KR20010009523A - 교통신호 원격제어방법 및 그 원격제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신망을 이용하는 교통신호 제어에 관한 것으로서 원격 중앙통제실의 중앙집중제어장치에서 입력하는 제어신호에 따라 교통신호의 제어가 가능토록 하는 기술이며, 신호등의 원격감시와 원격제어를 수행토록 함은 물론 신호제어장치의 설정조작을 편이하게 하고, 도심지 신호체제의 일괄 시뮬레이션을 통하여 교통신호 원격관계가 가능토록하기 위한 것이다.

[색인어]

신호제어장치: 교통신호등에 근접 설치되어 신호등을 제어하기 위한 장치(제1도의 구성중 중앙집중제어장치를 제외); 트래픽방향: 교통량이 발생하는 방향; CSMA/CA: Carrier Sensed Multiple Access/Collision Avoid (통신망의 상대방신호를 감지하여 사용치 않을 때 신호 전송하는 프로토콜); GIS: Geographical Information System(지리정보시스템); Polling: 주국이 여러 종국을 상대로 차례차례 호출하면서 접속하는 통신방식; Contention: 여러 종국이 상호 경쟁적으로 주국을 호출하여 접속하는 방식; CSMA/CA(Carrier Sensed Multiple Access/Collision Avoid); CSMA/CD (Carrier Sensed Multiple Access/Collision Detection); 1: 클럭발진부; 2: 마이컴(마이크로-프로세서); 3: 표시부; 4: 키-패드; 5: 신호등 점멸 제어를 위한 스위칭 박스; 6: 통신망 연계수단(무선데이터통신망); 7: 통신망 연계수단 (Pager Network); 8: 통신망 연계수단 (Optical or Copper Line); 9: 전원공급장치; 10: 중앙집중제어장치; 〈표1〉은 제2도의 신호체계 일례를 도표로 도시한 시켄스 흐름도; 〈표2〉는 제2도 신호체계의 다른 일례를 도표로 표시한 시켄스 흐름도; 〈표3〉은 제3도 신호체계에서의 상세 제어프로그램 표시화면 구성의 일례; 〈표4〉는 제4도 신호체계에서의 상세 제어프로그램 표시화면 구성의 일례

Description

교통신호 원격제어방법 및 그 원격제어장치{Remote control process Remote controller for a traffic signal}

본 발명은 교통신호의 원격제어에 관한 것으로서, 특히 통신기술을 이용하여 교통신호의 연동을 제어하는 기술이다.

교통신호의 구조는 일반적으로 3개의 램프를 차례로 작동시키는 것을 1주기로 하고 있는데 다시 말하면 정지(적색). 좌회전(화살표). 직진(청색) 신호가 그것이며, 램프와 램프가 전환되는 사이에는 황색램프로 경보신호를 각각 발생되도록 구성되어 있다.

이와 같은 교통신호는 도심지의 교통흐름을 경우에 따라서는 오히려 방해하는 일이 있는데 연동신호가 되지 못하는 경우 도심지 러시아워 시간대에 있어서 특히 그러하다.

도심지의 차량 흐름을 원활히 하기 위하여는 교통량 즉, 트래픽(Traffic)이 많은 방향으로 순차 신호등을 점등하는 연동신호가 가장 바람직하나 트래픽방향이 항상 일정하지는 않으므로 연동신호를 유지하는 것은 사실상 상당히 어려운 일이다.

연등신호 체계를 완벽하게 구성하기 위하여는 도심지의 전체 신호등 동작상황을 중앙통제실의 모니터 화면에 표시하여 상황을 분석하고 체계적으로 신호체제를 변경토록 구성하는 것이 효율적이므로 이 분야는 종래에도 많은 연구가 있었으나 현재까지 알려진 기술은 전용회선으로 신호제어장치를 연결하여 on-off 하는 수준의 단순 제어기능 정도에 그치고 있다.

전용회선을 이용하는 구성체계는 시설에 상당한 기간이 소요되고 막대한 비용을 수반하므로 실용화되기 매우 어렵다는 것은 주지의 사실이나 아직까지 그 이상의 기술이 연구되지 않고 있으며,

또한 종래 신호제어장치는 운용방법이 규격화되지 못하고 또한 개별적인 신호제어장치에서도 신호등 사이의 간격이나 1주기 조정을 수시로 변경하기 곤란한 결점이 있어 사용자가 수동조작으로 신호제어장치를 조작하거나 경우에 따라서는 신호제어장치를 무시하고 수신호로 이를 대체하는 경우도 허다하여 무엇인가 새로운 방식으로 신호제어장치를 연구할 필요성이 대두되었다.

