KR20090013937A - Traffic control robot, traffic control system and method by using robot thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도로상에서 교통 통제를 위한 수신호를 수행하여 보행자를 보호할 수 있는 지능형 교통 통제 로봇과 이 로봇을 이용한 교통 통제 시스템 그리고 교통 통제 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent traffic control robot that can protect pedestrians by performing a hand signal for traffic control on a road, a traffic control system using the robot, and a control method of a traffic control system.
본 발명은 정보통신부의 IT신성장동력핵심기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-033-03, 과제명: URC를 위한 내장형 컴포넌트 기술 및 표준화].The present invention is derived from a study conducted as part of the IT New Growth Engine Core Technology Development Project of the Ministry of Information and Communication [Task Management Number: 2005-S-033-03, Task Name: Embedded Component Technology and Standardization for URC].
보행자가 횡단보도와 같은 건널목을 건너기 위해서는 교통신호등에 의지해서 신호를 지켜 건너야 한다. 그런데, 교통신호등의 신호 변경 주기가 짧은 경우에 특히 학교 앞 및 노약자 시설 등지에서는 미처 건널목을 건너기 전에 녹색등이 적색등으로 변경되는 경우가 종종 발생한다.In order for pedestrians to cross a crosswalk, such as a crosswalk, they must rely on traffic lights to observe the signal. However, when the signal change cycle of the traffic light is short, especially in front of the school and the elderly facilities, the green light often changes to red before crossing the railroad crossing.
이러한 경우에 주행 차량이 보행자를 발견하지 못하여 사고가 발생하기도 한 다. 더구나 신호를 무시하고 주행하는 차량들로 인해 횡단보도에서의 보행자 교통사고가 빈번히 일어나고 있는 실정이다.In this case, an accident occurs because the driving vehicle cannot find a pedestrian. In addition, pedestrian traffic accidents frequently occur at crosswalks due to vehicles that ignore signals.
또한 출/퇴근 시간과 같이 혼잡한 도로 환경에서는 교차로에서 먼저 진입하려는 차량들이 다른 차선의 차량 통행을 방해하는 경우가 빈번히 일어나고 있다.Also, in crowded road environments such as commute and commute times, vehicles that try to enter the intersection first often interfere with other lanes.
앞서 설명한 바와 같은 도로 환경에서는 교통경찰관이 교차로 등에서 직접 수신호를 수행하여 차량의 흐름을 제어하는 것이 다반사인데, 이러한 경우에 진행하는 차량에 의해 교통경찰관에게 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.In the road environment as described above, the traffic police officers directly control the flow of the vehicle by performing a hand signal at an intersection, etc., in this case, there was a problem that a safety accident may occur to the traffic police officers by the vehicle in progress.
본 발명은 도로상에서 교통 통제를 위한 수신호를 수행하여 보행자를 보호할 수 있는 지능형 교통 통제 로봇을 제공한다.The present invention provides an intelligent traffic control robot that can protect pedestrians by performing a hand signal for traffic control on a road.
본 발명은 교차로나 건널목 등과 같이 교통 통제가 필요한 도로상에서 교통 통제 로봇을 이용하여 차량의 흐름을 효율적으로 통제할 수 있도록 하는 교통 통제 시스템을 제공한다.The present invention provides a traffic control system that can efficiently control the flow of the vehicle using a traffic control robot on the road, such as an intersection or crossings.
본 발명은 교차로나 건널목 등과 같이 교통 통제가 필요한 도로상에서 차량의 흐름을 효율적으로 통제할 수 있도록 교통 통제 로봇을 제어하는 교통 통제 시스템의 제어 방법을 제공한다.The present invention provides a control method of a traffic control system for controlling a traffic control robot to efficiently control the flow of the vehicle on the road that requires traffic control, such as intersections or crossings.
본 발명의 제 1 관점으로서 교통 통제 로봇은, 교통 통제를 위한 수신호를 수행하여 차량 또는 보행자의 정지를 유도할 수 있는 수신호용 로봇팔이 회동 가능하게 설치된 몸체와, 도로상에서의 이동을 위해 상기 몸체에 결합된 이동수단과, 기 저장된 로봇 구동 프로그램에 의해 동작하여 상기 이동수단에 의한 도로상에서의 이동과 상기 수신호용 로봇팔에 의한 상기 수신호의 수행을 제어하는 로봇 제어 장치를 포함한다.As a first aspect of the present invention, a traffic control robot includes a body in which a hand signal robot arm capable of inducing a stop of a vehicle or a pedestrian by performing a hand signal for traffic control is rotatably installed, and the body for movement on a road. And a robot control apparatus operating by a pre-stored robot driving program to control movement of the hand signal on the road and performance of the hand signal by the hand signal robot arm.
