KR102297309B1 - 스마트 보도블록 기반의 도로 제어 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
스마트 보도블록 기반의 도로 제어 방법, 장치 및 시스템이 개시된다. 일 실시예에 따른 스마트 보도블록 기반의 도로 제어 방법, 장치 및 시스템은, 내부의 중공부에 스마트 기능부를 갖는 스마트 보도블록 및 상기 스마트 보도블록과 통신하는 서버를 포함하며, 상기 스마트 기능부는, 상기 서버 및 외부 단말과 무선 통신하는 통신부; 상기 스마트 보도블록 상면에 가해지는 압력의 크기, 횟수 및 가압 시간을 감지하는 제1 센서-상기 제1 센서는 미리 정해진 기준에 의해 압력 범위를 결정함-; 상기 스마트 보도블록의 상면의 온도 및 습도를 계측하는 제2 센서; 상기 스마트 보도블록의 내부에서 전기에너지를 형성하는 에너지 변환부-상기 에너지 변환부는 상기 스마트 보도블록의 상면에 가해진 압력을 전기에너지로 변환하는 압전 소자를 포함하는 제1 변환부, 상기 스마트 보도블록의 상면에 가해진 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양광 발전 소자를 포함하는 제2 변환부 및 변환된 전기에너지를 저장하는 축전부를 포함함-; 상기 스마트 기능부를 제어하는 제어부; 및 저장부를 포함하고, 상기 에너지 변환부는 변환되어 저장된 상기 전기에너지를 상기 스마트 기능부에 제공하며, 상기 제1 센서가 미리 정해진 제1 압력 기준값보다 큰 압력을 감지한 경우, 상기 통신부는 상기 스마트 보도블록 인근의 미리 등록된 무선 단말 또는 알림 장치 중 적어도 하나에 차량 진입 알림 정보를 송신할 수 있다.
Description
본 발명은 스마트 보도블록 기반의 도로 제어 방법, 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스마트 보도블록 내에서 자체적으로 변환된 전기에너지를 사용하여 도로를 효율적이고 체계적으로 제어할 수 있는 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.
한편, 최근 신재생 에너지 원천 기술의 하나로서, 일상적으로 버려지거나 사용되지 않는 작은 에너지를 수확하여 사용 가능한 형태의 에너지로 전환하는 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)기술이 각광받고 있다. 관련하여, 보행자가 통행하는 도로에는 일반적으로 보도블록이 설치되어 있는데, 보도블록은 통행으로 인한 압력이나 태양광으로부터의 열에 직접적으로 노출되고 있어, 이를 이용한 에너지 하베스팅을 도입하는 경우 보도블록 내부에서 자체적인 동력을 제공할 수 있는 제어 시스템의 확립이 가능할 수 있다.
한편, 보도블록의 상면에 가해지는 압력이나 온도 또는 습도에 관한 정보를 입수하게 되면 이로부터 보도블록이 설치된 환경에 대한 정보를 획득하기가 용이해지며, 이는 도로를 효율적으로 제어하기 위한 유용한 정보가 될 수 있다. 이에, 보다 효율적인 도로의 제어를 위하여, 도로에 설치된 보도블록의 내부에서 자체적으로 정보를 수집하고 이를 분석함으로써 도로를 제어하기 위한 소스를 제공할 수 있는 시스템이 요구되고 있다.
본 발명은 보도블록에 관한 상술한 개선의 여지를 인식하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 스마트 보도블록을 사용하여 보도블록의 상면에 가해지는 압력을 분석함으로써 보행자 도로 또는 자전거 도로와 같이 차량 진입이 제한될 필요가 있는 도로에 차량이 불법 주정차 또는 불법 진입하는 것을 제어하는 것에 있다. 또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는, 스마트 보도블록의 온도를 분석하고 빙판이 형성되는 환경에서 보도블록 자체의 발열을 제어하는 것에 있다. 또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는, 밤 중 보행자 도로의 발광을 보행 감지하는 것에 연동하여 보도블록의 발광부가 발광하게 함으로써 안전한 도로를 효율적으로 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명이 목적으로 하는 바는, 보도블록이 입수한 온도 및/또는 습도에 관한 데이터에 기초하여 날씨를 추정함으로써 특정 지역의 날씨를 용이하게 파악할 수 있는 시스템을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는, 보행자의 보행에 기인하여 감지된 압력 데이터에 기초하여 인공 신경망을 사용하여 유동 인구를 용이하게 파악할 수 있는 시스템을 제공하는 것에 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있음이 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 스마트 보도블록 기반의 도로 제어 시스템은, 내부의 중공부에 스마트 기능부를 갖는 스마트 보도블록 및 상기 스마트 보도블록과 통신하는 서버를 포함하며, 상기 스마트 기능부는, 상기 서버 및 외부 단말과 무선 통신하는 통신부; 상기 스마트 보도블록 상면에 가해지는 압력의 크기, 횟수 및 가압 시간을 감지하는 제1 센서-상기 제1 센서는 미리 정해진 기준에 의해 압력 범위를 결정함-; 상기 스마트 보도블록의 상면의 온도 및 습도를 계측하는 제2 센서; 상기 스마트 보도블록의 내부에서 전기에너지를 형성하는 에너지 변환부-상기 에너지 변환부는 상기 스마트 보도블록의 상면에 가해진 압력을 전기에너지로 변환하는 압전 소자를 포함하는 제1 변환부, 상기 스마트 보도블록의 상면에 가해진 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양광 발전 소자를 포함하는 