KR20210083025A - 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템 - Google Patents

인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템에 관한 것으로, 횡단보도에 설치된 신호등주의 상단에 설치된 가로대에 설치되어 횡단보도 주변 및 보행자를 촬영하는 카메라 장치; 미리 설치된 영상분석 솔루션을 통하여 상기 카메라 장치에 의하여 촬영된 영상에서 보행자를 검출하는 보행자 검출 모듈; 보행 신호등 및 주행 신호등으로 구성된 신호등의 현재 점멸색을 검출하는 색 검출 모듈; 및 상기 색 검출 모듈의 검출결과와 상기 보행자 검출 모듈의 검출결과에 따라 횡단보도 대기중인 보행자에게 무단 횡단 경고 메시지를 출력하는 경고신호 출력모듈을 포함하여, 보행자 검출과 보행자가 신호를 무시하고 무단횡단하는 상황을 인공지능으로 검출 및 분석을 하고 위험한 상황을 예측하여 사고 발생을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템{AI BASED-ON SYSTEM FOR DETECTING PEDESTRIAN IN CROSSWALK AND ACCIDENT PREVENTION}
본 발명은 횡단보도에서 보행자를 검출하는 방법과 위험한 상황을 판단하여 해당 상황이 발생하기 전에 경고 메시지를 안내하여 사고를 예방하는 방법에 관한 것이다.
사고예방 캠페인 증가와 ITS 관련 기술이 발달함에 따라 한 해 교통사고로 인해 사망하는 보행자의 수는 지속적으로 감소하고 있다. 하지만 여전히 대한민국은 OECD 국가 평균보다 보행자 사망자의 수가 높은 편이다.
여전히 높은 보행자의 사망률을 낮추기 위해서 교차로나 횡단보도에서 보행자 인식, 위험한 상황을 인지하고 예방하는 기술의 도입이 점점 증가되고 있다.
하지만, 기존의 시스템은 센서기반으로 보행자의 움직임을 찾는 정도의 수준에 머물러 있어서 실제로 보행자의 위험한 상황을 미리 예측하지 못하고, 나아가 움직임만을 판단 근거로 하기 때문에 오탐지율이 증가하여 사고 예방률이 떨어진다는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-2027119호 (공고일: 2019. 10. 02)
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시예들의 목적은 보행자 검출과 보행자가 신호를 무시하고 무단횡단하는 상황을 인공지능으로 검출 및 분석을 하고 위험한 상황을 예측하여 사고 발생을 예방해주는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명 실시예들의 다른 목적은 딥러닝기반의 데이터 학습을 통해서 보행자라는 객체를 검출하고 보행자의 행동을 인식하여 무단횡단이라는 상황을 미리 예측하고 사고를 예방하는 방법을 제공하는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템은 횡단보도에 설치된 신호등주의 상단에 설치된 가로대에 설치되어 횡단보도 주변 및 보행자를 촬영하는 카메라 장치; 미리 설치된 영상분석 솔루션을 통하여 상기 카메라 장치에 의하여 촬영된 영상에서 보행자를 검출하는 보행자 검출 모듈; 보행 신호등 및 주행 신호등으로 구성된 신호등의 현재 점멸색을 검출하는 색 검출 모듈; 및 상기 색 검출 모듈의 검출결과와 상기 보행자 검출 모듈의 검출결과에 따라 횡단보도 대기중인 보행자에게 무단 횡단 경고 메시지를 출력하는 경고신호 출력모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템은 상기 횡단보도의 바닥면에 설치되어 상기 신호등과 상호 연동제어되도록 점멸되는 안전유도블록모듈; 상기 색 검출 모듈의 검출결과와 상기 보행자 검출 모듈의 검출결과, 보행자의 무단횡단이나 이상행동으로 판정되는 경우 판정결과를 외부로 송출하는 통신 모듈; 상기 색 검출 모듈의 검출결과, 상기 보행자 검출 모듈의 검출결과, 상기 경고신호 출력모듈에 의하여 분석된 무단횡단 또는 이상행동에 대한 판정경과 정보를 저장하는 데이터베이스; 및 상기 카메라 장치, 보행자 검출 모듈, 색 검출 모듈, 경고신호 출력모듈, 안전유도블록모듈, 안전유도블록모듈, 통신 모듈 및 데이터베이스의 동작을 제어하는 제어모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경고신호 출력모듈은 상기 카메라 장치로부터 획득된 상기 안전유도블록모듈의 점멸 정보를 기초로 상기 신호등의 현재 점멸색을 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 경고신호 출력모듈은 상기 카메라 장치로부터 촬영된 영상에서 미리 설치된 행동 분석 솔루션을 통하여 보행자의 이상 행동 패턴 여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어모듈은 상기 신호등이 야간 점멸신호로 동작하는 경우, 상기 보행자 검출 모듈에 의하여 보행자가 검출되면 상기 신호등을 일반 점멸신호로 전환시키고, 상기 안전유도블록모듈을 동작시키는 것을 특징으로 한다.
