KR20050049094A - 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템 - Google Patents

차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템에 관한 것으로, 특히 도로의 제 1격벽에 설치되어 레이저 광을 송신하는 광 송신부와, 도로의 제 1격벽과 마주보는 제 2격벽에 설치되어 광 송신부의 레이저 광을 수신하며 이를 송신하는 제 1광 송/수신부와, 제 1광 송/수신부에서 송신된 광의 단속 정보와 함께 차량간 거리 관련 정보를 전송하는 광 선로와, 광 선로를 통해 전송된 광을 수신받아 제 1격벽 방향으로 송신하는 제 2광 송/수신부와, 차량에 설치되어 제 2광 송/수신부의 광을 수신받아 이를 전송하는 광 수신부와, 광 수신부에서 수신된 광의 단속 정보와 거리 관련 정보에 따라 해당 차량과 전방 차량간의 거리 이상을 알리는 차량의 ECU를 포함한다. 그러므로 본 발명은 광 송/수신과 광선로를 이용하여 도로에 주행중인 전방 및 반대 차선 차량들의 거리를 감지할 수 있어 차량 충돌 사고를 방지할 수 있다.

Description

차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템{INTELLIGENT ROAD SYSTEM FOR REAR-END COLLISION AVOIDANCE OF THE CAR VEHICLE}
본 발명은 지능형 도로 시스템(intelligent road system)에 관한 것으로서, 특히 광통신을 이용하여 차량의 충돌 사고를 미연에 방지할 수 있는 지능형 도로 시스템에 관한 것이다.
현재 차량 사고들을 예방하려는 지능형 교통 시스템(ITS : Intelligent Transportation System)은 차량에 고성능 거리 센서가 장착된 차량 충돌 방지장치(RCAS : Rear-end Collision Avoidance System)를 제공하여 주행중인 차량의 전방에 있는 차량이 설정된 거리까지 접근되면 이를 운전자에게 경고하여 차량 충돌 사고를 방지하도록 한다.
또한 차량 충돌 방지장치로서는 밀리미터파 또는 레이저 레이더(radar) 방식이 있다. 레이더 방식의 차량 충돌 방지장치는 악천후와 같은 환경 변화에서 거리 센서보다는 감지 거리가 조금 더 길지만 한계가 있고, 전자파 간섭이란 문제를 풀어야하며, 굽은 도로와 같은 사각지대와 반대차선 차량과의 충돌에서는 효과가 적다는 단점이 있다.
한편 대부분의 차량 충돌 방지장치는 차량별로 차간 거리를 검출하여 운전자에게 경고를 하기 때문에 거리 센서 또는 레이더 센서를 장착한 차량에 한정되어 차량 충돌을 방지할 뿐 전체적인 도로의 복잡한 환경에서 차량 충돌을 예방하는데 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 광 송/수신과 광선로를 이용하여 도로에 주행중인 전방 차량 및 반대 차선 차량들의 거리를 모두 감지하도록 하는 지능형 도로 시스템을 제공함으로써 차량 충돌 사고로부터 차량의 안전 운행을 도모할 수 있는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 광의 검출 유/무에 따라 주행중인 차량의 차선 이탈 방지를 모니터링할 수 있는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량 충돌을 방지하기 위한 시스템에 있어서, 도로의 제 1격벽에 설치되어 레이저 광을 송신하는 광 송신부와, 도로의 제 1격벽과 마주보는 제 2격벽에 설치되어 광 송신부의 레이저 광을 수신하며 이를 송신하는 제 1광 송/수신부와, 제 1광 송/수신부에서 송신된 광의 단속 정보와 함께 차량간 거리 관련 정보를 전송하는 광 선로와, 광 선로를 통해 전송된 광을 수신받아 제 1격벽 방향으로 송신하는 제 2광 송/수신부와, 차량에 설치되어 제 2광 송/수신부의 광을 수신받아 이를 차량의 ECU에 전송하는 광 수신부를 포함하며 차량의 ECU는 광 수신부에서 수신된 광의 단속 정보와 거리 관련 정보에 따라 해당 차량과 전방 차량간의 거리 이상을 알리는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 