KR100435003B1 - 도로상의 유고 발생유무감지방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로의 곡선구간 등에서 운전자가 시각으로 확인할 수 없는 교통상황을 파악하여 대처할 수 있도록 하기 위한 방법과 장치를 제공한다. 이를 위해 곡선구간에 차량의 속도를 감지하기 위한 초음파센서를 설치하고 이들 센서에 의해 감지되는 교통정보를 처리하여 평판의 디스플레이화면에 출력하기 위한 장치를 구비한다. 이러한 디스플레이장치를 통하여 차량의 운전자들은 곡선구간에 진입하기 전에 미리 유고여부를 인지함으로써 사고를 예방할 수 있게 된다.

Description

도로상의 유고 발생유무감지방법 및 장치 { Method and apparatus for detecting traffic jams on the road }

본 발명은 도로상의 유고(有故) 발생유무감지방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로의 곡선구간 등에서의 교통혼잡을 감지하여 곡선구간에 진입하는 후속 운전자에게 곡선구간에서의 교통상황정보를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

차량이 증가하게 됨에 따라 도로의 교통상황은 수시로 변하게 되었고, 이에 따라, 이러한 교통상황을 정확하고도 짧은 시간에 파악할 수 있는 기술이 개발되기 시작하였다.

이러한 초기 교통파악의 수준은 CCTV(Closed circuit TV)나 교통 통신원에 의한 교통통제중앙센터에서 교통정보를 파악하는 것이 고작이었다. 그러나, 감지기술이 발달됨에 따라 도로의 교통정보를 수월하게 파악할 수 있게 되었다.

이러한 예로 일반적으로 자동차의 주행시 운전자들이 제공받을 수 있는 교통관리시스템으로는 첨단교통관리시스템(ATMS; Advanced Transportation Management System)을 들 수 있을 것이다. 이는 기존 모든 도로의 교통을 관리 및 제어하며, 주행 차량을 자동 인식하여 교통흐름을 극대화하는 종합적인 기술로서 센서, 응용데이터베이스, 교통관제를 포함하여 이루어지게 된다.

이를 순서도로 간략히 설명하면 정보를 수집하는 센서들은 각 교통정보, 예를 들면 도로상의 차량속도, 유동량, 차종, 점유율, 대기 행렬 등의 정보를 감지 처리하여 (단계 S100), 중앙통제센터에 전송하게 된다. 중앙통제센터에서는 각 센서들로부터 전송받은 데이터를 처리하여(단계 S110), 중앙센터에서 모든 도로의 교통상태를 파악하여 교통정보를 운전자에게 제공하게 된다(단계 S120).

즉, 이러한 방법은 중앙센터에서 모든 것을 관리한다는 점에서 급커브가 많은 우리 나라의 지형상 관리비가 많이 소요되게 되며, 운전자에게 도로상에서 전개되는 급박한 상황정보를 제때에 제공할 수 없다라는 것이다. 왜냐하면, 도로의 곡선 구간 등에서 교통사고, 정체 등에 의해 유고(有故)가 발생할 경우에 뒤에서 달려오고 있는 차량은 도로가 굽어져있기 때문에 유고여부를 알 수 없다. 이때, 속도를 줄이지 않고 곡선 구간에 진입하게 되면, 곡선 구간에 진입하자마자 도로가 막혀있기 됨으로 인해 브레이크를 급하게 밟아도 사고가 발생할 가능성이 높다.

또한, 기존의 센서기(Sensor器)들은 다음과 같은 단점 및 장점을 가지고 있다.

즉, 기존의 교통정보시스템에서 사용되는 센서기들은 날씨나 비용 등의 여러 가지 요소들에 의해서 쉽게 영향을 받게된다.

본 발명은 상기 제기된 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 도로의 곡선구간에서 유고여부를 감지하여 곡선구간에 진입하기 전에 미리 유고여부를 알려줌으로써 사고를 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 기후나 환경의 요소에 의한 왜곡없이 센서기를 통하여 챠량의 주행상황을 정확히 감지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 유고여부를 판단하기 위하여 사용되는 카메라로부터의 영상을 교통관제센터로 전송할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 유고여부를 알려주는 표시판에 평상시에는 광고메시지를 표시하거나 또는 유고여부표시와 함께 광고를 내보냄으로써 광고효과를 올릴 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 지능형 교통정보 시스템(Intelligent Transportation Information System)이 구현되는 순서도이다.

