KR20230058236A - Low-power lateral hazard detection system and method for self-driving trams using infrared sensors - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a low-power lateral hazard detection system for self-driving trams using an infrared sensor. The low-power lateral hazard detection system can use an infrared sensor to prevent door jamming and collision accidents that occur during tram operation, can use an alarm to recognize the current hazardous situation and operate the alarm only when it is determined that the operation is required, can remove background signals, thereby increasing accuracy, can adjust the output according to the intensity of sunlight, thereby being operated at low power, and can be operated at low power, be easily maintained, transmit hazard detection results to a self-driving tram, and intuitively identify a stable state of a station through traffic light control, thereby increasing operational efficiency and improving the driving safety of the self-driving tram. The low-power lateral hazard detection system comprises: an infrared sensor unit; a sensor control unit; and a determination unit generating and outputting warning information when determining, as a hazardous situation, a value detected by the infrared sensor unit.

Description

적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법 {Low-power lateral hazard detection system and method for self-driving trams using infrared sensors}Low-power lateral hazard detection system and method for self-driving trams using infrared sensors}

본 발명은 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자율주행 트램에서 승객 등이 승차 또는 하차시 발생하는 문끼임 사고나 충돌 사고를 예방할 수 있도록 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low-power lateral risk detection system and method for an autonomous tram using an infrared sensor, and more particularly, to prevent door jamming or collision accidents occurring when passengers get on or off the autonomous tram. It relates to a low-power lateral risk detection system and method for an autonomous tram using a sensor.

일반적으로 트램은 경량전철에 속하는 도심용 대량교통수단으로서 중량전철인 지하철에 비하여 수송량은 다소 뒤지지만 버스보다는 많고, 건설비가 지하철에 비하여 상당히 적게 소요되고, 또한 운행시 대기오염이 발생하지 않아 도심 대중교통 수단으로 각광받고 있다.In general, a tram is a mass transportation means for urban use belonging to a light rail system. Its transport volume is somewhat lower than that of the subway, which is a heavy train, but it is higher than that of a bus, and the construction cost is significantly lower than that of the subway. It is popular as a means of transportation.

특히, 최근 기술의 발전에 따라 자율주행 트램에 관한 연구 역시 활발하게 이루어지고 있는 실정으로, 자율주행트램은 지능형 센서를 기반으로 운전자의 개입없이 자동으로 주행할 수 있는 노면전차를 일컫는다. 통상 레이더, 라이다, 카메라, IMU등의 다양한 센서로 주위의 환경을 인식하며 사용자가 목적지를 지정하면 자율적으로 주행하는 시스템이다.In particular, research on self-driving trams is also being actively conducted according to recent technological developments. Self-driving trams refer to streetcars that can run automatically without driver intervention based on intelligent sensors. Usually, it is a system that recognizes the surrounding environment with various sensors such as radar, lidar, camera, and IMU, and autonomously travels when a user designates a destination.

이러한 자율주행 트램 시스템은 복수의 센서 시스템이 탑재되며, 일 예로 등록특허 제10-1198264호(참고문헌 1) 등이 제안된 바 있다. 이러한 트램용 센서 계측 시스템은 센서를 기반으로 주위의 환경을 인식하기 때문에 하나의 센서가 고장나거나 인식 오류가 발생하였을 때 적절히 대응할 수 있는 방안이 필수적이다.Such an autonomous tram system is equipped with a plurality of sensor systems, and for example, Registration Patent No. 10-1198264 (Reference 1) has been proposed. Since such a sensor measurement system for a tram recognizes the surrounding environment based on a sensor, it is essential to have a plan to properly respond when one sensor fails or a recognition error occurs.

한편, 지하철 정거장의 경우 적외선 센서 및 라이다 센서를 이용하여 출입문을 여닫아 안전하다는 장점이 있지만, 고비용이 들어 경제성 확보가 어렵기 때문에 트램의 승,하차 시스템과 적합하지 않다. On the other hand, in the case of a subway station, it has the advantage of being safe by using an infrared sensor and lidar sensor to open and close the door, but it is expensive and difficult to secure economic feasibility, so it is not suitable for getting on and off the tram.

이와 관련된 선행기술로서 공개특허 제10-2015-0139266호(참고문헌 2)의 철도 건널목 지장물 검지시스템이 제안된 바 있다. 이는 건널목에 설치되어 상기 건널목 주변을 이동하는 지장물을 스캔 및 촬영하는 스캔부; 상기 스캔부의 데이터들을 수신하여 저장, 분석 및 출력하는 제어부; 상기 제어부로부터 신호를 수신하여 건널목 주변의 장치를 제어하는 건널목 제어부; 및 상기 제어부 및 상기 건널목 제어부로부터 경고신호를 받아 경고를 하는 경보부를 포함하며, 상기 제어부는 저장된 기존 시설물과 상기 스캔부로부터 검지되는 상기 지장물을 비교하여 검지하는 것을 특징으로 한다. As a prior art related to this, a railway crossing obstacle detection system of Publication No. 10-2015-0139266 (Reference 2) has been proposed. It includes a scanning unit installed at the crossing to scan and photograph obstacles moving around the crossing; a controller for receiving, storing, analyzing, and outputting the data of the scan unit; a crossing controller for receiving a signal from the controller and controlling a device near the crossing; and an alarm unit that receives a warning signal from the control unit and the crossing control unit and issues a warning, wherein the control unit compares the stored existing facility with the obstacle detected by the scan unit and detects the obstacle.

여기서, 상기 스캔부는, 상기 지장물에 레이저를 조사하고 반사된 상기 레이저를 분석하여 상기 지장물의 위치 및 모양을 나타내는 스캔데이터를 출력하는 센서부; 상기 제어부로부터 신호를 받으면 작동하여 상기 지장물이 위치한 곳의 영상을 기록하는 CCTV; 및 상기 지장물에 적외선을 조사하여 촬영된 적외선영상을 상기 제어부로 전송하는 적외선카메라를 포함한다.Here, the scan unit may include: a sensor unit that irradiates a laser to the obstacle, analyzes the reflected laser beam, and outputs scan data representing the location and shape of the obstacle; CCTV operating upon receiving a signal from the control unit to record an image of the location where the obstacle is located; and an infrared camera for transmitting an infrared image captured by irradiating infrared rays to the obstacle to the control unit.

하지만, 트램 정거장의 경우 주로 도심이나 관광지에 위치하여 경관을 해치지 않으면서 주변환경과 자연스럽게 어우러지도록 하는 것이 중요한 조건중 하나로서 자율주행 트램에서 승객이 승차 또는 하차시 발생하는 문끼임 사고나 충돌 사고를 예방하기 위해 트램의 측방 위험 검지 시스템 구축이 필요하지만, 기존 철도 및 열차의 안전주행을 위한 시스템의 경우 다양한 센서를 융합하여 구동되기 때문에 시스템 구축 비용 및 시스템 복잡도 문제로 인해 실제 자율주행 트램의 시스템 적용에 한계점이 존재함은 물론 시스템을 구동하고 유지하는데 많은 전력을 소모한다는 단점이 있다.However, in the case of tram stops, which are mainly located in downtown areas or tourist destinations, one of the most important conditions is to harmonize naturally with the surrounding environment without compromising the scenery. To prevent this, it is necessary to build a system for detecting lateral danger of trams, but in the case of existing systems for safe driving of railways and trains, since they are driven by fusion of various sensors, system implementation of actual self-driving trams due to system construction cost and system complexity issues. There is a limitation in this, as well as a disadvantage in that a lot of power is consumed to drive and maintain the system.

