特許 7022045 踏切警報補助システムおよび中央装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-08

(45)【発行日】2022-02-17

(54)【発明の名称】踏切警報補助システムおよび中央装置

(51)【国際特許分類】

   B61L 29/28 20060101AFI20220209BHJP

【ＦＩ】

B61L29/28 C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018199114

(22)【出願日】2018-10-23

(65)【公開番号】P2020066293

(43)【公開日】2020-04-30

【審査請求日】2020-09-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000001292

【氏名又は名称】株式会社京三製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100124682

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100104710

【弁理士】

【氏名又は名称】竹腰 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100090479

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 一

(72)【発明者】

【氏名】浅野 晃

【審査官】冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２８８６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９２１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２２２５０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｌ ２９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

踏切警報機が設置された踏切から所定距離離れた位置に設置された信号灯器と、前記踏切警報機の踏切警報のタイミングを示す所与のタイミング情報を外部入力し、当該タイミング情報に基づいて前記信号灯器の表示を制御する信号制御機と、を備える補助信号機と、
前記補助信号機に信号表示のタイミング情報を送信する中央装置と、
を具備し、前記踏切警報機を制御する踏切制御システムと通信を行う踏切警報補助システムであって、
前記中央装置は、
前記踏切制御システムから、前記踏切の踏切タイムテーブル情報を取得する踏切タイムテーブル情報取得手段と、
前記踏切タイムテーブル情報に基づいて前記タイミング情報を生成し、前記補助信号機に送信するタイミング情報提供手段と、
を備える、
踏切警報補助システム。

【請求項2】

前記タイミング情報提供手段は、前記踏切タイムテーブル情報に基づいて、次回の踏切警報が開始されるまでの時間が所定の接近時間条件を満たすか否かを判定し、満たす場合には、満たさない場合に比べて、前記タイミング情報の生成および送信を高頻度に行う、
請求項１に記載の踏切警報補助システム。

【請求項3】

踏切警報機を制御する踏切制御システムと通信を行い、補助信号機に信号表示のタイミング情報を送信する中央装置であって、
前記補助信号機は、前記踏切警報機が設置された踏切から所定距離離れた位置に設置された信号灯器と、前記踏切警報機の踏切警報のタイミングを示す所与のタイミング情報を外部入力し、当該タイミング情報に基づいて前記信号灯器の表示を制御する信号制御機と、を備えており、
前記踏切制御システムから、前記踏切の踏切タイムテーブル情報を取得する踏切タイムテーブル情報取得手段と、
前記踏切タイムテーブル情報に基づいて前記タイミング情報を生成し、前記補助信号機に送信するタイミング情報提供手段と、
を備える中央装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、踏切警報補助システムおよび中央装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道の踏切には、列車の接近を車両や自転車、歩行者などに警告して踏切内への進入を抑止するための踏切警報機や踏切しゃ断機といった踏切保安設備が設けられる。しかし、車両故障等の何らかの理由によって踏切内に車両などが取り残されてしまうと、列車との衝突といった重大な事故が生じ得る。このような事故防止のため、踏切内の障害物を検知する各種のシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２０３６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、踏切内事故の主要因の１つは、踏切警報機が鳴動して警報が開始されたにも関わらず踏切を横断できると判断して踏切内に進入する、いわゆる“直前横断”である。この直前横断を抑止することが踏切内事故の減少に有効であるが、直前横断は、踏切での列車通過の待ち時間が長くなってしまうことを好ましく思わない車両の運転者の心理的要因が一因とも考えられる。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、踏切における直前横断を抑止させるための技術を提供すること、或いは、直前横断の抑止を支援するための技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための第１の発明は、
踏切警報機が設置された踏切から所定距離離れた位置に設置された信号灯器と、
前記踏切警報機の踏切警報のタイミングを示す所与のタイミング情報を外部入力し、当該タイミング情報に基づいて前記信号灯器の表示を制御する信号制御機と、
を備えた補助信号機である。

【0007】

第１の発明によれば、踏切から所定距離離れた位置に信号灯器が設置され、その信号灯器の表示が、当該踏切の踏切警報のタイミング情報に基づいて制御される。踏切警報に連動するように補助信号機の信号表示が制御されることによって、踏切に接近する車両や歩行者などに対して、踏切が警報中であるかどうかを、踏切に到達する前に知らせることができる。車両の運転者などが、踏切に到達する前にその踏切が警報中かどうかを知ることができることから、踏切の直前横断を抑止する可能性が高まる。すなわち、第１の発明によれば、踏切における直前横断を抑止させるための技術、或いは、直前横断の抑止を支援するための技術を実現することができる。

【0008】

第２の発明は、第１の発明において、
前記タイミング情報は、前記踏切警報の開始および終了のタイミングを示す情報を含み、
前記信号灯器は、青灯、黄灯、赤灯を有し、
前記信号制御機は、前記タイミング情報に基づく踏切警報中の期間を赤信号表示、踏切警報の開始直前の所定秒数の期間を黄信号表示、これら以外の期間を青信号表示とするように前記信号灯器の表示を制御する、
補助信号機である。

【0009】

第２の発明によれば、赤信号表示によって踏切が警報中であることを知らせるとともに、赤信号表示の直前の黄信号表示によって警報の開始を予告することができる。従って、踏切に接近する車両の運転手などは、補助信号機の黄信号表示を見ることによって、接近する踏切の警報が間もなく開始されることを知ることができるので、例えば、急がすに速度を落とした運転操作をするといったことができるようになり、踏切の直前横断の抑止に有効である。

