KR20210014527A - 속도감응 도로횡단자 경고장치 - Google Patents

속도감응 도로횡단자 경고장치 Download PDF

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KR20210014527A
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Abstract

도로 횡단자 및 근접하는 차량을 감지한 후 조명과 음향을 통하여 횡단자와 근접하는 차량의 운전자 각자 또는 모두에게 경고 신호를 발생하는 도로횡단자경고장치가 개시된다.
속도감응 도로횡단자 경고장치는
일정 영역에서 도로를 점유하고 있거나 횡단하는 사람(횡단자) 및 접근하는 차량을 검출하는 다중센서부;
횡단자에게 제1경고 음향 신호를 출력하는 제1음향부;
횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 투사하는 제1조명부;
상기 다중센서부의 검출 결과를 참조하여 횡단자 발생 여부를 판별하고, 횡단자가 검출되면, 횡단자에게 제1경고 음향 신호를 출력하도록 상기 제1음향부를 제어하고 검출 거리, 검출 방향에 따라 횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 투사하도록 상기 제1조명부를 제어하는 제어부; 및
상기 다중센서부, 상기 제1음향부, 상기 제1조명부, 상기 제어부를 수용하는 하우징;
을 포함한다.

Description

속도감응 도로횡단자 경고장치 {Speed-sensitive Road transversal person Warning Device}
본 발명은 속도감응 도로횡단자 경고장치에 관한 것으로서, 다중 센서로 도로 횡단자 및 근접하는 차량을 감지한 후 조명(핀 조명 및 로고 조명 등)과 음향을 통하여 횡단자와 근접하는 차량의 운전자 각자 또는 모두에게 경고 신호를 발생하는 장치로서 특히, 근접하는 차량의 속도에 따라 경고 신호를 효율적으로 제공하는 속도감응 도로횡단자 경고장치에 관한 것이다
종래에는 도로를 횡단하는 횡단자의 보호하기 위하여 중앙 분리대, 보행자 펜스, 간이 중앙 분리대 등의 차단형 보행자 안전시설들이 사용되고 있지만 이러한 장치들은 큰 설치 공간이 필요하거나 도시 미관을 해치는 등의 문제점이 있었다.
예를 들어, 간이 중앙 분리대의 경우, 좁은 도로에 설치할 경우 도로의 폭이 좁아지거나 운전자의 체감 도로 폭이 감소하며, 중앙선이 없는 구간에서는 설치가 불가능하여 무단 횡단자 차단 효과가 낮다.
보행자 안전 펜스의 경우, 건물 입구 등에서는 설치가 불가능하여 무단 횡단자를 차단하는 효과가 떨어지고, 보행자로 하여금 답답함을 유발하며 도시 미관을 저해하였다.
한편, 종래의 차단형 보행자 안전시설들은 직사광선, 강우, 강설, 온도 등에 의해 부식되는 등의 문제점이 있었다.
또한, 종래의 차단형 보행자 안전시설들은 파손 시 즉시 교체하여야 하므로 시설물 관리 업무가 증가하고, 관리 부재 시 주행 차량에 대한 2차 피해가 발생할 수 있다.
대한민국특허청 등록실용신안 20-0467513(2013년06월17일) 대한민국특허청 등록실용 20-0373242(2005년01월14일)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서 각종 센서에 의하여 도로를 점유하거나 횡단하는 사람(이하, 횡단자라 함)을 검출하고 근접하는 차량의 운전자와 횡단자 각자 또는 모두에게 경고 신호를 제공하는 장치로서, 도로변의 가로등주에 설치, 현수, 매립 등 다양한 방법으로 설치하여 설치 공간을 절약하고 도시 미관을 해치지 않으면서 운전자와 횡단자에게 효과적으로 위험을 알리는 속도감응 도로횡단자 경고장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치는
일정 영역에서 도로를 점유하고 있거나 횡단하는 사람(횡단자) 및 접근하는 차량을 검출하는 다중센서부;
횡단자에게 제1경고 음향 신호를 출력하는 제1음향부;
횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 투사하는 제1조명부;
상기 다중센서부의 검출 결과를 참조하여 횡단자 발생 여부를 판별하고, 횡단자가 검출되면, 횡단자에게 제1경고 음향 신호를 출력하도록 상기 제1음향부를 제어하고 검출 거리, 검출 방향에 따라 횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 투사하도록 상기 제1조명부를 제어하는 제어부; 및
상기 다중센서부, 상기 제1음향부, 상기 제1조명부, 상기 제어부를 수용하는 하우징;
을 포함한다.
