KR102080698B1 - 정지선 위반 차량 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정지선 위반 차량 감지 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 도로의 지주 상에 설치되며, 정지선을 향해 송출한 송신 신호에 대한 반사 신호를 이용하여 차량의 정지선 위반 여부를 차로 별로 감지하는 센서 모듈, 및 신호등 제어 신호와 연동하여 상기 센서 모듈의 동작 타이밍을 제어하며, 상기 센서 모듈의 감지 결과를 기초로 도로 내에서 정지선 위반이 감지된 위반 차로 정보를 상기 지주 상에 설치된 디스플레이 장치로 제공하는 제어 모듈을 포함하는 정지선 위반 차량 감지 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 한 대의 센서 모듈로 도로 내 각 차로에 대한 차량의 정지선 위반 여부를 효과적으로 감지하고 알릴 수 있고 센서 모듈의 회전 제어를 통해 차로 별 정밀한 감지가 가능하며 보행자와 차량 객체를 구분할 수 있어 감지 오류를 최소화할 수 있다.

Description

정지선 위반 차량 감지 시스템{System for detecting stop line violation vehicles}

본 발명은 정지선 위반 차량 감지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로의 각 차로 별로 정지선 위반 차량을 효과적으로 감지할 수 있는 정지선 위반 차량 감지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 교차로, 일반 도로 등에는 교통 위반을 단속하고 보행자를 안전하게 보호하는 목적으로 교통 단속 시스템이 설치되어 운용되고 있으며, 주로 신호 위반, 과속 위반, 정지선 위반 등을 단속한다.

종래의 경우 카메라 센서나 루프 센서를 이용하여 정지선 위반을 단속하는 시스템이 개시된 바 있으나, 대부분 하나의 차로만 단속할 수 있으며, 도로 내 여러 차로에 대해 정지선 위반을 단속하기 위해서는 많은 수의 센서를 필요로 하고 설치 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 루프 센서는 동작이 안정적인 장점이 있는 반면, 반드시 지면에 매설해야 하므로 공사 및 유지 관리 비용이 증가하고 차량 중량으로 인한 손상, 파손 등이 발생하는 문제가 있다. 따라서 최근에는 루프 센서의 사용을 점차 기피하는 추세에 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제10-2009-0013988호(2009.02.06 공개)에 개시되어 있다.

본 발명은, 센서 모듈을 이용하여 도로의 각 차로에 대한 차량의 정지선 위반 여부를 효과적으로 감지할 수 있는 정지선 위반 차량 감지 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 도로의 지주 상에 설치되며, 정지선을 향해 송출한 송신 신호에 대한 반사 신호를 이용하여 차량의 정지선 위반 여부를 차로 별로 감지하는 센서 모듈, 및 신호등 제어 신호와 연동하여 상기 센서 모듈의 동작 타이밍을 제어하며, 상기 센서 모듈의 감지 결과를 기초로 도로 내에서 정지선 위반이 감지된 위반 차로 정보를 상기 지주 상에 설치된 디스플레이 장치로 제공하는 제어 모듈을 포함하는 정지선 위반 차량 감지 시스템을 제공한다.

또한, 상기 센서 모듈은, 레이저, 레이더, 적외선 신호 중 적어도 하나를 이용하여 상기 정지선 위반 여부를 감지할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 도로의 각 차로를 순차로 스캔하도록 상기 센서 모듈의 동작 시에 상기 센서 모듈을 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 도로 내 각 차로 중 보도와 인접한 차로 순으로 스캔하도록 상기 센서 모듈의 회전 방향을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 센서 모듈의 회전 시에 설정 회전 각도 단위마다 정지선을 향하는 송신 신호의 송출 각도를 조절할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 차로 별로 상기 센서 모듈의 회전 속도를 차등 제어하되, 상기 보도와 가까운 차로일수록 긴 스캔 시간을 갖도록 낮은 회전 속도로 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 정지선 위반이 감지된 차로에 대응하여 인식된 차량 번호를 상기 지주 상의 촬영 장치로부터 획득하여 상기 위반 차로 정보와 함께 상기 디스플레이 장치로 제공하며, 상기 디스플레이 장치는, 상기 위반 차로 정보 및 상기 차량 번호를 매칭하여 출력할 수 있다.

