KR102628893B1 - 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로를 횡단하는 보행자에게 차량이 접근하는지 여부를 경고하고, 도로를 주행하는 운전자에게 전방에 도로를 횡단하는 보행자가 있음을 경고하여 보행자 교통사고를 방지할 수 있는 도로횡단 안전시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 도로를 주행하는 운전자에게 가까운 전방에 도로를 횡단하는 보행자가 있는지를 안내함으로써 굴곡져 있어 가시거리가 짧은 도로에서 운전자가 미리 속도를 낮출 수 있도록 하고, 도로를 횡단하는 보행자에게 차량이 횡단지점으로 다가오고 있음을 알려 도로를 횡단하는 보행자의 인명사고를 방지할 수 있다. 또한, 동일 차선에서 차량이 중복 감지되거나 감지 누락되는 것을 필터링하여 보다 정확한 전방 도로의 상황을 운전자에게 제공할 수 있고, 도로를 횡단하는 보행자에게 정확한 차량의 진입정보를 제공할 수 있는 이점이 있다.

Description

광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템{Road crossing safety system using optical blocker}

본 발명은 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로를 횡단하는 보행자에게 차량이 접근하는지 여부를 경고하고, 도로를 주행하는 운전자에게 전방에 도로를 횡단하는 보행자가 있음을 경고하여 보행자 교통사고를 방지할 수 있는 도로횡단 안전시스템에 관한 것이다.

일반적으로 도로에는 보행자가 횡단할 수 있도록 횡단보도와 신호등이 설치되어 있고, 그 도로변에는 가로등이 설치되어 야간에 도로를 주행하는 차량과 보행자가 안전하게 도로를 주행 및 보행할 수 있도록 하고 있다.

그러나 교통사고 분석시스템의 보도에 따르면, 비교적 인적이 드물고 교통량이 적은 시외지역의 지방도, 시군도에서 횡단 중에 발생하는 사고는 인적과 교통량이 많은 일반국도와 도시 내에서의 사고에 비하여 사망사고율이 전체 보행자 사망사고에서 높은 비중을 차지하고 있다. 이는 근원적으로 도로가 산이나 농지 사이에 만들어져 굽이진 경우가 많아 가시거리가 짧기 때문에 운전자가 도로 전방에 대한 충분한 정보를 얻기 힘들고, 도로를 횡단하는 보행자가 도로에서 주행차량이 존재하는지를 확인하기 용이하지 않는 문제가 있다.

한편 기존의 기술을 살펴보면, 카메라를 이용한 보행자 및 차량 자동 안전 안내 송출을 통한 횡단보도 교통안전 시스템(등록특허 10-0916632)은, 카메라로 횡단보도에 접근하는 차량과 보행자의 횡단 여부를 촬영하여 판별하고, 차량이 진입하는 경우에 경보음을 발생시켜 보행자에게 경고하거나, 보행자가 잇는 경우 전광판과 횡단보도 조명용 LED를 통해 운전자에게 경고하는 횡단보도 교통안전시스템이 개시되어 있다.

또한, 스마트 교통 제어 시스템(등록특허 10-1338124)은 카메라로 횡단보도에 접근하는 차량을 고속으로 촬영하고 판독하여 차량이 횡단보도에 도달하는 시간을 계산하고 이를 보행자 신호등의 작동과 연동시킨 교통 제어 시스템이 개시되어 있다.

그러나, 기존의 기술들은 도로 중 일부분인 횡단보도에 카메라를 이용하여 차량의 접근 및 보행자의 존재 여부를 확인하는 것이어서 차량과 보행자를 판별할 수 있을 정도의 카메라가 적어도 3 ~ 4대가 필요함에도 횡단보도의 좁은 지역에만 적용될 수 있고, 신호등이 있는 경우에만 적용될 수 있어, 신호등이 설치되지 않은 비교적 긴 길이의 도로에서는 적용하기 어려운 문제가 있다.

따라서, 굽이진 도로에서 주행하는 운전자와 도로를 횡단하는 보행자를 차량의 주행상황과 보행자의 횡단 상황을 알려 인명사고를 예방할 수 있는 안전장치가 요구되는 상황이다.

대한민국 등록특허 제10-0916632호 대한민국 등록특허 제10-1338124호

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 가시거리가 짧은 굽이진 도로, 특히 특히, 차량이 주행하는 지방도의 마을 입구, 등 횡단중 사고가 자주 일어나는 도로에서, 도로를 횡단하는 보행자와 도로를 주행하는 운전자에게 보행자 횡단 및 차량 주행 상황을 직관적으로 알려 인명사고를 예방할 수 있는 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템을 제공하는 것이다.

