KR20020031744A

KR20020031744A - 자동차의 속도 원격 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20020031744A
Application number: KR1020000062443A
Authority: KR
Inventors: 조형기
Original assignee: 조형기; 주식회사 지이엔티
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2002-05-03
Also published as: KR100390935B1

Abstract

본 발명은 자동차의 속도를 제어하는 장치에 관한 것으로, 자동차 내에 설치 운영되는 파워 트레인과 도로 가로상에 설치되는 유무선 통신장치간에 실시간 통신을 수행하여 자동차에서 수집되는 주행속도가 설정된 기준 속도를 초과하는 과속으로 판단되는 경우 이를 운전자에게 경고함과 동시에 안정적인 주행이 이루어질 수 있도록 자동차의 주행 속도를 직접적으로 제어하도록 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 통행을 제한할 수 있는 유관기관으로서 각 도로의 구간별 속도 제한정보와 도로 통제 여부에 대한 전략적인 정보를 수집하여 제공하는 도로정보제공처와, 도로정보제공처에서 접수되는 각 정보들에 대하여 유무선통신망을 통해 전송하는 센터 시스템과, 도로의 특성별, 유형별로 각 구간에 설치되며 상기 센터 시스템에서 전송되는 각 도로 구간별 제한속도 및 도로 통제여부에 대한 정보를 수신하여 근거리 무선통신을 통해 주변을 통행하는 차량에 전송하는 현장장치와, 현장장치로부터 전송되는 구간별 제한속도의 정보를 수신하여 일시저장하며, 엔진제어장치/변속제어장치/별도의 속도 계측장치로부터 현재의 주행속도를 실시간으로 감시하여 주행속도가 제한속도 이상인 경우 경고음을 출력시켜 감속을 유도하고, 2차적으로 엔진에 유입되는 연료량을 차단하여 자동적으로 주행속도가 감속될 수 있도록 하는 차량장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 각 도로 구간별 속도 제한정보와 도로 통제 여부에 대한 전략적인 정보를 수집하여 센터 시스템에 전송하는 과정과, 구간별 속도 제한정보와 도로 통제 여부의 정보를 각 도로에 특성 및 유형별로 설치되어 있는 각각의 현장장치에 유무선통신망을 통해 전송하는 과정과, 현장장치는 상기 제공되는 정보를 저장하며, 소정의 데이터 형태로 정형화하여 국부 방송을 통해 자신에게 할당된 구간을 주행하는 차량에게 제공하는 과정과, 현장장치로부터 수신되는 구간별 제한속도를 저장함과 동시에 현재의 차속을 실시간으로 검출하여 제한속도를 초과하여 주행하는지를 판단하는 과정과, 상기의 판단결과 제한 속도를 초과하여 주행중이면 엔진에 공급되는 연료차단을 통해 주행속도를 제한속도 이하로 감속시키고, 상기의 제어를 통해 차속이 구간별 제한속도 이하의 주행이면 엔진에 공급되는 연료량을 복원시켜 정상적인 상태를 유지하는 과정과, 상기에서 현재의 차속이 구간별 제한속도 이하의 상태로 주행중이면 현재의 엔진 상태를 유지시키는 과정을 포함한다.

따라서, 본 발명은 차량의 차속이 도로의 특성이나 유형에 따라 구간별로 설치되어 현장장치의 제한속도에 따라 차량의 차속이 자동으로 조정되므로 운전자의 과속에 의한 교통사고의 발생이 최소화되어 안정된 차량 운행이 제공되고, 학교 및 아동보행 보호구역등에서의 속도 제한은 물론 국도, 시가지 도로, 고속도로 등에서의 과속 제한 및 사고 다발지역에서의 속도 제한을 통해 안정적인 도로 교통 통행을 유지한다.

Description

자동차의 속도 원격 제어 시스템 및 방법{Method And System For A Remote Control An Automobil Speed}

본 발명은 자동차의 속도를 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게 자동차 내에 설치 운영되는 파워 트레인(Power Train)과 도로 가로상에 설치되는 유무선 통신장치간에 실시간 통신을 수행하여 자동차에서 수집되는 주행속도가 설정된 기준 속도를 초과하는 과속으로 판단되는 경우 이를 운전자에게 경고함과 동시에 안정적인 주행이 이루어질 수 있도록 자동차의 주행 속도를 직접적으로 제어하도록 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

현대 산업사회의 과학 발전과 경제의 발전에 따라 보급된 자동차는 개인 일상생활의 교통 수단과 각종 물류의 운송수단으로 아주 중요한 자리를 차지하고 있는 실정이다.

이와 같이 일상생활에서 아주 중요한 역할을 차지하고 있으며 매우 유용한 자동차의 경우 잘못 활용하는 경우 특히 과속 및 난폭으로 운행하는 경우 운전자 자신 및 주변에서 운행하는 자동차에게 위기감을 조장할 수 있으며, 사고를 유발시키는 경우 운전자 및 주변 자동차의 운전자에게 치명적인 손상과 생명을 위협하게 되고, 사고로 인한 도로의 정체로 교통수송 및 물류 수송에 막대한 손실을 초래하게 된다.

