KR100618387B1 - 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템에 관한 것으로 그 주요 구성은 교차로의 진출입 차선에 대한 양방향 차량흐름 정보를 해석 처리 하는 양방향차량흐름정보측정장치와, 상기 양방향차량흐름정보측정장치에서 정보를 전송받아 이를 분리 저장하는 양방향차량흐름정보수집장치와, 상기 양방향차량흐름정보수집장치에서 수집된 정보와 교차로에 인접되어 설치된 제1루프센서로부터 검지된 차량정보에 의하여 상기 교차로에 위치한 신호등의 동작을 제어하고, 상기 양방향차량흐름정보수집장치로 수집된 정보를 얻기 위한 소정의 제어명령을 전송하는 교통신호제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하며, 위와 같은 구성에 의하여 교차로 간의 양방향으로 흐르는 차량들의 양방향차량흐름정보를 정확히 측정할 수 있으므로 교통신호제어장치의 신호주기를 실시간으로 정확하게 반영되도록 할 수 있는 효과가 있다.

루프센서, 대기행렬, 앞막힘정보, 교통신호제어장치, 신호등

Description

양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템{Traffic Control System}

도 1은 종래의 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 개략도이며,

도 3은 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보측정장치에 대한 블록도이며,

도 4는 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보측정장치에 대한 상세블록도이며,

도 5는 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보수집장치에 대한 블록도이며,

도 6은 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보수집장치에 대한 상세블록도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

C1; 제1교차로 C2; 제2교차로

10; 제1루프센서 20; 제2루프센서

30; 제3루프센서 40; 양방향차량흐름정보측정장치

50; 양방향차량흐름정보수집장치 60; 교통신호제어장치

본 발명은 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 교차로를 진출입한 차량에 대한 차량흐름정보를 정확히 검지하고 무선통신방식으로 정확하게 전송 제어할 수 있도록 한 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 교차로에는 교차로의 교통 상황에 따른 교통량과 대기행렬의 길이와 앞막힘 예방 등과 같은 현재의 교통상황에 대한 기초자료를 수집하여 이를 기초데이터로 교차로의 교통상황을 실시간으로 교통제어하도록 하기 위한 교통신호 제어시스템이 설치되어 있다.

위와 같은 교통신호 제어시스템의 일 예로서 등록특허 10-0200679에서는 도 1에 도시된 바와 같이 제1루프검지기(1)와, 상기 제1루프검지기(1)로부터 검출된 차량정보를 변조하고 증폭하여 출력하는 무선루프검지기제어장치(2)와, 제2루프검지기(3)와, 상기 무선루프검지기제어장치(2)로부터 수신된 제1루프검지기(1)의 차량정보와 제2루프검지기(3)로부터 검출된 차량정보에 따라 신호등을 제어하는 교통신호제어장치(4)로 구성되는 무선통신방식을 이용한 교통제어시스템을 제안하고 있다.

상기 시스템에서 제1루프검지기(1)는 상기 제2루프검지기(3)와 소정거리 이격 설치되어 차량의 대기행렬의 길이를 측정하기 위한 하나 이상의대기행렬 검지기 (1a)로 구성되고, 제2루프검지기(3)는 제1교차로(C1)의 진입로 정지선에 위치하여 정지되어 있는 차량을 검지하는 정지선검지기(3a)(3b)와, 제1교차로(C1)를 통과하는 차량의 대기행렬이 제1교차로(C1)에 영향을 미치는 범위에까지 도달했는지 여부를 검출하는 앞막힘예방검지기(3c)로 구성되며, 상기 제1 및 제2루프검지기(1, 3)들은 차량이 루프검지기(1, 3) 위를 지나갈 때 자장의 간섭으로 인해 차량의 존재여부를 감지한다. 즉, 상기 루프검지기(1, 3)의 루프코일은 도로에 차량이 지나갈 때 자장에 간섭을 주어 위상 편이를 일으키기 때문에 그로 인하여 루프코일에 인가되는 인덕턴스의 변화가 야기되고, 상기 인덕턴스의 변화는 루프검지기(1, 3)의 검지로직에 의하여 온/오프 정보로 차량의 존재여부를 감지하게 된다.

