KR101846663B1 - Intelligent traffic light control method and controller by vision image analysis - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법 및 제어기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어기는 교차로에 설치되는 카메라; 상기 교차로에 설치되는 신호등; 상기 카메라에서 촬영된 영상을 각 영역별로 구분하고, 상기 각 영역 별로 데이터를 추출하여 상기 추출된 프레임들을 비교하여 차량과 사람의 수, 움직임 또는 속도를 분석한 결과를 이용해 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 생성하는 비전 영상분석 장치; 상기 제어 명령을 수신하여 중계하는 제어 및 데이터 인터페이스; 및 상기 제어 및 데이터 인터페이스를 통해 수신한 상기 제어 명령에 의해 상기 신호등을 제어하는 교통신호 제어기;를 포함한다The present invention relates to an artificial intelligent traffic light control method and controller using vision image analysis, and an artificial intelligent traffic light controller using a vision image analysis according to the present invention comprises a camera installed at an intersection; A traffic light installed at the intersection; A control command for controlling the traffic lights using a result of analyzing the number of vehicles, the number of people, the movement or the speed by comparing the extracted frames by extracting data for each of the areas, A vision image analyzing device for generating a vision image; A control and data interface for receiving and relaying the control command; And a traffic signal controller for controlling the traffic lights by the control command received through the control and data interface

Description

비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법 및 제어기{INTELLIGENT TRAFFIC LIGHT CONTROL METHOD AND CONTROLLER BY VISION IMAGE ANALYSIS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an intelligent traffic light control method and a control method using vision image analysis,

본 발명은 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법 및 제어기에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial intelligent traffic light control method and a controller using vision image analysis.

일반적으로, 신호등이 교차로와 횡단보도 등에 설치되어 도로 위를 주행하는 차량의 소통은 물론 횡단보도를 건너고자 하는 보행자의 통행이 원활하게 이루어지도록 한다.Generally, traffic lights are installed at intersections and crosswalks so that pedestrians who want to cross pedestrian crossings as well as traffic of vehicles that run on the road are smoothly operated.

이와 같은 교차로내의 신호등은 차량의 직선주행을 위한 신호등과 함께 좌회전 신호등이 있으며, 이러한 신호등의 점등상태는 교차로에서의 차량 주행 상태에 따라 가변적으로 자동 전환되거나 고정 방식 또는 교통경찰에 의한 수동 전환으로 운용되고 있었다.The signal lights in such an intersection include a signal lamp for straight running of the vehicle and a left turn signal lamp. The lighting state of the signal lamp is automatically changed according to the driving state of the vehicle at the intersection, or manually operated by a fixed method or traffic police .

즉, 차량증가로 인한 소통의 원활함이 이루어지도록 교차로내에 진입되는 차량의 수가 많은 차선 위주로 신호등의 점등이 연동되도록 함으로써 교차로에서의 차량정체를 해결하도록 하고 있었다.That is, in order to smooth the communication due to the increase in the number of vehicles, the lighting of the signal lamp is interlinked with the lane having a large number of vehicles entering the intersection, thereby resolving the stagnation of the vehicle at the intersection.

그러나, 종래의 교통신호등은 단순히 교통신호만 점등 또는 소등되거나 점멸하는 구성에서 최근에는 무인카메라(예:CCTV)를 설치하여 신호위반에 대한 단속도 병행하였다.However, in the conventional traffic lights, only traffic signals are turned on or off or blinking. Recently, unmanned cameras (CCTV, for example) have been installed to deal with signal violations.

