KR102645046B1

KR102645046B1 - 차량 감응신호 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102645046B1
Application number: KR1020180142019A
Authority: KR
Inventors: 차연주; 윤인호; 권수진
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2024-03-08
Also published as: US20190244519A1; CN111199653A; CN111199653B; DE102019206095A1; US10832572B2; KR20200057517A

Abstract

본 발명은 차량 감응신호 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 주행경로 상 감응신호 차로의 이용이 예정된 경우 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 전송하는 차량 단말, 상기 신호등 정보 및 예상 도착 시간 정보를 토대로 신호변경 예약을 요청하는 텔레매틱스 서버, 및 상기 텔레매틱스 서버의 요청에 따라 신호변경을 예약 설정하고 설정된 예약 정보에 기반하여 감응신호등의 신호를 제어하는 신호등 관제서버를 포함한다.

Description

차량 감응신호 제어 시스템 및 방법{VEHICLE ACTUATED SIGNAL CONTROL SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 차량 감응신호 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

감응신호등는 차량 감지기(루프검지기)를 이용하여 감응신호 차로의 차량을 감지하여 교통신호를 자동으로 조절하는 신호등이다. 이러한 감응신호등는 차량 흐름에 다라 교통신호를 제어하므로 차량의 원활한 흐름을 유도한다.

그러나, 종래의 감응신호등는 차량이 감응신호 차로의 차량 검출영역을 벗어나는 경우 작동이 원활하지 않을 수 있다.

또한, 종래의 감응신호등는 차량이 차량 검출영역 내 제대로 위치하더라도 교통신호를 바로 변경하지 않고 차량이 차량 검출영역 내에서 일정 시간 대기해야 변경하므로 차량 관점(또는 운전자 관점)에서 차량이 차량 검출영역 내 제대로 정차했는지를 판단하기 어렵다.

본 발명은 차량의 주행경로 상 감응신호 차로 통과가 예정된 경우 감응신호등의 신호변경 예약을 지원하는 차량 감응신호 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 감응신호등의 차량 감지가 불가한 경우 차량이 감응신호등에 직접 신호변경을 예약하도록 지원하는 차량 감응신호 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 감응신호 제어 시스템은 주행경로 상 감응신호 차로의 이용이 예정된 경우 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 전송하는 차량 단말, 상기 신호등 정보 및 예상 도착 시간 정보를 토대로 신호변경 예약을 요청하는 텔레매틱스 서버, 및 상기 텔레매틱스 서버의 요청에 따라 신호변경을 예약 설정하고 설정된 예약 정보에 기반하여 감응신호등의 신호를 제어하는 신호등 관제서버를 포함한다.

상기 차량 단말은, 차량속도를 측정하는 차속 센서, 차량 주변의 영상을 획득하는 카메라, 및 상기 신호변경 예약이 불가한 경우 상기 차속 센서 및 상기 카메라를 통해 차량이 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 단말은, 상기 차량의 하단에 설치되어 상기 감응신호 차로에 설치된 차량 감지기의 작동여부를 감지하는 인덕턴스 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 감지기는, 루프 코일로 구현되며 상기 검출영역 내 차량 존재유무를 감지하는 것을 특징으로 한다.

상기 인덕턴스 센서는, 상기 루프 코일의 인덕턴스 변화여부를 감지하는 것을 특징으로 한다.

상기 처리부는, 상기 루프 코일의 인덕턴스 변화가 감지되면 차량 감지기 작동 상태로 판정하여 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 처리부는, 상기 루프 코일의 인덕턴스 변화가 감지되지 않으면, 차량 감지기 미작동 상태로 판단하여 상기 감응신호등의 동작을 제어하는 신호 제어기에 직접 신호변경을 요청하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 제어기는, 상기 차량 감지기를 통해 상기 검출영역 내 차량 존재를 감지하면 신호 변경 시점 정보를 상기 차량 단말에 피드백하는 것을 특징으로 한다.

상기 처리부는, GPS(Global Positioning System) 정보 및 정밀지도를 이용하여 상기 감응신호등 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 감응신호 제어 방법은 차량 단말이 주행경로 상 감응신호 차로의 이용 예정 여부를 확인하는 단계, 상기 차량 단말이 주행경로 상 감응신호 차로의 이용이 예정된 경우, 이용 예정인 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 텔레매틱스 서버로 전송하는 단계, 상기 텔레매틱스 서버가 상기 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 토대로 신호변경 예약을 신호등 관제서버에 요청하는 단계, 및 상기 신호등 관제 서버가 상기 텔레매틱스 서버의 요청에 따라 신호변경을 예약하고 예약 정보에 근거하여 감응신호등의 신호를 변경하는 단계를 포함한다.

