KR20150069461A - 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기 설정된 존 영역(S) 전체에 대한 차량정보를 실시간으로 생성함과 동시에 위반차량을 검출할 수 있는 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템을 제공하며, 위반차량이 검출될 때 위반차량의 궤적을 추적하여 위반차량이 기 설정된 지점(P)을 통과하면 위반차량의 차로로 촬영수단이 회전되도록 함으로써 하나의 카메라를 이용하여 다차로의 위반차량에 대한 영상을 획득할 수 있고, 검출된 위반차량이 2대 이상일 때에도 자신의 전방위반차량에 대한 최후속위반차량의 진입예측시간(t')을 이용하여 위반차량들 중 촬영대상을 결정함으로써 다차로 상의 위반차량들에 대한 영상을 더욱 효율적으로 획득할 수 있는 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템에 관한 것이다.

Description

존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템{system for managing traffic based on zone classified architecture}

본 발명은 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 기 설정된 감지영역인 존 영역(S)으로 송신되며 반사되는 레이더신호를 이용하여 존 영역(S) 내에 차량정보를 실시간으로 수집함과 동시에 위반차량을 추적하며, 하나의 카메라를 이용하여 다차로의 위반차량에 대한 영상을 획득할 수 있는 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템에 관한 것이다.

산업이 발달하고 도로가 확장됨에 따라 신호위반, 속도위반, 차선위반 등의 법규위반 차량이 증가하였고, 이들로 인한 교통사고 발생률 또한 크게 증가하였다. 이에 따라 차량감지수단을 이용하여 감지영역의 차량 트래킹 정보를 수집한 후 수집된 차량정보를 통해 차량밀도, 정체률, 차량속도, 위반차량 등의 교통정보를 생성하는 지능형 교통시스템(ITS : Intelligent Transportation System)에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.

통상적으로 종래이 차량검지수단으로는 특정 지점을 통과하는 차량을 감지하는 지점검지기(VDS : Vehicle Detection System)와, 특정 구간을 통과하는 차량을 감지하는 구간검지기로 분류되나, 종래의 지점검지기는 기 설정된 감지영역(S) 전체에 대한 차량정보가 아닌 감지영역(S)의 일부분인 특정 지점에 대한 차량정보만을 수집할 수 있는 한계를 갖고, 종래의 구간검지기는 차량이 감지영역(S)을 통과한 이후에야 위반차량 및 차량정보를 검출할 수 있으며 감지영역(S)을 주행하는 차량에 대한 실시간 정보를 수집할 수 없는 한계를 갖는다.

최근 들어 이러한 문제점을 해결하기 위하여 레이더신호를 이용하여 차량정보 및 위반차량을 실시간으로 검출할 수 있는 레이더를 이용한 교통시스템에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.

이러한 레이더를 이용한 교통시스템은 감지영역(S) 전체에 대한 차량정보 및 위반차량을 실시간으로 검출할 수 있으며, 검출된 위반차량을 추적하여 영상을 획득할 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 국내등록특허 제10-0547914호(발명의 명칭 : 다차로 교통정보 추출을 위한 다중 검지영역 레이더 검지기)에 개시된 레이더 검지기를 이용한 교통정보 제어시스템을 나타내는 블록도이다.

도 1의 교통정보 제어시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 다차로 상에 이격되게 설치되어 다차로(101)를 주행하는 차량(C)을 감지하여 교통정보를 추출하는 레이더 송수신부(102-1), ..., (102-N)들과, 레이더 송수신부(102-1), ..., (102-N)들로부터 통신망(103)을 통해 교통정보를 전송받아 이를 수집 및 관리하는 교통관제센터(105)로 이루어진다.

종래기술(100)은 레이더 송수신부(102-1), ..., (102-N)들 각각이 기 설정된 감지영역을 주행하는 차량을 실시간을 감지하여 교통정보를 생성하기 때문에 지점검지기 및 구간검지기가 감지영역(S) 전체에 대한 실시간 교통정보를 생성하지 못하는 문제점을 해결할 수 있다.

그러나 종래기술(100)은 위반차량에 대한 영상을 획득하고자 할 때 차선 당 하나의 카메라가 설치되어야 하기 때문에 설치비용이 증가하는 단점을 갖는다.

또한 본 출원인에 의하여 출원된 국내등록특허 제10-1248835호(발명의 명칭 : 다차로 단속 시스템)에서는 하나의 카메라를 이용하여 단속필요도가 높은 차선을 촬영하도록 하는 단속 시스템이 기재되어 있으나, 상기 단속 시스템은 다차로들 중 단속필요도가 높은 차선만을 주기적으로 촬영하도록 구성되었기 때문에 단속필요도가 아닌 차선에 위반차량이 발생하더라도 이에 대한 영상을 획득할 수 없는 한계를 갖는다.

또한 상기 단속 시스템은 루프검지기를 이용하여 차량을 감지하도록 구성되었기 때문에 일정 영역(존 영역) 전체에 대한 차량정보를 실시간으로 생성할 수 없을 뿐만 아니라 위반차량을 감지할 수 없는 단점을 갖는다.

