KR20190097337A

KR20190097337A - C-its 기반 차량위치정보를 이용한 돌발 상황 감지시스템

Info

Publication number: KR20190097337A
Application number: KR1020180016302A
Authority: KR
Inventors: 김승일
Original assignee: (주) 하나텍시스템
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-08-21
Also published as: KR102061264B1

Abstract

본 발명은 노변기지국(RSU)이 국가 표준의 각 링크를 가상노드들로 분할한 후 각 가상노드의 위치정보를 설정하여 차량 내 단말기(OBU)로부터 전송받은 차량정보를 가상노드의 위치정보와 매칭하여 가상노드별 차량정보를 생성하여 관제센터서버로 전송하도록 구성됨으로써 기존보다 정확하고 정밀한 교통정보를 제공할 수 있고, 노변기지국이 가상노드별 차량정보가 생성되면, 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 CCTV 카메라의 팬-틸트 제어값을 생성한 후 생성된 팬-틸트 제어값을 CCTV 카메라로 전송함과 동시에 노변기지국이 차량 주행상태가 ‘비정상’이라고 판단될 때, CCTV 카메라로 트리거 신호를 전송함으로써 CCTV 카메라가 주행차량의 위치를 정확하게 감지하여 촬영을 수행할 수 있으며, CCTV 카메라가 딥러닝 기반으로 획득영상을 분석하여 돌발 상황이 발생되었는지를 판단하되, 돌발 상황이 발생되었다고 판단될 때, 해당 가상노드들의 위치를 정밀 촬영함으로써 돌발 상황 발생 시 즉각적인 정밀영상을 획득할 수 있는 C-ITS 기반 차량위치정보를 이용한 돌발 상황 감지시스템에 관한 것이다.

Description

C-ITS 기반 차량위치정보를 이용한 돌발 상황 감지시스템{Unexpected incident detecting system using vehicle position information based on C-ITS}

본 발명은 C-ITS 기반 차량위치정보를 이용한 돌발 상황 감지시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 각 링크를 기 설정된 거리별로 분할한 가상노드들의 위치정보와, 차량 내 단말기(OBU)로부터 전송받은 GPS 위치정보를 매칭시켜 돌발 상황이 발생된 위치를 정확하게 검출할 수 있는 C-ITS 기반 차량위치정보를 이용한 돌발 상황 감지시스템에 관한 것이다.

최근 정보통신 기술이 발달하고 텔레매틱스 기기의 보급 및 유비쿼터스 환경이 구축됨에 따라 지능형 교통시스템(ITS, Intelligent Transport System)이 연구되어 널리 사용되고 있다.

이러한 지능형 교통시스템(ITS)은 1차적으로 차량에 관한 다양한 데이터들을 수집한 후 수집된 방대한 데이터들을 분석 및 가공하여 교통정보를 생성하도록 구성되기 때문에 차량에 관한 데이터들을 얼마나 정확하게 수집할 수 있는지에 따라 지능형 교통시스템(ITS)의 성능, 신뢰도 및 정확성이 변동되고, 이에 따라 차량 데이터 수집의 정확성 및 효율성을 높이기 위한 기술 및 방법에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.

종래의 차량 데이터 수집 방식으로는 루프검지기(Loop-detector)를 이용한 방식과, 레이저 및 레이더를 이용한 방식이 널리 사용되고 있으나, 루프검지기를 이용한 방식은 루프코일을 노면에 매립되게 설치하여야하기 때문에 설치가 복잡하며 비용이 증가하는 단점을 갖고, 레이저를 이용한 방식은 감지범위가 한정되어 전체 주행차량 대비 감지차량 수가 적어 정확성 및 신뢰도가 떨어지고, 레이더를 이용한 방식은 오차범위 이내의 차량들에 대해서는 감지가 이루어지지 않을 뿐만 아니라 오차율이 높은 단점을 갖는다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 차량 내 단말기(OBU, On-board Unit)가 기지국(RSU, Road-side Unit)에 접속될 때 접속된 기지국(RSU)으로 축적된 운행정보를 전송하여 차량정보를 수집한 후 이를 가공하여 교통정보를 생성하는 UTIS(Urban Traffic Information System)가 연구되어 실제 사용되고 있다.

그러나 종래에는 관제센터서버가 국가 표준의 표준노드링크를 기반으로 교통정보를 생성 및 제공하도록 구성되었으나, 국가 표준의 표준노드링크의 인접노드들 사이의 거리(각 링크 거리)가 크게는 수 km, 작게는 100m이상으로 과도하게 길게 설정됨으로써 돌발 상황이 발생되더라도 이에 대한 정확한 위치를 검출하지 못하는 구조적 한계를 갖는다.

