KR20130009132A - 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 가시광 통신을 통해 선행 차량으로부터 획득한 주행정보를 기반으로 차량을 제어하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치에 있어서, 가시광 통신을 통해 선행 차량의 속도정보를 수신하는 가시광 수신수단; 상기 가시광 수신수단이 수신한 속도정보를 이용하여 선행 차량의 급감속을 검출하는 급감속 검출수단; 상기 급감속 검출수단이 선행 차량의 급감속을 검출함에 따라 제동 시스템으로 감속신호를 전달하도록 제동 시스템 연동수단을 제어하는 제어수단; 및 상기 제동 시스템으로 감속신호를 전달하는 상기 제동 시스템 연동수단을 포함한다.

Description

가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING A VEHICLE USING VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}
본 발명은 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가시광 통신을 통해 선행 차량으로부터 획득한 주행정보를 기반으로 차량을 제어하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
가시광선이란 전자기파 중에서 사람의 눈에 보이는 범위의 파장을 가지는 광선으로, 파장으로는 380nm ~ 780nm에 해당한다. 가시광선 내에는 파장에 따른 성질의 변화가 각각 색깔로 나타나며, 빨강색으로부터 보라색으로 갈수록 파장이 짧아진다. 빨강색보다 파장이 긴 빛을 적외선이라 하고, 보라색보다 파장이 짧은 빛을 자외선이라고 한다.
단색광인 경우 610nm ~ 700nm는 빨강, 590nm ~ 610nm는 주황, 570nm ~ 590nm는 노랑, 500nm ~ 570nm는 초록, 450nm ~ 500nm는 파랑, 400nm ~ 450nm는 보라로 보인다.
통신 영역에서의 빛을 이용한 통신 기술에는 적외선 영역을 사용하는 적외선 데이터 무선통신(IrDA), 가시광선을 이용한 가시광 무선통신, 광섬유를 이용한 광통신 등이 있다.
이 중에서 가시광선을 이용한 가시광 무선통신은 가시광선을 이용한다는 점에서 다른 무선통신과 달리 통신 데이터를 전달하는 신호를 눈으로 직접 확인이 가능하다는 특징으로 가지고 있다.
가시광 통신은 380nm~780nm 영역의 파장을 이용하는 통신 기술로 IEEE 802.15WPAN(Wireless Personal Area Network)에서 "Study Group"으로 표준화가 진행 중이며, 국내에서는 한국정보통신기술협회(TTA)에서 가시광 통신 실무반이 운영 중이다.
최근에는 이러한 가시광 통신이 차량에까지 적용되는 추세로, 가시광 통신을 이용하여 운전자의 안전운전에 도움을 줄 수 있는 방안이 요구된다.
상기와 같은 요구에 부응하기 위하여, 본 발명은 가시광 통신을 통해 선행 차량으로부터 획득한 주행정보를 기반으로 차량을 제어하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 가시광 통신을 통해 선행 차량으로부터 획득한 속도정보를 바탕으로 선행 차량의 급감속을 감지함에 따라 제동 시스템과 연동하여 자동으로 제동을 제어하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치 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, 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치에 있어서, 가시광 통신을 통해 선행 차량의 속도정보를 수신하는 가시광 수신수단; 상기 가시광 수신수단이 수신한 속도정보를 이용하여 선행 차량의 급감속을 검출하는 급감속 검출수단; 상기 급감속 검출수단이 선행 차량의 급감속을 검출함에 따라 제동 시스템으로 감속신호를 전달하도록 제동 시스템 연동수단을 제어하는 제어수단; 및 상기 제동 시스템으로 감속신호를 전달하는 상기 제동 시스템 연동수단을 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 가시광 통신을 이용한 차량 제어 방법에 있어서, 가시광 통신을 통해 선행 차량의 속도정보를 수신하는 단계; 상기 수신한 속도정보를 이용하여 선행 차량의 급감속을 검출하는 단계; 및 상기 선행 차량의 급감속이 검출됨에 따라 제동 시스템으로 감속신호를 전달하여 자차의 속도를 감속시키는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 가시광 통신을 통해 선행 차량으로부터 획득한 주행정보를 기반으로 차량을 제어함으로써, 운전자의 안전운전을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 가시광 수신부의 일실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 가시광 송신부의 일실시예 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 차량 제어 방법에 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 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치는, 가시광 수신부(10), 급감속 검출부(20), 제어부(30), 제동 시스템 연동부(40), 및 가시광 송신부(50)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 가시광 수신부(10)는 선행 차량의 후미등으로부터 가시광 통신을 통해 선행 차량의 속도정보를 수신한다.