장치는 차량 충돌을 방지하기 위한 시스템에 있어서, 제 1도로의 제 1격벽에 설치되어 레이저 광을 송신하는 광 송신부와, 제 1도로의 제 1격벽과 마주보는 제 2격벽에 설치되어 광 송신부의 레이저 광을 수신하며 이를 송신하는 제 1광 송/수신부와, 제 1광 송/수신부에서 송신된 광의 단속 정보와 함께 차량간 거리 관련정보를 전송하는 광 선로와, 광 선로를 통해 전송된 광을 수신받아 제 1격벽 방향으로 송신하는 제 2광 송/수신부와, 차량에 설치되어 제 2광 송/수신부의 광을 수신받아 이를 제 1도로상의 차량내 ECU에 전송하는 제 1광 수신부와, 제 1격벽과 마주보는 다른 제 2도로의 제 3격벽에 설치되어 광 송신부의 레이저 광을 수신하며 이를 송신하는 제 3광 송/수신부와, 제 3광 송/수신부에서 송신된 광의 단속 정보와 함께 차량간 거리 관련 정보를 전송하는 또 다른 광 선로와, 또 다른 광 선로를 통해 전송된 광을 수신받아 제 1격벽 방향으로 송신하는 제 4광 송/수신부와, 차량에 설치되어 제 4광 송/수신부의 광을 수신받아 이를 제 2도로상의 차량내 ECU에 전송하는 제 2광 수신부를 포함하며 각 차량내 ECU는 제 1광 수신부 또는 제 2광 수신부에서 수신된 광의 단속 정보와 차량간 거리 관련 정보에 따라 각 차량과 전방 차량간의 거리 이상을 알리는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량 충돌을 방지하기 위한 시스템에 있어서, 도로의 격벽에 설정된 간격으로 다수개의 어레이 형태로 배치되어 레이저 광을 송신하는 광 송신부와, 각 차량에 광 송신부의 광을 수신받아 차량의 ECU에 전송하는 광 수신부를 더 포함하며 차량의 ECU는 광 수신부에서 수신된 광 신호의 검출 유/무에 따라 도로의 차선과 주행중인 차량의 차선 이탈을 알리는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템 구조를 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 지능형 도로 시스템은 광 송신부(10), 제 1광 송/수신부(20), 광 선로(40), 제 2광 송/수신부(50), 및 차량내에 설치된 광 수신부(60)를 포함한다.
광 송신부(10)는 도로의 제 1격벽(예컨대 중앙선에 있는 격벽)에 설치되어 레이저 광을 제 1광 송/수신부(20)에 송신한다. 광 송신부(10)는 예컨대 단파장 광원의 PQR(Photonic Quantum Ring) 레이저 칩을 사용하며 발진한 레이저 광(λ1)을 도로를 횡단하는 방향으로 방출한다. 바람직하게 광 송신부(10)의 레이저 광(λ1)은 전기의 절약, 소자 열화 방지 및 소음과의 차별화를 위하여 특정 주파수의 레이저 펄스 형태로 생성한다.
제 1광 송/수신부(20)는 도로의 제 1격벽과 마주보는 제 2격벽(예컨대 1차선에 있는 격벽)에 설치되어 광 송신부(10)의 레이저 광을 수신받아 이를 Y-splice(30)를 통하여 송신한다. 제 1광 송/수신부(20)는 OEIC 소자 또는 광증폭기를 사용한다.
제 1광 송/수신부(20)와 광 선로(40) 사이에는 광 접합점인 Y-splice(30)가 설치되어 제 1광 송/수신부(20)의 광을 광 선로(40)에 접합한다.
광 선로(40)는 Y-splice(30)에서 전달된 광을 차량간 거리(ℓ) 만큼 이격된 위치에 있는 제 2광 송/수신부(50)에 전송하는 역할을 한다. 이때 광 선로(40)에는 손실 광 섬유(lossy fiber)를 사용하여 광 감쇠(light attenuation), 또는 편광 입력과 편광유지광섬유(PPOF: Polarization Preserving Optical Fiber)를 이용한 편광 회전, 위상 변화 등과 같은 광 신호 처리 과정을 거쳐서 제 1광 송/수신부(20)의 단속 정보(on, off)와 더불어 제 1광 송/수신부(20)와 제 2광 송/수신부(50)의 거리(ℓ) 관련 정보가 제 2광 송/수신부(50)에 전달한다. 예를 들어, 제 1광 송/수신부(20)에서 제 2광 송/수신부(50)까지 전송되는 광의 감쇠율이 몇 % 변화되었다고 하면, 광의 감쇠율에 따라 전송되는 차량간 거리(ℓ)를 알 수 있다.