본 발명의 제 1목적은 수시로 변동하는 교통상황에 신속하게 대처할 수 있는 미래지향적 교통신호 연동제어 기술을 제공코자 함에 있다.

본 발명의 제 2목적은 신호등의 주기 및 신호간격 조절을 극히 간단한 체계로 구성하여 신호제어에 편이성을 확보코자 함에 있으며,

본 발명의 제 3목적은 신호제어장치 자체에서 신호제어 프로그램을 변경하거나 원격제어에 의하여 변경 가능토록 하여 다수의 교통신호간 연동체계 유지에 원활을 기하도록 함에 있다.

본 발명의 제 4목적은 교통신호 원격제어에 적합하고 신속하게 사용할 수 있는 통신망, 원활한 감시제어 신호체계 및 중앙통제실에서 도심지 신호체계의 모의실험이 가능토록하는 기술적 수단을 제공코자 함에 있다.

이와 같은 목적의 본 발명은 이를 이루고자 하는 제 1수단으로 마이크로-프로세서에 공급되는 자체 클럭 또는 외부 표준 동기신호에 의한 시각 계수 기능으로 신호등의 동기체제를 유지하되 설정된 프로그램으로 신호제어장치를 구동함으로써 신호간격의 변경, 1주기의 변경 및 미리 예약된 시간에 신호간격이나 주기가 자동 변경토록 하는 신호제어 수단을 제공한다.

또한 제 2수단으로 신호제어장치의 프로그램 상황을 무선장치 또는 전용회선을 경유하여 원격지 중앙통제실에 주기적으로 전송하고, 중앙통제실의 중앙집중제어장치에서 같은 방식으로 전송되어온 다수의 신호제어장치 프로그램 상황을 모니터 화면에 일괄 표시토록 함으로써 간혈적인 전송신호만으로 도심지의 신호체계를 일괄 감시토록 하는 원격감시 수단을 제공한다.

또한 제 3수단으로 상기 모니터 화면에 나타난 지정된 교차로의 신호제어장치 프로그램 상황을 세부적으로 Click 하여 상세히 확인할 수 있도록 하고, 상세화면에서 이를 변경하였을 때 무선장치 또는 전용회선을 경유하여 해당되는 원격지 신호제어장치에 상세제어정보(이하 "상세정보" 라 칭함)로 자동적으로 전달되어 신호제어장치 프로그램을 변경토록 하는 원격제어수단을 제공한다.

또한 제 4수단으로 상기 모니터 화면에 나타나는 신호제어장치의 상세정보를 임의적으로 일괄 조절하여 가상적인 짧은 시간간격으로 교통신호 연동체계를 동작시킴으로서 도심지 연동신호 구성을 신속하게 확인할 수 있도록 하는 시뮬레이션 수단을 제공한다.

또한 제 5수단으로 신호제어장치에서 사용자가 직접 프로그램 변경을 수행할 수 있으며 그 변경된 프로그램이 중앙집중제어장치에서 인식되도록 하고, 신호표시기구(신호등)를 전광판으로 대치하여 신호전환 체계를 문자 그래픽으로 나타내도록 하는 새로운 방식의 조작수단. 표시수단. 신호전송수단을 제공한다.

이하 첨부 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

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제 1도는 본 발명의 실시일례를 도시한 블럭다이어그램으로서,

마이크로-프로세서(2)에 연결되어 시각 동기를 제공하는 발진부(1);

상기 발진부(1)에 연결되어 자체적으로 시각 동기를 유지하되 통신망(6, 7, 8)으로부터 제공되는 동기 신호에 추종하여 시각 동기를 교정하는 동기유지수단, 키-패드(4) 및 통신망(6, 7, 8)으로부터 제공되는 사용자 조작정보에 의하여 신호등 제어프로그램을 구성·저장·갱신하는 프로그램수단, 프로그램을 갱신하기 위하여 통신망(6, 7, 8)으로부터 전송되는 원격제어 정보를 분석· 해독 및 운용중인 프로그램의 원격감시 정보를 통신망(6, 7, 8)으로 전송하기 위한 통신수단, 프로그램된 출력으로 교통신호 램프(5-1)를 제어하기 위한 신호제어출력수단, 마이크로-프로세서(2)에 프로그램된 정보의 표시 및 사용자가 키-패드(4)로 프로그램을 변경 조작할 수 있도록 상세 정보를 출력하는 표시정보 출력수단으로 구성되는 마이컴(2);

상기 마이컴(2)에 연결되어 사용자 정보를 직접 입력토록 구성되는 수단의 키-패드 수단(4);

