KR102141299B1 - 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 모빌리티의 일측면에 장애물감지장치를 탑재하여 운행 중 전방에 장애물이 감지되면 사용자의 스마트기기를 통해 경보음과 장애물 정보가 출력되도록 하여 사용자가 운행방향과 운행속도를 제어할 수 있도록 함으로써 안전사고를 방지할 수 있도록 하고, 인식대상 장애물을 미리 설정할 수 있도록 하고, 기 설정된 장애물에 한하여 경보음을 출력할 수 있도록 하여 탑승자에 따라 장애물 설정이 가능하도록 하는 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 모빌리티의 전방에 장착되어 주행 시 전방에 위치한 물체를 감지하는 카메라모듈, 카메라 모듈로부터 감지된 장애물 정보를 수신하여 장애물의 이미지 정보를 미리 학습화하는 과정을 거쳐 장애물을 등록처리하고, 인식 대상 장애물로 설정된 장애물이 모빌리티의 전방에 감지될 경우 장애물 정보를 스마트기기로 전송하도록 하는 제어모듈, 제어모듈로부터 분석된 결과값을 스마트기기로 송수신하기 위한 통신모듈을 포함하는 장애물감지장치를 포함하는 모빌리티; 사용자가 운행 중 시각적으로 확인할 수 있는 모빌리티의 특정 위치에 구비되고, 모빌리티의 전방으로부터 일정 거리 내에 특정 장애물이 감지될 경우 제어모듈에 의해 학습된 장애물 정보를 기초로 하여 장애물 형태, 장애물 종류를 포함하는 장애물 정보를 출력시키고 사용자가 청각적으로 인지할 수 있도록 경보음을 출력하도록 하는 스마트기기를 포함하는 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템을 제공한다.

Description

스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템{Smart Mobility accident risk detection system}

본 발명은 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 모빌리티의 일측면에 장애물감지장치를 탑재하여 운행 중 전방에 장애물이 감지되면 사용자의 스마트기기를 통해 경보음과 장애물 정보가 출력되도록 하여 사용자가 운행방향과 운행속도를 제어할 수 있도록 함으로써 안전사고를 방지할 수 있도록 하고, 인식대상 장애물을 미리 설정할 수 있도록 하고, 기 설정된 장애물에 한하여 경보음을 출력할 수 있도록 하여 탑승자에 따라 장애물 설정이 가능하도록 하는 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템에 관한 것이다.

각국의 환경규제가 강화되고, 1인 가구가 증가함에 따라 기존의 기술을 보완하거나 대체할 새로운 스마트 기술이 빠르게 발전하고 있다.

특히, 스마트 모빌리트는 스마트 기능과 엔터테인먼트의 두 가지 기능을 동시에 갖고 있으며, 오늘날 우리 생활 속에서 빠르게 확산되고 있는 기술혁신제품으로서, 환경을 고려한 차세대 이동기술로서 기존의 자동차를 대체할 새로운 교통수단으로 주목받고 있다.

그러나, 스마트 모빌리티의 보급 확대와 더불어 안전사고에 대한 문제도 함께 대두되고 있다. 특히, 스마트기기에 대한 접근성이 높은 젊은층을 중심으로 전동 킥보드의 이용량이 증대되고 있다.

한편, 모빌리티의 한 종류인 전동 킥보드는 법규상 원동기로 구분되어 차도에서 운행해야 하므로 탑승자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 안전장치가 필수임에도 불구하고 시중에 판매되고 있는 제품은 이에 대한 대응수단이 없는 실정이다.

특히, 전동 킥보드는 최대시속이 60~70km에 도달할 정도로 그 속도가 빠르나, 전방을 주시하며 운행하다보니 사용자가 사방에 위치한 장애물을 일일이 확인하기 어렵고, 바퀴가 작아 작은 물체에도 쉽게 위험에 노출될 수 있는 문제가 있다.

이에 따라, 본 발명은 전동 킥보드 뿐만 아니라 전동 휠, 자전거, 스쿠터 등 1인 탑승용 모빌리티의 운행 중 사고위험요소를 미리 인지하여 이를 운행자에게 알려줄 수 있는 시스템을 개발하여, 상술한 문제점을 최소화하고자 한다.

