KR20220081223A - Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the traffic weak - Google Patents

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Abstract

개인별 보행속도를 바탕으로 횡단 보도의 녹색시간을 산정함으로써, 특정 개인이 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하여 발생할 수 있는 교통사고를 방지할 수 있도록 한 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템에 관한 것으로서, 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력하는 레이더 보행자 검지기, 레이더 보행자 검지기로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적하는 보행자별 속도 추적부, 보행자별 속도 추적부에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측하는 보행자 횡단 예측부, 보행자 횡단 예측부에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정하는 교통신호 시간 조정부를 포함하여, 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단 보도 보행자 속도추적시스템을 구현한다.A radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic that can prevent traffic accidents that may occur when a specific individual fails to cross the crosswalk within the green time by calculating the green time of the crosswalk based on the individual walking speed It relates to a radar pedestrian detector that projects a radar signal into a detection area and outputs a signal reflected from an object in the detection area as a pedestrian detection signal, a pedestrian based on an individual pedestrian detection signal extracted from a pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector The remaining walking time is calculated based on the pedestrian speed and the walking distance of each pedestrian tracked by the speed tracking unit for each pedestrian and the speed tracking unit for each pedestrian, and the calculated remaining walking time and the residual obtained through the signal linkage unit A pedestrian crossing prediction unit that predicts whether or not pedestrians are crossing by calculating the crossing time, and a traffic signal time adjustment unit that adjusts the traffic signal time by connecting to the signal through the signal linkage unit according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit Including, we implement a radar-based pedestrian speed tracking system for the traffic vulnerable.

Figure P1020200170886
Figure P1020200170886

Description

교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템{Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the traffic weak}Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the traffic weak

본 발명은 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템에 관한 것으로, 특히 개인별 보행속도를 바탕으로 횡단 보도의 녹색시간을 산정함으로써, 특정 개인이 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하여 발생할 수 있는 교통사고를 방지할 수 있도록 한 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the underprivileged in traffic. In particular, by calculating the green time of the crosswalk based on the individual walking speed, a specific individual cannot cross the crosswalk within the green time. It relates to a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic that can prevent traffic accidents.

교통 약자란, 교통수단을 이용하거나 보행로를 이용할 때, 다른 사람에 비해 신체적 또는 인지적으로 불편함을 겪는 사람을 일컫는다. 교통정책수립 및 운영에 있어 어린이, 노인, 장애인은 교통 약자로 분류되고 있으며, 교통 약자의 활동이 많이 일어나는 시설 인근은 각각 어린이 보호구역, 노인 보호구역, 장애인 보호구역을 지정하여 관리하고 있다. 그럼에도, 교통 약자는 교통사고의 위험에 항상 노출되어 있다.The transportation weakness refers to a person who suffers from physical or cognitive discomfort compared to other people when using means of transportation or walking. In the establishment and operation of transportation policies, children, the elderly, and the disabled are classified as transportation vulnerable, and children protection areas, senior protection areas, and disabled protection areas are designated and managed in the vicinity of facilities where activities of the transportation vulnerable occur frequently. Nevertheless, the traffic vulnerable is always exposed to the risk of traffic accidents.

현대해상 교통기후환경연구소의 '초등학생 학교 가늘 길 안전대책 연구'에 따르면, 2018년 어린이 보호구역 내 어린이 교통사고 435건 중 377건(87%)은 차대인 사고였고, 그 중 61.1%가 "도로 횡단 중"에 발생하였다. 사고의 주요 원인은 어린이가 갑자기 뛰어오르거나 무단횡단하는 경우가 37.7%로 가장 많았다. 초등학생 보행행태를 조사한 결과, 횡단 보도에서 뛰는 비율이 34.3%로 나타났고, 그 이유는 '늦게 건너면 빨간 불로 바뀔 것 같아서', '늦게 건너면 차에 부딪힐까 봐' 등으로 나타났다. 즉, 횡단 보도 녹색시간이 횡단 안전성을 보장해줄 것이라는 확신을 하지 못하는 것이 어린이가 횡단 보도에서 돌발행동을 하는 원인 중 하나로 볼 수 있다.According to the ‘Study on Safety Measures for Elementary School Students’ School Narrow Roads’ by Hyundai Marine & Marine Transportation Research Institute, 377 (87%) of 435 children’s traffic accidents in the children’s protection zone in 2018 were vehicle-to-vehicle accidents, and 61.1% of them were “road crossing” occurred during". The most common cause of accidents was sudden jumping or trespassing by children (37.7%). As a result of examining the pedestrian behavior of elementary school students, the ratio of running at the crosswalk was 34.3%, and the reasons were found to be 'if I cross the road late, it will turn into a red light' and 'if I cross the road late, I will run into a car'. In other words, not being convinced that the green hour at the crosswalk will ensure crosswalk safety can be seen as one of the causes of children's sudden behavior at the crosswalk.

일반적인 "교통신호기 설치·관리 매뉴얼(경찰청, 2017)"에 따르면, 보행자신호 시간 계획 시 녹색시간은 다음과 같이 산출된다.According to the general "Traffic Signal Installation and Management Manual (National Police Agency, 2017)", the green time is calculated as follows when planning the pedestrian signal time.

전체녹색시간(녹색 + 녹색 점멸) 산출 방법Total green time (green + green blinking) calculation method

T(전체 녹색 시간) = Ts + Tf = t+L/V1T (total green time) = Ts + Tf = t+L/V1

여기서, T = 보행자 전체 신호시간(초), Ts = 녹색 고정시간(녹색등화가 지속되는 시간(초)), Tf = 녹색 점멸시간(녹색 등화 이후에 녹색등화가 점멸되는 시가(초)), t = 초기 진입시간( 4 - 7초), L = 보행자 횡단거리(m), V1 = 1.0m/s 이다.Here, T = total pedestrian signal time (seconds), Ts = green fixed time (time the green light lasts (seconds)), Tf = green flashing time (the time at which the green light blinks after the green light (seconds)), t = initial entry time (4 - 7 seconds), L = pedestrian crossing distance (m), V1 = 1.0m/s.

녹색 고정시간 및 녹색 점멸시간 산출 방법은 다음과 같다.The method of calculating the green fixed time and green blinking time is as follows.

