KR101840668B1 - 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치는, 박스 형상의 경고 본체; 보행자를 레이저 스캐닝에 의해 감지하는 레이저 스캔유닛; 레이저 스캔유닛으로부터 레이저 스캔신호를 수집하여 보행자의 동작을 감지하는 제어유닛; 및 제어유닛에 의해 작동되는 스피커를 포함하며, 제어유닛은 횡단보도의 보행자 신호등에 연결되며, 보행자 신호등이 적색인 상태에서 횡단보도로 진입하는 보행자의 동작을 레이저 스캔유닛에 의해 감지하고, 스피커를 통해 보행자에게 경고하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예는, 일체형으로 구성되어 유지 관리 및 설치가 용이하며, 레이저 방향의 틀어짐이나 레이저 파손이 방지되며, 오동작 발생 가능성이 거의 없으며, 보행자가 감지와 경고 처리 속도가 신속하며, 보행자의 위험 동작을 정확히 감지하여 경고를 보낼 수 있는 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치를 제공할 수 있다.

Description

레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치{AUDIO GUIDANCE APPARATUS FOR PEDESTRIAN SAFETY USING LASER SCANNING}

본 발명은 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로의 횡단보도에서 보행자의 동작을 감지하여, 보행자의 신호 위반 등의 위험 상태를 소리로 경고하는 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치에 관한 것이다.

종래의 보행신호 음성안내 보조장치는, 횡단보도의 양측에 장애물로서 볼라드를 설치하며, 볼라드 내에 직진하는 적외선 감지기를 구비하고, 보행자가 빨간 신호일 때, 적외선 감지기의 감지에 의하여 보행자가 보도로부터 이탈되는 경우를 감지하여 경고하도록 구성되어 있다.

이러한 상기의 보행신호 음성안내 보조장치는 보행자를 감지하기 위한 레이저가 구비된 볼라드가 보행하기 위한 횡단보도 양측에 설치되어 있으며, 그 제어부가 별도로 구비되어 있으며, 스피커 역시 별도로 구비되어 있다.

이처럼 기존에는 보행자가 다니는 횡단보도 길목에 볼라드가 설치되어 있으므로, 보행자와의 잦은 접촉에 의하여 볼라드 내의 적외선 감지기 방향이 틀어지거나 파손될 적외선 감지기가 파손될 가능성이 있었다.

또한 기존의 볼라드 내에 적외선 감지기를 구비한 보행신호 음성안내 보조장치는, 볼라드, 제어부, 스피커 등이 별도로 배치됨으로써 유지 관리 및 설치가 어려운 문제점이 있었다.

이러한 점들을 개선하기 위한 것으로서, 보행자 센서, 제어부, 스피커를 일체로 구성하여 신호등 상단에 설치 구성하는 기술이 개발되어 있다.

상기의 기술은 보행자 센서로서 열선 감지 센서(PIR)를 채용한다. 이에 따라 차량에서 배출되는 배기가스, 여름의 지열, 등 센서 주변의 다양한 열원에 의한 오동작이 발생하는 문제점이 있다. 더욱이 열 감지 센서는 감지 시간과 감지 신호를 제어부에서 송신하여 처리하고 반응하는 반응 속도가 느리다는 단점이 있다.

한편 보행자 감지센서를 화상 센서로 사용하는 기술이 개발되어 있다. 이러한 기술은 화상에 의한 감지는 정확히 보행자를 감지할 수 없다는 문제점이 있다. 즉 화상 센서는 모든 동작하는 물체를 감지함으로써 감지 오류가 너무 쉽게 발생되어 사용이 보행신호 음성안내 보조장치에서는 사용이 불가능하다.