이상에서의 본 발명에서 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이에 한정하는 것이 아니라, 후술할 실시예 및 청구범위에 기재된 사항을 통하여 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 분명하게 이해될 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템은 도로의 좌우에 소정거리마다 설치되어 보행자가 도로로 접근하는 지를 감지하여 감지신호를 수신하는 횡단감지부; 상기 횡단감지부의 전방에 설치되며 상기 횡단감지부가 설치된 도로로 차량이 진입하는지를 감지하여 감지신호를 수신하는 차량감지부; 상기 횡단감지부와 함께 설치되어, 도로로 접근하는 보행자에게 시각적 또는 청각적으로 알리는 보행자경고부; 상기 차량감지부의 일정거리 전방에 설치되어 주행하고자 하는 도로에 보행자가 도로를 횡단하는지를 시각적으로 알리는 광경고부; 및 상기 횡단감지부 및 차량감지부로부터 감지 신호를 수신받아 수신되는 감지신호에 따라, 도로를 횡단하는 보행자에게 차량의 접근에 대한 주의 신호를 출력하도록 상기 보행경고부를 구동하고, 주행하는 차량에게 보행자가 횡단 중임을 주의 신호로 출력하도록 상기 광경고부를 구동하는 제어부;를 포함한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 도로를 주행하는 운전자에게 가까운 전방에 도로를 횡단하는 보행자가 있는지를 안내함으로써 굴곡져 있어 가시거리가 짧은 도로에서 운전자가 미리 속도를 낮출 수 있도록 하고, 도로를 횡단하는 보행자에게 차량이 횡단지점으로 다가오고 있음을 알려 도로를 횡단하는 보행자의 인명사고를 방지할 수 있다.

또한, 중복 객체 필터링에 의해 동일 차선에서 차량이 중복 감지되거나 감지 누락되는 것을 필터링하여 보다 정확한 전방 도로의 상황을 운전자에게 제공할 수 있고, 도로를 횡단하는 보행자에게 정확한 차량의 진입정보를 제공하여 오류로 인한 보행자 인명사고를 줄일 수 있는 이점이 있다.

이상에서의 본 발명에 따른 효과는 상기에 한정되는 것은 아니며, 기타 본 발명의 효과들은 후술할 실시예 및 청구범위에 기재된 사항을 통하여 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 분명하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템을 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템의 주요 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템의 제어어부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템에서의 중복 객체의 필터링 순서를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템에서의 동일차선 누락 객체 보정 순서를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명을 설명하기 앞서 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로를 횡단하는 보행자에게 차량이 접근하는지 여부를 경고하고, 도로를 주행하는 운전자에게 전방에 도로를 횡단하는 보행자가 있음을 경고하여 보행자 교통사고를 방지할 수 있는 도로횡단 안전시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템의 개념을 간략하게 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템의 주요 구성을 나타낸 블록도이다.

본 발명은 횡단감지부(110), 차량감지부(120), 보행자경고부(300), 광경고부(400) 및 제어부(200)를 포함한다. 본 발명에서 횡단감지부(110), 차량감지부(120), 보행자경고부(300), 광경고부(400) 및 제어부(200)는 서로 유선 또는 무선통신으로 연결될 수 있으며, 바람직하게는 무선통신으로 50~ 200 m 거리 내에서 서로 연결될 수 있다.

본 발명에서 상기 횡단감지부(110)는 보행자가 도로를 횡단하는지를 감지하여 제어부(200)로 전달하기 위한 것으로, 도로의 좌우에 소정 거리마다 설치된다. 여기서, ‘소정거리’는 도로의 폭과 굴곡에 따라 적절하게 결정할 수 있지만 보행자가 도로로 접근할 때 사각지역을 최소화하기 위하여 센서가 측정될 수 있는 거리만큼 설정되거나 경험상에서 설정될 수 있다.

예를 들어 본 발명에서 센서는 보행자의 횡단을 감지하기 위하여 동작감지센서, 속도감지센서, 카메라, 레이더센서 또는 양상판독장치일 수 있으며, 바람직하게는 비전센서, 레이더센서 또는 CCD 카메라일 수 있다. 또한, 각 센서는 대략 40 ~ 60°(도)의 화각을 가질 수 있으며, 바람직하게는 50°(도)의 화각을 갖는 센서일 수 있다. 본 발명에서 횡단감지부(110)는 센서가 화각에 따라 도로의 좌우 외곽을 포함하여 모두 감지할 수 있도록 지그재그로 설치되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에서 횡단감지부(110)는 보행자가 도로로 접근하는 경우 보행자를 감지하여 감지신호로 수신하게 되며 수신된 감지신호를 제어부(200)로 전달하며, 예를 들어 감지신호는 감지 시간, 감지 신호의 세기, 보행자의 속도, 보행자의 위치를 나타내는 좌표값 등을 포함할 수 있다.

차량감지부(120)는 차량이 상기 횡단감지부(110)가 설치되어 보행자를 감지중인 도로로 차량이 진입하는지를 감지하여 제어부(200)로 전달하기 위한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 도로횡단 안전시스템을 구동하기 위한 도로의 차량의 진행방향 상에서 횡단감지부(110)의 전방, 바람직하게는 본 발명의 도로횡단 안전시스템의 영역인 도로의 입구에 설치되며, 차량감지부(120)는 차량이 해당 도로로 진입하는 경우 차량을 감지하여 감지신호로 수신하게 되며 수신된 감지신호를 제어부(200)로 전달하게 된다.