이에 더해 종래의 검지시스템은 안전 운행을 위해 적외선 검지기로서 적외선 센서를 적용하는 경우도 있다. 이러한 적외선 센서는 도 1에 도시된 바와 같이 1개의 적외선 발광부(1)와 1개의 수광부(2)로 구성되어, 발광부(1)에서 출력된 적외선 세기를 수광부(2)에서 수신한다. 이에 적외선 검지기 사이에 물체, 사람, 장애물 등이 감지되어 수광부(2)에서 적외선 검지가 되지 않으면 알람(3)이 작동되도록 하는 제어 구성을 채용한다. In addition to this, the conventional detection system may apply an infrared sensor as an infrared detector for safe driving. As shown in FIG. 1 , such an infrared sensor is composed of one infrared light emitting unit 1 and one light receiving unit 2, and the light receiving unit 2 receives the infrared intensity output from the light emitting unit 1. Therefore, when an object, person, obstacle, etc. is detected between the infrared detectors and the infrared light is not detected by the light receiving unit 2, the alarm 3 is activated.

그런데, 종래 적외선 센서의 경우 햇빛으로 인한 오류가 발생할 수 있어 야외에서 사용시 정확도가 떨어져 개선이 필요하다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 햇빛의 경우 적외선 지표면 도달 에너지가 55%로 가장 많은 비율을 차지함. 따라서 일조량이 많아지게 되면 수광부에서 적외선을 검지하게 되고, 이로 인해 오작동을 야기할 수 있고, 햇빛이 없는 환경이나 해가 지고 난 후 간섭신호의 영향이 적어져 적외선 센서 검지에 필요한 전력소모량이 적어지지만 조도량의 변화에 상관없이 전력이 일정하게 유지되어 전력소모량이 많다는 단점이 존재한다.However, in the case of conventional infrared sensors, errors due to sunlight may occur, and thus accuracy is poor when used outdoors, and improvement is required. More specifically, in the case of sunlight, the infrared energy reaching the earth's surface occupies the largest portion at 55%. Therefore, when the amount of sunlight increases, the light receiver detects infrared rays, which can cause malfunctions, and the effect of interference signals in environments without sunlight or after sunset reduces the power consumption required for infrared sensor detection. There is a disadvantage in that the power is constantly maintained regardless of the change in the amount of illumination, so that the power consumption is high.

아울러, 이러한 구성은 트램 외부 및 탑승자에게 알람(3)으로 위험 상황을 알려주지만 안전상의 이유로 트램과 별도로 통신이 필요한 실정이다.In addition, this configuration notifies the outside of the tram and passengers of a dangerous situation through an alarm (3), but requires communication separately from the tram for safety reasons.

참고문헌 1: 등록특허 제10-1198264호Reference 1: Registered Patent No. 10-1198264 참고문헌 2: 공개특허 제10-2015-0139266호Reference 2: Patent Publication No. 10-2015-0139266

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 주로 도심이나 관광지에 위치하여 경관을 해치지 않으면서 주변환경과 자연스럽게 어우러지도록 하는 것이 중요한 조건중 하나인 트램 정거장에 적용 가능한 것으로 자율주행 트램에서 승객 등이 승차 또는 하차시 발생하는 문끼임 사고나 충돌 사고를 예방할 수 있도록 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve these problems, and the present invention is mainly applicable to tram stops, which are located in downtown areas or tourist destinations and where one of the important conditions is to harmonize naturally with the surrounding environment without harming the scenery. An object of the present invention is to provide a low-power lateral risk detection system and method for an autonomous tram using an infrared sensor to prevent jammed doors or collisions that occur when passengers get on or off.

특히, 본 발명은 적외선 센서의 백그라운드 신호를 제거하고 해당 값을 이용하여 출력을 조절하여 정확도를 높이고 저전력으로 구동 가능한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In particular, an object of the present invention is to provide a low-power lateral risk detection system and method of an autonomous tram that can be driven with low power and increase accuracy by removing the background signal of the infrared sensor and adjusting the output using the corresponding value.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention to solve such a technical problem;

정거장과 자율주행 트램의 출입문 사이에 설치되어 적외선을 송출 및 감지하는 적외선 센서부와, 상기 적외선 센서부의 구동을 제어하고 상기 적외선 센서부로부터 수신되는 감지값을 분석하고 상기 적외선 센서부의 출력을 제어하는 센서 제어부와, 상기 센서 제어부로부터 상기 적외선 센서부의 감지값이 수신되면 위험 여부를 비교하여 위험 상태로 판단되면 경고정보를 생성하여 출력하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템을 제공한다. An infrared sensor unit installed between the station and the door of the self-driving tram to transmit and detect infrared rays, and control the driving of the infrared sensor unit, analyze the detected value received from the infrared sensor unit, and control the output of the infrared sensor unit A self-driving tram using an infrared sensor comprising a sensor control unit and a determination unit that compares danger when the detection value of the infrared sensor unit is received from the sensor control unit and generates and outputs warning information when it is determined to be in a dangerous state. A low-power lateral hazard detection system is provided.

이때, 상기 판단부에서 상기 적외선 센서부의 감지값을 분석하여 생성되는 경고정보에 따라 경고음을 출력하는 경고출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, it is characterized in that it further comprises a warning output unit for outputting a warning sound according to the warning information generated by analyzing the detection value of the infrared sensor unit in the determination unit.

그리고, 상기 센서 제어부는 통신부를 통해 지상의 신호등을 제어하는 지상제어기 및 상기 자율주행 트램의 차상제어기로부터 자율주행 트램의 정거장 진입에 따른 트램 진입정보가 수신되면 상기 적외선 센서부로부터 수신되는 감지값을 분석하고 상기 적외선 센서부의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor control unit detects the detected value received from the infrared sensor unit when tram entry information according to the self-driving tram entering the station is received from the ground controller controlling traffic lights on the ground and the onboard controller of the self-driving tram through the communication unit. It is characterized by analyzing and controlling the output of the infrared sensor unit.

아울러, 상기 판단부에서 생성된 경고정보는 통신부를 통해 지상의 신호등을 제어하는 지상제어기 및 상기 자율주행 트램의 차상제어기로 전송하는 것을 특징으로 한다.In addition, the warning information generated by the determination unit is transmitted to a ground controller for controlling traffic lights on the ground and an onboard controller of the self-driving tram through a communication unit.

