KR102193154B1

KR102193154B1 - 표출수단을 이용한 교차로 교통 제어시스템

Info

Publication number: KR102193154B1
Application number: KR1020190123069A
Authority: KR
Inventors: 서창범
Original assignee: 서창범
Priority date: 2019-10-04
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2020-12-18

Abstract

본 발명은 교차로에 설치되는 표출수단이 교차로로 차량 진입이 감지될 때, 점등이 이루어지도록 구성됨으로써 운전자가 다른 차량의 진입을 사전에 인지하여 교통사고를 효과적으로 방지할 수 있으며, 도로표지병이 솔라 셀 및 축전기를 포함하여 친환경적이고 반영구적이며, 전원 공급을 위한 배선 작업에 의한 비용 발생과 배터리 교체에 따른 비용 발생을 절감시킬 수 있고, 도로표지병들이 감지차량의 차선 및 주행방향에 따라 감지차량의 차선에 설치된 도로표지병들과 교차로 중앙에 설치된 도로표지병들 중 감지차량의 차선에 대응되는 측부의 도로표지병들을 녹색으로 점등시키되, 다른 도로표지병들을 적색으로 점등시킴으로써 도로표지병의 시인성을 높임과 동시에 교통흐름을 원활하게 유도할 수 있으며, 컨트롤러가 각 도로표지병과의 이격된 거리(d)에 따라 적정세기로 신호를 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있는 교차로 교통 제어시스템에 관한 것이다.

Description

표출수단을 이용한 교차로 교통 제어시스템{Traffic control system for cross-road using lighting device}

본 발명은 표출수단을 이용한 교차로 교통 제어시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 교차로의 차량 진입 시, 이를 감지하여 표출 수단들의 LED모듈을 점등시킴으로써 교차로 교통사고를 미연에 방지함과 동시에 불필요한 전력소모를 효율적으로 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있는 표출수단을 이용한 교차로 교통 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 도로표지병은 도로의 차선이나, 중앙선 또는 도로변을 명확하게 구분하도록 도로에 매립되게 설치되어 빛을 출사하는 장치로서, 야간 등과 같이 운전시야가 확보되지 않은 환경에서 운전자가 도로를 용이하게 식별하도록 하여 교통사고를 미연에 방지하기 위한 것이다.

한편, 교차로는 적어도 2개 이상의 도로가 연결되는 구간으로서, 서로 다른 주행방향을 갖는 차량들의 상충이 이루어지는 특성으로 인해 교통사고 발생율이 매우 높은 특성을 갖는다.

이러한 교차로에는 주로 신호등이 설치되고 있으나, 신호등이 설치되지 않은 교차로의 경우, 운전자가 다른 차량의 주행을 육안으로 확인하지 못하는 경우, 대형 교통사고로 이어질 수 있는 단점을 갖는다.

이에 따라 도로표지병을 활용하여 교차로에 차량 진입 시, 도로표지병이 점등되어 다른 운전자가 이를 미연에 인지하도록 하는 시스템에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있다.

도 1은 국내등록특허 제10-1429123호(발명의 명칭 : 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법)에 개시된 교차로 안전 시스템을 구조한 구조도이다.

도 1의 교차로 안전 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 차량 검출부(110)와, 제어부(120), 표지병부(130)로 이루어진다.

차량 검출부(110)는 지자기 센서로 구성되어 교차로에 진입하는 차량을 검출하는 센서 노드(111-1), ..., (111-n)들로 이루어진다.

표지병부(130)는 발광 소자를 포함하여 발광 소자를 통해 위험 상황을 안내하는 발광신호를 출력하는 표지병 모듈(131-1), ..., (131-n)들로 이루어진다.

이때 표지병 모듈(131-1), ..., (131-n)들은 제어부와 데이터를 송수신하는 통신모듈과, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 공급하는 태양전지를 포함한다.

제어부(120)는 센서 노드(111)를 통해 획득한 차량 검출 정보를 고려하여 위험 상황의 발생 여부를 판단하며, 위험 상황이 발생하면 표지병 모듈(131-1), ..., (131-n)들 중 위험 상황에 매칭되는 표지병 모듈로 위험 상황을 안내하는 발광 신호의 출력을 유도하는 제어 신호를 전송한다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 교차로에 진입하는 차량이나 보행자를 검출하고, 이에 따른 위험 상황을 보행자 또는 운전자에게 안내하기 위한 발광 신호를 출력함으로써 운전자가 다른 차량이나 보행자의 교차로 진입을 직관적으로 확인할 수 있기 때문에 교통사고를 미연에 방지할 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 감지차량의 차선 및 주행방향과 상관없이 표지병(131-1), ..., (131-n)들에 동일한 색상으로 발광이 이루어지기 때문에 감지영역에 단일 차량이 감지되더라도, 이러한 정보를 운전자에게 제공하지 못하여 교통흐름이 정체되는 문제점이 발생한다.

또한 종래기술(100)은 감지영역 내 2대 이상의 차량이 감지되더라도, 동일한 색상의 신호가 출력되기 때문에 교통흐름을 원활하게 제공하기 위한 기능을 전혀 제공하지 못하는 단점을 갖는다.

일반적으로 근거리 무선통신 환경에서, 노드들 사이에 데이터통신을 수행하기 위한 최소크기는 노드들의 이격된 거리에 비례하는 특성을 갖고, 이에 따라 종래기술(100)은 제어부(120)가 표지병(131-1), ..., (131-n)들로 신호 송출 시, 가장 원거리에 위치한 표지병이 수신 받을 수 있는 크기로 신호를 송출하게 된다.

그러나 이러한 방식은 모든 표지병(131-1), ..., (131-n)들로 동일한 크기로 신호를 송출하기 때문에 신호간섭(Signal interference)이 빈번하게 발생하여 통신장애가 잦으며, 불필요한 전력소모로 인해 전력 소모가 빠르게 이루어져 전력공급의 안전성이 떨어지는 문제점이 발생한다.

