KR102673353B1 - 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 횡단보도에서 보행자의 안전을 관리하기 위해 카메라, 센서, 전광판 등을 종합적으로 제어하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 횡단보도 종합 제어 시스템에서 활용되는 다양한 부가 기능들을 종합적으로 제어할 수 있는 구조를 수립하여 제어 시스템의 유지관리 효율을 제고함과 동시에 보행자 안전을 더욱 향상시키는 것이 가능하다.
Description
본 발명은 횡단보도에서 보행자의 안전을 관리하기 위해 카메라, 센서, 전광판 등을 종합적으로 제어하는 시스템에 관한 것이다.
최근 자동차 보급의 확대로 인해 다양한 장소에서 많은 교통사고가 발생하고 있으며, 이러한 교통사고는 심각한 사회경제적 피해를 주고 있어 세계적으로 주된 공중보건문제의 하나이다. 우리나라의 경우, 교통사고로 인한 사망자 수는 감소 추세에 있으나 아직도 OECD 국가 중에서 높은 편이다. 교통사고는 사전 예방을 위해 많은 국가들은 다양한 방법을 개발하여 시행하고 있으며, 그 중에서 횡단보도에서 발생하는 교통사고는 인명 사고와 직결되기 때문에 더욱 더 위험하다. 이러한 횡단보도 지역의 보행자 안전을 확보하기 위해, 등록특허공보 제10-2317320호와 같은 안전 관리 시스템이 연구되고 있다.
본 발명의 목적들 중 하나는, 횡단보도 종합 제어 시스템에서 활용되는 다양한 부가 기능들을 종합적으로 제어할 수 있는 구조를 수립하여 제어 시스템의 유지관리 효율을 제고함과 동시에 보행자 안전을 더욱 향상시키는 것이다.
본 발명의 기술적 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템은, 차량 통행에 관한 교통 신호를 표시하도록 구성되는 차량 신호등; 횡단보도 보행에 관한 제1 보행 신호를 표시하도록 구성되는 보행자 스탠딩 신호등; 상기 교통 신호 및 상기 제1 보행 신호의 표시 상태를 제어하도록 구성되는 교통신호 제어기; 상기 제1 보행 신호와 연동하여 횡단보도 보행 영역 중 적어도 일부에 제2 보행 신호를 표시하는 제1 부가 기능을 수행하도록 구성되는 보행자 바닥 신호등; 상기 횡단보도 보행 영역을 보행하는 보행자를 촬영하는 제2 부가 기능을 수행하도록 구성되는 보행자 카메라; 상기 횡단보도 보행 영역을 통행하는 차량을 촬영하는 제3 부가 기능을 수행하도록 구성되는 차량 카메라; 상기 보행자에게 음성 안내 신호를 제공하는 제4 부가 기능을 수행하도록 구성되는 스피커; 상기 차량에 시각 안내 신호를 제공하는 제5 부가 기능을 수행하도록 구성되는 전광 패널; 제조사별로 상이한 통신 프로토콜을 기반으로 상기 제1 부가 기능, 상기 제2 부가 기능, 상기 제3 부가 기능, 상기 제4 부가 기능 및 상기 제5 부가 기능을 제공하기 위해 상기 교통신호 제어기의 보드 장착 슬롯에 장착되는 옵션 보드들; 상이한 제조사들과의 호환성을 위해 복수의 통신 프로토콜들을 구비하여 상기 옵션 보드들을 통합적으로 제어함으로써 횡단보도 종합 제어를 수행하도록 구성되는 통합 컨트롤 박스; 상기 횡단보도 종합 제어의 제어 상태를 시스템 관리자에게 표시하도록 구성되는 운영 단말; 및 상기 횡단보도 종합 제어의 동작 데이터를 수집하여 데이터베이스로 기록하도록 구성되는 관제 서버; 를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 제1 보행 신호 및 상기 제2 보행 신호의 연동 불량이 발생하는 경우, 상기 보행자 스탠딩 신호등 및 상기 보행자 바닥 신호등 중 적어도 하나를 소등하고, 상기 연동 불량의 발생 기록을 상기 시스템 관리자에게 제공하도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 보행자 바닥 신호등의 발광 불량이 발생하는 경우, 상기 보행자 바닥 신호등의 발광 소자 어레이에서 측정되는 전압 데이터 및 전류 데이터에 기초하여 상기 발광 불량의 위치 및 원인을 판정하고, 상기 발광 불량의 위치 및 원인을 상기 시스템 관리자에게 제공하도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 전광 패널은 신호 대기 차량에 교통 관련 메시지를 표시하기 위한 제1 전광판 및 우회전 차량에 우회전 관련 메시지를 표시하기 위한 제2 전광판을 포함하고, 상기 통합 컨트롤 박스는 우회전 방향 횡단보도의 보행 신호 상태 및 보행자 상태에 기초하여 상기 제2 전광판을 제어함으로써 우회전 진행 신호 또는 우회전 대기 신호를 표시하고, 상기 우회전 관련 메시지의 내용을 변경하도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 통합 컨트롤 박스는, 기상 정보, 시간대 및 요일별 보행자 예상 통행량, 일시적 통행 특성 변경 이벤트 유무, 도로교통 정책상 보호구역 지정 여부에 기초하여 상기 제2 전광판의 우회전 신호 스케줄을 설정하고, 상기 우회전 신호 스케줄을 기반으로 상기 우회전 방향 횡단보도의 보행 신호 상태 및 보행자 상태를 반영하여 상기 우회전 진행 신호의 표시 시간을 실시간으로 증가시키거나 감소시키도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 보행자 카메라를 통해 상기 횡단보도 보행 영역을 모니터링하여 보행 방해 시설물을 인식하고, 머신러닝을 통해 학습되는 인공 신경망 모델을 포함하는 객체 분류 모델을 이용하여 상기 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성을 분류하고, 상기 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성에 기초하여 상기 제1 부가 기능, 상기 제4 부가 기능 및 상기 제5 부가 기능을 강화하도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 제2 보행 신호의 광량 및 점멸 패턴을 조정하여 상기 제1 부가 기능을 강화하고, 상기 음성 안내 신호의 음량 및 안내 음성 내용을 조정하여 상기 제4 부가 기능을 강화하고, 상기 시각 안내 신호의 밝기, 색상, 안내 텍스트 내용을 조정하여 상기 제5 부가 기능을 강화하고, 상기 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성에 기초하여 상기 우회전 진행 신호의 표시 시간을 추가로 증가시키거나 감소시키도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 보행자 카메라를 통해 상기 횡단보도 보행 영역을 모니터링하여 상기 보행자의 소지품에 따른 보행 패턴을 수집하고, 머신러닝을 통해 학습되는 인공 신경망 모델을 포함하는 패턴 분석 모델을 이용하여 상기 보행자의 소지품에 따른 보행 위험성을 산출하고, 상기 보행 위험성에 기초하여 상기 제1 부가 기능, 상기 제4 부가 기능 및 상기 제5 부가 기능을 강화하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 횡단보도 종합 제어 시스템에서 활용되는 다양한 부가 기능들을 종합적으로 제어할 수 있는 구조를 수립하여 제어 시스템의 유지관리 효율을 제고함과 동시에 보행자 안전이 더욱 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 기술적 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 효과들은 본 문서의 개시에 따라 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일부 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템이 적용된 도로를 예시한다.
