KR102193155B1 - 횡단보도용 표출수단의 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로표지병이 태양광 발전수단 및 무선통신수단을 구비하여 별도의 전력선 및 통신선을 연결하지 않아도 되기 때문에 배선 작업에 의한 비용 발생 및 설치 기간을 절감시킬 수 있으며, 횡단보도를 횡단하는 도중에 보행자가 횡단보도를 이탈하였을 때 횡단보도를 이탈하기 전 보행자의 위치, 이동방향 및 이동속도를 통해 예상 횡단시간을 도출하여 도로표지병의 점등시간을 연장시켜줌으로써 횡단보도를 이탈한 보행자가 횡단을 완료할 때까지 차량이 진입하는 것을 방지하여 보행자와 차량의 충돌사고를 방지할 수 있고, 컨트롤러가 각 도로표지병과의 이격된 거리에 따라 적정신호세기로 신호를 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템에 관한 것이다.

Description

횡단보도용 표출수단의 제어시스템{control system of display means for crosswalk}

본 발명은 횡단보도용 표출수단의 제어시스템에 관한 것으로, 상세하게로는 신호등이 없는 횡단보도에 설치되어 보행자 감지 시, 표출수단의 점등색을 변화시켜 출력시킴으로써 보행자와 차량 간의 충돌사고를 미연에 방지함과 동시에 불필요한 전력소모를 효율적으로 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량이 다니는 도로상에는 보행자가 안전하게 도로를 횡단할 수 있도록 도로 노면에 횡단보도를 표시하고, 차량의 통행과 보행자의 횡단이 많은 도로에 위치한 횡단보도에는 신호등이 설치되어 보행자가 안전하게 도로를 횡단할 수 있는 시간을 확보해 주고 있다.

그러나 인적이 드문 장소 또는 보행자의 횡단이 적은 장소에 위치하는 횡단보도들에는 신호등이 설치되지 않거나, 신호등을 설치해도 노란 점멸등 또는 적색 점멸등만을 켜두기 때문에 야간이나 기상악화로 인하여 시야 확보가 어려울 때, 운전자가 전방에 횡단보도를 횡단하는 보행자를 파악하기 어려워 사고가 발생하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 국내등록특허 제10-0646683호(발명의 명칭 : 보행자 감지기능을 가진 도로 횡단보도)(이하 ‘종래기술’이라 함)가 개발되었다.

도 1은 종래기술의 사시도이다.

종래기술(100)은 횡단보도(101)의 내부에 설치되는 보행자 감지부(102)와, 도로의 차선폭의 방향을 따라 설치되며 보행자 감지부(102)를 통해 보행자가 감지된 경우 일정시간 동안 지속적으로 빛을 발함으로써 주위의 차량 운전자들에게 경고를 주도록 형성되는 도로측 경고 표시부(103)와, 일정시간 동안 빛과 소리를 발함으로써 주위의 차량 운전자들에게 경고를 주도록 형성되는 인도측 경고 표시부(104)로 이루어진다.

보행자 감지부(102)는 횡단보도(101)를 건너는 보행자의 체중에 의한 하중을 센서들을 통해 감지한다.

또한 보행자 감지부(102)는 횡단보도(101)내로 차량이 비정상적으로 진입할 경우 해당 차량을 센서들을 통해 감지한다.

도로측 경고 표시부(103)는 보행자 감지부(102)를 통해 보행자가 감지된 경우 일정시간 동안 지속적으로 빛을 발함으로써 주위 차량 운전자들에게 경고를 준다.

인도측 경고 표시부(104)는 보행자 감지부(102)를 통해 보행자가 감지된 경우 일정시간 동안 지속적으로 빛을 발함으로써 주위의 차량 운전자들에게 경고를 주며, 보행자 감지부(102)를 통해 차량이 비정상적으로 침범하는 것이 감지된 경우 일정시간 동안 지속적으로 소리를 발함으로써 해당 차량의 운전자와 주위 차량 운전자들에게 경고를 준다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 보행자 감지부(102)에 의해 보행자가 감지되면, 횡단보도(101)의 교통신호와 관계없이 도로측 경고 표시부(103)와 인도측 경고 표시부(104)가 빛을 발하면서 주위의 운전자들에게 경고를 줌으로써 야간이나 기상악화로 인한 시야 확보가 어려울 경우에도 운전자가 전방에 횡단하는 보행자가 있음을 파악할 수 있다.

그러나 종래기술(100)은 자체 충전 수단 및 무선통신수단이 구비되지 않아 전원선 및 통신선이 보행자 감지부(102)와 표시부(103), (104)들에 직접 연결되거나 또는 배터리가 장착되어야하기 때문에 설치 기간 및 비용이 증가함과 동시에 외부로 노출된 전원선 및 통신선에 의해 미관이 떨어지며, 배터리 교체로 인한 인력소모가 발생하는 단점을 갖는다.

또한 종래기술(100)은 보행자가 횡단보도(101)를 따라서 차도를 횡단하는 도중에 횡단보도(101)를 이탈하여 차도를 횡단하게 될 경우에는 보행자 감지부(102)가 보행자를 감지하지 못하여 표시부(103), (104)들이 소등된다.

이때 운전자들은 야간이나 기상악화로 인하여 시야 확보가 어려울 경우 표시부(103), (104)들의 점등 상태를 통해 보행자의 유무를 파악하게 되며, 소등된 표시부(103), (104)들을 통해 차도를 횡단하는 보행자가 없다고 판단하여 그대로 운행하게 된다.

