KR20210071456A - 교차로 신호 예측 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

주행 경로 상에 존재하는 교차로의 신호 정보를 운전자에게 미리 안내할 수 있는 교차로 예측 시스템은, 제1 차량에 마련되고, 상기 제1 차량의 목적지까지의 주행 경로를 생성하여 출력하는 제1 텔레매틱스 단말기; 상기 제1 차량의 주행 경로 상에 존재하는 교차로와의 거리가 미리 설정된 거리 이하이고 상기 교차로 방향으로 주행 중인 제2 차량에 마련되는 제2 텔레매틱스 단말기; 및 상기 제1 텔레매틱스 단말기 및 상기 제2 텔레매틱스 단말기와 통신하는 텔레매틱스 서버;를 포함하고, 상기 제1 텔레매틱스 단말기는, 상기 텔레매틱스 서버로 상기 주행 경로에 존재하는 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 요청하는 신호를 전송하고, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 제1 텔레매틱스 단말기로부터 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 요청하는 신호를 수신하면 상기 제2 텔레매틱스 단말기로 상기 제2 차량의 속도 정보를 요청하는 신호를 전송하고, 상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하고, 상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송한다.

Description

교차로 신호 예측 시스템 및 그 방법{INTERSECTION TRAFFIC SIGNAL PREDICTION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
차량의 주행 경로 상에 위치하는 교차로의 신호를 예측하여 운전자에게 공지하는 교차로 신호 예측 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근에는 차량 IT 기술의 발달로 텔레매틱스(Telematics) 시스템을 구비한 차량이 증가하고 있다.
텔레매틱스(Telematics)는 텔레커뮤니케이션(Telecommunication)과 인포매틱스(Informatics)가 결합된 용어로서, IT 산업과 자동차 산업의 결합을 통한 차량용 차세대 정보 제공 서비스로 정의된다.
차량용 텔레매틱스 서비스는 이동 통신 기술과 위치 추적 기술(GPS: Global Positioning System)을 차량에 접목하여, 차량 사고나 도난 감지, 주행 경로 안내, 교통 및 생활 정보, 원격 차량 진단 서비스, 금융 서비스, 게임 등을 운전자에게 실시간으로 제공할 수 있다.
그러나, 차량용 텔레매틱스 단말기는 실시간으로 최적의 주행 경로를 안내하는 네비게이션 기능만을 구비하고 있으며, 주행 경로 상에 존재하는 교차로의 신호 정보를 안내하는 기능을 구비하고 있지 않다.
차량의 주행 경로 상에 존재하는 교차로의 신호를 예측하고 교차로의 신호 정보를 운전자에게 안내할 수 있는 교차로 신호 예측 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 교차로 신호 예측 시스템은, 제1 차량에 마련되고, 상기 제1 차량의 목적지까지의 주행 경로를 생성하여 출력하는 제1 텔레매틱스 단말기; 상기 제1 차량의 주행 경로 상에 존재하는 교차로와의 거리가 미리 설정된 거리 이하이고 상기 교차로 방향으로 주행 중인 제2 차량에 마련되는 제2 텔레매틱스 단말기; 및 상기 제1 텔레매틱스 단말기 및 상기 제2 텔레매틱스 단말기와 통신하는 텔레매틱스 서버;를 포함하고, 상기 제1 텔레매틱스 단말기는, 상기 텔레매틱스 서버로 상기 주행 경로에 존재하는 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 요청하는 신호를 전송하고, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 제1 텔레매틱스 단말기로부터 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 요청하는 신호를 수신하면 상기 제2 텔레매틱스 단말기로 상기 제2 차량의 속도 정보를 요청하는 신호를 전송하고, 상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하고, 상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보에 대한 데이터 베이스가 존재하면 상기 데이터 베이스에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도 이상이면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 청색등 상태로 결정할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 제2 차량이 상기 교차로를 통과하기 전에 정지하면 상기 결정된 신호등의 상태를 적색등 상태로 변경할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 제2 차량이 감속하면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 적색등 상태로 결정할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 제2 차량이 가속하여 상기 미리 설정된 속도 이상의 속도를 갖게 되면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 청색등 상태로 결정할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버는, 외부 교통 정보 서버로부터 상기 교차로의 교통 정보를 수신하고, 상기 교차로가 정체 구간에 해당하면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 무지(Unknown) 상태로 결정할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버는, 상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 데이터 베이스에 저장할 수 있다.
