KR20060098701A - A traffic signal control data transmit and receive instrument and implementation using localized low power fm additional information broadcast - Google Patents
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Abstract
본 고안은 에프엠 정보 방송을 응용한 교통 신호등 제어 데이터의 송신 및 수신 장치와 그 구현 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for transmitting and receiving traffic light control data using FM information broadcasting and an implementation method thereof.
본 고안은 크게 교통 신호등 제어 데이터를 에프엠 정보 방송의 형태로 변조 및 송신하는 장치 부분과 이 에프엠 전파를 수신측에서 자신의 지리적 위치 정보와 진행 방향을 고려하여 수신측에서 필요로 하는 신호등에 대한 제어 데이터만을 취하여 사용자에게 시각적으로 표시해 주는 장치 및 방법을 제안한다.The present invention largely controls the part of the device which modulates and transmits the traffic light control data in the form of FM information broadcasting and controls the traffic lights required by the receiver in consideration of its geographical position information and the direction of the FM radio wave from the receiver. An apparatus and method for taking only data and presenting it visually to a user are proposed.
본 고안에 의하면 기존에 제안된 에프엠 부가정보 방송 방식에서처럼 일반적인 대출력에프엠 송출을 하는 것이 아니라, 국지적 소출력의 에프엠 송출 방식을 이용함으로써 하나의 동일한 주파수 채널만 이용하더라도 각 지점별로 서로 수신 영역이 중첩되지 않으면서 송신이 가능하고, 수신자 측에서는 주파수의 변경없이 전국 어디서나 고정된 하나의 주파수 채널을 통해서 쉽게 데이터의 수신이 가능하도록 구현하는 방법을 제안한다.According to the present invention, instead of performing general large output FM transmission as in the conventional FM additional information broadcasting method, by using local small output FM transmission method, even if only one frequency channel is used, reception areas do not overlap each other at each point. The present invention proposes a method for transmitting data without a change of frequency at the receiver side and easily receiving data through a fixed frequency channel anywhere in the country.
신호등, 신호등 제어, DARC, RDS, GPS, 지리적 위치정보 Traffic Light, Traffic Light Control, DARC, RDS, GPS, Geographic Location Information
Description
도1은 제안한 신호등 제어 신호 송출 장치부와 수신 장치부의 전체 구현 예시도이다.1 is an exemplary view showing the overall implementation of the proposed traffic light control signal transmitting device unit and the receiving device unit.
도2는 일반적으로 사용되고 있는 교통 신호등에 관한 예시도이다.2 is an exemplary view of a traffic light generally used.
도3은 한쪽 방향에서 바라본 기준에서의 현재의 교통 신호등의 설치 예이다.3 is an example of installation of a current traffic light in the standard viewed from one direction.
도4는 본 고안의 신호등 제어 신호의 송출 장치 및 신호등의 장치 구성도이다.4 is a block diagram of a device for transmitting a traffic light control signal of the present invention and a signal lamp.
도5는 신호등 제어 신호 송출 장치부의 세부 구성도이다.5 is a detailed block diagram of a traffic light control signal transmitting device unit.
도6은 신호등 제어 신호의 수신 장치의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a device for receiving a traffic light control signal.
도7은 신호등 제어 신호 송출 장치의 배치 및 연결 예시도이다.7 is a view illustrating arrangement and connection of a traffic light control signal transmitting device.
도8은 신호등 제어 신호의 국지적 송출의 예시도이다.8 is an exemplary diagram of local transmission of a traffic light control signal.
도9는 에프엠 송출에 사용할 신호등 제어 신호의 데이터 구성 예이다.9 is an example of the data configuration of a traffic light control signal to be used for FM transmission.
도10은 신호등 제어 신호의 데이터 송출 순서 예시도이다.10 is a diagram illustrating a data transmission procedure of a traffic light control signal.
도11은 수신측의 신호 상태 표시부의 구성 예시도이다.Fig. 11 is a diagram showing the configuration of a signal state display unit on the receiving side.
도12는 수신측의 신호 상태 표시부의 또 다른 구성 예시도이다.Fig. 12 is a diagram showing still another configuration of the signal state display unit on the receiving side.
도13은 수신측에서의 신호 수신 예시도이다.13 is an exemplary diagram of signal reception at a receiving side.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
101 : 교통 신호 제어기 102 : 교통 신호등 103 : 에프엠 정보 송출 장치 블록101: traffic signal controller 102: traffic light 103: FM information transmission device block
121 : 차량 진행방향의 예(하측에서 상측으로 이동하는 경우의 예를 듦)121: Example of vehicle traveling direction (example of moving from the lower side to the upper side)
122 : 진행 방향의 전방 근거리 신호등 123 : 진행 방향 전방 원거리 신호등122: near-field traffic light in the forward direction 123: far-distance traffic light in the forward direction
132 : 교통 신호 제어기의 제어 신호/정보 신호132: control signal / information signal of the traffic signal controller
142 : 교통 신호 제어기의 제어 신호 및 정보를 부가정보 데이터로 변환하는 블록142: Block for converting the control signal and information of the traffic signal controller to additional information data
143 : 에프엠(FM) 부가방송 신호 생성부 144 : 에프엠 라디오 송신부143: FM additional broadcast signal generator 144: FM radio transmitter
145 : 송출 안테나 151 : 수신 안테나145: transmitting antenna 151: receiving antenna
152 : 라디오 주파수(RF) 수신부 153 : 에프엠 부가방송 수신부152: RF receiver 153: FM additional broadcast receiver
154 : 지피에스(GPS) 위치정보 수신부154: GPS location information receiver
155 : 위치정보를 포함한 신호등 제어 신호 판독 및 표시부 제어부155: traffic light control signal reading and display unit control including position information