도 1은 종래의 표준노드링크를 나타내는 예시도이다.

종래의 표준노드링크는 도 1에 도시된 바와 같이, 인접한 노드들 사이의 거리인 각 링크거리가 과도하게 길게 설정되었기 때문에 돌발 상황이 ‘A’ 위치에서 발생하든 ‘B’ 위치에서 발생하든 동일한 링크별 교통정보를 갖게 된다.

또한 돌발 상황 발생 시 돌발 상황을 정밀 촬영하기 위한 추적카메라가 설치된다고 가정할 때, 종래에는 링크별 교통정보를 통해 돌발 상황이 발생된 정확한 위치를 검출할 수 없기 때문에 카메라가 영상분석을 통해 돌발 상황이 발생되었다고 판단할 수 있는 위치를 검출하여 정밀 촬영하는 방식으로 이루어지기 때문에 촬영이 이루어지기 전까지 과도한 연산처리 및 시간이 소모되는 문제점이 발생한다.

물론, 차량 내 단말기(OBU)로부터 전송받은 GPS 위치정보를 이용하여 돌발 상황이 발생된 위치를 검출할 수 있으나, GPS 위치정보는 난반사, 장애물 등의 다양한 요인으로 인해 오차율이 높기 때문에 로우 데이터인 GPS 위치정보만을 활용해서는 위치검출이 정확하게 이루어지지 못하는 단점을 갖는다.

도 2는 국내등록특허 제10-1723380호(발명의 명칭 : 이동통신 단말기를 이용한 교통정보 수집 시스템)에 개시된 교통정보 수집 시스템을 나타내는 구성도이다.

도 2의 교통정보 수집 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 차량 운전자가 소지한 이동통신 단말기(103)와, 도로에 간격을 두고 설치되는 신호등 컨트롤러(107-1), ..., (107-N)들과, 신호등 컨트롤러(107-1), ..., (107-N)들 각각에 설치되어 와이파이 망(4)을 제공하여 접속된 이동통신 단말기(103)로부터 접속정보를 전송받는 와이파이 접속장치(105-1), ..., (105-N)들과, 신호등 컨트롤러(107-1), ..., (107-N)의 통신 인터페이스부를 통해 와이파이 접속장치(105-1), ..., (105-N)들로부터 전송받은 접속정보를 분석 및 가공하여 교통정보를 수집 및 생성하는 교통관제센터 서버(109)로 이루어진다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 이동통신 단말기(103)가 와이파이 통신망(104)에 접속할 때, GPS 위치정보를 포함하는 접속정보를 와이파이 접속장치(105)로 전송하고, 와이파이 접속장치(105-1), ..., (105-N)들은 수집된 접속정보를 교통관제센터 서버(109)로 전송하고, 교통관제센터 서버(109)는 와이파이 접속장치(105-1), ..., (105-N)들로부터 전송받은 접속정보를 분석 및 가공하여 링크별 교통정보를 생성하게 된다.

즉 종래기술(100)은 차량 내 단말기(OBU)를 이용하지 않고, 운전자의 이동통신 단말기(103)로부터 로우데이터인 GPS 위치정보를 활용하기 때문에 운전자의 공공성 및 자발성을 개선시킬 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 교통관제센터 서버(109)에서 각 링크별 교통정보 생성 시, 전술하였던 바와 같이 링크간거리가 과도하게 길게 설정되기 때문에 교통정보의 정밀성이 떨어지는 구조적 한계를 갖는다.

