KR102342003B1 - 초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템 - Google Patents

초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템 Download PDF

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(주)하나텍시스템
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Abstract

본 발명은 차상제어부(OBC)가 GPS 모듈에 의해 검출된 GPS 위치정보를 기 제작된 초정밀-전자맵에 맵핑(Mapping) 시킨 후, 해당 프로브차량의 차선위치를 검출하도록 구성됨으로써 각 차선별 교통정보 제공이 가능하여 교통정보의 신뢰도 및 정밀성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 별도의 차량검지센서 및 장치를 설치하지 않아도 교통정보 생성이 가능하여 설치 및 운용비용을 현저히 절감시킬 수 있으며, 도로 구간뿐만 아니라 구간의 각 차선별 교통정보를 제공함에 따라 운전자(사용자)가 특정 차선에서의 정체현상을 사전에 미리 인지하여 주행효율성을 개선시킴과 동시에 불필요한 시간소모를 효과적으로 절감시킬 수 있고, 차상제어부(OBC)의 차선정보 검출모듈이 GPS 위치정보를 초정밀-전자맵에 맵핑시킨 후, 해당 구간의 영상프레임을 분석하여 차선객체를 검출하며, 검출된 차선객체를 활용하여 해당 프로브차량의 차선위치를 검출하도록 구성됨으로써 간단한 연산처리를 통해 차선위치를 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템에 관한 것이다.

Description

초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템{Method for detecting lane information using ultra-precision digital map and system for providing traffic information therewith}
본 발명은 초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 GPS 위치정보 및 초정밀-전자맵을 활용하여 차량의 차선정보를 검출하도록 구성됨으로써 각 차선별 교통정보 제공이 가능하여 교통정보의 신뢰도 및 정밀성을 높임과 동시에 별도의 차량검지센서 및 장치를 설치하지 않아도 운영이 가능하여 설치 및 운영비용을 현저히 절감시킬 수 있으며, 내비게이션(Navigation) 적용 시 운전자가 특정 차선에서의 차량정체를 사전에 인지 가능하여 불필요한 시간소모를 효과적으로 방지할 수 있는 초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템에 관한 것이다.
최근 들어 차량 보급률이 증가하고 도로인프라가 확장됨에 따라 차량 감지수단을 이용하여 차량위치, 속도 등의 소통정보를 수집한 후, 수집된 차량정보를 기반으로 차량정체율, 차량속도, 구간속도, 돌발 상황 발생여부 등의 교통정보를 생성하여 생성된 교통정보를 종합적으로 관리 및 모니터링 하기 위한 지능형 교통시스템(ITS, Intelligent Transportation System)이 널리 사용되고 있다.
이러한 지능형 교통시스템(ITS)은 가장 기본적으로 차량 위치정보를 기반으로 교통정보 생성 및 부가서비스 창출이 이루어지기 때문에 차량위치를 얼마나 정확하게 검출하는지가 서비스의 신뢰도 및 품질을 결정하게 된다.
이에 따라 종래에는 도로의 노면이나 겐트리(Gentry) 및 지주 등의 구조물에 카메라, 지자기센서, 레이더센서, 레이더센서 등의 차량검지수단에 의해 검출된 검지정보를 기반으로 교통정보를 생성하는 방식이 널리 사용되고 있으나, 아직 차선정보를 제공하는 교통정보 제공시스템은 전무한 실정이다.
한편, 이동경로를 안내하기 위한 네비게이션(Navigation) 서비스와 전자-맵을 활용한 다양한 서비스들에 대중화됨에 따라 경로안내, 최적경로 검출, 버스위치확인 등의 부가서비스 제공을 위한 전자-맵의 품질을 높이기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
특히 자율주행 차량의 상용화가 점차 현실화되면서 자율주행을 위한 초정밀-전자맵에 대한 필요성이 더욱 높아지고 있다.
일반적으로, 도로는 타 도로들과의 연결 및 분기가 많이 이루어짐과 동시에 다수 신호등들이 설치되는 특성을 갖기 때문에 동일 구간의 도로라고 하더라도, 해당 도로의 연결 및 분기 형태, 신호등의 현시주기 등에 따라 각 차선의 정체율이 달라지는 특성을 갖는다.
