KR101749244B1

KR101749244B1 - 긴급차량 우선신호 제어시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101749244B1
Application number: KR1020150164026A
Authority: KR
Inventors: 박용식; 안창영
Original assignee: (주)크리웨이브
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2017-07-03
Also published as: KR20170059724A

Abstract

본 발명은 PPC 보드에서 비밀번호 및 관리정보를 이용한 검증과정을 수행함으로써 인가된 차량 및 인가자에 한해서만 우선신호를 제공하여 도난 및 복제 등으로 인한 차량단말기의 사용을 효율적으로 방지할 수 있으며, 일반 차량의 불필요한 피해를 최소화할 수 있고, 긴급차량에게 우선신호 제공 여부를 판단하는 PPC 보드가 기 설치된 노변기지국에 연동 가능함과 동시에 옵션 보드 형태로 기 설치된 교통신호 제어기 내부에 장착되도록 구성됨으로써 설치, 교체 및 점검이 간단함과 동시에 도시미관을 해치지 않으며, 제조비용을 절감시킬 수 있는 긴급차량 우선신호 제어시스템에 관한 것이다.

Description

긴급차량 우선신호 제어시스템 및 방법{Emergency vehicle signal priority system and method thereof}

본 발명은 긴급차량 우선신호 제어 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 긴급차량 통과 시 긴급차량의 진행방향에 대응하여 우선신호가 부여되도록 신호등의 현시체계를 제어하기 위한 긴급차량 우선신호 제어시스템 및 방법에 관한 것이다.

자동차 산업이 발달하여 차량 수가 증가함에 따라 교통정체 현상이 빈번하게 발생하고 있고, 이러한 교통정체 현상은 환경오염, 소음, 자동차 연비소모 및 정체로 인한 사회적 손실을 유발할 뿐만 아니라 골든타임이 요구되는 긴급차량의 신속성을 떨어뜨리는 주요 원인으로 작용하고 있다. 이때 긴급차량은 소방차, 후송차량, 구급차, 경찰차, 범죄수사용 차량 등과 같이 긴급한 용도로 사용되는 특수차량으로 정의된다.

이러한 긴급차량이 임무를 완벽하게 수행하기 위한 첫 번째 조건은 긴급차량이 사고 장소로 신속하게 이동하는 것이다. 즉 긴급차량이 얼마나 신속하게 사고 장소로 이동하느냐는 임무 수행여부에 가장 중요한 요소이다. 예를 들어 신고접수 후 5분 내에 사고 장소로 도착을 목표로 하는 소방차의 경우 정시에 도착하지 못하는 원인 중 40%가 교통정체 현상 때문이다.

이에 따라 긴급차량에게 우선신호를 부여하여 긴급차량의 정차를 최소화하여 신속성을 높이도록 하는 긴급차량 우선신호 제어시스템에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.

도 1은 본 출원인에 의해 특허등록된 국내등록특허 제10-144213호(발명의 명칭 : 긴급차량 우선신호 제어시스템 및 그 제어방법)에 개시된 긴급차량 우선신호 제어시스템을 나타내는 블록도이다.

도 1의 긴급차량 우선신호 제어시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 차상 송수신 장치(110), 우선신호 생성장치(120), 교통신호 제어기(130) 및 신호등(140)으로 이루어진다.

차상 송수신장치(110)는 긴급차량에 설치되어 우선신호 생성장치(200)로부터 비컨신호가 감지되면, 차량 식별정보 및 위치정보를 포함하는 브로드캐스트 패킷을 생성하여 우선신호 생성장치(200)로 송신한다.

우선신호 생성장치(200)는 각 신호등(350)에 설치되어 비컨 신호를 주기적으로 송신하며, 차상 송수신 장치(110)로부터 브로드캐스트 패킷을 전송받으면 위치정보를 이용하여 해당 긴급차량의 위치가 각 이동방향별로 기 설정된 영역 내 진입할 때 긴급차량의 이동방향 정보가 포함된 우선 제어신호를 교통신호 제어기(300)로 전송한다.

교통신호 제어기(300)는 우선신호 생성장치(200)로부터 우선 제어신호를 입력받으면 해당 이동방향의 교통신호가 순방향 신호가 되도록 교통신호를 제어한다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 차상 송수신 장치(110) 및 우선신호 생성장치(110)가 1 : N 통신 방식으로 구현됨에 따라 임의의 차상 송수신 장치(100)로부터 송신되는 브로드캐스트 패킷은 인접한 복수개의 우선신호 생성장치(110)들로 송신이 가능하고, 이에 따라 복수개의 우선신호 생성장치(110)들의 중첩되는 통신영역에 차량이 통과중이더라도 긴급차량에 우선신호를 제공할 수 있게 된다.

일반적으로 긴급차량의 차상 송수신 장치(110)와 같은 차량 내 단말기(OBE;On-board Equipment)는 긴급 용무라는 특수한 목적을 위해 사용되기 때문에 인가된 차량 및 인가자에 의해서만 사용되어야 하고, 이에 따라 인가자가 아닌 타인의 사용을 방지하기 위한 절차가 필수적으로 이루어져야 한다.

그러나 종래기술(100)은 차상 송수신 장치(110)가 도난당하거나 또는 복제되어 인가된 차량이 아닌 차량 또는 인가자가 아닌 사람에 의해 사용되더라도 이를 방지하기 위한 검증 과정을 수행하지 않아 시스템에 대한 신뢰도가 떨어지며, 인가되지 않은 차량에게 우선신호를 제공함에 따라 일반 차량의 불필요한 피해가 발생하는 문제점이 발생한다.

