KR20220049499A - 노변 센싱기기 및 스마트 교통 시스템 - Google Patents

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KR20220049499A
KR20220049499A KR1020220041868A KR20220041868A KR20220049499A KR 20220049499 A KR20220049499 A KR 20220049499A KR 1020220041868 A KR1020220041868 A KR 1020220041868A KR 20220041868 A KR20220041868 A KR 20220041868A KR 20220049499 A KR20220049499 A KR 20220049499A
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칭슌 장
칭šœ 장
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아폴로 인텔리전트 커넥티비티 (베이징) 테크놀로지 씨오., 엘티디.
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Abstract

본 출원은 노변 센싱기기 및 스마트 교통 시스템을 제공하고, 센싱기기 기술분야에 관련되며, 노변 센싱기기는 베이스; 메인 스캐닝 유닛과 서브 스캐닝 유닛을 포함하되, 메인 스캐닝 유닛은 서브 스캐닝 유닛의 상방에 위치하고, 메인 스캐닝 유닛의 제1 스캐닝 시야의 하부 경계선과 서브 스캐닝 유닛의 제2 스캐닝 시야의 상부 경계선은 중합되거나 서로 교차되는 스캐닝 장치; 및 베이스에 설치되고, 스캐닝 장치를 구동하여 수평방향에서 회전하도록 하는 구동장치를 포함한다. 본 출원의 실시예의 노변 센싱기기에 따르면, 목표환경에 대한 전방향에서의 사각지대가 없는 탐측을 구현할 수 있어, 노변 센싱기기의 집성도를 향상하였고, 목표환경에 대해 비교적 높은 탐측 정밀도를 구비한다.

Description

노변 센싱기기 및 스마트 교통 시스템{ROADSIDE SENSING APPARATUS AND INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEM}
본 출원은 스마트 교통 기술분야에 관한 것이고, 특히 센싱기기 기술분야에 관한 것이다.
관련기술에서, 스마트 교통 시스템의 노변에 설치되는 센싱기기는 일반적으로 복수의 센싱장치가 서로 결합된 구조를 사용하는바, 예를 들면, 감시 카메라와 어안 카메라를 서로 결합하는 방식 또는 라이다 센서와 어안 카메라를 서로 결합하는 방식을 사용하여 노변 환경에 대한 전면적인 탐측을 구현한다.
여기서, 감시 카메라와 어안 카메라를 서로 결합하는 방식은 단순한 시각적인 모니터링만 구현할 뿐, 탐측범위 내의 목표대상의 거리, 속도 등 파라미터에 대한 정밀한 측정을 만족할 수 없고, 안개 날씨, 야간 등 환경에서 사용효과가 부족한 문제가 존재한다. 라이다 센서와 어안 카메라를 서로 결합하는 방식은 라이다 센서와 어안 카메라가 출력하는 데이터의 형식이 부동하기에 최종적인 데이터 융합 효과가 부족하고, 데이터 오차가 큰 것을 야기하며, 따라서, 탐측범위 내의 목표대상의 거리, 속도 등 파라미터에 대한 정밀한 측정도 만족할 수 없다.
본 출원은 노변 센싱기기 및 스마트 교통 시스템을 제공한다.
본 출원의 일 측면에 따르면, 노변 센싱기기를 제공하는데, 해당 노변 센싱기기는,
베이스;
메인 스캐닝 유닛과 서브 스캐닝 유닛을 포함하되, 메인 스캐닝 유닛은 서브 스캐닝 유닛의 상방에 위치하고, 메인 스캐닝 유닛의 제1 스캐닝 시야의 하부 경계선과 서브 스캐닝 유닛의 제2 스캐닝 시야의 상부 경계선은 중합되거나 서로 교차되는 스캐닝 장치; 및
베이스에 설치되고, 스캐닝 장치를 구동하여 수평방향에서 회전하도록 하는 구동장치를 포함한다.
본 출원의 다른 측면에 따르면, 스마트 교통 시스템을 제공하는데, 해당 스마트 교통 시스템은,
본 출원의 상기 실시예에 따른 노변 센싱기기; 및
노변 센싱기기로부터 구조화 데이터를 수신하고, 구조화 데이터에 대해 데이터 컴퓨팅 처리를 수행하기 위한 노변 컴퓨팅 유닛을 포함한다.
본 출원의 실시예의 노변 센싱기기에 따르면, 서브 스캐닝 유닛이 대응하는 서브 스캐닝 구역은 메인 스캐닝 유닛이 대응하는 메인 스캐닝 구역의 사각지대 보충 구역으로 될수 있어, 메인 스캐닝 구역과 서브 스캐닝 구역 사이의 사각지대를 제거함으로써, 목표 환경의 전체 방향에서 사각지대가 없는 탐측요구를 만족할 수 있다. 다음, 메인 스캐닝 유닛과 서브 스캐닝 유닛을 집성하여 설치하는 것에 의해, 노변 센싱기기의 높은 수준의 시스템 집성화를 구현하는데 도움되고, 복수의 스캐닝 유닛에 대해 일체로 집성하고 장착하는 것을 구현할 수 있어, 복수의 스캐닝 유닛의 시스템 집성화 난이도와 공정 난이도를 감소한다. 또한, 메인 스캐닝 유닛과 서브 스캐닝 유닛은 각 종 스캐닝 기기를 사용할 수 있는바, 예를 들면, 메인 스캐닝 유닛과 서브 스캐닝 유닛은 모두 레이저 라이다를 사용할 수 있고, 따라서, 관련 기술중에서 노변 센싱기기가 전체 방향에서 사각지대가 없는 탐측을 수행할 수 없는 것, 탐측 정밀도가 낮은 것, 집성도가 부족한 등 기술적 과제를 해결하였고, 사각지대 보충 구역에 대한 탐측 정밀도를 향상함으로써, 백엔드 기기의 식별 정확도를 향상하였으며, 전체 방향에서 사각지대가 없는 높은 정밀도의 탐측을 구현하는데 도움된다.
