KR101385525B1 - 스쿨존 안전통행 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스쿨존 전역의 사고다발지역인 횡단보도 및 사각지대 지점에 설치되어 보행자수, 차량수, 대기자수, 대기시간과 같은 다양한 데이터를 기반으로 차량 정차 및 통행을 결정함으로써 교통사고 발생률을 현저하게 절감시킬 뿐만 아니라 교통사고 및 범죄와 같은 돌발상황이 발생하였을 때 즉각적으로 대처할 수 있는 스쿨존 안전통행 시스템에 관한 것이다.

Description

스쿨존 안전통행 시스템{Safe cross-walk system on school zone}

본 발명은 스쿨존 안전통행 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 스쿨존 전역의 사고다발지역인 횡단보도 및 사각지대 지점에 설치되어 보행자수, 차량수, 대기자수, 대기시간과 같은 다양한 데이터를 기반으로 차량 정차 및 통행을 결정함으로써 교통사고 발생률을 현저하게 절감시킬 뿐만 아니라 교통사고 및 범죄와 같은 돌발상황 이 발생하였을 때 즉각적으로 대처할 수 있는 스쿨존 안전통행 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 어린이는 성인에 비해 비교적 집중력 및 판단력이 낮기 때문에 주의를 기울이지 않고 도로를 횡단하는 경향이 높으며, 이로 인해 스쿨존과 같이 어린이들과 차량의 상충이 많은 지역에서는 교통사고 발생률이 타지역에 비해 높은 편이다.

이에 따라 스쿨존 내에서 교통사고를 예방하기 위해 안전울타리, 과속방지턱, 안내표지판, 경고판, 단속카메라 등과 같은 물리적 사고방지수단을 설치하거나 또는 차량제한속도(30킬로미터)를 법규화하는 방법이 사용되고 있으나 아직 스쿨존 내의 교통사고발생률은 타 국가들에 비해 높은 실정이다.

일반적으로 스쿨존에서 발생되는 교통사고를 분석하면 특정 지점 또는 어린이들의 이동이 많은 특정 시간대에 사고가 집중적으로 발생하는 특징을 갖고, 상기 특정 지점은 일반적으로 차량운전자 또는 어린이가 건물, 나무, 안전교타리 등의 장애물에 의해 서로 시야가 개방되지 않은 장소 또는 횡단보도인 경우가 가장 많다.

따라서 스쿨존에서 어린이들이 안전하게 통행하기 위해서는 사고다발 지역에 차량 및 보행자 모두를 정확하게 검출하여 차량운전자 및 보행자에게 이를 정확하게 인식하도록 하는 장치 및 시스템들이 개발되어야 한다.

또한 스쿨존에서는 단순히 차량 및 보행자 유무만 감지하여 어린이의 통행을 유도하는 것이 아니라 차량 수, 보행자 수 및 보행대기자 수를 기반으로 다양한 돌발상황에 대해 적절하게 어린이 통행을 유도해야 하나 아직 이러한 시스템에 대한 연구는 진행되고 있지 않은 실정이다.

도 1은 국내등록특허 10-1142004호(명칭 : 어린이 보호구역 안전차단기 시스템)에 기재된 횡단보도용 지능형 안전차단장치의 구성도이다.

도 1의 안전차단기(이하 종래의 보행자 안내 장치라고 하기로 함)(100)는 차단봉(103)이 구비되되 차량의 접근을 감지하는 차량감지수단(101)과, 차량의 접근방향을 향해 설치되되 차량의 속도와 차량통제신호를 출력하여 보여주는 디스플레이 수단(111)과, 도로를 촬영하여 영상을 획득하는 영상감시수단(121)으로 구성된다.

또한 종래의 보행자 안내 장치(100)는 차량이 접근하면 차량감지수단(101)이 접근하는 차량의 속도를 산출하며, 산출된 차량속도를 디스플레이 수단(111)을 통해 디스플레이 함으로써 차량운전자는 스쿨존 내에서의 운행에 경각심을 갖게 된다.

이와 같이 종래의 보행자 안내 장치(100)는 횡단보도 신호등(A)이 적색 현시일 경우 차단봉(103)이 보행대기자들의 횡단을 단속함으로써 교통사고율을 절감시킬 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래의 보행자 안내 장치(100)는 차단봉(103)이 단순히 신호등(A)의 현시 색상에 의해 차단 및 개방이 결정되기 때문에 신호등이 설치되지 않는 도로에는 적용할 수 없는 문제점이 발생된다.

또한 종래의 보행자 안내 장치(100)는 차량이 접근하더라도 보행대기자 또는 보행자들에게 이를 알리는 수단을 따로 구비하지 않기 때문에 차량이 접근하는 줄 모르고 어린이가 도로로 횡단함으로써 발생되는 스쿨존 내 교통사고의 가장 큰 원인을 해결하지 못하는 한계를 갖는다.