156 : 수신측 표시장치156: receiving side display device
161, 162, 163, 164, 165, 166 : 신호등 S1, S2, S3, S4, S5, S6 161, 162, 163, 164, 165, 166: Traffic lights S1, S2, S3, S4, S5, S6
167 : 교통 신호 제어기 168 : 에프엠 정보 송출부167: traffic signal controller 168: FM information transmitting unit
171 : J11 위치의 교차로의 교통 신호 에프엠 정보 송출기171: Traffic signal FM information transmitter of the intersection of the J11 location
172 : J12 위치의 교차로의 교통 신호 에프엠 정보 송출기172: traffic signal FM information transmitter of the intersection of J12 location
R11 : J11 위치의 교차로의 교통 신호 에프엠 정보 송출기의 출력 영향 범위(수신 가능 범위)R11: Output influence range of the traffic signal FM information transmitter at the intersection of the J11 position (receivable range)
R12 : J12 위치의 교차로의 교통 신호 에프엠 정보 송출기의 출력 영향 범위(수신 가능 범위)R12: Output influence range of the traffic signal FM information transmitter at the intersection of the J12 position (receivable range)
301 : 적색 정지 신호를 대표하는 적색 LED(발광 다이오드)부301: red LED (light emitting diode) unit representing a red stop signal
302 : 황색 경고 신호를 대표하는 황색 LED(발광 다이오드)부302: yellow LED (light emitting diode) part representing yellow warning signal
303 : 녹색 좌회전 신호를 대표하는 녹색 LED(발광 다이오드)부303: Green LED (Light Emitting Diode) unit representing green left turn signal
304 : 직진 신호를 대표하는 녹색 LED(발광 다이오드)부304: green LED (light emitting diode) unit representing a straight signal
305 : 우회전 신호를 대표하는 녹색 LED(발광 다이오드)부305: green LED (light emitting diode) unit representing the right turn signal
306 : 신호 전환까지의 남은 시간을 표시하는 카운트다운 발광 다이오드부306: countdown light emitting diode unit for displaying the remaining time until signal switching
316 : 교통 부가 정보의 문자 및 도식의 표시를 위한 문자 표시부316: character display unit for displaying the characters and schematics of the traffic additional information
407 : 에프엠 교통 정보 송신기 408 : 교차로 진입 및 정차 중인 차량 예시407: FM traffic information transmitter 408: example of vehicles entering the intersection and stopping
401, 402, 403, 404 : 교차로 신호등 S1, S2, S3, S4 405, 406 : 신호등 S5, S6 401, 402, 403, 404: intersection traffic light S1, S2, S3,
R412 : 교차로 J412의 에프엠 교통 정보 송신기(407)에서 송출된 신호의 수신 가능 범위R412: Receivable range of signal transmitted from FM
본 고안은 에프엠 정보 방송을 응용한 교통 신호등 제어 데이터의 송신 및 수신 장치와 그 구현 방법에 관한 것이다. 본 고안은 크게 교통 신호등 제어 데이터를 에프엠 정보 방송의 형태로 변조 및 송신하는 장치 부분과 이 에프엠 전파를 수신측 에서 자신의 지리적 위치 정보와 진행 방향을 고려하여 수신측에서 필요로 하는 신호등에 대한 제어 데이터만을 취하여 사용자에게 시각적으로 표시해 주는 장치 및 방법을 제안하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for transmitting and receiving traffic light control data using FM information broadcasting and an implementation method thereof. The present invention largely controls the part of the device which modulates and transmits the traffic light control data in the form of FM information broadcasting and controls the traffic lights required by the receiver in consideration of its geographical location information and the direction of the FM radio wave from the receiver. A device and method for taking only data and presenting it visually to a user is provided.
본 고안은 기존에 제안된 에프엠 부가정보 방송 방식에서처럼 일반적인 대출력에프엠 송출을 하는 것이 아니라, 국지적 소출력의 에프엠 송출 방식을 이용하는 국지적 에프엠 부가정보 방송 박식을 제안하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a proposal of local FM additional information broadcasting knowledge using a local small output FM transmission method, rather than a general large output FM transmission as in the conventionally proposed FM additional information broadcasting method.
최근 경제 발전과 더불어 많이 보급된 차량으로 인하여 도시 교통량이 증가함과 동시에 차량 통행을 위한 도로가 많이 건설되었고, 도로와 도로가 만나는 교차로도 많이 발생하였다.Due to the recent economic development, due to the wide spread of vehicles, urban traffic volume has increased and many roads have been constructed for vehicle traffic, and many intersections between roads and roads have occurred.
모든 도로는 수많은 교통 신호등들이 설치되어 있으며, 교통 신호 제어기가 도로의 전반적인 교통 흐름을 원활하게 하기 위하여 각 교통 신호등들을 효율적으로 제어하도록 구성되어 있다.All roads are equipped with numerous traffic lights, and the traffic signal controller is configured to efficiently control each traffic light in order to smooth the overall traffic flow of the road.
그런데, 일반적인 도로에서나 도로가 교차하는 교차로 등에 설치된 신호등은 주변의 가로수 등의 장애물에 의한 요인 등으로 인하여 신호의 일부 또는 전부가 가려져 시인이 불가능한 경우가 자주 있다. 또는 주변에 정차한 다른 큰 차량에 의하여 신호등이 가려지는 경우가 발생할 수도 있다. 그리고, 만약 주변에 장애물이 없는 상황이더라도 주행 중이던 차량이 신호등 아래에 위치하여 정차하게 되는 경우나 태양의 고도가 낮아지는 시간대에 태양이 전방에 위치할 경우 신호등과 비슷한 각도로 태양광이 입사 될 경우 운전자는 교통 신호등의 신호를 육안으로 전혀 식별할 수가 없는 상황에 처하게 된다.However, a traffic light installed on a general road or at an intersection where roads intersect is often impossible to recognize because some or all of the signals are hidden due to factors such as roadside trees. Alternatively, a traffic light may be blocked by another large vehicle stopped around. And, even if there are no obstacles in the surroundings, when the vehicle being driven stops under a traffic light, or when the sun is in front when the sun's altitude is low, the sunlight is incident at an angle similar to that of the traffic light. The driver is in a situation where the signals of the traffic lights cannot be visually identified at all.
