KR101206064B1 - Surface roughness measurement system and method that filtering of the vehicle is driving situations - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노면 평탄성 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 주행 중 발생하는 차량의 기울기나 진동의 변화를 근거로 하여 노면의 평탄성을 측정하고, 차량의 고유한 주행 상황으로 인해 발생하는 기울기나 진동의 변화를 필터링하여 신뢰성 있는 노면의 평탄성 정보를 제공할 수 있는 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a road surface flatness measuring system and method, and more particularly, based on a change in the inclination or vibration of the vehicle generated during the driving of the vehicle to measure the flatness of the road surface, and is generated due to the unique driving situation of the vehicle. The present invention relates to a road surface flatness measurement system and method for filtering a driving situation of a vehicle capable of providing reliable road surface flatness information by filtering a change in tilt or vibration.
도로포장은 도로 이용자에게 평탄하고 안전하며 쾌적한 주행환경을 효율적으로 제공하기 위해 건설된다. 그러나 도로포장은 공용기간이 경과함에 따라 교통특성과 환경적인 요인으로 인해 평탄성이 저하되게 된다. 평탄성 저하로 도로주행시 발생되는 진동이나 흔들림은 운전자들에게 불쾌감을 주고 안전한 주행을 방해하며 연료소모량을 증가시키게 된다. 그러므로 노면점검과 점검결과에 맞는 신속한 유지보수를 통해 도로포장은 잘 관리되어야 한다. Road pavement is constructed to efficiently provide road users with a smooth, safe and comfortable driving environment. However, the road pavement is flattened due to traffic characteristics and environmental factors as the public period passes. Vibration or shaking when driving on the road due to reduced flatness may cause discomfort to drivers, prevent safe driving and increase fuel consumption. Therefore, pavement should be well managed through prompt maintenance according to road inspection and inspection results.
도로포장의 평탄성은 노면의 종단프로파일을 통해 평가된다. 평탄성 측정은 직선자, 3m 또는 7.6m 프로파일미터와 같은 바퀴달린 직선자형식의 측정 장비, 차체의 반응으로부터 평탄성을 평가하는 반응형 타입의 측정 장비, 그리고 레이저나 초음파를 이용하여 고속으로 노면의 평탄성을 측정할 수 있는 자동화된 측정 장비가 개발되어 이용되고 있다. 우리나라에서는 이 가운데 7.6m 프로파일미터를 도로포장공사의 준공검사에 사용하고 있으며, 자동화된 측정 장비를 매년 공용중인 도로포장의 상태를 관리하기 위해 사용하는 등 차량의 주행에 적합한 포장상태를 관리하기 위해 노력하고 있다. Road pavement flatness is evaluated by road profile. Flatness measurement is a straight line, a wheeled linear type measuring device such as a 3m or 7.6m profile meter, a reactive type measuring device that evaluates the flatness from the response of the vehicle body, and the road surface flatness at high speed using laser or ultrasonic wave. Automated measuring equipment has been developed and used to measure. In Korea, 7.6m profile meter is used for completion inspection of road pavement construction, and automated measuring equipment is used to manage the condition of road pavement that is shared every year. Trying hard.
7.6m 프로파일미터는 측정기 진행용 전후륜을 힌지달린 여러 개의 바퀴로 만들어 노면상의 비교적 작은 요철에 의한 영향을 힌지에서 흡수하여 처리하게 함으로서 노면의 오물이나 파장이 짧은 요철에 의해 발생되는 오차를 배제하는 효과를 얻을 수 있도록 고안된 평탄성 측정 장비이다. 도 1은 7.6m 프로파일미터의 일례를 간략하게 도시한 도면이다. 7.6m 프로파일미터에서는 측정기에 의한 표준편차와 누적진폭의 합산에 의해 cm/km로 표시되는 PrI(Profile Index) 지수가 계산된다. The 7.6m profile meter is made of several wheels with hinged front and rear wheels for measuring equipment to absorb and treat the effects of relatively small irregularities on the road surface, eliminating errors caused by dirt on the road surface or irregularities with short wavelengths. It is a flatness measuring instrument designed to achieve the effect. 1 is a diagram briefly showing an example of a 7.6m profile meter. In the 7.6 m profile meter, the PrI (Profile Index) index expressed in cm / km is calculated by summing the standard deviation and the cumulative amplitude by the measuring instrument.
