KR102644555B1 - 지능형 바닥 보행자 신호등 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회단보도등의 바닥에 설치되는 바닥 보행자 신호등을 포함하는 지능형 바닥 보행자 신호등 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 횡단보도의 양측에서 인도와 차도의 경계 근방에 설치되는 바닥 신호등; 횡단보도의 일측 또는 양측에 설치되어 횡단보도를 건너는 보행자를 감지하기 위한 보행자 감지 센서; 보행자에 의해 눌려지는 보행자 작동 버튼; 음성 신호가 출력되는 스피커; 보행자 신호를 포함한 교통 신호를 제어하기 위한 교통신호 제어기; 및 교통신호 제어기로부터의 보행자 신호 및 보행자 감지 센서로부터의 보행자 감지 신호를 수신받고, 수신된 보행자 신호 및 보행자 감지 신호에 기반하여 바닥 신호등을 제어하기 위한 통합장치 제어기를 포함하는 지능형 바닥 보행자 신호등 시스템이 제공된다.
Description
본 발명은 회단보도등의 바닥에 설치되는 바닥 보행자 신호등에 관한 것으로 보다 구체적으로는 주변의 보조 장치들과 통신이 가능한 지능형 바닥 보행자 신호등 시스템에 관한 것이다.
바닥 신호등은 횡단보도, 자전거 도로, 보행자 전용 도로 등의 횡단 구간에서 보행자들이 안전하게 횡단할 수 있도록 신호를 제공하는 교통 시설물 중 하나이다.
최근 스마트폰(Smart phone)의 사용이 증가하면서, 스마트폰의 화면에 집중하기 위하여 고개를 숙여 주변 환경을 살피지 않는 사람이 증가하고 있다. 이러한 사람들을 스몸비(Smombie; Smart phone + Zombie)라 하는데, 스몸비는 횡단보도를 지날 때에도 신호를 확인하지 않아 교통사고를 유발하는 원인이 되고 있다. 이에 따라, 스몸비들의 교통사고를 방지할 수 있도록 횡단보도의 출입로에 바닥신호등을 설치함으로써, 고개를 들지 않고도 현재 횡단보도의 신호를 인지시키고 있는 것이다. 이러한 바닥신호등은 신호를 발생하기 위한 엘이디를 투명 또는 반투명한 케이스 내부에 설치하고, 엘이디에서 적색 또는 녹색 빛을 발광하여 현재 횡단보도의 정지신호 또는 보행신호를 나타내도록 하고 있다.
한편 이와 같은 바닥 보행자 신호등은 보행자에게 단순히 녹색과 적색 등을 통해 시각정 정보를 제공하여 시각적 표시의 한계를 가지고 있으며, 또한 시각장애인의 경우 바닥 신호등을 통해 정보를 제공받는 것에 문제점을 갖는다.
본 발명은 전술한 문제점에 기반하여 안출된 발명으로 종래의 단순 표시형의 바닥 신호등과 다르게 주변 신호 보조 장치(예를 들면 음성안내보조장치/횡단보도 라이더 센서 등)들과 상호 연동 가능한 효율적인 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 교통 제어기의 교통 신호, 라이더의 건널목 보행자 유무 및 안전지역 존재 여부 등 및 보행자의 호출벨 신호를 제공 받아 다변화된 바닥 신호를 표시할 수 있는 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 주변 환경에 대응하여 자동으로 휘도를 조절하여 표출할 수 있는 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일양태에 따르면, 지능형 바닥 보행자 신호등 시스템이 제공되고, 이 시스템은, 횡단보도의 양측에서 인도와 차도의 경계 근방에 설치되는 바닥 신호등; 횡단보도의 일측 또는 양측에 설치되어 횡단보도를 건너는 보행자를 감지하기 위한 보행자 감지 센서; 보행자에 의해 눌려지는 보행자 작동 버튼; 음성 신호가 출력되는 스피커; 보행자 신호를 포함한 교통 신호를 제어하기 위한 교통신호 제어기; 및 교통신호 제어기로부터의 보행자 신호 및 보행자 감지 센서로부터의 보행자 감지 신호를 수신받고, 수신된 보행자 신호 및 보행자 감지 신호에 기반하여 바닥 신호등을 제어하기 위한 통합장치 제어기를 포함하여 구성된다.
