KR20190006373A - Vehicle notification system for preventing traffic accident - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템에 관한 것으로서, 특히 이면도로의 교차로에서 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle notification system for preventing traffic accidents, and more particularly, to a vehicle notification system for preventing traffic accidents at an intersection of a back road.
이면도로 교차로에서 교차로 내로 접근하는 차량에 대한 알림을 제공하는 종래 기술로는 루프코일 방식과 전조등 감지 방식이 있다. Conventionally, there are a loop coil system and a headlight detection system to provide a notification of a vehicle approaching an intersection at a road intersection.
루프코일 방식은 전류가 흐르는 코일 위를 금속 재질의 자동차가 지나가면 전자기 유도로 인해 자기장이 변화하는 원리를 이용하며, 주야에 관계없이 접근 차량을 감지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 가격경쟁력이 낮고, 정비가 자주 필요하며, 시공시 도로를 절개하여야 하므로 시공비가 비싸고 유지보수 역시 어려운 문제가 있다. The loop coil method utilizes the principle that the magnetic field changes due to electromagnetic induction when a metal automobile passes over a current-carrying coil, and it has an advantage that it can detect an approaching vehicle regardless of day or night. However, there is a problem that the cost is low, the maintenance is frequently required, and the construction cost is high and maintenance is difficult because the road must be cut at the time of construction.
전조등 감지 방식은 차량의 전조등 빛을 광센서가 감지하는 방식이다. 그러나 전조등을 켜지 않은 낮에는 사용할 수 없으며, 빛을 감지하는 방식이므로 전조등을 켜고 정차한 차량이나 주변의 조명과 같은 타 광원에 의한 오감지 가능성이 있다. 그리고 이들 방식의 제품은 공통적으로 차량의 통과로 인한 자기장 변화나 전조등의 불빛을 감지할 수 있는 위치인 노면에만 설치 가능하며, 접근 차량의 존재만 파악할 수 있고 속도는 파악할 수 없다는 단점이 있다. The headlight detection method is a method in which a light sensor senses the headlight of a vehicle. However, it can not be used during the day when the headlights are not turned on. Since it is a method of detecting light, there is a possibility of misinterpretation by a light source such as a vehicle stopped at a headlamp or a surrounding light. These products can be installed only on the road surface, which is a position where the change of the magnetic field due to the passage of the vehicle or the light of the headlight can be detected, and the disadvantage is that only the existence of the approach vehicle can be grasped and the speed can not be grasped.
또한 종래에는 차량의 교차로 접근에 대해 알리는 방식으로 단순한 불빛 또는 경고음을 출력하는 방식을 이용하였으나, 이는 차량의 교차로 접근 방향과 차량의 속도를 알릴 수 없는 문제가 있었다.Conventionally, a method of outputting a simple light or a warning sound in a manner of notifying the intersection approach of the vehicle has been used. However, this has a problem in that it can not inform the approach direction of the vehicle and the speed of the vehicle.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 이면도로 교차로에서 이동대상의 교차로 접근을 감지하고, 이동대상의 차량 여부 및 속도를 추정하고, 차량 저속접근 및 차량 고속접근을 시각적으로 도로 상의 차량 운전자 또는 보행자에게 알려줌으로써, 교통사고 발생을 줄일 수 있는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting a vehicle approaching intersection, The present invention provides a vehicle notification system for preventing traffic accidents that can reduce the occurrence of traffic accidents by notifying the driver or pedestrian of the vehicle.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템은 이동대상을 감지하여 상기 이동대상에 대한 정보를 출력하는 센서부; 및 상기 센서부의 출력 정보를 이용하여 상기 이동대상의 속도를 추정하고, 상기 센서부의 출력 정보와 추정된 상기 이동대상의 속도를 이용하여 상기 이동대상의 차량 여부를 판단하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이동대상의 종류와 속도에 따라 차량존재 및 차량속도 정보를 알리도록 마련된 알림부를 제어할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle alert system for traffic accident prevention, comprising: a sensor unit for detecting a moving object and outputting information on the moving object; And a control unit for estimating a speed of the moving object using the output information of the sensor unit and determining whether the vehicle is a moving object by using the output information of the sensor unit and the estimated speed of the moving object, The control unit may control the notification unit provided to notify the presence of the vehicle and the vehicle speed information according to the type and speed of the moving object.
상기 센서부는, 마이크로파를 이용하여 이동대상을 감지하는 마이크로파 모션 센서일 수 있다.The sensor unit may be a microwave motion sensor that senses an object to be moved using a microwave.
상기 센서부의 출력 정보는, 상기 이동대상으로부터 반사되어 돌아오는 마이크로파 반사 신호의 주파수와 진폭을 포함할 수 있다.The output information of the sensor unit may include the frequency and the amplitude of the microwave reflection signal reflected from the moving object.
상기 제어부는, 상기 마이크로파 반사 신호의 주파수를 이용하여 상기 이동대상의 속도를 추정하는 속도추정부; 상기 속도추정부에 의해 추정된 상기 이동대상의 속도와 상기 마이크로파 반사 신호의 진폭을 이용하여 상기 이동대상의 차량여부를 판단하는 차량분류부; 및 상기 이동대상의 종류와 속도를 이용하여 이동대상에 대한 알림 필요 여부를 판단하고, 알림이 필요한 것으로 판단되면 차량 저속접근 또는 차량 고속접근 중 하나를 알리도록 상기 알림부를 제어하는 알림제어부;를 포함할 수 있다.The control unit may include a speed estimating unit that estimates a speed of the moving object using the frequency of the microwave reflection signal; A vehicle classifying unit for determining whether the vehicle is to be moved using the velocity of the moving object estimated by the velocity estimating unit and the amplitude of the microwave reflection signal; And a notification control unit for controlling the notification unit to determine whether a notification is necessary for the moving object using the type and speed of the moving object and to notify one of the vehicle low speed access or the vehicle high speed access when it is determined that the notification is necessary can do.
상기 차량분류부는, 상기 이동대상의 속도가 기설정된 제1 기준 속도 이상이고 상기 마이크로파 반사 신호의 진폭이 기설정된 기준 진폭 이상인 경우, 상기 이동대상을 차량으로 분류할 수 있다.The vehicle classifying unit may classify the moving object as a vehicle when the velocity of the moving object is equal to or higher than a predetermined first reference velocity and the amplitude of the microwave reflection signal is equal to or greater than a preset reference amplitude.
상기 알림제어부는, 상기 이동대상이 차량인 경우 알림이 필요한 것으로 판단하고, 차량 저속접근 신호를 생성하여 상기 알림부에 전달할 수 있다.The notification control unit may determine that a notification is required when the moving object is a vehicle, and may generate a vehicle low speed access signal and transmit the vehicle low speed access signal to the notification unit.
상기 알림부는, 상기 차량 저속접근 신호에 따라 광 신호를 출력할 수 있다.The notification unit may output an optical signal according to the vehicle low-speed access signal.
상기 광 신호는, 차량의 접근 방향을 알릴 수 있도록,'>>>>'기호, '<<<<'기호 또는 상하로 배치되는 복수의'v' 기호 중에서 적어도 하나 이상의 기호로 구현될 수 있다.The optical signal may be embodied as at least one or more symbols among a symbol '>>>>', a symbol '<<<<' or a plurality of symbols 'v' arranged vertically so as to inform the direction of approach of the vehicle .
상기 알림부는, 상기 이동대상이 두 개 이상의 방향에서 교차로로 접근하는 경우, '>>>>'기호, '<<<<'기호 또는 상하로 배치되는 복수의'v' 기호 중에서 적어도 두 개 이상의 기호로 구현된 광 신호를 번갈아가며 출력할 수 있다.When the moving object is approaching at an intersection in two or more directions, the notification unit may display at least two or more of the '>>>>' symbol, the '<<<<' symbol, or the plurality of 'v' The optical signal implemented by the symbol can be alternately output.
