WO2024144264A1 - Control method for sensing and determining road state - Google Patents
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- WO2024144264A1 WO2024144264A1 PCT/KR2023/021749 KR2023021749W WO2024144264A1 WO 2024144264 A1 WO2024144264 A1 WO 2024144264A1 KR 2023021749 W KR2023021749 W KR 2023021749W WO 2024144264 A1 WO2024144264 A1 WO 2024144264A1
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Definitions
- the present invention provides a control method for detecting and determining road surface conditions that detects the occurrence of thin ice or black ice based on an interface provided in a smart pole and is compatible with and interlocks with heterogeneous devices and notifies the control setter, etc. to respond to the situation. It's about.
- Conventional systems for detecting or predicting black ice either i) determine whether black ice is generated by measuring the height difference between the road surface and the black ice on the road when the road surface temperature is around 0°C, or ii) detect the presence of black ice in the vehicle. Using an infrared sensor mounted on the bottom of the front, the road surface temperature is measured while the vehicle is moving to determine whether black ice has occurred, iii) using camera vision data showing the road surface condition to detect black ice, or iv) It was common to predict the creation of black ice by analyzing the surrounding temperature/humidity, or v) predict the creation of black ice by analyzing the frequency pattern of noise generated by friction between the vehicle's tires and black ice. .
- the infrared sensor attached to a conventional vehicle has the problem of requiring a significant investment of time and money because the detection vehicle must continuously drive on the road to obtain information related to black ice detection in real time and share it with the control center. .
- the method of detecting black ice using vision data captured on the road surface shows difficulty in securing reliability of detection due to a significant decrease in detection ability in situations where the surrounding area is dark or the surface of the camera lens is contaminated.
- a road situation prediction system and control method that can detect road conditions around smart streetlights or smart poles without any additional devices using a heterogeneous device interface and a laser lighting system, and transmit and receive data directly with the control system. The purpose.
- the information for determining whether the conditions for creating black ice are satisfied further includes the amount of rainfall or snowfall on the day of detection.
- the information for determining whether the conditions for generating black ice are satisfied further includes ambient temperature.
- the road surface is determined to be normal.
- a smart sensor device mounted on a street light or smart pole is provided with a laser lighting sensor, laser light is irradiated from the light emitting unit of the laser lighting sensor, and other neighboring smart poles It has the advantage of being able to quickly determine whether black ice has occurred or whether a pothole exists, based on the amount of laser reception received from the optical receiver mounted on the .
- FIG. 1 is a block diagram illustrating an operating system of an integrated smart sensor device equipped with a laser light sensor according to an embodiment of the present invention.
- the laser lighting sensor may be installed inside the smart sensor device 100, or may be installed at a point close to the bottom of the fixed pole (see FIG. 2).
- the integrated smart sensor device 100 may detect movement of an object to generate object movement information or detect noise occurring around the integrated smart sensor device 100 to generate noise information.
- the height at which the integrated smart sensor 120 is installed may be 3 to 6 meters if the fixed pole 140 functions as a security light, and may be 8 to 15 meters if it functions as a street light, but the installation height may be 3 to 6 meters. It can be adjusted appropriately depending on location or conditions.
- the lighting device 130 may include lighting capable of illuminating or controlling various lighting brightness (dimming), color temperature adjustment (tunable white), and color changing (color changing).
- the lighting device 130 may include LED lights of RGBW colors and may include LED lights of various white color temperatures.
- the lighting device 130 may irradiate or control lighting by changing the lighting brightness, color temperature, or color according to a control command transmitted from the integrated smart sensor device 100.
- the lighting device 130 may be fixed to the top of the fixing pole 140.
- the lighting device 130 is electrically connected to the integrated smart sensor device 100 and may include an LED light capable of turning the light on/off, brightness control, color temperature control, and color adjustment. .
- Figure 3 is a block diagram for explaining the configuration of an integrated smart sensor device according to an embodiment of the present invention.
- the integrated smart sensor device 100 includes a communication unit 101, a motion sensor 102, a noise sensor 103, a power supply unit 104, a positioning sensor 105, and an output unit 106. , it may include a vibration sensor 107, an optical sensor 108, a control unit 109, and a laser light sensor 400.
- the power supply unit 104 can supply power throughout the integrated smart sensor device 100.
- the power supply unit 104 may include a converter that converts alternating current power to direct current power and a dc/dc converter that converts the level of direct current power.
- the control unit 109 receives rainfall and snow amount information released by the Korea Meteorological Administration through the communication unit 101 (S112).
- the river flow and snowfall information can be understood as a process to check whether there is news of snow rain on the day of detection and whether snow rain has fallen at the current time.
- the first set value may be set within the range of 70 to 80%, but is not limited thereto.
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Abstract
A control method for sensing and determining a road state, according to an embodiment of the present invention, comprises steps in which: a control unit receives information for determining whether a condition of black ice being formed is satisfied; laser lighting is emitted at the road surface from a light-emitting unit of a laser lighting sensor, if the condition of black ice being formed is satisfied; and light energy information incident on light-receiving units of other adjacent lighting sensors is transmitted to the control unit, wherein the control unit calculates reflectivity on the basis of energy information transmitted from the other adjacent lighting sensors, and determines whether black ice has been formed according to the calculated reflectivity.
Description
본 발명은, 스마트 폴에 구비되어 이종 장치와 연동 및 호환 가능한 인터페이스를 기반으로 살얼음 또는 블랙 아이스의 발생을 감지하고 이를 관제 세터 등에 알려 상황 대처가 가능하도록 하는 노면 상태 감지 및 판단을 위한 제어 방법에 관한 것이다. The present invention provides a control method for detecting and determining road surface conditions that detects the occurrence of thin ice or black ice based on an interface provided in a smart pole and is compatible with and interlocks with heterogeneous devices and notifies the control setter, etc. to respond to the situation. It's about.
종래의 블랙 아이스 감지 또는 예측을 위한 시스템은, i) 도로 표면 온도가 0°C 전후일 때 도로 표면과 도로 위의 블랙 아이스의 높이 차이를 측정하여 블랙 아이스 생성 여부를 판단하거나, ii) 차량의 전면 하단부에 장착된 적외선 센서를 이용하여 차량이 이동하면서 노면 온도를 측정하여 블랙아이스 발생 여부를 판단하거나, iii) 도로 표면 상태를 보여주는 카메라 비젼 데이터를 이용하여 블랙 아이스 발생 여부를 감지하거나, iv) 주변 온/습도를 분석하여 블랙 아이스의 발생을 예측하거나, v) 차량의 타이어와 블랙 아이스간 마찰에 의해 발생하는 소음의 주파수 패턴을 분석하여 블랙 아이스의 생성을 예측하는 방법을 사용하는 것이 일반적이었다.Conventional systems for detecting or predicting black ice either i) determine whether black ice is generated by measuring the height difference between the road surface and the black ice on the road when the road surface temperature is around 0°C, or ii) detect the presence of black ice in the vehicle. Using an infrared sensor mounted on the bottom of the front, the road surface temperature is measured while the vehicle is moving to determine whether black ice has occurred, iii) using camera vision data showing the road surface condition to detect black ice, or iv) It was common to predict the creation of black ice by analyzing the surrounding temperature/humidity, or v) predict the creation of black ice by analyzing the frequency pattern of noise generated by friction between the vehicle's tires and black ice. .
