KR101498385B1 - 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템 - Google Patents

어린이 보호 구역 통합 관리 시스템 Download PDF

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KR101498385B1
KR101498385B1 KR20130127745A KR20130127745A KR101498385B1 KR 101498385 B1 KR101498385 B1 KR 101498385B1 KR 20130127745 A KR20130127745 A KR 20130127745A KR 20130127745 A KR20130127745 A KR 20130127745A KR 101498385 B1 KR101498385 B1 KR 101498385B1
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KR20130127745A
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김한중
정희남
방은진
최진화
윤동하
김진성
문해주
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광주대학교산학협력단
유한회사 삼보기술단
김한중
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Abstract

본 발명은 운전자의 차량에 대한 속도정보를 제공하는 VMS(Variable Message Sign; 가변정보표시)를 통해 어린이 보호 구역을 통합 감시하여 보행자 교통사고를 감소시켜 주도록 한 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템에 관한 것으로, 미리 설정해 둔 거리만큼 떨어진 위치에 차량루프검지기를 매설하여, 차량루프검지기를 통해 차량의 접근을 검출하는 차량루프검지부; 횡단보도와 인접한 위치에 보행자패드를 설치하여, 보행자패드를 통해 보행자의 접근을 검출하는 보행자패드부; 차량루프검지부에서 검출된 신호에 따라 표시점등신호를 생성시키며, 보행자패드부에서 검출된 신호에 따라 보행자유무표시신호를 생성시키는 제어관리부; 및 어린이 보호 구역 내부 횡단보도가 설치된 도로변에서 운전자의 시야에 맞는 높이에 VMS를 설치하여, 제어관리부에서 생성된 표시점등신호에 따라 VMS를 등화하며, 제어관리부에서 생성된 보행자유무표시신호에 따라 보행자 유무를 등화된 VMS에 표시하는 VMS부를 포함한다.

Description

어린이 보호 구역 통합 관리 시스템 {School zone integration managing system}
본 발명은 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 운전자의 차량에 대한 속도정보를 제공하는 VMS(Variable Message Sign; 가변정보표시)를 통해 어린이 보호 구역을 통합 감시하여 보행자 교통사고를 감소시켜 주도록 한 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템에 관한 것이다.
어린이 보호 구역이란 초등학교뿐만 아니라 유치원을 포함하는 학교 주변의 어린이 특별 보호 구역을 의미하는 것으로, 스쿨존(School Zone)이라고 한다. 이러한 스쿨존은 초등학교 등의 주 출입문을 중심으로 반경 300m 이내의 도로를 지정하여 각종 안전 시설물을 설치하고, 이곳을 지나는 차량은 시속 30km 이하로 운행하도록 하며, 불법 주정차가 없도록 하는 등의 규제를 할 수 있는 지역이다.
한국등록실용신안 제20-0414137호(2006.04.10 등록)는 어린이 보호 구역 통합 표지판에 관하여 기재되어 있는데, 어린이보호구역의 도로변 상에 일정높이로 설치되는 지지기둥에 의해 지지되어 이정표나 지역의 홍보 혹은 어린이보호구역을 표시하는 공익적인 도안 및 문자가 형성된 교통표지판에 있어서, 상기 교통표지판의 차량 진행 면상에 설치되어지되 다수의 LED가 일정 간격으로 배열되어 점멸을 통해 어린이보호구역 표시, 속도제한 표시 및 교통안전 홍보표시 내용을 표출하는 LED 전광판 및 상기 LED 전광판의 LED를 제어하되 설정된 시간대에 상기 어린이보호구역 표시, 속도제한 표시 및 교통안전 홍보표시 내용이 순환적으로 표출되도록 상기 LED의 점멸을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 학교 앞 도로변의 교통표지판 상에 LED 전광판을 설치하여 설정된 시간에 LED 전광판이 순환적으로 변화하도록 함으로써 학생들의 등하교 시간에는 운전자의 신선을 집중시켜 안전운전을 유도하되 등하교 이외의 시간에는 차량의 속도제한을 해제하여 운전자의 편의를 도모할 수 있도록 한다.
