KR20220058802A - Bus station context information collection system for based on sensor convergence technology for autonomous large bus rapid transit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템에 관한 것으로, 특히 간선 급행버스 차량(BRT 버스)의 정류장에서 센서 융합기술을 이용하여 정류장 상황정보(정밀정차 여부, 차량 진출입, 주행로 장애물, 승객 승하차, 정류장 대기인원 등)를 정확하게 검지할 수 있도록 한 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous high-capacity trunk express bus. In particular, the stop situation information (precise stop, It relates to a stop situation information collection system based on sensor convergence technology for autonomous driving large-capacity express buses that can accurately detect vehicle entry and exit, obstacles on the road, passengers getting on and off, number of people waiting at a stop, etc.).
도시생활에 있어 이동수단 중 가장 중요한 서민의 발이 된 버스는 도시생활에 없어서는 안 될 소중한 교통수단이다. 최근 들어, 버스정보시스템(BIS: Bus Information System), 간선 급행버스(BRT: Bus Rapid Transit), 버스 중앙차선제 시행 등 가로변에 있던 버스정류장이 도로 한가운데로 옮겨지고 있는 상황에서 부득이하게 버스와 사람 사이에 크고 작은 안전사고가 자주 발생하고 있다. 이에 따라 발생되는 부작용들은 점유공간이 적은 중앙버스차로에 설치된 버스정류장에서 자주 발생되고 가로변 버스정류장에서도 버스를 이용하기 위해 대기하고 있는 승객이 과밀하게 점유하고 있어 안전사고에 24시간 노출되어 있다.The bus, which has become the most important means of transportation for the common people in city life, is an indispensable means of transportation in city life. Recently, in a situation where bus stops along the roadside are being moved to the middle of the road, such as Bus Information System (BIS), Bus Rapid Transit (BRT), and the implementation of the central bus lane system, buses and people inevitably Accidents, large and small, occur frequently. The side effects that occur as a result frequently occur at bus stops installed on the central bus lane with little occupied space, and even at roadside bus stops, passengers waiting to use the bus are overcrowded, so they are exposed to safety accidents 24 hours a day.
여기서 간선 급행버스(BRT)는 주요 도로에 버스전용차로를 설치하고 급행으로 버스를 운행시키는 급행버스 시스템을 말한다. BRT는 도착정보시스템, 버스 우선신호체계, 환승 터미널 등을 갖춰 기존의 버스 운행 방식보다 정시성·신속성·수송능력이 대폭 향상된 대중교통체계이다.Here, the arterial express bus (BRT) refers to an express bus system that installs bus-only lanes on major roads and operates buses in an express manner. BRT is a public transportation system with significantly improved punctuality, speed, and transport capacity compared to the existing bus operation method by having an arrival information system, bus priority signal system, and transfer terminal.
도심과 외곽을 잇는 주요 간선도로 전체 또는 도로 중앙에 버스만 다닐 수 있는 전용도로를 설치하고, 요금징수 시스템·승강장·환승 정거장·환승 터미널·정보체계 등은 지하철처럼 적용된다. 즉, 모든 버스 차로나 차량, 정류장을 하나의 시스템으로 통합해 관리하는 것이다.A dedicated road for only buses will be installed on the entire main arterial road connecting the city center and the outskirts or in the middle of the road, and the toll collection system, platform, transfer station, transfer terminal, and information system will be applied like the subway. In other words, all bus lanes, vehicles, and stops are integrated and managed into one system.
이러한 간선 급행버스의 활용이 증가하면서, 안전사고 역시 증가하고 있으며, 승객 안전성 확보에 대한 문제가 큰 사안으로 대두하고 있다.As the use of these express buses increases, safety accidents are also increasing, and the problem of securing passenger safety is emerging as a major issue.
대중교통 시스템용 정거장의 안전성을 확보하고 정거장의 차량 정차를 유도하기 위해서 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.In order to secure the safety of a public transportation system stop and induce a vehicle to stop at the station, a conventionally proposed technique is disclosed in <Patent Document 1> below.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 간선 급행버스, 바이모달 트램(bimodal tram), 무가선 트램, 노면전차와 같은 신교통 시스템에서 운전자가 정거장 내부의 정위치 공간에 정확하고 안전하게 차량을 정차시킬 수 있도록 유도하는 정거장의 차량 정차 유도 시스템을 제공한다.The prior art disclosed in <Patent Document 1> is a new transportation system such as a trunk express bus, a bimodal tram, a wireless tram, and a streetcar that allows the driver to accurately and safely stop the vehicle in the exact location inside the station. To provide a vehicle stop guidance system at a station to guide
그러나 이러한 종래기술은 낙하물이나 승객 위험 상황으로 인한 정류장 돌발상황이나 비상상황을 자동으로 인지하여 해당 정류장에 도착 예정인 차량으로 제공해줄 수 없는 단점이 있다. 여기서 정류장의 돌발상황(신호등 장애, 기타)이나 비상상황에 대한 정보를 정류장에 도착 예정인 버스로 전달해주면, 해당 버스는 이러한 정보를 기초로 주의 운전을 하여 안전사고를 미리 방지할 수 있다.However, this prior art has a disadvantage in that it is not possible to automatically recognize an unexpected or emergency situation at a stop due to a falling object or a dangerous situation for passengers and provide a vehicle scheduled to arrive at the corresponding stop. Here, if information on unexpected situations (traffic light failure, etc.) or emergency situations at the stop is delivered to the bus scheduled to arrive at the stop, the bus can prevent a safety accident in advance by driving with caution based on this information.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 간선 급행버스 차량(BRT 버스)의 정류장에서 센서 융합기술을 이용하여 정류장 상황정보(정밀정차 여부, 차량 진출입, 주행로 장애물, 승객 승하차, 정류장 대기인원 등)를 정확하게 검지할 수 있도록 한 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the various problems occurring in the prior art as described above, and by using sensor fusion technology at the stop of a trunk express bus vehicle (BRT bus), stop situation information (precise stopping, vehicle entry and exit, The purpose is to provide a sensor fusion technology-based stop situation information collection system for autonomous driving large-capacity express buses that can accurately detect obstacles on the road, passengers getting on and off, number of people waiting at a stop, etc.).