선행기술문헌 : KR 등록특허공보 제1693408호(2017.1.5.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 다른 이동수단에 비해 안전장치가 구비되지 않거나, 미비한 모빌리티에 전방 장애물을 인지하고 이를 스마트기기를 통해 알려줄 수 있는 시스템을 제공하여 탑승자의 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템은 모빌리티의 전방에 장착되어 주행 시 전방에 위치한 물체를 감지하는 카메라모듈, 카메라 모듈로부터 감지된 장애물 정보를 수신하여 장애물의 이미지 정보를 미리 학습화하는 과정을 거쳐 장애물을 등록처리하고, 인식 대상 장애물로 설정된 장애물이 모빌리티의 전방에 감지될 경우 장애물 정보를 스마트기기로 전송하도록 하는 제어모듈, 제어모듈로부터 분석된 결과값을 스마트기기로 송수신하기 위한 통신모듈을 포함하는 장애물감지장치를 포함하는 모빌리티; 사용자가 운행 중 시각적으로 확인할 수 있는 모빌리티의 특정 위치에 구비되고, 모빌리티의 전방으로부터 일정 거리 내에 특정 장애물이 감지될 경우 제어모듈에 의해 학습된 장애물 정보를 기초로 하여 장애물 형태, 장애물 종류를 포함하는 장애물 정보를 출력시키고 사용자가 청각적으로 인지할 수 있도록 경보음을 출력하도록 하는 스마트기기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어모듈은 인식대상 장애물을 미리 설정할 수 있도록 하여 장애물로 인식하기를 원하는 물체를 지정하거나 장애물로 인식하고 싶지 않은 물체를 선택적으로 지정할 수 있도록 하여 기 설정된 장애물에 한하여 스마트기기를 통해 경보음을 출력하도록 하고, 장애물 발생빈도가 높은 위치를 학습화하고, 모빌리티가 기 설정된 장애물 발생빈도가 높은 위치에 도달하였을 경우, 스마트기기로 제어신호를 전송하여 스마트기기를 통해 주행 시 주의하라는 경보 메시지와 경보음을 출력할 수 있도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 장애물감지장치는 각 구성요소가 모듈형태로 형성되고, 모빌리티에 탈부착 가능하도록 벨크로 타입으로 구성되어 다른 모빌리티에 착탈하여 이용할 수 있도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템은 스마트기기를 통해 1차 경보음이 출력된 이후, 기 설정된 시간을 경과한 뒤에도 동일한 장애물이 지속적으로 감지될 경우 운행자가 운행방향 또는 운행속도를 제어하지 않았다고 판단하고, 2차 경보음을 출력하는 것을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 모빌리티의 일측면에 장애물감지장치를 탑재하여 운행 중 전방에 장애물이 감지되면 사용자의 스마트기기를 통해 경보음과 장애물 정보가 출력되도록 하여 사용자가 운행방향과 운행속도를 제어할 수 있도록 함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 인식대상 장애물을 미리 설정할 수 있도록 하고, 기 설정된 장애물에 한하여 경보음을 출력할 수 있도록 하여 탑승자에 따라 장애물 설정이 가능하도록 하는 데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 기존의 초음파 센서를 이용한 장애물 감지방법에 비해 인식대상체의 종류와 특성을 명확히 파악할 수 있어 이에 따른 위험 상항을 정확히 인지할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템의 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템의 테스트를 위해 제작된 실제 제품 사진을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템의 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템의 테스트를 위해 제작된 실제 제품 사진을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템(100)은 모빌리티(10), 스마트기기(20)를 포함하여 구성된다.

먼저, 모빌리티(Mobility)라 함은, 근거리 및 중거리를 주행할 수 있는 개인용 이동수단으로서, 자전거와 전기동력을 적용하여 구동시키는 전동 킥보드, 전동휠, 전기자전거, 전동스케이트보드, 스쿠터를 포함하는 개념이다.

모빌리티(10)에는 임의의 위치에 장애물감지장치(1)가 탑재되어 운행 중 사고위험요소를 미리 인지하여 운행자에게 경고할 수 있도록 한다.

일 실시예로, 전동 킥보드의 경우에는 장애물감지장치(1)는 전방의 시야 확보가 가능하도록 사용자의 발이 접촉되는 발판 상부면에 탑재되고, 장애물감지장치(1)를 구성하는 구성요소 중 하나인 카메라 모듈(3)은 모빌리티(10)의 전방에 부착되어 주행상황을 인식할 수 있도록 한다. 여기서, 장애물감지장치(1)의 설치 위치를 한정하는 것은 아니다.

또한, 모빌리티(10)의 임의의 위치(예컨대, 손잡이부)에는 사용자가 장애물감지장치(1)로부터 인식된 장애물 정보를 출력하고, 사용자가 위험정보를 청각적으로 인지할 수 있도록 경보알림음을 출력하는 스마트기기(20)가 장착될 수 있도록 거치대(미도시)가 구비된다.

장애물감지장치(1)는 각 구성요소가 모듈형태로 형성되고, 모빌리티(10)에 탈부착 가능하도록 벨크로 타입으로 구성되어 다른 모빌리티에 착탈하여 이용할 수 있도록 한다.