Ts(녹색 고정시간) = T - Tf = (t+L/V1) - TfTs (green settling time) = T - Tf = (t+L/V1) - Tf

Tf(녹색 점멸시간) = L/V2Tf (green blinking time) = L/V2

여기서, L = 보행자 횡단거리(m)(소수점 이하는 절상함), V2 = 1.3m/s 이다.Here, L = pedestrian crossing distance (m) (round up to decimal places), V2 = 1.3 m/s.

보행 속도는 보행자의 안전을 고려하여 1.0m/s를 적용하되, 어린이 보호구역, 노인보호구역 등 교통 약자를 위한 보행신호 운영 시 0.8m/s의 보행속도를 적용한다. 녹색 점멸신호 시간은 보행속도 1.3m/s를 적용하여 산출한다.As for the walking speed, 1.0 m/s is applied in consideration of pedestrian safety, but 0.8 m/s is applied when operating the pedestrian signal for the weak in traffic, such as child protection zones and senior protection zones. The green blinking signal time is calculated by applying the walking speed of 1.3m/s.

상기 산출식에 표현되어 있듯이 횡단 보도의 녹색시간을 산출할 때, 보행자의 보행속도는 1.0m/s인 것으로 간주하고(어린이 보호구역, 노인 보호구역 등에서는 0.8m/s), 녹색 점멸시간을 산출할 때에는 보행속도 1.3m/s를 적용한다. 교통 약자 비중이 높은 어린이 보호구역, 노인 보호구역 등에서는 일반구역보다 낮은 보행속도인 0.8m/s를 적용하도록 규정하고 있지만, 녹색시간 산정 시 고정적인 보행속도를 적용하는 것은 한계가 존재한다.As expressed in the formula above, when calculating the green time of the crosswalk, the walking speed of pedestrians is considered to be 1.0 m/s (0.8 m/s in child protection areas and elderly protection areas), and the green flashing time is When calculating, a walking speed of 1.3 m/s is applied. Although it is stipulated that 0.8 m/s, a walking speed lower than that of general areas, be applied in child protection areas and elderly protection areas, where the proportion of the vulnerable in transportation is high, there is a limit to applying a fixed walking speed when calculating green time.

노인의 보행특성을 분석한 결과, 보행능력이 일반인 대비 75% 정도로 낮을 뿐만 아니라, 노인 보행변수의 분산 및 표준편차가 높게 나타났다. 즉, 이는 노인의 개인별 보행특성에는 큰 차이가 있음을 의미한다(노창균 외, 2016).As a result of analyzing the gait characteristics of the elderly, the gait ability was as low as 75% compared to the general population, and the variance and standard deviation of the elderly's gait variables were high. In other words, this means that there is a big difference in the individual gait characteristics of the elderly (Changkyun Noh et al., 2016).

또한, 교통 약자의 경우, 체력 저하 등으로 인해 보행 중 보행특성을 일정하게 유지하는 데에 어려움이 있거나, 예상치 못한 행동패턴을 보일 수 있다.In addition, in the case of the traffic weak, it may be difficult to maintain a constant gait characteristic while walking due to a decrease in physical strength or the like, or an unexpected behavior pattern may be exhibited.

따라서 고정적인 보행속도를 기준으로 횡단 녹색시간을 결정하면, 때때로 교통 약자가 주어진 횡단시간 내에 횡단보도를 건너지 못하는 상황이 발생할 것이다. 그러므로 횡단보도를 횡단하는 보행자의 개인별 보행속도를 계측하고, 이를 바탕으로 교통약자를 포함한 모든 보행자가 횡단보도를 안전하게 건널 수 있도록 녹색신호를 산정 및 부여하는 알고리즘을 정립할 필요가 요구된다.Therefore, if the green time for crossing is determined based on the fixed walking speed, sometimes a situation will arise where the weak in traffic cannot cross the crosswalk within the given crossing time. Therefore, it is necessary to establish an algorithm that measures the individual walking speed of pedestrians crossing the crosswalk, and based on this, calculates and assigns a green signal so that all pedestrians, including the weak in traffic, can safely cross the crosswalk.

횡단 보도 내 보행자 감지를 통해 교통신호를 제어하기 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.A conventionally proposed technique for controlling a traffic signal through detection of a pedestrian in a crosswalk is disclosed in <Patent Document 1> below.

<특허문헌 1> 에는 도로교통(운행중인 차량과 보행자)에 대하여 등화로써 진행·정지·방향전환·주의 등의 신호를 표시하기 위하여 전기의 힘에 의하여 교통신호등을 제어하는 교통신호 제어기에 횡단 보도를 횡단하는 보행자를 감지할 수 있는 장치를 장착하여 지능화함으로써, 보행자의 안전을 확보할 수 있는 보행자 안전 확보용 교통신호제어기를 제공한다. 이러한 보행자 안전 확보용 교통신호제어기는 보행자의 이동을 감지할 수 있는 감지장치를 장착하여 횡단 보도의 영역 안에 보행자의 움직임이 감지될 경우 보행신호시간을 지속하여 보행자가 안전하게 횡단 보도를 빠져나갈 수 있도록 한 후 보행시간을 종료시킨다.In <Patent Document 1>, in order to display signals such as progress, stop, change of direction, caution, etc. as lights for road traffic (driving vehicles and pedestrians), a crosswalk is applied to a traffic signal controller that controls traffic lights by electric power. To provide a traffic signal controller for securing pedestrian safety that can secure pedestrian safety by installing a device that can detect pedestrians crossing the road and making it intelligent. This traffic signal controller for securing pedestrian safety is equipped with a detection device that can detect the movement of pedestrians, so that when pedestrian movement is detected within the crosswalk area, the walking signal time is continued so that pedestrians can safely exit the crosswalk. After that, the walking time ends.

