踏切を遮断する遮断棹が遠方からでも認識できるように、その遮断棹の幅を広くしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、列車の運転状況と踏切内の状態から、踏切を横断中の自動車がその踏切内に取り残されないように、運転者に各種の手段で警告を発して、未然に踏切事故を防ごうとする技術が知られている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。
【０００３】
しかし、国土交通省鉄道局の発表による平成１４年度の踏切事故の内訳をみると、踏切の直前横断が５７．４％、落輪・エンストが２２．１％というように、踏切事故の７９．５％が人的な要因である。このため、運転者の交通ルール違反であったり、運転技術が未熟である場合には、従来技術では踏切事故に対応することができない。
【特許文献１】特開平７−３０４４５４号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０９０９号公報
【特許文献３】特開２０００−２８０９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記の点に鑑み、自動車が踏切を横断する際に、運転者の運転技量や性格に影響されずに踏切を安全に横断ができ、踏切の直前横断や踏切内での踏切事故を防止できるようにした踏切の自動車走行制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第１の発明は、自動車と、自動車が踏切を横断する際にその走行制御を行うために前記踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムであって、前記制御システムは、踏切内道路の所定位置および前記踏切内道路を挟んだ道路の所定位置にそれぞれ埋め込まれた複数の第１光トランシーバと、前記踏切を自動車が横断する際に前記自動車の走行制御を行う制御装置とを備え、前記自動車は、前記複数の第１光トランシーバとの間で双方向の光通信を行う第２光トランシーバを備え、かつ、前記自動車の第２光トランシーバは、前記自動車が前記踏切を横断する際に、前記複数の第１光トランシーバとの間で所定の双方向の光通信を行い、前記制御装置は、前記光通信に基づいて、前記自動車が踏切を横断する際に、前記自動車の所定の走行制御を行うようになっている。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明において、前記制御装置が行う前記自動車の走行制御は、前記踏切の直前で自動車を一時停止させ、前記踏切を通過する時間がない場合には自動車を発車させず、前記踏切を通過可能な場合には自動車を踏切内では停止することなく所定速度で通過させることである。
第３の発明は、自動車と、自動車が踏切を横断する際にその走行制御を行うために前記踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムであって、前記制御システムは、踏切内道路の所定位置および前記踏切内道路を挟んだ道路の所定位置にそれぞれ埋め込まれた複数の発光素子と、前記踏切を前記自動車が横断する際に、前記自動車が所定の走行を行うための制御信号を前記複数の発光素子に対してそれぞれ送信する制御装置とを備え、前記自動車は、前記複数の発光素子からの各制御信号を受け取る受光素子を備え、かつ、前記自動車は、前記踏切を横断の際に、前記受光素子が前記制御信号を受け取ると、その受け取った制御信号に基づいて走行制御されるようになっている。
【０００７】
第４の発明は、第３の発明において、前記受光素子の受光面の面積が、前記発光素子の発光面の面積に対して相対的に大きくなっている。
第５の発明は、第３または第４の発明において、前記制御装置が行う前記自動車の走行制御は、前記踏切の直前で自動車を一時停止させ、前記踏切を通過する時間がない場合には自動車を発車させず、前記踏切を通過可能な場合には自動車を踏切内では停止することなく所定速度で通過させることである。
【０００８】
以上のような構成からなる本発明によれば、自動車が踏切を横断する際に、運転者の運転技量や性格に影響されずに踏切を安全に横断ができ、踏切の直前横断や踏切内での踏切事故を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の踏切の自動車走行制御システムの第１実施形態の構成について、図１を参照して説明する。
この第１実施形態は、図１に示すように、自動車１１と、この自動車１１が踏切１９を横断する際にその自動車１１の走行制御を行うための制御システム１０とを備え、その走行制御のために自動車１１と制御システム１０とは光を媒体にして双方向通信ができるようになっている。
【００１０】
制御システム１０は、図１に示すように、複数の光トランシーバ１５と、光ファイバ１４と、制御装置１３とを備え、これらは踏切１９およびその近傍に設置されている。
複数の光トランシーバ１５は、図１に示すように、踏切内道路１７と、踏切内道路１７を挟む両側の道路１８Ａ，１８Ｂとに、一定の範囲、一定の間隔で、それぞれ埋め込まれている。また、各光トランシーバ１５は、踏切内道路１７と道路１８Ａ，１８Ｂとに埋め込まれた光ファイバ１４を介して制御装置１３に接続されている。さらに、光トランシーバ１５は、自動車１１に搭載される光トランシーバ１６との間で、双方向の光通信ができるようになっている。