따라서, 자동차를 생산하는 업체에서는 운전자의 과속을 방지하고자 하는 목적에서 주행하는 자동차가 일정 속도를 이상을 초과하여 과속하는 경우 경보음을 발하여 감속을 유도하도록 하는 장치와 물류 수송을 전담하는 화물차의 경우 주행속도 적산 기록계를 장착하여 주행 후 또는 차량의 사고 발생시 해당 운전자의 과속 여부를 판단하여 징계 여부를 결정하는 장치가 장착되어 있으나, 전자의 경우 단지 경고음만을 출력하도록 하는 장치로써 운전자가 이를 무시하는 경우 현재 주행하는 자동차의 과속을 근복적으로 방지하지 못하는 문제점이 있으며, 후자의 경우 운전자가 적산 기록계에 용지를 삽입하지 않고 운행하는 경우 해당 자동차의 과속 여부를 판단할 수 없는 문제점이 있다.

심지어 일부의 운전자의 경우 적산 기록장치를 파손시켜 운전함으로써 자신의 운행 기록을 보전시키지 않고 있는 실정이다.

국내의 경우 도로의 특성에 따라 자동차의 주행속도를 법적으로 규제하고 있는데 통상적으로 편도 1차선인 일반 국도 및 지방도로의 경우 최고 제한속도를 70Km/h로 제한하고, 편도 2차인 일반국도의 경우 최고 제한속도를 80Km/h로 제한 하며, 고속도로의 경우 100Km/h 내지 110Km/h로 제한하며, 학교주변이나 아동 보호구역, 시가지 도로, 이면 도로 등에 대해서는 그 특성에 따라 자동차의 주행속도를 제한하고 있는 실정이다.

그러나, 대다수의 운전자의 경우 상기와 같이 도로의 특성에 따라 제한하고 있는 주행 속도를 지켜 운행하고 있지 않아 국내의 경우 교통사고 최대 발생국가라는 불명예를 얻고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안한 것으로, 그 목적은 자동차 내에 설치되어 운영되는 파워 트레인 즉, 엔진제어장치/변속제어장치/별도의 속도측정장치와 도로 가로상에 설치되는 유무선 통신장치와 실시간 통신을 수행하여 자동차에서 수집되는 주행속도의 정보를 기초로 하여 현재의 주행속도가 해당 도로의 특성에 따라 법적으로 설정된 제한속도를 초과하는 과속 여부를 판단하고, 그 결과 과속인 경우 원격제어를 통해 이를 운전자에게 경고함으로써 감속을 유도하여 안정된 주행이 이루어 질 수 있도록 하고, 경고후 일정시간 이내에 감속이 검출되지 않는 경우 자동차를 직접 제어함으로써 엔진에 유입되는 연료를 차단시켜 자동차의 주행속도를 법적으로 제한된 속도를 준수하도록 하여, 학교 주변이나 아동보행 보호구역 등에서의 속도 제한은 물론 국도 및 시가지 도로, 이면도로, 고속도로, 사고 다발지역에서의 안정적인 교통류 통행을 유도하여 교통사고의 발생을 최소화하도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 속도 원격 제어 시스템의 구성을 보이는 일실시예의 도면.

도 2는 도 1의 구성에서 현장장치의 상세 구성 블록도.

도 3은 도 1의 구성에서 차량장치의 상세 구성 블록도.

도 4는 본 발명에서 현장장치의 설치 요건을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에서 현장장치가 차량에 송신하는 데이터 포멧의 일 예시도.