제2 변환부 및 변환된 전기에너지를 저장하는 축전부를 포함함-; 상기 스마트 기능부를 제어하는 제어부; 및 저장부를 포함하고, 상기 에너지 변환부는 변환되어 저장된 상기 전기에너지를 상기 스마트 기능부에 제공하며, 상기 제1 센서가 미리 정해진 제1 압력 기준값보다 큰 압력을 감지한 경우, 상기 통신부는 상기 스마트 보도블록 인근의 미리 등록된 무선 단말 또는 알림 장치 중 적어도 하나에 차량 진입 알림 정보를 송신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 스마트 기능부는 상기 스마트 보도블록의 내부 상측의 적어도 일부에 형성되는 발열부를 더 포함하고, 상기 제2 센서가 미리 정해진 온도 기준값보다 낮은 온도를 감지한 경우, 상기 발열부는 상기 제2 센서가 상기 온도 기준값 이상의 온도를 감지할 때까지 상기 스마트 보도블록의 상면에 열을 가하며, 상기 발열부는 발열 시 상기 에너지 변환부에 의해 제공된 전기에너지를 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 스마트 기능부는 상기 스마트 보도블록의 외부 상측의 가장자리를 따라 형성된 발광부를 더 포함하고, 상기 제1 센서가 미리 정해진 제2 압력 기준값-상기 제2 압력 기준값은 상기 제1 압력 기준값보다 작음-보다 큰 압력을 감지한 경우, 상기 발광부는 미리 정해진 시간 동안 발광하며, 상기 발광부는 발광 시 상기 에너지 변환부에 의해 제공된 전기에너지를 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 센서는 미리 정해진 시간 간격(ΔT)으로 상기 스마트 보도블록 상면의 온도 및 습도를 감지하고, 상기 통신부는, 상기 제2 센서에 의해 감지된 온도 및 습도의 누적 데이터를 상기 서버에 송신하며, 상기 서버는 송신된 상기 온도 및 습도의 누적 데이터에 기초하여 해당 지역의 날씨를 분석할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 도로 제어 시스템은 미리 정해진 상대 거리를 유지하면서 설치된 복수의 상기 스마트 보도블록을 포함하며, 상기 복수의 스마트 보도블록의 각각에 있어서, 상기 제1 센서가 미리 정해진 제2 압력 기준값-상기 제2 압력 기준값은 상기 제1 압력 기준값보다 작음-보다 큰 압력을 감지한 경우, 상기 통신부는 상기 서버에 감압 데이터-상기 감압 데이터는 상기 제1 센서에 의해 감지된 압력의 누적 데이터임- 및 식별자-상기 식별자는 상기 스마트 보도블록의 설치 위치에 관련된 GPS정보를 포함함-를 송신하며, 상기 서버는 미리 학습된 인공 신경망의 출력에 기초하여 상기 스마트 보도블록이 설치된 지역의 유동 인구를 분석하고, 상기 인공 신경망의 학습은, 트레이닝 데이터로부터 입력을 생성하는 단계; 생성된 상기 입력을 상기 인공 신경망에 적용하는 단계; 상기 인공 신경망으로부터 출력을 획득하는 단계; 획득된 상기 출력과 레이블을 비교하는 단계; 및 상기 비교에 기초하여 상기 인공 신경망을 최적화하는 단계를 포함하는 방법으로 이루어지며, 상기 트레이닝 데이터는 상기 복수의 스마트 보도블록으로부터 송신된 복수의 세트의 상기 감압 데이터를 포함하고, 상기 레이블은 상기 복수의 스마트 보도블록의 상대 위치를 대응시킨 보행 흐름 패턴일 수 있다.
본 발명에 따르면, 스마트 보도블록에 의해 감지된 압력을 분석함으로써 차량의 진입 또는 주정차 여부를 판단하는 것이 가능하다. 예컨대 불법 주정차가 빈번하게 일어나는 도로변 일부에 스마트 보도블록을 설치하는 경우, 스마트 보도블록에 의해 차량의 불법 주정차를 감지하고 인근 주차 단속 요원이나 알림 장치에 그 취지를 알릴 수 있어, 효율적인 불법 주정차의 단속이 가능하다. 또한, 예컨대 차량 진입 시 사고의 위험이 있는 보행자 도로, 자전거 도로의 일부에 스마트 보도블록을 설치하는 경우, 스마트 보도블록에 의해 차량의 불법 진입을 감지하고 인근 단속 요원이나 알림 장치에 그 취지를 알릴 수 있어, 차량 진입에 따른 사고를 예방하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에 따르면, 스마트 보도블록에 의해 외부 환경이 빙판이 형성되기 용이하다고 판단되는 경우 보도블록 자체에서 발열하도록 하는 것이 가능하여, 빙판을 녹이는데 소요되는 시간을 크게 단축하는 것이 가능하다. 이에 따라, 빙판으로 인해 유발될 수 있는 사고를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 스마트 보도블록에 의해 보행자의 보행이 감지된 경우에만 보도블록에 장착된 발광부가 발광하도록 제어하는 것이 가능하여, 인적이 드문 보행로에서 가로등을 상시 켜두는 경우에 비하여 에너지의 손실을 최소화하면서 보행을 보조하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에 따르면, 날씨 파악이 쉽지 않거나 날씨 파악을 위한 접근이 용이하지 않은 지역에 스마트 보도블록을 설치하여, 스마트 보도블록의 센서에서 파악된 온도 및/또는 습도에 관한 누적 데이터를 분석함으로써 보도블록이 설치된 지역의 날씨를 파악하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에 따르면, 스마트 보도블록에 의해 감지된 보행에 관한 데이터를 저장하고 이를 서버로 송신할 수 있어, 보도블록이 설치된 지역의 유동 인구를 파악하여 그 지역의 상업성을 판단하는 정보를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상기와 같은 스마트 보도블록 기반의 도로 제어는 스마트 보도블록의 상면에 가해진 압력 또는 열로부터 변환된 전기에너지를 사용하여 이루어질 수 있어, 효율적이고 지속적인 에너지의 공급이 가능하다.