또한, 상기 제1 텔레매틱스 단말기는, 상기 텔레매틱스 서버로부터 수신한 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 교차로 신호 예측 방법은, 제1 차량에 마련된 제1 텔레매틱스 단말기가, 텔레매틱스 서버로 상기 주행 경로에 존재하는 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 요청하는 신호를 전송하고; 상기 텔레매틱스 서버가, 상기 제1 차량의 주행 경로 상에 존재하는 교차로와의 거리가 미리 설정된 거리 이하이고 상기 교차로 방향으로 주행 중인 제2 차량에 마련된 제2 텔레매틱스 단말기로부터 상기 제2 차량의 속도 정보를 수신하고; 상기 텔레매틱스 서버가, 상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하고; 상기 텔레매틱스 서버가, 상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 텔레매틱스 서버가, 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보에 대한 데이터 베이스가 존재하면 상기 데이터 베이스에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송하는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은, 상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도 이상이면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 청색등 상태로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은, 상기 제2 차량이 상기 교차로를 통과하기 전에 정지하면 상기 결정된 신호등의 상태를 적색등 상태로 변경하는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은, 상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은, 상기 제2 차량이 감속하면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 적색등 상태로 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은, 상기 제2 차량이 가속하여 상기 미리 설정된 속도 이상의 속도를 갖게 되면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 청색등 상태로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은, 상기 텔레매틱스 서버가, 외부 교통 정보 서버로부터 상기 교차로의 교통 정보를 수신하고; 상기 교차로가 정체 구간에 해당하면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 무지(Unknown) 상태로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 상기 텔레매틱스 서버의 데이터 베이스에 저장하는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 텔레매틱스 단말기가, 상기 텔레매틱스 서버로부터 수신한 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 출력하는 것;을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 주행 경로 상에 존재하는 교차로의 신호 정보를 운전자에게 미리 안내함으로써, 운전자가 교차로에 도달하기 전에 차량의 속도를 증가시킬 것인지, 감소시킬 것인지 미리 판단할 수 있어서 운전 편의성이 증가하고 차량의 연비가 향상될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 교차로 신호 예측 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 교차로 신호 예측 시스템의 플로우 차트이다.
도 3은 일 실시예에 따른 텔레매틱스 서버가 신호등의 상태를 결정하는 과정이 도시된 플로우 차트이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1 차량의 주행 경로 상 교차로가 있는 경우, 교차로에 인접한 제2 차량을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제2 차량이 복수의 차량인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 신호등 상태 정보를 출력하는 디스플레이를 나타낸 도면이다.
개시된 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법 및 장치는 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 개시된 실시예들은 개시된 발명의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
개시된 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
개시된 발명에서 사용되는 용어는 개시된 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 개시된 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 개시된 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 교차로 신호 예측 시스템 및 그 방법의 실시예에 대하여 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 개시된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다. 또한, 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 나타내며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 교차로 신호 예측 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 교차로 신호 예측 시스템은 제1 텔레매틱스 단말기(110)를 포함하는 제1 차량(100), 제2 텔레매틱스 단말기(210)를 포함하는 제2 차량(200) 및 텔레매틱스 서버(300)를 포함할 수 있다.
이 때, 제1 차량(100)은 자차량(Host vehicle)을 의미할 수 있으며, 제2 차량(200)은 자차량의 주행 경로 상에 존재하는 교차로와의 거리가 미리 설정된 거리 이하이고 교차로 방향으로 주행 중인 다른 차량을 의미할 수 있다.
제1 텔레매틱스 단말기(110) 및 제2 텔레매틱스 단말기(210)는 텔레매틱스(telematics) 전용의 단말기를 의미할 수 있으며, 각각 제1 차량(100) 및 제2 차량(200)의 AVN 장치에 통합된 형태로 구현될 수 있다.