【００１１】
制御装置１３は、自動車１１が踏切１９を横断する際に、その自動車１１が後述のような所定の走行できるように、その走行制御を行うものである。このため、制御装置１３は、自動車１１が踏切１９を横断する際に、光トランシーバ１５、１６同士が光通信を行い、この光通信と、踏切１９付近の道路の状況、踏切１９の線路を通過する電車の運転状況などの把握とに基づいて、自動車１１に対して適切な制御信号を送信するようになっている。
【００１２】
自動車１１は、車体下部に光トランシーバ１５との光通信を行う光トランシーバ１６を備えている。光トランシーバ１６は、自動車１１の運転中（走行中）には動作状態にあり、その動作中には連続的または間欠的に所定の識別信号を出力するようになっている。
また、自動車１１は、踏切１９の付近に到達して踏切１９を横断するときには、後述のように光トランシーバ１５、１６同士が通信を行い、制御装置１３からの制御信号に従って自動車１１の各部が制御されて自動走行できるように構成されている。
【００１３】
さらに、自動車１１は、踏切１９の横断を開始するときに、運転者に音声等で「踏切横断の半自動運転に切り替わりました」などの音声によるアナウンスや、カーナビゲーション装置などの表示画面上に、その旨の文字を表示するなどして運転者にその旨を通知するようになっている。
ここで、自動車１１は、上記のように踏切１９の横断を行うときに、制御装置１３により以下のように走行制御されるので、その走行制御について以下に説明する。
【００１４】
（１）踏切の手前や踏切の横断中は、一定の速度に制限される（徐行運転）。
（２）踏切の直前では、一時停止する。
（３）踏切の直前で踏切を横断するだけの時間がない場合には、踏切の直前で停止したまま発車しない。
（４）踏切の直前で、踏切を横断した先の道路に他の自動車がいるため、踏切を横断できない場合には、踏切の直前で停止したまま発車しない。
（５）踏切を横断中は、落輪しないようにハンドルを制御する。
（６）踏切を横断中は、エンストしないようにエンジンの回転数、ギヤ等を制御する。
【００１５】
踏切１９の両側には、踏切遮断機１２がそれぞれ設置されている。踏切遮断機１２は、電車が踏切を通過する際に降ろされて、踏切１９内に自動車、歩行者、二輪車などが進入するのを防ぐとともに、この際に音やランプで警告を発するようになっている。
次に、このような構成からなる第１実施形態において、自動車が踏切付近に近づき、踏切を横断する際に、その横断の開始から終了までの各部の一連の動作について、図１を参照して説明する。
【００１６】
（１）いま、自動車１１が道路１８Ａ上を走行しているものとする。
（２）そして、その自動車１１が光トランシーバ１５が埋め込まれている道路１８Ａ上にくると、その埋め込まれている各光トランシーバ１５は、自動車１１側に搭載される光トランシーバ１６から出力されている所定の識別信号を受信する。
（３）光トランシーバ１５が識別信号を受信すると、その識別信号は光ファイバ１４を介して制御装置１３に伝送される。すると、制御装置１３は、自動車１１が踏切１９の近傍にいることを認識し、自動車１１に対して踏切横断時の半自動運転を開始するための制御信号を送信する。
（４）自動車１１側の光トランシーバ１６が、その制御信号を受け取ると、自動車１１は運転者に対して「踏切横断の半自動運転に切り替わりました」と、半自動運転にかわった旨をアナウンス（通知）する。
（５）自動車１１は、踏切横断の半自動運転に切り替わると、その走行速度を指定された速度以下になるように、減速させる。
（６）そして、自動車１１が踏切遮断機１２の付近まで来たら、制御装置１３は、その直前で自動車１１が一旦停止するように、制御信号を送る。
（７）自動車１１側の光トランシーバ１６が、その制御信号を受け取ると、自動車１１は踏切遮断機１２の直前で停止する。そして、自動車１１は、その一時停止が完了した旨を光トランシーバ１６から制御装置１３に送信する。
（８）制御装置１３は、自動車１１が踏切１９を横断できる条件が整うと、自動車１１が発車するように制御信号を送信する。
【００１７】
ここで、踏切１９を横断できる条件とは、踏切１９付近の道路の状況、踏切１９の線路を通過する電車の運転状況などを考慮し、自動車１１が踏切１９を横断するだけの時間があり、かつその横断時間内に踏切１９の外に出られることである。
（９）自動車１１側の光トランシーバ１６が、その制御信号を受け取ると、自動車１１は発車を開始する。自動車１１が発車すると、制御装置１３は、自動車１１が踏切１９の横断中にエンストや落輪をしないように、自動車１１のハンドル、ギア、エンジンの回転数などを制御する。
（１０）自動車１１が踏切１９の横断が完了すると、自動車１１側の光トランシーバ１６からの識別信号を道路１８Ｂに埋め込まれた光トランシーバ１５が受信し、この受信により制御装置１３はその横断の完了を認識する。すると、制御装置１３は、自動車１１が半自動運転を終了するように制御信号を自動車１１に送信する。
（１１）自動車１１側の光トランシーバ１６が、その制御信号を受け取ると、自動車１１は半自動運転を終了して通常の運転に切り替え、運転者に「踏切横断の半自動運転が終了しました」と、半自動運転が終了したことをアナウンスする。
【００１８】
以上説明したように、第１実施形態によれば、自動車が踏切を横断する際に、運転者の運転技量や性格に影響されずに踏切を安全に横断ができ、踏切の直前横断や踏切内での踏切事故を防止できる。
（第２実施形態）