또한 종래의 보행자 안내 장치(100)는 횡단보도 내에서 보행자 유무를 감지하고 이를 차량에게 알리는 별도의 수단이 구비되지 않아 교통사고 예방효율이 떨어지는 문제점이 발생된다.

상기 문제점을 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 사고다발지역에 차량 및 보행자, 대기자, 대기자 대기시간들을 정확하게 검출하여 어린이 통행을 유도함으로써 스쿨존에서의 교통사고 발생률을 효율적으로 절감시키는 스쿨존 안전통행 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 사고다발지역에 설치되는 횡단보도용 보행안내장치가 차량을 감지하기 위한 차량감지수단이 장착되되 차량감지수단이 복수개의 장치들을 포함하여 각각의 장치들이 검출한 검출값들 중 우세한 검출값을 최종 선택하도록 구성됨으로써 장애물, 환경요인 및 오류 등으로 인한 잘못된 판단으로 인한 교통사고를 미연에 방지할 수 있는 스쿨존 안전통행 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결수단은 어린이들 각각에게 식별정보가 저장된 태그를 포함하는 식별장치를 지급하고, 태그송수신기 및 차량검출수단이 구비되되 시야가 개방되지 않은 사고다발지역에 설치하여 차량 및 보행자가 검지되면 경고신호를 표출하는 사각지대용 보행안내장치를 포함하는 스쿨존 안전통행 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결수단은 보행안내장치가 설치된 지점을 촬영하여 영상을 획득하는 CCTV를 포함하여 교통사고 및 범죄와 같은 돌발상황이 발생하였을 때 즉각적으로 대응할 수 있으며, 태그 판독정보를 이용하여 어린이의 이동경로를 추적할 수 있는 스쿨존 안전통행 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 소유자의 개인정보가 저장되는 식별장치; 횡단보도 일측에 설치되는 제1 보행안내장치; 근거리통신망을 통해 상기 식별장치에 접속하여 상기 개인정보를 판독하는 판독수단과, 접근하는 차량을 감지하는 차량검출수단과, 경고데이터를 출력하는 표출수단을 포함하여 상기 차량검출수단에 의해 차량이 감지되거나 또는 상기 판독수단에 의해 개인정보가 판독되는 것들 중 어느 하나일 때 상기 표출수단을 통해 상기 경고데이터가 출력되는 제2 보행안내장치를 포함하고, 상기 제1 보행안내장치는 횡단보도 및 횡단보도 진입로 내의 인체를 감지하는 인체감지수단; 차량 정차 및 통행을 나타내는 안내정보에 대응하는 기 설정된 경고데이터가 출력되는 출력수단; 기 설정된 감지 알고리즘을 기반으로 상기 횡단보도 내의 보행자수 및 상기 횡단보도 진입로 내의 대기자 수를 산출하는 산출부와, 상기 보행자수가 '1'이상이거나 또는 상기 대기자수가 기 설정된 최대 대기자수인 제1 설정값(TH1) 이상인 것 중 어느 하나일 때 상기 안내정보를 차량정차로 결정하는 안내정보 결정부를 포함하는 제어부; 상기 안내정보 결정부의 결정된 안내정보에 대응되는 경고데이터가 상기 출력수단에 의해 출력되도록 하는 표출부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 제어부는 상기 횡단보도 진입로로 최초 진입한 대기자의 대기시간을 산출하는 대기시간 산출부와, 상기 대기시간 산출부에 의해 산출된 대기시간을 기 설정된 최대 대기시간인 제2 설정값(TH2)에 비교하는 비교부를 더 포함하고, 상기 안내정보 결정부는 상기 비교부에서 상기 대기시간이 상기 제2 설정값(TH2) 이상일 때 상기 안내정보를 차량정차로 결정하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제1 보행안내장치는 상기 횡단보도로 접근하는 차량을 감지하는 차량감지수단을 더 포함하고, 상기 제어부는 기 설정된 차량검출 알고리즘을 기반으로 상기 감지수단에 의해 감지된 차량수를 산출하는 차량수 산출부를 더 포함하고, 상기 안내정보 결정부는 상기 차량수 산출부에서 산출된 차량수가 '0'이면 상기 안내정보를 차량정차로 결정하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 차량감지수단은 각기 다른 구성 및 동작으로 차량을 감지하는 복수개의 감지장치들로 구성되고, 상기 제어부는 상기 감지장치들 각각의 신호를 통해 차량수를 검출하는 모듈들과, 상기 모듈들의 검출값들을 비교하여 우세한 검출값들을 상기 차량수로 결정하는 결정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제2 보행안내장치는 지그비통신을 통해 상기 식별장치에 접속되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제1 보행안내장치 및 상기 제2 보행안내장치에 인접한 도로를 촬영하여 영상을 획득하는 촬영수단들과, 상기 촬영수단들로부터 영상을, 상기 제1 보행안내장치로부터 상기 산출부에 의해 산출된 보행자수 및 대기자수, 상기 차량수 산출부에 의해 산출된 차량수, 상기 안내정보 결정부에 의해 검출된 안내정보를, 상기 제2 보행안내장치로부터 상기 판독수단에 의해 판독된 개인정보 및 상기 차량검출수단에 의해 검출된 차량검출 정보를 전송받아 저장하며 모니터링 하는 관리서버를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 의하면 사고다발지역에 차량 및 보행자, 대기자, 대기자 대기시간들을 정확하게 검출하여 어린이 통행을 유도함으로써 스쿨존에서의 교통사고 발생률이 효율적으로 절감된다.

