KR102060273B1 - Iot 기반의 지능형 cctv 장치 및 이를 이용한 관제 시스템 - Google Patents

Iot 기반의 지능형 cctv 장치 및 이를 이용한 관제 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템은 교통신호제어기에 체결되며, 상기 교통신호제어기의 교통신호정보를 수집하는 제1 IOT 통신 모듈, 그리고 도로에 설치되어 도로 영상을 촬영하고, 상기 제1 IOT 통신 모듈로부터 교통신호정보를 무선으로 수신하며, 복수의 가상라인을 생성하여 상기 촬영된 도로 영상에 표시하고, 상기 복수의 가상라인이 표시된 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하여 상기 교통신호에 위반하는 교통신호위반차량을 검출하며, 검출된 영상 및 교통신호 위반 정보를 상기 교통신호제어기 또는 관리서버로 전송하는 지능형 CCTV 장치를 포함한다. 이를 통해서, 본 발명은 IOT 자가망을 용이하게 구축하며, 서버의 부하를 최소화하면서 교통 신호 위반을 효과적으로 검출할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

IOT 기반의 지능형 CCTV 장치 및 이를 이용한 관제 시스템{INTELLIGENT CCTV DEVICE BASED ON IOT AND CONTROL SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치 및 이를 이용한 관제 시스템에 관한 것이다.
지능형교통시스템(Intelligent Transport System, ITS)의 발달로 도로는 점차 지능화되고 있다. 그리고, CCTV, 영상 검지기와 같은 카메라를 통하여 차량 및 보행자를 모니터링 하는 등 도로 모니터링용 카메라가 널리 설치 및 보급되고 있는 실정이다.
하지만, 교통신호 위반 여부를 검출하기 위해서는 CCTV에서 촬영된 영상과 교통정보를 교통정보센터에 배치된 관리 서버로 전송하고, 관리 서버에서 직접 영상을 분석하여 교통신호 위반 여부를 검출하고 있는 실정이다.
이로 인해서, 최근에는 하나의 관리 서버에서 분석해야 하는 영상 데이터가 과도하게 늘어나고 있어, 교통신호 위반 여부, 무단횡단 여부, 불법주차여부 등을 효과적으로 분석하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 기존에는 도로에 표시된 차선을 인식하여 교통신호 위반 여부를 검출하였다. 하지만, 날씨 등으로 인해서 도로에 표시된 차선을 카메라가 정확히 인식하지 못하는 문제가 있었다. 예를 들어, 겨울철에 눈이 많이 오는 날에는 카메라가 도로에 표시된 차선을 정확히 인식할 수 없어서 교통신호 위반 여부를 검출할 수 없는 어려움이 있었다.
또한, 후술하는 본 발명과 관련된 선행기술문헌으로, 대한민국 공개특허공보 10-2016-0143307호(2016. 12. 14. 공개)의 '이동통신망, 이더넷 등을 이용한 광대역 통신망과 USB, Bluetooth, Zigbee, WiFi, SUN, LoRaWAN(Long Range Wide Area Network), SigFox 등을 이용한 근거리 통신망의 유무선 접속을 하나의 플랫폼으로 처리하며 외부 원격 모니터링 기능을 제공하는 IoT 유니버셜 어댑티브 게이트웨이'가 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 지능형 CCTV 장치에 IOT 통신 모듈을 탑재하고, 교통신호제어기에 체결된 IOT 통신 모듈과 무선으로 연결하여 IOT 자가망을 용이하게 구축할 수 있는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치 및 이를 이용한 관제 시스템을 제안하고자 한다.
또한, 본 발명은 관리서버가 아닌 지능형 CCTV 장치가 직접 영상분석을 수행하고, 교통신호위반차량, 무단횡단 보행자, 및 불법주차차량 등을 검출하여 서버의 부하를 최소화하면서 교통 신호 위반을 효과적으로 검출할 수 있는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치 및 이를 이용한 관제 시스템을 제안하고자 한다.
또한, 본 발명은 교통신호제어기를 통해서 교통신호위반차량 및 불법주차차량에 위반정보를 전송하여 교통 안전과 교통정보의 품질을 향상시킬 수 있는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치 및 이를 이용한 관제 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명의 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템은 교통신호제어기에 체결되며, 상기 교통신호제어기의 교통신호정보를 수집하는 제1 IOT 통신 모듈, 그리고 도로에 설치되어 도로 영상을 촬영하고, 상기 제1 IOT 통신 모듈로부터 교통신호정보를 무선으로 수신하며, 복수의 가상라인을 생성하여 상기 촬영된 도로 영상에 표시하고, 상기 복수의 가상라인이 표시된 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하여 상기 교통신호에 위반하는 교통신호위반차량을 검출하며, 검출된 영상 및 교통신호 위반 정보를 상기 교통신호제어기 또는 관리서버로 전송하는 지능형 CCTV 장치를 포함한다.
상기 지능형 CCTV 장치는, 상기 제1 IOT 통신 모듈로부터 상기 교통신호정보를 무선으로 수신하거나 상기 제1 IOT 통신 모듈에 교통량제어신호를 전송하는 제2 IOT 통신 모듈, 그리고 상기 복수의 가상라인이 표시된 도로 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하여 교통신호 위반 여부 또는 무단횡단 여부를 검출하는 영상 분석 모듈을 포함할 수 있다.
상기 제1 IOT 통신 모듈은, 상기 교통신호제어기와 USB 통신 포트로 체결될 수 있다.
상기 IOT 통신 모듈과 상기 제2 IOT 통신 모듈은, LoRa(Long Range) 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 복수의 가상라인은, 차량 정지선과 횡단보도 라인의 사이에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 적어도 하나의 제1 교통위반 가상라인, 상기 횡단보도 라인 내에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 적어도 하나의 제2 교통위반 가상라인, 그리고 상기 횡단보도 라인을 지나서 상기 제1 교통위반 가상라인의 반대편에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 적어도 하나의 제3 교통위반 가상라인을 포함하며, 상기 영상 분석 모듈은, 차량신호등이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들 중에 적어도 2개 이상의 교통위반 가상라인에 중첩되는 차량을 상기 교통신호위반차량으로 판단할 수 있다.
상기 영상 분석 모듈은, 차량의 정상이동방향과 반대 방향으로 상기 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들을 통과하는 차량이 검출되는 경우에 해당 차량을 역주행 차량으로 판단할 수 있다.
