KR20120130199A - 통행 속도와 차량 좌표를 결정한 후 이를 판별하고 도로교통법 위반을 자동으로 기록하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교통 제어 시스템에 관한 것이며, 더 상세하게는 속도 제한의 준수를 포함하는 도로 교통 법규의 준수를 모니터하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 명세서에 제안된 자동 시스템은 위반 차량을 판별할 때의 에러 확률을 줄이도록 하며, 속도 제한의 길이를 증가시켜 수백/수천 미터의 지역을 모니터하고, 속도 제한 모니터 장치의 설치용 지지대의 건설 및 유지의 비용을 절감할 수 있도록 해준다. 이를 위해, 비디오 카메라 및 레이더로부터의 데이터 흐름이 별도로 얻어진 후 이들을 비교하여 속도 및 좌표에 관한 데이터가 위반 차량을 판별에 있어서 거의 에러 확률 없이 얻어지는, 레이더 및 파노라마식 비디오 카메라로부터의 신호의 결합된 처리를 위한 신규한 방법이 제안된다. 이 제안된 방법을 구현하는 장치는 선택된 도로 구간 상에 모든 차량의 속도 및 거리를 계산가능하도록 해주는 신호 처리 모듈을 갖는 레이더, 및 파노라마식 비디오 카메라를 포함한다.

Description

통행 속도와 차량 좌표를 결정한 후 이를 판별하고 도로교통법 위반을 자동으로 기록하는 방법 및 장치 {Method and Device for Determining The Speed of Travel and Coordinates of Vehicles and Subsequently Identifying Same and Automatically Recording Road Traffic Offences}
본 발명은 교통 제어 시스템에 관한 것이며, 더 상세하게는 속도를 포함하는 도로교통법의 준수를 모니터하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
속도 제한으로 계속하여 이동하는 차량의 법규 준수를 제어하고 자동으로 위반을 기록하기 위해, 차량의 속도 및 좌표를 측정하며, 속도 제한 위반의 경우, 요구되는 상당히 높은 확률로 이를 판별하는 것이 필요하다. 속도는 일반적으로 속도 측정의 원리가 도플러 효과(Doppler effect)에 기반한 레이더(radars) 또는 속도 측정의 원리가 방출되고 (차량에 의해 반사되어) 수신된 펄스 간의 시간 간격의 평가 후 속도 계산이 이루어지는 것에 기반한 레이저 장치(라이더, lidars)에 의해 측정된다. 이들 장치는 차량 속도에 대한 신뢰성 있는 계측 데이터(metrological data)를 제공한다. 속도 모니터링에서, 차량 좌표는 결정되는 것이 아니라 대개는 설정된다. 즉, 레이더나 라이더는 기결정된 제어 지역에서 차량 속도를 측정하며, 그 크기는 차량의 크기와 유사하다. 대부분의 보고된 사례에서, 차량은 그 정식 등록(번호)판에 의해 판별되는데, 이 번호판은 그 제어 지역에 있는 비디오 카메라에 의해 판독되며 모니터링 유닛에 설치된 특정 소프트웨어에 의해 인식된다(예컨대, 1999년 9월 6일에 발행된 출원 WO9946613 IPC6, G01S 13/00, G08G 1/052, 1/054; 2005년 12월 14일에 발행된 CN1707545 IPC7 G08G 1/052, 1/054를 참조하라).
도로에 내장된 비디오 카메라와 센서 시스템을 사용하여 속도 및 좌표를 결정하며, 카메라가 속도 위반 차량을 기록하는데 사용되는 공지된 방법 및 장치가 있다(예컨대, 2005년 3월 9일에 발행된 특허 EP1513125 IPC7 G08G 1/017, 1/04, 1/054 및 2005년 7월 7일에 발행된 국제출원 WO2005/062275 IPC7 G08G 1/01, 1/052, 1/054를 참조하라).