도 2는 본 발명에 따른 각 장치들간의 내부관계를 보여주는 구성도이다.

도 3a는 본 발명에 따른 실제 구현상황을 설명하는 실시예이며 이 실시예중 도 3b는 디스플레이장치만을 따로 보여주는 실시예이고, 도 3c는 초음파센서기와 카메라를 이용하여 교통상황을 파악하는 다른 실시예를 보여준다.

도 4는 본 발명에 따른 감지센서를 이용하여 운행중인 자동차의 반송파를 검출하는 예를 설명하는 도면으로서 도 4a는 차량의 속도가 100㎞/hr인 경우이고, 도 4b는 차량의 속도가 50㎞/hr인 경우이다.

도 5는 본 발명이 적용되어 도로상의 교통상태를 표시하는 과정을 이루어내는 순서도이다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파센서부의 구성도이고, 도 6b는 도 6a에 따른 수신된 초음파를 해석하는 방법을 설며하기 위한 도면이며, 도 6c는 본 발명에 따라 차량의 속도를 산출하기 위한 방법을 기술한 도면이다.

도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 교통상황정보를 처리하기 위한 시스템 구성도를 보여주며, 도 7b는 상기 시스템에 의해 처리된 교통상황정보를 영상으로 보여주는 화면예이다.

본 발명은 도로의 곡선구간 등에서 운전자가 시각으로 확인할 수 없는 교통상황을 파악하여 대처할 수 있도록 하기 위한 방법과 장치를 제공한다. 이를 위해 곡선구간에 차량의 속도를 감지하기 위한 초음파센서를 설치하고 이들 센서에 의해 감지되는 교통정보를 처리하여 평판의 디스플레이화면에 출력하기 위한 장치를 구비한다.

따라서, 운전자들에게 곡선구간의 전방 앞쪽에서 발생한 유고 등을 전달함으로써 후미의 차량운전자들이 용이하게 교통상황에 대처할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 각 장치들간의 내부관계를 보여주는 구성도이다.

이들 구성요소들은 대략 3부분으로 나누어 볼 수 있는데, 차량속도를 감지하기 위한 초음파센서들로 구성된 감지부, 초음파센서의 정보를 처리하는 제어부, 처리된 정보를 디스플레이하는 표시부 등으로 이루어져 있다.

초음파센서(200a 내지 200n)는 고속도로나 국도의 곡선구간의 전방에 설치되어 있으며, 초음파를 발사하거나 반사되어 돌아오는 초음파를 감지할 수 있고 이를 통해 차량의 정체여부를 감지하도록 발사 및 감지정보를 제어부에 전송하는 기능을 담당한다.

제어부(210)는 초음파 센서를 사용하여 초음파 발사후, 반사파가 돌아오는 시간을 계산하여 차량의 진행속도를 계산하게 되는데, 차량의 진행속도가 일정속도 미만으로 판단되는 경우에는 표시부(230)에 차량의 정체상태를 디스플레이하게 된다.

표시부(230)는 곡선구간의 후방에 설치되어 후속차량의 운전자들에게 전방의 교통상황, 즉 정체여부의 정보를 표시한다.

표시부로는 일반적으로 악천후의 날씨에서도 운전자가 알아 볼 수 있도록 하기 위해 빛의 굴절률이 적은 노랑색, 녹색과 같은 신호등이 사용될 수도 있고, "차량지체", "차량서행" 등과 같은 문자를 표시할 수 있는 LED(Light emitting diode)전광판, "정체", "소통원활" 등과 같은 문자판 뒤에 램프를 달아놓은 후광문자판 등 다양한 표시장치가 사용될 수도 있다.

또한, 이러한 표시부에는 광고판을 달아서 광고효과를 올릴 수도 있다.

이밖에도 선택적으로 몇 가지의 구성요소들 추가할 수 있는 데, 여기에는 카메라(220), 입력부(240), 모뎀(250) 등을 들 수 있으며 기능은 다음과 같다.

카메라(220)는 보통 영상감지기를 일컬으며 곡선구간의 전방에 대한 도로상황을 촬영하여 이를 매 30초당 정지영상프레임을 제어부(210)에 전송하게 되며, 제어부에서는 이를 영상처리하여 정체여부를 판단할 수 있게 된다.