다만, 종래와 같이 도로 표면과 블랙 아이스의 높이 차를 이용한 블랙 아이스 예측 또는 감지 방법은, 평상시 도로가 이상적으로 균일한 높이와 표면 상태로 유지되고 있어야 한다는 근본적인 한계를 안고 있다. However, the conventional black ice prediction or detection method using the height difference between the road surface and black ice has a fundamental limitation in that the road must be maintained at an ideally uniform height and surface condition in normal times.
또한, 종래 차량에 부착되는 적외선 센서는 검지 차량이 지속적으로 도로를 주행하면서 실시간으로 블랙 아이스 감지와 관련된 정보를 취득하고 이를 관제 센터 등과 공유해야 하므로, 상당한 시간과 비용이 투자되어야 하는 문제점을 안고 있다. In addition, the infrared sensor attached to a conventional vehicle has the problem of requiring a significant investment of time and money because the detection vehicle must continuously drive on the road to obtain information related to black ice detection in real time and share it with the control center. .
또한, 노면 상태를 촬영한 비젼 데이터를 통한 블랙 아이스 감지 방법은 주변이 어두운 상태 또는 카메라 렌즈 표면이 오염된 상황에서는 감지 능력의 현격한 저하로 감지의 신뢰성 확보에 어려움을 보이고 있다. In addition, the method of detecting black ice using vision data captured on the road surface shows difficulty in securing reliability of detection due to a significant decrease in detection ability in situations where the surrounding area is dark or the surface of the camera lens is contaminated.
또한, 차량의 타이어와 블랙아이스 표면의 마찰에 의해 발생하는 소음의 주파수 패턴 분석에는 도로표면 구성 종류와 공법, 타이어 종류와 마모 상태에 따라 많은 경우의 수와 편차가 발생하므로, 블랙 아이스 검지 소음 알고리즘 구성에 어려움이 있다. In addition, in analyzing the frequency pattern of noise generated by friction between a vehicle's tires and the black ice surface, there are many cases and deviations depending on the type of road surface composition, construction method, tire type, and wear condition, so the black ice detection noise algorithm is used. There are difficulties in composition.
또한, 위의 모든 블랙 아이스 예측 방법은 보행자 또는 차량이 블랙아이스 구간 진입 시에만 예측이 가능하며, 이는 블랙아이스 발생에 대한 사전 상황 전파에 한계가 있는 단점이 있다. In addition, all of the above black ice prediction methods can only predict when a pedestrian or vehicle enters a black ice section, which has the disadvantage of having limitations in disseminating prior situations regarding the occurrence of black ice.
선행기술 : 한국등록특허 제10-2329413호Prior art: Korean Patent No. 10-2329413
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된다. The present invention is proposed to improve the above problems.
구체적으로, 도로변에 설치된 스마트 폴에 장착된 레이저 조사 수단으로부터 노면으로 조사되는 레이저 광의 정반사와 난반사 패턴을 분석하여 블랙아이스를 예측하며, 노면에서 반사되는 레이저 조명의 반사량에 따라 블랙 아이스 생성 여부를 판단하고, 나아가 포트홀의 존재 여부를 파악할 수 있도록 하는 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. .Specifically, black ice is predicted by analyzing the regular and diffuse reflection patterns of laser light irradiated onto the road surface from a laser irradiation device mounted on a smart pole installed on the roadside, and whether or not black ice is created is determined based on the amount of laser light reflected from the road surface. The purpose is to provide a control method that can determine whether a pothole exists. .
또한, 이종 장치 인터페이스 및 레이저 조명 시스템를 이용하여 별도의 추가적인 장치 없이도 스마트 가로등 또는 스마트 폴 주변의 도로 상황을 감지하여, 관제 시스템과 직접 데이터를 송수신할 수 있는 도로 상황 예측 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, we provide a road situation prediction system and control method that can detect road conditions around smart streetlights or smart poles without any additional devices using a heterogeneous device interface and a laser lighting system, and transmit and receive data directly with the control system. The purpose.
또한, 스마트 폴에서 감지되는 감지 결과가 관제 센터로 신속하게 전송되도록 하여, 블랙 아이스 발생 상황에 대한 신속한 조치가 이루어질 수 있도록 하는 도로 상황 예측 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the purpose is to provide a road situation prediction system and control method that allows the detection results detected by the smart pole to be quickly transmitted to the control center so that prompt action can be taken in response to black ice occurrences.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 감지 및 판단을 위한 제어 방법은, 제어부에서 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 정보를 수신하는 단계; 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하면, 레이저 조명 센서의 발광부로부터 도로 표면을 레이저 조명이 조사되는 단계; 인접하는 다른 조명 센서들의 수광부들로 입사되는 빛 에너지 정보가 제어부로 전송되는 단계를 포함하고, 상기 제어부에서는, 인접하는 다른 조명 센서들로부터 전송되는 에너지 정보를 기반으로 반사율을 산출하고, 산출된 반사율에 따라 블랙 아이스 생성 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.A control method for detecting and determining road surface conditions according to an embodiment of the present invention to achieve the above object includes the steps of receiving information for determining whether the conditions for black ice generation are satisfied at a control unit; If the conditions for creating black ice are met, laser light is irradiated from the light emitting unit of the laser light sensor to the road surface; A step of transmitting light energy information incident to the light receiving units of other adjacent lighting sensors to a control unit, wherein the control unit calculates a reflectance based on the energy information transmitted from other adjacent lighting sensors, and calculates the calculated reflectance. It is characterized by determining whether black ice is created according to.
블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 상기 정보는, 야간 또는 그늘인지 여부를 판단하기 위한 주변 휘도 값을 포함한다.The information for determining whether the conditions for creating black ice are satisfied includes an ambient luminance value for determining whether it is nighttime or in the shade.
상기 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 상기 정보는, 감지 당일의 강우량 또는 적설량을 더 포함한다.The information for determining whether the conditions for creating black ice are satisfied further includes the amount of rainfall or snowfall on the day of detection.
상기 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 상기 정보는, 주변 습도를 더 포함한다.The information for determining whether the conditions for generating black ice are satisfied further includes ambient humidity.
상기 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 상기 정보는, 주변 온도를 더 포함한다.The information for determining whether the conditions for generating black ice are satisfied further includes ambient temperature.
상기 주변 휘도 값으로부터 야간 또는 그늘이고, 강우량 또는 적설량, 및 습도가 설정값 이상이며, 주변 온도가 결빙 온도 이하라고 판단되면 상기 레이저 조명 센서로부터 레이저 조명이 조사되도록 하는 것을 특징으로 한다.If it is determined from the ambient luminance value that it is nighttime or in the shade, that the amount of rainfall or snow, and the humidity are above a set value, and that the ambient temperature is below the freezing temperature, laser light is irradiated from the laser light sensor.
