KR20080016963A - 헤드웨이 관리를 구비한 교통 선제 시스템 - Google Patents

헤드웨이 관리를 구비한 교통 선제 시스템 Download PDF

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KR20080016963A
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KR
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traffic
mass transit
transit vehicle
preemption
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KR1020087001228A
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마크 에이. 스크와르츠
Original Assignee
글로벌 트래픽 테크놀로지스, 엘엘시
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Abstract

차량들로부터 교통 위치로 식별 코들를 전달하는 교통 선제 시스템 및 방법을 제공한다. 제어되는 영역의 각각의 교차로에 있는 수신기 및 교통 신호등 회로와 같은 교통 신호등 제어 설비를 사용하여, 긴급 차량에 교통 신호등 선제를 제공할 뿐만 아니라 대량 수송 시스템에서의 헤드웨이를 관리한다. 제어되는 영역 내의 각각의 교통 신호등 회로는 교통 위치에 위치하는 수신기를 가지며 대량 수송 차량으로부터 식별 코드를 수신하도록 구성되어 있다. 디코딩 회로는 대량 수송 차량을 식별함으로써 그 수신된 식별 코드에 대응하여, 식별 차량의 헤드웨이 및/또는 루트 타이밍을 향상시키는 그 식별된 루트에 대한 타이밍을 판단한다. 이 타이밍을 판단한 것에 응답하여, 그 식별된 루트 상에서의 교통 신호등에 대한 교통 선제 명령이 발생된다.

Description

헤드웨이 관리를 구비한 교통 선제 시스템{TRAFFIC PREEMPTION SYSTEM WITH HEADWAY MANAGEMENT}
본 발명은 일반적으로 송신기로부터, 교차로에 있는 교통 신호등 제어기에 통신 가능하게 결합되어 있는(communicatively-coupled) 수신기로의 송신을 사용하여 교통 신호등 시스템을 원격으로 제어할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
교통 신호는 교차로에서 교통 흐름을 조정하기 위해 오랫 동안 사용되어 오고 있다. 일반적으로, 교통 신호등의 페이즈(phase)의 변경 시간을 결정하기 위해 교통 신호는 타이머 또는 차량 센서에 의존하였으며, 이에 의해 차량들을 정지시키고 다른 차량들은 출발시키도록 방향을 교대로 바꾸는 신호를 보낸다. 이 상황은 흔히 긴급 차량 어플리케이션에서 예시된다.
경찰차, 소방차 및 앰뷸런스와 같은 긴급 차량은 일반적으로 교통 신호를 무시하고 교차로를 횡단하도록 허용된다. 긴급 차량은 통상적으로 경적, 사이렌 및 섬광을 이용하여 교차로에 접근하는 다른 운전자들에게 긴급 차량이 교차로를 횡단하려 한다는 것을 경고한다. 그렇지만, 교차로에 접근하는 차량의 운전자가 청각이 둔하거나, 대기 상태, 오디오 시스템 및 그외 주위 산만으로 인해, 접근하는 긴급 차량이 보내는 경고를 알아차리지 못할 수 있다.
일반적으로 교통 선제 시스템(traffic preemption system)을 사용하는 시당국도 또한 마찬가지로 버스 시스템(bus system), 시내 전차(trolley cars), 또는 그외 사람들을 이동시키는 능력(people moving capability)과 같은, 대량 수송 능력(mass-transit capability)을 가지고 있다. 대량 수송 시스템은 많은 수의 수송 차량의 교통 통제 및 스케줄링 영역에서 자체의 문제를 안고 있다. 교통량 및 혼잡성이 증가하면, 철도와 같은 공중(the public)과 자원을 공유하는 대량 수송 차량에 대한 스케줄을 유지하는 것이 곤란하게 된다. 인구가 증가하면, 이러한 전술된 문제가 증가할 수 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 전술한 유형의 방식 및 실행, 및 다른 어플리케이션과 관련되어 있는 다른 문제를 해결하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 다수의 실행 및 어플리케이션에 예시되며, 이것들 중 일부를 이하에 요약한다.
일 실시예와 관련하여, 본 발명은 교통 신호등 시스템을 원격으로 제어할 수 있는 구현에 관한 것이다. 하나의 이러한 구현은 제어되는 영역 내의 각각의 교차로에 위치하는 교통 신호등 제어 설비에 송신되는 데이터를 사용한다. 교통 신호등 제어 설비를 사용하여, 긴급 차량에 대한 교통 신호등 선제를 제공할 뿐만 아니라 대량 수송 시스템의 헤드웨이(headway)를 관리한다.
