KR102557368B1 - 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
DSRC, WAVE 등의 무선통신을 기반으로 하여 노변기지국(RSE) 및 차량탑재장치(OBU) 간의 통신시간에 따라 통신시간 간격을 산출하고, 통신시간 간격에 대응하는 통신시간 증감패턴에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 정확하게 추정할 수 있으며, 또한, 노변기지국(RSE) 및 차량탑재장치(OBU) 간의 통신시간에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정함으로써 차량검지정보 수집 모듈에 대한 물리적 통신위치를 최소화하는 별도의 현장 튜닝 작업이 필요 없고, 또한, 노변기지국의 DSRC 제어기가 중복 차량식별정보를 제거할 경우 역방향 통행시간 산정 오류를 방지할 수 있고, 또한, 노변기지국 및 차량탑재장치의 좌표정보들을 조합하여 활용함으로써 구간통행정보의 신뢰도를 향상시킬 수 있는, 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템 및 그 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 차량검지정보 수집 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, DSRC(Dedicated Short Range Communications) 등의 무선통신을 기반으로 하여 노변기지국(Roadside Equipment: RSE) 및 차량탑재장치(Onboard Unit: OBU) 간의 통신시간에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는, 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 교통 검지기(Traffic Detector)는 도로의 교통상황을 수집하기 위한 장비로서, 지능형교통체계(Intelligent Transport Systems: ITS)의 근간을 이루는 시스템이다.
초기 지능형교통체계에서는 지점 검지기(Point Detector)를 자료수집 시스템으로 활용하였으나, 최근 교통검지기술의 발달과 다양한 IT 기술의 접목으로 다양한 형태의 구간 검지기(Interval Detector) 도입이 활성화되고 있다.
예를 들면, 연속 설치된 지점 검지기의 수집자료 및 가공정보는 실시간성이 높은 장점이 있는 반면에 교통상태에 따라 정보의 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 구간 검지기의 수집자료 및 가공정보는 신뢰성이 높은 장점이 있는 반면에 도로구간에 대해 통행을 완료해야만 통행정보의 생성이 가능하므로 실시간성이 낮은 단점이 있다.
다시 말하면, 지점 검지기를 이용한 통행시간 산출 방식은 자유 교통류 상태에서 비교적 간단하게 적용될 수 있으며, 최신의 교통상태에 대한 자료를 수집하여 교통정보를 생성하므로 실시간성이 높은 장점이 있다.
그러나 지점평균속도에 의한 통행시간 추정은 구간을 차량이 통행하는 시간동안 그 구간의 교통류 상태가 변화하지않고 유지되어야 한다는 가정이 필요하다. 즉, 도로구간에 연속적으로 설치된 지점 검지기의 속도자료는 일정 시간동안 도로의 특정 지점을 통과한 차량의 시간평균속도이며, 동일시간에 대한 속도의 공간적 분포를 나타내기 때문이다.
또한, 구간 검지기를 이용한 통행시간 산출 방법은 도로구간을 실제 통행한 차량에 대하여 지점간 통과시간의 차이를 통행시간으로 산출하므로 매우 정확한 정보를 산출할 수 있으나, 시점을 통과한 차량이 반드시 종점을 통과하여야만 수집이 가능한 자료이므로 항상 차량의 통행시간만큼 시간처짐이 발생하게 된다.
이것은 교통관리의 관심대상이 되는 정체 발생시(혼잡시간)에는 시간처짐이 더욱 길어지는 특징이 있으므로 이용자에게 정보를 제공할 경우, 단순히 수집된 통행시간을 집계한 정보를 사용할 수 없으며, 반드시 일부 가공처리 과정을 통해 출발시각기준 정보로 변환이 필요하다.
구체적으로, 구간 검지기는 도로 특정구간의 시점과 종점에 차량인식장치 또는 통신장치를 설치하여 통과하는 차량을 인식하고 인식된 차량의 시점과 종점을 통과하는 시각을 수집하여 구간의 통행시간 및 속도를 수집하는 장비 또는 시스템으로 정의할 수 있으며, 적용되는 기술에 따라 다양한 방식으로 이용되고 있다. 예를 들면, 구간 검지기는 적용되는 기술방식에 따라 AVI, GPS, Beacon, DSRC, RFID 등으로 구분된다.
이러한 방식 중에서 AVI는 초기 국도 ITS에 주로 활용되었으며, 현재는 Hi-pass 단말기 보급의 증가로 인해 이를 이용한 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 통신방식이 고속도로와 수도권 지자체에서 주로 사용되고 있다.
이러한 구간 검지기의 검지 원리는 차량이 해당구간을 직접 통행한 시간을 기준으로 정보를 산출하므로 정보의 신뢰성이 높지만 차량이 정해진 구간을 반드시 통과해야만 정보를 가공할 수 있으므로, 현재의 교통류 상태가 아닌 통행시간만큼의 과거 교통류 상태를 경험한 차량의 정보라는 단점이 있다.
또한, 수집된 통과시각을 기준으로 정보를 생성할 경우, 도착시각기준과 출발시각기준으로 생성이 가능하며, 일반적으로 실시간 정보제공용은 도착시각기준 정보를 활용한다.
또한, 이러한 구간 검지기는 모든 구간의 정보를 수집함으로써 구간정보에 대한 정확도는 높으나 실시간성 및 미래 예측에 대한 부정확성으로 인해 그 효용성이 떨어지므로, 간격을 조밀하게 하여 실시간성을 확보할 필요가 있다.
전술한 바와 같이, 국토교통부, 한국도로공사, 지자체 등의 도로관리청은 고속국도, 국도, 지방도 등의 도로의 교통혼잡 완화 등을 목적으로 교통정보 생성 및 제공하는 지능형교통체계(ITS)를 설치 운영 중에 있다.
이때, 생성되는 교통정보는 구간통행시간, 구간통행속도, 교통량, 돌발상황 정보 등이 있으며, 이를 위해 도로변에 교통정보를 수집하는 장비를 설치하고 있다.
이 중에서, 혼잡 완화를 위한 핵심정보인 구간통행시간 및 구간통행속도와 같은 구간통행정보 수집은 직접 구간통행시간을 수집하는 DSRC 등 통신기술 기반의 장비가 선호되고 있다.
도 1은 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템의 구간통행속도 산출 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 노변기지국(Roadside Equipment: RSE)과 차량탑재장치(On-Board Unit: OBU) 간의 DSRC 통신에 의해 통행시간속도를 산출하는 것을 나타낸다. 여기서, RSE는 노변기지국 내에 설치되어 차량탑재장치(OBU)와 통신하는 노변장치를 의미하지만, 이하, 설명의 편의를 위해 RSE가 노변기지국인 것으로 설명한다.
