KR102025593B1 - 도로교통표지 정보 전파 장치 및 그 방법 - Google Patents

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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits

Abstract

본 발명은 도로교통표지에 관련된 정보를 정의한 GDD를 이용하여 도로교통표지 정보를 멀리 전파함으로써, 자율주행차량을 포함한 자동차에서 도로교통표지판을 지나기 훨씬 이전부터 전방의 도로상황을 미리 인식하고, 이를 통해 전방의 도로상황 변화에 신속하게 대응할 수 있도록 하는 도로교통표지 정보 전파 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

도로교통표지 정보 전파 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROPAGATING ROAD TRAFFIC SIGN INFORMATION}
본 발명은 도로교통표지 정보 전파 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로교통표지(traffic sign)에 관련된 정보를 정의한 GDD(Graphic Data Dictionary)를 이용하여 도로교통표지 정보를 멀리 전파함으로써, 자율주행차량을 포함한 자동차에서 도로교통표지판을 지나기 훨씬 이전부터 전방의 도로상황을 미리 인식하고, 이를 통해 전방의 도로상황 변화에 신속하게 대응할 수 있도록 하는 도로교통표지 정보 전파 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로교통표지판은 단독으로 설치되거나 노면 표시 및 신호기와 유기적 또는 보완적으로 결합하여 설치되어, 도로교통의 안전을 위해 차량의 운전자에게 주의, 규제, 지시 등의 정보를 전달하는 교통안전시설물을 의미한다. 즉, 도로교통표지판은 차량의 운전자에게 일관성 있고 통일된 방법으로 교통안전과 원활한 차량의 흐름을 도모하고, 도로시설물이나 운전자 및 보행자를 보호하는데 필요한 각종 정보를 제공하는 기능을 수행한다.
도로교통표지판 정보는 주행 중인 자동차에 효과적으로 전달되어야만 자동차 사고를 방지하고, 차량의 흐름을 원활하게 하여 교통체증을 줄이는데 있어서 큰 역할을 한다.
이러한 도로교통표지판 정보를 표준화하여 전 세계적으로 공통으로 인식하는 것은 매우 중요하다. 따라서 도로교통표지에 관련된 정보를 그래픽 데이터로 정의한 GDD가 표준화되어 있다.
또한 자율주행차량을 포함하여 스마트카에 대한 수요가 점점 늘어감에 따라 도로와 차량간의 정보에 대한 교환의 필요성과 요구가 점점 증가하고 있다. 그러나 이러한 수요를 충족시키기 위한 인프라가 아직 미흡한 실정이다.
특히 스마트카에서 도로의 상황을 스스로 인지하고 자율적으로 주행하는 것은 네트워크 지연이나 통신상태의 불량으로 인해서 심각한 문제를 야기할 수 있으므로, 도로에 설치된 교통체계와 차량 간의 정보교환이 무엇보다 중요하다.
또한 최근 산업발전과 정보통신기술이 급격하게 발전함에 따라, 와이파이, 라이파이, 4G 등과 같은 디지털 데이터를 무선으로 전달하기 위한 다양한 무선통신기술이 개발되어 상용화되고 있다.
이 중에서 LiFi(Light Fidelity)는 빛에 정보를 실어 디바이스 간의 디지털 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 것으로, 전파를 이용한 WiFi 통신기술과는 달리 LED 조명에 칩을 달아 가시광선을 통해 디지털 데이터를 전송하는 원리로 광대역 통신보다 최고 250배나 빠른 전송속도를 낼 수 있다.
즉 상기 LiFi 기술은 LED에서 나오는 빛의 파장을 이용하여 정보를 전달하는 가시광 통신(VLC; Visible Light Communication)의 일종으로서, 조명이 있는 곳이면 어디서나 사용할 수 있고, 인체에 무해하고, 짧은 도달 거리, 저비용, 고속 통신, 안정성, 보안성 등 다양한 장점을 갖고 있으며, 허가 불필요 대역으로 주파수 사용 대가가 무료인 장점이 있다.
특히 LiFi는 LED 기술의 발전 및 고성능화에 따라 LED 헤드라이트 램프, 시그널 램프 등 차량의 다양한 장치로 확산되고 있으며, 이에 따라 차량에 LiFi 기술을 적용하기 위한 기술적 여건이 조성되고 있다.
한편 자동차 운전자나 자율주행차량은 그래픽으로 된 각종 도로교통표지판을 통해 위험하거나 문제가 있는 전방의 도로상황, 통행 제한이나 금지안내, 현재 이용하는 도로의 지시내용 등을 미리 인식하는 것이 중요하다.
상기 도로교통표지판은 십자형 교차로, T자형 교차로, 좌합류도로, 이중굽은도로, 미끄러운도로, 노면고르지못함 등의 위험하거나 문제가 있는 것을 알리는 표지판인 주의표지, 통행금지, 진입금지, 직진금지, 유턴금지, 일시정지 등의 통행을 금지하거나 제한하는 것을 알리는 표지판인 규제표지, 자동차전용도로, 일방통행, 어린이보호, 버스전용차로 등을 알리는 표지판인 지시표지와 같이 그 종류가 매우 다양하다.
이처럼 자동차 운전자나 자율주행차량은 주행 중에 도로 상부나 도로변에 설치된 도로교통표지판의 그래픽 정보를 육안으로 확인하거나 이미지로 인식하여 전방의 도로상황을 확인하고, 확인한 도로교통표지 정보를 활용하여 목적지까지 차량을 운행한다.
그러나 상술한 바와 같은 종래의 도로교통표지판은 자동차 운전자나 자율주행차량이 도로교통표지판에 표시된 그래픽 정보의 인식을 토대로 도로상황을 확인하도록 하는 것이기 때문에 도로교통표지판의 정보를 확인하지 못하거나 잘못 인식하는 경우가 발생될 수 있다. 특히, 종래의 도로교통표지판은 주간에는 그래픽 정보의 인식에 별다른 어려움이 없으나 안개, 비, 눈 등의 악천후로 인해 시계가 좋지 않으면 도로교통표지판에 나타난 그래픽 정보를 정확하게 인식하기 어려웠고, 야간의 경우에는 가시성이 확보되지 않으면 도로교통표지판의 그래픽 정보를 전혀 인식할 수 없는 문제점이 있었다.
또한 종래의 도로교통표지판은 주행 중인 자동차가 상기 도로교통표지판이 설치된 지점에 도달해서야 확인 가능하기 때문에 도로교통표지판이 제공하는 도로상황에 대한 정보를 실제 도로교통표지판이 설치된 위치에 임박하여 확인하는 경우, 자동차 운전자나 자율주행차량에서 전방의 도로상황 변화에 신속하게 대응하지 못하거나 갑작스런 차선변경 등으로 인해 인접한 자동차와의 안전사고가 발생할 우려가 높아지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 자동차에 카메라를 장착하고 도로교통표지판을 인식하는 기술을 사용하고 있다. 하지만, 카메라를 통해 도로교통표지판을 인식하는 기술을 사용하더라도, 도로교통표지판에 근접한 경우에만 도로교통표지 정보의 인식이 가능하기 때문에 자동차 운전자나 자율주행차량에서 도로교통표지에 대한 정보를 도로교통표지판이 설치되어 있는 위치보다 훨씬 이전부터 인식하여 전방의 도로상황을 확인하는데 한계가 있었다.
