KR20230093123A - 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생활도로 내에서 객체를 인식하고 이를 추적하여 경로를 저장하고, 차량을 포함하는 이동체를 인식하고 인식한 이동체의 방향 및 속도를 고려하여 지면 조명 모듈이 동작되도록 함으로써 보행자에게 경고하고, 주의 표지판에 해당 내용을 출력시키도록 제어하고, 감지된 차량 번호에 대응하여 저장된 이동 경로가 있는 경우, 저장된 이동 경로에 따라 상기 지면 조명 모듈이 동작하도록 제어함으로써, 차량 및 보행자를 인식하여 위험상황을 방지할 수 있도록 하는 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법을 제공한다.

Description

생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR PROVIDING SAFETY ON SIDE ROAD AND METHOD THEREOF}

본 발명은 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생활도로 내에서 객체를 인식하고 이를 추적하여 경로를 저장하고, 차량을 포함하는 이동체를 인식하고 인식한 이동체의 방향 및 속도를 고려하여 지면 조명 모듈이 동작되도록 함으로써 보행자에게 경고하고, 주의 표지판에 해당 내용을 출력시키도록 제어하고, 감지된 차량 번호에 대응하여 저장된 이동 경로가 있는 경우, 저장된 이동 경로에 따라 상기 지면 조명 모듈이 동작하도록 제어함으로써, 차량 및 보행자를 인식하여 위험상황을 방지할 수 있도록 하는 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

생활도로란, 아파트, 학교 등의 사유지를 포함하는 '도로 외 구역'으로 분류되어 도로교통법의 사각지대이다. 대부분의 생활도로는 폭이 좁고 교차로가 많은 지역이며, 도로의 폭이 좁지만 차도와 보도의 구분이 덜되고, 주변의 주택이나 상가 등이 밀집되어 있어 보행자나 자전거 등의 통행이 많고, 운전자의 시야가 확보되지 않은 공간에서 보행자, 자전거, 오토바이 등이 갑자기 나타날 가능성이 높다.

즉, 야간이나 곡선도로, 협조한 도로에서 차량이 보행자(자전거 등) 및 이륜 자동차(오토바이, 킥보드 등)를 인식하지 못하여 충돌하는 사고가 꾸준히 발생하고 있다.

사고의 원인으로는 차량 운전자의 부주의, 야간/강우 등으로 인한 약한 가시성 또는 무단횡단 등으로 다양한 원인이 있다.

최근, 차량에는 보행자 감지장치가 장착되어 이동 방향에 보행자 존재 시 경고를 발생하고, 일부 차량의 경우에는 충돌 예상 시 차량이 자동 제어되어 사고를 예방한다.

한편, 기존 도로에서는 "사망사고 발생지역"과 같은 경고 문구로 운전자에게 주의를 전달한다. 일부 지자체에서는 위험한 도로 양쪽에 지면 조명을 설치하여 시각적으로 주의를 주거나 횡단보도에 바닥 표시등을 설치하여 보행자에게 보조 신호를 제공하고 있다.

현재까지의 관련 발명이나 기술은 주로 차량 운전자에게 주의를 요구하는 기술이기 때문에 차량 운전자가 부주의할 경우, 사고 예방 효과가 감소한다.

차량 통행이 적은 도로에서 보행자(자전거 포함) 및 일부 이륜 자동차(오토바이, 전동 킥보드)는 차량에 대해서 방심하기 쉽기 때문에 갑작스럽게 차량이 다가오면 대응이 늦어져 충돌 사고 위험이 높다.

따라서, 생활도로에서 차량의 진입시 차량의 속도 이동 방향 등에 대하여 보행자에게 미리 알려줄 수 있는 기술이 필요하다.

한국등록특허 [10-1405398]에서는 보행자친화형 안전 알림장치 및 방법이 개시되어 있다.

한국공개특허 [10-2019-0061403]에서는 IOT 방법 골목길 신호등이 개시되어 있다.

한국등록특허 [10-1405398](등록일자: 2014. 06. 02) 한국공개특허 [10-2019-0061403](공개일자: 2019. 06. 05)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 생활도로 내에서 객체를 인식하고 이를 추적하여 경로를 저장하고, 차량을 포함하는 이동체를 인식하고 인식한 이동체의 방향 및 속도를 고려하여 지면 조명 모듈이 동작되도록 함으로써 보행자에게 경고하고, 주의 표지판에 해당 내용을 출력시키도록 제어하고, 감지된 차량 번호에 대응하여 저장된 이동 경로가 있는 경우, 저장된 이동 경로에 따라 상기 지면 조명 모듈이 동작하도록 제어됨으로써, 차량 및 보행자를 인식하여 위험상황을 방지할 수 있도록 하는 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템은, 생활도로의 출입구에 적어도 하나 이상 구비되어 진입 차량을 감지하기 위한 차량 감지부(200); 근접하는 차량에 대한 정보를 표시하기 위한 표시부(300); 도로의 경계면에 다수 구비되어 차량의 진입 여부 및 진행 방향을 알려주는 지면 조명부(400); 및 상기 차량 감지부로부터 주기적으로 이미지를 전달받아 상기 이미지 상에 출현하는 객체들을 검출하고, 각 객체에 대한 속도 및 이동 경로 정보를 저장하고, 위험상황을 판단하고, 그에 따른 상기 표시부 및 상기 지면 조명부의 동작을 제어하기 위한 안전제공서버(100)를 포함한다.

