KR102365710B1 - System and method for controlling regular position stop of public transportation vehicles using optical laser beams - Google Patents

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고상필
최경준
이준
황현철
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유승민
박성원
배준현
장준석
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한국철도기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a system and method for controlling precision stop of a public transportation vehicle using an optical laser beam. According to the provided system and method for controlling precision stop of the public transportation vehicle, confirmation of a stop position and control of a stop of the vehicle is simply performed by using two optical laser beams, precision stop of the vehicle is possible without being affected by surrounding environment such as weather with a low cost compared to a preexisting precision stop method, and a position target of the vehicle is precisely displayed to a driver in advance to secure high accuracy and stability compared to the preexisting precision stop control method depending only on experience or skill of the driver. The system for controlling the precision stop comprises an optical unit, a collection unit, a calculation unit, and a control unit.

Description

광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템 및 방법 {System and method for controlling regular position stop of public transportation vehicles using optical laser beams}{System and method for controlling regular position stop of public transportation vehicles using optical laser beams}

본 발명은 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 BRT, 트램 등 정위치 정차가 필요한 대중교통정위치 정차에 활용할 수 있도록 광학 레이저빔을 활용하는 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for controlling an exact stop of a public transport vehicle using an optical laser beam, and more particularly, an optical laser beam so that it can be used for an exact stop of public transportation that requires an exact stop, such as a BRT, tram, etc. It relates to a system and method for controlling an on-location stop of a public transportation vehicle used.

최근 일반 버스나 지하철과는 구분되는 새로운 개념의 대중교통수단으로서 교통기술과 전기전자 및 IT 정보기술을 연계한 신 대중교통차량 시스템이 구축되고 있다.Recently, as a new concept of public transportation that is different from general buses and subways, a new public transportation vehicle system is being built that links transportation technology with electric and electronic and IT information technology.

이러한 신 대중교통차량 시스템으로 주요 간선도로에 버스전용차로를 설치하고 급행으로 버스를 운행시키는 간선급행버스(BRT:Bus Rapid Transit) 시스템, 바이모달 트램(Bimodal Tram) 등이 있다. 이들 신 대중교통차량은 일반 버스에 비해 환경친화적이면서 승객의 대량 수송이 가능할 뿐만 아니라, 지하철에 비해 기반 시설의 시공이 간단하여 건설비용이 상대적으로 저렴하고 공사기간이 짧으며 보수유지 및 관리성, 이용편의성 측면에서 더욱 유리한 이점을 가지므로 현재 일부 지역에서 시범적으로 운행되고 있거나, 운행이 점차 확대되고 있다. These new public transport vehicle systems include the BRT (Bus Rapid Transit) system and the Bimodal Tram, which install bus lanes on major arterial roads and operate buses by express. These new public transportation vehicles are more environmentally friendly than regular buses and can transport passengers in large quantities, and they are relatively inexpensive compared to subways, and the construction of infrastructure is simpler than that of subways. Since it has a more advantageous advantage in terms of usability, it is currently being operated on a trial basis in some areas or the operation is gradually expanding.

한편, 신 대중교통차량은 승객의 승하차를 위해서 차량이 승강장에 정차하는 경우, 차량이 진행방향에 대한 정위치에 정차함으로써 당해 차량의 출입 도어와 승강장의 승하차 위치가 최대한 일치되도록 하여야 한다. 이와 관련된 선행기술로 공개특허 제10-2015-0098253호(참고문헌 1), 공개특허 제10-2018-0124397호(참고문헌 2) 등이 제안된 바 있다. On the other hand, in the case of a new public transportation vehicle, when the vehicle stops at a platform for passengers to get on and off, the vehicle must stop at the correct position in the direction of travel so that the entrance door of the vehicle and the boarding and disembarking position of the platform coincide as much as possible. As related prior art, Patent Publication No. 10-2015-0098253 (Reference 1), Patent Publication No. 10-2018-0124397 (Reference 2), etc. have been proposed.

상기 참고문헌 1은 영상처리를 이용한 정위치 정차제어 시스템 및 정위치 정차제어 방법에 관한 것으로, 열차의 전단에 구비되는 영상정보수신부를 통해 열차가 정차되는 구간에 일정 간격으로 구비되며, 위치별로 고유한 이미지 영역을 포함하는 이미지 태그의 영상정보를 수신 후 판독하여 정위치 정차에 이용하는 것으로 이는 사전에 이미지 태그정보를 저장하고 영상정보를 수신 후 판독한다. Reference 1 relates to a system for controlling an on-location stop using image processing and a method for controlling a stop on the spot, which are provided at regular intervals in the section where the train is stopped through an image information receiver provided at the front end of the train, and are unique for each location. After receiving the image information of the image tag including one image area, it is read and used to stop at the correct position, which stores the image tag information in advance and reads the image information after receiving it.

그런데, 참고문헌 1의 정위치 정차제어 시스템 및 방법은 카메라를 기반으로 영상정보를 획득함에 따라 직사광선 및 주변환경으로부터 반사되는 반사광에 의해 색상이 왜곡되고, 조도변화와 외란광에 의해 물체의 식별능력이 현저하게 저하되는 문제점이 있다. However, in the in-place stop control system and method of Reference 1, as image information is acquired based on a camera, the color is distorted by direct sunlight and reflected light reflected from the surrounding environment, and the ability to identify an object by illuminance change and disturbance light There is a problem that this remarkably deteriorates.

그리고, 상기 참고문헌 2는 위상배열 광학 레이저빔 기반의 정위치 정차유도 장치 및 방법에 관한 것으로, 위상배열 광학 레이저빔에 기초하여 운송수단의 정위치 정차여부를 파악하고, 동시에 운송수단 주변의 위험요소 (사람, 동물, 장애물)들을 검출할 수 있으며, 이는 검출대상물체의 영역별 거리를 측정한 후, 검출대상물체의 영역별 거리값을 좌표상의 점으로 도시 후 해당 점들을 연결하여 선분정보 생성하고 해당 선분정보에 기초하여 누적정보를 생성한다.And, the reference 2 relates to a phased array optical laser beam-based in-situ stop induction device and method, based on the phased array optical laser beam to determine whether the vehicle is stopped in the correct position, and at the same time, the risk around the transportation means Elements (people, animals, obstacles) can be detected. After measuring the distance for each area of the detection target, the distance value for each area of the detection target is plotted as a point on the coordinates, and then the corresponding points are connected to generate line segment information. and generate accumulated information based on the corresponding line segment information.

그런데, 참고문헌 2의 정위치 정차유도 장치 및 방법은 각 정차위치마다 지지부와 영상 Calibration을 위한 제어부를 설치해야 하는 부담이 있음은 물론 총 4개의 광학 레이저빔이 필요하고 그 중 1개 이상 고장시 위상의 Calibration이 어렵다.By the way, the fixed-position stop guidance device and method of Reference 2 have a burden of installing a support part and a control unit for image calibration at each stop position, as well as a total of four optical laser beams, and if one or more of them fails, Phase calibration is difficult.

