KR102187021B1 - 전방 저속 차량 알림 시스템 - Google Patents

전방 저속 차량 알림 시스템 Download PDF

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김현주
임민혜
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주식회사 토페스
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Abstract

본 발명은 전방 저속 차량 알림 시스템에 관한 것으로, 특히 도로를 주행하는 후방 차량의 운전자가 소정 거리만큼 떨어진 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량 존재 여부를 사전에 인지할 수 있도록 함으로써, 운전자로 하여금 속도 감속 또는 차로 변경을 통한 안전 운전을 할 수 있도록 하고, 이로 인하여 교통사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 전방 저속 차량 알림 시스템에 관한 것이다.
본 발명인 전방 저속 차량 알림 시스템을 이루는 구성수단은, 도로 및 주변을 촬영하여 프레임 영상을 전송하는 검지 카메라, 상기 전송되는 프레임 영상을 분석하여 저속 차량 및 갓길 정차 차량 존재 여부를 판단하는 제어기 및 차량의 진행 방향을 기준으로, 상기 검지 카메라가 설치된 지점보다 후방에 설치되되, 상기 제어기로부터 전송된 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량에 관한 정보를 표시하는 정보 표출기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전방 저속 차량 알림 시스템{Front low-speed vehicle notification system}
본 발명은 전방 저속 차량 알림 시스템에 관한 것으로, 특히 도로를 주행하는 후방 차량의 운전자가 소정 거리만큼 떨어진 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량 존재 여부를 사전에 인지할 수 있도록 함으로써, 운전자로 하여금 속도 감속 또는 차로 변경을 통한 안전 운전을 할 수 있도록 하고, 이로 인하여 교통사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 전방 저속 차량 알림 시스템에 관한 것이다.
야간의 고속도로에서 화물차의 저속 운행으로 인하여 후방 차량이 화물차를 들이받았을 때의 치사율은 승용차를 추돌했을 때보다 20배 이상 높은 것으로 나타났다.
2014∼2016년 경찰에 접수된 교통사고 자료를 분석한 결과를 토대로 작성한 '화물자동차 야간 추돌사고 위험성과 대책' 보고서에 따르면 화물차가 피해 차량인 교통사고는 전체 교통사고 건수의 11%, 사망자 수의 38%를 차지했다. 화물차가 피해 차량인 교통사고를 유형별로 보면 사망자 수 기준으로 후면추돌이 42.4%로 가장 많이 발생을 하고 있다.
화물차가 다른 차종에 비해 야간에 눈에 잘 띄지 않아 가해 차량이 충분히 속도를 줄이지 못한 상태에서 부딪혀 치명적인 사고가 발생할 가능성이 크기 때문이다. 화물차의 야간운행 및 추돌사고 연관성이 높은 요인은 '차량 후면의 시인성'이며, 전방 차량의 인식시점이 너무 늦어 충분한 감속을 하지 않은 상태로 충돌하여 사고가 증가한 것으로 판단된다.
대한민국 등록특허공보 제10-0435003호(이하, "선행기술문헌"이라 함)는 도로의 곡선구간 등에서의 교통혼잡을 감지하여 곡선구간에 진입하는 후속 운전자에게 곡선구간에서의 교통상황정보를 제공하는 방법 및 장치를 개시하고 있다.
상기 선행기술문헌은 전방의 곡선 구간에서의 교통상황정보를 제공할 뿐, 저속 차량의 통행 또는 갓길 정차 차량 존재 등에 대한 정보를 후방 차량의 운전자에게 알려주고, 이를 통하여 후방 차량의 운전자가 안전 운전을 할 수 있도록 하는 기술적 구성에 대해서는 제시하지 못하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0435003호(공고일자 : 2004년 06월 09일, 발명의 명칭 : 도로상의 유고 발생유무 감지 방법 및 장치)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 도로를 주행하는 후방 차량의 운전자가 소정 거리만큼 떨어진 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량 존재 여부를 사전에 인지할 수 있도록 함으로써, 운전자로 하여금 속도 감속 또는 차로 변경을 통한 안전 운전을 할 수 있도록 하고, 이로 인하여 교통사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 전방 저속 차량 알림 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 후방에 저속 차량 및 갓길 정차 차량에 관한 정보를 표시하는 정보 표출기를 설치하고, 이 정보 표출기에 전방 차량의 상황 정보뿐만 아니라, 속도 정보 및 영상 정보를 함께 표시하도록 함으로써, 후방의 운전자가 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량의 상황을 좀 더 구체적으로 인지할 수 있도록 하고, 이를 통하여 운전자가 사전 대응을 좀 더 정확하게 수행할 수 있도록 하는 전방 저속 차량 알림 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전방 저속 차량 또는 갓길 정차 차량이 발생하면, 전방 저속 차량 또는 갓길 정차 차량을 집중적으로 촬영할 수 있도록 동작하는 표출 카메라를 더 포함하여 구성함으로써, 원격의 통제 센터에서 해당 차량을 용이하게 모니터링할 수 있도록 함과 동시에 신속하고 적극적인 대응이 수행될 수 있도록 하는 전방 저속 차량 알림 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 정보 표출기 이외에 후방 차량의 운전자에게 