KR102661444B1 - 레이더 및 루프 검지 복합 센싱을 통한 교통 정보 산출 장치 및 그 방법 - Google Patents

레이더 및 루프 검지 복합 센싱을 통한 교통 정보 산출 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도로 상의 교통 정보를 획득하기 위한 교통 정보 산출 장치에 있어서, 상기 도로 상의 일정 구역 내에 전파를 송신하고, 대상체로부터 반사된 전파를 수신하는 레이더부; 상기 도로 상의 상기 일정 구역 상에 설치되어 상기 대상체의 통과 여부 및 통과 시간을 감지하는 루프부; 및 상기 레이더부 및 상기 루프부를 통하여 입력된 상기 대상체에 대한 정보를 기초로 상기 대상체의 상기 일정 구역 통과 정보를 획득하고, 상기 통과 정보를 기초로 상기 도로 상의 상기 교통 정보를 획득하는 제어부;를 포함하고, 상기 통과 시간은 상기 대상체가 상기 루프부로 진입한 이후부터 진출하기까지의 시간이고, 상기 통과 정보는 상기 대상체의 일정 구역 내에서의 주행 정보, 속도 정보 또는 상기 대상체의 길이 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.

Description

레이더 및 루프 검지 복합 센싱을 통한 교통 정보 산출 장치 및 그 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING TRAFFIC INFORMATION THROUGH RADAR AND LOOP DETECTION COMPLEX SENSING}
본 발명은 레이더 및 루프 검지 복합 센싱을 통한 교통 정보 산출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 도로 상의 평균 속도 또는 교통량 정보 등의 교통 정보를 획득하기 위해 레이더 장치와 루프 검지 장치를 융합적으로 이용하여 교통 정보를 산출하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 네비게이션이나 실시간 교통 정보 전광판 등 운전자 등에게 교통 정보를 알려주는 서비스가 매우 증가하고 있으며, 교통 검지 장치 등을 통한 데이터 수집을 통한 교통 정보 활용 방안이 많이 마련되고 있으나 정확한 교통 정보 데이터를 수취하기에는 미비한 실정이다.
이에 근래에는 도로의 교통 정보를 파악하기 위하여 레이더 방식을 이용한 교통 정보 측정 장치나 루프 검지기를 이용한 교통 정보 측정 장치를 통하여 도로 상의 교통 정보를 파악하고 있으나, 레이더 방식의 경우 기상 상황 등에 대한 노이즈 및 측정 방식의 한계로 인하여 정확하지 못한 데이터가 확보되고 있으며, 2개의 루프를 이용하는 루프 검지기의 경우 속도 정보 등은 비교적 정확하게 획득할 수 있으나, 차량이 루프 검지기 상에서 루프 검지기 설치 당시의 의도대로 진행하여야 한다는 점에서 여전히 정확한 교통 정보를 획득하지 못하는 상황이다.
이에 교통 정보 제공 서비스의 질적 향상과 교통 정보 데이터를 통한 활용물을 설계함에 있어 정확한 교통 정보 측정 및 데이터가 요구가 나날이 증가되고 있다.
본 출원의 일 과제는, 레이더 방식과 루프 검지 방식을 복합적으로 이용하여 도로 상의 통과 정보를 정확하게 획득하기 위한 것이다.
또한 본 출원의 다른 일 과제는, 도로 위를 대상체가 지나는 경우 대상체의 통과 정보를 기초로 해당 도로의 교통 정보를 획득하여 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도로 상의 교통 정보를 획득하기 위한 교통 정보 산출 장치에 있어서, 상기 도로 상의 일정 구역 내에 전파를 송신하고, 대상체로부터 반사된 전파를 수신하는 레이더부; 상기 도로 상의 상기 일정 구역 상에 설치되어 상기 대상체의 통과 여부 및 통과 시간을 감지하는 루프부; 및 상기 레이더부 및 상기 루프부를 통하여 입력된 상기 대상체에 대한 정보를 기초로 상기 대상체의 상기 일정 구역 통과 정보를 획득하고, 상기 통과 정보를 기초로 상기 도로 상의 상기 교통 정보를 획득하는 제어부;를 포함하고, 상기 통과 시간은 상기 대상체가 상기 루프부로 진입한 이후부터 진출하기까지의 시간이고, 상기 통과 정보는 상기 대상체의 일정 구역 내에서의 주행 정보, 속도 정보 또는 상기 대상체의 길이 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
본 출원의 실시예들에 따르면, 레이더 및 루프 검지기를 이용하여 도로를 지나는 차량에 대한 정밀한 속도 정보 등을 획득할 수 있다.
또한, 본 출원의 실시예들에 따르면, 레이더 및 루프 검지기를 복합적으로 이용하여 데이터에 방해가 되는 이상 주행 정보를 제외할 수 있다.
