KR101116902B1 - 차량 검출을 위한 네트워크 운영 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 검출을 위한 네트워크 운영 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명에서는 차량 검출 장치들로부터 제공되는 정보들을 토대로 각 차량 검출 장치들을 복수의 그룹으로 분류하고, 상기 정보들을 토대로 각 그룹별로 해당 차량 검출 장치들의 구성 요소를 활성화시키거나 비활성화시키는 제어 정보를 설정하고, 각 차량 검출 장치들이 정보를 송신하는 신호의 전력을 설정한다.
텔레매틱스, 차량검출, 활성화제어, 송신전력설정

Description

차량 검출을 위한 네트워크 운영 방법 및 그 시스템{Method for running vehicles detecting network and system thereof}
본 발명은 네트워크 운영 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 텔레매틱스 서비스를 위한 차량 검출 장치들을 포함하는 네트워크를 운영하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 지식 경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2006-S-024-03, 과제명: USN 인프라 기반 텔레매틱스 응용서비스 기술개발].
텔레매틱스 서비스에 가장 일반적으로 사용되는 차량 검출 장치로는 루프 검지기가 사용되고 있으나, 루프 검지기는 설치 및 유지보수에 비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 이에 따라 센서 네트워크 기술을 이용한 차세대 차량 검지 기술이 개발되고 있다. 이러한 차세대 차량 검출 기술은 센서 네트워크를 이용하여 교차로에서의 차량간 위험 상황을 분석하거나, 안전 운전을 지원하기 위한 충돌 방지 기술 등에 이용될 수 있다.
센서 네트워크 기술을 이용한 차량 검출 장치들은 대부분 배터리로부터 전력 을 공급받기 때문에, 저전력 운영 기술이 매우 중요하다.
기존의 센서 네트워크 시스템에서 저전력 운영을 위하여 주로 송수신 전력을 절감하는 방법을 사용하고 있다. 즉, 차량 검출 장치의 송수신기의 듀티 사이클링(duty cycling) 혹은 활성화 및 비활성화를 통해 송수신기가 소모하는 전력을 줄인다.
차량 검출 장치의 송수신기는 물론 차량 검출 장치 자체의 저전력 운영 역시 전체 시스템의 전력 소모 최소화를 위해 매우 중요하다.
그러나 종래의 차량 검출 장치들을 이용한 센서 네트워크 시스템은, 교통량 및 신호제어기의 정보와 무관하게 차량 검출 장치들을 제어함으로써, 에너지측면에서의 효율적인 운용이 이루어지지 않는 문제점이 있다. 즉, 기존의 차량 검출 장치는 다른 차량 검출 장치 및 자신이 검출한 차량의 진출입 정보 그리고 교통 신호 제어기의 정보를 이용하지 않고, 단순히 주기적으로 차량 검출을 수행하기 때문에 불필요하게 에너지를 낭비한다.
또한 검출한 차량 진출입 정보와 무관하게 센서 네트워크를 제어하는 제어기로부터 송신되는 비컨(beacon) 신호를 수신하는 비컨 추적 주기 및 송신 출력을 설정함으로써, 송수신 에너지를 낭비하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 텔레매틱스 서비스를 위한 센서 네트워크를 형성하는 차량 검출 장치들을 보다 저전력으로 운영할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저전력으로 운영되는 텔레매틱스 서비스를 위한 네트워크 운영 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 위한 본 발명의 특징에 따른 운영 방법은, 도로 상에 설치되어 차량을 검출하는 차량 검출 장치들 사이에 센서 네트워크를 형성하는 시스템에서, 도로 상에 설치된 교통 신호 제어기와 연계하여 차량 검출 장치들을 제어하는 네트워크 운영 방법이며, 상기 시스템이 상기 센서 네트워크를 형성한 차량 검출 장치들을 복수의 그룹으로 분류하는 단계; 상기 시스템이 상기 교통 신호 제어기로부터 제공되는 교통 신호 정보를 토대로 현재의 신호 상태를 판별하는 단계; 상기 시스템이, 판별된 교통 신호 제어기의 현재 신호 상태, 그리고 각 그룹의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보들을 토대로, 각 그룹별로 차량 검출 장치가 차량을 검출하는 센싱 동작을 활성화 또는 비활성화시키는 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 단계; 및 상기 시스템이, 각 그룹별로 활성화 또는 비활성화를 나타내는 명령 코드 및 활성화 또는 비활성화되는 시작 시점 및 지속 시간을 포함하는 제1 활성화 제어 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
이외에도, 상기 운영 방법은 각 그룹의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보들을 토대로 교통량을 산출하는 단계; 산출된 교통량 및 차량 진출입 정보를 토대로 해당 그룹의 차량 검출 장치들이 상기 시스템으로부터 제공되는 비컨 신호를 수신하는 비컨 추적 주기 및 차량 검출 장치들이 차량 진출입 정보를 포함하는 검출 신호를 송신하는 송신 전력 중 적어도 하나를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 비컨 추적 주기를 포함하는 제2 활성화 제어 정보 또는 송신 전력을 포함하는 송신 전력 정보 중 적어도 하나를 해당 그룹의 차량 검출 장치들로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 운영 시스템은 도로 상에 설치되어 차량을 검출하는 차량 검출 장치들 사이에 센서 네트워크가 형성되어 있는 경우, 상기 도로 상에 설치된 교통 신호 제어기와 연계하여 차량 검출 장치들을 제어하는 네트워크 운영 시스템에서, 각 차량 검출 장치들을 복수의 그룹으로 분류하는 그룹화부; 상기 교통 신호 제어기의 현재 신호 상태 및 각 그룹의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보들, 그리고 교통량 정보 중 하나를 토대로, 각 그룹별 차량 검출 장치들에 대한 활성화 제어 정보 및 송신 출력 설정 정보를 생성하는 제어부; 및 각 그룹의 차량 검출 장치들로 활성화 제어 정보 및 송신 출력 설정 정보를 전송하고, 각 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보를 수신하여 상기 제어부로 전달하는 통신부를 포함한다. 여기서 상기 활성화 제어 정보는 해당 그룹의 차량 검출 장치가 차량을 검출하는 센싱 동작을 활성화 또는 비활성화시키는 제1 활성화 제어 정보 및 차량 검출 장치들이 상기 시스템으로부터 제공되는 비컨 신호를 수신하는 비컨 추적 주기를 나타내는 제2 활성화 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 송신 출력 설정 정보는 차량 검출 장치들이 차량 진출입 정보를 포함하는 검출 신호를 송신하는 송신 전력값을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 차량 검출 장치들이 센서 네트워크를 형성하여 차량을 검출하는 경우에, 차량 검출 장치의 위치, 시간, 교통량, 차량 진출입 검지 정보를 이용하여 상기 차량 검출 장치의 에너지를 효율적으로 운영하는 것이 가능하다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출을 위한 네트워크의 구조도이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출을 위한 네트워크의 구현 예를 나타낸 도이다.
첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 차량 검출을 위한 네트워크는 센서 노드로서 기능하는 복수의 차량 검출 장치들(100)을 포함하며, 차량 검출 장치들은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 운영 시스템(200, 또는 운영 시스템이라고도 명명됨)의 제어에 따라 동작한다. 각각의 차량 검출 장치들 사이와 네트워크 운영 시스템(200) 사이에 신호 송수신을 중계하는 적어도 하나의 중계 장치(300)가 포함될 수 있다. 네트워크 운영 시스템(200)은 도로 상에 설치되어 있는 적어도 하나의 교통 신호 제어기(400)들로부터 제공되는 교통 신호 정보 혹은 차량 검출 장치가 검출한 정보를 토대로 각 차량 검출 장치(100)들을 제어한다.
각각의 차량 검출 장치(100)들은 차량 검출 센서 네트워크를 구성하며, 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 제공되는 신호에 따라 동작하여 차량 검출에 따른 신호를 네트워크 운영 시스템(200)으로 송신한다.
이러한 차량 검출 장치(100)들은 도로에 설치된다. 예를 들어 교통 신호 제어기들이 설치되어 있는 도로에 설치될 수 있다. 차량 검출 장치(100)들은 차량이 지나가는 도로 상에 설치되어, 해당 도로를 지나가는 차량을 검출하여 그에 해당하는 신호를 송신하며, 중계 장치(300)들은 도로변에 설치되어 차량 검출 장치(100)로부터의 신호를 수신하여 네트워크 운영 시스템(200)으로 전달한다. 중계 장치(300)는 다른 중계 장치를 경유하여 상기 차량 검출 장치로부터의 신호를 네트워크 운영 시스템으로 전달할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 소정 도로에 차량 검출 장치들이 설치되어 있는 구간 전체를 차량 검출 구간이라고 명명하며, 차량 검출 구간은 다수의 검 출 구간으로 이루어진다. 특히 교차로 진입로에 차량 검출 구간이 형성되어 있는 경우, 차량 검출 구간 중 교차로 진입로에 가장 가까운 정지선에 대응하는 검출 구간을 진출 구간이라고 명명하고, 교차로 진입로에 가장 먼 검출 구간을 진입 구간이라고 명명한다. 그리고 각각의 차량 검출 장치들이 차량을 검출할 수 있는 영역을 검출 구역이라고 명명한다.
첨부한 도 2에 예시되어 있듯이, 교차로에 연결되는 도로들의 차선 중앙에 차량 검출 장치들(100)이 설치되고 차량 검출 장치가 설치된 도로의 노변에 중계 장치(300)들이 설치될 수 있다. 네트워크 운영 시스템(200)은 교차로 상에 설치되어 각 교차로에 연결된 도로의 노변에 설치된 중계 장치(300)로부터 해당 도로의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 신호를 전달받는다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 운영 시스템의 구조도이다.
네트워크 운영 시스템(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 검출 장치들에 대한 설치 정보를 포함하는 각종 정보를 저장하는 저장부(210), 차량 검출 장치들의 설치 정보, 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 검출 정보들을 토대로 차량 검출 장치들을 그룹화 하는 그룹화부(220), 차량 검출 장치들의 그룹화 정보를 토대로 각 차량 검출 장치들에 대한 활성화 제어 정보 및 송신 출력 설정 정보를 생성하는 제어부(230) 그리고 차량 검출 장치들, 중계 장치 그리고 교통 신호 제어기와의 신호 송수신을 수행하는 통신부(240)를 포함한다.
그룹화부(220)는 저전력 운영을 보다 효율적으로 하기 위하여 차량 검출 장치들을 그룹화 한다. 구체적으로 해당 네트워크 운영 시스템이 제어하는 구역내의 차량 검출 장치들을 대상으로 그룹화를 수행하며, 각 차량 검출 장치가 설치된 도로의 특성, 차량 검출 장치의 위치, 차량 검출 장치들이 설치된 도로들의 교통량, 해당 차량 검출 장치들이 설치된 도로들의 차량 진출입 정보를 토대로 그룹화를 수행한다. 구체적으로 소정 도로의 차량 검출 구간에 설치된 차량 검출 장치들을 각 차로의 차량 진행 방향을 고려한 차선별로 나누고, 차선별로 해당 차선에 설치되어 있는 차량 검출 장치들을 복수의 그룹들로 나눈다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출 장치의 그룹화를 나타낸 예이다.
교통 신호 제어기가 설치되어 있는 도로들은 그 특성에 따라 단일 방향으로만 주행하는 제1 도로, 직진 방향 및 회전 방향으로 주행할 수 있는 제2 도로, 교차로와 같이 직진 방향, 제1 회전 방향 및 제2 회전 방향으로 주행할 수 있는 제3 도로 등으로 분류할 수 있다. 각 도로들은 복수의 차선을 포함하며, 차선들은 진행 방향에 따라 직진 차선, 제1 회전 차선, 제2 회전 차선으로 분류될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 교차로와 같은 제3 도로의 차선에서 제1 회전 차선은 교통 신호를 받고 소정 방향으로 회전하여 주행할 수 있는 차선이며, 제2 회전 차선은 교통 신호에 상관없이 소정 방향으로 회전하여 주행할 수 있는 차선이다. 국가별로 제1 회전 차선은 좌회전 차선 또는 우회전 차선일 수 있으며, 제2 회전 차선은 우회전 차선 또는 좌회선 차선일 수 있다. 여기서는 제1 회전 차선이 좌회선 차선이고 제2 회전 차선이 우회전 차선인 것을 예로 들어 설명한다.
본 발명의 실시 예에서는 설치된 도로의 특성, 차량 검출 장치의 위치, 해당 차량 검출 장치들이 설치된 도로들의 차량 진출입 정보 및 교통량을 토대로 차량 검출 장치들이 그룹화 될 수 있다. 이 때 각 그룹을 구성하는 차량 검출 장치의 개수는 교통량에 반비례하도록 정해진다. 즉, 교통량이 많아지면 상기 개수가 감소되고, 교통량이 많아지면 상기 개수가 증가되는 방향으로, 상기 개수가 설정된다.
예를 들어 첨부한 도 4의 (a)에 도시되어 있듯이, 교통량이 임의의 설정값보다 많은 출퇴근 시간대의 교차로 진입로(제3 도로)에 설치된 차량 검출 장치들은, 진출입 되는 차량들을 보다 세분화하여 검출할 수 있도록 그룹화 된다. 즉, 화살표 방향이 교차로로 진입하는 방향이고 차량 검출 장치들이 차량 검출 구간내에 설치되어 있는 경우, 각 차로의 진행 방향을 고려하여 교차로 진입로의 각 진행 방향 차선별(예: 직진 차선, 제 1회전 차선, 제 2 회전차선)로 차량 검출 장치들을 나누고 동일 진행 방향 차선별로 차량 검출 장치들을 그룹화 한다. 보다 구체적으로, 교차로에서 가장 가까운 정지선에 대응하는 검출 구간(진출 구간)에 위치된 차량 검출 장치들과, 교차로에서 가장 먼 검출 구간(진입 구간)에 위치된 차량 검출 장치들을 따로 각각 제1 및 제2 그룹으로 그룹화한다. 그리고 전체 차량 검출 구간에 있는 차량 검출 장치들 중 제1 및 제2 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들을 제외한 나머지 차량 검출 장치들을 그룹화를 위한 설정 개수에 따라 그룹화한다.