한국공개특허 제10-2006-0116759호(2006.11.15 공개)는 어린이 보호 구역(School Zone) 내에서 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지하고 어린이들을 안심하고 등하교할 수 있도록 하기 위한 어린이 보호 구역 통합 감시 방법 및 그 시스템에 관하여 기재되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 어린이보호구역을 감시하는 시스템에 있어서, 상기 어린이보호구역 내에 불법주정차를 단속하기 위하여 설정된 검지구역에 설치된 지주의 일측에 일방향 또는 양방향으로 설치되어 검지구역 내의 차량에 대한 영상정보 및 속도정보를 수집하는 차량검지 및 속도검지카메라; 상기 차량검지 및 속도검지카메라에서 검지된 영상데이터를 수신 및 가공하여 송신하는 A/V서버; 상기 A/V서버에서 입력된 주정차 차량의 영상정보와 속도정보로 차량 유무의 인식 및 인식데이터를 송신하는 주정차/속도검지기; 상기 지주에 설치되어 카메라의 회전과 틸트 조절 및 카메라 렌즈의 줌인/줌아웃과 포커싱을 수행하여 차량번호에 대한 영상정보를 수집하는 번호인식카메라; 상기 주정차/속도검지기의 영상검지데이터를 수신하고, 번호인식카메라의 작동을 제어하며, 근거리 통신망(LAN) 및 전송시스템의 유무선 통신망을 통해 센터시스템의 운영단말PC로 데이터를 송수신하는 번호인식제어기; 상기 번호인식제어기에서 송신된 차량정보를 문자로 변환하여 VMS(Various Message System; 가변정보표지판) 전광판로 표시하는 VMS 제어기; 및 상기 A/V서버 및 번호인식제어기로부터 출력된 방송음을 파워앰프에서 전력증폭한 후에 하나 이상의 스피커를 통해 실시간을 통해 자동 볼륨 조절된 안내방송을 하는 원격 방송상태 감시장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 종래의 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템은, 학교 주변에 어린이 교통사고를 줄이기 위해 지정된 스쿨존 내에서, 고속도로 및 일반도로의 통행량, 도로상황, 기상조건, 공익문구 등으로 널리 사용되고 있는 차량 루프 검지기를 대부분 이용하여 가변 정보판에 표시하도록 하며, 또한 교통 표지판을 학교 앞의 도로변 상에 설치하여 차량의 제한속도나 경적소리의 금지 등을 운전자에게 알려주고 있다. 그러나 이러한 시스템은 단순한 차량의 속도제한을 경고하는 표지판에 의존하다보니 운전자에게 경각심을 심어주는데 한계가 있었고, 이에 따라 실질적으로 차량의 속도를 감소시키는 효과도 미비한 문제점이 있었다.
상술한 바와 같은 종래의 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템은, 또한 대부분 24시간을 계속해서 운영하고 있어 전력의 낭비가 심하게 발생하며, 계속적인 등화로 인해 운전자의 시각적인 효과도 미비한 문제점이 있었다.
한국등록실용신안 제20-0414137호 한국공개특허 제10-2006-0116759호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 문제점 내지는 필요성을 해결하기 위한 것으로, 운전자의 차량에 대한 속도정보를 제공하는 VMS(Variable Message Sign; 가변정보표시)를 통해 어린이 보호 구역을 통합 감시하여 보행자 교통사고를 감소시켜 주도록 한 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템을 제공한다.
본 발명은 VMS를 통해 실시간으로 운행 중인 차량의 속도를 표시함과 동시에, 보행자패드(Pedestrian Pad)에 보행자 진입 시에 이를 함께 표시하도록 한 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 차량의 운전자가 전광판을 인지할 수 있는 시점 이전의 도로상 노면에 매설된 차량 루프 검지기에서 검출한 신호를 제어관리장치(Control Box)에 의해 VMS에 입력하고, VMS를 통해 차량이 어린이 보호 구역 내의 횡단보도에 도달하기 전에 교통정보를 표시하도록 한 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 횡단보도와 인접해 있는 보도에 설치된 보행자패드에 의해 보행자가 횡단보도를 건너기 위하여 보행자패드 위에 대기 시에 가변 정보판에 횡단 신호를 표시해 주도록 한 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 특징에 따르면, 미리 설정해 둔 거리만큼 떨어진 위치에 차량루프검지기를 매설하여, 차량루프검지기를 통해 차량의 접근을 검출하는 차량루프검지부; 횡단보도와 인접한 위치에 보행자패드를 설치하여, 보행자패드를 통해 보행자의 접근을 검출하는 보행자패드부; 상기 차량루프검지부에서 검출된 신호에 따라 표시점등신호를 생성시키며, 상기 보행자패드부에서 검출된 신호에 따라 보행자유무표시신호를 생성시키는 제어관리부; 및 어린이 보호 구역 내부 횡단보도가 설치된 도로변에서 운전자의 시야에 맞는 높이에 VMS(Variable Message Sign; 가변정보표시)를 설치하여, 상기 제어관리부에서 생성된 표시점등신호에 따라 VMS를 등화하며, 상기 제어관리부에서 생성된 보행자유무표시신호에 따라 보행자 유무를 등화된 VMS에 표시하는 VMS부를 포함하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템을 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 차량루프검지기는, 차량의 운전자가 상기 VMS를 인지할 수 있는 시점 이전에 해당되는 미리 설정해 둔 거리만큼 떨어진 위치의 노면에 매설되어, 노면을 통행하는 차량의 유무와 속도를 감지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제어관리부는, 접근하는 차량의 속도를 계산하며, 상기 차량루프검지부에서 검출된 신호를 전달받는 경우에 표시점등신호를 생성시켜 상기 VMS부로 입력함과 동시에, 