KR20180088186A - 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치 및 그 방법 - Google Patents

다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다채널 거리센서를 이용하여 횡단보도에서 보행자의 거동 패턴을 분석 및 분류할 수 있는 장치에 관한 것으로, 한 개 이상의 다채널 거리센서를 이용하여 횡단보도 구간 뿐만 아니라 횡단보도 주변을 포함한 포괄적인 검지영역을 설정할 수 있으며, 해당 검지영역 내에서 보행자 신호등과 연동하여 보행자의 위치정보, 이동속도, 및 이동 방향을 검지하여 단순 보행자, 신호횡단 보행자, 무단횡단 예상자 및 무단횡단 보행자로 분류하여 검출 할 수 있는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 이용한 보행자 검지 방법은 보행자 검지 장치의 발광부를 통하여 인도와 접하는 횡단보도의 모서리 일측에 설치된 보행자 검지 장치를 이용하여 인도 및 인도와 접하는 횡단보도 진입부 및 횡단보도의 소정 영역에 대하여 부채살 형상의 광을 조사하는 단계; 보행자 검지 장치에 일렬로 부설되어 있는 복수개의 토포디텍터로 이루어지는 수광부를 통하여 상기 발광부에서 조사된 광 중에서 반사광을 수집하는 단계; 상기 수광부를 구성하는 복수개의 포토디텍터 수신되는 반사광을 실시간으로 검출하여 보행자의 위치 내지 이동 방향을 검출하는 단계로 이루어지는 진다.
본 발명의 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 사용하는 경우 보행자의 위치나 이동 방향을 입체적으로 파악할 수 있기 때문에 그 상황에 맞는 적절한 음성 메시지를 출력할 수 있다는 장점이 있으며, 특히 횡단보의 모서리 양측에 모두 설치하는 경우 한나만 설치하는 경우와 비교하여 데드존 영역을 감소시킬 수 있으므로 보다 안전한 보행 안내 메시지 출력이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 사용하는 경우 무단횡단 예상자 및 무단횡단 보행자에게 다양한 종류의 경고 메시지나 안내 메시지를 제공함으로써 횡단보도 주변의 교통사고 및 안전 사고를 미연에 방지시킬 수 있다.

Description

다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치 및 그 방법{Device for detecting pedestrian walking on a pedestrian crossing part using multi-channel distance sensor and the method}
본 발명은 다채널 거리센서를 이용하여 횡단보도에서 보행자의 거동 패턴을 분석 및 분류할 수 있는 장치에 관한 것으로, 한 개 이상의 다채널 거리센서를 이용하여 횡단보도 구간 뿐만 아니라 횡단보도 주변을 포함한 포괄적인 검지영역을 설정할 수 있으며, 해당 검지영역 내에서 보행자 신호등과 연동하여 보행자의 위치정보, 이동속도, 및 이동 방향을 검지하여 단순 보행자, 신호횡단 보행자, 무단횡단 예상자 및 무단횡단 보행자로 분류하여 검출 할 수 있는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치에 관한 것이다.
종래의 보행자 무단횡단 경고 시스템에 적용되는 무단횡단 보행자의 검지 방식은 횡단보도에서 차량 신호시 특정 검지 라인을 지나는 것만으로 무단횡단 보행자로 판단하는 오류를 범하거나, 특정 검지 라인 이외에서 일어나는 무단횡단의 행위를 검지하지 못함에 따라 현실적 상황을 반영하지 못하고 있다. 이런 제한적인 검지 방식에 따라 횡단보도 주변의 차량 운전자 및 무단횡단 보행자에게 경고 및 위험을 알리는 적극적인 사고 방지 조치에 어려움이 있다.
