KR101297321B1 - 교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비 - Google Patents

교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비 Download PDF

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김동철
이경수
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주식회사 스마트비전
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Abstract

본 발명은 도로 교통 정보(교통량, 차종12종, 주행속도, 도로점유율, 차간거리 등)를 실시간으로 수집하는 교통량 조사 장비에 관한 것이다. 본 발명에 따른 교통량 조사 장비는 도로의 미리 정해진 지점에 도달한 차량을 감지하는 차량 감지부; 차량이 감지되면 차량보다 더 높은 위치에 구비된 상위 센서들이나 도로의 바닥면에 매몰 형성된 하위 센서들을 이용하여 차량의 제원 정보를 계산하는 차량 제원 계산부; 계산된 차량의 제원 정보를 기초로 차량의 차종을 판별하는 차종 판별부; 및 판별된 차량의 차종을 비롯한 교통 정보를 실시간으로 수집하는 교통 정보 수집부를 포함한다.

Description

교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비 {Equipment for surveying traffic volume with function of collecting traffic information}
본 발명은 도로 교통 정보를 수집하는 교통량 조사 장비에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 도로 교통 정보를 실시간으로 수집하는 교통량 조사 장비에 관한 것이다.
일반적으로 교통량 조사 장비(AVC; Automatic Vehicle Classification)는 차로별 교통량, 차종, 주행 속도, 도로 점유율, 차간 거리 등 주요 차량 정보와 교통 정보를 실시간으로 측정하고 이를 교통량 조사 센터로 전송하는 장치이다. 이러한 교통량 조사 장비는 급증하는 교통 수요와 이를 수용하지 못하는 도로 상황으로 인해 악화되는 교통 상황을 개선하기 위하여 기존 도로의 효율적인 운영 및 관리, 신설 도로의 계획 및 설계 등에 필요한 기초 자료를 수집하기 위한 것이다.
최근에는 도로의 효율적 이용 및 교통 흐름을 원활하게 하기 위한 지능형 교통 시스템(ITS; Intelligent Transportation System)이 적용되는데, 이러한 지능형 교통 시스템에도 도로 상의 개별 통과 차량에 대한 교통 정보를 수집하기 위하여 교통량 조사 장비가 사용된다.
교통량 조사 장비는 먼저 각 차로에 설치된 센서를 통해서 개별 차량에 대한 정보인 차량의 길이, 속도, 차종, 차축수 등을 측정한 후, 이를 토대로 도로의 점유율, 차종 분포율 등의 도로 정보를 생성한다.
차량 정보를 수집하기 위해서 차선마다 센서를 설치하여 통과하는 차량을 감지하고 차량의 점유 시간과 차축에 관한 정보를 추출한다.
센서는 차량의 점유 시간을 측정하는 센서(Occupation Sensor)와 차량축의 위치를 측정하는 센서(Axle Sensor)로 구성된다. 점유 센서는 차량이 도로를 점유하는 시간을 검출하는 것이고, 차축 위치 센서는 차축이 통과하는 순간의 시각을 검출한다.
점유 센서로는 루프 센서(Loop Sensor)가 사용되는데, 루프 센서는 성능 대비 가격비가 우수한 장점이 있다. 차량축의 위치를 측정하는 센서로는 피에조 센서(Piezo Electric Sensor)가 사용된다. 그밖에 차량 정보 조사를 위한 센서로는 영상 처리 감지기, 초단파 감지기, 적외선 감지기 등이 있으나, 기상 조건의 변화, 주/야간 측정 성능의 편차, 주변 전파 환경에 의한 교란 등의 문제로 루프 센서와 피에조 센서가 주로 이용된다.
그런데 루프 센서와 피에조 센서는 노면에 부착되기 때문에 차량과의 마찰 등으로 장기간 센서의 형상을 유지하는 데에 어려움이 있으며, 주기적 교체가 필요하기 때문에 노동력과 비용이 지속적으로 투입되어야 하는 문제점도 있다.