전술한 양태에서, 바닥 신호등은 적어도 256 컬러를 표출할 수 있는 RGB LED 모듈을 포함하는 것이 바람직하고, 바닥 신호등은 RGB LED 모듈을 통해 문자 메시지 및 애니메이션 효과를 표출할 수 있도록 구성된다.
또한 전술한 양태에서 통합장치 제어기는 교통신호 제어기로부터 현재 보행자 신호등 상태 정보 및 보행자 신호등 전환시간 정보를 수신하도록 구성되고, 바닥 신호등은 RGB LED 모듈을 통해 보행자 신호등 전환시간정보를 표출하도록 구성될 수 있으며, 보행자 감지 센서는 라이다 센서인 것이 바람직하다.
본 발명의 양태에 따르면 라이더 센서를 이용하여 횡단보도에서 보행자를 감지하는 방법은 먼저 라이다 센서가 레이저 스캔을 통해 횡단보도를 포함한 영역을 스캔하고, 레이저 스캔 영역은 보행자 대기 영역 및 횡단 보행자 감지 영역을 포함한다. 여기서 보행자 대기 영역은 바닥 신호등으로부터 인도측 영역을 의미하고, 횡단 보행자 감지 영역은 양측의 바닥 신호등 사이의 영역을 의미한다.
본 발명의 양태에 따르면 라이다 센서는 레이저 스캔을 통해 반사한 물체로부터 돌아온 신호를 수신하여 거리와 위치를 계산하고 이를 통합 장치 제어기에 전달하고, 통합 장치 제어기는 객체 인식을 통해 거리와 위치 정보 이외에, 보행자를 식별하도록 구성된다.
또한 본 발명의 양태에 따르면, 통합 장치 제어기는 보행자와 같은 물체가 어느 정도 크기와 모양을 가지고 있는지를 미리 학습한 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 보행자 판별 정확도를 더 높일 수도 있다.
또한 본 발명의 양태에 따르면, 통합 장치 제어기는 라이더 센서로부터의 검출값을 통해 보행자를 추적하여 보행자의 이동 경로와 속도를 계산하는 동시에 이를 바탕으로 보행자의 현재 위치와 이동 방향 등을 예측할 수 있다.
본 발명에 따르면 종래의 단순 표시형의 바닥 신호등과 다르게 주변 신호 보조 장치(예를 들면 음성안내보조장치/횡단보도 라이더 센서 등)들과 상호 연동 가능한 효율적인 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 교통 제어기의 교통 신호, 라이더의 건널목 보행자 유무 및 안전지역 존재 여부 등 및 보행자의 호출벨 신호를 제공 받아 다변화된 바닥 신호를 표시할 수 있는 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 주변 환경에 대응하여 자동으로 휘도를 조절하여 표출할 수 있는 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 보행자 바닥 신호등 시스템을 설명하기 위한 도면;
도 2는 지능형 보행자 바닥 신호등 시스템에 이용되는 바닥 신호등의 내부 구성을 나타내는 도면;
도 3은 도 2의 바닥 신호등의 LED 모듈의 구성을 나타내는 도면으로 (a)는 LED 모듈의 상면도이고, (b)는 LED 모듈의 저면도를 각각 나타내는 도면;
도 4는 통합장치 제어기와 바닥 신호등 사이의 연결 관계를 나타내는 도면;
도 5는 지능형 보행자 바닥 신호등의 구성요소간의 동작 관계를 설명하기 위한 블록도;
도 6은 통합장치 제어기의 라이다 센서의 보행자 감지 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는 지능형 보행자 바닥 신호등 시스템에 이용되는 바닥 신호등의 내부 구성을 나타내는 도면;
도 3은 도 2의 바닥 신호등의 LED 모듈의 구성을 나타내는 도면으로 (a)는 LED 모듈의 상면도이고, (b)는 LED 모듈의 저면도를 각각 나타내는 도면;
도 4는 통합장치 제어기와 바닥 신호등 사이의 연결 관계를 나타내는 도면;
도 5는 지능형 보행자 바닥 신호등의 구성요소간의 동작 관계를 설명하기 위한 블록도;
