KR102526686B1 - 도로 보행자의 교통사고 방지 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도로 보행자의 교통사고 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치는 도로 상에 차량 진행방향을 가로질러 설치되고 일정 높이를 가지는 보행자 검출 포스트; 상기 보행자 검출 포스트의 가로지르는 영역에 일정 간격을 가지도록 순차적으로 설치되고 상기 도로 상의 특정 영역에 대한 보행자 진입을 감지하는 일련의 보행자 검출기들; 상기 일련의 보행자 검출기들 각각에서 상기 보행자 진입의 순차적인 검출 여부를 판단하여 상기 보행자 진입의 유무를 결정하는 보행자 도로횡단 판단모듈; 및 상기 판단에 따라 주변의 차량에게 상기 보행자 진입에 따른 충돌 경고 알람을 브로드캐스팅 하는 충돌 경고 알람모듈을 포함한다.

Description

도로 보행자의 교통사고 방지 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR PREVENTING ROAD PEDESTRIANS FROM CROSSING TRAFFIC}
본 발명은 보행자 보호 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신호등에 부착된 감지 장치를 통해 보행자를 감지하여 보행자의 안전을 보장하는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량의 보급으로 인해 교통사고 발생 건수는 해마다 증가하고 있는 실정이다. 특히, 도로 위에서 무단 횡단으로 인해 발생하는 차량 사고는 보행자에게 치명적인 피해를 줄 수 있는 점에서 사고 예방이 중요하다.
이를 위하여, 교통사고 예방을 위해서 다양한 방법들이 적용되고 있으며, 특히 보행자의 생명을 보호하기 위하여 무단횡단 예방 교육 등이 안전 교육이 다양한 곳에서 시행되고 있다. 또한, 인터넷 발달과 IoT 기술의 발달은 보행자의 도로 횡단을 검출 및 인지하고 보행자는 물론 차량 운전자에게 이에 대한 정보를 제공하는 기술로 발전하고 있다.
다만, 보행자 검출을 위해 CCTV 등 카메라 기반의 영상 분석 기술이 다양하게 활용되고 있으나, 영상 분석을 위한 시스템을 갖추기 위해서는 기본적인 비용이 과다하게 발생하는 점에서 기술 개발 및 적용에 많은 어려움이 존재한다.
한국등록특허 제10-1669885호 (2016.10.21)
본 발명의 일 실시예는 신호등에 부착된 감지 장치를 통해 보행자를 감지하고 보행 불가 상황에서 차량과 보행자에게 경고함으로써 사고를 방지할 수 있는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 기존의 교통 인프라에 애드온(ADD-ON) 방식으로 덧붙여 점진적으로 인프라를 발전시키는 방향으로 적은 비용으로 구축이 가능한 도로 보행자의 교통사고 방지 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 도로 보행자의 교통사고 방지 장치는 도로 상에 차량 진행방향을 가로질러 설치되고 일정 높이를 가지는 보행자 검출 포스트; 상기 보행자 검출 포스트의 가로지르는 영역에 일정 간격을 가지도록 순차적으로 설치되고 상기 도로 상의 특정 영역에 대한 보행자 진입을 감지하는 일련의 보행자 검출기들; 상기 일련의 보행자 검출기들 각각에서 상기 보행자 진입의 순차적인 검출 여부를 판단하여 상기 보행자 진입의 유무를 결정하는 보행자 도로횡단 판단모듈; 및 상기 판단에 따라 주변의 차량에게 상기 보행자 진입에 따른 충돌 경고 알람을 브로드캐스팅 하는 충돌 경고 알람모듈을 포함한다.
상기 일련의 보행자 검출기들 각각은 적외선 또는 레이저 기반의 ToF (Time of Flight) 센서를 통해 구현될 수 있다.
상기 일련의 보행자 검출기들 각각은 상기 ToF 센서를 일정 각도 이내에서 왕복 회전시켜 상기 도로의 직선 영역에 대한 보행자 진입을 감시할 수 있다.
