KR102101956B1 - 보행자 검지를 이용한 어린이보호구역 단속시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이더센서를 이용하여 횡단보도 내 보행자를 검지함과 동시에 보행자 검지 시 디스플레이 수단 및 도로표지병들을 통해 보행자가 보행 중임을 나타내는 정보를 표출함으로써 운전자가 이를 사전에 즉각적으로 인지하여 사고를 효과적으로 방지할 수 있으며, 보행자의 위치 및 속도와, 감지차량의 위치 및 속도를 활용 및 분석하여 차량 및 보행자의 충돌을 예측함과 동시에 충돌 예측 시, 이에 대한 정보를 외부로 표출함으로써 보행자의 안전한 보행을 유도할 수 있고, 디스플레이 수단이 감지차량의 차량속도 뿐만 아니라 차량번호를 함께 디스플레이 하도록 구성됨으로써 차량운전자에게 과속에 대한 경각심을 주는 효과를 극대화시킬 수 있어 교통사고를 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 어린이보호구역 단속시스템에 관한 것이다.

Description

보행자 검지를 이용한 어린이보호구역 단속시스템{Enforcement system for school-zone using pedestrian detection}

본 발명은 보행자 검지를 이용한 어린이보호구역 단속시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 카메라 및 레이더센서를 활용하여 보행자 및 차량 검지의 정확성 및 신뢰도를 극대화시켜 교통사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있는 보행자 검지를 이용한 어린이보호구역 단속시스템에 관한 것이다.

최근 들어 자동차산업이 발달하고 차량 수요가 대중화됨에 따라 도로 교통이 고속화되었고, 이에 따라 교통사고 발생량 또한 현저히 증가하였다.

특히 유치원생, 초등학생 등의 어린이는 어른과 비교하여 안전의식이 취약할 뿐만 아니라 주의력이 산만하기 때문에 어린이의 유동량이 많은 학교나 유치원 등의 주변 지역을 어린이 보호구역(School zone)으로 지정하여 주행차량의 속도 제한을 유도함으로써 교통사고를 방지하기 위한 노력이 이어지고 있으나, 아직 어린이 보호구역 내에서 교통사고가 빈번하게 발생하고 있는 실정이다.

이러한 어린이 보호구역 내 교통사고의 원인으로는 다양한 원인들이 존재하나, 과속으로 인한 교통사고가 가장 큰 주요 원인으로 나타나고 있다.

이에 따라 어린이 보호구역의 과속주행방지 및 과속차량단속을 위한 목적으로 다양한 무인 교통 단속 장비가 설치되고 있는 추세이다.

도 1은 국내등록특허 제1744648호(발명의 명칭 : 어린이보호구역 내 통학시간대 속도위반 단속이 가능한 하이브리드형 과속 경고 및 단속 겸용 시스템)에 개시된 하이브리드형 과속 경고 및 단속 겸용 시스템을 나타내는 구성도이다.

도 1의 하이브리드형 과속 경고 및 단속 겸용 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 속도측정장치(110)와, 엘이디전광판(120), 속도위반처리컨트롤장치(130), 카메라장치(140)로 이루어진다.

속도측정장치(110)는 속도위반처리컨트롤장치(130)에 의해 제공된 동작 신호를 획득할 경우에 레이저 혹은 레이더를 이용하여 차량속도를 측정한다.

엘이디전광판(120)은 속도위반처리컨트롤장치(130)에 의해 제공된 동작 신호를 획득할 경우에 엘이디를 점등시켜 운전자에게 경고 메세지를 표출한다.

속도위반처리컨트롤장치(130)는 차량속도 측정 지점에 도달할 경우에, 차량속도가 측정되도록 상기 속도측정장치(110)를 제어함과 동시에 카메라장치(140)에 1차 촬영신호를 제공하여 촬영이 이루어지도록 한다.

또한 속도위반처리컨트롤장치(130)는 1차 촬영 후, 도로의 제한속도에 따라 2차 촬영 시간을 계산하여 해당 촬영시간이 도달되면 카메라장치(140)로 2차 촬영신호를 제공한다.

또한 속도위반처리컨트롤장치(130)는 1차 촬영 이미지 및 2차 촬영 이미지의 픽셀수, 시간차를 이용하여 차량속도를 계산한다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 어린이보호구역 내 통학시간대 속도 위반 단속이 가능하고, 차량 촬영에 따른 차량속도 측정과 레이저 또는 레이더를 이용한 차량속도 측정을 동시에 수행하여 차량속도 측정의 오차를 최소화하면서 검지율을 높일 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 어린이보호구역 내의 횡단보도의 보행자 검지여부와 상관없이 과속차량의 경고 및 단속이 이루어지기 때문에 횡단보도 보행자가 검지된 상태에서 과속차량이 검출되더라도, 이에 대한 후속방안이 전혀 이루어지지 않아 사고를 미연에 방지하지 못하는 구조적 한계를 갖는다.

또한 종래기술(100)은 다수의 차량들이 주행 중일 때, 차량 운전자가 엘이디전광판(120)에 표출되는 위반속도가 자신에 대한 것인지 또는 다른 주행차량에 대한 것인지를 식별하지 못하는 문제점이 발생하고, 이러한 문제점은 주행 차량이 소수인 경우에는 단속차량 운전자가 엘이디 전광판(120)에서 표출되는 위반속도가 본인의 차량속도인지를 즉각적으로 인지할 수 있으나, 주행 차량이 다수인 경우에는 단속차량 운전자가 엘이디 전광판(120)에서 표출되는 위반속도가 본인의 차량속도인지 아닌지를 인지하기가 쉽지 않아 과속차량에게 과속에 대한 경각심을 주기 위한 효과가 미비한 단점을 갖는다.