발명의 내용 부분에서 설명한 내용은 본 출원의 실시예의 관건적이거나 중요한 특징을 표시하고자 하는 것이 아니고, 본 출원의 범위를 한정하고자 하는 것도 아님을 이해해야 한다. 본 출원의 기타 특징은 아래의 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.
도면을 결합하고 아래의 상세한 설명을 참조하면, 본 출원의 각 실시예의 상기 및 기타 특징, 이점 및 측면은 더욱 뚜렷해질 것이다. 도면에서, 동일하거나 비슷한 부호는 동일하거나 비슷한 요소를 나타내는바, 여기서:
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 노변 센싱기기의 구조 예시도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 노변 센싱기기의 스캐닝 장치의 레이저 빔의 분포 예시도이다.
이하에서 도면을 결합하여 본 출원의 예시적인 실시예에 대해 설명하기로 하며, 여기서 이해를 돕기 위해 본 출원의 실시예의 각 종의 세부 사항을 포함하며, 이들은 예시적인 것에 불과한 것으로 이해해야 한다. 따라서, 본 분야의 일반적인 기술자들은 여기에 설명되는 실시예에 대해 각종 변경과 수정을 할 수 있고, 이는 본 출원의 범위와 사상을 벗어나지 않는 것으로 이해해야 할 것이다. 동일하게, 명확하고 간략하기 위해, 이하의 설명에서 공지 기능과 구조에 대한 설명은 생략하였다.
아래에서, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 출원의 실시예에 따른 노변 센싱기기(1)를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예의 노변 센싱기기(1)는 베이스(10), 스캐닝 장치(20) 및 구동장치(30)를 포함한다.
구체적으로, 스캐닝 장치(20)는 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)을 포함하고, 메인 스캐닝 유닛(21)은 서브 스캐닝 유닛(22)의 상방에 위치하고, 메인 스캐닝 유닛(21)의 제1 스캐닝 시야의 하부 경계선과 서브 스캐닝 유닛(22)의 제2 스캐닝 시야의 상부 경계선은 중합되거나 서로 교차된다. 구동장치(30)는 베이스(10)에 설치되고, 구동장치(30)는 스캐닝 장치(20)와 전동 연결되어, 스캐닝 장치(20)를 구동하여 수평방향에서 회전하도록 하기 위한 것이다.
일 예시에서, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)은 각각 레이저 라이다를 사용할 수 있다. 구체적으로, 레이저 라이다는 광전 탐측모듈과 데이터 사전 처리 모듈을 포함한다. 광전 탐측모듈은 광전 탐측소자와 디지털-아날로그 변환기를 포함하고, 광전 탐측소자는 목표환경에 대해 탐측하고 디지털 량의 광 신호를 생성하기 위한 것이고, 디지털-아날로그 변환기는 광전 탐측소자로부터 광 신호를 수신하고 광 신호를 아날로그 신호로 전환하기 위한 것이다. 데이터 사전 처리 모듈은 디지털-아날로그 변환기로부터 아날로그 신호를 수신하고 아날로그 신호를 사전 처리하여 스캐닝 데이터를 생성하기 위한 것이다. 노변 센싱기기(1)의 데이터 처리장치는 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)으로부터 각각 스캐닝 데이터를 수신하고, 대응되는 데이터 처리를 거쳐 구조화 데이터를 얻는다.
다른 일 예시에서, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)은 각각 광전 탐측모듈을 사용할 수도 있다. 노변 센싱기기(1)의 데이터 처리장치는 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)으로부터 각각 아날로그 신호를 수신하고, 대응되는 데이터 처리를 거쳐 구조화 데이터를 얻는다.
스캐닝 장치(20)는 구동장치(30)의 구동하에, 수평방향에서 순시침방향 또는 역시침방향으로 회전하여, 메인 스캐닝 유닛(21)의 제1 스캐닝 시야 및 서브 스캐닝 유닛(22)의 제2 스캐닝 시야가 수평방향에서의 시야 각도가 모두 360도가 되도록 하여 스캐닝 장치(20)가 수평방향에서의 전체 방향의 스캐닝을 구현함을 이해할 수 있다. 제1 스캐닝 시야가 목표환경에서 대응되는 메인 스캐닝 구역은 환형이고, 제2 스캐닝 시야가 목표환경에서 대응되는 서브 스캐닝 구역은 환형 또는 원형임을 이해할 수 있다.
