KR101134443B1 - 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치 및 방법 - Google Patents

스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존의 교통정보를 감지할 수 있는 차량 감지기의 경우에 추가 비용이 소요될 뿐만 아니라, 설치비용 등의 제반사정으로 인해 모든 교통신호 제어기에 차량 감지기가 설치되어 있지 않아 많은 교통신호 제어기 설치지역에서 불필요한 대기시간으로 인한 시간 및 에너지 낭비가 계속되고 있는 문제점 그리고 보행자 우선이 아닌 차량 우선이라는 문제점을 개선하고자, 스마트폰, 차량노드, 센서노드, 스마트신호제어노드를 구성함으로서, 고가의 차량감지기를 설치하지 않고도 지능형 교통 시스템을 구축할 수 있도록 하여 비용을 절감할 수 있고, 신호등이 설치된 건널목에 위치한 사람의 수 또는 장애인, 노약자에 따라 교통신호등의 변환주기를 환경에 맞게 자동으로 변환시키고, 이러한 정보를 운행하는 차량의 네비게이션 쪽으로 WIFI, 4G망을 통해 보내주어 운전자로 하여금 인식시켜 줄 수 있어, 신호등 교통사고율을 현저히 줄일 수 있고, 퇴근길 교통혼잡을 현저히 줄일 수 있는 스마트폰을 통한 유비쿼터스 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD OF TRAFFIC CONTROL BY USE A SMARTPHONE}
본 발명은 도로 건널목 또는 교차로 일측에 설치된 교통신호제공장치(교통신호등 외)을 건널목에 위치한 사람의 수 또는 장애인, 노약자에 따라 교통신호 등의 변환주기를 환경에 맞게 자동으로 변환시키고, 이러한 정보를 운행하는 차량의 네비게이션 또는 운전자의 스마트폰 쪽으로 WIFI망을 통해 보내주어 운전자로 하여금 인식시켜 줄 수 있는 운전자와 건널목 및 교차로 근접의 사용자 간에 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치 및 방법에 관한 것이다.
정보화 사회로의 진입에 발맞춰 교통 시스템 또한 신속하고 쾌적한 교통환경을 구축하기 위한 지능형 교통 시스템(intelligent transportation system, ITS)의 도입이 가속화되고 있다.
특히, 도로상에 차량 특성, 속도 등의 교통정보를 감지할 수 있는 시스템을 구비한 교통신호 제어기를 설치하여 교통 상황을 실시간으로 분석하고, 이를 토대로 도로 교통의 관리와 최적 신호 체계의 구축을 꾀하고 있다.
차량 감지기로는 영상, 레이더, 초음파 감지기 등이 있으며 현재 가장 보편
적으로 사용되는 차량 감지기로는 도로에 매설된 루프 코일(loop coil)과 접속되어 루프 코일의 전기적인 변화를 검출하여 차량의 존재 및 통과를 검출하는 루프 감지기가 있다.
특히, 새벽 등 차량이 없는 곳에서 몇 분 동안 가만히 서 있는 차들의 시간적인 낭비를 줄이고 교통의 원활함을 재고하기 위해, 차량이 적은 새벽 시간대에서는 신호등의 대기시간이 만료되지 않은 경우에도 대기선에 매설된 루프 차량 감지기를 통해 차량이 대기하고 있는 것을 확인한 경우, 교통신호 제어기가 교통신호를 빨간색에서 파란색으로 변경하도록 하는 시스템이 도입되고 있다.
