KR20000057875A - 차량에 정보를 전달하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

차량에 정보를 전달하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 정보를 전달하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은 발광 반도체 소자(2)에 의한 진동 광신호의 송신, 광 수신 장치(4)에 의한 광신호의 수신, 광신호의 평가 및 수신된 정보의 디스플레이 및/또는 정보를 기초로 차량 부품의 제어를 포함한다. 동시에 가시 신호를 송신하기 위한 발광 소자가 차량에 사용될 수 있다.

Description

차량에 정보를 전달하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING INFORMATION TO VEHICLE}
본 발명은 고정 또는 이동 물체로부터 차량에 정보를 전달하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도로 교통량이 많을 때 가능한한 원활한 교통 흐름을 보장하고 동시에 자동차 승객들에게 높은 교통 안전을 제공하기 위해 보강된 교통 통제 기술 장치가 발전되어 사용된다. 상기 방식으로 된 교통 통제 시스템 및 교통 안전 시스템은 대개 비교적 비용이 많이 들고, 종종 비싼 고정 장치 또는 차량 지원 장치의 설치를 요구한다.
고정 시스템으로부터 차량내 차량 정보 시스템으로 정보 전달 및 차량간의 정보 전달은 교통 통제- 및 교통 안전 기술에서 중요한 요소이다.
본 발명의 목적은 간단하고 경제적인 방식으로 차량에 정보를 전달하거나 차량간에 정보를 전달함으로써, 간단하고 경제적인 방식으로 교통 통제 및 도로 교통에서의 안전성을 증대시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 도로 교통상 두 개의 연속된 자동차에서 사용되는 송신- 및 수신 장치의 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 장치의 블록 회로도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1, 3: 차량 2: LED
4: 광학 수신 장치 5: 전기 수신 신호
6: 평가 회로 7: 경고 신호
8: 디스플레이 장치 9: 양방향 데이터 라인
10: 버스 시스템 11: 전기 펄스 신호
12: LED-트리거링 회로
상기 목적은 청구항 제 1항의 특성을 갖는 방법 및 청구항 제 7항의 특성을 갖는 장치에 의해 달성된다.
본 방법 및 장치의 바람직한 실시예 및 개선예는 종속항 제 2항 내지 제 6항 및 제 8항 내지 제 12항에 나타나 있다.
근래에는 매우 강한 빛의 확실한 발광 반도체 소자, 특히 발광 다이오드(LED)를 제조하는 것이 가능하며, 상기 방식의 강한 빛의 LED는 교통 신호등의 경고등 또는 차량등으로 사용된다.
본 발명은 관측자에 의해 관측된 LED의 광도가 크게 감소되지 않으면서, MHz-범위까지의 높은 주파수를 갖는 펄스 모드로 작동될 수 있는 LED의 특성을 이용한다. 이에 따라, 진동하면서 작동하는 강한 빛의 LED는 차량 운전자를 위해 시각적으로 인지될 수 있는 디스플레이 장치(예를 들어, 제동등, 점멸등 또는 자동차의 후미등 또는 교통 신호등의 경고등)로서 사용되거나, 차량에 진동하는 광신호를 받아들여서 그 신호를 송신함으로써 시각적으로 탐지할 수 있는 디스플레이 정보를 벗어난 정보를 전달하는 수신 장치를 제공할 수 있다. 이러한 추가된 정보는 음향 신호 및/또는 광 신호에 의해 운전자에게 디스플레이되고, 또는 차량의 작동 상태, 예컨대 주행 속도에 맞출 수 있는 토대로 사용된다.
본 발명에 따른 방법은 다양한 적용- 및 사용 가능성을 갖는다. 본 방법의 바람직한 제 1 개선예는 고정 물체 또는 차량의 LED가 송신한 광신호가 예정된 일정 주파수를 가진 펄스 신호이고, 평가회로가 물체 및 차량과 수신 차량간의 상대 속도를 송신된 신호에 대한 수신된 신호의 주파수 이동으로부터 - 일정한 주파수를 갖는 전기 수신 신호로부터 - 검출하는 것을 특징으로 한다. 이러한 도플러-효과에 기인하는 상대 속도의 검출에 의해, 예컨대 선행 차량의 백라이트에 하나 또는 다수의 진동하면서 작동하는 LED가 포함되어 있을 때 소정의 속도에 알맞는 간격이 유지될 수 있다.
