KR20090061782A - 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템및 그 알림 방법 - Google Patents

근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템및 그 알림 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 근거리 전용 통신을 이용하여 교차로에 진입하는 차량의 안전 통과 여부를 판단할 수 있도록 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 신호 정보 알림 시스템 및 그 알림 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 신호 정보 알림 시스템은 교차로의 교통 신호 정보를 수집하여 노변 기지국으로 전달하는 신호 제어기와 근거리 전용 통신을 이용하여 상기 노변 기지국으로 차량 속도와 상기 교차로까지의 거리정보를 송신하고 상기 노변 기지국으로부터 교차로 신호 정보를 수신하는 차량에 구비된 차량 단말기와 상기 근거리 전용 통신을 이용하여 상기 신호 제어기로부터 전달받은 교통 신호 정보와 상기 차량 단말기로부터 수신받은 상기 차량의 속도와 교차로까지의 거리정보를 이용하여 상기 교차로를 통과하는 상기 차량의 안전 통과 여부를 판단하여 판단 결과와 신호 정보를 상기 차량 단말기로 전송하는 노변 기지국; 및 상기 근거리 전용 통신을 이용하여 신호정보를 수집하여 교차로 정보를 사전에 통보할 수 있도록 하는 통신 체계에 대한 전반적인 제어를 하는 지능형 교통 시스템 센터를 포함하는 것으로서, 사전에 충돌사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
근거리 전용 통신(DSRC), 교차로 정보, 신호 정보

Description

근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템 및 그 알림 방법{System and its method for providing information of cross roads in advance using dedicated short range communication}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템의 구성을 블록도로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 단말기의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 안전 통과 여부를 판단하는 과정을 나타낸 흐름도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교차로 정보와 차량 정보를 이용하여 안전 통과 여부에 따라 경보 신호를 전달하는 과정을 나타낸 흐름도.
《도면의 주요부분에 대한 부호의 설명》
100...교차로 정보 사전 알림 시스템 110...신호 제어기
120...노변 기지국(Road Side Equipment) 130...OBE(On-board Equipment)
140...근거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communication)
150...지능형 교통 시스템 센터(Intellegent Transport System Center)
160...GPS 위성
본 발명은 근거리 전용 통신을 이용하여 교차로에 진입하는 차량의 안전 통과 여부를 판단할 수 있도록 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 신호 정보 알림 시스템 및 그 알림 방법에 관한 것이다.
교통사고 중에서 가장 많은 비율을 차지하는 안전운전 불이행 다음으로 교차로와 신호문제가 교통사고의 원인이 되고 있다.
우리나라뿐만 아니라 미국에서도 도심지 내 충동 및 추돌사고의 약 30%이상이 신호 교차로에서 발생하며 이들 중 대부분은 운전자가 신호가 변경될 때 신호를 준수하지 않기 때문인 것으로 보고되고 있다.
따라서, 교통에 관련된 문제를 원활히 해결하기 위하여 지능형교통시스템(Intellegent Transport System;이하 'ITS')을 도입하게 되었다.
상기 ITS는 도로, 차량, 신호시스템 등 기존 교통 체계에 전자, 제어, 정보, 통신 등의 관련 기술을 부가함으로써, 차량과 도로간의 정보의 단절 없이 정보의 흐름을 원활히 하고, 기존 시설의 이용을 극대화하고자 하는 개념에서 도입된 시스템으로서, 정보통신기술 분야가 대부분의 비중을 차지하고 있다고 해도 과언이 아니다.
상기 ITS를 구현하기 위해서는 정보통신기술 분야 중에서도 도로와 차량간 양방향 통신을 위한 무선통신기술이 무엇보다도 중요하게 여겨지고 있다.
상기에 언급한 것과 같이 교차로 내에서 발생하는 교통사고는 꾸준히 발생하고 있는 실정이기 때문에 이에 대한 대책이 마련되어야 한다.
