KR101276385B1 - 보행자 무단 횡단에 대한 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템 및 이의 사용방법 - Google Patents

보행자 무단 횡단에 대한 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템 및 이의 사용방법 Download PDF

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Abstract

보행자 무단 횡단에 대한 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템 및 이의 사용방법이 개시된다. 본 발명의 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템은 자동차 운전자에게 차량의 진행 여부를 알려주는 자동차 신호등과 횡단 보도에서 보행자에게 횡단 여부를 알려주는 보행자 신호등; 상기 자동차 신호등과 보행자 신호등과 연계되어 점멸 주기를 제어하는 신호등 컨트롤러; 상기 신호등 컨트롤러와 연결되어 신호의 점멸에 따라 작동하며, 감시 영역을 촬상하는 열화상 카메라, 상기 열화상 카메라를 제어하는 열화상 카메라 제어부, 및 상기 열화상 카메라의 촬영 영상을 수신하여 보행자 인지를 판단하여 무단횡단 신호를 발신하는 영상 분석부로 구성되는 열화상 카메라부; 상기 열화상 카메라부의 무단 횡단 신호를 수신하여 제어 명령을 발생시키는 제어부; 상기 제어부의 제어 명령에 따라 기 저장된 음성을 출력하는 음성 출력부; 및 상기 제어부의 제어 명령에 따라 횡단 보도에 조명을 비추는 발광부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 횡단 보도에서 무단 횡단을 하는 보행자에게는 안전을 주지시키며, 동시에 차량 운전자에게는 보행자의 무단횡단의 위험을 인지하도록 하여, 보행자 및 차량 운전자 모두에게 경각심을 줄 수 있다.

Description

보행자 무단 횡단에 대한 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템 및 이의 사용방법{Safe Notice System Using Camera at Unsignalized Pedestrian Crossings and Method of Using the Same}
본 발명은 횡단 보도에서 보행자 무단 횡단에 대한 안전 알림 시스템 및 이의 사용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보행자 무단 횡단에 대한 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템 및 이의 사용방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량이 다니는 도로에는 보행자의 횡단을 위한 횡단 보도가 설치되며, 횡단 보도에는 보행자가 횡단 가능 여부를 인지할 수 있도록 점등신호를 발생시키는 보행자 신호등과, 운전자가 횡단 보도의 상황이 보행 상황인지를 인지할 수 있도록 한 자동차 신호등이 구비되어 있다.
그런데, 횡단 보도상에서 발생하는 사망 사고율은 전체 보행자 사망사고의 60%에 달하는데, 비록 횡단 보도에 신호등 및 교통표지판이 설치되어 있더라도, 차량 운전자 및 보행자의 부주의 또는 신호 무시에 따른 신호위반에 의해 교통사고가 발생하게 된다.
특히, 야간과 비 또는 눈이 내리는 경우에는 차량 운전자의 시야가 좁아져서 횡단 보도에서의 보행자의 무단 횡단을 차량 운전자가 확인하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 횡단 보도에서 교통사고를 예방하기 위한 다양한 발명들이 개시되어 있다.
예컨대, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0092156호인 "횡단보도용 레이저빔 울타리 형성 장치", 대한민국 등록특허 제10-0962309호인 "횡단보도용 신호등 어셈블리", 대한민국 등록특허 제10-982966호인 "보행자 보호 장치", 대한민국 등록실용신안 제20-0365472호인 "교통안전 신호장치", 대한민국 등록특허 제10-389501호인 "보행자 보호용 신호등 제어방법", 대한민국 등록특허 제10-530956호인 "횡단보도 경고 및 조명장치" 등이 개시되었으며, 이러한 종래기술들은 차량 운전자 또는 보행자에게 음성 경보기 또는 광원 경보기를 사용하여 경보 안내를 하도록 구성되며, 차량이 횡단보도 상으로 진입하는 것을 막기 위한 돌출바 형태의 차단기를 구비하기도 한다.
그런데, 이러한 안전장치들은 횡단보도 신호등이 보행신호일 때만 작동함으로, 보행자의 무단횡단에 대하여는 보행자가 여전히 위험에 노출되는 문제가 있었다. 다시 말하면, 무단횡단에 대한 안전장치라기보다는, 정상적인 신호등이 작동하는 상황에서 횡단 보도에서의 차량 운전자와 보행자에게 주의를 환기시키는 수준이다.