보다 특정한 예시적 실시예에서, 제어된 영역의 각각의 교차로에 있는 교통 신호등 회로와 같은 교통 신호등 제어 설비를 사용하여, 긴급 차량에 교통 신호등 선제를 제공할 뿐만 아니라 대량 수송 시스템에서의 헤드웨이를 관리한다. 제어되는 영역 내의 각각의 교통 신호등 회로는 교통 위치에 위치하는 수신기를 가지며 대량 수송 차량으로부터 송신되는 식별 코드를 수신하도록 구성되어 있다. 디코딩 회로는 대량 수송 차량을 식별하도록 시도함으로써 그 수신된 식별 코드에 응답하여, 식별 차량의 헤드웨이 및/또는 루트 타이밍을 향상시키는 그 식별된 루트에 대한 타이밍을 판단한다. 이 타이밍 판단에 응답하여, 그 식별된 루트 상에서의 교통 신호등에 대한 교통 선제 명령이 발생된다.
본 발명에 대한 전술한 요약은 본 발명의 각각의 설명된 실시예 또는 모든 구현을 설명하도록 의도된 것이 아니다. 이하의 도면 및 상세한 설명은 이러한 실시예들을 더욱 상세히 예시한다.
본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시예에 대한 상세한 설명을 고려하면 더 완전하게 이해될 수 있다.
도 1은 버스 및 앰뷸런스에 안테나가 장착되어 있고, 버스 및 앰뷸런스 각각이 본 발명에 따라 식별 코드를 송신하고 있는 상황에서, 교차로에 접근하는 버스 및 앰뷸런스에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 교통 신호등의 선제를 사용하여, 다수의 교차로에 접근하면서 통제하는 대량 수송 차량에 대한 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 교통 선제 시스템의 구성요소에 대한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 및 교차로에서의 교통 선제 시스템의 동작에 대 한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변형 및 대안의 형태가 가능하며, 이에 대한 구체적 사항은 도면에 예를 통해 도시되어 있으며 상세히 설명될 것이다. 그렇지만, 이러한 의도는 설명된 특정한 실시예에 본 발명을 제한하려는 것이 아님은 물론이다. 대조적으로, 이러한 의도는 첨부된 청구의 범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범주 내에서 모든 변형, 등가물, 및 대안을 망라하려는 것이다.
본 발명은 교통 선제 시스템(traffic reemption system)에서 다양한 서로 다른 유형의 헤드웨이 관리(headway management)에 적용할 수 있을 것으로 생각된다. 본 발명은 이러한 방식에 반드시 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 다양한 관점은 이러한 배경 및 다른 배경을 이용하는 다양한 예에 대한 논의를 통해 이해될 것이다.
본 발명의 특정한 실시예는, 교통 선제 시스템을 사용하여, 여기서 헤드웨이 관리로서 지정된, 각각의 차량 사이를 미리 결정된 간격으로 유지하고 및/또는 미리 결정된 루트 타이밍을 유지하기 위한 전용도로(corridor)를 통해, 버스와 같은 차량의 통행을 제어하는 방법에 관한 것이다. 교통 선제 시스템은 교차로 제어기에 대한 우선 순위 요청(priority request)을 해둠으로써, 신호를 받은 교차로를 통해, 인가된 차량(authorized vehicle)(경찰차, 소방차 및 그외 공중 안전 차량 또는 수송 차량)을 보조한다. 교차로 제어기는 접근하는 차량의 방향에서 교차로 신호등을 녹색으로 변경함으로써 그 차량으로부터의 요청에 대해 응답할 것이다. 이 교통 선제 시스템은 공중 안전 요원의 응답 시간을 향상시켜, 긴급 차량이 적색 신호등에서 횡단하려 할 때 교차로에서의 위험한 상황을 줄인다. 본 발명에 따른 교통 선제 시스템은 헤드웨이를 관리하기 위한 수송 차량에 의해서도 사용될 수 있다.
다른 특정한 실시예에서, 대량 수송 차량의 시간 및 위치는 미리 결정된 스케줄과 비교된다. 대량 수송 차량이 스케줄에 뒤처져 있으면, 우선 순위 설비는 대량 수송 차량이 그 미리 결정된 스케줄로 복귀하는 것을 보조하기 위해 녹색 신호등을 요청하도록 활성화된다. 그렇지만, 미리 결정된 스케줄은 없지만 대량 수송 차량이 일정한 간격으로, 예를 들어 매 10분마다, 특정한 지점을 통과하게 하는 것이 바람직한 상황들이 있다. 이것은, 각각의 차량이 교차로를 통해 통과하는 시간을 기록함으로써, 그리고 후속의 차량이 이르면 대기시키거나, 후속의 차량이 느리면 녹색 신호등을 제공하도록, 그 후속의 차량에 데이터를 송신함으로써 달성될 수 있다.
