KR20230062216A

KR20230062216A - 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20230062216A
Application number: KR1020210147240A
Authority: KR
Inventors: 김길겸
Original assignee: 주식회사 티원
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2023-05-09

Abstract

본 발명은 횡단보도 상의 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지하는 멀티 탐지 레이더, 탐지된 객체로부터의 반사파를 분석하여 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 신호를 제어하는 제어 모듈, 및 분석 및 제어에 따라 알람을 발생시키기 위한 알람 모듈을 포함하는 멀티 탐지 레이더를 이용한 횡단보도 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템을 개시한다. 또한, 본 발명은 횡단보도 상의 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지하고, 탐지된 반사파에 대응하는 기준 데이터에 기초하여 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 분석하며, 분석된 데이터에 따라, 객체가 보행자이면 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량이면 횡단보도에 차량이 존재함을 알리는 단계를 포함하는 멀티 탐지 레이더를 이용한 횡단보도 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법을 개시한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 횡단보도의 보행자 또는 차량의 존재 및 보행자 또는 차량의 움직임을 좀더 정확하고 세밀하게 탐지하여, 그 결과를 보행자 또는 운전자에게 미리 알려 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템 및 방법{A system and method for detecting a pedestrian or a vehicle in a crosswalk and generating an alarm using a multi-detection radar}

본 발명은 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다중-입력/다중-출력(MIMO; Multiple-Input/Multiple-Out) 레이더를 이용하여 횡단보도 상에 보행자 또는 차량이 존재하는지를 탐지하고 그 결과를 보행자 또는 운전자에게 알려 사고를 미연에 방지할 수 있게 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지능형 교통시스템을 구현하기 위한 필수 기술로서, 움직이거나 정지해 있는 보행자 또는 차량과 같은 물체의 움직임을 감지하여 발생 가능한 사고를 미연에 방지할 수 있는 기술에는 다양한 종류의 센서들이 사용되고 있다.

이와 관련하여, 레이더(RADAR: Radio Detection And Ranging)는 근거리 뿐만 아니라 원거리에 있는 물체의 존재를 탐지 또는 감지하는 센서 중 하나이다.

상기와 같은 레이더의 형태는 다양하며, 전파 형태에 따라 크게 연속파 레이더(Continuous Wave Radar)와 펄스파 레이더(Pulse Wave Radar)로 구분될 수 있다.

상기 연속파 레이더로는 도플러 레이더(Doppler Radar)와 주파수 변조 연속파(FMCW; Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더가 있으며, 펄스파 레이더로는 펄스 도플러 레이더(Pulse Doppler Radar)와 펄스 압축 레이더(Pulse Compression Radar)가 있고, 이들 레이더의 동작은 일반적으로 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있다.

KR 등록특허 10-2195881 B1 KR 등록특허 10-1658110 B1 KR 공개특허 10-2017-0001540 A

본 발명의 목적은 MIMO 레이더를 이용하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 자동 또는 수동으로 설정하고, 그 설정된 탐지영역의 보행자 또는 차량의 존재 및 보행자 또는 차량의 움직임을 정확하게 탐지하여, 그 결과를 보행자 또는 운전자에게 미리 알려 사고를 미연에 방지할 수 있게 하는 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 횡단보도를 통과하는 일반적인 보행자 뿐만 아니라 장애인 또는 노약자와 같이 보행 속도가 현저히 느린 보행자의 속도를 지속적으로 모니터링하여 신호등의 점멸 또는 점등 시간을 자동으로 실시간 조정할 수 있게 하는 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템은 횡단보도 상으로 전파를 방출하고, 횡단보도 상의 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지하는 멀티 탐지 레이더, 상기 멀티 탐지 레이더에 의해 탐지된 객체로부터의 반사파를 분석하여 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 신호를 제어하는 제어 모듈, 및 상기 제어 모듈의 분석 및 제어에 따라 알람을 발생시키기 위한 알람 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 탐지된 반사파에 대응하는 저장부에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 분석하는 객체 분석부, 및 상기 객체 분석부에 의해 분석된 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 객체 유형 데이터에 기초하여 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 신호를 제어하는 신호 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는 기준 타겟영역 설정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기준 타겟영역 설정부는 상기 탐지영역 내 횡단보도의 다수의 지점에 배치된 타겟을 상기 멀티 탐지 레이더에 의해 탐지하여 다수의 타겟 좌표점을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 좌표점을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 기준 타겟영역 설정부는 상기 탐지영역 내 횡단보도의 바깥 라인을 따라 이동하는 타겟을 상기 멀티 탐지 레이더에 의해 탐지하여 다수의 타겟 라인을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 라인을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 객체 분석부를 통해 분석된 데이터에 따라, 객체가 보행자인 것으로 판단되면 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량인 것으로 판단되면 보행자 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 보행자에게 횡단보도에 차량이 존재함을 알릴 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 보행자가 보행자 신호등에 맞춰 설정된 보행 시간 내에 횡단보도를 통과하지 못할 것으로 판단되면, 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 여전히 존재함을 알림과 동시에, 보행자 신호등 및 차량 신호등의 점멸 또는 점등 시간을 보행자가 횡단보도를 통과할 때까지 지연시킬 수 있다.