또한, 상기 센서 모듈은, 상기 송신 신호에 대한 반사 신호를 이용하여 검출되는 객체의 크기, 이동 방향, 속도 중 적어도 하나를 기초로 상기 객체가 사람인지 또는 차량인지 구분하며, 상기 사람으로 구분된 객체를 제외한 차량 객체에 대한 정지선 위반 감지 결과를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 한 대의 센서 모듈로 도로 내 각 차로에 대한 차량의 정지선 위반 여부를 효과적으로 감지하고 알릴 수 있고 센서 모듈의 회전 제어를 통해 차로 별 정밀한 감지가 가능하며 보행자와 차량 객체를 구분할 수 있어 감지 오류를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정지선 위반 감지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 센서 모듈의 외형을 예시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 센서 모듈의 스캔 동작을 설명하는 도면이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정지선 위반 감지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정지선 위반 차량 감지 시스템(100)은 센서 모듈(100), 제어 모듈(200), 디스플레이 장치(300) 및 촬영 장치(400)를 포함하며, 차량용 신호등이 장착된 지주 상에 설치되어 운용될 수 있다.

먼저, 센서 모듈(100)은 도로의 지주 상에 설치되며, 정지선을 향해 송출한 송신 신호에 대한 반사 신호를 이용하여 차량의 정지선 위반 여부를 차로 별로 감지한다.

센서 모듈(100)은 레이저, 레이더, 적외선 신호 중 적어도 하나를 이용하여 정지선 위반 차량을 탐지할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(100)은 정지선 지점을 향해 레이저 신호를 송신하고 되돌아오는 반사 신호를 이용하여 정지선 위반 차량을 탐지할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 센서 모듈의 외형을 예시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 센서 모듈(100)은 레이저 신호를 송신하는 레이저 송신부(110a), 송신한 신호에 대한 반사 신호를 수신하는 레이저 수신부(110b), 그리고 각종 정보나 상태를 출력하는 알림부(120)를 포함한다.

알림부(120)는 복수의 LED 램프를 이용하여 센서 모듈(100)의 파워 공급 상태, 에러 발생 여부, 감지 가능 여부 등을 출력할 수 있다. 이때, 램프 색상, 점등, 소등, 점멸, 깜빡임 속도 등을 통해 동작 상태 또는 각종 정보를 표출할 수 있다.

물론, 센서 모듈(100)는 레이저 송수신 신호를 기초로 정지선 위반 여부를 분석하는 신호 처리부와, 분석 결과를 유무선 통신을 통해 제공하는 통신부를 포함할 수 있다.

제어 모듈(200)은 신호등 제어 신호와 연동하여 센서 모듈(100)의 동작 타이밍을 제어한다. 이러한 제어 모듈(200)은 지주 상에 제어 박스 형태로 설치될 수 있다.

제어 모듈(200)은 신호등 제어 신호를 기초로 센서 모듈(100)의 동작 모드 또는 대기 모드로 전환시킬 수 있다. 제어 모듈(20)은 차량용 신호등이 적색으로 전환되면 센서 모듈(100)을 동작 모드로 전환시켜 센싱 기능을 활성화시키며, 차량용 신호등이 다시 청색으로 전환되면, 센서 모듈(100)을 대기 모드로 전환시켜 센싱 동작을 비활성화시킨다.

여기서 물론, 센싱 동작의 활성화 시에 센서 모듈(100)은 레이저 신호의 송수신을 통한 감지 동작을 개시 또는 수행할 수 있고, 비활성화 시에는 감지 동작을 중단하고 대기 상태로 머무를 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예는 센서 모듈(100)의 동작 활성화 및 비활성화를 제어하여 구동 효율을 높이고 전력 소비를 줄일 수 있다.

제어 모듈(200)은 센서 모듈(100)의 감지 결과를 기초로 도로 내에서 정지선 위반이 감지된 차로 정보 즉, 위반 차로 정보를 디스플레이 장치(300)로 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(300)는 통상의 전광 표지판(VMS; Variable Message Sign)을 활용하거나 그와 별개로 구성되어 운용될 수 있다.

만일, 도 1의 예시에서 1차로에서 차량 정지선 위반이 감지된 경우, 디스플레이 장치(300)는 '1차로 차량 정지선 위반' 등과 같은 알림 문구를 출력하여 제공할 수 있다.