도 2는 일부 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템에서 교통 신호 제어기와 컨트롤 박스를 예시한다.
도 3은 일부 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템에서 운영 시스템 부분을 예시한다.
도 4는 일부 실시예에 따른 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템의 구체적인 구조를 예시한다.
도 5는 일부 실시예에 따른 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템을 구성하는 요소들을 예시한다.
도 6은 일부 실시예에 따른 보행자 바닥 신호등의 발광 불량이 발생하는 경우를 예시한다.
도 7은 일부 실시예에 따른 제1 보행 신호 및 제2 보행 신호의 연동 불량이 발생하는 경우를 예시한다.
도 8은 일부 실시예에 따른 우회전 차량에 우회전 관련 메시지를 표시하기 위한 제2 전광판의 구조를 예시한다.
도 9는 일부 실시예에 따른 횡단보도 보행 영역을 통과하는 차량 및 보행자를 인식하는 방식을 예시한다.
도 10은 일부 실시예에 따른 횡단보도 종합 제어를 위한 부가 기능들을 통합적으로 제공하는 통합 옵션 보드를 예시한다.
도 2는 일부 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템에서 교통 신호 제어기와 컨트롤 박스를 예시한다.
도 3은 일부 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템에서 운영 시스템 부분을 예시한다.
도 4는 일부 실시예에 따른 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템의 구체적인 구조를 예시한다.
도 5는 일부 실시예에 따른 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템을 구성하는 요소들을 예시한다.
도 6은 일부 실시예에 따른 보행자 바닥 신호등의 발광 불량이 발생하는 경우를 예시한다.
도 7은 일부 실시예에 따른 제1 보행 신호 및 제2 보행 신호의 연동 불량이 발생하는 경우를 예시한다.
도 8은 일부 실시예에 따른 우회전 차량에 우회전 관련 메시지를 표시하기 위한 제2 전광판의 구조를 예시한다.
도 9는 일부 실시예에 따른 횡단보도 보행 영역을 통과하는 차량 및 보행자를 인식하는 방식을 예시한다.
도 10은 일부 실시예에 따른 횡단보도 종합 제어를 위한 부가 기능들을 통합적으로 제공하는 통합 옵션 보드를 예시한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명될 것이다. 이하에서의 설명은 실시예들을 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명에 따른 권리범위를 제한하거나 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명에 관한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명에 따른 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다. 본 발명에 관한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 대해서는 자세한 설명이 생략된다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에 관한 기술 분야에서 널리 사용되는 일반적인 용어로 기재되었으나, 본 발명에서 사용되는 용어의 의미는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 새로운 기술의 출현, 심사기준 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선정될 수 있고, 이 경우 임의로 선정되는 용어의 의미가 상세하게 설명될 것이다. 본 발명에서 사용되는 용어는 단지 사전적 의미만이 아닌, 명세서의 전반적인 맥락을 반영하는 의미로 해석되어야 한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템이 적용된 도로를 예시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 보행 안전 관리 시스템은 교통신호 제어기(110), 카메라부(120), 스피커부(130), 보행자 신호등부(140), 바닥 신호등부(150), VMS(Variable Message Sign)(160)를 포함한다.
교통신호 제어기(110)는 횡단보도와 관련된 전반적인 교통신호 체계를 기반으로 보행자 신호등부(140) 및 바닥 신호등부(150)의 동작을 제어한다.
카메라부(120)는 횡단보도 및 횡단보도 주변을 촬영하는 역할을 한다. 예를 들어, 카메라부(120)는 IP 카메라일 수 있다.
스피커부(130)는 음향을 출력하는 역할을 한다. 예를 들어, 스피커부(130)는 초지향성 스피커일 수 있다.
보행자 신호등부(140)는 사람의 통행 여부를 표시하기 위한 녹색등과 적색등을 구비하고, 녹색등이 점등된 상태에서 남은 잔여시간을 표시하기 위한 잔여표시등을 구비한다.
바닥 신호등부(150)는 횡단보도와 인접한 보도의 바닥에 설치된 신호등으로서, 상기 보행자 신호등부와 연동하여 녹색등과 적색등을 점등한다.
VMS(160)는 교통 상황, 도로 상황을 포함하는 교통 관련 정보를 표출하는 전광판이다.
본 발명에서 교통신호 제어기(110)는 카메라부(120)에서 촬영된 영상을 분석하여 횡단보도에 인접한 보도에 미리 설정된 검지 영역에 보행자가 진입하면, 스피커부(130)를 통해 현재 교통 상황에 대한 안내 방송을 표출한다.
도 2는 일부 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템에서 교통 신호 제어기와 컨트롤 박스를 예시한다.
도 2를 참조하면, 교통신호 제어기(110)는 교통관련 정보를 수집하여 보행자 신호등부(140) 및 바닥 신호등부(150)의 동작을 제어하는 기능이 하나의 보드로 구현된 통합 옵션 보드(210)를 포함하는 컨트롤 박스(220)를 구비한다.
컨트롤 박스(220)는 검지 영역에 진입한 보행자를 인식하면, 보행자 신호등부(140) 및 바닥 신호등부(150)에 녹색등이 점등되도록 제어하고, 녹색등의 점등이 유지되는 잔여 시간을 카운트하여 잔여표시등을 통해 표시되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서 컨트롤 박스(220)는 자율주행 무선 기술 표준인 802.11P/C-V2X 또는 저전력 산업용 표준인 802.15.4E 등의 무선 데이터 송수신 기술을 접목하여 구현될 수 있다. 따라서, 관로 공사를 최소화할 수 있고, 비용을 절감할 수 있다.
본 발명에서 컨트롤 박스(220)는 다른 다수의 컨트롤 박스와 상호 무선 통신이 가능할 수 있다. 이때, 컨트롤 박스 간에 스마트 메쉬(smart mesh) 기술을 이용하여 무선 네트워크 통신을 수행할 수 있다. 따라서, 무선 통신의 보안을 강화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템에서 운영 시스템 부분을 예시한 블록도이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 보행 안전 관리 시스템에서 운영 시스템 부분을 예시한다.