대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1666829호

본 발명의 일 실시예는, 일체형으로 구성되어 유지 관리 및 설치가 용이하며, 감지기의 방향의 틀어짐이나 감지센서 파손이 방지되며, 오동작 발생 가능성이 거의 없으며, 보행자가 감지와 경고 처리 속도가 신속하며, 보행자의 위험 동작을 정확히 감지하여 경고를 보낼 수 있는 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치는, 횡단보도의 길목에 설치되는 박스 형상의 경고 본체; 상기 경고 본체에 위치하며, 상기 횡단보도의 길목에 있는 보행자를 레이저 스캐닝에 의해 감지하는 레이저 스캔유닛; 상기 레이저 스캔유닛으로부터 레이저 스캔신호를 수집하며, 상기 레이저 스캔신호를 처리하여 상기 보행자의 동작을 감지하는 제어유닛; 및 상기 제어유닛에 의해 작동되는 스피커를 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 횡단보도의 보행자 신호등에 연결되며, 상기 보행자 신호등이 적색인 상태에서 상기 횡단보도로 진입하는 보행자의 동작을 상기 레이저 스캔유닛에 의해 감지하고, 상기 스피커를 통해 상기 보행자에게 경고하도록 구성된다.

상기 경고 본체는, 상기 제어유닛이 내부에 탑재되며 전면부가 개방된 철재 박스; 상기 철재 박스의 전면부를 개폐하도록 상기 철재 박스의 하부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 철재박스를 닫은 상태에서 잠금되도록 구성되며, 상기 스피커가 결합되며, 상기 스피커의 결합 영역에 홀들이 마련된 개폐도어; 및 상기 철재 박스의 측벽부에 결합되며, 전면부가 개방되고 상하 측벽이 있으며, 상기 레이저 스캔유닛이 내부에 배치되는 사이드 박스를 포함할 수 있다.

상기 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치는 상기 제어유닛에 연결되며, 외부 전원을 공급하는 파워 연결유닛; 및 상기 레이저 스캔유닛과 상기 파워 연결유닛을 연결하며, 상기 파워 연결유닛의 서지로부터 레이저 스캔유닛을 보호하는 서지 프로텍터를 더 포함할 수 있다.

상기 철재 박스에는, 상기 서지 프로텍터가 상하 이동하여 위치 고정되도록 상하로 배치되는 레일부가 마련될 수 있다.

상기 레이저 스캔유닛은, 스캔 본체; 상기 스캔 본체의 측부에 위치하는 레이저 발광부; 상기 레이저 발광부에 인접하게 위치하는 레이저 수광부; 상기 레이저 발광부에서 수신되는 레이저를 회전하면서 사면 반사하도록 사면에 거울이 있는 육면체 형상의 회전 드럼; 및 상기 회전 드럼을 회전 구동시키며, 상기 레이저 발광부와 상기 레이저 수광부의 레이저 송신과 수신을 처리하는 레이저 제어부를 포함할 수 있다.

상기 회전 드럼은, 사면부가 중심면부에 경사진 형상으로 배치된 마름모꼴의 육면체 형상이며, 반사 가능하도록 도금되어 있을 수 있다.

상기 제어유닛에 연결되어 상기 경고 본체에 회전 구동 가능하게 구성되되, 상기 횡단보도 주위 보행자와 주행 차량에게 경고하기 위한 광을 조사하는 복수의 엘이디를 구비한 회전 엘이디 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 기술된 본 발명의 일 실시예는, 일체형으로 구성되어 유지 관리 및 설치가 용이하며, 감지 방향의 틀어짐이나 감지 센서 파손이 방지되며, 오동작 발생 가능성이 거의 없으며, 보행자가 감지와 경고 처리 속도가 신속하며, 보행자의 위험 동작을 정확히 감지하여 경고를 보낼 수 있는 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 개폐도어의 개방도이다.
도 3은 도 2의 레이저 스캔유닛의 측면 개략도이다.
도 4는 도 3의 레이저 스캔유닛의 회전 드럼 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치의 보행자 감지 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치의 정면도이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 일 실시예에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시예로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.