상기 차량 감지부(200)는, 접근하는 객체의 이미지를 획득하기 위한 카메라(201); 상기 객체가 차량인 경우, 상기 카메라가 획득한 이미지로부터 차량 번호를 인식하기 위한 번호인식부(202) 및 상기 차량의 속도를 감지하기 위한 속도센서(203); 및 상기 획득한 이미지, 상기 인식한 차량 번호 및 상기 감지한 차량의 속도를 상기 안전제공서버로 전달하고, 상기 인식한 차량 번호 및 상기 감지한 차량의 속도를 상기 차량의 진행방향에 위치하는 표시부로 전달하기 위한 제1통신부(204)를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 속도센서(203)는, 초음파, 레이더 및 라이다 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 안전제공서버(100)는, 상기 차량 감지부로부터 전달받은 상기 객체의 이미지, 차량 번호, 및 차량의 속도를 수신하고, 딥러닝 분석에 따른 상기 표시부 및 상기 지면 조명부로의 제어 신호를 전달하고, 생활도로의 안전을 제공하기 위해 필요한 데이터를 송수신하기 위한 송수신부(101); 수신한 데이터의 전처리 및 전송할 데이터를 처리하기 위한 처리부(103); 객체 정보, 객체의 이동 경로 정보, 상기 표시부 및 지면 조명부의 제어 정보, 학습 모델, 이미지 분석 및 학습을 위한 알고리즘, 및 학습 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스 관리부(104); 딥러닝을 통해 상기 객체의 이동 경로를 분석하고 해당 구역의 위험상황을 예측하기 위한 분석부(105); 및 상기 송수신부, 상기 처리부, 상기 데이터베이스 관리부, 및 상기 분석부 간의 데이터의 흐름을 제어하고, 상기 표시부 및 상기 지면 조명부의 제어 신호를 포함하는 생활도로의 안전을 제공하기 위해 필요한 제어 신호를 생성하기 위한 제어부(102)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 표시부(300)는, 상기 차량 감지부로부터 접근 차량의 차량 번호 및 속도 정보를 전달받고, 상기 안전제공서버로부터 위험상황 알림신호를 전달받기 위한 제2통신부(301); 상기 제2통신부를 통해 수신한 접근 차량의 차량 번호 및 속도 정보 또는 상기 위험상황 알림신호에 따라 표시장치로 해당 출력 신호를 전달하기 위한 제어모듈(302); 및 상기 제어모듈로부터 전달받은 출력 신호를 표시하기 위한 상기 표시장치(303)를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 위험상황 알림신호는, 차량 간 충돌 알림신호, 보행자와의 충돌 알림신호, 근접 차량의 좌우회전 및 역주행 알림신호를 포함하는 것을 특징으로 하고, 해당 차량의 속도가 제한 속도를 넘는 경우, 경고음을 발생시키는 스피커(304)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 각 지면 조명부(400)는, 상기 안전제공서버로부터 조명 제어 신호를 수신하기 위한 제3통신부(401); 상기 제3통신부를 통해 수신한 조명 제어 신호에 따라 발광부의 밝기, 색, 점멸 타이밍을 제어하기 위한 조명제어부(402); 및 상기 조명제어부의 제어에 따라 점멸하는 발광부(403)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 방법은,

차량 감지부에서, 접근하는 객체를 인식하는 객체인식단계(S100); 표시부에서, 차량이 접근함에 따라 해당 차량의 정보를 출력하는 정보표시단계(S200); 안전제공서버에서, 상기 차량 감지부에서 인식한 객체의 이미지를 분석하는 분석단계(S300); 상기 안전제공서버에서, 해당 차량에 대한 다수의 이동 경로가 기설정 비율 이상으로 동일한 경우, 이를 해당 차량에 대한 이동 경로로 저장하는 이동경로저장단계(S400); 및 상기 안전제공서버에서, 인식된 차량에 대한 기저장된 이동 경로가 있음에 따라 해당 이동 경로를 안내하도록 지면 조명부를 제어하는 조명제어신호를 전달하는 조명제어단계(S500)를 포함한다.