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통상적인 통신기반 구간통행정보 수집은, 도 1에 도시된 바와 같이, 구간 시점 및 종점에 각각 설치한 노변기지국(20, 30)이 이를 통과하는 차량(10)의 차량탑재장치(11)과 통신하는 시간정보(T1, T2)를 각각 수집하여 시점 및 종점 통과시각 차이로 통행시간을 산정하고, 시점 및 종점 거리정보(D)를 활용하여 통행속도를 산정하는 방식이다.
하지만, 통신기술 기반 구간통행정보 수집 장비의 경우, 현장 튜닝(Tuning) 등 관리가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 도 2는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 노변기지국(RSE)-차량탑재장치(OBU) 간 통신위치에 따른 물리적 이격 발생을 예시하는 도면이고, 도 3은 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 노변기지국(RSE)-차량탑재장치(OBU) 간 통신에 따른 노변기지국 튜닝을 설명하기 위한 도면이다.
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노변기지국(RSE)과 차량탑재장치(OBU) 간의 안정적 통신 성공을 위해서는 통신의 세기를 높여야 한다는 문제점이 있다.
반면에, 통신의 세기를 높이면, 도 2에 도시된 바와 같이, 노변기지국(RSE)과 차량탑재장치(OBU)가 통신하는 물리적 위치 이격이 커지고, 구간교통정보로 가공 시 실제 시점 및 종점 위치가 달라질 수 있으며, 이에 따라 산정되는 구간통행시간 정보의 오류가 커지게 된다는 문제점이 있다.
또한, 구간 교통정보의 신뢰도 제고를 위해 노변기지국을 설치한 후, 고소차, 통신위치 측정장비 및 차량 등의 장비 및 인력에 별도의 비용을 투입해야 하고, 도 3에 도시된 바와 같이, 노변기지국의 안테나 방향, 통신세기 등을 조절하여 통신 손실이 없고, 노변기지국(RSE)과 차량탑재장치(OBU) 간의 물리적 통신위치를 최소화하는 튜닝(Tuning) 작업을 수행해야만 한다는 한계가 있다.
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한편, 도 4는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 중복 차량식별정보(OBU ID) 미제거시 구간통행시간 산정 오류가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
노변기지국(RSE)은 동일 차량의 차량탑재장치(OBU)와 노변기지국의 통신반경 범위 내에서 반복 통신하게 되므로 노변기지국(RSE)과 물리적으로 가장 가까운 위치에서 통신한 정보만 제외하고 삭제하여야 한다.
하지만, 차량탑재장치(OBU)가 탑재된 차량의 정확한 위치정보를 알 수 없기 때문에 최초 통신정보만 남기고, 이후 5∼10분 이내 중복 통신정보는 삭제 처리하여 구간통행시간을 산정하게 되므로, 근본적인 오차를 가지게 되며, 이에 따라 통신기반 구간 교통정보 수집 데이터의 신뢰도에 한계가 있다.
또한, 고속국도를 제외한 진출입이 자유로운 도로에서는 유턴(U-turn) 등으로 반복하여 한 곳의 노변기지국을 중복 통과할 경우가 발생하며, 이러한 경우에도 노변기지국의 5~10분 이내 중복 통신정보 삭제 기능이 활성화됨으로써, 역방향의 구간통행시간 정보 산정 시 오류를 발생할 수 있다.
도 5는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 중복 차량식별정보(OBU ID) 제거시 역방향 통행시간 산정 오류가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량이 제1 노변기지국과 제2 노변기지국을 통과한 후, 예를 들면, 배달 등으로 시간을 소요한 후에 다시 제2 노변기지국을 통과하여 제1 노변기지국으로 되돌아갈 경우, 노변기지국의 DSRC 장치가 수초 간격으로 동일 차량과 통신하는 오류에 대응하도록 제2 노변기지국의 DSRC 제어기는 5~10분 이내 동일한 차량식별정보(OBU ID)를 제거하는데, 이때, 되돌아가는 시점이 14분이 아닌 10분으로 오인하여 이상치를 유발할 수 있다.
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즉, 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템의 경우, 중복 차량식별정보(OBU ID) 제거시 역방향 통행시간 산정 오류가 발생할 수 있다는 한계가 있다.
한편, 구간 검지기(Interval Detector)와 관련된 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2016-54921호에는 "수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기 및 이를 구비한 통행시간 산출 시스템과 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한다.
도 6a는 종래의 기술에 따른 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기의 구성도이고, 도 6b는 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기를 구비한 통행시간 산출 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 종래의 기술에 따른 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기(60)는, 도로의 2개 지점 사이의 통행시간(Travel Time)을 산출할 수 있도록 각각 노변기지국(RSE)에 설치되는 구간 검지기(Interval Detection)로서, 통과차량 감지부(61), 차량식별번호 검출부(62), 수신신호강도지수 산출부(63), 검지시각 산출부(64) 및 데이터 송신부(65)를 포함한다.
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통과차량 감지부(61)는 무선센서 구간검지영역을 통과하는 차량탑재장치(OBE)가 설치된 차량(50)을 소정 주기마다 검출한다.
차량식별번호 검출부(62)는 통과차량 감지부(61)에 의해 차량(50)이 무선센서 구간검지영역에 진입하여 진출할 때까지, 차량(50)의 차량탑재장치(OBE)에 대응하는 차량식별번호(ID)를 검출한다.
수신신호강도지수 산출부(63)는 차량(50)이 무선센서 구간검지영역 내에 진입하여 진출할 때까지 소정 주기마다 수신신호강도지수(RSSI)를 각각 산출한다. 이때, 수신신호강도지수(RSSI)는 노변기지국(RSE)과 차량(50)이 가장 근접한 위치에서 최대가 된다.
여기서, RSSI란 Received Signal Strength Indicator로서, 수신된 신호의 세기를 표시한다. 예를 들면, RSSI는 802.15.4에서 사용되는 채널의 주파수 대역의 에너지 크기를 표시하는 값으로, 그 값은 8bit로 표시될 수 있다.
검지시각 산출부(64)는 수신신호강도지수 산출부(63)에서 산출된 수신신호강도지수(RSSI) 중에서 최대 수신신호강도지수를 갖는 위치의 검지시각을 산출하여 검지시각 데이터로 결정한다.