이때, 상기 지상제어기는 상기 경고정보에 따라 지상의 신호등을 적색 또는 녹색으로 점등되도록 제어하며, 상기 자율주행 트램의 차상제어기는 경고정보가 포함된 제어정보에 따라 트램의 주행불가 또는 허가를 하는 것을 특징으로 한다.At this time, the ground controller controls the traffic lights on the ground to be turned on in red or green according to the warning information, and the onboard controller of the self-driving tram disables or permits the tram to run according to the control information including the warning information. to be characterized

그리고, 상기 적외선 센서부는 적외선 광을 발생시키는 발광소자와, 상기 발광소자에서 출력되는 적외선이 물체에 반사되어 입사시 적외선을 감지하는 메인 수광소자와, 메인 수광소자와 인접하게 구비되는 보조 수광소자로 구성되며, 상기 센서 제어부는 상기 발광소자 및 보조 수광소자에서 검출되는 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차를 계산하여 상기 적외선 센서부의 출력 세기를 높이거나 낮추는 것을 특징으로 한다. In addition, the infrared sensor unit includes a light emitting element generating infrared light, a main light receiving element detecting infrared rays when infrared rays output from the light emitting element are reflected on an object and incident, and an auxiliary light receiving element provided adjacent to the main light receiving element. The sensor control unit increases or decreases the output intensity of the infrared sensor unit by calculating a difference between a light emitting element detection value and an auxiliary detection value detected by the light emitting element and the auxiliary light receiving element.

또한, 상기 적외선 센서부는 적외선 광을 발생시키는 발광소자와, 상기 발광소자에서 출력되는 적외선이 물체에 반사되어 입사시 적외선을 감지하는 메인 수광소자와, 상기 메인 수광소자와 인접하게 구비되는 보조 수광소자로 구성되며, 상기 판단부는 상기 메인 수광소자와 보조 수광소자에서 검출되는 메인 및 보조 감지값의 차를 계산하여 임계치(Threshold) 이하 또는 미만이면 위험 상태로 판단하여 경고정보를 경고출력부로 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the infrared sensor unit includes a light emitting element generating infrared light, a main light receiving element for detecting infrared rays when infrared rays output from the light emitting element are reflected on an object and incident, and an auxiliary light receiving element provided adjacent to the main light receiving element. The determination unit calculates the difference between the main and auxiliary detection values detected by the main light receiving element and the auxiliary light receiving element, determines that the danger is below or below the threshold, and outputs warning information to the warning output unit. to be characterized

그리고, 상기 판단부에서 생성된 위험정보는 통신부를 통해 지상제어기로 전송하여 지상의 신호등을 제어하여 적색 점등시키고 상기 자율주행 트램의 차상제어기로 전송하는 것을 특징으로 한다.And, the risk information generated by the determination unit is transmitted to the ground controller through the communication unit to control traffic lights on the ground to turn them on in red and transmitted to the onboard controller of the self-driving tram.

이때, 상기 통신부는 상기 지상제어기 및 차상제어기와 데이터 통신을 수행할 수 있도록 블루투스(BLE)로 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the communication unit is characterized in that it is composed of Bluetooth (BLE) to perform data communication with the ground controller and on-board controller.

또한, 본 발명은;In addition, the present invention;

자율주행 트램이 주행 중 정거장에 진입시 지상제어기 또는 차상제어기로부터 트램 진입정보가 입력되는지 감시하는 제1 단계; 상기 트램 진입정보가 입력되면 적외선 광을 발생하는 적외선 광을 발생시키는 발광소자와, 상기 발광소자에서 출력되는 적외선이 물체에 반사되어 입사시 적외선을 감지하는 메인 수광소자와, 메인 수광소자와 인접하게 구비되는 보조 수광소자로 구성되는 적외선 센서부를 구동하는 제2 단계; 및 상기 메인 및 보조 수광소자에서 검출되는 메인 및 보조 감지값의 차이가 임계치 이하이면 위험 상태로 판단하여 보행자가 인지할 수 있도록 경고출력부를 통해 경고정보를 출력하는 제3 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 방법도 제공한다. A first step of monitoring whether tram entry information is input from a ground controller or an onboard controller when the self-driving tram enters a station while driving; A light emitting element generating infrared light when the tram entry information is input, a main light receiving element for detecting infrared rays when infrared rays output from the light emitting element are reflected on an object and incident, and adjacent to the main light receiving element A second step of driving an infrared sensor unit composed of an auxiliary light receiving element provided; and a third step of determining a dangerous state when the difference between the main and auxiliary detection values detected by the main and auxiliary light-receiving elements is less than a threshold value, and outputting warning information through a warning output unit so that pedestrians can recognize it. It also provides a low-power lateral risk detection method for self-driving trams using characteristic infrared sensors.

그리고, 상기 제3 단계 이후에, 상기 경고정보를 지상제어기로 전송하여 지상의 신호등을 제어하여 적색 점등시키고 상기 자율주행 트램의 차상제어기로 주행 불가를 알리는 경고정보를 전송하는 제4 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And, after the third step, a fourth step of transmitting the warning information to the ground controller to control traffic lights on the ground to turn them on in red and transmitting warning information to the onboard controller of the self-driving tram to inform that driving is impossible. It is characterized by including.

또한, 상기 제2 단계 이후 제3 단계 이전에, 상기 발광소자 및 보조 수광소자에서 검출되는 발광소자 감지값과 보조 감지값이 입력시 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이하이면 상기 적외선 센서부의 출력 세기를 높여 전력을 조절하고, 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이상이면 적외선 센서부의 출력 세기를 낮추어 전력을 조절하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the second step and before the third step, if the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value detected by the light emitting element and the auxiliary light receiving element is less than a set value, the infrared ray and a fifth step of adjusting power by increasing the output intensity of the sensor unit and adjusting power by lowering the output intensity of the infrared sensor unit when the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value is greater than a set value.

아울러, 상기 제1 단계는, 트램 진입정보가 입력되지 않으면 트램이 정거장을 진입하지 않은 것으로 판단하여 적외선 센서부를 정지하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the first step, if the tram entry information is not input, it is determined that the tram has not entered the stop, and the infrared sensor unit is stopped.

본 발명에 따르면, 적외선센서를 이용해 트램 운행시 발생하는 문끼임 사고 및 충돌 사고를 예방할 수 있고 알람을 이용하여 현재 위험에 처한 상황을 인지할 수 있으면서도 구동이 필요하다고 판단된 경우만 작동시키고, 백그라운드(Background) 신호를 제거함으로써 정확도를 높이며, 햇빛의 세기에 따라 출력을 조절함으로써 저전력 구동이 가능하다.According to the present invention, door jamming accidents and collision accidents that occur during tram operation can be prevented by using an infrared sensor, and an alarm can be used to recognize a current dangerous situation, but only operates when it is determined that driving is necessary, (Background) signals are removed to increase accuracy, and low-power operation is possible by adjusting the output according to the intensity of sunlight.

또한, 본 발명에 따르면 위험 검지를 위해 적외선 센서와 BLE를 이용하여 간단하고 저전력으로 구동이 가능해 기존의 위험 검지 시스템이 갖는 다양한 센서들의 융합시 발생하는 복잡하고 많은 전력을 소모한다는 단점을 보완 해소할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to drive simply and with low power by using an infrared sensor and BLE for danger detection, so that the existing danger detection system can compensate for the disadvantages of complex and high power consumption caused by the fusion of various sensors. can

아울러, 본 발명에 따르면 블루투스(BLE) 통신의 경우 통신 케이블을 이용할 때 발생하는 외란(접촉 불량, 통신 잡음 등)의 문제가 없어 유지 보수가 용이할 뿐만 아니라 위험 감지 결과를 자율주행 트램으로 전송하고, 신호등 제어를 통해 정거장 안정 상태를 직관적으로 확인할 수 있도록 하여 운영효율을 높이고 자율주행 트램의 주행 안전성을 향상시키는 효과도 있다.In addition, according to the present invention, in the case of Bluetooth (BLE) communication, there is no problem of disturbance (defective contact, communication noise, etc.) that occurs when using a communication cable, so maintenance is easy, and danger detection results are transmitted to autonomous trams. In addition, it is possible to intuitively check the stable state of the station through traffic light control, which has the effect of increasing operational efficiency and improving the driving safety of self-driving trams.