이러한 문제점들을 개선하기 위한 기존의 방법으로는 정기적으로 가로수의 가지를 정리하는 작업을 하는 방법이 일반적이며, 교차로의 경우에는 차량 진입 방향을 기준으로 교차로 진입 직전의 위치에 신호등을 하나 설치하고, 진입 후에 해당하는 교차로 건너편에도 신호등을 하나 더 설치하는 방법 등이 있다.In order to solve these problems, the general method of arranging the branches of trees is regular. In the case of intersection, one traffic light is installed at the position just before the intersection based on the direction of vehicle entry. Later, there is a way to install another traffic light across the intersection.
그러나, 이렇게 도로 주변의 장애물을 제거하고 교차로 전방에 시인 가능한 신호등을 추가로 설치한다 하더라도, 앞에 신호등을 가릴 만큼의 높은 차량이 위치한 경우나 안개나 폭우 등의 악천후로 인하여 시야가 지극히 제한되는 경우, 또는 낮은 고도의 태양광의 입사로 인한 전방 시야의 확보가 어려운 상황은 해결할 수가 없는 것이 현실이다.However, even if you remove obstacles around the road and install additional visible lights in front of the intersection, if the vehicle is high enough to cover the traffic lights in front of you, or if the view is extremely limited due to bad weather such as fog or heavy rain, Or, it is a reality that it is impossible to solve a situation in which it is difficult to secure a forward field of view due to the incident of low altitude sunlight.
그리고, 또 다른 문제점으로 운전자가 신호등의 신호가 전환되는 순간을 미리 예측할 수 없어 교차로 등에서 진행 신호가 있는 상황에서 진행을 계속할 지의 여부를 확신하지 못하여 머뭇거리거나, 직진 신호가 지속될 것으로 판단하고 진행을 계속하였으나 교차로 진입의 시점에 황색 신호로 변경되어 버리는 등의 경우가 자주 발생하여 운전자가 당황하거나 접촉 사고가 유발되는 경우도 종종 발생한다.Another problem is that the driver cannot predict the moment when the signal of the traffic light is switched in advance, so he is not sure whether to proceed in the presence of a progress signal at an intersection, or hesitates or judges that the straight signal will continue. However, there are frequent cases such as changing to a yellow signal at the time of entry into the intersection, which often results in a driver's embarrassment or a contact accident.
본 고안에서는 이렇게 교통 신호등의 신호를 운전자가 육안으로 직접 확인할 수 없는 시인 불가능한 상황이나 신호의 전환 시기를 예측하지 못하여 야기될 수 있는 위험한 상황 등의 문제점을 해결하기 위하여 국지적 소출력 에프엠 부가정보 데이터 송출을 이용한 교통정보의 송신 및 수신의 방법을 제안하고자 한다.In the present invention, in order to solve the problems such as the situation where the driver cannot visually confirm the traffic light signal by the naked eye or the dangerous situation that may be caused by not predicting the timing of the signal changeover, the local small output FM data transmission is performed. The present invention proposes a method of transmitting and receiving traffic information.
본 고안의 목적은 앞서 기술한 교통 신호를 육안으로 인식이 불가능한 상황에서도 교통제어기와 연동하여 작동되는 디지털 데이터의 에프엠 부가방송 송신 기술을 이용하여 현재의 교통 신호의 상태를 알리는 수단과 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a means and method for notifying the state of the current traffic signal by using the FM additional broadcasting transmission technology of the digital data operated in conjunction with the traffic controller even in a situation where it is impossible to visually recognize the traffic signal described above. There is.
본 고안의 다른 목적은 고정된 하나의 주파수 채널만을 이용하여 수신자 측에서 수신 채널의 변경이 없이 주파수를 고정하여 사용하면서도 다수의 교차로 및 도로 상의 다수의 교통 신호등의 개별적 정보로부터 수신자측에서 현재 위치한 도로 상에서현재 인지가 필요한 위치의 신호등만의 정보를 추출해서 적절히 이용할 수 있도록 하는 수단과 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to use the fixed one frequency channel without changing the receiving channel at the receiver side, while using the fixed frequency of the road currently located at the receiver side from the individual information of multiple intersections and traffic lights on the road It is to provide a means and a method for extracting the information of only the traffic light of the position where the current needs to be recognized in the image and use it properly.
본 고안의 다른 목적은 교통 신호의 전환 순간까지의 대기시간을 카운트 다운하는 방식으로 이용자가 정량적인 방법으로 인지할 수 있도록 하는 수단을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a means for the user to recognize in a quantitative manner by counting down the waiting time until the moment of switching the traffic signal.
본 고안의 또 다른 목적은 교통 신호 제어기로부터 얻어진 신호등 정보 이외에도 비상 상황 발생에 대한 정보를 송출하고 수신하는 수단과 방법을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a means and method for transmitting and receiving information on occurrence of an emergency in addition to traffic light information obtained from a traffic signal controller.
본 고안에서는 상기의 목적들을 이루기 위한 방법으로 무선으로 부가서비스를 제공할 수 있는 에프엠 부가정보 방송의 방식을 응용하여 교통 신호등의 제어 데이터 및 부가 정보를 에프엠 라디오 신호로 만들어 주고, 소출력 국지적 에프엠 방송 장치로 에프엠 부가정보 방송을 송신하도록 하며, 에프엠 부가정보의 수신 장치를 이용하여 교통 신호 제어 데이터를 사용자가 수신하여 적절한 표시장치를 통하여 인지할 수 있도록 하는 방법을 제안하고자 한다.According to the present invention, a method for achieving the above objects is applied to the FM additional information broadcasting method which can provide additional services wirelessly, thereby making control data and additional information such as a traffic signal into an FM radio signal, and a small output local FM broadcasting apparatus. The present invention proposes a method for transmitting a PM additional information broadcast and allowing a user to receive traffic signal control data through an appropriate display apparatus by using the FM additional information receiving apparatus.
