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技術 発光制御装置、発光制御方法および発光制御システム

出願人 名古屋電機工業株式会社
発明者 原田克樹大塚久就宮川浩二
出願日 2014年7月4日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2014-138356
公開日 2016年2月1日 (4年1ヶ月経過) 公開番号 2016-017261
状態 特許登録済
技術分野 道路標識、道路標示 交通制御システム
主要キーワード 最小勾配 発光制御システム 同期点滅 各発光器 点滅制御信号 測地線 余弦定理 測位デバイス
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重要な関連分野

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図面 (5)

課題

同一の道路に沿って配置された発光器を容易に判定できる技術を提供する。

解決手段

本発明の発光制御装置は、道路に沿って配置されている複数の発光器を制御する発光制御装置であって、少なくとも3個の発光器の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記3個の発光器の位置を接続する折れ線の角度に基づいて、前記3個の発光器が同一の道路区間に沿って配置されているか否かを判定する配置状況判定手段と、を備える。

概要

背景

道路に沿って配置された複数の自発光視線誘導標子装置)をマスター装置によって同期点滅させる技術が知られている(特許文献1、参照。)。特許文献1において、自発光視線誘導標は、マスター装置から発信された点滅制御信号から、自らのアドレス番号に対応する点滅制御信号を選別し、当該選別した点滅制御信号に基づいて点滅発光する。

概要

同一の道路に沿って配置された発光器を容易に判定できる技術を提供する。本発明の発光制御装置は、道路に沿って配置されている複数の発光器を制御する発光制御装置であって、少なくとも3個の発光器の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記3個の発光器の位置を接続する折れ線の角度に基づいて、前記3個の発光器が同一の道路区間に沿って配置されているか否かを判定する配置状況判定手段と、を備える。

目的

本発明は、前記課題を解決せんとするもので、同一の道路に沿って配置された発光器を容易に判定できる技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の発光器を制御する発光制御装置であって、少なくとも3個の発光器の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記3個の発光器の位置を接続する折れ線の角度に基づいて、前記3個の発光器が同一の道路区間に沿って配置されているか否かを判定する配置状況判定手段と、を備える発光制御装置。

請求項2

前記配置状況判定手段は、対象道路区間に沿って配置されていることが既知の発光器である2個の既知発光器の位置と、前記対象道路区間に沿って配置されていることが未知の発光器である1個の未知発光器の位置とを接続する前記折れ線の角度に基づいて、前記未知発光器が前記対象道路区間に沿って配置されているか否かを判定する、請求項1に記載の発光制御装置。

請求項3

前記複数の発光器が前記対象道路区間に沿って連続して所定の配置間隔で配置されているとともに、前記配置状況判定手段は、前記対象道路区間に沿った配置順が(N−1)番目(Nは整数)とN番目の2個の前記既知発光器のうち、N番目の前記既知発光器との距離が、前記配置間隔を含む所定範囲内となる発光器を前記未知発光器として設定するとともに、N番目の前記既知発光器にて屈曲する前記折れ線の角度に基づいて、前記未知発光器の前記配置順が(N+1)番目であるか否かを判定する、請求項2に記載の発光制御装置。

請求項4

前記配置状況判定手段は、前記折れ線の角度が道路線形適合している場合に、前記3個の発光器が同一の道路区間に沿って配置されていると判定する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発光制御装置。

請求項5

複数の発光器を制御する発光制御方法であって、少なくとも3個の発光器の位置情報を取得する位置情報取得工程と、前記3個の発光器の位置を接続する折れ線の角度に基づいて、前記3個の発光器が同一の道路区間に沿って配置されているか否かを判定する配置状況判定工程と、を含む発光制御方法。

請求項6

所定の道路区間に沿って配置されている複数の発光器と、当該複数の発光器を制御する発光制御装置と、を含む発光制御システムであって、前記発光制御装置は、少なくとも3個の発光器の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記3個の発光器の位置を接続する折れ線の角度に基づいて、前記3個の発光器が前記道路区間に沿って配置されているか否かを判定する配置状況判定手段と、を備える発光制御システム。

技術分野

0001

本発明は、道路に沿って配置された複数の発光器を制御する発光制御装置発光制御方法および発光制御システムに関する。

背景技術

0002

道路に沿って配置された複数の自発光視線誘導標子装置)をマスター装置によって同期点滅させる技術が知られている(特許文献1、参照。)。特許文献1において、自発光視線誘導標は、マスター装置から発信された点滅制御信号から、自らのアドレス番号に対応する点滅制御信号を選別し、当該選別した点滅制御信号に基づいて点滅発光する。

