KR101429123B1 - 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법 - Google Patents

센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101429123B1
KR101429123B1 KR1020130012974A KR20130012974A KR101429123B1 KR 101429123 B1 KR101429123 B1 KR 101429123B1 KR 1020130012974 A KR1020130012974 A KR 1020130012974A KR 20130012974 A KR20130012974 A KR 20130012974A KR 101429123 B1 KR101429123 B1 KR 101429123B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
intersection
vehicle
sensor node
module
pedestrian
Prior art date
Application number
KR1020130012974A
Other languages
English (en)
Inventor
송오영
김지호
정용진
제현규
이두희
김지용
Original Assignee
중앙대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 중앙대학교 산학협력단 filed Critical 중앙대학교 산학협력단
Priority to KR1020130012974A priority Critical patent/KR101429123B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101429123B1 publication Critical patent/KR101429123B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/042—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using inductive or magnetic detectors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/075—Ramp control
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 교차로 안전 시스템은 한 쌍의 지자기 센서를 포함하는 센서 노드를 이용하여 교차로에 진입하는 차량을 검출하고, 교차로 진입 차량이 검출되면 교차로에 배치된 복수의 표지병 중 교차로 진입 차량이 검출된 방향에 대응하는 표지병이 위험 상황을 안내하는 발광 신호를 출력하도록 제어한다.

Description

센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법{sensor node, safety system of crossroad and controlling method thereof}
본 발명은 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법에 관한 것으로서, 교차로에서의 위험 상황을 안내하기 위한 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법이다.
교차로에서는 다른 방향에서 진입하는 차량이나 교차로를 보행 중인 보행자를 미처 발견하지 못하고 교차로 통과를 시도하다 다른 차량과 충돌하는 교통 사고가 빈번히 발생한다.
특히, 교통 신호가 없는 비 신호 교차로에서는 차량 간 통행 우선권 혼란에의한 교통 사고가 자주 발생한다. 또한, 주변의 협소한 도로 환경에 의해 시야 확보가 어려운 사각지대가 많은 교차로에서는 운전자의 시야 확보가 어려워 교차로를 보행 중인 보행자나 교차로 진입을 시도하는 다른 차량을 미처 발견하지 못해 발생하는 교통 사고 또한 빈번하다.
이에 따라, 교차로에 진입을 시도하는 운전자 상호 간에 교차로에서의 신호를 시각적으로 공유하여 통행 우선권을 보장하고, 운전자의 사각지대에서 교차로를 보행 중인 보행자나 교차로 진입을 시도하는 다른 차량을 감지하여 운전자에게 위험 상황을 실시간으로 전달하기 위한 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
종래에는 교차로에서의 교통 사고 방지를 위해서 교통 신호 제어기, 중앙 분리대, 방호 울타리 등의 시설물을 설치하는 방법 등이 사용되었다. 그러나, 인구밀도가 높아 차도와 보도를 구분하기 위한 여유 공간이 부족하고 주차 공간 확보가 어려운 생활구역의 경우, 이러한 시설물의 설치가 어려울 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 교차로 위험 상황에 대한 정보를 제공하는 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 교차로 안전 시스템은, 각각 한 쌍의 지자기 센서를 포함하며, 상기 지자기 센서를 이용하여 교차로에 진입하는 차량을 검출하는 적어도 하나의 센서 노드; 각각 적어도 하나의 발광 소자를 포함하며, 상기 적어도 하나의 발광 소자를 통해 위험 상황을 안내하는 발광 신호를 출력하는 적어도 하나의 표지병 모듈; 상기 적어도 하나의 센서 노드를 통해 획득한 차량 검출 정보를 고려하여 위험 상황의 발생 여부를 판단하며, 상기 위험 상황이 발생하면, 상기 적어도 하나의 표지병 모듈 중 상기 위험 상황에 매칭되는 표지병 모듈로 상기 위험 상황을 안내하는 발광 신호의 출력을 유도하는 제어 신호를 전송하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면 교차로 센서 노드는, 교차로에 진입하는 차량을 검출하는 한 쌍의 지자기 센서; 상기 지자기 센서의 센싱 값을 토대로 상기 교차로에서의 위험 상황을 판단하는 외부 장치와, 데이터를 송수신하는 통신 모듈; 및 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 상기 전기 에너지를 상기 센서 노드의 동작에 필요한 전원으로 공급하는 전원공급 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면 교차로 안전 시스템의 제어 방법은, 교차로의 진입 차로에 배치되며, 각각 한 쌍의 지자기 센서를 포함하는 적어도 하나의 센서 노드를 이용하여 교차로 진입 차량을 검출하는 단계; 및
상기 교차로 진입 차량이 검출되면, 서로 다른 위치에 배치되는 적어도 하나의 표지병 중 상기 교차로 진입 차량이 검출된 방향에 대응하는 표지병이 위험 상황을 안내하는 발광 신호를 출력하도록 제어하는 단계를 포함한다.