또한 종래기술(100)은 카메라장치(140)가 차량 진입 방향을 향하는 상태로 엘이디전광판(120)에 설치되기 때문에 복수대의 차량들이 주행할 때, 선두차량만 속도검출이 가능한 구조적 한계를 갖는다. 예를 들어, 2대 이상의 차량이 연이어 주행 중일 때, 선두차량에 한해서는 정확한 속도 검출이 가능하나, 선두차량에 가려진 차량들에 한해서는 속도 검출의 정확성이 떨어지게 된다.

또한 종래기술(100)은 짧은 시간 내 복수대의 차량이 감지될 때, 어느 차량에 우선순위를 부여하여 차량속도를 출력할지에 대한 기술 및 방법이 전혀 기재되어 있지 않기 때문에 정상속도로 주행 중인 차량에 의해 위반차량의 차량속도가 표출되지 못하는 구조적 한계를 갖는다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 레이더센서를 이용하여 횡단보도 내 보행자를 검지함과 동시에 보행자 검지 시 디스플레이 수단 및 도로표지병들을 통해 보행자가 보행 중임을 나타내는 정보를 표출함으로써 운전자가 이를 사전에 즉각적으로 인지하여 사고를 효과적으로 방지할 수 있는 어린이보호구역 단속시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 보행자의 위치 및 속도와, 감지차량의 위치 및 속도를 활용 및 분석하여 차량 및 보행자의 충돌을 예측함과 동시에 충돌 예측 시, 이에 대한 정보를 외부로 표출함으로써 보행자의 안전한 보행을 유도할 수 있는 어린이보호구역 단속시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 디스플레이 수단이 감지차량의 차량속도 뿐만 아니라 차량번호를 함께 디스플레이 하도록 구성됨으로써 차량운전자에게 과속에 대한 경각심을 주는 효과를 극대화시킬 수 있어 교통사고를 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 어린이보호구역 단속시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 디스플레이 수단이 컨트롤러로부터 전송받은 디스플레이 정보를 통해 감지차량의 단속 여부에 대응되는 색상으로 정보를 출력함으로써 가시성 및 시인성을 높여 운전자가 주행 상태에서 빠르고 정확하게 자신의 속도를 인지할 수 있는 어린이보호구역 단속시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 기 설정된 설정주기(△t) 동안 복수대의 차량이 감지될 때, 컨트롤러의 디스플레이 대상 결정부가 감지차량들 각각의 단속정도를 산출한 후, 산출된 단속정도에 따라 디스플레이 대상을 결정하도록 구성됨으로써 다수의 감지차량들이 검출되더라도 이들 중 경각심이 가장 필요한 차량을 택일하여 정보를 제공할 수 있는 어린이보호구역 단속시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 횡단보도(C)의 보행자를 감지하는 레이더센서; 상기 횡단보도로(C)로부터 전방으로 이격된 지점에 설치되어 기 설정된 촬영영역(S)을 촬영하여 영상을 획득하며, 획득된 영상을 분석하여 감지차량의 속도(v) 및 차량번호를 검출한 후, 검출된 차량속도(v)를 기 설정된 제한속도(v’)와 비교하여 감지차량이 단속차량인지를 판별하며, 감지차량이 단속차량이 아닌 정상차량일 때, 차량속도(v), 차량번호 및 정상차량임을 나타내는 정보를 포함하는 검지정보를 생성하며, 감지차량이 단속차량일 때, 차량속도(v), 차량번호 및 단속차량임을 나타내는 정보를 포함하는 단속정보를 생성하는 차량검지용 카메라; 상기 레이더센서에 의해 송수신된 레이더신호를 분석하여 상기 횡단보도(C) 내 보행자를 검출하며, 상기 차량검지용 카메라로부터 검지정보 또는 단속정보를 전송받을 때, 감지차량 또는 단속차량의 차량속도(v), 차량번호, 단속여부 정보 및 보행자 존재유무 정보를 포함하는 디스플레이 정보를 생성하는 컨트롤러; 상기 차량검지용 카메라와 상기 횡단보도 사이에 설치되며, 상기 컨트롤러로부터 전송받은 디스플레이 정보를 디스플레이 하는 디스플레이 수단을 포함하고, 상기 디스플레이 수단은 상기 컨트롤러로부터 전송받은 디스플레이 정보의 단속여부 정보에 대응하여 정상차량과 단속차량에 대한 정보를 기 설정된 색상들로 다르게 표출하고, 상기 컨트롤러는 상기 차량검지용 카메라로부터 검지정보를 전송받은 시점인 입력시점으로부터 기 설정된 설정주기(△t) 동안 상기 차량검지용 카메라로부터 다른 검지정보 또는 단속정보를 전송받았는지 여부를 탐색하는 탐색부; 상기 탐색부에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 다른 차량정보 또는 단속정보를 전송받지 않을 때, 디스플레이 대상을 해당 감지차량으로 결정하며, 상기 탐색부에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 다른 차량정보 또는 단속정보를 전송받을 때, 감지차량들 각각의 단속정도를 산출한 후, 단속정도가 가장 높은 감지차량을 디스플레이 대상으로 결정하는 디스플레이 대상 결정부; 상기 디스플레이 대상 결정부에 의해 디스플레이 대상으로 결정된 감지차량에 따른 디스플레이 정보를 생성하는 디스플레이 정보 생성부; 상기 디스플레이 정보 생성부에 의해 생성된 디스플레이 정보가 상기 디스플레이 수단으로 전송되도록 하는 제어부를 포함하고, 상기 단속시스템은 상기 횡단보도(C)와 인접하게 설치되는 적어도 하나 이상의 스피커를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 횡단보도(C) 내 보행자가 검출될 때 실행되는 충돌예측부를 더 포함하고, 상기 충돌예측부는 보행자가 검출된 시점부터, 단속차량이 검출되는지 여부를 탐색하는 단속차량 탐색모듈; 상기 단속차량 탐색모듈에 의해 단속차량이 검출될 때 실행되며, 상기 레이더센서에 의해 송수신된 레이더신호 분석을 통해 검지된 보행자의 궤적을 추적하여 보행자의 보행속도, 보행방향, 보행자 위치, 보행자 잔여거리를 검출하며, 보행자 잔여거리 및 보행속도를 활용하여 보행자가 횡단보도(C)를 횡단하는데 소요되는 예측시간인 제1 경과시간(T1)을 산출하는 제1 경과시간 예측모듈; 상기 단속차량 탐색모듈에 의해 단속차량이 검출될 때 실행되며, 단속차량의 차량속도, 현재 위치, 횡단보도까지의 잔여거리를 검출하며, 단속차량의 차량속도 및 횡단보도까지의 잔여거리를 활용하여 단속차량이 횡단보도(C)를 통과하는데 소요되는 예측시간인 제2 경과시간(T2)을 산출하는 제2 경과시간 예측모듈; 상기 제1 경과시간 예측모듈에 의해 산출된 제1 경과시간(T1)과 상기 제2 경과시간 예측모듈에 의해 산출된 제2 경과시간(T2)을 비교하며, 만약 제1 경과시간(T1)이 제2 경과시간(T2) 보다 빠르면 충돌사고가 발생하지 않을 것으로 예측하되, 만약 제1 경과시간(T1)이 제2 경과시간(T2) 보다 느리면 충돌사고가 발생할 수 있다고 예측하는 충돌여부 예측모듈을 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 충돌여부 예측모듈에 의해 충돌사고가 발생할 수 있다고 예측될 때, 상기 스피커로 기 설정된 경고음향방송이 출력되도록 상기 스피커를 제어하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 단속시스템은 상기 횡단보도(C)에 인접하게 도로에 매립되게 설치되는 도로표지병들을 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 횡단보도(C) 내 보행자가 검출될 때, 상기 도로표지병들이 기 설정된 제1 색상으로 점멸되되, 상기 횡단보도(C) 내 보행자가 검출되지 않을 때, 상기 도로표지병들이 기 설정된 제2 색상으로 점멸되도록 상기 도로표지병들을 제어하는 것이 바람직하다.