상기 감응신호 차로의 이용 예정 여부를 확인하는 단계에서, 상기 차량 단말은 주행경로에 근거하여 설정된 시간 조건을 만족하는 시점에 상기 감응신호 차로의 이용이 예상되는지를 확인하는 것을 특징으로 한다.

상기 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 텔레매틱스 서버로 전송하는 단계 이전에, 상기 차량 단말이 상기 텔레매틱스 서버와의 무선 통신 가능여부를 확인하여 신호변경 예약 가능여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호변경 예약 가능여부를 판단하는 단계에서, 상기 차량 단말이 상기 신호변경 예약이 불가하면, 차량 속도가 기준 속도 미만으로 감속하는지를 확인하는 단계, 상기 차량 단말이 상기 차량 속도가 기준 속도 미만으로 감속하면 카메라를 통해 영상 정보를 획득하는 단계, 상기 차량 단말이 상기 영상 정보에서 차로 식별정보가 검출되는지를 확인하는 단계, 및 상기 차량 단말이 상기 영상 정보에서 차로 식별정보가 검출되면, 차량 정차 시 상기 카메라를 통해 상기 차량이 상기 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량이 상기 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 단계이후, 상기 차량 단말이 판단결과 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치하는 경우, 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치함을 알리는 안내 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량이 상기 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 단계이후, 상기 차량 단말이 판단결과 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치하지 않는 경우, 상기 감응신호 차로에 설치되는 차량 감지기의 작동여부를 판단하는 단계, 및 상기 차량 단말이 상기 차량 감지기가 작동 상태이면 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치함을 알리는 안내 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 감지기의 작동여부를 판단하는 단계에서, 상기 차량 단말은 인덕턴스 센서를 통해 상기 감응신호 차로에 설치되는 차량 감지기의 인덕턴스 변화여부를 감지하여 상기 차량 감지기의 작동여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 감지기의 작동여부를 판단하는 단계에서, 상기 차량 단말은 상기 차량 감지기가 미작동 상태이면 상기 감응신호등의 동작을 제어하는 신호 제어기에 직접 신호변경을 요청하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 제어기는, 상기 차량 감지기를 이용하여 상기 검출영역 내 차량 존재여부를 감지하고 상기 검출영역 내 차량 존재가 감지되면 신호변경 시점정보를 상기 차량 단말에 피드백하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 제어기는, 상기 검출영역 내 차량 존재가 감지되면 정해진 시간 경과 후 상기 감응신호등의 신호를 변경하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 단말은, GPS(Global Positioning System) 정보 및 정밀지도를 이용하여 상기 감응신호등 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 차량의 주행경로 상 감응신호 차로 통과가 예정된 경우 차량이 감응신호 차로에 도달하기 직전 신호가 변경되도록 예약할 수 있으므로, 차량 정차 및 차량 검출영역 내 차량 센싱 과정 없이 신호변경을 진행할 수 있어 주행 편의성 및 교통흐름을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 감응신호등의 차량 감지가 불가한 경우에도 차량이 감응신호등에 직접 신호변경을 요청하여 바로 신호가 변경되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 감응신호 제어 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 차량 단말의 블록구성도.
도 3은 도 1에 도시된 신호 제어기의 블록구성도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 감응신호 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 차량 감응신호 제어 과정을 설명하기 위한 예시도.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 감응신호 제어 시스템을 도시한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 차량 감응신호 제어 시스템은 차량 단말(100), 텔레매틱스 서버(200), 신호등 관제서버(300) 및 신호 제어기(traffic signal controller)(400)를 포함한다.

차량 단말(100)은 차량의 주행경로 상에 감응신호 차로의 이용 예정 여부를 확인하고 이용 예정인 감응신호 차로에 설치된 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 전송한다.

차량 단말(100)은 차속 센서(110), 카메라(120), 인덕턴스 센서(inductance sensor)(130), 통신부(140), 메모리(150), 디스플레이(160) 및 처리부(170)를 포함한다.