입력부(240)는 차량의 정체의 기준이 되는 차량속도를 입력하거나 표시부(230)가 LED 전광판인 경우에는 표시부에 표시되는 메시지를 변경하거나 하는데 에 사용할 수 있다.

모뎀(250)은 곡선구간의 도로상에서 발생하는 교통상황을 촬영한 영상정보를 교통관제센터에 원격으로 전송하는 기능을 담당한다.

도 3a는 본 발명에 따른 실제 구현상황을 설명하는 실시예이며 이 실시예중 도 3b는 디스플레이장치만을 따로 보여주는 실시예이고, 도 3c는 초음파센서기와 카메라를 이용하여 교통상황을 파악하는 다른 실시예를 보여준다.

주행중인 차량에 주기적으로 초음파를 발사하여 반사되어 돌아오는 시간을 계산하여 차량의 진행속도를 감지할 수 있게 되는데, 이를 위해 그림에서 보는 것처럼 초음파센서(201, 202, 203)를 일정한 간격으로 배치하고 각각의 초음파센서들은 일정한 간격으로 반대편 차선방향에 있는 반사판(321, 321, 323)으로 각각 초음파를 발사한다. 도 3b의 그림은 이러한 배치간격을 상세히 보여주는 실시예이다.

물론 초음파센서뿐만 아니라 영상 감지기를 이용하여 도 3b처럼 교통정보를 수집할 수 있다. 즉, 영상 감지기는 광역의 감지영역 내에서 교통정보를 수집할 수 있는 반면에 초음파 감지기를 이용해서는 1, 2차선을 통합하여 교통흐름을 파악하거나 각 차선별 교통정보(예를 들면 속도, 교통량, 영상 등)를 수집할 수도 있다.

전방에 진행중인 차량(310, 311, 312)이 정체되거나 지체중이면 반대편을 향하여 발사된 초음파는 상기 차량에 반사되어 다시 초음파센서에서 이를 감지하게 된다. 만일, 반사빈도수가 소정의 빈도수를 넘어서게 되면 제어부(210)는 도로상의 교통상황이 "정체"임을 표시부인 디스플레이장치(230)에 표시함으로써 후방에서 진행중인 차량(300)의 운전자가 서행하여 안전한 운전을 하게 되는 것이다.

도 3c는 상기 디스플레이장치에 표시되는 실시예를 보여주는 데, 이를 설명하면 유고정보는 3단계로 구분되어 표시되며 표시예는 다음과 같다.

1) 정상소통시 : 녹색등 구동되며 "소통원활" 문자표시 표출

2) 차량증가시 : 황색등 구동되며 "차량증가" 문자표시 표출

3) 차량정체시 : 적색등 구동되며 "차량지체" 문자표시 표출

이러한 차량정체를 판단하는 일련의 연산방법을 자세히 설명하면 다음과 같다.

초음파 속도는 일반적으로 343m/sec로 표시된다. 이러한 초음파가 도로의 폭이 대략 3∼4m인 편도 2차선일 경우, 약 8미터정도의 폭으로 반사되어 다시 초음파감지센서까지 되돌아오게 된다. 따라서, 초음파의 이동거리는 왕복 16m가 된다. 이를 초음파속도로 나누면 16m/(343m/sec) = 0.04초가 되게 되는데, 발사된 초음파가 0.04초를 넘어서 돌아오는 경우에는 반대차선의 차량 또는 중앙분리대에 반사되어 되돌아온 것으로 판단하여 무시한다.

위에서는 도로폭이 4m인 편도 2차선도로의 경우에 대해서 언급하였으나, 도로의 폭, 차선 등에 따라 유효 반사파의 범위를 적절하게 조절이 가능하다.

초당 15회로 초음파를 발사하면 발사간격이 0.067초이므로 편도 2차선 도로인 경우, 0.04초 이내에 돌아오는 반사파는 감지하고자 하는 방향의 차선을 달리고 있는 차량으로부터 반사되어 돌아오는 것으로 판단하고, 0.04 ∼ 0.067초 사이에 돌아오는 반사파는 중앙분리대나 반대 방향의 차선으로부터 되돌아오는 것으로 판단한다. 즉, 초음파의 발사에서부터 반사하여 돌아오는 경과시간에 따라 다음과 같은 식에 의해 판단할 수 있게 되는 것이다.

