KR102294122B1 - Dcid를 이용한 디지털 교통신호제어기 검사시스템 - Google Patents

Dcid를 이용한 디지털 교통신호제어기 검사시스템 Download PDF

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KR102294122B1
KR102294122B1 KR1020200027650A KR20200027650A KR102294122B1 KR 102294122 B1 KR102294122 B1 KR 102294122B1 KR 1020200027650 A KR1020200027650 A KR 1020200027650A KR 20200027650 A KR20200027650 A KR 20200027650A KR 102294122 B1 KR102294122 B1 KR 102294122B1
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고광용
이민형
최은진
고정호
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도로교통공단
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Abstract

본 발명은 DCID가 디지털 교통신호제어기의 CAN 통신선들 각각에 직결 가능하도록 구성됨으로써 주제어부(MCL), 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들에 대응되는 CAN 통신선에 연동하여 시뮬레이션 프로그램에 의해 생성된 시뮬레이션 조건정보를 주제어부(MLC)로 정확하고 신속하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라 입력된 시뮬레이션 조건정보에 대응되는 최적현시패턴에 따른 디지털 교통신호제어기의 신호제어정보를 시뮬레이션 프로그램으로 데이터 손실 없이 정확하게 제공함에 따라 검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있으며, 테스트 시간 및 속도를 개선시킬 수 있고, 관리자 단말기의 시뮬레이션 프로그램에서 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)가 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들 각각에 대한 아이콘을 포함하도록 구성됨으로써 간단한 조작을 통해 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들에 대한 다양한 시뮬레이션 조건정보의 생성이 가능하여 작업의 편의성 및 효율성을 높일 수 있는 DCID를 이용한 디지털 교통신호제어기 검사시스템에 관한 것이다.

Description

DCID를 이용한 디지털 교통신호제어기 검사시스템{Digital traffic controller testing system using digital computer interface device}
본 발명은 DCID를 이용한 디지털 교통신호제어기 검사시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 DCID(Digital Computer Interface Device)가 디지털 교통신호제어기의 CAN(Controller Area Network) 통신선들 각각에 직결됨과 동시에 시뮬레이션 프로그램이 설치되는 관리자 단말기에 연결되도록 구성됨으로써 실제 차량을 구현하지 않아도 가상으로 모의실험을 신속하고 편리하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 검사의 신뢰도 및 정확성을 높일 수 있는 DCID를 이용한 디지털 교통신호제어기 검사시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 차량 보급률이 증가하고 도심이 확장됨에 따라 교통 혼잡이 일상화되어 막대한 규모의 경제적 손실을 발생시키고 있고, 이에 따라 교통 혼잡을 해결하기 위하여 도로를 신설하거나 확장하는 등의 다양한 노력이 이루어지고 있으나, 이러한 방식은 막대한 재원이 소요될 뿐만 아니라 단기적으로 해결하기 어려운 한계를 갖는다.
따라서 현재 교통상태에 따라 신호체계를 최적화하여 차량정체 및 대기시간을 절감시키기 위한 교통신호제어기에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다.
종래에는 교통신호제어기가 차량신호등 및 보행자신호등들과 연결되어 이들의 현시체계를 제어 및 운영하도록 구성되었으나, 최근에는 교통신호제어기가 CCTV, 루프검지기, 음향신호기, 보행자 푸시버튼 등의 다양한 부속장비들과 연결되어 부속장비들에 의해 수집된 데이터에 따른 최적의 현시체계를 검출하는 방식으로 운영되고 있다. 특히 통신 인프라가 확장되고 디지털 디바이스 기기 및 센싱 기술이 발달함에 따라 다양한 정보를 수집하기 위한 목적으로 부속장비들의 수량 및 종류이 증가하고 있는 추세이다.
다시 말하면, 신호등의 현시체계는 해당 도로의 차량 정체, 대기시간 등의 교통상황을 결정하는 주요 요인이기 때문에 최근의 교통신호제어기는 부속장비들에 의해 검출된 데이터를 기반으로 해당 링크의 교통상태를 검출한 후, 기 설정된 교통신호 제어알고리즘을 이용하여 현재 링크의 교통상태에 대응되는 최적의 현시체계를 검출함으로써 차량 정체율 및 대기행렬을 최소화하는 방식으로 운영되고 있다.
도 1은 종래의 교통신호 제어기를 나타내는 블록도이다.
종래의 교통신호 제어기(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 주제어부(MCU, Main Control Unit)(111)와, 등제어부(SCU, Signal Control Unit)(113), 스위치부(117), 통신부(119), 검지부(115)로 이루어진다.
또한 종래의 교통신호 제어기(101)는 할당된 링크의 차량을 감지하는 루프검지기(103-1), ..., (103-N)들과, 할당된 링크에 설치되어 차량신호 또는 보행자신호를 표출하는 복수개의 신호등(105-1), ..., (105-N)들과, 관제센터 서버(107)와 연결된다.
이와 같이 구성되는 종래의 교통신호 제어기(101)는 검지부(115)가 루프검지기(103-1), ..., (103-N)들로부터 아날로그 신호 형태의 감지데이터를 전송받으면 전송받은 감지데이터를 버스를 통해 주제어부(MCU)(111)로 입력하고, 주제어부(111)는 감지데이터를 가공하여 교통정보를 생성한 후 최적 교통시간계획을 검출한 후 검출된 교통시간계획의 현시패턴을 등제어부(SCU)(113)로 입력한다. 이때 등제어부(SCU)(113)는 입력된 현시패턴에 따라 버스를 통해 스위치부(117)의 회로를 제어하여 신호등(105-1), ..., (105-N)들이 표출되도록 한다.