보행자가 「횡단보도 대기공간」에서 무단횡단 방지와 녹색횡단신호 시, 음성으로 횡단을 안내함으로써 보행자 교통사고를 방지하기 위해 설치하는 『보행신호 음성안내 보조장치』(이하‘음성안내 보조장치’)에 대하여 규정한 경찰청의 "보행신호 음성안내 보조장치 표준지침(2014)"에서는 도 1과 같은 음성안내 보조장치의 구성을 규정함과 아울러 도 2와 같이 위반감지부 예시 상황을 도시하고 있다.
이 중에서 위반감지부 보행적색신호에 정해진 횡단보도 구역에서 보행자가 차도를 침범하거나 무단횡단을 시작하는 보행자를 감지하여, 제어부에 전송하여 위반사항을 처리할 수 있도록 하는 기능 등을 수행하여야 하며, 적외선 센서, 레이저 센서, 압력식 센서 및 영상분석 등 다양한 방식으로 정해진 범위 내의 횡단보도 구역 또는 횡단대기 선에서 보행자의 위반사항을 감지할 수 있도록 구성되어 설치되어야 한다고 규정하고 있다.
또한, 보행신호감지부는 교통신호제어기로부터 보행신호 상태를 데이터로 전송받거나, 보행신호등의 등기부 전원출력 상태를 감지1 1 교통신호제어기의 보행신호 등기출력( LSU ) 상태를 이용하거나 유무선 통신에 의한 신호변환 데이터를 이용한다.하여, 이를 제어부에 전송하는 기능 등을 수행하여야 하며, 적색, 녹색, 녹색 점멸, 소등 및 적록모순신호 등의 보행신호의 상태를 감지할 수 있도록 구성되도록 규정하고 있다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같이 경찰청에서 규정한 장치에 사용되는 위반 감지부의 경우 보행자의 탐지 자체가 일차원적인 관계로 해당 보행자가 횡단보도내로 진입한 경우 탐지하기 어려렵다는 점, 보행자의 이동 방향을 알 수 없다는 점 등의 문제점을 안고 있어 안전 사고를 예방하기 곤란하다는 문제점을 안고 있다.
특허출원번호 제10-2011-0078126호, 발명의 명칭 "횡단보도 정지 안내 장치"
본 발명은 횡단보도구역 뿐만 아니라 횡단보도 부근에서 이루어지는 보행자의 행동 패턴에 따라 단순 보행자, 신호횡단 보행자, 무단 횡단 예상자 및 무단횡단 보행자로 네 가지로 분류하여 장소 및 시간에 따라 다양하고 복잡한 횡단보도 상황에 맞는 여러 경고 및 위험 안내를 할 수 있는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예는 직사각형 형태로 이루어진 횡단보도의 모서리 일측에 적어도 하나 이상 설치되어 횡단 도보 진입부와 횡단보도와 연결되는 차도사이의 공간으로 부채살 형상으로 광을 조사하여 보행자의 횡단 방향과 위치를 검지할 수 할 수 있는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 상기 다채널 거리 센서는 광을 부채살 형상으로 조사하는 발광부와 보행자에 의하여 반사되는 광원을 수신하는 수광부를 구비한다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 상기 발광부에서 출력되는 광은 적외선 또는 레이저 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 상기 수광부는 일렬로 배치된 복수개의 포토디텍터를 포함하며 상기 포토디텍터의 반응에 따라 상기 보행자가 위치 내지 이동 방향을 검지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예인 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 이용한 보행자 검지 방법은 보행자 검지 장치의 발광부를 통하여 인도와 접하는 횡단보도의 모서리 일측에 설치된 보행자 검지 장치를 이용하여 인도 및 인도와 접하는 횡단보도 진입부 및 횡단보도의 소정 영역에 대하여 부채살 형상의 광을 조사하는 단계; 보행자 검지 장치에 일렬로 부설되어 있는 복수개의 토포디텍터로 이루어지는 수광부를 통하여 상기 발광부에서 조사된 광 중에서 반사광을 수집하는 단계; 상기 수광부를 구성하는 복수개의 포토디텍터 수신되는 반사광을 실시간으로 검출하여 보행자의 위치 내지 이동 방향을 검출하는 단계로 이루어지는 진다.