센서 모듈(100)은 송신 신호에 대한 반사 신호를 이용하여 검출되는 객체의 크기, 이동 방향, 속도 중 적어도 하나를 기초로 객체가 사람인지 또는 차량인지 구분할 수 있다. 이에 따라, 센서 모듈(100)은 사람으로 구분된 객체를 제외하고 차량에 대한 정지선 위반 감지 결과만을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도로를 횡단하여 이동 중인 객체, 도로를 설정 속도 미만으로 횡단하여 객체, 혹은 설정 크기 미만의 객체 등을 사람으로 판단하여 필터링할 수 있다.

일반적으로 차량용 신호등이 적색으로 전환 되는 동시에, 보행자의 횡단이 가능해지는데, 이때 보행자를 정지선 위반 차량으로 오인하는 경우가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예는 사람 객체에 대한 감지 결과를 필터링할 수 있어 이러한 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제어 모듈(200)은 센서 모듈(100)이 도로의 각 차로를 순차로 스캔하도록, 센서 모듈(100)의 센싱 동작 시에 센서 모듈(100)을 회전 시키며 센서 모듈(100)의 회전 방향을 제어할 수 있다.

센서 모듈(100)은 도 1의 부채꼴 영역과 같이 전체 차로를 커버하도록 넓은 감지 가능 각도 범위로 설계될 수도 있지만, 실질적으로 센서 모듈(100)에 의한 감지 가능 각도 범위 중 신호 강도 및 감도가 높게 나오는 가운데 부분을 이용하여 객체를 감지할 경우에 감지 성능을 더욱 높일 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예는 센서 모듈(100)을 좌우 방향으로 회전시키면서 각 차로의 정지선 부위를 순차로 스캔하는 방식으로 각 차로 별로 정밀하게 정지선 위반 차량을 감지해낼 수 있다.

여기서, 제어 모듈(200)은 센서 모듈(100)이 도로 내 각 차로 중 보도와 인접한 차로 순으로 스캔하도록, 센서 모듈(100)의 회전 방향을 제어할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 센서 모듈의 스캔 동작을 설명하는 도면이다. 도 3의 경우, 센서 모듈(100)이 우측에서 좌측 방향으로 회전하면서 3차로 → 2차로 → 1차로 순으로 스캔하는 모습을 나타낸다.

일반적으로, 차량용 신호등이 적색으로 변경되면 보행자 신호등은 청색이 되고 보행자의 횡단이 시작되는데, 보행 대기 중인 보행자는 가장 먼저 3차로를 진입하여 횡단하게 된다.

이때, 미처 제동하지 못한 차량과 보행자 간 충돌이 발생할 확률이 가장 높은 차로는 3차로에 해당한다. 따라서, 가장 먼저 3차로의 차량에 대한 정지선 위반 검출이 이루어지도록, 제어 모듈(200)은 3차로에서 1차로를 향하는 방향으로 센서 모듈(100)의 회전 방향을 제어할 수 있다.

물론, 제어 모듈(200)은 각 차로 별로 그에 대응되는 센서 모듈(100)의 회전 각도 범위 또는 반경를 기 저장해 두며, 현재 제어 중인 회전 각도 범위를 기초로 어떤 차로에서 정지선 위반 객체가 감지되었는지 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 제어 모듈(200)은 차로 별로 센서 모듈(100)의 회전 속도를 차등적으로 제어할 수 있는데, 특히 보도와 가까운 차로일수록 낮은 회전 속도로 제어함으로써, 스캔 시간을 증가시키고 더욱 정밀한 스캔이 가능하게 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 보도와 가장 가까운 3차로의 경우 보행자가 가장 먼저 진입하는 영역에 해당하므로 사고 위험이 가장 높다고 볼 수 있기 때문에, 제어 모듈(200)은 3차로에 대해 센서 모듈(100)의 스캔 속도를 낮춤으로써 천천히 정밀하게 스캔하도록 하고, 이후에 2차로 및 1차로로 갈수록 단계적으로 스캔 속도를 높일 수 있다.

또한, 제어 모듈(200)은 센서 모듈(100)을 회전 시킬 때 설정 회전 각도 단위마다 정지선을 향하는 송신 신호의 송출 각도를 달리 조절할 수 있다. 도 3을 참조하면, 센서 모듈(100)로부터 각 차로의 정지선 지점까지의 거리가 상이하며, 도로 폭 방향의 중심보다 가장자리로 갈수록 정지선 지점까지의 거리가 길어지는 것을 알 수 있다.