상기 알림제어부는, 상기 이동대상의 속도가 기설정된 제2 기준 속도를 초과하는 경우, 차량 고속접근 신호를 생성하여 상기 알림부에 전달할 수 있다.The notification control unit may generate a vehicle high-speed access signal and transmit the signal to the notification unit when the speed of the moving object exceeds a predetermined second reference speed.
상기 알림부는, 상기 차량 고속접근 신호에 따라 적색의 점멸하는 광 신호를 출력할 수 있다.The notification unit may output a red flashing optical signal according to the vehicle rapid access signal.
상기 센서부와 상기 알림부는, 복수의 도로에 의해 형성되는 비신호 교차로 상에 설치될 수 있다.The sensor unit and the notification unit may be installed on a non-signal intersection formed by a plurality of roads.
상기 센서부는 복수의 마이크로파 모션 센서를 포함하고, 상기 마이크로파 모션 센서 각각은 상기 비신호 교차로를 형성하는 복수의 도로 중에서 서로 다른 도로를 향하도록 배치될 수 있다.The sensor unit may include a plurality of microwave motion sensors, and each of the microwave motion sensors may be disposed to face different roads from a plurality of roads forming the non-signal intersection.
상기 알림부는 복수의 알림 장치를 포함하고, 상기 알림 장치 각각은 상기 비신호 교차로를 형성하는 복수의 도로 중에서 서로 다른 도로를 향하도록 배치될 수 있다.The notification unit may include a plurality of notification devices, and each of the notification devices may be disposed to face different roads from a plurality of roads forming the non-signal intersection.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템에 의하면, 이면도로의 교차로에 접근하는 이동대상의 차량 여부 및 속도를 추정하고, 이동대상이 차량인 경우 차량의 교차로 저속접근과 차량의 고속접근 여부를 외부에 알림으로써, 교차로 상의 보행자 또는 다른 차량 운전자가 이를 인지하도록 하여, 교차로에 접근하는 차량과 보행자 사이의 충돌 또는 차량 사이의 충돌을 사전에 방지하여 교통사고를 예방할 수 있다.Therefore, according to the vehicle notification system for traffic accident prevention according to the embodiment of the present invention, it is possible to estimate whether or not the vehicle is a moving object approaching an intersection of a back road, and if the moving object is a vehicle, It is possible to prevent a traffic accident by preventing a collision between a vehicle approaching an intersection and a pedestrian or a collision between vehicles by informing the outside of the vehicle whether or not the vehicle is approaching at a high speed so that a pedestrian on the intersection or another vehicle driver recognizes it .
또한 루프코일 방식과 전조등 검지 방식에서는 센서를 노면에만 설치할 수 있는 데 비해, 본 발명의 마이크로파 모션 센서는 설치 위치가 자유로우며, 이면도로 외곽의 지지대를 통해 공중에 설치할 경우에는 종래 기술과 달리 설치 및 유지보수 과정에서 도로 절개 및 매설 등의 시공을 필요로 하지 않으므로, 설치 및 유지보수 비용을 절감할 수 있고, 종래 기술에 비해 저렴하여 가격 경쟁력이 상승하는 효과가 있다.In addition, in the case of the loop coil method and the headlight detection method, the sensor can be installed only on the road surface, whereas the microwave motion sensor of the present invention is freely installed. It is possible to reduce the installation and maintenance cost since the construction such as road cutting and burial is not required in the maintenance process, and it is cheaper than the conventional technology and the price competitiveness is increased.
또한 도로 시공을 하는 경우에는 도로 전체를 불가피하게 차단해야 할 가능성이 높으나, 본 발명의 적용 범위는 일정 폭 이하의 이면도로이므로, 설치 및 유지보수 과정에서 교통 흐름을 방해하지 않는 효과가 있다.In addition, in the case of road construction, it is highly possible that the entire road is inevitably blocked. However, since the application range of the present invention is a back road of less than a certain width, the traffic flow is not disturbed during installation and maintenance.
이와 더불어, 종래 기술 중 전조등 감지방식은 전조등이 켜진 채로 정차한 차량이나 주변의 조명과 같은 타 광원에 의해 불필요한 작동을 일으킬 가능성이 있으나, 본 발명의 마이크로파 모션 센서는 이러한 광원들에 의해서 별다른 영향을 받지 않으며, 차량의 전조등과 무관하게 작동하기 때문에 주야에 관계 없이 접근 차량을 감지할 수 있다.In addition, there is a possibility that the headlight detection system of the related art may cause unnecessary operation by a light source such as a vehicle or a surrounding vehicle that is stopped with the headlight turned on, but the microwave motion sensor of the present invention has a significant effect It operates regardless of the headlights of the vehicle, so it can detect approach vehicles regardless of day or night.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템의 블록도이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템의 회로도이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템의 사용 상태도이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템의 차량 접근 신호를 보여주는 도면이다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 방법의 제1 순서도이다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 방법의 제2 순서도이다.
도7은 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 방법의 제3 순서도이다.
도8은 마이크로파 반사 신호의 주파수 변화량을 보여주는 제1 그래프이다.
도9는 마이크로파 반사 신호의 주파수 변화량을 보여주는 제2 그래프이다.
도10은 마이크로파 반사 신호의 주파수 변화량을 보여주는 디지털 오실로스코프의 제1 화면이다.
도11은 마이크로파 반사 신호의 주파수 변화량을 보여주는 디지털 오실로스코프의 제2 화면이다.1 is a block diagram of a vehicle alert system for traffic accident prevention according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of a vehicle alert system for traffic accident prevention according to an embodiment of the present invention.
3 is a use state diagram of a vehicle alert system for traffic accident prevention according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a vehicle access signal of a vehicle alert system for traffic accident prevention according to an embodiment of the present invention.
5 is a first flowchart of a vehicle notification method for traffic accident prevention according to an embodiment of the present invention.
6 is a second flowchart of a vehicle notification method for traffic accident prevention according to an embodiment of the present invention.
7 is a third flowchart of a vehicle notification method for traffic accident prevention according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a first graph showing a frequency variation amount of a microwave reflection signal.
9 is a second graph showing the frequency variation of the microwave reflection signal.
FIG. 10 is a first screen of a digital oscilloscope showing a frequency variation amount of a microwave reflection signal.
11 is a second screen of a digital oscilloscope showing a frequency variation amount of a microwave reflection signal.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 그리고 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.
명세서 전체에서, 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 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as " including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary.