데이터 송신부(65)는 도로의 2개 지점 사이의 차량 통행시간을 교통관제센터(80)에서 산출할 수 있도록 차량식별번호 검출부(62)에서 검출된 차량식별번호(ID) 및 검지시각 산출부(645)에서 산출된 검지시각 데이터를 교통관제센터(80)로 송신한다.
또한, 도 6b를 참조하면, 종래의 기술에 따른 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기를 구비한 통행시간 산출 시스템은, 차량(50), 제1 구간 검지기(60), 제2 구간 검지기(70) 및 교통관제센터(80)를 포함한다.
차량(50)은 고유의 무선기기 ID를 갖는 차량탑재장치(OBE)가 설치되고, 차량탑재장치(OBE)가 제1 및 제2 노변기지국(RSE)과 무선통신한다.
제1 구간 검지기(60)는 차량(50)의 차량탑재장치(OBE)와 통신하는 제1 노변기지국(RSE)에 설치되고, 차량(50)이 제1 무선센서 구간검지영역(D1)에 진입하여 진출할 때까지 차량(50)의 차량식별번호(ID) 검출 및 수신신호강도지수(RSSI)를 산출하고, 최대 수신신호강도지수(RSSI)를 갖는 지점의 검지시각을 산출하여 제1 검지시각 데이터로 결정하고, 차량식별번호(ID) 및 제1 검지시각 데이터를 송신한다.
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제2 구간 검지기(70)는 제1 노변기지국(RSE)와 소정 거리 이격되어 차량(50)의 차량탑재장치(OBE)와 통신하는 제2 노변기지국에 설치되고,
차량(50)이 제2 무선센서 구간검지영역(D2)에 진입하여 진출할 때까지 차량(50)의 차량식별번호(ID) 검출 및 수신신호강도지수(RSSI)를 산출하고, 최대 수신신호강도지수(RSSI)를 갖는 지점의 검지시각을 산출하여 제2 검지시각 데이터로 결정하고, 차량식별번호(ID) 및 제2 검지시각 데이터를 송신한다.
교통관제센터(80)는 제1 구간 검지기(60)로부터 차량식별번호(ID) 및 제1 검지시각 데이터를 수신하고, 제2 구간 검지기(70)로부터 차량식별번호(ID) 및 제2 검지시각데이터를 수신하여 제1 및 제2 검지시각 데이터에 따라 차량(50)의 통행시간(Travel Time)을 산출한다.
이때, 제1 구간 검지기(60) 및 제2 구간 검지기(70)는 각각 차량(50)이 근접하여 수신신호강도지수(RSSI)가 최대가 되는 지점의 검지시각을 산출한다.
종래의 기술에 따른 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기를 구비한 통행시간 산출 시스템에 따르면, 무선통신 방식의 수신신호강도지수(RSSI)를 이용하여 DSRC/WAVE, Wi-Fi, 블루투스 등 무선통신-기반의 구간 검지기의 정확도를 향상시킬 수 있고, 또한, 무선통신장치의 수신신호강도지수(RSSI)를 이용하여 무선통신 방식의 구간 검지기에서 검지 위치의 모호성을 최소화할 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기를 구비한 통행시간 산출 시스템의 경우, 단지 무선센서 구간검지영역에서 차량과의 수신신호강도지수(RSSI)가 최대가 되는 검지시각을 차량의 통행시각으로 산출할 수 있기 때문에 차량별 수신신호강도지수가 달라질 가능성이 있고, 특히, 차량의 정확한 위치를 추정할 수 없다는 한계가 있다.
결국, 전술한 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템의 경우, 노변기지국(RSE)과 차량탑재장치(OBU) 간의 물리적 통신위치를 최소화하는 튜닝(Tuning) 작업을 수행해야만 한다는 한계가 있고, 또한, 중복 차량식별정보(OBU ID) 제거시 역방향 통행시간 산정 오류가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, DSRC, WAVE 등의 무선통신을 기반으로 하여 노변기지국 및 차량탑재장치 간의 통신시간에 따라 통신시간 간격을 산출하고, 통신시간 간격에 대응하는 통신시간 증감패턴에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정할 수 있는, 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 노변기지국 및 차량탑재장치 간의 통신시간에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정함으로써 차량검지정보 수집 모듈에 대한 물리적 통신위치를 최소화하는 별도의 현장 튜닝 작업 없이 용이하게 설치 및 유지관리를 수행할 수 있는, 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 노변기지국의 DSRC 제어기가 중복 차량식별정보를 제거할 경우 역방향 통행시간 산정 오류를 방지할 수 있는, 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템은, 통과차량에 탑재되고, 노변기지국 통신반경 진입시 상기 노변기지국과 통신하는 차량탑재장치; 및 상기 노변기지국에 설치되고, 상기 노변기지국을 통과하는 상기 통과차량을 검지하여 차량식별정보 및 통신시간을 검출하며, 소정 주기로 검출되는 통신시간에 따른 통신시간 간격을 산출하여 통신시간 증감패턴을 결정하고, 상기 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 차량검지정보 수집 모듈을 포함하되, 상기 통신시간 증감패턴은 상기 통과차량이 상기 노변기지국에 근접할수록 통신시간 간격이 감소하고 상기 통과차량이 상기 노변기지국으로부터 멀어질수록 통신시간 간격이 증가하며, 상기 통신시간 증감패턴에 의해 상기 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각이 추정되며; 상기 통과차량이 종점 노변기지국을 통과한 후 다시 역방향으로 되돌아감에 따라, 상기 노변기지국과 차량탑재장치의 통신시간이 감소하다가 증가하는 제1 통신시간 증감패턴이 발생한 후, 일정 시간이 지나 다시 통신시간이 감소하다가 증가하는 제2 통신시간 증감패턴이 발생할 경우, 상기 제1 및 제2 통신시간 증감패턴 각각에서 최소 통신시간이 되는 통신시간을 노변기지국 최인접 통과시각으로 복수 산정하고 방향성을 특정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 통신시간 간격은 상기 노변기지국에서 무선통신모듈을 통해 신호를 발신한 후 차량탑재장치가 수신한 시간 간격과 상기 차량탑재장치가 상기 노변기지국에 신호를 회신한 시간 간격이거나 또는 이를 모두 합산한 시간 간격일 수 있다.