한편 한국공개특허 제2006-0012362호에는 도로 교통량 조사를 위한 전자 감지기 시스템이 개시되어 있다. 그런데 이 전자 감지기 시스템은 차량의 측면 영상을 감지하여 분석하기 때문에 실시간으로 교통 정보를 생성하는 데에 어려움이 있고 차종 등을 분류하는 것이 불가능하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 도로 위에 설치된 센서들을 이용하여 차종을 비롯한 교통 정보를 수집하는 교통량 조사 장비를 제안함을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 도로의 미리 정해진 지점에 도달한 차량을 감지하는 차량 감지부; 상기 차량이 감지되면 상기 차량보다 더 높은 위치에 구비된 상위 센서들을 이용하여 상기 차량의 전고를 계산하는 차량 제원 계산부; 계산된 상기 차량의 전고를 기초로 상기 차량의 차종을 판별하는 차종 판별부; 및 판별된 상기 차량의 차종을 비롯한 교통 정보를 실시간으로 수집하는 교통 정보 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통량 조사 장비를 제안한다.
바람직하게는, 상기 상위 센서들은 상기 도로의 상측에 위치하는 보드(board)의 저면에 상기 차량의 진행 방향에 따라 배열된다.
바람직하게는, 상기 차량 제원 계산부는, 각 상위 센서를 이용하여 상기 차량의 상단면으로 제1 신호를 생성하여 출력하는 제1 발신부; 상기 제1 신호가 출력된 제1 시간값들을 측정하는 제1 시간값 측정부; 상기 각 상위 센서를 이용하여 상기 차량의 상단면으로부터 반사된 제2 신호를 수집하는 제1 수신부; 상기 제2 신호가 수집된 제2 시간값들을 측정하는 제2 시간값 측정부; 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호의 초당 이동 거리, 상기 제1 시간값들, 및 상기 제2 시간값들을 이용하여 상기 보드로부터 상기 차량의 상단면까지의 거리값들을 계산하는 거리값 계산부; 및 상기 도로의 바닥면으로부터 상기 보드까지의 높이값과 계산된 상기 거리값들 간 차이값들을 기초로 상기 차량의 전고를 계산하는 차량 전고 계산부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 보드는 상기 차량의 진행 방향을 길이 방향으로 하는 바(bar) 형태의 것이며, 상기 상위 센서들은 상기 보드의 저면에 적어도 두 열로 배열된다.
바람직하게는, 상기 차량 제원 계산부는 상기 차량이 감지되면 상기 도로에 매몰 형성된 하위 센서들을 이용하여 상기 차량의 전폭이나 전장을 계산하며, 상기 차종 판별부는 계산된 상기 차량의 전고, 계산된 상기 차량의 전폭, 및 계산된 상기 차량의 전장 중에서 선택된 적어도 하나의 제원을 기초로 상기 차량의 차종을 판별한다.
바람직하게는, 상기 차량 제원 계산부는 상기 차량의 전폭을 계산할 때 상기 도로의 바닥면에 상기 차량의 진행 방향에 수직 방향으로 배열된 상기 하위 센서들을 이용하며, 상기 차량의 전장을 계산할 때 상기 도로의 바닥면에 상기 차량의 진행 방향으로 배열된 상기 하위 센서들을 이용한다.
바람직하게는, 상기 차량 제원 계산부는 상기 차량의 전폭을 계산할 때, 각 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로 제3 신호를 생성하여 출력하는 제2 발신부; 상기 각 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로부터 반사된 제4 신호를 수집하는 제2 수신부; 상기 제4 신호가 수집된 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 제1 위치 정보 획득부; 및 상기 두 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 상기 차량의 전폭을 계산하는 차량 전폭 계산부를 포함하며, 상기 차량 제원 계산부는 상기 차량의 전장을 계산할 때, 각 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로 제5 신호를 생성하여 출력하는 제3 발신부; 상기 각 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로부터 반사된 제6 신호를 수집하는 제3 수신부; 상기 제6 신호가 수집된 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 제2 위치 정보 획득부; 및 상기 두 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 상기 차량의 전장을 계산하는 차량 전장 계산부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 상기 제4 신호가 수집된 하위 센서들을 대상으로 상기 두 하위 센서들을 검출하며, 상기 제2 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 상기 제6 신호가 수집된 하위 센서들을 대상으로 상기 두 하위 센서들을 검출한다.
