KR102297966B1 - Cctv 및 iot센서 기반의 횡단보도 보행안전 및 지능형 스마트 안전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보행자 보호 시스템에 의해 수행되는 IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법에 관한 것으로, 보행자 보호 시스템에 의해 수행되는 IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법을 제안하여, CCTV가 설치된 횡단보도를 촬영한 주변영상 및 상황감지부가 획득한 보행자정보 및 주행차량정보를 ITS 서버가 분석하여, CCTV의 촬영 각도를 조종한다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따르는 ITS서버는 노면의 상태, 보행자정보 및 주행차량정보를 기준으로 주변 감시 구역을 우선감시구역과 일반감시구역으로 구분할 수 있으며, 운전자안내메시지 및 보행자안내메시지를 생성하여 보행자 단말 또는 주행차량에게 제공할 수 있고, 조명제어신호를 생성하여 무선제어조명이 우선감시지역을 비추도록 하여 상기 조명제어신호에 맞는 신호를 표시하고, 빛을 비추는 각도를 조종할 수 있다. 또한, 무선제어조명은 교통신호를 통행금지를 의미하는 신호와 통행가능을 의미하는 신호로 표시하여 주행차량 및 보행자에게 알릴 수 있으며, 무선제어조명에 비치된 광원을 보행자 혹은 주행차량에게 시야를 제공하는 방향을 변경할 수 있음으로써, 보행자 및 주행차량을 보호하고, 사고를 미연에 방지하는 기술에 관한 것이다.

Description

CCTV 및 IOT센서 기반의 횡단보도 보행안전 및 지능형 스마트 안전 시스템{CROSSWALK WALKING SAFETY AND INTELLIGENT SMART SAFETY BASED ON CCTV AND IOT SENSOR}

본 발명은 CCTV 및 IOT센서 기반의 횡단보도 보행안전 및 지능형 스마트 안전 시스템을 통한, IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 보행자 보호 시스템을 제안하여 보행자 및 주행차량을 자동으로 인식하여 사고를 예방하고 사고현장에 대한 영상을 취득하는 시스템에 관한 것이다.

차량통행량과 보행자가 많은 횡단보도의 경우, 우회전 차량의 운전자는 시야 확보에 제한이 있어 사고발생 확률이 높을뿐더러, 교통혼잡 시에는 차량 및 보행자 모두 잠재적 사고위험이 높다.

기존의 CCTV는 이미지센서는 촬영각도가 제한되고, 광각을 적용할 경우 해상도가 저하되거나 이미지상에 굴곡이 생기는 문제가 발생하며, 이를 해결하기 위해 모니터링이 필요한 방향 별로 CCTV를 개별 설치하고 있는 실정이다.

CCTV의 설치 목적은 사고위험이 높은 구간에 대하여 사고영상을 획득하여 미연에 방지하거나 사후처리를 돕기 위함이다.

그러나, CCTV의 시야가 제한적인 경우, 감시지역에 대한 영상을 획득하기가 어렵다.

예를 들어, 주택가 이면도로 중앙에 양쪽 도로를 반씩 촬영하도록 CCTV를 설치하는 경우, 사고 현장 촬영은 가능하나, 진입하는 차량의 속도, 보행자의 이동방향 등은 판단 불가하다는 단점이 있다.

위와 같은 현상을 해결하기 위해 근래에 설치되는 CCTV는 CCTV 관제센터에서 모니터링 요원의 조작에 의해 CCTV의 촬영화면이 이동하거나, 소음 센싱 또는 112사고접수 시 설정된 방향으로 CCTV가 이동하는 시스템 도입하고 있다.

그러나, 여전히 자동차 도로를 인접한 횡단보도 주변에서 보행자를 인식하지 못한 운전자에 의해 교통사고 발생이 빈번하게 발생하고 있으며, 보행자를 인식해 사고를 예방하는 횡단보도(안전보행 도우미 및 안전시설)에 관한 시스템은 복잡하고, 많은 부가기능이 필요해 유지관리에 높은 비용이 소요된다.

또한, “지능형 스마트 보행 안전 시스템”과 같이 최근 제안되는 시스템은 보행로 주변에 추가적인 장치 설치(보행자 감지, CCTV 등)로 설치 비용이 높고, 보행로 주변에 설치되 보행을 방해하며, 파손 위험이 있다는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 횡단보도, 도로 및 보행로에 설치된 CCTV를 사고위험이 높은 구간에 대하여 사고영상을 획득하여 미연에 방지하거나 사후처리를 돕는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르는, 보행자 보호 시스템에 의해 수행되는 보행자보호 ITS 및 CCTV 연계 시스템 제공 방법은, 상기 보행자 보호시스템은, 이미지센서; 를 포함하고, 설치된 장소의 전방, 후방 및 측방을 촬영할 수 있는 장소에 설치되어, 일반감시구역 및 우선감시구역을 촬영하며, ITS서버로부터 제어되어 촬영방향을 변경할 수 있는 CCTV; 제어부; 노면상태판단부; 및 안내메시지 생성부; 를 포함하고, 상기 CCTV 와 유무선으로 연결되어 통신할 수 있는 상기 ITS서버;IOT센서; 및 적어도 하나 이상의 지자기센서;를 포함하고, 노면의 지상 및 지하에 설치되어, 설치된 구역을 주행하는 차량 및 보행자의 속도 및 방향을 감지하여 저전력 근거리 통신을 통해 상기 ITS서버에 전달하는 상황감지부; 및 상기 일반감시구역 및 상기 우선감시구역에 보행자 및 주행차량에게 시야를 제공하는 광원; 교통안내문구를 표시하고 교통신호를 통행금지를 의미하는 빨간색, 통행가능을 의미하는 초록색으로 표시하는 신호표시장치; 및 상기 ITS서버로부터 제어되어 상기 광원이 시야를 제공하는 방향을 변경할 수 있는 조명제어부; 를 포함하는 무선제어조명; 을 포함하고, (a) 상기 CCTV가 설치된 장소를 촬영한 주변영상을 수집하여 상기 ITS서버로 제공하고, 노면에 설치된 상황감지부가 보행자 및 주행차량을 감지하여 보행자정보 및 주행차량정보를 수집하여 상기 ITS 서버로 제공하는 단계; (b) 상기 ITS 서버의 상기 노면상태판단부가 상기 주변영상을 분석하여 노면상태를 판단하는 단계; (c)상기 ITS서버의 상기 제어부가 상기 노면상태, 상기 보행자정보 및 상기 주행차량정보 중 적어도 하나를 기준으로 상기 CCTV의 감시 구역을 우선감시구역 및 일반감시구역으로 구분하고, 상기 CCTV의 촬영 각도를 우선감지구역을 촬영하는 각도로 조종하는 단계; (d)상기 ITS서버의 상기 안내메시지 생성부가 상기 노면상태, 상기 보행자정보 및 상기 주행차량정보를 종합하여, 운전자안내메시지 및 보행자안내메시지를 생성하고, 상기 제어부가 조명제어신호를 생성하여 무선제어조명에 제공하여, 상기 무선제어조명이 상기 우선감시지역을 비추도록 하는 단계; 및 (e) 상기 ITS서버가 상기 운전자안내메시지를 상기 주행차량에 제공하고, 상기 보행자안내메시지를 상기 보행자의 사용자단말에 제공하는 단계; 를 포함하고, 상기 무선제어조명은 상기 ITS서버로부터 상기 조명제어신호를 수신하여 상기 조명제어신호에 맞는 신호를 표시하고, 빛을 비추는 각도를 조종하는 것이고, 상기 보행자정보는, 보행자의 존재 유무, 보행자의 보행속도 및 보행자의 보행방향 중 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 주행차량정보는, 주행차량의 존재 유무, 주행차량의 주행속도 및 주행차량의 주행방향 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.

