KR20120113311A - 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 전조등과 후미등에 광통신을 수행할 수 있도록 통신 장치를 장착하여 앞 차량과 뒷 차량 사이의 데이터 통신시에도 차량간의 거리 측정이 가능한 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 자기 차량의 속도, 조향, 브레이크 및 차량 상태를 포함한 차량 운행 신호와 하나의 비트 내에 빛이 항상 점등되도록 하는 거리 측정용 신호를 혼합하여 출력하고, 연동된 차량으로부터 수신되는 광신호를 분석하여 상기 연동된 차량과의 거리 정보 산출과 자기 차량의 속도, 조향 및 브레이크의 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부로부터 출력되는 혼합 신호를 변조하는 변조부; 상기 변조부로부터 변조된 혼합 신호가 LED의 점멸을 통해 출력되도록 하는 송신부; 상기 송신부로부터 출력되는 혼합 신호에 의해 상기 연동된 차량으로부터 전달되는 광신호를 수신하는 수신부; 및 상기 수신부가 수신한 광신호를 복조하여 상기 제어부로 출력하는 복조부를 포함한다. 따라서 앞 차량과 뒷 차량 사이의 데이터 통신과 앞/뒤 차량간의 거리 측정을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 차량의 전조등과 후미등에 광통신을 수행할 수 있도록 통신 장치를 장착하여 앞 차량과 뒷 차량 사이의 데이터 통신시에도 차량간의 거리 측정이 가능한 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치에 관한 것이다.
지능형 교통 시스템은 도로와 차량 등의 하드웨어 중심의 기반시설에 통신, 전자, 제어, 컴퓨팅 기술 등의 소프트웨어 기술을 결합하여 차량 및 기반 교통 시설이 상호보완적으로 작동하여, 안전하고 효율적인 교통을 실현 가능하게 하는 교통 네트워크와 정보통신 네트워크 간의 통합 시스템이다.
이러한 텔레매틱스 통신 인프라는 현재 2세대 셀룰러 망을 주로 활용하고 있으나, 향후 차세대 셀룰러 이동통신 기술(HPi(High-speed Portable internet), 4세대 이동 통신과 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 통신, WLAN(Wireless Local Area Network) 통신, WiBro(Wireless Broadband) 통신, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 기술 등을 활용하여 텔레매틱스 통신망이 고도화되어 차량에서 초고속 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있을 것으로 전망된다.
특히, 단일 통신 방식보다는 통신 방식별 특성을 유기적으로 결합하여 차량의 고속 이동성과 전방위 네트워킹 기능을 지원하기 위하여 셀룰러와 DSRC, IR(Infra-Red) 방식을 수용하는 CALM(Communication Air interface Long and Medium range) 규격에 대한 표준화가 ISO TC204에서 추진 중에 있다.
현재의 국내?외 지능형 교통 시스템의 통신 분야에 대한 연구는 무선 주파수(RF)를 기반으로 하고 있으며, 이러한 무선 주파수를 이용하는 각종 서비스로 무선 통신 영역은 점점 포화 상태에 이르고 있어 무선 주파수를 기반으로 한 통신 시스템을 갖추기 위해서는 새로운 단말의 개발과 설치가 요구된다.
따라서, 기존의 통신 방식인 무선 통신 방식을 대체할 수 있는 통신 수단이 요구되고, 이러한 요구에 따라 최근에는 LED를 이용한 무선 광통신이 지능형 교통 시스템에 적용되고 있다.
일반적으로 이용되는 무선 광통신 시스템은 적외선 영역의 파장을 이용하는 IR(InfraRed) 통신시스템으로서, 현재 FIR급(4Mb/s)까지 개발되어 있으며, 주로 TV 리모콘과 같이 장치 제어의 목적으로 활용되고 있고, 최근에는 차량간의 통신 장치로도 그 활용도가 확장되고 있다.