상기 경고신호 출력모듈은 상기 가로대의 하부측에 설치되는 LED 조명제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어모듈은 상기 가로대의 카메라 장치와 결합되어 상기 가로대에 설치되거나, 상기 지면에 수직으로 설치된 지주대의 일측에 하우징의 내부에 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템은 보행자 검출과 보행자가 신호를 무시하고 무단횡단하는 상황을 인공지능으로 검출 및 분석을 하고 위험한 상황을 예측하여 사고 발생을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 딥러닝기반의 데이터 학습을 통해서 보행자라는 객체를 검출하고 보행자의 행동을 인식하여 무단횡단이라는 상황을 미리 예측하고 사고를 예방하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템은 각각의 신호등에 로컬제어기가 설치된 실시예로서, 카메라 장치(10), 로컬 제어기(100), 경고신호 출력모듈(200) 및 안전유도블록모듈(300)을 포함한다.
우선, 차도를 가로질러 횡단보도가 위치하고, 인도의 양측에는 각각 신호등주가 설치되어 있다. 상기 신호등주는 지면에 수직하여 설치되는 지주대(1)와 지주대(1)의 상단에 설치되는 가로대(3)가 구비되어 있다.
이때, 상기 신호등주의 지주대(1)에는 보행 신호등(2)이 설치되고, 신호등주의 가로대(3)에는 주행 신호등(미도시), 카메라 장치(10) 및 로컬 제어기(100)가 설치된다. 도 1에서는 신호등주의 가로대(3)에 로컬 제어기(100)가 설치되어 있으나, 또 다른 실시예인 도 2에서는 신호등주의 지주대(3)에 로컬 제어기(1000)가 설치되어 있다.
본 실시예에서 로컬 제어기(100, 1000)에는 보행자 검출 모듈(110), 색 검출 모듈(120), 통신모듈(130), 데이터베이스(140) 및 제어모듈(150)이 하나의 하우징 내부에 PCB 형태로 구비되어 카메라 장치(10)에 결합되거나 지주대(1)에 단독으로 설치될 수 있다.
상기 로컬 제어기(100)는 횡단보도의 보행자신호 또는 주행신호를 분석하여 보행자 검출과 보행자가 신호를 무시하고 무단횡단하는 상황을 인공지능으로 검출 및 분석을 하고 위험한 상황을 예측하여, 경고신호 출력모듈(200)을 활용하여 무단횡단 금지 문구를 도로 상에 표시하고, 횡단보도 상에 구비된 안전유도블록모듈(300)을 작동시켜 현재 신호등 상태를 표시할 수 있다.
상기 카메라 장치(10)는 횡단보도에 설치된 신호등주의 상단에 설치된 가로대(3)에 설치되어 횡단보도 주변 및 보행자를 촬영하는 장치이다. 상기 카메라 장치(10)는 네트워크 또는 일체형 카메라로서 횡단보도 전체를 비추어서 전체 보행자의 영상정보를 획득한다. 상기 카메라 장치(10)에 의하여 획득한 영상은 로컬 제어기(100)에 저장하고 동시에 로컬 제어기(100)를 이용하여 인공지능 기반으로 보행자 검출 및 상황 분석을 진행한다. 또한, 상기 카메라 자치에 의하여 획득한 영상 정보는 데이터베이스(140)에 저장하여 검색하게 할 수도 있고, 제어모듈(150)에 구비된 통신부를 통하여 관리 단말이나 서버 장치에 전송할 수 있다. 다만, 상기 카메라 장치(10)에 의하여 획득된 영상 정보는 개인정보침해에 자유롭도록 데이터베이스(140)에 저장하지 않을 수도 있다.