또한, 상기(b)단계는, (b-1)상기 노면상태판단부가 주변영상을 구성하는 이미지의 픽셀 값을 분석하고, 상기 픽셀 값을 기초로 노면의 휘도 및 균제도를 측정하는 단계; 및 (b-2) 상기 노면상태판단부가 휘도 및 균제도값을 기초로 상기 노면 상태를 블랙아이스가 있는 상태 및 블랙아이스가 없는 상태 중 어느 하나로 판단하는 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기(b-1)단계는, 상기 주변영상에 포함된 이미지를 구성하는 적어도 하나 이상의 픽셀의 픽셀 값을 산출하는 단계; 상기 픽셀 값의 분포형태, 픽셀값들의 평균값, 상기 평균값과 기 설정된 차이 이상을 갖는 픽셀들의 위치를 포함하는 노면이미지 픽셀 값 분석을 수행하고, 상기 노면이미지 픽셀 값 분석의 결과를 참고하고, 기 설정된 테이블과 비교하여, 상기 노면의 휘도 값, 종합 균제도 값 및 차선 축 균제도 값을 산출하는 단계;를 포함하고, 상기 (b-2)단계는, 상기 휘도 값, 종합 균제도 값 및 차선 축 균제도 값을 기초로, 상기 노면이 건조한 상태인지 젖은 상태인지 여부와 상기 노면 상에 블랙아이스가 존재하는지 여부를 판단하고 상기 노면상태에 반영하는 단계;를 포함하고, 상기 기 설정된 테이블은, 휘도값, 종합 균제도 값, 차선 축 균제도 값에 대한 데이터 쌍이 노면이 젖거나 건조한 상태 및 블랙아이스가 존재하는 상태에 따라 복수 개로 규정되어 있는 것이고, 상기 (a) 단계 이전에 미리 설정되어 있는 것이며, 상기 휘도 값, 상기 종합 균제도 값 및 상기 차선 축 균제도 값에 대한 블랙아이스 판단 임계치를 추가로 저장하는 것일 수 있다.

또한, 상기(c)단계는, (c-1) 상기 일반감시구역에 대하여 상기 일반감시구역에 해당하는 노면상태가 블랙아이스가 있는 상태인 경우 상기 일반감시구역을 상기 우선감시구역으로 설정하는 단계; (c-2) 상기 일반감시구역에 대하여 상기 보행자정보를 분석하여, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하는 경우, 상기 일반감시구역을 상기 우선감시구역으로 설정하는 단계; (c-3) 상기 일반감시구역에 대하여 상기 주행차량정보를 분석하여, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 상기 일반감시구역을 상기 우선감시구역으로 설정하는 단계; 및 (c-4) 상기(c-1)단계 내지 상기(c-3)단계에서 상기 우선감시구역으로 설정된 빈도가 가장 많은 우선감시구역부터 상기 우선감시구역으로 설정된 빈도가 가장적은 순으로 상기 CCTV의 촬영각도를 상기 우선감시구역의 면적이 가장 많이 촬영되는 각도로 조종하는 단계; 를 포함하고, 상기 (c-3) 단계는, 상기 상황감지부의 상기 적어도 하나 이상의 지자기센서가 제1 지자기 센서에서 출력되는 신호의 파형이 제1 피크 및 제2 피크가 발생된 후 소멸된 후, 상기 제1 지자기 센서의 최초 신호 출력 시간보다 늦게, 상기 제2 지자기 센서에서 출력되는 신호 파형이, 상기 제1 지자기센서의 제1 피크값의 일정 오차범위 이내의 크기를 가지는 제3 피크 및 제4 피크가 발생된 후 소멸되는 경우, 상기 차량이 통과하는 것으로 판단하고, 상기 제1 지자기 센서 및 제2 지자기 센서에서 출력되는 신호를 수신하여, 차량의 진출입 방향을 판단함으로써 상기 주행차량정보를 검출하는 것이고, 상기 (c-4) 단계는, 상기 일반감시구역 및 상기 우선감시구역에 대하여 상기 일반감시구역 및 상기 우선감시구역 중 적어도 하나의 상기 노면상태가 블랙아이스가 있는 상태이고, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하고, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 사고우려상황으로 판단하여 기 설정된 CCTV 촬영각도조종 속도의 설정 범위 내에서 최대한 빠른 속도로 CCTV 를 조종하는 것일 수 있다.

또한, 상기(d)단계는, 상기 운전자안내메시지는 상기 CCTV가 설치된 지역의 좌표, 상기 우선감시구역의 상기 노면상태, 상기 우선감시구역을 주행하는 차량에 대한 상기 주행차량정보, 상기 우선감시구역을 보행하는 보행자에 대한 상기 보행자정보 및 주행에 주의를 요구하는 내용의 안내문구를 포함하는 것이고, 상기 보행자안내메시지는 상기 CCTV가 설치된 지역의 좌표, 상기 우선감시구역의 상기 노면상태, 상기 우선감시구역을 주행하는 차량에 대한 상기 주행차량정보, 상기 우선감시구역을 보행하는 보행자에 대한 상기 보행자정보 및 보행에 주의를 요구하는 내용의 안내문구를 포함하는 것이고, 상기 조명제어신호는 상기 보행자정보 및 상기 주행차량정보를 분석하여 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하고, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 상기 신호표시장치를 상기 빨간색으로 변경하고, 상기 우선감시구역에 대하여 가장 많이 상기 광원의 빛을 제공할 수 있는 각도로 조종하고, 상기 광원 조명이 비추는 상기 우선감시영역의 바닥 면에 위험구간임을 알리는 요지의 글자 및 그림 중 적어도 하나를 표시하도록 하는 명령에 관한 신호인 것일 수 있다.

본 발명은 보행자 보호 시스템을 제안하여 보행자 및 주행차량을 자동으로 인식하여 사고를 예방하고 사고현장에 대한 영상을 취득하는 시스템을 제공할 수 있다.

IOT센서 및 전자 컴파스에 의해 차량 또는 보행자뿐만 아니라 자전거나 야생동물 등의 도로 및 보행로에서 속도, 방향을 가지고 이동하는 물체를 감지하고, 저전력 근거리 통신(LoRaWan, NB-IoT 등)을 통해 ITS서버의 제어부에 전달하여 자동으로 CCTV의 촬영각도를 이동시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 CCTV가 촬영한 영상 및 전자 컴파스로부터 제공되는 정보를 바탕으로 ITS서버가 CCTV 및 조명장치를 자동으로 조종하는 방식이므로, 모니터링이 필요한 방향 별로 CCTV를 개별 설치할 필요가 없다.

이를 통해, 기존에 CCTV를 CCTV 관제센터에서 모니터링 요원의 조작에 의해 조종하는 과정을 생략할 수 있어, 인건비를 절감하고 CCTV 관제 시스템을 자동화 하기에 용이하다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 보행자 보호 시스템에 대한 구조도 이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 ITS서버의 내부구성을 나타내는 블록도 이다.
도3는 본 발명의 일 실시예에 따르는 상황감지부 및 무선제어조명의 동작을 나타내는 예시도 이다.
도4a 내지 도4c는 본 발명의 일 실시예에 따르는 주행차량정보를 수집하는 방법을 설명하기 위한 도면 이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 노면의 블랙아이스 판단의 기준 테이블의 예시도 이다.
도6는 본 발명의 일 실시예에 따르는 픽셀 값 분석을 통한 휘도값 및 균제도값 산출 테이블의 예시도 이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 무선제어조명의 내부구성을 나타내는 블록도 이다.
도8는 본 발명의 일 실시예에 따르는, 보행자 보호 시스템의 동작에 관한 순서도 이다.
도9은 본 발명의 일 실시예에 따르는, 일반감시구역 및 우선감시구역 설정과 CCTV의 촬영 각도를 조종하는 동작에 관한 순서도 이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이하에서 언급되는 "사용자 단말"은 네트워크를 통해 서버나 타 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), VR HMD(예를 들어, HTC VIVE, Oculus Rift, GearVR, DayDream, PSVR 등)등을 포함할 수 있다. 여기서, VR HMD 는 PC용 (예를 들어, HTC VIVE, Oculus Rift, FOVE, Deepon 등)과 모바일용(예를 들어, GearVR, DayDream, 폭풍마경, 구글 카드보드 등) 그리고 콘솔용(PSVR)과 독립적으로 구현되는 Stand Alone 모델(예를 들어, Deepon, PICO 등) 등을 모두 포함한다. 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스뿐만 아니라, 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy), NFC, RFID, 초음파(Ultrasonic), 적외선, 와이파이(WiFi), 라이파이(LiFi) 등의 통신 모듈을 탑재한 각종 디바이스를 포함할 수 있다. 또한, "네트워크"는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

본 발명은 보행자보호 ITS 및 CCTV연계 시스템에 관한 것으로써, 보행자 보호 시스템에 의해 수행되는 것으로써, ITS서버(100)가 보행자 보호 시스템이 구비된 도로에 대하여 주행차량정보 및 보행자정보를 수집하고 분석함으로써, 도로 근처에 설치된 CCTV(400) 및 무선제어조명(200)을 자동으로 제어하여, 운전자 및 보행자에게 안전한 주행 및 보행을 제공하기 위한 기술이다.