여기서, 상기 제1조명부는 팬 모터, 틸트 모터, 조명(특히 핀 조명)을 발생하는 광원(예를 들어 LED)을 포함하여 횡단자를 추종하여 핀 조명을 조사하는 것임을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다중센서부는 조도센서를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 조도센서의 검출 값을 참조하여 일정 값 이상으로 밝으면 횡단자에게 경고 음향 신호를 출력하도록 상기 제1음향부를 제어하고 일정값 이하로 어두우면 검출 거리, 검출 방향에 따라 횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 투사하도록 상기 제1조명부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다중센서부는 이벤트 발생 시간을 검출하는 GPS센서를 더 포함하며,
여기서, 횡단자 감지 횟수, 이벤트 발생 시간, 이벤트 발생 장소를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다중센서부는 횡단자의 이미지 정보를 수집하는 이미지센서를 더 포함하고,
상기 저장부는 상기 이미지센서에 의해 수집된 이미지 정보를 더 저장하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다중센서부는 레이다센서, 적외선센서, 레이저센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 레이다센서, 적외선센서, 상기 레이저센서의 센싱 결과를 조합 및 보정하여 횡단자의 유무, 접근하는 차량의 유무, 검출 거리, 검출 방향을 결정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1음향부는 스피커, 지향성 스피커, 초음파 스피커인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1음향부는 출력 방향을 제어할 수 있는 가동스피커이고,
상기 제어부는 횡단자 검출 방향에 따라 상기 제1음향부의 출력 방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 횡단자 발생 사실을 인접한 속도감응 도로횡단자 경고장치로 전파하는 무선통신부 및 무선통신안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 무선 통신부는 근거리무선통신 규격에 따른 것임을 특징으로 한다.
여기서, 복수의 속도감응 도로횡단자 경고장치를 하나의 그룹으로 묶고 상기 무선 통신부를 통하여 각각의 속도감응 도로횡단자 경고장치의 on/off, 펌웨어 업그레이드, 데이터(data) 전송 등을 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서,
접근하는 차량의 운전자에 대하여 차량 진행 방향에 횡단자가 있음을 청각적으로 알리는 제2경고 음향 신호를 발생하는 제2음향부; 및
접근하는 차량의 운전자에 대하여 차량 진행 방향에 횡단자가 있음을 시각적으로 알리는 제2경고 조명 신호를 발생하는 제2조명부;
를 더 포함하고,
상기 다중센서부에 의해 접근하는 차량이 검출되는 경우, 상기 제어부는 상기 제2조명부 및 상기 제2음향부를 제어하여 차량의 운전자에 대해 차량 진행 방향에 횡단자가 있음을 알리는 제2경고 조명 신호 및 제2경고 음향 신호를 각각 출력하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2음향부는 스피커, 지향성 스피커, 초음파 스피커인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2경고 조명 신호는 글, 그림, 영상정보를 함께 제공하는 조명 신호인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부는 횡단자 검출 신호를 발생한 속도감응 도로횡단자 경고장치와의 거리를 산출하고, 상기 제2조명부 및 상기 제2음향부를 제어하여 접근하는 차량에 대하여 산출된 거리를 포함하는 제2경고 조명 신호 및 제2경고 음향 신호를 각각 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 경고횟수 e, 경고간격 f(sec), 차량속도를 a(Km/h)라고 할 때,
경고 위치 Tc(c는 e보다 같거나 작은 정수이고, Tc=T1, T2,,,Te)는 하기의 수식으로 표현되는 것을 특징으로 한다.
Tc = a*f(e-c)/3.6
(여기서, e는 1보다 큰 정수이다)
여기서, 제2 경고 조명 신호는 소정의 시간 간격으로 점멸하며, 점멸 주기는
차량과 횡단자와의 거리가 가까울수록 짧아지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 이미지센서에 의해 수집된 이미지 정보를 분석하여 횡단자를 구분하는 영상판독부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 레이다센서에서 이동물체를 감지하여 얻어진 이동물체의 동선을 분석함으로써 교통사고 발생여부를 판단, 교통사고 발생 일시 및 장소를 자동으로 경찰서로 전송하는 교통사고판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 교통사고판단부는 이동물체 동선의 마지막 지점이 동일한 시간에 도로상에서 접촉하고, 이후로 일정시간 이상 멈춰 있는 경우를 교통사고로 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치는 가로등주의 가로대에 설치하거나 매립하거나 현수하는 등으로 설치할 수 있는 하우징을 가지기 때문에, 공간의 제약이 없이 어떤 장소든 설치가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치는 가로변의 가로등주에 부착, 매립, 현수 등의 방법을 활용하여 설치하므로 큰 구조물의 설치가 필요 없어 도시 미관을 저해하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치는 파손에 대해 강인한 구조를 가지기 때문에 관리가 용이하고, 관리 비용이 절감된다.
도 1은 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치의 개념을 보인다.
도 2는 횡단자에게 제1경고 조명 신호를 조사하는 예를 보인다.
