KR20210102561A - 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템 및 그 구현 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 신호등이 없는 횡단보도를 횡단하는 보행자에게는 횡단보도로 접근하는 차량을 검지하여 차량이 진입하고 있다는 신호를 보행자에게 인식시킴으로써, 보행자가 신속하고 용이한 상황 판단으로 횡단보도를 안전하게 횡단할 수 있도록 함과 아울러 횡단보도를 통과하는 운전자에게는 횡단보도를 횡단하는 보행자를 검지하여 보행자가 횡단보도를 횡단하고 있다는 신호를 운전자에게 인식시켜 운전자가 운행하는 차량의 속도를 줄여 멈추게 함으로써, 보행자가 횡단보도를 안전하게 횡단할 수 있도록 하는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템 및 그 구현 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템은, 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기; 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및 상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템 및 그 구현 방법{SAFETY SYSTEM FOR CROSSWALK WITHOUT TRAFFIC LIGHT AND IMPLEMENTING METHOD THEREOF}

본 발명은 신호등이 없는 횡단보도용 안전 시스템 및 그 구현 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신호등이 없는 횡단보도에서 운전자와 보행자 양측이 모두 안전성을 확보할 수 있도록 AI 영상 검지기를 이용한 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템 및 그 구현 방법에 관한 것이다.

해마다 늘어나는 횡단보도 교통 사고를 방지하기 위해, 현재 횡단보도의 양측 인도 쪽에 볼라드를 설치하고, 이 볼라드에 각각 발광부와 수광부를 구성하여 횡단보도로 진입하는 보행자를 검지하는 보행자 검지 장치가 공지되어 있다.

이러한, 보행자 검지 장치는 보행 신호등과 연동하여 보행 금지에 따른 적색 점등시 보행자 검지 장치에 인접한 사용자에게 횡단보도에서 물러나도록 하기 위한 안내 방송을 제공하며, 보행 허용에 따른 녹색 점등시 횡단보도를 횡단하도록 안내하는 안내 방송을 제공할 수 있다.

그러나 신호등이 없는 횡단보도의 경우, 보행자가 주위를 살피면서 횡단보도로 접근하는 차량이 없는 것을 본인의 눈으로 확인하고 횡단보도를 횡단해야 한다.

이때, 횡단보도로 차량이 접근하는 상황 판단의 인지 능력이 떨어지는 노인이나 아이들의 경우, 접근하는 차량의 속도나 차량 자체를 인지하지 못하여 사고가 발생하는 경우가 많다.

또한, 구조적인 지형상의 문제점으로 인해 갑자기 차량이 나타나 접근하게 되는 횡단보도의 경우, 보행자가 차량을 미처 인지하지 못하고 횡단보도를 횡단함으로써 보행자의 안전이 위협받는 경우도 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 차량을 검지하기 위해 차량 검지 센서를 도로에 매설하는 방식을 이용하였다.

하지만, 이와 같이 차량 검지 센서를 도로에 매설하는 방법은 설치비가 매우 높고, 차량을 검지할 수 있는 영역이 매우 좁은 단점이 있었다.

또한, 영상을 이용한 종래의 차량 검지 장치는 차량 검지의 정확도가 낮았고, 날씨의 변화에 따라 오검율이 높아 실제 현장에서 상용화가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1695466호 (2017.01.12. 공고)