또한, 상기 알람 모듈은 상기 제어 모듈의 제어에 따라 영상 또는 문자 메시지를 출력하는 디스플레이, 음성 메시지 또는 경고음을 출력하는 스피커, 및 경고등을 발광시키는 경고등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법은 멀티 탐지 레이더를 통해 횡단보도 상으로 전파를 방출하고, 횡단보도 상의 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지하는 반사파 탐지 단계, 상기 탐지된 반사파에 대응하는 저장부에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 객체 분석부를 통해 분석하는 객체 분석 단계, 및 상기 분석된 데이터에 따라, 객체가 보행자인 것으로 판단되면 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량인 것으로 판단되면 보행자 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 보행자에게 횡단보도에 차량이 존재함을 알리는 알람 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법은 상기 멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도 상의 기준 타겟영역을 기준 타겟영역 설정부를 통해 설정하는 기준 타겟영역 설정 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기준 타겟영역 설정 단계는 상기 탐지영역 내 횡단보도의 다수의 지점에 배치된 타겟을 탐지하여 다수의 타겟 좌표점을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 좌표점을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 기준 타겟영역 설정 단계는 상기 탐지영역 내 횡단보도의 바깥 라인을 따라 이동하는 타겟을 탐지하여 다수의 타겟 라인을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 라인을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 알람 단계는 상기 보행자가 보행자 신호등에 맞춰 설정된 보행 시간 내에 횡단보도를 통과하지 못할 것으로 판단되면, 제어 모듈은 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 여전히 존재함을 알림과 동시에 보행자가 횡단보도를 통과할 때까지 보행자 신호등 및 차량 신호등의 점멸 또는 점등 시간을 지연시킬 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, MIMO 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량의 존재 및 보행자 또는 차량의 움직임을 좀더 정확하고 세밀하게 탐지하여, 그 결과를 보행자 또는 운전자에게 미리 알려 사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 횡단보도를 통과하는 일반적인 보행자 뿐만 아니라 장애인 또는 노약자와 같이 보행 속도가 현저히 느린 보행자의 속도를 지속적으로 모니터링하여 신호등의 점멸 또는 점등 시간을 자동으로 실시간 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 횡단보도의 다수의 타겟 좌표점을 지정하여 멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 횡단보도의 다수의 타겟 라인을 지정하여 멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 일실시예의 목적, 장점, 및 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 일실시예의 설명들에 의해 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 일실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다는 것을 알아야 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템의 동작을 설명하기 위한 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템(이하, 간단히 '시스템'이라 칭함)의 블록도이다.

도 1에 도시된 시스템(10) 각각은 도 2에 나타낸 바와 같은 멀티 탐지 레이더(100), 제어 모듈(200) 및 알람 모듈(300)을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 시스템(10)은 횡단보도 상으로 전파를 방출하고, 횡단보도 상의 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지하는 멀티 탐지 레이더(100), 상기 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 탐지된 객체로부터의 반사파를 분석하여 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 신호를 제어하는 제어 모듈(200), 및 상기 제어 모듈(200)의 분석 및 제어에 따라 알람을 발생시키기 위한 알람 모듈(300)을 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 시스템(10)은 보행자 신호등 또는 차량 신호등과 서로 유선 또는 무선으로 통신할 수 있고, 신호등의 점멸 또는 점등을 제어할 수 있다. 상기 시스템(10)은 다양한 종류의 신호등과 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.