先行技術

0003

特開平9−88019号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1において、道路ごとに同期点滅を行う必要があるため、複数の道路に沿って自発光視線誘導標が配置される場合には、道路ごとに区別してアドレス番号を自発光視線誘導標に設定しておく必要がある。例えば、アドレス番号が未設定の自発光視線誘導標を道路に沿って配置する場合、同一の道路に沿って配置された自発光視線誘導標のそれぞれに対して他の道路と区別できるようにアドレス番号を設定していく作業が必要となる。また、予め道路ごとに区別してアドレス番号を設定した上で、自発光視線誘導標を道路に沿って配置する場合、道路別にアドレス番号が設定された自発光視線誘導標を混在させないように道路に沿って配置しなければならず、自発光視線誘導標を設置する作業の効率が悪くなる。自発光視線誘導標を利用して走行車両誘導等を行う場合、数キロにわたって自発光視線誘導標を設置することが想定され、例えば道路区間に8m間隔で自発光視線誘導標を配置する場合には1kmあたりに自発光視線誘導標が125台も設置されることとなる。このような場合に、上述したような方法で各発光器のアドレス番号を管理するには大変な労力を要する。
本発明は、前記課題を解決せんとするもので、同一の道路に沿って配置された発光器を容易に判定できる技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

前記の目的を達成するため、本発明の発光制御装置は、複数の発光器を制御するための構成として、少なくとも3個の発光器の位置情報を取得する位置情報取得手段と、3個の発光器の位置を接続する折れ線の角度に基づいて、3個の発光器が同一の道路区間に沿って配置されているか否かを判定する配置状況判定手段と、を備える。

0006

前記の構成において、配置状況判定手段は、発光器の位置情報に基づいて、発光器が同一の道路区間に沿って配置されているか否かを容易に判定できる。従って、発光制御装置は同一の道路区間に沿って配置されていると判定した発光器を対象に発光制御を実行できる。すなわち、発光器ごとに他の道路区間に沿って配置された発光器と区別できるアドレス番号を設定していく作業や、予めアドレス番号を設定した発光器を他の道路区間に配置する発光器と混在させないように配置する作業等を省略することができる。配置状況判定手段は、3個の発光器のうち、ある発光器の位置から他の2個の発光器のそれぞれの位置へと延びる2直線を形成した場合に、当該2直線が交差して形成される折れ線の角度が所定の条件を満足するか否かを判定する。そして、配置状況判定手段は、折れ線の角度が所定の条件を満足する場合に、3個の発光器が同一の道路区間に沿って配置されていると判定できる。ここで、3個の発光器の位置を接続する折れ線の角度は、3個の発光器の位置関係に依存する。従って、折れ線の角度が所定の条件を満足するか否かに基づいて、3個の発光器の位置関係が同一の道路区間に沿って配置された発光器の位置関係として適切か否かを判定できる。折れ線の角度とは、折れ線の屈曲点にて交差する2本の直線によって形成される角度であればよく、当該2本の直線が挟む角度(以下、屈曲角)であってもよいし、当該屈曲角の補角であってもよい。

0007

位置情報取得手段は、少なくとも3個の発光器の位置情報を取得すればよく、同一の道路区間に沿って配置されている発光器の候補となるすべての発光器について予め位置情報を取得しておいてもよい。位置情報は、発光器の位置を各種測位デバイスによって計測した結果を示す情報であってもよく、GPS[Global Positioning System]を利用して発光器の位置を計測した結果を示す情報であってもよい。また、発光器の位置の計測は各発光器にて行われてもよく、発光制御装置は位置情報を各発光器から無線通信を介して受信してもよい。発光器は、発光状態非発光状態とが切り替え可能な発光体を備えていればよく、発光体の種類(LED[Light Emitting Diode]、白熱電球蛍光灯ハロゲンランプ等)は特に限定されない。発光制御装置は、同一の道路区間に沿って備えられた複数の発光器を発光制御できればよく、各発光器の発光パターンを特定する情報を各発光器に送信してもよい。また、各発光器は、時刻特定手段を備えてもよく、時刻特定手段が特定した時刻において、発光パターンにしたがって発光状態と非発光状態とを切り替えてもよい。例えば、時刻特定手段がGPS信号に基づいて時刻を特定する構成を採用した場合、GPS信号を時刻だけでなく位置情報の取得にも利用できる。

0008

ここで、折れ線を構成する3個の発光器のなかに道路区間に沿って配置されていることが既知の発光器が含まれてもよく、道路区間に沿って配置されていることが未知の発光器が少なくとも1個含まれていればよい。3個の発光器のなかに道路区間に沿って配置されていることが未知の発光器が1個でも含まれていれば、当該未知の発光器が道路区間に沿って配置されているか否かを折れ線の角度に基づいて判定できる。例えば、配置状況判定手段は、対象道路区間に沿って配置されていることが既知の発光器である2個の既知発光器の位置と、対象道路区間に沿って配置されていることが未知の発光器である1個の未知発光器の位置とを接続する折れ線の角度に基づいて、未知発光器が対象道路区間に沿って配置されているか否かを判定してもよい。3個の発光器のうち2個が既知発光器であるため、残りの1個の未知発光器が対象道路区間に沿って配置されているか否かを確実に判定できる。ここで、折れ線の角度は、水平方向と鉛直方向のいずれか一方のみで把握されてもよいし、水平方向と鉛直方向の双方で把握されてもよい。