이때 종래의 교통신호 제어기(101)는 만약 외부 관제센터와 통신부(119)를 통해 데이터통신이 가능한 경우, 통신부(119)를 경유하여 관제센터 서버(107)로 감지데이터를 전송하고, 관제센터 서버(107)는 교통신호 제어기(101)로부터 전송받은 감지데이터를 통해 분석하여 교통시간계획을 생성한 후 이를 교통신호 제어기(101)로 전송하는 것으로 구성될 수 있다.
이와 같이 종래의 교통신호 제어기(101)는 할당된 링크의 감지데이터를 분석 및 활용하여 교통신호시간계획을 수립한 후 이에 따라 신호등(105-1), ..., (105-N)들의 출력이 이루어지도록 구성됨으로써 교통상황에 따라 신호등(105-1), ..., (105-N)들의 현시주기가 변경되어 차량 소통을 극대화시킴과 동시에 차량정체 및 차량대기행렬 등을 최소화시킬 수 있게 된다.
이때 종래의 교통신호 제어기(101)는 검지부(115)에 의하여 입력된 감지데이터를 분석 및 활용하여 교통신호시간계획을 수립하는 과정에서 다양한 최적 알고리즘을 사용하게 되는데, 이러한 최적 알고리즘의 효율성은 해당 링크의 차량 소통에 직결되기 때문에 최적 알고리즘의 효율성, 신뢰도를 평가하기 위해서는 수많은 상황을 시뮬레이션 소프트웨어를 이용하여 교통신호 제어기(101)로 인식시키고, 각각의 상황에 대해 실제로 출력된 신호등을 검출하여 교통신호시간계획이 최적으로 운용되고 있는지를 파악하기 위한 모의평가검사가 필수적으로 수행되어야 한다.
도 2는 본 출원인에 의해 출원되어 특허 등록된 국내등록특허 제10-1862566호(발명의 명칭 : 교통신호 제어기의 모의평가 시스템)에 개시된 모의평가 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2의 모의평가 시스템(이하 종래기술이라고 함)(200)은 전술하였던 도 1의 교통신호 제어기(101) 및 관제센터 서버(107)와, 다양한 교통상황들에 대응되는 가상 상황을 발생시키는 시뮬레이션 소프트웨어(211)가 설치되는 PC 등과 같은 시뮬레이션 장치(210)와, 검지신호 발생부(221) 및 신호출력 검출부(223)를 포함하는 CID(Computer Interface Device)(220)로 이루어진다.
CID(220)는 모의실험에서, 차량 검지 시 교통신호 제어기(101)가 실제로 차량을 검지한다고 판단할 수 있도록 구현하기 위하여, 시뮬레이션 장치(210)에서 차량 검지 시 검지신호 발생부(221)가 감지데이터(루프검지기 신호)를 생성시킨 후 이를 교통신호 제어기(101)의 검지부로 입력시킨다.
또한 CID(220)의 신호출력 검출부(223)는 교통신호 제어기(101)의 스위치부와 연결되어 스위치부로부터 전송받은 현시제어신호에 따라 신호를 출력한 후 출력데이터를 시뮬레이션 장치(210)로 전달한다.
이러한 종래기술(200)은 시뮬레이션 장치(210)가 다양한 교통상황을 가상으로 발생시키면, CID(220)가 발생된 교통상황에 따라 감지데이터를 교통신호 제어기(101)로 입력하고, 교통신호 제어기(101)가 최적 알고리즘을 이용하여 CID(220)로부터 전송 받은 감지데이터에 따라 교통신호시간계획을 생성(관제센터 서버에서 수행될 수 있음)한 후 스위치부를 제어하고, 스위치부의 현시제어신호에 따라 CID(220)의 신호출력 검출부(223)가 신호를 출력한 후 출력데이터를 시뮬레이션 장치(210)로 전달됨으로써 실제 차량을 구현하지 않아도 가상으로 모의실험을 신속하고 편리하게 수행할 수 있으며, 최적 알고리즘에 대한 효율성 및 신뢰도를 평가할 수 있게 된다.
그러나 종래의 모의평가 시스템(200)은 루프검지기(103-1), ..., (103-N)들 및 신호등(105-1), ..., (105-N)들이 아날로그 신호 형태로 운영되기 때문에 검지부(115) 및 스위치부(117)가 아날로그 신호를 입출력하도록 구현됨과 동시에 시뮬레이션 장치(210)는 디지털통신이 가능하도록 구현되었고, 이에 따라 CID(220)는 교통신호 제어기(101)와 데이터를 송수신할 때에는 아날로그 신호형태로 통신을 수행하나, 시뮬레이션 장치(220)와 데이터를 송수신할 때에는 디지털 신호형태로 통신을 수행하기 때문에 내부에는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 모듈과 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 모듈이 필수적으로 구비되어야 함으로써 신호 변환에 필요한 케이블 접속 및 통신 연결 등의 복잡도가 증가하여 고장이 많으며, 성능평가 진행에 어려움이 많은 단점을 갖는다.