이로 인해 종래기술(100)은 횡단보도(101)를 이탈한 보행자들이 발생하게 되면, 차도를 횡단하는 보행자가 있음에도 불구하고 표시부(103), (104)들에 의해 차도를 횡단하는 보행자가 없다고 표시되기 때문에 시야 확보가 어려울 경우, 보행자와 차량 간의 충돌사고가 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 도로표지병들이 태양광 발전수단에 의해 자체 충전이 가능하여 전력선을 연결하지 않아도 되며, 무선통신수단이 구비되어 통신선을 연결하지 않아도 되기 때문에 배선 작업에 의한 비용 및 설치 기간을 절감시킬 수 있는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 횡단보도를 횡단하는 도중에 보행자가 횡단보도를 이탈하였을 때, 횡단보도 이탈 전 보행자의 이동속도 및 방향을 통해 예상 도착시간을 산출하여 횡단보도를 이탈한 보행자가 차도를 횡단할 때까지 발광소자를 통해 운전자에게 보행자가 횡단 중임을 알려줌으로써 횡단보도를 이탈한 보행자가 횡단을 완료할 때까지 차량이 진입하는 것을 방지할 수 있도록 하는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템에 관한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 컨트롤러가 각 도로표지병과의 이격된 거리에 따라 적정신호세기로 신호를 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 발광소자들과 통신모듈을 포함하며, 횡단보도 및 도로에 설치되는 표출수단들; 상기 횡단보도의 보행자를 감지하는 감지수단; 상기 표출수단들의 발광소자를 제어하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러 및 상기 표출수단들 사이의 무선통신을 지원하는 근거리 통신망을 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 감지수단으로부터 감지된 정보를 통해 상기 표출수단들의 발광소자의 점등을 제어하고, 상기 컨트롤러는 근거리 통신부; 상기 감지수단으로부터 전송받은 감지데이터를 분석하여 객체인 보행자를 검출하며, 보행자가 검출될 때 보행자 진입신호를 출력하는 분석 및 객체검출부; 상기 표출수단들의 발광소자를 점등시키기 위한 점등제어정보를 생성하는 점등제어정보 생성부; 상기 점등제어정보 생성부에 의해 생성된 점등제어정보가 상기 표출수단들 각각으로 전송되도록 상기 근거리 통신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 점등제어정보 생성부는 상기 분석 및 객체검출부로부터 보행자 진입신호가 출력되면 상기 발광소자를 기 설정된 제2 점등색으로 점등시키기 위한 점등제어정보를 생성하며, 상기 분석 및 객체검출부로부터 보행자 진입신호가 출력되지 않으면, 상기 발광소자를 기 설정된 제1 점등색으로 점등시키기 위한 점등제어정보를 생성하고, 상기 표출수단들은 솔라 셀과, 상기 솔라 셀에 의해 축전된 전력을 충전하는 축전기와, 다수 색상으로 점등되는 LED모듈들과, 상기 LED모듈들을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 근거리 통신망에 접속된 상기 컨트롤러와 데이터를 송수신하는 근거리 통신모듈; 상기 근거리 통신모듈을 통해 상기 컨트롤러로부터 점등제어정보를 전송받으면 상기 LED모듈들을 점등시키는 LED제어모듈; 상기 축전기에 축전된 전력을 구성요소로 공급하는 전원공급모듈; 상기 근거리 통신모듈을 통해 상기 컨트롤러로부터 데이터를 전송받으면, 전송받은 신호의 세기를 검출하여 신호세기정보를 생성하는 신호세기정보 생성모듈; 상기 신호세기정보 생성모듈에 의해 생성된 신호세기정보가 상기 컨트롤러로 전송되도록 상기 근거리 통신모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하고, 상기 컨트롤러는 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다, 상기 컨트롤러로부터 상기 표출수단들 각각의 이격된 거리에 대응되는 신호세기인 신호적정세기를 검출한 후, 검출된 신호적정세기에 따라 상기 점등제어정보를 증폭시켜 상기 표출수단들로 송출하는 것다.

삭제

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 분석 및 객체검출부에 의해 검출된 보행자가 감지영역인 횡단보도의 양측부로부터 이탈하는 이탈보행이 발생하였는지를 판별하며, 이탈보행이 발생되었다고 판단될 때 보행자 이탈신호를 출력하는 보행자 이탈 판단부; 상기 보행자 이탈 판단부로부터 보행자 이탈신호가 출력되면, 보행자 진입신호의 출력이 중단되어도 상기 분석 및 객체검출모듈로부터 검출된 상기 보행자의 정보를 통해 상기 발광소자의 제2 점등색의 점등시간을 추가하는 추가 점등시간 산출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 분석 및 객체검출부는 상기 감지수단으로부터 입력된 감지데이터를 분석하여 상기 횡단보도 내 보행자와 검출된 보행자의 위치를 검출하며, 상기 감지영역 내에 보행자가 감지될 때, 보행자 진입신호를 출력하는 보행자 검출모듈; 보행자의 위치를 추적하여 보행자의 궤적을 검출하는 궤적 검출모듈; 상기 궤적 검출모듈에 의해 검출된 보행자의 궤적을 분석 및 활용하여 보행자의 움직임벡터를 검출하는 움직임벡터 검출모듈을 포함하고, 상기 추가 점등시간 산출부는 이탈 보행한 객체인 이탈보행객체의 궤적정보를 활용하여 이탈보행객체가 상기 감지영역으로 최초 진입한 이후, 이탈보행객체가 상기 감지영역을 이탈할 때까지의 X축방향 평균속도(△v)를 산출하는 평균속도 산출모듈; 이탈보행객체가 상기 감지영역을 이탈한 위치로부터 상기 횡단보도의 단부 사이의 거리인 이격거리(△d)를 산출하는 이격거리 산출모듈; 상기 이격거리 산출모듈에 의해 산출된 이격거리(△d)에 상기 평균속도 산출모듈에 의해 산출된 평균속도(△v)를 나누어 보행자의 추가 점등시간(△T)을 산출하는 추가 점등시간 산출모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

삭제

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 메모리와, 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다 실행되는 신호세기 재설정부를 더 포함하고, 상기 메모리에는 상기 표출수단들이 원거리노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 정보와, 상기 컨트롤러부터 가장 먼거리에 설치된 표출수단인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값과, 상기 컨트롤러부터 가장 가까운 거리에 설치된 표출수단인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장되고, 상기 신호세기 재설정부의 동작과정은 기 설정된 분류에 따라 상기 표출수단들은 원거리노드 및 근거리노드로 분류하는 단계10(S10); 상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 상기 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계20(S20); 상기 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계30(S30); 상기 단계30(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기 설정된 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계40(S40); 상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드들에 대한 신호세기를 상기 제1 임계값 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계30(S30)을 진행하는 단계50(S50); 상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계60(S60); 상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 상기 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계70(S70); 상기 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계80(S80); 상기 단계80(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계90(S90); 상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드들에 대한 신호세기를 상기 제2 임계값 보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계80(S80)을 진행하는 단계100(S100); 상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계110(S110); 상기 단계60(S60) 및 상기 단계110(S110)에서 검출된 각 표출수단의 적정신호세기를 활용하여 표출수단별 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 상기 메모리에 저장하는 단계120(S120)을 포함하고, 상기 제어부는 상기 점등제어정보 생성부에 의해 생성된 점등제어정보들을 대응되는 표출수단들로 송출할 때, 상기 기준테이블에 매칭된 신호세기로 점등 제어정보를 송출하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 점등제어정보가 송출된 이후, 상기 표출수단들 중 신호세기정보를 수신 받지 못한 현상이 기 설정된 임계치 이상 반복되는 표출수단이 검출되면, 해당 표출수단의 통신장애가 발생하였다고 판단하는 통신장애 판별부; 상기 신호세기 재설정부는 상기 통신장애 판별부에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 진행되며, 통신장애가 발생된 표출수단에 대한 상기 신호세기 재설정부의 동작과정을 수행하여 통신장애가 발생된 표출수단의 신호적정세기를 재결정한 후, 재결정된 신호적정세기를 상기 기준테이블에 반영시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 표출수단들은 도로표지병인 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 도로표지병이 태양광 발전수단 및 무선통신수단을 구비하여 별도의 전력선 및 통신선을 연결하지 않아도 되기 때문에 배선 작업에 의한 비용 및 설치 기간을 절감시킬 수 있으며, 전력선 및 통신선이 외부로 노출되어 미관을 해치는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 횡단보도를 횡단하는 도중에 보행자가 횡단보도를 이탈하였을 때 횡단보도를 이탈하기 전 보행자의 위치, 이동방향 및 이동속도를 통해 예상 횡단시간을 도출하여 도로표지병의 점등시간을 연장시켜줌으로써 횡단보도를 이탈한 보행자가 횡단을 완료할 때까지 차량이 진입하는 것을 방지하여 보행자와 차량 간의 충돌사고가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 컨트롤러가 각 도로표지병과의 이격된 거리에 따라 적정신호세기로 신호를 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있게 된다.

