KR102029070B1 - 중앙분리대 및 가드레일에 설치되는 표시등을 통해 도로주행에 영향을 주는 교통정보를 제공하는 안전운전 지원 시스템 - Google Patents
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Abstract
주행 중인 차량의 전방에 대한 교통정보를 중앙분리대나 가이드레일 등의 도로 시설물에 설치된 교통정보 감지기를 통해 실시간으로 취합해 운전자가 쉽게 인식할 수 있도록 도로 시설물에 설치된 표시등을 통해 제공하는 안전운전 지원 시스템이 개시된다. 이를 위하여 도로가에 설치되어 주변정보를 수집하고 미리 지정된 어드레스가 첨부된 주변정보를 무선 통신을 통해 서로 공유하며 자체 수집한 주변정보와 외부로부터 수신받은 주변정보를 분석하여 자 구간을 통과하는 제1 차량의 속도와 상기 제1 차량과 후행차량 사이의 차간거리를 추출하고 상기 제1 차량의 속도 및 차간거리에 따라 실시간 표시색상과 이를 공유할 공유 대상이 지정된 교통정보를 생성하며 상기 교통정보를 상기 공유 대상에 전송하는 복수개의 교통정보 감지기, 및 각 교통정보 감지기에 연결되고 도로가에 설치되며 교통정보 감지기들 사이에 공유된 실시간 표시색상을 운전자가 인식할 수 있도록 출력하는 표시등을 포함하는 안전운전 지원 시스템을 제공한다. 본 발명에 의하면, 교통정보를 운전자가 시각적으로 인식할 수 있도록 운전자에게 제공하여 운전자가 상황에 맞는 안전운전 및 방어운전을 시도할 수 있는 충분한 시간을 사전에 확보할 수 있도록 도와준다.
Description
본 발명은 안전운전에 영향을 줄 수 있는 전방의 교통정보를 취합하여 제공해 주는 안전운전 지원 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행 중인 차량의 전방에 대한 교통정보를 중앙분리대나 가이드레일 등의 도로 시설물에 설치된 교통정보 감지기를 통해 실시간으로 취합해 운전자가 쉽게 인식할 수 있도록 도로 시설물에 설치된 표시등을 통해 제공하는 안전운전 지원 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 도로에서 차량 사고가 발생하는 경우 일정시간 동안 사고 차량이 도로상에 정지된 채 방치되고 있어, 후방에서 주행 중이던 차량들이 사고 차량에 연쇄적으로 충돌하거나, 사고 차량을 피하려다 가드레일 등에 충돌하거나 다른 차량과 충돌하여 인명 피해를 입는 등 대형 사고가 종종 발생하고 있다.
특히, 제동거리가 길어지는 눈길, 빗길이나, 교각 등 안개나 운무가 끼어 가시거리가 짧아지거나, 차량들이 고속으로 주행하는 고속도로 등에서는 후방에서 주행 중인 차량의 운전자가 전방의 사고 발생을 신속하게 인지하여 긴급히 대처하기 곤란하다.
물론, 사고 차량에 대해서는 부상자의 구호 조치와 더불어 사고 차량의 신속한 이동 등의 사고 처리가 필요하지만, 연쇄 충돌에 의한 대형 사고를 방지하기 위하여 무엇보다도 후속 차량에게 사고지점 후방의 먼 거리로부터 전방의 사고 발생 상황을 신속히 알려주어 안전하게 대처할 수 있도록 할 필요가 있다.
그런데, 차량 사고 발생시 사고 차량의 운전자는 후방에 삼각대를 설치하고 수신호를 하거나, 차량의 비상경고 등을 작동시키는 방법으로 후속 차량에게 전방의 사고 발생 사실을 알리는 정도에 불과하여 연쇄 충돌 사고 발생의 방지에 큰 도움이 되지 못하고 있다.
