KR101297324B1 - 차량 검지기(vds)를 이용한 지능형 교통 시스템 - Google Patents

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Abstract

차량검지기(VDS)는 고속도로 상에 설치되어 교통량, 차속, 도로 점유율, 차량 길이 등의 정보를 검지하여 도로의 소통 상태나 돌발 상황을 감시하는 장비이다. 본 발명에서는 이러한 차량검지기(VDS)를 도로 위에 설치된 센서로 구현하여 도로에서의 교통 상황을 분석하여 안내하는 지능령 교통 시스템을 제안한다.

Description

차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템 {Intelligent Transportation System using Vehicle Detection System}
본 발명은 도로에서의 교통 상황을 분석하여 안내하는 지능형 교통 시스템(ITS; Intelligent Transportation System)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 차량 검지기(VDS; Vehicle Detection System)를 이용하여 도로에서의 교통 상황을 분석하여 안내하는 지능형 교통 시스템에 관한 것이다.
지능형 교통 시스템(ITS; Intelligent Transportation System)은 교통 혼잡을 효율적으로 조정하고 안정성을 획기적으로 증진시키기 위하여 도로, 차량, 신호 시스템 등 기존 교통 체계의 구성요소에 전자, 제어, 통신 등 첨단 기술을 접속시켜 구성요소들이 상호 유기적으로 작용토록 하는 차세대 교통 체계 및 시스템을 말한다.
지능형 교통 시스템은 전국의 도로, 차량, 운전자 및 여행객들을 대상으로 교통 관련 정보와 기상 정보, 도로 상태 정보 등을 수집, 처리, 가공하여 이를 유무선 통신 수단을 이용해서 도로변 교통 단말기, 차내 단말기, 교통 방송, PC 통신, 전화 등으로 차량 운전자 및 여행객들에게 전달함으로써 통행의 편의와 교통량의 원활한 소통을 제공할 수 있다.
이러한 지능형 교통 시스템은 ATMS(Advanced Traffic Management System), ATIS(Advanced Traveler Information System), APTS(Advanced Public Transportation System), CVO(Commercial Vehicle Operation), AVHS(Advanced Vehicle and Highway System) 등의 서비스로 분류된다.
지능형 교통 시스템은 도로의 효율적 이용 및 교통 흐름을 원활하게 하기 위하여 차량 검지기(VDS; Vehicle Detection System), 교통량 조사 장비(AVC; Automatic Vehicle Classification) 등이 요구된다.
차량 검지기는 고속도로 상에 설치되어 교통량, 속도, 점유율, 차량 길이 등의 정보를 검지하여 소통 상태나 돌발 상황을 감시한다. 이러한 차량 검지기에는 동축선을 매설하는 루프식과 카메라를 이용하는 영상식이 있다. 루프식으로 한국공개특허 제2004-0033550호에 루프 검지기를 이용하여 차량의 속도 등을 검출하는 차량 검지기가 개시되어 있다.
그런데 루프식은 코일을 도로 상의 차로에 매설하여 차량을 검지하기 때문에 차량과의 마찰 등으로 장기간 원 형상을 유지하는 데에 어려움이 있으며, 성능을 유지하기 위하여 정기적으로 튜닝 작업을 거쳐야 하기 때문에 노동력과 비용이 지속적으로 투입되어야 하는 문제점도 있다.
반면 영상식은 영상을 분석하여 차량을 검지하기까지 많은 시간이 소요되기 때문에 실시간으로 차량을 검지하는 데에 어려움이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 도로 위에 설치된 센서로 차량을 검지하는 차량 검지기(VDS, Vehicle Detection System)를 이용한 지능형 교통 시스템을 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 지점에서 도로 위에 위치하는 제1 상위 센서를 이용하여 기준시간 교통량을 생성하는 차량 검지기; 상기 기준시간 교통량에 따라 선택된 구간에서 차량의 제원 정보를 비롯한 교통 정보를 수집하는 교통량 조사 장비; 및 상기 기준시간 교통량에 따라 상기 구간을 선택하고, 수집된 교통 정보나 상기 기준시간 교통량을 분석하여 상기 구간의 교통 상황을 생성하며, 생성된 교통 상황을 안내하는 교통 상황 분석 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템을 제안한다.
바람직하게는, 상기 차량 검지기는, 기준 시구간을 설정하는 제1 기준 시구간 설정부; 설정된 기준 시구간동안 상기 제1 상위 센서를 이용하여 상기 지점을 통과하는 차량을 카운트(count)하는 제1 카운트부; 및 카운트된 차량의 수를 기초로 상기 기준시간 교통량을 생성하는 제1 교통량 생성부를 포함하거나, 상기 제1 상위 센서를 이용하여 상기 지점을 통과하는 차량을 카운트(count)하는 제2 카운트부; 상기 차량이 카운트될 때마다 시간을 측정하는 카운트 시간 측정부; 상기 기준 시구간을 설정하는 제2 기준 시구간 설정부; 및 측정된 시간들 중에서 상기 기준 시구간 내의 시간을 추출하며, 추출된 시간의 수를 기초로 상기 기준시간 교통량을 생성하는 제2 교통량 생성부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 카운트부 또는 상기 제2 카운트부는 상기 제1 상위 센서의 비정상 작동시 도로에 매몰 형성된 제1 하위 센서를 이용하여 상기 지점을 통과하는 차량을 카운트한다.
