KR102763259B1 - 차량의 역주행 사고 예방 경보 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 역주행 사고 예방 경보 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 역주행 차량을 탐지하는 탐지모듈, 상기 탐지모듈에 의해 역주행 차량이 탐지되는 경우 경보하는 경보모듈, 상기 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량에게 도로에 잘못 진입한 사실을 인지시켜 회차를 유도하고, 정주행 차량에게도 역주행 차량이 존재함을 주지시켜 방어운전을 유도하는 복수의 보조경보모듈, 및 상기 탐지모듈, 경보모듈, 및 복수의 보조경보모듈과 각각 통신하고 이들을 제어하는 제어모듈을 포함하는 시스템과 이를 이용하는 방법을 제안하며, 차량의 역주행 사고를 예방 또는 방지할 수 있고 역주행 차량에 대한 탐지 효율은 물론 정확성을 높일 수 있으며 역주행 차량의 이동 경로를 추적할 수 있다.
Description
본 발명은 차량의 역주행 사고 예방 경보 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 고속도로를 포함하는 도로에서는 차량의 주행 방향이 정해진 상태에서 소정 범위의 속도로 차량을 운행하도록 법적으로 규정되어 있다. 하지만 운전자가 음주 상태이거나, 운전자의 졸음이나 부주의 상황 내지 진입 경로의 착오 및 운전자 또는 동승자의 비상상황 등의 경우 도로 상에 정해진 방향의 역으로 주행하는 경우가 빈번히 발생되고 있다.
이와 같은 차량의 역주행은 차량이 고속으로 주행하는 경우 매우 위험한 상황을 초래하게 되며, 차량의 역주행은 정주행 중인 타 차량과의 충돌 및 이어지는 후방 차량과의 추돌의 원인이 될 수 있다.
이러한 차량의 역주행을 방지하기 위하여 역주행 탐지 및 경보장치를 도로 상에 설치하여 사용하고 있다.
하지만, 종래에 설치되어 사용되고 있는 역주행 탐지 및 경보장치를 살펴보면, 도로의 역방향 진입로 주변에 1기만 설치되는 경우가 많고, 이러한 경우 경보를 무시하거나 또는 인지하지 못하고 그냥 지나치는 현상이 발생되고 있다.
또한, 종래의 역주행 탐지 및 경보장치는 설치비용이 고가이며, 설치시 교통 통제와 같은 사전 작업이 필요하고 설치 시간도 오래 걸리는 문제점이 있다.
더불어, 종래에는 도로의 정주행 방향에 경보장치가 없어 역주행 차량이 발생하였을 때 정방향으로 진입한 차량에서 역주행 차량의 유무를 확인하는데 어려움이 있고 역주행 차량이 어디에 위치하는지 운전자가 전혀 파악할 수 없기 때문에 사고 위험이 높은 문제점이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 역주행 사고를 예방 또는 방지할 수 있는 차량의 역주행 사고 예방 경보 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 역주행 차량의 유무를 주변 환경의 영향 없이 용이하게 판별하고 이를 적절하게 경보하여 잘못된 경로 진입 사실을 인지시켜 회차를 유도하며, 정방향으로 진입하는 운전자에게 역주행 사실을 주지시켜 사고의 발생을 방지할 수 있도록 하는 차량의 역주행 사고 예방 경보 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모듈화 설계를 통해 현장에서 간단하게 조립 설치하여 사용할 수 있고, 필요에 따라 용이하게 이전 설치할 수 있는 차량의 역주행 사고 예방 경보 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템은 역주행 차량을 탐지하는 탐지모듈, 상기 탐지모듈에 의해 역주행 차량이 탐지되는 경우 경보하는 경보모듈, 상기 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량에게 도로에 잘못 진입한 사실을 인지시켜 회차를 유도하고, 정주행 차량에게도 역주행 차량이 존재함을 주지시켜 방어운전을 유도하는 복수의 보조경보모듈, 및 상기 탐지모듈, 경보모듈, 및 복수의 보조경보모듈과 각각 통신하고 이들을 제어하는 제어모듈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탐지모듈은 레이더 센서를 포함하되, 탐지모듈 자체를 기준으로 앞쪽과 뒷쪽 방향을 동시에 탐지하도록 제1 레이더 센서와 제2 레이더 센서 2대를 서로 반대 방향으로 배치하여 연동시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탐지모듈은 기둥 형태로 수직 배치되는 수직지지대, 상기 수직지지대에 삽입 배치하되 회전 가능하게 설치되고 서로 반대 방향을 향하여 수평 배치되는 제1 방향조절대 및 제2 방향조절대, 상기 제1 방향조절대의 끝단에 설치되는 제1 레이더 센서, 및 상기 제2 방향조절대의 끝단에 설치되는 제2 레이더 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어모듈은 상기 탐지모듈에 의해 측정되는 차량의 속도가 양(+)의 방향 또는 음(-)의 방향인지를 판단하고, 이와 동시에 상기 탐지모듈에 의해 측정된 거리가 속도의 방향에 맞게 변화되어 측정되는지 판단하여 차량의 정주행 또는 역주행을 구분하는 역주행 판단부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어모듈은 상기 제1 레이더 센서로부터 차량이 감지되어 측정된 속도와 가속도 