KR20210157551A - 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템 - Google Patents

보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템 Download PDF

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KR20210157551A
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Abstract

본 발명은 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 도로에 인접한 특정 보행구역 내에 보호대상인 특정 보행자(어린이 등)가 검출된 경우, 보행구역 외부에서 내부로 도로를 따라 진입하는 차량의 속도를 판단한 후 차량의 속도가 기준속도 이상일 때 속도경고모듈을 통해 경고정보를 송출함으로써, 차량 운전자에게 안전 운전에 대한 경각심을 더욱 고취시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템{VARIABLE VEHICLE SPEED WARNING SYSTEM INCLUDING PEDESTRIAN DETERMINATION SYSTEM}
본 발명은 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 도로에 인접한 특정 보행구역(소위 스쿨존) 내에 보호대상인 특정 보행자(유소년, 어린이 등)가 검출된 경우, 보행구역 외부에서 내부로 도로를 따라 진입하는 차량의 속도를 판단한 후 차량의 속도가 기준속도 이상일 때 속도경고모듈을 통해 경고정보를 송출하는 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 어린이 보호구역이란 초등학교뿐만 아니라 유치원을 포함하는 학교 주변의 어린이 특별 보호구역을 의미한다.
주로 초등학교 등의 주 출입문을 중심으로 반경 300m 이내의 도로를 지정해서 각종 안전시설물을 설치하고, 그곳을 지나는 차량은 시속 30km 이하로 운행하여야 하며, 불법 주정차를 해서는 안되는 등의 규제를 할 수 있는 지역으로서, 어린이 특별보호구역, 일명, 스쿨존(School Zone)이다.
그러나 일부 차량의 운전자들은 스쿨존을 통행할 때에 과속을 하는 경우가 대부분이고, 특히 불법 주정차로 인하여 매년 어린이들의 교통사고가 다수 발생한다.
어린이 보호구역의 유형별 공통 필수시설은 어린이 보호 구역 통합표지, 주차/정차 금지표지, 어린이 보호구역 노면표시, 속도제한 노면표시 등이며, 단속 카메라 설치, 과속방지턱, 보행안전시설, 횡단안전시설, 주정차 금지시설 등의 안전시설 등은 법적 강제사항이 아닌 권고사항이다.
특히, 무인 속도 단속장비 설치율이 매우 낮은 것도 사고를 유발하는 하나의 요인으로 작용한다.
한편, 어린이 보호구역의 감시나 교통준수를 위해 종래에 제안된 기술의 예로, 대한민국 공개특허 제10-2006-0116759(2006.11.15. 공개)에 ‘어린이 보호구역 통합 감시방법 및 그 시스템’이 개시되어 있다.
상술한 공개특허문헌에 개시된 기술은, 검지 구역 내의 차량에 대한 영상정보 및 속도정보를 수집하는 차량 검지 및 속도 검지 카메라, 영상데이터를 수신 및 가공하여 송신하는 A/V 서버, 주정차 차량의 영상정보와 속도정보로 차량 유무의 인식 및 인식데이터를 송신하는 주정차/속도 검지기, 차량번호에 대한 영상정보를 수집하는 번호인식 카메라, 영상 검지 데이터를 수신하고, 번호 인식카메라의 작동을 제어하며, 근거리 통신망(LAN) 및 전송시스템의 유무선 통신망을 통해 센터시스템의 운영단말 PC로 데이터를 송수신하는 번호인식제어기, 송신된 차량정보를 문자로 변환하여 VMS(Various Message System, 가변정보표지판) 전광판에 표시하는 VMS 제어기, 자동 볼륨 조절된 안내 방송을 하는 원격 방송상태 감시장치를 포함하여, 어린이 보호구역(School Zone) 내에서 발생할 수 있는 안전사고를 미리 방지하고 어린이들이 안심하고 등교할 수 있도록 한다.