또한, 본 출원의 실시예들에 따르면, 보다 정확한 교통 정보를 출력하거나 서버로 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 도로 상에서 레이더와 루프 검지를 복합적으로 이용하는 교통 정보 산출 장치를 나타낸 모식도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 도로의 진행 방향에 따라 대상체가 진행하는 순간을 나타낸 모식도이다.
도 3(a) 및 (b)는 각각 일 실시예에 따른 제1 루프 및 제2 루프에서 획득되는 측정량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 교통 정보 산출 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른, 대상체의 이상 주행에 따른 루프부의 검지 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 도로 상에서 대상체가 역주행을 함에 따라 진출 루프에서 먼저 측정량의 변화량이 발생하는 것을 나타낸 그래프이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 제어부가 획득한 교통 정보를 기초로 출력부에서 교통 정보를 출력한 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도로 상의 교통 정보를 획득하기 위한 교통 정보 산출 장치에 있어서, 상기 도로 상의 일정 구역 내에 전파를 송신하고, 대상체로부터 반사된 전파를 수신하는 레이더부; 상기 도로 상의 상기 일정 구역 상에 설치되어 상기 대상체의 통과 여부 및 통과 시간을 감지하는 루프부; 및 상기 레이더부 및 상기 루프부를 통하여 입력된 상기 대상체에 대한 정보를 기초로 상기 대상체의 상기 일정 구역 통과 정보를 획득하고, 상기 통과 정보를 기초로 상기 도로 상의 상기 교통 정보를 획득하는 제어부;를 포함하고, 상기 통과 시간은 상기 대상체가 상기 루프부로 진입한 이후부터 진출하기까지의 시간이고, 상기 통과 정보는 상기 대상체의 일정 구역 내에서의 주행 정보, 속도 정보 또는 상기 대상체의 길이 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 교통 정보를 상기 제어부로부터 입력받아 상기 교통 정보를 출력하는 출력 장치;를 더 포함하는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 속도 정보는 레이더 속도 정보 또는 루프 속도 정보를 포함하고, 상기 제어부는 상기 레이더부가 송신한 전파의 시간 정보와 상기 대상체로부터 반사된 전파의 시간 정보를 이용하여 상기 대상체의 상기 레이더 속도 정보를 획득하고, 상기 제어부는 상기 통과 시간을 기초로 상기 대상체의 상기 루프 속도 정보를 획득하고, 상기 제어부는 상기 레이더 속도 정보와 상기 루프 속도 정보가 소정 범위 이상 차이나는 경우, 상기 통과 정보를 상기 교통 정보 획득 시 제외하는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 루프부는 제1 루프 및 제2 루프를 포함하고, 상기 제1 루프는 상기 도로의 진행 방향에서 상기 제2 루프보다 이전에 위치하고, 상기 제어부는 상기 제1 루프 보다 상기 제2 루프에서 먼저 상기 대상체의 통과 여부가 감지되는 경우, 상기 통과 정보를 상기 교통 정보 획득 시 제외하는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 주행 정보는 상기 대상체가 상기 도로 상에서 상기 도로 상에서 진행하는 방향에 대한 정보를 포함하고, 상기 제어부는 상기 레이더부를 통해 획득된 상기 대상체의 상기 주행 정보가 상기 도로의 진행 방향과 반대 방향이고, 상기 루프부를 통해 획득된 상기 대상체의 상기 주행 정보가 상기 도로의 진행 방향과 반대 방향인 경우, 역주행 정보를 상기 교통 정보에 포함시키고, 상기 역주행 정보는 상기 대상체가 상기 도로의 진행 방향과 반대 방향으로 진행하고 있는 정보인, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 교통 정보는 상기 도로 상의 평균 운행 속도 정보 또는 상기 도로 상의 정체 정보를 포함하고, 상기 평균 운행 속도 정보는 상기 대상체가 복수인 경우, 상기 대상체의 속도 정보의 평균을 통해 획득되고, 상기 정체 정보는 상기 평균 운행 속도를 기초로 획득되는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 루프부는 제1 루프부 및 제2 루프부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 대상체가 상기 제1 루프부 또는 상기 제2 루프부 중 적어도 하나를 통과하지 않은 경우, 상기 레이더부를 통해 획득된 상기 대상체에 대한 상기 통과 정보를 상기 교통 정보 획득 시 제외하는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 대상체의 상기 길이 정보는 상기 속도 정보 및 상기 루프부의 길이 정보를 기초로 획득되는, 교통 정보 산출 장치가 제공될 수 있다.
본 발명은 레이더 및 루프 검지 장치(이하 루프부(10))에서 복합적으로 감지된 결과를 통한 교통 정보를 산출하기위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하에서는 레이더를 이용한 교통 정보 산출, 루프 검지를 이용한 교통 정보 산출 및 이를 복합적으로 융합하여 교통 정보를 산출하는 장치 및 방법에 대하여 설명한다.