이와 같이 기 설정된 감지영역 전체에 대한 차량정보를 실시간으로 생성함과 동시에 하나의 카메라를 이용하여 다차로의 위반차량 영상을 획득할 수 있는 교통관리 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 해결과제는 기 설정된 존 영역(S) 전체에 대한 차량정보를 실시간으로 생성함과 동시에 위반차량을 검출할 수 있는 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 위반차량이 검출될 때 위반차량의 궤적을 추적하여 위반차량이 기 설정된 팬-회전 구간(P)을 통과하면 위반차량이 주행하는 차선으로 촬영수단의 초점이 일치하도록 팬-각이 회전됨으로써 하나의 카메라를 이용하여 다차로의 위반차량에 대한 영상을 획득할 수 있는 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 위반차량이 2대일 때 후속위반차량의 진입예측시간(t')을 산출하여 진입예측시간(t')이 기 설정된 최대 처리시간(t) 미만일 때 두 대의 위반차량들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 결정함으로써 다차로의 위반차량들에 대한 영상을 효율적으로 획득할 수 있는 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 위반차량이 3대 이상이며, 최후속위반차량이 존 영역(S)에 진입하기 이전에 최후속위반차량의 전방에 위치한 위반차량들이 모두 촬영대상으로 결정된 상태일 때 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)에 대한 최후속위반차량(Cn)의 진입예측시간(t')을 산출하여 진입예측시간(t')이 기 설정된 최대 처리시간(t) 미만일 때 기존에 촬영대상으로 결정된 위반차량들 중 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)을 제외시킨 후 최후속위반차량(Cn) 및 최후속위반차량(Cn)의 전방위반차량(Cn-1)들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 추가함으로써 다차로 상의 위반차량들에 대한 영상을 더욱 효율적으로 획득할 수 있는 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 위반차량이 3대 이상이며, 최후속위반차량(Cn)이 존 영역(S)에 진입하기 이전에 최후속위반차량의 전방에 위치한 위반차량(C1), ..., (Cn-1)들 중 특정 위반차량이 촬영대상으로 결정된 상태일 때 최후속위반차량(Cn)을 포함하는 모든 위반차량 (C1), ..., (Cn)들 중 위반률이 가장 높은 위반차량을 촬영대상으로 결정함으로써 다차로 상의 위반차량들에 대한 영상을 더욱 효율적으로 획득할 수 있는 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 팬-회전수단을 포함하여 다차로의 차선들 중 어느 하나를 촬영하도록 구성되는 촬영수단과, 기 설정된 감지영역인 존 영역(S)으로 레이더를 송수신하는 레이더 송수신부와, 상기 촬영수단 및 상기 레이더 송수신부를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 교통안전 관리 시스템에 있어서: 상기 컨트롤러는 상기 레이더 송수신부로부터 송수신된 레이더 신호를 분석하여 상기 존 영역(S)을 주행하는 차량에 대한 차선, 위치 및 속도를 포함하는 차량정보를 생성하는 차량정보 생성부; 상기 차량정보 생성부에 의해 생성된 차량정보를 통해 감지차량들 중 위반차량을 검출하는 위반차량 검출부; 상기 위반차량 검출부에 의해 검출된 위반차량의 수가 하나일 때 구동되며, 상기 위반차량 검출부에 의해 검출된 위반차량을 촬영대상으로 결정하는 제1 촬영대상 결정부; 상기 촬영대상의 궤적을 추적하여 상기 촬영대상이 기 설정된 구간인 팬-회전 구간(P)을 통과할 때 상기 촬영대상의 위치정보에 대응되는 상기 촬영수단의 팬-회전 각도정보를 포함하는 회전제어신호를 생성하는 회전제어신호 생성부; 상기 촬영대상이 기 설정된 촬영영역(S')을 진입할 때 트리거신호(Trigger signal)를 생성하는 트리거신호 생성부; 상기 차량정보, 상기 위반정보, 상기 촬영수단으로부터 전송받은 영상을 저장하는 데이터베이스부; 상기 회전제어신호 및 상기 트리거신호를 상기 촬영수단으로 전송하는 제어부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 위반차량 검출부에 의해 검출된 위반차량의 수가 2대일 때 구동되는 제2 촬영대상 결정부를 더 포함하고, 상기 제2 촬영대상 결정부는 위반차량들 중 전방에 위치한 전방위반차량(C1) 및 후방에 위치한 후속위반차량(C2)들 각각의 위치정보를 이용하여 전방위반차량(C1) 및 후속위반차량(C2)의 이격거리(d)를 산출하는 이격거리 산출모듈; 상기 이격거리 산출모듈에 의해 산출된 상기 이격거리(d)를 상기 후속위반차량(C2)의 속도로 나누어 상기 전방위반차량(C1)이 상기 촬영영역(S')으로 진입된 이후부터 상기 후속위반차량(C2)이 상기 촬영영역(S')으로 진입하기까지의 시간인 진입예측시간(t')을 산출하는 진입예측시간 산출모듈; 상기 촬영수단이 다차로의 차선들 중 가장 이격된 차로들을 회전하는데 소요되는 시간인 최대 처리시간(t)을 상기 진입예측시간 산출모듈에 의해 산출된 진입예측시간(t')에 비교하는 비교모듈; 상기 비교모듈에 의해 상기 진입예측시간(t')이 상기 최대 처리시간(t) 이상일 때 상기 전방위반차량(C1) 및 상기 후속위반차량(C2)들을 모두 촬영대상으로 결정하며, 상기 진입예측시간(t')이 상기 최대 처리시간(t) 미만일 때 상기 전방위반차량(C1) 및 상기 후속위반차량(C2)들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 결정하는 판별모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 위반차량 검출부에 의해 검출된 위반차량의 수가 3대 이상일 때 구동되는 제3 촬영대상 결정부를 더 포함하고, 상기 제3 촬영대상 결정부는 위반차량들 중 최후방에 위치한 최후속위반차량(Cn)이 상기 존 영역(S)으로 진입하기 이전에 상기 최후속위반차량(Cn)의 전방에 위치한 위반차량(C1), ..., (Cn-1)들이 모두 촬영대상으로 결정된 상태일 때 구동되며, 상기 최후속위반차량(Cn)과 상기 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량인 인접위반차량(Cn-1)의 위치정보를 이용하여 상기 인접위반차량(Cn-1)에 대한 상기 최후속위반차량(Cn)의 진입예측시간(t')이 상기 최대 처리시간(t) 이상이면 상기 최후속위반차량(Cn)을 촬영대상으로 추가하고, 만약 상기 인접위반차량(Cn-1)에 대한 상기 최후속위반차량(Cn)의 진입예측시간(t')이 상기 최대 처리시간(t) 미만이면 기존의 촬영대상들 중 상기 인접위반차량(Cn-1)을 촬영대상에서 제외시킨 후 상기 최후속위반차량(Cn) 및 상기 인접위반차량(Cn-1)들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 추가하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제3 촬영대상 결정부는 상기 최후속위반차량(Cn)이 상기 존 영역(S)으로 진입하기 이전에 상기 최후속위반차량(Cn)의 전방에 위치한 위반차량(C1), ..., (Cn-1)들 중 어느 하나가 촬영대상으로 결정된 상태일 때 상기 최후속위반차량(Cn)을 포함한 위반차량(C1), ..., (Cn)들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 결정하는 것이 바람직하다.