바람직하게는, 상기 제1 카운트부 또는 상기 제2 카운트부는, 상기 제1 상위 센서를 이용하여 하방에 위치하는 도로 방향으로 제1 신호를 생성하여 출력하는 제1 발신부; 상기 제1 신호가 출력된 제1 시간값을 측정하는 제1 시간값 측정부; 상기 제1 상위 센서를 이용하여 상기 제1 신호의 반사 신호를 수집하는 제1 수신부; 상기 제1 신호의 반사 신호가 수집된 제2 시간값을 측정하는 제2 시간값 측정부; 상기 제1 시간값과 상기 제2 시간값 간의 시간차를 계산하는 시간차 계산부; 및 상기 시간차와 기준값을 비교하여 상기 시간차가 상기 기준값보다 작으면 상기 지점을 차량이 통과한 것으로 판별하는 제1 차량 통과 판별부를 포함하거나, 상기 제1 카운트부 또는 상기 제2 카운트부는, 상기 제1 하위 센서를 이용하여 도로 상방으로 제2 신호를 생성하여 출력하는 제2 발신부; 미리 정해진 시간동안 상기 제1 하위 센서를 이용하여 상기 제2 신호의 반사 신호를 수집하는 제2 수신부; 및 상기 제2 신호의 반사 신호가 수집되는지 여부를 판별하며, 상기 제2 신호의 반사 신호가 수집되면 상기 지점을 차량이 통과한 것으로 판별하는 제2 차량 통과 판별부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 카운트부 또는 상기 제2 카운트부는 상기 기준값을 결정하는 기준값 결정부를 더욱 포함하며, 상기 기준값 결정부는, 도로 위에 상기 제1 상위 센서를 위치시킬 때나 도로에 차량이 없을 때 상기 제1 발신부, 상기 제1 시간값 측정부, 상기 제1 수신부 및 상기 제2 시간값 측정부를 구동시키는 구동 제어부; 및 상기 제1 시간값과 상기 제2 시간값 간의 시간차를 계산하며, 계산된 시간차를 상기 기준값으로 결정하는 기준값 계산부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 교통량 조사 장비는 상기 제1 상위 센서 또는 도로에 매몰 형성된 제1 하위 센서와 거리를 두고 도로 위나 도로에 매몰 형성된 센서들을 이용하여 상기 교통 정보로 도로를 통과하는 차량의 제원 정보, 도로를 통과하는 차량의 종류, 도로를 통과하는 차량의 주행 속도, 및 도로의 시간별 교통량을 수집한다.
바람직하게는, 상기 교통량 조사 장비는 도로의 미리 정해진 지점에 도달한 차량이 감지되면 상기 차량보다 더 높은 위치에 구비된 제2 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 포함한다.
바람직하게는, 상기 제2 상위 센서들은 상기 도로의 상측에 위치하는 보드(board)의 저면에 상기 차량의 진행 방향에 따라 배열된다.
바람직하게는, 상기 차량 제원 계산부는, 각 제2 상위 센서를 이용하여 상기 차량의 상단면으로 제3 신호를 생성하여 출력하는 제3 발신부; 상기 제3 신호가 출력된 제3 시간값들을 측정하는 제3 시간값 측정부; 상기 각 제2 상위 센서를 이용하여 상기 차량의 상단면으로부터 반사된 상기 제3 신호의 반사 신호를 수집하는 제3 수신부; 상기 제3 신호의 반사 신호가 수집된 제4 시간값들을 측정하는 제4 시간값 측정부; 상기 제3 신호 또는 상기 제3 신호의 반사 신호의 초당 이동 거리, 상기 제3 시간값들, 및 상기 제4 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 제2 상위 센서들은 상기 보드의 저면에 적어도 두 열로 배열된다.
바람직하게는, 상기 차량 제원 계산부는 상기 차량이 감지되면 상기 도로에 매몰 형성된 제2 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 제2 하위 센서들을 이용하며, 상기 차량의 전장을 계산할 때 상기 도로의 바닥면에 상기 차량의 진행 방향으로 배열된 상기 제2 하위 센서들을 이용한다.
바람직하게는, 상기 차량 제원 계산부는 상기 차량의 전폭을 계산할 때, 각 제2 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로 제4 신호를 생성하여 출력하는 제4 발신부; 상기 각 제2 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로부터 반사된 상기 제4 신호의 반사 신호를 수집하는 제4 수신부; 상기 제4 신호의 반사 신호가 수집된 제2 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 제2 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 제1 위치 정보 획득부; 및 상기 두 제2 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 상기 차량의 전폭을 계산하는 차량 전폭 계산부를 포함하며, 상기 차량 제원 계산부는 상기 차량의 전장을 계산할 때, 각 제2 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로 제5 신호를 생성하여 출력하는 제5 발신부; 상기 각 제2 하위 센서를 이용하여 상기 차량의 하단면으로부터 반사된 상기 제5 신호의 반사 신호를 수집하는 제5 수신부; 상기 제5 신호의 반사 신호가 수집된 제2 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 제2 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 제2 위치 정보 획득부; 및 상기 두 제2 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 상기 차량의 전장을 계산하는 차량 전장 계산부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 상기 제3 신호의 반사 신호가 수집된 제2 하위 센서들을 대상으로 상기 두 제2 하위 센서들을 검출하며, 상기 제2 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 상기 제4 신호의 반사 신호가 수집된 제2 하위 센서들을 대상으로 상기 두 제2 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.
바람직하게는, 상기 교통 상황 분석 서버는, 상기 교통 정보로 차량의 주행 속도가 수집되면 수집된 주행 속도와 기준 속도를 비교하여 상기 수집된 주행 속도가 상기 기준 속도 이상인지 여부를 판별하며, 상기 교통 정보로 시간별 교통량이 수집되면 수집된 시간별 교통량과 기준 교통량을 비교하여 상기 수집된 시간별 교통량이 상기 기준 교통량 이상인지 여부를 판별하는 교통 정보 분석부; 상기 수집된 주행 속도가 상기 기준 속도 이상인 것으로 판별되거나 상기 수집된 시간별 교통량이 상기 기준 교통량 이상인 것으로 판별되면 상기 교통 정보가 수집된 구간에 대한 영상을 획득하는 구간 영상 획득부; 획득된 영상을 분석하여 상기 교통 상황을 생성하는 교통 상황 생성부; 및 생성된 교통 상황을 안내하는 교통 상황 안내부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 교통 상황 분석 서버는, 차선마다 생성된 상기 기준시간 교통량을 획득하는 교통량 획득부; 획득된 기준시간 교통량끼리 비교하여 두 차선들 간 교통량 편차를 계산하는 교통량 편차 계산부; 계산된 교통량 편차와 기준 편차를 비교하여 상기 계산된 교통량 편차가 상기 기준 편차 이상인지 여부를 판별하는 교통량 편차 판별부; 상기 계산된 교통량 편차가 상기 기준 편차 이상인 것으로 판별되면 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간의 위치 정보를 비롯하여 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간의 교통 상황을 생성하는 교통 상황 생성부; 및 생성된 교통 상황을 안내하며, 도로 전광 표지를 이용하여 상기 생성된 교통 상황을 안내하거나 GPS 위성을 이용하여 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간에 접근하는 차량의 내비게이션 장치로 상기 생성된 교통 상황을 안내하는 교통 상황 안내부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 교통 상황 분석 서버는, 상기 계산된 교통량 편차가 상기 기준 편차 이상인 것으로 판별되면 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간에 대한 영상을 획득하는 구간 영상 획득부; 획득된 영상을 분석하여 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간에서 이상 상황 발생 여부를 판별하는 이상 상황 판별부; 및 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간에서 이상 상황이 발생한 것으로 판별되면 이상 상황 발생 사실과 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간의 위치 정보를 교통 관제 센터의 서버로 통지하는 이상 상황 통지부를 더욱 포함하고, 상기 이상 상황 판별부는, 상기 영상이 획득될 때마다 상기 영상에서 차량을 검출하는 차량 검출부; 이전에 획득된 영상, 현재 획득된 영상 및 이후에 획득된 영상 중에서 선택된 적어도 두개의 영상에서의 상기 차량의 움직임을 비교하여 상기 차량의 움직임이 없는지 여부를 판별하는 움직임 판별부; 및 상기 차량의 움직임이 없는 것으로 판별되면 상기 차량에 이상 상황이 발생한 것으로 판별하는 차량 상황 판별부를 포함한다.