차량감지부(120)는 센서를 포함하며, 도로 주변에 설치되어 도로 위에 무선 신호를 송출하고, 도로 객체로부터 반사되는 무선 신호를 수신하는 센서이다. 차량감지부(120)에서 차량을 감지하기 위한 센서는 센서와 차량과의 거리 측정기능 또는 거리와 이동방향을 측정기능을 갖는 물체 검출센서로서, LIDAR, ToF (Time-of-flight), 레이더, 초음파, 적외선 등 센서가 될 수 있다. 바람직하게는 출력부와 감지부가 피감지 물체를 두고 분리되어 있는 형태의 센서보다는 일체로 형성된 센서인 것이 비용 및 관리적 측면에서 유용하다. 상기 차량감지부(120)는 서로 다른 기종으로 복수개의 센서로 설치가 가능하며, 기종에 따라 각각 서로 다른 포맷의 감지 신호들을 송신한다. 상기 센서들은 기종마다 감지 신호가 서로 다를 수 있으며, 예를 들어 감지 신호들은 감지 시간, 감지 신호의 세기, 차량의 속도, 차량의 위치를 나타내는 좌표값 등을 포함할 수 있다.

보행자경고부(300)은 상기 횡단감지부(110)에 근접하여 설치되거나, 각 센서와 함께 설치될 수 있다. 보행자경고부(300)은 도로로 접근하는 보행자에게 차량이 해당 도로로 접근하고 있음을 시각적 또는 청각적으로 알리는 기능을 수행한다. 바람직하게는, 보행자를 감지하는 센서 부근에 설치되어, 제어부(200)의 신호에 따라 작동하게 된다. 여기서, 보행자에게 차량이 접근하는 방향도 함께 안내할 수도 있는데, 이를 위해서 본 발명에서 보행자경고부(300)은 소정시간 동안 차량의 접근방향을 시각적 또는 청각적으로 알리는 LED 패널, LCD 패널 등의 방향표현기능이 구비될 수 있다. 예를 들어 보행자가 바라보는 보행자경고부(300)은 도로 건너편의 보행자경고부(300)에 보행자의 정면을 기준으로 우측에서 차량이 접근할 때 시각적으로는 역시 보행자 정면을 기준으로 간단하게는 왼쪽화살표를 표시할 수도 있고, 자동차 모양의 아이콘이 왼쪽으로 이동하는 모양으로 표시할 수 있다. 청각적으로는 "차량이 우측에서 접근하고 있습니다"라는 음성 경고일 수 있다. 좌측에서 차량이 접근할 때는 우측이 좌측으로 바뀌고, 차량의 대수를 추가할 때도 동일하게 구현될 수 있다. 나아가 양쪽에서 차량이 동시에 접근하거나 아니면 한쪽으로 접근해서 차량 방향에 대한 경고를 주는 중에 또 다른 방향에서 차량이 접근하면 역시 시각적으로는 양측화살표가 되는 간단한 것부터 자동차 아이콘 2개가 서로 반대 방향으로 이동하는 애니메이션 형태로 될 수 있다.

광경고부(400)는 도로 좌우 소정거리에 하나씩 또는 소정의 거리마다 복수개씩 설치될 수 있으며, 바람직하게는 차량감지부(120)를 통과하여 일정거리 전방에 설치된다. 여기서 상기 차량감지부(120)와 독립적으로 설치되며, 제어부(200)의 신호에 따라 운전자에게 주행하고자 하는 도로에 보행자가 도로를 횡단하는 지를 레이저 신호로 시각적인 안내를 표출한다. 이때, 제어부(200)는 소정 시간동안 광경고부(400)를 작동시키는 것이 바람직하다.

예를 들어 보행자가 도로를 횡단하는 경우 상기 차량감지부(120)로 인식된 차량의 운전자에게 전방에 보행자가 있다는 의미의 경고를 줌으로써 운전자로 하여금 사전에 속도를 줄이면서 더욱 주의하여 도로를 주행할 수 있도록 한다.

제어부(200)는 상기 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)로부터 송신된 감지 신호들을 수신 처리하여, 보행자의 횡단 정보, 차량 정보를 생성하여 도출하고, 상기 보행자경고부(300) 및 광경고부(400)를 제어하는 제어신호를 생성한다. 바람직하게는 상기 횡단감지부(110), 차량감지부(120), 보행자경고부(300) 및 광경고부(400)와 통신 연결되어 도로변에 설치되는 제어기 박스로 구비될 수 있다.

구체적으로 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)로부터 수신되는 감지 신호에 따라 도로로 보행자가 횡단할 때 보행자에게 차량의 접근에 대한 주의 신호를 출력하도록 상기 보행자경고부(300)를 구동하고, 주행하는 차량에게 보행자가 횡단 중임을 주의 신호로 출력하도록 상기 광경고부(400)를 구동한다.

본 발명에서 제어부(200)를 보다 상세하게 설명하면, 본 발명에서 제어부(200)는 인터페이스 모듈(210), 데이터 처리 모듈(220) 및 안내정보 생성 모듈(230)을 포함한다.

