KR100864450B1 - Traffic signal control method using vehicle detection system based vehicle to roadside communication in crossroad - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일시예에 적용되는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템에 있어서 교차로의 각 도로를 일정 간격을 두고 Z1,Z2ㆍㆍㆍZn구획을 설정하여 각 구획마다 제1 내지 제n 센서노드를 설치한 상태를 개략적으로 도시한 교차로의 평면도,Figure 1 is a vehicle detection system based on the road-to-road communication applied to the date and time of the present invention by setting the Z1, Z2 ... Zn zones at regular intervals for each road at the intersection, the first to the first n a plan view of an intersection schematically showing the installation of sensor nodes,
도 2는 도 1의 일측 도로 상에서 신호 대기중인 차량을 개략적으로 도시한 도면, FIG. 2 is a view schematically illustrating a vehicle waiting for a signal on one side road of FIG. 1;
도 3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 개략적으로 도시한 구성도, 3 is a block diagram schematically illustrating a vehicle detection system based on vehicle-road communication applied to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템에 있어서 교차로의 각 도로에 일정 간격을 두고 설치되는 센서노드를 개략적으로 도시한 블록도, FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating sensor nodes installed at predetermined intervals on each road of an intersection in a vehicle-to-vehicle communication-based vehicle detection system applied to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템에 있어서 주행차량에 설치되는 텔레매틱스 단말기를 개략적으로 도시한 블록도, FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating a telematics terminal installed in a traveling vehicle in a vehicle-based vehicle detection system applied to an embodiment of the present invention; FIG.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법의 플로차트,6 is a flowchart of a traffic signal control method at an intersection using a vehicle detection system based on vehicle-to-road communication according to an embodiment of the present invention;
도 7은 도 6의 동서방향 직진차량 밀도판별스텝에서 동서방향 직진차량의 밀도가 높지 않을 경우(남북방향 직진차량의 밀도가 높을 경우) 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법의 플로차트이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a vehicle-road communication-based vehicle detection system when the density of the east-west straight vehicle is not high (the density of the north-west straight vehicle is high) in the density determination step of the east-west straight vehicle of FIG. This is a flowchart of the traffic signal control method.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10a:제1 센서노드 10b:제2 센서노드10a: first sensor node 10b: second sensor node
10c제3 센서노드 10n:제n 센서노드10c
11:제1 안테나 12:제1 RF송ㆍ수신기11: first antenna 12: first RF transmitter / receiver
13:제1 마이크로 프로세서 20:주행차량13: first microprocessor 20: driving vehicle
30:텔레매틱스 단말기 31:GPS 수신기30: telematics terminal 31: GPS receiver
32:제2 마이크로 프로세서 33:제2 안테나32: second microprocessor 33: second antenna
34:제2 RF 송ㆍ수신기 40:신호제어 단말기 34: second RF transmitter / receiver 40: signal control terminal
60:교차로 61:남북방향 도로의 좌회전 차선60: intersection 61: left turn lane on the north-south road
62:남북방향 도로의 직진차선 63:남북방향 도로의 우회전차선62: straight lane on the north-south road 63: right turn lane on the north-south road
70:신호등 점등장치70: traffic light lighting device
본 발명은 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법에 관한 것으로서, 특히 주행하는 차량과 도로 변에 설치된 센서노드 간의 통신을 통해 교통신호제어에 필요한 교통정보를 획득하고, 이 획득된 교통정보에 의거하여 교차로의 차량밀도를 감안해서 직진 신호등 또는 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 조절할 수 있는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a traffic signal control method at an intersection using a vehicle detection system based on vehicle-to-road communication. Particularly, the present invention obtains traffic information necessary for traffic signal control through communication between a driving vehicle and a sensor node installed on a roadside. And a traffic signal control method at an intersection using a vehicle detection system based on a road-to-road communication system that can adjust the lighting time of a straight traffic light or a left / right turn signal in consideration of the vehicle density of the intersection based on the obtained traffic information. It is about.
종래로부터 널리 사용되고 있는 교통신호 제어시스템 및 교통신호 제어방법은 교차로에 접근하는 동서방향 직진 차량, 남북방향 직진 차량, 좌회전 차량 및 우회전 차량과 같은 회전류 차량을 고려하지 않고 이들 차에 해당하는 신호시간을 일정하게 부여하는 등 모든 차선별 특성을 고려하지 않고 있었다. The traffic signal control system and the traffic signal control method widely used in the related art are signal times corresponding to these cars without considering rotary flow vehicles such as east-west straight vehicles, north-south straight vehicles, left-turn vehicles and right-turn vehicles approaching the intersection. All lane characteristics were not taken into consideration, such as giving a constant.
그런데 이와 같이 직진차량 및 좌ㆍ우회전 차량을 고려하지 않고 일정한 시간을 각각 부여하여 직진 신호등 및 좌ㆍ우회전 신호등을 점등하는 교통신호 제어시스템 및 교통신호 제어방법은 직진 또는 좌ㆍ우회전 차량이 많을 경우 짧은 직진 또는 좌ㆍ우회전 신호등 점등시간을 부여하여 한번의 직진 신호등 또는 좌ㆍ우회전 신호등의 점등 시간내에 소수의 차량만이 교차로를 통과하게 되어 교차에서 차량 신호대기시간을 증가시킨다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 직진 또는 좌ㆍ우회전 차량이 적거나 없을 경우에도 직진 또는 좌ㆍ우회전 신호등을 점등하여 점등시간을 낭비할 뿐만 아니라, 교차로에서 교통체증을 유발한다는 등의 여러 가지 문제점이 있었다. However, a traffic signal control system and a traffic signal control method for lighting a straight traffic light and a left / right turn signal by giving a predetermined time without considering the straight ahead vehicle and the left / right turn vehicle are short in the case of a lot of straight or left / right turn vehicles. There is a problem that only a small number of vehicles pass through the intersection within the lighting time of one straight signal or left / right turn signal by increasing the turn on time of the straight or left / right turn signal lamp, which increases the waiting time of the vehicle at the intersection. In addition, there are various problems such as not only wasting the right or left and right turn signals even when there is little or no left and right turn vehicles, but also wastes lighting time and causes traffic jams at intersections.