이들 속도 준수 모니터링 시스템의 결함은 이용에 대한 기후 상태의 특정한 요건(눈이 오지 않고 영하의 온도가 아닌 조건)이다. 상기 시스템은 센서들 사이에 위치한 도로 구간에서만 속도 위반을 기록할 수 있다. 또한, 속도 위반 차량의 속도를 더 정확히 측정하기 위해서는 차량 축 사이의 거리가 가깝게 도로 구간을 좁히는 것이 추천된다.
선택된 도로 구간이 파노라마식 비디오 카메라에 의해 연속적으로 기록되는 속도 측정 방법이 있다(예컨대, 2006년 7월 10일에 발행된 EP 1744 292 IPC G08G 1/04, 1/052, 1/054, G06 T7/00을 참조하라). 속도 계산은 이 비디오 카메라에 의해 기록된 2개 프레임에서 차량의 2개의 고정된 위치 사이의 거리 및 이들 프레임 사이의 시간 간격을 기초로 한다. 이 비디오 카메라는 알려진 거리에서 도로 표면에 실제로 표시된 사각형의 4개의 꼭지점을 향해 조정된다. 검출된 속도 위반자는 고화질 비디오 프레임을 제공할 수 있는 또 다른 카메라에 의해 기록된다. 소정의 특허에 따라 구현하기 위한 이 방법 및 장치의 주된 단점은, 이론상의 추론 및 GOST R 50856-96 표준에 따르면, 비디오 카메라 조정과 조정의 정확성 및 이동 차량의 크기에 따라 에러를 갖는 차량 속도 계산을 제공하기 때문에, 이 비디오 카메라는 신뢰성 있는 계측 차량 속도 데이터를 제공하도록 하는 기구가 아니라는 점이다.
과속으로 이동하는 속도 위반 차량을 검출하는 또 하나의 방법이 알려져 있다(2004년 2월 24일에 발행된 미국특허 6,696,978 IPC7 G08G 1/01, 1/052, 1/054를 참조하라). 이 방법에 따르면, 전자기 펄스가 선택된 차량의 방향으로 레이더 또는 레이저 탐지기(laser locator, 라이더)에 의해 방출된다. 이후, 반사된 펄스가 수신되면 차량 속도는 공지된 방법으로 결정되며, 속도 제한에 위반된다면, 측정된 속도값과 함께 번호판을 포함하는 프레임을 포착하기 위해 신호가 생성되어 비디오 카메라를 활성화시킨다. 프레임은 다음의 데이터를 포함할 것이다: 측정된 속도값, 인식된 번호판 및 차량의 신원 확인에 필요한 다른 데이터, 수신된 데이터는 행해진 위반에 대해 적절한 조치를 취하는 운용상의 교통 제어 센터로 전송된다. 이 방법의 결함은 단지 하나의 차량만이 레이더의 유효 범위(coverage area)에 있어야 한다는 점이다. 이는 레이더와 비디오 카메라의 수가 차선의 수에 상응해야 하므로, 설치 및 운영 비용이 상당히 증가한다는 것을 의미한다. 또한, 레이더가 여러 차량으로부터 반사된 신호를 동시에 수신할 수 있는 확률이 꽤 높다. 이는 속도 위반 차량을 판별하는 에러의 가능성을 증가시키므로, 차량이 여러 차로를 따라 혼잡하게 이동하는 경우에는 허용될 수 없다. 예컨대, 특허 GB 1211834(IPC G01S 13/92, G08G 1/052, G08G 1/054)에 따르면, 레이더 유효 범위에 하나 이상의 차량이 있다면 차량 기록(사진 촬영)이 금지된다.
2001년 7월 24일에 발행된 미국특허 6,266,627, IPC7, G08G 1/00, 1/052, 1/054, G01S 13/00에 기술된 차량 속도 및 좌표를 결정한 후 차량의 판별 및 교통 위반의 자동 기록을 하는 방법이 기술적 본질의 관점에서 제시된 본 발명과 매우 유사하다. 이 방법에 따르면, 전자기 펄스가 도로 구간을 따라 이동하는 차량의 방향으로 방출되고, 반사된 펄스가 수신되며, 차량의 거리 및 속도가 방출된 펄스와 수신된 펄스의 파라미터의 비교를 통해 계산된 후, 측정된 차량 속도가 소정의 도로 구간에서 허용되는 최대 속도와 비교된다. 속도 제한을 초과한다면, 신호가 생성되어 비디오 카메라에 의해 위반 차량의 번호판을 포착한다; 뒤이어, 차량의 판별 및 속도 제한 위반의 자동 기록이 이루어진다. 속도 위반 차량의 차선은 계산된 거리로부터 결정된다.