상기 과제의 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 기 설정된 존 영역(S) 전체에 대한 차량정보를 실시간으로 생성함과 동시에 위반차량을 검출할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 위반차량이 검출될 때 위반차량의 궤적을 추적하여 위반차량이 기 설정된 팬-회전 구간(P)을 통과하면 위반차량이 주행하는 차선으로 촬영수단의 초점이 일치하도록 팬-각이 회전됨으로써 하나의 카메라를 이용하여 다차로의 위반차량에 대한 영상을 획득할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 위반차량이 2대일 때 후속위반차량의 진입예측시간(t')을 산출하여 진입예측시간(t')이 기 설정된 최대 처리시간(t) 미만일 때 두 대의 위반차량들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 결정함으로써 다차로의 위반차량들에 대한 영상을 효율적으로 획득할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 위반차량이 3대 이상이며, 최후속위반차량이 존 영역(S)에 진입하기 이전에 최후속위반차량의 전방에 위치한 위반차량들이 모두 촬영대상으로 결정된 상태일 때 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)에 대한 최후속위반차량(Cn)의 진입예측시간(t')을 산출하여 진입예측시간(t')이 기 설정된 최대 처리시간(t) 미만일 때 기존에 촬영대상으로 결정된 위반차량들 중 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)을 제외시킨 후 최후속위반차량(Cn) 및 최후속위반차량(Cn)의 전방위반차량(Cn-1)들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 추가함으로써 다차로 상의 위반차량들에 대한 영상을 더욱 효율적으로 획득할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 위반차량이 3대 이상이며, 최후속위반차량(Cn)이 존 영역(S)에 진입하기 이전에 최후속위반차량의 전방에 위치한 위반차량(C1), ..., (Cn-1)들 중 특정 위반차량이 촬영대상으로 결정된 상태일 때 최후속위반차량(Cn)을 포함하는 모든 위반차량 (C1), ..., (Cn)들 중 위반률이 가장 높은 위반차량을 촬영대상으로 결정함으로써 다차로 상의 위반차량들에 대한 영상을 더욱 효율적으로 획득할 수 있게 된다.

도 1은 국내등록특허 제10-0547914호(발명의 명칭 : 다차로 교통정보 추출을 위한 다중 검지영역 레이더 검지기)에 개시된 레이더 검지기를 이용한 교통정보 제어시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 3은 도 2를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 존 영역(S)에 한 대의 위반차량이 발생될 때를 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 4에서와 같이 존 영역(S)에 한 대의 위반차량이 발생될 때본 발명의 동작과정을 나타내는 플로차트이다.
도 6은 본 발명의 존 영역(S)에 두 대의 위반차량이 발생될 때를 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 존 영역(S)에 세 대 이상의 위반차량이 발생될 때를 나타내는 예시도이다.
도 8은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 제2 촬영대상 결정부를 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템을 나타내는 예시도이고, 도 3은 도 2를 설명하기 위한 개념도이다.

도 2와 3의 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템(1)은 기 설정된 감지영역인 존 영역(S)으로 레이더신호를 송신하며 반사되는 신호를 수신하는 레이더 송수신부(5)와, 레이더 송수신부(5)로부터 송수신된 레이더신호를 입력받아 차량정보를 생성함과 동시에 위반차량을 검출하는 컨트롤러(3)와, 기 설정된 촬영영역(S')들 중 어느 하나의 차선을 촬영하며 컨트롤러(3)로부터 전송받은 트리거 신호 및 차선위치정보에 따라 해당 차선을 촬영하여 위반차량에 대한 영상을 획득하는 촬영수단(7)으로 이루어진다.