먼저, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 보행자 보호 시스템의 구성요소에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 보행자 보호 시스템은 ITS서버(100), 무선제어조명(200), CCTV(400) 및 상황감지부(700)를 포함한다.

ITS서버(100)는 상황감지부(700)로부터 보행자 및 주행차량(500)에 관한 정보를 제공받고 분석하여 일반감시구역(600)과 우선감시구역(610)을 설정하고, CCTV(400) 및 무선제어조명(200)을 제어하여 일반감시구역(600) 및 우선감시구역(610)을 감시하는 것일 수 있으며, DB(DataBase), 통신모듈, 메모리 및 프로세서를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.

무선제어조명(200)은 설치된 곳의 주변에 빛을 제공하여 시야확보를 제공하고, ITS서버(100)로부터 조명제어신호를 수신하여 조명제어신호에 따라 조명을 비추는 영역을 변경할 수 있다.

CCTV(400)는 이미지센서를 포함하고, 설치된 장소의 전방, 후방 및 측방을 촬영할 수 있는 장소에 설치되어, 일반감시구역(600) 및 우선감시구역(610)을 촬영하며, ITS서버(100)로부터 제어되어 촬영방향을 변경할 수 있다.

상황감지부(700)는 IOT센서 및 복수의 전자 컴파스를 포함하여 구성되고, 노면의 지상 및 지하에 설치되어, 설치된 구역을 주행하는 차량(500) 및 보행자의 속도 및 방향을 감지하여 저전력 근거리 통신을 통해 ITS서버(100)에 전달하는 것일 수 있다.

이때, IOT 센서 및 복수의 전자 컴파스는 옥외에 설치되기 때문에 전력 공급 문제 및 통신이 원활하지 않을 수 있는 문제에 직면할 수 있으며, 안정적인 장거리 통신거리를 확보하기 위해서는 배터리 용량이 증가하여야 하므로 전체 부피가 증가하고, 부피를 축소하기 위해 배터리를 소형화하는 경우, 통신거리 감소와 동작 수명이 줄어드는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 ITS서버(100)와 CCTV(400) 및 상황감지부(700)의 설치 공간 사이에 저전력 근거리 통신을 지원하는 중계기(800)를 설치하여, 통신거리를 짧게 하고, 소비전력을 낮춰 배터리 수명을 길게 할 수 있으며, 결국 CCTV(400) 및 상황감지부(700)의 전력 공급 문제를 해결하고 안정적인 통신환경을 구축할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 ITS서버(100)는 보행자 보호 시스템을 수행하는 프로그램(또는 애플리케이션)이 저장된 메모리와 위 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램의 실행에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있는데, 각 기능에 따라 프로세서에 포함되는 세부 구성요소들을 아래와 같이 나타낼 수 있다.

도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 ITS서버(100)는 제어부(110), 노면상태판단부(120) 및 안내메시지 생성부(130)로 구성될 수 있다.

제어부(110)는 상황감지부(700)로부터 수신한 정보를 분석하여 일반감시구역(600) 및 우선감시구역(610)을 보행하는 보행자에 대한 보행자정보를 생성하고, 상기 두 구역을 주행하는 주행차량(500)에 대한 주행차량정보를 생성할 수 있다.

이때, 보행자정보는 보행자의 존재 유무, 보행자의 보행속도 및 보행자의 보행방향에 대한 정보이고, 주행차량정보는 주행차량의 존재 유무, 주행차량의 주행속도 및 주행차량의 주행방향에 대한 정보일 수 있다.

보행자정보 및 주행차량정보를 통하여 ITS서버(100)는 보행자 보호 시스템이 설치된 지역을 통과하는 차량과 보행자에 대한 현황을 파악할 수 있으며, 이를 토대로 집중적으로 감시해야 할 우선감시구역(610)과 이후 감시해야 할 일반감시구역(600)을 구분할 수 있다.

노면상태판단부(120)는 CCTV(400)로부터 수신한 주변영상을 분석하여 노면상태를 판단할 수 있다.

노면상태판단부(120)는 CCTV(400)로부터 수신한 주변영상을 구성하는 이미지의 픽셀 값을 분석하고, 픽셀 값을 기초로 노면의 휘도 및 균제도를 측정하고, 휘도 및 균제도값을 기초로 상기 노면 상태를 블랙아이스가 있는 상태 및 블랙아이스가 없는 상태 중 어느 하나로 판단할 수 있다.

노면상태는 블랙아이스가 있는 상태의 경우, 차량이 미끄러지거나 보행자가 미끄러져서 사고가 발생할 수 있으므로 블랙아이스가 있는 경우를 우선감시구역(610)으로 판단한다.

안내메시지 생성부(130)는 운전자안내메시지 및 보행자안내메시지를 생성하고, CCTV(400)가 설치된 지역의 좌표, 우선감시구역(610)의 상기 노면상태, 우선감시구역(610)을 주행하는 차량에 대한 상기 주행차량정보, 우선감시구역(610)을 보행하는 보행자에 대한 보행자정보 및 주행에 주의를 요구하는 내용의 안내문구를 보행자단말(300) 및 주행차량(500)에게 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르는 보행자 보호 시스템은 감시영역 내에서 탐지된 보행자 및 운전자에게 안내메시지를 제공함으로써, 위험구간을 미리 알려 사고를 미연에 방지할 수 있다.

도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 ITS서버(100)는 노면의 지상 및 지하에 설치된 상황감지부(700)로부터 주행차량 및 보행자정보를 수집할 수 있다.

이하에서, 도4a 내지 도4b를 참조하여, 제어부(110)가 상황감지부(700)로부터 수신한 정보를 토대로 감시구역을 주행하는 차량에 대한 주행차량정보를 수집하는 동작에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 상황감지부(700)는 복수의 전자 컴파스 및 IOT센서를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부(110)는 제1 전자 컴파스 및 제2 전자 컴파스에서 출력되는 신호를 분석하여 차량의 상태 즉, 주 정차 여부를 판단할 수 있다.

도3을 참조하면, 제1 전자 컴파스 및 제2전자 컴파스가 포함된 상황감지부(700)는 도로에 매설되어 차량이 그 위를 지나가거나 위치할 때 변화되는 지자기량을 신호로서 ITS서버(100)의 제어부(110)로 제공한다.

이때, 제2 전자 컴파스는 제1 전자 컴파스와 이격 되도록 도로와 평행한 연장선 상에 위치되도록 설치되어 매설되는 것일 수 있다.

제어부(110)는 두 개의 전자 컴파스에서 출력되는 신호를 분석하여 차량이 해당 설치된 구간을 통과하여 진행하였는지, 해당 구간에서 정차하고 있는지 및 해당 구간에서 주차하고 있는지를 판단하게 된다.

