KR100349073B1 - 자동차에서 교통정보를 검출하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

차량측면에 갖추어진 제 1송수신기와 교통로의 미리주어진 위치에 갖추어진 제 2송수신기를 구비하고 제 1송수신기는 제 1신호를 송출하고 그리고 제 2송수신기의 제 2신호를 수신하여 디코딩하고 그리고 제 2송수신기는 제 1송수신기의 제 1신호를 수신하여 디코딩하고 코드화된 제 2신호를 제 1송수신기에 되돌려 보내게 되어 있는 차량용 교통정보검출시스템.

제 1송수신기는 반사식 거리측정장치로서 형성된다. 송출된 광학적 거리측정펄스신호는 동시에 제 2송수신기에 의해 수신된 신호이다. 제 2송수신기에 의해 제 2신호가 제 1신호를 취한 후 지연시간이 지난후에 송출된다. 지연시간은 거리측정에 최대로 필요한 시간보다 길어야 한다. 이렇게해서 제2송수신기의 신호는 오류없이 목표점에서 반사된 신호로서 해석되는 것이 보장된다.

Description

자동차에서 교통정보를 검출하기 위한 시스템{SYSTEM FOR TRAFFIC INFORMATION ACQUISITION IN VEHICLES}

도면의 간단한 설명

제 1도는 송수신기를 갖춘 속도제한용 교통표지판과 2대의 승용차가 있는 도로교통상태를 나타내는 도면.

제 2도는 제 1도의 교통표지판의 확대도.

제 3도는 교통표지판에 부착된 송수신기의 부분에서 도로교통표지판을 절개한 도식적인 단면도.

제 4도는 제 1도에 나타난 도로교통상태에서 자동차측면의 송수신기에 의해 발생된 측정거리를 수신하는 신호를 도식적으로 나타낸 도면.

본 발명은 청구범위 제 1항의 전제부에 따른 차량에서 교통정보를 검출하기 위한 시스템의 개량에 관한 것이다.

청구범위 제1항의 전제부에 따른 시스템의 한 유형이 DE-A-4-4138050호에 공지되어 있다. 이것은 기본적으로 특히 고주파수의 질의신호, 신호의 송출 및 수신, 그리고 회전신호의 디코딩을 위한 능동식 송수신기를 포함한다. 질의신호는 이 신호가 코드화 되어지는 수동식 송수신기에 의해 수신된다. 능동식 송수신기에 의해 수신 및 코드화된 신호는 디코드화되어 확인목적으로 사용된다.

이러한 공지l된 시스템에서는 능동식 송수신기가 차량에 구비되는 반면 수동식 송수기는 교통로의 미리주어진 위치에 놓여진다. 수동식 송수신기에 질의함으로써 교통관련 정보를 질의할 수 있게 된다. 예컨대, 도로주변에는 수동식 송수신기를 갖춘 교통표지판이 갖추어질 수 있고 이 수동식 송수신기는 100미터의 거리에서 제한속도가 60㎞/h인 유효한 정보를 갖을 수 있다.

DE-A-4134601호에는 운전자에게 정보를 전달하기 위한 방법 및 장치가 공지되어 있다. 이러한 정보는 각각의 속도한계를 고려한 것이고 그리고 도로상태 및 다른 위험순간에 대한 부가적 전달정보를 포항한다. 이 전달정보는 광학적으로 뿐아니라 음향적으로도 발생하고 그리고 위험상태에 따라 세기가 증가한다. 또한 차량모터의 구동에 관여할 가능성도 고려된다.

변조된 정보데이타를 가진 적외석복사에 의해 정보를 전달하기 위한 시스템이 DE-A-32 48544호에 개시되어 있다. 정보전달은 각각 송수신기를 조합하여 갖춘 동력인 차량과 장소고정적인 표지판사이에서 이루어진다. 차량은 상이한 방항을 향하는 적어도 2개의 송수긴기 조합을 구비하고 있다.