레이더 송수신부(5)는 기 설정된 감지영역인 존 영역(S)으로 레이더를 송신하며, 반사되는 신호를 수신한다.

또한 레이더 송수신부(5)는 송수신된 레이더신호를 컨트롤러(3)로 입력한다.

컨트롤러(3)는 레이더 송수신부(5)로부터 전송받은 레이더신호를 분석하여 감지영역(S)을 주행하는 차량정보를 생성한다. 이때 차량정보는 감지차량의 위치정보, 속도(v), 위반정보들을 포함한다.

또한 컨트롤러(3)는 위반정보가 검출된 위반차량이 검출되면 위반차량의 궤적을 실시간으로 추적하여 위반차량의 위치정보 및 속도(v)를 실시간으로 검출한다.

또한 컨트롤러(3)는 촬영수단(7)이 다차로의 차선들 중 가장 이격된 차선들을 회전하는 시간인 최대 처리시간(t)을 기 설정하여 저장하고, 촬영수단(7)이 최대 처리시간(t)에 따라 팬각을 회전할 수 있도록 촬영영역으로부터 이격된 기 설정된 구간인 팬-회전 구간(P)의 위치정보를 기 설정하여 저장한다.

또한 컨트롤러(3)는 위반차량의 궤적을 통해 위반차량이 팬-회전 구간(P)을 통과할 때 위반차량의 위치정보(차선정보를 포함)를 포함하는 회전제어신호를 생성한 후 이를 촬영수단(7)으로 전송한다. 이때 촬영수단(7)은 전송받은 회전제어신호에 포함된 위치정보에 대응하여 팬-각을 회전시키는 예비동작을 수행한다.

또한 컨트롤러(3)는 위반차량의 위치가 기 설정된 촬영영역(S')이 되면 위반차량의 위치정보가 매칭된 트리거 신호를 생성하여 촬영수단(7)으로 전송하고, 촬영수단(7)은 컨트롤러(3)로부터 트리거 신호를 촬영을 수행하여 위반차량에 대한 영상을 획득한 후 획득된 영상을 컨트롤러(3)로 전송한다.

또한 컨트롤러(3)는 기 설정된 번호인식 알고리즘을 이용하여 전송받은 영상을 분석하여 영상으로부터 위반차량의 차량번호를 검출한다. 이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 컨트롤러(3)가 자체적으로 차량번호 인식을 수행하는 것으로 예를 들어 설명하였으나 컨트롤러(3)는 영상을 외부 관리서버로 전송하고, 관리서버에서 전송받은 영상을 분석하여 차량번호를 검출하는 것으로 구성되어도 무방하다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템(1)은 레이더 신호를 이용하여 존-영역(S) 전체에 대한 차량정보 수집 및 위반차량 검출이 가능함과 동시에 촬영수단(7)으로 트리거 신호를 전송하기 이전에 촬영수단(7)으로 위반차량의 위치정보를 미리 전송하여 촬영수단(7)이 해당 차선으로 팬-회전되어 하나의 촬영수단을 이용하여 다차로의 위반차량에 대한 영상을 획득할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 존 영역(S)에 한 대의 위반차량이 발생될 때를 나타내는 예시도이고, 도 5는 도 4에서와 같이 존 영역(S)에 한 대의 위반차량이 발생될 때본 발명의 동작과정을 나타내는 플로차트이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예인 존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템(1)의 동작과정(S1)은 컨트롤러(3)가 존 영역(S)을 주행하는 차량을 감지한 후 차량정보를 생성하며, 위반차량을 검출하는 차량정보 생성 및 위반차량 검출단계(S10)와, 위반차량 검출단계(S10)에 의해 검출된 차량이 하나일 때 위반차량의 궤적을 추적하여 위반차량의 위치정보 및 속도(V)를 실시간으로 검출하는 위반차량 궤적 추적단계(S20)와, 위반차량 궤적 추적단계(S20)를 통해 검출된 차량의 위치정보가 도 3의 팬-회전 구간(P)이 되는지를 판단하며 위반차량의 위치가 팬-회전 구간(P)을 통과할 때 다음 단계(S40)로 진행되는 제1 판단단계(S30)와, 제1 판단단계(S30)에 의해 위반차량이 팬-회전 구간(P)을 통과할 때 진행되어 위반차량의 위치정보를 포함하는 회전제어신호를 생성하여 이를 촬영수단(7)으로 전송하는 회전제어신호 전송단계(S40)와, 촬영수단(7)이 회전제어신호 전송단계(S40)를 통해 전송받은 회전제어신호에 따라 촬영초점이 위반차량의 차선에 일치하도록 팬-각을 회전시키는 촬영수단 회전단계(S50)와, 위반차량 궤적 추적단계(S20)에 의해 검출된 위반차량의 위치정보를 이용하여 위반차량(C)이 기 설정된 촬영영역(S')을 진입하는지를 판단하여 위반차량(C)이 촬영영역(S')을 진입할 때 다음 단계(S70)를 진행하는 제2 판단단계(S60)와, 제2 판단단계(S60)에 의해 위반차량이 촬영영역(S')을 진입할 때 진행되어 촬영수단(7)을 동작시키기 위한 트리거 신호(Trigger signal)를 생성한 후 이를 위치정보에 매칭시켜 촬영수단으로 전송하는 트리거신호 전송단계(S70)와, 촬영수단(7)이 트리거신호 전송단계(S70)를 통해 전송받은 트리거 신호에 의해 해당 차선으로 촬영을 시작하는 촬영단계(S80)와, 촬영수단으로부터 촬영단계(S80)에 의해 획득된 영상을 전송받는 영상수신단계(S90)와, 기 설정된 번호인식 알고리즘을 통해 영상수신단계(S90)에 의해 전송받은 영상을 분석하여 영상으로부터 위반차량의 차량번호를 검출하는 차량번호 인식단계(S100)로 이루어진다.