상기 복수의 가상라인은, 횡단보도 라인의 중앙에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 제1 무단횡단 가상라인, 횡단보도 라인의 제1 진입방향에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 제2 무단횡단 가상라인, 그리고 횡단보도 라인의 제2 진입방향에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 제3 무단횡단 가상라인을 포함하며, 상기 영상 분석 모듈은, 보행자신호등이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인들 중에 적어도 2개 이상의 무단횡단 가상라인을 순차적으로 통과하는 보행자가 검출되는 경우에 무단횡단 보행자로 판단할 수 있다.
상기 지능형 CCTV 장치는, 교통신호위반차량 또는 불법주차차량의 식별정보를 생성하고, 생성된 상기 식별정보를 상기 교통신호제어기 또는 관리서버에 전송하며, 상기 교통신호제어기는, 상기 지능형 CCTV 장치로부터 상기 교통신호위반차량의 식별정보, 교통신호 위반 정보, 상기 불법주차차량의 식별정보, 또는 불법주차정보를 수신하고, 상기 교통신호위반차량에 상기 교통신호 위반 정보를 전송하거나 상기 불법주차차량에 상기 불법주차정보를 전송할 수 있다.
상기 지능형 CCTV 장치는, 소정시간동안 특정방향으로 상기 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 카운팅하고, 카운팅된 상기 교통량을 특정 시간대에 기설정된 설정값과 비교하며, 상기 교통량이 상기 설정값을 초과하는 경우에 특정방향이 교통정체 중인 것으로 판단하여 상기 특정방향의 교통량 정보 또는 교통량제어신호를 상기 교통신호제어기에 전송하며, 상기 교통신호제어기는, 상기 특정방향의 교통량 정보 또는 교통량제어신호를 기초로 상기 특정방향에 배치된 차량신호등 및 보행자신호등을 제어할 수 있다.
상기 지능형 CCTV 장치는, 상기 제1 IOT 통신 모듈로부터 수집된 정보를 기초로 상기 교통신호제어기의 장애 여부, 차량신호등 및 보행자신호등의 장애여부를 탐지하고, 탐지된 장애정보를 관리서버에 전송할 수 있다.
본 발명의 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치는 도로 영상을 촬영하는 촬영 모듈, 교통신호제어기로부터 교통신호정보를 무선으로 수신하는 IOT 통신 모듈, 그리고 촬영된 상기 도로 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하되, 복수의 가상라인을 생성하여 상기 도로 영상에 표시하고, 상기 복수의 가상라인이 표시된 도로 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하여 교통신호위반차량을 검출하거나 무단횡단 보행자를 검출하는 영상 분석 모듈을 포함한다.
상기 IOT 통신 모듈은, 교통신호위반차량의 식별정보, 상기 교통신호위반차량의 교통신호 위반 정보, 불법주차차량의 식별정보, 또는 상기 불법주차차량의 불법주차정보를 상기 교통신호제어기로 전송할 수 있다.
상기 교통신호위반차량이 검출되거나 상기 무단횡단 보행자가 검출되는 경우, 위반사항을 음성으로 출력하는 음성 출력 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 가상라인은, 교통신호 위반을 검출하는 적어도 하나의 제1 내지 제3 교통위반 가상라인을 포함하며, 상기 영상 분석 모듈은, 차량신호등이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들 중에 적어도 2개 이상의 교통위반 가상라인에 중첩되는 차량을 상기 교통신호위반차량으로 판단할 수 있다.
상기 복수의 가상라인은, 무단횡단 보행자를 검출하는 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인을 포함하며, 상기 영상 분석 모듈은, 무단횡단 보행자신호등이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인들 중에 적어도 2개 이상의 무단횡단 가상라인을 순차적으로 통과하는 보행자가 검출되는 경우에 상기 무단횡단 보행자로 판단할 수 있다.
상기 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 카운팅하여 설정값과 비교하고, 특정방향이 교통정체 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 특정방향에 배치된 차량신호등 또는 보행자신호등을 제어하는 교통량제어신호를 생성하는 교통량 분석 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, IOT 통신 모듈을 지능형 CCTV 장치에 탑재하고, 교통신호제어기에 체결된 IOT 통신 모듈과 무선으로 연결함으로써, 최소한의 비용으로 IOT 자가망을 용이하게 구축할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 지능형 CCTV 장치가 무선으로 교통신호제어기의 교통신호정보를 수집할 뿐만 아니라, 지능형 CCTV 장치가 직접 영상분석을 수행하여 교통신호위반차량, 무단횡단 보행자, 불법주차차량, 및 역주행 차량 등을 검출함으로써, 서버의 부하를 최소화하면서 교통 신호 위반을 효과적으로 검출할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 교통신호제어기를 통해 교통신호위반차량 및 불법주차차량에 위반정보를 전송함으로써, 운전자의 경각심을 고취시키고 교통 안전과 교통정보의 품질을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 무단횡단 가상라인이 표시된 도로 영상과 교통신호정보를 비교 분석하여 무단횡단 보행자를 검출하고, 위반사항을 음성 알람으로 출력함으로써, 교통 안전에 대한 보행자의 경각심을 고취시키고 교통사고를 예방할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 카운트하고, 설정값과 비교하여 교통체증을 판단하며, 이를 기초로 차량신호등 또는 보행자신호등의 점멸 주기 및 신호시간을 조절함으로써, 교통체증을 최소화할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 교통신호제어기의 장애 여부, 차량신호등 및 보행자신호등의 장애여부를 무선으로 탐지하고, 탐지된 장애정보를 관리서버에 전송함으로써, 교통 관련 장비를 용이하게 유지 보수하여 교통 품질을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호제어기에 체결되는 제1 IOT 통신 모듈의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 복수의 가상라인을 생성해서 교통신호위반차량 및 무단횡단 보행자를 검출하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호위반차량을 검출하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호위반차량 및 불법주차차량을 검출하는 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 무단횡단 보행자를 검출하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 9은 본 발명의 한 실시예에 따라 무단횡단 가상라인을 통해 무단횡단 보행자를 검출하는 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통량을 분석해서 교통신호등을 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따라 불법주차 가상라인을 통해 불법주차차량을 검출하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따라 주차센서로부터 불법주차를 감지하고, 불법주차차량에 불법주차정보를 전송하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호제어기 및 교통신호등의 장애를 탐지하는 과정을 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 도 1 내지 도 13을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치 및 이를 이용한 관제 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템의 예를 도시한 도면이다. 이때, 관제 시스템(10)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 관제 시스템(10)은 지능형 CCTV 장치(100), 각종센서(200), 교통신호제어기(300), 제1 IOT 통신 모듈(400), 그리고 관리서버(500)를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치(100)는 도로(10) 상에 설치되어 도로 영상을 촬영하고, 교통신호제어기(300)에 체결된 제1 IOT 통신 모듈(400)로부터 무선으로 교통신호정보를 수신한다.