한편, 도 1에는 각각의 시스템이 신호등과 일체형으로 구현되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 상기 시스템과 신호등이 분리되어 구현될 수도 있다는 것을 알아야 할 것이다.

상기 시스템(10)의 멀티 탐지 레이더(100)는 횡단보도(W1) 상으로 전파를 방출하고, 그 횡단보도 상에 객체(예컨대, 보행자 또는 차량)가 존재하는 경우 그 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지한다.

또한, 상기 멀티 탐지 레이더(100)는 도시하진 않았지만 전파를 발생시키기 위한 송신기, 전파를 방출하기 위한 안테나 및 반사된 전파를 수신하기 위한 수신기를 포함한다.

상기 제어 모듈(200)은 상기 객체로부터 반사되는 반사파를 분석하여 각각의 보행자 신호등(S1~S4) 또는 각각의 차량 신호등(U1~U4)의 신호를 제어할 수 있다. 한편, 본 발명에서는 예시를 위해 도 1에 보행자 신호등(S1~S4) 또는 차량 신호등(U1~U4)만을 도시했으나, 본 발명의 시스템은 횡단보도 상의 다양한 타입의 모든 보행자 신호등 또는 차량 신호등에 적용될 수 있다는 것을 알아야 할 것이다.

상기 제어 모듈(200)은 탐지된 반사파에 대응하는 저장부에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 분석하는 객체 분석부(210), 및 객체 분석부(210)에 의해 분석된 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 객체 유형 데이터에 기초하여 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 신호를 제어하는 신호 제어부(220)를 포함할 수 있다.

그리고, 시스템(10)은 시스템(10)의 동작에 따라 획득된 데이터 및 시스템의 동작을 위해 미리 설정된 데이터를 저장하기 위한 저장부(240), 시스템 내부의 각 구성요소간 또는 시스템 외부의 기기와 상호 통신하기 위한 통신부(250), 및 시스템 수행에 필요한 데이터를 입력 및 출력하기 위한 입/출력부(260)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예컨대, 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예컨대, 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

상기 객체 분석부(210)는 상기 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 탐지된 객체로부터 반사된 반사파에 대응하는 상기 저장부(240)에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 분석할 수 있다.

상기 객체 분석부(210)는 도시하진 않았지만 도플러 주파수 분석부를 포함할 수 있고, 그러한 도플러 주파수 분석부는 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 탐지된 객체의 반사파가 도플러(Doppler) 효과에 따라 천이되는 양상에 의해 객체의 이동 방향 및 이동 속도를 인식할 수 있으며, 그 인식된 이동 속도에 따라 객체가 보행자인지 또는 차량인지를 분석할 수 있다.

예를 들어, 상기 도플러 주파수 분석부는 해당 객체에 대해 도플러 효과에 의한 주파수 천이 분석을 수행할 수 있는데, 주파수 천이 분석에 따라 해당 객체의 반사 주파수(즉, 반사파)가 점점 높아지는 경우에는 이동 방향이 점점 가까워지는 방향이고 반사 주파수가 점점 낮아지는 경우에는 이동 방향이 점점 멀어지는 방향인 것으로 인식할 수 있고, 그와 같은 주파수의 천이 정도에 따라 해당 객체의 이동 속도를 산출할 수 있으며, 그 산출된 이동 속도에 따라 객체가 보행자인지 또는 차량인지를 분석할 수 있다.

상기 객체의 이동 속도가 횡단보도를 통과하는 일반적인 보행자의 속도이거나 그보다 느리고 객체의 이동 방향이 횡단보도 보행자가 건너는 횡단보도 횡단방향과 일치할 경우에는 객체를 보행자인 것으로 판단하고, 상기 객체의 이동 속도가 일반적인 보행자의 속도보다 빠르거나 그보다 느리고 객체의 이동 방향이 횡단보도 보행자가 건너는 횡단보도 횡단방향과 일치하지 않을 경우에는 상기 객체를 차량인 것으로 판단할 수 있다.