이러한 카메라 장치(10)는 신호등주의 가로대(3)의 상측에 설치되어 횡단보도 주위를 촬영하여 보행자의 행동을 감시한다.
또한, 상기 카메라 장치(10)는 보행자뿐만 아니라 차량도 촬영할 수 있다. 즉, 운전자에게 보행자의 정보를 제공함에 의해 운전자가 보행자를 인지할 수 있게 할 수 있지만, 보행자도 차량을 인지하여 도로 보행에 주위를 기울일 수 있는 것이 바람직하고, 이를 위해 카메라 장치(10)에서 촬영된 차량 정보를 보행자에게 알릴 수 있도록 카메라로 보행자와 차량을 동시에 촬영할 수 있게 할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
물론, 보행자의 행동반경과 차량의 이동 반경이 다르므로 두 개의 카메라를 따로 설치하여 일측은 보행자를 촬영하고, 다른 것은 차량을 촬영할 수 있게 할 수도 있다.
상기 보행자 검출 모듈(110)은 미리 설치된 영상분석 솔루션을 통하여 카메라 장치(10)에 의하여 촬영된 영상 정보에서 보행자를 검출하는 장치이다.
이때, 상기 영상분석 솔루션은 인공지능 기반 영상분석 프로그램으로서, 보행자 위치를 비추는 카메라 장치(10)(즉, 네트워크 카메라 또는 일체형 카메라)로부터 전송되는 동영상 데이터로부터 실시간으로 보행자를 인식한다. 이러한 영상분석 솔루션은 기존에 공지되어 인체의 동작을 검출하는 사용되고 있는 영상분석 솔루션으로서, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 영상분석 솔루션은 경고신호 출력모듈(200)에 구비된 LED 경관 조명 제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 상호 약속된 규격에 따라 통신을 하여 경고신호 출력모듈(200)에서 출력되는 조명을 제어한다.
또한, 상기 영상분석 솔루션은 안전유도블록모듈(300)(즉, LED 안전유도블럭)과 유선 또는 무선으로 상호 약속된 규격에 따라 통신을 하여 안전유도블록모듈(300)의 색상을 제어한다.
상기 보행자 검출 모듈(110)은 영상분석 솔루션을 이용하여 보행자를 검출하는 것 이외에, 별도의 추가 센서장치(미도시)를 두어 횡단보도와 인접한 인도에 소정영역으로 설정된 대기영역에 보행자가 존재를 검출할 수 있다. 이때, 상기 센서는 대기영역이나 보행완료 영역에 보행자의 움직임을 검출하는 움직임 검출센서, 도플러센서, 초음파 센서, 이들을 적어도 하나 이상의 조합된 센서일 수 있다.
추가적으로 상기 센서 장치는 소정영역으로 설정된 보행완료 영역에 보행자가 이동하는 지를 검출할 수 있다. 이때, 보행완료영역의 내부에 투사영역이 설정되어 있고, 상기 투사영역의 내부에 대기영역이 설정되어 있다.
상기 경고신호 출력모듈(200)은 색 검출 모듈(120)을 이용하여 파악된 결과, 야간에 점멸 황색등으로 변경되는 동안에만 작동될 수 있다. 상기 경고신호 출력모듈(200)은 대기영역을 포함한 영역, 즉 투사영역에 소정의 안내 메시지를 투사한다. 상기 안내 메시지는 보행자가 횡단보도를 건너기 이전에 무단 횡단 임을 나타내는 안내 메시지일 수 있다.
상기 안내 메시지는 경고신호 출력모듈(200)을 사용해 투사될 수 있다. 다른 실시예로서, 상기 안내 메시지는 소리로 보행자에게 알릴 수 있다. 이를 위해 상기 경고신호 출력모듈(200)에는 스피커가 더욱 부가 설치되고, 기존에 경고 신호와 함께 스피커로 안내 메시지를 출력할 수 있다.
