KR102616178B1 - Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the traffic weak - Google Patents

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Abstract

개인별 보행속도를 바탕으로 횡단 보도의 녹색시간을 산정함으로써, 특정 개인이 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하여 발생할 수 있는 교통사고를 방지할 수 있도록 한 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템에 관한 것으로서, 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력하는 레이더 보행자 검지기, 레이더 보행자 검지기로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적하는 보행자별 속도 추적부, 보행자별 속도 추적부에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측하는 보행자 횡단 예측부, 보행자 횡단 예측부에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정하는 교통신호 시간 조정부를 포함하여, 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단 보도 보행자 속도추적시스템을 구현한다.A radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable that calculates the green time of the crosswalk based on individual walking speeds to prevent traffic accidents that may occur due to a specific individual's failure to cross the crosswalk within the green time. This relates to a radar pedestrian detector that projects a radar signal to a detection area and outputs a signal reflected from an object in the detection area as a pedestrian detection signal, and detects a pedestrian based on an individual pedestrian detection signal extracted from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector. A pedestrian speed tracking unit that tracks the speed of each pedestrian, calculates the remaining walking time based on the speed of each pedestrian tracked by the pedestrian speed tracking unit and the pedestrian's moving distance, and calculates the remaining walking time calculated and the remaining walking time obtained through the signal linkage unit. A pedestrian crossing prediction unit that predicts the presence or absence of pedestrians crossing by calculating the crossing time, and a traffic signal time adjustment unit that adjusts the traffic signal time by connecting to the signal through the signal linkage unit according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit. Including, implementing a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable.

Figure R1020200170886
Figure R1020200170886

Description

교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템{Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the traffic weak}Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the traffic weak}

본 발명은 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템에 관한 것으로, 특히 개인별 보행속도를 바탕으로 횡단 보도의 녹색시간을 산정함으로써, 특정 개인이 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하여 발생할 수 있는 교통사고를 방지할 수 있도록 한 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable. In particular, by calculating the green time of a crosswalk based on individual walking speed, it is possible to reduce the risk that may occur when a specific individual fails to cross the crosswalk within the green time. This is about a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable to prevent traffic accidents.

교통 약자란, 교통수단을 이용하거나 보행로를 이용할 때, 다른 사람에 비해 신체적 또는 인지적으로 불편함을 겪는 사람을 일컫는다. 교통정책수립 및 운영에 있어 어린이, 노인, 장애인은 교통 약자로 분류되고 있으며, 교통 약자의 활동이 많이 일어나는 시설 인근은 각각 어린이 보호구역, 노인 보호구역, 장애인 보호구역을 지정하여 관리하고 있다. 그럼에도, 교통 약자는 교통사고의 위험에 항상 노출되어 있다.The transportation vulnerable refers to people who experience physical or cognitive discomfort compared to other people when using transportation or walking paths. In establishing and operating transportation policies, children, the elderly, and the disabled are classified as transportation disadvantaged, and areas near facilities where many activities of the transportation disadvantaged take place are designated and managed as child protection zones, senior citizen protection zones, and disabled protection zones, respectively. Nevertheless, vulnerable people are always exposed to the risk of traffic accidents.

현대해상 교통기후환경연구소의 '초등학생 학교 가늘 길 안전대책 연구'에 따르면, 2018년 어린이 보호구역 내 어린이 교통사고 435건 중 377건(87%)은 차대인 사고였고, 그 중 61.1%가 "도로 횡단 중"에 발생하였다. 사고의 주요 원인은 어린이가 갑자기 뛰어오르거나 무단횡단하는 경우가 37.7%로 가장 많았다. 초등학생 보행행태를 조사한 결과, 횡단 보도에서 뛰는 비율이 34.3%로 나타났고, 그 이유는 '늦게 건너면 빨간 불로 바뀔 것 같아서', '늦게 건너면 차에 부딪힐까 봐' 등으로 나타났다. 즉, 횡단 보도 녹색시간이 횡단 안전성을 보장해줄 것이라는 확신을 하지 못하는 것이 어린이가 횡단 보도에서 돌발행동을 하는 원인 중 하나로 볼 수 있다.According to Hyundai Marine & Fire Insurance's Transportation, Climate and Environment Research Institute's 'Research on Safety Measures for Elementary School Students' School Roads', out of 435 traffic accidents involving children in children's protection zones in 2018, 377 (87%) were vehicle-to-vehicle accidents, and 61.1% of them were "road crossings". occurred in the middle of the year. The main cause of accidents was children suddenly jumping or jaywalking (37.7%). As a result of investigating the walking behavior of elementary school students, the rate of running on the crosswalk was found to be 34.3%, with reasons such as 'I am afraid that the light will turn red if I cross late' and 'I am afraid that I will be hit by a car if I cross late'. In other words, the lack of confidence that the crosswalk green time will ensure crossing safety can be seen as one of the reasons for children's unexpected behavior at crosswalks.

일반적인 "교통신호기 설치·관리 매뉴얼(경찰청, 2017)"에 따르면, 보행자신호 시간 계획 시 녹색시간은 다음과 같이 산출된다.According to the general "Traffic Signal Installation and Management Manual (National Police Agency, 2017)", when planning pedestrian signal times, green time is calculated as follows.

전체녹색시간(녹색 + 녹색 점멸) 산출 방법Total green time (green + green flashing) calculation method

T(전체 녹색 시간) = Ts + Tf = t+L/V1T (total green time) = Ts + Tf = t+L/V1

여기서, T = 보행자 전체 신호시간(초), Ts = 녹색 고정시간(녹색등화가 지속되는 시간(초)), Tf = 녹색 점멸시간(녹색 등화 이후에 녹색등화가 점멸되는 시가(초)), t = 초기 진입시간( 4 - 7초), L = 보행자 횡단거리(m), V1 = 1.0m/s 이다.Here, T = pedestrian total signal time (seconds), Ts = green fixation time (time (seconds) for which the green light lasts), Tf = green flashing time (time (seconds) for which the green light flashes after the green light), t = initial entry time (4 - 7 seconds), L = pedestrian crossing distance (m), V1 = 1.0m/s.