차속 센서(110)는 차량의 주행속도 즉, 차량 속도(차속)를 검출하는 센서이다. 차속 센서(110)는 리드 스위치식 차속 센서, 광전식 차속 센서 및/또는 전자식 차속 센서 등으로 구현될 수 있다.

카메라(120)는 차량 주변의 영상 정보를 획득한다. 카메라(120)는 차량의 전방, 후방 및 측방에 각각 설치될 수 있다.

이러한 카메라(120)는 CCD(charge coupled device) 이미지 센서(image sensor), CMOS(complementary metal oxide semi-conductor) 이미지 센서, CPD(charge priming device) 이미지 센서 및 CID(charge injection device) 이미지 센서 등과 같은 이미지 센서들 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다. 카메라(120)는 이미지 센서를 통해 획득한 영상에 대해 노이즈(noise) 제거, 컬러재현, 파일 압축, 화질 조절 및 채도 조절 등의 이미지 처리를 수행하는 이미지 처리기를 포함할 수 있다.

인덕턴스 센서(130)는 차로에 설치되는 차량 감지기인 루프 코일(loop coil)의 인덕턴스 변화를 감지한다. 인덕턴스 센서(130)는 차량의 하단에 설치된다.

통신부(140)는 텔레매틱스 서버(200), 신호등 관제서버(300) 및/또는 신호 제어기(400)와의 통신을 수행한다.

통신부(140)는 WLAN(Wireless LAN)(WiFi), Wibro(Wireless broadband) 및 Wimax(World Interoperability for Microwave Access) 등의 무선 인터넷 기술, 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification), 및 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 등의 근거리 통신 기술, 및/또는 CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communication), LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-Advanced 등의 이동통신기술 등을 이용할 수 있다.

메모리(150)는 정밀지도 데이터(정밀지도 정보, 이하, 정밀지도)를 저장한다. 정밀지도는 차선 정보, 도로 정보, 도로 시설 정보 및 주변 환경 정보를 포함한다. 차선 정보는 감응신호 차로의 식별정보, 위치정보 및 타입(좌회전 차로, 직진 차로, 우회전 차로, 유턴 차로 등) 등의 정보를 포함할 수 있다. 도로 시설 정보는 감응신호등의 식별정보 및 설치위치 등의 감응신호등 정보를 포함할 수 있다.

메모리(150)는 처리부(170)가 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어를 저장할 수 있다. 메모리(150)는 처리부(170)의 입력 데이터 및 출력 데이터를 저장할 수도 있다.

메모리(150)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 착탈형 디스크 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.

디스플레이(160)는 처리부(170)의 동작에 따른 진행 상태 및 결과를 시각 정보로 출력한다. 여기서, 시각 정보는 텍스트, 이미지, 동영상 및/또는 이모티콘 등으로 구현될 수 있다.

디스플레이(160)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명디스플레이, 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD), 터치스크린 및 클러스터(cluster) 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.

디스플레이(160)는 오디오 데이터를 출력할 수 있는 스피커(speaker)와 같은 음향 출력 모듈을 포함할 수도 있다. 예컨대, 디스플레이(160)는 길 안내 정보를 표시하며 스피커를 통해 음성 신호(오디오 신호)도 출력할 수 있다.

또한, 디스플레이(160)는 터치 센서와 결합된 터치 스크린으로 구현되어 출력장치 뿐만 아니라 입력장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는 터치 필름 또는 터치 패드 등이 사용될 수 있다.

처리부(170)는 차량 단말(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 처리부(170)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.

처리부(170)는 내비게이션 기능을 실행하여 목적지까지의 주행경로를 설정한다. 처리부(170)는 설정된 주행경로를 따라 길 안내를 실시한다. 이때, 처리부(170)는 GPS(Global Psotitioning System) 수신기(미도시)를 통해 차량의 현재 위치를 측정한다. 처리부(170)는 측정된 차량의 현재 위치를 정밀지도 상에 매핑(mapping)하여 디스플레이(160)에 표시한다.

처리부(170)는 주행경로를 분석하여 감응신호 차로의 이용 예정 여부를 확인한다. 처리부(170)는 주행경로 상 설정 시간(예: 10초~15초) 이후 감응신호 차로를 이용할 예정인지를 확인한다.