0009

さらに、複数の発光器が対象道路区間に沿って連続して所定の配置間隔で配置されてもよい。この場合において、配置状況判定手段は、対象道路区間に沿った配置順が(N−1)番目(Nは整数)とN番目となる2個の既知発光器のうち、N番目の既知発光器との距離が、配置間隔を含む所定範囲内となる発光器を未知発光器として設定してもよい。そして、配置状況判定手段は、N番目の既知発光器にて屈曲する折れ線の角度に基づいて、未知発光器の配置順が(N+1)番目であるか否かを判定してもよい。N番目の既知発光器との距離が、配置間隔を含む所定範囲内となる未知発光器が対象道路区間に沿って配置されているとすれば、当該未知発光器の配置順はN番目の既知発光器に連続して配置されており、その配置順は(N−1)番目または(N+1)番目であると考えることができる。これらのうち、配置順が(N−1)番目の発光器は既知発光器であるため、未知発光器が道路に沿って配置されている場合、当該未知発光器の配置順は(N+1)番目であると判定できる。以上のように、配置順が(N+1)番目であると判定した発光器を新たなN番目の既知発光器として同様の処理を繰り返して実行することにより、配置順にしたがって対象道路区間に沿って配置された発光器を判定していくことができる。このように、発光器の配置順を判定することにより、発光制御装置は、配置順に応じた発光器の発光制御を実行できる。例えば、発光制御装置は、発光状態または非発光状態の発光器が配置順にしたがって遷移していくように発光器の発光制御を実行してもよい。

0010

なお、N番目の既知発光器との距離が、配置間隔を含む所定範囲内となる発光器が複数存在する場合、これらの発光器のそれぞれを未知発光器と設定して複数の折れ線を形成し、当該複数の折れ線のうち角度が最も理想の角度に近似する未知発光器の配置順が(N+1)番目であると判定してもよい。

0011

さらに、配置状況判定手段は、折れ線の角度が道路線形適合している場合に、3個の発光器が対象道路区間に沿って配置されていると判定してもよい。ここで、発光器が同一の道路区間に沿って配置されている場合、折れ線は道路線形に沿った形状となるため、折れ線の角度が道路線形に適合する角度となっていない場合、折れ線を形成する3個の発光器のいずれか1個は同一の道路区間に沿って配置されていないと判定できる。道路線形に適合する角度とは、例えば道路線形に内接する角度であってもよい。道路線形とは、水平方向の形状であってもよいし、勾配等の鉛直方向の形状であってもよい。

0012

さらに、本発明のように発光器の配置を判定する手法は、方法としても適用可能である。また、以上のような発光制御装置、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、発光器を含む発光制御システムとして実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、発光制御装置を構成する各手段が複数の装置に分散して備えられてもよい。各手段が複数の実体的な装置に分散して備えられる場合に、各手段を機能させるために必要なデータを送受信する通信手段が備えられてもよい。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。

図面の簡単な説明

0013

発光制御システムの模式図である。
発光制御装置と発光器のブロック図である。
(3A)〜(3C)は道路の模式図である。
(4A)は配置状況判定処理フローチャート、(4B)は配置順判定処理のフローチャートである。

実施例

0014

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)発光制御システムの構成:
(1−1)発光制御装置の構成:
(1−2)発光器の構成:
(2)配置状況判定処理:
(3)他の実施形態:

0015

(1)発光制御システムの構成:
図1は、発光制御システム1の模式図である。図1に示すように、発光制御システム1は、発光制御装置10と複数の発光器20とを含む。複数の発光器20は、道路区間Rに沿って一定の配置間隔Dごとに連続して配置されている。発光器20が道路区間Rに沿って配置されているとは、道路区間Rの区画線中央分離帯に対してほぼ平行に並ぶように発光器20が配置されていることを意味する。発光器20は、道路区間Rの路肩側に備えられてもよいし、中央分離帯に備えられてもよい。本実施形態において、発光制御装置10も道路区間Rに沿って配置されている。発光制御装置10と各発光器20とは、無線通信によって互いに通信可能となっている。また、各発光器20同士の間でも無線通信によって互いに通信可能となっている。発光制御装置10と発光器20は、GPS衛星Gが送信するGPS信号を受信する。

0016

(1−1)発光制御装置の構成:
図2は、発光制御装置10と発光器20のブロック図である。図2に示すように、発光制御装置10は、制御部11とGPS受信部12と無線通信部13とを備える。制御部11は、CPUとRAMと不揮発性記録媒体(HDD等)を備えるコンピュータである。GPS受信部12は、GPS衛星GからGPS信号を受信し、GPS信号に基づいて、発光制御装置10の位置情報を生成する。発光制御装置10の位置情報とは、発光制御装置10の位置を示す座標経度緯度標高ジオイド高)の情報である。また、GPS信号は、衛星時刻を示す時刻信号を含む。衛星時刻とは、GPS衛星Gの原子時計が計測した時刻である。無線通信部13は、発光器20と無線通信をするための通信回路である。

