KR20180046131A - 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

보행자의 휴대단말기를 인식하여 횡단보도 이용 요청신호를 생성하고 생성된 이용 요청신호를 전송하는 보행자 인식장치 및 보행자 인식장치로부터 전달된 이용 요청신호에 따라 횡단보도 신호등의 점등을 제어하는 신호등 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 및 그 제어방법이 개시된다.

Description

보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 및 그 제어방법{A smart signal sharing system for the warlk safety and the effect of siganl operation and method for controlling the same}

본 발명은 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 횡단보도를 이용하는 보행자의 안전을 도모할 수 있는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 교통 신호등은 도로에 설치되어 차량들의 주행을 원활하게 조정해 주는 차량용 신호등과, 보행자들이 안전하게 도로를 횡단할 수 있도록 하기 위한 보행자신호등으로 구분된다.

이러한 신호등은 일정한 주기를 가지고 전환되는 신호체계로 구성되고, 통상의 속도로 주행하는 차량이 이어지는 교차로에서도 연속적인 주행신호를 받아서 멈추지 않고 주행할 수 있도록 함을 원칙으로 설정된다.

그리고 서로 교차 또는 연결되는 도로의 신호체계가 가장 원활한 주행이 이루어지도록 신호체계를 설정한다.

이와 같이 차량의 주행신호를 연속적으로 받을 수 있도록 시간을 계산하여 신호체계를 구성하므로, 보행자 신호는 해당장소에서 일정하게 고정된 시간 동안만 켜지게 된다.

한편, 종래에는 보행자를 위해 신호등 기둥에 보행자 버튼을 설치하고, 보행자가 그 보행자 버튼을 수동조작할 경우, 횡단보도에서의 보행자 녹색 신호등이 점등되도록 하였다. 즉, 상기와 같이 보행자신호등에 설치되는 보행자 버튼은 차량 통행이 잦고 유동인구가 많은 장소보다는, 국도나 간선도로에서 평소에는 보행자가 거의 없어 차량 통행을 원활하게 할 필요로 있는 장소에서 많이 활용되는 것이다.

그러나 상기와 같은 보행자 버튼은 횡단보도에서 멀리 떨어진 위치에 설치되므로, 보행자가 횡단보도 앞에서 자리를 이동하여 동작시켜야 하는 불편함이 있다.

또한, 종래 보행자 버튼은 보행자가 소정의 압력을 가하여 누를 때 그 누름 상태가 제대로 이루어졌는지는 녹색 신호등의 점등이 이루어져야만 확인할 수 있는 관계로, 만약 누름이 이루어진 보행자 버튼이 고장상태인 경우 보행자는 마냥 보행자 신호등이 녹색 신호등으로 점등될 때까지 원인도 모른 체 기다려야 하는 불편함이 따랐다.

또한, 종래 보행자 신호등은 횡단보도에 대기하고 있는 대기자의 수에 상관없이 버튼누름신호에 따라서 신호등이 녹색으로 바뀌게 되므로, 다수의 보행자가 일장 간격으로 사용할 경우 도로 차량의 원활한 흐름을 방해하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 횡단보도 신호등은 미리 설정된 시간만 녹색등으로 점등되었다가 소등되므로 노약자 등이 횡단보도를 다 건너기 전에 소등될 경우 이를 인지하지 못하는 차량에 의해 교통사고가 발생하는 위험이 있다.

또한, 차량 및 보행자의 이용이 적은 횡단보도에서 횡단보도를 건너는 사람에 대한 뺑소니사고 발생량이 다른 지역에 비하여 상대적으로 많기 때문에, 이를 방지하고, 뺑소니 사고차량을 쉽게 추적할 수 있는 시스템의 개발이 절실한 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2006-0031435