상기 객체인식단계(S100)는, 상기 차량 감지부에서, 접근하는 객체의 이미지를 획득하여 상기 안전제공서버로 전달하는 단계(S110); 상기 객체가 차량임에 따라 상기 차량 감지부에서, 차량번호 및 해당 차량의 속도를 감지하는 단계(S120); 및 상기 차량번호 및 해당 차량의 속도를 상기 표시부 및 상기 안전제공서버로 전달하는 단계(S130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분석단계(S300)는, 상기 획득한 객체의 이미지를 분석하여 객체의 이동 경로를 추정하는 이동경로추정단계(S310); 상기 획득한 객체의 이미지를 분석하여 객체 간 충돌 가능성을 분석하는 충돌가능성분석단계(S320); 및 객체의 이동 경로 추정 및 객체 간 충돌 가능성 분석에 기반하여 위험상황이 감지됨에 따라 위험상황 알림신호를 생성하여 해당 표시부로 전달하는 위험신호전달단계(S330)를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 생활도로 안전 제공 방법은, 상기 표시부에서, 상기 위험상황 알림신호를 수신함에 따라 해당 위험상황을 출력하는 위험상황알림단계(S600)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동경로추정단계(S310)는, 차량의 경우, 시간상 이전 좌표와 현재 좌표를 이용하여 속도와 방향, 및 이동 거리를 추정하고, 이벤트 발생 시 종방향마찰계수와 차량 속도를 기반으로 차량의 제동 거리와 이동 좌표를 계산하여 이동 경로를 추정하는 것을 특징으로 하고, 보행자의 경우, 위치, 속도, 선수각도, 및 크기 정보를 이용하여 확률기반으로 이동 경로를 추정하는 것을 특징으로 하고, 상기 충돌가능성분석단계(S320)는, 차량 간 충돌 가능성은, 제1차량의 이전 좌표와 현재 좌표가 이루는 직선과, 제2차량의 이전 좌표와 현재 이동 거리의 좌표가 이루는 직선 간의 교차점 유무로 판단하는 것을 특징으로 하고, 차량과 보행자 간 충돌 가능성은, 보행자의 도달가능 영역과 차량의 도달 영역의 겹치는 면적이 상기 보행자의 도달가능 영역 전체 면적에서 차지하는 비율로 평가하는 것을 특징으로 한다.

상기 생활도로 안전 제공 방법은, 상기 위험상황 알림신호가 주변에 위치하는 단말기로 출력되도록 하는 단말기알림단계(S700)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 생활도로 안전 제공 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 생활도로 안전 제공 방법을 구현하기 위해, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램이 제공되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법에 의하면, 생활도로 내에서 객체를 인식하고 이를 추적하여 경로를 저장하고, 차량을 포함하는 이동체를 인식하고 인식한 이동체의 방향 및 속도를 고려하여 지면 조명 모듈이 동작되도록 함으로써 보행자에게 경고하고, 주의 표지판에 해당 내용을 출력시키도록 제어하고, 감지된 차량 번호에 대응하여 저장된 이동 경로가 있는 경우, 저장된 이동 경로에 따라 상기 지면 조명 모듈이 동작하도록 제어함으로써, 차량 및 보행자를 인식하여 위험상황을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법에 의하면, 마을 도로, 곡선도로, 사망사고 잦은 지역 등 일정한 구간에서 활용 가능하고, 주로 시야가 좁은 곡선도로, 야간, 강우 및 짙은 안개 등으로 가시거리가 짧은 환경에서 주행 차량 정보를 전달 할 수 있어 사고의 위험을 낮추는 효과가 있다.

또, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법에 의하면, 보행자(자전거 등) 및 이륜 자동차(오토바이, 전동 킥보드 등)에게 차량 진입 여부, 진행 방향, 과속여부를 사전에 전달함으로써, 대응할 수 있는 시간적 여유를 줄 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템 및 그 방법에 의하면, 지면 조명부는 차량 운전자에게 주변 객체(보행자 및 소형 이동체)를 인식하는데 도움을 줄 수 있어 교통사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 생활도로 안전 제공 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면들.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템의 구성도.
도 4는 도 3의 차량 감지부의 상세 구성도.
도 5는 도 3의 표시부의 상세 구성도.
도 6은 도 3의 지면 조명부의 상세 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 생활도로 안전 제공 방법의 일실시예 흐름도.
도 8은 도 7의 객체인식단계(S100)의 일실시예 상세 흐름도.
도 9는 도 7의 분석단계(S300)의 일실시예 상세 흐름도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 생활도로 안전 제공 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템은, 좁은 곡선 도로에서 차량(500, 600)이 진입하는 것을 차량 감지부(200)가 감지하고, 차량의 정보에 대하여 표시부(300)에 출력하고, 차량 진입 여부 및 방향은 지면 조명부(400)의 동작으로 알 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템은, 교차로에서 차량(500)의 진행 방향에 따라, 제1 차량 감지부(210)가 감지하면, 제1 표시부(310)가 해당 차량에 대한 정보를 출력하고, 제1 차량 감지부(210) 및 제1 표시부(310) 근처의 지면 조명부(400)가 켜지고, 상기 차량이 해당 구간을 지나가게 되면 근처의 지면 조명부(400)가 꺼지게 되고, 이후 좌회전을 하면, 제2 차량 감지부(220)가 차량(500)을 감지하고, 제2 표시부(320)가 해당 차량에 대한 정보를 출력하고, 제2 차량 감지부(220) 및 제2 표시부(320) 근처의 지면 조명부(400)가 켜지게 된다.

