KR102313634B1 - Lighting device that irradiates light indicating traffic information and intelligent transport system comprising the lighting device and method performed by the system for providing traffic information - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 교통 정보를 표시하기 위한 광을 조사하는 조명 장치와 이를 포함하는 지능형 교통 정보 제공 시스템 및 상기 시스템 상에서 수행되는 교통 정보 제공 방법으로서, 보다 상세하게는, 다중 픽셀로 구성되고 각 픽셀 별로 광 출력 및 세기 조절이 가능한 발광 소자를 통하여 실시간으로 도로에 교통 정보를 표시하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device irradiating light for displaying traffic information, an intelligent traffic information providing system including the same, and a traffic information providing method performed on the system. It relates to a technology for displaying traffic information on a road in real time through a light emitting device capable of output and intensity control.
최근 교통 체계에는 전자, 제어 및 통신 등의 기술이 접목된 교통수단과 시설을 통하여 교통 정보 및 서비스를 제공하고 이를 활용함으로써 효율성과 안정성을 향상시키는 지능형 교통 시스템(Intelligent Transport Systems, ITS)이 도입되고 있다.In recent transportation systems, Intelligent Transport Systems (ITS) have been introduced, which improve efficiency and stability by providing traffic information and services through transportation means and facilities incorporating technologies such as electronics, control and communication, and utilizing them. have.
일상 생활에서 접할 수 있는 대중교통 위치 안내 시스템, 교통량에 따라 자동으로 차량 신호가 바뀌는 시스템, 내비게이션의 실시간 교통 정보 제공, 하이패스 등을 그 예로 들 수 있다.Examples include a public transportation location guidance system that can be encountered in everyday life, a system that automatically changes vehicle signals depending on the amount of traffic, real-time traffic information provided by navigation, and high-pass.
또한, 이러한 지능형 교통 시스템은 차량이 운전자에게 주변 도로 및 교통 상황을 실시간으로 알려주는 차세대 지능형 교통 시스템(Cooperative-Intelligent Transport Systems, C-ITS)으로 발전하고 있다.In addition, such an intelligent transportation system is developing into a next-generation intelligent transportation system (Cooperative-Intelligent Transport Systems, C-ITS) in which a vehicle informs the driver of surrounding roads and traffic conditions in real time.
이는, 기본적으로 주행하는 차량들로부터 실시간으로 자료를 수집하고 이들을 분석하여 각 차량에 교통 정보를 제공하는 연계 방식이며, 도로관리 중심에서 이용자 안전 중심의 패러다임 변화를 의미한다. This is a linkage method that basically collects data from driving vehicles in real time and analyzes them to provide traffic information to each vehicle, and it means a paradigm shift from road management to user safety.
구체적으로, 차량의 움직임을 감지하는 센서가 포함된 장비들을 도로 주변에 설치하여 주행 중인 차량에 대한 상태 정보를 수집하고, 이를 기초로 정체 구간, 사고가 빈번한 구간, 주행하는 차량의 대수와 속도 등을 데이터화하여 관리한다.Specifically, equipment including sensors that detect vehicle movement are installed around the road to collect status information about the vehicle in motion, and based on this, traffic jams, frequent accidents, number and speed of driving vehicles, etc. data and manage it.
이 후, 도로 내 설치된 장비들을 통해 주행 중인 차량에 실시간 교통상황 및 돌발상황을 전파하고 정밀한 위치정보를 제공한다. 또한, 근접한 차량간 통신을 통하여 급브레이킹, 정차 및 추돌위험 등을 알림으로써, 안전성과 이동성이 향상된다.After that, the real-time traffic situation and unexpected situation are transmitted to the driving vehicle through the equipment installed on the road, and precise location information is provided. In addition, safety and mobility are improved by notifying the risk of sudden braking, stopping, and collision through communication between adjacent vehicles.
이와 같이 C-ITS는, 운전자의 사전대응을 가능하게 하여, 효과적인 교통사고 예방을 도모한다.In this way, C-ITS enables the driver to take a proactive response and effectively prevents traffic accidents.
한편, 지능형 교통 시스템을 구성하는 차량검지기 등과 같은 장비들은 점차 고성능화가 이루어지고 있으나, 외부에 노출되기 때문에 효율적인 배치 및 관리는 어려운 실정이다. 또한, 공간적, 경제적인 문제로 수많은 도로를 커버하는 것은 한계가 있다.On the other hand, although equipment such as vehicle detectors constituting the intelligent transportation system is gradually being improved in performance, it is difficult to efficiently arrange and manage it because it is exposed to the outside. In addition, there is a limit to covering numerous roads due to spatial and economic problems.
이와 관련하여, 도로, 터널 내 가로등과 같은 조명 장치는 필수적인 요소이므로 배치 공간이 일정한 위치마다 할당되나, 도로를 밝게 하는 일반적인 기능 이외에 추가 기능은 고려되지 않고 있다.In this regard, since a lighting device such as a street lamp in a road or a tunnel is an essential element, an arrangement space is allocated at a certain location, but an additional function other than the general function of illuminating the road is not considered.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실시간 교통 정보를 파악하고 이를 나타내는 텍스트 또는 이미지로 형성된 광을 도로면에 조사하여 운전자에게 교통 정보를 제공하는 조명 장치를 개시한다. The present invention discloses a lighting device for providing traffic information to a driver by identifying real-time traffic information and irradiating light formed as text or images representing the same on a road surface in order to solve the problems of the prior art.
또한, 본 발명의 일 실시예를 통하여, 상기 조명 장치가 포함된 지능형 교통 정보 제공 시스템과 이러한 시스템 상에서 수행되는 실시간 교통 정보 제공 방법을 개시한다.In addition, through an embodiment of the present invention, an intelligent traffic information providing system including the lighting device and a real-time traffic information providing method performed on the system are disclosed.
본 발명의 일 실시예에 따르는, 도로 또는 터널에 배치된 조명 장치에 의해 수행되는, 실시간 교통 정보 제공 방법은, 조명 장치에 포함된 복수의 센서를 통하여 기 설정된 범위의 이미지, 영상, 온도 및 습도 중 적어도 하나의 정보를 수집하거나 교통관제 서버로부터 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 실시간 수신하는 단계; 상기 복수의 센서를 통하여 수집된 정보 또는 상기 교통관제 서버로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 단계; 상기 파악된 교통 정보와 기 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 텍스트 또는 이미지 형태로 형성된 광을 바닥면에 조사하도록 발광부를 제어함으로써 상기 교통 정보가 노출되도록 하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the method for providing real-time traffic information, performed by a lighting device disposed on a road or a tunnel, includes images, images, temperature and humidity in a preset range through a plurality of sensors included in the lighting device. Collecting at least one of the information or receiving weather information and road condition information from a traffic control server in real time; identifying traffic information based on the information collected through the plurality of sensors or weather information and road condition information received from the traffic control server; extracting text or images previously matched with the identified traffic information; and exposing the traffic information by controlling the light emitting unit to irradiate the light formed in the form of the extracted text or image to the floor surface.
본 발명의 일 실시예에 따르는, 상기 교통 정보를 파악하는 단계는, 상기 조명 장치와 기 설정된 거리 내에 위치한 차량으로부터 수신한 휠 상태 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 단계를 더 포함하되, 상기 휠 상태 정보에 기초하여 파악되는 교통 정보는 상기 조명 장치가 설치된 도로의 노면 상태 정보를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the step of recognizing the traffic information further includes the step of recognizing traffic information based on wheel state information received from a vehicle located within a preset distance from the lighting device, wherein the wheel The traffic information identified based on the state information includes road surface state information of a road on which the lighting device is installed.
본 발명의 일 실시예에 따르는, 상기 발광부는, 적어도 하나의 발광 소자를 포함하되, 상기 발광 소자는 소정의 픽셀 단위로 세분화된 것이며, 각각의 픽셀마다 점소등 및 디밍(dimming)이 제어됨으로써 텍스트 또는 이미지 형태의 광이 형성되는 것이다.According to an embodiment of the present invention, the light emitting unit includes at least one light emitting element, wherein the light emitting element is subdivided into a predetermined pixel unit, and text is turned off and dimming is controlled for each pixel. Alternatively, light in the form of an image is formed.
본 발명의 일 실시예에 따르는, 상기 파악된 교통 정보와 기 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하는 단계는, 상기 파악된 교통 정보가 복수개인 경우, 상기 각각의 교통 정보 별로 위험 점수를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 위험 점수를 비교한 결과 가장 높은 위험 점수의 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하거나, 상기 산출된 위험 점수가 기 설정된 기준값 이상인 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하는 단계;를 포함하되, 상기 기준값 이상인 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지가 복수개로 추출된 경우, 상기 복수개로 추출된 텍스트 또는 이미지로 형성된 광은 기 설정된 영역으로 분할되어 동시에 조사되거나 높은 위험 점수 순서대로 조사 시간이 길게 설정되어 순차적으로 조사되는 것이다.According to an embodiment of the present invention, the step of extracting the text or image matched with the identified traffic information may include: calculating a risk score for each traffic information when there are a plurality of the identified traffic information; and extracting a text or image matched to traffic information having the highest risk score as a result of comparing the calculated risk score, or extracting text or image matching traffic information in which the calculated risk score is equal to or greater than a preset reference value; Including, but, when a plurality of texts or images matching the traffic information equal to or greater than the reference value are extracted, the light formed by the plurality of extracted texts or images is divided into preset areas and irradiated simultaneously or in the order of a high risk score for irradiation time This is set to be long and sequentially irradiated.