특히, 운전자는 교차로를 지나게 될 때, 전방에 보이는 신호가 언제 직진신호에서 정지 신호로 바뀌게 될 지에 대한 정보를 전혀 알지 못할 때가 많기 때문에, 더 빠른 속도로 직진 신호가 바뀌기 전에 지나가려는 습성이 가지게 되는 경우를 많이 볼 수 있다.
더욱이, 차선이 많은 교차로의 경우에는 직진 신호에서 경고 신호등으로 바뀌는 시간보다 차량이 지나가는 시간이 더 오래 걸리기 때문에 부득이하게 교차로상에 정지하게 되거나 다른 방향에서 진행하는 차량과 접촉 사고가 발생하는 경우가 나타나게 된다.
본 발명의 목적은 교차로의 신호 정보를 차량의 운전자가 수신받아 사전에 안전 통과 여부를 판단할 수 있도록 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템 및 그 알림 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 근거리 전용 통신을 이용하여 노변 기지국과 차량 단말기 간의 정보 공유로 차량의 교차로 안전 통과 여부를 판단하고 위험 경고를 할 수 있도록 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템 및 그 알림 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템은, 교차로의 교통 신호 정보를 수집하여 노변 기지국으로 전달하는 신호 제어기; 근거리 전용 통신을 이용하여 상기 노변 기지국으로 차량 속도와 상기 교차로까지의 거리정보를 송신하고 상기 노변 기지국으로부터 교차로 신호 정보를 수신하는 차량에 구비된 차량 단말기; 상기 근거리 전용 통신을 이용하여 상기 신호 제어기로부터 전달받은 교통 신호 정보와 상기 차량 단말기로부터 수신받은 상기 차량의 속도와 교차로까지의 거리정보를 이용하여 상기 교차로를 통과하는 상기 차량의 안전 통과 여부를 판단하여 판단 결과와 신호 정보를 상기 차량 단말기로 전송하는 노변 기지국; 및 상기 근거리 전용 통신을 이용하여 신호정보를 수집하여 교차로 정보를 사전에 통보할 수 있도록 하는 통신 체계에 대한 전반적인 제어를 하는 지능형 교통 시스템 센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 차량 단말기는, 상기 차량의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부; 상기 차량의 속도를 측정하는 속도 센서; 상기 GPS 수신부를 통해 얻어진 위치 정보를 이용하여 현재 차량의 위치에서 교차로까지의 거리 정보를 판단하기 위한 지도 데이터 저장부; 상기 속도 정보와 교차로까지의 거리 정보를 저장하고 노변 기지국으로부터 수신받은 신호 정보를 저장하는 저장부; 상기 저장부에 저장된 상기 차량의 속도 정보와 교차로까지의 거리 정보를 상기 노변 기지국으로 송신하고 상기 노변 기지국으로부터 신호 정보를 수신하는 근거리 무선 통신부; 상기 교차로 안전 통과 정보와 경보 정보를 표시하는 표시부; 상기 교차로 안전 통과 정 보와 경보 정보를 음성으로 출력하는 음성 안내부; 및 상기 노변 기지국으로부터 수신된 신호 정보와 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 이용하여 상기 교차로의 안전 통과 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템.