본 발명은 도로 위에 설치된 센서로 차량을 검지함으로써 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, 센싱을 통해 차량을 검지하기 때문에 차량의 실시간 검지가 가능해지며 이에 따라 각 도로의 교통 상황을 실시간으로 분석 안내하는 것도 가능해진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 교통 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량 검지기의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 카운트부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 교통 상황 분석 서버의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 도 1의 차량 검지기와 교통량 조사 장비에 구비되는 상위 센서의 도로상 배치를 보여주는 배치도이다.
도 6은 도 1의 차량 검지기와 교통량 조사 장비에 구비되는 하위 센서의 도로상 배치를 보여주는 배치도이다.
도 7은 도 1에 도시된 교통량 조사 장비의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 8은 차종에 따라 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들이 다르다는 것을 보여주기 위한 참고도이다.
도 9는 도 7의 교통량 조사 장비에 추가되는 구성과 그 구성의 내부를 도시한 블록도이다.
도 10은 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 지능형 교통 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1에 따르면, 지능형 교통 시스템(100)은 차량 검지기(110), 교통량 조사 장비(120) 및 교통 상황 분석 서버(130)를 포함한다.
차량 검지기(110)는 도로의 미리 정해진 지점에서 도로 위에 위치하는 제1 상위 센서를 이용하여 기준시간 교통량을 생성하는 기능을 수행한다.
차량 검지기(110)는 기준 시구간을 정하고 그 기준 시구간동안 통과하는 차량을 카운트하여 기준시간 교통량을 생성할 수 있다. 또한 차량 검지기(110)는 차량의 통과 시간을 기록한 뒤 통과 시간들 중에서 기준 시구간에 해당하는 시간들을 추출하여 기준시간 교통량을 생성할 수도 있다.
전자에 따라 기준시간 교통량을 생성할 경우 차량 검지기(110)는 도 2 (a)에 도시된 바와 같이 제1 기준 시구간 설정부(111), 제1 카운트부(112) 및 제1 교통량 생성부(113)를 포함한다. 도 2는 도 1에 도시된 차량 검지기의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
제1 기준 시구간 설정부(111)는 기준 시구간을 설정하는 기능을 수행한다. 상기에서 시구간은 일 시간부터 타 시간까지를 포함하는 시간 범위를 말한다. 따라서 본 실시예에서는 예컨대 1시부터 4시까지를 시구간으로 정할 수 있다. 본 실시예에서 시구간이 반드시 이에 한정될 필요는 없으며, 5시 5분부터 6시 10분까지, 2시 10분 5초부터 3시 50분 30초까지 등 분 단위나 초 단위까지 세분화되어 시구간이 정해지는 것도 가능하다.
제1 카운트부(112)는 설정된 기준 시구간동안 제1 상위 센서를 이용하여 도로 상의 지점을 통과하는 차량을 카운트(count)하는 기능을 수행한다.
도 5는 도 1의 차량 검지기와 교통량 조사 장비에 구비되는 제1 상위 센서의 도로상 배치를 보여주는 배치도이다. 제1 카운트부(112)는 도 5에 도시된 바와 같이 제2 상위 센서들(410a, 410b, …, 410n) 앞에 위치하는 제1 상위 센서(440)를 이용하여 차량(430)을 카운트한다. 제2 상위 센서들(410a, 410b, …, 410n)에 대해서는 후술한다.
제1 카운트부(112)는 제1 상위 센서(440)가 비정상적으로 작동할 경우 도로에 매몰 형성된 제1 하위 센서를 이용하여 도로 상의 지점을 통과하는 차량을 카운트할 수 있다.
도 6은 도 1의 차량 검지기와 교통량 조사 장비에 구비되는 제1 하위 센서의 도로상 배치를 보여주는 배치도이다. 제1 카운트부(112)는 도 6에 도시된 바와 같이 유사시 차량(430)을 카운트할 때 제2 하위 센서들(470a, 470b, …, 470n) 앞에 위치하는 제1 하위 센서(480)를 이용한다. 제2 하위 센서들(470a, 470b, …, 470n)에 대해서도 후술한다.
본 실시예에서는 보다 정확한 카운트 값을 얻기 위해 제1 상위 센서나 제1 하위 센서를 해당 위치에 각각 하나씩만 구비하지 않고 복수개의 상위 센서들이나 하위 센서들을 밀집시켜 구비하는 것이 바람직하다. 다만 이 경우 한대의 차량이 통과했음에도 불구하고 카운트 값은 2 이상이 되는 경우가 발생할 수도 있으므로, 본 실시예에서는 이의 해결을 위해 복수개의 상위 센서들이나 하위 센서들이 동시에 구동되며 그 센서들 중 어느 하나라도 차량을 감지하면 카운트 값은 1이 되도록 한다.
한편 본 실시예에서 제1 카운트부(112)가 제1 하위 센서(480)를 이용하여 차량(430)을 카운트하는 경우는 제1 상위 센서(440)가 비정상적으로 작동하는 경우에 한정되지 않는다. 제1 카운트부(112)는 주어진 환경이나 시스템 운영자의 재량에 따라 제1 상위 센서(440)와 제1 하위 센서(480) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 차량(430)을 카운트할 수 있다.
다시 도 2를 참조한다.
