KR20120027695A - 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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KR20120027695A
KR20120027695A KR1020100089435A KR20100089435A KR20120027695A KR 20120027695 A KR20120027695 A KR 20120027695A KR 1020100089435 A KR1020100089435 A KR 1020100089435A KR 20100089435 A KR20100089435 A KR 20100089435A KR 20120027695 A KR20120027695 A KR 20120027695A
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김진현
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현대자동차주식회사
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본 발명은 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 신호등이나 가로등에 설치된 차량제어정보 제공장치로부터 무선 광통신을 통해 차량제어정보를 제공받아 차량을 제어함으로써, 차량의 연료 소모를 최소화하고 운전자의 안전을 보호하는 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 신호등 또는 가로등을 이용한 무선 광통신 방식으로 신호 시간정보를 제공하는 차량 제어정보 제공장치; 및 상기 차량 제어정보 제공장치로부터 제공받은 신호 시간정보를 이용하여, 운전자가 조작한 신호지시기 방향으로의 대기시간을 확인한 후, 엔진정지에 의한 연료저감과 재시동에 의한 연료소모량이 동일하게 되는 기준시간(이하, 임계시간)을 초과하지 않으면 ISG(Integrated Starter & Generator)로 시동 유지신호를 전달하고, 초과하면 엔진 정지신호를 전달하는 차량 제어장치를 포함한다.

Description

무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING VEHICLE USING WIRELESS OPTICAL COMMUNICATION}
본 발명은 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신호등이나 가로등에 설치된 차량제어정보 제공장치로부터 무선 광통신을 통해 차량제어정보를 제공받아 차량을 제어하는 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 가솔린 차량과 달리 일체형 스타터 및 발전기(ISG : Integrated Starter & Generator)를 사용하여 엔진의 시동을 걸게 되며, ISG와 엔진은 벨트로 연결되어 있어 엔진 시동시에 ISG의 구동력이 벨트를 통해 엔진으로 제공되어 엔진의 시동이 걸리게 된다.
즉, 엔진 시동시에 ISG 클러치가 결합 되어 ISG가 구동되고, 엔진 회전수가 엔진의 아이들(Idle) 회전수가 될 때까지 ISG의 토크를 증가시키면서 제어함으로써, 엔진의 시동이 이루어지도록 하는 것이다.
이러한 ISG는 차량이 정차하면 무조건 시동을 꺼버리는 로직을 구비하여, 정차시간이 짧은 경우 오히려 재시동에 의한 연비손실이 더 클 수 있어 최적의 제어가 필요하다.
아울러 전파 레이더를 이용하여 선행 차량과의 거리 및 속도를 측정하여 선행 차량과 적절한 거리를 자동으로 유지하는 차 간 거리제어 시스템(SCC : Smart Cruse Control)이 차량의 전방에 장착되어 있다.
이러한 SCC는 선행 차량과의 거리 및 속도를 측정하여 선행 차량과의 거리를 유지할 뿐, 선행 차량의 감속 및 정지를 예측할 수 없어 선행 차량이 신호등에 걸려 갑자기 감속 및 정차하는 경우 안전거리 유지가 어려웠다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 신호등이나 가로등에 설치된 차량제어정보 제공장치로부터 무선 광통신을 통해 차량제어정보를 제공받아 차량을 제어함으로써, 차량의 연료 소모를 최소화하고 운전자의 안전을 보호하는 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 신호등 또는 가로등을 이용한 무선 광통신 방식으로 신호 시간정보를 제공하는 차량 제어정보 제공장치; 및 상기 차량 제어정보 제공장치로부터 제공받은 신호 시간정보를 이용하여, 운전자가 조작한 신호지시기 방향으로의 대기시간을 확인한 후, 엔진정지에 의한 연료저감과 재시동에 의한 연료소모량이 동일하게 되는 기준시간(이하, 임계시간)을 초과하지 않으면 ISG(Integrated Starter & Generator)로 시동 유지신호를 전달하고, 초과하면 엔진 정지신호를 전달하는 차량 제어장치를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 신호등 또는 가로등을 이용한 무선 광통신 방식으로 신호 시간정보를 제공받는 단계; 상기 제공받은 신호 시간정보를 이용하여 운전자가 조작한 신호지시기 방향으로의 신호 시간정보를 확인하는 단계; 상기 확인 결과, 진행방향으로의 대기시간이 임계시간을 초과하지 않으면 ISG(Integrated Starter & Generator)로 시동 유지신호를 전달하는 단계; 및 상기 확인 결과, 진행방향으로의 대기시간이 상기 임계시간을 초과하면 상기 ISG로 엔진 정지신호를 전달하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 신호등이나 가로등에 설치된 차량제어정보 제공장치로부터 무선 광통신을 통해 차량제어정보를 제공받아 차량을 제어함으로써, 차량의 연료 소모를 최소화하고 운전자의 안전을 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 신호 시간정보를 표시한 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량 제어에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템은, 적어도 하나의 LED 광통신부(11)와 제어기(12)를 구비한 차량 제어정보 제공장치(10), 및 LED 광통신부(21)와 차량 제어부(22)를 구비한 차량 제어장치(20)를 포함한다.