도 6은 본 발명에서 차량속도 원격제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 통행을 제한할 수 있는 유관기관으로서 각 도로의 구간별 속도 제한정보와 도로 통제 여부에 대한 전략적인 정보를 수집하여 제공하는 도로정보제공처와, 상기 도로정보제공처에서 접수되는 각 정보들에 대하여 유무선통신망을 통해 전송하는 센터 시스템과, 도로의 특성별, 유형별로 각 구간에 설치되며 상기 센터 시스템에서 전송되는 각 도로 구간별 제한속도 및 도로 통제여부에 대한 정보를 수신하여 근거리 무선통신을 통해 주변을 통행하는 차량에 전송하는 현장장치와, 현장장치로부터 전송되는 구간별 제한속도의 정보를 수신하여 일시저장하며, 엔진제어장치/변속제어장치/별도의 속도 계측장치로부터 현재의 주행속도를 실시간으로 감시하여 주행속도가 제한속도 이상인 경우 경고음을 출력시켜 감속을 유도하고, 2차적으로 엔진에 유입되는 연료량을 차단하여 자동적으로 주행속도가 감속될 수 있도록 하는 차량장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 각 도로 구간별 속도 제한정보와 도로 통제 여부에 대한 전략적인 정보를 수집하여 센터 시스템에 전송하는 과정과, 상기 제공되는 구간별 속도 제한정보와 도로 통제여부의 정보를 각 도로에 특성 및 유형별로 설치되어 있는 각각의 현장장치에 유무선통신망을 통해 전송하는 과정과, 현장장치는 상기 제공되는 정보를 저장하며, 소정의 데이터 형태로 정형화하여 국부 방송을 통해 자신에게 할당된 구간을 주행하는 차량에게 제공하는 과정과, 현장장치로부터 수신되는 구간별 제한속도를 저장함과 동시에 현재의 차속을 실시간으로 검출하여 제한속도를 초과하여 주행하는지를 판단하는 과정과, 상기의 판단결과 제한 속도를 초과하여 주행중이면 엔진에 공급되는 연료차단을 통해 주행속도를 제한속도 이하로 감속시키고, 상기의 제어를 통해 차속이 구간별 제한속도 이하의 주행이면 엔진에 공급되는 연료량을 복원시켜 정상적인 상태를 유지하는 과정과, 상기에서 현재의 차속이 구간별 제한속도 이하의 상태로 주행중이면 현재의 엔진 상태를 유지시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 속도 원격 제어 시스템은 도로정보 제공부(10)와 센터 시스템(20), 현장장치(30) 및 차량장치(40)로 이루어지는데, 도로정보 제공부(10)는 현행 도로의 통행을 제한할 수 있는 유관기관으로서 고속도로를 관리하는 한국도로공사(11)와 일반국도 및 지방도로를 관리하는 국도 관리청(12) 및 도시부 도로를 관리하는 경찰청 및 지자체로 이루어지며, 각 도로 구간에서의 구간별 속도 제한정보와 도로 통제 여부에 대한 전략적인 정보를 수집하여 센터 시스템(20)에 제공한다.

센터 시스템(20)은 상기 도로정보 제공부(10)에서 접수되는 각 정보들에 대하여 각 도로의 특성별, 유형별 각 구간에 설치된 현장장치(30)에 해당 구간에서의제한속도 및 도로 통제여부에 대한 정보를 CDMA, IMT-2000 또는 유선 통신망을 통하여 현장장치(30)에 전송하며, 부가적으로 자동차의 현재 속도정보를 현장장치(30)에서 수신함으로서 다양한 주변지역에서의 통계적 자료를 산출하는 기능을 수행한다.

현장장치(30)은 센터 시스템(20)에서 전송되는 각 도로 구간에서의 제한속도 및 도로 통제여부에 대한 정보를 수신함과 동시에 수신 완료된 제반 내역을 상기 센터 시스템(20)에 전송하며, 센터 시스템(20)의 임의의 요청에 의하여 현장장치(30)의 제반구동 상황을 센터 시스템(20)에 전송하는 기능을 수행한다.

또한, 현장장치(30)는 주변을 통행하는 제반 모든 차량들에 대하여 근거리 무선통신을 통해 도로에 대한 구간별 도로의 통행속도 및 교통 통제여부의 정보를 디지털 국부 방송(Digital Local Broadcasting)하며, 차량장치(40)로부터 수신되는 모든 정보를 통계 지표로 환산하여 센터 시스템(20)에 전송한다.

차량장치(40)는 현장장치(30)로부터 전송되는 구간별 제한속도의 정보를 수신하여 일시저장하며, 자동차 내에 탑재된 엔진제어장치/변속제어장치/별도의 속도 계측장치를 통해 현재의 주행속도를 실시간으로 감시한 다음 감시 결과 자동차의 주행속도가 해당 구간에 법적으로 규제되고 있는 제한속도 이상으로 주행하고 있는 것으로 판단되는 경우 1차적으로 경고음을 출력시켜 운전자(50)에게 속도를 감속할 것을 유도하고, 2차적으로 엔진에 유입되는 연료량을 차단하여 자동적으로 주행속도가 감속될 수 있도록 한다.

만약, 엔진에 유입되는 연료량의 차단으로 통해 자동차가 해당 구간에서의제한속도 이하로 감속되는 경우 이를 실시간으로 감지하여 자동적으로 엔진에 정상적인 연료량이 유입되도록 한다.

상기에서 현장장치(30)는 첨부된 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 주제어기(31)와, RF 모듈(32), 통신포트(33), 메모리(34), 유선통신모듈(35) 및 무선통신모듈(36)로 이루어지는데, 주제어기(31)는 통신포트(33)를 이용하여 센터 시스템(20)과 유선통신모듈(35) 혹은 무선통신모듈(36)을 통한 정보의 송신 및 수신을 제어하며, 현장에서 차량과 무선 송신 및 수신을 위한 RF모듈(32)을 제어한다.

또한, 차량으로부터 수신된 제반정보와 운전자(50)에게 출력할 정보를 메모리(34)에 저장과 기록 및 관리하는 기본 기능을 수행한다.