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 복수의 가상라인을 생성하여 촬영된 도로 영상에 표시하고, 복수의 가상라인이 표시된 영상과 교통신호정보를 비교 분석하여 교통신호에 위반하는 교통신호위반차량을 검출한다.
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 검출된 교통신호 위반 영상 및 교통신호 위반 정보를 관리서버(500)에 유선 또는 무선으로 전송할 수 있다. 이때, 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호 위반 정보를 교통신호제어기(300)에 무선으로 전송할 수도 있다.
또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 주변에 배치되는 각종센서(200)와 연동된다. 여기서, 각종센서(200)는 미세먼지 측정센서(210), 주차감지센서(220), 온도센서(230), 화재센서(240), 수위감지센서(250), 충격센서(260) 등을 포함할 수 있다. 그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 각종센서(200)에서 수집된 신호를 분석하고, 분석된 정보를 교통신호제어기(300) 또는 관리서버(500)에 전달할 수 있다.
제1 IOT 통신 모듈(400)은 교통신호를 생성하는 교통신호제어기(300)에 체결된다. 그리고, 제1 IOT 통신 모듈(400)은 교통신호제어기(300)로부터 교통신호정보를 수집한다. 여기서, 제1 IOT 통신 모듈(400)은 RS232, RS485, 또는 USB 통신 포트 중 적어도 하나의 통신 포트로 교통신호제어기(300)와 체결될 수 있다. 이때, 제1 IOT 통신 모듈(400)은 본 발명의 한 실시예에 따라 LoRa(Long Range) 통신 모듈을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 IOT 통신 모듈(400)은 교통신호제어기(300)에서 수집된 교통신호정보를 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치(100)에 무선으로 전송한다. 예를 들어, 제1 IOT 통신 모듈(400)은 교통신호정보를 지능형 CCTV 장치(100)에 LoRa 통신으로 전송할 수 있다.
또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 카운팅하고, 카운팅된 교통량을 기설정된 설정값과 비교한다. 그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 상기 비교결과를 기초로 교통정체 여부를 판단한다.
예를 들어, 특정방향의 도로가 교통정체 중인 것으로 판단되면, 지능형 CCTV 장치(100)는 상기 특정방향의 도로에 배치된 교통신호등을 제어하는 교통량제어신호를 생성하고, 생성된 교통량제어신호를 제1 IOT 통신 모듈에 전송할 수 있다.
여기서, 교통신호등은 차량신호등(20) 및 보행자신호등(30)을 포함한다. 그리고, 교통량제어신호는 교통정체중인 것으로 판단되는 상기 특정방향의 도로에 배치된 차량신호등(20) 또는 보행자신호등(30)의 점멸 주기 및 신호 시간을 조절하는 신호등제어정보를 포함한다.
또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호위반차량 또는 불법주차차량의 식별정보를 생성하고, 생성된 상기 식별정보를 교통신호제어기(300) 및 관리서버(500)에 전송할 수 있다.
예를 들어, 교통신호제어기(300)는 지능형 CCTV 장치(100)로부터 교통신호위반차량의 식별정보 및 교통신호 위반 정보를 수신하고, 수신된 정보를 상기 교통신호위반차량에 전달할 수 있다. 또한, 교통신호제어기(300)는 지능형 CCTV 장치(100)로부터 불법주차차량의 식별정보 및 불법주차정보를 수신하고, 수신된 정보를 상기 불법주차차량에 전송할 수도 있다.
이때, 교통신호제어기(300)는 주변의 기지국으로부터 차량들의 통신단말기 정보를 수집한다. 그리고, 교통신호제어기(300)는 차량들의 통신단말기 정보를 기초로 상기 교통신호위반차량 또는 상기 불법주차차량과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신을 통해 연결될 수 있다.
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 제1 IOT 통신 모듈(400)로부터 수집된 정보를 기초로 교통신호제어기(300)의 장애 여부, 차량신호등(20) 및 보행자신호등(30)의 장애여부를 탐지하고, 탐지된 장애정보를 관리서버(500)에 전송할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호제어기의 교통신호정보를 무선으로 수집하고, 관리서버가 아닌 지능형 CCTV 장치가 직접 영상분석을 수행하여 교통신호위반차량, 무단횡단 보행자, 및 불법주차차량, 역주행 차량 등을 검출함으로써, 서버의 부하를 최소화하면서 교통 신호 위반을 효과적으로 검출할 수 있는 환경을 제공한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치의 구성을 간략히 도시한 도면이다. 이때, IOT 기반의 지능형 CCTV 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치(100)는 제어 모듈(110), 촬영 모듈(120), 제2 IOT 통신 모듈(130), 영상 분석 모듈(140), 교통량 분석 모듈(150), 장애 탐지 모듈(160), 센서 연동 모듈(170), 그리고 음성 출력 모듈(180)을 포함한다.
제어 모듈(110)은 지능형 CCTV 장치(100)가 교통신호위반차량, 무단횡단 보행자, 불법주차차량, 및 역주행 차량 등을 검출하고, 검출된 차량 및 보행자의 식별정보를 생성해서 교통신호제어기(300) 및 관리서버(500)에 전송할 수 있도록 상기 각부의 동작을 제어한다.
촬영 모듈(120)은 도로 영상을 촬영하고, 촬영된 도로 영상을 영상 분석 모듈(140)에 제공한다. 촬영 모듈(120)은 제어 모듈(110)의 제어에 의해 교통신호위반차량이나 불법주차차량을 촬영할 수 있다.
그리고, 촬영 모듈(120)은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호 위반 여부 및 무단횡단여부를 검출하기 위해서 도로 영상을 촬영하는 제1 카메라(122), 그리고 제어 모듈(110)의 제어에 의해 교통신호위반차량 및 불법주차차량의 번호판을 촬영하는 제2 카메라(124)를 포함한다. 여기서, 제2 카메라(124)는 LPR(License Plate Recognition) 카메라를 포함할 수 있다.
제2 IOT 통신 모듈(130)은 교통신호제어기(300)에 체결된 제1 IOT 통신 모듈(400)로부터 교통신호정보를 무선으로 수신한다. 그리고, 제2 IOT 통신 모듈(130)은 교통신호등을 제어하는 교통량제어신호를 제1 IOT 통신 모듈(400)로 전송할 수도 있다.
또한, 제2 IOT 통신 모듈(130)은 교통신호위반차량 식별정보, 교통신호 위반 정보, 불법주차차량 식별정보, 또는 불법주차정보를 교통신호제어기(500)로 전송할 수 있다. 그리고, 교통신호제어기(500)는 제2 IOT 통신 모듈(130)로부터 수신된 정보를 기초로 교통신호위반차량에 교통신호 위반 정보를 안내하거나 불법주차차량에 불법주차정보를 안내할 수 있다.