따라서 본 발명에서는 도로를 주행하는 특정 자동차에서 도로교통표지를 그래픽 데이터로 정의한 GDD를 이용하여 전송되는 도로교통표지 정보를 수신하여 인식한 후 이를 후방의 자동차로 전파함으로써, 자율주행차량을 포함한 자동차에서 도로교통표지판을 지나기 훨씬 이전부터 전방의 도로상황을 미리 인식하고, 이를 통해 전방의 도로상황 변화에 신속하게 대응하여 안전을 도모할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.
먼저 한국등록특허 제1394884호(2014.05.02.)는 차량간 통신에서의 혼잡 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 종래의 통신 시스템과 달리 주변 통신 상황에 기초하여 타임 프레임을 가변적으로 설정하고, 변경되는 타임 프레임에 기초하여 데이터를 전송하도록 함으로써, 주변 상황에 따라 차량 간의 데이터 송수신이 원활하게 되는 통신 혼잡 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
반면에, 본 발명은 도로를 주행하는 특정 자동차에서 도로교통표지에 관련된 정보를 정의한 GDD를 이용하여 도로교통표지판이나 다른 자동차에서 송신하는 도로교통표지에 대한 정보를 수신하여 인식한 후 이를 후방에 뒤따르는 자동차로 전파하는 기술적 구성을 제시하고 있다.
따라서 상기 선행기술은 본 발명과는 달리 차량의 주행 정보를 주변 차량과 송수신하는 구성을 제시한 것으로서 도로교통표지판에서 송신되는 도로교통표지 정보를 수신하여 후방의 자동차로 전파함으로써 도로교통표지판을 지나기 훨씬 이전부터 전방의 도로상황을 미리 확인할 수 있고, 전방의 도로상황 변화에 신속하게 대응할 수 있는 구성이 제시되어 있지 않으므로 양자 간의 기술적 구성의 차이점이 명확하다.
또한 한국등록특허 제0515952호(2005.09.23.)는 차량간 직접통신을 이용한 교통 정보교환 방식에 관한 것으로, 도로변의 각종 무선통신 기지국, 무선 중계기, 중앙의 교통정보처리 센터장비 등의 도움 없이 차량에 탑재된 무선통신 단말기간 직접통신을 이용하여 교통정보를 생성하고 교환하는 방식을 제시하는 것을 특징으로 한다.
하지만 상기 선행기술에는 차량에 탑재된 무선통신 단말기간 직접통신을 이용하여 교통정보를 생성하고 교환함으로써 기간시설 사용으로 인한 비용이 소요되지 않도록 하는 구성 및 효과를 제시하고 있을 뿐, 본 발명에서 제시하고 있는 도로교통표지에 대한 정보를 사전으로 구성한 GDD를 이용하여 도로교통표지판에서 송신되거나 다른 자동차로부터 송신되는 도로교통표지 정보를 수신하여 인식하고, 상기 도로교통표지 정보를 후방에 뒤따르는 다른 자동차로 전파하는 기술적 구성에 대한 기재가 되어 있지 않다.
즉 상기 선행기술들은 주변 차량의 속도, 거리 등의 정보를 주고받아 안전사고의 발생을 방지하는 구성, 차량간 교통정보를 수집 및 분배하는 구성을 제시하고는 있으나, 본 발명의 기술적 특징인 도로교통표지를 그래픽 데이터로 정의한 GDD를 이용하여 전송되는 도로교통표지 정보를 수신하여 인식한 후 이를 후방의 자동차로 전파하는 구성에 대해서는 구체적인 기재가 없기 때문에 기술적 구성의 차이점이 분명한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 도로교통표지에 관련된 정보를 정의한 GDD를 이용하여 도로교통표지 정보를 멀리 전파하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 도로를 운행하는 자율주행차량을 포함한 자동차에서 도로교통표지에 대한 정보를 도로교통표지판이 설치되어 있는 위치보다 훨씬 이전부터 인식할 수 있도록 하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 도로교통표지판을 지나는 자동차에서 도로교통표지판에 표시되거나 도로교통표지판에서 GDD를 이용하여 송신되는 도로교통표지 정보를 수신하여 인식하고, 이를 뒤따르는 다른 자동차로 전파하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 도로를 운행하는 자동차에서 다른 자동차로부터 수신하여 인식한 도로교통표지에 대한 정보를 또 다른 자동차로 전파하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 도로교통표지판이 설치된 장소에 자동차가 도착하였을 경우 해당 자동차에 갑자기 제시되어 운전자나 자율주행차량이 도로상황에 신속하게 대응하지 못하는 것을 방지하기 위하여, 실제 도로교통표지판이 위치한 장소에 도착하기 훨씬 이전부터 상기 도로교통표지판을 지나는 자동차로부터 도로교통표지에 대한 정보를 제공받아 전방의 도로상황을 미리 확인할 수 있도록 하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 실제 도로교통표지판이 설치된 것보다 더 많은 수의 도로교통표지판이 설치된 것과 같은 효율을 얻을 수 있도록, 도로를 운행하고 있는 자동차에서 도로교통표지판이나 다른 자동차로부터 수신하여 인식한 도로교통표지 정보를 후방의 또 다른 자동차로 알려주는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 자동차의 트래픽에 따라 도로교통표지판의 정보가 미리 전파되도록 하는 방법과 그 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도로교통표지 정보 전파 장치는, 자동차에 설치되어 도로교통표지판으로부터 도로교통표지 정보를 수신하거나 획득하는 정보 수신부 및 상기 도로교통표지 정보를 다른 자동차에 전송하는 정보 전송부를 포함하며, 상기 도로교통표지 정보는 상기 도로교통표지판에서 제공하는 범위보다 더 확대되어 파급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 도로교통표지 정보를 전송하는 것은 OCC(Optical Camera Communication)를 통해서 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정보 전송부는 GDD에 기반하여 정의된 상기 도로교통표지 정보를 다른 자동차에 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정보 수신부는 다른 자동차에서 전송되는 상기 도로교통표지 정보를 수신하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정보 수신부는 상기 도로교통표지판이나 다른 자동차에서 전송되는 상기 도로교통표지 정보를 촬영하여 수신하기 위한 이미지센서를 포함한 카메라 수신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로교통표지 정보 전파 방법은, 자동차에 설치된 도로교통표지 정보 전파기에서, 도로교통표지판으로부터 도로교통표지 정보를 수신하거나 획득하는 정보 수신 단계 및 상기 도로교통표지 정보를 다른 자동차에 전송하는 정보 전송 단계를 포함하며, 상기 도로교통표지 정보는 상기 도로교통표지판에서 제공하는 범위보다 더 확대되어 파급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 도로교통표지 정보를 전송하는 것은 OCC를 통해서 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정보 전송 단계는 GDD에 기반하여 정의된 상기 도로교통표지 정보를 다른 자동차에 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정보 수신 단계는 다른 자동차에서 전송되는 상기 도로교통표지 정보를 수신하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정보 수신 단계는 이미지센서를 포함한 카메라 수신기를 통해 상기 도로교통표지판이나 다른 자동차에서 전송되는 상기 도로교통표지 정보를 촬영하여 수신하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 도로교통표지 정보 전파 장치 및 그 방법에 따르면, 도로교통표지를 그래픽 데이터로 정의하고 이들을 사전으로 