녹색 고정시간 및 녹색 점멸시간 산출 방법은 다음과 같다.The green fixation time and green flashing time calculation method is as follows.

Ts(녹색 고정시간) = T - Tf = (t+L/V1) - TfTs (green fixed time) = T - Tf = (t+L/V1) - Tf

Tf(녹색 점멸시간) = L/V2Tf (green flashing time) = L/V2

여기서, L = 보행자 횡단거리(m)(소수점 이하는 절상함), V2 = 1.3m/s 이다.Here, L = pedestrian crossing distance (m) (rounded down to decimal points), V2 = 1.3m/s.

보행 속도는 보행자의 안전을 고려하여 1.0m/s를 적용하되, 어린이 보호구역, 노인보호구역 등 교통 약자를 위한 보행신호 운영 시 0.8m/s의 보행속도를 적용한다. 녹색 점멸신호 시간은 보행속도 1.3m/s를 적용하여 산출한다.The walking speed is 1.0 m/s considering the safety of pedestrians, but a walking speed of 0.8 m/s is applied when operating a walking signal for the transportation vulnerable, such as in child protection zones and elderly protection zones. The green flashing signal time is calculated by applying a walking speed of 1.3m/s.

상기 산출식에 표현되어 있듯이 횡단 보도의 녹색시간을 산출할 때, 보행자의 보행속도는 1.0m/s인 것으로 간주하고(어린이 보호구역, 노인 보호구역 등에서는 0.8m/s), 녹색 점멸시간을 산출할 때에는 보행속도 1.3m/s를 적용한다. 교통 약자 비중이 높은 어린이 보호구역, 노인 보호구역 등에서는 일반구역보다 낮은 보행속도인 0.8m/s를 적용하도록 규정하고 있지만, 녹색시간 산정 시 고정적인 보행속도를 적용하는 것은 한계가 존재한다.As expressed in the calculation formula above, when calculating the green time of a crosswalk, the pedestrian's walking speed is assumed to be 1.0 m/s (0.8 m/s in child protection areas, elderly protection areas, etc.), and the green flashing time is When calculating, a walking speed of 1.3 m/s is applied. Although it is stipulated that a walking speed of 0.8 m/s, which is lower than that of general areas, should be applied in children's protection zones and elderly protection zones where the proportion of the transportation vulnerable is high, there is a limit to applying a fixed walking speed when calculating green time.

노인의 보행특성을 분석한 결과, 보행능력이 일반인 대비 75% 정도로 낮을 뿐만 아니라, 노인 보행변수의 분산 및 표준편차가 높게 나타났다. 즉, 이는 노인의 개인별 보행특성에는 큰 차이가 있음을 의미한다(노창균 외, 2016).As a result of analyzing the walking characteristics of the elderly, not only was the walking ability lower than that of the general population by about 75%, but the variance and standard deviation of the elderly's walking variables were found to be high. In other words, this means that there are significant differences in the individual walking characteristics of the elderly (Noh Chang-gyun et al., 2016).

또한, 교통 약자의 경우, 체력 저하 등으로 인해 보행 중 보행특성을 일정하게 유지하는 데에 어려움이 있거나, 예상치 못한 행동패턴을 보일 수 있다.Additionally, people with mobility impairments may have difficulty maintaining constant gait characteristics while walking due to reduced physical strength or may exhibit unexpected behavior patterns.

따라서 고정적인 보행속도를 기준으로 횡단 녹색시간을 결정하면, 때때로 교통 약자가 주어진 횡단시간 내에 횡단보도를 건너지 못하는 상황이 발생할 것이다. 그러므로 횡단보도를 횡단하는 보행자의 개인별 보행속도를 계측하고, 이를 바탕으로 교통약자를 포함한 모든 보행자가 횡단보도를 안전하게 건널 수 있도록 녹색신호를 산정 및 부여하는 알고리즘을 정립할 필요가 요구된다.Therefore, if the crosswalk green time is determined based on a fixed walking speed, a situation will sometimes arise where the vulnerable cannot cross the crosswalk within the given crossing time. Therefore, it is necessary to measure the individual walking speed of pedestrians crossing the crosswalk and establish an algorithm based on this to calculate and grant a green signal so that all pedestrians, including the transportation vulnerable, can safely cross the crosswalk.

횡단 보도 내 보행자 감지를 통해 교통신호를 제어하기 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.A conventionally proposed technology for controlling traffic signals through pedestrian detection within a crosswalk is disclosed in <Patent Document 1> below.

<특허문헌 1> 에는 도로교통(운행중인 차량과 보행자)에 대하여 등화로써 진행·정지·방향전환·주의 등의 신호를 표시하기 위하여 전기의 힘에 의하여 교통신호등을 제어하는 교통신호 제어기에 횡단 보도를 횡단하는 보행자를 감지할 수 있는 장치를 장착하여 지능화함으로써, 보행자의 안전을 확보할 수 있는 보행자 안전 확보용 교통신호제어기를 제공한다. 이러한 보행자 안전 확보용 교통신호제어기는 보행자의 이동을 감지할 수 있는 감지장치를 장착하여 횡단 보도의 영역 안에 보행자의 움직임이 감지될 경우 보행신호시간을 지속하여 보행자가 안전하게 횡단 보도를 빠져나갈 수 있도록 한 후 보행시간을 종료시킨다.<Patent Document 1> discloses a crosswalk to a traffic signal controller that controls traffic lights using electric power to display signals such as proceed, stop, change of direction, caution, etc. with lights for road traffic (vehicles in operation and pedestrians). We provide a traffic signal controller to ensure pedestrian safety by making it intelligent by installing a device that can detect pedestrians crossing the street. This traffic signal controller for ensuring pedestrian safety is equipped with a sensing device that can detect the movement of pedestrians, and when pedestrian movement is detected within the area of the crosswalk, it continues the walking signal time so that the pedestrian can safely exit the crosswalk. After that, the walking time ends.

