KR19980067508A - 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교차로 등의 차량 흐름의 상황에 맞춰 제어를 요하는 도로상에서 각각 소정의 촬상각도를 갖는 카메라에서 촬상한 차량의 영상신호를 신호처리하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법에 관한 것으로서, 카메라에 촬상된 화면에 설정된 다수의 검지부 영역에 있는 차량들의 동작에 대한 화면 픽셀들을 영상신호처리하여 교통정보로 산출하는 단계; 및 산출된 교통정보에 따라 앞막힘 방지 감응제어와 좌회전 감응제어를 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 차량 흐름의 제어를 요하는 교차로 등의 도로상에서 다수의 카메라에서 촬상한 차량의 화면에 소정의 위치에 설정된 앞막힘 검지부와 좌회전 검지부에서 검지된 정보에 따라 신호등을 감응제어함으로써 차량의 앞막힘을 방지하고 좌회전 신호등을 효과적으로 제어할 수 있다.

Description

영상 검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법

본 발명은 교통신호 제어기의 감응제어 방법에 관한 것으로서, 특히 영상 검지기를 써서 신뢰성 있고 다양한 교통정보를 제공 받아 교통 상황에 따라 효과적으로 교통신호를 제어하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법에 관한 것이다.

교통신호 제어기는 연결된 선을 통해 일정한 거리 이내의 신호등을 제어하는 장치이다. 교통신호 제어기의 제어방법은 신호등의 각 신호에 일정한 시간을 할당하고 각 신호를 순차적으로 점등및 소등하도록 하는 것이지만 차량의 흐름이 원활하지 못한 곳에서는 상기의 단순한 제어방법이 효과적이지 않기 때문에 차량 통과시 전기신호를 발생하는 검지기(센서)를 이용하여 현시의 차량의 흐름에 대응하는 감응제어 방법을 수행한다.

기존의 감응제어는 갭(Gap) 감응제어를 뜻하며 이는 중요하지 않은 접근로에 루프검지기를 설치하여 일정시간내에 차량이 인지될 경우 해당 차량이 통과할 수 있을 만큼의 녹색신호 점등시간을 늘려 주다가 주어진 녹색신호 점등시간이 끝났거나 차량의 인지가 없을 경우 녹색신호를 소등하는 방법이다. 이러한 루프검지기는 도로 노면에 접촉식으로 설치되므로 도로상태나 차량의 빈번한 접촉으로 유발되는 단선에 따른 고장이 잦을 뿐 아니라 설치및 유지보수시, 루프검지기가 설치되었거나 설치될 도로의 차량을 통제해야 하므로 차량통행에 혼잡을 초래한다. 또한 루프검지기를 써서 얻을 수 있는 정보는 교통량과 차량의 도로점유율 뿐으로 여타의 교통정보를 산출하기 어렵고 정확도 또한 낮다.

루프검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법에 있어서는 차량의 과포화 상황에서 교차로의 어느 한 방향에 차량의 앞막힘 현상이 발생하여 다른 모든 방향의 차량이 통과할 수 없을 때 이런 상황을 적절하게 대처할 수 있도록 하는 제어방법이 없고, 있더라도 루프 검지기의 낮은 정확도와 높은 고장률로 인해 그에 따른 제어방법의 신뢰성이 낮다. 또한 좌회전 신호에 대한 제어방법에 있어서 좌회전 하려는 차량이 없을 시에도 좌회전 허용 녹색등이 정해진 시간만큼 지속됨에 따라 타방향으로의 차량 통과 효율이 낮아져 나머지 차량의 지체가 높아질 수 있는 문제에 대한 적절한 제어방법이 없으며 있어도 상술한 루프검지기의 문제로 인해 제어방법의 신뢰성이 떨어진다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 촬상된 교통상황을 영상검지기로 영상신호처리한 후 교통정보로 변환하여 그 정보를 이용하여 차량의 앞막힘 현상을 방지하고 좌회전 신호를 효과적으로 제어하는 등, 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 감응제어 방법이 적용될 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 영상검지기가 설치된 교차로를 보이는 도면이다.