본 고안의 제1 특징에 따르면, 제안하는 교통 신호등 제어 신호의 송신 및 수신 장치를According to a first aspect of the present invention, there is provided a device for transmitting and receiving a traffic light control signal.
포함한 전체 연결 구성은 도1과 같다. The overall connection configuration including the same as in FIG.
이 전체 블록 중에서 본 고안에서 제안하는 부분만 살펴본다면 크게 에프엠 교통 정보 송출If we look only at the proposed part of the whole block out of this entire block, the transmission of FM traffic information
장치 블록과 수신측의 신호등 제어 신호 수신 장치 두 부분으로 나누어 볼 수 있다.It can be divided into two parts: the device block and the signal lamp control signal receiving device on the receiving side.
본 고안의 제2 특징에 따르면, 제안하는 교통 신호등 제어 신호의 송출 장치를 포 함한According to a second aspect of the present invention, including a device for transmitting a traffic light control signal proposed
전체 교통 신호 시스템의 구성은 도4와 같이 구성된다. 도4의 전체 시스템은 교통 신호The overall traffic signal system is configured as shown in FIG. The entire system of Figure 4 is a traffic signal
제어기 부분, 교통 신호 제어기의 제어 신호와 정보 신호가 전달되어 신호를 표시하는Controller part, the control signal and information signal of the traffic signal controller is transmitted to display the signal
기존의 교통 신호등(복수 개), 그리고 교통 신호 제어 데이터를 디지털의 정보에서Existing traffic lights (multiple) and traffic signal control data from digital information
에프엠(FM) 부가정보 형태로 변조 후 해당 신호를 국지적인 소출력 에프엠 라디오 신호로After the modulation in the form of FM additional information, the signal is converted into a local small output FM radio signal.
송신해 주는 에프엠 정보 송출 장치로 구성된다. (도4)It is comprised by the FM information transmission apparatus which transmits. (Figure 4)
본 고안의 제3 특징에 따르면, 제2 특징에서 전술한 신호등 제어 신호 송출 장치 블록은 교통According to a third aspect of the present invention, the traffic light control signal transmitting device block described above in the second aspect is
신호 제어기로부터 전달 받은 데이터를 에프엠 부가정보 신호로 처리하기 위하여 데이터를In order to process the data received from the signal controller into FM additional information signal,
변환 처리하는 부분, 이 변환된 데이터를 에프엠 부가정보 방송 신호로 생성해 주는 부분,A part for converting, a part for generating the converted data as an FM additional information broadcast signal,
부가정보 방송 신호를 실은 에프엠 라디오 전파를 송출해 주는 송신부, 그리고 최종 라디오Transmitter for transmitting FM radio wave carrying additional information broadcasting signal, and final radio
전파를 출력해 주는 송출 안테나로 구성된다. (도5)It consists of a transmitting antenna that outputs radio waves. (Figure 5)
본 고안의 제4 특징에 따르면, 제3 특징에서 전술한 신호등 제어 신호 송신(송출) 장치에서According to a fourth aspect of the present invention, in the traffic light control signal transmission (transmission) apparatus described above in the third aspect,
발신된 신호등 제어 신호를 수신하는 장치는 도6과 같이 구성된다. 그 구성은 라디오 전파를The apparatus for receiving the transmitted traffic light control signal is configured as shown in FIG. Its composition is radio
수신하는 안테나, 라디오 주파수 신호를 복조해 내는 라디오 주파수(RF) 수신부, 에프엠(FM)Antenna to receive, radio frequency (RF) receiver for demodulating radio frequency signals, FM
부가방송 데이터를 추출해 내는 에프엠 부가방송 수신부, 지피에스(GPS) 위치정보를 수신하여FM additional broadcasting receiver extracting additional broadcasting data, GPS (GPS) location information received
현재 수신자의 위치를 정확히 추출해 내는 지피에스(GPS) 위치정보 수신부, 지피에스GPS location information receiver, GPS, which accurately extracts the current location of the receiver
위치정보와 추출된 교통 정보로부터 수신자가 필요로 하는 교통 정보 데이터만을 최종Only the traffic information data required by the receiver from the location information and the extracted traffic information
추출하고 표시 장치에 출력할 신호를 제어하는 신호 판독 및 시스템 제어부,A signal reading and system control unit for controlling a signal to be extracted and output to a display device;
그리고 사용자에게 인지 가능한 수단을 제공해 주는 표시부로 구성된다. (도6)And a display unit for providing a recognizable means to the user. (Figure 6)
본 고안의 제5 특징에 따르면, 제3 특징에서 전술한 신호등 제어 신호 데이터를 포함한According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a signal lamp control signal data described above in the third aspect.
에프엠 라디오 전파 신호의 강도는 광범위한 지역에서 수신이 가능한 형태가 아니라FM radio signal strength is not a form of reception in a wide area
교차로와 교차로간의 구간내의 범위 이내에서 중첩되지 않는 범위 안에서만 수신이 가능한Receive only within the non-overlapping range within the range between intersections
수준의 소규모 출력을 가지는 국지적인 소출력 수준의 신호이다. 그리고, 전술한 에프엠 신호It is a local low power level signal with a small output level. And, the above-described FM signal
발생 장치에서 사용하는 신호의 주파수 채널은 전국 어디에서나 동일한 하나의 주파수만을The frequency channel of the signal used by the generator is the same one frequency anywhere in the country.
활용하도록 하므로써 수신측에서는 하나의 채널만을 고정하고 사용할 수 있도록 한다. (도8)In this case, only one channel can be fixed and used at the receiving end. (Figure 8)
본 고안의 제6 특징에 따르면, 제4 특징에서 제안한 신호등 제어 신호의 수신 장치의According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a device for receiving a traffic light control signal proposed in the fourth aspect.
