KR102060380B1 - 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템 - Google Patents

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본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템은, 차량 신호등의 차량 신호와 보행자 신호등의 보행자 신호가 번갈아 변환되어 보행자가 차로를 횡단할 수 있는 횡단보도에서의 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템에 있어서, 횡단보도의 일측 및 타측에 설치되어 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되면, 적색신호에서 녹색신호로 변환되어 상기 보행자가 상기 횡단보도를 횡단할 수 있도록 하고, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되면, 녹색신호에서 적색신호로 변환되어 상기 횡단보도의 상기 보행자의 횡단을 제한하도록 하는 보행자 신호등, 횡단보도의 상측에 설치되어 상기 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되면, 적색신호에서 녹색신호로 변환되어 상기 횡단보도의 정지선에서 정차중인 차량이 상기 횡단보도 상으로 운행할 수 있도록 하고, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되면, 녹색신호에서 적색신호로 변환되어 상기 차량이 상기 횡단보도의 정지선에 정차하도록 하는 차량 신호등, 상기 보행자 신호등에 설치되어 상기 횡단보도를 이용하려는 보행자의 대기 장소인 제1 영역의 영상을 획득하는 영상획득부, 상기 영상획득부에 의해 획득된 영상으로부터 분할 영역을 지정하고, 상기 지정된 분할 영역 내의 영상을 각각 추출하는 영상추출부, 상기 영상추출부에 의해 추출된 각 영상을 분석하여 상기 제1 영역 내에 위치한 물체의 이동 여부를 판단하는 인식부, 상기 인식부에 의해 판단된 상기 제1 영역 내의 상기 물체가 고정되었다고 판단되면, 상기 물체의 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정부 및 상기 높이측정부에 의해 측정된 상기 물체의 제1 높이와 기 설정된 제2 높이를 비교하여, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 크다고 판단되면, 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제1 시간이 지난 후, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하고, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제2 시간이 지난 후, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하는 제어부를 포함하며, 상기 제1 시간은, 상기 제2 시간보다 작을 수 있다.

Description

횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템{System for controlling signal cross road for preventing pedestrian accidents to cross road}
본 발명은 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템에 관한 것으로, 차량 신호등과 보행자 신호등이 번갈아 변환되어 보행자가 차로를 횡단할 수 있는 횡단보도의 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 보행자가 차도를 건너기 위해서는 보행자 신호가 설치된 횡단보도에서 대기하여, 차량 신호와 보행자 신호가 번갈아 변환되어 차량이 정차하는 동안 보행자가 차로를 횡단할 수 있는 신호 체계와 시스템이 구축되어 있다.
그러나, 보행자 신호가 녹색으로 변환된 후, 보행자가 횡단보도를 건너고자 할 때, 고속 차량이 신호를 위반하거나 부주의로 정차를 하지 못하고, 보행자와 충돌하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.
특히, 유치원생이나 초등학생은 보행자 신호등이 켜지자 마자 주위를 살피지 않고, 앞만보고 횡단보도로 뛰어 들어가기 때문에 횡단보도에서 인명사고가 자주 발생하게 된다.
종래에는 차량신호등 및 보행자 신호등의 신호가 바뀌는 과정에서 주황색 신호가 점등되거나 녹색신호가 깜박거림으로써 운전자 또는 보행자에게 주의를 주게 되는데, 그 신호가 너무 짧아 운전자 또는 보행자가 제대로 인식하지 못하는 경우가 많았다.
즉, 차량 통행 시, 운전자는 녹색신호등을 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 경우가 많았다.
또한, 보행자는 보행자 신호등의 녹색신호를 확인하고 길을 건너다가 녹색신호가 깜박거리면 뛰는 사람도 있고, 이를 무시하고 걷는 사람도 있다.
이 때, 횡단보도를 횡단하는 도중에 신호가 바뀌게 되면 길을 건너는 사람을 인지하지 못하고, 출발하는 차량이나 고속으로 진행하는 차량에 치이는 사고가 종종 발생한다. 특히, 걸음걸이가 빠르지 않거나 신호의 변동상황을 빨리 감지하지 못하는 노약자나 어린이의 경우 횡단보도에서 교통사고의 발생 빈도가 높게 나타나고 있다.