설명이 필요한 것은, 메인 스캐닝 유닛(21)의 제1 스캐닝 시야는 메인 스캐닝 유닛(21)이 수직방향에서의 수직 스캐닝 시야일 수 있고; 서브 스캐닝 유닛(22)의 제2 스캐닝 시야는 서브 스캐닝 유닛(22)이 수직방향에서의 수직 스캐닝 시야일 수 있다.
예시적으로, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)은 수직방향에서 배열되고, 메인 스캐닝 유닛(21)은 서브 스캐닝 유닛(22)의 상방에 위치한다. 메인 스캐닝 유닛(21)의 제1 스캐닝 시야는 수평방향에 대해 아래 방향으로 작은 각도로 기울어지도록 설치될 수 있고, 서브 스캐닝 유닛(22)의 제2스캐닝 시야는 수평방향에 대해 아래 방향으로 큰 각도로 기울어지도록 설치될 수 있다. 여기서, 제1 스캐닝 시야의 하부 경계선과 제2 스캐닝 시야의 상부 경계선은 중합되거나 서로 교차되어, 메인 스캐닝 유닛(21)이 대응하는 메인 스캐닝 구역과 서브 스캐닝 유닛(22)이 대응하는 서브 스캐닝 구역이 서로 맞닿거나 일부가 중합되도록 함으로써, 스캐닝 장치(20)의 전체적인 스캐닝 구역이 완전한 원환형 또는 원형을 형성하도록 하여, 나아가, 메인 스캐닝 유닛(21)의 메인 스캐닝 구역과 서브 스캐닝 유닛(22)의 서브 스캐닝 구역 사이의 사각지대를 제거한다.
이 외에, 본 출원의 실시예는 베이스(10)와 스캐닝 장치(20)의 설치방식에 대해 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들면, 스캐닝 장치(20)는 베이스(10)의 하방에 설치될 수 있고, 또한 예를 들면, 스캐닝 장치(20)는 베이스(10)의 상방에 설치될 수도 있다.
바람직하게, 베이스(10)가 스캐닝 장치(20)의 스캐닝 시야에 간섭하는 것을 피면하기 위하여, 도 1에 도시된 예시를 참조하면, 스캐닝 장치(20)는 베이스(10)의 하방에 설치될 수 있다. 여기서, 베이스(10)는 노변의 지지대에 설치되어, 노변 센싱기기(1)가 지면에 대하여 일정한 높이를 구비하도록 할 수 있다. 예를 들면, 베이스(10)가 지면에 대한 높이는 6미터 내지 7미터 사이로 설치되어, 스캐닝 장치(20)가 목표환경 중에서 일정한 스캐닝 구역과 스캐닝 거리를 형성하도록 할 수 있다.
일 구체적인 응용 예시에서, 본 출원의 실시예의 노변 센싱기기(1)는 스마트 교통 시스템에 적용될 수 있고, 노변에 설치되며, 노변 센싱기기(1)는 노변의 목표환경에 대해 탐측하고 대응되는 센싱 데이터를 생성하기 위한 것이다. 여기서, 센싱 데이터는 구조화 데이터일 수 있고, 목표환경 내의 목표물의 거리, 방위, 속도, 자태 및 형상 등 정보를 나타낼 수 있다. 노변 센싱기기(1)는 센싱 데이터를 생성한 후, 노변의 에지(edge) 컴퓨팅 유닛에 발송하고, 에지 컴퓨팅 유닛은 센싱 데이터에 기반하여 목표물에 대한 추적, 식별 및 경로 계획 등 기타 처리과정을 구현한다.
관련 기술에서 감시 카메라와 어안 카메라를 서로 결합한 노변 센싱기기(1)를 사용하는 것에 대하여, 어안 카메라는 큰 범위의 모니터링을 독립적으로 구현할 수 있고, 어안 카메라의 모니터링 구역은 모니터링 유형 카메라의 모니터링 구역의 사각지대 보충 구역으로 될 수 있다. 하지만, 어안 카메라가 획득한 영상은 기형적 변화가 비교적 크고 정밀도가 낮아, 전체 범위 내의 목표대상의 거리, 속도 등 파라미터의 정밀한 측정에 대한 요구를 만족할 수 없다. 관련 기술에서 라이다 센서와 어안 카메라를 서로 결합한 노변 센싱기기(1)를 사용하는 것에 대하여, 전체 방향에서의 사각지대가 없는 모니터링을 구현할 수 있으나, 라이다 센서와 어안 카메라가 출력하는 데이터 형식이 부동하기에 데이터 융합효과가 부족하여 최종적으로 얻은 데이터 오차가 비교적 큰 것을 야기하므로, 해당 방식의 노변 센싱기기(1)도 전체 범위 내의 목표대상의 거리, 속도 등 파라미터의 정밀한 측정에 대한 요구를 만족할 수 없다. 이 외에, 상기 두가지 형식의 노변 센싱기기는 야간 또는 안개 날씨 등 조건에서의 탐측 수요를 만족할 수 없고, 실용성이 부족하다.