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 신호등이 없는 횡단보도를 횡단하는 보행자에게는 횡단보도로 접근하는 차량을 검지하여 차량이 진입하고 있다는 신호를 보행자에게 인식시킴으로써, 보행자가 신속하고 용이한 상황 판단으로 횡단보도를 안전하게 횡단할 수 있도록 하는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템 및 그 구현 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 횡단보도를 통과하는 운전자에게는 횡단보도를 횡단하는 보행자를 검지하여 보행자가 횡단보도를 횡단하고 있다는 신호를 운전자에게 인식시켜 운전자가 운행하는 차량의 속도를 줄여 멈추게 함으로써, 보행자가 횡단보도를 안전하게 횡단할 수 있도록 하는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템 및 그 구현 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템은, 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기; 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및 상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템은, 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기; 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및 상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하며, 상기 서버는, 상기 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 학습 데이터를 수신받는 수신부; 수신된 상기 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 학습 데이터를 데이터 세트로 분류하여 생성시키는 데이터 생성부; 생성된 상기 데이터 세트를 딥러닝 모델을 이용하여 학습시키는 학습부; 및 학습이 완료된 상기 데이터 세트로부터 미리 정해진 성능값을 만족하는지의 여부를 검증하는 성능 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템은, 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기; 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및 상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하며, 우회전을 하여 상기 횡단보도로 접근하는 제 1 차량과, 직진하여 상기 횡단보도로 접근하는 제 2 차량과, 좌회전을 하여 상기 횡단보도로 접근하는 제 3 차량이 각각 확인할 수 있는 복수의 보행자 주의 표시판을 더 포함하고, 상기 제 1 차량이 확인하는 보행자 주의 표시판에는 상기 제 1 차량이 우회전시 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 주의하도록 표시되는 우측 표시 화살표와, 상기 제 2 차량이 확인하는 보행자 주의 표시판에는 상기 제 2 차량이 직진시 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 주의하도록 표시되는 직진 표시 화살표와, 상기 제 3 차량이 확인하는 보행자 주의 표시판에는 상기 제 3 차량이 좌회전시 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 주의하도록 표시되는 좌측 표시 화살표가 각각 표시되며, 보행자가 상기 횡단보도를 횡단시 상기 보행자 주의 표시판의 표시부는 점멸하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템은, 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기; 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및 상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하며, 상기 횡단보도의 양단부에는 차량 주의 표시부를 갖는 차량 주의 표시대를 더 포함하고, 상기 횡단보도로 차량이 접근하지 않을시 상기 차량 주의 표시부는 녹색(GREEN)으로 표시되며,

상기 횡단보도로 차량이 접근시 상기 차량 주의 표시부는 적색(RED)으로 표시되어 점멸하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법은, 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기; 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및 상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템을 구현하는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법으로서, 모델 학습을 위해 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 수신부에 의해 수신하는 제 1 단계; 상기 수신부에 의해 수신된 상기 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 학습 데이터를 데이터 생성부에 의해 데이터 세트로 분류하여 생성시키는 제 2 단계; 상기 데이터 생성부에 의해 생성된 상기 데이터 세트를 학습부에 의해 딥러닝 모델을 이용하여 학습시키는 제 3 단계; 상기 학습부에 의해 학습이 완료된 상기 데이터 세트로부터 미리 정해진 성능값을 만족하는지의 여부를 성능 검출부에 의해 검증하는 제 4 단계; 및 상기 성능 검출부에 의해 성능값을 만족하면, 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 적용시키는 제 5 단계;를 포함하며, 상기 성능 검출부에 의해 성능값을 만족하지 않을 경우, 상기 제 1 단계 내지 상기 제 4 단계를 상기 성능값을 만족할때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.

기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.

본 발명에 의하면, 신호등이 없는 횡단보도를 횡단하는 보행자에게는 횡단보도로 접근하는 차량을 검지하여 차량이 진입하고 있다는 신호를 보행자에게 인식시킴으로써, 보행자가 신속하고 용이한 상황 판단으로 횡단보도를 안전하게 횡단할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 횡단보도를 통과하는 운전자에게는 횡단보도를 횡단하는 보행자를 검지하여 보행자가 횡단보도를 횡단하고 있다는 신호를 운전자에게 인식시켜 운전자가 운행하는 차량의 속도를 줄여 멈추게 함으로써, 보행자가 횡단보도를 안전하게 횡단할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 교차로에서 신호등이 없는 횡단보도를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 전체 구성을 나타내는 시스템 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템에서 서버의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법의 전체 흐름을 나타내는 플로우 차트.
도 5는 교차로 주변에 보행자 주의 표시판 지지대와 차량 주의 표시대를 나타내는 도면.
도 6은 보행자 주의 표시판의 일례를 나타내는 도면.
도 7의 (a)는 좌회전시 보행자 주의를 표시하는 보행자 주의 표시판을 나타내고, 도 7의 (b)는 직진시 보행자 주의를 표시하는 보행자 주의 표시판을 나타내며, 도 7의 (c)는 우회전시 보행자 주의를 표시하는 보행자 주의 표시판을 나타내는 도면.
도 8은 차량 주의 표시부를 갖는 차량 주의 표시대를 나타내는 도면.
도 9는 차량 주의 표시부가 적색일 경우를 나타내는 도면.
도 10은 차량 주의 표시부가 녹색일 경우를 나타내는 도면.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 교차로에서 신호등이 없는 횡단보도를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 사거리의 교차로 부근의 일측에 신호등이 없이 횡단보도가 위치하고 있다.