RF모듈(32)은 CDMA/IMT-2000/DSRC 방식이나 400MHz 대역, 200MHz 대역을 통해 현장장치(30)와 차량장치(40)간에 양방향 무선 통신을 수행하며, 기본적으로 차량의 주행속도 정보를 수신하고 센터 시스템(20)으로부터 지시된 해당 구간에서의 제한속도에 대한 정보를 주제어기(31)로부터 통보 받아 현장에서 국부 방송을 수행한다.

통신포트(33)는 주제어기(31)로부터 수신된 정보를 유선통신모듈(35) 또는 무선통신모듈(36)을 통하여 센터 시스템(10)측에 제반적인 정보를 전송하거나 센터 시스템(10)으로부터 도로 구간별 제한속도 및 통행 제한 등에 관련된 제반적인 정보를 수신한다.

메모리(34)는 센터 시스템(10)으로부터 통신포트(33)를 통해 수신되는 해당 구간에 대한 속도 제한정보와 차량장치(40)로부터 수신되는 모든 정보를주제어기(31)의 제어에 따라 일시 저장 기록 관리하는 기능을 담당하며, 센터 시스템(10)으로부터 수신하여 관리하는 속도제한 정보를 음성정보로 주제어기(31)에 통보한다.

또한, 차량장치(40)는 첨부된 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 주제어기(41)와 RF모듈(42), 엔진제어장치/차속측정장치(43), 출력장치(44), 메모리(45) 및 연료차단모듈(46)로 이루어지는데, 주제어부(41)는 현장장치(30)가 전송하는 모든 정보를 RF모듈(42)을 통해 수신하고, 이를 메모리(45)에 저장하며, 차량의 엔진제어장치/차속측정장치(43)와 실시간 통신을 수행하여 차량의 현재 속도를 요청하고 관련 정보를 수신하며, 엔진제어장치/차속측정장치(43)로부터 수신된 정보를 메모리(45)에 저장 기록 관리되고 있는 해당 구간에서의 제한속도와 비교한다.

이때, 비교된 결과에서 현재의 차량 속도가 제한 속도를 초과한 상태이면 메모리(45)로부터 경고신호 및 음성정보를 호출하고 이를 출력장치(44)를 통하여 도 1에 도시된 운전자(50)에게 경고하며, 운전자(50)가 일정시간 이내에 제한 속도 이하로 속도를 감속하지 않는 경우 즉각적으로 연료차단모듈(46)을 제어하여 엔진으로 유입되는 연료량을 차단한다.

만약 차량의 현재 속도가 과속상태에서 제한 속도범위 이하로 유지되면 주제어기(41)는 즉각적으로 연료차단모듈(46)의 기능을 정지시켜 엔진측으로 정상적인 연료량이 주입될 수 있도록 제어한다.

RF모듈(42)은 현장장치(30)와 무선통신을 통해 구간별 속도 제한 정보 등을 송수신하는 모듈로서 무선 디지털 통신방식으로 첨단교통체계인 지능형교통시스템(Intelligent Transportation System ; ITS)에서 정하는 표준안에 따라 5.8GHz 대역의 액티브 방식의 모듈을 포함하여 CDMA/IMT-2000/DSRC 및 400MHz/200MHz대역의 디지털 무선통신모듈 및 적외선 통신모듈 등의 무선 통신체계를 포함한다.

엔진제어장치/속도측정장치(43)는 주제어기(41)의 정보 요청신호에 따라 현재의 차속에 대한 정보를 주제어기(41)에 제공한다.

출력장치(44)는 주제어기(41)의 제어에 따라 현재의 차속을 감속하라는 경보음 및 음성정보를 도 1에 도시되어 있는 운전자(50)에게 통보한다.

메모리(45)는 주제어기(41)의 제어에 따라 현장장치(30)로부터 수신된 구간별 제한 속도와 현재의 차속을 감속하라는 음성정보 데이터를 저장하며, 현재의 구간별 차속이 제한속도를 초과하여 운행하는 것으로 판단되는 경우 주제어기(41)의 요청에 따라 차속을 감속하라는 음성정보 데이터를 출력한다.

연료차단모듈(46)은 현재의 구간별 차속이 제한속도를 초과하여 운행되는 경우 주제어기(41)에서 인가되는 제어신호에 따라 연료펌프 혹은 인젝터의 구동 차단을 통해 엔진에 공급되는 연료량을 차단시켜 차량의 주행속도를 제한속도 이하의 상태로 유지되도록 하며, 차속이 제한속도의 이하로 유지되면 주제어기(41)에서 인가되는 제어신호에 의해 연료펌프 혹은 인젝터의 구동을 복원시켜 엔진에 공급되는 연료량을 복원하여 정상적인 주행이 유지되도록 한다.