그런데, 상기 시스템에서 제2교차로(C2)에 설치된 상기 제2루프검지기(3) 중에 앞막힘예방검지기(3c)는 제2교차로(C2)와 극히 가까이 설치되어 있기 때문에 제1교차로(C1)의 대기행렬길이가 앞막힘예방검지기(3c)가 설치된 지점까지 길어졌을 때 비로서 제1교차로(C1)의 대기길이가 길어졌음을 측정할 수 있게 된다. 즉, 앞막힘예방검지기(3c)가 제2교차로(C2)에 극히 편중되어 설치되므로 제1교차로(C1)의 대기행렬검지기(1a)와 제2교차로(C2)의 앞막힘예방검지기(3c) 사이에는 실질적으로 늘어나는 교통량을 정확히 측정할 수 있는 장치가 없기 때문에 제1교차로(C1)의 교통신호제어장치(4)는 얼마만큼 대기길이가 길어졌는지의 여부와 제2교차로(C2)의 교통신호제어장치(4)는 제1교차로(C1)의 앞막힘이 어디까지 도달했는지를 정확히 알 수 없음으로 그 결과 차량의 교통체증이 심하여진 다음에나 비로서 교통상황을 측정하게 되어 신호제어로 교통체증을 조절할 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 교차로의 신호를 더 넓게 통제하는 센터의 호스트컴퓨터(미도시)는 교차로를 진출입하는 차량의 소통을 제어함에 있어 교차로의 진입하는 교통량과 극히 짧은 거리의 앞막힘예방검지기로 검지되는 교통량과 같은 국부적인 도로흐름만을 측정한 부정확한 정보를 기초데이터로 전체 교차로의 신호주기를 결정하기 때문에 교통체증을 더욱 심화되게 만드는 문제점을 가지고 있다. 다시 말하면, 대기행렬검지기와 앞막힘예방검지기 사이에 교통체증이 발생하여도 교통흐름을 알 수 있는 측정장치의 부재로 인해 국부적인 자료에서는 차량의 소통이 원활하다는 오정보를 기초데이터로 하여 신호주기를 결정할 경우 측정할 수 없는 공간에서 나타나는 교통체증을 더욱 심화되게 하므로 전체 교차로의 신호제어를 통해 통제할 수 없는 상황을 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 교차로에 설치되어 차량의 교통을 통제하는 교통신호제어장치로부터 소정거리 이격져 설치되는 양방향차량흐름정보측정장치에서 교차로를 진출입하는 양방향 차량의 흐름을 보다 넓게 정확히 검지하고 그 정보를 교통신호제어장치에 정확히 전송하여 제어할 수 있도록 하는 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 교차로로 진입하는 차량의 대기행렬의 단위시간당 차량수와 차량속도와 차량점유시간 뿐만 아니라 교차로를 진출한 차량의 앞막힘에 대 한 단위시간당 차량수와 차량 속도와 차량점유시간 등을 통해 교차로와 교차로 간의 양방향으로 흐르는 차량들의 정확한 양방향차량흐름정보를 측정하여 교통신호제어장치의 신호주기를 실시간으로 정확하게 반영되도록 하는 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 교차로들에 설치된 양방향차량흐름정보수집장치를 통해 얻어진 전체 교차로의 양방향차량흐름정보를 더 넓은 범위에서 정확하게 측정하여 센터의 호스트에 제공함으로 여러 교차로의 정확한 양방향차량흐름정보를 기초데이터로 사용하여 전체 교차로의 신호주기를 결정하며 운전자들에게 교차로 전 구간의 차량흐름정보를 제공하므로 교통체증을 피하여 원하는 목적지로 갈 수 있는 기초데이터로도 사용되어 교통을 원활하게 할 수 있는 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템은 소정의 교차로를 기준하여 소정 거리 안에 위치하는 하나 이상의 제1루프센서와; 상기 교차로를 기준으로 하여 소정 거리 밖에 위치하는 하나 이상의 제2루프센서와; 상기 제2루프센서가 위치하는 반대쪽 차선에 위치하는 하나 이상의 제3루프센서와; 무선으로 정보를 송수신하기 위한 제1안테나를 구비하고, 상기 제1안테나를 통하여 상기 제2루프센서로부터 검지되는 정보와 상기 제3루프센서로부터 검지되는 정보인 양방향 차량흐름 정보를 출력하며, 상기 제1안테나를 통하여 소정의 제어명령을 수신하는 양방향차량흐름정보측정장치와; 상기 교차로에 인접하며, 상기 제1안테나와 무선으로 정보를 송수신하기 위한 제2안테나를 구비하고, 상기 제2안테나를 통하여 수신된 차량흐름 정보를 수집처리 저장하고, 양방향 차량흐름정보를 수집하기 위한 소정의 제어명령을 상기 제2안테나를 통하여 전송하는 양방향차량흐름정보수집장치와; 상기 교차로에 인접하며, 상기 양방향차량흐름정보수집장치에서 받은 정보 및 상기 제1루프센서로부터 검지된 차량정보에 의하여 상기 교차로에 위치한 신호등의 동작을 제어하고, 상기 양방향차량흐름정보수집장치로 수집된 정보를 얻기 위한 소정의 제어명령을 전송하는 교통신호제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보측정장치는, 제1신호변환부와 제2신호변환부와 현장정보처리부와 제1무선모뎀부와 