제 2광 송/수신부(50)는 제 1광 송/수신부(20)와는 이격되어 광 선로(40)에서 제공된 제 1광 송/수신부(20)의 단속 정보(on, off)와 차량간 거리(ℓ) 관련 정보를 갖는 레이저 광(λ2)을 도로의 제 1격벽 방향으로 다시 송신한다.
그리고 광 수신부(60)는 차량에 개별적으로 설치되어 도로를 횡단하는 방향으로 전송되는 제 2광 송/수신부(50)의 광을 수신받아 이를 차량의 ECU(70)에 전송한다. 제 2광 송신부(50) 및 광 수신부(60)는 OEIC 소자 또는 광증폭기를 사용한다. 이때 제 2광 송/수신부(50)는 광 송신부(10)의 PQR 레이저 광(λ1)과 다른 파장을 사용함으로써 한 공간상에 존재하는 수신/송신 광을 필터로 처리하여 상관 현상이 발생하지 않도록 한다.
차량의 ECU(70)는 광 수신부(60)를 통해 수신된 광이 검출될 경우 수신된 광 신호내 제 1광 송/수신부(20)의 단속 정보(on, off)와 함께 차량간 거리(ℓ) 관련 정보를 기설정된 값과 비교하여 검출된 값이 기설정된 값과 동일할 경우 해당 차량과 전방 차량간의 거리가 정상임을 알린다. 이때 수신된 광에 포함된 광 선로(40)의 거리(ℓ) 관련 정보로부터 해당 차량과 전방간의 거리를 알 수 있다. 즉, 광 송신부(10)가 자신의 차량보다 전방에 위치해 있을 경우 전방에 주행중인 차량과 자신의 차량 거리를 광 선로(40)의 광 전송 거리로 측정할 수 있다.
하지만 ECU(70)는 설정된 시간동안 광 수신부(60)의 수신 광이 검출되지 않거나 수신된 광 신호내의 제 1광 송/수신부(20)의 단속 정보(on, off) 및 차량간 거리(ℓ) 관련 정보가 기설정된 값과 동일하지 않을 경우 해당 차량과 전방 차량간의 거리가 기준보다 가까워져 차량간 거리가 이상임을 경고한다. 이때 차량의 ECU(70)는 차량 거리가 이상일 경우 기설정된 차량간 거리를 유지하기 위하여 차량 주행 속도를 높이거나 낮추도록 제어할 수 있다.
한편 본 발명에서 제 1광 송/수신부(20), 제 2광 송/수신부(50) 및 광 수신부(60)는 송/수신(transiver)용 OEIC(Opto-Electronic Integrated Circuit) 칩 또는 광증폭기를 사용하는데, 이때 OEIC는 수신 광을 필터링하는 필터, 필터된 광을 수신받아 광 전류로 변환하는 포토 다이오드, 변환된 광 전류를 광으로 전송하는 레이저 광원 등을 포함한다. 여기서 필터는 예컨대 공간 필터(SP : Spatial Filter), 파장 필터(WF : Wavelength Filter), 또는 편광 필터(PF : Polarization Filter) 등이 사용된다. 예컨대 공간 필터 등의 필터는 햇빛과 여러 차량의 빛을 제거하고 레이저 광만 필터링한다.
만약 제 1광 송/수신부(20), 제 2광 송/수신부(50) 및 광 수신부(60)에서 광섬유형 EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier), 또는 이보다 저렴한 반도체형 광증폭기(SOA : Semiconductor Optical Amplifier) 등의 광 증폭기를 사용할 경우 OEIC에서 진행되는 광-광전류-광의 변환 과정이 생략되기 때문에 빠른 광 전송이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 도로 시스템은 도로의 어느 한쪽인 제 1도로의 제 1격벽(2)에 광 송신부(10)의 PQR 칩이 설정된 수평 간격으로 다수개의 어레이 형태(PQR1, PQR2)로 배치되고, 제 1광 송/수신부(20)는 제 1도로의 다른 한쪽인 제 2격벽(4)에 설정된 수평 간격으로 다수개의 어레이 형태(20a∼20g)로 배치된다. 이때 제 1광 송/수신부(20)는 단일 파장을 갖는 광 송신부(10)에 대해 1:1로 대응되어 배치되거나, 다파장 광원에 의해 다중 발진 각도를 갖는 광 송신부(10)에 대해 1:n(n>2)으로 2개 또는 3개 등의 개수가 일정 거리(=발진 각도)를 두고 배치된다. 제 2광 송/수신부(50) 역시 각각 설정된 수평 간격으로 다수개의 어레이 형태로 배치된다.