관제 서버(310)는 다수의 컨트롤 박스와 통신하며, 보행자 신호등부(140) 및 바닥 신호등부(150)의 동작 상태와 실시간 동작 상태 정보를 수집한다. 그리고, 수집된 정보를 데이터베이스화하여 처리한다. 그리고, 각 보행자 신호등부 및 바닥 신호등부의 동작 상태와 장애 발생 여부가 지도 상에 표시되도록 운영 단말(320)에 제공한다. 그리고, 운영 단말(320)의 요청에 따라 관련 시설물의 장애 이력 조회 정보 및 장애 발생 통계 조회 정보를 운영 단말(320)에 제공한다.
운영 단말(320)은 보행 안전 관리 시스템을 관리하기 위한 관리자가 사용하는 단말이다.
본 발명의 일 실시예에서 관련 시설물의 장애 이력 조회 정보 및 장애 발생 통계 조회 정보를 DBMS(Data Base Management System)로 관리 할 수 있다.
이처럼 본 발명에서는 운영 단말(320)을 통해 시설물의 현재 상태를 지도 상에서 확인할 수 있고, 컨트롤 박스 및 바닥 신호등부를 제어할 수 있고, 시설물 장애 이력 및 장애 발생 통계 정보를 조회할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 보행자 검지 영역(붉은색), 보행자 진입 검지 영역(푸른색), 보행자 신호연장 검지 영역(녹색), 보행자 카운터 검지 영역(노란색)이 예시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에서 컨트롤 박스(220)는 카메라부(120)에서 촬영된 영상을 분석하여, 보행자가 어느 영역에 위치하는지를 확인한다. 그리고, 보행자가 보행자 진입 검지 영역에 진입하면 보행자의 횡단보도 진입을 인식한다. 보행자가 보행자 카운터 검지 영역에 진입하면, 보행자 신호등의 녹색등의 잔여 시간을 카운트하여 잔여표시등을 통해 표시한다.
본 발명의 일 실시예에서 컨트롤 박스(220)는 보행자가 보행자 신호연장 검지 영역에 미리 정해진 기준시간 이상 위치하면, 해당 보행자를 교통약자로 판단하고, 보행신호인 녹색등의 점등 시간을 소정 시간 이상 연장하도록 변경하고, 변경된 녹색등의 점등 시간에 따라 잔여 시간을 잔여표시등에 표시하고, 교통약자가 횡단보도를 횡단하고 있으므로 주의하라는 경고 메시지를 VMS(160) 및 스피커(130)로 표출한다.
이때, 컨트롤 박스(220)는 AI 영상인식 알고리즘을 이용하여 교통약자를 판별하고, 보행신호 연장과 동시에 음성 및 영상으로 교통약자 안내 메시지를 송출한다. 그리고, 현재 횡단보도 정보를 관제 서버(310)에 전송할 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템의 구체적인 구조를 예시한다.
도 4를 참조하면, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(400)은 통신 서버(310), 제어부(220), 옵션 보드(220), 교통신호 제어기(110), 운영 단말(320), 표출부(150), 잔여시간 표시장치(410), 카메라/스피커(120, 130), 전광판(420) 및 보행자 차단기(430)를 포함할 수 있다.
통신 서버(310)는 도 3의 관제 서버(310)에 대응할 수 있다. 제어부(220)는 도 3의 통합 컨트롤 박스(220)에 대응할 수 있다. 표출부(150)는 도 1의 바닥 신호등부(150)에 대응할 수 있다. 잔여시간 표시장치(410)는 도 1의 보행자 신호등부(140)에 대응할 수 있다. 카메라/스피커(120, 130)는 도 1의 카메라부(120) 및 스피커부(130)에 대응할 수 있다. 전광판(420)은 도 1의 VMS(160)에 대응할 수 있다.
스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(400)과 관련하여, 바닥형 보행 신호를 구동하는 제어부는 업체별로 상이하고 규격화가 이루어지지 않아서 바닥형 보행신호등 생산 업체마다 서로 다른 구동 방식을 사용할 수 있다. 바닥형 보행신호등 제조업체들이 사용하는 구동방식 1은 PWM IC(pulse width modulation integrated chip)를 사용하여 빨강, 초록 밝기를 고정하고 표출부에 인가되는 빨강, 초록 전압을 온/오프하여 점등할 수 있다. 구동방식 2는 항상 일정 전압을 인가하고 PWM IC를 사용하여 빨강, 초록 표출부 밝기를 조절하여 표출부를 점등할 수 있다.
본 발명에 따른 제어부는 서로 다른 2개의 출력을 독립적으로 제어하는 것이 가능하여, 서로 다른 구동 방식의 타사 제품을 제어 가능한 통합 제어부일 수 있다. 종래 바닥형 보행신호등 업체별 구동방식이 상이하여 제어부와 표출부의 고장시 기설치된 업체 제품으로만 교체가 가능했고, 보행 신호 불일치 발생 등 고장으로 인한 오동작으로 인해 추가적인 교통사고 위험이 있다는 점이 문제될 수 있다.
본 발명에 따른 제어부는 출력 전압과 전류를 상시 모니터링하고 전압과 전류 값을 설치 현장에 맞게 프로그램 가능한 제품으로, 출력되는 보행 신호 정보 전압/전류 값이 상이할 경우에는 표출부 출력 값을 소등하는 기능을 수행할 수 있다. 종래 설치된 제품들을 본 발명에 따른 제어부로 연결하여 보행신호 불일치 발생 등 고장문제가 발생할 경우, 자동 소등 기능을 수행하여 잘못된 신호 정보로 인하여 발생하는 교통사고를 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 통합 제어부는 바닥형 보행신호등 표출부 연결단자 합선으로 인한 고장, 및 표출부 PCB 고장으로 발생되는 합선으로 인한 신호 불일치 발생 문제점을 해결할 수 있다. 표출부 합선으로 인한 문제점이 발생할 경우 즉시 차단하는 기능 및 5초 동안 합선이 유지되는 경우에만 선별적으로 소등하는 기능을 통해, 합선으로 인한 표출부와 제어부의 고장이 방지될 수 있다.
교통신호 제어기에 통합 옵션 보드가 장착될 수 있다. 교통신호 제어기 CPU로부터 보행신호 정보(녹색, 빨강색), 현재 시각 정보, 적/녹색 보행 잔여시간 정보가 추출되어 통합 제어부에 전송될 수 있다. 통합 제어부는 바닥형 보행신호등 표출부를 신호정보와 시각정보를 동기화하여 제어할 수 있다. 통합 제어부는 보행신호 정보에 맞는 보행자 검지 정보를 외부 센서 또는 카메라를 통하여 취득할 수 있고, 횡단보도 보행신호 정보에 맞는 음성 메시지를 전송할 수 있으며, 적색 보행 잔여시간 정보를 표출할 수 있다.