상기 마이컴(2)과 통신망 및 중앙집중제어장치(10)와 통신망 사이에 연결되어 프로그램된 마이컴의 정보를 원격전송 및 원격제어 정보를 수신토록 구성되는 수단의 송수신 수단(6, 7, 8);

상기 마이컴(2)에 연결되어 마이컴(2)에서 운영·저장된 프로그램을 사용자에게 시청각적으로 표시토록 하는 표시부(3);

상기 마이컴(2)과 일단의 신호등(5-1) 사이에 연결되어 마이컴(2)의 출력을 고 전력으로 변환하여 신호등에 제공함으로써 신호등을 점멸 제어토록 하는 기능의 스위칭박스 수단(5);

상기 통신망으로부터 전송되는 복수의 신호제어장치 출력을 원격감시 기능으로 모니터에 표시 및 지정된 신호제어장치를 선택적으로 지정하여 마이컴(2)의 프로그램을 원격제어토록 구성되는 수단의 중앙집중제어장치(10)를 유기적으로 연결하여서 구성된 것이다.

미설명부호(9)는 신호제어장치에 안정된 전원을 공급하기 위한 전원공급부이다.

제 1도 실시예의 본 발명은 키-패드(4)와 표시부(3)를 이용하여 마이컴(2)에 프로그램을 설정하고 설정된 프로그램에 따라 스위칭 박스(5)에 신호를 공급함으로써 신호등(5-1)을 제어하게 되는 것으로서, 제 2도와 같은 네거리 교통신호 체계를 인용하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 2도와 같은 경우에는 일반적으로 〈표1〉과 같은 대향신호 구성과 〈표2〉와 같은 동시신호 구조를 들 수 있는데 각각 4단계의 신호 전환단계로 구성됨을 알 수 있다.

여기에서 말하는 대향신호라 함은 서로 마주보는 방향(A와 C 및 B와 D)이 같은 신호체계로 동작되는 것을 말하고, 동시신호라 함은 각 방향(A, B, C, D)마다 좌회전 신호와 직진 신호가 함께 점등되어 차례로 동작 전환되는 것을 말하며, 이들은 가장 일반적인 도심지의 신호 구성사례를 기준으로 예시한 것이다.

〈표1〉의 신호체계에서는 마이컴의 표시부에 〈표3〉과 같은 신호등 구동을 위한 지정 시각 등의 정보가 표시되며, 〈표2〉의 신호체계에서는 〈표4〉와 같은 정보가 표시된다.

〈표3〉 및 〈표4〉에 있어서 Sub ID라 함은 신호등의 Address를 지칭하는 것으로서 설정 조작으로 제어될 정보가 하나의 신호제어 장치에 연결된 여러 개의 교통신호등 중 어느 신호등에 해당되는지 선택적으로 지정하기 위한 것이다.

물론 Sub ID는 키-패드로 커-서가 움직일 때마다 더욱 상세한 정보 예를 들면 Sub ID 0002-11에 커서가 위치하였을 때 "제1트래픽 및 제2트래픽 방향의 좌회전 기간"에 해당된다는 상세 정보를 추가적으로 표시할 수 있으며, 이에 따라 사용자가 해당되는 기간을 쉽게 지정할 수 있게 되는 것이다.

〈표1〉에 있어서 (1주기)는 t1+t2+t3+t4로서, 4단계 신호 전환단계를 모두 구동하는데 소요되는 1주기의 기간을 말하는 것이며, 신호등 사이의 연동신호 체계 유지를 위하여 전체적인 1주기 묶음 단위로 설정된다. 〈표1〉의 t1은 〈표3〉의 Sub ID 0002-11의 기간 즉 40초에 해당된다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서 사용자는 키-패드(4)로 〈표3〉의 상세 정보를 Upload 한 후 해당되는 Address별로 기간을 지정하여 신호등의 전환기간을 임의 지정 또는 변경할 수 있게 된다. 만약 지정된 기간의 합(t1+t2+t3+t4)이 1주기와 동일하지 않으면 재 입력시키도록 경보를 발생하게 됨은 물론이며 필요에 따라서는 1주기 시간을 지정하면 자동적으로 (t1, t2, t3, t4)에 분배토록 할 수도 있다.

〈표3〉의 동작조건은 신호등간에 서로 엉킴을 방지하기 위하여 규칙적인 순서 즉, 시켄스(Sequence) 기능을 부여하기 위한 것이며, Sub ID의 기간이 "0"이라는 것은 예를 들면 t1기간 중 정지신호를 점등하도록 하는 것을 지칭한다.