본 실시예의 지능형 도로 시스템은 광 송신부(10)로서 PQR에서 발진된 레이저 광(λ1)이 도로를 횡단하는 방향으로 송신되다가 주행중인 차량의 유/무에 따라서 신호의 단속이 발생함으로써 제 1광 송/수신부(20)의 R1-OEIC 소자들(20a∼20g)에서 광(λ1)의 수신 여부를 온(on)/오프(off)의 단속 신호로서 감지한다.
제 1광 송/수신부(20)인 20c의 R1-OEIC 소자에서 수신된 온(on) 신호는 광전류로 증폭되고 다시 광신호로 변조된 후에 Y-splice(30)를 통해 광 선로(40)에 커플링, 즉 전송된다. 이때 OEIC 소자 대신에 SOA 등의 광증폭기를 사용하면, 광-광전류-광의 변환과정 대신에 광-광의 무변환 신호가 빠르게 수신될 것이다.
광 선로(40)에 커플링된 신호는 선로에 부착된 제 2광 송/수신부(50)인 OEIC에 의해 다시 레이저 광(λ2)으로 발진하여 제 1격벽 방향으로 전송된다. 이때 광 선로(40)는 20c의 R1-OEIC 소자에서 수신된 광의 단속 정보(on, off)와 함께 전송된 거리(ℓ) 관련 정보를 제 2광 송/수신부(50)에 제공한다.
광 수신부(60)인 R2-OEIC는 차량(72)에 설치되어 제 2광 송/수신부(50)의 광신호를 수신받아 이를 차량의 ECU(70)에 전송한다.
예를 들어, 전방 차량(74)이 광 영역(90)을 차단할 정도로 차량 72와 인접되어 있다면 광 송신부(10)내 PQR1의 광(λ1)이 제 1광 송/수신부(20)에 전송되지 못한다. 이로 인해 차량의 광 수신부(60)는 광 송신부(10)에 응답된 광 신호가 검출되지 않기 때문에 해당 차량(72)의 ECU(70)는 전방 차량(74)과의 추돌 위험이 있다고 판단하여 차량간 거리가 이상이 있음을 알린다.
한편 본 발명은 차량에 추가 광 수신부(80)인 R3-OEIC를 설치하고 R3-OEIC(80)를 통해 광 송신부(10)인 PQR1로부터 차량 진행 방향(92)으로 발진된 다파장에서 어느 특정 파장의 광을 수신받는다. R3-OEIC(80)에서 수신된 특정 파장의 광은 차량(72)의 ECU(70)에 제공된다. ECU(70)는 R3-OEIC(80)의 수신 광이 검출되면 현재 차량이 전방 차량(74)과 일정 거리 이상을 두고 주행하고 있다고 판단하여 차량간 거리가 정상임을 알린다. 반면에 차량간 거리가 좁은 차량 74와 76의 경우 다른 위치의 광 송신부(10)인 PQR2에서 발진된 광이 차량 76에 의해 추가 광 수신부(80)에 수신되지 않는다. 이때 해당 차량(74)의 ECU는 전방 차량(76)의 거리가 가깝다고 판단하여 차량 거리가 이상임을 알려 차량 충돌을 방지하도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면 본 발명의 다른 실시예는 앞서 도 2에서 상술한 편도 차선의 도로뿐만 아니라 왕복 차선 도로에서도 동일하게 지능형 도로 시스템의 적용이 가능하고, 도 2의 실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하며 제 1격벽(예컨대 중앙선의 격벽)(2)과 마주보는 제 3격벽(반대 차선에 있는 격벽)(102) 사이의 다른 제 2도로에 대해서만 설명한다. 이때, 제 1격벽(2)에 설치된 광 송신부(10)는 제 1도로뿐만 아니라 반대편 제 2도로에도 레이저 광을 방출한다.