한편 교통량이 설정값보다 적은 심야 시간대의 교차로 진입로에 설치된 차량 검출 장치들은 도 4의 (b)에 도시되어 있듯이, 각 차로의 진행 방향을 고려하여 진행 방향 차선별(예: 직진 차선, 제 1회전 차선, 제 2 회전차선)로 분류된 다음에 상기 동일 진행 방향 차선별 차량 검출 장치들끼리 그룹화 된다. 즉, 교차로에서 가장 가까운 정지선에 대응하는 검출 구간에 위치된 차량 검출 장치들과, 교차로에서 가장 먼 검출 구간에 위치된 차량 검출 장치들을 소정 n 개수로 묶어서 각각 제1 및 제2 그룹으로 그룹화한다. 그리고 전체 차량 검출 구간에 있는 차량 검출 장치들 중 제1 및 제2 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들을 제외한 나머지 차량 검출 장치들을 모두 묶어서 하나의 그룹으로 형성한다.
한편 단일 방향의 도로에 설치된 차량 검출 장치들은 도 4의 (c)에 도시되어 있듯이, 같은 진행 방향 차선에 설치되어 있으므로, 차선 방향에 따라 검출 장치들을 그룹화를 위한 소정 개수로 각각 그룹화한다. 이때 그룹화를 위한 소정 개수는 교통량에 반비례한다.
위에 기술된 바와 같이, 차량 검출 장치들이 그룹화된 후, 제어부(230)는 그룹별로 각 차량 검출 장치들에 대한 활성화 제어 정보 및 송신 출력 설정 정보를 생성한다. 여기서 활성화 제어 정보는 해당 차량 검출 장치의 구성 요소별로 분류될 수 있으며, 해당 구성 요소를 활성화시키거나 비활성화시키는 시간을 포함한다. 예를 들어 활성화 제어 정보는 차량 진출입을 검출하는 차량 검출 장치의 구성 요소를 활성화시키거나 비화설화성화 시키는 제1 활성화 제어 정보, 네트워크 운영 시스템 또는 중계 장치와 통신하기 위한 차량 검출 장치의 구성요소를 활성화시키거나 비활성화시키는 제2 활성화 제어 정보를 포함한다. 여기서 제1 활성화 제어 정보는 해당 구성 요소를 제1 활성화 제어 정보를 수신한 후 활성화시키기 위한 시작 시점 및 활성화 지속 시간 혹은 비활성화시키기 위한 시작 시점 및 비활성화 지속 시간을 포함하고, 추가적으로 활성화 또는 비활성화를 나타내는 명령 코드를 포 함한다. 또한 제2 활성화 제어 정보는 비컨 신호를 수신하기 위한 비컨 추적 주기를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 차량 검출 정보를 포함하는 검출 신호를 송수신하는 차량 검출 장치의 구성 요소를 활성화시키거나 비활성화시키는 시간이나 명령 코드를 더 포함할 수도 있다.
그리고 송신 출력 설정 정보는 차량 검출 장치의 검출 신호를 송신하는 구성 요소가 검출 신호를 송신하는데 소요되는 전력값을 포함한다.
제어부(230)는 교통 신호 제어기(400)로부터 제공되는 교통 신호 정보를 토대로 교통 신호 제어기의 현재 신호 상태를 판별하고, 판별된 현시 정보, 혹은, 소정 그룹에 포함되는 차량 검출 장치로부터 제공되는 차량 진출입 정보를 토대로 차량의 정차 여부를 판단한 후, 판단 결과에 따라 해당 그룹의 차량 검출 장치의 활성화 제어 정보를 생성한다. 또한 제어부(230)는 차량 검출 장치로부터 제공되는 차량의 진출입 정보를 토대로 산출되는 교통량 정보를 토대로 송신 전력 설정 정보를 생성한다. 본 발명의 실시 예에 따른 활성화 제어 정보 및 송신 전력 설정 정보를 생성하는 방법에 대해서는 이후에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
한편 교통 신호 제어기(400)로부터 제공되는 교통 신호 정보는 현재 교통 신호 제어기가 표시하는 신호 상태 즉, 교통 지시 신호를 나타낸다. 교통 지시 신호는 일반적으로 정지 신호, 직진 신호, 주의 신호 그리고 회전 신호로 분류될 수 있으며, 정지 신호는 주로 빨강색으로 표시되고 직진 신호는 초록색으로 그리고 주의 신호는 오렌지색으로 표시되고, 회전 신호는 초록색으로 표시되면서 회전 방향을 표시한다. 물론 교통 신호 정보는 이와 같이 분류되거나 표시되는 것에 한정되지 않는다. 교통 신호 정보는 현재의 교통 지시 신호 이외에도 다음 교통 지시 신호로 변경되는 표시 변경 시간을 포함한다. 표시 변경 시간은 현 시점부터 교통 지시 신호가 다음 교통 지시 신호로 변경되기까지의 시간을 나타낸다. 이 경우 네트워크 운영 시스템(200)은 표시 변경 시간을 토대로 활성화 제어 정보를 생성할 수 있다.
한편, 네트워크 운영 시스템(200)은 소정의 통신 프로토콜에 따라 제어 정보를 포함하는 비컨 신호를 전송한다. 비컨 신호는 슈퍼 프레임(super frame) 의 초기 구간인 비컨 전송 구간에 전송된다. 비컨 신호는 네트워크 정보 및 센서 네트워크를 운영하기 위한 제어 정보들을 포함한다. 따라서 네트워크 운영 시스템(200)에 의하여 생성되는 활성화 제어 정보 및 송신 전력 설정 정보는 소정 주기마다 전송되는 비컨 신호에 포함되어 각 차량 검출 장치들로 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출 장치(100)의 구조를 나타낸 도이다.
첨부한 도 5에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출 장치(100)는 차량을 검지하는 센싱부(110), 검지기 내부의 데이터 연산 처리를 수행하는 처리부(120), 데이터 송수신을 수행하는 통신부(130), 데이터를 저장하는 저장부(140), 전원을 공급하는 전원 공급부(150)를 포함한다.
센싱부(110)는 하나 이상의 센서를 포함하며, 차량 검출에 따른 센싱 정보를 생성한다. 이러한 센싱부의 구체적인 구조 및 동작은 당업계에 공지된 기술임으로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
전원 공급부(150)는 차량 검출 장치(100)에 전원을 공급하며, 처리부(120)의 제어에 기초해 센싱부(110) 및 통신부(130)로 전원을 인가하거나, 인가되는 전원을 차단한다. 따라서, 센싱부(110) 및 통신부(130)는 전원의 차단/인가에 따라서 활성화되거나 비활성화될 수 있다.
통신부(130)는 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 제공되는 활성화 제어 정보를 포함하는 신호나 비컨 신호를 수신하거나, 처리부(120)에서 생성된 차량 검출 정보를 포함하는 검출 신호를 네트워크 운영 시스템(200)으로 송신한다. 특히 중계 장치(300)와의 신호 송수신을 통하여 네트워크 운영 시스템(200)으로부터의 신호를 수신하거나 소정 신호를 송신한다.