도 1은 광통신을 이용한 차량간의 정보 송수신을 나타낸 예시도로서, 도로(10)에서 주행중인 앞 차량(20)과 뒷 차량(30) 사이에 차량의 조향 정보 또는 차량의 상태 정보가 송수신되도록 앞 차량의 전조등(21) 및 후미등(22)과 뒷 차량의 전조등(31) 및 후미등(32)에 광통신을 위한 송수신 장치가 설치되어 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 광통신을 이용한 차량간 데이터 송수신 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 앞 차량(20)에는 제 1 데이터 송수신 장치(40)가 설치되고 뒷 차량(30)에는 제 2 데이터 송수신 장치(40')가 설치된다.
상기 제 1 및 제 2 데이터 송수신 장치(40, 40')는 각각 차량 정보 입력부(42, 42')를 통해 자기 차량의 차량속도, 핸들, 가속페달, 타이어, 브레이크 및 GPS를 포함하는 차량운행 데이터를 수집하여 제어 신호를 출력하는 제어부(41, 41')와, 상기 제어부(41, 41')로부터 획득한 차량 운행 데이터를 변조하여 LED 램프를 점멸시켜 송신하는 송신부(43, 43')와, 상기 LED 램프의 점멸을 통해 연동된 차량으로부터 전달되는 광신호를 수신하여 복조한 후 상기 제어부(41, 41')로 제공하는 수신부(44, 44')로 이루어진다.
따라서 데이터 송수신 장치(40, 40') 사이에는 디지털 변조를 통해 도 3(a)와 같은 "0" 또는 "1"의 바이너리(binary) 비트 형식의 데이터로 변화되어 전송된다.
그러나, 이러한 비트 형식의 신호를 이용하여 광 통신을 수행하는 경우 앞 차량(20)의 급제동, 핸들 조작과 같은 돌발 상황에 대한 지속적인 정보의 획득은 가능하지만 앞 차량(20)과의 거리 정보는 획득할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 주기적인 펄스를 출력하여 반사되어 돌아오는 시간(Time-of-flight)의 측정을 통해 거리를 측정하거나 또는 초음파를 이용한 거리 측정이 가능하지만, 별도의 거리 측정 장치가 설치되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 데이터 송수신 장치(40)를 이용하여 거리 측정을 수행할 수도 있지만, 일정한 주파수로 빛이 점등되어야만 송신된 신호와 수신된 신호의 위상차를 통한 거리 측정이 가능하다.
즉 도 3(b)와 같이, 앞 차량(20)과 뒷 차량(30) 간에 통신을 수행하는 경우 송수신되는 데이터가 바이너리 코드로 표현되므로 "0" 비트 또는 "1" 비트가 연속적으로 나타나게 되면 일정 주파수로 빛이 점등되지 못하여 송신된 신호와 수신된 신호의 위상차에 따른 거리 측정이 불가능한 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량의 전조등과 후미등에 광통신을 수행할 수 있도록 통신 장치를 장착하여 앞 차량과 뒷 차량 사이의 데이터 통신시에도 차량간의 거리 측정이 가능한 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치로서,
자기 차량의 속도, 조향, 브레이크 및 차량 상태를 포함한 차량 운행 신호와 하나의 비트 내에 빛이 항상 점등되도록 하는 거리 측정용 신호를 혼합하여 출력하고, 연동된 차량으로부터 수신되는 광신호를 분석하여 상기 연동된 차량과의 거리 정보 산출과 자기 차량의 속도, 조향 및 브레이크의 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부로부터 출력되는 혼합 신호를 변조하는 변조부; 상기 변조부로부터 변조된 혼합 신호가 LED의 점멸을 통해 출력되도록 하는 송신부; 상기 송신부로부터 출력되는 혼합 신호에 의해 상기 연동된 차량으로부터 전달되는 광신호를 수신하는 수신부; 및 상기 수신부가 수신한 광신호를 복조하여 상기 제어부로 출력하는 복조부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 자기 차량의 속도, 조향, 브레이크 및 차량 상태를 포함한 차량 운행 신호와 하나의 비트 내에 빛이 항상 점등되도록 하는 거리 측정용 신호를 혼합하여 출력하는 신호 생성부; 상기 복조부로부터 수신된 광신호를 분석하여 위급 상황의 발생 여부에 따라 자기 차량의 속도, 조향 및 브레이크의 동작 여부를 결정하는 신호 분석부; 및 상기 복조부로부터 수신된 광신호를 분석하여 연동된 차량과의 거리를 산출하는 거리 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 신호 생성부의 거리 측정용 신호는 하나의 비트 내에서 미리 설정된 시간 동안 빛이 점등되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 거리 측정용 