삭제

또한 본 발명에서 상기 디스플레이 대상 결정부는 상기 탐색부에 의해 검출된 탐색데이터를 활용 및 분석하여 상기 설정주기(△t) 동안 몇 대의 감지차량이 검출되었는지를 비교하는 비교모듈; 상기 비교모듈에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 2대 이상의 감지차량들이 검출될 때 동작하며, 감지차량들 각각의 단속정도를 산출하는 단속정도 산출모듈; 상기 비교모듈에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 한 대의 감지차량이 검출될 때, 해당 감지차량을 디스플레이 대상으로 결정하되, 상기 비교모듈에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 2대 이상의 감지차량들이 검출될 때, 상기 단속정도 산출모듈에 의해 산출된 단속정도가 가장 높은 차량을 디스플레이 대상으로 결정하는 디스플레이 대상 결정모듈을 포함하고, 상기 단속정도 산출모듈은 1)감지차량들이 모두 정상차량일 때, 상기 제한속도와의 차이값에 반비례하는 단속정도를 산출하며, 2)감지차량들 중 단속차량이 한 대일 때, 단속차량의 단속정도를 가장 높게 산출하며, 3)단속차량들 중 단속차량이 2대 이상일 때, 정상차량들은 제외시킨 후, 단속차량들 중 제한속도와의 차이값에 비례하는 단속정도를 산출하는 것이 바람직하다.

삭제

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 레이더센서를 이용하여 횡단보도 내 보행자를 검지함과 동시에 보행자 검지 시 디스플레이 수단 및 도로표지병들을 통해 보행자가 보행 중임을 나타내는 정보를 표출함으로써 운전자가 이를 사전에 즉각적으로 인지하여 사고를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 보행자의 위치 및 속도와, 감지차량의 위치 및 속도를 활용 및 분석하여 차량 및 보행자의 충돌을 예측함과 동시에 충돌 예측 시, 이에 대한 정보를 외부로 표출함으로써 보행자의 안전한 보행을 유도할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 디스플레이 수단이 감지차량의 차량속도 뿐만 아니라 차량번호를 함께 디스플레이 하도록 구성됨으로써 차량운전자에게 과속에 대한 경각심을 주는 효과를 극대화시킬 수 있어 교통사고를 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 디스플레이 수단이 컨트롤러로부터 전송받은 디스플레이 정보를 통해 감지차량의 단속 여부에 대응되는 색상으로 정보를 출력함으로써 가시성 및 시인성을 높여 운전자가 주행 상태에서 빠르고 정확하게 자신의 속도를 인지할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 기 설정된 설정주기(△t) 동안 복수대의 차량이 감지될 때, 컨트롤러의 디스플레이 대상 결정부가 감지차량들 각각의 단속정도를 산출한 후, 산출된 단속정도에 따라 디스플레이 대상을 결정하도록 구성됨으로써 다수의 감지차량들이 검출되더라도 이들 중 경각심이 가장 필요한 차량을 택일하여 정보를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 국내등록특허 제1744648호(발명의 명칭 : 어린이보호구역 내 통학시간대 속도위반 단속이 가능한 하이브리드형 과속 경고 및 단속 겸용 시스템)에 개시된 하이브리드형 과속 경고 및 단속 겸용 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 어린이보호구역 단속시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 예시도이다.
도 4는 도 2의 차량검지용 카메라의 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 충돌예측부를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 5의 디스플레이 대상 결정부를 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 어린이보호구역 단속시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2의 예시도이다.