또한 종래기술(100)은 우선신호 생성장치(120)가 긴급차량의 차량 송수신 장치(110)의 브로드캐스트 패킷뿐만 아니라 일반차량의 무선 패킷까지 수신 받기 때문에 수신된 패킷이 긴급차량으로부터 전송된 것인지를 판단하기 위해서는 1)패킷 형식을 비교하여 전송받은 패킷이 유니캐스트 패킷인지 또는 브로드캐스트 패킷인지를 판별하는 제1 판별단계와, 2)패킷 형식이 브로드캐스트 패킷인 경우 패킷 내용을 분석하여 패킷에 긴급차량에 대한 위치정보가 포함되어 있는지 여부를 판별하며 패킷에 긴급차량에 대한 위치정보가 포함되어 있는 경우 해당 패킷이 긴급차량에 대한 패킷이라고 판단하는 제2 판별단계로 이루어지기 때문에 불필요한 연산소모가 발생하며 효율성이 떨어지게 된다.

또한 종래기술(100)은 우선신호 생성장치(120)가 비컨 신호 송출, 패킷 분석 및 판정모듈, 긴급차량의 위치검출, 긴급차량의 영역 진입/진출 여부 등의 다양한 연산을 처리하기 위해서는 별도로 제작되어 신호등의 지주에 설치되어야 하기 때문에 도로미관을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 제조비용이 증가하며, 설치공정이 번거로운 문제점이 발생한다.

또한 종래기술(100)은 긴급차량의 정확한 이동방향(직진, 좌회전)에 대응되는 신호에 한해서만 우선신호를 제공하는 것이 아니라 해당 긴급차량이 주행 중인 도로가 이동할 수 있는 모든 방향에 대해 우선신호를 제공하도록 구성되었기 때문에 효율성이 떨어질 뿐만 아니라 긴급차량이 아닌 다른 차량들의 정체현상이 증가하게 된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 차량단말기가 전원 구동 시 유저로부터 비밀번호를 입력받도록 구성됨과 동시에 접속요청 데이터에 비밀번호 및 기 설정된 관리정보를 포함하여 송출하고, PPC 보드가 노변기지국을 통해 차량단말기의 접속요청 데이터를 전송받으면 비밀번호 및 관리정보를 이용한 검증과정을 수행함으로써 인가된 차량 및 인가자에 한해서만 우선신호를 제공하여 도난 및 복제 등에 의한 차량단말기의 사용을 효율적으로 방지하며, 일반 차량의 불필요한 피해를 최소화 할 수 있는 긴급차량 우선신호 제어시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 기 설치된 노변기지국에 연동하여 노변기지국을 통해 차량단말기로부터 접속요청 데이터를 수집하고, PPC 보드가 옵션 보드 형태로 기 설치된 교통신호 제어기 내부에 장착되도록 구성됨으로써 설치, 교체 및 점검이 간단함과 동시에 도시미관을 해치지 않으며, 제조비용을 절감시킬 수 있는 긴급차량 우선신호 제어시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 긴급차량의 현재위치 및 신고 장소에 따른 최적 이동경로를 검출하여 최적 이동경로에 속한 신호등들에 긴급차량 통과 시 우선신호가 제공되도록 함으로써 종래에 긴급차량이 주행 중인 도로가 이동할 수 있는 모든 방향에 대해 우선신호를 제공하여 효율성이 떨어지는 문제점을 획기적으로 해결할 수 있는 긴급차량 우선신호 제어시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 긴급차량이 복귀모드일 때 긴급차량의 현재위치 및 각 사고조치기관의 위치를 통해 긴급차량에 인접한 사고조치기관들인 인접 사고조치기관들을 검출한 후 도로정체율 및 거리차를 통해 인접 사고조치기관들 중 최적사고조치기관을 검출하도록 구성되고, 검출된 최적 사고조치기관에 대한 최적이동경로를 검출하여 검출된 최적이동경로에 속한 신호등들에 긴급차량 통과 시 우선신호가 제공되도록 함으로써 긴급차량의 신속성을 극대화시킬 수 있는 긴급차량 우선신호 제어시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 긴급차량에게 우선신호를 제공하기 위한 긴급차량 우선신호 제어시스템에 있어서: 상기 긴급차량에 설치되고, 전원 구동 시 유저로부터 비밀번호를 제공받아 저장하며, GPS를 통한 현재위치정보, 상기 비밀번호를 포함하는 접속요청 데이터를 외부로 송출하는 차량내단말기; 도로에 설치되어 인접한 차량내단말기로부터 접속요청 데이터를 수신 받는 노변기지국; 할당된 신호등들의 현시체계를 관리 및 제어하는 교통신호 제어기; 상기 노변기지국으로부터 접속요청 데이터를 수신 받으며, 상기 비밀번호가 기 설정되어 저장되어 상기 접속요청 데이터의 비밀번호를 저장된 비밀번호에 비교하여 접속요청 데이터가 정상적인 데이터인지를 검증하며, 접속요청 데이터가 정상적인 데이터일 때 주기적으로 수신되는 접속요청 데이터의 위치정보를 이용하여 긴급차량의 위치가 기 설정된 이동방향 별 설정영역(S) 내 진입하면 상기 교통신호 제어기로 긴급차량의 이동방향 정보와 함께 우선신호를 요청하며, 검증된 접속요청 데이터를 상기 교통신호 제어기를 통해 외부로 송신하는 PPC 보드; 상기 교통신호 제어기를 통해 전송받은 접속요청 데이터를 저장하며, 긴급차량이 신고 장소로 이동하는 출동모드일 때 기 설정된 최적경로 알고리즘을 이용하여 긴급차량의 현재위치로부터 신고 장소까지의 최적 이동경로를 검출하며, 기 저장된 신호등들의 위치정보를 통해 상기 최적 이동경로에 포함되는 신호등들을 추출한 후 긴급차량이 추출된 신호등들 중 어느 하나에 진입하면 해당 신호등을 제어하는 교통신호 제어기로 이동방향에 대응되는 신호가 표출되도록 우선신호 제어데이터를 전송하는 관제센터서버를 포함하고, 상기 교통신호 제어기는 상기 관제센터서버로부터 전송받은 우선신호 제어데이터에 따라 신호등들을 제어하고, 상기 교통신호 제어기는 상기 PPC 보드로부터의 우선신호 요청과, 상기 관제센터서버로부터의 우선신호 데이터 수신이 동시에 이루어질 때 상기 PPC 보드로 중첩이 이루어졌다는 중첩데이터를 전송하고, 상기 PPC 보드는 상기 교통신호 제어기로부터 중첩데이터를 전송받으면, 관리기관에 따라 우선순위가 부여된 기 설정된 테이블을 이용하여 접속요청 데이터의 관리정보를 분석하여 우선순위를 판별하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 PPC 보드는 관리기관의 종류를 나타내는 식별코드 정보를 포함하는 관리정보들과, 각 관리정보에 매칭되는 비밀번호 정보가 기 설정되어 저장되고, 상기 차량내단말기는 기 설정된 관리정보가 저장되어 상기 접속요청 데이터에 저장된 관리정보를 포함하여 상기 노변기지국으로 송출하고, 상기 PPC 보드는 저장된 관리정보들 및 각 관리정보에 매칭되는 비밀번호 정보를 탐색하여 접속요청 데이터의 관리정보 및 비밀번호를 검증하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 차량내단말기는 전원 구동 시 기 저장된 비밀번호를 삭제시키는 데이터 리셋모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 PPC 보드는 옵션 보드 형태로 상기 교통신호 제어기 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 차량내단말기는 유저로부터 직접 입력받는 방식, 저장매체를 통해 입력받는 방식 및 스마트-폰과의 연계를 통해 입력받는 방식 중 어느 하나를 이용하여 비밀번호를 제공받는 것이 바람직하다.