구성한 GDD를 바탕으로 도로의 각 위치에 도로교통표지판을 설치한 상태에서, 도로를 운행하고 있는 자율주행차량을 포함한 자동차에서 도로교통표지판이나 다른 자동차로부터 수신하여 인식한 도로교통표지 정보를 후방의 또 다른 자동차로 전파함으로써, 후방의 자동차가 전방의 도로상황을 미리 확인할 수 있고, 이를 통해 상기 도로교통표지판에 도착한 자동차에서 갑작스런 도로교통표지 정보의 확인으로 인해 전방의 도로상황 변화에 신속하게 대응하지 못하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 도로를 운행하는 자동차에서 도로교통표지판이 설치되어 있는 위치보다 훨씬 이전부터 도로교통표지에 대한 정보를 인식할 수 있고, 실제 도로교통표지판이 설치된 것보다 더 많은 수의 도로교통표지판이 설치된 것과 같은 효과를 얻을 수 있으며, 도로를 운행하는 자동차의 갑작스런 운행 조작으로 인한 안전사고의 발생을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로교통표지 정보 전파 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용된 도로교통표지 정보 전파 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1의 도로교통표지 정보 전파기의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 GDD에 정의된 도로방향표시의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 도로교통표지 정보의 인식 및 표시와, 전파 처리과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로교통표지 정보 전파 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 도로교통표지 정보 전파 장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로교통표지 정보 전파 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 도로교통표지판을 지나는 자동차에서 도로교통표지를 그래픽 데이터로 정의하여 사전으로 구성한 GDD를 통해서 도로교통표지에 대한 정보를 도로교통표지판이 설치되어 있는 위치보다 훨씬 이전부터 인식할 수 있도록 함으로써, 일반 자동차 운전자나 자율주행차량에서 전방의 도로상황을 미리 확인할 수 있도록 하고, 도로교통표지판에 임박하여 도로교통표지에 대한 정보를 확인할 때 발생할 수 있는 전방의 도로상황 변화에 신속하게 대응하지 못하는 것을 방지하면서 차량 운행에 도움을 주기 위한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 도로교통표지판은 GDD에 따른 도로교통표지 정보를 포함하며, 도로교통표지 정보 송신기(100)에서 도로교통표지판의 GPS 정보, 도로교통표지 정보를 코드화한 신호를 송신하면, 차량에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서는 도로교통표지 정보 송신기(100)에서 송신된 도로교통표지판의 GPS 정보와 자체 차량에서 확인한 GPS 정보를 비교하여 상기 도로교통표지판까지의 거리정보를 확인함과 동시에 도로교통표지 정보를 인식하여 차량의 운행을 수행하고, 도로교통표지판의 GPS 정보, 도로교통표지 정보를 코드화한 신호를 후방에 뒤따르는 다른 자동차로 전파한다.
이때 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)에서는 상기 도로교통표지판으로부터 직접 도로교통표지 정보를 수신하여 인식하는 것 이외에, 전방에 주행 중인 다른 자동차에서 전파되는 도로교통표지 정보를 수신하여 인식하고, 인식한 도로교통표지 정보를 후방의 다른 자동차로 전파할 수 있다.
예를 들어 자동차 #1에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서는 도로교통표지판으로부터 직접 송신되는 도로교통표지 정보를 수신하여 인식하고 이를 후방의 자동차로 전파하며, 자동차 #2에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서는 자동차 #1에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 송신되는 도로교통표지 정보를 수신하여 인식하고 이를 후방의 다른 자동차로 전파하는 것이다.
상기 도로교통표지판에 구비된 도로교통표지 정보 송신기(100)는 도로교통표지 정보 전파기(200)가 구비된 자율주행차량을 포함한 자동차에 도로교통표지 정보를 그 자체로 제공하기도 하지만, 도로교통표지판의 GPS 정보, GDD의 코드정보를 가시적인 통신수단인 LiFi, VLC, OCC 등으로 송신하거나, 비가시적인 통신수단인 적외선, 초음파, 무선통신(5G 등) 수단으로 송신하는 것도 가능하다.
또한 각각의 자동차에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)간에는 도로교통표지판의 GPS 정보, GDD의 코드정보를 가시적인 통신수단인 LiFi, VLC, OCC 등으로 송수신하여 전파하거나, 무선 네트워크에 접속되어 도로교통표지 정보를 송수신하여 전파할 수 있다.
여기서 복수의 가시 혹은 비가시 무선통신 수단을 구비하는 것은 각 차량에서 도로교통표지 정보를 이중화 혹은 삼중화를 포함한 다중화된 환경에서 수신하여 오인식 되거나 인식되지 않는 사태를 미연에 방지하기 위함이다.
도로교통표지 정보를 인식하는데 오류가 발생하면 대형 사고로 이어지므로, 본 발명에서는 복수의 통신수단으로 이중화하여 수신과 인식의 오류율을 감소시킨다. 복수의 통신수단으로 복수의 도로교통표지 정보를 동시에 인식하는 경우, 각 통신수단에서 인식한 정보가 동일하면 문제가 없으나, 서로 일치하지 않는 경우에는 WiFi, 5G, LTE 등의 무선통신 신호, 가시신호, 초음파, 적외선 신호등에 대한 신뢰 레벨을 지정하여 신뢰도가 높은 순으로 해당 신호에 가중치를 두어 채택하는 방법을 사용한다. 차량용 무선 네트워크는 5G의 경우, 유즈 케이스(use case)로 커넥티드 카(connected car)에 대한 서비스를 지원하기 위해 저 지연이면서 신뢰도가 높은 네트워크 슬라이스를 지원한다.
도 2는 본 발명이 적용된 도로교통표지 정보 전파 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 도로교통표지판이 설치된 장소에 자동차가 도착하였을 경우 전방의 도로상황에 대한 정보가 해당 자동차에 갑자기 제시되어 운전자나 자율주행차량이 대응하지 못하는 것을 방지하기 위하여, 실제 도로교통표지판이 설치되어 있는 장소보다 훨씬 이전에 상기 도로교통표지판을 지나가던 자동차로부터 도로교통표지에 대한 정보를 제공받아 전방의 도로상황을 미리 확인할 수 있도록 함으로써, 미리 확인한 전방의 도로상황을 토대로 일반 자동차 운전자나 자율주행차량에서 안전한 운행을 수행하는데 도움을 주기 위한 것이다.
즉 본 발명은 도로를 운행하는 자율주행차량을 포함한 자동차에서 상기 도로교통표지판이나 선행하는 자동차로부터 전파되는 도로교통표지의 그래픽 정보를 시각적으로 인식하거나, 또는 상기 도로교통표지판의 GPS 정보, 상기 도로교통표지판에 나타난 그래픽 정보에 대하여 고유의 코드로 정의한 GDD가 포함된 도로교통표지에 대한 정보를 인식하여 차량의 안전한 운행을 수행하고, 상기 인식한 도로교통표지에 대한 정보를 후방의 자동차로 전파한다. 이때 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 상기 도로교통표지판 또는 선행하는 자동차로부터 전파된 도로교통표지판이 설치된 GPS 정보와 자신의 차량에서 확인한 GPS 정보를 비교하고, 비교결과를 토대로 자신의 차량에서 상기 도로교통표지판까지의 거리정보를 확인하고, 그 정보를 운전자나 자율주행차량이 인식하도록 하여 안전한 운행을 수행하도록 하며, 도로교통표지에 대한 정보를 후방의 자동차로 전파할 때 도로교통표지판의 GPS 정보를 GDD 정보와 함께 코딩하여 전파한다.