텔레매틱스 단말기(110, 210)는 통신 모뎀을 포함하여 구성되어 텔레매틱스 서버(300)와 통신할 수 있다. 여기서 통신 모뎀은, 2G 또는 3G 통신 기능뿐만 아니라 LTE와 같은 4G 통신 기능을 제공할 수 있다. 즉, 텔레매틱스 단말기(110, 210)는 통신 모뎀을 통해 이동 통신망에 접속된 텔레매틱스 서버(300)와 통신할 수 있다.
텔레매틱스 단말기(110, 210)는 각종 데이터를 텔레매틱스 서버(300)에 전송할 수 있으며, 텔레매틱스 서버로부터 각종 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들어, 텔레매틱스 단말기(110, 210)는 특정 이벤트 발생 시 현재 차량(100, 200)의 위치 정보를 텔레매틱스 서버(300)에 전송할 수도 있다. 여기서, 특정 이벤트는 차량(100, 200)의 이동 거리 또는 이동 시간에 기반하여 발생될 수 있다.
텔레매틱스 단말기(110, 210)에 마련된 통신 모뎀은 이동 통신에 필요한 모듈을 구비할 수 있다. 예를 들어, CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SCFDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템을 사용할 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향 링크에서 OFDMA를 채용하고 상향 링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이며, 이를 위에 설명한 3G 통신과 구별하기 위해 4G 통신이라 한다.
텔레매틱스 단말기(110, 210)에 마련된 통신 모뎀은 현재 표준 통신 규격에 따라 3G, 4G 네트워크를 제공할 뿐만이니라, 현재 국제 표준 기구에서 논의되고 있는 그 이상의 네트워크-예를 들면, 5G 네트워크 등을 포함함-에 요구되는 기능을 제공할 수 있다.
텔레매틱스 단말기(110, 210)에 마련된 통신 모뎀은 차량(100, 200)에 장착된 통합 안테나와 연결될 수 있으며, 통합 안테나를 통해 이동 통신망과 무선 신호를 송수신할 수 있다. 통신 모뎀에 의해 처리된 데이터는 텔레매틱스 단말기(110, 210)에 전송되거나, 통합 안테나를 통해 접속된 이동 통신망에 전송될 수 있다.
또한, 통신 모뎀은 사용자 단말과 통신할 수 있는 인터페이스 또한 구비할 수 있다. 이 경우, 통신 모뎀은 와이파이, 블루투스 등을 통해 사용자 단말과 통신할 수 있으나, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이외에도 텔레매틱스 단말기(110, 210)는 텔레매틱스 단말기(110, 210)의 동작에 필요한 각종 데이터를 저장하는 저장부(미도시)를 포함할 수 있다. 저장부는 인터페이스 구동에 필요한 운영 체제 또는 정보의 제공을 위해 필요한 각종 어플리케이션을 저장할 수 있다. 저장부는 텔레매틱스 단말기(110, 210)을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 텔레매틱스 단말기(110, 210)의 동작을 제어하기 위한 제어 데이터, 맵(map) 데이터와 로드(road) 데이터를 포함하는 맵 데이터 베이스, 사용자가 입력한 목적지와 관련된 목적지 정보를 저장한다. 이외에도, 저장부는 텔레매틱스 단말기(110, 210)이 소정의 동작을 수행하는 중에 발생되는 동작 데이터 등을 저장할 수 있다. 이러한 저장부는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disc), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM: Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM: Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광 디스크 중 적어도 하나의 저장 매체를 포함할 수 있다.
또한, 텔레매틱스 단말기(110, 210)는 텔레매틱스 단말기(110, 210)의 제반 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부는 텔레매틱스 단말기(110, 210) 내에 내장된 각종 모듈, 기기 등의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부는 텔레매틱스 단말기(110, 210)에 내장된 프로세서에 의해 동작될 수 있으며, 텔레매틱스 단말기(110, 210) 내에 내장된 각종 모듈, 기기 등을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 텔레매틱스 단말기(110, 210)와 페어링된 사용자 단말의 제어 명령에 따라 음악이나 영상을 출력할 수 있으며, 사용자 단말의 조작 시, 사용자 단말의 정보를 이용하여 차량(100, 200)에 설치된 모듈을 제어할 수 있다.