본 문서에 개시된 교차로 안전 시스템에 따르면, 교차로 안전 시스템은 교차로에 진입하는 차량이나 보행자를 검출하고, 이에 따른 위험 상황을 보행자 또는 운전자에게 안내하기 위한 발광 신호를 출력한다. 이에 따라, 운전자가 다른 차량이나 보행자의 교차로 진입을 직관적으로 확인함으로써, 교차로에서 운전자가 다른 차량이나 보행자를 미처 확인하지 못하여 발생하는 교통 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한, 태양전지의 출력으로 동작이 가능한 저전력 센서 노드를 구현함으로써, 친환경적이고 반 영구적인 센서 노드 구현이 가능하며, 전원 공급을 위한 배선 작업에 의한 비용 발생과 배터리 교체에 따른 비용 발생을 줄이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템을 도시한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템의 센서 노드를 도시한 상세도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템의 표지병 모듈을 도시한 상세도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템의 제어부를 도시한 상세도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템의 설치 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템을 도시한 구조도이다. 또한, 도 2는 교차로 안전 시스템의 센서 노드를 도시한 상세도이고, 도 3은 교차로 안전 시스템의 표지병 모듈을 도시한 상세도이고, 도 4는 교차로 안전 시스템의 제어부를 도시한 상세도이다.
도 1을 참조하면, 교차로 안전 시스템(10)은 차량 검출부(100), 표지병부(200), 제어부(300) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 필수적인 것은 아니어서, 교차로 안전 시스템(10)은 그 보다 많은 구성요소를 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖도록 구현될 수도 있다.
차량 검출부(100)는 복수의 센서 노드(110-1, 110-2, , 110-3)를 포함한다. 각 센서 노드(110-1, 110-2, , 110-3)는 교차로에 진입을 시도하는 차량을 감지하며, 차량 검출 결과를 통신망을 통해 제어부(300)로 전송한다. 각 센서 노드(110-1, 110-2, , 110-3)는 서로 다른 방향에서 교차로에 진입하는 차량을 검출하기 위해, 교차로의 각 진입 차로에 설치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 각 센서 노드(110)는 복수의 지자기 센서(110-1, 110-2), 통신모듈(112), 전원공급 모듈(113) 등을 포함할 수 있다.
각 지자기 센서(111)는 차량에 의한 지자기 변화량을 감지하여 차량을 감지하기 위한 센서이다. 각 지자기 센서(111)는 센서 주변의 지자기 변화량을 감지하여 전기적 신호를 출력한다. 한편, 각 센서 노드(110)는 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 지자기 센서(110-1, 110-2)를 포함하도록 구성된다. 교차로 안전 시스템(10)은 한 쌍의 지자기 센서(110-1, 110-2)에서 출력되는 센싱 값들을 토대로 차량의 진행 방향 예를 들어, 차량이 교차로로 진입 중인지 아니면 교차로를 진출 중인지에 대한 정보를 획득하며, 센싱 값들에 벡터 알고리즘을 적용하여 차량의 이동 속도를 산출할 수 있다.
통신모듈(112)은 각 센서 노드(110)와 제어부(300) 간의 무선 통신 기능을 수행하는 모듈이다. 통신모듈(112)은 저전력 동작이 가능한 지그비(ZigBee) 통신 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하며, 저전력으로 동작하기 위해 지그비 스택(stack)이 탑재될 수 있다. 또한, 통신모듈(112)은 데이터 송수신이 없는 경우에는 절전 대기모드 상태를 유지함으로써, 전력소비를 최소화할 수 있다.