및 위치 데이터에 기준하여 제1 레이더 센서에서 감지가 끝난 이후 반대 방향에 위치된 제2 레이더 센서에서 차량 감지가 재개되기까지 예상 시간 범위를 산출하고, 상기 산출된 예상 시간 범위 내에서 차량이 제2 레이더 센서에 의해 감지될 경우 동일 차량으로 인식하여 해당 차량의 경로를 추적하는 역주행 추적부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어모듈은 상기 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량의 회차 여부를 판단하는 회차 판단부를 포함하며, 상기 회차 판단부는 상기 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량의 속도의 크기가 '0'에 가깝게 근접한 후, 해당 역주행 차량의 속도의 방향이 반대로 바뀌는 경우 회차로 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 보조경보모듈은 상기 보조경보모듈마다 상기 탐지모듈의 사각지대를 커버하여 탐지능력을 높이면서 역주행 차량의 경로 추적효율을 높이도록 보조탐지기를 탑재하며, 상기 보조탐지기는 레이더센서, 라이다센서, 초음파센서, 적외선센서, 카메라 중에서 하나 이상이 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탐지모듈과 경보모듈, 보조경보모듈, 및 제어모듈의 각각에 연결 조립되는 커넥터모듈을 더 포함하되, 상기 커넥터모듈은 전원 공급과 상호간 통신을 가능하게 하는 전원부와 통신부를 포함하며, 상기 탐지모듈과 경보모듈, 보조경보모듈, 및 제어모듈 각각은 개별 고유ID가 부여되고, 상기 제어모듈에서 제어 명령을 전송하고, 상기 탐지모듈과 경보모듈, 및 보조경보모듈 각각은 제어모듈에서의 제어 명령에 따라 응답 신호를 출력하거나 제어모듈로 데이터를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탐지모듈은 속도와 방향 및 위치 정보의 측정이 가능하고, 빔포밍(Beamforming)에 의한 측정 방향의 시야각(Field of View, FoV) 특성이 우수하여 끊김없이 차량을 탐지 및 탐지효율을 높이도록 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) 방식의 레이더 센서가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어모듈은 시스템을 통해 수집 및 축적된 역주행 발생 데이터를 기반으로 라벨링을 수행하여 라벨데이터를 만들고, 상기 라벨데이터를 기반으로 현장에서 측정되는 역주행 탐지데이터를 추론하는 머신러닝부를 더 포함하며, 상기 역주행 판단부는 상기 머신러닝부에서의 추론 결과를 접목하여 차량의 역주행 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보방법은 탐지모듈이 역주행 차량을 탐지하여 제어모듈로 탐지 데이터를 전송하고 제어모듈이 역주행 차량 여부를 판단하는 단계, 상기 역주행 차량으로 탐지되는 경우 제어모듈이 경보모듈 및 복수의 보조경보모듈에 제어명령을 전송하여 경보를 출력함으로써 역주행 차량에게 경보하는 단계, 상기 제어모듈이 탐지모듈로부터 역주행 차량의 탐지 데이터를 수신하여 역주행 차량의 이동 경로를 추적하는 단계, 및 상기 제어모듈이 역주행 차량에 대해 회차 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 탐지모듈은 제1 레이더 센서와 제2 레이더 센서 2대를 서로 반대 방향으로 배치하여 연동시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 역주행 차량 여부를 판단하는 단계는 상기 제어모듈이 탐지모듈에 의해 측정되는 차량의 속도가 양(+)의 방향 또는 음(-)의 방향인지를 판단하고 이와 동시에 탐지모듈에 의해 측정된 거리가 속도의 방향에 맞게 변화되어 측정되는지 판단하여 차량의 정주행 또는 역주행을 구분하며, 상기 역주행 차량의 이동 경로를 추적하는 단계는 상기 제어모듈이 제1 레이더 센서로부터 차량이 감지되어 측정된 속도와 가속도 및 위치 데이터에 기준하여 제1 레이더 센서에서 감지가 끝난 이후 반대 방향에 위치된 제2 레이더 센서에서 차량 감지가 재개되기까지 예상 시간 범위를 산출한 후 제어모듈이 산출된 예상 시간 범위 내에서 해당 차량이 제2 레이더 센서에 의해 감지될 경우 동일 차량으로 인식하여 해당 차량의 이동 경로를 추적하며, 상기 역주행 차량에 대해 회차 여부를 판단하는 단계는 상기 제어모듈이 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량의 속도의 크기를 확인하되 탐지된 역주행 차량의 속도의 크기가 '0'에 가깝게 근접한 후 해당 역주행 차량의 속도의 방향이 반대로 바뀌는 경우 회차로 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 역주행 차량 여부를 판단하는 단계는 상기 복수의 보조경보모듈마다 보조탐지기를 탑재시켜 상기 탐지모듈의 사각지대를 커버함으로써 역주행 차량에 대한 탐지 능력을 향상시키고, 상기 역주행 차량의 이동 경로를 추적하는 단계는 상기 제어모듈이 탐지모듈의 측정 데이터에 보조탐지기에서의 측정 데이터를 연계하여 역주행 차량의 이동 경로를 추적할 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.
