KR100838518B1 - 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호 점등 상태 통보 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서 네트워크를 이용하여 신호 대기 중인 차량의 운전자에게 신호 점등 상태를 통보함으로써 원활한 차량의 운행을 가능하게 하는 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호 점등 상태 통보 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신호등 시스템은 도로 상의 신호등에 설치되며 상기 신호등의 점등 상태를 송신하는 제1 센서 네트워크 노드; 및 차량에 탑재되어 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 차량의 운전자에게 통보하며, 통신 범위 밖에 있는 제3 센서 네트워크 노드에 상기 신호등의 점등 상태를 중계하는 제2 센서 네트워크 노드를 포함하되, 상기 제1 센서 네트워크 노드는 상기 제2 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 신호등의 점등 상태를 파악하며, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여 상기 신호등의 점등 상태를 상기 제2 센서 네트워크 노드로 전송하는 제어부를 포함하는 것이고, 상기 제2 센서 네트워크 노드는 상기 제1 센서 네트워크 노드 및 제3 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 상기 신호등의 점등 상태를 수신하고 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 운전자에게 통보하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

신호등 시스템 및 이를 이용한 신호 점등 상태 통보 방법{PEDESTRIAN SIGNAL SYSTEM FOR THE VISUALLY IMPAIRED AND METHOD FOR CONTROLLING SIGNAL SYSTEM USING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 신호등 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 신호등 시스템을 구체적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 신호등 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 신호 점등 상태 통보 방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호 점등 상태 통보 방법에 관한 것으로, 특히 센서 네트워크를 이용하여 신호 대기 중인 차량의 운전자에게 신호 점등 상태를 통보함으로써 원활한 차량의 운행을 가능하게 하는 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호 점등 상태 통보 방법에 관한 것이다.
운전자는 사거리에서 녹색 신호를 대기하는 경우 신호등의 상태를 지속적으로 모니터링하여야 한다. 운전자의 부주의로 인하여 신호가 녹색으로 바뀌었어도 진행을 하지 않으면 차량의 정체를 유발하고 운전자간의 다툼으로 이어질 가능성이 있다는 문제가 있다.
종래에는 이동 정보나 도로의 상태 정보를 감지하여 원격 상황실에서 모니터링 하는 시스템들이 제언되었다. 그러나 이러한 종래 시스템은 도로상에서의 로컬정보를 습득하여, 원격에서 이용하는 구분된 시스템 구조를 취하고 있으므로 운전자에게 직접 정보를 제공하는 것이 불가능하였다.
본 발명에 센서 네트워크를 이용하여 신호 대기 중인 차량의 운전자에게 신호 점등 상태를 통보함으로써 원활한 차량의 운행을 가능하게 하는 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호 점등 상태 통보 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 신호등 시스템은 도로 상의 신호등에 설치되며 상기 신호등의 점등 상태를 송신하는 제1 센서 네트워크 노드; 및 차량에 탑재되어 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 차량의 운전자에게 통보하며, 통신 범위 밖에 있는 제3 센서 네트워크 노드에 상기 신호등의 점등 상태를 중계하는 제2 센서 네트워크 노드를 포함하되, 상기 제1 센서 네트워크 노드는 상기 제2 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 신호등의 점등 상태를 파악하며, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여 상기 신호등의 점등 상태를 상기 제2 센서 네트워크 노드로 전송하는 제어부를 포함하는 것이고, 상기 제2 센서 네트워크 노드는 상기 제1 센서 네트워크 노드 및 제3 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 상기 신호등의 점등 상태를 수신하고 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 운전자에게 통보하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 센서 네트워크 노드와 상기 제2 센서 네트워크 노드의 통신은 RF 통신인 것이 바람직하며, 상기 제2 센서 네트워크 노드와 상기 제3 센서 네트워크 노드의 통신은 RF 통신인 것이 바람직하다.
상기 신호등의 점등 상태의 전송은 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 신호등 시스템은 상기 제2 센서 네트워크 노드의 위치로 상기 신호등의 점등 상태를 전송하기 위한 지향성 안테나를 더 포함할 수 있으며, 상기 지향성 안테나는 패치 안테나 또는 패턴 안테나를 포함할 수 있다.