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 차량의 흐름을 원활하게 유지하면서도 보행자의 안전을 확보하여 보행자 신호등을 효율적으로 운영할 수 있도록 된 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 및그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템은, 보행자의 휴대단말기를 인식하여 횡단보도 이용 요청신호를 생성하고, 생성된 이용 요청신호를 전송하는 보행자 인식장치; 상기 보행자 인식장치로부터 전달된 상기 이용 요청신호에 따라 횡단보도 신호등의 점등을 제어하는 신호등 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보행자 인식장치는, 상기 횡단보도에 인접된 인도에 설치되는 장치 본체; 상기 장치 본체에 설치되어 상기 횡단보도 주변의 보행자를 인식하는 보행자 인식센서; 상기 장치 본체에 설치되어 상기 휴대단말기와의 근거리 통신을 통해 상기 휴대단말기를 인식하고, 상기 휴대단말기로부터 전달되는 이용 요청신호를 수신하는 근거리 통신모듈; 통신망을 이용하여 상기 휴대단말기 및 상기 신호등 제어기와 데이터 통신을 위한 메인 통신모듈; 상기 장치 본체에 설치되어 오디오신호를 출력하는 오디오신호 출력부; 상기 장치 본체에 설치되는 조명등; 및 상기 보행자 인식센서 및 상기 근거리 통신모듈을 통해 확인된 정보를 근거로 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하고, 상기 오디오신호 출력부와 조명등의 동작을 제어하여 상기 횡단보도 이용 안내정보를 제공하고, 상기 메인 통신모듈을 통해 상기 신호등 제어기로 상기 횡단보도 이용 요청신호를 전송하도록 제어하는 장치 제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보행자 인식장치는, 상기 장치 본체에 설치되어 상기 횡단보도를 촬영하는 카메라; 상기 인도에서 횡단보도로 진입하는 보행자를 감지하는 경계선 감지센서; 및 상기 장치 본체에 설치되어 터치 동작을 감지하여 상기 이용 요청신호를 생성하는 버튼;을 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제어부는 설정된 시간 동안 설정된 범위 내에서 상기 휴대단말기 또는 보행자가 지속 감지된 경우에만 상기 생성된 횡단보도 이용 요청신호를 유지하여 연장하는 것이 좋다.

또한, 상기 제어부는 상기 메인 통신모듈을 통한 무선통신을 이용하여 상기 횡단보도를 건너는 보행자의 휴대단말기 위치를 인식하고, 상기 보행자의 휴대단말기의 위치를 근거로 하여 상기 보행자의 횡단보도 통과 예상시간을 산출하여 상기 신호등 제어기로 녹색등 점등 연장시간을 요청하는 것이 좋다.

또한, 상기 제어부는 상기 근거리 통신모듈을 통해 획득된 보행자 정보(나이, 성별)를 근거로 하여 횡단보도 통과 예상시간을 산출하고, 산출된 통과 예상시간에 대응하여 상기 신호등 제어기로 신호등 녹색등 점등시간을 요청하는 것이 좋다.

또한, 상기 휴대단말기로 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하기 위한 횡단보도 사용앱을 제공하고, 상기 횡단보도 이용앱을 사용하는 휴대단말기 사용자 정보를 저장 관리하는 앱서버를 더 포함하고, 상기 보행자 인식장치는 상기 횡단보도 이용앱이 설치된 휴대단말기를 인식하여 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하여 상기 신호등 제어기로 전송하는 것이 좋다.

또한, 통신망을 통해 상기 보행자 인식장치에서 생성되는 횡단보도 이용 요청신호정보를 수집하고, 수집된 정보를 도로정보와 매칭시켜 저장 및 관리하는 관제서버; 상기 관제서버에서 수집된 횡단보도 이용 요청정보를 수신하고, 수신된 횡단보도 이용 요청정보를 교통정보 수신용 단말기로 제공하는 교통정보 제공서버;를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 교통정보 제공서버는, 상기 횡단보도 이용 요청정보가 발생된 횡단보도로 접근하는 차량의 운전자 휴대단말기 또는 차량 장착용 단말기로 횡단보도 이용정보를 제공하는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 제어방법은, 횡단보도에 인접 설치된 보행자 인식장치에서 보행자를 인식하여 횡단보도 이용 요청신호를 생성하는 단계; 생성된 횡단보도 이용 요청신호를 신호등 제어기로 전송하는 단계; 수신된 횡단보도 이용 요청신호를 근거로 상기 신호등 제어기가 신호등의 점등을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 횡단보도 이용 요청신호 생성단계는, 상기 보행자 인식장치의 근거리 통신모듈을 통해 상기 보행자 단말기를 인식하는 제1감지단계; 상기 보행자 인식장치에 설치되는 보행자 감지센서를 통해 횡단보도 주변의 설정된 범위 내에서 보행자를 감지하는 제2감지단계; 및 상기 보행자 인식장치에 설치된 버튼의 동작 신호를 감지하는 제3감지단계; 중에서 적어도 어느 한 감지단계를 포함하고, 상기 보행자 인식장치의 메인 제어부는 상기 제1 내지 제3감지단계 중 어느 한 단계의 진행시 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 메인 제어부는, 상기 횡단보도 이용 요청신호 생성 후, 설정된 범위 내에서 설정된 시간 동안 상기 보행자 또는 휴대단말기의 위치변동이 없는 경우, 상기 횡단보도 이용 요청신호를 유효신호로 유지하여 상기 신호등 제어기로 전송하는 것이 좋다.