이것은 상이한 장소에 부착된 적어도 2개의 표지판을 구비함으로써 상이한 방향을 향하는 적어도 2개의 전달부위가 헝성된다. 송신기는 병렬로 스위칭되어 동시에 동일 데이타를 송신한다. 수신기는 출력부에서 병렬로 스위칭되어 방해신호가 소정의 방해신호경계치를 넣을때 각각의 수신기가 차단되도록 형성된다.

DE-A-3319158호에는 광학적 방사에 의한 질의부와 응답부 사이의 정보전달을 위한 시스템이 기술되어 있따. 질의부로부터 질의신호가 송출되고 그리고 부분적으로 고정주파수로 부분적으로 정보코드로 변조되어 입력되고 그리고 응답부로부터 한편으로는 수신 및 분석되고 다른 한편으로는 응답신호로 역반사 되고 변조되어 입릭된다. 질의신호의 역반사의 반환은 질의신호에 포함된 표식인자를 분석함에 따가 제어된다. 반환의 시점은 질의신호에 포함된 코드에 의해 제어되고, 이 코드는 송출된 정보의 말미에 표시되어 있다. 또한 역반사를 개시하기 위해 우선 영구신호, 예컨대 질의신호의 코드의 불변된 반사가 전달된다. 이러한 영구신호에 의해 질의부는 자동적으로 고정주파수 및 또는 고정코드로 제어된다. 이렇게해서 응답준비가 이루어진다. 응답부에는 질의신호의 고정코드 또는 고정주파수를 인식하기 위한, 그리고 이러한 고정주기와 동조되어 응답부의 변조기의 구동준비를 조절하기 위한 수단이 구비된다.

EP-B-0 312 524호에는 광학 펄스신호를 송출함에 의해 광학펄스신호용 송수신기와 목표점사이의 원거리측정을 위한 방법이 기술되어 있고, 이것은 반사시간 측정원리에 기초하고 있다. 송수신기에서 반사된 신호가 도착한후, 수신된 광학신호는 디지탈전기신호로 변환되고 계속해서 처리된다. 송신기로는 반도체레이저가 사용되고 이것에 의해 펄스는 대략 10㎑와 약 150㎑ 사이의 범위에서 연속펄스주파수를 가지고 목표점으로 향하게 된다. 목표점에서 반사되고 수신된 연속신호는 송신연속펄스 주파수에 의존하는 샘플링 주파수에 의해 샘플링되고 디지탈화된다. 샘플링간격은 펄스송출시 새로 시작된다.

샘플링 간격내에서 포함되고 디지탈화된 샘플링치는 샘플링주파수의 주기내에서 병렬가산기로 읽혀지고 그리고 제 1샘플링 간격 동안 저장된다. 바로 다음의제 2샘플링 간격의 샘플링치는 샘플링주파수의 주기내에서 연속적으로 미리주어진 상응하는 샘플링치에 가산된다. 각각의 샘플링시점마다 각각의 이전 샘플링치 대신에 각각의 합산치가 저장된다.

각각의 추가적인 샘플링간격의 샘플링치는 샘플링 주파수의 주기내에서 연속적으로 미리 주어진 상응하는 합산치에 가산된다.

샘플링 간격의 각각의 샘플링시점에 새롭게 포함된 합산치가 미리주어진 합산치 대신에 저장된다. 결과적인 합산신호로 부터 샘플링시점마다 각각의 N샘플링치를 합산한 후 원거리정보가 유도된다. 이러한 방법은 기본적으로, 측정방법의 민감도가 인자. N으로 이루어진 제곱근에 대한 정보이론의 규칙에 따라 N펄스를 사용함에 의해 개선된다는 인식에 기초한다.

본 발명의 목적은 청구범의 제 1항의 전제부에 따르는 종류의 시스템을 교통에 관한 추가적 정보를 얻을 수 있도록 개선하는 것이다. 특히 이러한 시스템은 비용면에서 양호해야하고 그리고 단순하게 제작되어야만 한다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 청구범위 제 1항의 전제부에 따른 유형의 시스템에서 청구범위 제 1항의 특징부에 포함된 특징에 의해 이루어진다.