【0010】

第３の発明は、
第１又は第２の発明の補助信号機と、
前記補助信号機に信号表示のタイミング情報を送信する中央装置と、
を具備し、前記踏切警報機を制御する踏切制御システムと通信を行う踏切警報補助システムであって、
前記中央装置は、
前記踏切制御システムから、前記踏切の踏切タイムテーブル情報を取得する踏切タイムテーブル情報取得手段（例えば、図９の踏切タイムテーブル情報取得部２０２）と、
前記踏切タイムテーブル情報に基づいて前記タイミング情報を生成し、前記補助信号機に送信するタイミング情報提供手段（例えば、図９のタイミング情報提供部２０６）と、
を備える、
踏切警報補助システムである。

【0011】

第３の発明によれば、補助信号機の信号表示の制御タイミングを、踏切制御システムから取得した踏切タイムテーブル情報に基づくものとすることができる。

【0012】

第４の発明は、第３の発明において、
前記タイミング情報提供手段は、前記踏切タイムテーブル情報に基づいて、次回の踏切警報が開始されるまでの時間が所定の接近時間条件を満たすか否かを判定し、満たす場合には、満たさない場合に比べて、前記タイミング情報の生成および送信を高頻度に行う、
踏切警報補助システムである。

【0013】

踏切制御システムは、列車の走行位置に応じて踏切の警報制御を行っており、将来の予測時刻である踏切警報の開始予測時刻はその時々によって変動し得る。第４の発明によれば、現在時刻から踏切警報の開始予測時刻までの時間が接近時間条件を満たしている場合、つまり踏切警報が間もなく開始されるような場合には、接近時間条件を満たさない場合、つまり踏切警報の開始まで充分に時間があるような場合に比べて、タイミング情報の生成および補助信号機への提供を高頻度に行うことができる。この結果、踏切警報の開始予測時刻が変動する場合があるとしても、直前横断が生じ得る踏切警報の開始タイミングが近づくと、補助信号機の信号表示タイミングが短時間で追従して変化することとなる。

【0014】

第５の発明は、
踏切制御システムと通信を行い、自動車へ走行支援情報を提供する踏切警報補助システムであって、
前記踏切制御システムから、踏切の踏切タイムテーブル情報を取得する踏切タイムテーブル情報取得手段（例えば、図９の踏切タイムテーブル情報取得部２０２）と、
前記踏切タイムテーブル情報に基づいて前記踏切の直近警報予測時刻情報を生成して、前記走行支援情報に含めて前記自動車に提供する情報提供制御手段（例えば、図９の走行支援情報提供部２０８）と、
を備えた踏切警報補助システムである。

【0015】

第５の発明によれば、踏切の直近の警報に関する直近警報予測時刻情報を含む走行支援情報を、自動車に提供することができる。従って、自動車においては、例えば、提供された走行支援情報に含まれる直近警報予測時刻情報に基づく車内表示を行うことで、自動車の運転手に直近の踏切警報予測時刻を知らせ、急がすに速度を落とした運転操作をするといった、踏切の直前横断を抑止するような運転操作を支援することができる。更には、直近警報予測時刻情報を自動車の自動運転に用いることで、踏切における自動車の直前横断を抑止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】踏切警報補助システムの適用例。

【図2】補助信号機および光ビーコンの設置例。

【図3】補助信号機の信号表示の説明図。

【図4】自動車におけるナビゲーション画面の一例。

【図5】ナビゲーション画面における走行支援表示の一例。

【図6】ナビゲーション画面における走行支援表示の一例。

【図7】タイミング情報および走行支援情報の生成の説明図。

【図8】提供頻度の変更の説明図。

【図9】中央装置の機能構成図。

【図10】踏切管理情報の一例。

【図11】車載装置の機能構成図。

【図12】中央装置が実行する処理のフローチャート。

【図13】踏切制御システムおよび踏切警報補助システムの第２実施形態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。

【0018】

＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１実施形態における踏切警報補助システム１の適用例である。踏切警報補助システム１は、踏切制御システム４０と通信ネットワークＮ１を介した通信を行い、踏切を通行する自動車や自転車、歩行者などに向けた踏切の警報を支援するシステムである。通信ネットワークは、データ通信が可能な通信路を意味し、直接接続のための専用線（専用ケーブル）やイーサネット（登録商標）等によるＬＡＮ（Local Area Network）の他、電話通信網やケーブル網、インターネット等の通信網を含む意味である。通信ネットワークに係る通信方法については有線／無線は適宜に選択することができ、例えば、通信ネットワークＮ１については有線を、通信ネットワークＮ２，Ｎ３については無線を採用することができる。

【0019】

踏切制御システム４０は、各列車の走行位置および走行速度に基づいて各踏切ＲＣの警報を集中制御するシステムであり、踏切制御用中央装置４２に、踏切ＲＣ毎に設置された踏切制御機４４と、各列車の車上装置５０とが、通信ネットワークＮ２を介して通信可能に接続されて構成される。

【0020】

踏切制御用中央装置４２は、各列車の車上装置５０から取得した走行位置および走行速度をもとに踏切ＲＣへの到達予測時刻を算出し、踏切ＲＣ毎に、各列車の踏切への到達予測時刻をもとに算出した警報の開始予測時刻を含む踏切制御情報を、該当する踏切制御機４４へ送信する。

【0021】

踏切制御機４４は、例えば、踏切近傍に設置された器具箱に内蔵され、踏切制御用中央装置４２から受信した踏切制御情報に従って、踏切ＲＣに設けられた踏切警報機４６や踏切しゃ断機４８といった踏切保安設備を制御する。すなわち、警報の開始予測時刻となると、踏切警報機４６の鳴動や踏切しゃ断機４８の降下といった警報を開始させ、踏切ＲＣの進出側の軌道に設けられた踏切制御子により列車の通過を検知することで、踏切警報機４６の鳴動の停止や踏切しゃ断機４８の上昇といった警報の停止を行わせる。

【0022】

踏切警報補助システム１は、中央装置１０と、踏切ＲＣ毎に設置された補助信号機２０および光ビーコン３０とが、通信ネットワークＮ３を介して通信可能に接続されて構成される。