상기 차량 감지부(200)는 좁은 곡선 도로이든 교차로이든 지정된 장소에 설치되며, 기설정된 높이에서 찍어서 해당 영역(감지 영역)에서의 움직이는 객체(차량 및 보행자)의 움직임을 추적 및 추정할 수 있도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템의 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템은, 차량 감지부(200), 표시부(300), 다수의 지면 조명부(400) 및 안전제공서버(100)를 포함한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 시스템은, 생활도로 안전 제공 서비스에 필요한 데이터를 전송/수신하기 위한 단말기(700)를 더 포함할 수 있다.

상기 차량 감지부(200)는 생활도로의 출입구에 적어도 하나 이상 구비되어 진입 차량을 감지한다.

상기 표시부(300)는 근접하는 차량에 대한 정보를 표시한다.

상기 다수의 지면 조명부(400)는 도로의 경계면에 다수 구비되어 차량의 진입 여부 및 진행 방향을 알려준다.

상기 안전제공서버(100)는 상기 차량 감지부(200)로부터 주기적으로 이미지를 전달받아 상기 이미지 상에 출현하는 객체들을 검출하고, 각 객체에 대한 속도 및 이동 경로 정보를 저장하고, 위험상황을 판단하고, 그에 따른 상기 표시부(300) 및 상기 지면 조명부(400)의 동작을 제어한다.

상기 안전제공서버(100)는, 송수신부(101), 처리부(103), 데이터베이스관리부(104), 분석부(105) 및 제어부(102) 등을 포함한다.

상기 송수신부(101)는 상기 차량 감지부로부터 전달받은 상기 객체의 이미지, 차량 번호, 및 차량의 속도를 수신하고, 딥러닝 분석에 따른 상기 표시부 및 상기 지면 조명부로의 제어 신호를 전달하고, 생활도로의 안전을 제공하기 위해 필요한 데이터를 송수신한다.

상기 처리부(103)는 수신한 데이터의 전처리 및 전송할 데이터를 처리한다.

상기 데이터베이스 관리부(104)는 객체 정보, 객체의 이동 경로 정보, 상기 표시부 및 지면 조명부의 제어 정보, 학습 모델, 이미지 분석 및 학습을 위한 알고리즘, 및 학습 데이터를 저장하고 있다.

상기 분석부(105)는 딥러닝을 통해 상기 객체의 이동 경로를 분석하고 해당 구역의 위험상황을 예측한다.

상기 제어부(102)는 상기 송수신부(101), 상기 처리부(103), 상기 데이터베이스 관리부(104), 및 상기 분석부(105) 간의 데이터의 흐름을 제어하고, 상기 표시부(300) 및 상기 지면 조명부(400)의 제어 신호를 포함하는 생활도로의 안전을 제공하기 위해 필요한 제어 신호를 생성한다.

상기 송수신부(101), 상기 제어부(102), 상기 처리부(103), 상기 데이터베이스 관리부(104), 및 상기 분석부(105)는 그 중 적어도 일부가 생활도로 안전 제공 시스템과 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 생활도로 안전 제공 시스템에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 생활도로 안전 제공 시스템과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.

여기서, 통신 네트워크는 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에서 말하는 통신 네트워크는 공지의 월드와이드웹(WWW; World Wide Web)일 수 있다.

또한, 근거리에 위치한 구성요소들 간에는 와이파이, 블루투스, 지그비 등을 포함하는 근거리 무선 통신망(Wireless LAN: Wireless Local Area Network)으로 통신할 수도 있다.

상기 생활도로 안전 제공 시스템은 통신 네트워크를 통하여 상기 단말기(700)로/로부터 생활도로 안전 제공 서비스에 필요한 데이터를 전송/수신한다. 상기 단말기(700)에는 상기 생활도로 안전 제공 서비스를 위한 어플리케이션이 설치되어 있을 수 있다.