도 6은 본 발명의 존 영역(S)에 두 대의 위반차량이 발생될 때를 나타내는 예시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 존 영역(S) 내에 두 대의 위반차량(C1), (C2)이 검출되는 경우 컨트롤러(3)는 두 대의 위반차량(C1), (C2)이 검출되면 위반차량(C1), (C2)들의 현재 위치정보를 이용하여 위반차량(C1), (C2)들 간의 이격거리(d)를 산출하고, 산출된 이격거리(d)를 후속위반차량(C2)의 속도로 나누어 전방위반차량(C1)이 촬영영역(S)을 진입한 이후부터 후속위반차량(C2)이 촬영영역(S')후속위반차량(C2)이 촬영영역(S)을 진입하는데 소요되는 시간인 진입예측시간(t')을 산출한다.

또한 컨트롤러(3)는 산출된 진입예측시간(t')을 최대 처리시간(t)에 비교하며, 만약 진입예측시간(t')이 최대 처리시간(t) 이상이면 위반차량(C1), (C2)들 모두의 영상 획득이 가능하다고 판단하고, 만약 진입예측시간(t')이 최대 처리시간(t) 미만이면 위반차량(C1), (C2)들 중 어느 하나의 위반차량에 대한 영상 획득만이 가능하다고 판단한다.

이에 따라 컨트롤러(3)는 만약 진입예측시간(t')이 최대 처리시간(t) 미만일 때 두 대의 위반차량(C1), (C2)들 중 촬영을 수행할 대상을 결정하기 위하여 위반차량(C1), (C2)들의 위반율을 비교하며, 위반율이 높은 차량을 촬영대상으로 결정한다.

도 7은 본 발명의 존 영역(S)에 세 대 이상의 위반차량이 발생될 때를 나타내는 예시도이다.

컨트롤러(3)는 도 7에 도시된 바와 같이 존 영역(S) 상에 세 대의 위반차량(C1), (C2), (C3)들이 검출될 때 최후속위반차량(C3)이 존 영역(S)에 진입하기 이전에 최후속위반차량(C3)의 전방에 위치한 위반차량(C1), (C2)들 중 촬영대상으로 결정된 위반차량이 어느 차량인지를 검출한다.

또한 컨트롤러(3)는 만약 최후속위반차량(C3)이 존 영역(S)에 진입하기 이전에 위반차량(C1), (C2)들 모두가 촬영대상으로 결정된 상태이면중간위반차량(C2)에 대한 최후속위반차량(C3)의 진입예측시간(t')을 산출한다. 즉 컨트롤러(3)는 최후속위반차량(C3) 및 중간위반차량(C2)의 이격거리를 최후속위반차량(C3)의 속도로 나누어 진입예측시간(t')을 산출한다. 이때 컨트롤러(3)는 존 영역(S)에 두 대의 위반차량이 검출되었을 때와 동일한 방법으로 최후속위반차량(C3)의 진입예측시간(t')을 최대 처리시간(t)에 비교하여 위반차량(C2), (C3)들 중 촬영대상을 결정하며, 기존의 촬영대상들 중 후속 위반차량을 제외시킨 후 새롭게 결정된 촬영대상을 추가시킨다.

즉 컨트롤러(3)는 위반차량(C1), (C2)들이 모두 촬영대상으로 결정된 상태에서 대상영역(S)에 또 다른 위반차량(C3)이 진입하면 후속위반차량(C2)의 전방에 위치한 위반차량들을 그대로 촬영대상으로 결정하되 후속위반차량(C2)과 최후속위반차량(C3)만을 비교하여 촬영대상을 추가로 결정함으로써 컨트롤러(3)는 효율적으로 다차로의 위반차량에 대한 영상을 획득할 수 있게 된다.

컨트롤러(3)는 만약 최후속위반차량(C3)이 존 영역(S)에 진입하기 이전에 위반차량(C1), (C2)들 중 어느 하나가 촬영대상으로 결정된 상태이면, 상세하게로는 후속위반차량(C2)의 진입예측시간(t')이 최대 처리시간(t) 이상이기 때문에 위반율이 높은 위반차량이 촬영대상으로 결정된 상태이면 위반차량(C1), (C2), (C3)들 중 위반율이 가장 높은 차량을 촬영대상으로 결정한다.