또한, 상기 신호등의 녹색 점등시 상기 보행자의 휴대단말기와의 근거리통신을 통해 보행자의 위치를 확인하는 단계; 상기 횡단보도 상에서의 보행자 위치를 근거로 하여 횡단 예상시간을 재산출하는 단계; 및 상기 재산출된 횡단 예상시간을 설정된 횡단 예상시간과 비교하여 상기 신호등의 녹색 점등시간의 연장 여부를 확인하는 단계;를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 보행자 인식장치에서 생성된 횡단보도 이용 요청신호를 원격의 관제서버로 전송하는 단계; 상기 관제서버에 저장된 횡단보도 이용 요청신호를 교통신호 제공서버로 제공하는 단계; 상기 교통신호 제공서버에서 횡단보도로 접근하는 차량 운전자의 휴대단말기 또는 차량장착형 단말기로 횡단보도 이용 대기자 정보를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것이 좋다.

본 발명에 따르면, 횡단보도에 인접한 위치에 보행자 인식장치를 설치하여 버튼조작 또는 휴대단말기에 의한 근접 터치를 통해 횡단보도 이용을 요청할 수 있다.

따라서 종래와 같이 횡단보도에서 멀리 이격된 위치에 배치된 버튼을 조작하는 불편함을 없애고, 오염되거나 작동불능 상태의 버튼으로 인한 이용률 저하를 방지할 수 있다.

또한, 횡단보도 이용 대기자의 정보와 대기자 수 등을 감안하여 횡단보도 녹색등의 점등시간을 탄력적으로 운영할 수 있게 되어 횡단보도를 안정하게 이용할 수 있게 된다.

또한, 횡단보도 이용 대기자에 대한 정보를 수집하고 분석하여 교통정책에 반영할 수 있음은 물론, 교통정보 제공서버를 통해 운전자에게 제공하여 줄 수 있다. 따라서, 운전자는 횡단보도 이용 대기자의 유무를 사전에 인지하여 안전운전을 할 수 있어 횡단보도에서의 인명사고를 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보행자 인식장치를 발췌하여 보인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 보행자 인식장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4는 횡단보도 신호등이 녹색 점등시의 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 횡단보도 이용 대기자의 정보를 접근차량으로 제공하는 상태를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템에 대해 자세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보행자 신호등 제어 시스템(100)은, 보행자 인식장치(200), 신호등 제어기(300), 앱서버(400), 관제서버(500), 교통정보 제공서버(600), 지자체 관리서버(700)를 구비한다.

상기 보행자 인식장치(200)는 도로(10)의 횡단보도(12)에 인접된 인도(20)에 설치되는 장치 본체(210), 보행자 인식센서(221), 경계선 감지센서(223), 제1통신모듈(231), 제2통신모듈(232), 오디오신호 출력부(240), 조명등(250), 카메라(260), 버튼스위치(270) 및 장치 제어부(280)를 구비한다.

상기 장치 본체(210)는 도시된 바와 같이, 횡단보도(12)와 인도(20)의 경계부분에 설치되며, 지면으로부터 소정 높이로 기둥의 형태로 설치될 수 있다. 장치 본체(210)는 도로에 일부분이 매설된 상태로 고정 설치되며, 전원케이블을 통해 외부로부터 전력을 공급받을 수 있도록 설치된다.

상기 보행자 인식센서(221)는 장치 본체(210)에 설치되어 일정 범위 내로 진입한 사람을 감지한다. 이러한 보행자 인식센서(221)는 열감지센서, 모션감지센서 등을 포함할 수 있다. 이러한 보행자 인식센서(221)는 장치 본체(210)의 둘레에 일정 간격으로 복수 설치될 수 있다.

상기 경계선 감지센서(223)는 장치 본체(210)에 설치되며, 바람직하게는 한 쌍이 서로 장치 본체(210)의 양측에 설치되어 인도(20)에서 도로(10) 측 횡단보도로 진입하는 사람을 감지한다. 이러한 경계선 감지센서(223)는 초음파센서, 레이저센서 등을 포함할 수 있다. 따라서, 장치 제어부(280)는 횡단보도 신호등이 적색일 때, 경계선 감지센서(223)에서 감지신호가 전달되면, 사용자에게 무단횡단 등을 경고하는 경고 메시지를 오디오신호 출력부(240)를 출력하도록 제어하여 사고를 방지할 수 있다. 특히, 시각 장애인에게 경각심을 심어 주고 적당한 거리를 유지하도록 할 수 있다.

