KR102516692B1 - 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 터널 내 도로를 촬영하는 적어도 하나 이상의 영상촬영장치, 터널 내 기상정보와 차량의 속도 중 적어도 하나 이상을 측정하는 센서, 상기 영상촬영장치와 센서로부터 획득되는 정보를 관리하고 전송하는 송신장치 및 상기 송신장치로부터 전송된 정보를 통해 교통체증의 발생 가능성을 판단하는 관리장치를 포함하고, 상기 송신장치는, 상기 영상촬영장치에 의해 촬영되는 영상신호를 수신받는 영상수신부와 센서에 의해 감지되는 터널 내 기상정보 또는 차량의 속도 중 적어도 하나 이상에 대한 감지신호를 수신하는 센서수신부를 가지는 데이터수신부, 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받아 가공하여 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 상기 데이터처리부로부터 전달되는 무선신호를 전송하는 무선송수신부 및 상기 데이터수신부, 데이터처리부, 무선송수신부를 제어하는 송신제어부를 포함하여 저시정 환경에서도 터널 내부를 촬영하고, 촬영된 영상신호와 센서에 의해 측정되는 감지신호를 디지털 신호로 변환하여 무선통신으로 관리장치에 안정적으로 전송하고, 관리장치는 전송된 디지털 신호를 기반으로 하여 도로에 교통체증 발생 여부를 판단하여 안전 관리자 및 운전자들에게 효과적으로 알릴 수 있는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템에 관한 것이다.

Description

무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템{Traffic Jam in Tunnel Analysis System Using Wireless Communication}

본 발명은 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 터널 내 도로를 촬영하는 적어도 하나 이상의 영상촬영장치, 터널 내 기상정보와 차량의 속도 중 적어도 하나 이상을 측정하는 센서, 상기 영상촬영장치와 센서로부터 획득되는 정보를 관리하고 전송하는 송신장치 및 상기 송신장치로부터 전송된 정보를 통해 교통체증의 발생 가능성을 판단하는 관리장치를 포함하고, 상기 송신장치는, 상기 영상촬영장치에 의해 촬영되는 영상신호를 수신받는 영상수신부와 센서에 의해 감지되는 터널 내 기상정보 또는 차량의 속도 중 적어도 하나 이상에 대한 감지신호를 수신하는 센서수신부를 가지는 데이터수신부, 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받아 가공하여 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 상기 데이터처리부로부터 전달되는 무선신호를 전송하는 무선송수신부 및 상기 데이터수신부, 데이터처리부, 무선송수신부를 제어하는 송신제어부를 포함하여 저시정 환경에서도 터널 내부를 촬영하고, 촬영된 영상신호와 센서에 의해 측정되는 감지신호를 디지털 신호로 변환하여 무선통신으로 관리장치에 안정적으로 전송하고, 관리장치는 전송된 디지털 신호를 기반으로 하여 도로에 교통체증 발생 여부를 판단하여 안전 관리자 및 운전자들에게 효과적으로 알릴 수 있는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템에 관한 것이다.

터널 내부는 외부환경과 독립되어 터널 내부의 환경을 관찰하지 않고는 내부 상황을 알 수 없다. 특히 공기 중 유해가스, 먼지, 화재발생 등의 상황을 알 수 없고, 터널 내 교통체증이나 사고 발생 등 터널 내 교통상황을 알지 못하는 상황에서 터널 외부에서 차가 진입하는 경우 교통체증이 심화되거나 추가적인 사고가 발생할 수 있다.