그러나, 교통정보를 감지할 수 있는 차량 감지기의 설치에는 추가 비용이 소요될 뿐만 아니라, 설치비용 등의 제반사정으로 인해 모든 교통신호 제어기에 차량 감지기가 설치되어 있지 않아 많은 교통신호 제어기 설치지역에서 불필요한 대기시간으로 인한 시간 및 에너지 낭비가 계속되고 있는 문제점이 있다. 특히 기존의 모든 방식을 보행자 또는 자전거 등 그린 및 친환경 중심적인 사고가 아닌, 차량 중심의 시스템을 효율적으로 운영하기 위한 방법에 그친다. 반면 유비쿼터스 네트워크 시대에는 실시간으로 보행자 또는 보다 많은 다수의 사람들이 이동하는 동선을 우선적으로 보장해주는 보행자 우선 또는 노약자 및 장애인 우선의 교통안전 및 지능형 교통시스템이 구비될 필요가 있다. 기타 이외의 자동차 연동시스템, CCTV를 통한 교통량 시스템, DMB를 활용한 교통정보시스템은 실시간으로 보행자나 장애인 또는 약자의 이동을 우선적으로 고려할 수 없거나, 스마트 폰을 이용하여 단방향으로 교통정보를 제공해주는 방송(1:N)의 특징을 가지는 한계를 가지기 때문에, 모바일 환경이 고려된 교통신호체계 시스템 및 방법에는 적합하지 않다.
국내등록특허공보 제10-0671700호(2007년01월19일 공고)
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 고가의 차량감지기를 설치하지 않고도 지능형 교통 시스템을 구축할 수 있도록 하여 비용을 절감할 수 있고, 신호등이 설치된 건널목에 위치한 사람의 수 또는 장애인, 여성, 어린이, 노약자에 따라 교통신호등의 변환주기를 환경에 맞게 자동으로 변환시키고, 이러한 정보를 운행하는 차량의 네비게이션 또는 차량에 운전자가 소유한 개인 단말기(스마트폰 및 여타 디바이스)쪽으로 WIFI망 또는 3G 또는 4G 망을 통해 보내주어 운전자로 하여금 인식시켜 줄 수 있어, 신호등 교통사고율을 현저히 줄일 수 있고, 퇴근길 교통혼잡을 현저히 줄일 수 있고, 운전자의 사각지대에 있는 보행자 또는 자전거 운행자 등의 위치를 식별하도록 전송하는 서비스를 추가적으로 제공할 수 있는 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치는
교통 정보 제공 시스템으로 이루어지고,
사용자에 대한 개인 정보를 저장하며, 상기 사용자로부터 목적지 정보를 입력받아 상기 저장된 개인 정보와 함께 전송하여 상기 개인 정보에 부합된 교통 정보를 제공받는 스마트폰과,
센서노드와 WIFI망으로 연결되어, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 그리고 주위 차량의 수량정보를 체크한 후 센서노드로 전송시키는 차량노드와,
도로 건널목 또는 교차로 일측에 설치되고, 차량과 WIFI망으로 연결되고, 스마트폰과 WIFI망으로 연결되며, 접근하는 스마트폰의 '접근', '도착', '사라짐'에 관한 시간별 스마트폰의 위치와 이동방향을 체크하고, 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 체크한 후 신호제어노드로 전송시키는 센서노드와,
교통신호단말기, 센서노드와 통신케이블로 연결되어 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 수신받아 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 스마트하게 변환시키는 스마트신호제어노드와,
사각박스형상으로 이루어져 도로상의 신호등 및 건널목의 신호를 스마트신호제어노드의 제어에 따라 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 변환시키는 교통신호단말기로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 고가의 차량감지기를 설치하지 않고도 지능형 교통 시스템을 구축할 수 있도록 하여 비용을 절감할 수 있고, 신호등이 설치된 건널목에 위치한 사람의 수 또는 장애인, 노약자에 따라 교통신호 등의 변환주기를 환경에 맞게 자동으로 변환시키고, 이러한 정보를 운행하는 차량의 네비게이션 또는 운전자용 스마트폰의 애플리케이션 쪽으로 WIFI, 4G망을 통해 보내주어 운전자로 하여금 인식시켜 줄 수 있어, 신호등 교통사고율을 현저히 줄일 수 있고, 보행자의 안전과 이동을 우선적으로 보장하고, 퇴근길 교통 혼잡을 현저히 줄일 수 있는 좋은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트폰을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량노드(200)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 센서노드(300)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 스마트신호제어노드(400)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 스마트폰 환경 하에서 모바일 교통신호제어방법을 도시한 순서도,
도 6은 본 발명에 따른 차량노드와 센서노드간의 WIFI통신과정을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 스마트폰 환경 하에서 모바일 교통신호제어방법의 구체적인 동작과정을 도시한 일실시예도.