本発明の踏切の自動車走行制御システムの第２実施形態の構成について、図２を参照して説明する。
【００１９】
この第２実施形態は、図２に示すように、自動車１１と、この自動車１１が踏切１９を横断する際にその自動車１１の走行制御を行うための制御システム３０とを備え、その走行制御のために自動車１１と制御システム３０とは光を媒体にして単方向通信ができるようになっている。
すなわち、第２実施形態は、第１実施形態の光トランシーバ１５、１６を発光素子３５と受光素子３６に置き換え、制御システム３０の走行制御の構成の簡易化を図るようにしたものである。
【００２０】
制御システム３０は、図２に示すように、複数の発光素子３５と、光ファイバ１４と、制御装置３３とを備え、これらは踏切１９およびその近傍に設置されている。
複数の発光素子３５は、図２に示すように、踏切内道路１７と、踏切内道路１７を挟む両側の道路１８Ａ，１８Ｂとに、一定の範囲、一定の間隔で、それぞれ埋め込まれている。また、各発光素子３５は、踏切内道路１７と道路１８Ａ，１８Ｂとに埋め込まれた光ファイバ１４を介して制御装置３３に接続されている。さらに、発光素子３５は、自動車１１に搭載される受光素子３６との間で、単方向の光通信ができるようになっている。
【００２１】
制御装置３３は、自動車１１が踏切１９を横断する際に、その自動車１１が後述のような所定の走行できるように、その走行制御を行うものである。このため、制御装置３３は、複数の各発光素子３５に対して所定の制御信号をそれぞれ送出するようになっている。 自動車１１は、車体下部に発光素子３５との光通信を行う受光素子３６を備えている。受光素子３６は、自動車１１の運転中（走行中）には常に受光動作の状態にあり、上記のように各発光素子３５からの制御信号を受け取るようになっている。
【００２２】
すなわち、自動車１１は、踏切１９の付近に到達して踏切１９を横断するときには、受光素子３６が各発光素子３５からの制御信号を受け取り、この受け取った制御信号に従って各部が制御され、自動走行できるように構成されている。
さらに、自動車１１は、踏切１９の横断を開始するときに、運転者に音声等で「踏切横断の自動運転に切り替わりました」などの音声によるアナウンスや、カーナビゲーション装置などの表示画面上に、その旨の文字を表示するなどして運転者にその旨を通知するようになっている。
【００２３】
ここで、上記の発光素子３５と受光素子３６は、次のような構成にするのが好ましい。すなわち、受光素子３６の受光面の面積を、発光素子３５の発光面の面積に対して相対的に大きく構成すると、光通信の信頼性を確保できるので好ましい。
次に、このような構成からなる第２実施形態において、自動車１１が踏切付近に近づき、踏切を横断する際に、その横断の開始から終了までの各部の一連の動作について、図２を参照して説明する。
【００２４】
（１）いま、自動車１１が道路１８Ａ上を走行しているものとする。
（２）そして、その自動車１１が発光素子３５が埋め込まれている道路１８Ａ上にくると、その発光素子３５は、自動車１１が踏切横断の半自動運転に切り替えるための制御信号を制御装置３３から受けて発光している。そこで、自動車１１側に搭載される受光素子３６は、その制御信号を受信する。
（３）自動車１１は、受光素子３６がその制御信号を受信したことを認識すると、運転者に対して「踏切横断の半自動運転に切り替わりました」と、半自動運転にかわった旨をアナウンス（通知）する。
（４）自動車１１は、踏切横断の半自動運転に切り替わると、その走行速度を指定された速度以下になるように、減速させる。
（５）そして、自動車１１が踏切遮断機１２の付近まで来ると、その自動車１１の真下の発光素子３５は、自動車１１が踏切１９の直前で一旦停止するための制御信号を制御装置３３から受けて発光している。そこで、自動車１１側に搭載される受光素子３６は、その制御信号を受信する。
（６）自動車１１は、受光素子３６がその制御信号を受信したことを認識すると、踏切遮断機１２の直前で一旦停止する。
（７）制御装置３３は、自動車１１の一旦停止の有無にかかわらず、自動車１１が踏切１９を横断できる条件を満たす場合には、自動車１１が一旦停止する真下付近にある発光素子３５に対して、自動車１１が発車するための制御信号を送信している。
【００２５】
ここで、踏切１９を横断できる条件とは、踏切１９付近の道路の状況、踏切１９の線路を通過する電車の運転状況などを考慮し、自動車１１が踏切１９を横断するだけの時間があり、かつその横断時間内に踏切１９の外に出られることである。
（８）自動車１１は、受光素子３６がその制御信号を受信したことを認識すると、発車を開始する。踏切１９内の各発光素子３５は、自動車１１の走行制御のための制御信号を制御装置３３から受けて発光しているので、自動車１１が発車すると、その制御信号を受光素子３６が受信する。
【００２６】
このため、制御装置３３は、自動車１１が踏切１９の横断中にエンストや落輪をしないように、自動車１１のハンドル、ギア、エンジンの回転数などを制御する。
（９）自動車１１が踏切１９の横断が完了すると、踏切１９の外側の道路１８Ｂに埋めこまれた発光素子３５は、自動車１１の半自動運転を終了させるための制御信号を制御装置３３から受けて発光している。そこで、受光素子３６はその制御信号を受信する。
（１０）自動車１１は、受光素子３６がその制御信号を受信したことを認識すると、半自動運転を終了して通常の運転に切り替え、運転者に「踏切横断の半自動運転が終了しました」と、半自動運転が終了したことをアナウンスする。