통합 제어부는 휠체어, 임산부, 목발 등 교통약자를 검지할 수 있고, 정해진 보행 시간 안에 횡단을 하지 못하는 교통약자를 위하여 보행신호 연장 요청을 교통신호 제어기 CPU에 전송하여 녹색 보행신호를 연장할 수 있다. 녹색 점멸 잔여시간 3~1초 이전에 보행연장 검지구역에 보행자가 검지되면, 잔여 시간 안에 보행자가 완전한 횡단을 하지 못할 수 있으므로, 통합옵션 보드를 통해 보행신호 연장요청을 교통신호 제어기 CPU에 전송할 수 있다. 통합 제어부는 연장된 보행신호 정보를 통합 옵션 보드를 통하여 다시 전송받을 수 있으며, 변경된 보행 신호 정보를 표출하여 보행자가 안전하게 횡단 할 수 있도록 보장할 수 있다.
바닥형 보행신호등 표출부 전압, 전류 값을 설정하여, 합선 단선으로 인하여 신호정보와 맞지 않는 값이 출력되는 경우, 제어부에서 표출부 전류, 전압 값을 제어하여 강제 소등하는 기능이 제공될 수 있다. 제어부는 표출부가 신호정보와 맞지 않는 값을 출력할 경우 이를 즉시 차단할 수 있다. 5초 동안의 검지 이후 표출부가 차단될 수 있다. 이를 통해 제어부와 표출부의 고장이 방지될 수 있으며, 보행신호 불일치 문제가 해결될 수 있다. 고장 발생시 고장 상태 정보가 LTE 등의 무선 데이터 통신망을 통해 전송될 수 있으며, 이를 통해 신속한 유지보수와 민원 발생 최소화가 가능해질 수 있다.
본 발명에 따른 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(400)은 기존에 서로 다른 구동방법으로 설치되는 바닥형 보행신호등 제어부 프로토콜을 지원하여, 보행신호 불일치 발생시 자동소등 기능을 적용하지 못하는 타사 제어부를 통합 제어부로 교체하여 보행신호 불일치 발생시 자동 소등 기능을 구현할 수 있다. 기존에 서로 다른 업체의 프로토콜 정보를 포함하는 통합 데이터를 전송하는 작업과 장비 정보를 인식하는 통신 프로토콜을 추가하는 작업이 수행될 수 있으며, 통합 제어부가 장비 정보를 전송해주면 통합 옵션보드가 장비 정보를 확인하여 보행 신호정보(녹색/빨강색), 현재 시각 정보, 적/녹색 보행 잔여시간 정보 등을 통합 제어부에 전송할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 본 발명에 따른 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(400)은 통신 프로토콜을 기반으로 하나의 통합 제어부를 이용하여 타 업체의 옵션 보드 및 표출부의 구동을 제어할 수 있으며, 그에 따라 보행 신호의 불일치시 바닥 신호등이 자동으로 소등될 수 있고, 스탠드형 신호등과 바닥형 신호등의 신호 불일치가 해소될 수 있다.
도 5는 일부 실시예에 따른 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템을 구성하는 요소들을 예시한다.
도 5를 참조하면, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)은 차량 신호등(511), 보행자 스탠딩 신호등(512), 교통신호 제어기(513), 통합 컨트롤 박스(521), 보행자 바닥 신호등(522), 보행자 카메라(523), 차량 카메라(524), 스피커(525), 전광 패널(526), 관제 서버(531) 및 운영 단말(532)을 포함할 수 있다.
스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)은 도 4의 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(400)에 대응할 수 있다. 보행자 스탠딩 신호등(512) 및 교통신호 제어기(513)는 도 4의 잔여시간 표시장치(410) 및 교통신호 제어기(110)에 대응할 수 있다. 통합 컨트롤 박스(521), 보행자 바닥 신호등(522), 보행자 카메라(523), 차량 카메라(524), 스피커(525) 및 전광 패널(526)은 도 4의 제어부(220), 표출부(150), 카메라/스피커(120, 130) 및 전광판(420)에 대응할 수 있다.
스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)은 횡단보도에 설치될 수 있다. 예를 들면, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)은 사거리나 삼거리 등의 교차로, 또는 직선 도로 상의 단일 횡단보도 상에 설치될 수 있다.
차량 신호등(511), 보행자 스탠딩 신호등(512) 및 교통신호 제어기(513)는 기존의 아날로그 방식의 횡단보도 신호 제어 시스템을 구성할 수 있다. 여기에 추가적인 스마트 제어 요소들이 부가되면서 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)이 구현될 수 있다.
차량 신호등(511)은 차량 통행에 관한 교통 신호를 표시하도록 구성될 수 있다. 차량 신호등(511)은 횡단보도를 통과하는 차량의 진행이나 정지를 신호할 수 있다. 차량 신호등(511)은 직선도로 횡단보도의 3구 신호등, 또는 교차로 횡단보도의 4구 신호등을 포함할 수 있다.
보행자 스탠딩 신호등(512)은 횡단보도 보행에 관한 제1 보행 신호를 표시하도록 구성될 수 있다. 보행자 스탠딩 신호등(512)은 횡단보도에서 보행자의 진행이나 정지를 신호할 수 있다. 보행자 스탠딩 신호등(512)은 녹/적의 2구 신호등을 포함할 수 있다. 필요에 따라, 보행자 스탠딩 신호등(512)은 녹색 신호 및/또는 적색 신호의 잔여 시간을 표시할 수 있다.
교통신호 제어기(513)는 교통 신호 및 제1 보행 신호의 표시 상태를 제어하도록 구성될 수 있다. 교통신호 제어기(513)는 차량 신호등(511) 및 보행자 스탠딩 신호등(512)의 신호 상태가 서로 위반되지 않도록 제어할 수 있다.
교통신호 제어기(513)는 옵션 보드들(미도시)을 장착할 수 있다. 옵션 보드들은 도 4의 옵션 보드(210)에 대응할 수 있다. 옵션 보드들은 제조사별로 상이한 통신 프로토콜을 기반으로 제1 부가 기능, 제2 부가 기능, 제3 부가 기능, 제4 부가 기능 및 제5 부가 기능을 제공하기 위해 교통신호 제어기(513)의 보드 장착 슬롯에 장착될 수 있다. 옵션 보드들의 부가 기능들은 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)의 다양한 보행자 안전 보장 기능들을 제공할 수 있다. 한편, 제조사가 서로 상이한 옵션 보드들은 상이한 통신 프로토콜에 따라 제어될 수 있다.