도 6은 통합장치 제어기의 라이다 센서의 보행자 감지 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명에 따른 바닥 신호등(100)을 포함하는 지능형 바닥 보행자 신호등 시스템(1)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 지능형 바닥 보행자 신호등 시스템(1)은 횡단보도의 양측에서 인도와 차도의 경계 근방에 설치되는 바닥 신호등(100); 횡단보도의 양측에서 지주 등에 설치되어 보행자 신호를 제공하는 보행자 신호등(200); 횡단보도의 일측 또는 양측에 설치되어 횡단보도를 건너는 보행자를 감지하기 위한 보행자 감지 센서(또는 라이다 센서)(300); 보행자의 요청시 보행자 신호와 관련된 정보, 예를 들면 보행자 신호등의 녹색등 점등 대기 시간과 같은 정보를 안내하기 위해 제공되는 보행자 안내 버튼(400); 음성 신호가 출력되는 스피커(700); 보행자 신호를 포함한 교통 신호를 제어하기 위한 교통신호 제어기(500); 및 교통신호 제어기(500)로부터 보행자 신호를 수신받고 수신된 보행자 신호에 기반하여 바닥 신호등(100)을 제어하기 위한 통합장치 제어기(600)를 포함한다.
바닥 신호등(100)은 종래의 적색, 녹색, 청색과 같은 단색만을 표시하는 바닥 신호등과 달리 풀컬러 LED 모듈을 사용하여 다양한 색상을 표현할 수 있는 LED 모듈을 포함한다. 일반적으로 풀컬러 LED 모듈은 RGB LED 모듈로 언급될 수 도 있으며, RGB LED 모듈은 하나의 LED 모듈 안내 적색, 녹색, 청색 LED가 패키징되어 있으며, 이를 이용해 다양한 색상을 만들어 낼 수 있다. RGB LED 모듈은 각각의 색상을 조절할 수 있는 LED 제어기를 포함하고 있으며, LED 제어기를 이용하여 적색, 녹색, 청색의 강도 비율을 조절하여 다양한 색상을 만들어 낼 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 바닥 신호등(100)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 바닥 신호등(100)은 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)을 포함하고, 상부 커버(110) 및 하부 커버(120) 사이에는 LED 기판(152) 및 방열판(154)을 포함하는 RGB LED 모듈(150)이 설치되어 있다. 상부 커버(110)는 내부에 설치된 RGB LED 모듈(152)을 외부 환경으로부터 보호하는 기능을 수행하는 하부 커버(120)와 결합되어 보행자로부터 발생되는 압력으로부터 내부의 RGB LED 모듈(150)를 보호하도록 구성된다.
상부 커버(110)는 RGB LED 모듈(150)이 발광하는 면을 따라 길게 연장되는 주면을 구비하고, 주면의 양측 끝단에서 연장되어 일측으로 굴곡되되는 한 쌍의 외곽면으로 구성된다. 주면과 외곽면은 일체화되어 구성되어 외부 습기의 진입을 차단할 수 있다. 즉, 상부 커버(110)가 조명 상층부를 보호하는 역할을 함과 동시에 보조 바닥 신호등을 지지하는 역할을 하는 일체화된 구성으로 설계되어, 주면과 외곽면을 별개 구성으로 설계 시 발생할 수 있는 습기 침입을 물리적으로 방지할 수 있다.
상부 커버(110)의 외곽면 일 단에는 상부 커버결합부(111)를 포함하고, 일 실시예로 상부 커버 결합부(111)는 상부 커버(110)의 외곽면 내측으로 삽입되는 오목형상일 수 있고, 다른 실시 예의 경우 상부 커버(110)의 외곽면 외측으로 돌출되는 볼록형상일 수 있다. 도 2에는 상부 커버결합부(111)의 오목형상만을 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 2에서 상부 커버결합부(111)가 오목형상인 경우, 상기 오목형상을 형성하는 암부가 2개인 경우를 예로써 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 암부의 개수는 1개 또는 3개 이상일 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수 개 암부가 서로 다른 깊이를 가질 수도 있다. 예를 들어, 복수 개의 암부 중, 가장 하단에 위치하는 제1 암부는 깊이가 얕고, 중간에 위치하는 제2 암부는 제1 암부보다 깊이가 깊고, 상단에 위치하는 제3 암부는 제1 암부보다 깊되 제2 암부보다 얕을 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상부 커버결합부(111)가 볼록형상인 경우에는, 상기 볼록형상을 형성하는 수부로 구성될 수 있다. 이때, 수부의 개수는 복수 개일 수 있으며, 수부의 길이가 동일하거나, 서로 다를 수도 있다.