처리부(170)는 설정 시간 이후 감응신호 차로의 이용이 예정된 경우 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 텔레매틱스 서버(200)로 전송한다. 이때, 처리부(170)는 정밀지도로부터 이용 예정인 감응신호 차로에 매칭되는 감응신호등 정보를 추출한다. 또한, 처리부(170)는 GPS 수신기(미도시)를 통해 측정된 차량의 현재 위치를 기준으로 이용 예정인 감응신호 차로에 도달하는데 소요되는 시간을 연산하여 예상 도착시간을 산출한다.

처리부(170)는 텔레매틱스 서버(200)를 통해 신호변경 예약이 불가한 경우 감응신호 차로를 인식하여 운전자에게 안내한다. 예를 들어, 차량 단말(100)이 텔레매틱스 서버(200)에 미등록된 단말이거나 또는 통신부(140)의 통신 상태가 불량한 경우 처리부(170)는 감응신호 차로 인식을 수행한다.

처리부(170)는 감응신호 차로를 인식하기 위해 차량이 기준 속도 이하로 감속하는지를 확인한다. 다시 말해서, 처리부(170)는 차속 센서(110)를 통해 검출되는 차량 속도가 기준 속도 이하인지를 확인한다.

처리부(170)는 차량 속도가 기준 속도 이하이면, 카메라(120)를 통해 차량의 전방(진행방향) 영상을 획득한다. 처리부(170)는 획득한 전방 영상을 분석하여 감응신호 차로를 나타내는 차로 식별정보를 포함하는지를 확인한다. 차로 식별정보는 텍스트(예: '감응') 및/또는 기호 등으로 구현된다.

처리부(170)는 전방 영상 내 차로 식별정보가 포함된 경우, 차속 센서(110)를 통해 차량 정차 여부를 확인한다. 처리부(170)는 차량이 정차하면, 카메라(120)를 통해 차량 주변의 영상을 획득하여 차량이 감응신호 차로의 차량 검출영역 내 위치하는지를 확인한다. 처리부(170)는 공지된 영상 분석을 통한 위치 추정 기술을 이용하여 차량 검출영역 내 차량이 위치하는지를 판단할 수 있다.

처리부(170)는 차량 검출영역 내 차량이 위치하는 것으로 판단되면 차량이 차량 검출영역에 정차하였음을 알리는 알림을 디스플레이(160)에 출력한다. 이때, 처리부(170)는 차량이 차량 검출영역에 정차하였음을 알리는 음성 메시지를 스피커로 출력하여 운전자에게 안내할 수도 있다.

처리부(170)는 차량 검출영역 내 차량이 위치하지 않는 것으로 판단되면, 인덕턴스 센서(130)를 통해 감응신호 차로에 설치되는 루프 코일의 인덕턴스 변화여부를 감지한다. 처리부(170)는 루프 코일의 인덕턴스 변화가 감지되면 신호 제어기(400)가 루프 코일 즉, 차량 감지기를 통해 차량을 감지하고 있는 것으로 판단한다. 다시 말해서, 처리부(170)는 루프 코일의 인덕턴스 값에 변화가 있으면 차량 감지기가 작동 중인 것으로 판단한다. 처리부(170)는 차량 감지기가 작동 중인 것으로 판단되면 차량 검출영역에 정차하였음을 운전자에게 알린다.

한편, 처리부(170)는 루프 코일의 인덕턴스 변화가 감지되지 않으면 차량 감지기의 미작동으로 판단하여 신호 제어기(400)에 직접 신호변경을 요청한다. 다시 말해서, 처리부(170)는 루프 코일의 인덕턴스 값에 변화가 없으면 차량이 감응신호 차로에 정차하였음을 알리는 신호를 신호 제어기(400)에 전송한다.

상기한 실시 예에서는 처리부(170)가 차량의 감응신호 차로 도달 여부를 카메라(120)를 통해 확인하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 GPS 수신기와 정밀지도의 연동을 통해 차량의 감응신호 차로 도달 여부를 확인할 수도 있다. 예컨대, 처리부(170)는 GPS 수신기를 통해 측정되는 차량의 현재 위치를 정밀지도에 매핑하여 차량의 감응신호 차로 도달 여부를 판단할 수 있다.

또한, 처리부(170)는 감응신호 차로에 도달하여 정차한 경우 차량 앞에 다른 차량이 정차해 있거나 또는 차량이 정차선에 근접해 있으면 신호 제어기(400)로 감응신호 차로 도달 신호를 전송한다.