본 발명의 일 실시예에 따르는, 상기 조명 장치가 설치된 도로의 노면 상태 정보를 파악하는 과정은, 상기 기 설정된 거리 내에 위치한 차량의 식별 신호를 감지하고, 상기 감지한 식별 신호에 포함된 상기 차량 일 측의 휠에 대한 가속도 신호, 지자기 신호, 공기압 신호, 온도 신호 및 자이로센싱 신호 중 적어도 하나를 수신하고, 상기 수신한 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하고, 상기 변환된 주파수 영역의 신호를 기 설정된 구간으로 분할하고, 상기 분할된 구간 별로 대표데이터를 추출하여 특징벡터를 산출하고, 상기 산출된 각각의 특징벡터에 대한 사이즈 스케일링(scaling)을 수행하고, 상기 사이즈 스케일링된 각 특징벡터를 분류모델에 적용하여 노면 상태 정보를 추출하는 것이고, 상기 분류모델은 휠의 가속도 신호, 지자기 신호, 공기압 신호, 온도 신호 및 자이로센싱 신호 중 적어도 하나를 입력값으로 하고 기 설정된 기준으로 분류된 노면 상태 정보 중 하나를 출력하도록 설계된 소정의 인공신경망 모델에 의해 미리 학습된 것이다.According to an embodiment of the present invention, the process of recognizing the road surface state information of the road on which the lighting device is installed may include detecting an identification signal of a vehicle located within the preset distance, and detecting the vehicle one included in the detected identification signal. Receives at least one of an acceleration signal, a geomagnetic signal, a pneumatic signal, a temperature signal, and a gyro sensing signal for the wheel on the side of the side, converts the received signal into a signal in the frequency domain, and converts the converted signal in the frequency domain to a preset signal It divides into sections, extracts representative data for each section, calculates a feature vector, performs size scaling on each calculated feature vector, and applies each size-scaled feature vector to a classification model. is applied to extract road surface condition information, and the classification model uses at least one of a wheel acceleration signal, a geomagnetic signal, a pneumatic signal, a temperature signal, and a gyroscope sensing signal as an input value, and one of the road surface condition information classified according to a preset standard It is pre-trained by a predetermined artificial neural network model designed to output .
본 발명의 일 실시예에 따르는, 상기 교통관제 서버로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 단계는, 상기 실시간으로 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 위험 점수로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 위험 점수가 기 설정된 기준값 이상인 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 상기 조명 장치와 기 설정된 거리 내에 위치하는 차량에 전송하는 단계;를 포함하되, 상기 파악된 교통 정보가 상기 조명 장치 내 복수의 센서를 통하여 수집된 정보에 기초하여 파악된 교통 정보와 기 설정된 오차 범위를 보이는 경우, 상기 교통관제 서버로 상기 조명 장치의 식별 정보와 함께 상기 날씨 정보 및 도로 상황 정보의 재전송 요청 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the step of recognizing traffic information based on the weather information and road condition information received from the traffic control server includes converting the weather information and road condition information received in real time into a risk score. step; and transmitting weather information and road condition information in which the converted risk score is equal to or greater than a preset reference value to a vehicle located within a preset distance from the lighting device; Transmitting a retransmission request signal of the weather information and road condition information together with the identification information of the lighting device to the traffic control server when the traffic information identified based on the information collected through the sensor and a preset error range are shown further includes
본 발명의 일 실시예에 따르는, 상기 복수의 센서를 통하여 수집된 정보 또는 상기 교통관제 서버로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 단계는, 상기 복수의 센서를 통하여 수집된 이미지, 영상 정보에 기초하여 상기 조명 장치가 설치된 영역의 노면 특징 정보를 추출하는 단계; 상기 노면 특징 정보와 상기 복수의 센서를 통하여 수집된 온도 및 습도 정보 중 적어도 하나의 정보를 노면 마찰 계수 추정 모델에 적용하여 노면 마찰 계수 추정 함수를 추출하는 단계; 상기 추출된 노면 마찰 계수 추정 함수에 대하여 상기 교통관제 서버로부터 수신한 날씨 정보 중 적어도 하나의 날씨 상태값을 매개 변수로 적용함으로써, 노면 마찰 계수와 날씨의 상관 관계를 나타내는 기 설정된 확률 연산을 수행하여 노면 마찰 계수값을 추정하는 단계; 상기 추정된 노면 마찰 계수값에 대응하는 기 설정된 기준으로 분류된 노면 상태 정보 중 하나를 추출하는 단계; 및 상기 추정된 노면 마찰 계수값 또는 추출된 노면 상태 정보를 기 설정된 거리 내에 위치하는 차량에 전송하는 단계;를 포함하되, 상기 노면 마찰 계수 추정 모델은 기 설정된 기간 동안 수집하여 누적된 노면 특징 정보, 온도 정보, 습도 정보 및 날씨 정보를 입력값으로 하고, 날씨 정보에 따른 노면 마찰 계수값을 나타내는 노면 마찰 계수 추정 함수를 출력하도록 설계된 소정의 기계학습모델에 의해 미리 학습된 것이다.According to an embodiment of the present invention, the step of recognizing traffic information based on information collected through the plurality of sensors or weather information and road condition information received from the traffic control server may include: extracting road surface characteristic information of an area in which the lighting device is installed based on the image and image information; extracting a road friction coefficient estimation function by applying at least one of the road surface characteristic information and the temperature and humidity information collected through the plurality of sensors to a road friction coefficient estimation model; By applying at least one weather state value among the weather information received from the traffic control server as a parameter to the extracted road friction coefficient estimation function, a preset probability calculation indicating the correlation between the road friction coefficient and the weather is performed. estimating a road friction coefficient value; extracting one of the road surface condition information classified according to a preset criterion corresponding to the estimated road surface friction coefficient value; and transmitting the estimated road friction coefficient value or the extracted road surface condition information to a vehicle located within a preset distance; wherein the road friction coefficient estimation model collects and accumulates road surface characteristic information for a preset period; It is pre-trained by a predetermined machine learning model designed to take temperature information, humidity information, and weather information as input values, and output a road friction coefficient estimation function representing a road friction coefficient value according to the weather information.
본 발명의 일 실시예는, 현재의 도로 상황과 관련된 날씨, 교통량, 체증여부, 사고여부, 제한속도, 노면 상태 등의 다양한 교통 정보를 도로면에 조명 형식으로 노출시킴으로써, 운전자가 시각적으로 쉽게 인지할 수 있게 하여 안전 운전을 유도할 수 있다.In one embodiment of the present invention, by exposing various traffic information such as weather, traffic volume, congestion status, accident status, speed limit, road surface condition, etc. related to the current road situation in the form of lighting on the road surface, the driver can visually recognize it easily This can lead to safe driving.
또한, 파악되는 교통 정보에 따라 선별적으로 광을 출력함으로써, 과도한 빛 공해를 감소시키며 쾌적한 주행 환경을 조성할 수 있다.In addition, by selectively outputting light according to the detected traffic information, it is possible to reduce excessive light pollution and create a comfortable driving environment.
본 발명의 일 실시예에 따르는 조명 장치는, 교통관제 서버와의 통신 연계를 통하여 해당 구간에서 수집된 교통 관련 자료를 제공함으로써, 교통 시스템의 정교한 운영 및 교통 분석 데이터 확보에 일조할 수 있다. The lighting device according to an embodiment of the present invention may contribute to the sophisticated operation of a traffic system and to secure traffic analysis data by providing traffic-related data collected in a corresponding section through communication linkage with a traffic control server.
또한, 차량과의 통신 연계를 통하여 교통 정보를 이중으로 제공할 수 있으며, 이에 따라 운전자의 사전 대응을 더욱 효과적으로 유도함으로써, 사고 예방을 강화할 수 있다.In addition, traffic information can be provided dually through communication linkage with the vehicle, thereby inducing a driver's proactive response more effectively, thereby strengthening accident prevention.
이와 같이, 도로 또는 터널에 배치되는 조명 장치의 일반적인 기능이, 교통 정보 파악 및 표시 기능으로 추가 개선됨으로써, 지능형 교통 시스템에 대한 공간적인 한계를 극복할 수 있다. 또한, 별도의 다른 장비를 요구하지 않아 경제적인 문제에 대한 해결책을 제시한다.As such, a general function of a lighting device disposed on a road or a tunnel is further improved as a function of identifying and displaying traffic information, thereby overcoming the spatial limitation of the intelligent traffic system. In addition, it does not require any other equipment, so it provides a solution to the economic problem.
즉, 지능형 교통 시스템을 구성하는 장비가 가로등 또는 터널조명 형태로 구현되므로, 의도된 위치에 정확히 배치할 수 있어 보다 효과적인 관리가 가능하다.In other words, since the equipment constituting the intelligent transportation system is implemented in the form of street lights or tunnel lights, it can be precisely placed at the intended location, enabling more effective management.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 지능형 교통 정보 제공 시스템에 대한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 조명 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 실시간 교통 정보 제공 방법의 순서도이다.
도 4는 조명 장치가 노면 상태 정보를 추출하는 과정의 제 1실시예에 대한 순서도이다.
도 5는 조명 장치가 노면 상태 정보를 추출하는 과정의 제 2실시예에 대한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 조명 장치 내 발광 소자의 특징을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a structural diagram of an intelligent traffic information providing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a lighting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method for providing real-time traffic information according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a first embodiment of a process in which the lighting device extracts road surface condition information.
5 is a flowchart of a second embodiment of a process in which the lighting device extracts road surface condition information.