또한 본 발명에 횡단보도용 보행안내장치의 차량감지수단이 복수개의 장치들을 포함하여 각각의 장치들이 검출한 검출값들 중 우세한 검출값을 최종 선택하도록 구성됨으로써 장애물, 환경요인 및 오류 등으로 인한 잘못된 판단으로 인한 교통사고를 미연에 방지하게 된다.

또한 본 발명에 의하면 차량운전자 및 인도보행자가 건물, 시설물, 나무 등과 같은 장애물로 인해 서로 시야가 개방되지 않은 사각지대에 보행안내장치를 설치하고, 보행안내장치가 차량 및 인도보행자를 감지하면 경고데이터를 표출함으로써 사고다발지역의 교통사고 발생률을 현저하게 절감시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 사각지대용 보행안내장치가 어린이들 각각에게 지급되되 식별정보가 저장된 태그와 접속 가능하도록 구성됨으로써 돌발상황이 발생하였을 때 스쿨존 내에서 어린이들의 이동경로를 용이하게 추적할 수 있으며, 판독된 식별정보를 통해 보호자 및 학교로 연락을 취하는 등의 즉각적인 대응이 가능하게 된다.

도 1은 국내등록특허 10-1142004호(명칭 : 어린이 보호구역 안전차단기 시스템)에 기재된 횡단보도용 지능형 안전차단장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 안전통행 시스템을 나타내는 설명도이다.
도 3은 도 2의 스마트 가드를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 2의 스마트 폴을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 2의 스마트 가드를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 데이터베이스부를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 5의 비교 및 판단부를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 2의 스마트 폴을 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 안전통행 시스템을 나타내는 설명도이다.

도 2의 안전통행 시스템(1)은 차량의 주행방향으로 도로(S) 양측에 설치되어 사고다발지역인 어린이의 횡단보도(10) 안전보행을 유도하는 횡단보도용 보행안내기(이하 스마트 가드(Smart Guard)라고 하기로 함)(3)와, 장애물로 인해 차량운전자와 보행자의 시야가 막힌 사고다발지역인 사각지대지점에 설치되어 차량 및 보행자 접근을 검출 및 표출하는 사각지대용 보행안내기(이하 스마트 폴(Smart Pole)이라고 하기로 함(5)과, 상기 스마트 가드(3) 및 스마트 폴(5)이 설치된 지점을 촬영하여 영상을 획득하는 CCTV(6)들과, 스마트 가드(3) 및 스마트 폴(5), CCTV(6)에 통신망으로 연결되어 데이터를 전송받아 임시로 저장하는 컨트롤러(7)와, 컨트롤러(7)와 통신망으로 연결되어 컨트롤러(7)로부터 전송받은 실시간 영상을 모니터링 하는 관제센터의 관리서버(9)와, 어린이들 각각에게 지급되어 어린이에 대한 식별정보가 저장되는 태그가 장착된 식별장치(8)로 이루어진다.

또한 본 발명에서는 스마트 가드(3) 및 스마트 폴(5)이 하나인 것으로 예를 들어 설명하였으나 스마트 가드(3) 및 스마트 폴(5)은 스쿨존 전역에 복수개로 설치될 수 있다.

또한 본 발명에서는 스마트 가드(3) 및 스마트 폴(5)이 자체적으로 제어부를 포함하여 특정 연산을 수행하는 것으로 예를 들어 설명하였으나 상기 연산은 컨트롤러(7)에서 수행되는 것으로 구성되어도 무방하다.

관리서버(9)는 외부의 관제센터의 컴퓨터이며, 컨트롤러(7)를 통해 CCTV(6)에 의해 획득된 실시간 영상정보, 스마트 가드(3)에 의해 검출된 레이더신호, 3D 영상정보, 음성정보를 저장한다.

또한 관리서버(9)는 전송받은 영상정보를 연결된 디스플레이 수단에 전시하고, 관리자들은 전시되는 영상을 통해 스쿨존 영역을 모니터링한다.