APL(Longitudinal Profile Analyzer)과 같은 반응형 타입의 측정 장비는 견인식 트레일러형으로서 노면요철에 의하여 차륜축에서 발생되는 축과 차체사이의 상대적 변위로 노면 평탄성을 측정하는 장비이다. 도 2는 APL의 일례를 나타낸 사진으로서 주행 중인 자동차를 이용하여 평탄성을 측정할 수 있게 되었으나, 장비 유형, 주행 방법, 측정시기, 날씨 등에 따라 노면의 파장에 대한 장비들의 감도가 다르기 때문에 동일한 측정 결과를 얻을 수 없었다. Responsive measurement equipment such as APL (Longitudinal Profile Analyzer) is a towing trailer type that measures road flatness by the relative displacement between the axle and the body that are generated in the wheel axle by road surface irregularities. Figure 2 is a picture showing an example of the APL was able to measure the flatness using a driving car, but the same measurement results because the sensitivity of the equipment to the wavelength of the road surface according to the type of equipment, driving method, measurement time, weather, etc. Couldn't get it.
그 후 동일한 평탄성 측정 결과를 얻기 위해 표준화된 QC(Quarter Car) 시뮬레이션을 이용하여 언제 어디서나 동일한 기준의 평탄성을 측정할 수 있는 방법이 제안되었는데, 표준적인 평탄성 지수로 IRI(International Roughness Index)를 사용하고 있으며 레이저나 초음파을 이용한 자동화된 측정 장비에서 IRI를 사용하고 있다. 도 3a는 자동화된 측정 장비인 ARAN의 일예를 나타낸 사진이고, 도 3b는 기존의 노면 평탄성 측정 시스템의 일예를 간단히 도시한 도면이다. 이 방법은 3점 평탄성 측정방식이라고 불리는 것으로 차량 바닥의 3점에 레이져 조사 및 수광장치(L-1,L-2,L-3)가 설치되고 노면에 레이져를 조사하여 반사되어 돌아오는 레이져를 기초로 도로포장의 평탄성을 측정한다. Then, to obtain the same flatness measurement result, a method of measuring flatness of the same standard anytime and anywhere using standardized QC (Quarter Car) simulation was proposed. In addition, IRI is used in automated measuring equipment using laser or ultrasound. Figure 3a is a photograph showing an example of the ARAN, an automated measurement equipment, Figure 3b is a diagram showing an example of a conventional road flatness measurement system briefly. This method is called three-point flatness measurement method. Laser irradiation and light receiving devices (L-1, L-2, L-3) are installed at three points on the floor of the vehicle, and the laser is reflected on the road surface. Measure the pavement flatness as a basis.
IRI 측정을 위한 QC 모델은 도 4a 및 도 4b와 같다. QC 모델에 포함되어 있는 것은 역학적인 동작의 기본 부분으로, 노면의 평탄성이 차량의 진동을 어떻게 일으키는지가 결정된다. QC 모델의 파라미터 값은 다음과 같다. QC models for IRI measurement are the same as in FIGS. 4A and 4B. Included in the QC model is a fundamental part of the dynamic behavior, which determines how road surface flatness causes vehicle vibrations. The parameter values of the QC model are as follows.
c = cs/ms = 6.0 k1 = kt/ms = 653c = c s / m s = 6.0 k 1 = k t / m s = 653
k2 = ks/ms = 63.3 μ = mu/ms = 0.15k 2 = k s / m s = 63.3 μ = m u / m s = 0.15
QC 모델은 매트릭스 형식으로 작성할 수 있는 4개의 1차 상미분방정식으로 기술되고, 행렬형식 로 설명된다. 이 때 x와 A, B 각 행렬은 다음과 같다. The QC model is described by four first-order ordinary differential equations that can be written in matrix form, and in matrix form. Is explained. At this time, each matrix of x, A, and B is as follows.