신호는 하나의 비트가 3등분으로 구분되고, 디지털 신호 '0' 또는 '1'에 따라 빛의 점등 시간이 차별되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 디지털 신호 '0'은 한 비트의 1/3 시간 동안 빛이 점등되도록 하고, 상기 디지털 신호 '1'은 한 비트의 2/3 시간 동안 빛이 점등되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 거리 측정부는 변조부로 발진 신호를 제공하는 제 1 클록부의 발진 신호 주파수와 상기 연동된 차량에서 수신된 광신호의 주파수에 동기되도록 발진 신호를 출력하는 제 2 클록부; 상기 제 1 클록부의 발진 신호, 제 2 클록부의 발진 신호 및 수신된 광신호를 혼합하는 주파수 혼합부; 상기 주파수 혼합부에서 혼합된 각 신호들의 위상을 검출하는 위상 검출부; 상기 위상 검출부에서 검출된 각 위상들의 위상차를 구하기 위한 카운터 신호를 출력하는 카운터부; 및 상기 위상 검출부와 카운터부를 통해 검출한 위상차 정보로부터 거리 정보를 산출하는 거리 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치는 앞 차량과 뒷 차량 사이의 데이터 통신과 앞/뒤 차량간의 거리 측정을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치는 하나의 장치에서 데이터 통신과 거리 측정이 가능하므로 구성을 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 무선 광통신을 이용한 차량간의 정보 송수신을 나타낸 예시도.
도 2 는 종래 기술에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 데이터 송수신 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3 은 도 2에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 데이터 송수신 장치의 변조 데이터를 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치 구성을 나타낸 블록도.
도 5 는 도 4에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치에서 생성된 변조 데이터를 나타낸 예시도.
도 6 은 도 4에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치의 복조부 구성을 나타낸 블록도.
도 2 는 종래 기술에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 데이터 송수신 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3 은 도 2에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 데이터 송수신 장치의 변조 데이터를 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치 구성을 나타낸 블록도.
도 5 는 도 4에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치에서 생성된 변조 데이터를 나타낸 예시도.
도 6 은 도 4에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치의 복조부 구성을 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치에서 생성된 변조 데이터를 나타낸 예시도이며, 도 6은 도 4에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치의 복조부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치는 제어부(100)와 변조부(200)와, 송신부(300)와, 수신부(400)와 복조부(500)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(100)는 자기 차량의 속도, 조향, 브레이크 및 차량 상태를 포함한 차량 운행 신호와 하나의 비트 내에 빛이 항상 점등되도록 하는 거리 측정용 신호를 혼합하여 출력하고, 연동된 앞 차량 또는 뒷 차량으로부터 수신되는 광신호를 분석하여 상기 연동된 차량과의 거리 정보 산출과 자기 차량의 속도, 조향 및 브레이크의 동작이 제어되도록 하며, 신호 생성부(110)와, 신호 분석부(120)와 거리 측정부(130)를 포함하여 구성된다.
상기 신호 생성부(110)는 차량에 설치된 속도 센서, 가속 페달 센서, 브레이크 페달 센서, 조향각 검출 센서, 타이어 공기압 검출 센서 등 각종 센서들로부터 자기 차량의 속도, 조향, 브레이크 및 차량 상태를 포함한 차량 운행 신호를 검출받는다.