처리부(170)는 감응신호 차로 도달 신호를 전송한 후, 신호 제어기(400)가 제공하는 피드백 신호를 수신하여 디스플레이(160)에 출력할 수도 있다. 예를 들어, 신호 제어기(400)가 신호변경 시점에 대한 정보를 피드백 신호로 제공하면 처리부(170)는 '○초 후 신호가 변경됩니다'와 같은 안내 메시지를 디스플레이 화면에 표시한다.

텔레매틱스 서버(200)는 텔레매틱스 서비스에 등록된 차량 단말(100)들을 관리한다. 텔레매틱스 서버(200)는 차량 단말(100)과 무선 통신을 통해 데이터를 주고 받는다. 무선 통신 기술로는 무선 인터넷 기술 및/또는 이동통신 기술이 이용될 수 있다.

텔레매틱스 서버(200)는 차량 단말(100)로부터 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 수신한다. 텔레매틱스 서버(200)는 차량 단말(100)로부터 제공받은 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 신호등 관제서버(300)에 전달하며 신호변경 예약을 요청한다.

텔레매틱스 서버(200)는 신호등 관제서버(300)와 유선 및/또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 유선 통신 기술로는 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network), 이더넷(Ethernet) 및/또는 ISDN(Integrated Services Digital Network) 등의 유선 인터넷 기술로 구현될 수 있다.

신호등 관제서버(300)는 도로 변에 설치되는 일반 신호등 및 감응신호등을 관리 및 제어한다. 신호등 관제서버(300)는 텔레매틱스 서버(200)로부터 신호변경 예약 요청을 수신하면 수신된 요청 메시지에 포함된 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 토대로 신호변경 예약을 설정한다. 신호등 관제서버(300)는 설정된 예약 정보를 신호변경이 예약된 감응신호등의 동작을 제어하는 신호 제어기(400)에 전송한다.

텔레매틱스 서버(200) 및 신호등 관제서버(300)는 도면에 도시하지 않았으나, 통신모듈, 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다.

신호 제어기(400)는 감응신호등의 동작을 제어하는 역할을 수행한다. 신호 제어기(400)는 설정된 예약 정보에 근거하여 해당 시점(예약된 시간)에 신호등의 신호를 변경한다. 도 3을 참조하면, 신호 제어기(400)는 데이터 수집모듈(410), 통신모듈(420), 신호등(430) 및 제어모듈(440)을 포함한다.

데이터 수집모듈(410)은 감응신호 차로에 매설된 루프 코일(차량 감지기)을 통해 차량 검출영역(이하, 검출영역) 내 차량의 존재여부를 확인한다. 여기서, 검출영역은 차량 감지기의 성능 즉, 감지 가능 범위에 근거하여 사전에 결정된다. 검출영역은 감응신호 차로의 노면에 사각형 형태로 표시가 된다.

통신모듈(420)은 차량 단말(100)과 무선 통신을 수행한다. 통신모듈(420)은 차량 단말(100)로부터 전송되는 신호변경 요청을 직접 수신할 수 있다.

또한, 통신모듈(420)은 신호등 관제서버(300)와 유선 통신 및/또는 무선 통신을 수행한다. 통신모듈(420)은 신호등 관제서버(300)로부터 전송되는 예약 정보를 수신한다.

신호등(430)은 직진(녹색), 정지(적색), 주의(황색) 및 좌회전(녹색화살표시) 등의 교통 신호를 나타내는 장치로, 램프 또는 LED(Light Emitting Diode) 등의 광원들로 구성된다.

제어모듈(440)은 신호 제어기(400)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로, 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다.

제어모듈(440)은 데이터 수집모듈(410)에 의해 검출영역 내 위치하는 차량이 감지되면 정해진 로직에 따라 신호등(430)의 점등을 제어한다. 예를 들어, 제어모듈(440)은 좌회전 감응신호 차로의 검출영역 내 차량을 감지하면 기설정된 시간 경과 후 신호등(430)의 신호를 좌회전 신호로 변경한다.

제어모듈(440)은 신호등 관제서버(300)로부터 제공받은 예약 정보에 근거하여 예약 시간이 되면 신호등(430)의 신호를 예약 신호로 변경한다.