전방의 교통 상황에 대한 경각심을 부여할 수 있도록 하는 부가 표출기를 더 포함하여 구성함으로써, 후방 차량의 운전자가 시청각적으로 전방의 교통 상황에 대한 경각심을 가질 수 있고, 이로 인하여 더욱더 주의를 가지고 안전 운전을 할 수 있도록 하는 전방 저속 차량 알림 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 전방 저속 차량 알림 시스템을 이루는 구성수단은, 도로 및 주변을 촬영하여 프레임 영상을 전송하는 검지 카메라, 상기 전송되는 프레임 영상을 분석하여 저속 차량 및 갓길 정차 차량 존재 여부를 판단하는 제어기 및 차량의 진행 방향을 기준으로, 상기 검지 카메라가 설치된 지점보다 후방에 설치되되, 상기 제어기로부터 전송된 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량에 관한 정보를 표시하는 정보 표출기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 평상시에 도로 상황을 촬영하여 도로 영상을 통제 센터에 전송하되, 상기 제어기로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받으면 해당 차량을 촬영하여 차량 영상을 상기 통제 센터에 전송하는 표출 카메라 및 상기 제어기로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받고 상기 도로 영상 및 차량 영상을 모니터링할 수 있도록 하는 통제 센터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 차량의 진행 방향을 기준으로, 상기 검지 카메라가 설치된 지점보다 후방에 설치되되, 상기 제어기로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받으면, 후방 차량의 운전자에게 전방의 교통 상황에 대한 경각심을 부여할 수 있도록 하는 부가 표출기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 전방 저속 차량 알림 시스템에 의하면, 도로를 주행하는 후방 차량의 운전자가 소정 거리만큼 떨어진 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량 존재 여부를 사전에 인지할 수 있도록 하기 때문에, 운전자로 하여금 속도 감속 또는 차로 변경을 통한 안전 운전을 할 수 있도록 하고, 이로 인하여 교통사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 효과가 발생한다.
또한, 본 발명에 의하면, 후방에 저속 차량 및 갓길 정차 차량에 관한 정보를 표시하는 정보 표출기를 설치하고, 이 정보 표출기에 전방 차량의 상황 정보뿐만 아니라, 속도 정보 및 영상 정보를 함께 표시하도록 하기 때문에, 후방의 운전자가 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량의 상황을 좀 더 구체적으로 인지할 수 있도록 하고, 이를 통하여 운전자가 사전 대응을 좀 더 정확하게 수행할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.
또한, 본 발명에 의하면, 전방 저속 차량 또는 갓길 정차 차량이 발생하면, 전방 저속 차량 또는 갓길 정차 차량을 집중적으로 촬영할 수 있도록 동작하는 표출 카메라를 더 포함하여 구성하기 때문에, 원격의 통제 센터에서 해당 차량을 용이하게 모니터링할 수 있도록 함과 동시에 신속하고 적극적인 대응이 수행될 수 있도록 하는 장점이 발생된다.
또한, 본 발명에 의하면, 정보 표출기 이외에 후방 차량의 운전자에게 전방의 교통 상황에 대한 경각심을 부여할 수 있도록 하는 부가 표출기를 더 포함하여 구성하기 때문에, 후방 차량의 운전자가 시청각적으로 전방의 교통 상황에 대한 경각심을 가질 수 있고, 이로 인하여 더욱더 주의를 가지고 안전 운전을 할 수 있도록 하는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전방 저속 차량 알림 시스템의 개략적인 설치 배치도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전방 저속 차량 알림 시스템의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전방 저속 차량 알림 시스템을 구성하는 제어기가 갓길 정차 차량을 판단하기 위한 순서도이다.
도 4는 도 3에 따라 갓길 정차 차량을 판단하는 과정에서, 프레임 영상을 블록 단위로 분할한 상태를 보여주는 예시도이다.
도 5는 도 3에 따라 갓길 정차 차량을 판단하는 과정에서, 비검지 영역과 검지 영역을 설정한 상태를 보여주는 예시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전방 저속 차량 알림 시스템의 개략적인 설치 배치도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전방 저속 차량 알림 시스템의 구성 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전방 저속 차량 알림 시스템(100)은 도로(1)의 전방에 설치되는 검지 카메라(10)와 제어기(30) 및 도로(1)의 후방에 설치되는 정보 표출기(50)를 포함하여 구성된다.
상기 도로(1)의 전방이란 상대적인 의미로서, 차량의 진행 방향을 기준으로, 후방의 차량에서 바라볼 때 일정 거리 앞의 위치를 의미하고, 이와 유사하게 상기 도로(1)의 후방이란 역시 상대적인 의미로서, 차량의 진행 방향을 기준으로, 전방의 지점에서 일정 거리 후방의 위치를 의미한다.
상기 도로(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙선 또는 중앙 분리대(1a)를 기준으로 양 방향으로 분리되어 있고, 양측에서의 차량의 진행 방향은 서로 반대 방향이다. 또한, 상기 도로(1)는 양측 외곽에 각각 갓길(1b)이 형성될 수 있다.