다만, 상술한 종래 시스템 이외에, 스쿨존 등 어린이 보호구역 내에 유소년, 어린이가 있는지 여부를 적극적으로 검출하고, 검출 결과 유소년, 어린이의 존재시 차량 운전자에게 경고정보를 알려주어서, 차량 운전자가 차량 운전에 더욱 조심할 수 있도록 하는 시스템의 개발도 요구되고 있다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 도로에 인접한 특정 보행구역 내에 보호대상인 특정 보행자(유소년, 어린이 등)가 검출된 경우, 보행구역 외부에서 내부로 도로를 따라 진입하는 차량의 속도를 판단한 후 차량의 속도가 기준속도 이상일 때 속도경고모듈을 통해 경고정보를 송출함으로써, 차량 운전자에게 안전 운전에 대한 경각심을 더욱 고취시킬 수 있도록 하는 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 도로에 인접한 특정 보행구역을 촬영하여 2차원 영상좌표로 매핑된 촬영이미지정보(i1)를 생성하는 촬영모듈(101)과, 상기 촬영모듈(101)로부터 인가된 상기 촬영이미지정보(i1)를 이용하여 상기 보행구역 내에 존재하는 보행자들을 검출한 후 검출된 보행자들 각각의 보행자정보들(PI)을 산출하는 보행자정보산출모듈(103)과, 상기 보행자정보산출모듈(103)로부터 인가된 각각의 상기 보행자정보들(PI)을 분석하여 기설정된 보호대상에 해당하는 특정 보행자(SP)의 존재 여부를 판단한 후 상기 특정 보행자(P)의 존재시 상기 특정 보행자(SP)에 대한 보호대상보행자정보(SPI)를 생성하는 보호대상보행자정보생성모듈(105)을 포함하는 보행자 판단 시스템(107); 및 상기 보행자 판단 시스템(107)으로부터 상기 보호대상보행자정보(SPI)를 인가받은 경우, 상기 보행구역 외부에서 내부로 상기 도로를 따라 진입하는 차량(C)의 속도를 계산하여, 기설정된 기준속도 이상일 때 상기 차량의 진행방향 전방에 설치된 속도경고모듈(109)을 통해 경고정보(WI)를 송출하는 가변형 차량 속도 경고 시스템(111);을 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 도로에 인접한 특정 보행구역 내에 보호대상인 특정 보행자(유소년, 어린이 등)가 검출된 경우, 보행구역 외부에서 내부로 도로를 따라 진입하는 차량의 속도를 판단한 후 차량의 속도가 기준속도 이상일 때 속도경고모듈을 통해 경고정보를 송출함으로써, 차량 운전자에게 안전 운전에 대한 경각심을 더욱 고취시킬 수 있게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 보행자 판단 시스템이 특정 보행구역을 촬영하는 예를 나타낸 도면이다.
도 3과 도 4는 보행자의 바닥점 또는 꼭대기점을 2D 중심 투영 변환을 이용하여 지도좌표계에 매핑하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 보행자의 키를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 가변형 차량 속도 경고시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 7은 가변형 차량 속도 경고 시스템의 영상촬영부가 촬영하는 촬영이미지영역이 GPS좌표로 매핑된 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 가변형 차량 속도 경고 시스템의 속도계산부가 차량의 속도를 계산하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 가변형 차량 속도 경고 시스템의 속도경고모듈을 통해 경고정보가 송출되는 예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템을 나타낸 블럭도이다. 도 2는 보행자 판단 시스템이 특정 보행구역을 촬영하는 예를 나타낸 도면이다. 도 3과 도 4는 보행자의 바닥점 또는 꼭대기점을 2D 중심 투영 변환을 이용하여 지도좌표계에 매핑하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 보행자의 키를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 가변형 차량 속도 경고시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다. 도 7은 가변형 차량 속도 경고 시스템의 영상촬영부가 촬영하는 촬영이미지영역이 GPS좌표로 매핑된 예를 나타낸 도면이다. 