또한, 도로 상의 교통정보 획득 및 교통신호제어를 위해 사용되는 종래의 교 통신호 제어시스템 및 교통신호 제어방법은 고가의 설치비용, 한정된 검지영역, 일기 조건으로 인한 검지오류, 복잡한 감지 알고리즘 등의 문제점으로 인해 충분한 교통정보를 제공하지 못하고 있다는 문제점도 있으며, 또한 교통신호 제어시스템의 차량 검지 노드로부터 획득한 정보에 의거하여 교차로 상의 교통신호를 제어하는 종래의 교통신호 제어방법은 검지영역 내 단순 차량 수 정보에 따라 직진 또는 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간 결정, 복잡한 신호제어 알고리즘, 한정된 정보의 이용으로 인해 교통정체를 효율적으로 해결하지 못한다는 문제점이 있었다. In addition, conventional communication call control system and traffic signal control method used for traffic information acquisition and traffic signal control on the road have problems such as expensive installation cost, limited detection area, detection error due to weather condition, complex detection algorithm, etc. Due to the problem of not providing sufficient traffic information, the conventional traffic signal control method for controlling a traffic signal on an intersection based on the information obtained from the vehicle detection node of the traffic signal control system is the number of simple vehicles in the detection area. According to the information, there is a problem that traffic congestion cannot be efficiently solved due to the determination of the lighting time of the straight or left / right turn signal lamp, the complicated signal control algorithm, and the use of limited information.
따라서, 본 발명은 상기 여러가지 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 주행하는 차량과 도로 변에 설치된 센서노드 간의 통신을 통해 교통신호제어에 필요한 교통정보를 획득하고, 이 획득된 교통정보에 의거하여 교차로의 차선별 차량밀도에 따라 신뢰성이 있는 교통신호를 제어하는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the various problems described above, and an object of the present invention is to obtain traffic information necessary for traffic signal control through communication between a driving vehicle and a sensor node installed on a road side, and the obtained traffic information To provide a traffic signal control method at an intersection using a vehicle-based vehicle detection system based on the inter-road communication to control the traffic signal reliably according to the vehicle density per lane of the intersection.
본 발명의 또 다른 목적은 도로 상에 일정 간격을 두고 설치된 각 센서노드는 각각 특정 검지영역을 가지고 있어 영역별로 상세한 교통정보를 저렴한 비용으로 얻을 수 있는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to use a vehicle-based vehicle detection system based on the inter-road communication that each sensor node installed at a certain interval on the road has a specific detection area can obtain detailed traffic information for each area at low cost To provide a traffic signal control method at an intersection.
본 발명의 또 다른 목적은 도로 상에 일정 간격을 두고 설치된 각 센서노드 로부터 얻은 정보에 의해 구역을 분할하여 교통신호를 제어하여 교차로에 인접한 구역을 우선적으로 차량 밀도에 따라 직진 또는 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 결정하여 전체 교차로의 차량 신호 대기시간을 감소시킬 수 있는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to divide the area by information obtained from each sensor node installed at regular intervals on the road and control the traffic signal to preferentially move the area adjacent to the intersection to a straight or left / right turn signal according to the vehicle density. The present invention provides a traffic signal control method at an intersection using a vehicle detection system based on vehicle-to-road communication that can determine a lighting time to reduce vehicle signal waiting time of an entire intersection.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법은 제1 내지 제n 센서노드의 제1 안테나에서 송신되는 무선 정보요청신호를 교차로에 접근하고 있는 주행 차량에 각각 설치된 텔레매틱스에서 수신하였는지 여부를 판별하는 무선 정보요청신호 수신판별스텝과, 상기 무선 정보요청신호 수신판별스텝의 판별결과, 상기 제1 내지 제n 센서노드에서 송신된 무선 정보요청신호를 수신하였을 경우 상기 텔레매틱스의 제2 안테나에서 차량정보 및 주행정보를 상기 제1 내지 제n 센서노드에 송신하는 차량정보 및 주행정보 송신스텝과, 상기 차량정보 및 주행정보 송신스텝에서 상기 제1 내지 제n 센서노드에 수신된 차량정보 및 주행정보를 케이블을 통하여 신호제어 단말기로 출력하여 상기 신호제어 단말기에 입력된 차량정보 및 주행정보에 의거하여 교차로의 각 구역별 주행차량의 밀도 및 차선별 신호등의 점등시간을 산출하는 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝과, 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 구역별 주행차량 밀도가 동서방향 도로의 직진차선에 대기 중인 직진차량의 밀도가 높은지 여부를 판별하는 동서방향 직진차선 밀도판별스텝과, 상기 동서방향 직진차선 밀도판별스텝의 판별결과, 동서 방향 도로의 직진차선에 대기 중인 직진차량의 밀도가 높을 경우, 상기 동서방향 직진차량 및 동서방향 도로의 우회전 차량을 주행시키기 위하여 동서방향 주행차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기에서 신호등 점등장치에 점등제어신호를 출력하여 직진/우회전 신호등을 점등하도록 설정하는 제1 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝과, 상기 제1 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 동서방향 직진/우회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하는 제1 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝과, 상기 제1 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우 동서방향 도로의 좌회전 차선에 대기중인 차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기에서 신호등 점등장치에 점등제어신호를 출력하여 좌회전 신호등을 점등하도록 설정하는 제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝과, 상기 제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 동서방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하는 제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝과, 상기 제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 동서방향 직진신호등 점등시간이 경과되었을 경우 남북방향 도로의 직진차선에 대기중인 직진차량 및 남북방향 도로의 우회전 차선에 대기중인 우회전 차량을 주행시키기 위하여 남북방향 주행차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기에서 신호등 점등장치에 점등제어신호를 출력하여 직진 또는 우회전 신호등을 점등하도록 설정하는 제1 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝과, 상기 제1 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 남북방향 직진/우회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하는 제1 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝과, 상기 제1 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우 남북방향 도로의 좌회전 차선에 대기중인 차량을 좌회전시키기 위하여 남북방향 도로의 좌회전 차선에 대기중인 차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기에서 신호등 점등장치에 점등제어신호를 출력하여 좌회전 신호등을 점등하도록 설정하는 제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝과, 상기 제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 남북방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하는 제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝과, 상기 제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 좌회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우 남북방향 좌회전 신호등을 소등하고 상기 무선 정보요청신호 수신판별스텝으로 복귀하는 복귀스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a traffic signal control method at an intersection using a vehicle-based vehicle detection system based on inter-vehicle communication of the present invention is an intersection of a wireless information request signal transmitted from a first antenna of first to n-th sensor nodes. Wireless information transmitted from the first to nth sensor nodes as a result of the discrimination of the radio information request signal reception discrimination step for discriminating whether or not it has been received by the telematics respectively installed in the traveling vehicle approaching to the radio information