하부 커버(120)는 보조 바닥 신호등을 바닥에 매립할 때 보조 바닥 신호등을 지지하는 지지면을 구비하고, 지지면의 양측 끝단에서 연장되어 일측으로 굴곡되는 한 쌍의 내곽면으로 구성된다. 지지면과 내곽면은 일체화되어 구성되어 외부 습기의 진입을 차단할 수 있다. 본 발명의 하부 커버(120)는 주면과 내곽면이 일체로 구성되어, 별개 구성으로 결합시 발생할 수 있는 습기의 유입을 원천적으로 차단할 수 있다.
하부 커버(120) 내측면의 일 단에는 하부 커버결합부(121)를 포함하고, 일 실시예로 하부 커버결합부(121)는 하부 커버(120)의 내곽면 외측으로 돌출되는 볼록형상일 수 있고, 다른 실시 예의 경우 하부 커버(120)의 내곽면 내측으로 돌출되는 오목형상일 수 있다. 도 1 에는 하부 커버결합부(121)의 볼록형상만을 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
하부 커버(121)의 내곽면 끝단에는 RGB LED 모듈(150)이 안착되고, 여기서 하부 커버(121)의 내곽면은 RGB LED 모듈(150)를 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 RGB LED 모듈(150)이 기울어져서 배치될 수 있도록, 하부 커버(121)의 내곽면 일단과 타단의 높이는 다르게 설치될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면 RGB LED 모듈(150)의 발광면의 이면에는 방열판(154)가 제공된다. 방열판(154)은 RGB LED 모듈(150)이 케이싱 내에 경사져서 설치됨에 따라 RGB LED 모듈(150)의 경사 각도에 대응하는 경사진 각도를 갖는다. 방열판(154)의 상판은 RGB LED 모듈(150)(또는 기판)의 이면에 고정되고 방열판(154)의 하판은 하부 커버(121)의 내측 지지면과 밀착되어 고정됨에 따라 LED로부터 발생된 열은 상판으로부터 하판으로 전달되고, 하판으로 전달된 열은 하부 커버(120)로부터 상부 커버(110)으로 전달되어 배출될 수 있다. 열 방출의 효율을 강화하기 위해 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)는 열전도율이 높은 금속으로 일루어질 수도 있고, 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)의 적어도 일부분, 예를 들면 열방출경로와 연관된 부분이 열전도율이 높은 금속으로 코팅되어 제공될 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 도 1의 상부 커버(110)과 하부 커버(120)와 RGB LED 모듈(150)사이의 공간에는 몰딩재가 충진될 수 있다. 이때 몰딩재는 에폭시 수지일 수 있다. 충진된 몰딩재는 상부 커버(110)의 상부 커버결합부(111)와 구조적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 몰딩재는 상부 커버결합부(111)의 음부에 채워짐으로써, 몰딩층(410) 위에 놓이는 RGB LED 모듈(150)가 고정되고, 상부 커버결합부(111)와 몰딩재의 결합으로 RGB LED 모듈(150)에 수분 침투가 방지된다. 이로써, 보조 바닥 신호등은 보도 바닥에 매설되더라도 매설 토양이나 주변부로부터 물이 침투하는 방지하여 방진 및 방습의 효과가 향상될 수 있다.
RGB LED 모듈(150)가 하부 커버(120)의 내곽면에 채워지는 몰딩재에 의한 몰딩층(410)의 상부의 일단과 타단에 고정되어 배치되면서, 발광부가 고정되도록 하부 커버(120)의 몰딩층(410) 상부의 일단과 타단의 일면에 제1발광부고정부(124, 125)가 배치될 수 있다. 도 4에서는 제1발광부고정부(124, 125)의 예시로 홈을 이용한 기계적 체결을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 접착제와 같은 화학적 체결의 결합도 가능하다.