등록실용신안 제20-0243101호(발명의 명칭 : 교통신호제어시스템의 평가장치)에는 실제교통상황과 동일한 가상신호를 제공하여 교통신호 제어시스템의 적법여부를 판단하기 위한 교통신호제어시스템의 평가장치가 기재되어 있으나, 상기 교통신호제어시스템의 평가장치는 전술하였던 바와 같이, 교통신호 제어기와는 아날로그 신호형태로 데이터를 송수신하되, 교통신호 평가수단과는 디지털신호 형태로 데이터를 송수신하도록 구현됨으로써 이들 사이의 연동이 가능하도록 하는 장치가 필수적으로 요구되고, 이러한 장치의 추가로 인해 케이블 접속, 통신 에러 및 오류, 복잡도가 증가하여 고장이 많음과 동시에 평가 신뢰도 및 정확성이 떨어지게 되며, 설치가 복잡하고, 성능평가 진행에 어려움이 많은 문제점이 발생한다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 DCID가 디지털 교통신호제어기의 CAN 통신선들 각각에 직결 가능하도록 구성됨으로써 주제어부(MCL), 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들에 대응되는 CAN 통신선에 연동하여 시뮬레이션 프로그램에 의해 생성된 시뮬레이션 조건정보를 주제어부(MLC)로 정확하고 신속하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라 입력된 시뮬레이션 조건정보에 대응되는 최적현시패턴에 따른 디지털 교통신호제어기의 신호제어정보를 시뮬레이션 프로그램으로 데이터 손실 없이 정확하게 제공함에 따라 검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있으며, 테스트 시간 및 속도를 개선시킬 수 있는 DCID를 이용한 디지털 교통신호제어기 검사시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 관리자 단말기의 시뮬레이션 프로그램에서 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)가 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들 각각에 대한 아이콘을 포함하도록 구성됨으로써 간단한 조작을 통해 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들에 대한 다양한 시뮬레이션 조건정보의 생성이 가능하여 작업의 편의성 및 효율성을 높일 수 있는 DCID를 이용한 디지털 교통신호제어기 검사시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 차량 또는 보행자를 검지하는 적어도 하나 이상의 검지기를 포함하는 부속장비; 신호등들을 제어하는 등제어부(SLC, Signal Lighting Controller)들; 상기 검지기 및 상기 등제어부(SLC)들과 적어도 하나 이상의 통신선으로 연결되어 상기 등제어부들의 동작을 관리 및 제어하는 주제어부(MLC, Main Lighting Controller)를 포함하는 디지털 교통신호제어기; 상기 통신선에 직결되는 DCID(Digital Computer Interface Device); 가상의 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 시뮬레이션 프로그램이 설치되며, 상기 시뮬레이션 프로그램에 의해 설치된 시뮬레이션 조건정보를 상기 DCID로 전송하는 관리자 단말기를 포함하고, 상기 DCID는 접속수단을 포함하여 상기 접속수단을 통해 상기 통신선에 직결되고, 상기 DCID는 상기 주제어부(MLC)로부터 출력되는 각 신호등의 점멸정보인 신호제어정보 및 상기 검지기로부터 출력되는 검지데이터를 수집하는 수집모듈; 상기 수집모듈에 의해 수집된 데이터를 상기 관리자 단말기로 전송함과 동시에 상기 관리자 단말기로부터 전송받은 시뮬레이션 조건정보를 상기 주제어부(MLC)로 전송하는 통신 인터페이스모듈을 포함하는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 통신선은 CAN(Controller Area Network) 통신선이고, 상기 주제어부(MLC)는 상기 등제어부(SLC)들과 적어도 하나 이상의 CAN 통신선(C1)으로 연결되며, 상기 검지기와 적어도 하나 이상의 CAN 통신선(C2)으로 연결되고, 상기 DCID는 상기 접속수단을 통해 CAN 통신선(C1), (C2)들 각각에 직결되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 부속장비는 적어도 하나 이상의 보행자 푸시버튼과, 적어도 하나 이상의 보행자 잔여시간 표시기를 더 포함하고, 상기 주제어부(MLC)는 적어도 하나 이상의 CAN 통신선(C2)을 통해 상기 검지기, 상기 보행자 푸시버튼 및 상기 보행자 잔여시간 표시기와 연결되고, 상기 DCID의 상기 수집모듈은 상기 보행자 푸시버튼 및 상기 보행자 잔여시간 표시기로부터 출력되는 검지데이터를 수집하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 시뮬레이션 프로그램은 사용자의 요청에 따라 상기 등제어부(SLC)들 각각의 각 램프의 점멸상태를 나타내는 제1 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 제1 시뮬레이션 조거정보 생성모듈; 사용자의 요청에 따라 상기 검지기의 검지데이터를 나타내는 제2 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 제2 시뮬레이션 조건정보 생성모듈; 사용자의 요청에 따라 상기 보행자 잔여시간표시기의 잔여시간을 나타내는 제3 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 제3 시뮬레이션 조건정보 생성모듈; 사용자의 요청에 따라 상기 보행자 푸시버튼의 잔여시간을 나타내는 제4 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 제4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈; 제1, 2, 3, 4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈들에 의해 생성된 시뮬레이션 조건정보가 상기 DCID로 전송되도록 상기 관리자 단말기를 제어하는 제어모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 제1, 2, 3, 4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈들은 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스들을 통해 사용자로부터 파라미터를 입력받는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 제1 시뮬레이션 조건정보 생성모듈 구동 시, 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)인 제1 인터페이스를 상기 관리자 단말기의 모니터에 전시하고, 상기 제1 인터페이스에는 상기 등제어부(SLC)들 각각을 나타내는 제1 아이콘들과, 상기 제1 아이콘들 중 사용자로부터 선택된 등제어부(SLC)에 할당된 신호등들을 나타내는 제2 아이콘들과, 상기 제2 아이콘들 각각의 하부에 배치되어 신호색상을 나타내되 사용자의 터치 또는 클릭에 따라 신호색상이 변경되는 제3 아이콘들이 전시되는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 DCID가 디지털 교통신호제어기의 CAN(Controller Area Network) 통신선들 각각에 직결 가능하도록 구성됨으로써 주제어부(MCL), 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들에 대응되는 CAN 통신선에 연동하여 시뮬레이션 프로그램에 의해 생성된 시뮬레이션 조건정보를 주제어부(MLC)로 정확하고 신속하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라 입력된 시뮬레이션 조건정보에 대응되는 최적현시패턴에 따른 디지털 교통신호제어기의 신호제어정보를 시뮬레이션 프로그램으로 데이터 손실 없이 정확하게 제공함에 따라 검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있으며, 테스트 시간 및 속도를 개선시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 관리자 단말기의 시뮬레이션 프로그램에서 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)가 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들 각각에 대한 아이콘을 포함하도록 구성됨으로써 간단한 조작을 통해 등제어부(SCL)들, 검지기(DLC)들, 보행자 푸시버튼(PIB)들 및 보행자 잔여시간표시기들에 대한 다양한 시뮬레이션 조건정보의 생성이 가능하여 작업의 편의성 및 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 종래의 교통신호 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 출원인에 의해 출원되어 특허 등록된 국내등록특허 제10-1862566호(발명의 명칭 : 교통신호 제어기의 모의평가 시스템)에 개시된 모의평가 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 통상의 디지털 교통신호제어기를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 디지털 교통신호제어기 검사시스템을 나타내는 구성도이다.
