KR102330614B1 - Traffic signal control system and method thereof - Google Patents

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KR102330614B1
KR102330614B1 KR1020200004901A KR20200004901A KR102330614B1 KR 102330614 B1 KR102330614 B1 KR 102330614B1 KR 1020200004901 A KR1020200004901 A KR 1020200004901A KR 20200004901 A KR20200004901 A KR 20200004901A KR 102330614 B1 KR102330614 B1 KR 102330614B1
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Abstract

본 발명은 교통 신호 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 도로의 영상으로부터 차량을 검출하여 통행 정보를 생성하고 상기 영상 내 도로의 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량을 검출하는 통행정보 획득부와, 상기 관심 차량의 위치를 기초로 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하고, 신호등의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하는 통행예측정보 생성부, 및 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간 및 상기 신호등의 신호 시간 정보를 기초로 상기 신호등의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 제어부를 포함하는 교통 신호 제어 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 도로의 영상을 분석하여 도로를 통행하는 차량의 차종, 속도 및 통행량 등의 교통 정보를 수집할 수 있으며, 도로에 설치된 신호등의 녹색신호가 종료되기 직전에 영상 내 관심 차선에서 통행하는 관심 차량이 검출된 경우, 관심 차량이 정지선을 정차 없이 통과하도록 신호등의 녹색 신호 시간을 연장 제어함으로써, 한정된 도로 상황에서 통행 효율을 극대화할 수 있다.
The present invention relates to a traffic signal control system and method therefor. According to the present invention, a traffic information acquisition unit that detects a vehicle from an image of a road to generate traffic information and detects at least one vehicle of interest passing in a lane of interest of the road in the image, and the location of the vehicle of interest A passage prediction information generating unit that calculates the expected time of passing the stop line of the vehicle of interest, and designates at least one vehicle of interest expected to pass the stop line within each time interval of the minimum green time of the traffic light and the green signal extension limit time as a threshold vehicle; and a control unit configured to determine at least one of whether or not to extend the green signal time of the traffic light and the extension time based on the expected time of passing the stop line of the critical vehicle and the signal time information of the traffic light.
According to the present invention, by analyzing the image of the road, traffic information such as the vehicle type, speed, and traffic amount of the vehicle passing on the road can be collected, and traffic in the lane of interest in the image just before the green signal of the traffic light installed on the road ends When a vehicle of interest is detected, by extending the green signal time of the traffic light so that the vehicle of interest passes through the stop line without stopping, it is possible to maximize passage efficiency in a limited road situation.

Description

교통 신호 제어 시스템 및 그 방법{TRAFFIC SIGNAL CONTROL SYSTEM AND METHOD THEREOF}TRAFFIC SIGNAL CONTROL SYSTEM AND METHOD THEREOF

본 발명은 교통 신호 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로의 영상을 분석하여 신호등의 녹색 신호 시간을 가변 할 수 있는 교통 신호 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a traffic signal control system and method, and more particularly, to a traffic signal control system and method capable of varying the green signal time of a traffic light by analyzing an image of a road.

최근 한정된 도로 상황에서 급증하는 차량으로 인한 교통 혼잡 문제가 사회적, 환경적인 이슈가 되고 있다. 이와 함께, 도로 곳곳에 교통 정보를 수집하고, 분석하여 교통 문제를 해결하려는 다양한 노력이 진행되고 있다.Recently, the problem of traffic congestion due to a rapidly increasing number of vehicles in limited road conditions has become a social and environmental issue. At the same time, various efforts are being made to solve traffic problems by collecting and analyzing traffic information from various parts of the road.

교통 정보 수집 시스템은 도로 상에서 카메라 또는 센서 수단(예: 루프 센서, 레이저 센서) 등으로부터 실시간 차량 정보를 수집하고, 수집한 정보를 가공하여 교통 정보, 관련 영상, 사고 정보 등을 제공한다. The traffic information collection system collects real-time vehicle information from a camera or sensor means (eg, a loop sensor, a laser sensor) on the road, and processes the collected information to provide traffic information, related images, and accident information.

최근에는 도로에서 수집된 교통 정보를 기반으로 교통 신호의 주기를 적절하게 제어하여 교통 흐름을 개선하는 시스템으로 발전되고 있다.Recently, a system for improving traffic flow by appropriately controlling the cycle of traffic signals based on traffic information collected from the road has been developed.

또한 교통 분야에서는 통행량 수요 예측을 위하여 승용차 환산계수(PCE; Passenger &Car Equivalent)가 사용되는데, 가장 일반적으로는 평지 도로를 기준으로 소형 차량: 1.0, 중형 차량: 1.5, 대형 차량: 2.0가 적용된다. 이는 대형차 1대가 도로를 통행하는 데 소요되는 시간은 소형차 2대가 도로를 통행하는 것과 동일한 효과를 나타내는 것을 의미한다.Also, in the transportation field, passenger & car equivalent (PCE) is used to predict traffic demand. Most commonly, small vehicles: 1.0, medium vehicles: 1.5, and large vehicles: 2.0 are applied based on flat roads. This means that the time it takes for one large car to pass on the road is the same as for two small cars to pass on the road.

중형이나 대형 차량의 경우 교통 흐름을 방해하거나 저해하는 요인이 되는데, 특히 정지선 앞 단에 덤프 트럭과 같은 중차량이 정차 중이면 신호등의 녹색 신호 전환 이후에도 낮은 가속 및 출발 지연 등으로 인해 뒤따르는 차량의 원활한 교통 흐름을 저해하는 주요 원인이 된다.In the case of medium or large vehicles, it is a factor that obstructs or obstructs the flow of traffic. In particular, if a heavy vehicle such as a dump truck is stopped in front of the stop line, even after the green signal is switched on, the following vehicle It is a major cause of impeding the smooth flow of traffic.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제0446461호(2004.08.30 공고)에 개시되어 있다.The technology that is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 0446461 (published on Aug. 30, 2004).

본 발명은, 도로의 영상을 분석하여 신호등의 녹색 신호 시간 이내에 정지선 통과 예상 차량을 검출하고 그 검출된 차량이 정지선을 무정차 통과할 수 있도록 신호등의 녹색 신호 시간을 가변하여 교통 흐름을 개선할 수 있는 교통 신호 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention analyzes the image of the road to detect the vehicle expected to pass the stop line within the green signal time of the traffic light, and to improve the traffic flow by changing the green signal time of the traffic light so that the detected vehicle can pass the stop line without stopping An object of the present invention is to provide a traffic signal control system and method therefor.

본 발명은, 도로의 영상으로부터 차량을 검출하여 통행 정보를 생성하고 상기 영상 내 도로의 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량을 검출하는 통행정보 획득부와, 상기 관심 차량의 위치를 기초로 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하고, 신호등의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하는 통행예측정보 생성부, 및 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간 및 상기 신호등의 신호 시간 정보를 기초로 상기 신호등의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 제어부를 포함하는 교통 신호 제어 장치를 제공한다.The present invention provides a traffic information acquisition unit that detects a vehicle from an image of a road to generate traffic information and detects at least one vehicle of interest passing in a lane of interest of the road in the image, and based on the location of the vehicle of interest A passage prediction information generating unit that calculates the estimated time of passing the stop line of the vehicle of interest, and designates at least one vehicle of interest expected to pass the stop line within each time interval of the minimum green time of the traffic light and the green signal extension limit time as a threshold vehicle, and It provides a traffic signal control device including a control unit for determining at least one of whether or not to extend the green signal time of the traffic light and the extension time based on the expected time of passing the stop line of the critical vehicle and the signal time information of the traffic light.

또한, 상기 통행예측정보 생성부는, 상기 신호등의 최소녹색시간 종료 시점 이전에 마지막으로 정지선 통과가 예상되는 관심 차량을 제1 임계 차량으로 지정하고, 상기 최소녹색시간의 종료 시점과 녹색신호 연장한계시간의 종료 시점 사이에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 제2 임계 차량으로 지정할 수 있다.In addition, the travel prediction information generating unit designates a vehicle of interest that is expected to pass the last stop line before the end of the minimum green time of the traffic light as the first threshold vehicle, and the end time of the minimum green time and the green signal extension limit time At least one vehicle of interest, which is expected to pass the stop line between the end time points of , may be designated as the second threshold vehicle.

또한, 상기 관심 차량은, 상기 차량의 특징 정보를 기반으로 검출된 중차량(heavy vehicle)을 포함할 수 있다.Also, the vehicle of interest may include a heavy vehicle detected based on characteristic information of the vehicle.

또한, 상기 관심 차량은, 상기 중차량의 후방에 주행하는 적어도 하나의 차량을 더 포함할 수 있다.In addition, the vehicle of interest may further include at least one vehicle traveling behind the heavy vehicle.

또한, 상기 관심 차량은, 상기 차량의 속도를 기반으로 검출된 설정 속도 미만의 통행 저해 차량을 더 포함할 수 있다.In addition, the vehicle of interest may further include a traffic-blocking vehicle having a speed less than a set speed detected based on the speed of the vehicle.

또한, 상기 통행정보 획득부는, 상기 영상 내 각 차량의 검출 정보와 특징 정보를 이용하여, 차종, 통행량, 대기열 길이, 구간 속도, 평균 속도 중 적어도 하나가 포함된 상기 통행 정보를 생성할 수 있다.In addition, the traffic information acquisition unit may generate the traffic information including at least one of a vehicle type, a traffic volume, a queue length, a section speed, and an average speed by using the detection information and characteristic information of each vehicle in the image.

또한, 상기 통행정보 획득부는, 상기 영상 및 도로에 설치된 레이더를 이용하여 상기 통행 정보를 생성할 수 있다.In addition, the traffic information acquisition unit may generate the traffic information using the image and the radar installed on the road.

또한, 상기 통행정보 획득부는, 상기 신호등의 최소녹색시간의 종료 시점을 기준으로 설정 시간 이전의 시점이 도래하면, 상기 영상으로부터 상기 관심 차량을 검출하고 상기 관심 차량의 위치 및 속도를 산출하여 상기 통행예측정보 생성부로 제공할 수 있다.In addition, the traffic information acquisition unit, when a time before a set time based on the end time of the minimum green time of the traffic light arrives, detects the vehicle of interest from the image and calculates the location and speed of the vehicle of interest to make the passage It can be provided to the prediction information generator.

또한, 상기 통행예측정보 생성부는, 상기 영상 내 정지선의 위치, 관심 차량의 위치 및 속도를 이용하여 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출할 수 있다.Also, the travel prediction information generating unit may calculate an estimated time of passing the stop line of the vehicle of interest by using the location of the stop line in the image, the location and the speed of the vehicle of interest.

또한, 상기 통행예측정보 생성부는, 상기 영상 내 도로를 따라 설정된 복수의 영역 중에서 관심 차량이 검출된 영역에 대응되는 거리값 및 관심 차량의 속도를 이용하여 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출할 수 있다.In addition, the travel prediction information generating unit calculates the estimated time of passing the stop line of the vehicle of interest by using the distance value corresponding to the area in which the vehicle of interest is detected and the speed of the vehicle of interest among a plurality of areas set along the road in the image. can

또한, 상기 관심 차량의 속도는 상기 영상 내 도로의 규정 속도일 수 있다.Also, the speed of the vehicle of interest may be a prescribed speed of a road in the image.

또한, 상기 통행예측정보 생성부는, 상기 신호등의 최소녹색시간의 종료 시점을 기준으로 설정 시간 이전의 시점이 도래하면, 상기 영상 내의 관심 차량 각각에 대한 상기 정지선 통과 예상 시간을 산출할 수 있다.In addition, the travel prediction information generating unit may calculate the estimated time of passing the stop line for each vehicle of interest in the image when a time before a set time arrives based on the end time of the minimum green time of the traffic light.

또한, 상기 제어부는, 상기 신호등의 최소녹색시간의 현재 잔여 시간과 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간을 비교하여, 상기 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.In addition, the controller may determine whether to extend the green signal time and at least one of an extension time by comparing a current remaining time of the minimum green time of the traffic light and an expected time of passing a stop line of the threshold vehicle.

또한, 상기 제어부는, 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간이 상기 현재 잔여 시간보다 큰 경우에, 시간 차이를 이용하여 상기 최소녹색시간 이후의 연장 한계 시간 범위 이내에서 상기 연장 시간을 결정할 수 있다.Also, when the estimated time of passing the stop line of the critical vehicle is greater than the current remaining time, the controller may determine the extension time within an extension limit time range after the minimum green time by using a time difference.

또한, 상기 제어부는, 상기 시간 차이를 기초로, 상기 연장 한계 시간 범위를 복수의 구간으로 분할한 다단의 연장 구간 중에서 연장 구간의 개수를 결정할 수 있다.Also, the controller may determine the number of extension sections from among the multi-stage extension sections in which the extension limit time range is divided into a plurality of sections, based on the time difference.

또한, 상기 제어부는, 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간이 상기 현재 잔여 시간보다 크고, 시간 차이가 최소녹색시간 이후의 연장 한계 시간 범위보다 큰 경우, 상기 시간 차이에 대응하는 만큼의 연장 시간을 최소녹색시간 이후에 적용하여 상기 신호등의 신호 시간 주기를 수정하여 현재 신호 시간 주기를 진행한 이후에, 다시 기 설정된 원래 신호 시간 주기로 복귀시킬 수 있다.In addition, when the estimated time of passing the stop line of the critical vehicle is greater than the current remaining time, and the time difference is greater than the extension limit time range after the minimum green time, the controller minimizes the extension time corresponding to the time difference. The signal time period of the traffic light may be corrected by applying after the green time period, and after the current signal time period is progressed, it may be restored to a preset original signal time period.