본 출원의 실시예의 노변 센싱기기(1)에 따르면, 스캐닝 장치(2)를 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)을 포함하도록 설치하고, 메인 스캐닝 유닛(21)은 서브 스캐닝 유닛(22)의 상방에 위치하고, 메인 스캐닝 유닛(21)의 제1 스캐닝 시야의 하부 경계선은 제2 스캐닝 시야의 상부 경계선과 중합되거나 서로 교차되도록 하며, 또한 구동장치(30)에 의해 스캐닝 장치(20)를 구동하여 수평방향에서 회전하도록 하는 것에 의해, 서브 스캐닝 유닛(22)이 대응하는 서브 스캐닝 구역은 메인 스캐닝 유닛(21)이 대응하는 메인 스캐닝 구역의 사각지대 보충 구역으로 될 수 있어, 메인 스캐닝 구역과 서브 스캐닝 구역 사이의 사각지대를 제거하였고, 목표환경의 전체 방향에서 사각지대가 없는 탐측 수요를 만족하였다.
다음, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)을 집성하여 설치하는 것에 의해, 목표환경 내의 부동한 탐측거리에 대해 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)을 단독으로 배치할 수 있어 노변 센싱기기(1)의 높은 집성화를 구현하였고, 복수의 스캐닝 유닛에 대해 일체화된 집성 장착을 구현할 수 있으며, 노변 센싱기기의 시스템 집성 난이도와 공정 난이도를 감소하여 하드웨어 원가를 감소한다.
그 다음, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)은 각 종의 스캐닝 기기를 사용할 수 있는바, 예를 들면, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)은 모두 레이저 라이다를 사용할 수 있고, 이에, 관련 기술중의 노변 센셍기기(1)가 전체 방향에서 사각지대가 없는 탐측을 구현할 수 없는 것, 탐측 정밀도가 낮은 것, 집성도 부족 등 기술적 과제를 해결하였고, 부동한 조건에서의 탐측수요를 만족할 수 있으며, 사각 보충 구역에 대한 탐측 정밀도를 향상함으로써, 백엔드 기기의 식별 정확도를 향상하였으며, 전체 방향에서 사각지대가 없는 고 정밀도의 탐측을 구현하는데 도움된다.
일 실시방식에서, 서브 스캐닝 유닛(22)의 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선은 수직방향과 평행되거나 수직방향에 대해 부각(negative angle)을 이룬다.
여기서, 서브 스캐닝 유닛(22)의 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선이 수직방향에 대해 부 각을 이루는 것은 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선과 레이저 발사 원점을 지나는 수직선 사이의 각도가 마이너스 값인 것으로 이해될 수 있다. 여기서, 제2 스캐닝 시야의 상부 경계선과 레이저 발사 원점을 지나는 수직선 사이의 각도는 정 값이다.
서브 스캐닝 유닛(22)의 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선이 수직방향과 평행되거나 수직방향에 대해 부각을 이루도록 설치하는 것에 의해, 서브 스캐닝 유닛(22)이 수평방향에서 회전하는 과정에서, 서브 스캐닝 유닛(22)이 대응하는 서브 스캐닝 시야가 목표환경 중에서 형성하는 서브 스캐닝 구역이 원형이 되도록 할 수 있는바, 즉, 서브 스캐닝 구역내에 탐측할 수 없는 사각지대가 존재하지 않아 스캐닝 장치(20)가 대응하는 전체 스캐닝 구역내에 탐측 사각지대가 존재하지 않도록 하여, 노변 센싱기기(1)의 전체 방향에서 사각지대가 없는 탐측수요를 구현함을 이해할 수 있다.
바람직하게, 서브 스캐닝 유닛(22)이 대응하는 서브 스캐닝 구역에서 중복적으로 스캐닝하는 부분이 존재하는 것을 피면하기 위하여, 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선은 수직방향과 평행되도록 설치되는바, 즉, 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선은 레이저 발사 원점을 지나는 수직선과 중합되도록 설치된다. 이에, 노변 센싱기기(1)의 전체 방향에서 사각지대가 없는 탐측수요를 확보하는 동시에, 서브 스캐닝 유닛(22)의 빔이 중복구역에서 낭비되는 것을 피면하여 서브 스캐닝 유닛(22)의 스캐닝 성능의 이용률을 향상하였다.
일 실시방식에서, 제1 스캐닝 시야와 제2 스캐닝 시야가 형성하는 전체 스캐닝 시야의 시야각(γ)은 80도 내지 90도이다.
제1 스캐닝 시야와 제2 스캐닝 시야가 형성한 전체 스캐닝 시야의 상부 경계선은 제1 스캐닝 시야의 상부 경계선이고, 전체 스캐닝 시야의 하부 경계선은 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선이며, 전체 스캐닝 시야가 대응하는 시야각(γ)은 제1 스캐닝 시야의 상부 경계선과 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선 사이의 끼인각이며, 전체 스캐닝 시야의 시야각(γ)은 80도 이상이고 90도 이하임을 이해할 수 있다. 스캐닝 시야각(γ)이 80도보다 작은 경우, 스캐닝 장치의 전체 스캐닝 시야가 대응하는 전체 스캐닝 거리가 비교적 작아 먼 거리의 탐측수요를 만족할 수 없다. 따라서, 시야각(γ)을 80도 이상으로 설치해야 한다.
일 구체적인 예시에서, 노변 센싱기기(1)가 목표환경의 지면에 대한 높이는 6.5미터일 수 있고, 제1 스캐닝 시야와 제2 스캐닝 시야가 형성한 전체 스캐닝 시야의 시야각(γ)은 86.9도일 수 있으며, 따라서, 전체 스캐닝 시야가 대응하는 전체 스캐닝 구역은 노변 센싱기기(1)를 원심으로 하고 반경은 120미터인 원형구역인바, 즉, 노변 센싱기기(1)가 목표환경 중에서의 탐측거리가 120미터이다.