여기서, 교통 정보는 도로(100) 상에서 이동하는 차량 등 복수의 대상체(40)들의 평균 운행 속도, 도로(100) 상의 정체 정보 또는 도로(100)의 이동 방향과 반대로 역주행하는 차량이 있는지에 대한 정보 등 도로(100) 상에서 획득될 수 있는 교통과 관련된 정보가 포함될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 도로 상에서 레이더와 루프 검지를 복합적으로 이용하는 교통 정보 산출 장치를 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 도로(100) 상에 설치된 교통 정보 산출 장치는 제어부(1), 루프부(10) 및 레이더부(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(1), 루프부(10) 및 레이더부(30)는 유선 또는 무선으로 전자기적 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 다시 말해, 제어부(1), 루프부(10) 및 레이더부(30)는 전기적으로 결합될 수 있다.
여기서, 루프부(10)는 도로(100) 상에 설치될 수 있으며, 이때 도로(100) 상에 설치되는 것은 도로(100)의 지면 하에 매설되는 것을 포함할 수 있다.
루프부(10)는 폐회로로 구성될 수 있으며, 이때 폐회로에는 직류 또는 교류 전원의 인가에 따른 전류가 흐를 수 있고, 전자기 유도에 의해 폐회로에 흐르는 전류 또는 교류 전류인 경우 흐르는 전류의 주파수 등 전자기적 성질이 변화할 수 있다.
또한, 루프부(10)는 제1 루프(12), 제2 루프(14), 제3 루프(16), 제4 루프(22), 제5 루프(24) 및 제6 루프(26) 등 복수의 루프를 포함할 수 있으며, 하나의 차선 상에 설치되는 루프부(10)는 복수의 루프부(10) 중 일부를 의미할 수 있다. 예를 들어, 도로(100) 위의 하나의 차선에는 제1 루프(12) 내지 제3 루프(16)가 설치될 수 있다. 즉, 하나의 차선을 기준으로 하는 경우, 루프부(10)는 제1 루프(12) 내지 제3 루프(16)를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
또한, 루프부(10)를 구성하는 복수의 루프들은 서로 유선 또는 무선으로 전자기적으로 결합이 될 수 있다.
여기서, 레이더부(30)는 일정 구역 내에 음파, 초음파 및 전자기파를 포함하는 파동을 송출하고, 일정 구역 내에 있는 대상체(40) 등으로부터 반사되는 파동을 수신할 수 있도록 하는 도로(100) 상의 위치에 설치될 수 있다.
여기서, 제어부(1)는 레이더부(30) 및 루프부(10)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 레이더부(30) 및 루프부(10)에서 송신하는 전자기적 신호를 수신하여 교통 정보를 획득할 수 있다.
이하에서는, 제어부(1)가 루프부(10) 및/또는 레이더부(30)로부터 획득한 정보를 이용하여 교통 정보를 획득하는 것에 대하여 설명한다.
1 루프부를 이용한 대상체의 검지
이하에서는 루프부(10)를 이용하여 도로(100) 상에서 대상체(40)의 통과와 관련된 정보를 획득하는 것에 대하여 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른, 도로의 진행 방향에 따라 대상체가 진행하는 순간을 나타낸 모식도이다.
도 2를 참조하면, 대상체(40)는 도로(100)의 진행 방향으로 진행함에 있어, 제1 루프(12) 및 제2 루프(14)를 순차적으로 통과할 수 있다.
이하에서는, 대상체(40)가 선순위로 진입하는 루프를 진입 루프, 루프부(10)에서 진출하는 루프를 진출 루프인 것으로도 표현할 수 있다. 예를 들어, 대상체(40)가 제1 루프(12)에 먼저 진입하는 경우 제1 루프(12)가 진입 루프가 될 수 있으며, 제2 루프(14)로부터 최종적으로 진출하는 경우 제2 루프(14)가 진출 루프가 될 수 있다.
도 2에서 나타난 도로(100) 상의 제1 루프(12)와 제2 루프(14)는 복수의 루프를 설명하기 위해 대표적으로 도시한 것으로, 루프의 개수는 3개 이상의 복수개로 구성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 도로(100) 상에 설치된 루프부(10)는 제1 루프(12) 및 제2 루프(14)로 구성되어 있는 것으로 설명한다.
여기서, 제1 루프(12) 및 제2 루프(14)는 동일한 크기를 가질 수 있으며, 루프 사이의 길이도 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 루프(12) 및 제2 루프(14)의 지름은 1.8m일 수 있으며, 제1 루프(12)와 제2 루프(14)의 거리는 2.7m로 이격되어 설치될 수 있다.