상기 일련의 보행자 검출기들 각각은 상기 ToF 센서로부터 수신되는 거리 값에 관한 변화가 특정 기준 이상 순간적으로 발생하는 경우에는 상기 보행자 진입의 발생을 결정할 수 있다.
상기 보행자 도로횡단 판단모듈은 상기 일련의 보행자 검출기들 중 가장 가장자리에 있는 보행자 검출기에서부터 적어도 중간자리 이후까지에 있는 보행자 검출기까지 순차적으로 상기 보행자 진입이 검출된 경우에는 상기 보행자 진입의 존재를 결정할 수 있다.
상기 보행자 도로횡단 판단모듈은 상기 일련의 보행자 검출기들 중 가장 가장자리에 있는 보행자 검출기에서부터 적어도 중간자리 이후까지에 있는 보행자 검출기 중 일부 보행자 검출기에서 상기 보행자 진입이 검출되지 않는 경우에는 나머지 보행자 검출기에서의 보행자 진입의 검출을 기초로 상기 보행자 진입의 존재를 결정할 수 있다.
상기 보행자 도로횡단 판단모듈은 상기 일련의 보행자 검출기들 중 연속된 보행자 검출기들에서 동시에 또는 불규칙적으로 상기 보행자 진입이 검출된 경우에는 차량 진입의 존재를 결정할 수 있다.
상기 보행자 도로횡단 판단모듈은 상기 차량 진입이 존재하면 상기 일련의 보행자 검출기들을 통해 측정된 최초 검출시점부터 최종 검출시점까지의 시간 및 상기 일련의 보행자 검출기들의 이동 각도를 기초로 해당 차량의 이동속도를 검출할 수 있다.
상기 충돌 경고 알람모듈은 상기 도로의 교차로에 설치되고 다른 교통사고 방지 장치에서 송신된 충돌 경고 알람을 수신하여 상기 충돌 경고 알람을 재-브로드캐스팅 할 수 있다.
실시예들 중에서, 도로 보행자의 교통사고 방지 방법은 상기 일련의 보행자 검출기들로부터 보행자 진입에 관한 감지 신호를 검출하는 단계; 상기 감지 신호의 순차적인 검출 여부를 판단하여 상기 보행자 진입의 유무를 결정하는 단계; 및 상기 판단에 따라 주변의 차량에게 상기 보행자 진입에 따른 충돌 경고 알람을 브로드캐스팅 하는 단계를 포함한다.
상기 결정하는 단계는 상기 일련의 보행자 검출기들 중 가장 가장자리에 있는 보행자 검출기에서부터 적어도 중간자리 이후까지에 있는 보행자 검출기까지 순차적으로 상기 보행자 진입이 검출된 경우에는 상기 보행자 진입의 존재를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 결정하는 단계는 상기 일련의 보행자 검출기들 중 연속된 보행자 검출기들에서 동시에 또는 불규칙적으로 상기 보행자 진입이 검출된 경우에는 차량 진입의 존재를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에 따른 도로 보행자의 교통사고 방지 장치 및 방법은 기존의 교통 인프라에 애드온(ADD-ON) 방식으로 덧붙여 점진적으로 인프라를 발전시키는 방향으로 적은 비용으로 구축이 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 도로 보행자의 교통사고 방지 장치 및 방법은 신호등에 부착된 감지 장치를 통해 보행자를 감지하고 보행 불가 상황에서 차량과 보행자에게 경고함으로써 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 교통사고 방지 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 교통사고 방지 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 교통사고 방지 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템 구성도를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템 흐름도를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 시스템 동작의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 시스템 동작의 다른 실시예를 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
V2P(Vehicle to Pedestrian)은 근거리 무선 통신을 통해 보행자가 소유한 스마트폰과 차량이 서로를 인지할 수 있도록 하는 기술이다. 횡단보도에서 무단횡단을 하는 경우 고령층이나 유년층의 연령대는 스마트폰의 소지 여부가 불확실하다는 점에서, V2P를 통한 사고방지 서비스 제공을 받지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 또한, V2P 통신을 이용한 인프라 구축에는 막대한 비용이 발생할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 교통사고 방지 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 교통사고 방지 시스템(100)은 보행자 검출 포스트(110), 보행자 검출기(130), 교통사고 방지 장치(150) 및 데이터베이스(170)를 포함할 수 있다.