예를 들어 본 발명은 도 2에서와 같이 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분(즉 십자형 교차로, T자형 교차로, 직진 등의 표식)에 배치된 LED의 점멸이나 LCD, LED 디스플레이로 된 도로교통표지판에 표시되는 그래픽 부분에 대한 빛을 인식하거나, 또는 선행하는 자동차의 후미에 구비된 브레이크등, 방향지시램프, LED 등을 통해 전파되는 빛을 감지한다. 그리고 감지한 정보를 분석하여 상기 도로교통표지판의 그래픽 정보를 직접 인식하거나 또는 도로교통표지판의 GPS 정보와 GDD 정보를 인식하여 어떠한 도로교통표지에 대한 정보인지를 확인한다. 또한 상기 확인한 도로교통표지에 대한 정보(즉 교통표지판의 GPS 정보와 GDD 정보)를 인코딩 및 변조하여 자동차의 후미에 구비된 브레이크등, 방향지시램프, LED 등을 통해 후방에 뒤따르는 다른 자동차로 도로교통표지 정보를 전파한다.
이를 위하여, 본 발명에서는 LiFi/OCC/VLC를 포함한 가시광 통신방식을 적용한 LED 기반의 도로교통표지 정보 전파기(200)를 자율주행차량을 포함한 자동차에 제공한다.
상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 상기 도로교통표지 정보 송신기(100) 또는 다른 자동차에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 LED의 빛을 이용하여 전송되는 도로교통표지에 대한 정보를 수신하여 도로교통표지에 대한 정보를 인식하고, 인식한 도로교통표지에 대한 정보를 토대로 일반 차량 운전자나 자율주행차량이 전방의 도로상황을 확인하며, 상기 확인한 도로교통표지에 대한 정보인 교통표지판의 GPS 정보와 GDD 정보를 인코딩 및 변조하여 후방의 자동차로 전파하도록 한다. 이때 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 무선으로 전송되는 GDD 정보의 수신 및 확인 이외에 상기 도로교통표지판에 시각적으로 표시된 그래픽 부분을 직접 이미지로 인식하여 도로교통표지 정보를 확인할 수 있다.
즉 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 OCC 카메라를 포함하고 있으며, 상기 OCC 카메라를 통해 상기 도로교통표지 정보 송신기(100) 또는 다른 자동차에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 송신하는 가시광 신호를 수신하고, 이를 디코딩하여 도로교통표지판에 나타난 그래픽 정보에 대하여 고유의 코드로 정의한 GDD 데이터, 교통표지판의 GPS 정보를 확인한다. 이처럼 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 GDD 데이터를 획득하면, 상기 GDD 데이터에 정의된 정보를 토대로 어떠한 도로교통표지 정보인지를 인식할 수 있다. 또한 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 교통표지판의 GPS 정보와 자신의 차량에서 확인한 GPS 정보의 비교를 토대로 자신의 차량에서 상기 도로교통표지판까지의 거리정보를 확인할 수 있다. 또한 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 상기 인식한 도로교통표지에 대한 정보(즉 GDD 데이터와 교통표지판의 GPS 정보)를 인코딩 및 변조하여 다른 자동차로 전파함으로써, 후미에 뒤따르는 자동차에서 전방의 도로교통표지에 대한 정보를 제공받아 이용할 수 있도록 한다.
이때 본 발명에서는 도로교통표지판에 나타난 도로교통표지에 대한 정보를 무선신호로 수신하여 인식하고, 무선신호로 변환하여 전파할 때 LiFi/OCC/VLC를 포함한 가시광 통신방식을 사용하는 것을 예로 하여 설명하고 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 그 이외에 현재 사용되는 어떠한 종류의 통신방식을 사용하더라도 무방하다. 예를 들어 각각의 자동차에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 도로교통표지에 대한 정보를 LiFi/OCC/VLC를 통해 전파하는 과정에서, 만일 안개, 비, 눈 등의 악천후나 주변 자동차로 인해 도로교통표지판의 정보가 정확하게 전달되지 않을 경우를 대비하여 5G, WiFi, LTE 등의 무선 통신이나 비가시적인 통신수단인 초음파나 적외선 통신을 혼용하여 활용하거나 대체하여 도로교통표지에 대한 정보를 전파할 수 있다.
또한 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 도로교통표지판에 나타난 도로교통표지 정보를 다른 자동차로 전파하기 위하여, 도로교통표지를 그래픽 데이터로 정의한 GDD 데이터와 교통표지판의 GPS 정보를 인코딩한 후, 상기 인코딩한 도로교통표지에 대한 정보를 LiFi/OCC/VLC 신호로 변환하여 자동차의 후미에 구비된 브레이크등, 방향지시램프, LED 등을 통해 주변을 운행하는 자동차로 전파한다. 즉 OCC를 통하여 무선으로 주변의 자동차로 도로교통표지에 대한 정보를 전파하는 것이다. 이때 상기 OCC는 신호 전달을 위해 무지향성 가시광선, 적외선 또는 자외선을 사용하는 광 통신의 한 형태로서, 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 그래픽 데이터로 사전에 정의된 GDD와 교통표지판의 GPS 정보를 토대로 인코딩한 도로교통표지에 대한 정보를 상기 OCC를 통해 무선으로 송신할 때, 가장 일반적으로 알려진 온-오프 키잉 방식을 사용하여 간단하게 처리할 수 있다. 여기서, 상기 온-오프 키잉 방식 이외에 현재 공지되어 있는 다양한 방식을 적용할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 본 발명의 LiFi/OCC/VLC 등으로 전파된 도로교통표지에 대한 정보를 각각의 자동차에서 인식하게 되면, 종래에 달리 도로교통표지에 대한 정보를 도로교통표지판이 설치되어 있는 위치보다 훨씬 이전부터 인식할 수 있기 때문에 일반 차량의 운전자는 물론 자율주행차량이 전방의 도로상황의 사전 확인을 통하여 안전한 운행을 수행할 수 있게 된다.
한편 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 자동차에 구비되어 있는 기존의 카메라 시스템에 부가되거나 신규로 제작되어 설치될 수 있으며, 이미지센서를 포함하는 OCC 카메라(카메라 수신기)와 상기 도로교통표지 정보 송신기(100) 또는 다른 도로교통표지 정보 전파기(200)로부터 수신한 신호를 디코딩하는 구성과 도로교통표지 정보를 다른 자동차로 전파하는 구성을 포함하고 있다. 이때 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 상기 도로교통표지판에 시각적으로 표시된 그래픽 부분을 직접 이미지로 인식하는 방식으로 도로교통표지 정보를 확인하여 차량 운행에 이용하고, 이미지로 인식한 도로교통표지 정보를 무선신호로 변환하여 다른 자동차로 전파할 수 있음은 물론이다.
