KR101973695B1 - 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템 - Google Patents

영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상분석으로 인해 생성되는 제1 차량정보와, 레이저기로 인해 생성되는 제2 차량정보를 융합하여 최종 차량정보를 생성하도록 구성됨으로써 각 검지수단의 단점을 보완함과 동시에 각 검지수단의 장점을 극대화 시킬 수 있고, 제1, 2 판별모듈에 의해 제1, 2 차량정보들이 동일차량으로부터 생성되었는지를 판별하도록 구성됨으로써 매칭의 오류로 인한 에러율을 현저히 절감시킬 수 있는 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템에 관한 것이다.

Description

영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템{Fusion vehicle detection system}
본 발명은 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 레이저신호 및 촬영영상 분석을 통해 차량정보를 생성하되, 두 정보의 매칭의 정확성을 높임으로써 레이저신호 및 촬영영상이 개별적으로 운영될 때의 단점을 보완함과 동시에 두 검지수단들에 의해 생성되는 동일 차량에 대한 차량정보들을 정확하게 매칭시킴으로써 에러율을 절감시킬 수 있는 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템에 관한 것이다.
통신 인프라가 확장되고, 차량보급이 대중화됨에 따라 컴퓨터 기술을 교통체계에 적용시켜 교통체계를 통합적으로 관리하기 위한 지능형 교통시스템(ITS, Intelligent Transportation Systems)이 널리 사용되고 있다.
통상적으로 지능형 교통시스템(ITS)은 차량검지기에 의한 감지신호를 기반으로 차량정보가 생성되기 때문에, 차량검지기의 정밀도 및 정확성이 교통정보 품질에 직접적인 영향을 주게 되고, 이에 따라 차량검지기의 정확성 및 정밀도를 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
종래의 차량검지기는 운용방식에 따라 1)카메라를 이용한 영상분석 방식과, 2)레이저신호 방식, 3)루프검지기 방식, 4)레이더신호 방식 등이 널리 사용되고 있다.
이때 종래의 차량검지기인 1)영상분석 방식은 광량이 부족하거나 또는 시야가 확보되지 않는 경우 차량을 검지할 수 없는 단점을 갖고, 2)레이저신호 방식은 우천 또는 안개 등에 의한 에러율이 높으며, 3)루프검지기 방식은 설치 및 점검이 복잡하며 도로 파손 등의 문제점을 갖고, 4)레이더신호 방식은 시스템이 복잡하고 비용소모가 증가하는 단점을 갖는다.
도 1은 국내등록특허 제10-1767922호(발명의 명칭 : 차량 감시 시스템)에 개시된 차량 감시 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 1의 차량 감시 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 차량 감시 장치(101)들과, 서버 컴퓨터(103), 통신망(110)으로 이루어진다.
또한 차량 감시 장치(101)는 진입 차량의 동영상 데이터를 획득하기 위한 카메라(111)와, 진입 차량의 연속적인 2차원 스캔 데이터를 획득하기 위한 레이저 스캔 소자(113)와, 카메라(111)에서 획득된 동영상 데이터를 사용하여 번호판 영역 검출 및 얼굴 영역 검출을 수행함과 동시에 레이저 스캔 소자(113)에서 획득된 연속적인 2차원 스캔 데이터로부터 3차원 형상 데이터를 구한 후 검출된 번호판 영역의 정보, 검출된 얼굴 영역의 정보, 및 구해진 3차원 형상 데이터를 서버 컴퓨터(103)에 전송하는 제어기(115)로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 차량 감시 장치(101)가 카메라(111) 및 레이저 스캔소자(113)를 포함하여 카메라(111)에 의해 획득된 영상뿐만 아니라 레이저스캔소자(113)에 의한 레이저신호를 기반으로 차량정보를 생성할 수 있기 때문에 차량정보 생성의 정확성 및 정밀도를 높일 수 있는 장점을 갖는다.
도 2는 도 1의 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.
종래기술(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라(111)의 촬영영역(제1 감지영역이라고 함)(S1)과, 레이저 스캔소자(113)의 제2 감지영역(S2)이 동일한 위치를 형성하지 않기 때문에 이 둘에 의해 생성되는 데이터들의 매칭이 정확하게 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.
즉 종래기술(100)은 제2 감지영역(S2)에 중첩되지 않은 제1 감지영역(S1)인 비중첩영역(S3=S1-S2)에서 감지차량(C)의 차량번호가 인식되며, 그 이후 제2 감지차량(S2)에서 레이저신호에 의한 스캔이 이루어지도록 구성되었으나, 비중첩영역(S3)에서 검출된 차량번호 데이터 및 영상과, 제2 감지영역(S2)의 레이저스캔에 의해 검출된 데이터를 식별 및 매칭시키기 위한 별도의 방법 및 기술이 기재되어 있지 않기 때문에 카메라(111) 및 레이저 스캔소자(113)에 의해 검출된 데이터들이 동일 차량으로부터 생성되었는지를 검증할 수 없는 구조적 한계를 갖는다.
예를 들어 A차량이 비중첩영역(S3)에서 촬영되고, 그 전방에 B차량이 제2 감지영역(S2)에서 레이저 스캔을 받는다고 가정할 때, 종래기술(100)은 카메라(111)에 의한 A차량의 차량정보와, 레이저 스캔소자(113)에 의한 B차량의 차량정보를 동일 차량에 대한 차량정보가 판단하여 에러율이 높은 단점을 갖게 된다.