따라서, 횡단 보도에서의 보행자의 무단횡단에 대한 안전예방 장치, 특히 야간과 비 또는 눈이 내리는 경우에 이러한 무단횡단에 대한 안전예방 장치가 절실한 상황이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0092156호 "횡단 보도용 레이저빔 울타리 형성 장치" 대한민국 등록특허 제10-0962309호 "횡단 보도용 신호등 어셈블리" 대한민국 등록특허 제10-982966호 "보행자 보호 장치" 대한민국 등록실용신안 제20-0365472호 "교통안전 신호장치" 대한민국 등록특허 제10-389501호 "보행자 보호용 신호등 제어방법", 대한민국 등록특허 제10-530956호 "횡단 보도 경고 및 조명장치"
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 횡단 보도에서 무단 횡단하는 보행자에게는 안전을 주지시키며, 동시에 운전자에게는 보행자의 무단 횡단의 위험을 인지하도록 할 수 있는 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템 및 이의 사용방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템은 자동차 운전자에게 차량의 진행 여부를 알려주는 자동차 신호등과 횡단보도에서 보행자에게 횡단 여부를 알려주는 보행자 신호등; 상기 자동차 신호등과 보행자 신호등과 연계되어 점멸 주기를 제어하는 신호등 컨트롤러; 상기 신호등 컨트롤러와 연결되어 신호의 점멸에 따라 작동하며, 감시 영역을 촬상하는 열화상 카메라, 상기 열화상 카메라를 제어하는 열화상 카메라 제어부, 및 상기 열화상 카메라의 촬영 영상을 수신하여 보행자 인지를 판단하여 무단횡단 신호를 발신하는 영상 분석부로 구성되는 열화상 카메라부; 상기 열화상 카메라부의 무단 횡단 신호를 수신하여 제어 명령을 발생시키는 제어부; 상기 제어부의 제어 명령에 따라 기 저장된 음성을 출력하는 음성 출력부; 및 상기 제어부의 제어 명령에 따라 횡단 보도에 조명을 비추는 발광부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부의 제어 명령에 따라 운전자의 차량 진행 방향에 설치되어 기 저장된 문자신호를 표시하는 문자 표시부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 열화상 카메라의 감시 영역은 횡단 보도의 앞단의 보행자 적외선을 감지하도록 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 영상 분석부는 차도와 보도의 경계에서 차도 쪽으로의 이미지 픽셀의 변화만을 무단횡단으로 간주하여 무단횡단 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 사용방법은 횡단 보도의 감시 영역을 촬영할 수 있도록 열화상 카메라를 설치하고, 영상을 촬영하는 단계; 상기 열화상 카메라에서 촬영된 영상을 영상 분석부로 전송하는 단계; 상기 영상 분석부는 전송받은 영상을 비교분석하여 촬영된 영상 중에서 보행자가 감시 영역에 진입하였는지를 파악하는 단계; 상기 영상 분석부에서 신호등의 변환을 제어하는 신호등 컨트롤러로부터 신호등 타이밍 정보를 수신하여, 특정 시간(신호변환 전후 일정시간 및 적색신호)에 열화상 카메라의 촬영을 활성화시키는 단계; 상기 영상 분석부에서 보행자의 크기가 기설정된 문턱값(threshold) 크기 이상인지를 판단하는 단계; 상기 영상 분석부에서 보행자의 크기가 문턱값 이상인 것으로 판단된 경우에는, 영상 분석부는 무단횡단 상황으로 인식하며 무단횡단 신호를 제어부로 전송하는 단계; 및 상기 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 음성 출력부에 제어 명령을 내려, 스피커에서 보행자에게 보행을 중단하도록 하는 기녹음된 데이터화된 음성정보를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 발광부에 제어 명령을 내려, 야간인 경우에 무단횡단 신호에 반응하여 횡단 보도 방향으로 빛을 반사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 문자 표시부에 제어 명령을 내려, 무단 횡단을 주의하는 문자를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 신호등 컨트롤러에 제어 명령을 내려, 자동차 신호등의 노란불(yellow beacon)이 깜박거리도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 영상 분석부는 전송받은 영상을 비교분석하여 촬영된 영상 중에서 보행자가 감시 영역에 진입하였는지를 파악하는 단계는, 보도 쪽에서 차도 쪽으로의 이미지 픽셀의 변화만을 감시 영역에 진입한 것으로 파악하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 횡단 보도에서 무단 횡단을 하는 보행자에게는 안전을 주지시키며, 동시에 차량 운전자에게는 보행자의 무단횡단의 위험을 인지하도록 하여, 보행자 및 차량 운전자 모두에게 경각심을 줄 수 있다.