이러한 <특허문헌 1> 은 횡단 보도 내의 보행자 움직임을 감지하고, 보행자의 움직임이 없을 때까지 보행신호시간을 지속해주는 방법이므로, 보행자 감지를 위한 카메라, 열 센서 등의 다양한 보행자 감지장치가 필요하다는 단점이 있다. 아울러, 보행자가 신속하게 횡단 보도를 횡단할 수 있도록 경보 등을 발생해주는 기능이 없으며, 보행자가 횡단 보도를 완전히 횡단할 때까지 모든 신호등 체계가 현재 상태를 유지하는 형태이므로, 극심한 교통 정체를 유발할 수 있는 단점이 있다.Since this <Patent Document 1> is a method that detects the movement of pedestrians in the crosswalk and continues the walking signal time until there is no movement of pedestrians, various pedestrian detection devices such as cameras and thermal sensors for detecting pedestrians are required. There is this. In addition, there is no function that generates an alarm light so that pedestrians can quickly cross the crosswalk, and all traffic light systems maintain their current state until the pedestrian completely crosses the crosswalk, which can cause severe traffic congestion. There is a downside.

대한민국 등록실용신안 20-0306634(2003. 02.26. 등록)(횡단보도내 보행자 감지기능을 갖는 교통신호제어기)Republic of Korea Registered Utility Model 20-0306634 (Registered on Feb. 26, 2003) (Traffic Signal Controller with Pedestrian Detection Function in Crosswalk)

따라서 본 발명은 상기와 같이 보행자 횡단 거리 및 보행 속도에 따라 일률적으로 정해진 보행자 신호 시간으로 인한 교통사고 문제와 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 개인별 보행속도를 바탕으로 횡단 보도의 녹색시간을 산정함으로써, 특정 개인이 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하여 발생할 수 있는 교통사고를 방지할 수 있도록 한 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is proposed to solve the traffic accident problem caused by the pedestrian signal time uniformly determined according to the pedestrian crossing distance and walking speed as described above and various problems occurring in the prior art, and the crosswalk based on the individual walking speed The purpose of this is to provide a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic that can prevent a traffic accident that may occur because a specific individual fails to cross the crosswalk within the green time by calculating the green time of .

본 발명의 다른 목적은 미리 설정된 보행자 신호 시간에 횡단이 어려운 사람 발견 시, 횡단 보도 녹색시간을 연장하여 보행 안전성을 추구함과 동시에 경보를 발생하여 보행자가 횡단 시간 초과를 인지하고 신속하게 보행을 할 수 있도록 유도하여, 극심한 교통 정체를 방지할 수 있도록 한 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to increase pedestrian safety by extending the green time of the crosswalk when it is found that it is difficult to cross at the preset pedestrian signal time, and at the same time generate an alarm so that the pedestrian can recognize the crossing time exceeded and walk quickly. It is to provide a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic to prevent severe traffic congestion.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템"은,In order to achieve the above object, "radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic" according to the present invention,

레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력하는 레이더 보행자 검지기;a radar pedestrian detector that projects a radar signal into a detection area and outputs a signal reflected from an object in the detection area as a pedestrian detection signal;

상기 레이더 보행자 검지기로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출하는 보행자 추출부;a pedestrian extraction unit for extracting individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector;

상기 보행자 추출부에서 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적하는 보행자별 속도 추적부;a speed tracking unit for each pedestrian that tracks the speed of each pedestrian based on the individual pedestrian detection signal extracted by the pedestrian extraction unit;

상기 보행자별 속도 추적부에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측하는 보행자 횡단 예측부;The remaining walking time is calculated based on the pedestrian speed and the moving distance of the pedestrian tracked by the pedestrian speed tracking unit, and the presence or absence of pedestrian crossing through the calculation of the calculated remaining walking time and the remaining crossing time obtained through the signal linkage unit Pedestrian crossing prediction unit that predicts;

상기 보행자 횡단 예측부에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정하는 교통신호 시간 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit, it is characterized in that it comprises a traffic signal time adjustment unit for adjusting the traffic signal time by connecting to the signal through the signal linkage unit.

또한, 본 발명에 따른 "교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템"은,In addition, "radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic" according to the present invention,

상기 보행자 횡단 예측부에서 출력되는 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호에 따라 경보를 발생하는 경보 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it further comprises an alarm generating unit for generating an alarm according to the warning signal according to the pedestrian non-crossing output from the pedestrian crossing prediction unit.

상기에서 레이더 보행자 검지기는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 이용하여 방위각, 거리 및 객체의 이동속도를 보행자 검지 신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.In the above, the radar pedestrian detector projects the radar signal to the detection area and outputs the azimuth, distance, and movement speed of the object as a pedestrian detection signal using the signal reflected from the object in the detection area.

상기에서 보행자 횡단 예측부는 상기 보행자별 속도 추적부에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r1)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출하는 것을 특징으로 한다.In the above, the pedestrian crossing prediction unit calculates the total walking time (t1) to cross the crosswalk using the X-axis speed component (Vx) calculated by the speed tracking unit for each pedestrian and the distance (r1) of the crosswalk, and Using the walking distance (r1) and the X-axis speed component (Vx) of the walking pedestrian, the walking time (t2) is calculated, and the remaining walking time (t3) is calculated by calculating the total walking time and the walking time. It is characterized in that it is calculated.

상기에서 보행자 횡단 예측부는 상기 보행자별 속도 추적부로부터 보행자의 X축 속도성분을 보행속도로 획득하는 보행속도 획득부; 상기 보행속도 획득부에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r1)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출하는 잔여 보행시간 산출부; 상기 잔여 보행시간 산출부에서 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간을 비교하여 횡단 유무를 예측하는 횡단 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The pedestrian crossing prediction unit includes: a walking speed acquisition unit for acquiring the X-axis speed component of the pedestrian at the walking speed from the speed tracking unit for each pedestrian; The total walking time (t1) to cross the crosswalk is calculated using the X-axis speed component (Vx) calculated by the walking speed acquisition unit and the distance (r1) of the crosswalk, and the walking distance ( r1) and the X-axis speed component (Vx) to calculate the walking time (t2) of the pedestrian, and calculating the remaining walking time (t3) by calculating the total walking time and the walking time. ; It characterized in that it comprises a crossing predictor for predicting the presence or absence of crossing by comparing the remaining walking time calculated by the residual walking time calculator and the remaining crossing time obtained through the signal linkage.

