KR19990027136A - 신호등 상태적응형 최적경로 안내장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신호등상태적응형 최적경로안내장치에 관한 것으로, 차량항법시스템에 의해 모니터상에 최적경로가 안내된 상태에서 그 경로에 인접하여 위치하는 신호등으로부터 전송되는 신호등상태데이터를 기초로 최단시간의 신호변환 경로를 재판단하도록 해서 최적화된 경로의 안내가 가능하도록 하기 위해, 상기 최적경로에 인접하게 설치된 전체의 신호등(40a - 40n)에 구비된 신호등제어부(402)에 의해 작성되어 신호등상태데이터전송부(404)를 통해 공중파전송되는 신호등상태데이터를 수신하여 복조하는 신호등상태데이터수신부(32)와, 상기 신호등상태데이터수신부(32)에서 제공되는 신호등상태데이터가 저장되는 신호등상태데이터저장부(34), 해당하는 차량의 현재의 차속데이터를 검출하는 차속검출부(36), 상기 신호등상태데이터와 상기 차속검출데이터를 기초로 상기 모니터(28)상에 안내된 최적경로의 재설정을 실행하는 CPU(22a)를 갖추어 구성되고, 상기 신호등상태데이터는 각 신호등(40a - 40b)의 ID데이터와 현재의 신호등상태 및 신호변환주기데이터를 포함하여 이루어진 것이다.

Description

신호등 상태적응형 최적경로 안내장치

본 발명은 신호등상태적응형 최적경로안내장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량항법시스템(Navigation system)에 의해 목적지로의 경로가 안내된 상태에서 주행하는 차량이 신호등으로부터 전송되는 상태신호(현재의 점등신호와 변화주기)를 기초로 최적의 경로를 재설정하여 안내해 줄 수 있도록 된 신호등상태적응형 최적경로안내장치에 관한 것이다.

현재, 차량의 폭발적인 증가로 말미암아 도로상에서 차량의 원활한 소통이 점차 방해를 받는 상황이 빈번하게 유발되는 추세인 바, 그러한 차량의 교통장애는 도로망에 설치되어 차량의 운행을 통제하기 위한 상당한 수량의 신호등의 신호체계에 기인하는 경우도 상정되고, 그러한 차량의 교통장애에 의해서는 막대한 시간적 및 경제적인 손실이 점차 증대되는 상황이다.

그러한 점을 고려해서, 최근에는 인공위성을 통해 도로상의 교통상태를 운전자에게 모니터링하여 최적의 경로를 선택할 수 있도록 지원하기 위한 소위 '차량항법시스템'이 개발되어 실용화에 적용되고 있다.

도 1은 그러한 차량항법시스템을 개략적으로 나타낸 블럭구성도로서, 참조부호 10은 소정의 축척비율로 압축처리된 지도정보데이터가 수록된 디스크형상의 기억매체를 나타내고, 12는 그 기억매체(10)에 기록된 지도정보데이터를 독취하는 기억매체재생부를 나타내며, 14는 그 기억매체재생부(12)에 의해 상기 기억매체(10)로부터 독취된 지도정보데이터를 디코딩하는 디코더를 나타내고, 16은 그 디코더(14)에서 디코딩된 음성정보를 처리해서 출력하는 오디오처리부를 나타낸다.

또, 18은 상기 기억매체(10)로부터 재생되는 지도정보를 기초로 운전자가 해당하는 차량의 목적지를 입력하기 위한 제어스위치부를 나타내는 바, 그 제어스위치부(18)에는 지도정보데이터의 화면표시상태를 제어하여 지도정보의 적절한 안내를 위한 선택항목으로서 '메뉴(Menu)', '정보(Information)', '리세트(Reset)', '확대(Enlargement)', '축소(Reduction)'등을 포함하게 된다. 20은 상기 제어스위치부(16)에서 입력되는 메뉴, 정보, 리세트, 확대, 축소에 관한 스위치신호를 엔코딩하는 엔코더를 나타낸다.