또한 종래기술(100)은 만약 돌발 상황 발생 시 해당 현장을 정밀 촬영하기 위한 추적카메라가 설치된다고 하더라도, 돌발 상황이 발생된 위치검출이 단순히 이동통신 단말기(103)로부터 전송받은 GPS 위치정보를 이용하여야만 하고, 이에 따라 난반사, 장애물 등으로 인해 GPS 위치정보에 오차가 발생할 때, 추적카메라가 돌발 상황이 발생된 위치가 아닌 장소를 촬영하는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 카메라가 영상분석을 통해 자체적으로 돌발 상황이 발생된 위치를 검출하여야 하나, 이러한 방식은 연산처리 및 시간이 소모되어 즉각적인 촬영이 수행될 수 없는 단점을 갖는다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 노변기지국(RSU)이 국가 표준의 각 링크를 가상노드들로 분할한 후 각 가상노드의 위치정보를 설정하여 차량 내 단말기(OBU)로부터 전송받은 차량정보를 가상노드의 위치정보와 매칭하여 가상노드별 차량정보를 생성하여 관제센터서버로 전송하도록 구성됨으로써 기존보다 정확하고 정밀한 교통정보를 제공할 수 있는 C-ITS 기반 차량위치정보를 이용한 돌발 상황 감지시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 노변기지국이 가상노드별 차량정보가 생성되면, 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 CCTV 카메라의 팬-틸트 제어값을 생성한 후 생성된 팬-틸트 제어값을 CCTV 카메라로 전송함과 동시에 노변기지국이 차량 주행상태가 ‘비정상’이라고 판단될 때, CCTV 카메라로 트리거 신호를 전송함으로써 CCTV 카메라가 주행차량의 위치를 정확하게 감지하여 촬영을 수행할 수 있는 C-ITS 기반 차량위치정보를 이용한 돌발 상황 감지시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 CCTV 카메라가 딥러닝 기반으로 획득영상을 분석하여 돌발 상황이 발생되었는지를 판단하되, 돌발 상황이 발생되었다고 판단될 때, 해당 가상노드들의 위치를 정밀 촬영함으로써 돌발 상황 발생 시 즉각적인 정밀영상을 획득할 수 있는 C-ITS 기반 차량위치정보를 이용한 돌발 상황 감지시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 주행차량의 돌발 상황을 감지하기 위한 돌발 상황 감지시스템에 있어서: 차량 내 설치되어 GPS 위치정보를 포함하는 차량정보를 외부로 송출하는 차량 내 단말기; 도로에 이격되게 설치되어 기 설정된 통신 커버리지(Coverage) 내로 진입한 차량의 차량 내 단말기로부터 차량정보를 전송받는 노변기지국들; 관제센터서버를 포함하고, 상기 노변기지국들은 국가 표준의 표준노드링크의 각 링크를 복수개의 가상노드들로 분할한 후 분할된 가상노드들 각각의 위치정보를 저장하며, 상기 차량 내 단말기로부터 전송받은 차량정보의 GPS 위치정보와, 각 가상노드의 위치정보를 매칭시켜 가상노드별 차량정보를 생성하며, 생성된 가상노드별 차량정보를 상기 관제센터서버로 전송하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 노변기지국들은 통신 인터페이스부; 가상노드별 위치정보가 저장되는 메모리; 상기 차량 내 단말기로부터 전송받은 차량정보를 수집하는 데이터 수집부; 상기 데이터 수집부에 의해 수집된 차량정보의 GPS 위치정보와 상기 메모리에 저장된 가상노드별 위치정보를 매칭시켜 가상노드별 차량정보를 생성하는 가상노드별 차량정보 생성부; 상기 통신 인터페이스부를 제어하여 상기 가상노드별 차량정보 생성부에 의해 생성된 가상노드별 차량정보가 상기 관제센터서버로 전송되도록 하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 돌발 상황 감시 시스템은 도로에 이격되게 설치는 CCTV 카메라들을 더 포함하고, 상기 노변기지국들의 상기 메모리에는 가상노드별 위치에 따라 대응되는 CCTV 카메라의 팬-틸트 제어값이 매칭된 기준테이블이 더 저장되고, 상기 노변기지국들은 상기 가상노드별 차량정보 생성부에 의해 가상노드별 차량정보가 생성되면 구동되며, 상기 기준테이블을 탐색하여 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 해당 CCTV 카메라의 팬-틸트 제어값을 추출하는 팬-틸트 제어값 생성부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 팬-틸트 제어값 생성부에 의해 팬-틸트 제어값이 생성되면, 상기 통신 인터페이스부를 제어하여 생성된 팬-틸트 제어값이 해당 CCTV 카메라로 전송되도록 하고, 상기 CCTV 카메라들은 해당 노변기지국으로부터 팬-틸트 제어값을 전송받으면 전송받은 팬-틸트 제어값에 따라 팬-틸트 각도를 회전시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 노변기지국들은 상기 가상노드별 차량정보 생성부에 의해 생성된 가상노드별 차량정보를 분석하여 가상노드별로 주행상태가 ‘정상’인지 ‘비정상’인지를 판단하는 주행상태 판단부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 주행상태 판단부에 의해 주행상태가 ‘비정상’이면, 상기 통신 인터페이스부를 제어하여 해당 CCTV 카메라로 트리거신호가 전송되도록 하고, 상기 CCTV 카메라들은 해당 노변기지국으로부터 트리거신호를 전송받으면 촬영을 수행하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 CCTV 카메라들은 딥러닝 기반으로 획득된 영상을 분석하여 돌발 상황이 발생되었는지를 판단하며, 만약 돌발 상황이 발생되었다고 판단되는 경우, 돌발 상황이 발생된 노드를 확대(Zoom)하여 정밀 촬영하고, 정밀 촬영에 의해 획득된 영상을 상기 관제센터서버로 실시간 전송하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 가상노드들 중 인접한 가상노드들의 간격은 10 ~ 20m인 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 노변기지국(RSU)이 국가 표준의 각 링크를 가상노드들로 분할한 후 각 가상노드의 위치정보를 설정하여 차량 내 단말기(OBU)로부터 전송받은 차량정보를 가상노드의 위치정보와 매칭하여 가상노드별 차량정보를 생성하여 관제센터서버로 전송하도록 구성됨으로써 기존보다 정확하고 정밀한 교통정보를 제공할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 노변기지국이 가상노드별 차량정보가 생성되면, 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 CCTV 카메라의 팬-틸트 제어값을 생성한 후 생성된 팬-틸트 제어값을 CCTV 카메라로 전송함과 동시에 노변기지국이 차량 주행상태가 ‘비정상’이라고 판단될 때, CCTV 카메라로 트리거 신호를 전송함으로써 CCTV 카메라가 주행차량의 위치를 정확하게 감지하여 촬영을 수행할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 CCTV 카메라가 딥러닝 기반으로 획득영상을 분석하여 돌발 상황이 발생되었는지를 판단하되, 돌발 상황이 발생되었다고 판단될 때, 해당 가상노드들의 위치를 정밀 촬영함으로써 돌발 상황 발생 시 즉각적인 정밀영상을 획득할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 표준노드링크를 나타내는 예시도이다.
도 2는 국내등록특허 제10-1723380호(발명의 명칭 : 이동통신 단말기를 이용한 교통정보 수집 시스템)에 개시된 교통정보 수집 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 돌발 상황 감지시스템을 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 3을 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 3의 노변기지국에 적용되는 가상노드를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 도 3의 돌발 상황 감지시스템의 동작 과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 7은 도 3의 노변기지국을 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 가상노드별 차량정보 생성부를 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 돌발 상황 감지시스템을 나타내는 구성도이고, 도 4는 도 3을 나타내는 예시도이고, 도 5는 도 3의 노변기지국에 적용되는 가상노드를 설명하기 위한 예시도이다.