바람직하게는, 상기 교통량 조사 장비는 상기 차량이 감지되면 상기 차량의 번호판에 있는 숫자들을 인식하는 번호판 인식부를 더욱 포함하며, 상기 차종 판별부는 인식된 숫자들을 기초로 상기 차량의 차종을 판별한다.
바람직하게는, 상기 번호판 인식부는, 상기 차량의 번호판을 촬영하여 번호판 영상을 획득하는 번호판 영상 획득부; 획득된 번호판 영상에서 문자 영역을 추출하며, 추출된 문자 영역에 의해 구획된 숫자 영역들을 분리하여 추출하는 문자/숫자 영역 추출부; 추출된 숫자 영역들의 크기를 비교하여 크기가 상대적으로 작은 숫자 영역을 선택하거나, 추출된 숫자 영역들의 상기 획득된 번호판 영상에서의 위치를 비교하여 좌측이나 상측에 위치하는 숫자 영역을 선택하는 숫자 영역 선택부; 및 선택된 숫자 영역에 있는 숫자들을 인식하는 숫자 인식부를 포함한다.
본 발명은 도로 위에 설치된 센서들을 이용하여 차종을 비롯한 교통 정보를 수집함으로써 다음 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 차량과의 마찰 등을 피할 수 있어 센서의 훼손 없이 원형을 유지하는 것이 가능해지며, 고장 등 유사시에만 교체하면 되므로 이에 따른 노동력과 비용을 절감할 수 있다. 둘째, 복수개의 센서들로부터 얻은 정보를 종합하여 분석하기 때문에 차종 등을 정확하게 분류하는 것이 가능해지며 이에 따라 교통 정보를 실시간으로 생성하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교통량 조사 장비를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 차량 제원 계산부가 제1 타입으로 구현될 경우의 상위 센서 배치도이다.
도 3은 제1 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 차종에 따라 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들이 다르다는 것을 보여주기 위한 참고도이다.
도 5는 도 1의 차량 제원 계산부가 차량의 전폭을 계산하기 위한 제2 타입이나 차량의 전장을 계산하기 위한 제3 타입으로 구현될 경우의 하위 센서 배치도이다.
도 6은 차량의 전폭을 계산하기 위해 제2 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 차량의 전장을 계산하기 위해 제3 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 8은 도 1의 교통량 조사 장비에 추가되는 구성과 그 구성의 내부를 도시한 블록도이다.
도 9는 숫자 영역 선택 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 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, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교통량 조사 장비를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 따르면, 교통량 조사 장비(100)는 차량 감지부(110), 차량 제원부(120), 차종 판별부(130), 교통 정보 수집부(140), 전원부(150) 및 주제어부(160)를 포함한다.
차량 감지부(110)는 도로의 미리 정해진 지점에 도달한 차량을 감지하는 기능을 수행한다.
차량 감지부(110)는 도로 위나 도로 측면에 설치된 카메라를 이용하여 해당 지점을 통과하는 차량을 감지할 수 있다. 그러나 차량 감지부(110)가 차량을 감지하는 방법은 이에 한정되지 않으며, 도로 위에 설치된 센서를 이용하여 해당 지점을 지나가는 차량을 감지하거나 도로 바닥면에 매설된 센서를 이용하여 해당 지점을 지나가는 차량을 감지하는 것도 가능하다. 센서를 이용하여 차량을 감지하는 경우에는 센싱 데이터의 획득율을 높이기 위해 복수개의 센서들을 이용하는 것이 바람직하다.
차량 제원 계산부(120)는 차량이 감지되면 이 차량의 제원을 계산하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서는 차량 제원 계산부(120)가 차량의 제원으로 차량의 전고, 전폭 및 전장을 계산할 수 있다. 이하 이에 대해 자세히 설명한다.
먼저 차량의 전고를 계산하는 경우의 차량 제원 계산부(120)에 대하여 설명한다. 전고(overall height)는 차량의 접지면으로부터 가장 높은 부분까지의 높이 즉, 바퀴가 닿는 지면부터 차량 지붕까지의 길이를 말한다. 전고를 계산할 때 안테나는 제외된다.