【００２７】
（第３実施形態）
本発明の踏切の自動車走行制御システムの第３実施形態の構成について、図３を参照して説明する。
この第３実施形態は、図１に示す第１実施形態の構成を基本とし、自動車１１に無線通信用のアンテナ２９を追加するとともに、踏切遮断機１２に無線通信用のアンテナ２０１を追加し、その両アンテナを用いて自動車１１と制御シシテム１０の制御装置１３とが無線通信できるようにしたものである。
【００２８】
このような構成からなる第３実施形態によれば、自動車１１と制御装置１３とは、自動車１１が踏切１９付近に来たときには、光トランシーバ１６と光トランシーバ１５とにより双方向の光通信を行う。制御装置１３は、光トランシーバ１５が光トランシーバ１６からの識別信号を受信することにより、自動車１１の現在位置を把握できるので、上記のように自動車１１が半自動運転に切り替える制御信号を送信する。
【００２９】
そして、自動車１１が踏切１９を横断するときには、自動車１１と制御装置１３はアンテナ２９とアンテナ２０１とを使用して双方向の無線通信を行い、これにより制御装置１３は、第１実施形態の場合と同様に自動車１１の走行制御を行う。
自動車１１が踏切１９の横断を完了すると、制御装置１３は、道路１８Ｂに埋め込まれた光トランシーバ１５が光トランシーバ１６からの識別信号を受信することにより、その横断を把握できる。このため、制御装置１３は、その識別信号の受信を認識すると、自動車１１が半自動運転から通常運転に切り替える制御信号を自動車１１に送信する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を説明する図である。
【図２】本発明の第２実施形態の構成を説明する図である。
【図３】本発明の第３実施形態の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０、３０・・・制御システム、１１・・・自動車、１２・・・踏切遮断機、１３、３３・・・制御装置、１４・・・光ファイバ、１５、１６・・・光トランシーバ、１７・・・踏切内道路、１８Ａ，１８Ａ・・・踏切外の道路、１９・・・踏切、３５・・・発光素子、３６・・・受光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車と、自動車が踏切を横断する際にその自動車の走行制御を行うために踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、踏切における自動車の踏切事故を防止するために、運転者に踏切を遮断する遮断棹が遠方からでも認識できるように、その遮断棹の幅を広くしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、列車の運転状況と踏切内の状態から、踏切を横断中の自動車がその踏切内に取り残されないように、運転者に各種の手段で警告を発して、未然に踏切事故を防ごうとする技術が知られている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。
【０００３】
しかし、国土交通省鉄道局の発表による平成１４年度の踏切事故の内訳をみると、踏切の直前横断が５７．４％、落輪・エンストが２２．１％というように、踏切事故の７９．５％が人的な要因である。このため、運転者の交通ルール違反であったり、運転技術が未熟である場合には、従来技術では踏切事故に対応することができない。
【特許文献１】特開平７−３０４４５４号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０９０９号公報
【特許文献３】特開２０００−２８０９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記の点に鑑み、自動車が踏切を横断する際に、運転者の運転技量や性格に影響されずに踏切を安全に横断ができ、踏切の直前横断や踏切内での踏切事故を防止できるようにした踏切の自動車走行制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第１の発明は、自動車と、自動車が踏切を横断する際にその走行制御を行うために前記踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムであって、前記制御システムは、踏切内道路の所定位置および前記踏切内道路を挟んだ道路の所定位置にそれぞれ埋め込まれた複数の第１光トランシーバと、前記踏切を自動車が横断する際に前記自動車の走行制御を行う制御装置とを備え、前記自動車は、前記複数の第１光トランシーバとの間で双方向の光通信を行う第２光トランシーバを備え、かつ、前記自動車の第２光トランシーバは、前記自動車が前記踏切を横断する際に、前記複数の第１光トランシーバとの間で所定の双方向の光通信を行い、前記制御装置は、前記光通信に基づいて、前記自動車が踏切を横断する際に、前記自動車の所定の走行制御を行うようになっている。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明において、前記制御装置が行う前記自動車の走行制御は、前記踏切の直前で自動車を一時停止させ、前記踏切を通過する時間がない場合には自動車を発車させず、前記踏切を通過可能な場合には自動車を踏切内では停止することなく所定速度で通過させることである。