종래 기술로, 대한민국 등록특허 제10-1316723호는 레이더를 이용하여 차량정보를 수집하는 방안을 제안한다. 이 경우는 레이더센서 자체의 가격적인 부담은 물론 레이더 센서에서 취득된 정보는 PC와 네트웍 장비 등 주변 장치를 통해 집계된 정보를 서버로 전달하여야 하며 센서정보를 직접 서버로 전달하기 위해서는 자체적으로 고속 통신망을 구축하거나 일반 인터넷망을 사용하는 경우 데이터 전송비용이 높아질 수 있어 실시간 대규모 교통정보 수집에 적합하지 않다는 단점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2015-0055278호는 차량에 GNSS와 레이더 센서를 부착하여 교통정보를 수집하는 방안을 제안한다. 이러한 방안은 실시간 위치정보가 계속 바뀌기 때문에 수집되는 데이터을 분석 처리하는 모듈 구성이 복잡해지고 해당 차량을 어느 도로에 어떤 식으로 운용할지에 따라 지역별 교통정보 제공의 불평등이 발생 될 수 있으며, 교통정보 수집 차량이 많아지면 도로자체의 통행량을 가중시킨다는 문제도 있을 수 있다. 또한, 데이터 통신 비용 역시 계속 발생하게 되어 실시간 대규모 교통정보를 수집에 적합하지 않다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 도로주행에 영향을 줄 수 있는 전방의 교통정보를 중앙분리대나 가이드레일 등의 도로 시설물에 설치된 교통정보 감지기로 취합해 운전자에게 실시간으로 전달하여 운전자가 상황에 맞는 적절한 안전운전 및 방어운전을 수행할 수 있도록 도와주는 안전운전 지원 시스템을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 도로가에 설치되어 주변정보를 수집하고 미리 지정된 어드레스가 첨부된 주변정보를 무선 통신을 통해 서로 공유하며 자체 수집한 주변정보와 외부로부터 수신받은 주변정보를 분석하여 자 구간을 통과하는 제1 차량의 속도와 상기 제1 차량과 후행차량 사이의 차간거리를 추출하고 상기 제1 차량의 속도 및 차간거리에 따라 실시간 표시색상과 이를 공유할 공유 대상이 지정된 교통정보를 생성하며 상기 교통정보를 상기 공유 대상에 전송하는 복수개의 교통정보 감지기, 및 각 교통정보 감지기에 연결되고 도로가에 설치되며 교통정보 감지기들 사이에 공유된 실시간 표시색상을 운전자가 인식할 수 있도록 출력하는 표시등을 포함하는 안전운전 지원 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면 교통상황, 도로상황, 기상상황, 위험구간 등에 대한 교통정보를 운전자가 시각적으로 인식할 수 있도록 운전자에게 제공하여 운전자가 상황에 맞는 안전운전 및 방어운전을 시도할 수 있는 충분한 시간을 사전에 확보할 수 있도록 도와준다. 구체적으로, 본 발명은 전방의 도로상태, 주행 중인 전방 n대의 주행상황, 각 차량의 차량 속도 및 안전거리 등을 분석하여 운전자 맞춤형 교통정보를 생성한 후 운전자에게 제공하며, 운전자 모두가 전방의 상황을 쉽게 인지할 수 있도록 도와준다.
그리고 본 발명은 전방에 1차 사고가 발생하거나 정체 또는 지체 상태가 발생하더라도 후방차량에 의한 2차 사고나 추돌사고를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 향후 신규 도로의 신설과 기존 도로에 대한 안전시설의 추가 검토 시에 저장된 주변정보를 활용할 수 있도록 하여 안전운전을 도와주는 도로 및 도로시설물을 설치할 수 있도록 한다.
아울러, 본 발명은 저비용으로 구축이 가능하도록 기존 시설물인 중앙분리대나 가드레일에 설치할 수 있고, 실시간 교통상황을 운전자가 쉽게 인지할 수 있도록 시인성이 좋은 위치에서 연속적이고 직관적으로 교통정보를 출력한다.
도 1은 본 발명에 따른 안전운전 지원 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복수개의 교통정보 감지기를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 교통정보가 공유되는 교통정보 감지기를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 교통정보 감지기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복수개의 교통정보 감지기를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 교통정보가 공유되는 교통정보 감지기를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 교통정보 감지기를 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 중앙분리대 및 가드레일에 설치되는 표시등을 통해 도로주행에 영향을 주는 교통정보를 제공하는 안전운전 지원 시스템(이하, '안전운전 지원 시스템'이라 약칭함)을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 안전운전 지원 시스템을 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 복수개의 교통정보 감지기를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안전운전 지원 시스템은 도로가에 설치되어 주변정보를 수집하고 서로 주변정보를 송수신하여 교통정보를 생성하며 상기 교통정보를 소정 구간에서 공유하는 복수개의 교통정보 감지기(100), 및 상기 교통정보 감지기(100)에 연결되고 도로가에 설치되며 교통정보 감지기(100)에 의해 지정된 실시간 표시색상을 자 구간을 통과하는 제1 차량의 운전자가 인식할 수 있도록 출력하는 표시등(200)을 포함하며, 선택적으로 차량에 구비되어 인접한 교통정보 감지기로부터 교통정보를 전송받아 출력하는 차량 단말기를 더 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안전운전 지원 시스템은 복수개의 교통정보 감지기(100)를 포함한다.
상기 교통정보 감지기(100)는 도로가에 일정간격으로 설치되어 미리 지정된 감시구역에 대한 주변정보를 수집하는 것으로, 30m 내지 100m 간격으로 설치된다. 예컨대, 교통정보 감지기(100)는 고속도로에서 50m의 간격으로 설치될 수 있고, 국도에서 30m 간격으로 설치될 수 있다.
이때, 상기 주변정보는 주행 중인 차량의 속도와 통과시간, 온도, 습도, 조도, 영상, 음향, 진동, 풍속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이를 위해, 교통정보 감지기(100)는 온도, 습도, 조도, 진동, 풍속을 계측할 수 있는 센서부가 구비되고, 차량의 속도와 통과시간을 계측할 수 있는 속도측정기가 구비되며, 음향을 수집할 수 있는 마이크가 구비될 수 있다.