즉 1)레이저신호 및 영상분석을 융합적으로 이용하여 생성되는 차량정보의 정확성 및 신뢰도를 높이되, 2)두 검지수단에 의해 생성되는 데이터들을 동일 차량에 대한 데이터로 정확하게 매칭시킴으로써 에러율을 절감시킬 수 있는 차량검지 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 영상분석으로 인해 생성되는 제1 차량정보와, 레이저기로 인해 생성되는 제2 차량정보를 융합하여 최종 차량정보를 생성하도록 구성됨으로써 각 검지수단의 단점을 보완함과 동시에 각 검지수단의 장점을 극대화 시킬 수 있는 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 제1, 2 판별모듈에 의해 제1, 2 차량정보들이 동일차량으로부터 생성되었는지를 판별하도록 구성됨으로써 매칭의 오류로 인한 에러율을 현저히 절감시킬 수 있는 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 제1 판별모듈이 제1, 2 차량정보의 시간차이값(△T) 및 거리차이값(△X)을 산출한 후 산출된 시간차이값(△T)을 제1 차량정보에 의한 속도(V)로 거리차이값(△X)을 주행할 때의 소요되는 시간에 임계치를 합산한 소요시간(T’)에 비교하여 시간차이값(△T)이 소요시간(T‘) 이하이면 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량으로부터 생성되었다고 판단함으로써 차량 위빙으로 인해 발생하는 차량정보 에러를 효율적으로 방지할 수 있는 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 제1 판별모듈이 제1, 2 차량정보의 시간차이값(△T)을 임계치에 비교하여 시간차이값(△T)이 임계치를 초과할 때, 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량들로부터 생성되었다고 판단함으로써 에러율을 더욱 절감시킬 수 있는 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 제2 판별모듈이 거리에 따라 속도변화량 최대값이 매칭된 기준테이블을 탐색하여 제1 판별모듈에 의해 산출된 거리차이값(△X)에 대응되는 속도변화량 최대값(V’)을 추출한 후 제1, 2 차량정보의 속도차이값(△V)을 산출하며, 산출된 속도차이값(△V)이 추출된 속도변화량 최대값(V’) 이상이면 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량들로부터 생성되었다고 판단함으로써 속도변화를 이용하여 매칭의 정확성 및 신뢰도를 더욱 높일 수 있는 영상 및 레이저를 이용한 융합형 차량검지 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 도로에 설치되어 주행차량에 대한 정보인 차량정보를 생성하는 차량검지기들과, 상기 차량검지기들로부터 전송받은 차량정보들을 분석하여 교통정보를 생성하는 관제센터서버를 포함하는 차량검지 시스템에 있어서: 상기 차량검지기들은 각 차선의 제1 감지영역(S1)을 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라; 각 차선의 제2 감지영역(S2)으로 레이저를 송신한 후 반사신호를 수집하는 적어도 하나 이상의 레이저기; 통신 인터페이스부와, 상기 카메라로부터 전송받은 영상을 분석하여 차량속도(V1)를 포함하는 제1 차량정보를 생성하는 제1 차량정보 생성부와, 상기 레이저기로부터 전송받은 송수신된 레이저신호를 분석하여 차량속도(V2)를 포함하는 제2 차량정보를 생성하는 제2 차량정보 생성부와, 상기 제1 차량정보 생성부에 의한 제1 차량정보 및 상기 제2 차량정보 생성부에 의한 제2 차량정보를 매칭시켜 최종 차량정보를 생성하는 최종 차량정보 생성부와, 상기 통신 인터페이스부를 제어하여 상기 최종 차량정보 생성부에 의해 생성되는 최종 차량정보가 상기 관제센터서버로 전송되도록 하는 제어부로 이루어지는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 제1 차량정보 생성부에 의한 제1 차량정보 및 상기 제2 차량정보 생성부에 의한 제2 차량정보가 동일 차량에 의해 생성된 것인지를 판별한 후 제1, 2 차량정보들이 동일 차량정보들이라고 판단될 때 제1, 2 차량정보들을 매칭시켜 상기 최종 차량정보 생성부로 입력하는 데이터 매칭부를 더 포함하고, 상기 데이터 매칭부는 상기 제1 차량정보에 의한 감지시간(T1) 및 상기 제2 차량정보에 의한 감지시간(T2)의 차이값인 시간차이값(△T)을 산출하며, 상기 제1 차량정보에 의한 위치정보(X1) 및 상기 제2 차량정보에 의한 위치정보(X2)의 차이값인 거리차이값(△X)을 산출하며, 상기 제1 차량정보에 의한 속도(V1)로 거리차이값(△X)을 주행할 때 소요되는 시간에 임계치를 합산한 소요시간(T’)을 산출하며, 산출된 시간차이값(△T)을 산출된 소요시간(T’)과 비교하여 만약 시간차이값(△T)이 소요시간(T’)을 초과하면 제1, 2 차량정보가 동일 차량에 대한 차량정보라고 판단하되, 만약 시간차이값(△T)이 소요시간(T’) 이하이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단하는 제1 비교연산을 수행하는 제1 판별모듈을 더 포함하고, 상기 제1 판별모듈은 산출된 시간차이값(△T)을 기 설정된 임계치와 비교하며, 만약 시간차이값(△T)이 임계치 미만이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되었다고 판단하되, 만약 시간차이값(△T)이 임계치 이상이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단하는 제2 