상기 산출된 반사율이 제 1 설정값 이상이면, 블랙 아이스가 생성된 것으로 판단하고, 블랙 아이스가 생성되었음을 알리는 정보가 관제 센터로 전송되는 것을 특징으로 한다.If the calculated reflectivity is greater than or equal to the first set value, it is determined that black ice has been created, and information notifying that black ice has been created is transmitted to the control center.
상기 산출된 반사율이 제 1 설정값 미만이면, 제 2 설정값 미만인지 여부가 재차 판단되고, 반사율이 제 2 설정값 미만이면, 포트홀이 존재하는 것으로 판단하고, 포트홀이 존재함을 알리는 정보가 상기 관제 센터로 전송되는 것을 특징으로 한다.If the calculated reflectance is less than the first set value, it is determined again whether it is less than the second set value, and if the reflectance is less than the second set value, it is determined that a pothole exists, and information indicating the existence of the pothole is provided above. It is characterized in that it is transmitted to the control center.
상기 산출된 반사율이 제 1 설정값과 제 2 설정값 사이이면, 도로 표면이 정상인 것으로 판단되는 것을 특징으로 한다.If the calculated reflectance is between a first set value and a second set value, the road surface is determined to be normal.
상기 제 1 설정값은 70 ~ 80%이고, 상기 제 2 설정값은 10 ~ 20%인 것을 특징으로 한다.The first set value is 70 to 80%, and the second set value is 10 to 20%.
본 발명의 실시예에 따른 제어 방법에 의하면, 가로등 또는 스마트 폴에 장착된 스마트 센서 장치에 레이저 조명 센서가 구비되고, 상기 레이저 조명 센서의 발광부로부터 레이저 광이 조사되도록 하고, 이웃하는 다른 스마트 폴들에 장착된 광 수신부에서 수신하는 레이저 수신량을 기반으로, 블랙 아이스의 발생 여부 또는 포트 홀의 존재 여부를 신속하게 판단할 수 있는 장점이 있다. According to the control method according to an embodiment of the present invention, a smart sensor device mounted on a street light or smart pole is provided with a laser lighting sensor, laser light is irradiated from the light emitting unit of the laser lighting sensor, and other neighboring smart poles It has the advantage of being able to quickly determine whether black ice has occurred or whether a pothole exists, based on the amount of laser reception received from the optical receiver mounted on the .
또한, 블랙 아이스 또는 포트 홀의 발생이 감지되면, 감지 결과가 신속하게 관제 센터로 송신되도록 함으로써, 적절한 대응 조치가 즉각적으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 통행 차량들에게 위험 신호를 줌으로써, 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, when the occurrence of black ice or potholes is detected, the detection results are quickly transmitted to the control center, so that appropriate response measures can be taken immediately, as well as preventing accidents in advance by sending a danger signal to passing vehicles. There is an effect that can be done.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조명 센서가 구비된 일체형 스마트 센서 장치의 운영 시스템을 설명하기 위한 블록도.1 is a block diagram illustrating an operating system of an integrated smart sensor device equipped with a laser light sensor according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스마트 센서 장치가 부착되는 위치를 보여주는 스마트 폴의 사시도.Figure 2 is a perspective view of a smart pole showing the location where the integrated smart sensor device is attached according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스마트 센서 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도.Figure 3 is a block diagram illustrating the configuration of an integrated smart sensor device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 스마트 센서 장치의 내부 구성을 보여주는 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the internal configuration of a smart sensor device.
도 5는 레이저 조명 센서에서 조사된 빛이 노면 상태에 따라 반사되는 모습을 보여주는 도면.Figure 5 is a diagram showing how light emitted from a laser light sensor is reflected depending on the road surface condition.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조명 센서가 가로등에 설치된 상태에서 노면 상태를 감지하는 모습을 보여주는 도면.Figure 6 is a diagram showing a laser light sensor according to an embodiment of the present invention detecting the road surface condition when installed on a streetlight.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 감지 및 판단을 위한 제어 방법을 보여주는 플로차트.Figure 7 is a flow chart showing a control method for detecting and determining road surface conditions according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예에 다른 블랙 아이스 및 포트홀 감지 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a black ice and pothole detection and control method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조명 센서가 구비된 일체형 스마트 센서 장치의 운영 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. Figure 1 is a block diagram for explaining the operating system of an integrated smart sensor device equipped with a laser light sensor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스마트 센서 장치의 운영 시스템(10)은, 내부에 레이저 조명 센서(또는 레이저 센서)(도 4 참조)가 구비된 일체형 스마트 센서 장치(100), 관제 서버(200) 및 관제 장치(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the operating system 10 of the integrated smart sensor device according to an embodiment of the present invention includes an integrated smart sensor device 100 equipped with a laser light sensor (or laser sensor) (see FIG. 4) therein. , may include a control server 200 and a control device 300.
상기 레이저 조명 세서는 상기 스마트 센서 장치(100) 내부에 설치될 수도 있고, 고정폴의 하단에 가까운 지점에 설치될 수도 있다(도 2 참조). The laser lighting sensor may be installed inside the smart sensor device 100, or may be installed at a point close to the bottom of the fixed pole (see FIG. 2).
상세히, 상기 일체형 스마트 센서 장치(100)는, 통신 장치(장거리와 근거리 통신) 및 IoT 등과 같은 ICT 기술과 결합하여 도로나 시설의 주변에 설치될 수 있는 가로등, 보안등, 스마트폴, 신호등 또는 경관조명 시스템에 부착되어 운영될 수 있다. In detail, the integrated smart sensor device 100 is a street light, security light, smart pole, traffic light, or landscape light that can be installed around roads or facilities by combining ICT technologies such as communication devices (long-distance and short-distance communication) and IoT. It can be operated attached to a lighting system.
상기 관제 서버(200)는 스마트 가로등 또는 스마트폴을 관제하는 서버일 수 있다. 상기 관제 서버(200)는 상기 적어도 하나의 일체형 스마트 센서 장치(100), 및 상기 적어도 하나의 관제 장치(300)와 유선 또는 무선으로 정보를 송수신할 수 있다. The control server 200 may be a server that controls smart streetlights or smart poles. The control server 200 may transmit and receive information with the at least one integrated smart sensor device 100 and the at least one control device 300 by wire or wirelessly.