설명이 필요한 것은, 노변 센싱기기(1)의 설치높이 및 전체 스캐닝 시야의 시야각은 실제적인 탐측수요에 따라 구체적으로 설치될 수 있는바, 이상 내용은 예시적인 설명일 뿐이다.
상기 실시방식에 의해, 노변 센싱기기(1)로 하여금 비교적 먼 탐측 거리를 구비하도록 하여, 노변 환경에 대한 큰 범위의 센싱 수요를 만족한다.
일 실시방식에서, 제1 스캐닝 시야가 대응하는 시야각(α)은 20도 내지 30도이고, 제2 스캐닝 시야가 대응하는 시야각(β)은 55도 내지 65도이다.
설명이 필요한 것은, 메인 스캐닝 유닛(21)은 목표환경에 대한 먼 거리의 탐측을 수행하기 위한 것으로, 메인 스캐닝 구역의 범위가 비교적 크며; 서브 스캐닝 유닛(22)은 목표환경에 대한 근거리의 탐측을 수행하기 위한 것으로, 서브 스캐닝 구역의 범위가 비교적 작다. 스캐닝 장치(20)의 스캐닝 범위 내의 성능 일치성을 확보하기 위하여, 메인 스캐닝 유닛(21)의 레이저 빔의 수량은 서브 스캐닝 유닛(22)의 레이저 빔의 수량보다 훨씬 더 많고, 메인 스캐닝 유닛(21)의 기기 집성도 요구도 서브 스캐닝 유닛(22)의 기기 집성도보다 훨씬 더 높다.
시야각(α)을 20도 이상 30도 이하로 설치하는 것, 및 시야각(β)을 55도 이상 65도 이하로 설치하는 것에 의해, 메인 스캐닝 유닛(21)의 먼 거리 및 큰 범위의 탐측을 만족하는 기초상에, 메인 스캐닝 유닛(21)의 레이저 빔 수량을 적절히 감소하여 메인 스캐닝 유닛(21)의 하드웨어 원가와 가공 난이도를 감소할 수 있고, 나아가서, 전체적으로 노변 센싱기기(1)의 가공 난이도와 하드웨어 원가를 감소할 수 있다.
일 실시방식에서, 스캐닝 장치(20)의 레이저 빔의 밀도는 제1 스캐닝 시야의 상부 경계선을 향하는 방향에서 점차적으로 커진다.
예시적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 스캐닝 시야내의 레이저 빔의 밀도는 하부 경계선으로부터 상부 경계선으로의 방향으로 점차적으로 커지고, 제2 스캐닝 시야내의 레이저 빔의 밀도는 하부 경계선으로부터 상부 경계선으로의 방향으로 점차적으로 커진다. 여기서, 제1 스캐닝 시야와 제2 스캐닝 시야의 중첩구역에 대하여, 제1 스캐닝 시야가 중첩구역내에서의 레이저 빔의 밀도와 제2 스캐닝 시야가 중첩구역내에서의 레이저 빔의 밀도는 대체로 비슷하다.
이 외에, 스캐닝 장치(20)가 대응하는 전체 스캐닝 현장의 등가 레이저 빔의 수량은 300일 수 있다.
전체 스캐닝 시야내의 레이저 빔의 발사 방향이 하부 경계선에 대한 각도가 클수록, 레이저 빔이 목표환경 내에서의 투사거리가 더 먼 것을 이해할 수 있다.
따라서, 전체 스캐닝 시야내의 레이저 빔의 밀도를 아래로부터 위로의 방향에서 점차적으로 커지도록 설치하는 것에 의해, 전체 스캐닝 시야가 대응하는 전체 스캐닝 범위 중의 레이저 빔이 방사상으로 균일하게 분포되도록 확보할 수 있어, 스캐닝 장치(20)의 탐측 성능의 전체적인 일치성을 확보하며, 특히 거리가 비교적 먼 목표물에 대해서도 보다 높은 탐측 정밀도를 확보할 수 있다.
일 실시방식에서, 구동장치(30)는 구동모터(31)와 전동축(32)을 포함하고, 구동모터(31)의 출력축은 전동축(32)과 전동연결되며, 전동축(32)은 스캐닝 장치(20)와 고정연결된다.
예시적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동모터(31)는 베이스(10)의 내부에 설치되고, 전동축(32)은 구동모터(31)의 출력축(output axis)과 전동연결되며, 전동축(32)은 베이스(10)의 내부로부터 아래로 향하여 베이스(10) 밖으로 연신된다. 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)은 일체로 집성되어 설치되고, 전동축(32)은 메인 스캐닝 유닛(21)과 고정연결된다. 이에, 구동모터(31)가 전동축(32)을 구동하여 회전하도록 함으로써 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)을 구동하여 동시에 회전하도록 한다.
여기서, 전동축(32)은 수직방향을 따라 설치되어, 스캐닝 장치(20)의 전동축 선이 수직방향과 평행되게 설치되도록 할 수 있다.