구성 중 표시부는 사용자가 실제 신호등과 동등하게 쉽게 인지가 가능한 형태로 신호등의During configuration, the display part can be easily recognized by the user in the form of a traffic light.
각 신호를 대표하는 신호 표시부들과 함께, 신호 전환까지의 남은 시간을 표시해 주는Along with the signal display units representing each signal, the remaining time until the signal conversion is displayed
표시부, 또는 추가적인 교통 부가 정보나 재난 상황 등의 특수 정보도 출력이 가능한 문자Characters that can print the display or additional information such as additional traffic information or disasters
표시부를 포함하는 구성을 가진다. (도11, 도12)It has a structure including a display unit. (Fig. 11, Fig. 12)
본 고안의 제7 특징에 따르면, 제4 특징에서 제안한 신호등 제어 신호 수신측에서는 현재According to the seventh aspect of the present invention, the traffic light control signal receiving side proposed in the fourth aspect
수신자가 위치한 곳에서 인지해야 될 신호등에 해당하는 정보만을 지피에스(GPS) 위치GPS only information that corresponds to the traffic light you need to be aware of where the recipient is located
정보를 이용하여 정확히 추출해 내는 방법을 가진다. (도9, 도13)It has a way of extracting information accurately using information. (Fig. 9, Fig. 13)
이하는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 대하여 보다 상세히 설명한다Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the present invention
본 고안의 제1 특징에서 전술한 바와 같이 제안하는 교통 신호등 제어 데이터의 송신 및 수신 장치를 포함한 전체 연결 구성은 도1과 같다. 도1의 전체 구성도 상에서 교통신호 제어 데이터의 흐름과 각 구성요소의 기본적인 역할을 살펴보면 다음과 같다.As described above in the first aspect of the present invention, the overall connection configuration including the apparatus for transmitting and receiving traffic light control data is as shown in FIG. 1. Looking at the flow of traffic signal control data and the basic role of each component in the overall configuration of Figure 1 as follows.
교통 신호등 제어기(101)는 일차적으로 교통 신호등(102)을 기존 방식과 동일하게 제어하는 역할을 수행하며, 여기에 사용되는 교통 신호등 제어 데이터를 본 고안에서 제안하는 에프엠 정보 송출 장치(103) 블록으로 전송하는 기능을 겸하도록 구성한다. 에프엠 정보 송출 장치(103) 블록은 전달 받은 교통 신호등 제어 데이터를 에프엠 부가정보 데이터 방송의 형태로 변조한 후 국지적 소출력 에프엠 라디오 전파를 송출하여 데이터를 무선으로 정보화하여 발신하게 된다. 발신된 에프엠 라디오 전파는 신호등 제어 신호 수신 장치(104) 블록에 의하여 에프엠 복조 및 부가정보 데이터의 추출을 수행한 후 사용자가 인지할 수 있는 형태로 정보 표시부(105) 에 해당하는 정보를 표시하는 단계로 수신측 동작이 수행된다.The
여기서 교통 신호 제어기의 데이터를 송신(송출)하는 부분만을 좀 더 자세히 살펴보면 도4와 같다. 앞 단락에서 전술한 바와 같이 교통 신호 제어기(131)는 교차로나 횡단보도 등에 설치된 다수(복수 개)의 교통 신호등(133)을 제어하는 역할을 수행하며, 이 교통 신호 제어기의 제어 신호 및 정보 신호(132)는 동시에 에프엠 정보 송출 장치(134)로도 전달되도록 구성한다.Herein, a portion of only transmitting (transmitting) data of the traffic signal controller will be described in more detail with reference to FIG. 4. As described above in the preceding paragraph, the
위의 에프엠 정보 송출 장치(134) 블록만을 좀 더 자세히 살펴보면 도5와 같다. (제3 특징) 그 첫번째 블록은 교통 제어 신호 데이터 변환/처리부(142)로 교통 신호등 제어기(141)에서 전달되는 교통 신호 제어 데이터를 수신 받아 에프엠 부가정보 방송 신호로 변환 처리하는 역할을 수행한다. 처리를 거쳐 변환된 신호는 실제 에프엠 전파 신호에 합성하여 송출할 수 있도록 하는 에프엠 부가방송 신호 생성부(143)를 거쳐 최종 에프엠 라디오 송신부(144)를 통하여 전파 송출 안테나(145)에서 공간상의 전파 신호로 송신(송출)이 된다.Looking at the above only the FM
이때 에프엠 부가정보의 라디오 송신을 위하여 사용 가능한 에프엠 부가정보 방송 방식으로는 데이터 라디오 채널(Data Ratio Channel; 이하 DARC라 함)을 이용해도 되고, 라디오 디지털 시스템(Radio Digital System; 이하 RDS라 함) 방식을 사용해도 무방하다. 또는, 또 다른 에프엠 부가정보 방송의 변조 방식을 이용하여도 상관 은 없으며, 디지털의 제어 데이터를 에프엠 전파에 부가정보 변조를 할 수 있는 방식이기만 하면 된다.In this case, the FM additional information broadcasting method that can be used for radio transmission of the FM additional information may use a data ratio channel (hereinafter referred to as DARC) or a radio digital system (hereinafter referred to as RDS) method. You can also use. Alternatively, another modulation method of FM additional information broadcast may be used, and it may be any method capable of modulating digital control data with FM information.