본 발명에서 설명되는 WIFI망은 무선접속장치(AP)가 설치된 곳의 일정 거리 안에서 초고속 인터넷을 할 수 있는 근거리통신망(LAN)으로, 주로 전파나 적외선 전송방식을 이용하며, 와이어리스랜(Wireless LAN)이라고도 한다.
본 발명에서 설명되는 3G [3Generation]는 국제전기통신연합의 3세대 이동통신기술 규격으로 2G 헤르츠의 주파수를 사용하며, 전송속도가 2Mbps에 달하여 동영상을 주고받을 수 있는 특성을 가진다.
본 발명에서 설명되는 4G [4Generation]는 4세대 이동통신이라 칭하며, 다운로드 속도가 3G에 비해 10배 이상 향상되고, 데이터 전송속도는 정지시 1G이고, 고속이동시 100M 속도가 나오며, 현재 이동중에는 100만 , 200만 , 300만 화소 카메라가 등장되어 지금보다 영상통화 화실이 급격히 개선되며, KTX 기차를 타고 시속 300키로로 달려도 집에서 인터넷 하듯 끊김없이 통화 및 인터넷을 즐길 수 있는 특성을 가진다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 스마트폰(100), 차량노드(200), 센서노드(300), 스마트신호제어노드(400), 교통신호단말기(500)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 모바일 스마트폰(100)에 관해 설명한다.
상기 스마트폰(100)은 사용자에 대한 개인 정보를 저장하며, 상기 사용자로부터 목적지 정보를 입력받아 상기 저장된 개인 정보와 함께 전송하여 상기 개인 정보에 부합된 교통 정보를 제공받는 역할을 한다.
상기 스마트폰이란 Smart + Phone의 합성어로 휴대폰과 PDA의 장점만을 발전적으로 결합시킨 차세대 고기능의 휴대폰이다.
간단히 스마트폰은 똑똑한 폰이라고 단순하게 해석할 수 있지만 정확하게 말하면 기존의 휴대폰과 컴퓨터의 만남이라고 생각하면 된다. 다시 말해 작은 기존 휴대폰에 컴퓨터의 기능을 휴대폰에 넣어 컴퓨터에서처럼 인터넷 검색, 메일 전송, 사진 편집, 문서 작성, 음악 듣기, 동영상 감상 등을 할 수 있도록 한 것이다.
상기 스마트폰은 다양한 기능을 구현된 어플리케이션 프로그램을 구비하는 메인프로세서와, 인터페이스하는 인터페이스장치와, 리얼 타임 오퍼레이팅 시스템과, 상기 리얼 타임 오퍼레이팅 시스템상에 구비되는 자바 가상 머신과, 상기 자바 가상 머신상에 구비되는 어플리케이션 프로그램들을 구비하며, 사용자의 요구에 따라 상기 인터페이스장치를 통하여 외부의 서버로부터 다양한 기능으로 구현된 어플리케이션 프로그램을 다운로드받는 본체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 스마트폰 본체 내부에는 중앙처리장치, 메모리, 모뎀으로 구성되어 스마트 폰 장치를 전반적으로 제어하며, 중앙처리장치와 전화 라인간의 데이타를 변복조하거나, 전화통화를 위한 패스를 형성한다.
상기 스마트폰은 GPS 송수신기를 내장하거나 삼각 측량에 의해 자신의 스마트폰의 위치정보를 파악할 수 있는 위치추적프로그램이 내장된다. 또는 스마트폰에 다운로드 형태로 설치된 어플리케이션을 통해 위치추적프로그램을 내장한다.
상기 스마트폰 본체의 전화 송수화부는 본체의 제어에 따라 사용자에게 전화통화 서비스를 제공하기 위한 전화 송수화기를 구비한다.
상기 스마트폰 본체의 키입력장치는 키보드와 같이 사용자가 각종 정보를 입력할 수 있도록 다수의 키들을 구비한다.
상기 스마트폰 본체의 디스플레이는 본체의 제어에 따라 각종 정보를 디스플레이하며, 액정표시장치가 사용될 수 있다.
