KR101252225B1 - 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 좌회전 차선이 있는 교차로에서 좌회전 차선에서 대기하는 차량 여부와 반대 차선에서 주행하는 직진 차량의 통행량에 따라, 신호체계를 조정하여 좌회전 차량 또는 직진 차량의 통행을 원활하게 할 수 있는 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은, 교차로에 설치된 신호등과, 상기 신호등의 점등을 제어하는 신호제어부를 구비하는 교차로 교통신호 제어시스템에 있어서, 상기 신호제어부와 전기적으로 연결되어 좌회전 차선에 대기하는 차량의 존재 여부를 검출하는 대기차량검출부와, 상기 신호제어부와 전기적으로 연결되어 상기 좌회전 차선의 반대 차선에서 주행하는 직진 차량의 통행량을 검출하는 통행차량검출부로 이루어지며, 상기 신호제어부는, 상기 대기차량검출부로부터 좌회전 차선에 대기 차량이 없는 것으로 검출될 때, 양방향 직진신호를 유지하고, 상기 대기차량검출부로부터 좌회전 차선에 대기 차량이 존재하는 것으로 검출될 때에는, 상기 통행차량검출부로부터 검출된 반대 차선의 차량 통행량에 따라 좌회전신호의 점등을 제어하도록 되어 있다.

Description

좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템{Traffic Signal Control System Operated by sensing Left Turn Vehicle}

본 발명은 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좌회전 차선이 있는 교차로에서 좌회전 차선에 대기차량이 있는지를 검출하고 대기차량 존재 여부에 따라 교차로의 신호등을 조정하여 좌회전 및 양방향 직진 차량의 소통을 원활하게 하는 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템에 관한 것이다.

좌회전 차선이 있는 교차로, 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 직선도로(1)에 소로(2)가 만나는 삼거리 교차로에서는, 직선도로(1)의 진행방향 "a"측 도로에서 소로(2)로 진입하기 위한 좌회전 차선이 있고, 이러한 교차로의 신호체계는 진행방향 "a"측 도로의 경우, 직진신호와 직진신호+좌회전신호를 반복하게 되고, 진행방향 "b"측 도로의 경우, 직진신호와 정지신호를 반복하게 되며, 진행방향 "a"측 도로에서 좌회전신호가 점등되어 좌회전 차량이 소로(2)로 진입할 때, 진행방향 "b"측 도로에서는 정지신호가 점등되어 직진 주행을 차단하도록 하고 있다.

그러나, 이러한 교차로의 신호체계는, 진행방향 "a"측 도로의 좌회전 차선에 대기 차량이 없는 경우에도 정해진 신호체계의 순서에 의해서 진행방향 "a"측 신호등(3)의 좌회전신호를 매번 점등시키도록 되어 있고, 이와 동시에 반대쪽 진행방향 "b"측 도로의 신호등(4)에는 정지신호가 매번 점등되므로, 진행방향 "b"측 직진 차량의 흐름을 중단시키게 된다. 또한 진행방향 "a"측 도로의 좌회전 차선에 차량이 대기하고 있는 경우, 진행방향 "b"측 도로(반대 차선)의 직진 차량이 없는 경우에도 다음 좌회전 신호가 점등될 때까지 계속 대기해야 한다.

이와 같이 좌회전 신호가 있는 삼거리 교차로의 신호체계에 있어서, 종래에는 좌회전 차량 또는 반대차선에서 주행하는 직진 차량의 통행량에 관계없이 좌회전 신호가 정해진 순서에 의해 점등되는 것이므로, 교차로의 신호체계가 차량의 통행량에 따라 적절하게 대응하지 못하고 비효율적으로 운영되는 단점이 있으며, 이로 인해 좌회전 차량 또는 반대차선의 직진차량 모두 소통이 원활하지 못하여 주변 도로의 교통체증을 더욱 악화시키게 되므로, 많은 시간적 물적 손실은 물론, 차량의 공회전에 의한 대기 오염까지 유발하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 좌회전 차선이 있는 삼거리 교차로에서 좌회전 차선에서 대기하는 차량이 있는지의 여부를 검출하고 좌회전 차선에 대기 차량이 없는 경우에는 양방향 직진신호를 계속 유지하여 양방향 직진 차량의 흐름을 원활하게 하고, 좌회전 차선에 차량이 있는 경우에는, 반대 차선에서 주행하는 직진차량의 통행량을 검출한 후, 직진 차량의 통행량이 많을 때에는 미리 설정되어 있는 정상적인 신호체계의 순서에 따라 좌회전 신호를 점등시키고, 통행량이 없거나 적을 때에는 좌회전신호를 즉시 점등시킴으로써 좌회전 차선이 있는 교차로에서 좌회전 대기 차량의 존재 여부에 따라 신호체계를 조정하여 좌회전 차량 또는 직진 차량의 통행을 원활하게 할 수 있는 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 삼거리 교차로에 설치된 신호등과, 상기 신호등의 점등을 제어하는 신호제어부를 구비하는 교차로 교통신호 제어시스템에 있어서, 상기 신호제어부와 전기적으로 연결되어 좌회전 차선에 대기하는 차량의 존재 여부를 검출하는 대기차량검출부와, 상기 신호제어부와 전기적으로 연결되어 상기 좌회전 차선의 반대 차선에서 주행하는 직진 차량의 통행량을 검출하는 통행차량검출부로 이루어지며, 상기 신호제어부는, 양방향 직진도로의 직진 신호상태에서 상기 대기차량검출부로부터 좌회전 차선에 대기 차량이 없는 것으로 검출될 때, 양방향 직진 도로의 직진 신호를 계속 유지하고, 상기 대기차량검출부로부터 좌회전 차선에 대기 차량이 존재하는 것으로 검출될 때에는, 상기 통행차량검출부로부터 검출된 반대 차선의 직진 차량 통행량에 따라 좌회전신호의 점등을 제어하도록 된 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템에 특징이 있다.