이에 제약사항이 많은 카메라 보다는 활용도가 높은 레이저빔을 활용하되, 다수의 정차위치에도 상관없이 부담없이 설치할 수 있는 간편한 정차위치보조 시스템이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a simple stop position assistance system that utilizes a laser beam with high utility rather than a camera with many restrictions, but can be installed without burden regardless of multiple stopping positions.

참고문헌 1: 공개특허 제10-2015-0098253호Reference 1: Korean Patent Publication No. 10-2015-0098253 참고문헌 2: 공개특허 제10-2018-0124397호Reference 2: Korean Patent Publication No. 10-2018-0124397

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 BRT, 트램 등과 같이 정위치 정차가 필요한 대중교통차량의 정차에 활용할 수 있도록 제약사항이 많은 카메라 보다는 활용도가 높은 광학 레이저빔을 활용하며 다수의 정차위치에도 상관없이 부담없이 설치할 수 있는 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve these problems, and the present invention utilizes an optical laser beam with high utility rather than a camera with many restrictions so that it can be used for stopping a public transportation vehicle that needs to stop in place, such as a BRT, tram, etc. An object of the present invention is to provide a system and method for controlling the on-location stop of a public transportation vehicle that can be installed without burden regardless of the stop position of the vehicle.

특히, 본 발명은 차량에 부착된 2개의 광학 레이저빔을 이용하여 간단하게 정차위치 정보를 얻고 이를 정위치 정차에 활용할 수 있는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In particular, the present invention provides a system and method for controlling an exact stop position of a public transportation vehicle using an optical laser beam that can simply obtain stop position information using two optical laser beams attached to a vehicle and utilize it for an exact stop position. Its purpose is to provide

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention in order to solve this technical problem;

차량 앞부분에 설치되되 차량의 주행 위치에 따라 정차 위치를 확인하기 위한 주행 빔을 조사하는 주행 빔 모듈과, 차량의 예상 정차위치를 미리 현시하도록 보조 빔을 조사하는 보조 빔 모듈로 구성되는 광학부와; 상기 차량의 속도 및 가속도를 포함하는 기초데이터를 수집하는 수집부와; 상기 광학부 및 수집부에서 수집된 기초데이터를 이용해 특정시점 이후의 보조 빔 끝부분의 종방향 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 계산하는 산출부; 및 상기 수집부의 차량 기초데이터와 상기 산출부에서 산출된 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 이용해 상기 보조 빔 모듈 렌즈의 종방향 및 횡방향 회전제어와 상기 차량의 주행속도를 가감 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템을 제공한다. An optical unit comprising a driving beam module installed in the front of the vehicle and irradiating a driving beam to confirm a stop position according to the driving position of the vehicle, and an auxiliary beam module irradiating an auxiliary beam to display the expected stopping position of the vehicle in advance; ; a collecting unit for collecting basic data including the speed and acceleration of the vehicle; a calculation unit for calculating the expected longitudinal movement distance and longitudinal movement angle of the end of the auxiliary beam after a specific point in time by using the basic data collected by the optical unit and the collecting unit; and a control unit for controlling longitudinal and lateral rotation of the auxiliary beam module lens and increasing/decreasing driving speed of the vehicle using the vehicle basic data of the collection unit and the expected movement distance and longitudinal movement angle calculated by the calculation unit It provides an in-place stop control system of a public transportation vehicle using an optical laser beam, characterized in that.

이때, 상기 차량이 주행하는 주행로 바닥에는 차량의 정차목표인 정위치 정차영역과 근처 영역이 표시되어 광학부의 주행 빔 및 보조 빔이 조사되는 표시부가 구비되는 것을 특징으로 한다.In this case, a display unit on which the driving beam and auxiliary beam of the optical unit are irradiated is provided on the floor of the traveling path on which the vehicle travels by displaying an in-place stopping area and a nearby area, which is a stopping target of the vehicle.

그리고, 상기 표시부는 정차목표인 정위치 정차영역까지의 주행 가이드를 위해 정차목표를 중심으로 T자 모양의 주행 가이드 표시가 더 표시되는 것을 특징으로 한다.In addition, the display unit is characterized in that the T-shaped driving guide display is further displayed around the stop target for the driving guide up to the stationary stop area, which is the stop target.

아울러, 상기 수집부에서 수집하는 기초데이터는 차량에 기 설치된 속도 센서 및 가속도 센서를 통해 검출되는 특정시점의 속도 및 가속도 정보와, 특정시점에서 차량 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the basic data collected by the collection unit includes speed and acceleration information at a specific point in time detected through a speed sensor and an acceleration sensor already installed in the vehicle, and the angle at which the vehicle steering device moves or the wheel moves in the lateral direction at a specific point in time. It is characterized in that it includes.

또한, 상기 산출부는 수집부에서 수집된 차량의 주행 속도 및 가속도를 이용해 차량의 주행거리와 공주거리 및 제동거리를 합산한 예상이동거리를 계산하고, 상기 예상이동거리를 이용해 보조 빔의 종방향 작동제어를 위한 종방향 이동각도를 계산하는 것을 특징으로 한다.In addition, the calculation unit calculates the expected travel distance by adding the driving distance, idle distance, and braking distance of the vehicle using the traveling speed and acceleration of the vehicle collected by the collecting unit, and uses the estimated travel distance to operate the auxiliary beam in the longitudinal direction It is characterized by calculating the longitudinal movement angle for control.

아울러, 상기 제어부는 상기 광학부를 제어하는 광학빔 제어부와, 차량의 조향장치 및 주행속도를 제어하는 차량 제어부를 포함하며; 상기 광학빔 제어부는 상기 산출부에서 계산된 종방향 이동각도를 이용해 보조 빔 모듈의 렌즈를 종방향으로 회전시키고, 상기 수집부에서 수집된 차량의 특정시점에서의 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 이용해 상기 보조 빔 모듈의 렌즈를 횡방향으로 회전시키며; 상기 차량 제어부는 차량의 정위치 정차영역 내에 보조 빔 끝부분을 일치시킨 후 보조 빔 및 주행 빔의 끝부분의 이격거리와 이격각도를 줄이도록 좌우 조향제어 및 속도제어를 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit includes an optical beam control unit for controlling the optical unit, and a vehicle control unit for controlling a steering device and driving speed of the vehicle; The optical beam control unit rotates the lens of the auxiliary beam module in the longitudinal direction using the longitudinal movement angle calculated by the calculation unit, and the movement of the steering device or the wheel at a specific point in time of the vehicle collected by the collecting unit is moved in the lateral direction. Rotating the lens of the auxiliary beam module in the transverse direction using the shifted angle; The vehicle control unit is characterized in that the left and right steering control and speed control are performed to reduce the separation distance and the separation angle of the ends of the auxiliary beam and the traveling beam after matching the auxiliary beam ends within the stationary stopping area of the vehicle.