상기 스마트폰 본체의 카메라는 스마트폰 본체의 제어에 따라 촬영하며, CCD 카메라가 사용될 수 있다.
스마트폰 카드리더는 본체의 제어에 따라 스마트 카드를 리드하며, 이 스마트 카드리더는 전자상거래에 대응하기 위한 것이다.
상기 스마트폰 본체의 소프트웨어는 하드웨어상에는 RTOS가 위치하며, 그 RTOS상에는 자바 가상머신이 위치한다. 여기서, 상기 자바 가상머신은 선 마이크로시스템(SUN microsystem)이 개발한 자바언어로 구현되며, 상기 자바 가상머신은 하드웨어에 비종속적인 개발환경을 제공한다. 상기 자바 가상머신상에는 다양한 기능을 제공하기 위한 어플리케이션 프로그램이 위치한다.
여기서, 어플리케이션(Application)은 스마트폰에서 다양한 콘텐츠를 사용할 수 있도록 간편하고 손쉽게 제작된 응용 프로그램을 말한다. 상기 어플리케이션 프로그램은 하드웨어에 비종속적으로 구현되므로 그 프로그램이 제공하는 기능의 확장 및 변경이 용이하다.
이에 따라 어플리케이션 프로그램을 공급하는 서버는 다양한 사용자의 기호에 적절하도록 다양하게 변형되어 구현된 어플리케이션 프로그램을 구비한다.
상기와 같은 스마트폰 장치를 구비하는 사용자는 전화라인 등으로 상기 메인프로세서와 접속하여 자신의 원하는 프로그램만을 상기 메인프로세서로부터 다운로드받을 수 있다.
이에 따라 사용자는 자신의 원하고 자신에게 가장 적절한 기능만으로 구성된 프로그램만을 스마트폰 장치에 구비시켜 스마트 폰 장치를 효율적으로 사용할 수 있다.
또한 사용자의 기호의 변화에 따라 혹은 기능의 업그레이드 등을 따라 자유롭게 그 스마트폰 장치에 구비된 어플리케이션 프로그램을 가변할 수 있다.
상기 스마트폰에 교통신호 업로딩 어플리케이션 프로그램을 설치하는 방법은 컴퓨터와 스마트폰을 데이터케이블로 연결해서 교통신호 업로딩 어플리케이션을 다운받는 방법과 스마트폰의 종류에 따라 메뉴에 있는 스토어 또는 마트에 접속해서 교통신호 업로딩 어플리케이션을 WIFI, 4G 등 무선망을 이용하여 다운받는 방법이 있다.
먼저, 컴퓨터와 연결하여 교통신호를 업로딩시키는 방법은 스마트폰과 PC연결을 위해 ActiveSync를 PC에 설치하고 데이터케이블로 스마트폰과 PC를 연결해주면 ActiveSync가 실행되고 자동으로 연결이 된다.
탐색 버튼을 누르면 탐색기가 실행되는데, 다운받은 교통신호 업로딩 어플리케이션 설치파일을 스마트폰으로 복사하고, 스마트폰에서 파일탐색기를 실행하여 조금 전에 복사해 넣은 파일을 찾아 설치하는 방법이다.
이렇게 사용자의 스마트폰에 교통신호 어플리케이션 프로그램이 설치가 되면, 스마트폰 고유 ID와 함께 스마트폰이 위치한 건널목 및 도로 교차로 위치, 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보를 스마트신호제어노드에 업로딩시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량노드(200)에 관해 설명한다.
상기 차량노드(200)는 센서노드와 WIFI망으로 연결되어, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 그리고 주위 차량의 수량정보를 체크한 후 센서노드로 전송시키는 역할을 한다.
이는 도 2에서 도시한 바와 같이, 차량용 네비게이션으로 이루어지고, 내부에 제1 마이크로웨이브 센서(210), 제1 WIFI송수신기(220), GPS 수신기(230), 제1 마이크로프로세서(240), 제1 전원부(250)가 구성된다.
본 발명에 따른 차량노드는 차량ID를 가진다. 또한, 개인정보를 염려하는 운전자를 위하여 차량 관련 정보를 식별하지 못하도록 장치한 익명의 차량 인식 정보를 송/수신할 수 있도록 구성된다.