제2 IOT 통신 모듈(130)은 LoRa(Long Range), 와이파이(Wi-Fi), LTE-M, 3G(generation) 이동통신망, 4G(generation) 이동통신망 및 5G(generation) 이동통신망 중 어느 하나의 통신망을 이용하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 한 실시예에 따른 제2 IOT 통신 모듈(130)은 본 발명의 한 실시예에 따라 LoRa 통신 모듈(132)을 포함할 수 있다.
영상 분석 모듈(140)은 촬영 모듈(120)에서 촬영된 도로 영상과 제2 IOT 통신 모듈(130)에서 수신된 교통신호정보를 비교 분석한다. 그리고, 영상 분석 모듈(140)은 복수의 가상라인을 생성하여 상기 도로 영상에 중첩하여 표시한다. 또한, 영상 분석 모듈(140)은 상기 복수의 가상라인이 중첩되어 표시된 도로 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하여 교통신호위반차량을 검출하거나 무단횡단 보행자를 검출한다.
영상 분석 모듈(140)은 본 발명의 한 실시예에 따라 가상라인 생성부(142), 교통위반 분석부(144), 그리고 무단횡단 분석부(146)를 포함한다.
가상라인 생성부(142)는 복수의 가상라인을 생성한다. 여기서, 복수의 가상라인은 교통신호 위반을 검출하는 교통위반 가상라인(600), 무단횡단 보행자를 검출하는 무단횡단 가상라인(700), 및 불법주차차량을 검출하는 불법주차 가상라인(800)을 포함한다.
예를 들어, 교통위반 가상라인(600)은 제1 내지 제3 교통위반 가상라인(600a 내지 600c)를 포함한다. 제1 교통위반 가상라인(600a)은 차량 정지선(50)과 횡단보도 라인(40)의 사이에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성된다. 그리고, 제2 교통위반 가상라인(600b)은 상기 횡단보도 라인(40) 내에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 제3 교통위반 가상라인(600c)은 상기 횡단보도 라인(40)을 지나서 상기 제1 교통위반 가상라인(600a)의 반대편에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성될 수 있다.
교통위반 분석부(144)는 복수의 가상라인이 중첩되어 표시된 도로 영상과 교통신호정보를 비교 분석하여 교통신호 위반 여부를 검출한다.
예를 들어, 교통위반 분석부(144)는 차량신호등(20)이 적색일 때, 차량이 상기 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들(600a 내지 600c) 중에 적어도 2개 이상의 교통위반 가상라인에 중첩되어서 정차하고 있는 경우에 해당 차량을 교통신호위반차량으로 판단할 수 있다.
또한, 교통위반 분석부(144)는 차량의 정상이동방향과 반대 방향으로 상기 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들(600a 내지 600c)을 통과하는 차량이 검출되는 경우에 해당 차량을 역주행 차량으로 판단할 수 있다.
무단횡단 분석부(146)는 복수의 가상라인이 중첩되어 표시된 도로 영상과 교통신호정보를 비교 분석하여 무단횡단 여부를 검출한다.
여기서, 무단횡단 가상라인(700)은 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인(700a 내지 700c)를 포함한다. 제1 무단횡단 가상라인(700a)은 횡단보도 라인(40)의 중앙에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성된다. 제2 무단횡단 가상라인(700b)은 횡단보도 라인(40)에서 제1 진입방향에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성될 수 있다. 그리고, 제3 무단횡단 가상라인(700c)은 횡단보도 라인(40)에서 상기 제1 진입방향과 반대인 제2 진입방향에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성될 수 있다.
그리고, 무단횡단 분석부(146)는 보행자신호등(30)이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인들(700a 내지 700c) 중에 적어도 2개 이상의 무단횡단 가상라인을 순차적으로 통과하는 보행자가 검출되는 경우에 해당 보행자를 무단횡단 보행자로 판단할 수 있다.
교통량 분석 모듈(150)은 소정시간동안 특정방향으로 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 분석한다. 그리고, 교통량 분석 모듈(150)은 교통량 분석 결과를 기초로, 교통신호제어기(300)가 특정방향에 배치된 차량신호등(20) 또는 보행자신호등(30)을 제어할 수 있도록 교통량제어신호를 생성할 수 있다.
교통량 분석 모듈(150)은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통량 카운트부(152), 교통량 비교부(154), 그리고 제어신호 생성부(156)를 포함한다.
교통량 카운트부(152)는 소정시간동안 특정방향으로 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 카운팅한다.
그리고, 교통량 비교부(154)는 교통량 카운트부(152)에서 카운팅된 교통량을 기설정된 설정값과 비교하여 상기 특정방향의 도로가 교통정체인지 여부를 판단한다.
그리고, 제어신호 생성부(156)는 상기 특정방향의 도로가 교통정체 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 특정방향에 배치된 차량신호등(20) 또는 보행자신호등(30)을 제어하는 교통량제어신호를 생성한다. 여기서, 교통량제어신호는 차량신호등(20) 또는 보행자신호등(30)의 점멸 주기 및 신호시간을 조절하도록 신호등제어정보를 포함한다.
장애 탐지 모듈(160)은 교통신호제어기(300)에 체결된 제1 IOT 통신 모듈(400)로부터 수집된 정보를 기초로 상기 교통신호제어기(300)의 장애 여부를 탐지한다. 또한, 장애 탐지 모듈(160)은 차량신호등(20) 및 보행자신호등(30)의 장애여부를 탐지할 수 있다. 그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치(100)는 장애 탐지 모듈(160)에서 탐지된 장애 정보를 관리서버(500)에 전송할 수 있다.
장애 탐지 모듈(160)은 본 발명의 한 실시예에 따라 장애 분석부(162)를 포함한다.
장애 분석부(162)는 제1 IOT 통신 모듈(400)로부터 수집된 정보를 기초로 차량신호등(20), 보행자신호등(30), 및 교통신호제어기(300)의 장애 여부 및 장애원인을 분석할 수 있다.
센서 연동 모듈(170)은 지능형 CCTV 장치(100)의 주변에 배치되는 각종 센서들로부터 정보를 수집한다. 그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 센서 연동 모듈(170)에서 수집된 정보를 분석하여 관리서버(500)에 제공할 수 있다.
이때, 관리서버(500)는 촬영 모듈(120)에서 촬영되는 실시간 영상을 디스플레이하는 디스플레이부(미도시)에 각종 센서들로부터 수집된 수치를 표시하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부는 카메라에서 촬영되는 실시간 영상에 온도 정보 또는 미세먼지 농도 등의 수치를 디스플레이할 수 있다.