본 발명의 일실시예인 돌발 상황 감지시스템(1)은 1)노변기지국(RSU)이 국가 표준의 각 링크를 가상노드들로 분할한 후 각 가상노드의 위치정보를 설정하여 차량 내 단말기(OBU)로부터 전송받은 차량정보를 가상노드의 위치정보와 매칭하여 가상노드별 차량정보를 생성하여 관제센터서버(9)로 전송함으로써 정확하고 정밀한 교통정보를 제공함과 동시에 2)가상노드별 차량정보를 이용하여 카메라의 팬-틸트 제어값이 생성되어 촬영이 이루어지되, 딥러닝기반 영상분석을 통해 돌발 상황 발생여부를 판단한 후 정밀 촬영하도록 이루어짐으로써 돌발 상황에 대한 즉각적인 촬영이 이루어지도록 하기 위한 것이다.

또한 돌발 상황 감지시스템(1)은 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 차량 내 설치되는 통상의 차량 내 단말기(OBU)(4)와, 노변에 간격을 두고 설치되어 기 설정된 통신 커버리지(Coverage) 내 진입한 차량 내 단말기(OBU)(5)로부터 GPS 위치정보를 포함하는 차량정보를 수신 받으며 수신 받은 차량정보를 기 설정된 가상노드들의 위치정보와 매칭하여 가상노드별 차량정보를 생성하는 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들과, 도로에 이격되게 설치되어 노변기지국(3)의 제어에 따라 촬영을 수행하며 딥러닝기반의 영상분석을 통해 돌발 상황 발생여부를 판단하여 정밀촬영을 수행하는 CCTV 카메라(7)들과, 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들로부터 전송받은 가상노드별 차량정보를 가공 및 분석하여 가상노드별 교통정보를 생성함과 동시에 CCTV 카메라(7)들로부터 전송받은 영상을 저장 및 모니터링 하는 관제센터서버(9)와, 관제센터서버(9), 노변기지국(3) 및 CCTV 카메라(7-1), ..., (7-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 노변기지국(3) 및 CCTV 카메라(7)가 일대일 매칭으로 이루어지며, 통신망(10)을 통해 데이터통신을 수행하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, CCTV 카메라(7) 및 노변기지국(3)은 별도의 유무선 통신망으로 연결될 수 있으며, 하나의 노변기지국(3)에 N개의 CCTV 카메라(7)들이 연결되는 것으로 구성될 수 있음은 당연하다.