도 8은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

도 8의 컨트롤러(3)는 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(32)와, 외부 디바이스들과 데이터를 송수신하는 통신 인터페이스부(33)와, 기 설정된 신호분석 알고리즘을 이용하여 레이더 송수신부(5)로부터 전송받은 레이더신호를 분석하는 데이터 분석부(34)와, 데이터 분석부(34)에 의해 분석된 데이터를 이용하여 차량위치 및 차량속도를 포함하는 차량정보를 생성하는 차량정보 생성부(35)와, 차량정보 생성부(35)에 의해 생성된 차량정보를 기 설정된 위반정보와 비교하여 감지차량들 중 위반차량을 검출하는 위반차량 검출부(36)와, 위반차량 검출부(36)에 의해 검출된 위반차량의 궤적을 실시간으로 추적하는 궤적추적부(37)와, 위반차량 검출부(36)에 의해 검출된 위반차량의 수가 하나일 때 구동되어 촬영대상을 결정하는 제1 촬영대상 결정부(41)와, 위반차량 검출부(36)에 의해 검출된 위반차량의 수가 두 대일 때 구동되어 위반차량들 중 촬영대상을 결정하는 제2 촬영대상 결정부(42)와, 위반차량 검출부(36)에 의해 검출된 위반차량의 수가 세 대 이상일 때 구동되어 위반차량들 중 촬영대상을 결정하는 제3 촬영대상 결정부(43)와, 제1, 제2, 제3 촬영대상 결정부(41), (42), (43)에서 결정된 촬영대상의 궤적정보를 분석하여 촬영대상이 팬-회전 구간(P)으로 진입할 때 촬영대상의 위치정보(차선정보를 포함)를 포함하는 회전제어신호를 생성하는 회전제어신호 생성부(38)와, 제1, 제2, 제3 촬영대상 결정부(43)에서 결정된 촬영대상의 궤적정보를 분석하여 촬영대상이 촬영영역(S')으로 진입할 때 촬영대상의 위치정보를 포함하는 트리거 신호(Trigger signal)를 생성하는 트리거신호 생성부(39)와, 기 설정된 번호인식 알고리즘을 이용하여 촬영수단(7)으로부터 전송받은 영상을 분석하여 영상으로부터 위반차량의 차량번호를 검출하는 차량번호 인식부(40)와, 차량번호 인식부(41)에 의해 검출된 차량번호정보, 해당 차량의 차량정보(위반정보를 포함) 및 영상정보를 매칭시키는 매칭부(44)와, 이들 제어대상(32), (33), (34), (35), (36), (37), (38), (39), (40), (41), (42), (43), (44)들을 관리 및 제어하는 제어부(31)로 이루어진다.

제어부(31)는 컨트롤러(3)의 O.S(Operating system)이며, 제어대상(32), (33), (34), (35), (36), (37), (38), (39), (40), (41), (42), (43), (44)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(31)는 통신 인터페이스부를 주기적으로 크롤링(Crawling)하여 레이더 송수신부(5), 촬영수단(7) 및 외부 관제센터(미도시)로부터 데이터를 수신받았는지를 탐색한다.

또한 제어부(31)는 레이더 송수신부로부터 레이더신호를 전송받으면 이를 차량정보 생성부(35)로 입력한다.

또한 제어부(31)는 위반차량 검출부(36)에 의해 검출된 위반차량의 수가 한 대인 경우 제1 촬영대상 결정부(41)를, 위반차량의 수가 2대인 경우 제2 촬영대상 결정부(42)를, 위반차량의 수가 3대 이상인 경우 제3 촬영대상 결정부(43)를 구동시킨다.

또한 제어부(31)는 회전제어신호 생성부(38) 및 트리거신호 생성부(39)에 의해 회전제어신호 및 트리거신호가 생성되면 통신 인터페이스부(33)를 제어하여 회전제어신호 및 트리거신호가 촬영수단(7)으로 전송되도록 한다.

또한 제어부(31)는 촬영수단(7)으로부터 통신 인터페이스부(33)를 통해 영상이 수신되면 수신받은 영상정보를 차량번호 인식부(41)로 입력한다.

데이터베이스부(32)에는 존 영역(S)의 위치정보, 촬영영역(S')의 위치정보, 기 설정된 최대 처리시간(t')이 저장된다.

또한 데이터베이스부(32)에는 기 설정된 신호분석 알고리즘 및 번호인식 알고리즘이 저장된다.

또한 데이터베이스부(32)에는 매칭부(44)에 의해 매칭된 영상정보, 차량번호정보 및 차량정보(위반정보를 포함)가 저장된다.

또한 데이터베이스부(32)에는 차로들 각각에 대응하는 촬영수단(7)의 팬 각이 기 설정되어 저장된다.

통신 인터페이스부(33)는 레이더 송수신부(5) 및 촬영수단(7)들과의 데이터 송수신을 지원한다.

데이터 분석부(34)는 기 설정된 신호분석 알고리즘을 이용하여 레이더 송수신부(5)로부터 전송받은 레이더신호를 분석한다. 이때 분석된 데이터는 제어부(31)의 제어에 따라 차량정보 생성부(35)로 입력된다.

차량정보 생성부(35)는 입력된 데이터를 이용하여 존 영역(S)을 주행하는 감지차량의 위치, 차선 및 속도 정보를 포함하는 차량정보를 생성한다.

또한 차량정보 생성부(35)에 의해 생성된 차량정보는 위반차량 검출부(36)로 입력된다.