하나의 예로써, 상기 차량의 속도와 상기 교차로까지의 거리에 대한 정보는 차량 단말기 프로토콜에 사용되는 메시지 데이터 슬롯(Message Date Slot)을 이용하여 상기 노변 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 교차로를 통과하는 차량의 수가 많아지면 상기 노변 기지국에서는 교통 신호 정보를 상기 차량 단말기로 전송하고 상기 차량 단말기에서는 수신받은 상기 교통 신호 정보와 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 이용하여 안전 통과 여부를 자체적으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 노변 기지국이 교차로 안전 통과 여부를 판단함에 있어서, 상기 신호 제어기가 일정 시간 후, 파란색 신호에서 노란색 신호로 바뀔 경우, 상기 노변 기지국은 상기 신호 제어기에서 보내 오는 직진 차량에 대한 직진 유지 시간과 상기 차량 단말기를 통해 수신되는 차량이 교차로 건너편 건널목을 통과하기까지 소요되는 시간을 비교해서 안전한 통과가 어렵다고 판단될 경우 진입하고 있는 차량에 구비된 차량 단말기로 교차로에 서행하여 진입하라는 경보신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 노변 기지국이 계산상으로 운전자가 속도를 감속할 수 있는 범위 내에 있다고 판단되면 아무런 경고 메시지를 송신하지 않고, 반대로 운 전자가 속도를 감속하지 않을 경우, 교차로 중간에서 정지신호를 받을 가능성이 있다고 판단되면 차량 단말기에 위험경고신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 차량 단말기가 교차로 안전 통과 여부를 판단함에 있어서, 상기 신호 제어기를 통해 직진 차량에 대한 신호 유지 시간 정보는 상기 노변 기지국에서 수신받아 상기 차량 단말기로 전송되고 상기 차량 단말기는 속도와 위치 정보를 이용하여 교차로를 지난 시점까지의 시간을 계산하여 안전 통과 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 방법은, 신호 제어기에서 수집된 신호 정보가 노변 기지국으로 전달되는 제 1 단계; 근거리 전용 통신을 통해 노변 기지국은 영역 내로 진입된 차량 단말기로부터 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 수신받는 제 2 단계; 상기 노변 기지국이 신호 정보와 근거리 전용 통신 영역 내로 진입된 차량의 속도와 교차로까지의 거리정보를 이용하여 상기 차량의 안전 통과 여부를 판단하는 제 3 단계; 상기 안전 통과 여부 판단에 따라서 상기 차량의 감속하지 않을 경우, 교차로 중간에서 정지신호를 받을 가능성이 있다고 판단되면 위험 경고를 사전에 통보하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 제 1단계는, 상기 신호 제어기는 신호가 변화된 시점 시간과 다음 신호로 전환되는데 까지의 시간 정보를 노변 기지국으로 전달하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 제 2단계는, 상기 차량 단말기 내부에 구비된 GPS 수신 기와 속도 센서와 지도 데이터를 이용하여 얻어진 차량의 속도와 차량이 교차로까지의 거리 정보가 근거리 전용 통신을 통해 상기 노변 기지국으로 전달되는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 제 3단계는, 상기 신호제어기를 통해 수신받은 신호 정보에서 파란색에서 노란색 신호로 전환되는 시간 정보와 상기 차량의 속도와 교차로까지의 거리정보를 이용하여 차량이 교차로를 지나치는 시간을 계산하여 상기 두 시간을 비교하여 안전 통과 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 제 4단계는, 상기 노변 기지국이 경보 정보를 근거리 전용 통신을 통해 차량 단말기로 송신하면 상기 차량 단말기의 화면과 음성으로 감속하라는 경고 메시지가 출력되는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 안전 통과 여부를 차량 단말기에서 판단하게 되는 경우에는, 상기 노변 기지국에서 획득된 신호 변화에 따른 시간 정보가 근거리 전용 통신을 통해 상기 차량 단말기에 전달되고 상기 차량 단말기는 차량의 위치와 속도와 지도 데이터의 정보를 이용하여 교차로를 지나는데 걸리는 시간을 계산하여 상기 신호 변화 시간과 비교하여 안전 통과 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 이용하여 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템 및 그 알림 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 교차로 사전 정보 알림 시스템(100)은 교차로를 지나는 차 량의 흐름을 제어하기 위한 신호등을 제어하고 신호 정보를 출력하는 신호 제어기(110)와 상기 신호 제어기(110)로부터 상기 교차로의 신호 정보를 수신하고 차량 단말기(130)로부터 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 수신받아 상기 차량이 상기 교차로를 안전하게 통과할 수 있는지의 여부를 근거리 전용 통신(140)을 이용하여 판단하는 노변 기지국(120)과 차량의 위치, 속도, 특정 지점까지의 거리 정보확인이 가능하고 상기 노변 기지국(120)으로부터 수신받은 교통 신호 정보를 이용하여 상기 교차로의 안전 통과 여부를 판단할 수 있으며 근거리 전용 통신이 가능 한 차량 단말기(130)와 상기 차량에 구비된 GPS 수신기를 통해 차량의 위치 정보를 확인할 수 있도록 하는 GPS 위성(160)과 상기 교통 흐름 제어의 전반적인 관리와 해당 교통 정보를 수집하여 시스템을 통제하는 지능형 교통 시스템 센터(Intellegent Transport System Center;이하'ITS 센터')(150)로 구성되며 상기 노변 기지국(120)과 상기 차량 단말기(130)는 근거리 전용 통신(140)을 통해 실시간으로 정보를 주고 받는다.