그리고, 상기 차량은 BRT 또는 트램인 것을 특징으로 한다.And, the vehicle is characterized in that the BRT or tram.

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

차량의 기초데이터를 수집하는 제1단계; 상기 기초데이터를 이용해 차량 앞부분에서 조사되어 정차 위치를 확인하기 위한 주행 빔과 차량의 예상 정차위치를 미리 현시하도록 조사되는 보조 빔 끝부분의 종방향 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 계산하는 제2단계; 및 상기 차량 기초데이터와 상기 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 이용해 상기 보조 빔 모듈 렌즈의 종방향 및 횡방향 회전제어와 상기 차량의 주행속도를 가감 제어하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 방법도 제공한다.A first step of collecting basic data of the vehicle; Using the basic data to calculate the expected longitudinal movement distance and longitudinal movement angle of the driving beam for confirming the stopping position and the auxiliary beam irradiated to display the expected stopping position of the vehicle in advance by being irradiated from the front of the vehicle using the basic data step; and a third step of controlling longitudinal and lateral rotation of the auxiliary beam module lens and adjusting the driving speed of the vehicle by using the vehicle basic data, the expected movement distance, and the longitudinal movement angle. It also provides a method for controlling the exact stop of a public transportation vehicle using an optical laser beam.

이때, 상기 기초데이터는 차량에 설치된 속도 센서 및 가속도 센서를 통해 검출되는 특정시점의 속도 및 가속도 정보와, 특정시점에서 차량 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the basic data includes speed and acceleration information at a specific point in time detected through a speed sensor and an acceleration sensor installed in the vehicle, and an angle at which the vehicle steering device moves or the wheel moves in the lateral direction at a specific point in time. do.

그리고, 상기 제3단계는 상기 보조 빔 모듈 렌즈의 종방향 회전제어시 차량의 특정시점에서의 속도 및 가속도를 이용해 차량의 주행거리와 공주거리 및 제동거리를 합산한 예상이동거리를 계산하고, 상기 예상이동거리를 이용해 보조 빔의 종방향 작동제어를 위한 종방향 이동각도를 계산하여 상기 보조 빔 모듈의 보조 빔 렌즈를 종방향으로 회전제어하는 단계인 것을 특징으로 한다.And, in the third step, the estimated movement distance is calculated by adding the running distance, the idle distance, and the braking distance of the vehicle using the speed and acceleration at a specific point in time of the vehicle during longitudinal rotation control of the auxiliary beam module lens, and the It is characterized in that the step of calculating the longitudinal movement angle for controlling the longitudinal operation of the auxiliary beam using the expected movement distance to control the rotation of the auxiliary beam lens of the auxiliary beam module in the longitudinal direction.

아울러, 상기 제3단계는 차량의 특정시점에서의 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 수집하여 상기 보조 빔 모듈의 보조 빔 렌즈를 횡방향으로 회전제어하는 단계인 것을 특징으로 한다.In addition, the third step is a step of controlling the rotation of the auxiliary beam lens of the auxiliary beam module in the transverse direction by collecting the movement of the steering device at a specific point in time of the vehicle or the angle at which the wheel moves in the transverse direction. .

그리고, 상기 제3단계는 차량의 정위치 정차영역 내에 보조 빔 끝부분을 일치시킨 후 보조 빔 및 주행 빔의 끝부분의 이격거리와 이격각도를 줄이도록 차량의 좌우 조향제어 및 속도제어하는 단계인 것을 특징으로 한다.And, the third step is a step of adjusting the left and right steering control and speed control of the vehicle to reduce the separation distance and the separation angle of the ends of the auxiliary beam and the traveling beam after matching the end of the auxiliary beam within the stationary stopping area of the vehicle characterized in that

본 발명에 따르면, 2개의 광학 레이저빔을 활용하여 간단하게 정차위치를 확인하여 이를 차량의 정위치 정차에 활용할 수 있다. According to the present invention, by using two optical laser beams, it is possible to simply check the stop position and utilize it for the exact stop position of the vehicle.

특히, 본 발명에 따르면 기존 정위치 정차방식에 비해 저렴한 비용으로 날씨 등 주변환경에 큰 영향을 받지 않고 차량의 정위치 정차가 가능하며, 차량의 정위치 목표를 운전자에게 정밀하게 미리 표시해주어 기존 운전자의 경험이나 스킬 등에만 의존하는 정위치 정차 제어 방식에 비해 보다 높은 정확성 및 안정성을 확보할 수 있다.In particular, according to the present invention, it is possible to stop the vehicle on the spot without being significantly affected by the surrounding environment, such as weather, at a lower cost compared to the existing on-location stopping method. Higher accuracy and stability can be secured compared to the in-place stop control method that only relies on experience or skill.

도 1은 본 발명에 따른 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 표시부 및 광학부의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 보조 빔의 종방향 회전각도 계산 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 보조 빔 렌즈의 종방향(상하) 제어 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 보조 빔 렌즈의 횡방향(좌우) 제어 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 광학 레이저빔을 활용한 신 대중교통차량의 정위치 정차 제어 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 주행 빔을 활용한 트램 정지위치 실험 예 및 결과를 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 is a block diagram of a system for controlling an on-location stop of a public transportation vehicle using an optical laser beam according to the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of a display unit and an optical unit according to the present invention.
3 is a view for explaining an example of calculating the longitudinal rotation angle of the auxiliary beam according to the present invention.
4 is a longitudinal (up and down) control flowchart of an auxiliary beam lens according to the present invention.
5 is a flow chart for controlling the transverse direction (left and right) of the auxiliary beam lens according to the present invention.
6 is a flow chart of the on-location stop control of a new public transportation vehicle using an optical laser beam according to the present invention.
7 is a view for explaining an example and results of a tram stop position using a traveling beam according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, the system and method for controlling an on-location stop control of a public transportation vehicle using an optical laser beam according to the present invention will be understood with reference to the accompanying drawings according to the embodiment described in detail.

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 the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

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 the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, they can be replaced It should be understood that various equivalents and modifications may exist.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템은 BRT(Bus Rapid Transit), 트램(Tram) 등의 대중교통차량(이하, '차량'이라 한다.)에 부착된 2개의 광학 레이저빔을 활용하여 간단하게 정차위치를 확인하여 이를 차량(1)의 정위치 정차에 활용할 수 있다. Referring to FIG. 1, the system for controlling the on-location stop of a public transportation vehicle using an optical laser beam according to the present invention is a public transportation vehicle (hereinafter, referred to as a 'vehicle') such as a Bus Rapid Transit (BRT) and a tram. .) can be used to simply check the stop position by using the two optical laser beams attached to the .

이와 같은 본 발명의 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템은 표시부(100), 광학부(200), 수집부(300), 산출부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.The exact stop control system of a public transportation vehicle using the optical laser beam of the present invention includes a display unit 100 , an optical unit 200 , a collection unit 300 , a calculation unit 400 , and a control unit 500 . do.