상기 인터페이스 모듈(210)은 상기 복수의 횡단감지부(110), 차량감지부(120), 보행자경고부(300) 및 광경고부(400)에 각각 대응되도록 복수개가 구비되며, 각각의 횡단감지부(110), 차량감지부(120), 보행자경고부(300) 및 광경고부(400) 마다 인터페이스 모듈(210)이 각각 연결되어 통신되도록 한다. 그리고 상기 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)로부터 각각의 감지신호들과 각각의 작동 상태 정보를 수집하고, 상기 보행자경고부(300) 및 광경고부(400)의 구동신호를 송신한다. 이를 위해서 인터페이스 모듈(210)에는 감지신호 수신부(211), 상태정보 수신부(212) 및 구동신호 송신부(213)를 포함한다.

상기 감지신호 수신부(211)는 상기 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)로부터 감지신호를 수신한다.

상기 상태정보 수신부(212)는 상기 횡단감지부(110) 차량감지부(120), 보행자경고부(300) 및 광경고부(400)로부터 각각의 작동 상태 정보를 수신한다.

상기 구동신호 송신부(213)는 상기 횡단감지부(110), 차량감지부(120), 보행자경고부(300) 및 광경고부(400)에 제어신호를 송신한다.

상기 복수의 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)에서 감지된 감지신호들은 센서의 종류에 따라 포맷은 측정값의 단위나 측정 신호의 형식을 포함하고 있으며, 이들의 감지시간, 신호의 세기, 감지되는 객체의 속도 및 객체의 좌표값의 단위가 서로 다르기 때문에, 이들의 단위를 일치화시키는 것이 바람직하다.

상기 데이터 처리 모듈(220)은 인터페이스 모듈(210)에서 수신받은 감지신호들을 이용하여, 객체를 추적하고 객체가 차량인 경우 차량 정보를 추출하고, 객체가 보행자인 경우 보행자의 정보를 추출한다.

상기 데이터 처리 모듈(220)은 위치 보정부(221)와, 추적 및 잡음 제거부(222) 및 감지정보 추출부(223)를 포함한다.

상기 위치 보정부(221)는 상기 인터페이스 모듈(210)에서 수신받은 감지신호들에 포함된 객체의 위치 정보를 미리 설정된 오프셋을 적용하여 보정한다. 즉, 복수의 횡단감지부(110)와 차량감지부(120)는 각각 설치위치와 환경이 다르기 때문에 설치 위치와 환경에 따라 설정된 오프셋을 적용하여 위치를 보정한다.

상기 추적 및 잡음 제거부(222)는 상기 감지 신호들로부터 객체를 추적하고 노이즈를 제거하여, 상기 객체가 보행자라고 판단되면 보행자를 추적한다. 또한, 상기 감지 신호에서 감지된 객체가 차량이라고 판단되면 차량을 추적한다. 예를 들어 상기 감지 신호가 보행자나 차량이 아닌 구조물인지, 노이즈인지 등을 판단한다.

상기 감지정보 추출부(223)는 상기 차량의 속도와 위치를 포함한 차량 정보와 보행자의 보행 방향과 위치를 포함한 보행자 정보를 추출한다. 상기 감지정보 추출부(223)는 상기 데이터 처리 모듈(220)에서 추출된 상기 차량 정보와 보행자 정보에 따라 감지영역(A)에서 상기 차량 및 보행자의 이동방향을 도출한다. 구체적으로는 차량의 경우에는 감지영역을 기준으로 차량이 주행하는 차선을 도출하고, 보행자의 경우 감지영역을 기준으로 도로를 횡단하는 차선과 방향을 도출한다.

감지영역(A)은 현장 여건에 따라 최적화된 영역으로 미리 설정될 수 있으나, 일반적으로는 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)가 설치된 부분을 포함하여 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)가 감지 가능한 거리내의 영역을 감지영역으로 설정될 수 있고, 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)의 설치 위치, 설치 높이 및 각도에 따라 설정될 수 있다. 이때 복수의 횡단감지부(110) 및 차량감지부(120)가 설치되는 경우 각각의 감지영역이 다르게 설정되는 것은 물론이다.

상기 안내정보 생성 모듈(230)은 상기 데이터 처리 모듈(220)에서 추출된 보행자 정보와 차량 정보에 따라 상기 보행자경고부(300) 및 광경고부(400)의 제어신호를 생성한다. 구체적으로 안내정보 생성 모듈(230)은 보행자 안내 생성부(231) 및 차량 안내 생성부(232)를 포함한다.

보행자 안내 생성부(231)는 상기 데이터 처리 모듈(220)에서 추출된 보행자 정보와 미리 설정된 차선 정보에 따라 여러 보행자경고부(300) 중에 횡단하는 보행자의 위치와 근접하는 보행자경고부(300)의 위치를 도출한다. 이때 근접하는 보행자경고부(300)는 보행자의 위치 정보에서 보행자경고부(300)가 설치된 좌표를 대조하여 근접한 보행자경고부(300)로 설정된다. 보행자경고부(300)의 위치가 설정되면 차량의 정보에서부터 주행하는 차량의 대수 및 차선을 도출하고, 주행하는 차량의 대수 및 차선에 따라 출력될 음성 정보와 문자 정보를 갖는 보행자경고부(300)의 구동 신호를 추출한다. 추출된 보행자경고부(300)의 구동 신호는 인터페이스 모듈(210)을 통하여 보행자경고부(300)로 송신된다.