request signal reception discrimination step. When the information request signal is received, the vehicle information and driving information transmitting step of transmitting vehicle information and driving information from the second antenna of the telematics to the first to n th sensor nodes, and the vehicle information and driving information transmitting step. Output vehicle information and driving information received by the first to nth sensor nodes to the signal control terminal through a cable A step for calculating the density of the traveling vehicle for each zone of the intersection and the lighting time for the traffic light for each lane based on the vehicle information and the driving information inputted to the signal control terminal; East-west direction straight lane density discrimination step for determining whether the density of the driving vehicle for each zone calculated by the step of driving vehicle density per lane / traffic light lighting time calculation step is high density of straight vehicles waiting in the straight lane of the east-west direction road; The east-west driving vehicle for driving the east-west straight vehicle and the right-turning vehicle on the east-west road when the density of the straight vehicle waiting in the straight lane of the east-west road is high as a result of the determination of the density determination step of the east-west straight lane The time calculated in the step of calculating the lighting time of the traffic light for each zone / lane for each zone according to the density of A first east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time setting step of setting a signal to turn on a straight / right turn signal light by outputting a lighting control signal from the signal control device to the signal light lighting device; and setting the first east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time The first east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time elapsed discrimination step and the first east-west direction straight / right turn signal lamp lit time elapsed discrimination step for determining whether the lighting time of the east-west direction straight / right turn signal lamp set in the step has passed. As a result, when the east-west direction right / right turn signal lighting time has elapsed, the signal control is performed for the time calculated in the step-by-zone traffic density / lane signal lighting time calculation step according to the density of the vehicle waiting in the left turn lane of the east-west road. Left turn signal by outputting lighting control signal to signal lamp lighting device from terminal A first east-west direction left turn signal for determining whether the lighting time setting step of the first east-west direction left turn signal light and the east-west direction left turn signal light set in the first east-west direction turn signal lighting time setting step have elapsed. As a result of discrimination of the lighting time elapsed discrimination step and the first east-west direction left turn signal lighting discrimination step, when the east-west straight traffic light turn on time has elapsed, the straight ahead vehicle and the north-south road turn right In order to drive the right-turning vehicle waiting in the lane, the signal control terminal sends a lighting control signal to the signal lamp lighting device in the signal control terminal for the time calculated in the step-by-zone traffic light density / lane traffic light lighting time calculation step according to the density of the vehicle traveling in the north-south direction. Output to turn on a straight or right turn signal First north-south determining whether the lighting time setting step of the 1st north-south straight / right turn signal light to set, and the lighting time of the north-south straight / right turn signal light set by the said 1st north-south north / right turn signal light setting time setting step have passed. Waiting in the left turn lane of the north-south road when the north / south straight / right turn signal lighting time elapses as a result of the discrimination of the direction of the straight / right turn traffic light lighting time and the first north-south straight / right turn traffic light lighting time elapsed discrimination step. In order to turn left the vehicle in turn, the signal control terminal turns on the signal lamp lighting device for the time calculated in the step-by-zone traffic light density / lane traffic light lighting time calculation step according to the density of the vehicle waiting in the left turn lane of the north-south road. First north-south setting to output the signal to turn on the left turn signal light A first north-south left turn signal lighting time elapsed discrimination step for discriminating whether the left turn signal lighting time setting step and the lighting time of the north-south left turn signal light set in the first north-south left turn signal lighting time setting step have elapsed; And a return step of turning off the left-south left turn signal and returning to the wireless information request signal reception determination step when the north-south left turn signal turn-on time discrimination step is determined. do.
이하, 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로 간 통신기반의 차량검지시 스템에 관하여 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a vehicle-based vehicle detection system based on an inter-vehicle communication applied to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템에 있어서 교차로의 각 도로를 일정 간격을 두고 Z1,Z2ㆍㆍㆍZn구획을 설정하여 각 구획마다 제1 내지 제n 센서노드를 설치한 상태를 개략적으로 도시한 교차로의 평면도이고, 도 2는 도 1의 일측 도로 상에서 신호 대기중인 차량을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템에 있어서 교차로의 각 도로에 일정 간격을 두고 설치되는 센서노드를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템에 있어서 주행차량에 설치되는 텔레매틱스 단말기를 개략적으로 도시한 블록도이다. 1 is a cross-sectional view of a vehicle detection system based on vehicle-to-road communication according to an embodiment of the present invention. n is a plan view of an intersection schematically showing a state in which a sensor node is installed, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a vehicle waiting for a signal on one side road of FIG. 1, and FIG. 3 is applied to an embodiment of the present invention. 