제1 교통량 생성부(113)는 카운트된 차량의 수를 기초로 기준시간 교통량을 생성하는 기능을 수행한다. 이때 기준시간 교통량은 다음 수식에 따라 구할 수 있다.
기준시간 교통량 = 카운트된 차량의 수
한편 후자에 따라 기준시간 교통량을 생성할 경우 차량 검지기(110)는 도 2 (b)에 도시된 바와 같이 제2 카운트부(121), 카운트 시간 측정부(122), 제2 기준 시구간 설정부(123) 및 제2 교통량 생성부(124)를 포함한다.
제2 카운트부(121)는 제1 상위 센서를 이용하여 도로 상의 지점을 통과하는 차량을 카운트하는 기능을 수행한다. 제2 카운트부(121)도 제1 카운트부(112)와 마찬가지로 제1 하위 센서를 이용하여 차량을 카운트하는 것도 가능하다.
카운트 시간 측정부(122)는 제2 카운트부(121)에 의해 차량이 카운트될 때마다 시간을 측정하는 기능을 수행한다.
제2 기준 시구간 설정부(123)는 기준 시구간을 설정하는 기능을 수행한다.
제2 교통량 생성부(124)는 측정된 시간들 중에서 기준 시구간 내의 시간을 추출하며, 추출된 시간의 수를 기초로 기준시간 교통량을 생성하는 기능을 수행한다. 이때 기준시간 교통량은 다음 수식에 따라 구할 수 있다.
기준시간 교통량 = 추출된 시간의 수
앞서 설명한 바와 같이 제1 카운트부(112)나 제2 카운트부(121)는 제1 상위 센서를 이용하여 차량을 카운트할 수 있으며, 제1 하위 센서를 이용하여 차량을 카운트하는 것도 가능하다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 카운트부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다. 이하에서는 제1 상위 센서를 이용하여 차량을 카운트하는 제1 카운트부(112)와 제1 하위 센서를 이용하여 차량을 카운트하는 제1 카운트부(112)에 대하여 설명할 것이나, 제2 카운트부(121)도 동일한 구성으로 차량을 카운트함은 물론이다.
제1 상위 센서를 이용하는 경우 제1 카운트부(112)는 도 3 (a)에 도시된 바와 같이 제1 발신부(211), 제1 시간값 측정부(212), 제1 수신부(213), 제2 시간값 측정부(214), 시간차 계산부(215) 및 제1 차량 통과 판별부(216)를 포함한다. 제1 카운트부(112)는 기준값 결정부(217)를 더욱 포함할 수 있다.
제1 발신부(211)는 제1 상위 센서를 이용하여 하방에 위치하는 도로 방향으로 제1 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다. 이때 제1 발신부(211)는 제1 상위 센서로 초음파 센서를 이용할 수 있다.
제1 시간값 측정부(212)는 제1 신호가 출력된 제1 시간값을 측정하는 기능을 수행한다.
제1 수신부(213)는 제1 상위 센서를 이용하여 제1 신호의 반사 신호를 수집하는 기능을 수행한다.
제2 시간값 측정부(214)는 제1 신호의 반사 신호가 수집된 제2 시간값을 측정하는 기능을 수행한다.
시간차 계산부(215)는 제1 시간값과 제2 시간값 간의 시간차를 계산하는 기능을 수행한다.
제1 차량 통과 판별부(216)는 시간차 계산부(215)에 의해 계산된 시간차와 기준값을 비교하는 기능을 수행한다. 제1 차량 통과 판별부(216)는 이 비교를 통해 시간차가 기준값보다 작으면 해당 지점을 차량이 통과한 것으로 판별하며, 그 외 경우에는 해당 지점을 차량이 통과하지 않은 것으로 판별한다.
기준값 결정부(217)는 제1 시간값과 제2 시간값 간 시간차의 비교 대상이 되는 기준값을 결정하는 기능을 수행한다. 기준값 결정부(217)는 제1 상위 센서부터 도로 표면까지의 거리를 기준으로 신호를 송수신하는 데에 걸리는 시간을 기준값으로 결정한다. 차량이 도로를 통과 중이라면 송신 신호는 차량에 의해 반사될 것이므로 그 시간차는 기준값보다 작아진다. 제1 차량 통과 판별부(216)는 이 점을 참작하여 차량 통과 여부를 판별한다.
기준값 결정부(217)는 구동 제어부(미도시)와 기준값 계산부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
구동 제어부는 도로 위에 제1 상위 센서를 위치시킬 때나 도로에 차량이 없을 때 제1 발신부(211), 제1 시간값 측정부(212), 제1 수신부(213) 및 제2 시간값 측정부(214)를 구동시키는 기능을 수행한다.
기준값 계산부는 제1 시간값 측정부(212)에 의해 계산된 제1 시간값과 제2 시간값 측정부(214)에 의해 계산된 제2 시간값을 수신하여 제1 시간값과 제2 시간값 간의 시간차를 계산하며, 이때 계산된 시간차를 기준값으로 결정하는 기능을 수행한다.
제1 하위 센서를 이용하는 경우 제1 카운트부(112)는 제2 발신부(221), 제2 수신부(222) 및 제2 차량 통과 여부 판별부(223)를 포함한다.
제2 발신부(221)는 제1 하위 센서를 이용하여 도로 상방으로 제2 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.
제2 수신부(222)는 미리 정해진 시간동안 제1 하위 센서를 이용하여 제2 신호의 반사 신호를 수집하는 기능을 수행한다. 도로 상방으로 출력된 신호는 특정물에 반사되지 않는 한 반사 신호로써 수신될 가능성이 낮다. 그러나 차량을 제외한 다른 대상물에 의해 반사되는 경우도 있을 것이므로 본 실시예에서는 이 점을 고려하여 미리 정해진 시간동안 반사 신호를 수집한다.
제2 차량 통과 판별부(223)는 제2 신호의 반사 신호가 수집되는지 여부를 판별하는 기능을 수행한다. 제2 차량 통과 판별부(223)는 제2 신호의 반사 신호가 수집된 것으로 판별되면 해당 지점을 차량이 통과한 것으로 판별하며, 제2 신호의 반사 신호가 수집되지 않은 것으로 판별되면 해당 지점을 차량이 통과하지 않은 것으로 판별한다.
다시 도 1을 참조한다.
교통량 조사 장비(130)는 기준시간 교통량에 따라 선택된 구간에서 차량의 제원 정보를 비롯한 교통 정보를 수집하는 기능을 수행한다.