상기 검지 카메라(10)는 상기 도로(1) 및 그 주변을 촬영하여 프레임 영상을 제어기(30)로 전송한다. 구체적으로, 상기 검지 카메라(10)는 차량의 진행 방향으로 분리 형성되어 있는 복수의 차로 및 갓길을 포함한 도로 및 주변을 실시간으로 촬영하여 프레임 영상을 전송한다. 따라서, 상기 검지 카메라(10)는 상기 도로(1)의 차로를 통행하는 차량 및 주변의 갓길(1b)에 정차되어 있는 갓길 정차 차량(4)을 촬영하여 프레임 영상을 상기 제어기(30)에 전송할 수 있다.
상기 검지 카메라(10)는 전방 지점의 도로(1) 주변에 설치된다. 즉, 상기 검지 카메라(l0)는 상기 전방 지점의 도로(1)를 벗어난 인접 지점에 설치되거나, 상기 도로(1) 상측에 설치되거나, 또는 중앙선 또는 중앙 분리대(1a)의 상측에 설치될 수 있다.
상기 검지 카메라(10)는 궁극적으로 화물차 및 승용차를 포함한 전방 저속 차량(3)을 검출하기 위하여 설치된 디지털 네트워크 카메라로서, 도로 영상을 실시간으로 촬영하여 프레임 영상으로 상기 제어기(30)로 전송한다. 상기 검지 카메라(10)는 주간에서 야간으로 전환시에도 영상의 품질이 저하되지 않고 최고의 품질이 되도록 자동으로 조절되도록 동작한다.
상기 검지 카메라(10)는 상기 제어기(30)와 네트워크로 연결되어 실시간으로 도로 및 주변 영상을 촬영하여 프레임 영상을 상기 제어기(30)로 전송한다. 상기 검지 카메라(10)는 디지털 IP 카메라 모듈, 수동 렌즈, 알루미늄 하우징, 수동형 팬틸트로 구성된다.
좀 더 구체적으로, 상기 검지 카메라(10)는 4개 차로를 촬영할 수 있는 화각을 가지도록 구성되고, 주간/야간 자동으로 카메라 셋팅이 변경되도록 구성되고, 30frame/sec 프레임 영상 데이터를 이더넷(Ethernet)으로 제어기(30)에 전송할 수 있도록 구성되고, 하우징 내부에 온도에 따라 자동 동작할 수 있는 팬 및 히터를 구비하며, 직사광선으로부터 디지털 IP 카메라를 보호하기 위하여 이중 선실드(sun shield) 구조의 하우징을 포함하여 구성된다.
상기 검지 카메라(10)로부터 전송되는 프레임 영상은 상기 제어기(30)로 입력되어 분석된다. 즉, 상기 제어기(30)는 상기 전송되는 프레임 영상을 분석하여 저속 차량 및 갓길 정차 차량 존재 여부를 판단한다.
상기 제어기(30)는 상기 프레임 영상의 분석을 통하여 통행하는 차량의 속도를 분석하고 개별 차량의 속도가 사전에 설정된 기준 속도 이하로 통행하면 저속 차량으로 판단하여 "전방 저속 차량 통행 중" 등의 전방의 저속 차량 정보가 상기 정보 표출기(50)를 통해 표출될 수 있도록 제어한다.
또한, 상기 제어기(30)는 상기 전방 저속 차량(3)의 존재 여부를 판단하는 동작과 별개로 상기 프레임 영상을 분석하여 갓길(1b)에 정차되어 있는 차량, 즉 전방 갓길 정차 차량(4)이 존재하고 있는 것으로 판단되면, "전방 갓길 정차 차량" 등의 전방의 갓길 정차 차량 정보가 상기 정보 표출기(50)를 통해 표출될 수 있도록 제어한다.
한편, 상기 제어기(30)는 부가적으로, 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 정보를 통제 센터(90)로 전송하고, 추가로 구성되는 표출 카메라(70)를 저속 차량 통행 위치로 이동시켜 저속 차량 영상을 통제 센터에서 모니터링할 수 있도록 한다. 이에 대해서는 후술하겠다.
상기 제어기(30)는 2개의 보조 기억장치, 즉 메인 보조 기억장치와 서브 보조 기억장치를 통해 운영 체제를 이중화한다. 상기 메인 보조 기억장치에서는 기본 운영체제를 저장하여 구동하고, 서브 보조 기억장치에서는 백업용 운영체제를 저장함과 동시에 데이터 저장을 위하여 사용된다. 따라서, 정상 상태에서는 상기 메인 보조 기억장치의 기본 운영체제로 구동하고 상기 서브 보조 기억장치를 이용하여 데이터를 저장하다가 상기 기본 운영체제에 장애가 발생하면 상기 서브 보조 기억장치에 저장되어 있는 백업용 운영체제를 통해 구동하고 역시 서브 보조 기억장치를 이용하여 데이터를 저장한다.