통신망(10)은 노변기지국(RSU)중계기(3-1), ..., (3-N)들, CCTV 카메라(7)들 및 관제센터서버(9) 사이의 데이터 통신을 지원하며, 상세하게로는 광역통신망(WAN), 유무선 네트워크(Network)망, 이동통신망, LTE 등으로 구성될 수 있다.

차량 내 단말기(OBU, On-Borad Unit)(5)는 차량 내부에 설치되는 단말기이며, 노변기지국(RSU)(3)의 통신 커버리지 내로 진입하면 해당 노변기지국(RSU)(3)으로 수집된 차량정보를 전송한다.

또한 차량 내 단말기(OBU)(5)는 도면에는 도시되지 않았지만, 엔진제어장치(ECU, Engine Control Unit), 기타 전자장치(Electronic Control Unit), 계기판(Cluster) 등으로부터 차량관련정보를 수집하며, GPS모듈을 포함하여 GPS 위성으로부터 GPS 위치정보를 수신 받으며, 수집된 차량관련정보 및 GPS 정보를 포함하는 차량정보를 생성하여 접속된 노변기지국(3)으로 생성된 차량정보를 전송한다. 이때 계기판

노변기지국(RSU, Road-side Unit)(3-1), ..., (3-N)들은 노변에 이격되게 설치되어 기 설정된 통신 커버리지 내로 진입한 차량의 차량 내 단말기(OBU)(5)로부터 차량정보를 전송받는다.

이때 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들은 국가표준의 각 노드에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들은 자신에게 할당된 링크들 각각을 복수개의 가상노드들로 분할하며, 분할된 가상노드들 각각의 위치정보들을 기 설정하여 저장한다.

또한 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들은 기 설정된 통신 커버리지 내로 진입한 차량의 차량 내 단말기(OBU)(5)로부터 차량정보를 전송받는다.

또한 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들은 차량 내 단말기(OBU)(5)로부터 전송받은 차량정보의 위치정보와, 기 설정된 가상노드들 각각의 위치정보를 매칭하여 가상노드별 차량정보를 생성하며, 생성된 가상노드별 차량정보를 관제센터서버(9)로 전송한다.

또한 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들은 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 팬-틸트 제어값을 생성하며, 생성된 팬-틸트 제어값을 해당 CCTV 카메라(7)로 전송한다. 이때 CCTV 카메라(7)는 노변기지국(3)으로부터 팬-틸트 제어값을 전송받으면, 전송받은 팬-틸트 제어값에 따라 팬-틸트 각도를 이동(회전)시킨다.

또한 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들은 생성된 가상노드별 차량정보를 분석하여 차량 주행상태가 ’정상‘인지 또는 ’비정상‘인지를 판단하며, 만약 차량 주행상태가 ’비정상‘이면, 해당 CCTV 카메라(7)로 트리거신호(Trigger signal)를 전송한다. 이때 CCTV 카메라(7)는 노변기지국(3-1), ..., (3-N)들로부터 트리거신호를 전송받으면, 촬영을 수행한다.

CCTV 카메라(7)는 도로에 이격되게 설치되며, 촬영을 수행한다.

또한 CCTV 카메라(7)는 팬-틸트를 회전시키기 위한 팬-틸트 구동부(미도시)를 포함하여 해당 노변기지국(3)으로부터 팬-틸트 제어값을 전송받으면, 전송받은 팬-틸트 제어값에 따라 팬-틸트 각도를 회전(이동)시킨다.

또한 CCTV 카메라(7)는 차량 주행상태가 ‘비정상’일 때, 해당 노변기지국(3)으로부터 트리거신호를 수신 받아 촬영을 수행하여 영상을 획득하며, 획득된 영상을 관제센터서버(9)로 전송한다.

또한 CCTV 카메라(7)는 딥러닝 기반으로 획득영상을 분석하여 돌발 상황 발생 여부를 판단하며, 만약 돌발 상황이 발생되었다고 판단되면 돌발 상황이 발생된 위치를 줌(Zoom) 하여 정밀영상(이하 돌발영상이라고 함)을 획득한다. 이때 획득된 돌발영상은 관제센터서버(9)로 전송된다.

도 6은 도 3의 돌발 상황 감지시스템의 동작 과정을 설명하기 위한 플로차트이다.

돌발 상황 감지시스템(1)의 동작 과정(S1)은 도 6에 도시된 바와 같이, 차량정보 수신단계(S10)와, 가상노드별 차량정보 생성단계(S20), 팬-틸트 제어단계(S30), 주행상태 판단단계(S40), 가상노드별 차량정보 전송단계(S50), 촬영단계(S60), 영상분석단계(S70), 돌발 상황 발생여부 판단단계(S80), 정밀촬영단계(S90), 영상전송단계(S100), 영상 저장 및 가상노드별 교통정보 생성단계(S110)로 이루어진다.