보행자 바닥 신호등(522)은 제1 보행 신호와 연동하여 횡단보도 보행 영역 중 적어도 일부에 제2 보행 신호를 표시하는 제1 부가 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 보행자 스탠딩 신호등(512)의 제1 보행 신호와 연계하여 보행자 바닥 신호등(522)의 제2 보행 신호가 표시되는 경우, 스몸비 등 부주의하게 보행하는 보행자가 현재 신호 상태를 보다 원활하게 파악할 수 있다.
보행자 카메라(523)는 횡단보도 보행 영역을 보행하는 보행자를 촬영하는 제2 부가 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 보행자 카메라(523)의 촬영 이미지에 대한 분석을 통해 보행자의 인원수, 보행 속도, 보행 패턴, 소지품 등이 파악될 수 있다. 이 때, 이미지 분석은 인공지능 모델을 통해 수행될 수 있다.
차량 카메라(524)는 횡단보도 보행 영역을 통행하는 차량을 촬영하는 제3 부가 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 녹색불 진행 신호에서 통행하는 차량의 번호판, 차종 등이 촬영 이미지로부터 식별될 수 있으며, 적색불 정지 신호에서 정지선을 넘은 차량의 번호판, 차종 등이 촬영 이미지로부터 식별될 수 있다.
스피커(525)는 보행자에게 음성 안내 신호를 제공하는 제4 부가 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 이러한 스피커(525)를 통해 녹색불 보행 신호의 현재 잔여 시간 등이 안내될 수 있다.
전광 패널(526)은 차량에 시각 안내 신호를 제공하는 제5 부가 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 이러한 전광 패널(526)은 현재 통행하는 차량의 차속, 날씨나 노면 상태 정보, 전방 교통 상황 정보 등을 표시할 수 있다. 또한, 전광 패널(526)은 차량 정지 신호 및 보행자 진행 신호에서 차량 정지선을 침범한 차량의 번호판을 표시할 수 있다. 그리고, 전광 패널(526)은 우회전 주의사항 등 교통 관련 안내 문구를 표시할 수 있다.
통합 컨트롤 박스(521)는 상이한 제조사들과의 호환성을 위해 복수의 통신 프로토콜들을 구비하여 옵션 보드들을 통합적으로 제어함으로써 횡단보도 종합 제어를 수행하도록 구성될 수 있다. 일반적으로 옵션 보드들은 서로 상이한 부가 기능을 위해 제조되며, 그 과정에서 둘 이상의 서로 다른 제조사들의 옵션 보드들이 혼재되어 사용될 수 있다. 서로 다른 제조사들의 옵션 보드들은 서로 상이한 통신 프로토콜을 이용하여 제어되기 때문에, 하나의 통신 프로토콜만을 이용하게 되는 경우, 다수의 옵션 보드들을 통합적으로 제어하는 것이 매우 번잡해질 수 있다. 이를 해소하기 위해, 통합 컨트롤 박스(521)는 주요 제조사들에 의해 이용되는 복수의 통신 프로토콜들을 미리 구비할 수 있으며, 이를 이용하여 상이한 제조사들의 옵션 보드들에 대해서도 통합 제어를 수행할 수 있다. 또는, 통합 컨트롤 박스(521)는 하나의 옵션 보드가 다수의 부가 기능들을 제공하는 하나의 통합 옵션 보드를 이용할 수도 있다.
운영 단말(532)은 횡단보도 종합 제어의 제어 상태를 시스템 관리자에게 표시하도록 구성될 수 있다. 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)의 시스템 관리자는 태블릿, PC, 스마트폰 등의 운영 단말(532)을 통해 횡단보도 종합 제어의 제어 상태를 확인할 수 있다. 예를 들면, 횡단보도 종합 제어의 제어 상태는 지도 상에 표현되는 현재의 제어 상태 및/또는 신호 표시 상태를 포함할 수 있다. 이를 통해 시스템 관리자는 신호 표시 또는 부가 기능들의 동작에 불량이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.
관제 서버(531)는 횡단보도 종합 제어의 동작 데이터를 수집하여 데이터베이스로 기록하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 데이터베이스는 보행자 바닥 신호등(522)에 의해 표시되는 제2 보행 신호 및 보행자 스탠딩 신호등(512)에 의해 표시되는 제1 보행 신호의 표시 상태를 시간별로 수집하여 기록할 수 있다. 데이터베이스를 통해 데이터 분류, 조회, 필터링 등이 수행될 수 있으며, 이들은 다양한 관리 기능에 활용될 수 있다.
실시예에 따르면, 통합 컨트롤 박스(521)는, 제1 보행 신호 및 제2 보행 신호의 연동 불량이 발생하는 경우, 보행자 스탠딩 신호등(512) 및 보행자 바닥 신호등(522) 중 적어도 하나를 소등하고, 연동 불량의 발생 기록을 시스템 관리자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 시간 동기화 불량, 보행자 바닥 신호등(522)의 발광 소자 불량, 제어 로직 불량 등의 원인으로 연동 불량이 발생할 수 있으며, 이 경우 보행자의 혼란을 방지하기 위해 제1 보행 신호 및 제2 보행 신호 중 적어도 하나가 소등될 수 있다. 예를 들면, 제1 보행 신호 및 제2 보행 신호 모두가 소등되거나, 또는 제2 보행 신호만이 소등될 수 있다. 해당 기록이 운영 단말(532)을 통해 시스템 관리자에게 제공될 수 있으며, 이를 통해 연동 불량에 대한 수리 작업이 수행될 수 있다.
실시예에 따르면, 통합 컨트롤 박스(521)는, 보행자 바닥 신호등(522)의 발광 불량이 발생하는 경우, 보행자 바닥 신호등(522)의 발광 소자 어레이에서 측정되는 전압 데이터 및 전류 데이터에 기초하여 발광 불량의 위치 및 원인을 판정하고, 발광 불량의 위치 및 원인을 시스템 관리자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 보행자 바닥 신호등(522)은 발광 소자 어레이를 포함할 수 있으며, 규정된 전압이 인가될 경우 발광 소자는 녹색광 또는 적색광을 표시할 수 있다. 한편, 발광 소자 어레이에는 전류/전압 센서가 구비될 수 있으며, 이를 통해 전압/전류 데이터가 수집되면, 통합 컨트롤 박스(521)는 어떤 발광 소자에 문제가 발생한 것인지를 판정할 수 있다. 이러한 판정 결과가 시스템 관리자에게 제공될 수 있으며, 이를 통해 문제가 생긴 보행자 바닥 신호등(522)이 수리 또는 교체될 수 있다.