한편, 제어모듈(440)은 차량 단말(100)로부터 신호변경 요청을 수신하면 정해진 시간 경과 후 신호등(430)의 신호를 변경한다. 이때, 차량 단말(100)은 신호변경 요청 시 차량이 위치하는 차로 정보 또는 변경을 원하는 신호 정보를 전송할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 감응신호 제어 방법을 도시한 흐름도이다.

먼저, 차량 단말(100)은 정해진 주행경로를 따라 주행하는 중 감응신호 차로의 이용 예정 여부를 확인한다(S110, S120). 다시 말해서, 차량 단말(100)은 주행경로 상에 감응신호 차로가 존재하는지를 확인한다. 이때, 차량 단말(100)은 정해진 시간 조건(예: 향후 10초에서 20초 이내)을 만족하는 시점에 감응신호 차로의 진입이 예정되어 있는지를 확인한다.

차량 단말(100)은 주행경로 상 감응신호 차로(이하, 감응차로)의 이용이 예정된 경우, 텔레매틱스 서버(200)와의 무선 통신이 가능한지를 확인한다(S130).

차량 단말(100)은 무선 통신이 가능하면 이용 예정인 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 텔레매틱스 서버(200)에 전송한다(S140). 차량 단말(100)은 GPS 수신기를 통해 수신하는 GPS 정보 및 정밀지도를 이용하여 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 생성한다.

텔레매틱스 서버(200)는 차량 단말(100)로부터 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 수신하면 신호등 관제 서버(300)에 신호변경 예약을 요청한다(S150). 텔레매틱스 서버(200)는 신호변경 예약을 요청할 때 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보도 함께 전송한다.

신호등 관제서버(300)는 텔레매틱스 서버(200)의 요청에 따라 감응신호등의 신호변경 시점을 예약설정한다(S160). 신호등 관제서버(300)는 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 토대로 신호변경 시점을 예약설정한다. 이후, 신호등 관제서버(300)는 예약설정된 신호변경 시점에 도달하면 해당 감응신호등의 신호를 변경한다(S170). 즉, 신호등 관제서버(300)는 신호변경이 예약설정된 감응신호등의 신호 제어기(400)에 지시하여 감응신호등의 신호를 예약된 교통신호로 변경한다.

한편, 신호등 관제서버(300)는 설정된 예약정보를 신호변경할 감응신호등의 동작을 제어하는 신호 제어기(400)에 예약정보를 전송할 수 있다. 이때, 신호 제어기(400)는 예약정보를 토대로 예약된 신호변경 시점에 감응신호등의 신호를 예약된 신호로 변경한다.

S130에서 무선 통신이 불가한 경우, 차량 단말(100)은 신호변경 예약 불가 상태로 판단하여 차량 속도(차속)이 기준 속도 미만인지를 확인한다(S180). 차량 단말(100)은 차속 센서(110)를 통해 차량 속도를 검출하고 검출된 차량 속도가 기준 속도 미만인지를 확인한다.

차량 단말(100)은 차량 속도가 기준 속도 미만이면, 카메라(120)를 통해 전방 차로 영상을 획득한다(S190). 차량 단말(100)은 획득한 영상을 분석하여 차로 식별정보를 검출한다.

차량 단말(100)은 획득한 영상 내 차로 식별정보 검출여부를 확인한다(S200). 다시 말해서, 차량 단말(100)은 획득한 영상이 차로 식별정보를 포함하는지를 확인한다. 예컨대, 차량 단말(100)은 카메라(120)에 의해 촬영된 영상에서 차로 식별정보인 텍스트 '감응'이 존재하는지를 확인한다.

차량 단말(100)은 차로 식별정보가 검출되면, 차량 정차 여부를 확인한다(S210). 차량 단말(100)은 차속 센서(110)를 통해 차량 정차 여부를 판정할 수 있다.

차량 단말(100)은 차량 정차가 감지되면 카메라(120)를 통해 차량 주변의 영상을 획득하고 획득된 영상을 분석하여 차량이 감응신호 차로의 검출영역에 위치하는지를 판정한다(S220).

차량 단말(100)은 판정결과 차량이 검출영역 내 위치하는 경우, 차량이 검출영역에 정차하였음을 운전자에게 안내한다(S230, S240). 운전자는 안내를 통해 차량이 검출영역에 정차하였음을 확인하고 신호변경이 이루어질 때까지 대기한다.