일 실시예에 따르면, 역주행 차량의 탐지 및 경보 발생을 통해 차량의 역주행 사고를 예방 또는 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 역주행 차량의 탐지와 더불어 이동 경로를 추적할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모듈화 설계를 통해 현장에서 간단하게 조립 설치하여 사용할 수 있고, 현장 여건이나 환경에 따라 용이하게 이전 설치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 역주행 차량의 유무를 주변 환경의 영향 없이 용이하게 판별하고 이를 적절하게 경보하여 잘못된 경로 진입 사실을 인지시켜 회차를 유도하며, 정방향으로 진입하는 운전자에게 역주행 사실을 주지시켜 사고의 발생을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 2대의 레이더 센서를 서로 반대방향에 배치시킨 상태에 연동시켜 탐지함으로써 역주행 차량에 대한 탐지효율은 물론 탐지 정확성을 높일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조탐지기를 보조경보기에 탑재하여 사용함으로써 탐지 사각지대를 커버하는 등 탐지 능력을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 역주행 차량을 탐지하는데 머신러닝을 접목함으로써 역주행 차량의 오탐지율을 낮출 수 있고, 역주행 탐지의 정확도를 더욱 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 탐지모듈의 설치구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 각각의 모듈이 갖는 구성요소를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 구성요소인 모듈간 통신에 의한 신호처리 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 탐지모듈의 설치구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 각각의 모듈이 갖는 구성요소를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 구성요소인 모듈간 통신에 의한 신호처리 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 일실시예의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템을 나타내는 개념도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템은 역주행 차량(2)을 탐지하는 탐지모듈(10), 탐지모듈(10)에 의해 역주행 차량(2)이 탐지되는 경우 경보하는 경보모듈(20), 탐지모듈(10)에 의해 탐지된 역주행 차량(2)에게 도로에 잘못 진입한 사실을 인지시켜 회차를 유도하고 정주행 차량(1)에게도 역주행 차량(2)이 존재함을 주지시켜 방어운전을 유도하는 복수의 보조경보모듈(30), 및 탐지모듈(10), 경보모듈(20), 및 복수의 보조경보모듈(30)과 각각 통신하고 이들을 제어하는 제어모듈(40)을 포함할 수 있다.
정주행 차량(1)은 규정된 교통법규에 따라 도로에서의 정상적인 운행을 수행하는 차량일 수 있다.
역주행 차량(2)은 도로에서의 비정상적인 운행을 수행하는 차량일 수 있으며, 정주행의 반대 방향으로 역주행하여 도로에 진입하거나 또는 도로에 역주행하여 진입하려는 차량을 포함하는 의미일 수 있다.
탐지모듈(10)은 주야간이나 계절 및 날씨에 관계없이 도로에 역주행으로 진입한 차량 또는 도로에 역주행하여 진입하려는 차량을 탐지할 수 있다.
탐지모듈(10)은 도로를 따라 하나 이상이 간격 배치될 수 있다. 탐지모듈(10)은 도로의 중앙분리대나 방음벽을 비롯하여 기존에 도로에 설치되어있는 각종 도로시설물에 설치될 수 있다. 탐지모듈(10)은 차량에 대한 속도와 방향 및 위치 데이터를 측정할 수 있는 레이더 센서가 사용될 수 있다. 탐지모듈(10)은 차량의 탐지가 용이하도록 경사 배치될 수 있고, 설치 방향을 조절하도록 형성될 수 있다.
경보모듈(20)은 도로를 따라 하나 이상이 간격 배치될 수 있다. 경보모듈(20)은 청각적 및 시각적 수단 중에서 적어도 하나 이상이 사용될 수 있다. 경보모듈(20)은 역주행 차량(2)의 차량운전자에게 경보하거나 현재 도로 내 비상교통상황을 알리는 용도일 수 있다. 경보모듈(20)은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
복수의 보조경보모듈(30)은 도로의 길이 방향을 따라 적어도 2개 이상을 간격 배치할 수 있고, 역주행 차량(2)이 경보모듈(20)의 경보를 인식하지 못하고 그냥 지나치더라도 도로에 잘못 진입된 사실을 빠르게 인지시킬 수 있다. 보조경보모듈(20) 또한 청각적 또는 시각적 수단 등을 이용하여 다양한 형태로 구현될 수 있다.
복수의 보조경보모듈(30)은 각각마다 역주행 차량(2)을 보조적으로 탐지하는 보조탐지기(50)가 탑재될 수 있다.
제어모듈(40)은 교통관제서버(100)와 통신하여 탐지된 역주행 사건 이력 및 시스템의 전반적인 운영 상황을 전송할 수 있고, 교통관제서버(100)에서 도로 내 교통상황을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
제어모듈(40)은 탐지모듈(10), 경보모듈(20), 복수의 보조경보모듈(30) 각각을 개별 제어하거나 또는 통합 제어할 수 있다.
탐지모듈(10), 경보모듈(20), 복수의 보조경보모듈(30), 및 제어모듈(40)의 각각은 태양광모듈(70)을 연결 설치하여 태양광 에너지를 전원으로 사용할 수 있다.
탐지모듈(10), 경보모듈(20), 복수의 보조경보모듈(30), 및 제어모듈(40)을 포함하는 본 발명의 시스템은 도로의 진입부 또는 도로 상에 설치될 수 있다.