도 8은 가변형 차량 속도 경고 시스템의 속도계산부가 차량의 속도를 계산하는 예를 나타낸 도면이다. 도 9는 가변형 차량 속도 경고 시스템의 속도경고모듈을 통해 경고정보가 송출되는 예를 나타낸 도면이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템(100)은, 도로에 인접한 특정 보행구역을 촬영하여 2차원 영상좌표로 매핑된 촬영이미지정보(i1)를 생성하는 촬영모듈(101)과, 촬영모듈(101)로부터 인가된 촬영이미지정보(i1)를 이용하여 보행구역 내에 존재하는 보행자들을 검출한 후 검출된 보행자들 각각의 보행자정보들(PI)을 산출하는 보행자정보산출모듈(103)과, 보행자정보산출모듈(103)로부터 인가된 각각의 보행자정보들(PI)을 분석하여 기설정된 보호대상에 해당하는 특정 보행자(SP)의 존재 여부를 판단한 후 특정 보행자(SP)의 존재시 특정 보행자(SP)에 대한 보호대상보행자정보(SPI)를 생성하는 보호대상보행자정보생성모듈(105)을 포함하는 보행자 판단 시스템(107); 및 보행자 판단 시스템(107)으로부터 보호대상보행자정보(SPI)를 인가받은 경우, 보행구역 외부에서 내부로 도로를 따라 진입하는 차량(C)의 속도를 계산하여, 기설정된 기준속도 이상일 때 차량(C)의 진행방향 전방에 설치된 속도경고모듈(109)을 통해 경고정보(WI)를 송출하는 가변형 차량 속도 경고 시스템(111);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 각 구성에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 보행자 판단 시스템(107)은, 촬영모듈(101), 보행자정보산출모듈(103) 그리고 보호대상보행자정보생성모듈(105)을 포함한다.
촬영모듈(101)은, 도로에 인접한 특정 보행구역을 촬영하여 2차원 영상좌표로 매핑된 촬영이미지정보(i1)를 생성한다.
이러한 촬영모듈(101)은, 촬영이미지정보(i1)를 생성하는 CMOS 카메라를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로 촬영모듈(101)은 CMOS 카메라로 제공된다.
즉, 본 발명의 실시예에서 촬영모듈(101)은 CMOS 카메라만으로 제공되어서, 다른 부가적인 센서 없이도, 촬영모듈(101)에서 생성되는 촬영이미지정보(i1)를 통해 후술할 보행자정보산출모듈(103)이 보행자정도들(PI)을 산출할 수 있도록 한다.
이어서, 보행자정보산출모듈(103)은, 촬영모듈(101)로부터 인가된 촬영이미지정보(i1)를 이용하여 보행구역 내에 존재하는 보행자들을 검출한 후 검출된 보행자들 각각의 보행자정보들(PI)을 산출한다.
일예로, 보행자정보산출모듈(103)은, CNN(Convolutional Neural Network) 알고리즘을 이용하여, 촬영이미지정보(i1)로부터 보행자들을 검출한다.
한편, 보행자정보산출모듈(103)이 산출하는 보행자정보들(PI)은, 일예로, 보행자 각각의 '키'에 대한 정보들이다.
보행자정보산출모듈(103)이 촬영이미지정보(i1)로부터 보행자의 '키'를 산출하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
<촬영모듈의 2차원 영상좌표로부터 보행자(P)의 '키'를 산출하는 방법>
보행자정보산출모듈(103)은, 촬영이미지정보(i1)에서 검출된 보행자(P)의 바닥점과 꼭대기점의 영상좌표를, 2D 중심 투영 변환을 이용하여 보행자(P)가 위치하는 지점의 지도좌표(World Coordinate System)를 추출한 후 비례식을 이용하여 보행자(P)의 신장(키)을 계산한다.
1. 2차원 영상좌표(xy좌표)로 추출된 보행자(P)의 바닥점을, 2D 중심 투영 변환을 이용하여 지도좌표로 추출하는 방법
2D 중심 투영 변환을 이용하여 카메라좌표계(x'y'z'좌표계)에서 지도좌표계(XYZ좌표계)의 보행자(P) 바닥점 좌표(XPbp, YPbp, 0)를 구하는 과정을 설명한다.
도 3에서 XYZ좌표계는 지도좌표계(World Coordinate System)이고, X'Y'Z'좌표계는 XYZ좌표계를 촬영모듈(101)의 투영중심을 원점으로 하도록 평행이동한 좌표계이며, x'y'z'좌표계(카메라좌표계)는 촬영모듈(101)의 주사방향에 대해 X'Y'Z'좌표에 대한 3축 회전(회전각은 각각 ω, φ, K, 촬영모듈(101)의 설치시 설정 가능)된 좌표계이다.