도 1은 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 차량 진입 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 발열 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 발광 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 날씨 분석을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 유동 인구 분석을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일 실시예에 있어서 인공 신경망의 학습을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 차량 진입 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 발열 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 발광 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 날씨 분석을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 유동 인구 분석을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일 실시예에 있어서 인공 신경망의 학습을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 다만, 첨부한 도면과 후술하는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 형태들 중 바람직한 형태에 관한 것으로서, 본 발명은 이외의 여러 상이한 형태로의 변경이 가능하며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 또는 대체물이 권리 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.
다양한 구성요소를 설명함에 있어 '제1' 또는 '제2' 등의 용어가 사용될 수 있으나, 이 같은 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로도 명명될 수 있으며, 이와 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명의 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 상이하게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예들은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 텔레비전, 스마트 가전 기기, 지능형 자동차, 키오스크, 웨어러블 장치 등 다양한 형태의 제품으로 구현될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템을 설명하는 도면이다. 일 실시예에 따른 도로 제어 시스템(100)은 스마트 보도블록(110)과 서버(120)를 포함할 수 있다. 스마트 보도블록(110)은 내부의 중공부에 스마트 기능부를 갖는 보도블록이다. 보도블록 내부의 중공부는 스마트 기능부를 수용할 수 있기만 하면 그 형상 및/또는 크기가 특별히 한정되지는 않는다.
일 실시예에 있어서, 보도블록은 재료의 계량, 재료의 혼합, 성형, 양생 및 다루기, 운반, 저장의 일련의 공정에 의해 제조된다.
재료의 계량에 있어서, 재료 계량기는 로드셀을 이용한 중량계량으로 개발계량 방식을 이용한다. 계획 배합(단위 용적 중량)을 현장 배합(믹서 수요 중량)으로 고쳐 실행한다. 물량은 전체적으로 공극의 형성에 매우 중요한 인자이므로 골재의 함수 상태를 적외선 수분 측정기를 이용하여 각 배치마다 측정하여 원 계획 배합과 동일한 물량을 조정하여 사용하도록 한다.
재료의 혼합에 있어서, 혼합의 방법은 기계 믹서에 의한 강제식 기계 믹서이다. 혼합 방법은, 일괄 방식 중 혼합 시간 연장 방식 G*C**W***A**** → 90초로 하며 콘크리트 표준시방서에 의해 비빔 시간을 3배 이상(270초)으로 하지 않는다. 혼합 시 원재료의 외부 온도에 의한 원재료 표면 온도 관리는 직접 제품 품질에 영향을 미친다. 특히 콘크리트가 동결하지 않더라도 온도가 5℃ 이하로 노출될 경우 원재료, 콘크리트는 응결 및 경화 반응이 진행되어 제품 전체 품질에 악영향을 끼칠 우려가 있다.
성형에 있어서, 강제식 기계 믹서로 원재료가 혼합된 콘크리트를 금속제 몰드에 투입하고 진동 압축기를 이용하여 성형한다. 이 때, 진동 압축 시간이 길어지면 제품 내의 시멘트 페이스트가 하부에 흘러 공극이 막히는 공극폐색현상이 일어날 수 있다. 따라서 진동 압축 시간은 약 10~12초로 하며, 진동기 회전은 인버터에 의한 강약 조절이 가능해야 한다. 온도, 습도, 시멘트의 종류, 물·시멘트비, 혼화제량 등에 따라 차이는 있으나, 믹서에서 비빔 후 10~20분 사이에 제품을 성형해야 하며 그 후에 응결이 어느 정도 일어난 콘크리트는 절대 사용하지 말아야 한다. 비빔 콘크리트가 진동 압축 성형 전까지 콘베이어에 적치될 경우, 반드시 보습 및 차양 시설을 설치하여 일정 온도 및 수분을 유지하도록 해야 한다. 진동 가압에 의해 바로 성형된 콘크리트의 외관 및 치수를 확인하고 증기양생 전까지 이송 시 진동 및 떨림에 의한 외관 및 치수 변형을 다시 한 번 확인하고 치수 변형 시 최소화할 수 있는 이송 방법 및 설비를 검토하도록 한다.