상기에서 현장장치(30)는 다양한 지형지물을 이용하여 설치될 수 있으며, 국도/일반국도와 고속도로 및 도시부 교차로 등에 따라 각각 다르지만 주된 대상은신호기, 신호 제어기, 가로등 및 표지판 등을 주로 이용하여 설치한다.

이에 대한 일 실시예로 도시부 도로에서의 현장장치는 신호 제어기와 가로등 및 신호기가 주된 설치 위치가 되며, 가로등에 설치하는 경우 교차로간 거리가 슈퍼블록(Super Block)인 구간으로서 대교 진출입부의 가로등에 설치하고, 고속도로의 경우는 현행 법규가 고속도로 노선을 따라 제한속도가 제한된 경우와 일부 구간별 통행속도가 제한되는 경우가 있으므로, 노선에 따라 제한하는 경우는 톨프라자 진입부 혹은 주변 가로등에 설치하도록 하고 고속도로 내 일부 구간에 속도를 제한하는 경우는 인접 지형지물로서 가변 전광판 및 가로등 혹은 중앙 분리대, 갓길 연석에 설치하며, 국도의 경우 도시부 도로와 고속도로의 특성을 모두 갖고 있으므로, 국도에 대해서는 상기 도시부 도로와 고속도로의 설치 원칙을 각각 절충하여 상황에 따라 적절하게 설치한다.

상기의 현장장치 설치 요건은 현장장치(30)가 RF모듈로서 차량과 무선통신을 수행하는 만큼 차량들에게 속도 제한정보가 전송되는 시점과 속도제한을 무시하여도 되는 구간의 선정이 매우 중요하므로 반드시 속도 제한 규제지점과 완화지점을 선정하여야 하므로, 이에 대한 설치 요건은 다음과 같다.

하나의 도로에 구간별 특성에 따라 현장장치를 설치하는 경우 일예를 들어 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 도로의 중앙선 혹은 중앙분리대에 구간별로 현장장치를 설치하는 경우 차량 1의 진행방향을 기준으로 유입부(①)에 현장장치(30)를 설치하여 전방향 제한속도를 80Km/h에 대한 정보로 국부 방송하도록 하고, 유출부(②)에 현장장치(30)를 설치하여 전방향 제한속도를 70Km/h에 대한 정보로 국부 방송하도록 하며, 유출부(③)에 현장장치(30)를 설치하여 전방향 제한속도를 자유속도 구간으로 설정하는 경우 차량 1이 속도 제한 구간 ⓐ를 통행하는 동안은 유입부(①)에 설치된 현장장치(30)에서 국부 방송되는 통행 속도제한 80Km/h의 영향을 직접적으로 받게 되고, 차량 1이 유출부(②)에 도착하게 되면 유출부(②)에 설치된 현장장치(30)는 차량 1에 대하여 속도 제한 해지 및 다음 속도 제한 구간 ⓑ에 대하여 전방향 제한속도를 70Km/h로 국부 방송을 진행하고 있는 상태이므로, 차량 1은 국부 방송되는 통행 제한속도 70Km/h의 영향을 직접적으로 받게 된다.

또한, 차량 1이 유출부(③)에 도착하게 되면 유출부(③)에 설치되어 있는 현장장치(30)는 속도 제한 해지와 동시에 전방향 제한속도를 자유속도 구간임을 방송하고 있는 상태이므로, 차량에 대한 모든 동작이 정상적인 상태가 유지되도록 하여 차량이 낼 수 있는 최고의 속도까지 운행될 수 있도록 한다.

상기와 같이 현장장치가 구간별 제한속도 정보를 국부 방송함에 있어 일반적으로 대부분의 도로는 도 4에서 차량 1과 차량 2의 진행방향이 서로 반대로 유지되듯이 양방향 통행이 가능한 도로로 구성되어 있어 무선 통신을 할 때 차량의 이동 방향성을 현장장치(30)가 알고 있어야 정상적인 속도제한체계가 운영될 수 있다.

이에 대한 일예로 도 4에서 ⓐ구간을 통과한 차량 1에게 유출부(②)에서 다음 구간인 ⓑ에서의 제한속도 70Km/h의 정보를 국부 방송하는 경우 반대 차선에서 구간 ⓑ를 주행한 다음 ⓐ 구간을 주행하려는 차량 2 역시 구간 ⓐ를 70Km/h의 제한 속도로 주행하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 첨부된 도 5에서 알 수 있는 바와 같은 데이터 포멧의 통신자료를 현장장치가 국부 방송하도록 한다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이 데이터 포멧의 형식은 모든 필드가 1바이트로 구성되도록 하되, 체크 섬(Check Sum) 필드의 경우는 2바이트로 구성한다.