먼저, 근거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communications;이하 'DSRC')(140)에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.
상기 DSRC는 표준방식으로 근거리전용 무선통신을 위해 5.8GHz의 주파수 대역을 사용한다.
상기 DSRC는 텔레매틱스 서비스를 제공하기 위해 도입된 새로운 근거리 무선 통신 수단으로서 교통정보 및 제어시스템 응용에 필요한 통신 요구 사항들을 충족시킬 수 있다.
상기 DSRC는 10m에서 100m의 좁은 서비스 지역과 차량단말기(On-board Equipment;이하'OBE')(130)와 노변기지국(Road Side Equipment;이하'RSE')(120) 사이에 실시간 서비스가 이루어지고 실시간 환경에서 매우 일반적이라 할 수 있기 때문에 텔레매틱스 서비스를 지원하기 위한 적합한 시스템이라 할 수 있다.
상기 DSRC의 물리 계층은 텔레매틱스 서비스를 위한 5.8GHz 마이크로파를 이용한 물리 계층 규격을 기술하고 있으며, OSI 1계층(Physical Layer)의 요구 조건들로 구성된다.
상기 OBE(130)와 상기 RSE(120)을 이용하고, 시분할 다중접속방식인 TDMA(Time Division Multiple Access)를 사용하며, 전송속도는 1.024Mbps이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템의 구성을 블록도로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 신호 제어기(110)에서 상기 RSE(120)로 신호에 대한 정보를 제공한 다음에 상기 RSE(120)에서 자신의 영역으로 들어온 상기 OBE(130)와 서로 정보를 주고 받는다.
이에 따라 분석된 정보는 상기 OBE(130)에서 운전자에게로 정보가 제공되는데 이때 상황에 따라 사전 경보에 대한 정보가 주어진다.
상기 OBE(130)는 상기 GPS 위성(160)을 이용해서 차량의 속도 정보와 교차로까지의 거리에 대한 정보를 확인할 수 있다.
상기 OBE(130)는 상기차량의 속도 정보와 교차로까지의 거리에 대한 정보는 상기 OBE(130) 프로토콜에서 사용되는 메시지 데이터 슬롯(Message Data Slot;이하 'MDS')를 통해 상기 RSE(120)로 전송된다.
상기 DSRC(140) 표준에서 사용되는 프로토콜은 프레임 제어슬롯, 메시지 데이터 슬롯, 접속 요구 슬롯이 있는데, 이 중에서 상기 OBE(130)에서 상기 RSE(120)로 정보를 전달할 수 있는 슬롯이 MDS이므로 해당 슬롯을 이용한다.
상기 OBE(130)에서 상기 RSE(120)로 MDS 슬롯을 통해서 1 byte(8 bit)의 속도 정보와 다른 1 byte(8 bit)의 거리 정보를 담아 보낼 수 있다.
상기 MDS의 8 bit를 이용하므로 속도는 단위를 [km/h]로 가정할 때 256가지 경우를 표시할 수 있으므로 0에서부터 255[km/h]까지의 속도의 정보를 나타낼 수 있고, 거리 역시 단위를 [m]로 가정할 때 8bit를 사용하므로 0에서부터 255[m]까지의 거리정보를 슬롯에 담을 수 있다.