상기 단말기(700)는 통신 네트워크를 통하여 상기 생활도로 안전 제공 시스템에 접속한 후 통신할 수 있도록 하는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 개인용 컴퓨터(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등), 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 단말기(700)로서 채택될 수 있다.

상기 데이터베이스 관리부(104)는, 객체 정보를 저장하고 있는 객체 데이터베이스(104a), 객체의 이동 경로를 저장하고 있는 이동경로 데이터베이스(104b), 표시부(300) 및 지면 조명부(400)를 제어하는 데 필요한 데이터를 저장하고 있는 제어정보 데이터 데이터베이스(104c), 객체 이동 경로 추정 및 객체 간 충돌 가능성 분석을 위해 영상 데이터의 딥러닝을 위해 필요한 학습모델을 저장하고 있는 학습모델 데이터 데이터베이스(104d), 인공지능 분석 알고리즘을 저장하고 있는 분석 알고리즘 데이터베이스(104e), 및 학습 데이터를 저장하고 있는 학습 데이터 데이터베이스(104f) 등을 포함할 수 있다.

상기 실시예에서는, 본 발명의 구현을 위한 정보를 저장하는 데이터베이스를객체 데이터베이스(104a), 이동경로 데이터 데이터베이스(104b), 제어정보 데이터 데이터베이스(104c), 학습모델 데이터 데이터베이스(104d), 분석 알고리즘 데이터베이스(104e) 및 학습 데이터 데이터베이스(104f)의 여섯 가지 데이터베이스로 분류하였지만, 이러한 분류를 포함한 데이터베이스의 구성은 당업자의 필요에 따라 변경될 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 데이터베이스란, 협의의 데이터베이스뿐만 아니라, 컴퓨터 파일 시스템에 기반을 둔 데이터 기록 등을 포함하는 넓은 의미의 데이터베이스까지 포함하는 개념으로서, 단순한 연산 처리 로그의 집합이라도 이를 검색하여 소정의 데이터를 추출할 수 있다면 본 발명에서 말하는 데이터베이스에 포함될 수 있음이 이해되어야 한다.

도 4는 도 3의 차량 감지부의 상세 구성도이다.

상기 차량 감지부(200)는, 카메라(201), 번호인식부(202), 속도센서 및 제1통신부(204)를 포함한다.

상기 카메라(201)는 상기 차량 감지부(200)가 설차된 장소에 접근하는 객체의 이미지를 획득한다.

상기 번호인식부(202)는 상기 객체가 차량인 경우, 상기 카메라가 획득한 이미지로부터 차량 번호를 인식한다.

상기 속도센서(203)는 상기 차량의 속도를 감지한다.

상기 제1통신부(204)는 상기 획득한 이미지, 상기 인식한 차량 번호 및 상기 감지한 차량의 속도를 상기 안전제공서버(100)로 전달하고, 상기 인식한 차량 번호 및 상기 감지한 차량의 속도를 상기 차량의 진행방향에 위치하는 표시부(200)로 전달한다.

상기 속도센서(203)는, 초음파, 레이더 및 라이다 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

한편, 상기 차량 감지부(200)는 상기 차량 감지부(200)에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함한다.

도 5는 도 3의 표시부의 상세 구성도이다.

상기 표시부(300)는, 제2통신부(301), 제어모듈(302), 및 표시장치(303)을 포함한다.

상기 제2통신부(301)는 상기 차량 감지부로부터 접근 차량의 차량 번호 및 속도 정보를 전달받고, 상기 안전제공서버로부터 위험상황 알림신호를 전달받는다.

상기 제어모듈(302)은 상기 제2통신부를 통해 수신한 접근 차량의 차량 번호 및 속도 정보 또는 상기 위험상황 알림신호에 따라 상기 표시장치(303)로 해당 출력 신호를 전달한다.

상기 표시장치(303)는 상기 제어모듈(302)로부터 전달받은 출력 신호를 표시한다.

상기 위험상황 알림신호는, 차량 간 충돌 알림신호, 보행자와의 충돌 알림신호, 근접 차량의 좌우회전 및 역주행 알림신호를 포함한다.

또한, 상기 표시부(300)는 해당 차량의 속도가 제한 속도를 넘는 경우, 경고음을 발생시키는 스피커(304)를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 표시부(300)는 상기 표시부(300)에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함한다.

도 6은 도 3의 지면 조명부의 상세 구성도이다.

상기 각 지면 조명부(400)는, 제3통신부(401), 조명제어부(402), 발광부(403)를 포함한다.

상기 제3통신부(401)는 상기 안전제공서버로부터 조명 제어 신호를 수신한다.

상기 조명제어부(402)는 상기 제3통신부를 통해 수신한 조명 제어 신호에 따라 발광부의 밝기, 색, 점멸 타이밍을 제어한다.