또한, 상기 제어부는, 주변 환경 정보를 추가로 고려하여 상기 녹색 신호 시간의 연장 여부를 결정할 수 있다.Also, the controller may determine whether to extend the green signal time by additionally considering surrounding environment information.

또한, 보행자 대기 여부, 보행자 버튼 작동 여부, 좌회전 차로의 대기열 정보, 도로의 앞막힘 정보 중 적어도 하나를 포함한 상기 주변 환경 정보를 수집하는 환경 정보 생성부를 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus may further include an environment information generator configured to collect the surrounding environment information including at least one of whether a pedestrian is waiting, whether a pedestrian button is operated, queue information of a left-turning lane, and information about a road ahead.

또한, 상기 신호등에서 작동하는 상기 녹색 신호 시간을 포함한 신호 시간 정보를 수신하는 신호시간정보 수신부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a signal time information receiving unit for receiving the signal time information including the green signal time operating in the traffic light.

또한, 상기 신호시간정보 수신부는, 신호제어기, 외부 관제 센터 및 상기 신호등에 인가되는 전기적 특성을 센싱하는 물리적인 센서 중 어느 하나로부터 상기 신호 시간 정보를 수신할 수 있다.In addition, the signal time information receiving unit may receive the signal time information from any one of a signal controller, an external control center, and a physical sensor sensing electrical characteristics applied to the traffic light.

또한, 상기 제어부는, 상기 통행 정보를 이용하여 차량의 속도 위반을 검지하고, 상기 통행 정보와 상기 신호 시간 정보를 기반으로 차량의 신호 위반을 검지하며, 상기 속도 위반 또는 신호 위반 차량의 단속 정보를 생성하여 운영 장치로 제공할 수 있다.In addition, the control unit detects a speed violation of the vehicle using the traffic information, detects a signal violation of the vehicle based on the traffic information and the signal time information, and collects the speed violation or enforcement information of the signal violation vehicle It can be created and provided as an operating device.

또한, 상기 통행정보 획득부는, 직진 차선을 대상으로 상기 관심 차선을 설정하거나, 상기 통행 정보를 기준으로 정체 유발 차선, 직진 차량 통행 비율이 일정치 이상인 차선 또는 포화 비율이 일정치 이상인 좌회전 차선을 대상으로 상기 관심 차선을 설정할 수 있다.In addition, the traffic information obtaining unit is configured to set the lane of interest for a straight lane, or a lane causing congestion based on the traffic information, a lane in which the straight vehicle travel ratio is greater than or equal to a certain value, or a left-turning lane in which the saturation ratio is greater than or equal to a certain value. to set the interest lane.

그리고, 본 발명은, 도로의 영상을 촬영하는 촬영 장치와, 상기 도로의 촬영 영상으로부터 차량을 검출하여 차량의 통행 정보와 단속 정보를 생성하고, 영상 내 도로의 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량의 위치를 기초로 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하고, 신호등의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하며, 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간 및 상기 신호등의 신호 시간 정보를 기초로 상기 신호등의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 교통 신호 제어 장치, 및 상기 교통 신호 제어 장치로부터 차량의 검출 정보, 상기 통행 정보 및 상기 단속 정보를 수신하여 통합 관리하는 운영 장치를 포함하는 교통 신호 제어 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a photographing device for photographing an image of a road, detecting a vehicle from the photographed image of the road to generate traffic information and enforcement information of the vehicle, and at least one interest passing in a lane of interest of the road in the image Calculate the estimated time of passing the stop line of the vehicle of interest based on the location of the vehicle, and designate at least one vehicle of interest expected to pass the stop line within each time interval of the minimum green time of the traffic light and the green signal extension limit time as a threshold vehicle, , a traffic signal control device for determining at least one of whether to extend the green signal time of the traffic light and an extension time based on the expected time of passing the stop line of the critical vehicle and the signal time information of the traffic light, and the vehicle from the traffic signal control device It provides a traffic signal control system including an operating device that receives and manages the detection information of the traffic information and the enforcement information.

그리고, 본 발명은, 도로의 영상으로부터 차량을 검출하여 통행 정보를 생성하고 상기 영상 내 도로의 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량을 검출하는 단계와, 상기 관심 차량의 위치를 기초로 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하고, 신호등의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하는 단계, 및 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간 및 상기 신호등의 신호 시간 정보를 기초로 상기 신호등의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는 교통 신호 제어 방법을 제공한다.In addition, the present invention includes the steps of generating traffic information by detecting a vehicle from an image of a road and detecting at least one vehicle of interest passing in a lane of interest of the road in the image, and the interest based on the location of the vehicle of interest Calculating the expected time of passing the stop line of the vehicle, and designating at least one vehicle of interest expected to pass the stop line within each time interval of the minimum green time of the traffic light and the green signal extension limit time as a critical vehicle, and the stop line of the critical vehicle Provided is a traffic signal control method comprising determining at least one of whether or not to extend the green signal time of the traffic light and the extension time based on the expected transit time and the signal time information of the traffic light.

또한, 상기 관심 차량은, 상기 차량의 특징 정보를 기반으로 검출된 중차량(heavy vehicle)을 포함할 수 있다.Also, the vehicle of interest may include a heavy vehicle detected based on characteristic information of the vehicle.

또한, 상기 결정하는 단계는, 상기 신호등의 최소녹색시간의 현재 잔여 시간과 상기 산출된 정지선 통과 예상 시간을 비교하여, 상기 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.Also, in the determining, at least one of whether to extend the green signal time and an extension time may be determined by comparing the current remaining time of the minimum green time of the traffic light with the calculated estimated time to pass the stop line.

본 발명에 의하면, 도로의 영상을 분석하여 해당 도로를 통행하는 차량의 차종, 속도 및 통행량 등의 교통 정보를 수집할 수 있으며, 도로에 설치된 신호등의 녹색신호가 종료되기 직전에 영상 내 관심 차선에서 통행하는 관심 차량이 검출된 경우, 관심 차량이 정지선을 정차 없이 통과하도록 신호등의 녹색 신호 시간을 연장 제어함으로써 한정된 도로 상황에서 통행 효율을 극대화할 수 있다.According to the present invention, by analyzing an image of a road, traffic information such as vehicle type, speed, and amount of traffic of a vehicle passing on the road can be collected, and immediately before the green signal of a traffic light installed on the road ends, in the lane of interest in the image When a passing vehicle of interest is detected, traffic efficiency can be maximized in a limited road condition by extending the green signal time of the traffic light so that the vehicle of interest passes through the stop line without stopping.

특히, 신호등의 녹색 신호가 종료될 무렵에 도로에 존재하는 중차량을 최대한 정차 없이 통과시킬 수 있도록 하여, 정지선 앞 단에 저속 차량이 정지하는 상황을 최소화함은 물론, 다음 신호주기에서 다시 녹색신호로 전환 시 중차량의 느린 가속으로 인한 출발 지연, 대기열 발생 등의 불필요한 교통 지체 현상을 방지하여 교통 흐름을 전반적으로 개선할 수 있다. In particular, when the green signal of the traffic light ends, the heavy vehicles on the road can pass through without stopping as much as possible, thereby minimizing the situation in which a low-speed vehicle stops at the end of the stop line, as well as a green signal again in the next signal cycle. It is possible to improve overall traffic flow by preventing unnecessary traffic delays such as departure delays and queues caused by slow acceleration of heavy vehicles when switching to

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 교통 신호 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 교통 신호 제어 장치의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에서 영상 내 각 차로 별로 차량을 검출한 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 영상을 분석하여 관심 차량을 검출한 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에서 신호등에 적용되는 신호 주기 정보를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에서 영상 내 설정된 복수의 영역을 이용하여 영상 내 차량의 위치를 추정하는 원리를 설명한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에서 반대 방향 도로의 영상으로부터 앞막힘이 포착된 모습을 예시한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 교통 신호 제어 시스템을 이용한 교통 신호 제어 방법을 설명하는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a traffic signal control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a detailed configuration of the traffic signal control device shown in FIG. 1 .
3 is a diagram exemplarily showing a state in which a vehicle is detected for each lane in an image in an embodiment of the present invention.
4 is a diagram exemplarily illustrating a state in which a vehicle of interest is detected by analyzing an image according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining signal period information applied to a traffic light according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a principle of estimating the location of a vehicle in an image by using a plurality of regions set in the image according to an embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a state in which a front blockage is captured from an image of a road in the opposite direction in an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a traffic signal control method using the traffic signal control system shown in FIG. 1 .

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them.

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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.When a part "includes" a certain element throughout the specification, this means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. Also, as used herein, the term “unit” refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and “unit” performs certain roles. However, 'part' is not limited to software or hardware. The 'unit' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors.

따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.Thus, by way of example, “part” includes components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functionality provided within components and “parts” may be combined into a smaller number of components and “parts” or further divided into additional components and “parts”.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 교통 신호 제어 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a traffic signal control system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 교통 신호 제어 시스템은 촬영 장치(100), 교통 신호 제어 장치(200) 및 운영 장치(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the traffic signal control system according to an embodiment of the present invention includes a photographing device 100 , a traffic signal control device 200 , and an operating device 300 .

촬영 장치(100)는 복수의 차로를 포함하는 도로의 영상을 촬영하고, 촬영한 영상을 교통 신호 제어 장치(200)로 제공한다. 촬영 장치(100)는 고정(Fixed), 회전(PTZ) 형식의 카메라를 포함하며, 일반 도로, 고속 도로, 비포장 도로, 교차로 지점 등의 도로에서 지주 등과 같은 시설물에 장착되어 운용될 수 있다.The photographing apparatus 100 captures an image of a road including a plurality of lanes, and provides the photographed image to the traffic signal control apparatus 200 . The photographing apparatus 100 includes a fixed (Fixed), rotation (PTZ) type camera, and may be operated by being mounted on a facility such as a holding on a road such as a general road, a highway, an unpaved road, an intersection point, or the like.

촬영 장치(100)는 유무선 통신 방식을 통해 교통 신호 제어 장치(200)와 연결되어 영상을 제공할 수 있다. 여기서, 유무선 통신 방식은 데이터 송수신이 가능한 공지된 다양한 통신 방식을 포함한다.The photographing apparatus 100 may be connected to the traffic signal control apparatus 200 through a wired/wireless communication method to provide an image. Here, the wired/wireless communication method includes various known communication methods capable of transmitting and receiving data.

교통 신호 제어 장치(200)는 촬영 장치(100)로부터 영상을 수신하고, 수신한 영상을 분석하여 도로의 교통 정보를 생성하고 영상 내의 관심 차선에서 통행하는 관심 차량의 위치를 고려하여 신호등(500)의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 여기서, 신호등(500)은 도로 교통에 관하여 등화(燈火) 형태로 진행ㆍ정지ㆍ방향 전환ㆍ주의 관련 신호를 표시하는 장치이나, 문자ㆍ기호 형태로 신호를 표시하는 장치로도 구현될 수 있다.The traffic signal control device 200 receives an image from the photographing device 100, analyzes the received image, generates traffic information on the road, and considers the location of the vehicle of interest passing in the lane of interest in the image. It is possible to determine whether to extend the green signal time and at least one of the extension time. Here, the traffic light 500 is a device for displaying signals related to progress, stop, change of direction, and attention in the form of a light with respect to road traffic, but may also be implemented as a device for displaying signals in the form of characters and symbols.

신호제어기(400)는 도로 현장 주변의 함체 내 구비되거나 관제 센터의 서버에 포함되어, 신호등(500)의 신호 주기 및 전환 등을 제어할 수 있다. 교통 신호 제어 장치(200)는 신호제어기(400)와 함께 함체 내에 구비되어 신호제어기(400)와 통신할 수도 있지만, 신호제어기(400)를 포함하는 형태로 구현될 수도 있고, 신호제어기(400)와 통신 연결되어 별도 설치될 수 있다.The signal controller 400 may be provided in the enclosure around the road site or included in the server of the control center to control the signal cycle and switching of the traffic light 500 . The traffic signal control device 200 may be provided in the enclosure together with the signal controller 400 to communicate with the signal controller 400 , but may also be implemented in a form including the signal controller 400 , and the signal controller 400 . It can be installed separately by being connected to communication.

교통 신호 제어 장치(200)는 도로의 교통 정보(통행 정보), 차량 정보, 주변 환경 정보, 녹색 신호 시간의 제어 정보, 현시 정보 등을 운영 장치(300)로 제공할 수 있다.The traffic signal control device 200 may provide road traffic information (traffic information), vehicle information, surrounding environment information, green signal time control information, display information, and the like to the operation device 300 .

운영 장치(300)는 교통 신호 제어 장치(200)와 유무선 통신망을 통하여 연결되며, 도로의 각 지점에서 설치된 교통 신호 제어 장치(200)로부터 정보를 각각 수집하고, 이를 종합하여 지점 별로 각종 정보를 저장, 관리 및 분석할 수 있다. The operation device 300 is connected to the traffic signal control device 200 through a wired/wireless communication network, collects information from the traffic signal control device 200 installed at each point of the road, and synthesizes them to store various information for each point. , manage and analyze.