또한, 이 방법은 속도 위반 차량의 잘못된 판별에 대한 확률이 높다는 이전의 방법과 동일한 결함을 가진다. 이는 다음으로 설명될 수 있다. 명확히 하기 위해, 도 1에 표시되고 상기 특허에 기술된 실제 상황을 고려하자. 도 1에 도시된 대로, 레어더빔은 4 내지 5°의 각으로 발산된다. 실제로, 이는 이론상의 계산에 사용되는 이상적인 것이며, 레이더의 메인 로브(main lobe)에서 -3dB의 방사 전력에 대응한다. -3dB 내지 대략 -20dB 레벨에서 메인 로브 전력에 대해, 실제 안테나 방사 패턴은 훨씬 더 넓고, 프로토타입 특허(prototype patent)에 관련된 추가적인 자료로 도 1에 도시되고 음영의 분홍색으로 표시된 사이드 로브(side lobes)를 항상 포함한다. (메인 및 사이드 로브에서) 안테나 패턴의 개구 영역(aperture area)에 차량으로부터 수신된 신호들이 있다(도 1 참조). 반지름 R의 호(arc) 내(도 1의 음영의 녹색 구간)에 있는 모든 차량들은 레이더로부터 동일한 거리에 있으므로, 이들 차량에서 반사된 모든 펄스는 레이더로 동시에 도달한다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 서로 다른 차선을 따라 이동하는 적어도 3개의 차량은 레이더에서 동일한 거리에 있으며, 그 되돌림은 동시에 도착하나 서로 다른 전력을 갖는다. 수신된 신호의 전력(Pr)은 다음의 식으로 계산된다:
Figure pct00001
여기서, Pr은 수신된 신호의 전력이고, Pt는 방출된 신호의 전력이며, Ga2는 안테나 이득의 제곱이고, So는 유효 타겟 영역이며, R4는 레이더로부터의 타겟 거리의 4제곱으로써, 여러 변화 파라미터들의 함수이다. 따라서, 높은 Pt(메인 로브)로 작은 So(작은 차량)를 갖는 차량으로부터 반사되는 수신된 신호의 전력(Pr)은 서로 다른 차선을 따라 이동하고 속도 제한을 초과하지 않는, 낮은 Pt(사이드 로브)로 큰 So(큰 차량)를 갖는 차량으로부터 반사되는 수신된 신호의 전력(Pr)과 동등하게 될 수 있다. 이는 속도 위반 차량의 잘못된 판별을 가져올 수 있다.
예로써, 신뢰성 있고 권위 있는 자료(M. Skolnik.의 "Radar Reference Book", Vol.1, Chapter 9, p. 356)를 참조한다: "... 유효 타겟 영역(상술한 식에서는 So)의 임의의 수치값은 이 값이 결정되기 위한 특정 타겟, 편파의 결합(combination of polarizations), 공간적 위치 및 주파수에 대해서만 정확하다. 대부분의 적용가능한 예에서, 유효 타겟 영역은 이들 파라미터 중 일부의 상대적으로 작은 변화로 20 내지 30dB 이상의 넓은 범위에서 변화할 수 있다."
따라서, 레이더는 모니터되는 차로를 따라 이동하고 비디오 카메라에 의해 분명히 드러나는 차량에서의 수신된 신호와 인접한 차선을 따라 이동하는 차량에서의 수신된 신호 모두를 수신할 수 있다는 것이 명백하다. 거리가 유사하고, 모니터되는 차량과 평행으로 이동하는 차량의 영역은 몇 배 더 크며, 그 속도가 허용된 속도 제한을 초과한다고 가정하면, 모니터링 장치가 모니터되는 영역 내에 이동하는 차량이 속도 제한을 초과했다는 신호를 보내는 상황에 처하게 된다. 이런 사건의 확률이 높다면(교통 혼잡시), 잘못 기록된 속도 위반의 수는 상당할 것이며, 실질적으로 프로토타입 방법의 서비스 특성은 감소될 것이다.