보행자 검출 포스트(110)는 도로 상에 차량 진행방향을 가로질러 설치되고 일정 높이를 가지는 구조물에 해당할 수 있다. 예를 들어, 보행자 검출 포스트(110)는 도로 교통 시설 중 하나인 교통 신호등에 해당할 수 있다. 여기에서, 차량의 진행방향은 도로 방향과 동일할 수 있다. 보행자 검출 포스트(110)는 도로 옆 인도 상의 지상에 고정되어 설치될 수 있고, 지면에 수직인 방향으로 배치되는 제1 지지부재와 해당 제1 지지부재의 일단에 직각방향으로 결합된 결과 도로 방향을 가로질러 설치되는 제2 지지부재를 포함하여 구성될 수 있다.
보행자 검출기(130)는 보행자 검출 포스트(110) 인근에서 도로 위를 횡단하는 보행자를 검출할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 보행자 검출기(130)는 보행자 검출 포스트(110)와 결합하여 설치될 수 있고, 특히 제2 지지부재에 소정의 간격마다 설치될 수 있다. 즉, 보행자 검출기(130)는 보행자 검출 포스트(110)의 가로지르는 영역에 일정 간격을 가지도록 순차적으로 설치되고 도로 상의 특정 영역에 대한 보행자 진입을 감지하는 동작을 수행할 수 있다.
또한, 보행자 검출기(130)는 교통사고 방지 장치(150)와 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 보행자 검출기(130)들은 교통사고 방지 장치(150)와 동시에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 일련의 보행자 검출기(130)들 각각은 적외선 또는 레이저 기반의 ToF (Time of Flight) 센서를 통해 구현될 수 있다. ToF 센서는 적외선 또는 레이저 파장을 송출한 후 특정 물체로부터 반사되어 돌아오는 신호의 수신까지 걸리는 시간을 측정하여 피사체와의 거리를 측정하는 센서에 해당할 수 있다. 보행자 검출기(130)는 ToF 센서를 통해 도로 상의 보행자의 유무를 검출할 수 있으며, 보행자 검출에 따른 검출 신호를 생성하여 교통사고 방지 장치(150)에 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 일련의 보행자 검출기(130)들 각각은 ToF 센서를 일정 각도 이내에서 왕복 회전시켜 도로의 직선 영역에 대한 보행자 진입을 감시할 수 있다. 보행자 검출기(130)는 보행자 검출 포스트(110)에 설치되어 동작할 수 있으며, 소정의 각도와 방향을 변경하여 검출 영역을 조정할 수 있다. 예를 들어, 일련의 보행자 검출기(130)들 각각은 팬-틸트 모듈에 의해 각각 연결될 수 있고, 교통사고 방지 장치(150)의 제어에 의해 각도 변경, 회전 동작 등을 수행할 수 있다. 즉, 보행자 검출기(130)는 소정의 각도 범위 이내에서 왕복 회전하도록 구현될 수 있으며, 이에 따라 도로 방향의 직선 영역에 대한 보행자의 진입을 감시할 수 있다. 결과적으로, 일련의 보행자 검출기(130)들은 소정의 간격마다 순차적으로 설치된 결과 보행자 검출기(130)들 각각의 검출 영역이 모여 도로 방향을 가로지르는 영역 전체에서 보행자의 진입을 효과적으로 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 일련의 보행자 검출기(130)들 각각은 ToF 센서로부터 수신되는 거리 값에 관한 변화가 특정 기준 이상 순간적으로 발생하는 경우에는 보행자 진입의 발생을 결정할 수 있다. 즉, ToF 센서는 피사체와의 거리 값을 측정하여 감시 영역 내의 피사체의 존재 유무를 결정할 수 있으며, 피사체가 존재하지 않는 경우에는 통상의 오차 범위 내에서 일정한 거리 값을 생성할 수 있다. 따라서, 만약 거리 값의 변화가 통상의 오차 범위를 초과하여 발생하는 경우 보행자 검출기(130)는 보행자 진입에 따른 검출 신호를 생성할 수 있다.