헤드웨이 관리의 이전의 구현에서는, 앞선 차량이 교차로를 통과한 이후의 시간을 버스 운전자에게 알려주기 위해 차량 검출기 및 노변 인디케이터(roadside indicator)를 활용한다. 이 방법에서는, 통상적으로 얼마나 벗어나 있는지를 운전자에게 알려줄 방법이 없다. 또한 운전자가 바람직한 간격으로 복귀하도록 보조할 방법이 없다. 본 발명의 특정한 실시예들에 따른 기기 및 방법은 교차로와 차량 사이의 양방향 통신을 활용하여, 간격 상태의 차내 표시(in-cab indication)를 분초 단위로 제공한다. 본 발명의 특정한 실시예는 또한 차량이 이탈하기 시작했을 때 표준 간격으로 복귀할 수 있도록 차량 우선 순위 시스템을 일체화할 수 있다.
일례는 버스가 매 10분마다 각각의 정거장을 통과하는 것이 바람직한 버스 전용도로의 상황이다. 각각의 버스는 통과하는 모든 교차로에 그 ID를 송신한다. 교차로 설비는 타임 태그(time tag)를 차량 ID에 부가하고 그 데이터를 저장한다. 또한, 버스가 교차로에 접근하면 이전 차량의 타임 태그가 현재의 시간과 비교되고 바람직한 간격으로부터의 편차(deviation)가 계산된다. 이 편차는 그 접근하는 차량에 보내져서 운전자에게 보여진다. 간격이 바람직한 간격을 초과하면, 버스가 원하는 간격으로 복귀하는 것을 촉진하도록 녹색 신호등에 대한 요청(request)이 이루어진다. 교차로로부터 버스에 제공되는 이전 차량의 타임 태그로부터의 편차를 그 버스가 계산할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1에 도시된 교통 선제 시스템은 본 발명의 예시적인 실시예를 구현하는 데 사용되는 기본적인 회로를 보이기 위해 보편적인 수준으로 제공되어 있다. 이러한 배경에서, 도 1은 교통 신호등(12)을 가진 통상적인 교차로(10)를 도시하고 있다. 교통 신호 제어기(14)는 교차로(10)를 통과하는 통행을 교대로 진행시킬 수 있는 일련의 페이즈(a sequence of phases)를 통해 교통 신호등(12)을 일정한 순서로 표시한다. 교차로(10)에는 효과적이고 유연성 있고 실시 가능한 방식으로 헤드웨이 관리를 제공하도록, 본 발명에 따라 가능하게 되는 특정한 양상(aspect) 및 특징(feature)을 갖는 교통 선제 시스템이 설치되어 있다.
송신기 또는 송수신기용 안테나(24A 및 24B), 수신기 또는 송수신기용 안테나(16), 및 페이즈 선택기(phase selector)(18)에 의해, 도 1의 교통 선제 시스템 에 안전한 통신이 제공될 수 있다. 안테나(16)는 교차로(10)에 접근하는 인가된 차량으로부터 송신되는 식별 코드를 수신하도록 고정되어 있다. 안테나(16)용 수신기는 페이즈 선택기(18)와 통신하며, 이 페이즈 선택기(18)는 통상적으로 교통 제어기(14)와 동일한 캐비넷에 위치되고, 데이터 암호화를 사용하는 것과 같이, 높은 무결성(high-integrity)의 접근 방법(approach)을 사용하여, 인가된 차량과 비인가된 차량을 구별한다. 데이터 암호화 방식은, 2005년 6월 16일에 출원되고 공동 양도되어 동시 계류 중인 특허출원번호 제11/154,348호에 상세히 개시되어 있다.
도 1에서, 앰뷸런스(20)와 버스(22)가 교차로(10)에 접근하고 있다. 앰뷸런스(20)에는 안테나(24A)가 장착되어 있고, 버스(22)에는 안테나(24b)가 장착되어 있다. 안테나(24A 및 24B) 각각은 무선 주파수 신호를 송신한다. 다른 실시예에서는 광 펄스의 스트림을 사용하여 차량(20 또는 22)으로부터 차량 식별 코드가 송신될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 무선 주파수 신호는 식별 코드 외에, 요청된 명령 또는 동작을 식별하는 코드를 보낼 수 있다. 안테나(16)는 이 무선 주파수 신호를 수신하고 페이즈 선택기(18)에 출력 신호를 보낸다. 페이즈 선택기(18)는 안테나(16)로부터의 출력 신호를 처리하여 승인(validate)한다. 특정한 승인된 출력 신호의 경우, 페이즈 선택기(18)는 교통 선제 명령을 교통 신호 제어기(14)에 보내어 교통 신호등(12)의 정상적인 동작을 선취한다(preempt).