차량 안내 생성부(232)는 상기 보행자 보행자의 위치와 차선정보에 따라 해당 차선에 설정된 광경고부(400)로 출력될 레이저 신호가 추출된다. 레이저 신호는 광경고부(400)를 구동할 수 있는 레이저의 색, 레이저 표출 시간 및 레이저 세기 정보를 갖는다.

또한, 차량 안내 생성부(232)는 광경고부에서 출력되는 레이저 신호를 차량의 속도에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어 상기 광경고부에서 출력될 레이저 신호는, 상기 데이터 처리 모듈에서 추출된 보행자 정보에 따라 보행자가 도로를 횡단하는 것으로 감지되는 경우에는 주행하는 차량의 속도에 따라 레이저 신호가 설정되도록 한다.

구체적으로, 광경고부에서 출력된 레이저 신호는 깜빡임 신호 및 연속 출력 신호로 구성된다. 바람직하게는 깜빡임 신호는 1 ~10회로 설정될 수 있고, 연속 출력 신호는 1 ~ 20초 동안 연속 출력되는 신호로 될 수 있다.

예를 들어, 주행하는 차량의 속도가 5 ~ 50 km/h 로 측정되는 경우에는 깜빡임 신호를 3 ~ 5회 깜빡임 신호로, 5 ~ 10초 연속 출력 신호로 각각 설정될 수 있다. 또한, 주행하는 차량의 속도가 50 ~ 80 km/h 로 측정되는 경우에는 깜빡임 신호를 5 ~ 7회 깜빡임 신호로, 3 ~ 5초 연속 출력 신호로 설정될 수 있다. 즉, 차량의 속도에 따라 차량의 속도가 일정 속도 이상으로 빠른 경우에는, 깜빡임 신호는 비교적 짧은 시간동안 많은 횟수로 깜빡임 신호로 출력되도록 하고, 짧은 시간동안 연속 출력 신호를 출력하도록 하여 운전자가 보행자의 횡단 경고를 용이하게 인지할 수 있도록 하고, 차량의 속도가 일정 속도 이하로 서행하는 경우에는 깜빡임 신호를 비교적 긴 시간동안 많은 횟수의 깜빡임 신호로, 긴 시간 동안 연속 출력 신호를 출력하도록 하여 서행하는 차량의 보행자 횡단 경고를 용이하게 인지할 수 있도록 한다.

따라서, 상기 광경고부는 제어부로부터 상기 설정된 레이저 신호를 수신하여 차량의 속도에 따라 다르게 설정된 주의 신호를 출력할 수 있다.

한편, 본 발명에서 보행자 안내에 대한 미리 설정된 음성 정보 및 문자 정보, 차량 안내에 대한 미리 설정된 레이저 색, 레이저 표출 시간 및 레이저 세기 정보가 데이터베이스(240)에 저장되며, 안내생성모듈의 보행자 안내 생성부(231) 및 차량 안내 생성부(232)에서 해당 제어신호 정보를 추출하여 구동 신호 설정에 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에서 차량의 중복감지, 오감지에 의하여 주행차량 안내가 누락되는 것을 방지하기 위하여 데이터 처리 모듈(220)은 차선 판별부(224), 중복 객체 필터링부(225) 및 동일차선 객체 누락 보정부(226)을 더 포함한다.

상기 차선 판별부(224)는 상기 차량 정보와 상기 주행정보 산출 모듈로부터 제공받은 차선 정보에 따라 상기 차량 정보에 포함된 차량이 주행하는 차선을 판별하여 도출한다. 이때, 차량감지부(120)는 설치 위치 별로 감지 지역이 다를 수 있으므로, 해당 차량감지부(120)의 감지 방향 및 감지 위치를 토대로 추적하는 차량의 차선을 판별한다.

상기 중복 객체 필터링부(225)는 상기 차량정보에 따라 동일 차선에서 한 대의 대형 차량이 두 대의 차량으로 중복 감지되는 중복 객체를 필터링한다. 구체적으로 상기 중복 객체 필터링부(225)는 동일차선에서 한 대의 대형 차량을 일렬로 주행하는 두 대의 차량으로 중복 감지하는 것을 방지한다. 한 대의 대형 차량을 두 대의 차량으로 중복 감지하는 경우 해당 두 대의 차량 각각에 광경고부(400)가 경고를 하여야 하므로, 차량 추적에 오류가 발생되게 된다. 또한, 두 대의 차량으로 중복 감지되는 경우, 보행자경고부(300)에 두 대의 차량이 통과하고 있는 경고를 제공하여야 하므로, 보행자에게 혼란을 야기시켜 자칫 교통사고로 연결될 수 있다. 따라서, 두 대의 차량 중 한 대의 차량을 중복 감지된 객체로 판단하여 필터링이 필요하게 된다.