또한, 야간 및 기후 상황이 안 좋은 경우에도 횡단 보도에서 무단 횡단하는 보행자를 차량 운전자에게 식별하도록 하여 보행자를 보호할 수 있으며, 횡단 보도에서 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 개념도이다.
도 3는 본 발명의 일실시예 따른 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 이용 과정을 나타내는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 안전 알림 시스템은 신호등 제어부(100), 열화상 카메라부(200), 안전 알림 제어부(300), 및 안전 알림 출력부(500)로 구성된다.
신호등 제어부(100)는 자동차 운전자에게 차량의 진행 여부를 알려주는 자동차 신호등(101)과 횡단 보도에서 보행자에게 횡단 여부를 알려주는 횡단 보도 보행자 신호등(103), 및 이를 주기적으로 점등하는 신호등 컨트롤러(105)로 구성된다. 특히, 본 발명에서의 신호등 컨트롤러(105)는 신호등 신호 타이밍 정보를 열화상 카메라부(200) 또는 안전 알림 제어부(300)로 전달하여 횡단 보도의 횡단이 금지되는 적색등 신호와 적색등 신호 전후에만 열화상 카메라의 화상 정보가 활성화되도록 한다.
열화상 카메라부(200)는 열화상 카메라 제어부(201), 열화상 카메라(203), 영상 분석부(205), 및 열화상 데이터베이스(207)로 구성된다.
열화상 카메라 제어부(201)는 감시 영역인 횡단 보도를 촬영하는 열화상 카메라(203)를 제어하는데, 예컨대 작동 온도범위, 촬영 각도, 촬영되는 영상의 감도(임계값)를 제어한다. 열화상 카메라(203)는 물체에서 방출되는 적외선을 측정하고 이미지화하는데, 다양한 외부 환경에 영향을 받는다. 이러한 매개변수로는 물체의 방사율, 반사 온도, 물체와 카메라 간의 거리, 상대 습도, 대기 온도 등이 있는데, 환경의 변화에 따라 이러한 매개변수를 변경하는 역할 역시 열화상 카메라 제어부(201)가 수행한다. 이 밖에 열화상 카메라 제어부(201)는 적외선 열화상 카메라(203)가 감시하는 영역(위치)에 임의의 기준값을 만들고, 감시영역의 환경변화에 따라 상기 기준값 변화를 측정하여 문턱값을 결정한다.
열화상 카메라(203)는 열을 발생하는 물체를 촬영하여 온도 범위에 따라 다양한 색상으로 표현하여 열이 발생되는 물체를 구분할 수 있다. 적외선은 가시광선보다 파장이 긴 빛으로서, 절대 온도 제로(0 K; -273℃) 이상인 모든 물체는 이러한 열에 해당하는 적외선을 방사한다. 적외선 감지 기술은 이러한 적외선을 감지하여 전기적 신호로 변화시켜 주는 기술(센서)이며, 이러한 적외선 감지 기술을 이용한 카메라가 적외선 열화상 카메라이다. 적외선 열화상 카메라(203)는 사물이 자신이 가지고 있는 온도를 방사하고 이 방사되는 적외선을 감지하여 가시영역의 영상으로 변환시켜 주는 카메라이다.
열화상 카메라(203)는 온도를 가지고 있는 물체가 방사하는 적외선을 수집하여, 이의 영상정보를 보여주는 장치인데, 그 감시영역의 온도변화에 영향을 받게 된다. 실내에 설치된 적외선 열화상 카메라 시스템의 경우 일정한 배경 영상을 양호한 수준으로 유지할 수 있으나, 실외에 설치된 경우 배경 영상의 신호 크기가 날씨 및 온도 등의 변화에 따라 변동하게 되고, 이때 해당 감시 영역의 평균온도 변화는 감시영역의 환경조건(계절, 풍속, 습도, 음지 등)에 따라 다르게 나타난다. 예컨대, 사람의 경우 피부 온도는 37℃이고, 적외선량은 1.76 W/m2 이며, 항온동물이므로 주변환경과 무관하게 일정하게 유지된다. 열화상 카메라(203)의 감시영역 내에 존재하는 사람을 인식하기 위해서는 배경신호와 사람(비교신호) 사이에 일정한 적외선량 차가 존재하여야 하며, 배경으로부터 방사되는 적외선량은 주변온도를 비록한 환경조건에 의해 결정된다.