본 발명의 일실시예인 어린이보호구역 단속시스템(1)은 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 어린이보호구역의 횡단보도(C)에 인접하게 설치되어 후술되는 컨트롤러(3)의 제어에 따라 경고음향방송을 출력하는 스피커(2)와, 횡단보도(C)의 보행자를 감지하는 레이더센서(4)와, 횡단보도(C)로부터 차량진입 방향으로 이격된 영역(이하 촬영영역이라고 함)(S)을 촬영하여 해당 촬영영역(S)을 주행하는 차량을 촬영하는 차량검지용 카메라(5)와, 횡단보도(C)를 촬영하는 모니터링용 카메라(6)와, 횡단보도(C) 및 촬영영역(S) 사이의 갓길 또는 구조물에 설치되어 후술되는 컨트롤러(3)의 제어에 따라 주행차량의 차량번호, 차량속도, 과속여부, 보행자 검지여부, 경고문구 등의 디스플레이 정보를 수신 받아 이를 디스플레이 하는 디스플레이 수단(7)과, 횡단보도(C)의 양측에 매립되게 설치되어 컨트롤러(3)의 제어에 따라 점멸되는 도로표지병(8)들과, 구성수단(4), (5), (6), (7), (8)들을 관리 및 제어하는 컨트롤러(3-1), ..., (3-N)들과, 컨트롤러(3-1), ..., (3-N)들로부터 차량검지정보, 보행자검지정보, 단속정보, 모니터링 영상 및 단속영상을 전송받아 이를 관리 및 모니터링 하는 관제센터서버(9)와, 관제센터서버() 및 컨트롤러(3-1), ..., (3-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.

이때 도 2와 3에서는 도시되지 않았으나, 컨트롤러(3)는 레이더센서(4), 차량검지용 카메라(5), 모니터링용 카메라(6), 디스플레이 수단(7) 및 도로표지병(8)들과 유선 케이블 또는 무선통신을 통해 데이터를 송수신하도록 구성된다.

통신망(10)은 관제센터서버(9) 및 컨트롤러(3-1), ..., (3-N)들 사이의 데이터통신을 지원하며, 상세하게로는 광역통신망(WAN) 등의 유무선 통신망, 이동통신망 등으로 구성될 수 있다.

스피커(2)는 횡단보도(C)에 인접하게 설치되어 컨트롤러(3)의 제어에 따라 기 제작된 경고음향방송을 출력한다.

레이더센서(4)는 횡단보도(C)로 레이더신호를 송출한 후 반사되는 신호를 수신 받는다.

또한 레이더센서(4)는 송수신된 레이더신호 정보를 컨트롤러(3)로 전송한다. 이때 컨트롤러(3)는 레이더센서(4)로부터 전송받은 레이더신호 정보를 분석하여 횡단보도(C) 내 보행자를 검지한다.

차량검지용 카메라(5)는 횡단보도(C)로부터 차량 진입방향으로 이격된 지점의 도로 갓길 또는 갠트리(gantry) 등과 같은 구조물에 설치되어 기 설정된 촬영영역(S)을 촬영하여 영상을 획득하며, 상세하게로는 주행차량의 전방의 차량번호판 인식이 가능하도록 구조물에 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

또한 차량검지용 카메라(5)는 디스플레이 수단(7)으로부터 전방으로 50 ~ 60m 이격된 지점에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 차량검지용 카메라(5)는 획득된 영상을 분석하여 차량검지, 검지차량의 차량속도 산출, 검지차량의 단속여부, 단속차량의 차선위치 검출, 차량번호 인식 등의 연산처리를 수행하는 후술되는 도 4의 제어기(50)를 포함한다.

도 4는 도 2의 차량검지용 카메라의 제어기를 나타내는 블록도이다.

제어기(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제어모듈(51)과, 메모리(52), 통신 인터페이스모듈(53), 영상분석모듈(54), 차량검지모듈(55), 차선위치 검출모듈(56), 차량번호인식모듈(57), 차량속도 산출모듈(58), 단속여부 판단모듈(59), 검지정보 생성모듈(60), 단속정보 생성모듈(61)로 이루어진다.

제어모듈(51)은 차량검지용 카메라(5)의 제어기(50)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(51), (52), (53), (54), (55), (56), (57), (58), (59), (60), (61)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(51)은 차량검지용 카메라(5)의 촬영에 의해 획득된 영상을 영상분석모듈(54)로 입력한다.

또한 제어모듈(51)은 검지정보 생성모듈(60)에 의해 생성된 검지정보가 컨트롤러(3)로 전송되도록 통신 인터페이스모듈(53)을 제어한다.

또한 제어모듈(51)은 단속정보 생성모듈(61)에 의해 생성된 검지정보가 컨트롤러(3)로 전송되도록 통신 인터페이스모듈(53)을 제어한다.

메모리(52)에는 촬영영역(S)의 위치정보 및 픽셀위치정보와, 각 차선의 위치정보 및 픽셀위치정보가 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(52)에는 영상으로부터 차량객체를 검출하기 위한 영상분석 알고리즘이 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(52)에는 차량객체이미지로부터 차량번호판을 추출한 후, 추출된 차량번호판을 분석하여 차량번호를 인식하기 위한 번호인식 알고리즘이 기 설정되어 저장된다.

통신 인터페이스모듈(53)은 컨트롤러(3)와 데이터를 송수신한다.

영상분석모듈(54)은 메모리(52)에 저장된 영상분석 알고리즘을 이용하여 차량검지용 카메라(5)의 촬영에 의해 획득된 영상을 분석한다.

차량검지모듈(55)은 영상분석모듈(54)에 의해 분석된 데이터를 활용하여 촬영영역(S) 내의 주행차량을 검지한다.

차선위치 검출모듈(56)은 차량검지모듈(55)에 의해 감지된 감지차량의 차선위치를 검출한다.

차량번호인식모듈(57)은 기 설정된 번호인식 알고리즘을 이용하여 감지차량의 차량번호를 인식한다.

차량속도 산출모듈(58)은 감지차량의 속도를 산출한다. 이때 영상분석을 통해 감지차량의 속도를 산출하는 기술 및 방법은 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

단속여부 판단모듈(59)은 차량속도 산출모듈(58)에 의해 산출된 차량속도(V)가 기 설정된 제한속도(V‘) 이상이면 해당 감지차량을 단속차량으로 결정한다.