상기 분석은 프로토타입 방법이 큰 결점, 즉 잘못된 속도 위반자 판별할 큰 확률을 가진다는 것을 보여준다. 이는 프로토타입 방법이 혼잡한 교통 흐름을 갖는 다중-차선 도로에서 사용하는데 부적합하게 한다.
기술적으로, 제안된 본 발명의 장치와 가장 근접한 프로토타입은 미국특허 6266627 (2001년 7월 24일에 발행된 IPC7 G08G 1/00, 1/052, 1/054, G01S 13/00)에 기술되어 있는, 차량의 속도 및 좌표를 결정한 후 교통 위반의 판별 및 자동 기록을 위한 장치이다. 이 장치는 레이더, 번호판을 기록하고 판별하는 비디오 카메라 및 데이터 제어 및 처리 모듈로 구성된다. 데이터 제어 및 처리 모듈은 레이더와 비디오 카메라 모두에 연결되며 속도 제한 위반이 검출된 경우 신호(표시)를 발생시키는 상기 비디오 카메라와 연결되는 특정 장치를 포함한다.
이전 프로토타입과 같이, 상기 방법을 구현하는 이 장치의 결점은 속도 위반 차량을 잘못 판별할 확률이 높다는 점이다. 이는 다중-차선 도로 또는 교통 혼잡의 경우에 이 장치를 사용할 수 없게 만든다. 또한, 프로토타입 장치는 고작 20 내지 30 미터인 작은 길이의 속도 모니터링 영역의 문제를 갖는다.
제안된 본 발명은 다음의 목적을 만족시키고자 한다:
- 차량의 속도 및 좌표를 결정하는 방법과 그 구현을 위한 장치를 개발하여, 자동 속도 위반 기록 시스템에서 속도 위반 차량의 잘못된 판별의 확률을 감소시키는 것;
- 10 또는 20여 미터에서 수백 및 수천 미터까지의 속도 모니터링 영역을 확장하는 것;
- 여러 장치 대신에 하나의 장치를 사용하여 다중-차선 도로 구간을 모니터하는 것.
이는 속도 모니터링 장치의 설치를 위해 사용되는 높은 구조물을 건조 및 정비하는 비용을 크게 감소시킬 것이다.
이 제안된 방법에 있어서, 상기 목적들은, 프로토타입 방법에서와 같이 모니터되는 도로 구간을 따라 이동하는 차량의 방향으로 전자기 펄스를 방출하고 그 반사된 펄스를 수신함에 의해 달성된다. 적어도 하나의 차량의 거리 및 속도는 방출되고 수신된 펄스들의 파라미터를 비교하여 계산된다. 이후, 측정된 차량 속도는 소정의 도로 구간의 최대 허용 속도와 비교된다. 속도 제한에 위반된다면, 신호가 발생하여 비디오 카메라를 사용함으로써 속도 위반 차량의 번호판을 인식한다; 이어서 차량의 판별 및 교통 위반의 자동 기록이 이루어진다.
이 개선된 방법의 신규한 특징은 파노라마식 비디오 카메라(Panoramic video camera)에 의해 동일한 도로 구간을 포착함과 동시에 상술한 펄스가 레이더(Radar)에 의해 방출된다는 점이다. 비디오 카메라는 비디오 카메라에서 도로의 대응하는 구간까지의 거리의 실제 좌표가 비디오 카메라 매트릭스의 각각의 행 요소(Yi) 및 열 요소(Xi)로 할당되도록 조정된다. 또한, 레이더에 의해 수신된 펄스를 기초로, 한 순간에 선택된 수백 미터 길이의 도로 구간에 있는, 하나가 아닌 모든 차량에 대한 거리 및 속도가 계산된다; 비디오 카메라에 의해 포착된 차량들의 이미지를 사용하여, 프레임 내에 있는 동일한 차량의 좌표 및 속도가 별도로 그리고 동시에 계산된다. 이후, 한 순간에 선택된 도로 구간에 있는 모든 차량에 대한 속도 및 좌표를 포함하고, 서로 별도로 레이더와 비디오 카메라에 의해 수신된 데이터 스트림들이 비교된다. 신뢰성 있는 계측 속도값 및 좌표값을 얻기 위해, 레이더 데이터가 사용된다. 각각의 교통 법규 위반 차량은 번호판이 인식될 때까지 추적된다. 이후, 속도 위반 차량의 이미지 프레임이 생성된다; 쉽게 판독가능한 번호판, 날짜, 시간 및 기록된 속도 및/또는 좌표값이 이 프레임 내에 디스플레이되며, 이는 교통 위반의 자동 기록을 가능하게 한다.