처리부(120)는 센싱부(110)를 통해 수집된 센싱 정보를 기초로 차량 검출 정보를 생성하고, 생성된 차량 검출 정보를 통신부(130)를 통하여 네트워크 운영 시스템(200)으로 제공한다. 이를 위해서, 처리부(120)는 기 설정된 중계 장치(300)와의 통신 채널을 설정하고, 설정된 통신 채널을 통해 해당 중계 장치(300)로 차량 검출 정보를 전송하며, 이후 중계 장치(300)는 수신된 차량 검출 정보를 네트워크 운영 시스템(200)으로 전달한다. 여기서 차량 검출 정보는 해당 도로를 지나가는 차량의 진출입 정보를 포함한다. 차량의 진출입 정보는 해당 차량 검출 장치가 검출 가능한 감지 구역 내에 차량이 진입한 시점, 해당 감지 구역을 차량이 진출한 시점을 포함하며, 또는 해당 감지 구역을 진출입한 차량의 식별 번호 등을 더 포함할 수 있다.
한편, 처리부(120)는 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 제공되는 제어 정보를 토대로 센싱부(110) 및 통신부(130)를 활성화하거나 비활성화 하며, 통신 부(130)의 송신 출력을 제어한다..
예를 들어 처리부(120)는 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 제공되는 활성화 제어 정보를 토대로 센싱부(110)의 운용 모드를 정상 모드/슬립 모드로 변경하며, 운용 모드에 기초해 전원 공급부(150)를 제어하여 센싱부(110)를 활성화하거나 비활성화한다. 즉, 처리부(120)는 설정된 센싱 주기에 따라 센싱부(110)를 슬립 모드 및 정상 모드로 운용하는데, 슬립 모드인 경우에는 센싱부(110)로 공급되는 전원이 차단되고 정상 모드인 경우에는 센싱부(110)로 전원이 공급되도록 전원 공급부(150)를 제어할 수 있다.
처리부(120)는 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 제1 활성화 제어 정보가 수신되면, 제1 활성화 제어 정보에 포함되어 있는 시작 시점과 지속 시간 그리고 명령 코드에 따라 해당 시간 동안 센싱부(110)를 활성화시키거나 비활성화 시킨다. 따라서 설정된 센싱 주기에 따라 현재 센싱부(110)가 활성화되어 정상 모드로 동작되어야 함에도 불구하고 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 비활성화를 나타내는 명령 코드와 함께 시간이 포함된 제1 활성화 제어 정보가 수신되면, 제1 활성화 제어 정보가 지시하는 시작 시점부터 지속 시간 동안 센싱부(110)를 비활성화시켜 슬립 모드로 동작시킨다. 또는 설정된 센싱 주기에 따라 현재 센싱부(110)가 활성화되어 슬립 모드로 동작되어야 함에도 불구하고 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 활성화를 나타내는 명령 코드와 함께 시간이 포함된 제1 활성화 제어 정보가 수신되면, 제1 활성화 제어 정보가 지시하는 시작 시점부터 지속시간 동안 센싱부(110)를 활성화시켜 정상 모드로 동작시킨다.
여기서, 슬립 모드란 센싱부(110)가 비활성화 되고, 처리부(120)는 최소 동작만을 수행하여 차량 검출 장치(100)가 최소 전력만으로 동작하는 운용 모드를 의미할 수도 있다.
또한 처리부(120)는 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 제공되는 제2 활성화 정보에 따라 통신부(130)가 비컨 신호를 수신하는 주기를 제어한다. 즉, 제2 활성화 정보에 포함된 비컨 추적 주기마다 통신부(130)로 전원을 공급하여 통신부(130)를 활성화시켜 중계 장치(300)를 통하여 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 전송되는 비컨 신호를 수신하도록 한다. 이에 따라, 차량 검출 장치(100)는 네트워크 운영 시스템으로부터 제공되는 제어 정보에 따라 통신부(130)에 전원을 인가함으로 인해, 저전력 운용이 가능하다. 즉, 제 2 활성화 정보에 근거하여 매 비컨 주기마다 비컨 신호를 수신하지 않고 n*비컨 주기에 한번씩 비컨 신호를 수신할 수 있다.
한편 제2 활성화 제어 정보가 차량 검출 장치의 통신을 위한 송수신 시간을 제어하는 시작 시점 및 지속 시간과, 활성화 또는 비활성화를 나타내는 명령 코드를 포함하는 경우에, 처리부(120)는 명령 코드에 따라 제2 활성화 제어 정보의 시작 시점부터 지속 시간 동안 통신부(130)를 활성화시켜 차량 검출 정보를 송수신하도록 하거나, 또는 통신부(130)를 상기 시간 동안 비활성화시켜 송수신이 이루어지지 않도록 할 수 있다. 이 경우에는 차량 검출 정보가 생성되었음에도 불구하고 제2 활성화 정보에 따라 네트워크 운영 시스템(200)으로 해당 차량 검출 정보가 송신되지 않을 수 있다.
또한 처리부(120)는 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 인가되는 송신 전력 설정 정보에 따라 통신부(130)의 송신 전력을 제어한다. 즉, 검출 신호의 송신 전력을 제어 정보에 따라 다르게 설정하여 검출 신호를 송신한다.
다음에는 본 발명의 실시 예에 따른 텔레매틱스 서비스를 위한 센서 네트워크 시스템의 운영 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 운영 방법의 흐름도이다.
네트워크 운영 시스템(200)은 소정의 통신 프로토콜에 따라 제어 정보를 포함하는 비컨 신호를 전송한다. 네트워크 운영 시스템은 최초로 센서 네트워크를 구성하여 비컨 신호를 전송하기 시작하며, 차량 검출 장치(100) 혹은 중계 장치(300)는 상기 비컨 신호를 수신하고, 비컨 신호를 전송한 장치를 부모 장치로 설정한 후, 해당 부모 장치로의 연결을 수행한다. 연결이 성공적으로 이루어지면, 상기 차량 검출 장치 또는 상기 노변 중계 장치 중 일부는 해당 부모 장치로부터 제공된 비컨 신호를 다른 장치로 전달하는 중계 기능을 수행한다. 이와 같이 차량 검출 장치 혹은 중계 장치가 비컨 신호를 전달함으로써, 네트워크 운영 시스템의 통신 영역 이상으로 센서 네트워크를 확장하는 것이 가능하다.
이와 같이, 차량 검출 장치와 중계 장치들을 토대로 센서 네트워크가 형성되어 있는 상태에서(S100), 네트워크 운영 시스템(200)은 중계 장치 또는 차량 검출 장치로부터 전달되는 차량 검출 정보 그리고 차량 검출 정보를 토대로 산출되는 교통량 정보, 그리고 센서 네트워크를 형성한 차량 검출 장치들이 설치된 도로의 특성, 차량 검출 장치의 위치를 토대로, 차량 검출 장치들을 그룹화 한다(S110～ S120). 이러한 그룹화는 동적으로 변경될 수 있다. 즉, 소정 도로에 설치된 차량 검출 장치들을 시간대별로 다르게 그룹화할 수 있는데, 예를 들어, 제1 시간대(출퇴근 시간대)에는 도 4의 (a)와 같이 차량 검출 장치들을 그룹화하고, 제2 시간대(심야 시간대)에는 도 4의 (b)와 같이 차량 검출 장치들을 그룹화할 수 있다. 이러한 그룹화 정보는 저장부(210)에 저장되어 사용될 수 있다. 한편 네트워크 운영 시스템(200)은 그룹화를 수행한 후, 각 그룹별로 그룹화 정보를 전송할 수 있다. 그룹화 정보는 그룹의 식별 정보와 해당 그룹에 속하는 차량 검출 장치들의 식별 정보를 포함할 수 있다. 따라서 차량 검출 장치들이 그룹화 정보를 토대로 자신이 어느 그룹에 속하는지 알 수 있으며, 이후 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 제공되는 제어 정보가 자신의 그룹 식별 정보를 포함하는 경우에만, 해당 제어 정보에 따라 동작하도록 할 수 있다.