한편, 각 센서 노드(110)는 상황 인지(Context Awareness) 기반의 데이터 전달 알고리즘을 탑재하여 지능형 센서 노드로 동작할 수 있다. 상황 인지 기반의 데이터 전달 알고리즘은 제어부(300)의 개입 없이 센서 노드(110) 자체에서 지자기 센서(111)의 센싱 값을 토대로 데이터 전달 여부를 결정하는 지능적인 데이터 전달 알고리즘이다. 상황 인지 기반의 데이터 전달 알고리즘은 통신모듈(112)의 불필요한 데이터 전송을 억제하여 통신 횟수를 최소화함으로써, 통신모듈(112)의 전력 소비를 낮춰 센서 노드가 저전력으로 동작하는 것이 가능하도록 지원한다.
예를 들어, 지자기 센서(111)의 출력 값이 교차로로 진입 중인 차량이 감지된 경우에 해당하면 제어부(300)로 데이터를 전송하도록 통신모듈(112)을 제어하고, 지자기 센서(111)의 출력 값이 차량이 감지되지 않은 경우에 해당하거나 감지된 차량이 교차로를 진출 중이거나 정지 중인 경우에 해당하면 데이터 전송을 하지 않도록 통신모듈(112)을 제어할 수도 있다.
또한, 각 센서 노드(110)는 아날로그 신호로 출력되는 지자기 센서(111)의 출력 값을 디지털 신호로 변환하여 제어부(300)로 전달함으로써, 데이터 손실을 최소화할 수 있다.
전원공급 모듈(113)은 센서 노드(110)의 각 구성요소의 동작에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 한편, 전원공급 모듈(113)은 배터리 교체에 따른 비용을 줄이고 센서 노드(110)에 전원을 안정적으로 공급하기 위해, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 변환된 전기 에너지를 충전하여 센서 노드(110)의 각 구성요소로 공급하는 태양전지(미도시)를 포함할 수 있다.
다시, 도 1을 보면, 표지병부(200)는 복수의 표지병 모듈(210-1, 210-2, , 210-m)을 포함한다. 각 표지병 모듈(210-1, 210-2, , 210-m)은 도로 상의 서로 다른 위치에 배치되며, 발광 신호를 이용하여 보행자 또는 운전자에게 차량 감응 신호를 전달함으로써, 보행자 또는 운전자에게 위험 상황을 안내한다.
도 3을 참조하면, 표지병 모듈(210)은 발광 모듈(211), 조도 센서(212), 통신 모듈(213), 발광 제어 모듈(214), 전원공급 모듈(215) 등을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 각 표지병 모듈(210)은 설치된 위치에 따라서 교차로 진입 차량에 안전 정보를 제공하기 위한 차량 안전용 표지병 모듈, 보행 중인 보행자에게 안전 정보를 제공하기 위한 보행자 안전용 표지병 모듈, 교차로로 진입한 교차로 내부 차량에게 안전 정보를 제공하기 위한 꺾임 안전용 표지병 모듈 등으로 구별될 수 있다.
발광 모듈(211)은 적어도 하나의 발광 소자, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함한다. 발광 모듈(211)은 입력되는 제어 신호에 따라서 발광 소자를 서로 다른 색상으로 발광하거나 점멸 신호를 출력할 수 있다.
조도 센서(212)는 표지병 모듈(210) 외부의 조도를 센싱하고, 센싱된 조도값에 대응하여 전기 신호를 출력하는 센서이다.
통신 모듈(213)은 각 표지병 모듈(210)과 제어부(300) 간의 통신 기능을 수행한다.
발광 제어 모듈(214)은 통신 모듈(213)을 통해 제어부(300)로부터 수신되는 제어 신호를 토대로 발광 모듈(211)에 포함된 발광 소자들의 발광을 제어하는 기능을 수행한다. 또한, 조도 센서(212)를 통해 획득되는 조도 값에 따라서 발광 모듈(211)에 포함된 발광 소자의 밝기를 제어한다.
전원공급 모듈(215)은 표지병 모듈(210)의 외부 또는 내부에서 공급되는 전원을 표지병 모듈(210)의 각 구성요소의 동작에 필요한 전원으로 공급하는 기능을 수행한다.