전술한 신호등 제어 신호 송신(송출) 장치에서 송출된 전파 신호를 수신하는 장치는 도6과 같이 구성된다. 안테나(151)로 수신된 에프엠 전파는 라디오 주파수(RF) 수신부(152)에서 복조를 거친 후 에프엠 부가방송 수신부(153)를 거쳐 디지털 데이터를 추출해 낸다. 그리고, 지피에스(GPS) 위치정보 수신부(154)를 통하여 현재 수신자의 정확한 지리적 위치정보도 별도로 추출해 낸다. 신호 판독 및 시스템 제어부(155)는 취합한 정보들로부터 수신자의 현재 위치에서 현재의 진행방향에 해당하는 전방 신호등의 정보 및 기타 부가정보들의 데이터만을 추출하고, 추출한 정보를 사용자에게 알리기 위하여 표시부(156)를 통하여 사용자에게 인지 가능한 기호나 문자 등의 표시 방식으로 출력해 준다.The apparatus for receiving the radio wave signal transmitted from the above-mentioned traffic light control signal transmitting (sending) device is configured as shown in FIG. The FM radio wave received by the
본 고안에서 제안한 신호등 제어 데이터 송출 장치 및 교통 신호 제어기 등의 실제 배치의 예를 들면 도7과 같다. 도7에 예시한 경우에서는 교통 신호 제어기(167)는 하나의 네거리 교차로에 설치된 네 대의 신호등(각각 161, 162, 163, 164) S1, S2, S3, S4와 하면 도로의 횡단보도에 설치된 두 대의 신호등(각각 165, 166)을 제어하는 것을 기본으로 한다. 실제의 경우에는 여기 포함된 횡단보도의 신호등들도 각각 제어의 대상이 되겠지만, 본 고안에서 설명하고자 하는 예시에서는 이하 차량의 시점을 기준으로만 기술하도록 하고 따라서 차량 진행과 관련된 신호등만을 대상으로 기술하도록 한다. 전술한 도7에 예시한 경우를 가정한다면 교통 제어 신호기는 이 여섯 개의 신호등을 제어하고 각각의 신호등 제어와 관련된 모든 신호 제어 데이터를 에프엠 정보 송출부(168)에도 전달한다. 에프엠 정보 송신부는 도5의 설명에서 전술한 바와 같이 교통 제어 데이터 및 부가 정보를 에프엠 라디오 전파로 송출하는 역할을 수행한다. 여기서 각각의 에프엠 라디오 전파 송신부는 반드시 한 대의 교통 신호 제어기에서만 데이터를 취득할 필요는 없으며, 다수의 교통 신호 제어기로부터 데이터를 취합하여 신호를 송출할 수도 있다.An example of the actual arrangement of the traffic light control data transmission device and the traffic signal controller proposed in the present invention is shown in FIG. In the case illustrated in FIG. 7, the
도8은 도로상에 복수 개의 에프엠 신호등 제어 데이터 송출 장치들이 설치된 예시도이다. 각각의 에프엠 신호등 제어 데이터 송신부는 모두 정해진 하나의 동일한 주파수 채널만을 사용하도록 한다. 동일한 주파수 채널만 사용하는 이유는 전국 어디를 가더라도 사용자가 수신 주파수 채널을 재설정할 필요가 없이 편하게 이용할 수 있도록 하기 위함이다. 그리고, 각 송신부 전파 신호의 강도는 바로 인접한 위치에 있는 다른 에프엠 신호등 제어 데이터 송신부에서 출력되는 전파가 미치는 범위와 서로 중첩되지 않도록 국지적인 소출력 전파를 사용하는 것을 기본으로 한다. 예를 들면 J12교차로에 설치된 송신 장치(172)의 전파 출력은 R12의 영역만큼만 신호를 수신할 수 있는 수준으로 전파를 송신하며, 이는 가장 근접한 위치인 J11, J13, J22의 교차로들에 설치된 송신 장치들(171, 173, 175)의 전파의 영향 범위(R11, R13, R22)와 중첩되지 않도록 적절한 사전계획 하에 구성을 한다. 이렇게 동일한 주파수만을 이용한 에프엠 신호등 제어 데이터를 여러 지역에서 중첩되 지 않는 영역의 범위로만 송출하고, 또 각각의 위치에서도 여러 대의 신호등에 대한 정보가 동시에 포함되어 있는 데이터가 송출되고 있기 때문에 이러한 경우를 감안하여 데이터의 전송 포맷을 제안하여 예시하면 도9와 같이 구성할 수 있다. 기본적인 포맷은 전송되는 데이터가 유효한 신호등 제어 데이터를 담고 있다는 것을 알리는 헤더부(201)와 실제 데이터 내용을 담는 데이터부(202)로 구성된다. 데이터부의 세부 구성을 예시하여 보면 신호등 개별 인식 번호(ID;index)(203), 신호등 각각의 지리적 위치(GPS) 정보(204), 현재 신호등의 신호 상태 데이터(205), 다음에 전환할 신호 상태(206), 다음 신호로 전환될 때까지 남은 시간을 표시하는 카운트다운 값(207), 전방 교통 상황 정보 데이터(208), 그리고 데이터의 오류 여부 체크하기 위한 에러체크(CRC) 데이터(209)로 구성할 수 있다.8 is an exemplary diagram in which a plurality of FM signal lamp control data transmitting devices are installed on a roadway. Each FM signal lamp control data transmitter uses only one predetermined frequency channel. The reason for using only the same frequency channel is to allow the user to use conveniently without having to reset the receiving frequency channel anywhere in the country. In addition, the strength of each transmitter radio signal is based on the use of a local small output radio wave so as not to overlap with the range of the radio wave output from the control signal transmitter such as another FM signal located at an immediate position. For example, the radio wave output of the transmitting
도9에 예시한 데이터 포맷은 구현 예로써 실제의 구현에 있어서는 필요한 다른 부가 정보를 추가하여도 무방할 것이다. 그리고, 그와 더불어 전방 교통 상황 정보 데이터부에 해당하는 데이터에 비상 상황에 해당하는 데이터가 수신될 경우에는 다른 비상 정보 등을 수신하도록 구성할 수도 있다. 예를 들면 전방 교차로 사고로 정체와같은 메시지를 보낼 수도 있다. 이런 비상 상황에 대한 정보는 도5의 좌상단에 도식으로 표시한 주변 신호 연동 자료 및 비상 상황 데이터(도5, 146)에 해당하는 것으로 교통 신호 제어기에 입력되는 정보로 구성할 수도 있고, 바로 교통 제어 신호 데이터 변환/처리부(도5, 142)로 입력할 수도 있을 것이다.The data format illustrated in FIG. 9 is an implementation example, and other additional information required in an actual implementation may be added. In addition, when data corresponding to an emergency situation is received in the data corresponding to the front traffic situation information data unit, it may be configured to receive other emergency information and the like. For example, you might send a message like congestion in a forward intersection accident. The information on the emergency situation corresponds to the peripheral signal interlocking data and the emergency situation data (FIGS. 5 and 146) shown in the upper left of FIG. 5, and may be configured as information input to the traffic signal controller, or traffic control immediately. It may be input to the signal data conversion / processing unit (Figs. 5 and 142).