삭제

또한 본 발명에서 상기 긴급차량 우선신호 시스템은 도로 정체율 정보를 포함하는 교통정보를 생성하는 교통센터를 더 포함하고, 상기 교통관제센터는 긴급차량에 의해 이송되는 사고관련자에게 후속조치를 수행하는 관리 또는 단체인 사고조치기관들 각각의 위치정보와, 상기 교통센터로부터 전송받은 도로정체율 정보를 저장하며, 긴급차량이 사고 장소로부터 사고조치기관으로 이동하는 복귀모드일 때 긴급차량의 현재위치 및 각 사고조치기관의 위치를 이용하여 긴급차량의 현재위치에 인접한 인접 사고조치기관들을 검출하며, 긴급차량의 현재위치로부터 각 인접 사고조치기관의 거리차를 산출한 후 산출된 거리차 및 도로정체율을 분석하여 긴급차량이 현재위치로부터 각 인접 사고조치기관에 도착하는데 소요되는 시간인 소요예측시간(t)을 산출하여 산출된 소요예측시간(t)이 가작 작은 인접 사고조치기관을 최종 목적지로 결정하며, 상기 최적경로 알고리즘을 이용하여 긴급차량의 현재위치로부터 상기 최종목적지까지의 최적 이동경로를 검출하는 것이 바람직하다.

삭제

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 PPC 보드에서 비밀번호 및 관리정보를 이용한 검증과정을 수행함으로써 인가된 차량 및 인가자에 한해서만 우선신호를 제공하여 도난 및 복제 등으로 인한 차량단말기의 사용을 효율적으로 방지할 수 있으며, 일반 차량의 불필요한 피해를 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 긴급차량에게 우선신호 제공 여부를 판단하는 PPC 보드가 기 설치된 노변기지국에 연동 가능함과 동시에 옵션 보드 형태로 기 설치된 교통신호 제어기 내부에 장착되도록 구성됨으로써 설치, 교체 및 점검이 간단함과 동시에 도시미관을 해치지 않으며, 제조비용을 절감시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 긴급차량의 현재위치 및 신고 장소에 따른 최적 이동경로를 검출하여 최적 이동경로에 속한 신호등들을 검출한 후 검출된 신호등들에 긴급차량 통과 시 우선신호가 제공되도록 함으로써 종래에 긴급차량이 주행 중인 도로가 이동할 수 있는 모든 방향에 대해 우선신호를 제공하여 효율성이 떨어지는 문제점을 획기적으로 해결할 수 있다.

도 1은 본 출원인에 의해 특허등록된 국내등록특허 제10-144213호(발명의 명칭 : 긴급차량 우선신호 제어시스템 및 그 제어방법)에 개시된 긴급차량 우선신호 제어시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 긴급차량 우선신호 제어시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 2의 예시도이다.
도 4는 도 2의 차량단말기를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 2의 PPC 보드를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 도 2를 설명하기 위한 관계도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예인 긴급차량 우선신호 시스템을 나타내는 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 긴급차량 우선신호 제어시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 3은 도 2의 예시도이다.