6 is an exemplary view for explaining the characteristics of a light emitting device in a lighting device according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.In this specification, a "part" includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized using both. In addition, one unit may be implemented using two or more hardware, and two or more units may be implemented by one hardware. Meanwhile, '~ unit' is not limited to software or hardware, and '~ unit' may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, '~' denotes components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and '~ units' may be combined into a smaller number of components and '~ units' or further separated into additional components and '~ units'. In addition, components and '~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 지능형 교통 정보 제공 시스템에 대한 구조도이다.1 is a structural diagram of an intelligent traffic information providing system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르는 지능형 교통 정보 제공 시스템은 조명 장치(100), 교통관제 서버(200)를 포함할 수 있으며, 조명 장치(100)가 배치된 도로를 주행하는 차량(300)과 연계하여 동작할 수 있다.The intelligent traffic information providing system according to an embodiment of the present invention may include a
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르는 조명 장치(100)는 도로 또는 터널 내 기 설정된 위치에 배치되어 도로 바닥면에 빛을 조사함으로써 주위를 밝게 하는 가로등 형태의 장치일 수 있다. 즉, 기본적인 조명 기능은 당연히 수행하고, 가로등 형태로 예시를 들었으나 배치되는 위치에 따라 제조되는 형상이나 광을 조사하는 영역(예로, 터널의 내벽)은 다양할 수 있으며, 이러한 내용이 본 발명을 제한하는 것은 아니다.First, the
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 조명 장치(100)는, 수행하는 기능에 따라 세부 구성요소로 나타낼 수 있으며, 이는, 제어부(110), 감지부(120), 발광부(130), 통신부(140) 및 데이터베이스(미도시)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
감지부(120)는 복수의 센서들로 구성될 수 있는데, 조명 장치(100) 주위의 기 설정된 범위 내 이미지 또는 영상을 촬영하는 카메라 센서, 온도를 감지하는 온도 센서 및 습도를 감지하는 습도 센서 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.The
조명 장치(100) 내 각 센서들이 설치되는 위치는 한정되지 않으나, 예를 들어 바닥면(노면)에 대한 이미지 또는 영상을 촬영하는 카메라 센서인 경우, 바닥면에 수직으로 입사하도록 돌출된 영역에 설치되어, 각도에 따른 오차가 없는 정확한 노면 이미지를 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 교통 체증 및 사고 여부 등을 파악할 목적으로 회전이 가능한 카메라 센서를 구성하여 보다 넓은 촬영 영역을 확보할 수도 있다. 또한, 파악할 교통 정보의 유형에 따라 다양한 이미지 또는 영상 정보를 수집하도록 고정식, 회전식을 포함하는 다수의 카메라 센서를 구성할 수도 있다.The location at which each sensor is installed in the
한편, 카메라 센서는 목적 및 조명 장치(100)가 배치되는 도로의 특성에 따라 다양한 방식이 채택될 수 있다. 예를 들어, 노면의 상태를 정밀하게 분석하기 위해서, 적은 노이즈, 높은 배율 등 우수한 품질을 고려하여 빛 에너지에 의해 발생된 전하를 그대로 전송하는 CCD방식을 사용할 수 있다.Meanwhile, various methods may be adopted for the camera sensor according to the purpose and characteristics of the road on which the
또는, 저전력, 처리 속도 및 경제적인 면을 고려하여 CMOS 방식을 사용할 수 있으며, 교통 체증 및 사고 여부 등 도로의 상황을 판단하기 위한 경우, 해당 방식의 센서를 구성하는 것이 바람직할 수 있다.Alternatively, the CMOS method may be used in consideration of low power, processing speed, and economical aspects, and it may be desirable to configure a sensor of the corresponding method in order to determine road conditions such as traffic jams and accidents.
또한, 카메라 하나에 여러 센서가 포함되는 멀티 센서를 채택할 수도 있다. 이는 수집되는 빛의 파장 영역 별로 센서가 구성되는 형식으로서, 컬러(Bayer) 및 흑백(Mono)센서와 RGB센서, 적외선 영역 센서 중 하나 이상이 포함되어 더욱 정교한 이미지 분석이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 날씨에 영향을 많이 받거나 크랙, 블랙아이스 등이 자주 발생하는 도로인 경우에 이와 같은 방식이 바람직할 수 있다.In addition, a multi-sensor in which several sensors are included in one camera may be adopted. This is a format in which the sensor is configured for each wavelength region of the collected light, and may include one or more of a color (Bayer) and monochrome (Mono) sensor, an RGB sensor, and an infrared region sensor to enable more sophisticated image analysis. For example, this method may be preferable in the case of a road that is greatly affected by weather or where cracks, black ice, and the like frequently occur.
본 발명의 일 실시예에 따르는 제어부(110)는, 조명 장치(100)의 전반적인 기능을 제어하고, 기 설정된 연산을 수행 할 수 있다.The controller 110 according to an embodiment of the present invention may control the overall function of the
구체적으로, 감지부(120)로부터 이미지, 영상, 온도 및 습도 중 적어도 하나의 정보를 수집하여 이를 기초로 교통 정보를 파악할 수 있다. 예를 들어, 카메라 센서로부터 수신한 노면 이미지를 분석하여 눈, 빙결, 젖은 상태 등 노면 상태 정보를 파악할 수 있다. 또는, 카메라 센서로부터 촬영된 영상 정보에 기초하여 교통 체증 또는 사고 발생 정보를 파악할 수 있다. 또는, 온도 및 습도 센서로부터 수신한 정보에 기초하여 날씨와 관련된 교통 정보를 파악할 수 있다.Specifically, by collecting at least one of an image, an image, a temperature, and a humidity from the
또한, 제어부(110)는 교통관제 서버(200)로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악할 수 있다. 예를 들어, 특이사항이 발생하지 않은 일반적인 경우, 교통관제 서버(200)로부터 수신한 제한 속도 정보를 교통 정보로 설정할 수 있다.Also, the controller 110 may determine traffic information based on weather information and road condition information received from the
또한, 조명 장치(100)와 기 설정된 거리로 주행하는 차량(300)으로부터 수신한 휠 상태 정보에 기초하여 교통 정보를 파악할 수 있다. 예를 들어, 수신한 휠 가속도 정보를 기 설정된 알고리즘에 따라 전처리 가공하고 이를 미리 학습되어 구축된 분류모델에 적용하여 노면 상태 정보를 파악할 수 있다.In addition, traffic information may be identified based on wheel state information received from the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(110)는 기 설정된 주기마다 교통 정보를 파악할 수 있는데, 같은 주기에 파악된 교통 정보가 다수인 경우, 운전자에게 가장 도움이 되는 교통 정보를 제공하기 위하여 기 설정된 연산을 통해 우선순위를 설정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit 110 may grasp traffic information at every preset period. You can set the priority through the set operation.
제어부(110)는 파악된 교통 정보와 기 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 교통 정보는 날씨, 노면 상태, 도로 상황 등 그 유형에 따라 분류될 수 있으며, 각 유형 별 상태를 나타내는 텍스트 또는 이미지가 table 형식으로 매칭되어 데이터베이스(미도시)에 미리 저장되어 있을 수 있다.The controller 110 may extract text or an image previously matched with the identified traffic information. According to an embodiment, traffic information may be classified according to its type, such as weather, road surface condition, road condition, etc., text or image indicating the condition of each type is matched in a table format and stored in advance in a database (not shown). there may be
이 후, 제어부(110)는 추출된 텍스트 또는 이미지 형태의 광을 바닥면에 조사하도록 발광부(130)를 제어하여 교통 정보가 운전자에게 노출되도록 할 수 있다. 즉, 발광부(130)에 포함된 발광 소자를 픽셀 단위로 점소등 및 디밍(dimming)을 제어함으로써, 교통 정보를 나타내는 메시지를 조명 형식으로 출력할 수 있다.Thereafter, the controller 110 may control the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(110)는 파악한 교통 정보를 교통관제 서버(200) 또는 기 설정된 거리 내로 주행하는 차량(300)에 전송하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the controller 110 may control the communication unit 140 to transmit the identified traffic information to the
본 발명의 일 실시예에 따르는 발광부(130)는 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 여기서 발광 소자의 종류가 한정되는 것은 아니나, 성능 및 가격대를 고려하여 LED백색 소자가 바람직할 수 있다.The
각 발광 소자(LED 백색 소자)는 소정의 픽셀 단위로 세분화된 것일 수 있다. 도 6은, 기존의 LED 소자가 미세 가공을 통하여 다중 픽셀로 세분화되는 상태를 보여준다.Each light emitting device (LED white device) may be subdivided into predetermined pixel units. 6 shows a state in which a conventional LED device is subdivided into multiple pixels through microfabrication.