위반차량 검출부(36)는 차량정보 생성부(35)로부터 입력된 차량정보를 기 설정된 위반정보와 비교하여 감지차량들 중 위반차량을 검출한다. 이때 기 설정된 위반정보는 과속, 차선위반, 안전거리미확보, 불법주정차들 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

즉 위반차량 검출부(36)는 기 설정된 위반정보가 최대속도 30㎞/h일 때 감지차량들 각각에 대한 차량정보의 차량속도(v)를 최대속도 30km/h에 비교하여 차량속도(v)가 30㎞/h 이상인 차량을 위반차량으로 결정한다.

이때 레이더신호를 이용하여 과속차량, 차선위반차량, 안전거리미확보차량, 불법주정차 차량을 검출하는 기술은 교통시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

궤적추적부(37)는 위반차량 검출부(36)에 의해 검출되는 위반정보를 통해 위반차량 검출부(36)에 의해 검출된 위반차량들의 궤적을 실시간으로 추적한다.

제1 촬영대상 결정부(41)는 위반차량 검출부(36)에서 검출된 위반차량의 수가 한 대일 때 제어부(31)의 제어에 따라 구동된다.

또한 제1 촬영대상 결정부(41)는 위반차량 검출부(36)에 의해 검출된 위반차량을 촬영대상으로 결정한다.

도 9는 도 8의 제2 촬영대상 결정부를 나타내는 블록도이다.

제2 촬영대상 결정부(42)는 위반차량 검출부(36)에 의해 검출된 위반차량의 수가 2대일 때 구동된다.

또한 제2 촬영대상 결정부(42)는 도 9에 도시된 바와 같이 위반차량(C1), (C2)들의 위치정보를 이용하여 위반차량(C1), (C2)들 간의 이격거리(d)를 산출하는 이격거리 산출모듈(421)과, 이격거리 산출모듈(421)에 의해 산출된 이격거리(d)를 후속위반차량(C2)의 속도로 나누어 후속위반차량(C2)의 진입예측시간(t')을 산출하는 진입예측시간 산출모듈(423)과, 진입예측시간 산출모듈(423)에 의해 산출된 진입예측시간(t')을 기 설정된 최대 처리시간(t)에 비교하는 비교모듈(425)과, 비교모듈(425)에 의해 진입예측시간(t')이 최대 처리시간(t) 이상이면 위반차량들 전체를 촬영대상으로 결정하되 진입예측시간(t')이 최대 처리시간(t) 미만이면 위반차량들 중 위반율이 높은 차량을 촬영대상으로 결정하는 판별모듈(427)로 이루어진다.

제3 촬영대상 결정부(43)는 존 영역(S)에 세 대 이상의 차량(C1), ..., (Cn)들이 감지될 때 구동된다.

또한 제3 촬영대상 결정부(43)는 최후속위반차량(Cn)이 존 영역(S)에 진입하기 이전에 위반차량(C1), ..., (Cn-1)들 모두가 촬영대상으로 결정된 상태이면 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)에 대한 최후속위반차량(Cn)의 진입예측시간(t')을 산출한다. 즉 컨트롤러(3)는 최후속위반차량(Cn) 및 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)의 이격거리를 최후속위반차량(Cn)의 속도로 나누어 진입예측시간(t')을 산출한다. 이때 컨트롤러(3)는 존 영역(S)에 두 대의 위반차량이 검출되었을 때와 동일한 방법으로 최후속위반차량(Cn)의 진입예측시간(t')을 최대 처리시간(t)에 비교하여 최후속위반차량(Cn) 및 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)들 중 촬영대상을 결정하며, 기존에 촬영대상으로 결정된 촬영대상들 중 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)을 제외시킨 후 최후속위반차량(Cn) 및 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)들 중 촬영대상을 추가로 결정한다.

즉 컨트롤러(3)는 위반차량(C1), ..., (Cn)들이 모두 촬영대상으로 결정된 상태에서 대상영역(S)에 또 다른 위반차량(Cn)이 진입하면 최후속위반차량(Cn) 및 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량(Cn-1)만을 비교하여 촬영대상을 재결정함으로써 컨트롤러(3)는 효율적으로 다차로의 위반차량에 대한 영상을 획득할 수 있게 된다.

컨트롤러(3)는 만약 최후속위반차량(Cn)의 전방에 위치한 위반차량위반차량(C1), ..., (Cn-1)들 중 특정 위반차량이 촬영대상으로 결정된 상태이면 최후속위반차량(Cn)을 포함하는 위반차량(C1), ..., (Cn)들 중 위반율이 높은 위반차량을 촬영대상으로 결정한다.

