KR20140100805A - 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20140100805A
KR20140100805A KR1020130014024A KR20130014024A KR20140100805A KR 20140100805 A KR20140100805 A KR 20140100805A KR 1020130014024 A KR1020130014024 A KR 1020130014024A KR 20130014024 A KR20130014024 A KR 20130014024A KR 20140100805 A KR20140100805 A KR 20140100805A
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Abstract

본 발명은 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치는, 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하는 감지부; 상기 감지된 상기 적어도 하나의 자전거에 기초하여 감지 데이터를 생성하는 데이터 생성부; 상기 신호 교차로에 설치된 신호등의 제 1 점등 제어 신호를 신호 관리 서버로부터 수신하여 수집하는 수집부; 상기 감지 데이터와 상기 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 상기 신호 교차로에 상기 적어도 하나의 자전거가 위치한 경우, 상기 적어도 하나의 자전거가 상기 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출하는 산출부; 및 상기 자전거 녹색 점등 시간에 대응하는 상기 자전거 녹색 신호가 상기 신호등에서 점등되도록 상기 신호등의 제 2 점등 제어 신호를 전송하는 전송부를 포함한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하고, 자전거가 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출함으로써, 도로상에서 자전거가 하나의 교통 수단으로 활용될 수 있다.

Description

자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRAFFIC SIGNAL LAMP USING BICYCLE SIGNAL THEREOF}
본 발명은 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자전거를 하나의 교통 수단으로 인식할 수 있고, 자전거를 위한 신호 체계를 제공할 수 있는 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 자전거의 보급과 이용이 점진적으로 확대됨에 따라, 자전거가 도로를 이용하는 사례가 증가하고 있으며, 자전거가 하나의 교통 수단으로 대중화되면서 자전거를 위한 신호 체계가 마련되고 있는 추세이다.
자전거를 위한 신호 체계를 제공하는 방법과 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제2011-0122023호에는 자전거 식별 정보를 인식하여, 자전거의 주행 방향 및 주행 속도를 계산하고, 자전거 신호등을 점등 또는 소등을 제어하는 방법이 개시되어 있다.
다만, 자전거를 위한 신호 체계를 제공하는 방법을 제공함에 있어서, 전국의 교차로마다 자전거에 부착된 식별 태그를 인식할 수 있는 리더기를 설치해야 하므로 그 비용이 증가할 수 있고, 자전거의 속도 등에 의해 식별 태그가 인식되지 않는 경우 자동차와의 충돌 위험이 발생할 수 있다. 또한, 전국의 모든 자전거에 식별 태그를 부착한다는 것은 현실적으로 불가능한 일이다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자전거를 하나의 교통 수단으로 인식할 수 있고, 자전거를 위한 신호 체계를 제공할 수 있는 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치는, 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하는 감지부; 상기 감지된 상기 적어도 하나의 자전거에 기초하여 감지 데이터를 생성하는 데이터 생성부; 상기 신호 교차로에 설치된 신호등의 제 1 점등 제어 신호를 신호 관리 서버로부터 수신하여 수집하는 수집부; 상기 감지 데이터와 상기 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 상기 신호 교차로에 상기 적어도 하나의 자전거가 위치한 경우, 상기 적어도 하나의 자전거가 상기 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출하는 산출부; 및 상기 자전거 녹색 점등 시간에 대응하는 상기 자전거 녹색 신호가 상기 신호등에서 점등되도록 상기 신호등의 제 2 점등 제어 신호를 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 감지부는 상기 신호 교차로에 설치되어 상기 적어도 하나의 자전거를 촬영할 수 있는 적어도 하나의 촬상 수단 및 상기 적어도 하나의 자전거를 감지할 수 있는 감지 수단을 포함한다.