이를 해결하기 위하여 종래기술(한국등록특허 제0907107호)에는, 보행자 신호가 바뀌었음에도 불구하고, 횡단보도를 침범하려는 차량을 인지하면, 이를 보행자에게 알려주어 횡단보도 내에서의 교통 사고를 방지하고자 하였으나, 일반적으로 보행자는 차도에서의 소음 및 주변환경에 의한 주의 분산으로 위험상황에 대한 경고를 인지하지 못하는 경우가 많아, 실질적으로 교통 사고를 줄이는데 효과적이지 못한 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 횡단보도 상에서 위험 인지능력 미숙 또는 주의 분산으로 인해 위험 상황을 인지하기 어려운 유아 또는 어린이가 안전하게 횡단보도를 이용할 수 있도록 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템은, 차량 신호등의 차량 신호와 보행자 신호등의 보행자 신호가 번갈아 변환되어 보행자가 차로를 횡단할 수 있는 횡단보도에서의 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템에 있어서, 횡단보도의 일측 및 타측에 설치되어 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되면, 적색신호에서 녹색신호로 변환되어 상기 보행자가 상기 횡단보도를 횡단할 수 있도록 하고, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되면, 녹색신호에서 적색신호로 변환되어 상기 횡단보도의 상기 보행자의 횡단을 제한하도록 하는 보행자 신호등, 횡단보도의 상측에 설치되어 상기 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되면, 적색신호에서 녹색신호로 변환되어 상기 횡단보도의 정지선에서 정차중인 차량이 상기 횡단보도 상으로 운행할 수 있도록 하고, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되면, 녹색신호에서 적색신호로 변환되어 상기 차량이 상기 횡단보도의 정지선에 정차하도록 하는 차량 신호등, 상기 보행자 신호등에 설치되어 상기 횡단보도를 이용하려는 보행자의 대기 장소인 제1 영역의 영상을 획득하는 영상획득부, 상기 영상획득부에 의해 획득된 영상으로부터 분할 영역을 지정하고, 상기 지정된 분할 영역 내의 영상을 각각 추출하는 영상추출부, 상기 영상추출부에 의해 추출된 각 영상을 분석하여 상기 제1 영역 내에 위치한 물체의 이동 여부를 판단하는 인식부, 상기 인식부에 의해 판단된 상기 제1 영역 내의 상기 물체가 고정되었다고 판단되면, 상기 물체의 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정부 및 상기 높이측정부에 의해 측정된 상기 물체의 제1 높이와 기 설정된 제2 높이를 비교하여, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 크다고 판단되면, 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제1 시간이 지난 후, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하고, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제2 시간이 지난 후, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하는 제어부를 포함하며, 상기 제1 시간은, 상기 제2 시간보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템의 상기 제어부는, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 크다고 판단되면, 상기 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 상기 제1 시간이 지난 후, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하고, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 상기 제2 시간이 지난 후, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템의 상기 제어부는, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 크다고 판단되면, 상기 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간이 제3 시간 연장되도록 하고, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간이 제4 시간 연장되도록 하며, 상기 제3 시간은 상기 제4 시간보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템은 상기 제어부에 의해 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간동안 안내방송을 송출하는 송출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템의 상기 제1 시간은, 0초일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템의 상기 제2 높이는, 1m 이상 1.5m 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템의 상기 제어부는, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되는 경우, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되기 전, 상기 횡단보도 내에 상기 제1 보행자가 위치한다고 판단되면, 상기 제2 시간을 연장하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템의 상기 송출부는, 상기 제2 시간의 연장된 시간동안 안내방송을 송출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템의 상기 영상추출부는, 상기 영상획득부에 의해 획득된 영상으로부터 제1-1 영역 및 제1-2 영역을 분할하여, 상기 제1-1 영역의 영상 및 상기 제1-2 영역의 영상을 각각 추출하며, 상기 인식부는, 시간변화에 따라 상기 제1-1 영역의 영상과 상기 제1-2 영역의 영상 또는 상기 제1-2 영역의 영상과 상기 제1-1 영역의 영상에 순차적으로 물체가 추출되는 경우, 상기 제1 영역 내에 이동 물체가 있다고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템의 상기 인식부는, 상기 제1-1 영역의 영상 또는 상기 제1-2 영역의 영상 내의 물체가 시간변화에 따라서 변화가 없는 경우, 상기 제1 영역 내에 고정 물체가 있다고 판단할 수 있다.
