KR20140143921A - 스마트 통합 제어기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 배선을 간소화시키고, 불필요한 공간 소모를 절감시키며, 각 ITS 장비의 동작 상태를 자체적으로 점검함으로써 장비오류에 대한 대응시간을 최소화시킬 수 있는 스마트 통합 제어기에 관한 것이다.

Description

스마트 통합 제어기{Smart intergrated control apparatus}

본 발명은 스마트 통합 제어기에 관한 것으로서, 상세하게로는 통신 배선을 간소화시키고, 불필요한 공간 소모를 절감시키며, 각 ITS 장비의 동작 상태를 자체적으로 점검함으로써 장비오류에 대한 대응시간을 최소화시킬 수 있는 스마트 통합 제어기에 관한 것이다.

도로가 확장되고, 차량의 수가 증가함에 따라 교통정보를 제공하기 위한 ITS 시스템(Intelligent Transportation System, 지능형교통정보시스템)에 대한 관심이 급증하였고, 따라서 자동차량인식장치(AVI, Automatic Vehicle Identification), CCTV(Closed-Circuit Television), 차량검지기(VDS, Vehicle Detector), DSRC(Dedicated Short Range Communication), 도로전광판(VMS, Vibration Management System), 불법주정차 단속, 버스전용 차로 등과 같이 다양한 목적의 ITS 장비들이 개발되었다. 이때 ITS 장비의 인접한 영역에는 해당 장비를 제어하여 데이터를 가공하는 별도의 컨트롤러가 설치되고, 컨트롤러는 ITS 장비들과 통신 케이블로 연결되어 ITS 장비로부터 전송받은 신호(결과값)을 연산 처리하도록 구성된다.

그러나 ITS 시스템의 발달에 의하여 ITS 장비의 종류가 다양해짐에 따라 컨트롤러의 수 또한 증가하였고, 이러한 컨트롤러의 증가는 도로의 미관을 해치는 문제점을 발생시킨다.

이에 따라 인접한 영역에 설치되는 ITS 장비들 각각의 시스템보드들을 통합적으로 설치하여 이들을 통합적으로 관리 및 제어하는 통합 제어기가 연구되어 실제 사용되고 있다.

종래의 통합 제어기는 통상적으로 내부 공간을 갖는 함체 내부에 ITS 장비들 각각의 시스템보드들이 설치되고, 시스템보드가 셀프(Shelf) 형태로 설치되는 표준 랙(R차, 19인치)으로 이루어진다.

또한 종래의 통합 제어기는 각 ITS 장비와 전력 및 통신 케이블이 일대 일 방식으로 연결되고, 외부 교통관제센터와 전용회선으로 연결되기 때문에 통합제어기 일측에는 각 ITS 장비들에 연결되는 케이블(전력 및 통신) 뭉치를 수용하기 위한 저장 공간이 필요하다. 즉 종래의 통합 제어기는 각 ITS 장비에 일대 일로 연결되는 복수개의 전력 및 통신 케이블로 인해 도로 미관이 떨어지고, 각 ITS 장비의 시스템보드들이 내부에 설치되기 때문에 공간 소모가 큰 한계를 갖게 된다.

또한 종래의 통합 제어기는 각 ITS 장비에서 기 설정된 기능을 수행하면 수행된 데이터 값이 통신 케이블을 통해 한 조의 시스템보드로 전송되고, 시스템보드는 ITS 장비로부터 전송받은 데이터 값을 이용하여 기 설정된 연산을 처리하는 구조로 구성되기 때문에 연산처리로 인해 시간이 지연되는 단점을 갖는다.

또한 종래의 통합 제어기는 좁은 공간 내에 복수개의 시스템보드들이 설치되어야 하고, 각 ITS 장비에 대한 업체가 각기 다르기 때문에 특정 ITS 장비에 오류가 발생되어 해당 업체가 자신의 장비를 점검할 때 타 장비의 시스템보드에 접촉되어 타 장비의 오류를 발생시키게 될 뿐만 아니라 오류가 발생하더라도 정확한 원인을 검출할 수 없는 단점을 갖는다.