상기 감지 수단은, 상기 신호 교차로에 설치되어 상기 적어도 하나의 자전거를 감지하는 루프 감지기(Loop Detector); 및 상기 적어도 하나의 자전거의 무게를 측정하는 감지 센서를 포함하고, 상기 감지 센서는, 압전 센서, 압력 센서, 무게 센서, 중량 센서 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
상기 감지 센서는 상기 신호 교차로와 상기 신호등 사이의 도로면 하부에 일정 공간을 가지고 설치될 수 있다.
상기 산출부는 상기 자전거 녹색 점등 시간을 하기 수학식에 의해 산출할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, Gb ,i는 상기 자전거 녹색 점등 시간이고, Lb는 상기 신호 교차로의 횡단 거리이고, Vb는 자전거의 평균 속도이고, li ,1은 상기 적어도 하나의 자전거가 출발하는데 걸리는 출발손실시간이고, i는 상기 신호등의 현재 신호 데이터를 의미한다.
상기 산출부는 상기 자전거 녹색 점등 시간을 포함한 총 녹색 점등 시간을 하기 수학식에 의해 산출할 수 있다.
Figure pat00002
여기서, G'o ,i는 총 녹색 점등 시간이고, Gb ,i는 자전거 녹색 점등 시간이고, Go,i는 차량 녹색 점등 시간이고, Yi는 자전거 황색 점등 시간, AR은 자전거 적색 점등 시간을 의미한다.
상기 산출부는 실제 녹색 점등 시간을 하기 수학식에 의해 산출할 수 있다.
여기서, GΦ,i는 실제 녹색 점등 시간이고, G'o ,i는 총 녹색 점등 시간이고, Gp,i는 보행자 보행 시간을 의미한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치에서 실행되는 신호등 제어 방법에 있어서, 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하는 단계; 상기 감지된 상기 적어도 하나의 자전거에 기초하여 감지 데이터를 생성하는 단계; 상기 신호 교차로에 설치된 신호등의 제 1 점등 제어 신호를 신호 관리 서버로부터 수신하여 수집하는 단계; 상기 감지 데이터와 상기 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 상기 신호 교차로에 상기 적어도 하나의 자전거가 위치한 경우, 상기 적어도 하나의 자전거가 상기 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출하는 단계; 및 상기 자전거 녹색 점등 시간에 대응하는 상기 자전거 녹색 신호가 상기 신호등에서 점등되도록 신호등의 제 2 점등 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 자전거 녹색 점등 시간은 하기 수학식에 의해 산출된다.
Figure pat00004
여기서, Gb ,i는 상기 자전거 녹색 점등 시간이고, Lb는 상기 신호 교차로의 횡단 거리이고, Vb는 자전거의 평균 속도이고, li ,1은 상기 적어도 하나의 자전거가 출발하는데 걸리는 출발손실시간이고, i는 상기 신호등의 현재 신호 데이터를 의미한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치에서 실행되는 신호등 제어 방법에 있어서, 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하는 단계; 상기 감지된 상기 적어도 하나의 자전거에 기초하여 감지 데이터를 생성하는 단계; 상기 신호 교차로에 설치된 신호등의 제 1 점등 제어 신호를 신호 관리 서버로부터 수신하여 수집하는 단계; 상기 감지 데이터와 상기 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 상기 신호 교차로에 상기 적어도 하나의 자전거가 위치한 경우, 상기 적어도 하나의 자전거가 상기 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출하는 단계; 및 상기 자전거 녹색 점등 시간에 대응하는 상기 자전거 녹색 신호가 상기 신호등에서 점등되도록 신호등의 제 2 점등 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 자전거 녹색 점등 시간은 하기 수학식에 의해 산출된다.
Figure pat00005
여기서, Gb ,i는 상기 자전거 녹색 점등 시간이고, Lb는 상기 신호 교차로의 횡단 거리이고, Vb는 자전거의 평균 속도이고, li ,1은 상기 적어도 하나의 자전거가 출발하는데 걸리는 출발손실시간이고, i는 상기 신호등의 현재 신호 데이터를 의미한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하고, 자전거가 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출함으로써, 도로상에서 자전거가 하나의 교통 수단으로 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치를 설명하기 위한 구현 실시예이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 시스템에 포함된 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 시스템(1)은 신호 관리 서버(100), 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치(300) 및 신호등(400)을 포함할 수 있다.