第３の発明は、自動車と、自動車が踏切を横断する際にその走行制御を行うために前記踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムであって、前記制御システムは、踏切内道路の所定位置および前記踏切内道路を挟んだ道路の所定位置にそれぞれ埋め込まれた複数の発光素子と、前記踏切を前記自動車が横断する際に、前記自動車が所定の走行を行うための制御信号を前記複数の発光素子に対してそれぞれ送信する制御装置とを備え、前記自動車は、前記複数の発光素子からの各制御信号を受け取る受光素子を備え、かつ、前記自動車は、前記踏切を横断の際に、前記受光素子が前記制御信号を受け取ると、その受け取った制御信号に基づいて走行制御されるようになっている。
【０００７】
第４の発明は、第３の発明において、前記受光素子の受光面の面積が、前記発光素子の発光面の面積に対して相対的に大きくなっている。
第５の発明は、第３または第４の発明において、前記制御装置が行う前記自動車の走行制御は、前記踏切の直前で自動車を一時停止させ、前記踏切を通過する時間がない場合には自動車を発車させず、前記踏切を通過可能な場合には自動車を踏切内では停止することなく所定速度で通過させることである。
【０００８】
以上のような構成からなる本発明によれば、自動車が踏切を横断する際に、運転者の運転技量や性格に影響されずに踏切を安全に横断ができ、踏切の直前横断や踏切内での踏切事故を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の踏切の自動車走行制御システムの第１実施形態の構成について、図１を参照して説明する。
この第１実施形態は、図１に示すように、自動車１１と、この自動車１１が踏切１９を横断する際にその自動車１１の走行制御を行うための制御システム１０とを備え、その走行制御のために自動車１１と制御システム１０とは光を媒体にして双方向通信ができるようになっている。
【００１０】
制御システム１０は、図１に示すように、複数の光トランシーバ１５と、光ファイバ１４と、制御装置１３とを備え、これらは踏切１９およびその近傍に設置されている。
複数の光トランシーバ１５は、図１に示すように、踏切内道路１７と、踏切内道路１７を挟む両側の道路１８Ａ，１８Ｂとに、一定の範囲、一定の間隔で、それぞれ埋め込まれている。また、各光トランシーバ１５は、踏切内道路１７と道路１８Ａ，１８Ｂとに埋め込まれた光ファイバ１４を介して制御装置１３に接続されている。さらに、光トランシーバ１５は、自動車１１に搭載される光トランシーバ１６との間で、双方向の光通信ができるようになっている。
【００１１】
制御装置１３は、自動車１１が踏切１９を横断する際に、その自動車１１が後述のような所定の走行できるように、その走行制御を行うものである。このため、制御装置１３は、自動車１１が踏切１９を横断する際に、光トランシーバ１５、１６同士が光通信を行い、この光通信と、踏切１９付近の道路の状況、踏切１９の線路を通過する電車の運転状況などの把握とに基づいて、自動車１１に対して適切な制御信号を送信するようになっている。
【００１２】
自動車１１は、車体下部に光トランシーバ１５との光通信を行う光トランシーバ１６を備えている。光トランシーバ１６は、自動車１１の運転中（走行中）には動作状態にあり、その動作中には連続的または間欠的に所定の識別信号を出力するようになっている。
また、自動車１１は、踏切１９の付近に到達して踏切１９を横断するときには、後述のように光トランシーバ１５、１６同士が通信を行い、制御装置１３からの制御信号に従って自動車１１の各部が制御されて自動走行できるように構成されている。
【００１３】
さらに、自動車１１は、踏切１９の横断を開始するときに、運転者に音声等で「踏切横断の半自動運転に切り替わりました」などの音声によるアナウンスや、カーナビゲーション装置などの表示画面上に、その旨の文字を表示するなどして運転者にその旨を通知するようになっている。
ここで、自動車１１は、上記のように踏切１９の横断を行うときに、制御装置１３により以下のように走行制御されるので、その走行制御について以下に説明する。
【００１４】
（１）踏切の手前や踏切の横断中は、一定の速度に制限される（徐行運転）。
（２）踏切の直前では、一時停止する。
（３）踏切の直前で踏切を横断するだけの時間がない場合には、踏切の直前で停止したまま発車しない。
（４）踏切の直前で、踏切を横断した先の道路に他の自動車がいるため、踏切を横断できない場合には、踏切の直前で停止したまま発車しない。
（５）踏切を横断中は、落輪しないようにハンドルを制御する。
（６）踏切を横断中は、エンストしないようにエンジンの回転数、ギヤ等を制御する。
【００１５】
踏切１９の両側には、踏切遮断機１２がそれぞれ設置されている。踏切遮断機１２は、電車が踏切を通過する際に降ろされて、踏切１９内に自動車、歩行者、二輪車などが進入するのを防ぐとともに、この際に音やランプで警告を発するようになっている。
次に、このような構成からなる第１実施形態において、自動車が踏切付近に近づき、踏切を横断する際に、その横断の開始から終了までの各部の一連の動作について、図１を参照して説明する。
【００１６】
（１）いま、自動車１１が道路１８Ａ上を走行しているものとする。
（２）そして、その自動車１１が光トランシーバ１５が埋め込まれている道路１８Ａ上にくると、その埋め込まれている各光トランシーバ１５は、自動車１１側に搭載される光トランシーバ１６から出力されている所定の識別信号を受信する。