도1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템(10)은, 이면도로의 비신호 교차로 상에 설치되어 이동대상의 교차로 접근을 감지하고, 이동대상의 차량 여부와 고속접근 여부를 판별하고, 이면도로 상의 보행자 또는 다른 차량 운전자에게 차량의 저속접근 및 고속접근 여부를 알려서 교통사고를 예방하기 위한 것으로서, 센서부(100), 제어부(200), 알림부(300) 등을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a
본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템(10)은, 센서부(100)가 교차로로 접근하는 이동대상(차량)을 감지하여 이동대상에 대한 정보를 출력하고, 제어부(200)가 센서부(100)의 출력 정보를 이용하여 이동대상의 속도를 추정함과 동시에 센서부(100)의 출력 정보와 이동대상의 속도를 이용하여 이동대상의 차량여부를 판단하고, 이동대상의 종류와 속도에 따라 외부에 차량존재 및 차량속도 정보를 알리도록 마련된 알림부(300)를 제어할 수 있다.A
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템(10)은 이면도로의 교차로에 접근하는 차량 정보를 외부에 알림으로써, 교차로 상의 보행자 또는 다른 차량 운전자가 이를 인지하도록 하여 교차로에 접근하는 차량과 통행자 사이의 충돌 또는 차량 사이의 충돌을 사전에 방지하여 교통사고를 예방할 수 있다.Accordingly, the
이하 도1 및 도2를 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템(10)의 구성에 대해 상세 설명한다.Hereinafter, the configuration of a
센서부(100)는 이동대상을 감지하기 위해 구비되는 것으로서, 마이크로파를 이용하여 이동대상을 감지하는 마이크로파 모션 센서일 수 있다. 센서부(100)는 이면도로에서 네 개의 도로가 교차하는 교차로 상에 별도의 지지대에 의해 고정 설치될 수 있다. 센서부(100)는 상기한 예에 한정되지 않고, 복수개의 도로가 교차하는 교차로 상에 설치 가능하다.The
센서부(100)는 네 개의 마이크로파 모션 센서(110, 120, 130, 140)를 포함하여 구성될 수 있다. 마이크로파 모션 센서(110, 120, 130, 140) 각각은 교차로 상에서 교차로를 형성하는 네 개의 도로 중 서로 다른 도로를 향하도록 배치될 수 있다. 마이크로파 모션 센서(110, 120, 130, 140) 각각은 자신이 마주보는 도로를 향하여 마이크로파 송신 신호를 방사할 수 있다. 여기서, 마이크로파는 주파수가 매우 높은 전자파를 일컫는다. 마이크로파는 방사되어 나아가는 도중 소정 물체를 만나게되면 물체의 종류 및 재질에 따라 물체를 투과하여 계속해서 나아가거나, 물체로부터 반사되어 돌아오게 되는데, 물체로부터 반사되는 경우 물체의 반사율에 영향을 받아 진폭이 달라지게 된다.The
즉 물체의 반사율이 높은 경우, 마이크로파의 진폭은 대체로 유지되고, 물체의 반사율이 낮은 경우, 마이크로파의 진폭은 낮아지게 된다. 이러한 마이크로파의 진폭 특성은 물체의 종류 분류에 이용될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.That is, when the reflectance of the object is high, the amplitude of the microwave is kept substantially, and when the reflectance of the object is low, the amplitude of the microwave is low. The amplitude characteristics of the microwaves can be used for classifying objects, which will be described later.
한편, 마이크로파가 이동대상에 의해 반사되어 돌아오는 경우에는, 마이크로파의 주파수가 변화한다. 여기서, 주파수는, 이동대상의 속도에 따라 변화량이 달라지는데, 이동대상의 속도가 상대적으로 빠른 경우 주파수 변화량이 크고, 이동대상의 속도가 상대적으로 느린 경우 주파수 변화량이 작다. 이러한 주파수 특성은 이동대상의 속도 추정에 이용되며 이에 대해서는 후술한다.On the other hand, when the microwave is reflected and returned by the moving object, the frequency of the microwave changes. Here, the frequency varies depending on the speed of the object to be moved. When the speed of the object to be moved is relatively fast, the amount of frequency variation is large. When the object to be moved is relatively slow, the frequency variation is small. This frequency characteristic is used to estimate the velocity of the moving object, which will be described later.
마이크로파 모션 센서(110, 120, 130, 140) 각각은 마이크로파를 이용하여 이동대상을 감지하고, 감지된 이동대상에 대한 정보를 출력할 수 있다. 여기서, 마이크로파 모션 센서(110, 120, 130, 140) 각각으로부터 출력되는 출력 정보는, 마이크로파 모션 센서(110, 120, 130, 14) 각각으로부터 출력된 이후 이동대상에 의해 반사되어 이동대상으로부터 돌아오는 마이크로파 반사 신호의 진폭과 주파수를 포함한다. 마이크로파 모션 센서(110, 120, 130, 140) 각각은 이러한 마이크로파 반사 신호의 진폭과 주파수를 제어부(200)에 전달할 수 있다.Each of the
한편, 도2를 참고하면 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템(10)은 증폭부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 증폭부는 센서부(100)의 출력 정보의 신호 크기를 제어부(200)가 분석 가능한 수준으로 증폭시키기 위한 것으로서, 제1 증폭기(Amplifier 1), 제2 증폭기(Amplifier 2), 제3 증폭기(Amplifier 3) 및 제4 증폭기(Amplifier 4)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 제1 증폭기(Amplifier 1), 제2 증폭기(Amplifier 2), 제3 증폭기(Amplifier 3) 및 제4 증폭기(Amplifier 4) 각각은 센서부(100)와 제어부(200) 사이에 구비될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
제1, 제2, 제3, 제4 증폭기(Amplifier 1, 2, 3, 4) 각각은 모션 센서(110, 120, 130, 140) 각각으로부터 출력되는 출력 정보의 신호 크기를 증폭할 수 있다. 이후 증폭부에 의해 신호 크기가 증폭된 센서부(100)의 출력 정보는 제어부(200)에 전달될 수 있다.Each of the first, second, third, and fourth amplifiers (
제어부(200)는 센서부(100)의 출력 정보를 이용하여 교차로로 접근하는 이동대상의 종류 및 속도를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 산출된 이동대상의 종류 및 속도에 따라 알림부(300)를 제어하여 교차로로 접근하는 차량 정보를 외부에 알릴 수 있다. 이를 위해 제어부(200)는 속도추정부(210), 차량분류부(220) 및, 알림제어부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.The
속도추정부(210)는 센서부(100)에서 감지한 이동대상의 속도를 추정할 수 있다. 속도추정부(210)는 센서부(100)로부터 이동대상에 대한 마이크로파 반사 신호의 주파수를 전달받을 수 있다. 속도추정부(210)는 전달받은 마이크로파 반사 신호의 주파수를 이용하여 이동대상의 속도를 추정할 수 있다. The
속도추정부(210)는 도플러 효과를 이용하여 이동대상의 속도를 추정할 수 있다. 여기서, 도플러 효과란 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 증가하고, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 감소하는 현상을 말한다.The
이하 마이크로파의 도플러 효과를 이용한 이동대상의 속도 추정에 대해 상세 설명한다.Hereinafter, the velocity estimation of the moving object using the Doppler effect of the microwave will be described in detail.
먼저 센서부(100)에서 방사하는 마이크로파 송신 신호 T(t)는 수학식1과 같다.First, the microwave transmission signal T (t) emitted from the
<수학식1>&Quot; (1) "
수학식1에서, f는 주파수이고, t는 시간을 말한다. 이러한 마이크로파 송신 신호 T(t)는 속도 v인 이동대상에 입사된 이후 반사되어 돌아오는 경우, 도플러 효과에 의해 주파수가 변화한다. 여기서, 주파수 변화량 f'는 수학식2와 같다.In Equation (1), f is frequency and t is time. When the microwave transmission signal T (t) is reflected and then returned after being incident on the moving object at the velocity v, the frequency is changed by the Doppler effect. Here, the frequency change amount f 'is expressed by Equation (2).