또한 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 도로교통표지판에 시각적으로 표시한 것을 인식하거나 상기 도로교통표지 정보 송신기(100) 또는 다른 자동차에서 전송된 무선신호를 수신하여 GDD 정보와 도로교통표지판의 GPS 정보를 인식하고, 상기 인식한 도로교통표지에 대한 정보를 자동차에 구비된 내비게이션이나 디스플레이 장치에 표시하거나 또는 스피커를 통해 음성정보로 출력하여 차량 운전자가 도로교통표지판의 그래픽 정보 및 도로교통표지판까지의 거리정보를 확인하도록 하며, 이와 동시에 상기 인식한 도로교통표지에 대한 정보를 인코딩 및 변조하여 후방에 뒤따르는 다른 자동차로 전파한다.
또한 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 자동차가 자율주행차량인 경우 상기 인식한 도로교통표지에 대한 정보를 자동차의 운행을 관리하는 중앙처리장치에 제공하여, 차량의 자동제어를 토대로 정확한 경로 유지 및 도로규정에 맞는 안전운행을 수행하도록 하며, 이와 동시에 상기 인식한 도로교통표지에 대한 정보를 인코딩 및 변조하여 후방에 뒤따르는 다른 자동차로 전파한다.
도 3은 도 1의 도로교통표지 정보 전파기의 구성을 상세하게 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 사용되는 GDD에 정의된 도로방향표시의 예를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 적용되는 도로교통표지 정보의 인식 및 표시와, 전파 처리과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 정보 수신부(210), 정보 인식부(220), 저장부(230), 정보 출력부(240), 이미지 인식부(250), 이미지 추정부(260), 정보 변환부(270), 정보 전송부(280), GPS 처리부(285), 제어부(290) 등으로 구성된다. 그리고 도면에 도시되지는 않았지만 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 사용하는 전원을 공급하는 전원부, 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)의 동작 설정을 위한 입력부 등을 추가로 구비할 수 있다.
정보 수신부(210)는 도로의 주변에 설치되어 있는 도로교통표지판 또는 전방에 주행 중인 다른 자동차로부터 도로교통표지 정보를 수신한다. 즉 상기 정보 수신부(210)는 도로교통표지판에 부가된 도로교통표지 정보 송신기(100) 또는 선행하는 자동차에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)로부터 OCC를 통해서 전송되는 도로교통표지에 대한 정보를 수신하는 것이다.
이때 상기 정보 수신부(210)는 도로교통표지판에 LED 광원의 점멸에 따라 시각적으로 표시된 그래픽 부분을 촬영하거나, 또는 상기 도로교통표지 정보 송신기(100) 또는 다른 자동차에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 도로교통표지를 정의한 GDD 정보와 도로교통표지판의 GPS 정보를 LED 광원의 점멸을 통해 빛으로 변조하여 송신하는 무선신호를 촬영하기 위한 이미지센서를 포함한 카메라 수신기일 수 있다.
예를 들어 상기 정보 수신부(210)는 카메라의 이미지센서를 통해 상기 도로교통표지판에서 출력되는 빛 또는 다른 자동차에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 전파되는 빛을 일정한 프레임 레이트(frame rate)로 촬영하여 복수의 정지영상(즉 프레임)으로 구성된 동영상을 생성하고, 이를 정보 인식부(220)로 제공함으로써, 상기 도로교통표지판에 시각적으로 표시한 것을 인식하거나 다른 자동차로부터 전파되는 GDD에 기반하여 정의된 교로교통표지에 대한 정보와 도로교통표지판의 GPS 정보를 확인하도록 한다.
정보 인식부(220)는 상기 정보 수신부(210)에서 수신한 해당 도로의 교통정보에 관련된 도로교통표지 정보를 분석하여 어떠한 도로교통표지에 대한 정보인지를 인식한다.
예를 들어 상기 정보 인식부(220)는 상기 정보 수신부(210)에서 수신한 영상정보(즉 복수의 프레임으로 구성된 영상)를 디코딩하여 영상정보에 포함된 GDD 정보와 도로교통표지판의 GPS 정보를 추출하고, 저장부(230)에 기 저장된 GDD 정보를 참조하여 상기 추출한 GDD 정보가 어떠한 도로교통표지에 대한 정보인지를 해석하는 것이다.
저장부(230)는 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 도로교통표지판 또는 다른 자동차로부터 전파되는 도로교통표지 정보의 수신, 인식 및 전파에 사용되는 각종 동작프로그램이 저장되어 있으며, 도로교통표지를 그래픽 데이터로 정의하고 이들을 사전으로 구성한 GDD 정보를 저장하여 관리한다.
이때 상기 저장부(230)에 저장되는 GDD 정보는 도 4에 나타낸 바와 같이, 도로교통표지가 의미하는 직진, 직진 및 좌회전, 직진 및 우회전 등의 그래픽 부분과 상기 그래픽 부분에 따라 정해진 고유의 코드값 등이 포함된 정보로서, 모든 종류의 도로교통표지에 대한 정보를 정의한 정보이다. 또한 상기 GDD 정보는 도로교통표지판이 영향을 미치는 도로의 특정구간정보, 특정구간정보에 대한 도로의 시작점, 길이, 끝나는 지점 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한 상기 저장부(230)는 도로교통표지판 또는 다른 자동차로부터 수신하여 확인한 도로교통표지에 대한 정보를 후방에 뒤따르는 자동차로 전파하기 위한 인코딩 작업을 수행할 때 정보 변환부(270)의 요청에 따라 해당 도로교통표지의 그래픽 부분에 대한 GDD 데이터를 상기 정보 변환부(270)로 제공한다.
또한 상기 저장부(230)는 각종 도로교통표지판에 관련된 GDD 정보가 새로 추가되거나 변경되는 경우, 이를 관리하는 서버로부터 새롭게 추가되거나 변경된 GDD 정보를 제공받아 업데이트할 수 있다.
정보 출력부(240)는 상기 정보 인식부(220)에서 인식한 도로교통표지에 대한 정보(즉 도로교통표지판의 그래픽 표시부분이나 도로교통표지판까지의 거리정보 등)를 차량에 구비된 내비게이션이나 디스플레이 장치에 그래픽 데이터로 출력하여 시각적으로 안내하거나, 또는 음성신호로 변환하여 스피커 등을 통해 출력하여 차량 운전자가 확인하도록 한다.
또한 상기 정보 출력부(240)는 자동차가 자율주행차량인 경우 상기 정보 인식부(220)에서 인식한 도로교통표지에 대한 정보를 자동차의 운행을 관리하는 중앙처리장치에 제공함으로써 경로 유지 및 도로규정에 맞는 안전운행을 수행할 수 있도록 한다.
이미지 인식부(250)는 상기 정보 수신부(210)에서 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 배치된 LED 광원의 점멸에 따라 시각적으로 표시된 그래픽 부분을 촬영한 영상정보를 토대로 십자형 교차로, T자형 교차로, 좌합류도로, 이중굽은도로, 미끄러운도로 등의 상기 도로교통표지판의 특정 형태를 이미지로 추출하여 도로교통표지에 대한 정보를 인식한다.