특히 종래기술(100)은 표지병 모듈(111)의 표면이 협소한 상태에서 태양광의 집광이 이루어지기 때문에 축전량에 한계가 있어 전원 공급의 안전성이 더욱 떨어지는 문제점이 발생한다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 교차로에 설치되는 표출수단이 교차로로 차량 진입이 감지될 때, 점등이 이루어지도록 구성됨으로써 운전자가 다른 차량의 진입을 사전에 인지하여 교통사고를 효과적으로 방지할 수 있는 교차로 교통 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 도로표지병이 솔라 셀 및 축전기를 포함하여 친환경적이고 반영구적이며, 전원 공급을 위한 배선 작업에 의한 비용 발생과 배터리 교체에 따른 비용 발생을 절감시킬 수 있는 교차로 교통 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 도로표지병들이 감지차량의 차선 및 주행방향에 따라 감지차량의 차선에 설치된 도로표지병들과 교차로 중앙에 설치된 도로표지병들 중 감지차량의 차선에 대응되는 측부의 도로표지병들을 녹색으로 점등시키되, 다른 도로표지병들을 적색으로 점등시킴으로써 도로표지병의 시인성을 높임과 동시에 교통흐름을 원활하게 유도할 수 있는 교차로 교통 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 컨트롤러가 각 도로표지병과의 이격된 거리(d)에 따라 적정세기로 신호를 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있는 교차로 교통 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 복수개의 연결도로들이 연결되는 교차로의 교통을 제어하기 위한 교차로 교통 제어시스템에 있어서: 교차로 및 연결도로들의 주행차량을 감지하는 적어도 하나 이상의 감지수단; 발광소자를 포함하며, 교차로 및 연결도로들에 설치되는 표출수단들; 상기 감지수단에 의해 차량이 감지되면, 상기 발광소자를 점등시키기 위한 점등 제어데이터를 생성하여 생성된 점등 제어데이터를 상기 표출수단들로 전송하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러 및 상기 표출수단들 사이의 무선통신을 지원하는 근거리 통신망을 포함하고, 상기 표출수단들은 솔라 셀과, 상기 솔라 셀에 의해 축전된 전력을 충전하는 축전기와, 다수 색상으로 점등되는 LED모듈들과, 상기 LED모듈들을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 근거리 통신망에 접속된 상기 컨트롤러와 데이터를 송수신하는 근거리 통신모듈; 상기 근거리 통신모듈을 통해 상기 컨트롤러로부터 점등 제어데이터를 전송받으면 상기 LED모듈들을 점등시키는 LED제어모듈; 상기 축전기에 축전된 전력을 구성요소로 공급하는 전원공급모듈을 포함하고, 상기 컨트롤러는 통신 인터페이스부; 상기 감지수단에 의해 검출된 감지데이터를 분석하여 차량객체를 검출하는 차량검지부; 상기 차량검지부에 의해 차량객체가 검출되면, 상기 표출수단들의 발광소자를 점등시키기 위한 점등 제어데이터를 생성하는 점등 제어데이터 생성부; 상기 점등 제어데이터 생성부에 의해 생성된 점등 제어데이터들이 대응되는 표출수단들로 각각 전송되도록 통신 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 표출수단들은 상기 근거리 통신모듈을 통해 상기 컨트롤러로부터 데이터를 전송받으면, 전송받은 신호의 세기를 검출하여 신호세기정보를 생성하는 신호세기정보 생성모듈; 상기 신호세기정보 생성모듈에 의해 생성된 신호세기정보가 상기 컨트롤러로 전송되도록 상기 근거리 통신모듈을 제어하는 제어모듈을 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다, 상기 컨트롤러로부터 상기 표출수단들 각각의 이격된 거리에 대응되는 신호세기인 신호적정세기를 검출한 후, 검출된 신호적정세기에 따라 상기 점등 제어데이터를 상기 표출수단들로 송출하는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 메모리와, 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다 실행되는 신호세기 재설정부를 더 포함하고, 상기 메모리에는 상기 컨트롤러로부터 가장 먼거리에 설치된 표출수단인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값이 기 설정되어 저장되고, 상기 신호세기 재설정부의 동작과정은 상기 표출수단들로 상기 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계20(S20); 상기 표출수단들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계30(S30); 상기 단계30(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기 설정된 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계40(S40); 상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 표출수단이 존재할 때 진행되며, 해당 표출수단에 대한 신호세기를 상기 제1 임계값 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 표출수단들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계30(S30)을 진행하는 단계50(S50); 상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 표출수단이 존재할 때 진행되며, 해당 표출수단들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계60(S60); 상기 단계60(S60)에서 검출된 각 표출수단의 적정신호세기를 활용하여 표출수단별 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 상기 메모리에 저장하는 단계120(S120)을 포함하고, 상기 제어부는 상기 점등 제어데이터 생성부에 의해 생성된 점등 제어데이터들을 대응되는 표출수단들로 송출할 때, 상기 기준테이블에 매칭된 신호세기로 점등 제어데이터를 송출하는 것이 바람직하다.

