스마트 횡단보도 시스템(보행자 자동인식 신호기)

스마트 융합설비 설계기준의 내용중에서 스마트 횡단보도 시스템(보행자 자동인식 신호기)에 대해 알아보고자 합니다. 스마트 횡단보도 시스템은 횡단보도 대기공간에서 보행자가 작동신호기의 동작버튼을 작동시키지 않아도 자동으로 보행자를 인식하여 보행신호를 요청하는 장치로서 IT기술을 활용한 보행자 친화형 교통설비입니다.

 

1. 일반사항 

스마트 횡단보도 시스템 설계시 일반적인 사항을 알아보겠습니다. 

 

(1) 스마트 횡단보도 시스템의 일반적 구성요소 

가. 스마트 횡단보도 시스템은 보행자 감지부, 신호제어부, 횡단대기시간 및 횡단 중 안내부로 구성됩니다. 

나. 보행자 감지부는 기존에는 보행자가 직접 신호등 버튼을 눌러 횡단대기 중이 라는 것을 알리는 “보행자 작동식(누름버튼식) 신호기”가 운영되었으나, 신호가 바뀌는 시점에서 보행자의 존재 유무를 확인할 수 없다는 한계가 존재함에 따라 적외선 등 다양한 기술의 적용이 검토되어야 합니다. 

다. 신호제어부는 보행자 감지부에서 검출된 신호를 처리 및 제어하는 역할을 수행하는데 횡단자 인지, 판단, 신호등 제어 등의 역할을 수행합니다. 

라. 횡단대기시간 및 횡단 중 안내부는 IT기술을 활용한 보행자 친화형 교통설비인 스마트 횡단보도 시스템을 사용하는 보행자에게 시각, 청각의 안내 기능을 수행합니다. 

 

(2) 시스템 요구 성능 

가. 보행자 감지방식 

나. 신호 제어 

다. 횡단시간

[보행자 감시 방식의 예시]

감지방식	내용
적외선 방식	- 감지영역 내에서 발생되는 열의 흔들림을 감지 함으로써, 사람 또는 사물의 움직임을 인지할 수 있는 Motion Sensor로 모듈을 구현하는 방식 - 아파트 출입구 등에서 쉽게 볼 수 있는 저렴한 센서 - 물체의 움직임에 기반하기 때문에, 보행자가 움직 이지 않으면 감지를 못하거나 고양이 등 작은물체 의 움직임에도 감지 반응이 나타남 - 최근 센서의 중첩기술 등으로 이를 극복하는 기술 개발
초음파 감지 방식	- 특정주파수로 에너지빔을 생성하여, 발사되는 빔과 되돌아오는 빔의 펄스파면의 상대적 크기의 차이를 감지하는 방식 - 물체의 유무와 거리측정 등이 용이 - 현재 안정적으로 쓰이고 있는 기술이나 비용이 높음
압전매트 방식	- 압전센서가 장착된 매트를 바닥에 깔아 놓고 그 무게변화 등으로 보행자를 감지하는 방식 - 횡단 대기 영역에서만 활용
비디오 방식	- 비디오카메라로 촬영한 이미지를 이미지분석 알고리즘으로 보행자의 유무를 판별하는 방식 - 현재 안정적으로 쓰이고 있는 기술이나 비용이 높음 - 조명 조건에 의해 영향을 많이 받는다는 단점이 있음 - 최근 야간촬영까지 가능한 카메라의 도입과 알고 리즘의 보완 등으로 일부 상용화

 

2. 보행자 감지부 

(1) 센서의 구조는 기능변경 및 고장 발생시 수리가 용이하여야 하며, 보행자에 의한 파손등을 방지할 수 있도록 설치위치 등을 설계에 반영합니다. 

(2) 센서의 성능은 횡단 대기자의 검지율(99% 이상)과 보도 통행자의 검지율(95% 이상) 기준을 설계에 반영하여야 합니다.

(3) 감지부에 적용되는 센서는 적외선, 초음파, 극초단파레이더, CCD카메라, 압전 센서 방식 등 현장특성에 적합한 방식을 설계에 반영합니다. 

(4) 감지부의 범위는 횡단대기 및 횡단영역 전체를 감지 영역으로 설정하여 보행 자의 존재 유무를 확인할 수 있도록 설계합니다. 

 

3. 신호 제어부 

(1) 제어기 함체는 제어용 PCB(Printed Circuit Board), SMPS(Switched Mode Power Supply) 등이 설치될 수 있도록 스마트 횡단보도 시스템이 설치되는 현 장에 적합한 함체의 규격을 선정하여 설계에 반영합니다. 

(2) 제어기는 횡단보도의 양쪽에 쌍으로 적용하며, 교통신호제어기, 신호등 및 신호 제어부 상호간 접속될 수 있도록 설계합니다. 

(3) 횡단 보행자 존재 유무 감지 결과에 따라, 횡단 속도가 느린 보행자에게는 횡단시간을 연장하거나 보행자가 없을 때는 보행자 신호를 생략 가능하도록 설계합니다. 

(4) 경찰청 지침에 따라 전원 단락 후 재공급 시에는 5초 내에 정상 작동하여야 하며, 관리자가 육안으로 확인 가능하도록 3초 내에 고장임을 표시하도록 설계합니다. 단, 자체 보정 기능을 설계에 반영할 경우에는 검지기능이 정상으로 복귀했는지를 점검한 후 자동으로 정상 작동할 수 있도록 합니다. 

 

4. 횡단대기시간 및 횡단 중 안내부 

(1) 보행등의 설치위치는 횡단중인 보행자가 쉽게 볼 수 있도록 보행자 진행방향 우측에 설계합니다. 

(2) 보행등의 높이는 보도의 노면으로부터 신호등 하단까지 2 ~ 3 m로 설계합니다. 

(3) 시각장애인의 안전한 횡단을 위하여 설치되는 시각장애인용 음향신호기의 설 치기준 등은 「시각장애인용 음향신호기 규격서」에 따라 설계합니다. 

(4) 신호가 바뀌는 시간을 알려주는 기능을 반영하여 설계합니다. 

(5) 필요시 횡단 중 횡단보도 내 매립형 LED 경고등, 유도등 등으로 횡단 보행자 가 있음을 차량에게 알려주는 기능도 일부 포함하여 설계합니다. 

(6) 스마트 횡단보도 시스템이 설치된 장소에는 보행자가 잘 볼 수 있는 장소에 안내표지 설치를 설계에 반영합니다.(안내표지는 보행자가 잘 볼 수 있도록 추가할 수 있습니다.) 

(7) 안내표지는 도로교통법시행규칙 별표6의 안전표지 만드는 방식의 공통기준을 따릅니다. 

 

5. 설계시 고려 사항 

(1) 스마트 횡단보도 시스템에 적용되는 소자는 주파수 및 온도 변화에 대해 안정 된 특성을 가져야 하며 KS규격품 또는 동등 이상품을 적용하여 설계합니다. 

(2) 신호제어 관련 부품은 「경찰청 교통신호제어기 표준규격서」에 따른 제어기와 호환될 수 있어야 합니다. 

(3) 별도로 규정되지 않은 사항은 도로교통법령, 교통안전시설 설치관리 매뉴얼, 한국산업규격, 국가통합인증마크(KC) 및 기타 관련 규정 등을 고려하여 설계합니다.