교통사고 방지 장치(150)는 보행자를 감지하여 보행자의 안전을 보장하기 위한 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다. 교통사고 방지 장치(150)는 보행자 검출기(130)와 무선 네트워크로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 보행자 검출기(130)과 데이터를 송·수신할 수 있다. 한편, 보행자 검출 포스트(110)는 일련의 보행자 검출기(130)들과 연동하는 연산 모듈을 포함하여 구현될 수 있고, 이 경우 교통사고 방지 장치(150)는 보행자 검출 포스트(110)와 직접 연동하여 동작할 수 있으며, 이러한 구현은 교통사고 방지 장치(150)와 보행자 검출기(130)들 간의 연동 동작과 논리적으로 대응되므로 구체적인 설명은 생략한다.
데이터베이스(170)는 교통사고 방지 장치(150)의 동작 과정에서 필요한 다양한 정보들을 저장하는 저장장치에 해당할 수 있다. 데이터베이스(170)는 보행자 검출기(130)들로부터 수집한 데이터를 저장할 수 있고, 보행자의 진입 유무를 판단하기 위한 의사결정 알고리즘에 관한 데이터를 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 교통사고 방지 장치(150)가 보행자의 안전을 보호하기 위한 동작 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 교통사고 방지 장치(150)는 다양한 기능을 구현하기 위해 필요에 따라 외부 시스템(도 1에 미도시함)과 연동하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 외부 시스템은 교통 상황 관제 시스템, 긴급 구조 시스템 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 교통사고 방지 장치(150)는 보행자 검출 포스트(110) 및 일련의 보행자 검출기(130)들을 포함하여 구현될 수 있으며, 각 구성 및 동작은 독립적으로 구현된 실시예와 동일하게 적용될 수 있다.
도 2는 도 1의 교통사고 방지 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 교통사고 방지 장치(150)는 보행자 도로횡단 판단모듈(310), 충돌 경고 알람모듈(330) 및 제어모듈(350)을 포함할 수 있다.
보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 일련의 보행자 검출기(130)들 각각에서 보행자 진입의 순차적인 검출 여부를 판단하여 보행자 진입의 유무를 결정할 수 있다. 즉, 보행자 검출기(130)들은 보행자 검출 포스트(110) 상에 소정의 간격마다 일정하게 배치되어 동작할 수 있고, 특정 보행자 검출기(130)만의 독립적인 피사체 검출은 통상적인 오류 또는 일시적 오물에 의해 발생할 수 있다. 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 통상적인 오류에 의한 일시적 검출 상황을 고려하여 일련의 보행자 검출기(130)들의 순차적인 검출에 따라 보행자 진입 유무를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 일련의 보행자 검출기(130)들 중 가장 가장자리에 있는 보행자 검출기(130)에서부터 적어도 중간자리 이후까지에 있는 보행자 검출기(130)까지 순차적으로 보행자 진입이 검출된 경우에는 보행자 진입의 존재를 결정할 수 있다. 즉, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 도로 옆 인도와 가장 가까운 보행자 검출기(130)부터 도로 방향으로 배치된 보행자 검출기(130)들의 순차적인 검출 신호에 따라 보행자 진입의 존재를 결정할 수 있다. 