제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 교통정보 감지기(100)는 자체적으로 수집한 자 구간의 주변정보와 다른 교통정보 감지기(100)가 수집한 타 구간의 주변정보를 공유할 수 있도록 이웃한 교통정보 감지기(100)와 무선 통신을 통해 연결된다. 여기서, 무선 통신으로는 RF(Radio Frequency) 통신을 사용할 수 있다. 이를 위해, 교통정보 감지기(100)는 무선주파수(RF) 통신모듈이 구비된다.
예를 들면, 제1 교통정보 감지기(101)는 차량의 주행방향과 역방향으로 상기 제1 교통정보 감지기(101)에 이웃한 제2 교통정보 감지기(102)에 제1 주변정보를 제공하며, 제2 교통정보 감지기(102)는 차량의 주행방향과 역방향으로 상기 제2 교통정보 감지기(102)에 이웃한 제3 교통정보 감지기(103)에 상기 제1 주변정보와 제2 교통정보 감지기(102)에서 수집한 제2 주변정보를 제공한다. 마찬가지로 상기 제3 교통정보 감지기(103)는 차량의 주행방향과 역방향으로 상기 제3 교통정보 감지기(103)에 이웃한 제4 교통정보 감지기(104)에 상기 제1 주변정보와 제2 주변정보 및 제3 교통정보 감지기(103)에서 수집한 제3 주변정보를 제공한다.
제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 복수개의 교통정보 감지기(100)는 곡선구간과 사고발생구간 등의 위험구간에 집중적으로 설치되며 저전력 장거리 통신기술인 로라(Lora), 시그폭스(Sigfox), NB(협대역)-IoT, LTE-M 중 어느 하나를 통해 N:N으로 서로 연결될 수 있다. 이를 위해, 교통정보 감지기(100)는 통신에 필요한 주파수만을 통과시키는 표면탄성파필터가 구비될 수 있다.
예를 들면, 제1 교통정보 감지기(101)는 후방에 위치한 제2 내지 제4 교통정보 감지기(102~104)에 저전력 장거리 통신 네트워크를 통해 연결되고, 제2 교통정보 감지기(102)는 전방 및 후방에 위치한 다른 교통정보 감지기(101,103,104)에 저전력 장거리 통신 네트워크를 통해 연결될 수 있다.
아울러, 교통정보 감지기(100)는 출처 표시를 위해 수집된 주변정보에 미리 지정된 어드레스를 첨부할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 교통정보 감지기(100)는 자체 수집한 주변정보를 분석하여 자 구간을 통과하는 차선별 차량의 속도를 추출하고, 차선별 차량의 속도에 따라 이를 공유할 교통정보 감지기가 지정된 교통정보를 생성하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 제1 교통정보 감지기(100)는 3차선의 도로가에 설치된 경우에 1차선, 2차선, 3차선, 갓길 차선을 통과하는 차량의 속도를 추출하되, 갓길 차선에 차량이 정차되어 있으면 후방에 설치된 교통정보 감지기를 통해 후방 1㎞ 이내를 통과하는 차량에 구비된 차량 단말기에 전방 1㎞ 이내의 갓길 차선에 차량이 정차되어 있음을 알려주는 교통정보를 제공한다. 마찬가지로 제1 교통정보 감지기(100)는 1차선을 통과하는 차량의 속도가 최저제한속도 미만이면 후방에 설치된 교통정보 감지기를 통해 제1 교통정보 감지기(100)의 후방 1㎞ 이내를 통과하는 차량에 구비된 차량 단말기에 전방 1㎞ 이내의 1차선에서 차량이 최저제한속도 미만으로 이동하고 있음을 알려주는 교통정보를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 교통정보 감지기(100)는 미리 지정된 어드레스가 첨부된 주변정보를 무선 통신을 통해 서로 공유하며, 자체 수집한 주변정보와 외부로부터 수신받은 주변정보를 분석하여 자 구간을 통과하는 차량과 관련된 교통정보를 생성하도록 구성될 수 있다. 이때, 교통정보 감지기(100)는 생성된 교통정보의 공유 대상에 해당하는 한 개 이상의 교통정보 감지기를 미리 결정하고, 상기 교통정보를 공유 대상으로 지정된 교통정보 감지기에 제공한다.
다시 말해, 교통정보 감지기(100)는 자체 생성한 교통정보를 차량의 주행방향과 역방향에 위치한 후방의 교통정보 감지기에 전송한다.
아울러, 교통정보 감지기(100)는 자체 수집한 주변정보와 외부로부터 수신받은 주변정보를 분석하여 자 구간을 통과하는 제1 차량의 속도를 추출하고, 상기 제1 차량과 후행차량 사이의 차간거리를 추출하며, 상기 속도 및 차간거리에 따라 실시간 표시색상과 이를 공유할 교통정보 감지기를 지정하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 차량의 속도가 최저제한속도 미만인 경우 실시간 표시색상을 적색으로 지정한 후, 표시색상의 정보를 미리 지정된 거리의 후방에 위치한 교통정보 감지기(100)들과 공유한다. 그리고 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 차량과 동일 차선을 주행하는 선행차량의 속도가 20㎞ 이하인 경우 실시간 표시색상의 반복적인 점멸신호를 추가로 생성하여 미리 지정된 거리의 후방에 위치한 교통정보 감지기(100)들과 공유한다.