본 발명의 제 2 관점으로서 교통 통제 시스템은, 교통 통제를 위한 수신호를 수행하여 차량 또는 보행자의 정지를 유도할 수 있는 수신호용 로봇팔과 도로상에서의 이동을 위한 이동수단을 구비한 교통 통제 로봇과, 상기 교통 통제 로봇과의 무선 통신을 위한 무선 통신 장치와, 상기 교통 통제 로봇을 원격지에서 조정하기 위한 원격 조정 장치와, 상기 무선 통신 장치를 통해 상기 교통 통제 로봇과 교신하여 상기 원격 조정 장치를 통한 조정에 의거하여 상기 교통 통제 로봇을 원격 제어하는 원격 제어 장치와, 상기 원격 제어 장치와 상기 교통 통제 로봇 사이의 교신 정보를 표시하는 정보 표시 장치를 포함한다.As a second aspect of the present invention, a traffic control system includes: a traffic control robot having a hand signal robot arm capable of performing a hand signal for traffic control and inducing a stop of a vehicle or a pedestrian; And a wireless communication device for wireless communication with the traffic control robot, a remote control device for remotely controlling the traffic control robot, and communicating with the traffic control robot through the wireless communication device through the remote control device. And a remote control device for remotely controlling the traffic control robot based on the adjustment, and an information display device for displaying communication information between the remote control device and the traffic control robot.
본 발명의 제 3 관점으로서 상기 교통 통제 시스템을 제어하는 방법은, 교통 통제를 위한 수신호를 수행하여 차량 또는 보행자의 정지를 유도할 수 있는 수신호용 로봇팔과 도로상에서의 이동을 위한 이동수단을 구비한 교통 통제 로봇을 포함하는 교통 통제 시스템의 제어 방법으로서, (a) 상기 교통 통제 로봇을 원격지에서 조정하기 위한 원격 조정 장치를 통해 교통 통제 위치가 입력되면 상기 교통 통제 위치의 좌표 정보가 포함된 전자지도를 상기 교통 통제 로봇에게 전송하는 단계와, (b) 상기 교통 통제 로봇이 상기 전자지도를 수신한 후에 상기 이동수단을 구동하여 상기 좌표 정보에 대응하는 상기 교통 통제 위치로 이동하는 단계와, (c) 상기 교통 통제 위치로 이동한 상기 교통 통제 로봇이 상기 수신호용 로봇팔을 구동하여 상기 교통 통제를 위한 수신호를 수행하는 단계를 포함한다.As a third aspect of the present invention, a method for controlling the traffic control system includes a hand signal robot arm capable of inducing a stop of a vehicle or a pedestrian by performing a hand signal for traffic control and a moving means for moving on a road. A control method of a traffic control system including a traffic control robot, comprising: (a) an electronic device including coordinate information of the traffic control location when a traffic control location is input through a remote control device for remotely controlling the traffic control robot; Transmitting a map to the traffic control robot, (b) after the traffic control robot receives the electronic map, driving the vehicle to move to the traffic control position corresponding to the coordinate information; c) the traffic control robot moved to the traffic control position to drive the hand signal robot arm to control the traffic control; And a step of performing the one hand signals.
본 발명에 의하면 횡단보도와 같은 건널목에서 자주 발생하는 교통사고를 미연에 방지하여 인명피해를 줄이고 보행자가 횡단보도와 같은 건널목을 안전하게 통행할 수 있도록 한다. 특히 학교 앞 및 노약자 시설이 위치한 곳에서 교통사고를 사전에 예방할 수 있는 확률이 향상되며, 교통이 혼잡한 교차로에서 교통경찰관을 대신하여 수신호를 대행할 수 있어서 교통경찰관이 직접 수신호를 행할 때에 발생할 수 있는 불의의 사고를 예방할 수 있다.According to the present invention to prevent traffic accidents frequently occurring at crosswalks such as pedestrian crossings in advance to reduce human injury and to allow pedestrians to pass through crosswalks such as pedestrian crossings safely. In particular, the probability of preventing traffic accidents in advance in front of the school and the facilities of the elderly is improved, and it is possible to use a hand signal instead of the traffic police officers at traffic intersections, which can occur when traffic police officers directly hand signals. Prevent accidental accidents.