예를 들어, 동일 구간의 도로가 교통량이 많은 도로와 연결되는 경우, 해당 도로의 우회전 차선은 다른 차선들과 비교하여 정체율이 매우 높게 나타나나, 종래의 내비게이션은 차선별 교통정보를 감안하지 않고 구간별 교통정보에 따라 경로를 안내하기 때문에 경로안내의 정확성 및 신뢰도가 떨어질 뿐만 아니라 경로안내의 최적성이 떨어지며, 운전자의 불필요한 시간소모가 증가하는 단점을 갖는다.
즉 차량의 차선정보를 포함하는 교통정보 제공 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.
도 1은 국내공개특허 제10-2020-0046318호(발명의 명칭 : 프로브 차량 정보를 이용한 교통 정보 제공 시스템 및 방법)에 개시된 교통 정보 제공 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 1의 교통 정보 제공 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 프로브차량에 설치되어 접속되는 웨이브 기지국(120)으로 기 저장된 프로브차량 정보(PVD)를 전송하는 웨이브 단말(110)과, 기 설정된 통신 영역(120a)에 존재하는 차량에 구비된 웨이브 단말(110)로부터 프로브 차량 정보를 수신하고 수신된 프로브 차량 정보를 외부로 전송하는 웨이브 기지국(120)과, 웨이브 기지국(120)으로부터 프로브차량 정보(PVD)를 수신하고 프로브 차량 정보로부터 차속 정보만을 추출하여 제공하는 교통 정보 제공 서버(130)로 이루어진다.
웨이브 기지국(120)은 도로의 노변을 따라 일정 간격을 두고 설치되며, 교통 정보 제공 서버(130)로 프로브 차량 정보 외에 고유 식별자를 전송한다.
교통 정보 제공 서버(130)는 고유 식별자에 기초하여 적어도 2 이상의 웨이브 기지국(120)들로부터 추출된 차속 정보를 제공한다.
이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 교통 정보를 제공하는데 걸리는 시간을 줄임과 동시에 도로의 지점별 교통 정보를 정확하게 제공할 수 있으며, 교통 정보 제공 시스템의 구축에 소용되는 비용을 절감시킬 수 있는 장점을 갖는다.
그러나 종래기술(100)은 웨이브 단말(110) 및 웨이브 기지국(120)의 접속 및 통신을 통해 차량검지 및 차량속도는 검출할 수 있으나, 차량의 차선위치를 검출하기 위한 기술 및 방법이 전혀 기재되어 있지 않기 때문에 교통정보의 정확성 및 신뢰도가 떨어질 뿐만 아니라 교통정보를 기반으로 하는 부가서비스의 품질이 저하되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 차상제어부(OBC)가 GPS 모듈에 의해 검출된 GPS 위치정보를 기 제작된 초정밀-전자맵에 맵핑(Mapping) 시킨 후, 해당 프로브차량의 차선위치를 검출하도록 구성됨으로써 각 차선별 교통정보 제공이 가능하여 교통정보의 신뢰도 및 정밀성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 별도의 차량검지센서 및 장치를 설치하지 않아도 교통정보 생성이 가능하여 설치 및 운용비용을 현저히 절감시킬 수 있는 초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 도로 구간뿐만 아니라 구간의 각 차선별 교통정보를 제공함에 따라 운전자(사용자)가 특정 차선에서의 정체현상을 사전에 미리 인지하여 주행효율성을 개선시킴과 동시에 불필요한 시간소모를 효과적으로 절감시킬 수 있는 초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 차상제어부(OBC)의 차선정보 검출모듈이 GPS 위치정보를 초정밀-전자맵에 맵핑시킨 후, 해당 구간의 영상프레임을 분석하여 차선객체를 검출하며, 검출된 차선객체를 활용하여 해당 프로브차량의 차선위치를 검출하도록 구성됨으로써 간단한 연산처리를 통해 차선위치를 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 초정밀-지도맵을 이용한 차선정보 검출 방법 및 이를 이용한 교통정보 제공시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 프로브차량에 설치되는 차상제어부(OBC, On-Board Controller)와, 상기 차상제어부(OBC)로부터 해당 프로브차량의 차선정보를 전송받아 교통정보를 생성하는 교통관제서버를 포함하는 교통정보 제공시스템에 있어서: 상기 차상제어부(OBC)는 통신모듈; 기 제작된 초정밀-전자맵이 