또한, 상기 보행자 횡단 예측부는 상기 횡단 예측부에서 횡단 유무를 예측한 결과, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하여 출력하는 경보신호 생성부; 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 횡단 보도 교통신호를 연장하기 위한 교통신호 조정시간을 생성하여 신호기 연동부에 전달하는 교통신호 조정시간 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the pedestrian crossing prediction unit predicts whether or not the crossing will occur in the crossing prediction unit, if it is predicted that crossing the crosswalk will not be completed within the remaining crossing time, an alarm signal is generated to generate and output an alarm signal according to pedestrian non-crossing. wealth; If it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time, a traffic signal that generates a traffic signal adjustment time to extend the crosswalk traffic signal based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time and transmits it to the signal linkage unit It characterized in that it further comprises an adjustment time generator.

본 발명에 따르면 개인별 보행속도를 바탕으로 횡단 보도의 녹색시간을 산정함으로써, 특정 개인이 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하여 발생할 수 있는 교통사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by calculating the green time of the crosswalk based on the individual walking speed, it is possible to prevent a traffic accident that may occur because a specific individual fails to cross the crosswalk within the green time.

또한, 본 발명에 따르면 미리 설정된 보행자 신호 시간에 횡단이 어려운 보행자 발견 시, 횡단 보도 녹색시간을 연장하여 보행 안전성을 추구함과 동시에 경보를 발생하여 보행자가 횡단 시간 초과를 인지하고 신속하게 보행을 할 수 있도록 유도하여, 극심한 교통 정체를 방지할 수 있는 장점도 있다.In addition, according to the present invention, when a pedestrian having difficulty crossing at the preset pedestrian signal time is found, the green time of the crosswalk is extended to pursue pedestrian safety and at the same time an alarm is generated so that the pedestrian can recognize the crossing time exceeding and walk quickly. It also has the advantage of preventing severe traffic congestion by inducing

도 1은 본 발명에 따른 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템의 전체 구성도,
도 2는 도 1의 보행자 횡단 예측부의 실시 예를 보인 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 횡단 보도 레이더 설치 위치와 보행자와의 관계도,
도 4는 본 발명에서 평행축 기반 보행속도 변환 예시도,
도 5는 본 발명에서 속도기반 잔여 보행시간 예측 예시도이다.1 is an overall configuration diagram of a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic according to the present invention;
2 is a block diagram showing an embodiment of the pedestrian crossing prediction unit of FIG. 1;
3 is a diagram of a relationship between a crosswalk radar installation location and a pedestrian in the present invention;
4 is an exemplary diagram of a parallel axis-based walking speed conversion in the present invention;
5 is an exemplary diagram of speed-based residual walking time prediction in the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and It should be understood that there may be variations.

도 1은 본 발명에 따른 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템의 전체 구성도로서, 레이더 보행자 검지기(10), 보행자 추출부(20), 보행자별 속도 추적부(30), 신호기 연동부(40), 보행자 횡단 예측부(50), 경보 발생부(60) 및 교통신호 시간 조정부(70)를 포함한다.1 is an overall configuration diagram of a radar-based pedestrian speed tracking system for the weak in traffic according to the present invention. A radar pedestrian detector 10, a pedestrian extraction unit 20, a speed tracking unit 30 for each pedestrian, and a signal link It includes a unit 40 , a pedestrian crossing prediction unit 50 , an alarm generating unit 60 , and a traffic signal time adjustment unit 70 .

레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체(목표물)로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력하는 역할을 한다. 이러한 레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 신호를 이용하여 차량을 검지하는 레이더 VDS(Radar Vehicle Detection System)를 이용할 수 있다.The radar pedestrian detector 10 projects a radar signal into a detection area and outputs a signal reflected from an object (target) in the detection area as a pedestrian detection signal. The radar pedestrian detector 10 may use a radar VDS (Radar Vehicle Detection System) that detects a vehicle using a radar signal.

이러한 레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 이용하여 방위각(x축, Y축), 거리 및 객체의 이동속도를 보행자 검지 신호로 출력한다.The radar pedestrian detector 10 projects a radar signal to a detection area and outputs the azimuth (x-axis, Y-axis), distance, and movement speed of the object as a pedestrian detection signal using the signal reflected from the object in the detection area.

보행자 추출부(20)는 상기 레이더 보행자 검지기(10)로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출한다. The pedestrian extraction unit 20 extracts individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector 10 .

보행자별 속도 추적부(30)는 상기 보행자 추출부(20)에서 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적하는 역할을 한다.The speed tracking unit 30 for each pedestrian serves to track the speed for each pedestrian based on the individual pedestrian detection signal extracted by the pedestrian extraction unit 20 .

여기서 보행자별 속도 추적부(30)는 보행자의 보행속도를 횡단 보도 평행선 기준인 X축 기준으로 환산하여 보행자 횡단 속도(Vx)를 산출한다.Here, the pedestrian-specific speed tracking unit 30 calculates the pedestrian crossing speed (Vx) by converting the pedestrian's walking speed to the X-axis reference, which is the reference for the parallel line of the crosswalk.

보행자 횡단 예측부(50)는 상기 보행자별 속도 추적부(30)에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부(40)를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측한다.The pedestrian crossing prediction unit 50 calculates the remaining walking time based on the speed and the moving distance of the pedestrian tracked by the speed tracking unit 30 for each pedestrian, and the calculated remaining walking time and the signal linkage unit 40 Predict whether or not pedestrians have crossed through the calculation of the remaining crossing time obtained through

여기서 본 발명은 횡단 보도의 교통신호를 제어하는 신호기와 신호기 연동부(40)가 네트워크를 통해 연동하여, 신호기로부터 교통신호 관련 다양한 신호(예를 들어, 녹색시간, 횡단 보도 거리)를 수신하고, 신호기에 교통신호 시간 조정신호를 전송할 수 있는 것으로 가정한다.Here, in the present invention, the signal and the signal linkage unit 40 that control the traffic signal of the crosswalk interlock through the network, and receive various signals related to traffic signals (eg, green time, crosswalk distance) from the signal machine, It is assumed that a traffic signal time adjustment signal can be transmitted to the signal machine.

