KR100831935B1

KR100831935B1 - 적응형 통신 기술을 이용한 지능형 차량 안전 운행 방법 및시스템

Info

Publication number: KR100831935B1
Application number: KR1020070011204A
Authority: KR
Inventors: 김선구; 이승원; 김영국; 신한철
Original assignee: 주식회사 썬웨이브텍
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2008-05-23

Abstract

본 발명은 지능형 차량 안전 운행 방법으로서, 송신 차량이, 이상 운전 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 이상 운전 상태임을 확인하면 소정 대역폭 내에서 가변하는 시변 주파수를 사용하여 사고 신호를 무선으로 송출하는 단계와, 수신 차량이, 상기 사고 신호를 수신하는 단계와, 상기 사고 신호를 분석하여 경보의 여부 및 수위를 판단하는 단계와, 상기 경보 여부 및 수위 판단 단계의 결과에 따라, 경고를 할지 또는 사고 차량내 운전자에게만 경고를 할지 또는 외부에도 경고를 해야할지를 결정하는 단계와,상기 결정에 따라 경고를 하는 단계를 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법 및 이를 수행할 수 있는 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면 사고 발생시 추가의 연쇄 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 도주 차량등의 추적에 유용하게 활용될 수 있다.

적응형 통신, 차량 안전 운행, 가변 주파수, ISM, 사고 정보

Description

적응형 통신 기술을 이용한 지능형 차량 안전 운행 방법 및 시스템{Method and system for intelligent safe car nagivation by using of adaptive communication technology}

도 1은 본 발명에 따른 차량내 지능형 차량 안전 운행 시스템의 구조를 도시한 구조도.

도 2는 본 발명에 따라 사고 신호를 전송할 때의 흐름을 도시한 흐름도.

도 3은 종래 기술에 따른 사고 신호 전송시의 문제점을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따라 사고 신호를 전송하는 방식을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 차량내 지능형 차량 안전 운행 시스템의 자가 진단 알고리즘을 도시한 흐름도.

도 6 및 7은 본 발명에 따라 사고 신호의 통신 충돌을 방지하기 위한 방식을 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명에 따른 사고 신호의 프레임 형식을 도시한 도면.

도 9는 본 발명에 따라 사고 신호를 수신한 차량이 사고 신호를 재전송하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 10은 본 발명에 따라 사고 신호 수신시의 경보 발생 여부를 파악하기 위하 여 수신 차량의 진행방향을 확인하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 11은 본 발명에 따른 사고 신호 재전송 흐름을 도시한 흐름도.

도 12는 본 발명에 따라 실시간 교통정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 13은 본 발명에 따라 구조재난 알림 과정을 설명하기 위한 도면.

도 14는 본 발명에 따라 도주 사고 차량의 추적을 위한 과정을 도시한 도면.

도 15 내지 도 18은 본 발명에 따라 주행 안전 및 주행 정보제공 서비스 체계를 도시한 개념도.

본 장치는 야간, 악천후 및 안개 등으로 시야 확보가 어려운 경우 발생한 차량 사고에 대해 후미 차량에 무선으로 자동 통보하여 연쇄 추돌 사고를 미연에 방지할 수 있도록 지원하는 장치이다.

종래 기술의 경우 그 구현 방법이 직접 라디오를 제어하는 방법 등이 있으나, 현재 사용되는 라디오는 제작사 마다 그 규격이 다르고 특히 외부에서 직접 제어할 수 있는 방법이 없으므로 실현 불가능한 방법이다. 그뿐만 아니라, 자동차의 주요 장치들을 제어하는데 직접 관여하여 자칫 오동작으로 인해 오히려 사고를 유발할 수 있는 위험이 상존하여 위험 방지 장치로 보기 어렵다.

예컨대, 국내 실용신안 1996-63444호는 자동차 사고 유무를 주위의 차량에게 경보하여주기 위한 장치에 관한 것으로, 특히, 사고가 발생되었음을 나타내는 소정 주파수의 신호를 수신하는 수신장치(10)와; 차량의 충격량을 감지하는 충격감지센서(20)와; 소정의 제어신호에 의해 동작되어 사고가 발생되었음을 나타내는 소정의 신호를 송신하는 송신장치(50)와; 스피커(60)와; 사용자에 의해 조작되어, 사고가 발생되었음을 나타내는 신호의 송신을 중지시키거나, 또는 사고가 발생되었음을 나타내는 경보음의 발생을 중지시키도록 하는 소정의 제어신호를 발생하는 조작스위치부(40)와; 상기 수신장치(10)의 수신 신호출력단과, 상기 충격감지센서(20)의 신호 출력단과, 상기 송신장치(50)의 제어신호 입력단 및 송신 신호 입력단과, 스피커(60)의 신호 입력단과, 조작스위치부(40)의 제어신호 출력단 사이에 접속되어, 상기 수신장치(10)를 통해 사고가 발생되었다는 신호가 수신될 경우에는, 상기 조작스위치부(40)로부터 경보신호의 출력을 정지하라는 제어신호가 인가될 때까지 상기 스피커(60)를 통해 이를 나타내는 신호음을 출력하고, 상기 충격감지센서(20)에서 소정값 이상의 충격량이 검출될 경우에는 이를 자기 차량에 사고가 발생된 것으로 인식하여, 상기 조작스위치부(40)로부터 사고발생신호의 송신을 정지하라는 제어신호가 인가될 때까지 상기 송신장치(50)를 통해 사고발생을 나타내는 신호를 송신하는 카오디오마이컴(30)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 자동차 사고발생 경보/확인장치를 개시하고 있다.