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템"은, 차량 기본 정보와 차량 탑승 인원정보 및 차량 비상상황 정보를 포함하는 차량 정보를 관제 시스템에 전송하고, 상기 관제 시스템으로부터 다음 정류장의 상황 정보를 받는 자율주행 간선 급행버스 단말; 정류장의 상황정보를 획득하여 상기 관제 시스템에 전송하고, 상기 관제 시스템으로부터 전송되는 차량 상황 정보를 수신한 후 표시장치를 통해 표출하여 정류장 대기 승객에게 차량 관련 정보를 제공해주는 정류장 시스템; 상기 정류장 시스템으로부터 정류장의 상황정보를 수집하고, 수집한 정보를 센서 융합기술로 분석하여 승객 안전 정보를 생성하여 상기 자율주행 간선 급행버스 단말 및 정류장 시스템에 전송해주는 관제 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the "sensor fusion technology-based stop situation information collection system for autonomous driving large-capacity express bus" according to the present invention includes vehicle basic information, vehicle occupant information, and vehicle emergency information. a self-driving trunk express bus terminal that transmits vehicle information to a control system and receives situation information of a next stop from the control system; a stop system that obtains and transmits the status information of a stop to the control system, receives the vehicle status information transmitted from the control system, and displays it through a display device to provide vehicle-related information to passengers waiting at the stop; and a control system that collects stop situation information from the stop system, analyzes the collected information with sensor fusion technology, generates passenger safety information, and transmits it to the autonomous driving trunk express bus terminal and the stop system. .
상기 자율주행 간선 급행버스 단말은 자율주행 간선 급행버스에 탑재되며, 상기 차량 고유번호와 현재 위치 정보와 차량 속도 정보와 차량 탑승 인원 정보와 차량 비상상황 정보와 정류장 도착 정보 및 정류장 출발 정보를 차량 정보로 생성하는 것을 특징으로 한다.The autonomous driving trunk express bus terminal is mounted on the autonomous driving trunk express bus, and provides the vehicle identification number, current location information, vehicle speed information, vehicle occupant information, vehicle emergency information, stop arrival information, and stop departure information to vehicle information. It is characterized in that it is created with
상기 정류장 시스템은 차량 정차위치와 도로면까지의 거리를 측정하고, 승객 승차 및 하차 검지와 주행로 장애물 검지 및 정류장 대기 인원 검지를 위한 공간 검지 센서; 자율주행 간선 급행버스의 정차 위치를 감지하고, 정류장에서 차량 진입 및 진출을 검지하며, 승객의 주행로 접근을 검지하는 스캔 레이저 센서; 정류장의 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보를 정류장 대기인원 모니터링 및 승객 승/하차 검지 정보로 제공하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.The stop system includes: a space detection sensor for measuring a vehicle stopping position and a distance to a road surface, detecting a passenger getting on and off, detecting an obstacle on a traveling path, and detecting a number of people waiting at a stop; a scanning laser sensor that detects the stop position of the autonomous driving express bus, detects vehicle entry and exit from a stop, and detects the approach of a passenger to the driving route; It is characterized in that it includes a camera that acquires the image information of the bus stop, and provides the acquired image information as information for monitoring the number of people waiting at the bus stop and detecting passengers getting on/off.
상기 정류장 시스템은 상기 관제 시스템으로부터 전송된 이벤트 정보와 승객 안정정보를 기초로, 로프 차단막을 제어하여 승객 안전을 도모하는 정류장 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The stop system is characterized in that it includes a stop controller that promotes passenger safety by controlling the rope blocking film based on the event information and passenger stability information transmitted from the control system.
상기 관제 시스템은 상기 자율주행 간선 급행버스 단말과 정류장 시스템으로부터 교통 정보를 수신하는 교통정보 수신부; 상기 교통정보 수신부에서 수신한 각각의 교통정보를 데이터베이스에 저장하는 데이터베이스 관리부; 상기 데이터베이스에 저장된 교통정보 중 정류장 시스템으로부터 전송된 정류장 상황정보를 가공 및 분석하여 이벤트 정보와 승객 안전 정보를 생성하는 정류장 상황정보 분석부; 상기 정류장 상황정보 분석부에서 생성한 이벤트 정보를 표출하고, 승객 안전정보를 표시하는 관제정보 표시부; 상기 정류장 상황정보 분석부에서 생성한 승객 안전정보를 자율주행 간선 급행버스 단말 및 정류장 시스템에 전송해주는 승객 안전정보 제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control system may include: a traffic information receiver configured to receive traffic information from the autonomous driving trunk express bus terminal and a stop system; a database management unit for storing each traffic information received by the traffic information receiving unit in a database; a stop condition information analysis unit for processing and analyzing the stop condition information transmitted from the stop system among the traffic information stored in the database to generate event information and passenger safety information; a control information display unit for displaying the event information generated by the stop situation information analysis unit and displaying passenger safety information; and a passenger safety information providing unit that transmits the passenger safety information generated by the stop situation information analysis unit to the autonomous driving trunk express bus terminal and the stop system.
상기에서 정류장 상황정보 분석부는 상기 정류장 상황정보 중 공간 감지 센서(ToF센서)를 통해 수집한 차량 정차위치와 도로면까지의 거리를 측정하고, 공간 감지 센서에서 획득한 3D좌표 데이터에서 출입문 위치에 승객이 존재하는지를 판단하되, 상기 3D 좌표 데이터에서 출입문 위치에 승객이 존재하는지를 판단할 때 상기 차량 정차위치와 도로면까지의 거리 측정값에 따라 서로 다른 가중치를 부여하여 승객의 존재 유무 판단에 정확성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.In the above, the stop situation information analysis unit measures the distance between the vehicle stopping position and the road surface collected through the space detection sensor (ToF sensor) among the stop situation information, and the passenger at the door position from the 3D coordinate data obtained from the space detection sensor is present, but when determining whether a passenger is present at the door position in the 3D coordinate data, different weights are given according to the measured distance from the vehicle stop position to the road surface to improve the accuracy in determining the presence or absence of a passenger characterized by doing.
상기에서 정류장 상황정보 분석부는 상기 정류장 상황정보 중 카메라에 의해 수집한 영상을 딥러닝 알고리즘으로 처리하여 정차위치의 장애물을 검지하되, 차량의 정차위치 영역에서 검지된 장애물에 대해 딥러닝 알고리즘에서 산출된 검지 객체의 정확도를 이용하여 장애물 검지 유무를 판단하는 것을 특징으로 한다.In the above, the stop situation information analysis unit detects the obstacle at the stop position by processing the image collected by the camera among the stop situation information with a deep learning algorithm, but the obstacle detected in the vehicle stopping position area is calculated by the deep learning algorithm. It is characterized in that it is determined whether an obstacle is detected by using the accuracy of the detection object.
상기에서 정류장 상황정보 분석부는 상기 정류장 상황정보 중 스캔 레이저 센서에서 획득한 측정데이터를 측정각도와 측정 거리 값으로 산출하여 평면 좌표값으로 변환하고, 상기 평면 좌표값을 기초로 버스의 정차위치를 측정하고, 버스의 재원정보를 이용하여 출입문 위치를 계산하며, 출입문 위치와 스캔 레이저 센서에서 검지한 승객의 위치정보를 매칭하여 출입문 주변의 승객을 판단하되, 검지한 객체의 측정 면적을 계산하여 거리에 비례한 정확도를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the above, the stop situation information analysis unit converts the measured data obtained from the scanning laser sensor among the stop situation information into a measurement angle and a measurement distance value, converts it into a plane coordinate value, and measures the stop position of the bus based on the plane coordinate value Calculate the door location using the bus's financial information, match the door location with the passenger's location information detected by the scanning laser sensor to determine the passengers around the door, but calculate the measured area of the detected object to determine the distance It is characterized in that proportional accuracy is calculated.