도 3은 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치의 외관 구성의 예를 보인다.
도 4는 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자경고장치의 상세한 구성을 보이는 블록도이다.
도 5는 횡단자 및 접근하는 차량의 운전자에게 경고 음향 신호 및 경고 조명 신호를 발생하는 동작을 보이는 흐름도이다.
도 6은 접근하는 차량의 운전자에 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호를 발생하는 것을 보이는 개념도이다.
도 7은 근거리무선 통신 기술을 이용하여 무선 네트워크를 구성하는 것을 보인다.
도 8은 접근하는 차량의 운전자에 대해 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호를 발생하는 방법을 보이는 개념도이다.
도 9는 차량의 운전자에 대한 제2경고 조명 신호의 예를 보인다.
도 10은 교통사고 발생 여부를 판별하는 방법을 보이는 흐름도이다.
도 11은 레이다센서의 검출 결과를 이용하여 교통사고를 판단하는 방법을 도식적으로 보이는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치의 개념을 보인다.
도 1을 참조하면, 도로변의 가로등주 상에 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치가 설치된다. 본 발명에 따른 무단 횡단 방지 장치는 일정한 감시 영역(예를 들어, 50m 길이의 도로)에서 도로를 점유하고 있거나 횡단하는 사람(횡단자)을 검출하고, 횡단자에게 음향 신호로 경고를 주거나(주간) 혹은 횡단자를 추적하는 핀(pin) 조명으로 경고를 준다(야간). 다만, 주야간 경고 시 효율성을 높이기 위하여 조명과 음향은 동시 또는 반대로 사용될 수 있다.
도 2는 횡단자에게 핀조명을 조사하는 예를 보인다.
횡단자가 검출되면, 속도감응 도로횡단자 경고장치는 검출 거리, 검출 각도를 계산하여 횡단자에게 제1 경고 조명 신호를 조사한다. 제1경고 조명 신호는 핀 조명일 수 있다. 검출된 검출 거리, 검출 각도에 따라 제1경고 조명 신호의 초점거리, 각도 등을 계산하고 횡단자의 움직임을 따라 제1경고 조명 신호가 이동하도록 제1조명부를 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치의 외관 구성의 예를 보인다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)는 가로등주의 가로대에 설치되는 것으로서 하우징(422), 하우징(422)의 외부로 돌출되어 설치된 제1음향부(414), 제1조명부(418), 무선안테나(412a, 412b)를 포함한다. 하우징(422)은 금속, 경질 플라스틱 등의 경도가 높은 재질로 구현될 수 있고, 체결 장치(미도시)를 통하여 가로등주에 설치될 수 있다.
제1음향부(414)는 제1 경고 음향 신호의 방사 방향을 조절할 수 있도록 팬(pan) 모터(414a) 및 틸트(tilt) 모터(414b)를 구비한다.
제1조명부(418)는 제1경고 조명 신호의 투사 방향을 조절할 수 있도록 팬(pan) 모터(418a) 및 틸트(tilt) 모터(418b)를 구비하며, 피사체까지 거리, 각도 등을 참조하여 횡단자에 맞추어 빛의 초점을 조절할 수 있는 트랙킹 구동이 가능하다. 제1조명부(418)는 핀 조명을 투사하는 LED(Light Emit Device)로 구현될 수 있다.
속도감응 도로횡단자 경고장치(400)는 횡단자에 대하여 제1경고 음향 신호를 출력하거나 횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 발생한다
속도감응 도로횡단자 경고장치(400)는 조임나사(424), 가로대 연결부(426) 등을 통하여 가로등주의 가로대에 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)는 파손에 대해 강인한 구조를 가지기 때문에 관리가 용이하고, 관리 비용이 절감된다.
도 4는 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치의 상세한 구성을 보이는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)는 레이다안테나(402), 다중센서부(404), 제1음향부(414), 제2음향부(416), 제1조명부(418), 제2조명부(420), 무선통신부(410), 무선통신안테나(412; 412a, 412b, 도 3 참조), 저장부(408), 제어부(406)를 포함한다. 또한, 제어부(406)는 영상판독부(406a) 및 교통사고판독부(406b)를 포함한다. 전원 장치로서는 밧데리, 상용 전원, 태양 전지 등이 사용될 수 있으며, 이러한 전원 장치는 통상의 것이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다중센서부(404)는 도로를 횡단하는 이동물체를 검출한다. 이동물체는 무생물, 생물(동물, 사람 포함), 접근하는 차량을 포함한다.
다중센서부(404)는 레이다센서(404a), 레이저센서(404b), 적외선센서(404c), 이미지센서(404d), 조도센서(404e), GPS센서(404f)를 포함한다.