위 실용신안은 사고 인지후 이를 외부로 통지하는 수단으로 무선 송신장치를 개시하고 있으나, 상기 송신장치의 구체적 구성이 결여되어 있고, 다수개의 송신기에 의한 주파수 할당 방법이 구체적으로 제시되지 않아 현실화할 수 있는 구성이 되지 못한다. 특히, 고정 주파수 RF 방식을 사용할 경우 다수 송신기의 동시 신호발생 또는 임의의 주파수에 의한 간섭 및 충돌현상이 발생할 수 있다.

즉, 차량 추돌 또는 충돌 사고가 발생해서 둘 이상의 차량에서 사고 신호를 송출할 경우, 각 차량에서 동일 주파수를 사용하게 되면 신호 간섭 및 충돌현상이 발생하게 되어 다른 차량을 포함하는 외부 수신측에서 사고 신호를 감지하지 못하게 되는 심각한 문제점을 내포하고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주파수 충돌에 의한 통신 불능을 막기 위해 적응형 알고리즘을 적용하여 실제 통신환경에서 원활한 정보전송을 통해 안전운전을 지원하는 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 자동차의 물리적 구조를 변경하지 않으며, 다른 장치에 영향을 끼치지 않고서 차량 사고 방지 효과를 극대화할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 주행 안전 및 주행 정보/편의 제공을 위한 지능형 차량 안전 운행 시스템을 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지능형 차량 안전 운행 방법으로 서, 송신 차량이, 이상 운전 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 이상 운전 상태임을 확인하면 소정 대역폭 내에서 가변하는 시변 주파수를 사용하여 사고 신호를 무선으로 송출하는 단계와, 수신 차량이, 상기 사고 신호를 수신하는 단계와, 상기 사고 신호를 분석하여 경보의 여부 및 수위를 판단하는 단계와, 상기 경보 여부 및 수위 판단 단계의 결과에 따라, 경고를 할지 또는 사고 차량내 운전자에게만 경고를 할지 또는 외부에도 경고를 해야할지를 결정하는 단계와, 상기 결정에 따라 경고를 하는 단계를 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법을 제공한다.

상기 사고 신호를 송출하는 단계는, 소정의 주파수 범위 내에서 차량마다 상이한 순서로 송출 주파수를 변경하는 단계와, 상기 주파수 변경과 더불어 차량마다 상이한 송출 시간 간격마다 신호를 송출하는 단계를 포함한다.

상기 수신 차량이 사고 신호를 수신하는 단계는, 서로 다른 수신 주파수용의 복수 개의 수신기를 구비하여 상기 소정의 주파수 범위 내의 모든 신호를 수신할 수 있도록 수신 대기하는 상태와, 상기 수신 대기 상태 중 신호가 수신되면, 신호의 형식을 분석하여 사고 신호인지를 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 사고 신호의 형식은, 송신 프레임의 시작을 알리는 부분(401), 사고 차량의 고유 ID(402), 카운터 계수값(403), 사고 차량의 위치 정보(404), 전송 데이터 유형(405), 전송 데이터의 길이(406), 구체 전송 데이터 내용(407), 데이터 에러검출용 코드(408), 프레임의 종료를 알리는 부분(409)을 포함함으로써 사고 정보를 정확히 주변의 다른 차량에 안내할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징에 따라, 차량내 장착되는 지능형 차량 안전 운행 시스템 으로서, 차량에 가해지는 충격을 감지하는 충격센서와, 급제동, 급회전시를 파악하는 이상 운전 파악 수단과, 상기 충격센서 또는 이상 운전 파악 수단으로부터 이상상태를 판단하는 수단과, 소정의 주파수 대역 내에서 가변하는 시변 주파수를 사용하여 사고 신호를 무선으로 송출하는 송출 수단과, 서로 다른 수신 주파수용의 복수 개의 수신기를 구비하여 상기 소정의 주파수 범위 내의 모든 신호를 수신할 수 있는 수신 수단과, 상기 신호가 수신되면, 신호의 형식을 분석하여 신호의 유형을 파악하는 수단을 포함하는 지능형 차량 안전 운행 시스템이 제공된다.