이 외에, 구동장치(30)가 스캐닝 장치(20)를 구동하는 회전 주파수는 10Hz 내지 20Hz일 수 있는바, 즉, 스캐닝 장치(20)의 회전 속도는 600r/min 내지 1200r/min일 수 있다.
바람직하게, 구동장치(30)가 스캐닝 장치(20)를 구동하는 회전 주파수는 15Hz일 수 있는바, 즉, 스캐닝 장치(20)의 회전 속도는 900r/min일 수 있다.
본 출원의 기타 예시에서, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)은 비 집성된 설치방식을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 전동축(32)의 양단은 각각 베이스(10)의 상단과 하단으로 연신될 수 있고, 메인 스캐닝 유닛(21)은 베이스(10)의 상방에 위치하고 전동축(32)의 상단과 고정연결되며, 서브 스캐닝 유닛(22)은 베이스(10)의 하방에 위치하고 전동축(32)의 하단과 고정연결된다.
상기 실시방식에 의해, 스캐닝 장치가 수평방향에서의 전체 방향에서의 회전을 구현할 수 있고, 구동장치(30)의 구조가 비교적 간단하기에, 스캐닝 장치(20)와 구동장치(30)의 조립도 비교적 편리하다.
일 실시방식에서, 베이스(10)의 내부에는 데이터 처리 장치가 설치되어 있고, 데이터 처리 장치는 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)의 스캐닝 데이터를 수신하고 구조화 데이터를 생성하도록 배치된다.
예시적으로, 데이터 처리 장치는 구체적으로, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)으로부터 각각 스캐닝 데이터를 수신하고, 다음, 복수의 스캐닝 데이터에 대해 각각 정규화 사전 처리를 수행하여 복수의 사전 처리 데이터를 얻으며, 마지막으로, 복수의 사전 처리 데이터에 대해 데이터 융합처리와 구조화 특징 추출처리를 수행하여 구조화 데이터를 생성하도록 배치될 수 있다.
여기서, 데이터 처리장치가 생성한 구조화 데이터는 일정한 물리적 의미를 구비하는바, 일정한 시맨틱 정보(semantic information)를 나타내기 위한 것일 수 있고, 구조화 데이터를 노변 컴퓨팅 유닛으로 출력한 후, 노변 컴퓨팅 유닛은 구조화 데이터에 기반하여 목표환경 내의 목표물에 대한 예측 센싱, 경로 계획 및 사전 경고 등 기타 기능을 구현할 수 있다.
상기 실시방식에 의하면, 베이스(10)내에 데이터 처리 장치를 설치하는 것을 통해 스캐닝 장치(20)가 출력한 스캐닝 데이터에 대해 처리를 수행하고 구조화 데이터를 생성하도록 하여, 베이스(10)로 하여금 일정한 AI 해시레이트(hashrate)를 구비하도록 할 수 있고, 관련 기술중의 노변 센싱기기(1)가 스캐닝 데이터를 노변 컴퓨팅 유닛으로 전송하여 데이터 처리를 수행하는 것에 비해, 본 출원의 실시예의 노변 센싱기기(1)는 노변 컴퓨팅 유닛의 연산량과 성능요구를 감소할 수 있어 노변 컴퓨팅 유닛의 데이터 처리 효율을 향상하였고, 노변 컴퓨팅 유닛의 기기 원가를 감소하였다.
일 실시방식에서, 베이스(10)의 내부에는 제어장치(11)가 설치되어 있고, 제어장치(11)는 구동장치(30)와 통신할 수 있고, 구동장치(30)가 스캐닝 장치(20)를 구동하여 회전하도록 제어하기 위한 것이다. 여기서, 제어장치(11)와 구동장치(30) 사이의 통신방식은 전기 통신 또는 무선 통신일 수 있다.
예시적으로, 제어장치는 구동장치의 회전속도를 제어하여 스캐닝 장치가 원주방향에서의 스캐닝 주파수를 조정함으로써 노변 센싱기기의 적용범위를 향상할 수 있다.
상기 실시방식에 따르면, 저어장치(11)를 베이스(10)의 내부에 집성하는 것에 의해, 제어장치(11)를 사용하여 구동장치(30)로 구동신호를 발송함으로써, 구동장치(30)를 작동하거나 정지하도록 제어하고, 따라서 스캐닝 장치(20)를 제어하여 수평방향에서 회전하거나 정지하도록 하며, 이에, 노변 센싱기기의 집성화를 진일보로 향상하였다.
일 실시방식에서, 제어장치(11)는 스캐닝 장치(20)와 통신하는바, 스캐닝 장치(20)의 회전 각도에 기반하여 스캐닝 장치(2)의 작동 또는 차단을 제어하기 위한 것이다. 여기서, 제어장치(11)와 스캐닝 장치(20)의 통신방식은 전기 통신 또는 무선 통신일 수 있다.