각 구성요소들에 대해 좀 더 상세히 살펴보면, 차량 제어정보 제공장치(10)는 차량 제어장치(20)가 통신영역 내에 진입하면 신호등 또는 가로등을 이용한 무선 광통신 방식으로 신호 시간정보를 제공한다. 즉, 차량 제어장치(20)를 탑재한 차량이 차량 제어정보 제공장치(10)를 구비한 신호등에 근접하면, 차량 제어정보 제공장치(10)는 신호등을 통한 무선 광통신 방식으로 직진 및 우회전 그리고 좌회전 신호 시간정보를 제공한다.
예를 들어, 현재 진행정지 신호(빨간불)인 경우 직진 대기시간 1분 37초, 좌회전 대기시간 2분17초라는 정보를 제공한다.
다른 예로, 현재 직진 신호(파란불)인 경우 직진 잔여시간 21초, 좌회전 대기시간 2분 31초라는 정보를 제공한다.
다른 예로, 현재 좌회전 신호(파란불)인 경우 좌회전 잔여시간 15초, 직진 대기시간 3분 11초라는 정보를 제공한다.
무선 광통신의 특성상 가시성이 보장되어야 정상적인 통신이 이루어진다. 즉, 신호등에 구비되는 차량 제어정보 제공장치(10)의 LED 광통신부(11)는 가시성이 보장되는 차량과의 통신이 가능하다.
도로상에 차량이 정체되어 앞 차량에 의해 가시성이 보장되지 못하는 경우가 발생할 수 있는데, 본 발명에서는 이를 해결하기 위하여 길가의 측면에 신호등보다 더 높이 설치되는 가로등을 이용하여 신호등의 신호 시간정보를 제공한다.
이를 요약해 보면, LED 광통신부(11)는 적어도 하나의 신호등 및 가로등에 설치되고, 제어기(12)는 LED 광통신부(11)를 통해 신호등의 신호 시간정보를 제공한다. 이때, 신호 시간정보는 직진 방향으로의 잔여시간 및 좌회전 방향으로의 대기시간, 좌회전 방향으로의 잔여시간 및 직진방향으로의 대기시간, 직진 방향으로의 대기시간 및 좌회전 방향으로의 대기시간 중 하나를 포함한다.
다음으로, 차량 제어장치(20)는 차량 제어정보 제공장치(10)의 LED 광통신부(11)의 통신 영역에 진입하면, LED 광통신부(11)로부터 신호등의 신호 시간정보를 제공받는다.
즉, 차량 제어장치(20)의 LED 통신부(21)는 차량 제어정보 제공장치(10)의 LED 광통신부(11)로부터 신호 시간정보를 제공받는다.
그러면, 차량 제어부(22)는 제공받은 신호 시간정보를 이용하여 차량을 제어한다. 이때, 차량 제어부(22)는 도 2에 도시된 바와 같이 제공받은 신호 시간정보를 방향지시기의 하단에 표시한다. 물론, AVN(Audio Video Navigation) 시스템을 통해 내비게이션 상에 출력할 수도 있다.
즉, 차량 제어부(22)는 차량 제어정보 제공장치(10)로부터 제공받은 신호 시간정보를 이용하여, 운전자가 조작한 신호지시기 방향으로의 신호 시간정보를 확인한 후, 차량별 엔진정지에 의한 연료저감과 재시동에 의한 연료소모량이 동일하게 되는 기준시간(이하, 임계시간)을 초과하지 않으면 일체형 스타터 및 발전기(ISG : Integrated Starter & Generator)로 시동 유지신호를 전달하고, 초과하면 엔진 정지신호를 전달한다. 이때 신호지시기가 조작되지 않은 경우는 직진으로 판단한다.