제1통신모듈(231)은 장치 본체(210)에 설치되어 보행자의 휴대단말기(50)와의 근거리 통신을 통해 휴대단말기(50)를 인식하고, 휴대단말기(50)로부터 전달되는 신호를 수신한다. 제1통신모듈(231)은 블루투스, 로라 등과 같이 일정 범위 내의 근거리에서 통신 가능한 것으로서, 특히 이격 거리에 따른 신호 강도의 차이를 구분할 수 있다. 제1통신모듈(231)과 휴대단말기(50)가 근거로 통신망에 의해 연결되며, 휴대단말기(50)에 저장된 사용자 정보(성별, 나이)가 제1통신모듈(231)을 통해 장치 제어부(280)로 제공될 수 있다. 여기서, 휴대단말기(50)에 소위 '횡단보도 사용앱'이 설치된 경우에는, 휴대단말기(50)와 제1통신모듈(231)이 서로 근접되어 상호 연결되어 인식될 경우, '횡단보도 사용앱'이 자동으로 활성화되도록 설정되어 제1통신모듈(231)로 휴대단말기(50)를 소지한 보행자의 정보(나이, 성별)가 전달될 수 있다.

상기 제2통신모듈(232)은 LTE 등의 무선통신망을 통해 원거리 통신을 위해 장치 본체(210)에 설치된다. 제2통신모듈(232)은 원거리 통신을 통해 신호등 제어기(300), 관제서버(500) 및 지자체 관리서버(700)와 데이터 통신이 가능하다. 이러한 제2통신모듈(232)을 통해 보행자 인식장치(200)에서 생성된 횡단보도 이용 요청신호가 신호등 제어기(300)와 관제서버(500)로 전달될 수 있다. 또한, 신호등 제어기(300)에 의해 신호등 동작신호를 제2통신모듈(232)에서 전달받아 원격의 관제서버(500)로 전달할 수도 있다. 또한, 제2통신모듈(232)을 통해 지자체 관리서버(700)로 횡단보도 이용 요청정보와 신호등 동작 정보 등이 전달될 수 있다.

상기 오디오신호 출력부(240)는 장치 본체에 설치되어, 횡단보도를 이용하고자 하는 보행자에게 이용방법, 횡단보도 신호등 점등 상태, 경고 안내 신호 등을 오이오 신호로 전달하도록 구동된다.

상기 조명등(250)은 장치 본체(210)에 설치되어 야간 등에 점등되어, 보행자가 용이하게 확인 및 접근할 수 있도록 조명광을 제공한다.

카메라(260)는 장치 본체(210)에 설치되어 횡단보도(12)를 촬영한다. 즉, 횡단보도 신호등(30)이 녹색등일 때, 장치 제어부(280)는 카메라(260)를 구동제어하여 횡단보도(12)를 촬영하도록 한다. 따라서, 녹색등 일 때 발생할 수 있는 교통사고 예를 들어, 차량접촉하고, 보행자 사고나 뺑소니 사고 등에 대한 정보를 획득하여 활용할 수 있다.

상기 버튼 스위치(270)는 장치 본체(210)에 설치된다. 횡단보도를 이용하고자 하는 보행자가 버튼 스위치(270)를 누르면, 횡단보도 이용 요청신호가 생성되어 장치 제어부(280)로 전달된다. 따라서 휴대단말기(50)를 소지하지 않은 보행자는 버튼 스위치(270)를 조작하여(눌러서) 횡단보도 신호등의 신호변경을 요청할 수 있다. 여기서, 상기 버튼 스위치(270)는 조명등(250)과 일체로 구성될 수도 있어서, 조명등(250)을 버튼형태로 구성하여 누르게 되면, 버튼 스위칭 신호가 발생되도록 할 수도 있다.

또한, 보행자 인식장치(200)는 저장부(290)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 따라서, 카메라(260)에서 촬영된 정보와, 제1통신모듈(231)을 통해 획득된 보행자 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(290)에는 오디오신호 출력부(240)를 통해 출력될 오디오신호가 저장될 수 있다.