전원공급 모듈(215)은 외부로부터 공급되는 외부 전원을 표지병 모듈(210)의 각 구성요소로 전달하기 위한 전원회로를 포함할 수 있다.
또한, 전원공급 모듈(215)은 배터리(미도시), 배터리로부터 공급되는 내부 전원을 표지병 모듈(210)의 각 구성요소로 전달하기 위한 전원회로를 포함할 수도 있다. 또한, 배터리는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 변환된 전기 에너지를 충전하여 각 구성요소의 동작에 필요한 전원으로 공급하는 태양전지(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 전원공급 모듈(215)은 외부로부터 공급되는 외부 전원과 배터리로부터 공급되는 내부 전원 간의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭 회로를 포함할 수도 있다.
다시, 도 1을 보면, 제어부(300)는 차량 검출부(100)로부터 수신되는 센싱 데이터를 토대로 차량 검출 정보를 획득한다. 차량 검출 정보는 교차로 진입 차량의 존재 여부, 교차로 진입 차량의 진입 방향 및 이동 속도 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 보행자 버튼 조작 여부, 교통 신호 등을 토대로 보행자 검출 정보를 더 획득할 수 있다. 보행자 검출 정보는 보행자가 검출된 차로 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 차량 검출 정보, 보행자 검출 정보 등을 토대로 표시병 모듈(210)의 발광 신호 출력을 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다.
도 4를 참조하면, 제어부(300)는 메모리(310), 통신 모듈(320), 음향 출력 모듈(330), 시스템 제어 모듈(340), 전원공급 모듈(350) 등을 포함할 수 있다.
메모리(310)는 교차로의 진입 방향 별로 서로 다른 센서 노드(210) 및 표시병 모듈(220)의 식별정보를 대응시켜 저장할 수 있다. 또한, 서로 다른 상황 정보를 포함하는 적어도 하나의 음성 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, "차량이 진입 중입니다, "보행자가 보행 중입니다" 등 상황에 따른 음성 데이터를 저장할 수 있다.
통신 모듈(320)은 제어부(300)와 각 센서 노드(110), 제어부(300)와 각 표지병 모듈(210) 간의 통신 기능을 수행한다.
음향 출력 모듈(330)은 상기 메모리(310)에 저장된 음성 데이터 중 어느 하나의 음성 데이터를 출력하는 기능을 수행한다.
시스템 제어 모듈(340)은 제어부(300)의 전반적인 동작을 제어하는 기능을수행한다.
시스템 제어 모듈(340)은 보행자 버튼(미도시)의 조작 신호, 교통 신호 등을 토대로 교차로의 진입 방향 별로 보행 중인 보행자가 있는지에 대한 보행자 검출 정보를 획득한다.
또한, 시스템 제어 모듈(340)은 통신부(320)를 통해 차량 검출부(100)의 각 센서 노드(110)로부터 수신되는 센싱 값을 토대로 차량 검출 정보를 획득한다. 차량 검출 정보는 교차로의 각 진입 방향 별 차량 검출 여부와, 교차로 진입 차량의 이동 방향 및 이동 속도 등을 포함할 수 있다. 시스템 제어 모듈(340)은 각 센서 노드(110)에 포함된 한 쌍의 지자기 센서(111)를 통해 획득한 센싱 값에 벡터인식 알고리즘을 적용하여 교차로로 진입하는 차량의 진입 방향 및 이동 속도를 산출할 수 있다. 한편, 시스템 제어 모듈(340)은 각 센서 노드(110)로부터 센싱 값이 수신되면, 에러 검출을 위한 필터링 과정을 수행할 수 있다.
시스템 제어 모듈(340)은 전술한 바와 같이 획득한 보행자 검출 정보, 차량검출 정보 등을 토대로 교차로에서의 위험 상황 정보를 획득할 수 있다. 또한 획득한 위험 상황 정보를 토대로 각 표지병 모듈(210)을 제어하기 위한 제어 신호를 각 표지병 모듈(210)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 교차로를 보행 중인 보행자나 교차로 진입 차량이 검출되면, 보행자 또는 교차로 진입 차량이 검출된 방향에 교통 사고 발생 위험 요소가 존재함을 안내하는 발광 신호를 출력하도록 대응하는 표지병 모듈(210)을 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다.