신호 제어기(400)는 검출영역 내 차량이 위치하는지를 확인한다(S250). 신호 제어기(400)는 감응차로에 설치되는 차량 감지기로부터 출력되는 신호를 데이터 수집모듈(410)를 통해 수신한다. 신호 제어기(400)는 차량 감지기의 출력 신호에 근거하여 검출영역 내 차량 존재여부를 판정한다.

신호 제어기(400)는 검출영역 내 차량이 위치하는 경우 신호등(430)의 신호를 변경한다(S260).

한편, 차량 단말(100)은 판정결과 차량이 검출영역 내 위치하지 않는 경우, 감응차로에 설치되는 차량 감지기 작동 여부를 확인한다(S270). 차량 단말(100)은 인덕턴스 센서(130)를 통해 차량 감지기의 인덕턴스 변화여부를 확인하여 차량 감지기 작동 여부를 판정한다. 차량 단말(100)은 인덕턴스 값의 변화가 있으면 차량 감지기 작동으로 판정하고, 인덕턴스 값의 변화가 없으면 차량 감지기 미작동으로 판정한다.

차량 단말(100)은 차량 감지기가 작동 상태이면 차량이 검출영역에 정차하였음을 운전자에게 안내한다(S240).

한편, 차량 단말(100)은 차량 감지기가 미작동 상태이면 신호변경을 신호 제어기(400)에 직접 요청한다. 이때, 차량 단말(100)은 차량이 감응차로에 위치함을 알리는 알림 또는 변경을 원하는 신호 정보를 신호 제어기(400)에 전송한다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 차량 감응신호 제어 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 본 실시 예는 신호예약이 안된 경우를 설명한다.

도 6a를 참조하면, 차량이 기준 속도 미만으로 속도를 감속하면 차량 단말(100)은 카메라(120)를 통해 차로의 노면 상에 표시된 차로 식별정보인 '감응' 글자를 탐지한다. 차량 단말(100)은 차로 식별정보를 탐지하면 차량이 감응차로에 위치한다고 판단한다.

이후, 차량이 정차하면 차량 단말(100)은 카메라(120)를 이용하여 차량이 감응차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단한다. 차량 단말(100)은 도 6b에 도시된 바와 같이, 차량이 검출영역 내 위치하는 경우 이를 운전자에게 안내한다.

한편, 도 6c에 도시된 바와 같이 차량이 검출영역을 벗어나 정차한 경우 차량 단말(100)은 인덕턴스 센서(130)를 이용하여 감응차로에 설치된 루프 코일(차량 감지기)의 인덕턴스 변화가 있는지를 확인한다.

차량 단말(100)은 루프 코일의 인덕턴스 변화가 감지되지 않는 경우 코일이 파손되었거나 루프 코일에 의해 차량위치가 제대로 센싱되지 않는 것으로 판단되면 무선 통신을 이용하여 신호 제어기(400)에 직접 신호변경을 요청한다. 차량 단말(100)은 차량이 감응차로에 위치하고 있음을 알리는 신호를 신호 제어기(400)로 송신한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 차량 단말
110: 차속 센서
120: 카메라
130: 인덕턴스 센서
140: 통신부
150: 메모리
160: 디스플레이
170: 처리부
200: 텔레매틱스 서버
300: 신호등 관제서버
400: 신호 제어기
410: 데이터 수집모듈
420: 통신모듈
430: 신호등
440: 제어모듈