이러한 상태의 구체적인 예시로, 각 픽셀들은 40 ㎛의 길이를 갖는 정사각형 모양일 수 있다. 또한, 각 픽셀들 사이의 간격은 1 ㎛로 매우 작게 형성될 수 있다. LED소자는 각 픽셀 별로 광을 발생시키기 위한 활성 구역이 구비된 반도체 층을 포함할 수 있으며, 이러한 반도체 층은 LED 소자 메인 기판에서 분리된 소정의 실리콘 기판상에 구성될 수 있다. 반도체 층은 인접한 픽셀 사이에서는 완전히 분리되어 있으며, 그 사이에는 이산화티탄(titanium dioxide)산란 입자와 같은 광학 분리층으로 메워질 수 있다. 또한, 반도체 층 위에는 발광 물질이 증착되며 이들 사이에도 광학 분리층이 자리할 수 있다. 반도체 층이 구성된 실리콘 기판 내로, 픽셀 하나 또는 소정의 개수 또는 전체의 통합 제어가 가능한 제어 유닛이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 각각의 픽셀 별로 제어 유닛이 구성될 수 있다.As a specific example of this state, each pixel may have a square shape with a length of 40 μm. In addition, an interval between each pixel may be formed to be very small as 1 μm. The LED device may include a semiconductor layer having an active region for generating light for each pixel, and the semiconductor layer may be formed on a predetermined silicon substrate separated from the main substrate of the LED device. The semiconductor layer is completely isolated between adjacent pixels, between which it can be filled with an optically isolating layer, such as titanium dioxide scattering particles. In addition, a light emitting material is deposited on the semiconductor layer, and an optical isolation layer may be interposed therebetween. A control unit capable of integrated control of one pixel or a predetermined number or all of the pixels may be included in the silicon substrate configured with the semiconductor layer, and preferably, the control unit may be configured for each pixel.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 예시와 같이, 발광 소자는 미세 가공에 의해 제조된 픽셀 별로 점소등 및 디밍 제어가 가능함으로써, 단순히 백색 광을 분출하여 주위를 밝게 하는 것에 더하여 특정한 모양을 가지는 광의 조사가 가능하다. 즉, 픽셀마다 개별적으로 제어됨으로써 텍스트 또는 이미지 형태의 광을 형성할 수 있으며, 이에 따라 운전자에게 일종의 메시지를 전달하는 기능을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as in the above-described example, the light emitting device can be turned off and dimmed for each pixel manufactured by microfabrication, so that in addition to simply emitting white light to brighten the surroundings, a specific shape can be obtained. The branch can be irradiated with light. That is, light in the form of text or images can be formed by being individually controlled for each pixel, and thus, a function of delivering a kind of message to the driver can be performed.
본 발명의 일 실시예에 따르는 통신부(140)는 소정의 무선 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 조명 장치(100)와 교통관제 서버(200) 및 차량(300)간을 무선 네트워크로 연결시켜주는 기능을 수행한다. 여기서 무선 통신 모듈은, 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy), NFC, RFID, 초음파(Ultrasonic), 적외선, 와이파이(WiFi), 라이파이(LiFi) 등을 포함할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 무선 네트워크는, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 무선 데이터 통신망을 포함하며, 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.The communication unit 140 according to an embodiment of the present invention may include a predetermined wireless communication module, and functions to connect the
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 교통관제 서버(200)는, 지능형 교통 정보 제공 시스템을 총괄하는 ITS센터가 운영하는 서버를 의미할 수 있다. 교통관제 서버(200)는 각 조명 장치(100)들로부터 교통 정보를 수신하여 각 도로구간의 교통 상황을 판단하고 실시간으로 업데이트 할 수 있다. 또한, 각 조명 장치(100)들의 식별 정보와 각 조명 장치(100)와 연관된 도로, 구간, 지역 등의 특정 영역을 미리 매칭하여 설정할 수 있으며, 매칭된 영역에서 기 설정된 기준의 교통 상황 변화가 있는 경우, 즉시 대응하는 조명 장치(100)로 이를 알릴 수 있다. 예를 들어, 매칭된 영역의 온도, 습도, 강수량, 적설량 등의 날씨 상태값이 현재값보다 기 설정된 범위의 차이를 보이는 경우, 업데이트된 날씨 정보를 대응하는 조명 장치(100)로 전송할 수 있다. 또는, 매칭된 영역의 평균 차량 속도, 교통량, 영역 통과 시간 등의 도로 상태 값이 기 설정된 범위의 차이를 보이는 경우 및 사고 발생을 감지하는 경우, 업데이트된 도로 상황 정보를 대응하는 조명 장치(100)로 전송할 수 있다. 물론, 조명 장치(100)는 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 수신하면, 이를 기초로 교통 정보를 업데이트할 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the
물론, 교통관제 서버(200)는 각각의 차량(300)과도 직접 정보를 교류할 수 있다. 예를 들어, GPS시스템에 근거하여, 각 차량(300)들의 위치, 속도 등을 파악할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 차량(300)들이 기 설정된 주기마다 전송하는 휠 상태 정보를 수신할 수 있다. 여기서 휠 상태 정보는 시간에 따른 휠의 가속도 신호, 지자기 신호, 공기압 신호, 온도 신호 및 자이로센싱 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Of course, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 교통관제 서버(200)는 기 설정된 영역 별로 복수의 클라우드 서버(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서 클라우드 서버는 소정의 기계학습모델을 통하여 대응하는 영역의 노면 마찰 계수 또는 노면 상태 정보를 추출하는 학습을 수행할 수 있다. 또한, 클라우드 서버는 해당 영역 내에 배치된 조명 장치(100)들과 연결된 상태일 수 있다. 이와 관련된 일 실시예는 후술하도록 한다.According to an embodiment of the present invention, the
이하, 도 3을 참조하여, 조명 장치(100)에 의해 수행되는 실시간 교통 정보 제공 방법에 대한 일 실시예를 설명하도록 한다. 공통되는 설명은 상술한 내용에 갈음하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a method of providing real-time traffic information performed by the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 실시간 교통 정보 제공 방법의 순서도이다.3 is a flowchart of a method for providing real-time traffic information according to an embodiment of the present invention.
단계 S310에서, 조명 장치(100)는 감지부(120)를 통하여 기 설정된 범위의 이미지, 영상, 온도 및 습도 중 적어도 하나의 정보를 수집할 수 있다. 또한, 교통관제 서버(200)로부터 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 실시간으로 수신할 수 있다.In step S310 , the
단계 S320에서, 조명 장치(100)의 제어부(110)는 감지부(120)를 통하여 수집된 정보 또는 교통관제 서버(200)로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악할 수 있다. 여기서 교통 정보는 교통 혼잡, 정체, 전방 사고발생 등의 상황에 대한 정보일 수도 있고, 눈, 비 등의 날씨 관련 정보이거나 제한 속도, 노면 상태 등의 운전자 주행 조작에 관련된 정보일 수도 있으며, 교통 정보의 구성이 본 발명을 제한하는 것은 아니다.In step S320 , the control unit 110 of the
또한, 교통 정보는 그 초기 정보가 미리 설정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 평상시에는 제한 속도나 노면 상태 정보가 교통 정보로 설정될 수 있다. 이 후, 전방 사고발생 등의 돌발 상황 정보가 파악되면 이를 추가 교통 정보로 설정하거나 교통 정보를 변경할 수 있다. 즉, 이와 같이 교통 정보는 동시간 대에 단일 또는 복수 개로 파악되고 설정될 수 있다.In addition, the initial information of the traffic information may be set in advance. For example, in normal times, speed limit or road surface condition information may be set as traffic information. Thereafter, when the information on a sudden situation such as the occurrence of an accident ahead is grasped, it can be set as additional traffic information or the traffic information can be changed. That is, as described above, traffic information may be identified and set in single or plural pieces at the same time.
또한, 조명 장치(100)가 배치된 장소가 터널인 경우에는, 파악되는 교통 정보는 터널 외부의 도로 상태 정보일 수 있다. 즉, 터널 외부의 폭설, 사고, 정체, 블랙아이스 등을 미리 파악하고 운전자에게 제공함으로써 안전 주행을 유도할 수 있다.In addition, when the place where the
이하 도 4 및 도 5를 참조하여, 조명 장치(100)가 교통 정보 중 노면 상태 정보를 파악하는 실시예들을 소개하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4 and 5 , embodiments in which the
도 4는 조명 장치가 노면 상태 정보를 추출하는 과정의 제 1실시예에 대한 순서도이다.4 is a flowchart of a first embodiment of a process in which the lighting device extracts road surface condition information.
단계 S410 이전에, 조명 장치(100)에는 노면 상태 정보를 추출하는 분류모델이 미리 구축되어 있거나, 분류모델이 포함된 클라우드 서버와 연결될 수 있다. Before step S410 , a classification model for extracting road surface condition information may be previously built in the
구체적으로, 교통관제 서버(200)는 특정 영역 내에 주행하는 차량(300)들로부터 방대한 양의 휠 상태 정보를 수집할 수 있다. 또는, 해당 영역 내 배치된 조명 장치(100)들이 수집한 휠 상태 정보를 조명 장치(100)들로부터 수신할 수 있다. 휠 상태 정보는 휠에 대한 가속도 신호, 지자기 신호, 공기압 신호, 온도 신호 및 자이로센싱 신호를 포함할 수 있다. 이 후, 수집한 휠 상태 정보를 해당 영역에 대응하는 클라우드 서버로 전송할 수 있으며, 클라우드 서버는 미리 설정된 인공신경망 모델을 통해, 수신한 휠 상태 정보, 즉, 휠의 가속도, 지자기, 공기압, 온도 및 자이로센싱 신호를 입력하면 기 설정된 기준으로 분류된 노면 상태 정보 중 하나를 출력하도록 학습시킬 수 있다. 노면 상태 분류 기준은 예를 들어, ICE/SNOW/WET/DRY 일 수 있으나 예시에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the
여기서 적용되는 인공신경망은 DNN(Deep Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network), LSTM(Long Short-Term Memory) 등 그 구성에는 제한이 없으나, 입력값의 특성에 따라 CNN(Convolution Neural Network)을 채택하여 학습 속도 및 과적합 문제를 방지하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 타이어는 지면과 접촉하고 떨어지는 순간에 변형이나 공기압 변화의 특징이 있으므로, 이와 같은 특징을 먼저 추출하여 입력값으로 설정할 수 있다. 이와 같이, CNN모델을 적용하는 경우, 모든 시간대의 휠 상태 정보를 요구하지 않으므로 인공신경망의 레이어(layer, 층)를 줄일 수 있으며, 이에 따라 비교적 간단하게 설계 가능하여 오류를 줄이고 학습 속도 및 노면 상태 추출 속도를 향상시킬 수 있다. The artificial neural network applied here is not limited in its composition such as DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), LSTM (Long Short-Term Memory), etc., but CNN (Convolution Neural Network) is adopted according to the characteristics of the input value. This is desirable to avoid learning speed and overfitting problems. For example, since a tire has characteristics of deformation or air pressure change at the moment it comes into contact with the ground and falls, such characteristics can be extracted first and set as an input value. In this way, when the CNN model is applied, since it does not require wheel state information for all time periods, the layers of the artificial neural network can be reduced, and accordingly, it can be designed relatively simply to reduce errors and reduce learning speed and road surface conditions. The extraction rate can be improved.