검지정보 생성모듈(60)은 단속여부 판단모듈(59)에 의해 감지차량이 단속차량이 아닌 정상차량으로 판단될 때 실행되며, 감지차량의 차량속도, 감지시간, 차선위치, 차량번호 및 정상차량임을 나타내는 내용을 포함하는 검지정보를 생성한다.

단속정보 생성모듈(61)은 단속여부 판단모듈(59)에 의해 감지차량이 단속차량이라고 판단될 때 실행되며, 단속차량의 차량속도, 감지시간, 차선위치, 차량번호 및 단속차량임을 나타내는 내용을 포함하는 단속정보를 생성한다.

다시 도 2와 3으로 돌아가서 모니터링용 카메라(6)를 살펴보면, 모니터링용 카메라(6)는 횡단보도(C)를 촬영하며, 획득된 모니터링 영상을 컨트롤러(3)로 전송한다.

디스플레이 수단(7)은 횡단보도(C)로부터 전방으로 이격된 지점, 상세하게로는 횡단보도(C) 및 차량검지용 카메라(5) 사이의 도로 갓길에 설치된다.

또한 디스플레이 수단(7)은 컨트롤러(3)로부터 디스플레이 정보를 전송받으면, 전송받은 디스플레이 정보를 디스플레이 한다.

이때 디스플레이 정보는 검지차량이 단속대상인지 아닌지를 나타내는 내용, 검지차량의 속도, 차량번호, 횡단보도 내 보행자 존재여부 등을 포함한다.

또한 디스플레이 수단(7)은 검지차량이 단속차량일 때, 기 설정된 제1 색상으로 디스플레이 정보를 표출하고, 검지차량이 정상차량일 때, 기 설정된 제2 색상으로 디스플레이 정보를 표출함으로써 시인성을 높여 교통사고를 더욱 효과적으로 방지하도록 한다.

도로표지병(8)들은 횡단보도(C)의 양측에 간격을 두고 도로에 매립되게 설치되며, 컨트롤러(3)로부터 전송받은 점등데이터에 따라 점멸된다.

이때 컨트롤러(3)는 레이더센서(4)에 의해 송수신된 레이더신호를 분석하여 횡단보도(C) 내 보행자가 검지될 때, 도로표지병(8)들을 적색(빨간색)으로 점멸되도록 제어함으로써 차량운전자가 원거리에서 횡단보도(C) 내 보행자가 보행하고 있음을 즉각적으로 인지할 수 있도록 한다.

도 5는 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

컨트롤러(3)는 제어부(30)와, 메모리(31), 통신 인터페이스부(32), 레이더신호 분석부(33), 보행자 검출부(34), 충돌여부 예측부(35), 점등데이터 생성부(36), 경고음향출력 제어부(37), 입력부(38), 탐색부(39), 디스플레이 대상 결정부(40), 디스플레이 정보 생성부(41)로 이루어진다.

제어부(30)는 컨트롤러(3)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(31), (32), (33), (34), (35), (36), (37), (38), (39), (40), (41)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(30)는 차량검지용 카메라(5)로부터 검지정보 또는 단속정보를 전송받으면, 전송받은 검지정보 또는 단속정보를 입력부(38)로 입력한다.

또한 제어부(30)는 레이더센서(4)로부터 송수신된 레이더신호 정보를 전송받으면, 전송받은 레이더신호 정보를 레이더신호 분석부(33)로 입력한다.

또한 제어부(30)는 점등데이터 생성부(36)에 의해 점등데이터가 생성되면, 점등데이터를 도로표지병(8)들로 전송하여 도로표지병(8)들의 점멸을 제어한다.

또한 제어부(30)는 경고음향출력 제어부(37)에 의해 경고음향 제어신호가 생성되면, 생성된 경고음향 제어신호를 스피커(2)로 전송한다.

또한 제어부(30)는 디스플레이 정보 생성부(41)에 의해 디스플레이 정보가 생성되면, 생성된 디스플레이 정보를 디스플레이 수단(7)으로 전송한다.

메모리(31)에는 보행자 검출부(34)에 의해 검출된 보행자정보와, 차량검지용 카메라(5)로부터 전송받은 검지정보 또는 단속정보가 저장된다.

또한 메모리(31)에는 모니터리용 카메라(6)로부터 전송받은 모니터링 영상이 저장된다.

통신 인터페이스부(32)는 교통관제서버(5)와 데이터를 송수신한다.

레이더신호 분석부(33)는 레이더센서(4)로부터 전송받은 송수신된 레이더신호 정보를 분석한다.

보행자 검출부(34)는 레이더신호 분석부(33)에 의해 분석된 데이터를 활용하여 횡단보도(C) 내 보행자가 존재하는지를 검출한다.

이때 제어부(30)는 보행자 검출부(34)에 의해 보행자가 검출될 때, 보행자 검출정보를 충돌예측부(35), 점등데이터 생성부(36), 디스플레이 정보 생성부(41)로 입력한다.

도 6은 도 5의 충돌예측부를 나타내는 블록도이다.

충돌예측부(35)는 보행자 검출부(34)에 의해 보행자가 검출될 때, 제어부(30)의 제어에 따라 실행된다.

또한 충돌예측부(35)는 도 6에 도시된 바와 같이, 단속차량 탐색모듈(351)과, 제1 경과시간 예측모듈(352), 제2 경과시간 예측모듈(353), 충돌여부 예측모듈(354)로 이루어진다.

단속차량 탐색모듈(351)은 보행자가 검출된 시점부터, 단속차량이 검출되었는지를 탐색한다.

또한 단속차량 탐색모듈(351)은 만약 단속차량이 검출되지 않는 경우, 별도의 동작을 수행하지 않되, 만약 단속차량이 검출되면, 제1 경과시간 예측모듈(352), 제2 경과시간 예측모듈(353)을 실행시킨다.