경과시간 (차선폭 * 편도차선수/초음파속도)이면 차량존재

이때, 반대차선에 있는 차량으로부터의 반사파는 0.04 ∼ 0.08초 사이에 들어오게 되어, 0.067초 이후에 들어오는 반사파는 그 다음번 초음파에 의한 반사파와 혼동을 일으킬 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해서는 반사파의 레벨이 일정 이하인 경우에는 무시하도록 하거나 또는 초음파 발사간격을 0.08초(차선폭 * 왕복차선수 / 초음파속도)보다 길게 하여야 한다. 즉, 식은 다음과 같이 정리할 수 있다.

차선폭 * 왕복차선수 / 초음파속도 경과시간이면 반사파를 무시하거나 또는 발사간격증가

유고시에는 차량증가에 따라 많은 차량이 서행 또는 지체해 있는 경우와 사고 등의 이유에 의해 몇 개의 차량이 정지해 있는 경우가 있다. 어느 경우에도 곡선구간에서 고속으로 달려오고 있는 차량이 미리 이를 발견하지 못하면 사고로 이어질 가능성이 있으므로 두 가지 경우를 모두 감지하여야 한다.

첫 번째는 사고 등의 이유로 차량이 멈춰있는 경우로서, 하나 또는 그 이상의 초음파센서에서 차량이 정지해 있는 것으로 감지되는 경우이다. 즉, 하나 또는 그 이상의 초음파센서에서 유효 반사파가 연속해서 감지되는 경우에는 차량이 멈춰있는 것을 나타내므로 유고로 판단한다. 이때 연속해서 감지되는 회수(回數)가 예를 들어 20회 이상을 넘어서는 시점부터 유고로 판단하도록 할 수 있다.

두 번째의 경우로는 많은 차량이 서행하는 예를 들 수 있는 데, 0.067초마다 초음파를 발사하고 차량의 속도가 100㎞/hour (= 27.8m/sec)라고 한다면 0.067초 사이에 진행하는 거리는 1.86m가 된다. 이와 달리 차량의 속도가 50㎞/hour (=13.9m/sec)라고 한다면 0.067초 사이에 진행하는 거리는 0.93m이다.

따라서, 차량의 길이가 3m라고 가정한다면, 도 4a에서 볼 수 있는 것처럼 시속 100㎞/hour로 달리는 차량(400)으로부터 1회 내지 2회 정도의 유효반사파가 나타나게 되며, 도 4b에서 이보다 느린 속도인 50㎞/hour로 달리는 차량(400)으로부터는 3회 내지 4회 정도의 연속된 유효반사파가 나타나게 된다.

단, 차량의 길이는 차종에 따라 많이 다르므로 정확한 차량의 속도를 추정할 수는 없다. 그러나, 연속되는 다수의 차량에 대해서 계측된 데이터를 평균한다면 차종에 따른 편차를 어느 정도 극복할 수 있다.

이를 예로 들면, 본 발명에서는 초음파발사 회수(예를 들면 10회)동안의 평균 연속유효반사파수가 소정의 회수를 넘어서는 경우에 정체라고 판단하도록 한다.

즉, 다음과 같은 공식을 적용할 수 있다.

n회 동안의 평균 연속유효반사파 회수 ＞ 소정의 회수

위 식1을 대입하여 설명한다면 10회 동안의 평균 연속유효반사파 회수가 다음과 같고 소정의 회수가 "5"일 때 다음 표2처럼 설명이 가능하다.

여기서, A와 B는 경우의 수를 나타내며 각각 교통상황이 정상인 경우와 정체인 경우의 평균반사회수를 나타낸다. 즉, A의 경우에는 10회 동안 평균한 반사회수가 소정의 회수, 즉 "5"보다 작아 교통상태가 "정상"임을 나타내고 있다.

반면에 B의 경우에는 10회 동안 평균한 반사회수가 소정의 회수, 즉 "5"보다 커서 교통상태가 "정체"를 나타내고 있다.

또한, 차량의 형태에 따라서는 동일한 차량임에도 불구하고 부분적으로 유효반사파가 감지되지 않을 수 있다. 이와 같은 경우를 고려해서 1회만의 무효반사파에 대해서는 선택적으로 카운트하지 않도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명이 적용되어 도로상의 교통상태를 표시하는 과정을 이루어내는 순서도이다.

제어부(210)가 초음파센서(200a 내지 200n)를 이용하여 초음파를 발생시키면(단계 S500), 초음파는 차량에 부딪혀서 되돌아오게 되는데 이 반사파가 소정시간의 이내에 초음파센서에 도달하는 지를 제어부가 판단한다(단계 S510).