나아가, 원격제어시스템을 이용하면 원격지에서 로봇의 카메라 영상정보 등을 모니터링하면서 로봇을 직접제어 할 수 있기 때문에 교통 통제 로봇의 잘못된 판단이나 오동작으로 인한 교통 혼잡 및 정체 없이 차량의 흐름을 원활히 통제할 수 있다.In addition, the remote control system can directly control the robot while monitoring the camera image information of the robot at a remote location, so it can smoothly control the flow of the vehicle without congestion or congestion due to wrong judgment or malfunction of the traffic control robot. have.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체 적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 통제 로봇의 구성도이다.1 is a block diagram of a traffic control robot according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명의 교통 통제 로봇(100)은, 로봇팔(110)이 회동 가능하게 설치된 몸체(120)와, 탈거 가능하게 로봇팔(110)에 결합된 상태에서 교통 통제를 위한 수신호를 수행하여 차량 또는 보행자의 정지를 유도하는 수신호 장치(130)와, 도로상에서의 이동을 위해 몸체(120)에 결합된 이동체(140)와, 몸체(120)에 설치되어 주변의 장애물을 감지하는 센서(150)와, 몸체(120)에 설치되어 주변을 촬영하는 카메라(160)와, 몸체(120)에 설치되어 외부 통신기기와의 무선 통신을 수행하는 무선 통신 장치(170)와, 몸체(120)에 설치되어 교통신호등을 보조하는 역할을 수행하는 보조 교통신호등(180)과, 기 저장된 로봇 구동 프로그램에 의해 동작하여 센서(150)에 의한 감지 신호와 카메라(160)에 의한 취득 영상 신호 및 무선 통신 장치(170)에 의한 교신 신호에 따라 로봇팔(110), 수신호 장치(130), 이동체(140), 카메라(160), 무선 통신 장치(170) 및 보조 교통신호등(180)을 구동하는 로봇 제어 장치(도 1에는 도시 생략됨, 도 3의 도면부호 190)를 포함한다. 도 1에는 도시 생략하였으나 몸체(120)의 일측에 스피커를 설치하여 교통 통제를 위한 안내 방송을 송출할 수 있도록 함이 바람직하다.Referring to Figure 1 of the
몸체(120)를 상단부와 중앙부 및 하단부로 나누어 살펴볼 때에, 무선 통신 장치(170)와 카메라(160)는 상단부에 배치되고, 수신호 장치(130)와 보조 교통신호 등(180)은 중앙부에 배치되며, 센서(150)와 이동체(140)는 하단부에 배치된다.When the
이동체(140)는 몸체(120)의 하단부에 결합되어 회전 구동되는 바퀴 등의 일 실시예로 구현할 수 있으며, 무한궤도 등과 같은 다른 이동수단으로 구현할 수도 있다.The moving
센서(150)는 몸체(120)의 하단부에 설치되어 주변으로 레이저를 주사한 후에 장애물에 의해 반사되는 광을 수신하여 장애물을 감지하는 레이저 센서 등의 일 실시예로 구현할 수 있으며, 초음파 센서 등과 같은 다른 감지수단으로 구현할 수도 있다.The
보조 교통신호등(180)은 몸체(120)의 중앙부에 설치되어 칼라필터를 바꿔가면서 교번하여 적색등과 녹색등으로 점등되는 신호점등 수단의 일 실시예로서, 액정표시장치(LCD) 등과 같은 다른 신호점등 수단으로 구현할 수도 있다.
카메라(160)는 조도가 낮은 환경에서도 주변의 영상을 취득할 수 있는 적외선 카메라 등과 같은 일 실시예로 구현할 수 있으며, 열감지 카메라 등과 같은 다른 영상 취득 수단으로 구현할 수도 있다.The
로봇팔(110)과 수신호 장치(130)는 탈거 및 장착이 가능한 분리 형태로 구현할 수도 있으나 일체로 구현할 수도 있다. 이 경우에 로봇팔(110)과 수신호 장치(130)를 "수신호용 로봇팔"로 통칭할 수 있을 것이다.
특히, 일 실시예에 따른 도 1의 교통 통제 로봇(100)은 운용자에 의한 명령 입력을 최소화하기 위해 센서(150), 카메라(160), 무선 통신 장치(170), 보조 교통신호등(180) 등을 구비하도록 구현하였으나, 이를 생략한 상태로 교통 통제 로 봇(100)을 구현하더라도 운용자가 교통 통제 로봇(100)을 적정한 장소에 설치한 경우라면 로봇 제어 장치(190)의 제어에 따라 수신호 장치(130)가 교통 통제를 위한 수신호를 수행할 수 있다.In particular, the
도 2는 도 1에 도시된 교통 통제 로봇(100)의 로봇팔(110)에 탈거 가능하게 결합되는 수신호 장치(130)의 구성도이다.2 is a block diagram of the
도 2를 참조하면 수신호 장치(130)는, 복수의 마디를 가지는 막대 형상으로 구현되며, 각각의 마디가 상호 간의 인입 및 인출이 가능하여 인입에 의해 그 길이가 수축되거나 인출에 의해 확장된다.Referring to FIG. 2, the