한편, 상기와 같이 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 객체 유형 정보를 분석하는데 도플러 효과에 의한 도플러 주파수 분석부를 이용할 수 있으나, 이것으로 한정하지 않고, 그러한 정보를 분석할 수 있는 다른 방식 또는 장치가 사용될 수 있다는 것을 알아야 할 것이다.

상기 신호 제어부(220)는 상기 객체 분석부(210)에 의해 분석된 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 객체 유형 데이터에 기초하여 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 신호를 제어할 수 있다.

즉, 상기 신호 제어부(220)는 상기 분석된 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 객체 유형에 따라, 객체가 보행자인 것으로 판단되면 차량 신호등에 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량인 것으로 판단되면 보행자 신호등에 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)을 통해 보행자에게 횡단보도에 차량이 존재함을 알리도록 신호등의 신호를 제어할 수 있다.

상기 제어 모듈(200)은 멀티 탐지 레이더(100)의 탐지영역 내 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는 기준 타겟영역 설정부(230)를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 타겟영역 설정부(230)는 멀티 탐지 레이더(100)의 탐지영역 내 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정할 수 있으며, 상기 시스템(10) 동작시 다수의 타겟 좌표점 지정에 의한 기준 타겟영역 설정 방식 또는 다수의 타겟 라인 지정에 의한 기준 타겟영역 설정 방식 등을 이용할 수 있다.

이와 관련하여, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 횡단보도의 다수의 타겟 좌표점을 지정하여 멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 기준 타겟영역 설정부(230)는 탐지영역(S) 내 횡단보도의 다수의 지점(1~4)에 배치된 타겟을 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 탐지하여 다수의 타겟 좌표점(P1~P4)을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 좌표점(P1~P4)을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역(T)을 설정할 수 있다.

즉, 운용자가 멀티 탐지 레이더(100)의 탐지영역(S) 내 횡단보도의 다수의 지점(1~4)에 타겟을 배치하고, 시스템(10)을 시작하여 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 전파를 탐지영역(S)으로 방출하여, 상기 각 지점(1~4)의 타겟에 의해 반사된 반사파를 탐지하면, 상기 기준 타겟영역 설정부(230)는 각 타겟의 좌표점(P1~P4)을 지정한 후, 상기 지정된 각각의 타겟 좌표점(P1~P4)을 연결하여 탐지영역(S) 내 횡단보도의 기준 타겟영역(T)을 설정할 수 있다.

또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 횡단보도의 다수의 타겟 라인을 지정하여 멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 기준 타겟영역 설정부(230)는 탐지영역(S) 내 횡단보도의 바깥 라인을 따라 이동하는 타겟을 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 탐지하여 다수의 타겟 라인(L1~L4)을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 라인(L1~L4)을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역(T)을 설정할 수 있다.

즉, 상기 시스템(10)을 시작하고, 운용자가 멀티 탐지 레이더(100)의 탐지영역(S) 내 횡단보도의 바깥 라인을 따라 타겟을 이동하는 동안 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 탐지영역으로 전파를 방출하여, 그 방출된 전파가 이동하는 타겟으로부터 반사되어 반사파를 탐지하면, 상기 기준 타겟영역 설정부(230)는 다수의 타겟 라인(L1~L4)을 지정한 후, 상기 지정된 다수의 타겟 라인(L1~L4)을 연결하여 탐지영역 내(S) 횡단보도의 기준 타겟영역(T)을 설정할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 예시를 위해 직사각형의 기준 타겟영역만을 나타냈으나, 다양한 타입의 횡단보도에서 다양한 형태의 기준 타겟영역이 설정될 수 있다는 것을 알아야 할 것이다.