그러나, 상기와 같은 종래의 신호체계는 현재신호, 예비신호 또는 다음 신호가 색상이 구별된 채로 설정된 소정 시간 동안 단순히 점등 또는 점멸되도록 되어 있어 그 기능이 단순하였을 뿐만 아니라, 교통 체증이 증가하는 시간대에는 상기 교차로에 정체되어 있는 차량이 다수 존재하게 되어 정체 현상이 심화되는 등의 문제점이 발생하였다.However, in the above conventional signal system, the present signal, the preliminary signal, or the next signal is simply turned on or blinked for a predetermined time that is set to be distinguished in color, so that the function is simple. In addition, There are many vehicles stagnating at the intersection, and congestion phenomenon is intensified.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 각 교차로의 교통량 처리 능력을 대폭 향상시키고, 현재 사용되고 있는 신호등을 사용하여 장비 추가의 경제적 부담 없이 최신 인공지능형 시스템을 적용하여, 교차로에서 불필요하게 대기하는 시간을 획기적으로 줄임으로써, 운전자의 시간과 에너지를 절약하고, 공회전 시간을 단축하여 환경오염을 크게 감소시키고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to greatly improve the traffic volume processing capability of each intersection and to apply the latest artificial intelligent system without the economic burden of equipment addition by using currently used traffic lights, By dramatically reducing the waiting time, we save the driver's time and energy, reduce idle time, and greatly reduce environmental pollution.

또한, 본 발명은 교통량이 적은 경우나 야간시 신호 표시부의 전력을 대폭 줄여 절전 효과를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is intended to provide a power saving effect by significantly reducing the power of the signal display unit when the traffic volume is small or when the traffic volume is low.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예는 교차로에 설치되는 카메라; 상기 교차로에 설치되는 신호등; 상기 카메라에서 촬영된 영상을 각 영역별로 구분하고, 상기 각 영역 별로 데이터를 추출하여 상기 추출된 프레임들을 비교하여 차량과 사람의 수, 움직임 또는 속도를 분석한 결과를 이용해 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 생성하는 비전 영상분석 장치; 상기 제어 명령을 수신하여 중계하는 제어 및 데이터 인터페이스; 및 상기 제어 및 데이터 인터페이스를 통해 수신한 상기 제어 명령에 의해 상기 신호등을 제어하는 교통신호 제어기;를 포함한다.In order to solve the above-described problems, the present embodiment is characterized by a camera installed at an intersection; A traffic light installed at the intersection; A control command for controlling the traffic lights using a result of analyzing the number of vehicles, the number of people, the movement or the speed by comparing the extracted frames by extracting data for each of the areas, A vision image analyzing device for generating a vision image; A control and data interface for receiving and relaying the control command; And a traffic signal controller for controlling the traffic lights by the control command received through the control and data interface.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 카메라는 상기 교차로 상에서 동, 서, 남, 북 방향을 향해 각각 배치되어 촬영하거나, 차로 방향을 각각 촬영할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the camera may be arranged in the east, west, south, and north directions on the intersection, respectively, or may photograph the direction of the vehicle.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 비전 영상분석 장치는 상기 영역을 교차로 내부 영역, 직진 차로 영역, 지나간 차로 영역, 횡단 대기 영역, 횡단 보도내 영역, 우회전 차로 영역 또는 좌회전 차로 영역으로 구분할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the vision image analyzing apparatus can divide the area into an intersection internal area, a straight lane area, a past lane area, a transient waiting area, a crosswalk area, a right turn lane area, have.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 비전 영상분석 장치는 상기 각 영역의 차량 또는 사람의 수에 따라 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 생성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the vision image analyzing apparatus may generate a control command for controlling the signal lamp according to the number of vehicles or people in each area.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 타 신호등 제어기와 통신하는 제1 통신 모듈;을 더 포함하고, 상기 비전 영상분석 장치는 상기 제1 통신 모듈을 통해 타 신호등 제어기의 신호등의 동작 상태 정보와 연동하여 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 송신할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a video communication system including a first communication module for communicating with a controller for a traffic light, A control command for controlling the signal lamp can be transmitted.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 외부 장치와 통신하는 제2 통신 모듈; 및 상기 제2 통신 모듈을 통해 통신하여 상기 인공지능 신호등 제어기를 제어하는 무선 수동 콘트롤 장치;를 더 포함하고, 상기 제2 통신 모듈은 상기 교차로 내에 존재하는 사용자 단말 또는 차량 장치로 교차로 정보를 송신할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a communication system including a second communication module for communicating with an external device; And a wireless manual control device for controlling the intelligent signal lamp controller by communicating through the second communication module, wherein the second communication module transmits intersection information to a user terminal or a vehicle device existing in the intersection .