비교연산을 수행하고, 상기 데이터 매칭부는 제2 판별모듈을 더 포함하고, 상기 제2 판별모듈은 제1 차량정보에 의한 속도(V1) 및 제2 차량정보에 의한 속도(V2)의 차이값인 속도차이값(△V)을 산출하며, 거리에 따라 속도변화량 최대값이 매칭된 기준테이블을 탐색하여 상기 제1 판별모듈에 의해 검출된 거리차이값(△X)에 대응되는 속도변화량 최대값(V’)을 추출하며, 산출된 속도차이값(△V)을 추출된 속도변화량 최대값(V’)에 비교하여 만약 속도차이값(△V)이 속도변화량 최대값(V’) 미만이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량에서 생성되었다고 판단하되, 만약 속도차이값(△V)이 속도변화량 최대값(V’) 이상이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단하는 제3 비교연산을 수행하고, 상기 데이터 매칭부는 상기 제1 판별모듈 또는 상기 제2 판별모듈에서 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단될 때 구동되며, 해당 제1, 2 차량정보들을 비매칭 차량정보로 설정하는 비매칭 차량정보 설정모듈; 상기 비매칭 차량정보 설정모듈에 의해 설정된 비매칭 차량정보를 메모리에 저장하는 비매칭 차량정보 등록모듈; 상기 제1 판별모듈 또는 상기 제2 판별모듈에서 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단될 때 구동되며, 상기 메모리에 기 등록된 비매칭 차량정보들을 탐색하여 기 등록된 비매칭 차량정보들 중 상기 비매칭 차량정보 설정모듈에 의해 비매칭 차량정보로 설정된 차량정보인 기준 차량정보의 감지시간으로부터 임계범위에 포함되는 비매칭 차량정보인 후보 차량정보들을 추출하는 탐색모듈; 상기 기준 차량정보 및 상기 후보 차량정보들 각각을 입력값으로 하여 상기 제1 비교연산, 상기 제2 비교연산 및 상기 제3 비교연산을 수행하며, 만약 제1, 2, 3 비교연산들 중 적어도 하나 이상으로부터 상기 기준 차량정보 및 해당 후보 차량정보가 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단되는 경우 해당 후보량정보를 비매칭 차량정보로 유지하되, 만약 제1, 2, 3 비교연산들 모두에서 상기 기준 차량정보 및 해당 후보차량정보가 동일 차량으로부터 생성되었다고 판단되는 경우 해당 후보 차량정보의 리스트를 제거한 후 상기 기준 차량정보 및 해당 후보차량정보를 매칭시켜 상기 최종 차량정보 생성부로 입력하는 매칭모듈을 더 포함하는 것이다.
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또한 본 발명에서 상기 관제센터서버는 상기 차량검지기들로부터 전송받은 차량정보들을 저장 및 가공하여 교통정보를 생성하여 생성된 교통정보를 제공하는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 영상분석으로 인해 생성되는 제1 차량정보와, 레이저기로 인해 생성되는 제2 차량정보를 융합하여 최종 차량정보를 생성하도록 구성됨으로써 각 검지수단의 단점을 보완함과 동시에 각 검지수단의 장점을 극대화 시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 제1, 2 판별모듈에 의해 제1, 2 차량정보들이 동일차량으로부터 생성되었는지를 판별하도록 구성됨으로써 매칭의 오류로 인한 에러율을 현저히 절감시킬 수 있다.
도 1은 국내등록특허 제10-1767922호(발명의 명칭 : 차량 감시 시스템)에 개시된 차량 감시 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 융합형 차량검지 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 3의 차량검지기를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 4의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 데이터 매칭부를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 제1 판별모듈을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 융합형 차량검지 시스템을 나타내는 구성도이다.
본 발명의 일실시예인 융합형 차량검지 시스템(1)은 카메라(33) 및 레이저기(35)를 융합하여 차량정보를 생성함으로써 생성되는 차량정보의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있고, 두 검지수단(11), (13)들에 의해 생성되는 데이터를 정확하게 매칭시킴으로써 차량정보의 에러율을 절감시키기 위한 것이다.
또한 융합형 차량검지 시스템(1)은 도 3에 도시된 바와 같이, 차량검지기(3)들과, 차량검지기(3)들로부터 전송받은 차량정보들을 저장함과 동시에 분석하여 교통정보를 생성한 후 이를 모니터링 및 외부로 제공하는 관제센터서버(5)와, 관제센터서버(5) 및 차량검지기(3)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.
통신망(10)은 관제센터서버(5) 및 차량검지기(3)들 사이의 데이터통신을 지원하며, 상세하게로는 상세하게로는 광역통신망(WAN) 등의 유무선 네트워크(Network)망, 이동통신망, LTE(Long Term Evolution) 등으로 구성될 수 있다.
차량검지기(3)는 도로(S)에 수직 설치되는 겐트리 등의 구조물에 설치되는 차량 검지수단인 카메라(33) 및 레이저기(35)를 포함한다. 이때 카메라(33) 및 레이저기(35)는 한 개의 차선을 감지하도록 설치된다.