도 1은 종래기술의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 횡단보도용 표출수단의 제어시스템의 구성도이다.
도 3의 (a)는 도 2의 도로표지병을 나타내는 블록도이고, (b)는 (a)의 제어기의 블록도이다.
도 4는 도 2의 감지수단의 감지영역을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 2의 컨트롤러의 블록도이다.
도 6은 도 5의 분석 및 객체검출부의 블록도이다.
도 7은 도 5의 추가 점등시간 산출부를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 5의 추가 점등시간 산출부가 추가 점등시간을 산출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 도 5의 신호세기 재설정부를 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 9의 최초 신호세기 설정부의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 횡단보도용 표출수단의 제어시스템의 구성도이다.

횡단보도용 표출수단의 제어시스템(1)은 기 설정된 감지영역(S)인 횡단보도(5)를 감지하는 감지수단(3)과, 횡단보도(5) 및 도로에 설치되어 후술되는 컨트롤러(4)의 제어에 따라 발광소자를 점등시키는 도로표지병(2)들과, 감지수단(3)에 의해 보행자가 감지되면 도로표지병(2)들을 점등시키는 컨트롤러(4)와, 컨트롤러(4), 감지수단(3) 및 도로표지병(2)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 근거리 통신망(10)으로 이루어진다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 표출수단이 도로표지병인 것으로 예를 들어 설명하였으나, 표출수단은 이에 한정되지 않으며, 컨트롤러(4)의 제어에 따라 조명을 출력할 수 있는 공지된 다양한 장치들이 적용될 수 있다.

도로 표지병(2)들은 횡단보도(5)의 양측에 간격을 두고 설치됨과 동시에 횡단보도(5)와 연결되는 도로들에 복수개가 설치됨으로써 차량운전자는 횡단보도에 설치된 도로표지병(2)들 뿐만 아니라 횡단보도(5)로부터 이격된 도로에 설치된 도로표지병(210)들을 통해 보행자유무를 사전에 정확하게 인지할 수 있게 된다.

감지수단(3)은 횡단보도(5)와 인접한 위치에 설치되어 기 설정된 감지영역(S)인 횡단보도(5)를 감지하며, 상세하게로는 카메라, 인체감지센서 및 레이더센서 등으로 구성될 수 있다.

또한 감지수단(3)은 검출된 감지데이터를 근거리 통신망(10)을 통해 컨트롤러(4)로 전송한다.

컨트롤러(4)는 감지수단(3)으로부터 전송받은 감지데이터를 분석하여 횡단보도(5) 내 보행자(객체)를 검출하며, 검출된 결과에 따라 도로표지병(2)들의 점등을 제어하기 위한 점등제어정보를 생성한 후, 생성된 점등제어정보들을 근거리 통신망(10)을 통해 생성된 점등제어정보들을 도로표지병(2)들 각각으로 전송한다.

이와 같이 설치되는 도로표지병(2)들은 감지수단(3)에 의해 횡단보도(5) 내 보행자가 감지되면, 컨트롤러(4)에 의해 발광소자들이 기 설정된 색상으로 점등됨으로써 운전자에게 횡단보도(5)를 횡단하는 보행자가 있음을 시각적으로 알려주어 교통사고를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 운전자들은 도로에 설치되는 도로표지병(210)들을 통해 횡단보도 보행자의 유무를 사전에 더욱 정확하게 인지할 수 있기 때문에 감속할 수 있는 시간을 충분히 확보할 수 있게 된다.

도 3의 (a)는 도 2의 도로표지병을 나타내는 블록도이고, (b)는 (a)의 제어기의 블록도이다.

도로표지병(2)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, LED를 출사하는 LED모듈(23)과, 태양광을 받아 전기에너지로 변환하는 솔라 셀(25)과, 솔라 셀(25)에서 변환된 전기를 축전하는 축전기(27)와, 이들을 관리 및 제어하는 제어기(21)로 이루어진다.

다양한 색상으로 구현이 가능하며, 상세하게로는 녹색과, 적색으로 이루어진다. 이때 녹색은 차량 통과 신호를, 적색은 차량 통과금지 신호를 의미한다.

또한 LED모듈(23)은 평시에는 녹색이 점등되되, 감지수단(3)에 의해 횡단보도(5) 상의 보행자가 감지될 경우 컨트롤러(4)에 의해 적색이 점등되어 접근하는 운전자들에게 횡단보도(5)를 건너는 보행자 유무 정보를 제공할 수 있게 된다.

이로 인해 운전자들은 야간이나 기상악화로 인한 시야 확보가 어려울 경우에도 도로표지병(2)들의 점등색을 보고 횡단보도(5)를 건너고 있는 보행자의 유무를 파악할 수 있다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 LED모듈(23)이 녹색 및 적색의 LED로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하였으나, LED모듈(23)은 이에 한정되지 않고 다양한 색상 및 종류로 이루어질 수 있다.

도 3의 (b)를 참조하여 제어기(21)를 살펴보면, 제어기(21)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 제어모듈(201)과, 메모리(202), 근거리 통신모듈(203), 신호세기정보 생성모듈(204), LED 제어모듈(205), 전원공급모듈(207)로 이루어진다.

제어모듈(201)은 제어기(21)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(202), (203), (204), (205), (207)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(201)은 근거리 통신모듈(203)을 통해 컨트롤러(4)로부터 점등제어정보를 전송받으면, 전송받은 점등제어정보를 신호세기정보 생성모듈(204) 및 LED 제어모듈(205)로 각각 입력한다.

또한 제어모듈(201)은 신호세기정보 생성모듈(204)에 의해 신호세기정보가 생성되면, 생성된 신호세기정보가 컨트롤러(4)로 전송되도록 근거리 통신모듈(32)을 제어한다. 이때 신호세기정보는 컨트롤러(4)로부터 전송받은 신호의 크기를 나타낸다.

메모리(31)에는 해당 도로표지병(3)의 통신식별정보가 기 설정되어 저장된다.

근거리 통신모듈(32)은 근거리 통신망(10)을 통해 컨트롤러(4)와 데이터를 송수신한다.

신호세기정보 생성모듈(204)은 컨트롤러(4)로부터 전송받아 입력된 점등제어정보의 신호세기를 검출한 후, 검출된 신호세기 및 해당 도로표지병의 식별정보를 포함하는 신호세기정보를 생성한다.

이때 신호세기정보 생성모듈(204)에 의해 생성된 신호세기정보는 제어모듈(201)의 제어에 따라 근거리 통신모듈(32)을 통해 컨트롤러(4)로 전송되고, 컨트롤러(4)는 도로표지병(3)으로부터 전송받은 신호세기정보를 활용하여 통신장애를 판별한다.