상기 발광부(403)는 상기 조명제어부의 제어에 따라 점멸한다.

한편, 상기 지면 조명부(400)는 상기 지면 조명부(400)에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함한다.

도 7은 본 발명에 따른 생활도로 안전 제공 방법의 일실시예 흐름도이고, 도 8은 도 7의 객체인식단계(S100)의 일실시예 상세 흐름도이고, 도 9는 도 7의 분석단계(S300)의 일실시예 상세 흐름도이다.

먼저, 차량 감지부(200)에서, 접근하는 객체를 인식한다(S100).

상기 객체인식단계(S100)에서는, 먼저, 상기 차량 감지부(200)에서, 접근하는 객체의 이미지를 획득하여 상기 안전제공서버로 전달한다(S110).

이후, 상기 객체가 차량임에 따라 상기 차량 감지부(200)에서, 차량번호 및 해당 차량의 속도를 감지한다(S120).

이후, 상기 차량번호 및 해당 차량의 속도를 상기 표시부(300) 및 상기 안전제공서버(100)로 전달한다(S130).

이후, 표시부(300)에서, 차량이 접근함에 따라 전달받은 차량번호 및 해당 차량의 속도를 포함하는 해당 차량의 정보를 출력한다(S200).

이후, 안전제공서버(100)에서, 상기 차량 감지부(200)에서 인식한 객체의 이미지를 분석한다(S300).

상기 분석단계(S300)에서는, 먼저,

상기 획득한 객체의 이미지를 분석하여 객체의 이동 경로를 추정한다(S310).

이후, 상기 획득한 객체의 이미지를 분석하여 객체 간 충돌 가능성을 분석한다(S320)

이후, 객체의 이동 경로 추정 및 객체 간 충돌 가능성 분석에 기반하여 위험상황이 감지됨에 따라 위험상황 알림신호를 생성하여 해당 표시부(300)로 전달한다(S330).

이후, 상기 안전제공서버(100)에서, 해당 차량에 대한 다수의 이동 경로가 기설정 비율 이상으로 동일한 경우, 이를 해당 차량에 대한 이동 경로로 데이터베이스(104b)에 저장한다(S400).

이후, 상기 안전제공서버(100)에서, 인식된 차량에 대한 기저장된 이동 경로가 있음에 따라 해당 이동 경로를 안내하도록 지면 조명부(400)를 제어하는 조명제어신호를 전달한다(S500).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 방법은, 상기 표시부(300)에서, 상기 위험상황 알림신호를 수신함에 따라 해당 위험상황을 출력한다(S600).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 방법은, 상기 위험상황 알림신호가 주변에 위치하는 단말기로 출력되도록 하는 단계(S700)도 수행할 수 있다.

이하, 상기 이동경로추정단계(S310)에서 차량과 보행자를 추정하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

(1) 차량의 이동 경로 추정 방법

도로 상에서 차량의 이동 경로는 시간상 이전 좌표와 현재 좌표를 이용하여 속도와 방향, 이동 거리를 추정한다. 이벤트 발생 시 종방향마찰계수와 차량 속도를 기반으로 차량의 제동 거리와 이동 좌표를 계산할 수 있으므로 이를 이용하여 차량의 이동 경로를 추정한다.

(2) 보행자 이동 경로 추정 방법

인도와 횡단보도를 이동하는 보행자의 경우 이동 경로는 일정하지만, 인도와 차도의 구분이 없는 생활도로내의 보행자는 주정차 차량 및 건물 시설물로 인하여 상대적으로 이동 경로가 일정하지 않아 예측에 어려움이 있다. 그러나, 보행자의 위치, 속도, 선수각도, 크기 정보를 이용하여 확률적으로 생활도로 내 보행자 이동 경로를 추정한다.

한편, 상기 충돌가능성분석단계(S320)에서 차량 간 충돌 가능성 및 차량과 보행자 간 충돌 가능성을 판단하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

(1) 차량 간 충돌 가능성 판단 방법

일반적으로 차량간 충돌 가능성은,

제1차량의 이전 좌표와 현재 좌표가 이루는 직선과, 제2차량의 이전 좌표와 현재 이동 거리의 좌표가 이루는 직선 간의 교차점 유무로 판단하고 있으며, 충돌(상충)의 심각도는 최소정지거리(SDI: Stop Distance Index)와 충돌 시간(TTC: Time to Collision)을 이용하여 정량적으로 0 ~ 3 단계로 분류가 가능하다.