이와 같이, 상기 제어기(30)는 운영체제의 이중화(Main/Sub)를 통하여 중단 없이 저속 차량 및 갓길 정차 차량을 검지하여 후방 차량(5)의 운전자에게 정확한 정보를 전달함으로써, 운전자로 하여금 전방의 교통 상황에 충분히 대처할 수 있도록 할 수 있다.
상기 제어기(30)는 영상 입력부(31), 영상 분석 처리부(33), 분석 정보 저장부(35), 판단 제어부(37) 및 전송부(39)를 포함하여 구성된다.
상기 영상 입력부(31)는 상기 검지 카메라(10)와 네트워크로 연결되어 상기 검지 카메라(10)로부터 실시간으로 프레임 영상을 입력받아 상기 영상 분석 처리부(33)로 전달한다.
상기 영상 분석 처리부(33)는 기본적으로 상기 영상 프레임을 분석하여 도로(1)의 차로를 통행하는 차량의 속도를 산출하는 동작과 갓길(1b)에 정차 차량이 존재하는지를 판단하는 동작을 수행한다. 이를 토대로 상기 판단 제어부(37)는 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 여부를 판단하여 상기 정보 표출기(50) 등을 제어할 수 있다.
이와 같이, 상기 영상 분석 처리부(33)는 상기 프레임 영상을 분석하여 차로별 통행 차량 속도를 산출하는 동작을 수행한다. 구체적으로, 상기 영상 분석 처리부(33)는 입력되는 프레임 영상으로부터 에지 영상을 획득하고, 이 에지 영상과 사전에 모델링된 배경 영상을 비교하여 영역마다 차이 영상을 이진화한다. 그런 후, 특정 영역에서의 이진화 영상의 차이 값이 임계치보다 크면 차량으로 검출하고, 모션 분석, 구체적으로 영상 프레임 당 차량 이동량을 계산하여 차량 속도를 산출한다.
상기 영상 분석 처리부(33)에서 산출된 차량 속도는 상기 판단 제어부(37)로 전달된다. 그러면, 상기 판단 제어부(37)는 상기 산출된 차량 속도가 사전에 설정된 기준 속도 미만인지를 판단하여, 상기 산출된 차량 속도가 상기 기준 속도 미만이면 특정 차로에 저속 차량이 통행하는 것으로 판단하고 저속 차량 발생 메시지를 생성하여 상기 전송부(39)를 통해 상기 정보 표출기(50)에 전송한다. 이때, 상기 판단 제어부(37)는 상기 저속 차량 발생 메시지를 전송할 때, 상기 저속 차량이 통행하는 차로 정보(1차선, 2차선, 3차선 등)를 함께 전송하는 것이 바람직하다. 더 나아가 상기 저속 차량의 차량 속도 정보도 함께 전송하는 것이 더 바람직하고, 더 나아가 상기 저속 차량의 정지 영상도 함께 전송하는 것이 더 바람직하다.
한편, 고속도로 갓길 차로는 차량 고장 발생시, 긴급차량 운행시 등 비상용으로 운영하기 위한 차로이기 때문에 특별한 상황이 없으면 항상 비워 두어야 한다. 갓길에 정차한 차량으로 인하여 2차 교통사고가 발생할 수 있고, 비상시 운행할 차로가 없기 때문에 갓길에 정차한 차량을 검지하여 후방 차량의 운전자에게 전방의 갓길 정차 차량 존재 정보를 전달하여 상황파악을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 영상 분석 처리부(33)는 상술한 저속 차량의 속도 산출 동작과 별개로 상기 프레임 영상을 분석하여 갓길에 정차 차량 존재 여부를 분석하는 동작을 수행한다.
상기 영상 분석 처리부(33)는 도 3에 도시된 과정을 통하여 갓길 정차 차량의 존재 여부를 판단한다.
구체적으로, 상기 영상 분석 처리부(33)는 먼저 블록 단위 배경 영상을 모델링한다(s1). 이와 같이 모델링된 블록 단위 배경 영상은 갓길에 정차 차량이 없는 상태에서 모델링된다. 이 모델링된 블록 단위 배경 영상은 이후에 입력되는 도로의 프레임 영상과 비교된다.
상기 블록 단위 배경 영상이 모델링되면, 도로의 프레임 영상이 순차적으로 입력된다(s2). 상기 순차적으로 입력되는 프레임 영상은 에지 검출을 통해 블록 단위로 분할된다(s3). 도 4는 블록 단위(b)로 분할된 프레임 영상을 예시하여 보여주고 있다. 이와 같이 프레임 영상이 블록 단위로 분할되면, 상기 배경 영상과 프레임 영상은 대응하는 블록 단위로 비교하여 차이 영상을 산출한다(s4). 상기 영상 차이값이 사전에 설정된 임계치 이상인 블록이 존재하면, 이 블록을 유효 블록으로 판단한다(s5). 다음, 상기 영상 분석 처리부(33)는 상기 유효 블록이 인접하여 연속해서 존재하는지 판단하고, 인접하는 유효 블록이 존재하면 인접하는 유효 블록의 개수를 산출한다(s6).