（３）光トランシーバ１５が識別信号を受信すると、その識別信号は光ファイバ１４を介して制御装置１３に伝送される。すると、制御装置１３は、自動車１１が踏切１９の近傍にいることを認識し、自動車１１に対して踏切横断時の半自動運転を開始するための制御信号を送信する。
（４）自動車１１側の光トランシーバ１６が、その制御信号を受け取ると、自動車１１は運転者に対して「踏切横断の半自動運転に切り替わりました」と、半自動運転にかわった旨をアナウンス（通知）する。
（５）自動車１１は、踏切横断の半自動運転に切り替わると、その走行速度を指定された速度以下になるように、減速させる。
（６）そして、自動車１１が踏切遮断機１２の付近まで来たら、制御装置１３は、その直前で自動車１１が一旦停止するように、制御信号を送る。
（７）自動車１１側の光トランシーバ１６が、その制御信号を受け取ると、自動車１１は踏切遮断機１２の直前で停止する。そして、自動車１１は、その一時停止が完了した旨を光トランシーバ１６から制御装置１３に送信する。
（８）制御装置１３は、自動車１１が踏切１９を横断できる条件が整うと、自動車１１が発車するように制御信号を送信する。
【００１７】
ここで、踏切１９を横断できる条件とは、踏切１９付近の道路の状況、踏切１９の線路を通過する電車の運転状況などを考慮し、自動車１１が踏切１９を横断するだけの時間があり、かつその横断時間内に踏切１９の外に出られることである。
（９）自動車１１側の光トランシーバ１６が、その制御信号を受け取ると、自動車１１は発車を開始する。自動車１１が発車すると、制御装置１３は、自動車１１が踏切１９の横断中にエンストや落輪をしないように、自動車１１のハンドル、ギア、エンジンの回転数などを制御する。
（１０）自動車１１が踏切１９の横断が完了すると、自動車１１側の光トランシーバ１６からの識別信号を道路１８Ｂに埋め込まれた光トランシーバ１５が受信し、この受信により制御装置１３はその横断の完了を認識する。すると、制御装置１３は、自動車１１が半自動運転を終了するように制御信号を自動車１１に送信する。
（１１）自動車１１側の光トランシーバ１６が、その制御信号を受け取ると、自動車１１は半自動運転を終了して通常の運転に切り替え、運転者に「踏切横断の半自動運転が終了しました」と、半自動運転が終了したことをアナウンスする。
【００１８】
以上説明したように、第１実施形態によれば、自動車が踏切を横断する際に、運転者の運転技量や性格に影響されずに踏切を安全に横断ができ、踏切の直前横断や踏切内での踏切事故を防止できる。
（第２実施形態）
本発明の踏切の自動車走行制御システムの第２実施形態の構成について、図２を参照して説明する。
【００１９】
この第２実施形態は、図２に示すように、自動車１１と、この自動車１１が踏切１９を横断する際にその自動車１１の走行制御を行うための制御システム３０とを備え、その走行制御のために自動車１１と制御システム３０とは光を媒体にして単方向通信ができるようになっている。
すなわち、第２実施形態は、第１実施形態の光トランシーバ１５、１６を発光素子３５と受光素子３６に置き換え、制御システム３０の走行制御の構成の簡易化を図るようにしたものである。
【００２０】
制御システム３０は、図２に示すように、複数の発光素子３５と、光ファイバ１４と、制御装置３３とを備え、これらは踏切１９およびその近傍に設置されている。
複数の発光素子３５は、図２に示すように、踏切内道路１７と、踏切内道路１７を挟む両側の道路１８Ａ，１８Ｂとに、一定の範囲、一定の間隔で、それぞれ埋め込まれている。また、各発光素子３５は、踏切内道路１７と道路１８Ａ，１８Ｂとに埋め込まれた光ファイバ１４を介して制御装置３３に接続されている。さらに、発光素子３５は、自動車１１に搭載される受光素子３６との間で、単方向の光通信ができるようになっている。
【００２１】
制御装置３３は、自動車１１が踏切１９を横断する際に、その自動車１１が後述のような所定の走行できるように、その走行制御を行うものである。このため、制御装置３３は、複数の各発光素子３５に対して所定の制御信号をそれぞれ送出するようになっている。 自動車１１は、車体下部に発光素子３５との光通信を行う受光素子３６を備えている。受光素子３６は、自動車１１の運転中（走行中）には常に受光動作の状態にあり、上記のように各発光素子３５からの制御信号を受け取るようになっている。
【００２２】
すなわち、自動車１１は、踏切１９の付近に到達して踏切１９を横断するときには、受光素子３６が各発光素子３５からの制御信号を受け取り、この受け取った制御信号に従って各部が制御され、自動走行できるように構成されている。
さらに、自動車１１は、踏切１９の横断を開始するときに、運転者に音声等で「踏切横断の自動運転に切り替わりました」などの音声によるアナウンスや、カーナビゲーション装置などの表示画面上に、その旨の文字を表示するなどして運転者にその旨を通知するようになっている。
【００２３】
ここで、上記の発光素子３５と受光素子３６は、次のような構成にするのが好ましい。すなわち、受光素子３６の受光面の面積を、発光素子３５の発光面の面積に対して相対的に大きく構成すると、光通信の信頼性を確保できるので好ましい。
次に、このような構成からなる第２実施形態において、自動車１１が踏切付近に近づき、踏切を横断する際に、その横断の開始から終了までの各部の一連の動作について、図２を参照して説明する。
【００２４】