상기 장치 제어부(280)는 보행자 인식센서(221) 및 제1통신모듈(231)을 통해 확인된 정보를 근거로 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하고, 상기 오디오신호 출력부(240)와 조명등(250)의 동작을 제어하여 횡단보도 이용 안내정보를 출력하여 제공하여 보행자가 횡단보도를 이용할 수 있도록 한다. 또한, 장치 제어부(280)는 제2통신모듈(232)을 통해 신호등 제어기(300)로 생성된 횡단보도 이용 요청신호를 전송하도록 제어한다.

상기 신호등 제어기(300)는 보행자 인식장치(200)와의 데이터 통신을 통해서 횡단보도 이용 요청신호를 수신하고, 수신된 요청신호를 근거로 하여 신호등(30)의 점등을 제어한다. 그리고 신호등 제어기(300)는 신호등(30)의 점등상태 정보를 보행자 인식장치(200)로 전달한다. 여기서, 신호등 제어기(300)는 신호등(30)에 인접설치될 수 있으며, 보행자 인식장치(200)로부터 전달되는 횡단보도 이용 요청신호를 근거로 하여, 횡단보도 이용 대기자수와 대기시간, 횡단보도 횡단 예상시간 등을 고려하여 신호등(30)을 녹색등으로 점등하고, 녹색등의 점등시간을 연장하여 구동제어할 수 있다. 또한, 신호등 제어기(300)는 보행자 인식장치(200)에서 횡단보도 횡단보도를 건너는 보행자가 횡단보도를 모두 건넌 상태정보를 수신할 경우에 신호등(30)을 다시 적색등으로 점등하도록 설정될 수도 있다.

상기 앱서버(400)는 접속된 휴대단말기(50)에 설치할 소위 '횡단보도 이용앱'을 제공한다. 그리고 앱서버(400)는 '횡단보도 이용앱'을 다운로드 받아 설치한 휴대단말기(50)의 이용자 정보를 저장 및 관리할 수 있다. 따라서, 보행자가 '횡단보도 이용앱'을 설치한 휴대단말기(50)를 보행자 인식장치(200)에 근접하여 터치하여 접속하면, 제1통신모듈(231)을 통해 서로 접속되면서 휴대단말기(50)의 '횡단보도 이용앱'이 자동으로 활성화되도록 할 수 있다. 이와 같이 '횡단보도 이용앱'이 자동으로 활성화되면, 휴대단말기(50) 소유자의 정보(나이, 성별)가 보행자 인식장치(200)로 전송되고 횡단보도 이용 요청신호고 생성된다.

상기 관제서버(500)는 원거리 통신망을 통해서 다수의 보행자 인식장치(200)와 데이터 통신을 하여 각 도로(10)의 횡단보도(12)마다 설치된 보행자 인식장치(200)로부터 보행자의 횡단보도 이용 요청정보와 신호등(30) 동작정보를 도로 및 횡단보도 고유정보와 매칭시켜서 수집하고, 저장 및 관리한다.

즉, 관제서버(500)에서는 실시간으로 각 도로(20)의 횡단보도(12)에 설치된 신호등(30)의 점등상태 정보는 물론, 횡단보도 이용을 위해 대기하고 있는 보행자의 수와, 횡단보도 이용상태 정보를 수집하여 저장 관리한다. 이와 같이 관제서버(500)는 수집된 정보를 빅 데이터화하여 활용할 수 있으며, 수집된 빅데이터를 필요한 수요자(교통정책국, 경찰청, 일반 시민, 포털사업자, 빅데이터 활용자)에게 제공할 수 있다.

상기 교통정보 제공서버(600)는 포털사업자 등이 보유 및 관리할 수 있는 것으로서, 관제서버(500)로부터 횡단보도 이용자 정보 및 신호등(30)의 동작신호 정보를 제공받을 수 있다. 교통정보 제공서버(600)는 제공받은 횡단보도 이용정보 및 신호등 동작정보를 도로별로 구분하고, 해당 횡단보도로 접근하는 차량의 운전자 휴대단말기 또는 차량 장착용 단말기(70)로 제공하게 된다.

따라서, 횡단보도(12) 인근으로 접근하는 차량의 운전자는 전방의 횡단보도(12)를 이용하기 위한 보행자가 대기중인 상황을 인식하여 주의하여 운전하거나 횡단보도 신호등을 무시하고 지나치지 않도록 하여 안전사고를 예방할 수 있게 된다. 특히, 통행량이 많이 않은 한적한 지방도로 등에서는 운전자가 횡단보도 신호등을 무시하고 지나칠 수 있으나, 이와 같이 교통정보 제공서버(600)로부터 횡단보도 보행자기 대기중인 상황을 인식하게 되면, 주의하여 운전을 하게 되어 교통사고로 인한 보행자 사고율을 줄일 수 있게 된다.