이하, 장애물감지장치(1)의 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

장애물감지장치(1)는 카메라 모듈(3), 제어모듈(5), 통신모듈(7), 전원공급모듈(11)을 포함하여 이루어진다.

카메라 모듈(3)은 모빌리티(10)의 주행방향이 잘 보이도록 모빌리티(10)의 전방에 장착되어 주행 시 전방에 위치한 장애물을 인식할 수 있도록 하고, 인식된 장애물 정보는 제어모듈(5)로 전송된다.

예컨대, 카메라 모듈(3)은 라즈베리파이 카메라, 적외선 카메라가 이용될 수 있다. 여기서, 카메라 모듈(3)을 특정한 것으로 한정하는 것은 아니다.

카메라 모듈(3)은 전방에 위치한 장애물의 다각적인 형태 인식이 가능하도록 모빌리티(10)의 특정 위치에 다수 개 설치될 수 있다.

또한, 카메라 모듈(3)은 장애물의 위치 및 크기, 주행 중 노면의 상태에 따라 카메라 앵글을 조정하여 장애물을 인식할 수 있고, 인식된 정보는 스마트기기(20)를 통해 카메라 앵글에 따라 그 상태를 확인할 수 있다.

제어모듈(5)은 카메라 모듈(3)로부터 감지된 장애물 정보를 수신하여 장애물의 이미지 정보를 미리 학습화하는 과정을 거쳐 장애물을 등록처리하고, 등록처리된 인식 대상 장애물이 모빌리티(10)의 전방에 감지될 경우 장애물 정보를 스마트기기(20)로 전송하도록 함으로써 사용자 스마트기기(20)로 위험상황을 알릴 수 있도록 한다.

일 실시예로, 제어모듈(5)은 기계학습용 엔진을 이용하여 장애물 정보를 학습화할 수 있으며, 특히, 기계 학습 과정인 라벨링(labeling) 과정을 통해 전방에 위치한 장애물 정보를 등록처리 할 수 있다. 여기서, 라벨링 과정이란, 인식된 이미지에서 인접한 영역끼리 그룹화하는 작업으로, 인접 영역끼리 동일한 라벨 번호를 매겨 그룹화하는 작업을 뜻한다.

보다 구체적으로, 제어모듈(5)은 카메라모듈(3)에 의해 촬영된 이미지에서 화소 값이 존재하는 지점을 탐색하고, 기 라벨링된 화소인지를 확인하는 과정을 거친다. 만약, 라벨링된 과정을 거치지 않은 이미지라고 판단되면, 저장소에 현재 좌표(x,y 좌표)를 저장한다. 이후, 인접한 영역에 위치한 이미지의 모든 화소에 고유번호가 매겨졌는지를 확인하여 더 이상 그룹화할 행렬이 없을 때까지 상기 과정을 반복수행한다.

상기 과정을 거쳐 반복 학습된 장애물은 주행 중 동일한 장애물이 감지되었을 때 장애물 정보를 스마트기기(20)로 전송할 수 있도록 한다.

제어모듈(5)은 인식된 이미지 정보를 토대로 기 저장된 장애물 정보와 비교하여 일치도를 분석하고, 일치도가 설정된 수치를 초과하면 일치성이 높다고 판단하고 장애물의 종류, 형태를 포함하는 장애물 정보를 스마트기기(20)로 전송한다.

예컨대, 카메라 모듈(3)을 통해 특정 종류의 고양이가 인식된 경우, 제어모듈(5)은 카메라 모듈(3)을 통해 이미지 정보를 수신하여 기 저장된 장애물 정보와 비교하여 카메라 모듈(3)에 의해 감지된 고양이의 종류와 일치도가 높은 정보를 추출하는 분석 작업을 거쳐 스마트기기(20)로 전송할 수 있다.

상기 분석 결과를 토대로 인식대상의 형태 뿐만 아니라 인식대상의 종류도 분석함으로써 사용자에게 정확한 장애물 정보를 제공할 수 있도록 한다.

또한, 제어모듈(5)은 사용자가 장애물로 인식하고 싶지 않은 대상체와 장애물로 인식하고 싶은 대상체를 각각 선택적으로 지정하거나 제외하고, 기 설정된 장애물에 한하여 경보음을 출력할 수 있도록 한다.

또한, 제어모듈(5)은 장애물 발생빈도가 높은 위치를 학습화하고, 모빌리티가 기 설정된 장애물 발생빈도가 높은 위치에 도달하였을 경우, 스마트기기(20)로 제어신호를 전송하여 스마트기기(20)를 통해 주행 시 주의하라는 경보 메시지와 경보음을 출력할 수 있도록 한다.