따라서, 본 발명의 시스템은 탐지모듈(10), 경보모듈(20), 복수의 보조경보모듈(30), 및 제어모듈(40)을 포함하는 구성을 통해 도로에 잘못 진입하려거나 진입된 역주행 차량(2)을 탐지하여 청각적 또는 시각적 경보를 수행함으로써 차량의 역주행 사고를 예방 또는 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 탐지모듈의 설치구조를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템이 갖는 탐지모듈(10)은 레이더 센서를 포함하되, 탐지모듈(10) 자체를 기준으로 앞쪽과 뒷쪽 방향을 동시에 탐지하도록 제1 레이더 센서(11)와 제2 레이더 센서(12) 2대를 서로 반대 방향으로 배치하여 연동시킬 수 있다.
상세하게, 본 발명의 탐지모듈(10)은 기둥 형태로 수직 배치되는 수직지지대(13), 수직지지대(13)에 삽입 배치하되 회전 가능하게 설치되고 서로 반대 방향을 향하여 수평 배치되는 제1 방향조절대(14) 및 제2 방향조절대(15), 제1 방향조절대(14)의 끝단에 설치되는 제1 레이더 센서(11), 및 제2 방향조절대(15)의 끝단에 설치되는 제2 레이더 센서(12)를 포함할 수 있다.
수직지지대(13)는 도 2에서 보여주는 바와 같이, 제어모듈(40)에 결합되는 형태일 수 있다. 하지만, 이에 특별히 한정되지 않는다 할 것이며, 수직지지대(13)는 제어모듈(40)이 아닌 경보모듈(20) 또는 복수의 보조경보모듈(30에 결합되는 형태를 가질 수도 있다.
제1 방향조절대(14) 및 제2 방향조절대(15)는 제1 레이더 센서(11) 및 제2 레이더 센서(12)를 동일 평면상에 위치시킬 수 있도록 수평 배치될 수 있다. 제1 방향조절대(14) 및 제2 방향조절대(15)는 동일한 각도를 유지한 채로 상대하여 경사 배치될 수 있다. 제1 방향조절대(14) 및 제2 방향조절대(15)는 수직지지대(13) 상에서 위쪽과 아래쪽에 위치될 수 있다. 제1 방향조절대(14) 및 제2 방향조절대(15)는 수직지지대(13) 상에서 서로 회전 가능하게 설치되어 제1 레이더 센서(11) 및 제2 레이더 센서(12) 각각에 대해 역주행 차량(2)의 탐지가 용이하도록 방향을 조절하여 셋팅할 수 있다.
탐지모듈(10)은 속도와 방향 및 위치 정보의 측정이 가능하고, 빔포밍(Beamforming)에 의한 측정 방향의 시야각(Field of View, FoV) 특성이 우수하여 끊김없이 차량을 탐지 및 탐지효율을 높이도록 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) 방식의 레이더 센서가 사용될 수 있다.
레이더 센서, 특히 주파수 변조 연속파(FMCW) 방식의 레이더 센서는 기본적인 특성상 탐지하는 차량에 대한 속도와 방향 및 위치 데이터를 얻을 수 있다. 속도와 방향 데이터를 통해 탐지되는 차량의 주행 방향을 판단할 수 있다. 속도 데이터를 통해 탐지되는 차량의 가속도를 도출할 수 있다.
이에 따라, 레이더 센서로 탐지되는 차량의 위치와 속도 및 가속도 데이터를 기반으로 하거나 또는 지속적인 데이터 수집을 통해 제어모듈(40)이 예상되는 교차시간 또는 도착시간을 예측할 수 있고, 탐지된 역주행 차량(2)의 경로를 지속적으로 추적할 수 있으며, 탐지된 역주행 차량(2)의 도로 내 위치를 특정할 수 있다.
제1 레이더 센서(11) 및 제2 레이더 센서(12) 각각은 주파수 변조 연속파(FMCW) 방식의 레이더 센서일 수 있다.
본 발명에서는 탐지모듈(10)마다 제1 레이더 센서(11)와 제2 레이더 센서(12) 2대를 서로 반대방향으로 배치시킨 상태에 연동시켜 역주행 차량(2)을 탐지함으로써 역주행 차량에 대한 인식률을 더욱 높일 수 있고, 끊김없는 데이터 수집을 통해 역주행 차량을 더욱 용이하게 추적할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 각각의 모듈이 갖는 구성요소를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 탐지모듈(10)은 제1 레이더 센서(11)와 제2 레이더 센서(120)를 포함할 수 있다.
탐지모듈(10)은 제1 레이더 센서(11)와 제2 레이더 센서(120)에 대해 앞에서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 탐지하는 방향을 서로 반대되는 방향에 위치시켜 연동시킬 수 있다.
경보모듈(20)은 청각적 수단으로서 음향 출력을 내보내는 스피커(21)가 사용될 수 있다. 때로는 소리를 내는 부저가 사용될 수도 있다. 경보모듈(20)은 시각적 수단으로서 경광등(22), LED(23), 및 전광판(24) 중에서 하나 이상이 사용될 수 있다. 경보모듈(20)은 청각적 수단과 시각적 수단을 모두 포함할 수도 있다.
이러한 경보모듈(20)을 통해 경보함으로써 역주행 차량(2)의 운전자에게는 도로 내 잘못 진입하려거나 또는 잘못된 경로 진입 사실을 바로 인지시켜 회차를 유도할 수 있고, 정방향으로 진입하는 정주행 차량(1)의 운전자에게는 역주행 차량(2)이 존재한다는 사실을 주지시켜 방어운전을 유도할 수 있다.