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또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 메모리와, 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다 실행되는 신호세기 재설정부를 더 포함하고, 상기 메모리에는 상기 컨트롤러로부터 가장 가까운 거리에 설치된 표출수단인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장되고, 상기 신호세기 재설정부의 동작과정은 상기 표출수단들로 상기 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계70(S70); 상기 표출수단들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계80(S80); 상기 단계80(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계90(S90); 상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 표출수단이 존재할 때 진행되며, 해당 표출수단들에 대한 신호세기를 상기 제2 임계값 보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계80(S80)을 진행하는 단계100(S100); 상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 표출수단이 존재할 때 진행되며, 해당 표출수단들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계110(S110); 상기 단계110(S110)에서 검출된 각 표출수단의 적정신호세기를 활용하여 표출수단별 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 상기 메모리에 저장하는 단계120(S120)을 포함하고, 상기 제어부는 상기 점등 제어데이터 생성부에 의해 생성된 점등 제어데이터들을 대응되는 표출수단들로 송출할 때, 상기 기준테이블에 매칭된 신호세기로 점등 제어데이터를 송출하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 메모리와, 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다 실행되는 신호세기 재설정부를 더 포함하고, 상기 메모리에는 상기 표출수단들이 원거리노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 정보와, 상기 컨트롤러로부터 가장 먼거리에 설치된 표출수단인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값과, 상기 컨트롤러로부터 가장 가까운 거리에 설치된 표출수단인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장되고, 상기 신호세기 재설정부의 동작과정은 기 설정된 분류에 따라 상기 표출수단들은 원거리노드 및 근거리노드로 분류하는 단계10(S10); 상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 상기 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계20(S20); 상기 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계30(S30); 상기 단계30(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기 설정된 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계40(S40); 상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드들에 대한 신호세기를 상기 제1 임계값 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계30(S30)을 진행하는 단계50(S50); 상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계60(S60); 상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 상기 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계70(S70); 상기 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계80(S80); 상기 단계80(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계90(S90); 상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드들에 대한 신호세기를 상기 제2 임계값 보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계80(S80)을 진행하는 단계100(S100); 상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계110(S110); 상기 단계60(S60) 및 상기 단계110(S110)에서 검출된 각 표출수단의 적정신호세기를 활용하여 표출수단별 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 상기 메모리에 저장하는 단계120(S120)을 포함하고, 상기 제어부는 상기 점등 제어데이터 생성부에 의해 생성된 점등 제어데이터들을 대응되는 표출수단들로 송출할 때, 상기 기준테이블에 매칭된 신호세기로 점등 제어데이터를 송출하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 점등 제어데이터가 송출된 이후, 상기 표출수단들 중 신호세기정보를 수신 받지 못한 현상이 기 설정된 임계치 이상 반복되면, 해당 표출수단의 통신장애가 발생하였다고 판단하는 통신장애 판별부; 상기 신호세기 재설정부는 상기 통신장애 판별부에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 진행되며, 통신장애가 발생된 표출수단에 대한 상기 신호세기 재설정부의 동작과정을 수행하여 통신장애가 발생된 표출수단의 신호적정세기를 재결정한 후, 재결정된 신호적정세기를 상기 기준테이블에 반영시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 표출수단들은 도로표지병인 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 교차로에 설치되는 표출수단이 교차로로 차량 진입이 감지될 때, 점등이 이루어지도록 구성됨으로써 운전자가 다른 차량의 진입을 사전에 인지하여 교통사고를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 도로표지병이 솔라 셀 및 축전기를 포함하여 친환경적이고 반영구적이며, 전원 공급을 위한 배선 작업에 의한 비용 발생과 배터리 교체에 따른 비용 발생을 절감시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 도로표지병들이 감지차량의 차선 및 주행방향에 따라 감지차량의 차선에 설치된 도로표지병들과 교차로 중앙에 설치된 도로표지병들 중 감지차량의 차선에 대응되는 측부의 도로표지병들을 녹색으로 점등시키되, 다른 도로표지병들을 적색으로 점등시킴으로써 도로표지병의 시인성을 높임과 동시에 교통흐름을 원활하게 유도할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 컨트롤러가 각 도로표지병과의 이격된 거리(d)에 따라 적정세기로 신호를 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있게 된다.

도 1은 국내등록특허 제10-1429123호(발명의 명칭 : 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법)에 개시된 교차로 안전 시스템을 구조한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 교차로 교통 제어시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 예시도이다.
도 4는 도 2의 도로표지병을 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 차량검지부를 나타내는 블록도이다.
도 8은 특정 차선에서 차량이 감지될 때 도로표지병들을 나타내는 예시도이다.
도 9는 2개의 차선에서 차량이 감지될 때를 나타내는 예시도이다.
도 10은 도 6의 신호세기 재설정부를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10의 최초 신호세기 설정부의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 교차로 교통 제어시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2의 예시도이다.

본 발명의 일실시예인 교차로 교통 제어시스템(1)은 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 도로표지병(3-1), ..., (3-N)들과, 컨트롤러(5), 감지수단(7), 근거리 통신망(10)으로 이루어진다.

이때 도 3에서는 교차로(S)가 4거리로 형성되어 연결도로(S1), (S2), (S3), (S4)들이 4개인 것으로 예를 들어 설명하였으나 교차로(S)는 적어도 2개, 3개 또는 5개 이상의 도로들이 연결되는 구간으로 구성될 수 있다.

근거리 통신망(10)은 컨트롤러(5), 도로표지병(3-1), ..., (3-N)들 및 감지수단(7) 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망이며, 상세하게로는 근거리 통신에 통상적으로 사용되고 있는 지그비(Zig-bee), 블루투스(Blue-tooth), 와이파이(Wi-fi) 등이 적용될 수 있다.

감지수단(7)은 교차로(S) 및 연결도로(S1), (S2), (S3), (S4)들을 주행하는 차량을 감지하는 센서이며, 상세하게로는 공지된 레이더 검지기, 지자기센서 및 루프검지기 등이 적용될 수 있다.

이때 만약 감지수단(7)으로 레이더 검지기가 적용될 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 감지수단은 단일 장치로 설치될 수 있고, 만약 감지수단(7)으로 지자기센서가 적용될 경우, 감지수단은 각 차선의 도로에 매립되게 설치되는 복수개로 구성될 수 있다.

또한 감지수단(7)은 차량이 감지되면, 감지데이터를 컨트롤러(5)로 전송한다.

도로표지병(3)들은 빛을 출사하는 적어도 하나 이상의 LED모듈과, 컨트롤러(5)와 근거리 통신을 수행하기 위한 근거리 통신모듈을 포함한다. 이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 표출수단을 도로표지병으로 예를 들어 설명하였으나, 표출수단은 이에 한정되지 않으며, 컨트롤러(5)의 제어에 따라 점등이 이루어질 수 있는 다양한 조명수단이 적용될 수 있다.

또한 도로표지병(3)들은 교차로(S)의 중앙 또는 각 차선에 설치됨으로써 컨트롤러(5)와의 이격된 거리(d)가 서로 다르게 형성된다. 이때 도로표지병(3)들을 노드(node)라고 할 때, 컨트롤러(5)로부터 이격된 거리(d)가 가장 큰 노드를 최원거리 노드라고 하고, 컨트롤러(5)로부터 이격된 거리(d)가 가장 작은 노드를 최근거리 노드라고 명칭하기로 한다.

또한 도로표지병(3)들은 컨트롤러(5)로부터 전송받은 점등 제어데이터에 따라 LED모듈들을 점등, 소등 및 점멸시킴으로써 차량 운전자가 교차로(S)에 다른 차량의 진입을 사전에 인지하도록 한다.