위 작용은 〈표2〉 및 〈표4〉의 설명에도 동일하게 적용됨을 도표의 흐름도로서 용이하게 알 수 있을 것인 바 〈표2〉 및 〈표4〉의 설명은 생략한다.

다만 〈표4〉는 좌회전 기간을 짧게 하여 대향신호 체제로 직진신호를 점등토록 할 수도 있는데 〈표4〉의 Sub ID 0001-11의 30초와 0001-32의 27초가 여기에 해당되는 사례이다.

이와 같은 순서 프로그램이 지정된 이후 마이컴(2)은 〈표1〉 및 〈표2〉에 (●) 표시된 바와 같은 점등순서에 의하여 자체적으로 신호등을 제어하게 되는데 그 순서 프로그램이 기동되는 기준 시점은 〈표3〉 및 〈표4〉에서 지정한 연산기점으로부터 진행된다.

이 연산기점은 마이컴(2)에 내장된 시각 계수기능(다시 말하면 시계기능)에 의하여 특정한 시각부터 시작하라는 기준점을 설정하는 것이며, 이 연산기점을 12:03으로 하고 시작점 Sub ID를 0002-11로 한다면 〈표3〉와 같은 시각 테이블로 신호제어를 수행하게된다.

같은 방식으로 〈표4〉는 연산기점이 12:04로 되어 있으므로 만약 교통량이 많은 방향으로 같은 시작점 방향(예를 들면 제 1트래픽 방향)을 정하여 〈표4〉의 신호체계를 〈표3〉 신호체계의 후방에 배치시킨다면 〈표3〉의 신호가 직진신호로 점등(12:03)된 1분 후(12:04)에 〈표4〉의 신호가 직진신호로 점등, 그리고 그 후방의 신호, 그리고 그 다음 신호가 차례로 점등,... 되는 연동신호 체계로 쉽게 구성할 수 있게 된다.

이 밖에도 상세정보는 더욱 상세하게 구성할 수 있으며, 연동체계 또한 복잡하게 구성할 수 있으나 위와 같이 기본적인 구성만 예시하여 설명하여도 이 분야 당업자라면 쉽게 이해하여 이로부터 용이 실시할 수 있을 것으로 여겨 더 이상 상세한 설명은 생략하기로 한다.

스위칭 박스(5)의 기능은 마이컴의 미약한 출력을 고 전력, 고전압의 신호로 변경하여 신호등(램프)을 구동하기 위한 것으로 주로 증폭기와 릴레이로 구성되지만 최근에는 수명을 감안하여 반도체 스위칭 소자인 SCR이나 TRIAC으로 구성된다.

최근 선진국에서는 이와 같은 신호램프 구성을 개선하여 LED(Light Emitting Diode)로 구성되는 전광판으로 대체하여 신호등 교체기간의 연장은 물론이고 상세 운전정보까지 표시토록 하고 있는 바, 본 발명 명세서에는 이들 수단을 통칭하여 교통신호표시수단이라 칭하기로 한다.

스위칭 박스(5)의 구성수단에는 SCR이나 TRIAC의 구동 수단 및 상기 LED 전광판 구동을 위한 마이컴 출력과 LED 전광판 사이의 인터페이스(Interface) 기능을 포함함은 물론이다.

마이컴(2)은 〈표3〉 및 〈표4〉의 상세정보를 통신망을 통하여 중앙집중제어장치(10)로 전송하게 되는데 여기에서 말하는 중앙집중제어장치는 통신망에 접속되어 복수의 신호제어장치를 원격감시 및 원격제어하는 PC(Personal Computer) 또는 통신 Server와 DB라 생각하면 된다.

마이컴(2)에서 프로그램 처리된 상세정보는 아래와 같은 Packet Data로 변경되어 중앙집중제어장치(10)에 원격감시정보로 알리게 되는데 중앙집중제어장치(10)에서 마이컴(2)으로 원격제어정보를 전송할 때도 역시 같은 방식의 Packet Data로 전송하게 된다.

여기에서 Flag는 Packet frame의 경계를 표시하는 제어코드이며, Address는 통신 상대방의 ID와 자신의 ID를 나타내는 것이고, Control은 예를 들면 시각 동기를 제공하며, Information Data는 마이컴 프로그램의 원격감시정보(상세정보) 또는 중앙집중제어장치에서 지령하는 마이컴 프로그램 변경 정보이고, FCS(Frame Check Sequence)는 전송도중 오류가 발생한 블록의 재생 또는 검사를 수행하기 위한 에러정정부호이다.