컨트롤러(7)는 스마트 가드(3), 스마트 폴(5) 및 CCTV(6)들에 통신망으로 연결되어 스마트 가드(3)로부터 레이더수신신호, 3D 영상정보, 차량 수, 보행자 수 및 보행대기자 수를 전송받으며, 스마트 폴(5)로부터 차량 및 보행자 감지신호를 전송받으며, CCTV(6)로부터 사고다발지역에 대한 영상정보를 전송받는다.

또한 컨트롤러(7)는 전송받은 데이터들을 주기적으로 관리서버(9)로 전송한다.

식별장치(8)는 어린이들 각각에 대한 식별정보(이름, 나이, 보호자 주소, 보호자 전화번호, 학년, 학급반 등)가 기 저장된 태그를 포함하고, 바람직하게는 지그비(Zigbee) 및 NFC 통신망을 통해 외부의 리더부와 접속하도록 구성되는 것이 바람직하다.

CCTV(6)는 스마트 가드(3) 및 스마트 폴(5)이 설치된 도로를 촬영하여 영상을 획득한다. 이때 CCTV(6)는 획득된 영상을 컨트롤러(7)로 전송하고, 컨트롤러(7)는 전송받은 영상정보를 관리서버(9)로 전송함으로써 관리서버(9)는 전송받은 영상을 디스플레이 함으로써 관리자들은 전시되는 영상을 통해 사고다발지역을 모니터링 할 수 있게 된다.

도 3은 도 2의 스마트 가드를 설명하기 위한 예시도이다.

도 3의 스마트 가드(3)는 사고다발지역인 횡단보도(10)의 일측에 설치되어 차량을 정차시킬 것인지 또는 통과시킬 것인지에 대한 정보인 통행정보를 결정하는 안내장치이다.

또한 스마트 가드(3)는 결정된 통행정보에 따라 차량 및 보행운전자에게 경고신호를 출력하는 표출수단을 포함하고, 표출수단은 LED, 신호현시, 안내문구들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 스마트 가드(3)는 기 설정된 촬영영역인 횡단보도(10) 상에서의 보행자를, 기 설정된 촬영영역인 횡단보도 진입로(15) 내의 보행대기자를 감지하는 보행자감지수단(41)을 포함함으로써 스마트 가드(3)는 보행자감지수단(41)에 의해 검출된 보행자 수, 대기자 수, 횡단보도 진입로(15)에 최초 진입한 최초대기자의 대기시간을 검출하며, 검출된 검출값에 따라 통행정보를 결정하여 어린이들이 안전하게 횡단보도 보행할 수 있도록 한다.

또한 보행자감지수단(41)은 바람직하게는 3D 카메라인 것이 바람직하고, 이때 3D 카메라는 영상시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 장치이기 때문에 구성 및 동작원리에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 스마트 가드(3)는 횡단보도를 향하여 접근하는 도로 상의 기 설정된 감지영역(S)을 감지하는 차량감지수단(43)을 포함하고, 차량감지수단(43)은 감지영역(S) 내의 차량 진입 및 진출에 따라 루프신호를 출력하는 루프검지기와, 감지영역(S)으로 레이더를 송신한 후 반사되는 신호를 수집하는 레이더검지기와, 3D 카메라를 포함함으로써 스마트 가드(3)는 차량감지수단의 루프신호, 레이더반사신호, 영상들 각각을 이용하여 차량수를 검출하며, 검출된 차량수가 동일하지 않을 때 차량수가 우세한 쪽으로 차량수를 결정한다. 이때 본 발명에서는 차량감지수단이 레이더검지기, 3D 카메라 및 루프검지기를 포함하는 것으로 예를 들어 설명하였으나 차량감지수단은 상기 감지영역(S) 내의 차량을 감지할 수 있는 다양한 방법 및 구성으로 동작되는 복수개의 감지장치들을 더 포함하여도 무방하다.

즉 스마트 가드(3)는 차량수를 기반으로 통행정보를 결정하여 더욱 효율적으로 보행자의 횡단보도 보행 및 대기를 판단할 수 있고, 차량감지수단이 하나의 장치로 구성될 때 장치고장, 장애물로 인한 시야방해 및 폭우, 안개 등과 같은 환경요인으로 인해 차량감지가 정확하게 이루어지지 않기 때문에 차량감지수단이 복수개의 감지장치들로 구성됨으로써 더욱 정확한 근거를 기반으로 통행정보를 결정함과 동시에 복수개의 감지장치들에서 검출된 차량수가 동일하지 않을 때 우세한 검출값을 차량수로 결정함으로써 효율적으로 통행정보를 결정할 수 있게 된다.