0017

制御部11は、記録媒体に記録された発光制御プログラムPをCPUで実行する。発光制御プログラムPは、位置情報取得部P1と配置状況判定部P2と発光制御部P3とを含む。
位置情報取得部P1は、少なくとも3個の発光器20の位置情報を取得する機能を制御部11に実現させるモジュールである。具体的に、位置情報取得部P1の機能により制御部11は、無線通信部13の無線通信によって複数(3個以上)の発光器20から位置情報を受信する。

0018

具体的に、制御部11は、通信可能なすべての発光器20から発光器20の位置情報を受信する。例えば、制御部11は、無線通信の電波が到達可能な範囲に存在するすべての発光器20から位置情報を受信してもよいし、通信可能台数の上限数に到達するまで無線通信の電波強度が強い順に発光器20から位置情報を受信してもよい。また、発光器20のいずれかを中継器として設定し、当該中継器が他の複数の発光器20と通信して当該複数の発光器20の位置情報を集約し、当該集約した位置情報を発光制御装置10に送信してもよい。これにより、発光制御装置10が直接通信できる通信可能台数よりも多くの数の発光器20の位置情報を発光制御装置10が取得できる。また、無線通信の電波が到達可能な範囲の端付近の発光器20を中継器として設定することにより、より広い範囲の発光器20の位置情報を発光制御装置10が取得できる。なお、発光器20の位置情報とは、発光器20の位置を示す座標(経度、緯度、標高、ジオイド高)の情報である。

0019

ここで、制御部11は、基本的に取得可能なすべての発光器20の位置情報を取得するのであり、位置情報を取得する発光器20が配置されている道路区間Rは単一であるとは限らない。図3Aは、3個の道路区間R1〜R3が立体交差をしている様子を示す平面模式図である。道路区間R1〜R3のそれぞれに沿って発光器20が配置されている。道路区間R1に沿って配置された発光器20の位置を白丸で示し、道路区間R2に沿って配置された発光器20の位置を黒丸で示し、道路区間R2に沿って配置された発光制御装置10の位置を白四角で示し、道路区間R3に沿って配置された発光器20の位置を白三角で示す。

0020

図3Bは、図3Aの白矢印の方向の視線で道路区間R1〜R3を見た模式図である。同図に示すように、上から順に道路区間R1〜R3が立体交差している。このように、複数の道路区間R1〜R3が立体交差している場合には、複数の道路区間R1〜R3に沿って配置された発光器20の位置情報が混じって取得されることとなる。また、交差点合流地点分岐地点等の複数の道路区間Rが接続している地点や、複数の道路区間Rが並行している地点においても、複数の道路区間Rに沿って配置された発光器20の位置情報が混じって取得されることとなる。本実施形態において、制御部11は、各発光器20の位置を表す座標系(経度、緯度、標高、ジオイド高)を、公知の座標変換式によって地心直交座標系(X,Y,Z)へと変換しておく。

0021

配置状況判定部P2は、3個の発光器20の位置を接続する折れ線の屈曲角に基づいて、3個の発光器20が同一の道路区間Rに沿って配置されているか否かを判定する機能を制御部11に実現させるモジュールである。配置状況判定部P2の機能により制御部11は、対象道路区間に沿って配置されていることが既知の発光器20である2個の既知発光器の位置と、対象道路区間に沿って配置されていることが未知の発光器20である1個の未知発光器の位置とを接続する折れ線の屈曲角に基づいて、未知発光器が対象道路区間に沿って配置されているか否かを判定する。

0022

具体的に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、対象道路区間に沿った配置順が(N−1)番目(Nは整数)とN番目となる2個の既知発光器のうち、N番目の既知発光器との距離が、配置間隔Dを含む所定範囲内となる発光器20を未知発光器として設定するとともに、N番目の既知発光器にて屈曲する折れ線の屈曲角に基づいて、未知発光器の配置順が(N+1)番目であるか否かを判定する。

0023

ここで、対象道路区間とは、発光器20の配置状況を判定する対象の道路区間Rであり、発光制御装置10が発光制御を行う対象の発光器20が配置された道路区間Rである。本実施形態では発光制御装置10が配置された道路区間R2が対象道路区間であることとする。なお、対象道路区間の長さは、発光制御装置10が発光制御を行う対象の発光器20の台数に配置間隔Dを乗じた長さとほぼ等しい。

0024

図3Cは、道路区間R1〜R3の立体交差部分Wの透視平面図である。図3Cは、各道路区間R1〜R3に沿って備えられた発光器20を鉛直上方から透視した場合の発光器20の位置を表している。既知発光器20(N)は、対象道路区間に沿った配置順がN番目であることが既知である発光器20を意味する。図3Cにおいて、N=5番目の既知発光器20(5)と(N−1)=4番目の既知発光器20(4)とが道路区間R2に沿って配置されていることが既知であることが表されている。

0025

図3Cにおいて、制御部11は、既知発光器20(5)との距離が、配置間隔Dを含む所定範囲内となる発光器20を未知発光器Tとして設定する。本実施形態において、制御部11は、既知発光器20(5)との距離が、配置間隔Dに許容誤差Eを加算した閾値(D+E)以下である場合に、既知発光器20(5)との距離が、配置間隔Dを含む所定範囲内となると見なすこととする。例えば、配置間隔Dは8mであり、許容誤差Eは2mである。図3B,3Cに示すように、既知発光器20(5)を中心とする半径(D+E)の球形範囲内(図3Bの円C1内かつ図3Cの円C2内)に存在する発光器20が未知発光器T1〜T4として設定されることとなる。