또한, 운영 장치(300)는 도로의 각 지점에 대한 차량의 검출 정보, 특징 정보, 통행 정보, 단속 정보를 포함한 실시간 교통 정보와 신호 제어 정보 및 각종 통계 정보를 다양한 형태의 정보 기기(예를 들어, 관리자 디스플레이, 웹 서비스, 도로 전광판 등)를 통해 관리자, 운전자 및 대중교통 이용자 등에게 제공할 수 있다. In addition, the operating device 300 provides real-time traffic information including vehicle detection information, characteristic information, traffic information, and enforcement information for each point on the road, signal control information, and various statistical information to various types of information devices (for example, , manager display, web service, road signage, etc.) can be provided to managers, drivers, and public transportation users.

도 2는 도 1에 도시된 교통 신호 제어 장치의 세부 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing a detailed configuration of the traffic signal control device shown in FIG. 1 .

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 교통 신호 제어 장치(200)는 통행정보 획득부(210), 신호시간정보 수신부(220), 통행예측정보 생성부(230), 환경정보 생성부(240), 그리고 제어부(250)를 포함한다.As shown in FIG. 2 , the traffic signal control apparatus 200 according to an embodiment of the present invention includes a travel information acquisition unit 210 , a signal time information reception unit 220 , a travel prediction information generation unit 230 , and environment information generation. It includes a unit 240 , and a control unit 250 .

먼저, 통행정보 획득부(210)는 도로의 영상으로부터 차량을 검출하여 통행 정보를 생성하고, 영상 내 도로의 차선 중 관심 차선을 설정 또는 추출하여 그 관심 차선에 존재하는 적어도 하나의 관심 차량을 검출한다. First, the traffic information acquisition unit 210 detects a vehicle from an image of a road to generate traffic information, sets or extracts a lane of interest among lanes of a road in the image, and detects at least one vehicle of interest existing in the lane of interest. do.

통행정보 획득부(210)는 도로 형태가 복수의 차선으로 구성되어 있는 경우, 통행 정보를 기준으로 정체를 유발하는 차선을 대상으로 관심 차선을 설정 또는 추출한다. 예를 들어, 통행정보 획득부(210)는 우회전 및 좌회전을 제외한 직진 차선을 대상으로 관심 차선을 설정 또는 추출하거나, 직진 차량 통행 비율이 일정 수치 이상으로 높은 차선 또는 좌회전 대기열이 포화되어 직진 차선에 영향을 주는 좌회전 차선 등을 대상으로 관심 차선을 설정할 수 있다. 또한, 출퇴근 시간 등의 특정 시간 대 교통 패턴이 달라지는 경우에는 시간 대별 관심 차선을 다르게 변경 설정 또는 추출할 수 있다.When the road form consists of a plurality of lanes, the traffic information acquisition unit 210 sets or extracts a lane of interest for a lane causing congestion based on the traffic information. For example, the traffic information acquisition unit 210 sets or extracts a lane of interest for a straight lane excluding right turns and left turns, or a lane in which the straight vehicle travel ratio is higher than a certain value or a left turn queue is saturated to the straight lane. A lane of interest can be set for an affected left-turn lane, etc. In addition, when a traffic pattern for a specific time period, such as commuting time, is changed, a lane of interest for each time period may be differently set or extracted.

통행정보 획득부(210)는 영상 내 각 차량의 검출 정보와 특징 정보를 이용하여, 차종, 통행량, 대기열 길이, 구간 속도, 평균 속도 등을 포함한 통행 정보를 생성할 수 있으며, 각 차로 및 진행 방향(직진, 좌/우회전) 별로 통행 정보를 생성하여 제공할 수 있다. The traffic information acquisition unit 210 may generate traffic information including vehicle type, traffic volume, queue length, section speed, average speed, etc. by using the detection information and characteristic information of each vehicle in the image, and each lane and direction of travel It is possible to generate and provide traffic information for each (straight, left/right turn).

대기열의 길이는 차로 상에 대기열을 형성한 차량의 대수 및 차종(차량 크기)에 따라 결정된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서 대기열의 길이란 해당 차로 상에 대기 중인 차량의 대수 및 차종을 포함한 개념일 수 있다.The length of the queue is determined according to the number of vehicles and the vehicle type (vehicle size) forming the queue on the lane. Accordingly, in an embodiment of the present invention, the length of the queue may be a concept including the number and type of vehicles waiting on the corresponding lane.

통행정보 획득부(210)는 영상을 분석하여 승용차, RV, 대형 트럭, 대형 버스 등과 같은 차량의 종류를 분류할 수 있고, 정지선에 정차된 차량의 대수 및 차량의 종류를 길이로 환산하여 대기열의 길이를 산출할 수 있다.The traffic information acquisition unit 210 may analyze the image to classify the types of vehicles such as passenger cars, RVs, heavy trucks, and large buses, and convert the number of vehicles stopped at the stop line and the types of vehicles into lengths of the queue. length can be calculated.

통행정보 획득부(210)는 한 대의 카메라의 영상 만으로 복수 차로(예: 4 ~ 8차로)를 주행 중인 차량의 검출과 통행 정보 생성이 가능하므로, 기존의 루프 센서 기반의 교통 정보 수집 방식과는 달리 노면의 파손으로 인한 센서의 유지 보수 및 이를 위한 도로 통제를 전혀 필요로 하지 않는 큰 장점을 가진다.The traffic information acquisition unit 210 is capable of detecting and generating traffic information of vehicles traveling in multiple lanes (eg, 4 to 8 lanes) only with the image of one camera, so it is different from the existing loop sensor-based traffic information collection method. Otherwise, it has a great advantage that it does not require any maintenance of the sensor due to damage to the road surface and road control for this purpose.

도 3은 본 발명의 실시 예에서 영상 내 각 차로 별로 차량을 검출한 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다. 3 is a diagram exemplarily showing a state in which a vehicle is detected for each lane in an image in an embodiment of the present invention.

도 3은 영상 내 각 차로 별로 다양한 종류의 차량(승용차, 승합차, 트럭, 버스 등)이 검출되고, 검출된 각 차량에 대하여 분류된 차종 별로 상이한 색상의 사각형 박스가 설정된 모습을 나타낸다.3 shows a state in which various types of vehicles (cars, vans, trucks, buses, etc.) are detected for each lane in the image, and rectangular boxes of different colors are set for each detected vehicle for each classified vehicle type.

통행정보 획득부(210)는 영상으로부터 영상 내에서 차량과 관련한 객체를 모두 검출하고, 검출한 차량 객체에 대응하여 차량의 특징 정보(예: 차종, 색상, 크기, 차량번호 등)를 분석할 수 있다. 또한, 통행정보 획득부(210)는 각 차량에 식별자를 할당하여 실시간 트래킹(Tracking)하고 시간 별 위치를 이용하여 차량의 주행 속도를 산출할 수도 있다.The traffic information acquisition unit 210 may detect all vehicle-related objects in the image from the image, and analyze characteristic information of the vehicle (eg, vehicle model, color, size, vehicle number, etc.) in response to the detected vehicle object. have. Also, the travel information acquisition unit 210 may perform real-time tracking by allocating an identifier to each vehicle, and may calculate the vehicle's driving speed by using the location for each time.

일반적으로 도로 내 차량의 통행 효율은 승용차 환산계수(PCE)와 연관되어 차량의 종류에 따라 달라진다. In general, the travel efficiency of vehicles on the road is related to the passenger car conversion factor (PCE) and varies depending on the type of vehicle.

표 1은 교차로에서 도로의 정지선을 기준으로 차량들이 정차하여 대기하고 있는 상황을 가정하고, 각 차로에 대기 중인 차량을 식별 코드를 이용하여 순서대로 나열한 것이다. 표 1로부터 각 차로 별로 차종의 분포를 확인할 수 있다.Table 1 lists the vehicles waiting in each lane in order using identification codes, assuming a situation in which vehicles are stopped and waiting based on the stop line of the road at the intersection. From Table 1, the distribution of vehicle types for each lane can be confirmed.

차로 'A''A' by car [정지선] 321111 [Stop line] 321111 차로 'B''B' by car [정지선] 111123 [Stop line] 111123

이러한 표 1에서 식별 코드 1, 2, 3은 각각 소형, 중형, 대형 차량을 의미한다. 따라서, 차로 'A'의 경우 대형(3), 중형(2), 소형(1), …, 소형(1) 차량 순으로 차량이 대기 중인 상황이고, 차로 'B'의 경우 소형(1), 소형(1), 소형(1), …, 대형(3) 차량 순으로 차량이 대기 중인 상황을 나타낸다. 이때, 신호등(500)이 다시 녹색 신호로 전환되어 차량들이 다시 출발하는 상황에서, 차종별 설정된 승용차 환산계수를 이용하여 각 차량들이 정지선을 출발하여 교차로를 통과하는 시간의 합을 연산하여 보면, 차로 'A' 보다 차로 'B'에서 더욱 작은 값을 가진다.In Table 1, identification codes 1, 2, and 3 refer to small, medium, and large vehicles, respectively. Therefore, in the case of 'A' by car, large (3), medium (2), small (1), ... , small (1) vehicles are on standby in that order, and in the case of lane 'B', small (1), small (1), small (1), … , and the large (3) vehicle indicates the situation in which the vehicle is on standby. At this time, in a situation where the traffic light 500 is switched back to a green signal and the vehicles start again, the sum of the time each vehicle leaves the stop line and passes through the intersection is calculated using the passenger car conversion coefficient set for each vehicle type. It has a smaller value at 'B' by car than A'.

즉, 차로 'A'가 차로 'B'보다 낮은 통행 효율을 가지는데, 그 이유는 차로 'A'의 맨 앞에 위치한 대형 차량의 출발 지연 및 낮은 가속으로 인해 뒤따르는 차량들이 선단의 대형 차량에 막혀 그 이상의 속도로 주행하기 어려워지기 때문이다.In other words, lane 'A' has lower traffic efficiency than lane 'B', because the departure delay and low acceleration of the large vehicle located in front of lane 'A' causes the following vehicles to be blocked by the large vehicle at the front end. Because it is difficult to drive at that speed.

이처럼, 대형 차량이 정지선의 선단에서 정차한 경우, 녹색 신호 전환 시에 후속 차량들의 가속 또는 추월을 방해하고 통행 저해 및 교통 지체를 유발하게 된다.As such, when a large vehicle is stopped at the tip of the stop line, it interferes with acceleration or overtaking of subsequent vehicles when the green signal is switched, and causes traffic obstruction and traffic delay.

본 발명의 실시 예는 신호등의 녹색 신호 종료 임박 시, 영상 내 도로의 관심 차선에서 대형 차량 등을 포함한 중차량(Heavy vehicle)이 발견되면 현재 시간 주기의 녹색 신호 시간을 연장하여, 정지선에 대한 대형 차량의 정차를 최소화하고 이를 통해 다음 신호 주기에서 교통 지체를 최소화하고 도로의 전체적인 통행 효율을 높인다. In an embodiment of the present invention, when a heavy vehicle including a large vehicle is found in the lane of interest of the road in the image when the green signal of the traffic light is imminent, the green signal time of the current time period is extended, so that the large Minimize vehicle stops, thereby minimizing traffic delays in the next signal cycle and increasing the overall traffic efficiency of the road.

통행정보 획득부(210)는 영상으로부터 차량을 검출하여 검출 정보를 생성하고, 해당 차량의 영상으로부터 특징 정보를 추출할 수 있다. The traffic information acquisition unit 210 may detect a vehicle from an image to generate detection information, and extract characteristic information from the image of the corresponding vehicle.

여기서, 차량의 검출 정보는 차량에 할당된 식별자(아이디), 검출 시간, 영상 내 검출 위치, 속도, 차로 정보, 영상 등을 포함할 수 있다. 또한, 차량의 특징 정보는 차량의 영상에서 분석하여 획득한 차량의 색상, 종류(차종), 모델, 크기, 번호판 정보 등을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.Here, the detection information of the vehicle may include an identifier (ID) assigned to the vehicle, a detection time, a detection position in an image, a speed, lane information, an image, and the like. In addition, the characteristic information of the vehicle may include at least one or more of color, type (vehicle), model, size, license plate information, etc. of the vehicle obtained by analyzing the image of the vehicle.

여기서 물론, 통행정보 획득부(210)는 차량의 속도와 위치의 정확성을 위하여 도로에 설치된 레이더와 같은 보조 장치를 추가적으로 이용하거나, 레이더에서 검출한 정보를 영상으로 분석한 교통정보와 혼용하는 것도 가능하다.Here, of course, the traffic information acquisition unit 210 may additionally use an auxiliary device such as a radar installed on the road for accuracy of vehicle speed and location, or mix information detected by the radar with traffic information analyzed as an image. do.

통행정보 획득부(210)는 영상 내 차량의 검출 정보 및 특징 정보 중 적어도 하나를 기초로 영상 내 도로의 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량을 검출하고, 검출한 관심 차량의 정보를 통행예측정보 생성부(230)로 제공할 수 있다.The traffic information acquisition unit 210 detects at least one vehicle of interest passing in a lane of interest of a road in the image based on at least one of detection information and characteristic information of the vehicle in the image, and predicts the passage of the detected vehicle of interest information. It may be provided to the information generating unit 230 .