도 1은 일반적인 적외선 검지기의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 적외선 센서부의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 제어 흐름도이다.1 is a configuration diagram of a general infrared detector.
2 is a configuration diagram of a low-power lateral risk detection system for an autonomous tram using an infrared sensor according to the present invention.
3 is a configuration diagram of an infrared sensor unit according to the present invention.
4 is a flowchart of low-power lateral risk detection control of an autonomous tram using an infrared sensor according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, the characteristics of the low-power lateral risk detection system and method of an autonomous tram using an infrared sensor according to the present invention will be understood by an embodiment described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventor appropriately uses the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, so at the time of this application, they can be replaced. It should be understood that there may be many equivalents and variations.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템은 주로 도심이나 관광지에서 자율주행 트램(10)을 운행 중 승객의 승/하차 과정에서 발생하는 문끼임 사고나 충돌 사고를 예방하기 위해 자율주행 트램(10)의 측방 위험을 검지하는데 유용한 시스템이다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the low-power lateral risk detection system of an autonomous tram using an infrared sensor according to the present invention mainly detects damage generated during the boarding/exiting process of passengers while operating the autonomous tram 10 in a city center or tourist destination. It is a useful system for detecting the lateral risk of the self-driving tram 10 in order to prevent a door jamming accident or a collision accident.

본 발명은 시스템을 구동하고 유지하는데 소모되는 전력을 최소화하고 적외선 센서를 이용하여 물체 인식을 진행하되 햇빛으로 인한 오류 발생을 최소화하여 야외에서 사용시 정확도를 높이고 저전력으로 구동 가능하도록 적외선 센서의 백그라운드 신호를 제거하고 해당 값을 이용하여 적외선 센서의 출력을 조절 가능한 시스템이다.The present invention minimizes the power consumed to drive and maintain the system, performs object recognition using an infrared sensor, minimizes the occurrence of errors due to sunlight, increases accuracy when used outdoors, and controls the background signal of the infrared sensor so that it can be operated with low power. It is a system that can adjust the output of the infrared sensor by removing it and using the corresponding value.

이와 같은 본 발명에 따른 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템은 정거장과 자율주행 트램의 출입문 사이에 설치되어 적외선을 송출 및 감지하는 적외선 센서부(100)와, 상기 적외선 센서부(100)의 구동을 제어하고 상기 적외선 센서부(100)로부터 수신되는 감지값을 분석하고 상기 적외선 센서부(100)의 출력을 제어하는 센서 제어부(200)와, 상기 센서 제어부(200)로부터 상기 적외선 센서부(100)의 감지값이 수신되면 위험 여부를 비교하여 위험 상태로 판단되면 경고정보를 생성하여 출력하는 판단부(300)를 포함한다.The low-power lateral risk detection system of an autonomous tram using an infrared sensor according to the present invention includes an infrared sensor unit 100 installed between a station and an entrance door of an autonomous tram to transmit and detect infrared rays, and the infrared sensor unit ( 100), a sensor controller 200 that controls the driving of the infrared sensor unit 100, analyzes a detected value received from the infrared sensor unit 100, and controls an output of the infrared sensor unit 100, and the infrared ray from the sensor controller 200 When the detection value of the sensor unit 100 is received, it compares whether or not there is a risk, and when it is determined that the state is dangerous, the determination unit 300 generates and outputs warning information.

그리고, 상기 시스템은 판단부(300)에서 적외선 센서부(100)의 감지값을 분석하여 생성되는 경고정보에 따라 경고음을 출력하는 경고출력부(400)를 더 포함한다.The system further includes a warning output unit 400 that outputs a warning sound according to warning information generated by analyzing the detected value of the infrared sensor unit 100 in the determination unit 300 .

아울러, 상기 시스템은 지상의 신호등(22)을 제어하는 지상제어기(20) 및 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(12)로부터 자율주행 트램(10)의 정거장 진입에 따른 트램 진입정보를 통신부(500)를 통해 상기 센서 제어부(200)로 전달하고, 상기 판단부(300)에서 생성된 경고정보를 포함하는 제어정보를 통신부(500)를 통해 지상의 신호등(22)을 제어하는 지상제어기(20) 및 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(12)에 전송한다.In addition, the system transmits tram entry information according to the entry of the self-driving tram 10 to a stop from the ground controller 20 that controls the traffic lights 22 on the ground and the on-board controller 12 of the self-driving tram 10 to the communication unit. A ground controller that transmits control information including warning information generated by the determination unit 300 to the sensor control unit 200 through 500 and controls the traffic lights 22 on the ground through the communication unit 500 ( 20) and the on-board controller 12 of the self-driving tram 10.

이에 상기 지상제어기(20)는 상기 경고정보에 따라 지상의 신호등(22)을 적색 또는 녹색으로 점등되도록 제어하며, 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(12)는 상기 제어정보에 따라 트램의 주행불가 또는 허가를 하게 된다.Accordingly, the ground controller 20 controls the traffic light 22 on the ground to be turned on in red or green according to the warning information, and the onboard controller 12 of the autonomous tram 10 controls the traffic light 22 of the tram according to the control information. driving is prohibited or permitted.

이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of each part of the present invention will be described in detail.

상기 적외선 센서부(100)는 정거장과 자율주행 트램(10)의 출입문 사이에 설치되는 구성으로, 일 예로 적외선 센서부(100)는 정거장에 설치되어 자율주행 트램(10)의 출입문 개폐여부 등을 감지할 수 있다.The infrared sensor unit 100 is installed between the station and the door of the self-driving tram 10. For example, the infrared sensor unit 100 is installed at the station to detect whether the door of the self-driving tram 10 is opened or closed. can detect

이러한 적외선 센서부(100)는 적외선 광을 발생시키는 발광소자(110)와, 상기 발광소자(110)에서 출력되는 적외선이 물체에 반사되어 입사시 적외선을 감지하는 메인 수광소자(120)와, 메인 수광소자(120)와 인접하게 구비되어 외부 출력값(조도량)을 측정하는 보조 수광소자(130)로 구성된다. The infrared sensor unit 100 includes a light emitting element 110 that generates infrared light, a main light receiving element 120 that detects infrared rays when infrared rays output from the light emitting device 110 are reflected on an object and incident, and a main It is composed of an auxiliary light receiving element 130 provided adjacent to the light receiving element 120 and measuring an external output value (illuminance).