여기서, xy좌표계는 2차원 영상평면 좌표계(image sensor)이며, 3차원 회전변환 관계에 의해 아래의 [수학식 1]이 성립한다.
Figure pat00001
여기서, 회전행렬(M)의 요소는 다음과 같으며, ω, φ, K는 각각 X축, Y축, Z축에 대해 반시계방향을 양의 값으로 하는 회전각이고,
Figure pat00002
는 x'y'z'좌표계에서 P점의 3차원좌표이며,
Figure pat00003
는 X'Y'Z'좌표계에서의 P점의 3차원 좌표이다.
<회전행렬(M)의 요소>
Figure pat00004
X'Y'Z'좌표계와 지도좌표계인 XYZ좌표계의 관계를 정의하기 위해 상세화하면 도 4와 같다.
도 4에서 X'Y'Z'좌표계와 XYZ좌표계 사이의 관계는 삼각형의 비례식에 의해 [수학식 2]의 관계가 성립한다.
Figure pat00005
[수학식 2]를 변형하면 다음 [수학식 3]과 같다.
Figure pat00006
마찬가지로, 다음의 [수학식 4] 및 [수학식 5]가 성립한다.
Figure pat00007
Figure pat00008
[수학식 3] 내지 [수학식 5]를 [수학식 1]에 대입하고 정리하면, 다음 [수학식 6]이 성립한다.
Figure pat00009
[수학식 6]에서,
Figure pat00010
(f는 촬영모듈(101)의 초점 거리)이므로, [수학식 6]은 다음 [수학식 7]로 정리된다.
Figure pat00011
여기서, k는
Figure pat00012
(축척계수)이며, 이는 영상의 scale과 동일하다.
한편, 매핑된 영상점의 카메라좌표로부터 대응 지상점의 지도좌표를 구하기 위해 [수학식 7]을 변형하면 다음 [수학식 8]과 같다.
Figure pat00013
여기서, 회전행렬
Figure pat00014
는 회전행렬 M의 역행렬의 행렬성분이고, k는 축척계수이다.
정리하면, 노면 위의 보행자(P)의 바닥점 위치를
Figure pat00015
, 대응되는 영상점의 영상좌표를
Figure pat00016
, 촬영모듈(101, 카메라)의 투영중심을
Figure pat00017
이라 할 때(투영중심
Figure pat00018
은 기설정된 값), 두 점의 변환관계는 [수학식 7] 또는 [수학식 8]로 정의할 수 있다.
따라서, 지도좌표계와 카메라좌표계의 투영중심점을 알고 있을 경우, 영상(촬영이미지정보(i1))에 맺힌 보행자(P)의 바닥점에 투영된(대응되는) 지도좌표계 상의 위치(XPbp, YPbp, 0)는 상술한 [수학식 7] 또는 [수학식 8]을 통해 산출할 수 있다.
정리하면, 다음의 [수학식 9]와 같다.
Figure pat00019
2. 2차원 영상좌표(xy좌표)로 추출된 보행자(P)의 꼭대기점을, 2D 중심 투영 변환을 이용하여 지도좌표로 추출하는 방법
앞에서 설명한 바와 동일한 과정으로, 영상(촬영이미지정보(i1))에 맺힌 보행자(P)의 꼭대기점에 투영된(대응되는) 지도좌표계 상의 위치(XPtp,YPtp,0) 역시 상술한 [수학식 7] 또는 [수학식 8]을 통해 산출할 수 있다.
정리하면, 다음의 [수학식 10]와 같다.
Figure pat00020
3. 보행자(P)의 키(H) 산출
앞에서 산출한 값들을 이용하여 보행자(P)의 키(H)를 산출한다.
도 5를 참고하면, 보행자(P)의 키(H)는 다음의 [수학식 11]로 산출된다.
Figure pat00021
여기서, d1은 (XL,YL,0)에서 (XPbp,YPbp,0)까지의 거리, d2는 (XL,YL,0)에서 (XPtp,YPtp,0)까지의 거리이다(도 5 참조).