또한, 통행정보 획득부(210)는 신호등(500)의 최소녹색시간의 종료 시점을 기준으로 설정 시간(예: 5초) 이전의 시점이 도래하면, 영상으로부터 관심 차량을 검출하고 상기 관심 차량의 위치 및 속도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 해당 도로의 차량 녹색 신호 시간이 40초라면, 녹색 신호 시간이 35초 경과한 시점부터 영상 내 관심 차량을 검출하고 관심 차량의 위치와 속도를 산출하여 제공함으로써 영상을 분석하는 하드웨어의 부하를 최소화할 수 있으며, 최소한의 하드웨어로 구현이 가능하다.In addition, the traffic information acquisition unit 210 detects the vehicle of interest from the image and detects the vehicle of interest from the image when a time before the set time (eg, 5 seconds) arrives based on the end time of the minimum green time of the traffic light 500 . Position and velocity can be calculated. For example, if the green signal time of the vehicle on the road is 40 seconds, the vehicle of interest in the image is detected from the time when the green signal time has elapsed 35 seconds, and the location and speed of the vehicle of interest are calculated and provided. The load can be minimized, and it can be implemented with a minimum of hardware.

여기서, 관심 차량은 관심 차선에서 통행하는 모든 종류의 차량 또는 차량의 특징 정보를 기반으로 검출된 중차량(heavy vehicle)을 포함할 수 있다. 이때, 중차량은 중형/대형(덤프) 트럭, 중형/대형 버스, 트레일러 차량을 포함할 수 있으며, 도로 교통 상황에 따라 4~5종 이상의 트럭 및 트레일러 군으로 한정될 수도 있다.Here, the vehicle of interest may include all types of vehicles passing in the lane of interest or heavy vehicles detected based on vehicle characteristic information. In this case, the heavy vehicle may include a medium/large (dump) truck, a medium/large bus, and a trailer vehicle, and may be limited to 4 to 5 or more types of trucks and trailers according to road traffic conditions.

물론, 중차량은 도로 내에서 대형(트럭, 버스) 및 중형(트럭,버스), 소형(트럭) 순으로 결정될 수도 있다. 즉, 중차량은 상대적인 개념으로 주로 소형 및 중형 차량이 많은 도로는 중형 차량이 될 수 있고 소형, 주형, 대형이 혼재된 도로는 중형 및 대형 차량이 될 수 있다.Of course, the heavy vehicle may be determined in the order of large (truck, bus), medium (truck, bus), and small (truck) on the road. That is, a heavy vehicle is a relative concept, and a road with mainly small and medium-sized vehicles may be a medium-sized vehicle, and a road with a mixture of small, mold, and large vehicles may be medium and large vehicles.

또한, 관심 차량은 차량의 속도를 기반으로 검출된 설정 속도 미만의 교통 저해 차량(저속 주행 차량) 군을 더 포함할 수 있다. 차량의 주행 속도는 일반적으로 운전자의 연령, 운전 습관, 경력, 숙련도 등의 영향을 받는다. 이를 고려하여 볼 때, 저속 주행 차량은 다음 신호 주기에서도 출발 지연을 유발한 가능성이 있기 때문에 이 역시 관심 차량으로 분류될 수 있다.In addition, the vehicle of interest may further include a group of traffic impeding vehicles (low-speed driving vehicles) having a speed lower than a set speed detected based on the speed of the vehicle. The driving speed of a vehicle is generally affected by the driver's age, driving habits, experience, skill level, and the like. Considering this, the low-speed driving vehicle may also be classified as a vehicle of interest because there is a possibility of causing a departure delay even in the next signal cycle.

이러한 본 발명의 실시 예는 신호등(500)의 녹색 신호의 종료 임박 시에 녹색 신호 연계 주행 방향으로 주행하는 차량들 중 저속 차량을 검출하고, 저속 차량이 정지선을 통과할 수 있는지를 추정하여, 현시 중인 녹색 신호의 연장 시간을 가변할 수 있다.This embodiment of the present invention detects a low-speed vehicle among vehicles traveling in the green signal-linked driving direction when the green signal of the traffic light 500 is imminent and estimates whether the low-speed vehicle can pass the stop line, and displays The extension time of the green signal in progress can be varied.

그 밖에도, 관심 차량은 복수 차로에 대해 횡 방향으로 동일한 영역, 즉 정지선으로부터 동일 유사한 위치에 차선을 달리하여 군집되어 복수 차로에 걸쳐 통행을 방해하는 차량군을 포함할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의상 덤프트럭과 같은 중차량을 관심 차량으로 결정한 것을 대표적으로 예시한다.In addition, the vehicle of interest may include a vehicle group that is clustered in the same area transversely to the plurality of lanes, ie, different lanes from the stop line at the same and similar position, and obstructs traffic across the plurality of lanes. Hereinafter, for convenience of explanation, determining a heavy vehicle such as a dump truck as a vehicle of interest is representatively exemplified.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 영상을 분석하여 관심 차량을 검출한 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram exemplarily illustrating a state in which a vehicle of interest is detected by analyzing an image according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (a)는 신호등(500)이 적색 신호일 때 대기 중인 차량을 각각 검출한 결과를 나타낸다. 여기서, 통행정보 획득부(210)는 차로 별로 대기중인 차량의 종류 및 대수를 분석하여 대기열의 길이를 계산할 수 있으며 차로 별로 차종의 분포를 분석하여 제공할 수 있다.4 (a) shows the results of detecting each of the waiting vehicles when the traffic light 500 is a red signal. Here, the traffic information acquisition unit 210 may calculate the length of the queue by analyzing the type and number of vehicles waiting for each lane, and may analyze and provide the distribution of vehicle types for each lane.

도 4의 (b)는 신호등(500)이 적색 신호에서 녹색 신호로 전환되어 차량이 통행하는 영상을 나타낸다. 이때, 통행정보 획득부(210)는 각 차로 별 차량의 통행량은 물론 차량의 방향(직진, 좌회전, 우회전) 별로 차량의 통행량을 검출할 수 있고, 각 차로 중 직진 방향 차로, 즉 직진 차선을 관심 차선으로 설정할 수 있다.4B shows an image in which the traffic light 500 is converted from a red signal to a green signal and a vehicle passes. At this time, the traffic information acquisition unit 210 may detect the traffic amount of the vehicle for each lane as well as the traffic amount of the vehicle for each direction (straight, left, right turn) of the vehicle, and pay attention to the straight-line lane among each lane. It can be set as a lane.

도 4의 (c)는 신호등(500)의 녹색 신호 시간의 종료 이전에 획득한 영상에 해당하며, 영상 내에서 덤프트럭에 해당하는 중차량을 관심 차량(10)(노란색 박스)으로 검출한 모습을 나타낸 것이다. 도 4의 (d)는 녹색 신호 시간의 종료 임박(예: 종료 5초 전) 시에 획득한 영상으로 관심 차량(10)이 정지선에 더욱 근접하고 있는 모습을 나타낸다.4 (c) corresponds to the image obtained before the end of the green signal time of the traffic light 500, and the heavy vehicle corresponding to the dump truck in the image is detected as the vehicle of interest 10 (yellow box) is shown. 4( d ) is an image obtained when the green signal time is imminent (eg, 5 seconds before the end), and shows a state in which the vehicle of interest 10 is closer to the stop line.

본 실시 예에서는 한대의 중차량을 관심 차량(10)(노란색 박스)으로 검출하였지만, 복수의 중차량을 관심 차량으로 검출할 수 있으며, 관심 차량의 근접 후방에 주행하는 차량을 적어도 하나 이상 포함하여 관심 차량으로 검출하는 것도 가능하다.In this embodiment, one heavy vehicle is detected as the vehicle of interest 10 (yellow box), but a plurality of heavy vehicles may be detected as the vehicle of interest. It is also possible to detect as a vehicle of interest.

여기서, 통행정보 획득부(210)는 영상 내 검출된 관심 차량의 위치 및 속도를 산출하거나 추정하고 통행예측정보 생성부(230)로 제공할 수 있다. 이후 통행예측정보 생성부(230)는 관심 차량의 위치 및 속도를 이용하여 관심 차량이 정지선에 도달하는데 필요한 예상 소요 시간을 예측할 수 있다. 이에 대해서는 추후 상세히 설명할 것이다.Here, the travel information obtaining unit 210 may calculate or estimate the location and speed of the vehicle of interest detected in the image and provide it to the travel prediction information generating unit 230 . Thereafter, the travel prediction information generating unit 230 may predict an expected required time required for the vehicle of interest to reach a stop line by using the location and speed of the vehicle of interest. This will be described in detail later.

한편, 신호시간정보 수신부(220)는 신호등(500)에서 작동하는 녹색 신호 시간을 포함한 신호 시간 정보 (시간 테이블)를 수신하고, 수신한 신호 시간 정보를 통행정보 획득부(210)와 통행예측정보 생성부(230) 및 제어부(250)로 제공할 수 있다. On the other hand, the signal time information receiving unit 220 receives the signal time information (time table) including the green signal time operating in the traffic light 500, and the received signal time information to the travel information obtaining unit 210 and the travel prediction information It may be provided to the generator 230 and the controller 250 .

여기서, 신호시간정보 수신부(220)는 신호등(500)의 신호 주기와 현시정보를 수신하며, 신호주기는 초(Second) 단위를 사용한다. 예를 들어, 교차로의 신호주기가 "180초" 라면, 180초 이내에서 방향별 신호 시간이 배분되며, 시간 배분 시에는 도로 형태, 통행량, 도로 상태 등이 복합적으로 고려된다.Here, the signal time information receiving unit 220 receives the signal period and the current information of the traffic light 500, the signal period uses a unit of seconds (Second). For example, if the signal period of the intersection is "180 seconds", the signal time for each direction is allocated within 180 seconds, and when time is allocated, the road type, traffic volume, road condition, etc. are considered in a complex way.

도 5는 본 발명의 실시 예에서 신호등에 적용되는 신호 주기 정보를 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining signal period information applied to a traffic light according to an embodiment of the present invention.

도 5에 나타낸 것과 같이, 교차로의 각 도로 방향마다 녹색, 황색 및 적색 신호 구간을 포함한 신호시간(현시)이 배분된다. 여기서, 녹색 신호 시간은 최소녹색시간 및 연장한계시간을 포함하며, 최소녹색시간과 연장한계시간의 합인 최대녹색시간을 넘지 않아야 한다. 따라서, 연장 시간 역시 연장한계시간 범위 이내에서 결정되어야 한다.As shown in FIG. 5 , a signal time (presentation) including green, yellow, and red signal sections is allocated for each road direction of the intersection. Here, the green signal time includes the minimum green time and the extension limit time, and must not exceed the maximum green time, which is the sum of the minimum green time and the extension limit time. Therefore, the extension time must also be determined within the extension limit time range.

연장한계시간은 도 5에서와 같이, 설정 시간(예: 1초, 3초, 5초) 간격으로 분할된 N개의 연장 구간을 포함한다. 따라서, 녹색 신호 시간의 연장 시간은 연장 구간의 개수를 통해 조절 가능하다. 도 5의 경우 N=3인 것을 설명하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되지 않는다. 여기서 N이 증가할수록 시간 간격은 감소하지만 더욱 다단의 구간으로 세분화될 수 있다.The extension limit time includes N extension sections divided by a set time interval (eg, 1 second, 3 seconds, 5 seconds) as shown in FIG. 5 . Accordingly, the extension time of the green signal time is adjustable through the number of extension sections. In the case of FIG. 5 , it is described that N=3, but the present invention is not necessarily limited thereto. Here, as N increases, the time interval decreases, but may be further subdivided into multi-stage sections.

이러한 신호시간정보 수신부(220)는 신호제어기(400)와 통신하여 신호시간 정보를 수신할 수도 있고, 복수의 신호제어기(400)를 통합 제어하는 관제 센터의 서버와 통신하여 신호시간 정보를 수신할 수도 있다. 이외에도, 신호시간정보 수신부(220)는 신호제어기(400)에서 신호등(500)에 인가되는 단자 또는 전선에 설치된 물리적인 센서(신호 검출장치)를 통하여 전기적 신호 특성을 시간에 따라 센싱하는 방법으로 신호시간 정보를 획득할 수도 있다. Such a signal time information receiving unit 220 may receive signal time information by communicating with the signal controller 400, and communicate with a server of a control center that integrally controls a plurality of signal controllers 400 to receive signal time information. may be In addition, the signal time information receiving unit 220 senses the electrical signal characteristics over time through a physical sensor (signal detection device) installed on a terminal or wire applied to the signal light 500 from the signal controller 400. Time information may also be obtained.

통행예측정보 생성부(230)는 영상 내 관심 차량의 위치를 기초로 관심 차량이 도로의 정지선을 통과하는데 까지 소요되는 예상 소요 시간(이하, 정지선 통과 예상 시간)을 산출하고, 산출한 정보를 제어부(250)로 전달한다. 그러면, 제어부(250)는 산출된 정지선 통과 예상 시간을 기초로 신호등(500)의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정한다.The travel prediction information generating unit 230 calculates the estimated time required for the vehicle of interest to pass through the stop line of the road (hereinafter, the estimated time of passing the stop line) based on the location of the vehicle of interest in the image, and controls the calculated information. forward to (250). Then, the controller 250 determines at least one of whether or not to extend the green signal time of the traffic light 500 and the extension time based on the calculated estimated time of passing the stop line.