이러한 <특허문헌 1> 은 횡단 보도 내의 보행자 움직임을 감지하고, 보행자의 움직임이 없을 때까지 보행신호시간을 지속해주는 방법이므로, 보행자 감지를 위한 카메라, 열 센서 등의 다양한 보행자 감지장치가 필요하다는 단점이 있다. 아울러, 보행자가 신속하게 횡단 보도를 횡단할 수 있도록 경보 등을 발생해주는 기능이 없으며, 보행자가 횡단 보도를 완전히 횡단할 때까지 모든 신호등 체계가 현재 상태를 유지하는 형태이므로, 극심한 교통 정체를 유발할 수 있는 단점이 있다.This <Patent Document 1> is a method of detecting pedestrian movement within a crosswalk and continuing the walking signal time until there is no movement of pedestrians, so it has the disadvantage of requiring various pedestrian detection devices such as cameras and thermal sensors to detect pedestrians. There is. In addition, there is no function to generate an alarm so that pedestrians can quickly cross the crosswalk, and all traffic light systems maintain their current status until pedestrians completely cross the crosswalk, which can cause severe traffic congestion. There is a downside.

대한민국 등록실용신안 20-0306634(2003. 02.26. 등록)(횡단보도내 보행자 감지기능을 갖는 교통신호제어기)Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-0306634 (registered on February 26, 2003) (Traffic signal controller with pedestrian detection function in crosswalk)

따라서 본 발명은 상기와 같이 보행자 횡단 거리 및 보행 속도에 따라 일률적으로 정해진 보행자 신호 시간으로 인한 교통사고 문제와 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 개인별 보행속도를 바탕으로 횡단 보도의 녹색시간을 산정함으로써, 특정 개인이 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하여 발생할 수 있는 교통사고를 방지할 수 있도록 한 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was proposed to solve the traffic accident problem caused by the pedestrian signal time uniformly determined according to the pedestrian crossing distance and walking speed as described above and various problems arising in the prior art, and is based on the pedestrian crossing distance and walking speed of each individual. The purpose is to provide a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable that can prevent traffic accidents that may occur due to a specific individual's failure to cross the crosswalk within the green time by calculating the green time. .

본 발명의 다른 목적은 미리 설정된 보행자 신호 시간에 횡단이 어려운 사람 발견 시, 횡단 보도 녹색시간을 연장하여 보행 안전성을 추구함과 동시에 경보를 발생하여 보행자가 횡단 시간 초과를 인지하고 신속하게 보행을 할 수 있도록 유도하여, 극심한 교통 정체를 방지할 수 있도록 한 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템을 제공하는 것이다.Another purpose of the present invention is to pursue pedestrian safety by extending the crosswalk green time when a person who has difficulty crossing during the preset pedestrian signal time is found and at the same time generates an alarm so that the pedestrian can recognize that the crossing time has been exceeded and walk quickly. The goal is to provide a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable to prevent severe traffic congestion.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템"은,In order to achieve the above-mentioned purpose, the "radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable" according to the present invention,

레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력하는 레이더 보행자 검지기;A radar pedestrian detector that projects a radar signal to a detection area and outputs a signal reflected from an object in the detection area as a pedestrian detection signal;

상기 레이더 보행자 검지기로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출하는 보행자 추출부;a pedestrian extraction unit that extracts individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector;

상기 보행자 추출부에서 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적하는 보행자별 속도 추적부;A speed tracking unit for each pedestrian that tracks the speed for each pedestrian based on the individual pedestrian detection signal extracted from the pedestrian extraction unit;

상기 보행자별 속도 추적부에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측하는 보행자 횡단 예측부;The remaining walking time is calculated based on the speed of each pedestrian tracked by the pedestrian speed tracking unit and the pedestrian's moving distance, and the presence or absence of the pedestrian crossing is determined by calculating the calculated remaining walking time and the remaining crossing time obtained through the signal linkage unit. A pedestrian crossing prediction unit that predicts;

상기 보행자 횡단 예측부에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정하는 교통신호 시간 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by comprising a traffic signal time adjustment unit that adjusts the traffic signal time by connecting to the signal through the signal linkage unit according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit.

또한, 본 발명에 따른 "교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템"은,In addition, the "radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable" according to the present invention,

상기 보행자 횡단 예측부에서 출력되는 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호에 따라 경보를 발생하는 경보 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by further comprising an alarm generation unit that generates an alarm according to an alarm generation signal due to pedestrian failure to cross output from the pedestrian crossing prediction unit.

상기에서 레이더 보행자 검지기는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 이용하여 방위각, 거리 및 객체의 이동속도를 보행자 검지 신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.In the above, the radar pedestrian detector projects a radar signal to a detection area and uses signals reflected from objects in the detection area to output the azimuth, distance, and moving speed of the object as a pedestrian detection signal.

상기에서 보행자 횡단 예측부는 상기 보행자별 속도 추적부에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r2)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출하는 것을 특징으로 한다.In the above, the pedestrian crossing prediction unit calculates the total walking time (t1) for crossing the crosswalk using the The walking time (t2) of the pedestrian is calculated using the walking distance (r2) and the It is characterized by calculating.

상기에서 보행자 횡단 예측부는 상기 보행자별 속도 추적부로부터 보행자의 X축 속도성분을 보행속도로 획득하는 보행속도 획득부; 상기 보행속도 획득부에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r2)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출하는 잔여 보행시간 산출부; 상기 잔여 보행시간 산출부에서 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간을 비교하여 횡단 유무를 예측하는 횡단 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above, the pedestrian crossing prediction unit includes a walking speed acquisition unit that obtains the X-axis speed component of the pedestrian as a walking speed from the speed tracking unit for each pedestrian; The total walking time (t1) for crossing the crosswalk is calculated using the A remaining walking time calculation unit that calculates the pedestrian's walking time (t2) using r2) and the ; It is characterized by comprising a crossing prediction unit that predicts the presence or absence of crossing by comparing the remaining walking time calculated by the remaining walking time calculation unit with the remaining crossing time obtained through the signal linkage unit.