또한, 상기 신호 생성부(110)는 앞 차량 또는 뒷 차량과의 거리 측정을 위해 하나의 비트 내에서 항상 빛이 점등되도록 하는 거리 측정용 신호와 상기 검출된 차량 운행 신호를 함께 혼합한 신호하여 출력한다.
즉 상기 신호 생성부(110)는 거리 측정을 위한 일정 주파수의 거리 측정 신호로써, 하나의 비트 내에서 미리 설정된 시간 동안 주기적으로 빛이 점등되도록 하여 송신된 신호와 수신된 신호 사이의 위상차에 의한 거리 측정에 사용될 수 있도록 한다.
이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 거리 측정용 신호는 하나의 비트가 예를 들면 3등분으로 구분되도록 하고, 디지털 신호 '0'일 경우와 디지털 신호 '1'일 경우에 따라 거리 측정을 위한 신호인 빛의 점등 시간이 차별되도록 한다.
즉 상기 디지털 신호가 '0'인 경우 한 비트를 나눈 3등분 중에서 앞 1/3 시간(b1) 동안에 빛이 점등되도록 하고, 나머지 2/3 시간은 소등되도록 하여 디지털 신호 '0'과 함께 거리 측정용 신호가 포함되도록 한다.
또한, 상기 디지털 신호가 '1'인 경우 한 비트를 나눈 3등분 중에서 앞 2/3 시간(b2) 동안 빛이 점등되도록 하고, 나머지 1/3 시간은 소등되도록 하여 디지털 신호 '1'와 함께 거리 측정용 신호가 포함되도록 한다.
한편, 본 실시예에서는 디지털 신호 '0'의 경우 상기 빛이 점등되는 시간을 한 비트의 3등분 중에서 앞 1/3 시간으로 한정하여 설명하였으나, 앞 2/3 시간은 소등되고 나머지 1/3 시간은 점등되도록 하여 디지털 신호 '0'이 될 수 있도록 할 수 있고, 디지털 신호 '1'의 경우 한 비트의 3등분 중에서 앞 2/3 시간을 점등하고, 나머지 1/3시간은 소등되도록 한정하였으나 그 반대의 경우도 가능하다.
상기 신호 분석부(120)는 앞 차량 또는 뒷 차량으로부터 수신된 신호를 복조하는 복조부(500)로부터 상기 수신된 광신호를 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 연동된 앞 차량 또는 뒷 차량에 위급 상황이 발생하였는지 여부를 판단하며 그 판단 결과에 따라 자기 차량의 속도, 조향 및 브레이크의 동작 여부를 결정하여 제어 신호를 출력한다.
상기 위급 상황은 연동된 차량으로부터 예를 들면, 브레이크 페달 위치의 급격한 변동, 브레이크 제어 장치의 압력 값 변화, 타이어의 공기압 변화, 핸들의 조향 각도 변경, 차량 속도가 급격하게 변화하는지의 여부와, 거리 측정부(130)에서 산출된 상기 연동된 차량과의 거리를 이용하여 판단한다.
상기 판단 결과, 위급 상황인 경우에는 차량의 제어에 우선 순위를 두어 우선 브레이크를 작동함과 동시에 비상등이 점등되도록 하고, 앞 차량과의 거리 정보에 따라 브레이크의 추가 동작 여부를 결정하여 결과에 따라 추가 제동이 제어되도록 한다.
즉 산출된 앞 차량과 거리가 점차 가까워 지면 브레이크를 통한 추가 제동이 이루어지도록 제어신호를 출력하고, 상기 앞 차량과의 거리가 일정하게 유지되거나 일정 거리 이상 멀어지게 되면 브레이크의 동작이 종료되도록 한다.
상기 거리 측정부(130)는 복조부(500)로부터 수신된 광신호를 분석하여 연동된 차량과의 거리를 산출하는 구성으로서, 제 2 클록부(131)와 주파수 혼합부(132)와 위상 검출부(133)와 카운터부(134)와 거리 산출부(135)를 포함하여 구성된다.
