KR101247787B1 - 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템. - Google Patents

교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템. Download PDF

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Abstract

교차로 내 복수 개의 신호등이 근거리 무선 통신을 이용하여 서로 연동되는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템이 소개된다.
본 발명의 교통 신호 제어 시스템은, 중앙 정보 센터(100); 교차로에 위치하는 복수 개의 신호등 중 어느 하나의 근방에 설치되며, 상기 중앙 정보 센터(100)와 유선 또는 무선 통신을 통해 정보를 송수신하고, 수신된 정보를 이용하여 복수 개의 신호등 중 해당 신호등을 작동시킴과 동시에, 근거리 무선 통신을 이용하여 복수 개의 신호등이 상호 연동할 수 있도록 제어하는 스마트 제어기(200); 및 복수 개의 신호등 중 나머지 신호등 근방에 각각 설치되고, 상기 스마트 제어기(200)로부터 정보를 무선으로 송수신하여 해당 신호등을 작동시키는 신호등 단말 제어기(300);를 포함하고, 상기 스마트 제어기(200)는, 상기 중앙 정보 센터(100)와 유선 또는 무선으로 정보를 송수신하는 정보송수신부(210)와, 상기 신호등 단말 제어기(300)와 무선으로 정보를 송수신하는 단말정보 송수신부(220)와, 교통량 등 교통정보를 수집하는 차량검지부(230)와, 이 차량검지부(230)로에서 수집한 교통정보를 전달받아 저장하는 데이터관리부(240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템.{TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR EFFICIENT TRAFFIC INFRASTRUCTURE IN THE INTERSECTION}
본 발명은 현장 교통 인프라 구축 및 관리를 위한 것으로서, 더 상세하게는 교차로 내에 설치된 복수 개의 신호등이 상호 근거리 무선 통신을 이용하여 제어되는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템에 관한 것이다.
근래 인구 및 차량 증가에 따른 교통 체증 문제는 심각한 문제로 인식되고 있으며, 이를 해결하기 위한 다양한 방안이 제시되고 있다.
도 1 및 도 2를 참조로, 종래의 교통 신호등 제어 체계를 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 교통 신호등 제어 체계는, 중앙 정보 센터(1), 교통신호 제어기(3) 및 신호등(5)을 포함하여 구축된다.
교통신호 제어기(3)는 중앙 정보 센터(1)와 연결되어 있는 바, 통신제어부(3a), 신호관리부(3b), 차량검지부(3c), 신호제어부(3d), 신호구동부(3e), 신호점멸부(3f)를 포함하는 것이 일반적이다.
통신제어부(3a)는 중앙 정보 센터(1)와 통신을 담당하는 바, 중앙 정보 센터(1)와는 유선으로 연결된다. 또한, 신호관리부(3b)는 교통 전략을 수립하고, 현장의 교통 DB를 관리하면서 도로의 교통 정보를 분석하는 바, 교통신호 제어기(3)에서 가장 중요한 기능을 하며 전체적으로 교통신호 제어기(3)를 총괄 관리하는 기능을 한다.
차량검지부(3c)는 도로를 지나는 차량 정보(예를 들어 교통량, 점유율, 속도 등)를 수집하는 기능을 하고, 신호제어부(3d)는 신호관리부(3b)로부터 신호등 운영에 관한 명령을 전달받아 신호등의 전기 출력을 수행, 출력 결과를 감시하는 기능을 한다.
또한, 신호구동부(3e)는 신호제어부(3d)의 명령을 받아 직접적으로 신호등(5)을 ON/OFF 시키며, 신호점멸부(3f)는 신호제어부(3d) 내지 신호구동부(3e)에 이상이 발생하는 경우, 신호등(5)을 점멸시키는 기능을 하게 된다.
이러한 교통신호 제어기(3)는 대부분 교차로에 설치, 운영되고 있는 바, 교차로 형태는 단순 횡단로, 3거리, 4거리, 5거리 또는 그 이상의 거리로 구분될 수 있으며, 종래에는 이러한 교차로 형태 내지 서로 교차하는 거리의 개수에 관계없이 한 대의 교통신호 제어기(3)를 활용하여 교차로 내의 전체 신호등(5)을 제어, 관리하여 왔다.