이 개선된 방법의 제 1 특정 실시예는 찰나에 선택된 도로 구간에 있는 모든 차량의 속도값 및 좌표값을 포함하고, 서로 별도로 레이더와 비디오 카메라에 의해 수신된 데이터 스트림들이, 예컨대 상관 방법(correlation method)을 사용하여 비교되는 것을 권장한다.
이 장치에 있어서, 설정된 목적은, 프로토타입 장치로서 이 개선된 장치가 레이더, 속도 제한 위반 차량의 번호판을 기록하고 인식하는 비디오 카메라 및 이들과 연결된 제어 및 데이터 처리 모듈을 포함한다는 점을 통해 달성된다.
이 개선된 장치의 신규한 특징은 레이더가 선택된 도로 구간을 따라 이동하는 모든 차량의 속도 및 거리를 계산하는 신호 처리 모듈을 가지고 있다는 점이다. 이 장치는 제어 및 데이터 처리 유닛에 연결된, 40-50 미터 내지 수백 미터 길이의 도로 구간을 포착하는 파노라마식 비디오 카메라를 포함한다. 데이터 처리 유닛은 레이더와 파노라마식 비디오 카메라를 동기화하고, 레이더와 비디오 카메라로부터 얻어진 데이터 스트림을 비교하며, 위반 차량의 속도 및 좌표의 신뢰성 있는 계측 측정을 제공하고, 교통 위반의 자동 기록을 위한 데이터를 전송하는 소프트웨어를 갖추고 있다.
이 장치의 제 1 특정 실시예에서는 번호판을 인식하는데 사용되는 파노라마식 뷰 카메라와 카메라의 기능이 단일 광각 메가픽셀(wide-angle megapixel) 비디오 카메라에 의해 수행되는 것을 선호된다.
이 장치의 제 2 특정 실시예에서는 차선의 수에 따라 번호판을 기록하고 인식하는 여러 "표준" 비디오 카메라를 사용하는 것이 선호된다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
도 1은 청구항 3에 따른 본 발명의 장치의 블록 다이어그램이다.
도 2는 청구항 4에 따른 본 발명의 장치의 블록 다이어그램이다.
도 3은 차선의 수에 따라 번호판을 검출하는 여러 카메라를 사용하는 청구항 5에 따른 본 발명의 장치의 블록 다이어그램이다.
도 4는 모니터링되는 도로 구간에서 장치의 동작을 도시하는 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 장치의 부분인 구성요소와 유닛의 외형 및 구성을 도시한다.
도 6은 운용중의 교통 제어 센터에서 모니터 스크린에 장치의 작동의 결과를 디스플레이하는 특정한 구현의 예이다.
도 1에 도시된 장치는 제어 및 데이터 처리 모듈(control and data processing module)(1), 레이더 신호 처리 유닛(3)을 갖는 레이더(2), 파노라마식 비디오 카메라(4) 및 번호판 인식 카메라(license plate recognition camera)(5)를 포함한다.