복수의 보조경보모듈(30)은 보조경보모듈(30)마다 탐지모듈(10)의 사각지대를 커버하여 탐지능력을 높이면서 역주행 차량(2)의 경로 추적효율을 높이도록 보조탐지기(50)를 탑재할 수 있다. 보조탐지기(50)는 레이더센서, 라이다센서, 초음파센서, 적외선센서, 카메라 중에서 하나 이상이 사용될 수 있다.
제어모듈(40)은 탐지모듈(10)에 의해 측정되는 차량의 속도가 양(+)의 방향 또는 음(-)의 방향인지를 판단하고, 이와 동시에 탐지모듈(10)에 의해 측정된 거리가 속도의 방향에 맞게 변화되어 측정되는지 판단하여 차량의 정주행 또는 역주행을 구분하는 역주행 판단부(41)를 포함할 수 있다.
제어모듈(40)은 제1 레이더 센서(11)로부터 차량이 감지되어 측정된 속도와 가속도 및 위치 데이터에 기준하여 제1 레이더 센서(11)에서 감지가 끝난 이후 반대 방향에 위치된 제2 레이더 센서(12)에서 차량 감지가 재개되기까지 예상 시간 범위를 산출하고, 산출된 예상 시간 범위 내에서 차량이 제2 레이더 센서(12)에 의해 감지될 경우 동일 차량으로 인식하여 해당 차량의 경로를 추적하는 역주행 추적부(42)를 포함할 수 있다.
제어모듈(40)은 탐지모듈(10)에 의해 탐지된 역주행 차량(2)의 회차 여부를 판단하는 회차 판단부(43)를 포함하며, 회차 판단부(43)는 탐지모듈(10)에 의해 탐지된 역주행 차량(2)의 속도의 크기가 '0'에 가깝게 근접한 후, 해당 역주행 차량(2)의 속도의 방향이 반대로 바뀌는 경우 회차로 판단할 수 있다.
제어모듈(40)은 본 발명의 시스템을 통해 수집 및 축적된 역주행 발생 데이터를 기반으로 라벨링(labeling)을 수행하여 라벨데이터를 만들고, 라벨데이터를 기반으로 현장에서 측정되는 역주행 탐지데이터를 추론하는 머신러닝부(44)를 더 포함하며, 역주행 판단부(41)는 머신러닝부(44)에서의 추론 결과를 접목하여 차량의 역주행 여부를 판단할 수 있다.
제어모듈(40)은 연산부(45)를 포함할 수 있다.
제어모듈(40)의 연산부(45)는 탐지모듈(10)에서 측정된 데이터와 보조탐지기(50)를 통해 측정된 데이터가 서로 중첩될 경우, 탐지모듈(10)에서의 측정 정확도를 향상시키기 위해 탐지모듈(10)에서의 측정 데이터를 우선하여 사용하고 보조탐지기(50)에서의 측정 데이터를 연계하여 활용할 수 있다.
제어모듈(40)의 연산부(45)는 어느 일측 보조탐지기(50)에서 탐지되던 역주행 차량(2)이 다른 타측 보조탐지기(50)에서 탐지되지 않을 경우, 해당하는 다른 타측 보조탐지기(50)를 지나쳐 간 것으로 판단할 수 있다.
제어모듈(40)의 연산부(45)는 탐지모듈(10)이 사각지대에 의해 역주행 차량(2)을 탐지하지 못하는 경우, 복수의 보조경보모듈(30)에 탑재된 복수의 보조탐지기(50)에서 측정된 데이터를 기반으로 역주행 차량(2)의 존재 유무 및 진행 방향을 파악할 수 있다.
제어모듈(40)의 연산부(45)는 탐지모듈(10)에서 측정된 데이터를 기반으로 하고, 복수의 보조경보모듈(30)에 탑재된 복수의 보조탐지기(50)에서의 측정된 데이터를 연동하여 역주행 차량(2)을 탐지 및 경로 추적을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 역주행 차량(2)에 대한 탐지 효율은 물론 정확성을 높일 수 있고, 역주행 차량(2)에 대한 이동 경로를 지속적으로 추적할 수 있으며, 역주행 차량(2)의 오탐지율을 낮출 수 있다.
또한, 제어모듈(40)은 역주행 차량(2)이 감지되지 않거나 이미 지나간 영역으로 판단되는 경우, 즉 역주행 차량(2)이 경보를 지각할 수 없는 범위에 있을 경우 해당 구간에 위치되는 경보모듈(20) 및 보조경보모듈(30)은 비활성화 모드로 제어할 수 있다. 이를 통해 절전 성능을 확보할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템에 있어 구성요소인 모듈간 통신에 의한 신호처리 관계를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템은 탐지모듈(10)과 경보모듈(20), 보조경보모듈(30), 및 제어모듈(40)의 각각에 연결 조립되는 커넥터모듈(60)을 더 포함할 수 있다.
커넥터모듈(60)은 전원 공급과 상호간 통신을 가능하게 하는 전원부(61)와 통신부(62)를 포함할 수 있다.