0026

図3B,3Cに示すように、未知発光器T1〜T4には対象道路区間ではない道路区間R1,R3に沿って配置された発光器20も含まれ得る。なお、制御部11は、地心直交座標系で表された発光器20の位置同士のユークリッド距離を算出することにより、各発光器20同士の距離を算出することができる。なお、制御部11は、GPS受信部12によって得られた発光器20の位置を示す座標(経度、緯度、標高、ジオイド高)から座標変換を行うことなく、各発光器20同士の距離を算出してもよい。例えば、制御部11は、海洋情報部研究報告第50号 平成25年『回転楕円体上の測地線及び航程線の算出について[http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/report/rhr50/rhr50-sa02.pdf]』に記載された計算手法によって各発光器20同士の距離を算出してもよい。

0027

以上のようにして未知発光器T1〜T4を設定すると、制御部11は、未知発光器T1〜T4のそれぞれについて、既知発光器20(4),20(5)を接続する直線と、既知発光器20(5)と未知発光器T1〜T4を接続する直線とが、既知発光器20(5)にて交差する折れ線Lの屈曲角Aを算出する。そして、制御部11は、未知発光器T1〜T4のそれぞれについて算出した屈曲角Aに基づいて、未知発光器T1〜T4が対象道路区間である道路区間R2に沿って配置されているか否かを判定する。

0028

具体的に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、未知発光器T1〜T4のうち折れ線Lの屈曲角Aが道路線形に最も適合している未知発光器Tが、対象道路区間である道路区間R2に沿って配置されていると判定する。屈曲角Aが道路線形に最も適合しているとは、屈曲角Aが最も理想角に近似していることを意味する。ここで、3個の発光器20が8mの配置間隔Dで配置された16mの区間長においては、対象道路区間の曲率半径の大きさや勾配に拘わらず道路線形はほぼ直線と見なすことができる。従って、理想角として180度を採用した。ただし、理想角は、対象道路区間の道路線形(曲率半径や勾配)や配置間隔Dに応じて、対象道路区間ごとに設定されてもよい。

0029

図3A〜3Cの例では、未知発光器T1〜T4のうち、未知発光器T3を接続する折れ線L(実線)の屈曲角A3が最も理想角に近似しており、未知発光器T3が道路区間R2に沿って配置され、かつ、その配置順が(N+1)=(5+1)=6番目であると判定される。なお、図3Bに示すように、未知発光器T2を接続する折れ線L(破線)の屈曲角A2は鉛直方向において理想角から大きくずれている。また、図3Cに示すように、未知発光器T1を接続する折れ線L(破線)の屈曲角A1は水平方向において理想角から大きくずれている。これに対して、未知発光器T3を接続する折れ線L(実線)の屈曲角A3は、鉛直方向と水平方向のいずれにおいても理想角に近似しており、未知発光器T3が道路区間R2に沿って配置されていると判定できる。

0030

例えば、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、屈曲点に位置する既知発光器20(N)から未知発光器Tへと向かうベクトルと、屈曲点に位置する既知発光器20(N)から屈曲点に位置しない既知発光器20(N−1)へと向かうベクトルとの内積に基づいて、屈曲角Aの余弦を算出し、当該余弦が理想角(180度)の余弦(−1)に最も近似する未知発光器Tが対象道路区間に沿って配置されていると判定してもよい。また、制御部11は、GPS受信部12によって得られた発光器20の位置を示す座標(経度、緯度、標高、ジオイド高)から地心直交座標系へと座標変換を行うことなく、未知発光器Tと既知発光器20(N),20(N−1)を頂点とする三角形の各辺の長さを算出し、当該各辺の長さを余弦定理に適用することによって屈曲角Aの余弦を算出してもよい。

0031

本実施形態においては、鉛直方向における高さの相違も屈曲角Aに反映させることができるため、立体交差している道路区間R1〜R3のそれぞれに発光器20が配置される場合でも、対象道路区間である道路区間R2に沿って配置された発光器20を判定できる。また、屈曲角Aが最も理想角に近似する未知発光器T3が対象道路区間に沿って配置されていると判定するため、水平方向における方位差が小さい分岐路合流路を構成する各道路区間Rに沿って発光器20が配置される場合でも、精度よく対象道路区間に沿って配置された発光器20を判定できる。