본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법은 비전 영상분석 장치가 카메라에서 촬영된 영상을 각 영역별로 구분하는 제1 단계; 상기 비전 영상분석 장치가 상기 촬영된 영상에서 프레임들을 추출하는 제2 단계; 상기 비전 영상분석 장치가 상기 추출된 프레임들을 비교하여 차량과 사람의 수, 움직임 또는 속도를 분석하는 제3 단계; 상기 비전 영상분석 장치가 상기 분석 결과를 이용해 신호등을 제어하는 명령을 생성하는 제4 단계; 제어 및 데이터 인터페이스가 상기 제어 명령을 수신하여 중계하는 제5 단계; 및 교통신호 제어기가 상기 제어 및 데이터 인터페이스를 통해 수신한 상기 제어 명령에 의해 상기 신호등을 제어하는 제6 단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for controlling an artificial intelligent traffic light using a vision image analyzing method, the method comprising: a first step of dividing an image shot by a camera into individual regions; A second step in which the vision image analyzing apparatus extracts frames from the photographed image; A third step of analyzing the number, movement or speed of the vehicle and the person by comparing the extracted frames with the vision image analyzing device; A fourth step in which the vision image analyzing apparatus generates a command for controlling a traffic light using the analysis result; A fifth step of the control and data interface receiving and relaying the control command; And a sixth step of controlling the traffic lights according to the control command received by the traffic signal controller through the control and data interface.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 단계 이전에, 상기 카메라가 상기 교차로 상에서 동, 서, 남, 북 방향을 향해 각각 배치되어 촬영하거나, 차로 방향을 각각 촬영하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, before the first step, the step of photographing the camera or photographing the direction of the lane of the car, respectively, is arranged in the east, west, south, and north directions on the intersection can do.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 단계는 상기 비전 영상분석 장치가 상기 영역을 교차로 내부 영역, 직진 차로 영역, 지나간 차로 영역, 횡단 대기 영역, 횡단 보도내 영역, 우회전 차로 영역 또는 좌회전 차로 영역으로 구분할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the first step, the VIS image analyzing apparatus determines the area as an intersection internal area, a straight lane area, a past lane area, a transverse waiting area, a crosswalk area, It can be divided into lane areas.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제4 단계는 상기 비전 영상분석 장치가 상기 각 영역의 차량 또는 사람의 수에 따라 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 생성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the fourth step, the vision image analyzing apparatus may generate a control command for controlling the signal lamp according to the number of vehicles or people in each area.

본 발명의 실시예에 따르면 각 교차로의 교통량 처리 능력을 대폭 향상시키고, 현재 사용되고 있는 신호등을 사용하여 장비 추가의 경제적 부담 없이 최신 인공지능형 시스템을 적용하여, 교차로에서 불필요하게 대기하는 시간을 획기적으로 줄임으로써, 운전자의 시간과 에너지를 절약하고, 공회전 시간을 단축하여 환경오염을 크게 감소시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the traffic volume processing capability of each intersection is greatly improved and the time required for unnecessary waiting at the intersection is dramatically reduced by applying the latest artificial intelligent system without the economic burden of equipment addition using the currently used traffic lights Thereby saving the driver's time and energy and shortening idling time, thereby greatly reducing environmental pollution.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 교통량이 적은 경우나 야간시 신호 표시부의 전력을 대폭 줄여 절전 효과를 기대할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the power saving effect can be expected by significantly reducing the power of the signal display unit when the traffic volume is small or at night.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석 장치의 영상의 영역 구별 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법의 적용예를 도시한 도면이다.
1 is a block diagram illustrating an artificial intelligent traffic light controller using vision image analysis according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining a method of installing a camera according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view for explaining a method of distinguishing regions of an image of a vision image analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an artificial intelligent traffic light control method using a vision image analysis according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a control algorithm according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 6 to 8 illustrate an application of the artificial intelligent traffic light control method using vision image analysis according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention. In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean a size actually applied.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어기를 도시한 도면이다.1 is a block diagram illustrating an artificial intelligent traffic light controller using vision image analysis according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석 장치의 영상의 영역 구별 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a method of installing a camera according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view for explaining a method of distinguishing regions of an image of a vision image analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이후부터는 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어기를 설명하기로 한다.Hereinafter, an artificial intelligent traffic light controller using vision image analysis according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1에 도시된 바와 같이 카메라(110), 신호등(121, 122), 비전 영상분석 장치(130), 제어 및 데이터 인터페이스(140) 및 교통신호 제어기(150)를 포함하여 구성된다.And includes a camera 110, signal lamps 121 and 122, a vision image analyzer 130, a control and data interface 140, and a traffic signal controller 150 as shown in FIG.