예를 들어, 속도를 나타내는 비트가 01010000으로 MDS에 들어오고, 거리를 나타내는 비트가 01100100으로 정보가 들어온다면, 80[km/h] 속도로 교차로 건너편 건널 신호제어기(110)로부터 100[m] 떨어진 곳에서 자동차가 다가온다는 것을 표시할 수가 있다.
따라서, 약 4.5초 후에 자동차는 RSE가 설치된 신호제어기를 지나가게 될 것이다.
이처럼 차량의 속도정보와 거리 정보를 RSE(120)가 받게 되면 RSE(120)는 신호제어기와 OBE(130)의 모든 정보를 비교하여 차량이 적절한 속도로 교차로로 다가오는지 여부를 판단하게 된다.
신호 제어기(110)가 약 3초 후에 파란색 신호에서 노란색 신호로 바뀔 경우, RSE(120)는 신호제어기에서 보내 오는 직진차량에 대한 직진유지시간과 차량이 교차로 건너편 건널목을 통과하기까지 소요되는 시간을 비교해서, 안전한 통과가 어렵다고 판단될 경우 진입하고 있는 OBE(130)에게 교차로에 서행하여 진입하라는 경보신호를 전송하게 함으로써 운전자에게 안전정보를 제공하게 된다.
상기 RSE(120)가 계산상 운전자가 속도를 감속할 수 있는 범위 내에 있다고 판단된다면 아무런 경고를 주지 않아도 되지만, 반대로 운전자가 속도감속을 하지 않을 경우, 교차로 중간에서 정지신호를 받을 가능성이 있다고 판단되면 해당 OBE(130)에 위험경고를 알리고, 상기 OBE(130)는 이를 차량 내 알림 장치들 통해서 운전자에게 알리게 된다.
이를 통해 운전자가 빨간 신호등상태임에도 불구하고 교차로 통과하게 되어 일어날 수 있는 각종 사고들을 사전에 방지할 수 있는 시스템을 구축할 수 있고 연간 교통사고량을 크게 줄일 수가 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 단말기의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 OBE(130)는 상기 차량의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부(304)와 상기 차량의 속도를 측정하는 속도 센서(306)와 상기 GPS 수신부(304)를 통해 얻어진 위치 정보를 이용하여 현재 차량의 위치에서 교차로까지의 거리 정보를 판단하기 위한 지도 데이터 저장부(308)와 상기 속도 정보와 교차로까지의 거리 정보를 저장하고 노변 기지국으로부터 수신받은 신호 정보를 저장하는 저장부(310)와 상기 저장부(310)에 저장된 상기 차량의 속도 정보와 교차로까지의 거리 정보를 상기 노변 기지국으로 송신하고 상기 노변 기지국으로부터 신호 정보를 수신하는 근거리 무선 통신부(312)와 상기 교차로 안전 통과 정보와 경보 정보를 표시하는 표시부(314)와 상기 교차로 안전 통과 정보와 경보 정보를 음성으로 출력하는 음성 안내부(316) 상기 RSE(120)으로부터 수신된 신호 정보와 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 이용하여 상기 교차로의 안전 통과 여부를 판단하는 제어부(318)를 포함하여 구성된다.
상기 GPS 수신부(304)를 통해 GPS 위성(160)으로부터 수신되는 위치정보를 수신받고 상기 속도 센서(306)를 이용하여 차량의 속도 정보를 상기 저장부(310)에 저장하고 상기 지도 데이터 저장부(308)의 지도 정보를 이용하여 차량의 위치와 상기 전방의 교차로의 위치 정보를 이용하여 상기 제어부(318)는 교차로까지의 거리를 판단한다.
상기 근거리 무선 통신부(312)를 통해 상기 RSE(120)로 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 송신한다.