는 상태 변수의 행렬이며, 행렬의 변수는 다음과 같이 정의된다. Is a matrix of state variables, and the variables of the matrix are defined as
: 표준화된 프로파일 높이 : Standardized profile height
: 위 용수철 질량의 높이 : Height of the upper spring mass
: 아래 용수철 질량의 높이
: Height of the spring below
시간과 연장 거리는 시뮬레이션에서 차량 속도와 관련지을 수 있다. 즉,The time and extension distance can be related to the vehicle speed in the simulation. In other words,
(x : 연장 거리, V : 시뮬레이션에서 주행 속도) ( x : extension distance, V: driving speed in simulation)
이러한 IRI 지수에 대한 노면상태 기준은 도 5와 같은데, IRI 지수로 측정되는 자동조사장비는 노면파손과 단차로 인한 측정값의 구별이 어려우므로 보수공법 결정시 이를 구별하여 적용하기 어려우며, 맨홀이나 교량접속부 등 노면단차가 발생된 구간에 대해 실시간으로 대응하기가 어렵다는 문제가 있다. 또한 자동화된 측정 장비의 가격 및 장비 운용비용이 고가이므로 광범위한 구간에 대해 필요에 따라 측정하기가 어렵다는 문제가 있다. The road condition criteria for the IRI index are as shown in FIG. 5, and the automatic survey equipment measured by the IRI index is difficult to distinguish the measured values due to the road breakage and the step, and thus it is difficult to apply them when determining the repair method, manholes or bridges. There is a problem in that it is difficult to respond in real time to a section where a road step occurs such as a connection part. In addition, there is a problem that it is difficult to measure as needed for a wide range of intervals because of the high price of the automated measuring equipment and the equipment operating cost.
따라서 이러한 문제점들을 개선하기 위해 새로운 형태의 노면 평탄성 측정방법과 이에 따른 평가방법의 도입이 필요한 시점이다.
Therefore, in order to improve these problems, it is time to introduce a new type of road flatness measurement method and evaluation method accordingly.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 차량에 기본적으로 장착되어 있는 차속센서, 브레이크센서 등을 포함한 차량센서와 컨트롤러의 전기적 연결, 평탄센서 등을 이용하여 기존의 고가 장비를 대체하고 노면 평탄성을 용이하게 측정하여 평탄성 측정 비용을 절감할 수 있는 차량의 주행상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다. The present invention is to solve the above problems, the first object of the present invention by using the electrical connection of the vehicle sensor and controller, including the vehicle speed sensor, brake sensor, and the like, which is basically mounted on the vehicle, using a flat sensor, etc. The present invention provides a road surface flatness measurement system and method for filtering driving conditions of a vehicle that can replace expensive equipment and reduce road surface flatness by easily measuring road flatness.
본 발명의 제 2목적은 일정 경로를 주행하는 차량, 영업용 차량 등을 대상으로 광범위한 지역을 지속적으로 실시간 측정하여 측정된 데이터를 통해 부분적인 노면 단차구간 및 노면 파손구간의 신속한 파악 및 확인이 가능한 평탄성 측정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다. The second object of the present invention is a flatness capable of quickly identifying and confirming partial road step sections and road damage sections through measured data by continuously measuring a wide range of areas for vehicles traveling on a certain path and commercial vehicles. To provide a measurement system and method.
본 발명의 제 3목적은 GPS센서로 차량의 위치를 실시간으로 검출하고 측정된 평탄성 데이터를 무선통신을 통해 도로관제센터에 실시간으로 전송하여 관리자가 광범위한 지역의 노면 평탄성을 확인하고, 평탄성 측정값을 안전단계, 위험단계, 보수단계로 구별하여 관리함으로써 노면 평탄성 평가방법의 개선이 가능한 평탄성 측정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
The third object of the present invention is to detect the position of the vehicle in real time with a GPS sensor and transmit the measured flatness data to the road control center in real time through wireless communication, so that the administrator can check the road flatness in a wide area and measure the flatness measurement value. The present invention provides a flatness measurement system and method capable of improving road surface flatness evaluation methods by managing the safety level, the risk level, and the maintenance level.