이미지 추정부(260)는 상기 이미지 인식부(250)에서 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 대한 영역을 이미지로 추출할 때, 상기 도로교통표지판의 표시 에러나 상기 이미지 인식부(250)에서의 인식오류로 인하여 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 대한 일부 영역이 인식되지 않는 경우, 상기 저장부(230)에 기 저장되어 있는 GDD 정보를 참조하여 상기 이미지 인식부(250)에서 인식한 이미지에 가장 근접한 GDD 정보를 확인하고, 상기 확인한 GDD 정보를 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 대한 영역으로 추정하는 기능을 수행한다.
여기서 상기 이미지 인식부(250)와 이미지 추정부(260)는 도로교통표지판에 표시한 그래픽 정보를 직접 인식할 때 사용되는 구성으로서, 도로교통표지에 대한 정보가 다른 자동차로부터 전파되는 경우에는 사용되지 않음을 밝혀 둔다.
정보 변환부(270)는 상기 정보 인식부(220)에서 도로교통표지판 또는 전방의 자동차로부터 전파된 도로교통표지 정보가 확인되면, 상기 확인한 도로교통표지에 대한 정보를 후방에 뒤따르는 자동차로 전파할 수 있도록, 상기 정보 인식부(220)에서 확인한 도로교통표지에 대한 GDD 정보를 상기 저장부(230)로부터 추출하여 도로교통표지판의 GPS정보와 함께 도로교통표지에 대한 인코딩된 정보를 생성하고, 인코딩된 도로교통표지에 대한 정보를 정보 전송부(280)로 출력한다.
정보 전송부(280)는 가시광통신으로 LiFi/OCC/VLC 등의 통신수단을 포함하며, 비가시적인 통신수단으로 5G, WiFi, LTE 등의 무선통신 수단과 적외선, 초음파 통신 등을 포함한다.
또한 상기 정보 전송부(280)는 상기 정보 변환부(270)에서 인코딩한 도로교통표지에 대한 정보를 무선신호로 변환하여 후방에 위치한 자동차로 전파하는 기능을 수행한다.
예를 들어 상기 정보 전송부(280)는 자신의 차량보다 후방에 위치한 자율주행차량을 포함한 자동차로 전방의 도로교통표지판이나 선행 차량으로부터 수신한 도로교통표지 정보를 전파하도록, 상기 정보 변환부(270)에서 인코딩한 도로교통표지에 대한 정보를 LiFi/OCC/VLC를 포함한 가시광 통신방식으로 변조하여 LED 광원을 통해 전송하는 것이다. 이때 상기 정보 전송부(280)는 제어부(290)의 제어를 토대로 후방의 자동차로 전파하는 도로교통표지 정보를 비가시적인 통신수단인 무선통신(5G, WiFi, LTE 등)수단, 적외선/초음파 통신수단 등을 통해 전파할 수 있다.
또한 상기 정보 전송부(280)는 사용 환경에 따라 우선순위를 정하여 어느 하나의 수단을 통해 도로교통표지 정보를 전파할 수 있으며, 도로교통표지 정보를 전파할 수단을 이중화 또는 삼중화할 수 있다. 이때 이중화 또는 삼중화는 가시광 통신, 무선통신, 적외선, 초음파 통신 등의 수단을 복수 개 이용하는 구조로서, 복수의 통신수단을 동시에 이용하는 경우는 도로교통표지 정보가 시급성이 있거나 중요도가 높은 정보에 대해서 적용하는 것이고, 이를 통해 전파되는 도로교통표지 정보의 오류를 감소시킬 수 있게 된다.
GPS 처리부(285)는 상기 정보 인식부(220)에서 상기 도로교통표지판 또는 선행하는 자동차로부터 전파된 정보로부터 확인한 도로교통표지판이 설치된 GPS 정보를 자신의 차량에서 확인한 GPS 정보와 비교하고, 비교결과를 토대로 자신의 차량에서 상기 도로교통표지판까지의 거리정보를 확인하고, 그 결과를 상기 정보 출력부(240)를 통해 제공하여 운전자나 자율주행차량이 안전운행을 수행할 수 있도록 한다.
제어부(290)는 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)에서 수행하는 각종 기능을 총괄적으로 제어하는 부분으로서, 상기 정보 수신부(210)에서의 도로교통표지판이나 다른 자동차로부터 전파된 도로교통표지 정보의 수신을 제어하고, 상기 정보 인식부(220)에서의 무선신호 수신정보 분석 및 도로교통표지 정보의 인식을 제어하며, 상기 저장부(230)에서의 도로교통표지 정보의 수신, 인식 및 전파에 사용되는 각종 동작프로그램 및 도로교통표지를 그래픽 데이터로 정의하고 이들을 사전으로 구성한 GDD 정보의 저장과 업데이트 관리를 제어한다.
또한 상기 제어부(290)는 상기 정보 출력부(240)에서의 도로교통표지에 대한 정보의 출력을 제어하고, 상기 이미지 인식부(250)에서의 상기 도로교통표지판에 LED 광원을 통해 표시되는 그래픽 부분에 대한 영역의 이미지 추출을 제어하며, 상기 이미지 추정부(260)에서의 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 대한 일부 영역이 인식되지 않을 때의 기 저장된 GDD 정보를 토대로 한 그래픽 부분의 추정을 제어한다.
또한 상기 제어부(290)는 상기 정보 변환부(270)에서의 도로교통표지판이나 전방의 자동차로부터 수신한 도로교통표지 정보의 전파를 위한 도로교통표지판의 그래픽 정보와 관련된 GDD 데이터와 도로교통표지판의 GPS 정보의 인코딩을 제어하고, 상기 정보 전송부(280)에서의 후방의 자동차로 전파할 도로교통표지 정보의 가시적인 신호 또는 비가시적인 신호의 변조 및 송신을 제어하며, 상기 GPS 처리부(285)에서의 자신의 차량과 도로교통표지판 사이의 거리 정보 비교, 확인 및 출력을 제어한다.
한편 상기 제어부(290)는 도로교통표지판이나 전방의 자동차로부터 정보 수신부(210), 이미지 인식부(250), 또는 유무선통신부(미도시)의 무선통신부(미도시), 또는 이들의 조합으로 수신한 결과를 매칭하여 선택적으로 취하도록 할 수 있다. 예를 들어 이중화 또는 삼중화의 필요성이 있는 중요하고 위급한 신호를 수신하는 경우, 가시적, 비가시적 신호를 이중, 삼중으로 수신할 수 있도록 한다. 즉 상기 제어부(290)는 도 5의 (a)에서와 같이 복수의 도로교통표지 정보가 수신되면, 상기 수신한 복수의 도로교통표지 정보의 인식결과에 대한 일관성을 체크하고, 최종적으로 표시할 도로교통표지 정보를 결정하는 도로교통표지 정보 인식 및 표시 메커니즘을 수행하도록 총괄적인 제어를 수행하는 것이다. 복수의 경로를 통해서 도로교통표지 정보가 입력되면, 이를 처리한 다음 반드시 일관성이 있는지 여부를 체크하여야 하고, 또한 신뢰할 수 있는 정보가 무엇인지 판단하여야 한다. 이러한 메커니즘을 본 발명에서는 제공하는 것이다.