본 실시예에서는 특정 차량 검지기가 설치된 도로의 일 지점부터 다른 차량 검지기가 설치된 도로의 타 지점까지를 특정 차량 검지기에 의해 관할되는 하나의 구간(도로 구간)으로 정한다. 그러나 본 실시예에서 구간에 대한 정의가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 여러 개의 차량 검지기들에 의해 관할되는 영역들을 결합하여 이를 구간으로 정하는 것도 가능하다.
교통량 조사 장비(130)는 제1 상위 센서 또는 도로에 매몰 형성된 제1 하위 센서와 거리를 두고 도로 위나 도로에 매몰 형성된 센서들 즉, 제2 상위 센서들 또는 제2 하위 센서들을 이용하여 교통 정보를 수집한다. 이때 교통량 조사 장비(130)는 교통 정보로 도로를 통과하는 차량의 제원 정보, 도로를 통과하는 차량의 종류, 도로를 통과하는 차량의 주행 속도, 및 도로의 시간별 교통량을 수집한다. 교통량 조사 장비(130)에 대한 보다 자세한 설명은 도 5 내지 도 10을 참조하여 후술한다.
교통 상황 분석 서버(150)는 기준시간 교통량에 따라 구간을 선택하는 기능을 수행한다. 교통 상황 분석 서버(150)는 기준시간 교통량이 기준 교통량 이상인 구간을 선택한다.
또한 교통 상황 분석 서버(150)는 수집된 교통 정보나 기준시간 교통량을 분석하여 구간의 교통 상황을 생성하며, 생성된 교통 상황을 안내하는 기능을 수행한다.
교통 상황 분석 서버(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 교통 정보 분석부(311), 교통 상황 생성부(312) 및 교통 상황 안내부(313)를 포함한다. 도 4는 도 1에 도시된 교통 상황 분석 서버의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
교통 정보 분석부(311)는 수집된 교통 정보나 기준시간 교통량을 분석하는 기능을 수행한다.
수집된 교통 정보에는 차량의 주행 속도, 시간별 교통량 등이 있다. 수집된 교통 정보가 차량의 주행 속도일 때, 교통 정보 분석부(311)는 수집된 주행 속도와 기준 속도를 비교하여 수집된 주행 속도가 기준 속도 이상인지 여부를 판별하는 기능을 수행한다. 수집된 교통 정보가 시간별 교통량일 때, 교통 정보 분석부(311)는 수집된 시간별 교통량과 기준 교통량을 비교하여 수집된 시간별 교통량이 기준 교통량 이상인지 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
기준시간 교통량을 분석하는 경우, 교통 정보 분석부(311)는 교통량 획득부(미도시), 교통량 편차 계산부(미도시) 및 교통량 편차 판별부(미도시)를 포함한다.
교통량 획득부는 차선마다 생성된 기준시간 교통량을 획득하는 기능을 수행한다.
교통량 편차 계산부는 획득된 기준시간 교통량끼리 비교하여 두 차선들 간 교통량 편차를 계산하는 기능을 수행한다.
교통량 편차 판별부는 교통량 편차 계산부에 의해 계산된 교통량 편차와 기준 편차를 비교하여 계산된 교통량 편차가 기준 편차와 같거나 기준 편차보다 큰 지 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
교통 상황 생성부(312)는 교통 정보 분석부(311)의 분석 결과를 기초로 구간의 교통 상황을 생성하는 기능을 수행한다. 이때 교통 상황 생성부(312)에 의해 생성되는 교통 상황에는 "원활", "혼잡", "과속 주의" 등이 있다.
분석 결과가 수집된 교통 정보에 의한 것이거나 기준시간 교통량에 의한 것일 때, 교통 상황 분석 서버(150)는 구간 영상 획득부(314), 이상 상황 판별부(315) 및 이상 상황 통지부(316)를 더욱 포함할 수 있다.
구간 영상 획득부(314)는 수집된 교통 정보나 기준시간 교통량에 의한 판별 결과에 따라 교통 정보가 수집된 구간에 대한 영상을 획득한다. 수집된 교통 정보가 차량의 주행 속도일 때 구간 영상 획득부(314)는 주행 속도가 기준 속도 이상인 것으로 판별되면 교통 정보가 수집된 구간에 대한 영상을 획득한다. 수집된 교통 정보가 시간별 교통량일 때 구간 영상 획득부(314)는 시간별 교통량이 기준 교통량 이상인 것으로 판별되면 교통 정보가 수집된 구간에 대한 영상을 획득한다. 기준시간 교통량의 경우 구간 영상 획득부(314)는 교통량 편차 판별부에 의해 교통량 편차가 기준 편차 이상인 것으로 판별되면 교통량 편차와 관련된 구간에 대한 영상을 획득한다.
이상 상황 판별부(315)는 획득된 영상을 분석하여 교통 정보가 수집된 구간이나 교통량 편차와 관련된 구간에 대하여 이상 상황 발생 여부를 판별하는 기능을 수행한다. 이와 같은 경우 이상 상황 판별부(315)는 차량 검출부(미도시), 움직임 판별부(미도시) 및 차량 상황 판별부(미도시)를 포함할 수 있다.
차량 검출부는 영상이 획득될 때마다 이 영상에서 차량을 검출하는 기능을 수행한다.
움직임 판별부는 이전에 획득된 영상, 현재 획득된 영상 및 이후에 획득된 영상 중에서 선택된 적어도 두개의 영상에서의 차량의 움직임을 비교하여 차량의 움직임이 없는지 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
차량 상황 판별부는 차량의 움직임이 없는 것으로 판별되면 고장이나 사고 등을 이유로 차량에 이상 상황이 발생한 것으로 판별하는 기능을 수행한다.
이상 상황 통지부(316)는 교통 정보가 수집된 구간이나 교통량 편차와 관련된 구간에서 이상 상황이 발생한 것으로 판별되면 이상 상황 발생 사실과 함께 교통 정보가 수집된 구간이나 교통량 편차와 관련된 구간의 위치 정보를 교통 관제 센터의 서버로 통지하는 기능을 수행한다.
교통 상황 생성부(312)는 차량의 주행 속도가 기준 속도 이상이거나 시간별 교통량이 기준 교통량 이상이거나 교통량 편차가 기준 편차 이상인 것으로 판별되면 교통 정보가 수집된 구간이나 교통량 편차와 관련된 구간의 교통 상황을 생성한다. 이때 생성되는 교통 상황에는 상기 구간의 위치 정보, CCTV나 GPS 위성을 통해 상기 구간을 촬영한 영상 등이 있다.