상기 지자체 관리서버(700)는 관제서버(500)로부터 횡단보도 이용에 관련된 정보를 전달받거나, 또는 신호제어기(300)를 통해 직접 횡단보도 이용정보를 전달받을 수 있다. 지자체 관리서버(700)는 획득된 횡단보도 이용정보를 토대로 도로별, 횡단보도별 이용패턴(횡단자 수, 횡단 요청 빈도, 횡단요청 분포, 횡단시간 분포, 횡단 대기 공간의 이용분포, 접근 차량의 운전패턴 등)에 대한 정보를 수집하여 교통안전 정책 및 신호운영 전략에 반영하는 빅데이터로 활용할 수 있게 된다.

이하 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 보행자 신호등 제어 시스템의 제어방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 보행자 인식장치(200)는 보행자 인식센서(221) 또는 제1통신모듈(231)을 통해 횡단보도(12) 주변의 설정된 범위 내에서 보행자를 감지한다(S10).

상기 단계(S10)에서 보행자가 감지되면, 보행자 인식장치(200)의 장치 제어부(280)는 오디오신호 출력부(240)를 통해 횡단보도 이용을 위한 안내메시지를 출력한다(S11). 예를 들어, '건너가시려면 버튼 또는 스마트폰을 터치해주세요.'라는 안내메시지를 출력할 수 있다.

그리고 장치 제어부(280)는 보행자가 버튼스위치(270)를 누르거나, 휴대단말기(50)를 근접시켜서 터치하게 되면, 횡단보도 이용 대기자(보행자)로 인식한다(S12).

횡단보도 이용 대기자를 인식하면, 장치 제어부(280)는 횡단보도 이용 요청신호를 생성하고, 오디오신호 출력부(240)를 통해 안내 메시지 예를 들어' 잠시만 기다리시면 보행녹색신호가 점등합니다.'라는 메시지를 출력할 수 있다(S13).

또한, 장치 제어부(280)는 횡단보도 이동 대기자(보행자)의 인식시 휴대단말기(50)를 통해 보행자 정보(나이, 성별)를 획득할 수 있으며, 획득된 보행자 정보를 근거로 하여 횡단보도 통과 예상시간을 추측할 수 있다(S14). 예를 들어, 보행자를 남자, 여자, 노약자, 어린이 등으로 구분하여 횡단보도 통과 예상시간을 예측할 수 있게 된다.

또한, 장치제어부(280)는 횡단보도 이용 요청신호를 생성 후, 보행자의 위치를 일정 시간 동안 모니터링하여 횡단보도를 건너갈 의사가 확실한 보행자인지 구분하여 횡단보도 이용 요청신호의 유효 여부를 확인한다(S15). 즉 상기 단계(S15)에서는 장치 제어부(280)는 터치하여 인식된 휴대단말기(50)를 추적하여 설정된 범위 내에서 설정된 시간 동안 존재하는지 확인함으로써 유효한 횡단보도 이용 요청신호로 판단할 수 있다.

상기와 같이 유효한 횡단보도 이용 요청신호로 판단시, 장치 제어부(280)는 신호 제어기(300)와 관제서버(500) 각각으로 횡단보도 이용 요청신호를 전송한다(S16).

그러면, 신호제어기(300)는 전달받은 횡단보도 이용 요청신호를 근거로 하여 미리 설정된 시간 경과 후 신호등(50)을 녹색으로 점등하고, 장치 제어부(280)는 카메라(260)를 구동제어하여 녹색 점등시간 동안 횡단보도(12)를 촬영한다(S17). 이와 같이 녹색 점등시나 동안 횡단보도(12)를 촬영하게 되면, 신호등을 무시한 차량에 의한 뺑소니 사고 등에 대한 증거자료로 활용할 수 있게 된다.

그리고 신호등(30)이 녹색등으로 점등되어 보행자가 횡단보도를 건너는 동안, 보행자 인식장치(200)는 제1통신모듈(231)을 통해 보행자의 휴대단말기(50)와의 근거리통신을 통해 통신강도를 감지함으로써, 보행자의 위치를 실시간으로 확인하고, 횡단 예상시간을 재산출할 수 있다(S18).

상기 단계(S18)에서 재산출된 횡단 예산시간과 미리 설정된 녹색등 점등시간을 비교하여 연장이 필요한지 판단한다(S19). 연장이 필요하다고 판단되면, 장치 제어부(280)는 신호 제어기(300)로 연장요청신호를 전달하여 신호등의 모드 전환을 미루도록 한다.