0032

発光制御部P3は、道路区間Rに沿って配置された複数の発光器20を発光制御するための機能を制御部11に実現させるモジュールである。すなわち、発光制御部P3の機能により制御部11は、発光制御装置10と同一の道路区間Rに沿って配置された各発光器20を発光制御するための制御データを発光器20ごとに生成し、当該制御データを各発光器20に無線通信部13を介して送信する。この制御データは、各発光器20の制御タイミング(発光状態から非発光状態へと切り替えるタイミングおよび非発光状態から発光状態へと切り替えるタイミング)を規定したデータである。本実施形態において、発光制御部P3の機能により制御部11は、同一の道路区間Rに沿って配置された各発光器20の配置順に応じて各発光器20の制御タイミングを規定する。例えば、制御部11は、発光器20の配置順が1個異なるごとに、制御タイミングが一定のシフト期間だけずれるように各発光器20の制御タイミングを規定した制御データを生成する。例えば、シフト期間を0.36秒とすることにより、発光状態と非発光状態とが切り替わる発光器20を時速約80kmで遷移させることができる。

0033

(1−2)発光器の構成:
図2に示すように、発光器20は、制御部21とGPS受信部22と無線通信部23と発光体24とを備える。制御部21は、CPUとRAMと不揮発性の記録媒体(フラッシュROM等)を備えるコンピュータである。GPS受信部22と無線通信部23は、発光制御装置10のGPS受信部12と無線通信部13と同様である。本実施形態の発光体24はLEDであり、発光体24にはLEDの駆動回路も含まれる。

0034

制御部21は、記録媒体に記録された発光器プログラムMをCPUで実行する。発光器プログラムMは、位置情報伝達部M1と制御データ取得部M2と発光体駆動部M3とを含む。
位置情報伝達部M1は、発光器20の位置情報を発光制御装置10に送信する機能を制御部21に実現させるモジュールである。具体的に、位置情報伝達部M1の機能により制御部21は、無線通信部23の無線通信によって発光器20の位置情報を発光制御装置10に送信する。

0035

制御データ取得部M2は、発光制御装置10から制御データを取得する機能を制御部21に実現させるモジュールである。具体的に、制御データ取得部M2の機能により制御部21は、無線通信部23の無線通信によって制御データを発光制御装置10から受信する。

0036

発光体駆動部M3は、制御データに基づいて発光体24を発光させる機能を制御部21に実現させるモジュールである。具体的に、発光体駆動部M3の機能により制御部21は、GPS受信部12が受信したGPS信号の時刻信号に基づいて現在の時刻を計時し、制御データが示す発光タイミングに現在の時刻が合致した場合に、発光体24としてのLEDの発光状態/非発光状態を切り替える。

0037

(2)配置状況判定処理:
図4Aは、発光制御装置10が実行する配置状況判定処理のフローチャートである。配置状況判定処理は、発光制御装置10の入力インターフェイス(不図示)において所定の実行操作受け付けられた場合に実行される処理である。例えば、発光制御装置10および当該発光制御装置10による発光制御対象の発光器20の配置作業が完了した場合に、作業者が実行操作を行う。この実行操作には、発光制御装置10の位置が対象道路区間の端であるか中間であるかを指定する操作が含まれる。対象道路区間の端とは、発光制御対象の発光器20が配置されている道路区間Rの端であり、発光制御装置10の上流側と下流側とのいずれか一方にのみ発光制御対象の発光器20が配置されていることを意味する。一方、対象道路区間の中間とは発光制御対象の発光器20が配置されている道路区間Rの端以外の位置を意味し、発光制御装置10の上流側と下流側とのいずれにも発光制御対象の発光器20が配置されていることを意味する。

0038

まず、位置情報取得部P1の機能により制御部11は、発光制御装置10および通信可能なすべての発光器20の位置情報を取得する(ステップS100)。次に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、発光制御装置10の配置順を0番目に設定する(ステップS110)。本実施形態において、図3Aに示すように、発光制御装置10が対象道路区間としての道路区間R2に沿って配置されている。また、発光制御装置10は、複数の道路区間R1〜R3が合流分岐および立体交差している位置から所定距離以上離れた位置に配置されることとする。発光制御装置10は、配置順が0番目の既知発光器20(0)であると見なされる。

0039

次に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、発光制御装置10の位置が対象道路区間の端と中間のいずれであるかを判定する(ステップS120)。具体的に、制御部11は、配置状況判定処理の実行操作に基づいて、発光制御装置10の位置が対象道路区間の端と中間のいずれであるかを判定する。図3Aの例では、発光制御装置10の位置が対象道路区間としての道路区間R2の中間となっている。

0040

発光制御装置10の位置が対象道路区間の中間になっていると判定した場合、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、発光制御装置10に最も近い2個の発光器20の配置順をそれぞれ1,−1番目に設定する(ステップS140)。本実施形態において、制御部11は、発光制御装置10に最も近い2個の発光器20のうち、経度(東経)が他方より小さい発光器20の配置順を1番目に設定し、経度が他方より大きい発光器20の配置順を−1番目に設定する。なお、発光制御装置10に最も近い2個の発光器20の経度が同一である場合、制御部11は、当該2個の発光器20のうち、緯度が他方より大きい発光器20の配置順を1番目に設定し、緯度が他方より小さい発光器20の配置順を−1番目に設定する。上述のように、発光制御装置10は、複数の道路区間R1〜R3が合流、分岐および立体交差していない位置に配置されるため、発光制御装置10に最も近い2個の発光器20は対象道路区間としての道路区間R2に沿って配置されていると見なすことができる。つまり、発光制御装置10に最も近い2個の発光器20は、それぞれ配置順がそれぞれ1,−1番目の既知発光器20(1),20(−1)であると見なすことができる。

