KR100992626B1

KR100992626B1 - 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템

Info

Publication number: KR100992626B1
Application number: KR1020080099265A
Authority: KR
Inventors: 오원현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2010-11-05
Also published as: KR20100040169A

Abstract

본 발명은 교통 신호등 연동 경제운전안내시스템에 관한 것으로, 자차와 선행차 간의 거리를 감지하는 감지수단과, 차속정보, 교통 신호등과 자차 간의 거리 및 교통신호등 정보를 이용하여 횡단보도 또는 교차로를 정지 없이 통과하기 위한 목표 속도를 추출하되, 상기 선행차가 존재하는 경우 상기 차속정보, 상기 자차와 상기 선행차 간의 거리 및 상기 교통 신호등 정보를 이용하여 상기 목표 속도를 추출하는 제어수단을 포함한다.

본 발명은 레이다를 이용하여 신호등 앞에 정차되어 있는 선행차와의 간격을 계산하여 차량의 주행속도를 조절함으로써 교통 신호등에 따른 정차를 방지하여 연비소모를 최소화하는 효과가 있다.

경제운전영역, 교통 신호등, 선행 차량 거리,

Description

교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템{System for displaying a cumulative fuel economic driving area according to traffic signal of vehicle}

본 발명은 교통 신호 연동 경제운전안내시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교통 신호등 및 선행 차량과의 거리 계산을 통해 차량의 주행속도를 조절하여 횡단보도 또는 교차로를 정지 없이 통과함으로써 교통신호에 따른 연비소모를 최소화하는 교통 신호등 연동 경제운전안내시스템에 관한 것이다.

최근 오일 가격의 상승이나 오일 고갈에 대한 우려 및 환경 문제 등으로 인해 차량의 연비 향상 요구 및 관심이 상당히 높아지고 있다.

일반적으로 도로 주행 시 교차로 또는 횡단보도, 차량의 진행 방향을 지시하는 교통 신호등과, 보행자를 위한 신호등이 있고, 운전자는 상기 교통 신호등과 보행자신호등에 따라 정지 및 주행을 하게 된다.

이에, 교통 신호등이 많이 설치되어 있는 시내 주행 시 교통 신호등의 신호에 따른 정지와 출발이 반복되어 연비 소모량이 더 커지게 되는 문제점이 있었다.

이에, 종래 특허공개 2001-0111141호와 같이 교통정보 센터로부터 교통신호정보를 수신하여 교통 신호등의 신호 상태를 사전에 인지하여 신호 상태에 따라 차량의 주행 속도를 조절하면서 교차로 또는 횡단보도를 통과하도록 하는 기술이 개발되었다.

그러나, 상기 종래 특허는 교통신호 정보만을 이용하여 차량의 주행 속도를 조절함으로써 선행차가 많은 경우 교차로 또는 횡단보도를 제대로 통과할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 교통 신호등 및 선행차와의 간격을 고려하여 가속 및 감속을 유도함으로써 정지없이 횡단보도 또는 교차로를 통과할 수 있도록 하는 교통 신호등 연동 경제운전안내시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템은 자차와 선행차 간의 거리를 감지하는 감지수단과, 차속정보, 교통 신호등과 자차 간의 거리 및 교통신호등 정보를 이용하여 횡단보도 또는 교차로를 정지 없이 통과하기 위한 목표 속도를 추출하되, 상기 선행차가 존재하는 경우 상기 차속정보, 상기 자차와 상기 선행차 간의 거리 및 상기 교통 신호등 정보를 이용하여 상기 목표 속도를 추출하는 제어수단을 포함한다.

또한, 상기 목표 속도를 표시하는 표시수단을 더 포함한다.

또한, 상기 표시수단은 감속을 유도하는 경우와 가속을 유도하는 경우 LED의 색을 구별하여 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교통신호등 정보는 상기 교통신호등의 점등정보 및 상기 교통신호등의 전환 잔여시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감지수단은 레이다인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어수단은 자차가 고속으로 주행중에 상기 교통 신호등이 현재 차량 정지를 요청하는 색으로 점등되어 있고 소정 시간 후 차량 주행을 요청하는 색으로 변경될 예정인 경우, 상기 자차의 감속 주행을 유도하고, 상기 자차가 저속으로 주행중에 상기 교통 신호등이 현재 차량 주행을 요청하는 색으로 점등되어 있고 소정 시간 후 차량 정지를 요청하는 색으로 변경될 예정인 경우, 상기 자차의 가속 주행을 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어수단은 상기 가속 주행을 유도하는 경우, 상기 자차가 주행중인 도로의 제한속도에 따라 상기 가속 주행을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 레이다를 이용하여 신호등 앞에 정차되어 있는 선행차와의 간격을 계산하여 차량의 주행속도를 조절함으로써 교통 신호등에 따른 정차를 방지하여 연비소모를 최소화하는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교통 신호등 연동 경제운전안내시스템의 구성도이다.