또한, 상기 보행자 횡단 예측부는 상기 횡단 예측부에서 횡단 유무를 예측한 결과, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하여 출력하는 경보신호 생성부; 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 횡단 보도 교통신호를 연장하기 위한 교통신호 조정시간을 생성하여 신호기 연동부에 전달하는 교통신호 조정시간 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pedestrian crossing prediction unit generates an alarm signal to generate and output an alarm signal according to the pedestrian not crossing when it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time as a result of predicting the presence or absence of a crossing in the crossing prediction unit. wealth; If it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time, a traffic signal adjustment time to extend the crosswalk traffic signal is generated based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time and transmitted to the signal linkage unit. It is characterized in that it further includes an adjustment time generator.

본 발명에 따르면 개인별 보행속도를 바탕으로 횡단 보도의 녹색시간을 산정함으로써, 특정 개인이 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하여 발생할 수 있는 교통사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by calculating the green time of a crosswalk based on each individual's walking speed, it is possible to prevent traffic accidents that may occur due to a specific individual's failure to cross the crosswalk within the green time.

삭제delete

도 1은 본 발명에 따른 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템의 전체 구성도,
도 2는 도 1의 보행자 횡단 예측부의 실시 예를 보인 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 횡단 보도 레이더 설치 위치와 보행자와의 관계도,
도 4는 본 발명에서 평행축 기반 보행속도 변환 예시도,
도 5는 본 발명에서 속도기반 잔여 보행시간 예측 예시도이다.Figure 1 is an overall configuration diagram of a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable according to the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing an example of the pedestrian crossing prediction unit of Figure 1;
Figure 3 is a diagram showing the relationship between the crosswalk radar installation location and pedestrians in the present invention;
Figure 4 is an example of parallel axis-based walking speed conversion in the present invention;
Figure 5 is an example of speed-based remaining walking time prediction in the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, and therefore various equivalents and It should be understood that variations may exist.

도 1은 본 발명에 따른 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템의 전체 구성도로서, 레이더 보행자 검지기(10), 보행자 추출부(20), 보행자별 속도 추적부(30), 신호기 연동부(40), 보행자 횡단 예측부(50), 경보 발생부(60) 및 교통신호 시간 조정부(70)를 포함한다.Figure 1 is an overall configuration diagram of a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable according to the present invention, which includes a radar pedestrian detector (10), a pedestrian extractor (20), a speed tracker for each pedestrian (30), and a signal signal. It includes a unit 40, a pedestrian crossing prediction unit 50, an alarm generation unit 60, and a traffic signal time adjustment unit 70.

레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체(목표물)로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력하는 역할을 한다. 이러한 레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 신호를 이용하여 차량을 검지하는 레이더 VDS(Radar Vehicle Detection System)를 이용할 수 있다.The radar pedestrian detector 10 projects a radar signal to a detection area and outputs a signal reflected from an object (target) in the detection area as a pedestrian detection signal. This radar pedestrian detector 10 may use a radar VDS (Radar Vehicle Detection System) that detects vehicles using radar signals.

이러한 레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 이용하여 방위각(x축, Y축), 거리 및 객체의 이동속도를 보행자 검지 신호로 출력한다.This radar pedestrian detector 10 projects a radar signal to a detection area and uses signals reflected from objects in the detection area to output the azimuth (x-axis, Y-axis), distance, and moving speed of the object as a pedestrian detection signal.

보행자 추출부(20)는 상기 레이더 보행자 검지기(10)로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출한다. The pedestrian extraction unit 20 extracts individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector 10.

보행자별 속도 추적부(30)는 상기 보행자 추출부(20)에서 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적하는 역할을 한다.The speed tracking unit 30 for each pedestrian tracks the speed for each pedestrian based on the individual pedestrian detection signal extracted from the pedestrian extraction unit 20.

여기서 보행자별 속도 추적부(30)는 보행자의 보행속도를 횡단 보도 평행선 기준인 X축 기준으로 환산하여 보행자 횡단 속도(Vx)를 산출한다.Here, the pedestrian speed tracking unit 30 calculates the pedestrian crossing speed (Vx) by converting the pedestrian's walking speed to the X-axis, which is the parallel line of the crosswalk.

보행자 횡단 예측부(50)는 상기 보행자별 속도 추적부(30)에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부(40)를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측한다.The pedestrian crossing prediction unit 50 calculates the remaining walking time based on the speed of each pedestrian and the moving distance of the pedestrian tracked by the speed tracking unit 30, and calculates the remaining walking time and the signal linkage unit 40. The presence or absence of pedestrian crossing is predicted through calculation of the remaining crossing time obtained through .

여기서 본 발명은 횡단 보도의 교통신호를 제어하는 신호기와 신호기 연동부(40)가 네트워크를 통해 연동하여, 신호기로부터 교통신호 관련 다양한 신호(예를 들어, 녹색시간, 횡단 보도 거리)를 수신하고, 신호기에 교통신호 시간 조정신호를 전송할 수 있는 것으로 가정한다.Here, in the present invention, the signal that controls the traffic signal of the crosswalk and the signal interlocking unit 40 are linked through a network to receive various signals related to the traffic signal (e.g., green time, crosswalk distance) from the signal, It is assumed that a traffic signal time adjustment signal can be transmitted to the signal.

이러한 보행자 횡단 예측부(50)는 상기 보행자별 속도 추적부(30)에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r2)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출한다.This pedestrian crossing prediction unit 50 calculates the total walking time (t1) for crossing the crosswalk using the Calculate the walking time (t2) of the pedestrian walking on the crosswalk using the walking distance (r2) and the Calculate walking time (t3).