이때, 도 1의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(network, 200)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 네트워크(200)를 통하여 신호 관리 서버(100)와 신호등 제어 장치(300)가 연결될 수 있다. 또한, 신호등 제어 장치(300)는 네트워크(200)를 통하여 신호등(400)과 연결될 수 있다. 네트워크(200)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(200)의 일 예는, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 3G, 4G, LTE, Wi-Fi 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 또한, 도 1에 개시된 신호 관리 서버(100), 신호등 제어 장치(300) 및 신호등(400)은 도 1에 도시된 것들로 한정 해석되는 것은 아니다.
신호 관리 서버(100)는 일정 영역 또는 전국의 신호등을 제어하기 위한 제 1 점등 제어 신호를 신호등 제어 장치(300)로 송신할 수 있다. 이때, 신호등(400)은 복수개로 구비될 수 있는데, 신호 관리 서버(100)는 적어도 하나의 신호등(400) 각각에 식별 번호를 부여하여 관리할 수 있다. 또한, 신호 관리 서버(100)는 적어도 하나의 신호등(400)의 제 1 점등 제어 신호와 적어도 하나의 신호등(400)의 식별 번호를 매핑하여 저장하는 방식으로 관리할 수도 있다.
또한, 신호 관리 서버(100)는 CCTV 등의 영상을 통하여 교통량 및 정체 구간 등을 인지하고, 해당 교통량 및 정체 구간에 기초하여 적어도 하나의 신호등(400)을 제어하는 제 1 점등 제어 신호를 적응적으로 변경할 수도 있다.
이때, 신호 관리 서버(100)는 네트워크(200)를 통하여 원격지의 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다.
신호등 제어 장치(300)는 신호 관리 서버(100)로부터 전송된 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 적어도 하나의 신호등(400)을 제어할 수 있다. 이때, 신호등 제어 장치(300)는 차량의 흐름을 원활하기 위하여 차량의 진행 또는 정지 등의 제 1 점등 제어 신호를 적어도 하나의 신호등(400)으로 전송하는 것뿐만 아니라, 자전거가 도로를 이용하는 경우도 고려한다. 즉, 신호등 제어 장치(300)는 자전거와 차량 모두의 흐름을 제어하기 위하여 차량과 자전거의 진행 또는 정지 등의 제 2 점등 제어 신호를 적어도 하나의 신호등(400)으로 전송할 수 있다.
이때, 자전거는 차량과 같이 항상 도로상에 존재하는 객체가 아니므로, 제 2 점등 제어 신호는 신호등 제어 장치(300)에서 생성할 수 있다. 따라서, 제 2 점등 제어 신호는 신호 관리 서버(100) 보다는 보다 국지적인 제어 시스템인 신호등 제어 장치(300)에서 생성된다. 다만, 본 일 실시예에 한정되는 것은 아니고, 신호 관리 서버(100)에서 제 2 점등 제어 신호를 생성할 수도 있다.
신호등 제어 장치(300)는 네트워크(200)를 통하여 원격지의 서버에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 제어반, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 또한, 신호등 제어 장치(300)는 네트워크(200)를 통해 원격지의 서버에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 신호등 제어 장치(300)는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
신호등(400)은 적어도 하나, 즉 복수개 설치될 수 있다. 이때, 신호등(400)은 적색, 황색, 녹색 등의 디스플레이를 포함하는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등(400)은 자전거 형상의 이미지가 점등되도록 제어될 수 있다.
예를 들어, 신호등(400)이 차량을 위한 신호등으로 동작하는 경우, 녹색 부분의 디스플레이가 모두 점등되고, 신호등(400)이 자전거를 위한 신호등으로 동작하는 경우, 녹색 부분의 디스플레이 중 자전거 형상의 디스플레이만이 점등되는 방식일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치를 설명하기 위한 구현 실시예이다.