이와 같은 학습에 의해, 클라우드 서버에는 노면 상태 정보를 추출하는 분류모델이 구축될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 구축된 분류모델은 해당 클라우드 서버와 연결된 각각의 조명 장치(100) 내 미리 저장되어 있을 수 있다. 또는, 조명 장치(100)들이 차량(300)으로부터 휠 상태 정보를 수신하면, 이를 클라우드 서버로 전송하여 노면 상태 정보를 수신하는 형식일 수도 있다. 물론 분류모델이 구성된 이 후에도, 휠 상태 정보는 계속 수집되므로, 이에 따라 분류모델은 계속적으로 업데이트 될 수 있다. 즉, 새로운 휠 상태 정보가 다시 입력값으로 적용됨에 따라 인공신경망의 은닉층 및 노드의 개수는 증가할 수 있으며, 이에 따른 각 노드를 연결하는 활성화함수 및 적용되는 가중치도 업데이트 될 수 있다.By such learning, a classification model for extracting road surface condition information may be built in the cloud server. According to an embodiment of the present invention, the built classification model may be stored in advance in each
이 후 단계 S410에서, 조명 장치(100)는 통신부(140)를 통하여 기 설정된 거리 내로 주행하는 차량(300)의 식별 신호를 감지할 수 있다. 예를 들어, 통신부(140)는 블루투스 모듈을 포함할 수 있으며, 비콘(Beacon) 모드가 가능할 수 있다. 이를 통해 통신부(140)는 비콘 신호를 기 설정된 거리 내로 계속적으로 출력할 수 있으며, 차량(300)이 해당 거리 내로 진입하는 경우, 비콘 신호를 수신할 수 있다. 수신한 비콘 신호에 의한 차량(300)의 리퀘스트 신호는 식별 신호로서, 휠 상태 정보를 포함할 수 있다. 여기서 휠 상태 정보는 차량(300) 일 측의 휠에 대한 가속도 신호, 지자기 신호, 공기압 신호, 온도 신호 및 자이로센싱 신호 중 적어도 하나일 수 있다.Thereafter, in step S410 , the
단계 S420에서, 수신한 휠 상태 정보의 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 수신한 시간에 따른 휠의 가속도 신호를 FFT(fast Fourier transform)를 통하여 주파수에 따른 타이어의 변형 신호로 변환할 수 있다.In step S420, the received wheel state information signal may be converted into a frequency domain. For example, the received wheel acceleration signal according to time may be converted into a tire deformation signal according to frequency through fast Fourier transform (FFT).
다음으로 변환된 주파수 영역의 신호를 기 설정된 구간으로 분할 할 수 있다. 각 구간마다 타이어가 변형된 정도를 나타내는 타이어 변형 데이터가 추출될 수 있다.Next, the converted frequency domain signal may be divided into preset sections. Tire deformation data indicating the extent to which the tire is deformed for each section may be extracted.
단계 S430에서 분할된 구간 별로 대표데이터를 추출하여 특징벡터를 산출할 수 있다. 즉, 각 주파수마다의 타이어 변형강도를 벡터화할 수 있는데, 타이어가 지면에 접하고 떨어지는 순간을 포함한 타이어의 일 회전시에 대응하는 타이어의 변형강도를 차원화한 것이다. 예를 들어, 일 회전시에 대응하는 구간이 n개로 분할된 경우, n차원의 특징벡터가 산출될 수 있다. 또한, 조명 장치(100)가 휠 상태 정보를 수신한 이후부터 차량(300)이 조명 장치(100)와의 통신 범위를 벗어나는 동안까지의 휠 회전에 대한 특징벡터가 산출될 수 있다. 따라서 복수의 특징벡터가 산출될 수 있다.A feature vector may be calculated by extracting representative data for each segment divided in step S430. That is, the tire deformation strength for each frequency can be vectorized, and the tire deformation strength corresponding to one rotation of the tire including the moment the tire comes into contact with the ground and falls is dimensionalized. For example, when a section corresponding to one rotation is divided into n pieces, an n-dimensional feature vector may be calculated. In addition, a feature vector for wheel rotation from when the
다음으로, 각각의 특징벡터에 대하여 사이즈 스케일링(scaling)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 아스팔트 조각 등에 의해 순간적으로 비정상적인 변형이 있는 것을 제거하기 위해 특징벡터에 대한 값을 양자화하여 초고주파 영역의 데이터를 제거하는 필터링을 수행 할 수 있다. 또는, 각 회전시마다 타이어가 지면에 접하고 떨어지는 순간의 변형을 위주로 판단하기 위해, 기 설정된 최대, 최소값을 특징벡터에 적용하여 사이즈를 축소할 수 있다. 이와 같이, CNN알고리즘에 기초하여 휠 상태 정보를 특징화 하는 경우, 처리 속도가 증가하고 노면 상태 정보를 추출하는 데 정확도를 향상 시킬 수 있다.Next, size scaling may be performed on each feature vector. For example, in order to remove a momentary abnormal deformation caused by a piece of asphalt, filtering can be performed to quantize the value of the feature vector to remove data in the ultra-high frequency region. Alternatively, in order to mainly determine the deformation at the moment when the tire comes into contact with the ground and falls during each rotation, preset maximum and minimum values may be applied to the feature vector to reduce the size. In this way, when the wheel state information is characterized based on the CNN algorithm, the processing speed can be increased and the accuracy in extracting the road surface state information can be improved.
단계 S440에서, 사이즈 스케일링된 각 특징벡터를 상술한 과정에 따라 미리 구축되어 있는 분류모델에 입력값으로 적용시킬 수 있다. 이에 따라, ICE/SNOW/WET/DRY 중 하나의 노면 상태 정보가 출력되고, 제어부(110)는 이를 교통 정보로 설정할 수 있다.In step S440, each of the size-scaled feature vectors may be applied as an input value to a classification model built in advance according to the above-described process. Accordingly, road surface condition information of one of ICE/SNOW/WET/DRY is output, and the controller 110 may set it as traffic information.
도 5는 조명 장치가 노면 상태 정보를 추출하는 과정의 제 2실시예에 대한 순서도이다.5 is a flowchart of a second embodiment of a process in which the lighting device extracts road surface condition information.