즉, 상기 적외선 센서부(100)는 적외선 센서 결과값(감지신호)의 간섭 신호를 제거하기 위해 적외선을 출력하는 1개의 발광소자(110)와 2개의 수광소자(120,130)로 구성되는 것으로, 발광소자(110)와 메인 수광소자(120)는 서로를 마주보도록 설치하고 나머지 보조 수광소자(130)는 외부 출력값(조도량)을 측정한다.That is, the infrared sensor unit 100 is composed of one light emitting element 110 and two light receiving elements 120 and 130 that output infrared light in order to remove the interference signal of the infrared sensor result value (sensing signal). The device 110 and the main light receiving device 120 are installed to face each other, and the remaining auxiliary light receiving device 130 measures an external output value (illuminance).

이와 같이 발광소자(110)와 보조 수광소자(130)를 각기 독립적으로 구비함으로써 두 소자(110,130)의 감지값 차를 계산하여 백그라운드(Background) 신호(간섭신호)를 제거할 수 있다.As such, since the light emitting element 110 and the auxiliary light receiving element 130 are independently provided, a background signal (interference signal) can be removed by calculating a difference in detected values between the two elements 110 and 130 .

한편, 상기 센서 제어부(200)는 자율주행 트램(10)이 정거장에 진입시 상기 지상제어기(20) 또는 차상제어기(12)로부터 트램 진입정보를 상기 통신부(500)를 통해 수신하면 상기 적외선 센서부(100)를 구동한다. 이러한 센서 제어부(200)의 제어방식은 적외선 센서부(100)를 지속적으로 구동시키지 않고 자율주행 트램(10)이 정거장에 진입시에만 구동시킴으로서 상기 적외선 센서부(100) 구동을 위한 전력 소모를 최소화할 수 있다.On the other hand, when the sensor control unit 200 receives tram entry information from the ground controller 20 or onboard controller 12 through the communication unit 500 when the autonomous tram 10 enters the station, the infrared sensor unit ( 100) is driven. The control method of the sensor control unit 200 minimizes power consumption for driving the infrared sensor unit 100 by operating the infrared sensor unit 100 only when the self-driving tram 10 enters the station without continuously driving the infrared sensor unit 100. can

이와 같이 적외선 센서부(100)가 구동되면 발광소자(110)는 적외선을 출력시키고 메인 및 보조 수광소자(120,130)에서 검출되는 메인 및 보조 감지값은 상기 센서 제어부(200)로 입력되며, 상기 센서 제어부(200)는 상기 메인 및 보조 감지값을 비교분석하고 상기 적외선 센서부(100)의 출력을 제어한다. In this way, when the infrared sensor unit 100 is driven, the light emitting element 110 outputs infrared rays, and the main and auxiliary detection values detected by the main and auxiliary light receiving elements 120 and 130 are input to the sensor controller 200, and the sensor The control unit 200 compares and analyzes the main and auxiliary sensing values and controls the output of the infrared sensor unit 100 .

좀 더 구체적으로 설명하면 상기 센서 제어부(200)는 상기 발광 소자(110)와 보조 수광소자(130)의 감지값 차이를 계산하여 적외선 센서부(110)의 출력을 조절(재설정)한다. 즉, 상기 센서 제어부(200)는 발광 소자(110)와 보조 수광소자(130)의 감지값 차이가 작으면 햇빛의 세기가 강하다는 의미이므로 상기 적외선 센서부(100)의 출력 세기를 높이고, 발광 소자(110)와 보조 수광소자(130)의 감지값 차이가 크면 적외선 센서부(100)의 출력 세기를 낮추어 전력을 조절한다. More specifically, the sensor control unit 200 adjusts (resets) the output of the infrared sensor unit 110 by calculating the difference between the detected values of the light emitting element 110 and the auxiliary light receiving element 130. That is, the sensor control unit 200 increases the output intensity of the infrared sensor unit 100 because a small difference in detected values between the light emitting element 110 and the auxiliary light receiving element 130 means that the intensity of sunlight is strong. When the difference between the sensing values of the element 110 and the auxiliary light receiving element 130 is large, the power is adjusted by lowering the output intensity of the infrared sensor unit 100 .

이 경우 상기 적외선 센서부(100)의 출력 세기 조절은 발광소자(110)의 출력 세기를 조절한다. 이는 적외선 센서부(100)를 야외에서 사용하였을 때 주로 발생하는 오류의 원인이 되는 외란을 제거하여 기존 적외선 센서의 단점을 보완할 수 있고, 외부의 햇빛 세기에 따라 출력을 조절하여 적외선 센서부(100)를 저전력으로 구동할 수도 있다. In this case, adjusting the output intensity of the infrared sensor unit 100 controls the output intensity of the light emitting element 110 . This can compensate for the disadvantages of the existing infrared sensor by removing the disturbance that is the cause of the error that usually occurs when the infrared sensor unit 100 is used outdoors, and adjusts the output according to the intensity of external sunlight to the infrared sensor unit ( 100) may be driven with low power.

그리고, 상기 판단부(300)는 상기 적외선 센서부(100)의 메인 및 보조 수광소자(120,130)에서 검출되는 메인 및 보조 감지값의 차를 계산하여 임계치(Threshold) 이하인지 여부를 비교하여 두 가지 값의 차가 임계치(Threshold) 값 이하(또는 미만)이면 위험 상태로 판단하고, 임계치(Threshold)를 초과(또는 이상)하면 이상없음으로 판단한다.In addition, the determination unit 300 calculates the difference between the main and auxiliary detection values detected by the main and auxiliary light receiving elements 120 and 130 of the infrared sensor unit 100 and compares whether the infrared sensor unit 100 is less than or equal to a threshold value to obtain two values. If the difference between the values is less than (or less than) the threshold value, it is determined to be in a dangerous state, and if it exceeds (or is greater than) the threshold value, it is determined to be normal.

이때, 상기 판단부(300)는 위험 상태로 판단되면 경고정보를 생성하여 출력하며, 그에 따라 경고출력부(400)를 통해 경고정보를 출력하여 보행자, 트램 이용자 등에게 알린다. At this time, the determination unit 300 generates and outputs warning information when it is determined to be in a dangerous state, and accordingly, outputs warning information through the warning output unit 400 to inform pedestrians, tram users, and the like.

물론, 상기 판단부(300)에서 생성된 위험정보를 통신부(500)를 통해 지상제어기(20)로 전송하여 지상의 신호등(22)을 제어하여 적색 점등시키고 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(20)로 전송하여 자율주행 트램(10)이 운행에 참고(정지 또는 주행 불가)하도록 한다.Of course, the risk information generated by the determination unit 300 is transmitted to the ground controller 20 through the communication unit 500 to control the traffic lights 22 on the ground to turn them on in red, and the on-board controller of the self-driving tram 10 (20) so that the self-driving tram 10 refers to operation (stopping or not running).

상기 경고출력부(400)는 일 예로 알람(410)으로 구성되어 경고정보를 출력하여 보행자, 트램 이용자 등에게 알릴 수 있다. 이에 알람을 통해 위험 위치에 존재하는 사람 및 지장물에 경고를 주어 사람이 이동하거나 지장물의 위치를 변경할 수 있도록 한다. The warning output unit 400 is composed of an alarm 410, for example, and outputs warning information to inform pedestrians, tram users, and the like. Accordingly, an alarm is given to a person and an obstacle existing in a dangerous position so that the person can move or change the position of the obstacle.