또한 상기 제어부(290)는 도로교통표지판이나 전방의 자동차로부터 수신하여 확인한 도로교통표지 정보를 후방의 자동차로 전파할 때, 이중화 또는 삼중화의 필요성이 있는 중요하고 위급한 신호인 경우 도로교통표지 정보를 이중화 또는 삼중화로 전파하도록 제어할 수 있다. 즉 상기 제어부(290)는 도 5의 (b)에서와 같이 현재 자체 차량에 표시중인 도로교통표지 정보의 중요성, 우선순위를 결정하고, 이를 토대로 도로교통표지 정보를 GDD 정보를 이용하여 인코딩 및 변조한 후 단일/이중/삼중 등의 송신수단을 통해 후방의 자동차로 전파하는 메커니즘을 수행하도록 제어하는 것이다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 도로교통표지 정보 전파 방법의 일 실시예를 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로교통표지 정보 전파 과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 도로의 주변에 설치되는 도로교통표지판의 도로교통표지를 그래픽 데이터로 정의하여 사전으로 구성한 GDD 정보를 저장하고 있는 상태에서, 자율주행차량을 포함한 자동차에 구비된 도로교통표지 정보 전파기(200)는 전방에 위치한 도로교통표지판에 구비된 도로교통표지 정보 송신기(100)로부터 인코딩된 도로교통표지 정보에 대해 정의한 GDD 데이터와 도로교통표지판의 GPS 정보를 가시, 비가시 또는 이들의 조합을 포함한 통신방식(광원 점멸, 무선통신, 적외선, 초음파 등)으로 수신하거나, 도로교통표지판 이미지를 촬영(스캔)하여 이미지를 획득한다(S100). 또는 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 전방에 위치하는 자동차로부터 인코딩된 도로교통표지 정보에 대해 정의한 GDD 데이터를 가시, 비가시 또는 이들의 조합을 포함한 통신방식으로 수신한다.
예를 들어 가시광 통신방식을 이용하는 경우 도로교통표지판의 그래픽 부분에 배치한 LED에서 방출되는 빛, 또는 선행하는 자동차의 후미에 구비된 브레이크등, 방향지시램프, LED 등을 통해 전파되는 빛을 수신하고, 도로교통표지판 이미지를 촬영하여 이미지를 획득하는 경우 카메라로 촬영한 영상에서 도로교통표지의 그래픽 부분을 획득하는 것이다.
상기 S100 단계를 통해 도로교통표지판 또는 전방의 자동차로부터 도로교통표지에 대한 정보를 수신한 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 수신한 가시 또는 비가시 신호, 또는 촬영(스캔)한 도로교통표지판의 이미지를 분석하여 도로교통표지판에 나타난 그래픽 내용을 인식한다(S200).
예를 들어 카메라 촬영을 통해 도로교통표지판 또는 전방의 자동차로부터 가시광 신호가 수신되면, 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 수신한 가시광 신호를 디코딩하여 해당 도로의 교통정보에 관련하여 정의한 GDD 데이터와 도로교통표지판의 GPS 정보를 추출하고, 상기 추출한 GDD 데이터를 기 저장되어 있는 GDD 정보와 매칭하여 어떠한 도로교통표지인지를 확인하고, 상기 추출한 도로교통표지판의 GPS 정보를 자신의 차량의 GPS 정보와 비교하여 자신의 차량과 도로교통표지판까지의 거리를 확인한다. 또한 도로교통표지판 이미지를 촬영하여 이미지를 획득한 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 상기 획득한 이미지로부터 그래픽 부분을 인식하고, 인식한 결과와 GDD 데이터의 일치 여부를 매칭한 다음 해당 결과를 토대로 도로교통표지 정보를 확인 및 결정한다.
이후 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 S200 단계에서 인식한 도로교통표지 정보(즉 도로교통표지판에 나타난 그래픽 정보, 도로교통표지판까지의 거리 등)를 자동차 내부에 구비된 내비게이션이나 디스플레이 장치에 표시하거나 스피커를 통해 음성신호로 출력하여 일반 차량 운전자가 확인하도록 하거나, 자율주행차량인 경우 도로교통표지에 대한 정보를 자동차의 운행을 관리하는 중앙처리장치에 제공하여 전방의 도로상황을 신속하고 정확하게 확인하도록 함으로써, 전방의 도로상황에 맞는 안전운행을 수행할 수 있도록 한다(S300).
한편, 상기 S300 단계를 통해 도로교통표지판 또는 전방의 자동차로부터 수신한 도로교통표지 정보를 확인 및 이용함과 동시에, 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 상기 도로교통표지 정보를 뒤따르는 자동차로 전파할 수 있도록 하기 위하여, 도로교통표지판에 나타낸 그래픽에 대하여 정의한 GDD 데이터를 저장부(230)로부터 추출한 후 상기 GDD 정보를 인코딩한다(S400). 즉 특정 도로교통표지에 대하여 유일한 그래픽 정보 및 코드값으로 정의된 GDD 데이터를 인코딩하는 것이다. 이때 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 상기 GDD 데이터와 함께 도로교통표지판 또는 선행 자동차로부터 수신한 도로교통표지판의 GPS 정보를 함께 인코딩한다.
이후 상기 도로교통표지 정보 전파기(200)는 상기 S400 단계를 통해 인코딩된 특정 도로교통표지에 대한 GDD 데이터와 도로교통표지판의 GPS 정보를 가시 혹은 비가시 신호로 변조하고(S500), 제어부(290)의 제어에 따라 가시, 비가시 또는 이들의 조합을 포함한 통신방식으로 전파한다(S600).
이처럼, 본 발명은 도로교통표지에 대한 정보를 정의한 GDD를 바탕으로 도로의 각 위치에 도로교통표지판을 설치한 상태에서, 도로를 운행하는 자율주행차량을 포함한 자동차에서 도로교통표지판이나 다른 자동차로부터 수신하여 인식한 도로교통표지 정보를 후방의 또 다른 자동차로 전파함으로써, 후방의 자동차가 전방의 도로상황을 미리 확인할 수 있고, 상기 도로교통표지판에 도착한 자동차에서 갑작스런 도로교통표지 정보의 확인으로 인해 전방의 도로상황 변화에 신속하게 대응하지 못하는 것을 방지할 수 있다.
또한 도로를 운행하는 자동차에서 도로교통표지판이 설치되어 있는 위치보다 훨씬 이전부터 도로교통표지에 대한 정보를 인식할 수 있고, 실제 도로교통표지판이 설치된 것보다 더 많은 수의 도로교통표지판이 설치된 것과 같은 효과를 얻을 수 있으며, 도로를 운행하는 자동차의 갑작스런 운행 조작으로 인한 안전사고의 발생을 사전에 방지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.