상기 문제점을 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 각 ITS 장비에 연결되는 통신 케이블의 수량을 절감시켜 도로 미관을 획기적으로 높일 수 있는 스마트 통합 제어기를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 ITS 장비들 각각에 시스템보드를 설치하고, ITS 장비로부터 연산 처리된 데이터를 전송받는 방식으로 구성되기 때문에 연산량 및 처리시간을 획기적으로 절감시킨 스마트 통합 제어기를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 통합제어모듈이 주기적으로 각 ITS 장비에 대한 오류발생여부를 판단하고, 특정 ITS 장비에 대한 오류가 발생될 때 외부 교통관제센터로 이를 전송함으로써 신속하게 후속조치를 수행할 수 있는 스마트 통합 제어기를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 기 설정된 동작을 수행하는 적어도 하나 이상의 ITS 장비들과, 상기 ITS 장비들 각각으로부터 전송받은 데이터를 매칭시켜 교통정보를 생성하는 통합 제어기와, 상기 ITS 장비들과 상기 통합 제어기 사이에 데이터가 이동하는 경로를 제공하는 무선통신망을 포함하는 ITS 시스템에 있어서: 상기 ITS 장비들은 기 설정된 연산을 수행하는 시스템보드와, 상기 무선통신망에 접속하여 상기 시스템보드를 통해 연산 처리된 처리데이터를 상기 통합 제어기로 전송하는 무선통신모듈을 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 통합 제어기는 상기 ITS 장비들 각각으로부터 전송받은 처리데이터들을 매칭시켜 교통정보를 생성함과 동시에 상기 ITS 장비들 각각의 상태를 점검하는 통합 제어부와, 상기 ITS 장비들 각각과 데이터 통신을 수행하는 무선통신 인터페이스부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 통합 제어기는 기 설정된 돌발영상 검출 알고리즘을 이용하여 상기 ITS 장비들로부터 전송받은 처리데이터를 분석하여 돌발상황이 발생되었는지를 판단하는 돌발상황 판단부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 통합 제어기와 통신망으로 연결되어 상기 통합 제어기로부터 전송받은 교통정보를 가공하여 교통상황을 모니터링 하는 교통관제센터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 의하면 ITS 장비들 각각에 일대 일 방식으로 연결되는 통신 케이블이 별도로 설치되지 않아도 되기 때문에 통신 케이의 수량이 절감되어 도로 미관을 높일 수 있고, 함체의 공간 소모를 줄일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 ITS 장비들 각각에 시스템보드들이 설치됨으로써 연산 처리된 처리데이터를 ITS 장비로부터 전송받기 때문에 연산량 및 연산처리시간을 현저히 절감시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 자체적으로 각 ITS 장비에 대한 오류발생여부를 판단함으로써 오류가 발생될 때 즉각적으로 신속하게 이를 해결할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 ITS 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예인 통합 제어기를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 통합 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3의 동작과정을 설명하기 위한 관계도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 ITS 시스템을 나타내는 구성도이다.

도 1의 ITS 시스템(100)은 기 설정된 기능을 수행하여 결과값을 검출하는 검출수단(111) 및 검출수단(113)에 의해 검출된 검출값을 연산 처리하는 시스템보드(113)를 포함하는 적어도 하나 이상의 ITS 장비(110)들과, ITS 장비(110)들 각각으로부터 연산 처리된 처리데이터를 전송받아 교통정보를 생성하는 본 발명의 일실시예인 통합 제어기(1)와, 통합 제어기(1)로부터 수집된 교통정보를 전송받아 이를 가공하여 외부로 가공된 교통정보를 제공하는 교통관제센터(120)와, 통합제어기(1) 및 ITS 장비(110)들 사이에 데이터가 송수신되는 이동경로를 제공하는 무선 통신망(130)과, 통합 제어기(1) 및 교통관제센터(120) 사이에 데이터가 이동하는 경로를 제공하는 유선통신망(140)으로 이루어진다.

