KR20090035394A - 위법차량 감시시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위법차량 감시시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인텔리전트 전원장치와 무선통신을 구비한 복수 개의 영상촬영장치를 이용하여 주정차 위반 차량을 자동으로 인식하여 감시할 수 있는 고정식 위법차량 감시시스템이다.
이를 위해 감시현장의 차량을 촬영하기 위한 복수 개의 영상촬영장치와 촬영된 영상데이터를 전송하기 위한 무선 억세스 통신장비를 구비한 통신망과 상기 통신망으로부터 전송받은 영상데이터를 저장하고, 차량번호를 인식하며, 위반통보 고지서를 발급하는 중앙서버를 포함하며,
상기 영상촬영장치는 고정된 줌과 포커스를 갖는 렌즈를 장착하여 감시현장에 주정차된 다수 차량의 영상을 취득하는 고해상도 카메라와, 상기 고해상도 카메라로부터 취득된 영상을 무선통신수단으로 상기 감시현장의 상기 무선 억세스장비로 전송하기 위한 무선통신부와, 태양전지 판넬 또는 가로등 전원을 사용하여 상기 영상촬영장치에 전원을 공급하기 위한 인텔리전트 전원부와,
상기 중앙서버는 상기 통신망으로부터 전송된 영상데이터를 다중 이진화하고, 지역 경계화(Region Boundary)한 다음 스캐닝방식으로 차량번호판 배치특성에 맞는 번호판 영역을 탐색하고, 차량번호판 영역이 탐색이 되면 차량번호를 인식하는 차량번호 탐색 및 인식부를 구비한다.
따라서, 본 발명은 고정식 위법차량 감시시스템에서 무선통신과 인텔리전트 전원을 이용하고 현장 영상촬영장치를 가로등에 설치할 수 있으므로 폴대와 케이블 설치공사가 필요없기 때문에 설치 또는 이동, 유지보수가 간편하다. 또한, 팬틸트 장치와 줌 포커스를 위한 전동모터 렌즈가 없기 때문에 기계 메커니즘에 따른 고장이 거의 없으므로 시스템 운영에 따른 인력과 시간 비용을 크게 줄일 수 있다. 그리고 소정의 거리 간격으로 복수 개의 영상촬영장치를 구비하여 설치할 경우 150m 이상의 원거리 감시이 가능하다.
Figure 112007071817465-PAT00001
불법주정차, 카메라, 무선통신, 태양전지, 가로등

Description

위법차량 감시시스템 {Violation Car Enforcement System }
본 발명은 위법차량 감시시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인텔리전트 전원장치와 무선통신장치를 구비한 복수 개의 영상촬영 장치를 이용하여 주정차 위반 차량을 자동으로 인식하여 감시할 수 있는 고정식 위법차량 감시시스템이다.
일반적으로 위법차량 감시 시스템은 불법주정차 단속시스템 등에 이용 될 수 있다.불법 주정차 단속시스템은 도로 또는 주정차 금지지역에 불법으로 주,정차된 차량을 단속하기 위한 시스템으로, 고정식 위법차량 단속시스템, 주행형 위법차량 단속시스템, 휴대형 위법차량 단속시스템 등이 있다. 고정식 위법차량 단속시스템은 상습적으로 위법차량 차량이 많은 소정의 지역에 카메라를 폴대에 고정 설치하여 단속하는 시스템이다. 주행형 위법차량 단속시스템은 감시용 차량에 카메라를 장착하여 주행하면서 주정차 위반 차량을 단속하는 시스템이다. 휴대형 위법차량 감시시스템은 감시요원이 PDA와 디지털 카메라와 같은 휴대형 디지털 기기를 이용하여 단속하는 시스템이다.
종래기술의 고정식 위법차량 단속시스템은 대한민국 특허등록 제 10-0599587 호에 개시된다. 상기 등록된 특허는 고정카메라 뷰 내부에 몇 개의 대표 점을 지정하고 그 점들에 대해 수동조작을 통해 PTZ(Pan, Tilt, Zoom)값을 얻은 후, 대표점 이외의 모든 점에 대한 근사값을 보간을 통해 구하여 룩업테이블(Lookup table)에 저장이용토록 함으로써, 고정카메라 뷰 내에 어떤 점을 지정하더라도 수동조작없이 자동으로 PTZ 카메라의 중앙을 지정된 점으로 정확히 확대 정렬시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
다른 종래기술의 고정식 위법차량 단속시스템은 대한민국 특허등록 제 10-0531608 호에 개시된다. 상기 등록된 특허는 적어도 하나의 촬영장치는 위법차량 단속지점에 설치되어 수평각, 수직각, 및 줌배율이 각각 설정되어 있는 복수개의 하위감시영역으로 구성된 감시영역을 순환 순차적으로 촬영하여 통신망을 통해 전송한다. 센터장치는 촬영장치로부터 수신된 영상으로부터 번호판영역을 추출하여 차량번호를 판별하고, 판별된 차
량번호 중에서 제1기준시간 이상 동일한 하위감시영역으로부터 판별된 차량번호를 감시대상 차량번호로 설정하며, 감시대상 차량번호 중에서 제2기준시간 이상 감시대상 차량번호로 설정된 차량번호에 해당하는 차량을 위법차량 차량으로 판단한다.