터널 내부와 터널 외부의 교통상황이 다르기 때문에, 현 시점에서는 터널 내부에서 발생한 교통체증을 알 수 있도록 터널 내에 카메라를 설치하여 영상을 통해 교통체증이 발생했는지 감시할 수 있다. 그러나 터널 내부에 카메라를 설치하고 터널 내 상황을 감시하는 것만으로는 이미 발생한 교통체증이나 사고를 인지할 수 있을 뿐이며, 터널 내부의 상황에 따라 교통체증이나 사고가 발생할 확률이 높은지를 알 수는 없다. 일단 터널 내에서 사고가 발생하거나 교통체증이 발생하면, 외부에서는 이를 쉽게 알 수 없어 교통체증이 심화되거나 추가적인 사고가 발생할 위험이 생긴다. 따라서, 터널 내 교통상황을 분석하여 터널 전방에 알림과 동시에 속도를 제한할 수 있도록 조건에 따라 적용함으로써, 터널 내 교통체증이나 사고 발생 전 교통체증의 발생가능성을 예측 내지 판단하고 이를 터널 외부에서 터널을 향해 접근하는 운전자 등에게 알릴 수 있는 시스템이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 터널 내 도로를 촬영하는 적어도 하나 이상의 영상촬영장치, 터널 내 기상정보와 차량의 속도 중 적어도 하나 이상을 측정하는 센서, 상기 영상촬영장치와 센서로부터 획득되는 정보를 관리하고 전송하는 송신장치 및 상기 송신장치로부터 전송된 정보를 통해 교통체증의 발생 가능성을 판단하는 관리장치를 포함하고, 상기 송신장치는, 상기 영상촬영장치에 의해 촬영되는 영상신호를 수신받는 영상수신부와 센서에 의해 감지되는 터널 내 기상정보 또는 차량의 속도 중 적어도 하나 이상에 대한 감지신호를 수신하는 센서수신부를 가지는 데이터수신부, 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받아 가공하여 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 상기 데이터처리부로부터 전달되는 무선신호를 전송하는 무선송수신부 및 상기 데이터수신부, 데이터처리부, 무선송수신부를 제어하는 송신제어부를 포함하는 촬영된 영상신호와 센서에 의해 측정되는 감지신호를 디지털 신호로 변환하여 무선통신으로 관리장치에 안정적으로 전송하고, 관리장치는 전송된 디지털 신호를 기반으로 하여 도로에 교통체증 발생 여부를 판단하여 안전 관리자 및 운전자들에게 효과적으로 알릴 수 있는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 센서수신부는 센서로부터 감지된 기상정보를 상기 송신제어부로 전달하고, 상기 송신제어부는 변환된 디지털 신호를 선별하는 선별부를 포함하되, 상기 선별부는 전달된 감지신호가 터널 내 교통체증 발생조건에 해당하는 경우 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지의 일부를 캡쳐 또는 선택하거나, 디지털 신호의 일부를 선택하고, 상기 터널 내 교통체증 발생조건은 터널 입구측과 터널 내 차량의 속도 차이, 터널 내 온도, 터널 내 흐림 정도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 터널 내 교통체증 발생조건은 터널 입구측과 터널 내 차량의 속도 차이, 터널 내 온도, 터널 내 흐림 정도 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 터널 내 흐림 정도는 터널 내 고정된 객체의 영상신호 내 크기 변화를 통해 측정되며, 상기 데이터처리부는 상기 고정된 객체의 영상신호 내 크기를 감지하는 흐림감지부를 더 포함하고, 상기 디지털 신호는 상기 흐림감지부에서 감지한 터널 내 흐림 정도에 대한 정보를 포함하도록 함으로써, 터널 내 운전자의 시야에 직결되는 요소를 통해 터널 내 교통체증 발생가능성을 예측하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 흐림감지부는 영상신호를 복수의 단위격자로 구분하고, 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수의 변화에 따라 터널 내 흐림 정도를 감지하도록 함으로써 용량이 작은 디지털 이미지를 통해서도 교통체증 발생여부 판단이 가능한 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 송신제어부는 송신장치와 관리장치 간의 무선통신 연결상태를 일정 주기로 점검하여 무선통신 연결이 끊어지는 경우 자동으로 무선통신 재접속을 수행하는 재접속부와, 관리장치의 재전송 지시에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상신호 및 센서에 의해 센싱된 감지신호를 획득하여 상기 관리장치에 전송하는 재전송부를 더 포함하여 무선통신 불안정으로 연결이 끊어지더라도 즉시 자동 연결될 수 있으므로 도로의 상태를 단절없이 실시간 전송받을 수 있는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 관리장치는 무선송수신부와 무선통신하여 디지털 신호를 전송받는 무선통신부, 상기 무선통신부로부터 전달되는 디지털 신호를 저장 가능한 형태의 신호로 변환하는 데이터관리부, 상기 데이터관리부에 의하여 변환된 디지털 신호를 저장하는 저장부 및 상기 관리장치를 제어하는 수신제어부를 포함하고, 상기 수신제어부는 상기 관리장치와 연결되는 송신장치로부터의 데이터 전송을 확인하는 네트워크 감시모듈, 교통체증의 발생여부에 대한 판단을 전송하는 결과전송모듈을 포함하여 도로의 교통체증 발생여부를 판단하고 관리하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 관리장치는 기계학습을 통해 전송받은 디지털 신호의 교통체증 발생여부에 대한 예측모델을 생성하는 기계학습부를 더 포함하고, 상기 기계학습부는 전송받은 디지털 신호로부터 교통체증 발생에 관한 요소를 추출하는 변수추출모듈, 기계학습을 위한 복수의 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘을 선택하는 알고리즘선택모듈 및 선택한 알고리즘 또는 알고리즘의 조합을 이용하여 기계학습을 수행하는 학습모듈을 포함하여, 상기 학습모듈로부터 도출된 예측모델을 통해 교통체증의 발생여부를 판단하여 예측 정합성이 향상된 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 수신제어부는 상기 관리장치와 연결된 송신장치로부터의 데이터 수신주기를 제어하는 명령을 전송하도록 하는 수신조정모듈을 포함하고, 상기 송신장치의 송신제어부는 무선송수신부의 무선신호 전송주기를 조정하는 송신조정부를 더 포함하여 데이터 전송주기 조정을 통해 송신장치로부터 관리장치의 데이터 전송 과부하를 방지하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 수신제어부는 기계학습부에서 도출된 교통체증 발생에 대한 예측모델로부터 교통체증 발생조건을 추출하는 특징선별모듈을 더 포함하고, 상기 특징선별모듈은 관리장치와 연결된 송신장치에 추출된 교통체증 발생조건을 전송하도록 하며, 상기 송신장치의 송신제어부는 전송받은 교통체증 발생조건을 기준으로 하여 변환된 디지털 신호를 선별하는 선별부를 더 포함하되, 상기 선별부는 상기 무선 송수신부가 선별된 디지털 신호만을 상기 관리장치로 전송하도록 하여 교통체증 발생 판독에 필요한 자료만을 전송받는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 터널 내 도로를 촬영하는 적어도 하나 이상의 영상촬영장치, 터널 내 기상정보와 차량의 속도 중 적어도 하나 이상을 측정하는 센서, 상기 영상촬영장치와 센서로부터 획득되는 정보를 관리하고 전송하는 송신장치 및 상기 송신장치로부터 전송된 정보를 통해 교통체증의 발생 가능성을 판단하는 관리장치를 포함하고, 상기 송신장치는, 상기 영상촬영장치에 의해 촬영되는 영상신호를 수신받는 영상수신부와 센서에 의해 감지되는 터널 내 기상정보 또는 차량의 속도 중 적어도 하나 이상에 대한 감지신호를 수신하는 센서수신부를 가지는 데이터수신부, 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받아 가공하여 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 상기 데이터처리부로부터 전달되는 무선신호를 전송하는 무선송수신부 및 상기 데이터수신부, 데이터처리부, 무선송수신부를 제어하는 송신제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서수신부는 센서로부터 감지된 기상정보를 상기 송신제어부로 전달하고, 상기 송신제어부는 변환된 디지털 신호를 선별하는 선별부를 포함하되, 상기 선별부는 전달된 감지신호가 터널 내 교통체증 발생조건에 해당하는 경우 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지의 일부를 캡쳐 또는 선택하거나, 디지털 신호의 일부를 선택하고, 상기 터널 내 교통체증 발생조건은 터널 입구측과 터널 내 차량의 속도 차이, 터널 내 온도, 터널 내 흐림 정도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 터널 내 흐림 정도는 터널 내 고정된 객체의 영상신호 내 크기 변화를 통해 측정되며, 상기 데이터처리부는 상기 고정된 객체의 영상신호 내 크기를 감지하는 흐림감지부를 더 포함하고, 상기 디지털 신호는 상기 흐림감지부에서 감지한 터널 내 흐림 정도에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 흐림감지부는 영상신호를 복수의 단위격자로 구분하고, 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수의 변화에 따라 터널 내 흐림 정도를 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 관리장치는 무선송수신부와 무선통신하여 디지털 신호를 전송받는 무선통신부, 상기 무선통신부로부터 전달되는 디지털 신호를 저장 가능한 형태의 신호로 변환하는 데이터관리부, 상기 데이터관리부에 의하여 변환된 디지털 신호를 저장하는 저장부 및 상기 관리장치를 제어하는 수신제어부를 포함하고, 상기 수신제어부는 상기 관리장치와 연결되는 송신장치로부터의 데이터 전송을 확인하는 네트워크 감시모듈, 교통체증의 발생가능성에 대한 판단을 전송하는 결과전송모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 관리장치는 기계학습을 통해 전송받은 디지털 신호의 교통체증 발생여부에 대한 예측모델을 생성하는 기계학습부를 더 포함하고, 상기 기계학습부는 영상분석 또는 이미지분석을 통해 교통체증 발생여부에 대한 예측모델을 생성하며, 전송받은 디지털 신호로부터 교통체증 발생에 관한 요소를 추출하는 변수추출모듈, 기계학습을 위한 복수의 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘을 선택하는 알고리즘선택모듈 및 선택한 알고리즘 또는 알고리즘의 조합을 이용하여 기계학습을 수행하는 학습모듈을 포함하여, 상기 학습모듈로부터 도출된 예측모델을 통해 교통체증의 발생가능성을 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수신제어부는 상기 관리장치와 연결된 송신장치로부터의 데이터 수신주기를 제어하는 명령을 전송하도록 하는 수신조정모듈을 더 포함하고, 상기 송신장치의 송신제어부는 무선송수신부의 무선신호 전송주기를 조정하는 송신조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수신제어부는 기계학습부에서 도출된 교통체증 발생에 대한 예측모델로부터 교통체증 발생조건을 추출하는 특징선별모듈을 더 포함하고, 상기 특징선별모듈은 관리장치와 연결된 송신장치에 추출된 교통체증 발생조건을 전송하도록 하며, 상기 송신장치의 송신제어부는 전송받은 교통체증 발생조건을 기준으로 하여 변환된 디지털 신호를 선별하는 선별부를 더 포함하되, 상기 선별부는 상기 무선 송수신부가 선별된 디지털 신호만을 상기 관리장치로 전송하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 터널 내 도로를 촬영하는 적어도 하나 이상의 영상촬영장치, 터널 내 기상정보와 차량의 속도 중 적어도 하나 이상을 측정하는 센서, 상기 영상촬영장치와 센서로부터 획득되는 정보를 관리하고 전송하는 송신장치 및 상기 송신장치로부터 전송된 정보를 통해 교통체증의 발생 가능성을 판단하는 관리장치를 포함하고, 상기 송신장치는, 상기 영상촬영장치에 의해 촬영되는 영상신호를 수신받는 영상수신부와 센서에 의해 감지되는 터널 내 기상정보 또는 차량의 속도 중 적어도 하나 이상에 대한 감지신호를 수신하는 센서수신부를 가지는 데이터수신부, 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받아 가공하여 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 상기 데이터처리부로부터 전달되는 무선신호를 전송하는 무선송수신부 및 상기 데이터수신부, 데이터처리부, 무선송수신부를 제어하는 송신제어부를 포함하는 촬영된 영상신호와 센서에 의해 측정되는 감지신호를 디지털 신호로 변환하여 무선통신으로 관리장치에 안정적으로 전송하고, 관리장치는 전송된 디지털 신호를 기반으로 하여 도로에 교통체증 발생 여부를 판단하여 안전 관리자 및 운전자들에게 효과적으로 알릴 수 있다.

본 발명은, 센서수신부는 센서로부터 감지된 기상정보를 상기 송신제어부로 전달하고, 상기 송신제어부는 변환된 디지털 신호를 선별하는 선별부를 포함하되, 상기 선별부는 전달된 감지신호가 터널 내 교통체증 발생조건에 해당하는 경우 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지의 일부를 캡쳐 또는 선택하거나, 디지털 신호의 일부를 선택하고, 상기 터널 내 교통체증 발생조건은 터널 입구측과 터널 내 차량의 속도 차이, 터널 내 온도, 터널 내 흐림 정도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공할 수 있다.

본 발명은, 상기 터널 내 교통체증 발생조건은 터널 입구측과 터널 내 차량의 속도 차이, 터널 내 온도, 터널 내 흐림 정도 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 터널 내 흐림 정도는 터널 내 고정된 객체의 영상신호 내 크기 변화를 통해 측정되며, 상기 데이터처리부는 상기 고정된 객체의 영상신호 내 크기를 감지하는 흐림감지부를 더 포함하고, 상기 디지털 신호는 상기 흐림감지부에서 감지한 터널 내 흐림 정도에 대한 정보를 포함하도록 함으로써, 터널 내 운전자의 시야에 직결되는 요소를 통해 터널 내 교통체증 발생가능성을 예측하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 상기 흐림감지부는 영상신호를 복수의 단위격자로 구분하고, 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수의 변화에 따라 터널 내 흐림 정도를 감지하도록 함으로써 용량이 작은 디지털 이미지를 통해서도 교통체증 발생여부 판단이 가능하다.