탐지모듈(10)과 경보모듈(20), 보조경보모듈(30), 및 제어모듈(40) 각각은 개별 고유ID가 부여되고, 제어모듈(40)에서 제어 명령을 전송하고, 탐지모듈(10)과 경보모듈(20), 및 보조경보모듈(30) 각각은 제어모듈(40)에서의 제어 명령에 따라 응답 신호를 출력하거나 제어모듈(40)로 데이터를 전송할 수 있다.
커넥터모듈(60)의 전원부(61)는 배터리일 수 있다. 배터리는 도 1에서 보여주는 태양광모듈(70)로부터 전원이 충전되는 구조를 가질 수 있다.
커넥터모듈(60)의 통신부(62)는 유선 또는 무선 통신일 수 있고, 혼용하여 사용될 수 있다. 유선은 시리얼통신 또는 광통신일 수 있다. 무선은 와이파이나 지그비, 블루투스, 로라, LTE, 5G 중에서 하나 이상이 사용될 수 있다. 특히 제어모듈(40)에 연결되는 커넥터모듈(60)은 통신부(62)에 게이트웨이(Gateway)를 내장한 형태를 가질 수도 있다.
탐지모듈(10)과 경보모듈(20), 보조경보모듈(30), 및 제어모듈(40) 각각은 커넥터모듈(60)을 각각 연결 조립시 전원부(61)에 의해 동작 전원이 공급될 수 있다. 탐지모듈(10)과 경보모듈(20), 보조경보모듈(30), 및 제어모듈(40) 각각은 커넥터모듈(60)을 연결하면 바로 사용이 가능한 상태가 될 수 있다.
커넥터모듈(60)의 통신부(62)를 통해서 제어모듈(40)은 기타 모듈(10)(20)(30)간 또는 교통관제서버(100)와 개별적인 통신을 수행할 수 있다.
탐지모듈(10)과 경보모듈(20), 보조경보모듈(30), 및 제어모듈(40) 각각은 서로간에 연결 조립이 가능한 모듈로 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 시스템을 구성하는 구성요소들에 대한 모듈형 설계를 통해 현장에서 용이하게 설치할 수 있고, 필요에 따라 이전 설치가 가능하며, 현장 상황에 맞게 구성요소들을 조합하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 시스템을 확장시켜 사용할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 차량의 역주행 사고 예방 경보 방법은 탐지모듈(10)이 역주행 차량을 탐지하여 제어모듈(40)로 탐지 데이터를 전송하고 제어모듈(40)이 역주행 차량 여부를 판단하는 단계(S10), 상기 역주행 차량으로 탐지되는 경우 제어모듈(40)이 경보모듈(20) 및 복수의 보조경보모듈(30)에 명령을 전송하여 경보를 출력함으로써 역주행 차량(2)에게 경보하는 단계(S20), 제어모듈(40)이 탐지모듈(10)로부터 역주행 차량(2)의 탐지 데이터를 수신하여 역주행 차량(2)의 이동 경로를 추적하는 단계(S30), 및 제어모듈(40)이 역주행 차량(2)에 대해 회차 여부를 판단하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
역주행 차량을 탐지하고 역주행 차량 여부를 판단하는 단계(S10)는 도로의 진입부 또는 도로 상에 설치되는 탐지모듈(10)을 통해 도로에 잘못 진입하려거나 또는 도로에 잘못 진입한 역주행 차량(2)을 탐지하는 단계이다.
탐지모듈(10)은 레이더 센서일 수 있다. 제1 레이더 센서(11)와 제2 레이더 센서(2) 2대를 사용할 수 있다. 제1 레이더 센서(11)와 제2 레이더 센서(2)는 서로 반대 방향으로 배치하여 연동시킬 수 있다. 제1 레이더 센서(11) 및 제2 레이더 센서(12) 각각은 주파수 변조 연속파(FMCW) 방식의 레이더 센서일 수 있다.
역주행 차량을 탐지하고 역주행 차량 여부를 판단하는 단계(S10)는 제어모듈(40)이 탐지모듈(10)에 의해 측정되는 차량의 속도가 양(+)의 방향 또는 음(-)의 방향인지를 판단하고, 이와 동시에 탐지모듈(10)에 의해 측정된 거리가 속도의 방향에 맞게 변화되어 측정되는지 판단하여 차량의 정주행 또는 역주행을 구분할 수 있다.
역주행 차량을 탐지하고 역주행 차량 여부를 판단하는 단계(S10)는 제어모듈(40)이 데이터 수집에 의해 축적된 역주행 발생 데이터를 기반으로 라벨링(labeling)을 수행하여 라벨데이터를 만들고, 라벨데이터를 기반으로 현장에서 측정되는 역주행 탐지데이터를 머신러닝하여 추론함으로써 차량의 역주행 여부를 판단할 수 있다.
역주행 차량(2)에게 경보하는 단계(S20)는 제어모듈(40)이 경보모듈(20) 및 복수의 보조경보모듈(30)을 제어하여 경보를 내보내는 단계이다. 역주행 차량(2)에게 경보하는 단계(S20)는 경보를 통해 역주행 차량(2)의 운전자에게 잘못된 진입을 인지시켜 회차를 유도하는 단계이다.