본 발명에 의하면 위험 인지능력 미숙 또는 주의 분산으로 인해 위험 상황을 인지하기 어려운 유아 또는 어린이가 안전하게 횡단보도를 건널 수 있도록 한다.
또한, 횡단보도를 이용하는 보행자가 유아 또는 어린이인 경우 차량 신호와 보행자 신호 변환에 시간차를 두어 횡단보도에서 정차 중인 차량의 횡단보도 진입을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 횡단보도를 이용하는 보행자가 유아 또는 어린이인 경우 보행자 신호 유지시간을 연장하여, 유아 또는 어린이가 안전하게 횡단보도를 이용할 수 있도록 한다.
또한, 횡단보도를 이용하는 보행자에 따라 신호 체계를 전환하여, 교통 통제에 따른 지체를 최소화할 수 있다.
또한, 횡단보도를 이용하는 보행자에게 시각적, 청각적으로 위험 상황을 인지하도록 하여 보행자의 주의를 집중시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템을 도시한 개략 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어 시스템의 높이측정부를 설명하기 위한 참고도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어 시스템의 구성도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템을 도시한 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어 시스템의 높이측정부를 설명하기 위한 참고도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어 시스템의 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템(이하, 신호 제어시스템)은, 차량 신호등(3)의 차량신호와 보행자 신호등(2)의 보행신호가 번갈아 변환되어 보행자가 차로를 횡단할 수 있는 횡단보도(1)에서의 차량 신호등(3) 및 보행자 신호등(2)의 제어시스템에 관한 것이다.
신호 제어시스템은 보행자 신호등(2), 차량 신호등(3), 영상획득부(10), 영상추출부(20), 인식부(30), 높이측정부(40) 및 제어부(50)를 포함한다.
보행자 신호등(2)은 횡단보도(1)의 일측 및 타측에 설치되어 상기 차량 신호등이 녹색신호에서 적색신호로 변환되면, 적색신호에서 녹색신호로 변환되어 상기 보행자가 상기 횡단보도(1)를 횡단할 수 있도록 하고, 상기 차량 신호등(3)이 적색신호에서 녹색신호로 변환되면, 녹색신호에서 적색신호로 변환되어 상기 횡단보도(1)의 상기 보행자의 횡단을 제한하도록 한다.
차량 신호등(3)은 횡단보도(1)의 상측에 설치되어 상기 보행자 신호등(2)이 녹색신호에서 적색신호로 변환되면, 적색신호에서 녹색신호로 변환되어 상기 횡단보도(1)의 정지선에서 정차중인 차량이 상기 횡단보도(1) 상으로 운행할 수 있도록 하고, 상기 보행자 신호등(2)이 적색신호에서 녹색신호로 변환되면, 녹색신호에서 적색신호로 변환되어 상기 횡단보도(1)의 정지선에서 정차하도록 한다.
영상획득부(10)는 보행자 신호등(2)에 설치되어 상기 횡단보도(1)를 이용하려는 보행자의 대기 장소인 제1 영역(R)의 영상을 획득한다.
영상추출부(20)는 영상획득부(10)에 의해 획득된 영상으로부터 분할 영역을 지정하고, 지정된 분할 영역 내의 영상을 각각 추출한다.
인식부(30)는, 영상추출부(20)에 의해 추출된 각 영상을 분석하여 제1 영역(R) 내에 위치한 물체의 이동 여부를 판단한다.
이하, 영상획득부(10), 영상추출부(20) 및 인식부(30)에 의해 횡단보도(1)를 이용하려는 보행자의 대기 장소인 제1 영역(R) 내의 고정 물체 또는 이동 물체를 판별하는 과정을 설명하기로 한다.
구체적으로, 영상획득부(10), 영상추출부(20) 및 인식부(30)는, 횡단보도(1)를 이용하려는 보행자의 대기 장소인 제1 영역(R) 내에 위치한 보행자가 횡단보도(1)를 이용하기 위하여 대기 중인 제1 보행자(P)인지, 인도를 이동 중인 제2 보행자(Q)인지를 판별하기 위하여, 제1 영역(R) 내의 고정 물체 또는 이동 물체를 판별하기 위한 장치일 수 있다.