(2) 차량과 보행자 충돌 가능성 판단 방법

보행자도 충돌 시간(TTC: Time to Collision)을 적용하여 상충 심각도의 판단이 가능하지만, 생활도로내 여건상 정확한 판단이 어렵다. 이에, 유사한 기법으로 예측한 시간에서의 물체(보행자)의 도달가능 영역과 차량의 도달 영역의 겹치는 영역의 존재유무를 기반으로 충돌 위험도(가능성)를 평가할 수 있다. 정량적 평가를 위해 보행자의 도달가능 영역과 차량의 도달 영역의 겹치는 면적이 상기 보행자의 도달가능 영역 전체 면적에서 차지하는 비율로 평가한다.

한편, 진입로 및 교차로 등에서 일정한 영역 내에 다수 객체가 존재하는 경우, 상충 판단이 필요한 객체를 선정하고, 이외의 생활도로 상황 요소를 고려하여 위험도 지표를 설정할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일실시예에 따른 생활도로 안전 제공 방법에 대하여 설명하였지만, 생활도로 안전 제공 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 생활도로 안전 제공 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램 역시 구현 가능함은 물론이다.

즉, 상술한 생활도로 안전 제공 방법은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써, 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있음을 당업자들이 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: 안전제공서버
101: 송수신부 102: 제어부
103: 처리부 104: 데이터베이스 관리부
105: 분석부
200: 차량 감지부
201: 카메라 202: 번호인식부
203: 속도센서 204: 제1통신부
300: 표시부
301: 제2통신부 302: 제어모듈
303: 표시장치 304: 스피커
400: 지면 조명부
401: 제3통신부 402: 조명제어부
403: 발광부
500, 600: 차량 700: 단말기
S100: 객체인식단계
S200: 정보표시단계
S300: 분석단계
S400: 이동경로저장단계
S500: 조명제어단계
S600: 위험상황알림단계
S700: 단말기알림단계

Claims (10)

1. 생활도로 안전 제공 시스템에 있어서,
   생활도로의 출입구에 적어도 하나 이상 구비되어 진입 차량을 감지하기 위한 차량 감지부(200);
   근접하는 차량에 대한 정보를 표시하기 위한 표시부(300);
   도로의 경계면에 다수 구비되어 차량의 진입 여부 및 진행 방향을 알려주는 지면 조명부(400); 및
   상기 차량 감지부로부터 주기적으로 이미지를 전달받아 상기 이미지 상에 출현하는 객체들을 검출하고, 각 객체에 대한 속도 및 이동 경로 정보를 저장하고, 위험상황을 판단하고, 그에 따른 상기 표시부 및 상기 지면 조명부의 동작을 제어하기 위한 안전제공서버(100)
   를 포함하는 생활도로 안전 제공 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 차량 감지부(200)는,
   접근하는 객체의 이미지를 획득하기 위한 카메라(201);
   상기 객체가 차량인 경우, 상기 카메라가 획득한 이미지로부터 차량 번호를 인식하기 위한 번호인식부(202) 및
   상기 차량의 속도를 감지하기 위한 속도센서(203); 및
   상기 획득한 이미지, 상기 인식한 차량 번호 및 상기 감지한 차량의 속도를 상기 안전제공서버로 전달하고, 상기 인식한 차량 번호 및 상기 감지한 차량의 속도를 상기 차량의 진행방향에 위치하는 표시부로 전달하기 위한 제1통신부(204)
   를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 속도센서(203)는,
   초음파, 레이더 및 라이다 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 생활도로 안전 제공 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 안전제공서버(100)는,
   상기 차량 감지부로부터 전달받은 상기 객체의 이미지, 차량 번호, 및 차량의 속도를 수신하고, 딥러닝 분석에 따른 상기 표시부 및 상기 지면 조명부로의 제어 신호를 전달하고, 생활도로의 안전을 제공하기 위해 필요한 데이터를 송수신하기 위한 송수신부(101);
   수신한 데이터의 전처리 및 전송할 데이터를 처리하기 위한 처리부(103);
   객체 정보, 객체의 이동 경로 정보, 상기 표시부 및 지면 조명부의 제어 정보, 학습 모델, 이미지 분석 및 학습을 위한 알고리즘, 및 학습 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스 관리부(104);
   딥러닝을 통해 상기 객체의 이동 경로를 분석하고 해당 구역의 위험상황을 예측하기 위한 분석부(105); 및
   상기 송수신부, 상기 처리부, 상기 데이터베이스 관리부, 및 상기 분석부 간의 데이터의 흐름을 제어하고, 상기 표시부 및 상기 지면 조명부의 제어 신호를 포함하는 생활도로의 안전을 제공하기 위해 필요한 제어 신호를 생성하기 위한 제어부(102)
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활도로 안전 제공 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 표시부(300)는,
   상기 차량 감지부로부터 접근 차량의 차량 번호 및 속도 정보를 전달받고, 상기 안전제공서버로부터 위험상황 알림신호를 전달받기 위한 제2통신부(301);
   상기 제2통신부를 통해 수신한 접근 차량의 차량 번호 및 속도 정보 또는 상기 위험상황 알림신호에 따라 표시장치로 해당 출력 신호를 전달하기 위한 제어모듈(302)
   상기 제어모듈로부터 전달받은 출력 신호를 표시하기 위한 상기 표시장치(303)
   를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 위험상황 알림신호는,
   차량 간 충돌 알림신호, 보행자와의 충돌 알림신호, 근접 차량의 좌우회전 및 역주행 알림신호를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   해당 차량의 속도가 제한 속도를 넘는 경우, 경고음을 발생시키는 스피커(304)
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생활도로 안전 제공 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 각 지면 조명부(400)는,
   상기 안전제공서버로부터 조명 제어 신호를 수신하기 위한 제3통신부(401);
   상기 제3통신부를 통해 수신한 조명 제어 신호에 따라 발광부의 밝기, 색, 점멸 타이밍을 제어하기 위한 조명제어부(402); 및
   상기 조명제어부의 제어에 따라 점멸하는 발광부(403)
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활도로 안전 제공 시스템.
   