또한 도로표지병(3)들은 컨트롤러(5)로부터 점등 제어데이터를 전송받으면, 전송받은 신호의 세기(크기)를 검출한 후, 검출된 신호 세기정보를 컨트롤러(5)로 전송한다.

컨트롤러(5)는 도로표지병(3-1), ..., (3-N)들 및 감지수단(7)을 관리 및 제어한다.

또한 컨트롤러(5)에는 각 노드(3)들의 통신식별정보, 위치정보 및 이격된 거리(d)가 기 설정되어 저장된다.

또한 컨트롤러(5)에는 최원거리 노드와 데이터를 송수신하기 위한 신호세기의최대값인 제1 임계값과, 최근거리 노드와 데이터를 송수신하기 위한 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장된다.

또한 컨트롤러(5)는 최초 구동, 기 설정된 주기(T) 또는 통신장애 발생 시, 각 노드로 송출되는 적정신호세기들을 검출하는 연산을 처리하며, 연산처리에 따라 검출된 각 노드의 적정신호세기들을 매칭시킨 기준테이블을 저장한다.

또한 컨트롤러(5)는 감지수단(7)으로부터 수신 받은 감지데이터를 분석하여 교차로(S)의 차량 진입을 예측하며, 만약 교차로(S)의 차량 진입이 예측되면, 각 도로표지병(3)의 LED모듈을 점등시키기 위한 점등 제어데이터를 생성한 후, 생성된 점등 제어데이터를 근거리 통신망(10)을 통해 각 노드(3)로 전송한다. 이때 컨트롤러(5)는 기 저장된 기준테이블을 참조하여 이에 대응되는 신호세기로 각 노드(3)로 점등 제어데이터를 전송한다.

또한 컨트롤러(5)는 점등 제어데이터를 도로표지병(3)들로 전송하면, 각 도로표지병(3)으로부터 신호세기 정보를 전송받는다. 이때 컨트롤러(5)는 점등 제어데이터를 전송받은 도로표지병(3)으로부터 신호세기 정보를 전송받지 못하는 현상이 임계치 이상 반복되면, 해당 도로표지병(3)에 통신장애가 발생하였다고 판단하여, 해당 도로표지병(3)에 대한 적정신호세기를 재결정하며, 재결정된 적정신호세기가 반영되도록 기준테이블을 갱신한다.

도 4는 도 2의 도로표지병을 나타내는 블록도이다.

도로표지병(3)은 도 4에 도시된 바와 같이, LED를 출사하는 LED모듈(301)과, 태양광을 받아 전기에너지로 변환하는 솔라 셀(303)과, 솔라 셀(303)에서 변환된 전기를 축전하는 축전기(305)와, 후술되는 도 5의 제어기(300)로 이루어진다.

도 5는 도 4의 제어기를 나타내는 블록도이다.

도로표지병(3)의 제어기(300)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제어모듈(30)과, 메모리(31), 근거리 통신모듈(32), 신호세기정보 생성모듈(33), LED 제어모듈(35), 전원공급모듈(37)로 이루어진다.

제어모듈(30)은 제어기(300)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(31), (32), (33), (35), (37)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(30)은 근거리 통신모듈(32)을 통해 컨트롤러(5)로부터 점등 제어데이터를 전송받으면, 전송받은 점등 제어데이터를 신호세기정보 생성모듈(33) 및 LED 제어모듈(35)로 각각 입력한다.

또한 제어모듈(30)은 신호세기정보 생성모듈(33)에 의해 신호세기정보가 생성되면, 생성된 신호세기정보가 컨트롤러(5)로 전송되도록 근거리 통신모듈(32)을 제어한다. 이때 신호세기정보는 컨트롤러(5)로부터 전송받은 신호의 크기를 나타낸다.

메모리(31)에는 해당 도로표지병(3)의 통신식별정보가 기 설정되어 저장된다.

근거리 통신모듈(32)은 근거리 통신망(10)을 통해 컨트롤러(5)와 데이터를 송수신한다.

신호세기정보 생성모듈(33)은 컨트롤러(5)로부터 전송받아 입력된 점등 제어데이터의 신호세기를 검출한 후, 검출된 신호세기 및 해당 도로표지병의 식별정보를 포함하는 신호세기정보를 생성한다.

이때 신호세기정보 생성모듈(33)에 의해 생성된 신호세기정보는 제어모듈(30)의 제어에 따라 근거리 통신모듈(32)을 통해 컨트롤러(5)로 전송되고, 컨트롤러(5)는 도로표지병(3)으로부터 전송받은 신호세기정보를 활용하여 통신장애를 판별한다.

LED 제어모듈(35)은 근거리 통신모듈(32)을 통해 컨트롤러(5)로부터 전송받은 점등 제어데이터가 입력되면, 입력된 점등 제어데이터에 따라 LED모듈(301)의 점등, 소등 또는 점멸을 제어한다.

전원공급모듈(37)은 축전기(305)에 축전된 전원을 각 구성요소의 동작에 필요한 전원으로 공급한다.

도 6은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

컨트롤러(5)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(51)와, 메모리(52), 통신 인터페이스부(53), 차량검지부(54), 점등 제어데이터 생성부(55), 통신장애 판별부(56), 신호세기 재설정부(57)로 이루어진다.

제어부(51)는 컨트롤러(5)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(52), (53), (54), (55), (56), (57)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(51)는 통신 인터페이스부(53)를 통해 감지수단(7)으로부터 수신 받은 감지데이터를 차량검지부(54)로 입력한다.

또한 제어부(51)는 차량검지부(54)에 의해 차량이 검지되면, 점등 제어데이터 생성부(55)를 실행시키고, 점등 제어데이터 생성부(55)에 의해 점등 제어데이터가 생성되면, 메모리(52)에 저장된 기준테이블의 각 도로표지병(3)의 신호세기에 맞춰 도로표지병(3)들 각각으로 점등 제어데이터가 전송되도록 통신 인터페이스부(53)를 제어한다.

또한 제어부(51)는 통신 인터페이스부(53)를 통해 도로표지병(3)의 제어기(300)로부터 신호세기정보를 전송받으면, 전송받은 신호세기정보를 통신장애 판별부(56) 또는 신호세기 재설정부(57)로 입력한다.