구체적으로, 통행예측정보 생성부(230)는 영상 내 정지선의 위치, 관심 차량의 위치 및 속도를 이용하여 정지선 통과 예상 시간을 산출한다. 여기서, 정지선 통과 예상 시간은 관심 차량이 정지선에 도달하는데 필요한 예상 소요 시간을 의미한다. 즉, 영상 내 정지선과 관심 차량 간 거리와 해당 차량의 속도를 기초로 관심 차량이 도로의 정지선을 통과하는데 까지 소요되는 시간을 산출한다.Specifically, the travel prediction information generating unit 230 calculates the estimated time of passing the stop line by using the location of the stop line in the image, the location and speed of the vehicle of interest. Here, the estimated time of passing the stop line means an estimated time required for the vehicle of interest to reach the stop line. That is, the time required for the vehicle of interest to pass through the stop line of the road is calculated based on the distance between the stop line and the vehicle of interest in the image and the speed of the vehicle.

예를 들어, 50 Km/h 속도로 주행하는 차량이 정지선으로부터 50m 위치 지점에 있다면, 해당 차량이 정지선을 통과하는 데 요구되는 시간은 3.7초로 계산된다. For example, if a vehicle traveling at a speed of 50 Km/h is at a position 50 m from the stop line, the time required for the vehicle to cross the stop line is calculated as 3.7 seconds.

이 경우 대략 4초 이상을 연장하면 해당 차량은 정지선을 정차 없이 통과하는 것이 가능하게 되는데, 녹색 시간 연장 단위(N개 구간의 시간 단위)가 5초라면, 1개 구간(총 5초)만큼의 시간 연장이 요구된다. 물론, 차량이 100m 위치 지점에 있었다면 제1 내지 제2 구간을 포함한 2개 구간(총 10초)만큼의 시간 연장이 요구된다.In this case, if it is extended for about 4 seconds or more, the vehicle can pass through the stop line without stopping. time extension is required. Of course, if the vehicle was at a location of 100 m, a time extension of two sections (10 seconds in total) including the first and second sections is required.

또 다른 예로, 최소녹색시간은 50초이고 연장한계시간은 6초이며 영상 내에 관심 차랑 "A", "B"가 검출된 상황을 가정하여 설명한다. 만일 관심 차랑 "A"와 "B"가 각각 정지선에 대해 50m와 70m 후방에서 주행 중이고 주행 속도가 약 50km/h이면, 정지선을 통과하는데 까지 관심 차량 "A"는 약 3.7초, "B"는 약 5.2초 소요된다. 이때, 관심 차량 A와 B를 모두 정차 없이 정지선을 통과시킬 수 있는 연장시간은 6초이며 이는 연장한계시간 이내에 해당하므로 연장 시간은 6초로 결정된다. As another example, it is assumed that the minimum green time is 50 seconds, the extension limit time is 6 seconds, and a situation in which interest "A" and "B" are detected in the image. If the car of interest "A" and "B" are driving 50m and 70m behind the stop line, respectively, and the driving speed is about 50 km/h, the car of interest "A" is about 3.7 seconds and "B" is about 3.7 seconds until passing the stop line It takes about 5.2 seconds. At this time, the extension time for both vehicles A and B of interest to pass the stop line without stopping is 6 seconds, which is within the extension limit time, so the extension time is determined to be 6 seconds.

본 발명의 실시 예에서 차량의 속도로 해당 차량의 실제 산출 속도를 적용하는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서는 해당 도로의 규정 속도, 차량의 평균 속도를 적용할 수도 있다. 예를 들어, 영상 분석을 통해 정확한 속도 검출이 어려운 환경인 경우, 해당 도로의 제한 속도 또는 통행정보 획득부(210)에서 산출된 실시간 평균 통행 속도를 차량의 속도 값으로 활용할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it is preferable to apply the actual calculated speed of the corresponding vehicle to the vehicle speed, but if necessary, the prescribed speed of the corresponding road and the average speed of the vehicle may be applied. For example, in an environment in which accurate speed detection through image analysis is difficult, the speed limit of the corresponding road or the real-time average travel speed calculated by the travel information acquisition unit 210 may be used as the vehicle speed value.

또한, 도로의 영상을 획득하는 카메라의 설치 높이, 도로의 경사도, 날씨 및 야간 조명 환경 등에 따라 차량의 위치 및 속도 오차가 불가피하게 발생할 수 있다. 이때 영상의 해상도를 높이면 속도 오차는 다소 감소되지만 이로 인해 영상 전송 및 분석에 소요되는 하드웨어의 부하 및 연산 복잡도가 증가한다. In addition, depending on the installation height of the camera for acquiring the image of the road, the slope of the road, weather and night lighting environment, etc., the position and speed of the vehicle may inevitably occur. In this case, if the resolution of the image is increased, the speed error is somewhat reduced, but this increases the hardware load and computational complexity required for image transmission and analysis.

이를 합리적으로 해결하기 위하여, 통행예측정보 생성부(230)는 해당 도로 영상에 복수의 관심 영역을 설정하고 이를 이용하여 정지선 통과 예상 시간을 산출할 수 있다. In order to rationally solve this problem, the travel prediction information generating unit 230 may set a plurality of regions of interest in the corresponding road image and calculate the estimated time of passing the stop line using them.

도 6은 본 발명의 실시 예에서 영상 내 설정된 복수의 영역을 이용하여 영상 내 차량의 위치를 추정하는 원리를 설명한 도면이다.6 is a view for explaining a principle of estimating the location of a vehicle in an image by using a plurality of regions set in the image according to an embodiment of the present invention.

통행예측정보 생성부(230)는 도 6과 같이 영상 내 도로를 따라 설정된 복수의 영역(S1,S2,S3) 중에서 관심 차량이 검출된 영역에 대응되는 거리값 및 관심 차량의 속도를 이용하여, 관심 차량이 정지선을 통과하는데 소요되는 정지선 통과 예상 시간을 산출할 수 있다. The travel prediction information generating unit 230 uses the distance value corresponding to the area in which the vehicle of interest is detected and the speed of the vehicle of interest among a plurality of areas S1, S2, and S3 set along the road in the image as shown in FIG. 6 , An estimated time required for the vehicle of interest to pass through the stop line may be calculated.

예를 들어, 정지선으로부터 10m 간격으로 복수의 관심 영역(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, ??)이 설정되어 있다고 가정한다. 만일, 영상 내 관심 차량의 주행 속도가 50km/h이고, 관심 차량이 S6 영역 내에서 검출되면, 해당 차량은 50~60m 영역에 존재하므로 정지선까지 소요되는 시간은 약 3.7~4.4초로 연산되므로, 연장 시간은 최종적으로 5초로 결정된다.For example, it is assumed that a plurality of regions of interest (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, ??) are set at intervals of 10 m from the stop line. If the driving speed of the vehicle of interest in the image is 50 km/h and the vehicle of interest is detected within the S6 area, the time required to the stop line is calculated as about 3.7 to 4.4 seconds because the vehicle is located in the 50 to 60 m area, so it is extended The time is finally determined to be 5 seconds.

물론 이러한 경우에도 차량의 속도 값으로 도로의 제한 속도 또는 평균 속도를 사용할 수 있다. Of course, even in this case, the speed limit or the average speed of the road can be used as the speed value of the vehicle.

그리고, 통행예측정보 생성부(230)는 하드웨어 부하를 최소화하도록, 신호등(500)의 최소녹색시간의 전체에 대해 상술한 연산을 수행하지 않고, 최소녹색시간이 종료 시점을 기준으로 설정 시간 이전 시점(최소녹색시간 종료 5초 전)이 도래하면 영상 내 존재하는 각각의 관심 차량을 대상으로 정지선 통과 예상 시간을 산출할 수 있다.In addition, the travel prediction information generating unit 230 does not perform the above-described operation for the entire minimum green time of the traffic light 500 so as to minimize the hardware load, and the minimum green time is a time before the set time based on the end time. When (at least 5 seconds before the end of the green time) arrives, the estimated time of passing the stop line can be calculated for each vehicle of interest in the image.

또한, 통행예측정보 생성부(230)는 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간과 신호등(500)의 신호 시간 정보를 기준으로 신호등(500)의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하고 그 지정된 임계 차량의 검출 정보 및 특징 정보를 제어부(250)로 전달한다. In addition, the traffic prediction information generation unit 230 is based on the expected time of passing the stop line of the vehicle of interest and the signal time information of the traffic light 500, the stop line within each time section of the minimum green time of the traffic light 500 and the green signal extension limit time At least one vehicle of interest expected to pass is designated as a critical vehicle, and detection information and characteristic information of the designated critical vehicle are transmitted to the controller 250 .

상세하게는, 통행예측정보 생성부(230)는 신호등(500)의 최소녹색시간의 종료 시점 이전에 마지막으로 정지선 통과 예상되는 관심 차량을 제1 임계 차량으로 지정하고, 최소녹색시간의 종료 시점과 녹색신호 연장한계시간의 종료 시점 사이에 정지선 통과 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 제2 임계 차량으로 지정하여 그 지정된 제1 임계 차량 및 제2 임계 차량의 검출 정보 및 특징 정보를 제어부(250)로 전달한다.In detail, the travel prediction information generating unit 230 designates the vehicle of interest that is expected to pass the last stop line before the end of the minimum green time of the traffic light 500 as the first threshold vehicle, and the end of the minimum green time and At least one vehicle of interest expected to pass the stop line between the end of the green signal extension limit time is designated as the second critical vehicle, and the detection information and characteristic information of the designated first and second critical vehicles are transmitted to the controller 250 . transmit

환경정보 생성부(240)는 신호제어기(400)에서 제어하는 신호등(500)이 설치된 도로 주변의 상태 정보를 수집하고 생성하는데, 관심 차량의 녹색 신호 시간의 연장 시간으로 인해 통행에 영향을 받게 되는 주변 환경 정보(예: 횡단도로 상황, 좌회전 감응, 보행자 여부, 앞막힘 정보)를 실시간 생성 또는 수집한다.The environmental information generating unit 240 collects and generates state information around the road on which the traffic light 500 controlled by the signal controller 400 is installed, which is affected by the passage due to the extension time of the green signal time of the vehicle of interest. Real-time generation or collection of surrounding environment information (eg, cross-road situation, left-turn response, pedestrian presence, and front-blocking information).

구체적으로, 환경정보 생성부(240)는 교차로의 각 방향에 설치된 복수의 촬영 장치 및 현재 도로에 대응한 보행자 조작 버튼 등의 현장의 주변 기기로부터 주변 환경 정보를 수집하여 제어부(250)로 제공한다. 이때, 주변 환경 정보는, 보행자 대기 여부, 보행자 버튼의 작동(조작) 여부, 좌회전 차로의 대기열 정보, 도로의 앞막힘 정보 등을 포함할 수 있다. Specifically, the environment information generating unit 240 collects surrounding environment information from peripheral devices in the field, such as a plurality of photographing devices installed in each direction of the intersection and a pedestrian manipulation button corresponding to the current road, and provides it to the control unit 250 . . In this case, the surrounding environment information may include whether a pedestrian is waiting, whether a pedestrian button is operated (manipulated), queue information for a left-turning lane, information about blocking a road ahead, and the like.

만일, 영상 내 해당 도로의 횡단보도 주변에 보행자가 검출되거나, 보행자 조작 버튼에 의해 보행자 대기 신호가 존재하거나, 영상 내 해당 도로의 좌회전 대기열이 설정 길이 이상 발생하거나, 교차를 넘어선 도로의 영상에서 이미 도로의 앞막힘이 발견된 경우, 녹색 신호 시간을 연장하지 않는 것이 오히려 교통 흐름에 도움을 줄 수 있다. If a pedestrian is detected near the crosswalk on the road in the video, there is a pedestrian waiting signal by the pedestrian manipulation button, or the left turn queue on the road in the video occurs longer than the set length, or if the video of the road crossing the intersection is already If a road blockage is found, not extending the green signal time can actually help traffic flow.

이와 같이, 도로의 앞막힘, 좌회전 대기열 발생, 보행자 대기 등이 검출된 상황에서 녹색 신호 시간이 연장된다면, 오히려 보행자의 통행이나 교통 흐름을 간섭하거나, 추가적인 교통 지체로 인하여 교통 흐름을 방해하고 저해할 우려가 있다.As such, if the green signal time is extended in a situation in which the front of the road is blocked, left-turn queues, pedestrian waiting, etc. are detected, it may interfere with pedestrian traffic or traffic flow, or interfere with and impede traffic flow due to additional traffic delay. There are concerns.

도 7은 본 발명의 실시 예에서 반대 방향 도로의 영상으로부터 앞막힘이 포착된 모습을 예시한 도면이다. 7 is a view illustrating a state in which a front blockage is captured from an image of a road in the opposite direction in an embodiment of the present invention.

이러한 도 7의 영상은 분석 대상이 되는 해당 도로와 반대 방향의 도로 상에 설치된 촬영 장치의 영상을 예시한 것이며, 영상에서 중앙선을 너머 보이는 우측 끝 부분의 영역을 통하여 해당 도로의 앞막힘 여부가 확인될 수 있다.The image of FIG. 7 exemplifies an image of a photographing device installed on a road in the opposite direction to the corresponding road to be analyzed, and it is confirmed whether the road is blocked through the area at the right end of the image that is visible beyond the center line can be

즉, 현재 도로에 대한 앞막힘 상태는 교차로 상의 각 도로 방향에 설치된 촬영 장치 중에서 현재 도로와 반대 방향의 도로 상에 설치된 촬영 장치의 영상의 우측 영역을 통하여 쉽게 확인된다.That is, the state of being blocked in front of the current road is easily confirmed through the right area of the image of the photographing apparatus installed on the road opposite to the current road among photographing apparatuses installed in each road direction on the intersection.

