KR20180136601A - 포트홀 검출장치 및 포트홀 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로상의 포트홀을 자동으로 검출하는 장치 및 검출된 포트홀을 관리하는 시스템에 대한 발명이다. 구체적으로 샤시(110)에 바퀴(120)가 형성되며, 샤시 일측에 결착구(130)가 형성되는 캐리어(100);, 상기 캐리어에 장착되는 레이저 빛 발진기(200);, 상기 캐리어에 장착되며, 레이저 빛을 촬영하는 카메라(300);를 포함한다.
Description
본 발명은 도로상의 포트홀을 자동으로 검출하는 장치 및 검출된 포트홀을 관리하는 시스템에 대한 발명이다.
특허문헌 001은 도로 표면상의 포트홀 측정 시스템 및 방법에 대한 발명이며, 구체적으로 포트홀 측정 시스템에 있어서, 비전카메라 및 레이저 변위센서를 이용하여 포트홀을 감지하고 측정하는 시스템 구성; 및 GPS의 위치값과 속도센서에 의한 값을 이용한 현재 위치 보정 방법을 포함하고, 비전카메라 영상처리시스템은 전처리 및 포트홀 인식과정을 거쳐 홀크기를 측정하고, 레이저센서는 도로표면을 스캔하여 도로면의 높이를 측정한 후 홀 깊이를 측정하고, 포트홀 크기와 홀 깊이를 종합적으로 처리하여 포트홀 유무를 판단하고 해당 위치를 함께 기록하는 처리시스템을 제시하고 있다.
특허문헌 002는 영상을 활용한 도로 포트홀 영역 인식 방법은 촬영부가 이동중인 차량에서 도로의 관심영역 영상을 촬영하는 단계와, 제1잡음 제거부가 상기 촬영된 관심영역 영상의 잡음을 제거하는 단계와, 밝기 조정부가 상기 잡음이 제거된 영상의 영역별 밝기를 조절하는 단계와, 이진화부가 상기 밝기 조절된 영상을 이진 영상으로 변환하는 단계와, 제2잡음 제거부가 상기 변환된 이진 영상의 잡음을 제거하는 단계와, 외곽선 추출부가 상기 잡음이 제거된 이진화 영상의 외곽선을 추출하는 단계와, 사각 영역부가 상기 외곽선이 추출된 영상에서 사물 이미지들을 선별하여 사각 영역화하는 단계와, 포트홀 반환부가 상기 사각 영역화하여 최종 추출된 이미지를 포트홀 영역정보로 반환하는 단계를 포함하여 이루어진다. 특허문헌 002는 영상을 활용한 도로 포트홀 영역 인식 장치 및 방법은 차량 주행 중 포트홀로 인해 발생할 수 있는 사고와 피해를 예방하기 위하여 영상을 기반으로 포트홀을 판단하고 그 결과를 반환하여 사용자가 위험을 인지 및 회피를 할 수 있으며, 또한 상기 포트홀로 인한 차량 사고가 발생할 경우 사고원인 분석에 중요정보를 제공할 수 있다.
특허문헌 003은 주행 차량을 이용한 포트홀 검출 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 레이저 센서 등을 구비하는 고속 주행 차량을 이용하여 도로상의 포트홀을 자동으로 검출할 수 있도록 하기 위한 포트홀 검출 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특허문헌 003은 주행 차량을 이용한 포트홀 검출 시스템에 있어서, 상기 주행 차량에 부착되어 노면의 변위를 측정하는 센서부; 상기 주행 차량의 주행 속도에 대응되도록 상기 센서부의 측정 주기를 실시간 제어하는 제어부; 상기 주행 차량의 실시간 위치 정보를 파악하는 GPS부; 상기 센서부에 의한 측정 정보를 이용하여 포트홀을 검출하는 정보 처리부; 및 상기 정보 처리부에 의해 검출된 포트홀 정보를 상기 GPS의 위치 정보와 연동시켜 저장하는 데이터베이스;를 포함하는 주행 차량을 이용한 포트홀 검출 시스템을 제공한다.