저장되는 메모리; 해당 프로브차량의 GPS 위치정보를 검출하는 GPS 모듈; 상기 GPS 모듈에 의해 검출된 GPS 위치정보를 상기 초정밀-전자맵에 맵핑(Mapping) 시켜 차선위치를 검출하는 차선정보 검출모듈; 상기 차선정보 검출모듈에 의해 검출된 차선정보가 상기 교통관제서버로 전송되도록 상기 통신모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하고, 상기 메모리에는 영상프레임으로부터 차선객체를 검출하기 위한 차선객체 검출 알고리즘과, 차체의 폭 상에서의 상기 GPS 모듈의 설치위치를 기준으로 차체의 좌측단부와의 거리인 좌폭(LL)과 차체의 우측단부와의 거리인 우폭(RL)이 기 설정되어 저장되고, 상기 차선정보 검출모듈은 상기 초정밀-전자맵과 GPS 위치정보를 입력받는 데이터 입력모듈; 상기 데이터 입력모듈을 통해 입력된 GPS 위치정보를 상기 초정밀-전자맵에 맵핑시키는 위치 맵핑모듈; 해당 구간의 도로를 기 설정된 줌인(Zoom-In) 값으로 확대한 후, 상기 차선객체 검출 알고리즘을 이용하여 확대된 초정밀-전자맵을 분석하여 각 차선객체를 검출하는 전자맵 이미지 분석모듈; 상기 전자맵 이미지 분석모듈에 의해 검출된 각 차선객체의 위치정보를 검출하며, GPS 위치정보의 좌우측에 기 설정된 좌폭(LL) 및 우폭(RL)을 이동시켜 해당 프로브차량의 차체의 폭 위치정보를 검출하는 차폭위치 및 차선위치 검출모듈; 상기 차폭위치 및 차선위치 검출모듈에 의해 검출된 각 차선객체의 위치정보와 차체의 폭 위치정보를 비교하는 비교모듈; 상기 비교모듈에서 1)차폭이 특정 차선의 위치정보에 포함될 때, 해당 특정 차선을 해당 프로브차량의 주행차선(R1)으로 결정하되, 2)차폭이 2개의 차선들과 겹쳐질 때, 2개의 차선들 중 차체를 더 많이 포함하는 차선을 해당 프로브차량의 주행차선(R1)으로 결정하는 차선검출모듈을 더 포함하는 것이다.
삭제
또한 본 발명에서 상기 프로브차량은 차량의 상태를 감지하는 복수개의 센서 및 카메라들을 더 포함하고, 상기 차상제어부(OBC)는 상기 센서 및 카메라들에 의해 획득된 데이터를 활용하여 속도, 주행기록, 급브레이크 및 사고여부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 수집데이터를 획득하는 OBD(On-Board Diagnostics system) 모듈; 상기 OBD 모듈에 의해 획득된 수집데이터와 상기 차선정보 검출모듈에 의해 검출된 차선정보를 매칭시켜 주행정보를 생성하는 주행정보 생성모듈을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 주행정보 생성모듈에 의해 생성된 주행정보가 상기 교통관제서버로 전송되도록 상기 통신모듈을 제어하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 교통정보 제공시스템은 상기 초정밀-전자맵을 제작 및 저장하며, 제작된 초정밀-전자맵을 오픈소스(Open source)로 공개하는 전자맵 공급서버를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 초정밀-전자맵은 위치 ±5cm 이내의 오차를 갖는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 차상제어부(OBC)가 GPS 모듈에 의해 검출된 GPS 위치정보를 기 제작된 초정밀-전자맵에 맵핑(Mapping) 시킨 후, 해당 프로브차량의 차선위치를 검출하도록 구성됨으로써 각 차선별 교통정보 제공이 가능하여 교통정보의 신뢰도 및 정밀성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 별도의 차량검지센서 및 장치를 설치하지 않아도 교통정보 생성이 가능하여 설치 및 운용비용을 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 도로 구간뿐만 아니라 구간의 각 차선별 교통정보를 제공함에 따라 운전자(사용자)가 특정 차선에서의 정체현상을 사전에 미리 인지하여 주행효율성을 개선시킴과 동시에 불필요한 시간소모를 효과적으로 절감시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 차상제어부(OBC)의 차선정보 검출모듈이 GPS 위치정보를 초정밀-전자맵에 맵핑시킨 후, 해당 구간의 영상프레임을 분석하여 차선객체를 검출하며, 검출된 차선객체를 활용하여 해당 프로브차량의 차선위치를 검출하도록 구성됨으로써 간단한 연산처리를 통해 차선위치를 신속하고 정확하게 검출할 수 있게 된다.