차량의 전고를 계산하는 경우 차량 제원 계산부(120)는 차량보다 더 높은 위치에 구비된 상위 센서들을 이용한다.
도 2는 도 1의 차량 제원 계산부가 차량의 전고를 계산하기 위한 제1 타입으로 구현될 경우의 상위 센서 배치도이다.
상위 센서들(310a, 310b, …, 310n)은 도로의 상측에 위치하는 보드(board: 320)의 저면에 차량(330)의 진행 방향에 따라 배열된다. 이때 보드(320)는 차량(330)의 진행 방향을 길이 방향으로 하는 바(bar) 형태의 것으로 구현될 수 있다. 상위 센서들(310a, 310b, …, 310n)은 센싱 데이터의 획득 가능성을 높이기 위해 보드(320)의 저면에 적어도 두 열로 배열되는 것이 바람직하다.
한편 도면부호 340은 차량 감지를 위한 센서의 예시이다. 상위 센서들(310a, 310b, …, 310n)의 원활한 구동을 위해 차량 감지용 센서(340)는 상위 센서들(310a, 310b, …, 310n)보다 앞에 위치하는 것이 바람직하다.
도 3은 차량의 전고를 계산하기 위해 제1 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 3에 따르면, 차량의 전고를 계산하는 경우 차량 제원 계산부(120)는 제1 발신부(201), 제1 시간값 측정부(202), 제1 수신부(203), 제2 시간값 측정부(204), 거리값 계산부(205) 및 차량 전고 계산부(206)를 포함한다.
제1 발신부(201)는 각 상위 센서를 이용하여 차량의 상단면으로 제1 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.
제1 시간값 측정부(202)는 제1 신호가 출력된 제1 시간값들을 측정하는 기능을 수행한다.
제1 수신부(203)는 각 상위 센서를 이용하여 차량의 상단면으로부터 반사된 제2 신호를 수집하는 기능을 수행한다.
제2 시간값 측정부(204)는 제2 신호가 수집된 제2 시간값들을 측정하는 기능을 수행한다.
거리값 계산부(205)는 제1 신호 또는 제2 신호의 초당 이동 거리, 제1 시간값들, 및 제2 시간값들을 이용하여 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들을 계산하는 기능을 수행한다.
거리값 계산부(205)는 다음 수식에 따라 거리값을 계산할 수 있다.
거리값 = (제2 시간 - 제1 시간) × (제1 신호 또는 제2 신호의 초당 이동 거리)
차량 전고 계산부(206)는 도로의 바닥면으로부터 보드까지의 높이값과 계산된 거리값들 간 차이값들을 기초로 차량의 전고를 계산하는 기능을 수행한다.
차량의 전고를 계산할 때의 수식은 다음과 같이 표현될 수 있다.
차량의 전고 = 도로의 바닥면으로부터 보드까지의 높이값 - 거리값(보드로부터 차량의 상단면까지의 거리)
도 4는 차종에 따라 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들이 다르다는 것을 보여주기 위한 참고도이다. 도 4에서 (a)는 승용차의 예시이고, (b)는 승합차의 예시이며, (c)는 화물차의 예시이다.
지지대(350)의 일단에 보드가 부착되고 그 보드의 저면에는 상위 센서들(360a, 360b, 360c, 360d, 360e, 360f)이 장착된다. 이 상위 센서들(360a, 360b, 360c, 360d, 360e, 360f)은 하방에 위치하는 타겟을 센싱하는데, 화살 표시는 각 상위 센서(360a, 360b, 360c, 360d, 360e, 360f)에 의해 획득될 거리값을 보여준다. 이와 같이 차종에 따라 거리값들은 다를 것이므로, 본 실시예에서는 차량의 전고를 계산하여 차종을 판별하는 것이 가능해진다.
다음으로 차량의 전폭이나 전장을 계산하는 경우의 차량 제원 계산부(120)에 대하여 설명한다. 전폭(overall width)은 차량의 가로폭이 가장 넓은 부분 수평폭 즉, 자동차 앞바퀴 오른쪽부터 왼쪽까지의 길이를 말한다. 전폭을 계산할 때 백미러는 제외된다. 전장(overall length)은 차량의 앞쪽 끝에서 뒤쪽 끝부분까지의 수평 길이 즉, 앞범퍼부터 뒷범퍼까지의 길이를 말한다.
