KR100325315B1 - 교통정보체계(tris)구축을 위한 도로와 차량간의 통신시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 첨단 교통 정보 체계 (TRIS)에 있어서 운전자에게 다양한 교통정보를 제공하기 위한 도로와 차량간의 통신시스템에 관한 것이다. 도로의 일정한 구간 단위로 각종 교통관련 기기를 주소 지정하여 제어하는 컨트롤 유닛과 통신모뎀을 설치하여 도로의 중앙분리선에 연하여 설치된 전자적 발광수단을 주소 단위로 구간 제어하며, 발광패턴(Pattern)의 변화로 운전자에 대하여 다양한 교통정보를 제공하여 시간적, 공간적으로 교통량을 분산하고 교통혼란을 해소하기 위한 통신시스템을 제공하며, 아울러 주소지정된 구간내의 전광판, 가로등, 교통 감시장치등을 하나의 통신망으로 통합 운영할 수 있는 수단을 제공한다.

Description

교통정보체계(TRIS)구축을 위한 도로와 차량간의 통신시스템{Communication system between road and vehicle for traffic & road information service.}

본 발명은 교통정보체계에 있어서 교통정보센터의 호스트컴퓨터로 특정구간의 도로를 운행하는 운전자에게 도로주행선의 중앙분리선상에 설치되고 전기 발광수단이 내장된 표시정의 신호패턴(PATTERN)으로 운전자에게 다양한 교통정보를 제공하는 도로와 차량간의 통신시스템을 제공하며, 아울러 특정 도로구간에 설치된 전광판이나, CCTV나, 가로등이나, 각종도로 감시수단을 교통정보센터의 통신망으로 통합 관리하거나 각 기기 별로 개별적으로 제어할 수 있는 수단을 제공한다.

종래의 도로에는 교통정보센터에서 특정한 도로구간을 운행하는 운전자에게 특정한 정보를 제공할 수 있는 통신수단이 없으므로 노면이 빙판으로 얼어 있을 경우에도 교통정보센터에서 그 도로를 운영하는 운전자에게 도로의 노면상태에 대한 정보를 제공할 수단이 없어 이를 모르고 정상속도로 운행하던 차량이 연쇄교통사고를 유발할 수 밖에 없었으며, 또한 특정 도로구간에 심한 교통체증이 발생하여 특정 구간으로 진입하는 차량에 대하여 전방에 체증이 발생한 사실을 전달하여 우회하라는 신호를 차량에 제공한 방법이 없으므로 교통정보센터는 이를 방치할 수밖에 없는 문제점이 있었다.

현대의 지능형 교통체계에서는 운전자에게 다양한 교통정보를 제공하여 시간적, 공간적으로 교통량을 분산하여 교통혼잡을 해소하여야 하므로 ATIS(Advanced Traveler Information System), TRIS(Traffic Road Information System)등 다양한 정보체계가 필요하나 그 핵심요소 기술이 되는 도로와 차량간에 범용으로 이용할 수 있는 정보전달 체계가 개발되어 있지 아니하여 효과적인 교통량 분산 효과를 달성할 수 없었다.

차량이나 물체를 감지하는 기술로는 CCTV나 Radar나 감시센서 등이 널리 이용되고 있으나, 감지한 정보를 운행중인 차량에 대하여 전달할 방법이 없었다.

노측변이나 도로의 상부에 전광판을 설치하여 운전자에게 정보를 제공하는 방법과 교통방송으로 메시지를 전달하는 방법이 활용되고 있으나, 이는 극히 제한된 지역에 제한된 정보를 제공할 뿐이므로 그 효과가 미미한 문제점이 있었다.

또한, 도로의 중앙 분리선을 표시하는 표시정에 전자적 발광수단을 내장시켜 중앙분리선을 식별하는 수단이 개발 된바있으나, 이는 단순히 중앙분리선을 식별하는 수단일 뿐이며 권역별 교통정보센터에서 전자적 발광수단을 주소단위로 제어하거나 다양한 신호패턴(Pattern)을 발진할 수 없으므로 특정도로 구간을 운행하는 차량에 대한 도로와 차량간의 통신체계로서의 기능을 구현할 수 없었다. 뿐만 아니라, 도로의 교통혼잡을 감시하는 CCTV나, 각종 도로 감시 장치나, 도로변의 가변 정보관(전광판)이나, 가로등이나 차량의 과속 및 도난 식별 장치 등이 각기 별도의 전화선이나 동축케이블이나 무선수단으로 네트워크를 각각 구성하고 원격 제어하고 있으므로 동일한 도로구간에 중복선로를 구성하여 각기 분리 운영하는 것은 관리 및 경제성면에서 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위하여 교통정보센터에서 통제가 필요한 특정 도로구간을 운행하는 차량의 운전자에 대하여 특정한 교통 및 도로정보를 차별적으로 제공할 수 있는 시스템을 제공하여 시간적, 공간적으로 교통량을 분산하고 특정도로에 대한 혼잡을 통제할 수 있는 도로와 차량간의 통신시스템을 제공한다.