도 4a는 차량이 전자 컴파스 위를 통과하는 경우 도로의 길이방향으로 연장되는 방향으로의 지자기 크기가 변화되는 것을 도시한 것으로서, 차량이 통과하지 않는 경우에는 지자기 변화가 없으며 차량이 전자 컴파스로 진입해서 나가는 경우 차량의 엔진, 차축 및 차체에 의하여 제1 첨두 값 및 이 보다 큰 제2 첨두 값을 형성한 후 차량이 진출해 가면서 변화가 없게 되는 상태가 된다.

또한, 도 4b에 도시된 바와 같이 차량이 정차한 경우 즉, 시동을 끄지 않고 정차한 경우 제1 전자 컴파스 또는 제2 전자 컴파스에서는 차량이 진입해 오면서 변화되는 지자기량이 증가하면서 정차한 경우, 제5 첨두 값 또는 제6첨두 값이 일정한 좁은 범위 내에서 유지되는 상태가 된다. 즉, 시동이 꺼지지 않은 상태에서 엔진이 작동됨에 따라 지자기량이 일정한 범위 내에서 유지된다.

이후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 차량이 정차한 후 시동을 끄는 즉, 주차상태에 있는 경우 제5 첨두 값 또는 제6첨두 값에서 시동이 꺼지는 제7 첨두 값 또는 제8 첨두 값을 형성한 후 급격하게 변화가 없게 되는 상태가 된다. 즉, 시동이 꺼지면서 급격하게 지자기가 변화되면서 제7 또는 제8 첨두 값을 나타낸 후 엔진이 완전히 정지하면서 지자기 변화량이 없는 상태가 된다.

이때, 제1 첨두 값 내지 제8첨두 값의 크기는 차량과 각 전자 컴파스와 거리에 따라 달라질 수 있음을 알 수 있다. 즉, 전체 파형은 유사하나 그 크기는 전자 컴파스와 차량의 거리에 따라 달라질 수 있는 것이다.

이하에서, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 제어부(110)에서 차량의 상태를 판단하는 방법을 설명하도록 한다.

제어부(110)는 제1 전자 컴파스에서 출력되는 신호의 파형이 제1 첨두 값과 제2 첨두 값이 발생한 후 소멸되고, 소정 시간 경과 후 제2 전자 컴파스에서 출력되는 신호의 파형이 제3 첨두 값과 제4첨두 값이 발생한 후 소멸되는 경우 차량이 통과한 것으로 판단한다.

즉, 제1 전자 컴파스에서 신호의 파형이 제1 첨두 값과 제2 첨두 값이 발생한 후 소멸된 경우는 제1 전자 컴파스 위를 차량이 통과한 것이며, 제2 전자 컴파스 신호의 파형이 제3 첨두 값과 제4 첨두 값이 발생한 후 소멸된 경우 제2 전자 컴파스 위를 차량이 통과한 것이므로, 제1 전자 컴파스 및 제2 전자 컴파스가 매설된 구간을 차량이 완전히 통과한 것으로 판단하게 된다.

한편, 제어부(110)는 제1 전자 컴파스 또는 제2 전자 컴파스 또는 양 전자 컴파스 모두 에서, 제5 첨두 값 또는 제6 첨두 값이 발생된 후 일정한 시간동안 일정한 범위내에서 제5 첨두 값 또는 제6 첨두 값이 유지되는 경우 차량이 해당 구역에서 정차하고 있는 것으로 판단한다.

즉, 차량이 제1 전자 컴파스 또는 제2 전자 컴파스 위에서 멈추어 있거나, 인접하게 진입한 후 멈추어 있는 즉, 정차한 경우에는 도 4a에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 첨두 값과 같이 두 개의 첨두 값이 발생되지 않는다.

즉, 차량이 전자 컴파스를 빠져 나가지 않고 엔진에 의하여 지자기 변화가 유지됨에 따라 일정한 범위 내에서 제5 첨두 값 또는 제6 첨두 값이 유지되게 되며, 이를 분석하여 차량이 정차한 것으로 판단한다.

이때, 제5 첨두 값 또는 제6 첨두 값의 크기는 차량과 전자 컴파스간 이격 거리에 따라 달라질 수 있으나, 파형의 패턴은 유사하게 발생한다. 예를 들어, 차량이 제1 전자 컴파스 위에서 정차한 경우 제5 첨두 값은 클 수 있으나, 차량이 제1 전자 컴파스에 근접하여 정차한 경우 바로 위에서 정차한 경우보다 제5 첨두 값은 작을 수 있다.

제2 전자 컴파스에서의 출력되는 신호의 파형 또한 동일하며, 제1 전자 컴파스와 제2 전자 컴파스 중 어느 하나에서 즉, 일 측 전자 컴파스에서는 지자기 변화 없이 발생할 수도 있으며, 양측 전자 컴파스 모두에서 영향을 주어 크기만 다를 뿐 동일한 패턴이 발생할 수 있다.

예를 들어, 제1 전자 컴파스 전방에 차량이 정차한 경우 제1 전자 컴파스에는 영향을 미쳐 도 4b에 도시된 바와 같이 파형이 분석될 수 있으나 제2 전자 컴파스에는 영향을 미치지 못하여 변화가 없을 수 있으며, 이는 차량이 제2 전자 컴파스 전방에 정차한 경우 반대로 분석될 수 있다.

또한, 차량이 제1 전자 컴파스와 제2 전자 컴파스 사이에 정차하여 양 센서 모두에 영향을 미치게 되는 경우 이격 거리에 따라 제5 첨두 값 또는 제6 첨두 값의 크기만 다를 뿐 도 4b에 도시된 패턴과 유사한 패턴으로 파형이 분석될 수 있다.

한편, 상기의 설명에서 제1 전자 컴파스에서 신호가 출력된 후 소정시간 경과 후 제2 전자 컴파스에서 신호가 출력되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 제2 전자 컴파스에서 먼저 신호가 출력되고 제1 전자 컴파스에서 신호가 출력될 수 있다.

즉, 차량의 진행 방향이 제1 전자 컴파스에서 제2 전자 컴파스인 경우에는 위와 같이 신호가 출력 순서가 되나, 차량의 진행방향이 이와 반대 즉, 제2 전자 컴파스에서 제1 전자 컴파스인 경우에는 제2전자 컴파스 에서 신호가 출력된 후 소정시간 경과 후 제1 전자 컴파스에서 신호가 출력될 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어 제1 전자 컴파스에서 제2 전자 컴파스로 차량이 진행하는 것에 대하여 도시하고 설명하였으나, 이와 달리 제2 전자 컴파스에서 제1 전자 컴파스로 차량이 진행하는 경우에도 동일함을 쉽게 알 수 있다.

한편, 제어부(110)는 제1 전자 컴파스 또는 제2 전자 컴파스 별로, 또는 양 전자 컴파스 모두에서, 제5 첨두 값 또는 제6 첨두 값이 소정시간 동안 일정한 범위 내에서 유지되는 즉, 정차 상태인 것으로 판단된 후 급격한 지자기 변화가 발생하여 제5 첨두 값 또는 제6 첨두 값의 크기보다 큰 제7 첨두 값 또는 제8 첨두 값을 형성한 후 출력신호가 소멸하는 경우에는 주차한 것으로 판단한다.

즉, 주차하기 위해 운전자가 차량 시동을 끄는 경우 엔진이 끄는 순간 급격한 지자기가 변화되면서 제7 첨두 값 또는 제8 첨두 값이 형성되고 엔진이 꺼지게 되면서 지자기 변화가 없어지게 됨으로 출력신호가 소멸하게 된다.

이는 상기 정차 상태를 설명한 것과 동일하게, 어느 하나의 전자 컴파스 또는 양 전자 컴파스에서 출력될 수 있다.

즉, 어느 일 측 전자 컴파스에 영향을 미치지 않는 위치에서 주차하거나 양 전자 컴파스에 영향을 미치는 위치에서 주차할 수 있으므로, 어느 일 측 전자 컴파스에서 도 4c와 같인 신호 파형이 검출되거나 양 전자 컴파스 모두에서 신호 파형이 검출될 수 있으며, 단지 제5 첨두 값 내지 제8 첨두 값의 크기만이 다를 뿐임을 알 수 있다.