여기서, 익명의 차량ID라함은 암호화 기능을 통해 관리자라할지라도 암호화된 식별정보를 파악하지 못하고, 차량의 이동과 숫자 그리고 방향만의 정보만을 얻을 수 있도록 설계한 익명의 차량ID를 뜻한다.
상기 제1마이크로웨이브센서(210)는 주위 차량의 수량을 마이크로웨이브파를 통해 측정하는 역할을 한다.
상기 제1 WIFI 송수신기(220)는 센서노드와 WIFI망을 통해 무선통신을 하는 역할을 한다.
상기 GPS수신기(230)는 위성으로부터 차량의 위치정보를 획득하는 역할을 한다.
상기 제1마이크로프로세서(240)는 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 그리고 주위 차량의 수량정보를 체크한 후 신호제어노드로 순차적으로 전송시키고, 각 기기의 동작을 제어하는 역할을 한다.
상기 제1전원부(250)는 배터리를 통해 각 기기에 전원을 공급하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 차량노드(200)는 상기와 같이 제1 마이크로웨이브 센서, 제1 WIFI송수신기, GPS 수신기, 제1 마이크로프로세서, 제2 전원부로 구성됨으로서, 도로 건널목 또는 교차로 일측에 설치된 센서노드들과 무선통신을 하여 데이터를 송수신한다.
다음으로, 본 발명에 따른 센서노드(300)에 관해 설명한다.
상기 센서노드는 도로 건널목 또는 교차로 일측에 설치되고, 차량과 WIFI망으로 연결되고, 스마트폰과 WIFI망으로 연결되며, 접근하는 스마트폰의 '접근', '도착', '사라짐'에 관한 시간별 스마트폰의 위치와 이동방향을 체크하고, 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 체크한 후 신호제어노드로 전송시키는 것으로, 이는 도 3에서 도시한 바와 같이, 제2 마이크로웨이브 센서(310), 제2 WIFI 송수신기(320), 제2 마이크로프로세서(330), 제2 전원부(340)로 구성된다.
본 발명에 따른 센서노드(300)는 도로 건널목 또는 교차로 일측에 설치된 복수개의 센서노드별로 고유식별형 센서ID를 가진다.
상기 제2 마이크로웨이브 센서(310)는 도로 건널목 대기자의 수량을 마이크로웨이브파를 통해 측정하는 역할을 한다.
상기 제2 WIFI 송수신기(320)는 스마트폰과 WIFI망을 통해 무선통신을 하고, 차량과 WIFI망을 통해 무선통신을 한다.
여기서, 스마트폰은 다양한 유무선망을 사용자의 선택에 따라 결정하여 이용할 수 있도록 구성된다.
즉, 통신요금의 부과가 부담스러운 사용자는 WiFI망을 활용하여, WiFI망이 작동하지 않는 지역에서는 4G망을 이용하도록 구성된다.
상기 제2 마이크로프로세서(330)는 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 체크하여 신호제어노드로 순차적으로 전송시키고, 각 기기의 동작을 제어하는 역할을 한다.
상기 제2전원부(340)는 배터리를 통해 각 기기에 전원을 공급하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 센서노드(300)는 상기와 같이 제2 마이크로웨이브 센서, 제2 WIFI망 송수신기, 제2 마이크로프로세서, 제2 전원부가 구성됨으로서, 차량과 통신이 가능하고, 일정한 간격으로 도로 건널목 및 교차로 일측에 설치된 다른 센서노드들과, 신호제어단말, 그리고 스마트신호제어노드와는 통신케이블로 연결된다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트신호제어노드(400)에 관해 설명한다.
상기 스마트신호제어노드(400)는 교통신호단말, 센서노드와 통신케이블로 연결되어 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 수신받아 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 스마트하게 변환시키는 역할을 한다.
이는 센서노드로부터 전송된 상기 개인 정보를 토대로 보행자의 장애 여부 및 노약자를 포함하는 장애 유형을 판단하고, 상기 장애 유형에 적합한 최적의 교통 신호정보를 검색하여 해당 교통신호단말기에 제공한다.