이어서, 보호대상보행자정보생성모듈(105)은, 보행자정보산출모듈(103)로부터 인가된 각각의 보행자정보들(PI)을 분석하여, 기설정된 보호대상에 해당하는 특정 보행자(SP)의 존재 여부를 판단한다.
여기서, 보호대상보행자정보생성모듈(105)은, 일예로, 보행자정보들(PI) 중 ‘키’에 대한 정보들을 분석한 결과, 기설정된 기준값(일예로, 150cm) 이하의 보행자가 검출된 경우, 이 보행자를 특정 보행자(SP)로 판단할 수 있으며, 특정 보행자(SP)는 유소년 또는 어린이로 판단될 수 있다.
한편, 보호대상보행자정보생성모듈(105)은, 특정 보행자(SP)의 존재시 특정 보행자(SP)에 대한 보호대상보행자정보(SPI)를 생성한다.
보호대상보행자정보(SPI)는 후술할 가변형 차량 속도 경고 시스템(111)으로 인가되는 정보로서, 특정 보행구역(스쿨존 등)에 어린이, 유소년(특정 보행자)이 있음을 나타내는 정보이다.
이어서, 가변형 차량 속도 경고 시스템(111)은, 보행자 판단 시스템(107)으로부터 상술한 보호대상보행자정보(SPI)를 인가받은 경우, 특정 보행구역 외부에서 내부로 도로를 따라 진입하는 차량(C)의 속도를 계산하여, 기설정된 기준속도 이상일 때 차량(C)의 진행방향 전방에 설치된 속도경고모듈(109)을 통해 경고정보(WI)를 송출한다.
이러한 가변형 차량 속도 경고 시스템(111)의 일예를 좀 더 구체적으로 설명하면, 가변형 차량 속도 경고 시스템(111)은, 각각의 구획된 영역이 GPS좌표로 매핑된 촬영이미지영역(S) 내에 진입한 차량(C)을 촬영하여 기준시각(t_0)에서의 촬영이미지(i_0)와 경과시각(t_1)에서의 촬영이미지(i_1)를 각각 생성하는 영상촬영부(601); 촬영이미지(i_0)에서 차량(C)의 가상기준선(L_0)과 촬영이미지(i_1)에서 차량(C)의 가상기준선(L_1) 및 GPS좌표로 매핑된 구획된 영역을 이용하여 차량(C)의 속도를 계산하는 속도계산부(603); 계산된 차량(C)의 속도가 기설정된 기준속도 이상인 경우, 영상촬영부(601)가 촬영한 차량(C)의 번호판으로부터 차량(C)의 식별번호(N)를 추출하는 차량판별부(605); 및 차량(C)의 속도에 대한 속도정보(v_1)와 식별번호(N)에 대한 식별번호정보(p_1)를 포함하는 경고정보(WI)를 속도경고모듈(109)을 통해 송출하는 통신부(607);를 포함한다.
가변형 차량 속도 경고 시스템(111)은 일예로, 도로에 설치된 겐트리에 고정될 수 있고, 도로 측면에 설치된 봉 형태의 구조물에 고정될 수도 있다.
영상촬영부(601)는 일예로, CCTV로 제공될 수 있다.
영상촬영부(601)는, 각각의 구획된 영역이 GPS좌표로 매핑된 촬영이미지영역(S) 내에 진입한 차량(C)을 촬영한다.
영상촬영부(601)는, 촬영되는 차량(C)에 대해, 기준시각(t_0)에서의 촬영이미지(i_0)와 경과시각(t_1)에서의 촬영이미지(i_1)를 각각 생성한다.
일예로, 영상촬영부(601)는, 기준시각(t_0)과 경과시각(t_1) 사이의 시간간격을 1~5밀리초(millisecond, ms)로 설정하여 차량(C)에 대한 촬영이미지를 생성할 수 있다.
물론, 영상촬영부(601)는, 촬영이미지영역(S) 내에 진입한 차량(C) 전체가 촬영이미지영역(S) 내에서 촬영되는 동안 기준시각(t_0)과 경과시각(t_1)을 설정하여 차량(C)을 촬영할 수 있다.