22는 상기 디코더(14)에서 디코딩되어 인가되는 상기 기억매체(10)로부터의 지도정보데이터를 기초로 상기 엔코더(20)에 의해 엔코딩되어 인가되는 운전자의 목적지에 대한 최단거리를 산출하는 네비게이션처리부를 나타내는 바, 그 네비게이션처리부(22)는 상기 지도정보데이터에 기초하여 목적지에 대한 최단거리를 산출하는 CPU(22a)와, 상기 디코더(14) 및/또는 엔코더(20)와 상기 CPU(22a)의 데이터인터페이싱과 상기 CPU(22a)에 대한 차량위치정보의 인터페이싱 및 상기 CPU(22a)의 제어하에 실행되는 화면표시데이터인터페이싱을 위한 인터페이스(22b), 상기 CPU(22a)에 의해 실행되는 프로그램데이터가 기록된 ROM(22c), 상기 CPU(22a)의 작업에 필요한 영역을 제공하는 RAM(22d)을 갖추어 구성된다.

24는 상기 네비게이션처리부(22)에 의해 목적지에 대한 최단거리의 산출시 해당하는 차량의 현재위치를 판정하기 위한 차량위치판별유니트를 나타내고, 26은 상기 네비게이션처리부(22)의 CPU(22a)의 제어하에 인가되는 지도정보데이터를 모니터(28)상에 표시하는 모니터표시제어부를 나타내며, 28은 그 모니터표시제어부(26)를 위해 제공되는 비디오메모리를 나타낸다.

도 2는 상기 도 1에 도시된 차량위치판별유니트의 구성을 나타낸 도면으로, 그 차량위치판별유니트(24)는 지자기(地磁氣)에 기초하여 차량의 위치를 판별하기 위한 제 1차량위치판별부(24a)와 GPS(Global Positioning System)에 기초해서 차량의 위치를 판별하기 위한 제 2차량위치판별부(24b)를 구비해서 구성된다.

바람직하게, 상기 제 1차량위치판별부(24a)는 지자기의 방향을 검출하여 차량의 진행방향을 검출하기 위한 지자기컴퍼스로 이루어지는 지자기센서(240)와, 해당하는 차속을 검출하기 위한 차속검출부(242) 및, 상기 지자기센서(240)와 차속검출부(242)에서 전송되는 방향검출신호에 응답해서 차량의 이동방향과 데이터포인터로부터의 상대적인 거리를 검출해서 차량의 현재위치를 검출하는 제 1신호처리부(244)를 포함하게 된다.

또, 상기 제 2차량위치판별부(24b)는 4개의 GPS위성으로부터 전송되는 전파를 수신하는 GPS수신기(246)와, 차량의 절대현재위치를 검출하기 위해 상기 GPS수신기(246)의 전파수신타이밍을 기초로 GPS위성과 해당하는 차량의 거리를 판별하기 위한 제 2신호처리부(248) 및, 상기 GPS수신기(246)에 의해 수신되는 전파의 세기를 검출해서 예컨대 GPS위성으로부터 수신되는 전파의 세기가 일정치를 초과하거나 예컨대 차량의 터널통과시에 전파의 세기가 소정레벨이하로 되는 경우 측정에러증가신호를 발생하는 GPS신호에러검출부(250)를 포함해서 구성된다.

또한, 상기 차량위치판별유니트(24)에는 상기 제 1차량위치판별부(24a) 또는 상기 제 2차량위치판별부(24b)의 출력을 선택적으로 스위칭해서 상기 네비게이션처리부(22)의 인터페이스(22b)를 통해 상기 CPU(22a)에 인가하는 스위치부(252)도 포함게 된다. 즉, 그 스위치부(252)는 상기 GPS신호에러검출부(250)에서 측정에러신호가 검출되지 않게 되면 GPS위성을 이용하는 상기 제 2차량위치판별부(24b)의 제 2신호처리부(248)에서 출력되는 위치신호를 선택하는 반면, 상기 GPS신호에러검출부(250)에서 측정에러신호가 검출되면 상기 지자기를 이용하는 상기 제 1차량위치판별부(24a)의 제 1신호처리부(244)에서 출력되는 위치신호를 선택하게 된다.