제1 경과시간 예측모듈(352)은 단속차량 탐색모듈(351)에 의해 단속차량이 검출될 때 실행되며, 레이더신호 분석을 통해 검지된 보행자의 궤적을 추적하여 보행자의 보행속도, 보행방향, 보행자 위치, 보행자 잔여거리를 검출한다.

또한 제1 경과시간 예측모듈(352)은 보행자 잔여거리 및 보행속도를 활용하여 보행자가 횡단보도(C)를 횡단하는데 소요되는 예측시간인 제1 경과시간(T1)을 산출한다.

제2 경과시간 예측모듈(353)은 단속차량 탐색모듈(351)에 의해 단속차량이 검출될 때 실행되며, 단속차량의 차량속도, 현재 위치, 횡단보도까지의 잔여거리를 검출한다.

또한 제2 경과시간 예측모듈(353)은 단속차량의 차량속도 및 횡단보도까지의 잔여거리를 활용하여 단속차량이 횡단보도(C)를 통과하는데 소요되는 예측시간인 제2 경과시간(T2)을 산출한다.

충돌여부 예측모듈(354)은 제1 경과시간 예측모듈(352)에 의해 산출된 제1 경과시간(T1)과 제2 경과시간 예측모듈(353)에 의해 산출된 제2 경과시간(T2)을 비교하며, 만약 제1 경과시간(T1)이 제2 경과시간(T2) 보다 빠르면 충돌사고가 발생하지 않을 것으로 예측하되, 만약 제1 경과시간(T1)이 제2 경과시간(T2) 보다 느리면 충돌사고가 발생할 수 있다고 예측한다.

이때 제어부(30)는 충돌여부 예측모듈(354)에 의해 충돌사고가 예측되면, 경고음향출력 제어부(37)를 실행시킨다.

점등데이터 생성부(36)는 보행자 검출부(34)에 의해 보행자가 검출되면, 도로표지병(8)들을 기 설정된 제1 색상(적색)으로 점등시키기 위한 점등데이터를 생성하고, 보행자 검출부(34)에 의해 보행자가 검출되지 않으면, 도로표지병(8)들을 기 설정된 제2 색상(녹색)으로 점등시키기 위한 점등데이터를 생성한다.

이때 점등데이터 생성부(36)에 의해 생성된 점등데이터는 제어부(30)의 제어에 따라 도로표지병(8)들로 전송됨으로써 도로표지병(8)들은 레이더센서(4)에 의해 횡단보도(C) 내 보행자가 검지될 때, 적색으로 점멸되어 운전자가 원거리에서도 보행자가 존재함을 즉각적으로 인지할 수 있도록 하고, 이에 따라 어린이보호구역 내 교통사고를 효과적으로 절감시킬 수 있게 된다.

경고음향출력 제어부(37)는 충돌예측부(35)에 의해 충돌이 예측된다고 판단될 때 실행되며, 기 설정된 경고음향을 출력시키기 위한 경고음향 제어신호를 생성한다.

이때 경고음향출력 제어부(37)에 의해 생성된 경고음향 제어신호는 제어부(30)의 제어에 따라 스피커(2)로 전송되고, 스피커(2)는 경고음향 제어신호를 전송받으면, 기 제작된 경고음향방송을 출력함으로써 보행자가 충돌사고를 사전에 인지하여 빠른 대처를 유도할 수 있게 된다.

입력부(38)는 차량검지용 카메라(5)로부터 전송받은 검지정보 또는 단속정보를 입력받는다.

탐색부(39)는 입력부(38)를 통해 검지정보 또는 단속정보를 입력받은 시점인 입력시점으로부터 기 설정된 설정주기(△t) 동안 검지정보 또는 단속정보를 전송받았는지 여부를 탐색하며, 검출된 탐색데이터를 디스플레이 대상 결정부(40)로 입력한다. 이때 설정주기(△t)는 차량운전자가 디스플레이 수단(7)의 정보를 열람하는데 소요되는 시간의 최소값을 나타낸다.

예를 들어, 설정주기(△t)가 ‘3초’일 때, A감지차량이 감지된 이후, 2초 후에 B감지차량이 감지되는 경우, 탐색부(33)는 설정주기 동안 2대의 감지차량이 감지되었다고 검출한다.

도 7은 도 5의 디스플레이 대상 결정부를 나타내는 블록도이다.

디스플레이 대상 결정부(40)는 도 7에 도시된 바와 같이, 비교모듈(401)과, 단속정보 산출모듈(402), 디스플레이 대상 결정모듈(403)로 이루어진다.

비교모듈(401)은 탐색데이터 입력모듈(351)에 의해 검출된 탐색데이터를 활용 및 분석하여 설정주기(△t) 동안 한 대의 감지차량이 검출될 때, 해당 감지차량을 디스플레이 대상 결정모듈(403)로 입력한다.

또한 비교모듈(401)은 탐색데이터 입력모듈(351)에 의해 검출된 탐색데이터를 활용 및 분석하여 설정주기(△t) 동안 2대 이상의 감지차량들이 검출되었다고 판단될 때, 단속정도 산출모듈(402)을 동작시킨다.

단속정보 산출모듈(402)은 비교모듈(401)에 의해 설정주기(△t) 동안 2대 이상의 감지차량들이 검출될 때 동작한다.

또한 단속정도 산출모듈(402)은 1)감지차량들이 모두 정상차량일 때, 제한속도와의 차이값에 반비례하는 단속정보를 산출한다. 즉 단속정도 산출모듈(402)은 정상차량들 중 제한속도와 차이값이 가장 작은 차량의 단속정도를 가장 높게 산출하고, 정상차량들 중 제한속도와 차이값이 가장 큰 차량의 단속정도를 가장 낮게 산출한다.