또한, 시스템 제어 모듈(340)은 교차로 위험 상황 정보에 매칭되는 음성 데이터를 메모리(310)로부터 읽어오고, 이를 출력하도록 음향 출력 모듈(330)을 제어할 수 있다.
전원공급 모듈(350)은 제어부(300)의 외부 또는 내부에서 공급되는 전원을 제어부(300)의 각 구성요소의 동작에 필요한 전원으로 공급하는 기능을 수행할 수 있다.
전원공급 모듈(350)은 외부로부터 공급되는 외부 전원을 제어부(300)의 각 구성요소로 전달하기 위한 전원회로를 포함할 수 있다.
또한, 전원공급 모듈(350)은 배터리(미도시), 배터리로부터 공급되는 내부 전원을 제어부(300)의 각 구성요소로 전달하기 위한 전원회로를 포함할 수도 있다. 또한, 배터리는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 변환된 전기 에너지를 충전하여 각 구성요소의 동작에 필요한 전원으로 공급하는 태양전지(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 전원공급 모듈(350)은 외부로부터 공급되는 외부 전원과 배터리로부터 공급되는 내부 전원 간의 스위칭을 제어하기 스위칭 회로 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원공급 모듈(350)은 평상시에는 외부에서 공급되는 외부 전원을 제어부(300)의 각 구성요소로 공급하다가, 정전 시와 같이 외부 전원의 공급이 어려운 상황이 인지되면, 스위칭 모듈을 이용하여 외부 전원 대신 배터리로부터 공급되는 내부 전원이 제어부(300)의 각 구성요소들로 전달되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 조도 센서(212)가 표지병 모듈(210)에 결합되어 구현되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 분명히 밝혀둔다.
본 발명에 따르면, 조도 센서는 제어부(300)에 결합되어 구현되거나, 별도의 센서 노드로 구현될 수도 있다. 한편, 조도 센서가 제어부(300)에 결합되어 구현되거나 별도의 센서 노드로 구현되는 경우, 제어부(300)는 조도 센서를 통해 획득한 조도 값을 토대로 표지병 모듈(210)의 밝기를 제어하기 위한 제어 신호를 표지병 모듈(210)로 전송할 수 있다. 또한, 표지병 모듈(210)은 제어부(300)로부터 수신되는 제어 신호를 토대로 발광 소자의 밝기를 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템의 설치 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 교차로의 각 진입 차로에는 교차로 진입 차량을 검출하기 위한 센서 노드(110)가 설치된다. 한편, 센서 노드(110)는 차량 이동 방향 및 속도를 검출하기 위해 한 쌍의 지자기 센서(111)를 포함하며, 검출 후 표지병 신호를 출력하기까지의 시간 지연을 고려하여 교차로로부터 일정 거리 이상 떨어진 거리에 배치될 수 있다.
또한, 교차로에는 교차로에 진입하는 차량에 위험 상황을 경고하기 위한 차량 안전용 표지병 모듈(210-1), 보행자에게 위험 상황을 경고하기 위한 보행자 안전용 표지병 모듈(210-2), 교차로 내부의 차량에 위험 상황을 경고하기 위한 꺾임 안전용 표지병 모듈(210-3) 등이 배치될 수 있다.
차량 안전용 표지병 모듈(210-1)은 교차로에 진입하려는 차량의 운전자에게 차량의 진입 방향에 보행자가 존재하는지 아니면 교차로 내에 이미 진입한 차량이 존재하는지 등을 안내하기 위해 사용될 수 있다.
보행자 안전용 표지병 모듈(210-2)은 교차로를 건너려는 보행자에게 현재 교차로에 진입 중이거나 교차로 내에 진입한 차량이 존재하는지 등을 안내하기 위해 사용될 수 있다.
꺾임 안전용 표지병 모듈(210-3)은 좌회전 또는 우회전 예정인 차량의 운전자에게 회전해서 진입하고자 하는 차로에 보행자 또는 다른 차량이 존재하는지 등을 안내하기 위해 사용될 수 있다.