상기 송출 수단은, 상기 소정의 주파수 대역 내에서 차량마다 상이한 순서로 송출 주파수를 변경하고,상기 주파수 변경과 더불어 차량마다 상이한 송출 시간 간격마다 신호를 송출하는 것이고, 상기 소정의 주파수 대역은, 과학 및 의료용 대역(ISM) 인 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 특징에 따라, 지능형 차량 안전 운행 시스템으로서, 도로 주변에 설치된 고정 송신기와, 상기 고정 송신기로부터의 신호를 수신할 수 있는 차량내 수신기와, 상기 차량내 수신기에 의하여 수신된 정보를 표출하는 것으로서, 시각 정보 표출을 위한 디스플레이 장치 또는 음향 정보 표출을 위한 스피커 장치를 포함하는 차량내 사용자 인터페이스 수단과, 상기 수신된 정보를 다른 차량에게 재전송할 수 있는 차량내 전송 수단을 포함하는 지능형 차량 안전 운행 시스템이 제공된다.

본 발명의 기술적 요지는 사고 등 이상 운전 상태를 감지한 차량이 외부의 주변 차량에게 사고 신호를 전송할 때, 소정의 주파수 대역(예컨대, ISM 대역) 내에서 시간에 따라 가변하는 주파수를 전송함으로써 복수 차량이 동시에 사고신호를 전송하 더라도 주파수 간섭등에 의한 통신 충돌이 발생하지 않도록 하는 것이다. 즉, 추돌이나 충돌 사고의 경우, 둘 이상의 차량이 사고에 관여하기 때문에 사고 신호의 송출은 복수 차량에서 동시에 발생할 것이고, 이런 경우에 통신충돌로 인한 수신율 저하나 수신 불가 상태를 방지하는 것이 본 발명의 기술적 핵심이다.

이하, 첨부 도면과 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량내 지능형 차량 안전 운행 시스템을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 시스템은 센서(101), ECU(102), ACU(103), GPS(104), 메모리를 포함하는 제어부(105), 입출력 장치(106), 스피커(107), 송수신 모뎀(108), RF 송신기 및 수신기(109, 110)과 기타 차량내 기본 장착되는 기기(111) 및 전원부를 포함한다.

센서(101)은 예컨대 충돌을 감지할 충격센서, 차량의 전복이나 기울어짐을 판단할 수 있는 자이로스코프가 될 수 있다.

ECU(102) 및 ACU(103)은 차량에 장착된 것과 다를 것이 없으나, 제어부(105)와 연결되어 제어부(105)에 차량의 상태 정보를 전송한다.

GPS(104)는 차량의 위치 및 진행 방향을 파악하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 안전 운행 시스템에 전용으로 내장되거나, 또는 차량내 설치된 통상의 네이게이션 시스템에 부착된 GPS를 이용해도 무방할 것이다.

I/O 장치(106)은 스피커(107)과 더불어 사용자와의 인터페이스를 담당하는 것으로서, 디스플레이 장치 또는 사용자 입력을 받기 위한 키버튼 등의 입력수단을 포 함한다.

송수신 모뎀(108)은 제어부(105)에서 생성된 사고 신호 프레임을 RF 송신기(109)로 전달하여 송출하게 하거나, 또는 RF 수신기(110)으로부터 수신된 신호를 제어부(105)로 전달하는 역할을 수행한다.

RF 송신기(109)는 ISM 대역과 같은 소정의 주파수 대역 내에서 시간에 따라 임의의 간격으로 주파수를 변경하여 신호를 송출한다. 변경되는 주파수 대역의 순서는 무작위로 결정될 수 있으며 I/O(106) 장치를 통하여 사용자가 입력한 순서로 시간에 따라 변경될 수 있다. 아울러 송출되는 신호는 임의의 시간 간격마다 반복하여 송출되는 것이 수신측의 수신 확률을 높일 수 있기 때문에 바람직하다.

반복 송출되는 시간 간격 및/또는 주파수가 변경되는 시간 간격은 무작위로 결정될 수 있으며, 또는 사용자가 사전에 설정할 수도 있음은 당연하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, RF 송신기가 임의의 시간 간격으로 주파수를 변경하여 신호를 송출하기 때문에 복수 차량에서 동일 내용의 신호를 송출하더라도 서로 상이한 주파수로 송출할 것이기 때문에 수신되는 차량측면에서 주파수 간섭에 의한 수신 불량 문제가 해소된다.

