KR101988002B1 - 횡단보도 안전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 횡단보도 안전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량신호등의 신호 및 주행 중인 차량의 속도를 바탕으로 사고위험을 알려 사고를 예방하는 횡단보도 안전 시스템을 제공한다.

Description

횡단보도 안전 시스템 {Pedestrian safety system}

본 발명은 횡단보도 안전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량신호등의 신호 및 주행 중인 차량의 속도를 바탕으로 사고위험을 알려 사고를 예방하는 횡단보도 안전 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량이 주행하는 도로에는 보행자가 반대편으로 건너갈 수 있도록 일정간격 또는 불규칙적으로 필요 위치에 대하여 횡단보도가 설치된다.

또한, 이러한 횡단보도에는 보행자의 안전한 횡단을 위해 차량의 통제 및 보행자의 횡단을 유도하는 신호등이 설치된다.

이에, 보행자는 신호등의 신호에 따라 차량이 주행 시에는 대기하고 있다가 신호등의 횡단 신호가 점등 시 이를 확인하고 횡단을 수행하게 된다.

그러나, 상기와 같이 횡단보도 및 신호등이 설치되어 있음에도 이를 무시하고 횡단을 시도하다가 사고가 발생하는 일이 빈번히 발생하였다.

특히, 이러한 사고는 판단력이 저하되는 어린이로 하여금 더욱 심하게 발생하고 있는 문제점이 있다.

또한, 보행자가 횡단보도를 건너고자 하는 경우 보행자 신호등이 켜진 직후에 고속 차량이 신호를 위반하거나, 부주의로 정차를 하지 못하고 보행자와 충돌하는 사고가 빈번하게 발생하고 있는 문제점이 있다.

특히, 유치원생이나 초등학생은 보행자 신호등이 켜지자마자 주위를 살피지 않고 앞만 보고 횡단보도로 뛰어들기 때문에 횡단보도에서 인명사고가 자주 발생하는 문제점이 있다.

또, 종래에는 차량신호등 및 보행자 신호등의 신호가 바뀌는 과정에서 주황색 신호가 점등되거나 녹색 신호가 깜박거림으로써 운전자 또는 보행자에게 주의를 주게 되는데, 그 신호가 너무 짧아 운전자 또는 보행자가 제대로 인식하지 못하여 사고가 발생되는 문제점이 있다.

즉, 차량 통행 시 운전자는 녹색 신호등을 확인하고 주행을 하다가 신호등 근처에서 갑자기 신호가 바뀌면 진행하는 차량의 속도 때문에 신호등 앞에서 정지하지 못하고 그대로 주행하는 경우가 빈번하였으며, 이로 인해 교차로나 횡단보도에서 교통사고로 이어지는 사고가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 보행자는 보행자 신호등의 녹색 신호를 확인하고 길을 건너다가 녹색 신호가 깜박거리면 뛰는 사람도 있지만 뛰지 못하는 사람(노약자 또는 장애인 등)도 있다. 이때, 횡단보도를 횡단하는 도중에 신호가 바뀌게 되면 길을 건너는 사람을 확인하지 못하고 출발하는 차량이나 고속으로 진행하는 차량에 치이는 사고가 종종 발생하는 문제점이 있다.

특히, 걸음걸이가 빠르지 않거나 신호의 변동 상황을 빨리 감지하지 못하는 노약자나 어린이의 경우 횡단보도에서 교통사고의 발생 빈도가 높게 나타나고 있는 문제점이 있었다.

한국등록특허 [10-1695466]에서는 횡단보도 보행안전 관리시스템 및 그 보행안전 관리시스템을 이용한 보행안전 관리방법이 개시되어 있다.

한국등록특허 [10-1695466](등록일자: 2017년01월05일)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량신호등의 신호 및 주행 중인 차량의 속도를 바탕으로 사고위험을 알려 사고를 예방하는 횡단보도 안전 시스템를 제공하는 것이다.