이때, 상기 표시부(100), 광학부(200) 및 수집부(300)는 차량(1)의 정차위치 확인을 위한 기초 데이터를 수집하는 것을 주요 목적으로 하고, 상기 산출부(400)는 실시간으로 데이터를 분석하며, 상기 제어부(500)는 산출부(400)에서 분석된 결과를 바탕으로 다시 광학부(200)를 제어하는 광학빔 제어부(510)와 차량의 조향장치 및 주행속도 제어를 목적으로 하는 차량 제어부(520)로 구성된다.At this time, the display unit 100 , the optical unit 200 , and the collection unit 300 have a main purpose to collect basic data for confirming the stop position of the vehicle 1 , and the calculation unit 400 is performed in real time. The data is analyzed, and the control unit 500 includes an optical beam control unit 510 that controls the optical unit 200 again based on the result analyzed by the calculation unit 400, and a vehicle steering apparatus and driving speed control for the purpose of It is composed of a vehicle control unit (520).

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

상기 표시부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 BRT(Bus Rapid Transit), 트램(Tram) 등의 차량(1)이 주행하는 주행로 바닥에 정차목표인 정위치 정차영역(X)과 근처 영역(Y)이 표시된 스티커, 도색 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 2 , the display unit 100 includes an exact stop area (X) and a nearby area, which is a stop target, on the floor of a traveling path on which a vehicle 1 such as a Bus Rapid Transit (BRT), a tram, etc. travels. It may be made of various materials such as a sticker marked with (Y), paint, and the like.

이러한 표시부(100)는 정차목표인 정위치 정차영역(X)까지의 종단길이 뿐만 아니라 좌우 횡단부문의 주행 가이드를 위해 일직선의 주행 가이드 표시(Z)를 추가할 수 있다. The display unit 100 may add a straight driving guide mark (Z) for the driving guide of the left and right transverse sections as well as the longitudinal length to the stationary stop area (X), which is the stopping target.

이때, 상기 주행 가이드 표시(Z)는 도시된 바와 같이 정차목표(X)를 중심으로 T자 모양으로 표시될 수 있다.In this case, the driving guide mark Z may be displayed in a T-shape centered on the vehicle stop target X as shown.

그리고, 상기 광학부(200)는 차량(1) 앞부분에 설치된 2개의 광학 레이저빔 장치로서 주행 빔(212)을 조사하는 주행 빔 모듈(210)과, 보조 빔(222)을 조사하는 보조 빔 모듈(220)로 구성된다. In addition, the optical unit 200 is two optical laser beam devices installed in the front part of the vehicle 1 , a traveling beam module 210 irradiating a traveling beam 212 and an auxiliary beam module irradiating an auxiliary beam 222 . (220).

이때, 주행 빔(212)은 차량(1)의 주행 위치에 따라 정차위치를 확인하기 위한 역할을 수행하며, 보조 빔(222)은 일정 시간 (가령 3초) 이후 차량(1)의 예상 정차위치를 미리 현시하여 운전자(또는 자율주행의 경우 컴퓨터)에게 정차관련 정보를 제공하는 역할을 수행한다.In this case, the driving beam 212 serves to confirm the stopping position according to the driving position of the vehicle 1 , and the auxiliary beam 222 is the expected stopping position of the vehicle 1 after a predetermined time (eg, 3 seconds). It plays a role of providing information related to stopping to the driver (or a computer in the case of autonomous driving) by displaying the information in advance.

이러한 주행 빔 모듈(210)과 보조 빔 모듈(220)은 주행 빔 렌즈와 보조 빔 렌즈를 각각 포함한다. 이에 더해 상기 보조 빔 모듈(220) 보조 빔 렌즈를 종방향(상하) 및 횡방향(좌우)으로 회전시키는 회전제어기를 포함하며, 이에 상기 제어부(500)의 광학빔 제어부(510)에 의해 보조 빔 렌즈를 종방향(상하) 및 횡방향(좌우)으로 회전시킬 수 있다.The traveling beam module 210 and the auxiliary beam module 220 include a traveling beam lens and an auxiliary beam lens, respectively. In addition, the auxiliary beam module 220 includes a rotation controller for rotating the auxiliary beam lens in the longitudinal direction (up and down) and the transverse direction (left and right), whereby the auxiliary beam is controlled by the optical beam control unit 510 of the control unit 500 . The lens can be rotated longitudinally (up and down) and transversely (left and right).

그리고, 상기 수집부(300)는 차량(1)에 기 설치된 속도 센서 또는 가속도 센서를 통해 특정시점의 속도와 가속도 정보를 수집하며, 또한 특정시점 t에서 차량(1) 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도(도 2에서 'θ')도 수집한다. In addition, the collection unit 300 collects speed and acceleration information at a specific point in time through a speed sensor or an acceleration sensor pre-installed in the vehicle 1, and at a specific point in time t, the movement or wheels of the steering device of the vehicle 1 The lateral movement angle ('θ' in Fig. 2) is also collected.

이때, 상기 차량(1)의 조향장치 제어는 운전자가 직접 수행하거나 또는 차량 제어부(520)에 의해 자동으로 이루어질 수 있다.In this case, the control of the steering system of the vehicle 1 may be performed directly by the driver or may be automatically performed by the vehicle controller 520 .

한편, 상기 산출부(400)는 상기 광학부(200) 및 수집부(300)에서 수집된 기초데이터를 통해 특정시점(가령 t초)이후의 보조 빔(222)의 끝부분(도 2에서의 점 B)의 종방향으로의 예상이동거리(St)를 다음의 식 1과 같이 계산(단위: m)한다. On the other hand, the calculation unit 400 is the end of the auxiliary beam 222 (in FIG. 2) after a specific time (for example, t seconds) through the basic data collected by the optical unit 200 and the collection unit 300. Calculate the expected movement distance (S t ) of the point B) in the longitudinal direction as in Equation 1 below (unit: m).

Figure 112020113627927-pat00001
(식 1)
Figure 112020113627927-pat00001
(Equation 1)

여기서, 상기 v는 차량의 현재 속도, a는 차량의 현재 가속도, μ는 노면과 차륜과의 마찰계수이다.Here, v is the current speed of the vehicle, a is the current acceleration of the vehicle, and μ is the friction coefficient between the road surface and the wheel.

상기 식 1에서 계산된 예상이동거리(St)를 바탕으로 보조 빔(222)의 종방향 작동제어를 위한 종방향 이동각도(도 3에서의 θt - θ0)는 다음의 식 2와 같이 계산한다. Based on the expected movement distance (S t ) calculated in Equation 1 above, the longitudinal movement angle (θ t - θ 0 in FIG. 3 ) for controlling the longitudinal operation of the auxiliary beam 222 is as in the following Equation 2 Calculate.