한편, 상기 관제 장치(300)는 관제 서버(200)와 유선 또는 무선으로 정보를 송수신하며, 스마트 가로등 또는 스마트 폴을 관제하는 관리자가 사용하는 장치일 수 있다. 상기 관제 장치(300)는 상기 관제 서버(200)로부터 적어도 하나의 일체형 스마트 센서 장치(100)에서 생성된 정보들을 확인하고, 적어도 하나의 일체형 스마트 센서 장치(100)를 제어할 수 있도록 하는 관제 인터페이스를 제공할 수 있다. Meanwhile, the control device 300 transmits and receives information to and from the control server 200 by wire or wirelessly, and may be a device used by an administrator who controls smart streetlights or smart poles. The control device 300 is a control interface that allows the control server 200 to check information generated by at least one integrated smart sensor device 100 and control the at least one integrated smart sensor device 100. can be provided.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스마트 센서 장치가 부착되는 위치를 보여주는 스마트 폴의 사시도이다. Figure 2 is a perspective view of a smart pole showing the location where the integrated smart sensor device according to an embodiment of the present invention is attached.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 일체형 스마트 센서 장치(100)는 고정폴(140)에서 연장되는 고정암(120)에 장착되거나, 상기 고정 폴(140)에 장착되는 조명장치(130)에 부착되어 운영될 수 있다.Referring to Figure 2, the integrated smart sensor device 100 according to the present invention is mounted on a fixing arm 120 extending from the fixing pole 140, or on a lighting device 130 mounted on the fixing pole 140. It can be attached and operated.
상세히, 상기 고정폴(140)은 지면 또는 시설의 바닥면에 수직상방으로 소정길이 연장되어 설치될 수 있다. 상기 고정폴(140)은 내부가 비어 있는 파이프로 형성될 수 있으며, 하단이 지면에 고정된다. In detail, the fixed pole 140 may be installed vertically upward for a predetermined length on the ground or the floor of a facility. The fixing pole 140 may be formed as a pipe with an empty interior, and the lower end is fixed to the ground.
상기 고정암(120)은, 상기 고정 폴(110)의 하단으로부터 소정의 높이에서 가로 방향으로 소정 길이 연장될 수 있다. The fixing arm 120 may extend a predetermined length in the horizontal direction at a predetermined height from the bottom of the fixing pole 110.
한편, 상기 일체형 스마트 센서 장치(100)는 객체의 움직임을 감지하여 객체 움직임 정보를 생성하거나 상기 일체형 스마트 센서 장치(100)의 주변에서 발생하는 소음을 감지하여 소음 정보를 생성할 수 있다. Meanwhile, the integrated smart sensor device 100 may detect movement of an object to generate object movement information or detect noise occurring around the integrated smart sensor device 100 to generate noise information.
또한, 본 발명에 따른 레이저 조명 센서(400)는, 상기 고정폴(140)의 하단부에 가까운 지점에 설치되어, 레이저 조명이 도로 표면으로 조사되고, 이웃하는 가로등의 고정폴에 설치된 레이저 조명 센서로부터 조사되는 레이저 조명을 수신할 수 있다. In addition, the laser lighting sensor 400 according to the present invention is installed at a point close to the lower end of the fixed pole 140, so that the laser light is irradiated to the road surface and is transmitted from the laser lighting sensor installed on the fixed pole of the neighboring street light. It is possible to receive irradiated laser light.
또한, 상기 일체형 스마트 센서 장치(100)는 주변의 광량을 측정할 수 있으며, 고정폴(140)의 기울기 및 충격여부를 감지하여 진동 정보를 생성할 수 있다.In addition, the integrated smart sensor device 100 can measure the amount of surrounding light and generate vibration information by detecting the tilt and impact of the fixed pole 140.
상기 일체형 스마트 센서 장치(100)는 객체 움직임 정보, 소음 정보, 광량 정보 및 고정폴(140)에 가해지는 진동을 다른 외부 이종 장치나 관제 시스템으로 전송할 수 있으며, 감지된 객체 움직임 정보, 광량 정보, 진동 정보 및 소음 정보를 기초로 또는 이들 정보를 응용 융복합하여 조명 장치(130)를 제어할 수도 있다. The integrated smart sensor device 100 can transmit object movement information, noise information, light amount information, and vibration applied to the fixed pole 140 to other external heterogeneous devices or control systems, and detects object movement information, light amount information, The lighting device 130 may be controlled based on vibration information and noise information or by applying and combining these information.
한편, 상기 일체형 스마트 센서(120)가 설치되는 높이는 상기 고정폴(140)이 보안등 기능을 하는 경우 3~6 미터일 수 있으며, 가로등 기능을 하는 경우 8~15 미터일 수 있으나, 설치 높이는 설치 위치나 조건에 따라 적절히 조절될 수 있다. Meanwhile, the height at which the integrated smart sensor 120 is installed may be 3 to 6 meters if the fixed pole 140 functions as a security light, and may be 8 to 15 meters if it functions as a street light, but the installation height may be 3 to 6 meters. It can be adjusted appropriately depending on location or conditions.
상기 조명장치(130)는 다양한 조명 밝기(Dimming), 색온도조정(Tunable White) 및 색상변화(Color Changing)를 조사 또는 제어할 수 있는 조명을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조명 장치(130)는 RGBW 색상의 LED 조명을 포함할 수 있으며 백색 계열의 다양한 색온도(Color temperature)로 구성된 LED 조명을 포함할 수 있다. 또한, 조명 장치(130)는 일체형 스마트 센서 장치(100)에서 전송되는 제어 명령에 따라 조명 밝기, 색온도 또는 색상을 변경하여 조명을 조사 또는 제어할 수 있다. The lighting device 130 may include lighting capable of illuminating or controlling various lighting brightness (dimming), color temperature adjustment (tunable white), and color changing (color changing). For example, the lighting device 130 may include LED lights of RGBW colors and may include LED lights of various white color temperatures. Additionally, the lighting device 130 may irradiate or control lighting by changing the lighting brightness, color temperature, or color according to a control command transmitted from the integrated smart sensor device 100.
상기 조명장치(130)는 고정폴(140)의 상단에 고정될 수 있다. 상기 조명장치(130)는, 일체형 스마트 센서 장치(100)와 전기적으로 연결되어, 조명의 점등(On)/소등(Off), 밝기 제어, 색온도 제어 및 색상 조절이 가능한 LED 조명을 포함할 수 있다. The lighting device 130 may be fixed to the top of the fixing pole 140. The lighting device 130 is electrically connected to the integrated smart sensor device 100 and may include an LED light capable of turning the light on/off, brightness control, color temperature control, and color adjustment. .
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스마트 센서 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.Figure 3 is a block diagram for explaining the configuration of an integrated smart sensor device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 일체형 스마트 센서 장치(100)는, 통신부(101), 모션 센서(102), 소음 센서(103), 전원공급부(104), 측위 센서(105), 출력부(106), 진동센서(107), 광센서(108), 제어부(109), 및 레이저 조명 센서(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the integrated smart sensor device 100 includes a communication unit 101, a motion sensor 102, a noise sensor 103, a power supply unit 104, a positioning sensor 105, and an output unit 106. , it may include a vibration sensor 107, an optical sensor 108, a control unit 109, and a laser light sensor 400.