도10은 도9에 전술한 교통 신호등 제어 데이터를 에프엠 부가정보로 송신할 때 데이터를 송출하는 순서에 대한 예시이다. 도10의 예시에서는 해당 교통 신호등 제어 데이터 발신부가 담당하는 신호등의 영역에 신호등 S1, 신호등 S2, 신호등 S3, 신호등 S4 네 개의 신호등만 포함되어 있는 경우를 가정한다. 가장 먼저 신호등 S1에 관련된 제어 데이터를 송출하고, 다음으로 S2, S3, 그리고 S4에 관련된 제어 데이터를 송출한다. 그리고, 만약 비상 상황이 발생했다는 정보가 취득된 경우에는 해당 상황에 상응하는 데이터를 송출한 다음 다시 처음으로 되돌아가 위의 과정을 반복 수행한다. 전체 한 주기의 반복 수행 간격(Interval)은 수십 밀리 세컨드(ms)의 수준에서 100 또는 200 밀리 세컨드(ms)의 수준 이내로 수행하도록 하여 최대한 수신측에서도 빠르게 정보가 업데이트 될 수 있도록 구현하여 송신측과 수신측 상호간의 시간적인 동기화 오차를 최소화하도록 구현하도록 한다. FIG. 10 is an example of a procedure of transmitting data when the traffic light control data described above with reference to FIG. 9 is transmitted as FM additional information. In the example of FIG. 10, it is assumed that only four traffic lights S1, traffic light S2, traffic light S3, and traffic light S4 are included in the area of the traffic light in charge of the traffic light control data transmitter. First, control data related to the traffic light S1 is sent out, and then control data related to S2, S3, and S4 is sent out. If information is obtained that an emergency situation has occurred, the data corresponding to the situation is transmitted, and then the process returns to the beginning again and repeats the above process. Repeat interval between entire cycle is performed within the level of 100 or 200 milliseconds (ms) at the level of several tens of milliseconds (ms), so that the information can be updated at the receiving side as quickly as possible. Implement to minimize the time synchronization error between the sides.
수신측에서는 이렇게 반복적으로 송출되고 있는 데이터들 중에서 특히 도9의 신호등의 지리적 위치정보(GPS) 데이터(204)를 자신의 지리적 위치정보 및 자신의 진행 방향을 고려하여 현재 자신이 해당 신호등의 정보를 수용해야 되는 지의 여부를 결정하여 자신의 위치에서 전방에 참조해야 될 해당 신호등의 데이터만을 취하도록 한다.Among the data repeatedly transmitted at the receiving side, in particular, the geographic location information (GPS)
도11은 에프엠 신호등 제어 신호 수신 장치측에서 수신된 데이터로부터 수신자의 위치에서 필요한 신호등의 정보만을 취합하는 과정을 거친 후 최종 출력할 정보를 표시할 때 사용하는 표시부(도6, 156)의 예를 든 도면이다. 표시 장치는 반드시 이 예와 동일하게 구성할 필요는 없으나 사용자가 신호등의 상태 및 주요 부가 정보를 쉽게 인지할 수 있는 수단을 제공하도록 구성해야 된다. 도11의 예에서 표시부는 정지, 경고, 좌회전, 직진, 우회전 등의 신호등을 대표하는 발광 다이오드(LED) 표시 수단(각각 301, 302, 303, 304, 305)을 가지고, 부가적으로 현재의 신호에서 다음 신호까지 전환되기 전에 시간이 몇 초가 남았는지를 표시해 주는 카운트다운 발광 다이오드(LED) 표시 수단(306)도 가진다. 이렇게 구성된 표시부는 사용자에게 현재 전방의 신호등을 직접 시인할 수 없는 각종 상황에 취해 있더라도 본 수신 장치 및 표시부를 통하여 현재의 신호 상태를 실시간으로 정확하게 인지할 수 있으며, 나아가 신호의 전환시기까지 몇 초가 남았는지도 미리 예측할 수 있다.Fig. 11 shows an example of a display unit (Figs. 6 and 156) used to display information to be finally output after the process of collecting only the information of the necessary traffic lights at the receiver's position from the data received at the FM signal lamp control signal receiving device side. All drawings. The display device is not necessarily configured in the same manner as in this example, but should be configured to provide a means for the user to easily recognize the state of the traffic light and the main additional information. In the example of Fig. 11, the display portion has light emitting diode (LED) display means (301, 302, 303, 304, and 305, respectively) representing traffic lights such as stop, warning, left turn, straight turn, and right turn, and additionally present signals. There is also a countdown light emitting diode (LED) display means 306 which indicates how many seconds remain before switching to the next signal. Even if the display unit is configured in various situations where the user cannot visually recognize the traffic light in front of the user, the display unit can accurately recognize the current signal state in real time through the reception device and the display unit, and a few seconds remain until the signal switching time is reached. The map can be predicted in advance.