Figure 112020113627927-pat00002
(식 2)
Figure 112020113627927-pat00002
(Equation 2)

그리고, 상기 제어부(500)는 정차요구 영역(정거장 또는 충전소 등)에 차량(1)이 진입한 이후에 매우 짧은 시간간격(가령, 매 0.5초 간격)으로 정차시까지 반복적으로 광학 빔 및 차량제어를 시행한다. In addition, the control unit 500 repeatedly controls the optical beam and vehicle until the vehicle is stopped at a very short time interval (eg, every 0.5 seconds) after the vehicle 1 enters the stop request area (stop or charging station, etc.) carry out

이때, 상기 제어부(500)의 광학빔 제어부(510)는 상기 산출부(400)에서 산출된 종방향 이동각도(θt - θ0)를 토대로 보조 빔 모듈의 회전제어기를 제어하여 보조 빔 렌즈를 종방향으로 회전시킨다. At this time, the optical beam control unit 510 of the control unit 500 controls the rotation controller of the auxiliary beam module based on the longitudinal movement angle (θ t - θ 0 ) calculated by the calculation unit 400 to select the auxiliary beam lens. rotate in the longitudinal direction.

이하에서는 광학 빔 및 차량제어 과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, the optical beam and vehicle control process will be described in detail.

먼저, 도 4를 참고로 보조 빔 렌즈의 종방향 제어 과정을 설명한다. First, a longitudinal control process of the auxiliary beam lens will be described with reference to FIG. 4 .

우선 수집부(300)에서 차량(1)의 특정시점에서의 속도 Vt 및 가속도 at를 수집한다.(S10) First, the collection unit 300 collects the velocity V t and the acceleration a t at a specific time of the vehicle 1 ( S10 ).

그리고, 산출부(400)는 수집부(300)에서 수집된 상기 속도 Vt 및 가속도 at를 상기 식 1에 대입하여 차량의 주행거리와 공주거리 및 제동거리를 합산한 예상이동거리(St)를 계산한다.(S11)Then, the calculation unit 400 substitutes the velocity V t and the acceleration a t collected by the collection unit 300 into Equation 1 above, and the estimated travel distance S t is the sum of the vehicle travel distance, idle distance, and braking distance. ) is calculated. (S11)

다음으로 산출부(400)에서 상기 예상이동거리(St)를 상기 식 2에 대입하여 보조 빔(222)의 종방향 작동제어를 위한 종방향 이동각도(도 3에서의 θt - θ0)를 계산한다.(S12)Next, by substituting the expected movement distance (S t ) in Equation 2 in the calculation unit 400, the longitudinal movement angle for controlling the longitudinal operation of the auxiliary beam 222 (θ t - θ 0 in FIG. 3 ) is calculated. (S12)

이후 상기 제어부(500)의 광학빔 제어부(510)는 산출부(400)에서 계산된 종방향 이동각도(θt - θ0)를 이용해 보조 빔 모듈의 회전제어기를 제어하여 보조 빔 렌즈를 종방향으로 회전시킨다.(S13)Thereafter, the optical beam control unit 510 of the control unit 500 controls the rotation controller of the auxiliary beam module using the longitudinal movement angle (θ t - θ 0 ) calculated by the calculation unit 400 to move the auxiliary beam lens in the longitudinal direction. (S13)

다음으로 도 5를 참고로 보조 빔 렌즈의 횡방향 제어 과정을 설명한다. Next, a lateral control process of the auxiliary beam lens will be described with reference to FIG. 5 .

우선 수집부(300)에서 차량(1)의 특정시점에서의 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도(θ)를 수집한다.(S20) First, the collection unit 300 collects the angle θ at which the steering device moves or the wheel moves in the lateral direction at a specific point in time of the vehicle 1 (S20).

그리고, 상기 제어부(500)의 광학빔 제어부(510)는 수집부(300)에서 수집된 차량(1)의 특정시점에서의 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도(θ)를 이용해 보조 빔 모듈의 회전제어기를 제어하여 렌즈를 횡방향으로 회전시킨다.(S21)In addition, the optical beam control unit 510 of the control unit 500 uses the movement of the steering device at a specific point in time of the vehicle 1 collected by the collection unit 300 or the angle θ at which the wheel moves in the lateral direction. The lens is rotated in the lateral direction by controlling the rotation controller of the auxiliary beam module. (S21)

한편, 상기 제어부(500)의 차량 제어부(520)는 도 2에서 확인된 정위치 정차영역(X) 내에 보조 빔(222) 끝부분인 점 B를 우선 일치시킨 후, 점 A와 점 B의 이격거리와 이격각도를 줄이는(즉, θ와 St를 '0'으로 만드는) 좌우 조향제어 및 속도제어를 시행한다. 이 경우 자율주행이 아닌 경우 운전기사가 육안으로 수행할 수 있으며 자세한 제어 과정은 도 6을 참고로 설명한다. On the other hand, the vehicle control unit 520 of the control unit 500 first matches the point B, which is the end of the auxiliary beam 222, in the in-place stopping area X confirmed in FIG. 2, and then the point A and the point B are spaced apart. The left and right steering control and speed control are implemented to reduce the distance and separation angle (that is, to make θ and S t '0'). In this case, if it is not autonomous driving, the driver may visually perform it, and a detailed control process will be described with reference to FIG. 6 .

우선 보조 빔(222)의 끝부분인 점 B의 위치를 확인한다.(S30)First, the position of the point B, which is the end of the auxiliary beam 222, is checked. (S30)

상기 보조 빔(222)의 끝부분인 점 B의 위치를 확인하여 차량(1)의 특정시점에서의 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도(θ)가 '0'인지를 확인한다.(S31) By checking the position of the point B, which is the end of the auxiliary beam 222, it is confirmed whether the movement of the steering device or the lateral movement of the wheel at a specific point in time of the vehicle 1 is '0'. .(S31)

상기 단계(S31)에서 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도(θ)가 '0'이 아니면 좌우 조향제어를 수행한다.(S32) If the angle θ at which the steering device moves or the wheel moves in the lateral direction in step S31 is not '0', left and right steering control is performed (S32).

이때, 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도(θ)가 양수값(θ > 0)이면 '-θ'값 만큼 조향장치를 제어하고, 양수값이 아니면 'θ'값 만큼 조향장치를 제어한다.(S32) At this time, if the movement of the steering device or the angle θ at which the wheel moves in the lateral direction is a positive value (θ > 0), the steering device is controlled by the '-θ' value, and if it is not a positive value, the steering device is controlled by the 'θ' value. control. (S32)

그리고, 보조 빔 모듈의 렌즈를 횡방향으로 회전 제어한다.(S33) 이러한 단계(S33)를 거친 후에는 상기 단계(S31)로 분기한다.Then, the lens of the auxiliary beam module is controlled to rotate in the lateral direction. (S33) After this step (S33), the process branches to the step (S31).