상기 제1 센서 네트워크 노드는 상기 제2 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 신호등의 점등 상태를 파악하며, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여 상기 신호등의 점등 상태를 상기 제2 센서 네트워크 노드로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제2 센서 네트워크 노드는 상기 제1 센서 네트워크 노드 및 제3 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 상기 신호등의 점등 상태를 수신하고 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 운전자에게 통보하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제2 센서 네트워크 노드는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 신호등의 점등 상태를 상기 운전자에게 통보하기 위한 음성 또는 영상 신호를 생성하여 출력하는 통보 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 신호 점등 상태 통보 방법은 (a) 차량이 통신 범위 내에 진입하면 도로 상의 신호등에 설치된 제1 센서 네트워크 노드와 상기 차량에 설치된 제2 센서 네트워크 노드가 RF 통신 을 시작하는 단계; (b) 상기 신호등의 상태를 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 이용하여 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 상기 제2 센서 네트워크 노드로 전송하는 단계; 및(c) 상기 신호등의 점등 상태를 상기 차량의 운전자에게 통보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는 RF 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 (c) 단계는 음성 또는 영상을 이용하여 상기 운전자에게 상기 신호등의 점등 상태를 통보하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (b) 단계는 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 신호 점등 상태 통보 방법은 상기 통신 범위 외에 위치한 차량의 제3 센서 네트워크 노드에 상기 신호등의 점등 상태를 중계하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 신호등 시스템을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 신호등 시스템을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 신호등이 설치된 사거리에 차량이 정차하여 통신 범위에 진입하게 되면 신호등에 설치되어진 제1 센서 네트워크 노드에서 무선으로 현재의 신호등 상태(정지, 좌회전, 직진 등)를 데이터 패킷에 삽입하여 차량에 설치된 제2 센서 네트워크 노드로 전송한다. 이를 RF 통신 범위 이내에 있는 차량은 설치된 제2 센서 네트워크 노드를 통해 데이터 패킷을 수신하고 이를 음성 등과 같은 변화된 신호를 통해 신호등의 현재 상태 및 변동을 인식할 수 있게 된다. RF 통신 범위 외에 있는 차량은 제1 센서 네트워크 노드로부터 신호등 점등 상태를 수신할 수 없다. 이 경우 신호등 점등 상태를 제2 센서 네트워크 노드에서 제3 센서 네 트워크 노드로 중계할 수 있다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 신호등 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 신호등 시스템은 제1 센서 네트워크 노드(100)와 제2 센서 네트워크 노드(200)로 구성된다.
제1 센서 네트워크 노드(100)는 신호등에 설치되어 신호등의 점등 상태를 제2 센서 네트워크 노드(200)로 전송한다.
제1 센서 네트워크 노드(100)는 무선 통신 모듈(120) 및 제어부(110)로 구성된다. 무선 통신 모듈(120)은 제어부(110)의 제어에 따라 제2 센서 네트워크 노드(200)와 통신을 수행한다.
제어부(110)는 무선 통신 모듈(120)을 제어하여 신호등의 점등 상태를 제2 센서 네트워크 노드(200)로 전송한다. 여기서, 신호등의 점등 상태의 전송은 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식으로 수행하는 것이 바람직하다.
제2 센서 네트워크 노드(200)는 제1 센서 네트워크 노드(100)로부터 신호등의 점등 상태를 수신하여 차량의 운전자에게 통보하는 기능을 수행한다.
제2 센서 네트워크 노드(200)는 무선 통신 모듈(220), 제어부(210)를 포함하여 구성되며, 추가적으로 통보 모듈(230)을 더 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈(220)은 제어부(210)의 제어에 따라 제1 센서 네트워크 노드(100) 또는 제3 센서 네트워크 노드(300)와 통신을 수행한다. 상기 통신은 RF(Radio Frequency) 통신인 것이 바람직하다.
제어부(210)는 무선 통신 모듈(220)을 통하여 수신한 신호등의 점등 상태를 운전자에게 통보한다. 상기 통보는 통보 모듈(240)을 통하여 음성 또는 영상으로 전달되는 것이 바람직하다. 통보 모듈(240)은 차량에 설치된 오디오 시스템일 수 있다.
제3 센서 네트워크 노드(300)는 제2 센서 네트워크 노드(200)와 근본적으로 동일하다. 제3 센서 네트워크 노드(300)가 통신 범위 내에 위치하는 경우에는 제2 센서 네트워크 노드(200)와 동일한 기능을 수행하며, 통신 범위 외에 위치하는 경우에는 제2 센서 네트워크 노드(200)와 통신하여 신호등의 점등 상태를 수신하기 위한 멀티-홉 네트워크를 형성한다.