레이다센서(404a) 및 레이저센서(404b)는 이동물체까지의 거리, 각도, 속도 등을 측정한다. 적외선센서(404c)는 움직임, 체온감지 등으로 이동물체를 식별하고, 이동물체까지의 거리, 각도, 속도 등을 측정한다.
레이다센서(404a)는 24Ghz, 77Ghz 등의 파장이 짧은 밀리미터(mm)파를 송출하며 대상물에 반사되는 반사파를 도플러 효과를 이용, 분석하여 대상물체의 윤곽, 속도와 진행 방향을 검출하는 센서이다.
레이다센서(404a)는 24GHz, 77GHzGHz, 77GHz대역의 밀리미터단위의 파장으로 된 전파를 레이다안테나(402)를 통해 특정 범위의 허공에 출력하여 특정 물체 반사되어 레이다안테나(402)에 입력되는 반사전파를 측정하여 탐지된 물체와 레이더센서(404a)와의 거리, 속도, 진행 방향 등을 파악할 수 있는 센서이다.
도로상에 설치된 레이더센서(404a)는 반사파를 분석하여 반사파의 크기와 변화량, 변화속도를 분석하여 물체의 대략적인 윤곽과 진행방향을 파악할 수 있으며 이를 통해 보행자와 차량을 구분할 수 있다.
한편, 레이저센서(404b)는 과속 단속 카메라에 사용되는 센서로 물체의 거리와 속도를 레이다센서보다 정확하게 측정할 수 있는 센서이다.
레이저센서(404b)는 레이더센서(404a)와 같은 원리이나 파장이 더욱 짧은 레이저 광을 출력하여 물체에 반사되는 반사파를 이용하여 거리, 속도, 진행방향을 파악할 수 있는 센서로 레이더센서(404a)보다 작은 범위에서 보다 정확한 거리와 속도를 측정할 수 있는 센서이다.
레이다센서(404a) 및 레이저센서(404b)는 서로 다른 센서이며 다중센서부(404) 내부에 포함되며, 제어부(406)는 레이다센서(404a), 레이저센서(404b), 적외선센서(404c)의 각 센싱 값을 조합 및 보정하여 인식률을 높인다.
적외선센서(404c)는 이미지센서(404d)와 같은 원리이나 가시광선영역이 아닌 적외선 영역의 빛을 탐지하여 주변온도와 다른 온도를 가진 물체를 탐지할 수 있는 센서로 주변과 다른 온도를 가진 생체와 자전거 등의 물체를 구별해낼 수 있는 센서이다.
레이다센서(404a), 레이저센서(404b), 적외선센서(404c)는 각각이 자체 식별을 수행하고, 제어부(406)는 센싱 정확도를 높이기 위하여 센서별 정보를 상호 보정하여 검출 거리 및 검출 각도를 산출한다.
이미지센서(404d)는 이동물체의 이미지정보를 수집하기 위하여 마련된다.
조도센서(404e)는 조도 검출을 위해 마련된다. 조도센서(404e)는 주변의 명암을 파악하여 조명을 켜고 끌 수 있는 기능을 하는 센서로, 낮과 밤 시간의 정확도와 관계없이 기상상황에 의에 주변이 어두워졌을 때 제1경고 조명 신호(핀조명)을 켤 수 있도록 한다.
GPS센서(404f)는 이벤트별 정확한 시간을 제공하기 위하여 마련된다.
GPS센서(404f)는 절대적인 시간과 위치를 위성정보로 수신하여 기상상황에 관계없이 정확한 시간정보와 위치정보를 알 수 있는 센서로 낮과 밤의 시간 차이에 따른 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)의 경고 방법을 결정하거나 조도센서 값을 보정할 수 있는 센서이다. 또한 관제시설에서 원격으로 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)를 관리할 시에 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)의 설치 위치 정보를 제공할 수 있게 된다. 여기서, 이벤트란 횡단자 발생, 교통사고 발생 등 유의미한 사건의 발생을 의미한다.
제어부(406)는 다중센서부(404)에서 검출된 센서별 정보를 참조하여, 이동물체가 사람인 지를 판별하고, 사람인 경우 제1경고 음향 신호를 출력하도록 제1음향부(414)를 제어하거나 제1경고 조명 신호(핀 조명)을 투사하도록 제1조명부(418)를 제어한다. 또한, 접근하는 차량이 있을 경우 차량의 운전자에 대해 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호(로고 조명)을 출력하도록 제2음향부(416) 및 제2조명부(420)를 제어한다.
제1음향부(414)는 보행자 방향으로 제1경고 음향 신호를 출력할 수 있도록 팬 모터(414a) 및 틸트 모터(414b)를 구비하는 스피커, 지향성 스피커, 초음파 스피터로 구현될 수 있다.