본 발명의 긴급차량 우선신호 제어시스템(1)은 긴급 임무를 수행하는 긴급차량(C)에게 우선신호를 부여하도록 신호등의 현시체계를 제어하여 긴급차량이 목적지로 정차 없이 최대한 신속하게 이동하도록 하는 시스템이다.

또한 긴급차량 우선신호 제어시스템(1)은 도 2와 3에 도시된 바와 같이 긴급차량 내 설치되어 인접한 노변기지국(5)으로 접속요청 데이터를 송출하는 차량단말기(EV-OBE)(3)와, 도로에 이격되게 설치되어 접속된 차량단말기(3)로부터 접속요청 데이터를 수신 받아 이를 PPC 보드(9)로 입력하는 노변기지국(RSE)(5)과, 교통신호 제어기(7)에 설치되어 노변기지국(5)으로부터 전송받은 접속요청 데이터의 검증을 수행한 후 검증이 수행된 긴급차량이 이동방향별 설정영역(S) 내 진입하면 교통신호 제어기(7)로 우선신호를 요청하는 PPC 보드(9)와, 기 할당된 신호등들의 현시체계를 관리 및 제어함과 동시에 PPC 보드(9)의 요청에 따라 긴급차량에게 우선신호를 제공하는 교통신호 제어기(7)로 이루어진다.

이때 노변기지국(5) 및 교통신호 제어기(7)는 이더넷으로 연결되어 데이터통신을 수행할 수 있고, 교통신호 제어기(7) 및 PPC 보드(9)는 VME 버스(Versa Module Eurocard Bus)를 통하여 데이터를 송수신할 수 있다.

도 4는 도 2의 차량단말기를 나타내는 블록도이다.

차량단말기(EV-OBE)(Emergency Vehicle-On Board Equipment)(3)는 긴급차량 내 설치되어 프로브정보를 생성하며, 생성한 프로프 정보를 인코딩 접속된 노변기지국(5)으로 이를 전송하는 더미 터미널(Dummy terminal)이다.

또한 차량단말기(EV-OBE)는 도 4에 도시된 바와 같이 메모리(32), 통신 인터페이스 모듈(33), 입력모듈(34), GPS 모듈(35), 접속요청 데이터 생성모듈(36), 데이터 리셋모듈(37) 및 제어모듈(31)로 이루어진다.

제어모듈(31)은 차량단말기(3)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(32), (33), (34), (35), (36), (37)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(31)은 최초 전원 구동 시 데이터 리셋모듈(37)을 구동시켜 메모리(32)에 저장된 비밀번호 정보가 삭제되도록 한다.

또한 제어모듈(31)은 입력모듈(34)에 의해 비밀번호 정보가 입력되면 입력된 비밀번호 정보를 메모리(32)에 저장한다.

또한 제어모듈(31)은 메모리(32)에 저장된 관리정보와, GPS 모듈(35)에 의해 검출되는 현재위치 정보와, 기 설정된 관리정보를 접속요청데이터 생성모듈(36)로 주기적으로 입력하여 접속요청데이터 생성모듈(36)에 의해 접속요청 데이터가 생성되도록 한다.

또한 제어모듈(31)은 통신 인터페이스 모듈(33)을 제어하여 접속요청데이터 생성모듈(36)에 의해 생성된 접속요청 데이터가 접속된 노변기지국(5)으로 전송되도록 한다.

메모리(32)에는 입력모듈(34)을 통해 입력되는 비밀번호 정보가 저장된다.

또한 메모리(32)에는 기 설정된 관리정보가 저장된다. 이때 관리정보는 관리기관의 종류를 나타내는 식별코드 정보와, 차량번호 또는 버스노선번호 정보로 이루어진다.

본 발명에서, 식별코드는 관리기관(소방서, 경찰서, 병원 등)의 종류, 위치 등에 따라 설정되고, 각 식별코드에는 매칭되는 비밀번호가 설정되고, 이러한 식별코드들 및 각 식별코드의 비밀번호 정보는 관리자 및 인가자에게 제공되어 차량단말기(3)뿐만 아니라 PPC 보드(9)에 저장된다.

입력모듈(34)은 유저로부터 비밀번호를 입력받으며, 입력된 비밀번호 정보를 메모리(32)에 저장한다. 이때 비밀번호는 유저가 인가자인지를 판단할 수 있는 매개체로 사용된다.

또한 입력모듈(34)에 의해 입력되는 비밀번호는 전원 구동(ON) 시 데이터 리셋모듈(37)에 의해 메모리(32)에서 삭제된다. 즉 본 발명의 차량단말기는 전원이 'OFF'된 후 'ON'될 때마다 유저로부터 비밀번호를 입력받도록 구성됨으로써 도난, 복제 등에 의하여 인가자 이외 다른 사람들이 사용하고자 할 때 이를 효율적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 입력모듈(34)은 유저로부터 직접 비밀번호를 입력받거나 또는 USB 등과 같은 저장매체를 통해 입력받거나, 스마트-폰과의 연계를 통해 입력받는 등과 같이 공지된 다양한 방식으로 비밀번호를 입력받을 수 있다.

접속요청 데이터 생성모듈(36)은 기 설정된 관리정보와, 입력모듈(34)을 통해 입력된 비밀번호 정보와, GPS 모듈(35)에 의해 검출된 현재위치를 포함한 우선신호정보로 이루어지는 접속요청 데이터를 주기적으로 생성한다.