도시된 바와 같이 RGB LED 모듈(150)이 놓여지는 하부 커버의 일단과 타단의 높낮이가 조절됨으로써, RGB LED 모듈(150)가 상단덥개(110)의 주면을 향하는 각도가 조절될 수 있다. 이에 따라, RGB LED 모듈(150)의 LED가 향하는 각도가 조절되며, 횡단보도를 건너기 위해 건널목에서 대기 중인 행인을 향하는 보조 바닥 신호등의 LED 조사 방향이 변경될 수도 있다.
도 4는 바닥 신호등(100)의 LED 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 바닥 신호등(100)은 LED 모듈을 제어허기 위한 LED 컨트롤러(180) 및 통합장치 제어기(600)과 통신을 수행하는 통신부(190)를 더 포함할 수 있다. 통신부(190)는 무선 통신 및/또는 근거리 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 적어도 하나 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부는, Wi-Fi, Bluetooth 등 본 발명이 속한 분야에서 널리 알려진 통신 방식에 따른 통신을 수행하기 위한 통신모듈을 구비할 수 있다.
도 5는 주변 교통 장치, 예를 들면 라이다 센서(300) 및 보행자 안내 버튼(400)과 연동하여 바닥 신호등(100)을 제어하기 위한 지능형 바닥 신호등 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 지능형 바닥 신호등 시스템은 통합 장치 제어기(600)에 의해 바닥 신호등(100)의 제어를 수행하게 된다. 통합장치 제어기(600)는 교통신호 제어기(500)로부터 보행자 신호 정보(예를 들면, 녹색등 신호, 적색등 신호, 적색등->녹색등 전환 대기 시간, 적색등->녹색등 전환 대기 시간)를 수신하는 동시에, 라이다 센서(300)로부터의 보행자 감지 신호를 수신하고, 보행자 안내 버튼(400)으로부터의 버튼 입력 신호를 수신하여 바닥 신호등(100) 및 스피커(700)로 미리 정해진 출력 신호를 내보내도록 동작된다.
통합신호 제어기(600)는 교통신호 제어기(500)의 교통 신호(보행자 신호)와 주변 보조 장치(음성 안내 누름 버튼 신호 및 레이더의 횡단 보도 보행자 상태 정보) 등을 조합하여, 보행자 적색 신호시 무단 횡단 시도에 대응하여 청각적으로는 음성 안내 신호를 송출하는 동시에 시각적으로는 바닥 신호등을 통해 경고 메시지를 표출하도록 기능한다.
또한 통합신호 제어기(600)는 적색등->녹색등(녹색등->적색등) 전환 대기 시간 등을 바닥 신호등의 RGB LED 모듈을 통해 표출하도록 하여 보행자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한 전술한 실시예에서 보행자 안내 버튼(400)은 보행자 작동 신호기일 수 있다. 보행자 작동 신호기는 보행자 스스로 버튼을 눌러 신호를 요청하는 방식으로 보행자가 드물거나 일정한 시간대에만 있는 횡단보도에 설치하는 신호기일 수 있다.
보행자 작동 신호기의 버튼이 눌려지면 통합신호 제어기(600)는 교통신호 제어기(500)에 보행자 요청 신호를 전달하고, 교통신호 제어기(500)는 녹색등 전환까지의 시간 정보를 통합신호 제어기(600)로 전달한다. 교통신호 제어기(500)는 보행자가 보행자 작동 신호기를 작동시킨 경우 스피커 및 바닥 신호등을 통해 "보행자 신호를 요청했습니다. 10초 후 녹색등이 켜집니다"라는 안내 방송 및 안내 메시지를 송출시킨다.
도 6은 라이다 센서(300)의 보행자 감지 동작을 설명하기 위한 도면이다. 라이더 센서를 이용하여 횡단보도에서 보행자를 감지하는 방법은 다음과 같다. 라이다 센서는 먼저 레이저 스캔을 통해 횡단보도를 포함한 영역을 스캔한다. 레이저 스캔 영역은 도 6에 도시된 바와 같이 보행자 대기 영역 및 횡단 보행자 감지 영역을 포함한다. 여기서 보행자 대기 영역은 바닥 신호등(100)으로부터 인도측 영역을 의미하고, 횡단 보행자 감지 영역은 양측의 바닥 신호등(100) 사이의 영역을 의미한다.