한편, 각 표지병 모듈(210)은 대응하는 위험 상황을 효과적으로 전달하기 위해 각각 교차로 진입 차량의 운전자, 보행자, 교차로 내 차량의 운전자의 시선 방향에 최적인 위치에 배치되며, 운전자 및 보행자의 눈높이에 최적인 각도로 발광 신호를 출력하도록 구현될 수 있다.
또한, 표지병 모듈(210)은 상황에 따라 서로 다른 색상으로 발광 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 진입 차량이 검출된 방향에 매칭되는 표지병 모듈(210)은 적색으로 점멸하는 발광 신호를 출력하고, 진입차량이 검출되지 않은 방향에 매칭되는 표지병 모듈(210)은 황색으로 점멸하는 발광신호를 출력할 수 있다.
또한, 교차로에는 교차로 안전 시스템(10)의 전반적인 제어 동작을 수행하는 제어부(300)가 도로 변에 설치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로 안전 시스템의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(300)는 차량 검출부(100)를 통해 교차로의 각 진입 방향으로 진입하는 차량이 있는지를 센싱한 센싱 값을 획득하고, 이를 토대로 차량 검출 정보를 획득한다(S101). 차량 검출 정보는 교차로 진입 차량 검출 여부, 교차로 진입 차량의 진입 방향 및 이동 속도 등을 포함할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 보행자 버튼(미도시)의 조작 신호, 교통 신호 등을 토대로 교차로의 진입 방향 별로 보행 중인 보행자가 있는지를 포함하는 보행자 검출 정보를 획득한다(S102).
제어부(300)는 획득한 차량 검출 정보 및 보행자 검출 정보를 토대로 진입 방향 별로 위험 상황 여부를 판단한다(S103). 즉, 교차로의 진입 방향 별로 보행 중인 보행자가 있는지 아니면 진입 중인 차량이 있는지를 확인하여 보행자나 운전자에게 위험을 경고해야하는 위험 상황이 있는지를 판단한다.
또한, 제어부(300)는 위험 상황이 있다고 판단되는 경우, 위험 상황에 대응하는 방향의 표지병 모듈(210)이 위험 상황을 경고하는 발광 신호를 출력하도록 표지병 모듈(210)을 제어하는 제어 신호를 출력한다(S104).
전술한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 교차로 안전 시스템은 교차로에 진입하는 차량이나 보행자를 검출하고, 이에 따른 위험 상황을 보행자 또는 운전자에게 안내하기 위한 발광 신호를 출력한다. 이에 따라, 운전자가 다른 차량이나 보행자의 교차로 진입을 직관적으로 확인하여 교차로에서 운전자가 다른 차량이나 보행자를 미처 확인하지 못하여 발생하는 교통 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한, 태양전지의 출력으로 동작이 가능한 저전력 센서 노드를 구현함으로써, 친환경적이고 반 영구적인 센서 노드 구현이 가능하며, 전원 공급을 위한 배선 작업에 의한 비용 발생과 배터리 교체에 따른 비용 발생을 줄이는 효과가 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 교차로 안전 시스템에 있어서,
    각각 한 쌍의 지자기 센서를 포함하며, 상기 지자기 센서를 이용하여 교차로에 진입하는 차량을 검출하는 적어도 하나의 센서 노드;
    각각 적어도 하나의 발광 소자를 포함하며, 상기 적어도 하나의 발광 소자를 통해 위험 상황을 안내하는 발광 신호를 출력하는 적어도 하나의 표지병 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 센서 노드를 통해 획득한 차량 검출 정보를 고려하여 위험 상황의 발생 여부를 판단하며, 상기 위험 상황이 발생하면, 상기 적어도 하나의 표지병 모듈 중 상기 위험 상황에 매칭되는 표지병 모듈로 상기 위험 상황을 안내하는 발광 신호의 출력을 유도하는 제어 신호를 전송하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    각각 서로 다른 위험 상황 정보를 포함하는 적어도 하나의 음성 데이터를 저장하는 메모리; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 적어도 하나의 음성 데이터 중 발생한 위험 상황에 대응하는 음성 데이터를 출력하는 음향 출력 모듈을 더 포함하는 교차로 안전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 노드는,
    상기 제어부와 데이터를 송수신하는 통신 모듈; 및
    상기 센서 노드의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원공급 모듈을 더 포함하며,
    상기 전원공급 모듈은,