이러한 앞막힘이 발생한 상태이면, 녹색 신호 시간을 연장하지 않는 것이 교차로의 꼬리물기를 사전 예방하는 효과가 있어 교통 흐름을 원활히 할 수 있다. If such a front-blocking occurs, not extending the green signal time has the effect of preventing tail-biting at the intersection in advance, thereby facilitating the flow of traffic.

이처럼 환경정보 생성부(240)는 최종적으로 신호등(500)에 시간 연장을 적용할 것인지를 판단하는데 필요한 환경 정보를 생성 또는 수집하여 제공하는 기능을 수행한다.As such, the environmental information generating unit 240 performs a function of generating or collecting and providing environmental information necessary to finally determine whether to apply the time extension to the traffic light 500 .

물론, 주변 환경 정보는 횡단보도 보행자 대기열, 보행자 버튼 작동여부, 횡단도로의 교통상황뿐만 아니라, 주도로/부도로 여부, 직전/직후 교차로의 통행정보 및 교통상황을 더 포함할 수 있다.Of course, the surrounding environment information may further include a crosswalk pedestrian queue, whether a pedestrian button is operated, and not only the traffic condition of the crossroads, but also whether the main road/sub-road, and traffic information and traffic conditions of the intersection immediately before/after.

또한, 환경정보 생성부(240)는 보행자의 대기열을 검출하는 주변 기기(촬영 장치, 레이더 등)으로부터 주변 환경 정보를 수신하거나 주변 기기에서 제공한 데이터를 분석하여 주변 환경 정보를 직접 생성하는 것이 가능하며, 보행자 작동버튼이 있는 경우 버튼의 작동정보를 수신하여 이를 환경 정보에 포함하는 것이 가능하다.In addition, the environment information generation unit 240 may receive surrounding environment information from a peripheral device (photographing device, radar, etc.) that detects a pedestrian's queue, or it is possible to directly generate surrounding environment information by analyzing data provided by the surrounding device And, if there is a pedestrian operation button, it is possible to receive the operation information of the button and include it in the environmental information.

제어부(250)는 통행정보 획득부(210), 신호시간정보 수신부(220), 통행예측정보 생성부(230), 환경정보 생성부(240) 각각의 데이터 흐름을 제어하며, 각 부(210,220,230,240)와 데이터를 주고받을 수 있다.The control unit 250 controls the data flow of each of the travel information obtaining unit 210, the signal time information receiving unit 220, the travel prediction information generating unit 230, and the environment information generating unit 240, and each unit (210, 220, 230, 240) data can be exchanged with

제어부(250)는 통행예측정보 생성부(230)로부터 임계 차량에 대응하여 산출된 정지선 통과 예상 시간을 수신하고, 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간 및 신호등(500)의 신호 시간 정보를 기초로 신호등(500)의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정한다.The control unit 250 receives the estimated stop line passage time calculated in response to the threshold vehicle from the travel prediction information generation unit 230, and based on the estimated stop line passage time of the critical vehicle and the signal time information of the traffic light 500, the traffic light ( 500) determines whether to extend the green signal time and at least one of the extension time.

여기서 제어부(250)는 신호등(500)의 최소녹색시간의 현재 잔여 시간과 산출된 정지선 통과 예상 시간 간을 비교하여, 녹색 신호 시간의 연장 여부를 결정한다. Here, the controller 250 determines whether to extend the green signal time by comparing the current remaining time of the minimum green time of the traffic light 500 and the calculated estimated stop line passing time.

제어부(250)는 정지선 통과 예상 시간이 현재 잔여 시간보다 크면, 녹색 신호 시간의 연장이 필요한 것으로 판단하고, 그 시간 차이를 이용하여 연장 시간을 결정한다. 이때, 제어부(250)는 연장 한계 시간 범위를 N개의 구간으로 분할한 다단의 연장 구간 중에서 연장 구간의 개수를 결정하는데, 시간 차이에 대응하는 만큼 연장 구간의 개수를 선택하면 된다.If the estimated time of passing the stop line is greater than the current remaining time, the controller 250 determines that the green signal time needs to be extended, and determines the extension time using the time difference. In this case, the control unit 250 determines the number of extension sections from among the multi-stage extension sections in which the extension limit time range is divided into N sections, and the number of extension sections can be selected according to the time difference.

예를 들어, 최소녹색시간 이후의 연장한계시간은 6초이고 1초 간격의 6개 연장 구간을 포함하는 경우, 최소녹색시간의 현재 잔여 시간과 산출된 정지선 통과 예상 간의 시간 차이가 2.5초로 확인되면, 제어부(250)는 연장 시간을 3초로 결정하며, 6개의 연장 구간 중 초기의 3개 구간을 선택할 수 있다. 물론, 시간 차이가 7초였다면, 연장 시간은 6초로 결정될 수 있다. 제어부(250)는 결정된 연장 시간 정보를 신호등(500)로 전달하여, 신호등(500)의 녹색 신호 시간을 연장할 수 있다. For example, if the extension limit time after the minimum green time is 6 seconds and includes 6 extension sections with an interval of 1 second, if the time difference between the current remaining time of the minimum green time and the calculated stop line passing estimate is 2.5 seconds, , the control unit 250 determines the extension time to be 3 seconds, and may select three initial periods from among the six extension periods. Of course, if the time difference was 7 seconds, the extension time may be determined to be 6 seconds. The controller 250 may transmit the determined extension time information to the traffic light 500 to extend the green signal time of the traffic light 500 .

여기서, 제어부(250)는 환경정보 생성부(240)로부터 수신한 주변 환경 정보를 고려하여, 실제로 신호등(500)에 대해 해당 연장 시간을 적용할 것인지 여부를 최종 판단하고, 판단 결과에 따라 연장 시간을 신호등(500)에 적용할 수도 있고 적용하지 않을 수도 있다.Here, in consideration of the surrounding environment information received from the environment information generating unit 240 , the control unit 250 finally determines whether to actually apply the corresponding extended time to the traffic light 500 , and the extended time according to the determination result may or may not be applied to the traffic light 500 .

즉, 제어부(250)는 환경정보 생성부(240)로부터 수신한 주변 환경 정보로부터 주변의 간섭 요인이 존재하는지 여부를 판단한 결과, 간섭 요인이 없다면 해당 연장 시간을 신호등(500)에 적용하여 녹색 신호 시간을 연장하지만, 간섭 요인이 존재한다면 연장 시간을 적용하지 않는다.That is, the control unit 250 determines whether or not there is an interference factor in the vicinity from the surrounding environment information received from the environment information generating unit 240. If there is no interference factor, the control unit 250 applies the extension time to the traffic light 500 to give a green signal. The time is extended, but the extension time is not applied if there is an interference factor.

이와 같이, 제어부(250)는 주변 환경정보를 고려하여 최종적으로 연장 여부를 결정하고, 연장 시간을 포함한 시간 제어 정보를 생성하여 신호등(500)로 제공할 수 있다.In this way, the controller 250 may finally determine whether to extend the extension in consideration of the surrounding environment information, generate time control information including the extension time, and provide it to the traffic light 500 .

이러한 제어부(250)는 신호제어기(400), 신호제어 서버 또는 신호 검출장치(미도시)와의 통신, 환경 정보수집을 위한 주변 기기와의 통신, 해당 도로의 규정 속도 등의 설정 기능을 포함할 수 있다.The control unit 250 may include a setting function such as communication with a signal controller 400, a signal control server or a signal detection device (not shown), communication with peripheral devices for collecting environmental information, and a prescribed speed of the corresponding road. have.

또한, 제어부(250)는 통행정보 획득부(210)가 도로망의 교차로에 연속되어 구성되어 있는 경우, 직전 또는 직후방에 있는 교차로의 통행정보 획득부로부터 통행정보를 수신하고 이를 현재 교차로의 환경정보로 활용할 수 있다. 또한 직후방의 교차로 사고발생정보는 운전자의 우회경로 선택을 가능하게 하여 교통 정체를 줄일 수 있다.In addition, when the traffic information acquisition unit 210 is continuously configured at the intersection of the road network, the control unit 250 receives the traffic information from the traffic information acquisition unit of the intersection immediately before or immediately after, and uses the information on the environment information of the current intersection. can be used as In addition, information on the occurrence of accidents at the intersection immediately ahead enables the driver to select a detour route, thereby reducing traffic congestion.

또한, 제어부(250)는 통행정보 획득부(210)를 통해 획득되는 통행 정보를 이용하여 차량의 속도 위반을 검지하고, 그 통행 정보와 신호시간정보 수신부(220)를 통해 수신되는 신호등(500)의 신호 시간 정보를 기반으로 차량의 신호 위반을 검지함으로써, 속도 및 신호 위반 차량에 대한 단속 정보를 생성하여 운영 장치(300)로 제공할 수 있다. In addition, the control unit 250 detects a speed violation of the vehicle using the travel information obtained through the travel information obtaining unit 210, and the traffic light 500 received through the travel information and the signal time information receiving unit 220. By detecting a signal violation of a vehicle based on the signal time information of

또한, 제어부(250)는 통행예측정보 생성부(230)로부터 임계 차량, 즉 제1 임계 차량 및 제2 임계 차량의 검출 정보 및 특징 정보를 전달받아 운영 장치(300)로 제공할 수 있다.In addition, the control unit 250 may receive the detection information and characteristic information of the threshold vehicle, that is, the first threshold vehicle and the second threshold vehicle from the travel prediction information generation unit 230 , and provide it to the operation device 300 .

본 발명의 실시 예에서 통행정보 획득부(210) 및 통행예측정보 생성부(230)는 영상분석을 수행하는 하드웨어 및 알고리즘을 포함하며, 각각의 구성 요소는 클라우드, 에지 컴퓨팅 또는 이들의 혼용으로 구현 가능하고, 로컬 구성, 센터 구성 등으로 한정되지 않는다.In an embodiment of the present invention, the travel information acquisition unit 210 and the travel prediction information generation unit 230 include hardware and algorithms for performing image analysis, and each component is implemented by cloud, edge computing, or a mixture thereof. possible, and is not limited to a local configuration, a center configuration, and the like.

한편, 본 발명의 실시 예는 연장한계 시간 이내에서 녹색 신호 시간의 연장 시간을 결정하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, although the embodiment of the present invention exemplifies determining the extension time of the green signal time within the extension limit time, the present invention is not necessarily limited thereto.

예를 들어, 독립 교차로 및 연동 교차로 모두 연장 한계 시간 범위를 초과하여 녹색 신호 시간의 시간 연장이 가능할 수 있다. For example, both the freeway intersection and the interlocking intersection may allow time extension of the green signal time beyond the extension limit time range.

다만, 연장 한계 시간 이내에서 녹색 신호 시간을 연장하는 경우 도 5에서와 같은 신호 시간 주기 이내에서만 시간 연장이 이루어지므로 신호 시간 주기 자체에는 변동이 발생하지 않는다. However, when the green signal time is extended within the extension limit time, since the time extension is performed only within the signal time period as in FIG. 5, the signal time period itself does not change.

하지만, 연장 한계 시간 범위를 초과하여 녹색 신호 시간을 연장하는 경우 신호 시간 주기 자체가 변동하게 된다. 이때, 연동 교차로의 경우 추후 서로 연동하는 교차로 간 신호 엉킴이 발생될 우려가 있기 때문에, 현재의 신호 시간 주기가 진행된 이후에 다시 원래의 신호 주기로 복귀시킬 필요가 있다.However, when the green signal time is extended beyond the extension limit time range, the signal time period itself is changed. In this case, in the case of an interlocking intersection, since there is a risk of signal entanglement between intersections interworking with each other in the future, it is necessary to return to the original signal period again after the current signal time period has progressed.

따라서, 제어부(250)는 정지선 통과 예상 시간이 현재 잔여 시간보다 크고, 그 시간 차이가 최소녹색시간 이후의 연장 한계 시간 범위보다 크면, 시간 차이에 대응하는 만큼의 연장 시간을 최소녹색시간 이후에 적용하여 신호등(500)의 신호 시간 주기를 수정하고, 수정된 현재 신호 시간 주기가 진행된 이후에, 다시 기 설정된 원래 신호 시간 주기로 복귀시킬 수 있다. 이와 같은 방식은 독립 교차로 보다는 연동 교차로에 주로 적용될 수 있다.Therefore, the controller 250 applies the extension time corresponding to the time difference after the minimum green time if the expected time of passing the stop line is greater than the current remaining time, and the time difference is greater than the extension limit time range after the minimum green time. Accordingly, the signal time period of the traffic light 500 may be corrected, and after the modified current signal time period has progressed, it may be restored to the preset original signal time period. This method can be mainly applied to interlocking intersections rather than independent intersections.

도 8은 도 1에 도시된 교통 신호 제어 시스템을 이용한 교통 신호 제어 방법을 설명하는 도면이다. FIG. 8 is a view for explaining a traffic signal control method using the traffic signal control system shown in FIG. 1 .

먼저, 교통 신호 제어 장치(200)의 통행정보 획득부(210)는 촬영 장치(100)로부터 영상을 수신하고, 영상을 분석하여 통행 정보를 생성한다(S810). 여기서 통행정보 획득부(210)는 영상 내 차량의 검출 정보 및 특징 정보를 이용하여 차종, 통행량, 대기열 길이, 구간 속도, 평균 속도를 포함하는 통행 정보를 생성할 수 있다.First, the traffic information acquisition unit 210 of the traffic signal control device 200 receives an image from the photographing device 100 and analyzes the image to generate traffic information (S810). Here, the traffic information acquisition unit 210 may generate traffic information including vehicle type, traffic volume, queue length, section speed, and average speed by using detection information and characteristic information of the vehicle in the image.