단계 S510 이전에, 노면 마찰 계수 추정 모델이 구축될 수 있다. 이는 조명 장치(100)가 센서부(120)를 통해 스스로 수집한 정보들에 교통관제 서버(200)로부터 수신한 날씨 정보를 실시간으로 접목시켜 보다 정교한 노면 상태 정보를 추출하는 데 이용될 수 있다. 여기서 노면 마찰 계수 추정 모델은 조명 장치(100)가 기 설정된 기간 동안 수집하여 누적된 방대한 양의 노면 이미지, 온도, 습도 정보 및 교통관제 서버(200)가 기 수집한 다양한 기준의 날씨 정보를 입력하면, 날씨 정보에 따른 노면 마찰 계수값을 나타내는 노면 마찰 계수 추정 함수를 출력하도록 소정의 기계학습모델에 의해 미리 학습된 것일 수 있다. 클라우드 서버는 이러한 학습을 수행하여 노면 마찰 계수 추정 모델을 구축할 수 있으며, 구축된 상기 모델은 조명 장치(100)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 또는, 조명 장치(100)가 당시 수집한 정보들을 클라우드 서버로 전송하고 노면 마찰 계수 추정 함수를 수신하는 형식일 수도 있다.Before step S510, a road friction coefficient estimation model may be built. This may be used to extract more sophisticated road surface condition information by grafting the weather information received from the
상술한 노면 마찰 계수 추정 모델 구축과 관련하여 추가 실시예로, 노면 마찰 계수 추정 모델의 학습 속도를 증가시키고 날씨와 노면 상태의 관련성을 높이기 위하여, 교통관제 서버(200) 또는 클라우드 서버는 누적된 날씨 정보에 대해 전처리 과정을 수행 할 수 있다. 노면 마찰 계수 추정 모델에 입력값으로 적용되는 날씨 정보의 기준은 다양할수록 정확도가 높은데, 입력값이 많아질수록 추정 모델이 복잡해지는 문제가 있기 때문이다.As an additional embodiment in relation to the construction of the above-described road friction coefficient estimation model, in order to increase the learning speed of the road friction coefficient estimation model and to increase the relationship between weather and road surface conditions, the
전처리 과정은 예를 들어, 먼저 날씨에 영향을 크게 받는 특정 도로를 선정할 수 있다. 그리고 교통관제 서버(200) 또는 클라우드 서버에는 해당 도로의 작년 상태 정보(ICE/SNOW/WET/DRY)가 저장되어 있다. 이 후, 해당 도로가 포함된 영역에 관하여, 기상예측 서버(예로, 기상청 서버)로부터 수집한 작년까지의 날씨 정보를 지형, 온도, 습도, 강수량, 적설량, 풍향, 풍속 등의 기 설정된 기준으로 분류할 수 있다. 작년까지의 분류기준에 따른 날씨 정보(=문제)와 도로 상태 정보(=답)가 준비되었으므로, 이들을 학습데이터로 사용하여 1차 노면 상태 추정 모델을 구축할 수 있다. 즉, 상기 기준으로 분류된 작년의 날씨 정보 각각을 입력하면, 해당되는 도로의 작년 상태 정보(=1차 노면 상태값)를 출력하도록 지도학습을 수행할 수 있으며 디시전 트리(Desicion Tree)의 지도학습 알고리즘으로 구현될 수 있다. 이에 따라, 노면 마찰 계수 추정 모델 학습에 입력값으로 적용되는 새로운 날씨 정보는 먼저 1차 노면 상태값으로 전처리되므로, 지형, 온도, 습도, 강수량, 적설량, 풍향, 풍속의 7개의 입력값이 1개의 입력값으로 대체되어, 노면 마찰 계수 추정 모델 구축의 복잡한 학습 과정을 완화시켜줄 수 있다.The preprocessing process may, for example, first select a specific road that is greatly affected by the weather. And last year's state information (ICE/SNOW/WET/DRY) of the corresponding road is stored in the
단계 S510에서, 조명 장치(100) 내 제어부(110)는 감지부(110)로부터 수집된 이미지, 영상 정보에 기초하여 조명 장치(100)가 설치된 영역의 노면에 대한 특징 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 기 설정된 주기동안 수집된 노면 이미지 별로 전체 픽셀들의 그레이 레벨(gray level)의 평균을 산출하는 이미지 처리를 수행할 수 있다. 이 후 각 이미지 별 산출된 그레이 레벨의 평균에 대한 평균값을 산출할 수 있다. 즉, 기 설정된 주기동안의 평균 그레이 레벨을 산출할 수 있으며, 이를 노면 특징 정보로 설정할 수 있다.In step S510 , the control unit 110 in the
여기서, 평균 그레이 레벨은 노면의 평균 밝기를 나타내는 것으로, 데이터베이스에는 평상시 도로의 그레이 레벨이 미리 기준값으로 저장되어 있다. 예를 들어, 기준값에 벗어나는 경우, 눈, 블랙아이스, 기타 주행에 방해되는 물체가 노면에 존재하는 것으로 파악되는 지표가 될 수 있으며, 이를 바로 노면 상태로 추정하는 것은 무리가 있으나 노면 상태 추정에 이용되는 하나의 자료로서는 충분한 가치가 있다.Here, the average gray level represents the average brightness of the road surface, and the gray level of the road is stored in advance as a reference value in the database. For example, if it deviates from the reference value, it may be an indicator that snow, black ice, and other objects that interfere with driving exist on the road surface. It is of sufficient value as a single source of information.
단계 S520에서, 제어부(110)는 추출된 노면 특징 정보와 감지부(120)로부터 수집된 온도 및 습도 정보 중 적어도 하나의 정보를 노면 마찰 계수 추정 모델에 적용하여 노면 마찰 계수 추정 함수를 추출할 수 있다. 노면 마찰 계수 추정 모델은 상술한 바와 같이 미리 학습되어 구축된 것이다.In step S520, the control unit 110 may extract a road friction coefficient estimation function by applying at least one of the extracted road surface feature information and the temperature and humidity information collected from the
여기서, 추출된 노면 마찰 계수 추정 함수는 노면 마찰 계수와 날씨의 상관 관계를 나타내는 함수로서, 날씨 상태값을 매개 변수로 하여 특정 날씨 상태값을 입력하면 노면 마찰 계수값이 추정되는 확률 연산이다. 또한, 노면 마찰 계수 추정 함수는 추출되었더라도 해당 노면의 마찰 계수가 변함에 따라 조정될 필요가 있으며, 따라서 소정의 통계적 패턴분석 연산 모델이 적용된 것을 의미할 수 있다. 마르코프 모델(Markov Model)을 그 예로 들 수 있으며, 바람직하게는 은닉 마르코프 모델(Hidden Markov Model)을 기반으로 회귀적 연산을 접목하여, 추정된 마찰 계수의 변화(결과)에 따라 노면 마찰 계수 추정 함수(상태)의 알고리즘이 조정될 수 있다.Here, the extracted road friction coefficient estimation function is a function representing the correlation between the road friction coefficient and the weather, and is a probability calculation for estimating the road friction coefficient value when a specific weather state value is input using the weather state value as a parameter. In addition, even if the road surface friction coefficient estimation function is extracted, it needs to be adjusted as the friction coefficient of the corresponding road surface changes, so it may mean that a predetermined statistical pattern analysis operation model is applied. A Markov model can be given as an example, and preferably, a regression calculation is grafted based on the Hidden Markov Model, and the road surface friction coefficient estimation function according to the change (result) of the estimated friction coefficient The algorithm of (state) can be adjusted.
단계 S530에서, 제어부(110)는 상기 교통관제 서버(200)로부터 수신한 날씨 정보 중 적어도 하나의 날씨 상태값을 추출된 노면 마찰 계수 추정 함수에 입력하여 추정된 노면 마찰 계수값을 산출할 수 있다.In step S530 , the controller 110 may calculate an estimated road friction coefficient by inputting at least one weather state value among the weather information received from the
이 후, 산출된 노면 마찰 계수값에 대응하는 노면 상태 정보를 추출할 수 있다. 여기서 데이터베이스에는 기 설정된 노면 마찰 계수값 범위 별로 ICE/SNOW/WET/DRY의 노면 상태가 매칭되어 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 추정된 마찰 계수값이 0.8이고 0.7 이상이 DRY로 매칭되어 있는 경우, DRY의 노면 상태 정보가 교통 정보로 설정될 수 있다.Thereafter, road surface condition information corresponding to the calculated road surface friction coefficient value may be extracted. Here, the database may match and store the road surface conditions of ICE/SNOW/WET/DRY for each preset road friction coefficient value range. For example, when the estimated friction coefficient value is 0.8 and 0.7 or more is matched with DRY, road surface condition information of DRY may be set as traffic information.
추출된 노면 상태 정보를 광으로 조사하는 것과는 별개로, 단계 S540에서, 차량(300)이 조명 장치(100)에 접근하여 기 설정된 거리 내에 위치하는 경우, 조명 장치(100)는 차량(300)에 노면 상태 정보를 전송하여 이중으로 운전자의 안전을 도모할 수 있다. 또한, S530 에서, 추정된 노면 마찰 계수값도 차량(300)으로 전송될 수 있다.Apart from irradiating the extracted road surface condition information with light, in step S540 , when the
한편, 조명 장치(100)는 교통관제 서버(200)로 본 실시예에서 파악된 노면 마찰 계수값 및 노면 상태 정보를 전송할 수 있다. 이에 따라, 교통관제 서버(200)는 해당 도로의 노면 상태를 최신화하고 이를 다음 경로에 배치된 조명 장치로 전송함으로써, 지속적인 안전 주행을 유도할 수 있다. Meanwhile, the
추가 실시예로, 조명 장치(100)의 제어부(110)는 카메라 센서로부터 촬영된 노면 이미지를 분석하여 도로의 눈, 블랙 아이스 여부 등을 파악할 수 있다.In a further embodiment, the controller 110 of the
예를 들어, 제어부(110)는 촬영된 노면 이미지를 수신하고 이를 R, G, B영역으로 분할 할 수 있다. 이 후, 각 영역에 대응하는 그레이 레벨(gray level)값과 그 범위를 산출하고 각 그레이 레벨값에 해당하는 픽셀들의 수를 파악할 수 있다.For example, the controller 110 may receive a photographed road image and divide it into R, G, and B regions. Thereafter, a gray level value and a range corresponding to each region may be calculated, and the number of pixels corresponding to each gray level value may be determined.
이 후, 노면 이미지의 전체 픽셀들에 대한 그레이 레벨값의 평균을 산출할 수 있다. 이는 노면 이미지의 휘도(L*)를 의미할 수 있다. 또한, 각 R, G, B영역의 평균 그레이 레벨의 차이값()을 산출할 수 있다. 이는 레드(R)영역 평균값과 블루(B)영역의 평균값의 차이를 의미할 수 있다.Thereafter, an average of gray level values for all pixels of the road image may be calculated. This may mean the luminance (L*) of the road image. In addition, the difference value ( ) can be calculated. This may mean a difference between the average value of the red (R) region and the average value of the blue (B) region.
이 후, 하기 (1)식을 적용하여 노면 이미지의 백색도(백색지수, index of whiteness, lw)를 산출할 수 있다.Thereafter, the whiteness (index of whiteness, lw) of the road surface image can be calculated by applying the following equation (1).