급감속 검출부(20)는 가시광 수신부(10)가 수신한 속도정보를 통해 선행 차량의 급감속을 검출한다. 즉, 선행 차량이 속도를 갑자기 줄이는 것을 감지한다. 예를 들어, 선행 차량이 시속 100Km로 달리고 있다가 1초 사이에 시속 80km로 속도를 감속한 경우 이를 급감속으로 검출한다.
제어부(30)는 급감속 검출부(20)가 선행 차량의 급감속을 검출함에 따라 제동 시스템 연동부(40)를 통해 제동 시스템으로 감속신호를 전달하여 차량의 속도를 자동으로 감속시킨다.
아울러 제어부(30)는 자차의 속도정보를 가시광 송신부(50)를 통해 후행 차량으로 전송하여 후행 차량의 안전운전을 돕는다.
제동 시스템 연동부(40)는 차량의 제동 시스템(ABS 시스템 등)과 연동하여 차량의 속도를 자동으로 제어한다.
가시광 송신부(50)는 가시광 통신을 통해 자차의 속도정보를 후행 차량으로 전송한다.
부가적으로, 표시부(미도시)를 더 포함하여 선행 차량의 속도정보를 실시간으로 자차의 운전자에게 제공할 수도 있다.
이하, 도 2를 참조하여 가시광 수신부(10)에 대해 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 가시광 수신부(10)는 포토디텍터(Photo-detector)(11), 수신 필터부(12), 등화기(13), 및 복조부(14)를 포함한다.
포토디텍터(11)는 선행 차량으로부터 가시광 통신을 통해 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하여 출력한다. 포토디텍터(11)는 반도체 다이오드의 하나로서, 수신되는 광신호에 대응되는 전류를 발생함으로써 광신호 검출에 주로 사용되는 포토다이오드(Photo-diode) 등과 같은 광전변환 소자로 구성된다.
수신 필터부(12)는 포토디텍터(11)에서 출력되는 전기신호에 대해 특정 주파수 대역 성분에 대해 반송파 성분을 모두 제거하고 참고 코드(reference code)를 이용하여 상관 처리하여 대응되는 신호로써 출력한다.
등화기(Equalizer)(13)는 수신 필터부(12)에서 출력되는 신호를 보정하여 출력한다. 이러한 등화기(13)는 이미 각종의 무선 통신 시스템에서 사용되고 있는 것으로, 그 기능과 동작이 동일하거나 유사하므로, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
복조부(14)는 등화기(13)에서 출력된 신호들을 여러 가지의 복조 방식에 따라 복조하여 주행정보를 출력한다. 여기서, 복조부(14)는 OOK(On Off Keying), PWM(Pulse Width Modulation), PPM(Pulse Position Mudulation), PAM(Pulse Amplitude Modulation), ASK(Amplitude Shift Keying), M-PSK(M-ary Phase Shift Keying), M-QAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation) 등의 변조 방식 중에서 하나의 변조 방식에 상응하는 복조 방식에 따라 복조를 수행한다.
이하, 도 3을 참조하여 가시광 송신부(50)에 대해 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가시광 송신부(50)는 변조부(51), 신호 선택부(52) 및 가시광 LED(Visible LED)부(53)를 포함한다.
변조부(51)는 차량의 운행정보를 특정 주파수 대역인 반송 주파수에 실어서 변조한다. 여기서, 변조부(51)는 OOK, PWM, PPM, PAM, ASK, M-PSK, M-QAM 등의 변조 방식 중에서 어느 하나의 변조 방식으로 변조를 수행한다.