상기 산출된 인접하는 유효 블록의 개수는 상기 판단 제어부(37)로 전달된다. 그러면, 상기 판단 제어부(37)는 상기 산출된 인접하는 유효 블록의 개수가 사전에 설정된 기준 개수 이상인지를 판단하여, 상기 산출된 인접하는 유효 블록의 개수가 상기 기준 개수 이상이면 갓길에 정차 차량이 존재하는 것으로 판단하고 갓길 정차 차량 발생 메시지를 생성하여 상기 전송부(39)를 통해 상기 정보 표출기(50)에 전송한다. 이때, 상기 판단 제어부(37)는 상기 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송할 때, 상기 갓길 정차 차량의 정지 영상도 함께 전송하는 것이 더 바람직하다.
한편, 상기 영상 분석 처리부(33)는 상기 유효 블록으로 판단하는 과정(s5)에서, 하나의 특정 프레임 영상의 특정 블록에 관련하여 상기 영상 차이값이 사전에 설정된 임계치 이상인 경우 바로 유효 블록으로 판단하는 것이 아니라, 사전에 설정된 프레임 영상 개수만큼 연속해서 특정 블록에 관한 영상 차이값이 사전에 설정된 임계치 이상인 경우에만 유효 블록으로 최종 판단한다. 이와 같이, 사전에 설정된 프레임 영상 개수만큼 연속해서 특정 블록에 관한 영상 차이값이 사전에 설정된 임계치 이상인 경우에만 유효 블록으로 최종 판단하는 이유는 프레임 영상의 미세 변화에 의한 오판단을 배제하고, 갓길을 단순히 지나가는 차량을 갓길 정차 차량으로 오판하는 경우를 배제하기 위함이다.
또한, 상기 영상 분석 처리부(33)는 갓길 주변의 흔들리는 나뭇가지 등에 의하여 갓길 정차 차량 존재 여부를 잘못 판단할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상기 영상 분석 처리부(33)는 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임 영상에 대해 사전에 검지 영역(도 5의 (b)에서 검정색 부분)과 비검지 영역(도 5의 (b)에서 흰색 부분)으로 구획하고, 검지 영역 내의 블록에 대해서만 블록 단위 배경 영상의 블록과 비교하는 동작을 수행한다.
한편, 상기 영상 분석 처리부(33)는 입력되는 프레임 영상을 분석하여 차로별 교통량, 차선별 통행 차량의 대수, 차량별 통과 속도, 점유 시간, 차종 등의 교통 정보를 실시간으로 추출하여 분석 정보 저장부(35)에 저장되도록 한다.
일반 도로에서 화물 차량이 많이 통행하는 도로에는 도로 파손율이 높고 또한 도로 재포장 시기도 빨라진다. 따라서 상기 영상 분석 처리부(33)는 도로에 통행하는 화물 차량만을 추출하고 분석 처리하여 상기 분석 정보 저장부(35)에 별도로 관리될 수 있도록 한다. 그러면, 상기 판단 제어부(37)는 상기 분석 정보 저장부(35)에 저장 관리되는 화물 차량 관련 정보를 이용하여 차로별 화물 차량 통행 횟수(주간/야간/시간별/일간/월간)를 분석할 수 있고, 이를 통해 화물 차량 운행상황 통계정보를 제공할 수 있고, 화물 차량으로 인한 통행량에 따른 도로포장 파손율을 분석할 수 있다.
이와 같이, 화물 차량의 통행 패턴(시간대별) 분석 및 화물 차량으로 인한 도로 노면의 보수 주기를 측정하기 위한 자료로 활용하기 위하여 도로상에 대형 화물 차량의 통행 차량 수를 분석해야 하는데, 정확한 화물 차량을 분석하기 위하여 본 발명에서는 딥러닝 기술을 이용하여 대형 화물 차량을 분석하고, 분석 기술로는 YOLO 네트워크를 적용한다. 상기 제어기(30)는 딥러닝을 이용하여 검지된 차량 중에서 대형 화물 차량을 분류하여 통계처리를 하여 매 주기마다(전송 주기는 설정에 의하여 변경 가능) 대형 화물 차량 통행 정보를 운영서버로 전송한다.
상술한 바와 같이, 상기 판단 제어부(37)는 저속 차량 또는 갓길 정차 차량이 존재하는 것을 판단되면, 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지, 부가적으로 저속 차량의 통행 차로 정보, 저속 차량 속도 정보, 저속 차량 또는 갓길 정차 차량의 정지 영상 등을 상기 전송부(39)를 통하여 상기 정보 표출기(50)로 전송될 수 있도록 한다. 상기 전송부(39)는 상기 정보 표출기(50)와 다양한 통신 방법을 통하여 데이터를 전송할 수 있다.
그러면, 상기 정보 표출기(50)는 상기 제어기(30)로부터 전송된 전방의 저속 차량(3) 및 갓길 정차 차량(4)에 관한 정보를 표시한다. 이를 위하여 상기 정보 표출기(50)는 차량의 진행 방향을 기준으로 상기 전방 저속 차량(3) 또는 전방 갓길 정차 차량(4)보다 후측에 배치된다. 즉, 상기 정보 표출기(50)는 차량의 진행 방향을 기준으로, 상기 검지 카메라(10)가 설치된 지점보다 후방에 설치되되, 상기 제어기(30)로부터 전송된 전방의 저속 차량(3) 및 갓길 정차 차량(4)에 관한 정보를 표시한다.