제 3격벽(102)에 설치된 제 3광 송/수신부(100)는 광 송신부(10)의 레이저 광을 수신한다. 제 3광 송/수신부(100)와 광 선로(120) 사이에는 다른 Y-splice(110)가 설치되어 있으며 또 다른 광 선로(120)는 Y-splice(110)에서 전달된 광을 차량간 거리(ℓ)로 이격된 위치에 있는 다른 광 송/수신부로 전송하는 역할을 한다. 또 다른 광 선로(120)에 설치된 제 4광 송/수신부(130)는 광 선로(120)에서 제공된 제 3광 송/수신부(100)와의 거리(ℓ) 관련 정보를 갖는 레이저 광을 도로의 제 1격벽 방향으로 다시 송신한다. 그리고 제 2도로에 주행중인 차량에 각각 설치된 제 2광 수신부(160)는 도로를 횡단하는 방향으로 전송되는 제 4광 송/수신부(130)의 광을 수신받아 이를 차량의 ECU에 전송한다. 본 실시예에서는 제 1도로에 주행중인 차량에 설치된 광 수신부(60)를 제 1광 수신부로, 반대편 차선의 제 2도로에 주행중인 차량에 설치된 광 수신부(160)를 제 2광 수신부로 구분한다.
반대 차선의 제 2도로에 주행중인 차량의 ECU도 제 2광 수신부(160)를 통해 수신된 광이 검출될 경우 수신된 광 신호내 제 3광 송/수신부(100)의 단속 정보(on, off)와 함께 차량간 거리(ℓ) 관련 정보를 기설정된 값과 비교하여 검출된 값이 기설정된 값과 동일할 경우 해당 차량과 전방 차량간의 거리가 정상임을 알린다.
하지만 설정된 시간동안 제 2광 수신부(160)의 수신 광이 검출되지 않거나 수신된 광 신호내의 제 3광 송/수신부(100)의 단속 정보(on, off) 및 차량간 거리(ℓ) 관련 정보가 기설정된 값과 동일하지 않을 경우 제 2도로에 주행중인 차랑내 ECU는 해당 차량과 전방 차량간의 거리가 기준보다 가까워져 차량간 거리가 이상임을 경고한다.
한편 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 도로 시스템에서 제 3광 송/수신부(100), 제 4광 송/수신부(130), 및 제 2광 수신부(160)는 상술한 OEIC 소자 또는 광증폭기를 사용한다.
그러므로 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 도로 시스템은 중앙선에 설치되며 양쪽 차선을 바라보면서 광을 방출하는 광 송신부(10)인 PQR 센서와 마주보도록 광/송신부, 광 선로를 설치함으로써 편도 차선뿐만 아니라 왕복 차선에서도 차량 충돌을 방지할 수 있도록 통제한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 지능형 도로 시스템에서 차선 거리를 유지하는 장치를 나타낸 도면들이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 지능형 도로 시스템은 도 2 및 도 3의 제 1광 송/수신부(20) 및 제 2광 송/수신부(50)를 환경적인 영향(눈, 비, 우박 등)을 고려하여 하나의 수직 스택 구조를 갖는 칩, 예컨대 3-PD-stacked OEIC로 구성할 수 있다. 광 송신부(10)의 광(λ1)을 서로 다른 수직 위치에 놓여 있는 3개의 제 1광 송/수신부(20)에서 수신받도록 설치할 수 있다. 그리고 스택 구조의 제 2광 송/수신부(50)에서는 광 선로(미도시됨)에서 전송된 광(λ2)을 차량의 광 수신부(60)에 송신한다.
도 5는 본 발명에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템에서 차선 거리를 유지하는 장치를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 지능형 도로 시스템은 차량내에 설치되며 광 송신부(10)의 광(λ3)을 수신받아 차량의 ECU에 수신된 광을 전송하는 추가의 광 수신부(80)를 더 포함한다. 추가의 광 수신부(80)는 도 2의 R3-OEIC와 동일하게 사용할 수 있거나 별도로 추가 설치할 수 있다. 이때 광 송신부(10)는 λ1의 단파장이 아닌 λ1과 함께 다중 발진 각도를 갖는 다파장(λ1, λ3) 광원의 PQR 소자를 사용한다.
이에 추가의 광 수신부(80)에서 수신된 특정 각도로 발진된 λ3 광의 검출 유/무에 따라 설정된 주행 속도에서 일정 시간 동안 λ3 광이 검출되지 않을 경우 ECU는 도로의 차선과 차량의 측면 거리가 일정하지 않다고 판단하여 차선 이탈을 알린다. 이에 반하여 일정 시간동안 λ3 광이 검출될 경우 도로의 차선과 차량의 측면 거리가 일정하다고 판단한다.
