JP2014229286A - 車両逆走防止システム - Google Patents

Abstract

【課題】逆走車両の運転者へ選択的に有効な警告または注意喚起を行うことができるとともに、正しい方向へ走行する他の車両や近隣の住民に警告音が届くのを防ぐことができる車両逆走防止システムを提供する。【解決手段】一方通行路を逆方向に走行する逆走車両の運転者に向けて警告音を送信する車両逆走防止システムであって、警告音に対応した可聴領域の周波数を有する警告音信号を生成する警告音生成部と、超音波に対応した周波数を有する超音波信号を生成する超音波生成部と、前記警告音信号により前記超音波信号を振幅変調し振幅変調信号を生成する変調部と、前記振幅変調信号を超音波に変換して振幅変調波を生成し逆走車両の運転者に向けて該振幅変調波を送信する警告音送信部と、を備えるパラメトリックスピーカと、前記逆走車両の近傍において前記振幅変調波と同一焦点となる方向に超音波を出力するように配された超音波出力手段と、を備えることを特徴とする車両逆走防止システムとする。【選択図】図１

Description

本発明は、高速道路やサービスエリアの入り口などの一方向のみの走行が許容されている道路において、許容されている方向とは異なる逆方向への車両の走行及び進入を防止するための、車両逆走防止システムに関するものである。

高速道路やサービスエリアの入り口において、規定された進行方向とは逆の方向に走行してしまう、いわゆる「逆走」による事故が多発している。この「逆走」の要因としては、運転者の勘違いや高齢者の認知能力及び判断能力の低下などが挙げられ、稀に確信犯的に逆走する運転者もいる。このような「逆走」による事故を防ぐために、逆走車両の運転者に警告または注意喚起を行う必要がある。

逆走に対する警告または注意喚起としては、従来、視覚による情報が多く用いられており、例えば、標識や看板に文字で「逆走注意」等の表示をする方法や、規定された正しい進行方向へ向いた矢印を標識に表示する方法等などが用いられている。特許文献１には、駐車場から一方通行路へ退出する車両に退出方向を案内するための標識が開示されており、この標識には退出方向へ向いた矢印が付与されているとともに連続的または断続的に発光する発光部が設けられている。

しかしながら、車両走行中の視覚による情報は、他の標識や店の看板など他にも多くあるため、上記したような逆走を警告または注意喚起する標識は運転者が見落とす可能性がある。

一方、車両走行中の聴覚による情報は、視覚による情報に比べ少ないことから、逆走の警告または注意喚起として有効であると考えられる。聴覚による情報を運転者に届けるためにスピーカが用いられる。
しかし、従来のスピーカは広い範囲に遠くまで音声を届けるため、従来のスピーカから逆走車両の運転者に警告音を発すると、正しい方向に走行する他の車両の運転者にまで警告音が届いてしまい、逆に混乱を招く虞があった。また、近隣の住民にも警告音が届いてしまい、これが騒音となって住民に不快感を与えてしまうという問題があった。
一方、他の車両や近隣の住民へ警告音が届かないように警告音の音量を小さくしてしまうと、逆走車両の運転者に警告音が届かず、逆走を止めることができない可能性があった。

特許文献２には、速度違反などの警告対象行為を行っている者又は物のみに警告を行う監視警告システムが記載されており、警告手段としてパラメトリックスピーカを用いることが開示されている。パラメトリックスピーカとは、超音波を可聴音の波形信号で振幅変調して放射するものであり、超音波の自己復調効果を利用してスピーカから離れた場所で可聴音を発生するものである。この特性により、パラメトリックスピーカは特定の狭い範囲に選択的に音を届けることができる。

しかし、逆走車両は窓（サイドガラス）を開けて走行している場合と窓を閉めて走行している場合がある。車両の窓は音波を損失（減衰）させるため、車内の運転者に聞こえる警告音の音量は窓の開閉によって大きく異なる。警告音の音量を逆走車両の窓が開いている場合に合わせて小さくすると、逆走車両の窓が閉まっている場合に運転者が警告音を聞き取れない虞がある。逆に、警告音の音量を逆走車両の窓が閉まっている場合に合わせて大きくすると、逆走車両の近くを正しい方向に走行している車両が窓を開けて走行している場合、その運転者にまで警告音が大音量で聞こえてしまうという問題がある。
上記課題は、特許文献２記載の方法のように警告手段として単にパラメトリックスピーカを用いるだけでは解決されるものではない。