예를 들어, 총 5개의 보행자 검출기(130)들이 설치된 경우, 최소 3개의 보행자 검출기(130)들이 순차적으로 연속하여 보행자 진입을 검출한 경우 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 보행자 진입의 존재를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 보행자 검출기(130)들의 설치 개수, 설치 간격 및 도로 폭을 고려하여 보행자 검출기(130)들의 순차적인 검출 신호의 발생 횟수에 따라 보행자의 진입 유무를 결정할 수 있다. 예를 들어, 설치 개수가 적을수록, 설치 간격이 넓을수록, 도로 폭이 클수록 검출 신호의 발생 횟수에 관한 임계값은 더 작은 값으로 설정될 수 있다. 즉, 임계값이 3으로 설정된 경우 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 보행자 검출기(130)들의 검출 신호가 순차적으로 연속하여 3번 발생한 경우에만 보행자의 진입 유무를 결정할 수 있다. 이때, 동일한 설치 개수와 도포 폭에 대해 설치 간격이 더 좁은 경우라면 임계값은 3보다 더 큰 값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 일련의 보행자 검출기(130)들 중 가장 가장자리에 있는 보행자 검출기(130)에서부터 적어도 중간자리 이후까지에 있는 보행자 검출기(130) 중 일부 보행자 검출기(130)에서 보행자 진입이 검출되지 않는 경우에는 나머지 보행자 검출기(130)에서의 보행자 진입의 검출을 기초로 보행자 진입의 존재를 결정할 수 있다. 즉, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 보행자 검출기(130)의 검출 위치에 상관없이 연속된 검출 신호의 발생 횟수에 관한 임계값을 기준으로 보행자 진입의 존재를 결정할 수 있다. 예를 들어, 가장 가장자리에 있는(즉, 인도에 가장 가까운) 보행자 검출기(130)가 보행자 진입을 검출하지 못한 경우라 하더라도 그 다음 보행자 검출기(130)부터 연속하여 3개의 보행자 검출기(130)들이 연속하여 순차적으로 보행자 진입에 대한 검출 신호를 발생시킨 경우 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 최종적으로 보행자가 도로에 진입한 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 일련의 보행자 검출기(130)들 중 연속된 보행자 검출기들(130)에서 동시에 또는 불규칙적으로 보행자 진입이 검출된 경우에는 차량 진입의 존재를 결정할 수 있다. 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 소정의 간격마다 설치된 일련의 보행자 검출기(130)들의 연속된 검출에 의해 보행자의 도로 진입 여부를 정확도 높게 결정할 수 있다. 만약, 보행자 검출기(130)들이 동시에 보행자 진입을 검출하거나 또는 보행자 검출기(130)들에 의한 검출 신호가 불규칙적으로 발생한 경우라면 도로 진행방향에 따라 주행 중인 차량이 보행자 검출기(130)의 검출 영역 내로 진입한 경우에 해당될 확률이 높기 때문에, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 해당 경우 발생 시 차량 진입의 존재를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 차량 진입이 존재하면 일련의 보행자 검출기(130)들을 통해 측정된 최초 검출시점부터 최종 검출시점까지의 시간 및 일련의 보행자 검출기(130)들의 이동 각도를 기초로 해당 차량의 이동속도를 검출할 수 있다. 보행자 검출기(130)들은 소정의 각도 내에서 왕복 회전하도록 구현될 수 있으며, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 각 보행자 검출기(130)의 이동 각도와 검출 시점을 기초로 차량의 이동속도를 산출할 수 있다. 즉, 각 보행자 검출기(130)는 이동 각도에 따라 검출 영역이 결정될 수 있고, 보행자 도로횡단 판단모듈(310)은 검출 시점과 검출 영역의 경계 간의 거리를 이용하여 차량의 이동속도를 산출할 수 있다.