100 : 도로교통표지 정보 송신기 200 : 도로교통표지 정보 전파기
210 : 정보 수신부 220 : 정보 인식부
230 : 저장부 240 : 정보 출력부
250 : 이미지 인식부 260 : 이미지 추정부
270 : 정보 변환부 280 : 정보 전송부
285 : GPS 처리부 290 : 제어부

Claims (10)

  1. 자동차에 설치되어, 도로의 주변에 설치되어 있는 도로교통표지판으로부터 또는 전방에 주행 중인 다른 자동차로부터 도로교통표지 정보를 획득하거나 수신하는 정보 수신부; 및
    상기 도로교통표지 정보를 다른 자동차에 전송하는 정보 전송부;를 포함하며,
    상기 도로교통표지 정보는, 도로교통표지를 정의한 GDD(Graphic Data Dictionary) 정보와 도로교통표지판의 위치를 나타내는 정보를 포함하는 것이며, 상기 도로교통표지판에서 제공하는 상기 도로교통표지 정보의 전달 범위보다 더 확대되어 파급되도록 하며,
    상기 정보 전송부는, 상기 도로교통표지 정보를 LiFi, VLC, OCC 또는 이들의 조합을 포함한 가시적인 신호에 의한 통신수단과 적외선통신, 초음파통신, 무선통신 또는 이들의 조합을 포함하는 비가시적인 신호에 의한 단일 혹은 복수의 통신수단으로 전송하여, 상기 도로교통표지 정보가 오인식되거나 인식되지 않는 사태를 미연에 방지하며,
    상기 자동차에서 상기 도로교통표지 정보를 도로교통표지판이 설치되어 있는 위치보다 이전부터 인식할 수 있도록 함으로써, 전방의 도로상황을 미리 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 도로교통표지 정보 전파 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도로교통표지 정보 전파 장치는,
    상기 정보 수신부에서, 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 배치된 LED 광원의 점멸에 따라 시각적으로 표시된 그래픽 부분을 촬영한 영상정보를 토대로 십자형 교차로, T자형 교차로, 좌합류도로, 이중굽은도로 또는 미끄러운도로를 포함한 상기 도로교통표지판의 특정 형태를 이미지로 추출하여 도로교통표지에 대한 정보를 인식하는 이미지 인식부; 및
    상기 이미지 인식부에서, 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 대한 영역을 이미지로 추출할 때, 상기 도로교통표지판의 표시 에러나 상기 이미지 인식부에서의 인식오류로 인하여 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 대한 일부 영역이 인식되지 않는 경우, 기 저장되어 있는 GDD 정보를 참조하여 해당 도로교통표지판을 인식하는 것을 특징으로 하는 도로교통표지 정보 전파 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 도로교통표지 정보 전파 장치는,
    상기 도로교통표지판 또는 전방의 자동차로부터 전파된 도로교통표지 정보가 확인되면, 상기 확인한 도로교통표지에 대한 정보를 후방에 뒤따르는 자동차로 전파할 수 있도록, 상기 확인한 도로교통표지에 대한 GDD 정보를 추출하여 상기 도로교통표지판의 위치 정보와 함께 상기 도로교통표지에 대한 인코딩된 정보를 생성하고, 상기 인코딩된 도로교통표지에 대한 정보를 정보 전송부로 출력하는 정보 인식부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로교통표지 정보 전파 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 도로교통표지 정보 전파 장치는,
    복수의 상기 도로교통표지 정보가 수신되면, 상기 수신한 복수의 도로교통표지 정보의 인식결과에 대한 일관성을 체크하고, 최종적으로 표시할 도로교통표지 정보를 결정하는 도로교통표지 정보 인식 및 표시하도록 제어를 수행하며,
    현재 자체 차량에 표시중인 도로교통표지 정보의 중요성이나 우선순위를 결정하고, 상기 중요성이나 우선순위를 토대로 상기 도로교통표지 정보를 GDD 정보를 이용하여 인코딩 및 변조한 후 단일, 이중, 또는 삼중 송신수단을 통해 후방의 자동차로 전파하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로교통표지 정보 전파 장치.
  5. 삭제
  6. 도로교통표지 정보 전파 장치에서, 자동차에 설치되어, 도로의 주변에 설치되어 있는 도로교통표지판으로부터 또는 전방에 주행 중인 다른 자동차로부터 도로교통표지 정보를 획득하거나 수신하는 정보 수신 단계; 및
    상기 도로교통표지 정보 전파 장치에서, 상기 도로교통표지 정보를 다른 자동차에 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며,
    상기 도로교통표지 정보는, 도로교통표지를 정의한 GDD(Graphic Data Dictionary) 정보와 도로교통표지판의 위치를 나타내는 정보를 포함하는 것이며, 상기 도로교통표지판에서 제공하는 상기 도로교통표지 정보의 전달 범위보다 더 확대되어 파급되도록 하며,
    정보 전송부는, 상기 도로교통표지 정보를 LiFi, VLC, OCC 또는 이들의 조합을 포함한 가시적인 신호에 의한 통신수단과 적외선통신, 초음파통신, 무선통신 또는 이들의 조합을 포함하는 비가시적인 신호에 의한 단일 혹은 복수의 통신수단으로 전송하여, 상기 도로교통표지 정보가 오인식되거나 인식되지 않는 사태를 미연에 방지하며
    상기 자동차에서 상기 도로교통표지 정보를 도로교통표지판이 설치되어 있는 위치보다 이전부터 인식할 수 있도록 함으로써, 전방의 도로상황을 미리 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 도로교통표지 정보 전파 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 도로교통표지 정보 전파 방법은,
    상기 정보 수신 단계에서, 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 배치된 LED 광원의 점멸에 따라 시각적으로 표시된 그래픽 부분을 촬영한 영상정보를 토대로 십자형 교차로, T자형 교차로, 좌합류도로, 이중굽은도로 또는 미끄러운도로를 포함한 상기 도로교통표지판의 특정 형태를 이미지로 추출하여 도로교통표지에 대한 정보를 인식하는 이미지 인식 단계; 및
    상기 이미지 인식 단계에서, 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 대한 영역을 이미지로 추출할 때, 상기 도로교통표지판의 표시 에러나 이미지 인식부에서의 인식오류로 인하여 상기 도로교통표지판의 그래픽 부분에 대한 일부 영역이 인식되지 않는 경우, 기 저장되어 있는 GDD 정보를 참조하여 해당 도로교통표지판을 인식하는 것을 특징으로 하는 도로교통표지 정보 전파 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 도로교통표지 정보 전파 방법은,
    상기 도로교통표지판 또는 전방의 자동차로부터 전파된 도로교통표지 정보가 확인되면, 상기 확인한 도로교통표지에 대한 정보를 후방에 뒤따르는 자동차로 전파할 수 있도록, 상기 확인한 도로교통표지에 대한 GDD 정보를 추출하여 상기 도로교통표지판의 위치 정보와 함께 상기 도로교통표지에 대한 인코딩된 정보를 생성하고, 상기 인코딩된 도로교통표지에 대한 정보를 정보 전송부로 출력하는 정보 인식 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로교통표지 정보 전파 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 도로교통표지 정보 전파 방법은,
    복수의 상기 도로교통표지 정보가 수신되면, 상기 수신한 복수의 도로교통표지 정보의 인식결과에 대한 일관성을 체크하고, 최종적으로 표시할 도로교통표지 정보를 결정하는 도로교통표지 정보 인식 및 표시하도록 제어를 수행하며,
    현재 자체 차량에 표시중인 도로교통표지 정보의 중요성이나 우선순위를 결정하고, 상기 중요성이나 우선순위를 토대로 상기 도로교통표지 정보를 GDD 정보를 이용하여 인코딩 및 변조한 후 단일, 이중, 또는 삼중 송신수단을 통해 후방의 자동차로 전파하는 메커니즘을 수행하도록 제어하는 제어 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로교통표지 정보 전파 방법.
  10. 삭제
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