실시예에 따르면, 전광 패널(526)은 신호 대기 차량에 교통 관련 메시지를 표시하기 위한 제1 전광판 및 우회전 차량에 우회전 관련 메시지를 표시하기 위한 제2 전광판을 포함할 수 있고, 통합 컨트롤 박스(521)는 우회전 방향 횡단보도의 보행 신호 상태 및 보행자 상태에 기초하여 제2 전광판을 제어함으로써 우회전 진행 신호 또는 우회전 대기 신호를 표시하고, 우회전 관련 메시지의 내용을 변경하도록 구성될 수 있다. 제1 전광판은 차량 신호등(511) 근방에 설치되어 통행 관련 정보를 표시할 수 있고, 제2 전광판은 우회전 차선 측에 설치되어 우회전 안전에 관한 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 사거리의 우회전 차선에서 우회전 직후에 만나게 되는 횡단보도가 현재 녹색광 상태일 수 있으며, 이 경우 보행 신호 상태 및 보행자 상태에 기초하여 제2 전광판의 신호 표시가 제어될 수 있다. 이와 함께, "우회전 대기", "우회전 진행" 등의 우회전 관련 메시지가 함께 표시될 수 있다.
실시예에 따르면, 통합 컨트롤 박스(521)는, 기상 정보, 시간대 및 요일별 보행자 예상 통행량, 일시적 통행 특성 변경 이벤트 유무, 도로교통 정책상 보호구역 지정 여부에 기초하여 제2 전광판의 우회전 신호 스케줄을 설정하고, 우회전 신호 스케줄을 기반으로 우회전 방향 횡단보도의 보행 신호 상태 및 보행자 상태를 반영하여 우회전 진행 신호의 표시 시간을 실시간으로 증가시키거나 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 안개나 눈비로 인해 가시거리가 짧은 경우, 보행자가 많은 출퇴근 혼잡 시간인 경우, 연휴가 종료된 직후에 출근 인원이 몰리는 것이 예상되는 경우, 어린이 보호구역 등이 지정된 경우에는, 우회전 안전을 고려하여 우회전 녹색불이 짧아지는 방향으로 우회전 신호 스케줄이 설정될 수 있다. 반대로 야간이나 주말 등의 경우와 같이 보행자 예상 통행량이 적을 것으로 예상되는 경우에는 우회전 녹색불이 길어지는 방향으로 우회전 신호 스케줄이 설정될 수 있다. 한편, 우회전 신호 스케줄이 설정되더라도, 보행 신호 상태 및 보행자 상태가 보다 우선적으로 고려될 수 있다. 이 경우, 보행자 카메라(523)를 통한 우회전 방향 횡단보도의 보행자 인식에 기반하여 우회전 녹색불이 일시적으로 적색불로 변경될 수 있다.
실시예에 따르면, 통합 컨트롤 박스(521)는, 보행자 카메라(523)를 통해 횡단보도 보행 영역을 모니터링하여 보행 방해 시설물을 인식하고, 머신러닝을 통해 학습되는 인공 신경망 모델을 포함하는 객체 분류 모델을 이용하여 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성을 분류하고, 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성에 기초하여 제1 부가 기능, 제4 부가 기능 및 제5 부가 기능을 강화하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 차선 공사, 맨홀 공사, 가로수 쓰러짐, 차량 사고, 싱크홀 등의 보행 방해 시설물이 인식될 수 있으며, 이를 위해 객체 분류 모델이 이용될 수 있다. 객체 분류 모델은 다양한 머신러닝 기법을 통해 학습되는 CNN 등의 뉴럴 네트워크 구조를 포함할 수 있다. 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성이 식별되면, 이에 기반하여 보행자 바닥 신호등(522)에 관한 제1 부가 기능, 스피커(525)에 관한 제4 부가 기능, 전광 패널(526)에 관한 제5 부가 기능이 강화될 수 있다. 부가 기능의 강화는 보행자가 보행 방해 시설물을 보다 잘 인식하여 이를 피해 보행할 수 있게 하는 것을 의미할 수 있다.
실시예에 따르면, 통합 컨트롤 박스(521)는, 제2 보행 신호의 광량 및 점멸 패턴을 조정하여 제1 부가 기능을 강화하고, 음성 안내 신호의 음량 및 안내 음성 내용을 조정하여 제4 부가 기능을 강화하고, 시각 안내 신호의 밝기, 색상, 안내 텍스트 내용을 조정하여 제5 부가 기능을 강화할 수 있고, 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성에 기초하여 우회전 진행 신호의 표시 시간을 추가로 증가시키거나 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 보행자 바닥 신호등(522)이 보다 밝게 표시되거나, 보행자의 시선을 끌기 위해 고속으로 점멸할 수 있다. 또한, 음성 안내 신호의 음량이 높아질 수 있으며, 경고음 등이 삽입될 수 있고, 위험을 알리는 음성 내용이 적용될 수 있다. 또한, 전광 패널(526) 중 제1 전광판의 광량 증가 또는 점멸 신호 등을 통해, 진입해오는 차량에 대해 보행 방해 시설물에 관한 경고가 제공될 수 있다. 한편, 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성이 식별되면, 우회전 차량의 진입 속도를 감소시키거나 제한하는 것이 바람직할 수 있으며, 이를 위해 우회전 진행 신호의 표시 시간을 추가로 조정될 수 있다.
실시예에 따르면, 통합 컨트롤 박스(521)는, 보행자 카메라(523)를 통해 횡단보도 보행 영역을 모니터링하여 보행자의 소지품에 따른 보행 패턴을 수집하고, 머신러닝을 통해 학습되는 인공 신경망 모델을 포함하는 패턴 분석 모델을 이용하여 보행자의 소지품에 따른 보행 위험성을 산출하고, 보행 위험성에 기초하여 제1 부가 기능, 제4 부가 기능 및 제5 부가 기능을 강화하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 보행자는 유모차, 지팡이, 휠체어, 무거운 짐 등을 소지할 수 있으며, 이러한 소지품의 종류는 인공 신경망 모델을 통해 식별될 수 있다. 인공 신경망 모델은 다양한 머신러닝 기법을 통해 학습될 수 있다. 이후, 패턴 분석 모델은 각 소지품이 갖는 보행 위험성을 수치적으로 산출할 수 있다. 보행 위험성 수치는 장기간 수집된 데이터에 기반하여 통계적으로 추정될 수 있다. 예를 들면, 지팡이나 휠체어는 보행에 어려움을 주는 요소에 해당하여 높은 위험성 수치로 이어질 수 있다. 이러한 수치에 따라, 보행자에게 위험성을 안내하는 제1 부가 기능, 제4 부가 기능 및 제5 부가 기능이 전술한 바와 유사한 방식으로 강화될 수 있다.