또한, 본 발명의 상기 신호제어부는, 상기 대기차량검출부로부터 좌회전 차선에 차량이 존재하는 것으로 검출되고, 상기 통행차량검출부로부터 일정시간 검출된 반대 차선의 직진 차량 통행량이 미리 설정한 기준통행량보다 적을 때, 즉시 좌회전 신호를 점등시키고, 상기 반대 차선의 직진 차량 통행량이 기준통행량보다 많을 때에는 정상적인 신호체계의 순서에 따라 좌회전 신호를 점등시키도록 제어하는 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템에 특징이 있다.

또한, 본 발명의 상기 통행차량검출부는, 교차로의 정지선으로부터 30~40m 떨어진 위치에서 주행하는 직진 차량의 통행량을 검출하도록 된 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템에 특징이 있다.

상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명의 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템에 의하면, 양방향 직진 신호가 점등된 상태에서 대기차량검출부가 좌회전 차선의 차량 존재 여부를 검출하여 신호제어부에 검출데이터를 송신하게 되면, 신호제어부는 수신한 검출데이터에 의거하여 좌회전 차선에 차량이 없는 것으로 판단하는 경우, 양방향 직진신호를 계속 유지하도록 신호등을 제어하여 양방향 직진 차량의 흐름을 원활하게 할 수 있다. 또한 신호제어부는 좌회전 차선에 차량이 있는 것으로 판단하는 경우, 통행차량검출부로부터 송신된 검출데이터에 의해 반대 차선에서 주행하는 직진 차량의 통행량을 판단하고, 통행량이 미리 설정해 놓은 기준통행량보다 많을 때에만 정상적인 신호체계의 순서에 따라 좌회전 신호를 점등시키고, 기준통행량보다 적거나 통행량이 없는 경우에는 좌회전 신호를 즉시 점등시켜 좌회전 차량을 신속하게 진행시킴으로써 좌회전 차량의 흐름을 원활하게 할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 좌회전 차선이 있는 교차로에 있어서, 좌회전 차량과 반대 차선에서 주행하는 직진 차량의 통행량에 따라 신호체계를 조정하여 좌회전 차량과 양방향 직직 차량의 통행을 원활하게 함으로써 좌회전 신호가 있는 삼거리 교차로에서의 교통체증을 해소할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 좌회전 차선이 있는 삼거리 교차로의 일예를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템이 설치된 삼거리 교차로의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템을 나타낸 블럭도.

이하, 본 발명에 따른 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 삼거리 교차로에 설치된 신호등(3,4)과, 정해진 신호체계에 따라 상기 신호등(3,4)의 점등을 제어하는 신호제어부(11)와, 상기 신호제어부(11)와 전기적으로 연결되고 진행방향 "a" 도로의 좌회전 차선에 대기하는 차량의 존재 여부를 검출하여 검출데이터를 신호제어부(11)에 송신하는 대기차량검출부(12)와, 상기 신호제어부(11)와 전기적으로 연결되고 상기 좌회전 차선의 반대 차선(진행방향 "b" 도로)에서 주행하는 직진 차량의 통행량을 검출하여 검출데이터를 신호제어부(11)에 송신하는 통행차량검출부(13)로 이루어진다.