상기 근거리 무선 통신부(312)는 상기 RES(120)로부터 안전 통과 여부에 대한 정보를 수신하고, 만약 경보 정보가 수신되면 상기 표시부(314)나 음성 안내부(316)를 이용하여 경보 정보를 출력하여 운전자가 안전 통과 여부를 인지할 수 있게 한다.
차량의 교차로 진입이 많아질 경우에는 상기 RSE(120)의 정보 송수신량이 많아지므로 상기 OBE(130)가 자체적으로 판단할 수 있도록 구성이 가능하다.
이때는, 상기 근거리 무선 통신부(312)를 통하여 상기 RSE(120)로부터 신호 제어기(110)에서 수신받은 교통 신호 정보를 수신받아 상기 제어부(318)에서 교통 신호 정보와 차량의 속도 정보 교차로까지의 거리 정보 등을 이용하여 안전 통과 여부를 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 안전 통과 여부를 판단하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, RES(120)가 신호 제어기(110)를 통해 교통 신호 정보를 수집하고 OBE(130)로부터 차량의 속도와 교차로까지의 거리정보를 수신받아 정보를 취합한다(S400).
이때, TOBE < TTRA 지를 판단하게 되는데(S400),
여기서, TOBE 는 차량이 신호 교차로까지 가는데 걸리는 시간이고 TTRA 는 신호가 파란색 등에서 노란색으로 변경하는데 걸리는 시간을 나타낸다.
TOBE < TTRA면 차량이 신호 교차로까지 가는데 걸리는 시간이 신호가 파란색 등에서 노란색으로 변경하는데 걸리는 시간보다 짧기 때문에 안전하게 교차로를 통과할 수 있다고 판단할 수 있기 때문에, 안전 통과 정보를 OBE(130)로 전달하여 안전 통과 정보를 표시할 수 있도록 한다(S404).
만약, 차량이 신호 교차로까지 가는데 걸리는 시간이 신호가 파란색 등에서 노란색으로 변경하는데 걸리는 시간보다 길면, 교차로에 차량이 정지할 수 있기 때문에 경보 신호 정보를 전달하여 경보 신호를 표시할 수 있도록 한다(S406).
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교차로 정보와 차량 정보를 이용 하여 안전 통과 여부에 따라 경보 신호를 전달하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하여 교차로 경보 신호를 전달하는 전반적인 흐름을 설명하면 다음과 같다.
RSE(140)는 교차로의 신호변경 정보를 신호 제어기(110)로부터 실시간으로 수신받는다(S500).
DSRC(140)통해 근거리 통신이 가능한 OBE(130)가 장착된 차량이 RSE(120)의 영역안으로 진입하면, 서로 통신 가능 상태 여부를 판단한다(S502).
단계 502의 판단결과, 통신 가능상태가 되면, OBE(130)는 GPS 위성(160)을 통해 수신받은 차량의 위치 정보와 속도 센서를 통해 얻어낸 속도 정보와 지도 데이터 정보를 이용하여 전방에 위치한 교차로의 위치 정보를 이용하여, 최종적으로 얻어진 차량의 속도 정보와 교차로까지의 거리정보를 RSE(120)로 DSRC(140)를 이용하여 전송한다(S504).
상기 RSE(120)는 OBE(130)로부터 수신받은 차량의 속도 정보와 교차로까지의 거리정보를 이용하여 상기 차량의 안전 통과 여부를 판단하게 된다(S506).
단계 506의 판단결과, 안전 통과가 불가하면(S508), 차량이 현 속도로 운행되었을 경우, 교차로상에 정차하게 되는지 판단한다(S510).
차량이 서행하지 않으면 교차로상에 정지하게 될 것으로 판단되면 상기 RSE(120)는 상기 OBE(130)로 위험 경보 신호를 송신하고, OBE(130)에서는 경보 신호를 수신받아 화면과 음성으로 위험 경보를 출력하게 된다(S512).