예를 들어 폭우가 심하게 발생할 때 3D 카메라는 영상을 통해 차량을 감지하기 어려워 정확한 차량수를 검출할 수 없으나 레이더검지기 및 루프검지기는 폭우와 상관없이 동일한 차량수를 검출할 수 있기 때문에 스마트 가드(3)는 루프검지기 및 레이더검지기를 통해 검출된 차량수를 기반으로 통행정보를 결정하게 된다.

도 4는 도 2의 스마트 폴을 설명하기 위한 예시도이다.

스마트 폴(5)은 도 4에 도시된 바와 같이 건물, 나무, 시설물 등과 같은 장애물(18)에 의해 차량(C) 운전자 및 인도를 보행하는 인도보행자(19)의 상호 간의 시야가 막히는 지점인 사고다발지역(이하 사각지대 지역이라고 하기로 함)에 설치되어 차량(C) 및 인도보행자(19)를 감지하면 차량 및 인도보행자가 이를 인식하도록 경고정보를 출력하는 안내장치이다.

또한 스마트 폴(5)은 어린이들 각각에게 지급된 식별장치의 태그에 저장된 식별정보를 수신할 수 있는 태그 송수신기를 포함하고, 이때 태그 송수신기는 바람직하게는 지그비 통신을 통해 식별장치의 태그에 저장된 정보를 판독할 수 있는 비콘(Beacon) 장치인 것이 바람직하다.

또한 스마트 폴(5)은 LED, 경고문구, 음성출력 등과 같은 경고데이터를 차량 및 인도보행자에게 출력하여 이를 인지하도록 하는 출력수단을 포함하며, 상기 태그 송수신기에 의해 인도보행자가 감지되면 출력수단을 통해 경고데이터를 출력함으로써 차량은 사각지대에 어린이가 이동 중이라는 것을 미리 인지하게 된다.

또한 스마트 폴(5)은 차량감지수단을 포함하여 차량이 접근하면 상기 출력수단을 통해 경고데이터를 출력함으로써 인도보행자는 사각지대인 도로에 차량이 주행 중이라는 것을 미리 인지할 수 있게 된다. 이때 차량감지수단은 레이더 검지기 인 것이 바람직하다.

도 5는 도 2의 스마트 가드를 나타내는 블록도이다.

도 5의 스마트 가드(3)는 전술하였던 바와 같이 기 설정된 촬영영역인 횡단보도를 보행하는 보행자 및 기 설정된 촬영영역인 횡단보도 진입로에 대기하는 대기자를 감지하는 보행자감지수단(41)과, 기 설정된 감지영역(15) 내의 차량을 감지하는 차량감지수단(43)을 포함한다. 이때 차량감지수단(43)은 도 3에서 전술하였던 바와 같이 루프검지기, 레이더검지기 및 3D 카메라로 구성된다.

또한 스마트 가드(3)는 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(32)와, 컨트롤러(7)와 데이터 통신을 수행하는 통신인터페이스부(33)와, 보행자감지수단(41)을 통해 획득된 3D 영상을 처리하는 보행자감지수단 처리부(34)와, 차량감지수단(43)을 통해 입력된 데이터를 처리하는 차량감지수단 처리부(35)와, 보행자감지수단 처리부(34)에 의해 검출된 보행자수, 보행대기자수, 대기시간 데이터들과 차량감지수단 처리부(35)에 의해 검출된 차량수들을 제1, 제2 설정값(TH1, TH2)들에 비교하여 통행정보를 결정하는 비교 및 판단부(36)와, 비교 및 판단부(36)에서 결정된 통행정보에 따라 차량, 보행자 및 대기자들 각각에게 경고데이터를 출력하도록 하는 표출부(37)와, 이들 제어대상(32), (33), (34), (35), (36), (37)들을 제어하는 제어부(31)로 이루어진다. 이때 제1 설정값(TH1)은 차량의 정차를 판단할 수 있는 기준값인 최대 대기자수이고, 제2 설정값(TH2)은 차량의 정차를 판단할 수 있는 기준값인 최대 대기시간이다.

제어부(31)는 스마트 가드(3)의 OS(Operating System)이며, 제어대상(32), (33), (34), (35), (36), (37)들을 제어한다.

또한 제어부(31)는 보행자감지수단(41)에 의해 영상이 획득되면 획득된 3D 영상을 보행자감지수단 처리부(34)로 입력하여 보행자감지수단 처리부(34)에 의해 보행자수, 대기자수 및 대기시간이 검출되도록 한다.

또한 제어부(31)는 차량감지수단(43)에 의해 검출되는 루프신호, 레이더반사신호 및 3D 영상을 차량감지수단 처리부(35)로 입력하여 차량감지수단 처리부(35)에 의해 차량수가 검출되도록 한다.