또한, 텔레매틱스 단말기(110, 210)는 GPS 위성과 데이터를 송수신하여 현재 차량(100, 200)의 위치 정보를 GPS 위성으로부터 송수신하거나, 원격지에 위치한 서버로부터 지도 정보를 송수신할 수 있다.
텔레매틱스 단말기(110, 210)는 차량(100, 200)의 목적지, 현재 위치, 맵 데이터 및 로드 데이터에 기초하여 최적화된 차량(100, 200)의 주행 경로를 생성하고, 이를 운전자에게 안내하는 네비게이션 기능을 구비할 수 있다.
또한, 텔레매틱스 단말기(110, 210)는 각종 데이터를 출력하는 디스플레이를 구비할 수 있다. 예를 들어, 텔레매틱스 단말기(110, 210)의 디스플레이는 차량(100, 200)의 주행 경로 및 주행 경로와 관련된 각종 정보를 표시할 수 있다.
텔레매틱스 서버(300)는 텔레매틱스 센터에 구비되어, 이동 통신망을 통해 텔레매틱스 단말기(110, 210)과 통신을 수행할 수 있다.
텔레매틱스 서버(300)는 또한 맵(map) 데이터와 로드(road) 데이터를 포함하는 맵 데이터 베이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 맵 데이터 베이스는 교차로에 설치되어 있는 신호등(400)의 상태 정보에 대한 데이터 베이스를 포함할 수 있다.
텔레매틱스 서버(300)는 텔레매틱스 단말기(110, 210)로부터 현재 차량(100, 200)의 위치 정보, 위치의 변화에 기초한 속도 정보 등을 수신할 수 있다. 또한, 텔레매틱스 서버(300)는 차량(100, 200)의 목적지를 수신할 수 있으며, 수신된 목적지에 기초하여 최적의 경로를 생성하고, 생성된 경로를 텔레매틱스 단말기(110, 210)로 송신할 수 있다.
후술하여 설명할 바와 같이, 텔레매틱스 서버(300)는 차량(100, 200)의 주행 경로 상에 존재하는 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태에 대한 정보를 텔레매틱스 단말기(110, 210)로 전달할 수 있다.
이상으로 교차로 예측 신호 시스템의 각 구성을 설명하였다. 이하 도 2 내지 도 6을 참조하여 일 실시예에 따른 교차로 예측 신호 시스템의 플로우 차트를 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 교차로 신호 예측 시스템의 플로우 차트이고, 도 3은 일 실시예에 따른 텔레매틱스 서버가 신호등의 상태를 결정하는 과정이 도시된 플로우 차트이고, 도 4는 일 실시예에 따른 제1 차량의 주행 경로 상 교차로가 있는 경우, 교차로에 인접한 제2 차량을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 일 실시예에 따른 제2 차량이 복수의 차량인 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 신호등 상태 정보를 출력하는 디스플레이를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 차량(100)에 마련되고, 제1 차량(100)의 목적지까지의 주행 경로를 출력하는 제1 텔레매틱스 단말기(110)는 텔레매틱스 서버(300)로 주행 경로에 존재하는 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태 정보를 요청하는 신호를 전송할 수 있다(500). 이 때, 제1 차량(100)의 주행 경로에 존재하는 교차로는 제1 차량(100)이 목적지에 도달하기 위해 지나가야 하는 모든 교차로를 의미할 수 있으며, 그 중 제1 차량(100)과의 거리가 가장 가까운 일부 교차로를 의미할 수도 있다.
본 개시에서는 설명의 편의를 위하여 제1 차량(100)의 주행 경로 상 가장 가까운 교차로를 제1 차량(100)의 주행 경로에 존재하는 교차로로 설명한다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 텔레매틱스 서버(300)는 제1 차량(100)의 주행 경로 상에 존재하는 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태 정보에 대한 데이터 베이스가 존재하면, 데이터 베이스에 기초하여 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태 정보를 제1 텔레매틱스 단말기(110)로 전송할 수 있다.