단계 508의 판단결과, 차량이 교차로를 안전하게 통과할 수 있을 것으로 판 단되거나 현 속도로 진행되어도 교차로상에 정차하지 않을 것으로 판단되면, 안전 통과 정보를 송신하여 안전 정보를 표시한다(S514).
상기와 같이, 교차로로 진입하는 차량의 속도와 거리를 OBE(130)가 GPS 위성(160)에서 정보를 받아 RSE(120)로 전달하면 상기 RSE(120)는 이를 신호제어기(110)에서 보내 온 신호와 비교하여 차량이 제동해야할 적정거리를 계산하고 이에 부적합한 속도로 차량이 진행할 경우 경고를 줄 수 있으므로 사전에 충돌사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또 다른 실시 예로는, 카메라를 연동하여 교차로 정지선 위반 차량과 교차로를 통과하는 차량의 속도위반을 적발하는데 적용할 수 있으며, 사고가 발생하였을 경우, 차량단말기에 남겨진 로그값들을 증거로 사용하여 시시비비를 가려내는 것에도 사용될 수 있을 것이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면 교차로로 진입하는 차량의 속도와 거리를 차량 단말기가 GPS 위성에서 정보를 받아 노변 기지국으로 전달하면 상기 노변 기지국은 이를 신 호제어기에서 보내 온 신호와 비교하여 차량이 제동해야할 적정거리를 계산하고 이에 부적합한 속도로 차량이 진행할 경우 경고를 줄 수 있으므로 사전에 충돌사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 교차로의 교통 신호 정보를 수집하여 노변 기지국으로 전달하는 신호 제어기;
    근거리 전용 통신을 이용하여 상기 노변 기지국으로 차량 속도와 상기 교차로까지의 거리정보를 송신하고 상기 노변 기지국으로부터 교차로 신호 정보를 수신하는 차량에 구비된 차량 단말기;
    상기 근거리 전용 통신을 이용하여 상기 신호 제어기로부터 전달받은 교통 신호 정보와 상기 차량 단말기로부터 수신받은 상기 차량의 속도와 교차로까지의 거리정보를 이용하여 상기 교차로를 통과하는 상기 차량의 안전 통과 여부를 판단하여 판단 결과와 신호 정보를 상기 차량 단말기로 전송하는 노변 기지국; 및
    상기 근거리 전용 통신을 이용하여 신호정보를 수집하여 교차로 정보를 사전에 통보할 수 있도록 하는 통신 체계에 대한 전반적인 제어를 하는 지능형 교통 시스템 센터를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차량 단말기는,
    상기 차량의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부;
    상기 차량의 속도를 측정하는 속도 센서;
    상기 GPS 수신부를 통해 얻어진 위치 정보를 이용하여 현재 차량의 위치에서 교차로까지의 거리 정보를 판단하기 위한 지도 데이터 저장부;
    상기 속도 정보와 교차로까지의 거리 정보를 저장하고 노변 기지국으로부터 수신받은 신호 정보를 저장하는 저장부;
    상기 저장부에 저장된 상기 차량의 속도 정보와 교차로까지의 거리 정보를 상기 노변 기지국으로 송신하고 상기 노변 기지국으로부터 신호 정보를 수신하는 근거리 무선 통신부;
    상기 교차로 안전 통과 정보와 경보 정보를 표시하는 표시부;
    상기 교차로 안전 통과 정보와 경보 정보를 음성으로 출력하는 음성 안내부; 및
    상기 노변 기지국으로부터 수신된 신호 정보와 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 이용하여 상기 교차로의 안전 통과 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 속도와 상기 교차로까지의 거리에 대한 정보는 차량 단말기 프로토콜에 사용되는 메시지 데이터 슬롯(Message Date Slot)을 이용하여 상기 노변 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 교차로를 통과하는 차량의 수가 많아지면 상기 노변 기지국에서는 교통 신호 정보를 상기 차량 단말기로 전송하고 상기 차량 단말기에서는 수신받은 상기 교통 신호 정보와 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 이용하여 안전 통과 여부를 자체적으로 판단하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 노변 기지국이 교차로 안전 통과 여부를 판단함에 있어서,
    상기 신호 제어기가 일정 시간 후, 파란색 신호에서 노란색 신호로 바뀔 경우, 상기 노변 기지국은 상기 신호 제어기에서 보내 오는 직진 차량에 대한 직진 유지 시간과 상기 차량 단말기를 통해 수신되는 차량이 교차로 건너편 건널목을 통과하기까지 소요되는 시간을 비교해서 안전한 통과가 어렵다고 판단될 경우 진입하고 있는 차량에 구비된 차량 단말기로 교차로에 서행하여 진입하라는 경보신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템.