LED 제어모듈(205)은 근거리 통신모듈(32)을 통해 컨트롤러(4)로부터 전송받은 점등제어정보가 입력되면, 입력된 점등제어정보에 따라 LED모듈(301)의 점등, 소등 또는 점멸을 제어한다.

전원공급모듈(207)은 축전기(27)에 축전된 전원을 각 구성요소의 동작에 필요한 전원으로 공급한다.

이와 같이 구성되는 도로표지병(2)들은 운전자들이 야간이나 기상악화로 인한 시야 확보가 어려울 경우에도 도로표지병(2)들의 점등색을 보고 횡단보도(5)를 건너고 있는 보행자의 유무를 파악할 수 있기 때문에 보행자와 차량 간의 충돌사고를 방지할 수 있다.

또한 도로표지병(2)들은 근거리 통신모듈(203)에 의해 컨트롤러(4)와 무선으로 통신이 가능하여 별도의 전력선 및 통신선을 연결하지 않아도 되기 때문에 별도의 배선작업 또는 배터리 교체작업이 생략되어 설치 및 운영비용이 절감된다.

도 4는 도 2의 감지수단의 감지영역을 설명하기 위한 예시도이다.

감지수단(3)은 횡단보도(5)를 포함하는 감지영역(S)을 감지하는 수단이며, 상세하게로는 카메라, 인체감지센서 등으로 구성될 수 있다.

또한 감지수단(3)은 감지영역(S) 내 객체가 감지되면, 검출된 감지데이터를 컨트롤러(4)로 전송한다.

이때 감지수단(3)의 감지영역은 횡단보도(5)로 설정되기 때문에 감지수단(3)은 횡단보도(5)를 건너는 보행자를 감지할 수 있지만, 횡단보도(5)로부터 이탈, 상세하게로는 횡단보도(5)의 양측부를 벗어나 보행하는 보행자는 감지할 수 없게 된다.

일반적으로 횡단보도를 횡단하는 보행자의 보행경로를 살펴보면, 주로 횡단보도 내에서 보행이 이루어지는 경우가 대부분이나, 횡단보도 내에서 보행하다가 횡단보도(5)를 벗어난 상태로 차도를 횡단하는 이탈보행 현상이 빈번하게 발생하는 특성을 갖는다.

이러한 이탈보행 현상을 본 발명에 적용하여 살펴보면, 본 발명에서 감지수단(3)의 감지영역(S)은 횡단보도(5)를 형성하기 때문에 컨트롤러(4)는 이탈보행이 이루어질 때, 보행자의 보행이 완료되었다고 판단하게 되고, 이에 따라 도로표지병(2)들을 차량통과신호인 녹색으로 점등시킴으로써 차량운전자가 횡단보도 상에 보행자가 없다고 인지하여 오히려 교통사고를 유발시키게 된다.

즉, 운전자는 야간이나 기상악화 등과 같이 시야 확보가 어려운 환경일 때, 도로표지병(2)들의 점등색이 녹색인 것만을 확인하고 직진하게 되며, 이탈보행 중인 보행자와 충돌사고가 일어나게 되는 문제가 빈번하게 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 보행자의 이탈보행이 발생할 경우, 보행자의 예상 도착시간을 산출하여 도로표지병(2)들의 제2 점등색(적색)의 점등시간을 연장시켜줌으로써 횡단보도(5)의 측면으로 이탈한 보행자가 횡단을 완료할 때까지 차량정차를 유도할 수 있게 된다.

도 5는 도 2의 컨트롤러의 블록도이다.

컨트롤러(4)는 제어부(41)와, 메모리(42), 근거리 통신부(43), 분석 및 객체검출부(44), 점등제어정보 생성부(46), 보행자 이탈 판단부(47), 추가 점등시간 산출부(48), 통신장애 판별부(49), 신호세기 재설정부(50)를 포함한다.

제어부(41)는 컨트롤러(4)의 OS(Operating System)이며, 각각의 구성모듈(43), (44), (46), (47), (48), (49), (50)들을 제어한다.

또한 제어부(41)는 점등제어정보 생성부(46)에 의해 점등제어정보가 생성되면, 메모리(42)에 저장된 기준테이블의 각 도로표지병(2)의 적정신호세기에 맞춰 신호를 증폭시켜 도로표지병(2)들 각각으로 점등제어정보가 전송되도록 근거리 통신부(43)를 제어한다. 이때 기준테이블은 도로표지병별로 신호적정세기가 매칭되어 저장된 데이터이다.

또한 제어부(41)는 근거리 통신부(43)를 통해 도로표지병(2)의 제어기(21)로부터 신호세기정보를 전송받으면, 전송받은 신호세기정보를 통신장애 판별부(49)로 입력한다.

또한 제어부(41)는 통신장애 판별부(56)에 의해 특정 도로표지병(노드)에서 통신장애가 발생하였다고 판별되면, 신호세기 재설정부(50)를 실행시키고, 신호세기 재설정부(50)에 의해 해당 노드에 대한 신호세기가 재설정되면, 재설정된 신호세기정보를 기준테이블에 반영하여 메모리(42)에 저장한다.

메모리(42)에는 분석 및 객체검출부(44)로부터 검출된 보행자들 각각의 위치, 이동궤적 및 방향 정보가 저장된다.

또한 메모리(42)에는 보행자 이탈 판단부(47)로부터 보행자 이탈신호가 출력된 시간, 추가 점등시간 산출부(48)로부터 산출된 추가 점등시간 등이 저장된다.

또한 메모리(42)에는 각 도로표지병(2)들의 위치정보 및 통신식별정보가 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(42)에는 각 도로표지병(2)이 원거리노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 정보가 저장된다. 이때 원거리노드는 컨트롤러(4)로부터 이격된 거리가 설정값 이상인 도로표지병들을 나타내고, 근거리노드는 컨트롤러(4)로부터 이격된 거리가 설정값 미만인 도로표지병들을 나타내고, 이러한 원거리노드 및 근거리노드는 기 설정되어 메모리(42)에 저장된다.

또한 메모리(42)에는 가장 멀리 설치된 최원거리 노드인 도로표지병에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값이 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(42)에는 가장 가까운 거리에 설치된 최근거리 노드인 도로표지병에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(42)에는 신호세기 재설정부(49)에 의해 설정된 기준테이블이 저장된다. 이때 기준테이블은 도로표지병별로 적정신호세기가 매칭되어 저장된 데이터이다.

근거리 통신부(43)는 감지수단(3) 및 도로표지병(2)들과 데이터를 송수신한다.

또한 근거리 통신부(43)는 감지수단(3)으로부터 송수신된 레이더신호 정보를 수신 받는다. 이때 수신 받은 레이더신호 정보는 제어부(41)의 제어에 따라 분석 및 객체검출부(44)로 입력된다.

도 6은 도 5의 분석 및 객체검출부의 블록도이다.

분석 및 객체검출부(44)는 보행자 검출모듈(441)과, 궤적 검출모듈(442), 움직임벡터 검출모듈(443), 이동방향 검출모듈(444)로 이루어진다.