동일차선 객체 누락 보정부(226)은 상기 차량 정보에 따라 서로 다른 차선을 주행하는 두 대의 차량이 동일 차선을 주행하는 한 대의 차량으로 오감지되는 것을 방지한다.

또한, 제어부(200)는 상기 인터페이스 모듈(210)에서 생성된 데이터들을 저장하기 위한 데이터로깅부(241)와 데이터베이스(240)를 더 포함한다. 상기 데이터로깅부(241)는 상기 인터페이스 모듈(210)들별 데이터를 추출하여, 상기 데이터베이스(240)에 저장한다.

한편, 본 발명에서 중복 객체 필터링에 대하여 상세하게 설명하면 하기와 같다.

도 4를 참조하면 상기 중복 객체 필터링은 동일 차선에서 한 대의 대형 차량이 두 대의 차량으로 중복 감지되는 중복 객체를 필터링하는 로직이 구비된다.

예를 들어 차량감지부(120)의 감지영역에 대형 차량이 진입한 상태에서 상기 대형 차량의 운전석이 있는 차체와 적재물이 별도의 두 대의 차량으로 감지된 상태일 수 있다. 이는 실제로는 한 대의 대형 차량이 존재하나 두 대의 차량으로 중복 감지되는 경우가 발생되며, 이때, 중복 객체 필터링부(225)를 통해 종복 객체를 보정할 수 있다.

상기 중복 객체 필터링부(225)는 먼저 차선별 차량 목록을 생성한다.(S221)

이후, 상기 차선별 차량 목록은 차선 판별 과정에서 도출된 차선정보를 로딩하여 상기 차선을 주행하는 차량들을 차량감지부(120)에 측정된 시간 순서대로 정렬하여 생성한다.(S222)

여기서 상기 차선별 차량목록에 포함된 차량들의 대수는 추적하는 차량의 대수 n 이다. 따라서 상기 차선별 차량 목록에 포함된 차량들은 상기 차량감지부(120)에서 측정된 시간 순서대로 1번째 차량부터 n 번째 차량까지 포함한다.

상기 차선별 차량 목록에 포함된 차량들 중에서 1 번째 차량부터 n 번째 차량까지 중복 객체를 도출한다.

다음으로, 상기 차선별 차량 목록에 포함된 차량들 중에서 n 번째 차량의 속도와 n 번째 차량의 측정 시간을 도출한다.(S223)

그리고 상기 n 번째 차량과 인접한 n+1 번째 차량의 속도 및 n+1 번째 차량의 측정 시간을 도출한다.(S224)

상기 n 번째 차량의 속도와 상기 n+1 번째 차량의 속도의 차이가 미리 설정된 제1속도 기준값 미만이고, 상기 n 번째 차량의 측정 시간이 상기 n+1 번째 차량의 측정 시간의 차이가 미리 설정된 제1 측정 시간 기준값 미만이고, 상기 n+1 번째 차량의 신호의 세기가 미리 설정된 제1 신호 기준값 미만인지 판단한다.(S225)

상기 속도의 차이가 상기 제1속도 기준값 미만이고, 상기 측정 시간 차이가 미리 설정된 제1 측정 시간 기준값 미만이며, 상기 n+1 번째 차량의 상기 신호의 세기가 상기 제1신호 기준값 미만이면 상기 n+1 번째 차량이 중복 객체라고 판단하여 상기 n+1 번째 차량을 감지 데이터에서 제거한다.(S226)

따라서, n+1 번째 차량은 n 번째 차량보다 상기 차량감지부(120)에 더 늦게 측정된 차량이다. 이때, 두 차량의 속도의 차이와 상기 측정 시간이 각각의 기준값보다 작은 경우, 일반적인 복수의 차량이 측정되는 속도의 차이와 측정 시간의 차이에 비해 비정상적으로 짧은 것이므로, 상기 차량감지부(120)로부터 늦게 측정된 n+1 번째 차량은 실재하지 않는 차량으로 판단될 수 있다. 이러한 경우, 신호의 세기가 n 번째 차량보다 매우 작게 나타나게 되므로, n+1 번째 차량을 제거하는 것이 바람직하다.

따라서 상술한 바와 같이 한 대의 대형 차량이 두 대의 차량으로 중복 감지된 경우, 상기 중복 객체 필터링 과정(S220)을 수행하여 중복 감지된 객체를 제거할수 있다. 본 발명에서 중복 차량을 제거함으로써, 보행자에게 신뢰성 있도록 차량이 접근하고 있음을 알려 보행사고를 방지할 수 있다.

한편, 동일차선 객체 누락 보정 과정에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

동일차선 객체 누락 보정은 서로 다른 차선을 나란히 주행하는 두 대의 차량이 동일 차선을 주행하는 한 대의 차량으로 감지되는 것을 방지하기 위한 로직이 구비된다.