<수학식2>&Quot; (2) "
수학식2에서, c는 광속이고, θ는 입사각이고, v는 이동대상의 속도이며, f는 주파수이다. 또한 이동대상의 속도 v는 이동대상이 센서부(100)에 접근할 때 (+)부호를 가진다.In Equation (2), c is the luminous flux,? Is the incident angle, v is the velocity of the moving object, and f is the frequency. Further, the velocity v of the moving object has a (+) sign when the moving object approaches the
즉 이동대상이 센서부(100)에 접근할 때 주파수 변화량 f'는 양수이므로 마이크로파 반사 신호의 주파수는 증가하고, 이동대상이 센서부(100)로부터 멀어지는 경우 주파수 변화량 f'는 음수이므로, 마이크로파 반사 신호의 주파수는 감소한다.That is, when the moving object approaches the
센서부(100)에서 수신하는 마이크로파 반사 신호 R(t)는 상기한 도플러 효과에 따라 수학식3과 같이 나타내어 진다.The microwave reflection signal R (t) received by the
<수학식3>&Quot; (3) "
수학식3에서, f는 주파수이고, f'는 주파수 변화량이고, t는 시간이고, d는 센서부(100)와 이동대상 사이의 거리이고, c는 광속을 말한다. 또한, 이동대상이 센서부(100)로부터 거리 d만큼 떨어져 있을 때, 마이크로파 반사 신호가 센서부(100)와 이동대상 사이를 왕복하는데 걸리는 시간은 2d/c이다. 이와 더불어 마이크로파 반사 신호의 주파수는 f+f'이다. In the equation (3), f is a frequency, f 'is a frequency variation, t is a time, d is a distance between the
이러한 마이크로파 반사 신호 R(t)는 믹서에 의해 마이크로파 송신 신호 T(t)와 동일한 LO(Local Oscillator) 신호에 합쳐진다. 두 개의 신호가 합쳐진 신호는 수학식4와 같다.The microwave reflection signal R (t) is added to the LO (Local Oscillator) signal which is the same as the microwave transmission signal T (t) by the mixer. The signal obtained by combining the two signals is shown in Equation (4).
<수학식4>&Quot; (4) "
수학식4에서, f는 주파수이고, f'는 주파수 변화량이고, t는 시간이고, d는 센서부(100)와 이동대상 사이 간격이고, c는 광속을 말한다.In Equation (4), f is a frequency, f 'is a frequency variation, t is a time, d is an interval between the
수학식4에서 보는 바와 같이 마이크로파 반사 신호 R(t)와 LO 신호 두 개가 합쳐진 신호는, 주파수가 인 와 주파수가 인 의 곱으로 이루어진다. 수학식2에서 일반적으로 v<<c 이므로, f'<<f이다. 따라서 이 신호를 로우패스필터(Low-pass filter)에 동과시키면 주파수가 인 신호만 통과하게 된다. 로우패스필터를 통과한 신호를 V(t)라고 할 때 V(t)는 수학식5와 같다.As shown in Equation (4), the signal obtained by combining the microwave reflection signal R (t) and the LO signal has a frequency sign And frequency sign . In Equation (2), since it is generally v << c, f '<< f. Therefore, when this signal is synchronized to a low-pass filter, Only signal. And a signal passed through the low-pass filter is V (t), V (t) is expressed by Equation (5).
<수학식5>Equation (5)
수학식5에서, f는 주파수이고, f'는 주파수 변화량이고, t는 시간이고, d는 센서부(100)와 이동대상 사이의 간격이고, c는 광속을 말한다.In Equation (5), f is a frequency, f 'is a frequency variation, t is a time, d is a distance between the
이러한 V(t)는 센서부(100)의 최종 출력 신호임과 동시에 제어부(200)에서 입력받는 센서부(100)의 출력 정보이다.This V (t) is the final output signal of the
이후 제어부(200)의 속도추정부(210)는 스펙트럼 분석을 통해 V(t)의 주파수를 측정함으로써 주파수 변화량 f'를 알 수 있으며, 수학식2를 기반으로 이동대상의 속도 v를 측정할 수 있다. 여기서, 속도추정부(210)는, 스펙트럼 분석기 및/또는 오실로스코프 등을 포함하여 구성될 수 있다.Then, the
한편, 센서부(100)가 펄스 방식으로 마이크로파 송신 신호를 방사한다면, 속도추정부(210)는 펄스의 왕복 시간을 통해 이동대상과 센서부(100) 사이의 거리 d를 측정하는 것도 가능하다.On the other hand, if the
차량분류부(220)는 센서부(100)에서 감지한 이동대상의 종류를 분류할 수 있다. 차량분류부(220)는, 센서부(100)로부터 이동대상에 대한 마이크로파 반사 신호의 진폭을 전달받음과 동시에, 속도추정부(210)에 의해 추정된 이동대상의 속도를 속도추정부(210)로부터 전달받을 수 있다. 차량분류부(220)는 전달받은 이동대상의 속도와 마이크로파 반사 신호의 진폭을 이용하여 이동대상의 종류를 분류할 수 있다.The
이하, 이동대상의 종류 분류를 위한 기준 수립 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a description will be made of a method for establishing a criterion for classifying a type of a moving object.
먼저, 센서부(100)에 의해 감지된 이동대상의 속도가 빠르다면, 이동대상은 보행자보다 차량일 가능성이 더 높다고 할 수 있다. 그러나 감지된 이동대상이 차량인지를 확실히 파악하기 위해서는 이동대상의 크기와 이동대상의 반사율을 알아야 한다. 차량이 천천히 운행하거나, 사람이 빠르게 달려오는 경우에는 속도만으로 차량과 사람을 구분할 수 없기 때문이다.First, if the speed of the moving object sensed by the
이동대상의 크기가 클수록 또한 이동대상의 반사율이 높을수록 마이크로파를 더 많이 반사하게 되므로, 센서부(100)에서 수신하는 마이크로파 반사 신호의 진폭이 그만큼 더 커지게 된다.The larger the magnitude of the moving object and the higher the reflectance of the moving object, the more the microwave is reflected. Therefore, the amplitude of the microwave reflection signal received by the
차량은 크기가 크며 금속 재질로 마이크로파 반사율이 높으므로, 결국 접근하는 이동대상이 차량인 경우에는 사람이 접근할 때에 비해서 센서부(100)에서 수신하는 마이크로파 반사 신호의 진폭이 커지게 된다. 그러나 수신되는 마이크로파 반사 신호의 진폭을 결정하는 변수에는 이동대상의 크기와 반사율 외에도 이동대상과 센서부(100) 사이의 거리, 센서부(100)의 방사 각도, 센서부(100)에서 방사되는 마이크로파 송신 신호의 세기가 있다. 동일한 물체라 하더라도 거리가 멀수록, 센서부(100)의 방사 각도가 클수록, 그리고 마이크로파 송신 신호의 세기가 약할수록 센서부(100)에서 수신하는 마이크로파 반사 신호의 진폭은 작아진다. 따라서 물체의 종류를 파악하기 위해서는 수신된 마이크로파 반사 신호의 진폭에 이동대상의 거리, 센서부(100)의 방사 각도, 마이크로파 송신 신호의 세기를 고려한 보정이 이루어져야 한다.Since the vehicle is large in size and has a high microwave reflectivity due to a metal material, when the moving object to be accessed is a vehicle, the amplitude of the microwave reflection signal received by the
이동대상의 거리는, 앞서 언급한 것과 같이 센서부(100)가 펄스 방식으로 마이크로파 송신 신호를 출력하는 경우, 펄스의 왕복 시간을 통해 측정할 수 있다. 그리고 센서부(100)의 방사 각도와 마이크로파 송신 신호의 세기는 마이크로파 모션 센서를 어떻게 설계하느냐에 따라 달라진다. As described above, when the
이 부분을 보정하기 위해서는 실제로 차량과 사람이 접근할 때 수신되는 마이크로파 반사 신호의 진폭은 어떻게 달라지는지에 대한 측정치가 필요하다. 마이크로파 모션 센서를 제작한 뒤 마이크로파 모션 센서에서 거리 d만큼 떨어진 곳에 차량을 놓고, 거리 d를 바꿔가면서 마이크로파 모션 센서에서 수신되는 마이크로파 반사 신호의 진폭을 측정한다. 그리고 사람에 대해서도 동일한 실험을 반복한다. 이렇게 이동대상의 종류와 거리에 따른 마이크로파 반사 신호의 진폭을 측정해 놓으면, 이 측정치는 마이크로파 모션 센서에 접근하는 이동대상이 차량인지 사람인지를 판별하기 위한 기준 진폭이 된다. In order to correct this part, it is necessary to measure how the amplitude of the microwave reflection signal received when the vehicle and the person are actually approaching changes. After manufacturing a microwave motion sensor, the vehicle is placed at a distance d from the microwave motion sensor, and the amplitude of the microwave reflection signal received by the microwave motion sensor is measured while changing the distance d. The same experiment is repeated for humans. When the magnitude of the reflected microwave signal is measured according to the type and distance of the moving object, the measured value becomes a reference amplitude for discriminating whether the moving object approaching the microwave motion sensor is a vehicle or a person.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템이 실제 도로 환경에서 접근하는 이동대상을 감지했을 때, 이동대상의 거리와 수신한 마이크로파 반사 신호의 진폭을 측정하고 나면 이러한 기준 진폭을 기반으로 이동대상이 차량인지 사람인지를 판별할 수 있게 된다.Therefore, when the vehicle notification system for traffic accident prevention according to the embodiment of the present invention detects the moving object approaching in the actual road environment, the distance of the moving object and the amplitude of the received microwave reflection signal are measured, It is possible to determine whether the moving object is a vehicle or a person.