여기서, 제1 영역(R)이란 횡단보도(1)와 인접한 인도의 일 영역을 의미하며, 통상적으로 보행자가 보행자 신호를 위해 대기 중인 공간을 의미한다. 또한, 제1 영역(R)은 횡단보도(1)를 기준으로 일측 및 타측에 설치된 보행자 신호등(2)에 인접한 두 공간을 의미한다. 이하, 제1 영역(R)을 하나의 공간으로 설명하나 이는 본 발명을 이해하기 쉽도록 설명하기 위한 일환으로, 구체적인 언급이 없더라도 제1 영역(R)은 횡단보도(1)에 의해 구획된 인도 상의 두 영역을 의미한다.
또한, 고정 물체는 제1 보행자(P)를 의미하며, 제1 보행자(P)는 횡단보도(1) 이용을 위해 제1 영역(R)에 대기 중인 보행자를 의미한다. 그리고, 이동 물체는 제2 보행자(Q)를 의미하며, 제2 보행자(Q)는 횡단보도(1)와 인접한 인도를 이동중이며, 횡단보도(1)를 이용하여 차도를 횡단하는 것을 원하지 않는 보행자를 의미한다.
영상추출부(20)는 영상획득부(10)에 의해 획득된 영상으로부터 제1-1 영역 및 제1-2 영역을 분할하여, 제1-1 영역의 영상 및 제1-2 영역의 영상을 각각 추출하며, 인식부(30)는 시간변화에 따라 제1-1 영역의 영상과 제1-2 영역의 영상 또는 제1-2 영역의 영상과 제1-1 영역의 영상에 순차적으로 물체가 추출되는 경우, 제1 영역(R) 내에 이동 물체가 있다고 판단한다.
구체적으로, 인식부(30)는, 시간변화에 따라 제1-1 영역의 영상의 객체가 되는 물체가 제1-2 영역 영상의 객체가 되는 경우, 영상의 객체가 제1-1 영역으로부터 제1-2 영역으로 이동되었다고 판단하며, 시간변화에 따라 제1-2 영역의 영상의 객체가 되는 물체가 제1-1 영역 영상의 객체가 되는 경우, 영상의 객체가 제1-2 영역으로부터 제1-1 영역으로 이동되었다고 판단한다.
또한, 인식부(30)는 시간변화에 따라 제1-1 영역의 영상의 객체가 유지되거나 제1-2 영역의 영상의 객체가 유지된다고 판단되면, 제1 영역(R) 내의 물체는 고정되었다고 판단한다.
이를 통해, 제1 영역(R) 내의 물체가 고정되어 있거나 이동중인 것을 파악할 수 있으며, 이는 제1 영역(R) 내에 고정 물체인 제1 보행자(P) 또는 이동 물체인 제2 보행자(Q)를 판별하는 기능을 수행할 수 있다.
정리하면, 인식부(30)는 제1-1 영역의 영상 또는 제1-2 영역의 영상 내의 물체가 시간변화에 따라서 변화가 없는 경우, 제1 영역(R) 내에 고정 물체가 있다고 판단하여, 제1 영역(R) 내에 제1 보행자(P)가 있는 것으로 간주하여, 높이측정부(40)에 의한 제1 보행자(P)의 높이 산출이 진행되도록 하며, 제1-1 영역의 영상 또는 제1-2 영역의 영상 내의 물체가 시간변화에 따라서 변화가 있는 경우, 제1 영역(R) 내에 이동 물체가 있다고 판단하여, 제1 영역(R) 내에 제2 보행자(Q)가 있는 것으로 간주하므로, 높이측정부(40)에 의한 제2 보행자(Q)의 높이 산출이 진행되지 않도록 한다.
한편, 높이측정부(40)는, 인식부(30)에 의해 판단된 제1 영역(R) 내의 물체가 고정되었다고 판단되면, 물체의 지면으로부터의 높이를 측정한다.
구체적으로, 높이측정부(40)는 인식부(30)에 의해 제1 영역(R) 내에 횡단보도(1)를 횡단하기 위한 제1 보행자(P)가 대기 중인 것으로 판단되면, 제1 보행자(P)의 지면으로부터의 높이 즉, 제1 보행자(P)의 키인 제1 높이(H1)를 측정한다.
제어부(50)는, 높이측정부(40)에 의해 측정된 물체의 제1 높이(H1)와 기 설정된 제2 높이(H2)를 비교하여, 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 크다고 판단되면, 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제1 시간이 지난 후, 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하고, 제1 높이(H1)가 상기 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면, 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제2 시간이 지난 후, 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 한다.