예컨대, 제1 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 차량의 속도가 최저제한 속도 미만이면 실시간 표시색상이 적색으로 지정된 제1 표시색상 정보를 생성하고, 상기 제1 표시색상 정보를 도로의 주행방향에 따라 제1 교통정보 감지기(100)의 후방 0.5㎞ 내지 1㎞ 이내에 위치한 교통정보 감지기들과 제1 표시색상 정보를 공유한다. 이에 따라, 제1 교통정보 감지기(100)의 후방 0.5㎞ 내지 1㎞ 이내에 위치한 교통정보 감지기(100)들은 각각 자 구간을 통과하는 차량이 존재할 경우 개별적으로 연결된 표시등(200)이 적색을 출력하도록 표시등(200)을 제어한다.
그리고 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 제1 차량의 속도가 최저제한속도 이상이면서 후행차량과의 거리가 [제1 차량의 속도/(㎞/h)*1.2] m 미만이면 실시간 표시색상을 황색으로 지정한 후, 표시색상의 정보를 미리 지정된 거리의 후방에 위치한 교통정보 감지기(100)들과 공유한다.
예컨대, 제1 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 차량의 속도가 100 ㎞/h 이면서 후행차량과의 거리가 120m 미만이면 실시간 표시색상이 황색으로 지정된 제2 표시색상 정보를 생성하고, 상기 제2 표시색상 정보를 도로의 주행방향에 따라 제1 교통정보 감지기(100)의 후방 0.3㎞ 내지 0.5㎞ 이내에 위치한 교통정보 감지기(100)들과 제2 표시색상 정보를 공유한다. 이에 따라, 제1 교통정보 감지기(100)의 후방 0.3㎞ 내지 0.5㎞ 이내에 위치한 교통정보 감지기(100)들은 각각 자 구간을 통과하는 차량이 존재할 경우 개별적으로 연결된 표시등(200)이 황색을 출력하도록 표시등(200)을 제어한다.
또한, 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 제1 차량의 속도가 최저제한속도 이상이면서 후행차량과의 거리가 [제1 차량의 속도/(㎞/h)*1.2] m 이상이면 실시간 표시색상을 녹색으로 지정한 후, 표시색상의 정보를 미리 지정된 거리의 후방에 위치한 교통정보 감지기(100)들과 공유하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 제1 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 차량의 속도가 100 ㎞/h 이면서 후행차량과의 거리가 120m 이상이면 실시간 표시색상이 녹색으로 지정된 제3 표시색상 정보를 생성하고, 상기 제3 표시색상 정보를 도로의 주행방향에 따라 제1 교통정보 감지기(100)의 후방 0.3㎞ 내지 0.5㎞ 이내에 위치한 교통정보 감지기(100)들과 제3 표시색상 정보를 공유한다. 이에 따라, 제1 교통정보 감지기(100)의 후방 0.3㎞ 내지 0.5㎞ 이내에 위치한 교통정보 감지기(100)들은 각각 자 구간을 통과하는 차량이 존재할 경우 개별적으로 연결된 표시등(200)이 녹색을 출력하도록 표시등(200)을 제어한다.
한편, 전방을 주행하는 여러 대의 차량에 의해 후방에 위치한 어느 하나의 교통정보 감지기로 여러 가지 표시색상 정보가 공유되면, 가장 높은 주위를 나타내는 색상(적색, 황색, 녹색의 순서)으로 표시등(200)을 제어한다.
그리고 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 제1 차량의 통과속도 및 통과시간을 추출하고, 상기 제1 차량의 후행차량인 제2 차량이 자 구간을 통과하는 통과속도 및 통과시간을 추출하며, 상기 제1,2 차량의 통과속도 및 통과시간에 따라 계산된 제2 차량의 권장 안전거리와 실제 차간거리를 상기 제2 차량에 구비된 차량 단말기에 전송하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 차량의 권장 안전거리는 아래의 [수학식 1]로 도출하고, 실제 차간거리는 아래의 [수학식 2]로 도출할 수 있다.
[수학식 1]
[｛후행차량의 통과속도+(선행차량의 통과속도-후행차량의 통과속도)｝÷3.6×(후행차량의 통과시간-선행차량의 통과시간)×1.2]
[수학식 2]
[선행차량의 통과속도÷3.6×(후행차량의 통과시간-선행차량의 통과시간)]
예를 들어, 선행차량인 제1 차량이 a지점에 설치된 교통정보 감지기(100)를 12시0분0초에 100㎞/h로 통과하고, 후행차량인 제2 차량이 동일한 교통정보 감지기(100)를 2.75초 이후에 95㎞/h로 통과하면, 교통정보 감지기(100)는 제2 차량의 권장 안전거리[95+(100-95)｝÷3.6×(2.75)×1.2=92m]와 실제 차간거리[100÷3.6×2.75=76m]를 계산한 후 게이트웨이(300)를 통해 제2 차량에 구비된 차량 단말기(200)로 전송한다.