그리고 상기 단계(S19)에서 연장이 불필요할 경우, 설정시간이 지나게 되면(S20), 신호등의 모드를 전환하도록 한다(S21).

한편, 상기 단계(S16)에서 횡단보도 이용 요청신호를 관제서버(500)로 제공하면, 관제서버(500)에서는 이를 도로 및 횡단보도 식별 정보와 매칭하여 저장 및 관리하고, 교통정보 제공서버(600)로 제공한다(S30).

그리고 교통정보 제공서버(600)에서는 가입된 회원들을 상태로 하여 해당 횡단보도로 접근하는 차량 운전자의 휴대단말기 또는 차량 탑재형 단말기(70)로 횡단보도 이용 대기자가 있음을 알려주게 된다(S31). 따라서 운전자는 전방의 횡단보도를 통과시 횡단보도 이용 대기자가 있음을 인지함으로써, 무단횡단에 대비할 수 있음은 물론, 서행하면서 교통신호를 준수하여 보행자의 안전을 도모할 수 있게 된다.

또한, 보행자 인식장치(200)는 횡단 녹색등이 점등되지 않은 상태에서 경계선 감지센서(223)에서 감지신호가 수신되면, 오디오신호 출력부(240)를 통해 경고메시지를 출력함으로써, 보행자가 무단횡단하는 것을 방지하고, 안전선 밖에서 대기할 수 있도록 유도하여 사고를 예방할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 차량중심의 신호운영에서 보행자 중심의 신호운영으로 전환할 수 있다. 종래에 보행자의 유무에 상관없이 불가피하게 불필요한 신호로 인하여 보행자와 차량의 이동권 및 통행권이 강제적으로 이루어져 결과적으로 무단 횡단 및 신호위반의 단초를 제공하는 원인을 근본적으로 해결할 수 있게 되어 신호체계에 대한 신뢰를 향상시켜서 사고발생을 줄이고, 교통의 원활한 흐름이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 교통의 원활한 흐름으로 인하여 정체 및 지체로 인한 소음, 미세먼지 등의 환경문제를 해결하고, 사회 비용을 줄일 수 있게 된다.

10..도로 12..횡단보도
20..인도 30..신호등
50..휴대단말기 70..차량 탑재 단말기
100..보행자 신호등 제어 시스템 200..보행자 인식장치
210..장치 본체 221..보행자 인식센서
223..경계선 감지센서 231..제1통신모듈
232..제2통신모듈 240..오디오신호 출력부
250..조명등 260..카메라
270..버튼스위치 280..장치 제어부
290..저장부 300..신호제어기
400..앱서버 500..관제서버
600..교통정보 제공서버 700..지자체 관제서버

Claims (14)