도 5는 도 4의 DCID를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 4의 시뮬레이션 프로그램을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 인터페이스 관리모듈에 의해 처리되는 그래픽 사용자 인터페이스들을 나타내는 예시도이다.
도 8은 도 7의 제1 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 9는 도 7의 제4 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명이 적용되는 통상의 디지털 교통신호시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3의 디지털 교통신호시스템(800)은 본 발명의 일실시예인 후술되는 도 4의 디지털 교통신호제어기 검사시스템(1)의 검사대상으로 적용되는 시스템으로서, 디지털 교통신호제어기(900)가 부속장비(930), (940), (950)들에 의해 수집된 검지데이터들을 활용 및 분석하여 현재 교통상태를 검출한 후, 검출된 교통상태에 대응되는 최적의 현시주기(이하 최적현시패턴이라고 함)를 검출하며, 검출된 최적현시패턴에 따라 신호가 운영되도록 신호등(921)들의 동작(점등, 소등 및 점멸 등)을 관리 및 제어한다.
또한 디지털 교통신호시스템(800)은 도 3에 도시된 바와 같이, 디지털 교통신호제어기(900)와, 등제어부(SLC, Signal Lighting Controller)(920-1), ..., (920-N)들, 신호등(921)들, 부속장비(930), (940), (950)들, CAN 통신선(C1), (C2)들로 이루어진다.
디지털 교통신호제어기(900)는 주제어부(MLC, Main Lighting Controller)(901)와, 전원장치부(903)(PSU)로 이루어진다.
또한 디지털 교통신호제어기(900)는 사용자(작업자)로부터 파라미터, 설정값 등을 입력받기 위한 운영자 입력장치(MMI, Man Machine Interface)(911)와, 사용자(작업자)로부터 현시패턴(주기)의 수동 조작을 입력받기 위한 수동조작기(913)가 연결된다.
또한 디지털 교통신호제어기(900)의 주제어부(MLC)(901)는 등제어부(SLC, Signal Lighting Controller)(920-1), ..., (920-N)들과 CAN1 통신선(C1)으로 연결되어 등제어부(920-1), ..., (920-N)들을 제어한다.
또한 디지털 교통신호제어기(900)의 주제어부(MLC)(901)는 루프검지기 등의 검지기(DLC)(930), 신호등 푸시버튼(PIB)(940) 및 잔여시간 표시기(950)들과 CAN2 통신선(C2)으로 연결되어 CAN2 통신선(C2)을 통해 이들과 데이터를 송수신한다.
이때 도 3에서는 설명의 편의를 위해 디지털 교통신호제어기(900)가 단일 CAN1 통신선(C1)으로 등제어부(920-1), ..., (920-N)들과 데이터를 송수신하는 것으로 구성됨과 동시에 단일 CAN2 통신선(C2)으로 부속장비(930), (940), (950)들과 연결되어 데이터를 송수신하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, CAN 통신선의 수량 및 연결구조는 이에 한정되지 않으며, 3개 이상으로 구성될 수 있음은 당연하다.
등제어부(SLC)(920-1), ..., (920-N)들은 주제어부(MCL)(901)로부터 전송받은 최적현시패턴에 따라 스위치회로를 제어함으로써 신호등(921)들의 점등 및 소등을 제어한다. 이때 최적현시패턴이라고 함은 디지털 교통신호제어기(900)가 부속장비(930), (940), (950)들로부터 전송받은 검지데이터들을 분석하여 현재 교통상태를 검출한 후, 검출된 교통상태에 따른 최적의 현시주기를 의미한다.