상기 제 2 클록부(131)는 변조부(200)로 발진 신호를 제공하는 제 1 클록부(211)의 발진 신호 주파수와 상기 연동된 차량에서 수신된 광신호의 주파수에 동기되도록 발진 신호를 출력한다.
상기 주파수 혼합부(132)는 제 1 클록부(211)의 발진 신호, 제 2 클록부(131)의 발진 신호 및 수신된 광신호를 혼합하는 구성으로서, 제 1 클록부(211)와 제 2 클록부로부터 신호를 입력받아 혼합하는 제 1 주파수 혼합부(132')와 제 2 클록부(131)와 복조부(500)에서 복조된 수신 신호를 입력받아 혼합하는 제 2 주파수 혼합부(132")를 포함하여 이루어진다.
상기 위상 검출부(133)는 주파수 혼합부(132)에서 혼합된 각 신호의 위상을 검출한다.
상기 카운터부(134)는 위상 검출부(133)에서 검출된 각 위상들의 위상차를 구하기 위하여 제 1 클록부(211)에서 출력되는 카운터 클록 신호를 입력받아 출력한다.
상기 거리 산출부(135)는 위상 검출부(133)와 카운터부(134)를 통해 검출한 위상차 정보로부터 거리 정보를 산출하고, 상기 위상차를 이용한 거리 정보는 하기식을 통해 산출된다.
여기서, D는 차량간 거리이고, θ는 송신 신호와 수신 신호의 위상차이며, 변조 파장 λ는 광속을 변조 주파수로 나눈 값이고, N은 정수이다.
상기 변조부(200)는 제 1 클록부(211)에서 출력되는 주파수에 따라 제어부(100)로부터 출력되는 혼합 신호를 미리 설정된 디지털 변조방식으로 변조하여 출력한다.
상기 송신부(300)는 변조부(200)로부터 변조된 혼합 신호를 LED의 점멸을 통해 출력되도록 하는 구성으로서, 상기 LED에 효과적으로 변조신호를 싣기 위해서 단일 LED가 아닌 LED 어레이를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 LED들을 직렬과 병렬로 조합하여 LED 어레이를 구성함으로써 전류량이 크지 않도록 한다.
상기 수신부(400)는 송신부(300)로부터 출력되는 혼합 신호에 의해 상기 연동된 차량으로부터 전달되는 광신호를 수신하여 제공하는 구성으로서, 광신호를 수신하는 포토 다이오드와 광 수신율을 증가시키기 위한 렌즈 및 증폭기를 포함한 광 수신기이다.
상기 복조부(500)는 수신부(400)가 수신한 광신호를 미리 설정된 디지털 복조방식으로 복조하여 제어부(100)로 출력한다.
다음은 본 발명에 따른 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치의 동작 과정을 설명한다.
제어부(100)가 차량에 설치된 속도 센서, 가속 페달 센서, 브레이크 페달 센서, 조향각 검출 센서, 타이어 공기압 검출 센서 등 각종 센서들로부터 자기 차량의 속도, 조향, 브레이크 및 차량 상태를 포함한 차량 운행 신호를 검출 받고, 앞 차량과의 거리 측정을 위해 하나의 비트 내에서 항상 빛이 점등되도록 하는 거리 측정용 신호와 상기 검출된 차량 운행 신호를 함께 혼합한 통신 신호를 출력한다.
이때 상기 통신 신호 중에서 데이터(디지털 신호)가 '0'인 경우 한 비트를 나눈 3등분 중에서 앞 1/3 시간(b1) 동안에 빛이 점등되도록 하고, 나머지 2/3 시간은 소등되도록 하나의 비트 신호를 구성하고, 데이터(디지털 신호)가 '1'인 경우 한 비트를 나눈 3등분 중에서 앞 2/3 시간(b2) 동안 빛이 점등되도록 하고, 나머지 1/3 시간은 소등되도록 하여 하나의 비트 신호를 구성한다.