1:존-검지 체계 기반 교통안전 관리 시스템
3:컨트롤러 5:레이더 송수신부 7:촬영수단
31:제어부 32:데이터베이스부 33:통신 인터페이스부
34:데이터 분석부 35:차량정보 생성부 36:위반차량 검출부
37:궤적추적부 38:회전제어신호 생성부 39:트리거신호 생성부
40:제1 촬영대상 결정부 41:제2 촬영대상 결정부
43:제3 촬영대상 결정부 44:매칭부

Claims (4)

1. 팬-회전수단을 포함하여 다차로의 차선들 중 어느 하나를 촬영하도록 구성되는 촬영수단과, 기 설정된 감지영역인 존 영역(S)으로 레이더를 송수신하는 레이더 송수신부와, 상기 촬영수단 및 상기 레이더 송수신부를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 교통안전 관리 시스템에 있어서:
   상기 컨트롤러는
   상기 레이더 송수신부로부터 송수신된 레이더 신호를 분석하여 상기 존 영역(S)을 주행하는 차량에 대한 차선, 위치 및 속도를 포함하는 차량정보를 생성하는 차량정보 생성부;
   상기 차량정보 생성부에 의해 생성된 차량정보를 통해 감지차량들 중 위반차량을 검출하는 위반차량 검출부;
   상기 위반차량 검출부에 의해 검출된 위반차량의 수가 하나일 때 구동되며, 상기 위반차량 검출부에 의해 검출된 위반차량을 촬영대상으로 결정하는 제1 촬영대상 결정부;
   상기 촬영대상의 궤적을 추적하여 상기 촬영대상이 기 설정된 구간인 팬-회전 구간(P)을 통과할 때 상기 촬영대상의 위치정보에 대응되는 상기 촬영수단의 팬-회전 각도정보를 포함하는 회전제어신호를 생성하는 회전제어신호 생성부;
   상기 촬영대상이 기 설정된 촬영영역(S')을 진입할 때 트리거신호(Trigger signal)를 생성하는 트리거신호 생성부;
   상기 차량정보, 상기 위반정보, 상기 촬영수단으로부터 전송받은 영상을 저장하는 데이터베이스부;
   상기 회전제어신호 및 상기 트리거신호를 상기 촬영수단으로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전 관리 시스템.
2. 청구항 1에서, 상기 컨트롤러는 상기 위반차량 검출부에 의해 검출된 위반차량의 수가 2대일 때 구동되는 제2 촬영대상 결정부를 더 포함하고,
   상기 제2 촬영대상 결정부는
   위반차량들 중 전방에 위치한 전방위반차량(C1) 및 후방에 위치한 후속위반차량(C2)들 각각의 위치정보를 이용하여 전방위반차량(C1) 및 후속위반차량(C2)의 이격거리(d)를 산출하는 이격거리 산출모듈;
   상기 이격거리 산출모듈에 의해 산출된 상기 이격거리(d)를 상기 후속위반차량(C2)의 속도로 나누어 상기 전방위반차량(C1)이 상기 촬영영역(S')으로 진입된 이후부터 상기 후속위반차량(C2)이 상기 촬영영역(S')으로 진입하기까지의 시간인 진입예측시간(t')을 산출하는 진입예측시간 산출모듈;
   상기 촬영수단이 다차로의 차선들 중 가장 이격된 차로들을 회전하는데 소요되는 시간인 최대 처리시간(t)을 상기 진입예측시간 산출모듈에 의해 산출된 진입예측시간(t')에 비교하는 비교모듈;
   상기 비교모듈에 의해 상기 진입예측시간(t')이 상기 최대 처리시간(t) 이상일 때 상기 전방위반차량(C1) 및 상기 후속위반차량(C2)들을 모두 촬영대상으로 결정하며, 상기 진입예측시간(t')이 상기 최대 처리시간(t) 미만일 때 상기 전방위반차량(C1) 및 상기 후속위반차량(C2)들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 결정하는 판별모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전 관리 시스템.
3. 청구항 2에서, 상기 컨트롤러는 상기 위반차량 검출부에 의해 검출된 위반차량의 수가 3대 이상일 때 구동되는 제3 촬영대상 결정부를 더 포함하고,
   상기 제3 촬영대상 결정부는
   위반차량들 중 최후방에 위치한 최후속위반차량(Cn)이 상기 존 영역(S)으로 진입하기 이전에 상기 최후속위반차량(Cn)의 전방에 위치한 위반차량(C1), ..., (Cn-1)들이 모두 촬영대상으로 결정된 상태일 때 구동되며, 상기 최후속위반차량(Cn)과 상기 최후속위반차량(Cn)의 가장 인접한 전방에 위치한 위반차량인 인접위반차량(Cn-1)의 위치정보를 이용하여 상기 인접위반차량(Cn-1)에 대한 상기 최후속위반차량(Cn)의 진입예측시간(t')이 상기 최대 처리시간(t) 이상이면 상기 최후속위반차량(Cn)을 촬영대상으로 추가하고, 만약 상기 인접위반차량(Cn-1)에 대한 상기 최후속위반차량(Cn)의 진입예측시간(t')이 상기 최대 처리시간(t) 미만이면 기존의 촬영대상들 중 상기 인접위반차량(Cn-1)을 촬영대상에서 제외시킨 후 상기 최후속위반차량(Cn) 및 상기 인접위반차량(Cn-1)들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 추가하는 것을 특징으로 하는 교통안전 관리 시스템.
4. 청구항 3에서, 상기 제3 촬영대상 결정부는
   상기 최후속위반차량(Cn)이 상기 존 영역(S)으로 진입하기 이전에 상기 최후속위반차량(Cn)의 전방에 위치한 위반차량(C1), ..., (Cn-1)들 중 어느 하나가 촬영대상으로 결정된 상태일 때 상기 최후속위반차량(Cn)을 포함한 위반차량(C1), ..., (Cn)들 중 위반률이 높은 차량을 촬영대상으로 결정하는 것을 특징으로 하는 교통안전 관리 시스템.

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