상기에서 정류장 상황정보 분석부는 상기 정류장 시스템으로부터 수신한 정류장 상황정보 중 스캔 레이저 센서와 공간 감지 센서 및 카메라의 정상동작 유무를 판단하여, 3개의 센서가 모두 정상적으로 동작하면 3개의 센서 중 기준 값 이상으로 검지 값이 발생한 센서의 검지값은 정상상태의 검지 값으로 활용하는 것을 특징으로 한다.In the above, the stop situation information analysis unit determines whether the scanning laser sensor, the space detection sensor, and the camera operate normally among the stop situation information received from the stop system, and when all three sensors operate normally, the standard value of the three sensors is higher. It is characterized in that the detection value of the sensor generating the detection value is used as the detection value in the normal state.
상기에서 정류장 상황정보 분석부는 상기 정류장 시스템으로부터 수신한 정류장 상황정보 중 스캔 레이저 센서와 공간 감지 센서 및 카메라의 정상동작 유무를 판단하여, 3개의 센서 중 2개의 센서만 정상적으로 동작하면 센서 융합기술을 이용하여, 정상적으로 동작하는 2개의 센서 중 검지 정확도가 제1정확도 이상으로 검지되는 센서 값을 상황판단 정보로 활용하고, 상기 2개의 센서의 검지 정확도가 제2정확도 이상으로 검지되는 센서 값은 그대로 상황판단 정보로 활용하는 것을 특징으로 한다.In the above, the stop situation information analysis unit determines whether the scanning laser sensor, the space detection sensor, and the camera operate normally among the stop situation information received from the stop system, and if only two of the three sensors operate normally, the sensor fusion technology is used. Thus, the sensor value of which the detection accuracy of the two normally operated sensors is detected as greater than the first accuracy is used as the situation determination information, and the sensor value in which the detection accuracy of the two sensors is detected as the second accuracy or more is determined as it is. It is characterized in that it is used as information.
상기에서 정류장 상황정보 분석부는 상기 정류장 시스템으로부터 전송된 정보를 분석하여 돌발상황으로 판단되면 돌발상황에 대한 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부에 표시함과 동시에 데이터베이스 저장하고, 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상차량을 선정한 후, 선정한 차량으로 돌발상황 정보를 승객 안전정보로 전송하는 것을 특징으로 한다.In the above, when the stop situation information analysis unit analyzes the information transmitted from the stop system and determines that it is an emergency situation, it generates event information about the emergency situation, displays it on the control information display unit, stores the database, and stores the driving route of the autonomous vehicle and It is characterized in that after the location is analyzed to select a target vehicle for information delivery, the emergency situation information is transmitted to the selected vehicle as passenger safety information.
상기에서 정류장 상황정보 분석부는 상기 정류장 시스템으로부터 승차 및 하차 정보 수신 시 승하차 정보를 확인하여 이벤트 상황 발생 시 승차 및 하차 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부에 표시함과 동시에 데이터베이스에 저장하고, 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상차량을 선정한 후, 선정한 차량으로 승차 및 하차 정보를 승객 안전정보로 전송하는 것을 특징으로 한다. In the above, the stop situation information analysis unit checks the boarding and alighting information when receiving the boarding and alighting information from the stop system, generates boarding and alighting event information when an event condition occurs, displays it on the control information display unit, and stores it in the database, and the autonomous vehicle It is characterized in that after selecting a target vehicle for information delivery by analyzing the driving route and location of
상기에서 정류장 상황정보 분석부는 상기 자율주행 간선 급행버스 단말로부터 테이크오버나 차량고장을 포함하는 차량 비상상황 정보의 수신 시, 미리 설정된 비상상황 우선순위 결정 기준을 이용하여 비상상황 우선순위를 판단하고, 비상상황에 대한 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부에 표시함과 동시에 데이터베이스에 저장하고, 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상 정류장을 선정한 후, 선정한 정류장 시스템으로 자율주행차량의 상황 정보를 승객 안전정보로 전송하는 것을 특징으로 한다.In the above, when the stop situation information analysis unit receives vehicle emergency information including takeover or vehicle breakdown from the autonomous driving trunk express bus terminal, the emergency situation priority is determined using a preset emergency priority determination criterion, Event information on emergency situations is generated and displayed on the control information display unit and stored in the database. After analyzing the driving route and location of the autonomous driving vehicle, selecting the information delivery target stop It is characterized in that the information is transmitted as passenger safety information.
본 발명에 따르면 간선 급행버스 차량(BRT 버스)의 정류장에서 센서 융합기술을 이용하여 정류장 상황정보(정밀정차 여부, 차량 진출입, 주행로 장애물, 승객 승하차, 정류장 대기인원 등)를 정확하게 검지할 수 있도록 한 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.According to the present invention, using sensor fusion technology at the stop of a trunk express bus vehicle (BRT bus) to accurately detect the stop situation information (precise stopping, vehicle entry and exit, obstacles on the road, passengers getting on and off, the number of people waiting at the stop, etc.) The purpose is to provide a sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous high-capacity express bus.
본 발명의 다른 목적은 정류장의 상황정보 수집 시, 센서의 융합 기술을 이용함으로써, 일부 센서의 장애 발생시에도 정상 동작하는 센서의 정보를 이용하여 장애가 발생한 센서를 대체하여 정류장의 상황정보를 획득할 수 있도록 한 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to obtain the situation information of the stop by using the sensor fusion technology when collecting the situation information of the stop, replacing the faulty sensor using the information of the normally operating sensor even when some sensors fail. It is to provide a stop situation information collection system based on sensor fusion technology for autonomous driving large-capacity express buses.