텔레매틱스 서버(300)는 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태 정보에 대한 데이터 베이스가 존재하지 않으면, 교차로와 가까운 다른 차량을 탐색할 수 있다(520). 이 때, 다른 차량은 텔레매틱스 단말기를 구비한 차량을 의미할 수 있다. 또한, 교차로와 가까운 다른 차량은 제1 차량(100)의 주행 경로 상에 존재하는 교차로와의 거리가 미리 설정된 거리 이하이고 교차로 방향으로 주행 중인 다른 차량(이하 '제2 차량(200)')을 의미할 수 있다.
제2 차량(200)은 복수의 차량을 포함할 수 있으며, 텔레매틱스 서버(300)는 교차로에서의 주행 방향이 제1 차량(100)과 동일한 다른 차량을 우선적으로 제2 차량(200)으로 선택할 수 있다.
예를 들어, 제1 차량(100)의 주행 경로에 기초할 때 제1 차량(100)이 교차로에서 직진을 해야 하면, 제2 차량(200)은 교차로에서 직진을 하는 주행 경로를 갖는 차량으로 선택될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 차량(100)은 주행 경로상 1km 전방의 교차로에서 직진을 해야 하는 상황이다. 이 때, 텔레매틱스 서버(300)는 교차로에서 직진을 하는 주행 경로를 갖는 제2 차량(200)을 선택할 수 있다. 이 후, 후술하여 설명할 바와 같이 제2 차량(200)의 속도 정보에 기초하여 신호등(400)의 상태 정보를 결정할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 차량(100)의 주행 경로 상에 존재하는 교차로와의 거리가 미리 설정된 거리 이하이고 교차로 방향으로 주행 중인 제2 차량(200)은 1차선에 위치하는 차량(200-1) 및 2차선에 위치하는 차량(200-2)을 모두 포함할 수 있다.
만약 제1 차량(100)이 교차로에서 직진을 해야 하는 상황이면, 제2 차량(200)은 1차선에 위치하는 차량(200-1) 및 2차선에 위치하는 차량(200-2) 중 직진 경로를 갖는 차량으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 1차선에 위치하는 차량(200-1) 및 2차선에 위치하는 차량(200-2) 모두 직진 경로를 갖는다면, 1차선에 위치하는 차량(200-1) 및 2차선에 위치하는 차량(200-2) 모두가 제2 차량(200)으로 선택될 수 있다.
반면에 1차선에 위치하는 차량(200-1)은 좌회전 경로를, 2차선에 위치하는 차량(200-2)은 직진 경로를 갖는다면, 2차선에 위치하는 차량(200-2)이 제2 차량(200)으로 선택될 수 있다.
텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)을 선택하면, 제2 차량(200)에 마련되는 제2 텔레매틱스 단말기(210)로 제2 차량(200)의 속도 정보를 요청하는 신호를 전송할 수 있다(540).
제2 텔레매틱스 단말기(210)는 텔레매틱스 서버(300)로부터 제2 차량(200)의 속도 정보를 요청하는 신호를 수신하면, 텔레매틱스 서버(300)로 제2 차량(200)의 속도 정보를 전송할 수 있다(560).
이 때, 제2 텔레매틱스 단말기(210)는 제2 차량(200)의 속도 정보뿐만 아니라 제2 차량(200)의 현재 위치 정보, 주행 경로 등 제2 차량(200)의 주행과 관련된 모든 정보를 텔레매틱스 서버(300)로 전송할 수 있다.
텔레매틱스 서버(300)는 제2 텔레매틱스 단말기(210)로부터 제2 차량(200)의 속도 정보를 수신하면, 제2 텔레매틱스 단말기(210)로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태를 결정할 수 있다(580).
구체적으로, 도 3을 참조하면, 텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)의 속도가 미리 설정된 속도 이상인지 판단할 수 있다(581). 텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)의 속도가 미리 설정된 속도 이상이면 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태를 청색등 상태로 결정할 수 있다(582). 제2 차량(200)이 미리 설정된 속도 이상으로 주행한다는 것은 신호등(400)이 청색등이라는 것을 의미할 수 있기 때문이다.
이 때, 미리 설정된 속도는 20km/h일 수 있으며, 저속 주행의 기준이 되는 속도라면 한정 없이 설정될 수 있다.