상기 레이저 조명 세서(200)는, 레이저를 조사하는 발광부(410)와, 다른 레이저 조명 센서에서 조사된 레이저를 수신하는 수광부(420)를 포함한다.The laser illumination sensor 200 includes a light emitting unit 410 that radiates laser, and a light receiving unit 420 that receives laser irradiated from another laser illumination sensor.
상세히, 상기 통신부(101)는 유선 또는 무선 통신을 통해 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(121)는 M2M(Machine to Machine) 통신(예를 들어, LTE, 5G, NB-IoT, CAT1, LTE CAT1, CATm1 등) 또는 WCDMA, GSM과 같은 통신 네트워크 기술을 이용하여 관제 서버(200) 등과 직접 통신을 수행할 수 있다. 또한, 통신부(101)는 RF(Radio Frequency) 통신(예를 들어, Sub-1GHz, BLE: Bluetooth Low Energy, Wi-Fi: Wireless-Fidelity, Sub-1 GHz 또는 Zigbee 등) 기술을 이용하여 근거리 통신을 지원할 수 있다.In detail, the communication unit 101 can communicate with an external device through wired or wireless communication. The communication unit 121 uses M2M (Machine to Machine) communication (e.g., LTE, 5G, NB-IoT, CAT1, LTE CAT1, CATm1, etc.) or communication network technology such as WCDMA and GSM to control the control server 200. You can communicate directly with others. In addition, the communication unit 101 performs short-distance communication using RF (Radio Frequency) communication (e.g., Sub-1GHz, BLE: Bluetooth Low Energy, Wi-Fi: Wireless-Fidelity, Sub-1 GHz or Zigbee, etc.) technology. can support.
상기 모션 센서(102)는 객체의 움직임을 감지하여 객체 움직임 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 모션 센서(102)는 적어도 하나의 수동형 적외선 센서(PIR sensor: Passive Infrared Sensor)를 포함할 수 있다. The motion sensor 102 may detect movement of an object and generate object movement information. For example, the motion sensor 102 may include at least one passive infrared sensor (PIR sensor).
상기 소음 센서(103)는 주변 소음을 감지하여 소음 정보를 생성할 수 있다. The noise sensor 103 can detect surrounding noise and generate noise information.
상기 전원공급부(104)는 일체형 스마트 센서 장치(100) 전반에 걸쳐 전원을 공급할 수 있다. 전원공급부(104)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 직류 전원의 레벨을 변환하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.The power supply unit 104 can supply power throughout the integrated smart sensor device 100. The power supply unit 104 may include a converter that converts alternating current power to direct current power and a dc/dc converter that converts the level of direct current power.
상기 측위 센서(105)는 정밀 위치기반 위성 측위를 통해 일체형 스마트 센서 장치(100)의 위치와 연관된 측위 정보를 생성할 수 있다. 상기 측위 센서(105)는 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)을 이용하여 측위 정보를 생성할 수 있다. The positioning sensor 105 can generate positioning information related to the location of the integrated smart sensor device 100 through precise location-based satellite positioning. The positioning sensor 105 can generate positioning information using a global navigation satellite system (GNSS).
상기 출력부(106)는 아날로그 및 디지털 데이터를 변환하여 출력할 수 있다. 상기 출력부(106)는 PWM, DALI, DALI-2, D4i, DT6, DT7, DT8 등의 디지털 컨버팅 기술을 이용할 수 있으며, 아날로그 컨버터를 위한 프로토콜(1-10V, 0-10V)을 사용할 수 있다. The output unit 106 can convert and output analog and digital data. The output unit 106 can use digital conversion technologies such as PWM, DALI, DALI-2, D4i, DT6, DT7, and DT8, and can use protocols (1-10V, 0-10V) for analog converters. .
상기 진동 센서(107)는 고정폴(110), 고정암(120) 또는 조명장치(130)의 기울기를 감지하거나 외부 충격 발생, 땅꺼짐 또는 지진에 의한 진동을 감지하여 기울기 정보 또는 진동 정보를 생성할 수 있다. The vibration sensor 107 detects the tilt of the fixed pole 110, the fixed arm 120, or the lighting device 130, or detects vibration caused by an external shock, ground shaking, or earthquake to generate tilt information or vibration information. can do.
상기 제어부(109)는 통신부(101)를 통해 관제 서버(200)로 기울기 정보 및 진동 정보를 전송할 수 있다. The control unit 109 may transmit tilt information and vibration information to the control server 200 through the communication unit 101.
상기 관제 서버(200)는 관리자에 의해 설정되는 써드파티(3rd party) 서버일 수도 있다.The control server 200 may be a third party server set by an administrator.
한편, 상기 광센서(108)는 주변 광선속(Luminous flux), 휘도(Luminance) 또는 조도(Illuminance)를 감지하여 광 감지 정보를 생성할 수 있다. 상기 제어부(109)는 광 감지 정보를 기초로 조명장치(130)의 조명 밝기(Dimming), 색온도(Tunable White) 및 색상(Color Changing)을 제어할 수 있다. Meanwhile, the optical sensor 108 may generate light detection information by detecting surrounding luminous flux, luminance, or illuminance. The control unit 109 can control the lighting brightness (Dimming), color temperature (Tunable White), and color (Color Changing) of the lighting device 130 based on light detection information.
또한, 제어부(109)는 광 감지 정보를 관제서버(200)로 전송할 수 있다. 상기 광 감지 정보는 관제 서버(200)를 통해 관제 장치(300)로 전송될 수 있으며, 관제 장치(300)의 관리자는 광 감지 정보를 기초로 조명장치(130)를 원격으로 제어할 수 있다.Additionally, the control unit 109 may transmit light detection information to the control server 200. The light detection information can be transmitted to the control device 300 through the control server 200, and the manager of the control device 300 can remotely control the lighting device 130 based on the light detection information.
한편, 제어부(109)는 일체형 스마트 센서 장치(100)의 구성 요소들을 제어하여 설정된 또는 결정된 동작을 수행할 수 있다.Meanwhile, the control unit 109 may control the components of the integrated smart sensor device 100 to perform set or determined operations.
제어부(109)는 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 일체형 스마트 센서 장치(100)의 구성 요소들을 제어할 수 있다.The control unit 109 may control the components of the integrated smart sensor device 100 to execute a predicted operation or an operation determined to be desirable among at least one executable operation.
이때, 제어부(109)는 결정된 동작을 수행하기 위하여 외부 장치의 연계가 필요한 경우, 해당 외부 장치(예를 들어, CCTV, 응급버튼, 스피커, 개인 스마트기기, 자동차, 환경센서, 수위 감지 센서, 화재센서, 전기충전장치, 드론 등)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 인터페이스 소프트웨어(API, Applied Programming Interface)와 연계를 하고, 생성한 제어 신호를 해당 외부 장치에 전송할 수 있다. At this time, if the control unit 109 requires connection with an external device to perform the determined operation, the relevant external device (e.g., CCTV, emergency button, speaker, personal smart device, car, environmental sensor, water level sensor, fire It can generate control signals to control sensors, electric charging devices, drones, etc.), link with interface software (API, Applied Programming Interface), and transmit the generated control signals to the relevant external device.