본 발명에 따른 교통 신호등 연동 경제운전안내시스템은 차량 제어기(100), 위치추적장치(200), 레이다(300), 차량정보 수집부(410), 제어부(420), 표시부(430), 저장부(440)를 포함한다.

차량 제어기(100)는 엔진 제어기 또는 변속제어기를 포함하며 차속 정보를 차량 정보 수집부(410)로 제공한다.

위치추적장치(200)는 GPS를 통해 현재 주행중인 차량의 위치를 파악하여 위 치정보를 차량정보 수집부(410)로 제공한다.

레이다(300)는 선행차와의 거리를 감지하여 차량 정보 수집부(410)로 제공한다.

차량정보 수집부(410)는 차량제어기(100)로부터 차속정보를 수신하고, 위치추적장치(GPS;200)로부터 현재 차량의 위치정보를 수집하며, 레이다(radar;300)로부터 선행차와의 거리 정보를 수집한다.

제어부(420)는 차속, 신호등과 자차간 거리, 신호등 전환 잔여시간, 현재의 신호등 점등 정보 등을 이용하여 목표 차속을 계산한다.

표시부(430)는 교통신호등의 전환상태, 전환 남은시간 정보, 목표 속도 등을 표시하여 운전자가 차량의 주행속도를 조절할 수 있도록 한다. 다만, 본 발명에서는 경제운전안내시스템(400)에 표시부(430)를 포함하는 예를 개시하고 있으나, 표시부(430)를 구비하지 않고 차량의 클러스터나 멀티미디어 단말기(텔레매틱스, AVN(audio, vedio, navigation), 헤드 유닛 등)의 표시장치를 이용할 수도 있다.

저장부(440)는 차량정보 수집부(410)가 수집한 차속정보, 차량의 위치정보, 선행차량과의 거리정보, 차량정보센터(500)로부터 수신한 교통 신호등 점등정보, 교통신호등 전환 잔여시간정보 등을 저장한다.

무선통신부(450)는 이동통신망을 통해 차량정보센터(500)와 무선통신을 수행한다.

교통정보센터(600)는 교통 신호등들의 점등정보 및 전환 잔여시간 정보를 수집하여 차량 정보 센터(500)로 제공한다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 교통 신호등 연동 경제운전 안내 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 무선통신부(450)는 차량정보센터(500)와의 무선통신을 통해 주행중인 차량이 통과하게 될 가장 근접한 교통 신호등의 점등 정보와 신호등 전환 잔여 시간정보를 수신한다(S101). 이때, 제어부(420)는 위치추적장치(200)를 통해 주행중인 차량의 현재의 위치를 파악하고 현재 위치로부터 가장 근접한 교통 신호등의 점등 정보와 신호등 전환 잔여 시간정보를 수집할 수 있도록 무선통신부(450)를 제어한다.

이에, 제어부(420)는 주행중인 차량이 통과하게 될 가장 근접한 교통 신호등과 자차간 거리를 계산하고(S102), 자차 차선 내 정지된 선행차가 존재하는지를 체크한다(S103).

상기 과정 S103에서 자차 차선 내 정지된 선행차가 존재하지 않는 경우, 차속정보, 교통 신호등과 자차간 거리, 신호등 전환 잔여시간, 현재의 신호등 점등 정보를 이용하여 목표 차속을 계산한다(S104).

예를 들어, 현재 차량이 시속 80Kph로 주행중이고, 교통 신호등과 자차간 거리가 200m이며, 현재 교통 신호등이 빨간불이 점등되어 10초후 녹색으로 변경될 예정인 경우, 아래 수학식 1과 같이 1초당 거리를 계산하면 1초당 22m를 주행하게 되어 10초 후 220m를 주행하게 되므로 신호등이 녹색으로 변경되기 전에 횡단보도 또는 교차로에 도착하게 되어 정지해야 한다.

이에, 아래 수학식 2와 같이 계산하게 되면 신호등이 녹색으로 점등된 후 횡단보도 또는 교차로를 통과할 수 있는 목표 속도를 추출할 수 있다.

80kph : x = 220m : 200m

x = 72.7272 kph,

여기서, x는 목표 속도이고, 80kph는 차속, 220m는 80kph일때의 주행거리, 200m는 교통신호등과 자차간의 거리를 나타냄,

수학식 2와 같이 차량의 주행속도를 적어도 72kph 이하로 감속 주행하여야 교통 신호등이 녹색으로 변경된 후 횡단보도 또는 교차로를 통과할 수 있으며 대략 60kph~72kph 사이로 주행하는 것이 바람직하다.

한편, 예를 들어, 현재 차량이 시속 60Kph로 주행중이고, 교통 신호등과 자차간 거리가 200m이며, 현재 교통 신호등이 녹색불이 점등되어 10초후 빨강색으로 변경될 예정인 경우, 아래 수학식 3과 같이 1초당 거리를 계산하면 1초당 16.6m를 주행하게 되어 10초 후 166m를 주행하게 되므로 차량이 교통 신호등을 통과하기 전에 교통 신호등이 빨강색으로 변경되어 정지해야 한다.