또한 차량검지기(3)는 카메라(33)의 촬영에 의해 획득된 영상을 분석하여 차량번호, 속도 등의 차량정보(이하 제1 차량정보라고 함)를 생성하며, 레이저기(35)에 의해 송수신된 레이저신호를 분석하여 차량속도, 차종(대형차, 중형차, 소형차 등), 크기 등의 차량정보(이하 제2 차량정보라고 함)를 생성하는 컨트롤러(31)를 포함한다.
또한 차량검지기(3)의 컨트롤러(31)는 제1 차량정보 및 제2 차량정보가 생성되면, 생성된 제1, 2 차량정보를 융합하여 최종적으로 차량정보(이하 최종 차량정보라고 함)를 생성한다. 이때 컨트롤러(31)는 매칭 알고리즘을 이용하여 생성된 제1, 2 차량정보를 매칭시키는 연산을 수행한 후 매칭된 제1, 2 차량정보를 기반으로 최종 차량정보를 생성한다.
또한 차량검지기(3)의 컨트롤러(31)는 생성된 최종 차량정보를 통신망(10)을 통해 관제센터서버(5)로 전송한다.
관제센터서버(5)는 차량검지기(3)들로부터 전송받은 최종 차량정보를 저장함과 동시에 가공 및 분석하여 교통정보를 생성한다.
또한 관제센터서버(5)는 생성된 교통정보를 모니터링 함과 동시에 이를 요청하는 외부 클라이언트들에게 교통정보를 제공한다.
도 4는 도 3의 차량검지기를 설명하기 위한 예시도이다.
차량검지기(3)는 겐트리 등과 같이 도로에 수직 설치되는 구조물(90)의 상부에 설치되어 제1 감지영역(S1)을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(33)와, 구조물(90)의 상부에 설치되어 레이저신호를 송출한 후 반사신호를 수집하는 레이저기(35)와, 카메라(33) 및 레이저기(35)를 관리 및 제어하는 컨트롤러(31)로 이루어진다.
이때 컨트롤러(31)는 카메라(33) 및 레이저기(35)와 일체형으로 제작되거나 또는 독립적으로 제작될 수 있다.
도 5는 도 4의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
컨트롤러(31)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(310)와, 메모리(311), 통신 인터페이스부(312), 영상분석부(313), 제1 차량정보 생성부(314), 레이저신호 분석부(315), 제2 차량정보 생성부(316), 데이터매칭부(317), 최종 차량정보 생성부(318)로 이루어진다.
제어부(310)는 제어대상(311), (312), (313), (314), (315), (316), (317), (318)들을 관리 및 제어한다.
또한 제어부(310)는 통신 인터페이스부(312)를 통해 차량검지기(3-1), ..., (3-N)들로부터 촬영영상을 입력받으면, 입력된 촬영영상을 영상분석부(313)로 입력하고, 송수신된 레이저신호를 입력받으면, 입력된 레이저신호를 레이저신호 부넉부(315)로 입력한다.
또한 제어부(310)는 영상분석부(313)에 의해 검출된 분석데이터를 제1 차량정보 생성부(314)로 입력하고, 레이저신호 분석부(315)에 의해 검출된 분석데이터를 제2 차량정보 생성부(316)로 입력한다.
또한 제어부(310)는 제1, 2 차량정보 생성부(314), (316)들에 의해 제1, 2 차량정보가 생성되면, 데이터 매칭부(317)를 구동시켜 동일 차량에 대한 제1, 2 차량정보를 매칭시킨다.
또한 제어부(310)는 데이터 매칭부(317)에 의해 매칭이 이루어지면, 매칭된 제1, 2 차량정보들을 최종 차량정보 생성부(318)로 입력한다.
또한 제어부(310)는 최종 차량정보 생성부(318)에 의해 최종 차량정보가 생성되면, 통신 인터페이스부(312)를 제어하여 생성된 최종 차량정보가 관제센터서버(5)로 전송되도록 한다.
메모리(311)에는 카메라(33)에 의해 획득된 촬영영상 및 레이저신호 분석부(315)에 의해 검출된 신호정보가 임시 저장된다.
또한 메모리(311)에는 기 설정된 영상분석 알고리즘 및 번호인식 알고리즘이 저장된다. 이때 영상분석 알고리즘은 촬영영상으로부터 차량객체 및 차량번호판 객체를 검출하기 위한 알고리즘으로 정의되고, 번호인식 알고리즘은 추출된 차량번호판 객체로부터 차량번호를 인식하기 위한 알고리즘으로 정의되고, 이러한 영상분석 알고리즘 및 번호인식 알고리즘은 LPR 시스템에서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한 메모리(311)에는 기 설정된 신호분석 알고리즘이 저장된다. 이때 신호분석 알고리즘은 송수신된 레이저신호를 기반으로 감지유무, 감지시점 등을 검출하기 위한 알고리즘으로 정의된다.
또한 메모리(311)에는 최종 차량정보 생성부(318)에 의해 생성된 최종 차량정보가 임시 저장된다.
통신 인터페이스부(312)는 통신망(10)에 접속하여 관제센터서버(5)와 데이터를 송수신한다.