제1안테나로 구성되며, 상기 제1신호변환부는 상기 제2루프센서에서 야기되는 동조주파수의 위상변화에 따른 차량존재 여부를 검출하여 이를 출력하고, 상기 제2신호변환부는 상기 제3루프센서에서 야기되는 동조주파수의 위상변화에 따른 차량존재 여부를 검출하여 이를 출력하고, 상기 현장정보처리부는 상기 제1신호변환부와 상기 제2신호변환부에서 출력되는 신호들을 해석하여 이를 처리 및 저장하고 또 상기 제1무선모뎀부로부터 전송받은 소정의 제어명령에 의하여 저장한 정보를 다시 상기 제1무선모뎀부로 출력하고, 상기 제1무선모뎀부는 상기 현장정보처리부에서 출력된 차량정보를 변환 변조 증폭하여 이를 상기 제1안테나를 통해 상기 양방향차량흐름정보수집장치로 전송하거나, 상기 양방향차량흐름정보수집장치에서 전송받은 소정의 제어명령을 상기 제1안테나를 통해 수신하고 이를 증폭 복조 변환하여 상기 현장정보처리부에 전송하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 제1 무선모뎀부는, 여파부와 저잡음수신증폭부와 디지털 복조부와 모뎀제어부와 통신부와 디지털 변조부와 저잡음 송신증폭부로 구성되며, 상기 여파부는 상기 양방향차량흐름정보수집장치부터 소정의 제어명령을 상기 제1안테나를 통하여 무선수신할 때와 상기 현장정보처리부에서 출력된 차량정보를 무선송출할 때 소정의 주파수 영역밖의 전파를 제거하고, 상기 저잡음수신증폭부는 상기 여파부를 통해 들어오는 전파를 저잡음으로 증폭하여 아날로그신호로 출력하고, 상기 디지털 복조부는 상기 저잡음수신증폭부에서 출력되는 아날로그신호를 디지털 신호로 복조하여 출력하고, 상기 모뎀제어부는 상기 디지털 복조부에서 복조된 디지털 신호를 정보로 변환하여 상기 통신부로 출력하거나 상기 통신부로부터 출력된 차량 정보를 디지털 신호로 변환하여 상기 디지털 변조부로 출력하고, 상기 디지털 변조부는 상기 모뎀제어부를 통해 출력된 디지털 신호를 변조하여 아날로그신호로 출력하고, 상기 저잡음 송신증폭부는 상기 디지털 변조부에서 출력된 아날로그 신호를 저잡음으로 증폭하여 상기 여파부로 출력하는 것이 이용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보수집장치는, 제2무선모뎀부와 정보수집처리부와 제2안테나로 구성되며, 상기 제2무선모뎀부는 상기 제2안테나를 통해 수신되는 차량정보를 증폭 복조 변환하여 상기 정보수집처리부로 출력하거나, 상기 정보수집처리부로부터 소정의 제어명령을 변환 복조 증폭하여 상기 제2안테나를 통해 출력하고, 상기 정보수집처리부는 상기 제2무선모뎀부를 통해 양방향 차량흐름정보를 수집하여 저장하거나 정보를 수집하기 위해 소정의 명령을 상기 제2무선모뎀부로 출력하며, 수집 저장된 차량흐름정보를 교통신호제어장치의 필요로 하는 소정의 제어명령에 의하여 분석 처리하여 교통신호제어장치로 전송하는 것이 이용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 제2무선모뎀부는, 여파부와 저잡음수신증폭부와 디지털 복조부와 모뎀제어부와 통신부와 디지털 변조부와 저잡음 송신증폭부로 구성되며, 상기 여파부는 상기 양방향차량흐름정보측정장치로부터 차량정보를 상기 제2안테나를 통하여 무선수신할때와 상기 정보수집처리부에서 소정의 명령을 무선송출할 때 소정의 주파수 영역밖의 전파를 제거하고, 상기 저잡음수신증폭부는 상기 여파부를 통해 들어오는 전파를 저잡음으로 증폭하여 아날로그신호로 출력하고, 상기 디지털 복조부는 상기 저잡음수신증폭부에서 출력되는 아날로그신호를 디지털 신호로 복조하여 출력하고, 상기 모뎀제어부는 상기 디지털 복조부에서 복조된 디지털 신호를 정보로 변환하여 상기 통신부로 출력하거나 상기 정보수집처리부에서 상기 통신부를 거쳐 출력된 소정의 제어명령을 디지털 신호로 변환하여 상기 디지털 변조부로 출력하고, 상기 디지털 변조부는 상기 모뎀제어부를 통해 출력된 디지털 신호를 변조하여 이를 아날로그신호로 출력하고, 상기 저잡음 송신증폭부는 상기 디지털 변조부에서 출력된 아날로그 신호를 저잡음으로 증폭하여 상기 여파부로 출력하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 도면으로서, 도 2는 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보측정장치에 대한 블록도이며, 도 4는 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보측정장치에 대한 상세블록도이며, 도 5는 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보수집장치에 대한 블록도이며, 도 6은 본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 양방향차량흐름정보수집장치에 대한 상세블록도이다.