도 3은 도 2에 도시된 카메라에 교차로의 우측 방향이 촬상된 화면을 보이는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 차량 앞막힘 방지 감응제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 좌회전 감응제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교차로 등의 차량의 흐름의 제어를 요하는 도로상에서 각각 소정의 촬상각도를 갖는 카메라에서 촬상한 영상신호를 신호처리하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법은, 카메라의 촬상 화면에 설정된 다수의 검지부 영역에 있는 차량들의 움직임에 대한 화면 픽셀(화상 소자)들을 신호처리하여 교통정보로 산출하는 단계; 및 상기 산출된 교통정보에 따라 앞막힘 방지 감응과 좌회전 감응제어하여 신호등을 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

또한 상기 검지부는 촬상된 화면에서 교차로의 직진 차선의 정지선 앞단부에 소정의 영역을 갖고 설정되어 상기 앞막힘 방지 감응제어시 이용되는 앞막힘 검지부와 교차로에 근접한 좌회전 차선에 소정의 영역을 갖고 설정되어 상기 좌회전 감응제어시 이용되는 좌회전 검지부를 설정하며 이렇게 설정된 부분을 신호처리하여 상기의 앞막힘 방지 감응제어 및 좌회전 감응제어를 수행함을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 영상검지기가 연결된 교통신호 제어기의 블록도를 도시한 것이다. 도 1에서, 영상검지기(110)는 해당 도로의 교통상황을 촬영하는 카메라(100)와 연결되어 있고, 영상검지기(110) 내부에 카메라(100)로부터 입력된 촬상신호를 영상신호화하는 영상카드(111)와 영상신호를 압축하여 전송하는 영상압축전송장치(112), 압축된 영상신호와 각종 교통정보를 저장하는 기억장치(113), 영상 신호를 처리하여 교통정보로 변환하고 변환된 신호를 전송하는 제1 중앙처리장치(114)로 구성된다. 영상검지기(110)와 연결된 교통신호 제어기는, 원래의 교통신호 제어 프로그램을 수행하다가 상기의 제1중앙처리장치(114)로부터 전송된 교통신호를 토대로 감응제어를 수행하도록 한 제2중앙처리장치(121), 교통관제센터(120)와 제2중앙처리장치(121)간에 정보나 제어 프로그램 교환등의 통신을 수행하는 모뎀(122), 수동조작 명령을 입력받거나 제2중앙처리장치(121)의 출력명령을 수행하는 입출력부(123), 입출력부(123)의 출력에 따라 파워(증폭된 전압이나 전류)를 인가하는 등기 구동부(124), 각 신호의 조합에 오류가 생겼는지를 검사하는 모순 검지부(125), 교통신호 제어기의 고장시에 한 신호를 계속 점멸하도록 하는 점멸부(126), 그리고 신호등(128)에 대한 직접 출력 부분인 등기 단자대(127)로 구성되어 있다.

도 2는 카메라(201,211,221,231)가 연결된 영상검지기(200,210,220,230)가 설치되어 있는 교차로의 도시예이며, 그 중 한 대의 영상검지기(200)가 점선으로 된 사선의 안 쪽 도로에 대해 교통상황을 검지하는 것을 보이는 것이다. 도 2에서 D1은 앞막힘을 판단하는데 필요하다고 정한 도로상의 위치이고 D2는 좌회전 신호를 받을 차량의 대기 차선에 위치하여 좌회전 차량의 유무를 판단하도록 정한 도로상의 위치이다. 여기에서 미도시된 교통신호 제어기에 4대의 영상검지기(200,210,220,230)로부터 출력된 교통정보가 입력된다.

도 3은 도2의 사선 내부에 대한 카메라의 촬상화면이다. 상기의 D1과 D2가 화면의 일정한 위치에 있도록 카메라의 촬상각도를 조정해야 한다. 화면에서 D1의 위치에 해당하는 부분이 앞막힘 검지부(300)인데 영상검지기는 도1에서의 동작대로 하여 앞막힘 검지부의 화면을 영상신호처리한다. 화면상의 D2의 위치에 해당하는 부분이 좌회전 검지부(310)이고 이 부분도 영상검지기에 의해 그 부분의 화면상의 픽셀들이 영상신호처리된다. 앞막힘 및 좌회전 검지부 설정외에도 교통량, 차량대기 행렬의 길이, 차량의 도로 점유율, 차량 흐름의 속도등에 대한 정보를 제공 받기 위해 화면상에 미도시되었으나 각 정보에 대응하는 일정한 부위를 정하여 그 부위가 촬상된 화면을 영상검지기(110)에서 영상신호처리함으로써 상기의 정보를 제공 받을 수 있다. 상기에 언급한 '영상신호처리'는 소정의 신호 처리 알고리즘에 따라 도 1의 영상검지기(110) 내부의 각 장치에 의해 수행된다.