다른 한편, RF 수신기(110)은 소정 주파수 대역 내의 신호를 모두 수신해야 한다. 이러기 위해서 상이한 주파수를 수신할 수 있는 수신부를 둘 이상 구비하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 소정 주파수 대역의 모든 주파수를 동시에 모두 수신할 수 있는 것이 좋다.

도 2는 본 발명에 따라 사고 신호를 전송할 때의 흐름을 도시한 도면이다.

차량 운행중 사고 발생으로 인해 충격이 발생한 경우, 또는 급브레이크, 급조향 동작으로 인한 차량 멈춤 발생시 이를 인지하여 차량 고유 번호와 사고 정보를 디지털 신호화 하여 RF 신호 발생기로 입력하고, 이를 반송파로 변조하여 신호를 발생시켜 송신하고 수신된 차량에서는 운전자로 하여금 안전운전을 할 수 있도록 지원한다.

송신 차량은 충격 센서(101), GPS(104) 정보를 이용한 속도 및 자이로스코프(101)를 통해 획득한 데이터를 제어부(105)를 통해 분석하고 기준값에 의하여 사고 또는 급제동 상황으로 판단될 경우, 차량 운전자의 후속 조치를 위한 차량기기(111)(예컨대 실내등 및 비상등)를 동작시켜 주의를 환기시키는 동시에,사고 정보를 포함하는 메시지를 제어부(105)에서 생성하여 이를 송수신 모뎀 및 RF 송신기(108,109)와 안테나를 이용하여 주변의 차량에게 전송한다.

수신 차량은 사고 및 급제동 차량으로부터 전달된 신호를 RF 수신기 및 송수신 모뎀(108,110)을 통하여 수신하고 이 사고 신호를 제어부(105)에서 분석하고 사고차량과의 거리와 수신 차량의 속도를 근거로 경보의 수위를 판단하는 알고리즘에 의해 경보만 발생할 것인지 비상등을 동시에 동작시켜야 하는지, 주변의 차량에 다시 수신된 사고 신호를 재전송할 지의 여부를 결정하여 운전자에게 방어운전을 유도하여 연쇄적 충돌을 예방한다.

경보 수위 판단은, 수신 차량이 상기 사고 차량의 위치 정보와, 사고 시각 정보 및 자신의 속도 데이터를 참조하여, 사고차량과의 거리와 예상 도달 시간을 계산하고, 사고 차량 위치가 수신 차량의 진행 방향의 전방인지 후방인지를 판단하여 결 정한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 사고 신호 송출시 사고에 관련된 두개의 차량(C1, C2)가 동시에 동일 주파수(F1)으로 각각 신호를 송출하면 수신 차량(C3) 측에서는 주파수 간섭에 의한 통신 장애가 발생할 수 있다.

따라서, 도 4에 도시되고 전술한 바와 같이, 본 발명의 차량 안전 운행 방법 및 시스템은 디지털 부호화된 사고 및 급제동 신호를 전송함에 있어서, 송신 차량(C1, C2)는 소정 주파수 대역에서 임의로 주파수(F1 내지 Fn)를 변조하고, 수신 차량에서는 F1 내지 Fn의 주파수 중 하나를 임의로 설정할 수 있는 알고리즘을 적용하여 상기 방식에 의한 송신 환경에서 특정 주파수 고정 수신 방식보다 높은 수신율을 얻을 수 있도록 한다. 수신 주파수 설정은 F1 내지 Fn 사이의 주파수를 무작위 또는 사전 설정된 간격으로 변조하면서 수신하는 방식을 취할 수 있다. 다른 한편으로 물리적으로 수신단을 복수 개(2개 내지 n개)로 구비하여 동시에 여러 주파수의 신호를 수신하도록 하는 방식을 취할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명에 따른 지능형 차량 안전 운행 시스템의 정상 동작 유무를 판단하고, 자동차의 수리 또는 시스템의 변칙적 사용으로 인한 오동작을 막기 위하여 도 5에 도시된 자가 진단 알고리즘에 따라 주기적으로 또는 자동차 시동시에 시스템을 진단한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 시스템(장치)의 고유번호, GPS 위치 정보, 센서의 연결 상태를 확인하고, 이를 디지털 코드화하고, RF 반송파를 변조하여 송출하고 이를 다시 수신하여 RF 반송파 복조후 송신한 값과 수신된 값을 비교하여 상이한지의 여부를 판단하고 소정의 회수(예컨대 3회) 이상 문제가 발생할 경우 운전자에게 시스템 이상을 통지하는 가시/가청 경보를 발생한다.