이때, 단일의 고정된 송출 각도를 사용하여 레이저 송신 신호를 좌우로 스캔하게 될 경우, 정지선을 넘지 않은 차량을 정지선 위반 차량으로 판단할 수도 있고 정지선을 위반한 차량을 위반하지 않은 차량으로 판단할 수도 있다.

본 발명의 실시예는 센서 모듈(100)의 회전 시에 설정 회전 각도 단위(ex, 5도)마다 정지선을 향하는 송신 신호의 송출 각도를 달리 제어함으로써 상술한 문제점을 해결할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 경우 도로의 중심에서 가장자리로 갈수록 레이저 신호의 송출 각도가 지면에 대해 더욱 완만해지도록 설정할 수 있다. 신호 송출 각도의 경우 센서 모듈 자체의 상하 각도를 조정하거나 내장된 신호 송출수단의 각도를 조정할 수 있다.

한편, 제어 모듈(200)은 정지선 위반이 감지된 차로에 대응하여 인식된 차량 번호를 CCTV 등과 같은 촬영 장치(400)로부터 획득하여, 획득한 차량 번호를 위반 차로 정보와 함께 디스플레이 장치(300)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치(300)는 위반 차로 정보에 차량 번호를 매칭하여 제공할 수 있으며, 위반 차량의 운전자나 탑승자로 하여금 정지선 위반 사항을 더욱 효과적으로 인지시키고 향후 정지선을 지킬 수 있도록 개도할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 정지선 위반 차량 감지 시스템에 따르면, 한 대의 센서 모듈로 도로 내 각 차로에 대한 차량의 정지선 위반 여부를 효과적으로 감지하고 알릴 수 있고 센서 모듈의 회전 제어를 통해 차로 별 정밀한 감지가 가능하며 보행자와 차량 객체를 구분할 수 있어 감지 오류를 최소화할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 센서 모듈 200: 제어 모듈
300: 디스플레이 장치 400: 촬영 장치

Claims (8)

1. 도로의 지주 상에 설치되며, 정지선을 향해 송출한 송신 신호에 대한 반사 신호를 이용하여 차량의 정지선 위반 여부를 차로 별로 감지하는 센서 모듈; 및
   신호등 제어 신호와 연동하여 상기 센서 모듈의 동작 타이밍을 제어하며, 상기 센서 모듈의 감지 결과를 기초로 도로 내에서 정지선 위반이 감지된 위반 차로 정보를 상기 지주 상에 설치된 디스플레이 장치로 제공하는 제어 모듈을 포함하며,
   상기 제어 모듈은,
   상기 도로의 각 차로를 순차로 스캔하도록 상기 센서 모듈의 동작 시에 상기 센서 모듈을 회전시키되, 상기 도로 내 각 차로 중 보도와 인접한 차로 순으로 스캔하도록 상기 센서 모듈의 회전 방향을 제어하고,
   상기 차로 별로 상기 센서 모듈의 회전 속도를 차등 제어하되, 상기 보도와 가까운 차로일수록 긴 스캔 시간을 갖도록 낮은 회전 속도로 제어하는 정지선 위반 차량 감지 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서 모듈은,
   레이저, 레이더, 적외선 신호 중 적어도 하나를 이용하여 상기 정지선 위반 여부를 감지하는 포함하는 정지선 위반 차량 감지 시스템.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어 모듈은,
   상기 센서 모듈의 회전 시에 설정 회전 각도 단위마다 정지선을 향하는 송신 신호의 송출 각도를 조절하는 정지선 위반 차량 감지 시스템.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어 모듈은,
   상기 정지선 위반이 감지된 차로에 대응하여 인식된 차량 번호를 상기 지주 상의 촬영 장치로부터 획득하여 상기 위반 차로 정보와 함께 상기 디스플레이 장치로 제공하며,
   상기 디스플레이 장치는,
   상기 위반 차로 정보 및 상기 차량 번호를 매칭하여 출력하는 정지선 위반 차량 감지 시스템.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서 모듈은,
   상기 송신 신호에 대한 반사 신호를 이용하여 검출되는 객체의 크기, 이동 방향, 속도 중 적어도 하나를 기초로 상기 객체가 사람인지 또는 차량인지 구분하며,
   상기 사람으로 구분된 객체를 제외한 차량 객체에 대한 정지선 위반 감지 결과를 제공하는 정지선 위반 차량 감지 시스템.

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