제1조명부(418)는 자동초점 기능, 팔로우 기능(횡단자를 인식하고 횡단자에게 빛의 초점을 맞추거나 트랙킹하는 기능)을 갖는다. 제1조명부(418)는 제1경고 조명 신호의 투사 방향을 조절할 수 있도록 팬(pan) 모터(418a) 및 틸트(tilt) 모터(418b)를 구비하며, 피사체까지 거리, 각도 등을 참조하여 횡단자에 맞추어 빛의 초점을 조절할 수 있는 트랙킹 구동 역시 가능하다. 제1조명부(418)는 핀 조명을 투사하는 LED(Light Emit Device)로 구현될 수 있다.
제2음향부(416) 및 제2조명부(420)는 접근하는 차량의 운전자에게 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호(로고 조명)를 각각 출력하기 위한 것이다.
제2음향부(416)는 차량 운전자에 대해 제2경고 음향 신호를 출력하는 스피커, 지향성 스피커, 초음파 스피커로 구현될 수 있다.
제2조명부(420)는 차량 운전자에 대해 글, 그림, 영상정보를 함께 제공하는 조명 신호인 것을 특징으로 하며 로고젝터(logojector)로 구현될 수 있다.
저장부(408)는 횡단자 검출 횟수, 발생 시간, 발생 장소를 저장한다. 또한, 저장부(408)는 이미지센서에 의해 수집된 이미지 정보를 저장한다.
무선통신부(410)는 근거리 무선통신기술을 활용하여 횡단자 검출 신호, 발생 시각, 스틸 이미지 등을 인접된 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)로 전파한다.
근거리 무선통신기술의 예로서 100m 거리 내에서 1Mbps 데이터 전송이 가능한 2.4GHz Bluetooth Low Energy(BLE)가 사용될 수 있다.
도 5는 횡단자 및 접근하는 차량의 운전자에게 경고 음향 신호 및 경고 조명 신호를 발생하는 동작을 보이는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 제어부(406)는 다중센서부(404)의 센싱 정보를 참조하여 도로를 횡단하는 이동물체가 있는 지를 판단한다. 이동물체가 물체라면(S504) 종료한다.
이동물체가 생체(生體)라면 동물과 사람을 구분한다(S506). 동물이라면 종료한다.
사람이라면 횡단자의 유형을 구분하고(S508), 횡단자 구분 정보, 횡단자 발생 시각, 횡단자 이미지 정보 등을 저장부에 저장한다(S510).
여기서, 횡단자 유형을 구분한다는 것은 남녀노소를 구분하는 것을 의미한다. 남녀노소를 구분함으로서 그 지역에서 무단 횡단하는 사람의 군(무리)을 파악함으로써 무단횡단 방지 교육이나 홍보의 타켓을 명확하게 할 수 있는 데이터가 될 수 있다. 남녀노소를 구분하는 것은 이미지센서(404d)에 의해 이미지 정보를 제어부의 영상판독부에 의해 판독함에 의해 달성된다.
GPS센서(404f)와 조도센서(404e)를 통하여 주야간을 구분한다(S512).
주간이라면 제1음향부(414)를 통하여 제1경고 음향 신호를 발생하고 야간이라면 제1조명부(418)를 통하여 횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호(핀조명)을 투사한다.
접근하는 차량이 있을 경우 제2음향부(416) 및 제2조명부(420)를 통하여 차량의 운전자에 대해 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호(로고 조명)를 발생한다.
무선통신부(410)를 통하여 센서가 검출한 값을 인접한 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)로 전파한다(S518). 인접 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)의 경우, 횡단자 검출 신호를 수신하면, 이를 다시 다음의 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)로 전파한다.
도 6은 접근하는 차량의 운전자에 대해 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호를 발생하는 것을 보이는 개념도이다.
도 6을 참조하면, 소정의 간격을 두고 설치된 복수의 가로등주 각각에 본 발명의 속도감응 도로횡단자 경고장치(400a, 400b, 400c, 400d)가 설치되어 있다. 임의의 속도감응 도로횡단자 경고장치(도 6에서 400a)에서 횡단자가 검출되면, 제1 음향 신호 및 제1 조명 신호(핀조명)에 의해 횡단자에게 경고 신호를 제공함과 더불어 횡단자 검출 신호를 인접한 속도감응 도로횡단자 경고장치(400b, 400c)에 전파한다. 인접한 속도감응 도로횡단자 경고장치(400b, 400c)는 접근하는 차량의 운전자에게 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호(로고 조명)를 출력한다.
도 7은 근거리무선 통신 기술을 이용하여 무선 네트워크를 구성하는 것을 보인다.
도 7을 참조하면, 각 속도감응 도로횡단자 경고장치(400a, 400b, 400c)는 근거리 무선통신 기술을 이용하여 횡단자 검출 신호를 인접된 속도감응 도로횡단자 경고장치(400a, 400b, 400c)로 전파한다.