물론, 상기 경고출력부(400)는 좀 더 정확한 정보를 출력하기 위해 스피커로 구성할 수 있으며, 시각으로 표현 가능하도록 LCD, LED 등의 디스플레이 패널을 더 포함할 수도 있다. Of course, the warning output unit 400 may be configured as a speaker to output more accurate information, and may further include a display panel such as an LCD or LED to enable visual expression.

한편, 상기 통신부(500)는 유선 또는 무선 방식으로 지상제어기(20) 및 차상제어기(12)와 데이터 통신을 수행할 수 있는 것으로, 특히 무선으로 지상제어기(20) 및 차상제어기(12)로 위험정보를 전달할 수 있도록 블루투스(BLE)로 구성됨이 바람직하다.On the other hand, the communication unit 500 is capable of performing data communication with the ground controller 20 and the on-board controller 12 in a wired or wireless manner, in particular, the ground controller 20 and the on-board controller 12 are dangerous by wireless It is preferable to be configured with Bluetooth (BLE) so that information can be transmitted.

이와 같이 블루투스(BLE) 통신을 이용하여 판단부(300)에서 판단한 정거장의 위험정보를 자율주행 트램(10)에 전송함은 물론 지상제어기(20)로 전송하여 신호등(22)을 제어하여 위험을 직관적으로 확인 가능하다. In this way, using Bluetooth (BLE) communication, the risk information of the station determined by the determination unit 300 is transmitted to the self-driving tram 10 as well as transmitted to the ground controller 20 to control the traffic light 22 to reduce the risk. can be checked intuitively.

이하 도 2 내지 도 4를 참고로 본 발명에 따른 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 과정을 설명한다.Hereinafter, a low-power lateral risk detection process of an autonomous tram using an infrared sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

자율주행 트램(10)이 주행(S10) 중 정거장에 진입시 센서 제어부(200)는 통신부(500)를 통해 지상제어기(20) 또는 차상제어기(12)로부터 트램 진입정보가 입력되는지 감시한다.(S11)When the self-driving tram 10 enters the station during driving (S10), the sensor control unit 200 monitors whether tram entry information is input from the ground controller 20 or onboard controller 12 through the communication unit 500. (S11 )

상기 단계(S11)를 통해 센서 제어부(200)는 트램 진입정보가 입력되어 트램(10)이 정거장을 진입한 것으로 판단되면 적외선 센서부(100)를 구동(On)(S12)하고, 트램 진입정보가 입력되지 않으면 트램이 정거장을 진입하지 않은 것으로 판단하여 적외선 센서부(100)를 정지(Off)(S13)하고 상기 단계(S11)로 분기하여 지속적으로 트램 진입정보가 입력되는지 여부를 감시한다.Through the step (S11), when the tram entry information is input and it is determined that the tram 10 has entered the station, the sensor control unit 200 drives (On) the infrared sensor unit 100 (S12), and the tram entry information If is not input, it is determined that the tram has not entered the station, the infrared sensor unit 100 is turned off (S13), and branched to the above step (S11) to monitor whether tram entry information is continuously input.

상기 센서 제어부(200)는 상기 단계(S12)를 수행하여 적외선 센서부(100)를 구동하여 발광 소자(110)와 보조 수광소자(130)에서 검출되는 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이하(또는 미만)인지 여부(S14)를 확인하여 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이하(또는 미만)이면 적외선 센서부(100)의 출력 세기를 높여 전력을 조절(S15)하고, 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이상(또는 초과)인지 여부(S16)를 확인하여 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이상(또는 초과)이면 적외선 센서부(100)의 출력 세기를 낮추어 전력을 조절(S17)한다. The sensor control unit 200 drives the infrared sensor unit 100 by performing step S12 to set the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value detected by the light emitting element 110 and the auxiliary light receiving element 130. It is checked whether it is less than (or less than) the value (S14), and if the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value is less than (or less than) the set value, the power is adjusted by increasing the output intensity of the infrared sensor unit 100 (S15) , Check whether the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value is equal to or greater than (or exceeds) the set value (S16), and if the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value is greater than (or exceeds) the set value, the infrared sensor unit 100 The power is adjusted by lowering the output intensity of (S17).

이때, 상기 단계(S15, S17)는 적외선 센서부(100)의 발광소자(110) 출력 세기를 조절한다. At this time, the steps S15 and S17 adjust the output intensity of the light emitting element 110 of the infrared sensor unit 100.

한편, 본 발명의 판단부(300)는 메인 및 보조 수광소자(120,130)에서 검출되는 메인 및 보조 감지값이 입력되면 메인 및 보조 감지값의 차이가 임계치(Threshold) 이하(또는 미만)인지 여부를 비교(S20)하여 두 가지 값의 차가 임계치(Threshold) 값 이하(또는 미만)이면 위험 상태로 판단하여 보행자가 인지할 수 있도록 경고출력부(400)를 통해 알람 등의 형태로 경고정보를 출력하고 통신부(500)를 통해 지상제어기(20)로 전송하여 지상의 신호등(22)을 제어하여 적색 점등시키고 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(12)로 주행 불가를 알리는 경고정보를 전송한다.(S21) 이에 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(12)는 트램을 정지(또는 주행 불가) 제어한다.Meanwhile, the determination unit 300 of the present invention, when the main and auxiliary detection values detected by the main and auxiliary light receiving elements 120 and 130 are input, determines whether the difference between the main and auxiliary detection values is less than (or less than) a threshold value. In comparison (S20), if the difference between the two values is less than (or less than) the threshold value, it is judged as a dangerous state and outputs warning information in the form of an alarm through the warning output unit 400 so that the pedestrian can recognize it. It is transmitted to the ground controller 20 through the communication unit 500 to control the traffic lights 22 on the ground to turn them on in red, and to the on-board controller 12 of the self-driving tram 10 to inform that driving is impossible. Warning information is transmitted. (S21) Accordingly, the on-board controller 12 of the self-driving tram 10 controls the tram to stop (or not run).

그리고, 상기 판단부(300)는 상기 단계(S20)를 통해 메인 및 보조 감지값의 차이가 임계치(Threshold)를 초과(또는 이상)하면 이상없음으로 판단하여 그 결과를 통신부(500)를 통해 지상제어기(20)로 전송하여 지상의 신호등(22)을 제어하여 녹색 점등시키고 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(12)로 주행 허가를 알리도록 주행 허가정보를 포함하는 제어정보를 전송한다.(S23) 이에 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(12)는 트램을 주행 제어한다.(S24)Then, the determination unit 300 determines that there is no abnormality if the difference between the main and auxiliary detection values exceeds (or exceeds) a threshold through the step (S20), and the result is sent to the ground through the communication unit 500. It is transmitted to the controller 20 to control the traffic light 22 on the ground to turn green, and transmits control information including driving permission information to inform the on-board controller 12 of the self-driving tram 10 of driving permission. (S23) Accordingly, the onboard controller 12 of the self-driving tram 10 controls driving of the tram. (S24)

물론, 상기 지상제어기(20) 또는 차상제어기(12)로부터 입력되는 트램 진입정보를 분석하여 정거장에 자율주행 트램(10)의 존재유무를 확인(S25)하고 존재하지 않으면 트램이 정거장을 진입하지 않은 것으로 판단하여 적외선 센서부(100)를 정지(Off)한다.(S26)Of course, by analyzing the tram entry information input from the ground controller 20 or onboard controller 12, the presence or absence of the self-driving tram 10 at the station is checked (S25), and if not present, the tram has not entered the station. It is determined that it is, and the infrared sensor unit 100 is stopped (Off). (S26)

이와 같이 정거장에서 위험을 감지할 경우 트램으로 위험 알림을 송신하고 신호등을 빨간불로 제어하여 트램이 출발하지 못하도록하며, 알람을 작동시켜 위험 위치에 존재하는 사람 및 지장물에 경고를 주어 사람이 이동하거나 지장물의 위치를 변경할 수 있다.In this way, when a danger is detected at the station, a danger notification is sent to the tram, the traffic light is controlled to red light to prevent the tram from departing, and an alarm is activated to warn people and obstacles in the dangerous position so that people can move or You can change the location of obstacles.