이를 위해 보행자 횡단 예측부(50)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 보행자별 속도 추적부(30)로부터 보행자의 X축 속도성분을 보행속도로 획득하는 보행속도 획득부(51), 상기 보행속도 획득부(51)에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r2)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출하는 잔여 보행시간 산출부(52), 상기 잔여 보행시간 산출부(52)에서 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부(40)를 통해 획득한 잔여 횡단 시간을 비교하여 횡단 유무를 예측하는 횡단 예측부(53)를 포함할 수 있다.For this purpose, as shown in FIG. 2, the pedestrian crossing prediction unit 50 includes a walking speed acquisition unit 51 that acquires the X-axis speed component of the pedestrian as a walking speed from the speed tracking unit 30 for each pedestrian, and The total walking time (t1) for crossing the crosswalk is calculated using the Calculate the remaining walking time (t2) by calculating the pedestrian's walking time (t2) using (r2) and the Unit 52, includes a crossing prediction unit 53 that predicts the presence or absence of a crossing by comparing the remaining walking time calculated by the remaining walking time calculation unit 52 with the remaining crossing time obtained through the signal linkage unit 40. can do.

또한, 상기 보행자 횡단 예측부(50)는 상기 횡단 예측부(53)에서 횡단 유무를 예측한 결과, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하여 출력하는 경보신호 생성부(54), 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 횡단 보도 교통신호를 연장하기 위한 교통신호 조정시간을 생성하여 신호기 연동부(40)에 전달하는 교통신호 조정시간 생성부(55)를 더 포함할 수 있다.In addition, the pedestrian crossing prediction unit 50 generates an alarm signal due to the pedestrian not crossing when it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time as a result of predicting the presence or absence of a crossing in the crossing prediction unit 53. A warning signal generator 54 that generates and outputs a traffic signal to extend the crosswalk traffic signal based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time when it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time. It may further include a traffic signal adjustment time generator 55 that generates the time and transmits it to the signal linkage unit 40.

상기 교통신호 시간 조정부(70)는 상기 보행자 횡단 예측부(50)에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부(40)를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정하는 역할을 한다.The traffic signal time adjustment unit 70 serves to adjust the traffic signal time by connecting to the signal through the signal linkage unit 40 according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit 50.

경보 발생부(60)는 상기 보행자 횡단 예측부(50)에서 출력되는 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호에 따라 경보를 발생하는 역할을 한다.The alarm generation unit 60 serves to generate an alarm according to an alarm generation signal due to pedestrian failure to cross, which is output from the pedestrian crossing prediction unit 50.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템의 동작을 첨부한 도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the traffic vulnerable according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the attached drawings FIGS. 1 to 5 as follows.

먼저, 레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 VDS(Radar Vehicle Detection System)와 같은 검지기를 이용하여 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체(목표물)로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력한다. 이러한 레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 이용하여 방위각(x축, Y축), 거리 및 객체의 이동속도를 보행자 검지 신호로 출력한다.First, the radar pedestrian detector 10 projects a radar signal to the detection area using a detector such as a radar VDS (Radar Vehicle Detection System) and outputs the signal reflected from the object (target) in the detection area as a pedestrian detection signal. This radar pedestrian detector 10 projects a radar signal to a detection area and uses signals reflected from objects in the detection area to output the azimuth (x-axis, Y-axis), distance, and moving speed of the object as a pedestrian detection signal.

예컨대, 도 3에 도시한 바와 같이, 횡단 보도(1)를 통과하는 교통 약자들의 보행속도를 계측하고, 이를 목적지까지의 남은 거리와 남은 시간관계로 전환하기 위한 함수적인 관계의 정의를 위해 레이더 보행자 검지기(10)를 이용하여 횡단 보도(1)를 횡단하는 보행자의 다양한 정보를 검지한다.For example, as shown in Figure 3, radar pedestrians are used to measure the walking speed of traffic-disadvantaged people passing the crosswalk 1 and to define a functional relationship for converting this into a relationship between the remaining distance to the destination and the remaining time. The detector 10 is used to detect various information about pedestrians crossing the crosswalk 1.

본 발명은 상기와 같은 보행자 검지 신호를 이용하여, 녹색 신호 시간 연장 및 단축으로 활용할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 교통 약자 및 보행자들의 보호 및 효율적인 교통흐름을 조정할 수 있도록 한다.The present invention can be used to extend or shorten the green signal time by using the pedestrian detection signal as described above, thereby enabling efficient protection of the vulnerable and pedestrians and efficient traffic flow adjustment.

레이더 보행자 검지기(10)는 보행자 속도 계측을 위해 레이더 반향 신호를 이용한다. 레이더 반향신호는 피사체(보행자 및 차량)로부터 반향되는 전파신호의 주파수 변화(도플러효과)와 방위각을 통하여 정확한 속도를 계산하고, 방위각 변화를 통하여 위치 값(x, y축 변위 값)을 계측한다. 그러나 실제 상황에서 접근하는 차량들과 횡단 보도를 가로지르는 보행자 간의 상관관계 계측을 위해 도로상에서 레이더의 위치는 도 3과 같아야 한다.The radar pedestrian detector 10 uses radar echo signals to measure pedestrian speed. The radar echo signal calculates the exact speed through the frequency change (Doppler effect) and azimuth of the radio signal echoed from the subject (pedestrians and vehicles), and measures the position value (x, y axis displacement value) through the azimuth change. However, in a real situation, in order to measure the correlation between approaching vehicles and pedestrians crossing the crosswalk, the position of the radar on the road should be as shown in Figure 3.

다음으로, 보행자 추출부(20)는 상기 레이더 보행자 검지기(10)로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출한다. 여기서 레이더 보행자 검지기(10)에서 출력되는 보행자 검지 신호는 하나 또는 2개 이상의 복수일 수 있다.Next, the pedestrian extraction unit 20 extracts individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector 10. Here, the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector 10 may be one, two or more.