도 6은 일부 실시예에 따른 보행자 바닥 신호등의 발광 불량이 발생하는 경우를 예시한다.
도 6을 참조하면, 보행자 바닥 신호등(522)의 발광 소자 어레이(610), 발광 소자 어레이(610)의 발광 규격을 나타내는 테이블(620) 및 보행자 바닥 신호등(522)의 고장 상태를 나타내는 이미지(630)가 도시될 수 있다.
발광 소자 어레이(610)는 LED 소자의 어레이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 60개의 LED 소자들이 발광 소자 어레이(610)를 구성할 수 있다. 도시된 바와 같이, 6개의 LED 소자들이 직렬로 연결되어, 양단에 20 V의 전압이 인가될 수 있다. 정상 상태의 경우, 각 LED 소자에 약 3.3 V의 전압이 인가되어, 테이블(620)에서와 같이 정상 전압 3.30 V에 해당하는 청색광을 표시할 수 있다.
한편, 발광 소자 어레이(610)의 6개의 LED 소자들 중 하나의 소자가 단락되는 경우, 20 V의 전압이 5개의 LED 소자들에 인가되어, 각 LED 소자에 약 4 V의 전압이 걸릴 수 있다. 이 경우, 이미지(630)에서와 같이 다른 소자들 대비 높은 밝기를 갖는 영역이 발생할 수 있다. 이러한 불량은 전압/전류 센서의 측정 데이터를 기반으로 감지될 수 있으며, 불량 내역이 관제 서버(531)로 제공되어 기록될 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른 제1 보행 신호 및 제2 보행 신호의 연동 불량이 발생하는 경우를 예시한다.
도 7을 참조하면, 제1 보행 신호 및 제2 보행 신호의 연동 불량이 발생하는 경우를 예시하는 제1 이미지(710) 및 제2 이미지(720)가 도시될 수 있다.
제1 이미지(710)의 경우, 보행자 바닥 신호등(522)의 일부가 나머지 부분과 상이한 색상을 표시하고 있으며, 이는 도 6의 고장 상황으로 분류될 수도 있다. 제2 이미지(720)는 보행자 스탠딩 신호등(512)이 표시하는 신호 색상과 보행자 바닥 신호등(522)의 신호 색상이 불일치하는 경우를 나타낼 수 있다.
제2 이미지(720)와 같은 경우, 통합 컨트롤 박스(521)는 보행자 스탠딩 신호등(512) 및/또는 보행자 바닥 신호등(522)을 소등할 수 있다. 한편, 연동 불량이 발생하는 경우 그에 관한 기록이 관제 서버(531)로 제공될 수 있으며, 이를 통해 이후 보수/관리가 이루어질 수 있다.
도 8은 일부 실시예에 따른 우회전 차량에 우회전 관련 메시지를 표시하기 위한 제2 전광판의 구조를 예시한다.
도 8을 참조하면, 우회전 차량에 우회전 관련 메시지를 표시하기 위한 제2 전광판의 구조를 예시하는 제1 이미지(810) 및 제2 이미지(820)가 도시될 수 있다.
제1 이미지(810)의 경우, 우회전 방향 횡단보도의 표시 신호가 적색광이기 때문에, 우회전 전광판은 녹색광으로 표시될 수 있다. 다만, 강화된 법규를 고려하여 녹색광으로 "보행자 주의"와 같은 문구가 표시될 수 있다.
제2 이미지(820)의 경우, 우회전 전광판은 "보행 연장"의 문구를 표시할 수 있다. 이는 우회전 방향 횡단보도에서 보행 신호 연장에 관한 이벤트가 발생한 경우에 해당할 수 있다. 이는 보행자의 소지품에 따른 보행 패턴, 보행 방해 시설물 등으로 인한 것일 수 있다. 보행 신호가 연장된 경우, 우회전 차선에 있는 차량에 대해서도 이를 알릴 필요가 있기 때문에, "보행 연장"의 문구가 우회전 전광판에 표시될 수 있다.
도 9는 일부 실시예에 따른 횡단보도 보행 영역을 통과하는 차량 및 보행자를 인식하는 방식을 예시한다.
도 9를 참조하면, 횡단보도 보행 영역을 통과하는 차량 및 보행자를 인식하는 방식을 예시하는 이미지들(910, 920, 930)이 도시될 수 있다.
제1 이미지(910)는 횡단보도 영역에서 보행연장 영역을 설정할 수 있고, 녹색광 보행 신호의 종료가 임박하였으나 보행연장 영역 내에 보행자가 식별되는 경우, 통합 컨트롤 박스(521)는 녹색광 보행 신호를 연장할 수 있다. 예를 들면, 신호 종료 3초 전에 보행연장 영역 내에 보행자가 존재하게 되면, 해당 보행자의 안전을 위해 녹색광 보행 신호가 적절한 시간만큼 연장될 수 있다.
제2 이미지(920) 및 제3 이미지(930)는 횡단보도 영역에서 차량 및 보행자를 식별하는 방식을 도시할 수 있다. 객체 분류 모델에 의해 차량 등이 인식되어 박스로 표시될 수 있다. 한편, 보행자가 특정한 소지품을 휴대하는 경우, 패턴 분석 모델에 의해 해당 소지품에 따른 보행 위험성이 산출될 수 있다. 이와 같은 인공지능 신경망 모델들은 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)의 운영이 지속되면서 누적되는 데이터를 기반으로 지속적으로 업데이트될 수 있다.
도 10은 일부 실시예에 따른 횡단보도 종합 제어를 위한 부가 기능들을 통합적으로 제공하는 통합 옵션 보드를 예시한다.
도 10을 참조하면, 횡단보도 종합 제어를 위한 부가 기능들을 통합적으로 제공하는 통합 옵션 보드(1010)가 도시될 수 있다. 통합 옵션 보드(1010)는 교통신호 제어기(1000)에 장착될 수 있다. 교통신호 제어기(1000)는 도 4의 교통신호 제어기(110) 및 도 5의 교통신호 제어기(513)에 대응할 수 있다.