상기와 같은 본 발명은, 일정 경로를 주행하는 차량과 영업용 차량 등을 대상으로 차량의 주행 정보를 검출하는 차속센서, 가속센서, 변속센서, 브레이크센서를 포함하는 차량센서와; 차량에 장착되며 상기 차량의 주행 중에 상기 차량이 지나가는 노면의 평탄성에 의한 정보를 검출하는 가격이 저렴한 평탄센서와; 상기 차량의 위치를 검출하는 GPS센서와; 상기 평탄센서와 GPS센서를 근거로 하여 일정 위치의 노면의 평탄성을 검출하되, 상기 차량센서에서 검출한 값을 근거로 하여 차량의 가속페달의 조작시, 제동시 기어변속시 발생하는 노면의 평탄값을 삭제하여 노면의 평탄성 데이터를 생성하여 저장하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템 및 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
As described above, the present invention includes a vehicle sensor including a vehicle speed sensor, an acceleration sensor, a shift sensor, and a brake sensor for detecting driving information of a vehicle for a vehicle traveling on a predetermined path and a commercial vehicle; An inexpensive flat sensor mounted on the vehicle and detecting information by the flatness of the road surface through which the vehicle passes while the vehicle is traveling; A GPS sensor for detecting a position of the vehicle; On the basis of the flatness sensor and the GPS sensor detects the flatness of the road surface at a certain position, based on the value detected by the vehicle sensor based on the value detected by the vehicle sensor, the flat value of the road surface generated when the gear shift during braking operation It can be achieved by providing a road surface flatness measurement system and method for filtering the driving conditions of the vehicle, characterized in that it comprises a controller for generating and storing the flatness data of the road surface by deleting the.
본 발명에 의한 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템 및 방법에 의하면, 일정 경로를 주행하는 차량과 영업용 차량 등을 대상으로 차량에 기본적으로 장착된 차량센서와 저렴한 비용의 평탄센서 등을 이용하여 광범위한 지역을 대상으로 실시간으로 노면 평탄성이 측정되므로 기존 고가장비를 대체하여 저비용으로 노면 평탄성의 신속한 평가가 가능하다. According to the road flatness measurement system and method for filtering the driving situation of the vehicle according to the present invention, a vehicle sensor and a low cost flatness sensor, which are basically mounted on the vehicle, are used for a vehicle traveling on a certain path and a commercial vehicle. Therefore, road flatness is measured in a wide range of areas in real time, so it is possible to quickly evaluate road flatness at low cost by replacing existing expensive equipment.
그리고 노면 평탄성의 신속한 평가로 인해 부분적인 단차구간 및 노면 파손구간의 즉각적인 확인 및 파악이 가능하므로 적시에 파손구간 및 단차구간에 대해 평탄성 개선을 위한 합리적인 보수공법의 적용이 가능하여 도로 구조물의 수명과 주행하는 차량의 수명이 연장되는 효과가 있다. In addition, due to the rapid evaluation of road flatness, it is possible to immediately identify and identify partial stepped sections and road breakage sections. Therefore, it is possible to apply rational repair methods to improve flatness of damaged sections and stepped sections in a timely manner. There is an effect of extending the life of the vehicle driving.
또한 실시간으로 평탄성이 관리되므로 주행차량의 승차감 및 안전성이 향상되고 차량의 구름저항력이 감소하여 차량의 연료소모가 감소되는 효과가 있으며, 평탄성 측정값을 2단계 이상으로 구분하여 관리함으로써 주행중 운전자가 직접적으로 느끼는 승차감을 고려한 보다 개선된 평탄성 평가 방법의 개발이 가능하다.
In addition, since the flatness is managed in real time, the riding comfort and safety of the driving vehicle is improved, and the rolling resistance of the vehicle is reduced, thereby reducing the fuel consumption of the vehicle. It is possible to develop a more improved flatness evaluation method considering the riding comfort.
도 1은 7.6m 프로파일미터의 일례를 간략하게 도시한 도면.
도 2는 APL(Longitudinal Profile Analyzer)의 예를 보인 사진.
도 3a는 자동화된 측정 장비인 ARAN의 일예를 나타낸 사진.
도 3b는 종래 노면 평탄성 측정 시스템의 일예를 간단히 도시한 도면.
도 4a와 도 4b는 IRI 측정을 위한 QC 모델의 도면.
도 5는 IRI 지수에 대한 노면상태의 기준을 보인 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템의 구성도.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템에 적용된 기울기 값을 근거로 한 노면의 평탄성 데이터의 예시도.1 is a simplified illustration of an example of a 7.6 m profile meter.
Figure 2 is a photograph showing an example of a Longitudinal Profile Analyzer (APL).
3A is a photograph showing an example of an ARAN that is automated measurement equipment.