본 발명의 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 사용하는 경우 보행자의 위치나 이동 방향을 입체적으로 파악할 수 있기 때문에 그 상황에 맞는 적절한 음성 메시지를 출력할 수 있다는 장점이 있으며, 특히 횡단보의 모서리 양측에 모두 설치하는 경우 한나만 설치하는 경우와 비교하여 데드존 영역을 감소시킬 수 있으므로 보다 안전한 보행 안내 메시지 출력이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 사용하는 경우 무단횡단 예상자 및 무단횡단 보행자에게 다양한 종류의 경고 메시지나 안내 메시지를 제공함으로써 횡단보도 주변의 교통사고 및 안전 사고를 미연에 방지시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 보행 안전 시스템의 일예이다.
도 3은 본 발명에 따른 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치가 설치되어 사용되는 상황을 설명하는 도면이다
도4는 횡단보도 진입부를 도로위험구간(201)과 횡단보도진입구간(202)으로 구분한 후 해당 검지 영역내에 진입하는 보행자 위치의 종류를 신호횡단 보행자 위치(203), 무단횡단 예상자 위치(204) 및 무단횡단 보행자 위치(205)로 구분하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에서 설명한 보행자 검지 장치(104) 및 보행 신호등(101)의 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 보행자 검지 장치를 구성하는 발광부와 수광부의 기능을 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치가 설치되어 사용되는 상황을 설명하는 도면이다
도시된 바와 같이, 황단보도의 좌우측 일측에는 보행 신호등(101)이 설치되어 있으며, 직사각형 형태로 이루어진 횡단보도의 모서리 일측에 적어도 하나 이상의 보행자 검지 장치(104)가 설치되어 있다.
보행자 검지 장치(104)는 횡단 도보 진입부와 횡단보도와 연결되는 차도사이의 공간으로 부채살 형상의 다채널 광원을 조사하여 보행자(103)의 횡단 방향과 위치를 검지할 수 할 수 있는 다채널 거리센서가 부설되어 있다.
본 발명의 다채널 거리센서는 발광부와 수광부로 이루어진다.
본 발명에 있어서, 발광부는 적외선 또는 레이저 중 어느 하나를 사용하며, 보행자(103)에 의하여 반사되는 반사광을 수신하는 수광부를 구비한다.
본 발명은 수광부는 복수개의 포토디텍더를 구비하며 포토디텍터에 수신되는 반사광을 분석하여 보행자(103)가 위치를 검지할 수 있다.
또한 본 발명은 수광부인 포토디텍터의 감지 변화를 분석하여 상기 보행자(103)가 진행 방향을 검지할 수도 있다.
도 3에서, 보행자 검지 장치(104)의 발광부는 도면에 도시된 바와 같이 부채살 형상으로 광을 조사한다.
본 발명의 보행자 검지 장치(104)는 횡단보도의 좌우 모서리 부분의 일측 또는 양측에 선택적으로 설치할 수 있으나 바람직하게는 양측에 모두 설치하는 것이 보행자(103)의 위치 또는 보행 방향을 보다 정확하게 검지할 수 있을 것이다.
참고로, 도 3에 도시된 포괄적인 검지 영역은 다채널 거리센서가 부설된 보행자 검지 장치(104)를 이용하여 횡단보도 구간과 횡단보도와 인접한 도로 주변까지 포함할 수 있도록 구현할 수 있다.
도4는 횡단보도 진입부를 도로위험구간(201)과 횡단보도진입구간(202)으로 구분한 후 해당 검지 영역내에 진입하는 보행자 위치의 종류를 신호횡단 보행자 위치(203), 무단횡단 예상자 위치(204) 및 무단횡단 보행자 위치(205)로 구분하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4에서 1-ch0~ch15, 및 2-ch0~ch15는 발광부를 통하여 조사되어 각기 상이한 경로로 진행하는 광을 표시한다.