본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템은, 차량신호등(100), 보행자신호등(200) 및 횡단보도(300)를 포함하는 횡단보도 안전 시스템에 있어서, 상기 차량신호등(100)의 황색 또는 적색을 점등하기 위해 연결되는 차량신호등전원선(101)의 일측에 상기 차량신호등전원선(101)을 감싸는 형태의 차량신호등전류감지센서(111)를 포함하며, 상기 차량신호등(100)의 황색 또는 적색 신호를 감지하는 차량신호감지부(110); 상기 차량신호감지부(110)로부터 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지된 경우, 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도를 감지하는 차량감지부(120); 안내방송을 송출하는 음향부(500); 및 상기 차량신호 감지부(110)로부터 상기 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지되고, 상기 차량감지부(120)로부터 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도가 감지되면, 해당 차량의 정지거리를 연산하고, 정지거리가 횡단보도(300)를 침범할 것으로 판단되면, 상기 음향부(500)에 횡단위험을 알리는 경고방송을 송출하는 명령을 전송하는 제어부(900);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량신호감지부(110)는 상기 전류감지센서(111)에 전류가 감지되면 작동하는 차량신호릴레이(112)를 포함하며, 상기 차량신호릴레이(112)의 구동에 의해 상기 차량감지부(120)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 차량신호감지부(110)는 상기 전류감지센서(111)에 전류가 감지되면 작동하는 차량신호릴레이(112)를 포함하며, 상기 차량신호릴레이(112)의 구동에 의해 상기 음향부(500)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부(900)는 상기 차량신호 감지부(110)로부터 상기 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지되고, 상기 차량감지부(120)로부터 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도가 감지되면, 해당 차량의 정지거리를 연산하고, 정지거리가 횡단보도(300)를 침범할 것으로 판단되면, 상기 보행자신호등(200)의 녹색 등 점등 시간을 지연시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 횡단보도 안전 시스템은 상기 보행자신호등(200)의 녹색을 점등하기 위해 연결되는 보행자신호등전원선(201)의 일측에 상기 보행자신호등전원선(201)을 감싸는 형태의 보행자신호등전류감지센서(211)를 포함하며, 보행자신호등(200)의 녹색 신호를 감지하는 보행신호감지부(210); 및 횡단보도(300)로 진입하는 보행자를 감지하는 진입감지부(220);를 포함하며, 상기 제어부(900)는 상기 보행신호감지부(210)로부터 감지된 보행자신호등(200)의 신호가 녹색으로 감지되면, 상기 음향부(500)에 횡단 가능함을 알리는 안내방송을 송출하도록 제어하고, 상기 보행신호감지부(210)로부터 감지된 보행자신호등(200)의 신호가 적색으로 감지되고, 상기 진입감지부(220)로부터 보행자가 감지되면, 상기 음향부(500)에 횡단위험을 알리는 경고방송을 송출하는 명령을 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 횡단보도 안전 시스템은 보행자대기구간(400)에 대기 중인 보행자를 감지하는 보행자감지부(410);를 포함하며, 상기 제어부(900)는 상기 보행자감지부(410)에 보행자가 감지되면, 상기 음향부(500)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 횡단보도 안전 시스템은 횡단보도(300)를 건너는 보행자의 보행 패턴을 감지하는 보행패턴감지부(310);를 포함하며, 상기 제어부(900)는 상기 보행패턴감지부(310)로부터 감지된 보행 패턴을 근거로 보행자신호등(200)이 적색으로 바뀌기 전에 보행자가 횡단보도(300)를 건너가지 못할 것으로 판단되면 보행자신호등(200)의 적색 점등 시간을 지연시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 횡단보도 안전 시스템은 횡단보도(300) 상에 조명을 비추거나, 횡단보도(300) 상에 조명이 설치되는 조명부(600);를 포함하며, 상기 제어부(900)는 미리 설정된 평균 보행속도로 보행 시 횡단보도(300)를 건널 수 있는 영역을 조명으로 표시하도록 상기 조명부(600)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 횡단보도 안전 시스템은 주변 소음을 측정하는 소음측정부(700);를 포함하며, 상기 제어부(900)는 상기 소음측정부(700)로부터 측정된 소음의 크기에 따라 상기 음향부(500)의 음향을 조절하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 횡단보도 안전 시스템은 태양열 또는 태양광으로 전기를 생성하고 생성된 전기를 저장 및 공급하는 태양전지부(800);를 포함하며, 상기 제어부(900)는 기 설정된 시간대에 상기 태양전지부(800)에 저장된 전기를 상기 횡단보도 안전 시스템에서 사용할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량감지부(120) 및 진입감지부(220)는 라이다(LiDAR)를 이용함으로써 횡단보도 안전 시스템의 안전에 관한 정밀도를 제고 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템에 의하면, 차량신호등의 신호가 황색 또는 적색으로 감지되고, 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도가 감지되면, 해당 차량의 정지거리를 연산하고, 정지거리가 횡단보도를 침범할 것으로 판단되면, 경고방송을 송출함으로써, 주위를 살피지 않고 횡단하는 사람에게 부주의로 정차를 하지 못하는 차량 또는 신호 위반 차량 등의 위험을 알려 교통사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량신호등의 신호가 황색 또는 적색인 경우에만 차량감지부에 전원을 인가함으로써, 전력 소모를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 차량신호등의 신호가 황색 또는 적색인 경우에만 음향부에 전원을 인가함으로써, 전력 소모를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량이 보행자신호등의 녹색등 점등 시 횡단보도를 침범할 것으로 판단되면 보행자신호등의 녹색등 점등시간을 지연시킴으로써, 보행자신호등에 녹색신호가 들어오자마자 보행자가 앞만 보고 횡단보도로 뛰어들고, 차량이 차량신호등의 신호를 위반하거나, 부주의로 정차를 하지 못하는 경우 발생될 가능성이 높은 교통사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또, 보행자신호등의 녹색 신호 시 보행 안내 방송을 하고, 보행자신호등의 적색 신호 시 횡단보도로 진입하는 보행자에게 경고방송을 함으로써, 보다 안전한 횡단보도의 횡단이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 보행자감지부에 보행자가 감지되면 음향부에 전원이 인가되도록 함으로써, 전력 소모를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 보행 패턴을 근거로 보행자가 횡단보도를 시간 내에 건너가지 못할 것으로 판단되면 보행자신호등의 적색 점등 시간을 지연시킴으로써, 노약자 또는 장애인 등이 안전하게 횡단보도를 횡단할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 미리 설정된 평균 보행속도로 보행 시 횡단보도를 건널 수 있는 영역을 조명으로 표시하도록 함으로써, 청각 뿐 아니라 시각(조명)으로 보행 안내를 도와 보다 안전하게 횡단보도를 횡단할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또, 주변 소음 비례한 음향부의 음량을 제어함으로써, 전력 소모를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 미리 설정된 시간대에 태양전지부에 저장된 전기를 사용하도록 함으로써, 피크 전력을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 차량신호감지부가 차량신호등의 신호를 감지하도록 설치된 예를 보여주는 도면.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 차량신호감지부에 차량신호릴레이가 추가되며, 차량신호릴레이의 구동에 의해 차량감지부에 전원이 인가되도록 회로가 구성된 예를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 차량신호감지부에 차량신호릴레이가 추가되며, 차량신호릴레이의 구동에 의해 음향부에 전원이 인가되도록 회로가 구성된 예를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 보행신호감지부가 보행자신호등의 신호를 감지하도록 설치된 예를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지판(810)의 구조를 보다 상세하게 보여주는 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 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 이해되어야한다.