이 후, 텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)이 교차로를 통과하기 전에 정지하는지 여부를 판단할 수 있다(583). 제2 차량(200)이 교차로를 통과하기 전에는 미리 설정된 속도 이상으로 주행 하더라도, 신호등(400)이 청색등에서 적색등 상태로 변화한다면 제2 차량(200)이 교차로를 통과하기 전 정지할 수도 있기 때문이다.
만약 제2 차량(200)이 교차로를 통과하기 전에 정지하지 않는다면(583의 아니오), 신호등(400) 상태는 청색등 상태로 결정될 수 있다.
하지만, 제2 차량(200)이 교차로를 통과하기 전에 정지한다면(583의 예), 텔레매틱스 서버(300)는 결정된 신호등(400) 상태를 적색등 상태로 변경할 수 있다(584).
제2 차량(200)이 미리 설정된 속도 이상의 속도로 주행을 하다가, 교차로를 통과하기 전 정지하였다는 것은 신호등(400)이 적색등으로 변화한 것을 의미할 수 있기 때문이다.
텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)의 속도가 미리 설정된 속도보다 작은 경우(581의 아니오), 외부 교통 정보 서버로부터 수신한 교차로의 교통정보에 기초하여 교차로가 정체 구간에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다(585). 만약, 교차로 구간이 정체 구간으로 판단되면(585의 예) 텔레매틱스 서버(300)는 교차로에 설치된 신호등(400) 상태를 무지(Unknown) 상태로 결정할 수 있다(586). 이는, 제2 차량(200)이 교통 정체 때문에 미리 설정된 속도보다 느린 속도로 주행하는 지, 교차로의 신호등(400)이 적색등이여서 미리 설정된 속도보다 느린 속도로 주행하는 지 여부를 판단할 수 없기 때문이다. 이 때, 정체 구간의 의미는 교차로 구간을 통과하는 차량들의 평균 속도가 미리 설정된 속도 이하인 경우를 의미할 수 있다.
만약, 교차로 구간이 정체 구간이 아니라면(585의 아니오) 텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)의 가속도에 기초하여 교차로 설치된 신호등(400)의 상태를 결정할 수 있다.
구체적으로, 텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)이 감속하는지 여부를 판단할 수 있으며(590), 제2 차량(200)이 감속하면(590의 예) 교차로에 설치된 신호등(400) 상태를 적색등 상태로 결정할 수 있다(591).
교차로 구간이 정체되지도 않고, 제2 차량(200)이 저속 주행을 하고 있는데 제2 차량(200)의 속도가 감소한다는 것은 신호등(400)이 적색등이라는 것을 의미할 수 있기 때문이다.
텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)이 감속하지 않는다면(590의 아니오), 제2 차량(200)이 가속하여 미리 설정된 속도 이상의 속도를 갖게 되는지 여부를 판단할 수 있다(592). 이후 텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)이 가속하여 미리 설정된 속도 이상의 속도를 갖게 되면(592의 예) 상기 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태를 청색등 상태로 결정할 수 있다(593).
제2 차량(200)이 저속 주행을 하다가 속도를 증가시켜 고속 주행을 한다는 것은 신호등(400)이 청색등이라는 것을 의미할 수 있기 때문이다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 텔레매틱스 서버(300)는 결정된 신호등(400)의 상태에 대한 정보를 데이터 베이스에 저장하여 데이터 베이스를 업데이트 할 수 있다. 예를 들어, 텔레매틱스 서버(300)는 신호등(400)의 상태가 결정되면 결정된 시점부터 신호등(400)의 유지 시간을 카운트하여 신호등(400) 상태에 대한 정보를 데이터 베이스에 누적시킬 수 있다.
또한, 텔레매틱스 서버(300)는 제2 차량(200)이 교차로를 통과하기 전에 정지하는 경우(583의 예), 제2 차량(200)의 정지 시점을 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태가 적색등 상태로 변경된 시점으로 결정하고, 제2 차량(200)의 속도가 임계 속도 이상이 된 시점(592의 예)을 상기 신호등(400)의 상태가 청색등 상태로 변경된 시점으로 결정하고, 신호등(400)의 상태가 적색등 상태로 변경된 시점 및 청색등 상태로 변경된 시점에 기초하여 적색등 및 청색등 상태의 유지 시간을 결정하고, 적색등 및 청색등 상태의 유지 시간에 대한 정보를 데이터 베이스에 저장할 수 있다.