4 is a block diagram schematically illustrating a vehicle detection system based on vehicle-to-road communication, and FIG. 4 is a predetermined interval at each road of an intersection in a vehicle-based vehicle detection system to be applied to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a block diagram schematically showing a sensor node is installed with, Figure 4 is a telematics installed in a traveling vehicle in a vehicle-based vehicle detection system based on the inter-vehicle communication applied to an embodiment of the present invention Is a block diagram illustrating the device schematically.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템은 교차로(60)의 각 도로의 양측에 일정간격을 두고 각각 설치된 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)와, 주행차량(20)에 각각 설치되어 도시하지 않은 위성으로부터 송신되는 차량의 속도신호 및 차량의 현재 위치 신호를 수신하여 상기 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)를 통해 각각 송신되는 무선 정보요청신호(a)를 수신하여 상기 무선 정보요청신호(a)에 따라 응답신호(b ; 예를들면 주행차량의 고유ID, 주행차량의 주행속도, 직진주행신호 및 좌ㆍ우회전 방향신호)를 상기 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)에 각각 송신하는 텔레매틱스 단말기(30)와, 상기 텔레매 틱스 단말기(30)의 제2 안테나(33)에서 송신되는 응답신호(b)를 상기 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)에서 받아 제1 마이크로 프로세서(13)에서 연산처리하고, 아날로그신호로 변환하여 케이블(c)을 통해서 받아서 차선별 교차로(60)에 근접된 구역으로부터 멀어지는 구역의 직진주행차량 밀도 및 좌ㆍ우회전 방향으로 주행할 차량의 밀도를 분석해서 차량 밀도가 큰 차선의 차량이 장시간 동안 주행하도록 직진 또는 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 장시간 동안 유지하고, 차량 밀도가 작은 차선의 차량을 짧은 시간 동안 주행하도록 직진 또는 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 짧은 시간 동안 유지하도록 차선별 녹색점등시간 제어신호를 출력하는 신호제어 단말기(40)로 구성되어 있다. As shown in FIGS. 1 to 5, the vehicle detection system based on vehicle-road communication based on an embodiment of the present invention includes first to first devices installed at predetermined intervals on both sides of each road of the
상기 텔레매틱스 단말기(30)는 위성으로부터 송신되는 차량의 속도신호 및 차량의 현재 위치 신호를 수신하는 GPS 수신기(31)와, 상기 GPS 수신기(31)에서 출력되는 차량의 속도, 차량의 현재 위치 정보를 받아서 연산처리함과 동시에, 운전자가 입력한 차량고유의 ID 및 차량의 주행방향신호를 받아 연산처리하는 제2 마이크로 프로세서(32)와, 상기 제1 내지 제4 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)에서 송신되는 정보요청 메시지를 제2 안테나(33)를 통해 받아 상기 제2 마이크로 프로세서(32)에 출력함과 동시에, 상기 제2 마이크로 프로세서(32)에서 연산처리된 차량의 속도데이터, 차량의 현재 위치데이터, 차량고유의 ID 및 차량의 주행방향데이터를 아날로그 데이터로 변환해서 상기 제2 마이크로 프로세서(32)에서 출력되는 데이터를 받아 상기 제2 안테나(33)를 통해 제1 내지 제4 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)에 송신하는 제2 RF 송ㆍ수신기(34)로 구성되어 있다.The
상기 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)는 주기적으로 무선 정보요청신호(a)를 각각의 차량에 설치된 상기 텔레매틱스 단말기(30)에 무선으로 송신함과 동시에, 상기 텔레매틱스 단말기(30)의 제2 안테나(33)에서 송신되는 차량의 속도데이터, 차량의 현재 위치데이터, 차량고유의 ID 및 차량의 주행방향데이터를 무선으로 받는 제1 안테나(11)와, 상기 제1 안테나(11)에서 수신된 차량의 속도데이터, 차량의 현재 위치데이터, 차량고유의 ID 및 차량의 주행방향데이터를 복조하는 제1 RF송ㆍ수신기(12)와, 상기 제1 RF 송ㆍ수신기(12)에서 복조된 차량의 속도데이터, 차량의 현재 위치데이터, 차량고유의 ID 및 차량의 주행방향데이터를 받아서 연산처리하고, 이들 연산처리된 데이터를 아날로그신호로 변환하여 상기 신호제어단말기(40)에 유선통신으로 송신하는 제1 마이크로 프로세서(13)로 구성되어 있다. The first to
상기 설명에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이 제1 구역(Z1)에는 상기 제1 센서노드(10a)가 설치되어 있고, 제2 구역(Z2)에는 상기 제2 센서노드(10b)가 설치되어 있고, 제3 구역(Z3)에는 상기 제3 센서노드(10c)가 설치되어 있고, 제n 구역(Zn)에는 상기 제n 센서노드(10n)가 설치되어 있고, 교차로(60)의 일측 도로(예를 들면, 동쪽에서 서쪽을 향하는 도로)의 1차선에는 동서방향의 좌회전 차량이 대기하는 동서방향 도로의 좌회선 차선(61)이고, 상기 일측 도로의 2차선에는 동서방향 직진 차량이 대기하는 동서방향 도로의 직진차선(62)이고, 상기 일측 도로의 3차선에는 동서방향 우회전 차량이 대기하는 동서방향 도로의 우회전 차선(63)이다.In the above description, the first zone (Z 1), the first sensor node (10a) that are provided, the second zone (Z 2), the second sensor node (10b) as shown in Figure 1 is The
상기 각 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)는 교차로로부터 멀어지는 방향으로 그 설치간격이 제1 RF 송ㆍ수신기(12)의 통신반경을 기준으로 해서 일정 거리를 두고 설치되어 있다. Each of the first to
도 3에 있어서, 설명의 편의상 남북방향 편도차선에 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)를 설치한 것을 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 교차로의 남북방향 차선의 양측, 동서방향 차선의 양측에 센서노드가 각각 설치되는 것은 물론이다.In FIG. 3, for convenience of description, the first to
다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량-도로 간 통신기반의 차량검지시스템의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.Next, the operation and effect of the vehicle detection system based on the vehicle-road communication applied to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.
먼저, 제1 RF 송수신기(12)를 내장한 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)들은 주기적으로 정보요청 메시지를 주행 차량에 각각 설치된 텔레매틱스(30)의 제2 안테나(33)에 송신한다. First, the
교차로에 접근하고 있는 각각의 차량에 설치된 텔레매틱스(30)의 제2 RF 송ㆍ수신기(24)에서 복조하여 제2 마이크로 프로세서(32)에 출력함에 따라 상기 제1 내지 제n 센서 노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)에서 송신한 정보요청 메시지를 수신한 후, 상기 텔레매틱스(30)가 동작상태가 된다.The first to
이 때, 각각의 차량에 설치된 상기 텔레매틱스(30)는 자신의 차량 ID, GPS 수신기(31)를 통해 위성으로부터 획득한 차량의 속도, 진행방향정보(진행방향정보는 예를 들면, 좌회전ㆍ우회전ㆍ직진방향(동서방향 직진, 남북방향 직진)) 데이터 를 제2 안테나(33)를 통해 도로변에 각각 설치된 상기 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)로 송신한다.At this time, the
상기 텔레매틱스(30)의 제2 안테나(33)에서 송신된 이들 정보는 각각의 제1 내지 제n 센서 노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)에서 수신하여 이들 정보를 상기 제1 RF 송ㆍ수신기(12)에서 복조하여 상기 제1 마이크로 프로세서(13)에서 연산처리하여 아날로그 신호로 변환해서 통신 케이블(c)을 통해 신호제어 단말기(40)로 각각 전송하고, 상기 신호제어 단말기(40)에 입력된 차량 대수 정보는 구역별, 방향별, 이동방향별로 분류하여 차량의 밀도별로 직진 또는 좌우회전 신호등의 점등시간을 산출한다. These information transmitted from the
다시 말하면, 본 발명의 차량-도로 간 통신기반의 차량검지시스템은 상기 제1 내지 제n 센서 노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)를 통해 획득한 정보를 바탕으로 교차로 상의 모든 구역(교차로에서 근접된 구역에 제1 센서 노드(10a)가 설치되고, 교차로에서 두 번째로 먼 구역에 제2 센서 노드(10b)가 설치되고 교차로에서 가장 먼 구역에 제n 센서 노드(10n)가 설치되어 있다) 중 가장 근접된 구역으로부터 차량 밀도를 산출하여, 차량의 밀도가 높은 구역의 차량이 주행할 경우 직진 또는 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 길게 유지하고, 차량의 밀도가 낮은 구역의 차량이 주행할 경우 직진 또는 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 짧게 유지함으로서 교차로에서 차량의 체증를 해소할 수 있다. In other words, the vehicle-based vehicle detection system based on the inter-vehicle communication of the present invention is based on the information obtained through the
다음에, 본 발명의 일실시예에 의한 차량-도로 간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한 다.Next, a traffic signal control method at an intersection using a vehicle detection system based on vehicle-to-road communication according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통 신호 제어방법의 플로차트이고, 도 7은 도 6의 동서방향 직진차량 밀도판별스텝에서 동서방향 직진차량의 밀도가 높지 않을 경우(남북방향 직진차량의 밀도가 높을 경우) 차량-도로간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법의 플로차트이다. 도 6 및 도 7에 있어서, S는 스텝(Step)을 표시한다. FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for controlling traffic signals at an intersection using a vehicle detection system based on vehicle-to-road communication according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an east-west direction in the east-west direction vehicle density discrimination step of FIG. 6. This is a flowchart of the traffic signal control method at the intersection using the vehicle detection system based on the inter-road communication when the density of the straight vehicle is not high (the density of the straight vehicle in the north-south direction is high). 6 and 7, S represents a step.