예컨대, 차량분류부(220)는 마이크로파 반사 신호의 진폭과 기설정된 기준 진폭을 비교하여 마이크로파 반사 신호의 진폭이 어떤 종류의 물체의 진폭인지를 판단할 수 있다. 여기서, 기준 진폭은 오토바이, 자동차 등의 차량에 대한 실험 결과값과 사람, 자전거 등의 비차량에 대한 실험 결과값을 참조하여 적절히 설정될 수 있다. 차량분류부(220)는 마이크로파 반사 신호의 진폭이 기준 진폭 이상인 경우, 이동대상을 오토바이, 자동차 등의 차량으로 분류할 수 있다. 차량분류부(220)는 마이크로파 반사 신호의 진폭이 기준 진폭 미만인 경우, 이동대상을 자전거, 사람 등 차량이 아닌 것으로 분류할 수 있다.For example, the
한편, 차량분류부(220)는, 속도추정부(210)에서 추정한 이동대상의 속도를 더욱 고려하여 이동대상의 종류를 분류할 수 있다. 즉 차량분류부(220)는 마이크로파 반사 신호의 진폭이 기준 진폭 이상이고 이동대상의 속도가 제1 기준 속도 이상인 경우, 최종적으로 이동대상을 차량으로 분류할 수 있다. 이는 차량 종류 분류에 있어서 오차를 줄이는데 도움이 된다. 제1 기준 속도는 도로 환경에 따라 적절히 설정될 수 있다.On the other hand, the
알림제어부(230)는 차량분류부(220)로부터 이동대상의 종류와 속도를 전달받을 수 있다. 알림제어부(230)는 전달받은 이동대상의 종류와 속도를 이용하여 이동대상에 대한 알림 필요 여부를 판단할 수 있다.The
예컨대 알림제어부(230)는, 차량분류부(220)로부터 전달받은 이동대상의 종류가 차량인 경우, 차량의 교차로 내 접근을 알릴 필요가 있는 것으로 판단할 수 있다. 이때 알림제어부(230)는, 차량 저속접근 신호를 생성하여 알림부(300)에 전달할 수 있다. 여기서, 차량 저속접근 신호는 알림부(300)의 차량 저속접근 알림 동작을 제어하는 제어 신호이다.For example, the
또한 알림제어부(230)는, 차량분류부(220)로부터 전달받은 이동대상의 종류가 차량이면서 이동대상의 속도가 제2 기준 속도를 초과하는 경우, 차량의 고속접근을 알릴 필요가 있는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제2 기준 속도는 도로환경에 따라 적절히 설정될 수 있으며, 제1 기준 속도보다 빠른 것이 자명하다.When the type of the moving object transmitted from the
이때 알림제어부(230)는 차량 고속접근 신호를 생성하여 알림부(300)에 전달할 수 있다. 여기서, 차량 고속접근 신호는 알림부(300)의 차량 고속접근 알림 동작을 제어하는 제어 신호이다.At this time, the
이와 같이 알림제어부(230)는, 이동대상에 대한 외부 알림이 필요한 것으로 판단되면 차량 저속접근 또는 차량 고속접근 중 적어도 하나 이상을 알리도록 마련된 알림부(300)를 제어할 수 있다. 반대로 알림제어부(230)는 이동대상에 대한 외부 알림이 필요없는 것으로 판단되면 계속해서 이동대상에 대한 알림 필요 여부를 판단하게 된다.In this manner, the
알림부(300)는, 외부에 차량 저속접근 또는 차량 고속접근 등의 차량 정보를 알리도록 마련되는 것으로서, 일종의 광 신호 출력 장치일 수 있다. 알림부(300)는 바람직하게 광 효율이 높은 LED 장치일 수 있다. 알림부(300)는 교차로 상에서 교차로를 형성하는 네 개의 도로 중 서로 다른 도로를 향하도록 배치되는 제1 알림장치(310), 제2 알림장치(320), 제3 알림장치(330) 및, 제4 알림장치(340) 등을 포함하여 구성될 수 있다.The
알림부(300) 각각은 제어부(200)의 제어에 따라 교차로내 차량 접근 관련한 차량 정보를 외부에 알릴 수 있다. Each of the
알림부(300)는 제어부(200)로부터 차량 저속접근 신호를 전달받는 경우 차량 저속접근 신호에 따라 외부에서 볼 수 있도록 광 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 알림부(300)의 광 신호는, 교차로 내 보행자 또는 다른 차량 운전자가 볼 수 있도록 시인성이 좋은 색상의 신호인 것이 바람직하다. 예컨대, 차량 저속접근에 따라 출력되는 광 신호는 녹색일 수 있다.The
또한 알림부(300)는, 차량 고속접근을 알리도록 광 신호를 출력할 수 있다. 이때 알림부(300)에서 출력되는 광 신호는 교차로내 차량 접근 관련한 광 신호와 다른 색상인 것이 바람직하다. 예컨대, 차량 접근에 대한 광 신호가 녹색인 경우 차량 고속접근에 대한 광 신호는 적색인 것이 바람직하다.Also, the
한편, 알림부(300)는, 고속접근중인 차량의 운전자에게 차량 고속접근 중임을 경고할 수 있다. 이를 위해 알림부(300)는 별도의 송수신부를 구비할 수도 있다. 알림부(300)는 제어부(200)의 차량 고속접근 신호에 따라 고속접근 중인 차량 운전자에게 차량이 고속접근 중임을 경고할 수 있다. 여기서, 알림부(300)의 고속접근 경고는, 차량 내부에서 음성, 영상, 이미지 등의 형태로 고속접근 차량의 운전자에게 전달될 수 있다. 고속접근 차량의 운전자는, 고속접근 경고를 전달받는 경우 자신이 고속접근 중임을 인지하게 되어 차량의 속도를 줄일 수 있으며, 고속접근으로 인한 차량 사고가 예방될 수 있다.On the other hand, the
도3을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템(10)이 비신호 교차로 상에 설치되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 센서부(100), 제어부(200) 및 알림부(300)는, 별도의 지지대에 의해 교차로 상에 띄워진 상태로 위치할 수 있다. 센서부(110, 120, 130, 140) 및 알림부(310, 320, 330, 340) 각각은 교차로 상에서 교차로를 형성하는 네 개의 도로 중 서로 다른 도로를 향하도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the
예컨대, 교차로 내로 두 개의 차량(20, 30)이 접근하는 경우, 제1 차량(20)을 마주보는 알림부(300)는 제1 차량(20) 기준 좌측 도로에서 교차로 내로 접근하는 차량(30)에 대한 접근 정보를 제1 차량(20)에게 알려줄 수 있다. 또한 제2 차량(30)을 마주보는 알림부(300)는 제2 차량(20) 기준 우측 도로에서 교차로 내로 접근하는 차량(20)에 대한 접근 정보를 제2 차량(20)에게 알려줄 수 있다. 이때 접근 정보는 차량 접근 방향을 알리도록 광 신호로 출력되며, 이에 대해서는 도4에서 후술한다.For example, when two
도4를 참고하면, 광 신호는 차량의 접근 방향을 알릴 수 있도록,'>>>>'기호, '<<<<'기호 또는 상하로 배치되는 복수의'v'기호 중 어느 하나의 기호로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 4, the optical signal may be expressed by any one of symbols '>>>>', '<<<<', and 'v' Can be implemented.