상기 대기차량검출부(12)와 통행차량검출부(13)는, 차량을 촬영하여 영상이미지를 얻기 위한 카메라와, 이 카메라로부터 얻어진 영상이미지로부터 차량의 번호판을 인식하여 차량인지의 여부를 판독하는 영상처리부로 이루어지는 공지의 차량인식장치를 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 대기차량검출부(12)는, 도 3에 도시된 바와 같이 교차로에서 좌회전 차선에 대기하는 차량을 촬영하기 위한 제1 카메라(12a)와, 상기 제1 카메라(12a)로 촬영되어 보내진 영상이미지에서 차량의 번호판을 판독하여 차량 여부를 검출한 후, 검출데이터를 신호제어부(11)에 송신하는 제1 영상처리부(12b)로 구성되며, 제1 카메라(12a)는 교차로에서 좌회전 차선이 있는 진행방향 "a"측 신호등(3)에 설치한다.

또한, 통행차량검출부(13)는, 도 3에 도시된 바와 같이 좌회전 차선의 반대 차선(진행방향 "b")에서 주행하는 직진 차량을 촬영하기 위한 제2 카메라(13a)와, 상기 제2 카메라(13a)로 촬영되어 보내진 영상이미지에서 차량 번호판을 판독하여 차량 여부를 검출한 후, 검출데이터를 신호제어부(11)에 송신하는 제2 영상처리부(13b)로 이루어진다.

이때 통행차량검출부(13)의 제2 카메라(13a)는 도 2에 도시된 바와 같이 교차로의 정지선으로부터 일정거리(L), 예를 들면 30~40m 떨어진 곳에 설치하는 것이 바람직하다. 이는 교차로로부터 일정거리(L) 떨어진 차량을 검출함으로써 신호 조정에 따라 진행방향 "b" 도로의 신호등(4)에 정지 신호가 점등될 경우, 검출위치 이후의 차량이 안전하게 정지선에 정지할 수 있도록 충분한 제동거리를 확보하기 위한 것이다.

한편, 신호제어부(11)는, 상기 대기차량검출부(12)와 통행차량검출부(13)로부터 검출데이터를 제공받아 검출데이터에 의거하여 신호등(3,4)의 점등을 제어한다.

즉, 신호제어부(11)에는, 양쪽 진행방향 "a"와 "b" 도로에 직진 신호가 점등된 상태에서, 상기 대기차량검출부(12)로부터 검출데이터를 수신하여 좌회전 차선에 차량이 존재하지 않는 것으로 판단될 때, 양방향 직진 신호를 계속 유지하고, 상기 대기차량검출부(12)로부터 검출심호를 수신하여 좌회전 차선에 차량이 존재하는 것으로 판단될 때에는, 상기 진행방향 "b"의 도로(반대 차선)에서 주행하는 차량의 통행량에 따라 진행방향 "a"측 도로의 좌회전 신호의 점등을 제어하도록 미리 프로그램하여 둔다.

반대 차선의 차량 통행량은, 기준통행량을 신호제어부(11)에 미리 저장하여 두고, 통행차량검출부(13)를 통해 일정시간 동안 검출된 차량의 수와 기준통행량을 비교하여 판단할 수 있다. 예를 들면 기준통행량을 5대로 설정하여 두고, 통행차량검출부(13)에 의해 차량의 수를 20초 간격으로 검출하여 20초 동안 검출된 차량의 수가 5대 미만일 경우, 신호제어부(11)는 진행방향 "b" 도로의 직진 차량이 적은 것으로 판단하여 즉시 진행방향 "b" 도로의 신호등(4)을 제어하여 정지 신호를 점등시키고, 이와 동시에 진행방향 "a"측 도로의 신호등(3)은 좌회전 신호를 점등시켜 좌회전 차량을 신속하게 소통시키고, 20초 동안 검출된 차량의 수가 5대 이상일 경우, 신호제어부(11)는 진행방향 "b"도로의 직진 차량이 많은 것으로 판단하여 정상적인 신호체계의 순서에 따라 좌회전 신호를 점등시키도록 제어할 수 있다.