또한, 외부 장치에서 제어 신호와 인터페이스 소프트웨어 연계를 통하여 제어부(109)로 제어신호를 전송하여 제어부(109)의 설정된 동작(Profiled Processing and Actions)의 변화를 줄 수 있다.Additionally, it is possible to change the profiled processing and actions of the control unit 109 by transmitting a control signal from an external device to the control unit 109 through linkage with control signals and interface software.
제어부(109)는 소정의 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 일체형 스마트 센서 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(109)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 일체형 스마트 센서 장치(100)에 포함된 구성 요소들 중 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.The control unit 109 may control at least some of the components of the integrated smart sensor device 100 to run a predetermined application program. Furthermore, the control unit 109 may operate two or more of the components included in the integrated smart sensor device 100 in combination with each other in order to run the application program.
도 4는 스마트 센서 장치의 내부 구성을 보여주는 사시도이다. Figure 4 is a perspective view showing the internal configuration of a smart sensor device.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 센서 장치(100)의 통신부(101)는 RF 통신 모듈(1011), M2M 통신 모듈(1012) 및 4G 링 안테나(1013)를 포함할 수 있다. 상기 RF통신 모듈(1011)과 M2M 통신 모듈(1012)은 상기 센서 기판(160)에 실장될 수 있고, 상기 4G링 안테나(1013)는 상기 하우징(170)의 내주면에 둘러질 수 있다. Referring to FIG. 4, the communication unit 101 of the smart sensor device 100 according to an embodiment of the present invention may include an RF communication module 1011, an M2M communication module 1012, and a 4G ring antenna 1013. . The RF communication module 1011 and the M2M communication module 1012 may be mounted on the sensor board 160, and the 4G ring antenna 1013 may be wrapped around the inner peripheral surface of the housing 170.
상기 모션 센서(102)는 제1 적외선 센서(1021, PIR: Passive Infrared Sensor), 제2 적외선 센서(1022) 및 제3 적외선 센서(1023)을 포함할 수 있다. The motion sensor 102 may include a first infrared sensor 1021 (PIR: Passive Infrared Sensor), a second infrared sensor 1022, and a third infrared sensor 1023.
상기 소음 센서(103)는 소음 센싱 모듈(1031)을 포함할 수 있고, 상기 전원공급부(104)는 전원공급 모듈(1041)을 포함할 수 있다. The noise sensor 103 may include a noise sensing module 1031, and the power supply unit 104 may include a power supply module 1041.
상기 측위 센서(105)는 측위 센싱 모듈(1051)을 포함할 수 있고, 상기 광센서(108)는 광량측정(photosensor) 모듈(1081)을 포함할 수 있으며, The positioning sensor 105 may include a positioning sensing module 1051, and the optical sensor 108 may include a photosensor module 1081,
상기 출력부(106)는 아날로그/디지털 출력 모듈(1061)을 포함할 수 있고, 상기 진동 센서(107)는 가속도계(1071)을 포함할 수 있으며, 제어부(109)는 마이크로 컨트롤러 유닛(1091, MCU: microcontroller unit)을 포함할 수 있다. The output unit 106 may include an analog/digital output module 1061, the vibration sensor 107 may include an accelerometer 1071, and the control unit 109 may include a microcontroller unit 1091 (MCU). : microcontroller unit) may be included.
상기 마이크로 컨트롤러 유닛(1091)은, 조명 장치로의 전원 공급 및 구동을 담당하는 컨버터를 디지털 프로토콜로 적용할 경우 조명 장치 운영의 주요 구성품의 실시간 정밀 상태 보고, 사전 점검, 및 이상 상태 해결과, 관제 센터로 정보를 보고할 수 있도록 하는 제어 알고리즘을 구비한다. The microcontroller unit 1091 reports the real-time precise status of the main components of the lighting device operation, performs preliminary inspection, resolves abnormalities, and controls the converter responsible for supplying and driving power to the lighting device when applying the digital protocol. It is equipped with a control algorithm that allows information to be reported to the center.
한편,, 상기 레이저 조명 세서(200)는, 상기 스마트 센서 장치(100)의 내부에 실장될 수 있으며, 발광부(410)와 수광부(420)를 포함한다. 그리고, 상기 수광부(420)에 수신되는 광에너니 량을 비교하여 도로 표면의 반사율 또는 난반사율을 측정할 수 있고, 측정된 정보는 상기 관제 장치(300)를 통하여 상기 조명 장치(120) 및 관제 서버(200)로 제공될 수 있다. Meanwhile, the laser illumination sensor 200 can be mounted inside the smart sensor device 100 and includes a light emitting unit 410 and a light receiving unit 420. In addition, the reflectance or diffuse reflectance of the road surface can be measured by comparing the amount of light energy received by the light receiving unit 420, and the measured information is transmitted to the lighting device 120 and the control system through the control device 300. It may be provided as a server 200.
또한, 상기 스마트 센서 장치(100)는 주변 온도를 감지하는 온도 센서(111)와, 습도를 감지하는 습도 센서(110)를 더 포함할 수 있다. In addition, the smart sensor device 100 may further include a temperature sensor 111 that detects the surrounding temperature and a humidity sensor 110 that detects humidity.
도 5는 레이저 조명 센서에서 조사된 빛이 노면 상태에 따라 반사되는 모습을 보여주는 도면이다.Figure 5 is a diagram showing how light emitted from a laser light sensor is reflected depending on road surface conditions.
도 5의 (a)는 블랙 아이스 표면에 레이저 조명이 조사되었을 때 빛이 반사되는 모습이고, (b)는 블랙 아이스가 없는 일반적인 도로 표면에서 빛이 반사되는 모습이며, (c)는 포트홀에 빛이 조사되었을 때 반사되는 모습이다.Figure 5 (a) shows light reflected when laser light is irradiated on a black ice surface, (b) shows light reflected on a general road surface without black ice, and (c) shows light reflected in a pothole. This is the reflection when irradiated.
도 5의 (b)와 같이, 일반적인 도로 표면에 레이저 조명이 조사되면 일부는 도로 표면의 특성에 의하여 난반사되고, (b)와 같이 블랙 아이스 표면에 레이저 조명이 조사되면 빛이 정반사하여 입사각과 반사각이 동일하게 형성된다.As shown in (b) of Figure 5, when laser light is irradiated on a general road surface, some of it is diffusely reflected due to the characteristics of the road surface, and when laser light is irradiated on a black ice surface as shown in (b), the light is reflected regularly, causing the angle of incidence and reflection. It is formed in the same way.