도4의 (a)에서, '>>>>' 기호는 좌측 도로에서 교차로로 접근하는 차량이 있음을 알리는 기호이다. 여기서, 알림부(300)는 '>'기호의 광 신호가 우측 방향으로 순차적으로 점등되도록 하여 최종적으로 '>>>>' 기호의 광 신호를 출력할 수 있다. 또한, 알림부(300)는 '>>>>' 기호의 광 신호가 점등된 이후에 소등시키고 나서 처음부터 다시 '>' 기호의 광 신호가 우측 방향으로 순차적으로 점등되도록 할 수 있다.In FIG. 4 (a), the symbol ">>>>" is a symbol indicating that there is a vehicle approaching the intersection on the left road. Here, the notifying
도4의 (b)에서, '<<<<' 기호는 우측 도로에서 교차로로 접근하는 차량이 있음을 알리는 기호이다. 여기서, 알림부(300)는 '<'기호의 광 신호가 좌측 방향으로 순차적으로 점등되도록 하여 최종적으로 '<<<<' 기호의 광 신호를 출력할 수 있다. 또한, 알림부(300)는 '<<<<' 기호의 광 신호가 점등된 이후에 소등시키고 나서 처음부터 다시 '<' 기호의 광 신호가 좌측 방향으로 순차적으로 점등되도록 할 수 있다. In FIG. 4 (b), the symbol << <<< 'is a symbol indicating that there is a vehicle approaching the intersection on the right road. Here, the
도4의 (c)에서, 상하로 배치되는 복수의'v'기호는 마주보는 도로에서 교차로로 접근하는 차량이 있음을 알리는 기호이다. 여기서, 알림부(300)는 'v'기호의 광 신호가 하 방향으로 순차적으로 점등되도록 하여 최종적으로 상하로 배치되는 복수의 'v'기호의 광 신호를 출력할 수 있다. 또한, 알림부(300)는 'v'기호의 광 신호가 모두 점등된 이후에 소등시키고 나서 처음부터 다시 'v'기호의 광 신호가 하 방향으로 순차적으로 점등되도록 할 수 있다.In FIG. 4 (c), a plurality of 'v' symbols arranged up and down are symbols indicating that there is a vehicle approaching from an opposite road to an intersection. Here, the
한편, 이동대상(차량)이 두 개 이상의 방향에서 동시에 교차로로 접근하는 경우에는, 알림부(300)가 '>>>>'기호, '<<<<'기호 또는 상하로 배치되는 복수의'v'기호 중 적어도 두 개 이상의 기호로 구현되는 광 신호를 번갈아가며 출력할 수 있다.On the other hand, when the moving object (vehicle) approaches at an intersection at the same time in two or more directions, the
도4의(d)에서, 알림부(300)는 차량이 고속접근 중인 경우, 차량 접근 방향을 알리는 기호를 대신하여 알림 패널 전체를 적색으로 점등할 수 있다. 여기서, 점등 색상은 적색에 한정되지 않고 필요에 따라 적절히 변경 가능하다. 차량 운전자는 알림부(300)의 적색 점등 신호를 보고 자신이 고속접근 운행중임을 인지하여 차량 감속을 수행하게 된다.In (d) of FIG. 4, when the vehicle is approaching at a high speed, the
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템은, 이면도로의 비신호 교차로로 접근하는 이동대상의 차량 여부에 대해 판별 가능하고, 이동대상이 차량인 경우 차량 접근 또는 차량 고속접근에 대해 이면도로 상의 차량 운전자 또는 보행자에게 알릴 수 있으므로, 차량 운전자 또는 보행자가 미리 알 수 있어 교통사고 예방이 가능하다. Therefore, the vehicle notification system for traffic accident prevention according to the embodiment of the present invention can discriminate whether the vehicle is a moving object approaching to a non-signal intersection of a back road, and when the moving object is a vehicle, Since the vehicle driver or the pedestrian on the back road can be informed of the approach, the driver or the pedestrian can know in advance, and the traffic accident can be prevented.
이하 도5를 참고하여, 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a vehicle notification method for traffic accident prevention according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 방법은 이동대상 감지단계(S410), 이동대상 속도 추정단계(S420), 이동대상 종류 분류단계(S430) 및 차량 정보 알림단계(S440) 등을 포함할 수 있다.The vehicle notification method for traffic accident prevention according to the embodiment of the present invention may include a moving object detection step S410, a moving object velocity estimation step S420, a moving object classification step S430, and a vehicle information notification step S440 . ≪ / RTI >
먼저 이동대상 감지단계(S410)에서, 센서부(100)는 이동대상을 감지하여 이동대상에 대한 정보를 제어부(200)에 전달한다. 여기서 센서부(100)는 교차로와 연결된 다수의 도로를 향해 마이크로파 송신 신호를 방사한다. 마이크로파 송신 신호는 도로 상에 이동대상이 있는 경우, 이동대상에 의해 반사되어 센서부(100)로 돌아오게 된다. 센서부(100)는 이동대상으로부터 반사되어 돌아오는 마이크로파 반사 신호를 수신한다. 센서부(100)는 마이크로파 반사 신호의 주파수와 진폭을 포함하는 출력 정보를 제어부(200)에 전달한다.First, in the moving object sensing step S410, the
그런 다음 이동대상 속도 추정단계(S420)에서, 제어부(200)는 마이크로파 반사 신호의 주파수를 이용하여 이동대상의 속도를 추정한다. 이동대상의 속도 추정은 도1 및 도2에서 설명한 바 있으므로, 상세 설명은 생략한다.Then, in the moving object velocity estimation step S420, the
그런 다음 이동대상 종류 분류단계(S430)에서, 제어부(200)는 마이크로파 반사 신호의 진폭과 이동대상의 속도를 이용하여 이동대상의 종류를 분류한다.Then, in the moving object classification step S430, the
이하 도6을 참고하여 이동대상 종류 분류단계(S430)에 대해 상세 설명한다.Hereinafter, the moving object classification step S430 will be described in detail with reference to FIG.
제어부(200)는 S430 단계에서 추정된 이동대상의 속도와 제1 기준 속도를 비교한다(S431). 여기서, 제1 기준 속도는 도로환경에 따라 적절히 설정된다. The
제어부(200)는 이동대상의 속도가 제1 기준 속도 이상인 경우, 마이크로파 반사 신호의 진폭과 기준 진폭을 비교한다(S433). 여기서, 기준 진폭은 오토바이, 자동차 등의 차량에 대한 실험 결과값과 자전거, 사람 등의 비차량에 대한 실험 결과값을 참조하여 적절히 설정될 수 있다.If the velocity of the object to be moved is equal to or greater than the first reference velocity, the
제어부(200)는 마이크로파 반사 신호의 진폭이 기준 진폭 이상인 경우, 이동대상을 차량으로 분류한다(S435).If the amplitude of the microwave reflection signal is equal to or greater than the reference amplitude, the
한편, 제어부(200)는 S431 단계에서 이동대상의 속도가 제1 기준 속도 미만인 경우 및, S433 단계에서 마이크로파 반사 신호의 진폭이 기준 진폭 미만인 경우, 이동대상을 차량이 아닌 것으로 분류한다(S437).If the velocity of the moving object is less than the first reference velocity in step S431 and the amplitude of the microwave reflection signal is less than the reference amplitude in step S433, the
그런 다음 차량 정보 알림단계(S440)에서, 제어부(200)는 이동대상의 종류와 속도에 따라 알림부(300)를 제어하여 외부에 차량 정보를 알리게 된다.Then, in step S440, the
이하 도7을 참고하여 차량 정보 알림단계(S440)에 대해 상세 설명한다.Hereinafter, the vehicle information notification step S440 will be described in detail with reference to FIG.