이어서, 속도계산부(603)는, 촬영이미지(i_0)에서 설정된 차량(C)의 가상기준선(L_0)과, 촬영이미지(i_1)에서 설정된 차량(C)의 가상기준선(L_1) 및 GPS좌표로 매핑된 구획영역을 이용하여 차량(C)의 속도를 계산한다.
상술한 가상기준선들(L_0, L_1)은 차량(C)의 동일한 위치에 설정되는 가상의 기준선들이다.
일예로, 속도계산부(603)는, 촬영이미지(i_0)가 생성된 기준시각(t_0), 촬영이미지(i_1)가 생성된 경과시각(t_1), GPS좌표로 매핑된 촬영이미지영역(S) 내의 가상기준선들(L_0, L_1) 사이의 거리(D)를 이용하여 차량(C)의 속도를 다음의 식으로 계산한다(일예로, 거리의 단위 : Km, 속도의 단위 : Km/h).
Figure pat00022
이어서, 차량판별부(605)는, 계산된 차량(C)의 속도가 기설정된 기준속도 이상인 경우, 영상촬영부(601)가 촬영한 차량(C)의 번호판으로부터 차량(C)의 식별번호(N)를 추출한다.
좀 더 구체적으로, 차량판별부(605)는, 영상촬영부(601)가 촬영한 차량(C)의 후방 또는 전방 이미지로부터 차량(C)의 번호판에 대한 이미지를 추출하고, 추출된 번호판 이미지에서 문자와 숫자를 텍스트 형식으로 추출함으로써, 차량(C)의 식별번호(N)를 추출한다.
이어서, 통신부(607)는, 차량(C)의 속도에 대한 속도정보(v_1)와 식별번호(N)에 대한 식별번호정보(p_1)를 포함하는 경고정보(WI)를 속도경고모듈(109)을 통해 송출한다.
통신부(607)는 일예로, LoRa 등의 IoT 통신기술을 활용한 무선데이터통신방식으로 관련정보를 송출할 수 있다.
한편, 속도경고모듈(109)는, 차량(C)의 속도정보(v_1)와 식별번호정보(p_1)를 포함하는 경고정보(WI)를 텍스트 또는 이미지로 표시하는 디스플레이부(609)를 더 포함할 수 있다.
이를 통해 스쿨존 등 특정 보행구역 외부에서 내부로 도로를 따라 진입하는 차량(C)이 기준속도 이상으로 주행하는 경우, 그 차량(C)의 운전자에게 전방에 유소년 등이 있음을 알림으로써, 특정 보행구역 내에서의 교통사고 발생 가능성을 획기적으로 낮출 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템
101 : 촬영모듈
103 : 보행자정보산출모듈
105 : 보호대상보행자정보생성모듈
107 : 보행자 판단 시스템
109 : 속도경고모듈
111 : 가변형 차량 속도 경고 시스템
601 : 영상촬영부
603 : 속도계산부
605 : 차량판별부
607 : 통신부
609 : 디스플레이부
i1 : 촬영이미지정보
PI : 보행자정보들
SP : 특정 보행자
SPI : 보호대상보행자정보
WI : 경고정보
C : 차량

Claims (6)

  1. 도로에 인접한 특정 보행구역을 촬영하여 2차원 영상좌표로 매핑된 촬영이미지정보(i1)를 생성하는 촬영모듈(101)과, 상기 촬영모듈(101)로부터 인가된 상기 촬영이미지정보(i1)를 이용하여 상기 보행구역 내에 존재하는 보행자들을 검출한 후 검출된 보행자들 각각의 보행자정보들(PI)을 산출하는 보행자정보산출모듈(103)과, 상기 보행자정보산출모듈(103)로부터 인가된 각각의 상기 보행자정보들(PI)을 분석하여 기설정된 보호대상에 해당하는 특정 보행자(SP)의 존재 여부를 판단한 후 상기 특정 보행자(P)의 존재시 상기 특정 보행자(SP)에 대한 보호대상보행자정보(SPI)를 생성하는 보호대상보행자정보생성모듈(105)을 포함하는 보행자 판단 시스템(107); 및
    상기 보행자 판단 시스템(107)으로부터 상기 보호대상보행자정보(SPI)를 인가받은 경우, 상기 보행구역 외부에서 내부로 상기 도로를 따라 진입하는 차량(C)의 속도를 계산하여, 기설정된 기준속도 이상일 때 상기 차량의 진행방향 전방에 설치된 속도경고모듈(109)을 통해 경고정보(WI)를 송출하는 가변형 차량 속도 경고 시스템(111);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보행자정보들(PI)은 각 보행자들의 키에 대한 정보들을 포함하며,
    상기 보행자정보산출모듈(103)은, 하기 수학식들에 의해 각 보행자들의 키를 산출하는 것을 특징으로 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템.