도 4에 교통신호 제어기의 앞막힘 방지 감응제어 방법이 도시되어 있다. 교차로의 한 쪽 방향에 대한 직진 신호등이 점등되면(400 단계) 앞막힘 검지부를 통과한 차 1대의 통과 신호가 영상신호처리되어 소정의 계산 방법에 따라 속도로 산출된다(410 단계). 상기 410 단계의 과정이 차 5대가 통과될 때까지 반복되고 그 평균 통과 속도가 10Km 이하이면(420 단계) 앞막힘이 발생했다고 판단하여 직진 신호등이 켜지는 동안 고려되어야 할 보행자 통과 신호등의 최소 점등 시간이 지난 후(430 단계) 상기 직진 신호등을 조기에 소등(440 단계)하고 제어를 종료한다. 상기의 과정 수행 중에 10Km이하가 아니거나(420 단계) 보행자 통과 신호등의 최소 점등 시간이 경과 되지 않았으면(430 단계) 410 단계의 과정으로 돌아간다. 만약 앞막힘 방지 감응제어 방법을 수행 중에 상기 직진 신호등이 점등시간이 경과되어 소등되면 수행을 중지하고 종료하여 상기 직진 신호등이 다시 점등될 때까지 기다렸다가 처음부터 상기의 감응제어를 다시 수행한다.

도 5에 교통신호 제어기의 좌회전 감응제어방법이 도시되어 있다. 교차로의 한 쪽 방향에 대해 좌회전 신호등이 점등되면(500 단계) 좌회전 검지부(310)에 있는 차량의 유무를 판단하여(510 단계) 차량이 있으면 좌회전하는 차량의 도로 비점유시간 을 산출하고(520 단계) 도로 비점유시간이 5초 이상이면(530 단계) 좌회전 차량이 더이상 없다고 판단하여 좌회전 신호등을 조기에 소등하고(540 단계) 좌회전 감응제어를 마친다. 상기의 과정에서 510 단계 수행 중 좌회전 차량이 없으면 540 단계의 과정을 수행하고 530 단계의 과정에서 도로 비점유시간이 5초 미만이면 좌회전 차량이 존재한다고 판단하여 520 단계의 과정으로 돌아간다. 만약 좌회전 감응제어 방법을 수행 중에 상기 좌회전 신호등의 점등 시간이 끝나서 소등되면 수행을 중지하고 종료하여 다른 신호등의 점등 시간이 끝다고 상기 좌회전 신호등이 다시 점등될 때까지 기다렸다 다시 처음부터 상기 감응제어를 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 차량 흐름의 제어를 요하는 교차로 등의 도로상에서 다수의 카메라에서 촬상한 차량의 화면에 소정의 위치에 설정된 앞막힘 검지부와 좌회전 검지부에서 검지된 정보에 따라 신호등을 감응제어함으로써 차량의 앞막힘을 방지하고 좌회전 신호등을 효과적으로 제어할 수 있다.

Claims (5)

1. 교차로 등 차량흐름의 제어를 요하는 도로상에서 각각 소정의 촬상각도를 갖는 카메라에서 촬상한 차량의 영상신호를 신호처리하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법에 있어서,

   상기 카메라의 촬상 화면에 설정된 다수의 검지부 영역에 있는 차량들의 움직임에 대한 화면 픽셀들을 신호처리하여 교통정보로 산출하는 단계; 및

   상기 산출된 교통정보에 따라 앞막힘 방지 감응제어와 좌회전 감응제어를 수행하여 신호등을 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 검지부는

   촬상된 화면에서 교차로의 직진 차선의 정지선 앞단부에 소정의 영역을 갖고 설정되어 상기 앞막힘 방지 감응제어시 이용되는 앞막힘 검지부와 교차로에 근접한 좌회전 차선에 소정의 영역을 갖고 설정되어 상기 좌회전 감응제어시 이용되는 좌회전 검지부임을 특징으로 하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 앞막힘 방지 감응제어는

   직진 신호등 점등시에 상기 앞막힘 검지부를 통과하는 차량의 속도를 산출하는 단계;

   산출된 차량의 속도가 소정의 값 이하이면 현재 보행자용 녹색등의 최소 점등시간 경과시 상기 직진 신호등을 소등하는 단계; 및

   현재 직진 신호등을 소등하고 다른 신호등을 점등시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 차량의 속도를 산출하는 단계는

   상기 검지부를 연속하여 통과하는 소정의 수의 차량들의 평균 속도를 산출함을 특징으로 하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 좌회전 감응제어는

   좌회전 신호 점등시에 상기 좌회전 검지부상의 차량의 존재여부를 확인하는 단계;

   상기 좌회전 검지부에 차량이 존재하지 않으면 좌회전 신호를 소등하고 차량이 존재하면 매 차량의 비점유 시간을 산출하는 단계; 및

   상기 비점유 시간이 소정의 시간 이상이면 좌회전 신호를 소등하고 다른 신호를 점등하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 영상검지기를 이용한 교통신호 제어기의 감응제어 방법.