도 1은 또한 안테나(24C)를 구비한 휴대형 송신기 또는 수신기를 동작시키는 인가된 사람(authorized person)(21)을 도시하고 있으며, 안테나(24C)는 오토바 이(23)에 장착되어 있는 것으로 도시되어 있다. 일 실시예에서는, 대량 수송 차량 스케줄을 포함하는 임의의 헤드웨이 관리 정보(26)을 포함하는, 페이즈 선택기(18)의 구성은 인가받은 유지보수 관계자(authorized maintenance personnel)(21)에 의해 수동으로 수행된다. 다른 실시예에서, 교차로(10)의 수동 제어를 필요로 하는 상황에서는 인가된 사람(21)이 안테나(24C)를 사용하여 교통 신호등(12)을 통제한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 버스(22)와 앰뷸런스(20) 모두가 교차로(10)에 접근하고, 모두가 교통 신호 제어기(14)에 선제(pre-emption)를 요청하는 경우에는, 어느 차량에 선제를 부여할 것인지를 결정하기 위해 교통 신호 제어기(14)에 서열(hierarchy)이 제공될 수 있다. 이 특정한 예에서, 앰뷸런스(20)는 버스(22)보다 높은 미리 결정된 서열을 가질 수 있으므로, 앰뷸런스(20)의 선제 요청이 항상 버스(22)에 의한 요청보다 먼저 유효화된다. 두 대의 버스가 수직의 방향으로 교차로(10)에 접근하는 것과 같은 다른 상황에서는, 정시(on-time)에 가장 가까운 버스보다 그 스케줄에 대해서 가장 긴 지연을 가진 버스에 선제가 부여된다.
도 2는 본 발명에 따른 그 루트 상에서 대량 수송 차량(102)이 접근할 때 복수의 교차로(104 및 106)를 통제하는 것에 대한 도면이다. 교차로(104)는 도시 수송 루트(city transit route)와 같은 제어되는 영역(112) 내에 있고, 교차로(106)는, 예를 들어 대량 수송 차량(102)의 수송 루트에 있을 수 있는 제어된 영역(114)뿐만 아니라 다른 루트를 이동하는 다른 대량 수송 차량들의 제어 영역 내에 있을 수 있다. 시당국(city goverment)과 같은, 제어된 영역(112)을 위한 행정 기 관(governmental body)은, 헤드웨이를 유지하기 위해, 긴급 차량을 가장 높은 우선 순위로 해서 교차로(104)를 통한 통행에 지장이 없게 하고, 대량 수송 차량(102)에 의한 선제를 낮은 우선 순위로 해서 교통 신호등(108)의 정상적인 작동의 선제를 허가하는, 교통 신호등(108)을 위한 교통 신호등 제어 시스템을 설치할 수 있다.
교차로(104)에는 교통 신호등(108)의 작동을 제어하고 교통 신호등(108)의 정상적인 작동의 선제를 지원하는 교통 신호등 제어기(116)가 배치되어 있다. 통상적으로, 교차로(104)용 교통 신호등 제어 시스템은 대량 수송 차량(102)의 안테나(120)로부터 데이터를 수신하는 안테나(118)를 포함한다. 통상적으로, 안테나(120)는 대량 수송 차량(102)의 지붕에 장착되며, 대량 수송 차량(102)에 의한 이동 방향으로 무선 주파수 신호를 우선적으로 방출하도록 하는 방향으로 지향될 수 있다. 대량 수송 차량(102)에 의해 요청된 교통 신호등(108) 선제를 위한 안테나(118)로부터의 신호가 교통 신호등 제어기(116)와 결합된다. 그 요청된 선제에 응답해서, 교통 신호등 제어기(116)는 교차로(104)를 통한 대량 수송 차량(102)의 통행을 허용하도록 교통 신호등(108)의 페이즈를 조정한다. 교차로(106)에도 마찬가지로 교통 신호등(112)을 위한 안테나(122) 및 제어기(124)가 배치될 수 있다.