충돌 경고 알람모듈(330)은 보행자 도로횡단 판단모듈(310)의 판단에 따라 주변의 차량에게 보행자 진입에 따른 충돌 경고 알람을 브로드캐스팅(broadcasting) 할 수 있다. 즉, 충돌 경고 알람모듈(330)은 보행자 진입이 검출된 시점의 교통 상황(예를 들어 교통 신호등이 녹색인 경우)을 고려하여 충돌 경고 알람을 전송할 수 있다. 만약 교통 신호등이 빨간색인 경우라면, 횡단보도의 보행자 신호가 녹색인 경우이므로 보행자의 도로 진입에 따른 충돌 경고 알람을 전송하지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 충돌 경고 알람모듈(330)은 도로의 교차로에 설치되고 다른 교통사고 방지 장치(150)에서 송신된 충돌 경고 알람을 수신하여 충돌 경고 알람을 재-브로드캐스팅 할 수 있다. 교통사고 방지 장치(150)는 기존의 신호등과 같은 교통 시설에 결합되어 설치될 수 있고, 따라서 하나의 교차로에서도 여러 개가 신호등에 동시 설치되어 동작할 수 있다. 충돌 경고 알람모듈(330)은 보행자 도로횡단 판단모듈(310)의 판단에 따른 충돌 경고 알람을 자체적으로 생성하여 외부로 전송할 수 있음은 물론, 외부에서 전송된 충돌 경고 알람을 수신한 경우 이를 주변의 차량들 및 보행자에게 재전송할 수 있다.
제어모듈(350)은 교통사고 방지 장치(150)의 전체적인 동작을 제어하고, 보행자 도로횡단 판단모듈(310) 및 충돌 경고 알람모듈(330) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 교통사고 방지 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 교통사고 방지 장치(150)는 일련의 보행자 검출기(130)들로부터 보행자 진입에 관한 감지 신호를 검출할 수 있다(단계 S310). 교통사고 방지 장치(150)는 감지 신호의 순차적인 검출 여부를 판단하여 보행자 진입의 유무를 결정할 수 있다(단계 S330). 교통사고 방지 장치(150)는 보행자 진입에 관한 판단에 따라 주변의 차량에게 보행자 진입에 따른 충돌 경고 알람을 브로드캐스팅 할 수 있다(단계 S350).
도 4는 본 발명에 따른 시스템 구성도를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 교통사고 방지 장치(150)는 교차로의 교통 신호등 또는 횡단보도의 보행자 신호등의 신호등 상태 정보를 수집하는 등화 감지 장치와 연동하여 동작할 수 있다. 즉, 등화 감지 장치는 현재 신호등 상태에 관한 정보를 수신할 수 있고, 데이터 선처리 모듈을 통해 교통사고 방지 장치(150)에서 동작하는 보행자 감지 연산에 활용 가능한 데이터를 생성할 수 있다.
즉, 교통사고 방지 장치(150)는 등화 감지 장치로부터 수신한 정보와 보행자 검출기(130)로부터 수신한 정보를 기초로 도로 상의 보행자 진입을 검출할 수 있으며, 보행자의 위험 상황을 사전 예측하여 다양한 방법으로 보행자 및 차량 운전자에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 교통사고 방지 장치(150)는 인근에 설치된 음향 장치를 이용하여 보행자에게 경고음을 출력할 수 있고, 무선 통신을 통해 인근의 차량들에게 경고 메시지를 발송할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템 흐름도를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 교통사고 방지 장치(150)는 보행자 감지 데이터와 등화 감지 데이터를 수신할 수 있다(단계 S510). 이후, 교통사고 방지 장치(150)는 구체적인 단계들을 순차적으로 수행하여 보행자의 위험 상황을 감지할 수 있다.
보다 구체적으로, 교통사고 방지 장치(150)는 보행자 신호인지를 결정할 수 있고, 보행자 신호가 아닌 경우 모든 감지 장치(즉, 보행자 검출기)가 동시에 감지했는지를 결정할 수 있다. 만약 모든 감지 장치가 동시에 감지한 경우라면 차량이 검출 영역에 진입한 경우로 처리될 수 있다. 만약 모든 감지 장치가 동시에 감지한 경우가 아니면서 감지 장치가 순차적으로 감지 신호를 발생한 경우라면, 교통사고 방지 장치(150)는 보행자의 위험 상황이 발생한 것으로 결정할 수 있다(단계 S530).