또한, 상기 제어 모듈(200)은, 상기 객체 분석부(210)를 통해 분석된 데이터에 따라, 객체가 보행자인 것으로 판단되면 차량 신호등에 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량인 것으로 판단되면 보행자 신호등에 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)을 통해 보행자에게 횡단보도에 차량이 존재함을 알리도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈(200)은, 상기 보행자가 보행자 신호등에 맞춰 설정된 보행 시간 내에 횡단보도를 통과하지 못할 것으로 판단되면, 차량 신호등에 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 여전히 존재함을 알림과 동시에, 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 점멸 또는 점등 시간을 보행자가 횡단보도를 통과할 때까지 지연시키도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 알람 모듈(300)은 상기 제어 모듈(200)에 의한 분석 및 제어에 따라 알람을 발생할 수 있다.

도면에 나타내진 않았지만, 상기 알람 모듈(300)은 상기 제어 모듈(200)의 제어에 따라 영상 또는 문자 메시지를 출력하는 디스플레이, 음성 메시지 또는 경고음을 출력하는 스피커, 및 경고등을 발광시키는 경고등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

상기 본 발명의 실시예에 따른 방법은, 멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도 상의 기준 타겟영역을 기준 타겟영역 설정부를 통해 설정하는 기준 타겟영역 설정 단계(S10), 멀티 탐지 레이더를 통해 횡단보도 상으로 전파를 방출하고, 횡단보도 상의 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지하는 반사파 탐지 단계(S20), 상기 탐지된 반사파에 대응하는 저장부에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 객체 분석부를 통해 분석하는 객체 분석 단계(S30), 및 상기 분석된 데이터에 따라, 객체가 보행자인 것으로 판단되면 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량인 것으로 판단되면 보행자 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 보행자에게 횡단보도에 차량이 존재함을 알리는 알람 단계(S40)를 포함한다.

상기 방법의 기준 타겟영역 설정 단계(S10) 수행시 상기 기준 타겟영역 설정에 사용되는 기준 타겟영역 설정 방식에는 다수의 타겟 좌표점 지정에 의한 기준 타겟영역 설정 방식 또는 다수의 타겟 라인 지정에 의한 기준 타겟영역 설정 방식이 있다.

즉, 상기 기준 타겟영역 설정 단계(S10)의 타겟 좌표점 지정에 의한 기준 타겟영역 설정 방식에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 멀티 탐지 레이더(100)의 탐지영역(S) 내 횡단보도의 다수의 지점(1~4)에 타겟을 배치하고, 상기 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 전파를 방출하여, 상기 각 지점(1~4)의 타겟에 의해 반사된 반사파를 탐지하여 각 타겟의 좌표점(P1~P4)을 지정한 후, 상기 지정된 각각의 타겟 좌표점(P1~P4)을 연결하여 탐지영역(S) 내 횡단보도의 기준 타겟영역(T)을 설정한다.

또한, 상기 기준 타겟영역 설정 단계(S10)의 타겟 라인 지정에 의한 기준 타겟영역 설정 방식에서는 도 4에 나타낸 바와 같이 멀티 탐지 레이더(100)의 탐지영역(S) 내 횡단보도의 바깥 라인을 따라 타겟을 이동시키는 동안 상기 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 탐지영역으로 전파를 방출하면, 그 방출된 전파가 이동하는 타겟으로부터 반사되고, 그 반사된 반사파를 탐지하여 다수의 타겟 라인(L1~L4)을 지정한 후, 상기 지정된 다수의 타겟 라인(L1~L4)을 연결하여 탐지영역 내(S) 횡단보도의 기준 타겟영역(T)을 설정한다.

한편, 상기와 같이 기준 타겟영역 설정시 사용되는 다수의 지점에 배치되는 타겟 또는 바깥 라인을 따라 이동되는 타겟은 레이더의 전파를 잘 반사할 수 있는 재질로 형성된 반사판을 이용할 수 있고, 정해진 위치에 배치되거나 운용자가 휴대한 상태로 이동될 수 있다.

상기 멀티 탐지 레이더로부터 방출되는 전파는 통상적으로 사용되는 전파의 세기로 방출될 수 있으며, 필요에 따라 적절히 전파의 세기 및 범위로 조절될 수 있다.