각각의 교통 신호등 제어기는 헤드웨이 관리 정보(126)의 각각의 사본(copy)을 포함할 수 있다. 헤드웨이 관리 정보(126)는 교차로를 통해 통행하는 각각의 버스 루트에 대한 스케줄 정보, 예를 들어, 루트-B 스케줄(128) 및 루트-A 스케줄(130), 및 교차로를 통해 사전에 통행하는 버스들에 대한 각각의 루트를 위한 타임 태그(132)를 포함할 수 있다. 스케줄(128 및 130)은, 각각의 루트에서 각각의 버스에 대한 대응하는 교차로에서의 정해진 도착 시간, 및/또는 년(year), 주(week), 일(day)의 다양한 시각에서의 버스들 사이의 바람직한 스페이싱 간격을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 타임 태그(132)는 안테나(120)로부터 송신된 대량 수송 차량(102)의 ID를 식별할 때 갱신된다. 다른 실시예에서, 그 루트 상에서의 대량 수송 차량(102)이 상대적 시간과 같은 타이밍 정보는 대량 수송 차량(102)에 의해 교통 신호등 제어기(116)에 송신될 수 있거나, 인터넷 접속과 같이 교통 신호등 제어기(116)와 교통 신호등 제어기(124)를 접속시키는 네트워크를 사용하여 통신될 수 있다. 또한, 교통 신호등 제어기(116)로부터 안테나(118 및 120)를 통해 대량 수송 차량(102)으로 정보가 보내질 수 있거나, 셀룰러 기술이나 다른 통신 기구를 사용하여 대량 수송 차량(102)이 중앙 설비 및/또는 관리 시스템에 통신 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 교통 선제 시스템은 대량 수송 시스템이 보다 효율적으로 운용될 수 있게 한다. 도 1에 도시된 버스(22)와 같이, 본 발명에 따라 구성된 인가된 대량 수송 차량은 교통 신호를 기다리는 데 시간을 덜 허비하고, 이에 따라 연료를 절약할 수 있으므로 대량 수송 차량은 보다 먼 루트를 운행할 수 있다. 이것은 또한, 인가된 대량 수송 차량은 다른 차량보다 빨리 혼잡한 도시 지역을 이동하기 때문에, 사람들로 하여금 개인의 자가용 대신 대중 교통(mass transportation)을 이용하게 한다.
도 1을 다시 참조하면, 긴급 차량(20)과는 달리, 대량 수송 차량(22)은 절대 적인 선제(toal preemption)를 필요로 하지 않는다. 일 실시예에서, 교통 신호 오프셋(traffic signal offset)을 사용하여 대량 수송 차량(22)에 우선권(preference)을 부여하면서, 서비스되는 교차로에 대한 모든 접근을 허용할 수 있다. 예를 들어, 통상적으로 차량이 각각의 방향으로 50 퍼센트의 시간으로 통행할 수 있게 하는 교통 신호 제어기는, 페이즈 선택기로부터의 반복된 페이즈 요청에 대응하여 대량 수송 차량(22)의 방향으로 흐르는 교통량을 65 퍼센트의 시간으로 진행하게 하고, 다른 방향으로 흐르는 교통량은 35 퍼센트의 시간으로 통행하게 한다. 본 실시예에서는, 대량 수송 차량(22)이 예측 가능한 이점을 가지도록 실제 오프셋이 고정될 수 있다. 일반적으로, 대량 수송 차량(22)에 대한 오프셋을 수행하기 전에 적절한 인가가 승인되어야 한다.
예시적인 장치에서, 교통 선제 시스템은 교차로에서 신호등을 실제로 제어하지 않는다. 오히려, 페이즈 선택기(18)가 번갈아서 교통 신호 제어기에 페이즈 요청을 발행하고, 교통 신호 제어기로부터의 페이즈 요청을 철회하며, 교통 신호 제어기(14)는 페이즈 요청이 허용될 수 있는지를 판단한다. 교통 신호 제어기(14)는 또한 근처의 철도 건널목과 같은 다른 소스에서 발생하는 페이즈 요청을 수신할 수 있는데, 이 경우 교통 신호 제어기(14)는 그 다른 소스로부터의 페이즈 요청이 페이즈 선택기(18)로부터의 페이즈 요청 이전에 허용된 것인지를 판단할 수 있다. 그렇지만, 실제에 있어서, 우선선제 시스템은 교차로(10)에 영향을 주어, 교통 신호 제어기 시퀀스를 모니터링하고 거의 허용될 것 같은 페이즈 요청을 반복적으로 발생함으로써 교통 신호 오프셋을 생성할 수 있다.