차량의 전폭이나 전장을 계산하는 경우 차량 제원 계산부(120)는 도로에 매몰 형성된 하위 센서들을 이용한다.
도 5는 도 1의 차량 제원 계산부가 차량의 전폭을 계산하기 위한 제2 타입이나 차량의 전장을 계산하기 위한 제3 타입으로 구현될 경우의 하위 센서 배치도이다.
하위 센서들(370a, 370b, …, 370n)은 도로의 바닥면에 매몰 형성된다. 차량의 전폭을 계산하기 위한 하위 센서들(370a, 370b, …, 370n)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 차량의 진행 방향에 수직 방향으로 배열되며, 차량의 전장을 계산하기 위한 하위 센서들(370a, 370b, …, 370n)은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 차량의 진행 방향으로 배열된다. 센싱 데이터의 획득율을 높이기 위해 차량의 전폭을 계산하기 위한 하위 센서들(370a, 370b, …, 370n)은 적어도 두 행으로 배열되는 것이 바람직하며, 차량의 전장을 계산하기 위한 하위 센서들(370a, 370b, …, 370n)은 적어도 두 열로 배열되는 것이 바람직하다.
도 6은 차량의 전폭을 계산하기 위해 제2 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 6에 따르면, 차량의 전폭을 계산하는 경우 차량 제원 계산부(120)는 제2 발신부(211), 제2 수신부(212), 제1 위치 정보 획득부(213) 및 차량 전폭 계산부(214)를 포함한다.
제2 발신부(211)는 각 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로 제3 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.
제2 수신부(212)는 각 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로부터 반사된 제4 신호를 수집하는 기능을 수행한다.
제1 위치 정보 획득부(213)는 제4 신호가 수집된 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
예컨대 도로의 한 차선 바닥면에 50개의 하위 센서들이 매설되어 있을 때 좌측으로부터 8번째 하위 센서부터 40번째 하위 센서까지 제4 신호가 수집되었다면, 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서는 좌측으로부터 8번째 하위 센서와 좌측으로부터 40번째 하위 센서가 된다. 각 하위 센서의 위치 정보는 DB에 저장해 두고, 하위 센서의 ID를 기초로 위치 정보를 찾을 수 있게 한다.
제1 위치 정보 획득부(213)는 미리 정해진 시간 내에 제4 신호가 수집된 하위 센서들을 대상으로 두 하위 센서들을 검출하는 것이 바람직하다. 그 이유는 차량의 하단면을 제외한 다른 부분(ex. 백미러)에서 반사된 경우를 배제함으로써 보다 정확하게 전폭을 계산하기 위해서이다.
차량 전폭 계산부(214)는 두 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 차량의 전폭을 계산하는 기능을 수행한다.
차량 전폭 계산부(214)는 다음 수식에 따라 차량의 전폭을 계산할 수 있다.
Figure 112013028575016-pat00001
상기에서, z는 차량의 전폭을 의미한다. x1과 y1은 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서 중 어느 하나의 위치 정보를 의미하며, x2와 y2는 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서 중 다른 하나의 위치 정보를 의미한다.
상기 식에서는 하위 센서의 위치 정보가 2차원일 때를 고려한 것이다. 하위 센서의 위치 정보가 3차원일 때도 이와 같은 방식으로 차량의 전폭을 계산할 수 있다.
도 7은 차량의 전장을 계산하기 위해 제3 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 7에 따르면, 차량의 전장을 계산하는 경우 차량 제원 계산부(120)는 제3 발신부(221), 제3 수신부(222), 제2 위치 정보 획득부(223) 및 차량 전장 계산부(224)를 포함한다.
제3 발신부(221)는 각 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로 제5 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.
제3 수신부(222)는 각 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로부터 반사된 제6 신호를 수집하는 기능을 수행한다.