도 6 및 도 7은 다른 유형의 송신 주파수 충돌 현상 및 이에 대한 해결방안을 제시한 도면이다.

도 6에서 도시된 바와 같이 송신 차량(C1)이 주파수(F1 내지 Fn) 중에서 F2 주파수로 사고 신호를 송출할 경우, 주변의 다른 기기(M1)에서 F2 주파수로 다른 신호를 송출하고 있을 경우, 수신 차량(C3)에서는 주파수 간섭에 의한 수신 불량이 발생한다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 물리적으로 수신단을 복수 개(2개 내지 n개)로 구비하여 동시에 동일 주파수의 여러 신호를 수신하도록 하는 방식을 취할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 사고 신호의 데이터 프레임 형식을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 그 구조는 프레임의 시작을 알리는 부분(401)과 차량의 고유 ID(402), 재전송을 위한 카운터 계수(403), 차량의 GPS 위치 정보(404), 전송 데이터 종류(405), 전송 데이터의 길이(406), 데이터 내용(407), 데이터 에러검출(408), 프레임의 마지막을 알리는 부분(409)을 포함한다.

프레임의 시작과 끝은 알리는 부분(401,409)은 패킷 통신에 있어서 하나의 프레임의 구성에 대한 가장 중요한 요소이며, 각 차량의 고유 ID(402)를 부과하여 각 시스템의 독립성을 부여하는 방식을 취한다.

데이터 길이 필드(406)를 제공하여 수신정보의 길이를 미리 통보함으로써 수신기의 통신 에러시 무한대의 수신을 미연에 방지하고, 송신 패킷의 전송 에러유무를 확인하기 위하여 에러검출 부분(408)을 전송하여 수신된 차량이 만들어낸 데이터 에러검출 정보와 비교하여 전송된 데이터의 에러발생을 체크하는 방식을 취하는 것이 바람직하다.

카운터 계수(403)는 릴레이 통신의 무한 전송을 막기 위한 것으로서, 최초로 사고 신호 패킷을 작성한 작성자(차량내 안전 운행 시스템)가 임의의 계수를 설정하고, 이를 수신한 차량은 카운터 계수가 1 이상인 경우에는 재전송을 하되, 재전송시에는 카운터 계수를 1만큼씩 차감하여 전송한다. 따라서, 최초 설정한 카운터 계수가 5 라면, 5 대의 차량에 의하여 5번의 재전송이 일어날 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법 및 시스템은 무선도달 거리의 한계로 인해 근접 영역만으로 통신이 제한되는 것을 극복하기 위해 신호를 수신한 차량(501,507)은 그 내용을 포함하는 사고 신호를 생성하여 전송하고, 이를 수신한 차량(502,506)은 이를 다시 주변의 차량(503, 506)에서 전송함으로써 별도의 노변 장치(기지국) 설치 유무와 무관하게 원거리 접근 차량에게까지 전송이 가능하도록 네트워크를 구성할 수 있다. 이러한 구성은 원거리 차량에게 미리 사고를 안내하여 연쇄 사고를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

하지만, 릴레이 통신의 무한 전송이 일어나는 것 또한 피해야할 것이므로, 카운터 계수(403)을 이용하여 재전송 회수를 제한하는 것이 바람직하다.

도 10은 차량내 GPS를 이용하여 각 차량의 진행방향을 파악하는 일 방식을 도시한 도면이다. 각 차량은 일정 시간 간격마다 자신의 위치를 GPS 등을 통하여 파악하면 정확하게 자신의 진행방향을 알 수 있다. 사고 또는 급제동 등의 이상 상태가 발생한 차량(703)은 이상 상태 직전의 자신의 운행 방향을 포함하여 사고신호를 전송할 수 있고, 사고 신호를 수신한 수신 차량은 사고 차량의 위치가 자신의 진행 방향 전방인지 후방인지를 판단하여 후방일 경우 단순 통지 또는 무시를 하고, 전방일 경우에만 전술한 조치를 취함으로써 불필요한 경보를 방지할 수 있다.

도 11은 수신 차량이 사고 신호를 재전송하는 경우의 일 실시예를 정리한 도면이다. 전술한 바와 같이 카운터 계수(릴레이 계수)가 0 보다 클 경우 재전송을 하며, 재전송시 1을 차감하여 무한 재전송을 막는다. 기타 자신과 사고 차량과의 거리를 감안하여 운전자에 대한 경고 발생 여부를 판단한다. 사고 차량의 신호를 재전송하는 경우 사고발생 정보를 일정한 거리까지만 전송하고, 이를 확인하여 운전자에게 혼란을 방지하기 위해 재전송을 제한하는 방식을 취할 수 있다.