제어 및 데이터 처리 모듈(1)은: 레이더(2)와 비디오 카메라(4, 5)를 제어하고; 비디오 카메라(4, 5)로부터 신호를 수신하며; 신호 처리 모듈(3)로부터의 데이터(레이더(2)로부터의 신호)를 수신하고; 비디오 카메라(4)에 의해 포착된 프레임 내에 있는 차량들의 좌표 및 속도와 관련된 데이터 스트림을 생성하며; 레이더(2)의 모듈(3)과 비디오 카메라(4)로부터의 데이터 스트림을 비교하고; 교통 위반의 자동 기록을 위해 중앙 교통 제어국(미도시)으로 데이터를 전송하는 소프트웨어를 갖는 컴퓨터이다.
제어 및 데이터 처리 모듈(1)의 특정 실시예는 인텔 펜티엄 M 프로세서(Intel Pentium M processor)에 기반한다. 모듈(1)은 고성능, 상대적으로 저전력 소모(~ 40W)를 특징으로 하고, 구조적으로 특수 감쇠(damping) 시스템에 의해 기계적 충격으로부터 보호되며, -40 내지 +60℃에서 동작하도록 만들어진다(도 5 참조).
수신된 펄스의 디지털 저장 및 처리를 제공하는 전형적인 모노펄스(monopulse) 레이더가 레이더(2)로 사용된다. 캐리어 주파수는 24.15GHz이다. 반진폭 펄스폭(half-amplitude pulse width)은 30ns이다. 펄스 반복 주기(pulse repetition interval)은 25ms이다. 제어 및 신호 처리 모듈(3)은 각 거리 요소에 대한 256÷1024 펄스의 분출(bursts)을 동시에 선택, 생성 및 저장하고, 이들 펄스 분출에 대해 고속 푸리에 변환(fast Fourier transformation)을 수행하며, 차량으로부터 반사된 신호를 검출할 수 있는 프로세서를 포함한다. 또한, 모듈(3)은 0값으로 시작하는 속도에 의한 차량 구별을 제공할 수 있다.
어느 한 특정한 경우에, 광각 메가픽셀 비디오 카메라는 파노라마식 비디오 카메라(4)로써 사용됨과 동시에, "표준" 비디오 카메라에 비해 5 내지 10배 이상의 매트릭스 요소를 사용함으로 인해 고화질 능력을 제공하기 때문에 번호판 인식 카메라(5)로의 역할을 한다. 이런 실시예의 변형은 다중-차선 도로 구간용(2차선 이상의 도로용)으로 선호된다.
또 다른 특정한 경우에, 하나의 광각 메가픽셀 비디오 카메라(4)와 여러 번호판 인식 비디오 카메라(5)가 파노라마식 비디오 카메라(4)의 기능을 수행하는데 사용된다. 번호판 인식 비디오 카메라의 수는 차선의 수와 일치한다. 이런 해결책은 "표준" 비디오 카메라가 메가픽셀 비디오 카메라보다 훨씬 더 저렴하기 때문에 작은 수의 차선을 갖는 도로용으로 선호된다.
청구항 1에 따른 차량의 속도 및 좌표를 결정한 후 신원 확인 및 교통 위반의 자동 기록을 하는 이런 개선된 방법은 다음의 방식으로 도 1에 도시된 장치에 의해 구현된다.
이 장치를 구동하기 전에, 장치의 예비적 조정이 이루어진다: 파노라마식 비디오 카메라(4)에서 도로상의 대응하는 구간까지의 거리의 좌표가 상기 비디오 카메라 매트릭스의 각각의 행 요소(Yi) 및 열 요소(Xi)로 할당된다. 이는 비디오 카메라(4)를 사용하는 별도의 차량 속도 판정을 위해 필요하다.