복수의 보조경보모듈(30)은 역주행 차량(2)에게 도로에 잘못 진입한 사실을 인지시켜 회차를 유도할 수 있고, 이와 동시에 정주행 차량(1)에게도 역주행 차량(2)이 도로 상에 존재함을 주지시켜 방어운전을 유도할 수 있다.
역주행 차량(2)의 이동 경로를 추적하는 단계(S30)는 제어모듈(40)이 탐지모듈(10)로부터 수신되는 데이터를 통해 역주행에 해당하는 차량의 이동 경로를 추적하는 단계이다.
제어모듈(40)이 탐지모듈(10)의 제1 레이더 센서(11)로부터 차량이 감지되어 측정된 속도와 가속도 및 위치 데이터에 기준하여 제1 레이더 센서(11)에서 감지가 끝난 이후 반대 방향에 위치된 제2 레이더 센서(12)에서 차량 감지가 재개되기까지 예상 시간 범위를 산출할 수 있다. 제어모듈(40)이 이렇게 산출된 예상 시간 범위 내에서 해당 차량이 제2 레이더 센서(12)에 의해 감지될 경우 동일 차량으로 인식하여 해당 차량의 이동 경로를 추적할 수 있다.
역주행 차량(2)의 이동 경로를 추적하는 단계(S30)는 탐지모듈(10)과 더불어 복수의 보조경보모듈(30)마다 탑재시킨 보조탐지기(50)에서의 데이터를 활용할 수 있다.
제어모듈(40)이 제1 레이더 센서(11)와 제2 레이더 센서(12)를 포함하는 탐지모듈(10)에서 측정된 데이터와 복수의 보조탐지기(50)를 통해 측정된 데이터를 모두 활용하되, 탐지모듈(10)에서 측정된 데이터와 보조탐지기(50)를 통해 측정된 데이터가 서로 중첩될 경우, 탐지모듈(10)에서의 측정 정확도를 향상시키기 위해 탐지모듈(10)에서의 측정 데이터에 우선하여 사용하고 보조탐지기(50)에서의 측정 데이터를 연계하여 역주행 차량(2)의 이동 경로를 추적할 수 있다.
제어모듈(40)은 탐지모듈(10)이 사각지대에 의해 역주행 차량(2)을 탐지하지 못하는 경우, 복수의 보조탐지기(50)에서 측정된 데이터를 기반으로 역주행 차량(2)의 존재 유무 및 진행 방향을 파악할 수 있다.
역주행 차량(2)에 대해 회차 여부를 판단하는 단계(S40)는 제어모듈(40)이 탐지모듈(10)에 의해 탐지된 역주행 차량(2)의 속도의 크기를 확인하되, 탐지된 역주행 차량(2)의 속도의 크기가 '0'에 가깝게 근접한 후, 해당 역주행 차량(2)의 속도의 방향이 반대로 바뀌는 경우 회차로 판단할 수 있다.
따라서, 본 발명은 역주행 차량의 탐지 및 경보 발생을 통해 차량의 역주행 사고를 예방 또는 방지할 수 있고, 역주행 차량의 탐지 능력 향상과 더불어 이동 경로를 추적할 수 있으며, 탐지 데이터만으로 역주행 차량의 회차 여부까지 판단할 수 있다.
이상 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 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 탐지모듈 11: 제1 레이더 센서
12: 제2 레이더 센서 20: 경보모듈
30: 보조경보모듈 40: 제어모듈
50: 보조탐지기 60: 커넥터모듈
100: 교통관제서버
12: 제2 레이더 센서 20: 경보모듈
30: 보조경보모듈 40: 제어모듈
50: 보조탐지기 60: 커넥터모듈
100: 교통관제서버
Claims (13)
- 역주행 차량을 탐지하는 탐지모듈;
상기 탐지모듈에 의해 역주행 차량이 탐지되는 경우 경보하는 경보모듈;
상기 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량에게 도로에 잘못 진입한 사실을 인지시켜 회차를 유도하고, 정주행 차량에게도 역주행 차량이 존재함을 주지시켜 방어운전을 유도하는 복수의 보조경보모듈; 및
상기 탐지모듈, 경보모듈, 및 복수의 보조경보모듈과 각각 통신하고 이들을 제어하는 제어모듈을 포함하며,
상기 탐지모듈은
레이더 센서를 포함하되, 탐지모듈 자체를 기준으로 앞쪽과 뒷쪽 방향을 동시에 탐지하도록 제1 레이더 센서와 제2 레이더 센서 2대를 서로 반대 방향으로 배치하여 연동시키고,
상기 제어모듈은
상기 제1 레이더 센서로부터 차량이 감지되어 측정된 속도와 가속도 및 위치 데이터에 기준하여 제1 레이더 센서에서 감지가 끝난 이후 반대 방향에 위치된 제2 레이더 센서에서 차량 감지가 재개되기까지 예상 시간 범위를 산출하고, 상기 산출된 예상 시간 범위 내에서 차량이 제2 레이더 센서에 의해 감지될 경우 동일 차량으로 인식하여 해당 차량의 경로를 추적하는 역주행 추적부를 포함하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 탐지모듈은
기둥 형태로 수직 배치되는 수직지지대;
상기 수직지지대에 삽입 배치하되 회전 가능하게 설치되고 서로 반대 방향을 향하여 수평 배치되는 제1 방향조절대 및 제2 방향조절대;
상기 제1 방향조절대의 끝단에 설치되는 제1 레이더 센서; 및
상기 제2 방향조절대의 끝단에 설치되는 제2 레이더 센서를 포함하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 제어모듈은