도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 신호등 시스템은 지향성 안테나를 더 포함할 수 있다. 일반안테나를 사용하여 해당 신호를 송신하는 경우, 근처에는 위치하지만 횡단보도를 통행하고자 하지 않는 시각 장애인에게도 동일한 신호가 전송되는 오동작이 발생할 가능성이 있다. 이 같은 오동작을 막기 위해, 패치 안테나 또는 패턴 안테나와 같은 지향성을 확보한 안테나를 사용하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 신호 점등 상태 통보 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 신호등에 설치된 제2 센서 네트워크 노드는 통신 범위를 지속적으로 모니터링하여(S100) 통신 범위 내에 다른 센스 네트워크 노드가 진입하였는지를 판단한다(S110).
제2 센서 네트워크 노드가 탑재된 차량이 통신 범위 내로 진입하면 제1 센서 네트워크 노드는 제2 센서 네트워크 노드와 통신을 시작한다(S120). 즉, 제1 및 제 2 센서 네트워크 노드는 서로 라우트 패킷을 교환하여 통신 범위 내에 임의의 제2 센서 네트워크 노드의 존재를 인식하게 되고, 제2 센서 네트워크 노드와 통신을 시작한다.
제1 및 제2 센서 네트워크 노드 간에 통신이 성립되면, 제1 센서 네트워크 노드는 현재 신호등의 점등 상태를 제2 센서 네트워크 노드로 전송하고 변동이 없는지를 지속적으로 모니터링 한다(S130).
신호등의 점등 상태에 변동이 있는 경우(S140)에 제1 센서 네트워크 노드는 이를 제2 센서 네트워크 노드로 전송하고 제2 센서 네트워크 노드는 상기 변동 사항(예를 들어 직진 신호가 ON된 경우)을 통신 범위 외에 있는 제3 센서 네트워크 노드로 전송한다(S160).
점등 상태를 수신한 제2 센서 네트워크 노드 및 제3 센서 네트워크 노드는 이를 운전자에게 음성 등을 통하여 전달한다(S170).
본 발명에 따른 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호 점등 상태 통보 방법은 센서 네트워크를 이용하여 신호 대기 중인 차량의 운전자에게 신호 점등 상태를 통보함으로써 원활한 차량의 운행을 가능하게 한다. 또한, 차량 운행의 정체 문제를 해결하고 운전자는 더욱 편안하게 운전을 할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (15)

  1. 도로 상의 신호등에 설치되며 상기 신호등의 점등 상태를 송신하는 제1 센서 네트워크 노드; 및
    차량에 탑재되어 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 차량의 운전자에게 통보하며, 통신 범위 밖에 있는 제3 센서 네트워크 노드에 상기 신호등의 점등 상태를 중계하는 제2 센서 네트워크 노드
    를 포함하되,
    상기 제1 센서 네트워크 노드는
    상기 제2 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및
    상기 신호등의 점등 상태를 파악하며, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여 상기 신호등의 점등 상태를 상기 제2 센서 네트워크 노드로 전송하는 제어부
    를 포함하는 것이고,
    상기 제2 센서 네트워크 노드는
    상기 제1 센서 네트워크 노드 및 제3 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및
    상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 상기 신호등의 점등 상태를 수신하고 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 운전자에게 통보하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서 네트워크 노드와 상기 제2 센서 네트워크 노드의 통신은 RF 통신을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서 네트워크 노드와 상기 제3 센서 네트워크 노드의 통신은 RF 통신을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통보는 음성 통보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신호등의 점등 상태의 전송은 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서 네트워크 노드의 위치로 상기 신호등의 점등 상태를 전송하기 위한 지향성 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지향성 안테나는 패치 안테나 또는 패턴 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 센서 네트워크 노드는,
    상기 제2 센서 네트워크 노드 내의 제어부의 제어에 따라 상기 신호등의 점등 상태를 상기 운전자에게 통보하기 위한 음성 또는 영상 신호를 생성하여 출력하는 통보 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 시스템.
  11. (a) 차량이 통신 범위 내에 진입하면 도로 상의 신호등에 설치된 제1 센서 네트워크 노드와 상기 차량에 설치된 제2 센서 네트워크 노드가 RF 통신을 시작하는 단계;
    (b) 상기 신호등의 상태를 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 이용하여 상기 제1 센서 네트워크 노드로부터 상기 제2 센서 네트워크 노드로 전송하는 단계; 및
    (c) 상기 신호등의 점등 상태를 상기 차량의 운전자에게 통보하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 점등 상태 통보 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 음성 또는 영상을 이용하여 상기 운전자에게 상기 신호등의 점등 상태를 통보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 점등 상태 통보 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 통신 범위 외에 위치한 차량의 제3 센서 네트워크 노드에 상기 신호등의 점등 상태를 중계하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 점등 상태 통보 방법.
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