또한 접속요청 데이터 생성모듈(36)에 의해 생성된 접속요청 데이터는 통신 인터페이스 모듈(33)을 통해 인접한 노변기지국(5)으로 전송된다.

데이터 리셋모듈(37)은 전원 구동(ON) 시 구동되며, 메모리(32)에 저장된 기존 비밀번호 정보를 메모리(32)에서 삭제한다. 즉 본 발명의 차량단말기(3)는 데이터 리셋모듈(37)에 의해 전원이 켜질 때 마다 비밀번호를 유저로부터 입력받도록 구성됨으로써 도난 및 복제 등에 의하여 인가자 이외의 사용 시 우선신호 제공 서비스를 효율적으로 방지할 수 있게 된다.

노변기지국(RSE, Road-side Equipment)(5)은 도로에 이격되게 설치되어 인접한 차량단말기(3)로부터 접속요청 데이터를 수신 받으며, 수신 받은 접속요청 데이터를 PPC 보드(9)로 전달한다. 이때 노변기지국(5)은 신호등 지주(P)에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 노변기지국(5)은 IEEE 802.11 기반의 통신 방신을 사용하여 다수의 노변기지국들이 차량단말기(3)와 N : 1로 통신이 가능하도록 하여, 도심 등에 연속하여 인접하게 위치한 교차로들에서도 효율적으로 긴급차량에 대한 우선신호 제어가 이루어지게 할 수 있다.

도 5는 도 2의 PPC 보드를 설명하기 위한 블록도이다.

PPC 보드(Poser Personal Computer board)(9)는 교통신호 제어기(7)의 내부에 옵션 보드 형태로 장착되고, 노변기지국(5)으로부터 전송받은 접속요청 데이터가 인가된 긴급차량 및 인가자에 의한 정상적인 데이터(이하 정상데이터라고 함)인지를 검증하며, 검증 후 교통신호 제어기(7)로 우선신호를 요청하는 기능을 수행한다.

또한 PPC 보드(9)는 도 5에 도시된 바와 같이 데이터가 저장되는 메모리(92)와, 노변기지국(5), 교통신호 제어기(7)와의 데이터 통신을 지원하는 통신 인터페이스 모듈(93)과, 수신 받은 접속요청 데이터가 정상데이터인지를 검증하는 데이터 검증모듈(94)과, 긴급차량의 위치를 추적하는 위치추적모듈(95)과, 긴급차량이 설정영역(S)에 진입하였는지를 판단하는 진입/진출 판단모듈(96)과, 이들 연결대상(92), (93), (94), (95), (96)들을 관리 및 제어하는 제어모듈(91)로 이루어진다. 이때 제어모듈(91)은 진입/진출 판단모듈(96)에 의해 긴급차량이 설정영역(S)에 진입한다고 판단되면 교통신호 제어기(7)로 우선신호를 요청하고, 진입/진출 판단모듈(96)에 의해 긴급차량이 설정영역(S)으로부터 벗어난다고 판단되면 교통신호 제어기(7)로 우선신호 해제를 요청한다.

메모리(92)에는 관리정보와, 비밀번호 정보, 이동방향 별 설정영역(S)의 위치정보가 기 설정되어 저장된다. 이때 이동방향 별 설정영역(S)은 이동방향에 따라 우선신호를 적용하기 위한 영역으로 정의되고, 관리정보 및 비밀번호 정보는 관리자에 의해 설정되거나 또는 외부 센터서버(미도시)로부터 전송받는 것으로 구성될 수 있다.

또한 메모리(92)에는 통신 인터페이스 모듈(93)을 통해 노변기지국(5)으로부터 수신 받은 접속요청 데이터가 저장된다.

데이터 검증모듈(94)은 통신 인터페이스 모듈(93)을 통해 차량단말기(3)로부터 전송받은 접속요청 데이터가 정상데이터인지를 검증한다. 이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 차량단말기(3)가 긴급차량에 설치되는 것으로만 한정하여 예를 들어 설명하였으나, 차량단말기(3)는 긴급차량이 아닌 다른 일반차량들에게도 무선 패킷을 수신 받기 때문에 노변기지국(5)에서 수집되는 무선 패킷들의 종류는 다양하다. 이에 따라 PPC 보드(9)는 데이터 검증모듈(94)을 통해 1)노변기지국(5)에 수집된 무선 패킷들 중 접속요청 데이터 패킷을 추출하고, 2)추출된 접속요청 데이터가 정상데이터인지를 검증함으로써 인가된 차량 및 인가자에 한해서만 우선신호가 제공될 수 있도록 한다.

또한 데이터 검증모듈(94)은 전송받은 무선 패킷의 데이터비트의 내용을 분석하여 접속요청 데이터 패킷인지 여부를 판단한다.

또한 데이터 검증모듈(94)은 긴급차량의 차량단말기에서 전송된 데이터로 판단되면, 메모리(92)에 저장된 관리정보 및 비밀번호 정보를 탐색하여 관리정보 및 비밀번호 정보가 정상데이터인지를 검증한다. 이때 데이터 검증모듈(94)에 의해 접속요청 데이터가 정상데이터라고 검증되면 제어모듈(91)의 제어에 따라 위치추적모듈(95)이 구동된다.

위치추적모듈(95)은 주기적으로 입력되는 동일 차량단말기에 대한 접속요청 데이터의 현재위치 정보를 통해 해당 차량단말기의 위치를 추적한다.