또한, 선행차량인 제1 차량이 a지점에 설치된 교통정보 감지기(100)를 12시00분00초에 105㎞/h로 통과하고, 후행차량인 제2 차량이 a지점에 설치된 교통정보 감지기(100)를 5.4초 이후에 100㎞/h로 통과하면, 교통정보 감지기(100)는 제2 차량의 권장 안전거리[100+(105-100)｝÷3.6×(5.4)×1.2=189m]와 실제 차간거리[105÷3.6×5.4=157.5m]를 계산한 후 게이트웨이(300)를 통해 제2 차량에 구비된 차량 단말기(200)로 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 교통정보가 공유되는 교통정보 감지기를 설명하기 위한 개략도이다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, A차량이 제7 교통정보 감지기가 감시하는 자 구간의 1차선을 통과할 때 A 차량의 속도와 A 차량과 후행차량 사이의 차간거리에 의해 제7 교통정보 감지기가 실시간 표시색상이 황색으로 지정된 표시색상 정보를 생성하면, 제7 교통정보 감지기는 후방의 0.5㎞ 이내에 위치한 제8 교통정보 감지기부터 제17 교통정보 감지기까지 1차선에 대한 표시색상 정보를 공유한다. 다시 말해, 제8 교통정보 감지기부터 제17 교통정보 감지기까지 1차선에 대한 표시등은 황색을 출력하고, 2차선에 대한 표시등은 녹색을 출력한다.
그리고 A차량이 제6 교통정보 감지기가 감시하는 자 구간의 1차선을 통과할 때 제5 교통정보 감지기가 실시간 표시색상이 황색으로 지정된 표시색상 정보를 생성하면, 제5 교통정보 감지기는 후방의 0.5㎞ 이내에 위치한 제6 교통정보 감지기부터 제15 교통정보 감지기까지 1차선에 대한 표시색상 정보를 공유한다.
또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, B차량이 제5 교통정보 감지기가 감시하는 자 구간의 2차선을 통과할 때 B 차량의 속도와 B 차량과 후행차량 사이의 차간거리에 의해 제5 교통정보 감지기가 실시간 표시색상이 적색으로 지정된 표시색상 정보를 생성하면, 제5 교통정보 감지기는 후방의 1㎞ 이내에 위치한 제6 교통정보 감지기부터 제25 교통정보 감지기까지 표시색상 정보를 공유한다. 다시 말해, 제6 교통정보 감지기부터 제25 교통정보 감지기까지 2차선에 대한 표시등은 적색을 출력하고, 1차선에 대한 표시등은 녹색을 출력한다.
아울러, B차량이 제2 교통정보 감지기가 감시하는 자 구간의 2차선을 통과할 때 제2 교통정보 감지기가 실시간 표시색상이 적색으로 지정된 표시색상 정보를 생성하면, 제2 교통정보 감지기는 후방의 1㎞ 이내에 위치한 제3 교통정보 감지기부터 제23 교통정보 감지기까지 2차선에 대한 표시색상 정보를 공유한다.
한편, 이러한 교통정보 감지기(100)는 도로가에 별도의 시설물을 설치한 후 상기 시설물에 설치할 수도 있지만, 기존 도로가에 구비된 중앙분리대나 가드레일 또는 이들 모두에 설치될 수도 있다.
또한, 교통정보 감지기(100)가 중앙분리대나 가드레일에 설치되는 경우, 중앙분리대나 가드레일에는 태양광 발전기(400)가 설치될 수 있으며, 교통정보 감지기(100)는 상기 태양광 발전기(400)에 연결되어 태양광 발전기로부터 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.
그리고 각 교통정보 감지기(100)는 자 구간을 통과하는 차량들에 구비된 차량 단말기와 N:N 무선 통신 관계를 형성하여 전방의 교통정보 감지기로부터 공유되는 교통정보를 직접 차량 단말기에 전송하도록 구성되거나, 무선 통신으로 연결된 게이트웨이에 교통정보를 제공한 후 게이트웨이를 통해 교통정보를 목적하는 차량 단말기에 전송하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 게이트웨이(500)와 원거리에 위치한 제1 교통정보 감지기(101)가 상기 제1 교통정보 감지기(101)에 최근거리에 위치하면서 상기 제1 교통정보 감지기(101)보다 상기 게이트웨이(500)에 근거리에 위치한 제2 교통정보 감지기(102)에 무선 통신을 통해 제1 주변정보를 제공하며, 상기 제2 교통정보 감지기(102)가 상기 제2 교통정보 감지기(102)에 최근거리에 위치하면서 상기 제2 교통정보 감지기(102)보다 상기 게이트웨이(500)에 근거리에 위치한 제3 교통정보 감지기(103)에 무선 통신을 통해 상기 제1 주변정보와 제2 교통정보 감지기(102)에서 수집한 제2 주변정보 및 제2 교통정보 감지기(102)에서 생성한 제2 교통정보를 제공한다. 마찬가지로 상기 제3 교통정보 감지기(103)가 상기 제3 교통정보 감지기(103)에 최근거리에 위치하면서 상기 제3 교통정보 감지기(103)보다 상기 게이트웨이(500)에 근거리에 위치한 제4 교통정보 감지기(104)에 무선 통신을 통해 상기 제1 주변정보와 제2 주변정보 및 제3 교통정보 감지기(103)에서 수집한 제3 주변정보와 제3 교통정보 감지기(103)에서 생성한 제3 교통정보를 제공한다. 그리고 상기 제4 교통정보 감지기(104)가 게이트웨이(500)에 무선 통신을 통해 제1 주변정보, 제2 주변정보, 제3 주변정보와 제4 교통정보 감지기(104)에서 수집한 제4 주변정보와 제4 교통정보 감지기(104)에서 생성한 제4 교통정보를 제공한다.