도 5의 (c)에 보이는 바와 같이, 레이저 조명이 포트홀에 조사되면 빛의 대부분은 난반사에 의하여 소멸되고 정반사되는 빛은 거의 없다. 따라서, 반대편에 위치한 레이저 조명 센서의 수광부로 수광되는 빛의 양은 미미하다. 이와 같이, 레이저 조명을 도로 표면에 조사한 후 이웃하는 가로등이나 스마트 폴에 설치된 레이저 조명 세서의 수광부에 수광되는 빛 에너지의 양을 분석하여, 도로 표면에 블랙 아이스가 형성되었는지, 또는 포트홀이 존재하는지 여부를 판단할 수 있게 된다. As shown in Figure 5 (c), when laser light is irradiated to the porthole, most of the light is extinguished by diffuse reflection and almost no light is regularly reflected. Therefore, the amount of light received by the light receiving part of the laser light sensor located on the opposite side is minimal. In this way, after radiating laser light to the road surface, the amount of light energy received by the light receiving part of the laser light sensor installed in the neighboring streetlight or smart pole is analyzed to determine whether black ice has formed on the road surface or whether potholes exist. It becomes possible to judge.
일례로, 블랙 아이스가 없는 정상 상태의 도로 표면의 경우, 수광률은 조사되는 빛의 70 ~ 80 %가 수광되는 것을 실험을 통하여 확인할 수 있다. 그리고, 블랙 아이스 표면에 빛이 조사되는 경우 90% 이상의 빛이 수광되는 것을 확인할 수 있으며, 포트홀의 경우 10% 미만의 빛이 수광되는 것을 확인할 수 있다. For example, in the case of a road surface in a normal state without black ice, the light reception rate can be confirmed through experiments that 70 to 80% of the irradiated light is received. In addition, when light is irradiated to the black ice surface, it can be confirmed that more than 90% of the light is received, and in the case of a pothole, it can be confirmed that less than 10% of the light is received.
본 발명은, 이러한 실험 데이터에 근거하여, 레이저 조명의 수광률을 기반으로 노면 상태를 파악하여 이를 관제 센터에 송신하도록 하는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that, based on such experimental data, the road surface condition is determined based on the light reception rate of the laser light and transmitted to the control center.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조명 센서가 가로등에 설치된 상태에서 노면 상태를 감지하는 모습을 보여주는 도면이다. Figure 6 is a diagram showing a laser light sensor according to an embodiment of the present invention detecting road surface conditions when installed on a streetlight.
도 6을 참조하면, 도로의 가장자리에 일정한 간격을 두고 배치되는 가로등(P1 ~ Pn, H1 ~ Hn)의 조명 장치 부근 또는 스마트 센서 장치 고정폴에 레이저 조명 센서가 장착될 수 있고, 레이저 조명 장치에서 레이저 조명이 노면을 향하여 조사되면, 이웃하는 가로등에 설치된 레이저 조명 센서의 수광부에서 레이저를 수광한다. 그리고, 노면의 상태에 따라 이웃하는 레이저 조명 센서에서 수광되는 빛의 양이 달라지며, 상기 레이저 수광 데이터 또는 반사율 데이터가 관제 센터로 전송되면, 관제 센터에서는 수신된 데이터에 기반하여 노면 상태가 어떠한지를 판단하게 된다. Referring to FIG. 6, a laser lighting sensor may be mounted near the lighting devices of streetlights (P1 to Pn, H1 to Hn) arranged at regular intervals on the edge of the road or on the fixed pole of the smart sensor device, and in the laser lighting device When laser light is irradiated toward the road surface, the light receiving part of the laser light sensor installed on the neighboring streetlight receives the laser light. In addition, the amount of light received from neighboring laser light sensors varies depending on the condition of the road surface, and when the laser light reception data or reflectance data is transmitted to the control center, the control center determines the road surface condition based on the received data. You will judge.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 감지 및 판단을 위한 제어 방법을 보여주는 플로차트이다. Figure 7 is a flow chart showing a control method for detecting and determining road surface conditions according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 광센서(108)에서 현재 주변의 휘도를 측정하여(S110), 현재 시점이 야간인지 여부를 판단한다(S111). Referring to FIG. 7, the optical sensor 108 measures the luminance of the current surroundings (S110) and determines whether the current time is night (S111).
상세히, 현재 시점이 야간이 아니라고 판단되면 상기 스마트 센서 장치(100)가 설치되는 지점에 해당하는 도로 부분이 그늘인지 여부가 판단되고(S113), 그늘이 아니라고 판단되면 블랙 아이스의 발생 가능성이 낮기 때문에 제어 과정을 종료한다. In detail, if it is determined that the current time is not night, it is determined whether the road portion corresponding to the point where the smart sensor device 100 is installed is shaded (S113). If it is determined that it is not shaded, the possibility of black ice occurring is low. Terminates the control process.
현재 시점이 야간이거나 스마트 센서 장치(100)가 설치된 지점이 그늘이라고 판단되면, 제어부(109)에서 통신부(101)를 통하여 기상청에서 공개하는 강우량, 적설량 정보를 수신한다(S112). 상기 강유량 및 적설량 정보는 감지 당일에 눈비 소식이 있는지, 현재 시점에서 눈비가 내렸는지 여부를 확인하기 위한 과정으로 이해될 수 있다. If it is determined that the current time is night or the point where the smart sensor device 100 is installed is in the shade, the control unit 109 receives rainfall and snow amount information released by the Korea Meteorological Administration through the communication unit 101 (S112). The river flow and snowfall information can be understood as a process to check whether there is news of snow rain on the day of detection and whether snow rain has fallen at the current time.
또한, 상기 제어부(109)에서는 상기 습도 센서(110)로부터 현재 습도값을 수신한다. 이와 같이, 노면 상태를 판단하기 위한 제어 과정이 수행되는 시점에서 현재의 날씨와 습도 정보를 수신하면, 현재 도로 표면에 블랙 아이스가 생성되는 조건이 만족되는지 여부를 판단할 수 있다. Additionally, the control unit 109 receives the current humidity value from the humidity sensor 110. In this way, if current weather and humidity information is received at the time the control process for determining the road surface condition is performed, it can be determined whether the condition for black ice to be created on the current road surface is satisfied.
만일, 비가 오거나 눈이 와서 강우량 또는 적설량 및 습도값이 설정값, 즉 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는 값 이상이라고 판단되면(S114), 상기 제어부에는 온도 센서(111)에서 주변 온도를 감지하도록 제어하고, 감지되는 온도값을 수신한다(S115).If it is determined that it is raining or snowing and the amount of rainfall or snow and the humidity are more than the set value, that is, the value that satisfies the conditions for creating black ice (S114), the control unit is configured to detect the surrounding temperature at the temperature sensor 111. Control and receive the detected temperature value (S115).
그리고, 감지 온도가 블랙 아이스 생성을 가능하게 하는 온도, 즉 결빙 온도 이하인지 여부가 판단되고(S116), 결빙 온도 이하라고 판단되면 현재 블랙 아이스 생성 조건을 모두 만족하는 것으로 간주하여 상기 제어부(109)에서는 상기 레이저 조명 센서(400)의 발광부(410)에서 노면을 향하여 레이저 광이 조사되도록 하고, 주변 가로등들에 설치된 다른 레이저 조명 센서들의 수광에서 수광되는 레이저 광의 에너지 량을 수신하여, 노면의 반사율을 산출한다(S117).Then, it is determined whether the detected temperature is below the freezing temperature, that is, a temperature that enables black ice generation (S116). If it is determined to be below the freezing temperature, the control unit 109 determines that all current black ice creation conditions are satisfied. In the light emitting unit 410 of the laser lighting sensor 400, laser light is irradiated toward the road surface, and the amount of energy of the laser light received from the light received by other laser lighting sensors installed on surrounding street lights is received, and the reflectance of the road surface is adjusted. Calculate (S117).