제1 높이(H1)와 제2 높이(H2)의 비교는 제1 보행자(P)가 유아 또는 어린이인 경우를 판단하기 위함으로, 제2 높이(H2)는 일례로 1m 이상 1.5m 이하일 수 있다. 여기서 1m 이하인 유아 또는 어린이의 경우는 보호자가 동반되었을 확률이 높고, 1.5m 이상인 경우는 횡단보도(1)를 혼자 건너는 것이 가능한 청소년이라고 판단하여 제2 높이(H2)를 설정할 수 있다. 물론, 제2 높이(H2)의 범위는 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.
또한, 제어부(50)는 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 크다고 판단되면, 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제1 시간이 지난 후, 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하고, 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면, 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변화되고 제2 시간이 지난 후, 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 한다.
구체적으로, 제어부(50)는, 제1 보행자(P)의 키가 제2 높이(H2)보다 크다고 판단되면 제1 보행자(P)는 횡단보도(1)를 혼자 이용할 수 있는 청소년 또는 성인이라고 판단하여, 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로의 변환에 따른 보행자 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 변환이 동시에 또는 짧은 시간 내에 구현되도록 한다.
여기서, 차량 신호의 신호 변환과 보행자 신호의 신호 변환 시간차인 제1 시간은 일례로 0초일 수 있다. 제1 시간이 0초인 경우 차량 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 신호 변환과 보행자 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 신호 변환이 동시에 구현될 수 있다. 물론, 제1 시간은 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.
또한, 제어부(50)는 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면 제1 보행자(P)는 횡단보도(1)를 혼자 이용하는데 있어서 주의를 요하는 유아 또는 어린이라고 판단하여, 차량 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 변환에 따른 보행자 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 변환이 일정 시간이 지난 후 구현되도록 한다.
구체적으로, 차량 신호의 신호 변환과 보행자 신호의 신호 변환 시간차인 제2 시간은 일례로 3초일 수 있다. 제2 시간이 3초라는 것은 차량 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 신호 변환 후, 3초가 흐를 때까지 보행자 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 신호 변환은 구현되지 않으며 3초가 지난 후, 보행자 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 신호 변환이 구현된다.
이는, 차량 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 신호 변환 후, 예상치 못한 돌발 상황 예를 들어, 차도를 운행중인 차량이 제동에 실패하여 횡단보도(1)를 침범하거나 차량 신호의 신호 변환을 인지하지 못한 차량 운행자가 차량의 속도를 줄이지 않고 횡단보도(1)를 지나치는 경우 등의 상황이 발생하는 경우, 보행자 신호에 의존한 보행자가 상기와 같은 횡단보도(1)를 침범하는 차량에 의해 인명피해를 받지 않도록 하기 위함이다.
본 발명의 신호 제어시스템은, 차량 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 신호 변환 후, 제2 시간이 지나는 동안 보행자 신호의 신호 변환이 구현되지 않도록 하여, 예상치 못한 돌발 상황이 제2 시간 내에 종료되도록 하고, 보행자 신호의 신호 변환이 구현되도록 하여 횡단보도(1)를 이용하는 보행자의 안전을 도모할 수 있다.
또한, 제2 시간을 확보하기 위한 신호 체계에 의하여 교통 혼잡을 야기할 수 있는 문제점을 해결하기 위하여, 제1 영역(R) 즉, 횡단보도(1)를 이용하려는 보행자의 대기 공간 내의 유아 또는 어린이의 유무를 판단하기 위하여 제1 영역(R) 내의 보행자의 키를 측정하며, 이를 통해 제1 영역(R) 내에 횡단보도(1) 이용에 미숙한 유아 또는 어린이가 없는 경우, 차량 신호의 신호 변환과 보행자 신호의 신호 변환 사이의 시간차를 없게 하거나(제1 시간이 0초인 경우), 시간차를 짧게(1초 미만)하여, 신호 체계에 의한 교통 혼잡을 완화할 수 있다.
그리고, 제어부(50)는 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 크다고 판단되면, 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간이 제3 시간만큼 연장 되도록 하며, 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면, 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간이 제4 시간만큼 연장 되도록 한다. 여기서, 제3 시간은 제4 시간보다 작을 수 있다.