【0023】

中央装置１０は、通信ネットワークＮ１を介して踏切制御システム４０の踏切制御用中央装置４２と通信可能に接続されており、踏切制御用中央装置４２から、踏切ＲＣ毎の踏切制御情報の一部または全部の情報を取得する。そして、取得した情報に基づき、踏切ＲＣ毎に、信号表示のタイミング情報を生成して補助信号機２０へ送信するとともに、自動車へ提供する走行支援情報を生成し、光ビーコン３０を介して自動車の車載装置６０へ送信する。

【0024】

補助信号機２０は、表示灯色として青灯、黄灯、赤灯を有する信号灯器２２と、信号灯器２２の各灯色の点灯および滅灯を制御する信号制御機２４とを有し、中央装置１０からのタイミング情報に従って踏切ＲＣの警報に連動した信号表示を行う。

【0025】

光ビーコン３０は、近赤外線を通信媒体とした光無線通信により自動車に搭載された車載装置６０との間で双方向通信を行うための装置であり、近赤外線の光信号を発光および受光する投受光器３２と、投受光器３２の発光および受光を制御する投受光制御機３４とを有する。

【0026】

車載装置６０は、踏切警報補助システム１から受信した走行支援情報を用いて、搭載された自動車の走行を支援する。また、車載装置６０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム）衛星Ｇからの衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機を有し、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づく測位機能を備えている。また、車載装置６０が搭載される自動車は、第１実施形態では自動運転装置を搭載していることとし、運転モードとして、自動運転装置による自動運転モードと、運転者が手動で運転操作を行う手動運転モードとを、運転者が切り替え可能であることとする。

【0027】

また、中央装置１０、補助信号機２０、踏切制御用中央装置４２、踏切制御機４４、車上装置５０および車載装置６０の各装置は、ＧＮＳＳ衛星Ｇからの衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機を有し、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づいて高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を備えている。これにより、各装置間で時刻同期用の特別な通信をすることなく、各装置の自律制御によって、装置間の時刻同期を実現する。ＧＮＳＳ衛星Ｇは、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＥＧＮＯＳ（European Geostationary Navigation Overlay Service）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、などの全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）で用いられる衛星である。

【0028】

（Ａ）設置例
図２に、補助信号機２０および光ビーコン３０の具体的な設置例を示す。図２の右側には、踏切ＲＣ－Ａに係る補助信号機２０の設置例を示し、左側には、踏切ＲＣ－Ｂに係る光ビーコン３０の設置例を示している。踏切ＲＣ－Ａ，ＲＡ－Ｂには、何れにも、交差道路からの進入側それぞれに、踏切保安設備である踏切警報機４６および踏切しゃ断機４８が設置されている。

【0029】

図２の右側に示すように、補助信号機２０は、踏切ＲＣ－Ａから、道路に沿って所定距離Ｌ１だけ離れた位置に信号灯器２２が設置され、その信号灯器２２を支持する道路脇に立設された支柱の例えば下部に信号制御機２４が取り付けられて構成される。また信号灯器２２は、踏切ＲＣ－Ａに向かう車両交通に対面するように取り付けられる。距離Ｌ１は、例えば、後述する信号灯器２２の黄灯の点灯時間Δｔｙ（図３参照）の間に自動車６２が所定速度（例えば、当該道路の制限速度）で走行した場合の距離に定められる。なお、図２では、踏切ＲＣ－Ａへの一方の進入側に補助信号機２０が設置された例を示しているが、他方の進入側にも同様に設置される。

【0030】

また、図２の左側に示すように、光ビーコン３０は、踏切ＲＣ－Ｂから、道路に沿って所定距離Ｌ２だけ離れた位置に設置される。つまり、道路脇に立設された支柱の例えば下部に投受光制御機３４が取り付けられ、支柱の上部から道路を横切るように水平方向に架設されたバーに、通信対象エリア３３が踏切ＲＣ－Ｂに向かう車両交通の走行車線を含むように投受光器３２が取り付けられる。距離Ｌ２は、例えば、後述する信号灯器２２の黄灯の点灯時間Δｔｙ（図３参照）の間に自動車６２が所定速度（例えば、当該道路の制限速度）で走行した場合の距離に定められる。距離Ｌ１，Ｌ２は、同じ距離としても良いし、異なる距離としても良い。なお、図２では、踏切ＲＣ－Ｂへの一方の進入側に光ビーコン３０が設置された例を示しているが、他方の進入側にも同様に設置される。

【0031】

また、図２では、１つの踏切ＲＣに、補助信号機２０或いは光ビーコン３０が設置された例を示しているが、補助信号機２０および光ビーコン３０の両方が設置されていても良い。

【0032】

［特徴］
（Ａ）補助信号機２０の信号表示
補助信号機２０は、信号制御機２４が踏切警報機４６の踏切警報のタイミングを示す所与のタイミング情報を外部入力し、当該タイミング情報に基づいて信号灯器２２の信号表示を制御することで、当該補助信号機２０が設置された踏切の警報に連動した信号表示を行う。第１実施形態では、タイミング情報は、踏切警報補助システム１の中央装置１０から受信することとする。

【0033】

図３は、補助信号機２０の信号表示を説明する図である。図３では、縦方向を時間軸として、時間経過に伴う信号表示の遷移に併せて、踏切の状態（警報中であるか否か）を示している。補助信号機２０では、現在時刻Ｔ_０から将来直近の踏切警報に関して次のような信号表示がなされる。つまり、踏切警報の開始予測時刻Ｔ_２から終了予測時刻Ｔ_３までの期間は、踏切警報中の期間であるとして赤灯のみを点灯させる赤信号表示とする。また、開始予測時刻Ｔ_２から所定時間Δｔｙ（数秒程度）だけ遡った予告開始時刻Ｔ_１から、開始予測時刻Ｔ_２までの期間は、黄灯のみを点灯させる黄信号表示とする。そして、それ以外の期間（図３では、現在時刻Ｔ_０から予告開始時刻Ｔ_１までの期間や、終了予測時刻Ｔ_３以降）は、青灯のみを点灯させる青信号表示とする。