상술하면, 교통 통제를 위한 안내문이 표시된 안내판(131)이 선단에 결합된 제 1 안내 바(132)와, 제 1 안내 바(132)가 슬라이드하여 내부로 인입하거나 외부로 인출되도록 결합된 제 2 안내 바(133)와, 제 2 안내 바(133)가 제 1 안내 바(132)와 함께 슬라이드하여 내부로 인입하거나 외부로 인출되도록 결합된 제 3 안내 바(134)와, 안내 바들(132, 133, 134)의 상호간 인입 및 인출을 위한 구동력을 제공하는 안내 바 액츄에이터(135)를 포함한다.In detail, the
도 3은 도 1에 도시된 교통 통제 로봇(100)의 전반적인 동작을 제어하는 로봇 제어 장치(190)의 블록 구성도이다.3 is a block diagram of the
도 3을 참조하면 로봇 제어 장치(190)는, 로봇 구동 프로그램이 저장된 영역과 다운로드될 각종 데이터가 저장될 영역을 가지는 데이터 저장부(191)와, 데이터 저장부(191)에 기 저장된 로봇 구동 프로그램에 의해 동작하여 센서(150)에 의한 감지 신호와 카메라(160)에 의한 취득 영상 신호 및 무선 통신 장치(170)에 의한 교신 신호에 따라 각종 제어 신호를 생성하는 로봇 제어부(192)와, 로봇 제어부(192)에서 생성한 로봇팔 제어 신호에 따라 로봇팔(110)을 구동하는 로봇팔 구동부(193)와, 로봇 제어부(192)에서 생성한 수신호 제어 신호에 따라 수신호 장치(130)의 안내 바 액츄에이터(135)를 구동하는 수신호 구동부(194)와, 로봇 제어부(192)에서 생성한 이동 제어 신호에 따라 이동체(140)를 구동하는 이동체 구동부(195)와, 로봇 제어부(192)에서 생성한 카메라 제어 신호에 따라 카메라(160)를 구동하는 카메라 구동부(196)와, 로봇 제어부(192)에서 생성한 보조 교통신호 제어 신호에 따라 보조 교통신호등(180)을 구동하는 보조 교통신호 구동부(197)와, 로봇 제어부(192)에서 생성한 무선 통신 제어 신호에 따라 무선 통신 장치(170)에 의한 교신을 제어하는 무선 통신 제어부(198)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
도 4는 도 1에 도시된 교통 통제 로봇(100)을 이용한 교통 통제 시스템의 구성도이다.4 is a block diagram of a traffic control system using the
도 4를 참조하면 교통 통제 시스템은, 도로상에 설치된 교통신호등의 점등을 제어하면서 교통 통제 로봇(100)에게 교통신호등의 점등 상태를 무선 송출하는 교통신호 제어 장치(200)와, 교통 통제 로봇(100)과의 무선 통신을 위한 무선 통신 장치(300)와, 교통 통제 로봇(100)을 원격지에서 조정하기 위한 원격 조정 장치(400)와, 무선 통신 장치(300)를 통해 교통 통제 로봇(100)과 교신하여 원격 조 정 장치(400)를 통한 조정에 의거하여 교통 통제 로봇(100)을 원격 제어하는 원격 제어 장치(500)와, 원격 제어 장치(500)와 교통 통제 로봇(100) 사이의 교신 정보를 표시하는 정보 표시 장치(600)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the traffic control system includes a traffic
원격 제어 장치(500)는 교통 통제 로봇(100)을 이용한 교통 통제를 위한 응용 프로그램이 설치된 컴퓨터 등으로 구현할 수 있으며, 원격 조정 장치(400)는 컴퓨터의 입력수단인 조이스틱과 키보드 등으로 구현할 수 있고, 정보 표시 장치(600)는 컴퓨터용 모니터 등으로 구현할 수 있다.The
이러한 교통 통제 시스템은 교통 통제 로봇(100)의 카메라(160)에 의해 획득된 영상 정보 및 센서(150)에 의한 장애물 감지 정보를 수신하여 정보 표시 장치(600)를 통해 출력하며, 원격 조정 장치(400)를 통해 입력되는 원격 조정 명령에 따라 원격 제어 신호를 발생하여 교통 통제 로봇(100)에게 전송함으로써 교통 통제 로봇(100)의 구동을 원격지에서 제어할 수 있다.The traffic control system receives the image information acquired by the
도 5는 교차로나 건널목 등과 같이 교통 통제가 필요한 도로상에서 교통 통제 로봇(100)을 배치 운용할 수 있는 지역을 예시한 것이며, 도 6은 건널목에 교통 통제 로봇(100)을 배치하여 차량을 통제하는 과정을 예시한 것이고, 도 7은 교차로에 교통 통제 로봇(100)을 배치하여 차량을 통제하는 과정을 예시한 것이다.FIG. 5 illustrates an area in which a
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 교통 통제 로봇(100)의 운용 과정을 예시적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, an operation process of the
먼저, 교통 통제 로봇(100)을 도 5에 예시한 횡단보도와 같은 건널목에 배치한 후에 교통 통제를 수행하는 과정을 도 6의 흐름도를 참조하여 설명한다.First, a process of performing traffic control after arranging the
교통 통제 로봇(100)을 지정된 건널목으로 이동시키기 위해서 원격 조정 장치(400)를 통해 건널목 차량 통제 위치(27, 28)를 입력한다(S701).In order to move the