위와 같은 과정을 통해, 제어부(110)는 적어도 하나 이상 또는 한 쌍의 전자 컴파스를 설치하는 간단한 구성으로 차량이 통과, 정차 또는 주차 상태인지 여부를 정확하게 알 수 있을 뿐만 아니라, 이로부터 특정 도로의 일정 구역에서 차량이 얼마나 통과해 나가는지 교통량을 추적할 수 있고, 더 나아가 주 정차한 차량 대수를 추적하여 해당 도로가 막혀있는지 판단하고 응급차량 또는 보행자가 해당 도로로 진입해도 되는지 또는 막히지 않은 우회도로로 진입할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.

그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따르는 ITS서버(100)는 차량이 진출해 나가는 도로에서는 차량이 어느 방향으로 진행하는지 파악할 수 있고, 차량이 진입해 들어오는 도로에서는 해당 차량이 어느 방향 도로에서 진입해 오는지 파악할 수 있게 된다.

따라서, 차량의 교통 흐름을 정확하게 파악하여 교통신호를 체계적으로 통제할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 구역에서 차량이 어는 도로에서 진입해서 어느 도로로 진출하는지 파악하여 일정 구역에서 차량이 얼마나 있는지, 주 정차 차량이 얼마나 있는지 파악하여 해당 도로가 막혀있는지 판단하고 응급차량 또는 보행자가 해당 도로로 진입해도 되는지 또는 막히지 않은 우회도로로 진입할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.

노면상태판단부(120)는 CCTV(400)로부터 수신한 영상을 분석하여, 기 설정된 테이블과 비교하여, 노면의 휘도 및 균제도 값을 산출하여 노면의 상태를 판단하는 동작을 수행한다.

또한, 무선제어조명(200)은 노면을 비추어, 적절한 노면 휘도가 유지되고, 휘도의 분포가 균일하도록 광원을 제공할 수 있다.

무선제어조명(200)으로부터 생성된 빛은 노면 휘도(노면이 무선제어조명(200)에서 오는 광속을 반사하여 생기는 휘도, cd/㎡), 종합균제도(노면휘도 분포의 균일한 정도를 나타내는 휘도의 비) 및 차선축균제도(전방 노면의 눈에 보이는 밝기 분포의 균일한 정도를 나타내는 휘도의 비) 등의 형태로 측정 될 수 있다.

또한, 무선제어조명 (200)는 빛을 제공하는 성능과 관련하여 복수의 등급으로 나뉠 수 있다. 각 등급에 따라 건조한 노면에서의 평균노면휘도, 종합균제도, 차선축균제도 및 젖은 노면에서의 종합균제도으로 휘도 기준을 구분하여 제공할 수 있으며, 젖은 노면의 종합균제도가 매우 밝은 영역과 어두운 영역이 교차하여 균제도가 감소하기 때문에 건조한 노면과 비교해 현저히 낮게 측정될 수 있다.

CCTV(400)로부터 촬영되어 ITS서버(100)로 제공되는 노면 이미지는 수 많은 타일의 집합 형태로써, 모자이크 그림과 같은 사각형 픽셀로 이루어져 있고, 이 픽셀의 결합으로 이미지를 형성하는 것일 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따르는 CCTV(400)에 구성된 이미지센서는 CCD(Charge Coupled Device) 방식 및 CMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor) 방식으로 노면의 이미지 및 연속된 이미지로 구성된 영상 데이터를 획득하는 것일 수 있다.

CCD와 CMOS에 관련된 기술은 종래 기술이므로, 본 명세서에서는 자세히 기술하지 않는다.

한편, ITS서버(100)의 노면상태판단부(120)는 조도 값과 픽셀 값을 기초로 노면의 휘도 및 균제도를 측정하는 동작을 수행할 수 있다.

이 과정을 자세히 설명하면, 먼저 노면상태판단부(120)가 CCTV(400)로부터 제공받은 노면 이미지를 구성하는 각각의 픽셀로부터 픽셀의 평균 값을 획득한다.

이때, 픽셀의 평균 값을 획득은 픽셀 값의 분포형태, 픽셀 값들의 평균값, 이 평균값과 기 설정된 차이 이상을 갖는 픽셀들의 위치를 포함하는 노면이미지 픽셀 값 분석을 수행하여 획득되는 것일 수 있다.

구체적으로, 노면 이미지 중 픽셀 값들의 전체 평균값 및 각 픽셀 값의 분포형태를 통해 노란색 혹은 흰색 노선과 차량이 주행하는 노면 부분을 구분할 수 있고, 노면 부분에서 기 설정된 차이 이상의 갖는 픽셀들이 존재한다고 판단되면 블랙아이스로 추정되는 의심물체가 노면 상에 위치하고 있다고 판단할 수 있다.

이후, 노면상태판단부(120)는 주변환경에 대한 노면이미지 픽셀 값 분석의 결과를 참고하여, 기 설정된 테이블과 비교하여 기 설정된 알고리즘 또는 수식에 따라 노면의 휘도 값, 종합 균제도 값 및 차선 축 균제도 값을 산출하여 블랙 아이스의 존재 여부를 판단할 수 있다.

도5에 도시된 것과 같이, 상기 과정에서 블랙아이스 존재 여부를 판단하는 동작에 활용된 기 설정된 테이블은 휘도값, 종합 균제도 값, 차선 축 균제도 값에 대한 데이터 쌍이 노면이 젖거나 건조한 상태 및 블랙아이스가 존재하는 상태에 따라 복수 개로 규정되어 있는 것이다.

또한, 휘도 값, 종합 균제도 값 및 상기 차선 축 균제도 값에 대한 블랙아이스 판단 임계치를 추가로 저장하는 것일 수 있다.

이후, 도6과 같이 기 설정된 테이블을 통하여 산출된 휘도 값, 종합 균제도 값 및 차선 축 균제도 값을 기초로, 노면상태판단부(120)는 노면이 건조한 상태인지 젖은 상태인지 여부와 상기 노면 상에 블랙아이스가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.

또한, 블랙아이스가 존재하는 경우를 가정한 환경에서, CCTV(400)를 통해서 촬영된 이미지의 픽셀값 및 휘도계를 통해 측정한 휘도값을 실험하고, 상기 실험을 통해 미리 테이블로 구축할 수 있다.

또한, 블랙아이스가 존재하지 않는 경우를 가정한 환경에서, CCTV(400)를 통해서 촬영된 이미지 픽셀값, 및 휘도계를 통해 측정한 휘도값을 실험하고, 상기 실험을 통해 미리 테이블로 구축할 수 있다.

상술한 실험을 통해 미리 구축된 테이블은 촬영한 이미지의 픽셀 값의 평균값, 휘도 값의 필드를 갖게 되며, 블랙아이스가 존재할 때와 존재하지 않을 때 별로 다른 필드 값을 갖게 된다.

이 테이블과 상술한 도 5의 테이블을 결합할 경우, 도 6과 같은 테이블을 확보할 수 있다.

즉, 도5 내지 도6를 참조하면, 촬영한 이미지의 픽셀값의 평균값만을 알게 되더라도, 휘도 값, 종합 균제도 값 및 차선 축 균제도 값을 알 수 있으며, 이를 통해 블랙아이스가 존재하는지 여부에 대해 파악할 수 있다.

예를 들어, 현재 촬영된 이미지가 휘도 값, 종합 균제도 값, 차선 축 균제도 값이 각각 13.1, 0.42, 0.59라고 가정하도록 한다.

도6를 참조하여, 노면상태판단부(120)는 기 설정된 테이블을 탐색하여 13.1, 0.42, 0.59가 어떤 테이블 값으로부터 기 설정된 범위 내에 해당하는지를 판단할 수 있다. 이어서, 노면상태판단부(120)는 블랙아이스가 존재하지 않으며 건조한 노면일 때의 휘도 값, 종합 균제도 값, 차선 축 균제도 값이 각각 13.5, 0.44, 0.61 인 것을 파악한다.