아울러, 상기와 같은 기준 타겟영역 설정 단계(S10)의 기준 타겟영역 설정 방식들에 의해 설정된 각각의 기준 타겟영역은 제어 모듈(200)의 저장부(240)에 저장되어 상기 시스템(10) 실행시 사용된다.

한편, 상기 기준 타겟영역은 최초 횡단보도 구축을 위한 시스템 설치시 시스템 설치 운용자에 의해 설정될 수 있다.

즉, 시스템 설치 운용자는 도시하진 않았지만 운용자 단말(예컨대, 휴대용 또는 고정 단말)을 통해 기준 타겟영역 설정 과정을 시작하여 기준 타겟영역을 설정한다. 그와 같이 설정된 기준 타겟영역 데이터는 운용자 단말을 통해 유선 또는 무선 통신을 이용하여 신호등에 구축된 시스템에 제공되어 저장부에 저장될 수 있으며, 필요에 따라 운용자는 단말을 통해 시스템의 기준 타겟영역을 확인할 수 있다.

또한, 운용자는 횡단보도의 크기 또는 형태가 변경되는 경우에도 운용자 단말을 통해 상기와 같은 기준 타겟영역 설정 과정을 이용하여 변경된 횡단보도의 크기 또는 형태에 맞추어 기준 타겟영역을 재설정하고, 시스템에 저장된 기존의 기준 타겟영역을 재설정된 기준 타겟영역으로 변경할 수 있다.

이후, 상기와 같이 각각의 횡단보도 상의 기준 타겟영역이 설정되고, 본 발명에 따른 시스템(10)이 실행되면, 반사파 탐지 단계(S20)에서 멀티 탐지 레이더(100)를 통해 횡단보도 상으로 전파가 방출되고, 횡단보도의 기준 타겟영역 상의 객체로부터 반사되는 반사파 탐지가 수행된다.

다음에, 상기 객체 분석 단계(S30)에서 상기 탐지된 반사파에 대응하는 저장부(100)에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 객체 분석부(210)를 통해 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형 분석이 수행된다.

상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 분석은 상기 객체의 이동 속도가 횡단보도를 통과하는 일반적인 보행자의 속도이거나 그보다 느리면서 객체의 이동 방향이 횡단보도 보행자가 건너는 횡단보도 횡단방향과 일치할 경우 상기 객체를 보행자인 것으로 판단하며, 이와 관련된 데이터는 기준 데이터로 저장부에 저장되어 객체 분석시 사용된다.

이와 달리, 상기 객체의 이동 속도가 상기 일반적인 보행자의 속도보다 빠르거나 그보다 느리면서 객체의 이동 방향이 횡단보도 보행자가 건너는 횡단보도 횡단방향과 일치하지 않을 경우 상기 객체를 차량인 것으로 판단하며, 이와 관련된 데이터는 기준 데이터로 저장부에 저장되어 객체 분석시 사용된다.

다음에, 상기 분석된 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 객체 유형 데이터에 따라, 알람 단계(S40)에서 객체가 보행자인 것으로 판단되면 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량인 것으로 판단되면 보행자 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 보행자에게 횡단보도에 차량이 존재함을 알린다.

상술한 바와 같은 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템 및 방법을 통해 구현되는 예를 도 1을 참조하여 좀더 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 횡단보도(W1)의 제1 및 제2 보행자 신호등(S1, S2)이 녹색등으로 점등되면, 시스템(10)의 멀티 탐지 레이더(100)는 횡단보도(W1) 상의 탐지영역으로 전파를 방출하고, 횡단보도(W1)의 기준 타겟영역(T1)에 존재하는 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지한다.

상기와 같이 멀티 탐지 레이더(100)에 의해 탐지된 반사파에 대응하는 상기 저장부(240)에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 객체 분석부(210)를 통해 분석한다.

상기 객체 분석부(210)의 분석을 통해 상기 객체가 횡단보도를 통과하는 보행자(A, B, C)인 것으로 판단되면, 우회전 및 직진하려는 제1 및 제2 차량(V1, V2)용 제1 차량 신호등(U1)에 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)을 통해 상기 제1 및 제2 차량(V1, V2) 운전자에게 우회전 방향의 횡단보도(W1) 상에 보행자(A, B, C)가 존재함을 알려 우회전시 주위하거나 주행을 멈추도록 한다.