도 3(a) 및 (b)는 각각 일 실시예에 따른 제1 루프 및 제2 루프에서 획득되는 측정량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3에 도시된 그래프의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 측정량을 나타낸다. 여기서, 가로축의 시간 단위는 초(sec), 밀리초(msec) 및 분(min) 등의 단위로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 시간을 표현할 수 있는 단위는 모두 가로축 상의 시간 단위가 될 수 있다. 또한, 세로축의 측정량은 루프부(10)에서 감지되는 측정량을 의미하는 것으로, 전류, 전압 및 주파수 등 전자기적 특성을 갖는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 루프부(10)에 교류 전류가 인가되는 경우 세로축의 측정량은 주파수를 의미할 수 있으며, 대상체(40)의 통과 여부에 따라 주파수는 변화될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 대상체(40)가 도로(100)의 진행 방향으로 진행함에 있어, 대상체(40)가 루프부(10)를 통과하는 경우 측정량에 변화가 생길 수 있다.
보다 구체적으로, 대상체(40)가 제1 루프(12)에서 제2 루프(14) 방향으로 진행하는 경우, 제어부(1)는 루프부(10)로부터 획득된 정보를 통해 대상체(40)는 제1 시점(t1)에 제1 루프(12)로 진입하여 제3 시점(t3)에 제1 루프(12)에서 진출하고, 제2 시점(t2)에 제2 루프(14)로 진입하여 제4 시점(t4)에 제2 루프(14)에서 진출하는 정보를 획득할 수 있다.
여기서, 제2 시점은 제3 시점보다 앞선 시점일 수 있다. 예를 들어, 제1 루프(12)와 제2 루프(14) 사이의 간격이 대상체(40)의 길이보다 작은 경우, 제2 시점이 제3 시점보다 앞설 수 있다.
제어부(1)는 측정량이 변하는 제1 시점 내지 제4 시점의 정보를 이용하여 대상체(40)의 통과 여부, 통과 속도 및 대상체(40)의 길이 정보를 획득할 수 있다.
이때, 통과 여부는 제1 시점 또는 제3 시점과 같이, 측정량이 변화되는 시점에 각 루프에 진입을 시작하여 제2 시점 또는 제4 시점에 각 루프로부터 진출하는 정보일 수 있다.
또한 제1 시점과 제3 시점 사이 및 제2 시점과 제4 시점의 사이에서는 대상체(40)가 각 루프 상에 위치하고 있는 것으로, 제어부(1)는 측정량 변화를 통해 추가적으로 대상체(40)의 루프부(10) 점유 정보를 획득할 수 있다. 다시 말해, 점유 정보는 대상체(40)가 루프부(10) 상에 위치하는지 여부를 의미할 수 있다.
여기서, 제어부(1)는 제1 시점 내지 제4 시점 정보를 이용하여 대상체(40)의 루프부(10) 통과 속도에 대한 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(1)는 루프부(10) 정보 및 통과 시간 정보를 이용하여 대상체(40)의 속도 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1)는 루프부(10) 정보에 포함되는 각 루프의 지름 길이 및 루프 사이의 거리 정보를 저장할 수 있고, 대상체(40)가 통과하는 시간 정보를 획득할 수 있으므로, 두 정보를 이용하여 대상체(40)의 통과 속도 정보를 획득할 수 있다.
(수식 1)
수식 1은 일 실시예에 따른, 제어부(1)가 통과 속도 정보를 획득하기 위한 수식을 나타낸 것이다.
수식 1을 참조하면, 통과속도정보(v)는 루프의 길이, 루프 사이 간격 및 통과 시간을 기초로 획득될 수 있다. 이때, 루프의 길이는 루프의 지름일 수 있으나, 루프의 길이는 이에 제한되는 것은 아니며, 대상체가 루프 상을 지날 때의 통과하는 길이를 의미할 수도 있다.
예를 들어, 대상체(40)의 진입을 기준으로 하는 경우, 제어부(1)는 제1 시점과 제2 시점의 차이와 제1 루프(12)의 길이 및 루프 사이 간격을 기초로 통과 속도 정보를 획득할 수 있고 또는 대상체(40)의 진출을 기준으로 하는 경우, 제어부(1)는 제3 시점과 제4 시점의 차이와 제2 루프(14)의 길이 및 루프 사이 간격을 기초로 통과 속도 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 제1 루프(12)의 길이가 1.8m, 루프 사이 간격이 2.7m이고, 제1 시점과 제2 시점의 차이가 100msec인 경우, 제어부(1)는 대상체(40)의 통과 속도 정보를 162km/h로 획득할 수 있다.
다른 예를 들어, 제어부(1)는 제1 루프(12) 또는 제2 루프(14)로 대상체(40)가 진입하거나 진출하는 경우, 대상체(40)가 제1 루프(12) 또는 제2 루프(14)에서 완전 점유하기까지 걸리는 시간 또는 완전 진출하기까지 걸리는 시간을 기초로 대상체(40)의 통과 속도 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 도면에는 미도시되어 있으나, 대상체(40)가 제1 시점부터 제1 루프(12)에 진입하여 40msec 이후 시점인 제1-1 시점에 제1 루프(12)를 완전 점유하는 경우, 제1 루프(12)의 길이인 1.8m와 제1 시점과 제1-1 시점의 차이인 40msec을 기초로 제어부(1)는 대상체(40)의 통과 속도 정보를 162km/h로 획득할 수 있다.