도 1은 국내공개특허 제10-2020-0046318호(발명의 명칭 : 프로브 차량 정보를 이용한 교통 정보 제공 시스템 및 방법)에 개시된 교통 정보 제공 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 교통정보 제공시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 2의 차상제어부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 차선정보 검출모듈을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 차선정보 검출모듈의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 교통정보 제공시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2를 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 일실시예인 교통정보 제공시스템(1)은 프로브차량(Probe vehicle)(C)의 차상제어부(OBC, On-Board Controller)(3)에서 수집된 주행정보(위치, 속도, 주행기록 등)를 활용하여 교통정보를 생성하되, 차상제어부(OBC)(3)가 GPS위치정보를 기 제작된 초정밀-전자맵에 맵핑(mapping)시켜 해당 프로브차량의 차선정보를 검출하도록 구성됨으로써 각 차선별 교통정보 제공이 가능하여 교통정보의 신뢰도 및 정밀성을 높임과 동시에 별도의 차량검지센서 및 장치를 설치하지 않아도 운영이 가능하여 설치 및 운영비용을 현저히 절감시키며, 내비게이션(Navigation) 적용 시 운전자가 특정 차선에서의 차량정체를 사전에 인지 가능하여 불필요한 시간소모를 효과적으로 방지하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 교통정보 제공시스템(1)은 도 2와 3에 도시된 바와 같이, GPS 위치정보, 속도, 주행기록 등의 정보를 수집함과 동시에 GPS 위치정보를 기 제작된 초정밀-전자맵에 맵핑시켜 차선정보를 검출하는 차상제어부(OBC, On-Board Controller)(3)가 설치되는 프로브 차량(Probe Vehicle)(C1), ..., (CN)들과, 프로브 차량(C)의 차상제어부(3)들로부터 전송받은 주행정보를 저장함과 동시에 전송받은 주행정보를 분석 및 가공하여 도로의 구간 및 차선별 교통정보를 생성하는 교통관제서버(5)와, 초정밀-전자맵을 생성하는 전자맵 공급서버(7)와, 교통관제서버(5), 전자맵 공급서버(7) 및 차상제어부(OBC)(3)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.
이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 차상제어부(3)에서 GPS 위치정보 및 초정밀-전자맵을 활용하여 차선정보를 자체적으로 검출하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 차선정보 검출의 연산처리는 교통관제서버(5)에서 수행되는 것으로 구성될 수 있음은 당연하다.
통신망(10)은 교통관제서버(5), 전자맵 공급서버(7) 및 차상제어부(OBC)(3)들 사이의 데이터 통신을 지원하며, 상세하게로는 광역통신망(WAN), 이동통신망, 유선통신망, 4G/5G/LTE 등의 공지된 다양한 통신방식이 적용될 수 있다.
전자맵 공급서버(7)는 실제 도로와 주변 지형의 정보를 높은 정확도로 구축한 3차원 지도인 초정밀-전자맵을 생성하여 저장하는 서버이다.