이때, 스마트신호제어노드는 판단된 보행자의 장애 유형에 따라, 상기 검색된 상기 교통신호정보를 음성 또는 영상의 형태로 상기 사용자의 스마트폰에 제공하도록 구성된다.
그리고, 스마트신호제어노드(400)는 도로 건널목 대기자의 수량정보에 따라 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 기준주기보다 1.5~3배 빠르게 변화시키는 제1 신호모드(410)와, 차량의 수량정보에 따라 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 기준주기보다 1.5~3배 늦게 변환시키는 제2 신호모드(420)로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 스마트신호제어노드(400)는 도로 건널목이나 교차로에 교통사고가 나거나 또는 도로 건널목의 대기자가 너무 많다고 인식될 경우에 교통신호를 초당 4회(최적의 Hertz) 점멸시키는 제3신호모드(430)와, 도로 건널목이나 교차로에 교통사고가 나거나 또는 도로 건널목의 대기자가 너무 많다고 인식될 경우에 순차적으로 면적이 확대되었다가 축소되는 밝기조절로 점멸시키는 제4신호모드(440)로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 스마트신호제어노드는 보행자 보행에 따른 최적 경로뿐만이 아니라, 보행자가 버스 정류장 등에서 서비스를 요청할 경우, 대중교통 노선 정보를 제공함과 아울러, 해당 대중 교통 회사와 연계하여 장애인 탑승에 따른 버스 운행 시간을 조절하고, 이에 따른 배차간격 조정 정보를 보행자에게 제공하도록 구성된다.
예를 들면, 보행자가 특정번호의 버스를 횡단보도를 건너서 타고자 할 때, 횡단보도의 이동시간과 최적의 버스가 승차장에 도착하는 시간을 계산하여 버스운전자 및 예상 탑승자 및 관련 시스템에 제공하는 서비스가 가능하다.
다음으로, 본 발명에 따른 교통신호단말기(500)에 관해 설명한다.
상기 교통신호단말기(500)는 사각박스형상으로 이루어져 도로상의 신호등 및 건널목의 신호를 스마트신호제어노드의 제어에 따라 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 변환시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 교통신호단말기와 스마트신호제어노드는 통신케이블로 연결되어 구성된다.
본 발명에 따른 교통신호단말기(500)는 스마트신호제어노드(400)의 제1 신호모드, 제2 신호모드, 제3 신호모드, 제4 신호모드에 따라 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 변환시킬 수가 있다.
이하, 본 발명에 따른 스마트폰을 통한 유비쿼터스 환경하에서의 스마트 교통신호제어방법의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 스마트폰에서 사용자로부터 목적지 정보를 입력받아 상기 저장된 개인 정보와 함께 전송하여 상기 개인 정보에 부합된 교통 정보를 제공받은 후, 센서노드로 전송시킨다(S100).
이어서, 차량노드에서 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 그리고 주위 차량의 수량정보를 체크한 후 센서노드로 전송시킨다(S200).
즉, 센서노드에서 차량노드로 정보요청메시지를 보내면, 차량노드에서는 응답메시지로 차량 ID, 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 그리고 주위 차량의 수량정보를 센서노드쪽으로 보낸다.
이어서, 센서노드에서 차량과 WIFI망으로 연결되고, 스마트폰과 WIFI망으로 연결되어, 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 체크한 후 신호제어노드로 전송시킨다(S300).
이어서, 도 7에서 도시한 바와 같이, 스마트신호제어노드에서 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 도로 건널목 대기자의 수량정보, 그리고 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 수신받아 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 스마트하게 변환시킨다(S400).