도12는 또 다른 표시부(도6, 156)의 구현 예로서, 카운트다운 표시만을 할 수 있는 단순한 발광 다이오드(LED)(도11, 306)부를 대신하여 여러 가지 기호나 문자까지도 표시가 가능한 문자 표시부(316)를 가지는 것을 특징으로 한다. 이 문자 표시부를 통하여 사용자는 다음 신호 전환까지의 남은 시간을 시각적으로 인지할 수도 있으며, 비상 상황 발생 시에는 수신된 해당 비상 상황을 문자로 직접 확인할 수도 있게 된다. 도12에서는 전방 교차로 사고로 정체 라는 비상 상황이 발생한 것을 예를 들어 도면에 문자로 표시하였다.FIG. 12 is an example of another display unit (FIGS. 6 and 156), and a character display unit capable of displaying various symbols or characters in place of a simple light emitting diode (LED) unit (FIGS. 11 and 306) capable of only counting down display. It characterized by having 316. Through the text display unit, the user may visually recognize the remaining time until the next signal change, and when an emergency occurs, the user may directly check the corresponding emergency received by text. In FIG. 12, an emergency situation called congestion occurred due to a forward intersection accident is indicated by text in the drawing.
도13은 도7에서 예로 든 형태의 교차로 및 횡단로의 신호등 체계에서 하측 방향에 서 상측 방향으로 진행하고 있거나 또는 신호 대기 중인 차량들(408, 409)에서 각종 장애요인으로 인하여 직접 신호등을 시인할 수 없는 경우를 예시한 도면이다. 여기서 S1, S2, S3, S4, S5, S6 여섯 개의 신호등(401,402,403,404,405,406)은 모두 하나의 신호등 제어기에서 제어된다고 가정하였고 에프엠 정보 송출부(407)는 각각의 신호등에 대한 실시간 신호 정보 데이터를 순차적으로 반복하여 송출한다.FIG. 13 illustrates a traffic light directly due to various obstacles in vehicles 408 and 409 which are traveling from the lower direction to the upper direction or waiting for signals in the traffic light system of the intersection and the crossroads of the type illustrated in FIG. It is a figure which illustrated the case where it cannot. Here, S1, S2, S3, S4, S5, and S6
차량1(408)의 경우에는 현재 자신의 위치에서 참고해야 될 신호등은 S3(403)에 해당하며 이를 위하여 자신의 지리적 위치정보(GPS) 데이터를 이용하여 자신의 위치와 진행 방향을 파악하여 수신된 교통 신호등 제어 데이터 중에서 자신이 참조할 S3(403)의 데이터만을 취합하여 도11 또는 도12와 같은 표시부를 통하여 현재 신호의 상태를 인지 가능하게 된다. 그리고, 차량2(409)의 경우에는 자신의 위치정보를 이용하여 현재의 위치와 진행 방향에서 인식해야 될 신호등은 S6(406)인 것을 판단하여 신호등 S6(406)의 데이터만을 취합하여 역시 도11 또는 도12와 같은 표시부를 통하여 현재 전방의 신호 상태를 실시간으로 시인할 수 있게 된다.In the case of vehicle 1 (408), the traffic light to be referred to at its current location corresponds to S3 (403). For this purpose, the vehicle 1 (408) receives its own location and the direction of travel using the GPS data. Only the data of S3 (403) to be referred to by the traffic light control data is collected and the state of the current signal can be recognized through the display unit as shown in FIG. Further, in case of vehicle 2 409, it is determined that the traffic light to be recognized at the current position and the traveling direction is
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량 운행 중 운전자가 전방의 신호등을 육안으로 시인할 수 없는 상황일 경우에도 에프엠 교통 신호등 제어 데이터를 실시간으로 수신하여 표시해 주는 수단을 제공하여 교통 안전에 기여할 수가 있는 방법을 제공한다. As described above, according to the present invention, even when the driver cannot visually recognize the traffic light in front of the vehicle while driving, the vehicle can contribute to traffic safety by providing a means for receiving and displaying the FM traffic light control data in real time. Provide a way.
그리고, 교차로 등의 경우에 동일 진행 방향으로 중복되게 두 개의 신호등을 설치하던 것을 하나만으로도 충분하도록 하여 교통 신호등의 설치 비용을 절감하는 효과도 얻을 수 있다. 나아가 에프엠 수신 장치는 고가의 장치가 아니므로 모든 차량에 해당 수신 장치를 장착할 경우에는 도로상의 비싸고 공간을 차지하는 신호등을 전혀 설치하지 않고 교통 신호등 제어 데이터만을 에프엠으로 송출해 주는 송출 장치만을 설치하여도 충분히 신호등 이상의 역할을 수행할 수 있으므로 큰 비용 절감의 효과를 낼 수가 있다.In addition, in the case of an intersection or the like, it is possible to reduce the installation cost of a traffic light by using only one to install two traffic lights overlapping in the same traveling direction. Furthermore, the FM receiver is not an expensive device. Therefore, when all the vehicles are equipped with the receiver, even if only a transmission device which transmits only traffic light control data to the FM is installed, no expensive and space-consuming traffic lights are installed on the road. It can be more than just a traffic light, resulting in significant cost savings.
또한, 차량이 교차로 등에 진입하면서 다음 신호로의 전환 시점을 정확히 예측할 수 있는 수단을 제공함으로써 교차로 등에서의 신호 전환 시점에 무리한 진입 또는 멈춤으로 인한 사고를 줄이는 데에도 기여할 수 있다.In addition, by providing a means for accurately predicting the time to switch to the next signal when the vehicle enters the intersection, etc. can contribute to reducing accidents due to excessive entry or stop at the time of signal switching at the intersection.
아울러, 전방이나 측방 도로의 비상 상황을 미리 수신 받아 인지할 수 있는 수단을 제공 함으로써 도로 진입 후 사고, 정체, 교통 통제 등의 비상사태를 만나 장시간 지체되는 상황을 미연에 예상하여 방지할 수 있도록 하는 데에도 기여할 수 있다.In addition, by providing a means of receiving and recognizing the emergency situation of the road ahead or side road in advance to meet the emergency, such as accidents, congestion, traffic control after entering the road to prevent the long-term delay in advance It can also contribute to
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