이때 초정밀-전자맵은 실제 도로와 ±5cm 이내의 오차를 가지는 위치의 정밀도 및 정확성을 높인 전자맵을 의미하며, 상세하게로는 도로정보(폭, 곡률, 경사도 등), 면형정보(횡단보도, 과속방지턱, 갓길 등), 차선정보(점선, 실선, 정지선 등), 시설물정보(신호등, 연석, 맨홀 등), 노면 마크 정보, 표지판 정보 등을 포함하고, 이러한 초정밀-전자맵은 공지된 바와 같이 위성측위시스템(GPS), 관성항법장치(INS, Inertial Navigation System), 관성측정장치(IMU, Inertial Measurement Unit)를 포함하는 모바일 매핑 시스템(MMS)과, 레이저스캐닝(Lidar), 항공촬영(camera) 등을 이용하여 입체적인 3차원 고정밀 공간정보를 구축하여 생성되고, 이러한 초정밀-전자맵의 생성 기술 및 방법은 공지된 기술 및 방법이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한 전자맵 공급서버(7)는 외부 요청에 따라 저장된 초정밀-전자맵을 제공하며, 상세하게로는 외부 클라이언트의 활용이 가능하도록 오픈소스(Open source)로 공개되는 것이 바람직하다.
즉 전자맵 공급서버(7)에서 생성된 초정밀-전자맵은 프로브차량(C)의 차상제어부(3)로 공급되어 활용된다.
교통관제서버(5)는 프로브차량(C)의 차상제어부(OBC)(3)로부터 전송받은 주행정보를 데이터베이스서버에 저장함과 동시에 이를 분석 및 가공하여 교통정보를 생성하며, 상세하게로는 차상제어부(OBC)(3)로부터 전송받은 주행정보에 차선정보가 포함됨에 따라 도로 구간 및 차선별 정체율, 통행량, 평균주행속도, 사고여부, 공사여부 등으로 이루어지는 교통정보를 생성할 수 있게 된다.
또한 교통관제서버(5)는 접속된 클라이언트(Client)의 요청에 따라 생성된 교통정보를 해당 클라이언트에게 제공한다.
도 4는 도 2의 차상제어부를 나타내는 블록도이다.
도 4의 차상제어부(OBC)(3)는 프로브차량(C)에 설치되어 프로브차량(C)의 동작을 모니터링함과 동시에 프로브차량(C)의 주행에 관련된 정보인 주행정보를 생성하여 교통관제서버(5)로 전송하는 제어기(Controller)이다. 이때 프로브차량(C)은 복수개의 센서들 및 카메라들이 설치되고, 센서 및 카메라들에 의해 획득된 데이터는 차상제어부(OBC)에서 주행정보의 로우데이터로 활용된다.
또한 차상제어부(OBC)(3)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전자맵 공급서버(7)로부터 공급받은 초정밀-전자맵이 저장되는 메모리(31)와, 통신망(10)을 통해 외부와 데이터를 송수신하는 통신모듈(32)과, 프로브차량(C)에 설치된 센서 및 카메라들에 의해 획득된 데이터를 입력받는 데이터 입출력모듈(33)과, 프로브차량(C)의 GPS 위치정보를 검출하는 GPS모듈(34)과, 데이터 입출력모듈(33)을 통해 입력된 획득데이터들을 분석하여 프로브차량(C)의 GPS위치, 속도, 주행기록, 급브레이크 등의 주행에 관련된 정보를 수집하는 OBD(On-Board Diagnostics system) 모듈(35)과, GPS 위치정보를 초정밀-전자맵에 맵핑(mapping) 시켜 프로브차량(C)의 차선정보를 검출하는 차선정보 검출모듈(36)과, 차선정보 검출모듈(36)에 의해 검출된 차선정보와 OBD 모듈(35)에 의해 획득된 수집데이터를 매칭시켜 주행정보를 생성하는 주행정보 생성모듈(37)과, 내비게이션 서비스 등의 기타서비스를 수행하는 부가서비스 모듈(38)과, 이들 구성수단(31), (32), (33), (34), (35), (36), (37), (38)들을 관리 및 제어하는 제어모듈(30)로 이루어진다.
제어모듈(30)은 차상제어부(OBC)(3)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(31), (32), (33), (34), (35), (36), (37), (38)들을 관리 및 제어한다.
또한 제어모듈(30)은 데이터입출력모듈(33)을 통해 프로브차량(C)의 센서 및 카메라들로부터 입력된 데이터들을 OBD 모듈(35)로 입력한다.