다시 말하면, 주제어부(MLC)(901)는 CAN2 통신선(C2)을 통해 부속장비(930), (940), (950)들로부터 검지데이터를 수신 받으면, 수신 받은 검지데이터들을 분석하여 현재 교통 상태에 대응되는 최적의 현시주기인 최적현시패턴을 검출한 후, 검출된 최적현시패턴에 따른 각 신호등(921)의 신호제어정보를 생성한 후 이를 CAN1 통신선(C1)을 통해 등제어부(SLC1), ..., (SLC N)들로 전송함으로써 신호등(921)들은 현재 교통상태에 따른 신호를 출력하게 되고, 이에 따라 차량 정체율 및 대기행렬을 최소화시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 적용되는 디지털 교통신호시스템(800)은 1)디지털 교통신호제어기(900)의 주제어부(MLC)(901) 및 등제어부(SLC)(920-1), ..., (920-N)들이 CAN1 통신선(C1)을 통해 데이터를 송수신하도록 구성됨과 동시에 2)디지털 교통신호제어기(900)의 주제어부(MLC)(901) 및 부속장비(930), (940), (950)들이 CAN2 통신선(C2)을 통해 데이터를 송수신하도록 구성됨으로써 종래에 220V의 강전을 그대로 신호등까지 도통시켜 램프를 점등시키는 스위치 제어장치로 구성된 아날로그 교통신호제어기의 문제점을 획기적으로 해결 할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 디지털 교통신호제어기 검사시스템을 나타내는 구성도이다.
본 발명의 일실시예인 디지털 교통신호제어기 검사시스템(1)은 1)관리자 단말기(5)에 설치되는 시뮬레이션 프로그램(50)이 다양한 돌발 상황 등의 이벤트(시뮬레이션 조건정보)를 가상으로 발생시킨 후, 발생된 시뮬레이션 조건정보를 DCID(Digital Computer Interface Device)(3)를 통해 디지털 교통신호제어기(900)로 전송함과 동시에 2)시뮬레이션 프로그램(50)이 디지털 교통신호제어기(909)로부터 출력되는 최적현시패턴의 각 신호등의 신호제어정보들을 DCID(3)를 통해 수신 받으며, 3)시뮬레이션 프로그램(50)이 수신 받은 신호제어정보들을 분석하여 발생된 시뮬레이션 조건정보에 대한 디지털 교통신호제어기(900)의 응답(대응)의 정확성, 효율성 및 적정성을 테스트하기 위한 시스템이다.
또한 디지털 교통신호제어기 검사시스템(1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 전술하였던 도 3의 디지털 교통신호시스템(800)과, 디지털 교통신호시스템(800)의 디지털 교통신호제어기(900)의 CAN 통신선(C1), (C2)들에 직결되어 디지털 교통신호제어기(900)와 후술되는 관리자 단말기(5)의 데이터 통신을 중개하는 DCID(Digital Computer Interface Device)(3)와, 작업자의 요청에 따라 다양한 교통 상황인 시뮬레이션 조건정보를 가상으로 발생시키는 시뮬레이션 프로그램(50)이 설치되는 관리자 단말기(5)로 이루어진다.
이때 디지털 교통신호제어기(900)의 주제어부(MLC)(901)는 DCID(3)를 통해 관리자 단말기(5)로부터 시뮬레이션 조건정보를 입력받으면, 기 설정된 최적현지패턴 검출알고리즘을 이용하여 입력된 시뮬레이션 조건정보에 대응되는 최적현시패턴을 검출하며, 검출된 최적현시패턴에 따른 각 신호등(921)의 출력을 제어하기 위한 신호제어정보들을 생성한다. 이때 주제어부(MLC)(901)에 의해 생성된 신호제어정보들은 CAN1 통신선(C1) 및 DCID(3)를 통해 관리자 단말기(5)로 전송된다.
관리자 단말기(5)는 CAN 통신선(C1), (C2)들과의 접속이 지원되는 단말기이며, 상세하게로는 노트북(Note-book), 스마트폰(Smart-phone), 태블릿PC(Tablet PC) 등으로 구성될 수 있다.
또한 관리자 단말기(5)에는 시뮬레이션 프로그램(50)이 설치된다.
도 5는 도 4의 DCID를 나타내는 블록도이다.
도 5의 DCID(Digital Computer Interface Device)(3)는 CAN 버스에 시리얼 방식으로 직결하여 디지털 교통신호제어기(900)와 관리자 단말기(5) 사이의 데이터 통신을 지원하는 장치이다.
또한 DCID(3)는 도 5에 도시된 바와 같이, 메모리(31)와, 수집모듈(33), 통신 인터페이스모듈(35)로 이루어진다.
또한 DCID(3)는 디지털 교통신호제어기(900)의 CAN 통신선(C1), (C2)들 각각에 직결할 수 있는 접속수단(37)을 포함한다. 이때 접속수단(37)은 시리얼방식으로 구현되는 것이 바람직하며, CAN1, 2 통신선(C1), (C2)들 각각에 접속된다.
메모리(31)에는 기 설정된 매칭테이블이 저장된다. 이때 매칭테이블은 각 신호등(921)을 제어하는 등제어부(SLC)(920)들이 도 4에서와 같이 CAN 통신으로 데이터를 송수신하는 것이 아니라, 종래에 아날로그 신호를 기반으로 운영되는 등기구 구동장치(LSU)가 적용되는 경우 적용되며, 주제어부(901)로부터 출력되는 디지털 신호인 신호등 출력데이터와 이에 대응되는 아날로그 신호의 변환값이 매칭되어 저장되는 데이터이다.
즉 본 발명의 디지털 교통신호제어기 검사시스템(1)은 각 신호등(921)을 제어하는 제어수단이 종래의 아날로그 기반의 등기구 구동장치(LSU)로 구성된다고 하더라도, DCID(3)가 매칭테이블을 이용하여 디지털신호 및 아날로그신호를 서로 연동 가능하도록 변환하여 출력할 수 있게 된다.