진입/진출 판단모듈(96)은 기 설정된 이동방향별 설정영역(S)의 위치정보와, 위치추적모듈(95)에 의해 검출된 추적정보를 비교하여 긴급차량이 설정영역(S)에 진입하였는지를 판단한다.

이때 제어모듈(91)은 진입/진출 판단모듈(96)에 의해 설정영역(S)에 차량이 진입하였다고 판단되면 교통신호 제어기(7)로 우선신호를 요청한다.

또한 진입/진출 판단모듈(96)은 설정영역(S) 내로 진입한 긴급차량이 설정영역(S)을 벗어나는지를 판단한다.

이때 제어모듈(91)은 진입/진출 판단모듈(96)에 의해 긴급차량이 설정영역(S)을 벗어났다고 판단되면 교통신호 제어기(7)로 우선신호 해체를 요청한다.

도 6은 도 2를 설명하기 위한 관계도이다.

도 6을 참조하여 본 발명의 동작과정을 살펴보면, 긴급차량의 차량단말기(3)에는 전원 구동 시 비밀번호 정보가 유저(운전자)로부터 입력되어 저장되고(S10), PPC 보드(9)는 관리정보 및 비밀번호 정보를 입력받거나 또는 외부 센터서버로부터 전송받아 저장한다(S20).

차량단말기(3)는 이동 시 주기적으로 접속요청 데이터(관리정보, 비밀번호, 우선신호정보 포함)를 생성한 후 접속된 노변기지국(5)으로 생성된 접속요청 데이터를 송신하고(S30), 노변기지국(5)은 차량단말기(3)로부터 전송받은 접속요청 데이터를 PPC 보드(9)로 전달한다(S40).

PPC 보드(9)는 데이터 검증모듈(94)을 통해 접속요청 데이터를 검증하며(S50), 검증 시 교통신호 제어기(7)로 우선신호를 요청하고(S60), 교통신호 제어기(7)는 우선신호 요청에 따라 이동방향에 순방향 신호가 표출되도록 신호등을 제어(S70)한 후 응답데이터를 PPC 보드(9)로 전송한다(S80). 이때 순방향 신호는 해당 긴급차량이 직진, 좌회전 및 우회전이 모두 가능한 상태의 신호로 정의된다.

이러한 상태에서 긴급차량이 설정영역(S)을 벗어나면 PPC 보드(9)는 교통신호 제어기(7)로 우선신호 해제를 요청하고(S90), 교통신호 제어기(7)는 기 설정된 현시주기에 따라 신호등을 제어(S100)한 후 응답데이터를 PPC 보드(9)로 전송한다(S110).

이와 같이 본 발명의 일실시예인 긴급차량 우선신호 제어시스템(1)은 PPC 보드에서 비밀번호 및 관리정보를 이용한 검증과정을 수행함으로써 인가된 차량 및 인가자에 한해서만 우선신호를 제공하여 도난 및 복제 등으로 인한 차량단말기의 사용을 효율적으로 방지할 수 있으며, 일반 차량의 불필요한 피해를 최소화할 수 있다.

또한 본 발명은 긴급차량에게 우선신호 제공 여부를 판단하는 PPC 보드가 기 설치된 노변기지국에 연동 가능함과 동시에 옵션 보드 형태로 기 설치된 교통신호 제어기 내부에 장착되도록 구성됨으로써 설치, 교체 및 점검이 간단함과 동시에 도시미관을 해치지 않으며, 제조비용을 절감시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예인 긴급차량 우선신호 시스템을 나타내는 구성도이다.

도 7의 긴급차량 우선신호 시스템(200)은 긴급차량이 출동모드일 때 관제센터서버(201)가 긴급차량의 현재위치로부터 신고 장소까지의 최적 이동경로를 검출한 후 검출된 최적 이동경로에 속하는 신호등들에, 이동방향에 대응되는 신호가 우선적으로 표출되도록 함으로써 출동모드의 긴급차량의 신속성을 극대화 시킬 수 있게 된다.

또한 긴급차량 우선신호 제어시스템(200)은 구급차와 같이 출동모드 뿐만 아니라 복귀모드 시에도 신속한 이동이 필요로 하는 긴급차량의 경우 긴급차량의 현재 위치에 인접한 사고조치기관들인 인접 사고조치기관들을 검출한 후 각 사고조치기관과의 거리차 및 도로정체율에 따라 인접 사고조치기관들 중 긴급차량이 해당 장소로 이동하는데 소요되는 시간이 가장 작은 인접 사고조치기관을 최종목적지로 결정하며, 결정된 최종목적지에 대한 최적 이동경로를 검출하여 검출된 최적 이동경로에 속하는 신호등들에, 이동방향에 대응되는 신호가 우선적으로 표출되도록 함으로써 출동모드의 긴급차량의 신속성을 극대화 시킬 수 있게 된다.

긴급차량 우선신호 제어시스템(200)은 관제센터서버(201)와, 차량단말기(203), 노변기지국(205), 교통신호 제어기(207-1), ..., (207-N)들, PPC 보드(209), 통신망(210)으로 이루어진다.

이때 차량단말기(203), 노변기지국(205) 및 교통신호 제어기(207-1), ..., (207-N)들은 전술하였던 도 2의 차량단말기(3), 노변기지국(5) 및 교통신호 제어기(7)와 동일한 구성으로 이루어지기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

PPC 보드(209)는 노변기지국(205)으로부터 전송받은 접속요청 데이터를 도 2에서 전술하였던 바와 같이 검증하며, 검증된 접속요청 데이터를 교통신호 제어기(207)를 통해 관제센터서버(201)로 전송한다.