3B is a simplified view of an example of a conventional road surface flatness measurement system.
4A and 4B are diagrams of QC models for IRI measurements.
5 is an exemplary view showing the criteria of the road surface state for the IRI index.
6 is a block diagram of a road surface flatness measurement system filtering the driving situation of the vehicle according to the present invention.
7A and 7B are exemplary diagrams of road surface flatness data based on an inclination value applied to a road surface flatness measuring system filtering a driving situation of a vehicle of the present invention.
도 6에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템은, 도로를 주행하는 차량(1)에 장착되어 차량(1)의 기울기(진동 포함)를 실시간으로 측정하는 기울기센서(10), 차량(1)의 위치를 실시간으로 검출하는 GPS 센서(20), GPS 센서(20)에 의한 차량(1)의 위치 정보와 기울기센서(1)에 의한 차량(1)의 기울기를 근거로 하여 노면의 평탄성 데이터를 생성(저장, 디스플레이 등)하는 컨트롤러(30)로 구성된다.As shown in FIG. 6, the road surface flatness measurement system filtering the driving situation of the vehicle according to the present invention is mounted on the
본 발명에서는 보다 폭넓은 지역을 균일하게 측정할 수 있도록 일정 경로를 주행하는 차량, 영업용 차량(택시 등)을 대상으로 한다.In the present invention, a vehicle and a commercial vehicle (taxi, etc.) traveling on a certain path are targeted for uniformly measuring a wider area.
기울기 센서(10)는 차량(1)이 노면의 홈부와 돌출부를 통과할 때 발생되는 차량(1)의 기울기를 검출하는 것으로, 기울기의 변화를 가장 정확하게 알 수 있는 곳(예를 들어 바퀴축)에 장착된다.The
GPS 센서(20)는 불량 노면의 위치를 확인하기 위한 차량(1)의 지리적 위치 정보를 획득하기 위한 것으로 인공위성과 통신하여 차량(1)의 현재 위치를 실시간으로 획득하며, 설치 위치는 바퀴에 가까운 것이 바람직할 것이다.The
컨트롤러(30)는 GPS 센서(20)와 기울기 센서(10)에서 각각 획득한 정보를 근거로 하여 노면의 평탄성 데이터를 생성하는 것이며, 도 7a와 도 7b(이해를 돕기 위하여 실제와는 다르게 도시한 것입니다)는 노면의 평탄성 데이터를 비교하기 위한 예를 도시한 것으로, 도 7a는 노면의 평탄성이 좋은 상태(울퉁불퉁한 부분이 없는 상태)의 데이터이고 도 7b는 불량 노면이 있는 상태의 데이터이다.The
즉, 기울기 센서(10)는 차량(1)의 주행에 따라 실시간으로 차량(1)의 기울기를 검출하고, 컨트롤러(30)는 기울기 센서(10)에서 검출한 기울기 값과 GPS 센서(20)에서 검출한 위치 정보를 하나로 조합하여 확인이 용이한 형태의 자료를 생성하며, 평평한 노면의 기울기 값을 "0"이라 할 때, 노면의 평탄 정도에 따라 기울기 값이 달라질 것이며, 즉 높게 돌출되거나 깊게 파이면 기울기 값이 점점 커질 것이다.
That is, the
기울기 센서(10)는 노면의 기울기보다는 차량(1)의 기울기를 검출하는 것이며, 즉, 노면의 평탄성이 좋은 조건에서도 차량(1)의 주행 상태에 따라 차량(1)의 기울기가 변하고, 기울기 센서(10)는 이와 같은 순수한 차량(1)의 주행 상태로 인한 기울기의 변화도 검출함에 따라 기울기 값의 신뢰성이 떨어진다.The
본 발명은 순수한 노면의 평탄성만을 데이터의 생성 자료로 제공할 수 있도록 차량(1)의 주행 상태로 인한 기울기의 변화를 감지하여 삭제한다.The present invention detects and deletes a change in inclination due to the driving state of the
차량의 주행 상태로 인해 기울기가 변하는 조건 즉 노면 평탄성 측정시 필터링되는 조건은 다음과 같다.Conditions for changing the slope due to the driving state of the vehicle, that is, the conditions filtered during road flatness measurement are as follows.