이러한 보행자 횡단 예측부(50)는 상기 보행자별 속도 추적부(30)에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r1)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출한다.The pedestrian crossing prediction unit 50 calculates the total walking time (t1) of crossing the crosswalk using the X-axis speed component (Vx) calculated by the speed tracking unit 30 for each pedestrian and the distance (r1) of the crosswalk. Calculate, calculate the walking time (t2) of the pedestrian using the walking distance (r1) and the X-axis speed component (Vx) of the pedestrian walking in the crosswalk, and calculate the total walking time and the walking time The walking time t3 is calculated.

이를 위해 보행자 횡단 예측부(50)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 보행자별 속도 추적부(30)로부터 보행자의 X축 속도성분을 보행속도로 획득하는 보행속도 획득부(51), 상기 보행속도 획득부(51)에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r1)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출하는 잔여 보행시간 산출부(52), 상기 잔여 보행시간 산출부(52)에서 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부(40)를 통해 획득한 잔여 횡단 시간을 비교하여 횡단 유무를 예측하는 횡단 예측부(53)를 포함할 수 있다.To this end, the pedestrian crossing prediction unit 50 includes a walking speed acquisition unit 51 that acquires the X-axis speed component of the pedestrian at the walking speed from the speed tracking unit 30 for each pedestrian, as shown in FIG. The total walking time (t1) to cross the crosswalk is calculated using the X-axis speed component (Vx) calculated by the speed acquisition unit 51 and the distance (r1) of the crosswalk, and the walking distance of the pedestrian walking in the crosswalk (r1) and the X-axis speed component (Vx) are used to calculate the walking time (t2) of the pedestrian, and the remaining walking time is calculated by calculating the total walking time and the walking time to calculate the remaining walking time (t3). The unit 52 includes a crossing prediction unit 53 for predicting whether or not crossing will occur by comparing the remaining walking time calculated by the remaining walking time calculating unit 52 with the remaining crossing time obtained through the signal linkage unit 40 . can do.

또한, 상기 보행자 횡단 예측부(50)는 상기 횡단 예측부(53)에서 횡단 유무를 예측한 결과, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하여 출력하는 경보신호 생성부(54), 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 횡단 보도 교통신호를 연장하기 위한 교통신호 조정시간을 생성하여 신호기 연동부(40)에 전달하는 교통신호 조정시간 생성부(55)를 더 포함할 수 있다.In addition, the pedestrian crossing prediction unit 50 predicts whether or not the crossing will occur in the crossing prediction unit 53. As a result, if it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time, an alarm generating signal according to pedestrian non-crossing If it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time, the warning signal generating unit 54 that generates and outputs the traffic signal adjustment for extending the crosswalk traffic signal based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time It may further include a traffic signal adjustment time generation unit 55 that generates a time and transmits it to the signal linkage unit 40 .

상기 교통신호 시간 조정부(70)는 상기 보행자 횡단 예측부(50)에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부(40)를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정하는 역할을 한다.The traffic signal time adjustment unit 70 serves to adjust the traffic signal time by accessing the signal through the signal linkage unit 40 according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit 50 .

경보 발생부(60)는 상기 보행자 횡단 예측부(50)에서 출력되는 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호에 따라 경보를 발생하는 역할을 한다.The warning generating unit 60 serves to generate an alarm according to the warning signal according to the pedestrian non-crossing output from the pedestrian crossing prediction unit 50 .

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템의 동작을 첨부한 도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 5 as follows.

먼저, 레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 VDS(Radar Vehicle Detection System)와 같은 검지기를 이용하여 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체(목표물)로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력한다. 이러한 레이더 보행자 검지기(10)는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 이용하여 방위각(x축, Y축), 거리 및 객체의 이동속도를 보행자 검지 신호로 출력한다.First, the radar pedestrian detector 10 projects a radar signal to a detection area using a detector such as a radar VDS (Radar Vehicle Detection System), and outputs a signal reflected from an object (target) in the detection area as a pedestrian detection signal. The radar pedestrian detector 10 projects a radar signal to a detection area and outputs the azimuth (x-axis, Y-axis), distance, and movement speed of the object as a pedestrian detection signal using the signal reflected from the object in the detection area.

예컨대, 도 3에 도시한 바와 같이, 횡단 보도(1)를 통과하는 교통 약자들의 보행속도를 계측하고, 이를 목적지까지의 남은 거리와 남은 시간관계로 전환하기 위한 함수적인 관계의 정의를 위해 레이더 보행자 검지기(10)를 이용하여 횡단 보도(1)를 횡단하는 보행자의 다양한 정보를 검지한다.For example, as shown in Fig. 3, to measure the walking speed of the traffic weak passing through the crosswalk 1, and to define a functional relationship for converting this into a relationship between the remaining distance to the destination and the remaining time, radar pedestrians A variety of information of pedestrians crossing the crosswalk 1 is detected using the detector 10 .

본 발명은 상기와 같은 보행자 검지 신호를 이용하여, 녹색 신호 시간 연장 및 단축으로 활용할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 교통 약자 및 보행자들의 보호 및 효율적인 교통흐름을 조정할 수 있도록 한다.The present invention can be utilized for extending and shortening the green signal time by using the pedestrian detection signal as described above, and through this, it is possible to efficiently protect the weak and pedestrians in traffic and to adjust the efficient traffic flow.

레이더 보행자 검지기(10)는 보행자 속도 계측을 위해 레이더 반향 신호를 이용한다. 레이더 반향신호는 피사체(보행자 및 차량)로부터 반향되는 전파신호의 주파수 변화(도플러효과)와 방위각을 통하여 정확한 속도를 계산하고, 방위각 변화를 통하여 위치 값(x, y축 변위 값)을 계측한다. 그러나 실제 상황에서 접근하는 차량들과 횡단 보도를 가로지르는 보행자 간의 상관관계 계측을 위해 도로상에서 레이더의 위치는 도 3과 같아야 한다.The radar pedestrian detector 10 uses the radar echo signal to measure the pedestrian speed. The radar echo signal calculates an accurate speed through the frequency change (Doppler effect) and azimuth angle of the radio signal reflected from the subject (passenger and vehicle), and measures the position value (x, y-axis displacement value) through the azimuth change. However, in order to measure the correlation between approaching vehicles and pedestrians crossing the crosswalk in real situations, the position of the radar on the road should be the same as in FIG. 3 .