본 발명은 교통정보를 저장하는 송수신기를 시험하기 위해 반사에 의해 작동하는 반사식 거리측정장치를 사용하는 기본사상에서 출발한다. 미국에서는 이미 많은 비율의 제작 차량에 이러한 거리측정장치가 장착되고 있다.

일반적인 반사식 거리측정장치는 광학적 펄스신호와 함께 작용한다. 본 발명의 시스템에서도 또한 교통정보가 저장되는 송수신기는 광전자식 송수신기 특히 광전전석 트랜스폰더이다. 이러한 송수신기는 다음에 장소고정적 송수신기로 표시된다.

차량에 부각된 송수신기로부터 광학적 펄스신호가 송출되고 그리고 앞선차량 및 도로변에 세워진 장소고정적 송수신기에 맞추어진다는 것이 가정된다. 앞선 차량으로부터 반사된 광학적 펄스신호는 소정의 지속시간후에 차량측면의 송수신기로 되돌려진다. 지속시간은 기본적으로 송출하는 차량과 앞선 차량사이의 거리에 의존한다. 2대의 차량사이의 상대속도가 거리측정결과에 끼치는 영향은 다음과 같이 중요하다.

거리측정을 위해 차량측면의 송수신기에서 송출된 광학적 펄스신호는 또한 장소고정적인 송수신기에 맞추어지고 그리고 이것에 의해 수신되어 코드화되고 그리고 코드화된 광학적 연속펄스신호로서 송출되어 차량측면의 송수신기에 의해 수신된다. 송출하는 차량과 장소고정적 송수신기 사이의 거리가 앞선 차량과의 거리보다 작은 경우 장소 고정적 송수신기로부터 되돌려진 광학적 연속펄스신호는 앞선차량으로 부터 반사된 신호보다 앞서 입력되고 그에 따라 송출차량과 장소고정적 송수신기 사이의 거리가 앞선차량과의 거리로서 해석된다. 따라서 잘못된 측정거리가 얻어지게 된다.

이러한 오류성 거리측정의 위험을 피하기 위해 본 발명에 따라 장소고정적 송수신기는 코드화된 고유의 광학적 연속신호를 미리 정해진 지연시간이 경과한 직후에 송출하는 것이 제안된다. 이러한 지연시간은, 실행된 거리측정이 확실하게 종료되고 그에 앞서 장소고정적인 송수신기가 코드화된 고유의 광학적 펄스신호를 송출하도록 길어야만 한다. 이것은 지연시간이 반사식 거리측정장치의 성능, 즉 얼마만한 최대거리가 얼마만한 시간에 측정될 수 있는가에 달려있다는 것을 뜻한다.

본 발명의 대상의 유익한 개선형태가 하위청구범위에 주어진다.

본 발명의 유익한 개선형태에 따라 광학적 펄스신호로는 적외선이 사용된다. 본 발명의 다른 유익한 개선형태에 따라 제 2송수신기는 광전기식, 바람직하게 수동성 트랜스폰더이다.

본 발명의 추가적인 유익한 실시형태에 따라 제 2송수신기는 교통표지판에 부착된다.

본 발명의 유익한 개선형태는 제 1송수기로부터 송출된 제 1신호가 코드화되고 그리고 제2송수신기에서 디코딩되고 그리고 코드화된 제 2신호는 코드화된 제 1신호의 코드에 의존하여 제 2송수기로부터 송출되는 것이 특징이다. 코드화된 제 1신호의 코드는 소정의 차량종류에 대해 특정한 코드일 수 있다.

예컨대 차량측면의 송수신기가 짐차에 부착되어 있는 경우, 이 송수기로부터 송출된 신호는 "짐차"에 상응하는 코드를 가질 수 있다. 짐차에만 관련된 정보, 예컨대 경사지에서 짐차에 대해서만 유효한 제한속도를 포함하는 교통표지판은 내부코드 "짐차"를 갖는 송수신기를 구비할 수 있다. 이 송수신기가 "짐차"를 코드화한 신호를 얻게될 때 이것은 코드할당이 되어 있기 때문에 정보신호를 송출하게되고 이 신호는 제 1송수신기에 의해 수신된다.