근거리무선통신 기술로 속도감응 도로횡단자 경고장치(400) 간 네트워크를 구성하는 것이 가능하고 릴레이 무선 통신을 활용하여 무한대 거리까지 확장 가능하여 통신비를 절약할 수 있다. 또한 '감지시설 그룹별'무선통신모듈(428)을 이용하여 관리자가 무선으로 관리할 수 있도록 구성한다.
무선통신모듈(428)에 의해 구현 가능한 기능은 다음과 같다.
○ 무선 on/off 기능
○ firmware 무선 upgrade 기능
○ 고장 alarm 기능
○ data 송수신 기능
○ self-test 기능
○ event alarm 기능
이러한 무선통신모듈은 휴대폰으로 제어될 수 있다. 관리자는 휴대폰을 이용하여 근거리 무선 통신 네트워크 및 무선통신모듈(428)에 액세스하여 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)들을 '감지시설 그룹'별로 제어할 수 있다.
도 8은 접근하는 차량의 운전자에 대해 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호를 발생하는 방법을 보이는 개념도이다.
도 8을 참조하면, 제2경고 음향 신호 및 제2경고 조명 신호는 차량의 속도에 따라 서로 다른 속도감응 도로횡단자 경고장치(400a ~ 400e)로부터 발생된다.
예를 들어, 차량의 속도가 50Km/h인 경우, 1차로 100m 떨어진 위치의 속고감응 도로횡단자 경고장치(400c)에서 경고 신호를 발생하고 2차로 50m 떨어진 위치의 속도감응 도로횡단자 경고장치(400b)에서 경고 신호를 발생하고 3차로 해당 속도감응 도로횡단자 경고장치(400a)에서 경고 신호를 발생한다.
예를 들어, 차량의 속도가 100Km/h인 경우 1차로 200m 떨어진 위치의 속도감응 도로횡단자 경고장치(400e)에서 경고 신호를 발생하고 2차로 100m 떨어진 위치의 속도감응 도로횡단자 경고장치(400c)에서 경고 신호를 발생하고 3차로 해당 속도감응 도로횡단자 경고장치(400a)에서 경고 신호를 발생한다.
즉, 차량의 속도가 높을수록 충분한 경고 신호를 발할 수 있도록 더 멀리 떨어진 위치로부터 경고 신호를 발생한다.
경고횟수 e, 경고간격 f(sec), 차량속도를 a(Km/h)라고 할 때,
경고 위치 Tc(c는 e보다 같거나 작은 정수이고, Tc=T1, T2,,,Te)는 다음의 수식 (1)로 표현될 수 있다.
Tc = a*f(e-c)/3.6 --- (1)
(여기서, e는 1보다 큰 정수이다)
로 표현될 수 있다.
예를 들어 경고횟수 e를 3회, 경고간격 f를 3초로 결정하고(경고횟수와 간격은 설계방식에 따라 임의로 결정할 수 있음), 차량속도를 100km/h로 가정할 경우,
1차 경고 위치 = 3*100(3-1)/3.6 이므로 166m
2차 경고 위치 = 3*100(3-2)/3.6 이므로 83m
3차 경고 위치 = 3*100(3-3)/3.6 이므로 0m
다만, 해당 위치에 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)가 없는 경우 경고해야할 위치의 직전 속고감응 도로횡단자 경고장치(400)에서 경고음과 조명을 조사하게 되며 필요할 경우 1차 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)부터 횡단자가 검출된 곳 사이에 위치한 모든 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)에서 경고음과 음향을 조사하도록 프로그램할 수도 있다.
도 9는 차량의 운전자에 대한 제2경고 조명 신호의 예를 보인다.
장애인, 노약자 등의 교통약자의 경우 1초에 0.8m이동하므로 왕복 4차선을 완전히 횡단하기 위해서는 16.25초(왕복4차선 3.25m*4=13m) 소요된다. 중앙선까지 이동 거리만 고려해도 8초 이상 소요된다. 운전자에게 3번 경고를 한다고 가정하면, 횡단자를 검출한 속고감응 도로횡단자 경고장치(400)로부터 150m 전방에 있는 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)에서부터 제2경고 조명 신호(로고 조명)와 제2경고 음향 신호가 출력되어야 한다.
제2경고 조명 신호(로고 조명)는 제2조명부(420)를 이용하여 발생된다. 구체적으로, '150m 앞 횡단자 주의 ' → '100m 앞 횡단자 주의 ' → '50m앞 횡단자 주의 '라는 내용의 글자로 인식할 수 있는 로고 조명이 바닥에 조사됨과 동시에 제2음향부(416)에서도 같은 내용의 제2경고 음향 신호가 송출된다.