또한 제어모듈(30)은 주행정보 생성모듈(37)에 의해 생성된 주행정보가 교통관제서버(5)로 전송되도록 통신모듈(32)을 제어한다.
메모리(31)에는 OBD 모듈(35)에 의해 획득된 수집데이터와, 주행정보 생성모듈(37)에 의해 생성된 주행정보가 임시 저장된다.
또한 메모리(31)에는 기 제작된 초정밀-전자맵이 저장된다. 이때 초정밀-전자맵은 전자맵 공급서버(7)로부터 공급받으며, 주기적으로 공급서버(7)와 접속하여 초정밀-전자맵의 업데이트 및 갱신이 이루어질 수 있다.
또한 메모리(31)에는 해당 프로브차량(C)의 차체의 폭 상에서의 GPS 모듈(34)의 설치위치를 기준으로 차체의 좌측단부와의 거리인 좌폭(LL)과 차체의 우측단부와의 거리인 우폭(RL)이 기 설정되어 저장된다.
이때 메모리(31)에 저장된 좌폭(LL) 및 우폭(RL)은 후술되는 도 5의 차폭위치 및 차선위치 검출모듈(364)에 활용된다.
통신모듈(32)은 주행정보 생성모듈(37)에 의해 생성된 주행정보를 교통관제서버(5)로 제공한다. 이때 통신모듈(32)은 프로브차량(C)이 내비게이션 단말기가 설치될 때, 교통관제서버(5)로부터 교통정보를 전송받는다.
데이터 입출력모듈(33)은 해당 프로브차량(C)의 복수개의 센서 및 카메라들과 데이터를 입출력한다. 이때 차상제어부(OBC)(3)와 센서 및 카메라들은 캔(CAN) 통신을 통해 데이터를 입출력하도록 구성되는 것이 바람직하다.
GPS 모듈(34)은 GPS위성으로부터 수신되는 신호에 의해 프로브차량(C)의 현재 위치인 GPS 위치정보를 검출한다. 이때 검출된 GPS 위치정보는 OBD 모듈(35) 및 차선정보 검출모듈(36)로 입력된다.
OBD(On-Board Diagnostics system) 모듈(35)은 데이터입출력모듈(33)을 통해 입력된 각종 센서 및 카메라들의 데이터를 분석 및 활용하여 프로브차량(C)의 GPS 위치정보, 속도, 주행기록, 급브레이크, 사고여부 등의 정보를 수집 및 검출한다.
또한 OBD 모듈에 의해 수집 및 검출된 수집데이터는 제어모듈(30)의 제어에 따라 주행정보 생성모듈(37)로 입력된다.
도 5는 도 4의 차선정보 검출모듈을 나타내는 블록도이다.
차선정보 검출모듈(36)은 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 입력모듈(361)과, 위치 맵핑모듈(362), 전자맵 이미지 분석모듈(363), 차폭위치 및 차선위치 검출모듈(364), 비교모듈(365), 차선검출모듈(366)로 이루어진다.
데이터 입력모듈(361)은 제어모듈(30)의 제어에 따라 메모리(31)에 저장된 초정밀-전자맵과, GPS 모듈(34)에 의해 검출된 GPS 위치정보를 입력받는다.
위치 맵핑모듈(362)은 데이터 입력모듈(361)을 통해 입력된 GPS 위치정보를 초정밀-전자맵에 맵핑시킨다. 이때 초정밀-전자맵은 위치 오차가 5cm 이내이기 때문에 위치 맵핑모듈(362)에 의해 프로브차량(C)의 정밀한 위치가 맵핑될 수 있게 된다.
전자맵 이미지 분석모듈(363)은 프로브차량(C)의 위치가 맵핑된 도로를 기 설정된 줌인(Zoom-In) 값으로 확대한 후, 기 설정된 차선객체 검출 알고리즘을 이용하여 해당 도로의 각 차선객체를 검출한다. 이때 차선객체 검출 알고리즘은 입력된 영상프레임을 분석하여 영상프레임으로부터 차선객체를 검출하기 위한 알고리즘이고, 이러한 특정객체를 검출하는 기술은 영상분석시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
차폭위치 및 차선위치 검출모듈(364)은 전자맵 이미지 분석모듈(363)에 의해 검출된 각 차선객체의 위치정보를 검출한다.