ITS 장비(110)들은 기 설정된 기능을 수행하여 수행값을 검출하는 검출수단(111) 과, 검출수단(111)에 의해 검출된 검출값을 이용하여 기 설정된 연산을 처리하는 시스템보드(113)를 포함한다. 이때 시스템보드(113)에 의해 연산 처리된 처리 데이터는 무선 통신망(130)을 통해 통합 제어기(1)로 전송된다.

또한 ITS 장비(110)들은 자동차량인식장치(AVI, Automatic Vehicle Identification), CCTV(Closed-Circuit Television), 차량검지기(VDS, Vehicle Detector), DSRC(Dedicated Short Range Communication), 도로전광판(VMS, Vibration Management System), 불법주정차 단속장비 등을 포함한다. 예를 들어 ITS 장비가 영상식 차량검지기일 때 검출수단은 카메라 영상이고, 시스템보드는 카메라 영상을 입력받아 분석하여 처리 데이터인 차량통과여부 정보를 검출하게 된다.

또한 ITS 장비(110)들은 무선통신모듈을 포함하여 시스템보드(113)에 의해 검출된 처리 데이터를 무선통신모듈을 통해 통합 제어기(1)로 전송한다.

통합 제어기(1)는 ITS 장비(110)들을 관리 및 제어하며, ITS 장비(110)들 각각으로부터 전송받은 처리 데이터를 이용하여 교통정보를 수집하고, 수집된 교통정보를 교통관제센터(120)로 전송한다.

또한 통합 제어기(1)는 기 설정된 돌발상황 검출 알고리즘을 이용하여 전송받은 처리 데이터를 분석하여 돌발상황을 판단하며, 돌발상황이 발생되면 이를 교통관제센터(120)로 전송한다.

또한 통합 제어기(1)는 무선 통신망(130)에 접속된 ITS 장비(110)들 각각의 상태를 주기적으로 점검하여 각 ITS 장비(110)의 장애여부를 판단하고, 만약 특정 ITS 장비의 상태가 비정상일 경우 장애발생 데이터를 생성하여 이를 교통관제센터(120)로 전송한다.

도 2는 본 발명의 실시예인 통합 제어기를 나타내는 정면도이다.

도 2의 통합 제어기(1)는 각 ITS 장비(110)에 기 설정된 연산을 처리하는 시스템보드가 자체적으로 설치되기 때문에 함체(31)의 공간 소모가 절감되게 된다.

또한 통합 제어기(1)는 각 ITS 장비(110)와 무선통신을 수행하도록 하는 무선통신부(33)를 포함한다.

또한 통합 제어기(1)는 교통관제센터(120)와 유선통신을 수행하기 위한 유선통신부(35)를 포함하고, 유선통신부(35)에는 통신 케이블을 접속시키기 위한 다양한 규격의 커넥터 접속부들이 설치된다.

또한 통합 제어기(1)는 ITS 장비(110)로부터 전송받은 처리값을 이용하여 교통정보를 생성하며, ITS 장비(110)들 각각의 동작 상태를 점검함과 동시에 돌발상황 발생여부를 판단하는 메인처리부(32)를 포함한다.

또한 통합 제어기(1)는 각 ITS 장비(110)를 리셋시키기 위한 리셋시키기 위한 리셋부(37)를 포함한다.

또한 통합 제어기(1)는 도면에는 도시되지 않았지만 디스플레이 수단 및 디스플레이 조작패널을 포함한다.

또한 통합 제어기(1)는 메인 컨트롤러(32) 및 디스플레이 수단으로 전원을 공급시키기 위한 전원부(39), (40)들을 포함한다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 통합 제어기를 나타내는 블록도이다.