0041

次に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、配置順が1番目の既知発光器20(1)を起点とする配置順判定処理を実行する(ステップS145)。図4Bは、配置順判定処理のフローチャートである。配置順が1番目の既知発光器20(1)を起点とする配置順判定処理では、図4BのステップS200〜S250の[ ]内の記載は無視して( )内の記載で各処理の内容を読むこととする。まず、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、基準とする既知発光器20(N)の配置順を1番目(N=1)に設定する(ステップS200)。次に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、基準とする既知発光器20(N)との距離が、閾値(D+E)以下である発光器20を未知発光器Tとして検出する(ステップS210)。閾値(D+E)は、対象道路区間に沿って発光器20が連続して配置されている配置間隔Dに許容誤差Eを加算した値である。基準とする既知発光器20(N)との距離が、閾値(D+E)以下であることは、配置間隔Dを含む所定範囲内となることを意味する。

0042

次に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、検出された未知発光器Tが1個であるか複数であるかを判定する(ステップS220)。検出された未知発光器Tが1個であると判定した場合、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、未知発光器Tの配置順が(N+1)番目であると判定する(ステップS230)。すなわち、制御部11は、基準とする既知発光器20(N)との間隔が配置間隔Dに所定基準以上類似する唯一の未知発光器Tが、対象道路区間に沿って当該既知発光器20(N)に連続して配置されている既知発光器20(N+1)であると判定する。基準とする既知発光器20(N)の配置順が1番目(N=1)に設定されている場合、未知発光器Tの配置順が2番目であると判定されることとなる。

0043

次に、基準とする既知発光器20(N)の配置順が規定数と等しいか否かを判定する(ステップS235)。規定数とは、発光制御装置10が発光制御対象とする発光器20の台数に基づいて設定される値である。

0044

ここで、基準とする既知発光器20(N)の配置順が規定数と等しいと判定しなかった場合(ステップS235:N)、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、基準とする既知発光器20(N)の配置順に1を加算する(ステップS240)。そして、制御部11は、ステップS210に戻る。これにより、直前まで未知発光器Tであった発光器20を、新たに基準とする既知発光器20(N)とし、ステップS210以降の処理を繰り返すことができる。対象道路区間が合流、分岐および立体交差等していない部分においては、基準とする既知発光器20(N)を切り替えながら、当該既知発光器20(N)との距離が、閾値(D+E)以下である未知発光器Tを順次既知発光器20(N+1)として判定していくことができる。

0045

ところが、対象道路区間が合流、分岐および立体交差等している部分においては、基準とする既知発光器20(N)との距離が、閾値(D+E)以下である未知発光器Tが複数検出され得ることとなる。例えば、図3Cに示すように、基準とする既知発光器20(5)が立体交差の付近に存在する場合、基準とする既知発光器20(5)との距離が、閾値(D+E)以下である未知発光器T1〜T4が複数検出されることとなる。

0046

ステップS220において、検出された未知発光器Tが複数であると判定した場合、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、基準とする既知発光器20(N)と、(N−1)番目の既知発光器20(N−1)と、未知発光器Tとを接続する折れ線Lの屈曲角Aを各未知発光器Tについて取得する(ステップS245)。折れ線Lは、基準とする既知発光器20(N)と(N−1)番目の既知発光器20(N−1)とを接続する直線と、基準とする既知発光器20(N)と未知発光器Tとを接続する直線とによって構成される。従って、基準とする既知発光器20(N)は、折れ線Lの屈曲点に位置することとなる。また、基準とする既知発光器20(N)の配置順が1番目である場合、発光制御装置10を(N−1)番目の既知発光器20(0)と見なすこととする。

0047

次に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、折れ線Lの屈曲角Aが最も理想角に近似している未知発光器Tの配置順が(N+1)番目であると判定する(ステップS250)。本実施形態において、理想角は180度である。図3B,3Cに示す例では、未知発光器T3を接続する折れ線L(実線)の屈曲角A3が理想角に最も近似しており、未知発光器T3の配置順が(N+1)番目であると判定される。これにより、立体交差や水平方向における方位差が小さい分岐路や合流路を構成する各道路区間Rに沿って発光器20が配置される場合でも、精度よく対象道路区間に沿って配置された発光器20を判定できる。

0048

次に、基準とする既知発光器20(N)の配置順が規定数と等しいか否かを判定する(ステップS235)。そして、基準とする既知発光器20(N)の配置順が規定数と等しいと判定しなかった場合(ステップS235:N)、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、基準とする既知発光器20(N)の配置順に1を加算し、ステップS210に戻る。これにより、直前まで未知発光器Tであった発光器20を、新たに基準とする既知発光器20(N)とし、当該既知発光器20(N)の位置を基準に、配置順が(N+1)番目である既知発光器20(N+1)を判定していくことができる。