양생에 있어서, 성형 후 제품은 저온, 건조, 급격한 온도변화, 하중, 충격 등의 해로운 영향을 받지 않도록 충분히 양생해야 하며, 1차 양생은 600도시*를 표준으로 한다. 다공성 블록 제품의 경우 증기양생(600도시) 직후의 압축 강도는 표준양생(20℃, 수중양생 28일) 대비 약 60%(기존 모르타르 및 콘크리트 제품 50%) 정도를 발현하며 재령 14일에서의 표준양생과 거의 동등한 압축 강도 값을 나타내게 된다.
다루기, 운반, 저장에 있어서, 증기양생 후 단으로 쌓아 팔레트에 적재 포장하는 방법 또는 지게차에 의한 운반 중 낙하 높이에 의한 충격 하중 및 휨 파괴가 일어날 수 있으므로 특히 주의하여야 한다. 적재 포장된 제품을 공장의 야적장에 저장할 경우에는 반드시 지면 및 적제 부분을 평평하게 하며 그 위에 팔레트를 설치하고 3.5m 이하로 30단 정도로 수평이 되도록 쌓아야 하며 단이 기울어져 한쪽 면에 적재 하중이 증대되어서는 안된다. 제품은 비닐 필름 등으로 파렛트 별로 수축 포장하여 제품이 일체화되도록 하며, 재고 관리 및 출고가 용이하도록 생산 날짜 라벨을 붙여 규격별, 종류별로 나누어 야적한다. 증기양생 후 제품 큐빙 시 외관상 불량 제품(골재 탈락, 치수 불량, 양생불량 등)은 반드시 제거하도록 한다.
일 실시예에 있어서, 스마트 보도블록(110)에 포함되는 스마트 기능부는 서버(120) 및/또는 외부 단말(미도시)과 무선 통신하는 통신부(111)를 포함할 수 있다. 통신부(111)는 스마트 보도블록(110)에 의해 취득된 주변 환경에 대한 정보를 서버(120)로 송신할 수 있으며, 스마트 보도블록(110)에 의해 취득된 주변 환경에 대한 정보에 기초한 알림을 외부 단말에 송신할 수도 있다. 통신부(111)는 후술하는 에너지 변환부(114)에 의해 생성된 전기에너지를 사용하여 통신할 수 있다. 통신부(111)는, 예를 들어 와이파이, 3G/4G 네트워크, 지그비, 와이브로, 블루투스, NFC(Near Field Communication)와 같은 네트워크를 이용할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 통신부(111)는 단방향 통신 또는 양방향 통신이 가능하며 비콘(becon)과 같은 모듈로 구현되는 것도 가능하다.
일 실시예에 있어서, 스마트 기능부는 스마트 보도블록(110) 상면에 가해지는 압력 정보를 감지하는 제1 센서(112)를 포함할 수 있다. 압력 정보는 예컨대 압력의 크기, 횟수 및 가압 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 센서(112)는 미리 정해진 기준에 의해 압력 범위를 결정하는 것이 가능하다. 예컨대, 후술할 스마트 기능부의 저장부(119)에는 미리 정해진 제1 압력 기준값 및 제2 압력 기준값이 저장되어 있을 수 있으며, 여기서 제2 압력 기준값은 제1 압력 기준값보다 작을 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 압력 기준값은 보도블록 상면의 가압 주체가 차량인 경우를 식별할 수 있는 값일 수 있으며, 제2 압력 기준값은 보도블록 상면의 가압 주체가 사람인 경우를 식별할 수 있는 값일 수 있다. 본 설명에서는 압력 기준값이 2개인 경우를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 압력 기준값은 식별하고자 하는 가압 주체의 유형에 따라 1개이거나, 혹은 3개 이상이 설정될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 스마트 기능부는 스마트 보도블록(110) 상면의 온도 및 습도를 계측하는 제2 센서(113)를 포함할 수 있다. 제2 센서(113)는 보도블록이 설치된 지역의 기후, 날씨 등의 환경을 파악하는 정보를 제공할 수 있다. 제2 센서(113)는 종래의 온도 및 습도를 계측할 수 있는 임의의 센서일 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 스마트 기능부는 스마트 보도블록(110)의 내부에서 전기에너지를 형성하는 에너지 변환부(114)를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게, 에너지 변환부(114)는 보도블록의 상면에 가해진 압력을 전기에너지로 변환하는 압전 소자를 포함하는 제1 변환부(115), 보도블록의 상면에 가해진 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양광 발전 소자를 포함하는 제2 변환부(116) 및 변환된 전기에너지를 저장하는 축전부(117)를 포함할 수 있다. 제1 변환부(115)에 포함된 압전 소자(Piezoelectric Element)는 압전기 현상을 나타내는 결정판으로 이루어질 수 있으며, 보도블록의 상면에서 압력이 가해지면 압전 소자를 구성하는 결정판의 양면에 양·음의 전하가 생성됨으로써 전기에너지로 변환될 수 있다. 제2 변환부(116)에 포함된 태양광 발전 소자는 보도블록의 상면의 적어도 일부에 장착되어 태양광을 수용할 수 있는 복수의 모듈을 포함하고 있으며, 복수의 모듈이 태양광을 흡수하면 표면에서 전자가 생성됨으로써 전기에너지로 변환될 수 있다. 축전부(117)는 제1 변환부(115) 및/또는 제2 변환부(116)로부터 변환된 전기에너지를 저장하고 있으며, 스마트 기능부에 의한 도로 제어에 요구되는 전력을 공급할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 스마트 기능부는 이를 제어하는 제어부(118)를 포함할 수 있다. 제어부(118)는 변환된 전기에너지를 스마트 기능부에 의하여 도로를 제어하거나, 외부 서버 또는 무선 단말과 통신할 수 있도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 스마트 기능부는 저장부(119)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 저장부(119)는 스마트 기능부에서 도로를 제어하기 위한 다양한 데이터, 프로그램 또는 명령을 저장할 수 있다. 저장부(119)에 저장된 프로그램 또는 명령은 제어부(118)에 의해 실행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 서버(120)는 스마트 기능부의 통신부(111)로부터 스마트 보도블록(110)에 의해 취득된 주변 환경에 대한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 서버(120)는 스마트 보도블록(110)의 통신부(111)로부터 수신한 데이터를 분석하여, 보도블록이 설치된 지역에 관련된 정보를 도출할 수도 있다.