교통 상황 안내부(313)는 교통 상황 생성부(312)에 의해 생성된 교통 상황을 안내하는 기능을 수행한다. 교통 상황 안내부(313)는 도로 전광 표지(VMS; Variable Message System)를 이용하여 교통 상황을 안내하거나 GPS 위성을 이용하여 해당 구간에 접근하는 차량의 내비게이션 장치로 교통 상황을 안내할 수 있다. 한편 교통 상황 안내부(313)는 특정 도로를 운행하려는 자가 교통 관제 센터의 서버에 해당 시간을 예약하면 이 자가 등록시킨 단말로 교통 상황을 안내할 수 있다.
다음으로 교통량 조사 장비(130)에 대하여 설명한다.
도 7은 도 1에 도시된 교통량 조사 장비의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다. 도 7에 따르면, 교통량 조사 장비(130)는 차량 제원 계산부(510), 차종 판별부(520), 교통 정보 수집부(530), 전원부(540) 및 주제어부(550)를 포함한다.
차량 제원 계산부(510)는 차량이 감지되면 이 차량의 제원을 계산하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서는 차량 제원 계산부(510)가 차량의 제원으로 차량의 전고, 전폭 및 전장을 계산할 수 있다. 이하 이에 대해 자세히 설명한다.
먼저 차량의 전고를 계산하는 경우의 차량 제원 계산부(510)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(510)는 차량보다 더 높은 위치에 구비된 상위 센서들을 이용한다. 이하 설명은 도 5를 참조한다.
제2 상위 센서들(410a, 410b, …, 410n)은 도로의 상측에 위치하는 보드(board: 420)의 저면에 차량(430)의 진행 방향에 따라 배열된다. 이때 보드(420)는 차량(430)의 진행 방향을 길이 방향으로 하는 바(bar) 형태의 것으로 구현될 수 있다. 제2 상위 센서들(410a, 410b, …, 410n)은 센싱 데이터의 획득 가능성을 높이기 위해 보드(420)의 저면에 적어도 두 열로 배열되는 것이 바람직하다.
차량의 전고를 계산하는 경우 차량 제원 계산부(510)는 제3 발신부, 제3 시간값 측정부, 제3 수신부, 제4 시간값 측정부, 거리값 계산부 및 차량 전고 계산부를 포함한다.
제3 발신부는 각 제2 상위 센서를 이용하여 차량의 상단면으로 제3 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.
제3 시간값 측정부는 제3 신호가 출력된 제3 시간값들을 측정하는 기능을 수행한다.
제3 수신부는 각 제2 상위 센서를 이용하여 차량의 상단면으로부터 반사된 제3 신호의 반사 신호를 수집하는 기능을 수행한다.
제4 시간값 측정부는 제3 신호의 반사 신호가 수집된 제4 시간값들을 측정하는 기능을 수행한다.
거리값 계산부는 제3 신호 또는 제3 신호의 반사 신호의 초당 이동 거리, 제3 시간값들, 및 제4 시간값들을 이용하여 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들을 계산하는 기능을 수행한다.
거리값 계산부는 다음 수식에 따라 거리값을 계산할 수 있다.
거리값 = (제4 시간값 - 제3 시간값) × (제3 신호 또는 제3 신호의 반사 신호의 초당 이동 거리)
차량 전고 계산부는 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 8은 차종에 따라 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들이 다르다는 것을 보여주기 위한 참고도이다. 도 8에서 (a)는 승용차의 예시이고, (b)는 승합차의 예시이며, (c)는 화물차의 예시이다.
지지대(450)의 일단에 보드가 부착되고 그 보드의 저면에는 제2 상위 센서들(460a, 460b, 460c, 460d, 460e, 460f)이 장착된다. 이 제2 상위 센서들(460a, 460b, 460c, 460d, 460e, 460f)은 하방에 위치하는 타겟(ex. 차량)을 센싱하는데, 화살 표시는 각 제2 상위 센서(460a, 460b, 460c, 460d, 460e, 460f)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(510)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(510)는 도로에 매몰 형성된 제2 하위 센서들을 이용한다. 이하 설명은 도 6을 참조한다.
제2 하위 센서들(470a, 470b, …, 470n)은 도로의 바닥면에 매몰 형성된다. 차량의 전폭을 계산하기 위한 제2 하위 센서들(470a, 470b, …, 470n)은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 차량의 진행 방향에 수직 방향으로 배열되며, 차량의 전장을 계산하기 위한 제2 하위 센서들(470a, 470b, …, 470n)은 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 차량의 진행 방향으로 배열된다. 센싱 데이터의 획득율을 높이기 위해 차량의 전폭을 계산하기 위한 제2 하위 센서들(470a, 470b, …, 470n)은 적어도 두 행으로 배열되는 것이 바람직하며, 차량의 전장을 계산하기 위한 제2 하위 센서들(470a, 470b, …, 470n)은 적어도 두 열로 배열되는 것이 바람직하다.
차량의 전폭을 계산하는 경우 차량 제원 계산부(510)는 제4 발신부, 제4 수신부, 제1 위치 정보 획득부 및 차량 전폭 계산부를 포함한다.
제4 발신부는 각 제2 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로 제4 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.
제4 수신부는 각 제2 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로부터 반사된 제4 신호의 반사 신호를 수집하는 기능을 수행한다.
제1 위치 정보 획득부는 제4 신호의 반사 신호가 수집된 제2 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 제2 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
예컨대 도로의 한 차선 바닥면에 50개의 제2 하위 센서들이 매설되어 있을 때 좌측으로부터 8번째 제2 하위 센서부터 40번째 제2 하위 센서까지 제4 신호의 반사 신호가 수집되었다면, 양측 외곽에 위치하는 두 제2 하위 센서는 좌측으로부터 8번째 제2 하위 센서와 좌측으로부터 40번째 제2 하위 센서가 된다. 각 제2 하위 센서의 위치 정보는 DB에 저장해 두고, 제2 하위 센서의 ID를 기초로 위치 정보를 찾을 수 있게 한다.
제1 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 제4 신호의 반사 신호가 수집된 제2 하위 센서들을 대상으로 두 제2 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 계산부는 두 제2 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 차량의 전폭을 계산하는 기능을 수행한다.