본 실시예에서는 설명의 용이함을 위해 사거리의 교차로 부근의 일측에 위치한 횡단보도(10)를 통해 본 실시예를 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 사거리의 교차로 부근의 모든 방면 횡단보도(10)에도 적용가능하다.

도면 부호 1은 서쪽에서 남쪽으로 우회전하는 차량을 나타내고, 도면 부호 2는 북쪽에서 남쪽으로 직진하는 차량을 나타내며, 도면 부호 3은 동쪽에서 남쪽으로 좌회전하는 차량을 나타낸다.

이와 같이, 동쪽, 서쪽, 북쪽에서 교차로로 진입하는 차량들에 대한 보행자(4)의 안전을 위해 신호등이 설치된 횡단보도(10)를 통해 보행자(4)들이 횡단보도(10)를 횡단하게 된다.

하지만, 중소 도시나, 새로 개발되는 신도시나, 도심 외곽에는 신호등이 설치되지 않은 횡단보도(10)가 다수이다.

특히, 사거리나 오거리 등의 교차로에 신호등이 설치되지 않고 횡단보도(10)가 위치할 경우에는 횡단보도(10)를 통해 횡단하는 보행자(4)들의 안전에 위협을 받게 된다.

따라서, 본 발명은 신호등이 설치되지 않은 횡단보도(10)를 보행자(4)가 횡단시 안전성을 확보할 수 있는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템 및 그 구현 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 신호등이 없는 횡단보도(10)에 적용하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 신호등이 있는 횡단보도(10), 특히 교차로에 위치하는 횡단보도(10)에도 적용가능하다.

도 2는 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 전체 구성을 나타내는 시스템 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템(1000)은 차량 영상 검지기(100)와, 보행자 영상 검지기(200)와, 서버(300)와, 모니터링부(400)를 포함한다.

차량 영상 검지기(100)는 횡단보도(10)로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 역할을 수행한다.

즉, 본 실시예에 따른 차량 영상 검지기(100)는 차량을 실시간(1초에 10프레임, 10번 이상 검지)으로 검지(탐지)할 수 있는 영상 검지기를 이용하여 횡단보도(10)로 진입하는 차량을 실시간으로 검지한다.

본 실시예에서는 설명의 용이함을 위해 차량 영상 검지기(100)가 1초에 10프레임, 10번 이상을 검지하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 교차로의 상황에 따라 다양하게 변경가능하다.

보행자 영상 검지기(200)는 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 실시간으로 검지하는 역할을 수행한다.

즉, 본 실시예에 따른 보행자 영상 검지기(200)는 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 실시간(1초에 10프레임, 10번 이상 검지)으로 검지할 수 있는 영상 검지기를 이용하여 횡단보도(10)로 진입하는 보행자(4)를 실시간으로 검지한다.

이러한 차량 영상 검지기(100)와, 보행자 영상 검지기(200)는 현장 상황에 맞는 학습 영상을 주기적으로 학습함으로써 다양한 환경 변화에 적응할 수 있는 AI 영상 검지기이다.

이러한 차량 영상 검지기(100)와, 보행자 영상 검지기(200)는 사물 인터넷(예를 들면, 로라(LoRa) 등)을 이용한 영상 검지기이다.

서버(300)는 차량 영상 검지기(100)로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 검지기(200)로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 차량 영상 검지기(100) 또는 보행자 영상 검지기(200)에 각각 제공하여 적용할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 서버(300)에 대해서는 도 3을 참조하여 좀 더 상세히 후술하도록 한다.

한편, 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템(1000)은 모니터링부(400)를 더 포함할 수 있다.

이러한 모니터링부(400)는 후술하는 보행자 신호, 차량의 운행 상황 등과 같이 현장의 다양한 상황을 모니터링할 수 있다.

또한, 모니터링부(400)의 모니터링에 의해, 차량 영상 검지기(100)와, 보행자 영상 검지기(200) 등의 유지 보수를 더욱 용이하게 수행할 수 있다.