그리고, 관리서버(500)는 각각의 수치별로 임계값을 설정하고, 임계값을 초과하면 실시간 영상에 표시되는 각종 수치의 색깔을 변경하여 표시하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 현재온도가 임계값 이내인 경우, 디스플레이부는 온도값을 파란색으로 디스플레이한다. 하지만, 현재온도가 임계값을 초과하면, 온도값을 빨간색으로 표시할 수 있다. 이를 통해서, 본 발명은 각종 센서에서 수집되는 정보들을 관리자들이 실시간으로 모니터링할 수 있는 환경을 제공한다.
센서 연동 모듈(170)은 본 발명의 한 실시예에 따라 충격센서 연동부(172), 미세먼지 측정센서 연동부(174), 그리고 주차센서 연동부(176)를 포함한다.
충격센서 연동부(172)는 충격센서(260)의 정보를 수집하고, 수집된 정보를 기초로 충격센서(260)가 배치된 구역에서 무단침입 발생 여부를 검출한다. 또한, 충격센서 연동부(172)는 충격센서(260)에서 수집된 정보를 기초로 충격센서(260)가 설치된 기기의 도난 여부를 분석할 수 있다.
미세먼지 측정센서 연동부(174)는 미세먼지 측정센서(210)로부터 미세먼지 측정정보를 수집하고, 이때 수집된 정보를 기초로 미세먼지와 관련된 정보를 분석한다. 그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 주변의 미세먼지농도 표시장치(미도시)와 연동되어 미세먼지와 관련된 각종정보를 제공할 수 있다.
그리고 주차센서 연동부(176)는 불법주차 금지 구역에 배치된 주차감지센서(220)와 연동되어 불법주차차량을 검출한다. 예를 들어, 지능형 CCTV 장치(100)는 주차감지센서(220)로부터 불법주차신호를 수신하면, 해당 주차감지센서(220)가 설치된 지역을 촬영 모듈(120)로 촬영하여 불법주차차량을 검출할 수 있다.
음성 출력 모듈(180)은 상기 교통신호위반차량, 불법주차차량, 또는 무단횡단 보행자가 검출되는 경우, 위반사항을 음성으로 출력한다. 예를 들어, 음성 출력 모듈(180)은 데이터베이스(미도시)에 기저장된 음성 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 음성 출력 모듈(180)은 관리서버(500)의 관리자로부터 실시간으로 수신되는 음성을 출력할 수도 있다.
음성 출력 모듈(180)은 본 발명의 한 실시예에 따라 Voip 모듈(182)를 포함한다. Voip 모듈(182)은 관리서버(500)의 관리자로부터 실시간으로 음성 데이터를 수신하고, 수신된 음성 데이터를 실시간으로 출력한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호제어기에 체결되는 제1 IOT 통신 모듈의 구성을 간략히 도시한 도면이다. 이때, 제1 IOT 통신 모듈(400)은 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 은 유선통신포트(410), 입력포트 스위칭 모듈(420), 무선 통신 모듈(430), 충격센서(440), 위치센서(450), 저장모듈(460), 그리고 배터리부(470)를 포함한다.
유선통신포트(410)는 교통신호제어기(300)에 체결되는 통신포트를 포함한다. 유선통신포트(410)는 USB 통신포트를 포함하는 제1 입력 포트(412), 그리고 RS232 또는 RS485 통신 포트를 포함하는 제2 입력 포트(414)를 포함한다.
입력포트 스위칭 모듈(430)은 사용자에 의해 선택된 통신 포트를 통해서 교통신호제어기(300)와 데이터를 송수신하도록 통신 포트를 변경한다. 입력포트 스위칭 모듈(430)은 본 발명의 한 실시예에 따라 입력포트 변경 단자(422)를 포함한다.
입력포트 변경 단자(422)는 제1 IOT 통신 모듈(400)의 하우징부(미도시)의 외부로 돌출되어 배치될 수 있다. 그리고, 사용자는 외부로 돌출된 입력포트 변경 단자(422)를 통해서 교통신호제어기(300)와 연결시킬 입력포트를 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 입력포트 변경 단자(420)를 통해서 RS232, RS485, 또는 USB 통신 포트 중 적어도 하나의 통신포트를 선택하고, 선택된 통신포트를 통해서 제1 IOT 통신 모듈(400)을 교통신호제어기(300)에 체결할 수 있다.
무선 통신 모듈(430)은 지능형 CCTV 장치(100)의 제2 IOT 통신 모듈(130)과 무선통신을 수행한다. 그리고, 무선 통신 모듈(430)은 교통신호제어기(300)의 교통신호정보를 지능형 CCTV 장치(100)에 무선으로 송신할 수 있다. 그리고, 무선 통신 모듈(430)은 본 발명의 한 실시예에 따라 LoRa 통신 모듈(432)을 포함할 수 있다.
LoRa 통신 모듈(432)은 교통신호제어기(300)에서 수집된 교통신호정보를 지능형 CCTV 장치(100)에 LoRa 통신으로 전송한다. 예를 들어, LoRa 통신 모듈(432)은 대략 1초에 한번씩 교통신호정보를 무선으로 송신할 수 있다. 따라서, LoRa 통신 모듈(432)은 몇 초 후에 교통신호등이 바뀌는지를 포함하는 신호등변경시간정보를 지능형 CCTV 장치(100)에 전송할 수 있다. 그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 수신된 신호등변경시간정보를 기초로 몇 초 후에 교통신호등의 점멸신호가 변경되는지를 정확히 인식할 수 있다.
충격센서(440)은 교통신호제어기(300)에 발생되는 충격을 감지해서 충격감지신호를 생성한다. 그리고, 위치센서(450)는 제1 IOT 통신 모듈(400)의 위치정보를 생성해서 출력한다. 예를 들어, 위치센서(450)는 GPS 위성의 신호를 수신하고, 자신의 위치를 계산하여 출력하는 GPS 수신기를 포함한다.
저장모듈(460)은 제1 IOT 통신 모듈(400)에서 수집되는 각종데이터를 저장한다. 예를 들어, 저장모듈(460)은 유선통신포트(410)에서 수집되는 교통신호제어기(300)의 교통신호정보를 저장하고, 지능형 CCTV 장치(100)로부터 전송되는 교통량제어신호를 저장할 수 있다. 또한, 저장모듈(460)은 충격센서(440)에서 생성되는 충격감지신호를 저장하고, 위치센서(450)에서 생성되는 위치정보를 저장할 수도 있다.