통신모듈(7)은 모빌리티(10)와 스마트기기(20) 간의 무선통신을 통해 상호 통신을 수행할 수 있도록 한다. 보다 구체적으로, 통신모듈(7)은 제어모듈(5)에 연결되어 제어모듈(5)로부터 분석된 결과값을 스마트기기(20)로 송수신할 수 있도록 한다.

예컨대, 통신모듈(7)은 블루투스가 적용될 수 있다. 블루투스는 스마트기기(20)와의 페어링(pairing) 과정을 거쳐 자동으로 스마트기기(20)의 애플리케이션을 동작시켜 스마트기기(20) 애플리케이션을 통해 장애물 정보를 출력될 수 있도록 한다. 여기서, 통신방식을 특정한 것으로 한정하는 것은 아니다.

이때, 스마트기기(20)는 텍스트, 이미지, 영상 등의 방식으로 장애물 정보를 출력시킬 수 있다.

전원공급모듈(11)은 제어모듈(5)과 전기적으로 연결되어 제어모듈(5)에 전원을 공급하도록 한다.

스마트기기(20)는 모빌리티(10)의 특정 위치에 구비된 거치대에 장착되어 사고위험 감지장치의 제어모듈(5)로부터 장애물로 판단된 물체의 정보를 출력시키고 경보음을 송출하여 사용자가 이를 청각적으로 인지할 수 있도록 한다.

또한, 스마트기기(20)를 통해 1차 경보음이 출력된 이후, 기 설정된 시간을 경과한 뒤에도 동일한 장애물이 지속적으로 감지될 경우, 운행자가 운행방향 또는 운행속도를 제어하지 않았다고 판단하고, 2차 경보음을 출력할 수 있도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 - 장애물감지장치 3 - 카메라 모듈
5 - 제어모듈 7 - 통신모듈
10 - 모빌리티 11 - 전원공급모듈
20 - 스마트기기
100 - 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템

Claims (5)

1. 모빌리티의 전방에 장착되어 주행 시 전방에 위치한 물체를 감지하는 카메라모듈, 카메라 모듈로부터 감지된 장애물 정보를 수신하여 장애물의 이미지 정보를 기계학습용 엔진을 이용하여 미리 학습화하는 과정을 거쳐 장애물을 등록처리하고, 인식 대상 장애물로 설정된장애물이 모빌리티의 전방에 감지될 경우 장애물 정보를 스마트기기로 전송하도록하는 제어모듈, 제어모듈로부터 분석된 결과값을 스마트기기로 송수신하기 위한 통신모듈을 포함하는 장애물감지장치를 포함하는 모빌리티;
   사용자가 운행 중 시각적으로 확인할 수 있는 모빌리티의 특정 위치에 구비되고, 모빌리티의 전방으로부터 일정 거리 내에 특정 장애물이 감지될 경우 제어모듈에 의해 학습된 장애물 정보를 기초로 하여 장애물 형태, 장애물 종류를 포함하는 장애물 정보를 출력시키고 사용자가 청각적으로 인지할 수 있도록 경보음을 출력하도록 하는 스마트기기
   를 포함하고,
   제어모듈은
   인식대상 장애물을 미리 설정할 수 있도록 하여 장애물로 인식하기를 원하는물체를 지정하거나 장애물로 인식하고 싶지 않은 물체를 선택적으로 지정할 수 있도록 하여 기 설정된 장애물에 한하여 스마트기기를 통해 경보음을 출력하도록 하고,
   제어모듈은
   장애물 발생빈도가 높은 위치를 학습화하고, 모빌리티가 기 설정된 장애물 발생빈도가 높은 위치에 도달하였을 경우, 스마트기기로 제어신호를 전송하여 스마트기기를 통해 주행 시 주의하라는 경보 메시지와 경보음을 출력할 수 있도록 하며,
   제어모듈은
   인식된 이미지 정보를 토대로 기 저장된 장애물 정보와 비교하여 일치도를 분석하고, 일치도가 설정된 수치를 초과하면 일치성이 높다고 판단하고 장애물의 종류, 형태를 포함하는 장애물 정보를 스마트기기로 전송하도록 하며,
   스마트기기를 통해 1차 경보음이 출력된 이후, 기 설정된 시간을 경과한 뒤에도 동일한 장애물이 지속적으로 감지될 경우 운행자가 운행방향 또는 운행속도를제어하지 않았다고 판단하고 2차 경보음을 출력하고,
   장애물감지장치는
   각 구성요소가 모듈형태로 형성되고, 모빌리티에 탈부착 가능하도록 벨크로타입으로 구성되어 다른 모빌리티에 착탈하여 이용할 수 있도록 하는 것
   을 포함하고,
   모빌리티에는 스마트기기가 장착될 수 있도록 거치대가 구비되는 것
   을 포함하는 스마트 모빌리티 사고위험 감지 시스템.
   
   
   
   
   
   
   
   
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