【0034】

また、補助信号機２０の信号表示と踏切の状態との対応をみると、赤信号表示の期間が、踏切が“警報中”の期間に対応し、それ以外である黄信号表示および青信号表示の期間が、踏切が“警報中でない”期間に対応する。つまり、踏切警報の開始予測時刻が近付くと、補助信号機２０の信号表示が青信号表示から黄信号表示に変化して、黄信号表示は、間もなく踏切警報が開始されることを予告する役割を果たしている。なお、これらの信号表示の変化時刻Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３は、詳細を後述するように、中央装置１０から受信するタイミング情報に含まれている。

【0035】

（Ｂ）走行支援
また、自動車では、車載装置６０が踏切警報補助システム１の中央装置１０から受信した走行支援情報に基づく走行支援の一つとして、カーナビゲーション装置の表示画面（ナビゲーション画面）において、走行支援情報に基づく画面表示がなされる。

【0036】

図４は、自動車におけるナビゲーション画面の表示例である。図４に示すように、ナビゲーション画面Ｗ１においては、現在時刻表示Ｅ１およびマップ表示Ｅ３とともに、走行支援情報に基づく走行支援表示Ｅ５が表示される。

【0037】

現在時刻表示Ｅ１は、車載装置６０が備える高精度時刻計時機能により計時された高精度時刻である。マップ表示Ｅ３は、表示マップ上に、自動車の現在の位置および進行方向を示す矢印アイコンＤ１と、設定した目的地までの太線で示される走行予定経路６４とを表示する。自動車の現在の位置および進行方向は、車載装置６０が備える測位機能により取得される。走行支援表示Ｅ５は、走行予定経路６４に沿った進行方向の直近の踏切に関する情報として、当該踏切の名称Ｃ１と、現在の状態Ｃ３と、予測される次の状態である予測状態Ｃ５とを表示する。

【0038】

現在の状態Ｃ３は、当該踏切が警報中か否かを示す踏切しゃ断機の図柄およびテキストとともに、図３に示した補助信号機２０の信号表示に相当する信号表示Ｃ４を表示する。つまり、踏切が“警報中”ならば、図４に示すように、信号表示Ｃ４として赤信号表示の信号機の図柄を表示する。また、踏切が“警報中でない”ならば、警報の開始予測時刻までの残り時間に応じて、図５に示すような青信号表示、或いは、図６に示すような黄信号表示、の信号機の図柄を表示する。

【0039】

予測状態Ｃ５は、該当する踏切の現在の状態Ｃ３が“警報中”ならば、次の状態は“警報中でない”ことになるので、予測状態Ｃ５として、現在の警報が停止される終了予測時刻が表示される。また、現在の状態Ｃ３が“警報中でない”ならば、次の状態は“警報中”であるので、予測状態Ｃ５として、次の警報が開始される開始予測時刻が表示される。終了予測時刻および開始予測時刻は、その時刻までの残り時間がカウントダウン形式で表示される。

【0040】

（Ｃ）情報の生成
踏切警報補助システム１におけるタイミング情報および走行支援情報の生成について説明する。

【0041】

図７は、踏切警報補助システム１におけるタイミング情報および走行支援情報の生成の概要を説明する図である。図７に示すように、踏切警報補助システム１の中央装置１０は、踏切制御システム４０の踏切制御用中央装置４２から、踏切の高精度時刻に基づく踏切警報予測時刻のタイムテーブルである対象踏切の踏切タイムテーブル情報７０を取得する。踏切タイムテーブル情報７０は、高精度時刻に基づく当該情報の更新時刻および対象踏切の踏切ＩＤとともに、踏切制御機４４から取得した対象踏切の現在の状態（警報中か否か）７２と、対象踏切の警報制御に係る警報予測時刻情報７４とを含む。警報予測時刻情報７４は、警報制御毎の開始予測時刻および終了予測時刻を含む。警報予測時刻情報７４に含める警報制御は、現在時刻から所定時間（例えば、３０分）以内までの全ての警報制御に係る予測時刻としたり、所定回数（例えば、３回）までの警報制御に係る予測時刻とすることができる。また、現時点で警報中ならば、その実施中の警報制御も含めることにする。

【0042】

そして、中央装置１０は、取得した対象踏切の踏切タイムテーブル情報７０をもとに、対象踏切の補助信号機２０に対する信号表示のタイミング情報８０を生成して当該補助信号機２０の信号制御機２４へ送信するとともに、対象踏切を通行しようとする自動車に提供する走行支援情報９０を生成して、対象踏切の光ビーコン３０の投受光制御機３４へ送信する。

【0043】

タイミング情報８０については、踏切タイムテーブル情報７０に含まれる警報予測時刻情報７４における警報毎の開始予測時刻および終了予測時刻から、図３に示したように、各警報の開始予定時刻から所定時間Δｔｙだけ遡った予告開始時刻を算出して、“赤、青、黄”といった信号表示と、その変化時刻とを対応付けた信号変化情報８４を生成する。そして、生成した信号変化情報８４を、中央装置１０が計時している高精度時刻に基づく当該情報の更新時刻および対象踏切の踏切ＩＤに対応付けて、タイミング情報８０を生成する。