차량 전폭 계산부는 다음 수식에 따라 차량의 전폭을 계산할 수 있다.
Figure 112013031497361-pat00001
상기에서, z는 차량의 전폭을 의미한다. x1과 y1은 양측 외곽에 위치하는 두 제2 하위 센서 중 어느 하나의 위치 정보를 의미하며, x2와 y2는 양측 외곽에 위치하는 두 제2 하위 센서 중 다른 하나의 위치 정보를 의미한다.
상기 식에서는 제2 하위 센서의 위치 정보가 2차원일 때를 고려한 것이다. 제2 하위 센서의 위치 정보가 3차원일 때도 이와 같은 방식으로 차량의 전폭을 계산할 수 있다.
차량의 전장을 계산하는 경우 차량 제원 계산부(510)는 제5 발신부, 제5 수신부, 제2 위치 정보 획득부 및 차량 전장 계산부를 포함한다.
제5 발신부는 각 제2 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로 제5 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.
제5 수신부는 각 제2 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로부터 반사된 제5 신호의 반사 신호를 수집하는 기능을 수행한다.
제2 위치 정보 획득부는 제5 신호의 반사 신호가 수집된 제2 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 제2 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
제2 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 제5 신호의 반사 신호가 수집된 제2 하위 센서들을 대상으로 두 제2 하위 센서들을 검출하는 것이 바람직하다. 그 이유는 차량의 하단면을 제외한 다른 부분에서 반사된 경우를 배제함으로써 보다 정확하게 전장을 계산하기 위해서이다.
차량 전장 계산부는 두 제2 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 9는 도 7의 교통량 조사 장비에 추가되는 구성과 그 구성의 내부를 도시한 블록도이다.
도 9에 따르면, 교통량 조사 장비(130)는 번호판 인식부(560)를 더욱 포함할 수 있다. 번호판 인식부(560)는 차량이 감지되면 차량의 번호판에 있는 숫자들을 인식하는 기능을 수행한다. 차종 판별부(520)는 번호판 인식부(560)에 의해 인식된 숫자들을 기초로 차량의 차종을 판별한다.
번호판 인식부(560)는 번호판 영상 획득부, 문자/숫자 영역 추출부, 숫자 영역 선택부 및 숫자 인식부를 포함한다.
번호판 영상 획득부는 차량의 번호판을 촬영하여 번호판 영상을 획득하는 기능을 수행한다.
문자/숫자 영역 추출부는 번호판 영상에서 문자 영역과 숫자 영역들을 추출하는 기능을 수행한다. 문자/숫자 영역 추출부는 번호판 영상에서 문자 영역을 먼저 추출하고 이후 문자 영역에 의해 구획된 숫자 영역들을 분리하여 추출할 수 있다.
숫자 영역 선택부는 추출된 숫자 영역들 중 어느 하나의 숫자 영역을 선택하는 기능을 수행한다. 숫자 영역 선택부는 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 10은 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 10의 (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 인식부는 선택된 숫자 영역에 있는 숫자들을 인식하는 기능을 수행한다.
한편 번호판 인식부(560)는 번호판에 있는 모든 숫자들을 인식한 뒤 인식된 숫자들에 대한 정보를 차종 판별부(520)에 제공하여 차종 판별부(520)로 하여금 차종을 판별하게 하는 것도 가능하다.
다시 도 7을 참조하여 설명한다.
차종 판별부(520)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(520)는 차량의 전고, 차량의 전폭, 및 차량의 전장 중에서 선택된 적어도 하나의 제원 정보를 기초로 차량의 차종을 판별할 수 있다. 본 실시예에서는 제2 하위 센서 대비 제2 상위 센서의 잇점을 고려하여 차종 판별부(520)가 차량의 전고를 기초로 차량의 차종을 판별하는 것이 바람직하다.
제2 상위 센서가 정상적으로 작동하지 않는 경우 차종 판별부(520)는 차량의 전폭이나 차량의 전장 중 적어도 하나의 제원 정보를 기초로 차량의 차종을 판별한다. 차종 판별의 정확도를 더욱 높이고자 하는 경우 차종 판별부(520)는 차량의 전고와 더불어 차량의 전폭과 차량의 전장 중 적어도 하나의 제원 정보를 더욱 이용하여 차량의 차종을 판별할 수 있다.
본 실시예에서 차종 판별부(520)는 차종을 승용차, 승합차, 화물차, 특수차 등 중에서 어느 하나로 판별할 수 있다. 차종 판별부(520)는 각 사 제품별로 차량의 전고/전폭/전장 세부를 DB로 갖춘 뒤 제품별로 판별하는 것도 가능하다.
교통 정보 수집부(530)는 차량의 차종을 비롯한 교통 정보를 실시간으로 수집하는 기능을 수행한다.
교통 정보 수집부(530)는 교통 정보로 주행 속도, 시간별 교통량 등을 수집할 수 있다.
주행 속도의 경우 교통 정보 수집부(530)는 제2 상위 센서들과 제2 하위 센서들 중에서 선택된 어느 하나의 센서와 차량 감지용 센서(즉, 제1 상위 센서나 제1 하위 센서)가 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 제2 상위 센서들과 제2 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 제2 상위 센서들과 제2 하위 센서들 중에서 선택된 어느 하나의 센서와 차량 감지용 센서 각각 차량을 감지한 시간을 기초로 구할 수 있다. 이를 위해 본 실시예에서는 각 센서가 차량을 감지할 때마다 시간을 기록하는 구성이 필요하다.
이동하는 데에 걸린 시간은 다음 수식에 따라 계산될 수 있다.
이동하는 데에 걸린 시간 = 제2 상위 센서들과 제2 하위 센서들 중에서 선택된 어느 하나의 센서가 차량을 감지한 시간 - 차량 감지용 센서가 차량을 감지한 시간
시간별 교통량의 경우 교통 정보 수집부(530)는 지정된 시간동안 차량 감지용 센서, 제2 상위 센서들 및 제2 하위 센서들 중 어느 하나의 센서에 의해 감지된 차량 대수를 기초로 수집할 수 있다.