먼저, 스텝S1에서 신호제어 단말기(40)를 초기화시키고, 스텝S2로 나아가서 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)에서 송신되는 무선 정보요청신호(a)를 교차로(60)에 접근하고 있는 주행 차량에 각각 설치된 텔레매틱스(30)에서 수신하였는지 여부를 판별하고(무선 정보요청신호 수신판별스텝), 상기 무선 정보요청신호 수신판별스텝의 판별결과, 상기 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)에서 송신된 무선 정보요청신호를 수신하였을 경우(YES일 경우), 스텝S3으로 나아가서 상기 텔레매틱스(30)의 제2 안테나(33)에서 차량정보 및 주행정보(예를 들면, 차량ID, 주행차량의 속도, 직진주행신호 및 좌ㆍ우회전 방향신호)를 상기 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)에 송신한다(차량정보 및 주행정보 송신스텝).First, in step S1, the
다음에, 스텝S4로 나아가서 상기 차량정보 및 주행정보 송신스텝에서 상기 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)에 수신된 차량정보 및 주행정보를 케이블(c)을 통하여 신호제어 단말기(40)로 출력하여 상기 신호제어 단말기(40)에 입력된 차량정보 및 주행정보에 의거하여 교차로(60)의 각 구역별 주행차량의 밀도 및 차선별 신호등의 점등시간을 산출하고(구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝), 스텝S5로 나아가서 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 구역별 주행차량 밀도가 동서방향 도로의 직진차선(62)에 대기 중인 직진차량의 밀도가 높은지 여부를 판별하고(동서방향 직진차선 밀도판별스텝), 상기 동서방향 직진차선 밀도판별스텝의 판별결과, 동서방향 도로의 직진차선(62)에 대기 중인 직진차량의 밀도가 높을 경우(YES일 경우), 스텝S6으로 나아가서 상기 동서방향 직진차량 및 동서방향 도로의 우회전 차량을 주행시키기 위하여 동서방향 주행차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기(40)에서 신호등 점등장치(70)에 점등제어신호를 출력하여 직진/우회전 신호등을 점등하도록 설정한다(제1 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝). Next, the process proceeds to step S4, in which the vehicle information and the traveling information received by the first to
다음에, 스텝S7로 나아가서 상기 제1 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 동서방향 직진/우회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하고(제1 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝), 상기 제1 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우(YES일 경우) 스텝S8로 나아가서 동서방향 도로의 좌회전 차선(61)에 대기중인 차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기(40)에서 신호등 점등장치(70)에 점등제어신호를 출력하여 좌회전 신호등을 점 등하도록 설정한다(제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝).Next, the flow advances to step S7 to determine whether the lighting time of the east-west direction straight / right turn signal lamp set in the first east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time setting step has elapsed (first east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time elapsed). Discrimination step), when the determination result of the first east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time elapses discrimination step, when the east-west direction right / right turn signal lamp lighting time has elapsed (YES), proceed to step S8 to the left turn lane of the east-west road ( In
다음에, 스텝S9로 나아가서 상기 제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 동서방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하고(제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝), 상기 제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 동서방향 직진신호등 점등시간이 경과되었을 경우(YES일 경우)에 스텝S10으로 나아가서 남북방향 도로의 직진차선에 대기중인 직진차량 및 남북방향 도로의 우회전 차선에 대기중인 우회전 차량을 주행시키기 위하여 남북방향 주행차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기(40)에서 신호등 점등장치(70)에 점등제어신호를 출력하여 직진 또는 우회전 신호등을 점등하도록 설정한다(제1 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝).Next, the flow advances to step S9 to determine whether the lighting time of the east-west direction left turn signal lamp set in the first east-west direction left turn signal lamp lighting time setting step has elapsed (first east-west direction turn signal lamp lighting time elapsed discrimination step), and the first step. 1 As a result of the discrimination of the east-west turn signal turn-on time discrimination step, if the east-west turn signal turn-on time has passed (YES), proceed to step S10 to check the straight ahead vehicle and the north-south road. In order to drive the waiting right-turning vehicle in the right-turning lane, the traffic light lighting device is turned on at the
다음에, 스텝S11로 나아가서 상기 제1 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 남북방향 직진/우회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하고(제1 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝), 상기 제1 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우(YES일 경우) 남북방향 도로의 좌회전 차선에 대기중인 차량을 좌회전시키기 위하여 스텝S12로 나아가서 남북방향 도로의 좌회전 차선에 대기중인 차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기(40)에서 신호등 점등장치(70)에 점등제어신호를 출력하여 좌회전 신호등을 점등하도록 설정 한다(제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝). Next, the flow advances to step S11 to determine whether the lighting time of the north-south straight / right turn signal lamp set in the first north-south straight / right turn signal turn on time setting step has elapsed (the first north-south north / right turn / right turn signal light turn on time elapses). Discrimination step), when a determination result of the first north-south straight / right turn signal lighting time elapsed determination step indicates that the north-south straight / right turn signal lighting time elapses (YES), the vehicle waiting for the left turn lane of the north-south road In order to turn left, go to step S12 and turn on the traffic light at the
다음에, 스텝S13로 나아가서 상기 제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 남북방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하고(제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝), 상기 제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 좌회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우(YES일 경우)에는 남북방향 좌회전 신호등을 소등하고 상기 스텝S2의 무선 정보요청신호 수신판별스텝으로 복귀(복귀스텝)하여 그 이하의 동작을 반복해서 행한다.Next, the flow advances to step S13 to determine whether the lighting time of the north-south left turn signal lamp set in the first north-south left turn signal lamp lighting time setting step has elapsed (the first north-south left turn signal lamp lighting time elapsed discrimination step), and the first step. 1 As a result of the discrimination step of the North-South turn signal turn-on time discrimination step, when the North-South turn signal turn-on time has passed (YES), the turn-off of the North-South turn signal is turned off and the process returns to the wireless information request signal reception determination step of Step S2. (Return step) and the following operations are repeated.