도 2를 참조하면, 신호등 제어 장치(300)는 감지부(310), 데이터 생성부(330), 수집부(350), 산출부(370) 및 전송부(390)를 포함한다.
감지부(310)는 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지할 수 있다. 이때, 감지부(310)는 신호 교차로 또는 그 주위에 설치되고, 적어도 하나의 자전거를 촬영할 수 있는 적어도 하나의 촬상 수단 및 적어도 하나의 자전거를 감지할 수 있는 감지 수단(미도시)을 포함한다.
감지 수단은 신호 교차로에 설치되어 적어도 하나의 자전거를 감지하는 루프 감지기(Loop Detector) 및 적어도 하나의 자전거의 무게를 측정하는 감지 센서를 포함할 수 있다. 이때, 감지 센서는 압전 센서, 압력 센서, 무게 센서, 중량 센서 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
루프 감지기와 감지 센서는 신호 교차로와 신호등 사이의 도로면 하부에 일정 공간을 가지고 설치될 수 있다. 예를 들어, 차량이 정지하는 선이 있다고 가정하면, 해당 선 앞쪽으로 일정 공간을 가지고 설치될 수 있고, 일정 공간은 적어도 하나의 자전거가 위치할 수 있는 너비와 길이를 가질 수 있다.
이때, 일정 공간이 차량의 정지선 앞쪽으로 설치되는 이유는, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 제어 장치(300)가 차량의 통과 신호를 표시하기 전에 자전거의 통과 신호를 먼저 표시하기 때문이다. 이와 동일한 이유로, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 제어 장치(300)가 차량의 통과 신호를 표시한 후에 자전거의 통과 신호를 나중에 표시하는 경우에는, 차량의 정지선 뒷쪽으로 일정 공간이 마련될 수 있다. 일정 공간의 위치는 자전거의 통과 신호의 개시 시점에 따라 변경될 수 있다.
데이터 생성부(330)는 감지된 적어도 하나의 자전거에 기초하여 감지 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 감지 데이터는 감지 수단이 촬상 수단인 경우 이미지로부터 추출될 수도 있고, 감지 수단이 무게 센서 등의 각종 센서인 경우에는 해당 데이터에 기초하여 추출될 수도 있다.
수집부(350)는 신호 교차로에 설치된 신호등(400)의 제 1 점등 제어 신호를 신호 관리 서버(100)로부터 수신하여 수집한다. 이때, 수집부(350)는 일정 주기로 신호등(400)의 제 1 점등 제어 신호를 수신할 수도 있고, 실시간으로 신호등(400)의 제 1 점등 제어 신호를 수신할 수도 있다.
산출부(370)는 감지 데이터와 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 신호 교차로에 적어도 하나의 자전거가 위치한 경우, 적어도 하나의 자전거가 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출한다. 이때, 산출부(370)는 자전거 녹색 점등 시간을 하기 수학식 1에 의해 산출할 수 있다.
Figure pat00006
여기서, Gb ,i는 상기 자전거 녹색 점등 시간이고, Lb는 상기 신호 교차로의 횡단 거리이고, Vb는 자전거의 평균 속도이고, li ,1은 상기 적어도 하나의 자전거가 출발하는데 걸리는 출발손실시간이고, i는 상기 신호등의 현재 신호 데이터를 의미한다.
이때, 사람이 신호등(400)의 점등을 시각적으로 인지하고 행동하기까지 지연 시간이 소요될 수 있기 때문에, 수학식 1의 우측단에 li ,1을 더해준다.