소정의 간격 유지는, 평가시 포함된 간격 정보가 모터- 및/또는 제동 장치의 제어에 의해 자동차의 운행 상태를 직접적으로 변경시킴으로써, 한편으로는 작은 간격 및/또는 큰 간격에서 차량에 전달된 간격 표시 또는 디스플레이 신호에 의해 간접적으로 이루어지고 다른 한편으로는 직접적인 간격 조절을 가능하게 한다. 특히 상기 자동 간격 조절시에는 차량이 종렬을 이루거나 신호등이 적색신호에서 청색신호로 바뀔 때, 자동차의 유동률이 증대됨으로써 원활한 교통 유통이 이루어 질 수 있다.
이에 따라, 선행 차량의 제동등에는 하나 또는 다수의 LED가 설치되고, 상기 제동등은 제 1 개선예에 따라 제동시 미리 공지된, 주파수가 안정적인 펄스 신호에 의해 작동할 수 있다. 전술한 간격 조절은 선행 차량의 제동시 이루어지며, 상기 간격 조절은 또한 운전자에 의해 간접적으로 디스플레이되거나 제동 제어 장치와의 직접적인 결합을 통해 자동적으로 제공될 수 있다. 자동 간격 조절은 제동력이 자동적으로 필요한 만큼 급격하지만 또한 가능한한 적당하게 조절될 수 있다는 장점이 있다. 이러한 방식으로, 불안정하고 너무 이른 제동 실행 및 자동 급제동으로 인한 너무 이른 출발에 의한 사고의 위험을 피할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에서는 유효 정보를 지닌 유효 신호가 송신된 진동 광신호로 변조되고, 수신 장치로부터 평가회로에 전달되어, 거기서 다시 유효 정보로 변형된다. 또한 상기 실시예에서는 다양하게 변형된 적용이 제공된다. 예컨대 LED가 재차 선행 차량의 제동등을 형성할 수 있으며, 변조된 유효 신호가 제동 강화를 위해 나타날 수 있다. 이에 따라, 후속 차량에서 그러한 제동 신호가 파악될 뿐만 아니라, 제동 강화도 발견될 수 있다. 이미 기술된 제 1 실시예와 유사한 방법에 따라, 유효 신호에 포함되어 있는 정보는 디스플레이 신호로서 운전자에게 인식되지도 않고, 차량의 운행 상태에도 영향을 끼치지 않는다. 예컨대 수신된 유효 신호가 선행 차량의 완전 제동을 디스플레이할 때, 자동으로 완전 제동이 실행될 수 있다.
또한 제 2 실시예의 바람직한 변형에서는 LED 또는 다수의 LED가 교통 신호등의 신호등(signal lamp) 또는 건널목에서의 경고등으로서 사용된다. 유효 신호는 예컨대 적색 신호등이 꺼질 때까지의 시간 및 건널목의 개방 시간을 나타낸다. 상기 유효 신호에 의해 운전자는 모터 작동을 정지시켜야 할지 말아야 할지를 결정한다. 마찬가지로 수신된 유효 정보에 의해 작동된 모터는 직접적인 제어에 의해 자동적으로 멈추고, 올바른 시점에 다시 자동적으로 가동될 수 있다.
상기 유효 신호는 진폭 변조 또는 주파수 변조 신호일 수 있다.
또한 제 1 실시예에 따른 방법은 제 2 실시예에 따른 방법과 바람직하게 결합될 수 있다. 유효 정보는 주파수가 고정된 펄스 신호의 진폭 변조에 의해 이 펄스 신호에 첨가되거나, 주파수가 고정된 펄스 신호와 다른 주파수 범위에 놓여있음으로써 상기 펄스 신호와 구별될 수 있는 추가 유효 신호가 제공될 수 있다.
높은 광도를 얻기 위해서 모든 적용 분야에서 어레이 형태(array form)로 결합된 다수의 LED가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치의 사용은 단지 도로 교통에만 제한되어 있지 않다. 예컨대 궤도 전용 차량에도 사용될 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
선행 차량(1)은 두 개의 제동등을 갖고 있는데, 상기 제동등은 제동시 일정한 주파수에서 펄스 모드로 작동되며, 밝게 빛나는 각각의 적색 LED(2)의 열(array)에 의해 작동될 수 있다.