이와 같이 스텝S1 내지 스텝S13을 반복해서 행함으로서, 교차로(60)에서의 차량 밀도에 따라 신호등의 점등시간을 조절함으로서, 교차로(60)에서 차량의 대기시간을 줄여서 교차로에서 교통체증을 방지할 수 있다.By repeating the steps S1 to S13 as described above, by controlling the lighting time of the traffic light according to the density of the vehicle at the
그리고, 상기 스텝S2의 무선 정보요청신호 수신판별스텝에서 제1 내지 제n 센서노드(10a,10b,10cㆍㆍㆍ10n)의 제1 안테나(11)에서 송신되는 무선 정보요청신호(a)를 교차로(60)에 접근하고 있는 주행 차량에 각각 설치된 텔레매틱스(30)에서 수신하지 못하였을 경우(NO일 경우)에는 스텝S1으로 복귀하여 스텝S1이하의 동작을 반복해서 행하고, 상기 스텝S7의 제1 동서방향 직진 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 동서방향 직진 신호등의 점등시간이 경과하지 않았을 경우(NO일 경우), 상기 스텝S7의 제1 동서방향 직진 신호등 점등시간 경과판별스텝을 반복해서 행하고, 상기 스텝S9의 제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 판별스텝의 판별결과, 동서방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하지 않았을 경우(NO일 경우), 상기 스텝S9의 제1 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 판별스텝을 반복해서 행하고, 스텝S11의 제1 남북방향 직진신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 직진 신호등의 점등시간이 경과하지 않았을 경우, 스텝S11의 제1 남북방향 직진신호등 점등시간 경과판별스텝을 반복해서 행하고, 스텝S13의 제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하지 않았을 경우, 스텝S13의 제1 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝을 반복해서 행한다.Then, the wireless information request signal a transmitted from the
다음에, 상기 스텝S5의 동서방향 직진차선 밀도판별스텝의 판별결과, 동서방향 직진 차량의 밀도가 높지 않을 경우(NO일 경우)에는, 도 7의 스텝S20으로 나아가서 상기 남북방향 도로의 직진차량 및 남북방향 도로의 우회전 차량을 주행시키기 위하여 남북방향 직진 주행차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기(40)에서 신호등 점등장치(70)에 점등제어신호를 출력하여 남북방향 직진/우회전 신호등을 점등하도록 설정하고(제2 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝), 스텝S21로 나아가서 상기 제2 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 남북방향 직진/우회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하고(제2 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝), 상기 제2 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우(YES일 경우) 남북방향 좌회전 차선에 대기중인 차량을 좌회전시키도록 스텝S22로 나아가서 남북방향 도로의 좌회전 차선에 대기중인 차량 의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기(40)에서 신호등 점등장치(70)에 점등제어신호를 출력하여 좌회전 신호등을 점등하도록 설정한다(제2 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝).Next, as a result of the determination of the east-west straight lane density determination step of step S5, when the density of the east-west straight vehicle is not high (NO), the process goes to step S20 of FIG. In order to drive a right-turning vehicle on a north-south road, the traffic light lighting device is turned on at the
다음에, 스텝S23으로 나아가서 상기 제2 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 남북방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하고(제2 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝), 스텝S24로 나아가서 상기 동서방향 도로의 직진차선(62)에 대기중인 직진차량 및 동서방향 도로의 우회전 차선(63)우회전 차량을 주행시키기 위하여 동서방향 주행차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기(40)에서 신호등 점등장치(70)에 점등제어신호를 출력하여 동서방향 직진/우회전 신호등을 점등하도록 설정한다(제2 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝).Next, the flow advances to step S23 to determine whether the lighting time of the north-south left turn signal lamp set in the second north-south left turn signal lamp lighting time setting step has elapsed (second north-south left turn signal lamp lighting time elapsed discrimination step), and step S24. In accordance with the density of the driving vehicle for each zone according to the density of the east-west driving vehicle in order to run the straight vehicle waiting in the
다음에, 스텝S25로 나아가서 상기 제2 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 동서방향 직진/우회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하고(제2 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝), 상기 제2 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우(YES일 경우) 동서방향 좌회전 차선(61)에 대기중인 차량을 좌회전시키도록 스텝S26으로 나아가서 동서방향 도로의 좌회전 차선(61)에 대기중인 차량의 밀도에 따라 상기 구역별 주행차량 밀도/차선 별 신호등 점등시간 산출스텝에서 산출된 시간 동안 상기 신호제어 단말기(40)에서 신호등 점등장치(70)에 점등제어신호를 출력하여 동서방향 좌회전 신호등을 점등하도록 설정한다(제2 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝).Next, the flow advances to step S25 to determine whether the lighting time of the east-west direction straight / right turn signal lamp set in the second east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time setting step has elapsed (second east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time elapsed). Discrimination step), when the determination result of the second east-west direction right / right turn signal lamp lighting time elapses discrimination step, when the east-west direction right / right turn signal lamp lighting time has elapsed (YES), the vehicle waiting in the east-west
다음에, 스텝S27로 나아가서 상기 제2 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 설정스텝에서 설정된 동서방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하였는지 여부를 판별하고(제2 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝), 상기 제2 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 동서방향 좌회전 신호등 점등시간이 경과되었을 경우(YES일 경우)에는 동서방향 좌회전 신호등을 소등하고 상기 스텝S20의 제2 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 설정스텝으로 복귀(복귀스텝)하여 그 이하의 동작을 반복해서 행한다. Next, the flow advances to step S27 to determine whether the lighting time of the east-west direction left turn signal lamp set in the second east-west direction turn signal lamp lighting time setting step has elapsed (second east-west direction turn signal lamp lighting time elapsed discrimination step), and the second step. 2 If the east-west turn signal turn-on time discrimination step is determined, when the east-west turn signal turn-on time has passed (YES), turn off the east-west turn signal light and turn on the north-south straight / right turn signal light of step S20. The operation returns to the time setting step (return step) and the following operations are repeatedly performed.