【0044】

また、走行支援情報９０については、踏切タイムテーブル情報７０に含まれる警報予測時刻情報７４における直近（１回目）の警報の開始予測時刻および終了予測時刻から、図３に示したように、開始予定時刻から所定時間Δｔｙだけ遡った予告開始時刻を算出して、直近の警報に係る直近警報予測時刻情報９４を生成する。そして、生成した直近警報予測時刻情報９４を、中央装置１０が計時している高精度時刻に基づく当該情報の更新時刻および対象踏切の踏切ＩＤに対応付けて、走行支援情報９０を生成する。なお、“直近の警報”は、現時点で“警報中でない”ならば、これから実施する直近の警報が該当し、現時点で“警報中”ならば、その実施中の警報が該当する。

【0045】

（Ｄ）提供頻度
このように、中央装置１０は、踏切毎に、タイミング情報８０および走行支援情報９０の提供（生成を含む）を所定の時間間隔で断続的に繰り返し行うが、この提供頻度（単位時間当たりの提供の実行回数）を可変とすることもできる。例えば、提供頻度を、現在時刻から対象とする踏切の次の踏切警報の開始予測時刻までの時間（以下、警報開始待機時間Ｍという）に応じて可変とすることができる。

【0046】

図８は、警報開始待機時間Ｍに応じた提供頻度の一例を示す図である。図８は、警報開始待機時間Ｍを横軸として、警報開始待機時間Ｍと提供頻度Ｆの関係の一例を示すグラフである。提供頻度Ｆは、警報開始待機時間Ｍが短いほど高く（高頻度）、警報開始待機時間Ｍが長いほど低く（低頻度）なるように定められている。つまり、次回の踏切警報が開始されるまでの時間が近付いていることを示す“接近時間条件”を満たす場合には、満たさない場合に比べて提供頻度Ｆが高く、タイミング情報８０および走行支援情報９０の生成および提供が高頻度に行われる。

【0047】

警報開始待機時間Ｍと提供頻度Ｆとの関係は、例えば、グラフｙ１に示すように、警報開始待機時間Ｍに比例して提供頻度Ｆが減少するような関係としても良いし、グラフｙ２に示すように、警報開始待機時間Ｍに応じて提供頻度Ｆが段階的に減少するような関係としても良い。また、警報開始待機時間Ｍと提供頻度Ｆとの関係は、タイミング情報８０であればグラフｙ１とし、走行支援情報９０であればグラフｙ３とするといったように、タイミング情報８０と走行支援情報９０とで異なることにしても良い。

【0048】

［機能構成］
（Ａ）中央装置１０
図９は、中央装置１０の機能構成を示すブロック図である。図９によれば、中央装置１０は、操作部１０２と、表示部１０４と、音出力部１０６と、通信部１０８と、ＧＮＳＳ受信部１１０と、処理部２００と、記憶部３００とを備え、一種のコンピュータシステムとして構成することができる。

【0049】

操作部１０２は、例えばボタンスイッチやタッチパネル、キーボード等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部２００に出力する。表示部１０４は、例えばＬＣＤやタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部２００からの表示信号に応じた各種表示を行う。音出力部１０６は、例えばスピーカ等の音声出力装置で実現され、処理部２００からの音声信号に応じた各種音出力を行う。通信部１０８は、例えば有線或いは無線による通信装置で実現され、通信ネットワークＮ１，Ｎ３に接続して、踏切制御用中央装置４２や信号制御機２４、投受光制御機３４といった各種の外部装置との通信を行う。

【0050】

ＧＮＳＳ受信部１１０は、ＧＮＳＳ衛星ＧからのＧＮＳＳ衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機であり、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づく測位演算を行って、緯度経度高度で表される位置、および、時計部２２０の計時時刻との誤差（時刻誤差）を算出する。

【0051】

処理部２００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置で実現され、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、中央装置１０を構成する各部への指示やデータ転送を行い、中央装置１０の全体制御を行う。また、処理部２００は、記憶部３００に記憶された踏切警報補助プログラム３０２を実行することで、踏切タイムテーブル情報取得部２０２と、踏切情報管理部２０４と、タイミング情報提供部２０６と、走行支援情報提供部２０８と、時計部２２０との各機能ブロックとして機能する。但し、これらの機能ブロックは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によってそれぞれ独立した演算回路として構成することも可能である。

【0052】

踏切タイムテーブル情報取得部２０２は、踏切制御システム４０の踏切制御用中央装置４２から、踏切毎の踏切タイムテーブル情報７０を取得する。この取得は、踏切制御用中央装置４２が所定の送信間隔で自主的に送信することで実現されるようにしても良いし、或いは、踏切タイムテーブル情報取得部２０２からの要求に応答して踏切制御用中央装置４２が送信することで実現されるようにしても良い。

【0053】

踏切情報管理部２０４は、踏切タイムテーブル情報取得部２０２が取得した踏切タイムテーブル情報７０に基づき、踏切管理情報３１０を用いて各踏切を管理する。

【0054】

図１０は、踏切管理情報３１０の一例を示す図である。図１０によれば、踏切管理情報３１０は、踏切毎に生成され、当該情報が生成・更新された更新時刻とともに、該当する踏切を識別する踏切ＩＤ３１１と、緯度経度で表される設置位置３１２と、補助信号機情報３１３と、光ビーコン情報３１４と、現在の状態３１５と、警報予測時刻情報３１６と、信号変化情報３１７と、直近警報予測時刻情報３１８と、タイミング情報の提供履歴３１９と、走行支援情報の提供履歴情報３２０とを含む。

【0055】

補助信号機情報３１３は、該当する踏切に対応して設置される補助信号機２０に関する情報であり、補助信号機２０の設置有無や、設置されている場合にはその補助信号機２０の信号機ＩＤを含む。光ビーコン情報３１４は、該当する踏切に対応して設置される光ビーコン３０に関する情報であり、光ビーコン３０の設置有無や、設置されている場合にはその光ビーコン３０のビーコンＩＤを含む。現在の状態３１５および警報予測時刻情報３１６は、取得した踏切タイムテーブル情報７０によって、随時、最新の値に更新される。更新された場合には、更新時刻が更新されて踏切管理情報３１０が更新されることとなる。