한편, 차량 영상 검지기(100)와, 보행자 영상 검지기(200)는 AI 에지 컴퓨팅 모듈(예를 들면, nVidia Jason Nano Board)을 이용한다.

차량 영상 검지기(100)와, 보행자 영상 검지기(200)는 다양한 날씨 변화, 가로등의 변화에 강인한 특징을 가지는 근적외선(Near IR) 영상 센서를 이용하여 차량과, 보행자(4)를 이미지화한다.

차량과, 보행자(4)가 이미지화되면 인공 지능(AI) 딥러닝 학습 알고리즘을 이용하여 현장 상황에 맞는 차량과, 보행자(4)를 AI 딥러닝 학습한 후, 차량과 보행자(4)를 검지한다.

도 3은 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템에서 서버의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템(1000)은, 횡단보도(10)로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기(100)와, 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기(200)와, 차량 영상 검지기(100)로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 검지기(200)로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 차량 영상 검지기(100) 또는 보행자 영상 검지기(200)에 각각 제공하는 서버;를 포함한다.

이때, 서버(300)는 수신부(310)와, 데이터 생성부(320)와, 학습부(330)와, 성능검출부(340)를 포함한다.

수신부(310)는 차량 영상 검지기(100)로부터 차량 영상 학습 데이터를 수신받는다.

또한, 보행자 영상 검지기(200)로부터 보행자 영상 학습 데이터를 수신받는다.

수신부(310)는 이러한 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 학습 데이터를 동시에 수신받을 수도 있고, 개별로 수신받을 수도 있다.

데이터 생성부(320)는 수신된 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 학습 데이터를 데이터 세트로 분류하여 생성시키는 역할을 수행한다.

학습부(330)는 생성된 데이터 세트를 딥러닝 모델을 이용하여 학습시키는 역할을 수행한다.

성능 검출부(340)는 학습이 완료된 데이터 세트로부터 미리 정해진 성능값을 만족하는지의 여부를 검증하는 역할을 수행한다.

성능 검출부(340)는 하이퍼 파라미터의 조건을 변경하며 학습 및 검증을 반복 수행하여 최적화된 하이퍼 파라미터를 생성한다.

이러한 하이퍼 파라미터의 조건은 미리 정해진 성능값인 것이 바람직하다.

한편, 성능 검출부(340)는 최적화된 하이퍼 파라미터를 이용하여 학습된 각 딥러닝 모델의 성능을 평가하여 차량 영상 검지기(100)와, 보행자 영상 검지기(200)에 각각 적용하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법의 전체 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법은 총 5단계에 의해 이루어진다.

신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법은 횡단보도(10)로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기(100)와, 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기(200)와, 차량 영상 검지기(100)로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 검지기(200)로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 차량 영상 검지기(100) 또는 보행자 영상 검지기(200)에 각각 제공하는 서버(300)를 포함하는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템(1000)을 구현하는 구현 방법이다.

이러한 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법은 총 5단계에 의해 이루어진다.

제 1 단계(S100)에서는, 모델 학습을 위해 차량 영상 검지기(100)로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 검지기(200)로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 서버(300)의 수신부(310)에 의해 수신한다.

제 2 단계(S200)에서는, 서버(300)의 수신부(310)에 의해 수신된 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 학습 데이터를 서버(300)의 데이터 생성부(320)에 의해 데이터 세트로 분류하여 생성시킨다.

제 3 단계(S300)에서는, 서버(300)의 데이터 생성부(320)에 의해 생성된 데이터 세트를 서버(300)의 학습부(330)에 의해 딥러닝 모델을 이용하여 학습시킨다.

제 4 단계(S400)에서는, 서버(300)의 학습부(330)에 의해 학습이 완료된 데이터 세트로부터 미리 정해진 성능값을 만족하는지의 여부를 서버(300)의 성능 검출부(340)에 의해 검증한다.

제 5 단계(S500)에서는, 서버(300)의 성능 검출부(340)에 의해 성능값을 만족하면, 차량 영상 검지기(100) 또는 보행자 영상 검지기(200)에 제공하여 적용시킨다.

이때, 학습이 완료된 데이터 세트가 서버(300)의 성능 검출부(340)에 의해 성능값을 만족하지 않을 경우, 제 1 단계(S100) 내지 제 4 단계(S400)를 성능값을 만족할 때까지 반복 수행한다.