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 명세서에서 사용되는 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, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 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 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 차량신호감지부가 차량신호등의 신호를 감지하도록 설치된 예를 보여주는 도면이며, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 차량신호감지부에 차량신호릴레이가 추가되며, 차량신호릴레이의 구동에 의해 차량감지부에 전원이 인가되도록 회로가 구성된 예를 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 차량신호감지부에 차량신호릴레이가 추가되며, 차량신호릴레이의 구동에 의해 음향부에 전원이 인가되도록 회로가 구성된 예를 보여주는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 보행신호감지부가 보행자신호등의 신호를 감지하도록 설치된 예를 보여주는 도면이다.

도 2 내지 도 6의 구성요소간 실선은 전원선을 나타내고, 점선은 통신선을 나타낸다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템은 차량신호등(100), 보행자신호등(200) 및 횡단보도(300)를 포함하는 횡단보도 안전 시스템에 있어서, 차량신호감지부(110), 차량감지부(120), 음향부(500) 및 제어부(900)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량신호감지부(110)는 상기 차량신호등(100)의 황색 또는 적색을 점등하기 위해 연결되는 차량신호등전원선(101)의 일측에 상기 차량신호등전원선(101)을 감싸는 형태의 차량신호등전류감지센서(111)를 포함하며, 상기 차량신호등(100)의 황색 또는 적색 신호를 감지한다.

상기 차량신호등전류감지센서(111)는 전류를 감지하는 센서로 예컨대 도너츠 모양의 자심을 사용하여 1차 및 2차 코일을 자심에 감아 2차 전류를 측정함으로써 1차 전류를 검지하는 변류기 방식과 전류에 의하여 생기는 자계 속에 홀 소자를 설치하여 홀 전압을 측정함으로써 자계의 강도, 즉 전류의 강약을 검지하는 홀 소자 방식 등의 센서를 사용할 수 있다.

즉, 상기 차량신호감지부(110)의 차량신호등전류감지센서(111)가 차량신호등전원선(101)을 감싸는 형태로 설치됨으로써, 차량신호등전원선(101)에 흐르는 전류를 감지할 수 있으며, 전류의 감지 유무에 따라 차량신호등(100)의 어떤 색 불이 점등되었는지 확인할 수 있다.

다시 말해, 차량신호등전원선(101)에 설치된 차량신호등전류감지센서(111)에 의해 전류가 감지되면, 차량신호등(100)의 해당 신호(황색 또는 적색)가 점등되었음을 확인할 수 있다.

차량감지부(120)는 상기 차량신호감지부(110)로부터 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지된 경우, 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도를 감지한다.

상기 차량감지부(120)는 루프코일, 인입선(Lead-In)과 증폭기로 구성될 수 있으며, 도로에 매설된 루프코일과 접속되어 루프 코일의 전기적인 변화를 검출하여 차량의 존재 및 통과를 검출할 수 있다. 이때, 루프 코일을 일정거리 이격되도록 도로에 매설하고, 두 개의 루프코일 간 간격 및 두 개의 루프코일을 통과하는 시간을 이용하여 차량의 속도를 감지할 수 있다.