차량 속도를 상기 VMS부로 입력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 VMS부는, 상기 제어관리부로부터 입력되는 차량 속도를 상기 VMS에 표시해 주거나, 접근하는 차량의 속도를 계산하여 상기 VMS에 표시해 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제어관리부는, 상기 차량루프검지부에서 검출된 신호를 전달받는 경우나, 상기 보행자패드부에서 검출된 신호를 전달받는 경우에, 상기 VMS를 등화시켜 차량 속도 및 보행자 유무를 표시해 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제어관리부는, 상기 차량루프검지부에서 검출된 신호를 전달받는 경우에 교통정보를 상기 VMS에 표출해 주고, 그 후 일정 시간이 지나면 자동으로 상기 VMS를 소등시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제어관리부는, 상기 차량루프검지기로 접근하는 차량의 속도를 계산함과 동시에, 기 설정해 둔 속도 기준 값을 판독하며, 계산된 차량 속도와 판독한 속도 기준 값을 서로 비교하며, 비교 결과에 따라 이에 대응하는 교통정보를 생성시켜 상기 VMS부에 입력해 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제어관리부는, 상기 속도 기준 값 이하의 속도로 접근하는 차량이 상기 차량루프검지기에서 감지되는 경우에, 상기 계산된 차량 속도를 상기 VMS에 흰색으로 등화시켜 줌과 동시에, 그 옆 부분에 초록색의 횡단신호를 표시하고, 그 밑 부분에 속도 유지의 문구를 적색으로 표시하기 위한 교통정보를 생성시켜 상기 VMS부에 입력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제어관리부는, 상기 속도 기준 값 이하의 속도로 접근하는 차량이 상기 차량루프검지기에서 감지되고, 보행자가 상기 보행자패드에서 감지되는 경우에, 상기 계산된 차량 속도를 상기 VMS에 흰색으로 등화시켜 줌과 동시에, 그 옆 부분에 적색의 점멸등으로 깜빡거리는 횡단신호를 표시하고, 그 밑 부분에 보행자 주의의 문구를 적색으로 표시하기 위한 교통정보를 생성시켜 상기 VMS부에 입력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제어관리부는, 상기 속도 기준 값을 초과하는 속도로 접근하는 차량이 상기 차량루프검지기에서 감지되는 경우에, 상기 계산된 차량 속도를 상기 VMS에 적색으로 등화시켜 줌과 동시에, 그 옆 부분에 초록색의 횡단신호를 표시하고, 그 밑 부분에 속도 감속의 문구를 적색으로 표시하기 위한 교통정보를 생성시켜 상기 VMS부에 입력하는 한다.
일 실시 예에서, 상기 차량루프검지기는, 상기 VMS의 중심 높이에서 표시면 설치각의 탄젠트 값을 나눈 소실거리와, 반응거리에 제동거리를 합한 정지시거를 합산한 값을 매설 위치로 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 반응거리는, 운전자의 인지반응시간에 최초 속도를 곱한 값인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제동거리는, 최초 속도를 제곱한 값에 나중 속도를 제곱한 값을 뺀 제1 값을 구하며, 마찰계수에 종단구배를 더하거나 뺀 값에 중력가속도와 2를 곱한 제2 값을 구한 후에, 제1 값에 제2 값을 나눈 값인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 보행자패드는, 보도 폭에 횡단보도의 폭을 곱한 값을 설치 면적으로 한다.
본 발명에 의하면, VMS를 통해 실시간으로 운행 중인 차량의 속도를 표시함과 동시에, 보행자패드(Pedestrian Pad)에 보행자 진입 시에 이를 함께 표시하도록 함으로써, 운전자에게 경각심을 심어줄 수 있으며, 이에 실질적으로 어린이 보호 구역 내에 차량 속도를 감소시키도록 하는 효과를 가진다.
본 발명에 의하면, 차량의 운전자가 전광판을 인지할 수 있는 시점 이전의 도로상 노면에 매설된 차량 루프 검지기에서 검출한 신호를 제어관리장치(Control Box)에 의해 VMS에 입력하고, VMS를 통해 차량이 어린이 보호 구역 내의 횡단보도에 도달하기 전에 교통정보를 표시하도록 함으로써, 차량의 검출 시에만 표시하고 그 외에는 자동으로 소등하여 에너지 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 운전자의 시각적인 효과도 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 가변 정보판에서의 문자 및 기호 표시를 통하여 운전자에게 차량의 속도를 표시하여 경각심을 주어 속도를 감소시킬 수 있으며, 또한 어린이 보호 구역 내의 교통사고를 방지하고 보행자의 안전성을 증대시키기 위하여 차량의 속도에 대하여 패널티를 부과할 수 있다.
본 발명에 의하면, 횡단보도와 인접해 있는 보도에 설치된 보행자패드에 의해 보행자가 횡단보도를 건너기 위하여 보행자패드 위에 대기 시에 가변 정보판에 횡단 신호를 표시해 줌으로써, 어린이 보호 구역 내의 교통사고를 사전에 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 차량루프검지부를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 VMS부의 표시 형태를 제1 예시로 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 VMS부의 표시 형태를 제2 예시로 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1에 있는 VMS부의 표시 형태를 제3 예시로 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템(100)은, 차량루프검지부(110), 보행자패드부(120), 제어관리부(130), VMS(Variable Message Sign; 가변정보표시)부(140)를 포함한다.