상기 제어기(30)로부터 전방의 저속 차량(3) 및 갓길 정차 차량(4)에 관한 정보를 전송받은 상기 정보 표출기(50)는 상술한 바와 같이, 상기 검지 카메라(10)가 설치되는 지점보다 뒤쪽에 위치한 후방 지점에 설치되어, 상기 후방 지점을 지나가는 후방 차량(5)의 운전자가 상기 전방 지점, 즉 상기 검자 카메라가 설치되는 지점에서의 교통 상황, 구체적으로 전방의 저속 차량(3) 및/또는 갓길 정차 차량(4)의 발생을 인지할 수 있도록 한다.
이를 위하여, 상기 정보 표출기(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기본적으로 전방 상황 표시부(51)를 포함한다. 또한 부가적으로 차량 속도 표시부(53), 알람 발생부(55) 및 전방의 영상 정보(저속 차량 영상 정보 또는 갓길 정차 차량 영상 정보)를 확인할 수 있도록 전방 영상 표시부(57)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 전방 상황 표시부(51)는 상기 검지 카메라가 설치된 지점에 해당하는 전방의 저속 차량 또는 갓길 정차 차량의 발생 정보를 표시한다. 즉, 상기 전방 상황 표시부(51)는 상기 제어기(30), 구체적으로 상기 판단 제어부(37)로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지가 전송된 경우에는 전방의 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 정보를 후방 차량의 운전자가 인지할 수 있도록 표시한다.
구체적으로, 상기 전방 상황 표시부(51)는 상기 제어기(30)로부터 저속 차량 발생 메시지를 전송받으면, "전방 저속 차량"의 문자가 표출되도록 한다. 더 나아가 상기 전방 상황 표시부(51)는 상기 제어기(30)로부터 상기 저속 차량 발생 메시지와 함께 저속 차량 통행 차로 정보를 함께 전송받는 것이 더 바람직하고, 이 경우 상기 전방의 저속 차량 발생 정보와 함께 저속 차량 통행 차로 정보가 포함된 문자가 표출되도록 한다. 예를 들어, 상기 전방 상황 표시부(51)는 "전방 1차선 저속 차량"의 문자를 표출한다. 또한, 이와 별개로, 상기 전방 상황 표시부(51)는 상기 제어기(30)로부터 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받으면, "전방 갓길 정차 차량"의 문자가 표출되도록 한다.
상기 차량 속도 표시부(53)는 상기 정보 표출기(50)가 설치되는 지점, 즉 후방 지점을 지나가는 후방 차량의 속도가 아니라, 상기 검지 카메라(10)가 설치되는 전방 지점을 지나가는 저속 차량의 속도를 표시한다. 상기 제어기(50)는 상기 전방 지점을 지나가는 저속 차량이 발생되면, 이 저속 차량의 속도 정보를 상기 정보 표출기(50)로 전송한다. 그러면, 상기 차량 속도 표시부(53)는 상기 전방의 저속 차량의 속도를 표시할 수 있다.
결과적으로, 후방 차량(5)의 운전자는 상기 차량 속도 표시부(53)를 통하여 표시되는 전방의 저속 차량 속도를 인지함으로써, 상기 전방 상황 표시부(51)가 오동작하거나 잘못된 정보를 표시한 경우에도 후방 지점을 지나가는 후방 차량(5)의 운전자는 전방 지점의 저속 차량 발생 여부를 인지할 수 있다.
상기 알람 발생부(55)는 상기 전방에 저속 차량 또는 갓길 정차 차량이 발생하여, 상기 제어기(30)로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받은 경우에 알람을 발생함으로써, 상기 후방 지점을 지나가는 후방 차량(5)의 운전자가 상기 전방 상황 표시부(51) 및 차량 속도 표시부(53)를 주시하지 못한 경우일지라도, 전방의 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 여부를 인지할 수 있도록 한다.