그러면, 원격 제어 장치(500)는 입력된 건널목 차량 통제 위치(27, 28)의 좌표 정보가 포함된 전자지도를 무선 통신 장치(300)를 통해 교통 통제 로봇(100)에게 전송하며, 교통 통제 로봇(100)의 무선 통신 장치(170)는 원격 제어 장치(500)로부터 전자지도를 다운로드하여 로봇 제어 장치(190)의 데이터 저장부(191)에 저장한다(S702).Then, the
원격 조정 장치(400)를 이용하여 교통 통제 로봇(100)에게 건널목 차량 통제 위치(27, 28)로 이동할 것을 명령하면 해당 이동 명령은 교통 통제 로봇(100)의 무선 통신 장치(170)에 의해 수신되어 로봇 제어 장치(190)의 로봇 제어부(192)까지 전달된다(S703).When the
그러면, 로봇 제어부(192)는 데이터 저장부(191)에 저장된 전자지도의 위치 좌표에 의거한 이동 제어 신호를 생성하여 이동체 구동부(195)에게 전달하며, 이동체 구동부(195)는 로봇 제어부(192)의 이동 제어 신호에 따라 이동체(140)를 구동하고, 교통 통제 로봇(100)은 해당하는 건널목 차량 통제 위치(27, 28)로 이동한다(S704, S705).Then, the
이와 같이 교통 통제 로봇(100)이 건널목 차량 통제 위치(27, 28)로 이동할 때는 차량의 통제를 위한 수신호 장치(130)를 로봇팔(110)에 장착한 상태로 이동하며, 로봇 제어부(912)는 센서(150)에 의한 장애물 감지 신호를 입력받아서 교통 통제 로봇(100)의 이동 경로 상에 존재할 수 있는 장애물을 회피할 수 있도록 이동체 구동부(195)를 제어하고, 카메라(160)에 의한 취득 영상 신호를 입력받아서 데이터 저장부(191)에 저장된 전자지도와 비교하면서 교통 통제 로봇(100)이 건널목 차량 통제 위치(27, 28)에 정확하게 위치하도록 이동체 구동부(195)를 제어한다.As such, when the
이러한 교통 통제 로봇(100)의 이동 중에는 이동의 편리성을 위해 수신호 장치(130)가 지면과 수직을 이루도록 로봇팔(110)을 제어하며, 수신호 구동부(194)는 수신호 장치(130)의 안내 바들(132, 133, 134)을 상호간 인입시켜 수축된 형상을 유지한다.During the movement of the
물론, 교통 통제 로봇(100)을 건널목 차량 통제 위치(27, 28)로 이동시킬 때에 원격 조정 장치(400)를 이용하여 원격지에서 교통 통제 로봇(100)을 조정할 수도 있다. 즉 카메라(160)에 의한 취득 영상이 무선 통신 장치(170, 300)를 통해 전송되면 정보 표시 장치(600)에 해당하는 취득 영상이 표시되며, 취득 영상을 통해 교통 통제 로봇(100)의 주변 상황을 살피면서 조이스틱 또는 키보드 등의 원격 조정 장치(400)를 조작하여 교통 통제 로봇(100)을 건널목 차량 통제 위치(27, 28)까지 원격 조정하는 것이다.Of course, when moving the
한편, 교통신호 제어 장치(200)는 도로상에 설치된 교통신호등의 점등을 제어하면서 교통 통제 로봇(100)에게 교통신호등의 점등 상태를 무선 송출하는데, 교통 통제 로봇(100)의 무선 통신 장치(170)가 이를 수신하여 로봇 제어 장치(190)에 게 전달하면 로봇 제어부(192)는 해당 상황에 맞추어서 각종 제어 신호를 생성한다.Meanwhile, the traffic
만약, 보행자 건널목의 교통신호등이 적색등 점등 상태일 경우에 로봇 제어부(192)는 이동체 구동부(196)를 통해 보행자 통행 방향으로 향한 후에 보조 교통신호 구동부(197)를 통해 보조 교통신호등(180)을 적색등 점등 상태로 제어하며, 수신호 구동부(194)는 안내 바 액츄에이터(135)를 구동시켜서 안내 바들(132, 133, 134)을 인출시켜 확장된 형상을 유지한다(S706).If the traffic light of the pedestrian crossing is in a red light state, the
이러한 상태에서 교통 통제 로봇(100)은 교통신호 제어 장치(200)로부터 보행자 건널목의 교통신호등이 녹색등 점등 상태임을 나타내는 신호가 송출되기를 기다린다(S707). 여기서 교통 통제 로봇(100)이 교통신호등의 점등 상태를 인식하는 방법으로는 교통신호 제어 장치(200)로부터 전송되는 교통신호등 점등 상태 신호를 파악한 결과에 의거하여 인식하도록 구현할 수도 있으며, 카메라(160)를 이용하여 도로 상에 설치된 교통신호등을 촬영한 후에 촬영된 영상을 분석함으로써 녹색등 또는 적색등 점등 상태를 판단하도록 구현할 수도 있다.In this state, the
보행자 건널목의 교통신호등이 녹색등 점등 상태임이 판단(S708)되면 교통 통제 로봇(100)은 보조 교통신호등(180)을 녹색으로 점등하면서 로봇팔 구동부(193)를 통해 로봇팔(110)을 움직여서 수신호 장치(130)가 지면과 수평을 이루도록 함으로써, 확장된 형상의 수신호 장치(103)에 의해 건널목을 통과하고자 하는 차량들의 정지를 유도한다. 이때, 교통 통제 로봇(100)은 스피커(도시 생략됨)를 통해 음성으로 보행자 신호임을 알린다(S709).When it is determined that the traffic light of the pedestrian crossing is a green light (S708), the