차량정보 수신단계(S10)는 노변기지국(3)이 차량 내 단말기(5)로부터 GPS 위치정보를 포함하는 차량정보를 수신 받는다.

가상노드별 차량정보 생성단계(S20)는 노변기지국(3)이 기 설정된 가상노드별 위치정보와, 전송받은 GPS 위치정보를 매칭시켜 가상노드별 차량정보를 생성한다.

또한 가상노드별 차량정보 생성단계(S20)는 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 CCTV 카메라(7)의 팬-틸트 제어값을 생성한 후, 생성된 팬-틸트 제어값을 CCTV 카메라(7)로 전송한다.

팬-틸트 제어단계(S30)는 CCTV 카메라(7)가 가상노드별 차량정보 생성단계(S20)에 의해 노변기지국(3)으로부터 전송받은 팬-틸트 제어값에 따라 팬-틸트를 회전(이동) 시킨다.

주행상태 판단단계(S40)는 가상노드별 차량정보 생성단계(S20)에 의해 생성된 가상노드별 차량정보를 분석하여 차량 주행상태가 ‘정상’인지 ‘비정상’인지를 판단한다.

또한 주행상태 판단단계(S40)는 만약 차량 주행상태가 ‘정상’이면, 가상노드별 차량정보 전송단계(S50)를 진행하며, 만약 차량 주행상태가 ‘비정상’이면, 촬영단계(S60)를 진행한다.

이때 차량 주행상태는 차량수, 차량속도 등의 상태데이터를 기 설정된 기준값과 비교하여 판별할 수 있다.

촬영단계(S60)는 CCTV 카메라(7)가 주행상태 판단단계(S50)에서 주행상태가 ‘비정상’이라고 판단될 때 진행되며, 팬-틸트 제어단계(S30)에 의해 팬-틸트 회전된 값으로 촬영을 수행하여 영상을 획득한다.

영상분석단계(S70)는 CCTV 카메라(7)가 딥러닝 기반으로 촬영단계(S60)에 의해 획득된 영상을 분석한다.

돌발 상황 발생여부 판단단계(S80)는 영상분석단계(S70)에 의해 분석된 데이터를 활용하여 돌발 상황이 발생되었는지를 판단한다. 이때 돌발 상황 발생여부를 판단하는 연산처리는 도로 감시시스템에서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 돌발 상황 발생여부 판단단계(S80)는 만약 돌발 상황이 발생되었다고 판단되면 정밀촬영단계(S90)를 진행하고, 만약 돌발 상황이 발생되지 않았다고 판단되면 영상전송단계(S100)를 진행한다.

정밀촬영단계(S90)는 돌발 상황 발생여부 판단단계(S80)에서 돌발 상황이 발생되었다고 판단될 때 진행되며, CCTV 카메라(7)가 돌발 상황이 발생된 위치를 줌으로 확대하여 촬영을 수행한다.

영상전송단계(S100)는 CCTV 카메라가 촬영단계(S60)에 의해 촬영된 영상 또는 정밀촬영단계(S90)에 의해 촬영된 돌발영상을 관제센터서버(9)로 전송하는 단계이다.

영상 저장 및 가상노드별 교통정보 생성단계(S110)는 관제센터서버(9)가 가상노드별 차량정보 전송단계(S50)를 통해 노변기지국(3)으로부터 전송받은 가상노드별 차량정보를 가공 및 분석하여 가상노드별 교통정보를 생성한다.

또한 영상 저장 및 가상노드별 교통정보 생성단계(S110)는 관제센터서버(9)가 영상전송단계(S100)를 통해 전송받은 영상을 저장 및 모니터링 한다.

도 7은 도 3의 노변기지국을 나타내는 블록도이다.

노변기지국(3)은 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(31)와, 메모리(32), 통신 인터페이스부(33), 데이터 수집부(34), 가상노드별 차량정보 생성부(35), 팬-틸트 제어값 생성부(36), 주행상태 판단부(37)로 이루어진다.

제어부(31)는 노변기지국(3)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(32), (33), (34), (35), (36), (37)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(31)는 통신 인터페이스부(33)를 통해 차량 내 단말기(5)로부터 GPS 위치정보를 포함하는 차량정보를 전송받으면, 전송받은 차량정보를 데이터 수집부(34)로 입력한다.