보행자 검출모듈(441)은 감지수단(3)으로부터 전송받은 감지데이터를 분석하여 횡단보도(5) 내의 개체(보행자)를 검출한다.

또한 보행자 검출모듈(441)은 감지영역(S) 내 보행자가 감지되면, 감지된 보행자의 위치를 검출한 후, 점등제어정보 생성부(46)로 보행자 진입신호를 출력한다.

궤적 검출모듈(442)은 보행자 검출모듈(441)에서 검출된 보행자 위치정보를 추적하여 검출된 보행자들 각각의 궤적을 추적 및 검출한다.

움직임벡터 검출모듈(443)은 궤적 검출모듈(442)에 의해 검출된 보행자들 각각의 궤적을 분석 및 활용하여 각 보행자의 움직임벡터를 검출한다.

이동방향 검출모듈(444)은 움직임벡터 검출모듈(443)에 의해 검출된 움직임벡터를 통해 해당 보행자의 이동방향을 검출한다.

이때 이동방향 검출모듈(444)은 횡단보도(5)의 길이방향을 X축이라고 가정할 때, 검출된 움직임벡터를 통해 보행자의 이동방향이 +X방향인지 또는 -X방향인지를 분류한다. 이때 설명의 편의를 위해 +X방향이 우측방향, -X방향이 좌측방향인 것으로 예를 들어 설명한다.

이러한 분석 및 객체검출부(44)는 감지수단(3)로부터 입력받은 데이터를 통해 감지영역(S) 내의 보행자들의 위치, 이동방향 및 이동궤적 정보를 검출한다.

점등제어정보 생성부(46)는 1)보행자 검출모듈(441)로부터 보행자 진입신호가 입력되면 제2 점등색(적색)으로 점등시키기 위한 점등제어정보를 생성하며, 2)보행자 검출모듈(441)로부터 보행자 진입신호가 입력되지 않으면 제1 점등색(녹색)으로 점등시키기 위한 점등제어정보를 생성한다. 이때 점등제어정보 생성부(46)에 의해 생성된 점등제어정보는 제어부(41)의 제어에 따라 근거리 통신부(43)를 통해 도로표지병(2)들로 각각 전송된다.

보행자 이탈 판단부(47)는 보행자가 감지영역(S) 내에서 이탈, 상세하게로는 각 보행자의 궤적정보를 분석하여 보행자의 궤적이 감지영역(S)의 양측부로부터 이탈되는 경우, 이탈보행이 발생하였다고 판단하여 보행자 이탈신호를 출력한다.

또한 보행자 이탈 판단부(47)에 의해 이탈보행이 발생하였다고 판단되면, 제어부(41)의 제어에 따라 추가 점등시간 산출부(48)가 동작한다.

추가 점등시간 산출부(48)는 보행자 이탈 판단부(47)로부터 보행자 이탈신호가 출력될 때 실행되며, 도로표지병(2)들의 제2 점등색(적색)의 점등시간을 추가하는 시간인 추가 점등시간(△T)을 산출한다.

도 7은 도 5의 추가 점등시간 산출부를 나타내는 블록도이다.

추가 점등시간 산출부(48)는 도 7에 도시된 바와 같이, 보행거리 산출모듈(481)과, 보행시간 산출모듈(482), 평균속도 산출모듈(483), 이격거리 산출모듈(484), 추가 점등시간 산출모듈(485)로 이루어진다.

보행거리 산출모듈(481)은 이탈 보행한 객체(이하 이탈보행객체라고 함)의 궤적정보를 활용하여 이탈보행객체가 횡단보도(5)로 최초 진입한 위치(x1)와 이탈보행객체가 횡단보도(5)를 이탈한 위치(x2)를 검출하며, 검출된 진입위치(x1) 및 이탈위치(x2)를 분석하여 이들 사이의 x축방향 이동거리(△x)를 산출한다.

보행시간 산출모듈(482)은 이탈보행객체가 횡단보도(5)로 최초 진입한 시간(t1)과 이탈보행객체가 횡단보도(5)를 이탈한 시간(t2)의 시간차(△t)를 산출함으로써 보행자가 감지영역(S) 내에서 보행한 보행시간(△t)을 산출한다.

평균속도 산출모듈(483)은 보행거리 산출모듈(481)에 의해 산출된 보행자의 X축방향 이동거리(△x)를 보행시간 산출모듈(482)에 의해 산출된 보행시간(△t)으로 나누어줌으로써 보행자의 X축방향 평균속도(△v)를 산출한다.

이격거리 산출모듈(484)은 이탈보행객체의 이탈위치(x2)와 횡단보도(5) 단부 사이의 거리인 이격거리(△d)를 산출한다.

이때 이격거리 산출모듈(484)은 보행자가 감지영역(S)을 이탈하기 전, 이동방향 검출모듈(444)에 의해 검출된 보행자의 이동방향이 +X방향일 경우에는 보행자와 횡단보도(5)의 우측 단부 사이의 거리를 이격거리(△d)로 산출하며, 이동방향 검출모듈(444)에 의해 검출된 보행자의 이동방향 -X방향일 경우에는 보행자와 횡단보도(5)의 좌측 단부 사이의 거리를 이격거리(△d)로 산출한다.

추가 점등시간 산출모듈(485)은 이격거리 산출모듈(484)에 의해 산출된 이격거리(△d)에 평균속도 산출모듈(483)에 의해 산출된 보행자의 X축방향 평균속도(△v)를 나눠줌으로써 보행자의 추가 점등시간(△T)을 산출한다.

이러한 추가 점등시간 산출부(48)는 보행자가 감지영역(S)으로부터 이탈한 시간으로부터 추가 점등시간(△T)만큼 LED모듈(23)들의 적색 LED들의 점등시간을 연장시켜준다.

이때 점등제어정보 생성부(46)는 추가 점등시간 산출부(48)로부터 추가 점등시간(△T)이 산출되면, 감지영역(S) 내에 보행자가 0명이 되어 분석 및 객체검출부(44)로부터 보행자 진입신호의 출력이 중단되어도 추가 점등시간(△T)이 경과할 때까지 제2 점등색 점등신호를 출력함으로써 도로표지병(2)들의 제2 점등색을 점등시키며, 추가 점등시간(△T)이 모두 경과되면 제1 점등색 점등신호를 출력하여 적색 제1 점등색을 점등시킨다.

도 8은 도 5의 추가 점등시간 산출부가 추가 점등시간을 산출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 8의 ‘A’, ‘B’는 횡단보도(5)를 횡단하는 보행자들이다.

보행자 ‘A’는 횡단보도(5)의 좌측 단부로부터 30m 이격된 거리에 위치하며, 횡단보도(5)와 평행한 +X방향으로 진행하고 있다.

이때 보행자 ‘A’는 +X 방향으로 ‘4km/h’의 평균속도로 ‘30m’를 진행하여 횡단보도(5)를 횡단한다고 가정하였을 때, ‘30m’의 거리를 속도인 ‘4km/h‘로 나눠주게 되면 ’27초‘ 후에 횡단보도(5)의 우측단부에 도달하게 되며, 이탈보행이 발생하지 않았기 때문에 보행자 이탈 판단부(47)로부터 보행자 이탈신호가 출력되지 않는다.