상기 제1 차량 신호등(U1)에 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)은 횡단보도(W1) 상의 보행자(A, B, C)의 존재를 디스플레이를 통해 상기 횡단보도 상에 보행자가 존재한다는 영상 또는 문자 메시지를 출력하거나, 영상 또는 문자 메시지와 함께 스피커를 통해 음성 메시지 또는 경고음을 출력하거나, 또는 영상 또는 문자 메시지와 함께 경고등을 통해 경고등을 발광할 수 있다.

만약, 상기 객체가 횡단보도를 통과하는 차량(도시 생략)인 것으로 판단되면 제1 및 제2 보행자 신호등(S1, S2)에 각각 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)을 통해 횡단보도(W1)에 차량이 존재함을 알려 보행 대기중이거나 무단횡단하려는 보행자에게 경고할 수 있다.

그러나, 횡단보도(W1) 상의 보행자 중 장애인(예컨대, 보행자 C) 또는 노약자와 같은 보행이 현저히 느린 보행자가 제1 및 제2 보행자 신호등(S1, S2)에 맞춰 설정된 보행 시간 내에 횡단보도(W1)를 통과하지 못할 것으로 판단되면, 제1 차량 신호등(U1)에 구축된 시스템(10)의 알람 모듈(300)을 통해 운전자에게 횡단보도(W1)에 보행자(C)가 여전히 존재함을 알림과 동시에, 제1 보행자 신호등(S1)의 녹색 신호의 점멸 시간을 보행자(C)가 횡단보도(W1)를 완전히 통과할 때까지 지연시킨다.

상기 제1 및 제2 보행자 신호등(S1, S2)에 맞춰 설정된 보행 시간은 일반적인 보행자가 횡단보도를 건너는 평균적인 이동 속도에 대응하는 시간을 말하며, 이와 관련된 기준 데이터는 시스템(10)의 저장부(240)에 저장된다.

상기와 같이, 제1 및 제2 보행자 신호등(S1, S2)의 녹색 신호 점멸 시간의 지연에 따라, 횡단보도(W1) 쪽으로 차량 주행을 안내하는 신호등인 제1 내지 제4 차량 신호등(U1~U4)의 적색 신호의 점멸 시간 또한 보행자(C)가 횡단보도(W1)를 완전히 통과할 때까지 지연시킨다.

상기 각각의 제1 내지 제4 차량 신호등(U1~U4)의 점멸 시간의 제어는 유선 또는 무선 통신으로 보행자 신호등에 구축된 시스템과 대응적으로 연동되는 상기 제1 내지 제4 차량 신호등(U1~U4) 각각에 구축된 시스템(10)의 제어 모듈(200)을 통해 이루어진다.

최종적으로, 상기와 같이 보행자(C)가 횡단보도(W1)를 완전히 빠져나가면, 각각의 제1 내지 제4 차량 신호등(U1~U4)이 제어 모듈(200)의 제어에 따라 정상적인 동작을 수행하게 된다.

이상과 같이, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형 또는 변경이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 탐지 및 알람 발생 시스템
100 : 멀티 탐지 레이더
200 : 제어 모듈
210 : 객체 분석부
220 : 신호 제어부
230 : 기준 타겟영역 설정부
240 : 저장부
250 : 통신부
260 : 입/출력부
300 : 알람 모듈
A, B, C : 보행자
L1, L2, L3, L4 : 타겟 라인
P1, P2, P3, P4 : 타겟 좌표점
S : 탐지영역
S1~S4 : 보행자 신호등
T, T1, T2 : 기준 타겟영역
U1~U4 : 차량 신호등
V1, V2 : 차량
W1 : 횡단보도