각 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)는 횡단자와 차량까지의 거리 및 차량의 속도를 고려하여 경고 신호를 주기에 충분한 시간을 확보하기 위하여 최초 송출 속도감응 도로횡단자 경고장치(400)를 결정한다. 차량과 횡단자가 가까워질수록 제2경고 음향 신호와 제2경고 조명 신호(로고 조명)는 더욱 자주 발생한다.
도 10은 교통사고 발생 여부를 판별하는 방법을 보이는 흐름도이다.
교통사고판단부(406b)는 레이다센서에 의해 얻어지는 센서 값을 통해 이동물체의 동선을 분석함에 의해 교통사고 발생 여부를 판단한다. 교통사고가 발생된 것으로 판별된 경우, 교통사고판단부(406b)는 문자 메시지를 이용하여 경찰관서로 교통사고 발생 시각, 교통사고 발생 장소 등을 신고한다.
도 10을 참조하면, 교통사고판단부(406b)는 이동물체의 동선을 입력한다. (S1002) 이동물체의 동선은 레이다센서(404a)에서 검출된다.
이동물체의 동선을 분석함에 의해 교통사고 발생 여부를 판단한다.(S1004)
구체적으로 이동물체(차, 사람 등) 동선의 마지막 지점이 도로상에서 접촉하고, 그 접촉이 동일 시간상에 있고, 일정 범위내 동일 장소에 있으며, 접촉 후 일정시간 이상 멈춰 있는 경우 교통사고가 발생한 것으로 인식한다.(S1006)
교통사고로 판별된 경우 문자메시지를 경찰관서에 자동으로 발송한다.(S1008)
조건이 만족하지 않으면, 교통사고가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 문자메시지를 발송하지 않는다.(S1010, S1012)
교통사고로 인식한 결과물에 대하여 자동으로 신고를 함으로써 신고에 소요되는 시간을 줄여 골든타임 확보를 기대할 수 있다. 특히, 특정건물 등이 없어 위치 설명이 곤란한 경우 더욱 유효하다.
도 11은 레이다센서의 검출 결과를 이용하여 교통사고를 판단하는 방법을 도식적으로 보이는 것이다.
도 11의 우측 그림은 평행하게 달리는 두 차량의 이동 궤적을 보이는 것이고, 좌측 그림은 주행 차량과 횡단자의 이동경로를 센서가 감지한 값을 연이어 선으로 표현한 것이다. 그리고 두 그림 각각에서 아래쪽의 각도 범위 표시는 레이다센서(404a)의 감지 범위를 보이는 것이다.
도 11의 우측 그림에서 두 차량이 일정한 간격을 두고 평행하게 진행하면 이 선들은 평행하므로 접촉할 수 없다.
그렇지만, 교통사고의 경우 두 차량의 움직임을 표현하는 두 선 즉, 이동물체의 동선이 필연적으로 서로 접촉한다.
도 11의 좌측 그림에서 주행차량과 좌에서 우로 횡단하는 횡단자의 움직이는 동선이 서로 접촉한 경우를 도시한다.
구체적으로,
하나 이상의 이동물체의 움직임을 표현하는 두 선이 접촉하게 되고(1조건),
하나 이상의 이동물체의 접촉은 동일 시간상에 있으며(2조건),
이동물체가 일정 범위 내 동일 장소 상에 있으며(3조건), 그리고
이동물체가 접촉 후 일정시간 이상 멈춰 있을 것(4조건)을 모두 충족하면,
교통사고로 간주하여 자동으로 신고를 하게 된다. .