또한 단속정도 산출모듈(402)은 2)감지차량들 중 단속차량이 한 대일 때, 단속차량의 단속정도를 가장 높게 산출한다. 예를 들어, 감지차량들 중 어느 하나만 단속차량일 때, 단속정도 산출모듈(402)은 단속차량의 단속정도를 가장 높게 산출한다.

또한 단속정보 산출모듈(402)은 3)감지차량들 중 단속차량이 2대 이상일 때, 정상차량들은 제외시킨 후, 단속차량들 중 제한속도와의 차이값에 비례하는 단속정도를 산출한다. 즉 단속정도 산출모듈(402)은 감지차량들 중 정상차량들을 제외시킨 후, 단속차량들 중 제한속도와 차이값이 가장 큰 단속차량의 단속정도를 가장 높게 산출하고, 단속차량들 중 제한속도와 차이값이 가장 작은 단속차량의 단속정도를 가장 낮게 산출한다.

디스플레이 대상 결정모듈(403)은 1)비교모듈(402)에 의해 설정주기(△t) 동안 한 대의 감지차량이 검출될 때, 해당 감지차량을 디스플레이 대상으로 결정하며, 2)설정주기(△t) 동안 감지된 감지차량들 중, 단속정도 산출모듈(402)에 의해 단속정도가 가장 높게 산출된 감지차량을 표출대상으로 결정한다.

이때 제어부(30)는 디스플레이 대상 결정모듈(403)에 의해 결정된 디스플레이 대상에 대한 차량정보 또는 단속정보를 디스플레이 정보 생성부(41)로 입력한다.

디스플레이 정보 생성부(41)는 디스플레이 대상 결정모듈(403)에 의해 디스플레이 대상으로 결정된 감지차량의 차량속도, 차량번호, 단속여부 내용 및 단속내용에 따른 색상 정보를 포함하는 디스플레이 정보를 생성한다.

이때 생성된 디스플레이 정보는 디스플레이 수단(7)으로 전송된다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 어린이보호구역 단속시스템(1)은 레이더센서를 이용하여 횡단보도 내 보행자를 검지함과 동시에 보행자 검지 시 디스플레이 수단 및 도로표지병들을 통해 보행자가 보행 중임을 나타내는 정보를 표출함으로써 운전자가 이를 사전에 즉각적으로 인지하여 사고를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 어린이보호구역 단속시스템(1)은 보행자의 위치 및 속도와, 감지차량의 위치 및 속도를 활용 및 분석하여 차량 및 보행자의 충돌을 예측함과 동시에 충돌 예측 시, 이에 대한 정보를 외부로 표출함으로써 보행자의 안전한 보행을 유도할 수 있다.

또한 본 발명의 어린이보호구역 단속시스템(1)은 디스플레이 수단이 감지차량의 차량속도 뿐만 아니라 차량번호를 함께 디스플레이 하도록 구성됨으로써 차량운전자에게 과속에 대한 경각심을 주는 효과를 극대화시킬 수 있어 교통사고를 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 어린이보호구역 단속시스템(1)은 디스플레이 수단이 컨트롤러로부터 전송받은 디스플레이 정보를 통해 감지차량의 단속 여부에 대응되는 색상으로 정보를 출력함으로써 가시성 및 시인성을 높여 운전자가 주행 상태에서 빠르고 정확하게 자신의 속도를 인지할 수 있다.

또한 본 발명의 어린이보호구역 단속시스템(1)은 기 설정된 설정주기(△t) 동안 복수대의 차량이 감지될 때, 컨트롤러의 디스플레이 대상 결정부가 감지차량들 각각의 단속정도를 산출한 후, 산출된 단속정도에 따라 디스플레이 대상을 결정하도록 구성됨으로써 다수의 감지차량들이 검출되더라도 이들 중 경각심이 가장 필요한 차량을 택일하여 정보를 제공할 수 있게 된다.

1:어린이보호구역 단속시스템 2:스피커
3:컨트롤러 4:레이더센서 5:차량검지용 카메라
6:모니터링용 카메라 7:디스플레이 수단 8:도로표지병들
9:관제센터서버 10:통신망
30:제어부 31:메모리 32:통신 인터페이스부
33:레이더신호 분석부 34:보행자 검출부 35:충돌예측부
36:점등데이터 생성부 37:경고음향출력 제어부
38:입력부 39:탐색부
40:디스플레이 대상 결정부
41:디스플레이 정보 생성부

Claims (6)