    태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 상기 전기 에너지를 상기 센서 노드의 동작에 필요한 전원으로 공급하는 태양 전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 지그비(ZigBee) 스택을 탑재하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서 노드는, 상기 지자기 센서로부터 출력되는 센싱 값을 분석하여, 상기 센싱 값의 전송 여부를 결정하는 상황 인지(context awareness) 기반의 데이터 전달 알고리즘을 탑재하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서 노드는, 상기 센싱 값을 토대로 차량 검출 여부를 판단하고, 차량이 검출되면 상기 센싱 값을 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서 노드는 상기 센싱 값을 토대로 상기 차량의 이동 방향을 획득하고, 상기 이동 방향이 교차로 진입에 대응되면 상기 센싱 값을 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 센서 노드는, 상기 센싱 값을 토대로 상기 차량이 이동 중인 것으로 판단하면, 상기 센싱 값을 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표지병 모듈은,
    외부 조도를 센싱하는 조도 센서; 및
    상기 조도 센서를 통해 획득되는 조도 값을 토대로 상기 적어도 하나의 발광 소자의 밝기를 제어하는 발광 제어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제어부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원공급 모듈을 포함하며,
    상기 전원공급 모듈은,
    태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 상기 변환된 전기 에너지를 상기 제어부의 동작에 필요한 전원으로 공급하는 태양 전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 보행자 버튼 조작 신호 및 교통 신호 중 적어도 하나를 토대로 보행자 검출 정보를 획득하고, 상기 보행자 검출 정보를 더 고려하여 상기 위험 상황의 발생을 판단하는 것을 특징으로 하는 교차로 안전 시스템.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 교차로 안전 시스템의 제어 방법에 있어서,
    교차로의 진입 차로에 배치되며, 각각 한 쌍의 지자기 센서를 포함하는 적어도 하나의 센서 노드를 이용하여 교차로 진입 차량을 검출하는 단계;
    상기 교차로 진입 차량이 검출되면, 서로 다른 위치에 배치되는 적어도 하나의 표지병 중 상기 교차로 진입 차량이 검출된 방향에 대응하는 표지병이 위험 상황을 안내하는 발광 신호를 출력하도록 제어하는 단계; 및
    음향 출력 모듈이 저장된 적어도 하나의 음성 데이터 중 발생한 위험 상황에 대응하는 음성 데이터를 출력하도록 제어하는 단계를 포함하는 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    보행자 버튼 조작 신호 및 교통 신호 중 적어도 하나를 토대로 상기 교차로의 보행자를 검출하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 표지병 중 상기 보행자가 검출된 방향에 대응하는 표지병이 위험 상황을 안내하는 발광 신호를 출력하도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는 제어 방법.
KR1020130012974A 2013-02-05 2013-02-05 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법 KR101429123B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130012974A KR101429123B1 (ko) 2013-02-05 2013-02-05 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130012974A KR101429123B1 (ko) 2013-02-05 2013-02-05 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101429123B1 true KR101429123B1 (ko) 2014-08-12

Family

ID=51750181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130012974A KR101429123B1 (ko) 2013-02-05 2013-02-05 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101429123B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101736093B1 (ko) 2015-10-16 2017-05-29 영서전기주식회사 차량 유도용 신호 수단을 갖는 회전형 교차로 제어장치 및 방법
KR102087282B1 (ko) 2019-07-15 2020-03-10 (주)인포스텍 긴급차량을 감지하는 도로 표지병과 반사판 제어 방법 및 장치
CN111968390A (zh) * 2020-09-01 2020-11-20 黄燕嫦 一种用于路口的新能源警示装置
KR102193154B1 (ko) * 2019-10-04 2020-12-18 서창범 표출수단을 이용한 교차로 교통 제어시스템
KR102300183B1 (ko) * 2020-10-29 2021-09-09 신현테크 주식회사 경각심을 일으킬 수 있는 도로표지병