가시광 송신부(50)는 차량에서 후미등에 해당하므로, 기본적으로 조명 기능을 수행해야 한다. 즉, 조명 기능을 수행해야 하는 경우에는 외부로부터의 조명 신호에 따라 가시광 송신부(50)가 조명광을 외부로 출력한다.
신호 선택부(52)는 조명 기능을 수행하기 위한 조명신호와 가시광 통신 기능을 수행하기 위한 운행정보를 선택하여 출력한다. 즉, 신호 선택부(52)는 외부로부터 입력되는 조명신호와 변조부(51)에서 변조된 신호 중에서 하나를 선택한다. 이때, 신호 선택부(52)는 변조부(51)로부터 변조된 신호가 입력되면 우선적으로 가시광 LED부(53)로 전달한다.
가시광 LED부(53)는 전기신호를 광신호, 특히 가시광 영역의 광신호로 변환하여 송신하는 LED(Light Emitting Diode)를 하나 이상 포함하여, 신호 선택부(52)로부터 출력되는 신호에 대응되는 가시광으로써 외부로 송신한다. 따라서, 신호 선택부(52)에서 조명 기능을 수행하기 위한 조명신호가 선택되어 출력되는 경우에는 가시광 LED부(53)는 조명등으로써만 동작하지만, 신호 선택부(52)에서 가시광 통신 기능을 수행하기 위한 운행정보가 선택되어 출력되는 경우에는 가시광 LED부(53)는 가시광 통신을 수행하는 조명등으로써 동작한다.
가시광 LED부(53)는 White-LED, Red-LED, Green-LED, Blue-LED, Yellow-LED 중 어느 하나의 LED로 이루어질 수 있고, 또는 멀티-칩 가시광 LED(Red, Green, Blue 칩을 사용하는 LED), 단일-칩 가시광 LED(Red, Green, Blue, Yellow 칩을 사용하는 LED) 등으로 이루어질 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 차량 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 가시광 수신부(10)가 가시광 통신을 통해 선행 차량의 속도정보를 수신한다(401).
이후, 급감속 검출부(20)가 가시광 수신부(10)를 통해 수신한 속도정보를 이용하여 선행 차량의 급감속을 검출한다(402).
이후, 급감속 검출부(20)가 선행 차량의 급감속을 검출함에 따라 제어부(30)가 제동 시스템 연동부(40)를 통해 제동 시스템으로 감속신호를 전달하여 자차의 속도를 감속시킨다(403).
이러한 과정을 통해 선행 차량의 급감속으로 인해 발생할 수 있는 교통사고를 미연에 방지할 수 있다.
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 : 가시광 수신부 20 : 급감속 검출부
30 : 제어부 40 : 제동 시스템 연동부
50 : 가시광 송신부

Claims (5)

  1. 가시광 통신을 통해 선행 차량의 속도정보를 수신하는 가시광 수신수단;
    상기 가시광 수신수단이 수신한 속도정보를 이용하여 선행 차량의 급감속을 검출하는 급감속 검출수단;
    상기 급감속 검출수단이 선행 차량의 급감속을 검출함에 따라 제동 시스템으로 감속신호를 전달하도록 제동 시스템 연동수단을 제어하는 제어수단; 및
    상기 제동 시스템으로 감속신호를 전달하는 상기 제동 시스템 연동수단
    을 포함하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가시광 통신을 통해 자차의 속도정보를 후행 차량으로 전송하는 가시광 송신수단
    을 더 포함하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    자차의 속도정보를 후행 차량으로 전송하도록 상기 가시광 송신수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 장치.
  4. 가시광 통신을 통해 선행 차량의 속도정보를 수신하는 단계;
    상기 수신한 속도정보를 이용하여 선행 차량의 급감속을 검출하는 단계; 및
    상기 선행 차량의 급감속이 검출됨에 따라 제동 시스템으로 감속신호를 전달하여 자차의 속도를 감속시키는 단계
    를 포함하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    가시광 통신을 통해 자차의 속도정보를 후행 차량으로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 가시광 통신을 이용한 차량 제어 방법.
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