特開２０１１−１３９４６号公報 特開２００４−１９２４６３号公報

本発明は、上述したような問題点を解決すべくなされたものであって、逆走車両の運転者へ選択的に有効な警告または注意喚起を行うことができるとともに、正しい方向へ走行する他の車両や近隣の住民に警告音が届くのを防ぐことができる車両逆走防止システムを提供するものである。

請求項１に係る発明は、一方通行路を逆方向に走行する逆走車両の運転者に向けて警告音を送信する車両逆走防止システムであって、警告音に対応した可聴領域の周波数を有する警告音信号を生成する警告音生成部と、超音波に対応した周波数を有する超音波信号を生成する超音波生成部と、前記警告音信号により前記超音波信号を振幅変調し振幅変調信号を生成する変調部と、前記振幅変調信号を超音波に変換して振幅変調波を生成し逆走車両の運転者に向けて該振幅変調波を送信する警告音送信部と、を備えるパラメトリックスピーカと、前記逆走車両の近傍において前記振幅変調波と同一焦点となる方向に超音波を出力するように配された超音波出力手段と、を備えることを特徴とする車両逆走防止システムに関する。

請求項２に係る発明は、前記パラメトリックスピーカが、前記逆走車両よりも高所に配されたことを特徴とする請求項１に記載の車両逆走防止システムに関する。

請求項３に係る発明は、前記逆走車両を検知する検知手段と、前記検知手段が前記逆走車両を検知したときに前記パラメトリックスピーカから警告音を出力させるとともに前記超音波出力手段から超音波を出力させる制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両逆走防止システムに関する。

請求項１に係る発明によれば、逆走車両の運転者に向けて逆走を警告する警告音を出力する手段として、警告音に対応した可聴領域の周波数を有する警告音信号を生成する警告音生成部と、超音波に対応した周波数を有する超音波信号を生成する超音波生成部と、前記警告音信号により前記超音波信号を振幅変調し振幅変調信号を生成する変調部と、前記振幅変調信号を超音波に変換して振幅変調波を生成し逆走車両の運転者に向けて該振幅変調波（警告音）を送信する警告音送信部とを備えるパラメトリックスピーカを用いることにより、逆走車両の運転者のみに選択的に警告音を届けることができる。
さらに、パラメトリックスピーカに加えて、逆走車両の近傍において前記振幅変調波と同一焦点となる方向に超音波を出力するように配された超音波出力手段を備えることにより、逆走車両が窓を閉めて走行している場合において、パラメトリックスピーカから警告音を送信するとともに超音波出力手段から超音波を送信することで、逆走車両の近傍において警告音の振幅を増幅させることができる。これにより、逆走車両の窓を透過する際の減衰分を補うことができ、逆走車両の運転者に充分な音圧で警告音を届けることができるので運転者に警告音を気付かせることができる。また、超音波出力手段から出力された超音波により車両へ振動を与えることができ、これにより警告音と振動の二重で逆走の警告を行うことができる。一方、逆走車両が窓を開けて走行している場合は、超音波出力手段から出力された超音波は音として運転者に認識されず、パラメトリックスピーカからの警告音のみが運転者に届くことで逆走を警告することができる。
そして、パラメトリックスピーカと超音波出力手段を備えていることにより、逆走車両の窓が開いている場合に合わせて警告音の音圧を小さくすることができるので、正しい方向に走行する他の車両の運転者や近隣の住民にまで警告音が聞こえてしまうのを防止することができる。これにより、正しい方向に走行する車両の運転者の混乱を招くことがなく、且つ近隣の住民にも騒音による不快感を与えてしまうことがない。

請求項２に係る発明によれば、パラメトリックスピーカが逆走車両よりも高所に配されることにより、車両のフロントガラス又はサイドガラスを通る際の警告音の減衰を抑えることができるので、車内の運転者に大きい音圧で警告音を届けることができる。

請求項３に係る発明によれば、車両逆走防止システムが、逆走車両を検知する検知手段と、検知手段が逆走車両を検知したときにパラメトリックスピーカから警告音を出力させるとともに超音波出力手段から超音波を出力させる制御手段と、を備えていることにより、目視によって常に逆走車両が存在するかどうかを監視する必要がなく、また逆走車両が存在するときに確実に警告音を送信することができる。

本発明に係る車両逆走防止システムの構成と使用例を示す図である。 パラメトリックスピーカの構成を示す概略図である。 （ａ）逆走車両の窓が開いている場合、（ｂ）逆走車両の窓が閉まっている場合、のパラメトリックスピーカからの警告音と超音波出力手段からの超音波の送信方向を示す図である。 本発明に係る車両逆走防止システムのフローチャートである。