제어부(200)는 S430 단계에서 종류가 분류된 이동대상의 차량 여부를 판단한다(S441). 여기서, 이동대상이 차량이 아닌 경우, S410 단계로 되돌아가고 센서부(100)는 이동대상을 계속해서 감지하게 된다.In step S430, the
제어부(200)는 S441 단계에서 이동대상이 차량으로 판단되는 경우, 이동대상의 속도가 제2 기준 속도 이상인지를 비교한다(S443). 여기서, 제2 기준 속도는 도로 환경에 따라 적절히 설정될 수 있다. If it is determined in step S441 that the moving object is a vehicle, the
제어부(200)는 이동대상의 속도가 제2 기준 속도 이상인 경우, 차량 고속접근으로 판단하고 알림부(300)를 제어하여 고속접근 알림 신호를 출력한다(S445). 여기서, 고속접근 알림 신호는 적색의 광 신호일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 방식으로 표현 가능하다.If the speed of the moving object is equal to or higher than the second reference speed, the
한편, 제어부(200)는 이동대상의 속도가 제2 기준 속도 미만인 경우, 차량의 접근으로 판단하고 알림부(300)를 제어하여 차량 저속접근 알림 신호를 출력한다(S447). 여기서, 차량 저속접근 알림 신호는 차량의 접근 방향을 알릴 수 있도록 '<<<<'기호, '<<<<' 기호 또는 상하로 배치되는 복수의'v' 기호 중 어느 하나의 기호로 표현될 수 있다.On the other hand, if the speed of the moving object is less than the second reference speed, the
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 방법은, 이면도로의 비신호 교차로로 접근하는 이동대상의 차량 여부에 대해 판별 가능하고, 이동대상이 차량인 경우 차량 접근 또는 차량 고속접근에 대해 이면도로 상의 차량 운전자 또는 보행자에게 알릴 수 있으므로, 차량 운전자 또는 보행자가 미리 알 수 있어 교통사고 예방이 가능하다.Therefore, the vehicle notification method for traffic accident prevention according to the embodiment of the present invention can discriminate whether the vehicle is a moving object approaching to a non-signal intersection of a back road, and when the moving object is a vehicle, Since the vehicle driver or the pedestrian on the back road can be informed of the approach, the driver or the pedestrian can know in advance, and the traffic accident can be prevented.
도8 내지 도11을 참고하면, 차량의 움직임 여부에 따라 마이크로파 반사 신호의 주파수가 변화하는 것임을 보여주는 실험 결과를 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 8 to 11, experimental results showing that the frequency of the microwave reflection signal varies depending on whether the vehicle is moving or not can be confirmed.
도8 및 도9의 그래프는 오실로스코프를 이용한 마이크로파 반사 신호의 주파수 변화량을 보여준다. 도8의 그래프에서 대략 1 내지 9ms 시간 동안의 경우에는 차량이 움직이지 않는 상태이다. 이때 센서부(100)에서 출력되는 마이크로파 반사 신호의 주파수는 평균 54.8Hz이고, 표준편차는 21.8Hz이다.The graphs of FIGS. 8 and 9 show the frequency variation of the microwave reflection signal using an oscilloscope. In the graph of Fig. 8, the vehicle is in a non-moving state for approximately 1 to 9 ms. At this time, the frequency of the microwave reflection signal output from the
대략 10 내지 35ms 시간 동안의 경우에는 차량이 교차로 내로 접근하는 상태이다. 이때 센서부(100)에서 출력되는 마이크로파 반사 신호의 주파수는 평균 99.5Hz이고, 표준편차는 72.0Hz이다. In the case of approximately 10 to 35 ms, the vehicle is approaching into the intersection. At this time, the frequency of the microwave reflection signal output from the
도8의 그래프에서, 검정 결과는 t=-2.8152, df=32.803, p-value: 0.004091이다. 여기서 p-value란 차량이 접근할 때의 마이크로파 반사 신호의 주파수가 차량이 접근하지 않을 때의 마이크로파 반사 신호의 주파수보다 낮거나 같을 확률을 말한다. In the graph of Fig. 8, the test results are t = -2.8152, df = 32.803, p-value: 0.004091. Where p-value is the probability that the frequency of the microwave reflection signal when the vehicle approaches is less than or equal to the frequency of the microwave reflection signal when the vehicle is not approaching.
도9의 그래프에서, 대략 1 내지 4ms 시간 동안의 경우에는 차량이 움직이지 않는 상태이다. 이때 센서부(100)에서 출력되는 마이크로파 반사 신호의 주파수는 평균 51.1Hz이고, 표준편차는 13.1Hz이다.In the graph of Fig. 9, the vehicle is in a non-moving state for approximately 1 to 4 ms. At this time, the frequency of the microwave reflection signal output from the
대략 5 내지 20ms 시간 동안의 경우에는 차량이 교차로 내로 접근하는 상태이다. 이때 센서부(100)에서 출력되는 마이크로파 반사 신호의 주파수는 평균 117.1Hz이고, 표준편차는 77.3Hz이다. In the case of approximately 5 to 20 ms, the vehicle is approaching into the intersection. At this time, the frequency of the microwave reflection signal output from the
도9의 그래프에서, 검정 결과로 t=-3.2314, df=17.492, p-value: 0.004091이다. In the graph of FIG. 9, as a result of the test, t = -3.2314, df = 17.492, and p-value: 0.004091.
상기한 도8 및 도9의 그래프를 기반으로 차량이 움직이지 않는 경우의 마이크로파 반사 신호의 평균 주파수는, 차량이 움직이는 경우의 마이크로파 반사 신호의 평균 주파수보다 낮음을 알 수 있다. 즉 본 발명의 실시 예에 따른 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템은, 마이크로파 반사 신호의 주파수를 이용하여 차량의 속도 추정이 가능하다. 또한 도8 및 도9의 그래프에서 나타나는 결과는 p-value 값이 0에 가까우므로 실험 결과로써 가치가 있음을 증명한다.Based on the graphs of FIGS. 8 and 9, it can be seen that the average frequency of the microwave reflection signal when the vehicle is not moving is lower than the average frequency of the microwave reflection signal when the vehicle is moving. That is, in the vehicle notification system for traffic accident prevention according to the embodiment of the present invention, the speed of the vehicle can be estimated using the frequency of the microwave reflection signal. Also, the results shown in the graphs of FIGS. 8 and 9 demonstrate that the p-value is close to 0, which is valuable as an experimental result.
한편, 도10 및 도11을 참고하면, 디지털 오실로스코프를 이용한 마이크로파 반사 신호의 주파수 변화량을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11, the frequency variation of the microwave reflection signal using the digital oscilloscope can be confirmed.