Claims

주행경로 상 감응신호 차로의 이용이 예정된 경우 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 전송하는 차량 단말,
상기 신호등 정보 및 예상 도착 시간 정보를 토대로 신호변경 예약을 요청하는 텔레매틱스 서버, 및
상기 텔레매틱스 서버의 요청에 따라 신호변경을 예약 설정하고 설정된 예약 정보에 기반하여 감응신호등의 신호를 제어하는 신호등 관제서버를 포함하고,
상기 차량 단말은,
상기 신호변경 예약이 불가한 경우 차속 센서 및 카메라를 통해 차량이 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 차속 센서는 차량속도를 측정하고,
상기 카메라는 차량 주변의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 차량 단말은,
상기 차량의 하단에 설치되어 상기 감응신호 차로에 설치된 차량 감지기의 작동여부를 감지하는 인덕턴스 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 차량 감지기는,
루프 코일로 구현되며 상기 검출영역 내 차량 존재유무를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
제4항에 있어서,
상기 인덕턴스 센서는,
상기 루프 코일의 인덕턴스 변화여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
제5항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 루프 코일의 인덕턴스 변화가 감지되면 차량 감지기 작동 상태로 판정하여 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
제6항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 루프 코일의 인덕턴스 변화가 감지되지 않으면, 차량 감지기 미작동 상태로 판단하여 상기 감응신호등의 동작을 제어하는 신호 제어기에 직접 신호변경을 요청하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
제7항에 있어서,
상기 신호 제어기는,
상기 차량 감지기를 통해 상기 검출영역 내 차량 존재를 감지하면 신호 변경 시점 정보를 상기 차량 단말에 피드백하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 처리부는,
GPS(Global Positioning System) 정보 및 정밀지도를 이용하여 상기 감응신호등 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 시스템.
차량 단말이 주행경로 상 감응신호 차로의 이용 예정 여부를 확인하는 단계,
상기 차량 단말이 주행경로 상 감응신호 차로의 이용이 예정된 경우, 이용 예정인 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 텔레매틱스 서버로 전송하는 단계,
상기 텔레매틱스 서버가 상기 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 토대로 신호변경 예약을 신호등 관제서버에 요청하는 단계, 및
상기 신호등 관제 서버가 상기 텔레매틱스 서버의 요청에 따라 신호변경을 예약하고 예약 정보에 근거하여 감응신호등의 신호를 변경하는 단계를 포함하고,
상기 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 텔레매틱스 서버로 전송하는 단계는,
상기 신호변경 예약이 불가한 경우 차속 센서 및 카메라를 통해 차량이 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 감응신호 차로의 이용 예정 여부를 확인하는 단계에서,
상기 차량 단말은 주행경로에 근거하여 설정된 시간 조건을 만족하는 시점에 상기 감응신호 차로의 이용이 예상되는지를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 감응신호등 정보 및 예상 도착시간 정보를 텔레매틱스 서버로 전송하는 단계 이전에,
상기 차량 단말이 상기 텔레매틱스 서버와의 무선 통신 가능여부를 확인하여 신호변경 예약 가능여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 신호변경 예약 가능여부를 판단하는 단계에서,
상기 차량 단말이 상기 신호변경 예약이 불가하면, 차량 속도가 기준 속도 미만으로 감속하는지를 확인하는 단계,
상기 차량 단말이 상기 차량 속도가 기준 속도 미만으로 감속하면 카메라를 통해 영상 정보를 획득하는 단계,
상기 차량 단말이 상기 영상 정보에서 차로 식별정보가 검출되는지를 확인하는 단계, 및
상기 차량 단말이 상기 영상 정보에서 차로 식별정보가 검출되면, 차량 정차 시 상기 카메라를 통해 상기 차량이 상기 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 차량이 상기 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 단계이후,
상기 차량 단말이 판단결과 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치하는 경우, 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치함을 알리는 안내 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 차량이 상기 감응신호 차로의 검출영역 내 위치하는지를 판단하는 단계이후,
상기 차량 단말이 판단결과 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치하지 않는 경우, 상기 감응신호 차로에 설치되는 차량 감지기의 작동여부를 판단하는 단계, 및
상기 차량 단말이 상기 차량 감지기가 작동 상태이면 상기 차량이 상기 검출영역 내 위치함을 알리는 안내 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 차량 감지기의 작동여부를 판단하는 단계에서,
상기 차량 단말은 인덕턴스 센서를 통해 상기 감응신호 차로에 설치되는 차량 감지기의 인덕턴스 변화여부를 감지하여 상기 차량 감지기의 작동여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 차량 감지기의 작동여부를 판단하는 단계에서,
상기 차량 단말은 상기 차량 감지기가 미작동 상태이면 상기 감응신호등의 동작을 제어하는 신호 제어기에 직접 신호변경을 요청하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제17항에 있어서,
상기 신호 제어기는,
상기 차량 감지기를 이용하여 상기 검출영역 내 차량 존재여부를 감지하고 상기 검출영역 내 차량 존재가 감지되면 신호변경 시점정보를 상기 차량 단말에 피드백하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제18항에 있어서,
상기 신호 제어기는,
상기 검출영역 내 차량 존재가 감지되면 정해진 시간 경과 후 상기 감응신호등의 신호를 변경하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 차량 단말은,
GPS(Global Positioning System) 정보 및 정밀지도를 이용하여 상기 감응신호등 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 차량 감응신호 제어 방법.