열화상 카메라(203)의 촬상에 있어서, 이론적으로 실온(ambient temperature)과 사람 인체의 온도가 동일한 경우에 촬상이 불가능할 수도 있다. 그러나, 이러한 상황은 발생하기 어려운데, 이는 보행자의 옷과 물리적인 활동이 신체의 온도와 실온과의 차이를 발생시키기 때문이다. 하지만, 이런 경우에 적외선 열화상 카메라(203)의 감시영역에서 그 배경과 사람 사이의 적외선량 차이가 작아 상호 간에 식별이 어려우며, 문턱값의 설정 범위도 좁게 설정하는 것이 필요하다.
영상 분석부(205)는 상기 열화상 카메라(203)에서 촬영된 영상을 열화상 데이터베이스(207)에 저장하고, 평상시의 배경 영상과 무단 횡단이 감지되었을 경우의 감지 영상 사이의 차이를 문턱값과 비교하여, 그 차이가 문턱값 이상이면 무단 횡단 신호를 발생한다. 이때, 신호등 컨트롤러(105)에서 신호등 정보를 수신하여, 횡단 보도 신호등이 초록불일 때와 빨간불일 때를 구분하여, 횡단 보도 신호등이 빨간불일 경우에만 무단 횡단 신호를 발생하여 이를 안전 알림 제어부(300)로 유선 또는 무선으로 송신한다.
영상 분석부(205)는 촬영된 영상에서 픽셀(pixel)의 변화를 감지하여, 픽셀의 변화가 기설정된 수치 이상일 때에는 무단 횡단으로 인식한다. 예를 들면, 같은 거리에서 쥐와 같은 작은 동물은 열화상 카메라(203)에서 촬영된 감지 영역이 작으며, 사람의 경우에는 촬영된 감지 영역이 크므로 기 설정된 픽셀의 변화가 일정 이상이 감지되면 무단횡단 상황으로 인식할 수 있다.
또한, 영상 분석부(205)는 이미지 픽셀의 변화에 대하여 방향성을 갖도록 설정하는 것을 본 발명의 주요한 특징으로 한다. 예컨대, 도보에서 차도 쪽으로 변하는 픽셀의 변화에 대하여는 무단 횡단으로 인식하지만, 차도 쪽에서 도보 쪽으로의 픽셀의 변화는 무단 횡단으로 인식하지 않는다.
안전 알림 제어부(300)는 신호등이 초록불인 횡단시에는 평상시와 동일한 출력신호를 발생시킨다. 예컨대, 정상적인 횡단 보도 보행시에는 보행시간이 임박한 경우에 음성 출력부(501)에서 보행을 재촉하는 음성을 들려주거나, 야간 보행 신호시에 발광부(503)를 온(on) 시켜서 횡단 보도를 비추게 하거나, 또는 문자 표시부(505)에 차량 운전자에게 필요한 교통 정보 또는 행정 홍보 정보를 디스플레이한다.
그런데, 안전 알림 제어부(300)에서 무단 횡단 신호를 수신한 경우에는 안전 알림 출력부(500)를 제어하는 제어 명령을 발생시켜 차량 운전자 또는 보행자에게 위험을 인지할 수 있도록 한다.
안전 알림 출력부(500)는 기 저장된 음성을 출력하는 음성 출력부(501), 조명을 횡단 보도에 비출 수 있는 발광부(503), 및 차량 운전자에게 전광판의 형식으로 문자를 보여주는 문자 표시부(505)로 구성된다.
음성 출력부(501)는 스피커를 포함하는 소리발생장치를 통칭하는 것으로, 보행자에게 용이하게 들을 수 있는 위치에 장착될 수 있다. 무선으로 연결되었을 때에는 데이터를 전송할 수 있는 전송장치가 설치되며, 전송된 데이터를 변환하여 출력하는 장치가 각각 추가적으로 설치되어야 한다. 근거리 무선 통신기술은 지그비 또는 블루투스와 같은 공지된 기술로서 구현될 수 있다.