Claims

횡단보도 상으로 전파를 방출하고, 횡단보도 상의 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지하는 멀티 탐지 레이더;
상기 멀티 탐지 레이더에 의해 탐지된 객체로부터의 반사파를 분석하여 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 신호를 제어하는 제어 모듈; 및
상기 제어 모듈의 분석 및 제어에 따라 알람을 발생시키기 위한 알람 모듈을 포함하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 모듈은
상기 탐지된 반사파에 대응하는 저장부에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 분석하는 객체 분석부; 및
상기 객체 분석부에 의해 분석된 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 객체 유형 데이터에 기초하여 보행자 신호등 또는 차량 신호등의 신호를 제어하는 신호 제어부를 포함하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 모듈은
멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는 기준 타겟영역 설정부를 더 포함하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 기준 타겟영역 설정부는
상기 탐지영역 내 횡단보도의 다수의 지점에 배치된 타겟을 상기 멀티 탐지 레이더에 의해 탐지하여 다수의 타겟 좌표점을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 좌표점을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 기준 타겟영역 설정부는
상기 탐지영역 내 횡단보도의 바깥 라인을 따라 이동하는 타겟을 상기 멀티 탐지 레이더에 의해 탐지하여 다수의 타겟 라인을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 라인을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 제어 모듈은
상기 객체 분석부를 통해 분석된 데이터에 따라, 객체가 보행자인 것으로 판단되면 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량인 것으로 판단되면 보행자 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 보행자에게 횡단보도에 차량이 존재함을 알리는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 제어 모듈은
상기 보행자가 보행자 신호등에 맞춰 설정된 보행 시간 내에 횡단보도를 통과하지 못할 것으로 판단되면, 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도 상에 보행자가 여전히 존재함을 알림과 동시에, 보행자 신호등 및 차량 신호등의 점멸 또는 점등 시간을 보행자가 횡단보도를 통과할 때까지 지연시키는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 알람 모듈은
상기 제어 모듈의 제어에 따라 영상 또는 문자 메시지를 출력하는 디스플레이, 음성 메시지 또는 경고음을 출력하는 스피커, 및 경고등을 발광시키는 경고등 중 적어도 하나를 포함하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 시스템.
멀티 탐지 레이더를 통해 횡단보도 상으로 전파를 방출하고, 횡단보도 상의 객체로부터 반사되는 반사파를 탐지하는 반사파 탐지 단계;
상기 탐지된 반사파에 대응하는 저장부에 저장된 기준 데이터에 기초로 하거나 학습하여, 상기 객체의 이동 속도, 이동 방향, 및 상기 객체가 보행자인지 아니면 차량인지의 객체 유형을 객체 분석부를 통해 분석하는 객체 분석 단계; 및
상기 분석된 데이터에 따라, 객체가 보행자인 것으로 판단되면 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도에 보행자가 존재함을 알리고, 객체가 차량인 것으로 판단되면 보행자 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 보행자에게 횡단보도에 차량이 존재함을 알리는 알람 단계를 포함하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 멀티 탐지 레이더의 탐지영역 내 횡단보도 상의 기준 타겟영역을 기준 타겟영역 설정부를 통해 설정하는 기준 타겟영역 설정 단계를 더 포함하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 기준 타겟영역 설정 단계는
상기 탐지영역 내 횡단보도의 다수의 지점에 배치된 타겟을 탐지하여 다수의 타겟 좌표점을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 좌표점을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 기준 타겟영역 설정 단계는
상기 탐지영역 내 횡단보도의 바깥 라인을 따라 이동하는 타겟을 탐지하여 다수의 타겟 라인을 지정하고, 상기 지정된 다수의 타겟 라인을 연결하여 횡단보도의 기준 타겟영역을 설정하는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 알람 단계는
상기 보행자가 보행자 신호등에 맞춰 설정된 보행 시간 내에 횡단보도를 통과하지 못할 것으로 판단되면, 제어 모듈은 차량 신호등에 구축된 시스템의 알람 모듈을 통해 운전자에게 횡단보도 상에 보행자가 여전히 존재함을 알림과 동시에 보행자가 횡단보도를 통과할 때까지 보행자 신호등 및 차량 신호등의 점멸 또는 점등 시간을 지연시키는, 멀티 탐지 레이더를 이용하여 횡단보도의 보행자 또는 차량을 탐지하고 알람을 발생시키기 위한 방법.