만일 도달한 반사파가 소정의 시간이내이면 제어부는 이전에도 반사파가 유효반사파였는지를 판단하여(단계 S520), 유효한 반사파가 아닐 경우에는 최초의 유효반사파이므로 다음번 초음파 발생시까지 판단을 보류하고 빠져나간다.

이와 달리 도달한 반사파가 유효한 반사파라면 차량이 유고 등으로 인하여 거의 정지되어 있는 경우를 고려해 볼 수 있는 데, 이러한 사항을 참고하여 연속유효반사파수에 "1"을 더하여 주며(단계 S521), 이렇게 "1" 증가된 연속유효반사파수가 정지판단 임계값(일정의 수치를 정하여 그 수치이상이면 교통상황이 정체임을 표시하기 위한 판단기준값)보다 크면 제어부는 이를 "정체"로 표시한다(단계 S523). 만약 연속유효반사파수가 정지판단 임계값보다 작다면 이번 단계에서의 판단은 다음번 초음파 발생시까지 보류하고 빠져나간다.

단계 S510에서 소정기간이내에 반사파가 감지되지 않으면 이전의 반사파가 무효반사파였는지를 판단하게 되는데(단계 S530), 만일 무효반사파였다면 차량이 연속해서 감지되지 않고 있는 상황이므로 다음 차량이 감지될 때까지 판단을 유보한다.

상기 차량의 정지경우와 달리 많은 차량으로 인하여 차량들이 서행할 경우를 고려해볼 수 있다. 이 경우, 이전에도 반사파가 무효반사파가 아니었다면 방금 차량이 지나간 것을 의미하므로 제어부는 현재의 연속유효반사파수, 즉 방금 지나간 차량에 의한 연속유효반사파수를 큐(queue: FIFO방식에 따라 정보를 관리하는 자료구조)에 저장하게 된다(단계 S540). 그리고, 제어부는 큐에 저장된 연속유효반사파수의 평균을 계산한다(단계 S550). 큐의 크기는 평균하고자 하는 차량수만큼 정하면 된다. 예를 들어, 5개 차량에 의한 평균치를 구하고자 하는 경우에는 큐의 크기를 "5"로 하면 된다.

이렇게 산출된 평균의 연속유효반사파수가 소정값과 비교하여(단계 S560), 소정값보다 크면 차량의 평균속도가 소정속도 이하임을 나타내므로 "정체"를 표시부에 표시하고(단계 S561), 이와 반대로 소정값보다 작으면 "정상"을 표시부에 표시하게 된다(단계 S562).

이상에서 설명한 실시예에서는 "정상/정체"로만 분류하였으나, 더 세분화하여 "소통원활/서행/정체/지체" 등으로의 분류도 가능하다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파센서부의 구성도이고, 도 6b는 도 6a에 따른 초음파를 분석하는 그래프를 나타내며, 도 6c는 본 발명에 따라 차량의 속도를 산출하기 위한 방법을 기술한 도면이다.

상기 도 2의 초음파센서는 보통 초음파를 발사하기 위한 초음파 발생기(600)와 발사되었던 초음파가 반사되어 되돌아온 경우 이를 수신하는 초음파 수신기(610)로 이루어진다. 그런데 초음파가 멀리 떨어진 곳에 있는 차량이나 반사판에 반사되어 돌아오는 경우, 처음 발사된 초음파와 나중에 발사된 초음파사이에 혼동이 발생하게 된다.

왜냐하면 동일한 주파수의 초음파를 조밀한 시간간격으로 방사(放射)한다면 처음 초음파가 반대차선의 물체에 반사되어 오는 반사파와 나중 초음파가 편도 1차선의 물체에 반사되어 오는 반사파가 유사한 시간에 초음파 수신기에 도달할 수 있기 때문이다. 따라서, 차량이 없음에도 불구하고 반대편 차선의 물체로 인하여 반사되어 오는 반사파에 의해 차량이 있는 것으로 판단될 수 있다.