예를 들어 서로 다른 차선에서 한 대의 대형 차량과 한 대의 소형 차량이 나란히 주행하고 있는 경우, 상기 대형 차량에 대한 신호가 매우 강하기 때문에 상기 소형 차량의 신호가 상기 대형 차량의 신호에 영향을 받고, 따라서 상기 소형 차량이 상기 대형 차량에 인접하게 주행하는 것으로 검출되어 하나의 차선에 한 대의 차량으로 감지되는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 경우 보행자가 한 대의 차량으로 인지하고 도로를 횡단하는 경우에 안내되지 않은 한 대의 차량이 갑자기 진입하게 통과함에 따라 보행사고가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 차량을 추적하고 추적하는 차량의 차선을 판별시 차선별 객체 누락 보정 과정(S230)이 수행된다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 차선별 객체 누락 보정 과정에서 차선별 차량 목록을 생성한다.(S231)

여기서 차선별 차량 목록은 미리 생성된 목록이 적용될 수도 있고, 새로 생성되는 것도 가능하다.

여기서 상기 차선별 차량 목록에 포함된 차량들의 대수는 총 추적차량의 대수 n 이다. 따라서 상기 차선별 차량 목록에 포함된 차량들은 상기 차량감지부(120)에서 측정되는 시간 순서대로 1 번째 차량부터 n 번째 차량이다.

상기 차선별 차량 목록에 포함된 차량들 중에서 1번째 차량부터 n 번째 차량까지 순서대로 다음 과정을 진행한다.

상기 차선별 차량 목록에 포함된 차량들 중에서 n번째 차량이 미리 설정된 감지영역에 위치하는지 판단한다.(S232)

여기서 감지영역은 도로 위에서 상기 차량감지부(120)의 감지 영역이다.

상기 n 번째 차량이 상기 감지영역에서의 측정 시간을 도출한다.(S233)

이후, n 번째 차량의 측정 시간에서 미리 설정된 제1 측정 시간을 합산한 시간 동안에 다른 차선의 감지신호를 도출하여 n 번째 차량 외에 다른 차량이 존재하는지 여부를 판단한다.(S234)

상기 과정에서 다른 차선에서 n 번째 차량 외에 다른 차선에서 측정된 차량이 감지된 상태이면 다른 차선에서 측정된 차량을 n+1 번째 차량으로 갱신한다.(S235)

따라서 상술한 바와 같이 두 대의 차량이 한 대의 차량으로 감지되어 한 대의 차량 감지가 누락되는 경우, 차선별 객체 누락 보정 과정(S230)을 수행하여 누락된 객체를 신규 생성할 수 있다. 본 발명에서 차량 감지의 누락을 방지하여 보행자에게 신뢰성이 있는 차량 접근을 알려 보행사고를 방지하도록 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 횡단감지부
120: 차량감지부
200: 제어부
210: 인터페이스 모듈
220: 데이터 처리 모듈
230: 안내정보 생성 모듈
300: 보행자경고부
400: 광경고부

Claims (6)