이 때, 현재 촬영된 이미지의 분석 결과 값이 블랙아이스가 존재하며 건조한 노면의 상태일 때의 값과 유사한 것을 파악하고 노면의 상태를 건조한 상태로 판단할 수 있다.

이어서, 노면 상의 어느 위치에 블랙아이스가 존재하는지 여부를 판단하는 동작에 관하여 설명한다. CCTV(400)가 촬영한 노면 이미지 내의 픽셀 값의 평균값과 유의미한 차이 이상의 값을 갖는 픽셀을 후보 픽셀로 설정한다. 예를 들면, 휘도의 영향으로 인해, 블랙아이스 부분의 픽셀값이 노면 위의 다른 부분과 소정의 차이 이상의 값을 나타낼 수 있다.

후보 픽셀들이 위치한 곳에 대한 분포 맵을 도출하고, 분포 맵 상에서 후보픽셀들의 위치들 중, 후보픽셀들이 밀집한 위치를 추출하여 해당 위치의 후보픽셀들의 픽셀 값과 기 설정된 임계치를 비교함으로써, 해당 위치에 블랙아이스가 존재하는지 판단할 수 있다. 예를 들면, 아주 작은 크기의 블랙아이스라면 주행에 큰 영향을 미치지 않기 때문에, 어느 정도 크기가 있는 블랙아이스를 검출하는 것이 필요하다. 따라서, 후보픽셀들이 밀집해 있는 부분을 검출하고, 해당 후보픽셀들의 단위서브픽셀(9 X 9픽셀)당 픽셀값의 평균값으로 규정된 임계치와 비교함으로써, 해당 임계치보다 높다면 블랙아이스가 위치하는 것으로 판단할 수 있다.

또한, CCTV(400)가 노면을 촬영하는 각도와 해당 위치를 비교함으로써, 노면상에 블랙아이스가 차량주행방향의 좌측/중앙/우측 중 어느 곳에 위치하는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 카메라가 한 개의 노선만을 촬영한다고 가정할 때, 카메라가 촬영한 영상의 좌측에서 블랙아이스 의심부분이 발견이 된 경우, 해당 카메라가 차량과 마주하는 방향에서 촬영을 하고 있다면, 차량 입장에서는 우측에 블랙아이스가 위치한 것이 된다.

그에 따라, 디스플레이 단말로 안전문구 안내 메시지가 전송될 때에 메시지 내에 블랙아이스 위치 정보까지 포함할 수 있도록 구현할 수 있다.

예를 들어, 현재 촬영된 이미지가 휘도 값, 종합 균제도 값, 차선 축 균제도 값이 각각 9.9, 0.13, 0.61이라고 가정하도록 한다.

도6를 참조하여, 노면상태판단부(120)는 기 설정된 테이블을 탐색하여 블랙아이스가 존재하지 않으며 젖은 노면일 때의 휘도 값, 종합 균제도 값, 차선 축 균제도 값이 각각 10.1, 0.12, 0.58 인 것을 파악한다.

현재 촬영된 이미지의 분석 결과 값이 블랙아이스가 존재하지 않으며 젖은 노면의 상태일 때의 값과 유사한 것을 파악하고 노면의 상태를 젖은 상태이며 블랙아이스가 없는 것으로 판단할 수 있다.

위에서 기술한 과정을 통해 노면상태판단부(120)는 노면에 블랙 아이스가 존재하는지 여부 및 노면 상태가 젖은 상태인지 건조한 상태인지 판단할 수 있으며, 이를 감시구역을 촬영하는 CCTV의 조종에 활용할 수 있다.

상기한 과정 이후, ITS서버(100)의 제어부(110)는 노면상태에 대한정보, 보행자정보 및 주행차량정보를 습득하여 노면을 일반감시구역(600) 및 우선감시구역(610)으로 분류할 수 있다.

이를 위해, ITS서버(100)의 제어부(110)는 노면상태, 주행차량정보 및 보행자정보를 기반으로 CCTV(400)의 감시 구역을 일반감시구역(600)에서 우선감시구역(610)으로 변경할 수 있다.

상기 과정은, 사고의 발생 위험이 높은 지역을 미리 판단하기 때문에, 우선감시영역(610)에서 발생하는 상황에 대한 영상을 수집하기에 용이하다.

상술한 CCTV(400)의 촬영 각도를 조종하는 과정은, 일반감시구역(600)에 해당하는 노면상태가 블랙아이스가 있는 상태인 경우, 보행자정보를 분석하여 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하는 경우 및 주행차량정보를 분석하여, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우에 일반감시구역(600)을 우선감시구역(610)으로 설정하는 것일 수 있다.

이후, 제어부(110)의 통제에 따라, CCTV(400)는 우선감시구역(610)으로 설정된 빈도가 가장 많은 우선감시구역(610)부터 상기 우선감시구역(610)으로 설정된 빈도가 가장적은 순으로 CCTV(400)의 촬영각도를 조종하되, 이때, CCTV(400)의 촬영 각도는 우선감지구역을 최대한 많이 촬영하는 각도로 조종하는 것일 수 있다.

또한, 일반감시구역(600) 및 우선감시구역(610)에 대하여, 노면상태가 블랙아이스가 있는 상태이고, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하며, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 해당 감시구역을 사고우려상황이 가장 높은 감시구역으로 판단하여, 기 설정된 CCTV(400) 촬영각도조종 속도의 설정 범위 내에서 최대한 빠른 속도로 CCTV(400)를 조종할 수 있다.

도7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 무선제어조명(200)은 보행자 및 주행차량(500)에게 노출되기 용이한 곳에 설치되는 것일 수 있다.

무선제어조명(200)은 광원(210), 신호표시장치(220) 및 조명제어부(230)로 구성될 수 있다.

광원(210)은 일반감시구역(600) 및 우선감시구역(610)에 보행자 및 주행차량(500)에게 시야를 제공하는 것일 수 있으며, 특정모양 및 글자를 광원(210)을 제공하는 바닥 면 또는 벽면에 표시할 수 있다.

신호표시장치(220)는 교통안내문구를 표시하고, 교통신호를 통행금지를 의미하는 빨간색, 통행가능을 의미하는 초록색으로 표시하는 것일 수 있다.

조명제어부(230)는 ITS서버(100)로부터 제어되어 상기 광원(210)이 시야를 제공하는 방향을 변경할 수 있다. 즉, CCTV(400)가 우선감시구역(610)을 비추는 각도로 조종되는 것과 같이, 무선제어조명(200) 또한, 우선감시구역(610)을 비추는 각도로 조종될 수 있는 것이다.

이와 관련하여, 무선제어조명(200)은 ITS서버(100)로부터 수신한 조명제어신호를 바탕으로 조명제어신호에 맞는 신호를 표시하고, 빛을 비추는 각도를 조종할 수 있다.

더 자세하게는, ITS서버(100)가 보행자정보 및 주행차량정보를 분석하여, 감시구역 내에 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하고, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 신호표시장치(220)를 빨간색으로 변경하고, 우선감시구역(610)에 가장 많이 광원(210)의 빛을 제공할 수 있는 각도로 조종할 수 있다.

이때, 광원(210)이 비추는 우선감시영역의 바닥 면에 위험구간임을 알리는 요지의 글자 및 그림을 표시할 수도 있다.