후속 차량(3)은 전면 영역에, 제동등-LED에 의해 송신된 광신호를 수신하여이에 상응하는 신호 진폭을 갖는 전기 수신 신호로 변환하는 수신 장치(4)를 장치하고 있다. 광학 수신 장치(4)는 빛 유입구 측에 연결된 광학 장치를 갖는 검출 다이오드로 형성된다. 선행 차량(1)과 꼭 마찬가지로 후속 차량(3) 또한 LED(2)로 형성된 제동등을 갖고 있다.
도 2는 후속 차량(3)에 사용된 송신- 및 수신 장치에 대한 블록 회로도이다.광학 수신 장치(4)에 의해 출력된 전기 수신 신호(5)가 마이크로 제어기(6)에 제공된다. 상기 마이크로 제어기(6)는 우선 수신 신호(5)가 있는지를 검출하고, 그럴 경우 수신 신호(5)의 주파수를 고정한다. 그리고 나서, 상기 마이크로 제어기(6)는 전기 수신 신호(5)의 일정한 주파수와 기준 주파수간의 차이를 산출하는데, 이때 기준 주파수는 마이크로 제어기(6)의 메모리에 저장되어서 선행 차량(1)에 있는 LED(2)를 작동시키는 고정 펄스 주파수와 일치한다. 마이크로 제어기(6)는 얻어진 차이값으로부터 선행 차량(1)과 본 차량(3)간의 상대 속도를 산출한다. 이러한 과정은 연속적으로 반복되기 때문에, 각 시점에 상대 속도에 대한 실제 값이 존재한다.
마이크로 제어기(6)가, 선행 차량(1)의 제동시 상대 속도가 확실한 반응 시간의 경과에 따라 좀 더 상승되거나 미리 얻어진 한계값을 넘어서는 것을 검출해낸다면, 상기 마이크로 제어기(6)는 경고 신호(7)를 운전자에게 위험을 알리는 영상 또는 음향 디스플레이 장치(8)에 송신한다.
상기 마이크로 제어기(6)는 또한 양방향 데이터 라인(9)에 의해 자동차의 버스 시스템(10)과 연결된다. 상기 버스 시스템(10)은 도 1에 도시되지 않은 자동차의 제동 제어 장치와 연결되어 있고, 더 나아가 양방향 데이터 라인(9)에 의해 예컨대 실제 속도 및 차량의 실제 가속도 또는 감속과 같은 운행 상태에 관한 정보, 또는 경우에 따라 도로 상태(건조한/비에 젖은/눈으로 미끄러운 도로)에 대한 정보를 마이크로 제어기에 전달한다.
검출된 상대 속도 및 차량 상태 정보를 기본으로 하는 마이크로 제어기(6)에 의해 산출된 상황 위험도에 따라, 마이크로 제어기(6)는 양방향 데이터 라인(9)에 의해 자동 제동을 유도하고 동시에 제동 제어 장치에 필요한 제동의 강도를 전하는 신호를 송신한다.
디스플레이 장치(8)에 의한 경고 신호(7)의 디스플레이 및 양방향 데이터 라인(9)과 버스 시스템(10)에 의한 자동 제동이 선택적으로 또는 공통으로 이루어질 수 있고, 또한 자동 제동 과정은 더이상 경고 신호의 디스플레이가 성공적으로 이루어지지 않는, 매우 높은 위험도에서만 실행될 수 있다.
마이크로 제어기(6)는 또한 도시되지 않은 펄스 발생기를 갖는데, 상기 펄스 발생기의 배출구에 기준 주파수를 갖는 전기 펄스 신호(11)가 나타난다. 상기 전기 펄스 신호(11)는 LED-열의 LED(2)에 의해 필요한 만큼 펄스된 작동 흐름을 발생시키는 LED-트리거링 회로(12)에 공급된다. 기준 주파수는 MHz-범위까지의 kHz에 놓여 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따라 LED를 트리거링하는 전기 펄스 신호(11)에 유효 신호가 중첩된다. 이런 경우 양방향 데이터 라인(9)에 의해 이미 언급된 데이터 이외에도 예컨대 급제동의 강도에 대한 정보도 마이크로 제어기(6)에 전달된다. 상기 정보는 일정한 주파수를 갖는 전기 펄스 신호(11)의 적합한 진폭 변조에 의해서나, 추가 진폭- 또는 상기 펄스 신호(11)에 중첩되어 이와 다른 주파수를 갖는, 주파수가 변조된 전기 유효 신호에 의해 LED-트리거링 회로(12)에 사용될 수 있다.