이와 같이 반복 수행하여 최적화된 하이퍼 파라미터를 생성하고, 이러한 하이퍼 파라미터를 이용하여 학습된 각 딥러닝 모델의 성능을 평가하여 차량 영상 검지기(100)와, 보행자 영상 검지기(200)에 각각 적용하게 된다.

도 5는 교차로 주변에 보행자 주의 표시판과 차량 주의 표시부를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에서는 교차로 주변에 보행자 주의 표시판 지지대(20)와, 차량 주의 표시대(30)가 위치하고 있다.

또한, 차량 영상 검지기(100)는 횡단보도(10)로 접근하는 차량들을 실시간으로 검지하고 있고, 보행자 영상 검지기(200)는 횡단보도(20)를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하고 있다.

이때, 서쪽에서 교차로에 접근하는 차량들은 교차로의 동쪽에 위치하는 보행자 주의 표시판 지지대(20)의 보행자 주의 표시판(21)을 확인하게 된다.

북쪽에서 교차로에 접근하는 차량들은 교차로의 남쪽에 위치하는 보행자 주의 표시판 지지대(20)의 보행자 주의 표시판(21)을 확인하게 된다.

동쪽에서 교차로에 접근하는 차량들은 교차로의 서쪽에 위치하는 보행자 주의 표시판 지지대(20)의 보행자 주의 표시판(21)을 확인하게 된다.

한편, 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)는 차량 주의 표시대(30)의 차량 주의 표시부(31)를 확인하게 된다.

이와 같이 보행자 주의 표시판 지지대(20)의 보행자 주의 표시판(21)에 의해 차량을 운행하는 운전자는 보행자(4)에 대한 조심성을 확복하게 된다.

또한, 차량 주의 표시대(30)의 차량 주의 표시부(31)에 의해 보행자(4)는 횡단보도(10)를 횡단시 횡단보도(10)로 접근하는 차량들에 대한 안전성을 확보하게 된다.

이에 대해, 도 6 내지 도 10을 참조하여 좀더 상세히 설명하도록 한다.

도 6은 보행자 주의 표시판의 일례를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 보행자 주의 표시판(21)에는 "보행자 주의"라는 기재가 표시되는 표시부를 가진다.

본 실시예에서는 설명의 용이함을 위해 보행자 주의 표시판(21)의 기재를 "보행자 주의"로 표시하여 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 운전자가 횡단보도(10)로 접근시 보행자(4)에 대한 경각심을 가질 수 있는 기재이면 어느 기재를 사용해도 무방하다.

이러한 표시부는 횡단보도(10)를 보행자(4)가 횡단시 점멸하여 운전자들로 하여금 횡단보도(10)를 접근시 안전하게 운행하도록 표시하는 역할을 수행한다.

또한, 본 보행자 주의 표시판(21)은 표시 화살표(22)를 더 포함할 수도 있다.

여기서, 표시 화살표(22)에 대해서는 도 7을 통해 좀더 상세히 설명하도록 한다.

도 7의 (a)는 좌회전시 보행자 주의를 표시하는 보행자 주의 표시판을 나타내고, 도 7의 (b)는 직진시 보행자 주의를 표시하는 보행자 주의 표시판을 나타내며, 도 7의 (c)는 우회전시 보행자 주의를 표시하는 보행자 주의 표시판을 나타내는 도면이다.

도 7의 (a) 내지 도 7의 (c)를 참조하면, 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템(1000)은 횡단보도(10)로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기(100)와, 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기(200)와, 차량 영상 검지기(100)로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 검지기(200)로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 차량 영상 검지기(100) 또는 보행자 영상 검지기(200)에 각각 제공하는 서버(300)를 포함한다.

이때, 우회전을 하여 횡단보도(10)로 접근하는 제 1 차량(1)과, 직진하여 횡단보도(10)로 접근하는 제 2 차량(2)과, 좌회전을 하여 횡단보도(10)로 접근하는 제 3 차량(3)이 각각 확인할 수 있는 복수의 보행자 주의 표시판(21)을 더 포함한다.

여기서, 제 1 차량(1)이 확인하는 보행자 주의 표시판(21)에는 제 1 차량(1)이 우회전시 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 주의하도록 표시 화살표(22)가 우측을 표시한다.