한편, 상기 제어기(30), 구체적으로 상기 판단 제어부(37)는 저속 차량 또는 갓길 정차 차량이 발생한 것으로 판단하면, 추가적으로 상기 저속 차량 또는 갓길 정차 차량의 정지 영상을 상기 정보 표출기(50)로 전송한다. 그러면, 상기 정보 표출기(50)로 전송되는 상기 정지 영상은 상기 정보 표출기(50)에 추가 구성될 수 있는 전방 영상 표시부(59)에 표시된다. 즉, 상기 전방 영상 표시부(59)는 전방의 영상 정보, 구체적으로 전방 저속 차량(3) 또는 전방 갓길 정차 차량(4)을 표출함으로써, 정보 표출기(50)가 설치되는 후방 지점을 지나가는 후방 차량(5)의 운전자가 상기 전방 지점의 저속 차량 또는 갓길 정차 차량의 상황을 더욱더 정확하게 인지할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 전방 저속 차량 알림 시스템(100)은 차량의 진행 방향을 기준으로, 상기 검지 카메라(10)가 설치된 지점보다 후방에 설치되되, 상기 제어기(30)로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받으면, 후방 차량(5)의 운전자에게 전방의 교통 상황에 대한 경각심을 부여할 수 있도록 하는 부가 표출기(60)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 상술한 정보 표출기(50)와 별개로 상기 정보 표출기(50) 주변 또는 상기 정보 표출기(50)와 상기 검지 카메라(10) 사이에 후방 차량(5)의 운전자에게 전방의 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 상황을 인지시킬 수 있는 부가 표출기(60)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 부가 표출기(60)는 도로 표면에 문양으로 경고 메세지를 전달하는 로고젝트, 멀리서도 경고 상황을 인지할 수 있게 불빛을 표출하는 경광등 또는 파노라마 신호기, 소리를 발생시켜 운전자에게 경고 상황을 인지시키는 경음기 중, 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 저속 차량으로 인한 추돌 사고는 주간보다 야간에 사고가 발생할 확률이 훨씬 증가한다. 야간에는 화물 차량의 경우 후미등이 어두워 멀리서 차량으로 판단하기가 어려워 저속차량이 운행 중일 경우, 차량 존재 여부의 판단을 잘못하여 추돌사고가 발생하는데 전방에 저속 차량이 운행 중일 때는 경음기, 경광등, 파노라마 신호기, 로고젝트 중 적어도 하나를 이용하여 전방에 저속 차량의 운행 중인 사실을 후방 차량(5)의 운전자에게 정확하게 인지시킬 수 있어 화물 차량과의 추돌사고를 감소시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전방 저속 차량 알림 시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 평상시에 도로 상황을 촬영하여 도로 영상을 통제 센터(90)에 전송하되, 상기 제어기(30)로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받으면 해당 차량을 촬영하여 차량 영상을 상기 통제 센터(90)에 전송하는 표출 카메라(70) 및 상기 제어기(30)로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받고 상기 도로 영상 및 차량 영상을 모니터링할 수 있도록 하는 통제 센터(90)를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기 제어기(30), 구체적으로 상기 판단 제어부(37)는 저속 차량 또는 갓길 정차 차량이 발생한 것으로 판단되면, 상기 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 생성하여 상기 표출 카메라(70) 및 통제 센터(90)에 전송한다.
상기 표출 카메라(70)는 평상시에는 도로 상황을 촬영하여 도로 영상을 상기 통제 센터(90)로 전송함으로써 상기 통제 센터(90)에서 도로 상황을 전체적으로 모니터링할 수 있도록 한다. 그런데, 상기 표출 카메라(70)는 상기 판단 제어부(37)로부터 상기 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지가 입력되면, 상기 저속 차량 또는 갓길 정차 차량을 포커싱하여 촬영할 수 있도록 자동으로 동작한 후, 상기 저속 차량 또는 갓길 정차 차량을 촬영하고, 촬영한 차량 영상을 상기 통제 센터(90)로 전송한다. 그러면, 상기 통제 센터(90)에서는 상기 저속 차량 또는 갓길 정차 차량을 신속하고 정확하게 인지할 수 있고 이를 통해 신속하고 정확한 대응을 수행할 수 있다.
상기 표출 카메라(70)는 도로에 설치되어 교통상황 및 교통정보를 시각적으로 확인하고, 현재의 교통상황에 적극적으로 대응하기 위한 고화질의 카메라로서, 원격에서 영상을 모니터링할 수 있도록 한다. 원격에서 카메라 영상을 제어(팬틸트, 영상 확대/축소, 영상 포커스 조절, 영상 밝기 조절)할 수 있으며, 영상에 표출되는 자막을 영상 위치에 따른 가변적으로 변경이 되기 때문에 현재 모니터링 하는 도로의 위치 및 교통상황을 쉽고 빠르게 판단할 수 있도록 한다.
상기 표출 카메라(70)는 평상시에는 상기 통제 센터(90)로부터 원격으로 제어를 통하여 필요한 위치를 모니터링을 하며, 자막기를 통하여 표출 카메라의 설치위치, 표출 카메라 이동시 모니터링 방향(예를 들어 서울방향 또는 부산방향)을 자동으로 영상에 문자를 오버레이(Overlay)하여 영상을 통제 센터(90)로 전송한다.
상기 제어기(30)에서 상기 저속 차량 또는 갓길 정차 차량이 발생한 것으로 판단하면 상기 표출 카메라(70)로 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메지지를 전송한다. 그러면, 상기 표출 카메라(70)는 자동으로 저속 차량이 통행하는 위치 또는 갓길 정차 차량이 존재하는 위치로 이동하여 촬영함으로써, 저속 차량 또는 갓길 정차 차량을 원격에서 모니터링할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 표출 카메라(70)는 문자 자막기를 이용하여 "저속 차량" 또는 "갓길 정차 차량"이라는 문구를 영상에 오버레이(Overlay)하여 영상을 통제 센터(90)로 전송한다.