도 3a를 참조하면, 감지부(310)가 차량의 정지선 앞쪽에 설치된 구현예를 나타낼 수 있다. 이때, 감지부(310) 내에는 적어도 하나의 자전거가 위치할 수 있고, 적어도 하나의 자전거가 신호 교차로를 횡단하는 거리는 Lb로 나타낸다. 도 3a의 (a)는 적어도 하나의 자전거가 직진하는 경우의 거리를 설명하기 위한 도면이고, (b)는 적어도 하나의 자전거가 좌회전하는 경우의 거리를 설명하기 위한 도면이다.
이와 같이, 적어도 하나의 자전거가 직진을 해야 하는지 또는 좌회전을 해야 하는지에 따라 횡단 거리는 달라질 수 있고, 이에 따라 자전거 녹색 점등 시간은 변경될 수 있다.
도 3b의 (a)는 종래의 신호등을 설명하기 위한 도면이고, (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등(400)을 설명하기 위한 도면이다. 도 3b의 (b)의 왼쪽을 참조하면, 신호등(400)이 자전거를 위한 신호등으로 동작하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 3b의 (b)의 오른쪽을 참조하면, 신호등(400)이 차량을 위한 신호등으로 동작하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
기존의 신호등은 대부분 DOT 형태의 LED로 구성되어 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거의 이미지를 표현하기 위해서는 복수개의 LED 중 자전거의 이미지에 해당하는 LED는 점등하고, 그 외의 LED는 소등하는 형식으로 제어함으로써 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등(400)은 기존의 신호등을 교체하지 않더라도 점등 제어만으로도 구현될 수 있다.
또한, 산출부(370)는 자전거 녹색 점등 시간을 고려할 때, 자전거의 대수를 고려하여 시간을 증감시킬 수 있다. 예를 들어, 감지 수단이 중량 센서나 무게 센서 등으로 구성된 경우를 가정하자. 이때, 자전거와 사람의 평균 무게가 80kg, 오차율이 ±20%로 설정되었다고 하면, 감지 수단에서 170kg를 감지한 경우, 산출부(370)는 2 대의 자전거가 있다고 판단할 수 있다.
또는, 감지 수단이 촬상 수단으로 구성된 경우, 객체 인식 기법 등을 사용하여 객체의 수를 파악할 수도 있다. 이때, 촬상 수단은 예를 들면 CCTV일 수 있다. 또한, 객체 인식 기법은 촬상 수단을 통하여 얻어지는 영상 또는 이미지로부터, 인지하고자 하는 객체의 프레임 또는 패턴을 기준으로 유사도를 판단하고, 유사도가 높은 객체를 목적 객체로 파악하는 기법으로서, 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.
산출부(370)는 감지 수단으로 감지된 자전거의 대수를 이용하여, 자전거 녹색 점등 시간을 산출할 때, 거리, 속도, 출발손실시간의 변수 외에, 자전거의 대수의 변수를 더 추가하여 자전거의 대수가 많으면 자전거 녹색 점등 시간을 증가시키고, 자전거의 대수가 적으면 자전거 녹색 점등 시간을 감소시킬 수 있다. 이때, 자전거 녹색 점등 시간 증감의 기준은 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 산출부(370)는 자전거 녹색 점등 시간을 포함한 총 녹색 점등 시간을 하기 수학식 2에 의해 산출할 수 있다.
Figure pat00007
여기서, G'o ,i는 총 녹색 점등 시간이고, Gb ,i는 자전거 녹색 점등 시간이고, Go,i는 차량 녹색 점등 시간이고, Yi는 자전거 황색 점등 시간, AR은 자전거 적색 점등 시간을 의미한다.
즉, 총 녹색 점등 시간은 자전거 녹색 점등 시간과 차량 녹색 점등 시간 등을 포함하여 산출될 수 있다.
또한, 산출부(370)는 실제 녹색 점등 시간을 하기 수학식 3에 의해 산출할 수 있다.
Figure pat00008
여기서, GΦ,i는 실제 녹색 점등 시간이고, G'o ,i는 총 녹색 점등 시간이고, Gp,i는 보행자 보행 시간을 의미한다.