도 2는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 차량 진입 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
스마트 보도블록(100)이 설치된 지면에 차량이 진입하면, 제1 센서(112)는 미리 정해진 제1 압력 기준값보다 큰 압력을 감지할 수 있다(210). 제1 압력 기준값은 보도블록의 상면에 차량의 하중이 가해진 것으로 판단할 수 있는 기준값으로서, 제1 센서(112)에서 감지된 압력이 제1 압력 기준값보다 큰 경우 보도블록 상면의 가압 주체가 차량이라고 식별할 수 있다. 제1 센서(112)의 감지 결과에 따라, 통신부(111)는 보도블록 인근의 무선 단말 또는 알림 장치 중 적어도 하나에 차량 진입 알림 정보를 송신할 수 있다(220). 인근 무선 단말은 보도블록과 일정한 거리 내에 있는 주차 단속 요원이 소지한 무선 단말일 수 있으며, 알림 장치는 보도블록이 설치된 지역 내에 차량 진입을 경고하기 위한 장치일 수 있다. 인근 무선 단말 및/또는 알림 장치는 스마트 보도블록(100)에 미리 등록되어 있을 수도 있다. 더욱 바람직하게는, 제1 센서(112)는 제1 압력 기준값보다 큰 압력이 가해지는 시간에 관한 정보를 함께 감지할 수 있다. 예컨대, 제1 압력 기준값보다 큰 압력이 가해지는 시간이 기준 시간(예컨대, 10초)보다 작은 것으로 감지된 경우에는, 차량이 불법 진입한 것으로 판단하여 인근 무선 단말 또는 알림 장치에 차량이 불법 진입되었다는 취지의 정보를 송신할 수 있다. 혹은, 제1 압력 기준값보다 큰 압력이 가해지는 시간이 기준 시간보다 큰 것으로 감지된 경우에는, 차량이 불법 주정차한 것으로 판단하여 인근 무선 단말 또는 알림 장치에 차량이 불법 주정차되었다는 취지의 정보를 송신할 수 있다. 통신부(111)는 통신 시 에너지 변환부(114)에 의해 제공된 전기에너지를 사용할 수 있다.
이 같이 차량 진입 제어가 가능한 스마트 보도블록은 특정 상가, 학교 앞 도로변, 혹은 불법 주차로 인해 보행자의 통행을 방해할 수 있는 상습 불법 주차가 행해지는 도로의 적어도 일부에 설치될 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 차량 진입 제어가 가능한 스마트 보도블록은 자전거 도로 및 보행자 도로 등 차량이 진입할 경우 사고를 초래할 위험이 있는 도로의 적어도 일부에 설치될 수도 있다.
도 2에서는 스마트 보도블록이 차량의 진입 및/또는 주정차를 감지하여 차량 진입을 제어하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 다른 실시예에 있어서 스마트 보도블록은 최근 이용자가 많아진 전동 킥보드 및/또는 전동 스쿠터의 통행을 감지하여 이들의 진입을 경고하기 위해 사용될 수도 있다. 전동 킥보드나 전동 스쿠터는 차량에 비해 상대적으로 자전거 도로나 보행자 도로에 진입이 용이한 특징이 있어, 이들의 진입을 제어함으로써 사고의 위험을 방지하는 것이 가능하다.
도 3은 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 발열 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 스마트 기능부는 스마트 보도블록(110)의 내부 상측의 적어도 일부에 형성되는 발열부를 더 포함할 수 있다. 스마트 보도블록(100)이 설치된 지면에 빙판이 형성되면, 제2 센서(113)는 미리 정해진 온도 기준값보다 낮은 온도를 감지할 수 있다(310). 온도 기준값은 보도블록의 상면이 얼은 것으로 판단할 수 있는 기준값으로서, 제2 센서(113)에서 감지된 온도가 온도 기준값보다 작은 경우 보도블록 상면에 빙판이 형성되었다고 판단할 수 있다. 제2 센서(113)의 감지 결과에 따라, 발열부는 제2 센서가 온도 기준값 이상의 온도를 감지할 때까지 스마트 보도블록의 상면에 열을 가할 수 있다(320). 발열부는 발열 시 에너지 변환부(114)에 의해 제공된 전기에너지를 사용할 수 있다.