보행자 건널목의 교통신호등이 다시 적색등 점등 상태로 변경되었음이 판단되면 교통 통제 로봇(100)은 앞서 설명한 바와 같이 보조 교통신호등(180)을 적색으로 점등하면서 로봇팔 구동부(193)를 통해 로봇팔(110)을 움직여서 수신호 장치(130)가 지면과 수직을 이루도록 함으로써, 차량들이 건널목을 통과할 수 있도록 하여야 할 것이다. 그러나 종래 기술에서 언급한 바와 같이 교통신호등의 신호 변경 주기가 짧은 경우에 특히 학교 앞 및 노약자 시설 등지에서는 미처 건널목을 건너기 전에 건널목의 보행자 신호등이 녹색등에서 적색등으로 변경되는 경우가 종종 발생하며, 이 경우에는 보행자 안전 사고가 발생할 우려가 있다. 따라서 교통 통제 로봇(100)은 이러한 안전 사고의 발생을 미연에 방지하는 역할을 수행한다. 즉, 로봇 제어 장치(190)의 로봇 제어부(192)는 센서(150)에 의한 장애물 감지 신호와 카메라(160)에 의한 취득 영상 신호를 해석하여 건널목 상에 보행자가 존재하는지의 여부를 판단하며, 건널목 상에 아직 보행자가 존재하는 것으로 판단되면 보행자 건널목의 교통신호등이 적색등 점등 상태로 변경되었다고 하더라도 녹색등 점등 상태일 때의 동작 상황을 유지하고, 건널목 상에 보행자가 존재하지 않은 것으로 판단된 이후에 비로소 보조 교통신호등(180)을 적색으로 점등하면서 로봇팔 구동부(193)를 통해 로봇팔(110)을 움직여서 수신호 장치(130)가 지면과 수직을 이루도록 함으로써 차량들이 건널목을 통과할 수 있도록 한다(S710, S711).When it is determined that the traffic light of the pedestrian crossing is changed to the red light on state again, the
지금까지 설명한 바와 같이 교통신호 제어 장치(200)와 연계하여 교통 통제 로봇(100)이 지능적으로 차량의 통행 중지를 유도할 수 있지만 교통 통제 로봇(100)을 건널목 차량 통제 위치(27, 28)로 이동시킬 때와 마찬가지로 정보 표시 장치(600)를 통해 카메라(160)의 영상 정보를 모니터링하면서 조이스틱 또는 키보드 등으로 구성된 원격 조정 장치(400)를 이용하여 교통 통제 로봇(100)을 조정함으로써 차량의 통행 중지를 유도할 수도 있다.As described above, although the
다음으로, 교통 통제 로봇(100)을 도 5에 예시한 교차로 상에 배치한 후에 교통 통제를 수행하는 과정을 도 7의 흐름도를 참조하여 설명한다.Next, a process of performing traffic control after arranging the
교통 통제 로봇(100)을 지정된 교차로로 이동시키기 위해서 원격 조정 장치(400)를 통해 교차로 차량 통제 위치(29)를 입력한다(S801).In order to move the
그러면, 원격 제어 장치(500)는 입력된 교차로 차량 통제 위치(29)의 좌표 정보가 포함된 전자지도를 무선 통신 장치(300)를 통해 교통 통제 로봇(100)에게 전송하며, 교통 통제 로봇(100)의 무선 통신 장치(170)는 원격 제어 장치(500)로부터 전자지도를 다운로드하여 로봇 제어 장치(190)의 데이터 저장부(191)에 저장한다(S802).Then, the
원격 조정 장치(400)를 이용하여 교통 통제 로봇(100)에게 교차로 차량 통제 위치(29)로 이동할 것을 명령하면 해당 이동 명령은 교통 통제 로봇(100)의 무선 통신 장치(170)에 의해 수신되어 로봇 제어 장치(190)의 로봇 제어부(192)까지 전달된다(S803).When the
그러면, 로봇 제어부(192)는 데이터 저장부(191)에 저장된 전자지도의 위치 좌표에 의거한 이동 제어 신호를 생성하여 이동체 구동부(195)에게 전달하며, 이동 체 구동부(195)는 로봇 제어부(192)의 이동 제어 신호에 따라 이동체(140)를 구동하고, 교통 통제 로봇(100)은 해당하는 교차로 차량 통제 위치(29)로 이동한다(S804, S805).Then, the
이와 같이 교통 통제 로봇(100)이 교차로 차량 통제 위치(29)로 이동할 때는 차량의 통제를 위한 수신호 장치(130)를 로봇팔(110)에 장착한 상태로 이동하며, 로봇 제어부(912)는 센서(150)에 의한 장애물 감지 신호를 입력받아서 교통 통제 로봇(100)의 이동 경로 상에 존재할 수 있는 장애물을 회피할 수 있도록 이동체 구동부(195)를 제어하고, 카메라(160)에 의한 취득 영상 신호를 입력받아서 데이터 저장부(191)에 저장된 전자지도와 비교하면서 교통 통제 로봇(100)이 교차로 차량 통제 위치(29)에 정확하게 위치하도록 이동체 구동부(195)를 제어한다.When the
이러한 교통 통제 로봇(100)의 이동 중에는 이동의 편리성을 위해 수신호 장치(130)가 지면과 수직을 이루도록 로봇팔(110)을 제어하며, 수신호 구동부(194)는 수신호 장치(130)의 안내 바들(132, 133, 134)을 상호간 인입시켜 수축된 형상을 유지한다.During the movement of the
물론, 교통 통제 로봇(100)을 교차로 차량 통제 위치(29)로 이동시킬 때에 원격 조정 장치(400)를 이용하여 원격지에서 교통 통제 로봇(100)을 조정할 수도 있다. 즉 카메라(160)에 의한 취득 영상이 무선 통신 장치(170, 300)를 통해 전송되면 정보 표시 장치(600)에 해당하는 취득 영상이 표시되며, 취득 영상을 통해 교통 통제 로봇(100)의 주변 상황을 살피면서 조이스틱 또는 키보드 등의 원격 조정 장치(400)를 조작하여 교통 통제 로봇(100)을 교차로 차량 통제 위치(29)까지 원격 조정하는 것이다.Of course, when moving the