한편, 상기 단계(S31)에서 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도(θ)가 '0'이면 상기 보조 빔(222)의 끝부분인 점 B의 위치가 정차목표인 정위치 정차영역(X)에 존재하는지를 확인한다.(S34)On the other hand, if the angle θ at which the steering device is moved or the wheel is moved in the lateral direction in step S31 is '0', the position of the point B, which is the end of the auxiliary beam 222, is the stop target. It is checked whether it exists in the area (X). (S34)

상기 단계(S34)에서 점 B의 위치가 정차목표인 정위치 정차영역(X)에 존재하지 않으면 차량(1)의 주행속도를 제어한다.(S35) In the step S34, if the position of the point B does not exist in the fixed-position stopping area X, which is the stopping target, the driving speed of the vehicle 1 is controlled (S35).

이때, 점 B의 종방향으로의 예상이동거리(St)가 양수값(St > 0)이면 차량의 주행속도를 가속(v > 0) 제어하고, 양수값이 아니면 차량(1)의 주행속도를 감속(v < 0) 제어한다. 그리고, 보조 빔 모듈의 렌즈를 종방향으로 회전 제어한다.(S36) 이러한 단계(S36)를 거친 후에는 상기 단계(S31)로 분기한다.At this time, if the expected movement distance (S t ) in the longitudinal direction of point B is a positive value (S t > 0), the driving speed of the vehicle is accelerated (v > 0), and if not a positive value, the driving of the vehicle (1) Control the speed by deceleration (v < 0). Then, the lens of the auxiliary beam module is rotated in the longitudinal direction. (S36) After this step (S36), it branches to the step (S31).

그리고, 상기 단계(S34)에서 상기 보조 빔(222)의 끝부분인 점 B의 위치가 정차목표인 정위치 정차영역(X)에 존재하면 주행 빔(212)의 끝부분인 점 A의 위치를 확인하고(S37), 이러한 점 A가 정차목표인 정위치 정차영역(X)에 존재하는지를 확인한다.(S38)And, if the position of the point B, which is the end of the auxiliary beam 222, exists in the fixed-position stopping area X, which is the stopping target, in the step S34, the position of the point A, which is the end of the traveling beam 212, is determined. It is checked (S37), and it is checked whether this point A exists in the exact stop area (X), which is the stop target (S38).

상기 단계(S34)에서 상기 보조 빔(222)의 끝부분인 점 B의 위치가 정차목표인 정위치 정차영역(X)에 존재하지 않으면 차량(1)의 주행속도를 가속(v > 0) 제어한다.(S39) 그리고 보조 빔 모듈(220)의 렌즈를 종방향으로 회전 제어하는 단계(S36)로 분기한다.In the step S34, if the position of the point B, which is the end of the auxiliary beam 222, does not exist in the fixed-position stopping area X, which is the stopping target, the driving speed of the vehicle 1 is accelerated (v > 0) control (S39) and branching to the step (S36) of controlling the rotation of the lens of the auxiliary beam module 220 in the longitudinal direction.

그리고, 상기 단계(S34)에서 상기 보조 빔(222)의 끝부분인 점 B의 위치가 정차목표인 정위치 정차영역(X)에 존재하면 차량(1)을 정지(정차)시킨다.(S40)And, when the position of the point B, which is the end of the auxiliary beam 222, exists in the fixed-position stopping area X, which is the stopping target, in the step S34, the vehicle 1 is stopped (stopped). (S40)

이상의 정위치 정차가 요구되는 차량은 전용구간을 달리는 버스(BRT 또는 Super BRT), 궤도구간을 달리는 열차(일반열차, 중량 및 트램 등 경전철 포함)가 포함된다. 아울러, 상기 차량의 정위치 정차 제어는 필요시 일반 차량용 정위치 정차에도 적용할 수 있다.Vehicles that require the above exact stop include buses (BRT or Super BRT) running on dedicated sections and trains running on track sections (including general trains, light railroads such as heavy and trams). In addition, the exact stop control of the vehicle may be applied to a regular vehicle stop when necessary.

아울러, 본 발명은 주행로 차량(1)이 주행하는 주행로의 정거장은 물론 기타 정거장 이외 충전소 등 다양한 정차 필요 위치에서의 정차 보조에도 활용할 수 있다. In addition, the present invention can be utilized for stopping assistance at various stopping-required positions, such as a station on a traveling path on which the traveling path vehicle 1 travels, as well as a charging station other than other stops.

그리고, 본 발명의 보조 빔 모듈(220)의 부착위치를 달리하여 동일데이터를 추출하거나 제시된 수집데이터 중 일부만 추출하여 동일 방식으로 평가하거나 일부 구성을 통폐합하여 유사한 방식으로 정차 위치를 분석/현시할 수 있다. 특히, 산출부(400)에서 계산방법을 일부 바꾸거나, 제어부(500)에서 광학 빔 및 전체 차량정차 제어 순서를 바꿀 수도 있으며, 표시부(100)의 경우 다양한 재질과 모양으로 정차표시를 할 수 있으며 어두운 야간이나 흐린날 또는 눈으로 덮여 정차표시 확인이 어려운 경우 바닥조명장치 등을 활용할 수 있도록 설계 변경을 할 수도 있다.In addition, the same data can be extracted by changing the attachment position of the auxiliary beam module 220 of the present invention, or only a part of the presented collected data is extracted and evaluated in the same way, or the stop position can be analyzed/displayed in a similar way by integrating and closing some components. there is. In particular, the calculation method may be partially changed in the calculation unit 400, the optical beam and the entire vehicle stop control order may be changed in the control unit 500, and the display unit 100 may display stops using various materials and shapes, When it is difficult to check the stop sign on a dark night, cloudy day, or covered with snow, the design can be changed so that the floor lighting system can be utilized.

따라서, 본 발명의 각부 구성은 다양하게 변형 실시할 수 있다. 물론, 이러한 정도의 설계변경 정도 역시 본 발명의 권리범위 내에 속함은 자명하다.Accordingly, the configuration of each part of the present invention can be variously modified. Of course, it is obvious that such a degree of design change also falls within the scope of the present invention.

한편, 도 7은 본 발명에 따른 주행 빔을 활용한 트램 정지위치 실험 예 및 결과를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 이에 의하면 기존 정위치 정차방식에 비해 저렴한 비용으로 날씨 등 주변환경에 큰 영향을 받지 않고 차량(1)의 정위치 정차 가능하며 특히, 정위치 목표를 운전자에게 정밀하게 미리 표시해주는 방식은 기존 운전자의 경험이나 스킬 등에만 의존하는 것 보다는 높은 안정도를 보여줌을 실제 현장 실험을 통해 확인할 수 있다.On the other hand, Figure 7 is a view for explaining an example and results of the tram stop position using the traveling beam according to the present invention. According to this, it is possible to stop the vehicle 1 at a lower cost than the existing exact stop method without being greatly affected by the surrounding environment such as weather. It can be confirmed through actual field experiments that it shows high stability rather than relying solely on experience or skills.