다른 예를 들어, 제어부(1)가 루프부(10) 점유 정도에 따른 측정량 변화 정도에 관련된 정보를 저장하고 있는 경우, 제어부(1)는 측정량 변화값과 시간 변화량을 기초로 대상체(40)의 통과 속도를 획득할 수 있다. 즉, 제어부(1)는 기울기 정보 또는 미분 정보를 이용하여 대상체(40)의 통과 속도 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(1)는 통과 속도 정보 및 통과 시간 정보와 루프부(10) 길이 정보를 이용하여 대상체(40)의 길이 정보를 획득할 수 있다.
(수식 2)
수식 2는 일 실시예에 따른, 대상체(40)의 길이 정보를 획득하기 위한 수식을 나타낸 것이다.
예를 들어, 제어부(1)가 획득한 대상체(40)의 통과 속도 정보가 100km/h고 제1 루프(12)의 길이가 1.8m 이고, 제1 루프(12) 진입 후 진출하기까지의 시간인 제1 시점과 제3 시점의 차이가 237.6msec 인 경우, 제어부(1)는 대상체(40)의 길이 정보를 4.8m로 획득할 수 있다.
2 레이더부를 이용한 대상체의 검지
이하에서는 레이더부(30)를 이용하여 도로(100) 상에서 대상체(40)의 통과와 관련된 정보를 획득하는 것에 대하여 설명한다.
일 실시예에 따르면, 레이더부(30)는 일정 구역에 전파 등을 송출하고, 대상체(40)로부터 반사된 전파의 주파수 정보와 송출 및 반사 시간 정보를 제어부(1)에 송신할 수 있고, 제어부(1)는 레이더부(30)로부터 획득한 정보를 기초로 대상체(40)의 통과 속도 정보 등을 획득할 수 있다.
(수식 3)
수식 3은 일 실시예에 따른 대상체(40)의 속도를 획득하기 위한 수식을 나타낸 것이다.
수식 3을 참조하면, f는 레이더부(30)에서 송출한 전파의 주파수를 나타내고, v는 레이더부(30)에서 송출한 전파의 속도를 나타내며, f'는 레이더부(30)가 획득한 대상체(40)로부터 반사된 전파의 주파수를 나타내고, vs는 대상체(40)의 속도를 의미할 수 있다.
레이더부(30)는 일정 구역 상에 일정한 주파수 및 속도를 갖는 전파를 송출하고 있으며, 대상체(40)로부터 반사되는 전파의 주파수 정보를 획득하여 제어부(1)로 송신할 수 있다.
수식 3을 참조하면, 제어부(1)는 레이더부(30)가 송출하는 전파의 주파수 및 속도 정보와 대상체(40)로부터 반사된 전파의 주파수 정보를 기초로 대상체(40)의 통과 속도 정보를 획득할 수 있다.
즉, 제어부(1)는 레이더부(30)를 통해 획득되는 정보를 기초로 대상체(40)의 통과 속도 정보를 획득할 수 있다.
3 루프부 및 레이더부 복합 이용을 통한 교통 정보 획득
이하에서는 루프부(10) 및 레이더부(30)를 복합적으로 이용하여 도로(100) 상의 교통 상황에 대한 교통 정보를 산출하는 것에 대하여 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른, 교통 정보 산출 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 4를 참조하면, 교통 정보 산출 장치는 제어부(1), 루프부(10), 레이더부(30), 출력부(50) 및 서버(60)부를 포함할 수 있다.
이때, 제어부(1), 루프부(10), 레이더부(30), 출력부(50) 및 서버(60)는 유선 또는 무선의 형식으로 전기적으로 결합되어 있을 수 있다.
루프부(10) 및 레이더부(30)는 앞서 설명한 것과 마찬가지로, 도로(100) 상의 일정 구역을 통과하는 대상체(40)에 대한 정보를 획득하여 제어부(1)로 해당 정보를 송신할 수 있다.
제어부(1)는 루프부(10) 및 레이더부(30)로부터 획득한 정보를 이용하여 도로(100) 상의 교통 정보를 산출하여 획득할 수 있으며, 루프부(10) 및 레이더부(30)로부터 획득한 정보 및 제어부(1)가 획득한 교통 정보를 출력부(50) 또는 서버(60)에 송신할 수 있다.
출력부(50)는 제어부(1)로부터 교통 정보 등을 수신하여, 수신한 교통 정보의 내용을 외부에 출력할 수 있다. 즉, 출력부(50)는 디스플레이 등을 통하여 교통 정보를 출력할 수 있다.