교통신호 제어기(207)는 기 설정된 현시주기에 따라 할당된 신호등들의 현시체계를 관리 및 제어하되 관제센터서버(201)로부터 전송되는 우선신호 제어데이터에 따라 해당 신호등에 우선신호가 표출되도록 한다.

관제센터서버(201)는 외부 교통센터(미도시)로부터 도로 정체율을 포함하는 교통정보를 전송받는다.

또한 관제센터서버(201)는 긴급차량이 출동모드일 때 기 설정된 최적경로 알고리즘을 이용하여 긴급차량의 현재위치로부터 신고 장소까지의 최적 이동경로를 검출한다. 이때 현지위치로부터 신고 장소까지의 최적 이동경로를 검출하는 방식은 교통관제 시스템 및 내비게이션 시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 관제센터서버(201)는 기 저장된 신호등들의 위치정보를 활용하여 검출된 최적 이동경로에 포함되는 신호등들을 추출하며, 긴급차량이 추출된 신호등들 중 어느 하나에 진입하면 해당 신호등을 제어하는 교통신호 제어기(207)로 이동방향에 대응되는 신호가 우선적으로 표출되도록 우선신호 제어데이터를 전송한다. 이때 교통신호 제어기(207)는 관제센터서버(201)로부터 전송받은 우선신호 제어데이터에 따라 신호등을 제어하여 긴급차량이 해당 구역을 신속하게 이동하도록 한다.

또한 관제센터서버(201)는 긴급차량이 복귀모드 일 때 긴급차량의 현재위치 정보 및 기 설정된 사고조치기관들 각각의 위치정보를 이용하여 긴급차량의 현재위치에 인접한 사고조치기관들인 인접 사고조치기관들을 검출한다. 이때 사고조치기관은 긴급차량에 의해 이송되는 사고관련자에게 후속조치를 수행하는 관리, 단체이다. 예를 들면 긴급차량이 '119 차량' 또는 '구급차'인 경우 사고조치기관은 응급실이다.

또한 관제센터서버(201)는 긴급차량의 현재위치로부터 각 인접 사고조치기관의 거리차를 산출한 후 교통센터로부터 전송받은 교통정보의 도로정체율을 감안하여 긴급차량이 현재 위치로부터 각 인접 사고조치기관에 도착하는데 소요되는 시간인 소요예측시간(t)을 산출한다.

또한 관제센터서버(201)는 인접 사고조치기관들 중 산출된 소요예측시간(t)이 가장 작은 인접 사고조치기관을 최종 목적지로 결정하며, 기 설정된 최적경로 알고리즘을 이용하여 현재위치 및 최종 목적지의 위치정보를 분석하여 현재위치로부터 최종목적지까지의 최적 이동경로를 검출한다.

또한 관제센터서버(201)는 최적이동경로가 검출되면, 출동모드일 때와 마찬가지로 최적이동경로에 속하는 신호등들에 긴급차량 통과 시 우선신호가 부여되도록 우선신호 제어데이터를 대응되는 교통신호 제어기(207)로 전송한다.

또한 교통신호 제어기(207)는 PPC 보드(209)로부터의 우선신호 요청과, 관제센터서버(200)로부터의 우선신호 데이터 수신이 동시에 이루어지는 경우, 상기 PPC 보드(209)로 중첩이 이루어졌다는 중첩데이터를 전송하고, 상기 PPC 보드는 상기 교통신호 제어기로부터 중첩데이터를 전송받으면, 관리기관에 따라 우선순위가 부여된 기 설정된 테이블을 이용하여 접속요청 데이터의 관리정보를 분석하여 우선순위를 판별한다.

이와 같이 본 발명의 제2 실시예인 긴급차량 우선신호 제어시스템(200)은 긴급차량의 현재위치 및 신고 장소에 따른 최적 이동경로를 검출하여 최적 이동경로에 속한 신호등들을 검출한 후 검출된 신호등들에 긴급차량 통과 시 우선신호가 제공되도록 함으로써 종래에 긴급차량이 주행 중인 도로가 이동할 수 있는 모든 방향에 대해 우선신호를 제공하여 효율성이 떨어지는 문제점을 획기적으로 해결할 수 있다.

또한 긴급차량 우선신호 제어시스템(200)은 긴급차량이 복귀모드일 때 긴급차량의 현재위치 및 각 사고조치기관의 위치를 통해 긴급차량에 인접한 사고조치기관들인 인접 사고조치기관들을 검출한 후 도로정체율 및 거리차를 통해 인접 사고조치기관들 중 최적사고조치기관을 검출하도록 구성되고, 검출된 최적 사고조치기관에 대한 최적이동경로를 검출하여 검출된 최적이동경로에 속한 신호등들에 긴급차량 통과 시 우선신호가 제공되도록 함으로써 긴급차량의 신속성을 극대화시킬 수 있다.