1. 보행자의 휴대단말기를 인식하여 횡단보도 이용 요청신호를 생성하고, 생성된 이용 요청신호를 전송하는 보행자 인식장치;
   상기 보행자 인식장치로부터 전달된 상기 이용 요청신호에 따라 횡단보도 신호등의 점등을 제어하는 신호등 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 보행자 인식장치는,
   상기 횡단보도에 인접된 인도에 설치되는 장치 본체;
   상기 장치 본체에 설치되어 상기 횡단보도 주변의 보행자를 인식하는 보행자 인식센서;
   상기 장치 본체에 설치되어 상기 휴대단말기와의 근거리 통신을 통해 상기 휴대단말기를 인식하고, 상기 휴대단말기로부터 전달되는 이용 요청신호를 수신하는 근거리 통신모듈;
   통신망을 이용하여 상기 휴대단말기 및 상기 신호등 제어기와 데이터 통신을 위한 메인 통신모듈;
   상기 장치 본체에 설치되어 오디오신호를 출력하는 오디오신호 출력부;
   상기 장치 본체에 설치되는 조명등; 및
   상기 보행자 인식센서 및 상기 근거리 통신모듈을 통해 확인된 정보를 근거로 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하고, 상기 오디오신호 출력부와 조명등의 동작을 제어하여 상기 횡단보도 이용 안내정보를 제공하고, 상기 메인 통신모듈을 통해 상기 신호등 제어기로 상기 횡단보도 이용 요청신호를 전송하도록 제어하는 장치 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 보행자 인식장치는,
   상기 장치 본체에 설치되어 상기 횡단보도를 촬영하는 카메라;
   상기 인도에서 횡단보도로 진입하는 보행자를 감지하는 경계선 감지센서; 및
   상기 장치 본체에 설치되어 터치 동작을 감지하여 상기 이용 요청신호를 생성하는 버튼;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는 설정된 시간 동안 설정된 범위 내에서 상기 휴대단말기 또는 보행자가 지속 감지된 경우에만 상기 생성된 횡단보도 이용 요청신호를 유지하여 연장하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 메인 통신모듈을 통한 무선통신을 이용하여 상기 횡단보도를 건너는 보행자의 휴대단말기 위치를 인식하고, 상기 보행자의 휴대단말기의 위치를 근거로 하여 상기 보행자의 횡단보도 통과 예상시간을 산출하여 상기 신호등 제어기로 녹색등 점등 연장시간을 요청하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 근거리 통신모듈을 통해 획득된 보행자 정보(나이, 성별)를 근거로 하여 횡단보도 통과 예상시간을 산출하고, 산출된 통과 예상시간에 대응하여 상기 신호등 제어기로 신호등 녹색등 점등시간을 요청하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 휴대단말기로 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하기 위한 횡단보도 사용앱을 제공하고, 상기 횡단보도 이용앱을 사용하는 휴대단말기 사용자 정보를 저장 관리하는 앱서버를 더 포함하고,
   상기 보행자 인식장치는 상기 횡단보도 이용앱이 설치된 휴대단말기를 인식하여 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하여 상기 신호등 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   통신망을 통해 상기 보행자 인식장치에서 생성되는 횡단보도 이용 요청신호정보를 수집하고, 수집된 정보를 도로정보와 매칭시켜 저장 및 관리하는 관제서버;
   상기 관제서버에서 수집된 횡단보도 이용 요청정보를 수신하고, 수신된 횡단보도 이용 요청정보를 교통정보 수신용 단말기로 제공하는 교통정보 제공서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 교통정보 제공서버는, 상기 횡단보도 이용 요청정보가 발생된 횡단보도로 접근하는 차량의 운전자 휴대단말기 또는 차량 장착용 단말기로 횡단보도 이용정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템.
10. 횡단보도에 인접 설치된 보행자 인식장치에서 보행자를 인식하여 횡단보도 이용 요청신호를 생성하는 단계;
    생성된 횡단보도 이용 요청신호를 신호등 제어기로 전송하는 단계;
    수신된 횡단보도 이용 요청신호를 근거로 상기 신호등 제어기가 신호등의 점등을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 제어방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 횡단보도 이용 요청신호 생성단계는,
    상기 보행자 인식장치의 근거리 통신모듈을 통해 상기 보행자 단말기를 인식하는 제1감지단계;
    상기 보행자 인식장치에 설치되는 보행자 감지센서를 통해 횡단보도 주변의 설정된 범위 내에서 보행자를 감지하는 제2감지단계; 및
    상기 보행자 인식장치에 설치된 버튼의 동작 신호를 감지하는 제3감지단계; 중에서 적어도 어느 한 감지단계를 포함하고,
    상기 보행자 인식장치의 메인 제어부는 상기 제1 내지 제3감지단계 중 어느 한 단계의 진행시 상기 횡단보도 이용 요청신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 제어방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 메인 제어부는,
    상기 횡단보도 이용 요청신호 생성 후, 설정된 범위 내에서 설정된 시간 동안 상기 보행자 또는 휴대단말기의 위치변동이 없는 경우, 상기 횡단보도 이용 요청신호를 유효신호로 유지하여 상기 신호등 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 제어방법.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호등의 녹색 점등시 상기 보행자의 휴대단말기와의 근거리통신을 통해 보행자의 위치를 확인하는 단계;
    상기 횡단보도 상에서의 보행자 위치를 근거로 하여 횡단 예상시간을 재산출하는 단계; 및
    상기 재산출된 횡단 예상시간을 설정된 횡단 예상시간과 비교하여 상기 신호등의 녹색 점등시간의 연장 여부를 확인하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 제어방법.
14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보행자 인식장치에서 생성된 횡단보도 이용 요청신호를 원격의 관제서버로 전송하는 단계;
    상기 관제서버에 저장된 횡단보도 이용 요청신호를 교통신호 제공서버로 제공하는 단계;
    상기 교통신호 제공서버에서 횡단보도로 접근하는 차량 운전자의 휴대단말기 또는 차량장착형 단말기로 횡단보도 이용 대기자 정보를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행안전과 신호운영효율화를 위한 스마트 시그널 쉐어링 시스템 제어방법.
    

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