서버(60)는 루프부(10) 및 레이더부(30)로부터 획득한 정보 및 교통 정보 등을 제어부(1)로부터 수신하여 해당 정보를 저장하거나 가공할 수 있다.
또는, 출력부(50)는 서버(60)로부터 저장된 정보나 가공된 정보를 수신하고 이를 외부에 출력할 수 있다.
3.1 대상체의 속도 정보 획득
일 실시예에 따르면, 제어부(1)는 레이더부(30)에서 대상체(40)에 대한 속도 정보가 획득되는 경우 동일한 대상체(40)에 대한 속도 정보를 루프부(10)를 통해 획득한 정보를 기초로 획득할 수 있다.
구체적으로, 제어부(1)는 레이더부(30)가 도로(100) 상의 일정 구역을 통과하는 대상체(40)를 감지하는 경우, 동일한 시간대에 루프부(10)를 통과하는 대상체(40)의 통과 정보 등을 이용하여 앞서 언급한 것과 같이 대상체(40)의 속도를 산출하여 획득할 수 있다.
이는, 제어부(1)가 대상체(40)에 대한 정밀한 정보를 획득하기 위하여, 제어부(1)는 속도 범위에 오차가 존재하는 레이더부(30)의 검지 결과는 실제 대상체(40)가 통과하였는지 여부에 대하여 판단하고, 실제 대상체(40)가 통과하는 루프부(10)의 통과 정보를 통해 대상체(40)의 속도 정보를 획득하는 것일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제어부(1)는 대상체(40)의 속도 정보를 획득하기 위하여 레이더부(30)에서 획득된 정보와 루프부(10)에서 획득된 정보를 기초로 산출된 각각의 속도 정보의 평균 값을 대상체(40)의 속도 정보로 획득할 수 있다.
이상에서 설명된 대상체(40)의 속도 정보는 대상체(40)가 도로(100) 상의 일정 구역 상을 통과하는 통과 속도 정보를 의미할 수 있으며, 즉 속도 정보는 통과 정보에 포함될 수 있다.
3.2 대상체 이상 주행 검지
제어부(1)는 루프부(10)를 통해 검지된 대상체(40)의 통과 정보에 이상이 있을 때 해당 통과 정보를 교통 정보를 산출하는 때에 이용하지 않을 수 있다. 즉, 해당 대상체(40)의 통과 정보를 교통 정보 산출 시 무효화할 수 있다.
이하에서는, 제어부(1)가 루프부(10) 및 레이더부(30)를 통하여 획득한 정보에 이상 여부가 존재하는 경우 제어부(1)의 처리에 대하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른, 대상체의 이상 주행에 따른 루프부의 검지 결과를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 5(a)와 같이 도로(100) 상에 복수의 대상체(40)가 존재하고, 후행 대상체(42)가 진입 루프인 제1 루프(12)에서 진출하여 진출 루프인 제2 루프(14)로 진입하기 이전에 선행 대상체(44)가 진출 루프 방향으로 진행 방향을 변경하는 경우, 루프부(10) 또는 제어부(1)는 도 5(b)에 따른 각각의 루프 별 검지 결과를 획득할 수 있다.
도 5(b)를 참조하면, 선행 대상체(44)가 진출 루프로 차선을 변경하는 경우, 루프부(10)에서 획득되는 측정량은 진입 루프에서 진출하는 시점인 제4 시점보다 선행하는 시점인 제3 시점에 진출 루프에서 진출이 완료되는 것으로 나타날 수 있다.
도 5와 같이 진출 루프에서의 진출 시점이 진입 루프에서의 진출 시점보다 선행하는 경우, 제어부(1)는 해당 통과 정보가 이상 주행인 것으로 교통 정보 산출 시 제외할 수 있다.
도 6을 참조하면, 도 6(a)와 같이 대상체(40)가 루프부(10)를 전부 점유하지 않고 루프부(10)의 일부만 점유하면서 진행 방향으로 진행하는 경우, 루프부(10) 또는 제어부(1)는 도 6(b)에 따른 각각의 루프 별 검지 결과를 획득할 수 있다.
도 6(b)를 참조하면, 대상체(40)가 도로(100)의 진행 방향으로 루프부(10)의 일부분만 점유하며 진행하는 경우, 루프부(10)에서 획득되는 측정량의 변화는 진입 루프에서 진출하는 시점 이후에 진출 루프에서 진입하는 것으로 나타날 수 있다.