도 1은 본 발명에 따른 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템의 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템의 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템의 각 부분의 실시 예 구조도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에서 정류장에 설치된 센서를 이용하여 정류장 상황정보를 수집한 예시도,
도 5 내지 도 9는 본 발명에서 정류장에서 획득한 상황정보를 처리하는 과정 예시도이고,
도 10은 본 발명에서 스캔 레이저 센서의 정보를 이용하여 낙하물, 보행자, 차량과 같은 객체의 존재 유무를 검출하거나, 버스의 출입문 위치를 검출하는 예시이다.1 is a schematic configuration diagram of a sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous driving large-capacity express bus according to the present invention;
2 is a conceptual diagram of a sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous driving large-capacity express bus according to the present invention;
3 is a structural diagram of each part of a sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous driving large-capacity express bus according to the present invention;
4A to 4C are exemplary views of collecting stop situation information using a sensor installed at a stop in the present invention;
5 to 9 are diagrams illustrating a process of processing situation information obtained from a stop in the present invention,
10 is an example of detecting the presence or absence of an object such as a falling object, a pedestrian, or a vehicle, or detecting the position of a door of a bus using information of a scanning laser sensor in the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous high-capacity trunk express bus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and It should be understood that there may be variations.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템의 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템의 개념도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템의 각 부분의 실시 예 구조도로서, 자율주행 간선 급행버스 단말(10), 정류장 시스템(100) 및 관제 시스템(200)을 포함한다.1 is a schematic configuration diagram of a stop situation information collection system based on sensor fusion technology for an autonomous driving large-capacity express bus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sensor for an autonomous driving large-capacity express bus according to the present invention. It is a conceptual diagram of a convergence technology-based stop situation information collection system, and FIG. 3 is an embodiment structural diagram of each part of a sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous driving large-capacity express bus according to the present invention. It includes a
자율주행 간선 급행버스 단말(10)은 신호등 시스템과 연동하여 현재 신호등의 정보를 획득하고, 차량 기본 정보와 차량 탑승 인원정보 및 차량 비상상황 정보를 포함하는 차량 정보와 신호등 인지정보를 관제 시스템(200)에 전송하고, 관제 시스템(200)으로부터 다음 정류장의 상황 정보를 받는 역할을 한다.The autonomous driving arterial
이러한 자율주행 간선 급행버스 단말(10)은 자율주행 간선 급행버스에 탑재된 단말을 의미한다.The autonomous driving trunk
바람직하게, 자율주행 간선 급행버스 단말(10)은 자율주행 간선 급행버스(BRT버스)에 탑재되며, 정류장에 설치된 신호등 시스템으로부터 교차로 이름, 교차로 ID, 상태정보, 현재 신호 상태, 보행자 신호 상태 및 신호 남은 시간 정보를 획득하여 신호등 인지정보를 생성하고, 차량 고유번호와 현재 위치 정보와 차량 속도 정보와 차량 탑승 인원 정보와 차량 비상상황 정보와 정류장 도착 정보와 정류장 출발 정보를 차량 정보로 생성한다.Preferably, the autonomous driving trunk
이를 위해 자율주행 간선 급행버스 단말(10)은 차량정보를 생성하는 차량정보 생성부(11), 차량정보를 송신하는 차량정보 송신부(12)를 포함할 수 있다. 상기 차량정보 송신부(12)는 관제 시스템(200)으로부터 전송된 관제 정보를 수신하여 자율주행 간선 급행버스의 안전 운행 정보를 활용하도록 한다.To this end, the autonomous driving trunk
여기서 신호등 시스템은 상기 자율주행 간선 급행버스 단말(100) 및 관제 시스템(200)으로 신호등 인지정보를 전송하는 역할을 한다.Here, the traffic light system serves to transmit traffic light recognition information to the autonomous driving trunk
정류장 시스템(100)은 정류장의 상황정보를 획득하여 상기 관제 시스템(200)에 전송하고, 상기 관제 시스템(200)으로부터 전송되는 차량 상황 정보를 수신한 후 표시장치를 통해 표출하여 정류장 대기 승객에게 차량 관련 정보를 제공해주며, 관제 시스템(200)으로부터 전송되는 로프 차단막 제어 신호에 따라 로프 차단막의 개폐를 제어하는 역할을 한다.The
이러한 정류장 시스템(100)은 차량 정차위치와 도로면까지의 거리를 측정하고, 승객 승차 및 하차 검지와 주행로 장애물 검지 및 정류장 대기 인원 검지를 위한 공간 검지 센서(130), 자율주행 간선 급행버스(10)의 정차 위치를 감지하고, 정류장에서 차량 진입 및 진출을 검지하며, 승객의 주행로 접근을 검지하는 스캔 레이저 센서(120), 정류장의 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보를 정류장 대기인원 모니터링 및 승객 승/하차 검지 정보로 제공하는 카메라(110)를 포함할 수 있다.The
또한, 정류장 시스템(100)은 각각의 센서(110, 120, 130)로부터 정류장 상황정보를 수집하는 정류장 상황정보 취합부(151), 상기 정류장 상황정보 취합부(151)에서 획득한 감지 정보를 기초로 정류장 정보를 생성하는 정류장 정보 생성부(152), 상기 생성한 정류장정보를 관제 시스템(200)에 전송하는 정류장 정보 송신부(153), 상기 관제 시스템(200)으로부터 전송된 이벤트 정보와 승객 안정정보를 기초로, 로프 차단막(160)을 제어하여 승객 안전을 도모하는 정류장 제어기(154)를 포함할 수 있다.In addition, the
관제 시스템(200)은 상기 정류장 시스템(100)으로부터 정류장의 상황정보를 수집하고, 수집한 정보를 센서 융합기술로 분석하여 승객 안전 정보를 생성하여 상기 자율주행 간선 급행버스 단말(10) 및 정류장 시스템(100)에 전송해주는 역할을 한다.The
이러한 관제 시스템(200)은 상기 자율주행 간선 급행버스 단말(10)과 정류장 시스템(100)으로부터 교통 정보를 수신하는 교통정보 수신부(201), 상기 교통정보 수신부(201)에서 수신한 각각의 교통정보를 데이터베이스에 저장하는 데이터베이스 관리부(202), 상기 데이터베이스에 저장된 교통정보 중 정류장 시스템(100)으로부터 전송된 정류장 상황정보를 가공 및 분석하여 이벤트 정보와 승객 안전 정보를 생성하는 정류장 상황정보 분석부(203), 상기 정류장 상황정보 분석부(203)에서 생성한 이벤트 정보를 표출하고, 승객 안전정보를 표시하는 관제정보 표시부(205), 상기 정류장 상황정보 분석부(203)에서 생성한 승객 안전정보를 자율주행 간선 급행버스 단말(10) 및 정류장 시스템(100)에 전송해주는 승객 안전정보 제공부(204)를 포함할 수 있다.The
상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 상황정보 중 공간 감지 센서(ToF센서)(130)를 통해 수집한 차량 정차위치와 도로면까지의 거리를 측정하고, 공간 감지 센서(130)에서 획득한 3D좌표 데이터에서 출입문 위치에 승객이 존재하는지를 판단하되, 상기 3D 좌표 데이터에서 출입문 위치에 승객이 존재하는지를 판단할 때 상기 차량 정차위치와 도로면까지의 거리 측정값에 따라 서로 다른 가중치를 부여하여 승객의 존재 유무 판단에 정확성을 향상시킨다.The stop situation