도면의 방향과 위치는 XYZ 직교 좌표계를 상정하여 설명하며, 상하좌우는 XY좌표 평면계와 일치하며, 전후좌우는 YZ 좌표의 평면계와 일치하는 것으로 상정한다. 실시예들의 도면에서 하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 구성 요소들은 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들을 포함하는 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들에 제한하진 않는다. 도시되었으나 설명이 생략된 구성 요소들은 실시예들에 포함된 것으로 이해되어야 한다.

사용되는 용어들은 특별히 정의된 용어를 제외하고는 통상적인 한자, 국어 혹은 영어의 사전적인 의미 혹은 해당 분야에서 사용되는 용어와 부합하는 속성을 가진 것으로 이해되어야 한다. "포함한다, 구성된다, 또는 구비한다"는 다른 구성요소들을 더 가질 수 있음을, "고정 및 구속된다"는 이동과 움직임이 제한됨을, "회전 및 힌지"는 대상 객체의 일부 혹은 전부가 회전하여 이동될 수 있음을 의미한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치는, 횡단보도의 길목에 설치되는 박스 형상의 경고 본체(100), 경고 본체(100)에 위치하며 횡단보도의 길목에 있는 보행자를 레이저 스캐닝에 의해 감지하는 레이저 스캔유닛(120), 레이저 스캔유닛(120)으로부터 레이저 스캔신호를 수집하며 레이저 스캔신호를 처리하여 보행자의 동작을 감지하는 제어유닛(130), 제어유닛(130)에 의해 작동되는 스피커(106)를 포함한다.

경고 본체(100)는, 제어유닛(130)이 내부에 탑재되며 전면부가 개방된 철재 박스(101)와 철재 박스(101)의 전면부를 개폐하도록 철재 박스(101)의 하부에 회전 가능하게 결합된 개폐도어(105)를 포함한다.

개폐도어(105)는 철재박스를 닫은 상태에서 잠금되도록 구성된다. 이러한 개폐도어(105)에는 보행자에게 경고 소리를 제공하기 위한 스피커(106)가 결합되며, 스피커(106)의 결합 영역에 홀들(107)이 마련된다.

개폐도어(105)는 경고 본체(100)에 잠금 결합된 상태에서는 경고 본체(100)를 폐쇄하며, 잠금 해제되면 경고 본체(100)의 하부에서 하방으로 회전되어 경고 본체(100)를 개방시킬 수 있다. 이때는 경고 본체(100)의 내부가 드러나며, 경고 본체(100)의 내부에 있는 요소들의 정비가 가능하게 된다.

스피커(106)는 개폐도어(105)가 경고 본체(100)를 닫은 상태에서 경고 본체(100)의 내부에서 배치됨으로써 외부로부터 보호되며 수분으로부터 차단되도록 밀봉 처리된 것이다.

경고 본체(100)는 철재 박스(101)의 측벽부에 결합되며, 전면부가 개방되고 상하 측벽이 있으며, 레이저 스캔유닛(120)이 내부에 배치되는 사이드 박스(110)를 포함할 수 있다.

사이드 박스(110)는 보행자의 레이저 스캐닝을 위한 레이저 스캔유닛(120)을 배치하기 위한 것이다. 레이저 스캔유닛(120)은 사이드 박스(110)의 내부에 안치되어 배치될 수 있으며, 사이드 박스(110)의 개방된 전면부를 통해서 레이저가 외부로 방사될 수 있다.

경고 본체(100)의 내부에는 제어유닛(130)과 레이저 스캔유닛(120)에 전원을 공급하고 회로를 보호하며, 스피커(106)를 작동시키기 위한 파워 연결유닛(140)과 서지 프로텍터(145)가 배치된다.

파워 연결유닛(140)은 제어유닛(130)에 연결되며 외부 전원을 공급하는 것이다. 파워 연결유닛(140)은 전압을 바이메탈 방식의 차단기가 마련될 수 있다.