특허문헌 004는 도로위의 포트홀을 알리고 사전에 위험요소를 제거함으로써 안전한 운전을 할 수 있도록 고안된 위험신고 처리 시스템이다. 이를 위해 스마트폰에 내장된 단일 고해상도 카메라에 의해 도로위의 포트홀 영상 및 주변 정황을 인지 할 수있는 배경 영상을 촬영 취득하고, GPS위성으로부터 확보한 위험요인의 위치정보를 영상에 출력시켜 처리하는 어플리케이션 프로그램과, 스마트폰의 디스플레이 화면에 자체 카메라로 취득된 영상 및 배경 영상 화면, 위험요소 인식부에서 추출된 위험요소의 영역 화면, GPS수신부의 위치 정보에 표시되는 맵 화면을 동시에 표출하는 화면 표출부와, 영상입력 처리부에서 취득된 위험요소 및 배경 영상, 맵 정보를 데이터 베이스화하여 저장하는 데이터 저장부와, 영상 및 데이터를 처리하여 담당부서에 전송하는 프로세서를 구비하며 전체 시스템을 제어하는 시스템 제어부를 포함한다.
본 발명은 도로상의 포트홀을 자동으로 검출하는 장치 및 검출된 포트홀을 관리하는 시스템에 대한 발명이다.
종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 포트홀(10) 검출장치는 샤시(110)에 바퀴(120)가 형성되며, 샤시 일측에 결착구(130)가 형성되는 캐리어(100);, 상기 캐리어에 장착되는 레이저 빛 발진기(200);, 상기 캐리어에 장착되며, 레이저 빛을 촬영하는 카메라(300);를 포함한다.
본 발명의 포트홀 검출장치는 앞에서 제시한 캐리어, 레이저 빛 발진기, 카메라로 이루어진 발명에 있어서, 상기 레이저 빛 발진기와 카메라가 설치되며, 상기 샤시에 장착되는 프레임(400);을 포함한다.
본 발명의 포트홀 검출장치는 앞에서 제시한 캐리어, 레이저 빛 발진기, 카메라로 이루어진 발명에 있어서, 상기 프레임 및 상기 샤시 사이에 장착되는 자세제어장치(410);를 포함한다.
본 발명의 포트홀 검출장치는 앞에서 제시한 캐리어, 레이저 빛 발진기, 카메라로 이루어진 발명에 있어서, 상기 캐리어에 장착되는 GPS 수신기(500);, 상기 GPS 수신기의 위치정보와 카메라의 정보를 송신하는 송신기(600);를 포함한다.
본 발명의 포트홀 관리시스템은 청구항 4의 송신기로부터 얻어진 포트홀 정보를 수신하는 수신단계(S100);, 상시 수신단계로부터 얻어진 정보를 도로정보가 내장된 서버에 저장하는 저장단계(S200);, 상기 저장단계로부터 포트홀의 크기 및 위치를 분석하는 분석단계(S300);, 상기 분석단계의 데이터를 송출하는 송출단계(S400);를 포함한다.
본 발명의 포트홀 관리시스템은 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 송출단계의 송출신호를 휴대용 단말기로 확인하는 인지단계(S500);를 포함한다.
본 발명은 도로상의 포트홀을 자동으로 검출하는 장치 및 검출된 포트홀을 관리하는 시스템에 대한 발명이다.
본 발명의 포트홀 검출장치는 주행차량에 견인하므로 다양한 운송대상에 적용할 수 있다. 본 발명의 포트홀 검출장치는 복수의 레이저 빛을 투여하며, 검출하므로 정확한 포트홀을 검출할 수 있다.
본 발명의 포트홀 검출장치는 사선 및 경사각도로 레이저 빛을 측정하므로 포트홀 깊이를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 포트홀 검출장치는 프레임에 장착되며 프레임에는 변위센서 및 진동센서에 의해 위치를 제어하므로 프레임의 안정적인 자세제어가 가능하다.
본 발명의 포트홀 검출장치는 다축힌지가 레이저 빛의 사선 및 경사각도를 다양하게 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 포트홀 측정장치 개요도.
도 2는 본 발명의 카메라와 레어저 빛이 비추는 포트홀의 관계도.
도 3은 도로상의 포트홀 형상
도 2는 본 발명의 카메라와 레어저 빛이 비추는 포트홀의 관계도.