또는, 스피드 건 과 같이 레이저, 마이크로파, 초음파 등을 이용하여 속도를 측정할 수 있으며, 도플러효과를 이용하여 물체의 속력을 측정할 수 있다. 즉, 움직이는 물체에 레이저, 마이크로파, 초음파 등을 쏘아 반사파의 주파수 변화를 측정한다.

도플러효과는 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 더 높게, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 더 낮게 관측되는 현상이며, 이런 진동수의 변화를 측정하면 파원과 관찰자의 움직임을 알 수 있다. 즉, 원래의 진동수와 반사파의 진동수의 차이를 이용해서 물체의 속력을 구할 수 있다.

이때, 상기 차량감지부(120)는 라이다(LiDAR; light detection and ranging)를 포함하여 구성될 수 있다.

라이다(LiDAR)는 레이저레이더(laser radar)라고도 하며, 전파에 가까운 성질을 가진 레이저광선을 사용하여 개발한 레이더라고 볼 수 있다.

라이다(LiDAR)는 레이저빔을 목표물에 비춤으로써 사물까자의 거리, 방향, 속도, 3D 영상정보를 수집할 수 있는 기술로 현재 자율자동차의 핵심 기술로 사용되고 있다.

라이다(LiDAR)를 이용하면, 주행중인 차량의 위치, 속도(주행차량의 운행속도, 정지속도 등) 및 이동방향을 인식할 수 있다.

따라서, 라이다(LiDAR)를 이용하게 되면 정확한 상황 판단에 따른 경고 방송을 송출할 수 있다.

음향부(500)는 안내방송을 송출한다.

제어부(900)는 상기 차량신호 감지부(110)로부터 상기 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지되고, 상기 차량감지부(120)로부터 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도가 감지되면, 해당 차량의 정지거리를 연산하고, 정지거리가 횡단보도(300)를 침범할 것으로 판단되면, 상기 음향부(500)에 횡단위험을 알리는 경고방송을 송출하는 명령을 전송한다.

여기서, 정지거리는 운전자가 정지할 상황을 인식한 순간부터 차가 완전히 멈출 때까지 자동차가 진행한 거리를 말하는 것으로, 공주(空走)거리와 제동(制動)거리의 합이다.

운전자가 보행자나 정지신호를 보고 브레이크 페달을 밟기까지 걸리는 시간을 공주시간, 그 동안 자동차가 진행하는 거리를 공주거리라고 한다. 그리고 브레이크가 작동한 때부터 자동차가 완전히 정지할 때까지 진행한 거리를 제동거리라고 한다. 이 둘을 합한 것이 정지거리이다. 공주거리는 운전자의 주의력이나 반응속도에 따라 달라지고, 제동거리는 자동차의 무게, 도로상태, 브레이크 성능에 따라 달라진다. 두 경우 모두 자동차의 속력이 빠르면 더 길어진다.

즉, 상기 제어부(900)는 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지되고, 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도가 감지(차량이 감지)되며, 해당 차량이 횡단보도(300)를 침범할 것으로 판단되면, 횡단위험을 알리는 경고방송을 송출하는 명령을 음향부(500)에 전송하여 경고방송이 송출되도록 한다.

이는, 주위를 살피지 않고 횡단하는 사람에게, 부주의로 정차를 하지 못하는 차량 또는 신호 위반 차량 등의 위험을 알리기 위함이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 차량신호감지부(110)는 상기 전류감지센서(111)에 전류가 감지되면 작동하는 차량신호릴레이(112)를 포함하며, 상기 차량신호릴레이(112)의 구동에 의해 상기 차량감지부(120)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색인 경우에만 차량감지부(120)에 전원을 인가하여 전력 소모를 최소화시키기 위한 것으로, 차량신호등(100)의 신호가 녹색인 경우에는 차량이 주행해도 되기 때문에 차량감지부(120)를 작동시키지 않아도 되기 때문이다.

여기서, 릴레이(relay)는 입력이 어떤 값에 도달하였을 때 작동하여 다른 회로를 개폐하는 장치로서, 접점이 있는 릴레이, 서멀(thermal) 릴레이, 압력 릴레이, 광 릴레이, 반도체 릴레이 등이 있다.

상기 차량신호릴레이(112)는 직렬로 연결(도 3 참조)될 수도 있으며, 병렬로 연결(도 4 참조)될 수도 있다.

즉, 상기 차량신호릴레이(112)가 직렬로 연결(도 3 참조)될 경우, 상기 차량신호등전류감지센서(111)에 전류가 감지되면, 상기 차량신호릴레이(112)가 작동하면서 상기 제어부(900)에 상기 차량신호등전류감지센서(111)에 감지된 전류에 대한 센싱 값을 전송하고, 상기 제어부(900)의 제어에 의해 상기 차량감지부(120)에 전원이 인가되도록 할 수 있다.