- (1) - (One)
조명 장치(100)의 데이터베이스에는 노면에 눈이 분포된 상태를 판별하는 제 1백색도와 블랙 아이스가 포함된 상태를 판별하는 제 2백색도의 기준값이 미리 설정되어 저장되어 있을 수 있다. 이에 따라, 제어부(110)는 산출된 백색도가 제 1백색도 이상인 경우, 눈이 내린 노면 상태로 판단하고, 제 2백색도 미만인 경우, 블랙 아이스가 존재하는 노면 상태로 판단할 수 있다.In the database of the
상술한 실시예들에 따르면, 본 발명의 지능형 교통 정보 제공 시스템은 노면 상태 정보를 정확하게 추정할 수 있다. 즉, 조명 장치(100)는 노면 상태 정보를 교통 정보로 하여 이에 대한 텍스트 또는 이미지를 광으로 조사할 수 있다. 안전 주행에 있어 날씨 정보는 참고 사항일 뿐이며, 운전 조작과 가장 밀접하게 관련되는 사항은 현재의 노면 상태이므로, 운전자는 보다 실용적이고 직접적인 교통 정보를 시각적으로 인지 할 수 있다.According to the above-described embodiments, the intelligent traffic information providing system of the present invention can accurately estimate road surface condition information. That is, the
다시 도 2를 참조하여, 단계 S320과 관련된 일 실시예에 따르면, 교통관제 서버(200)로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 경우, 제어부(110)는 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 위험 점수로 변환할 수 있다. 변환된 위험 점수가 기 설정된 기준값 이상으로 판단되는 경우, 주행의 리스크가 큰 것으로 파악하여 해당 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 조명 장치(100)와 기 설정된 거리 내에 위치하는 차량(300)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 운전자는 이중으로 경고 메시지를 제공 받음으로써, 운전에 만전을 기할 수 있다.Referring back to FIG. 2 , according to an embodiment related to step S320 , when traffic information is identified based on the weather information and road condition information received from the
또한, 조명 장치(100)는 교통관제 서버(200)로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 파악된 교통 정보가 감지부(120)에 의해 수집된 정보에 따라 스스로 파악한 교통 정보와 차이가 나는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어 각 교통 정보가 기 설정된 오차 범위를 보이는 경우, 어떤 교통 정보가 더 정확한지 판단하기 위하여 조명 장치(100)는 교통관제 서버(200)로 식별 정보와 함께 날씨 정보 및 도로 상황 정보의 재전송 요청 신호를 전송할 수 있다. 또한, 스스로 파악한 교통 정보를 같이 전송하여 교통관제 서버(200)에 비교 판단을 요청할 수도 있다.In addition, in the
단계 S330에서, 조명 장치(100)의 제어부(110)는 파악된 교통 정보와 기 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출할 수 있다. 예를 들면, 전방의 사고 발생과 같은 경우, 데이터베이스에는 이에 매칭되어 '정체, '사고발생'과 같은 텍스트 또는 이를 상징하는 마크 등이 저장되어 있을 수 있다.In step S330 , the control unit 110 of the
단계 S340에서, 제어부(110)는 추출된 텍스트 또는 이미지 형태로 형성된 광을 바닥면에 조사하도록 발광부(130)를 제어할 수 있다. 발광부(130)의 특징은 미세 가공된 발광 소자를 삽입함으로써, 발광 소자를 픽셀 별로 개별 제어가 가능한 것이며, 이에 따라 특정 형태의 광을 형성할 수 있다는 것이다. 이와 관련된 구체적인 설명은 도 1을 참조하여 상술한 내용에 갈음하도록 한다.In step S340 , the controller 110 may control the
도 6에는, 눈과 관련된 교통 정보가 파악된 경우, 눈을 상징하는 이미지의 광이 형성된 예가 도시되어 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르는 조명 장치(100)는 기존의 조명 기능에 더하여 운전자에게 메시지를 전달하는 역할도 수행할 수 있다. 따라서, 별도의 지능형 교통 장비를 도로 또는 터널에 배치하지 않더라도 공간적 제약 없이 경제적으로 지능형 교통 시스템을 운영할 수 있다.6 shows an example in which light of an image symbolizing the eye is formed when traffic information related to the eye is identified. In this way, the
추가 실시예로, 제어부(110)는 감지부(120) 내 카메라 센서를 통하여 수집된 정보에 기초하여 바닥면의 휘도를 파악할 수 있다. 이 후, 파악된 바닥면의 밝기(휘도)에 따라, 조사되는 광의 세기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 밝기는 실시간으로 계속 파악되며, 이에 따라 출력되는 픽셀 별로 디밍 제어를 계속 수행하여 기 설정된 광의 세기가 유지되도록 할 수 있다. 따라서, 과도한 빛에 의한 운전자의 피로감을 예방하고, 불필요한 전력 손실을 막을 수 있다. In a further embodiment, the controller 110 may determine the luminance of the floor based on information collected through a camera sensor in the
한편, 단계 S320에서 개시한 내용과 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 교통 정보를 파악하는 과정 상, 같은 주기에서 복수의 교통 정보가 파악될 수 있다. 예를 들어, 감지부(120)에 의해 수집된 정보에 의해 블랙 아이스의 존재가 파악되고, 교통관제 서버(200)로부터 수신한 정보에 기초하여 사고 발생이 파악되며, 차량(300)으로부터 수신한 정보에 기초하여 'SNOW'의 노면 상태가 동시에 파악될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention as disclosed in step S320, a plurality of pieces of traffic information may be identified in the same period in the process of identifying traffic information. For example, the presence of black ice is detected by the information collected by the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 경우 단계 S330에서, 각각의 교통 정보 별로 위험 점수를 산출할 수 있다. 여기서 위험 점수를 산출하는 과정은 해당 교통 정보에 대응하는 위치와 차량(300)과의 거리, 차량의 속도, 진행 방향 및 교통 정보 별로 기 설정된 위험 지수가 고려된 소정의 연산식에 기초하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 전방 사고 발생 정보의 위험 지수가 블랙 아이스 보다 크더라도 블랙 아이스가 존재하는 위치가 차량(300)과 더 가까운 경우 더 높은 위험 점수로 산출될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in this case, in step S330, a risk score may be calculated for each traffic information. Here, the process of calculating the risk score is to be performed based on a predetermined arithmetic expression in which the distance between the location corresponding to the corresponding traffic information and the
이 후, 제어부(110)는 산출된 위험 점수를 비교 연산할 수 있으며, 그 결과 가장 높은 위험 점수의 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출할 수 있다. 또는, 위험 점수를 기 설정된 기준값과 비교 연산할 수 있으며, 그 이상이라고 판단되는 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출할 수 있다.Thereafter, the controller 110 may compare and calculate the calculated risk score, and as a result, may extract text or an image matched with traffic information having the highest risk score. Alternatively, the risk score may be compared and calculated with a preset reference value, and text or images matched with traffic information determined to be greater than that may be extracted.
일 실시예에 따르면, 가장 높은 위험 점수를 판단한 경우는 문제가 되지 않으나, 기준값 이상의 위험 점수에 해당하는 교통 정보는 다수 일 수 있다. 이러한 경우, 각각의 교통 정보는 안전에 밀접하게 관련되는 것이므로 모두 바닥면에 표시하여 노출시키는 것이 바람직할 수 있다. 이 때, 제어부(110)는 각각의 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하고, 이들을 표시하는 각각의 광들을 동시에 또는 순차적으로 조사하도록 발광부(130)를 제어할 수 있다.According to an embodiment, it does not matter if the highest risk score is determined, but there may be a plurality of traffic information corresponding to a risk score greater than or equal to a reference value. In this case, since each traffic information is closely related to safety, it may be desirable to display and expose all of them on the floor. In this case, the controller 110 may control the
즉, 기 설정된 영역으로 분할되어 동시에 조사되거나 높은 위험 점수 순서대로 조사 시간이 길게 설정되어 순차적으로 조사될 수 있다. 예를 들어, 'A', 'B'교통 정보의 위험 점수가 모두 기준값 이상이어서 이에 매칭된 'M', 'N' 이미지가 추출된 경우, 2개의 영역으로 분할되어 각 영역에 'M', 'N'을 표시하는 광이 같이 조사될 수 있다. 또는, 제어부(110)가 'A', 'B'의 위험 점수를 서로 비교한 결과, 'A'의 위험 점수가 높은 경우, 'M'의 조사 시간을 3초, 이어서 'N'의 조사 시간을 1초로 설정하여 순차적으로 조사하도록 발광부(130)를 제어할 수 있다.That is, it may be divided into preset areas and simultaneously irradiated or sequentially irradiated with a long irradiation time set in the order of a high risk score. For example, if the 'M' and 'N' images matching the 'M' and 'N' images are extracted because the risk scores of 'A' and 'B' traffic information are all higher than the reference value, the Light indicating 'N' may be irradiated together. Alternatively, when the control unit 110 compares the risk scores of 'A' and 'B' with each other, when the risk score of 'A' is high, the irradiation time of 'M' is 3 seconds, followed by the irradiation time of 'N' It is possible to control the
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.Although the methods and systems of the present invention have been described with reference to specific embodiments, some or all of their components or operations may be implemented using a computer system having a general purpose hardware architecture.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
100: 조명 장치
200: 교통관제 서버
300: 차량100: lighting device
200: traffic control server
300: vehicle
Claims (5)
조명 장치에 포함된 복수의 센서를 통하여 기 설정된 범위의 영상, 온도 및 습도 중 적어도 하나의 정보를 수집하거나 교통관제 서버로부터 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 실시간 수신하는 단계;
상기 복수의 센서를 통하여 수집된 정보 또는 상기 교통관제 서버로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 단계;
상기 파악된 교통 정보와 기 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 텍스트 또는 이미지 형태로 형성된 광을 바닥면에 조사하도록 발광부를 제어함으로써 상기 교통 정보가 노출되도록 하는 단계;
를 포함하되,
상기 교통 정보를 파악하는 단계는, 상기 조명 장치와 기 설정된 거리 내에 위치한 차량으로부터 수신한 휠 상태 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 단계를 더 포함하되,
상기 휠 상태 정보에 기초하여 파악되는 교통 정보는 상기 조명 장치가 설치된 도로의 노면 상태 정보를 포함하고,
상기 발광부는, 적어도 하나의 발광 소자를 포함하되, 상기 발광 소자는 소정의 픽셀 단위로 세분화된 것이며, 각각의 픽셀마다 점소등 및 디밍(dimming)이 제어됨으로써 텍스트 또는 이미지 형태의 광이 형성되는 것이고,
상기 조명 장치가 설치된 도로의 노면 상태 정보를 파악하는 과정은,
상기 기 설정된 거리 내에 위치한 차량의 식별 신호를 감지하고,
상기 감지한 식별 신호에 포함된 상기 차량 일 측의 휠에 대한 가속도 신호, 지자기 신호, 공기압 신호, 온도 신호 및 자이로센싱 신호 중 적어도 하나를 수신하고,
상기 수신한 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하고,
상기 변환된 주파수 영역의 신호를 기 설정된 구간으로 분할하고,
상기 분할된 구간 별로 대표데이터를 추출하여 특징벡터를 산출하고,
상기 산출된 각각의 특징벡터에 대한 사이즈 스케일링(scaling)을 수행하고,
상기 사이즈 스케일링된 각 특징벡터를 분류모델에 적용하여 노면 상태 정보를 추출하는 것이고,
상기 분류모델은 휠의 가속도 신호, 지자기 신호, 공기압 신호, 온도 신호 및 자이로센싱 신호 중 적어도 하나를 입력값으로 하고 기 설정된 기준으로 분류된 노면 상태 정보 중 하나를 출력하도록 설계된 소정의 인공신경망 모델에 의해 미리 학습된 것인,
실시간 교통 정보 제공 방법.A method for providing real-time traffic information, performed by a lighting device disposed on a road or a tunnel,