예시적으로, 스캐닝 장치(20)가 한 바퀴 회전하는 과정에서, 만약 목표환경 내의 목표구역만 탐측해야 할 경우, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)이 목표구역과 대응되는 수평 시야각 범위 내로 회전하였을 때, 메인 스캐닝 유닛(21) 및/또는 서브 스캐닝 유닛(22)을 제어하여 작동되도록 하고, 목표환경중의 기타구역에서는 메인 스캐닝 유닛(21) 및/또는 서브 스캐닝 유닛(22)을 차단되도록 제어한다. 여기서, 목표구역이 메인 스캐닝 유닛(21)이 대응하는 메인 스캐닝 구역내에만 위치할 경우, 메인 스캐닝 유닛(21)만 대응되는 수평 시야각 범위 내로 회전하여 작동되도록 제어하고; 목표구역이 서브 스캐닝 유닛(22)이 대응하는 서브 스캐닝 구역내에만 위치할 경우, 서브 스캐닝 유닛(21)만 대응되는 수평 시야각 범위 내로 회전하여 작동되도록 제어하며; 목표구역이 메인 스캐닝 구역과 서브 스캐닝 구역내에 동시에 위치할 경우, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)을 대응되는 수평 시야각 범위 내로 회전하여 작동되도록 제어한다.
일 구체적인 예시에서, 노변의 십자로 길목의 목표환경에서, 목표구역은 도로 및 도로 양측의 구역일 수 있고, 기타 구역은 스캐닝 장치(20)를 작동할 필요가 없다. 구체적으로, 스캐닝 장치(20)가 목표구역과 대응되는 수평 시야각 범위 내로 회전하였을 때, 메인 스캐닝 유닛(21) 및/또는 서브 스캐닝 유닛(22)을 제어하여 작동되도록 하고; 스캐닝 장치(20)가 기타 구역과 대응되는 수평 시야각 범위 내로 회전하였을 때, 메인 스캐닝 유닛(21)과 서브 스캐닝 유닛(22)을 제어하여 차단되도록 한다.
상기 실시방식에 의해, 목표환경중의 특정된 구역에 대해 스캐닝 장치(20)의 작동과 차단을 제어할 수 있어, 특정된 구역에 대한 탐측수요를 만족하는 기초상에, 기타구역에 대해 탐측할 필요가 없어 노변 센싱기기(1)의 운영원가를 감소하였다.
본 출원의 실시예의 다른 일 측면에 따르면, 스마트 교통 시스템을 더 제공한다. 해당 스마트 교통 시스템은 본 출원의 상기 실시예에 따른 노변 센싱기기(1)와 노변 컴퓨팅 유닛을 포함한다. 노변 컴퓨팅 유닛은 노변 센싱기기(1)로부터 구조화 데이터를 수신하고, 구조화 데이터에 대해 데이터 컴퓨팅 처리를 수행하기 위한 것이다.
예시적으로, 노변 컴퓨팅 유닛은 에지 컴퓨팅 유닛일 수 있는바, 노변 센싱기기(1)가 발송한 구조화 데이터를 수신하고, 구조화 데이터에 대해 데이터 컴퓨팅 처리를 수행하여 목표환경 내의 목표물의 관련정보를 얻음으로써, 목표물에 대한 예측 센싱, 경로 계획 및 사전 경고 등 기타 기능을 구현하기 위한 것이다.
나아가서, 스마트 교통 시스템은 클라우드 서버와 차량용 서버를 더 포함할 수 있고, 노변 컴퓨팅 유닛, 클라우드 서버 및 차량용 서버 중의 임의의 두개 사이는 모두 정보의 상호작용을 수행할 수 있다.
본 출원의 실시예의 스마트 교통 시스템은 본 출원의 상기 실시예의 노변 센싱기기(1)를 사용하는 것을 통해 스마트 교통 시스템의 배치 원가와 하드웨어 원가를 감소하였고, 노변 목표환경에 대한 큰 범위의 사각지대가 없는 탐측 및 고 정밀도의 탐측을 구현하였으며, 목표물에 대한 추적, 식별 및 경로 계획 등 기타 기능의 고효율성과 정확성을 확보하였다.
본 명세서의 설명들에서 사용되는 "중심", "종방향", "횡방향", "길이", "너비", "두께", "상", "하", "전", "후", "좌", "우", "수직", "수평", "탑", "바닥", "내", "외", "순시침", "역시침", "축방향", "방사방향", "원주방향" 등 용어가 나타내는 방향 또는 위치관계는 도면에 도시된 방향 또는 위치관계에 기반한 것으로, 본 출원에 대한 설명을 용이하게 하고 단순화하기 위한 것이지 언급된 장치 또는 소자가 반드시 특정한 방향을 구비하고, 특정된 방향구조와 조작에 대해 지시하거나 암시하는 것이 아님을 이해해야 하고, 따라서, 본 출원에 대한 한정으로 이해해서는 아니된다.
이 외에, "제1", "제2" 등 용어는 설명의 목적을 위한 것이지, 언급된 기술특징의 상대적인 중요성을 지시하거나 암시하는 것 또는 언급된 기술특징의 수량을 내포하여 지시하는 것으로 이해해서는 안 된다. 이에, "제1", "제2"로 한정된 특징은 명시적으로 또는 내포적으로 하나 또는 복수의 해당 특징을 포함할 수 있다. 본 출원의 설명에서, 명확한 구체적인 한정이 있는 외에 "복수"의 의미는 두개 또는 두개 이상을 나타낸다.