【0056】

信号変化情報３１７は、該当する踏切に設置されている補助信号機２０を対象とした、信号表示の変化時刻と、変化後の信号表示とを対応付けたデータであり、警報予測時刻情報３１６に基づいて算出される（図７参照）。直近警報予測時刻情報３１８は、該当する踏切に対応して設置されている光ビーコン３０を対象とした、直近の警報に関する予測時刻のデータであり、警報予測時刻情報３１６に基づいて算出される（図７参照）。信号変化情報３１７および直近警報予測時刻情報３１８は、踏切タイムテーブル情報７０の取得による警報予測時刻情報３１６の更新によって、随時、最新の値が算出・更新される。更新された場合には、更新時刻が更新されて踏切管理情報３１０が更新されることとなる。

【0057】

タイミング情報提供部２０６は、踏切タイムテーブル情報７０に基づいて、高精度時刻での信号表示のタイミング情報８０を生成し、補助信号機２０に送信する。すなわち、踏切毎に、当該踏切に該当する踏切管理情報３１０に格納されている信号変化情報３１７を取り出し、この信号変化情報３１７を含むタイミング情報８０を生成して、当該踏切に設置されている補助信号機２０の信号制御機２４へ送信する（図７参照）。

【0058】

また、タイミング情報提供部２０６は、踏切毎のタイミング情報８０の提供（生成を含む）を予め定められた提供頻度で行うが、この提供頻度を変更することができる。その場合には、例えば、提供頻度を、現在時刻から対象とする踏切の次の踏切警報の開始予測時刻までの時間（警報開始待機時間Ｍ）が短いほど高くし、逆に、警報開始待機時間Ｍが長いほど低くするように変更する（図８参照）。

【0059】

走行支援情報提供部２０８は、踏切タイムテーブル情報７０に基づいて、高精度時刻での踏切の直近警報予測時刻情報９４を生成して、走行支援情報９０に含めて自動車に提供する。すなわち、踏切毎に、当該踏切に関する踏切管理情報３１０に格納されている直近警報予測時刻情報３１８を取り出し、この直近警報予測時刻情報３１８を含む走行支援情報９０を生成して、当該踏切に設置されている光ビーコン３０の投受光制御機３４へ送信する（図７参照）。

【0060】

また、走行支援情報提供部２０８は、踏切毎の走行支援情報９０の提供（生成を含む）を予め定められた提供頻度で行うが、この提供頻度を変更することができる。その場合には、例えば、提供頻度を、現在時刻から対象とする踏切の次の踏切警報の開始予測時刻までの時間（警報開始待機時間Ｍ）が短いほど高くし、逆に、警報開始待機時間Ｍが長いほど低くするように変更する（図８参照）。

【0061】

時計部２２０は、水晶発振器を有する発振回路を有して構成され、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間を計時する。また、時計部２２０は、計時した現在時刻をＧＮＳＳ受信部１１０により算出された時刻誤差を用いて補正することで、高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を実現する。なお、時計部２２０の高精度時刻計時機能は、ＧＮＳＳ衛星信号を用いて実現するのではなく、標準電波の受信機を更に備え、この受信機により受信された標準電波を用いることとしても良いし、或いは、通信部１０８を介して外部システムである絶対時刻情報提供システムから取得した絶対時刻を用いることとしても良い。

【0062】

記憶部３００は、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で実現され、処理部２００が中央装置１０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が各種プログラムに従って実行した演算結果や、操作部１０２や通信部１０８を介した入力データ等が一時的に格納される。第１実施形態では、記憶部３００には、踏切警報補助プログラム３０２と、踏切管理情報３１０とが記憶される。

【0063】

（Ｂ）車載装置６０
図１１は、車載装置６０の機能構成を示すブロック図である。図１１によれば、車載装置６０は、操作部６０２と、表示部６０４と、音出力部６０６と、通信部６０８と、ＧＮＳＳ受信部６１０と、光ビーコン受信部６１２と、処理部７００と、記憶部８００とを備え、一種のコンピュータシステムとして構成することができる。

【0064】

操作部６０２は、例えばボタンスイッチやタッチパネル、キーボード等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部７００に出力する。表示部６０４は、例えばＬＣＤやタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部７００からの表示信号に応じた各種表示を行う。音出力部６０６は、例えばスピーカ等の音声出力装置で実現され、処理部７００からの音声信号に応じた各種音出力を行う。通信部６０８は、例えば有線或いは無線による通信装置で実現され、所与の通信ネットワークに接続して各種の外部装置との通信を行う。

【0065】

ＧＮＳＳ受信部６１０は、ＧＮＳＳ衛星ＧからのＧＮＳＳ衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機であり、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づく測位演算を行って、緯度経度高度で表される位置、および、時計部７２０の計時時刻との誤差（時刻誤差）を算出する測位機能を実現する。

【0066】

光ビーコン受信部６１２は、光ビーコン３０との間で近赤外線を通信媒体とした光無線通信による双方向通信を行うための投受光器である。

【0067】

処理部７００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置で実現され、記憶部８００に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、車載装置６０を構成する各部への指示やデータ転送を行い、車載装置６０の全体制御を行う。また、処理部７００は、記憶部８００に記憶された車載プログラム８０２を実行することで、走行経路設定部７０２と、走行支援情報受信部７０４と、走行支援表示制御部７０６と、時計部７２０との各機能ブロックとして機能する。但し、これらの機能ブロックは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によってそれぞれ独立した演算回路として構成することも可能である。

【0068】

走行経路設定部７０２は、操作部６０２を介した指示操作に従って、自動車の現在位置から、指示された目的地に至る走行予定経路を設定する。設定した走行予定経路に関するデータは、走行予定経路情報８１６として記憶部８００に記憶される。