본 발명에 따른 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템은 도2에 도시된 바와 같이 제1루프센서(10)와, 제2루프센서(20)와, 제3루프센서(30)와, 양방향차량흐름정보측정장치(40)와, 양방향차량흐름정보수집장치(50)와, 교통신호제어장치(60)로 이루어진다.

상기 제1루프센서(10)는 소정의 교차로를 기준으로 소정의 거리 안에 위치하며 소정의 교차로로 진입한 차량이 다음 교차로로 진출하기 전에 신호대기로 정지선과 좌회전 정지선에 멈추었을 때 차량의 정지 유무를 검지하기 위한 것으로서, 제1교차로(C1)의 진입로 정지선에 위치하여 정지되어 있는 차량을 검지하는 하나 이상의 정지선 검지기(11)와, 제1교차로(C1)의 진입로 좌회전 정지선에 위치하여 좌회전을 하기 위해 정지되어 있는 차량을 검지하는 좌회전 검지기(12)로 구성되며, 상기 정지선검지기(11)와 좌회전검지기(12)는 후술하는 교통신호제어장치(60) 에 직접 연결된다.

상기 제2루프센서(20)는 소정의 교차로를 기준으로 소정의 거리 밖에 위치하며 제2교차로(C2)에서 제1교차로(C1)로 진입하는 차량의 대기행렬의 길이를 측정하기 위한 것으로서, 제1교차로(C1)에서 후방으로 소정의 거리만큼 떨어진 곳의 도로 바닥에 하나 이상 설치되어, 차량이 없을 때는 일정한 주파수를 유지하다가 차량이 설치된 위치를 통과할 때 자기장의 변화로 동조 주파수의 변화를 일으키므로 차량의 유무를 검지하게 되고, 후술하는 양방향차량흐름정보측정장치(40)에 직접 연결된다.

상기 제3루프센서(30)는 소정의 교차로를 기준으로 소정의 거리 밖에 위치하며 제1교차로(C1)에서 제2교차로(C2)로 진출하는 차량의 앞막힘의 길이를 측정하기 위한 것으로서, 제1교차로(C1)에서 제2교차로(C2) 방향으로 소정의 거리만큼 떨어진 곳의 도로 바닥에 하나 이상 설치되어, 차량이 없을 때는 일정한 주파수를 유지하다가 차량이 설치된 위치를 통과할 때 자기장의 변화로 동조 주파수의 변화를 일으키므로 차량의 유무를 검지하게 되고, 후술하는 양방향차량흐름정보측정장치(40)에 직접 연결된다.

상기 양방향차량흐름정보측정장치(40)는 상기 제2루프센서(20)와 제3루프센서(30)를 통해 검지되는 신호들을 해석 및 처리하여 차량의 대기차량정보와 앞막힘차량정보, 즉 차량의 양방향 차량흐름정보를 측정 저장하기 위한 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 제1신호변환부(41)와, 제2신호변환부(42)와, 현장정보처리부(43)와, 제1무선모뎀부(44)와, 제1안테나(45)로 구성되고, 무선통신에 의하여 후술하는 양방향차량흐름정보수집장치(50)와 연결된다.