또한, 텔레매틱스 서버(300)는 제1 차량(100) 및 제2 차량(200)의 주행 방향에 위치하는 신호등(400)의 직진 신호가 청색등이면, 제1 차량(100) 및 제2 차량(200)의 주행 방향과 수직한 방향의 교차로에 설치된 신호등은 적색등으로 판단할 수 있으며, 제1 차량(100) 및 제2 차량(200)의 주행 방향과 수직한 방향의 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보도 데이터 베이스에 저장할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 텔레매틱스 서버(300)는 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태에 대한 정보를 제1 텔레매틱스 단말기(110)로 전송할 수 있다(600). 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태에 대한 정보는, 신호등(400)의 색깔에 대한 정보, 신호등(400)의 적색등 또는 청색등 유지 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제1 텔레매틱스 단말기(110)는 텔레매틱스 서버(300)로부터 교차로에 설치된 신호등(400)의 상태에 대한 정보를 수신하면, 수신된 신호등(400) 상태 정보를 디스플레이에 출력할 수 있다(610).
도 6을 참조하면, 제1 텔레매틱스 단말기(110)는 교차로에서의 주행 방향 및/또는 교차로까지의 남은 거리를 나타내는 TBT(Turn-by-Turn) 표시와 더불어, 교차로에서의 신호등(400) 상태 및 신호등(400) 상태가 변화하기 위해 남은 시간(및/또는 신호등(400) 상태가 유지되는 시간)을 디스플레이에 표시할 수 있다.
예를 들어, 1km 전방의 교차로에 설치된 신호등(400)이 청색등으로 결정되었고, 청색등이 적색등으로 변화하기 위해 남은 시간이 5초로 결정되었다면, 제1 텔레매틱스 단말기(110)는 동그라미 아이콘(111)의 색깔을 청색으로 표시할 수 있으며, 동그라미 아이콘(111) 옆에 '5초'라는 문구를 표시할 수 있다.
마찬가지로, 1km 전방의 교차로에서 직진 후 1.5km 전방에 위치하는 교차로에 설치된 신호등(400)의 좌회전 표시가 적색등으로 결정되었고, 적색등이 청색등으로 변화하기 위해 남은 시간이 10초로 결정되었다면, 제1 텔레매틱스 단말기(110)는 동그라미 아이콘(112)의 색깔을 적색으로 표시할 수 있으며, 동그라미 아이콘(112) 옆에 '10초'라는 문구를 표시할 수 있다.
상술하여 설명한 교차로 신호 예측 시스템 및 그 방법에 따르면, 교차로의 신호등에 대한 데이터 베이스가 존재하지 않는 경우에도 다른 차량의 주행 상태에 기초하여 교차로의 신호등에 대한 데이터 베이스를 형성할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 운전자로 하여금 다음 교차로의 신호를 알게 하여 운전 편의성을 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 운전자가 차량의 증속 및 감속 여부를 결정함으로써 차량의 연비 향상을 도모할 수 있다. 특히, 본 개시는 전방 교차로의 신호등이 운전자의 가시 영역에서 벗어날 때 더욱 효과적일 수 있다.
일 실시예에 따른 교차로 신호 예측 시스템이 자율 주행 차량에 적용된다면, 자율 주행 차량은 다음 교차로 신호에 따라 차량의 속도를 조절할 수 있다.