어린이 보호 구역 통합 관리 시스템(100)은, 차량 접근에 따른 속도 표시 및 보행자 접근에 따른 보행자 유무 표시를 하는 지능형 가변정보장치로서, 차량이 접근 시에 운전자가 VMS부(140)의 VMS를 인지하기 전의 충분한 거리에 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기(Inductive Loop Detector)를 매립하고, 해당 차량루프검지기 상부를 차량이 통과할 시에 차량루프검지부(110)에서 제어관리부(130)로 신호를 송신하고, 제어관리부(130)에서 송신한 내용을 바탕으로 VMS부(140)의 VMS에 내용을 표시하도록 한다.
차량루프검지부(110)는, 도로 상에서 차량의 운전자가 VMS부(140)의 VMS를 인지하기 전의 충분한 거리(즉, 실험 및 테스트 등에 의한 통계로 미리 설정해 둔 거리)만큼 떨어진 위치에 매설된 차량루프검지기(즉, 차량의 운전자가 VMS 전광판을 인지할 수 있는 시점 이전의 도로상 노면에 매설된 차량루프검지기)를 구비하며, 해당 차량루프검지기를 통해 차량의 움직임(예를 들어, 차량의 밟음)을 검출하여 해당 검출된 신호(즉, 차량 감지 신호)를 제어관리부(130)에 전달한다.
일 실시 예에서, 차량루프검지부(110)는, 차량의 운전자가 VMS부(140)의 VMS를 인지할 수 있는 시점 이전에 도로의 노면에 매설되어, 해당 노면을 통행하는 차량의 유무와 속도를 감지할 수 있다.
보행자패드부(120)는, 횡단보도와 인접해 있는 보도에 보행자패드(Pedestrian pad)(즉, 압력센서, 접근센서 등을 이용한 패드형 블록)를 설치 구비하며, 보행자의 접근(예를 들어, 보행자의 밟음)을 검출하여 해당 검출된 신호(즉, 보행자 감지 신호)를 제어관리부(130)에 전달한다.
일 실시 예에서, 보행자패드부(120)는, 횡단보도와 인접한 보도 변에 보행자의 유무를 확실히 감지할 수 있다.
제어관리부(130)는, 검출 신호(즉, 차량 감지 신호 또는 보행자 감지 신호)를 VMS부(140)의 VMS에 입력하여 표시해 주는 제어관리장치(Control Box)를 설치 구비하며, 차량루프검지부(110)로부터 검출 신호(즉, 차량 감지 신호)를 전달받아 표시점등신호를 생성시켜 VMS부(140)로 입력하고, 차량루프검지부(110)로부터 검출 신호를 전달받지 못하는 경우에는 표시소등신호를 생성시켜 VMS부(140)로 입력하며, 또한 보행자패드부(120)로부터 검출 신호(즉, 보행자 감지 신호)를 전달받아 보행자유무표시신호를 생성시켜 VMS부(140)로 입력한다.
일 실시 예에서, 제어관리부(130)는, 카메라를 이용한 속도 센서 등을 구비하여 차량이 접근할 시에 차량의 속도를 계산하며, 차량루프검지부(110)로부터 검출 신호(즉, 차량 감지 신호)를 전달받는 경우에 표시점등신호를 생성시켜 VMS부(140)로 입력함과 동시에, 해당 계산된 차량 속도를 VMS부(140)로 입력해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 제어관리부(130)는, 차량이 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기 상부를 지날 때나, 보행자가 보행자패드부(120)의 보행자패드 위에 있을 때, 차량루프검지부(110)나 보행자패드부(120)로부터 감지 신호를 입력받아 VMS부(140)의 VMS를 등화시켜 차량 속도 및 보행자 유무를 표시해 주도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어관리부(130)는, VMS부(140)의 VMS를 지지하는 측대나 그 주변부에 설치할 수 있으며, 또한 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기 위를 차량이 지날 때에만 신호를 받아 해당 신호에 대응하는 교통정보를 VMS부(140)의 VMS에 표출해 주고, 그 후 일정 시간이 지나면 자동으로 VMS부(140)의 VMS를 소등시켜 에너지를 절감하도록 할 수 있다. 즉, 제어관리부(130)는, 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기와 보행자패드부(120)의 보행자패드의 입력신호를 VMS부(140)의 VMS에 입력해 주고, 또한 비감지시에는 VMS부(140)의 VMS를 소등하는 기능을 갖출 수 있다.
VMS부(140)는, 도로 상에 설치되어 차량이 어린이 보호 구역 내 횡단보도에 도달하기 전에 교통정보(예를 들어, 차량의 속도, 보행자 유무, 횡단신호 등)를 표시하는 VMS를 설치 구비하며, 제어관리부(130)로부터 전달되는 표시점등신호에 따라 일정한 시간 동안 VMS를 표시하고, 제어관리부(130)로부터 전달되는 표시소등신호에 따라 VMS를 소등시켜 줌으로써, 차량의 검출 시에만 VMS를 등화하고 그 외(즉, 차량이 감지되지 않는 비감지 시간 동안)에는 자동으로 소등시켜 에너지 낭비(즉, 전력 소모)를 줄이도록 한다.