도시된 바와 같이, 하나의 광원에서 발광된 광은 발광부의 렌즈에서 분산되어 부채살 형상으로 조사됨을 알 수 있다.
본 발명에 있어서, 보행 신호등(101)에 적색등이 켜진 상태에서 보행자가 203번의 위치에 있다고 보행자 검지 장치(104)가 검지하는 경우에는 보행 신호등(101)의 스피커를 통하여 "위험하오니 인도쪽으로 이동해 주세요"라는 음성 메시지를 출력할 수 있다.
보행 신호등(101)에 적색등이 켜진 상태에서 보행자가 204번의 위치에 있다고 보행자 검지 장치(104)가 검지하는 경우에는 보행 신호등(101)의 스피커를 통하여 " “위험하오니 뒤로 물러나주세요”라는 음성 메시지를 출력할 수 있으며, 해당 위험구간에서 멈추어 있거나 차도방향으로 이동시 더 큰 레벨의 음성 메시지 예컨대 "위험하오니 인도쪽으로 빨리 이동해 주세요"라는 음성 메시지를 출력할 수도 있다.
또한, 보행 신호등(101)에 적색등이 켜진 상태에서 보행자가 205번의 위치에 있다고 보행자 검지 장치(104)가 검지하는 경우에는 보행 신호등(101)의 스피커를 통하여 “차도쪽으로 내려서면 위험합니다"라는 음성 메시지를 출력할 수 있으며, 이러한 음성 메시지를 듣고 인도쪽으로 이동하면 음성 메시지 송출을 중지할 수 있다.
만약, 보행 신호등(101)이 초록등인 경우에 보행자가 203, 204 또는 205 번의 위치에 있는 경우에는 보행자의 이동 경로를 검지하면서 "좌우를 살피면서 안전하게 건너가세요.”라든가 “인도쪽으로 어서 건너오세요”라는 음성 메시지를 출력할 수 있다.
본 발명의 경우 보행자의 상태에 따라 다양한 음성 메시지 송출이 가능한 이유는 본 발명의 보행자 검지 장치(104)의 다채널 거리센서를 이용하여 광을 부채살 형상으로 조사하여 횡단보도 진입부와 차도 방향을 검지 영역을 설정할 수 있기 때문이다.
즉, 본 발명의 검지 영역내에 보행자가 위치하거나 지나가는 경우 보행자 검지 장치의 수광부의 포토디텍터에서 감지되는 광을 분석하여 보행자의 현재 위치 및 진행 방향을 용이하게 검지할 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명에서는 보행자 검지 장치에 의하여 설정된 검지 영역 내에서 보행자의 위치, 이동 방향 및 이동 속도를 추종하고 이를 단순 보행자, 신호횡단 보행자, 무단횡단 예상자 및 무단횡단 보행자로 분류할 수도 있다.
도 5는 본 발명에서 설명한 보행자 검지 장치(104) 및 보행 신호등(101)의 기능 블록도이다.
본 발명의 보행자 검지 장치(104)는 부채살 형상의 사선으로 소정 검지 영역을 조사하는 발광부와 보행자 등으로부터 반사되는 신호를 수신하는 수광부를 구비하며, 제어부는 수광부를 통하여 수신된 반사광의 특성 등을 파악하여 검지 영역내에 보행자가 존재하는지 여부, 이격 거리 및 그 이동 방향성을 파악하여 소정의 음성 메시지를 보행 신호등(101)의 스피커를 통하여 출력할 수 있도록 하였다.
도 6은 본 발명의 보행자 검지 장치를 구성하는 다채널 거리센서의 발광부와 수광부의 기능을 설명하는 도면이다.
발광부는 단일 광원에서 조사되는 광을 렌즈를 통하여 분산시켜 부채살 형상으로 조사한다.