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 상황정보 중 카메라(110)에 의해 수집한 영상을 딥러닝 알고리즘으로 처리하여 정차위치의 장애물을 검지하되, 차량의 정차위치 영역에서 검지된 장애물에 대해 딥러닝 알고리즘에서 산출된 검지 객체의 정확도를 이용하여 장애물 검지 유무를 판단한다.In addition, the stop situation
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 상황정보 중 스캔 레이저(Scan Laser) 센서(120)에서 획득한 측정데이터를 측정각도와 측정 거리 값으로 산출하여 평면 좌표값으로 변환하고, 상기 평면 좌표값을 기초로 버스의 정차위치를 측정하고, 버스의 재원정보를 이용하여 출입문 위치를 계산하며, 출입문 위치와 스캔 레이저 센서(120)에서 검지한 승객의 위치정보를 매칭하여 출입문 주변의 승객을 판단하되, 검지한 객체의 측정 면적을 계산하여 거리에 비례한 정확도를 산출한다.In addition, the stop situation
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 시스템(100)으로부터 수신한 정류장 상황정보 중 스캔 레이저 센서(120)와 공간 감지 센서(130) 및 카메라(110)의 정상동작 유무를 판단하여, 3개의 센서가 모두 정상적으로 동작하면 3개의 센서 중 기준 값 이상으로 검지 값이 발생한 센서의 검지 값을 정상상태의 검지 값으로 활용한다.In addition, the stop situation
아울러 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 시스템(100)으로부터 수신한 정류장 상황정보 중 스캔 레이저 센서(120)와 공간 감지 센서(130) 및 카메라(110)의 정상동작 유무를 판단하여, 3개의 센서 중 2개의 센서만 정상적으로 동작하면 센서 융합기술을 이용하여, 정상적으로 동작하는 2개의 센서 중 검지 정확도가 제1정확도 이상으로 검지되는 센서 값을 상황판단 정보로 활용하고, 상기 2개의 센서의 검지 정확도가 제2정확도 이상으로 검지되는 센서 값은 그대로 상황판단 정보로 활용한다.In addition, the stop situation
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 시스템(100)으로부터 전송된 정보를 분석하여 돌발상황으로 판단되면 돌발상황에 대한 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부(205)에 표시함과 동시에 데이터베이스 저장하고, 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상차량을 선정한 후, 선정한 차량으로 돌발상황 정보를 승객 안전정보로 전송한다.In addition, the stop situation
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 시스템(100)으로부터 승차 및 하차 정보 수신 시 승하차 정보를 확인하여 이벤트 상황 발생 시 승차 및 하차 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부(205)에 표시함과 동시에 데이터베이스에 저장하고, 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상차량을 선정한 후, 선정한 차량으로 승차 및 하차 정보를 승객 안전정보로 전송한다.In addition, the stop situation
아울러 상기 정류장 상황정보 분석부(100)는 상기 자율주행 간선 급행버스 단말(10)로부터 테이크오버나 차량고장을 포함하는 차량 비상상황 정보의 수신 시, 미리 설정된 비상상황 우선순위 결정 기준을 이용하여 비상상황 우선순위를 판단하고, 비상상황에 대한 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부에 표시함과 동시에 데이터베이스에 저장하고, 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상 정류장을 선정한 후, 선정한 정류장 시스템으로 자율주행차량의 상황 정보를 승객 안전정보로 전송한다.In addition, when receiving vehicle emergency information including takeover or vehicle breakdown from the autonomous driving trunk
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the sensor fusion technology-based stop situation information collection system for the autonomous driving large-capacity express bus according to the present invention configured in this way will be described in detail as follows.
먼저, 교차로나 자율주행 간섭 급행버스 정류장에 설치된 신호등 시스템은 자율주행 간선 급행버스 단말(10)과 관제 시스템(200)에 실시간으로 신호등 인지정보를 제공한다.First, a traffic light system installed at an intersection or an autonomous driving interfering express bus stop provides real-time traffic light recognition information to the autonomous driving trunk
즉, 자율주행 간선 급행버스 단말(10)로는 교차로 이름, 교차로 ID, 수동/중지/자동 중 어느 하나의 신호등 상태정보, 현재 신호 상태 정보, 보행자 신호 상태 정보 및 신호 남은 시간 정보를 제공한다.That is, the autonomous driving arterial
아울러 관제 시스템(200)에는 고정/감응/전이/수동과 같은 상태정보, 교차로 방향에 대한 방향 정보, 신호 현시 및 신호등 상태를 포함하는 출력 정보, 현재 현시 총 신호시간 등과 같은 표출시간 정보, 현재 현시 잔여시간과 같은 잔여 시간 정보를 제공한다.In addition, the
자율주행 간선 급행버스 단말(10)은 신호등 시스템으로부터 신호등 현시 정보를 획득하고, 차량 고유번호와 현재 위치 정보(위도, 경도)와 차량 속도 등을 포함하는 차량 기본 정보와, 차량 탑승 인원정보 및 차량 고장이나 테이크오버 등과 같은 차량 비상상황 정보를 포함하는 차량 정보와 상기 신호등 인지정보를 함께 관제 시스템(200)에 전송한다.The autonomous driving arterial
한편, 자율주행 간선 급행버스가 정차하는 정류장에 설치된 정류장 시스템(100)은 정류장의 정보를 획득하여 상기 관제 시스템(200)에 전송한다.On the other hand, the
즉, 정류장 시스템(100)의 공간 검지 센서(130)는 차량 정차위치와 도로면까지의 거리 측정 정보와, 승객 승차 및 하차 검지와 주행로 장애물 검지 및 정류장 대기 인원 검지를 한다. 이를 위해 공간 검지 센서(130)는 TOF 센서를 이용할 수 있다. 이렇게 검출되는 정보(TOF 이미지/데이터)는 이더넷 통신을 통해 /정류장 상황정보 취합부(151)에 전달된다.That is, the
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, TOF 센서(130)는 공간 감지 데이터를 수신하고, 이를 통해 배경 데이터를 생성한다. 이어, 백그라운드 데이터를 업데이트하고, 백그라운드 데이터로부터 물체를 감지한다. 물체가 감지되면 감지한 물체의 종류를 분류한다. 이어, 정류장의 어느 위치에서 물체를 검지했는지에 대한 물체 검지 영역을 확인한다. 다음으로, 물체 감지 정보를 지장물 감지 정보로 정류장 상황정보 취합부(151)에 전달한다.That is, as shown in FIG. 5 , the
정류장 시스템(100)의 소정 위치에 설치된 스캔 레이저 센서(120)는 자율주행 간선 급행버스(10)의 정차 위치를 감지하고, 정류장에서 차량 진입 및 진출을 검지하며, 승객의 주행로 접근을 검지할 수 있도록 검출한 정보(레이저 검지 데이터)를 RS485 통신을 통해 상기 정류장 상황정보 취합부(151)에 전달한다.The
즉, 스캔 레이저 센서(120)는 도 6에 도시한 바와 같이, 감지 데이터를 획득하고, 획득한 감지 데이터에 대하여 포인트별 거리 데이터로 변환한다. 이어, 포인트별 거리 데이터를 2D 위치데이터로 변환을 하고, 2D 위치데이터를 이용하여 물체 종류를 분류한다. 물체 종류가 분류되면 물체가 검지된 영역을 확인한다. 물체 검지 영역이 확인되면 이를 기초로 지장물 검지 정보를 생성한다.That is, as shown in FIG. 6 , the
또한, 정류장 시스템(100)의 소정 위치에 설치된 카메라(110)는 정류장의 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보를 정류장 대기인원 모니터링 및 승객 승/하차 검지 정보로 이더넷 통신을 통해 상기 정류장 상황정보 취합부(151)에 전달한다.In addition, the
상기 정류장 상황정보 취합부(151)는 상기 카메라(110)와 스캔 레이저 센서(120) 및 공간 검지 센서(130)로부터 각각 검출한 검출 정보를 정류장 상황정보 취합하여 정류장정보 생성부(152)에 전달한다.The stop
상기 정류장정보 생성부(152)는 상기 정류장 상황정보 취합부(151)에서 취합한 3개의 센서 정보를 미리 설정된 데이터 포맷으로 만들어 정류장 상황정보로 정류장정보 송신부(153)에 전달한다.The stop
상기 정류장정보 송신부(153)는 정류장 제어기(154)의 제어에 따라 상기 정류장 상황정보를 설정된 데이터 전송 포맷으로 만들어, 관제 시스템(200)에 전송한다.The
관제 시스템(200)의 교통정보 수신부(201)는 자율주행 간선 급행버스 단말(10)과 정류장 시스템(100)으로부터 교통 정보 및 정류장 상황정보를 수신한다. 데이터베이스 관리부(202)는 상기 교통정보 수신부(201)에서 수신한 각각의 교통정보 및 정류장 상황정보를 데이터베이스에 저장한다.The
도 4a 내지 도 4c는 상기와 같이 정류장에서 3개의 센서를 이용하여 획득한 정류장 상황정보의 예시이다.4A to 4C are examples of stop situation information obtained by using three sensors at the stop as described above.