도 3은 도로상의 포트홀 형상
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
(실시예 1-1) 본 발명의 포트홀(10) 검출장치는 포트홀 검출장치에 있어서, 샤시(110)에 바퀴(120)가 형성되며, 샤시 일측에 결착구(130)가 형성되는 캐리어(100);, 상기 캐리어에 장착되는 레이저 빛 발진기(200);, 상기 캐리어에 장착되며, 레이저 빛을 촬영하는 카메라(300);를 포함한다.
노면상에 존재하는 포트홀은 주행 차량의 안전성을 저해한다. 본 발명은 노면상에 존재하는 포트홀을 감지하며, 감지된 포트홀의 위치와 크기를 판별하는 포트홀 검출장치에 대한 발명이다. 본 발명의 포트홀 검출장치는 측정차량에 캐리어를 장착한다. 상기 캐리어는 바퀴가 장착된 샤시로 이루어지며, 샤시는 측정차량과 결합하기 위한 결착구를 형성한다. 상기 결착구는 측정차량과 장착 및 탈착 된다. 측정차량의 전원을 캐리어에 전송하기 위해 전연공급장치가 포함된다. 캐리어에는 레이저 빛을 만들어 내는 레이저 빛 발진기가 장착되며, 레이저 빛 발진기는 선형상의 레이저 빛을 도로면에 투영한다. 캐리어에는 카메라가 장착되며, 카메라는 도로면에 투영된 레이저 빛을 촬영한다. 선형상으로 투영된 레이저 빛은 포토홀에서 선 영상이 변형되며, 카메라는 변형된 선영상 이미지를 판독하여 포트홀 크기 및 위치를 측정한다.
(실시예 1-2) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1 에 있어서, 상기 바퀴는 3개 또는 4개로 형성되는 것을 포함한다.
캐리어는 측정차량에 연결되어 이동된다. 캐리어의 안정적 주행을 위해 샤시에는 3개 또는 4개의 바퀴를 장착한다. 바람직하게는 4개의 바퀴가 노면에 밀착되는 것이 좋다.
(실시예 1-3) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1 에 있어서, 상기 바퀴와 상기 샤시는 쇼바가 형성되는 것을 포함한다.
캐리어에는 레이저 빛 발진기 및 카메라가 장착되며, 노면 진동에 의해 장비손상을 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위해 노면진동 감쇄를 위한 쇼바가 바퀴와 샤시 사이에 장착한다.
(실시예 1-4) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1 에 있어서, 상기 카메라는 복수로 형성되는 것을 포함한다.
하나의 카메라는 레이저 빛 영상을 정확하게 판단할 수 없다. 따라서 캐리어는 복수의 카메라를 장착하여 레이저 선을 복수로 촬영하며, 포트홀의 정확한 영상을 판별한다.
(실시예 1-5) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1 에 있어서, 상기 레이저 빛 발진기는 도로면 수직방향으로부터 사선으로 빛이 발진되는 것을 포함한다.
레이저 빛은 도로면에 수직방향으로 빛을 투영할 수 있다. 그러나 사선으로 빛을 투사하여 포트홀 홈 측면영상을 투영할 수 있도록 형성한다.
(실시예 1-6) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1 에 있어서, 상기 레이저 빛 발진기는 도로면 진행방향으로부터 경사각도로 빛이 발진되는 것을 포함한다.
레이저 빛은 도로면의 진행방향으로 수직으로 빛을 투사할 수 있다. 그러나 경사각도로 빛을 투사한다. 이는 포트홀의 홈의 크기 및 복수의 포트홀 위치를 비교적으로 판단하기 위함이다.
(실시예 1-7) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1 에 있어서, 상기 레이저 빛 발진기는 복수로 형성되는 것을 포함한다.
캐리어에 장착되는 레이저 빛 발진기는 복수로 형성된다. 복수의 레이저 빛이 서로 평행선을 형성하여 도로에 투영하면, 포트홀의 크기를 정확하게 인지할 수 있는 효과가 있다.
(실시예 2-1) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1에 있어서, 상기 레이저 빛 발진기와 카메라가 설치되며, 상기 샤시에 장착되는 프레임(400);을 포함한다.
레이저 빛 발진기 및 카메라가 샤시에 장착되는 경우, 노면상의 불안전성이 측정장치에 그대로 반영된다. 따라서 안정적인 장비보호 및 도로정보의 정확성 판단을 위해 별도의 프레임을 샤시에 장착한다. 즉, 프레임에 레어저 빛 발진기 및 카메라를 장착한다.