본 발명은, 상기 송신제어부는 송신장치와 관리장치 간의 무선통신 연결상태를 일정 주기로 점검하여 무선통신 연결이 끊어지는 경우 자동으로 무선통신 재접속을 수행하는 재접속부와, 관리장치의 재전송 지시에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상신호 및 센서에 의해 센싱된 감지신호를 획득하여 상기 관리장치에 전송하는 재전송부를 더 포함하여 무선통신 불안정으로 연결이 끊어지더라도 즉시 자동 연결될 수 있으므로 도로의 상태를 단절없이 실시간 전송받을 수 있다.

본 발명은, 관리장치는 무선송수신부와 무선통신하여 디지털 신호를 전송받는 무선통신부, 상기 무선통신부로부터 전달되는 디지털 신호를 저장 가능한 형태의 신호로 변환하는 데이터관리부, 상기 데이터관리부에 의하여 변환된 디지털 신호를 저장하는 저장부 및 상기 관리장치를 제어하는 수신제어부를 포함하고, 상기 수신제어부는 상기 관리장치와 연결되는 송신장치로부터의 데이터 전송을 확인하는 네트워크 감시모듈, 교통체증의 발생여부에 대한 판단을 전송하는 결과전송모듈을 포함하여 도로의 교통체증 발생여부를 판단하고 관리할 수 있다.

본 발명은, 상기 관리장치는 기계학습을 통해 전송받은 디지털 신호의 교통체증 발생여부에 대한 예측모델을 생성하는 기계학습부를 더 포함하고, 상기 기계학습부는 전송받은 디지털 신호로부터 교통체증 발생에 관한 요소를 추출하는 변수추출모듈, 기계학습을 위한 복수의 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘을 선택하는 알고리즘선택모듈 및 선택한 알고리즘 또는 알고리즘의 조합을 이용하여 기계학습을 수행하는 학습모듈을 포함하여, 상기 학습모듈로부터 도출된 예측모델을 통해 교통체증의 발생여부를 판단하여 예측 정합성이 향상된 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 수신제어부는 상기 관리장치와 연결된 송신장치로부터의 데이터 수신주기를 제어하는 명령을 전송하도록 하는 수신조정모듈을 포함하고, 상기 송신장치의 송신제어부는 무선송수신부의 무선신호 전송주기를 조정하는 송신조정부를 더 포함하여 데이터 전송주기 조정을 통해 송신장치로부터 관리장치의 데이터 전송 과부하를 방지하는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 수신제어부는 기계학습부에서 도출된 교통체증 발생에 대한 예측모델로부터 교통체증 발생조건을 추출하는 특징선별모듈을 더 포함하고, 상기 특징선별모듈은 관리장치와 연결된 송신장치에 추출된 교통체증 발생조건을 전송하도록 하며, 상기 송신장치의 송신제어부는 전송받은 교통체증 발생조건을 기준으로 하여 변환된 디지털 신호를 선별하는 선별부를 더 포함하되, 상기 선별부는 상기 무선 송수신부가 선별된 디지털 신호만을 상기 관리장치로 전송하도록 하여 교통체증 발생 판독에 필요한 자료만을 전송받을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템(1)의 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템의 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상촬영장치(10)의 블록도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(20)가 차량을 인식하는 것을 개념적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신장치(40)의 블록도
도 6은 터널 내 환경이 양호하여 시야가 흐려지지 않는 경우 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수 측정을 도시한 도면
도 7은 터널 내 시야가 흐린 경우 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수 측정을 도시한 도면
도 8은 센서수신부(413)로부터의 감지신호와 무선송수신부(45)로부터 인식된 대역폭(Bandwidth)과 스루풋(Throughput)에 따라 영상가공부(11a)에서 영상신호의 프레임을 조정하는 것을 도시한 도면
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 송신장치와 관리장치를 도시한 블록도
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 송신장치와 관리장치를 도시한 블록도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리장치(50)의 블록도

이하에서는 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템 및 그 방법의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니고, 다른 구성요소 또한 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 명세서에 기재된 "~부","~모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하고, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결"된다는 것은 직접 연결될 수도 있으나 다른 구성요소를 매개하여 연결되는 것을 배제하지는 않으며, 무선 통신을 통하여 데이터가 전송되는 개념도 포함할 수 있다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템(1)을 대략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템의 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템(1)은 저시정 환경에서도 터널 내 도로를 촬영하고, 촬영된 영상신호와 센서에 의해 측정되는 감지신호를 디지털 신호로 변환하여 무선통신으로 관리장치에 안정적으로 전송하고, 관리장치는 전송된 디지털 신호를 기반으로 하여 터널 내부 교통체증 발생 가능성을 판단하여 안전 관리자 및 운전자들에게 효과적으로 알릴 수 있는 것을 특징으로 한다. 상기 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템(1)은 영상촬영장치(10), 센서(20), 송신장치(40), 관리장치(50) 및 알림장치(60)를 포함한다.

먼저, 터널(T) 내부는 외부환경과 독립되어 터널 내부의 환경을 관찰하지 않고는 내부 상황을 알 수 없다. 특히 공기 중 유해가스, 먼지, 화재발생 등의 상황을 알 수 없고, 터널 내 교통체증이나 사고 발생 등 터널 내 교통상황을 알지 못하는 상황에서 터널 외부에서 차가 진입하는 경우 교통체증이 심화되거나 추가적인 사고가 발생할 수 있다.

상기 영상촬영장치(10)는 교통체증 발생 여부를 판단하기 위하여, 터널 내 도로에 대한 영상을 촬영한다. 상기 영상촬영장치(10)는 카메라에 한정되지 아니하고 도로를 촬영할 수 있는 각종 영상촬영 장치를 포함하는 개념이다. 또한, 상기 영상촬영장치(10)는 단일 도로 상에 복수 개로 설치될 수 있음을 배제하는 것은 아니며, 촬영한 영상신호를 송신장치(40)로 전달할 수 있다. 본 발명에서 영상촬영장치(10)는 다수의 아날로그 또는 HD-SDI, Ethernet 영상을 촬영할 수 있는 디지털 카메라를 포함할 수 있으며, 송신장치(40)와 유선으로 연결될 수 있다. 상기 영상촬영장치(10)는 열화상 카메라, 야간투시 적외선 카메라 등 일반 저시정 상황에서 시정거리를 증가시키는 카메라가 사용될 수도 있다. 또한, 터널 내에서 복수의 영상촬영장치(10)가 각각의 도로를 촬영할 수도 있다. 상기 영상촬영장치(10)는 IP 카메라로 구비될 수 있으나, AI 카메라로도 구비될 수 있다. 상기 영상촬영장치(10)가 AI 카메라로 구비되는 경우 영상 내에서 도로 상의 차선이나 사람, 자동차 등 각 객체를 인식할 수 있으며, 영상 내에서 소정 이미지를 베스트 샷으로 분류하여 송신장치(40)로 전송할 수 있다. 이는 영상분류부(13)에서 후술하도록 한다.

후술하겠으나, 영상촬영장치(10)에 의해 촬영되는 영상신호에는 터널 내 고정된 객체가 포함될 수 있다. 터널 내 고정된 객체란 터널 내에서 고정된 장소에 위치하는 객체를 지칭할 수 있으며, 상기 고정된 객체에는 터널 내 표지판, 터널 내 도로의 주행을 알려주는 라이트 등이 포함될 수 있다. 특히 저시정 환경에서 터널 내 흐림 정도를 특정하기 위해서, 빛을 발산하도록 구비된 점등된 라이트, 전광판이 고정된 객체로 정의되고, 영상촬영장치(10)는 상기 고정된 객체를 포함하는 터널 내 환경을 촬영함으로써 영상신호에 고정된 객체가 포함될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상촬영장치(10)의 블록도이다. 도 3을 참고하면, 상기 영상촬영장치(10)는 영상가공부(11)와 영상분류부(13)를 포함할 수 있다.

상기 영상가공부(11)는 촬영된 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 압축하도록 구비된다. 또한 상기 영상가공부(11)는 영상의 용량을 줄이기 위해 영상신호의 프레임을 조정하거나 디지털 이미지로 변환시킬 수도 있다. 상기 영상가공부(11)는 렌즈를 통해 촬영되는 영상신호를 디지털 신호로 변환하는 영상변환모듈(11a), 상기 영상변환모듈(11a)에 의해 변환된 디지털 신호를 압축하는 압축모듈(11b)을 포함할 수 있다.