1. 가속을 위하여 가속 페달을 밟는 순간1. The moment you press the accelerator pedal to accelerate
주행 중에 스로틀 포지션(TP)이 0%이면 엔진에 연료를 분사하지 않는 조건인데, 이때, 가속페달을 밟아서 가속을 하면 스로틀 포지션이 증가하여 연료가 분사되면서 엔진과 차체에 순간적으로 충격(JERK)가 발생되므로 노면의 평탄성과 관계없는 'g'값(가속도) 변화가 발생된다.If the throttle position (TP) is 0% while driving, it is a condition that no fuel is injected to the engine.In this case, when the accelerator pedal is accelerated, the throttle position is increased to inject fuel and the engine and vehicle body instantaneously impact (JERK). As a result, 'g' value (acceleration) change is generated irrespective of road flatness.
2. 감속을 위하여 가속 페달에서 발을 떼는 순간2. The moment you release the accelerator pedal for deceleration
주행 중(가속페달을 밟고 있으며 연료가 분사되는 중)에 가속페달에서 발을 떼는 순간 스로틀 포지션이 0%가 되면서 엔진에 분사되던 연료가 차단되어 충격(JERK)이 발생된다.When you release the accelerator pedal while driving (while accelerating and fuel is being injected), the throttle position becomes 0% and the fuel injected into the engine is cut off to generate a shock (JERK).
3. 브레이크 페달을 밟는 순간3. The moment you press the brake pedal
주행 중에 브레이크 페달을 밟으면 충격이 발생되어 노면의 평탄성과 관계없는 g'값(가속도) 변화가 발생된다.When the brake pedal is pressed while driving, a shock is generated and a g 'value (acceleration) change is generated regardless of the flatness of the road surface.
4. 기어의 변속시4. When shifting gear
수동과 자동 변속기에 상관없이 기어를 변속할 때 차체에는 충격(SHIFTING BUMP)이 발생된다.When shifting gears, regardless of manual and automatic transmissions, a shocking bump occurs in the bodywork.
5. 급격한 가속 및 감속시.5. During sudden acceleration and deceleration.
급격한 가속 및 감속시 차체에는 충격이 발생된다. 급격한 가속과 감속의 기준은 차량이나 노면 상태, 노면의 평탄성 측정값 등에 따라 달라질 수 있으며, 가속도 값을 근거로 하여 필터링을 할 수 있다.
When the vehicle accelerates or decelerates suddenly, an impact is generated in the vehicle body. The criteria for rapid acceleration and deceleration may vary depending on the vehicle, road condition, road surface flatness measurement, and the like and may be filtered based on the acceleration value.
본 발명은 상기와 같은 조건의 확인을 위하여 차량센서(40)가 적용된다.In the present invention, the
차량센서(40)는, 차속 센서, 가속 센서(스로틀밸브 센서), 브레이크 센서, 변속 센서 등이 포함된다.The
차속 센서는 일정 속도 구간에서 기울기 값을 검출할 수 있도록 차량의 속도를 감지한다.The vehicle speed sensor detects the speed of the vehicle to detect the inclination value in a certain speed section.
가속 센서는 가속 페달을 밟는 순간, 가속 페달에서 발을 떼는 순간을 제공한다.The acceleration sensor provides the moment of stepping on the accelerator pedal and the moment of releasing the accelerator pedal.
브레이크 센서는 브레이크 페달을 밟는 순간, 밟고 있는 상태를 제공한다.The brake sensor provides a stepped state when the brake pedal is pressed.
변속 센서는 기어의 변속 여부를 제공한다.The shift sensor provides whether the gear is shifted or not.