0049

以上の処理を繰り返して行うことにより、基準とする既知発光器20(N)の配置順が規定数と等しくなった場合(ステップS235:Y)、配置順が1番目の既知発光器20(1)を起点とする配置順判定処理(ステップS145)を終了し、図4Aの配置状況判定処理にリターンする。

0050

次に、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、配置順が−1番目の既知発光器20(−1)を起点とする配置順判定処理(ステップS150)を実行する。配置順が−1番目の既知発光器20(−1)を起点とする配置順判定処理(ステップS150)は、配置順が1番目の既知発光器20(1)を起点とする図4Bの配置順判定処理(ステップS145)とほぼ同様であるが、負の整数Kを用いて基準とする既知発光器20(K)の配置順を表すこととする。配置順が−1番目の既知発光器20(−1)を起点とする配置順判定処理では、図4BのステップS200〜S250の( )内の記載は無視して[ ]内の記載で各処理の内容を読むこととする。

0051

ステップS245では、基準とする既知発光器20(K)と(K+1)番目の既知発光器20(K+1)とを接続する直線と、基準とする既知発光器20(K)と未知発光器Tとを接続する直線とによって折れ線Lが形成され、当該折れ線Lの屈曲角Aに基づいて、未知発光器Tの配置順が(K−1)番目であるか否かが判定されることとなる。また、ステップS240において、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、基準とする既知発光器20(K)の配置順に1を減算する。これにより、−1番から1ずつ小さくなる順に各配置順で配置された発光器20を判定していくことができる。配置順が−1番目の既知発光器20(−1)を起点とする配置順判定処理(ステップS150)が終了すると、メインフローである図4Aの配置状況判定処理も終了する。

0052

以上の処理によって、発光制御装置10の位置が対象道路区間の中間になっていると判定した場合、配置順が1番目の既知発光器20(1)の方向において規定数だけ既知発光器20を判定でき、配置順が−1番目の既知発光器20(−1)の方向においての規定数だけ既知発光器20を判定できる。

0053

一方、図4Aの配置状況判定処理のステップS120において、発光制御装置10の位置が対象道路区間の端になっていると判定した場合、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、発光制御装置10に最も近い発光器20の配置順をそれぞれ1番目に設定する(ステップS130)。そして、配置状況判定部P2の機能により制御部11は、配置順が1番目の既知発光器20(1)を起点とする配置順判定処理を実行する(ステップS135)。ステップS135の配置順判定処理はステップS145の配置順判定処理と同様である。これにより、発光制御装置10の位置が対象道路区間の端になっていると判定した場合、配置順が1番目の既知発光器20(1)の方向において規定数だけ既知発光器20を判定できる。

0054

(3)他の実施形態:
前記実施形態においては、折れ線Lの屈曲角Aが最も理想角に近似している未知発光器Tが対象道路区間に沿って配置されていると判定したが、制御部11は、折れ線Lの屈曲角Aが最も理想角に近似しており、かつ、当該屈曲角Aと理想角との差の絶対値が閾値以下である未知発光器Tが対象道路区間に沿って配置されていると判定してもよい。すなわち、制御部11は、折れ線Lの屈曲角Aが最も理想角に近似している場合でも、屈曲角Aと理想角との差の絶対値が閾値よりも大きい未知発光器Tについては、対象道路区間に沿って配置されていないと判定してもよい。閾値は、道路構造令等の規則によって定められた道路区間の最小曲率半径最大勾配最小勾配等に基づいて設定されてもよい。また、理想角や閾値は、配置間隔Dに基づいて設定されてもよい。

0055

また、発光制御装置10は必ずしも対象道路区間に沿って配置されなくてもよく、対象道路区間に沿って配置された発光器20と通信可能な位置に配置されていればよい。例えば、発光制御装置10が対象道路区間に沿って備えられていない場合、図4AのステップS110において、制御部11は、対象道路区間(立体交差等以外の区間)に沿って配置されていることが既知の発光器20の配置順を0番目の既知発光器20(0)に設定してもよい。そして、ステップS130において、制御部11は、配置順が0番目の既知発光器20(0)に最も近い発光器20を1番目の既知発光器20(1)として設定してもよい。さらに、配置順判定処理の起点となる発光器20は、複数の道路区間Rが立体交差、合流、分岐している地点に存在してもよい。例えば、立体交差に存在する少なくとも2個の既知発光器20(N),20(N−1)を手動で設定し、当該2個の既知発光器20(N),20(N−1)を起点として配置順判定処理を実行してもよい。

0056

1…発光制御システム、10…発光制御装置、11…制御部、12…GPS受信部、13…無線通信部、P…発光制御プログラム、P1…位置情報取得部、P2…配置状況判定部、P3…発光制御部、20…発光器、20(N)…既知発光器、21…制御部、22…GPS受信部、23…無線通信部、24…発光体、M…発光器プログラム、M1…位置情報伝達部、M2…制御データ取得部、M3…発光体駆動部、A…屈曲角、D…配置間隔、E…許容誤差、G…GPS衛星、L…折れ線、R…道路区間、T…未知発光器、W…立体交差部分。

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