데이터 포멧에서 스타트 코드(Start Code)는 전송되는 모든 프레임의 시작을 의미하는 것으로 1바이트로 구성하고, 데이터 길이(Data Length)는 자기자신을 포함하여 체크 섬 이전까지의 모든 전송자료의 총 바이트 수를 정의하는 것으로 1바이트로 구성되며, 커런트 노드(Current Node)는 국부 방송을 통해 정보를 전송하고 있는 현장장치의 고유 ID로 1바이트로 구성되며, 'ToNode1' 내지 'ToNode4'는 현장장치를 기준으로 인접 속도제한 구간 종료 시점에서의 현장장치 고유 ID로 1바이트로 구성되며, 'No.of Destine'는 해당 전송자료에서 정의하는 총 구간의 수를 의미하는 것으로, 1바이트로 구성되며 4지 교차로의 경우 인접 교차로까지 제한속도를 상기의 형식에 따라 정의하면 'No. of Destine'은 4가 된다.

또한, 'Speed1' 내지 'Speed4'는 구간별 제한속도를 지정하는 것으로, 예를들어 'Speed1'의 경우 커런트 노드(Current Node)에서 'ToNode1'까지의 제한속도이고, 'Speed2'의 경우 커런트 노드(Current Node)에서 'ToNode2'까지의 제한속도를 의미하며, 1바이트로 구성된다.

상기의 데이터 포멧의 형식은 도시부 교차로의 3지 교차로 혹은 4지 및 그 이상의 도로에 대하여 가변적 확장성을 갖는다.

전술한 바와 같은 기술적 특성을 갖는 본 발명에서 도로의 구간별 차속을 제어하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

시스템의 운용이 개시되면 센터 시스템(20)은 도로정보 제공부(10)인 한국도로공사(11)와 국도 관리청(12) 및 경찰청 및 지자체(13)로부터의 각 도로구간에서의 제한속도와 도로의 통제여부에 대한 정보를 수집한 다음 각 정보들을 첨부된 도 4의 예와 같이 도로의 특성별/유형별 각 구간에 설치된 현장장치(30)측에 제한속도 및 도로 통제여부에 대한 정보를 CDMA/IMT-2000 방식의 무선통신 혹은 유선통신망을 통해 전송하게 되면 현장장치(30)의 주제어기(31)는 센터 시스템(10)으로부터 유무선통신모듈(35)(36)을 인터페이스하고 있는 통신포트(33)를 통해 수신한 구간별 제한속도의 정보를 메모리(34)에 저장 기록 관리함과 동시에 RF모듈(32)을 통해 자신이 관리하는 구간별 제한속도 정보에 대하여 첨부된 도 5와 같은 데이터 포멧으로 가공하여 국부 방송을 수행한다.

상기와 같이 도로의 특성별/유형별 각 구간에 설치되어 있는 현장장치(30)에서 제한속도의 정보가 국부 방송되는 상태에서 차량이 임의의 도로 구간을 주행하게 되면(S101) 차량장치(40)의 RF모듈(42)은 현장장치(30)에서 첨부된 도 5와 같은 데이터 포멧으로 가공되어 국부 방송되고 있는 해당 구간별 제한속도의 정보를 수신하여 주제어기(41)를 통해 메모리(45)에 저장한다(S102).

이후, 차량장치(40)내의 주제어기(41)는 엔진제어장치/속도측정장치(43)측에 현재의 차속정보를 요구하여 현재의 주행 속도를 검출하고(S103), 검출된 현재의 차속과 메모리(45)에 기록 저장되어 관리되고 있는 해당 구간에서의 제한속도와 비교하여 현재의 주행속도가 구간별 제한속도를 초과하여 주행하고 있는지의 여부를 판단한다(S104)(S105).

상기의 판단에서 현재의 주행속도가 구간별 제한속도를 초과하여 운행되고 있는 상태인 것으로 판단되면 차량장치(40)내의 주제어기(41)는 메모리(45)로부터 속도 제한 음성정보를 엑세스하여 출력장치(44)를 통해 차속을 감속하라는 경보음 혹은 음성 경고 메시지를 송출하고(S106), 일정시간의 경과를 카운터하며, 일정시간의 경과가 확인되면 엔진제어장치/속도측정장치(43)로부터 실시간적으로 검출되는 현재의 차속과 메모리(45)에 저장되어 있는 구간별 제한속도와 비교하여 현재의 차속이 구간별 제한속도를 초과하여 주행하고 있는지를 판단한다(S107)(S108)(S109).

상기에서 경고음 혹은 음성 경고 메시지의 송출 이후에도 연속적으로 제한 속도를 초과하여 운행하고 있는 것으로 판단되면 차량장치(40)내의 주제어기(41)는 연료차단모듈(46)의 제어를 통해 연료펌프 및 인젝터의 구동을 차단시켜 엔진으로 공급되는 연료량을 차단시킴으로서 주행되는 차량의 차속을 감속하여 준다(S110).