또 다른 종래기술의 고정식 위법차량 단속시스템은 대한민국 실용신안등록 제 20-0361153 호에 개시된다. 상기 등록된 실용신안은 카메라를 상하로 이동시킴은 물론 도로의 길이방향으로 이동 가능하게 하여 연속적인 주정차 차량을 감시함은 물론, 인터넷 망을 이용하여 카메라가 설치된 현장과 중앙관제실을 저비용으로 연결할 수 있는 불법 주정차단속 시스템이다.
그러나 종래기술의 고정식 위법차량 감시시스템은 팬틸트 장치와 줌 포커스 조정을 위한 전동 렌즈를 구비한 카메라를 이용하여 위반차량을 검지하여 감시하고 있는데, 이러한 시스템은 감시운영 시간이 흐름에 따라 기어 모터의 기계적인 오차에 의해 팬틸트 각도, 줌 포커스 거리의 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다. 그래서 사용자가 팬틸트, 줌 포커스를 위한 프리셋이나 룩업테이블을 반복적으로 설정해야 하기 때문에 시스템 운영 효율이 떨어질 수 있다. 또한 감시거리가 멀수록 위반차량간격이 좁을 때, 감시이 어려울 수 있다는 문제점이 있으며, 100m이상 감시시에는 줌 포커스 기능의 한계 때문에 감시가 불가능 하다는 문제점이 있다. 또 다른 문제점은 카메라 설치를 위한 공사 비용과 시간이 많이 소요되고, 한 번 설치되면 이동 설치가 어렵다는 것이다.
종래기술의 실용신안등록 제 20-0361153 호의 시스템은 카메라 이동을 위한 기계 메커니즘이 복잡하여 실용성이 떨어지고, 수평이동시에 카메라가 흔들릴 수 있으므로 정확하게 차량 영상을 캡춰할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 인텔리전트 전원장치와 무선통신을 구비한 복수 개의 카메라를 이용하여 위법차량 차량을 감시할 수 있는 위법차량 감시시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수 개의 카메라를 이용하여 감시거리 제한이나 위반 차량간의 가려짐이 없이 감시할 수 있는 위법차량 감시시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전력 수용을 위한 전선이나 영상 케이블없이 감시용 카메라를 설치할 수 있는 위법차량 감시시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위법차량 감시시스템은,
감시현장의 차량을 촬영하기 위한 복수 개의 영상촬영장치와 촬영된 영상데이터를 전송하기 위한 무선 억세스 통신장비를 구비한 통신망과 상기 통신망으로부터 전송받은 영상데이터를 저장하고, 차량번호를 인식하며, 위반통보 고지서를 발급하는 중앙서버를 포함하며,
상기 영상촬영장치는 고정된 줌과 포커스를 갖는 렌즈를 장착하여 감시현장에 주정차된 다수 차량의 영상을 취득하는 고해상도 카메라와, 상기 고해상도 카메라로부터 취득된 영상을 무선통신방식에 의해서 상기 감시현장의 상기 무선 억세스장비 또는 상기 중앙서버로 전송하기 위한 무선통신부와, 태양전지 판넬을 사용하여 상기 영상촬영장치에 전원을 공급하기 위한 인텔리전트 전원부와,
상기 중앙서버는 상기 통신망으로부터 전송된 영상데이터를 다중 이진화하고, 지역 경계화(Region Boundary)한 다음 스캐닝방식으로 차량번호판 배치특성에 맞는 번호판 영역을 탐색하고, 차량번호판 영역이 탐색이 되면 차량번호를 인식하는 차량번호 탐색 및 인식부를 구비한다.