1. 도로의 좌우에 소정거리마다 설치되어 보행자가 도로로 접근하는 지를 감지하여 감지신호를 수신하는 횡단감지부;
   상기 횡단감지부의 전방에 설치되며 상기 횡단감지부가 설치된 도로로 차량이 진입하는지를 감지하여 감지신호를 수신하는 차량감지부;
   상기 횡단감지부와 함께 설치되어, 도로로 접근하는 보행자에게 시각적 또는 청각적으로 알리는 보행자경고부;
   상기 차량감지부의 일정거리 전방에 설치되어 주행하고자 하는 도로에 보행자가 도로를 횡단하는지를 시각적으로 알리는 광경고부; 및,
   상기 횡단감지부 및 차량감지부로부터 감지 신호를 수신받아 수신되는 감지신호에 따라, 도로를 횡단하는 보행자에게 차량의 접근에 대한 주의 신호를 출력하도록 상기 보행자경고부를 구동하고, 주행하는 차량에게 보행자가 횡단 중임을 주의 신호로 출력하도록 상기 광경고부를 구동하는 제어부;를 포함하고,
   상기 횡단감지부는 50°의 화각을 갖고, 도로의 좌우 외곽을 포함하여 감지되도록 지그재그로 설치되고, 감지 시간, 감지 신호의 세기, 보행자의 속도, 보행자의 위치를 나타내는 좌표값을 제어부로 전달하고,
   상기 차량감지부는 기종이 다른 복수개의 센서로 구성하여, 감지 시간, 감지 신호의 세기, 차량의 속도, 차량의 위치를 나타내는 좌표값을 제어부로 전달하고,
   상기 제어부는, 상기 횡단감지부 및 차량감지부에 대응되도록 구비되고, 상기 횡단감지부 및 차량감지부로부터 각각의 감지 신호들과 각각의 작동 상태 정보를 수집하고, 상기 보행자경고부 및 광경고부에 각각의 구동신호를 송신하는 인터페이스 모듈;
   상기 인터페이스 모듈에서 수신받은 감지 신호들에 포함된 객체의 위치 정보를 상기 횡단감지부 및 차량감지부의 설치 위치에 따라 다르게 설정된 오프셋을 적용하여 보정하고, 상기 객체를 추적하고 노이즈를 제거하여, 상기 객체의 차량 또는 보행자 여부, 차량의 속도 및 차량의 위치를 포함한 차량 정보 및 보행자의 보행 방향 및 보행자의 위치를 포함한 보행자 정보를 추출하는 데이터 처리 모듈; 및,
   상기 데이터 처리 모듈에서 추출된 보행자 정보와 미리 설정된 차선 정보에 따라 상기 보행자의 위치와 근접하는 보행자경고부의 위치를 도출하고, 상기 차량 정보에 따라 주행하는 차량의 대수 및 차선을 도출하고, 주행하는 차량의 대수 및 차선에 따라 상기 보행자경고부에서 출력될 음성과 문자 신호와, 상기 광경고부에서 출력될 레이저 신호를 추출하는 안내정보 생성 모듈을 포함하고,
   상기 안내정보 생성 모듈은, 보행자 안내 생성부 및 차량 안내 생성부를 포함하고,
   상기 보행자 안내 생성부는 상기 데이터 처리 모듈에서 추출된 보행자 정보와 미리 설정된 차선 정보에 따라 복수의 보행자경고부 중에서 횡단하는 보행자의 위치와 근접하는 보행자경고부의 위치를 도출하고, 상기 차량 정보로부터 주행하는 차량의 대수 및 차선을 도출하고, 주행하는 차량의 대수 및 차선에 따라 출력될 음성 정보와 문자 정보를 갖는 보행자경고부 구동신호를 상기 인터페이스 모듈을 통하여 보행자경고부로 송신하고,
   보행자경고부는 소정시간동안 차량의 접근방향을 시각적 또는 청각적으로 알리는 LED 패널 또는 LCD 패널이 구비되고, 화살표 표시로 차량의 접근 방향을 표시하거나 자동차 아이콘을 표시하고,
   상기 차량 안내 생성부는 상기 보행자 위치와 차선정보에 따라 해당 차선에 설정된 광경고부로 출력될 레이저의 색, 레이저 표출 시간 및 레이저 세기를 갖는 레이저 신호를 추출하여 상기 인터페이스 모듈을 통하여 광경고부로 송신하고,
   상기 광경고부에서 출력될 레이저 신호는, 데이터 처리 모듈에서 추출된 보행자 정보에 따라 도로를 횡단하는 보행자가 감지되는 경우에, 주행하는 차량의 속도가 5 ~ 50 km인 경우에 깜빡임 신호를 3 ~ 5회의 깜빡임 신호로 5 ~ 10초간 연속 출력 신호로 설정되고, 주행하는 차량의 속도가 50 ~ 80 km인 경우에 깜빡임 신호를 5 ~ 7회의 깜빡임 신호로 3 ~ 5초간 연속 출력 신호로 설정되고, 상기 광경고부가 제어부로부터 상기 설정된 레이저 신호를 수신하여 주의 신호로 출력하고,
   상기 데이터 처리 모듈은, 상기 차량 정보에 따라 서로 다른 차선을 나란히 주행하는 두 대의 차량이 동일 차선을 주행하는 한 대의 차량으로 오감지되는 것을 방지하는 동일차선 객체 누락 보정부를 포함하고,
   상기 동일차선 객체 누락 보정부는, 상기 차량 정보에 포함된 차량들 중에서 n번째 차량의 측정 시간에서 미리 설정된 제1 측정 시간 동안에 다른 차선의 감지신호를 도출하고, 상기 n 번째 차량의 측정 시간에서 미리 설정된 측정 시간 동안에 다른 차선에서 측정된 차량이 감지된 상태이면 다른 차선에서 측정된 차량을 n+1 번째 차량으로 갱신하는 것을 특징으로 하는, 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템.
   
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3. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 처리 모듈은,
   상기 차량정보에 따라 동일 차선에서 한 대의 대형 차량이 두 대의 일렬 주행 차량으로 중복 검지되는 객체를 필터링하는 중복 객체 필터링부를 포함하고,
   상기 중복 객체 필터링부는,
   동일 차선을 주행하는 차량들을 상기 차량감지부에 측정된 시간 순서대로 정렬하여 차선별 차량 목록을 생성하고, 상기 차선별 차량 목록에 포함된 차량들 중에서 인접하는 두 대의 n 번째 차량과 n+1 번째 차량의 속도, 측정된 시간 및 신호의 세기에 따라 상기 n 번째 차량과 상기 n+1 번째 차량 중에 어느 한 대를 중복 객체로 판단하여 제거하는 것을 특징으로 하는, 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 중복 객체 필터링부는,
   상기 n 번째 차량의 속도와 상기 n+1 번째 차량의 속도의 차이가 미리 설정된 제1속도 기준값 미만이고,
   상기 n 번째 차량의 측정 시간과 상기 n+1 번째 차량의 측정 시간의 차이가 미리 설정된 제1 측정 시간 기준값 미만이면,
   상기 n 번째 차량과 상기 n+1 번째 차량 중에서 상기 신호의 세기가 미리 설정된 제1 신호 기준값 미만인 차량을 중복 객체로 판단하여 제거하는 것을 특징으로 하는, 광 차단기를 이용한 도로횡단 안전시스템.
   
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