또한, 제 2 차량(2)이 확인하는 보행자 주의 표시판(21)에는 제 2 차량(2)이 직진시 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 주의하도록 표시 화살표(22)가 직진을 표시한다.

마찬가지로, 제 3 차량(3)이 확인하는 보행자 주의 표시판(21)에는 제 3 차량(3)이 좌회전시 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 주의하도록 표시 화살표(22)가 좌측을 표시한다.

한편, 보행자(4)가 횡단보도(10)를 횡단시 보행자 주의 표시판(21)의 표시부는 점멸한다.

즉, 보행자(4)가 횡단보도(10)를 횡단하지 않을시에는 보행자 주의 표시판(21)의 표시부가 소등되어 있다가 보행자(4)가 횡단보도를 횡단시 보행자 주의 표시판(21)의 표시부가 점등된 후 점멸하게 된다.

물론, 운전자들이 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)들에 대한 경각심을 갖도록, 평상시에는 보행자 주의 표시판(21)에 "보행자 주의"의 기재가 점등되어 있다가 보행자(4)가 횡단보도(10)를 횡단시 보행자 주의 표시판(21)의 표시부가 점멸될 수도 있다.

게다가, 표시 화살표(22)에 의해 좌회전이나, 직진이나, 우회전을 하여 횡단보도에 접근시 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)가 있음을 운전자가 인식하게 되어, 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)의 안전성을 더욱 확보할 수 있다.

도 8은 차량 주의 표시부를 갖는 차량 주의 표시대를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 횡단보도(10)의 양단 주위에는 차량 주의 표시대(30)가 위치한다.

이러한 차량 주의 표시대(30)는 지면에 설치되는 것이 바람직하지만, 상황에 따라 가로등 또는 가로수 등에 설치될 수도 있다.

차량 주의 표시대(30)의 상단에는 차량 주의 표시부(31)가 설치되며, 이러한 차량 주의 표시부(31)는 LED 조명으로 설치되는 것이 바람직하다.

물론, 차량 주의 표시대(30)와 차량 주의 표시부(31) 모두를 LED 조명으로 설치할 수도 있다.

이와 같은 차량 주의 표시부(31)에 대해서는 도 9 및 도 10을 통해 좀더 상세히 설명하도록 한다.

도 9는 차량 주의 표시부가 적색일 경우를 나타내는 도면이고, 도 10은 차량 주의 표시부가 녹색일 경우를 나타내는 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템(1000)은, 횡단보도(10)로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기(100)와, 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기(200)와, 차량 영상 검지기(100)로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 검지기(200)로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 차량 영상 검지기(100) 또는 보행자 영상 검지기(200)에 각각 제공하는 서버(300)를 포함한다.

여기서, 횡단보도(10)의 양단부에는 차량 주의 표시부(31)를 갖는 차량 주의 표시대(30)를 더 포함한다.

이러한 차량 주의 표시부(31)에 의해, 횡단보도(10)로 차량이 접근하지 않을시 차량 주의 표시부(31)는 녹색(GREEN)으로 표시된다.

즉, 보행자(4)들이 횡단보도(10)를 자유롭게 횡단할 수 있다.

또한, 횡단보도(10)로 차량이 접근시 차량 주의 표시부(31)는 적색(RED)으로 표시된다.

또한, 보행자(4)들에게 횡단보도(10)로 접근하는 차량에 대해 좀더 경각심을 갖도록 적색으로 표시된 차량 주의 표시부(31)가 점멸하도록 할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템 및 그 구현 방법에 의하면, 신호등이 없는 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)에게는 횡단보도(10)로 접근하는 차량을 검지하여 차량이 진입하고 있다는 신호를 보행자(4)에게 인식시킴으로써, 보행자(4)가 신속하고 용이한 상황 판단으로 횡단보도(10)를 안전하게 횡단할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 횡단보도(10)를 통과하는 운전자에게는 횡단보도(10)를 횡단하는 보행자(4)를 검지하여 보행자(4)가 횡단보도를 횡단하고 있다는 신호를 운전자에게 인식시켜 운전자가 운행하는 차량의 속도를 줄여 멈추게 함으로써, 보행자(4)가 횡단보도를 안전하게 횡단할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

1 : 좌회전하는 차량
2 : 직진하는 차량
3 : 우회전하는 차량
4 : 보행자
10 : 횡단보도
20 : 보행자 주의 표시판 지지대
21 : 보행자 주의 표시판
22 : 표시 화살표
30 : 차량 주의 표시대
31 : 차량 주의 표시부
100 : 차량 영상 검지기
200 : 보행자 영상 검지기
300 : 서버
310 : 수신부
320 : 데이터 생성부
330 : 학습부
340 : 성능검출부
400 : 모니터링부
1000 : 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템

Claims (5)

1. 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기;
   상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및
   상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템.
   