또한 제어부(31)는 비교 및 판단부(36)에 의해 결정된 통행정보를 표출부(37)로 입력하여 표출부(37)가 통행정보에 적합한 경고데이터를 출력하도록 한다.

도 6은 도 5의 데이터베이스부를 나타내는 블록도이다.

도 6의 데이터베이스부(32)는 기 설정된 촬영영역인 횡단보도 및 횡단보도 진입로들 각각의 위치정보(좌표정보), 기 설정된 감지영역(S)의 위치정보, 부여된 단말기ID값, 기 설정된 제1, 제2 설정값(TH1, TH2)들이 저장되는 기본정보 필드(321)와, 3D 영상을 분석하여 3D 영상 상에서 차량 또는 인체를 검출하는 영상처리 알고리즘, 레이더반사신호를 분석하여 차량을 검출하는 신호처리 알고리즘 및 루프신호를 통해 차량을 검출하는 루프신호처리 알고리즘들이 저장되는 알고리즘 정보 필드(323)를 포함한다. 이때 상기 영상처리 알고리즘, 신호처리 알고리즘 및 루프신호처리 알고리즘은 교통정보 시스템에서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 데이터베이스부(32)는 보행자감지수단(41) 및 보행자감지수단 처리부(34)에 의해 검출된 3D 영상, 보행자수, 대기자수 및 대기시간이 저장되는 보행자감지수단 관련정보 필드(325)와, 차량감지수단(43) 및 차량감지수단 처리부(35)에 의해 검출된 3D영상, 레이더수신신호, 루프신호, 차량수가 저장되는 차량감지수단 관련정보 필드(327)와, 비교 및 판단부(36)에 의해 검출된 통행정보가 저장되는 통행정보필드(329)를 더 포함한다.

보행자감지수단 처리부(34)는 제어부(31)의 제어에 따라 보행자감지수단(41)에 의해 획득된 3D영상을 입력받으면 데이터베이스부(32)에 저장된 영상처리 알고리즘을 기반으로 3D영상을 분석하는 제1 영상처리모듈(341)과, 보행자감지수단(41)에 의해 획득된 3D영상이 횡단보도를 촬영한 영상일 때 구동되어 제1 영상처리모듈(341)을 통해 분석된 데이터를 기반으로 횡단보도 내의 보행자수를 산출하는 보행자수 산출모듈(343)과, 보행자감지수단(41)에 의해 획득된 3D영상이 횡단보도 진입로를 촬영한 영상일 때 구동되어 제1 영상처리모듈(341)을 통해 분석된 데이터를 기반으로 횡단보도 진입로 내의 대기자수를 산출하는 대기자수 산출모듈(345)과, 보행자감지수단(41)에 의해 획득된 3D영상이 횡단보도 진입로를 촬영한 영상일 때 구동되어 제1 영상처리모듈(341)을 통해 분석된 데이터를 기반으로 횡단보도 진입로로 최초 진입한 대기자의 대기시간을 산출하는 대기시간 산출모듈(347)로 이루어진다.

또한 보행자감지수단 처리부(34)는 검출된 보행자수, 대기자수 및 대기시간 데이터를 제어부(31)의 제어에 따라 비교 및 판단부(36)로 입력한다.

이때 횡단보도 진입로는 통상적으로 인도에 형성되기 때문에 횡단보도 진입로에는 횡단보도 대기자와 단순히 횡단보도 진입로를 통과하는 인도보행자들이 상충하게 되기 때문에 영상처리 알고리즘은 3D 영상을 통해 감지된 사람의 이동방향벡터를 검출한 후 이동방향벡터의 방향정보에 따라 대기자와 단순 인도보행자를 구별하도록 하고, 이러한 영상처리 알고리즘은 본 출원인에 의해 출원된 국내출원번호제 호(명칭 : 인체감지장치를 이용한 신호등 제어장치)에 상세하게 기재되어 있다.

차량감지수단 처리부(35)는 차량감지수단(43)에 의해 검출된 레이더수신신호를 입력받으면 데이터베이스부(32)에 저장된 신호처리 알고리즘을 기반으로 감지영역 내의 차량들을 검출하는 레이더신호 처리모듈(351)과, 영상처리 알고리즘을 기반으로 차량감지수단(43)으로부터 입력된 3D영상을 분석하여 감지영역(S) 내의 차량들을 검출하는 제2 영상처리모듈(352)과, 루프신호처리 알고리즘을 기반으로 차량감지수단(43)으로부터 입력된 루프신호를 이용하여 감지영역(S) 내의 차량수를 검출하는 루프신호 처리모듈(353)과, 레이더신호 처리모듈(351), 제2 영상처리모듈(352) 및 루프신호 처리모듈(353)을 통해 검출된 데이터들을 각각 이용하여 차량수를 산출하는 제1, 제2, 제3 차량수 산출모듈(354), (355), (356)과, 제1, 제2, 제3 차량수 산출모듈(354), (355), (356)들을 통해 산출된 검출값들을 분석하여 최종 차량수를 결정하는 결정모듈(357)로 이루어진다.