以下、本発明に係る車両逆走防止システムについて説明する。

図１は、本発明に係る車両逆走防止システムの構成と使用例を示す図である。
本発明に係る車両逆走防止システム（１０）は、一方通行路を逆方向に走行する逆走車両（Ａ）の運転者（Ｂ）に向けて逆走を警告する警告音を出力するパラメトリックスピーカ（１）と、逆走車両（Ａ）に向けて超音波を出力する超音波出力手段（２）とを備えている。

図２は、パラメトリックスピーカ（１）の構成を示す概略図である。
パラメトリックスピーカ（１）は、逆走を警告する警告音に対応した可聴領域の周波数を有する警告音信号を生成する警告音生成部（１１）と、超音波に対応した２０ｋＨｚ以上の周波数を有する超音波信号を生成する超音波生成部（１２）と、警告音生成部（１１）で生成された警告音信号により超音波生成部（１２）で生成された超音波信号を振幅変調（ＡＭ変調）する変調部（１３）と、変調部（１３）で生成された振幅変調信号を超音波に変換して振幅変調波を生成し運転者（Ｂ）に向けて該振幅変調波を送信する警告音送信部（１４）とを備えている。

この警告音送信部（１４）から送信された振幅変調波に含まれる変調成分が伝播途中の空気中で自己復調されることにより、パラメトリックスピーカ（１）から離れた場所で可聴音（警告音）を発生させることができる。つまり、超音波を搬送波として警告音を目的の場所に届けることができる。よって、逆走車両（Ａ）の運転者（Ｂ）のみに選択的に警告音を届けることができる。尚、本明細書においては、「警告音」という用語は、パラメトリックスピーカ（１）の警告音送信部（１４）から送信される振幅変調波を意味するものとして用いることもある。

パラメトリックスピーカ（１）は、図１に示すように複数備えられていてもよい。これにより、運転者（Ｂ）に届く警告音の音圧を増加させることができ、また適切な音圧に調節することが可能となる。

超音波出力手段（２）は、逆走車両（Ａ）に向けて超音波を出力するものであり、２０ｋＨｚ以上の周波数を有する超音波を、逆走車両（Ａ）の近傍においてパラメトリックスピーカ（１）から出力された振幅変調波と同一焦点となる方向に超音波を出力するように配される。超音波出力手段（２）から出力された超音波は、逆走車両（Ａ）の近傍においてパラメトリックスピーカ（１）からの超音波の振幅を増幅させる。また、この超音波により逆走車両（Ａ）に振動を与えることもできる。

パラメトリックスピーカ（１）から出力される警告音は、逆走車両（Ａ）のフロントガラスまたはサイドガラスに向けて送信されることが好ましく、サイドガラスに向けて送信されることがより好ましい。本発明者は、一般的な車両においてフロントガラスよりもサイドガラスの方が、警告音が透過する際の損失（減衰）が小さいことを実験的に知得している。したがって、パラメトリックスピーカ（１）からの警告音は、逆走車両のサイドガラスに向けて送信されることにより、フロントガラスを透過させるときよりも運転者（Ｂ）により大きな音圧で警告音を届けることができる。

逆走車両（Ａ）は、窓（サイドガラス）を開けて走行している場合と、窓を閉めて走行している場合がある。窓を開けている場合においては、パラメトリックスピーカ（１）から出力された警告音（振幅変調波）は直接運転者に届く。一方、窓を閉めている場合においては、警告音はサイドガラスを透過させたとしてもいくらかは損失（減衰）が生じるため、運転者（Ｂ）が警告音に気付かない虞がある。また、この減衰を考慮して警告音を大きくすると、規定された正しい方向に走行する他の車両や近隣の住民にまで警告音が届いてしまい、混乱や不快感を与えてしまう虞がある。

図３は、（ａ）逆走車両の窓が開いている場合、（ｂ）逆走車両の窓が閉まっている場合、のパラメトリックスピーカからの警告音と超音波出力手段からの超音波の送信方向を示す図であり、図４は、本発明に係る車両逆走防止システムのフローチャートである。
パラメトリックスピーカ（１）と超音波出力手段（２）は、逆走車両（Ａ）の窓（サイドガラス）表面でパラメトリックスピーカ（１）からの警告音と超音波出力手段（２）からの超音波が同一焦点となる向きに配置される。