또한 차폭위치 및 차선위치 검출모듈(364)은 GPS 위치정보와, 메모리(31)에 저장된 좌폭(LL) 및 우폭(RL) 정보를 활용, 상세하게로는 GPS 위치정보의 좌우측에 좌폭(LL) 및 우폭(RL)을 이동시켜 해당 프로브차량의 차체의 폭 위치정보를 검출한다.
비교모듈(365)은 차폭위치 및 차선위치 검출모듈(364)에 의해 검출된 각 차선객체의 위치정보와, 차체의 폭 위치정보를 비교한다.
차선검출모듈(364)은 비교모듈(365)을 통해 1)차폭이 특정 차선의 위치정보에 포함될 때, 해당 특정 차선을 프로브차량의 주행차선(R1)으로 결정하되, 2)차폭이 2개의 차선들과 겹쳐질 때, 2개의 차선들 중 차체를 더 많이 포함하는 차선을 프로브차량의 주행차선(R1)으로 결정한다.
이때 차선검출모듈(364)에 의해 검출된 주행차선(R1)은 제어모듈(30)의 제어에 따라 주행정보 생성모듈(37)로 입력된다.
도 6은 도 5의 차선정보 검출모듈의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
차선정보 검출방법(S36)은 도 6에 도시된 바와 같이, 메모리(31)에 저장된 초정밀-전자맵을 입력받는 초정밀-전자맵 입력단계(S361)와, GPS 모듈(34)에 의해 검출된 GPS 위치정보를 입력받는 GPS 위치정보 입력단계(S362)와, 단계361, 362(S361, S362)들에 의해 입력된 GPS 위치정보를 초정밀-전자맵에 맵핑시키는 위치 맵핑단계(S363)와, 프로브차량(C)의 위치가 맵핑된 도로를 기 설정된 줌(zoom) 값으로 확대한 후, 기 설정된 차선객체 검출 알고리즘을 이용하여 해당 도로의 각 차선객체를 검출하는 전자맵 이미지 분석단계(S364)와, 전자맵 이미지 분석단계(S364)에 의해 검출된 차선객체들을 활용 및 분석하여 해당 도로의 전체 차선(R) 및 프로브차량(C)의 주행차선(R1)을 검출하는 차선검출단계(S365)로 이루어진다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 교통정보 제공시스템(1)은 차상제어부(OBC)(3)가 GPS 모듈(34)에 의해 검출된 GPS 위치정보를 기 제작된 초정밀-전자맵에 맵핑(Mapping) 시킨 후, 해당 프로브차량의 차선위치를 검출하도록 구성됨으로써 각 차선별 교통정보 제공이 가능하여 교통정보의 신뢰도 및 정밀성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 별도의 차량검지센서 및 장치를 설치하지 않아도 교통정보 생성이 가능하여 설치 및 운용비용을 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명의 교통정보 제공시스템(1)은 도로 구간뿐만 아니라 구간의 각 차선별 교통정보를 제공함에 따라 운전자(사용자)가 특정 차선에서의 정체현상을 사전에 미리 인지하여 주행효율성을 개선시킴과 동시에 불필요한 시간소모를 효과적으로 절감시킬 수 있다.
또한 본 발명의 교통정보 제공시스템(1)은 차상제어부(OBC)(3)의 차선정보 검출모듈(36)이 GPS 위치정보를 초정밀-전자맵에 맵핑시킨 후, 해당 구간의 영상프레임을 분석하여 차선객체를 검출하며, 검출된 차선객체를 활용하여 해당 프로브차량의 차선위치를 검출하도록 구성됨으로써 간단한 연산처리를 통해 차선위치를 신속하고 정확하게 검출할 수 있게 된다.