VMS부(140)는, 제어관리부(130)로부터 전달되는 보행자유무표시신호에 따라 등화된 VMS에 보행자 유무(또는, 횡단신호)를 표시해 줌으로써, 보행자가 횡단보도를 건너기 위하여 보행자패드 위에 대기 시에 VMS에 보행자 유무(또는, 횡단신호)를 표시하여 사전에 교통사고를 방지할 수 있도록 한다.
일 실시 예에서, VMS부(140)는, 제어관리부(130)로부터 전달되는 차량 속도를 VMS에 표시해 주거나, 또는 카메라를 이용한 속도 센서 등을 구비하여 차량이 접근할 시에 차량의 속도를 계산하여 VMS에 표시해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, VMS부(140)의 VMS는, ITS(Intelligent Transport Systems; 지능형 교통시스템)의 일환으로서, 전방의 도로 및 교통상황이나 교통사고, 전방도로의 공사정보 및 기상정보를 제공함으로써, 도로 이용자들의 안전 향상, 차량의 흐름을 신속하게 하여 혼잡을 완화하고 차량통행을 가장 효율적으로 제고시키는 장치이다. 이때, ITS(Intelligent Transport Systems; 지능형 교통시스템)은 교통 시설의 이용을 극대화하고, 교통수단의 수송 효율을 증가시키고, 사용자의 교통편의 증진과 교통안전을 도모할 수 있도록, 교통체계의 운용, 자동화, 과학화하는 시스템으로서, 철도, 도로, 공항 등의 교통시설과 자동차, 열차 등의 교통수단에 첨단기술을 적용하여 실시간 관리, 제어, 정보 수집을 활용하는 환경 친화적 미래형 교통체계이다. 또한, ITS는 교통관리최적화, 전자지불처리, 교통정보활성화, 여행자정보고급화, 대중교통, 화물운송효율화, 차량도로첨단화 등의 서비스 분야에 활용된다.
일 실시 예에서, VMS부(140)의 VMS는, 어린이 보호 구역 내부 횡단보도가 설치되어 있는 도로변에 운전자의 시야에 최적화된 높이로 설치되고, 문자 및 기호 등을 통하여 차량의 속도나 보행자의 유무를 실시간으로 제공하는 가변 정보 표지일 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템(100)은, 도로상에 운전자가 VMS를 인지하기 전 충분한 거리에 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기를 매설하고 횡단보도와 인접한 보도에 보행자패드부(120)의 보행자패드(예를 들어, 패드형 블록)를 설치하며, 차량루프검지부(110)가 차량루프검지기를 통해 차량이 밟음을 검출하여 제어관리부(130)로 통보하며, 보행자패드부(120)가 보행자패드를 통해 보행자의 진입을 검출하여 제어관리부(130)로 통보하며, 제어관리부(130)에서 VMS부(140)의 VMS를 통해 차량이 어린이 보호 구역 내의 횡단보도에 도달하기 전에 차량의 속도와 함께 보행자 유무를 표시해 줌으로써, 차량 운전자들로 하여금 속도를 감속하게 하는 물리적ㅇ심리적 효과를 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템(100)은, 제어관리부(130)에서 차량 접근 시에만 일정 시간 동안 VMS부(140)의 VMS를 등화하고 비감지 시간에는 자동으로 소등시켜 줌으로써, 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 차량이 접근 시에만 표시되어 운전자의 더욱 높은 시각적인 효과를 극대화시킬 수 있고 이에 운전자에게 더 높은 전달 효과를 줄 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 차량루프검지부를 설명하는 도면이다. 도 3은 도 1에 있는 VMS부의 표시 형태를 제1 예시로 설명하는 도면이다. 도 4는 도 1에 있는 VMS부의 표시 형태를 제2 예시로 설명하는 도면이다. 도 5는 도 1에 있는 VMS부의 표시 형태를 제3 예시로 설명하는 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 제어관리부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 운전자가 VMS부(140)의 VMS를 인지하기 전의 충분한 거리만큼 떨어진 위치에 매설된 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기로 접근하는 차량의 속도를 계산함과 동시에, 기 설정해 둔 속도 기준 값을 판독하도록 한 후에, 매설된 차량루프검지기로 접근하는 차량에 대해서 해당 계산된 차량 속도와 해당 판독한 속도 기준 값을 서로 비교하며, 해당 비교 결과에 따라 이에 대응하는 교통정보(예를 들어, 차량의 속도, 횡단신호, 보행자 유무 등)를 생성시켜 VMS부(140)에 입력해 준다. 예를 들어, 속도 기준 값은 어린이 보호 구역의 제한 속도인 30(km/h)로 내부 메모리에 미리 설정해 둔다.
제어관리부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이 매설된 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기로 접근하는 차량의 속도에 상관없이, 도 2에 도시된 바와 같이 횡단보도와 인접한 보도에 설치된 보행자패드부(120)의 보행자패드로 접근하는 보행자를 감지하며, 해당 감지 결과에 따라 이에 대응하는 교통정보(예를 들어, 차량의 속도, 횡단신호, 보행자 유무 등)를 생성시켜 VMS부(140)에 입력해 준다.