도 4는 본 발명에 따른 교통정보 감지기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 교통정보 감지기(100)는 자 구간의 주변정보를 수집하는 주변정보 수집부(110)와, 통신부(120), 저장부(130), 전원부(140), 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 주변정보 수집부(110)는 자 구간의 주변정보를 수집하는 것으로, 자 구간을 주행 중인 차량의 속도와 통과시간을 계측하는 속도측정기(112)와, 자 구간의 온도, 습도, 조도, 진동, 풍속을 계측할 수 있는 센서부(114)와, 자 구간에서 교통사고 등에 의해 발생된 음향을 수집할 수 있는 마이크(116)를 포함한다.
상기 통신부(120)는 주변정보 수집부(110)를 통해 수집된 주변정보를 이웃한 교통정보 감지기(100)나 게이트웨이(500)에 전송하는 것으로, RF 통신모듈 등으로 구성될 수 있다. 그리고 통신부(120)는 자 구간을 통과하는 차량들에 구비된 차량 단말기와 N:N 무선 통신 관계를 형성하여 전방의 교통정보 감지기로부터 공유되는 교통정보를 자 구간을 통과하는 차량들에 구비된 차량 단말기에 전송하거나, 전방의 교통정보 감지기로부터 공유되는 교통정보와 자체 생성된 교통정보를 게이트웨이(500)를 통해 차량 단말기에 전송한다.
필요에 따라, 통신부(120)는 자 구간을 통과하는 차량 단말기(300)에 직접 교통정보를 제공할 수 있도록 식별번호가 부여된 이동 통신칩이 구비될 수 있다. 이러한 통신부(120)는 교통정보의 어드레스에 매칭되는 위치정보가 수신되면 이동 통신칩을 통해 이동 통신망에 접속하여 상기 위치정보를 송출한 차량 단말기(200)로 상기 어드레스가 첨부된 교통정보를 전송한다.
상기 저장부(130)는 주변정보 수집부(110)를 통해 수집된 자 구간의 주변정보를 저장하는 것으로, 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF 카드(Compact Flash Card), SD 카드(Secure Digital Card), SM 카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 장치로 구성될 수 있다.
상기 전원부(140)는 주변정보 수집부(110), 통신부(120), 저장부(130), 및 제어부(150)가 동작할 수 있도록 전원을 제공해 주는 것으로, 태양광 발전기(400)의 솔라 셀에 의해 생성된 전기에너지가 저장된 배터리(142)에 연결되거나, 외부의 상용전원(144)에 연결된다.
상기 제어부(150)는 주변정보 수집부(110), 통신부(120), 저장부(130), 및 전원부(140)의 동작을 제어하는 것으로, 주변정보 수집부(110)를 통해 수집된 주변정보에 미리 지정된 어드레스를 첨부한 후 통신부(120)를 통해 이웃한 교통정보 감지기(100)에 전송해주거나, 자 구간의 주변정보와 통신부(120)를 통해 공유된 타 구간의 주변정보를 분석하여 어드레스가 첨부된 교통정보를 생성한 후 상기 교통정보를 통신부(120)를 통해 이웃한 교통정보 감지기(100)에 전송해 주는 역할을 수행한다.
아울러, 제어부(150)는 전술한 바와 같이 자 구간을 통과하는 제1 차량과 후행차량 사이의 차간거리를 추출하고, 상기 속도 및 차간거리에 따라 실시간 표시색상을 지정하며, 상기 실시간 표시색상이 후방의 교통정보 감지기(100)에 연결된 표시등(200)을 통해 출력되도록 실시간 표시색상에 대한 표시색상의 정보를 소정 거리 내에 설치된 후방의 교통정보 감지기(100)에 전송한다.
필요에 따라, 제어부(150)는 자 구간을 통과하는 제1 차량과 선행차량 사이의 차간거리를 추출하고, 상기 속도 및 차간거리에 따라 실시간 표시색상을 지정하며, 상기 실시간 표시색상이 출력되도록 자 구간에 설치된 표시등(400)을 제어한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안전운전 지원 시스템은 표시등(200)을 포함한다.