배터리부(470)는 제1 IOT 통신 모듈(400)에 전원을 공급한다. 그리고, 제1 IOT 통신 모듈(400)는 교통신호제어기(300)로부터 공급되는 전원이 종료되어도 배터리부(470)에서 공급되는 전원을 이용해서 교통신호제어기(300)의 교통신호정보를 지능형 CCTV 장치(100)에 전송할 수 있다.
또한, 장애 관리 장치(100)는 교통신호제어기(300)에 장애가 발생되어 교통신호제어기(300)로부터 전원이 공급되는 않는 경우에도 배터리부(470)에서 공급되는 전원을 이용해서 교통신호제어기(300)의 교통신호정보를 지능형 CCTV 장치(100)에 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 복수의 가상라인을 생성해서 교통신호위반차량 및 무단횡단 보행자를 검출하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 5을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호제어기(300)로부터 교통신호정보를 무선으로 수신하고, 카메라를 통해서 도로 영상을 촬영한다(S102, S104).
이때, 지능형 CCTV 장치(100)는 복수의 가상라인을 생성하고, 생성된 가상라인을 카메라에서 촬영된 도로 영상에 중첩하여 표시한다(S106, S108). 여기서, 복수의 가상라인은 교통신호위반차량을 검출하는 교통위반 가상라인(600), 무단횡단 보행자를 검출하는 무단횡단 가상라인(700), 및 불법주차차량을 검출하는 불법주차 가상라인(800)을 포함한다.
또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 복수의 가상라인이 표시된 영상과 교통신호정보를 비교 분석하여 교통신호에 위반하는 교통신호위반차량을 검출하고, 무단횡단하는 무단횡단 보행자를 검출한다(S110).
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 검출되는 교통신호 위반 영상 및 위반 정보를 관리서버(500)에 유선 또는 무선으로 전송한다(S112). 이때, 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호위반차량의 식별정보를 교통신호제어기(300)에 전송할 수도 있다. 그리고, 교통신호제어기(300)는 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신을 통해서 상기 교통신호위반차량에 교통신호 위반 정보를 안내할 수 있다.
또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호 위반이나 무단횡단에 대한 알람을 출력한다(S114). 예를 들어, 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호위반차량, 불법주차차량, 또는 무단횡단 보행자에 대한 위반사항을 음성으로 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호위반차량을 검출하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치(100)는 도로 영상을 촬영하고, 복수의 가상라인 생성해서 촬영된 영상에 표시한다(S202).
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호제어기(300)에 체결된 제1 IOT 통신 모듈(400)로부터 교통신호제어기(300)의 교통신호정보를 무선으로 수신한다(S204).
그리고, 차량신호등이 적색일 때, 복수의 가상라인에 중첩되는 차량이 검출되는 경우에 해당 차량을 교통신호위반차량으로 판단한다(S206, S208).
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호위반차량 및 불법주차차량을 검출하는 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치(100)는 교통위반 가상라인(600)을 통해서 교통신호위반차량을 검출한다. 또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 불법주차 가상라인(800)을 통해서 불법주차차량을 검출할 수 있다.
예를 들어, 교통위반 가상라인(600)은 제1 내지 제3 교통위반 가상라인(600a 내지 600c)를 포함한다. 제1 교통위반 가상라인(600a)은 차량 정지선(50)과 횡단보도 라인(40)의 사이에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성된다. 그리고, 제2 교통위반 가상라인(600b)은 상기 횡단보도 라인(40) 내에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성될 수 있다. 제3 교통위반 가상라인(600c)은 상기 횡단보도 라인(40)을 지나서 상기 제1 교통위반 가상라인(600a)의 반대편에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성될 수 있다.
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 차량신호등(20)이 적색일 때, 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들(600a 내지 600c) 중에 적어도 2개 이상의 교통위반 가상라인에 중첩되는 차량(Va)을 교통신호위반차량으로 검출할 수 있다.
또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 차량의 정상이동방향과 반대 방향으로 제1 내지 제3 교통위반 가상라인(600a 내지 600c)을 통과하는 차량이 검출되는 경우에 해당 차량을 역주행 차량으로 판단할 수도 있다.
또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 불법주차 가상라인(800)에 일정시간 이상동안 정차하고 있는 차량(Vb)을 불법주차차량으로 검출할 수 있다.
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호위반차량의 식별정보를 생성하고, 생성된 식별정보를 교통신호제어기(300)에 전송하거나, 관리서버(500)로 전송한다(S210, S212).
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 무단횡단 보행자를 검출하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치(100)는 횡단보도를 촬영하고, 복수의 무단횡단 가상라인을 생성하여 촬영된 영상에 표시한다(S302).
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 교통신호제어기(300)의 교통신호정보를 수신하고, 촬영된 영상과 비교 분석하여 무단횡단 보행자를 검출한다(S304).
도 9은 본 발명의 한 실시예에 따라 무단횡단 가상라인을 통해 무단횡단 보행자를 검출하는 예를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 지능형 CCTV 장치(100)는 보행자신호등(30)이 적색일 때, 무단횡단 가상라인(700)을 통과하는 보행자(P)를 무단횡단 보행자로 검출한다. 여기서, 무단횡단 가상라인(700)은 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인(700a 내지 700c)를 포함할 수 있다.
제1 무단횡단 가상라인(700a)은 횡단보도 라인(40)의 중앙에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성된다. 제2 무단횡단 가상라인(700b)은 횡단보도 라인(40)에서 제1 진입방향에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성될 수 있다. 그리고, 제3 무단횡단 가상라인(700c)은 횡단보도 라인(40)에서 상기 제1 진입방향과 반대인 제2 진입방향에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 지능형 CCTV 장치(100)는 보행자신호등(30)이 적색일 때, 복수의 무단횡단 가상라인(700a 내지 700c) 중에 적어도 2개 이상의 무단횡단 가상라인을 순차적으로 통과하는 보행자(P)가 검출되는 경우에, 해당 보행자(P)를 무단횡단 보행자로 검출할 수 있다(S306 내지 S310).
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 무단횡단 보행자의 안면인식정보 및 신체정보를 포함하는 식별정보를 생성한다. 그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 무단횡단 보행자가 있는 방향으로 음성을 통해서 교통위반에 대한 경고 메시지를 출력한다(S312).
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 무단횡단 보행자의 식별정보를 관리서버(500)로 전송한다(S314).
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통량을 분석해서 교통신호등을 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치(100)는 카메라에서 촬영된 도로 영상을 분석하고, 분석된 정보를 기초로 소정시간동안 특정방향의 도로를 지나가는 차량들의 교통량을 카운트한다(S402, S404). 예를 들어, 지능형 CCTV 장치(100)는 복수의 가상라인을 순차적으로 통과하는 차량을 카운트하여 상기 교통량을 파악할 수 있다.