위에서 설명한 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법을 정리하면, 자율주행 트램(10)이 주행 중 정거장에 진입시 지상제어기(20) 또는 차상제어기(12)로부터 트램 진입정보가 입력되는지 감시하는 제1 단계와, 상기 트램 진입정보가 입력되면 적외선 광을 발생하는 적외선 광을 발생시키는 발광소자(110)와, 상기 발광소자(110)에서 출력되는 적외선이 물체에 반사되어 입사시 적외선을 감지하는 메인 수광소자(120)와, 메인 수광소자(120)와 인접하게 구비되는 보조 수광소자(130)로 구성되는 적외선 센서부를 구동하는 제2 단계 및 상기 메인 및 보조 수광소자(120,130)에서 검출되는 메인 및 보조 감지값의 차이가 임계치 이하이면 위험 상태로 판단하여 보행자가 인지할 수 있도록 경고출력부(400)를 통해 경고정보를 출력하는 제3 단계를 포함하여 이루어 진다.Summarizing the low-power lateral risk detection system and method of the self-driving tram using the infrared sensor described above, when the self-driving tram 10 enters the station while driving, the tram entry information is input from the ground controller 20 or on-board controller 12 A first step of monitoring whether the tram entry information is input, a light emitting element 110 that generates infrared light when the tram entry information is input, and the infrared light output from the light emitting element 110 is reflected on an object to generate infrared light when incident In the second step of driving the infrared sensor unit composed of the main light-receiving element 120 that senses the main light-receiving element 120 and the auxiliary light-receiving element 130 provided adjacent to the main light-receiving element 120 and the main and auxiliary light-receiving elements 120 and 130. If the difference between the detected main and auxiliary detection values is less than a threshold value, it is determined as a dangerous state and a third step of outputting warning information through the warning output unit 400 so that the pedestrian can recognize it.

그리고, 상기 제3 단계 이후에, 상기 경고정보를 지상제어기(20)로 전송하여 지상의 신호등을 제어하여 적색 점등시키고 상기 자율주행 트램(10)의 차상제어기(12)로 주행 불가를 알리는 경고정보를 전송하는 제4 단계를 더 포함하여 이루어 진다.In addition, after the third step, the warning information is transmitted to the ground controller 20 to control the traffic lights on the ground to turn them on in red, and the onboard controller 12 of the self-driving tram 10 warns that driving is impossible. It is made by further comprising a fourth step of transmitting.

또한, 상기 제2 단계 이후 제3 단계 이전에, 상기 발광소자(110) 및 보조 수광소자(130)에서 검출되는 발광소자 감지값과 보조 감지값이 입력시 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이하이면 상기 적외선 센서(100)부의 출력 세기를 높여 전력을 조절하고, 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이상이면 적외선 센서부(100)의 출력 세기를 낮추어 전력을 조절하는 제5 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, after the second step and before the third step, when the light emitting element detection value and the auxiliary detection value detected by the light emitting element 110 and the auxiliary light receiving element 130 are input, the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value If it is less than the set value, the power is adjusted by increasing the output intensity of the infrared sensor unit 100, and if the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value is more than the set value, the power is adjusted by lowering the output intensity of the infrared sensor unit 100. It consists of 5 steps.

아울러, 상기 제1 단계는, 트램 진입정보가 입력되지 않으면 트램이 정거장을 진입하지 않은 것으로 판단하여 적외선 센서부(100)를 정지하게 된다.In addition, in the first step, if the tram entry information is not input, it is determined that the tram has not entered the station and the infrared sensor unit 100 is stopped.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. The protection scope of should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 자율주행 트램 12: 차상제어기
20: 지상제어기 22: 신호등
100: 적외선 센서부 110: 발광소자
120: 메인 수광소자 130: 보조 수광소자
200: 센서 제어부 300: 판단부
400: 경고출력부 410: 알람
500: 통신부 10: self-driving tram 12: on-board controller
20: ground controller 22: traffic light
100: infrared sensor unit 110: light emitting element
120: main light receiving element 130: auxiliary light receiving element
200: sensor control unit 300: determination unit
400: warning output unit 410: alarm
500: Ministry of Communication

Claims (13)