그리고, 통행정보 획득부(210)는 영상을 분석하여 영상 내 도로의 차선 중 관심 차선을 설정하여 그 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량을 검출한다(S820). 여기서, 관심 차량은 중차량 등 저속 주행 차량을 그 대상으로 하나, 모든 종류의 차량을 그 대상으로 할 수도 있다.Then, the traffic information acquisition unit 210 analyzes the image to set a lane of interest among the lanes of the road in the image, and detects at least one vehicle of interest passing in the lane of interest ( S820 ). Here, the vehicle of interest targets a low-speed driving vehicle such as a heavy vehicle, but may also target all types of vehicles.

통행정보 획득부(210)는 녹색신호시간의 종료 시점으로부터 설정 시간 이전(최소녹색시간 종료 5초전)부터 영상 내의 관심 차량을 검출하기 시작하며, 이를 통해 하드웨어의 부담을 최소화할 수 있다.The traffic information acquisition unit 210 starts to detect the vehicle of interest in the image from the end of the green signal time before the set time (at least 5 seconds before the end of the green time), thereby minimizing the burden on hardware.

통행예측정보 생성부(230)는 영상 내 검출된 관심 차량의 위치를 기초로 관심 차량이 도로의 정지선을 통과하는데 까지 소요되는 정지선 통과 예상 시간을 산출하고 이를 제어부(250)로 제공한다(S830). The travel prediction information generating unit 230 calculates the estimated time required for the vehicle of interest to pass through the stop line of the road based on the location of the vehicle of interest detected in the image, and provides it to the controller 250 (S830) .

이때, 통행예측정보 생성부(230)는 영상 내 정지선에 대한 관심 차량의 상대적 위치(거리) 및 속도를 이용하여 정지선 통과 예상 시간을 산출할 수도 있지만, 영상 내 설정된 복수의 관심 영역 중 관심 차량이 위치한 영역에 매칭된 거리 값과 관심 차량의 속도를 이용하여 정지선 통과 예상 시간을 산출하는 것도 가능하다. In this case, the travel prediction information generating unit 230 may calculate the estimated time to pass the stop line by using the relative position (distance) and speed of the vehicle of interest with respect to the stop line in the image, but the vehicle of interest among a plurality of areas of interest set in the image is It is also possible to calculate the estimated time of passing the stop line by using the distance value matched to the located area and the speed of the vehicle of interest.

한편, 통행예측정보 생성부(230)는 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간과 신호등(500)의 신호 시간 정보를 기준으로 신호등(500)의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하고 그 지정된 임계 차량의 검출 정보 및 특징 정보를 제어부(250)로 전달한다. On the other hand, the travel prediction information generation unit 230 is based on the expected time of passing the stop line of the vehicle of interest and the signal time information of the traffic light 500, the stop line within each time section of the minimum green time of the traffic light 500 and the green signal extension limit time At least one vehicle of interest expected to pass is designated as a critical vehicle, and detection information and characteristic information of the designated critical vehicle are transmitted to the controller 250 .

상세하게는, 통행예측정보 생성부(230)는 신호등(500)의 최소녹색시간의 종료 시점 이전에 마지막으로 정지선 통과 예상되는 관심 차량을 제1 임계 차량으로 지정하고, 최소녹색시간의 종료 시점과 녹색신호 연장한계시간의 종료 시점 사이에 정지선 통과 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 제2 임계 차량으로 지정하여 그 지정된 제1 임계 차량 및 제2 임계 차량의 검출 정보 및 특징 정보를 제어부(250)로 전달한다.In detail, the travel prediction information generating unit 230 designates the vehicle of interest that is expected to pass the last stop line before the end of the minimum green time of the traffic light 500 as the first threshold vehicle, and the end of the minimum green time and At least one vehicle of interest expected to pass the stop line between the end of the green signal extension limit time is designated as the second critical vehicle, and the detection information and characteristic information of the designated first and second critical vehicles are transmitted to the controller 250 . transmit

제어부(250)는 임계 차량에 대응 산출된 정지선 통과 예상 시간과 현재 녹색 신호 시간의 잔여 시간을 비교하여, 녹색신호시간의 연장 여부와 연장 시간을 결정한다(S840). 이때, 녹색신호시간의 연장 시간은 연장 한계 시간 범위 이내에서 결정될 수 있다.The control unit 250 compares the estimated time of passing the stop line calculated corresponding to the threshold vehicle and the remaining time of the current green signal time, and determines whether to extend the green signal time and the extension time (S840). In this case, the extension time of the green signal time may be determined within the extension limit time range.

이후, 제어부(250)는 환경정보 생성부(240)에서 수집된 주변 환경 정보를 확인한다(S850). 여기서, 주변환경정보는 보행자 대기 여부, 보행자 버튼 작동 여부, 좌회전 차로의 대기열 정보, 도로의 앞막힘 정보 등을 포함할 수 있다.Thereafter, the control unit 250 checks the surrounding environment information collected by the environment information generating unit 240 (S850). Here, the surrounding environment information may include whether a pedestrian is waiting, whether a pedestrian button is operated, queue information for a left-turning lane, information about blocking a road ahead, and the like.

제어부(250)는 주변 환경 정보를 확인하여 주변의 간섭 요인이 존재하는지 여부를 판단한다(S860). 예를 들어, 도로의 앞막힘, 좌회전 대기열, 일정 수 이상의 보행자 대기열 중 적어도 하나가 발생한 상황이라면, 주변의 간섭 요인이 존재하는 것으로 판단한다.The control unit 250 determines whether there is an interference factor in the vicinity by checking the surrounding environment information (S860). For example, if at least one of a road blockage, a left turn queue, and a queue of more than a certain number of pedestrians occurs, it is determined that there is an interference factor nearby.

만일, 간섭 요인이 없다면, 제어부(250)는 앞서 S840 단계에서 결정된 연장 시간을 신호등(500)에 직접 적용하여 녹색 신호 시간을 연장하지만(S870), 간섭 요인이 존재한다면 연장 신호를 적용하지 않는다(S880).If there is no interference factor, the controller 250 extends the green signal time by directly applying the extension time determined in step S840 to the traffic light 500 (S870), but if there is an interference factor, the extension signal is not applied ( S880).

한편, 제어부(250)는 통행예측정보 생성부(230)로부터 임계 차량, 즉 제1 임계 차량 및 제2 임계 차량의 검출 정보 및 특징 정보를 전달받아 운영 장치(300)로 전달한다. 운영 장치(300)는 제어부(250)로부터 전달받은 정보를 관리자 디스플레이 등의 정보 기기를 통해 표시함으로써, 관리자가 디스플레이 화면을 통해 임계 차량의 검출 정보 및 특징 정보를 직관적으로 실시간 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, the control unit 250 receives the detection information and characteristic information of the threshold vehicle, that is, the first threshold vehicle and the second threshold vehicle from the travel prediction information generation unit 230 , and transmits it to the operation device 300 . The operating device 300 displays the information received from the control unit 250 through an information device such as a manager display, so that the manager can intuitively monitor the detection information and characteristic information of the critical vehicle in real time through the display screen. have.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 녹색신호의 종료 임박 시 영상 내에서 중차량을 포함한 관심 차량이 검출된 경우에, 해당 차량이 정지선을 정차 없이 통과하도록 신호등(500)의 녹색 신호 시간을 연장 제어함으로써 한정된 도로 상황에서 통행 효율을 극대화할 수 있다.According to the present invention as described above, when a vehicle of interest including a heavy vehicle is detected in the image when the end of the green signal is imminent, the green signal time of the traffic light 500 is extended and controlled so that the vehicle passes the stop line without stopping. Traffic efficiency can be maximized in limited road conditions.

특히, 녹색 신호가 종료될 무렵에 도로에 존재하는 중차량을 최대한 정차 없이 통과시킬 수 있도록 하여, 다음 신호 주기에서 녹색신호로의 전환 시 중차량의 느린 가속으로 인한 후속 차량의 출발 지연, 대기열 발생 등과 같은 불필요한 교통 지체 현상을 최소화함은 물론, 도로의 교통 흐름을 전반적으로 개선할 수 있다. In particular, it allows heavy vehicles on the road to pass without stopping as much as possible around the end of the green signal, resulting in delays in departure and queues of subsequent vehicles due to slow acceleration of heavy vehicles when switching to a green signal in the next signal cycle. It is possible to minimize unnecessary traffic delays, such as etc., as well as improve overall traffic flow on the road.

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.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is only exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 촬영 장치 200: 교통 신호 제어 장치
210: 통행정보 획득부 220: 신호시간 정보 수신부
230: 통행예측정보 생성부 240: 환경정보 생성부
250: 제어부 300: 운영 장치
400: 신호제어기 500: 신호등
100: photographing device 200: traffic signal control device
210: traffic information obtaining unit 220: signal time information receiving unit
230: travel prediction information generation unit 240: environmental information generation unit
250: control unit 300: operating device
400: signal controller 500: traffic light

Claims (26)