전원부(540)는 교통량 조사 장비(130)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
주제어부(550)는 교통량 조사 장비(130)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 : 지능형 교통 시스템 110 : 차량 검지기
130 : 교통량 조사 장비 150 : 교통 상황 분석 서버

Claims (8)

  1. 도로의 미리 정해진 지점에서 도로 위에 위치하는 상위 센서를 이용하여 기준시간 교통량을 생성하는 것으로서, 제1 기준 시구간을 설정하는 제1 기준 시구간 설정부; 상기 제1 기준 시구간동안 상기 상위 센서를 이용하여 상기 지점을 통과하는 차량을 카운트(count)하는 제1 카운트부; 및 카운트된 차량의 수를 기초로 상기 기준시간 교통량을 생성하는 제1 교통량 생성부를 포함하거나, 상기 상위 센서를 이용하여 상기 지점을 통과하는 차량을 카운트(count)하는 제2 카운트부; 상기 차량이 카운트될 때마다 시간을 측정하는 카운트 시간 측정부; 제2 기준 시구간을 설정하는 제2 기준 시구간 설정부; 및 측정된 시간들 중에서 상기 제2 기준 시구간 내의 시간을 추출하며, 추출된 시간의 수를 기초로 상기 기준시간 교통량을 생성하는 제2 교통량 생성부를 포함하는 차량 검지기;
    상기 기준시간 교통량에 따라 선택된 구간에서 차량의 제원 정보를 비롯한 교통 정보를 수집하는 교통량 조사 장비; 및
    상기 기준시간 교통량에 따라 상기 구간을 선택하고, 수집된 교통 정보나 상기 기준시간 교통량을 분석하여 상기 구간의 교통 상황을 생성하며, 생성된 교통 상황을 안내하는 교통 상황 분석 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 카운트부 또는 상기 제2 카운트부는 상기 상위 센서의 비정상 작동시 도로에 매몰 형성된 하위 센서를 이용하여 상기 지점을 통과하는 차량을 카운트하는 것을 특징으로 하는 차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 카운트부 또는 상기 제2 카운트부는,
    상기 상위 센서를 이용하여 하방에 위치하는 도로 방향으로 제1 신호를 생성하여 출력하는 제1 발신부;
    상기 제1 신호가 출력된 제1 시간값을 측정하는 제1 시간값 측정부;
    상기 상위 센서를 이용하여 상기 제1 신호의 반사 신호를 수집하는 제1 수신부;
    상기 제1 신호의 반사 신호가 수집된 제2 시간값을 측정하는 제2 시간값 측정부;
    상기 제1 시간값과 상기 제2 시간값 간의 시간차를 계산하는 시간차 계산부; 및
    상기 시간차와 기준값을 비교하여 상기 시간차가 상기 기준값보다 작으면 상기 지점을 차량이 통과한 것으로 판별하는 제1 차량 통과 판별부
    를 포함하거나,
    상기 제1 카운트부 또는 상기 제2 카운트부는,
    상기 하위 센서를 이용하여 도로 상방으로 제2 신호를 생성하여 출력하는 제2 발신부;
    미리 정해진 시간동안 상기 하위 센서를 이용하여 상기 제2 신호의 반사 신호를 수집하는 제2 수신부; 및
    상기 제2 신호의 반사 신호가 수집되는지 여부를 판별하며, 상기 제2 신호의 반사 신호가 수집되면 상기 지점을 차량이 통과한 것으로 판별하는 제2 차량 통과 판별부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 카운트부 또는 상기 제2 카운트부는,
    상기 기준값을 결정하는 기준값 결정부
    를 더욱 포함하며,
    상기 기준값 결정부는,
    도로 위에 상기 상위 센서를 위치시킬 때나 도로에 차량이 없을 때 상기 제1 발신부, 상기 제1 시간값 측정부, 상기 제1 수신부 및 상기 제2 시간값 측정부를 구동시키는 구동 제어부; 및
    상기 제1 시간값과 상기 제2 시간값 간의 시간차를 계산하며, 계산된 시간차를 상기 기준값으로 결정하는 기준값 계산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 교통량 조사 장비는 상기 상위 센서 또는 도로에 매몰 형성된 하위 센서와 거리를 두고 도로 위나 도로에 매몰 형성된 센서들을 이용하여 상기 교통 정보로 도로를 통과하는 차량의 제원 정보, 도로를 통과하는 차량의 종류, 도로를 통과하는 차량의 주행 속도, 및 도로의 시간별 교통량을 수집하는 것을 특징으로 하는 차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 교통 상황 분석 서버는,
    차선마다 생성된 상기 기준시간 교통량을 획득하는 교통량 획득부;
    획득된 기준시간 교통량끼리 비교하여 두 차선들 간 교통량 편차를 계산하는 교통량 편차 계산부;
    계산된 교통량 편차와 기준 편차를 비교하여 상기 계산된 교통량 편차가 상기 기준 편차 이상인지 여부를 판별하는 교통량 편차 판별부;
    상기 계산된 교통량 편차가 상기 기준 편차 이상인 것으로 판별되면 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간의 위치 정보를 비롯하여 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간의 교통 상황을 생성하는 교통 상황 생성부; 및
    생성된 교통 상황을 안내하며, 도로 전광 표지를 이용하여 상기 생성된 교통 상황을 안내하거나 GPS 위성을 이용하여 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간에 접근하는 차량의 내비게이션 장치로 상기 생성된 교통 상황을 안내하는 교통 상황 안내부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 교통 상황 분석 서버는,
    상기 계산된 교통량 편차가 상기 기준 편차 이상인 것으로 판별되면 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간에 대한 영상을 획득하는 구간 영상 획득부;
    획득된 영상을 분석하여 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간에서 이상 상황 발생 여부를 판별하는 이상 상황 판별부; 및
    상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간에서 이상 상황이 발생한 것으로 판별되면 이상 상황 발생 사실과 상기 계산된 교통량 편차와 관련된 구간의 위치 정보를 교통 관제 센터의 서버로 통지하는 이상 상황 통지부
    를 더욱 포함하고,
    상기 이상 상황 판별부는,
    상기 영상이 획득될 때마다 상기 영상에서 차량을 검출하는 차량 검출부;
    이전에 획득된 영상, 현재 획득된 영상 및 이후에 획득된 영상 중에서 선택된 적어도 두개의 영상에서의 상기 차량의 움직임을 비교하여 상기 차량의 움직임이 없는지 여부를 판별하는 움직임 판별부; 및
    상기 차량의 움직임이 없는 것으로 판별되면 상기 차량에 이상 상황이 발생한 것으로 판별하는 차량 상황 판별부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 검지기(VDS)를 이용한 지능형 교통 시스템.
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