(실시예 2-2) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 프레임에는 카메라가 장착되는 측정장착구(420);, 레이저 빛 발진기가 장착되는 소스장착구(430);를 포함한다.
카메라는 측정장착구를 통해 프레임에 고정되며, 레이저 빛 발진기는 소스장착구를 통해 프레임에 고정된다. 측정장착구 및 소스장착구는 프레임 상에서 위치이동이 가능하며, 장착 및 탈착 가능하다. 이는 교체 및 수리를 용이하게 하기 위함이다.
(실시예 2-3) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 2-2에 있어서, 상기 측정장착구는 프레임에서 이동 가능하도록 가이드 레일(440)이 장착되는 것을 포함한다.
레이저 빛 투영각도에 따라 카메라의 투사위치가 변화되어야 한다. 카메라를 장착하는 측정장착구는 가이드레일에 장착되며, 상기 가이드 레일은 레이저 빛의 투영각도에 따라 자동으로 작동된다.
(실시예 2-4) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 2-2 또는 실시예 2-3에 있어서, 상기 소스장착구는 프레임에서 2축 각도회동 가능한 다축힌지(450)를 포함한다.
레이저 빛 발진장치는 도로면 레이저 선을 사선 및 경사로 투영한다. 이를 위해 레이저 빛 발진장치는 사선각도 및 경사각도를 유발하며, 이를 위해 다축힌지가 장착된다. 다축힌지는 회전하는 회전축 힌지 및 요동하는 요동축 힌지로 구성된다. 다축힌지는 외부조작에 의해 이동 및 고정 가능하도록 클램프를 형성한다. 다축힌지의 각도변화에 따라 상기 가이드레일의 이동거리가 유동적으로 이루어지므로 별도의 제어장치가 구비된다.
(실시예 3-1) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1에 있어서, 상기 프레임 및 상기 샤시 사이에 장착되는 자세제어장치(410);를 포함한다.
프레임과 샤시는 별도로 구분되며, 자세제어장치로 결합된다. 자세제어장치는 노면상의 불필요한 환경조건이 프레임에 전달되는 것을 차단하기 위함이다. 이는 카메라와 레이저 빛 발진기의 안정성 및 측정정확성을 향상시키기 위함이다.
(실시예 3-2) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 3-1에 있어서, 복수로 형성되며, 상기 프레임에 장착되는 비접촉 변위센서(411);, 상기 변위센서 신호를 입력 받으며, 상기 자세제어장치의 작동을 제어하는 제1제어기(412)를 포함한다.
프레임에는 복수로 형성된 비접촉 변위센서를 장착한다. 상기 변위센서는 초음파 센서 및 갭센서를 활용하는 것이 바람직하며, 이와 균등한 대상으로 치환 가능한다. 변위센서는 복수로 형성되며, 복수의 센서신호로부터 얻어진 정보는 노면의 평면을 판독하며, 프레임의 위치가 노면과 평면이 되도록 형성한다. 이를 위해, 변위센서의 신호는 제1제어기에 전달되며, 제1제어기는 자세제어장치를 실시간으로 구동하여 프레임과 노면이 항상 평면을 유지하도록 한다.
(실시예 3-3) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 프레임에 장착되는 진동센서(413);, 상기 진동센서의 신호를 입력받아 상기 자세제어장치에 장착된 ER댐퍼(414)를 작동하는 제2제어기(415);를 포함한다.
중요 측정장치가 장착되는 프레임은 진동에 취약하다. 이를 해결하기 위해 프레임에는 진동센서를 장착한다. 진동센서는 가속도 센서를 이용하는 것이 바람직하며, 이와 균등한 목적과 효과를 달성하는 센서가 치환될 수 있다. 진동센서가 이상신호를 감지하면, 제2제어기가 ER댐퍼를 작동시켜, 진동을 감쇄시킨다. 따라서 프레임은 안정적인 위치를 유지할 수 있다.
(실시예 4-1) 본 발명의 포트홀 검출장치는 실시예 1-1에 있어서, 상기 캐리어에 장착되는 GPS수신기(500);, 상기 GPS수신기의 위치정보와 카메라의 정보를 송신하는 송신기(600);를 포함한다.