도 3의 통합 제어기(1)는 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(12)와, 무선통신망(130)에 접속하여 ITS 장비(110)들과의 무선통신을 지원하는 무선통신 인터페이스부(13)와, 유선통신망(140)을 통해 교통관제센터(120)와의 유선통신을 지원하는 유선통신 인터페이스부(14)와, ITS 장비(110)들 각각의 상태를 점검하여 각 ITS 장비(110)를 통합적으로 관리 및 제어하는 통합 제어부(11)와, 기 설정된 돌발상황 검출 알고리즘을 기반으로 ITS 장비(110)로부터 전송받은 처리값을 분석하여 돌발상황 발생여부를 판단하는 돌발상황 판단부(15)와, ITS 장비(110)들 각각를 리셋하기 위한 리셋부(17)로 이루어진다. 이때 데이터베이스부(12), 무선통신 인터페이스부(13), 유선통신 인터페이스부(14), 돌발상황 판단부(15) 및 리셋부(17)는 통합 제어부(11)의 제어에 따라 구동된다.

통합 제어부(11)는 통합 제어기(1)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(12), (13), (14), (15), (17)들을 관리 및 제어한다.

또한 통합 제어부(11)는 무선통신 인터페이스부(13)를 제어하여 ITS 장비(110)와 무선통신이, 유선통신 인터페이스부(14)를 제어하여 ITS 장비(110)와 유선통신이 수행되도록 한다.

또한 통합 제어부(11)는 무선통신 인터페이스부(13)를 통해 전송받은 각 ITS 장비(110)의 처리데이터를 이용하여 교통정보를 생성하고, 생성된 교통정보를 유선통신 인터페이스부(14)를 통해 주기적으로 교통관제센터(120)로 전송한다.

또한 통합 제어부(11)는 주기적으로 ITS 장비(110)의 동작상태를 점검한다. 이때 통합 제어부(11)는 만약 동작상태가 비정상인 ITS 장비가 검출되면 우선 리셋부(17)로 제어신호를 보내 해당 ITS 장비를 리셋시킨 후 해당 업체 및 교통관제센터(120)로 해당 ITS 장비의 식별정보를 포함하는 오류발생 정보를 전송한다.

또한 통합 제어부(11)는 공지된 ATE(Automatic Test Equipment) 타입의 점검방식에서와 같이 통신 장비의 버스(컨트롤 버스, 데이터 버스, 어드레스 버스 등)을 이용하여 보드를 점검하도록 구성된다. 이때 본 발명에서는 통합 제어부(11)가 각 ITS 장비(110)들의 상태를 점검하는 방식으로 예를 들어 설명하였으나, 상태점검 방식은 이에 국한되지 않으면 공지된 다양한 기술 및 방법이 적용될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 통합 제어기(1)는 ITS 장비(110)들과 무선통신망을 통해 데이터 통신을 수행하도록 구성됨으로써 배선을 간소화시킬 수 있고, 통합 제어부(11)가 주기적으로 각 ITS 장비(110)의 상태를 점검함으로써 ITS 장비(110)의 점검이 자체적으로 이루짐과 동시에 장비 고장 시 즉각적인 대처가 가능하게 된다.

또한 통합 제어부(11)는 돌발상황 판단부(15)에서 돌발상황이 발생되었다고 판단하면 유선통신 인터페이스부(14)를 제어하여 교통관제센터(120)로 돌발상황발생 정보를 전송한다.

데이터베이스부(12)에는 각 ITS 장비의 통신주소 및 코드번호 등의 식별정보가 저장된다.

또한 데이터베이스부(12)에는 기 설정된 돌발상황 검출 알고리즘가 저장된다.

무선통신 인터페이스부(13)는 통합 제어부(11)의 제어에 따라 무선통신망(130)에 접속된 ITS 장비(110)들 각각과 데이터 통신을 수행한다.

유선통신 인터페이스부(14)는 통합 제어부(11)의 제어에 따라 유선통신망(140)에 접속된 교통관제센터(120)와 데이터 통신을 수행한다.

돌발상황 판단부(15)는 통합 제어부(11)의 제어에 따라 ITS 장비(110)들 각각으로부터 전송받은 처리데이터를 기 설정된 돌발상황 검출 알고리즘을 이용하여 분석함으로써 돌발상황이 발생되었는지를 검출한다.