지정된 교차로 차량 통제 위치(29)까지 이동한 교통 통제 로봇(100)은 수신호 장치(130)가 지면과 수직을 이루도록 로봇팔(110)을 제어한 상태에서 수신호 구동부(194)를 통해 안내 바 액츄에이터(135)를 구동시켜서 안내 바들(132, 133, 134)을 인출시켜 확장된 형상을 유지한다(S806).The
한편, 교통신호 제어 장치(200)는 도로상에 설치된 교통신호등의 점등을 제어하면서 교통 통제 로봇(100)에게 교통신호등의 점등 상태를 무선 송출하는데, 교통 통제 로봇(100)의 무선 통신 장치(170)가 이를 수신하여 로봇 제어 장치(190)에게 전달하면 로봇 제어부(192)는 해당 상황에 맞추어서 각종 제어 신호를 생성한다.Meanwhile, the traffic
만약, 교차로의 차량용 교통신호등이 황색등 점등 상태일 경우에 보조 교통신호 구동부(197)를 통해 보조 교통신호등(180)을 적색등 점등 상태로 제어하면서 이동체 구동부(196)를 제어하여 360°회전함으로써 차량들의 진행 중지를 유도한다. 이때, 교통 통제 로봇(100)은 스피커(도시 생략됨)를 통해 음성으로 황색 신호임을 알린다. 만약 교통 통제 로봇(100)의 보조 교통신호등(180)이 황색등 점등 기능이 부여된 경우라면 적색등으로 점등하지 않고 황색등으로 점등할 수도 있다(S807).When the traffic light for the vehicle at the intersection is a yellow light is turned on, the auxiliary
이러한 상태에서 교통 통제 로봇(100)은 교통신호 제어 장치(200)로부터 차량용 교통신호등이 녹색등 점등 상태임을 나타내는 신호가 송출되기를 기다린다. 물론 사거리 등에는 차량용 교통신호등이 여러 곳에 설치되어 있으므로 차량용 교 통신호등의 점등 상태를 알려주는 신호에는 차량 통행 방향 식별정보가 함께 송출된다. 교통 통제 로봇(100)은 차량 통행 방향 식별정보에 의거하여 차량 통행을 유도하기 위한 방향이 결정(S808)되면 이동체 구동부(196)를 제어하여 해당하는 방향으로 차량 통행을 유도할 수 있도록 정렬한다(S809). 물론 교통 통제 로봇(100)이 차량용 교통신호등의 점등 상태를 인식하기 위해 앞서 설명한 건널목 교통신호등의 점등 상태를 인식할 때처럼 카메라(160)를 이용하여 차량용 교통신호등을 촬영한 후에 촬영된 영상을 분석함으로써 녹색등, 황색등 및 적색등 점등 상태를 판단하도록 구현할 수도 있다.In this state, the
교통 통제 로봇(100)은 보조 교통신호등(180)을 녹색으로 점등하면서 로봇팔 구동부(193)를 통해 로봇팔(110)을 움직여서 수신호 장치(130)가 지면과 수평을 이루도록 하는 수신호를 행한 후에, 다시 로봇팔(110)을 움직여서 수신호 장치(130)가 지면과 수직을 이루도록 하는 수신호를 행하는 과정을 반복하여 차량의 통행을 유도한다(S810).After the
앞의 설명에서는, 교통 통제 로봇(100)이 차량 통행 방향을 결정하기 위해 교통신호 제어 장치(200)로부터의 무선 신호에 의존하는 것으로 설명하였는데, 이 경우에는 교통신호 제어 장치(200)가 설치되지 않은 교차로 상에서는 교통 통제를 수행하기 어려운 환경에 놓일 수도 있다. 따라서 본 발명의 로봇 제어 장치(190)에는 원격 제어 장치(500)로부터 차량 통제 프로그램을 다운로드하여 데이터 저장부(191)에 저장하며, 로봇 제어부(192)가 기 저장된 차량 통제 프로그램의 구동에 따라 교차로 상에서 차량 통행 방향을 주기적으로 변경해 가면서 교통 통제를 수행 할 수 있는 기능이 구현된다.In the above description, it has been described that the
또한, 교통신호 제어 장치(200)와 연계하여 교통 통제 로봇(100)이 지능적으로 차량의 통행 및 중지를 유도할 수 있지만 교통 통제 로봇(100)을 교차로 차량 통제 위치(29)로 이동시킬 때와 마찬가지로 정보 표시 장치(600)를 통해 카메라(160)의 영상 정보를 모니터링하면서 조이스틱 또는 키보드 등으로 구성된 원격 조정 장치(400)를 이용하여 교통 통제 로봇(100)을 조정함으로써 차량의 통행 및 중지를 유도할 수도 있다.In addition, although the
한편, 교통 통제 로봇(100)은 전술한 바와 같은 교통 통제를 수행하면서 카메라(160)에 의한 취득 영상 신호를 분석하여 해당 교차로의 차량 통행량을 측정하는 것이 바람직하다. 즉, 로봇 제어부(192)는 카메라(160)에 의한 취득 영상 신호를 분석하여 차량 영상만을 추출하며, 추출된 차량 영상을 카운트하여 차량 통행량 정보를 데이터 저장부(191)에 저장한다. 아울러 교차로의 차량 진행 방향마다 도로 상에 차량통행량 검출기(도시 생략됨)를 매설하여 둔 경우라면 특정한 차량 진행 방향의 차량통행량 검출기의 감지값들을 교통 통제 로봇(100)이 수신한 후에 카운트함으로써 해당 방향의 차량 통행량 정보를 생성할 수 있으며, 모든 방향에 설치한 차량통행량 검출기의 감지값들을 교통 통제 로봇(100)이 수신한 후에 카운트함으로써 교차로 전체에 대한 차량 통행량 정보를 생성할 수도 있다. 예로서, 각 방향 차량통행량 검출기에 의한 감지값들을 카운트한 합계값을 2로 나누면 해당 교차로를 통과한 차량의 수를 산출할 수 있다(S811).Meanwhile, while the