이때, 실제 녹색 점등 시간은, TOD(Transit-Oriented Development) 방식이나 감응식 방식 등에 기초하여 산출될 수 있다. 이때, TOD 방식의 경우, 최적화 기법을 이용하여 신호 계획을 계산하는 방식이고, 감응식 방식의 경우, 최적의 신호 계획 구현이 가능하도록 신호 제어 변수를 설정하는 방식이다. 이때, 직진 이동류의 경우, 특정 주기에 수학식 3과 같이 보행자의 최소 횡단 시간의 만족 여부와, 미리 계산되었거나 실시간으로 추정된 현재 조건에서의 최적의 신호 계획을 확인하여 적용할 수 있다.
전송부(390)는 자전거 녹색 점등 시간에 대응하는 자전거 녹색 신호가 신호등(400)에서 점등되도록 신호등(400)으로 제 2 점등 제어 신호를 전송한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 시스템에 포함된 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 4를 통해 본 발명의 일 실시예에 따라 신호가 송수신되는 과정의 일 예를 설명할 것이나, 이와 같은 실시예로 본원이 한정 해석되는 것은 아니며, 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따라 도 4에 도시된 데이터가 송수신되는 과정이 변경될 수 있음은 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하다.
도 4를 참조하면, 신호등 제어 장치(300)는 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하고(S410), 감지 데이터를 생성한다(S420).
그리고, 신호등 제어 장치(300)는 신호 관리 서버(100)로 신호등(400)의 제 1 점등 제어 신호를 요청하면(S431), 신호 관리 서버(100)는 신호등(400)의 제 1 점등 제어 신호를 신호등 제어 장치(300)로 전송한다.
이때, 신호등 제어 장치(300)는 신호 교차로에 자전거가 존재하는지의 여부를 파악한다(S440). 만일, 자전거가 신호 교차로에 존재하지 않는 경우, 신호등(400)으로 정상 제어 신호를 전송하고(S441), 신호등(400)은 정상 제어 신호에 따라 점등된다.
반면, 신호 교차로에 적어도 하나의 자전거가 위치하는 경우(S440), 신호등 제어 장치(300)는 적어도 하나의 자전거가 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출한다(S450).
또한, 신호등 제어 장치(300)는 자전거 녹색 시간을 포함한 총 녹색 점등 시간을 산출하고(S460), 실제 녹색 점등 시간을 산출한다(S470). 그리고, 신호등의 제 2 점등 제어 신호를 신호등(400)으로 전송한다(S480).
신호등(400)은 전송된 제 2 점등 제어 신호에 기초하여 점등된다(S490).
이와 같은 도 4의 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 3을 통해 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
상술한 단계들(S410~S490)간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 단계들(S410~S490)간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 단계들은 동시에 실행될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하고(S510), 감지된 적어도 하나의 자전거에 기초하여 감지 데이터를 생성한다(S520).
그리고 나서, 신호 교차로에 설치된 신호등의 제 1 점등 제어 신호를 신호 관리 서버로부터 수신하여 수집한다(S530).
또한, 감지 데이터와 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 신호 교차로에 적어도 하나의 자전거가 위치한 경우, 적어도 하나의 자전거가 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출한다(S540).
마지막으로, 자전거 녹색 점등 시간에 대응하는 자전거 녹색 신호가 신호등에서 점등되도록 신호등의 제 2 점등 제어 신호를 전송한다(S550).