도 3에서는 상기 제어부(900)가 상기 차량감지부(120)에 직접 전원을 인가하는 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 제어부(900)의 스위칭 제어에 의해 차량감지부(120)에 전원을 인가하는 등 차량감지부에 전원을 인가할 수 있는 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

또한, 상기 차량신호릴레이(112)가 병렬로 연결(도 4 참조)될 경우, 상기 차량신호등전류감지센서(111)에 전류가 감지되면, 상기 제어부(900)에 상기 차량신호등전류감지센서(111)에 감지된 전류에 대한 센싱 값을 전송함과 동시에, 상기 차량신호릴레이(112)가 작동하면서 상기 차량신호릴레이(112)에 연결된 전원선으로부터 상기 차량감지부(120)에 전원이 인가되도록 할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 차량신호감지부(110)는 상기 전류감지센서(111)에 전류가 감지되면 작동하는 차량신호릴레이(112)를 포함하며, 상기 차량신호릴레이(112)의 구동에 의해 상기 음향부(500)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색인 경우에만 음향부(500)에 전원을 인가하여 전력 소모를 최소화시키기 위한 것으로, 차량신호등(100)의 신호가 녹색인 경우에는 차량이 주행해도 되기 때문에 음향부(500)를 작동시키지 않아도 되기 때문이다.

상기 차량신호릴레이(112)는 직렬로 연결(미도시)될 수도 있으며, 병렬로 연결(도 5 참조)될 수도 있다.

상기 차량신호릴레이(112)가 병렬로 연결(도 5 참조)될 경우, 상기 차량신호등전류감지센서(111)에 전류가 감지되면, 상기 제어부(900)에 상기 차량신호등전류감지센서(111)에 감지된 전류에 대한 센싱 값을 전송함과 동시에, 상기 차량신호릴레이(112)가 작동하면서 상기 차량신호릴레이(112)에 연결된 전원선으로부터 상기 음향부(500)에 전원이 인가되도록 할 수 있다.

상기 차량신호릴레이(112)가 직렬로 연결된 전기적인 열결 및 작동관계는 상기 차량신호릴레이(112)의 구동에 의해 상기 차량감지부(120)에 전원이 인가되는 예를 설명한 부분과 유사하므로 생략하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템의 제어부(900)는 상기 차량신호 감지부(110)로부터 상기 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지되고, 상기 차량감지부(120)로부터 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도가 감지되면, 해당 차량의 정지거리를 연산하고, 정지거리가 횡단보도(300)를 침범할 것으로 판단되면, 상기 보행자신호등(200)의 녹색 등 점등 시간을 지연시키도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

보행자신호등(200)에 녹색신호가 들어오자마자 보행자가 앞만 보고 횡단보도로 뛰어들고, 차량이 차량신호등(100)의 신호를 위반하거나, 부주의로 정차를 하지 못하는 경우 교통사고가 발생될 수 있다.

즉, 이러한 사고를 예방하기 위해, 보행자신호등(200)의 녹색 등 점등 시간을 상황에 따라 지연시킬 수 있다.

이를 위해, 차량의 정지거리를 연산하고, 정지거리가 횡단보도(300)를 침범할 것으로 판단되면, 보행자신호등(200)의 녹색 등 점등 시간을 지연시키도록 제어할 수 있다.

도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템은 보행신호감지부(210) 및 진입감지부(220)를 포함하며,

상기 제어부(900)는 상기 보행신호감지부(210)로부터 감지된 보행자신호등(200)의 신호가 녹색으로 감지되면, 상기 음향부(500)에 횡단 가능함을 알리는 안내방송을 송출하도록 제어하고,

상기 제어부(900)는 상기 보행신호감지부(210)로부터 감지된 보행자신호등(200)의 신호가 적색으로 감지되고, 상기 진입감지부(220)로부터 보행자가 감지되면, 상기 음향부(500)에 횡단위험을 알리는 경고방송을 송출하는 명령을 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 보행자신호등(200)의 신호가 녹색인 경우 보행 안내 방송을 송출하여, 보행자신호등(200)을 주시하지 않는 사람 또는 시각 장애인 등에게 보행자신호등(200)이 녹색 신호로 바뀌었음을 안내하여 횡단보도의 횡단을 돕도록 할 수 있다.

또한, 보행자신호등(200)의 신호가 적색인데 보행자가 횡단보도를 진입한 경우 경고방송을 송출하여, 보행자신호등(200)의 신호를 착각한 사람 또는 무단 횡단을 하려는 사람 등에게 위험을 알려 무단횡단을 방지할 수 있다.

보행신호감지부(210)는 상기 보행자신호등(200)의 녹색을 점등하기 위해 연결되는 보행자신호등전원선(201)의 일측에 상기 보행자신호등전원선(201)을 감싸는 형태의 보행자신호등전류감지센서(211)를 포함하며, 보행자신호등(200)의 녹색 신호를 감지한다.