신호 검출에서 후속 차량의 마이크로 제어기는 수신 신호로부터 유효 정보를 되찾아서, 상기 유효 정보 및 경우에 따라 제 1 개선예에서 검출된 상대 속도 및 운행 상태 정보를 기본으로 더 많은 수단을 끌어낼 수 있다.
변조된 유효 정보는 제동 정보가 아니라 예컨대 출발 정보, 가속도 정보와 같은 다양한 방식의 정보를 포함할 수 있다. 또한 유효 정보를 전달하기 위해 다수의 중첩된 유효 신호를 제공할 수 있다.
본 발명에 의해 간단하고 경제적인 방식으로 차량에 정보를 전달하거나 차량간에 정보를 전달하고, 또한 간단하고 경제적인 방식으로 교통 통제 및 도로 교통에서의 안전성을 증대시키기 위한 방법 및 장치가 제공된다.

Claims (12)

  1. 고정 또는 이동 물체(1)로부터 차량에 정보를 전달하기 위한 방법에 있어서,
    - 고정 또는 이동 물체에(1)에 설치된 적어도 하나의 발광 반도체 소자(2)에 의해, 전달될 정보에 상응하는 진동 광신호(13)를 송신하는 단계,
    - 진동 광신호(13)를 전기 수신 신호(5)로 변환하는, 차량(3)에 배치된 광학 전기 수신 장치(4)에 의해 진동 광신호(13)를 수신하는 단계,
    - 차량에 배치된 평가 회로(6)에 의해 전기 수신 신호(5)를 평가하는 단계,
    - 전기 수신 신호에 상응하는 정보를 차량에 디스플레이 및/또는 수신 신호에 상응하는 정보를 기초로 차량의 작동 상태에 영향을 주는 적어도 하나의 차량 부품을 제어하는 단계,
    - 발광 반도체 소자 단독으로 또는 추가 발광 소자와 결합하여, 전달될 정보의 송신과 동시에 송신 신호를 차량 운전자에게 직접 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    - 송신된 광신호(13)가 미리 정해진 일정한 주파수를 가진 펄스 신호이고,
    - 평가 회로(6)가 상기 일정한 주파수를 갖는 전기 수신 신호(5)의 주파수 편차로부터 물체(1)와 차량(3)간의 상대 속도를 검출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    - 유효 정보를 가진 유효 신호가 송신된 진동 광신호(13)로 변조되고,
    - 평가 회로(6)가 전기 수신 신호(5)에 포함된, 변환된 유효 신호를 평가하며,
    - 평가(6)시 얻어진 정보가 유효 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    유효 신호가 진폭 변조 또는 주파수 변조된 신호인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    얻어진 정보가 광학 및/또는 음향 디스플레이 신호(7)에 의해 차량(3) 운전자에게 디스플레이 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    제동 장치, 및/또는 모터 가속도를 제어하는 차량 부품(3)이 평가시 얻어진 정보를 기초로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 고정 또는 이동 물체(1)로부터 차량에 정보를 전달하기 위한 송신- 및 수신 장치에 있어서,
    - 차량 운전자를 위한 송신 신호를 발생시키기 위해 적어도 하나의 고정 또는 이동 물체(1)에 제공되며, 진동 광신호(13)를 송신하는 발광 반도체 소자(2),
    - 차량(3)에 제공되고 송신된 진동 광신호(13)를 수신하여 전기 수신 신호(5)로 변환하는 광전 수신 장치(4),
    - 차량(3)에 배치되고 전기 수신 신호(5)를 평가하는 평가 회로(6),
    - 평가시 얻어진 정보를 디스플레이하는 디스플레이 장치(8) 및/또는 평가시 얻어진 수신 신호를 기초로 적어도 하나의 차량 부품을 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    물체(1)가 차량(3)에 선행하는 다른 차량인 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    발광 다이오드(2)가 선행하는 차량(1)의 미등 또는 제동등내에 장치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    물체(1)가 고정된 교통 디스플레이 장치, 특히 교통 신호등 또는 경고등인 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    교통 신호등 또는 경고등이, 신호등 및 경고등의 신호 상태를 운전자에게 디스플레이하는 동시에 차량 수신 장치로 전달될 정보를 포함하는 진동 광신호를 송신하는 다수의 발광 반도체 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 7항 내지 제 11항에 있어서,
    진동 광신호(13)를 송신하기 위해 하나의 LED-어레이 또는 다수의 LED 열(2)을 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
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