다음으로, 관제 시스템(200)의 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 데이터베이스에 저장된 교통정보 중 정류장 시스템(100)으로부터 전송된 정류장 상황정보를 가공 및 분석하여 이벤트 정보와 승객 안전 정보를 생성한다.Next, the stop situation
상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 상황정보 중 공간 감지 센서(ToF센서)(130)를 통해 수집한 차량 정차위치와 도로면까지의 거리를 측정하고, 공간 감지 센서(130)에서 획득한 3D좌표 데이터에서 출입문 위치에 승객이 존재하는지를 판단한다. 이때, 상기 3D 좌표 데이터에서 출입문 위치에 승객이 존재하는지를 판단할 때 상기 차량 정차위치와 도로면까지의 거리 측정값에 따라 서로 다른 가중치를 부여하여 승객의 존재 유무 판단에 정확성을 향상시킨다.The stop situation
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 상황정보 중 카메라(110)에 의해 수집한 영상을 딥러닝 알고리즘으로 처리하여 정차위치의 장애물을 검지한다. 이때, 차량의 정차위치 영역에서 검지된 장애물에 대해 딥러닝 알고리즘에서 산출된 검지 객체의 정확도를 이용하여 장애물 검지 유무를 판단한다.In addition, the stop situation
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 상황정보 중 스캔 레이저(Scan Laser) 센서(120)에서 획득한 측정데이터를 측정각도와 측정 거리 값으로 산출하여 평면 좌표값으로 변환한다. 이어, 변환한 평면 좌표값을 기초로 버스의 정차위치를 측정하고, 버스의 재원정보를 이용하여 출입문 위치를 계산한다. 이어, 출입문 위치와 스캔 레이저 센서(120)에서 검지한 승객의 위치정보를 매칭하여 출입문 주변의 승객을 판단한다. 이때, 검지한 객체의 측정 면적을 계산하여 거리에 비례한 정확도를 산출한다.In addition, the stop situation
도 10a는 스캔 레이저 센서의 감지 정보를 이용하여 버스의 출입문 위치를 판단하는 예시이다. 동일한 물체에 대해서 측정 각도와 검지 거리에 따라서 측정된 검지 개수가 다르게 된다. 통상, 근접할수록 검지 개수가 많아진다. 10A is an example of determining the position of a door of a bus using detection information of a scanning laser sensor. For the same object, the number of measured indexes varies according to the measurement angle and detection distance. Usually, the closer the number, the greater the number of detections.
도 10b는 스캔 레이저 센서의 감지 정보를 이용하여 낙하물, 보행자, 차량 등과 같은 객체를 판단하는 예시이다. 동일한 물체에 대해서 측정 각도와 검지 거리에 따라서 측정된 검지 개수가 다르게 된다. 통상, 근접할수록 검지 개수가 많아진다.10B is an example of determining an object such as a falling object, a pedestrian, a vehicle, etc. using detection information of a scanning laser sensor. For the same object, the number of measured indexes varies according to the measurement angle and detection distance. Usually, the closer the number, the greater the number of detections.