카메라(110)와 신호등(121, 122)은 교차로에 설치되며, 상기 신호등(121, 122)은 교통신호 표시기(121)와 횡단보도 신호기(122)로 구성된다.The camera 110 and the signal lamps 121 and 122 are installed at an intersection and the signal lamps 121 and 122 are constituted by a traffic signal indicator 121 and a crosswalk signaler 122.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 카메라(110)는 상기 교차로 상에서 동, 서, 남, 북 방향을 향해 각각 배치되어 촬영하거나, 차로 방향을 각각 촬영할 수 있다.At this time, as shown in FIG. 2, the camera 110 may be placed in the direction of the east, west, south, and north, respectively, on the intersection, and may photograph or photograph the direction of the lane.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 비전 영상분석 장치(130)는 상기 카메라(110)에서 촬영된 영상을 각 영역별로 구분한다.Also, as shown in FIG. 3, the vision image analyzer 130 divides the images photographed by the camera 110 into regions.

보다 구체적으로, 도 3에서와 같이 상기 비전 영상분석 장치(130)는 상기 영역을 교차로 내부 영역(1), 직진 차로 영역(2), 지나간 차로 영역(3), 횡단 대기 영역(4), 횡단 보도내 영역(5), 우회전 차로 영역(6) 또는 좌회전 차로 영역(7)으로 구분할 수 있다.3, the vision image analyzing apparatus 130 includes the intersectional region 1, the straight lane region 2, the lane departure region 3, the transit waiting region 4, (5), a right turn lane area (6), or a left turn lane road area (7).

또한, 비전 영상분석 장치(130)는 상기 각 영역 별로 데이터를 추출하여 상기 추출된 프레임들을 비교하여 차량과 사람의 수, 움직임 또는 속도를 분석한 결과를 이용해 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 생성한다.In addition, the vision image analyzing device 130 extracts data for each of the areas, compares the extracted frames, and generates a control command for controlling the traffic lights using a result of analyzing the number of vehicles, the number of people, the movement or the speed .

이때, 상기 비전 영상분석 장치(130)는 상기 각 영역의 차량 또는 사람의 수에 따라 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 생성할 수 있다.At this time, the vision image analyzing apparatus 130 may generate a control command for controlling the signal lamp according to the number of vehicles or people in each area.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면 실시간으로 촬영된 영상에서 각 영역에 대하여 데이터 분석 기법으로 교차로 내부 및 주변을 분석하여 최적의 신호체계를 유동적으로 운영할 수 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, the optimal signal system can be flexibly operated by analyzing the inside and the periphery of an intersection by a data analysis technique for each region in an image photographed in real time.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 통신 모듈(161)을 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the first communication module 161 may be further included.