이 Packet Data의 구성은 원칙적으로 마이컴(2)에서 자동적으로 Packet을 조립하거나 분해하도록 구성되지만 경우에 따라서는 마이컴(2)의 통신망 연결 입/출력단에 전용의 데이터변환장치를 부가적으로 연결하여 구성할 수도 있다.

따라서 이러한 Packet Data에 의하여 중앙집중제어장치와 마이컴은 통신을 수행하여 정보를 교환할 수 있게 되는데 실제에 있어서 복수의 신호제어장치를 하나의 중앙집중제어장치에서 일괄 통제하기 위하여는 무선망을 이용할 경우 각 신호제어장치간 Packet Data 신호의 충돌을 방지하기 위하여 별도의 통신망 운영 프로토콜이 필요하게 되며, 이와 같은 통신망 운영 프로토콜은 안정성으로 보아 중앙집중제어장치에서 각각의 신호제어장치를 호출하여 정보를 전송하거나 정보를 수신하는 방식의 Polling 통신방식을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 복수의 신호제어장치를 중앙집중제어장치에서 일괄적으로 통합 감시하면 도심지의 교통신호 제어체계를 한눈으로 파악할 수 있게 되는데 그 화면 구성의 일례를 표시한 것이 제 3도이다.

제 3도는 중앙집중제어장치(10)에서 하나의 화면으로 도심지 교통신호 체계를 알 수 있게 됨을 나타낸 것으로서, 각 방향마다의 신호 연동체계를 쉽게 알 수 있게 한다. 도면에는 바둑판 모양으로 반듯하게 배열하였으나 실제에는 GIS 화면의 Map 위에 나타나는 교차로로 표시되도록 하는 것이 효율적이다.

화면 중 화살표 방향은 마우스를 이용하여 사용자 임의로 변경할 수 있도록 되고, 해당되는 화살표 즉, 교차로 신호등을 선택하여 Double Click하면 〈표3〉 또는 〈표4〉의 상세정보가 표시된다. 만약 사용자가 이때 상세정보를 변경하고 이를 전송하고자 한다면 중앙집중제어장치는 자동적으로 그 해당되는 신호제어장치로 전송할 Main Address를 작성하여 통신망을 통하여 원격제어 정보로 전송하게 된다.

이때 사용자가 Double Click 하여 나타나는 상세정보는 각 신호제어 장치에서 설정한 프로그램이며, 통신망을 경유하여 중앙집중제어장치로 전송되어 집중관리(그 프로그램으로 화면상 화살표의 램프를 점등 및 사용자가 Double Click 하였을 때 상세정보로 표시) 되는 정보이다.

중앙집중제어장치(10)는 주로 세 가지의 자동적인 기능을 수행하는 것으로 ①마이컴(2)에서 전송되는 프로그램을 분석하여 그 프로그램과 꼭 같이 제 3도의 램프(화살표)를 구동, ②Polling으로 마이컴을 하나씩 호출하여 동기신호 전송 및 원격제어 정보를 전송, ③마이컴(2)에서 전송되어온 프로그램을 분석·저장 후 화면에 표시 할 때 사용자가 화면 표시 속도를 빠르게 지정하면 모든 신호등의 상세정보(Address 별 기간)가 지정한 만큼 일정한 비율로 짧게 설정 변경되어 가상적인 빠른 속도로 화면의 램프를 시뮬레이션 하는 기능 등 세 가지 중요기능을 수행하게 된다. 이 가상적인 빠른 속도라 함은 신호제어장치의 t1, t2, t3, t4를 짧게 설정한 것과 같은 기능을 말한다.

도심지의 신호체계와 동일한 간격으로 모니터의 램프가 전환되면 감시 운용자가 전체적인 연동체제를 확인하는데 매우 오랜 시간이 소요되므로 시뮬레이션(Simulation) 기능은 이를 신속하게 하기 위한 수단이며, 설정된 비율 예를 들면 100배 빠른 속도로 시뮬레이션 시키면 신호제어장치에 설정된 기간과는 별도로 가상적인 모의시험의 짧은 시간으로 전체적인 신호 연동체계를 확인할 수 있게 되므로 상세정보의 설정작업을 원활하게 하는 것이다.

이와 같은 시뮬레이션 기능에는 트래픽 센서 또는 카메라에 의하여 취합되는 교통량까지도 함께 포함할 경우 트래픽과 연동체제를 함께 시뮬레이션 할 수 있게 되므로 원격관제가 용이하게 되는 것이지만 이로부터 용이하게 실시할 수 있어 상세한 설명을 생략하였다.