또한 제어부(31)는 가상노드별 차량정보 생성부(35)에 의해 가상노드별 차량정보가 생성되면, 통신 인터페이스부(33)를 제어하여 생성된 가상노드별 차량정보가 관제센터서버(9)로 전송되도록 함과 동시에 생성된 가상노드별 차량정보를 팬-틸트 제어값 생성부(36)로 입력한다.

또한 제어부(31)는 팬-틸트 제어값 생성부(36)에 의해 팬-틸트 제어값이 생성되면, 생성된 팬-틸트 제어값이 CCTV 카메라(7)로 전송되도록 통신 인터페이스부(33)를 제어한다.

또한 제어부(31)는 주행상태 판단부(37)에 의해 주행상태가 ‘비정상‘이라고 판단되면, 트리거신호를 생성하여 CCTV 카메라(7)로 전송하도록 통신 인터페이스부(33)를 제어한다.

메모리(32)에는 해당 노변기지국(3)의 위치정보, 통신식별정보 등의 기본정보가 저장된다.

또한 메모리(32)에는 기 설정된 가상노드들 각각의 위치정보가 저장된다.

또한 메모리(32)에는 가상노드 위치에 대응되는 CCTV 카메라(7)의 팬-틸트 제어값이 매칭된 기준테이블이 저장된다.

또한 메모리(32)에는 가상노드별 차량정보 생성부(35)에 의해 생성되는 가상노드별 차량정보가 임시 저장된다.

또한 메모리(32)에는 주행상태 판단부(37)에 활용될 주행상태 검출 알고리즘이 저장된다. 이때 주행상태 검출 알고리즘은 차량수, 차량속도 등의 상태데이터를 검출하기 위한 알고리즘이다.

통신 인터페이스부(33)는 관제센터서버(9), 차량 내 단말기(5) 및 CCTV 카메라(7)와 데이터를 송수신한다.

데이터 수집부(34)는 통신 인터페이스부(33)를 통해 차량 내 단말기(5)로부터 전송받은 차량정보를 수집한다.

도 8은 도 7의 가상노드별 차량정보 생성부를 나타내는 블록도이다.

가상노드별 차량정보 생성부(35)는 메모리(32)로부터 기 설정된 가상노드별 위치정보를 추출하는 데이터 추출모듈(351)과, 데이터 추출모듈(351)에 의해 추출된 가상노드별 위치정보와 데이터 수집부(34)에 의해 수집된 차량정보의 GPS 위치정보를 매칭시키는 매칭모듈(352)과, 매칭모듈(352)에 의해 매칭된 결과값을 활용하여 가상노드별 차량정보를 생성하는 생성모듈(353)로 이루어진다.

팬-틸트 제어값 생성부(36)는 가상노드 위치에 따라 CCTV 카메라(7)의 팬-틸트 제어값이 매칭되어 저장되는 기준테이블을 탐색하여, 가상노드별 차량정보 생성부(35)에 의해 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 팬-틸트 제어값을 추출한다.

이때 팬-틸트 제어값 생성부(36)에 의해 생성된 팬-틸트 제어값은 제어부(31)의 제어에 따라 CCTV 카메라(7)로 전송되고, CCTV 카메라(7)는 전송받은 팬-틸트 제어값에 따라 팬-틸트 각도를 회전(이동) 한다.

주행상태 판단부(37)는 기 설정된 주행상태 검출 알고리즘을 이용하여 가상노드별 차량정보를 분석하여 차량수, 차량속도 등의 상태데이터를 검출하며, 검출된 상태데이터를 기 설정된 기준데이터와 비교하여 차량주행상태가 ‘정상’인지 또는 ‘비정상’인지를 판단한다.

이때 제어부(31)는 주행상태 판단부(37)에 의해 만약 주행상태가 ‘비정상’이라고 판단되면, 통신 인터페이스부(33)를 제어하여 트리거신호(Trigger signal)를 CCTV 카메라(7)로 전송한다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 돌발 상황 감지시스템(1)은 노변기지국(RSU)이 국가 표준의 각 링크를 가상노드들로 분할한 후 각 가상노드의 위치정보를 설정하여 차량 내 단말기(OBU)로부터 전송받은 차량정보를 가상노드의 위치정보와 매칭하여 가상노드별 차량정보를 생성하여 관제센터서버로 전송하도록 구성됨으로써 기존보다 정확하고 정밀한 교통정보를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 돌발 상황 감지시스템(1)은 노변기지국이 가상노드별 차량정보가 생성되면, 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 CCTV 카메라의 팬-틸트 제어값을 생성한 후 생성된 팬-틸트 제어값을 CCTV 카메라로 전송함과 동시에 노변기지국이 차량 주행상태가 ‘비정상’이라고 판단될 때, CCTV 카메라로 트리거 신호를 전송함으로써 CCTV 카메라가 주행차량의 위치를 정확하게 감지하여 촬영을 수행할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 돌발 상황 감지시스템(1)은 CCTV 카메라가 딥러닝 기반으로 획득영상을 분석하여 돌발 상황이 발생되었는지를 판단하되, 돌발 상황이 발생되었다고 판단될 때, 해당 가상노드들의 위치를 정밀 촬영함으로써 돌발 상황 발생 시 즉각적인 정밀영상을 획득할 수 있게 된다.