도 4의 교통신호 제어기(110) 및 도 5의 교통신호 제어기(513)의 경우, 다수의 부가 기능들을 제공하기 위해 서로 다른 제조사의 옵션 보드들이 장착되는 것과 달리, 통합 옵션 보드(1010)는 하나의 보드로 다수의 부가 기능들을 제공할 수 있다. 따라서, 통합 옵션 보드(1010)는 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템(500)의 구조를 더욱 간소화시킬 수 있다. 예를 들면, 통합 옵션 보드(1010)는 사거리 등에 설치되는 다수의 신호등들이 갖는 현재 LED 발광 상태를 한번에 표시할 수 있으며, 각 보행 잔여 시간을 함께 표시할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명되었으나 본 발명에 따른 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에 기재되어 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명에 따른 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
500: 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템
511: 차량 신호등
512: 보행자 스탠딩 신호등
513: 교통신호 제어기
521: 종합 컨트롤 박스
522: 보행자 바닥 신호등
523: 보행자 카메라
524: 차량 카메라
525: 스피커
526: 전광 패널
531: 관리 서버
532: 운영 단말
511: 차량 신호등
512: 보행자 스탠딩 신호등
513: 교통신호 제어기
521: 종합 컨트롤 박스
522: 보행자 바닥 신호등
523: 보행자 카메라
524: 차량 카메라
525: 스피커
526: 전광 패널
531: 관리 서버
532: 운영 단말
Claims (8)
- 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템에 있어서,
차량 통행에 관한 교통 신호를 표시하도록 구성되는 차량 신호등;
횡단보도 보행에 관한 제1 보행 신호를 표시하도록 구성되는 보행자 스탠딩 신호등;
상기 교통 신호 및 상기 제1 보행 신호의 표시 상태를 제어하도록 구성되는 교통신호 제어기;
상기 제1 보행 신호와 연동하여 횡단보도 보행 영역 중 적어도 일부에 제2 보행 신호를 표시하는 제1 부가 기능을 수행하도록 구성되는 보행자 바닥 신호등;
상기 횡단보도 보행 영역을 보행하는 보행자를 촬영하는 제2 부가 기능을 수행하도록 구성되는 보행자 카메라;
상기 횡단보도 보행 영역을 통행하는 차량을 촬영하는 제3 부가 기능을 수행하도록 구성되는 차량 카메라;
상기 보행자에게 음성 안내 신호를 제공하는 제4 부가 기능을 수행하도록 구성되는 스피커;
상기 차량에 시각 안내 신호를 제공하는 제5 부가 기능을 수행하도록 구성되는 전광 패널;
제조사별로 상이한 통신 프로토콜을 기반으로 상기 제1 부가 기능, 상기 제2 부가 기능, 상기 제3 부가 기능, 상기 제4 부가 기능 및 상기 제5 부가 기능을 제공하기 위해 상기 교통신호 제어기의 보드 장착 슬롯에 장착되는 옵션 보드들;
상이한 제조사들과의 호환성을 위해 복수의 통신 프로토콜들을 구비하여 상기 옵션 보드들을 통합적으로 제어함으로써 횡단보도 종합 제어를 수행하도록 구성되는 통합 컨트롤 박스;
상기 횡단보도 종합 제어의 제어 상태를 시스템 관리자에게 표시하도록 구성되는 운영 단말; 및
상기 횡단보도 종합 제어의 동작 데이터를 수집하여 데이터베이스로 기록하도록 구성되는 관제 서버; 를 포함하고,
상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 보행자 카메라를 통해 상기 횡단보도 보행 영역을 모니터링하여 보행 방해 시설물을 인식하고,
머신러닝을 통해 학습되는 인공 신경망 모델을 포함하는 객체 분류 모델을 이용하여 상기 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성을 분류하고,
상기 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성에 기초하여 상기 제1 부가 기능, 상기 제4 부가 기능 및 상기 제5 부가 기능을 강화하도록 구성되는, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 제1 보행 신호 및 상기 제2 보행 신호의 연동 불량이 발생하는 경우, 상기 보행자 스탠딩 신호등 및 상기 보행자 바닥 신호등 중 적어도 하나를 소등하고, 상기 연동 불량의 발생 기록을 상기 시스템 관리자에게 제공하도록 구성되는, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 보행자 바닥 신호등의 발광 불량이 발생하는 경우, 상기 보행자 바닥 신호등의 발광 소자 어레이에서 측정되는 전압 데이터 및 전류 데이터에 기초하여 상기 발광 불량의 위치 및 원인을 판정하고, 상기 발광 불량의 위치 및 원인을 상기 시스템 관리자에게 제공하도록 구성되는, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 전광 패널은 신호 대기 차량에 교통 관련 메시지를 표시하기 위한 제1 전광판 및 우회전 차량에 우회전 관련 메시지를 표시하기 위한 제2 전광판을 포함하고,
상기 통합 컨트롤 박스는 우회전 방향 횡단보도의 보행 신호 상태 및 보행자 상태에 기초하여 상기 제2 전광판을 제어함으로써 우회전 진행 신호 또는 우회전 대기 신호를 표시하고, 상기 우회전 관련 메시지의 내용을 변경하도록 구성되는, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 통합 컨트롤 박스는, 기상 정보, 시간대 및 요일별 보행자 예상 통행량, 일시적 통행 특성 변경 이벤트 유무, 도로교통 정책상 보호구역 지정 여부에 기초하여 상기 제2 전광판의 우회전 신호 스케줄을 설정하고,
상기 우회전 신호 스케줄을 기반으로 상기 우회전 방향 횡단보도의 보행 신호 상태 및 보행자 상태를 반영하여 상기 우회전 진행 신호의 표시 시간을 실시간으로 증가시키거나 감소시키도록 구성되는, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템. - 삭제
- 제5항에 있어서,
상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 제2 보행 신호의 광량 및 점멸 패턴을 조정하여 상기 제1 부가 기능을 강화하고, 상기 음성 안내 신호의 음량 및 안내 음성 내용을 조정하여 상기 제4 부가 기능을 강화하고, 상기 시각 안내 신호의 밝기, 색상, 안내 텍스트 내용을 조정하여 상기 제5 부가 기능을 강화하고,
상기 보행 방해 시설물의 유형 및 위험성에 기초하여 상기 우회전 진행 신호의 표시 시간을 추가로 증가시키거나 감소시키도록 구성되는, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 통합 컨트롤 박스는, 상기 보행자 카메라를 통해 상기 횡단보도 보행 영역을 모니터링하여 상기 보행자의 소지품에 따른 보행 패턴을 수집하고,
머신러닝을 통해 학습되는 인공 신경망 모델을 포함하는 패턴 분석 모델을 이용하여 상기 보행자의 소지품에 따른 보행 위험성을 산출하고,
상기 보행 위험성에 기초하여 상기 제1 부가 기능, 상기 제4 부가 기능 및 상기 제5 부가 기능을 강화하도록 구성되는, 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템.
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| KR1020240030718A KR102673353B1 (ko) | 2024-03-04 | 2024-03-04 | 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020240030718A KR102673353B1 (ko) | 2024-03-04 | 2024-03-04 | 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020240030718A KR102673353B1 (ko) | 2024-03-04 | 2024-03-04 | 스마트 횡단보도 종합 제어 시스템 |
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2024
- 2024-03-04 KR KR1020240030718A patent/KR102673353B1/ko active IP Right Grant
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