영상변환모듈(11a)은 영상신호를 디지털 신호로 변환할 수 있으며, 영상촬영장치(10)에 의해 촬영된 영상은 유/무선 전송에 적합한 디지털 신호로 변환된다. 상기 영상수신부(411)가 디지털 카메라에 연결되어 디지털 신호를 수신하는 경우에는 구동되지 않도록 제어될 수 있다.

상기 압축모듈(11b)은 디지털 영상신호를 H.264, MPEG4, MPEG2, MJPEG 등의 형태로 압축하는 CODEC으로 구성될 수 있으며 원본 영상에 주는 손실을 최소할 수 있는 다른 형태의 압축방식도 적용될 수 있다. 또한, 상기 영상변환모듈(11a)에 의해 영상신호가 디지털 이미지로 변환되는 경우에는 디지털 이미지를 JPG, JPEG, GIF, PNG 등의 형태로 압축하는 CODEC으로 구성될 수도 있다. 디지털 이미지에 가해지는 손실을 최소화하는 다른 형태의 압축방식도 적용될 수 있다.

상기 영상분류부(13)는 영상촬영장치(10)에서 촬영한 영상을 분류하여 송신장치(40)에 전송할 수 있도록 구비되며, 특히 상기 영상촬영장치(10)가 AI 카메라로 구비되는 경우 구비되는 것이 바람직하다. 영상분류부(13)는 영상 내에서 차량, 차선 등 객체를 구분할 수 있다. 여기서 분류는 영상 중 베스트 샷에 해당하는 이미지를 캡쳐하여 전송하는 것으로 이해될 수 있다. 특히, 상기 영상분류부(13)는 촬영된 영상신호 중 터널 내 교통체증의 발생가능성이 높다고 정의되거나 판단되는 특정 장면을 캡쳐하여 송신장치(40)로 전송하도록 구비될 수 있다. 교통체증의 발생가능성이 높다고 정의되거나 판단되는 특정 장면은 송신장치(40)가 관리장치(50)로부터 전송받은 적어도 하나 이상의 조건에 따라 판단되어 상기 영상분류부(13)에 의해 캡쳐될 수 있다.

상기 센서(20)는 도로의 안전과 관련된 각종 감지신호를 센싱하여 센싱한 감지신호를 송신장치(40)로 전달할 수 있다. 따라서 상기 센서에 의해 전달되는 감지신호는 터널 내 온도, 습도 등의 기상정보와, 영상촬영장치(10)로부터 촬영되는 시정 상태에 대한 안개, 미세먼지, 광도 등의 기상정보가 포함될 수 있다. 본 발명에서 센서(20)는 온도센서, 습도센서, 광도센서, 미세먼지 감지센서 등 복수의 센서 중에서 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 센싱된 기상조건은 소정의 방식을 거쳐 변환된 후에 관리장치(50)로 전송될 수 있다. 또한, 상기 센서(20)는 영상촬영장치(10)와 통합된 하나의 제품 또는 객체일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 센서(20)에서 센싱한 감지신호는 RS-485 등을 통해 영상촬영장치(10)의 포트와 연결된 후, 영상촬영장치(10)로부터 송신장치(40)로 영상신호와 감지신호가 함께 전송될 수 있다. 다른 일 실시예에서는, 센서(20)는 송신장치(40)와 직접 연결되어 감지신호가 상기 영상촬영장치(10)를 거치지 않고 송신장치(40)로 전송될 수도 있다.

또한, 상기 센서(20)는 차량감지 센서를 포함하여 터널 내 도로에서 차량을 인식하여 차량의 속도를 감지할 수 있다. 상기 차량감지 센서는 지자기 센서일 수 있고, 지자기 센서 중 AMR(Anisotropic Magnetoresistive)센서일 수 있다. 차량 인식에 사용되는 이방성 자기저항(AMR) 센서는 복수가 구비되어 X, Y, Z축의 지자기변화를 감지할 수 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 센서(20)는 Z축 방향의 지자기 변화로 차량의 존재 유무를 파악하고, X, Y축의 지자기 변화로 차량의 진행방향 및 속력을 감지할 수 있다.

차량이 센서(20)가 구비된 부분을 지나가면 Z축 방향의 지자기 변화가 감지되므로, 지자기 변화를 시간의 흐름에 따라 분석하여 차량이 해당 도로를 지나갔는지 여부를 감지할 수 있다. Z축 방향으로의 지자기 값이 증가하는 변화를 차량의 정방향 이동으로 정의하면 지자기 값이 감소하는 변화는 차량의 역방향 이동으로 감지될 수 있다. 인접한 센서(20)에서 차량의 검지시간 및 센서 사이의 거리를 통해 차량의 속력을 감지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신장치(40)의 블록도이다. 도 5를 참고하면, 복수의 도로에 각각 설치되는 영상촬영장치(10)와 센서(20)로부터 영상신호와 감지신호를 전송받는 복수의 송신장치(40)와 복수의 송신장치(40)로부터 전송되는 무선신호를 수신하여 저장하고 관리하는 관리장치(50)가 구비될 수 있다. 여기서, 관리장치(50)는 전송받은 무선신호를 분석하여 터널 내 도로에 대한 안전상태 등을 통합적으로 관리할 수 있는 관리장치 기능을 수행할 수 있다.

상기 송신장치(40)는 터널 내부로부터 획득되는 영상신호를 관리하고 전송하여 관리장치(50)에서 터널 내부에 교통체증이 발생할 것인지 여부를 판단할 수 있도록 한다. 상기 송신장치(40)는 도로에 대한 데이터를 수신하는 데이터수신부(41), 상기 데이터수신부(41)로부터 영상신호를 전달받아 가공하여 무선신호로 처리하는 데이터처리부(43), 상기 데이터처리부(43)로부터 전달되는 무선신호를 전송하는 무선송수신부(45) 및 상기 데이터수신부(41), 데이터처리부(43), 무선송수신부(45)를 제어하는 송신제어부(47)를 포함한다.

도 5를 참고하면, 데이터수신부(41)는 영상촬영장치(10)와 연결되어 영상촬영장치(10)에 의해 촬영되는 영상신호를 입력받는 영상수신부(411)와, 센서와 연결되어 센서에 의해 센싱되는 감지신호를 입력받는 센서수신부(413)를 포함한다.

영상수신부(411)는 상기 영상촬영장치(10)에 유선으로 연결되며, 상기 송신제어부(47)에 의해 제어되고 여러 채널의 아날로그 또는 디지털 영상이나 HD-DSI 영상신호를 수신할 수 있다.

센서수신부(413)는 하나 이상의 센서(20)와 유선으로 연결되며, 상기 송신제어부(47)에 의해 제어되고 온도, 습도 등의 기상정보에 대한 감지신호, 안개, 미세먼지, 광도 등의 기상정보에 대한 감지신호 및 상술한 차량에 대한 감지신호 등에서 적어도 하나의 감지신호를 입력받을 수 있다. 상기 센서(20)는 터널 내 도로의 교통체증 발생과 관련하여 다양한 종류의 센서로 구현될 수 있으며, 아날로그 센서 및 디지털 센서를 모두 포함할 수 있다. 센서(20)에 의해 감지되는 감지신호 중 연속적으로 변화하는 물리량이 아날로그 감지신호로 센싱될 수 있고, 이진수로 표현되는 물리량은 디지털 감지신호로 센싱될 수 있다. 따라서, 송신제어부(47)의 제어로 센서수신부(413)가 아날로그 감지신호를 수신받는 경우 아날로그 감지신호는 데이터가공부(431)로 전달되고, 센서수신부(413)가 디지털 감지신호를 수신받는 경우 디지털 감지신호는 압축된 디지털 신호와 함께 후술하는 무선처리부(433)로 바로 전달될 수 있다.

상기 데이터처리부(43)는 상기 데이터수신부(41)로부터 전달받은 데이터를 관리장치(50)에 전송할 수 있도록 가공하고 무선신호로 변환처리한다. 이를 위하여, 상기 데이터처리부(43)는 데이터가공부(431)와 무선처리부(433)를 포함하며, 후술하는 송신제어부(47)에 의하여 동시에 처리됨으로써 하나의 유닛으로 구성되도록 구현될 수 있다. 또한, 상기 데이터처리부(43)는 흐림감지부(435)를 더 포함할 수 있다.

상기 데이터가공부(431)는 데이터수신부(41)로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 가공할 수 있다. 데이터가공부(431)는 상기 송신제어부(47)의 제어로 센서수신부(412)로부터 아날로그 감지신호를 수신받아 디지털 신호로 변환하여 변환된 디지털 감지신호를 무선처리부(422)로 전달할 수 있다. 즉 영상촬영장치(10) 및 센서(20)로부터의 영상신호 및/또는 감지신호가 아날로그 신호인 경우 상기 데이터가공부(431)에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 가공하여 전송할 수 있도록 한다.