    1. 상기 촬영이미지정보(i1)로부터 보행자의 바닥점에 대한 지도좌표계(World Coordinate System) 위치를 2D 중심 투영 변환으로 추출하는 식
    Figure pat00023

    여기서, (XL,YL,ZL)은 지도좌표계에서 촬영모듈(101)의 투영중심 위치, (XPbp,YPbp,0)은 지도좌표계에서 보행자의 바닥점 투영 위치, (x'bp,y'bp)은 카메라좌표계에서 보행자의 바닥점 위치, f는 촬영모듈(101)의 초점거리, k는 축척계수(영상의 scale),
    Figure pat00024
    은 회전행렬 M
    Figure pat00025
    의 역행렬, 회전행렬 M의 행렬성분은 다음으로 정의됨(ω,φ,K는 카메라좌표계를 각각 지도좌표계인 X축, Y축, Z축에 대해 반시계방향을 양의 값으로 하는 회전각).
    Figure pat00026


    2. 상기 촬영이미지정보(i1)로부터 보행자의 꼭대기점에 대한 지도좌표계(World Coordinate System) 위치를 2D 중심 투영 변환으로 추출하는 식
    Figure pat00027

    여기서, (XPtp,YPtp,0)은 지도좌표계에서 노면 위 보행자의 꼭대기점 투영 위치, (x'tp,y'tp)은 카메라좌표계에서 보행자의 꼭대기점 위치

    3. 보행자의 키(H)를 산출하는 식
    Figure pat00028

    여기서, d1은 (XL,YL,0)에서 (XPbp,YPbp,0)까지의 거리, d2는 (XL,YL,0)에서 (XPtp,YPtp,0)까지의 거
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영모듈(101)은,
    상기 촬영이미지정보(i1)를 생성하는 CMOS 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보행자정보산출모듈(103)은,
    CNN(Convolutional Neural Network) 알고리즘을 이용하여 상기 촬영이미지정보(i1)로부터 상기 보행자들을 검출하는 것을 특징으로 하는 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변형 차량 속도 경고 시스템(111)은,
    각각의 구획된 영역이 GPS좌표로 매핑된 촬영이미지영역(S) 내에 진입한 상기 차량(C)을 촬영하여 기준시각(t_0)에서의 촬영이미지(i_0)와 경과시각(t_1)에서의 촬영이미지(i_1)를 각각 생성하는 영상촬영부(601);
    상기 촬영이미지(i_0)에서 상기 차량(C)의 가상기준선(L_0)과 상기 촬영이미지(i_1)에서 상기 차량(C)의 가상기준선(L_1) 및 상기 GPS좌표로 매핑된 상기 구획된 영역을 이용하여 상기 차량(C)의 속도를 계산하는 속도계산부(603);
    계산된 상기 차량(C)의 속도가 기설정된 기준속도 이상인 경우, 상기 영상촬영부(601)가 촬영한 상기 차량(C)의 번호판으로부터 상기 차량(C)의 식별번호(N)를 추출하는 차량판별부(605); 및
    상기 차량(C)의 속도에 대한 속도정보(v_1)와 상기 식별번호(N)에 대한 식별번호정보(p_1)를 포함하는 상기 경고정보(WI)를 상기 속도경고모듈(109)을 통해 송출하는 통신부(607);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 속도경고모듈(109)은,
    상기 속도정보(v_1)와 상기 식별번호정보(p_1)를 포함하는 상기 경고정보(WI)를 텍스트 또는 이미지로 표시하는 디스플레이부(609)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 판단 시스템을 포함하는 가변형 차량 속도 경고 시스템.
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