보행자 ‘B’는 도 8에 도시된 바와 같이, 보행경로(D)로 진행함으로써 횡단보도(5)의 좌측단부로부터 진입하여 횡단보도(5)의 측부로 감지영역(S)을 이탈하게 되어 보행자 이탈 판단부(47)로부터 보행자 이탈신호가 출력된다.

이때 보행자 ‘B’는 보행거리 산출모듈(481)에 의해 감지영역(S) 내에서 X축방향으로 이동한 거리가 ‘40m’인 것으로 산출되며, 보행시간 산출모듈(482)에 의해 감지영역(S) 내에서 보행한 보행시간이 산출되며, 설명의 편의를 위해 보행시간 산출모듈(482)에 의해 산출된 보행시간이 ‘72초’인 것으로 가정하여 설명하도록 한다.

보행자 ‘B’는 ‘72초’동안 X축방향으로 ‘40m’를 이동하였기 때문에 평균속도 산출모듈(483)에 의해 X축 평균속도가 ‘2km/h’로 산출된다.

또한 보행자 ‘B’는 +X방향으로 이동하는 중이었기 때문에 이격거리 산출모듈(484)에 의해 이격거리가 횡단보도(5)의 우측 단부까지의 거리인 ‘20m’로 산출된다.

또한 보행자 ‘B’는 추가 점등시간 산출모듈(485)에 의해 이격거리 ‘20m’에 보행자의 X축방향 평균이동속도인 ‘2km/h’를 나눠줌으로써 ‘36초’가 보행자의 추가 점등시간(△T)으로 산출된다.

이러한 상태에서 ‘27초’가 경과하게 되면, 보행자 ‘A’는 횡단보도(5)의 우측 단부에 도달하여 감지영역(S)을 이탈하게 되어 감지영역(S) 내의 보행자가 0명이 되지만 추가 점등시간(△T)이 ‘9초’가 아직 남아있는 상태이기 때문에 도로표지병(2)들의 LED모듈(23)들은 ‘9초’간 제2 점등색(적색)으로 연장 점등되게 된다.

다시 도 5로 돌아가서 통신장애 판별부(49)를 살펴보면, 통신장애 판별부(49)는 점등제어정보를 전송한 도로표지병들 중 신호세기정보를 수신 받지 못한 도로표지병이 존재하는지를 탐색한다.

또한 통신장애 판별부(49)는 도로표지병들 중 만약 점등제어정보를 수신 받은 이후 신호세기정보를 송출하지 않은 현상이 기 설정된 임계치 이상 반복되는 도로표지병이 검출될 때, 해당 도로표지병에 통신장애가 발생하였다고 판단한다.

이때 통신장애 판별부(49)에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단되면, 제어부(41)의 제어에 따라 신호세기 재설정부(50)가 실행된다.

도 9는 도 5의 신호세기 재설정부를 나타내는 블록도이다.

신호세기 재설정부(50)는 도 9에 도시된 바와 같이, 최초 신호세기 설정부(51)와, 통신장애대상 신호세기 재설정부(53), 기준테이블 생성/갱신부(55)로 이루어진다.

최초 신호세기 설정부(51)는 최초 구동 시 또는 기 설정된 주기(T) 마다 동작한다.

또한 최초 신호세기 설정부(51)는 기 설정된 분류에 따라 도로표지병들을 원거리노드와 근거리노드로 분류한다. 이때 원거리노드는 컨트롤러(4)로부터 이격된 거리가 설정값 이상인 도로표지병들을 나타내고, 근거리노드는 컨트롤러(4)로부터 이격된 거리가 설정값 미만인 도로표지병들을 나타내고, 이러한 원거리노드 및 근거리노드는 기 설정되어 컨트롤러(4)에 저장된다.

또한 최초 신호세기 설정부(51)는 기 설정된 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 기 설정된 제1 임계값의 신호세기로 원거리노드들로 각각 응답요청 데이터를 송출한 후, 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는다.

또한 최초 신호세기 설정부(51)는 원거리노드들 중 전송받은 신호세기정보를 기 설정된 기준값과 비교한다. 이때 최초 신호세기 설정부(571)는 신호세기정보가 기준값과 임계범위 이내인 원거리노드들의 적정신호세기를 제1 임계값으로 결정하고, 신호세기정보가 기준값 보다 큰 노드의 경우, 신호세기를 줄여서 응답요청데이터를 재송출한 후, 이들로부터 전송받은 신호세기정보들을 기준값과 재비교하고, 이러한 과정들을 반복하여 원거리노드들 각각의 적정신호세기를 결정한다.

또한 최초 신호세기 설정부(51)는 기 설정된 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 기 설정된 제2 임계값의 신호세기로 근거리노드들로 각각 응답요청 데이터를 송출한 후, 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는다.

또한 최초 신호세기 설정부(51)는 근거리노드들 중 전송받은 신호세기정보를 기 설정된 기준값과 비교한다. 이때 최초 신호세기 설정부(51)는 신호세기정보가 기준값과 임계범위 이내인 근거리노드들의 적정신호세기를 임계값으로 결정하고, 신호세기정보가 기준값 보다 작은 노드의 경우, 신호세기를 높여 응답요청데이터를 재송출한 후, 이들로부터 전송받은 신호세기정보들을 기준값과 재비교하고, 이러한 과정들을 반복하여 근거리노드들 각각의 적정신호세기를 결정한다.

이와 같이 최초 신호세기 설정부(51)에 의해 설정된 각 도로표지병의 적정신호세기 정보는 기준테이블 생성/갱신부(55)로 입력된다.

도 10은 도 9의 최초 신호세기 설정부의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.

최초 신호세기 설정부(51)의 동작과정(S1)은 도 10에 도시된 바와 같이, 노드정렬단계(S10)와, 제1 임계값 송출단계(S20), 제1 수신단계(S30), 제1 비교 및 판단단계(S40), 제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50), 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60), 제2 임계값 송출단계(S70), 제2 수신단계(S80), 제2 비교 및 판단단계(S90), 제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100), 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110), 기준테이블 생성단계(S120)로 이루어진다.

노드정렬단계(S10)는 도로표지병들을 기 설정된 분류에 따라 원거리노드 및 근거리노드로 분류 및 정렬시키는 단계이다.

제1 임계값 송출단계(S20)는 노드정렬단계(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 기 설정된 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계이다.

제1 수신단계(S30)는 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계이다.

제1 비교 및 판단단계(S40)는 제1 수신단계(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기 설정된 기준값과 비교하며, 신호세기정보가 기준값과 임계범위 이내인 원거리노드들이 존재할 경우 해당 원거리노드에 대한 정보를 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60)로 입력하여 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60)를 진행하고, 신호세기정보가 기준값과 임계범위를 벗어난 원거리노드들이 존재할 경우 해당 원거리노드에 대한 정보를 제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50)로 입력하여 제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50)를 진행하는 단계이다.