차량측면의 송수신기로부터 어떠한 "짐차"코드로 갖지 않는 신호가 송출되는 경우 제 2송수신기로부터는 어떠한 광학적 정보신호도 발생하지 않는다.

제 2 또는 장소고정적 송수신기에 의해 얻게된 정보는 유용하게 차량운전자가 인식할 수 있도록 표지판에 표시된다. 예컨대 기호로 정보를 나타낸 기호표지판과 같은 다른 교통표지판종류도 역시 가능하다. 공지된 바와같이 차량측면의 송수신기에 의해 수신된 신호로부터 자동차모터의 구동방식에 관여할 수 있는 제어신호가 유도되는것 또한 가능하다.

본 발명의 대상이 다음에 도면과 관련된 실시예에 의해 보다 상세히 기술된다.

제 1도는 도로(1)의 우측주행차선에 제 1승용차(2)가 존재하는 도로교통상황을 도시한다. 제 1승용차(2)의 앞에는 제 2승용차(3)가 동일한 주행차선에서 주행하고 있다. 도로(1)의 우측측면에는 80㎞/h의 제한속도를 나타내는 교통표지판(4)이 세워져 있다. 교통표지판(4)은 제 1승용차(2)와 제 2승용차(3)사이의 위에 존재한다.

제 2승용차(2)는 거리측정장치로서 형성된 송수신기(6)를 갗추고 있다. 거리측정은 반사식 측정에 의해 이루어지고, 측정신호의 송출과 목표점에서 반사된 신호의 수신사이에 측정된 시간으로 결정된다. 여기에 사용된 거리측정장치(6)로 부터 팡학적펄스신호가 송출된다. 측정방사는 약 200m의 유효거리와 3° 의 방사각도를 갖는다.

교통표지판(4)에는 바람직하게는 광전기식 트랜스폰더인 송수신기(5)가 부착된다. 이것에 검파신호가 입력되는 경우, 이것은 코드를 가진 응답신호를 송출한다. 일반적으로 검파신호에 포함된 에너지는 응답신호를 발생하기 위해 충분하다.경우에 따라 트랜스폰더(5)는 배터리, 특히 포토셀을 구비하고 있고 여기에서 발생된 전기에너지는 저장기, 예컨대 콘덴서에 저장된다.

제 3도는 광전기식 트랜스폰더(5)가 존재하는 제 2도에 도시된 교통표지판 (4)의 가장 자리부위를 절개한 도식적인 단면도를 나타내고 있다.

제 3도에 따라. 금속지지판(10)에는 채색코팅부 또는 박판(11)이 부착되고, 이것은 이 위치에서 교통표지판(4)의 적색원주경계에 상응하여 적색으로 채색된다. 코팅부(11)에는 광전기식 트랜스폰더(5)가 부착된다.

보호를 위해 전체 교통표지판 또는 광학적 트랜스폰더(5)가 존재하는 부위에만 투명 보호 박판(12)이 코팅된다. 광전기식 트랜스폰더(5)부위에서 보호박판(12)은 사용되는 광학적 펄스신호의 파장영역에 대해 투과성이 있어야만 한다.

게 2차량(2)으로부터 거리측정이 실행되는 경우, 차량측면의 송수신기(6)로부터 광학적 펄스신호(7)가 송출된다. 상술한 바와같이 이 펄스신호는 약 3°의 방사각도를 가지고 그리고 제 1도에 도시된 바와같이 멀리 일측으로는 앞서주행하는 제 2승용차(3)를 그리고 다른측으로는 교통표지판(4) 특히 광전기식 트랜스폰더 (5)부위를 검출한다. 하지만 가깝게는 앞서주행하는 차량만을 검출하고 따라서 트랜스폰더(5)는 그것의 정보신호를 송출하지 않게 된다. 광학펄스신호(7)의 에너지와 신호방사의 방사각도는 거리범위를 결정하고, 이 범위내에서 한편으로 트랜스폰더(5)가 트리거될 수 있고 다른 한편으로는 송수신기(6)로부터의 정보신호만이 수신될 수 있다. 이것은 다음의 차량에서도 인지가능하고 따라서 앞서주행하는 차량에 대한 거리측정이 앞서주행하는 차량에서 출력된 정보신호에 의해 방해받지 않을수 있게 된다.