이를 예방하기 위해 상기 실시예에서는 발사간격을 조정하였으나, 이렇게 되면 발사간격연장에 따른 통행속도를 정확히 구할 수 없는 경우도 발생할 수 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 주파수를 달리하는 초음파를 번갈아 발사하면 발사간격연장을 조정하는 수고없이도, 차량의 통행량을 정확히 산출할 수 있다. 즉, 주파수가 다른 두 초음파를 구별하기 위해 초음파 수신기(610)측에 제 1 필터(611)와 제 2 필터(612)를 구성하여 각각의 초음파를 구별하여 수신할 수 있도록 한다.

이를테면 초음파센서(600)가 차선을 주행중인 차량을 향하여 도 6b의 그래프처럼 주파수 f1의 초음파 f11을 발사하고 일정시간 후에 주파수 f2의 초음파 f2를 발사하고 다시 주파수 f1의 초음파 f12를 발사하는 것이다. 여기서, 초음파 f11과 초음파 f12는 동일한 주파수를 가진 초음파이며 편의상 구분하기 위하여 달리 표시했을 뿐이다. 또한 실선화살표는 발사되는 초음파를, 점선화살표는 반사되는 초음파를 각각 나타낸다.

먼저, 제어부(210)는 초음파발생기(600)를 제어하여 주파수 f1의 초음파 f11을 발사하고, 소정시간(660)동안 주파수 f1을 통과하도록 되어 있는 제 1 필터(611)를 통하여 신호가 들어오는지를 기다린다. 그리고는, 주파수 f2의 초음파 f21을 발사하고, 소정시간(661)동안 주파수 f2를 통과하도록 되어 있는 제 2 필터(612)를 통하여 신호가 들어오는지를 기다린다.

이와 같이 하면, 가령 초음파 f11이 반대편 차선의 물체에 반사되어 돌아온다고 하여도, 반사파 f'11은 제 2 필터(612)에 의해 차단되므로 제어부(210)는 이 신호를 감지하지 못한다. 따라서, 차량이 없음에도 불구하고 이전에 발사된 초음파가 반대편 차선의 물체에 반사되어 되돌아오는 반사파에 의해 차량이 있는 것으로 잘못 판단될 우려가 없다.

또한, 본 발명의 장치로 차량(620)의 주행속도를 계산할 수 있다. 즉, 도 6c에서 볼 수 있는 것처럼 초음파가 발사된 시간을 기준으로 하거나, 초음파의 발사에서부터 반사파의 수신까지 경과시간을 기준으로 하여 제 1 초음파센서(630)에 의해 감지된 시간과 제 2 초음파센서(631)에 의해 차량(620)이 감지된 시간사이의 경과시간을 계산하여 이에 대한 차이를 빼주고(t2-t1), 이를 두 초음파센서간의 거리(L1)에 대하여 나누어주면 주행속도가 산출된다.

따라서 다음과 같은 식으로 차량의 주행속도를 측정하는 것이 가능하다.

주행속도 = 제 1 초음파센서와 제 2 초음파센서의 거리 / 경과시간차

도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 교통상황정보를 처리하기 위한 시스템 구성도를 보여주며, 도 7b는 상기 시스템에 의해 처리된 교통상황정보를 영상으로 보여주는 화면예이다.

이중 도 7a의 도면에서 유고발생유무감지장치(700a 내지 700n)에 대하여는 상기 도 2를 가지고 상세히 설명하였으므로 여기서는 이에 대한 각 기능과 구성요소간의 역할에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제어부(210)는 초음파센서에 의해 수집된 교통정보, 즉 차량속도와 교통량, 정지영상화면 등을 모뎀(250a 내지 250n)을 이용하여 무선통신망(710)을 통하여 센터시스템(720)에 전송한다. 이러한 교통정보중에서 차량속도는 상기 도 6의 도면을 가지고 차량의 주행속도를 산출하는 방법을 설명하였으나 교통량도 산정 가능하다.

즉, 제 1 초음파센서와 제 2 초음파센서 구간을 주행하는 차량에 대한 유효반사파만을 카운트하여 이를 차량대수로 산출한 것이 교통량이 된다.

또한, 카메라(200)는 각 곡선구간의 편도 전차선을 촬영하여 예를 들면 매 30초당 영상정보를 갱신하여 모뎀(250a 내지 250n) 등의 무선통신장치를 이용하여 무선통신망(710)에 9600bps로 영상 데이터를 센터시스템(720)으로 전송하게 된다.

센터시스템(720)은 유고발생유무감지장치의 모뎀으로부터 데이터를 수신하는 통신부(721), 수신한 데이터를 처리하는 제어부(722), 처리된 데이터를 디스플레이하는 표시부(720)로 구성된다.