제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50)는 신호세기가 기준값과 임계범위 이내에 포함되지 않는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 원거리노드들에 대한 신호세기를 제1 임계값 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드들로 각각 전송하는 단계이며, 다음 단계로 제1 수신단계(S30)를 다시 진행한다.

원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60)는 제1 비교 및 판단단계(S40)에서 신호세기가 기준값과 임계범위에 포함되는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 원거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계이다.

제2 임계값 송출단계(S70)는 노드정렬단계(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 기 설정된 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계이다.

제2 수신단계(S80)는 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계이다.

제2 비교 및 판단단계(S90)는 제2 수신단계(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기 설정된 기준값과 비교하며, 신호세기정보가 기준값과 임계범위 이내인 근거리노드들이 존재할 경우 해당 근거리노드에 대한 정보를 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)로 입력하여 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)를 진행하고, 신호세기정보가 기준값과 임계범위를 벗어난 근거리노드들이 존재할 경우 해당 근거리노드에 대한 정보를 제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100)로 입력하여 제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100)를 진행하는 단계이다.

제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100)는 신호세기가 기준값과 임계범위 이내에 포함되지 않는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 근거리노드들에 대한 신호세기를 제2 임계값 보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드들로 각각 전송하는 단계이며, 다음 단계로 제2 수신단계(S80)를 다시 진행한다.

근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)는 제2 비교 및 판단단계(S90)에서 신호세기가 기준값과 임계범위에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 근거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계이다.

기준테이블 생성단계(S120)는 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60) 및 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)에 의해 결정된 바에 따라, 각 도로표지병의 적정신호세기를 매칭시킨 기준테이블을 생성하는 단계이다.

이때 기준테이블 생성단계(S120)에 의해 생성된 기준테이블은 컨트롤러(4)의 메모리(42)에 저장된다.

다시 도 9로 돌아가서 통신장애대상 신호세기 설정부(53)를 살펴보면, 통신장애대상 신호세기 설정부(53)는 통신장애 판별부(49)에 의해 통신장애가 발생되었다고 판단될 때 실행된다.

또한 통신장애대상 신호세기 설정부(53)는 통신장애가 발생된 도로표지병이 원거리노드인지 또는 근거리노드인지를 검출한다.

또한 통신장애대상 신호세기 설정부(53)는 만약 통신장애가 발생된 도로표지병이 원거리노드인 경우, 전술하였던 도 10의 단계20(S20) 내지 단계60(S60)의 과정을 수행하여 통신장애 도로표지병의 적정신호세기를 재결정하고, 만약 통신장애가 발생된 도로표지병이 근거리노드인 경우, 전술하였던 도 10의 단계70(S70) 내지 단계110(S110)의 과정을 수행하여 통신장애 도로표지병의 적정신호세기를 재결정한다.

또한 통신장애대상 신호세기 설정부(53)는 통신장애가 발생된 도로표지병의 재결정된 적정신호세기 정보를 기준테이블 생성/갱신부(55)로 입력한다.

기준테이블 생성/갱신부(55)는 최초 신호세기 설정부(51)로부터 도로표지병들 각각의 적정신호세기를 활용하여 도로표지병별로 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 메모리(42)에 저장한다.

또한 기준테이블 생성/갱신부(55)는 통신장애대상 신호세기 설정부(53)에 의해 재결정된 도로표지병의 적정신호세기 정보를 기 저장된 기준테이블에 반영하여 기준테이블을 갱신하여 메모리(42)에 저장한다.

이와 같이 구성되는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템(1)은 도로표지병(2)들이 솔라 셀(21)을 통해 전기를 생산하며, 조도센서(24)를 통해 운전자들의 시야확보가 어려운 상황일 때에만 LED모듈(23)이 점등되도록 함으로써 외부의 전력선을 연결하지 않아도 된다.

또한 횡단보도용 표출수단의 제어시스템(1)은 보행자가 횡단보도(5)를 건너는 것이 감지수단(3)에 의해 감지되면 도로표지병(2)들의 LED모듈(23)들을 통해 운전자들에게 횡단보도(5)를 건너는 보행자가 있음을 알려줌으로써 야간이나 기상악화로 인하여 시야 확보가 어려울 때에도 도로표지병(2)들의 LED모듈(23)들을 통해 운전자들이 보행자의 유무를 파악할 수 있다.

또한 횡단보도용 표출수단의 제어시스템(1)은 보행자가 횡단보도(5)를 건너는 도중에 횡단보도(5)의 측면으로 이탈하는 이탈보행을 하게 될 경우, 이탈보행한 보행자의 X축방향 평균속도 및 보행자와 횡단보도(5) 사이의 이격거리를 통해 예상 도착시간을 산출하여 이탈보행 중인 보행자가 차도 횡단을 마칠 때까지 제2 점등색을 점등시켜 차량이 접근하는 것을 방지함으로써 이탈보행하는 보행자와 차량 간의 충돌사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 횡단보도용 표출수단의 제어시스템(1)은 컨트롤러(4)가 각 도로표지병(2)과의 이격된 거리에 따라 적정신호세기로 신호를 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 현저히 높일 수 있게 된다.

1 : 횡단보도용 표출수단의 제어시스템
2 : 도로표지병 3 : 감지수단 4 : 컨트롤러
5 : 횡단보도 10:근거리 통신망 21:제어기
23:LED모듈 25:솔라셀 27:축전기
41:제어부 42:메모리 43:근거리 통신부
44:분석 및 객체검출부 46:점등제어정보 생성부
47:보행자 이탈 판단부 48:추가 점등시간 산출부
49:통신장애 판별부 50:신호세기 재설정부
51:최초 신호세기 설정부 53:통신장애대상 신호세기 설정부
55:기준테이블 생성/갱신부
201:제어모듈 202:메모리 203:근거리 통신모듈
204:신호세기정보 생성모듈 205:LED제어모듈 207:전원공급모듈
441:보행자 검출모듈 442:궤적 검출모듈 443:움직임벡터 검출모듈
444:이동방향 검출모듈 481:보행거리 산출모듈
482:보행시간 산출모듈 483:평균속도 산출모듈
484:이격거리 산출모듈 485:추가 점등시간 산출모듈

Claims (8)