여기서, 상기 차량검지정보 수집 모듈은, 상기 노변기지국과 상기 차량탑재장치의 무선통신을 통해 상기 노변기지국의 통신반경에 진입한 통과차량을 검지하는 통과차량 검지부; 상기 차량탑재장치로부터 전송되는 통신신호에 따라 차량식별정보를 검출하고, 상기 노변기지국과 상기 차량탑재장치 간의 통신시간을 검출하는 차량식별정보 및 통신시간 검출부; 상기 노변기지국과 상기 차량탑재장치 간의 소정 주기로 검출되는 통신시간으로부터 통신시간 간격을 산출하는 통신시간 간격 산출부; 상기 통신시간 간격 산출부에서 산출된 통신시간 간격에 따라 통신시간 증감패턴을 결정하는 통신시간 증감패턴 결정부; 및 상기 통신시간 증감패턴 결정부에서 결정된 통신시간 증감패턴에 따라 상기 통과차량의 상기 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 노변기지국 통과시간 추정부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 차량검지정보 수집 모듈은, 상기 기지국과 다음 노변기지국과의 통신을 통해 통과차량의 구간통행시간 및 구간통행속도를 포함하는 구간통행정보를 산출하는 구간통행정보 산출부를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 노변기지국은, 상기 차량탑재장치와 무선통신을 수행하는 무선통신모듈; 및 상기 무선통신모듈을 무선통신을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 무선통신모듈은 DSRC, WAVE, Lora 또는 블루투스 중 어느 하나의 무선통신 방식으로 무선통신을 수행할 수 있다.
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여기서, 상기 통과차량은 상기 통과차량(100)의 좌표정보를 제공하는 GPS 모듈을 추가로 포함하며, 상기 차량검지정보 수집 모듈은 상기 노변기지국의 좌표정보와 상기 GPS 모듈에 의해 제공된 노변기지국을 통과하는 통과차량의 좌표정보를 추가로 조합하여 상기 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하고 방향성을 특정할 수 있다.
여기서, 상기 차량검지정보 수집 모듈은 상기 노변기지국과 차량탑재장치 간 통신세기(또는 통신감도)와 그 통신세기 증감패턴을 추가로 활용하여 상기 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하되; 통신시간 증감으로 추정한 기지국 통과시각, GPS 모듈로 추정한 통과시각, 및 통신세기 증감으로 추정한 통과시각을 추가로 조합하여 상기 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정할 수 있다.
여기서, 상기 노변기지국과 상기 차량탑재장치 간 통신세기가 시간의 흐름에 따라 증가한 후 감소하는 조건에서, 통신세기가 최대가 되는 때를 상기 통과차량이 노변기지국을 통과한 시각으로 산정할 수 있다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법은, a) 통과차량이 노변기지국의 통신반경에 진입시, 상기 노변기지국가 차량탑재장치 간 통신에 의해 상기 통과차량을 검지하는 단계; b) 상기 노변기지국의 차량검지정보 수집 모듈이 상기 통과차량의 차량식별정보 및 차량탑재장치 통신시간을 검출하는 단계; c) 상기 노변기지국의 차량검지정보 수집 모듈이 상기 차량탑재장치와의 통신시간 간격을 산출하는 단계; d) 상기 노변기지국의 차량검지정보 수집 모듈이 상기 통신시간 간격에 따른 통신시간 증감패턴을 결정하는 단계; 및 e) 상기 노변기지국의 차량검지정보 수집 모듈이 상기 통과차량의 상기 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 단계;를 포함하되, 상기 통신시간 증감패턴은 상기 통과차량이 상기 노변기지국에 근접할수록 통신시간 간격이 감소하고 상기 통과차량이 상기 노변기지국으로부터 멀어질수록 통신시간 간격이 증가하며, 상기 통신시간 증감패턴에 의해 상기 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각이 추정되며; 상기 통과차량이 종점 노변기지국을 통과한 후 다시 역방향으로 되돌아감에 따라, 상기 노변기지국과 차량탑재장치의 통신시간이 감소하다가 증가하는 제1 통신시간 증감패턴이 발생한 후, 일정 시간이 지나 다시 통신시간이 감소하다가 증가하는 제2 통신시간 증감패턴이 발생할 경우, 상기 제1 및 제2 통신시간 증감패턴 각각에서 최소 통신시간이 되는 통신시간을 노변기지국 최인접 통과시각으로 복수 산정하고 방향성을 특정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, DSRC, WAVE 등의 무선통신을 기반으로 하여 노변기지국(RSE) 및 차량탑재장치(OBU) 간의 통신시간에 따라 통신시간 간격을 산출하고, 통신시간 간격에 대응하는 통신시간 증감패턴에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 정확하게 추정할 수 있고, 이에 따라, 노변기지국을 통과하는 통과차량의 구간통행시간 및 구간통행속도와 같은 구간교통정보를 보다 정확하게 제공함으로써 교통정보 제공 서비스 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 노변기지국(RSE) 및 차량탑재장치(OBU) 간의 통신시간에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정함으로써 차량검지정보 수집 모듈에 대한 물리적 통신위치를 최소화하는 별도의 현장 튜닝 작업 없이 용이하게 설치 및 유지관리를 수행할 수 있고, 이에 따라, 시간, 인력, 고소차 활용 등의 비용 소요를 절감시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 노변기지국의 DSRC 제어기가 중복 차량식별정보(OBU ID)를 제거할 경우 역방향 통행시간 산정 오류를 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 노변기지국(RSE) 및 차량탑재장치(OBU) 간의 통신시간뿐만 아니라 노변기지국(RSE)과 차량탑재장치(OBU)의 좌표정보를 조합하여 활용함으로써 구간통행정보의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템의 구간통행속도 산출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 노변기지국(RSE)-차량탑재장치(OBU) 간 통신위치에 따른 물리적 이격 발생을 예시하는 도면이다.
도 3은 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 노변기지국(RSE)-차량탑재장치(OBU) 간 통신에 따른 노변기지국 튜닝을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 중복 차량식별정보(OBU ID) 미제거시 구간통행시간 산정 오류가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 중복 차량식별정보(OBU ID) 제거시 역방향 통행시간 산정 오류가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 종래의 기술에 따른 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기의 구성도이고, 도 6b는 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기를 구비한 통행시간 산출 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템의 차량검지정보 수집 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에 적용되는 DSRC 무선통신 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템의 구체적인 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에서 통과차량의 방향전환에 따른 노변기지국-차량탑재장치 간 통신시간 간격이 변화하는 것을 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에서 통과차량이 좌표정보를 수집하여 제공하는 것을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 2는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 노변기지국(RSE)-차량탑재장치(OBU) 간 통신위치에 따른 물리적 이격 발생을 예시하는 도면이다.