아울러, 권역별 교통정보센터에서 지역내의 특정 도로변에 부설된 전광판이나 CCTV나 각종 도로감시수단을 모두 통합적으로 원격 제어할 수 있는 효과적인 수단을 제공한다.

제1도는 본 발명 시스템의 컨트롤 유닛에 대한 블록도

제2도는 본 발명의 시스템 구성도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1, 2, 3 : 컨트롤 유닛 (Control unit)

10 : 빛 반사형 도로 주행선 표시정

100 : 권역별 교통정보센타의 호스트 컴퓨터

101 : 통신 모뎀

201 : 중앙 처리 장치

301 : 주소 지정 수단

401, 402, 403, 404, 40N : 전자 발광수단

501, 502, 503, 504, 50N : 전자 발광수단의 보호 케이스 수단

601 : 발광수단의 제어 수단

701 : 전광판 제어 수단

711 : 전광판

801 : 가로등 제어 수단

811 : 가로등

901 : 도로 감시 제어 수단

911 : 도로 감시 장치

이하 첨부한 도면을 참조하여 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템 구성과 그에 따른 작용과 효과를 설명한다.

제1도는 본 발명을 구현하는 「컨트롤 유닛」의 블록도이며, 제2도는 본 발명의 시스템 구성도이다.

도1과 도2에 의하는 바와 같이, 본 발명은 특정한 도로구간의 중앙분리선에 연하여 부설된 다수개의 전자적 발광수단(401, 402 ... 40N)과, 발광수단의 색상과 깜박임의 패턴(Pattern)을 현출하는 제어수단(601)과, 구간내의 각종 부대설비를 제어하는 제어수단(701, 801, 901)과 위 특정구간의 각 제어수단을 중앙제어하는 중앙처리장치(201)와, 중앙처리장치주소를 지정하는 어드레스수단(301)과, 중앙처리장치와 교통정보센터의 호스트컴퓨터(100)간에 통신망을 구성하는 통신모뎀(101)으로 구성되는 N개의 컨트롤 유닛(1, 2 ... N)으로 구성된다. 본 발명의 시스템은 도2에 의하는 바와 같이 특정도로 구간별로 각기 다른 주소가 지정된 다수개의 컨트롤 유닛(1, 2, 3 ... N)와; 각 컨트롤 유닛의 제어로 작동하는 N개의 전자발광수단(501∼50N, 511∼50N, 521∼52N)과, N개의 전광판(711, 712, 713, 71N)과, N개의 가로등(811, 812, 813, 81N)과, N개의 도로감시수단(911, 912, 913, 914)과; 권역별 교통정보센터의 호스트 컴퓨터(100)로 구성된다.

본 발명의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 설치 구조를 설명하면, 도로의 중앙분리선에 연하여 설치된 기존의 표시정 사이에 일정한 간격으로 전자발광수단(401, 402, 403, 40N)을 각각 내장한 N개의 발광 표시정(501, 502, 503, 504, 50N)을 설치하고, 위의 각 표시정 하단의 지하 중앙분리선에 연하여 저압이 DC전류가 흐르는 통신 선로를 연결한다.

한편, 도로의 각 특정 구간을 컨트롤하는 컨트롤 유닛(1, 2, 3 ... N)을 각 구간의 도로변에 설치하고, 컨트롤 박스의 발광제어수단(601)에 위의 발광수단(401, 402 403, 40N)을 제어하는 선로를 필요시 연결하고, 가로등제어수단(801)에 가로등 제어데이터 선을 연결하고, 도로감시수단 제어수단(901)에 도로 감시수단을 연결하여 제어할 각 수단과 컨트롤 유닛(1)간 회로를 구성하며, 호스트 컴퓨터(100)의 데이터망에 각 컨트롤 유닛의 통신모뎀(101)을 연결하여 시스템을 구성한다. 이 경우 통신모뎀이 필요한 것은 환드컴퓨터와 각 컨트롤 유닛간의 거리가 원거리이며, 통신선로와 컨트롤 유닛내의 제어신호가 상이하므로 통신의 송수신 기능과 Modulator 및 Demodulator기능을 구현하기 위하여 통신모뎀이 필요한 것이다.