（１）いま、自動車１１が道路１８Ａ上を走行しているものとする。
（２）そして、その自動車１１が発光素子３５が埋め込まれている道路１８Ａ上にくると、その発光素子３５は、自動車１１が踏切横断の半自動運転に切り替えるための制御信号を制御装置３３から受けて発光している。そこで、自動車１１側に搭載される受光素子３６は、その制御信号を受信する。
（３）自動車１１は、受光素子３６がその制御信号を受信したことを認識すると、運転者に対して「踏切横断の半自動運転に切り替わりました」と、半自動運転にかわった旨をアナウンス（通知）する。
（４）自動車１１は、踏切横断の半自動運転に切り替わると、その走行速度を指定された速度以下になるように、減速させる。
（５）そして、自動車１１が踏切遮断機１２の付近まで来ると、その自動車１１の真下の発光素子３５は、自動車１１が踏切１９の直前で一旦停止するための制御信号を制御装置３３から受けて発光している。そこで、自動車１１側に搭載される受光素子３６は、その制御信号を受信する。
（６）自動車１１は、受光素子３６がその制御信号を受信したことを認識すると、踏切遮断機１２の直前で一旦停止する。
（７）制御装置３３は、自動車１１の一旦停止の有無にかかわらず、自動車１１が踏切１９を横断できる条件を満たす場合には、自動車１１が一旦停止する真下付近にある発光素子３５に対して、自動車１１が発車するための制御信号を送信している。
【００２５】
ここで、踏切１９を横断できる条件とは、踏切１９付近の道路の状況、踏切１９の線路を通過する電車の運転状況などを考慮し、自動車１１が踏切１９を横断するだけの時間があり、かつその横断時間内に踏切１９の外に出られることである。
（８）自動車１１は、受光素子３６がその制御信号を受信したことを認識すると、発車を開始する。踏切１９内の各発光素子３５は、自動車１１の走行制御のための制御信号を制御装置３３から受けて発光しているので、自動車１１が発車すると、その制御信号を受光素子３６が受信する。
【００２６】
このため、制御装置３３は、自動車１１が踏切１９の横断中にエンストや落輪をしないように、自動車１１のハンドル、ギア、エンジンの回転数などを制御する。
（９）自動車１１が踏切１９の横断が完了すると、踏切１９の外側の道路１８Ｂに埋めこまれた発光素子３５は、自動車１１の半自動運転を終了させるための制御信号を制御装置３３から受けて発光している。そこで、受光素子３６はその制御信号を受信する。
（１０）自動車１１は、受光素子３６がその制御信号を受信したことを認識すると、半自動運転を終了して通常の運転に切り替え、運転者に「踏切横断の半自動運転が終了しました」と、半自動運転が終了したことをアナウンスする。
【００２７】
（第３実施形態）
本発明の踏切の自動車走行制御システムの第３実施形態の構成について、図３を参照して説明する。
この第３実施形態は、図１に示す第１実施形態の構成を基本とし、自動車１１に無線通信用のアンテナ２９を追加するとともに、踏切遮断機１２に無線通信用のアンテナ２０１を追加し、その両アンテナを用いて自動車１１と制御シシテム１０の制御装置１３とが無線通信できるようにしたものである。
【００２８】
このような構成からなる第３実施形態によれば、自動車１１と制御装置１３とは、自動車１１が踏切１９付近に来たときには、光トランシーバ１６と光トランシーバ１５とにより双方向の光通信を行う。制御装置１３は、光トランシーバ１５が光トランシーバ１６からの識別信号を受信することにより、自動車１１の現在位置を把握できるので、上記のように自動車１１が半自動運転に切り替える制御信号を送信する。
【００２９】
そして、自動車１１が踏切１９を横断するときには、自動車１１と制御装置１３はアンテナ２９とアンテナ２０１とを使用して双方向の無線通信を行い、これにより制御装置１３は、第１実施形態の場合と同様に自動車１１の走行制御を行う。
自動車１１が踏切１９の横断を完了すると、制御装置１３は、道路１８Ｂに埋め込まれた光トランシーバ１５が光トランシーバ１６からの識別信号を受信することにより、その横断を把握できる。このため、制御装置１３は、その識別信号の受信を認識すると、自動車１１が半自動運転から通常運転に切り替える制御信号を自動車１１に送信する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を説明する図である。
【図２】本発明の第２実施形態の構成を説明する図である。
【図３】本発明の第３実施形態の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０、３０・・・制御システム、１１・・・自動車、１２・・・踏切遮断機、１３、３３・・・制御装置、１４・・・光ファイバ、１５、１６・・・光トランシーバ、１７・・・踏切内道路、１８Ａ，１８Ａ・・・踏切外の道路、１９・・・踏切、３５・・・発光素子、３６・・・受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車と、自動車が踏切を横断する際にその走行制御を行うために前記踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムであって、
前記制御システムは、踏切内道路の所定位置および前記踏切内道路を挟んだ道路の所定位置にそれぞれ埋め込まれた複数の第１光トランシーバと、前記踏切を自動車が横断する際に前記自動車の走行制御を行う制御装置とを備え、
前記自動車は、前記複数の第１光トランシーバとの間で双方向の光通信を行う第２光トランシーバを備え、