수집모듈(33)은 CAN1 통신선(C1)을 통해 주제어부(MLC)(901)로부터 출력되는 신호제어정보를 수집한다.
또한 수집모듈(33)은 CAN2 통신선(C2)을 통해 부속장비(930), (940), (950)들로부터 출력되는 검지데이터를 수집한다.
통신 인터페이스모듈(35)은 관리자 단말기(5)와 데이터를 입출력하며, 상세하게로는 수집모듈(33)에 의해 수집된 신호제어정보 및 부속장비(930), (940), (950)들의 검지데이터를 관리자 단말기(5)로 출력(전송)한다.
또한 통신 인터페이스모듈(35)은 관리자 단말기(5)로부터 시뮬레이션 조건정보를 입력받으면, 시뮬레이션 조건정보를 주제어부(MLC)(901)로 전송한다. 이때 주제어부(MLC)(901)는 DCID(3)를 통해 시뮬레이션 조건정보를 전송받으면, 기 설정된 최적알고리즘을 이용하여 전송받은 시뮬레이션 조건정보에 따른 현시 패턴 및 신호등 출력데이터를 생성한 후, 이를 등제어부(SLC)(920)들로 출력하게 되는데, 이때 출력되는 신호등 출력데이터를 DCID(3)의 수집모듈(33)에 의해 수집되어 관리자 단말기(5)로 출력되게 된다.
도 6은 도 4의 시뮬레이션 프로그램을 나타내는 블록도이고, 도 7은 도 6의 인터페이스 관리모듈에 의해 처리되는 그래픽 사용자 인터페이스들을 나타내는 예시도이다.
시뮬레이션 프로그램(50)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제어모듈(51)과, 인터페이스 관리모듈(52), 제1 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(53), 제2 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(54), 제3 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(55), 제4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(56), 기타 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(57), 디스플레이모듈(58)로 이루어진다.
제어모듈(51)은 시뮬레이션 프로그램(50)의 O.S(Operting System)이며, 제어대상(52), (53), (54), (55), (56), (57), (58)들을 관리 및 제어한다.
인터페이스 관리모듈(52)은 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface) 또는 그래픽 사용자 익스피어런스(GUX, Graphic User Experience)를 관리자 단말기(5)의 모니터에 전시함과 동시에 작업자(사용자)의 요청에 따라 연산을 처리한 후 결과데이터를 이에 대응되는 그래픽 사용자 인터페이스를 택일하여 작업자에게 제공한다.
이때 인터페이스 관리모듈(52)에 의해 처리되는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 시뮬레이션 조건정보를 생성하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)인 제1 인터페이스(710)와, 제2 시뮬레이션 조건정보를 생성하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)인 제2 인터페이스(720)와, 제3 시뮬레이션 조건정보를 생성하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)인 제3 인터페이스(730)와, 제4 시뮬레이션 조건정보를 생성하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)인 제4 인터페이스(740)와, 기타 시뮬레이션 조건정보를 생성하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)인 기타 인터페이스(750)로 이루어지고, 이러한 그래픽 사용자 인터페이스(710), (720), (730), (740), (750)들은 후술되는 도 7 내지 9에서 상세하게 설명하기로 한다.
제1 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(53)은 등제어부(SLC)(920-1), ..., (920-N)들 각각의 램프 점멸상태를 나타내는 제1 시뮬레이션 조건정보를 생성한다. 이때 제1 시뮬레이션 조건정보는 주제어부(MLC)(901) 및 등제어부(SLC)(920)의 통신 프로토콜에 대응하여 생성된다.
또한 제1 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(53)은 최대 16개의 등제어부(SLC)(920)에 대한 시뮬레이션 조건정보 생성이 가능하도록 구현된다.
또한 제1 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(53)은 제어명령 실행 및 모순 등에 대한 시뮬레이션 조건정보 생성이 가능하도록 구현된다.
이와 같이 구성되는 제1 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(53)에 의해 생성되는 제1 시뮬레이션 조건정보는 관리자 단말기(5) -> DCID(3) -> CAN1 통신선(C1) -> 주제어부(MLC)(901)의 경로로 주제어부(MLC)(901)로 전송되고, 주제어부(MLC)(901)는 전송받은 제1 시뮬레이션 조건정보에 따른 모순, 돌발 상황 등에 대응하기 위한 신호등 출력데이터인 신호제어정보를 출력하고, 주제어부(MLC)(901)에 의해 출력된 신호제어정보는 DCID(3)를 통해 관리자 단말기(5)로 입력되게 된다.
제2 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(54)은 검지기(DLC)들 각각의 검지데이터를 나타내는 제2 시뮬레이션 조건정보를 생성한다. 이때 제2 시뮬레이션 조건정보는 주제어부(MLC)(901) 및 검지기(DLC)(930)의 통신 프로토콜에 대응하여 생성된다.
또한 제2 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(54)은 최대 64개의 검지기(DLC)(930)에 대한 시뮬레이션 조건정보 생성이 가능하도록 구현된다.
이와 같이 구성되는 제2 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(53)에 의해 생성되는 제2 시뮬레이션 조건정보는 관리자 단말기(5) -> DCID(3) -> CAN2 통신선(C2) -> 주제어부(MLC)(901)의 경로로 주제어부(MLC)(901)로 전송되고, 주제어부(MLC)(901)는 전송받은 제2 시뮬레이션 조건정보에 최적 현시주기 및 신호등 출력데이터를 생성하여 출력하고, 주제어부(MLC)(901)에 의해 출력된 신호등 출력데이터는 DCID(3)를 통해 관리자 단말기(5)로 입력되게 된다.