상기 보행자신호등전류감지센서(211)는 전류를 감지하는 센서로 예컨대 도너츠 모양의 자심을 사용하여 1차 및 2차 코일을 자심에 감아 2차 전류를 측정함으로써 1차 전류를 검지하는 변류기 방식과 전류에 의하여 생기는 자계 속에 홀 소자를 설치하여 홀 전압을 측정함으로써 자계의 강도, 즉 전류의 강약을 검지하는 홀 소자 방식 등의 센서를 사용할 수 있다.

즉, 상기 보행신호감지부(210)의 보행자신호등전류감지센서(211)가 보행자신호등전원선(201)을 감싸는 형태로 설치됨으로써, 보행자신호등전원선(201)에 흐르는 전류를 감지할 수 있으며, 전류의 감지 유무에 따라 보행자신호등(200)의 어떤 색 불이 점등되었는지 확인할 수 있다.

다시 말해, 보행자신호등전원선(201)에 설치된 보행자신호등전류감지센서(211)에 의해 전류가 감지되면, 보행자신호등(200)의 해당 신호(녹색)가 점등되었음을 확인할 수 있다.

진입감지부(220)는 횡단보도(300)로 진입하는 보행자를 감지한다.

예를 들어, 상기 진입감지부(220)는 적외선 등을 조사하는 발광부와 상기 발광부에서 조사한 적외선 등을 수신하는 수광부를 구비할 수 있으며, 상기 발광부로부터 조사된 적외선 등이 상기 수광부에 도달하지 않을 경우 보행자가 진입한 것으로 판단할 수 있다.

이때, 상기 진입감지부(220)는 라이다(LiDAR; light detection and ranging)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기에서 예를 들은 적외선센서 방식의 제품은 기본적으로 인도에 블라드 형태로 설치하여 토목공사가 필수적이었으며, 곡선형 횡단보도에 설치가 어려웠으나, 라이다(LiDAR)를 이용할 경우, 기존 신호등 지주 등에 설치하여 토목공사가 필요 없으며 곡선형 횡단보도 역시 감지가 가능하다.

라이다(LiDAR)를 이용하면, 보행자의 정확인 위치, 보행자의 이동 방향 및 보행자의 이동 속도를 인식할 수 있다.

따라서, 라이다(LiDAR)를 이용하게 되면 보행자의 이동 방향 인식을 통해, 건너오는 보행자와 건너려고 하는 보행자를 구분하여, 적절한 메시지 송출이 가능하다.

상기에서 차량감지부(120)에 라이다(LiDAR)를 사용하는 예와 진입감지부(220)에 라이다(LiDAR)를 사용하는 예를 들었으나, 차량 감지와 보행자 감지에 모두 라이다를 사용하고자 할 경우, 하나의 라이다(LiDAR)를 사용하는 것도 가능함은 물론이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템은 보행자대기구간(400)에 대기 중인 보행자를 감지하는 보행자감지부(410)를 포함하며,

상기 제어부(900)는 상기 보행자감지부(410)에 보행자가 감지되면, 상기 음향부(500)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 대기하고 있는 사람이 있는 경우에만 음향부(500)에 전원을 인가하여 전력 소모를 최소화시키기 위한 것으로, 안내를 받을 사람이 없는 경우에는 음향부(500)를 작동시키지 않아도 되기 때문이다.

보행자대기구간(400)은 보행자가 횡단보도(300)를 건너기 위해서 대기하는 구간이며, 보행자감지부(410)는 도 1과 같이 압력을 감지하는 센서를 보행자대기구간(400)의 바닥에 설치할 수 있다.

도 1에서 보행자감지부(410)가 보행자대기구간(400)의 바닥에 설치된 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 인체감지 센서(적외선 센서, 동작 감지 센서 등)을 보행자대기구간(400) 상부에 설치하는 등 보행자를 감지할 수 있다면 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템은 횡단보도(300)를 건너는 보행자의 보행 패턴을 감지하는 보행패턴감지부(310)를 포함하며,

상기 제어부(900)는 상기 보행패턴감지부(310)로부터 감지된 보행 패턴을 근거로 보행자신호등(200)이 적색으로 바뀌기 전에 보행자가 횡단보도(300)를 건너가지 못할 것으로 판단되면 보행자신호등(200)의 적색 점등 시간을 지연시키도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 보행패턴감지부(310)는 횡단보도(300)의 바닥 전체에 설치되며, 사람이 발을 디디는 위치를 감지하는 압력감지센서로 구성될 수 있으며, 상기 보행패턴감지부(310)에 감지된 발의 크기 및 가해진 압력을 근거로 각각의 보행자 추정할 수 있고, 각각의 보행자가 발을 디디는 위치를 근거로 각각의 보행자 마다 보행 패턴을 감지할 수 있다.