예를 들어 돌발상황 판단부(15)는 ITS 장비(110)들 중 어느 하나가 CCTV일 경우 CCTV의 영상을 분석하여 특정 차량이 기 설정된 시간 이상동안 움직임벡터가 ‘0’일 경우 돌발상황이 발생되었다고 판단한다.

이때 돌발상황 판단부(15)가 돌발상황 발생여부를 판단하는 방법은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

리셋부(17)는 각 ITS 장비(110)에 연결되는 전력 케이블에 스위칭 결합되며, 통합 제어부(11)의 제어에 따라 특정 ITS 장비(110)의 상태가 비정상일 때 해당 ITS 장비(110)를 리셋시킨다.

도 4는 도 3의 동작과정을 설명하기 위한 관계도이다.

도 4를 참조하여 통합 제어기의 동작과정을 살펴보면, 각 ITS 장비(110)는 구비한 검출수단(111)을 구동시켜 실시간으로 측정값을 검출한 후 시스템보드(113)가 검출된 측정값을 연산 처리한다.

통합 제어기(1)는 ITS 장비(110)들 각각으로부터 연산 처리된 처리데이터를 무선통신망(130)을 통해 전송받고, 통합 제어기(1)의 통합 제어부(11)는 전송받은 처리데이터를 매칭시켜 교통정보를 생성한다.

또한 통합 제어기(1)는 유선통신 인터페이스부(14)를 제어하여 생성된 교통정보를 교통관제센터(120)로 전송한다.

또한 통합 제어기(1)는 돌발상황 판단부(15)가 기 설정된 돌발상황 검출 알고리즘을 이용하여 전송받은 처리데이터를 분석함으로써 돌발상황 발생여부를 판단한다. 이때 통합 제어부(11)는 돌발상황 판단부(15)에 의해 돌발상황이 발생되었다고 판단되면 유선통신 인터페이스부(14)를 제어하여 교통관제센터(120)로 돌발상황 발생정보를 전송한다.

또한 통합 제어부(11)는 주기적으로 ITS 장비의 상태를 점검하며, 만약 특정 ITS 장비의 상태가 비정상으로 판단되면 우선 리셋부(17)를 제어하여 해당 ITS 장비를 리셋 시킨 후 상태오류 데이터를 해당 업체 및 교통관제센터(120)로 전송한다.

1:통합 제어기 11:통합제어부 12:데이터베이스부
13:유선통신 인터페이스부 14:무선통신 인터페이스부
15:돌발상황 판단부 17:리셋부
100:ITS 시스템 110:ITS 장비
120:교통관제센터

Claims (4)

1. 기 설정된 동작을 수행하는 적어도 하나 이상의 ITS 장비들과, 상기 ITS 장비들 각각으로부터 전송받은 데이터를 매칭시켜 교통정보를 생성하는 통합 제어기와, 상기 ITS 장비들과 상기 통합 제어기 사이에 데이터가 이동하는 경로를 제공하는 무선통신망을 포함하는 ITS 시스템에 있어서:
   상기 ITS 장비들은 기 설정된 연산을 수행하는 시스템보드와, 상기 무선통신망에 접속하여 상기 시스템보드를 통해 연산 처리된 처리데이터를 상기 통합 제어기로 전송하는 무선통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 ITS 시스템.
2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 통합 제어기는
   상기 ITS 장비들 각각으로부터 전송받은 처리데이터들을 매칭시켜 교통정보를 생성함과 동시에 상기 ITS 장비들 각각의 상태를 점검하는 통합 제어부와, 상기 ITS 장비들 각각과 데이터 통신을 수행하는 무선통신 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ITS 시스템.
3. 청구항 제1항에 있어서, 상기 통합 제어기는 기 설정된 돌발영상 검출 알고리즘을 이용하여 상기 ITS 장비들로부터 전송받은 처리데이터를 분석하여 돌발상황이 발생되었는지를 판단하는 돌발상황 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ITS 시스템.
4. 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통합 제어기와 통신망으로 연결되어 상기 통합 제어기로부터 전송받은 교통정보를 가공하여 교통상황을 모니터링 하는 교통관제센터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ITS 시스템.

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