상기 탐지모듈에 의해 측정되는 차량의 속도가 양(+)의 방향 또는 음(-)의 방향인지를 판단하고, 이와 동시에 상기 탐지모듈에 의해 측정된 거리가 속도의 방향에 맞게 변화되어 측정되는지 판단하여 차량의 정주행 또는 역주행을 구분하는 역주행 판단부를 포함하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어모듈은
상기 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량의 회차 여부를 판단하는 회차 판단부를 포함하며,
상기 회차 판단부는
상기 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량의 속도의 크기가 '0'에 가깝게 근접한 후, 해당 역주행 차량의 속도의 방향이 반대로 바뀌는 경우 회차로 판단하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 보조경보모듈은
상기 보조경보모듈마다 상기 탐지모듈의 사각지대를 커버하여 탐지능력을 높이면서 역주행 차량의 경로 추적효율을 높이도록 보조탐지기를 탑재하며,
상기 보조탐지기는 레이더센서, 라이다센서, 초음파센서, 적외선센서, 카메라 중에서 하나 이상이 사용되는, 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 탐지모듈과 경보모듈, 보조경보모듈, 및 제어모듈의 각각에 연결 조립되는 커넥터모듈을 더 포함하되,
상기 커넥터모듈은 전원 공급과 상호간 통신을 가능하게 하는 전원부와 통신부를 포함하며,
상기 탐지모듈과 경보모듈, 보조경보모듈, 및 제어모듈 각각은 개별 고유ID가 부여되고,
상기 제어모듈에서 제어 명령을 전송하고, 상기 탐지모듈과 경보모듈, 및 보조경보모듈 각각은 제어모듈에서의 제어 명령에 따라 응답 신호를 출력하거나 제어모듈로 데이터를 전송하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 탐지모듈은
주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) 방식의 레이더 센서가 사용되는, 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템. - 청구항 4에 있어서,
상기 제어모듈은
시스템을 통해 수집 및 축적된 역주행 발생 데이터를 기반으로 라벨링을 수행하여 라벨데이터를 만들고, 상기 라벨데이터를 기반으로 현장에서 측정되는 역주행 탐지데이터를 추론하는 머신러닝부를 더 포함하며,
상기 역주행 판단부는 상기 머신러닝부에서의 추론 결과를 접목하여 차량의 역주행 여부를 판단하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보시스템. - 탐지모듈이 역주행 차량을 탐지하여 제어모듈로 탐지 데이터를 전송하고, 제어모듈이 역주행 차량 여부를 판단하는 단계;
상기 역주행 차량으로 탐지되는 경우, 제어모듈이 경보모듈 및 복수의 보조경보모듈에 제어명령을 전송하여 경보를 출력함으로써 역주행 차량에게 경보하는 단계;
상기 제어모듈이 탐지모듈로부터 역주행 차량의 탐지 데이터를 수신하여 역주행 차량의 이동 경로를 추적하는 단계; 및
상기 제어모듈이 역주행 차량에 대해 회차 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
상기 탐지모듈은 제1 레이더 센서와 제2 레이더 센서 2대를 서로 반대 방향으로 배치하여 연동시키고,
상기 역주행 차량의 이동 경로를 추적하는 단계는
상기 제어모듈이 제1 레이더 센서로부터 차량이 감지되어 측정된 속도와 가속도 및 위치 데이터에 기준하여 제1 레이더 센서에서 감지가 끝난 이후 반대 방향에 위치된 제2 레이더 센서에서 차량 감지가 재개되기까지 예상 시간 범위를 산출한 후, 제어모듈이 산출된 예상 시간 범위 내에서 해당 차량이 제2 레이더 센서에 의해 감지될 경우 동일 차량으로 인식하여 해당 차량의 이동 경로를 추적하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 역주행 차량 여부를 판단하는 단계는
상기 제어모듈이 탐지모듈에 의해 측정되는 차량의 속도가 양(+)의 방향 또는 음(-)의 방향인지를 판단하고, 이와 동시에 탐지모듈에 의해 측정된 거리가 속도의 방향에 맞게 변화되어 측정되는지 판단하여 차량의 정주행 또는 역주행을 구분하며,
상기 역주행 차량에 대해 회차 여부를 판단하는 단계는
상기 제어모듈이 탐지모듈에 의해 탐지된 역주행 차량의 속도의 크기를 확인하되, 탐지된 역주행 차량의 속도의 크기가 '0'에 가깝게 근접한 후, 해당 역주행 차량의 속도의 방향이 반대로 바뀌는 경우 회차로 판단하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 역주행 차량 여부를 판단하는 단계는
상기 복수의 보조경보모듈마다 보조탐지기를 탑재시켜 상기 탐지모듈의 사각지대를 커버함으로써 역주행 차량에 대한 탐지 능력을 향상시키고,
상기 역주행 차량의 이동 경로를 추적하는 단계는
상기 제어모듈이 탐지모듈의 측정 데이터에 보조탐지기에서의 측정 데이터를 연계하여 역주행 차량의 이동 경로를 추적하는, 차량의 역주행 사고 예방 경보방법.
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