상기한 구성의 차량항법시스템에 의하면, 상기 기억매체(10)가 기억매체재생부(12)에 장착되어 독취되면 그 독취된 지도정보데이터가 상기 디코더(14)에서 디코딩되어 상기 네비게이션처리부(22)의 인터페이스(22b)를 통해 CPU(22a)에 인가된다. 그러면, 상기 CPU(22a)는 상기 지도정보데이터를 ROM(22c)에 저장된 프로그램에 의거해서 모니터표시제어부(26)에 지도정보를 모니터(28)에 표시하게 된다.

그 상태에서, 상기 제어스위치부(18)로부터 목적지의 입력이 행해지게 되면 그 입력이 엔코더(20)에서 엔코딩되어 인터페이스(22b)를 통해 상기 CPU(22a)에 전달되고, 그에 따라 상기 CPU(22a)는 차량위치판별유니트(24)를 구성하는 제 1차량위치판별부(24a) 또는 제 2차량위치판별부(24b)에서 스위칭적으로 제공되는 차량의 현재위치를 판단해서 상기 모니터표시제어부(26)를 통해 상기 모니터(28)상에 표시하게 되며, 그에 따라 운전자는 상기 모니터(28)상에 표시되는 해당하는 차량의 현재위치로부터 안내되는 도로정보를 참조하여 목적지까지의 최단거리로 이동할 수 있게 된다.

그런데, 차량에 상기한 구성의 차량항법시스템을 설치하여 현위치로부터 목적지 위치에 대한 최적의 경로가 안내되기는 하지만, 현재의 차량항법시스템에는 신호등의 신호주기에 관련된 사항에 대해서는 전혀 고려되지 않은 상태이고, 그 때문에 상기 차량항법시스템에 의해 최적화된 경로가 안내되어도 신호등의 신호주기에 관련된 정체가 가중되는 경우에는 최적화된 경로를 추적하여 운행하여도 시간적으로는 불리함을 감수해야만 된다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 차량항법시스템에 의해 최적의 경로가 안내되는 차량에서 그 최적의 경로상에 인접하여 설치된 전체의 신호등으로부터 전송되는 현재의 신호등상태 및 변화주기에 관한 데이터를 연산하여 더욱 최적화된 경로를 안내해줄 수 있도록 된 신호등상태적응형 최적경로안내장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 예에 따르면 기억매체에서 독취되는 지도데이터와 차량위치판별유니트에서 인가되는 현재의 차량위치를 기초로 모니터상에 최적경로를 안내하는 차량항법시스템에 있어서, 상기 최적경로에 인접하게 설치된 전체의 신호등에 구비된 신호등제어부에 의해 작성되어 신호등상태데이터전송부를 통해 공중파전송되는 신호등상태데이터를 수신하여 복조하는 신호등상태데이터수신부와, 상기 신호등상태데이터수신부에서 제공되는 신호등상태데이터가 저장되는 신호등상태데이터저장부, 해당하는 차량의 현재의 차속데이터를 검출하는 차속검출부, 상기 신호등상태데이터와 상기 차속검출데이터를 기초로 상기 모니터상에 안내된 최적경로의 재설정을 실행하는 CPU를 갖추어 구성된 신호등상태적응형 최적경로안내장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 신호등상태데이터는 각 신호등의 ID데이터와 현재의 신호등상태 및 신호변환주기데이터를 포함하여 이루어지게 된다.