1:긴급차량 우선신호 제어시스템 3:차량내단말기
5:노변기지국 7:교통신호 제어기 9:PPC 보드
31:제어모듈 32:메모리 33:통신인터페이스 모듈
34:입력모듈 35:GPS 모듈
36:접속요청 데이터 생성모듈 37:데이터 리셋모듈
91:제어모듈 92:메모리 93:통신인터페이스 모듈
94:데이터 검증모듈 95:위치추적모듈 96:진입/진출 판단모듈

Claims

긴급차량에게 우선신호를 제공하기 위한 긴급차량 우선신호 제어시스템에 있어서:
상기 긴급차량에 설치되고, 전원 구동 시 유저로부터 비밀번호를 제공받아 저장하며, GPS를 통한 현재위치정보, 상기 비밀번호를 포함하는 접속요청 데이터를 외부로 송출하는 차량내단말기;
도로에 설치되어 인접한 차량내단말기로부터 접속요청 데이터를 수신 받는 노변기지국;
할당된 신호등들의 현시체계를 관리 및 제어하는 교통신호 제어기;
상기 노변기지국으로부터 접속요청 데이터를 수신 받으며, 상기 비밀번호가 기 설정되어 저장되어 상기 접속요청 데이터의 비밀번호를 저장된 비밀번호에 비교하여 접속요청 데이터가 정상적인 데이터인지를 검증하며, 접속요청 데이터가 정상적인 데이터일 때 주기적으로 수신되는 접속요청 데이터의 위치정보를 이용하여 긴급차량의 위치가 기 설정된 이동방향 별 설정영역(S) 내 진입하면 상기 교통신호 제어기로 긴급차량의 이동방향 정보와 함께 우선신호를 요청하며, 검증된 접속요청 데이터를 상기 교통신호 제어기를 통해 외부로 송신하는 PPC 보드;
상기 교통신호 제어기를 통해 전송받은 접속요청 데이터를 저장하며, 긴급차량이 신고 장소로 이동하는 출동모드일 때 기 설정된 최적경로 알고리즘을 이용하여 긴급차량의 현재위치로부터 신고 장소까지의 최적 이동경로를 검출하며, 기 저장된 신호등들의 위치정보를 통해 상기 최적 이동경로에 포함되는 신호등들을 추출한 후 긴급차량이 추출된 신호등들 중 어느 하나에 진입하면 해당 신호등을 제어하는 교통신호 제어기로 이동방향에 대응되는 신호가 표출되도록 우선신호 제어데이터를 전송하는 관제센터서버를 포함하고,
상기 교통신호 제어기는 상기 관제센터서버로부터 전송받은 우선신호 제어데이터에 따라 신호등들을 제어하고,
상기 교통신호 제어기는 상기 PPC 보드로부터의 우선신호 요청과, 상기 관제센터서버로부터의 우선신호 데이터 수신이 동시에 이루어질 때 상기 PPC 보드로 중첩이 이루어졌다는 중첩데이터를 전송하고,
상기 PPC 보드는 상기 교통신호 제어기로부터 중첩데이터를 전송받으면, 관리기관에 따라 우선순위가 부여된 기 설정된 테이블을 이용하여 접속요청 데이터의 관리정보를 분석하여 우선순위를 판별하는 것을 특징으로 하는 긴급차량 우선신호 제어시스템.
청구항 제1항에 있어서, 상기 PPC 보드는 관리기관의 종류를 나타내는 식별코드 정보를 포함하는 관리정보들과, 각 관리정보에 매칭되는 비밀번호 정보가 기 설정되어 저장되고,
상기 차량내단말기는 기 설정된 관리정보가 저장되어 상기 접속요청 데이터에 저장된 관리정보를 포함하여 상기 노변기지국으로 송출하고,
상기 PPC 보드는 저장된 관리정보들 및 각 관리정보에 매칭되는 비밀번호 정보를 탐색하여 접속요청 데이터의 관리정보 및 비밀번호를 검증하는 것을 특징으로 하는 긴급차량 우선신호 제어시스템.
청구항 제2항에 있어서, 상기 차량내단말기는 전원 구동 시 기 저장된 비밀번호를 삭제시키는 데이터 리셋모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 긴급차량 우선신호 제어시스템.
청구항 제3항에 있어서, 상기 PPC 보드는 옵션 보드 형태로 상기 교통신호 제어기 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 긴급차량 우선신호 제어시스템.
청구항 제3항에 있어서, 상기 차량내단말기는 유저로부터 직접 입력받는 방식, 저장매체를 통해 입력받는 방식 및 스마트-폰과의 연계를 통해 입력받는 방식 중 어느 하나를 이용하여 비밀번호를 제공받는 것을 특징으로 하는 긴급차량 우선신호 제어시스템.
삭제
청구항 제5항에 있어서, 상기 긴급차량 우선신호 제어시스템은 도로 정체율 정보를 포함하는 교통정보를 생성하는 교통센터를 더 포함하고,
상기 관제센터서버는
긴급차량에 의해 이송되는 사고관련자에게 후속조치를 수행하는 관리 또는 단체인 사고조치기관들 각각의 위치정보와, 상기 교통센터로부터 전송받은 도로정체율 정보를 저장하며,
긴급차량이 사고 장소로부터 사고조치기관으로 이동하는 복귀모드일 때 긴급차량의 현재위치 및 각 사고조치기관의 위치를 이용하여 긴급차량의 현재위치에 인접한 인접 사고조치기관들을 검출하며, 긴급차량의 현재위치로부터 각 인접 사고조치기관의 거리차를 산출한 후 산출된 거리차 및 도로정체율을 분석하여 긴급차량이 현재위치로부터 각 인접 사고조치기관에 도착하는데 소요되는 시간인 소요예측시간(t)을 산출하여 산출된 소요예측시간(t)이 가작 작은 인접 사고조치기관을 최종 목적지로 결정하며, 상기 최적경로 알고리즘을 이용하여 긴급차량의 현재위치로부터 상기 최종목적지까지의 최적 이동경로를 검출하는 것을 특징으로 하는 긴급차량 우선신호 제어시스템.
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