상기와 같이 연료차단모듈(46)의 제어를 통해 감속된 상태에서 엔진제어장치/속도측정장치(43)에서 실시간적으로 검출되는 현재의 차속과 메모리(45)에 저장되어 있는 구간별 제한 차속의 비교가 해당 구간별 제한속도 이하의 상태로 주행하고 있음이 검출되면(S111) 주제어기(41)는 연료차단모듈(46)을 제어하여 연료펌프 및 인젝터의 구동을 복원시켜 엔진에 공급되는 연료량이 정상적으로 유지되도록 함으로써 차량의 동작이 정상적으로 유지되도록 한다(S112)(S113).

상기에서 엔진제어장치/속도측정장치(43)로부터 실시간적으로 검출되는 구간별 차속이 메모리(45)에 기록 저장되어 있는 제한속도를 초과하여 주행하지 않는 것으로 판단되면 주제어기(41)는 현재의 차량 상태를 유지하여 정상적인 주행이 유지되도록 하여 준다(S114).

일예로 첨부된 도 4에서 차량 1이 ⓐ구간을 주행하는 경우 중앙선/중앙분리대에 설치되어 있는 현장장치(①)에서는 첨부된 도 5와 같은 데이터 포멧을 통해 ⓐ구간에서의 제한속도를 80Km/h로 국부 방송하고 있는 상태이므로, 차량 1이 ⓐ구간을 주행하는 중에는 제한속도 80Km/h를 초과하여 운행하는 경우 연료 차단이 이루어져 더 이상의 속도를 낼 수 없게 되며, 차량 1이 주행되어 현장장치(②)를 경유하게 되면 현장장치(②)에서는 ⓐ구간에서의 제한속도 해지와 ⓑ구간에서의 제한속도 정보를 국부 방송하므로 차량 1은 제한속도가 70Km/h가 해지되고 ⓑ구간에 대한 80Km/h가 적용된다.

마찬가지로 차량 1과 반대 방향으로 주행하는 차량 2의 경우 현장장치(③)에 의해 자유구간이 해지됨과 동시에 ⓑ구간에 대한 제한속도 80Km/h가 적용되므로 차속은 80Km/h의 속도를 초과하지 못하게 되며, ⓑ구간의 주행이 완료되면 현장장치(②)에서 방송되는 제한속도 80Km/h의 해제와 ⓐ구간에 대한 제한속도 70Km/H의 적용에 의해 ⓐ구간에서는 70Km/H 이상의 속도로 주행을 하지 못하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 차속이 도로의 특성이나 유형에 따라 구간별로 설치되어 현장장치의 제한속도에 따라 차량의 차속이 자동으로 조정되므로 운전자의 과속에 의한 교통사고의 발생이 최소화되어 안정된 차량 운행이 제공되고, 학교 및 아동보행 보호구역 등에서의 속도 제한은 물론 국도, 시가지도로, 고속도로 등에서의 과속 제한 및 사고 다발지역에서의 속도 제한을 통해 안정적인 도로 교통 통행을 유지한다.

Claims

통행을 제한할 수 있는 유관기관으로서 각 도로의 구간별 속도 제한정보와 도로 통제 여부에 대한 전략적인 정보를 수집하여 제공하는 도로정보제공처와;

상기 도로정보제공처에서 접수되는 각 정보들에 대하여 유무선통신망을 통해 전송하는 센터 시스템과;

도로의 특성별, 유형별로 각 구간에 설치되며 상기 센터 시스템에서 전송되는 각 도로 구간별 제한속도 및 도로 통제여부에 대한 정보를 수신하여 근거리 무선통신을 통해 주변을 통행하는 차량에 전송하는 현장장치와;

현장장치로부터 전송되는 구간별 제한속도의 정보를 수신하여 일시저장하며, 엔진제어장치/변속제어장치/별도의 속도 계측장치로부터 현재의 주행속도를 실시간으로 감시하여 주행속도가 제한속도 이상인 경우 경고음을 출력시켜 감속을 유도하고, 2차적으로 엔진에 유입되는 연료량을 차단하여 자동적으로 주행속도가 감속될 수 있도록 하는 차량장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 도로정보제공처는 고속도로를 관리하는 한국도로공사와 일반국도 및 지방도로를 관리하는 국도 관리청 및 도시부 도로를 관리하는 경찰청/지자체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 센터 시스템과 현장장치간의 통신은 CDMA/IMT-2000/DSRC 방식의 디지털 통신망과 유선통신망을 이용하며, 센터 시스템은 각 도로 구간에 설치된 현장장치로부터 차량의 현재 속도정보를 수신하여 다양한 주변지역에서의 통계적 자료를 산출하고, 현장장치는 센터 시스템의 요청에 따라 제반구동 상황을 보고하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 현장장치는 센터 시스템 및 차량장치간의 데이터 송수신 제어와 송수신되는 데이터의 관리 등 제반적인 동작을 제어하는 주제어수단과;

상기 센터 시스템과 데이터의 송수신을 수행하는 유무선통신모듈과;

상기 주제어수단의 제어에 따라 유무선통신모듈을 통한 데이터의 인터페이스를 관장하는 통신포트와;