또한 통신 인터페이스부(312)는 카메라(33) 및 레이저기(35)와 데이터를 입출력한다.
영상분석부(313)는 메모리(311)에 저장된 영상분석 알고리즘을 이용하여 입력된 촬영영상을 분석하여 촬영영상으로부터 차량객체 및 차량번호판 객체를 추출한다.
또한 영상분석부(313)에 의해 검출된 분석데이터(차량객체 및 차량번호판 정보)는 제어부(310)의 제어에 따라 제1 차량정보 생성부(314)로 입력된다.
제1 차량정보 생성부(314)는 기 설정된 번호인식 알고리즘을 이용하여 영상분석부(313)로부터 입력된 차량번호판 객체를 분석하여 차량번호를 인식한다.
또한 제1 차량정보 생성부(314)는 영상분석부(313)로부터 입력된 차량객체 정보를 이용하여 감지차량의 속도를 산출한다.
또한 제1 차량정보 생성부(314)는 검출된 객체에 관련된 기타정보를 검출한다. 이때 기타정보로는 차량크기, 차종(대형차, 소형차, 이륜차 등) 등의 공지된 정보를 포함할 수 있다.
즉 제1 차량정보 생성부(314)는 인식된 차량번호, 차량속도 및 기타정보를 포함하는 제1 차량정보를 생성한다. 이때 제1 차량정보 생성부(314)에 의해 생성되는 제1 차량정보는 제어부(310)의 제어에 따라 데이터 매칭부(317)로 입력된다.
레이저신호 분석부(315)는 메모리(311)에 저장된 신호분석 알고리즘을 이용하여 입력된 레이저신호를 분석하여 감지유무, 감지시점 등의 분석데이터를 검출한다 .이때 검출된 분석데이터는 제어부(310)의 제어에 따라 제2 차량정보 생성부(316)로 입력된다.
제2 차량정보 생성부(316)는 레이저신호 분석부(315)로부터 입력된 분석데이터를 분석하여 제2 차량정보를 검출한다. 이때 제2 차량정보로는 공지된 바와 같이, 차량속도, 차종(대형차, 중형차, 소형차, 이륜차 등) 등이 포함될 수 있다.
또한 제2 차량정보 생성부(316)에 의해 생성되는 제2 차량정보는 제어부(310)의 제어에 따라 데이터 매칭부(317)로 입력된다.
도 6은 도 5의 데이터 매칭부를 나타내는 블록도이다.
데이터 매칭부(317)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 판별모듈(3171)과, 제2 판별모듈(3172), 비매칭 차량정보 설정모듈(3173), 비매칭 차량정보 등록모듈(3174), 탐색모듈(3175), 비교모듈(3176), 매칭모듈(3177)로 이루어진다.
제1 판별모듈(3171)은 제1 차량정보에 의한 감지시간(T1)과, 제2 차량정보에 의한 감지시간(T2)을 검출한 후 검출된 감지시간(T1), (T2)들의 차이값인 시간차이값(△T)을 산출한다. 이때 제1 차량정보에 의한 감지시간(T1)은 차량번호가 인식된 시간으로 정의된다.
또한 제1 판별모듈(3171)은 제1 차량정보에 의한 위치정보(X1)와, 제2 차량정보에 의한 위치정보(X2)를 검출한 후 검출된 위치정보(X1), (X2)들의 차이값인 거리차이값(△X)을 산출한다. 이때 제1 차량정보에 의한 위치정보(X1)는 차량번호가 인식된 시간으로 정의된다.
또한 제1 판별모듈(3171)은 제1 차량정보에 의한 속도(V)로 거리차이값(△X)을 주행할 때의 소요되는 시간에 임계치를 합산한 소요시간(T’)을 산출한다.
또한 제1 판별모듈(3171)은 산출된 시간차이값(△T)을 소요시간(T’)과 비교하며, 만약 시간차이값(△T)이 소요시간(T’)을 초과하면 제1, 2 차량정보가 동일 차량에 대한 차량정보라고 판단하며, 만약 시간차이값(△T)이 소요시간(T’) 이하이면 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량들로부터 생성되었다고 판단한다.
이때, 시간차이값(△T)을 소요시간과 비교하는 연산을 제1 비교연산이라고 하기로 한다.
또한 제1 판별모듈(3171)에 의해 제1, 2 차량정보가 서로 다른 차량에 대한 차량정보라고 판단되는 경우, 비매칭 차량정보 설정모듈(3173)이 구동된다.
또한 제1 판별모듈(3171)은 시간차이값(△T)이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량들로부터 생성되었다고 판단한다.
이때, 시간차이값(△T)을 임계치에 비교하는 연산을 제2 비교연산이라고 하기로 한다.
도 7은 도 6의 제1 판별모듈을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 각 차선의 카메라(33)에 의한 제1 감지영역(S1) 및 레이저기(35)에 의한 제1 감지영역(S2)이 이격되게 형성되었고, 제1 차량(C1)이 1차선(310)의 제1 감지영역(S1)을 진입한 이후 제2 감지영역(S2)으로 진입하기 이전에, 2차선(320)의 제2 차량(C2)이 위빙하여 1차선의 제2 감지영역(S2)으로 진입하였다고 가정할 때, 1차선(310)의 경우, 제1 차량정보 및 제2 차량정보가 서로 다른 차량(C1), (C2)들로부터 생성되고, 2차선(320)의 경우, 제1 차량정보는 검출되나, 제2 차량정보가 검출되지 않게 된다.