도 3은 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 노변기지국(RSE)-차량탑재장치(OBU) 간 통신에 따른 노변기지국 튜닝을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 중복 차량식별정보(OBU ID) 미제거시 구간통행시간 산정 오류가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 통상적인 통신기술 기반 구간교통정보 수집 시스템에서, 중복 차량식별정보(OBU ID) 제거시 역방향 통행시간 산정 오류가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 종래의 기술에 따른 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기의 구성도이고, 도 6b는 수신신호강도지수를 이용한 구간 검지기를 구비한 통행시간 산출 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템의 차량검지정보 수집 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에 적용되는 DSRC 무선통신 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템의 구체적인 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에서 통과차량의 방향전환에 따른 노변기지국-차량탑재장치 간 통신시간 간격이 변화하는 것을 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에서 통과차량이 좌표정보를 수집하여 제공하는 것을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
[무선통신 기반 차량검지정보 수집 원리]
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템의 차량검지정보 수집 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 차량탑재장치(OBU) 위치에 따른 노변기지국-차량탑재장치 간 통신시간 간격 변화를 예시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템은, 예를 들면, DSRC 무선통신을 이용하는 노변기지국(RSE: 200)과 차량탑재장치(110) 간의 통신시간 간격과 그 통신시간 증감패턴을 활용하여 통과차량(100)의 노변기지국 통과시간을 추정할 수 있다.
여기서, 상기 통신시간 간격은 노변기지국(200)에서 DSRC 장치 등의 무선통신모듈(220)을 통해 신호를 발신한 후 차량탑재장치(110)가 수신한 시간 간격과 상기 차량탑재장치(110)가 상기 노변기지국(200)에 신호를 회신한 시간 간격을 의미하거나 또는 이를 모두 합산한 시간 간격을 의미할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템은, DSRC(Dedicated Short Range Communication), WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), Lora(Long Range), 블루투스 등의 무선통신기술을 기반으로 노변기지국(200)의 통신반경 내 위치한 차량탑재장치(OBU)와 일정 주기(Period)로 통신하는 환경에서, 노변기지국(RSE)과 차량탑재장치(OBU)의 통신시간 간격이 시간의 흐름에 따라 감소한 후 증가하는 조건에서 통신시간 간격이 최소가 되는 통신시각을 차량탑재장치(110)가 노변기지국(200)을 통과하는 시각으로 산정한다.
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이때, 상기 통과차량(100)에 탑재되는 차량탑재장치(110)가 상기 노변기지국(200)에 접근할수록 물리적 이격 감소로 통신시간이 감소하다가 상기 노변기지국(200)을 통과한 이후 멀어지면서 통신시간이 증가한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템은, DSRC 무선통신을 이용하는 노변기지국(RSE: 200)과 차량탑재장치(110) 간의 통신시간 간격과 그 통신시간 증감패턴을 활용하여 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정할 수 있다.
한편, 5.8㎓ 대역의 근거리 무선통신 시스템(Dedicated Short Range Communication: DSRC)은 톨게이트의 자동요금징수시스템, 버스안내시스템, 주차관리 시스템 분야 등 ITS 환경구현에 기반적인 역할을 하고 있다.
이러한 DSRC는 기본적으로 5.8㎓ 대역을 사용하며, 데이터의 전송속도가 수백 kbps 이상인 주파수와 적외선을 사용하는 통신방식이며, 무인자동통행요금징수(ETC), 주차 및 주요 요금징수, 교통정보 수집 및 제공, 도로정보 제공, 대중교통 및 상용차량 관리, 기상정보 제공, 긴급차량 처리, 차량 추적 등 다양한 ITS 서비스가 가능한 무선통신수단이다.
현재 국내에서는 ETC와 BIS 등에 활용되고 있으며, 이외에 다양한 응용서비스 분야에 활용되고 있다. 현재의 국내 DSRC 규격은 능동형과 IR을 채용하고 있으며, 다양한 노변통신 서비스를 제공하는 것에는 한계가 있다.
이러한 DSRC 기술을 이용한 교통정보시스템을 구축한다면 주행중에 주변 차량과의 직간접적으로 연관된 지역 내에서 차량들의 속도, 위치, 제동, 운전 상태에 관한 정보를 노변의 기지국이나 차량 간의 통신을 통해 교환할 수 있으며, 교통소통, 교통통제, 돌발상황, 도로상태 등 안전운행을 위한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에 적용되는 DSRC 무선통신 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 일반적인 DSRC를 활용한 교통정보 시스템은 효율적인 교통정보 생성을 위하여 적정 설치간격으로 설치된 노변기지국을 통과 시 차량단말기(OBU)로부터 차량의 구간속도, 교통량 등의 데이터를 수집, 가공하고, 이를 차량단말기(OBU)를 통해 신속하게 교통소통, 교통통제, 돌발상황 등의 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, DSRC를 활용한 교통정보 시스템의 경우, 다수의 노변기지국이 적정 설치간격으로 고정식으로 설치되어 있다.
[제1 실시예: 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템]
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템의 구체적인 구성도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템은, 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110) 간의 DSRC 무선통신을 이용하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템으로서, 차량탑재장치(110) 및 차량검지정보 수집 모듈(210)을 포함하여 구성된다.
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상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은, 통과차량 검지부(211), 차량식별정보 및 통신시간 검출부(212), 통신시간 간격 산출부(213), 통신시간 증감패턴 결정부(214), 노변기지국 통과시간 추정부(215) 및 구간통행정보 산출부(216)를 포함할 수 있다.
차량탑재장치(110)는 통과차량(100)에 탑재되고, 노변기지국(RSE: 200) 통신반경 진입시 상기 노변기지국(200)과 통신한다.
이때, 상기 노변기지국(200)은, 상기 차량탑재장치(110)와 무선통신을 수행하는 무선통신모듈(220); 및 상기 무선통신모듈(220)을 무선통신을 제어하는 제어기(230)를 포함하되, 상기 무선통신모듈(220)은 DSRC, WAVE, Lora 또는 블루투스 중 어느 하나의 무선통신 방식으로 무선통신을 수행할 수 있다.
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차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)에 설치되고, 상기 노변기지국(200)을 통과하는 상기 통과차량(100)을 검지하여 차량식별정보(OBU ID) 및 통신시간을 검출하며, 소정 주기로 검출되는 통신시간에 따른 통신시간 간격을 산출하여 통신시간 증감패턴을 결정하고, 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정한다.
이때, 상기 통신시간 증감패턴은 상기 통과차량(100)이 상기 노변기지국(200)에 근접할수록 통신시간 간격이 감소하고 상기 통과차량(100)이 상기 노변기지국(200)으로부터 멀어질수록 통신시간 간격이 증가하며, 상기 통신시간 증감패턴에 의해 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각이 추정될 수 있다.