상기한 구성의 본 발명에 따른 신호등상태적응형 최적경로안내장치에 의하면, 차량항법시스템에 의해 모니터상에 안내되는 경로에 인접한 전체의 신호등으로부터 공중파 전송되는 신호등상태데이터가 신호등상태데이터수신부에서 수신되어 복조처리되고나서 상기 신호등상태데이터저장부에 저장되면 CPU가 각 신호등상태데이터를 독취해서 차속검출부에 의해 검출되는 현재의 차속을 기초로 최단시간의 신호변환을 갖는 경로를 판단해서 모니터상에 안내하게 되고, 그에 따라 신호등의 신호변환상태에 의한 차량의 지연시간이 최소화될 수 있도록 작용하게 된다.

도 1 종래의 일예에 따른 차량항법시스템의 블럭구성을 나타낸 도면,

도 2는 도 1에 도시된 차량위치판별유니트의 구성을 설명하는 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 예에 따른 신호등상태적응형 최적경로안내장치의 블럭구성도,

도 4는 본 발명에 따른 신호등상태적응형 최적경로안내장치에 의한 최적경로안내화면의 예를 설명하는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 기억매체, 22a: CPU,

32: 신호등상태데이터수신부, 34: 신호등상태데이터저장부,

36: 차속검출부, 40a - 40b: 신호등,

400: 신호등제어프로그램저장부, 402: 신호등제어부,

404: 신호등상태전송부.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 예에 따른 신호등상태적응형 최적경로안내장치의 블럭구성을 나타낸 도면으로, 참조부호 22a는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 차량항법시스템의 전체적인 차량위치산출 및 최적경로의 안내를 담당하는 CPU로서, 본 발명에 따르면 그 CPU(22a)는 상기 기억매채(10)에서 독취되어 인터페이스(22b)를 통해 인가되는 지도데이터와 상기 차량위치판별유니트(24)로부터 판별된 차량의 위치데이터에 의해 최적경로의 안내를 실행한 상태에서 그 최적경로에 인접하여 설치된 후술하는 구성의 신호등으로부터 현재의 신호등상태 및 신호변환주기에 관한 데이터를 더 수취해서 최적안내경로를 유지 또는 변경안내하는 제어를 실행하여 상기 모니터(28)상에 표시되도록 하게 된다.

또, 32는 최적경로에 인접하여 설치된 다수의 신호등으로부터 전송되는 신호등상태데이터를 수취하여 복조처리하는 신호등상태데이터수신부를 나타내고, 34는 상기 신호등상태데이터수신부(32)에 의해 수신된 최적경로에 인접한 신호등상태데이터가 저장되어 상기 CPU(22a)에 의해 억세스되는 신호등상태데이터저장부를 나타내며, 36은 해당하는 차량의 현재 차속을 검출하여 상기 인터페이스(22b)를 통해 상기 CPU(22a)에 인가하는 차속검출부를 나타낸다.

40a - 40n은 도로망상에 표시되는 전체의 신호등을 나타내는 바, 각 신호등(40a - 40n)은 공통적으로 신호등의 적색/청색/황색 및 좌·우회전에 관한 제어프로그램이 등록된 신호등제어프로그램저장부(400)와, 그 신호등제어프로그램저장부(400)에 저장된 신호등제어프로그램에 기초하여 차량의 진행/정지 및 좌·우회전의 신호등을 변환제어함과 더불어 지속적 또는 일정한 주기로 그 신호등의 상태데이터(즉, 신호등ID데이터와 현재의 신호등상태 및 신호변환주기데이터)를 작성하는 신호등제어부(402) 및, 그 신호등제어부(402)에 의해 작성된 신호등의 상태데이터를 변조처리해서 공중파 전송하는 신호등상태데이터전송부(404)를 포함해서 구성된다.