제2 위치 정보 획득부(223)는 제6 신호가 수집된 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
제2 위치 정보 획득부(223)는 미리 정해진 시간 내에 제6 신호가 수집된 하위 센서들을 대상으로 두 하위 센서들을 검출하는 것이 바람직하다. 그 이유는 차량의 하단면을 제외한 다른 부분에서 반사된 경우를 배제함으로써 보다 정확하게 전장을 계산하기 위해서이다.
차량 전장 계산부(224)는 두 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 차량의 전장을 계산하는 기능을 수행한다.
한편 본 실시예에서는 차량의 번호판을 인식하여 차종을 판별하는 것도 가능하다. 이하 이에 대해 설명한다.
도 8은 도 1의 교통량 조사 장비에 추가되는 구성과 그 구성의 내부를 도시한 블록도이다.
도 8에 따르면, 교통량 조사 장비(100)는 번호판 인식부(170)를 더욱 포함할 수 있다. 번호판 인식부(170)는 차량이 감지되면 차량의 번호판에 있는 숫자들을 인식하는 기능을 수행한다. 차종 판별부(130)는 번호판 인식부(170)에 의해 인식된 숫자들을 기초로 차량의 차종을 판별한다.
번호판 인식부(170)는 번호판 영상 획득부(231), 문자/숫자 영역 추출부(232), 숫자 영역 선택부(233) 및 숫자 인식부(234)를 포함한다.
번호판 영상 획득부(231)는 차량의 번호판을 촬영하여 번호판 영상을 획득하는 기능을 수행한다.
문자/숫자 영역 추출부(232)는 번호판 영상에서 문자 영역과 숫자 영역들을 추출하는 기능을 수행한다. 문자/숫자 영역 추출부(232)는 번호판 영상에서 문자 영역을 먼저 추출하고 이후 문자 영역에 의해 구획된 숫자 영역들을 분리하여 추출할 수 있다.
숫자 영역 선택부(233)는 추출된 숫자 영역들 중 어느 하나의 숫자 영역을 선택하는 기능을 수행한다. 숫자 영역 선택부(233)는 추출된 숫자 영역들의 크기를 비교하여 크기가 상대적으로 작은 숫자 영역을 선택할 수 있으며, 추출된 숫자 영역들이 번호판 영상에서 가지는 위치를 비교하여 좌측이나 상측에 위치하는 숫자 영역을 선택하는 것도 가능하다.
도 9는 숫자 영역 선택 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 우리나라의 현행 차량 번호는 두자리 숫자와 문자 및 네자리 숫자가 결합된 형태이다. 이중에서 두자리 숫자가 차종 기호를 표시하는데, 그 세부 내용은 다음과 같다.
승용차 : 01 ~ 69
승합차 : 70 ~ 79
화물차 : 80 ~ 97
특수차 : 98 ~ 99
도 9의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 차종 기호를 나타내는 제1 숫자 영역은 두자리 숫자로 구성되어 네자리 숫자로 구성되는 제2 숫자 영역보다 크기가 상대적으로 작다. 또한 차량 번호판에서 제1 숫자 영역은 제2 숫자 영역에 대비할 때 좌측이나 상측에 위치한다. 따라서 본 실시예에서는 이 점을 고려하여 숫자 영역을 선택하는 것이 가능해진다.
숫자 인식부(234)는 선택된 숫자 영역에 있는 숫자들을 인식하는 기능을 수행한다.
한편 번호판 인식부(170)는 번호판에 있는 모든 숫자들을 인식한 뒤 인식된 숫자들에 대한 정보를 차종 판별부(130)에 제공하여 차종 판별부(130)로 하여금 차종을 판별하게 하는 것도 가능하다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
차종 판별부(130)는 차량의 제원 정보를 기초로 차량의 차종을 판별하는 기능을 수행한다. 앞서 설명한 바와 같이 본 실시예에서는 차량의 제원 정보로 차량의 전고, 전폭 및 전장을 획득한다.
차종 판별부(130)는 차량의 전고, 차량의 전폭, 및 차량의 전장 중에서 선택된 적어도 하나의 제원 정보를 기초로 차량의 차종을 판별할 수 있다. 본 실시예에서는 하위 센서 대비 상위 센서의 잇점을 고려하여 차종 판별부(130)가 차량의 전고를 기초로 차량의 차종을 판별하는 것이 바람직하다.