이후에, 전자기 펄스가 선택된 도로 구간을 따라 이동하는 차량의 방향으로 방출되고, 차량으로부터 반사된 펄스는 레이더(2)에 의해 수신된다(도 4를 참조). 레이더 동작과 동시에, 동일한 도로 구간은 비디오 카메라(4)에 의해 포착된다. 메인 안테나 로브의 유효 범위는 구조적으로 파노라마식 비디오 카메라(4)의 시야(the field of view)와 연계된다(도 4 참조). 레이더(2)에 의해 수신된 펄스를 기초로, 찰나에 선택된 도로 구간 내에 있는 모든 차량의 거리 및 속도가 모듈(3)에 의해 계산된다. 이전의 작동과 별도로 그리고 동시에, 비디오 카메라(4)에 의해 포착된 프레임에 디스플레이된 동일한 차량들의 좌표 및 속도는 제어 및 데이터 처리 모듈(1)에 의해 계산된다. 그 후에, 선택된 도로 구간 내에 모든 차량의 속도 및 좌표에 관한 데이터를 포함하며 서로 별도로 얻어진 상술한 데이터 스트림이, 예컨대 청구항 2에 따른 상관 방법을 사용하여 비교된다. 이 비교는 모듈(1)에 의해 수행된다. 레이더(2)로부터 수신된 데이터는 차량의 속도 및 좌표(Yi)에 관한 신뢰성 있는 계측 데이터로 간주된다. 비디오 카메라(4)로부터 수신된 데이터는 차량의 좌표(Xi)에 관한 신뢰성 있는 계측 데이터로 간주된다. 차량들이 허용된 속도 제한을 초과한다면, 이 차량들은 속도 위반 차량으로 결정되며, 이 차량들 각각은 비디오 카메라(5)에 의한 번호판 인식이 가능한 거리까지 제어 및 데이터 처리 모듈에 의해 추적된다. 이후에, 모듈(1)은 자동적으로 번호판을 인식하며 속도 위반 차량의 이미지 프레임을 생성한다. 이 프레임은 쉽게 판독가능한 번호판, 날짜, 시간, 비디오 카메라 식별자 및 기록된 속도값을 포함하며, 교통 위반의 자동 기록을 가능하게 한다.
따라서, 이 개선된 방법은 모든 차선을 따라 모니터링되는 차량의 좌표 및 속도에 관한 신뢰성 있는 계측 데이터를 동시에 사용하기 때문에, 자동 교통 위반 기록 시스템에 의한 속도 위반 차량의 잘못된 판별의 확률이 프로토타입 방법에 비해 크게 낮아진다.
도 6은 장치 동작의 결과가 운용상 교통 제어 센터에서 어떻게 디스플레이되는지를 보여준다.
도 6의 (a)는 속도 위반 차량과 그 실제 속도(73km/h)를 디스플레이하는 파노라마식 비디오 카메라에 의해 얻어진 스냅 사진(snapshot)을 보여준다. 교통 위반의 날짜 및 시간은 스냅 사진의 왼쪽 상단 모서리에 도시된다.
도 6의 (b)는 기록된 교통 위반에 기반한 데이터에 저장된 사건 로그(event log)의 단편을 보여준다. 60km/h인 임계 속도가 특정된다. 속도가 임계 속도를 초과하는 모든 차량이 사건 로그에 속도 위반 차량으로 기록된다; 인식된 번호판, 차량의 속도, 위반 날짜 및 시간이 기록된다.
속도 위반 차량이 있는 모니터링되는 도로 구간의 파노라마식 뷰가 오른쪽 상단 모서리에 있다; 인식된 번호판을 갖는 차량의 스냅 사진이 오른쪽에 디스플레이된다.
이 데이터들은 행정의무위반 보고서가 작성되는 운용상 교통 제어 센터로 보내진다.
따라서, 본 발명의 구현을 위해 제안된 방법 및 장치는 다음의 기술적 결과를 제공한다:
- (비디오 카메라와 레이더를 사용하는) 2개의 독립된 차량 속도 및 좌표 측정 방법을 사용한 후 얻어진 측정 결과를 비교하여 달성되며 잘못된 차량의 판별의 전체적인 확률을 감소시키는, 자동 교통 위반 기록 시스템에 의한 잘못된 차량 판별의 확률 감소;
- 10 또는 20여 미터에서 수백 및 수천 미터까지의 속도 제어 영역의 확장;
- 여러 장치들 대신에 다중-차선 도로 구간을 모니터하는 하나의 장치 사용.
이 결과는 설정된 목적을 만족하도록 한다.