이어, 상기한 구성의 본 발명에 따른 신호등상태적응형 최적경로안내장치의 작용에 대해 도 4에 도시된 화면표시예를 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 과정에 근거하여 상기 CPU(22a)가 상기 기억매체(10)로부터 독취된 지도데이터와 상기 차량위치판별유니트(24)로부터 제공되는 현재의 차량위치를 기초로 예컨대 도 4의 ⓐ로 도시된 최적의 경로를 판단해서 상기 모니터(28)상에 표시한 상태에서 해당하는 차량의 운전자가 그 경로ⓐ에 도시된 현재의 위치(도 4에서 280)로부터 목적지 위치(도 4에서 282)를 따라 운행하게 된다.

그러한 차량의 운행도중에 그 경로ⓐ에 인접하여 설치된 신호등(40a - 40n)의 신호등제어부(402)는 상기 신호등제어프로그램저장부(400)에 저장된 신호등제어프로그램에 기초하여 차량의 정지/운행/좌·우회전에 관한 신호등상태를 제어함과 더불어 각 신호등(40a - 40n)에 할당된 신호등ID데이터와 현재의 신호등상태 및 신호변환주기데이터에 의해 신호등상태데이터를 작성하여 상기 신호등상태데이터전송부(404)에 인가하게 되며, 그에 따라 상기 신호등상태데이터전송부(404)는 상기 신호등상태데이터를 변조하여 공중파 전송하게 된다.

따라서, 운전자가 차량항법시스템에 의해 안내되는 경로ⓐ를 통해 운행하는 도중에 신호등상태데이터수신부(32)는 각 신호등(40a - 40n)으로부터 공중파 전송되는 신호등상태데이터를 수신하게 되면 그 신호등상태데이터를 복조처리하여 상기 신호등상태데이터저장부(34)에 순차적으로 저장하게 된다.

그러면, 상기 CPU(22a)는 인터페이스(22b)를 매개하여 상기 신호등상태데이터저장부(34)에 저장된 신호등상태데이터와 차속검출부(36)에서 검출되는 현재의 차속데이터를 기초로 최적의 경로에 대한 판단을 실행하게 된다. 즉, 상기 CPU(22a)는 각 신호등(40a - 40n)으로부터 전송된 신호등상태데이터를 기초로 각 신호등(40a - 40n)의 현재의 신호등상태와 신호변환주기를 판단하여 현재의 차속에 의해 최적의 신호변환을 받으면서 주행할 수 있는 경로(예컨대 도 4의 ⓑ)가 판단되면 그 경로ⓑ를 새로운 최적경로로서 안내하게 된다.

따라서, 운전자는 경로ⓑ를 선택해서 신호등의 최단시간 신호변환하에 목적지위치(282)까지 운행할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 신호등적응형태의 최적경로안내장치에 의하면, 차량항법시스템에 의해 안내되는 경로에 인접하는 전체의 신호등의 상태를 기초로 최단시간의 신호대기시간을 갖는 경로의 안내가 가능하게 됨에 따라 차량항법시스템에 의한 최적경로 안내기능이 일층 향상될 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 기억매체(10)에서 독취되는 지도데이터와 차량위치판별유니트(24)에서 인가되는 현재의 차량위치를 기초로 모니터(28)상에 최적경로를 안내하는 차량항법시스템에 있어서,

   상기 최적경로에 인접하게 설치된 전체의 신호등(40a - 40n)에 구비된 신호등제어부(402)에 의해 작성되어 신호등상태데이터전송부(404)를 통해 공중파전송되는 신호등상태데이터를 수신하여 복조하는 신호등상태데이터수신부(32)와,

   상기 신호등상태데이터수신부(32)에서 제공되는 신호등상태데이터가 저장되는 신호등상태데이터저장부(34),

   해당하는 차량의 현재의 차속데이터를 검출하는 차속검출부(36),

   상기 신호등상태데이터와 상기 차속검출데이터를 기초로 상기 모니터(28)상에 안내된 최적경로의 재설정을 실행하는 CPU(22a)를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 신호등상태적응형 최적경로안내장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 신호등상태데이터는 각 신호등(40a - 40b)의 ID데이터와 현재의 신호등상태 및 신호변환주기데이터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 신호등적응형 최적경로안내장치.