프로그램을 분석하여 신호제어장치와 동일한 주기로 제 3도의 램프를 구동하는 기능은 마이컴의 프로그램 정보를 지속적으로 수신하지 않고 그 프로그램이 변경된 상황만 수신하여도 동일하게 연동되어 움직일 수 있게 하므로 통신망의 부하를 대폭적으로 경감시키는 효과가 있으며, 이에 따라 통신망 운용 프로토콜을 유선망 LAN에서 주로 사용하는 Contention 방식 즉, CSMA/CA 또는 CSMA/CD로 운용하여도 지장이 없게 된다.

또한 신호제어장치와 중앙집중제어장치가 통신망으로 링크(Link) 되었을 때 동기신호를 전송하는 방식은 마이컴 자체의 시각계수 기능이 장기간 경과되었을 때 틀어지는 것을 방지하는 역할을 수행하게 되나 이는 Pager 또는 Cellular Phone을 사용할 때 통신망 사업자가 제공하는 클럭을 수신하여도 같은 작용을 수행하게 된다.

제 4도 및 제 5도는 상기 신호제어장치의 제어방법을 Software적 구조로 도시한 것으로서 제 4도는 계층구조도, 제 5도는 상세 흐름도이다.

본 발명은 제 4도에 도시한 바와 같이 초기단계화, 프로그램설정단계, 프로그램구동단계, 표시단계 및 원격운용단계의 5계층으로 구성되며, 이제부터 제 5도의 흐름도를 참조하여 이를 상세히 설명하면 아래와 같다.

전원을 인가하면 제어장치는 모든 출력을 Clear하는 초기화 과정을 수행한다.(100)

이 과정은 모든 전자장치가 그러하듯이 출력이 엉켜 불의의 사고를 방치토록 하는 기능이다.

다음으로 신호제어장치는 미리 설정한 조건의 프로그램을 Upload하는 프로그램 설정 단계를 수행한다.(101, 102, 103, 104)

이 과정에서는 제조당시 미리 설정한 Basic한 프로그램, 사용자가 지정하는 Application 프로그램 및 후술하는 원격제어 과정에서 변경 지정하는 Remote Control 프로그램을 모두 Upload 하게 되며, 이 과정에서 Upload하는 프로그램이라 함은 시각교정을 포함한 동기신호를 제공하거나 1주기 간격 및 작동개시 기준시각을 제공하거나 1주기 이내에서 신호간의 간격을 조정하거나 동작조건을 변경하는 수단이 모두 포함된다.

다음으로 신호제어장치는 프로그램을 구동하여 신호등을 제어하면서 그 프로그램 Upload된 상태를 원격 중앙집중제어장치에 전송하는 프로그램구동단계를 수행한다.(104, 105, 106, 107)

이 과정에서는 Upload된 프로그램으로 신호등을 제어하면서 그 운용 프로그램 상황을 통신망을 통하여 Packet Data로 원격지에 전송하게 되는데 이때 원격제어 조작에 의하여 새로운 프로그램 정보를 신호제어장치 쪽으로 보낸다면 이를 수신하는 기능도 아울러 수행함은 물론이다.

이 과정에서 프로그램으로 신호등을 구동한다 함은 이미 앞에서 설명한 〈표3〉 및 〈표4〉의 프로그램으로 반복하여 신호등을 제어한다는 의미이다.

다음으로 중앙집중제어장치는 전송되어온 신호제어장치의 프로그램 정보를 분석하여 해당되는 화면에 표시하는 표시단계를 수행한다.(108, 109, 110)

이 과정에서는 앞에서 설명한 제 3도의 화면 구성과 같이 컴퓨터 방식의 중앙집중제어장치 기능을 구성하되, 사용자가 원격제어조작을 수행하기 용이한 상태로 화면을 구성하는 수단을 포함한다. 물론 이 단계에는 원격 감시정보를 이용하여 중앙집중제어장치의 표시화면만 가상적으로 빠르게 전환하는 시뮬레이션 수단이 포함된다.

다음으로 중앙집중제어장치에서 원격제어정보를 입력하면 이를 해당되는 신호제어장치에 원격 전송하는 원격제어단계를 수행한다.(111, 112, 113, 114, 115)

이 과정에서는 제 3도에서 설명한 바와 같이 화면의 교차로를 Double Click하여 상세정보를 재 입력 후 전송하는 조작을 말하며, 이에 따라 신호제어장치에 설정된 정보(101, 102, 103)가 자동적으로 Update 되며, 자동적으로 Update된 상황을 감지하여 신호제어장치는 프로그램을 다시 Upload(104) 하게 된다.

이때 중앙집중제어장치에서는 새로운 상세정보를 시뮬레이션 기능으로 사전 확인함으로써 전체적인 교통신호 체계를 확인 후 신호제어장치로 원격 전송할 수도 있다.