이러한 경우, 종래에는 서로 다른 검지수단들에 의해 생성되는 정보(제1, 2 차량정보)들이 동일 차량을 기초로 생성된 것인지를 판별하기 위한 기술 및 방법이 기재되어 있지 않기 때문에, 제2 차량의 제2 차량정보가 제1 차량의 제1 차량정보와 매칭되기 때문에 에러율이 높은 단점을 갖게 된다.
본원 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있는 것으로서, 제1 판별모듈(3171)이 제1 차량(C1) 및 제2 차량(C2)의 시간차이값(△T)을 제1 차량의 속도에 의한 소요시간(T’)과의 비교를 통해 제1, 2 차량정보들이 동일차량으로부터 생성된 것인지를 판별하도록 구성되었기 때문에 에러율을 현저히 절감시킬 수 있다.
즉 제1 판별모듈(3171)은 도 7에서와 같은 현상이 발생할 경우, 제1 감지영역(S1)에서의 제1 차량(C1)의 감지시간(T1) 및 제2 감지영역(S2)에서의 제2 차량(C2)의 감지시간(T2)의 시간차이값(△T)이 소요시간(T’) 보다 작게 산출되기 때문에 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량에서 생성되었다고 판단할 수 있게 된다.
또한 제1 판별모듈(3171)은 2차선의 경우, 제1 감지영역(S1)에 대한 제2(C2)의 감지시간(T1)과, 이후 제2 감지영역(S2)에 대한 감지시간(T2)이 제1 설정값(TH1)을 초과하기 때문에 2차선의 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량들로부터 생성되었다고 판단한다.
즉 제1 판별모듈(3171)은 제1 감지영역(S1)의 시작위치 및 제2 감지영역(S2)의 종료위치 사이에서 차량의 위빙이 발생하더라도, 해당 차량에 대한 제1, 2 차량정보들을 정확하게 매칭시킬 수 있게 된다.
제2 판별모듈(3712)은 제1 차량정보에 의한 속도(V1)와, 제2 차량정보에 의한 속도(V2)를 검출한 후 검출된 속도(V1), (V2)들의 차이값인 속도차이값(△V)을 산출한다.
또한 제2 판별모듈(3172)은 메모리(311)에 저장된 거리에 따라 속도변화량 최대값이 매칭된 기준테이블을 탐색하여 제1 판별모듈(3171)에 의해 검출된 거리차이값(△X)에 대응되는 속도변화량 최대값(V’)을 추출한다.
또한 제2 판별모듈(3172)은 산출된 속도차이값(△V)을 추출된 속도변화량 최대값(V’)에 비교하며, 만약 속도차이값(△V)이 추출된 속도변화량 최대값(V’) 미만이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량에서 생성되었다고 판단하되, 만약 속도차이값(△V)이 추출된 속도변화량 최대값(V’) 이상이면 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량에서 생성되었다고 판단한다.
이때, 속도차이값(△V)을 속도변화량 최대값(V’)과 비교하는 연산을 제3 비교연산이라고 하기로 한다.
또한 제2 판별모듈(3172)에 의해 제1, 2 차량정보가 서로 다른 차량에 대한 차량정보라고 판단되는 경우, 비매칭 차량정보 설정모듈(3173)이 구동된다.
즉 본 발명의 데이터 매칭부(317)는 1)제1, 2 판별모듈(3171), (3172)들 중 적어도 하나 이상으로부터 제1, 2 차량정보가 서로 다른 차량에 대한 차량정보라고 판단되는 경우, 비매칭 차량정보 설정모듈(3173)이 구동되며, 2)제1, 2 판별모듈(3171), (3172)들 모두에서 제1, 2 차량정보가 동일 차량에 대한 차량정보라고 판단될 때, 매칭모듈(3177)을 구동시킨다.
비매칭 차량정보 설정모듈(3173)은 1)제1 판별모듈(3171)에서 시간차이값(△T)이 소요시간(T’) 이하인 경우이거나 또는 2)제1 판별모듈(3171)에서 시간차이값(△T)이 기 설정된 제1 설정값(TH1)을 초과한 경우, 3)제2 판별모듈(3172)에서 속도차이값(△V)이 속도변화량 최대값(V’) 이상인 경우일 때 구동된다.
또한 비매칭 차량정보 설정모듈(3173)은 서로 다른 차량정보에서 생성되었다고 판단되는 제1 차량정보 또는 제2 차량정보를 비매칭 차량정보로 설정한다.
비매칭 차량정보 등록모듈(3174)은 비매칭 차량정보 설정모듈(3173)에 의해 설정된 비매칭 차량정보를 메모리(311)에 저장한다.
탐색모듈(3175)은 메모리(311)에 기 등록된 비매칭 차량정보들을 탐색하여 기 등록된 비매칭 차량정보들 중 비매칭 차량정보 설정모듈(3173)에 의해 비매칭 차량정보로 설정된 차량정보(이하 기준 차량정보라고 함)의 감지시간으로부터 임계범위에 포함되는 비매칭 차량정보(이하 후보 차량정보)들을 추출한다.