상기 무선처리부(433)는 송신제어부(47)의 제어를 따라 압축된 디지털 신호 및 감지신호를 상기 데이터가공부(11)로부터 전달받아 무선신호로 처리한다. 상기 무선처리부(433)는 무선변환모듈(433a)과 신호감지모듈(433b)을 포함한다.

상기 무선변환모듈(433a)은 압축된 디지털 신호 및 감지신호를 무선신호로 처리한다. 여기서, 디지털 신호는 디지털 영상신호와 디지털 이미지를 포함하며, 영상신호가 전송되는 경우에는 무선변환모듈(433a)에서 디지털 영상신호가 무선신호로 변환 처리될 것이며, JPG파일과 같은 이미지가 전송되는 경우에는 무선변환모듈(433a)에서 디지털 이미지가 무선신호로 변환된다. 무선변환모듈(433a)은 후술하는 wifi모듈(451)에 의해 wifi 무선신호를 송신할 수 있도록 디지털 신호 및 감지신호를 무선신호로 변환할 수 있으며, 무선접속모듈(453)에 의해 무선신호를 TCP/IP 등의 방법으로 송신할 수 있도록 디지털 신호 및 감지신호를 무선신호로 변환할 수도 있다.

상기 신호감지모듈(433b)은 주위의 무선신호의 세기를 감지하여 송신제어부로 전달한다. 신호감지모듈(433b)은 주변 wifi 신호와 무선신호를 감지하여 그 세기를 측정하고, 세기가 큰 신호의 정보를 상기 송신제어부(47)에 제공하여 상기 무선변환모듈(433a)에서 변환방식을 선택하도록 할 수 있다. 신호감지모듈(433b)을 통하여 압축된 디지털 신호 및 디지털 감지신호를 wifi 무선신호 또는 무선신호로 변환하고 무선송수신부(45)로 전달한다. 따라서, 통신환경에 따라 무선신호의 형태를 선택하여 끊김 없이 영상신호 및 감지신호를 전송할 수 있는 시스템을 구성할 수 있다.

또한, 무선처리부(433)는 주변 장치를 통제하고 주변장치의 입출력을 제어하는 제어관리부(471)에 의하여 상기 데이터가공부(431)와 동시에 처리할 수 있도록 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 데이터가공부(431) 및 무선처리부(433)는 송신제어부(47)에 의하여 동시에 처리됨으로써 하나의 유닛으로 구성되도록 구현할 수 있다.

상기 흐림감지부(435)는 터널 내 고정된 객체의 영상신호 내 크기 변화를 통해 터널 내 흐림 정도를 감지할 수 있도록 구비될 수 있다. 터널 내 미세먼지, 화재 시 연기, 안개 등에 의해 터널 내부에 가시거리가 제한되는 저시정 환경이 조성될 수 있다. 상기 흐림감지부(435)는 터널 내 시야가 얼마나 흐려지는지를 파악할 수 있도록, 터널 내 고정된 객체의 영상신호 내 크기 변화를 수치화하여 송신장치(40)에서 관리장치(50)로 전송되는 디지털 신호 내에 포함시킬 수 있다. 이에 따라, 송신장치(40)에서 관리장치(50)로 전송되는 디지털 신호는 영상촬영장치(10)에 의해 촬영된 영상신호, 센서(20)로부터 감지된 감지신호를 디지털 신호로 변환한 부분과 함께, 상기 흐림감지부에서 감지한 터널 내 흐림 정도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 터널 내 흐림 정도에 대한 정보는 바람직하게는 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수의 변화일 수 있다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 터널 내 환경이 양호하여 시야가 흐려지지 않는 경우, 바람직하게는 라이트와 같이 빛을 발산하도록 구비된 터널 내 고정된 객체가 도 6에서와 같이 영상신호 내에 포함될 수 있다. 상기 흐림감지부(435)는 영상신호 내 크기를 감지 또는 측정할 수 있는데, 바람직하게는 영상신호를 복수의 단위격자로 구분하고, 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수를 센싱한다.

도 7에서와 같이 터널 내 화재가 발생하거나, 안개가 껴 터널 내 고정된 객체가 흐리게 보이는 경우, 터널 내 고정된 객체의 영상신호 내 크기가 증가할 수 있다. 이때 상기 흐림감지부(435)는 영상신호 내에서 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수가 증가한 것을 감지할 수 있다. 도 6과 같은 양호한 터널 내 환경에서 감지된 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수를 기준으로 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수의 변화를 통해 터널 내 흐림 정도를 감지할 수 있다. 터널 내 흐림 정도가 클수록 교통체증이나 사고의 발생가능성이 증가되므로, 후술하는 기계학습부와 같은 구성이 상기 터널 내 흐림 정도를 통해 터널 내 교통체증의 발생가능성을 예측할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 흐림감지부(435)는 영상촬영장치(10)가 AI 카메라로 구비되는 경우 AI 카메라의 터널 내를 촬영한 영상의 흐림 정도에 대한 학습에 의한 정보를 활용할 수도 있다.

무선송수신부(45)는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 데이터처리부(43)의 무선처리부(433)로부터 전달되는 무선신호를 전송하도록 구비된다. 상기 무선송수신부(45)는 송신제어부(47)에 의하여 제어되며, wifi모듈(451)과 무선접속모듈(453)을 포함한다.

wifi모듈(451)은 IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11b 규격의 무선통신 방식을 갖는다. 네트워크 전송방식 종류는 현재 IEEE 802.11a/b/g/n/b가 있으며, IEEE 802.11n은 2.4GHz 주파수에서 최대 300Mbps 속도를 내고, IEEE 802.11b는 5GHz 주파수에서 최대 867Mbps 속도를 내는 전송방식이다.

특히, IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11b 규격의 무선통신 방식은 다중 안테나 방식과 다중 반송파를 이용하여 데이터 전송 용량을 비약적으로 발전시킨 무선랜 기술로서 기존의 무선 방식에 비해 많은 양의 데이터를 빠른 속도록 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 수 Km의 먼 거리까지 무선신호를 보낼 수 있다. 따라서, 상기 송신장치(40)에 IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11b 규격의 무선통신 방식을 적용할 경우 많은 양의 영상정보와 고화질의 영상을 빠른 속도로 전송할 수 있으며, 150Mbps의 유효전송률을 가져 무선전송에 의한 데이터 손실을 감안하더라도 압축된 영상신호 및 감지신호를 손실 없이 먼 거리까지 전송할 수 있다.

무선접속모듈(453)은 무선처리부(433)가 압축된 디지털 신호와 감지신호를 TCP/IP 신호로 전송할 수 있도록 구비되며, RF 무선신호를 통해 관리장치(50)에 연결 내지 접속하여 데이터를 전송할 수 있다.

상기 무선송수신부(45)는 wifi모듈(451)과 무선접속모듈(453)을 모두 포함하여 상기 송신제어부(47)의 신호에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 신호감지모듈(433b)이 감지하는 신호의 세기에 따라 무선변환모듈(433a)에서 변환방법이 선택되고, 이에 따라 wifi모듈(451) 및 무선접속모듈(453)을 통하여 무선신호가 전송될 수 있다.

상기 송신제어부(47)는 데이터수신부(41), 데이터가공부(11)와 무선처리부(433)를 포함하는 데이터처리부(43), 무선송수신부(45)를 제어하며, 주변장치를 통제하고 주변장치의 입출력을 제어하는 별도의 제어관리부(471)를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 송신제어부(47)는 송신장치(40)를 전체적으로 제어하는 운영체제(Operating System)을 포함하고, 운영체제는 여러 가지 형태를 포함할 수 있지만 다양한 시스템에 적용할 수 있고 경제적인 설치가 가능한 리눅스(Linux)로 구성되는 것이 바람직하다.

제어관리부(471)는 상기 송신제어부(47)의 기능 중 무선신호로 처리된 영상신호 및 감지신호를 전송하는데 필요한 기능만을 구동하도록 제어하여 상기 송신제어부(47)에 주어지는 부하를 최소화할 수 있다. 제어관리부(471)는 운영체제의 핵심부를 의미하는 커널(Kernel)을 포함한다. 커널(Kernel) 역시 리눅스 커널(Linux Kernel)로 구성될 수 있으며, 시스템이 포함하는 주변 장치들을 통제하고 주변장치의 입출력을 제어하는 프로그램을 의미한다. 제어관리부(471)는 리눅스 커널을 활용하여 데이터가공부(431) 및 무선처리부(433)가 하나의 송신제어부(47)에 의해 처리될 수 있도록 제어하고 무선송수신부(45)의 기능 중 영상신호 및 감지신호에 필요한 기능만 구동하도록 제어하여 무선송수신부(45)에 주어지는 부하가 최소가 되도록 한다.