프로그램 설정함수는 사용자의 조작이나 제조 당시의 조작으로 〈표3〉 또는 〈표4〉의 설정정보를 입력하는 함수를 말하며, 원격갱신 함수는 원격지 중앙집중제어장치에서 이를 수행하여 전송되어온 정보를 다시 갱신하는 함수를 말한다.

프로그램설정함수에는 1일 중 지정된 시각에 설정된 주기 등을 자동 변경하는 예약 기능을 포함한다.

프로그램구동함수는 상기 프로그램 설정함수 또는 원격갱신 함수에 의하여 지정된 프로그램으로 마이컴이 시켄스를 이행토록 하는 함수를 말하며, 신호제어함수는 그 출력에 의하여 신호등(좌회전, 직진, 정지, 주의신호 등화)을 점등 제어하는 함수를 말한다.

원격감시함수는 중앙집중제어장치에서 Display를 수행할 수 있도록 마이컴의 프로그램 Upload상태를 자동적으로 Packet Data로 구성하여 원격지로 전송하거나 중앙집중제어장치에서 전송되어온 원격제어 신호가 있는지를 감시하는 함수이다.

Display함수는 프로그램 Upload된 정보를 선별하여 복수의 신호제어 장치마다 해당되는 화면의 Cell에 표시토록 하는 함수이며, 이 Display 함수에는 트래픽 방향에 따른 화면표시의 전환이나 Double Click에 의한 상세정보 표시기능도 아울러 구비된다.

원격조작함수는 상기 Double Click에 의하여 화면이 표시된 후 상세정보를 변경하거나 동기신호를 재설정 하는 등의 함수를 말하며, 원격제어함수는 원격조작된 정보를 원격신호제어장치에 전송하되 자동적으로 Address를 부여 후 Packet Data를 구성하여 전송하는 함수를 말한다.

Display함수 및 원격조작함수에는 앞에서 설명한 가상적인 시뮬레이션 기능이 포함되며, 이 시뮬레이션 함수는 신호제어장치나 중앙집중제어장치에 선택적 또는 모두 적용할 수 있다.

본 발명은 상기 실시 일례에 한정되는 것이 아니며, 특히 〈표3〉, 〈표4〉, 제 3도의 구성은 기본적인 정보를 축약하여 예시하고 있는 것 일뿐 그 실시 일례에 한정되는 것이 아닌 것으로서 즉, 신호제어장치의 장애상황을 원격지에 전송하거나 중앙집중제어장치에서 질의하는 내용을 신호제어장치에서 응답하여 원격제어 방식으로 점검을 실시토록 구성할 수도 있으나 이로부터 용이 실시할 수 있는 범주의 기술이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하였다.

만약 통신망을 Pager로 구성한다면 제 5도의 (106, 107, 108)과정은 생략되고, (109)과정은 (111)에 포함되어 제어정보 표시화면의 구성으로만 사용할 수도 있게 되지만 주로 일방적으로 원격 제어정보만 전송할 수 있게 되므로 중앙집중제어장치에서 수시로 제어장치에 신호를 전송하여 신호제어 장치와 화면표시를 일치시키도록 구성하는 것이 효율적이다.

제 1도 실시예의 작용은 무선데이터망(6)을 기준으로 주로 설명하였으나 이는 Pager 또는 광케이블을 이용한 전용회선 또는 X.25 등 패킷망을 이용하여도 동일한 작용을 얻을 수 있으며, 사용상 다소 불편함을 감수하여도 될 경우는 일반전화망(PSTN) 또는 PCS망 특히 이동통신의 문자전송(데이터통신) 기능을 활용하여 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면 수시로 변동하는 교통상황에 신속하게 대처할 수 있는 연동신호체계를 완벽히 구현하면서도 운영인력이 거의 필요없도록 중앙통제실에서 원격조작으로 간단히 연동체제를 변경할 수 있는 등 뛰어난 장점이 있으며,

GUI(Graphic User Interface)에 의한 화면구조와 가상적 시험환경의 시뮬레이션(Simulation) 기능으로 운용되므로 운용상 편이성 확보는 물론 도심지 교통신호 연동체계를 쉽게 확인, 조종 할 수 있으며,

신호제어장치와 중앙집중제어장치의 프로그램 연동기능에 의하여 전송되는 통신망 트래픽을 대폭 줄일 수 있게 되므로 무선망 또는 유선망 어느 것이라도 통신회선으로 사용하기에 용이한 여건(예를 들면 통신료 저렴)을 갖추게 되는 등 미래의 ITS(Intelligent Transportation System)에 유익하게 활용될 발명이다.