통상적인 대상체(40)의 길이는 루프 사이의 간격보다 길게 설계 또는 제조되는 바, 루프부(10)를 전부 점유하면서 진행하는 대상체(40)는 진입 루프에서의 진출 시점인 제2 시점이 진출 루프에 진입하는 제3 시점보다 늦어지게 통과할 수 있다. 이에 따라, 진입 루프 진출 시점이 진출 루프 진입 시점보다 선행하는 경우, 제어부(1)는 대상체(40)의 통과 정보가 이상 주행인 것으로 교통 정보 산출 시 제외할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 대상체(40)가 루프부(10)의 일부만을 점유하면서 주행하는 경우, 루프부(10)에서 획득되는 통과 시간, 즉 점유 시간이 루프부(10)를 전부 점유하면서 주행하는 경우보다 짧은 것으로 획득될 수 있다. 점유 시간이 짧아지는 경우, 대상체(40)의 통과 속도 정보는 대상체(40)가 실제 통과하는 속도 정보보다 훨씬 빠른 것으로 나타날 수 있다. 이때, 제어부(1)는 레이더부(30)를 통해 획득한 속도 정보와 루프부(10)를 통해 획득한 속도 정보의 비교를 통하여 이상 주행 여부를 감지할 수 있다.
즉, 제어부(1)는 레이더부(30)를 통해 획득한 속도 정보와 루프부(10)를 통해 획득한 속도 정보가 소정 수준 이상 차이나는 경우 이상 주행 정보가 감지된 것으로 보아, 해당 통과 정보를 교통 정보 획득 시 제외할 수 있다. 여기서, 소정 수준은 미리 정해질 수 있다.
예를 들어, 제어부(1)가 레이더부(30)를 통해 획득한 대상체(40)의 속도 정보는 110km/h이나, 루프부(10)를 통해 획득한 대상체(40)의 속도 정보가 미리 설정된 오차 범위인 10km/h를 벗어난 125km/h인 경우, 제어부(1)는 해당 대상체(40)의 통과 정보를 교통 정보 획득 시 제외할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(1)는 대상체(40)가 도로(100)의 진행 방향으로 정상 진행하고 있는지 여부를 루프부(10)에 획득되는 정보를 기초로 획득할 수 있으며, 제어부(1)는 대상체(40)가 도로(100)의 진행 방향에 따른 제1 루프(12) 및 제2 루프(14)를 전부 지나지 않는 경우, 이상 주행이 있는 것으로 해당 통과 정보를 교통 정보 획득 시 제외할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른, 도로 상에서 대상체가 역주행을 함에 따라 진출 루프에서 먼저 측정량의 변화량이 발생하는 것을 나타낸 그래프이다.
여기서, 역주행을 하는 것은 도로(100)에 지정된 진행 방향의 반대 방향으로 대상체(40)가 진행하는 것을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(1)는 루프부(10)를 통해 획득된 통과 정보에서 대상체(40)가 진출 루프로 진입을 하고 진입 루프로 진출하는 경우, 대상체(40)가 이상 주행인 것으로 판단하여 해당 통과 정보를 교통 정보 획득 시 제외할 수 있다.
즉, 제1 루프(12)가 진입 루프이고 제2 루프(14)가 진출 루프인 경우, 제어부(1)는 제1 루프(12)보다 제2 루프(14)에서 먼저 대상체(40)의 통과 여부가 감지되는 경우, 해당 통과 정보를 교통 정보 획득 시 제외할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 제어부(1)는 레이더부(30)를 통해 획득된 대상체(40)의 통과 정보가 도로(100)의 진행 방향과 반대 방향으로 진행하고 있고, 루프부(10)를 통해 획득된 대상체(40)의 통과 정보에서 진입 루프보다 진출 루프에서 먼저 대상체(40)의 통과 여부가 감지되는 경우, 해당 대상체(40)가 역주행인 것으로 판단하여 역주행 정보를 획득하여 해당 역주행 정보를 교통 정보에 포함시킬 수 있다.
즉, 레이더부(30)와 루프부(10)에서 대상체(40)에 대하여 획득한 모든 정보가 대상체(40)가 도로(100)의 진행 방향과 반대로 진행하고 있음을 나타내는 경우, 제어부(1)는 해당 대상체(40)가 실제로 역주행하고 있는 것으로 판단하여 역주행 정보를 획득하고, 이를 교통 정보에 포함시킬 수 있다.
3.3 교통 정보 획득 및 출력
일 실시예에 따르면, 제어부(1)는 각각의 대상체(40)에 대하여 통과 정보를 획득할 수 있으며, 획득된 복수의 통과 정보를 기초로 교통 정보를 획득할 수 있다.
즉, 제어부(1)는 복수의 통과 속도 정보의 평균 값을 통해 해당 도로(100)에 정체가 얼마나 일어나는지 여부인 정체 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 정체 정보는 교통 정보에 포함될 수 있다.
예를 들어, 통과 정보가 획득되는 도로(100)가 고속도로(100)인 경우, 제어부(1)는 복수의 대상체(40)의 통과 속도 정보의 평균 값이 40km/h 이하인 경우 정체, 40km/h 이상 80km/h 이하인 경우 지체, 80km/h인 경우 원활하다는 정체 정보를 획득할 수 있다.