상위 센서가 정상적으로 작동하지 않는 경우 차종 판별부(130)는 차량의 전폭이나 차량의 전장 중 적어도 하나의 제원 정보를 기초로 차량의 차종을 판별한다. 차종 판별의 정확도를 더욱 높이고자 하는 경우 차종 판별부(130)는 차량의 전고와 더불어 차량의 전폭과 차량의 전장 중 적어도 하나의 제원 정보를 더욱 이용하여 차량의 차종을 판별한다.
본 실시예에서 차종 판별부(130)는 차종을 승용차, 승합차, 화물차, 특수차 등 중에서 어느 하나로 판별할 수 있다. 차종 판별부(130)는 각 사 제품별로 차량의 전고/전폭/전장 세부를 DB로 갖춘 뒤 제품별로 판별하는 것도 가능하다.
교통 정보 수집부(140)는 차량의 차종을 비롯한 교통 정보를 실시간으로 수집하는 기능을 수행한다.
교통 정보 수집부(140)는 교통 정보로 주행 속도, 시간별 교통량 등을 수집할 수 있다.
주행 속도의 경우 교통 정보 수집부(140)는 상위 센서들과 하위 센서들 중에서 선택된 어느 하나의 센서와 차량 감지용 센서가 각각 차량을 센싱한 시간을 기초로 수집할 수 있다.
차량의 주행 속도는 다음 수식에 따라 계산될 수 있다.
차량의 주행 속도 = 차량의 이동 거리 / 이동하는 데에 걸린 시간
차량의 이동 거리는 상위 센서들과 하위 센서들 중에서 선택된 어느 하나의 센서와 차량 감지용 센서 간 거리로부터 구할 수 있다. 이때 센서들 간 거리는 각 센서의 위치 정보를 기초로 구할 수 있다. 센서의 위치 정보는 앞서 설명한 바와 같이 DB에 저장되어 있는 것을 활용할 수 있다.
이동하는 데에 걸린 시간은 각 센서가 차량을 감지한 시간을 기초로 구할 수 있다. 이를 위해 본 실시예에서는 각 센서가 차량을 감지할 때마다 시간을 기록하는 구성이 필요하다.
시간별 교통량의 경우 교통 정보 수집부(140)는 지정된 시간동안 차량 감지용 센서, 상위 센서들 및 하위 센서들 중 어느 하나의 센서에 의해 감지된 차량 대수를 기초로 수집할 수 있다.
전원부(150)는 교통량 조사 장비(100)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
주제어부(160)는 교통량 조사 장비(100)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 교통량 조사 장비 110 : 차량 감지부
120 : 차량 제원 계산부 130 : 차종 판별부
140 : 교통 정보 수집부 150 : 전원부
160 : 주제어부 170 : 번호판 인식부
201 : 제1 발신부 202 : 제1 시간값 측정부
203 : 제1 수신부 204 : 제2 시간값 측정부
205 : 거리값 계산부 206 : 차량 전고 계산부
211 : 제2 발신부 212 : 제2 수신부
213 : 제1 위치 정보 획득부 214 : 차량 전폭 계산부
221 : 제3 발신부 222 : 제3 수신부
223 : 제2 위치 정보 획득부 224 : 차량 전장 계산부
231 : 번호판 영상 획득부 232 : 문자/숫자 영역 추출부
233 : 숫자 영역 선택부 234 : 숫자 인식부

Claims (10)

  1. 도로의 미리 정해진 지점에 도달한 차량을 감지하는 차량 감지부;
    상기 차량이 감지되면, 상기 차량보다 더 높은 위치에서 상기 차량의 진행 방향을 길이 방향으로 하는 바(bar) 형태의 보드(board)의 저면에 상기 차량의 진행 방향에 따라 적어도 두 열로 배열되는 상위 센서들을 이용하여 상기 차량의 각 측 높이를 계산하거나, 상기 도로의 바닥면에 상기 차량의 진행 방향에 대하여 수직 방향으로 배열된 하위 센서들로부터 출력되어 상기 차량의 하단면에 반사되어 돌아온 신호들을 수집하여 상기 차량의 전폭을 계산하거나, 또는 상기 도로의 바닥면에 상기 차량의 진행 방향으로 배열된 하위 센서들로부터 출력되어 상기 차량의 하단면에 반사되어 돌아온 신호들을 수집하여 상기 차량의 전장을 계산하는 차량 제원 계산부;
    상기 차량이 감지되면 상기 차량의 번호판에서 연속된 숫자들을 각각의 숫자 영역으로 추출하고, 추출된 숫자 영역들 중에서 크기나 위치에 따라 어느 하나의 숫자 영역을 선택하며, 선택된 숫자 영역에 있는 숫자들을 인식하는 번호판 인식부;
    상기 차량의 각 측 높이를 기초로 상기 차량의 차종을 판별하거나, 상기 차량의 전폭, 상기 차량의 전장, 및 상기 차량의 번호판에서 인식된 숫자들 중에서 선택된 적어도 하나의 제원 및 상기 차량의 각 측 높이를 기초로 상기 차량의 차종을 판별하는 차종 판별부; 및