이와 같이, 교차로 내에서의 교통 신호 제어를 위해서는 교차로 내의 신호등(5)과 교통신호 제어기(3)의 물리적 연결은 필수적인 바, 이를 위하여 아스팔트 도로를 굴착하여 배관을 매설하고, 배관 내부에 케이블을 포설하는 것이 일반적이다.
그러나, 이러한 종래의 방식에 따라 신호 체계를 구축하는 경우, 교차로가 대형이고, 신호등(5)의 개수가 증가할수록 배선 케이블의 수가 늘어나게 되어 단선, 누전, 배선의 접촉불량 등의 문제점이 수시로 발생하게 된다.
또한, 배관 매설을 위해서는 교통을 차단하고 아스팔트 도로를 굴착, 그 속에 배관을 설치하고, 다시 아스팔트 도로를 복구해야 하는 바, 다시 복구된 도로면은 정상적인 도로면에 비하여 고르지 못하며, 굴착, 복구한 도로면에 통행 차량의 하중이 지속적으로 걸리게 되면, 지반이 내려앉아 파손되는 문제가 발생된다.
지반이 내려앉게 되면, 배관이 파손될 수 있는 위험이 높으며, 지반, 배관의 파손은 장마철 누전 발생 위험성을 증가시켜, 교통신호 체계는 물론, 보행자에게 심각한 문제를 일으키게 되는 것이다.
이러한 문제점을 고려하여, 전봇대를 이용하여 공중으로 배선하는 작업을 수행하기도 하지만, 이 또한 화물 적재 차량 등에 의해 선로가 끊기는 사고가 빈번하게 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
한편, 한국공개특허 1996-0002100호, 한국공개특허 제1997-0036770호 및 한국등록특허 제0715038에는 교통 정보를 다양한 수단을 이용하여 수집한 후에, 중앙 정보센터에서 무선으로 교통신호 제어기를 제어하는 방법이 개시되어 있을 뿐이어서, 상술한 교차로 내에서의 교통신호 제어기의 설치, 운용에 관한 문제점을 해결할 수 없는 단점이 있다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
한국공개특허 제10-1996-0002100호 한국공개특허 제10-1997-0036770호 한국등록특허 제10-0715038호
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교차로에 복수 개의 신호등을 설치할 때 아스팔트 도로를 굴착, 배관, 배선해야 하는 문제점 및 그로부터 발생되는 또 다른 문제점들을 해결함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템은, 중앙 정보 센터; 교차로에 위치하는 복수 개의 신호등 중 어느 하나의 근방에 설치되며, 상기 중앙 정보 센터와 유선 또는 무선 통신을 통해 정보를 송수신하고, 수신된 정보를 이용하여 복수 개의 신호등 중 해당 신호등을 작동시킴과 동시에, 근거리 무선 통신을 이용하여 복수 개의 신호등이 상호 연동할 수 있도록 제어하는 스마트 제어기; 및 복수 개의 신호등 중 나머지 신호등 근방에 각각 설치되고, 상기 스마트 제어기로부터 정보를 무선으로 송수신하여 해당 신호등을 작동시키는 신호등 단말 제어기;를 포함하고, 상기 스마트 제어기는, 상기 중앙 정보 센터와 유선 또는 무선으로 정보를 송수신하는 정보송수신부와, 상기 신호등 단말 제어기와 무선으로 정보를 송수신하는 단말정보 송수신부와, 교통량 등 교통정보를 수집하는 차량검지부와, 이 차량검지부로에서 수집한 교통정보를 전달받아 저장하는 데이터관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
스마트 제어기는, 복수 개의 신호등 중 어느 하나의 신호등을 점멸하는 신호구동부와, 상기 데이터관리부로부터 교통정보를 전달받아 상기 신호구동부의 작동을 제어하는 신호제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스마트 제어기는, 신호 이상이 발생된 경우 신호등을 비상 점멸시키는 비상점멸부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
신호등 단말 제어기는, 상기 단말정보 송수신부와 무선 통신을 이용하여 교신하는 서브 단말정보 송수신부와, 복수 개의 신호등 중 해당 신호등의 구동 상태를 관리하는 서브 출력제어부와, 신호등을 작동시키는 서브 신호구동부와, 차량 정보를 수집하는 서브 차량검지부와, 신호 이상이 발생된 경우 신호등을 비상 점멸하는 서브 비상점멸부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템은 교차로에서의 보행자 신호를 접수하여 이 신호를 상기 스마트 제어기로 무선 송신하는 보행자 검지기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보행자 검지기는, 보행자 신호를 접수하는 보행신호 인입부와, 보행자 신호가 접수되면 이 신호를 상기 스마트 제어기에 무선으로 송신하는 보행자 신호 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보행자 검지기는, 횡단보도 근방에 설치된 철주에 버튼 타입으로 부착된 것으로 특징으로 한다.