보행자 검지 신호에는 방위각 변화를 통하여 위치 값의 계측이 가능하므로, 이러한 위치 정보를 이용하면 쉽게 여러 개의 신호로부터 개별 보행자의 검지 신호를 추출할 수 있다.Since the position value of a pedestrian detection signal can be measured through azimuth changes, using this position information, the detection signal of an individual pedestrian can be easily extracted from multiple signals.

보행자 추출부(20)는 위치정보를 기반으로 추출한 보행자별 검지 신호를 보행자별 속도 추적부(30)에 전달한다.The pedestrian extraction unit 20 transmits the detection signal for each pedestrian extracted based on location information to the speed tracking unit 30 for each pedestrian.

상기 보행자별 속도 추적부(30)는 상기 보행자 추출부(20)에서 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적한다. 여기서 보행자별 속도 추적부(30)는 보행자의 보행속도를 횡단 보도 평행선 기준인 X축 기준으로 환산하여 보행자 횡단 속도(Vx)를 산출한다.The speed tracking unit 30 for each pedestrian tracks the speed for each pedestrian based on the individual pedestrian detection signal extracted from the pedestrian extracting unit 20. Here, the pedestrian speed tracking unit 30 calculates the pedestrian crossing speed (Vx) by converting the pedestrian's walking speed to the X-axis, which is the parallel line of the crosswalk.

예컨대, 레이더 보행자 검지기(10)로부터 획득되는 보행자 속도가 V라고 할 때, 횡단 보도 횡단방향과 차량진입 방향을 각각 x축 방향, y축 방향의 단위변위로 정의한다. 즉, 레이더 보행자 검지기(10)로부터 얻어지는 보행자 속도 V는 x축 성분과 y축 성분으로 분류할 수 있다. 이때 요구되는 횡단 보도와 평행이 되는 보행자 실제 보행 속도는 Vx로 환산될 수 있다.For example, when the pedestrian speed obtained from the radar pedestrian detector 10 is V, the crosswalk crossing direction and vehicle entry direction are defined as unit displacements in the x-axis direction and y-axis direction, respectively. That is, the pedestrian speed V obtained from the radar pedestrian detector 10 can be classified into an x-axis component and a y-axis component. At this time, the pedestrian's actual walking speed parallel to the required crosswalk can be converted to Vx.

검지한 객체(보행자)의 속도를 이용하여 x축과 레이더 검지 방향 사이의 각도(θ)를 계산하여, 도 4에 도시한 바와 같이, x축 속도성분(Vx)을 구한다. 또한, 레이더 보행자 검지기(10)로부터 객체의 거리 값이 d일 경우, 횡단 보도(1)와 수평적인 각 계측 지점별 거리 값은 d cos(θ)가 될 것이다. 정확한 횡단 정보를 산출하기 위하여 각 보행자들을 속도와 변위 값을 분리하여 산출한다.Using the speed of the detected object (pedestrian), the angle (θ) between the x-axis and the radar detection direction is calculated to obtain the x-axis velocity component (Vx), as shown in FIG. 4. In addition, when the distance value of the object from the radar pedestrian detector 10 is d, the distance value for each measurement point horizontal to the crosswalk 1 will be d cos(θ). In order to calculate accurate crossing information, the speed and displacement values of each pedestrian are calculated separately.

우선 보행자의 보행속도를 횡단 보도 평행선 기준인 x축 기준으로 환산하기 위하여 아래의 수학식을 이용하여 보행자 횡단 속도인 Vx를 산출한다.First, in order to convert the pedestrian's walking speed to the x-axis, which is the crosswalk parallel line, the pedestrian crossing speed, Vx, is calculated using the equation below.

Figure 112020133205550-pat00001
Figure 112020133205550-pat00001

이렇게 산출한 보행자별 보행자 횡단 속도(Vx)는 보행자 횡단 예측부(50)에 전달된다.The pedestrian crossing speed (Vx) for each pedestrian calculated in this way is transmitted to the pedestrian crossing prediction unit 50.

상기 보행자 횡단 예측부(50)는 상기 보행자별 속도 추적부(30)에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부(40)를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측한다.The pedestrian crossing prediction unit 50 calculates the remaining walking time based on the speed of each pedestrian and the moving distance of the pedestrian tracked by the speed tracking unit 30, and the calculated remaining walking time is combined with the signal linkage unit 40. ) Predict whether or not a pedestrian is crossing by calculating the remaining crossing time obtained through ).

즉, 보행자 횡단 예측부(50)는 보행속도 획득부(51)를 통해 상기 보행자별 속도 추적부(30)로부터 전달되는 보행자의 X축 속도성분을 보행속도로 획득한다.That is, the pedestrian crossing prediction unit 50 acquires the pedestrian's X-axis speed component transmitted from the pedestrian-specific speed tracking unit 30 through the walking speed acquisition unit 51 as the walking speed.

이어, 잔여 보행시간 산출부(52)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 보행속도 획득부(51)에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출한다. 이어, 횡단 보도(1)에서 보행하는 보행자의 보행거리(r2)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출한다. 마지막으로, 상기 산출한 총 보행시간(t1)과 보행한 시간(t2)을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출한다.Next, as shown in FIG. 5, the remaining walking time calculation unit 52 uses the Calculate the total walking time (t1) to cross. Next, the pedestrian's walking time (t2) is calculated using the walking distance (r2) and the X-axis velocity component (Vx) of the pedestrian walking on the crosswalk (1). Finally, the remaining walking time (t3) is calculated by calculating the total walking time (t1) and the walking time (t2) calculated above.

이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.This can be expressed in a formula as follows:

다음으로, 횡단 예측부(53)는 상기 잔여 보행시간 산출부(52)에서 산출한 잔여 보행시간(t3)과 신호기 연동부(40)를 통해 획득한 잔여 횡단 시간(tx)을 비교하여 횡단 유무를 예측한다. 즉, 잔여 보행시간(t3)이 잔여 횡단 시간(tx)보다 작으면 보행자가 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 충분히 완료될 것으로 예측한다. 이 경우, 별도의 경보를 발생하거나 교통신호 시간을 조정할 필요는 없다.Next, the crossing prediction unit 53 compares the remaining walking time (t3) calculated by the remaining walking time calculation unit 52 with the remaining crossing time (tx) obtained through the signal linkage unit 40 to determine whether or not the crossing exists. predict. In other words, if the remaining walking time (t3) is less than the remaining crossing time (tx), it is predicted that the pedestrian will sufficiently complete crossing the crosswalk within the remaining crossing time. In this case, there is no need to generate a separate alarm or adjust the traffic signal time.