KR20220168741A (ko) * 2021-06-17 2022-12-26 김승일 사물인터넷 기반의 스마트 안전시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200413236Y1 (ko) * 2006-01-26 2006-04-05 (주)아이티에스뱅크 교통정온화용 교통사고 방지 경고시스템
JP2008197730A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Toshiba Corp 走行支援情報表示システム
KR100919382B1 (ko) * 2008-11-28 2009-09-25 (주)한진전력 비 신호 교차로 차량 우선순위 표시제어 시스템 및 그 방법
KR100972179B1 (ko) * 2009-10-30 2010-07-23 (주)아이티에스뱅크 차량 통행감지 시스템 및 차량 통행감지 알림방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200413236Y1 (ko) * 2006-01-26 2006-04-05 (주)아이티에스뱅크 교통정온화용 교통사고 방지 경고시스템
JP2008197730A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Toshiba Corp 走行支援情報表示システム
KR100919382B1 (ko) * 2008-11-28 2009-09-25 (주)한진전력 비 신호 교차로 차량 우선순위 표시제어 시스템 및 그 방법
KR100972179B1 (ko) * 2009-10-30 2010-07-23 (주)아이티에스뱅크 차량 통행감지 시스템 및 차량 통행감지 알림방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101736093B1 (ko) 2015-10-16 2017-05-29 영서전기주식회사 차량 유도용 신호 수단을 갖는 회전형 교차로 제어장치 및 방법
KR102087282B1 (ko) 2019-07-15 2020-03-10 (주)인포스텍 긴급차량을 감지하는 도로 표지병과 반사판 제어 방법 및 장치
KR102193154B1 (ko) * 2019-10-04 2020-12-18 서창범 표출수단을 이용한 교차로 교통 제어시스템
CN111968390A (zh) * 2020-09-01 2020-11-20 黄燕嫦 一种用于路口的新能源警示装置
KR102300183B1 (ko) * 2020-10-29 2021-09-09 신현테크 주식회사 경각심을 일으킬 수 있는 도로표지병
KR20220168741A (ko) * 2021-06-17 2022-12-26 김승일 사물인터넷 기반의 스마트 안전시스템
KR102635356B1 (ko) 2021-06-17 2024-02-08 김승일 사물인터넷 기반의 스마트 안전시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101429123B1 (ko) 센서 노드, 교차로 안전 시스템 및 교차로 안전 시스템의 제어 방법
US7864071B2 (en) Emergency vehicle traffic signal preemption system
WO2018144105A1 (en) Electronic traffic alert system
KR101245510B1 (ko) 도로상의 사고 감지 및 경보 시스템
KR101027633B1 (ko) 횡단보도 보행자의 안전을 위한 보조시스템
KR20130067152A (ko) 센서 노드 장치, 무선 센서 네트워크 시스템 및 이를 이용한 충돌 정보 전달 방법
KR101279166B1 (ko) 유에스엔 태양광 가로등의 점등제어장치
CN108277718A (zh) 一种太阳能盲道提醒系统及盲道
KR20120013700A (ko) 비보호 좌회전 차량 신호 제어시스템
KR101773170B1 (ko) 배전선로의 고장지점 탐지장치
CN108877242B (zh) 具有智能网联的信号灯车检单元的控制系统及控制方法
US9111452B2 (en) Vehicle with at least one environment detection system
KR20100071654A (ko) 교차로에서 차량 또는 사람의 접근을 알려주는 시스템 및 방법
CN204303124U (zh) 一种公交站台安防系统
KR101314237B1 (ko) 횡단보도 신호등 제어시스템
KR101734997B1 (ko) 차로간 원격 신호제어시스템 및 방법
KR102033922B1 (ko) 보행자 및 차량운전자를 위한 안전 경보시스템
KR20110100112A (ko) 지능형 가로등 시스템
KR20180013076A (ko) 보안프로토콜을 적용한 터널 암순응구간 장애물감지 시스템
JP2008003952A (ja) 交通対象検知装置
AU2013101243A4 (en) Improvements to Railway Crossing Alert System
KR20130046091A (ko) 갓길용 차량안전 경고시스템
KR102193155B1 (ko) 횡단보도용 표출수단의 제어시스템
KR20190066724A (ko) 보행자 감지 기반의 스마트 경고 시스템
KR102340722B1 (ko) 가로등의 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170626

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180625

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 6