또한, 반대 차선의 차량 통행량은, 일정시간 동안 통행차량검출부(13)에 의해 직진하고 있는 차량이 검출되는지의 여부에 따라 판단할 수 있다. 예를 들면, 진행방향 "b"도로의 정지선으로부터 30~40m 떨어진 곳에서 주행하는 직진 차량을 검출할 수 있도록 통행차량검출부(13)의 제2 카메라(13a)를 진행방향 "b"도로에 설치하고, 10초 간격으로 직진 차량을 검출하여 10초 동안 1대도 검출되지 않을 때, 신호제어부(11)는 좌회전 차선의 반대 차선에서 직진하는 차량이 없는 것으로 판단하여 즉시 진행방향 "b" 도로의 신호등(4)을 제어하여 정지 신호를 점등시키고, 이와 동시에 진행방향 "a" 도로 신호등(3)의 좌회전 신호를 점등시켜 좌회전 차량을 신속하게 소통시키고, 1대 이상 검출되는 경우, 신호제어부(11)는 진행방향 "b" 도로의 직진 차량이 많은 것으로 판단하여 정상적인 신호체계의 순서에 따라 좌회전 신호를 점등시키도록 제어할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 직선도로(1)에 소로(2)가 만나고, 직선도로(1)의 진행방향 "a"측 도로에서 소로(2)로 진입하기 위한 좌회전 차선이 있는 삼거리 교차로에 본 발명의 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템을 적용할 수 있다.

상기한 삼거리 교차로에 있어서 신호제어부(11)는 정해진 순서와 시간 동안 신호등(3,4)의 점등을 제어하게 된다. 정상적인 신호체계는 진행방향 "a"측 신호등(3)의 경우, 직진신호와 직진신호+좌회전신호를 반복하도록 제어되고, 진행방향 "b"측 신호등(4)의 경우, 직진신호와 정지신호를 반복하도록 제어되며, 진행방향 "a"측 신호등(3)의 좌회전신호가 점등되어 좌회전 차량이 소로(2)로 진입할 때, 진행방향 "b"측 신호등(4)에서는 정지신호가 점등되어 직진 주행을 차단하도록 제어된다.

이러한 삼거리 교차로의 신호체계에 있어서, 본 발명은 대기차량검출부(12)의 제1 카메라(12a)가 진행방향 "a"의 좌회전 차선을 촬영하여 제1 영상처리부(12b)로 보내고, 제1 영상처리부(12b)는 제1 카메라(12a)로 촬영된 영상이미지에서 차량 번호판을 인식하여 차량인지의 여부를 판독하여 신호제어부(11)로 검출데이터를 송신하게 된다.

이어서 신호제어부(11)는 대기차량검출부(12)의 제1 영상처리부(12b)로부터 송신된 검출데이터에 의해 좌회전 차선에 차량이 없는 것으로 판단되면, 진행방향 "a"측 신호등(3)의 좌회전 신호를 점등하지 않고, 진행방향 "b"측 신호등(4)은 직진 신호의 점등상태를 계속 유지하도록 제어한다. 이로 인해 양방향 직진 차량의 흐름을 중단시키는 일없이 지속시켜 차량의 원활한 흐름이 이루어지게 된다.

또한, 신호제어부(11)는 대기차량검출부(12)의 제1 영상처리부(12b)로부터 송신된 검출데이터가 좌회전 차선에 차량이 있는 것으로 인식될 경우, 통행차량검출부(13)의 제2 영상처리부(12b)로부터 송신된 검출데이터에 의거하여 좌회전 차선의 반대 차선(진행방향 "b"측 도로)에서 주행하는 직진 차량의 통행량을 판단하여 신호등(3,4)을 제어한다.

즉, 신호제어부(11)는 일정시간 동안 통행차량검출부(13)에 의해 검출된 진행방향 "b"측 도로에서 주행하는 차량의 수와 미리 설정해 놓은 기준통행량을 비교하여 검출된 차량의 수가 기준통행량보다 적은 경우, 진행방향 "b"측 도로에서 주행하는 직진 차량의 통행량이 적은 것으로 판단하여 즉시 진행방향 "b"측 신호등(4)의 정지 신호를 점등시킴과 동시에, 진행방향 "a"측 신호등(3)의 좌회전 신호를 점등시켜 좌회전 차량을 신속하게 소통시키고, 검출된 차량의 수가 기준통행량보다 많은 경우, 진행방향 "b"측 도로에서 주행하는 직진 차량의 통행량이 많은 것으로 판단하여 정상적인 신호체계의 순서에 따라 진행방향 "a"측 신호등(3)의 좌회전 신호를 점등시킴으로써 정상적인 신호체계를 유지하도록 제어한다.

이로써 진행방향 "b"측 도로에서 주행하는 차량이 없거나 적을 경우, 진행방향 "a"측 좌회전 차량을 소통시킬 수 있고, 신호체계를 효율적으로 운영하여 삼거리 교차로에 있어서의 교통 흐름을 원활하게 할 수 있다.