구체적으로, 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 크다고 판단되면, 보행자의 횡단보도(1) 이용시간 연장이 무의미하다고 판단(상술한 바 있음)하여, 녹색신호 연장 시간인 제3 시간이 0초 또는 짧은 시간(1초 미만)으로 설정될 수 있으며, 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 크다고 판단되면, 보행자의 횡단보도(1) 이용시간 연장이 필요하다고 판단되므로 녹색신호 연장 시간인 제4 시간이 1초 이상으로 설정될 수 있다.
본 발명의 신호 제어시스템은 제어부(50)에 의해 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면, 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간동안 안내방송을 송출하는 송출부(미도시)를 더 포함한다.
송출부는, 보행자 녹색 신호의 연장 시간동안 안내방송을 송출할 수 있다. 안내방송은 보행자 신호등(2)에 설치된 스피커 등에 의해 구현될 수 있으며 나아가 LED 등을 이용한 디스플레이 장치를 통해 안내문구가 안내방송과 함께 표시될 수 있다.
한편, 제어부(50)는 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 크다고 판단되면, 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제1 시간이 지난 후, 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하고, 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면, 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제2 시간이 지난 후, 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 한다.
구체적으로, 제어부(50)는 제1 보행자(P)의 키가 제2 높이(H2)보다 크다고 판단되면 제1 보행자(P)는 횡단보도(1)를 혼자 이용할 수 있는 청소년 또는 성인이라고 판단하여, 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간 내에 횡단보도(1) 이용을 종료할 수 있다고 판단할 수 있으므로, 보행자 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 변환에 따른 차량 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 변환이 동시에 또는 짧은 시간 내에 구현되도록 한다.
여기서, 보행자 신호의 신호 변환과 차량 신호의 신호 변환 시간차인 제1 시간은 일례로 0초일 수 있다. 제1 시간이 0초인 경우 차량 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 신호 변환과 보행자 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 신호 변환이 동시에 구현될 수 있다. 물론, 제1 시간은 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.
또한, 제어부(50)는 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면 제1 보행자(P)는 횡단보도(1)를 혼자 이용하는데 있어서 주의를 요하는 유아 또는 어린이라고 판단하여, 보행자 신호의 녹색신호의 유지 시간 내에 횡단보도(1) 이용을 종료하기에는 무리가 있다고 판단할 수 있으므로, 보행자 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 변환에 따른 차량 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 변환이 일정 시간이 지난 후 구현되도록 한다.
구체적으로, 보행자 신호의 신호 변환과 차량 신호의 신호 변환 시간차인 제2 시간은 일례로 3초일 수 있다. 제2 시간이 3초라는 것은 보행자 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 신호 변환 후, 3초가 흐를 때까지 차량 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 신호 변환은 구현되지 않으며 3초가 지난 후, 차량 신호의 적색신호에서 녹색신호로의 신호 변환이 구현된다.
이는, 보행자 신호의 녹색신호에서 적색신호로의 신호 변환 후, 예상치 못한 돌발 상황 예를 들어, 차량 신호에 의존한 차량 운행자가 횡단보도(1)를 침범하여 횡단보도(1)를 횡단하는 보행자에게 인명피해를 입히지 않도록 하기 위함이다.
또한, 제2 시간을 확보하기 위한 신호 체계에 의하여 교통 혼잡을 야기할 수 있는 문제점을 해결하기 위하여, 제1 영역(R) 즉, 횡단보도(1)를 이용하려는 보행자의 대기 공간 내의 유아 또는 어린이의 유무를 판단하기 위하여 제1 영역(R) 내의 보행자의 키를 측정하며, 이를 통해 제1 영역(R) 내에 횡단보도(1) 이용에 미숙한 유아 또는 어린이가 없는 경우, 보행자 신호의 신호 변환과 차량 신호의 신호 변환 사이의 시간차를 없게 하거나(제1 시간이 0초인 경우), 시간차를 짧게(1초 미만)하여, 신호 체계에 의한 교통 혼잡을 완화할 수 있다.
그리고, 제어부(50)는 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면, 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되기 전, 횡단보도(1) 내에 제1 보행자(P)가 위치한다고 판단되면, 제2 시간을 연장한다.
구체적으로, 제1 높이(H1)가 제2 높이(H2)보다 작다고 판단되면, 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제2 시간만큼 지체된 후, 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되는데, 제2 시간이 지체된 후, 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되기 전에 횡단보도(1) 내에 제1 보행자(P)가 위치하고 있다고 판단되면 제2 시간은 연장되어 그 연장된 시간만큼 차량 신호의 변환이 지체된다.