따라서, 보행자신호등(200)이 적색으로 바뀌기 전에 보행자가 횡단보도(300)를 건너가지 못할 것으로 판단되는 보행자가 있다면, 해당 보행자가 횡단보도(300)를 안전하게 건너갈 때 까지 보행자신호등(200)의 적색 점등 시간을 지연시킬 수 있다.

이는, 노약자 또는 장애인 등이 안전하게 횡단보도(300)를 횡단할 수 있도록 하기 위함이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템은 횡단보도(300) 상에 조명을 비추거나, 횡단보도(300) 상에 조명이 설치되는 조명부(600)를 포함하며,

상기 제어부(900)는 미리 설정된 평균 보행속도로 보행 시 횡단보도(300)를 건널 수 있는 영역을 조명으로 표시하도록 상기 조명부(600)를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 청각 뿐 아니라 시각(조명)으로 보행 안내를 돕기 위함이다.

예를 들어, 좌측 통행을 전제로, 도 1과 같이 좌측과 우측으로 각각 6 개씩 조명부(600)가 설치되고, 보행자신호등(200)의 녹색 신호가 16초 동안 유지되며, 횡단보도(300)를 횡단하는 평규 시간이 12초인 경우,

보행자신호등(200)이 녹색 신호로 바뀌는 순간부터 6초가 지날 때 까지 좌측에 설치된 조명부(600) 6 개와 우측에 설치된 조명부(600) 6 개가 모두 점등되며, 그 후 2 초가 경과될 때마다 도 1에 도시된 화살표 방향으로 조명부(600)가 하나씩 소등되도록 할 수 있다.

이는, 보행자신호등(200)이 적색 신호로 바뀌기 직전에 횡단보도(300)를 건너려고 시도하여 교통사고의 위험에 노출되는 보행자를 줄일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템은 주변 소음을 측정하는 소음측정부(700)를 포함하며,

상기 제어부(900)는 상기 소음측정부(700)로부터 측정된 소음의 크기에 따라 상기 음향부(500)의 음향을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 주변 소음 비례한 음향부(500)의 음량 제어로 전력 소모를 최소화 시키기 위한 것으로, 조용할 때는 음향부(500)의 출력을 줄이고, 시끄러울 때는 음향부(500)의 출력을 높일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 안전 시스템은 태양열 또는 태양광으로 전기를 생성하고 생성된 전기를 저장 및 공급하는 태양전지부(800)를 포함하며,

상기 제어부(900)는 기 설정된 시간대에 상기 태양전지부(800)에 저장된 전기를 상기 횡단보도 안전 시스템에서 사용할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 태양전지부(800)에 저장된 전기를 일정 시간대에 사용하도록 할 수 있다.

이는, 전력피크타임(오전 10시~12시, 오후 2시~5시 등) 등 전기의 사용을 자제하는 것을 요구하는 시간대에 한전 등으로부터 공급되는 상용전기를 사용하지 않고, 태양전지부(800)에 저장된 전기를 사용하여 피크 전력을 절감시키기 위함이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지부(800)의 태양전지판(810)의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지부(800)의 태양 전지판(810)은 태양 전지판(810)의 양측면에 구비된 체인(811)과 상기 체인(811)에 연결된 와이퍼(815)와, 상기 와이퍼(815)의 상하 이동을 제한하는 리미트스위치(812)와, 상기 체인(811)과 와이퍼(815)를 동작시키는 전동모터(813)를 특정 시간에 따라 동작시키는 타이머(814)를 구비한다.

이와 같이 리미트스위치(812) 사이에서 체인(811)에 연결된 와이퍼(815)가 상하로 이동되어 태양 전지판(810)의 표면을 필요한 시간, 예컨대 태양 전지판(810)을 사용하지 않는 아침이나 저녁시간때에 청소함으로써 태양 전지판(810)의 효율을 높일 수 있게 된다.

바람직하게는 타이머(814)는 태양전지판에 이슬이 맺히는 시간(오전 04시 06시)으로 설정하는 것이 바람직하다. 이는 와이퍼에 의한 태양 전지판(810)의 효율을 극대화 하기 위한 세정을 위해서는 물이 필요하므로 세정용 물을 이슬로 대체하기 위한 것이다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: 차량신호등 101: 차량신호등전원선
110: 차량신호감지부 111: 차량신호등전류감지센서
112: 차량신호릴레이 120: 차량감지부
200: 보행자신호등 201: 보행자신호등전원선
210: 보행신호감지부 211: 보행자신호등전류감지센서
212: 보행자신호릴레이 220: 진입감지부
300: 횡단보도 310: 보행패턴감지부
400: 보행자대기구간 410: 보행자감지부
500: 음향부 600: 조명부
700: 소음측정부 800: 태양전지부
810: 태양전지판 811: 체인
812: 리미트스위치 813: 전동모터
814: 타이머 815: 와이퍼
900: 제어부

Claims (11)