비교모듈(3176)은 후보 차량정보들이 추출되면, 기준 차량정보 및 각 후보차량정보를 입력값으로 하여 전술하였던 제1, 2 3 비교연산들을 수행한다.
또한 비교모듈(3176)은 만약 제1, 2, 3 비교연산들 중 적어도 하나 이상으로부터 두 데이터가 서로 다른 차량으로부터 생성되었다고 판단되는 경우 해당 후보 차량정보를 비매칭 차량정보로 그대로 메모리(311)에 저장한다.
또한 비교모듈(3176)은 만약 제1, 2, 3 비교연산들 모두에서 두 데이터가 동일 차량으로부터 생성되었다고 판단되는 경우, 해당 후보차량정보의 리스트를 메모리(311)에서 제거함과 동시에 기준 차량정보 및 해당 후보차량정보를 매칭모듈(3177)로 입력한다.
매칭모듈(3177)은 입력된 한 쌍의 차량정보들이 동일한 차량에서부터 생성되었다고 판단하여 두 데이터들을 매칭시킨다.
또한 매칭모듈(3177)에 의해 매칭된 제1, 2 차량정보들은 최종 차량정보 생성부(318)로 입력된다.
최종 차량정보 생성부(318)는 데이터 매칭부(317)에 의해 매칭된 데이터들을 융합하여 최종 차량정보를 생성한다.
즉 최종 차량정보 생성부(318)에 의해 생성되는 차량정보는 촬영영상의 분석을 통해 생성된 차량정보와, 레이저검지를 통해 생성된 차량정보를 모두 포함하기 때문에 각 검지수단의 단점은 보완하되, 장점을 극대화시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 융합형 차량검지 시스템(1)은 카메라(33)의 촬영에 의해 획득된 영상의 분석을 통해 생성되는 제1 차량정보와, 레이저기(35)로 인해 생성되는 제2 차량정보를 융합하여 최종 차량정보를 생성하도록 구성됨으로써 각 검지수단의 단점을 보완함과 동시에 각 검지수단의 장점을 극대화 시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명의 융합형 차량검지 시스템(1)은 제1, 2 판별모듈(3171), (3172)들에 의해 제1, 2 차량정보들이 동일차량으로부터 생성되었는지를 판별하도록 구성됨으로써 매칭의 오류로 인한 에러율을 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명의 융합형 차량검지 시스템(1)은 제1 판별모듈(3171)이 제1, 2 차량정보의 시간차이값(△T) 및 거리차이값(△X)을 산출한 후 산출된 시간차이값(△T)을 제1 차량정보에 의한 속도(V)로 거리차이값(△X)을 주행할 때의 소요되는 시간에 임계치를 합산한 소요시간(T’)에 비교하여 시간차이값(△T)이 소요시간(T‘) 이하이면 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량으로부터 생성되었다고 판단함으로써 차량 위빙으로 인해 발생하는 차량정보 에러를 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 융합형 차량검지 시스템(1)은 제1 판별모듈(3171)이 제1, 2 차량정보의 시간차이값(△T)을 임계치에 비교하여 시간차이값(△T)이 임계치를 초과할 때, 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량들로부터 생성되었다고 판단함으로써 에러율을 더욱 절감시킬 수 있다.
또한 본 발명의 융합형 차량검지 시스템(1)은 제2 판별모듈(3172)이 거리에 따라 속도변화량 최대값이 매칭된 기준테이블을 탐색하여 제1 판별모듈에 의해 산출된 거리차이값(△X)에 대응되는 속도변화량 최대값(V’)을 추출한 후 제1, 2 차량정보의 속도차이값(△V)을 산출하며, 산출된 속도차이값(△V)이 추출된 속도변화량 최대값(V’) 이상이면 제1, 2 차량정보들이 서로 다른 차량들로부터 생성되었다고 판단함으로써 속도변화를 이용하여 매칭의 정확성 및 신뢰도를 더욱 높일 수 있게 된다.