2. 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기;
   상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및
   상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하며,
   상기 서버는,
   상기 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 학습 데이터를 수신받는 수신부;
   수신된 상기 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 학습 데이터를 데이터 세트로 분류하여 생성시키는 데이터 생성부;
   생성된 상기 데이터 세트를 딥러닝 모델을 이용하여 학습시키는 학습부; 및
   학습이 완료된 상기 데이터 세트로부터 미리 정해진 성능값을 만족하는지의 여부를 검증하는 성능 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템.
   
3. 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기;
   상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및
   상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하며,
   우회전을 하여 상기 횡단보도로 접근하는 제 1 차량과, 직진하여 상기 횡단보도로 접근하는 제 2 차량과, 좌회전을 하여 상기 횡단보도로 접근하는 제 3 차량이 각각 확인할 수 있는 복수의 보행자 주의 표시판을 더 포함하고,
   상기 제 1 차량이 확인하는 보행자 주의 표시판에는 상기 제 1 차량이 우회전시 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 주의하도록 표시되는 우측 표시 화살표와,
   상기 제 2 차량이 확인하는 보행자 주의 표시판에는 상기 제 2 차량이 직진시 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 주의하도록 표시되는 직진 표시 화살표와,
   상기 제 3 차량이 확인하는 보행자 주의 표시판에는 상기 제 3 차량이 좌회전시 상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 주의하도록 표시되는 좌측 표시 화살표가 각각 표시되며,
   보행자가 상기 횡단보도를 횡단시 상기 보행자 주의 표시판의 표시부는 점멸하는 것을 특징으로 하는,
   신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템.
   
4. 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기;
   상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및
   상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하며,
   상기 횡단보도의 양단부에는 차량 주의 표시부를 갖는 차량 주의 표시대를 더 포함하고,
   상기 횡단보도로 차량이 접근하지 않을시 상기 차량 주의 표시부는 녹색(GREEN)으로 표시되며,
   상기 횡단보도로 차량이 접근시 상기 차량 주의 표시부는 적색(RED)으로 표시되어 점멸하는 것을 특징으로 하는,
   신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템.
   
5. 횡단보도로 접근하는 차량을 실시간으로 검지하는 차량 영상 검지기;
   상기 횡단보도를 횡단하는 보행자를 실시간으로 검지하는 보행자 영상 검지기; 및
   상기 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 제공받아 학습시킨 후, 학습이 완료된 AI 정보를 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 각각 제공하는 서버;를 포함하는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템을 구현하는 신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법으로서,
   모델 학습을 위해 차량 영상 검지기로부터 검지되는 차량 영상 학습 데이터 또는 보행자 영상 검지기로부터 검지되는 보행자 영상 학습 데이터를 수신부에 의해 수신하는 제 1 단계;
   상기 수신부에 의해 수신된 상기 차량 영상 학습 데이터 또는 상기 보행자 영상 학습 데이터를 데이터 생성부에 의해 데이터 세트로 분류하여 생성시키는 제 2 단계;
   상기 데이터 생성부에 의해 생성된 상기 데이터 세트를 학습부에 의해 딥러닝 모델을 이용하여 학습시키는 제 3 단계;
   상기 학습부에 의해 학습이 완료된 상기 데이터 세트로부터 미리 정해진 성능값을 만족하는지의 여부를 성능 검출부에 의해 검증하는 제 4 단계; 및
   상기 성능 검출부에 의해 성능값을 만족하면, 상기 차량 영상 검지기 또는 상기 보행자 영상 검지기에 적용시키는 제 5 단계;를 포함하며,
   상기 성능 검출부에 의해 성능값을 만족하지 않을 경우, 상기 제 1 단계 내지 상기 제 4 단계를 상기 성능값을 만족할때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 하는,
   신호등이 없는 횡단보도 안전 시스템의 구현 방법.
   

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