도로상에서 포트홀 위치를 검출하기 위해 캐리어는 GPS수신기를 장착된다. 포트홀의 위치가 감지되면, GPS수신기로 입력된 위치가 확정되며, 확정된 위치정보 및 포트홀의 정보는 송신기를 통해 외부에 전달하게 된다. 외부에서는 송신된 신호를 수신하여 포트홀 정보를 판단할 수 있다.
(실시예 5-1) 본 발명의 포트홀 관리시스템은 포트홀 관리시스템에 있어서, 실시예 4-1의 송신기로부터 얻어진 포트홀 정보를 수신하는 수신단계(S100);, 상시 수신단계로부터 얻어진 정보를 도로정보가 내장된 서버에 저장하는 저장단계(S200);, 상기 저장단계로부터 포트홀의 크기 및 위치를 분석하는 분석단계(S300);, 상기 분석단계의 데이터를 송출하는 송출단계(S400);를 포함한다.
도로상에 존재하는 포트홀은 하나의 시스템에서 관리되어야 하며, 포트홀은 수시로 보수되어야 한다. 이를 위해 포트홀 관리시스템을 형성한다. 청구항 4에서 송신된 포트홀 정보 신호를 수신하며, 수신된 신호를 도로정보가 내장된 서버에 저장하며, 저장된 정보로부터 포트홀의 크기와 위치를 분석하며, 분석된 데이터를 사용자가 인지할 수 있는 상태로 공지되어야 한다.
(실시예 6-1) 본 발명의 포트홀 관리시스템은 실시예 5-1에 있어서, 상기 송출단계의 송출신호를 휴대용 단말기로 확인하는 인지단계(S500);를 포함한다.
포트홀을 보수하는 자는 청구항 5의 데이터를 확인하고 포트홀을 보수하는 관리시스템이다.
100 : 캐리어
110 : 샤시
120 : 바퀴 130 : 결착구
200 : 레이저 빛 발진기 300 : 카메라
400 : 프레임 410 : 자세제어장치
411 : 비접촉 변위센서 412 : 제1제어기
413 : 진동센서 414 : ER댐퍼
415 : 제2제어기 420 : 측정장착구
430 : 소스장착구 440 : 가이드 레일
450 : 다축힌지 500 : GPS수신기
600 : 송신기 10 : 포트홀
120 : 바퀴 130 : 결착구
200 : 레이저 빛 발진기 300 : 카메라
400 : 프레임 410 : 자세제어장치
411 : 비접촉 변위센서 412 : 제1제어기
413 : 진동센서 414 : ER댐퍼
415 : 제2제어기 420 : 측정장착구
430 : 소스장착구 440 : 가이드 레일
450 : 다축힌지 500 : GPS수신기
600 : 송신기 10 : 포트홀
Claims (6)
- 포트홀 검출장치에 있어서,
샤시(110)에 바퀴(120)가 형성되며, 샤시 일측에 결착구(130)가 형성되는 캐리어(100);,
상기 캐리어에 장착되는 레이저 빛 발진기(200);,
상기 캐리어에 장착되며, 레이저 빛을 촬영하는 카메라(300);를 포함하는 포트홀 검출장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 레이저 빛 발진기와 카메라가 설치되며, 상기 샤시에 장착되는 프레임(400);을 포함하는 포트홀 검출장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 프레임 및 상기 샤시 사이에 장착되는 자세제어장치(410);를 포함하는 포트홀 검출장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 캐리어에 장착되는 GPS 수신기(500);,
상기 GPS 수신기의 위치정보와 카메라의 정보를 송신하는 송신기(600);를 포함하는 포트홀 검출장치.
- 포트홀 관리시스템에 있어서,
청구항 4의 송신기로부터 얻어진 포트홀 정보를 수신하는 수신단계(S100);,
상시 수신단계로부터 얻어진 정보를 도로정보가 내장된 서버에 저장하는 저장단계(S200);,
상기 저장단계로부터 포트홀의 크기 및 위치를 분석하는 분석단계(S300);,
상기 분석단계의 데이터를 송출하는 송출단계(S400);를 포함하는 포트홀 관리 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 송출단계의 송출신호를 휴대용 단말기로 확인하는 인지단계(S500);를 포함하는 포트홀 관리시스템.
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