결정모듈(357)은 만약 제1, 제2, 제3 차량수 산출모듈(354), (355), (356)들에 의해 산출된 검출값들이 모두 동일하면 상기 검출값들을 감지영역 내의 차량수로 최종 결정한다.

또한 결정모듈(357)은 만약 제1, 제2, 제3 차량수 산출모듈(354), (355), (356)들에 의해 산출된 검출값들이 동일하지 않으면 우세한 검출값들을 감지영역 내의 차량수로 최종 결정한다.

또한 결정모듈(357)은 결정된 차량수 데이터를 제어부(31)의 제어에 따라 비교 및 판단부(36)로 입력한다.

도 7은 도 5의 비교 및 판단부를 나타내는 블록도이다.

도 7의 비교 및 판단부(36)는 보행자감지수단 처리부(34)로부터 입력받은 보행자수, 대기자수 및 대기시간 데이터와, 차량감지수단 처리부(43)로부터 입력받은 차량수 데이터를 기 설정된 제1, 제2 설정값(TH1, TH2, TH3)들에 비교하여 통행정보를 결정한다.

비교 및 판단부(36)는 제1 판단모듈(361)과, 제2 판단모듈(363), 제3 판단모듈(365), 제4 판단모듈(367), 제5 판단모듈(369)들로 구성된다.

제1 판단모듈(361)은 입력받은 보행자수가 '1'이상인지를 비교하여 만약 보행자수가 '1'이상이면 안내정보를 차량이 횡단보도 이전에 정차하라는 의미인 차량정차로 결정한다.

제2 판단모듈(363)은 입력받은 차량수가 '0'이면 안내정보를 차량정차로 결정한다.

제3 판단모듈(365)은 입력받은 대기자수를 안내정보가 제1 설정값(TH1)에 비교하며, 만약 대기자수가 제1 설정값(TH1) 이상이면 안내정보를 차량정차로 결정한다.

제4 판단모듈(367)은 입력받은 대기시간을 제2 설정값(TH2)에 비교하며, 만약 대기시간이 제2 설정값(TH2) 이상이면 안내정보를 차량정차로 결정한다.

제5 판단모듈(369)은 보행자수, 대기자수, 대기시간 및 차량수가 상기 제1, 제2, 제3, 제4 판단모듈(361), (363), (365), (367)에 해당되지 않은 경우 안내정보를 차량의 횡단보도 주행을 의미하는 차량통행으로 결정한다.

또한 비교 및 판단부(36)는 결정된 통행정보를 제어부(31)의 제어에 따라 표출부(37)로 입력한다.

표출부(37)는 입력된 통행정보에 따른 경고데이터를 결정하며, 결정된 경고데이터를 표출수단(45)을 통해 차량, 보행자 및 대기자에게 표출되도록 한다. 이때 표출수단은 LED, 신호현시, 경고문구, 차단기 등과 같이 다양하게 구성될 수 있다.

도 8은 도 2의 스마트 폴을 나타내는 블록도이다.

도 8의 스마트 폴(5)은 영상처리 알고리즘 및 판독된 식별정보가 저장되는 메모리(52)와, 컨트롤러(7)와 데이터통신을 수행하는 통신인터페이스부(53)와, 태그송수신기(60)에 의해 전송받은 태그에 저장된 식별정보를 판독하는 판독부(54)와, 기 설정된 신호처리 알고리즘을 기반으로 차량감지수단(43)에 의해 검출된 레이더수신신호를 분석하여 차량을 검출하는 영상처리부(55)와, 판독부(54)에 의해 식별정보가 판독되거나 또는 영상처리부(55)에 의해 차량이 검출되면 출력수단(70)에 경고데이터를 출력시키는 판단부(56)와, 연결대상(52), (53), (54), (55), (56)을 제어하는 제어부(31)로 이루어진다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 안전통행 시스템(1)은 스마트 가드(3) 및 스마트 폴(5)이 사고다발지역인 횡단보도 및 사각지대에 설치되어 단순히 보행자와 차량을 검출하여 횡단보도 보행을 판단하는 것이 아니라 보행자수, 대기시간, 차량수, 대기자수 등과 같이 다양한 데이터를 기반으로 횡단보도 보행을 판단함으로써 교통사고 발생률을 효율적으로 절감시킬 수 있다.