상기 색 검출 모듈(120)은 보행 신호등 및 주행 신호등으로 구성된 신호등의 현재 점멸색을 검출하는 장치이다. 즉, 상기 색 검출 모듈(120)은 현재 보행 신호등과 주행 신호등의 점멸색을 제어모듈(150)로부터 또는 별도의 색 식별수단(미도시)을 통하여 검출하여 제어모듈(150)로 제공하고, 제어모듈(150)을 통하여 경고신호 출력모듈(200)의 동작을 제어하게 할 수 있다.
즉, 상기 경고신호 출력모듈(200)은 색 검출 모듈(120)의 검출결과와 보행자 검출 모듈(110)의 검출결과에 따라 횡단보도 대기중인 보행자에게 무단 횡단 경고 메시지를 출력하는 장치이다.
다시 말해, 상기 경고신호 출력모듈(200)은 횡단보도에서 현재 신호등의 상태를 파악하고 신호 대기중인 보행자가 검출이 되면 무단횡단의 위험을 미리 알려준다.
또한, 상기 경고신호 출력모듈(200)은 카메라 장치(10)로부터 획득된 안전유도블록모듈(300)의 점멸 정보를 기초로 신호등의 현재 점멸색을 검출할 수도 있다. 이러한 경우에는 카메라 장치(10)는 상술한 카메라 장치(10)와 별도로 구비되어 신호등의 현재 점멸색을 검출하게 된다.
상기 경고신호 출력모듈(200)은 카메라 장치(10)로부터 촬영된 영상에서 미리 설치된 행동 분석 솔루션을 통하여 보행자의 이상 행동 패턴 여부를 판정한다. 상기 행동 분석 솔루션은 딥-러닝에 의해 보행자의 행동 패턴을 분석하는 분석프로그램으로서, 미리 저장된 사용자의 행동 패턴 빅데이터와 보행자의 행동 패턴을 비교하여 보행자의 이상 행동 여부를 판단하게 된다. 예를 들어, 상기 행동 분석 솔루션은 영상 분석 솔루션의 일종으로써, 보행자가 도로에 과도하게 있어 사고 위험 상황으로 판단되는 경우, 또는 보행자가 횡단 보도 영역을 벗어나서 횡단 하는 것으로 판단되는 경우 등을 검출하여 이상 행동으로 간주하여 경고신호 출력모듈(200)이나 제어모듈(150)로 이러한 상황을 전달하게 된다.
상기 경고신호 출력모듈(200)은 가로대(3)의 하부측에 설치되는 LED 조명제어기(미도시)를 포함할 수 있다.
이러한 LED 조명제어기는 제어모듈(150)의 제어에 의하여 LED 경관 조명의 세기를 조절하여 무단횡단 경고메시지를 보여주어 대기중인 보행자가 경각심을 가질 수 있도록 한다.
또한, 상기 경고신호 출력모듈(200)은 영상분석 솔루션을 통하여 횡단보도 상에 보행자 및 주행 차량이 식별되는 경우, 보행자에게 주변에 주행 차량이 있음을 경고하거나 주행 차량의 운전자에게 보행자가 있음을 경고하도록 구성될 수 있다.
이럴 경우, 상기 경고신호 출력모듈(200)은 보행자 또는 주행 차량의 이동 방향을 고려하여 보행자나 주행 차량의 운전자의 전방으로 경고 메시지를 출력하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 경고신호 출력모듈(200)은 보행자에게는 "차량이 접근하니 조심하세요", "차량이 지나가니 건너지마세요." 등의 적합한 경고 문구를 출력할 수 있으며, 운전자에게는 "보행자가 있으니 정지하세요."라든가 "보행자가 있으니 서행하세요.", "고라니가 있으니 서행하세요." 등의 적합한 경고 문구를 출력할 수 있다.
상기 경고신호 출력모듈(200)은 보행자가 안전하게 횡단보도를 통행할 수 있도록 횡단보도를 비추도록 LED 조명으로 구성될 수 있고, 보행자가 없을 때에는 LED 조명제어기를 통하여 조도를 낮춤에 의해 전력 소비를 줄이고, 차량 운전자의 눈부심을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 안전유도블록모듈(300)은 횡단보도의 바닥면에 설치되어 신호등과 상호 연동제어되도록 점멸되는 장치이다.
상기 안전유도블록모듈(300)은 보행자가 신호를 대기할 때 LED 안전유도블럭이 신호등과 동일한 색깔을 표시하도록 상호 연동된다.