그리고, 산출된 반사율이 제 1 설정값 이상인지 여부가 제어부(109)에서 판단되고(S118), 설정값 이상이면 블랙 아이스가 생성된 것으로 보고(S120), 관제 센터로 정보를 제공하도록 한다(S122). 상기 정보는 상기 관제 장치(300)와 관제 서버(200)를 경유하여 관제 센터로 전송된다. 관제 센터에서는 음성 또는 문자 형태의 경고 메세지가 가로등 전광판에 표시되도록 하여, 주변을 지나는 차량들이 안전 운전을 하도록 유도할 수 있다.Then, the control unit 109 determines whether the calculated reflectance is more than the first set value (S118), and if it is more than the set value, it is reported that black ice has been created (S120), and information is provided to the control center (S122) ). The information is transmitted to the control center via the control device 300 and the control server 200. The control center can display warning messages in the form of voice or text on streetlight signs to encourage passing vehicles to drive safely.
상기 제 1 설정값은 70 ~ 80%의 범위 내에서 설정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The first set value may be set within the range of 70 to 80%, but is not limited thereto.
반사율이 제 1 설정값 미만이라고 판단되면, 반사율이 제 2 설정값 미만인지 여부가 판단된다(S119). 상기 제 2 설정값은 10 ~ 20% 범위 내에서 설정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. If it is determined that the reflectance is less than the first set value, it is determined whether the reflectance is less than the second set value (S119). The second set value may be set within the range of 10 to 20%, but is not limited thereto.
반사율이 제 2 설정값 미만이라고 판단되면, 레이저 조명이 조사되는 지점에 포트홀이 존재하는 것으로 판단하고(S121), 이러한 정보가 관제 센터로 제공되도록 한다. If it is determined that the reflectance is less than the second set value, it is determined that a porthole exists at the point where the laser light is irradiated (S121), and this information is provided to the control center.
한편, 반사율이 제 1 설정값과 제 2 설정값 사이의 값이면, 노면은 정상 상태인 것으로 판단하여, 제어 과정이 종료되도록 할 수 있다. Meanwhile, if the reflectance is between the first set value and the second set value, the road surface is determined to be in a normal state, and the control process can be terminated.
Claims (10)
- 제어부에서 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 정보를 수신하는 단계;Receiving information from a control unit to determine whether conditions for creating black ice are satisfied;블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하면, 레이저 조명 센서의 발광부로부터 도로 표면을 레이저 조명이 조사되는 단계;If the conditions for creating black ice are met, laser light is irradiated from the light emitting unit of the laser light sensor to the road surface;인접하는 다른 조명 센서들의 수광부들로 입사되는 빛 에너지 정보가 제어부로 전송되는 단계를 포함하고,A step of transmitting light energy information incident to the light receiving units of other adjacent lighting sensors to the control unit,상기 제어부에서는, 인접하는 다른 조명 센서들로부터 전송되는 에너지 정보를 기반으로 반사율을 산출하고,The control unit calculates reflectance based on energy information transmitted from other adjacent lighting sensors,산출된 반사율에 따라 블랙 아이스 생성 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 감지 및 판단을 위한 제어 방법.A control method for detecting and determining road surface conditions, characterized in that it determines whether black ice is created according to the calculated reflectivity.
- 제 1 항에 있어서,According to claim 1,블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 상기 정보는, 야간 또는 그늘인지 여부를 판단하기 위한 주변 휘도 값을 포함하는 제어 방법.The information for determining whether the conditions for creating black ice are satisfied includes an ambient luminance value for determining whether it is nighttime or in the shade.
- 제 2 항에 있어서,According to claim 2,상기 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 상기 정보는, 감지 당일의 강우량 또는 적설량을 더 포함하는 제어 방법.The information for determining whether the conditions for generating black ice are satisfied further includes the amount of rainfall or snowfall on the day of detection.
- 제 3 항에 있어서,According to claim 3,상기 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 상기 정보는, 주변 습도를 더 포함하는 제어 방법.The information for determining whether the conditions for generating black ice are satisfied further includes ambient humidity.
- 제 4 항에 있어서,According to claim 4,상기 블랙 아이스가 생성되는 조건을 만족하는지 판단하기 위한 상기 정보는, 주변 온도를 더 포함하는 제어 방법.The information for determining whether the conditions for generating black ice are satisfied further includes ambient temperature.
- 제 5 항에 있어서,According to claim 5,상기 주변 휘도 값으로부터 야간 또는 그늘이고, 강우량 또는 적설량, 및 습도가 설정값 이상이며, 주변 온도가 결빙 온도 이하라고 판단되면 상기 레이저 조명 센서로부터 레이저 조명이 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.A control method characterized in that when it is determined from the ambient luminance value that it is nighttime or in the shade, the amount of rainfall or snow, and the humidity are above the set value, and the ambient temperature is below the freezing temperature, laser light is emitted from the laser light sensor.
- 제 6 항에 있어서,According to claim 6,상기 산출된 반사율이 제 1 설정값 이상이면, 블랙 아이스가 생성된 것으로 판단하고, 블랙 아이스가 생성되었음을 알리는 정보가 관제 센터로 전송되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.If the calculated reflectivity is greater than or equal to the first set value, it is determined that black ice has been created, and information indicating that black ice has been created is transmitted to the control center.
- 제 7 항에 있어서,According to claim 7,상기 산출된 반사율이 제 1 설정값 미만이면, 제 2 설정값 미만인지 여부가 재차 판단되고, If the calculated reflectance is less than the first set value, it is determined again whether it is less than the second set value,반사율이 제 2 설정값 미만이면, 포트홀이 존재하는 것으로 판단하고, 포트홀이 존재함을 알리는 정보가 상기 관제 센터로 전송되는 것을 특징으로 하는 제어 방법. If the reflectance is less than the second set value, it is determined that a pothole exists, and information indicating the existence of a pothole is transmitted to the control center.
- 제 8 항에 있어서,According to claim 8,상기 산출된 반사율이 제 1 설정값과 제 2 설정값 사이이면, 도로 표면이 정상인 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.If the calculated reflectance is between a first set value and a second set value, the road surface is determined to be normal.
- 제 9 항에 있어서,According to clause 9,상기 제 1 설정값은 70 ~ 80%이고, The first set value is 70 to 80%,상기 제 2 설정값은 10 ~ 20%인 것을 특징으로 하는 제어 방법.A control method characterized in that the second set value is 10 to 20%.
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