1. 차량신호등(100), 보행자신호등(200) 및 횡단보도(300)를 포함하는 횡단보도 안전 시스템에 있어서,
   상기 차량신호등(100)의 황색 또는 적색을 점등하기 위해 연결되는 차량신호등전원선(101)의 일측에 상기 차량신호등전원선(101)을 감싸는 형태의 차량신호등전류감지센서(111)를 포함하며, 상기 차량신호등(100)의 황색 또는 적색 신호를 감지하는 차량신호감지부(110);
   상기 차량신호감지부(110)로부터 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지된 경우, 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도를 감지하는 차량감지부(120);
   횡단보도(300)를 건너는 보행자의 보행 패턴을 감지하는 보행패턴감지부(310);
   안내방송을 송출하는 음향부(500);
   횡단보도(300) 상에 조명을 비추거나, 횡단보도(300) 상에 조명이 설치되는 조명부(600); 및
   상기 차량신호 감지부(110)로부터 상기 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지되고, 상기 차량감지부(120)로부터 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도가 감지되면, 해당 차량의 정지거리를 연산하고, 정지거리가 횡단보도(300)를 침범할 것으로 판단되면, 상기 음향부(500)에 횡단위험을 알리는 경고방송을 송출하는 명령을 전송하는 제어부(900);로 이루어지되,
   상기 제어부(900)는,
   상기 차량신호 감지부(110)로부터 상기 차량신호등(100)의 신호가 황색 또는 적색으로 감지되고, 상기 차량감지부(120)로부터 지정된 구역을 지나가는 차량의 속도가 감지되면, 해당 차량의 정지거리를 연산하고, 정지거리가 횡단보도(300)를 침범할 것으로 판단되면, 상기 보행자신호등(200)의 녹색 등 점등 시간을 지연시키도록 제어되고,
   상기 보행패턴감지부(310)로부터 감지된 보행 패턴을 근거로 보행자신호등(200)이 적색으로 바뀌기 전에 보행자가 횡단보도(300)를 건너가지 못할 것으로 판단되면 보행자신호등(200)의 적색 점등 시간을 지연시키도록 제어되며,
   미리 설정된 평균 보행속도로 보행 시 횡단보도(300)를 건널 수 있는 영역을 조명으로 표시하도록 상기 조명부(600)를 제어하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 안전 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 차량신호감지부(110)는
   상기 전류감지센서(111)에 전류가 감지되면 작동하는 차량신호릴레이(112)를 포함하며,
   상기 차량신호릴레이(112)의 구동에 의해 상기 차량감지부(120)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 안전 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 차량신호감지부(110)는
   상기 전류감지센서(111)에 전류가 감지되면 작동하는 차량신호릴레이(112)를 포함하며,
   상기 차량신호릴레이(112)의 구동에 의해 상기 음향부(500)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 안전 시스템.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 횡단보도 안전 시스템은
   상기 보행자신호등(200)의 녹색을 점등하기 위해 연결되는 보행자신호등전원선(201)의 일측에 상기 보행자신호등전원선(201)을 감싸는 형태의 보행자신호등전류감지센서(211)를 포함하며, 보행자신호등(200)의 녹색 신호를 감지하는 보행신호감지부(210); 및
   횡단보도(300)로 진입하는 보행자를 감지하는 진입감지부(220);
   를 포함하며,
   상기 제어부(900)는
   상기 보행신호감지부(210)로부터 감지된 보행자신호등(200)의 신호가 녹색으로 감지되면, 상기 음향부(500)에 횡단 가능함을 알리는 안내방송을 송출하도록 제어하고,
   상기 보행신호감지부(210)로부터 감지된 보행자신호등(200)의 신호가 적색으로 감지되고, 상기 진입감지부(220)로부터 보행자가 감지되면, 상기 음향부(500)에 횡단위험을 알리는 경고방송을 송출하는 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 안전 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 횡단보도 안전 시스템은
   보행자대기구간(400)에 대기 중인 보행자를 감지하는 보행자감지부(410);
   를 포함하며,
   상기 제어부(900)는
   상기 보행자감지부(410)에 보행자가 감지되면, 상기 음향부(500)에 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 안전 시스템.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 횡단보도 안전 시스템은
   주변 소음을 측정하는 소음측정부(700);
   를 포함하며,
   상기 제어부(900)는
   상기 소음측정부(700)로부터 측정된 소음의 크기에 따라 상기 음향부(500)의 음향을 조절하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 안전 시스템.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 횡단보도 안전 시스템은
    태양열 또는 태양광으로 전기를 생성하고 생성된 전기를 저장 및 공급하는 태양전지부(800);
    를 포함하며,
    상기 제어부(900)는
    기 설정된 시간대에 상기 태양전지부(800)에 저장된 전기를 상기 횡단보도 안전 시스템에서 사용할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 안전 시스템.
    
11. 제5항에 있어서,
    상기 차량감지부(120) 및 진입감지부(220)는 라이다(LiDAR)인 것을 특징으로 하는 횡단보도 안전 시스템.
    

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