본 발명은 고정식 위법차량 감시시스템에서 무선통신과 인텔리전트 전원을 이용하고 현장 영상촬영장치를 가로등에 설치할 수 있으므로 폴대와 케이블 설치공사가 필요없기 때문에 설치 또는 이동, 유지보수가 간편하다. 또한, 팬틸트 장치와 줌 포커스를 위한 전동모터 렌즈가 없기 때문에 기계 메커니즘에 따른 고장이 거의 없으므로 시스템 운영에 따른 인력과 시간 비용을 크게 줄일 수 있다. 그리고 소정의 거리 간격으로 복수 개의 영상촬영장치를 구비하여 설치할 경우 기존 고정식 감시의 한계 거리라 할 수 있는 150m 이상의 원거리 감시이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템 현장 운영의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1의 일 실시예는 현장장비의 영상촬영장치를 가로등에 설치할 경우이다. 현장장비의 구성은 주정차 위반 차량의 영상 취득을 위한 카메라(30,30'), 전원 공급을 위한 인텔리전트 전원부(20,20'), 영상 전송을 위한 무선통신부(도면에 미 도시), 현장장비의 설치 고정하는 가로등(10,10'), 주차감시 메시지를 표출하는 LED전광판(100,100')으로 이뤄진다. 본 발명의 위법차량 위반 감시시스템은 영상촬영장치를 가로등이나 가로수 등에 설치되어 운영할 수 있으므로 카메라 고정을 위한 폴대 설치 및 공사가 필요없다. 시내에서 가로등은 보통 20~30m간격으로 설치되어 있다. 즉, 영상촬영장치를 5개의 가로등마다 설치할 경우 100~150m정도의 거리를 감시할 수 있다. 영상촬영장치의 댓수가 늘어날수록 더 먼 거리의 감시이 가능하다. 단일의영상촬영장치는 한 대의 이상의 복수의 차량 영상을 취득할 수 있도록 고해상도 카메라를 내장한다.
도 2는 본 별명에 따른 일 실시예의 시스템 블록도이다.
본 발명에 따른 일 실시예의 시스템은 크게 제1 영상촬영장치(40), 제2 영상촬영장치(50), 제N 영상촬영장치(60), 무선 억세스 통신부(70), 인터넷망(80), 중앙서버부(90)로 구성된다.
각 영상촬영장치(40,50,60)에는 차량영상 취득을 위한 카메라(41,51,61), 카메라(41,51,61)로 취득된 영상을 중앙서버부(90)로 전송하기 위한 무선통신부(42,52,62), 영상촬영장치(40,50,60)의 전원을 공급하기 위한 인텔리전트 전원부(43,53,63)로 구성된다.
카메라(41,51,61)는 복수 개의 차량 영상을 취득하기 위해 광역(Wide Range)의 고해상도 기능을 갖춘 이미지 센서를 사용한다. 즉, 130만화소(1280 x 1024) 또는 200만화소(1600 x 1200)정도의 해상도를 갖는 이미지 센서를 사용한다. 또한, 카메라(41,51,61)는 일반 매뉴얼 렌즈를 장착하며, 설치시에 세팅하여 고정된 줌과 포커스 기능을 사용한다. 그리고 카메라(41,51,61)내부에는 프로세서가 내장되어 있어서 무손실 압축과 네트워크처리 기능을 한다. 고해상도로 영상을 취득하기 때문에 전송하는 시간을 절약하기 위해 무손실로 압축한다. 카메라(41,51,61)에서 영상전송은 중앙서버부(90)의 요청명령에 따라 전송할 수도 있고, 일정한 주기(예를 들면, 1초 시간)간격으로 중앙서버부(90)로 전송할 수 있다.
무선통신부(42,52,62)는 카메라(41,51,61)로 취득된 영상을 중앙서버부(90)로 전송시킨다. 도 2의 일 실시예의 무선통신부(42,52,62)는 바람직하게는 무선 LAN(Wireless Local Area Network)방식의 통신을 사용한다. 무선통신부(42,52,62)는 무선 억세스 통신부(70)와 무선으로 접속한다.
무선 억세스 통신부(70)는 AP(Access Point)기능을 하며 ADSL 또는 VDSL모뎀을 구비하여 인터넷망(80)과 접속한다. 무선 억세스 통신부(70)는 감시거리에 따라 복수 개의 AP장치와 모뎀을 사용할 수 있다.
인텔리전트 전원부(43,53,63)는 태양전지 판넬을 이용한 전원을 사용할 수도 있고, 가로등 전원을 이용할 수 있다. 인텔리전트 전원부(43,53,63)의 상세한 설명은 도 3과 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
중앙서버부(90)는 감시 현장의 각 영상촬영장치(40,50,60)로 전송받은 영상을 저장하며 차량번호 인식기능, 위반 통보 고지서 발급 기능 등을 한다. 중앙서버부(90)는 전송받은 영상에 대해서는 날짜와 시간, 감시장소 등 카테고리 분류에 의해서 저장된다. 또한 전송받은 영상을 분석하여 차량을 탐색하고, 탐색결과 차량 번호가 존재하면 자동 인식기능을 한다. 영상이 고해상도 카메라로 취득하기 때문에 한 영상안에 복수 개의 차량이 존재할 수 있다. 따라서 한 영상안에 존재하는 모든 차량을 인식하기 위한 차량 탐색 및 인식 알고리즘이 필요하다.