또한 제어부(51)는 통신장애 판별부(56)에 의해 특정 노드에서 통신장애가 발생하였다고 판별되면, 신호세기 재설정부(57)를 실행시키고, 신호세기 재설정부(57)에 의해 해당 노드에 대한 신호세기가 재설정되면, 재설정된 신호세기정보를 기준테이블에 반영하여 메모리(52)에 저장한다.

메모리(52)에는 각 도로표지병(3)들의 위치정보 및 통신식별정보가 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(52)에는 각 도로표지병(3)이 원거리노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 정보가 저장된다. 이때 원거리노드는 컨트롤러(3)로부터 이격된 거리가 설정값 이상인 도로표지병들을 나타내고, 근거리노드는 컨트롤러(3)로부터 이격된 거리가 설정값 미만인 도로표지병들을 나타내고, 이러한 원거리노드 및 근거리노드는 기 설정되어 메모리(52)에 저장된다.

또한 메모리(52)에는 최원거리 노드인 도로표지병에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값이 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(52)에는 최근거리 노드인 도로표지병에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(52)에는 신호세기 재설정부(57)에 의해 설정된 기준테이블이 저장된다. 이때 기준테이블은 각 노드의 적정신호세기들이 매칭되어 저장된다.

통신 인터페이스부(53)는 근거리 통신망(10)을 통해 감지수단(7) 및 도로표지병(3)들과 데이터를 송수신한다.

차량검지부(54)는 통신 인터페이스부(53)를 통해 감지수단(7)으로부터 전송받은 감지데이터를 입력받으며, 입력된 감지데이터를 분석하여 교차로(S) 또는 연결구간들의 차량을 감지한다. 이때 감지데이터를 분석하여 차량을 감지하는 기술 및 방법은 차량감지시스템에서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이때 차량검지부(54)에 의해 차량이 감지되면, 제어부(51)의 제어에 따라 점등 제어데이터 생성부(55)가 실행된다.

도 7은 도 6의 차량검지부를 나타내는 블록도이다.

차량검지부(54)는 도 7에 도시된 바와 같이, 감지데이터 분석모듈(541)과, 차량객체 검출모듈(542), 비교 및 판단모듈(543), 객체 이동방향 및 속도 검출모듈(544), 적용대상객체 결정모듈(545), 점등 제어데이터 생성모듈(546)로 이루어진다.

감지데이터 분석모듈(541)은 입력된 감지데이터를 분석하고, 차량객체 검출모듈(542)은 감지데이터 분석모듈(541)에 의해 검출된 분석결과에 따라 교차로(S) 및 연결구간들 내 차량객체를 검출한다.

또한 차량객체 검출모듈(542)은 검출된 차량객체의 위치 및 차선을 포함하는 객체정보를 검출한다.

비교 및 판단모듈(543)은 차량객체 검출모듈(542)에 의해 검출된 차량객체의 수량이 2개 이상인지를 비교하며, 만약 검출된 차량객체가 한 개이면, 검출된 차량객체의 객체정보를 점등 제어데이터 생성모듈(546)로 입력하여 점등 제어데이터 생성모듈(546)을 실행시키고, 만약 검출된 차량객체가 2개 이상이면, 객체 이동방향 및 속도 검출모듈(544)을 실행시킨다.

객체 이동방향 및 속도 검출모듈(544)은 비교 및 판단모듈(543)에 의해 검출된 차량객체의 수량이 2개 이상일 때 실행되며, 검출된 차량객체들 각각의 이동방향 및 속도를 산출한다. 이때 감지수단에 의해 검출된 감지데이터를 분석하여 객체의 이동방향, 속도 등을 검출하는 기술 및 방법은 통상적으로 사용되는 것이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

적용대상객체 결정모듈(545)은 감지된 차량객체들 각각의 위치, 이동방향 및 속도를 활용하여 감지된 차량객체들 중 교차로의 진입이 가장 빠른 차량객체인 적용대상객체를 결정한다.

또한 적용대상객체 결정모듈(545)에 의해 검출된 객체정보를 점등 제어데이터 생성모듈(546)로 입력한다.

점등 제어데이터 생성모듈(546)은 비교 및 판단모듈(543) 또는 적용대상객체 결정모듈(545)로부터 입력된 객체정보에 따라 각 도로표지병의 점등색상을 결정하며, 결정된 점등색상에 따른 점등 제어데이터를 생성한다.

이때 제어부(51)는 점등 제어데이터 생성모듈(546)에 의해 생성된 점등 제어데이터들이 대응되는 도로표지병으로 전송되도록 통신 인터페이스부(53)를 제어하되, 메모리(52)에 저장된 기준테이블을 활용하여 각 도로표지병에 매칭된 신호세기에 따라 점등 제어데이터가 전송되도록 한다.

도 8은 특정 차선에서 차량이 감지될 때 도로표지병들을 나타내는 예시도이다.

점등 제어데이터 생성모듈(546)은 도 8에 도시된 바와 같이, 연결구간들 중 특정 차선(S1)에서 차량(C)이 감지될 때, 점등 제어데이터 생성모듈(546)은 해당 차선에 설치된 도로표지병(311)들의 점등색상을 ‘녹색’으로 하며, 다른 연결구간의 차선(S2), (S3), (S4)들에 설치된 도로표지병(312), (313), (314)들의 점등색상을 ‘적색’으로 하는 점등 제어데이터들을 생성할 수 있다. 이때 점등 제어데이터 생성모듈(546)은 교차로(S)의 중앙에 설치된 도로표지병(3)들 중 감지차량을 향하는 측부에 설치되는 도로표지병(321)들의 점등색상을 ‘녹색’으로 하며, 다른 도로표지병들의 점등색상을 ‘적색’으로 하는 점등 제어데이터들을 생성함으로써 도로표지병의 시인성을 높여 교통사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

도 9는 2개의 차선에서 차량이 감지될 때를 나타내는 예시도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 두 대의 ‘A’, ‘B’ 차량객체가 주행하되, ‘B’ 차량객체가 ‘A’ 차량객체 보다 교차로(S)로의 진입이 빠르게 이루어진다고 가정할 때, 적용대상객체 결정모듈(545)은 적용대상객체를 ‘B’ 차량객체로 결정한다.