일정 시간이 지나면 상기 제어기(30)는 저속 차량 통행 해제 메시지를 생성하여 상기 표출 카메라(70)로 전송하거나 또는 갓길 정차 차량이 제거됨에 따라 갓길 정차 차량 해제 메시지를 상기 표출 카메라(70)로 전송할 수 있다. 그러면, 상기 표출 카메라(70)는 영상에서 "저속 차량" 또는 "갓길 정차 차량"이라는 문구를 해제하고 카메라 위치는 이전 모니터링 위치로 자동 복귀하여 감시할 수 있도록 한다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1 : 도로 1a : 중앙선 또는 중앙 분리대
1b : 갓길 3 : 전방 저속 차량
4 : 전방 갓길 정차 차량 5 : 후방 차량
10 : 검지 카메라 30 : 제어기
31 : 영상 입력부 33 : 영상 분석 처리부
35 : 분석 정보 저장부 37 : 판단 제어부
39 : 전송부 50 : 정보 표출기
51 : 전방 상황 표시부 53 : 차량 속도 표시부
55 : 알람 발생부 57 : 전방 영상 표시부
60 : 부가 표출기 70 : 표출 카메라
90 : 통제 센터 100 : 전방 저속 차량 알림 시스템

Claims (3)

  1. 도로 및 주변을 촬영하여 프레임 영상을 전송하는 검지 카메라; 상기 전송되는 프레임 영상을 분석하여 저속 차량 및 갓길 정차 차량 존재 여부를 판단하는 제어기; 차량의 진행 방향을 기준으로, 상기 검지 카메라가 설치된 지점보다 후방에 설치되되, 상기 제어기로부터 전송된 전방의 저속 차량 및 갓길 정차 차량에 관한 정보를 표시하는 정보 표출기를 포함하되,
    평상시에 도로 상황을 촬영하여 도로 영상을 통제 센터에 전송하되, 상기 제어기로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받으면 해당 차량을 촬영하여 차량 영상을 상기 통제 센터에 전송하는 표출 카메라 및 상기 제어기로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받고 상기 도로 영상 및 차량 영상을 모니터링할 수 있도록 하는 통제 센터를 더 포함하여 구성되고,
    차량의 진행 방향을 기준으로, 상기 검지 카메라가 설치된 지점보다 후방에 설치되되, 상기 제어기로부터 저속 차량 또는 갓길 정차 차량 발생 메시지를 전송받으면, 후방 차량의 운전자에게 전방의 교통 상황에 대한 경각심을 부여할 수 있도록 하는 부가 표출기를 더 포함하여 구성되고,
    상기 제어기는 기본 운영체제를 저장하는 메인 보조 기억장치와 백업용 운영체제를 저장하고 데이터를 저장하는 서브 보조 기억장치를 구비하고, 정상 상태에서는 상기 메인 보조 기억장치의 기본 운영체제로 구동하고 상기 서브 보조 기억장치를 이용하여 데이터를 저장하다가 상기 기본 운영체제에 장애가 발생하면 상기 서브 보조 기억장치에 저장되어 있는 백업용 운영체제를 통해 구동하고 서브 보조 기억장치를 이용하여 데이터를 저장하고,
    상기 제어기는 저속 차량 발생 메시지를 생성하여 상기 정보 표출기로 전송할 때, 저속 차량이 통행하는 차로 정보, 저속 차량의 차량 속도 정보 및 저속 차량의 정지 영상을 함께 전송하고,
    상기 제어기는 상기 전송되는 프레임 영상을 블록 단위로 분할하여 모델링된 블록 단위 배경 영상과 블록 단위로 비교하여 차이 영상을 산출하고, 영상 차이값이 사전에 설정된 임계치 이상인 블록이 존재하면, 이 블록을 유효 블록으로 판단한 후, 상기 유효 블록이 인접하여 연속해서 존재하는지 판단하고, 인접하는 유효 블록이 존재하면 인접하는 유효 블록의 개수를 산출하고, 상기 산출된 인접하는 유효 블록의 개수가 사전에 설정된 기준 개수 이상인지를 판단하여, 상기 산출된 인접하는 유효 블록의 개수가 상기 기준 개수 이상이면 갓길에 정차 차량이 존재하는 것으로 판단하고 갓길 정차 차량 발생 메시지를 생성하여 상기 정보 표출기에 전송하며,
    상기 제어기는 상기 유효 블록으로 판단하는 과정에서, 하나의 특정 프레임 영상의 특정 블록에 관련하여 상기 영상 차이값이 사전에 설정된 임계치 이상인 경우 바로 유효 블록으로 판단하는 것이 아니라, 사전에 설정된 프레임 영상 개수만큼 연속해서 특정 블록에 관한 영상 차이값이 사전에 설정된 임계치 이상인 경우에만 유효 블록으로 최종 판단하고,
    상기 제어기는 프레임 영상에 대해 사전에 검지 영역과 비검지 영역으로 구획하고, 검지 영역 내의 블록에 대해서만 블록 단위 배경 영상의 블록과 비교하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 전방 저속 차량 알림 시스템.
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