상기 표시등(200)은 도로가에 설치된 각 교통정보 감지기(100)에 연결된 것으로, 교통정보 감지기(100)의 제어에 따라 실시간 표시색상을 자 구간을 통과하는 차량의 운전자가 인식할 수 있도록 영상으로 출력한다.
이러한 표시등(200)은 교통정보 감지기(100)와 별도로 중앙분리대, 가드레일 등의 시설물에 설치될 수도 있지만, 교통정보 감지기(100)와 일체형으로 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 표시등(400)은 교통정보 감지기(100)와 별도로 도로 시설물에 설치된 경우, 도 2와 같이 신호등과 같은 외형을 갖도록 형성될 수 있다.
다시 말해, 표시등(400)은 교통정보 감지기(100)와 일체형으로 설치되는 경우 1개의 조명으로 적색, 녹색, 황색을 출력하며, 신호등과 같은 외형을 갖도록 형성되는 경우 색상별로 할당된 조명으로 적색, 녹색, 황색을 각각 출력한다.
구체적으로, 표시등(200)은 하나 이상의 LED 칩 및 상기 LED 칩의 출력정보를 조절하는 기판을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기판은 교통정보 감지기(100)의 내부에 설치되는 것으로, 인쇄회로기판(Printed Circuts Board : PCB)이 사용될 수 있다. 이때, 기판은 사각형 구조나 원형 구조로 형성될 수 있다.
그리고 상기 PCB는 베이스전극을 구비하고 있으며, 상기 베이스전극으로는 구리, 금, 또는 은 등이 사용될 수 있다. 또한, PCB는 베이스전극에 접속된 LED 칩에 각각 독립적으로 전원을 인가하여 각 LED 칩을 개별적으로 제어할 수 있는 구성을 가진다.
이때, 상기 LED 칩은 적색(Red : R) 광을 발산하는 R LED, 녹색(Green : G) 광을 발산하는 G LED, 황색(Yellow : Y) 광을 발산하는 Y LED를 가지는 LED 단위유닛으로 형성될 수 있다. 상기 LED 단위유닛은 서로 이웃하며, 소정간격으로 기판의 상부에 탑재된다. 각 LED 단위유닛의 칼라별 LED는 공급되는 전원을 제어하는 제어부(150)의 제어에 따라 서로 독립적으로 구동된다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 안전운전 지원 시스템은 복수개의 차량 단말기(300)를 더 포함할 수 있다.
상기 차량 단말기(300)는 차량에 구비되어 차량에 인접한 교통정보 감지기(100)나 게이트웨이(500)로부터 타 교통정보 감지기가 공유해 준 전방의 차량과 관련된 교통정보를 전송받아 출력하는 것으로, 통신단말기나 커넥티드 카에 탑재된 차량탑재기를 사용할 수 있다. 이때, 통신단말기로는 스마트폰, 테블릿 PC, PDA 등을 사용할 수 있다.
이러한 차량 단말기(300)는 주행하는 도로의 전방에 대한 교통정보를 미리 수신한 후 운전자가 인지할 수 있도록 영상, 음향, 또는 이들 모두로 출력하여 운전자가 상황에 맞는 안전운전 및 방어운전을 시도할 수 있는 충분한 시간을 사전에 확보할 수 있도록 도와준다.
한편, 차량 단말기(300)는 이동하는 차량의 위치정보를 생성하고 차량의 위치별로 매칭되는 식별대상인 게이트웨이(500)를 추출하며 상기 식별대상인 게이트웨이(500)에 이동 통신망을 통해 위치정보를 송출하는 교통앱이 설치될 수 있다. 이는, 차량 단말기(300)가 게이트웨이(500)를 통해 교통정보를 수신받기 위함이다.
이러한 교통앱에는 차량의 위치별로 매칭되는 게이트웨이들이 미리 지정되고 각 게이트웨이별 IP주소가 기록된 게이트웨이 리스트가 포함된다. 그리고 교통앱은 차량 단말기에 구비된 GPS모듈을 통해 차량 단말기가 설치된 차량의 위치정보를 생성하거나, 차량 단말기와 연결된 이동 통신망의 중계기를 통해 차량 단말기가 설치된 차량의 위치정보를 생성할 수 있다. 이 경우, 차량 단말기(200)는 이동 통신망을 통해 인터넷에 접속하여 주행하는 차량에 인접한 게이트웨이(500)와 연결된다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안전운전 지원 시스템은 게이트웨이(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 게이트웨이(500)는 무선 통신을 통해 교통정보 감지기(100)에 연결되고 이동 통신망을 통해 차량 단말기(200)에 연결된 것으로, 관리하는 각 교통정보 감지기(100)로부터 수집된 교통정보를 미리 지정된 위치의 도로를 통행하는 차량 단말기(200)로 전송한다.