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 카운팅된 교통량을 특정 시간대에 기설정된 설정값과 비교하여 교통 정체 여부를 판단한다(S406). 예를 들어, 상기 교통량이 상기 설정값을 초과하는 경우에 특정방향의 도로가 교통정체 중인 것으로 판단한다.
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 상기 특정방향에서의 교통정체를 해소할 수 있도록 상기 특정방향의 도로에 배치된 교통신호등의 신호등제어신호를 생성한다(S408). 이때, 지능형 CCTV 장치(100)는 특정방향과 대응되는 다른 방향(예를 들어, 상기 특정방향의 반대 방향, 교차로나 도로분기점에서의 좌회전 또는 우회전 등의 진행방향 등)의 교통량을 분석하고, 상기 특정방향 교통량과 상기 다른 방향의 교통량을 비교 분석하여 상기 신호등제어신호를 생성할 수도 있다.
또한, 지능형 CCTV 장치(100)는 주변에 인접하는 또 다른 지능형 CCTV 장치 및 이와 연결된 또 다른 교통신호제어기로부터 교통량 정보를 수집하고, 수집된 교통량 정보를 분석하여 상기 신호등제어신호를 생성할 수도 있다.
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 제1 IOT 통신모듈(400)로 상기 신호등제어신호를 전송한다(S410).
이를 통해서, 교통신호제어기(300)는 교통정체 중인 방향에서 차량들의 통과 시간을 증가시키도록 교통신호등을 제어하고, 주변의 교통신호제어기들과 연계하여 교통신호등을 제어함으로써, 교통정체를 해소할 수는 환경을 제공한다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따라 불법주차 가상라인을 통해 불법주차차량을 검출하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템(10)은 불법주차영역을 촬영하고, 불법주차 가상라인을 생성하여 영상에 표시한다(S502).
그리고, 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템(10)은 정차된 차량이 불법주차 가상라인에 탐지되는 경우에 해당 차량을 불법주차차량으로 인식하고, 불법주차차량을 촬영해서 식별정보를 생성한다(S504, S506).
그리고, 불법주차차량이 일정시간 이상 정차되어 있는 경우, 지능형 CCTV 장치(100)는 불법주차차량의 식별정보 및 불법주차정보를 교통신호제어기(300)에 전송한다(S508, S510).
그리고, 불법주차정보를 수신한 교통신호제어기(300)는 불법주차차량의 식별정보를 기초로 불법주차차량의 통신단말기를 검색하거나 관리서버(500)로부터 불법주차차량의 통신단말기 정보를 취득하고, 불법주차차량의 통신단말기에 불법주차정보를 안내한다(S512).
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따라 주차센서로부터 불법주차를 감지하고, 불법주차차량에 불법주차정보를 전송하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템(10)은 주차감지센서(220)가 불법주차차량(Vb)을 감지하고, 지능형 CCTV 장치(100)에 무선으로 불법주차정보를 전송한다(S602).
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 카메라를 회전시켜 불법주차차량(Vb)을 촬영하고, 불법주차차량(Vb)의 식별정보를 생성한다(S604 내지 S610).
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 불법주차차량(Vb)의 식별정보를 관리서버(500)에 전송한다(S612).
관리서버(500)는 불법주차차량(Vb)의 식별정보를 기초로 불법주차차량(Vb)의 통신단말기를 식별하고, 식별된 불법주차차량(Vb)의 통신단말기 정보를 교통신호제어기(300)에 전송한다(S614).
그리고, 교통신호제어기(300)는 불법주차 경고 메시지를 생성하고, 생성된 불법주차 경고 메시지를 불법주차차량(Vb)의 통신단말기에 전송한다(S616, S618).
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따라 교통신호제어기 및 교통신호등의 장애를 탐지하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치(100)는 제1 IOT 통신모듈(400)로부터 교통신호제어기(300)의 교통신호정보를 무선으로 수신한다(S702).
그리고, 지능형 CCTV 장치(100)는 수신된 신호를 분석하여 교통신호제어기(300)의 장애 여부, 차량신호등(20) 및 보행자신호등(30)의 장애여부를 탐지한다(S704, 706).
탐지 결과, 장애가 검출되는 경우에, 지능형 CCTV 장치(100)는 탐지된 장애정보를 관리서버(500)에 전송한다(S708).
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템은 IOT 통신 모듈을 지능형 CCTV 장치에 탑재하고, 교통신호제어기에 체결된 IOT 통신 모듈과 무선으로 연결함으로써, 최소한의 비용으로 IOT 자가망을 용이하게 구축할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 지능형 CCTV 장치가 무선으로 교통신호제어기의 교통신호정보를 수집할 뿐만 아니라, 관리서버가 아닌 지능형 CCTV 장치가 직접 영상분석을 수행하여 교통신호위반차량, 무단횡단 보행자, 및 불법주차차량, 역주행 차량 등을 검출함으로써, 서버의 부하를 최소화하면서 교통 신호 위반을 효과적으로 검출할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 교통신호제어기를 통해 교통신호위반차량 및 불법주차차량에 위반정보를 전송함으로써, 운전자의 경각심을 고취시키고 교통 안전과 교통정보의 품질을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 무단횡단 가상라인이 표시된 도로 영상과 교통신호정보를 비교 분석하여 무단횡단 보행자를 검출하고, 위반사항을 음성 알람으로 출력함으로써, 교통 안전에 대한 보행자의 경각심을 고취시키고 교통사고를 예방할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 카운트하고, 설정값과 비교하여 교통체증을 판단하며, 이를 기초로 차량신호등 또는 보행자신호등의 점멸 주기 및 신호시간을 조절함으로써, 교통체증을 최소화할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 교통신호제어기의 장애 여부, 차량신호등 및 보행자신호등의 장애여부를 무선으로 탐지하고, 탐지된 장애정보를 관리서버에 전송함으로써, 교통 관련 장비를 용이하게 유지 보수하여 교통 품질을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다. 이러한 기록 매체는 서버뿐만 아니라 사용자 단말에서도 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 주변의 기지국으로부터 차량들의 통신단말기 정보를 수집하는 교통신호제어기에 체결되며, 상기 교통신호제어기의 교통신호정보를 수집하는 제1 IOT 통신 모듈, 그리고
    도로에 설치되어 도로 영상을 촬영하고, 상기 제1 IOT 통신 모듈로부터 교통신호정보를 무선으로 수신하며, 복수의 가상라인을 생성하여 상기 촬영된 도로 영상에 표시하고, 상기 복수의 가상라인이 표시된 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하여 상기 교통신호에 위반하는 교통신호위반차량을 검출하여 상기 교통신호위반차량의 식별정보를 생성하며, 상기 교통신호위반차량의 식별정보 및 교통신호 위반 정보를 상기 교통신호제어기로 전송하는 지능형 CCTV 장치를 포함하며,
    상기 교통신호제어기는, 상기 교통신호위반차량에 상기 교통신호 위반 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 지능형 CCTV 장치는,