다음으로, 보행자 추출부(20)는 상기 레이더 보행자 검지기(10)로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출한다. 여기서 레이더 보행자 검지기(10)에서 출력되는 보행자 검지 신호는 하나 또는 2개 이상의 복수일 수 있다.Next, the pedestrian extraction unit 20 extracts individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector 10 . Here, the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector 10 may be one or a plurality of two or more.

보행자 검지 신호에는 방위각 변화를 통하여 위치 값의 계측이 가능하므로, 이러한 위치 정보를 이용하면 쉽게 여러 개의 신호로부터 개별 보행자의 검지 신호를 추출할 수 있다.Since the location value can be measured through the change of the azimuth angle for the pedestrian detection signal, it is possible to easily extract the detection signal of an individual pedestrian from several signals by using this location information.

보행자 추출부(20)는 위치정보를 기반으로 추출한 보행자별 검지 신호를 보행자별 속도 추적부(30)에 전달한다.The pedestrian extraction unit 20 transmits the detection signal for each pedestrian extracted based on the location information to the speed tracking unit 30 for each pedestrian.

상기 보행자별 속도 추적부(30)는 상기 보행자 추출부(20)에서 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적한다. 여기서 보행자별 속도 추적부(30)는 보행자의 보행속도를 횡단 보도 평행선 기준인 X축 기준으로 환산하여 보행자 횡단 속도(Vx)를 산출한다.The speed tracking unit 30 for each pedestrian tracks the speed for each pedestrian based on the individual pedestrian detection signal extracted by the pedestrian extraction unit 20 . Here, the pedestrian-specific speed tracking unit 30 calculates the pedestrian crossing speed (Vx) by converting the pedestrian's walking speed to the X-axis reference, which is the reference for the parallel line of the crosswalk.

예컨대, 레이더 보행자 검지기(10)로부터 획득되는 보행자 속도가 V라고 할 때, 횡단 보도 횡단방향과 차량진입 방향을 각각 x축 방향, y축 방향의 단위변위로 정의한다. 즉, 레이더 보행자 검지기(10)로부터 얻어지는 보행자 속도 V는 x축 성분과 y축 성분으로 분류할 수 있다. 이때 요구되는 횡단 보도와 평행이 되는 보행자 실제 보행 속도는 Vx로 환산될 수 있다.For example, when the pedestrian speed obtained from the radar pedestrian detector 10 is V, the crosswalk crossing direction and the vehicle entry direction are defined as unit displacements in the x-axis direction and the y-axis direction, respectively. That is, the pedestrian speed V obtained from the radar pedestrian detector 10 may be classified into an x-axis component and a y-axis component. At this time, the actual walking speed of the pedestrian parallel to the required crosswalk may be converted into Vx.

검지한 객체(보행자)의 속도를 이용하여 x축과 레이더 검지 방향 사이의 각도(θ)를 계산하여, 도 4에 도시한 바와 같이, x축 속도성분(Vx)을 구한다. 또한, 레이더 보행자 검지기(10)로부터 객체의 거리 값이 d일 경우, 횡단 보도(1)와 수평적인 각 계측 지점별 거리 값은 d cos(θ)가 될 것이다. 정확한 횡단 정보를 산출하기 위하여 각 보행자들을 속도와 변위 값을 분리하여 산출한다.The angle θ between the x-axis and the radar detection direction is calculated using the speed of the detected object (pedestrian), and as shown in FIG. 4, the x-axis velocity component (Vx) is obtained. In addition, when the distance value of the object from the radar pedestrian detector 10 is d, the distance value for each measurement point horizontal to the crosswalk 1 will be d cos(θ). In order to calculate accurate crossing information, the speed and displacement values of each pedestrian are separated and calculated.

우선 보행자의 보행속도를 횡단 보도 평행선 기준인 x축 기준으로 환산하기 위하여 아래의 수학식을 이용하여 보행자 횡단 속도인 Vx를 산출한다.First, in order to convert the pedestrian's walking speed to the x-axis standard, which is the standard for the parallel line of the crosswalk, the following equation is used to calculate the pedestrian crossing speed, Vx.

Figure pat00001
Figure pat00001

이렇게 산출한 보행자별 보행자 횡단 속도(Vx)는 보행자 횡단 예측부(50)에 전달된다.The calculated pedestrian crossing speed Vx for each pedestrian is transmitted to the pedestrian crossing prediction unit 50 .

상기 보행자 횡단 예측부(50)는 상기 보행자별 속도 추적부(30)에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부(40)를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측한다.The pedestrian crossing prediction unit 50 calculates the remaining walking time based on the pedestrian speed and the moving distance of the pedestrian tracked by the pedestrian speed tracking unit 30, and the calculated remaining walking time and the signal linkage unit 40 ) to predict the presence or absence of pedestrian crossings through the calculation of the remaining crossing time.

즉, 보행자 횡단 예측부(50)는 보행속도 획득부(51)를 통해 상기 보행자별 속도 추적부(30)로부터 전달되는 보행자의 X축 속도성분을 보행속도로 획득한다.That is, the pedestrian crossing prediction unit 50 acquires the walking speed of the X-axis speed component of the pedestrian transmitted from the speed tracking unit 30 for each pedestrian through the walking speed obtaining unit 51 .

이어, 잔여 보행시간 산출부(52)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 보행속도 획득부(51)에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출한다. 이어, 횡단 보도(1)에서 보행하는 보행자의 보행거리(r1)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출한다. 마지막으로, 상기 산출한 총 보행시간(t1)과 보행한 시간(t2)을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출한다.Next, the remaining walking time calculation unit 52 uses the X-axis speed component (Vx) calculated by the walking speed acquisition unit 51 and the distance r1 of the crosswalk to crosswalk as shown in FIG. 5 . Calculate the total walking time (t1) crossing the Next, using the walking distance r1 and the X-axis speed component Vx of the pedestrian walking on the crosswalk 1, the time t2 for the pedestrian is calculated. Finally, the remaining walking time t3 is calculated by calculating the calculated total walking time t1 and walking time t2.

이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.Expressing this as a formula is as follows.