보행이 많은 도로는 눈이 빨리 녹기도 하지만 낮은 온도에서는 쉽게 얼게 되어 빙판 사고의 위험이 매우 높다. 본 발명의 발열 제어가 가능한 스마트 보도블록은 겨울철 보행자 도로에 형성된 빙판을 녹이는 시간을 크게 단축시킬 수 있어, 빙판으로 인한 사고를 미연에 방지하는 것이 가능하다.
도 4는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 발광 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 스마트 기능부는 스마트 보도블록의 외부 상측의 가장자리를 따라 형성된 발광부를 더 포함할 수 있다. 스마트 보도블록(100)이 설치된 지면에 보행자가 진입하면, 제1 센서(112)는 미리 정해진 제2 압력 기준값보다 큰 압력을 감지할 수 있다(410). 여기서, 제2 압력 기준값은 제1 압력 기준값보다 작을 수 있다. 제2 압력 기준값은 보도블록의 상면에 보행자의 하중이 가해진 것으로 판단할 수 있는 기준값으로서, 제1 센서(112)에서 감지된 압력이 제2 기준값보다 큰 경우 보도블록 상면의 가압 주체가 보행자라고 식별할 수 있다. 제1 센서(112)의 감지 결과에 따라, 발광부는 미리 정해진 시간(예컨대, 30초) 동안 발광할 수 있다(420). 보다 바람직하게는, 발광부는 LED 미등으로 구성될 수도 있다. 발광부는 발광 시 에너지 변환부(114)에 의해 제공된 전기에너지를 사용할 수 있다.
본 발명의 발광 제어가 가능한 스마트 보도블록은 가로등 설치가 어려운 도로에 배치될 수 있다. 앞이 잘 보이지 않는 밤에 간혹 있을 수 있는 보행자의 통행을 감지하여, 통행이 있는 경우에 한해 보도블록에 장착된 발광부를 일정 시간 발광시킴으로써 보행 사고를 방지할 수 있다. 혹은, 가로등 설치가 가능한 도로라 하더라도, 본 발명의 발광 제어를 이용하여 간혹 있을 수 있는 보행자의 통행을 감지한 경우에 한해 발광부를 발광시키면, 새벽 내내 가로등을 켜놓는 경우에 비해 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다. 본 발명의 발광 제어가 가능한 스마트 보도블록은 보행자의 통행이 많은 도로나 어린이들의 움직임이 많은 공원 또는 놀이터에도 적용될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 날씨 분석을 설명하기 위한 순서도이다.
스마트 보도블록(100)의 제2 센서(113)는 미리 정해진 시간 간격(ΔT)으로 스마트 보도블록(100) 상면의 온도 및 습도를 감지할 수 있다(510). 미리 정해진 시간 간격(ΔT)은 예컨대 30분일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 날씨를 예측하기 위한 정보를 제공할 수 있는 시간 간격으로 온도 및 습도를 측정하면 족하다. 통신부(111)는 제2 센서(113)에 의해 감지된 온도 및 습도의 누적 데이터를 서버(120)에 송신할 수 있다(520). 서버(120)는 송신된 온도 및 습도의 누적 데이터에 기초하여 해당 지역의 날씨를 분석할 수 있다(530).
본 발명의 날씨 분석에 사용될 수 있는 스마트 보도블록은 특정 기간 동안 날씨의 파악이 필요한 장소에 설치됨으로써 해당 지역의 날씨를 용이하게 파악할 수 있게 한다. 날씨 파악을 위한 여타 장비를 설치하는 것이 용이하지 않거나, 날씨 파악을 위해 방문하는 것이 어려운 지역에 설치하더라도 보도블록에 의해 입수된 정보만을 기초로 서버에서 그 지역의 날씨를 파악하는 것이 가능하다.
도 6은 일 실시예에 있어서 도로 제어 시스템의 유동 인구 분석을 설명하기 위한 순서도이다.
일 실시예에 있어서 유동 인구를 분석하기 위한 도로 제어 시스템은 미리 정해진 상대 거리를 유지하면서 설치된 복수의 스마트 보도블록(100)을 포함할 수 있다. 복수의 스마트 보도블록(100)의 각각에 있어서, 스마트 보도블록(100)이 설치된 지면에 보행자가 진입하면, 제1 센서(112)는 미리 정해진 제2 압력 기준값보다 큰 압력을 감지할 수 있다(610). 여기서, 제2 압력 기준값은 제1 압력 기준값보다 작을 수 있다. 제2 압력 기준값은 보도블록의 상면에 보행자의 하중이 가해진 것으로 판단할 수 있는 기준값으로서, 제1 센서(112)에서 감지된 압력이 제2 기준값보다 큰 경우 보도블록 상면의 가압 주체가 보행자라고 식별할 수 있다. 제1 센서(112)의 감지 결과에 따라, 통신부(111)는 서버(120)에 감압 데이터 및 식별자를 송신할 수 있다(620). 감압 패턴 데이터는 제1 센서(112)에 의해 감지된 압력의 누적 데이터이며, 식별자는 스마트 보도블록(100)의 설치 위치에 관련된 GPS 정보를 포함할 수 있다. 서버(120)는 송신된 감압 데이터를 사용하여 미리 학습된 인공 신경망의 출력에 기초하여 스마트 보도블록(100)이 설치된 지역의 유동 인구를 분석할 수 있다(630). 스마트 보도블록(100)의 통신부(111)는 서버로의 데이터 송신 시 에너지 변환부(114)에 의해 제공된 전기에너지를 사용할 수 있다. 스마트 보도블록에 의해 입수된 감압 데이터를 사용하여 유동 인구를 파악하기 위한 인공 신경망의 학습 방법에 대하여는 후술한다.