구체적으로, 상기 통과차량 검지부(211)는 상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110)의 무선통신을 통해 상기 노변기지국(200)의 통신반경에 진입한 통과차량(100)을 검지한다.
상기 차량식별정보 및 통신시간 검출부(212)는 상기 차량탑재장치(110)로부터 전송되는 통신신호에 따라 차량식별정보(OBU ID)를 검출하고, 상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간의 통신시간을 검출한다.
상기 통신시간 간격 산출부(213)는 상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간의 소정 주기로 검출되는 통신시간으로부터 통신시간 간격을 산출한다. 여기서, 상기 통신시간 간격은 상기 노변기지국(200)에서 무선통신모듈(220)을 통해 신호를 발신한 후 차량탑재장치(110)가 수신한 시간 간격과 상기 차량탑재장치(110)가 상기 노변기지국(200)에 신호를 회신한 시간 간격이거나 또는 이를 모두 합산한 시간 간격일 수 있다.
상기 통신시간 증감패턴 결정부(214)는 상기 통신시간 간격 산출부(213)에서 산출된 통신시간 간격에 따라 통신시간 증감패턴을 결정한다.
상기 노변기지국 통과시간 추정부(215)는 상기 통신시간 증감패턴 결정부(214)에서 결정된 통신시간 증감패턴에 따라 상기 통과차량(100)의 상기 노변기지국 최인접 통과시각을 추정한다.
상기 구간통행정보 산출부(216)는 상기 노변기지국(200)과 다음 노변기지국과의 통신을 통해 통과차량의 구간통행시간 및 구간통행속도를 포함하는 구간통행정보를 산출한다.
한편, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에서 통과차량의 방향전환에 따른 노변기지국-차량탑재장치 간 통신시간 간격 변화를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 통과차량(100)이 종점 노변기지국(200)을 통과한 후, 다시 역방향으로 되돌아가는 경우가 발생할 수 있다.
따라서 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110)의 통신시간이 감소하다가 증가하는 제1 통신시간 증감패턴이 발생한 후, 일정 시간이 지나 다시 통신시간이 감소하다가 증가하는 제2 통신시간 증감패턴이 발생할 경우, 상기 제1 및 제2 통신시간 증감패턴 각각에서 최소 통신시간이 되는 통신시간을 노변기지국 최인접 통과시각으로 복수 산정한다.
[제2 실시예: 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템]
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템에서 통과차량이 좌표정보를 수집하여 제공하는 것을 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템의 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110) 간의 통신시간 간격과 그 통신신호 증감패턴 그리고, 상기 노변기지국(200)의 좌표정보 및 차량탑재장치(110)의 위치정보에 따른 좌표정보 조합으로 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정할 수 있다.
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예를 들면, 상기 통과차량(100)이 GPS 모듈(120)을 포함함으로써 차량 위치정보를 좌표정보로 제공할 수 있다.
즉, 상기 차량탑재장치(110)의 위치를 추정할 수 있는 별도의 좌표수집 장치가 제공하는 좌표정보를 상기 통과차량(100)이 상기 노변기지국(200)와 좌표정보와 최인접할 때의 시간정보를 조합함으로써, 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 보다 정확하게 추정할 수 있다.
[제3 실시예: 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템]
본 발명의 제3 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템으로서, 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110) 간 통신세기(또는 통신감도)와 그 통신세기 증감패턴을 활용하거나, 또는, 전술한 제1 실시예 또는 제2 실시예와 조합하여 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정할 수도 있다.
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구체적으로, 상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간 통신세기(또는 통신감도)와 그 통신세기 증감패턴만을 활용하여 통과차량(100)의 노변기지국 통과시간을 추정하는 시스템은, 상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간 통신세기(또는 통신감도)가 시간의 흐름에 따라 증가한 후 감소하는 조건에서, 통신세기(또는 통신감도)가 최대가 되는 때(통신시각)를 통과차량(100)이 노변기지국을 통과한 시각으로 산정한다.
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다만, 상기 차량탑재장치(110)가 종점 노변기지국(RSE)을 통과 후 다시 역방향으로 되돌아가는 경우가 발생할 수 있다.
이때, 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110) 간 통신세기(또는 통신감도)가 증가하다가 감소하는 제1 통신세기 증감패턴이 발생한 후에, 일정 시간이 지나 다시 증가하다가 감소하는 제2 통신세기 증감패턴이 발생할 경우, 상기 제1 및 제2 통신세기 증감패턴 각각에서 최대 통신세기(또는 최대 통신감도)가 되는 통신시간을 통과차량(100)의 노변기지국 통과시각으로 복수 산정한다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템의 경우, DSRC, WAVE 등의 무선통신을 기반으로 하여 노변기지국(RSE) 및 차량탑재장치(OBU) 간의 통신시간에 따라 통신시간 간격을 산출하고, 통신시간 간격에 대응하는 통신시간 증감패턴에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 정확하게 추정할 수 있다.
삭제
이에 따라, 노변기지국을 통과하는 통과차량의 구간통행시간 및 구간통행속도와 같은 구간교통정보를 보다 정확하게 제공함으로써 교통정보 제공 서비스 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
[무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법]
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법은, 먼저, 통과차량(100)이 노변기지국(200)의 통신반경에 진입한다(S110).
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다음으로, 상기 노변기지국(RSE: 200)가 차량탑재장치(110) 간 통신에 의해 상기 통과차량(100)을 검지한다(S120).
여기서, 상기 노변기지국(200)은, 상기 차량탑재장치(110)와 무선통신을 수행하는 무선통신모듈(220); 및 상기 무선통신모듈(220)을 무선통신을 제어하는 제어기(230)를 포함하되, 상기 무선통신모듈(220)은 DSRC, WAVE, Lora 또는 블루투스 중 어느 하나의 무선통신 방식으로 무선통신을 수행할 수 있다.
다음으로, 상기 노변기지국(200)의 차량검지정보 수집 모듈(210)이 상기 통과차량(100)의 차량식별정보(OBU ID) 및 차량탑재장치 통신시간을 검출한다(S130).
다음으로, 상기 노변기지국(200)의 차량검지정보 수집 모듈(210)이 상기 차량탑재장치(110)와의 통신시간 간격을 산출한다(S140).