서지 프로텍터(145)는 파워 연결유닛(140)을 통해 제어유닛(130)에 연결하며, 파워 연결유닛(140)의 서지로부터 레이저 스캔유닛(120)과 제어유닛(130)을 보호하는 것이다. 레이저 스캔유닛(120)은 제어유닛(130)에 의해 작동되도록 제어유닛(130)에 연결된다.

이러한 서지 프로텍터(145)는 서지 프로텍터(145)의 상하 이동을 안내하며 서지 프로텍터(145)가 철재 박스(101) 내에 위치 고정 가능하도록 상하로 배치되는 레일부(147)에 고정된다.

레일부(147)는 전선의 적절한 배치에 따라 서지 프로텍터(145)의 위치가 조절되도록 서지 프로텍터(145)의 이동을 안내할 수 있으며, 서지 프로텍터(145)의 상하 방향에 따른 고정 위치를 제공한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 레이저 스캔유닛(120)은, 스캔 본체(121), 스캔 본체(121)의 측부에 위치하는 레이저 발광부(122), 레이저 발광부(122)에 인접하게 위치하는 레이저 수광부(123)를 포함한다.

또한 레이저 스캔유닛(120)은 레이저 발광부(122)에서 수신되는 레이저를 회전하면서 사면 반사하도록 사면에 거울이 있는 육면체 형상의 회전 드럼(125), 회전 드럼(125)을 회전 구동시키며 레이저 발광부(122)와 레이저 수광부(123)의 레이저 송신과 수신을 처리하는 레이저 제어부(128)를 포함한다.

회전 드럼(125)은, 사면부가 중심면부에 경사진 형상으로 배치된 마름모꼴의 육면체 형상이며, 반사 가능하도록 도금된 반사면(127)이 있을 수 있다.

레이저 스캔유닛(120)의 레이저 수광부(123)는 회전하는 회전 드럼(125)에 레이저를 조사하며 레이저는 회전 드럼(125)의 사면에서 각각 일정한 방향으로 반사되어 횡단보도 진입영역 측으로 점차 넓게 조사될 수 있다.

레이저는 경사진 형상의 마름모꼴 육면체 형상에 의해서 회전 드럼(125)에서 멀어짐에 따라 조사 영역이 넓어진다. 레이저는 보행자로부터 반사되어 레이저 수광부(123) 측에 도달될 수 있으며, 보행자는 레이저에 의해 스캐닝될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 횡단보도 측으로 진입되는 보행자의 모션이 제어유닛(130)에 감지될 수 있으며, 보행자의 이상 모션이 감지되면 제어유닛(130)에 기억된 경고 멘트가 스피커(106)를 통해 방송된다.

상기의 제어유닛(130)은 횡단보도의 보행자 신호등에 연결되며, 보행자 신호등이 적색인 상태에서 횡단보도로 진입하는 보행자의 동작을 레이저 스캔유닛(120)에 의해 감지하고, 스피커(106)를 통해 보행자에게 경고하도록 구성된다.

도 6을 더 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 스캐닝을 이용한 보행신호 음성안내 보조장치는, 제어유닛(130)에 연결되어 경고 본체(100)에 회전 구동 가능하게 구성되며, 횡단보도 주위 보행자와 주행 차량에게 경고하기 위한 광을 조사하는 복수의 엘이디(151)를 구비한 회전 엘이디 유닛(150)을 더 포함할 수 있다.

레이저 스캔유닛(120)에 의해 보행자의 이상 모션이 감지되면, 제어유닛(130)에 의해서 회전 엘이디 유닛(150)에 회전되면서 엘이디들로부터 다양한 색상의 빛이 조사될 수 있다. 주로 붉은 색상이나 주황 색상이 조사될 수 있다. 이처럼 엘이디들부터의 경고광이 횡단보도 측으로 주행하는 차량들에게 조사됨으로써 차량들에게 경고가 될 수 있으며, 보행자들에게도 경고가 된다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에서는 일체형 보행신호 음성안내 보조장치에서 센서로서 레이저 스캐너를 사용한다. 레이저는 직진 운동을 하므로, 보행자 횡단보도에서 보행자가 정지하는 면적의 영역과 같은 일정 영역을 감지할 수 있는 레이저 스캔기능을 제공한다. 레이저 스캐닝은 감지하는 즉시 바로 제어유닛에서 그 신호가 송신되므로 반응속도가 매우 우수하며, 박스 형상에 일체형으로 구성할 수 있어 신호등 상단부에 구성하기 용이하다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