통신부(721)는 무선통신망(710)을 통하여 유고발생유무감지장치(700a 내지 700n)로부터 실시간으로 데이터를 수신받아 이를 제어부에 전송하게 된다.

제어부(722)는 상기 통신부로부터 전송받은 교통정보에 대한 데이터를 조합하여 이를 표시부(723)에 전송하게 된다.

표시부(723)는 상기 제어부(722)로부터 전송받은 데이터를 출력하게 되는 데, 도 7b의 화면과 같은 종합교통 정보가 평판디스플레이나 LCD(액정화면)등으로 디스플레이된다.

이를 간단히 설명하면 화면의 좌단에 있는 평면지도상에서 교통상황을 파악하고자 하는 지점(이를테면 원주I.C)(740)을 선택하게 되면 오른쪽의 상단에 있는 정지화면(750)에 상기 선택한 곡선구간의 교통상황이 디스플레이된다. 물론 여기에는 교통량(760), 주행속도(770) 등도 함께 표시됨으로써 원하는 지점의 교통상황을 수월하게 파악이 가능하다.

이상, 본 발명을 도면과 실시예를 가지고 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시 예에 한정되지는 않으며, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 많은 수정과 변형이 가능함을 이해할 것이다.

또한, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 의하면, 도로의 곡선구간에서 유고여부를 감지하여 곡선구간에 진입하기 전에 미리 유고여부를 표시판을 통하여 알려줌으로써 사고를 방지하는 효과가 있다.

또한, 유고여부를 알려주는 표시판에 평상시에는 광고메시지를 표시하거나 또는 유고여부표시와 함께 광고를 내보냄으로써 광고효과를 거둘 수 있다.

또한, 부가적으로 모뎀과 카메라를 이용하여 교통정보를 중앙교통관제센터에 전송함으로써 중앙센터에서도 주요한 곡선구간의 교통상황관리가 가능하다.

또한, 주파수가 다른 두 개의 초음파를 교대로 발사함으로써 발사간격을 조밀하게 하여 통행량을 정확히 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

1. 곡선구간의 전방에 일정간격으로 설치되어 초음파를 발사하고 반사된 초음파를 감지할 수 있는 하나 또는 그 이상의 초음파센서와,

   상기 초음파센서와 연결되어 있으며 상기 초음파센서를 이용하여 초음파 발사후 반사파가 돌아오는 시간을 계산하여 차량의 진행속도를 계산하는 제어부와,

   상기 제어부와 연결되어 있으며 상기 제어부로부터 곡선구간상의 차량 정체 여부를 전달받아 디스플레이하는 표시부

   를 포함하여 이루어지는 도로상의 유고 발생유무감지장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 곡선구간의 전방에 일정간격으로 설치되어 초음파를 발사하고 반사된 초음파를 감지할 수 있는 하나 또는 그 이상의 초음파센서와,

   상기 초음파센서와 연결되어 있으며 상기 초음파센서를 이용하여 초음파 발사후 반사파가 돌아오는 시간을 계산하여 차량의 진행속도를 계산하는 제어부와,

   상기 제어부와 연결되어 있으며 상기 제어부로부터 곡선구간상의 차량 정체 여부를 전달받아 디스플레이하는 표시부를 포함하여 이루어지는 도로상의 유고 발생유무감지장치를 사용하여 도로상의 유고발생을 감지하는 방법에 있어서,

   제어부가 초음파센서를 이용하여 초음파를 발생시켜 반대차선의 반사판을 향하여 발사한 후, 상기 초음파센서가 상기 발사된 초음파의 반사파를 소정시간 이내에 감지하는지를 판단하는 제 1 단계,

   상기 제 1 단계에서 소정시간 이내에 반사파가 감지된 경우 이전의 반사파가 유효반사파였는지를 판단하여 이전의 반사파가 유효반사파였던 경우에는 유효연속반사파수를 "1" 증가시키고, 이전의 반사파가 유효반사파가 아니었던 경우에는 다음번의 초음파 발생시까지 판단을 보류하는 제 2 단계,

   상기 계산된 연속유효반사파수가 미리 정한 정지판단임계값보다 작으면 제어부는 다음번의 초음파 발생시까지 판단을 보류하고, 상기 연속유효반사파수가 정지판단임계값보다 크면 제어부는 이를 "정체"로 판단하는 제 3 단계