본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 아래와 같이 다양한 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 교차로에서 신호등 설치 작업시 아스팔트 도로를 굴착, 복구할 필요가 없는 바, 시공 효율이 향상되고, 경제적이라는 이점이 있다.
둘째, 지중에 관로, 배선 등이 매립되지 않기 때문에, 장마철 누전 발생 위험이 없는 이점이 있다.
셋째, 보행자 통행이 빈번하지 않은 곳에서는 융통성 있게 신호 체계를 조절할 수 있는 바, 효율적인 교통 신호 구축이 가능해지는 이점이 있다.
도 1은 종래 일반적인 신호 체계를 나타낸 도면,
도 2는 종래 교차로에서 복수 개의 신호등을 연동 가능케 하는 배관, 배선을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 교통 신호 제어 시스템을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 교통 신호 제어 시스템의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템에 대하여 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 교통 신호 제어 시스템은, 중앙 정보 센터(100), 스마트 제어기(200) 및 신호등 단말 제어기(300)를 포함한다.
중앙 정보 센터(100)는, 교차로에서 발생되는 교통 정보를 수신받아 이를 모니터링한 후에 교통 상황에 따라 교차로 내의 신호 체계를 조절하는 컨트롤 타워 역할을 한다.
일반적으로 교차로 내에는 복수 개의 신호등이 설치된다. 스마트 제어기(200)는 이러한 복수 개의 신호등 등 어느 하나의 신호등 근방에 설치되는 바, 중앙 정보 센터(100)와 실시간으로 유선 또는 무선 통신을 하면서 정보를 송수신한다. 즉, 중앙 정보 센터(100)와 정보를 송수신함으로써, 자신이 설치된 곳의 신호등을 제어하는 기능을 한다.
이와 동시에, 스마트 제어기(200)는 근거리 무선 통신을 이용하여 자신이 직접 제어하지 않은 교차로 내의 나머지 신호등과 중앙 정보 센터(100)를 매개하는 기능을 겸비하는 바, 교차로 내의 나머지 신호등을 간접 제어하는 기능을 한다.
교차로 내의 복수 개의 신호등은 각각 독립적으로 작동하지 않고, 스마트 제어기(200)의 신호 체계에 따라 연동하는 바, 스마트 제어기(200)는 후술할 신호등 단말 제어기(300)와 중앙 정보 센터(100)를 매개하는 기능을 하는 것이다.
따라서, 중앙 정보 센터(100)는 교차로 내의 복수 개의 신호등, 교통 정보 등을 모니터링할 수 있으며, 이러한 정보를 이용하여 교차로 내의 모든 교통 상황을 컨트롤 할 수 있는 것이다.
교차로 내의 나머지 신호등 근방에는 각각 신호등 단말 제어기(300)가 설치되는 바, 이러한 신호등 단말 제어기(300)는 근거리 통신망을 이용하여, 신호등 상태 내지 교통 상황에 관한 정보를 상술한 스마트 제어기(200)와 송수신하면서 신호등을 점멸시킨다.
스마트 제어기(200)는, 정보송수신부(210)와, 단말정보 송수신부(220), 차량검지부(230) 및 데이터관리부(240)를 포함하는 것이 바람직하다.