나아가, 상기 제어관리부(471)는 후술하는 알림장치(60)를 제어하여 터널과 이격된 도로 상에서 터널 내 교통상황을 표시할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 후술하는 관리장치(50)로부터 영상분석 또는 이미지분석을 통하여 터널 내 교통체증이 발생할 가능성이 높다고 판단되는 경우, 해당 결과를 전송받아 알림장치(60)에 터널 내 교통상황 및 감속 여부를 알리도록 작동시킬 수도 있다. 특히, 교통체증 발생에 대한 예상의 정확성을 위하여, 제어관리부(471)는 설정된 터널 내 교통체증 발생조건을 모두 만족하는 경우에만 알림장치(60)를 제어하도록 구비될 수도 있으나, 설정된 복수의 터널 내 교통체증 발생조건을 모두 만족하지는 않는 경우에도 알림장치(60)를 작동시켜 교통체증의 발생을 더욱 방지할 수도 있다.

도 8은 센서수신부(413)로부터의 감지신호와 무선송수신부(45)로부터 인식된 대역폭(Bandwidth)과 스루풋(Throughput)에 따라 영상가공부(11a)에서 영상신호의 프레임을 조정하는 것을 도시한 도면이다. 도 4 및 도 8을 참고하면, 상기 송신제어부(47)는 프레임조정부(473)를 더 포함할 수 있다. 상기 프레임조정부(473)는 상기 영상가공부에서 변환되는 디지털 영상신호의 프레임 시간간격을 조정하도록 구비된다. 상술한 바와 같이, 무선통신에 의해 디지털 영상신호가 전송될 때, 영상신호의 용량이 커서 원활한 전송이 불가능할 수 있다. 따라서 영상신호의 용량을 줄이기 위하여 프레임조정부(473)는 영상신호의 프레임 시간간격을 조정할 수 있다. 60프레임(fps)으로 촬영되는 영상에 대하여 프레임조정부(473)가 프레임 시간간격을 1/60에서 1 또는 그 이상으로 조정하게 되면 영상신호의 용량이 줄게 되면서 영상신호의 전송이 원활해질 수 있다.

나아가, 상기 프레임조정부(473)는 센서로부터 감지된 터널 내 기상정보와 차량의 속도에 대한 감지신호에 따라 프레임 시간간격을 조정할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 터널 내 교통체증이 발생하기 쉬운 조건에서는 영상신호를 더 잘 분석할 수 있도록 프레임조정부(473)에서 프레임 시간간격을 줄일 수 있다. 이에 따라, 평상기 터널 내 환경에 해당하는 감지신호가 센서수신부로부터 송신제어부로 전송되는 경우에는 프레임조정부(473)가 제1간격의 프레임 시간간격으로 영상을 변환하도록 하다가, 교통체증 발생조건에 해당하는 감지신호가 감지신호가 센서수신부로부터 송신제어부로 전송되는 경우에는 프레임조정부(473)가 제1간격보다 작은 제2간격의 시간간격으로 영상을 변환하도록 할 수 있다. 영상조정모듈(11ab)은 프레임조정부(473)에서 조정한 상기의 프레임 시간간격으로 영상신호를 조정하거나 디지털 이미지로 변환할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 송신장치(40)와 관리장치(50)를 도시한 블록도이며, 도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 송신장치(40)와 관리장치(50)를 도시한 블록도이다. 도 9 및 도 10을 참고하여 이하를 설명하도록 한다. 상기 송신제어부(47)는 송신조정부(475)를 더 포함할 수 있다. 상기 송신조정부(475)는 상기 무선송수신부(45)의 무선신호 전송주기를 조정하도록 구비될 수 있다. 복수의 영상촬영장치(10) 및 센서(20)로부터 용량이 방대한 터널 내 영상신호를 실시간으로 관리장치(50)에 전송하는 경우 제한된 네트워크 환경 상 과부하가 발생하여 스루풋이 낮아지거나 원활한 전송과 교통체증 발생여부 분석이 어렵게 된다.

이러한 문제점의 해결을 위하여, 상기 송신제어부(47)의 송신조정부(475)는 무선송수신부(45)로부터 관리장치(50)로 전송되는 디지털 신호와 감지신호의 전송주기를 조정하도록 할 수 있다. 압축된 디지털 신호와 감지신호가 실시간으로 전송되는 것이 아니라 일정 주기로 전송되도록 함으로써 네트워크 환경의 과부하를 방지하고 원활한 디지털 신호와 감지신호의 전송을 도모할 수 있다. 바람직하게는, 상기 프레임조정부(473)에 의해 용량이 낮아진 저프레임의 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지를 일정 주기로 전송하도록 할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 후술하는 수신제어부(53)의 수신조정모듈(533)이 송신장치(40)별로 데이터 수신주기를 제어함으로써 각 송신장치(40)로부터 관리장치(50)로의 데이터 전송이 겹치지 않도록 하여 네트워크 환경의 과부하 또는 스루풋의 저하를 방지할 수 있다.

도 10을 참고하면, 상기 송신제어부(47)는 선별부(476)를 더 포함할 수 있다. 상기 선별부(476)는 변환된 디지털 신호를 선별하고, 무선송수신부(45)가 선별된 디지털 신호와 감지신호만을 관리장치(50)로 전송하도록 한다. 상기 선별부(476)는 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지의 일부를 캡쳐 또는 선택하거나, 디지털 신호의 일부를 선택하는 등의 방법으로 디지털 신호를 선별할 수 있다. 상기 선별부(476)는 터널 내 교통체증 발생조건을 기준으로 하여 디지털 신호를 선별한다.

선별부(476)에 의해 선별된 디지털 신호는 디지털 신호가 촬영된 시간에 해당하는 센서에 의한 감지신호와 함께 관리장치(50)로 전송되어 교통체증 발생 판단과 교통체증 발생 여부에 대한 알림에 사용될 수 있다. 후술하겠으나, 선별부(476)에 전송되는 교통체증 발생조건은 관리장치(50)로부터 전송되며, 교통체증 발생조건은 데이터베이스에 저장된 것이거나 기계학습에 의해 도출된 예측모델로부터 특징선별모듈(537)에 의해 교통체증 발생조건에 해당하는 요소가 추출된 것일 수 있다. 상기 선별부(476)는 영상촬영장치(10)의 영상분류부(13)와 선택적으로 또는 동시에 구비되거나 구동될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 선별부(476)는 디지털 신호 내 포함된 터널 내 흐림 정도에 대한 정보, 바람직하게는 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수의 변화를 선별하여 관리장치(50)로 전송하도록 할 수 있다. 터널 내 시야가 얼마나 흐린지가 교통체증 및 사고 발생에 직결되므로, 상기 선별부(476)는 흐림감지부(435)에서 감지한 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수의 변화가 디지털 신호로 변환된 부분만을 관리장치(50)로 전송하도록 하여 통신에 필요한 비용을 절감할 수도 있다.

다시 도 9를 참고하면, 상기 송신제어부(47)는 재접속부(477)와 재전송부(479)를 더 포함할 수 있다. 상기 재접속부(477)는 송신장치(40)와 상기 관리장치(50) 간의 무선통신 연결상태를 일정 주기로 점검하여 무선통신 연결이 끊어지는 경우 자동으로 무선통신 재접속을 수행한다.

상기 재전송부(479)는 압축된 디지털 신호와 감지신호의 전송이 관리장치(50)에 도달하지 않거나, 불완전한 경우 압축된 디지털 신호와 감지신호를 관리장치로 다시 전송할 수 있도록 구비되며, 바람직하게는 관리장치(50)에서 재전송 요청이 있는 경우나 재접속부(477)를 통해 관리장치(50)와 재접속이 된 경우 자동적으로 압축된 디지털 신호와 감지신호를 관리장치(50)로 재전송할 수 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 하나의 영상촬영장치(10)와 센서(20)가 하나의 송신장치(40)와 연결되어 상기 송신장치(40)가 터널 내부의 정보를 관리장치(50)로 전송할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 송신장치(40)에 복수의 영상촬영장치(10) 및 센서(20)가 연결될 수도 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리장치(50)의 블록도이다. 도 9 내지 도 11을 참고하면, 상기 관리장치(50)는 송신장치(40)로부터 전송된 데이터를 통해 교통체증의 발생가능성을 판단하고 알림장치(60) 및 서버(70)를 통해 사용자 또는 주변 운전자에게 터널 내 교통상황을 알릴 수 있다. 관리장치(50)는 무선통신을 이용하여 적어도 하나 이상의 송신장치(40)와 연결될 수 있다. 관리장치(50)는 터널(T)로부터 인접하거나 소정거리 이격된 관리사무소에 설치되어 터널 내부의 상황을 알 수 있도록 한다. 이후 분석결과 또는 터널 내 상황을 후술하는 알림장치(60) 또는 서버(70)에 전송할 수 있다. 상기 관리장치(50)는 무선통신부(51), 데이터관리부(52), 수신제어부(53), 기계학습부(54) 및 저장부(55)를 포함할 수 있다.