여기서, 상기 통신시간 간격은 상기 노변기지국(200)에서 무선통신모듈(220)을 통해 신호를 발신한 후 차량탑재장치(110)가 수신한 시간 간격과 상기 차량탑재장치(110)가 상기 노변기지국(200)에 신호를 회신한 시간 간격이거나 또는 이를 모두 합산한 시간 간격일 수 있다.
다음으로, 상기 노변기지국(200)의 차량검지정보 수집 모듈(210)이 상기 통신시간 간격에 따른 통신시간 증감패턴을 결정한다(S150).
다음으로, 상기 노변기지국(200)의 차량검지정보 수집 모듈(210)이 상기 통과차량(100)의 상기 노변기지국 최인접 통과시각을 추정한다(S160).
구체적으로, 상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)에 설치되고, 상기 노변기지국(200)을 통과하는 상기 통과차량(100)을 검지하여 차량식별정보(OBU ID) 및 통신시간을 검출하며, 소정 주기로 검출되는 통신시간에 따른 통신시간 간격을 산출하여 통신시간 증감패턴을 결정하고, 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정할 수 있다.
특히, 상기 통과차량(100)이 종점 노변기지국(200)을 통과한 후 다시 역방향으로 되돌아감에 따라, 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110)의 통신시간이 감소하다가 증가하는 제1 통신시간 증감패턴이 발생한 후, 일정 시간이 지나 다시 통신시간이 감소하다가 증가하는 제2 통신시간 증감패턴이 발생할 경우, 상기 제1 및 제2 통신시간 증감패턴 각각에서 최소 통신시간이 되는 통신시간을 노변기지국 최인접 통과시각으로 복수 산정할 수 있다.
또한, 상기 통과차량(100)은 상기 통과차량(100)의 좌표정보를 제공하는 GPS 모듈(120)을 추가로 포함하며, 상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)을 통과하는 상기 통과차량(100)의 좌표정보와 노변기지국(200)의 좌표정보를 조합하여 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정할 수 있다.
또한, 상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110) 간 통신세기(또는 통신감도)와 그 통신세기 증감패턴을 활용하여 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정할 수 있다.
이때, 상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간 통신세기가 시간의 흐름에 따라 증가한 후 감소하는 조건에서, 통신세기가 최대가 되는 때를 상기 통과차량(100)이 노변기지국(200)을 통과한 시각으로 산정할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 노변기지국(RSE) 및 차량탑재장치(OBU) 간의 통신시간에 따라 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정함으로써 차량검지정보 수집 모듈에 대한 물리적 통신위치를 최소화하는 별도의 현장 튜닝 작업 없이 용이하게 설치 및 유지관리를 수행할 수 있고, 이에 따라, 시간, 인력, 고소차 활용 등의 비용 소요를 절감시킬 수 있다.
삭제
또한, 노변기지국의 DSRC 제어기가 중복 차량식별정보(OBU ID)를 제거할 경우 역방향 통행시간 산정 오류를 방지할 수 있으며, 또한, 노변기지국 및 차량탑재장치의 좌표정보들을 조합하여 활용함으로써 구간통행정보의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상기 노변기지국(200)이 다음 노변기지국과의 통신에 의해 상기 통과차량(100)의 구간통행시간 및 구간통행속도를 포함하는 구간통행정보를 산출한다(S170).
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 통과차량
200: 노변기지국(RSE)
110: 차량탑재장치(OBU)
210: 차량검지정보 수집 모듈
220: 무선통신모듈(DSRC 장치)
230: 제어기
211: 통과차량 검지부
212: 차량식별정보 및 통신시간 검출부
213: 통신시간 간격 산출부
214: 통신시간 증감패턴 결정부
215: 노변기지국 통과시간 추정부
216: 구간통행정보 산출부
200: 노변기지국(RSE)
110: 차량탑재장치(OBU)
210: 차량검지정보 수집 모듈
220: 무선통신모듈(DSRC 장치)
230: 제어기
211: 통과차량 검지부
212: 차량식별정보 및 통신시간 검출부
213: 통신시간 간격 산출부
214: 통신시간 증감패턴 결정부
215: 노변기지국 통과시간 추정부
216: 구간통행정보 산출부
Claims (18)
- 통과차량(100)에 탑재되고, 노변기지국(RSE: 200) 통신반경 진입시 상기 노변기지국(200)과 통신하는 차량탑재장치(110); 및
상기 노변기지국(200)에 설치되고, 상기 노변기지국(200)을 통과하는 상기 통과차량(100)을 검지하여 차량식별정보(OBU ID) 및 통신시간을 검출하며, 소정 주기로 검출되는 통신시간에 따른 통신시간 간격을 산출하여 통신시간 증감패턴을 결정하고, 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 차량검지정보 수집 모듈(210)을 포함하되,
상기 통신시간 증감패턴은 상기 통과차량(100)이 상기 노변기지국(200)에 근접할수록 통신시간 간격이 감소하고 상기 통과차량(100)이 상기 노변기지국(200)으로부터 멀어질수록 통신시간 간격이 증가하며, 상기 통신시간 증감패턴에 의해 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각이 추정되며;
상기 통신시간 간격은 상기 노변기지국(200)에서 무선통신모듈(220)을 통해 신호를 발신한 후 차량탑재장치(110)가 수신한 시간 간격과 상기 차량탑재장치(110)가 상기 노변기지국(200)에 신호를 회신한 시간 간격이거나 또는 이를 모두 합산한 시간 간격이며, 상기 통과차량(100)이 종점 노변기지국(200)을 통과한 후 다시 역방향으로 되돌아감에 따라, 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110)의 통신시간이 감소하다가 증가하는 제1 통신시간 증감패턴이 발생한 후, 일정 시간이 지나 다시 통신시간이 감소하다가 증가하는 제2 통신시간 증감패턴이 발생할 경우, 상기 제1 및 제2 통신시간 증감패턴 각각에서 최소 통신시간이 되는 통신시간을 노변기지국 최인접 통과시각으로 복수 산정하고 방향성을 특정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은,
상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110)의 무선통신을 통해 상기 노변기지국(200)의 통신반경에 진입한 통과차량(100)을 검지하는 통과차량 검지부(211);
상기 차량탑재장치(110)로부터 전송되는 통신신호에 따라 차량식별정보(OBU ID)를 검출하고, 상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간의 통신시간을 검출하는 차량식별정보 및 통신시간 검출부(212);
상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간의 소정 주기로 검출되는 통신시간으로부터 통신시간 간격을 산출하는 통신시간 간격 산출부(213);
상기 통신시간 간격 산출부(213)에서 산출된 통신시간 간격에 따라 통신시간 증감패턴을 결정하는 통신시간 증감패턴 결정부(214); 및