이 같이 유동 인구 분석이 가능한 스마트 보도블록은 일부 보행자 도로에 설치되어, 특정 상가 후보지역 등의 상업성을 파악하는데 활용될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 있어서 인공 신경망의 학습을 설명하기 위한 도면이다. 인공 신경망은 서버(120)에 포함되는 구성일 수 있으며, 서버(120) 또는 별도의 학습 장치를 통하여 학습될 수 있다. 학습 장치를 통한 인공 신경망의 학습 방법은 다음과 같다. 먼저 학습 장치는 복수의 스마트 보도블록(100)으로부터 송신된 복수의 세트의 감압 데이터를 트레이닝 데이터(training data)로써 생성할 수 있다. 다음으로, 학습 장치는 인공 신경망의 학습을 위해, 복수의 스마트 보도블록(100) 상대 위치를 대응시킨 보행 흐름 패턴을 레이블(label)로써 생성할 수 있다. 이어서, 학습 장치는 트레이닝 데이터로부터 입력을 생성할 수 있다(710). 학습 장치는 수신한 복수의 세트의 감압 데이터를 인공 신경망의 입력으로서 그대로 사용하거나, 단위를 보정하는 등의 통상의 처리를 거친 후 인공 신경망의 입력을 생성할 수 있다. 다음으로, 학습 장치는 입력을 인공 신경망에 적용할 수 있다(720). 서버(120)에 포함된 인공 신경망은 지도 학습(Supervised Learning)에 따라 학습되는 인공 신경망일 수 있다. 인공 신경망은 지도 학습을 통해 학습시키기에 적합한 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Network, CNN) 또는 리커런트 신경망(Recurrent Neural Network, RNN) 구조일 수 있다.
다음으로, 학습 장치는 인공 신경망으로부터 출력을 획득할 수 있다(730). 인공 신경망의 출력은, 복수의 스마트 보도블록(100) 중 어느 하나의 감압 데이터를 조정하였을 때, 미리 정해진 상대 거리에 위치하는 다른 스마트 보도블록(100)의 감압 데이터의 조정 정도의 추론에 기초할 수 있다. 구체적으로, 인공 신경망은 특정 스마트 보도블록(100)의 감압 데이터가 증가되거나 감소되는 것을 가정하였을 때 특정 스마트 보도블록(100)과 다른 스마트 보도블록(100)들과의 미리 정해진 상대 거리를 고려하여 다른 스마트 보도블록(100)들의 감압 데이터의 증가 또는 감소 여부를 추론함으로써 예상되는 보행 흐름 패턴을 출력할 수 있다.
이후, 학습 장치는 출력과 레이블을 비교할 수 있다(740). 추론에 해당하는 인공 신경망의 출력과 정답에 해당하는 레이블을 비교하는 과정은 손실함수(Loss Function)를 계산하여 이루어질 수 있다. 손실함수는 기 알려진 평균 제곱 오차(Mean Squared Error, MSE), 교차 엔트로피 오차(Cross Entropy Error, CEE) 등이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 인공 신경망의 출력과 레이블 간의 편차, 오차 내지는 차이를 측정할 수 있다면 다양한 인공 신경망 모델들에서 이용되는 손실함수들이 이용될 수 있다.
다음으로, 학습 장치는 비교값을 기초로 인공 신경망을 최적화할 수 있다(750). 학습 장치의 비교값이 점점 작아지도록 인공 신경망의 노드(node)들의 웨이트(weight)를 갱신함으로써, 추론에 해당하는 인공 신경망의 출력과 정답에 해당하는 레이블을 점점 일치시킬 수 있으며, 이를 통해 인공 신경망은 정답에 가까운 추론을 출력하도록 최적화될 수 있다. 구체적으로, 학습 장치는 비교값에 해당하는 손실함수가 최소값의 추정치에 가까워지도록 인공 신경망의 웨이트를 재설정하는 과정을 반복함으로써 인공 신경망을 최적화할 수 있다. 인공 신경망의 최적화를 위해 기 알려진 역전파(backpropagation) 알고리즘, 확률론적 경사하강법(stochastic gradient descent) 등이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 신경망 모델들에서 이용되는 웨이트의 최적화 알고리즘이 이용될 수 있다.