본 발명에서는 감시현장으로부터 전송받은 영상을 분석하여 소정의 임계치를 계산한 다음, 다중 이진화 작업을 하여 복수 개의 이진영상으로 변환한다. 각각의 이진 영상에 대해서 블록해석(Blob Analysis)에 의한 지역 경계화(Region Boundary)를 한다. 다음은 차량 번호판 규격 특성값 영역과 일치되는 지역 경계 블록만을 선택한다. 다음은선택된 블록의 이진 영상에 대해 스캐닝하면서 차량 번호판 위치를 탐색한다. 탐색이 완료되면 자동으로 차량 번호 데이터를 인식한다. 차량 번호 데이터 인식은 통상의 공지된 기술을 이용한다.
차량 번호 데이터가 인식되면 인식된 차량 영상을 저장하고 소정의 감시 시간이 지나서 동일한 차량번호가 있는지를 검색한다. 만약 감시 시간이 지나서 동일한 차량이 검색되면 주정차 위반차량으로 판단하고 별도의 저장공간에 차량영상을 저장하고 위반 통보 고지서를 발급한다.
중앙서버부(90)는 각 영상촬영 장치(40,50,60)의 고장,도난,파손 등에 대한 감지알람기능을 갖는다. 각 영상촬영 장치(40,50,60)로 부터 소정의 주기 동안 영상 수신 이 안되면 각 알람 메세지를 출력하여 신속한 조치를 하게 한다.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지 판넬을 이용한 인텔리전트 전원부의 블록도를 도시한 것이다.
도 3의 인텔리전트 전원부(43,53,63)는 태양전지 판넬(110), 오토 차저(120), 축전지(130), 온오픈 센서(140), 오토컷 제어기(150), 스텝다운 레귤레이터(160)로 구성된다.
태양전지 판넬(110)은 단결정질 실리콘 재료를 사용한다. 단결정질 실리콘은 순도가 높고 결정 결함밀도가 낮은 고품위의 재료로서 높은 효율을 얻을 수 있다. 크기는 296(W)*296(D)*40(H)정도 이고 중량은 1.8Kg이다. 최대 피크 전력은 8Watt이고, 출력용량 전압 및 전류는 8.3V/960mA이다. 오토 차저(120)는 축전지(130)의 과충전 방지기능을 가지며, 충전전압은 7.5V이고, 전류는 2.5A이다. 축전지(130)는 전력을 저장하는 장치로서, 6V 및 10AH용량의 배터리를 사용한다. 온오픈 센서(140)는 디지털 타이머 또는 조도 센서를 사용하며, 충전 모드와 부하 전력공급모드를 스위칭한다. 즉, 소정의 시간에 따라 충전모드일 경우 축전지(130)에 전력을 저장하고, 부하 전력공급모드일 경우 영상촬영장치(40,50,60)과 LED전광판(100,100')에 전력을 공급하게 한다.
오토컷(Auto-cut) 제어기(150)는 과방전 보호회로로서 축전지(130)의 전압이 5V이하일 때, 자동 차단하는 기능을 한다. 스텝다운(Step-down) 레귤레이터는 전압을 조정하는 기능을 하며, 입력전압은 6~40V이고, 출력전압/전류는 5V/3A이다.
도 4는 본 발명에 따른 가로등 전원을 이용한 인텔리전트 전원부의 블록도를 도시한 것이다.
도 4의 인텔리전트 전원부(43,53,63)는 가로등 전원(170), 오토 차저(120), 축전지(130), 온오픈 센서(140), 오토컷 제어기(150), 스텝다운 레귤레이터(160)로 구성된다.
가로등 전원(170)은 중앙제어 장치에 의해서 제어되며, 주간에는 자동적으로 차단되고 야간 즈음에는 자동으로 전원이 공급하게 되어 있다. 본 발명의 인텔리전트 전원부는 주간에는 축전지(130)에 저장된 전원을 사용하고, 야간에는 가로등 전원을 사용한다.