정거장과 자율주행 트램의 출입문 사이에 설치되어 적외선을 송출 및 감지하는 적외선 센서부와, 상기 적외선 센서부의 구동을 제어하고 상기 적외선 센서부로부터 수신되는 감지값을 분석하고 상기 적외선 센서부의 출력을 제어하는 센서 제어부와, 상기 센서 제어부로부터 상기 적외선 센서부의 감지값이 수신되면 위험 여부를 비교하여 위험 상태로 판단되면 경고정보를 생성하여 출력하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
An infrared sensor unit installed between the station and the door of the self-driving tram to transmit and detect infrared rays, and control the driving of the infrared sensor unit, analyze the detected value received from the infrared sensor unit, and control the output of the infrared sensor unit A self-driving tram using an infrared sensor comprising a sensor control unit and a determination unit that compares danger when the detection value of the infrared sensor unit is received from the sensor control unit and generates and outputs warning information when it is determined to be in a dangerous state. Low-power lateral hazard detection system.
 제 1항에 있어서,
상기 판단부에서 상기 적외선 센서부의 감지값을 분석하여 생성되는 경고정보에 따라 경고음을 출력하는 경고출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
According to claim 1,
The low-power lateral danger detection system of an autonomous tram using an infrared sensor, characterized in that it further comprises a warning output unit for outputting a warning sound according to warning information generated by analyzing the detection value of the infrared sensor unit in the determination unit.
 제 1항에 있어서,
상기 센서 제어부는 통신부를 통해 지상의 신호등을 제어하는 지상제어기 및 상기 자율주행 트램의 차상제어기로부터 자율주행 트램의 정거장 진입에 따른 트램 진입정보가 수신되면 상기 적외선 센서부로부터 수신되는 감지값을 분석하고 상기 적외선 센서부의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
According to claim 1,
The sensor control unit analyzes the detection value received from the infrared sensor unit when tram entry information according to the self-driving tram entering the station is received from the ground controller controlling traffic lights on the ground and the onboard controller of the self-driving tram through the communication unit. A low-power lateral risk detection system for an autonomous tram using an infrared sensor, characterized in that for controlling the output of the infrared sensor unit.
 제 1항에 있어서,
상기 판단부에서 생성된 경고정보는 통신부를 통해 지상의 신호등을 제어하는 지상제어기 및 상기 자율주행 트램의 차상제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
According to claim 1,
The warning information generated by the determination unit is transmitted to the ground controller for controlling traffic lights on the ground and the on-board controller of the self-driving tram through the communication unit.
 제 4항에 있어서,
상기 지상제어기는 상기 경고정보에 따라 지상의 신호등을 적색 또는 녹색으로 점등되도록 제어하며, 상기 자율주행 트램의 차상제어기는 경고정보가 포함된 제어정보에 따라 트램의 주행불가 또는 허가를 하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
According to claim 4,
The ground controller controls the traffic lights on the ground to be turned on in red or green according to the warning information, and the on-board controller of the self-driving tram disables or permits the tram to run according to control information including the warning information. A low-power lateral hazard detection system for autonomous trams using infrared sensors that
 제 1항에 있어서,
상기 적외선 센서부는 적외선 광을 발생시키는 발광소자와, 상기 발광소자에서 출력되는 적외선이 물체에 반사되어 입사시 적외선을 감지하는 메인 수광소자와, 메인 수광소자와 인접하게 구비되는 보조 수광소자로 구성되며,
상기 센서 제어부는 상기 발광소자 및 보조 수광소자에서 검출되는 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차를 계산하여 상기 적외선 센서부의 출력 세기를 높이거나 낮추는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
According to claim 1,
The infrared sensor unit consists of a light emitting element generating infrared light, a main light receiving element detecting infrared rays when infrared rays output from the light emitting element are reflected on an object and incident, and an auxiliary light receiving element provided adjacent to the main light receiving element, ,
The sensor control unit calculates the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value detected by the light emitting element and the auxiliary light receiving element to increase or decrease the output intensity of the infrared sensor unit. Side risk detection system.
 제 1항에 있어서,
상기 적외선 센서부는 적외선 광을 발생시키는 발광소자와, 상기 발광소자에서 출력되는 적외선이 물체에 반사되어 입사시 적외선을 감지하는 메인 수광소자와, 상기 메인 수광소자와 인접하게 구비되는 보조 수광소자로 구성되며,
상기 판단부는 상기 메인 수광소자와 보조 수광소자에서 검출되는 메인 및 보조 감지값의 차를 계산하여 임계치(Threshold) 이하 또는 미만이면 위험 상태로 판단하여 경고정보를 경고출력부로 출력하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
According to claim 1,
The infrared sensor unit includes a light emitting element generating infrared light, a main light receiving element detecting infrared rays when infrared rays output from the light emitting element are reflected on an object and incident, and an auxiliary light receiving element provided adjacent to the main light receiving element. becomes,
The determination unit calculates the difference between the main and auxiliary detection values detected by the main light receiving element and the auxiliary light receiving element, determines that it is in a dangerous state if it is below or below a threshold, and outputs warning information to the warning output unit. A low-power lateral hazard detection system for autonomous trams using sensors.
 제 1항에 있어서,
상기 판단부에서 생성된 위험정보는 통신부를 통해 지상제어기로 전송하여 지상의 신호등을 제어하여 적색 점등시키고 상기 자율주행 트램의 차상제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
According to claim 1,
The risk information generated by the determination unit is transmitted to the ground controller through the communication unit to control the traffic lights on the ground to turn them on in red and transmit the low-power side of the autonomous tram using an infrared sensor, characterized in that transmitted to the on-board controller of the autonomous tram risk detection system.
 제 8항에 있어서,
상기 통신부는 상기 지상제어기 및 차상제어기와 데이터 통신을 수행할 수 있도록 블루투스(BLE)로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템.
According to claim 8,
The communication unit is configured with Bluetooth (BLE) to perform data communication with the ground controller and onboard controller.
 자율주행 트램이 주행 중 정거장에 진입시 지상제어기 또는 차상제어기로부터 트램 진입정보가 입력되는지 감시하는 제1 단계;
상기 트램 진입정보가 입력되면 적외선 광을 발생하는 적외선 광을 발생시키는 발광소자와, 상기 발광소자에서 출력되는 적외선이 물체에 반사되어 입사시 적외선을 감지하는 메인 수광소자와, 메인 수광소자와 인접하게 구비되는 보조 수광소자로 구성되는 적외선 센서부를 구동하는 제2 단계; 및
상기 메인 및 보조 수광소자에서 검출되는 메인 및 보조 감지값의 차이가 임계치 이하이면 위험 상태로 판단하여 보행자가 인지할 수 있도록 경고출력부를 통해 경고정보를 출력하는 제3 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 방법.
A first step of monitoring whether tram entry information is input from a ground controller or an onboard controller when the self-driving tram enters a station while driving;
A light emitting element generating infrared light when the tram entry information is input, a main light receiving element for detecting infrared rays when infrared rays output from the light emitting element are reflected on an object and incident, and adjacent to the main light receiving element A second step of driving an infrared sensor unit composed of an auxiliary light receiving element provided; and
and a third step of outputting warning information through a warning output unit so that a pedestrian may recognize a dangerous state when the difference between the main and auxiliary detection values detected by the main and auxiliary light-receiving elements is less than a threshold value. A low-power lateral risk detection method for self-driving trams using an infrared sensor.
 제 10항에 있어서,
상기 제3 단계 이후에, 상기 경고정보를 지상제어기로 전송하여 지상의 신호등을 제어하여 적색 점등시키고 상기 자율주행 트램의 차상제어기로 주행 불가를 알리는 경고정보를 전송하는 제4 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 방법.
According to claim 10,
After the third step, a fourth step of transmitting the warning information to the ground controller to control traffic lights on the ground to turn them on in red and transmitting warning information to the on-board controller of the self-driving tram to notify that driving is impossible; further comprising Low-power lateral risk detection method of autonomous tram using infrared sensor, characterized in that.
 제 10항에 있어서,
상기 제2 단계 이후 제3 단계 이전에, 상기 발광소자 및 보조 수광소자에서 검출되는 발광소자 감지값과 보조 감지값이 입력되면 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이하이면 상기 적외선 센서부의 출력 세기를 높여 전력을 조절하고, 발광소자 감지값과 보조 감지값의 차가 설정값 이상이면 적외선 센서부의 출력 세기를 낮추어 전력을 조절하는 제6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 방법.
According to claim 10,
After the second step and before the third step, when the light emitting element detection value and the auxiliary detection value detected by the light emitting element and the auxiliary light receiving element are input, if the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value is less than a set value, the infrared sensor unit A sixth step of adjusting power by increasing the output intensity, and adjusting power by lowering the output intensity of the infrared sensor unit when the difference between the light emitting element detection value and the auxiliary detection value is greater than a set value; A low-power lateral hazard detection method for running trams.
 제 10항에 있어서,
상기 제1 단계는, 트램 진입정보가 입력되지 않으면 트램이 정거장을 진입하지 않은 것으로 판단하여 적외선 센서부를 정지하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 방법.
According to claim 10,
In the first step, if the tram entry information is not input, it is determined that the tram has not entered the stop and the infrared sensor unit is stopped.
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