6. 생활도로 안전 제공 방법에 있어서,
   차량 감지부에서, 접근하는 객체를 인식하는 객체인식단계(S100);
   표시부에서, 차량이 접근함에 따라 해당 차량의 정보를 출력하는 정보표시단계(S200);
   안전제공서버에서, 상기 차량 감지부에서 인식한 객체의 이미지를 분석하는 분석단계(S300);
   상기 안전제공서버에서, 해당 차량에 대한 다수의 이동 경로가 기설정 비율 이상으로 동일한 경우, 이를 해당 차량에 대한 이동 경로로 저장하는 이동경로저장단계(S400); 및
   상기 안전제공서버에서, 인식된 차량에 대한 기저장된 이동 경로가 있음에 따라 해당 이동 경로를 안내하도록 지면 조명부를 제어하는 조명제어신호를 전달하는 조명제어단계(S500)
   를 포함하는 생활도로 안전 제공 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 객체인식단계(S100)는,
   상기 차량 감지부에서, 접근하는 객체의 이미지를 획득하여 상기 안전제공서버로 전달하는 단계(S110);
   상기 객체가 차량임에 따라 상기 차량 감지부에서, 차량번호 및 해당 차량의 속도를 감지하는 단계(S120); 및
   상기 차량번호 및 해당 차량의 속도를 상기 표시부 및 상기 안전제공서버로 전달하는 단계(S130)
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활도로 안전 제공 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 분석단계(S300)는,
   상기 획득한 객체의 이미지를 분석하여 객체의 이동 경로를 추정하는 이동경로추정단계(S310); 및
   상기 획득한 객체의 이미지를 분석하여 객체 간 충돌 가능성을 분석하는 충돌가능성분석단계(S320); 및
   객체의 이동 경로 추정 및 객체 간 충돌 가능성 분석에 기반하여 위험상황이 감지됨에 따라 위험상황 알림신호를 생성하여 해당 표시부로 전달하는 위험신호전달단계(S330)
   를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 생활도로 안전 제공 방법은,
   상기 표시부에서, 상기 위험상황 알림신호를 수신함에 따라 해당 위험상황을 출력하는 위험상황알림단계(S600)
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생활도로 안전 제공 방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 이동경로추정단계(S310)는,
   차량의 경우, 시간상 이전 좌표와 현재 좌표를 이용하여 속도와 방향, 및 이동 거리를 추정하고, 이벤트 발생 시 종방향마찰계수와 차량 속도를 기반으로 차량의 제동 거리와 이동 좌표를 계산하여 이동 경로를 추정하는 것을 특징으로 하고,
   보행자의 경우, 위치, 속도, 선수각도, 및 크기 정보를 이용하여 확률기반으로 이동 경로를 추정하는 것을 특징으로 하고,
   상기 충돌가능성분석단계(S320)는,
   차량 간 충돌 가능성은, 제1차량의 이전 좌표와 현재 좌표가 이루는 직선과, 제2차량의 이전 좌표와 현재 이동 거리의 좌표가 이루는 직선 간의 교차점 유무로 판단하는 것을 특징으로 하고,
   차량과 보행자 간 충돌 가능성은, 보행자의 도달가능 영역과 차량의 도달 영역의 겹치는 면적이 상기 보행자의 도달가능 영역 전체 면적에서 차지하는 비율로 평가하는 것을 특징으로 하는 생활도로 안전 제공 방법.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 위험상황 알림신호가 주변에 위치하는 단말기로 출력되도록 하는 단말기알림단계(S700)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생활도로 안전 제공 방법.

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