라이다 센서는 레이저 스캔을 통해 반사한 물체로부터 돌아온 신호를 수신하여 거리와 위치를 계산하고 이를 통합 장치 제어기(600)에 전달한다.
통합 장치 제어기(600)는 객체 인식을 통해 거리와 위치 정보 이외에, 보행자를 식별하도록 구성된다. 이때 통합 장치 제어기(600)는 보행자와 같은 물체가 어느 정도 크기와 모양을 가지고 있는지를 미리 학습한 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 보행자 판별 정확도를 더 높일 수도 있다.
통합 장치 제어기(600)는 라이더 센서로부터의 검출값을 통해 보행자를 추적하여 보행자의 이동 경로와 속도를 계산하는 동시에 이를 바탕으로 보행자의 현재 위치와 이동 방향 등을 예측할 수 있다.
통합 장치 제어기(600)는 전술한 바와 같은 라이더 센서(300)로부터의 입력과 현재 보행자 신호 상태에 기반하여, 현재 보행자 신호가 적색등 상태일 때 보행자 대기 영역을 더 감시하고 적색등 상태에서 보행자가 바닥 신호등(100)을 넘어오거나 바닥 신호등(100)에 근접한 경우 바닥 신호등(100)의 에니메이션 기능 또는 경고 문자 송출 기능을 이용하여 보행자에게 현재 위험 상황을 알리는 동시에, 스피커를 통해 위험 안내 방송을 송출하도록 기능한다. 예를 들면 경고 메시지 및 위험 안내 방송의 일례로는 "위험합니다. 안전선 안으로 이동해주세요"와 같은 짧은 문자 및 음성이 송출될 수 있다.
통합 장치 제어기(600)는 또한 현재 보행자 신호 상태가 적색등 상태일 때 바닥 신호등에 녹색등 전환까지의 남은 시간을 표시하도록 동작할 수 있다. 이는 보행자가 현재 녹색등 전환까지의 남은 시간을 미리 정확하게 알려줌으로써 보행자의 이동 편리성을 향상시킬 수 있다.
교통신호 제어기(500)로부터 보행자 녹색등 신호가 입력되면 통합 장치 제어기(600)는 바닥 신호등로 하여금 적색등까지의 전환 시간(즉, 녹색등 신호 잔여 시간)을 더 표시하도록 기능한다. 잔여시간을 바닥 신호등(100) 상에 표시함으로써 보행자는 녹색등 잔여 시간을 사전에 알 수 있게 됨으로써 보행자가 안전하게 횡단보도를 건너는 것을 도와줄 수 있으며 따라서 최적의 보행 조건을 제공하게 된다.
통합 장치 제어기(600)는 교통신호 제어기(500)로부터 보행자 신호등 전환 신호이외에 전환 카운트 신호를 함께 수신하게 된다. 여기서 카운트 신호라 함은 현재 녹색등인 경우 적색등으로 전환되는 남은 시간 정보일 수 있며, 현재 보행자 신호가 적색등인 경우에는 녹색등으로 전환되는 남은 시간 정보일 수 있다.
통합 장치 제어기(600)는 교통신호 제어기(500)로부터 수신되는 전환 카운트 신호와 라이다 센서(300)로부터 검출되는 보행자의 현재 위치 및 이동 속도 정보를 이용하여 녹색등 연장 신호를 교통신호 제어기(500)로 송출하도록 더 구성될 수 있다. 통합 장치 제어기(600)는 교통신호 제어기(500)로부터 수신되는 전환 카운트 신호를 수신하고 수신된 카운트 신호가 미리정해진 값(예를 들면 3초 내지 5초 사이의 범위)에 해당하고 라이더 센서(300)로부터 검출된 사용자의 위치가 도 6의 중앙 영역(예를 들면 횡단보도 중앙으로부터 전체 영역의 30% ~ 40% 영역)에 해당하는 경우 통합 장치 제어기(600)는 교통신호 제어기(500)로 보행자 신호등 연장 신호를 발생시키고, 교통신호 제어기(500)는 보행자 신호등의 녹색등 신호를 연장하도록 동작된다. 이와 같은 구성은, 노약자 및 시각 장애인, 보행이 불편한 사람이 횡단 보도를 보다 안전하게 건너는 것을 도와준다.