1. 발광소자들과 통신모듈을 포함하며, 횡단보도 및 도로에 설치되는 표출수단들;
   상기 횡단보도의 보행자를 감지하는 감지수단;
   상기 표출수단들의 발광소자를 제어하는 컨트롤러;
   상기 컨트롤러 및 상기 표출수단들 사이의 무선통신을 지원하는 근거리 통신망을 포함하고,
   상기 컨트롤러는 상기 감지수단으로부터 감지된 정보를 통해 상기 표출수단들의 발광소자의 점등을 제어하고,
   상기 컨트롤러는
   근거리 통신부;
   상기 감지수단으로부터 전송받은 감지데이터를 분석하여 객체인 보행자를 검출하며, 보행자가 검출될 때 보행자 진입신호를 출력하는 분석 및 객체검출부;
   상기 표출수단들의 발광소자를 점등시키기 위한 점등제어정보를 생성하는 점등제어정보 생성부;
   상기 점등제어정보 생성부에 의해 생성된 점등제어정보가 상기 표출수단들 각각으로 전송되도록 상기 근거리 통신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 점등제어정보 생성부는
   상기 분석 및 객체검출부로부터 보행자 진입신호가 출력되면 상기 발광소자를 기 설정된 제2 점등색으로 점등시키기 위한 점등제어정보를 생성하며, 상기 분석 및 객체검출부로부터 보행자 진입신호가 출력되지 않으면, 상기 발광소자를 기 설정된 제1 점등색으로 점등시키기 위한 점등제어정보를 생성하고,
   상기 표출수단들은 솔라 셀과, 상기 솔라 셀에 의해 축전된 전력을 충전하는 축전기와, 다수 색상으로 점등되는 LED모듈들과, 상기 LED모듈들을 제어하는 제어기를 포함하고,
   상기 제어기는
   상기 근거리 통신망에 접속된 상기 컨트롤러와 데이터를 송수신하는 근거리 통신모듈;
   상기 근거리 통신모듈을 통해 상기 컨트롤러로부터 점등제어정보를 전송받으면 상기 LED모듈들을 점등시키는 LED제어모듈;
   상기 축전기에 축전된 전력을 구성요소로 공급하는 전원공급모듈;
   상기 근거리 통신모듈을 통해 상기 컨트롤러로부터 데이터를 전송받으면, 전송받은 신호의 세기를 검출하여 신호세기정보를 생성하는 신호세기정보 생성모듈;
   상기 신호세기정보 생성모듈에 의해 생성된 신호세기정보가 상기 컨트롤러로 전송되도록 상기 근거리 통신모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하고,
   상기 컨트롤러는 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다, 상기 컨트롤러로부터 상기 표출수단들 각각의 이격된 거리에 대응되는 신호세기인 신호적정세기를 검출한 후, 검출된 신호적정세기에 따라 상기 점등제어정보를 증폭시켜 상기 표출수단들로 송출하는 것을 특징으로 하는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템.
2. 삭제
3. 청구항 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는
   상기 분석 및 객체검출부에 의해 검출된 보행자가 감지영역인 횡단보도의 양측부로부터 이탈하는 이탈보행이 발생하였는지를 판별하며, 이탈보행이 발생되었다고 판단될 때 보행자 이탈신호를 출력하는 보행자 이탈 판단부;
   상기 보행자 이탈 판단부로부터 보행자 이탈신호가 출력되면, 보행자 진입신호의 출력이 중단되어도 상기 분석 및 객체검출모듈로부터 검출된 상기 보행자의 정보를 통해 상기 발광소자의 제2 점등색의 점등시간을 추가하는 추가 점등시간 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템.
4. 청구항 제3항에 있어서, 상기 분석 및 객체검출부는
   상기 감지수단으로부터 입력된 감지데이터를 분석하여 상기 횡단보도 내 보행자와 검출된 보행자의 위치를 검출하며, 상기 감지영역 내에 보행자가 감지될 때, 보행자 진입신호를 출력하는 보행자 검출모듈;
   보행자의 위치를 추적하여 보행자의 궤적을 검출하는 궤적 검출모듈;
   상기 궤적 검출모듈에 의해 검출된 보행자의 궤적을 분석 및 활용하여 보행자의 움직임벡터를 검출하는 움직임벡터 검출모듈을 포함하고,
   상기 추가 점등시간 산출부는
   이탈 보행한 객체인 이탈보행객체의 궤적정보를 활용하여 이탈보행객체가 상기 감지영역으로 최초 진입한 이후, 이탈보행객체가 상기 감지영역을 이탈할 때까지의 X축방향 평균속도(△v)를 산출하는 평균속도 산출모듈;
   이탈보행객체가 상기 감지영역을 이탈한 위치로부터 상기 횡단보도의 단부 사이의 거리인 이격거리(△d)를 산출하는 이격거리 산출모듈;
   상기 이격거리 산출모듈에 의해 산출된 이격거리(△d)에 상기 평균속도 산출모듈에 의해 산출된 평균속도(△v)를 나누어 보행자의 추가 점등시간(△T)을 산출하는 추가 점등시간 산출모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템.
5. 삭제
6. 청구항 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 메모리와, 최초 설치 또는 기 설정된 주기(T) 마다 실행되는 신호세기 재설정부를 더 포함하고,
   상기 메모리에는 상기 표출수단들이 원거리노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 정보와, 상기 컨트롤러부터 가장 먼거리에 설치된 표출수단인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값과, 상기 컨트롤러부터 가장 가까운 거리에 설치된 표출수단인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장되고,
   상기 신호세기 재설정부의 동작과정은
   기 설정된 분류에 따라 상기 표출수단들은 원거리노드 및 근거리노드로 분류하는 단계10(S10);
   상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 상기 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계20(S20);
   상기 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계30(S30);
   상기 단계30(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기 설정된 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계40(S40);
   상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드들에 대한 신호세기를 상기 제1 임계값 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계30(S30)을 진행하는 단계50(S50);
   상기 단계40(S40)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계60(S60);
   상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 상기 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계70(S70);
   상기 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계80(S80);
   상기 단계80(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들이 기준값의 임계범위에 포함되는지를 비교하는 단계90(S90);
   상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되지 않는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드들에 대한 신호세기를 상기 제2 임계값 보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드들로 각각 전송하며, 다음 단계로 상기 단계80(S80)을 진행하는 단계100(S100);
   상기 단계90(S90)에서 신호세기가 기준값으로부터 임계범위 이내에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드들의 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계110(S110);
   상기 단계60(S60) 및 상기 단계110(S110)에서 검출된 각 표출수단의 적정신호세기를 활용하여 표출수단별 적정신호세기가 매칭된 기준테이블을 생성하여 상기 메모리에 저장하는 단계120(S120)을 포함하고,
   상기 제어부는 상기 점등제어정보 생성부에 의해 생성된 점등제어정보들을 대응되는 표출수단들로 송출할 때, 상기 기준테이블에 매칭된 신호세기로 점등 제어정보를 송출하는 것을 특징으로 하는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템.
7. 청구항 제6항에 있어서,
   상기 컨트롤러는
   상기 점등제어정보가 송출된 이후, 상기 표출수단들 중 신호세기정보를 수신 받지 못한 현상이 기 설정된 임계치 이상 반복되는 표출수단이 검출되면, 해당 표출수단의 통신장애가 발생하였다고 판단하는 통신장애 판별부;
   상기 신호세기 재설정부는 상기 통신장애 판별부에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 진행되며, 통신장애가 발생된 표출수단에 대한 상기 신호세기 재설정부의 동작과정을 수행하여 통신장애가 발생된 표출수단의 신호적정세기를 재결정한 후, 재결정된 신호적정세기를 상기 기준테이블에 반영시키는 것을 특징으로 하는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템.
8. 청구항 제7항에 있어서, 상기 표출수단들은 도로표지병인 것을 특징으로 하는 횡단보도용 표출수단의 제어시스템.

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