도로의 영상으로부터 차량을 검출하여 통행 정보를 생성하고 상기 영상 내 도로의 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량을 검출하는 통행정보 획득부;
상기 관심 차량의 위치를 기초로 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하고, 신호등의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하는 통행예측정보 생성부;
보행자 대기 여부, 보행자 버튼 작동 여부, 좌회전 차로의 대기열 정보, 도로의 앞막힘 정보 중 적어도 하나를 포함한 주변 환경 정보를 수집하는 환경 정보 생성부; 및
상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간 및 상기 신호등의 신호 시간 정보를 기초로 상기 신호등의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하되, 상기 주변 환경 정보에 간섭 요인이 존재하지 않는 경우 상기 임계 차량에 대하여 상기 신호등의 녹색 신호 시간 연장을 적용하고, 상기 간섭 요인이 존재하는 경우 상기 녹색 신호 시간을 연장하지 않도록 결정하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 영상 내 도로의 횡단보도 주변에 보행자가 검출되거나, 보행자 버튼에 의해 보행자 대기 신호가 존재하거나, 영상 내 도로의 좌회전 대기열이 설정 길이 이상 발생하거나, 도로의 앞막힘이 발견된 경우, 상기 녹색 신호 시간을 연장하지 않도록 하는 교통 신호 제어 장치.
a traffic information acquisition unit generating traffic information by detecting a vehicle from an image of a road and detecting at least one vehicle of interest passing in a lane of interest of the road in the image;
The estimated time of passing the stop line of the vehicle of interest is calculated based on the location of the vehicle of interest, and at least one vehicle of interest expected to pass the stop line within each time interval of the minimum green time of the traffic light and the green signal extension limit time is set as the threshold vehicle. a designated travel prediction information generation unit;
an environment information generator for collecting surrounding environment information including at least one of whether a pedestrian is waiting, whether a pedestrian button is operated, queue information for a left-turn lane, and information about a road ahead; and
At least one of whether or not to extend the green signal time of the traffic light and the extension time is determined based on the expected time of passing the stop line of the critical vehicle and the signal time information of the traffic light, but when there is no interference factor in the surrounding environment information a control unit that applies the extension of the green signal time of the traffic light to a threshold vehicle, and determines not to extend the green signal time when the interference factor exists;
The control unit is
If a pedestrian is detected around the crosswalk on the road in the image, there is a pedestrian waiting signal by the pedestrian button, or the left turn queue of the road in the image occurs longer than the set length, or the front of the road is blocked, the green signal Traffic signal control device to ensure that the time is not extended.
청구항 1에 있어서,
상기 통행예측정보 생성부는,
상기 신호등의 최소녹색시간 종료 시점 이전에 마지막으로 정지선 통과가 예상되는 관심 차량을 제1 임계 차량으로 지정하고, 상기 최소녹색시간의 종료 시점과 녹색신호 연장한계시간의 종료 시점 사이에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 제2 임계 차량으로 지정하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The travel prediction information generating unit,
The vehicle of interest that is expected to pass the last stop line before the end of the minimum green time of the traffic light is designated as the first threshold vehicle, and the stop line is expected to pass between the end of the minimum green time and the end of the green signal extension limit time A traffic signal control device for designating at least one vehicle of interest to be a second threshold vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 관심 차량은,
상기 차량의 특징 정보를 기반으로 검출된 중차량(heavy vehicle)을 포함하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The vehicle of interest is
A traffic signal control apparatus including a heavy vehicle detected based on the characteristic information of the vehicle.
청구항 3에 있어서,
상기 관심 차량은,
상기 중차량의 후방에 주행하는 적어도 하나의 차량을 더 포함하는 교통 신호 제어 장치.
4. The method according to claim 3,
The vehicle of interest is
The traffic signal control device further comprising at least one vehicle traveling behind the heavy vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 관심 차량은,
상기 차량의 속도를 기반으로 검출된 설정 속도 미만의 통행 저해 차량을 더 포함하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The vehicle of interest is
Traffic signal control device further comprising a vehicle that is less than a set speed detected based on the speed of the vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 통행정보 획득부는,
상기 영상 내 각 차량의 검출 정보와 특징 정보를 이용하여, 차종, 통행량, 대기열 길이, 구간 속도, 평균 속도 중 적어도 하나가 포함된 상기 통행 정보를 생성하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The travel information acquisition unit,
A traffic signal control device for generating the traffic information including at least one of a vehicle model, a traffic volume, a queue length, a section speed, and an average speed by using the detection information and characteristic information of each vehicle in the image.
청구항 1에 있어서,
상기 통행정보 획득부는,
상기 영상 및 도로에 설치된 레이더를 이용하여 상기 통행 정보를 생성하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The travel information acquisition unit,
A traffic signal control device for generating the traffic information using the image and the radar installed on the road.
청구항 1에 있어서,
상기 통행정보 획득부는,
상기 신호등의 최소녹색시간의 종료 시점을 기준으로 설정 시간 이전의 시점이 도래하면, 상기 영상으로부터 상기 관심 차량을 검출하고 상기 관심 차량의 위치 및 속도를 산출하여 상기 통행예측정보 생성부로 제공하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The travel information acquisition unit,
When a time point before a set time arrives based on the end time of the minimum green time of the traffic light, the vehicle of interest is detected from the image, the location and speed of the vehicle of interest are calculated, and the traffic signal provided to the travel prediction information generator controller.
청구항 1에 있어서,
상기 통행예측정보 생성부는,
상기 영상 내 정지선의 위치, 관심 차량의 위치 및 속도를 이용하여 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The travel prediction information generating unit,
A traffic signal control apparatus for calculating an estimated time of passing the stop line of the vehicle of interest by using the position of the stop line in the image, the position and speed of the vehicle of interest.
청구항 1에 있어서,
상기 통행예측정보 생성부는,
상기 영상 내 도로를 따라 설정된 복수의 영역 중에서 관심 차량이 검출된 영역에 대응되는 거리값 및 관심 차량의 속도를 이용하여 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The travel prediction information generating unit,
A traffic signal control apparatus for calculating an expected time of passing a stop line of the vehicle of interest by using a distance value corresponding to a region in which the vehicle of interest is detected and a speed of the vehicle of interest among a plurality of areas set along the road in the image.
청구항 10에 있어서,
상기 관심 차량의 속도는 상기 영상 내 도로의 규정 속도인 교통 신호 제어 장치.
11. The method of claim 10,
The speed of the vehicle of interest is a traffic signal control device that is a prescribed speed of the road in the image.
청구항 1에 있어서,
상기 통행예측정보 생성부는,
상기 신호등의 최소녹색시간의 종료 시점을 기준으로 설정 시간 이전의 시점이 도래하면, 상기 영상 내의 관심 차량 각각에 대한 상기 정지선 통과 예상 시간을 산출하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The travel prediction information generating unit,
When a time point before a set time arrives based on the end time of the minimum green time of the traffic light, the traffic signal control apparatus calculates the estimated time of passing the stop line for each vehicle of interest in the image.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 신호등의 최소녹색시간의 현재 잔여 시간과 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간을 비교하여, 상기 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The control unit is
A traffic signal control device for determining whether to extend the green signal time and at least one of an extension time by comparing the current remaining time of the minimum green time of the traffic light and an expected time of passing the stop line of the threshold vehicle.
청구항 13에 있어서,
상기 제어부는,
상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간이 상기 현재 잔여 시간보다 큰 경우에, 시간 차이를 이용하여 상기 최소녹색시간 이후의 연장 한계 시간 범위 이내에서 상기 연장 시간을 결정하는 교통 신호 제어 장치.
14. The method of claim 13,
The control unit is
When the estimated time of passing the stop line of the critical vehicle is greater than the current remaining time, the apparatus for controlling a traffic signal determines the extension time within an extension limit time range after the minimum green time by using a time difference.
청구항 14에 있어서,
상기 제어부는,
상기 시간 차이를 기초로, 상기 연장 한계 시간 범위를 복수의 구간으로 분할한 다단의 연장 구간 중에서 연장 구간의 개수를 결정하는 교통 신호 제어 장치.
15. The method of claim 14,
The control unit is
A traffic signal control apparatus for determining the number of extension sections among multi-stage extension sections in which the extension limit time range is divided into a plurality of sections based on the time difference.
청구항 13에 있어서,
상기 제어부는,
상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간이 상기 현재 잔여 시간보다 크고, 시간 차이가 최소녹색시간 이후의 연장 한계 시간 범위보다 큰 경우, 상기 시간 차이에 대응하는 만큼의 연장 시간을 최소녹색시간 이후에 적용하여 상기 신호등의 신호 시간 주기를 수정하여 현재 신호 시간 주기를 진행한 이후에, 다시 기 설정된 원래 신호 시간 주기로 복귀시키는 교통 신호 제어 장치.
14. The method of claim 13,
The control unit is
When the estimated time of passing the stop line of the critical vehicle is greater than the current remaining time, and the time difference is greater than the extension limit time range after the minimum green time, an extension time corresponding to the time difference is applied after the minimum green time. A traffic signal control apparatus for correcting the signal time period of the traffic light to return to a preset original signal time period after the current signal time period is progressed.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 신호등에서 작동하는 상기 녹색 신호 시간을 포함한 신호 시간 정보를 수신하는 신호시간정보 수신부를 더 포함하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The traffic signal control apparatus further comprising a signal time information receiver for receiving signal time information including the green signal time operating at the traffic light.
청구항 19에 있어서,
상기 신호시간정보 수신부는,
신호제어기, 외부 관제 센터 및 상기 신호등에 인가되는 전기적 특성을 센싱하는 물리적인 센서 중 어느 하나로부터 상기 신호 시간 정보를 수신하는 교통 신호 제어 장치.
20. The method of claim 19,
The signal time information receiving unit,
A traffic signal control device for receiving the signal time information from any one of a signal controller, an external control center, and a physical sensor sensing electrical characteristics applied to the traffic light.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 통행 정보를 이용하여 차량의 속도 위반을 검지하고, 상기 통행 정보와 상기 신호 시간 정보를 기반으로 차량의 신호 위반을 검지하며, 상기 속도 위반 또는 신호 위반 차량의 단속 정보를 생성하여 운영 장치로 제공하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The control unit is
Detects a vehicle speed violation using the traffic information, detects a vehicle signal violation based on the traffic information and the signal time information, and generates and provides enforcement information on the speed violation or signal violation vehicle to the operating device traffic signal control device.
청구항 1에 있어서,
상기 통행정보 획득부는,
직진 차선을 대상으로 상기 관심 차선을 설정하거나, 상기 통행 정보를 기준으로 정체 유발 차선, 직진 차량 통행 비율이 일정치 이상인 차선 또는 포화 비율이 일정치 이상인 좌회전 차선을 대상으로 상기 관심 차선을 설정하는 교통 신호 제어 장치.
The method according to claim 1,
The travel information acquisition unit,
Traffic that sets the lane of interest for a straight-through lane, or sets the lane of interest for a congestion-causing lane, a lane in which the straight-through vehicle travel ratio is above a certain value, or a left-turn lane in which the saturation ratio is above a predetermined value based on the traffic information signal control unit.
도로의 영상을 촬영하는 촬영 장치;
상기 도로의 촬영 영상으로부터 차량을 검출하여 차량의 통행 정보와 단속 정보를 생성하고, 영상 내 도로의 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량의 위치를 기초로 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하고, 신호등의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하며, 상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간 및 상기 신호등의 신호 시간 정보를 기초로 상기 신호등의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 교통 신호 제어 장치; 및
상기 교통 신호 제어 장치로부터 차량의 검출 정보, 상기 통행 정보 및 상기 단속 정보를 수신하여 통합 관리하는 운영 장치를 포함하며,
상기 교통 신호 제어 장치는,
보행자 대기 여부, 보행자 버튼 작동 여부, 좌회전 차로의 대기열 정보, 도로의 앞막힘 정보 중 적어도 하나를 포함한 주변 환경 정보에 간섭 요인이 존재하지 않는 경우 상기 임계 차량에 대하여 상기 신호등의 녹색 신호 시간 연장을 적용하고, 상기 간섭 요인이 존재하는 경우 상기 녹색 신호 시간을 연장하지 않도록 결정하되,
상기 영상 내 도로의 횡단보도 주변에 보행자가 검출되거나, 보행자 버튼에 의해 보행자 대기 신호가 존재하거나, 영상 내 도로의 좌회전 대기열이 설정 길이 이상 발생하거나, 도로의 앞막힘이 발견된 경우, 상기 녹색 신호 시간을 연장하지 않도록 하는 교통 신호 제어 시스템.
a photographing device for photographing an image of a road;
Detecting a vehicle from the photographed image of the road generates traffic information and enforcement information of the vehicle, and calculating an estimated time of passing the stop line of the vehicle of interest based on the location of at least one vehicle of interest passing in the lane of interest of the road in the image and designate at least one vehicle of interest expected to pass the stop line within each time interval of the minimum green time of the traffic light and the green signal extension limit time as a threshold vehicle, the estimated time of passing the stop line of the critical vehicle and the signal time information of the traffic light a traffic signal control device for determining whether to extend the green signal time of the traffic light and at least one of an extension time based on ; and
and an operating device for receiving and managing vehicle detection information, the traffic information, and the enforcement information from the traffic signal control device,
The traffic signal control device,
If there is no interference factor in the surrounding environment information including at least one of pedestrian waiting, pedestrian button operation, left turn lane queue information, and road blocking information, the green signal time extension of the traffic light is applied to the critical vehicle and determine not to extend the green signal time when the interference factor is present,
If a pedestrian is detected around the crosswalk on the road in the image, there is a pedestrian waiting signal by the pedestrian button, or the left turn queue of the road in the image occurs longer than the set length, or the front of the road is blocked, the green signal Traffic signal control system to avoid extending the time.
도로의 영상으로부터 차량을 검출하여 통행 정보를 생성하고 상기 영상 내 도로의 관심 차선에서 통행하는 적어도 하나의 관심 차량을 검출하는 단계;
상기 관심 차량의 위치를 기초로 상기 관심 차량의 정지선 통과 예상 시간을 산출하고, 신호등의 최소녹색시간 및 녹색신호 연장한계시간 각각의 시간 구간 내에 정지선 통과가 예상되는 적어도 하나의 관심 차량을 임계 차량으로 지정하는 단계;
상기 임계 차량의 정지선 통과 예상 시간 및 상기 신호등의 신호 시간 정보를 기초로 상기 신호등의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 단계;
보행자 대기 여부, 보행자 버튼 작동 여부, 좌회전 차로의 대기열 정보, 도로의 앞막힘 정보 중 적어도 하나를 포함한 주변 환경 정보를 수집하는 단계;
상기 주변 환경 정보로부터 간섭 요인의 존재 여부를 판단하는 단계; 및
상기 간섭 요인이 존재하지 않는 경우 상기 임계 차량에 대하여 상기 신호등의 녹색 신호 시간 연장을 적용하고, 상기 간섭 요인이 존재하는 경우 상기 녹색 신호 시간을 연장하지 않도록 결정하는 단계를 포함하되,
상기 녹색 신호 시간을 연장하지 않도록 결정하는 단계는,
상기 영상 내 도로의 횡단보도 주변에 보행자가 검출되거나, 보행자 버튼에 의해 보행자 대기 신호가 존재하거나, 영상 내 도로의 좌회전 대기열이 설정 길이 이상 발생하거나, 도로의 앞막힘이 발견된 경우, 상기 녹색 신호 시간을 연장하지 않도록 하는 교통 신호 제어 방법.
generating traffic information by detecting a vehicle from an image of a road and detecting at least one vehicle of interest passing in a lane of interest of the road in the image;
The estimated time of passing the stop line of the vehicle of interest is calculated based on the location of the vehicle of interest, and at least one vehicle of interest expected to pass the stop line within each time interval of the minimum green time of the traffic light and the green signal extension limit time is set as the threshold vehicle. specifying;
determining at least one of whether to extend the green signal time of the traffic light and the extension time based on the expected time of passing the stop line of the critical vehicle and the signal time information of the traffic light;
collecting surrounding environment information including at least one of whether a pedestrian is waiting, whether a pedestrian button is operated, queue information for a left-turn lane, and information about a road ahead;
determining whether an interference factor exists from the surrounding environment information; and
applying the green signal time extension of the traffic light to the threshold vehicle when the interference factor does not exist, and determining not to extend the green signal time when the interference factor exists,
Determining not to extend the green signal time comprises:
If a pedestrian is detected around the crosswalk on the road in the image, there is a pedestrian waiting signal by the pedestrian button, the left turn queue of the road in the image occurs longer than the set length, or the front of the road is blocked, the green signal A method of controlling traffic signals so as not to prolong the time.
청구항 24에 있어서,
상기 관심 차량은,
상기 차량의 특징 정보를 기반으로 검출된 중차량(heavy vehicle)을 포함하는 교통 신호 제어 방법.
25. The method of claim 24,
The vehicle of interest is
A traffic signal control method including a heavy vehicle detected based on the characteristic information of the vehicle.
청구항 24에 있어서,
상기 신호등의 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 단계는,
상기 신호등의 최소녹색시간의 현재 잔여 시간과 상기 산출된 정지선 통과 예상 시간을 비교하여, 상기 녹색 신호 시간의 연장 여부 및 연장 시간 중 적어도 하나를 결정하는 교통 신호 제어 방법.
25. The method of claim 24,
The step of determining whether to extend the green signal time of the traffic light and at least one of the extension time includes:
A traffic signal control method for determining whether to extend the green signal time and at least one of an extension time by comparing the current remaining time of the minimum green time of the traffic light with the calculated estimated stop line passing time.
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