위에서 설명한 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 방법을 정리하면,Summing up the method of controlling the on-location stop of a public transportation vehicle using the optical laser beam described above,

차량(1)의 기초데이터를 수집하는 제1단계와 상기 기초데이터를 이용해 차량 앞부분에서 조사되어 정차 위치를 확인하기 위한 주행 빔(212)과 차량의 예상 정차위치를 미리 현시하도록 조사되는 보조 빔(222) 끝부분의 종방향 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 계산하는 제2단계 및 상기 차량 기초데이터와 상기 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 이용해 상기 보조 빔 모듈 렌즈의 종방향 및 횡방향 회전제어와 상기 차량의 주행속도를 가감 제어하는 제3단계를 포함하여 구성된다.In the first step of collecting basic data of the vehicle 1, and using the basic data, the driving beam 212 is irradiated from the front of the vehicle to confirm the stopping position, and the auxiliary beam irradiated to display the expected stopping position of the vehicle in advance ( 222) The second step of calculating the expected longitudinal movement distance and longitudinal movement angle of the tip and longitudinal and lateral rotation of the auxiliary beam module lens using the vehicle basic data and the expected movement distance and longitudinal movement angle and a third step of controlling and adjusting the driving speed of the vehicle.

이때, 상기 기초데이터는 차량에 설치된 속도 센서 및 가속도 센서를 통해 검출되는 특정시점의 속도 및 가속도 정보와, 특정시점에서 차량 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 포함한다.In this case, the basic data includes speed and acceleration information at a specific point in time detected through a speed sensor and an acceleration sensor installed in the vehicle, and an angle at which the vehicle steering apparatus moves or the wheel moves in the lateral direction at the specific point in time.

그리고, 상기 제3단계는 상기 보조 빔 모듈 렌즈의 종방향 회전제어시 차량의 특정시점에서의 속도 및 가속도를 이용해 차량의 주행거리와 공주거리 및 제동거리를 합산한 예상이동거리를 계산하고, 상기 예상이동거리를 이용해 보조 빔(222)의 종방향 작동제어를 위한 종방향 이동각도를 계산하여 상기 보조 빔 모듈(220)의 보조 빔 렌즈를 종방향으로 회전제어하는 단계이다.And, in the third step, the estimated movement distance is calculated by adding the running distance, the idle distance, and the braking distance of the vehicle using the speed and acceleration at a specific point in time of the vehicle during longitudinal rotation control of the auxiliary beam module lens, and the This is a step of controlling the rotation of the auxiliary beam lens of the auxiliary beam module 220 in the longitudinal direction by calculating the longitudinal movement angle for controlling the longitudinal operation of the auxiliary beam 222 using the expected movement distance.

아울러, 상기 제3단계는 차량의 특정시점에서의 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 수집하여 상기 보조 빔 모듈(220)의 보조 빔 렌즈를 횡방향으로 회전제어하는 단계이다.In addition, the third step is a step of controlling the rotation of the auxiliary beam lens of the auxiliary beam module 220 in the horizontal direction by collecting the movement of the steering device or the angle at which the wheel moves in the lateral direction at a specific point in time of the vehicle.

그리고, 상기 제3단계는 차량의 정위치 정차영역 내에 보조 빔(222) 끝부분을 일치시킨 후 보조 빔(222) 및 주행 빔(212)의 끝부분의 이격거리와 이격각도를 줄이도록 차량의 좌우 조향제어 및 속도제어하는 단계이다.And, in the third step, after matching the ends of the auxiliary beam 222 within the in-place stopping area of the vehicle, the distance and the separation angle of the ends of the auxiliary beam 222 and the traveling beam 212 are reduced. This is the stage of left and right steering control and speed control.

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 various modifications and variations are possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. The scope of protection should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 차량 100: 표시부
200: 광학부 210: 주행 빔 모듈
212: 주행 빔 220: 보조 빔 모듈
222: 보조 빔 300: 수집부
400: 산출부 500: 제어부
510: 광학빔 제어부 520: 차량 제어부1: vehicle 100: display unit
200: optical unit 210: traveling beam module
212: traveling beam 220: auxiliary beam module
222: auxiliary beam 300: collection unit
400: calculation unit 500: control unit
510: optical beam controller 520: vehicle controller

Claims (12)