음성 출력부(501)는 음성정보 데이터베이스(502)와 연결되어 있다. 음성정보 데이터베이스(502)는 각종 음성 및 음향 등의 소리정보가 저장되는 데이터베이스이다. 음성정보는 기본적으로 세팅되어 있으나, 수동으로 직접 녹음하여 저장할 수 있다.
발광부(503)는 제어부(300)로부터 신호가 수신되면 횡단 보도에 빛을 발산할 수 있다. 발광부(503)는 램프 등과 같이 빛을 발산하는 수단을 통칭하며, 사용조건에 따라서 여러 개의 발광부를 설치할 수 있으며, 각 발광부에는 전원 공급부가 별도로 설치될 수 있다. 한편, 발광부(503)에는 야간에만 작동하도록 야간 판별부(504)를 더 구비할 수 있다. 야간 판별부(504)는 타이머의 시간으로 야간인지를 판단하는 시간 판별부 또는 일조 감지 센서로 야간인지를 판단하는 조도 판별부를 구비할 수 있다.
음성 출력부(501)와 발광부(503)는 시간적인 제한을 둘 수 있다. 음성 출력부(501)일 경우에는 음성정보를 다수회로 반복하여 출력할 수 있으며, 발광부(503)일 경우에는 구동신호가 수신되는 전 구간에서 발광을 하도록 할 수 있으나, 처음 수신받고 몇 초 또는 몇 십초 동안에만 발광을 할 수 있다.
문자 표시부(505)는 횡단 보도 측면 지주에서 차도로 연장된 곳에 설치되며, 차량 운전자에게 엘이디 전광판의 형식으로 평상시에는 교통정보나 행정적인 정보를 디스플레이한다. 그런데, 제어부(300)에서 무단 횡단 신호를 수신한 경우에는 차량 운전자에게 횡단 보도에서의 무단 횡단을 경고하는 문자를 디스플레이한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 개념도이다.
도 2를 참조하면, 횡단 보도에 인접한 도로의 양측에는 서로 마주보도록 보행자 신호등 지주(110)가 위치하고, 신호등 지주(110)의 상부에는 사람들의 통행을 금지하거나 또는 허락하는 신호램프(111)가 구비되어 있다. 신호등 지주(110)의 내부에는 신호램프(111)로 전원을 공급하는 전선과 신호램프를 제어하는 신호등 컨트롤러와 연결되는 케이블이 내장된다. 신호램프(111)는 통상적으로는 보행금지 색상인 빨강색과 보행허락 색상인 초록색 램프로 이루어져 있다.
차량 운전자를 위한 자동차 신호등(101)이 자동차 신호등 지주(115)의 상부에 설치되어 있다. 자동차 신호등(115)의 측면으로는 디스플레이를 구비하는 문자 표시부(505)가 구비되어 있다.
횡단 보도의 일측에는 횡단 보도를 향하도록 빛을 조명하는 발광부(503)가 형성된 발광부 지주(510)가 설치되어 있다. 발광부(503)는 신호램프(111)의 횡단신호와 연동시켜 발광부를 온/오프 시키는 컨트롤러와 연결되어 있다. 발광부(503)는 제어부로부터 무단횡단 신호를 받는 경우에는 신호램프가 보행금지 신호인 빨간색인 경우에도 조명을 비추게 된다. 또한, 발광부 지주(510)에는 음성 출력부(501)가 형성되어 있다.
열화상 카메라(203)는 지주(115) 상에 설치되는데, 횡단 보도에서 신호등을 무시하고 무단 횡단하는 보행자의 위험 상황을 인지한다. 이를 위하여 열화상 카메라(203)는 횡단 보도의 차도 옆에서 차도 쪽으로 향하도록 설치되되 적외선 감지방식을 이용하여 차도 변에 위치한 물체가 생물체인지를 판별한다.
열화상 카메라(203)의 감시 영역(250)은 특정 영역으로 한정되도록 설정되는데, 즉 횡단 보도에서 차도와 인도의 경계에서 차도방향으로 일정 영역만 감시 영역(250)으로 설정한다. 바람직하게는 감시 영역(250)은 차도와 인도의 경계에서 차도방향으로 30-50cm 정도의 폭과 횡단 보도의 너비로 이루어지는 직사각형의 영역을 감지하도록 감시 영역을 설정한다. 이와 같이, 열화상 카메라(203)의 감시 영역(250)은 일정 영역으로 한정하는 것이 바람직한데, 횡단 보도의 전 영역을 감지하는 것은 다수의 열화상 카메라가 필요하며, 이에 더하여 계산량도 많아져서 비효율적이다.