상기 제1 통신 모듈(161)은 타 신호등 제어기의 통신 모듈(162)을 통해 타 신호등 제어기와 통신할 수 있으며, 그에 따라 상기 비전 영상분석 장치(130)는 상기 제1 통신 모듈(161)을 통해 타 신호등 제어기의 신호등의 동작 상태 정보와 연동하여 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 송신하여, 인근의 교통신호 제어기와 데이터 통신이 가능하여 주변 교통상황에 따른 보다 효율적인 교통신호 제어가 가능하다.The first communication module 161 can communicate with the other signal lamp controller through the communication module 162 of the other signal lamp controller so that the vision image analyzer 130 can communicate with the other signal lamp controller through the first communication module 161 A control command for controlling the signal lamp in conjunction with the operation state information of the signal lamp of the other signal lamp controller is transmitted to enable data communication with the nearby traffic signal controller to enable more efficient traffic signal control according to the surrounding traffic conditions.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 외부 장치와 통신하는 제2 통신 모듈(165)을 더 포함하여, 무선 수동 콘트롤 장치(166)가 상기 제2 통신 모듈(165)을 통해 통신하여 상기 인공지능 신호등 제어기를 수동으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 통신 모듈(165)은 상기 교차로 내에 존재하는 사용자 단말 또는 차량 장치로 교차로 정보를 송신할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the apparatus further includes a second communication module 165 for communicating with an external device, such that the wireless passive control device 166 communicates via the second communication module 165, Not only the traffic light controller can be manually controlled, but also the second communication module 165 can transmit the intersection information to the user terminal or vehicle device existing in the intersection.

따라서, 상기 제2 통신 모듈(165)을 통해 교차로내 차량에 신호의 남은 시간 등의 교차로 정보를 보다 구체적으로 제공할 수 있으며, 운전자는 차량내 단말기, 네비게이션, 스마트 폰을 통해 교차로 정보를 제공받거나, 자율주행 자동차 등에 직접 교차로 정보를 제공할 수 있다.Therefore, it is possible to more specifically provide the intersection information such as the remaining time of the signal to the vehicle in the intersection through the second communication module 165. The driver can receive the intersection information through the in-vehicle terminal, navigation, , Autonomous driving vehicles, and the like.

또한, 제어 및 데이터 인터페이스(140)는 바닥에 매설된 루프코일(171), 조도 센서(172) 및 기타 센서(173)의 센서 데이터를 수신하여 교통신호 제어에 활용할 수 있다.The control and data interface 140 receives the sensor data of the loop coil 171, the illuminance sensor 172, and other sensors 173 embedded in the floor and can utilize the sensor data for traffic signal control.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining an artificial intelligent traffic light control method using vision image analysis according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining a control algorithm according to an embodiment of the present invention.

이후부터는 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, an artificial intelligent traffic light control method using a vision image analysis according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 카메라가 상기 교차로 상에서 동, 서, 남, 북 방향을 향해 각각 배치되어 촬영하거나, 차로 방향을 각각 촬영하고, 도 4에 도시된 바와 같이 비전 영상분석 장치가 카메라에서 촬영된 영상을 각 영역별로 구분한다.4, the vision image analyzing device captures an image photographed by the camera in each area, as shown in FIG. 4, .

보다 구체적으로, 상기 비전 영상분석 장치는 상기 영역을 교차로 내부 영역, 직진 차로 영역, 지나간 차로 영역, 횡단 대기 영역, 횡단 보도내 영역, 우회전 차로 영역 또는 좌회전 차로 영역으로 구분할 수 있다.More specifically, the vision image analyzing apparatus can divide the area into an intersection interior area, a straight lane area, a past lane area, a transient waiting area, a crosswalk area, a right turn lane area, or a left turn lane area.

이후, 상기 비전 영상분석 장치가 상기 촬영된 영상에서 프레임들을 추출하고, 상기 추출된 프레임들을 비교하여 차량과 사람의 수, 움직임 또는 속도를 분석한다.Thereafter, the vision image analyzing apparatus extracts frames from the photographed image, and compares the extracted frames to analyze the number of people and the number of people, movements, or speeds of the vehicles.