Collecting at least one of an image, temperature, and humidity in a preset range through a plurality of sensors included in the lighting device or receiving weather information and road condition information from a traffic control server in real time;
identifying traffic information based on information collected through the plurality of sensors or weather information and road condition information received from the traffic control server;
extracting text or images previously matched with the identified traffic information; and
exposing the traffic information by controlling the light emitting unit to irradiate the light formed in the form of the extracted text or image on the floor;
including,
The step of recognizing the traffic information further includes the step of recognizing the traffic information based on the wheel state information received from the vehicle located within a preset distance from the lighting device,
Traffic information identified based on the wheel state information includes road surface state information of a road on which the lighting device is installed,
The light emitting unit includes at least one light emitting element, wherein the light emitting element is subdivided into a predetermined pixel unit, and light in the form of text or image is formed by controlling turning off and dimming for each pixel. ,
The process of identifying the road surface condition information of the road on which the lighting device is installed,
Detects an identification signal of a vehicle located within the preset distance,
Receive at least one of an acceleration signal, a geomagnetic signal, a pneumatic signal, a temperature signal, and a gyroscope sensing signal for a wheel on one side of the vehicle included in the detected identification signal,
converting the received signal into a signal in the frequency domain,
dividing the converted frequency domain signal into preset sections,
Extracting representative data for each divided section to calculate a feature vector,
performing size scaling on each of the calculated feature vectors,
To extract road surface condition information by applying each of the size-scaled feature vectors to a classification model,
The classification model uses at least one of an acceleration signal, a geomagnetic signal, a pneumatic signal, a temperature signal, and a gyro sensing signal of the wheel as an input value and outputs one of the road surface condition information classified according to a preset criterion. previously learned by
How to provide real-time traffic information.
상기 파악된 교통 정보와 기 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하는 단계는,
상기 파악된 교통 정보가 복수개인 경우, 상기 각각의 교통 정보 별로 위험 점수를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 위험 점수를 비교한 결과 가장 높은 위험 점수의 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하거나, 상기 산출된 위험 점수가 기 설정된 기준값 이상인 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지를 추출하는 단계;
를 포함하되,
상기 기준값 이상인 교통 정보에 매칭된 텍스트 또는 이미지가 복수개로 추출된 경우, 상기 복수개로 추출된 텍스트 또는 이미지로 형성된 광은 기 설정된 영역으로 분할되어 동시에 조사되거나 높은 위험 점수 순서대로 조사 시간이 길게 설정되어 순차적으로 조사되는 것인,
실시간 교통 정보 제공 방법.The method of claim 1,
The step of extracting the text or image matched with the identified traffic information is,
calculating a risk score for each piece of traffic information when there are a plurality of the identified traffic information; and
extracting a text or image matched with traffic information having the highest risk score as a result of comparing the calculated risk scores, or extracting text or images matched with traffic information in which the calculated risk score is equal to or greater than a preset reference value;
including,
When a plurality of texts or images matched with traffic information equal to or greater than the reference value are extracted, the light formed from the plurality of extracted texts or images is divided into a preset area and irradiated simultaneously, or the irradiation time is set to be long in the order of a high risk score sequentially investigated,
How to provide real-time traffic information.
상기 교통관제 서버로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 단계는,
상기 실시간으로 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 위험 점수로 변환하는 단계; 및
상기 변환된 위험 점수가 기 설정된 기준값 이상인 날씨 정보 및 도로 상황 정보를 상기 조명 장치와 기 설정된 거리 내에 위치하는 차량에 전송하는 단계;
를 포함하되,
상기 파악된 교통 정보가 상기 조명 장치 내 복수의 센서를 통하여 수집된 정보에 기초하여 파악된 교통 정보와 기 설정된 오차 범위를 보이는 경우, 상기 교통관제 서버로 상기 조명 장치의 식별 정보와 함께 상기 날씨 정보 및 도로 상황 정보의 재전송 요청 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는,
실시간 교통 정보 제공 방법.The method of claim 1,
The step of identifying traffic information based on the weather information and road condition information received from the traffic control server includes:
converting the weather information and road condition information received in real time into a risk score; and
transmitting weather information and road condition information in which the converted risk score is equal to or greater than a preset reference value to a vehicle located within a preset distance from the lighting device;
including,
When the identified traffic information shows traffic information and a preset error range based on information collected through a plurality of sensors in the lighting device, the traffic control server sends the weather information together with identification information of the lighting device and transmitting a retransmission request signal of road condition information.
How to provide real-time traffic information.
상기 복수의 센서를 통하여 수집된 정보 또는 상기 교통관제 서버로부터 수신한 날씨 정보 및 도로 상황 정보에 기초하여 교통 정보를 파악하는 단계는,
상기 복수의 센서를 통하여 수집된 영상 정보에 기초하여 상기 조명 장치가 설치된 영역의 노면 특징 정보를 추출하는 단계;
상기 노면 특징 정보와 상기 복수의 센서를 통하여 수집된 온도 및 습도 정보 중 적어도 하나의 정보를 노면 마찰 계수 추정 모델에 적용하여 노면 마찰 계수 추정 함수를 추출하는 단계;
상기 추출된 노면 마찰 계수 추정 함수에 대하여 상기 교통관제 서버로부터 수신한 날씨 정보 중 적어도 하나의 날씨 상태값을 매개 변수로 적용함으로써, 노면 마찰 계수와 날씨의 상관 관계를 나타내는 기 설정된 확률 연산을 수행하여 노면 마찰 계수값을 추정하는 단계;
상기 추정된 노면 마찰 계수값에 대응하는 기 설정된 기준으로 분류된 노면 상태 정보 중 하나를 추출하는 단계; 및
상기 추정된 노면 마찰 계수값 또는 추출된 노면 상태 정보를 기 설정된 거리 내에 위치하는 차량에 전송하는 단계;
를 포함하되,
상기 노면 마찰 계수 추정 모델은 기 설정된 기간 동안 수집하여 누적된 노면 특징 정보, 온도 정보, 습도 정보 및 날씨 정보를 입력값으로 하고, 날씨 정보에 따른 노면 마찰 계수값을 나타내는 노면 마찰 계수 추정 함수를 출력하도록 설계된 소정의 기계학습모델에 의해 미리 학습된 것인,
실시간 교통 정보 제공 방법.The method of claim 1,
The step of identifying traffic information based on information collected through the plurality of sensors or weather information and road condition information received from the traffic control server,
extracting road surface characteristic information of an area in which the lighting device is installed based on the image information collected through the plurality of sensors;
extracting a road friction coefficient estimation function by applying at least one of the road surface characteristic information and the temperature and humidity information collected through the plurality of sensors to a road friction coefficient estimation model;
By applying at least one weather state value among the weather information received from the traffic control server as a parameter to the extracted road friction coefficient estimation function, a preset probability calculation indicating the correlation between the road friction coefficient and the weather is performed. estimating a road friction coefficient value;
extracting one of the road surface condition information classified according to a preset criterion corresponding to the estimated road surface friction coefficient value; and
transmitting the estimated road friction coefficient value or the extracted road surface condition information to a vehicle located within a preset distance;
including,
The road friction coefficient estimation model takes as input values accumulated road surface characteristic information, temperature information, humidity information, and weather information collected for a preset period, and outputs a road friction coefficient estimation function representing a road friction coefficient value according to the weather information which has been previously learned by a predetermined machine learning model designed to
How to provide real-time traffic information.
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KR1020210042715A KR102313634B1 (en) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | Lighting device that irradiates light indicating traffic information and intelligent transport system comprising the lighting device and method performed by the system for providing traffic information |
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- 2021-04-01 KR KR1020210042715A patent/KR102313634B1/en active IP Right Grant
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