상기 제1신호변환부(41)는 도4에 도시된 바와 같이 제1동조부(41a)와 제1증폭부(41b)와 제1위상검지부(41c)와 제1디지털출력부(41d)로 구성되고, 상기 제2신호변환부(42)는 제2동조부(42a)와 제2증폭부(42b)와 제2위상검지부(42c)와 제2디지털출력부(42d)로 구성되고, 상기 현장정보처리부(43)는 입력부(43a)와 대기해석부(43b)와 앞막힘해석부(43c)와 주처리부(43d)와 통신부(43c)로 구성되고, 상기 제1무선모뎀부(44)는 여파부(44a)와 저잡음송신증폭부(44b)와 디지털 변조부(44c)와 저잡음수신증폭부(44d)와 디지털복조부(44e)와 모뎀제어부(44f)와 통신부(44g)로 구성된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같은 양방향차량흐름정보수집장치(50)는 상기 양방향차량흐름정보측정장치(40)로부터 교차로로 진출입하는 차량들의 양방향 차량흐름정보를 수집 저장하고 교통신호제어장치(60)에 그 정보를 기초데이터로 제공하기 위한 것으로서, 도5에 도시된 바와 같이 제2무선모뎀부(51)와, 정보수집처리부(52)와, 제2안테나(53)로 구성된다.

상기 제2무선모뎀부(51)는 상기 양방향차량흐름측정장치로부터 교통흐름정보를 무선통신으로 받아 증폭 복조 변환하여 상기 정보수집처리부로 출력하거나 상기 정보수집처리부로부터의 제어명령을 변환 변조 증폭하여 무선통신으로 상기 양방향차량흐름정보측정장치로 보내도록 하기 위한 것으로서, 도6에 도시된 바와 같이 여파부(51a)와 저잡음송신증폭부(51b)와 디지털 변조부(51c)와 저잡음수신증폭부(51d)와 디지털복조부(51e)와 모뎀제어부(51f)와 통신부(51g)로 구성된다.

상기 정보수집처리부(52)는 제2무선모뎀부(51)를 통해 상기 진출입차량정보측정장치(40)와 무선 연결되고 또한 후술할 교통신호제어장치(60)와 연결되어 소정의 명령을 받아 차량흐름정보를 전송하기 위한 것으로서, 도6에 도시한 바와 같이 정보수집용통신부(52a)와, 주처리부(52b)와, 대기정보저장부(52c)와 앞막힘정보저장부(52d)와 상위통신부(52e)로 구성된다.

상기 정보수집용통신부(52a)는 상기 제2무선모뎀부(51)와 연결하여 차량흐름정보를 수신하여 주처리부(52b)에 전송하거나 상기 주처리부(52b)에서 출력되는 제어명령을 제2무선모뎀부(51)로 출력한다.

상기 주처리부(52b)는 차량흐름정보를 수집하기 위해 제어명령을 상기 정보수집용통신부(52a)로 출력하며 또한 정보수집용통신부(52a)로부터 받은 차량흐름정보를 분리하여 대기정보저장부(52c)와 앞막힘정보저장부(52d)로 저장하고, 이를 상위통신부(52e)로부터 받은 제어명령에 따라 그 정보를 분석 처리하여 다시 상기 상위통신부(52e)로 출력한다.

상기 대기정보저장부(52c)는 주처리부(52b)에서 수집된 자료를 전송 받아 저장하거나 상기 주처리부(52b)에서 대기정보를 필요시 제공하며, 상기 앞막힘정보저장부(52d)는 상기 주처리부(52b)에서 수집된 자료를 전송 받아 저장하거나 상기 주처리부(52b)에서 앞막힘정보를 필요시 제공하게 된다.

또한, 도 2 및 도 6에 도시된 교통신호제어장치(60)은 소정의 교차로의 일측지점에 설치되어 교차로를 진출입하는 차량의 소통을 신호등(70)으로 제어하는 것으로서, 상기 제1루프센서(10)로부터 검지되는 차량정보와 상기 양방향차량흐름정 보수집장치(52)에 저장된 양방향차량흐름정보를 전송 받아 이를 기초데이터로 사용하여 적의 적절하게 신호주기를 제어하는 장치이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 양방향차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템의 동작에 관하여 도2 내지 도6를 참조하여 설명한다.

도2에서 도시된 바와 같이, 차량이 제2교차로(C2)에서 제1교차로(C1) 방향으로 진입할 때 제2교차로(C2)와 제1교차로(C1) 사이의 도로바닥에 설치되어 있는 제2루프센서(20)는 차량이 지나갈 때 자장의 간섭을 일으키므로 자기인덕턴스가 변하게 된다. 상기 제2루프센서(20)에서 자기인덕턴스의 변화는 양방향차량흐름정보측정장치(40)에서 차량의 존재여부를 측정할 수 있게 되며 이를 도3을 참조하여 설명하면 상기 제2루프센서(20)의 자기인덕턴스의 변화로 인하여 제1신호변환부(41)에서는 차량의 존재여부를 검지하여 이를 현장정보처리부(43)로 전송하게 되는데 위와 같은 과정을 도4를 참조하여 설명하면, 먼저 제2루프센서(20)에서 야기되는 자기인덕턴스의 변화는 차량의 쇠붙이가 일정한 자장영역에 들어와서 일으키는 현상으로 제1동조부(41a)에서는 동조주파수의 위상이 변하게 되는데 이를 신호로 제1증폭부(41b)로 보내고, 상기 제1증폭부(41b)는 상기 신호를 증폭하여 제1위상검지부(41c)로 보내고, 상기 제1위상검지부(41c)는 검지된 위상의 변화의 값을 아날로그신호로 제1디지털출력부(41d)로 보내고, 상기 제1디지털출력부(41d)에서는 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하여 현장정보처리부(43)의 입력부(43a)로 출력하게 된다.