도 11에 도시된 이외에도, 사고 차량 위치와 자신의 위치 및 속도 등으로부터 사고 차량과 수신차량의 거리, 사고 지점까지의 예상 도달시간 등을 계산하여 경고 발생 여부를 판단하고, 또한 이러한 추가의 정보를 수신 차량 운전자에게 제공하거나 재전송 사고 신호 프레임에 포함시켜 다른 차량에 제공할 수 있음은 물론이다.

한편 본 발명의 사고 신호는 교통사고 정보뿐 아니라 급회전, 급제동 등의 위험상황, 사고발생, 교통정보, 재난구조, 알람정보 등을 전송할 수 있는 것이고, 이것은 전송 데이터 종류 필드(405)에서 정의한다.

도 12는 이중 교통정보를 제공하는 경우의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

전방 교통정보를 알고 싶은 차량(도면의 최우측 차량)전방으로 전송된 신호가 정의된 횟수 또는 소정의 거리(807)안에 있는 전방의 차량으로 경로(802,803)을 따라 신호를 전송하고, 정의된 횟수 또는 거리 만큼의 위치에서 수신한 최종 차량은 다시 자신의 위치정보 및 속도 정보 등을 자신의 후방에 있는 차량에 경로(804, 805, 806)을 따라 역으로 전송함과 동시에 수신/재전송하는 차량마다의 데이터를 누적하여 최초 송신한 차량까지 전달하고, 최초 송신 차량은 최종 수신 누적 데이터를 분석하여 운전자에게 전방의 실시간 교통 정보를 알려줄 수 있다.

또한 실시간 교통정보의 다른 실시예로서, 사고 신호를 수신한 수신 차량은 자신의 위치와 속도 정보를 포함하고, 상기 전송 데이터 유형을 교통정보로 설정하여 상기 사고 신호를 전송하는 단계와, 상기 재설정된 사고 신호를 수신한 차량들은 자신의 위치와 속도 정보를 추가로 포함시켜 재전송하는 단계와, 상기 재설정된 사고 신호를 수신한 차량 각각은 상기 사고 신호에 포함된 하나 이상의 차량의 위치와 속도 정보를 분석하여 주변의 교통상황을 실시간으로 판단하는 단계를 수행하여 사고 발생시 주변 교통상황을 실시간을 파악하는 것도 가능하다.

한편 본 발명에 따르면, 노변 기지국이 매우 드물게 간헐적으로 설치되어 있어도 차량간 재전송을 통하여 교통 안전 관련 센터와 연결된 노변 기지국에 사고 상황을 전달할 수 있다.

즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 사고 차량(902)으로부터 수신된 신호를 노변 기지국(904)을 통하여 구조/재난 경보를 관공서(901)에 자동으로 통보할 수 있도록 연동함에 있어서, 사고 및 급제동 신호를 전술한 방식으로 차량간 재전송(905)하여 노변 기지국과의 거리에 관계없이 차량간 통신에 의해 노변 기지국에 근접한 차량(903)까지 신호를 전달하여 이 차량(903)이 노변 기지국(904)에 사고 정보를 전달 할 수 있도록 할 수 있다.

역으로 노변 기지국으로부터 제공되는 신호를 차량간 재전송을 통하여 넓은 지역의 차량에 전파할 수 있음도 물론이므로, 본 발명의 방법 및 시스템에 의하여 노변 기지국의 설치 개소를 최소화하면서 노변 기지국의 활용도를 높일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 14에 도시된 바와 같이, 사고 발생시 그 내용(사고 시간, 위치, ID)을 주변 차량에 전달(1001,1002,1003)하고, 이를 주변 차량내 수신장치의 메모리 또는 주변 고정 시설물(노변 기지국)로 전송(1003)하여 저장한 자료를 해당 차량(1005) 추적에 사용할 수 있도록 할 수 있다.

도 15 및 도 18은 본 발명의 다른 응용례를 설명하기 위한 도면이다.

도 15 및 도 16을 참조하여 설명하면, 학교 등 속도 제한 구역의 안전 운전 지원에 있어서, 사고다발지역 또는 보행자의 보호를 필요로 하는 지역에 고정 송신기(1202,1204)를 설치하여 진입 차량의 수신기로 전방도로의 유형과 횡단보도의 보행자(1205)의 대기 또는 진입 상태 정보를 전달함으로써 진입 차량의 운전자(1201,1203)에게 방어운전 및 서행을 유도하여 차량간 사고를 예방하고 보행자(1205)를 보호할 수 있다.