또한 통합 장치 제어기(600)는 교통신호 제어기(500)로부터 수신되는 전환 카운트 신호(녹색등->적색등)에 기반하여 미리 정해진 시간, 예를 들면 횡단보도 보행에 걸리는 시간의 1/5 내지 1/3에 해당하는 시간에 도달되면 바닥 신호등 및 스피커를 통해 추가의 보행자가 횡단보도를 건너는 것을 방지하는 애니메이션, 메시지 및 음성 안내를 송출하도록 구성된다. 일례로 통합 장치 제어기(600)는 바닥 신호등 및 스피커를 통해 "다음 녹색 신호에 건너세요"와 같은 방송을 안내할 수도 있다.
또한 통합 장치 제어기(600)는 보행자 안내 버튼(400)과 연동되어 안내 방송을 실시할 수 있다. 예를 들면 보행자 적색등 신호에서 보행자 안내 버튼(400)이 눌리는 경우 통합 장치 제어기(600)는 스피커를 통해 현재 보행자 등 상태(적색등 또는 녹색등), 전환 카운트 신호(현재 적색등일 경우 녹색등 전환까지의 남은 시간 안내, 현재 녹색등일 경우 적색등 전환까지의 남은 시간 안내)를 수행하도록 구성될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면 통합 장치 제어기(600)의 외부의 관제 센터와의 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해 통합 장치 제어기(600)에는 관제 센터와의 통신을 위한 통신모듈이 더 설치될 수 있고 통신모듈은 네트워크를 통해 관제 센터와 연결될 수 있다.
네트워크는 전술한 통신 모듈과 관제 센터 사이에서 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 WiFi, RF, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5GPP(5th Generation Partnership Project) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital MultimediaBroadcasting) 네트워크 등이 포함되나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
관제 센터는 전술한 바와 같은 복수의 통합 장치 제어기(600)와 통신하며, 바닥 신호등(100), 라이더 센서(300), 보행자 안내 버튼(400)의 동작 상태와 관련된 상태 정보, 동작 정보를 수집한다. 관제 센터는 수집된 상태 및 동작 정보를 데이터베이스화하여 처리한다. 또한 관제 센터는 보행자 연장 신호 발생 회수를 관제 센터로 전송하고 관제 센터는 수집된 정보에 기반하여 해당하는 횡단 보도의 안전성을 검증하는데 이용할 수 있다. 예를 들면 보행자 연장 신호 발생 회수가 다른 횡단보도에서 발생되는 평균 회수보다 큰 경우 관리자는 해당하는 횡단 보도의 녹색등 점등 시간을 더 늘릴 수 있다.
또한 각각의 통합 장치 제어기(600)가 관제 센터에 네트워크를 통해 연결됨에 따라 원거리 제어를 통해 바닥 신호등(100), 라이더 센서(300), 보행자 안내 버튼(400)와 같은 주변 장치들의 원거리 제어 및 테스트가 가능하게 되고, 바닥 신호등(100)을 통해 표출되는 메시지 및 에니메이션과, 스피커를 통해 방송되는 음성 안내 멘트 등을 손쉽게 업데이트하거나 변경할 수 있는 장점이 얻어질 수 있다.
도시되지는 않았지만 통합 장치 제어기(600)는 조도 센서와 같은 주변광 검출 센서를 더 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서 조도 센서는 바닥 신호등(100)에 일체로 형성될 수도 있으며, 통합 장치 제어기(600)는 조도 센서로부터 검출되는 조도값에 따라 바닥 신호등(100)의 LED의 밝기를 제어함으로써 불필요하게 전력이 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면 종래의 단순 표시형의 바닥 신호등과 다르게 주변 신호 보조 장치(예를 들면 음성안내보조장치/횡단보도 라이더 센서 등)들과 상호 연동 가능한 효율적인 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 교통 제어기의 교통 신호, 라이더의 건널목 보행자 유무 및 안전지역 존재 여부 등 및 보행자의 호출벨 신호를 제공 받아 다변화된 바닥 신호를 표시할 수 있는 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 주변 환경에 대응하여 자동으로 휘도를 조절하여 표출할 수 있는 보행자 바닥 신호등 시스템을 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively)처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속하는 것으로 해석되어야만 한다.