도10은 금속성 물체(차량)이 도11의 금속성 물체 대비 천천히 움직였을 경우 마이크로파 반사 신호의 주파수 변화량을 보여주고, 도11은 금속성 물체(차량)가 도10의 금속성 물체 대비 빠르게 움직였을 경우 마이크로파 반사 신호의 주파수 변화량을 보여준다. 즉 도10의 마이크로파 반사 신호의 주파수가 도11의 마이크로파 반사 신호의 주파수보다 낮음을 확인 가능하다.11 shows the frequency variation of the microwave reflection signal when the metallic object (vehicle) moves slowly relative to the metallic object in Fig. 11, Fig. 11 shows the frequency variation amount of the microwave reflection signal when the metallic object It shows the amount of frequency change. That is, it can be confirmed that the frequency of the microwave reflection signal in FIG. 10 is lower than the frequency of the microwave reflection signal in FIG.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The method according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10: 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템
100: 센서부
110, 120, 130, 140: 제1, 제2, 제3, 제4 마이크로파 모션 센서
200: 제어부
210: 속도 추정부
220: 차량 분류부
230: 알림 제어부
300: 알림부
310, 320, 330, 340: 제1, 제2, 제3, 제4 알림 장치
Amplifier 1, 2, 3, 4: 제1, 제2, 제3, 제4 증폭기10: Vehicle notification system for traffic accident prevention
100:
110, 120, 130, 140: first, second, third, and fourth microwave motion sensors
200:
210:
220:
230:
300:
310, 320, 330, 340: first, second, third, and fourth notification devices
Claims (14)
상기 센서부의 출력 정보를 이용하여 상기 이동대상의 속도를 추정하고, 상기 센서부의 출력 정보와 추정된 상기 이동대상의 속도를 이용하여 상기 이동대상의 차량여부를 판단하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 이동대상의 종류와 속도에 따라 차량존재 및 차량속도 정보를 알리도록 마련된 알림부를 제어하는 것인 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.A sensor unit for sensing a moving object and outputting information about the moving object; And
And a control unit for estimating the speed of the moving object using the output information of the sensor unit and determining whether the moving object is the moving object by using the output information of the sensor unit and the estimated speed of the moving object,
Wherein the control unit controls a notification unit provided to notify the presence of the vehicle and the vehicle speed information according to the type and the speed of the moving object.
상기 센서부는, 마이크로파를 이용하여 이동대상을 감지하는 마이크로파 모션 센서인 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit is a microwave motion sensor for sensing a moving object using a microwave.
상기 센서부의 출력 정보는, 상기 이동대상으로부터 반사되어 돌아오는 마이크로파 반사 신호의 주파수와 진폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the output information of the sensor unit includes frequency and amplitude of a microwave reflection signal reflected from the moving object.
상기 제어부는,
상기 마이크로파 반사 신호의 주파수를 이용하여 상기 이동대상의 속도를 추정하는 속도추정부;
상기 속도추정부에 의해 추정된 상기 이동대상의 속도와 상기 마이크로파 반사 신호의 진폭을 이용하여 상기 이동대상의 차량 여부를 판단하는 차량분류부; 및
상기 이동대상의 종류와 속도를 이용하여 이동대상에 대한 알림 필요 여부를 판단하고, 알림이 필요한 것으로 판단되면 차량 저속접근 또는 차량 고속접근 중 하나를 알리도록 상기 알림부를 제어하는 알림제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.The method of claim 3,
Wherein,
A velocity estimator for estimating a velocity of the moving object using the frequency of the microwave reflection signal;
A vehicle classifying unit for determining whether the vehicle is to be moved using the velocity of the moving object estimated by the velocity estimating unit and the amplitude of the microwave reflection signal; And
An alert control unit for determining whether or not an alert is required for the moving object by using the type and speed of the moving object and for controlling the alert unit to inform one of the vehicle low speed approach or the vehicle high speed approach when it is determined that the alert is necessary;
And a vehicle alert system for preventing traffic accidents.
상기 차량분류부는,
상기 이동대상의 속도가 기설정된 제1 기준 속도 이상이고 상기 마이크로파 반사 신호의 진폭이 기설정된 기준 진폭 이상인 경우, 상기 이동대상을 차량으로 분류하는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the vehicle classifying unit comprises:
When the velocity of the moving object is not less than a predetermined first reference velocity and the amplitude of the microwave reflection signal is not less than a preset reference amplitude, A vehicle alert system for traffic accident prevention characterized by classifying the vehicle as a vehicle.
상기 알림제어부는,
상기 이동대상이 차량인 경우 알림이 필요한 것으로 판단하고, 차량 저속접근 신호를 생성하여 상기 알림부에 전달하는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.6. The method of claim 5,
The notification control unit,
Wherein the control unit determines that a notification is required when the moving object is a vehicle, and generates a vehicle low speed access signal and transmits the generated vehicle low speed access signal to the notification unit.
상기 알림부는,
상기 차량 저속접근 신호에 따라 광 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.The method according to claim 6,
Wherein,
And outputs an optical signal according to the vehicle low speed access signal.
상기 광 신호는,
차량의 접근 방향을 알릴 수 있도록,'>>>>'기호, '<<<<'기호 또는 상하로 배치되는 복수의'v' 기호 중에서 적어도 하나 이상의 기호로 구현되는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein:
Wherein the symbol is embodied as at least one or more symbols of a symbol '>>>>', a symbol '<<<<' or a plurality of symbols 'v' arranged vertically so as to inform the direction of approach of the vehicle Vehicle notification system for.
상기 알림부는,
상기 이동대상이 두 개 이상의 방향에서 교차로로 접근하는 경우, '>>>>'기호, '<<<<'기호 또는 상하로 배치되는 복수의'v' 기호 중에서 적어도 두 개 이상의 기호로 구현된 광 신호를 번갈아가며 출력하는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein,
When the moving object approaches at an intersection in two or more directions, it is implemented with at least two symbols among the symbols '>>>>', '<<<<', and 'v' And the optical signal is outputted alternately.
상기 알림제어부는,
상기 이동대상의 속도가 기설정된 제2 기준 속도를 초과하는 경우, 차량 고속접근 신호를 생성하여 상기 알림부에 전달하는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.The method according to claim 6,
The notification control unit,
And generates a vehicle rapid access signal and transmits the signal to the notification unit when the speed of the moving object exceeds a predetermined second reference speed.
상기 알림부는,
상기 차량 고속접근 신호에 따라 적색의 점멸하는 광 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.11. The method of claim 10,
Wherein,
And outputs a red flashing light signal in accordance with the vehicle high-speed access signal.
상기 센서부와 상기 알림부는, 복수의 도로에 의해 형성되는 비신호 교차로 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit and the notification unit are installed on a non-signal intersection formed by a plurality of roads.
상기 센서부는 복수의 마이크로파 모션 센서를 포함하고,
상기 마이크로파 모션 센서 각각은 상기 비신호 교차로를 형성하는 복수의 도로 중에서 서로 다른 도로를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the sensor unit includes a plurality of microwave motion sensors,
Wherein each of the microwave motion sensors is disposed to face different roads among a plurality of roads forming the non-signal intersection.
상기 알림부는 복수의 알림 장치를 포함하고,
상기 알림 장치 각각은 상기 비신호 교차로를 형성하는 복수의 도로 중에서 서로 다른 도로를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 교통사고 예방을 위한 차량 알림 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the notification unit includes a plurality of notification devices,
Wherein each of the notification devices is disposed to face different roads from among a plurality of roads forming the non-signal intersection.
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---|---|---|---|
KR1020170087286A KR20190006373A (en) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | Vehicle notification system for preventing traffic accident |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102342764B1 (en) * | 2020-10-30 | 2021-12-23 | 주식회사 라스윈 | Approaching vehicle notification system using radar and method thereof |
KR102508910B1 (en) * | 2022-11-09 | 2023-03-10 | 주식회사 아이삭 | The safety alarm system for blind spot |
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KR101553143B1 (en) | 2014-02-25 | 2015-09-14 | 조선대학교산학협력단 | Vehicle alarm system and the method for protecting pedestrians |
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2017
- 2017-07-10 KR KR1020170087286A patent/KR20190006373A/en not_active Application Discontinuation
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