제3 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(55)은 보행자 잔여시간표시기(950)들 각각의 잔여시간을 나타내는 제3 시뮬레이션 조건정보를 생성한다. 이때 제3 시뮬레이션 조건정보는 주제어부(MLC)(901) 및 잔여시간표시기(950)의 통신 프로토콜에 대응하여 생성된다.
또한 제3 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(55)은 최대 8개의 잔여시간표시기(950)에 대한 시뮬레이션 조건정보 생성이 가능하도록 구현된다.
이와 같이 구성되는 제3 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(55)에 의해 생성되는 제3 시뮬레이션 조건정보는 관리자 단말기(5) -> DCID(3) -> CAN2 통신선(C2)을 통해 주제어부(MLC)(901)로 전송되고, 주제어부(MLC)(901)는 전송받은 제3 시뮬레이션 조건정보에 따른 모순, 돌발 상황 등에 대응되는 신호등 출력데이터를 생성하여 출력하고, 주제어부(MLC)(901)에 의해 출력된 신호등 출력데이터는 DCID(3)를 통해 관리자 단말기(5)로 입력되게 된다.
제4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(56)은 보행자 푸시버튼(PIB)(940)들 각각의 잔여시간을 나타내는 제4 시뮬레이션 조건정보를 생성한다. 이때 제4 시뮬레이션 조건정보는 주제어부(MLC)(901) 및 보행자 푸시버튼(PIB)(940) 또는 주제어부(MLC)(901) 및 수동조작기(913)의 통신 프로토콜에 대응하여 생성된다.
이와 같이 구성되는 제4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(56)에 의해 생성되는 제4 시뮬레이션 조건정보는 관리자 단말기(5) -> DCID(3) -> CAN2 통신선(C2)을 통해 주제어부(MLC)(901)로 전송되고, 주제어부(MLC)(901)는 전송받은 제4 시뮬레이션 조건정보에 따른 모순, 돌발 상황 등에 대응되는 신호등 출력데이터를 생성하여 출력하고, 주제어부(MLC)(901)에 의해 출력된 신호등 출력데이터는 DCID(3)를 통해 관리자 단말기(5)로 입력되게 된다.
기타 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(57)은 주제어부(MLC)(901)의 수동조작기(913)의 시뮬레이션 조건정보인 기타 시뮬레이션 조건정보를 생성한다.
또한 기타 시뮬레이션 조건정보 생성모듈(57)은 기타 장치의 시뮬레이션 조건정보를 생성한다.
디스플레이 모듈(58)은 관리자 단말기(5)의 모니터에 기 제작된 GUI, 응답데이터 등을 디스플레이 한다.
도 8은 도 7의 제1 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
제1 인터페이스(710)는 도 8에 도시된 바와 같이, 각 등제어부(SLC)를 ID별로 나열하여 특정 등제어부(SLC)를 선택받기 위한 제1 아이콘(711)들과, 제1 아이콘(711)을 통해 선택된 등제어부(SLC)에 할당된 신호등들을 나타내는 제2 아이콘(712)들과, 각각 제2 아이콘(712)의 하부에 배치되어 신호색상을 나타내는 제3 아이콘(713)들로 이루어진다.
이때 제3 아이콘(713)들은 클릭에 맞춰 색상이 변경되도록 구성된다.
즉 작업자는 제1 인터페이스(710)를 통해 각 신호등의 돌발 상황 및 모순을 간단하고 신속하게 발생시킬 수 있게 된다.
도 9는 도 7의 제4 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
제4 인터페이스(740)는 도 9에 도시된 바와 같이, 각 보행자 푸시버튼(PIB)(940)을 나타내며 클릭(터치) 시 해당 보행자 푸시버튼(940)에서 클릭이 이루어졌다는 제4 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 버튼아이콘(741)들이 전시된다.
즉 작업자는 제4 인터페이스(740)를 통해 각 보행자 푸시버튼(PIB)(940)에 대한 시뮬레이션 조건정보를 신속하고 간단하게 생성할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 디지털 교통신호제어기 검사시스템(1)은 DCID(3)가 디지털 교통신호제어기(900)의 CAN 통신선들 각각에 직결 가능하도록 구성됨으로써 주제어부(MCL)(901), 등제어부(SCL)(920)들, 검지기(DLC)(930)들, 보행자 푸시버튼(PIB)(940)들 및 보행자 잔여시간표시기(950)들에 대응되는 CAN 통신선에 연동하여 시뮬레이션 프로그램에 의해 생성된 시뮬레이션 조건정보를 주제어부(MLC)로 정확하고 신속하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라 입력된 시뮬레이션 조건정보에 대응되는 최적현시패턴에 따른 디지털 교통신호제어기(900)의 신호제어정보를 시뮬레이션 프로그램으로 데이터 손실 없이 정확하게 제공함에 따라 검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있으며, 테스트 시간 및 속도를 개선시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명의 디지털 교통신호제어기 검사시스템(1)은 관리자 단말기(5)의 시뮬레이션 프로그램(50)에서 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)가 등제어부(SCL)(920)들, 검지기(DLC)(930)들, 보행자 푸시버튼(PIB)(940)들 및 보행자 잔여시간표시기(950)들 각각에 대한 아이콘을 포함하도록 구성됨으로써 간단한 조작을 통해 등제어부(SCL)(920)들, 검지기(DLC)(930)들, 보행자 푸시버튼(PIB)(940)들 및 보행자 잔여시간표시기(950)들에 대한 다양한 시뮬레이션 조건정보의 생성이 가능하여 작업의 편의성 및 효율성을 높일 수 있다.