【0069】

走行支援情報受信部７０４は、光ビーコン受信部６１２により、踏切警報補助システム１から走行支援情報９０を受信する。受信した走行支援情報９０は、最新走行支援情報８１８として記憶部８００に記憶されるとともに、それ以前に受信した走行支援情報９０は、受信履歴８２０として記憶部８００に、例えば受信順に蓄積記憶される。

【0070】

走行支援表示制御部７０６は、表示部６０４に表示されるナビゲーション画面Ｗにおいて、現在時刻表示Ｅ１やマップ表示Ｅ３とともに、最新走行支援情報８１８に基づく走行支援表示Ｅ５を表示させる。具体的には、走行支援表示Ｅ５として、現在時刻Ｔ_０と直近警報予測時刻情報９４が示す各時刻との関係に応じた信号表示とした信号機の図柄である信号表示Ｃ４を含む現在の状態Ｃ３と、次の警報の開始予測時刻或いは実施中の現在の警報が停止される終了予測時刻を含む予測状態Ｃ５とを表示する。なお、マップ表示Ｅ３は、踏切を含む地図ＤＢ８１０を参照して表示させることができる。

【0071】

時計部７２０は、水晶発振器を有する発振回路を有して構成され、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間を計時する。また、時計部７２０は、計時した現在時刻をＧＮＳＳ受信部６１０により算出された時刻誤差を用いて補正することで、高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を実現する。なお、時計部７２０の高精度時刻計時機能は、ＧＮＳＳ衛星信号を用いて実現するのではなく、標準電波の受信機を更に備え、この受信機により受信された標準電波を用いることとしても良いし、或いは、通信部６０８を介して外部システムである絶対時刻情報提供システムから取得した絶対時刻を用いることとしても良い。

【0072】

記憶部８００は、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で実現され、処理部７００が車載装置６０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部７００の作業領域として用いられ、処理部７００が各種プログラムに従って実行した演算結果や、操作部６０２や通信部６０８を介した入力データ等が一時的に格納される。第１実施形態では、記憶部８００には、車載プログラム８０２と、地図ＤＢ８１０と、走行情報８１２と、自動車の運転モードが手動運転モードであるか自動運転モードであるかを示す運転モード８１４と、走行予定経路情報８１６と、最新走行支援情報８１８と、走行支援情報の受信履歴８２０とが記憶される。

【0073】

走行情報８１２は、自動車の走行位置、走行速度および進行方向を含み、これらは、例えばＧＮＳＳ受信部６１０による測位演算から算出することができる。

【0074】

［処理の流れ］
図１２は、中央装置１０における処理の流れを説明するフローチャートである。先ず、踏切タイムテーブル情報取得部２０２が、踏切制御システム４０の踏切制御用中央装置４２から踏切タイムテーブル情報７０を取得したならば（ステップＳ１：ＹＥＳ）、踏切情報管理部２０４が、取得した踏切タイムテーブル情報７０に基づき、信号変化情報、および、直近警報予測時刻情報を生成して、該当する踏切管理情報３１０を更新する（ステップＳ３）。

【0075】

続いて、踏切それぞれを対象とした繰り返し処理（ループＡ）を行う。すなわち、先ず、対象の踏切に対する過去直近のタイミング情報８０および走行支援情報９０の提供時刻から現在時刻までの経過時間が、所定の提供時間間隔に達しているかを判断する。提供時間間隔に達しているならば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、タイミング情報提供部２０６が、対象の踏切の踏切管理情報３１０における信号変化情報３１７を含むタイミング情報８０を生成し（ステップＳ７）、生成したタイミング情報８０を、対象の踏切の補助信号機２０の信号制御機２４へ送信する（ステップＳ９）。また、走行支援情報提供部２０８が、対象の踏切の踏切管理情報３１０における直近警報予測時刻情報３１８を含む走行支援情報９０を生成し（ステップＳ１１）、生成した走行支援情報９０を、対象の踏切の光ビーコン３０の灯受光制御機３４へ送信する（ステップＳ１３）。ループＡの繰り返し処理はこのように行われる。全ての踏切を対象としたループＡの繰り返し処理を終了すると、ステップＳ１に戻り、同様の処理を行う。

【0076】

［作用効果］
第１実施形態によれば、踏切から所定距離離れた位置に設置された補助信号機２０の信号表示によって、或いは、光ビーコン３０を介した自動車への走行支援情報９０の提供によって、踏切に接近する車両や歩行者などに対して当該踏切が警報中であるかどうかを当該踏切に辿り着く前に知らせることができる。補助信号機２０は、赤信号表示によって踏切が警報中であることを知らせるとともに、赤信号表示の直前の黄信号表示によって警報の開始を予告することができる。また、自動車において、例えば、走行支援情報９０に基づく車内表示を行うことで、自動車の運転手に直近の踏切警報予測時刻を知らせることができる。これにより、急がすに速度を落とした運転操作をするといった、踏切の直前横断を抑止するような自動車の運転者の運転操作を支援することができる。

【0077】

また、補助信号機２０に提供されるタイミング情報８０や自動車に提供される走行支援情報９０は、踏切制御システム４０から取得した情報に基づくものであることから、踏切の警報と同期した正確な内容の情報となる。具体的には、踏切制御システム４０は高精度時刻計時機を備えているので、踏切制御システム４０から取得する情報に含まれる時刻は、この高精度時刻情報に従った時刻である。補助信号機２０および中央装置１０においても同様に高精度時刻計時機能を備えている。このことから、各装置間で精確な時刻同期が図れることとなり、補助信号機２０の信号表示は、踏切における警報に対して時間的にほぼ正確に一致したものとなる。