상기 무선통신부(51)는 송신장치(40)의 무선송수신부(45)와 무선통신하여 디지털 신호와 감지신호를 전송받거나 제어신호를 송신장치(40) 및/또는 알림장치(60)로 전송할 수 있다. 무선통신부(51)는 송신장치(40)로부터 전송되는 wifi 무선신호 및/또는 광통신 무선신호를 수신할 있도록 구성될 수 있으며, wifi 무선신호 및/또는 광통신 무선신호를 통해 제어신호를 전송할 수 있다. 상기 무선통신부(51)는는

데이터관리부(52)는 수신한 무선신호를 저장 가능한 형태의 신호로 변환한다. 특히, 데이터관리부(52)는 압축된 디지털 신호를 해제하여 출력 가능한 원본 영상으로 되돌릴 수 있으며 단순 저장하기 위한 형태의 영상신호 및 감지신호로 변환할 수도 있다. 또한, 무선통신부(51)가 전송받은 디지털 신호가 디지털 이미지에 해당하는 경우, 이미지 신호로 변환하여 저장할 수도 있다. 데이터관리부(52)는 영상관리부(521)와 센서관리부(523)를 포함한다.

상기 영상관리부(521)는 압축된 디지털 신호를 해제하여 출력 가능한 원본 영상으로 되돌리도록 구비되며, 이를 단순 저장하기 위한 형태의 영상신로 변환할 수 있다. 전송받은 디지털 신호가 디지털 이미지에 해당하는 경우, 이미지 신호로 변환하여 저장할 수도 있다.

상기 센서관리부(523)는 수신한 무선신호 형태의 감지신호를 저장 및 분석 가능한 감지신호로 변환한다. 감지신호를 단순 저장하기 위한 형태로 변환할 수도 있다.

상기 수신제어부(53)는 주변장치를 통제하고 주변장치의 입출력을 제어함으로써 관리장치(50)를 제어하는 기능을 가진다. 본 발명에서, 수신제어부(53)는 관리장치(50)를 전체적으로 제어하는 운영체제(Operating System)을 포함하고, 운영체제는 여러 가지 형태를 포함할 수 있지만 다양한 시스템에 적용할 수 있고 경제적인 설치가 가능한 리눅스(Linux)로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 수신제어부(53)는 네트워크 감시모듈(531)을 포함하고, 수신조정모듈(533), 결과전송모듈(535) 및 특징선별모듈(537) 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 포함할 수 있다.

상기 네트워크 감시모듈(531)은 상기 관리장치(50)와 연결되는 송신장치(40) 및 서버(70)로부터의 데이터 전송을 확인하도록 구비된다. 네트워크 감시모듈(531)은 송신장치(40)와 관리장치(50) 사이의 데이터 전송을 확인함으로써 송신장치(40)와 관리장치(50) 사이의 연결이 끊어졌는지 확인할 수 있으며, 이에 따라 송신장치 측의 재접속부(477)와 같이 관리장치(50)로부터 송신장치(40)에 대해 재접속을 시도하고 재접속 후 디지털 신호와 압축신호의 재전송을 요청할 수 있다. 또한, 상기 네트워크 감시모듈(531)은 네트워크의 대역폭(bandwidth)과 스루풋(throughput)을 확인함으로써 송신장치(40)로부터 관리장치(50)나 서버(70)로의 연결이 불안정한 상태인지 확인할 수도 있다.

도 9를 참고하면, 상기 수신조정모듈(533)은 관리장치(50)와 연결된 송신장치(40)로부터의 데이터 수신주기를 제어하는 명령을 전송하도록 한다. 상술한 바와 같이, 복수의 송신장치(40)로부터 용량이 방대한 도로의 영상신호를 실시간으로 관리장치(50)에 전송하는 경우 제한된 네트워크 환경 상 과부하가 발생하여 스루풋이 낮아지거나 원활한 전송과 교통체증 발생여부 분석이 어렵게 된다.

상기 수신조정모듈(533)은 데이터 수신주기를 제어하는 명령을 전송함으로써 무선송수신부(45)로부터 관리장치(50)로 전송되는 디지털 신호와 감지신호의 전송주기를 조정하도록 할 수 있다. 압축된 디지털 신호와 감지신호가 실시간으로 전송되는 것이 아니라 일정 주기로 전송되도록 하여 네트워크 환경의 과부하를 방지하고 원활한 디지털 신호와 감지신호의 전송을 도모할 수 있다. 바람직하게는, 상기 프레임조정부(473)에 의해 용량이 낮아진 저프레임의 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지를 일정 주기로 전송하도록 하며, 송신장치(40)별로 데이터 수신주기를 제어함으로써 각 송신장치(40)로부터 관리장치(50)로의 데이터 전송이 겹치지 않도록 하여 네트워크 환경의 과부하 또는 스루풋의 저하를 방지할 수 있다.

상기 결과전송모듈(535)은 교통체증의 발생여부 및/또는 발생가능성에 대한 판단을 전송하도록 구비된다. 후술하는 기계학습부(54)가 전송받은 디지털 신호 및 감지신호를 기반으로 하여 교통체증 발생가능성을 판단하면, 상기 결과전송모듈(535)은 사용자 및/또는 도로 주변에 설치되는 전광판 등의 알림장치(60)를 통해 교통체증 발생여부를 알릴 수 있다. 또한 상기 결과전송모듈(535)은 터널 내 교통체증 발생조건에 따라 터널 내 교통체증의 발생가능성, 터널 밖 차량들의 감속 필요 여부 및 감속 속도를 전송할 수 있다. 즉, 기계학습부(54)에 의한 판단 외에도 필요한 경우 기 저장된 교통체증의 발생기준, 예를 들면 터널 내 흐림 정도에 따른 교통체증 발생가능성을 전송할 수 있도록 구비될 수 있다.

도 10을 참고하면, 상기 특징선별모듈(537)은 교통체증 발생에 대한 예측모델로부터 교통체증 발생조건을 추출하도록 구비된다. 후술하는 기계학습부(54)에서는 기계학습을 통해 교통체증 발생여부에 대한 예측모델을 생성하는데, 특징선별모듈(537)은 상기 예측모델로부터 교통체증 발생조건을 추출한다. 본 발명은 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지와 감지신호로부터의 기상정보로부터 교통체증 발생여부를 판단하므로, 추출되는 생성조건으로는 차선을 넘어가 정지했는지 여부, 프레임 사이 간격과 차량의 위치 차이로부터 도출되는 차량의 속도, 기상상황 등에 대한 조건이 포함될 수 있다. 상기 특징선별모듈(537)이 상기 교통체증 발생조건에 해당하는 특징을 추출하면, 이러한 특징을 송신장치(40)로 전송하여 송신장치(40)의 선별부(476)에서 조건에 부합하는 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지만을 전송하도록 할 수 있다.

다시 도 11을 참고하면, 상기 기계학습부(54)는 기계학습을 통해 기계학습을 통해 전송받은 디지털 신호의 교통체증 발생여부에 대한 예측모델을 생성하되, 바람직하게는 영상분석 또는 이미지분석을 통해 교통체증 발생여부 및/또는 발생가능성에 대한 예측모델을 생성한다. 상기 기계학습부(54)는 무선통신부(51) 및 데이터관리부(52)로부터 제공받은 데이터로부터 기계학습 알고리즘을 사용하여 주기적 또는 실시간으로 보안이벤트에 대한 예측모델을 도출한다. 상기 기계학습부(54)는 변수추출모듈(541), 알고리즘 선택모듈(543) 및 학습모듈(545)을 포함한다.

상기 변수추출모듈(541)은 파라미터를 입력받고 제공받은 전처리된 로그로부터 위협요소 판단 필드를 추출할 수 있다. 상기 파라미터는 사용자를 통해 입력될 수 있으며, 시스템이 적합한 파라미터를 스스로 판단하여 입력할 수도 있다.

입력되는 상기 파라미터는 터널 내 교통체증 발생조건과 같이 터널 내 차량의 속도와 터널 외 차량의 속도 차이, 터널 내 온도, 터널 내 흐림 정도에 대한 부분이 포함될 수 있다.

상기 알고리즘선택모듈(543)은 기계학습을 수행할 때 사용될 복수의 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘을 선택한다. 본 발명에서는 영상 또는 이미지를 통한 지도학습이 수행되므로, 지도학습에 사용되는 알고리즘, 즉 최근접 이웃, 선형모델, 랜덤 포레스트 등의 알고리즘이 선택될 수 있으며, 바람직하게는 이미지 지도학습에 대한 알고리즘이 선택된다. 상술한 알고리즘을 제외한 알고리즘이나 알고리즘의 조합이 사용될 수도 있다.