또한, 차량 제어부(22)는 차량 제어정보 제공장치(10)로부터 제공받은 신호 시간정보를 차 간 거리제어 시스템(SCC : Smart Cruse Control)에 제공하여 앞차와의 거리를 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량 제어에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 차량 제어정보 제공장치(10)의 LED 광통신부(11)가 신호등 또는 가로등을 이용한 무선 광통신 방식으로 신호 시간정보를 제공한다(301).
이후, 차량 제어장치(20)가 탑재된 차량이 LED 광통신부(11)의 통신영역에 진입하면 신호 시간정보를 제공받는다(302).
이후, 제공받은 신호 시간정보를 이용하여 운전자가 조작한 신호지시기 방향으로의 신호 시간정보를 확인한다(303). 이때 신호지시기가 조작되지 않은 경우는 직진으로 판단한다.
상기 확인 결과(303), 진행방향으로의 신호 시간이 임계시간을 초과하지 않으면 일체형 스타터 및 발전기(ISG : Integrated Starter & Generator)로 시동 유지신호를 전달한다(304).
상기 확인 결과(303), 진행방향으로의 신호 시간이 임계시간을 초과하면 ISG로 엔진 정지신호를 전달한다(305).
본 발명에서는 주지 관용의 기술인 무선 광통신 방식에 대한 상세 설명은 하지 않기로 한다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 차량 제어정보 제공장치 11,21 : LED 광통신부
12 : 제어기 20 : 차량 제어 장치
22 : 차량 제어부

Claims (5)

  1. 신호등 또는 가로등을 이용한 무선 광통신 방식으로 신호 시간정보를 제공하는 차량 제어정보 제공장치; 및
    상기 차량 제어정보 제공장치로부터 제공받은 신호 시간정보를 이용하여, 운전자가 조작한 신호지시기 방향으로의 대기시간을 확인한 후, 엔진정지에 의한 연료저감과 재시동에 의한 연료소모량이 동일하게 되는 기준시간(이하, 임계시간)을 초과하지 않으면 ISG(Integrated Starter & Generator)로 시동 유지신호를 전달하고, 초과하면 엔진 정지신호를 전달하는 차량 제어장치
    를 포함하는 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제어장치는,
    상기 차량 제어정보 제공장치로부터 신호 시간정보를 제공받는 광통신부; 및
    상기 제공받은 신호 시간정보를 이용하여 운전자가 조작한 신호지시기 방향으로의 대기시간을 확인한 후, 임계시간을 초과하지 않으면 ISG로 시동 유지신호를 전달하고, 초과하면 엔진 정지신호를 전달하는 차량 제어부
    를 포함하는 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 신호 시간정보는,
    직진 방향으로의 잔여시간 및 좌회전 방향으로의 대기시간, 좌회전 방향으로의 잔여시간 및 직진방향으로의 대기시간, 직진 방향으로의 대기시간 및 좌회전 방향으로의 대기시간 중 하나를 포함하는 무선 광통신을 이용한 차량 제어 시스템.
  4. 신호등 또는 가로등을 이용한 무선 광통신 방식으로 신호 시간정보를 제공받는 단계;
    상기 제공받은 신호 시간정보를 이용하여 운전자가 조작한 신호지시기 방향으로의 신호 시간정보를 확인하는 단계;
    상기 확인 결과, 진행방향으로의 대기시간이 임계시간을 초과하지 않으면 ISG(Integrated Starter & Generator)로 시동 유지신호를 전달하는 단계; 및
    상기 확인 결과, 진행방향으로의 대기시간이 상기 임계시간을 초과하면 상기 ISG로 엔진 정지신호를 전달하는 단계
    를 포함하는 무선 광통신을 이용한 차량 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호 시간정보는,
    직진 방향으로의 잔여시간 및 좌회전 방향으로의 대기시간, 좌회전 방향으로의 잔여시간 및 직진방향으로의 대기시간, 직진 방향으로의 대기시간 및 좌회전 방향으로의 대기시간 중 하나를 포함하는 무선 광통신을 이용한 차량 제어 방법.
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