이와는 달리, 상기 잔여 보행시간(t3)이 상기 잔여 횡단 시간(tx)보다 크면, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측한다. 이 경우, 경보신호 생성부(54)에서 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하여 경보 발생부(60)에 전달한다. 아울러 교통신호 조정시간 생성부(55)는 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 횡단 보도 교통신호를 연장하기 위한 교통신호 조정시간을 생성하여 교통신호 시간 조정부(70)에 전달한다.In contrast, if the remaining walking time (t3) is greater than the remaining crossing time (tx), it is predicted that crossing the crosswalk will not be completed within the remaining crossing time. In this case, the alarm signal generator 54 generates an alarm signal according to pedestrian failure to cross and transmits it to the alarm generator 60. In addition, the traffic signal adjustment time generator 55 generates a traffic signal adjustment time for extending the crosswalk traffic signal based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time and transmits it to the traffic signal time adjustment unit 70.

상기 교통신호 시간 조정부(70)는 상기 보행자 횡단 예측부(50)에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부(40)를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정한다. 즉, 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 생성한 교통신호 조정시간을 신호기에 제공하여, 녹색 신호등의 점등 시간을 연장하도록 하여, 교통 약자가 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하는 상황을 방지한다.The traffic signal time adjustment unit 70 adjusts the traffic signal time by connecting to the signal through the signal linkage unit 40 according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit 50. In other words, the traffic signal adjustment time generated based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time is provided to the signal to extend the lighting time of the green traffic light, so that the traffic vulnerable cannot cross the crosswalk within the green time. prevent.

아울러 경보 발생부(60)는 상기 보행자 횡단 예측부(50)에서 출력되는 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호에 따라 경보를 발생한다. 여기서 경보는 신속한 횡단을 요청하는 경보음이 될 수 있으며, 필요에 따라 신속하게 횡단을 할 수 있도록 유도하는 음성일 수 있다.In addition, the alarm generation unit 60 generates an alarm according to the alarm generation signal due to pedestrian failure to cross output from the pedestrian crossing prediction unit 50. Here, the alarm can be an alarm sound requesting a quick crossing, or a voice encouraging a quick crossing if necessary.

횡단 보도를 횡단하는 보행자는 이러한 경보를 듣고, 좀 더 신속하게 횡단 보도를 통과하여 교통체증을 최소화한다.Pedestrians crossing the crosswalk hear this warning and pass through the crosswalk more quickly to minimize traffic congestion.

한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 보행자 횡단 예측 정보를 이용하여, 레이더 보행자 검지기(10)를 이용하여 횡단 보도의 보행자를 검출한 결과, 횡단 보도 내의 모든 보행자가 잔여 횡단 시간 이내에 횡단이 완료된 것으로 판단이 되면, 교통신호 시간 조정부(70)는 신호기 연동부(40)를 통해 신호기에 보행자 횡단 완료 신호를 전달할 수 있다. 신호기는 횡단 신호로 녹색 신호등을 점등한 상태에서, 상기 보행자 횡단 완료 신호가 수신되면 잔여 횡단 시간을 무시하고, 현재 시점에서 녹색 신호등을 소등시키고 횡단 신호로 적색 신호등을 점등시켜, 차량이 이동할 수 있도록 한다. 이는 결과적으로 차량의 교통 체증을 해소하여 차량 흐름을 원활히 할 수 있는 효과를 제공한다.Meanwhile, as another feature of the present invention, as a result of detecting pedestrians on the crosswalk using the radar pedestrian detector 10 using pedestrian crossing prediction information, it is determined that all pedestrians on the crosswalk have completed crossing within the remaining crossing time. In this case, the traffic signal time adjusting unit 70 can transmit a pedestrian crossing completion signal to the signal through the signal interlocking unit 40. The signal turns on the green traffic light as a crossing signal, and when the pedestrian crossing completion signal is received, the signal ignores the remaining crossing time, turns off the green traffic light at the current point, and turns on the red traffic light as a crossing signal to allow vehicles to move. do. As a result, this provides the effect of relieving vehicle traffic congestion and facilitating the flow of vehicles.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention, as is known in the art. It will be self-evident to those who have it.

10: 레이더 보행자 검지기
20: 보행자 추출부
30: 보행자별 속도 추적부
40: 신호기 연동부
50: 보행자 횡단 예측부
51: 보행속도 획득부
52: 잔여 보행시간 산출부
53: 횡단 예측부
54: 경보신호 생성부
55: 교통신호 조정시간 생성부
60: 경보 발생부
70: 교통신호 시간 조정부10: Radar pedestrian detector
20: pedestrian extractor
30: Speed tracking unit for each pedestrian
40: Signal linkage part
50: Pedestrian crossing prediction unit
51: Walking speed acquisition unit
52: Remaining walking time calculation unit
53: Cross prediction unit
54: Alarm signal generation unit
55: Traffic signal adjustment time generator
60: Alarm generation unit
70: Traffic signal time adjustment unit

Claims (6)