또한 점등 제어데이터 생성모듈(546)은 적용대상객체인 ‘B’ 차량객체의 차선(S2)에 설치된 도로표지병(312)들의 점등색상을 ‘녹색’으로 하며, 다른 연결구간의 차선(S1), (S3), (S4)들에 설치된 도로표지병(311), (313), (314)들의 점등색상을 ‘적색’으로 하는 점등 제어데이터들을 생성할 수 있다.

또한 점등 제어데이터 생성모듈(546)은 교차로(S)의 중앙에 설치된 도로표지병(3)들 중 적용대상객체인 감지차량을 향하는 측부에 설치되는 도로표지병(322)들의 점등색상을 ‘녹색’으로 하며, 다른 도로표지병들의 점등색상을 ‘적색’으로 하는 점등 제어데이터들을 생성할 수 있다.

다시 도 7로 돌아가서 통신장애 판별부(56)를 살펴보면, 통신장애 판별부(56)는 점등 제어데이터를 전송한 도로표지병들 중 신호세기정보를 수신 받지 못한 도로표지병이 존재하는지를 검출한다.

또한 통신장애 판별부(56)는 만약 점등 제어데이터를 수신 받은 이후 신호세기정보를 송출하지 않은 현상이 기 설정된 임계치 이상 반복되는 경우, 해당 도로표지병에 통신장애가 발생하였다고 판단한다.

이때 통신장애 판별부(56)에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단되면, 제어부(51)의 제어에 따라 신호세기 재설정부(57)가 실행된다.

도 10은 도 6의 신호세기 재설정부를 나타내는 블록도이다.

신호세기 재설정부(57)는 도 10에 도시된 바와 같이, 최초 신호세기 설정부(571)와, 통신장애대상 신호세기 재설정부(573), 기준테이블 생성/갱신부(575)로 이루어진다.

최초 신호세기 설정부(571)는 최초 구동 시 또는 기 설정된 주기(T) 마다 동작한다.

또한 최초 신호세기 설정부(571)는 기 설정된 분류에 따라 도로표지병들을 원거리노드와 근거리노드로 분류한다. 이때 원거리노드는 컨트롤러(3)로부터 이격된 거리가 설정값 이상인 도로표지병들을 나타내고, 근거리노드는 컨트롤러(3)로부터 이격된 거리가 설정값 미만인 도로표지병들을 나타내고, 이러한 원거리노드 및 근거리노드는 기 설정되어 컨트롤러(5)에 저장된다.

또한 최초 신호세기 설정부(571)는 기 설정된 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 기 설정된 제1 임계값의 신호세기로 원거리노드들로 각각 응답요청 데이터를 송출한 후, 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는다.

또한 최초 신호세기 설정부(571)는 원거리노드들 중 전송받은 신호세기정보를 기 설정된 기준값과 비교한다. 이때 최초 신호세기 설정부(571)는 신호세기정보가 기준값과 임계범위 이내인 원거리노드들의 적정신호세기를 제1 임계값으로 결정하고, 신호세기정보가 기준값 보다 큰 노드의 경우, 신호세기를 줄여서 응답요청데이터를 재송출한 후, 이들로부터 전송받은 신호세기정보들을 기준값과 재비교하고, 이러한 과정들을 반복하여 원거리노드들 각각의 적정신호세기를 결정한다.

또한 최초 신호세기 설정부(571)는 기 설정된 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 기 설정된 제2 임계값의 신호세기로 근거리노드들로 각각 응답요청 데이터를 송출한 후, 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는다.

또한 최초 신호세기 설정부(571)는 근거리노드들 중 전송받은 신호세기정보를 기 설정된 기준값과 비교한다. 이때 최초 신호세기 설정부(571)는 신호세기정보가 기준값과 임계범위 이내인 근거리노드들의 적정신호세기를 임계값으로 결정하고, 신호세기정보가 기준값 보다 작은 노드의 경우, 신호세기를 높여 응답요청데이터를 재송출한 후, 이들로부터 전송받은 신호세기정보들을 기준값과 재비교하고, 이러한 과정들을 반복하여 근거리노드들 각각의 적정신호세기를 결정한다.

이와 같이 최초 신호세기 설정부(571)에 의해 설정된 각 도로표지병의 적정신호세기 정보는 기준테이블 생성/갱신부(575)로 입력된다.

도 11은 도 10의 최초 신호세기 설정부의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.

최초 신호세기 설정부(571)의 동작과정(S1)은 도 11에 도시된 바와 같이, 노드정렬단계(S10)와, 제1 임계값 송출단계(S20), 제1 수신단계(S30), 제1 비교 및 판단단계(S40), 제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50), 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60), 제2 임계값 송출단계(S70), 제2 수신단계(S80), 제2 비교 및 판단단계(S90), 제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100), 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110), 기준테이블 생성단계(S120)로 이루어진다.

노드정렬단계(S10)는 도로표지병들을 기 설정된 분류에 따라 원거리노드 및 근거리노드로 분류 및 정렬시키는 단계이다.

제1 임계값 송출단계(S20)는 노드정렬단계(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 기 설정된 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계이다.

제1 수신단계(S30)는 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계이다.

제1 비교 및 판단단계(S40)는 제1 수신단계(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기 설정된 기준값과 비교하며, 신호세기정보가 기준값과 임계범위 이내인 원거리노드들이 존재할 경우 해당 원거리노드에 대한 정보를 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60)로 입력하여 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60)를 진행하고, 신호세기정보가 기준값과 임계범위를 벗어난 원거리노드들이 존재할 경우 해당 원거리노드에 대한 정보를 제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50)로 입력하여 제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50)를 진행하는 단계이다.

제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50)는 신호세기가 기준값과 임계범위 이내에 포함되지 않는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 원거리노드들에 대한 신호세기를 제1 임계값 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드들로 각각 전송하는 단계이며, 다음 단계로 제1 수신단계(S30)를 다시 진행한다.

원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60)는 제1 비교 및 판단단계(S40)에서 신호세기가 기준값과 임계범위에 포함되는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 원거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계이다.

제2 임계값 송출단계(S70)는 노드정렬단계(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 기 설정된 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계이다.

제2 수신단계(S80)는 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계이다.