제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 게이트웨이(500)는 최근거리에 이웃한 교통정보 감지기(100)에 연결되며, 원거리에 위치한 교통정보 감지기(100)에서부터 근거리에 위치한 교통정보 감지기(100)까지 순차적으로 제공된 자 구간 및 타 구간의 주변정보나 교통정보를 제공받는다.
제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 게이트웨이(500)는 저전력 장거리 통신 네트워크를 통해 연결된 각 교통정보 감지기(100)로부터 어드레스가 첨부된 교통정보를 제공받는다.
또한, 게이트웨이(500)는 차량 단말기(200)로부터 전송되는 위치정보를 저장하고, 교통정보 감지기(100)로부터 전송되는 주변정보나 교통정보를 저장한다.
상기 게이트웨이(500)는 교통정보 감지기(100)로부터 교통정보를 제공받아 저장하기 때문에 상기 교통정보의 어드레스에 매칭되는 위치정보가 수신되면, 상기 위치정보를 송출한 차량 단말기(200)로 이동 통신망을 통해 상기 어드레스가 첨부된 교통정보를 전송한다.
필요에 따라, 게이트웨이(500)는 이동 통신망을 통해 외부의 시스템과 연결되어 교통정보를 서로 공유할 수 있다. 여기서, 외부의 시스템으로는 도로교통 관제 시스템, 종합기상정보 시스템, 차량 관제 시스템, 관공서 서버 등이 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 교통정보 감지기 110 : 주변정보 수집부
112 : 속도측정기 114 : 센서부
116 : 마이크 120 : 통신부
130 : 저장부 140 : 전원부
150 : 제어부 200 : 표시등
300 : 차량 단말기 400 : 태양광 발전기
500 : 게이트웨이
112 : 속도측정기 114 : 센서부
116 : 마이크 120 : 통신부
130 : 저장부 140 : 전원부
150 : 제어부 200 : 표시등
300 : 차량 단말기 400 : 태양광 발전기
500 : 게이트웨이
Claims (10)
- 도로가에 설치되어 주변정보를 수집하고, 미리 지정된 어드레스가 첨부된 주변정보를 무선 통신을 통해 서로 공유하며, 자체 수집한 주변정보와 외부로부터 수신받은 주변정보를 분석하여 자 구간을 통과하는 제1 차량의 속도와 상기 제1 차량과 후행차량 사이의 차간거리를 추출하고, 상기 제1 차량의 속도 및 차간거리에 따라 실시간 표시색상과 이를 공유할 공유 대상이 지정된 교통정보를 생성하며, 상기 교통정보를 상기 공유 대상에 전송하는 복수개의 교통정보 감지기; 및
각 교통정보 감지기에 연결되고 도로가에 설치되며, 교통정보 감지기들 사이에 공유된 실시간 표시색상을 운전자가 인식할 수 있도록 출력하는 표시등을 포함하며,
상기 교통정보를 생성한 교통정보 감지기는 표시색상 정보를 미리 지정된 거리 이내의 후방에 위치한 교통정보 감지기들과 공유하며, 여러 가지 표시색상 정보가 공유된 교통정보 감지기는 가장 높은 주위를 나타내는 색상으로 연결된 표시등을 제어하는 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 표시등은
중앙분리대 또는 가드레일에 설치되는 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 교통정보 감지기는
중앙분리대 또는 가드레일에 설치되는 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제3 항에 있어서,
상기 중앙분리대 또는 가드레일에 설치되어 상기 교통정보 감지기에 전원을 공급하는 태양광 발전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 교통정보 감지기는
상기 제1 차량의 속도가 최저제한속도 미만인 경우 상기 교통정보에 포함된 실시간 표시색상을 적색으로 지정하고, 상기 제1 차량의 속도가 20㎞ 이하인 경우 상기 교통정보에 실시간 표시색상의 반복적인 점멸신호를 추가하는 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 교통정보 감지기는
자체 수집한 주변정보를 분석하여 자 구간을 통과하는 차선별 차량의 속도를 추출하고, 차선별 차량의 속도에 따라 이를 공유할 교통정보 감지기가 지정된 교통정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 주변정보는
주행 중인 차량의 속도와 통과시간, 온도, 습도, 조도, 영상, 음향, 진동, 풍속으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 교통정보 감지기와 이웃한 교통정보 감지기는 30 내지 100m 간격으로 도로가에 설치된 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제1 항에 있어서,
차량에 구비되며, 상기 차량의 이동에 따라 차량에 인접한 교통정보 감지기로부터 타 교통정보 감지기가 공유해 준 전방의 차량과 관련된 교통정보를 전송받는 차량 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템. - 제9 항에 있어서, 상기 교통정보 감지기는
자 구간을 통과하는 제1 차량의 통과속도 및 통과시간을 추출하고, 상기 제1 차량의 후행차량인 제2 차량이 자 구간을 통과하는 통과속도 및 통과시간을 추출하며, 상기 제1,2 차량의 통과속도 및 통과시간에 따라 계산된 제2 차량의 권장 안전거리와 실제 차간거리를 상기 제2 차량에 구비된 차량 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 안전운전 지원 시스템.
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