또한 스마트 가드(3)는 차량을 감지하는 차량감지수단이 복수개의 감지장치들을 포함하고, 감지장치들에서 검출하는 데이터값이 일치하지 않을 경우 우세한 데이터값을 최종 선택함으로써 환경요인, 장애물 및 단순오류로 인한 잘못된 통행유도로 인한 교통사고 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한 CCTV(6)가 스마트 가드(3) 및 스마트 폴(5)에 인접한 지역을 실시간으로 촬영하여 영상을 관리서버(9)로 전송하고, 스마트 폴(5)이 통과하는 어린이의 식별정보를 수집하여 컨트롤러(7)를 통해 관리서버(9)로 전송함으로서 교통사고 및 범죄와 같은 돌발상황이 발생하였을 때 어린이의 이동경로 및 사고상황을 정확하게 추적할 수 있게 된다.

1:안전통행 시스템 3:스마트 가드
5:스마트 폴 6:CCTC
7:컨트롤러 8:식별장치
9:관리서버 31:제어부
32:데이터베이스부 33:통신인터페이스부
34:보행자감지수단 처리부 35:차량감지수단 처리부
36:비교 및 판단부 37: 표출부

Claims (6)

1. 소유자의 개인정보가 저장되는 식별장치;
   횡단보도 일측에 설치되는 제1 보행안내장치;
   근거리통신망을 통해 상기 식별장치에 접속하여 상기 개인정보를 판독하는 판독수단과, 접근하는 차량을 감지하는 차량검출수단과, 경고데이터를 출력하는 표출수단을 포함하여 상기 차량검출수단에 의해 차량이 감지되거나 또는 상기 판독수단에 의해 개인정보가 판독되는 것들 중 어느 하나일 때 상기 표출수단을 통해 상기 경고데이터가 출력되는 제2 보행안내장치를 포함하고,
   상기 제1 보행안내장치는
   횡단보도 및 횡단보도 진입로 내의 인체를 감지하는 인체감지수단;
   차량 정차 및 통행을 나타내는 안내정보에 대응하는 기 설정된 경고데이터가 출력되는 출력수단;
   기 설정된 감지 알고리즘을 기반으로 상기 횡단보도 내의 보행자수 및 상기 횡단보도 진입로 내의 대기자 수를 산출하는 산출부와, 상기 보행자수가 '1'이상이거나 또는 상기 대기자수가 기 설정된 최대 대기자수인 제1 설정값(TH1) 이상인 것 중 어느 하나일 때 상기 안내정보를 차량정차로 결정하는 안내정보 결정부를 포함하는 제어부;
   상기 안내정보 결정부의 결정된 안내정보에 대응되는 경고데이터가 상기 출력수단에 의해 출력되도록 하는 표출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전통행 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는 상기 횡단보도 진입로로 최초 진입한 대기자의 대기시간을 산출하는 대기시간 산출부와, 상기 대기시간 산출부에 의해 산출된 대기시간을 기 설정된 최대 대기시간인 제2 설정값(TH2)에 비교하는 비교부를 더 포함하고,
   상기 안내정보 결정부는 상기 비교부에서 상기 대기시간이 상기 제2 설정값(TH2) 이상일 때 상기 안내정보를 차량정차로 결정하는 것을 특징으로 하는 안전통행 시스템.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 보행안내장치는 상기 횡단보도로 접근하는 차량을 감지하는 차량감지수단을 더 포함하고,
   상기 제어부는 기 설정된 차량검출 알고리즘을 기반으로 상기 감지수단에 의해 감지된 차량수를 산출하는 차량수 산출부를 더 포함하고,
   상기 안내정보 결정부는 상기 차량수 산출부에서 산출된 차량수가 '0'이면 상기 안내정보를 차량정차로 결정하는 것을 특징으로 하는 안전통행 시스템.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 차량감지수단은 각기 다른 구성 및 동작으로 차량을 감지하는 복수개의 감지장치들로 구성되고,
   상기 제어부는 상기 감지장치들 각각의 신호를 통해 차량수를 검출하는 모듈들과, 상기 모듈들의 검출값들을 비교하여 우세한 검출값들을 상기 차량수로 결정하는 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전통행 시스템.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 보행안내장치는 지그비통신을 통해 상기 식별장치에 접속되는 것을 특징으로 하는 안전통행 시스템.
6. 청구항 3에서, 상기 제1 보행안내장치 및 상기 제2 보행안내장치에 인접한 도로를 촬영하여 영상을 획득하는 촬영수단들과, 상기 촬영수단들로부터 영상을, 상기 제1 보행안내장치로부터 상기 산출부에 의해 산출된 보행자수 및 대기자수, 상기 차량수 산출부에 의해 산출된 차량수, 상기 안내정보 결정부에 의해 검출된 안내정보를, 상기 제2 보행안내장치로부터 상기 판독수단에 의해 판독된 개인정보 및 상기 차량검출수단에 의해 검출된 차량검출 정보를 전송받아 저장하며 모니터링 하는 관리서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전통행 시스템.

Images