전술한 차량 센서는 본 발명을 위해 새롭게 제공된 것이 아니라 차량(1)에 기본적으로 적용되어 있는 것이며, 즉, 본 발명은 상기 차량 센서와 컨트롤러(30)의 전기적 연결을 통해 기존 센서들을 이용함으로써 저렴한 비용으로 실차 적용이 가능하다.The above-described vehicle sensor is not newly provided for the present invention but is basically applied to the
기울기 센서(10)와 차량 센서(40)는 실시간으로 각각의 정보를 검출하며, 차량 센서(40)에서 정보를 검출하는 순간과 동일한 시각에 검출되는 기울기 값은 컨트롤러(30)에 의해 저장되지 않고 삭제된다. 즉, 컨트롤러(30)는 차량(1)의 주행 상태로 인한 기울기 값의 변화를 적용하지 않고 순수한 노면의 평탄성으로 인한 기울기 값만을 이용하여 데이터를 생성한다.The
컨트롤러(30)는 예를 들어 단말기 형태로 제작되어 차량(1) 내부에 장착 및 차량(1)의 전원공급계통으로부터 전원을 공급받아 작동한다.The
컨트롤러(30)는 평탄성 데이터를 무선통신을 통해 도로관제센터(50)에 전송하며, 도로관제센터(50)는 마이컴을 통해 컨트롤러(30)에서 전송된 데이터를 저장, 다양한 방법으로 화면 출력한다.The
도로관제센터(50)는 관리자의 조작과 제어를 통해 다양한 자료를 관리자에게 제공하며, 관리자는 자료를 확인하여 모든 지역의 노면의 평탄성을 확인한다.The
이때, 보다 체계적인 도로 관리를 위하여 기울기 값을 2단계 이상으로 구분하여, 예를 들어 0 ~ 0.01은 안전단계, 0.011 ~ 0.02는 위험단계, 0.021이상은 보수단계로 구분할 수 있다.
At this time, the slope value is divided into two or more levels for more systematic road management. For example, 0 to 0.01 may be classified as a safety stage, 0.011 to 0.02 as a dangerous stage, and 0.021 or more as a maintenance stage.
즉, 이러한 단계를 통해 관리자는 실시간으로 노면의 평탄성을 확인함으로써 보수단계의 노면의 신속한 보수가 이루어지도록 정보를 제공한다.In other words, through this step, the manager provides information so that the road surface in the repair phase can be quickly repaired by checking the flatness of the road surface in real time.
또한, 관리자의 부주의로 인하여 보수단계의 노면을 확인하지 못할 수 있으며, 이로 인한 보수의 지연을 방지하기 위하여 알람이 적용될 수 있다. 도로관제센터(50)의 마이컴은 알람을 위한 기준 값(관리자의 조작, 노면의 조건 등에 따라 달라지는 값이므로 구체적인 수치로 한정하지 않음)과 실시간으로 전송되는 값을 비교하여 검출된 기울기 값이 기준 기울기 값보다 크면 알람(소리, 화면 등)을 출력한다.
In addition, due to the carelessness of the administrator may not be able to check the road surface of the maintenance phase, the alarm may be applied to prevent the delay of the maintenance. The microcomputer of the
본 발명에 의한 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 방법은 다음과 같다.
A road surface flatness measuring method of filtering a driving situation of a vehicle according to the present invention is as follows.
(S10) 차량의 주행위치 검출.(S10) Vehicle position detection.
차량(1)에 장착된 GPS 센서(20)는 인공위성과 위성통신하여 차량(1)의 현재 위치를 실시간으로 검출하며, 컨트롤러(30)는 이를 통해 차량(1)의 현재 위치를 실시간으로 저장한다.
The
(S20) 차량의 기울기 검출.(S20) Tilt detection of the vehicle.
차량(1)의 주행 중 기울기 센서(10)는 차량(1)의 기울기를 검출한다.
The
(S30) 차량 주행 상황 검출.(S30) Vehicle driving situation detection.
차량 센서(40)들은 차량(1)의 주행 중 각각의 기능에 맞는 정보를 감지한다.
The
(S40) 노면의 평탄성 데이터 생성.(S40) Generate flatness data of the road surface.