이와 같이 스텝S20 내지 스텝S27를 반복해서 행함으로서, 교차로(60)에서의 차량 밀도에 따라 신호등의 점등시간을 조절함으로서, 교차로(60)에서 차량의 대기시간을 줄여서 교차로(60)에서 교통체증을 방지할 수 있다.By repeating the steps S20 to S27 as described above, by adjusting the lighting time of the traffic light according to the density of the vehicle at the
한편, 스텝S21의 제2 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 직진/우회전 신호등의 점등시간이 경과하지 않았을 경우(NO일 경우), 스텝S21의 제2 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝을 반복해서 행하고, 스텝S23의 제2 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결과, 남북방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하지 않았을 경우(NO일 경우), 스텝S23의 제2 남북방향 좌회전 신호등 점등시간 경과판별스텝을 반복해서 행하고, 상기 스텝S25의 제2 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝의 판별결 과, 동서방향 직진/우회전 신호등의 점등시간이 경과하지 않았을 경우(NO일 경우), 상기 스텝S25의 제2 동서방향 직진/우회전 신호등 점등시간 경과판별스텝을 반복해서 행하고, 상기 스텝S27의 제2 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 판별스텝의 판별결과, 동서방향 좌회전 신호등의 점등시간이 경과하지 않았을 경우(NO일 경우), 상기 스텝S27의 제2 동서방향 좌회전 신호등 점등시간 판별스텝을 반복해서 행한다. On the other hand, if the lighting time of the north / south straight / right turn signal lamp has not elapsed (NO), as a result of the discrimination of the step of determining whether the second north-south straight / right turn signal light turns on in step S21, the second straight north-south direction of step S21 goes straight. If the right turn signal lighting time elapsed discrimination step is repeated, and the determination time of the second north-south left turn signal light turn on time elapsed discrimination step of Step S23 is not determined, the lighting time of the south turn left light turn signal has not elapsed (NO), The second north-west direction turn signal lighting time elapsed discrimination step of S23 is repeatedly performed, and as a result of the determination of the second east-west direction straight / right turn signal light elapsed time discrimination step of the step S25, the lighting time of the east-west direction straight / right turn signal light is If it has not elapsed (NO), the second east-west direction straight / right turn signal lamp lighting time elapsed discrimination step of step S25 is repeated, and the step S As a result of the determination of the second east-west direction left turn signal lamp lighting step discrimination step 27, when the lighting time of the east-west direction left turn signal lamp has not elapsed (NO), the second east-west direction left turn signal lamp lighting time determination step of step S27 is repeated. Do it.
본 발명의 차량-도로 간 통신기반의 차량검지시스템에서는 도 1에 도시한 바와 같이 교차로(60)로부터의 거리에 따라 주위의 도로를 Zi,Z2, ㆍㆍㆍZn과 같이 n개의 구역으로 분할하고, 도면에 있어서, Zi는 Zi+1(i는 영을 제외한 자연수이다)보다 교차로(60)에 근접한 구역을 의미한다. 남북방향 직진/우회전 신호등 점등시간(또는 지속시간(Duration Time)이라고도 한다)은 Zi구역 내의 차량 수로 정의되는 밀도(Di)에 따라 결정되며, 기본적으로 차량 밀도가 높은 구역은 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 길게 부여하고, 차량 밀도가 낮은 구역은 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 짧게 부여한다. N number of areas, such as roads around according to the distance from the
예를들면, 교차로(60)의 근접된 남북방향 도로의 직진차선(62)에서 Zi구역의 밀도(Di)가 적정값을 초과한다면 신호등 점등시간은 Di값에 의해 결정된 시간과 Zi+1구역의 밀도(Di+1)값에 의해 결정된 시간의 합에 의해 결정된다. 이는 현재의 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 최적화하고 다른 신호등의 점등에 차량의 불필요한 대기시간을 최소화하기 위한 것이다.For example, if the density D i of the Z i zone in the
본 발명에 있어서, 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 신호등의 점등시간은 다음과 같이 산출된다. In the present invention, the lighting time of the traffic light is calculated as follows in the step of calculating the vehicle vehicle density / lane traffic signal lighting time for each zone.
Dt = Mg + Ta + Te -------------------(식1)Dt = Mg + Ta + Te ------------------- (Equation 1)
상기 식1에 있어서, Dt는 신호등점등시간이고, Ta는 Zi구역의 차량밀도(Di)에 따른 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등 추가 점등시간이고, Te는 Zi+1구역의 밀도(Di+1)에 따른 확장된 직진 및 좌ㆍ우회전 추가 점등시간을 표시한다. 상기 Mg는 신호계획 운영자에 의해 결정되는 최소 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등 기본 점등시간을 의미한다. 통상적으로 직진 및 좌회전 신호등 점등 최저시간은 직진 신호일 경우 보행자의 보행 요청 신호가 있을 시 보행자가 횡단보도를 안전하게 보행할 수 있는 시간으로 설정되고, 좌회전 신호일 경우 교차로의 특징에 따라 설정된다. In
좌회전 차량이 많은 구역일 경우에는 좌회전 신호등 점등시간은 길게 설정되고, 좌회전 차량이 적은 구역일 경우에는 짧게 설정된다. 상기 Ta는 교차로(60)에 가장 인접한 ZI구역의 차량 밀도에 따른 추가 신호등 점등시간을 의미한다. In the case of a lot of left-turn vehicles, the turn-on time of the left turn signal light is set long, and in the case of a small number of left-turn vehicles, it is set short. Ta denotes an additional traffic light turn-on time according to the vehicle density of the Z I region closest to the
그리고, 본 발명에 있어서, 상기 구역별 주행차량 밀도/차선별 신호등 점등시간 산출스텝에서 차량 밀도(Di)는 다음과 같이 산출된다. In the present invention, the vehicle density D i is calculated as follows in the step of calculating the driving vehicle density / lane-by-lane signal lamp lighting time for each zone.
-----------------(식2) ----------------- (Eq. 2)
식2에 있어서, Di는 차량 밀도이고, Lzone는 도로에서 구역의 길이이고, Iveh는 정지시 차간거리이고, Levh는 차량의 길이이다.In
상기 Te는 Zi구역의 차량밀도에 따른 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등 점등시간이 확장된 시간으로서, 만약 Zi구역의 차량 밀도가 적정값 이하일 경우, 즉 차량 수가 많지 않을 경우에는 Te의 값이 0이 되며, Zi구역의 차량 밀도가 적정값(Zi구역에 차량이 가득찬 경우) 이상일 경우, 즉 Zi구역의 차량 수가 많으며, Zi+1구역의 차량 수도 확인해 볼 필요가 있는 경우에 Zi+1구역의 차량 밀도에 따른 확장 직진 및 좌우회전 신호등 점등시간을 산출한다. 여기서 Te의 적정값은 각 교차로 환경에 따라 다르게 설정이 되며, 0보다 크고 1보다 작은 값을 가진다.The T e is a straight and the left and right traffic lights lighting time is extended period of time according to the vehicle density of Z i zone, if the vehicle density of Z i zone proper value or less, that is, when the vehicle can not help much, the value of T e is a zero, when the vehicle density of Z i zone fair value (Z i If the vehicle is filled with the area) or more, that is often not the vehicle Z i zone, you need to look out also the vehicle of Z i + 1 area In this case, the lighting time of the extended straight and the left and right turn signals according to the vehicle density of the Z i + 1 zone is calculated. Here, the proper value of T e is set differently according to the environment of each intersection, and has a value greater than 0 and less than 1.