또한, 송출부는 제2 시간의 연장된 시간동안 안내방송을 송출할 수 있다. 안내방송은 보행자 신호등(2)에 설치된 스피커 등에 의해 구현될 수 있으며 나아가 LED 등을 이용한 디스플레이 장치를 통해 안내문구가 안내방송과 함께 표시될 수 있다
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 횡단보도
2: 보행자 신호등
3: 차량 신호등
10: 영상획득부
20: 영상추출부
30: 인식부
40: 높이측정부
50: 제어부

Claims (10)

  1. 차량 신호등의 차량 신호와 보행자 신호등의 보행자 신호가 번갈아 변환되어 보행자가 차로를 횡단할 수 있는 횡단보도에서의 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템에 있어서,
    횡단보도의 일측 및 타측에 설치되어 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되면, 적색신호에서 녹색신호로 변환되어 상기 보행자가 상기 횡단보도를 횡단할 수 있도록 하고, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되면, 녹색신호에서 적색신호로 변환되어 상기 횡단보도의 상기 보행자의 횡단을 제한하도록 하는 보행자 신호등;
    횡단보도의 상측에 설치되어 상기 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되면, 적색신호에서 녹색신호로 변환되어 상기 횡단보도의 정지선에서 정차중인 차량이 상기 횡단보도 상으로 운행할 수 있도록 하고, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되면, 녹색신호에서 적색신호로 변환되어 상기 차량이 상기 횡단보도의 정지선에 정차하도록 하는 차량 신호등;
    상기 보행자 신호등에 설치되어 상기 횡단보도를 이용하려는 보행자의 대기 장소인 제1 영역의 영상을 획득하는 영상획득부;
    상기 영상획득부에 의해 획득된 영상으로부터 분할 영역을 지정하고, 상기 지정된 분할 영역 내의 영상을 각각 추출하는 영상추출부;
    상기 영상추출부에 의해 추출된 각 영상을 분석하여 상기 제1 영역 내에 위치한 물체의 이동 여부를 판단하는 인식부;
    상기 인식부에 의해 판단된 상기 제1 영역 내의 상기 물체가 고정되었다고 판단되면, 상기 물체의 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정부; 및
    상기 높이측정부에 의해 측정된 상기 물체의 제1 높이와 기 설정된 제2 높이를 비교하여, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 크다고 판단되면, 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제1 시간이 지난 후, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하고, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 차량 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 제2 시간이 지난 후, 상기 보행자 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제1 시간은,
    상기 제2 시간보다 작은 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 크다고 판단되면, 상기 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 상기 제1 시간이 지난 후, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하고, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 보행자 신호가 녹색신호에서 적색신호로 변환되고 상기 제2 시간이 지난 후, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되도록 하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 크다고 판단되면, 상기 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간이 제3 시간 연장되도록 하고, 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간이 제4 시간 연장되도록 하며,
    상기 제3 시간은 상기 제4 시간보다 작은 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되면, 상기 보행자 신호의 녹색신호 유지 시간동안 안내방송을 송출하는 송출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시간은,
    0초인 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 높이는,
    1m 이상 1.5m 이하의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 높이가 상기 제2 높이보다 작다고 판단되는 경우, 상기 차량 신호가 적색신호에서 녹색신호로 변환되기 전, 상기 횡단보도 내에 제1 보행자가 위치한다고 판단되면, 상기 제2 시간을 연장하도록 하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 송출부는,
    상기 제2 시간의 연장된 시간동안 안내방송을 송출하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 영상추출부는,
    상기 영상획득부에 의해 획득된 영상으로부터 제1-1 영역 및 제1-2 영역을 분할하여, 상기 제1-1 영역의 영상 및 상기 제1-2 영역의 영상을 각각 추출하며,
    상기 인식부는,
    시간변화에 따라 상기 제1-1 영역의 영상과 상기 제1-2 영역의 영상 또는 상기 제1-2 영역의 영상과 상기 제1-1 영역의 영상에 순차적으로 물체가 추출되는 경우, 상기 제1 영역 내에 이동 물체가 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인식부는,
    상기 제1-1 영역의 영상 또는 상기 제1-2 영역의 영상 내의 물체가 시간변화에 따라서 변화가 없는 경우, 상기 제1 영역 내에 고정 물체가 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 안전을 위한 신호 제어시스템.
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