위와 같이 구성하게 되면 각 컨트롤 유닛(1, 2, 3 ... N)은 일정한 도로구간을 주소지정하여 대표하게 되는 것이며 예컨대, 500m단위로 선로를 구성하면 각 컨트롤 유닛(1, 2, 3 ... N)은 각각 500m의 도로구간만을 제어하게 되고, 교통정보센터는 지역내의 도로를 500m단위로 표시정의 신호로 제어할 수 있게 되는 것이며, 도심의 도로를 부록 단위로 주소를 지정하게 되면 교통정보 센터에서는 부록 단위로 부록 내에 설치된 모든 교통시설을 원격 제어할 수 있는 것이다.각 컨트롤유닛의 중앙처리장치에 주소를 지정하는 방법은 주소지정용 메모리수단(301)에 컨트롤 유닛을 공장에서 출하할 때에 고유의 주소를 입력하여 출하하고 호스트컴퓨터가 각 컨트롤 유닛을 호출하는 신호에 주소신호를 함께 송신하여 해당주소의 중앙처리장치에 데이터에 신호를 송신하게 되는 것이며 이 기술은 기존의 기술을 원용한다.

발광수단과 컨트롤 유닛에 대한 전원은 가로등의 전원과 연결하여 DC로 변환하여 사용하거나, 주간에 태양광으로 축전한 전류를 연결하여 전원공급 선로를 구성한다.

위와 같이 설치하고 구성된 본 발명의 작용과 효과를 보면, 먼저 교통정보센터에서 CCTV나 Radar수단이나 각종 도로 감시 수단으로 파악한 정보를 분석하여 특정한 구간의 도로로 운행하는 운전자에게 특정한 정보를 전달할 필요가 있다고 판단되면, 이미 부여한 도로의 구간별 주소에 따라 그 구간의 컨트롤 유닛(1, 2, 3 ... N)을 호출하여 어드레스 별로 제어할 신호 데이터를 송신한다. 교통정보센터의 호스트컴퓨터(100)부터 지시데이터를 수신한 통신모뎀(101)은 그 데이터신호를 중앙처리장치(201)에 송신하게 되고, 중앙처리장치는 지시데이터에 따라 그 구간의 발광수단의 제어수단(601)을 제어하여 중앙분리선에 연하여 설치된 발광수단(401, 402, 403, 40N)의 색깔과 깜박임의 패턴(Pattern)으로 그 도로구간을 운행하는 차량(운전자)에 특정한 신호를 발진하게 되는 것이다.

이때 이 구간의 도로를 운행하는 운전자는 발광수단의 신호 패턴(Pattern)에 따라 즉 교통 정보센터가 사전에 약정한 신호규칙에 따라 도로의 노면이 얼어 있다는 신호이면, 운전자가 이 신호에 따라 감속하여 서행으로 조심 운전하게 되는 것이며, 2Km앞에 심한 체증이 있다는 신호이면 우회하게 되는 것이며, 1Km앞에 교통사고가 있다는 신호이면 서행 운전하게 되는 것이다.

신호의 패턴(Pattern)은 교통 정보센터가 정하여 운전자들에게 미리 고지하는 것이며, 예를 들면, 정상 운행일시에는 황색을 발광하게 하고, 2Km 전방에 심한 체증이 발생했다며 황색등이 깜박이로 변하여 5초 간격으로 깜박이고, 약한 체증이면 10초 간격으로 서서히 깜박이며, 1Km전방에 교통사고라면 깜박이를 1초 단위로 깜박이게 하는 등의 약속 패턴을 정하여 차량이 우회토록 교통을 분산하는 것이며, 도로의 도면이 얼어 위험하다면 발광수단의 색깔을 적색으로 표시하여 운전자가 서행운전 하도록 유도할 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 발광수단을 도로의 주행분리선에 2열 또는 이상으로 구성하게 되면 각 열별로 발광수단을 ON/OFF하여 중앙분리선을 옮길 수 있으므로 가변 차선으로 운용할 수 있게도 되는 것이다. 또한, 교통정보센터가 특정한 도로 구간에 설치된 전광판을 제어하여 메시지를 변경할 필요가 있다면 이 구간에 설치된 주소의 통신모뎀(101)을 통하여 제어 데이터를 송신하게 되며 중앙처리장치(201)는 전광판 제어수단(701)을 제어하여 교통정보센터의 지시를 이행하게 되는 것이다.