도시되어 있지는 않지만, 상기 안전유도블록모듈(300)은 상부면으로 빛이 투과되는 것으로, 양측과 하단이 개구된 장방형의 형태인 발광케이스와, 발광케이스의 상부로 빛을 조사할 수 있도록 기판의 상부에 다수의 LED가 설치된 형태로 발광케이스의 내부 상부에 삽입 설치된 LED 조명기판과, 발광케이스의 내부 상부에 삽입된 LED 조명기판을 지지할 수 있도록 발광케이스 내부의 LED 조명기판의 하부에 삽입 설치된 기판지지블록과, 발광케이스의 상부로부터 가해지는 일시적이고 강력한 수직 하중에 의해 발광케이스 및 LED 조명기판이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 발광케이스 내부의 기판지지블록과 베이스블록의 사이에 설치된 완충부재와, 바닥면에 착지되어 발광케이스를 지지하도록 발광케이스의 내부 하부에 삽입 설치된 베이스블록과, 발광케이스와 LED 조명기판, 그리고 기판지지블록을 일체로 결합하고, LED 조명 기판에 수분이 침투하지 못하도록 발광케이스의 내부 상단과 LED 조명기판의 상단 사이 및 그리고 LED 조명기판의 하단과 기판지지블록의 상단 사이에 충전된 에폭시를 포함하여 구성된다.
상기 통신모듈(130)은 색 검출 모듈(120)의 검출결과와 보행자 검출 모듈(110)의 검출결과, 보행자의 무단횡단이나 이상행동으로 판정되는 경우 판정결과를 외부(즉, 관리 단말이나 서버 장치)로 송출하는 인터페이스 장치이다.
상기 데이터베이스(140)는 색 검출 모듈(120)의 검출결과, 보행자 검출 모듈(110)의 검출결과, 경고신호 출력모듈(200)에 의하여 분석된 무단횡단 또는 이상행동에 대한 판정경과 정보를 저장하는 장치로서, 저장된 정보는 상기한 바와 같이 제어모듈(150)에 구비된 통신모듈(130)을 통해 원격의 관리 단말(미도시)이나 서버 장치(미도시)로 전송될 수 있다.
상기 제어모듈(150)은 미리 설치된 구동 프로그램에 의하여 카메라 장치(10), 보행자 검출 모듈(110), 색 검출 모듈(120), 경고신호 출력모듈(200), 안전유도블록모듈(300), 안전유도블록모듈(300), 통신 모듈 및 데이터베이스(140)의 동작을 제어하는 장치이다.
상기 제어모듈(150)은 신호등이 야간 점멸신호로 동작하는 경우, 보행자 검출 모듈(110)에 의하여 보행자가 검출되면 신호등을 일반 점멸신호로 전환시키고, 안전유도블록모듈(300)을 동작시키게 된다.
상기 제어모듈(150)은 도 1에서와 같이 가로대(3)의 카메라 장치(10)와 결합되어 로컬 제어기(100) 내부에 설치되거나, 도 2에서와 같이 지면에 수직으로 설치된 지주대(1)의 일측에 하우징 형태의 로컬 제어기(1000)의 내부에 위치되도록 설치될 수 있다.
상기 제어모듈(150)은 신호등의 상태와 보행자의 행동을 종합적으로 분석하여 무단횡단의 위험을 미리 예측하게 하고, 무단횡단이나 이상 행동이 분석될 경우 경고 메시지를 발생하여 보행자가 행동을 중단하도록 유도할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(150)은 무단횡단이나 이상행동이 지속될 경우 해당 유관기관에 해당 상황을 알 수 있는 메시지를 실시간으로 전달하고, 무단횡단이나 이상행동이 지속이 되어 사고가 발생했을 경우 해당 유관 기관에 메시지를 실시간으로 전달하는 기능을 수행할 수도 있다.
또한, 상기 제어모듈(150)은 보행자를 검출하고 행동 분석을 한 모든 결과 자료는 데이터베이스(140)에 저장이 되어 빅데이터 분석을 수행하도록 할 수 있고, 분석된 결과는 시간대별 무단횡단 통계로 표출하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(150)은 안전유도블록모듈(300)의 영상 데이터를 획득하여 현재 신호 상태를 분석할 수도 있다.