    상기 제1 IOT 통신 모듈로부터 상기 교통신호정보를 무선으로 수신하고, 상기 제1 IOT 통신 모듈에 상기 교통신호위반차량의 식별정보 및 교통신호 위반 정보를 전송하는 제2 IOT 통신 모듈, 그리고
    상기 복수의 가상라인이 표시된 도로 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하여 교통신호 위반 여부 또는 무단횡단 여부를 검출하는 영상 분석 모듈
    을 포함하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 IOT 통신 모듈은,
    상기 교통신호제어기와 USB 통신 포트로 체결되는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 IOT 통신 모듈과 상기 제2 IOT 통신 모듈은,
    LoRa(Long Range) 통신 모듈을 포함하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  5. 제2항에서,
    상기 복수의 가상라인은,
    차량 정지선과 횡단보도 라인의 사이에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 적어도 하나의 제1 교통위반 가상라인,
    상기 횡단보도 라인 내에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 적어도 하나의 제2 교통위반 가상라인, 그리고
    상기 횡단보도 라인을 지나서 상기 제1 교통위반 가상라인의 반대편에 형성되되, 차량의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 적어도 하나의 제3 교통위반 가상라인을 포함하며,
    상기 영상 분석 모듈은,
    차량신호등이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들 중에 적어도 2개 이상의 교통위반 가상라인에 중첩되는 차량을 상기 교통신호위반차량으로 판단하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  6. 제5항에서,
    상기 영상 분석 모듈은,
    차량의 정상이동방향과 반대 방향으로 상기 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들을 통과하는 차량이 검출되는 경우에 해당 차량을 역주행 차량으로 판단하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  7. 제2항에서,
    상기 복수의 가상라인은,
    횡단보도 라인의 중앙에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 제1 무단횡단 가상라인,
    횡단보도 라인의 제1 진입방향에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 제2 무단횡단 가상라인, 그리고
    횡단보도 라인의 제2 진입방향에 형성되되, 보행자의 정상이동방향과 수직인 방향으로 형성되는 제3 무단횡단 가상라인을 포함하며,
    상기 영상 분석 모듈은,
    보행자신호등이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인들 중에 적어도 2개 이상의 무단횡단 가상라인을 순차적으로 통과하는 보행자가 검출되는 경우에 무단횡단 보행자로 판단하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  8. 제1항에서,
    상기 지능형 CCTV 장치는,
    불법주차차량의 식별정보를 생성하고, 생성된 상기 식별정보를 상기 교통신호제어기 또는 관리서버에 전송하며,
    상기 교통신호제어기는,
    상기 지능형 CCTV 장치로부터 상기 불법주차차량의 식별정보 및 불법주차정보를 수신하고, 상기 불법주차차량에 상기 불법주차정보를 전송하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  9. 제1항에서,
    상기 지능형 CCTV 장치는,
    소정시간동안 특정방향으로 상기 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 카운팅하고, 카운팅된 상기 교통량을 특정 시간대에 기설정된 설정값과 비교하며, 상기 교통량이 상기 설정값을 초과하는 경우에 특정방향이 교통정체 중인 것으로 판단하여 상기 특정방향의 교통량 정보 또는 교통량제어신호를 상기 교통신호제어기에 전송하며,
    상기 교통신호제어기는,
    상기 특정방향의 교통량 정보 또는 교통량제어신호를 기초로 상기 특정방향에 배치된 차량신호등 및 보행자신호등을 제어하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  10. 제1항에서,
    상기 지능형 CCTV 장치는,
    상기 제1 IOT 통신 모듈로부터 수집된 정보를 기초로 상기 교통신호제어기의 장애 여부, 차량신호등 및 보행자신호등의 장애여부를 탐지하고, 탐지된 장애정보를 관리서버에 전송하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치를 이용한 관제 시스템.
  11. 도로 영상을 촬영하는 촬영 모듈,
    주변의 기지국으로부터 차량들의 통신단말기 정보를 수집하여 교통신호위반차량에 교통신호 위반 정보를 전송하는 교통신호제어기로부터 교통신호정보를 무선으로 수신하며, 상기 교통신호위반차량의 식별정보 및 교통신호 위반 정보를 상기 교통신호제어기로 전송하는 IOT 통신 모듈, 그리고
    촬영된 상기 도로 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하되, 복수의 가상라인을 생성하여 상기 도로 영상에 표시하고, 상기 복수의 가상라인이 표시된 도로 영상과 상기 교통신호정보를 비교 분석하여 상기 교통신호위반차량의 상기 교통신호 위반 정보를 검출하고, 상기 교통신호위반차량의 식별정보를 생성하는 영상 분석 모듈
    을 포함하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 IOT 통신 모듈은,
    불법주차차량의 식별정보, 또는 상기 불법주차차량의 불법주차정보를 상기 교통신호제어기로 전송하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 교통신호위반차량이 검출되거나 무단횡단 보행자가 검출되는 경우, 위반사항을 음성으로 출력하는 음성 출력 모듈
    을 더 포함하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치.
  14. 제11항에서,
    상기 복수의 가상라인은,
    교통신호 위반을 검출하는 적어도 하나의 제1 내지 제3 교통위반 가상라인을 포함하며,
    상기 영상 분석 모듈은,
    차량신호등이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 교통위반 가상라인들 중에 적어도 2개 이상의 교통위반 가상라인에 중첩되는 차량을 상기 교통신호위반차량으로 판단하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치.
  15. 제11항에서,
    상기 복수의 가상라인은,
    무단횡단 보행자를 검출하는 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인을 포함하며,
    상기 영상 분석 모듈은,
    무단횡단 보행자신호등이 적색일 때, 상기 제1 내지 제3 무단횡단 가상라인들 중에 적어도 2개 이상의 무단횡단 가상라인을 순차적으로 통과하는 보행자가 검출되는 경우에 상기 무단횡단 보행자로 판단하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치.
  16. 제11항에서,
    상기 복수의 가상라인을 통과하는 교통량을 카운팅하여 설정값과 비교하고, 특정방향이 교통정체 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 특정방향에 배치된 차량신호등 또는 보행자신호등을 제어하는 교통량제어신호를 생성하는 교통량 분석 모듈
    을 더 포함하는 IOT 기반의 지능형 CCTV 장치.
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