パラメトリックスピーカ（１）と超音波出力手段（２）の両方から、それぞれ警告音及び超音波を送信する。
逆走車両（Ａ）の窓（サイドガラス）が開いている場合、図３（ａ）に示すように、運転者（Ｂ）にはパラメトリックスピーカ（１）から出力された警告音のみが運転者（Ｂ）に到達し、超音波出力手段（２）から出力された超音波は音として認識されることなくそのまま逆走車両（Ａ）を通過する。
一方、逆走車両（Ａ）の窓（サイドガラス）が閉まっている場合、通常、窓（サイドガラス）透過時に警告音は減衰し運転者（Ｂ）に届く音圧は小さくなってしまう。本発明においては、図３（ｂ）に示すように、パラメトリックスピーカ（１）から出力された警告音は、サイドガラス表面近傍で超音波出力手段（２）から出力された超音波と統合し、警告音は増幅される。これにより、警告音の窓（サイドガラス）透過時の減衰を補うことができ、運転者（Ｂ）に充分な音圧で警告音を届けることができる。
したがって、警告音の音圧は、窓（サイドガラス）が閉まっている場合に合わせればよいので、正しい方向に走行する他の車両の運転者や近隣の住民にまで警告音が聞こえてしまうのを防止することができる。これにより、正しい方向に走行する車両の運転者の混乱を招くことがなく、且つ近隣の住民にも騒音による不快感を与えてしまうことがない。
さらに、超音波出力手段（２）から出力された超音波により逆走車両（Ａ）に振動を与えることもできる。これにより、運転者（Ｂ）が警告音に気付き易くなる、或いは振動によって運転者（Ｂ）が何らかの異常を感じることで、運転者（Ｂ）に逆走を気付かせることができる。つまり、警告音と振動の二重で逆走の警告を行うことができる。

図１に示すように、パラメトリックスピーカ（１）は、逆走車両（Ａ）よりも高所に配されることが好ましい。つまり、警告音の出力方向が逆走車両（Ａ）に対し俯角（α）を有するように配されることが好ましい。パラメトリックスピーカ（１）を逆走車両（Ａ）よりも高所に配置することにより、警告音の出力位置が逆走車両（Ａ）と同じ高さにある場合よりもサイドガラスを透過する際の減衰を小さくすることができる。これにより、運転者（Ｂ）が聞く警告音の音圧が大きくなり、且つ運転者（Ｂ）に警告音が聞こえる時間を長くすることができる。よって、運転者（Ｂ）が警告音に気付きやすくなる。

また、車両逆走防止システム（１０）は、逆走車両（Ａ）を検知する検知手段（３）を備えることができる。検知手段（３）としては、カメラ、ビデオカメラ、レーダー、赤外線センサなどを用いることができる。
車両逆走防止システム（１０）は、検知手段（３）が逆走車両（Ａ）を検知したときにパラメトリックスピーカ（１）から警告音を出力させるとともに超音波出力手段（２）から超音波を出力させる制御手段（図示せず）を備えることができる。これにより、目視によって常に逆走車両が存在するかどうかを監視する必要がなく、また逆走車両が存在するときに確実に警告音を送信することができる。

本発明は、サービスエリアの入口や高速道路などの一方通行路において車両の逆走を防止するために好適に利用されるものである。

１ パラメトリックスピーカ
２ 超音波出力手段
３ 検知手段
１０ 車両逆走防止システム
１１ 警告音生成部
１２ 超音波生成部
１３ 変調部
１４ 警告音送信部
Ａ 逆走車両
Ｂ 運転者

Claims (3)

1. 一方通行路を逆方向に走行する逆走車両の運転者に向けて警告音を送信する車両逆走防止システムであって、
   警告音に対応した可聴領域の周波数を有する警告音信号を生成する警告音生成部と、超音波に対応した周波数を有する超音波信号を生成する超音波生成部と、前記警告音信号により前記超音波信号を振幅変調し振幅変調信号を生成する変調部と、前記振幅変調信号を超音波に変換して振幅変調波を生成し逆走車両の運転者に向けて該振幅変調波を送信する警告音送信部と、を備えるパラメトリックスピーカと、
   前記逆走車両の近傍において前記振幅変調波と同一焦点となる方向に超音波を出力するように配された超音波出力手段と、を備えることを特徴とする車両逆走防止システム。
2. 前記パラメトリックスピーカが、前記逆走車両よりも高所に配されたことを特徴とする請求項１に記載の車両逆走防止システム。
3. 前記逆走車両を検知する検知手段と、
   前記検知手段が前記逆走車両を検知したときに前記パラメトリックスピーカから警告音を出力させるとともに前記超音波出力手段から超音波を出力させる制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両逆走防止システム。