한편, 제3루프센서(30)는 제1교차로(C1)에서 제2교차로(C2)로 진출하는 도로 바닥에 설치되어 양방향 차량흐름정보를 더욱 정확히 알 수 있는 유용한 기초데이터로 취득되며, 상기 제2루프센서(20)와 상기 제1신호변환부(41)에서 일어나는 일련의 과정과 같은 증폭 감지 변환 과정을 제2신호변환부(42)에서 거쳐 상기 현장정보처리부(43)의 입력부(43a)로 차량의 존재여부를 디지털 신호로 출력하게 된다.

상기 제1신호변환부(41)와 제2신호변환부(42)에서 출력된 디지털 신호를 현장정보처리부(43)에서 입력 받아 위의 신호를 해석 및 처리하는 과정을 도4를 참조하여 설명하면 상기 제1신호변환부(41)에서 출력된 디지털신호를 입력부(43a)에서 받아 대기해석부(43b)로 보내고, 상기 제2신호변환부(42)에서 출력된 디지털신호를 입력부(43a)에서 받아 앞막힘해석부(43c)로 각각 전송하게 된다.

상기 해석부(43b)(43c)들은 신호를 해석하여 대기차량자료와 앞막힘차량자료로 각각 해석하여 주처리부(52b)에 전송하고, 상기 주처리부(52b)는 상기 대기 및 앞막힘 차량자료를 처리 저장 처리되어 통신부(43e)로 출력되고, 상기 통신부(43e)는 제1무선모뎀부(44)의 통신부(44g)를 거쳐 모뎀제어부(44f)로 입력되게 된다.

상기 모뎀제어부(44f)는 입력된 정보들을 디지털 신호로 변환하여 디지털변조부(44c)로 보내고, 상기 디지털 변조부(44c)는 디지털신호를 아날로그신호로 변조하여 저잡음송신증폭부(44b)로 보내고, 상기 저잡음송신증폭부(44b)는 아날로그신호를 무선통신전파로 증폭하여 여파부(44a)로 출력하고, 상기 여파부(44a)는 소정의 주파수외의 전파를 제거 후 제1안테나(45)를 통해 송출하게 된다.

따라서, 상기 제1안테나(45)를 통해 송출된 전파는 도5에 도시된 상기 제2안테나(53)를 통해 양방향차량흐름수집장치(50)로 수신되어 수집 처리 저장되며 그 과정을 도6을 참조하여 설명하면, 상기 제2안테나(53)를 통하여 수신된 전파는 여파부(51a)로 보내지고, 상기 여파부(51a)는 소정 주파수 외의 전파를 제거 후 저잡음수신증폭부(51d)로 전파를 보내고, 상기 저잡음수신증폭부(51d)는 받은 전파를 아날로그신호로 증폭하여 디지털복조부(51e)로 보내고, 상기 디지털복조부(51e)는 상기 아날로그신호를 디지털신호로 복조하여 모뎀제어부(51f)로 보내고, 상기 모뎀제어부(51f)는 디지털신호를 차량흐름정보로 변환하여 통신부(51g)와 정보수집처리부(52)의 정보수집용통신부(52a)를 거쳐 주처리부(52b)로 차량흐름정보를 전송하고, 주처리부(52b)는 그 정보를 대기정보저장부(52c)와 앞막힘정보저장부(52d)로 분리하여 저장하고, 그 후 교통신호제어장치(60)는 교차로 신호주기를 결정하기 위한 기초데이터인 대기차량정보와 앞막힘차량정보를 받기 위해 소정의 명령을 상기 정보수집처리부(52)의 상위통신부(52e)를 거쳐 상기 주처리부(52b)로 보내고, 상기 주처리부(52b)는 소정의 명령을 받아 상기 저장부(52c)(52d)들에 저장한 정보를 분석 처리하여 다시 교통신호제어장치(60)로 출력하게 된다.