   를 포함하여 이루어지는 도로상의 유고 발생유무감지방법.
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 단계에서 초음파센서가 초음파를 발사하는 발사간격은

   발사간격 > (차선폭 * 왕복차선수 / 초음파속도)

   임을 특징으로 하는 도로상의 유고 발생유무감지방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 단계에서 발사된 초음파가 반사되어 되돌아오는 초음파의 판단은

   경과시간 < (차선폭 * 편도차선수 * 2/초음파속도)이면 차량존재,

   (차선폭 * 편도차선수/초음파속도)< 경과시간 < (차선폭 * 왕복차선수 / 초음파속도)이면 도로상의 중앙분리대 또는 반대차선의 차량으로부터 반사

   인 것을 특징으로 하는 도로상의 유고 발생유무감지방법.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 제어부는 표시부를 통해 판단결과를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로상의 유고 발생유무감지방법.
9. 곡선구간의 전방에 설치되어 초음파를 발사하고 반사된 초음파를 감지할 수 있는 하나 또는 그 이상의 초음파센서와, 상기 초음파센서와 연결되어 있으며 상기 초음파센서를 이용하여 초음파 발사후 반사파가 되돌아오는 시간을 계산하여 차량의 진행속도를 계산하는 제어부와,

   상기 제어부와 연결되어 있으며 상기 제어부로부터 곡선구간상의 차량 정체 여부를 전달받아 디스플레이하는 표시부를 포함하여 이루지는 장치에 있어서,

   각각의 상기 센서는 초음파 발생기와 초음파수신기와,

   상기 초음파수신기로부터의 신호중에서 각각 서로 다른 특정주파수의 신호만을 통과시키기 위한 제 1 필터와 제 2필터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 도로상의 유고 발생유무감지장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 곡선구간의 전방에 일정간격으로 설치되어 초음파를 발사하고 반사된 초음파를 감지할 수 있는 하나 또는 그 이상의 초음파센서와,

    상기 초음파센서와 연결되어 있으며 상기 초음파센서를 이용하여 초음파 발사후 반사파가 돌아오는 시간을 계산하여 차량의 진행속도를 계산하는 제어부와,

    상기 제어부와 연결되어 있으며 상기 제어부로부터 곡선구간상의 차량 정체 여부를 전달받아 디스플레이하는 표시부를 구비한 다수개의 유고발생유무감지장치와,

    무선통신망을 통하여 유고발생유무감지장치로부터 실시간으로 데이터를 수신받아 이를 제어부에 전송하는 통신부와, 상기 통신부로부터 전송받은 교통정보에 대한 데이터를 조합하여 이를 표시부에 전송하는 제어부와, 상기 제어부로부터 전송받은 데이터를 출력하는 표시부로 이루어지는 센터시스템

    를 포함하여 이루어지는 교통정보관리 시스템.
13. 삭제
14. 삭제
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 초음파 발생기는 상기 제 1 필터를 통과할 수 있는 제 1 주파수와, 상기 제 2 필터를 통과할 수 있는 제 2 주파수의 두 개의 다른 주파수를 가진 초음파를 번갈아 소정시간간격으로 발사하며,

    상기 제어부는 상기 제 1 주파수의 초음파를 발사한 경우에는 상기 소정시간간격과 동일하게 상기 제 1 필터를 통과한 신호만을 카운트하며,

    상기 제 2 주파수를 발사한 경우에는 상기 소정시간간격과 동일하게 상기 제 2 필터를 통과한 신호만을 카운트하는 것을 특징으로 하는 교통정보관리 시스템.
16. 제 12 항에 있어서,

    하나의 초음파센서가 초음파를 발사하여 반사파를 감지하는 발사감지수단과,

    상기 초음파센서의 다음에 배치된 하나의 초음파센서가 초음파를 발사하여 반사파를 감지하는 발사감지수단과,

    상기 두 초음파센서에 의해 감지된 두 반사파에서 시간차를 계산하여 이 계산값을 가지고 상기 일정간격의 값을 나누어 주행속도를 구하는 연산수단

    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 교통정보관리 시스템.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 주행속도를 산출하는 연산수단에 있어서,

    주행속도 = 하나의 초음파센서와 다른 하나의 초음파센서의 거리 / 경과시간차

    인 것을 특징으로 하는 교통정보관리 시스템.