이후, 교통사고 방지 장치(150)는 보행자의 위험 상황이 감지되면 보행자 및 차량에게 경고 알람을 제공할 수 있다(단계 S550). 이때, 경고 알람은 다양한 방법으로 제공될 수 있으며, 예를 들어, 음향 장치를 이용한 소리 재생 또는 무선 통신을 이용한 메시지 전송 방식을 통해 경고 알람이 보행자 및 차량에게 전달될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 시스템 동작의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 교통사고 방지 장치(150)는 복수의 보행자 검출기(130)들을 이용하여 도로 상의 보행자 진입 유무를 결정할 수 있다. 여기에서, 보행자 검출 포스트(110)는 교통 신호등에 해당할 수 있다.
도 6a 내지 6d의 경우, 교통사고 방지 장치(150)의 Resolution(즉, 감지 정확도)을 높이기 위해서는 더 많은 보행자 검출기(130)들을 사용하는 방법이 있지만, 여기에서는 5개의 보행자 검출기(130)들을 통해 각각 상태의 변화를 설명한다. 우선, 신호등에 부착된 보행자 검출기(130)는 차량과 무선통신이 가능한 상태에 해당할 수 있다. 도 6a와 같이 무단횡단자가 발생할 수 있다.
도 6b와 같이 보행자 검출기(130) 1번이 감지 동작을 개시할 수 있다. 이때, 교통사고 방지 장치(150)는 보행자를 감지한 것을 결정하지 않을 수 있다. 교통사고 방지 장치(150)는 보행자 검출기(130)의 1번부터 5번까지 순차적으로 보행자를 감지하는 경우, 무단횡단자가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 교통상황 이 경우, 도 6d와 같이 교통사고 방지 장치(150)는 즉각적으로 경고음을 발생시킬 수 있으며, 인근의 차량에 경고 메시지를 송신할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 시스템 동작의 다른 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 교통사고 방지 장치(150)는 교통 신호등에 설치된 복수의 보행자 검출기(130)들을 이용하여 보행자의 진입을 감지할 수 있으며, 또한 차량의 진입도 감지할 수 있다. 도 7과 같이 보행자 검출기(130)들이 동시에 보행자를 감지하는 경우, 차량과 같이 폭이 넓은 물체가 종방향(즉, 도로 방향)으로 지나가는 것이기 때문에 교통사고 방지 장치(150)는 보행자가 아닌 차량으로 인식할 수 있다. 이때, 별도의 경고음이나 경고 메시지는 전송되지 않을 수 있다. 따라서, 교통사고 방지 장치(150)는 복수의 보행자 검출기(130)들의 순차적인 상태 변화를 이용한 감지 알고리즘에 따라 이러한 경우를 필터링할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 교통사고 방지 시스템
110: 보행자 검출 포스트 130: 보행자 검출기
150: 교통사고 방지 장치 170: 데이터베이스
310: 보행자 도로횡단 판단모듈
330: 충돌 경고 알람모듈
350: 제어모듈

Claims (12)

  1. 도로 상에 차량 진행방향을 가로질러 설치되고 일정 높이를 가지는 보행자 검출 포스트;
    상기 보행자 검출 포스트의 가로지르는 영역에 일정 간격을 가지도록 순차적으로 설치되고 상기 도로 상의 특정 영역에 대한 보행자 진입을 감지하는 일련의 보행자 검출기들;
    상기 일련의 보행자 검출기들 각각에서 상기 보행자 진입의 순차적인 검출 여부를 판단하여 상기 보행자 진입의 유무를 결정하는 보행자 도로횡단 판단모듈; 및
    상기 판단에 따라 주변의 차량에게 상기 보행자 진입에 따른 충돌 경고 알람을 브로드캐스팅 하는 충돌 경고 알람모듈을 포함하되,
    상기 일련의 보행자 검출기들 각각은 적외선 또는 레이저 기반의 ToF (Time of Flight) 센서를 통해 구현되고, 상기 ToF 센서를 일정 각도 이내에서 왕복 회전시켜 상기 도로의 직선 영역- 상기 직선 영역은 상기 차량 진행방향에 나란한 방향으로 형성됨 -에 대한 보행자 진입을 감시하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 일련의 보행자 검출기들 각각은