오토 차저(120)는 축전지(130)의 과충전 방지기능을 가지며, 충전전압은 7.5V이고, 전류는2.5A이다. 또한, 야간의 전원 공급을 위해 12V을 출력한다. 축전지(130)는 주간의 전원을 사용할 수 있도록 전력을 저장하는 장치로서, 6V 및 10AH용량의 배터리를 사용한다. 온오픈 센서(140)는 디지털 타이머 또는 조도 센서를 사용하며, 충전모드와 부하 전력공급모드를 스위칭한다. 즉, 소정의 시간에 따라 충전모드일 경우 축전지(130)에 전력을 저장하고, 부하 전력공급모드일 경우 영상촬영장치(40,50,60)과 LED전광판(100,100')에 전력을 공급하게 한다.
오토컷(Auto-cut) 제어기(150)는 과방전 보호회로로서 축전지(130)의 전압이 5V이하일 때, 자동 차단하는 기능을 한다. 스텝다운(Step-down) 레귤레이터는 전압을 조정하는 기능을 하며, 입력전압은 6~40V이고, 출력전압/전류는 5V/3A이다.
본 발명은 각 지자체에서 운영되는 위법차량 감시 시스템에 이용될 수 있다. 또한 골목길 등에 설치되어 방범용 카메라 시스템 및 특정구역에 주행 또는 위치한 대상차량의 감시(전용차로내 주행 및 주.정차 차량감시 또는 보행자 도로상 주행차량 및 주.정차 감시)등 에도 이용 될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템 현장 운영의 일 실시예를 설명하기 위한 도면
도 2는 본 별명에 따른 일 실시예의 시스템 블록도
도 3은 본 발명에 따른 태양전지 판넬을 이용한 인텔리전트 전원부의 블록도
도 4는 본 발명에 따른 가로등 전원을 이용한 인텔리전트 전원부의 블록도
*도면의 주요부분에 대한 설명
10 ,10' 가로등 20,20': 태양전지 판넬
30,30',41,51,61 : 카메라 42,52,62 : 무선통신부
43,53,63 : 인텔리전트 전원부 40 : 제1 영상촬영장치
50 : 제2 영상촬영장치 60 : 제N 영상촬영장치
70 : 무선 억세스 통신부 80 : 인터넷
90 : 중앙서버부 100, 100': LED전광판
170 : 가로등 전원

Claims (7)

  1. 감시현장의 차량을 촬영하기 위한 복수 개의 영상촬영 장치와 촬영된 영상데이터를 전송하기 위한 무선 억세스 통신장비를 구비한 통신망과 상기 통신망으로부터 전송받은 영상데이터를 저장하고, 차량번호를 인식하며, 위반통보 고지서를 발급하는 중앙서버를 포함하며,
    상기 영상촬영장치는 고정된 줌과 포커스를 갖는 렌즈를 장착하여 감시현장에 주정차된 다수 차량의 영상을 취득하는 고해상도 카메라와
    상기 고해상도 카메라로부터 취득된 영상을 무선통신수단으로 상기 감시현장의 상기 무선 억세스 장비로 전송하기 위한 무선통신부와
    태양전지 판넬을 사용하여 상기 영상촬영 장치에 전원을 공급하기 위한 인텔리전트 전원부와
    상기 중앙서버는 상기 통신망으로부터 전송된 영상데이터를 다중 이진화하고, 지역 경계화(Region Boundary)한 다음 스캐닝 방식으로 차량번호판 배치특성에 맞는 번호판 영역을 탐색하고, 차량번호판 영역이 탐색이 되면 차량번호를 인식하는 차량번호 탐색 및 인식부를 구비함을 특징으로 하는 위법차량 감시시스템
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선통신부는 무선랜(Wireless LAN)을 사용함을 특징으로 하는 위법차량 감시시스템
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인텔리전트 전원부는 야간에 점등되는 가로등 전원을 사용하여 상기 영상촬영장치에 소정의 전원 값을 공급하고, 축전지에 전원을 저장함을 특징으로 하는 위법차량 감시시스템
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고해상도 카메라는 소정의 주기별로 영상을 취득하고, 취득된 영상은 상기 중앙서버로 전송되어 저장함으로써 방범보안용으로 사용됨을 특징으로 하는 위법차량 감시시스템
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 법규위반 감시관련 메시지를 표시하는 LED 전광판은 상기 인텔리전트 전원부의 전원을 사용함을 특징으로 하는 위법차량 감시시스템
  6. 제 1 항에 있어서,
    인텔리전트 전원부의 전원을 사용함을 특징으로 하는 보행자 도로 또는 전용차로내 위법 주행차량(이륜차 포함) 감시시스템
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙서버는 상기 영상촬영 장치로부터 소정의 주기 동안 영산 수신이 안 되면 이상 알람 또는 메세지로 출력함을 특정으로 하는 위법차량 감시시스템
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