1. 횡단보도(C)의 보행자를 감지하는 레이더센서;
   상기 횡단보도(C)로부터 전방으로 이격된 지점에 설치되어 기 설정된 촬영영역(S)을 촬영하여 영상을 획득하며, 획득된 영상을 분석하여 감지차량의 속도(v) 및 차량번호를 검출한 후, 검출된 차량속도(v)를 기 설정된 제한속도(v’)와 비교하여 감지차량이 단속차량인지를 판별하며, 감지차량이 단속차량이 아닌 정상차량일 때, 차량속도(v), 차량번호 및 정상차량임을 나타내는 정보를 포함하는 검지정보를 생성하며, 감지차량이 단속차량일 때, 차량속도(v), 차량번호 및 단속차량임을 나타내는 정보를 포함하는 단속정보를 생성하는 차량검지용 카메라;
   상기 레이더센서에 의해 송수신된 레이더신호를 분석하여 상기 횡단보도(C) 내 보행자를 검출하며, 상기 차량검지용 카메라로부터 검지정보 또는 단속정보를 전송받을 때, 감지차량 또는 단속차량의 차량속도(v), 차량번호, 단속여부 정보 및 보행자 존재유무 정보를 포함하는 디스플레이 정보를 생성하는 컨트롤러;
   상기 차량검지용 카메라와 상기 횡단보도 사이에 설치되며, 상기 컨트롤러로부터 전송받은 디스플레이 정보를 디스플레이 하는 디스플레이 수단을 포함하고,
   상기 디스플레이 수단은 상기 컨트롤러로부터 전송받은 디스플레이 정보의 단속여부 정보에 대응하여 정상차량과 단속차량에 대한 정보를 기 설정된 색상들로 다르게 표출하는 단속시스템에 있어서,
   상기 컨트롤러는
   상기 차량검지용 카메라로부터 검지정보를 전송받은 시점인 입력시점으로부터 기 설정된 설정주기(△t) 동안 상기 차량검지용 카메라로부터 다른 검지정보 또는 단속정보를 전송받았는지 여부를 탐색하는 탐색부;
   상기 탐색부에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 다른 차량정보 또는 단속정보를 전송받지 않을 때, 디스플레이 대상을 해당 감지차량으로 결정하며, 상기 탐색부에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 다른 차량정보 또는 단속정보를 전송받을 때, 감지차량들 각각의 단속정도를 산출한 후, 단속정도가 가장 높은 감지차량을 디스플레이 대상으로 결정하는 디스플레이 대상 결정부;
   상기 디스플레이 대상 결정부에 의해 디스플레이 대상으로 결정된 감지차량에 따른 디스플레이 정보를 생성하는 디스플레이 정보 생성부;
   상기 디스플레이 정보 생성부에 의해 생성된 디스플레이 정보가 상기 디스플레이 수단으로 전송되도록 하는 제어부를 포함하고,
   상기 단속시스템은 상기 횡단보도(C)와 인접하게 설치되는 적어도 하나 이상의 스피커를 더 포함하고,
   상기 컨트롤러는 상기 횡단보도(C) 내 보행자가 검출될 때 실행되는 충돌예측부를 더 포함하고,
   상기 충돌예측부는
   보행자가 검출된 시점부터, 단속차량이 검출되는지 여부를 탐색하는 단속차량 탐색모듈;
   상기 단속차량 탐색모듈에 의해 단속차량이 검출될 때 실행되며, 상기 레이더센서에 의해 송수신된 레이더신호 분석을 통해 검지된 보행자의 궤적을 추적하여 보행자의 보행속도, 보행방향, 보행자 위치, 보행자 잔여거리를 검출하며, 보행자 잔여거리 및 보행속도를 활용하여 보행자가 횡단보도(C)를 횡단하는데 소요되는 예측시간인 제1 경과시간(T1)을 산출하는 제1 경과시간 예측모듈;
   상기 단속차량 탐색모듈에 의해 단속차량이 검출될 때 실행되며, 단속차량의 차량속도, 현재 위치, 횡단보도까지의 잔여거리를 검출하며, 단속차량의 차량속도 및 횡단보도까지의 잔여거리를 활용하여 단속차량이 횡단보도(C)를 통과하는데 소요되는 예측시간인 제2 경과시간(T2)을 산출하는 제2 경과시간 예측모듈;
   상기 제1 경과시간 예측모듈에 의해 산출된 제1 경과시간(T1)과 상기 제2 경과시간 예측모듈에 의해 산출된 제2 경과시간(T2)을 비교하며, 만약 제1 경과시간(T1)이 제2 경과시간(T2) 보다 빠르면 충돌사고가 발생하지 않을 것으로 예측하되, 만약 제1 경과시간(T1)이 제2 경과시간(T2) 보다 느리면 충돌사고가 발생할 수 있다고 예측하는 충돌여부 예측모듈을 더 포함하고,
   상기 컨트롤러는 상기 충돌여부 예측모듈에 의해 충돌사고가 발생할 수 있다고 예측될 때, 상기 스피커로 기 설정된 경고음향방송이 출력되도록 상기 스피커를 제어하는 것을 특징으로 하는 단속시스템.
2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 단속시스템은 상기 횡단보도(C)에 인접하게 도로에 매립되게 설치되는 도로표지병들을 더 포함하고,
   상기 컨트롤러는
   상기 횡단보도(C) 내 보행자가 검출될 때, 상기 도로표지병들이 기 설정된 제1 색상으로 점멸되되, 상기 횡단보도(C) 내 보행자가 검출되지 않을 때, 상기 도로표지병들이 기 설정된 제2 색상으로 점멸되도록 상기 도로표지병들을 제어하는 것을 특징으로 하는 단속시스템.
3. 삭제
4. 청구항 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디스플레이 대상 결정부는
   상기 탐색부에 의해 검출된 탐색데이터를 활용 및 분석하여 상기 설정주기(△t) 동안 몇 대의 감지차량이 검출되었는지를 비교하는 비교모듈;
   상기 비교모듈에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 2대 이상의 감지차량들이 검출될 때 동작하며, 감지차량들 각각의 단속정도를 산출하는 단속정도 산출모듈;
   상기 비교모듈에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 한 대의 감지차량이 검출될 때, 해당 감지차량을 디스플레이 대상으로 결정하되, 상기 비교모듈에 의해 상기 설정주기(△t) 동안 2대 이상의 감지차량들이 검출될 때, 상기 단속정도 산출모듈에 의해 산출된 단속정도가 가장 높은 차량을 디스플레이 대상으로 결정하는 디스플레이 대상 결정모듈을 포함하고,
   상기 단속정도 산출모듈은
   1)감지차량들이 모두 정상차량일 때, 상기 제한속도와의 차이값에 반비례하는 단속정도를 산출하며, 2)감지차량들 중 단속차량이 한 대일 때, 단속차량의 단속정도를 가장 높게 산출하며, 3)단속차량들 중 단속차량이 2대 이상일 때, 정상차량들은 제외시킨 후, 단속차량들 중 제한속도와의 차이값에 비례하는 단속정도를 산출하는 것을 특징으로 하는 단속시스템.
5. 삭제
6. 청구항 제4항에 있어서, 상기 디스플레이 수단은 상기 컨트롤러로부터 전송받은 디스플레이 정보의 단속여부 정보에 대응하여 정상차량과 단속차량에 대한 정보를 기 설정된 색상들로 다르게 표출하는 것을 특징으로 하는 단속시스템.

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