상기 학습모듈(545)은 선택한 알고리즘 또는 알고리즘의 조합을 이용하여 기계학습을 수행하고 예측모델을 도출한다. 도출된 예측모델을 통해 전송받은 터널 내 도로의 디지털 신호 및 감지신호에 대하여 교통체증 발생여부 및/또는 교통체증 발생가능성을 판단하며, 바람직하게는 교통체증 발생가능성에 대한 확률을 예측값으로 도출한다.

상기 저장부(55)는 영상신호와 감지신호를 저장할 수 있는 각종 저장장치로 구성될 수 있으며, LTE, wifi, 광통신 등 무선신호를 수신할 수 있는 휴대용 저장장치나 스마트폰 등이 사용될 수도 있다.

상기 알림장치(60)는 터널 내 교통상황, 교통체증의 발생여부 및/또는 발생가능성, 이에 따른 터널 외 도로에서의 감속 필요성 및 감속 정도를 알릴 수 있도록 구비될 수 있다. 알림장치(60)는 결과전송모듈(535)로부터 전송된 예측결과 및/또는 판단결과를 표시할 수 있으며, 신호수신부(61) 및 표시부(63)를 포함할 수 있다.

상기 신호수신부(61)는 관리장치(50)로부터 전송되는 터널 내 교통상황을 수신할 수 있도록 구비된다. 상기 관리장치(50)에서 터널 내 교통상황 또는 교통체증의 발생여부에 대한 판단을 무선신호로 전송하는데, 상기 신호수신부(61)는 관리장치(50)로부터의 무선신호를 수신하고 저장할 수 있다.

상기 표시부(63)는 관리장치(50)로부터 전송되는 터널 내 교통상황 또는 교통체증의 발생여부에 대한 판단을 표시하여 터널 외부의 운전자가 인지할 수 있도록 구비될 수 있으며, 터널 내 교통상황, 감속 여부 및 감속 정도를 표시하도록 구비된다. 상기 표시부(63)는 디스플레이, 전광판, 복수의 LED로 구성될 수 있다.

상기 서버(70)는 관리장치(50)로부터의 터널 내 정보를 인터넷 또는 대중에 알릴 수 있도록 구비되는 구성으로, 교통공사의 관제서버 등을 포함할 수 있다. 상기 관리장치(50)에서 분석된 터널 내 교통체증의 발생가능성, 터널 내 상황에 대한 영상 또는 정보가 무선통신을 이용해 상기 서버(70)로 전송될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 추가적인 전원 공급을 위해 전원공급장치(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 전원공급장치는 영상촬영장치(10), 센서(20), 송신장치(40)에 전원을 공급하도록 구비될 수 있으며, 바람직하게는 태양광 시스템에 의해 전원을 공급할 수 있다.

상술한 구성요소의 결합관계에 따라 저시정 환경에서도 터널 내부를 촬영한 영상신호와 센서에 의해 측정되는 감지신호를 디지털 신호로 변환하여 무선통신으로 관리장치에 안정적으로 전송하고, 관리장치는 전송된 디지털 신호를 기반으로 하여 터널 내 교통체증 발생 여부를 판단하여 안전 관리자 및 운전자들에게 효과적으로 알릴 수 있는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템(1)이 구현된다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템
10: 영상촬영장치 20: 센서
40: 송신장치 41: 데이터수신부
411: 영상수신부 413: 센서수신부
43: 데이터처리부 431: 데이터가공부
433: 무선처리부 433a: 무선변환모듈
433b: 신호감지모듈 435: 흐림감지부
45: 무선송수신부
451: wifi모듈 453: 무선접속모듈
47: 송신제어부 471: 제어관리부
473: 프레임조정부 475: 송신조정부
476: 선별부 477: 재접속부
479: 재전송부
50: 관리장치 51: 무선통신부
52: 데이터관리부 53: 수신제어부
531: 네트워크 감시모듈 533: 수신조정모듈
535: 결과전송모듈 537: 특징선별모듈
54: 기계학습부 541: 변수추출모듈
543: 알고리즘 선택모듈 545: 학습모듈
55: 저장부

Claims (10)

1. 터널 내 도로를 촬영하는 적어도 하나 이상의 영상촬영장치, 터널 내 기상정보와 차량의 속도 중 적어도 하나 이상을 측정하는 센서, 상기 영상촬영장치와 센서로부터 획득되는 정보를 관리하고 전송하는 송신장치 및 상기 송신장치로부터 전송된 정보를 통해 교통체증의 발생 가능성을 판단하는 관리장치를 포함하고,
   상기 송신장치는, 상기 영상촬영장치에 의해 촬영되는 영상신호를 수신받는 영상수신부와 센서에 의해 감지되는 터널 내 기상정보 또는 차량의 속도 중 적어도 하나 이상에 대한 감지신호를 수신하는 센서수신부를 가지는 데이터수신부, 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받아 가공하여 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 상기 데이터처리부로부터 전달되는 무선신호를 전송하는 무선송수신부 및 상기 데이터수신부, 데이터처리부, 무선송수신부를 제어하는 송신제어부를 포함하고,
   상기 데이터처리부는 터널 내 고정된 객체의 영상신호 내 크기를 감지하는 흐림감지부를 포함하고, 터널 내 고정된 객체의 영상신호 내 크기 변화를 통해 터널 내 흐림 정도가 측정되는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 데이터처리부는
   데이터수신부로부터 전달된 데이터를 무선신호로 처리하는 무선처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.
3. 제2항에 있어서, 센서수신부는 센서로부터 감지된 기상정보를 상기 송신제어부로 전달하고,
   상기 송신제어부는 변환된 디지털 신호를 선별하는 선별부를 포함하되, 상기 선별부는 상기 무선송수신부가 선별된 디지털 신호만을 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 선별부는 전달된 감지신호가 터널 내 교통체증 발생조건에 해당하는 경우 디지털 영상신호 또는 디지털 이미지의 일부를 캡쳐 또는 선택하거나, 디지털 신호의 일부를 선택하고,
   상기 터널 내 교통체증 발생조건은 터널 입구측과 터널 내 차량의 속도 차이, 터널 내 온도, 상기 터널 내 흐림 정도 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
   상기 디지털 신호는 상기 흐림감지부에서 감지한 터널 내 흐림 정도에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 흐림감지부는 영상신호를 복수의 단위격자로 구분하고, 영상신호 내에서 상기 고정된 객체가 차지하는 단위격자 수의 변화에 따라 터널 내 흐림 정도를 감지하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.
7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 관리장치는 무선송수신부와 무선통신하여 디지털 신호를 전송받는 무선통신부, 상기 무선통신부로부터 전달되는 디지털 신호를 저장 가능한 형태의 신호로 변환하는 데이터관리부, 상기 데이터관리부에 의하여 변환된 디지털 신호를 저장하는 저장부 및 상기 관리장치를 제어하는 수신제어부를 포함하고,
   상기 수신제어부는 상기 관리장치와 연결되는 송신장치로부터의 데이터 전송을 확인하는 네트워크 감시모듈, 교통체증의 발생가능성에 대한 판단을 전송하는 결과전송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.
8. 제7항에 있어서, 상기 관리장치는 기계학습을 통해 전송받은 디지털 신호의 교통체증 발생여부에 대한 예측모델을 생성하는 기계학습부를 더 포함하고,
   상기 기계학습부는 영상분석 또는 이미지분석을 통해 교통체증 발생여부에 대한 예측모델을 생성하며, 전송받은 디지털 신호로부터 교통체증 발생에 관한 요소를 추출하는 변수추출모듈, 기계학습을 위한 복수의 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘을 선택하는 알고리즘선택모듈 및 선택한 알고리즘 또는 알고리즘의 조합을 이용하여 기계학습을 수행하는 학습모듈을 포함하여,
   상기 학습모듈로부터 도출된 예측모델을 통해 교통체증의 발생가능성을 판단하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 수신제어부는 상기 관리장치와 연결된 송신장치로부터의 데이터 수신주기를 제어하는 명령을 전송하도록 하는 수신조정모듈을 더 포함하고, 상기 송신장치의 송신제어부는 무선송수신부의 무선신호 전송주기를 조정하는 송신조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 수신제어부는 기계학습부에서 도출된 교통체증 발생에 대한 예측모델로부터 교통체증 발생조건을 추출하는 특징선별모듈을 더 포함하고, 상기 특징선별모듈은 관리장치와 연결된 송신장치에 추출된 교통체증 발생조건을 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 터널 내 교통체증 분석시스템.

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