상술하여 설명한 교차로 신호 예측 시스템 및 그 방법의 예는 이에 한정되는 것이 아니며 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 제1 차량
110 : 제1 텔레매틱스 단말기
200 : 제2 차량
210 : 제2 텔레매틱스 단말기
300 : 텔레매틱스 서버

Claims (20)

  1. 제1 차량에 마련되고, 상기 제1 차량의 목적지까지의 주행 경로를 출력하는 제1 텔레매틱스 단말기;
    상기 제1 차량의 주행 경로 상에 존재하는 교차로와의 거리가 미리 설정된 거리 이하이고 상기 교차로 방향으로 주행 중인 제2 차량에 마련되는 제2 텔레매틱스 단말기; 및
    상기 제1 텔레매틱스 단말기 및 상기 제2 텔레매틱스 단말기와 통신하는 텔레매틱스 서버;를 포함하고,
    상기 제1 텔레매틱스 단말기는,
    상기 텔레매틱스 서버로 상기 주행 경로에 존재하는 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 요청하는 신호를 전송하고,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    상기 제1 텔레매틱스 단말기로부터 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 요청하는 신호를 수신하면 상기 제2 텔레매틱스 단말기로 상기 제2 차량의 속도 정보를 요청하는 신호를 전송하고, 상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하고, 상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송하는 교차로 신호 예측 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보에 대한 데이터 베이스가 존재하면 상기 데이터 베이스에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송하는 교차로 신호 예측 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도 이상이면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 청색등 상태로 결정하는 교차로 신호 예측 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    상기 제2 차량이 상기 교차로를 통과하기 전에 정지하면 상기 결정된 신호등의 상태를 적색등 상태로 변경하는 교차로 신호 예측 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 교차로 신호 예측 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    상기 제2 차량이 감속하면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 적색등 상태로 결정하는 교차로 신호 예측 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    상기 제2 차량이 가속하여 상기 미리 설정된 속도 이상의 속도를 갖게 되면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 청색등 상태로 결정하는 교차로 신호 예측 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    외부 교통 정보 서버로부터 상기 교차로의 교통 정보를 수신하고,
    상기 교차로가 정체 구간에 해당하면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 무지(Unknown) 상태로 결정하는 교차로 신호 예측 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버는,
    상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 데이터 베이스에 저장하는 교차로 신호 예측 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 텔레매틱스 단말기는,
    상기 텔레매틱스 서버로부터 수신한 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 출력하는 교차로 신호 예측 시스템.
  11. 제1 차량에 마련된 제1 텔레매틱스 단말기가, 텔레매틱스 서버로 상기 제1차량의 주행 경로에 존재하는 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 요청하는 신호를 전송하고;
    상기 텔레매틱스 서버가, 상기 제1 차량의 주행 경로 상에 존재하는 교차로와의 거리가 미리 설정된 거리 이하이고 상기 교차로 방향으로 주행 중인 제2 차량에 마련된 제2 텔레매틱스 단말기로부터 상기 제2 차량의 속도 정보를 수신하고;
    상기 텔레매틱스 서버가, 상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하고;
    상기 텔레매틱스 서버가, 상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송하는 것;을 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 텔레매틱스 서버가, 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보에 대한 데이터 베이스가 존재하면 상기 데이터 베이스에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 상기 제1 텔레매틱스 단말기로 전송하는 것;을 더 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은,
    상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도 이상이면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 청색등 상태로 결정하는 것;을 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은,
    상기 제2 차량이 상기 교차로를 통과하기 전에 정지하면 상기 결정된 신호등의 상태를 적색등 상태로 변경하는 것;을 더 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 텔레매틱스 단말기로부터 수신된 속도 정보에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은,
    상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것;을 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은,
    상기 제2 차량이 감속하면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 적색등 상태로 결정하는 것;을 더 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은,
    상기 제2 차량이 가속하여 상기 미리 설정된 속도 이상의 속도를 갖게 되면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 청색등 상태로 결정하는 것;을 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제2 차량의 속도가 미리 설정된 속도보다 작으면 상기 제2 차량의 가속도에 기초하여 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 결정하는 것은,
    상기 텔레매틱스 서버가, 외부 교통 정보 서버로부터 상기 교차로의 교통 정보를 수신하고;
    상기 교차로가 정체 구간에 해당하면 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태를 무지(Unknown) 상태로 결정하는 것;을 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 신호등의 상태에 대한 정보를 상기 텔레매틱스 서버의 데이터 베이스에 저장하는 것;을 더 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 제1 텔레매틱스 단말기가, 상기 텔레매틱스 서버로부터 수신한 상기 교차로에 설치된 신호등의 상태 정보를 출력하는 것;을 더 포함하는 교차로 신호 예측 방법.
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