이와 같이 교통 통제 로봇(100)이 차량통행량을 측정한 경우라면, 특정 방향 의 차량 통행이 설정된 차량 대수만큼 통과한 후에는 해당 방향에 대한 차량의 통행을 중지할 것을 판단할 수 있으며, 이 경우에는 교통 통제 로봇(100)은 보조 교통신호등(180)을 적색으로 점등하면서 로봇팔 구동부(193)를 통해 로봇팔(110)을 움직여서 수신호 장치(130)가 지면과 수평을 이루도록 함으로써, 해당 방향으로 진행하고자 하는 차량들에 대해 통행 중지를 유도한다(S812, S813).As such, when the
지금까지 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.It has been described so far limited to one embodiment of the present invention, it is obvious that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art. Such modified embodiments should be included in the technical spirit described in the claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 통제 로봇의 구성도,1 is a block diagram of a traffic control robot according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 교통 통제 로봇의 로봇팔에 탈거 가능하게 결합되는 수신호 장치의 구성도,2 is a block diagram of a hand signal device detachably coupled to the robot arm of the traffic control robot shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 교통 통제 로봇의 전반적인 동작을 제어하는 로봇 제어 장치의 블록 구성도,3 is a block diagram of a robot control apparatus for controlling the overall operation of the traffic control robot shown in FIG.
도 4는 도 1에 도시된 교통 통제 로봇을 이용한 교통 통제 시스템의 구성도,4 is a block diagram of a traffic control system using the traffic control robot shown in FIG.
도 5는 교차로나 건널목 등과 같이 교통 통제가 필요한 도로상에서 교통 통제 로봇을 배치 운용할 수 있는 지역을 예시한 도로 개략도,5 is a road schematic diagram illustrating an area in which a traffic control robot can be disposed and operated on a road requiring traffic control, such as an intersection or a crossing;
도 6은 건널목에 교통 통제 로봇을 배치하여 차량을 통제하는 과정을 예시한 흐름도,6 is a flowchart illustrating a process of controlling a vehicle by placing a traffic control robot at a crossing;
도 7은 교차로에 교통 통제 로봇을 배치하여 차량을 통제하는 과정을 예시한 흐름도.7 is a flowchart illustrating a process of controlling a vehicle by placing a traffic control robot at an intersection.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 교통 통제 로봇 110 : 로봇팔100: traffic control robot 110: robot arm
120 : 몸체 130 : 수신호 장치120: body 130: hand signal device
140 : 이동체 150 : 센서140: moving object 150: sensor
160 : 카메라 170, 300 : 무선 통신 장치160:
180 : 보조 교통신호등 190 : 로봇 제어 장치180: auxiliary traffic light 190: robot control device
191 : 데이터 저장부 192 : 로봇 제어부191: data storage unit 192: robot control unit
193 : 로봇팔 구동부 194 : 수신호 구동부193: robot arm driver 194: hand signal driver
195 : 이동체 구동부 196 : 카메라 구동부195: moving object driving unit 196: camera driving unit
197 : 보조 교통신호 구동부 198 : 무선 통신 제어부197: auxiliary traffic signal driver 198: wireless communication controller
200 : 교통신호 제어 장치 400 : 원격 조정 장치200: traffic signal control device 400: remote control device
500 : 원격 제어 장치 600 : 정보 표시 장치500: remote control device 600: information display device
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