이후 네트워크 운영 시스템(200)은 교통 신호 제어기(400)로부터 제공되는 교통 신호 정보를 토대로 현재 교통 신호 제어기의 신호 상태를 판별한다(S130～S140). 교통 신호 정보는 현재 표시되고 있는 현시 정보인 교통 지시 신호와, 현 시점부터 교통 지시 신호가 다음 교통 지시 신호로 변경되기까지의 시간을 포함한다.
그리고 네트워크 운영 시스템(200)은 각 그룹의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량의 진출입 정보를 수신하고, 각 그룹의 도로 특성을 판별한다(S150). 그리고 판별된 차량의 진출입 정보 및 도로 특성 중 적어도 하나와 교통 신호 제어기의 현재 신호 상태를 토대로 각 그룹의 활성화 제어 정보를 설정한다(S160). 즉, 네트워크 운영 시스템(200)은 교통 지시 신호가 정지 신호 상태이고 차량의 진출입 정보를 토대로 차량들이 정차되어 있는 것으로 판단되면, 정지 신호가 주행을 나타내는 직진 신호나 회전 신호로 변경될 때까지 해당 그룹의 차량 검출 장치들의 센싱부를 비활성화시킨다.
구체적으로, 현재 신호 상태를 나타내는 교통 지시 신호가 정지 신호(예를 들어 빨강색)이고, 소정 그룹의 차량 검출 장치들이 설치된 도로가 직진 차선이고, 차량 진출입 정보에 따라 차량들이 해당 그룹의 검출 구역으로의 진입이 검지된 다음에 진출이 검지되지 않아서 차량이 정차하고 있는 것으로 판단된 경우, 네트워크 운영 시스템(200)은 해당 그룹의 차량 검출 장치들의 센싱부가 현재 교통 지시 신호가 직진 신호(예: 초록색)에 해당하는 교통 지시 신호로 변경될 때까지 비활성화 시키기 위한 제1 활성화 제어 정보를 생성한다. 그리고 생성된 제1 활성화 제어 정보를 해당 그룹의 차량 검출 장치(100)들로 전송한다. 이 경우 제1 활성화 제어 정보는 비활성화를 나타내는 명령 코드와 함께 비활성화 시작 시점 및 지속 시간을 포함하고, 또는 해당 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들의 식별 정보들 또는 해당 그룹의 식별 정보를 포함할 수 있다. 여기서 비활성화 시작 시점은 현재를 나타낸고, 지속 시간은 교통 지시 신호의 정지 신호 종료시까지를 나타낸다.
따라서, 해당 식별 정보를 가지는 차량 검출 장치들 또는 소정 그룹의 식별 정보에 포함되는 차량 검출 장치들은, 제1 활성화 제어 정보에 따라 자신의 센싱부를 슬립 모드로 동작시켜 제어 시간 동안 비활성화시킨다.
만약, 현재 신호 상태를 나타내는 교통 지시 신호가 진행 신호(예를 들어 초 록색)이고, 차량 진출입 정보에 따라 차량이 차량 검출 장치들이 설치된 차량 검출 구간 전체에 한대도 없다고 판별된 경우, 네트워크 운영 시스템(200)은 교차로에서 가장 먼 검출 구간에 설치되어 차량의 구역 진입을 검출하는 그룹의 차량 검출 장치의 센싱부를 활성화 시키기 위한 제1 활성화 제어 정보를 생성하여, 상기 제1 활성화 제어 정보를 해당 그룹의 차량 검출 장치(100)들로 전송한다. 이 경우 제1 활성화 제어 정보는 활성화를 나타내는 명령 코드와 함께 활성화를 위한 현재 시점인 시작 시점과, 잔여 녹색 신호 시간인 지속 시간을 포함하며, 해당 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들의 식별 정보들 또는 해당 그룹의 식별 정보를 포함할 수 있다. 여기서 잔여 녹색 신호 시간은 교통 지시 신호가 현재 시점부터 녹색 신호에서 다음 신호로 변경되기까지의 시간을 나타낸다.
이때, 네트워크 운영 시스템(100)은 상기 교차로에서 가장 먼 검출 구간에 설치되어 차량 구역 진입을 검출하는 그룹 이외의 다른 그룹의 차량 검출 장치들은 비활성화 시키기 위한 제 1 활성화 제어 정보를 생성하여, 상기 제 1 활성화 제어 정보를 해당 그룹의 차량 검출 장치들로 전송한다. 이 경우 제 1 활성화 제어 정보는 비활성화를 나타내는 명령 코드와, 현재 시점인 비활성화 시작 시점 그리고 잔여 녹색 신호 시간인 현재 시점을 포함하며, 해당 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들의 식별 정보들 또는 해당 그룹의 식별 정보를 포함할 수 있다.
만약 전체 차량 검출 구간에 차량이 한대도 존재하지 아니하고 현시 정보 즉, 교통 지시 신호가 진행 신호여서, 상기 교차로에서 가장 먼 검출 구간에 설치되어 차량 구역 진입을 검출하는 그룹의 차량 검출 장치의 센싱부는 활성화 되어 있고, 그 이외의 다른 그룹의 차량 검출 장치들의 센싱부는 비활성화 되어 있을 때, 상기 교차로에서 가장 먼 검출 구간에 설치되어 차량 구역 진입을 검출하는 차량 검출 장치들 중 적어도 하나가 차량의 진입을 검지할 경우, 네트워크 운영 시스템(200)은 차량이 차량 검출 구간으로 진입하였음을 인식하고 상기 차량 검출 구간의 모든 차량 검출 장치들의 센싱부를 활성화 시킨다. 즉, 이미 활성화 되어 차량의 구역 진입을 검출하는 그룹 이외의 다른 그룹의 차량 차량 검출 장치들의 차량 검출을 위한 센싱부를 활성화하기 위해 위한 제1 활성화 제어 정보를 생성하여, 상기 제1 활성화 제어 정보를 해당 그룹의 차량 검출 장치들로 전송한다. 이 경우 제1 활성화 제어 정보는 활성화를 나타내는 명령 코드와 함께, 현재 시점인 시작 시점, 잔여 녹색 시간인 지속 시간을 포함하며, 해당 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들의 식별 정보들 또는 해당 그룹의 식별 정보를 포함할 수 있다.