특정한 예시적 실시예에 따르면, 도 1의 교통 선제 시스템은 교통 우선순위 결정(prioritization) 및 통합된 헤드웨이 관리를 위해 전술한 코드 및 알고리즘을 구현하도록 변형된 공지의 구현을 사용하여 구현된다. 예를 들어, OPTICOM Priority Control System은 교통 우선순위 결정 및 통합된 헤드웨이 관리를 위해 전술한 코드 및 알고리즘을 구현하도록 변형될 수 있다(OPTICOM은 미네소타, 세인트 폴 소재의 3M사에 의해 제조된 교통 선제 시스템의 상표명이다). OPTICOM Priority Control System의 특징과 일치하여, 미국특허 제5,172,113호, 제5,539,398, 및 제5,602,739호의 하나 이상의 실시예는 이러한 방식으로 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 다른 특정한 예시적 실시예는 (아리조나, 피닉스 소재의 TOMAR Electronics, Inc에 의해 제조된) Strobecom Ⅱ 시스템과 같은, 다른 그러한 변형된 상업적으로 이용 가능한 교통 선제 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
도 3은 도 1의 교통 선제 시스템을 도시하는 블록도이다. 도 3에서, 안테나(24A, 24B 및 24C)로부터 발생하는 무선 주파수 신호는, 페이즈 선택기(18)에 연결되어 있는 안테나(16)에 의해 수신된다. 페이즈 선택기(18)는 수신기 신호 처리 회로(36) 및 디코더 회로(38), 메인 페이즈 선택기 프로세서(40), 장기간 메모리(long term memory)(42), 외부 데이터 포트(43) 및 실시간 클록(44)을 포함한다. 메인 페이즈 선택기 프로세서(40)는 교통 신호 제어기(14)와 통신하며, 이 교통 신호 제어기(14)는 또한 교통 신호등(12)을 제어한다.
신호 처리 회로(36)는 안테나(16)에 의해 제공된 아날로그 신호를 수신한다. 신호 처리 회로(36)는 이 아날로그 신호를 처리하여 디지털 신호를 생성하고, 이 디지털 신호는 디코더 회로(38)에 의해 수신된다. 디코더 회로(38)는 디지털 신호로부터 데이터를 추출하고, 적절한 인가를 승인하며 그 데이터를 메인 페이즈 선택기 프로세서(40)에 제공한다.
장기간 메모리(42)는 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM)을 사용하여 구현된다. 장기간 메모리(42)는 메인 페이즈 선택기 프로세서(40)에 결합되어 있고, 인가된 식별 코드의 목록을 저장하고 데이터를 로그하는 데 사용된다. 또한, 대량 수송 차량을 위한 스케줄 및 시간 태그와 같은 헤드웨이 정보(45)는 장기간 메모리(42)에 저장될 수 있다.
외부 데이터 포트(43)는 페이즈 선택기(18)를 컴퓨터에 결합시키는 데 사용된다. 일 실시예에서, 외부 데이터 포트(43)는 RS232 시리얼 포트이다. 통상적으로, 데이터를 페이즈 선택기와 교환하고 페이즈 선택기를 구성하는 분야에 휴대용 컴퓨터가 사용된다. 로그된 데이터는 외부 데이터 포트(34)를 통해 페이즈 선택기(18)로부터 제거되며, 헤드웨이 정보(45) 및 인가된 식별 코드의 목록은 외부 데이터 포트(43)를 통해 페이즈 선택기(18)에 저장된다. 외부 데이터 포트(43)는 또한 유선 또는 무선 모뎀, 기초리 통신망(local-area network) 또는 그외 이러한 기기를 사용하여 원격으로 액세스될 수 있다.
실시간 클록(44)은 메인 페이즈 선택기 프로세서(40)에 실제 시간을 제공한다. 실시간 클록(44)은 장기간 메모리(40)에 로그될 수 있는 타임 스탬프(time stamp)를 제공하며, 대량 수송 차량과 같은 차량의 시간이 정해진 통과를 포함하 는, 이벤트의 시간을 정하는 데 사용된다. 일 실시예에서, 실시간 클록(44)은 그 관련 스케줄에 대한 대량 수송 차량의 상대적 도착 시간을 검사하여, 교통 신호등 선제가 바람직한지를 판단하는 데 사용된다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 및 교차로에서의 교통 선제 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 4에서, 방법(400)은 대량 수송 차량과 관련된 송신기 또는 수신기로부터의 데이터를 송신하는 단계를 포함한다. 데이터는 대량 수송 차량에 대한 식별 코드 및/또는 루트 정보 및/또는 타이밍 정보를 포함할 수 있다. 데이터는 교통 위치(traffic locaton)에 설치되어 있는 수신기 또는 송수신기에 수신된다(420). 대량 수송 차량은 루트, 차량 ID(Identification), 차량의 정해진 도착 시간, 및/또는 그외 식별 정보를 식별하는 것과 같이, 식별 코드를 사용하여 식별된다(430). 교통 위치에서의 대량 수송 차량의 도착 시간은 미리 결정된 스케줄과 비교되는 데(440), 예를 들어, 이러한 식별에 제공된 시간 정보와 실제의 시간을 비교하거나, 도착 시간과 공지의 스케줄을 비교하거나 또는 그외의 정보들의 비교에 의하여 비교된다. 