만일, 전광판의 기능에 고장이 발생하였다면 전광판 제어수단(701)이 이를 인식하여 고장 데이터를 중앙처리장치(201)에 송신하게 되고 중앙처리장치는 통신모뎀(101)을 통하여 교통정보센터의 호스트컴퓨터(100)에 고장 데이터신호를 송신하게 되는 것이다.

위와 같은 방법으로 특정한 도로 구간의 가로등이나, CCTV나, 각종 도로 감시 장치를 제어하는 제어수단을 중앙처리장치(201)가 제어하도록 프로그램 한다면 교통정보센터를 호스트컴퓨터로 지역내의 도로를 구간별로 나누어 그 구간의 주소별로 제어할 뿐만 아니라 구간내의 각종 도로 감시 및 정보수단을 구간별로 중앙관리할 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 교통정보체계(Traffic Road Information System)에 있어서 본 발명은 교통정보센터에서 각 분리선상의 주소지정된 발광수단으로 악천후에도 특정도로의 중앙분리선임을 운전자에게 명백히 식별케하여 차량의 횡방향 제어 목적을 달성할 뿐만 아니라, 발광 패턴(Pattern)의 변환으로 차량의 감속, 정지, 우회, 안전거리 확보 등의 교통제어신호를 송신하여 차량의 종방향 제어목적을 공히 달성하는 도로와 차량간의 통신시스템을 제공한다.

아울러, 교통정보센터에서 지역내의 도로에 설치한 전광판이나 CCTV나 각종 도로감시장치를 하나의 선로나 데이터망으로 통합 운영할 수 있는 네트워크와 특정주소 단위로 각종 기기를 분리 운용할 수 있는 데이터통신수단을 제공하는 것이다.

Claims (12)

1. 교통정보체계(Traffic Road Information System)룰 구성하는 도로와 차량간의 통신에 있어서,

   (1) 도로의 일정한 구간의 중앙분리선에 설치된 전자 발광수단과;

   (2) 위의 발광수단을 보호하고 도로에 부착하는 표시정과;

   (3) 위의 발광수단의 발광패턴(Pattern)을 제어하는 발광제어수단과;

   (4) 위의 발광제어수단을 제어하는 중앙처리장치와;

   (5) 위 중앙처리장치의 주소를 특정하는 어드레스 수단과;

   (6) 위 중앙처리장치와 교통정보센터의 호스트컴퓨터간에 데이터신호를 송수신하는 통신모뎀을 포함하는 구성으로 ,

   도로의 분리선상에 설치된 전자적 발광수단의 발광패턴(Pattern)으로 주소 지정된 특정도로 구간을 운행하는 운전자에게 특정 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
2. 청구항1에 있어서

   가로등 제어수단을 부가하여 가로등의 제어기능을 부가하는 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
3. 청구항1에 있어서,

   전광판과 전광판 제어수단을 부가하여 전광판의 메시지 데이터를 원격 제어하는 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
4. 청구항1에 있어서,

   CCTV수단과, CCTV수단의 제어수단을 부가하여 CCTV를 원격 제어하는 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
5. 청구항1에 있어서,

   도로감시수단과, 도로감시수단을 제어하는 제어수단을 부가하여 도로감시수단을 원격 제어하는 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
6. 청구항1에 있어서,

   교통정보센터의 호스트컴퓨터와 각 컨트롤 유닛의 모뎀간에 유선과 무선을 혼용하여 데이터통신망을 구성한 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
7. 청구항1에 있어서,

   교통정보센터의 호스트컴퓨터와 각 컨트롤 유닛의 통신모뎀간을 유선망으로 구성한 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
8. 청구항1에 있어서,

   교통정보센터의 호스트컴퓨터와 각 컨트롤 유닛의 통신모뎀간에 무선통신망을 구성하여 무선통신으로 원격제어하는 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
9. 청구항9는 삭제 되었습니다.
10. 청구항1에 있어서,

    전자적 발광수단과 전자적 발광수단사이에 하나 또는 이상의 빛 반사형 표시 수단을 설치하여 도로의 중앙분리선을 구성하여 도로의 횡방향 제어수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 도로와 차량간의 통신시스템
11. 도로의 차선 표시시스템에 있어서,

    (1) 전자적 발광수단과 빛 반사형 표시수단으로 구성된 도로의 분리선(차선)을 2열 또는 이상 설치하는 단계와;

    (2) 위 차선별 전자적 발광수단의 발광패턴을 제어하여 차선의 발광색상 변경으로 가변차선을 운영하는 단계를 특징으로 하는 도로의 가변차선 운영방법
12. 청구항12는 삭제 되었습니다.