보행자 등과 같은 객체(object)가 있는 경우 이로부터 반사된 반사광이 수광부를 통하여 수신된다,
수광부에는 일렬로 배치된 복수개의 포토디텍터가 존재하며 반사광의 위치에 따라 포토디텍터의 일부 또는 전부가 반응할 수 있을 것이다.
제어부에서는 복수개의 포토디텍터 중에서 감지된 포토디텍터를 이용하여 보행자의 위치 내지 이동 방향 등을 감지하게 된다.
이러한 본 발명의 프로세스를 정리하면 다음과 같다.
본 발명의 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 이용한 보행자 검지 방법은 보행자 검지 장치의 발광부를 통하여 인도와 접하는 횡단보도의 모서리 일측에 설치된 보행자 검지 장치를 이용하여 인도 및 인도와 접하는 횡단보도 진입부 및 횡단보도의 소정 영역에 대하여 부채살 형상의 광을 조사하는 단계; 보행자 검지 장치에 일렬로 부설되어 있는 복수개의 토포디텍터로 이루어지는 수광부를 통하여 상기 발광부에서 조사된 광 중에서 반사광을 수집하는 단계; 상기 수광부를 구성하는 복수개의 포토디텍터 수신되는 반사광을 실시간으로 검출하여 보행자의 위치 내지 이동 방향을 검출하는 단계로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 사용하는 경우 보행자의 위치나 이동 방향을 입체적으로 파악할 수 있기 때문에 그 상황에 맞는 적절한 음성 메시지를 출력할 수 있다는 장점이 있으며, 특히 횡단보의 모서리 양측에 모두 설치하는 경우 한나만 설치하는 경우와 비교하여 데드존 영역을 감소시킬 수 있으므로 보다 안전한 보행 안내 메시지 출력이 가능하다는 이점이 있다.
101: 보행 신호등
102: 횡단보도
103: 보행자
104: 보행자 검지 장치
105: 광(적외선, 초음파, 레이저)
201: 도로위험구간
202: 횡단보도진입구간
203: 신호횡단 보행자 위치
204: 무단횡단 예상자 위치
205: 무단횡단 보행자 위치

Claims (5)

  1. 직사각형 형태로 이루어진 횡단보도의 모서리 일측에 적어도 하나 이상 설치되어 횡단 도보 진입부와 횡단보도와 연결되는 차도사이의 공간으로 부채살 형상으로 광을 조사하여 보행자의 횡단 방향과 위치를 검지할 수 할 수 있는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다채널 거리 센서는 광을 부채살 형상으로 조사하는 발광부와 보행자에 의하여 반사되는 광원을 수신하는 수광부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광부에서 출력되는 광은 적외선 또는 레이저 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수광부는 일렬로 배치된 복수개의 포토디텍터를 포함하며 상기 포토디텍터의 반응에 따라 상기 보행자가 위치 내지 이동 방향을 검지하는 것을 특징으로 하는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치.
  5. 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 이용한 보행자 검지 방법으로서,
    보행자 검지 장치의 발광부를 통하여 인도와 접하는 횡단보도의 모서리 일측에 설치된 보행자 검지 장치를 이용하여 인도 및 인도와 접하는 횡단보도 진입부 및 횡단보도의 소정 영역에 대하여 부채살 형상의 광을 조사하는 단계;
    보행자 검지 장치에 일렬로 부설되어 있는 복수개의 토포디텍터로 이루어지는 수광부를 통하여 상기 발광부에서 조사된 광 중에서 반사광을 수집하는 단계;
    상기 수광부를 구성하는 복수개의 포토디텍터 수신되는 반사광을 실시간으로 검출하여 보행자의 위치 내지 이동 방향을 검출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다채널 거리센서가 부설된 횡단보도 보행자 검지 장치를 이용한 보행자 검지 방법
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