또한, 현재 신호 상태를 나타내는 교통 지시 신호가 정지 신호(예를 들어 빨강색)이고, 소정 그룹의 차량 검출 장치들이 설치된 도로가 교차로상의 좌회전하는 제1 회전 차선이고, 차량 진출입 정보에 따라 차량들이 해당 그룹의 검출 구역으로의 진입이 검지된 다음에 진출이 검지되지 않아서 차량이 정차하고 있는 것으로 판단된 경우, 네트워크 운영 시스템(200)은 해당 그룹의 차량 검출 장치들의 센싱부가 현재 교통 지시 신호가 회전 신호(예: 초록색의 화살표)에 해당하는 교통 지시 신호로 변경될 때까지 비활성화시키기 위한 제1 활성화 제어 정보를 생성한다. 그리고 생성된 제1 활성화 제어 정보를 해당 그룹의 차량 검출 장치(100)들로 전송한다. 따라서, 해당 식별 정보를 가지는 차량 검출 장치들 또는 소정 그룹의 식별 정 보에 포함되는 차량 검출 장치들은, 제1 활성화 제어 정보에 따라 자신의 센싱부를 슬립 모드로 동작시켜 제어 시간 동안 비활성화시킨다.
또한 현재 신호 상태를 나타내는 교통 지시 신호가 정지 신호(예를 들어 빨강색)이고, 소정 그룹의 차량 검출 장치들이 설치된 도로가 교통 지시 신호에 상관없이 회전할 수 있는 제2 회전 차선인 경우, 네트워크 운영 시스템(200)은 현재 교통 지시 신호인 정지 신호가 다른 신호로 변경될 때까지 해당 그룹의 차량 검출 장치들의 센싱부가 계속 활성화되도록 제1 활성화 제어 정보를 생성한다. 이 경우, 소정 그룹의 차량 검출 장치들이 설치된 도로가 교차로인 경우에는 정지 신호에서 다른 임의의 신호로 변경될때까지 차량 검출 장치들의 센싱부를 활성화시킬 수 있으며, 또는 상기 설치된 도로가 단일 방향으로만 주행하는 제1 도로이거나 직진 방향 및 회전 방향으로 주행할 수 있는 제2 도로인 경우에는, 교통 신호 제어기의 신호 상태가 정지 신호에서 직진 신호로 변경될 때까지 차량 검출 장치들의 센싱부를 활성화시킬 수 있다.
따라서, 해당 식별 정보를 가지는 차량 검출 장치들 또는 소정 그룹의 식별 정보에 포함되는 차량 검출 장치들은, 제1 활성화 제어 정보에 따라 자신의 센싱부를 정상 모드로 계속 동작시켜 활성화시킨다.
위에 기술된 바와 같은 차량 검출 장치들의 운영에 따라, 교통 신호 제어기의 신호 상태에 따라 차량의 진출입이 이루어지지 않고 차량이 정차되어 있는 경우 혹은 차량 검출 장치들이 설치된 차량 검출 구간 전체에 차량이 한대도 없는 경우에는 차량 검출 장치들이 차량을 검출하는 센싱 동작을 수행하지 않음으로써, 차량 검출 장치의 적응적 전력 제어가 이루어질 수 있다.
한편 위에 기술된 바와 같이, 네트워크 운영 시스템(200)은 각 그룹별로 제1 활성화 제어 정보를 생성하면서, 해당 그룹의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보를 토대로 하는 교통량에 따라 제2 활성화 제어 정보 및 송신 전력 설정 정보를 생성한다(S190).
이를 위하여, 네트워크 운영 시스템(200)은 각 그룹별로 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보를 토대로 교통량을 산출한다. 교통량 정보는 해당 차량 검출 장치가 설치된 도로상의 검출 구역을 설정 시간당 진출입한 차량들의 수를 포함하며, 차량 진출입 정보를 토대로 산출될 수 있다.
다음 네트워크 운영 시스템(200)은 산출된 그룹의 교통량을 토대로 송신 전력 정보를 설정한다(S190).
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 활성화 정보 중 비컨 추적 주기와 송신 전력 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
첨부한 도 7에 도시되어 있듯이, 네트워크 운영 시스템(200)은 판별된 교통량을 설정된 제1 및 제2 교통량과 각각 비교한다(S191). 여기서 제1 교통량 < 제2 교통량이 관계의 성립된다.
소정의 그룹의 교통량이 제1 교통량보다 적은 경우, 해당 그룹의 제2 활성화 정보 중 비컨 추적 주기를 다음과 같이 설정한다(S192～S193).
[수학식 1]
비컨 추적 주기 = N1 × BI
여기서 N1은 설정값으로 정수이며, BI는 네트워크 운영 시스템에서 설정한 비컨 신호 송신 주기로 네트워크 운영 시스템은 BI 마다 비컨 신호를 전송한다.
또한 소정의 그룹의 교통량이 제1 교통량보다 적은 경우, 해당 그룹의 송신 전력 설정 정보를 다음과 같이 설정한다(S194).
[수학식 2]
송신 전력 = 최대 송신 출력×T1/N
T1, N은 설정값으로 정수이고, N은 교통량 구분 개수로 네트워크 운영 시스템에서 구분되는 교통량 개수이다. 즉, 교통량을 제1 교통량, 제 2 교통량, 제 3교통량으로 구분할 경우 N은 3이다.
한편 소정의 그룹의 교통량이 제1 교통량보다 많고 제2 교통량보다 적은 경우, 해당 그룹의 제2 활성화 정보 즉, 비컨 추적 주기를 다음과 같이 설정한다(S195).
[수학식 3]
비컨 추적 주기 = N2 × BI
여기서 N2는 설정값으로 정수이며, BI는 시스템에서 기준으로 설정한 비컨 신호 송신 주기를 나타낸다. 그리고 N1 > N2의 관계가 성립된다.
또한 소정의 그룹의 교통량이 제1 교통량보다 많고 제2 교통량보다 적은 경우, 해당 그룹의 송신 전력 설정 정보를 다음과 같이 설정한다(S196).
[수학식 4]
송신 전력 = 최대 송신 출력 ×T2/N
여기서 T2는 설정값으로 정수이며, T1 < T2의 관계가 성립된다.
위와 같이 설정된 제2 활성화 제어 정보는 산출된 비컨 추적 주기와 함께 해당 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들의 식별 정보들 또는 해당 그룹의 식별 정보를 포함할 수 있다. 또한 위와 같이 설정된 송신 전력 설정 정보는 설정된 송신 전력값과 함께 해당 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들의 식별 정보들 또는 해당 그룹의 식별 정보를 포함할 수 있다.
따라서, 해당 식별 정보를 가지는 차량 검출 장치들 또는 소정 그룹의 식별 정보에 포함되는 차량 검출 장치들은, 제2 활성화 제어 정보에 포함된 비컨 추적 주기에 따라 통신부(130)를 동작시켜 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 전송되는 비컨 신호를 수신한다.
또한 해당 식별 정보를 가지는 차량 검출 장치들 또는 소정 그룹의 식별 정보에 포함되는 차량 검출 장치들은, 송신 전력 설정 정보에 따라 자신의 차량 검출 정보를 포함하는 검출 신호의 송신 전력을 조절하여 검출 신호를 송신한다.
위에 기술된 바와 같은 차량 검출 장치들의 운영에 따라, 교통량이 적은 경우에는 차량 검출 장치들은 보다 긴 비컨 추적 주기로 동작하면서 비컨 신호를 수신하고 또한 검출 신호의 송신 전력을 상대적으로 낮게 하여 송신하고, 교통량이 많은 경우에는 차량 검출 장치들이 보다 짧은 비컨 추적 주기로 비컨 신호를 수신하고 검출 신호의 송신 전력을 상대적으로 높게 하여 송신함으로써, 교통량에 따른 차량 검출 장치의 적응적 전력 제어가 이루어질 수 있다.