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
400...속도감응 도로횡단자경고장치
402...레이다안테나 404...다중센서부
404a...레이다센서 404b...레이저센서
404c...적외선센서 404d...이미지센서
404e..조도센서 404f...GPS센서
406...제어부 406a...영상판독부
406b...교통사고판단부 408...저장부
410...무선통신부 412...무선통신안테나
414...제1음향부 416....제2음향부
418...제1조명부 420...제2조명부
422...하우징

Claims (20)

  1. 도로 횡단자 및 근접하는 차량을 감지한 후 조명과 음향을 통하여 횡단자와 근접하는 차량의 운전자 각자 또는 모두에게 경고 신호를 발생하는 속도감응 도로횡단자 경고장치에 있어서,
    일정 영역에서 도로를 점유하고 있거나 횡단하는 사람(횡단자) 및 접근하는 차량을 검출하는 다중센서부;
    횡단자에게 제1경고 음향 신호를 출력하는 제1음향부;
    횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 투사하는 제1조명부;
    상기 다중센서부의 검출 결과를 참조하여 횡단자 발생 여부를 판별하고, 횡단자가 검출되면, 횡단자에게 제1경고 음향 신호를 출력하도록 상기 제1음향부를 제어하고 검출 거리, 검출 방향에 따라 횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 투사하도록 상기 제1조명부를 제어하는 제어부; 및
    상기 다중센서부, 상기 제1음향부, 상기 제1조명부, 상기 제어부를 수용하는 하우징;
    을 포함하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1조명부는 광원을 포함하고 그 광원이 횡단자를 따라 상하좌우 움직이며 초점을 조절하여 횡단자에게 조명을 조사하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다중센서부는 조도센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 조도센서의 검출 값을 참조하여 일정 값 이상으로 밝으면 횡단자에게 경고 음향 신호를 출력하도록 상기 제1음향부를 제어하고 일정값 이하로 어두우면 검출 거리, 검출 방향에 따라 횡단자를 추적하는 제1경고 조명 신호를 투사하도록 상기 제1조명부를 제어하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  4. 제3항에 있어, 상기 다중센서부는 이벤트 발생 시간을 검출하는 GPS센서를 더 포함하며,
    횡단자 감지 횟수, 이벤트 발생 시간, 이벤트 발생 장소를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 다중센서부는 이미지 정보를 수집하는 이미지센서를 더 포함하고,
    상기 저장부는 상기 이미지센서에 의해 수집된 이미지정보를 더 저장하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다중센서부는 레이다센서, 적외선센서, 레이저센서를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 레이다센서, 적외선센서, 상기 레이저센서의 센싱 결과를 조합 및 보정하여 횡단자의 유무, 접근하는 차량의 유무, 검출 거리, 검출 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1음향부는 스피커, 지향성 스피커, 초음파 스피커인 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1음향부는 출력 방향을 제어할 수 있는 가동스피커이고,
    상기 제어부는 횡단자 검출 방향에 따라 상기 제1음향부의 출력 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  9. 제1항에 있어서, 횡단자 발생 사실을 인접한 속도감응 도로횡단자경고장치로 전파하는 무선통신부 및 무선통신안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 무선 통신부는 근거리무선통신 규격에 따른 것임을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  11. 제10항에 있어서, 복수의 속도감응 도로횡단자 경고장치를 하나의 그룹으로 묶고 상기 무선 통신부를 통하여 각각의 도로횡단자경고장치의 on/off, 펌웨어 업그레이드, 데이터(data) 전송 등을 제어하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  12. 제1항에 있어서,
    접근하는 차량의 운전자에 대하여 차량 진행 방향에 횡단자가 있음을 청각적으로 알리는 제2경고 음향 신호를 발생하는 제2음향부; 및
    접근하는 차량의 운전자에 대하여 차량 진행 방향에 횡단자가 있음을 시각적으로 알리는 제2경고 조명 신호를 발생하는 제2조명부;
    를 더 포함하고,
    상기 다중센서부에 의해 접근하는 차량이 검출되는 경우, 상기 제어부는 상기 제2조명부 및 상기 제2음향부를 제어하여 차량의 운전자에 대해 차량 진행 방향에 횡단자가 있음을 알리는 제2경고 조명 신호 및 제2경고 음향 신호를 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  13. 제12항에 있어서, 경고횟수 e, 경고간격 f(sec), 차량속도를 a(Km/h)라고 할 때,
    경고 위치 Tc(c는 e보다 같거나 작은 정수이고, Tc=T1, T2,,,Te)는
    Tc = a*f(e-c)/3.6
    (여기서, e는 1보다 큰 정수이다)의 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  14. 제13항에 있어서, 제2 경고 조명 신호는 소정의 시간 간격으로 점멸하며, 그 점멸 주기는 차량과 횡단자와의 거리에 따라 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제2음향부는 스피커, 지향성 스피커, 초음파 스피커인 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  16. 제12항에 있어서, 상기 제2경고 조명 신호는 글, 그림, 영상정보를 조명과 함께 제공하는 조명 신호인 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치
  17. 제12항에 있어서, 상기 제어부는 횡단자 검출 신호를 발생한 속도감응 도로횡단자 경고장치와의 거리를 산출하고, 상기 제2조명부 및 상기 제2음향부를 제어하여 접근하는 차량에 대하여 산출된 거리를 포함하는 제2경고 조명 신호 및 제2경고 음향 신호를 각각 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  18. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이미지센서에 의해 수집된 이미지정보를 분석하여 횡단자를 구분하는 영상판독부를 더 포함하는 것을 특징으로 으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  19. 제6항에 있어서, 상기 제어부는 상기 레이다센서에서 이동물체를 감지하여 얻어진 이동 물체의 동선을 분석함으로써 교통사고 발생여부를 판단, 교통사고 발생 일시 및 장소를 자동으로 경찰서에 전송하는 교통사고판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 교통사고판단부는 이동물체 동선의 마지막 지점이 동일한 시간에 도로상에서 접촉하고, 이후로 일정시간 이상 멈춰 있는 경우를 교통사고로 판별하는 것을 특징으로 하는 속도감응 도로횡단자 경고장치.
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