교통 약자를 위한 레이더기반 횡단 보도의 보행자 속도를 추적하기 위한 시스템으로서,
레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력하는 레이더 보행자 검지기;
상기 레이더 보행자 검지기로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출하는 보행자 추출부;
상기 보행자 추출부에서 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적하는 보행자별 속도 추적부;
상기 보행자별 속도 추적부에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측하는 보행자 횡단 예측부;
상기 보행자 횡단 예측부에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정하는 교통신호 시간 조정부; 및
상기 보행자 횡단 예측부에서 출력되는 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호에 따라 경보를 발생하는 경보 발생부를 포함하고,
상기 경보는 신속한 횡단을 요청하는 경보음으로서, 신속하게 횡단을 할 수 있도록 유도하는 음성이며,
상기 보행자 횡단 예측부는,
상기 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간을 비교하여 횡단 유무를 예측하는 횡단 예측부를 포함하고,
상기 횡단 예측부는 잔여 보행시간이 잔여 횡단 시간보다 작으면 보행자가 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 충분히 완료될 것으로 예측하여 경보를 발생하거나 교통신호 시간을 조정할 필요가 없는 것으로 판단하며, 상기 잔여 보행시간이 상기 잔여 횡단 시간보다 크면, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측하고, 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하도록 하며,
상기 교통신호 시간 조정부는 횡단 보도 내의 모든 보행자가 잔여 횡단 시간 이내에 횡단이 완료된 것으로 판단이 되면, 신호기 연동부를 통해 신호기에 보행자 횡단 완료 신호를 전달하여, 신호기가 횡단 신호로 녹색 신호등을 점등한 상태에서도 잔여 횡단 시간을 무시하고, 현재 시점에서 녹색 신호등을 소등시키고 횡단 신호로 적색 신호등을 점등시키도록 유도하여 녹색 신호 시간을 단축하며,
상기 보행자별 속도 추적부는 보행자의 보행속도(V)를 횡단 보도 평행선 기준인 X축 기준으로 환산하기 위해 아래와 같은 수식을 이용하여 보행자 횡단속도(Vx)를 산출하며,
상기 보행자 추출부는 상기 레이더 보행자 검지기로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출하되, 상기 보행자 검지 신호의 방위각 변화를 이용하여 위치 값을 계측하고, 상기 위치 값을 이용하여 여러 개의 신호로부터 개별 보행자의 검지 신호를 추출하며,
상기 보행자 횡단 예측부는 상기 보행자별 속도 추적부로부터 보행자의 X축 속도성분을 보행속도로 획득하는 보행속도 획득부; 상기 보행속도 획득부에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r2)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출하는 잔여 보행시간 산출부; 상기 횡단 예측부에서 횡단 유무를 예측한 결과, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하여 출력하는 경보신호 생성부; 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 횡단 보도 교통신호를 연장하기 위한 교통신호 조정시간을 생성하여 신호기 연동부에 전달하는 교통신호 조정시간 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템.

A system for tracking the speed of pedestrians on a radar-based crosswalk for the transportation vulnerable,
A radar pedestrian detector that projects a radar signal to a detection area and outputs a signal reflected from an object in the detection area as a pedestrian detection signal;
a pedestrian extraction unit that extracts individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector;
A speed tracking unit for each pedestrian that tracks the speed for each pedestrian based on the individual pedestrian detection signal extracted from the pedestrian extraction unit;
The remaining walking time is calculated based on the speed of each pedestrian tracked by the pedestrian speed tracking unit and the pedestrian's moving distance, and the presence or absence of the pedestrian crossing is determined by calculating the calculated remaining walking time and the remaining crossing time obtained through the signal linkage unit. A pedestrian crossing prediction unit that predicts;
a traffic signal time adjustment unit that adjusts the traffic signal time by connecting to the signal through a signal linkage unit according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit; and
It includes an alarm generation unit that generates an alarm according to an alarm generation signal due to pedestrian failure to cross output from the pedestrian crossing prediction unit,
The alarm is an alarm sound requesting rapid crossing, and is a voice that induces rapid crossing,
The pedestrian crossing prediction unit,
A crossing prediction unit that predicts the presence or absence of a crossing by comparing the calculated remaining walking time with the remaining crossing time obtained through the signal linkage unit,
If the remaining walking time is less than the remaining crossing time, the crossing prediction unit predicts that the pedestrian will sufficiently complete the crosswalk crossing within the remaining crossing time, and determines that there is no need to issue an alarm or adjust the traffic signal time. If it is greater than the remaining crossing time, it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time, and an alarm signal is generated due to the pedestrian not crossing,
When the traffic signal time adjusting unit determines that all pedestrians in the crosswalk have completed crossing within the remaining crossing time, it transmits a pedestrian crossing completion signal to the signal through the signal linkage unit, even when the green signal is turned on as a crossing signal. The green signal time is shortened by ignoring the remaining crossing time, turning off the green traffic light at the current point, and turning on the red traffic light as a crossing signal.
The pedestrian speed tracking unit calculates the pedestrian crossing speed (Vx) using the following formula to convert the pedestrian's walking speed (V) to the X-axis, which is the crosswalk parallel line,
The pedestrian extraction unit extracts individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector, measures the position value using the azimuth change of the pedestrian detection signal, and uses the position value to identify individual pedestrians from multiple signals. Extract the detection signal,
The pedestrian crossing prediction unit includes a walking speed acquisition unit that obtains the X-axis speed component of the pedestrian as a walking speed from the speed tracking unit for each pedestrian; The total walking time (t1) for crossing the crosswalk is calculated using the A remaining walking time calculation unit that calculates the pedestrian's walking time (t2) using r2) and the ; As a result of predicting the presence or absence of crossing in the crossing prediction unit, if it is predicted that crossing the crosswalk will not be completed within the remaining crossing time, an alarm signal generator that generates and outputs an alarm signal according to the pedestrian not crossing; If it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time, a traffic signal adjustment time to extend the crosswalk traffic signal is generated based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time and transmitted to the signal linkage unit. A radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the transportation vulnerable, comprising an adjustment time generator.

삭제delete 청구항 1에서, 상기 레이더 보행자 검지기는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 이용하여 방위각, 거리 및 객체의 이동속도를 보행자 검지 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템.


In claim 1, the radar pedestrian detector projects a radar signal to a detection area and uses a signal reflected from an object in the detection area to output the azimuth, distance, and moving speed of the object as a pedestrian detection signal. Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for


 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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