이와 같은 도 5의 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하고, 자전거가 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출함으로써, 도로상에서 자전거가 하나의 교통 수단으로 활용될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하는 감지부;
    상기 감지된 상기 적어도 하나의 자전거에 기초하여 감지 데이터를 생성하는 데이터 생성부;
    상기 신호 교차로에 설치된 신호등의 제 1 점등 제어 신호를 신호 관리 서버로부터 수신하여 수집하는 수집부;
    상기 감지 데이터와 상기 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 상기 신호 교차로에 상기 적어도 하나의 자전거가 위치한 경우, 상기 적어도 하나의 자전거가 상기 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출하는 산출부; 및
    상기 자전거 녹색 점등 시간에 대응하는 상기 자전거 녹색 신호가 상기 신호등에서 점등되도록 상기 신호등의 제 2 점등 제어 신호를 전송하는 전송부
    를 포함하고,
    상기 감지부는 상기 신호 교차로에 설치되어 상기 적어도 하나의 자전거를 촬영할 수 있는 적어도 하나의 촬상 수단 및 상기 적어도 하나의 자전거를 감지할 수 있는 감지 수단을 포함하는 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 수단은,
    상기 신호 교차로에 설치되어 상기 적어도 하나의 자전거를 감지하는 루프 감지기(Loop Detector); 및
    상기 적어도 하나의 자전거의 무게를 측정하는 감지 센서를 포함하고,
    상기 감지 센서는,
    압전 센서, 압력 센서, 무게 센서, 중량 센서 중 적어도 하나로 구성되는 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지 센서는 상기 신호 교차로와 상기 신호등 사이의 도로면 하부에 일정 공간을 가지고 설치되는 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 산출부는 상기 자전거 녹색 점등 시간을 하기 수학식에 의해 산출하는 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치:
    Figure pat00009

    여기서, Gb,i는 상기 자전거 녹색 점등 시간이고, Lb는 상기 신호 교차로의 횡단 거리이고, Vb는 자전거의 평균 속도이고, li,1은 상기 적어도 하나의 자전거가 출발하는데 걸리는 출발손실시간이고, i는 상기 신호등의 현재 신호 데이터를 의미한다.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 산출부는 상기 자전거 녹색 점등 시간을 포함한 총 녹색 점등 시간을 하기 수학식에 의해 산출하는 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치:
    Figure pat00010

    여기서, G'o ,i는 총 녹색 점등 시간이고, Gb ,i는 자전거 녹색 점등 시간이고, Go,i는 차량 녹색 점등 시간이고, Yi는 자전거 황색 점등 시간, AR은 자전거 적색 점등 시간을 의미한다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 산출부는 실제 녹색 점등 시간을 하기 수학식에 의해 산출하는 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치:
    Figure pat00011

    여기서, GΦ,i는 실제 녹색 점등 시간이고, G'o ,i는 총 녹색 점등 시간이고, Gp,i는 보행자 보행 시간을 의미한다.
  7. 자전거 신호를 이용한 신호등 제어 장치에서 실행되는 신호등 제어 방법에 있어서,
    신호 교차로에 위치한 적어도 하나의 자전거를 감지하는 단계;
    상기 감지된 상기 적어도 하나의 자전거에 기초하여 감지 데이터를 생성하는 단계;
    상기 신호 교차로에 설치된 신호등의 제 1 점등 제어 신호를 신호 관리 서버로부터 수신하여 수집하는 단계;
    상기 감지 데이터와 상기 제 1 점등 제어 신호에 기초하여, 상기 신호 교차로에 상기 적어도 하나의 자전거가 위치한 경우, 상기 적어도 하나의 자전거가 상기 신호 교차로를 통과할 수 있는 자전거 녹색 점등 시간을 산출하는 단계; 및
    상기 자전거 녹색 점등 시간에 대응하는 상기 자전거 녹색 신호가 상기 신호등에서 점등되도록 신호등의 제 2 점등 제어 신호를 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 자전거 녹색 점등 시간은 하기 수학식에 의해 산출되는 신호등 제어 방법:
    Figure pat00012

    여기서, Gb ,i는 상기 자전거 녹색 점등 시간이고, Lb는 상기 신호 교차로의 횡단 거리이고, Vb는 자전거의 평균 속도이고, li ,1은 상기 적어도 하나의 자전거가 출발하는데 걸리는 출발손실시간이고, i는 상기 신호등의 현재 신호 데이터를 의미한다.
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