100: 바닥 신호등 190: 통신부
180: LED 컨트롤러 110: 상부 커버
120: 하부 커버 150: RGB LED 모듈
154: 방열판 200: 보행자 신호등
300: 라이다 센서 400: 보행자 안내 버튼
500: 교통신호 제어기 600: 통합장치 제어기
700: 스피커
180: LED 컨트롤러 110: 상부 커버
120: 하부 커버 150: RGB LED 모듈
154: 방열판 200: 보행자 신호등
300: 라이다 센서 400: 보행자 안내 버튼
500: 교통신호 제어기 600: 통합장치 제어기
700: 스피커
Claims (5)
- 횡단보도의 양측에서 인도와 차도의 경계 근방에 설치되는 바닥 신호등;
횡단보도의 일측 또는 양측에 설치되어 횡단보도를 건너는 보행자를 감지하기 위한 보행자 감지 센서;
보행자에 의해 눌려지는 보행자 작동 버튼;
음성 신호가 출력되는 스피커;
보행자 신호를 포함한 교통 신호를 제어하기 위한 교통신호 제어기; 및
교통신호 제어기로부터의 보행자 신호 및 보행자 감지 센서로부터의 보행자 감지 신호를 수신받고, 수신된 보행자 신호 및 보행자 감지 신호에 기반하여 바닥 신호등을 제어하기 위한 통합장치 제어기를 포함하고,
상기 바닥 신호등은 적어도 256 컬러를 표출할 수 있는 RGB LED 모듈을 포함하고, 상기 바닥 신호등은 RGB LED 모듈을 통해 문자 메시지 및 애니메이션 효과를 표출하도록 구성되며,
상기 바닥 신호등은 상부 커버 및 하부 커버를 포함하고, 상부 커버 및 하부 커버 사이에 RGB LED 모듈이 설치되되, 상기 RGB LED 모듈은 기판 및 방열판을 포함하고, 상부 커버는 그 내부에 설치된 RGB LED 모듈을 외부 환경으로부터 보호하는 기능을 수행하는 하부 커버와 결합되어 보행자로부터 발생되는 압력으로부터 내부의 RGB LED 모듈를 보호하도록 구성되고, 상기 상부 커버는 RGB LED 모듈이 발광하는 면을 따라 길게 연장되는 주면을 구비하고, 주면의 양측 끝단에서 연장되어 일측으로 굴곡되되는 한 쌍의 외곽면으로 구성되고, 상기 주면과 외곽면은 일체화되어 구성되어 외부 습기의 진입을 차단하도록 구성되어 상부 커버가 RGB LED 모듈의 조명 상층부를 보호하는 동시에 바닥 신호등을 지지하도록 일체화된 구성으로 설계되며,
하부 커버에는 RGB LED 모듈이 안착되는 내곽면의 일단과 타단의 높이는 다르게 설치되어 RGB LED 모듈이 경사진 각도로 설치되어 있으며,
방열판의 상판은 RGB LED 모듈의 이면에 고정되고 방열판의 하판은 하부 커버의 내측 지지면과 밀착되어 고정됨에 따라 LED로부터 발생된 열은 상판으로부터 하판으로 전달되고, 하판으로 전달된 열은 하부 커버로부터 상부 커버으로 전달되어 배출되도록 구성되고,
상기 통합장치 제어기는 교통신호 제어기로부터 현재 보행자 신호등 상태 정보 및 보행자 신호등 전환시간 정보를 수신하도록 구성되고, 상기 바닥 신호등은 RGB LED 모듈을 통해 보행자 신호등 전환시간정보를 표출하도록 구성되고, 상기 보행자 감지 센서는 라이다 센서인 것을 특징으로 하는
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