열화상 카메라(203)는 차도 변에 위치하는 물체가 일정 크기 이상인 경우 사람인가를 판별하여 무단 횡단 신호를 생성하도록 하여 안전알림 제어부에서 사고 예방을 수행할 수 있게 한다.
도 3는 본 발명의 일실시예 따른 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 이용 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 횡단 보도의 일측의 신호등 또는 가로등의 지주에 횡단 보도의 감시영역을 촬영할 수 있도록 열화상 카메라를 설치(단계 S1)하고, 지속적으로 영상을 촬영(단계 S2)한다.
열화상 카메라에서 촬영된 영상을 영상 분석부로 전송(단계 S3)하고, 영상 분석부는 전송받은 영상을 비교분석하여 촬영된 영상 중에서 보행자가 감시 영역에 진입하였는지를 파악(단계 S4)한다. 영상 분석부에서는 미리 설정된 시간 주기로 열이 있는 물체(보행자)의 위치를 비교 분석한다. 즉, 미리 설정된 주기, 예를 들어 정지 열화상이 1초 간격으로 생성되는 경우, 1초 이전에 촬영된 정지 열화상 화면과 현재의 정지 열화상 화면에서 식별된 보행자의 위치를 비교하여 보행자가 감시 영역에 진입하였는지를 판단한다. 또한, 감시 영역에 진입한 보행자의 위치의 변화를 수치화하여 방향성을 획득한다. 변화된 위치의 거리, 각도 등을 파악하여 보행자가 차도의 감시 영역으로 진입하는지 여부를 판단한다.
영상 분석부는 신호등의 변환을 제어하는 신호등 컨트롤러로부터 신호등 타이밍 정보를 수신(단계 S5)한다. 즉, 영상 분석부에서는 신호 컨트롤러서 특정 시간(신호변환 전후 일정시간 및 적색신호) 대에 열화상 카메라의 촬영을 활성화(단계 S6)시킨다.
영상 분석부는 식별 대상인 열이 있는 물체(보행자)의 크기가 기설정된 문턱값(threshold) 크기 이상인지를 판단(단계 S7)한다. 동일한 사람이더라도 열화상 카메라에 근접한 경우에는 촬영된 영상에서 사람에 해당하는 부분의 크기가 크고, 열화상 카메라로부터 멀리 떨어진 경우에는 촬영된 열이 있는 부분의 크기는 작게 된다. 따라서, 열화상 카메라로부터 촬영된 영상 중에 거리별로 사람으로 인식할 수 있는 기준 크기는 거리별로 지정할 수 있으며, 열화상 카메라에서 촬영된 열이 있는 물체의 크기가 기준 영상의 크기보다 크면 무단횡단상황으로 인식할 수 있다.
영상 분석부는 보행자의 크기가 문턱값 이상인 것으로 판단된 경우에는, 영상 분석부는 무단횡단 상황으로 인식하며 무단횡단 신호를 안전 알림 제어부로 전송(단계 S8)한다.
안전 알림 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 음성 출력부, 발광부, 신호등 컨트롤부, 및 문자표시부 등의 안전 알림 출력부에 제어 명령을 내려 필요한 정보를 출력(단계 S9)하도록 한다.
음성 출력부는 스피커에서 보행자에게 보행을 중단하도록 하는 기녹음된 데이터화된 음성정보를 출력한다.
발광부는 별도의 센서에 의하여 외부의 밝기를 감지하여, 야간인 경우에 무단횡단 신호에 반응하여 횡단보도 방향으로 빛을 반사하여 운전자가 무단횡단자를 식별하여 사고를 예방하도록 한다.
신호등 컨트롤부는 비록 자동차 운전자 입장에서는 자동차 신호등이 초록불의 주행신호이더라도, 자동차 신호등의 노란불(yellow beacon)이 깜박거리도록 하여 보행자의 무단횡단을 주의하도록 할 수 있다.
문자 표시부에서는 무단횡단 경고라는 문자를 자동차 운전자에게 디스플레이한다.