첫 번째 예로, 판독한 속도 기준 값 이하의 속도(예를 들어, 24(km/h))로 접근하는 차량이 매설된 차량루프검지기에서 감지되는 경우에, 제어관리부(130)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 계산된 차량 속도(예를 들어, 24(km/h))가 VMS부(140)의 VMS에 흰색으로 등화되도록 함과 동시에, 그 옆 부분에는 초록색의 횡단신호가 표시되고, 그 밑 부분에는 속도 유지의 문구(예를 들어, "어린이 보호구역입니다"의 문구)가 적색으로 나타나도록, 이에 대응하는 교통정보를 생성시켜 VMS부(140)에 입력해 준다.
두 번째 예로, 판독한 속도 기준 값 이하의 속도(예를 들어, 24(km/h))로 접근하는 차량이 매설된 차량루프검지기에서 감지되고, 보행자가 설치된 보행자패드에서 감지되는 경우에, 제어관리부(130)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 계산된 차량 속도(예를 들어, 24(km/h))가 VMS부(140)의 VMS에 흰색으로 등화되도록 함과 동시에, 그 옆 부분에는 적색의 점멸등으로 깜빡거리는 횡단신호가 표시되고, 그 밑 부분에는 보행자 주의의 문구(예를 들어, "보행자가 대기 중입니다"의 문구)가 적색으로 나타나도록, 이에 대응하는 교통정보를 생성시켜 VMS부(140)에 입력해 준다.
세 번째 예로, 판독한 속도 기준 값을 초과하는 속도(예를 들어, 52(km/h))로 접근하는 차량이 매설된 차량루프검지기에서 감지되는 경우에, 제어관리부(130)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 계산된 차량 속도(예를 들어, 52(km/h))가 VMS부(140)의 VMS에 적색으로 등화되도록 함과 동시에, 그 옆 부분에는 초록색의 횡단신호가 표시되고, 그 밑 부분에는 속도 감속의 문구(예를 들어, "속도를 줄이세요"의 문구)가 적색으로 나타나도록, 이에 대응하는 교통정보를 생성시켜 VMS부(140)에 입력해 준다.
도 2를 참조하여 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기에 대한 매설 위치와, 해당 매설 위치에 따른 거리 계산에 대해서 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
차량 접근에 따른 속도 표시에서 가장 핵심적인 부분이, 차량 운전자가 VMS부(140)의 VMS를 인지하기 전의 충분한 거리에 해당하는 위치가 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기를 매설하는 지점이다.
차량루프검지부(110)는, 차량루프검지기를 통해 차량의 접근을 감지하기 위한 것으로, 차량루프검지기를 매설할 위치가 차량 운전자의 시거 바탕이 되는 것이다. 이때, 시거는 감속시거와 정지시거가 있으나, 보행자 접근 시에 정지선 이전에 차량이 충분히 정지할 수 있어야 하기 때문에 정지시거를 산정하여 거리를 계산하도록 한다.
차량루프검지기의 매설 위치는 소실거리에 정지시거를 합산한 값으로 계산하도록 하며, 소실거리와 정지시거를 합한 값은 인지거리라고 정의한다.
소실거리는 차량 운전자가 VMS부(140)의 VMS에서 교통정보를 볼 수 없는 지점까지의 거리를 말한다. 소실거리(LLD)를 식으로 나타내 보면 아래의 수학식 1과 같이 계산된다.
Figure 112013096790087-pat00001
H는 VMS부(140)의 VMS의 중심 높이를 말하며, ㅨ는 표시면 설치각을 말한다. 예를 들어, VMS부(140)의 VMS의 중심 높이는 보통 전광 표지판의 높이인 7(m)을 적용하고, 표시면 설치각은 6도로 사용할 수 있다.
정지시거는 정지에 필요한 거리로서, 모든 도로에 적용된다. 이때, 최소정지시거(MSSD; D)는 반응거리에 제동거리를 합한 값으로, 아래의 수학식 2에 의해 계산된다.
Figure 112013096790087-pat00002
V0는 최초 속도로, 차량이 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기 상부를 통과하는 시점에 계산되어지는 속도이다. V는 나중 속도를 가리키며, 차량이 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기 상부를 통과한 이후에 계산되어지는 속도이다. tr은 인지반응시간으로, PIEV(Perception Intellection Emotion Volition; 인지 확인 판단 반응)시간이라고도 한다. 운전자의 인지반응시간(tr)은 보통 1초이나, 도로 설계 시에는 예를 들어 2.5초를 기본으로 한다. g는 중력가속도이고 f는 타이어와 노면의 종방향 마찰계수, s는 종단구배이다.
반응거리는 운전자의 인지반응시간(tr)(예를 들어, 2.5초)에 최초 속도(V0(m/s))를 곱한 값으로 나타낸다.
제동거리는 최초 속도(V0(m/s))를 제곱한 값에 나중 속도(V(m/s))를 제곱한 값을 뺀 제1 값을 구하며, 마찰계수(f)에 종단구배(s(%/100))를 더하거나 뺀 값에 중력가속도(g(m/s2))와 2를 곱한 제2 값을 구한 후에 제1 값에 제2 값을 나눈 값으로 나타낸다.