측정신호의 송출과 더불어 차량측면의 송수긴기(6)에는 예컨대 주기신호를 세는 카운터가 세팅된다. 송수신기(6)로부터 송출된 광학펄스신호(7)는 앞서주행하는 제 2승용차(3)애 의해 반사되고 그리고 반사된 신호는 제 1승용차(2)치 송수신기(6)에 의해 수신된다. 이렇게 수신된 신호는 카운터에 의한 주기펄스의 카운팅을 중단시킨다. 여기에서 카운트된 수치는 양승용차 사이의 거리가 계산될 수 있는 수치이다.

제 4도에는 제 2승용차(2)의 송수신기(6)의 수신부분에 의해 얻어진 신호에 대한 도식적인 경과도표가 도시되어 있다.

가로축에는 시간이, 그리고 수직축에는 펄스크기(A)가 표시된다. to시간에 송출된 광학펄스신호는 반사신호로서 t1시간에 수신된다. 경우에 따라 있을 수 있는 양승용차 사이의 상대속도와 장치상수가 무시된다면 시간(tl)은 제 1승용차(2)와 제 2승용차(3)사이의 거리에 직접비례한다.

거리측정을 위해 송출된 광학펄스신호는 또한 교통표지판(4)에 부착된 광전기식 트랜스폰더(5)에 입력된다. 광전기식 트랜스폰더(5)는 오류성 거리측정을 피하기 위해. 트랜스폰더가 쥐한 정보를 질의하기 위한 광학펄스신호의 수신과 이 정보에 상응하여 코드화된 광학펄스신호의 송출사이에 미리주어진 지연시간이 갖추어지도록 특별한 방법으로 형성된다.

세 4도에는 이렇게 코드화된 트랜스폰더(5)의 광학펄스신호는 지연시간(t2)이 경과된 직후 차량측면의 송수신기(6)에 의해 수신된다는 것이 나타나 있다. 이시간(t2)에 거리측정은 거리측정창(8)을 통해 미리주어진 시간간격내에서 확실하게 차단된다. 신호도표와 시간축에서의 분리선은 정보측정창(9)을 위해 미리 주어진 시간간격에서의 사실상의 시간간격을 명확히 할 것이다.

이리한 지연시간이 없으면 오류가 있는 거리측정이 이루어질 위험성이 존재한다. 거리측정을 위한 광학펄스신호는 또한 동시에 광전기식 트랜스폰더의 질의를 위한 신호이기도하다. 제 1도에 도시된 교통상황에서 제 2차량(2)이 비교적 멀리 떨어져 있고 교통표지판(4)까지의 거리는 매우 작은 경우 광전기식 트랜스폰더(5)에서 송출된 광학펄스신호는 제 2승용차(3)애서 반사된 신호보다 이른 시점에 제 1승용차(2)의 송수신기(6)의 수신부에 의해 수신되는 상황이 발생할 수 있다. 이 때문에 제 2승용차(3)에 대해 잘못된 측정거리를 취하게 된다.

광전기식 트랜스폰더(5)에 미리 제공된 지연시간은 거리측장에 필요한 최지대지속시간 보다크다. 실제의 경우에서 예컨대 200m까지의 거리측정을 위해 약 2ц sec가 필요하다.

50цsec의 주파수 주기로 광학펄스신호가 송출될때 광전기식 트랜스폰더(5)의 질의를 위해 약 48цsec가 사용되고 이 안에서 일반적으로 수신부는 차단된다. 지연시간의 약 20цsec로 설정되면 거리측정을 통해 얻어진 데이타와의 충돌은 없어진다. 펄스신호(7)의 방사각도가 3°인 경우 200m떨어진 교통표지판에 부착된 트랜스폰더에 펄스신호(7)가 도달되는 것이 보장된다. 트랜스폰더(5)는 차량의 시야방향으로 설치되기 때문에 주행방향에 직렬로 배치되고 따라서 노이즈 감도가 작게된다.