이와 같은 무단횡단신호에 의한 안전장치의 출력들은 설정된 일정시간 또는 신호 변경시에 원상태로 복귀한다.
100: 신호등 제어부 101: 자동차 신호등
103: 보행자 신호등 105: 신호등 컨트롤러
200: 열화상 카메라부 201: 열화상 카메라 제어부
203: 열화상 카메라 205: 영상 분석부
207: 열화상 데이터베이스 300: 안전 알림 제어부
500: 안전 알림 출력부 501: 음성 출력부
502: 음성 정보 데이터베이스 503: 발광부
504: 야간 판별부 505: 문자 표시부

Claims (9)

  1. 자동차 운전자에게 차량의 진행 여부를 알려주는 자동차 신호등과 횡단보도에서 보행자에게 횡단 여부를 알려주는 보행자 신호등;
    상기 자동차 신호등과 보행자 신호등과 연계되어 점멸 주기를 제어하는 신호등 컨트롤러;
    상기 신호등 컨트롤러와 연결되어 신호의 점멸에 따라 작동하며, 감시 영역을 촬상하는 열화상 카메라, 상기 열화상 카메라를 제어하는 열화상 카메라 제어부, 및 상기 열화상 카메라의 촬영 영상을 수신하여 보행자 인지를 판단하여 무단횡단 신호를 발신하는 영상 분석부로 구성되는 열화상 카메라부;
    상기 열화상 카메라부의 무단 횡단 신호를 수신하여 제어 명령을 발생시키는 제어부;
    상기 제어부의 제어 명령에 따라 기 저장된 음성을 출력하는 음성 출력부; 및
    상기 제어부의 제어 명령에 따라 횡단 보도에 조명을 비추는 발광부를 포함하며,
    상기 영상 분석부는 차도와 보도의 경계에서 차도 쪽으로의 이미지 픽셀의 변화만을 무단횡단으로 간주하여 무단횡단 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부의 제어 명령에 따라 운전자의 차량 진행 방향에 설치되어 기 저장된 문자신호를 표시하는 문자 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열화상 카메라의 감시 영역은 횡단 보도 앞단의 보행자의 적외선을 감지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템.
  4. 삭제
  5. 횡단 보도의 감시 영역을 촬영할 수 있도록 열화상 카메라를 설치하고, 영상을 촬영하는 단계;
    상기 열화상 카메라에서 촬영된 영상을 영상 분석부로 전송하는 단계;
    상기 영상 분석부는 전송받은 영상을 비교분석하여 촬영된 영상 중에서 보행자가 감시 영역에 진입하였는지를 파악하는 단계;
    상기 영상 분석부에서 신호등의 변환을 제어하는 신호등 컨트롤러로부터 신호등 타이밍 정보를 수신하여, 특정 시간(신호변환 전후 일정시간 및 적색신호)에 열화상 카메라의 촬영을 활성화시키는 단계;
    상기 영상 분석부에서 보행자의 크기가 기설정된 문턱값(threshold) 크기 이상인지를 판단하는 단계;
    상기 영상 분석부에서 보행자의 크기가 문턱값 이상인 것으로 판단된 경우에는, 영상 분석부는 무단횡단 상황으로 인식하며 무단횡단 신호를 제어부로 전송하는 단계; 및
    상기 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 음성 출력부에 제어 명령을 내려, 스피커에서 보행자에게 보행을 중단하도록 하는 기녹음된 데이터화된 음성정보를 출력하는 단계를 포함하며,
    상기 영상 분석부는 전송받은 영상을 비교분석하여 촬영된 영상 중에서 보행자가 감시 영역에 진입하였는지를 파악하는 단계는,
    보도 쪽에서 차도 쪽으로의 이미지 픽셀의 변화만을 감시 영역에 진입한 것으로 파악하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 사용방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 발광부에 제어 명령을 내려, 야간인 경우에 무단횡단 신호에 반응하여 횡단 보도 방향으로 빛을 반사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 사용방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 문자 표시부에 제어 명령을 내려, 무단 횡단을 주의하는 문자를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 사용방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 무단 횡단 신호를 수신하면 신호등 컨트롤러에 제어 명령을 내려, 자동차 신호등의 노란불(yellow beacon)이 깜박거리도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 안전 알림 시스템의 사용방법.
  9. 삭제
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