    상기 ToF 센서로부터 수신되는 거리 값에 관한 변화가 특정 기준 이상 순간적으로 발생하는 경우에는 상기 보행자 진입의 발생을 결정하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보행자 도로횡단 판단모듈은
    상기 일련의 보행자 검출기들 중 가장 가장자리에 있는 보행자 검출기에서부터 적어도 중간자리 이후까지에 있는 보행자 검출기까지 순차적으로 상기 보행자 진입이 검출된 경우에는 상기 보행자 진입의 존재를 결정하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 보행자 도로횡단 판단모듈은
    상기 일련의 보행자 검출기들 중 가장 가장자리에 있는 보행자 검출기에서부터 적어도 중간자리 이후까지에 있는 보행자 검출기 중 일부 보행자 검출기에서 상기 보행자 진입이 검출되지 않는 경우에는 나머지 보행자 검출기에서의 보행자 진입의 검출을 기초로 상기 보행자 진입의 존재를 결정하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 보행자 도로횡단 판단모듈은
    상기 일련의 보행자 검출기들 중 연속된 보행자 검출기들에서 동시에 또는 불규칙적으로 상기 보행자 진입이 검출된 경우에는 차량 진입의 존재를 결정하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보행자 도로횡단 판단모듈은
    상기 차량 진입이 존재하면 상기 일련의 보행자 검출기들을 통해 측정된 최초 검출시점부터 최종 검출시점까지의 시간 및 상기 일련의 보행자 검출기들의 이동 각도를 기초로 해당 차량의 이동속도를 검출하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 충돌 경고 알람모듈은
    상기 도로의 교차로에 설치되고 다른 교통사고 방지 장치에서 송신된 충돌 경고 알람을 수신하여 상기 충돌 경고 알람을 재-브로드캐스팅 하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 장치.
  10. 도로 상에 차량 진행방향을 가로질러 설치되고 일정 높이를 가지는 보행자 검출 포스트 및 상기 보행자 검출 포스트의 가로지르는 영역에 일정 간격을 가지도록 순차적으로 설치되고 상기 도로 상의 특정 영역에 대한 보행자 진입을 감지하는 일련의 보행자 검출기들을 포함하는 교통사고 방지 장치에서 수행되는 방법에 있어서,
    상기 일련의 보행자 검출기들로부터 보행자 진입에 관한 감지 신호를 검출하는 단계;
    상기 감지 신호의 순차적인 검출 여부를 판단하여 상기 보행자 진입의 유무를 결정하는 단계; 및
    상기 판단에 따라 주변의 차량에게 상기 보행자 진입에 따른 충돌 경고 알람을 브로드캐스팅 하는 단계를 포함하되,
    상기 일련의 보행자 검출기들 각각은 적외선 또는 레이저 기반의 ToF (Time of Flight) 센서를 통해 구현되고, 상기 ToF 센서를 일정 각도 이내에서 왕복 회전시켜 상기 도로의 직선 영역- 상기 직선 영역은 상기 차량 진행방향에 나란한 방향으로 형성됨 -에 대한 보행자 진입을 감시하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 결정하는 단계는
    상기 일련의 보행자 검출기들 중 가장 가장자리에 있는 보행자 검출기에서부터 적어도 중간자리 이후까지에 있는 보행자 검출기까지 순차적으로 상기 보행자 진입이 검출된 경우에는 상기 보행자 진입의 존재를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 결정하는 단계는
    상기 일련의 보행자 검출기들 중 연속된 보행자 검출기들에서 동시에 또는 불규칙적으로 상기 보행자 진입이 검출된 경우에는 차량 진입의 존재를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 보행자의 교통사고 방지 방법.
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