예를 들어, 도3에 도시된 바와 같이 보행자가 진행하는 방향으로 기 설정된 속도 이상으로 주행하는 차량(500)이 상황감지부(700)에 의해 발견되는 경우, ITS서버(100)가 무선제어조명(200)에 조명제어신호를 제공하여, 보행자의 진행 방향의 전방 노면에 광원(210)을 비추어 위험 구간임을 알리고, 시야를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 무선제어조명(200)은 해당 도로를 감지하는 IOT센서를 탑재하여, 불법으로 주차 또는 정차한 차량에게 불법 주 정차를 경고하거나 차량의 이동을 요구하는 주의 신호를 조명을 통해 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 무선제어조명(200) 제어부(110)에서 판단된 주행차량정보 내의 차량의 통과여부, 그 통과방향, 주차여부 및 정차여부를 통하여 수신된 차량의 주 정차 정보를 분석하여 해당 도로나 골목길에 차량이 얼마나 주 정차하고 있는지를 판단할 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 교차로 및 횡단보도의 지하 또는 지상에 설치된 전자 컴파스를 통하여 해당 도로로 차량이 얼마나 진입하고 있는지를 판단할 수 있고, 각 도로 측에 설치되는 전자 컴파스로부터 차량이 얼마나 진출하고 있는지를 판단할 수 있으므로, 해당 도로 구역에서 차량이 얼마나 점유하고 있는지(주 정차)를 판단할 수 있다.

이를 통해, ITS서버(100)는 각 도로에서 차량의 점유상태 등을 판단하여, 어느 도로에서 차량 속도가 더 원활한지 파악할 수 있게 되고, 이러한 정보를 소방차량이나 응급수송차량 등의 운전자 단말기로 정보를 제공하여 교통체증 구간을 우회하여 갈 수 있도록 조치를 취할 수 있게 된다.

또한, 이와 병행하여 ITS서버(100)는 주 정차 차량으로 판단된 차량이 불법 주 정차 구역인지를 판단하고, 불법 주 정차로 판단하는 경우 이를 단속할 수 있도록 주차감시자의 관리자 단말기로 위치에 대한 정보를 제공할 수 있다.

혹은, ITS서버(100)가 통학하는 학생의 보호자의 단말에 제공하여, 학생이 통학할 때 교통체증이 덜 한 경로로 우회하여 이동할 수 있도록 안내할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 차량의 주행방향을 파악할 수 있으므로 차량의 주행방향에 대응되는 도로에서 주행하는 타차량 또는 보행자에게 차량이 진입해 들어오고 있다는 것을 안내하여 사전에 주의함으로써 교통사고 발생을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예를 설명하면서 상황감지부(700)에서 주행차량(500) 및 보행자를 감지하고 ITS서버(100)로 송신하는 것에 대하여 설명하였으나, 이와 달리 IOT센서를 구비한 CCTV(400) 에서 주행차량(500) 및 보행자를 감지하고 ITS서버(100)로 제공하는 것도 무방하다.

상기한 과정 이후 또는 과정과 동시에, ITS서버(100)의 안내메시지 생성부(130)는 노면상태, 보행자정보 및 주행차량정보를 종합하여, 운전자안내메시지 및 보행자안내메시지를 생성할 수 있다.

운전자안내메시지 및 보행자안내메시지는 보행자 보호 시스템이 설치된 지역의 좌표, 우선감시구역(610)의 노면상태, 우선감시구역(610)을 주행하는 차량에 대한 상기 주행차량정보, 상기 우선감시구역(610)을 보행하는 보행자에 대한 상기 보행자정보 및 주행에 주의를 요구하는 내용의 안내문구를 포함하는 것이고, 보행자안내메시지는 CCTV(400)가 설치된 지역의 좌표, 우선감시구역(610)의 노면상태, 우선감시구역(610)을 주행하는 차량에 대한 주행차량정보, 우선감시구역(610)을 보행하는 보행자에 대한 보행자정보 및 보행에 주의를 요구하는 내용의 안내문구를 포함하는 것일 수 있다.

생성된 주행자안내메시지 및 보행자안내메시지는 ITS서버(100)가 통신망에 연결되어 감시구역 내 또는 감시구역에 진입할 것으로 예상되는 주행차량(500) 및 보행자 단말(300)에 제공될 수 있다.

도 8을 참조하여 이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따르는 보행자 보호 시스템의 동작과정에 대하여 서술한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 보행자 보호 시스템은, CCTV(400)가 주변영상을 수집하여 ITS서버(100)로 제공하고, 상황감지부(700)가 보행자 및 주행차량(500)을 감지하여 보행자정보 및 주행차량정보를 수집하여 ITS서버(100)로 제공한다(S101).

ITS서버(100)가 주변영상을 분석하여 노면상태를 분석한다(S102).

ITS서버(100)가 노면상태, 보행자정보 및 주행차량정보를 기준으로 CCTV(400)의 감시 구역을 우선감시구역(610) 및 일반감시구역(600)으로 구분하고, CCTV(400)의 촬영 각도를 우선감지구역을 촬영하는 각도로 조종한다(S103).

ITS서버(100)가 노면상태, 보행자정보 및 주행차량정보를 종합하여, 운전자안내메시지 및 보행자안내메시지를 생성하고, 조명제어신호를 생성하여 무선제어조명(200)에 제공한다(S104).

ITS서버(100)가 운전자안내메시지를 주행차량(500)에 제공하고, 보행자안내메시지를 보행자단말(300)에 제공한다(S105).

이하에서, 도9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 CCTV(400)의 촬영 각도를 조종하는 과정(S103)의 수행순서에 대하여 설명한다.

ITS서버(100)가 노면상태가 블랙아이스가 있는 상태인 경우 일반감시구역(600)을 우선감시구역(610)으로 설정한다(S201).

ITS서버(100)가 보행자정보를 분석하여, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하는 경우, 일반감시구역(600)을 우선감시구역(610)으로 설정한다(S202).

ITS서버(100)가 주행차량정보를 분석하여, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 일반감시구역(600)을 우선감시구역(610)으로 설정한다(S203).

ITS서버(100)가 우선감시구역(610)으로 설정된 빈도가 가장 많은 감시구역부터 우선감시구역(610)으로 설정된 빈도가 가장적은 순으로 CCTV(400)의 촬영각도를 해당 우선감시구역(610)의 면적이 가장 많이 촬영되는 각도로 조종한다(S204).

이와 같이, 상술한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 특허청구범위에 의하여 나타내어 지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: ITS서버 110: 제어부
120: 노면상태판단부 130: 안내메시지 생성부
200: 무선제어조명 210: 광원
220: 신호표시장치 230: 조명제어부
300: 보행자 단말 400: CCTV
500: 주행차량 600: 일반감시구역
610: 우선감시구역 700: 상황감지부
800: 중계기

Claims (5)