예를 들어, 최초 속도(V0(m/s))의 경우에 45(km/h)로, 현재 우리나라의 어린이 보호 구역 내에서의 평균 속도는 40~50(km/h)의 속도를 보이고 그 중간 값으로 산정하도록 한다. 운전자의 인지반응시간(tr)의 경우에 2.5초로 하며, 나중 속도(V(m/s))의 경우에 정지한 것으로 하여 0(km/h)로 하며, 중력가속도(g)의 경우에 9.8(m/s2)로 한다. 마찰계수(f)의 경우에 0.4로, 승용차 기준 0.35~0.45를 보이고 그 중간 값으로 산정하도록 한다. 종단구배(s(%/100))의 경우에 평지로 가정하여 0(%)로 하며, VMS부(140)의 VMS의 중심 높이(H)의 경우에 7(m)로 하며, 표지면 설치각(ㅨ)의 경우에 6도로 한다. 이런 경우에 인지거리는 정지시거와 소실거리를 합산해야 하므로, 정지시거와 손실시거를 각각 계산하도록 한다.
상술한 바와 같은 수학식을 적용할 때, 반응거리는 약 31.25(m)로 계산되고, 정지거리는 19.93(m)로 계산되어, 정지시거(MSSD)는 약 51(m)로 계산된다.
소실거리(LLD)를 계산하면, VMS부(140)의 VMS의 중심 높이(H) 7(m)와 표지면 설치각(ㅨ) 6도를 대입하여 약 66.6m로 계산된다. 이에, 인지거리를 계산하면 117.6m가 계산된다.
다시 말해서, 최초 속도(V0(m/s))의 경우에 45(km/h)로, 현재 우리나라의 어린이 보호 구역 내에서의 평균 속도는 40~50(km/h)의 속도를 보이고 그 중간 값으로 산정하도록 한다. 운전자의 인지반응시간(tr)의 경우에 2.5초로 하며, 나중 속도(V(m/s))의 경우에 정지한 것으로 하여 0(km/h)로 하며, 중력가속도(g)의 경우에 9.8(m/s2)로 한다. 마찰계수(f)의 경우에 0.4로, 승용차 기준 0.35~0.45를 보이고 그 중간 값으로 산정하도록 한다. 종단구배(s(%/100))의 경우에 평지로 가정하여 0(%)로 하며, VMS부(140)의 VMS의 중심 높이(H)의 경우에 7(m)로 하며, 표지면 설치각(ㅨ)의 경우에 6도로 하는 경우에, 차량루프검지기의 매설 위치는 VMS부(140)의 VMS로부터 약 117.6(m) 떨어진 지점 이전의 도로의 노면에 매설해야 하는 것을 알 수 있다.
보행자패드부(120)의 보행자패드에 대한 설치를 살펴보면 다음과 같다.
보행자패드부(120)의 보행자패드는 횡단보도에 인접한 보도에 설치해 줄 수 있으며, 이에 보행자패드로 접근하는 보행자를 감지하는 경우에 제어관리부(130)에 의해 감지 결과에 따라 이에 대응하는 교통정보(예를 들어, 차량의 속도, 횡단신호, 보행자 유무 등)를 생성시켜 VMS부(140)에 입력해 줌으로써, 차량 운전자에게 보행자가 건널 수도 있다는 신호를 표시하여 차량 속도를 감소시킬 수 있도록 한다.
기존의 어린이 보호 구역 내 횡단보도에는 대부분 신호등이 설치되어 있으나, 어린이들은 시야각이 좁을 뿐만 아니라 시야각에 보이는 차가 없으면 건너려고 하는 성향이 있기 때문에, 제어관리부(130)는 보행자패드의 감지 결과에 따라 VMS부(140)의 VMS를 통하여 보행자 유무를 표시함으로써, 갑자기 도로변으로 나오는 어린이들에 대한 사고 예방을 할 수 있다.
보행자패드부(120)의 보행자패드에 대한 설치 면적(m2)은, 보도 폭(m)에 횡단보도의 폭(m)을 곱한 값으로 한다.