교통정보와 관련하여 장소고정적 송수신기의 질의와 거리측정을 위한 송수신기가 구비된 차량에는 유용하게 얻어진 정보 및 측정결과를 음향이나 가시적으로 통보하기 위한 장치가 존재한다. 가시적 표시는 액정표시장치에 의해 이루어질 수 있다. 음향적 표시는 음성합성장치에 의해 수행될 수 있다.

거리측정의 정확성은 다수의 거리측정이 이루어질 때 높아질 수 있따. 이를 위해서는 EP-B-0 312 524호에 기술된 거리측정방법을 사용하는 것이 유익하다. 이 치료는 이미 서두에 언급된 바 있다.

Claims (12)

1. 차량측면에 갖추어진 제 1송수신기와 교통로의 미리주어진 위치에 갖추어진 제 2송수신기를 구비하고, 제 1송수신기는 제1신호를 송출하고 그리고 제 2송수신기의 제 2신호를 수신하여 디코딩하고 그리고 제 2송수신기는 제 1송수신기의 제 1신호를 수신하여 디코딩하고 코드화된 제 2신호를 제 1송수신기에 되돌려 보내게 되어 있는 차량에서 교통정보를 검출하기 위한 시스템에 있어서,

   -제 1및 제 2송수신기(6,5)는 광전기식 송수신기로서 형성되어 있고, 이 송수신기에 의해 광학펄스신호가 제 1및 제 2신호로서 송출 및 수신가능하고,

   -제 1송수신기(6)는 차량전방의 장애물에 대해 반사에 의해 작용하는 반사식 거리측정장치로서 형성되어 있고,

   거리측정을 위해 제 1송수신기(6)로부터 송출된 신호는 또한 제2송수신기(5)에 의해 수신된 제 1신호이고, 제 2송수신기(5)의 제 2신호는 제 1신호의 수신후 미리 주어진 지연시간(t2)이 지난후 송출되고 그리고 이렇게 미리주어진 지연시간 (t2)은 거리측정을 위해 최대로 예상되는 지속시간 보다 긴 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 광학펄스신호는 적외선 신호인 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 제 2송수신기(5)는 교통표지판(4)에 설치되는 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 제 2송수신기는 광전기식 트랜스폰더(5)인 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
5. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서 제 1송수신기로부터 송출된 신호는 코드화되고 그리고 제 2송수신기(5)에서 디코딩될 수 있고, 그리고 제 2송수신기(5)의 제 2신호는 코드화된 제 1신호의 코드에 의존하여 송출되는 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시 스템.
6. 제 5항에 있어서, 코드화 된 제 1신호의 코드는 차량에 대해 특정한 코드인 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
7. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서, 차량(2)에는 거리측정 결과 및/또는 코드화된 제2신호에 포함된 정보를 통보하기 위한 음향적 및/또는 가시적 표시장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
8. 제 4항에 있어서, 제 1송수신기로부터 송출된 신호는 코드화되고 그리고 제 2송수신기(5)에서ㅏ 디코딩될 수 있고, 그리고 제 2송수신기(5)의 제 2신호는 코드화된 제 1신호중의 코드에 의존하여 송출되는 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
9. 제 4항에 있어서, 코드화 된 제 1신호는 코드의 차량에 대해 특정한 코드인 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
10. 제 4항에 있어서, 차량(2)에는 거리측정 결과 및/또는 코드화된 제2신호에 포함된 정보를 통보하기 위한 음향적 및/또는 가시적 표시장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
11. 제 5항에 있어서, 차량(2)에는 거리측정 결과 및/또는 코드화된 제2신호에 포함된 정보를 통보하기 위한 음향적 및/또는 가시적 표시장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.
12. 제 6항에 있어서, 차량(2)에는 거리측정 결과 및/또는 코드화된 제2신호에 포함된 정보를 통보하기 위한 음향적 및/또는 가시적 표시장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 교통정보 검출용 시스템.