차량 앞부분에 설치되되 차량의 주행 위치에 따라 정차 위치를 확인하기 위한 주행 빔을 조사하는 주행 빔 모듈과, 차량의 예상 정차위치를 미리 현시하도록 보조 빔을 조사하는 보조 빔 모듈로 구성되는 광학부와;
상기 차량의 속도 및 가속도를 포함하는 기초데이터를 수집하는 수집부와;
상기 광학부 및 수집부에서 수집된 기초데이터를 이용해 특정시점 이후의 보조 빔 끝부분의 종방향 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 계산하는 산출부; 및
상기 수집부의 차량 기초데이터와 상기 산출부에서 산출된 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 이용해 상기 보조 빔 모듈 렌즈의 종방향 및 횡방향 회전제어와 상기 차량의 주행속도를 가감 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템.
An optical unit consisting of a driving beam module installed in the front of the vehicle and irradiating a driving beam to confirm the stopping position according to the driving position of the vehicle, and an auxiliary beam module irradiating an auxiliary beam to display the expected stopping position of the vehicle in advance; ;
a collecting unit for collecting basic data including the speed and acceleration of the vehicle;
a calculation unit for calculating the expected longitudinal movement distance and longitudinal movement angle of the end of the auxiliary beam after a specific point in time by using the basic data collected by the optical unit and the collecting unit; and
Using the vehicle basic data of the collection unit and the expected movement distance and the longitudinal movement angle calculated by the calculation unit, a control unit for controlling longitudinal and lateral rotation of the auxiliary beam module lens and adjusting or lowering the driving speed of the vehicle An exact stop control system for public transportation vehicles using an optical laser beam, characterized in that.
 제 1항에 있어서,
상기 차량이 주행하는 주행로 바닥에는 차량의 정차목표인 정위치 정차영역과 근처 영역이 표시되어 광학부의 주행 빔 및 보조 빔이 조사되는 표시부가 구비되는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템.
The method of claim 1,
Public transportation using an optical laser beam, characterized in that a display unit for irradiating the driving beam and auxiliary beam of the optical unit is provided on the floor of the driving path on which the vehicle travels, the stationary stopping area and the nearby area, which are the vehicle's stopping target, are displayed. The vehicle's in-place stop control system.
 제 2항에 있어서,
상기 표시부는 정차목표인 정위치 정차영역까지의 주행 가이드를 위해 정차목표를 중심으로 T자 모양의 주행 가이드 표시가 더 표시되는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템.
3. The method of claim 2,
In the display unit, a T-shaped driving guide display is further displayed centered on the stop target for driving guidance up to the exact stop area, which is the stop target. system.
 제 1항에 있어서,
상기 수집부에서 수집하는 기초데이터는 차량에 기 설치된 속도 센서 및 가속도 센서를 통해 검출되는 특정시점의 속도 및 가속도 정보와, 특정시점에서 차량 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템.
The method of claim 1,
The basic data collected by the collecting unit includes speed and acceleration information at a specific point in time detected through a speed sensor and an acceleration sensor pre-installed in the vehicle, and the movement of the vehicle steering device or the angle at which the wheel moves in the lateral direction at a specific point in time. An exact stop control system for public transportation vehicles using an optical laser beam, characterized in that
 제 1항에 있어서,
상기 산출부는 수집부에서 수집된 차량의 주행 속도 및 가속도를 이용해 차량의 주행거리와 공주거리 및 제동거리를 합산한 예상이동거리를 계산하고, 상기 예상이동거리를 이용해 보조 빔의 종방향 작동제어를 위한 종방향 이동각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템.
The method of claim 1,
The calculation unit calculates an estimated travel distance that is the sum of the vehicle travel distance, idle distance, and braking distance using the vehicle travel speed and acceleration collected by the collection unit, and controls the longitudinal operation of the auxiliary beam using the estimated travel distance. An exact stop control system of a public transportation vehicle using an optical laser beam, characterized in that it calculates the longitudinal movement angle for
 제 1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 광학부를 제어하는 광학빔 제어부와, 차량의 조향장치 및 주행속도를 제어하는 차량 제어부를 포함하며,
상기 광학빔 제어부는 상기 산출부에서 계산된 종방향 이동각도를 이용해 보조 빔 모듈의 렌즈를 종방향으로 회전시키고, 상기 수집부에서 수집된 차량의 특정시점에서의 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 이용해 상기 보조 빔 모듈의 렌즈를 횡방향으로 회전시키며;
상기 차량 제어부는 차량의 정위치 정차영역 내에 보조 빔 끝부분을 일치시킨 후 보조 빔 및 주행 빔의 끝부분의 이격거리와 이격각도를 줄이도록 좌우 조향제어 및 속도제어를 하는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템.
The method of claim 1,
The control unit includes an optical beam control unit for controlling the optical unit, and a vehicle control unit for controlling a steering device and driving speed of the vehicle,
The optical beam control unit rotates the lens of the auxiliary beam module in the longitudinal direction using the longitudinal movement angle calculated by the calculation unit, and the movement of the steering device or the wheel at a specific point in time of the vehicle collected by the collecting unit is moved in the lateral direction. Rotating the lens of the auxiliary beam module in the transverse direction using the shifted angle;
Optical laser, characterized in that the vehicle control unit performs left and right steering control and speed control so as to reduce the separation distance and separation angle of the ends of the auxiliary beam and the traveling beam after the end of the auxiliary beam is matched within the stationary stopping area of the vehicle An exact stop control system for public transportation vehicles using beams.
 제 1항에 있어서,
상기 차량은 BRT 또는 트램인 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 시스템.
The method of claim 1,
The vehicle is a BRT or a tram, the on-location stop control system of a public transportation vehicle using an optical laser beam, characterized in that.
 차량의 기초데이터를 수집하는 제1단계;
상기 기초데이터를 이용해 차량 앞부분에서 조사되어 정차 위치를 확인하기 위한 주행 빔과 차량의 예상 정차위치를 미리 현시하도록 조사되는 보조 빔 끝부분의 종방향 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 계산하는 제2단계; 및
상기 차량 기초데이터와 상기 예상이동거리 및 종방향 이동각도를 이용해 상기 보조 빔 모듈 렌즈의 종방향 및 횡방향 회전제어와 상기 차량의 주행속도를 가감 제어하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 방법.
A first step of collecting basic data of the vehicle;
Using the basic data to calculate the expected longitudinal movement distance and longitudinal movement angle of the driving beam for confirming the stopping position and the auxiliary beam irradiated to display the expected stopping position of the vehicle in advance by being irradiated from the front of the vehicle using the basic data step; and
A third step of controlling the longitudinal and lateral rotation of the auxiliary beam module lens and adjusting the driving speed of the vehicle by using the vehicle basic data, the expected movement distance, and the longitudinal movement angle; A method of controlling the exact stop of a public transportation vehicle using an optical laser beam.
 제 8항에 있어서,
상기 기초데이터는 차량에 설치된 속도 센서 및 가속도 센서를 통해 검출되는 특정시점의 속도 및 가속도 정보와, 특정시점에서 차량 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The basic data includes speed and acceleration information at a specific point in time detected through a speed sensor and an acceleration sensor installed in the vehicle, and an angle at which the vehicle steering device moves or the wheel moves in the lateral direction at a specific point in time. Optical A method of controlling the exact stop of a public transportation vehicle using a laser beam.
 제 8항에 있어서,
상기 제3단계는 상기 보조 빔 모듈 렌즈의 종방향 회전제어시 차량의 특정시점에서의 속도 및 가속도를 이용해 차량의 주행거리와 공주거리 및 제동거리를 합산한 예상이동거리를 계산하고, 상기 예상이동거리를 이용해 보조 빔의 종방향 작동제어를 위한 종방향 이동각도를 계산하여 상기 보조 빔 모듈의 보조 빔 렌즈를 종방향으로 회전제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 방법.
9. The method of claim 8,
In the third step, the estimated movement distance is calculated by adding up the vehicle travel distance, the idle distance and the braking distance using the speed and acceleration at a specific point in time of the vehicle during longitudinal rotation control of the auxiliary beam module lens, and the expected movement The step of controlling the rotation of the auxiliary beam lens of the auxiliary beam module in the longitudinal direction by calculating the longitudinal movement angle for longitudinal operation control of the auxiliary beam using the distance. Exact stop control method.
 제 8항에 있어서,
상기 제3단계는 차량의 특정시점에서의 조향장치의 이동 또는 차륜이 횡방향으로 이동한 각도를 수집하여 상기 보조 빔 모듈의 보조 빔 렌즈를 횡방향으로 회전제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The third step is a step of controlling the rotation of the auxiliary beam lens of the auxiliary beam module in the transverse direction by collecting the movement of the steering device or the angle at which the wheel moves in the transverse direction at a specific point in time of the vehicle. A method of controlling the exact stop of a public transportation vehicle using a beam.
 제 8항에 있어서,
상기 제3단계는 차량의 정위치 정차영역 내에 보조 빔 끝부분을 일치시킨 후 보조 빔 및 주행 빔의 끝부분의 이격거리와 이격각도를 줄이도록 차량의 좌우 조향제어 및 속도제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 광학 레이저빔을 활용한 대중교통차량의 정위치 정차 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The third step is a step of controlling the left and right steering control and speed of the vehicle to reduce the separation distance and the separation angle between the ends of the auxiliary beam and the traveling beam after matching the end of the auxiliary beam within the stationary stopping area of the vehicle A method of controlling the on-location stopping of a public transportation vehicle using an optical laser beam.
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