100: 경고 본체 101: 철재 박스
105: 개폐도어 106: 스피커
107: 홀들 110: 사이드박스
120: 레이저 스캔유닛 121: 스캔 본체
122: 레이저 발광부 123: 레이저 수광부
125: 회전 드럼 127: 반사면
128: 레이저 제어부 130: 제어유닛
140: 파워 연결유닛 145: 서지 프로텍터
147: 레일부 150: 회전 엘이디 유닛

Claims (7)

1. 횡단보도의 길목에 설치되는 박스 형상의 경고 본체;
   상기 경고 본체에 위치하며, 상기 횡단보도의 길목에 있는 보행자를 레이저 스캐닝에 의해 감지하는 레이저 스캔유닛;
   상기 레이저 스캔유닛으로부터 레이저 스캔신호를 수집하며, 상기 레이저 스캔신호를 처리하여 상기 보행자의 동작을 감지하는 제어유닛; 및
   상기 제어유닛에 의해 작동되는 스피커를 포함하며,
   상기 제어유닛은 상기 횡단보도의 보행자 신호등에 연결되며, 상기 보행자 신호등이 적색인 상태에서 상기 횡단보도로 진입하는 보행자의 동작을 상기 레이저 스캔유닛에 의해 감지하고, 상기 스피커를 통해 상기 보행자에게 경고하도록 구성되며,
   상기 경고 본체는,
   상기 제어유닛이 내부에 탑재되며 전면부가 개방된 철재 박스;
   상기 철재 박스의 전면부를 개폐하도록 상기 철재 박스의 하부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 철재박스를 닫은 상태에서 잠금되도록 구성되며, 상기 스피커가 결합되며, 상기 스피커의 결합 영역에 홀들이 마련된 개폐도어; 및
   상기 철재 박스의 측벽부에 결합되며, 전면부가 개방되고 상하 측벽이 있으며, 상기 레이저 스캔유닛이 내부에 배치되는 사이드 박스를 포함하며,
   상기 레이저 스캔유닛은,
   스캔 본체;
   상기 스캔 본체의 측부에 위치하는 레이저 발광부;
   상기 레이저 발광부에 인접하게 위치하는 레이저 수광부;
   상기 레이저 발광부에서 수신되는 레이저를 회전하면서 사면 반사하도록 사면에 거울이 있는 육면체 형상의 회전 드럼; 및
   상기 회전 드럼을 회전 구동시키며, 상기 레이저 발광부와 상기 레이저 수광부의 레이저 송신과 수신을 처리하는 레이저 제어부를 포함하며,
   상기 회전 드럼은, 사면부가 중심면부에 경사진 형상으로 배치된 마름모꼴의 육면체 형상이며, 반사 가능하도록 도금되어 있으며,
   상기 제어유닛에 연결되며, 외부 전원을 공급하는 파워 연결유닛; 및
   상기 레이저 스캔유닛과 상기 파워 연결유닛을 연결하며, 상기 파워 연결유닛의 서지로부터 레이저 스캔유닛을 보호하는 서지 프로텍터를 더 포함하며,
   상기 철재 박스에는, 상기 서지 프로텍터가 상하 이동하여 위치 고정되도록 상하로 배치되는 레일부가 마련되며,
   상기 제어유닛에 연결되어 상기 경고 본체에 회전 구동 가능하게 구성되되, 상기 횡단보도 주위 보행자와 주행 차량에게 경고하기 위한 광을 조사하는 복수의 엘이디를 구비한 회전 엘이디 유닛을 더 포함하는 보행신호 음성안내 보조장치.
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