100 : 스마트폰 200 : 차량노드
210 : 제1 마이크로웨이브 센서 220 : 제1 WIFI송수신기
230 : GPS 수신기 240 : 제1 마이크로프로세서
250 : 제1 전원부 300 : 센서노드
400 : 스마트신호제어노드

Claims (5)

  1. 교통 정보 제공 시스템에 있어서,
    사용자에 대한 개인 정보를 저장하며, 상기 사용자로부터 목적지 정보를 입력받아 상기 저장된 개인 정보와 함께 전송하여 상기 개인 정보에 부합된 교통 정보를 제공받는 스마트폰(100)과,
    센서노드와 WIFI망으로 연결되어, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 그리고 주위 차량의 수량정보를 체크한 후 센서노드로 전송시키는 차량노드(200)와,
    도로 건널목 또는 교차로 일측에 설치되고, 차량과 WIFI망으로 연결되고, 스마트폰과 WIFI망으로 연결되며, 접근하는 스마트폰의 '접근', '도착', '사라짐'에 관한 시간별 스마트폰의 위치와 이동방향을 체크하고, 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 체크한 후 신호제어노드로 전송시키는 센서노드(300)와,
    교통신호단말기, 센서노드와 통신케이블로 연결되어 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 수신받아 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 스마트하게 변환시키는 스마트신호제어노드(400)와,
    사각박스형상으로 이루어져 도로상의 신호등 및 건널목의 신호를 스마트신호제어노드의 제어에 따라 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 변환시키는 교통신호단말기(500)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 차량노드(200)는
    차량용 네비게이션으로 이루어지고, 내부에 주위 차량의 수량을 마이크로웨이브파를 통해 측정하는 제1 마이크로웨이브 센서(210)와,
    센서노드와 WIFI망을 통해 무선통신을 하는 제1 WIFI송수신기(220)와,
    위성으로부터 차량의 위치정보를 획득하는 GPS 수신기(230)와,
    현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 그리고 주위 차량의 수량정보를 체크한 후 신호제어노드로 순차적으로 전송시키고, 각 기기의 동작을 제어하는 제1 마이크로프로세서(240)와,
    배터리를 통해 각 기기에 전원을 공급하는 제1 전원부(250)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 센서노드(300)는
    도로 건널목 대기자의 수량을 마이크로웨이브파를 통해 측정하는 제2 마이크로웨이브 센서(310)와,
    스마트폰과 WIFI망을 통해 무선통신을 하고, 차량과 WIFI망을 통해 무선통신을 하는 제2 WIFI 송수신기(320)와,
    스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 체크하여 신호제어노드로 순차적으로 전송시키고, 각 기기의 동작을 제어하는 제2 마이크로프로세서(330)와,
    배터리를 통해 각 기기에 전원을 공급하는 제2 전원부(340)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 스마트신호제어노드(400)는
    도로 건널목 대기자의 수량정보에 따라 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 기준주기보다 1.5~3배 빠르게 변화시키는 제1 신호모드(410)와,
    차량의 수량정보에 따라 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 기준주기보다 1.5~3배 늦게 변환시키는 제2 신호모드(420)와,
    도로 건널목이나 교차로에 교통사고가 나거나 또는 도로 건널목의 대기자가 너무 많다고 인식될 경우에 교통신호를 초당 4회(최적의 Hertz) 점멸시키는 제3신호모드(430)와,
    도로 건널목이나 교차로에 교통사고가 나거나 또는 도로 건널목의 대기자가 너무 많다고 인식될 경우에 순차적으로 면적이 확대되었다가 축소되는 밝기조절로 점멸시키는 제4신호모드(440)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어장치.
  5. 스마트폰에서 사용자로부터 목적지 정보를 입력받아 저장된 개인 정보와 함께 전송하여 상기 개인 정보에 부합된 교통 정보를 제공받은 후, 센서노드로 전송시키는 단계(S100)와,
    차량노드에서 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 그리고 주위 차량의 수량정보를 체크한 후 센서노드로 전송시키는 단계(S200)와,
    센서노드에서 차량과 WIFI망으로 연결되고, 스마트폰과 WIFI망으로 연결되어, 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 그리고 도로 건널목 대기자의 수량정보, 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 체크한 후 신호제어노드로 전송시키는 단계(S300)와,
    스마트신호제어노드에서 스마트폰 사용자의 개인정보와 목적지 정보, 도로 건널목 대기자의 수량정보, 그리고 현재 차량의 위치정보와 차량 목적지 정보, 차량의 수량정보를 수신받아 교통신호의 점멸주기와 변환주기를 스마트하게 변환시키는 단계(S400)로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 위치 기반을 통한 유비쿼터스 네트워크 환경하에서의 스마트 교통신호제어방법.
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