1:디지털 교통신호제어기 검사시스템 3:DCID
5:관리자 단말기 31:메모리 33:수집모듈
35:통신 인터페이스모듈 37:접속수단 50:시뮬레이션 프로그램
51:제어모듈 52:인터페이스 관리모듈
53:제1 시뮬레이션 조건정보 생성모듈
54:제2 시뮬레이션 조건정보 생성모듈
55:제3 시뮬레이션 조건정보 생성모듈
56:제4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈
57:기타 시뮬레이션 조건정보 생성모듈 58:디스플레이 모듈
900:디지털 교통신호제어기 901:주지어부(MLC)
903:PSU 911:MMI 913:수동조작기
920:등제어부(SLC) 921:신호등 930:검지기
940:푸시버튼 950:잔여시간표시기

Claims (6)

  1. 차량 또는 보행자를 검지하는 적어도 하나 이상의 검지기를 포함하는 부속장비;
    신호등들을 제어하는 등제어부(SLC, Signal Lighting Controller)들;
    상기 검지기 및 상기 등제어부(SLC)들과 적어도 하나 이상의 통신선으로 연결되어 상기 등제어부들의 동작을 관리 및 제어하는 주제어부(MLC, Main Lighting Controller)를 포함하는 디지털 교통신호제어기;
    상기 통신선에 직결되는 DCID(Digital Computer Interface Device);
    가상의 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 시뮬레이션 프로그램이 설치되며, 상기 시뮬레이션 프로그램에 의해 설치된 시뮬레이션 조건정보를 상기 DCID로 전송하는 관리자 단말기를 포함하고,
    상기 DCID는 접속수단을 포함하여 상기 접속수단을 통해 상기 통신선에 직결되고,
    상기 DCID는
    상기 주제어부(MLC)로부터 출력되는 각 신호등의 점멸정보인 신호제어정보 및 상기 검지기로부터 출력되는 검지데이터를 수집하는 수집모듈;
    상기 수집모듈에 의해 수집된 데이터를 상기 관리자 단말기로 전송함과 동시에 상기 관리자 단말기로부터 전송받은 시뮬레이션 조건정보를 상기 주제어부(MLC)로 전송하는 통신 인터페이스모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 교통신호제어기 검사시스템.
  2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 통신선은 CAN(Controller Area Network) 통신선이고,
    상기 주제어부(MLC)는
    상기 등제어부(SLC)들과 적어도 하나 이상의 CAN 통신선(C1)으로 연결되며, 상기 검지기와 적어도 하나 이상의 CAN 통신선(C2)으로 연결되고,
    상기 DCID는 상기 접속수단을 통해 CAN 통신선(C1), (C2)들 각각에 직결되는 것을 특징으로 하는 디지털 교통신호제어기 검사시스템.
  3. 청구항 제2항에 있어서, 상기 부속장비는 적어도 하나 이상의 보행자 푸시버튼과, 적어도 하나 이상의 보행자 잔여시간 표시기를 더 포함하고,
    상기 주제어부(MLC)는 적어도 하나 이상의 CAN 통신선(C2)을 통해 상기 검지기, 상기 보행자 푸시버튼 및 상기 보행자 잔여시간 표시기와 연결되고,
    상기 DCID의 상기 수집모듈은 상기 보행자 푸시버튼 및 상기 보행자 잔여시간 표시기로부터 출력되는 검지데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 디지털 교통신호제어기 검사시스템.
  4. 청구항 제3항에 있어서, 상기 시뮬레이션 프로그램은
    사용자의 요청에 따라 상기 등제어부(SLC)들 각각의 각 램프의 점멸상태를 나타내는 제1 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 제1 시뮬레이션 조거정보 생성모듈;
    사용자의 요청에 따라 상기 검지기의 검지데이터를 나타내는 제2 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 제2 시뮬레이션 조건정보 생성모듈;
    사용자의 요청에 따라 상기 보행자 잔여시간표시기의 잔여시간을 나타내는 제3 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 제3 시뮬레이션 조건정보 생성모듈;
    사용자의 요청에 따라 상기 보행자 푸시버튼의 잔여시간을 나타내는 제4 시뮬레이션 조건정보를 생성하는 제4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈;
    제1, 2, 3, 4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈들에 의해 생성된 시뮬레이션 조건정보가 상기 DCID로 전송되도록 상기 관리자 단말기를 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 교통신호제어기 검사시스템.
  5. 청구항 제4항에 있어서, 상기 제1, 2, 3, 4 시뮬레이션 조건정보 생성모듈들은 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스들을 통해 사용자로부터 파라미터를 입력받는 것을 특징으로 하는 디지털 교통신호제어기 검사시스템.
  6. 청구항 제5항에 있어서, 상기 제1 시뮬레이션 조건정보 생성모듈 구동 시, 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)인 제1 인터페이스를 상기 관리자 단말기의 모니터에 전시하고,
    상기 제1 인터페이스에는
    상기 등제어부(SLC)들 각각을 나타내는 제1 아이콘들과, 상기 제1 아이콘들 중 사용자로부터 선택된 등제어부(SLC)에 할당된 신호등들을 나타내는 제2 아이콘들과, 상기 제2 아이콘들 각각의 하부에 배치되어 신호색상을 나타내되 사용자의 터치 또는 클릭에 따라 신호색상이 변경되는 제3 아이콘들이 전시되는 것을 특징으로 하는 디지털 교통신호제어기 검사시스템.
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