또한, 제어부(1) 또는 서버(60)는 획득한 교통 정보를 기초로 통계 정보 및 교통 정보로부터 파생되는 정보들을 추가적으로 더 획득할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른, 제어부가 획득한 교통 정보를 기초로 출력부에서 교통 정보를 출력한 것을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 제어부(1)는 레이더부(30) 및 루프부(10)가 설치된 각 차로 별로 대상체(40)가 통과한 횟수 및 평균 속도 정보를 획득할 수 있다. 즉, 제어부(1)는 루프부(10)가 설치된 각 차로 별로 일정 기간 동안 통과한 대상체(40)의 개수 및 통과한 대상체(40)의 평균 속도 정보를 획득할 수 있다.
또한 도 8을 참조하면, 제어부(1)는 대상체(40)의 길이 별 통행량 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1)는 레이더부(30) 또는 루프부(10)의 통과 정보를 통하여 각 대상체(40)별 길이 정보를 획득할 수 있으며, 일정 기간 동안 도로(100)를 통과한 대상체(40)의 길이가 유사한 대상체(40)의 개수를 교통량 정보로 획득할 수 있다.
또한, 제어부(1)는 대상체(40)의 길이 별 평균 속도 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1)는 레이더부(30) 또는 루프부(10)의 통과 정보를 통하여 각 대상체(40)별 길이 정보 및 해당 대상체(40)의 속도 정보를 획득할 수 있으며, 유사한 대상체(40)의 길이 정보를 가지는 복수의 대상체(40)들로 평균 통과 속도 정보를 획득할 수 있다.
여기서, 앞선 정보들은 모두 교통 정보에 포함되어, 제어부(1)는 출력부(50) 또는 서버(60)로 교통 정보를 송신할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
제어부 1 루프부 10
레이더부 30 출력부 50
서버 60

Claims (7)

  1. 도로 상의 교통 정보를 획득하기 위한 교통 정보 산출 장치에 있어서,
    상기 도로 상의 일정 구역 내에 전파를 송신하고, 대상체로부터 반사된 전파를 수신하는 레이더부;
    상기 도로 상의 상기 일정 구역 상에 설치되어 상기 대상체의 통과 여부 및 통과 시간을 감지하는 루프부; 및
    상기 레이더부 및 상기 루프부를 통하여 입력된 상기 대상체에 대한 정보를 기초로 상기 대상체의 상기 일정 구역 통과 정보를 획득하고, 상기 통과 정보를 기초로 상기 도로 상의 상기 교통 정보를 획득하는 제어부;를 포함하고,
    상기 통과 시간은 상기 대상체가 상기 루프부로 진입한 이후부터 진출하기까지의 시간이고,
    상기 통과 정보는 상기 대상체의 일정 구역 내에서의 주행 정보, 속도 정보 또는 상기 대상체의 길이 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 루프부는 제1 루프부 및 제2 루프부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 대상체가 상기 제1 루프부 또는 상기 제2 루프부 중 적어도 하나를 통과하지 않은 경우, 상기 레이더부를 통해 획득된 상기 대상체에 대한 상기 통과 정보를 상기 교통 정보 획득 시 제외하는,
    교통 정보 산출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교통 정보를 상기 제어부로부터 입력받아 상기 교통 정보를 출력하는 출력 장치;를 더 포함하는,
    교통 정보 산출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 루프부는 제1 루프 및 제2 루프를 포함하고,
    상기 제1 루프는 상기 도로의 진행 방향에서 상기 제2 루프보다 이전에 위치하고,
    상기 제어부는 상기 제1 루프 보다 상기 제2 루프에서 먼저 상기 대상체의 통과 여부가 감지되는 경우, 상기 통과 정보를 상기 교통 정보 획득 시 제외하는,
    교통 정보 산출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주행 정보는 상기 대상체가 상기 도로 상에서 상기 도로 상에서 진행하는 방향에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 레이더부를 통해 획득된 상기 대상체의 상기 주행 정보가 상기 도로의 진행 방향과 반대 방향이고, 상기 루프부를 통해 획득된 상기 대상체의 상기 주행 정보가 상기 도로의 진행 방향과 반대 방향인 경우, 역주행 정보를 상기 교통 정보에 포함시키고,
    상기 역주행 정보는 상기 대상체가 상기 도로의 진행 방향과 반대 방향으로 진행하고 있는 정보인,
    교통 정보 산출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 교통 정보는 상기 도로 상의 평균 운행 속도 정보 또는 상기 도로 상의 정체 정보를 포함하고,
    상기 평균 운행 속도 정보는 상기 대상체가 복수인 경우, 상기 대상체의 속도 정보의 평균을 통해 획득되고,
    상기 정체 정보는 상기 평균 운행 속도를 기초로 획득되는,
    교통 정보 산출 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 대상체의 상기 길이 정보는 상기 속도 정보 및 상기 루프부의 길이 정보를 기초로 획득되는,
    교통 정보 산출 장치.

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