한편, 상기 정보수집처리부(52)의 주처리부(52b)는 기초데이터인 대기차량정보와 앞막힘차량 정보를 수집하기 위해 양방향차량흐름정보측정장치(40)의 현장정보처리부(43)에 위치하는 주처리부(43d)로 정보수집용통신부(52a)와 제2무선모뎀부(51)와 제1무선모뎀부(44)를 거쳐 소정의 명령을 내리게 되고, 상기 현장정보처리부(43)의 주처리부(52b)는 그 명령에 따라 제2루프센서(20)와 제3루프센서(30)를 통해 수집한 차량흐름정보들을 전술한 바와 같이 교통신호제어장치(60)까지 제공하게 된다.

위와 같은 과정을 거쳐 이루어지는 교통신호제어장치(60)는 교차로의 진입방향 차량의 대기행렬에 관한 정보 뿐만 아니라 반대방향의 차량흐름정보, 즉 차량의 양방향흐름정보를 정확히 측정하여 이러한 세부적인 정보들을 기초데이터로서 활용하여 신호등(70)의 신호주기를 결정하게 되므로 더욱 원활한 교통흐름을 제어하게 되고, 또 상기 교통신호제어장치(60)는 이러한 세부적이며 정확한 데이터를 호스트에 보내게 되고, 호스트는 수집된 교차로들의 구간정보를 활용하여 국부적인 소통 보다는 더욱 넓은 시점에서의 소통을 원활하게 하는데 있어 중요한 기초데이터로 제공하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 교통신호제어시스템은 교차로 양방향 차량흐름을 측정하여 대기행렬정보를 알 수 있을 뿐만 아니라 앞막힘정보도 함께 정확한 정보를 얻게 되므로 교차로와 교차로 간의 정확한 양방향 차량의 흐름 데이터로 교통신호제어장치에 제공할 수 있어 실시간으로 교차로의 신호등을 제어하게 함으로서 원활한 교통흐름을 구현하는 효과를 얻을 수가 있다.

또한, 정확히 측정된 양방향 차량흐름정보를 센터호스트에 제공하게 되므로 전체 교차로의 넓은 구간들의 차량흐름을 정확한 값을 알 수 있게 되어 국부적으로 얻어지는 차량흐름에 대한 오정보로 인하여 발생하는 교통체증을 근본적으로 해결할 수 있는 효과를 얻을 수가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시 예를 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예를 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시 예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 소정의 교차로를 기준하여 소정 거리 안에 위치하는 하나 이상의 제1루프센서와;

   상기 교차로를 기준으로 하여 소정 거리 밖에 위치하는 하나 이상의 제2루프센서와;

   상기 제2루프센서가 위치하는 반대쪽 차선에 위치하는 하나 이상의 제3루프센서와;

   무선으로 정보를 송수신하기 위한 제1안테나를 구비하고, 상기 제1안테나를 통하여 상기 제2루프센서로부터 검지되는 정보와 상기 제3루프센서로부터 검지되는 정보인 양방향 차량흐름 정보를 출력하며, 상기 제1안테나를 통하여 소정의 제어명령을 수신하는 양방향차량흐름정보측정장치와;

   상기 교차로에 인접하며, 상기 제1안테나와 무선으로 정보를 송수신하기 위한 제2안테나를 구비하고, 상기 제2안테나를 통하여 수신된 차량흐름 정보를 수집처리 저장하고, 양방향 차량흐름정보를 수집하기 위한 소정의 제어명령을 상기 제2안테나를 통하여 전송하는 양방향차량흐름정보수집장치와;

   상기 교차로에 인접하며, 상기 양방향차량흐름정보수집장치에서 받은 정보 및 상기 제1루프센서로부터 검지된 차량정보에 의하여 상기 교차로에 위치한 신호등의 동작을 제어하고, 상기 양방향차량흐름정보수집장치로 수집된 정보를 얻기 위한 소정의 제어명령을 전송하는 교통신호제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 양방향차량흐름정보측정장치는, 제1신호변환부와 제2신호변환부와 현장정보처리부와 제1무선모뎀부와 제1안테나로 구성되며,

   상기 제1신호변환부는 상기 제2루프센서에서 야기되는 동조주파수의 위상변화에 따른 차량존재 여부를 검출하여 이를 출력하고,

   상기 제2신호변환부는 상기 제3루프센서에서 야기되는 동조주파수의 위상변화에 따른 차량존재 여부를 검출하여 이를 출력하고,

   상기 현장정보처리부는 상기 제1신호변환부와 상기 제2신호변환부에서 출력되는 신호들을 해석하여 이를 처리 및 저장하고 또 상기 제1무선모뎀부로부터 전송받은 소정의 제어명령에 의하여 저장한 정보를 다시 상기 제1무선모뎀부로 출력하고,