아울러 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 도 7과 같이, 3개의 센서로 감지한 정보를 센서 융합기술로 분석하여, 돌발정보라고 판단이 되면, 돌발상황에 대한 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부(205)에 표시함과 동시에 데이터베이스 저장한다. 이어, 승객 안정정보 제공부(204)는 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상차량을 선정한 후, 선정한 차량으로 돌발상황 정보를 승객 안전정보로 전송한다. 여기서 센서 융합기술이라 함은 어느 하나의 센서 정보만을 이용하는 것이 아니고, 3개의 센서의 감지 정보를 종합적으로 이용하여 분석하는 것을 의미한다.In addition, the stop situation
돌발상황 정보를 수신한 자율주행 간섭 급행버스 단말(10)은 도 10에 도시한 바와 같이, 낙하물이 존재하거나 승객 위험 상황이 있는 정류장의 돌발 상황 정보를 수신하면, 이를 표시장치를 통해 표시하거나 이를 주행 제어에 활용하여 낙하물이나 승객 위험 상황으로부터 교통사고가 발생하는 것을 미리 방지한다.As shown in FIG. 10 , the autonomous driving interference
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 정류장 시스템(100)의 3개의 센서로부터 전송된 정보를 센서 융합기술로 분석하여, 승차 및 하차 정보라고 판단이 되면, 승하차 정보를 확인하여 이벤트 상황 발생 시 승차 및 하차 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부(205)에 표시함과 동시에 데이터베이스에 저장한다. 이어, 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상차량을 선정한 후, 선정한 차량으로 승차 및 하차 정보를 승객 안전정보로 전송한다.In addition, as shown in FIG. 8 , the stop situation
승차 및 하차 정보를 수신한 자율주행 간섭 급행버스 단말(10)은 승차 정보를 이용하여 탑승완료를 판단하고, 이는 출입문을 닫는 제어용으로 활용하여 무인 자율주행에서 승객 승차에 따라 자동으로 출입문을 닫는다. 또한, 하차 정보를 기준으로 하차가 완료되면 이 역시 승객 하차에 따라 자동으로 출입문을 제어하는 정보로 활용한다. 여기서 관제 시스템(200)은 자율주행 간선 급행버스 단말(10)로 정차위치정보도 전송해주며, 자율주행 간선 급행버스 단말(10)은 정차위치정보를 이용하여 출입문을 여는 정보로 활용할 수 있다.The self-driving interfering
또한, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 자율주행 간선 급행버스 단말(10)로부터 테이크오버나 차량고장을 포함하는 차량 비상상황 정보의 수신 시, 도 9에 도시한 바와 같이, 미리 설정된 비상상황 우선순위 결정 기준을 이용하여 비상상황 우선순위를 판단한다. 이어, 비상상황에 대한 이벤트 정보를 생성하여 관제정보 표시부(205)에 표시함과 동시에 데이터베이스에 저장한다. 이어, 자율주행차량의 주행 노선 및 위치를 분석하여 정보전달 대상 정류장을 선정한 후, 선정한 정류장 시스템으로 자율주행차량의 상황 정보를 승객 안전정보로 전송한다.In addition, when receiving vehicle emergency information including takeover or vehicle breakdown from the autonomous driving trunk
정류장 시스템(100)은 자율주행차량의 상황 정보를 수신하면 이를 기반으로 해당 자율주행차량의 정보를 표시부를 통해 표시해준다. 예컨대, 차량 고유번호, 차량도착 예정시간 정보, 차량 현재위치 정보, 차량 탑승 인원 정보, 정류장 도착정보, 정류장 출발 정보, 차량 비상상황 정보 등을 표시부를 통해 표시해준다. 이러한 정류장 시스템(100)의 제어를 위해, 정류장 시스템(100)에는 컨트롤러와 같은 정류장 제어기(154)가 구비된다.When the
한편, 관제 시스템(200)에서 상기와 같이 정류장 상황정보를 분석하여, 돌발상황이나 기타 이벤트 정보, 승객 안정 정보를 생성하여 정류장 시스템(100)으로 전송하면, 정류장 제어기(154)는 이러한 정보를 기초로 로프 차단막을 제어하여, 대기 승객이 차량이 탑승하도록 로프 차단막(160)을 개방하거나, 돌발 상황에 대하여 승객이 차량으로 접근하는 것을 방지하도록 로프 차단막(160)을 폐쇄한다.On the other hand, when the
또한, 로프 차단막(160)을 개방하여 승객이 자율주행 버스를 탑승하는 상황에서, 승객이 자율주행 차량에 탑승을 완료한 정보를 수신하면, 개방한 로프 차단막(160)을 폐쇄하여, 승객의 안전을 도모한다.In addition, in a situation where the
한편, 본 발명의 센서 융합기술의 다른 특징으로서, 정류장 시스템(100)에 설치된 3개의 센서 즉, 카메라(110), 스캔 레이저 센서(120) 및 공감 검지 센서(130)의 동작 상태를 확인하여, 3개의 센서가 모두 정상적으로 동작하는 상황, 또는 일부의 센서에 장애가 발생하는 경우에 대하여 센서 융합기술을 이용하여, 최적의 제어 정보를 생성한다.On the other hand, as another feature of the sensor fusion technology of the present invention, the three sensors installed in the
예컨대, 상기 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 시스템(100)으로부터 수신한 정류장 상황정보 중 스캔 레이저 센서(120)와 공간 감지 센서(130) 및 카메라(110)의 정상동작 유무를 판단하여, 3개의 센서가 모두 정상적으로 동작하면 3개의 센서 중 기준 값 이상으로 검지 값이 발생한 센서의 검지 값을 정상상태의 검지 값으로 활용한다. 즉, 3개의 센서 모두가 기준 값 대비 50% 이상의 검지 값을 생성하면, 생성한 검지 값을 정상상태의 검지 값으로 사용하여, 정류장 상황정보를 분석한다. 이와는 달리 기준 값 이하의 검지 값이 발생한 센서의 검지 값은 폐기한다. 상기 3개의 센서의 정상동작 유무는 검지 값의 제공 유무로 판단할 수 있다. 즉, 3개의 센서 값이 모두 발생하면 3개의 센서가 정상동작하는 것으로 간주하고, 센서 값을 발생하지 않는 센서가 존재하면 해당 센서를 장애가 발생한 것으로 간주한다. 또한, 3개의 센서가 정상적으로 검지 값을 발생하나, 기준 값 이하의 검지 값을 발생하는 경우에도, 해당 센서에 장애가 발생한 것으로 간주한다.For example, the stop situation
또한, 정류장 상황정보 분석부(203)는 상기 정류장 시스템(100)으로부터 수신한 정류장 상황정보 중 스캔 레이저 센서(120)와 공간 감지 센서(130) 및 카메라(110)의 정상동작 유무를 판단하여, 3개의 센서 중 2개의 센서만 정상적으로 동작하면 센서 융합기술을 이용하여, 정상적으로 동작하는 2개의 센서 중 검지 정확도가 제1정확도(70%) 이상으로 검지되는 센서 값을 최적의 상황판단 정보로 활용하고, 상기 2개의 센서의 검지 정확도가 제2정확도(50%) 이상으로 검지되는 센서 값은 이를 조합하여 상황판단 정보로 활용한다. 따라서 3개의 센서 중 어느 하나의 센서에 장애가 발생하여 상황정보 검지가 불가능한 경우에도, 나머지 2개의 센서 데이터를 조합하여 장애가 발생한 1개의 센서 데이터를 대체할 수 있게 되는 것이다.In addition, the stop situation
이상 상술한 본 발명은 3개의 특성이 상이한 센서를 이용하여 정류장 상황정보를 검지하고, 이들의 검지 정보를 융합하여 상황을 분석함으로써, 정류장 상황분석에 정확성을 향상할 수 있다.The present invention described above detects stop situation information using sensors having three different characteristics, and analyzes the situation by fusion of the detection information, thereby improving the accuracy of the stop situation analysis.