도 6은 본 발명의 지능형 도로 시스템에 적용된 광 송/수신용 PQR 레이저의 각도 및 거리의 광 세기를 나타낸 그래프들이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에서 광 송신부로서 적용된 PQR 레이저 소자는 각도에 따른 다파장 특성으로 인해 감지 영역 폭이 3차원적으로 분포하며 각도가 어레이 면의 수직선에서 이탈하는 만큼 빛의 세기는 감소함을 알 수 있다. 이 때문에 수직각 부근 파장은 원거리(약 10m) 감지용으로, 수직에서 벗어나는 각도의 파장은 근거리 감지용으로 동시 사용이 가능하다.
한편 본 발명에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템은 차량의 ECU에 전송되는 신호를 다시 차량에 설치된 광 송신부, 광 선로 등을 이용하여 역방향으로 도로통제 기지국으로 전송하여 차량 상태 또는 운행 상태를 원격 감지할 수도 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 광 송/수신과 광선로를 이용하여 도로에 주행중인 전방 및 반대 차선 차량들의 거리를 모두 감지하도록 하는 지능형 도로 시스템에 의해 차량 충돌 사고로부터 차량의 안전 운행을 도모할 수 있다.
또한 본 발명은 다중 파장 광원을 동시 발진할 수 있는 PQR 소자에 의해 차량의 차선 이탈 또는 차량간 거리 이상을 모니터링할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템 구조를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템에서 차선 거리를 유지하는 장치를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 지능형 도로 시스템에 적용된 광 송/수신용 PQR 레이저의 각도에 따른 광 세기를 나타낸 그래프들.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 광 송신부 20 : 제 1광 송/수신부
30 : Y-splice 40 : 광 선로
50 : 제 2광 송/수신부 60 : 광 수신부
70 : 차량 ECU

Claims (19)

  1. 차량 충돌을 방지하기 위한 시스템에 있어서,
    도로의 제 1격벽에 설치되어 레이저 광을 송신하는 광 송신부와,
    상기 도로의 제 1격벽과 마주보는 제 2격벽에 설치되어 상기 광 송신부의 레이저 광을 수신하며 이를 송신하는 제 1광 송/수신부와,
    상기 제 1광 송/수신부에서 송신된 광의 단속 정보와 함께 차량간 거리 관련 정보를 전송하는 광 선로와,
    상기 광 선로를 통해 전송된 광을 수신받아 상기 제 1격벽 방향으로 송신하는 제 2광 송/수신부와,
    상기 차량에 설치되어 상기 제 2광 송/수신부의 광을 수신받아 이를 차량의 ECU에 전송하는 광 수신부를 포함하며
    상기 차량의 ECU는 상기 광 수신부에서 수신된 광의 단속 정보와 차량간 거리 관련 정보에 따라 해당 차량과 전방 차량간의 거리 이상을 알리는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 송신부는 설정된 수평 간격으로 다수개의 어레이 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1광 송/수신부 및 제 2광 송/수신부는 설정된 수평 간격으로 다수개의 어레이 형태로 배치되며 상기 제 1광 송/수신부는 상기 광 송신부의 광 영역내에 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제 1광 송/수신부 및 제 2광 송/수신부의 거리는 설정된 간격으로 배치되며 이들 간격 사이에 한 개의 광 송신부가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1광 송/수신부 및 제 2광 송/수신부는 수직의 스택 구조로 이루어지며 상기 수직 스택 구조의 제 1광 송/수신부는 광 송신부에 대해 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광 송신부는 단파장 광원의 PQR 소자이며 상기 제 2광 송/수신부, 상기 광 수신부는 OEIC 소자인 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 OEIC 소자는 필터, 포토 다이오드, 레이저 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광 송신부는 단파장 광원의 PQR 소자이며 상기 제 2광 송/수신부, 상기 광 수신부는 광 증폭기 소자인 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 차량에 설치되어 상기 광 송신부의 레이저 광을 수신받아 이를 차량의 ECU에 전송하는 추가의 광 수신부를 더 포함하며
    상기 차량의 ECU는 상기 추가의 광 수신부에서 수신된 상기 광 송신부의 광 검출 유/무에 따라 해당 차량과 전방 차량간의 거리 이상을 알리는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  10. 차량 충돌을 방지하기 위한 시스템에 있어서,