   상기 제1무선모뎀부는 상기 현장정보처리부에서 출력된 차량정보를 변환 변조 증폭하여 이를 상기 제1안테나를 통해 상기 양방향차량흐름정보수집장치로 전송하거나, 상기 양방향차량흐름정보수집장치에서 전송받은 소정의 제어명령을 상기 제1안테나를 통해 수신하고 이를 증폭 복조 변환하여 상기 현장정보처리부에 전송하는 것을 특징으로 하는 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1무선모뎀부는, 여파부와 저잡음수신증폭부와 디지털 복조부와 모뎀제어부와 통신부와 디지털 변조부와 저잡음 송신증폭부로 구성되며,

   상기 여파부는 상기 양방향차량흐름정보수집장치부터 소정의 제어명령을 상기 제1안테나를 통하여 무선수신할 때와 상기 현장정보처리부에서 출력된 차량정보를 무선송출할 때 소정의 주파수 영역밖의 전파를 제거하고,

   상기 저잡음수신증폭부는 상기 여파부를 통해 들어오는 전파를 저잡음으로 증폭하여 아날로그신호로 출력하고,

   상기 디지털 복조부는 상기 저잡음수신증폭부에서 출력되는 아날로그신호를 디지털 신호로 복조하여 출력하고,

   상기 모뎀제어부는 상기 디지털 복조부에서 복조된 디지털 신호를 정보로 변환하여 상기 통신부로 출력하거나 상기 통신부로부터 출력된 차량 정보를 디지털 신호로 변환하여 상기 디지털 변조부로 출력하고,

   상기 디지털 변조부는 상기 모뎀제어부를 통해 출력된 디지털 신호를 변조하여 아날로그신호로 출력하고,

   상기 저잡음 송신증폭부는 상기 디지털 변조부에서 출력된 아날로그 신호를 저잡음으로 증폭하여 상기 여파부로 출력하는 것을 특징으로 하는 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 양방향차량흐름정보수집장치는, 제2무선모뎀부와 정보수집처리부와 제2안테나로 구성되며,

   상기 제2무선모뎀부는 상기 제2안테나를 통해 수신되는 차량정보를 증폭 복조 변환하여 상기 정보수집처리부로 출력하거나, 상기 정보수집처리부로부터 소정의 제어명령을 변환 복조 증폭하여 상기 제2안테나를 통해 출력하고,

   상기 정보수집처리부는 상기 제2무선모뎀부를 통해 양방향 차량흐름정보를 수집하여 저장하거나 정보를 수집하기 위해 소정의 명령을 상기 제2무선모뎀부로 출력하며, 수집 저장된 차량흐름정보를 교통신호제어장치의 필요로 하는 소정의 제어명령에 의하여 분석 처리하여 교통신호제어장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2무선모뎀부는, 여파부와 저잡음수신증폭부와 디지털 복조부와 모뎀제어부와 통신부와 디지털 변조부와 저잡음 송신증폭부로 구성되며,

   상기 여파부는 상기 양방향차량흐름정보측정장치로부터 차량정보를 상기 제2안테나를 통하여 무선수신할때와 상기 정보수집처리부에서 소정의 명령을 무선송출할 때 소정의 주파수 영역밖의 전파를 제거하고,

   상기 저잡음수신증폭부는 상기 여파부를 통해 들어오는 전파를 저잡음으로 증폭하여 아날로그신호로 출력하고,

   상기 디지털 복조부는 상기 저잡음수신증폭부에서 출력되는 아날로그신호를 디지털 신호로 복조하여 출력하고,

   상기 모뎀제어부는 상기 디지털 복조부에서 복조된 디지털 신호를 정보로 변환하여 상기 통신부로 출력하거나 상기 정보수집처리부에서 상기 통신부를 거쳐 출력된 소정의 제어명령을 디지털 신호로 변환하여 상기 디지털 변조부로 출력하고,

   상기 디지털 변조부는 상기 모뎀제어부를 통해 출력된 디지털 신호를 변조하여 이를 아날로그신호로 출력하고,

   상기 저잡음 송신증폭부는 상기 디지털 변조부에서 출력된 아날로그 신호를 저잡음으로 증폭하여 상기 여파부로 출력하는 것을 특징으로 하는 양방향 차량흐름정보를 이용한 교통제어시스템.

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