Figure pat00002
Figure pat00002

다음으로, 횡단 예측부(53)는 상기 잔여 보행시간 산출부(52)에서 산출한 잔여 보행시간(t3)과 신호기 연동부(40)를 통해 획득한 잔여 횡단 시간(tx)을 비교하여 횡단 유무를 예측한다. 즉, 잔여 보행시간(t3)이 잔여 횡단 시간(tx)보다 크면 보행자가 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 충분히 완료될 것으로 예측한다. 이 경우, 별도의 경보를 발생하거나 교통신호 시간을 조정할 필요는 없다.Next, the crossing prediction unit 53 compares the remaining walking time t3 calculated by the remaining walking time calculation unit 52 with the remaining crossing time tx obtained through the signal linkage unit 40 to determine whether there is a crossing. predict That is, if the remaining walking time t3 is greater than the remaining crossing time tx, it is predicted that the pedestrian will sufficiently complete the crosswalk crossing within the remaining crossing time. In this case, there is no need to generate a separate warning or adjust the traffic signal time.

이와는 달리, 상기 잔여 보행시간(t3)이 상기 잔여 횡단 시간(tx)보다 작으면, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측한다. 이 경우, 경보신호 생성부(54)에서 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하여 경보 발생부(60)에 전달한다. 아울러 교통신호 조정시간 생성부(55)는 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 횡단 보도 교통신호를 연장하기 위한 교통신호 조정시간을 생성하여 교통신호 시간 조정부(70)에 전달한다.On the other hand, if the remaining walking time t3 is less than the remaining crossing time tx, it is predicted that crossing the crosswalk will not be completed within the remaining crossing time. In this case, the warning signal generating unit 54 generates an alarm generating signal according to pedestrian non-crossing and transmits it to the warning generating unit 60 . In addition, the traffic signal adjustment time generator 55 generates a traffic signal adjustment time for extending the crosswalk traffic signal based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time, and transmits it to the traffic signal time adjustment unit 70 .

상기 교통신호 시간 조정부(70)는 상기 보행자 횡단 예측부(50)에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부(40)를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정한다. 즉, 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 생성한 교통신호 조정시간을 신호기에 제공하여, 녹색 신호등의 점등 시간을 연장하도록 하여, 교통 약자가 녹색시간 내에 횡단 보도를 횡단하지 못하는 상황을 방지한다.The traffic signal time adjustment unit 70 adjusts the traffic signal time by accessing the signal through the signal linkage unit 40 according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit 50 . That is, the traffic signal adjustment time generated on the basis of the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time is provided to the signal to extend the lighting time of the green traffic light, so that the underprivileged in traffic cannot cross the crosswalk within the green time. to prevent

아울러 경보 발생부(60)는 상기 보행자 횡단 예측부(50)에서 출력되는 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호에 따라 경보를 발생한다. 여기서 경보는 신속한 횡단을 요청하는 경보음이 될 수 있으며, 필요에 따라 신속하게 횡단을 할 수 있도록 유도하는 음성일 수 있다.In addition, the warning generating unit 60 generates an alarm according to the warning signal according to the pedestrian non-crossing output from the pedestrian crossing prediction unit (50). Here, the warning may be an alarm sound for requesting a quick crossing, and may be a voice leading to a quick crossing if necessary.

횡단 보도를 횡단하는 보행자는 이러한 경보를 듣고, 좀 더 신속하게 횡단 보도를 통과하여 교통체증을 최소화한다.Pedestrians crossing the crosswalk hear these warnings and cross the crosswalk more quickly to minimize traffic congestion.

한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 보행자 횡단 예측 정보를 이용하여, 레이더 보행자 검지기(10)를 이용하여 횡단 보도의 보행자를 검출한 결과, 횡단 보도 내의 모든 보행자가 잔여 횡단 시간 이내에 횡단이 완료된 것으로 판단이 되면, 교통신호 시간 조정부(70)는 신호기 연동부(40)를 통해 신호기에 보행자 횡단 완료 신호를 전달할 수 있다. 신호기는 횡단 신호로 녹색 신호등을 점등한 상태에서, 상기 보행자 횡단 완료 신호가 수신되면 잔여 횡단 시간을 무시하고, 현재 시점에서 녹색 신호등을 소등시키고 횡단 신호로 적색 신호등을 점등시켜, 차량이 이동할 수 있도록 한다. 이는 결과적으로 차량의 교통 체증을 해소하여 차량 흐름을 원활히 할 수 있는 효과를 제공한다.On the other hand, as another feature of the present invention, as a result of detecting a pedestrian in the crosswalk using the radar pedestrian detector 10 using the pedestrian crossing prediction information, it is determined that all pedestrians in the crosswalk have completed the crossing within the remaining crossing time. In this case, the traffic signal time adjustment unit 70 may transmit a pedestrian crossing completion signal to the signal unit through the signal linkage unit 40 . When the pedestrian crossing completion signal is received while the green traffic light is turned on as a crossing signal, the signal device ignores the remaining crossing time, turns off the green traffic light at the present time, and turns on the red traffic light as a crossing signal, so that the vehicle can move do. As a result, it provides the effect of smoothing the flow of vehicles by relieving traffic jams.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and it is common knowledge in the art that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. It will be self-evident to those who have

10: 레이더 보행자 검지기
20: 보행자 추출부
30: 보행자별 속도 추적부
40: 신호기 연동부
50: 보행자 횡단 예측부
51: 보행속도 획득부
52: 잔여 보행시간 산출부
53: 횡단 예측부
54: 경보신호 생성부
55: 교통신호 조정시간 생성부
60: 경보 발생부
70: 교통신호 시간 조정부10: Radar Pedestrian Detector
20: pedestrian extraction unit
30: speed tracking unit for each pedestrian
40: signal linkage
50: pedestrian crossing prediction unit
51: walking speed acquisition unit
52: remaining walking time calculator
53: cross-prediction unit
54: alarm signal generator
55: traffic signal adjustment time generation unit
60: alarm generating unit
70: traffic signal time adjustment unit

Claims (6)