상기 제어부(100)가 차량 운행 신호와 거리 측정용 신호가 혼합된 통신 신호를 생성하면, 그 생성된 신호는 변조부(200)에서 디지털 변조를 통해 변조된 후 차량의 헤드램프(전조등)에 설치된 송신부(300)를 통해 앞 차량의 테일램프(후미등)으로 전송된다.
이후 앞 차량으로부터 상기 전송된 광신호가 수신부(400)를 통해 수신되면, 그 수신된 신호는 복조부(500)에서 복조되고, 상기 복조된 수신신호는 제어부(100)로 제공된다.
상기 제어부(100)는 복조부(500)에서 복조된 신호를 분석하여 연동된 앞 차량에 위급 상황이 발생하였는지 여부를 판단하며 그 판단 결과,브레이크 페달 위치의 급격한 변동, 브레이크 제어 장치의 압력 값 변화, 타이어의 공기압 변화, 핸들의 조향 각도 변경, 차량 속도가 급격하게 변화하는지의 여부와, 거리 측정부(130)에서 산출된 연동된 차량과의 거리가 가까워졌는지 여부에 따라 자기 차량의 속도, 조향 및 브레이크의 동작 여부를 결정하여 위급 상황과 관련한 제어 신호를 출력한다.
상기 거리 측정부(130)는 앞 차량으로부터 수신된 광신호를 분석하여 위상차를 검출하고, 상기 검출된 위상차 정보로부터 거리 정보를 산출함으로써 광통신을 수행하면서도 앞 차량과의 거리 측정을 수행할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 제어부 110 : 신호 생성부
120 : 신호 분석부 130 : 거리 측정부
131 : 제 2 클록부 132 : 주파수 혼합부
132' : 제 1 주파수 혼합부 132" : 제 2 주파수 혼합부
133 : 위상 검출부 134 : 카운터부
135 : 거리 측정부 200 : 변조부
211 : 제 1 클록부 300 : 송신부
400 : 수신부 500 : 복조부
120 : 신호 분석부 130 : 거리 측정부
131 : 제 2 클록부 132 : 주파수 혼합부
132' : 제 1 주파수 혼합부 132" : 제 2 주파수 혼합부
133 : 위상 검출부 134 : 카운터부
135 : 거리 측정부 200 : 변조부
211 : 제 1 클록부 300 : 송신부
400 : 수신부 500 : 복조부
Claims (6)
- 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치로서,
자기 차량의 속도, 조향, 브레이크 및 차량 상태를 포함한 차량 운행 신호와 하나의 비트 내에 빛이 항상 점등되도록 하는 거리 측정용 신호를 혼합하여 출력하고, 연동된 차량으로부터 수신되는 광신호를 분석하여 상기 연동된 차량과의 거리 정보 산출과 자기 차량의 속도, 조향 및 브레이크의 동작을 제어하는 제어부;
상기 제어부로부터 출력되는 혼합 신호를 변조하는 변조부;
상기 변조부로부터 변조된 혼합 신호가 LED의 점멸을 통해 출력되도록 하는 송신부;
상기 송신부로부터 출력되는 혼합 신호에 의해 상기 연동된 차량으로부터 전달되는 광신호를 수신하는 수신부; 및
상기 수신부가 수신한 광신호를 복조하여 상기 제어부로 출력하는 복조부를 포함하는 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 자기 차량의 속도, 조향, 브레이크 및 차량 상태를 포함한 차량 운행 신호와 하나의 비트 내에 빛이 항상 점등되도록 하는 거리 측정용 신호를 혼합하여 출력하는 신호 생성부;
상기 복조부로부터 수신된 광신호를 분석하여 위급 상황의 발생 여부에 따라 자기 차량의 속도, 조향 및 브레이크의 동작 여부를 결정하는 신호 분석부; 및
상기 복조부로부터 수신된 광신호를 분석하여 연동된 차량과의 거리를 산출하는 거리 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 신호 생성부의 거리 측정용 신호는 하나의 비트 내에서 미리 설정된 시간 동안 빛이 점등되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 하나의 비트는 3등분으로 구분되고, 디지털 신호 '0' 또는 '1'에 따라 빛의 점등 시간이 차별되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 디지털 신호 '0'은 한 비트의 1/3 시간 동안 빛이 점등되도록 하고, 상기 디지털 신호 '1'은 한 비트의 2/3 시간 동안 빛이 점등되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 거리 측정부는 변조부로 발진 신호를 제공하는 제 1 클록부의 발진 신호 주파수와 상기 연동된 차량에서 수신된 광신호의 주파수에 동기되도록 발진 신호를 출력하는 제 2 클록부;
상기 제 1 클록부의 발진 신호, 제 2 클록부의 발진 신호 및 수신된 광신호를 혼합하는 주파수 혼합부;