상기 통신시간 증감패턴 결정부(214)에서 결정된 통신시간 증감패턴에 따라 상기 통과차량(100)의 상기 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 노변기지국 통과시간 추정부(215)를 포함하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은, 상기 노변기지국(200)과 다음 노변기지국과의 통신을 통해 통과차량의 구간통행시간 및 구간통행속도를 포함하는 구간통행정보를 산출하는 구간통행정보 산출부(216)를 추가로 포함하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 노변기지국(200)은, 상기 차량탑재장치(110)와 무선통신을 수행하는 무선통신모듈(220); 및 상기 무선통신모듈(220)을 무선통신을 제어하는 제어기(230)를 포함하되, 상기 무선통신모듈(220)은 DSRC(Dedicated Short Range Communication), WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), Lora(Long Range) 또는 블루투스 중 어느 하나의 무선통신 방식으로 무선통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 통과차량(100)은 상기 통과차량(100)의 좌표정보를 제공하는 GPS 모듈(120)을 추가로 포함하며, 상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)의 좌표정보와 상기 GPS 모듈(120)에 의해 제공된 노변기지국(200)을 통과하는 통과차량(100)의 좌표정보를 추가로 조합하여 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하고 방향성을 특정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110) 간 통신세기(또는 통신감도)와 그 통신세기 증감패턴을 추가로 활용하여 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하되; 통신시간 증감으로 추정한 기지국 통과시각, GPS 모듈로 추정한 통과시각, 및 통신세기 증감으로 추정한 통과시각을 추가로 조합하여 상기 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간 통신세기가 시간의 흐름에 따라 증가한 후 감소하는 조건에서, 통신세기가 최대가 되는 때를 상기 통과차량(100)이 노변기지국(200)을 통과한 시각으로 산정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템. - a) 통과차량(100)이 노변기지국(200)의 통신반경에 진입시, 상기 노변기지국(RSE: 200)과 차량탑재장치(110) 간 통신에 의해 상기 통과차량(100)을 검지하는 단계;
b) 상기 노변기지국(200)의 차량검지정보 수집 모듈(210)이 상기 통과차량(100)의 차량식별정보(OBU ID) 및 차량탑재장치 통신시간을 검출하는 단계;
c) 상기 노변기지국(200)의 차량검지정보 수집 모듈(210)이 상기 차량탑재장치(110)와의 통신시간 간격을 산출하는 단계;
d) 상기 노변기지국(200)의 차량검지정보 수집 모듈(210)이 상기 통신시간 간격에 따른 통신시간 증감패턴을 결정하는 단계; 및
e) 상기 노변기지국(200)의 차량검지정보 수집 모듈(210)이 상기 통과차량(100)의 상기 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 단계;를 포함하되,
상기 통신시간 증감패턴은 상기 통과차량(100)이 상기 노변기지국(200)에 근접할수록 통신시간 간격이 감소하고 상기 통과차량(100)이 상기 노변기지국(200)으로부터 멀어질수록 통신시간 간격이 증가하며, 상기 통신시간 증감패턴에 의해 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각이 추정되며;
상기 통신시간 간격은 상기 노변기지국(200)에서 무선통신모듈(220)을 통해 신호를 발신한 후 차량탑재장치(110)가 수신한 시간 간격과 상기 차량탑재장치(110)가 상기 노변기지국(200)에 신호를 회신한 시간 간격이거나 또는 이를 모두 합산한 시간 간격이며,
상기 통과차량이 종점 노변기지국을 통과한 후 다시 역방향으로 되돌아감에 따라, 상기 노변기지국과 차량탑재장치의 통신시간이 감소하다가 증가하는 제1 통신시간 증감패턴이 발생한 후, 일정 시간이 지나 다시 통신시간이 감소하다가 증가하는 제2 통신시간 증감패턴이 발생할 경우, 상기 제1 및 제2 통신시간 증감패턴 각각에서 최소 통신시간이 되는 통신시간을 노변기지국 최인접 통과시각으로 복수 산정하고 방향성을 특정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법. - 제10항에 있어서,
f) 상기 노변기지국(200)이 다음 노변기지국과의 통신에 의해 상기 통과차량(100)의 구간통행시간 및 구간통행속도를 포함하는 구간통행정보를 산출하는 단계를 추가로 포함하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법. - 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)에 설치되고, 상기 노변기지국(200)을 통과하는 상기 통과차량(100)을 검지하여 차량식별정보(OBU ID) 및 통신시간을 검출하며, 소정 주기로 검출되는 통신시간에 따른 통신시간 간격을 산출하여 통신시간 증감패턴을 결정하고, 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법. - 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 노변기지국(200)은, 상기 차량탑재장치(110)와 무선통신을 수행하는 무선통신모듈(220); 및 상기 무선통신모듈(220)을 무선통신을 제어하는 제어기(230)를 포함하되, 상기 무선통신모듈(220)은 DSRC, WAVE, Lora 또는 블루투스 중 어느 하나의 무선통신 방식으로 무선통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법. - 제10항에 있어서,
상기 통과차량(100)은 상기 통과차량(100)의 좌표정보를 제공하는 GPS 모듈(120)을 추가로 포함하며, 상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)의 좌표정보와 상기 GPS 모듈(120)에 의해 제공된 노변기지국(200)을 통과하는 통과차량(100)의 좌표정보를 추가로 조합하여 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하고 방향성을 특정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법. - 제16항에 있어서,
상기 차량검지정보 수집 모듈(210)은 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(110) 간 통신세기(또는 통신감도)와 그 통신세기 증감패턴을 추가로 활용하여 상기 통과차량(100)의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하되; 통신시간 증감으로 추정한 기지국 통과시각, GPS 모듈로 추정한 통과시각, 및 통신세기 증감으로 추정한 통과시각을 추가로 조합하여 상기 통과차량의 노변기지국 최인접 통과시각을 추정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법. - 제17항에 있어서,
상기 노변기지국(200)과 상기 차량탑재장치(110) 간 통신세기가 시간의 흐름에 따라 증가한 후 감소하는 조건에서, 통신세기가 최대가 되는 때를 상기 통과차량(100)이 노변기지국(200)을 통과한 시각으로 산정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 차량검지정보 수집 방법.
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| KR1020220179450A KR102557368B1 (ko) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | 무선통신 기반 차량검지정보 수집 시스템 및 그 방법 |
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- 2022-12-20 KR KR1020220179450A patent/KR102557368B1/ko active IP Right Grant
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