    제 1도로의 제 1격벽에 설치되어 레이저 광을 송신하는 광 송신부와,
    상기 제 1도로의 제 1격벽과 마주보는 제 2격벽에 설치되어 상기 광 송신부의 레이저 광을 수신하며 이를 송신하는 제 1광 송/수신부와,
    상기 제 1광 송/수신부에서 송신된 광의 단속 정보와 함께 차량간 거리 관련 정보를 전송하는 광 선로와,
    상기 광 선로를 통해 전송된 광을 수신받아 상기 제 1격벽 방향으로 송신하는 제 2광 송/수신부와,
    상기 차량에 설치되어 상기 제 2광 송/수신부의 광을 수신받아 이를 상기 제 1도로상의 차량내 ECU에 전송하는 제 1광 수신부와,
    상기 제 1격벽과 마주보는 다른 제 2도로의 제 3격벽에 설치되어 상기 광 송신부의 레이저 광을 수신하며 이를 송신하는 제 3광 송/수신부와,
    상기 제 3광 송/수신부에서 송신된 광의 단속 정보와 함께 차량간 거리 관련 정보를 전송하는 또 다른 광 선로와,
    상기 또 다른 광 선로를 통해 전송된 광을 수신받아 상기 제 1격벽 방향으로 송신하는 제 4광 송/수신부와,
    상기 차량에 설치되어 상기 제 4광 송/수신부의 광을 수신받아 이를 상기 제 2도로상의 차량내 ECU에 전송하는 제 2광 수신부를 포함하며
    상기 각 차량 ECU는 상기 제 1광 수신부 또는 제 2광 수신부에서 수신된 광의 단속 정보와 차량간 거리 관련 정보에 따라 상기 각 차량과 전방 차량간의 거리 이상을 알리는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1광 송/수신부 및 제 2광 송/수신부는 설정된 수평 간격으로 다수개의 어레이 형태로 배치되며 상기 제 1광 송/수신부는 상기 광 송신부에 대해 적어도 하나 이상 구비되고, 상기 제 3광 송/수신부 및 제 4광 송/수신부는 설정된 간격으로 다수개의 어레이 형태로 배치되며 상기 제 3광 송/수신부는 상기 광 송신부에 대해 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1광 송/수신부 및 제 2광 송/수신부의 거리는 설정된 간격으로 배치되며 이들 간격 사이에는 한 개의 광 송신부가 설치되고, 상기 제 3광 송/수신부 및 제 4광 송/수신부의 거리는 설정된 간격으로 배치되며 이들 간격 사이에는 한 개의 광 송신부가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1광 송/수신부 및 제 2광 송/수신부는 수직의 스택 구조로 이루어지며 상기 수직 스택 구조의 제 1광 송/수신부는 광 송신부에 대해 적어도 하나 이상 구비되고, 상기 제 3광 송/수신부 및 제 4광 송/수신부는 수직의 스택 구조로 이루어지며 상기 제 3광 송/수신부는 광 송신부에 대해 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 광 송신부는 단파장 광원의 PQR 소자이며 상기 제 1 내지 제 4광 송/수신부, 상기 제 1 및 제 2광 수신부는 OEIC 소자인 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 OEIC 소자는 필터, 포토 다이오드, 레이저 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 광 송신부는 단파장 광원의 PQR 소자이며 상기 제 1 내지 제 4광 송/수신부, 상기 제 1 및 제 2광 수신부는 광 증폭기 소자인 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1도로 또는 제 2도로상의 각 차량에 설치되어 상기 광 송신부의 광을 수신받아 해당 차량의 ECU에 전송하는 제 3광 수신부를 더 포함하며
    상기 각 차량의 ECU는 상기 제 3광 수신부에서 수신된 광 신호의 검출 유/무에 따라 상기 제 1도로 또는 제 2도로의 차선과 주행중인 차량의 차선 이탈을 알리는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  18. 제 10항 또는 17항에 있어서,
    상기 광 송신부는 다파장 광원의 PQR 소자인 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
  19. 차량 충돌을 방지하기 위한 시스템에 있어서,
    도로의 격벽에 설정된 간격으로 다수개의 어레이 형태로 배치되어 레이저 광을 송신하는 광 송신부와,
    상기 각 차량에 광 송신부의 광을 수신받아 상기 차량의 ECU에 전송하는 광 수신부를 더 포함하며
    상기 차량의 ECU는 상기 광 수신부에서 수신된 광 신호의 검출 유/무에 따라 상기 도로의 차선과 주행중인 차량의 차선 이탈을 알리는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지용 지능형 도로 시스템.
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