Claims (5)

  1. 도로 구간을 따라 이동하는 차량의 방향으로 전자기 펄스를 방출하는 단계,차량으로부터 반사된 펄스를 수신하는 단계, 방출되고 수신된 펄스의 파라미터의 비교 및 소정의 도로 구간에서 최대 허용 속도와 측정된 차량 속도의 비교를 통해 차량의 거리와 속도를 계산하는 단계, 속도 위반의 경우, 이후에 번호판 인식 비디오 카메라를 사용하여 속도 위반 차량의 등록(번호)판을 인식하는 신호를 발생시키는 단계 및 차량의 판별 및 속도 위반의 자동 기록을 제공하는 단계를 포함하는 차량의 속도 및 좌표를 결정하는 방법으로서,
    비디오 카메라에서 도로상의 대응하는 구간까지의 거리의 실제 좌표가 비디오 카메라 매트릭스의 각각의 행 요소(Yi) 및 열 요소(Xi)로 할당되도록 조정되는 파노라마식 비디오 카메라에 의한 동일한 도로 구간의 비디오 기록과 동시에 상기 펄스는 레이더에 의해 방출되고, 수 백미터의 거리의 선택된 도로 구간 내 바로 그 순간에 있는 모든 차량의 거리 및 속도가 레이더에 의해 수신된 신호로 계산되며, 별도로 그리고 동시에 파노라마식 비디오 카메라에 의해 포착된 사진을 사용하여 스냅샷에 있는 동일한 차량들의 좌표 및 속도가 계산되고, 선택된 도로 구간 내 바로 그 순간에 있는 모든 차량의 속도와 좌표를 포함하는 레이더 및 비디오 카메라로부터의 데이터 스트림이 비교되며, 레이더로부터 수신된 데이터는 차량의 속도 및 좌표(Yi)에서의 신뢰성 있는 계측 데이터로 취해지고, 파노라마식 비디오 카메라로부터 수신된 데이터는 동일한 차량의 좌표(X)에서의 신뢰성 있는 계측 데이터로 간주되며, 속도 제한을 위반한 각각의 차량은 이후 번호판이 인식될 때까지 모니터된 후, 번호판 인식 비디오 카메라가 인식된 번호판, 날짜, 시간, 기록된 속도 및 비디오 카메라 식별자를 포함하는 위반 차량의 이미지 프레임을 생성하여, 교통법 위반의 자동 기록을 가능하게 하는 차량의 속도 및 좌표의 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    선택된 도로 구간 내 바로 그 순간에 있고 서로 별도로 레이더와 파노라마식 비디오 카메라에서 얻어진 모든 차량의 속도와 좌표를 포함하는 데이터 스트림들이, 예컨대 상관 방법(correlation method)에 의해 서로 비교되는 것을 특징으로 하는 차량의 속도 및 좌표의 결정 방법.
  3. 레이더; 속도 위반 차량의 번호판을 기록 및 인식하는 적어도 하나의 번호판 인식 비디오 카메라; 및 레이더와 비디오 카메라에 연결된 제어 및 데이터 처리 모듈로 구성된 차량 속도 및 좌표를 결정하는 장치로서,
    상기 레이더는 선택된 도로 구간 내 모든 차량의 속도와 거리를 계산할 수 있는 신호 처리 모듈을 포함하며, 상기 장치는 레이더와 파노라마식 비디오 카메라를 동기화하고, 레이더 및 비디오 카메라로부터의 데이터 스트림들을 비교하며, 속도 위반 차량의 속도 및 좌표상의 신뢰성 있는 계측 데이터를 얻고, 속도 위반 차량의 신원을 확인하며, 교통법 위반의 자동 기록에 대한 데이터를 전송하는 소프트웨어가 설치된 제어 및 데이터 처리 모듈에 연결되는 파노라마식 비디오 카메라를 더 포함하는 차량 속도 및 좌표의 결정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 파노라마식 비디오 카메라의 기능과 번호판 인식 비디오 카메라의 기능은 하나의 광각 메가픽셀(wide-angle megapixel) 비디오 카메라에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 차량 속도 및 좌표의 결정 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    차선의 수에 따라 번호판 인식 비디오 카메라로서 여러 표준 비디오 카메라가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량 속도 및 좌표의 결정 장치.
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