따라서, 상기 비전 영상분석 장치는 상기 분석 결과를 이용해 신호등을 제어하는 명령을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 비전 영상분석 장치는 상기 각 영역의 차량 또는 사람의 수에 따라 상기 신호등을 제어하는 제어 명령을 생성할 수 있다.Therefore, the vision image analyzing apparatus can generate a command for controlling the traffic light using the analysis result. More specifically, the vision image analyzing apparatus can generate a control command for controlling the signal lamp according to the number of vehicles or people in each area.

그에 따라, 제어 및 데이터 인터페이스는 상기 제어 명령을 수신하여 중계하고, 교통신호 제어기는 상기 제어 및 데이터 인터페이스를 통해 수신한 상기 제어 명령에 의해 상기 신호등을 제어할 수 있다.Accordingly, the control and data interface may receive and relay the control command, and the traffic signal controller may control the traffic light by the control command received through the control and data interface.

예를 들어, 도 4의 제1 도로(A)에 대하여 도 5에 도시된 알고리즘에 의해 실시간 도로 상황에 따라 제어체계가 자동으로 전환될 수 있으며, 차량의 유(有), 무(無), 다(多), 소(小)에 따라 제어 시간을 변경할 수 있다.For example, the control system can be automatically switched according to the real-time road situation by the algorithm shown in FIG. 5 with respect to the first road A of FIG. 4, The control time can be changed in accordance with many (small) and small (small).

또한, 교차로의 나머지 도로에도 동일 조건을 적용할 수 있으며, 모든 도로에 차량이 비슷할 경우에는 일반적인 제어체계로 전환할 수 있다.Also, the same conditions can be applied to the remaining roads of the intersection, and if all the roads are similar to the vehicle, the control system can be switched to a general control system.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법의 적용예를 도시한 도면이다.FIGS. 6 to 8 illustrate an application of the artificial intelligent traffic light control method using vision image analysis according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이 교차로진행 후 꼬리물기 현상이 감지되는 경우에는 해당신호는 동작하지 않는다. 즉, 직진 신호 시간에도 직진 신호가 아닌 좌회전 신호가 동작할 수 있으며, 꼬리물기 현상이 없는 도로는 꼬리물기가 발생한 도로의 꼬리물기가 해제될 때까지 계속하여 소통이 원활한 차로를 순차적으로 개방할 수 있다.As shown in FIG. 6, when the tail wiping phenomenon is detected after the intersection progresses, the corresponding signal does not operate. In other words, the left turn signal can be operated not the straight line signal even in the straight line signal time, and the road without the tail line phenomenon can continuously open the smooth lane continuously until the tail water of the road where the tail water is generated is released have.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 모든 방향의 도로 교통량이 비슷할 경우에는, 통상적인 신호 운영체제가 유지되고, 계속하여 상황 판단을 유지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7, when the road traffic amounts in all directions are similar to each other, a normal signal operating system is maintained, and the situation determination can be maintained.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 한쪽 도로의 차량 통행량이 많은 경우에는, 차량이 많은 도로만 계속하여 진행 신호가 동작하고, 다른 도로에 차량이 진입하면 진입한 해당 차량만 빠르게 통과 시킨 후, 해당 신호를 차단하고, 다시 차량이 많은 도로의 신호를 동작시킨다.8, when a vehicle traffic amount on one road is large, a progress signal continues to be transmitted only on a road with many vehicles, and when a vehicle enters another road, The signal is cut off, and the signal of the road is again operated by the vehicle.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 각 교차로의 교통량 처리 능력을 대폭 향상시키고, 현재 사용되고 있는 신호등을 사용하여 장비 추가의 경제적 부담 없이 최신 인공지능형 시스템을 적용할 수 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, the traffic volume processing capability of each intersection can be greatly improved, and the latest artificial intelligent system can be applied without the economic burden of equipment addition by using the traffic lights currently used.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 교차로에서 불필요하게 대기하는 시간을 획기적으로 줄여, 운전자의 시간과 에너지를 절약하고, 공회전 시간을 단축하여 환경오염을 크게 감소시키고, 교통량이 적은 경우나 야간시 신호 표시부의 전력을 대폭 줄여 절전 효과를 기대할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, unnecessary waiting time at an intersection can be drastically reduced, saving time and energy of a driver, reducing idling time, greatly reducing environmental pollution, A power saving effect can be expected by greatly reducing the power of the display unit.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.