1:융합형 차량검지 시스템 3:차량검지기 5:관제센터서버
10:통신망 31:컨트롤러 33:카메라
35:레이저기 310:제어부 311:메모리
312:통신 인터페이스부 313:영상분석부 314:제1 차량정보 생성부
315:레이저신호 분석부 316:제2 차량정보 생성부
317:데이터 매칭부 318:최종 차량정보 생성부
3171:제1 판별모듈 3172:제2 판별모듈
3173:비매칭 차량정보 설정모듈
3174:비매칭 차량정보 등록모듈
3175:탐색모듈 3176:비교모듈 3177:매칭모듈

Claims (7)

  1. 도로에 설치되어 주행차량에 대한 정보인 차량정보를 생성하는 차량검지기들과, 상기 차량검지기들로부터 전송받은 차량정보들을 분석하여 교통정보를 생성하는 관제센터서버를 포함하는 차량검지 시스템에 있어서:
    상기 차량검지기들은
    각 차선의 제1 감지영역(S1)을 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라;
    각 차선의 제2 감지영역(S2)으로 레이저를 송신한 후 반사신호를 수집하는 적어도 하나 이상의 레이저기;
    통신 인터페이스부와, 상기 카메라로부터 전송받은 영상을 분석하여 차량속도(V1)를 포함하는 제1 차량정보를 생성하는 제1 차량정보 생성부와, 상기 레이저기로부터 전송받은 송수신된 레이저신호를 분석하여 차량속도(V2)를 포함하는 제2 차량정보를 생성하는 제2 차량정보 생성부와, 상기 제1 차량정보 생성부에 의한 제1 차량정보 및 상기 제2 차량정보 생성부에 의한 제2 차량정보를 매칭시켜 최종 차량정보를 생성하는 최종 차량정보 생성부와, 상기 통신 인터페이스부를 제어하여 상기 최종 차량정보 생성부에 의해 생성되는 최종 차량정보가 상기 관제센터서버로 전송되도록 하는 제어부로 이루어지는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는
    상기 제1 차량정보 생성부에 의한 제1 차량정보 및 상기 제2 차량정보 생성부에 의한 제2 차량정보가 동일 차량에 의해 생성된 것인지를 판별한 후 제1, 2 차량정보들이 동일 차량정보들이라고 판단될 때 제1, 2 차량정보들을 매칭시켜 상기 최종 차량정보 생성부로 입력하는 데이터 매칭부를 더 포함하고,
    상기 데이터 매칭부는
    상기 제1 차량정보에 의한 감지시간(T1) 및 상기 제2 차량정보에 의한 감지시간(T2)의 차이값인 시간차이값(△T)을 산출하며, 상기 제1 차량정보에 의한 위치정보(X1) 및 상기 제2 차량정보에 의한 위치정보(X2)의 차이값인 거리차이값(△X)을 산출하며, 상기 제1 차량정보에 의한 속도(V1)로 거리차이값(△X)을 주행할 때 소요되는 시간에 임계치를 합산한 소요시간(T’)을 산출하며, 산출된 시간차이값(△T)을 산출된 소요시간(T’)과 비교하여 만약 시간차이값(△T)이 소요시간(T’)을 초과하면 제1, 2 차량정보가 동일 차량에 대한 차량정보라고 판단하되, 만약 시간차이값(△T)이 소요시간(T’) 이하이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단하는 제1 비교연산을 수행하는 제1 판별모듈을 더 포함하고,
    상기 제1 판별모듈은
    산출된 시간차이값(△T)을 기 설정된 임계치와 비교하며, 만약 시간차이값(△T)이 임계치 미만이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되었다고 판단하되, 만약 시간차이값(△T)이 임계치 이상이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단하는 제2 비교연산을 수행하고,
    상기 데이터 매칭부는 제2 판별모듈을 더 포함하고,
    상기 제2 판별모듈은
    제1 차량정보에 의한 속도(V1) 및 제2 차량정보에 의한 속도(V2)의 차이값인 속도차이값(△V)을 산출하며, 거리에 따라 속도변화량 최대값이 매칭된 기준테이블을 탐색하여 상기 제1 판별모듈에 의해 검출된 거리차이값(△X)에 대응되는 속도변화량 최대값(V’)을 추출하며, 산출된 속도차이값(△V)을 추출된 속도변화량 최대값(V’)에 비교하여 만약 속도차이값(△V)이 속도변화량 최대값(V’) 미만이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량에서 생성되었다고 판단하되, 만약 속도차이값(△V)이 속도변화량 최대값(V’) 이상이면 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단하는 제3 비교연산을 수행하고,
    상기 데이터 매칭부는
    상기 제1 판별모듈 또는 상기 제2 판별모듈에서 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단될 때 구동되며, 해당 제1, 2 차량정보들을 비매칭 차량정보로 설정하는 비매칭 차량정보 설정모듈;
    상기 비매칭 차량정보 설정모듈에 의해 설정된 비매칭 차량정보를 메모리에 저장하는 비매칭 차량정보 등록모듈;
    상기 제1 판별모듈 또는 상기 제2 판별모듈에서 제1, 2 차량정보들이 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단될 때 구동되며, 상기 메모리에 기 등록된 비매칭 차량정보들을 탐색하여 기 등록된 비매칭 차량정보들 중 상기 비매칭 차량정보 설정모듈에 의해 비매칭 차량정보로 설정된 차량정보인 기준 차량정보의 감지시간으로부터 임계범위에 포함되는 비매칭 차량정보인 후보 차량정보들을 추출하는 탐색모듈;
    상기 기준 차량정보 및 상기 후보 차량정보들 각각을 입력값으로 하여 상기 제1 비교연산, 상기 제2 비교연산 및 상기 제3 비교연산을 수행하며, 만약 제1, 2, 3 비교연산들 중 적어도 하나 이상으로부터 상기 기준 차량정보 및 해당 후보 차량정보가 동일 차량으로부터 생성되지 않았다고 판단되는 경우 해당 후보량정보를 비매칭 차량정보로 유지하되, 만약 제1, 2, 3 비교연산들 모두에서 상기 기준 차량정보 및 해당 후보차량정보가 동일 차량으로부터 생성되었다고 판단되는 경우 해당 후보 차량정보의 리스트를 제거한 후 상기 기준 차량정보 및 해당 후보차량정보를 매칭시켜 상기 최종 차량정보 생성부로 입력하는 매칭모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량검지 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 제1항에 있어서, 상기 관제센터서버는
    상기 차량검지기들로부터 전송받은 차량정보들을 저장 및 가공하여 교통정보를 생성하여 생성된 교통정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 차량검지 시스템.
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