정보송수신부(210)는 중앙 정보 센터(100)와 유선 또는 무선으로 정보를 송수신하는 기능을 하는 바, 중앙 정보 센터(100)와 원활한 통신이 이루어질 수 있도록 스마트 제어기(200)의 통신을 관할하는 기능을 한다.
단말정보 송수신부(220)는 신호등 단말 제어기(300)로부터 교차로 내의 다른 신호등 및 이러한 신호등이 관할하는 지역의 교통 정보를 제공받는 바, 이러한 교통 정보는 정보송수신부(210)를 이용하여 중앙 정보 센터(100)로 송신한다.
또한, 스마트 제어기(200)는 차량검지부(230) 및 데이터관리부(240)를 포함하는데, 차량검지부(230)는, 교차로 내에서 스마트 제어기(200)가 담당하는 방향의 교통량 등의 정보를 수집함과 동시에, 단말정보 송수신부(220)에서 보내 온 다른 방향의 교통 정보를 수신하여, 데이터관리부(240)에 이러한 교통 정보를 저장하는 바, 이러한 정보는 정보송수신부(210)를 통하여 중앙 정보 센터(100)로 전송된다.
스마트 제어기(200)는, 신호구동부(250)와, 신호제어부(270)를 포함하는 것이 바람직하며, 나아가 비상점멸부(280)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
신호구동부(250)는 복수 개의 신호등 중 스마트 제어기(200)가 설치된 곳을 관할하는 신호등을 동작시키는 기능을 한다.
또한, 신호제어부(270)는 상술한 데이터관리부(240)로부터 교통 정보를 전달받아 교차로 내 스마트 제어기(200)가 관리하는 곳의 신호등을 구동시키는 신호구동부(250)의 작동을 제어하는 기능을 한다.
비상점멸부(280)는 교차로 내 스마트 제어기(200)가 관리하는 구역의 신호 체계 혹은 신호등이 이상이 발생된 경우, 교차로내 전체 신호등을 비상 점멸시킴으로써, 교차로에 진입하거나 교차로를 통과하는 차량은 물론, 보행자에게 주의를 환기시키고, 교차로 내부 신호 체계를 모니터링하는 중앙 정보 센터(100)에 이러한 상황을 인지시킨다.
이하에서는, 신호등 단말 제어기(300)를 설명한다.
신호등 단말 제어기(300)는 스마트 제어기(200)가 관리하는 신호등이 아닌, 교차로 내 다른 신호등 근방에 설치되어 그 신호등 및 해당 방향의 다양한 정보를 스마트 제어기(200)에 전달하고, 스마트 제어기(200)와 유기적으로 연동하여 그 구역의 신호등을 작동시킨다.
이러한 신호등 단말 제어기(300)는 단말정보 송수신부(220)와 근거리 무선 통신망으로 연결되어 자신이 담당하는 방향의 교통 정보를 송신하는 서브 단말정보 송수신부(310)와, 자신이 담당하는 신호등의 구동 상태를 관리하는 서브 출력제어부(320)와, 신호등을 관리하는 서브 신호구동부(330), 자신이 담당하는 방향의 차량 정보를 수집하는 서브 차량검지부(340)와, 마찬가지로 자신이 담당하는 방향의 신호등에 고장 또는 이상이 발생하면, 그 이상 여부 표시하는 서브 비상점멸부(350)를 포함한다.
한편, 교차로의 교통 상황은 수시로 바뀔 수 있으며, 방향에 따라 차량의 흐름이 서로 다를 수 있는 것은 물론, 교차로 내에서 횡단보도를 건너는 보행자 수가 많은 구역이 있을 수도 있지만, 횡단보도를 이용하는 보행자가 거의 없는 구역도 있을 수 있다.
보행자가 거의 존재하지 않음에도 불구하고, 다른 구역과 동일한 녹색, 적색 신호 간격을 유지하는 것은 비효율적이다.
따라서, 보행자가 거의 존재하지 않는 구역에서는 보행자가 보행자용 푸시버튼 등을 이용하여 무선으로 신호를 송신하는 경우, 횡단 가능 신호가 점등될 수 있도록 보행자 검지기(400)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
보행자 검지기(400)는, 교차로에서 보행자가 보행 의사를 푸시버튼 등을 통해 알리면, 그러한 신호를 무선으로 접수하여, 이 신호를 스마트 제어기(200)로 송신하는 기능을 한다.