제2 비교 및 판단단계(S90)는 제2 수신단계(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기 설정된 기준값과 비교하며, 신호세기정보가 기준값과 임계범위 이내인 근거리노드들이 존재할 경우 해당 근거리노드에 대한 정보를 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)로 입력하여 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)를 진행하고, 신호세기정보가 기준값과 임계범위를 벗어난 근거리노드들이 존재할 경우 해당 근거리노드에 대한 정보를 제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100)로 입력하여 제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100)를 진행하는 단계이다.

제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100)는 신호세기가 기준값과 임계범위 이내에 포함되지 않는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 근거리노드들에 대한 신호세기를 제2 임계값 보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드들로 각각 전송하는 단계이며, 다음 단계로 제2 수신단계(S80)를 다시 진행한다.

근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)는 제2 비교 및 판단단계(S90)에서 신호세기가 기준값과 임계범위에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 근거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계이다.

기준테이블 생성단계(S120)는 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60) 및 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)에 의해 결정된 바에 따라, 각 도로표지병의 적정신호세기를 매칭시킨 기준테이블을 생성하는 단계이다.

이때 기준테이블 생성단계(S120)에 의해 생성된 기준테이블은 컨트롤러(5)의 메모리(52)에 저장된다.

다시 도 10으로 돌아가서 통신장애대상 신호세기 설정부(573)를 살펴보면, 통신장애대상 신호세기 설정부(573)는 통신장애 판별부(56)에 의해 통신장애가 발생되었다고 판단될 때 실행된다.

또한 통신장애대상 신호세기 설정부(573)는 통신장애가 발생된 도로표지병이 원거리노드인지 또는 근거리노드인지를 검출한다.

또한 통신장애대상 신호세기 설정부(573)는 만약 통신장애가 발생된 도로표지병이 원거리노드인 경우, 전술하였던 도 11의 단계20(S20) 내지 단계60(S60)의 과정을 수행하여 통신장애 도로표지병의 적정신호세기를 재결정하고, 만약 통신장애가 발생된 도로표지병이 근거리노드인 경우, 전술하였던 도 11의 단계70(S70) 내지 단계110(S110)의 과정을 수행하여 통신장애 도로표지병의 적정신호세기를 재결정한다.

또한 통신장애대상 신호세기 설정부(573)는 통신장애가 발생된 도로표지병의 재결정된 적정신호세기 정보를 기준테이블 생성/갱신부(575)로 입력한다.

기준테이블 생성/갱신부(575)는 최초 신호세기 설정부(571)로부터 도로표지병들 각각의 적정신호세기를 활용하여 도로표지병별로 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 메모리(52)에 저장한다.

또한 기준테이블 생성/갱신부(575)는 통신장애대상 신호세기 설정부(573)에 의해 재결정된 도로표지병의 적정신호세기 정보를 기 저장된 기준테이블에 반영하여 기준테이블을 갱신하여 메모리(52)에 저장한다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 교차로 교통 제어시스템(1)은 교차로의 도로 또는 교차로의 갓길에 설치되는 표출수단이 교차로로 차량 진입이 감지될 때, 점등이 이루어지도록 구성됨으로써 운전자가 다른 차량의 진입을 사전에 인지하여 교통사고를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 교차로 교통 제어시스템(1)은 도로표지병이 솔라 셀 및 축전기를 포함하여 친환경적이고 반영구적이며, 전원 공급을 위한 배선 작업에 의한 비용 발생과 배터리 교체에 따른 비용 발생을 절감시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명의 교차로 교통 제어시스템(1)은 도로표지병들이 감지차량의 차선 및 주행방향에 따라 감지차량의 차선에 설치된 도로표지병들과 교차로 중앙에 설치된 도로표지병들 중 감지차량의 차선에 대응되는 측부의 도로표지병들을 녹색으로 점등시키되, 다른 도로표지병들을 적색으로 점등시킴으로써 도로표지병의 시인성을 높임과 동시에 교통흐름을 원활하게 유도할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 교차로 교통 제어시스템(1)은 컨트롤러가 각 도로표지병과의 이격된 거리(d)에 따라 적정세기로 신호를 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있게 된다.

1:교차로 교통 제어시스템 3-1, ..., 3-N: 도로표지병들
5:컨트롤러 7:감지수단 10:근거리 통신망
30:제어모듈 31:메모리 32:근거리 통신모듈
33:신호세기정보 생성모듈 35:LED제어모듈 37:전원공급모듈
51:제어부 52:메모리 53:통신 인터페이스부
54:차량검지부 55:점등 제어데이터 생성부
56:통신장애 판별부 57:신호세기 재설정부
371:데이터 입출력모듈 373:신호세기정보 생성모듈
391:근거리통신 제어모듈 393:네트워크정보 요청모듈
300:제어기 301:LED모듈 303:솔라 셀
305:축전기 541:감지데이터 분석모듈
542:차량객체 검출모듈 543:비교 및 판단모듈
544:객체 이동방향 및 속도 검출모듈
545:적용대상객체 결정모듈 546:점등제어데이터 생성모듈
571:최초 신호세기 설정부 573:통신장애대상 신호세기 설정부
575:기준테이블 생성/갱신부