이와 같이 Zi구역(교차로 가장 인접구역)을 우선으로 차량 밀도에 따른 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등 점등시간을 결정하는 이유는 도 1과 같은 상황에서 발생하는 문제점들을 해결하기 위해서이다. The reason for determining the straight and the left and right light lighting time according to the vehicle density zone Z i (the intersection of adjacent zones) is a priority in order to solve the problems that occur in situations such as that of FIG.
본 발명에서 제안한 구역 분할 기법은 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등 점등순서의 결정방식에 따라 두 가지 기법으로 구분된다. 첫 번째, 고정형 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등 점등시간(FSP : Fixed Signal Phase) 기반의 교통신호제어방법은 구역 분할 기법을 통해 산출된 점등시간을 이용하고, 고정된 신호등점등 순서를 가지는 방법과, 두 번째, 선택형 신호 점등시간(SSP : Selective Signal Phase) 기반의 교통신호제어방법은 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등의 점등 순서가 고정된 것이 아니라 각 구역별 차량 밀도를 기준으로 차량 밀도가 큰 구역을 우선으로 순서가 선택되어지는 신호제어방법이다. The zone segmentation scheme proposed in the present invention is classified into two schemes according to the method of determining the lighting order of the straight and left and right turn signals. First, the traffic signal control method based on the fixed straight-phase and fixed signal phase (FSP) lighting time is based on the lighting time calculated by the zone division method, and has a fixed traffic light sequence. Second, the traffic signal control method based on the Selective Signal Phase (SSP) is based on the density of vehicles in each zone. The signal control method in which the order is selected.
상기 각각의 신호등 제어방법은 모두 4종류의 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등점등 신호체계(남/북방향 직진, 남/북방향 좌회전, 동/서방향 직진, 동/서방향 좌회전)를 따른다. Each of the traffic light control methods follows all four types of straight and left / right turn signal light signal systems (south / north direction straight, south / north direction left, east / west direction straight, east / west direction left).
상기 설명에 있어서, 남/북방향 직진과 남/북방향 좌회전을 각각 분리해서 차량을 각각 주행시키고, 동/서방향 직진과 동/서방향 좌회전을 각각 분리해서 차량을 각각 주행시키는 것을 예로들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 남/북방향 직진 차량의 주행시에 남/북방향 좌회전 차량을 동시에 주행시킬 수 있는 교차로의 신호등을 점등해서 제어할 수도 있으며, 또한 동/서방향 직진 차량의 주행시에 동/서방향 좌회전 차량을 동시에 주행시킬 수 있도록 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등을 점등해서 제어해도 본 발명의 개념에 포함되는 것은 물론이다.In the above description, the driving of the vehicle is performed by separating the south / north direction straight and the south / north direction left turn, respectively, and the driving of the vehicle by separating the east / west direction straight and the east / west direction left rotation respectively. However, the present invention is not limited thereto. For example, when the south / north straight vehicle travels, it may be controlled by lighting a traffic light at an intersection that may simultaneously drive a south / north left turn vehicle. It goes without saying that even if the straight and the left and right turn signals are turned on and controlled so as to drive the east / west direction left turn vehicle at the same time when driving the direction straight vehicle, the concept is of course included in the present invention.
상기 설명에서 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 기준으로 해서 설명하였으나, 황색신호등 및 적색신호등의 점등시간은 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등의 점등에 따라 종속되어 제어되므로 여기에서는 설명을 생략한다. Although the above description has been made on the basis of the lighting time of the straight and left and right turn signals, the lighting time of the yellow and red signal lights is controlled in dependence upon the lighting of the straight and left and right turn signals, and thus the description thereof is omitted here.
상기 설명에 있어서, 차량정보 및 주행정보는 예를 들면, 차량ID, 주행차량의 속도, 직진주행신호 및 좌ㆍ우회전 방향신호를 말한다.In the above description, the vehicle information and the traveling information mean, for example, the vehicle ID, the speed of the traveling vehicle, the straight traveling signal, and the left and right turning direction signals.
상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계변경할 수 있음은 물론이다.In the above description, the specific embodiments have been shown and described, but the present invention is not limited thereto, for example, by those skilled in the art without departing from the concept of the present invention. Of course, the design can be changed in various ways.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 차량-도로 간 통신기반의 차량검지시스템을 이용한 교차로에서의 교통신호 제어방법에 의하면, 첫째, 주행하는 차량과 도로 변에 설치된 센서노드 간의 통신을 통해 교통신호제어에 필요한 교통정보를 획득하고, 이 획득된 교통정보에 의거하여 교차로의 차선별 차량밀도에 따라 신뢰성이 있는 교통신호를 제어할 수 있다는 효과가 있고, 둘째, 도로 상에 일정 간격을 두고 설치된 각 센서노드가 각각 특정 검지영역을 가지고 있어 영역별로 상세한 교통정보를 저렴한 비용으로 얻을 수 있다는 효과가 있고, 셋째, 도로 상에 일정 간격을 두고 설치된 각 센서노드로부터 얻은 정보에 의해 구역을 분할하여 교통신호를 제어하여 교차로에 인접한 구역을 우선적으로 차량 밀도에 따라 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 가변할 수 있다는 효과가 있고, 넷째, 좌ㆍ우회전 차량도 고려하여 직진 및 좌ㆍ우회전 신호등의 점등시간을 결정하여 전체 교차로의 차량 신호 대기시간을 감소시킬 수 있다는 등의 매우 뛰어난 효과가 있다.As described above, according to the traffic signal control method at the intersection using the vehicle-based vehicle detection system based on the road-to-road communication of the present invention, firstly, it is necessary to control the traffic signal through communication between the running vehicle and the sensor node installed on the side of the road. The traffic information can be obtained and reliable traffic signals can be controlled according to the vehicle density of each lane of the intersection based on the obtained traffic information. Second, each sensor node installed at a certain interval on the road Each area has a specific detection area, so that detailed traffic information for each area can be obtained at low cost. Third, the traffic signal is controlled by dividing the area by information obtained from each sensor node installed at regular intervals on the road. Priority and left / right turn signal lights are turned on according to the vehicle density in the area adjacent to the intersection. Fourth, there is an excellent effect of reducing the waiting time of vehicle signals at all intersections by determining the lighting time of the straight and left and right turn signals in consideration of the left and right turn vehicles. .
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070038527A KR100864450B1 (en) | 2007-04-19 | 2007-04-19 | Traffic signal control method using vehicle detection system based vehicle to roadside communication in crossroad |
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- 2007-04-19 KR KR1020070038527A patent/KR100864450B1/en active IP Right Grant
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