따라서, 아래 수학식 4와 같이 계산하면 신호등이 빨강색으로 변경되기 전에 횡단보도 또는 교차로를 통과할 수 있는 목표 속도를 추출할 수 있다.

60kph : x = 166m : 230m

x = 83.1325 kph

여기서, x는 목표 속도이고, 60kph는 차속, 166m는 60kph일때의 주행거리, 230m는 자차와 교통 신호등간의 거리 + α를 나타낸다. 여기서, α는 차량이 횡단보도 또는 교차로를 통과한 상태를 고려한 거리이다.

수학식 4와 같이 차량의 주행속도를 적어도 83kph 이상으로 가속 주행하여야 교통 신호등이 빨강색으로 변경되기 전에 횡단보도 또는 교차로를 통과할 수 있다. 이때, 제어부(420)는 차량이 주행중인 도로의 제한속도에 따라 가속 속도를 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 목표 속도가 83kph로 계산되더라도 차량이 주행중인 도로의 제한속도가 80kph이하인 경우 80kph 이하로 주행되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 과정 S103에서 자차 차선 내 정지된 선행차가 존재하는 경우, 차량정보 수집부(410)가 레이다(300)로부터 자차와 정지된 선행차와의 거리정보를 수집하여, 차속정보, 선행차와 자차간 거리, 신호등 전환 잔여시간, 현재의 신호등 점등 정보를 이용하여 목표 차속을 계산한다(S105).

예를 들어, 현재 차량이 시속 80Kph로 주행중이고, 선행차와 자차간 거리가 150m이며, 현재 교통 신호등이 빨간불이 점등되어 10초후 녹색으로 변경될 예정인 경우, 상기 수학식 1과 같이 1초당 거리를 계산하면 1초당 22m를 주행하게 되어 7 초 후 154m를 주행하게 되므로 신호등이 녹색으로 변경되기 전에 선행차에 접속하게 되어 정지해야 한다.

이에, 아래 수학식 5와 같이 목표 속도를 추정할 수 있다.

80kph : x = 220m : 150m

x = 54.5454 kph

여기서, x는 목표 속도이고, 80kph는 차속, 220m는 80kph일때의 주행거리, 150m는 자차와 선행차간의 거리를 나타낸다.

수학식 5와 같이 차량의 주행속도를 적어도 54kph 이하로 주행하여야 교통 신호등이 녹색으로 변경된 후 횡단보도 또는 교차로를 통과할 수 있으며 대략 40kph~54kph 사이로 주행하는 것이 바람직하다.

이와같이, 선행차 여부에 따라 상기 과정 S104, S105에서 목표 속도가 추출되면, 제어부(420)는 표시부(430)를 통해 목표 속도를 표시하여 감속 또는 가속을 유도한다(S107).

이때, 감속을 유도하는 경우 빨강색 LED를 점등시키고 가속을 유도하는 경우 녹색 LED를 점등시켜 운전자가 한눈에 인지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교통 신호등 연동 경제운전안내시스템 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교통 신호등 연동 견제운전 안내 방법을 나타내는 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 차량 제어기 200 : 위치추적장치

410 : 차량정보 수집부 420 : 제어부

430 : 표시부 440 : 저장부

450 : 무선통신부 300 : 레이다

500 : 차량정보센터 600 : 교통정보센터

700 : 교통신호등

Claims

자차와 선행차 간의 거리를 감지하는 감지수단; 및

차속정보, 교통 신호등과 자차 간의 거리 및 교통신호등 정보를 이용하여 횡단보도 또는 교차로를 정지 없이 통과하기 위한 목표 속도를 추출하되, 상기 선행차가 존재하는 경우 상기 차속정보, 상기 자차와 상기 선행차 간의 거리 및 상기 교통 신호등 정보를 이용하여 상기 목표 속도를 추출하는 제어수단

을 포함하는 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 목표 속도를 표시하는 표시수단을 더 포함하는 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 표시수단은 감속을 유도하는 경우와 가속을 유도하는 경우 LED의 색을 구별하여 표시하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 교통신호등 정보는 상기 교통신호등의 점등정보 및 상기 교통신호등의 전환 잔여시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 감지수단은 레이다인 것을 특징으로 하는 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 제어수단은

상기 자차가 고속으로 주행중에 상기 교통 신호등이 현재 차량 정지를 요청하는 색으로 점등되어 있고 소정 시간 후 차량 주행을 요청하는 색으로 변경될 예정인 경우, 상기 자차의 감속 주행을 유도하고,

상기 자차가 저속으로 주행중에 상기 상기 교통 신호등이 현재 차량 주행을 요청하는 색으로 점등되어 있고 소정 시간 후 차량 정지를 요청하는 색으로 변경될 예정인 경우, 상기 자차의 가속 주행을 유도하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템.
청구항 6에 있어서,

상기 제어수단은

상기 가속 주행을 유도하는 경우, 상기 자차가 주행중인 도로의 제한속도에 따라 상기 가속 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 연동 경제운전안내 시스템.