1. 보행자 보호 시스템에 의해 수행되는 IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법에 있어서,
   상기 보행자 보호시스템은,
   이미지센서; 를 포함하고, 설치된 장소의 전방, 후방 및 측방을 촬영할 수 있는 장소에 설치되어, 일반감시구역 및 우선감시구역을 촬영하며, ITS서버로부터 제어되어 촬영방향을 변경할 수 있는 CCTV;
   제어부; 노면상태판단부; 및 안내메시지 생성부; 를 포함하고, 상기 CCTV 와 유무선으로 연결되어 통신할 수 있는 상기 ITS서버;
   IOT센서; 및 적어도 하나 이상의 전자 컴파스;를 포함하고, 노면의 지상 및 지하에 설치되어, 설치된 구역을 주행하는 차량 및 보행자의 속도 및 방향을 감지하여 저전력 근거리 통신을 통해 상기 ITS서버에 전달하는 상황감지부; 및
   상기 일반감시구역 및 상기 우선감시구역에 보행자 및 주행차량에게 시야를 제공하는 광원; 교통안내문구를 표시하고 교통신호를 통행금지를 의미하는 빨간색, 통행가능을 의미하는 초록색으로 표시하는 신호표시장치; 및 상기 ITS서버로부터 제어되어 상기 광원이 시야를 제공하는 방향을 변경할 수 있는 조명제어부; 를 포함하는 무선제어조명; 을 포함하고,
   (a) 상기 CCTV가 설치된 장소를 촬영한 주변영상을 수집하여 상기 ITS서버로 제공하고, 노면에 설치된 상황감지부가 보행자 및 주행차량을 감지하여 보행자정보 및 주행차량정보를 수집하여 상기 ITS 서버로 제공하는 단계;
   (b) 상기 ITS 서버의 상기 노면상태판단부가 상기 주변영상을 분석하여 노면상태를 판단하는 단계;
   (c)상기 ITS서버의 상기 제어부가 상기 노면상태, 상기 보행자정보 및 상기 주행차량정보 중 적어도 하나를 기준으로 상기 CCTV의 감시 구역을 우선감시구역 및 일반감시구역으로 구분하고, 상기 CCTV의 촬영 각도를 우선감지구역을 촬영하는 각도로 조종하는 단계;
   (d)상기 ITS서버의 상기 안내메시지 생성부가 상기 노면상태, 상기 보행자정보 및 상기 주행차량정보를 종합하여, 운전자안내메시지 및 보행자안내메시지를 생성하고, 상기 제어부가 조명제어신호를 생성하여 무선제어조명에 제공하여, 상기 무선제어조명이 상기 우선감시구역을 비추도록 하는 단계; 및
   (e) 상기 ITS서버가 상기 운전자안내메시지를 상기 주행차량에 제공하고, 상기 보행자안내메시지를 상기 보행자의 사용자단말에 제공하는 단계; 를 포함하고,
   상기 무선제어조명은 상기 ITS서버로부터 상기 조명제어신호를 수신하여 상기 조명제어신호에 맞는 신호를 표시하고, 빛을 비추는 각도를 조종하는 것이고,
   상기 보행자정보는, 보행자의 존재 유무, 보행자의 보행속도 및 보행자의 보행방향 중 적어도 하나를 포함하는 것이고,
   상기 주행차량정보는, 주행차량의 존재 유무, 주행차량의 주행속도 및 주행차량의 주행방향 중 적어도 하나를 포함하는 것인, IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기(b)단계는,
   (b-1)상기 노면상태판단부가 주변영상을 구성하는 이미지의 픽셀 값을 분석하고, 상기 픽셀 값을 기초로 노면의 휘도 및 균제도를 측정하는 단계; 및
   (b-2) 상기 노면상태판단부가 휘도 및 균제도값을 기초로 상기 노면 상태를 블랙아이스가 있는 상태 및 블랙아이스가 없는 상태 중 어느 하나로 판단하는 단계;를 포함하는, IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기(b-1)단계는,
   상기 주변영상에 포함된 이미지를 구성하는 적어도 하나 이상의 픽셀의 픽셀 값을 산출하는 단계;
   상기 픽셀 값의 분포형태, 픽셀값들의 평균값, 상기 평균값과 기 설정된 차이 이상을 갖는 픽셀들의 위치를 포함하는 노면이미지 픽셀 값 분석을 수행하고, 상기 노면이미지 픽셀 값 분석의 결과를 참고하고, 기 설정된 테이블과 비교하여, 상기 노면의 휘도 값, 종합 균제도 값 및 차선 축 균제도 값을 산출하는 단계;를 포함하고,
   상기 (b-2)단계는,
   상기 휘도 값, 종합 균제도 값 및 차선 축 균제도 값을 기초로, 상기 노면이 건조한 상태인지 젖은 상태인지 여부와 상기 노면 상에 블랙아이스가 존재하는지 여부를 판단하고 상기 노면상태에 반영하는 단계;를 포함하고,
   상기 기 설정된 테이블은, 휘도값, 종합 균제도 값, 차선 축 균제도 값에 대한 데이터 쌍이 노면이 젖거나 건조한 상태 및 블랙아이스가 존재하는 상태에 따라 복수 개로 규정되어 있는 것이고, 상기 (a) 단계 이전에 미리 설정되어 있는 것이며, 상기 휘도 값, 상기 종합 균제도 값 및 상기 차선 축 균제도 값에 대한 블랙아이스 판단 임계치를 추가로 저장하는 것인, IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기(c)단계는,
   (c-1) 상기 일반감시구역에 대하여 상기 일반감시구역에 해당하는 노면상태가 블랙아이스가 있는 상태인 경우 상기 일반감시구역을 상기 우선감시구역으로 설정하는 단계;
   (c-2) 상기 일반감시구역에 대하여 상기 보행자정보를 분석하여, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하는 경우, 상기 일반감시구역을 상기 우선감시구역으로 설정하는 단계;
   (c-3) 상기 일반감시구역에 대하여 상기 주행차량정보를 분석하여, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 상기 일반감시구역을 상기 우선감시구역으로 설정하는 단계; 및
   (c-4) 상기(c-1)단계 내지 상기(c-3)단계에서 상기 우선감시구역으로 설정된 빈도가 가장 많은 우선감시구역부터 상기 우선감시구역으로 설정된 빈도가 가장적은 순으로 상기 CCTV의 촬영각도를 상기 우선감시구역의 면적이 가장 많이 촬영되는 각도로 조종하는 단계; 를 포함하고,
   상기 (c-3) 단계는, 상기 상황감지부의 상기 적어도 하나 이상의 전자 컴파스가 제1 전자 컴파스에서 출력되는 신호의 파형이 제1 첨두 값 및 제2 첨두 값이 발생된 후 소멸된 후, 상기 제1 전자 컴파스의 최초 신호 출력 시간보다 늦게, 제2 전자 컴파스에서 출력되는 신호 파형이, 상기 제1 전자 컴파스의 제1 첨두 값의 일정 오차범위 이내의 크기를 가지는 제3 첨두 값 및 제4 첨두 값이 발생된 후 소멸되는 경우, 상기 차량이 통과하는 것으로 판단하고, 상기 제1 전자 컴파스 및 제2 전자 컴파스에서 출력되는 신호를 수신하여, 차량의 진출입 방향을 판단함으로써 상기 주행차량정보를 검출하는 것이고,
   상기 (c-4) 단계는, 상기 일반감시구역 및 상기 우선감시구역에 대하여 상기 일반감시구역 및 상기 우선감시구역 중 적어도 하나의 상기 노면상태가 블랙아이스가 있는 상태이고, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하고, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 사고우려상황으로 판단하여 기 설정된 CCTV 촬영각도조종 속도의 설정 범위 내에서 최대한 빠른 속도로 CCTV 를 조종하는 것이고,
   상기 제2 전자 컴파스는 상기 제1 전자 컴파스와 이격 되도록 도로와 평행한 연장선 상에 위치되도록 설치되어 매설되는 것인, IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기(d)단계는,
   상기 운전자안내메시지는 상기 CCTV가 설치된 지역의 좌표, 상기 우선감시구역의 상기 노면상태, 상기 우선감시구역을 주행하는 차량에 대한 상기 주행차량정보, 상기 우선감시구역을 보행하는 보행자에 대한 상기 보행자정보 및 주행에 주의를 요구하는 내용의 안내문구를 포함하는 것이고,
   상기 보행자안내메시지는 상기 CCTV가 설치된 지역의 좌표, 상기 우선감시구역의 상기 노면상태, 상기 우선감시구역을 주행하는 차량에 대한 상기 주행차량정보, 상기 우선감시구역을 보행하는 보행자에 대한 상기 보행자정보 및 보행에 주의를 요구하는 내용의 안내문구를 포함하는 것이고
   상기 조명제어신호는 상기 보행자정보 및 상기 주행차량정보를 분석하여 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 보행하는 보행자가 존재하고, 기 설정된 속도 및 방향 이상으로 주행하는 차량이 존재하는 경우, 상기 신호표시장치를 상기 빨간색으로 변경하고, 상기 우선감시구역에 대하여 가장 많이 상기 광원의 빛을 제공할 수 있는 각도로 조종하고, 상기 광원 조명이 비추는 상기 우선감시구역의 바닥 면에 위험구간임을 알리는 요지의 글자 및 그림 중 적어도 하나를 표시하도록 하는 명령에 관한 신호인 것인, IOT센서 및 CCTV 기반의 횡단보도에서의 보행자보호 방법.

Images