교통 약자를 위한 레이더기반 횡단 보도의 보행자 속도를 추적하기 위한 시스템으로서,
레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 보행자 검지 신호로 출력하는 레이더 보행자 검지기;
상기 레이더 보행자 검지기로부터 출력되는 보행자 검지 신호로부터 개별 보행자를 추출하는 보행자 추출부;
상기 보행자 추출부에서 추출한 개별 보행자 검지 신호를 기초로 보행자별 속도를 추적하는 보행자별 속도 추적부;
상기 보행자별 속도 추적부에서 추적한 보행자별 속도와 보행자의 이동 거리를 기초로 잔여 보행시간을 산출하고, 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간의 연산을 통해 보행자의 횡단 유무를 예측하는 보행자 횡단 예측부; 및
상기 보행자 횡단 예측부에서 발생하는 교통신호 조정시간에 따라 신호기 연동부를 통해 신호기와 접속하여 교통신호 시간을 조정하는 교통신호 시간 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템.
A system for tracking the speed of pedestrians in a radar-based crosswalk for the traffic weak, comprising:
a radar pedestrian detector that projects a radar signal into a detection area and outputs a signal reflected from an object in the detection area as a pedestrian detection signal;
a pedestrian extraction unit for extracting individual pedestrians from the pedestrian detection signal output from the radar pedestrian detector;
a speed tracking unit for each pedestrian that tracks the speed of each pedestrian based on the individual pedestrian detection signal extracted by the pedestrian extraction unit;
The remaining walking time is calculated based on the pedestrian speed and the moving distance of the pedestrian tracked by the pedestrian speed tracking unit, and the presence or absence of pedestrian crossing through the calculation of the calculated remaining walking time and the remaining crossing time obtained through the signal linkage unit Pedestrian crossing prediction unit to predict; and
Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking for the weak in traffic, characterized in that it includes a traffic signal time adjustment unit that adjusts the traffic signal time by connecting to a signal through a signal linkage unit according to the traffic signal adjustment time generated by the pedestrian crossing prediction unit system.
 청구항 1에서, 상기 보행자 횡단 예측부에서 출력되는 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호에 따라 경보를 발생하는 경보 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템.
The radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the underprivileged in traffic according to claim 1, further comprising an alarm generating unit that generates an alarm according to an alarm generation signal according to pedestrian non-crossing output from the pedestrian crossing prediction unit.
 청구항 1에서, 상기 레이더 보행자 검지기는 레이더 신호를 감지 영역으로 투사하고 감지영역의 객체로부터 반사된 신호를 이용하여 방위각, 거리 및 객체의 이동속도를 보행자 검지 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템.
The method according to claim 1, wherein the radar pedestrian detector projects a radar signal to the detection area and outputs the azimuth, distance, and movement speed of the object as a pedestrian detection signal using the signal reflected from the object in the detection area. Radar-based pedestrian speed tracking system for pedestrian crossings.
 청구항 1에서, 상기 보행자별 속도 추적부는 보행자의 보행속도(V)를 횡단 보도 평행선 기준인 X축 기준으로 환산하기 위해 아래와 같은 수식을 이용하여 보행자 횡단 속도(Vx)를 산출하는 것을 특징으로 하는 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템.
Figure pat00003

The method according to claim 1, wherein the speed tracking unit for each pedestrian calculates the pedestrian crossing speed (Vx) by using the following formula to convert the pedestrian's walking speed (V) to the X-axis reference, which is the reference for the crosswalk parallel line. A radar-based pedestrian speed tracking system for the underprivileged.
Figure pat00003

 청구항 1에서, 상기 보행자 횡단 예측부는 상기 보행자별 속도 추적부로부터 보행자의 X축 속도성분을 보행속도로 획득하는 보행속도 획득부; 상기 보행속도 획득부에서 산출한 X축 속도성분(Vx)과 횡단 보도의 거리(r1)를 이용하여 횡단 보도를 건너는 총 보행시간(t1)을 산출하고, 횡단 보도에서 보행하는 보행자의 보행거리(r1)와 X축 속도성분(Vx)을 이용하여 보행자가 보행한 시간(t2)을 산출하며, 상기 총 보행시간과 보행한 시간을 연산하여 잔여 보행시간(t3)을 산출하는 잔여 보행시간 산출부; 상기 잔여 보행시간 산출부에서 산출한 잔여 보행시간과 신호기 연동부를 통해 획득한 잔여 횡단 시간을 비교하여 횡단 유무를 예측하는 횡단 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템.
The method according to claim 1, The pedestrian crossing prediction unit walking speed acquisition unit for acquiring the X-axis speed component of the pedestrian from the speed tracking unit for each pedestrian at the walking speed; The total walking time (t1) to cross the crosswalk is calculated using the X-axis speed component (Vx) calculated by the walking speed acquisition unit and the distance (r1) of the crosswalk, and the walking distance ( r1) and the X-axis speed component (Vx) to calculate the walking time (t2) of the pedestrian, and calculating the remaining walking time (t3) by calculating the total walking time and the walking time. ; Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking for the underprivileged in traffic, characterized in that it comprises a crossing predictor for predicting whether or not crossing exists by comparing the residual walking time calculated by the residual walking time calculator and the residual crossing time obtained through the signal linkage unit. system.
 청구항 5에서, 상기 보행자 횡단 예측부는 상기 횡단 예측부에서 횡단 유무를 예측한 결과, 상기 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 보행자 미 횡단에 따른 경보 발생신호를 생성하여 출력하는 경보신호 생성부; 잔여 횡단 시간 이내에 횡단 보도 횡단이 완료되지 못할 것으로 예측되면 상기 잔여 보행시간과 잔여 횡단 시간의 차이를 기초로 횡단 보도 교통신호를 연장하기 위한 교통신호 조정시간을 생성하여 신호기 연동부에 전달하는 교통신호 조정시간 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 약자를 위한 레이더기반 횡단보도 보행자 속도추적시스템.

The method according to claim 5, The pedestrian crossing prediction unit As a result of predicting whether or not crossing the crossing predicting unit, if it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time, an alarm generating and outputting an alarm signal according to pedestrian non-crossing signal generator; If it is predicted that the crosswalk crossing will not be completed within the remaining crossing time, a traffic signal that generates a traffic signal adjustment time to extend the crosswalk traffic signal based on the difference between the remaining walking time and the remaining crossing time and transmits it to the signal linkage unit Radar-based crosswalk pedestrian speed tracking system for the weak in traffic, characterized in that it further comprises an adjustment time generator.
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