또는 도 18과 같이 주파수를 송신하는 장비(1403)를 시설물(식당,관공서,유료 관람장소 등)(1402)에 고정 설치하여 시설물의 정보 등을 가시/가청 정보형태로 운전자에게 유용한 정보를 제공하고, 시설물 관리자에게 적극적 홍보 효과를 제공할 수 있다.

도 17은 요금 결제에 대한 서비스 제공에 관한 것으로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 안전 운행 시스템에 RFID, IC카드, 교통카드, ZigBee, UWB, DSRC를 포함하는 통신수단과의 통신이 가능한 송수신 수단(1302)과, 유료 도로, 자동차 극장을 포함하는 유료 운행 지역에 설치된 무선 결제 장치와 통신하여 대금 결제 업무를 처리하는 수단(1301)을 추가로 포함하여, 유료도로, 자동차 극장, 주차장, 유료 관람장소 등(1303)의 출입시 쉽고 빠른 지불이 가능하도록 하여 운전자의 편의를 지원할 수 있다.

이상 첨부 도면과 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명하였다. 그러나, 이는 예시에 불과하며 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여져야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 주파수 간섭에 의한 수신 장애 없이 차량 사고나 차량 이상 상태를 주변의 다른 차량에게 신속하게 제공하여 연쇄 사고를 미연에 방지할 수 있다.

아울러, 복수 개의 차량을 연결하는 통신 네트워크를 구성하여 교통정보 등을 파악하여 정보를 추출하고 전달할 수 있으며, 노변 기지국의 설치 개소를 최소화하면서 노변 기지국의 사용 효율을 높일 수 있다.

Claims

지능형 차량 안전 운행 방법으로서,

송신 차량이,

이상 운전 상태인지를 판단하는 단계와,

상기 판단 결과, 이상 운전 상태임을 확인하면 소정 대역폭 내에서 가변하는 시변 주파수를 사용하여 사고 신호를 무선으로 송출하는 단계와,

수신 차량이,

상기 사고 신호를 수신하는 단계와,

상기 사고 신호를 분석하여 경보의 여부 및 수위를 판단하는 단계와,

상기 경보 여부 및 수위 판단 단계의 결과에 따라, 경고를 할지 또는 사고 차량내 운전자에게만 경고를 할지 또는 외부에도 경고를 해야할지를 결정하는 단계와,

상기 결정에 따라 경고를 하는 단계

를 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법.
제1항에 있어서, 상기 사고 신호를 송출하는 단계는,

소정의 주파수 범위 내에서 차량마다 상이한 순서로 송출 주파수를 변경하는 단계와,

상기 주파수 변경과 더불어 차량마다 상이한 송출 시간 간격마다 신호를 송출하는 단계

를 포함하는 것인 지능형 차량 안전 운행 방법.
제1항에 있어서, 상기 수신 차량이 사고 신호를 수신하는 단계는,

서로 다른 수신 주파수용의 복수 개의 수신기를 구비하여 상기 소정의 주파수 범위 내의 모든 신호를 수신할 수 있도록 수신 대기하는 상태와,

상기 수신 대기 상태 중 신호가 수신되면, 신호의 형식을 분석하여 사고 신호인지를 판단하는 단계

를 포함하는 것인 지능형 차량 안전 운행 방법.
제3항에 있어서, 상기 사고 신호의 형식은,

송신 프레임의 시작을 알리는 부분(401), 사고 차량의 고유 ID(402), 사고 차량의 위치 정보(404), 전송 데이터 유형(405), 전송 데이터의 길이(406), 구체 전송 데이터 내용(407), 데이터 에러검출용 코드(408), 프레임의 종료를 알리는 부분(409)을 포함하는 것

인 지능형 차량 안전 운행 방법.
제4항에 있어서,

상기 사고 신호는 최초 송출시 0보다 큰 값으로 설정되는 카운터 계수(403)를 더 포함하는 것이고,

상기 수신 차량이 수신된 사고 신호의 상기 카운터 계수가 0 보다 큰 경우, 상기 카운터 계수(403)을 1만큼 차감하여 재송신하는 단계

를 더 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법.
제4항에 있어서, 상기 수신 차량이 상기 사고 차량의 위치 정보와, 자신의 위치 정보 및 자신의 속도 정보를 고려하여 사고 신호의 재전송 여부를 판단하는 단계와,

상기 판단결과 전송이 필요하다고 판단한 경우, 사고 신호를 송출하는 단계

를 더 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법.
제4항에 있어서,

상기 사고 신호는 사고 시각 정보를 더 포함하는 것이고,

수신 차량이 상기 사고 차량의 위치 정보와, 사고 시각 정보 및 자신의 속도 데이터를 참조하여, 사고차량과의 거리와 예상 도달 시간을 계산하여 운전자에게 알려 주는 단계를 더 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법.
제4항에 있어서,