Claims

복수개의 연결도로들이 연결되는 교차로의 교통을 제어하기 위한 교차로 교통 제어시스템에 있어서:
교차로 및 연결도로들의 주행차량을 감지하는 적어도 하나 이상의 감지수단;
발광소자를 포함하며, 교차로 및 연결도로들에 설치되는 표출수단들;
상기 감지수단에 의해 차량이 감지되면, 상기 발광소자를 점등시키기 위한 점등 제어데이터를 생성하여 생성된 점등 제어데이터를 상기 표출수단들로 전송하는 컨트롤러;
상기 컨트롤러 및 상기 표출수단들 사이의 무선통신을 지원하는 근거리 통신망을 포함하고,
상기 표출수단들은 솔라 셀과, 상기 솔라 셀에 의해 축전된 전력을 충전하는 축전기와, 다수 색상으로 점등되는 LED모듈들과, 상기 LED모듈들을 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 제어기는
상기 근거리 통신망에 접속된 상기 컨트롤러와 데이터를 송수신하는 근거리 통신모듈;
상기 근거리 통신모듈을 통해 상기 컨트롤러로부터 점등 제어데이터를 전송받으면 상기 LED모듈들을 점등시키는 LED제어모듈;
상기 축전기에 축전된 전력을 구성요소로 공급하는 전원공급모듈을 포함하고,
상기 컨트롤러는
통신 인터페이스부;
상기 감지수단에 의해 검출된 감지데이터를 분석하여 차량객체를 검출하는 차량검지부;
상기 차량검지부에 의해 차량객체가 검출되면, 상기 표출수단들의 발광소자를 점등시키기 위한 점등 제어데이터를 생성하는 점등 제어데이터 생성부;
상기 점등 제어데이터 생성부에 의해 생성된 점등 제어데이터들이 대응되는 표출수단들로 각각 전송되도록 통신 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 표출수단들은
상기 근거리 통신모듈을 통해 상기 컨트롤러로부터 데이터를 전송받으면, 전송받은 신호의 세기를 검출하여 신호세기정보를 생성하는 신호세기정보 생성모듈;
상기 신호세기정보 생성모듈에 의해 생성된 신호세기정보가 상기 컨트롤러로 전송되도록 상기 근거리 통신모듈을 제어하는 제어모듈을 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다, 상기 컨트롤러로부터 상기 표출수단들 각각의 이격된 거리에 대응되는 신호세기인 신호적정세기를 검출한 후, 검출된 신호적정세기에 따라 상기 점등 제어데이터를 상기 표출수단들로 송출하는 것을 특징으로 하는 교차로 교통 제어시스템.
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삭제
청구항 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 메모리와, 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다 실행되는 신호세기 재설정부를 더 포함하고,
상기 메모리에는 상기 컨트롤러로부터 가장 먼거리에 설치된 표출수단인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값이 기 설정되어 저장되고,
상기 신호세기 재설정부의 동작과정은
상기 표출수단들로 상기 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계20(S20);
상기 표출수단들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계30(S30);
상기 단계30(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기 설정된 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계40(S40);
상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 표출수단이 존재할 때 진행되며, 해당 표출수단에 대한 신호세기를 상기 제1 임계값 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 표출수단들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계30(S30)을 진행하는 단계50(S50);
상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 표출수단이 존재할 때 진행되며, 해당 표출수단들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계60(S60);
상기 단계60(S60)에서 검출된 각 표출수단의 적정신호세기를 활용하여 표출수단별 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 상기 메모리에 저장하는 단계120(S120)을 포함하고,
상기 제어부는 상기 점등 제어데이터 생성부에 의해 생성된 점등 제어데이터들을 대응되는 표출수단들로 송출할 때, 상기 기준테이블에 매칭된 신호세기로 점등 제어데이터를 송출하는 것을 특징으로 하는 교차로 교통 제어시스템.
청구항 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 메모리와, 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다 실행되는 신호세기 재설정부를 더 포함하고,
상기 메모리에는 상기 컨트롤러로부터 가장 가까운 거리에 설치된 표출수단인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장되고,
상기 신호세기 재설정부의 동작과정은
상기 표출수단들로 상기 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계70(S70);
상기 표출수단들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계80(S80);
상기 단계80(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계90(S90);
상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 표출수단이 존재할 때 진행되며, 해당 표출수단들에 대한 신호세기를 상기 제2 임계값 보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계80(S80)을 진행하는 단계100(S100);
상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 표출수단이 존재할 때 진행되며, 해당 표출수단들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계110(S110);
상기 단계110(S110)에서 검출된 각 표출수단의 적정신호세기를 활용하여 표출수단별 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 상기 메모리에 저장하는 단계120(S120)을 포함하고,
상기 제어부는 상기 점등 제어데이터 생성부에 의해 생성된 점등 제어데이터들을 대응되는 표출수단들로 송출할 때, 상기 기준테이블에 매칭된 신호세기로 점등 제어데이터를 송출하는 것을 특징으로 하는 교차로 교통 제어시스템.
청구항 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 메모리와, 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다 실행되는 신호세기 재설정부를 더 포함하고,
상기 메모리에는 상기 표출수단들이 원거리노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 정보와, 상기 컨트롤러로부터 가장 먼거리에 설치된 표출수단인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값과, 상기 컨트롤러로부터 가장 가까운 거리에 설치된 표출수단인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장되고,
상기 신호세기 재설정부의 동작과정은
기 설정된 분류에 따라 상기 표출수단들은 원거리노드 및 근거리노드로 분류하는 단계10(S10);
상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 상기 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계20(S20);
상기 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계30(S30);
상기 단계30(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기 설정된 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계40(S40);
상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드들에 대한 신호세기를 상기 제1 임계값 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계30(S30)을 진행하는 단계50(S50);
상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계60(S60);
상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 상기 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계70(S70);
상기 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계80(S80);
상기 단계80(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계90(S90);
상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드들에 대한 신호세기를 상기 제2 임계값 보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계80(S80)을 진행하는 단계100(S100);
상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계110(S110);
상기 단계60(S60) 및 상기 단계110(S110)에서 검출된 각 표출수단의 적정신호세기를 활용하여 표출수단별 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 상기 메모리에 저장하는 단계120(S120)을 포함하고,
상기 제어부는 상기 점등 제어데이터 생성부에 의해 생성된 점등 제어데이터들을 대응되는 표출수단들로 송출할 때, 상기 기준테이블에 매칭된 신호세기로 점등 제어데이터를 송출하는 것을 특징으로 하는 교차로 교통 제어시스템.
청구항 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨트롤러는
상기 점등 제어데이터가 송출된 이후, 상기 표출수단들 중 신호세기정보를 수신 받지 못한 현상이 기 설정된 임계치 이상 반복되는 표출수단이 검출되면, 해당 표출수단의 통신장애가 발생하였다고 판단하는 통신장애 판별부;
상기 신호세기 재설정부는 상기 통신장애 판별부에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 진행되며, 통신장애가 발생된 표출수단에 대한 상기 신호세기 재설정부의 동작과정을 수행하여 통신장애가 발생된 표출수단의 신호적정세기를 재결정한 후, 재결정된 신호적정세기를 상기 기준테이블에 반영시키는 것을 특징으로 하는 교차로 교통 제어시스템.
청구항 제7항에 있어서, 상기 표출수단들은 도로표지병인 것을 특징으로 하는 교차로 교통 제어시스템.