한편 위에 기술된 바와 같이 제2 활성화 제어 정보가 비컨 신호를 수신하기 위한 비컨 추적 주기이외에도, 필요에 따라 차량 검출 정보를 포함하는 검출 신호를 송신하거나 네트워크 운영 시스템(200)으로부터 소정 정보를 수신하는 차량 검출 장치의 구성 요소 즉, 통신부를 활성화시키거나 비활성화시키는 명령 코드, 그리고 활성화 또는 비활성화되는 시작 시점 및 지속 시간을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 통신부의 송신 동작 및 수신 동작을 각각 개별적으로 활성화시키거나 비활성화시킬 수 있다.
교통량 및 차량 진출입 정보 중 적어도 하나를 토대로 소정 차량 검출 장치에 대한 제2 활성화 제어 정보를 생성할 수 있다. 또한 위에 기술된 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 처리와 연계하여 제2 활성화 제어 정보가 생성될 수 있으며, 즉, 차량 검출 장치의 센싱 동작이 활성화되거나 비활성화되는 것에 연동하여, 차량 검출 장치의 송신 동작이나 수신 동작 중 적어도 하나가 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 차량 검출 장치의 차량을 검출하는 센싱 동작이 이루어지지 않는 경우, 해당 차량 검출 장치가 검출된 정보를 네트워크 운영 시스템(200)으로 전송하는 송신 동작이나 시스템(200)으로부터 소정 정보를 제공받는 수신 동작 중 적어도 하나의 동작을 비활성화시키는 제2 활성화 제어 정보를 생성하여 해당 차량 검출 장치로 전송할 수 있다. 물론 이 경우 해당 차량 검출 장치의 센싱 동작이 다시 활성화되면 제2 활성화 제어 정보를 토대로 해당 차량 검출 장치의 송신 동작이나 수신 동작을 활성화시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프 로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출을 위한 네트워크의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출을 위한 네트워크의 구현 예를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 운영 시스템의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출 장치의 그룹화를 나타낸 예이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출 장치의 구조를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 운영 방법의 흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 송신 전력 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.

Claims (19)

  1. 도로 상에 설치되어 차량을 검출하는 차량 검출 장치들 사이에 센서 네트워크를 형성하는 시스템에서, 도로 상에 설치된 교통 신호 제어기와 연계하여 상기 차량 검출 장치들을 제어하는 네트워크 운영 방법에서,
    상기 시스템이 상기 센서 네트워크를 형성한 차량 검출 장치들을 복수의 그룹으로 분류하는 단계;
    상기 시스템이 상기 교통 신호 제어기로부터 제공되는 교통 신호 정보를 토대로 현재의 신호 상태를 판별하는 단계;
    상기 시스템이, 판별된 교통 신호 제어기의 현재 신호 상태, 그리고 각 그룹의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보들을 토대로, 각 그룹별로 차량 검출 장치가 차량을 검출하는 센싱 동작을 활성화 또는 비활성화시키는 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 시스템이, 각 그룹별로 활성화 또는 비활성화를 나타내는 명령 코드 및 활성화 또는 비활성화되는 시작 시점 및 지속 시간을 포함하는 제1 활성화 제어 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는 네트워크 운영 방법.
  2. 제1항에 있어서
    상기 분류하는 단계는
    각 차량 검출 장치가 설치된 도로의 특성, 각 차량 검출 장치가 설치된 위치, 각 차량 검출 장치가 설치된 도로의 차량 진출입 정보 및 교통량을 토대로, 차량 검출 장치들을 소정의 그룹들로 분류하는 네트워크 운영 방법.
  3. 제2항에 있어서
    상기 분류하는 단계는
    소정 도로에 설치된 차량 검출 장치들을 각 차로의 차량 진행 방향을 고려한 차선별로 나누고, 동일 진행 방향의 차선별로 해당 차량 검출 장치들을 복수의 그룹들로 나누는, 네트워크 운영 방법.
  4. 제2항에 있어서
    소정 도로에 설치된 차량 검출 장치들을 시간대별로 서로 다른 방법으로 그룹화하고, 그룹화를 수행할 때마다 그룹화에 따른 정보를 각 차량 검출 장치로 전송하는, 네트워크 운영 방법.
  5. 제2항에 있어서
    상기 각 그룹들의 개수는 교통량에 반비례하는, 네트워크 운영 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서
    차량 검출 장치들이 교차로 진입로의 차량 검출 구간에 설치되어 있고 교통 량이 설정값보다 많은 경우에,
    상기 분류하는 단계는
    상기 차량 검출 구간 중 상기 교차로에서 가장 가까운 정지선에 대응하는 검출 구간에 위치된 차량 검출 장치들과, 상기 교차로에서 가장 먼 검출 구간에 위치된 차량 검출 장치들을 각각 제1 및 제2 그룹으로 그룹화하는 단계;
    상기 차량 검출 구간에 있는 차량 검출 장치들 중 제1 및 제2 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들을 제외한 나머지 차량 검출 장치들을 그룹화를 위한 설정 개수에 따라 묶어서 복수의 그룹들로 그룹화하는 단계
    를 포함하는, 네트워크 운영 방법.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서
    차량 검출 장치들이 교차로 진입로의 차량 검출 구간에 설치되어 있고 교통량이 설정값보다 적은 경우에,
    상기 분류하는 단계는
    상기 차량 검출 구간 중 상기 교차로에서 가장 가까운 정지선에 대응하는 검출 구간에 위치된 차량 검출 장치들과, 상기 교차로에서 가장 먼 검출 구간에 위치된 차량 검출 장치들을 그룹화를 위한 설정 개수로 묶어서 각각 제1 및 제2 그룹으로 그룹화하는 단계; 및
    상기 차량 검출 구간에 있는 차량 검출 장치들 중 제1 및 제2 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들을 제외한 나머지 차량 검출 장치들을 모두 묶어서 하나의 그 룹으로 형성하는 단계
    를 포함하는, 네트워크 운영 방법.
  8. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서
    차량 검출 장치들이 단일 방향 도로의 차량 검출 구간에 설치되어 있는 경우,
    상기 분류하는 단계는 차선 방향에 따라 차량 검출 장치들을 그룹화를 위한 설정 개수로 묶어서 복수의 그룹들로 그룹화하는, 네트워크 운영 방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 단계는
    상기 교통 신호 제어기의 신호 상태가 정지 신호이고, 해당 그룹의 차량 진출입 정보를 토대로 차량들이 정차되어 있는 것으로 판단되면, 상기 정지 신호가 주행을 나타내는 직진 신호나 회전 신호로 변경될 때까지 해당 그룹의 차량 검출 장치들의 센싱 동작을 비활성화시키는 제1 활성화 제어 정보를 생성하는, 네트워크 운영 방법.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 단계는
    상기 교통 신호 제어기의 신호 상태가 정지 신호이고 해당 그룹의 차량 검출 장치들이 설치된 도로가 교통 지시 신호에 상관없이 회전할 수 있는 차선인 경우, 상기 신호 상태가 정지 신호에서 다른 임의 신호로 변경될 때까지 상기 센싱 동작을 활성화시키는 제1 활성화 제어 정보를 생성하는, 네트워크 운영 방법.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 교통 신호 제어기의 신호 상태가 진행 신호이고, 차량 검출 장치들이 설치되어 있는 교차로의 차량 검출 구간내에 차량이 없는 것으로 판별된 경우,
    상기 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 차량 검출 구간 중 교차로부터 가장 먼 검출 구간에 설치된 그룹의 차량 검출 장치들의 센싱 동작을 활성화시키기 위한 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 차량 검출 구간에 설치된 차량 검출 장치들 중 상기 가장 먼 검출 구간에 설치된 그룹에 포함되는 차량 검출 장치들을 제외한 나머지 차량 검출 장치들을의 센싱 동작을 비활성화시키기 위한 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 단계
    를 포함하는, 네트워크 운영 방법.