학습 장치는 이와 같은 학습의 과정을 반복함으로써, 복수의 스마트 보도블록으로부터 송신된 복수의 세트의 감압 데이터를 기초로, 복수의 스마트 보도블록이 설치된 지역의 보행 흐름 패턴을 출력하는 인공 신경망을 학습시킬 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
Claims (3)
- 스마트 보도블록 기반의 도로 제어 시스템으로서,
상기 도로 제어 시스템은 내부의 중공부에 스마트 기능부를 갖는 스마트 보도블록 및 상기 스마트 보도블록과 통신하는 서버를 포함하며,
상기 스마트 기능부는,
상기 서버 및 외부 단말과 무선 통신하는 통신부;
상기 스마트 보도블록 상면에 가해지는 압력의 크기, 횟수 및 가압 시간을 감지하는 제1 센서-상기 제1 센서는 미리 정해진 기준에 의해 압력 범위를 결정함-;
상기 스마트 보도블록의 상면의 온도 및 습도를 계측하는 제2 센서;
상기 스마트 보도블록의 내부에서 전기에너지를 형성하는 에너지 변환부-상기 에너지 변환부는 상기 스마트 보도블록의 상면에 가해진 압력을 전기에너지로 변환하는 압전 소자를 포함하는 제1 변환부, 상기 스마트 보도블록의 상면에 가해진 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양광 발전 소자를 포함하는 제2 변환부 및 변환된 전기에너지를 저장하는 축전부를 포함함-;
상기 스마트 기능부를 제어하는 제어부; 및
저장부를 포함하고,
상기 에너지 변환부는 변환되어 저장된 상기 전기에너지를 상기 스마트 기능부에 제공하며,
상기 제1 센서가 미리 정해진 제1 압력 기준값보다 큰 압력을 감지한 경우, 상기 통신부는 상기 스마트 보도블록 인근의 미리 등록된 무선 단말 또는 알림 장치 중 적어도 하나에 차량 진입 알림 정보를 송신하고,
상기 제2 센서는 미리 정해진 시간 간격(ΔT)으로 상기 스마트 보도블록 상면의 온도 및 습도를 감지-상기 미리 정해진 시간 간격(ΔT)은 30분임-하고,
상기 통신부는, 상기 제2 센서에 의해 감지된 온도 및 습도의 누적 데이터를 상기 서버에 송신하며,
상기 서버는 송신된 상기 온도 및 습도의 누적 데이터에 기초하여 해당 지역의 날씨를 분석하며,
상기 도로 제어 시스템은 미리 정해진 상대 거리를 유지하면서 설치된 복수의 상기 스마트 보도블록을 포함하며,
상기 복수의 스마트 보도블록의 각각에 있어서, 상기 제1 센서가 미리 정해진 제2 압력 기준값-상기 제2 압력 기준값은 상기 제1 압력 기준값보다 작음-보다 큰 압력을 감지한 경우, 상기 통신부는 상기 서버에 감압 데이터-상기 감압 데이터는 상기 제1 센서에 의해 감지된 압력의 누적 데이터임- 및 식별자-상기 식별자는 상기 스마트 보도블록의 설치 위치에 관련된 GPS정보를 포함함-를 송신하며,
상기 서버는 미리 학습된 인공 신경망의 출력에 기초하여 상기 스마트 보도블록이 설치된 지역의 유동 인구를 분석하고,
상기 인공 신경망의 학습은,
트레이닝 데이터로부터 입력을 생성하는 단계;
생성된 상기 입력을 상기 인공 신경망에 적용하는 단계;
상기 인공 신경망으로부터 출력을 획득하는 단계;
획득된 상기 출력과 레이블을 비교하는 단계; 및
상기 비교에 기초하여 상기 인공 신경망을 최적화하는 단계를 포함하는 방법으로 이루어지며,
상기 트레이닝 데이터는 상기 복수의 스마트 보도블록으로부터 송신된 복수의 세트의 상기 감압 데이터를 포함하고,
상기 레이블은 상기 복수의 스마트 보도블록의 상대 위치를 대응시킨 보행 흐름 패턴인 것을 특징으로 하는, 스마트 보도블록 기반의 도로 제어 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 스마트 기능부는 상기 스마트 보도블록의 내부 상측의 적어도 일부에 형성되는 발열부를 더 포함하고,
상기 제2 센서가 미리 정해진 온도 기준값보다 낮은 온도를 감지한 경우, 상기 발열부는 상기 제2 센서가 상기 온도 기준값 이상의 온도를 감지할 때까지 상기 스마트 보도블록의 상면에 열을 가하며,
상기 발열부는 발열 시 상기 에너지 변환부에 의해 제공된 전기에너지를 사용하는 것을 특징으로 하는, 스마트 보도블록 기반의 도로 제어 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 스마트 기능부는 상기 스마트 보도블록의 외부 상측의 가장자리를 따라 형성된 발광부를 더 포함하고,
상기 제1 센서가 미리 정해진 제2 압력 기준값-상기 제2 압력 기준값은 상기 제1 압력 기준값보다 작음-보다 큰 압력을 감지한 경우, 상기 발광부는 미리 정해진 시간 동안 발광하며,
상기 발광부는 발광 시 상기 에너지 변환부에 의해 제공된 전기에너지를 사용하는 것을 특징으로 하는, 스마트 보도블록 기반의 도로 제어 시스템.
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