또한, 3개의 센서 중 어느 특정의 센서에 장애가 발생한 경우에도, 나머지 2개의 센서를 융합하여 장애가 발생한 센서의 검지 값을 대체함으로써, 센서 일부에 장애가 발생한 경우에도 정류장의 상황정보 검지와 분석을 정상적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.In addition, even if any specific sensor among the three sensors fails, the remaining two sensors are fused to replace the detection value of the failed sensor, so even if a part of the sensor fails, the situation information detection and analysis of the stop are normally performed. will be able to do
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and it is common knowledge in the art that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. It is self-evident to those who have
10: 자율주행 간선 급행버스 단말
100: 정류장 시스템
110: 카메라
120: 스캔 레이저 센서
130: 공감 검지 센서(ToF 센서)
151: 정류장 상황정보 취합부
152: 정류장정보 생성부
153: 정류장정보 송신부
154: 정류장 제어기
200: 관제 시스템
201: 교통정보 수신부
202: 데이터베이스 관리부
203: 정류장 상황정보 분석부
204: 승객 안전정보 제공부
205: 관제정보 표시부10: Self-driving trunk express bus terminal
100: stop system
110: camera
120: scan laser sensor
130: empathy detection sensor (ToF sensor)
151: stop situation information collection unit
152: stop information generating unit
153: stop information transmitter
154: stop controller
200: control system
201: traffic information receiver
202: database management unit
203: stop situation information analysis unit
204: Passenger safety information provision unit
205: control information display unit
Claims (10)
차량 기본 정보와 차량 탑승 인원정보 및 차량 비상상황 정보를 포함하는 차량 정보를 관제 시스템에 전송하고, 상기 관제 시스템으로부터 다음 정류장의 상황 정보를 받는 자율주행 간선 급행버스 단말;
정류장의 상황정보를 획득하여 상기 관제 시스템에 전송하고, 상기 관제 시스템으로부터 전송되는 차량 상황 정보를 수신한 후 표시장치를 통해 표출하여 정류장 대기 승객에게 차량 관련 정보를 제공해주는 정류장 시스템; 및
상기 정류장 시스템으로부터 정류장의 상황정보를 수집하고, 수집한 정보를 센서 융합기술로 분석하여 승객 안전 정보를 생성하여 상기 자율주행 간선 급행버스 단말 및 정류장 시스템에 전송해주는 관제 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 대용량 간선 급행버스를 위한 센서 융합기술기반 정류장 상황정보 수집시스템.
As a system for collecting stop situation information with sensor fusion technology for autonomous driving large-capacity express buses,
an autonomous driving trunk express bus terminal that transmits vehicle information including basic vehicle information, vehicle occupant information, and vehicle emergency information to a control system and receives situation information of a next stop from the control system;
a stop system that obtains and transmits the status information of a stop to the control system, receives the vehicle status information transmitted from the control system, and displays it through a display device to provide vehicle-related information to passengers waiting at the stop; and
and a control system that collects stop situation information from the stop system, analyzes the collected information with sensor fusion technology, generates passenger safety information, and transmits it to the autonomous driving trunk express bus terminal and the stop system A sensor fusion technology-based stop situation information collection system for autonomous driving large-capacity express buses.
The method according to claim 1, The autonomous driving trunk express bus terminal is mounted on the autonomous driving trunk express bus, the vehicle identification number, current location information, vehicle speed information, vehicle occupant information, vehicle emergency situation information, stop arrival information, and stop departure A sensor fusion technology-based stop situation information collection system for autonomous driving large-capacity express bus, characterized in that the information is generated as vehicle information.
The system according to claim 1, wherein the stop system comprises: a space detection sensor for measuring a vehicle stopping position and a distance to a road surface, detecting passengers getting on and off, detecting obstacles in a traveling path, and detecting people waiting at a stop; a scanning laser sensor that detects the stop position of an autonomous express bus, detects vehicle entry and exit from a stop, and detects a passenger's approach to the driving route; Sensor fusion technology-based stop situation information for autonomous driving large-capacity express bus, characterized in that it includes a camera that acquires image information of a stop and provides the acquired image information as information on the number of people waiting at the stop and detection of passengers getting on/off collection system.
The self-driving large-capacity express bus of claim 1 , wherein the stop system includes a stop controller that promotes passenger safety by controlling a rope barrier based on the event information and passenger stability information transmitted from the control system. A sensor fusion technology-based stop situation information collection system for
The system according to claim 1, wherein the control system comprises: a traffic information receiver for receiving traffic information from the autonomous driving trunk express bus terminal and a stop system; a database management unit for storing each traffic information received by the traffic information receiving unit in a database; a stop situation information analysis unit for generating event information and passenger safety information by processing and analyzing the stop situation information transmitted from the stop system among the traffic information stored in the database; a control information display unit for displaying the event information generated by the stop situation information analysis unit and displaying passenger safety information; Sensor fusion technology-based stop situation for autonomous driving large-capacity express bus, characterized in that it comprises a passenger safety information providing unit that transmits the passenger safety information generated by the stop situation information analysis unit to the autonomous driving trunk express bus terminal and the stop system information collection system.
The method of claim 5, wherein the stop situation information analysis unit measures the distance to the road surface and the vehicle stop position collected through a space detection sensor (ToF sensor) among the stop situation information, and uses the 3D coordinate data obtained from the space detection sensor for the entrance door. It is determined whether a passenger is present at the location, but when determining whether a passenger is present at the door location in the 3D coordinate data, different weights are given according to the measured distance from the vehicle stop position to the road surface to determine the presence or absence of a passenger A stop situation information collection system based on sensor fusion technology for an autonomous high-capacity express bus, characterized in that it improves accuracy.
The method as set forth in claim 5, wherein the stop situation information analysis unit processes the image collected by the camera among the stop situation information with a deep learning algorithm to detect obstacles at the stopping position, but with a deep learning algorithm for the obstacles detected in the stopping position area of the vehicle A sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous driving large-capacity express bus, characterized in that it is determined whether an obstacle is detected using the accuracy of the detection object calculated in .
The method according to claim 5, wherein the stop situation information analysis unit converts the measured data obtained from the scanning laser sensor among the stop situation information into a measurement angle and a measurement distance value, converts it into a plane coordinate value, and stops the bus based on the plane coordinate value Measure the location, calculate the door location using the bus’s financial information, match the door location and the passenger’s location information detected by the scanning laser sensor to determine the passengers around the door, but calculate the measured area of the detected object A sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous driving large-capacity express bus, characterized in that it calculates the accuracy proportional to the distance.
The method of claim 5, wherein the stop situation information analysis unit determines whether the scan laser sensor, the space detection sensor, and the camera operate normally among the stop situation information received from the stop system, and if all three sensors operate normally, the standard among the three sensors Sensor fusion for self-driving high-capacity express bus, characterized in that the detection value of the sensor with the detection value greater than the value is used as the detection value in the normal state, and the detection value of the sensor that the detection value is less than the reference value is discarded A technology-based stop situation information collection system.
The method according to claim 5, The stop situation information analysis unit determines whether the normal operation of the scanning laser sensor, the space detection sensor, and the camera among the stop situation information received from the stop system, and if only two of the three sensors operate normally, the sensor fusion By using technology, a sensor value of which detection accuracy is detected above the first accuracy among two normally operating sensors is first used as situation determination information, and a sensor value in which the detection accuracy of the two sensors is detected as greater than or equal to the second accuracy A sensor fusion technology-based stop situation information collection system for an autonomous driving large-capacity express bus, characterized in that it is combined and used as situation judgment information.
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