도착 시간과 미리 결정된 스케줄로부터의 원하는 도착 시간 사이의 차이(variance)를 판단하며(450), 그 판단된 차이에 기초하여 교통 신호등에 대해 교통 선제 명령이 발생된다(460). 예를 들어, 차량이 미리 결정된 시간 길이보다 더 뒤쳐져 있는 것으로 판단되면, 정지 신호등에서의 대기를 짧게 하도록 선제 명령이 발생될 수 있다. 다른 실시예에서는, 동일한 루트 상에 있는 이전의 대량 수송 차량이 미리 결정된 시간 길이 내에 있으면, 그 대량 수송 차량들을 떨어지게 하고 이에 의해 헤드웨이를 유지하기 위해, 교통 신호는, 예를 들어 교통 신호 앞의 버스 정류장에서 대량 수송 차량이 일시적으로 정지 상태(stationary)를 유지할 것을 제시하는 인디케이터를 제공할 수 있다. 차이는 차량의 운전자(operator)에의 표시를 위해 대량 수송 차량에 선택적으로 송신될 수 있다(470). 운전자는 그 표시된 차이에 기초하여 대량 수송 차량의 운행을 조정할 수 있다. 예를 들어, 운전자는 그 표시된 차이를 수용 가능한 수준까지 줄이는 추가의 시간 동안 다음의 버스 정류장에서 정지할 수 있다.
본 발명의 특정한 관점을 몇 가지의 특정한 예시적 실시예를 참조하여 설명하였으나, 당업자는 이에 대해 많은 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 데이터 신호 처리(데이터 룩-업, 데이터 송신 및 포매팅, 선제 서열, 및 데이터 암호화/복호화)뿐만 아니라 식별 코드 송신기 및 검출기 회로는 하나 이상의 프로세서, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리, 및 하나 이상의 아날로그 회로, 디지털 회로, 이산 회로, 프로그램 가능-로직 회로, 반-프로그램 가능 로직 회로, 비-프로그램 가능 논리 회로의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 비교될만한 신호 처리 작업을 위한 이러한 회로의 예는, 전술한 상업적 기기 및 예를 들어 미국특허 제5,172,113호, 제5,519,389호, 제5,539,398호 및 제4,162,447호를 포함하는 다양한 참고문헌에 개시되어 있다. 이러한 구현 및 채용은 본 발명의 정신 및 범주를 벗어남이 없이 전술한 실시예를 망라하며, 이것의 관점은 이하의 청구의 범위에 나타나 있다.

Claims (20)

  1. 대량 수송 차량(mass-transit vehicle)의 식별 코드를 송신하도록 구성된 송신기; 및
    교통 신호등 회로
    를 포함하며,
    상기 교통 신호등 회로는,
    교통 위치(traffic location)에 위치하고 상기 식별 코드를 수신하도록 구성된 수신기, 및
    상기 식별 코드를 사용하여 상기 대량 수송 차량을 식별하는 것을 시도하고, 상기 교통 위치에서의 상기 대량 수송 차량의 도착 시간과 미리 결정된 스케줄을 비교하며, 상기 도착 시간과 상기 미리 결정된 스케줄 사이의 차이(variance)를 판단한 것에 응답하여, 교통 신호등에 대한 교통 선제 명령(traffic preemption command)을 발생하도록 구성된 디코딩 회로
    를 포함하는, 교통 선제 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩 회로는 또한, 상기 교통 위치에서 교통 신호등에 대한 상기 교통 선제 명령을 발생하도록 구성된, 교통 선제 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩 회로는 또한, 상기 대량 수송 차량의 루트를 또한 따르는 교통 위치에서 교통 신호등에 대한 상기 교통 선제 명령을 발생하도록 구성된, 교통 선제 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩 회로는 또한, 선제 서열(preemption hierarchy)에 기초하여 교통 신호등에 대한 상기 교통 선제 명령을 발생하도록 구성된, 교통 선제 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신기는 또한, 제2 대량 수송 차량으로부터 식별 코드를 수신하도록 구성되며,
    상기 디코딩 회로는 또한, 상기 제2 대량 수송 차량을 식별하는 것을 시도하고, 상기 교통 위치에서의 상기 제2 대량 수송 차량의 도착 시간과 미리 결정된 스케줄을 비교하며, 각각의 대량 수송 차량에 대한 상기 도착 시간과 상기 미리 결정된 스케줄 사이의 차이를 판단한 것에 응답하여, 가장 큰 차이를 갖는 대량 수송 차량에 기초하여 교통 신호등에 대한 교통 선제 명령을 발생하도록 구성된, 교통 선제 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 대량 수송 차량은, 이 대량 수송 차량과 상기 교통 신호등 회로 사이의 양방향 통신을 촉진하도록 구성된 수신기를 더 포함하며, 이에 따라 차이 정보가 상기 대량 수송 차량에 전달될 수 있는, 교통 선제 시스템.