컨트롤러(30)는 기울기 센서(10), GPS 센서(20) 및 차량 센서(40)를 통해 획득한 정보를 근거로 하여 노면의 평탄성 데이터를 생성하며, GPS 센서(20)와 기울기 센서(10)에서 각각 검출한 정보를 조합하여 각 지리적 위치의 기울기를 생성하고, 이때, 차량 센서(40)와 GPS 센서(20)에서 각각 검출한 정보를 조합하여 차량 센서(40)에서 신호가 감지된 순간의 기울기 값을 삭제 또는 기울기 값을 "0"으로 한다. The
예를 들어 전술한 것처럼, 차량(1)의 주행 중 가속을 위하여 가속 페달을 밟는 순간 급격한 출력증가로 차량의 기울어짐이 발생하고, 기울기 센서(10)는 차량(1)의 기울어짐의 원인에 상관없이 모든 상황에서 차량(1)의 기울기를 검출할 것이며, 컨트롤러(30)는 가속 센서가 신호를 발생하는 순간 기울기 센서(10)에서 감지한 기울기 값을 삭제하거나 "0"으로 설정한다. 따라서, 노면의 평탄성 데이터에는 차량의 주행으로 인한 차량(1)의 기울어짐을 반영하지 않는다. 또한, 차량의 급속한 가속 및 감속이 판정되면 이 지역에서의 기울기 값도 삭제하거나 "0"으로 설정한다.For example, as described above, when the accelerator pedal is pressed for acceleration during driving of the
이는 차량(1)의 주행 상황으로 인한 기울기의 변화를 노면의 평탄성 정보로 제공하지 않기 위한 것을 의미하므로 전술한 방법이외의 다른 방법도 포함된다.This means that the change of the slope due to the driving situation of the
컨트롤러(30)는 이와 같이 생성된 평탄성 데이터를 실시간으로 도로관제센터(50)에 전송하며, 도로관제센터(50)의 관리자는 컨트롤러(30)에서 전송된 자료를 확인하여 노면의 평탄성을 확인한다. 즉, 도로를 직접 주행하면서 노면의 평탄성을 확인하지 않고 원거리에서 모든 지역의 노면의 평탄성을 확인하는 것이다.The
알람이 적용된 경우 컨트롤러(30)에서 전송된 자료에 보수단계의 노면이 포함된 경우 알람이 자동으로 출력되며, 관리자는 알람이 출력되는 지역을 확인하여 보수업체에 제공하여 신속한 보수작업이 이루어지도록 한다.
When the alarm is applied, the alarm is automatically output when the data transmitted from the
10 : 기울기 센서, 20 : GPS 센서
30 : 컨트롤러, 40 : 차량 센서
50 : 도로관제센터,10: tilt sensor, 20: GPS sensor
30: controller, 40: vehicle sensor
50: road control center,
Claims (6)
상기 차량의 주행 정보를 검출하는 차속센서, 가속센서, 변속센서, 브레이크센서를 포함하는 차량센서와;
상기 차량의 위치를 검출하는 GPS센서와;
상기 평탄센서와 GPS센서를 근거로 하여 일정 위치의 노면의 평탄성을 검출하되, 상기 차량센서에서 검출한 값을 근거로 하여 차량의 가속페달의 조작시, 제동시, 기어변속시 발생하는 노면의 평탄값을 삭제하여 노면의 평탄성 데이터를 생성하여 저장하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템.A flat sensor mounted on the vehicle and detecting information by the flatness of the road surface through which the vehicle passes while the vehicle is traveling;
A vehicle sensor including a vehicle speed sensor, an acceleration sensor, a shift sensor, and a brake sensor to detect driving information of the vehicle;
A GPS sensor for detecting a position of the vehicle;
Detects the flatness of the road surface at a certain position based on the flatness sensor and the GPS sensor, and based on the value detected by the vehicle sensor, the flatness of the road surface generated during operation of the vehicle's accelerator pedal, braking, and gear shifting. And a controller for generating and storing flatness data of the road surface by deleting a value.
상기 제1단계를 통해 차량의 주행위치를 실시간으로 검출하는 중에 차량의 기울어짐이나 진동을 감지하여 차량이 통과하는 노면의 평탄성을 검출하는 제2단계와;
가속페달의 조작 여부, 브레이크페달의 조작 여부, 기어의 변속 여부를 포함하는 차량의 주행 상태를 감지하여 상기 제2단계에서 검출한 노면의 평탄성에서 상기 차량의 주행 상태시 발생하는 노면의 평탄성을 필터링하여 노면의 평탄성 데이터를 생성 저장하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 방법.A first step of detecting a driving position of a vehicle traveling on a road in real time;
A second step of detecting the flatness of the road surface through which the vehicle passes by detecting a tilt or vibration of the vehicle while detecting the driving position of the vehicle in real time through the first step;
Sensing the driving state of the vehicle, including whether the accelerator pedal is operated, whether the brake pedal is operated, and whether the gear is shifted, and filtering the flatness of the road surface generated when the vehicle is driven by the flatness of the road surface detected in the second step. And a third step of generating and storing flatness data of the road surface.
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