かつ、前記自動車の第２光トランシーバは、前記自動車が前記踏切を横断する際に、前記複数の第１光トランシーバとの間で所定の双方向の光通信を行い、
前記制御装置は、前記光通信に基づいて、前記自動車が踏切を横断する際に、前記自動車の所定の走行制御を行うようになっていることを特徴とする踏切の自動車走行制御システム。
【請求項２】
前記制御装置が行う前記自動車の走行制御は、前記踏切の直前で自動車を一時停止させ、前記踏切を通過する時間がない場合には自動車を発車させず、前記踏切を通過可能な場合には自動車を踏切内では停止することなく所定速度で通過させること、であることを特徴とする請求項１に記載の踏切の自動車走行制御システム。
【請求項３】
自動車と、自動車が踏切を横断する際にその走行制御を行うために前記踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムであって、
前記制御システムは、踏切内道路の所定位置および前記踏切内道路を挟んだ道路の所定位置にそれぞれ埋め込まれた複数の発光素子と、前記踏切を前記自動車が横断する際に、前記自動車が所定の走行を行うための制御信号を前記複数の発光素子に対してそれぞれ送信する制御装置とを備え、
前記自動車は、前記複数の発光素子からの各制御信号を受け取る受光素子を備え、
かつ、前記自動車は、前記踏切を横断の際に、前記受光素子が前記制御信号を受け取ると、その受け取った制御信号に基づいて走行制御されるようになっていることを特徴とする踏切の自動車走行制御システム。
【請求項４】
前記受光素子の受光面の面積が、前記発光素子の発光面の面積に対して相対的に大きくなっていることを特徴とする請求項３に記載の踏切の自動車走行制御システム。
【請求項５】
前記制御装置が行う前記自動車の走行制御は、前記踏切の直前で自動車を一時停止させ、前記踏切を通過する時間がない場合には自動車を発車させず、前記踏切を通過可能な場合には自動車を踏切内では停止することなく所定速度で通過させること、であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の踏切の自動車走行制御システム。
【請求項１】
自動車と、自動車が踏切を横断する際にその走行制御を行うために前記踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムであって、
前記制御システムは、踏切内道路の所定位置および前記踏切内道路を挟んだ道路の所定位置にそれぞれ埋め込まれた複数の第１光トランシーバと、前記踏切を自動車が横断する際に前記自動車の走行制御を行う制御装置とを備え、
前記自動車は、前記複数の第１光トランシーバとの間で双方向の光通信を行う第２光トランシーバを備え、
かつ、前記自動車の第２光トランシーバは、前記自動車が前記踏切を横断する際に、前記複数の第１光トランシーバとの間で所定の双方向の光通信を行い、
前記制御装置は、前記光通信に基づいて、前記自動車が踏切を横断する際に、前記自動車の所定の走行制御を行うようになっていることを特徴とする踏切の自動車走行制御システム。
【請求項２】
前記制御装置が行う前記自動車の走行制御は、前記踏切の直前で自動車を一時停止させ、前記踏切を通過する時間がない場合には自動車を発車させず、前記踏切を通過可能な場合には自動車を踏切内では停止することなく所定速度で通過させること、であることを特徴とする請求項１に記載の踏切の自動車走行制御システム。
【請求項３】
自動車と、自動車が踏切を横断する際にその走行制御を行うために前記踏切に設置された制御システムと、を備えた踏切の自動車走行制御システムであって、
前記制御システムは、踏切内道路の所定位置および前記踏切内道路を挟んだ道路の所定位置にそれぞれ埋め込まれた複数の発光素子と、前記踏切を前記自動車が横断する際に、前記自動車が所定の走行を行うための制御信号を前記複数の発光素子に対してそれぞれ送信する制御装置とを備え、
前記自動車は、前記複数の発光素子からの各制御信号を受け取る受光素子を備え、
かつ、前記自動車は、前記踏切を横断の際に、前記受光素子が前記制御信号を受け取ると、その受け取った制御信号に基づいて走行制御されるようになっていることを特徴とする踏切の自動車走行制御システム。
【請求項４】
前記受光素子の受光面の面積が、前記発光素子の発光面の面積に対して相対的に大きくなっていることを特徴とする請求項３に記載の踏切の自動車走行制御システム。
【請求項５】
前記制御装置が行う前記自動車の走行制御は、前記踏切の直前で自動車を一時停止させ、前記踏切を通過する時間がない場合には自動車を発車させず、前記踏切を通過可能な場合には自動車を踏切内では停止することなく所定速度で通過させること、であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の踏切の自動車走行制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１６３７９９（Ｐ２００６−１６３７９９Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５４１０７（Ｐ２００４−３５４１０７）
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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