상기 차량장치와 국부 방송을 통해 데이터 송수신을 수행하는 RF모듈과;

상기 센터 시스템에서 수신되는 구간별 속도 제한정보와 차량장치에서 수신되는 모든 정보를 저장 기록 관리하는 기능을 담당는 메모리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 현장장치는 다양한 지형지물을 이용하여 설치될 수 있으며, 주된 대상은 신호기, 신호 제어기, 가로등 및 표지판 등을 주로 이용하여 설치하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 현장장치는 도시부 도로에서 신호 제어기와 가로등 및 신호기가 주된 설치 위치가 되며, 가로등에 설치하는 경우 교차로간 거리가 슈퍼 블록인 구간에서 대교 진출입부의 가로등에 설치하고, 고속도로의 경우는 현행 법규가 고속도로 노선을 따라 속도가 제한된 경우와 일부 구간별 통행속도가 제한되는 경우가 있으므로, 노선에 따라 제한하는 경우는 톨프라자 진입부 혹은 주변 가로등에 설치하도록 하고, 고속도로 내 일부 구간에 속도를 제한하는 경우는 인접 지형지물로서 가변 전광판 및 가로등 혹은 중앙 분리대, 갓길 연석에 설치하며, 국도의 경우 도시부 도로와 고속도로의 특성을 모두 갖고 있으므로, 국도에 대하서는 상기 도시부 도로와 고속도로의 설치 원칙을 각각 절충하여 상황에 따라 적절하게 설치하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 현장장치는 양방향 통행하는 차량을 감안하여 자신에게 할당된 구간에 대하여 제한속도의 정보와 해제 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 현장장치는 전송되는 모든 프레임의 시작을 의미하는 스타트 코드와;

자기자신을 포함하여 체크 섬 이전까지의 모든 전송자료의 총 바이트 수를 정의하는 데이터 길이;

국부 방송으로 정보를 전송하고 있는 현장장치의 고유 ID인 커런트 노드와;

현장장치를 기준으로 인접 속도제한 구간 종료 시점에서의 현장장치 고유 ID인 'ToNode N'과;

해당 전송자료에서 정의하는 총 구간의 수를 의미하는 'No.of Destine'와;

구간별 제한속도를 지정하는 'Speed N'으로 이루어지는 데이터 포멧을 전송하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
청구항 8에 있어서,

상기 데이터 포멧은 도로의 상황에 따라 가변적 확장성을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 차량장치는 현장장치와의 데이터 송수신 제어와 현재의 차속과 구간별 제한속도를 비교하여 주행속도의 제어하는 주제어수단과;

현장장치와 무선통신을 통해 구간별 속도제한 정보를 송수신하는 RF모듈과;

상기 주제어수단의 정보 요청에 따라 현재의 차속을 실시간적으로 제공하는 엔진제어수단/속도측정수단과;

주제어수단의 제어에 따라 현재의 차속을 감속하라는 경보음 및 음성정보를 운전자에게 통보하는 출력수단과;

현장장치로부터 수신된 구간별 제한 속도와 현재의 차속을 감속하라는 음성정보 데이터를 저장하는 메모리수단 및;

현재의 차속이 제한속도를 초과하는 경우 주제어수단의 제어에 따라 연료펌프 혹은 인젝터의 구동 차단을 통해 엔진에 공급되는 연료량을 차단시켜 주행속도를 제한속도 이하로 유지하고, 차속이 제한속도의 이하로 유지되면 주제어수단의 제어에 따라 연료펌프 혹은 인젝터의 구동을 복원시켜 엔진에 공급되는 연료량을 복원하여 정상적인 주행이 유지되도록 하는 연료차단모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어 시스템.
각 도로 구간별 속도 제한정보와 도로 통제 여부에 대한 전략적인 정보를 수집하여 센터 시스템에 전송하는 과정과;

상기 제공되는 구간별 속도 제한정보와 도로 통제여부의 정보를 각 도로에 특성 및 유형별로 설치되어 있는 각각의 현장장치에 유무선통신망을 통해 전송하는 과정과;

현장장치는 상기 제공되는 정보를 저장하며, 소정의 데이터 형태로 정형화하여 국부 방송을 통해 자신에게 할당된 구간을 주행하는 차량에게 제공하는 과정과;

현장장치로부터 수신되는 구간별 제한속도를 저장함과 동시에 현재의 차속을 실시간으로 검출하여 제한속도를 초과하여 주행하는지를 판단하는 과정과;

상기의 판단결과 제한 속도를 초과하여 주행중이면 엔진에 공급되는 연료차단을 통해 주행속도를 제한속도 이하로 감속시키고, 상기의 제어를 통해 차속이 구간별 제한속도 이하의 주행이면 엔진에 공급되는 연료량을 복원시켜 정상적인 상태를 유지하는 과정과;

상기에서 현재의 차속이 구간별 제한속도 이하의 상태로 주행중이면 현재의 엔진 상태를 유지시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 원격 제어방법.