상기 사고 신호의 전송 데이터 유형은 사고발생, 교통정보, 재난구조, 알람정보 등을 포함하는 것이고,

상기 사고 신호를 수신한 수신 차량은 자신의 위치와 속도 정보를 포함하고, 상기 전송 데이터 유형을 교통정보로 셋함으로써 상기 사고 신호를 재설정하고 이를 전송하는 단계와,

상기 재설정된 사고 신호를 수신한 차량들은 자신의 위치와 속도 정보를 추가로 포함시켜 재전송하는 단계와,

상기 재설정된 사고 신호를 수신한 차량 각각은 상기 사고 신호에 포함된 하나 이상의 차량의 위치와 속도 정보를 분석하여 주변의 교통상황을 실시간으로 판단하는 단계

를 더 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법.
제1항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 사고 신호를 송출하는 단계는 상기 사고 신호를 도로 주변의 노변 기지국에서도 수신할 수 있는 주파수 및 신호의 유형으로 송출하는 단계를 포함하는 것이고,

상기 노변 기지국이 상기 사고신호를 저장하는 단계를 더 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법.
제4항에 있어서, 상기 사고 신호를 수신한 차량은 내부의 수신장치의 메모리에 상기 신호를 저장하는 단계를 더 포함하는 지능형 차량 안전 운행 방법.
제1항에 있어서, 상기 경보 여부 및 수위 판단 단계는,

수신 차량이 사고 차량의 위치와 자신의 속도에 근거하여 사고 지점까지의 거리 및 도달 시간을 판단하는 단계와,

사고 차량 위치가 수신 차량의 진행 방향의 전방인지 후방인지를 판단하는 단계를 포함하는 것인 지능형 차량 안전 운행 방법
차량내 장착되는 지능형 차량 안전 운행 시스템으로서,

차량에 가해지는 충격을 감지하는 충격센서와,

급제동, 급회전시를 파악하는 이상 운전 파악 수단과,

상기 충격센서 또는 이상 운전 파악 수단으로부터 이상상태를 판단하는 수단과,

소정의 주파수 대역 내에서 가변하는 시변 주파수를 사용하여 사고 신호를 무선으로 송출하는 송출 수단과,

서로 다른 수신 주파수용의 복수 개의 수신기를 구비하여 상기 소정의 주파수 범위 내의 모든 신호를 수신할 수 있는 수신 수단과,

상기 신호가 수신되면, 신호의 형식을 분석하여 신호의 유형을 파악하는 수단

을 포함하는 지능형 차량 안전 운행 시스템.
제12항에 있어서, 상기 송출 수단은,

상기 소정의 주파수 대역 내에서 차량마다 상이한 순서로 송출 주파수를 변경하고,상기 주파수 변경과 더불어 차량마다 상이한 송출 시간 간격마다 신호를 송출하는 것인 지능형 차량 안전 운행 시스템.
제12항에 있어서, 상기 소정의 주파수 대역은,

과학 및 의료용 대역(ISM) 인 것인 지능형 차량 안전 운행 시스템.
제12항에 있어서,

RFID, IC카드, 교통카드, ZigBee, UWB, DSRC를 포함하는 통신수단과의 통신이 가능한 송수신 수단과,

유료 도로, 자동차 극장을 포함하는 유료 운행 지역에 설치된 무선 결제 장치와 통신하여 대금 결제 업무를 처리하는 수단

을 더 포함하는 지능형 차량 안전 운행 시스템.
지능형 차량 안전 운행 시스템으로서,

도로 주변에 설치된 고정 송신기와,

상기 고정 송신기로부터의 신호를 수신할 수 있는 차량내 수신기와,

상기 차량내 수신기에 의하여 수신된 정보를 표출하는 것으로서, 시각 정보 표출을 위한 디스플레이 장치 또는 음향 정보 표출을 위한 스피커 장치를 포함하는 차량내 사용자 인터페이스 수단과,

상기 수신된 정보를 다른 차량에게 재전송할 수 있는 차량내 전송 수단

을 포함하는 지능형 차량 안전 운행 시스템.
제16항에 있어서, 상기 고정 송신기는,

사고 다발지역, 학생 보호 지역, 공사 지역 등의 도로의 유형 정보와, 횡단보도의 보행자의 대기 또는 진입 상태 정보를 전달하는 것인 지능형 차량 안전 운행 시스템.
제16항에 있어서, 상기 고정 송신기는,

식당,관공서,유료 관람장소 등 상기 고정 송신기가 설치된 주변의 시설물의 정보 등을 가시/가청 정보형태로 제공하는 것인 지능형 차량 안전 운행 시스템.