    판별된 상기 차량의 차종을 비롯한 교통 정보를 실시간으로 수집하는 교통 정보 수집부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제원 계산부는,
    각 상위 센서를 이용하여 상기 차량의 상단면으로 제1 신호를 생성하여 출력하는 제1 발신부;
    상기 제1 신호가 출력된 제1 시간값들을 측정하는 제1 시간값 측정부;
    상기 각 상위 센서를 이용하여 상기 차량의 상단면으로부터 반사된 제2 신호를 수집하는 제1 수신부;
    상기 제2 신호가 수집된 제2 시간값들을 측정하는 제2 시간값 측정부;
    상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호의 초당 이동 거리, 상기 제1 시간값들, 및 상기 제2 시간값들을 이용하여 상기 보드로부터 상기 차량의 상단면까지의 거리값들을 계산하는 거리값 계산부; 및
    상기 도로의 바닥면으로부터 상기 보드까지의 높이값과 계산된 상기 거리값들 간 차이값들을 기초로 상기 차량의 각 측 높이를 계산하는 차량 전고 계산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제원 계산부는 상기 하위 센서들로 상기 도로의 바닥면에 매몰 형성된 하위 센서들을 이용하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제원 계산부는 상기 차량의 전폭을 계산할 때,
    각 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로 제3 신호를 생성하여 출력하는 제2 발신부;
    상기 각 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로부터 반사된 제4 신호를 수집하는 제2 수신부;
    상기 제4 신호가 수집된 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 제1 위치 정보 획득부; 및
    상기 두 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 상기 차량의 전폭을 계산하는 차량 전폭 계산부
    를 포함하며,
    상기 차량 제원 계산부는 상기 차량의 전장을 계산할 때,
    각 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로 제5 신호를 생성하여 출력하는 제3 발신부;
    상기 각 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로부터 반사된 제6 신호를 수집하는 제3 수신부;
    상기 제6 신호가 수집된 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 제2 위치 정보 획득부; 및
    상기 두 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 상기 차량의 전장을 계산하는 차량 전장 계산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 상기 제4 신호가 수집된 하위 센서들을 대상으로 상기 두 하위 센서들을 검출하며,
    상기 제2 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 상기 제6 신호가 수집된 하위 센서들을 대상으로 상기 두 하위 센서들을 검출하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 번호판 인식부는,
    상기 차량의 번호판을 촬영하여 번호판 영상을 획득하는 번호판 영상 획득부;
    획득된 번호판 영상에서 문자 영역을 추출하며, 추출된 문자 영역에 의해 구획된 숫자 영역들을 분리하여 추출하는 문자/숫자 영역 추출부;
    추출된 숫자 영역들의 크기를 비교하여 크기가 상대적으로 작은 숫자 영역을 선택하거나, 추출된 숫자 영역들의 상기 획득된 번호판 영상에서의 위치를 비교하여 좌측이나 상측에 위치하는 숫자 영역을 선택하는 숫자 영역 선택부; 및
    선택된 숫자 영역에 있는 숫자들을 인식하는 숫자 인식부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 수집 기능을 갖는 교통량 조사 장비.
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