상기 주파수 혼합부에서 혼합된 각 신호의 위상을 검출하는 위상 검출부;
상기 위상 검출부에서 검출한 각 위상들의 위상차를 구하기 위한 카운터 신호를 출력하는 카운터부; 및
상기 위상 검출부와 카운터부를 통해 검출한 위상차 정보로부터 거리 정보를 산출하는 거리 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020110030943A KR101221968B1 (ko) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020110030943A KR101221968B1 (ko) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | 무선 광통신을 이용한 차량간 거리 측정 장치 |
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| KR101221968B1 KR101221968B1 (ko) | 2013-01-15 |
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Family Applications (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103413450A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-11-27 | 成都谱视科技有限公司 | 一种定位装置 |
| KR101402112B1 (ko) * | 2013-01-17 | 2014-06-27 | 국방과학연구소 | 무선 송신기의 위치 계산을 위한 고 분해능 측정 장치 |
| KR20150012479A (ko) * | 2013-07-25 | 2015-02-04 | 현대모비스 주식회사 | 가시광 통신 차량의 광량 조절 장치 및 방법 |
| EP3165943A1 (de) * | 2015-11-06 | 2017-05-10 | Pepperl + Fuchs GmbH | Fördereinrichtung |
| CN108082035A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 常州星宇车灯股份有限公司 | 一种基于led车灯的车对车通信系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3416679B2 (ja) * | 1996-04-25 | 2003-06-16 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | 車両間の通信方式 |
| KR20010094487A (ko) * | 2000-03-31 | 2001-11-01 | 한민홍 | 적외선 송수신 장치를 이용한 앞 뒤 차량 간 통신 |
| KR100498965B1 (ko) * | 2003-04-22 | 2005-07-01 | 삼성전자주식회사 | 차량간 임시 무선 네트워크를 이용한 차량 운행정보 교환방법 및 시스템 |
| KR101068671B1 (ko) * | 2008-06-30 | 2011-09-28 | 경희대학교 산학협력단 | 가시광 통신을 이용하는 차량간 통신 장치 및 그 통신 방법과, 이를 이용한 지능형 교통 시스템 |
-
2011
- 2011-04-05 KR KR1020110030943A patent/KR101221968B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101402112B1 (ko) * | 2013-01-17 | 2014-06-27 | 국방과학연구소 | 무선 송신기의 위치 계산을 위한 고 분해능 측정 장치 |
| KR20150012479A (ko) * | 2013-07-25 | 2015-02-04 | 현대모비스 주식회사 | 가시광 통신 차량의 광량 조절 장치 및 방법 |
| CN103413450A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-11-27 | 成都谱视科技有限公司 | 一种定位装置 |
| EP3165943A1 (de) * | 2015-11-06 | 2017-05-10 | Pepperl + Fuchs GmbH | Fördereinrichtung |
| CN108082035A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 常州星宇车灯股份有限公司 | 一种基于led车灯的车对车通信系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101221968B1 (ko) | 2013-01-15 |
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