  12. 제11항에 있어서
    상기 가장 먼 검출 구간에 설치된 그룹의 적어도 하나의 차량 검출 장치가 차량 진입을 검출한 경우, 상기 나머지 차량 검출 장치들의 센싱 동작을 활성화시키기 위한 제1 활성화 제어 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는, 네트워크 운영 방법.
  13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서
    각 그룹의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보들을 토대로 교통량을 산출하는 단계;
    산출된 교통량을 토대로 해당 그룹의 차량 검출 장치들이 상기 시스템으로부터 제공되는 비컨 신호를 수신하는 비컨 추적 주기 및 차량 검출 장치들이 차량 진출입 정보를 포함하는 검출 신호를 송신하는 송신 전력 중 적어도 하나를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 비컨 추적 주기를 포함하는 제2 활성화 제어 정보 또는 송신 전력을 포함하는 송신 전력 정보 중 적어도 하나를 해당 그룹의 차량 검출 장치들로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크 운영 방법.
  14. 제13항에 있어서
    상기 비컨 추적 주기 및 송신 전력 중 적어도 하나를 설정하는 단계는,
    상기 산출된 그룹의 교통량이 설정된 제1 교통량 보다 적은 경우, 해당 그룹의 비컨 추적 주기를 N1 × BI(여기서, N1은 설정값으로 정수이며, BI는 상기 시스템에서 설정한 비컨 신호 송신 주기)로 설정하는 단계;
    상기 산출된 그룹의 교통량이 설정된 제1 교통량 보다 적은 경우, 해당 그룹 의 송신 전력을 최대 송신 출력×T1/N(여기서, T1은 설정값으로 정수이며, N은 교통량의 구분 개수를 나타냄)으로 설정하는 단계;
    상기 산출된 그룹의 교통량이 설정된 제1 교통량 보다 크고 제2 교통량보다 적은 경우, 해당 그룹의 비컨 추적 주기를 N2 × BI(여기서, N2는 설정값으로 정수이며, BI는 상기 시스템에서 설정한 비컨 신호 송신 주기, N1>N2)로 설정하는 단계; 및
    상기 산출된 그룹의 교통량이 설정된 제1 교통량 보다 크고 제2 교통량보다 적은 경우, 해당 그룹의 송신 전력을 최대 송신 출력×T2/N(여기서, T2는 설정값으로 정수이며, T1<T2)로 설정하는 단계
    중 적어도 하나를 포함하는 네트워크 운영 방법.
  15. 제13항에 있어서
    상기 제2 활성화 제어 정보는, 상기 차량 검출 장치가 차량 검출 정보를 포함하는 검출 신호를 송신하거나 상기 시스템으로부터의 정보를 수신하는 동작을 활성화시키거나 비활성화시키기 위한 명령 코드 및 활성화 또는 비활성화되는 시작 시점 및 지속 시간을 더 포함하는, 네트워크 운영 방법.
  16. 도로 상에 설치되어 차량을 검출하는 차량 검출 장치들 사이에 센서 네트워크가 형성되어 있는 경우, 상기 도로 상에 설치된 교통 신호 제어기와 연계하여 차량 검출 장치들을 제어하는 네트워크 운영 시스템에서,
    각 차량 검출 장치들을 복수의 그룹으로 분류하는 그룹화부;
    상기 교통 신호 제어기의 현재 신호 상태 및 각 그룹의 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보들, 그리고 교통량 정보 중 하나를 토대로, 각 그룹별 차량 검출 장치들에 대한 활성화 제어 정보 및 송신 출력 설정 정보를 생성하는 제어부; 및
    각 그룹의 차량 검출 장치들로 활성화 제어 정보 및 송신 출력 설정 정보를 전송하고, 각 차량 검출 장치들로부터 제공되는 차량 진출입 정보를 수신하여 상기 제어부로 전달하는 통신부
    를 포함하고,
    상기 활성화 제어 정보는 해당 그룹의 차량 검출 장치가 차량을 검출하는 센싱 동작을 활성화 또는 비활성화시키는 제1 활성화 제어 정보 및 차량 검출 장치들이 상기 시스템으로부터 제공되는 비컨 신호를 수신하는 비컨 추적 주기를 나타내는 제2 활성화 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 송신 출력 설정 정보는 차량 검출 장치들이 차량 진출입 정보를 포함하는 검출 신호를 송신하는 송신 전력값을 포함하는, 네트워크 운영 시스템.
  17. 제16항에 있어서
    상기 제2 활성화 제어 정보는 상기 차량 검출 장치의 차량 검출 정보를 포함하는 검출 신호를 송신하거나 상기 시스템으로부터의 정보를 수신하는 동작을 활성화시키거나 비활성화시키기 위한 정보를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 활성화 정보는 각 그룹별로 활성화 또는 비활성화를 나타내는 명령 코드 및 활성화 또는 비활성화되는 시작 시점 및 지속 시간을 포함하는, 네트워크 운영 시스템.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서
    상기 제어부는
    상기 차량의 진출입 정보들을 토대로 산출된 그룹의 교통량이 설정된 제1 교통량 보다 적은 경우, 해당 그룹의 비컨 추적 주기를 N1 × BI(여기서, N1은 설정값으로 정수이며, BI는 상기 시스템에서 설정한 비컨 신호 송신 주기)로 설정하고,
    상기 산출된 그룹의 교통량이 설정된 제1 교통량 보다 크고 제2 교통량보다 적은 경우, 해당 그룹의 비컨 추적 주기를 N2 × BI(여기서, N2는 설정값으로 정수이며, BI는 상기 시스템에서 설정한 비컨 신호 송신 주기, N1>N2)로 설정하는,
    네트워크 운영 시스템.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서
    상기 제어부는
    상기 차량의 진출입 정보들을 토대로 산출된 그룹의 교통량이 설정된 제1 교통량 보다 적은 경우, 해당 그룹의 송신 전력을 최대 송신 출력×T1/N(여기서, T1은 설정값으로 정수이며, N은 교통량의 구분 개수를 나타냄)으로 설정하고,
    상기 산출된 그룹의 교통량이 설정된 제1 교통량 보다 크고 제2 교통량보다 적은 경우, 해당 그룹의 송신 전력을 최대 송신 출력×T2/N(여기서, T2는 설정값으로 정수이며, T1<T2))로 설정하는, 네트워크 운영 시스템.
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