Claims (5)

1. 신호등을 제어하기 위한 신호제어장치와 중앙집중제어장치를 통신망으로 연결하여 교통신호를 원격제어하기 위한 제어방법에 있어서.

   전원을 인가하면 모든 출력을 Clear하는 초기화단계;

   프로그램설정함수 및 원격 갱신함수에 의하여 신호제어장치는 미리 설정한 조건의 프로그램을 Upload 하는 프로그램설정단계;

   프로그램구동함수, 신호제어함수 및 원격 감시함수에 의하여 신호제어장치는 프로그램을 구동하여 신호등을 제어하는 프로그램구동단계;

   Display함수, 원격조작함수 및 원격제어함수에 의하여 중앙집중제어장치에서 원격제어정보를 입력하면 이를 해당되는 신호제어장치에 원격 전송하는 원격제어단계;로 구성되어서 원격지 중앙통제실에서 교통신호의 원격제어를 수행할 수 있도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호 원격제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   프로그램구동단계에는 원격감시함수에 의하여 신호제어장치에서 프로그램 Upload된 상태를 원격 중앙집중제어장치에 전송하는 수단을 포함하고;

   Display함수에는 중앙집중제어장치가 전송되어온 신호제어장치의 프로그램 정보를 분석하여 해당되는 화면에 표시하는 표시단계를 포함하여서 원격지 중앙통제실에서 교통신호의 원격감시를 수행할 수 있도록 구성되는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호 원격제어방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, Display함수 및 원격제어함수에는 시뮬레이션함수를 포함하여 신호제어장치 및 중앙집중제어장치에서 가상적인 속도의 Display 기능으로 교통신호 연동체계를 확인토록 구성되는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호 원격제어방법.
4. 신호등을 제어하기 위한 신호제어장치와 중앙집중제어장치를 통신망으로 연결하여 교통신호를 원격제어하기 위한 제어장치에있어서,

   마이크로-프로세서에 연결되어 시각동기를 제공하는 발진부;

   상기 발진부에 연결되어 자체적으로 시각동기를 유지하되 통신망으로부터 제공되는 동기신호에 추종하여 시각동기를 교정하는 동기유지수단, 키-패드 및 통신망으로부터 제공되는 사용자 조작정보에 의하여 신호등 제어프로그램을 구성·저장·갱신하는 프로그램수단, 프로그램을 갱신하기 위하여 통신망으로부터 전송되는 원격제어 정보를 분석·해독하기 위한 통신수단, 프로그램된 출력으로 교통신호 표시수단을 제어하기 위한 신호제어출력수단, 마이크로-프로세서에 프로그램된 정보의 표시 및 사용자가 키-패드로 프로그램을 변경 조작할 수 있도록 상세정보를 출력하는 표시정보 출력수단으로 구성되는 마이컴;

   상기 마이컴에 연결되어 사용자 정보를 직접 입력토록 구성되는 수단의 키-패드 수단;

   상기 마이컴과 통신망 및 중앙집중제어장치와 통신망 사이에 연결되어 마이컴이 원격제어 정보를 수신토록 구성되는 수단의 송수신 수단;

   상기 마이컴에 연결되어 마이컴에서 운영·저장된 프로그램을 사용자에게 시청각적으로 표시토록 하는 표시부;

   상기 마이컴과 일단의 신호등 사이에 연결되어 마이컴의 출력을 고 전력으로 변환하여 교통신호 표시수단에 제공함으로써 신호등을 점멸 조작토록 하는 기능의 스위칭박스 수단;

   상기 통신망으로 제어하는 복수의 신호제어장치 동작을 표시 및 지정된 신호제어장치를 선택적으로 지정하여 마이컴의 프로그램을 원격제어토록 구성되는 수단의 중앙집중제어장치를 유기적으로 연결하여서 신호제어장치에서 직접 신호제어 기능을 조정함은 물론, 원격지 중앙통제실에서 교통신호의 원격제어를 수행토록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호 원격제어장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 마이컴의 통신수단에는 운용중인 프로그램의 원격감시 정보를 통신망을 이용하여 중앙집중제어장치로 전송하기 위한 수단을 포함하고;

   상기 통신망에 연결된 송수신 수단에는 프로그램된 마이컴의 정보를 중앙집증제어장치로 원격전송 하는 수단을 포함하며;

   상기 중앙집중제어장치에는 송수신 수단으로부터 수신되는 복수의 신호제어장치 출력을 원격감시 및 시뮬레이션 할 수 있도록 구성하여서 원격지 중앙통제실에서 교통신호의 원격감시를 수행토록 구성되는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호 원격제어장치.