1:교통정보 제공시스템 3:차상제어부(OBC)
5:교통관제서버 7:전자맵 제공서버
10:통신망 30:제어모듈
31:메모리 32:통신모듈
33:데이터입출력모듈 34:GPS 모듈
35:OBD 모듈 36:차선정보 검출모듈
37:주행정보 생성모듈 38:부가서비스 모듈
361:데이터 입력모듈 362:위치 맵핑모듈
63:전자맵 이미지 분석모듈 364:차선검출모듈

Claims (5)

  1. 프로브차량에 설치되는 차상제어부(OBC, On-Board Controller)와, 상기 차상제어부(OBC)로부터 해당 프로브차량의 차선정보를 전송받아 교통정보를 생성하는 교통관제서버를 포함하는 교통정보 제공시스템에 있어서:
    상기 차상제어부(OBC)는
    통신모듈;
    기 제작된 초정밀-전자맵이 저장되는 메모리;
    해당 프로브차량의 GPS 위치정보를 검출하는 GPS 모듈;
    상기 GPS 모듈에 의해 검출된 GPS 위치정보를 상기 초정밀-전자맵에 맵핑(Mapping) 시켜 차선위치를 검출하는 차선정보 검출모듈;
    상기 차선정보 검출모듈에 의해 검출된 차선정보가 상기 교통관제서버로 전송되도록 상기 통신모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하고,
    상기 메모리에는 영상프레임으로부터 차선객체를 검출하기 위한 차선객체 검출 알고리즘과, 차체의 폭 상에서의 상기 GPS 모듈의 설치위치를 기준으로 차체의 좌측단부와의 거리인 좌폭(LL)과 차체의 우측단부와의 거리인 우폭(RL)이 기 설정되어 저장되고,
    상기 차선정보 검출모듈은
    상기 초정밀-전자맵과 GPS 위치정보를 입력받는 데이터 입력모듈;
    상기 데이터 입력모듈을 통해 입력된 GPS 위치정보를 상기 초정밀-전자맵에 맵핑시키는 위치 맵핑모듈;
    해당 구간의 도로를 기 설정된 줌인(Zoom-In) 값으로 확대한 후, 상기 차선객체 검출 알고리즘을 이용하여 확대된 초정밀-전자맵을 분석하여 각 차선객체를 검출하는 전자맵 이미지 분석모듈;
    상기 전자맵 이미지 분석모듈에 의해 검출된 각 차선객체의 위치정보를 검출하며, GPS 위치정보의 좌우측에 기 설정된 좌폭(LL) 및 우폭(RL)을 이동시켜 해당 프로브차량의 차체의 폭 위치정보를 검출하는 차폭위치 및 차선위치 검출모듈;
    상기 차폭위치 및 차선위치 검출모듈에 의해 검출된 각 차선객체의 위치정보와 차체의 폭 위치정보를 비교하는 비교모듈;
    상기 비교모듈에서 1)차폭이 특정 차선의 위치정보에 포함될 때, 해당 특정 차선을 해당 프로브차량의 주행차선(R1)으로 결정하되, 2)차폭이 2개의 차선들과 겹쳐질 때, 2개의 차선들 중 차체를 더 많이 포함하는 차선을 해당 프로브차량의 주행차선(R1)으로 결정하는 차선검출모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 프로브차량은 차량의 상태를 감지하는 복수개의 센서 및 카메라들을 더 포함하고,
    상기 차상제어부(OBC)는
    상기 센서 및 카메라들에 의해 획득된 데이터를 활용하여 속도, 주행기록, 급브레이크 및 사고여부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 수집데이터를 획득하는 OBD(On-Board Diagnostics system) 모듈;
    상기 OBD 모듈에 의해 획득된 수집데이터와 상기 차선정보 검출모듈에 의해 검출된 차선정보를 매칭시켜 주행정보를 생성하는 주행정보 생성모듈을 더 포함하고,
    상기 제어모듈은 상기 주행정보 생성모듈에 의해 생성된 주행정보가 상기 교통관제서버로 전송되도록 상기 통신모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 교통정보 제공시스템은
    상기 초정밀-전자맵을 제작 및 저장하며, 제작된 초정밀-전자맵을 오픈소스(Open source)로 공개하는 전자맵 공급서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 초정밀-전자맵은 위치 ±5cm 이내의 오차를 갖는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공시스템.
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