일 실시 예에서, 보행자패드부(120)의 보행자패드는, 압력 센서를 구비하여 기 설정된 보행자의 기준 무게 이상으로 감지된 경우에만 감지 신호(즉, 보행자 감지 신호)를 제어관리부(130)에 전달할 수 있다. 이때, 보행자패드의 민감도는 예로, 10(kg)을 감지할 수 있는 무게로 할 수 있다. 또한, 보행자패드의 민감도는, 지나가는 고양이나 조류에 반응하지 않도록 하기 위해서, 초등학교 1학년의 평균 몸무게 20(kg)이지만, 유아 몸무게를 반영하여 최소치로 설정될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템(100)은, VMS부(140)의 VMS를 통해 실시간으로 운행 중인 차량의 속도를 표시함과 동시에, 보행자패드부(120)의 보행자패드에 보행자 진입 시에 이를 함께 표시하도록 함으로써, 운전자에게 경각심을 심어줄 수 있으며, 이에 실질적으로 어린이 보호 구역 내에 차량 속도를 감소시키도록 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템(100)은, 차량의 운전자가 VMS부(140)의 VMS 전광판을 인지할 수 있는 시점 이전의 도로 상 노면에 매설된 차량루프검지부(110)의 차량루프검지기에서 검출한 신호를 제어관리부(130)에 의해 VMS부(140)의 VMS에 입력하고, VMS부(140)의 VMS를 통해 차량이 어린이 보호 구역 내의 횡단보도에 도달하기 전에 교통정보를 표시하도록 함으로써, 차량의 검출 시에만 표시하고 그 외에는 자동으로 소등하여 에너지 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 운전자의 시각적인 효과도 증대시킬 수 있으며, 또한 VMS부(140)의 VMS에서의 문자 및 기호 표시를 통하여 운전자에게 차량의 속도를 표시하여 경각심을 주어 속도를 감소시킬 수 있으며, 어린이 보호 구역 내의 교통사고를 방지하고 보행자의 안전성을 증대시키기 위하여 차량의 속도에 대하여 패널티를 부과할 수도 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템(100)은, 횡단보도와 인접해 있는 보도에 설치된 보행자패드부(120)의 보행자패드에 의해 보행자가 횡단보도를 건너기 위하여 보행자패드 위에 대기 시에 VMS부(140)의 VMS에 횡단신호를 표시해 줌으로써, 어린이 보호 구역 내의 교통사고를 사전에 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템
110: 차량루프검지부
120: 보행자패드부
130: 제어관리부
140: VMS(Variable Message Sign; 가변정보표시)부

Claims (10)

  1. 미리 설정해 둔 거리만큼 떨어진 위치에 차량루프검지기를 매설하여, 차량루프검지기를 통해 차량의 접근을 검출하는 차량루프검지부;
    횡단보도와 인접한 위치에 보행자패드를 설치하여, 보행자패드를 통해 보행자의 접근을 검출하는 보행자패드부;
    상기 차량루프검지부에서 검출된 신호에 따라 표시점등신호를 생성시키며, 상기 보행자패드부에서 검출된 신호에 따라 보행자유무표시신호를 생성시키는 제어관리부; 및
    어린이 보호 구역 내부 횡단보도가 설치된 도로변에서 운전자의 시야에 맞는 높이에 VMS(Variable Message Sign; 가변정보표시)를 설치하여, 상기 제어관리부에서 생성된 표시점등신호에 따라 VMS를 등화하며, 상기 제어관리부에서 생성된 보행자유무표시신호에 따라 보행자 유무를 등화된 VMS에 표시하는 VMS부를 포함하되,
    상기 차량루프검지기는,
    상기 VMS의 중심 높이에서 표시면 설치각의 탄젠트 값을 나눈 소실거리와, 반응거리에 제동거리를 합한 정지시거를 합산한 값을 매설 위치로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량루프검지기는,
    차량의 운전자가 상기 VMS를 인지할 수 있는 시점 이전에 해당되는 미리 설정해 둔 거리만큼 떨어진 위치의 노면에 매설되어, 노면을 통행하는 차량의 유무와 속도를 감지하는 것을 특징으로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어관리부는,
    접근하는 차량의 속도를 계산하며, 상기 차량루프검지부에서 검출된 신호를 전달받는 경우에 표시점등신호를 생성시켜 상기 VMS부로 입력함과 동시에, 차량 속도를 상기 VMS부로 입력하는 것을 특징으로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어관리부는,
    상기 차량루프검지부에서 검출된 신호를 전달받는 경우나, 상기 보행자패드부에서 검출된 신호를 전달받는 경우에, 상기 VMS를 등화시켜 차량 속도 및 보행자 유무를 표시해 주는 것을 특징으로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어관리부는,
    상기 차량루프검지부에서 검출된 신호를 전달받는 경우에 교통정보를 상기 VMS에 표출해 주고, 그 후 일정 시간이 지나면 자동으로 상기 VMS를 소등시켜 주는 것을 특징으로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어관리부는,
    상기 차량루프검지기로 접근하는 차량의 속도를 계산함과 동시에, 기 설정해 둔 속도 기준 값을 판독하며, 계산된 차량 속도와 판독한 속도 기준 값을 서로 비교하며, 비교 결과에 따라 이에 대응하는 교통정보를 생성시켜 상기 VMS부에 입력해 주는 것을 특징으로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 반응거리는,
    운전자의 인지반응시간에 최초 속도를 곱한 값인 것을 특징으로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제동거리는,
    최초 속도를 제곱한 값에 나중 속도를 제곱한 값을 뺀 제1 값을 구하며, 마찰계수에 종단구배를 더하거나 뺀 값에 중력가속도와 2를 곱한 제2 값을 구한 후에, 제1 값에 제2 값을 나눈 값인 것을 특징으로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 보행자패드는,
    보도 폭에 횡단보도의 폭을 곱한 값을 설치 면적으로 하는 것을 특징으로 하는 어린이 보호 구역 통합 관리 시스템.
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