또한, 상기 제어모듈(150)은 특정한 영역에 사람들의 침입 여부를 분석하고 침입 상황으로 판단되면 LED 경관 조명을 투사하여 침입 경고를 송출하고, 검출되는 객체의 종류에 따라 연관성 있는 문구나 이미지를 LED 경관 조명을 통해서 투사할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(150)은 야간 점멸신호등 동작시 횡단보도에 사람이 검출이 되면 점멸에서 일반신호등 신호로 전환하고 안전유도블록모듈(300)을 동작시킨다.
도시되어 있지는 않지만, 상가 신호등의 가로대(3) 또는 지주대(1)의 일측에는 플랙시블 솔라셀 모듈이 더 구비될 수 있고, 이를 통하여 태양광을 받아 전기를 생성하고, 생성된 전기는 변환수단을 통해 변환되어 축전지에 저장되며, 제어모듈(150)의 제어에 의해 축전기에 저장된 전기가 조명등을 포함하는 전기장치에 공급되도록 설계된다.
즉, 상기 솔라셀 모듈에 의해 발전된 전기는 제어모듈(150)의 제어에 의해 본 발명의 신호등을 구성하는 각 전기제품에 공급될 수 있는 전기로 변환되고, 축전기에 저장된다.
이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
1: 지주대 2: 보행 신호등
3: 가로대 10: 카메라 장치
100: 로컬제어기 110: 보행자 검출 모듈
120: 색 검출 모듈 130: 통신모듈
140: 데이터베이스 150: 제어모듈
200: 경고신호 출력모듈 300: 안전유도블록모듈

Claims (7)

  1. 횡단보도에 설치된 신호등주의 상단에 설치된 가로대에 설치되어 횡단보도 주변 및 보행자를 촬영하는 카메라 장치;
    미리 설치된 영상분석 솔루션을 통하여 상기 카메라 장치에 의하여 촬영된 영상에서 보행자를 검출하는 보행자 검출 모듈;
    보행 신호등 및 주행 신호등으로 구성된 신호등의 현재 점멸색을 검출하는 색 검출 모듈; 및
    상기 색 검출 모듈의 검출결과와 상기 보행자 검출 모듈의 검출결과에 따라 횡단보도 대기중인 보행자에게 무단 횡단 경고 메시지를 출력하는 경고신호 출력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 횡단보도의 바닥면에 설치되어 상기 신호등과 상호 연동제어되도록 점멸되는 안전유도블록모듈;
    상기 색 검출 모듈의 검출결과와 상기 보행자 검출 모듈의 검출결과, 보행자의 무단횡단이나 이상행동으로 판정되는 경우 판정결과를 외부로 송출하는 통신 모듈;
    상기 색 검출 모듈의 검출결과, 상기 보행자 검출 모듈의 검출결과, 상기 경고신호 출력모듈에 의하여 분석된 무단횡단 또는 이상행동에 대한 판정경과 정보를 저장하는 데이터베이스; 및
    상기 카메라 장치, 보행자 검출 모듈, 색 검출 모듈, 경고신호 출력모듈, 안전유도블록모듈, 안전유도블록모듈, 통신 모듈 및 데이터베이스의 동작을 제어하는 제어모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 경고신호 출력모듈은 상기 카메라 장치로부터 획득된 상기 안전유도블록모듈의 점멸 정보를 기초로 상기 신호등의 현재 점멸색을 검출하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 경고신호 출력모듈은 상기 카메라 장치로부터 촬영된 영상에서 미리 설치된 행동 분석 솔루션을 통하여 보행자의 이상 행동 패턴 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 신호등이 야간 점멸신호로 동작하는 경우, 상기 보행자 검출 모듈에 의하여 보행자가 검출되면 상기 신호등을 일반 점멸신호로 전환시키고, 상기 안전유도블록모듈을 동작시키는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경고신호 출력모듈은 상기 가로대의 하부측에 설치되는 LED 조명제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 가로대의 카메라 장치와 결합되어 상기 가로대에 설치되거나, 상기 지면에 수직으로 설치된 지주대의 일측에 하우징의 내부에 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 횡단보도 보행자 검출 및 사고 예방 시스템.
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