【0078】

なお、踏切制御システム４０から取得する情報に含まれる踏切警報の開始予定時刻は、列車の走行位置に応じて適宜変更され得るが、列車は定時運行が原則であるため、変更される場合あっても、その変更は原則、遅くなる変更である。つまり、ある１回の踏切警報について算出された開始予測時刻は、遅くなるように変更されることはあっても早くなるように変更されることは原則ない。従って、例えば、中央装置１０と踏切制御システム４０との間の通信ネットワークＮ１や中央装置１０と信号制御機２４および投受光制御機３４との間の通信ネットワークＮ３に何らかの通信途絶や通信遅延が生じた場合であっても、既に取得済みの情報を用いることは安全側であり、自動車の安全走行を妨げることはない。

【0079】

＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態は、図１３に示す第２実施形態に変形して適用することも可能である。図１３は、第１実施形態のシステム構成を変形した第２実施形態における踏切制御システム４０Ｂおよび踏切警報補助システム１Ｂを示す図である。

【0080】

図１３に示すように、踏切制御システム４０Ｂは、第１実施形態における踏切制御機４４の替わりに踏切制御機４４Ｂを備える。踏切制御機４４Ｂは、踏切制御用中央装置４２から受信した踏切制御情報に含まれる警報開始予測時刻および警報終了予測時刻や実際の踏切警報の開始時刻および終了時刻等を含む、踏切警報のタイミングを示すタイミング情報を、制御対象の踏切に対応して設置されている補助信号機２０Ｂや光ビーコン３０Ｂに出力する。

【0081】

踏切警報補助システム１Ｂは、第１実施形態における中央装置１０を備えず、補助信号機２０および光ビーコン３０それぞれの替わりに補助信号機２０Ｂおよび光ビーコン３０Ｂを備えて構成される。

【0082】

補助信号機２０Ｂは、第１実施形態における信号制御機２４の替わりに信号制御機２４Ｂを有する。信号制御機２４Ｂは、対応する踏切の踏切制御機４４Ｂから入力されるタイミング情報を用いて、第１実施形態と同様に、対応する踏切の警報に連動した信号表示を行うように信号灯器２２の表示を制御する。具体的には、踏切警報の開始予測時刻から予告開始時刻を算出して予告開始時刻に達すると黄信号表示とし、踏切警報の開始予測時刻に達するか或いは踏切制御機４４Ｂから踏切警報の開始信号が入力されると黄信号表示から赤信号表示に変化させ、更に、踏切警報の終了予測時刻に達するか或いは踏切制御機４４Ｂから踏切警報の終了信号が入力されると赤信号表示から青信号表示に変化させる（図３参照）。

【0083】

光ビーコン３０Ｂは、第１実施形態における投受光制御機３４の替わりに投受光制御機３４Ｂを有する。投受光制御機３４Ｂは、対応する踏切の踏切制御機４４Ｂから入力される情報を用いて、対応する踏切の直近の警報に関する情報を、投受光器３２から自動車に向けて送信させる。具体的には、投受光制御機３４Ｂは、警報開始時刻から予告開始時刻を算出して次回の警報に関する直近警報予測時刻情報９４を生成し、これを含めた走行支援情報９０を生成する。そして、この走行支援情報９０を、投受光器３２から自動車に向けて送信させる。なお、投受光器３２から自動車に向けて送信する走行支援情報９０に含める直近警報予測時刻情報９４に替えて、対応する踏切の次回の踏切警報の開始予測時刻としても良い。その場合、自動車が、受信した踏切警報の開始予測時刻から予告開始時刻を算出する。

【0084】

また、信号制御機２４Ｂおよび投受光制御機３４Ｂは、ＧＮＳＳ衛星Ｇからの衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機を有し、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づいて高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を備えている。これにより、各装置間で時刻同期用の特別な通信をすることなく、各装置の自律制御によって装置間の時刻同期を実現する。

【0085】

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、踏切から所定距離離れた位置に設置された補助信号機２０Ｂの信号表示によって、或いは、光ビーコン３０Ｂを介した自動車への走行支援情報の提供によって、踏切に接近する車両や歩行者などに対して当該踏切が警報中であるかどうかを当該踏切に辿り着く前に知らせることができる。また、補助信号機２０Ｂの信号表示や、光ビーコン３０Ｂから送信される直近警報予測時刻情報は、対応する踏切の踏切制御機４４Ｂから取得した情報に基づくものであることから、踏切の警報と同期した正確なものとなる。

【0086】

以上、２つの実施形態について説明したが、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

【符号の説明】

【0087】

１，１Ｂ…踏切警報補助システム
１０…中央装置
２００…処理部
２０２…踏切タイムテーブル情報取得部、２０４…踏切情報管理部
２０６…タイミング情報提供部、２０８…走行支援情報提供部
２２０…時計部
３００…記憶部
３０２…踏切警報補助プログラム
３１０…踏切管理情報
２０，２０Ｂ…補助信号機、２２…信号灯器、２４，２４Ｂ…信号制御機
３０，３０Ｂ…光ビーコン、３２…投受光器、３４，３４Ｂ…投受光制御機
４０…踏切制御システム
４２…踏切制御用中央装置
４４，４４Ｂ…踏切制御機、４６…踏切警報機、４８…踏切しゃ断機
５０…車上装置
６０…車載装
７００…処理部
７０２…走行経路設定部、７０４…走行支援情報受信部
７０６…走行支援表示制御部、７２０…時計部
８００…記憶部
８０２…車載プログラム
８１０…地図ＤＢ、８１２…走行情報、８１４…運転モード
８１６…走行予定経路情報、
８１８…最新走行支援情報、８２０…走行支援情報の受信履歴
６２…自動車
７０…踏切タイムテーブル情報
８０…タイミング情報
９０…走行支援情報、９４…直近警報予測時刻情報
ＲＣ…踏切
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３…通信ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】