또한, 신호제어부(11)는, 통행차량검출부(13)의 제2 카메라(13b)가 진행방향 "b"측 도로의 정지선으로부터 일정 거리(L), 예를 들면 30~40m 떨어진 위치의 차량을 검출하도록 하고, 일정시간 간격으로 직진 차량을 검출하여 1대도 검출되지 않을 때, 진행방향 "b"측 도로에서 주행하는 직진 차량의 통행량이 없거나 적은 것으로 판단하여 즉시 진행방향 "a"측 신호등(3)의 좌회전 신호를 점등시켜 좌회전 차량을 신속하게 소통시키고, 직진 차량이 1대 이상 검출될 때에는, 진행방향 "b"측 도로에서 주행하는 직진 차량의 통행량이 많은 것으로 판단하여 정상적인 신호체계의 순서에 따라 진행방향 "a"측 신호등(3)의 좌회전 신호를 점등시킴으로써 정상적인 신호체계를 유지하도록 제어한다.

이러한 통행량 검출과정을 통해서도, 진행방향 "b"측 도로에서 주행하는 차량의 통행량을 검출할 수 있고, 이에 따라 신호체계를 효율적으로 조정하여 삼거리 교차로에 있어서의 교통 흐름을 원활하게 할 수 있으며, 통행차량검출부(13)에 의한 차량 검출 위치를 교차로로부터 30~40m 떨어진 곳으로 함으로써 신호 조정에 따라 즉시 진행방향 "b" 도로의 신호등(4)에 정지 신호가 점등될 경우, 검출위치 이후의 차량이 안전하게 정지선에 정지할 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 좌회전 차선에 대기 차량이 있는지의 여부에 따라, 또한 좌회전 차선의 반대 차선에서 주행하는 직진 차량의 통행량에 따라, 교차로의 신호등을 조정하여 제어함으로써 삼거리 교차로에 있어서의 신호체계를 효율적으로 운영하여 양방향 직진 차량의 통행과 좌회전 차량의 통행을 적절한 시점에서 원활하게 소통시킬 수 있다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

3,4 : 신호등 11 : 신호제어부
12 : 대기차량검출부 13 : 통행차량검출부
12a,13a : 제1 및 제2 카메라 12b,13b : 제1 및 제2 영상처리부

Claims (3)

1. 삼거리 교차로에 설치된 신호등과, 상기 신호등의 점등을 제어하는 신호제어부를 구비하는 교차로 교통신호 제어시스템에 있어서,
   상기 신호제어부와 전기적으로 연결되어 좌회전 차선에 대기하는 차량의 존재 여부를 검출하는 대기차량검출부와, 상기 신호제어부와 전기적으로 연결되어 상기 좌회전 차선의 반대 차선에서 주행하는 직진 차량의 통행량을 검출하는 통행차량검출부로 이루어지며,
   상기 대기차량검출부는, 교차로에서 좌회전 차선에 대기하는 차량을 촬영하기 위한 제1 카메라와, 상기 제1 카메라로 촬영되어 보내진 영상이미지에서 차량의 번호판을 판독하여 차량 여부를 검출한 후, 검출데이터를 상기 신호제어부에 송신하는 제1 영상처리부로 구성되고, 상기 통행차량검출부는 좌회전 차선의 반대 차선에서 주행하는 직진 차량을 촬영하기 위한 제2 카메라와, 상기 제2 카메라로 촬영되어 보내진 영상이미지에서 차량 번호판을 판독하여 차량 여부를 검출한 후, 검출데이터를 신호제어부에 송신하는 제2 영상처리부로 이루어지며,
   상기 신호제어부는, 양방향 직진도로의 직진 신호상태에서 상기 대기차량검출부로부터 좌회전 차선에 대기 차량이 없는 것으로 검출될 때, 양방향 직진 도로의 직진 신호를 계속 유지하고, 상기 대기차량검출부로부터 좌회전 차선에 대기 차량이 존재하는 것으로 검출될 때에는, 상기 통행차량검출부로부터 검출된 반대 차선의 직진 차량 통행량에 따라 좌회전신호의 점등을 제어하는 것을 특징으로 하는 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호제어부는, 상기 대기차량검출부로부터 좌회전 차선에 차량이 존재하는 것으로 검출되고, 상기 통행차량검출부로부터 일정시간 검출된 반대 차선의 직진 차량 통행량이 미리 설정한 기준통행량보다 적을 때, 즉시 좌회전 신호를 점등시키고, 상기 반대 차선의 직진 차량 통행량이 기준통행량보다 많을 때에는 정상적인 신호체계의 순서에 따라 좌회전 신호를 점등시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 통행차량검출부는 교차로의 정지선으로부터 30~40m 떨어진 위치에서 주행하는 직진 차량의 통행량을 검출하도록 된 것을 특징으로 하는 좌회전 차량 감응 교통신호 제어시스템.

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