  6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 노변 기지국이 계산상으로 운전자가 속도를 감속할 수 있는 범위 내에 있다고 판단되면 아무런 경고 메시지를 송신하지 않고, 반대로 운전자가 속도를 감 속하지 않을 경우, 교차로 중간에서 정지신호를 받을 가능성이 있다고 판단되면 차량 단말기에 위험경고신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 차량 단말기가 교차로 안전 통과 여부를 판단함에 있어서,
    상기 신호 제어기를 통해 직진 차량에 대한 신호 유지 시간 정보는 상기 노변 기지국에서 수신받아 상기 차량 단말기로 전송되고 상기 차량 단말기는 속도와 위치 정보를 이용하여 교차로를 지난 시점까지의 시간을 계산하여 안전 통과 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 알림 시스템.
  8. 신호 제어기에서 수집된 신호 정보가 노변 기지국으로 전달되는 제 1 단계;
    근거리 전용 통신을 통해 노변 기지국은 영역 내로 진입된 차량 단말기로부터 차량의 속도와 교차로까지의 거리 정보를 수신받는 제 2 단계;
    상기 노변 기지국이 신호 정보와 근거리 전용 통신 영역 내로 진입된 차량의 속도와 교차로까지의 거리정보를 이용하여 상기 차량의 안전 통과 여부를 판단하는 제 3 단계;
    상기 안전 통과 여부 판단에 따라서 상기 차량의 감속하지 않을 경우, 교차로 중간에서 정지신호를 받을 가능성이 있다고 판단되면 위험 경고를 사전에 통보 하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1단계는,
    상기 신호 제어기는 신호가 변화된 시점 시간과 다음 신호로 전환되는데 까지의 시간 정보를 노변 기지국으로 전달하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 교차로 사전 정보 알림 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2단계는,
    상기 차량 단말기 내부에 구비된 GPS 수신기와 속도 센서와 지도 데이터를 이용하여 얻어진 차량의 속도와 차량이 교차로까지의 거리 정보가 근거리 전용 통신을 통해 상기 노변 기지국으로 전달되는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 사전 정보 알림 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 제 3단계는,
    상기 신호제어기를 통해 수신받은 신호 정보에서 파란색에서 노란색 신호로 전환되는 시간 정보와 상기 차량의 속도와 교차로까지의 거리정보를 이용하여 차량 이 교차로를 지나치는 시간을 계산하여 상기 두 시간을 비교하여 안전 통과 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 사전 정보 알림 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 4단계는,
    상기 노변 기지국이 경보 정보를 근거리 전용 통신을 통해 차량 단말기로 송신하면 상기 차량 단말기의 화면과 음성으로 감속하라는 경고 메시지가 출력되는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 사전 정보 알림 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 안전 통과 여부를 차량 단말기에서 판단하게 되는 경우에는, 상기 노변 기지국에서 획득된 신호 변화에 따른 시간 정보가 근거리 전용 통신을 통해 상기 차량 단말기에 전달되고 상기 차량 단말기는 차량의 위치와 속도와 지도 데이터의 정보를 이용하여 교차로를 지나는데 걸리는 시간을 계산하여 상기 신호 변화 시간과 비교하여 안전 통과 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 통신을 이용한 사전 정보 알림 방법.
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