110: 카메라
121: 교통신호 표시기
122: 횡단보도 신호기
130: 비전 영상분석 장치
140: 제어 및 데이터 인터페이스
150: 교통신호 제어기
161: 제1 통신 모듈
162: 타 신호등 제어기의 통신 모듈
165: 제2 통신 모듈
166: 무선 수동 콘트롤 장치
171: 루프 코일
172: 조도 센서
173: 기타 센서
110: camera
121: traffic signal indicator
122: Crosswalk signal
130: Vision image analyzer
140: Control and data interface
150: Traffic signal controller
161: first communication module
162: Communication module of the traffic light controller
165: second communication module
166: Wireless manual control device
171: Loop coil
172: illuminance sensor
173: Other sensors

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제어 및 데이터 인터페이스를 통해 교차로에 설치된 복수의 카메라들에서 촬영된 영상들을 획득하고, 상기 제어 및 데이터 인터페이스에 연결되는 비전 영상분석 장치가 상기 영상들을 각 영역별로 구분하는 제1 단계-여기서, 각 영역은 교차로 내부 영역, 직진 차로 영역, 지나간 차로 영역, 횡단 대기 영역, 횡단 보도내 영역, 우회전 차로 영역 및 좌회전 차로 영역을 포함함-;
상기 비전 영상분석 장치가 상기 각 영역별로 구분된 영상들에서 프레임들을 추출하는 제2 단계;
상기 비전 영상분석 장치가 상기 추출된 프레임들을 비교하여 차량과 사람의 수, 움직임 또는 속도를 분석하는 제3 단계; 및
상기 비전 영상분석 장치가 상기 각 영역의 차량의 수, 움직임 또는 속도를 포함한 분석 결과를 이용해 신호등을 제어하는 명령을 생성하는 제4 단계;를 포함하며,
상기 제어 및 데이터 인터페이스는 상기 비전 영상분석 장치로부터의 제어 명령을 교통신호 제어기로 전달하고, 상기 교통신호 제어기는 상기 제어 명령에 의해 상기 신호등을 제어하며,
상기 제어 명령은 교차로 진행 후 꼬리물기 현상이 감지됨에 따라 우회전 또는 좌회전 신호에서 직진 신호로 변경하지 않고 상기 우회전 또는 좌회전 신호를 소정 시간까지 유지하기 위한 명령을 포함하는 비전 영상분석을 이용한 인공지능 신호등 제어 방법.
A first step of acquiring images photographed by a plurality of cameras installed at an intersection through a control and data interface, and a vision image analyzing apparatus connected to the control and data interface, the images being classified into respective regions, Includes an intersection interior area, a straight lane area, a past lane area, a transient waiting area, a crosswalk area, a right turn lane area, and a left turn lane area;
A second step in which the vision image analyzing device extracts frames from the images classified by each region;
A third step of analyzing the number, movement or speed of the vehicle and the person by comparing the extracted frames with the vision image analyzing device; And
And a fourth step of generating a command for controlling the signal lamp using the analysis result including the number, motion, or speed of the vehicle in each area,
Wherein the control and data interface transmits a control command from the vision image analysis apparatus to a traffic signal controller, the traffic signal controller controls the traffic light by the control command,
Wherein the control command includes a command for maintaining the right turn signal or the left turn signal for a predetermined time without changing the signal from the right turn signal or the left turn signal to the straight signal as the tail water phenomenon is detected after proceeding to the intersection, Way.
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