본 출원에서, 명확한 규정과 한정이 있는 외에, "설치", "서로 연결", "연결", "고정" 등 용어는 광의적으로 일반화한 의미로 이해되어야 하고, 예를 들어, 고정 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결일 수도 있고, 또는 일체로 연결된 것일 수 있으며; 기계적 연결일 수 있고, 전기 연결일 수도 있고, 통신일 수도 있으며; 직접 연결일 수 있고, 중간 매개물에 의한 간접 연결일 수도 있고, 두개의 소자 내부의 연통 또는 두개 소개의 상호작용 관계일 수도 있다. 해당 분야의 보통 기술자에게 있어서, 구체적인 상황에 의해 상기 용어가 본 출원에서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 출원에서, 명확한 규정과 한정이 있는 외에, 제1 특징이 제2 특징 "위" 또는 "아래"에 있다는 것은 제1 및 제2 특징이 직접 접촉하는 것을 포함할 수 있고, 제1과 제2 특징이 직접 접촉하는 것이 아니라 이들 사이의 다른 특징에 의해 접촉하는 것을 포함할 수도 있다. 또한, 제1 특징이 제2 특징 "위", "상방" 및 "상면"에 있다는 것은 제1 특징이 제2 특징의 바로 위에 또는 경사지게 위에 있다는 것을 포함할 수 있고, 또는 제1 특징의 수평높이가 제2 특징의 수평높이보다 높다는 것만을 나타낼 수 있다. 제1 특징이 제2 특징 "아래", "하방" 및 "하면"에 있다는 것은 제1 특징이 제2 특징의 바로 아래에 또는 경사지게 아래에 있다는 것을 포함할 수 있고, 또는 제1 특징의 수평높이가 제2 특징 수평높이보다 낮다는 것만을 나타낼 수 있다.
상기 명세서의 개시내용은 복수의 부동한 실시방식 또는 실시예를 사용하여 본 출원의 부동한 구조를 구현하였다. 본 출원의 개시를 단순화하기 위하여, 상기 명세서에서는 특정 예의 부재와 설치에 대해 설명하였다. 이러한 개시내용은 예시뿐이고, 본 출원을 한정하기 위한 것이 아님이 명백하다. 이 외에, 본 출원은 부동한 예에서 숫자 및/또는 문자를 반복적으로 참조할 수 있는데, 이러한 반복은 단순화하고 명확한 목적을 위해서이지, 이러한 숫자 및/또는 문자 자체는 토론하는 각 실시방식 및/또는 설치 사이의 관계를 지시하는 것이 아니다.
상기 구체적인 실시방식은 본 출원의 청구범위를 한정하지 않는다. 본 분야의 기술자는 설계요구와 기타 요소에 의해, 각종 수정, 조합, 서브조합과 대체를 수행할 수 있음을 이해해야 한다. 본 출원의 기술적 사상과 원칙 내에서의 임의의 수정, 동등한 대체와 개량 등은 본 출원의 청구범위에 포함되어야 한다.
1: 노변 센싱기기 10: 베이스
11: 제어장치 20: 스캐닝 장치
21: 메인 스캐닝 유닛 22: 서브 스캐닝 유닛
30: 구동장치 31: 구동모터
32: 전동축

Claims (10)

  1. 노변 센싱기기로서,
    베이스;
    메인 스캐닝 유닛과 서브 스캐닝 유닛을 포함하되, 상기 메인 스캐닝 유닛은 상기 서브 스캐닝 유닛의 상방에 위치하고, 상기 메인 스캐닝 유닛의 제1 스캐닝 시야의 하부 경계선과 상기 서브 스캐닝 유닛의 제2 스캐닝 시야의 상부 경계선은 중합되거나 서로 교차되는 스캐닝 장치; 및
    상기 베이스에 설치되고, 상기 스캐닝 장치를 구동하여 수평방향에서 회전하도록 하는 구동장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 스캐닝 유닛의 제2 스캐닝 시야의 하부 경계선은 수직방향과 평행되거나 수직방향에 대해 부각을 이루는 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스캐닝 시야와 상기 제2 스캐닝 시야가 형성한 전체 스캐닝 시야의 시야각은 80도 내지 90도인 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 스캐닝 시야의 시야각은 20도 내지 30도이고; 상기 제2 스캐닝 시야의 시야각은 55도 내지 65도인 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스캐닝 장치의 레이저 빔의 밀도는 제1 스캐닝 시야의 상부 경계선을 향하는 방향에서 점차적으로 커지는 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동장치는 구동모터와 전동축을 포함하고, 상기 구동모터의 출력축은 상기 전동축과 전동연결되고, 상기 전동축은 상기 스캐닝 장치와 고정연결되는 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 내부에는 데이터 처리장치가 설치되어 있고,
    상기 데이터 처리장치는 상기 메인 스캐닝 유닛과 상기 서브 스캐닝 유닛으로부터 스캐닝 데이터를 수신하고 구조화 데이터를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스의 내부에는 제어장치가 설치되어 있고,
    상기 제어장치는 상기 구동장치와 통신하고, 상기 구동장치가 상기 스캐닝 장치를 구동하여 회전하도록 제어하기 위한 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 스캐닝 장치와 통신하여, 상기 스캐닝 장치의 회전 각도에 기반하여 상기 스캐닝 장치를 제어하여 작동하거나 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 노변 센싱기기.
  10. 스마트 교통 시스템에 있어서,
    제1항 내지 제9항의 어느 한 항의 노변 센싱기기; 및
    상기 노변 센싱기기와 통신하는 노변 컴퓨팅 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 교통 시스템.
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