  7. 교통 선제 시스템에서 교통 위치에 있는 대량 수송 차량의 헤드웨이(headway)를 관리하는 방법에 있어서,
    상기 대량 수송 차량과 관련된 송신기로부터 식별 코드를 송신하는 단계;
    상기 교통 위치에 설치된 수신기에서 상기 식별 코드를 수신하는 단계;
    상기 식별 코드를 사용하여 상기 대량 수송 차량을 식별하는 단계;
    상기 교통 위치에서의 상기 대량 수송 차량의 도착 시간과 미리 결정된 스케줄을 비교하는 단계;
    상기 도착 시간과 상기 미리 결정된 스케줄 사이의 차이를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 차이에 기초하여 교통 신호등에 대한 교통 선제 명령을 발생하는 단계
    를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 판단된 차이가 임계치를 초과하는 것에 응답하여, 상기 교통 신호등에 대한 상기 교통 선제 명령을 발생하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 교통 선제 명령은 상기 교통 위치에 있는 상기 교통 신호등에 대해 발생되는, 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 교통 선제 명령은 상기 대량 수송 차량의 루트를 또한 따르는 상기 교통 위치에 있는 상기 교통 신호등에 대해 발생되는, 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 교통 선제 명령은 선제 서열에 기초하여 발생되는, 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 교통 선제 명령은 상기 대량 수송 차량과 그외 대량 수송 차량들 사이의 일정한 간격을 촉진하도록 발생되는, 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 교통 선제 명령은 상기 대량 수송 차량에 의한 스케줄 준수(schedule adherence)를 촉진하도록 발생되는, 방법.
  14. 교통 선제 시스템에 있어서,
    대량 수송 차량과 관련되어 있고, 상기 대량 수송 차량의 식별 코드를 송신하며 인코딩된 정보를 수신하도록 구성된 제1 송수신기;
    복수의 교차로 각각에 제공되는 제어기;
    각각의 제어기에 결합되고, 상기 제1 송수신기로부터 송신된 상기 식별 코드를 수신하며 상기 인코딩된 정보를 상기 제1 송수신기에 송신하도록 구성된 각각의 제2 송수신기; 및
    각각의 제어기에 결합되고, 상기 식별 코드를 사용하여 상기 대량 수송 차량을 식별하는 것을 시도하도록 구성된 각각의 디코딩 회로
    를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 교차로들 중 하나의 교차로에서의 상기 대량 수송 차량의 도착 시간과 미리 결정된 스케줄을 비교하고, 상기 도착 시간과 상기 미리 결정된 스케줄 사이의 차이를 판단한 것에 응답하여, 교통 신호등에 대한 교통 선제 명령을 발생하고 상기 대량 수송 차량에 차이 정보를 송신하는, 교통 선제 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어기는 또한, 상기 대량 수송 차량의 현재의 교차로에서 교통 신호등에 대한 상기 교통 선제 명령을 발생하도록 구성된, 교통 선제 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제어기는 또한, 상기 대량 수송 차량의 루트를 또한 따르는 교차로에서 교통 신호등에 대한 상기 교통 선제 명령을 발생하도록 구성된, 교통 선제 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제어기는 또한, 선제 서열에 기초하여 교통 신호등에 대한 상기 교통 선제 명령을 발생하도록 구성된, 교통 선제 시스템.
  18. 교통 선제 시스템에 있어서,
    대량 수송 차량과 관련된 송신기로부터 식별 코드를 송신하는 송신 수단;
    교통 위치에 설치된 수신기에서 상기 식별 코드를 수신하는 수신 수단;
    상기 식별 코드를 사용하여 상기 대량 수송 차량을 식별하는 식별 수단;
    상기 교통 위치에서의 상기 대량 수송 차량의 도착 시간과 미리 결정된 스케줄을 비교하는 비교 수단;
    상기 도착 시간과 상기 미리 결정된 스케줄 사이의 차이를 판단하는 판단 수단; 및
    상기 판단된 차이에 기초하여 교통 신호등에 대한 교통 선제 명령을 발생하는 발생 수단
    을 포함하는 교통 선제 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 발생 수단은, 상기 차이가 임계치를 초과하는지를 판단하는 판단 수단을 포함하는, 교통 선제 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 발생 수단은 교통 선제 명령 서열을 판단하는 판단 수단을 포함하는, 교통 선제 시스템.
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