이러한 기능 실현이 가능하도록, 보행자 검지기(400)는, 보행자 신호를 접수하는 보행신호 인입부(410)와, 보행자 신호가 접수되면 이 신호를 스마트 제어기(200)에 무선으로 송신하는 보행자 신호 송수신부(420)를 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 보행자 검지기(400)는 횡단보도 근방에 설치된 철주에 버튼 타입으로 설치함으로써, 보행자의 이용 편의를 도모할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 중앙 정보 센터 200 : 스마트 제어기
210 : 정보송수신부 220 : 단말정보 송수신부
230 : 차량검지부 240 : 데이터관리부
250 : 신호구동부 270 : 신호제어부
280 : 비상점멸부(280)
300 : 신호등 단말 제어기 310 : 서브 단말정보 송수신부
320 : 서브 출력제어부 330 : 서브 신호구동부
340 : 서브 차량검지부 350 : 서브 비상점멸부
400 : 보행자 검지기 410 : 보행신호 인입부
420 : 보행자 신호 송수신부

Claims (8)

  1. 중앙 정보 센터(100); 교차로에 위치하는 복수 개의 신호등 중 어느 하나의 근방에 설치되며, 상기 중앙 정보 센터(100)와 유선 또는 무선 통신을 통해 정보를 송수신하고, 수신된 정보를 이용하여 복수 개의 신호등 중 해당 신호등을 작동시킴과 동시에, 근거리 무선 통신을 이용하여 복수 개의 신호등이 상호 연동할 수 있도록 제어하는 스마트 제어기(200); 및 복수 개의 신호등 중 나머지 신호등 근방에 각각 설치되고, 상기 스마트 제어기(200)로부터 정보를 무선으로 송수신하여 해당 신호등을 작동시키는 신호등 단말 제어기(300);를 포함하고,
    상기 스마트 제어기(200)는, 상기 중앙 정보 센터(100)와 유선 또는 무선으로 정보를 송수신하는 정보송수신부(210)와, 상기 신호등 단말 제어기(300)와 무선으로 정보를 송수신하는 단말정보 송수신부(220)와, 교통량 등 교통정보를 수집하는 차량검지부(230)와, 이 차량검지부(230)로에서 수집한 교통정보를 전달받아 저장하는 데이터관리부(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 스마트 제어기(200)는,
    복수 개의 신호등 중 어느 하나의 신호등을 점멸하는 신호구동부(250)와, 상기 데이터관리부(240)로부터 교통정보를 전달받아 상기 신호구동부(250)의 작동을 제어하는 신호제어부(270)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 스마트 제어기(200)는,
    신호 이상이 발생된 경우 신호등을 비상 점멸시키는 비상점멸부(280)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 신호등 단말 제어기(300)는,
    상기 단말정보 송수신부(220)와 무선 통신을 이용하여 교신하는 서브 단말정보 송수신부(310)와, 복수 개의 신호등 중 해당 신호등의 구동 상태를 관리하는 서브 출력제어부(320)와, 신호등을 작동시키는 서브 신호구동부(330)와, 차량 정보를 수집하는 서브 차량검지부(340)와, 신호 이상이 발생된 경우 신호등을 비상 점멸하는 서브 비상점멸부(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    교차로에서의 보행자 신호를 접수하여 이 신호를 상기 스마트 제어기(200)로무선 송신하는 보행자 검지기(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 보행자 검지기(400)는,
    보행자 신호를 접수하는 보행신호 인입부(410)와, 보행자 신호가 접수되면 이 신호를 상기 스마트 제어기(200)에 무선으로 송신하는 보행자 신호 송수신부(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 보행자 검지기(400)는,
    횡단보도 근방에 설치된 철주에 버튼 타입으로 부착된 것으로 특징으로 하는 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템.
KR1020110105459A 2011-10-14 2011-10-14 교차로에서 효율적인 교통 인프라 구축을 위한 교통 관리 시스템. KR101247787B1 (ko)

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