1:돌발 상황 감지시스템 3:노변기지국 5:차량 내 단말기
7:CCTV 카메라 9:관제센터서버 10:통신망
31:제어부 32:메모리 33:통신 인터페이스부
34:데이터 수집부 35:가상노드별 차량정보 생성부
36:팬-틸트 제어값 생성부 37:주행상태 판단부

Claims

주행차량의 돌발 상황을 감지하기 위한 돌발 상황 감지시스템에 있어서:
차량 내 설치되어 GPS 위치정보를 포함하는 차량정보를 외부로 송출하는 차량 내 단말기;
도로에 이격되게 설치되어 기 설정된 통신 커버리지(Coverage) 내로 진입한 차량의 차량 내 단말기로부터 차량정보를 전송받는 노변기지국들;
관제센터서버를 포함하고,
상기 노변기지국들은
국가 표준의 표준노드링크의 각 링크를 복수개의 가상노드들로 분할한 후 분할된 가상노드들 각각의 위치정보를 저장하며, 상기 차량 내 단말기로부터 전송받은 차량정보의 GPS 위치정보와, 각 가상노드의 위치정보를 매칭시켜 가상노드별 차량정보를 생성하며, 생성된 가상노드별 차량정보를 상기 관제센터서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 돌발 상황 감지시스템
청구항 제1항에 있어서, 상기 노변기지국들은
통신 인터페이스부;
가상노드별 위치정보가 저장되는 메모리;
상기 차량 내 단말기로부터 전송받은 차량정보를 수집하는 데이터 수집부;
상기 데이터 수집부에 의해 수집된 차량정보의 GPS 위치정보와 상기 메모리에 저장된 가상노드별 위치정보를 매칭시켜 가상노드별 차량정보를 생성하는 가상노드별 차량정보 생성부;
상기 통신 인터페이스부를 제어하여 상기 가상노드별 차량정보 생성부에 의해 생성된 가상노드별 차량정보가 상기 관제센터서버로 전송되도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 돌발 상황 감지시스템.
청구항 제2항에 있어서, 상기 돌발 상황 감시 시스템은 도로에 이격되게 설치는 CCTV 카메라들을 더 포함하고,
상기 노변기지국들의 상기 메모리에는 가상노드별 위치에 따라 대응되는 CCTV 카메라의 팬-틸트 제어값이 매칭된 기준테이블이 더 저장되고,
상기 노변기지국들은
상기 가상노드별 차량정보 생성부에 의해 가상노드별 차량정보가 생성되면 구동되며, 상기 기준테이블을 탐색하여 생성된 가상노드별 차량정보에 대응되는 해당 CCTV 카메라의 팬-틸트 제어값을 추출하는 팬-틸트 제어값 생성부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 팬-틸트 제어값 생성부에 의해 팬-틸트 제어값이 생성되면, 상기 통신 인터페이스부를 제어하여 생성된 팬-틸트 제어값이 해당 CCTV 카메라로 전송되도록 하고,
상기 CCTV 카메라들은 해당 노변기지국으로부터 팬-틸트 제어값을 전송받으면 전송받은 팬-틸트 제어값에 따라 팬-틸트 각도를 회전시키는 것을 특징으로 하는 돌발 상황 감지시스템.
청구항 제3항에 있어서, 상기 노변기지국들은
상기 가상노드별 차량정보 생성부에 의해 생성된 가상노드별 차량정보를 분석하여 가상노드별로 주행상태가 ‘정상’인지 ‘비정상’인지를 판단하는 주행상태 판단부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 주행상태 판단부에 의해 주행상태가 ‘비정상’이면, 상기 통신 인터페이스부를 제어하여 해당 CCTV 카메라로 트리거신호가 전송되도록 하고,
상기 CCTV 카메라들은 해당 노변기지국으로부터 트리거신호를 전송받으면 촬영을 수행하는 것을 특징으로 하는 돌발 상황 감지시스템.
청구항 제4항에 있어서, 상기 CCTV 카메라들은
딥러닝 기반으로 획득된 영상을 분석하여 돌발 상황이 발생되었는지를 판단하며, 만약 돌발 상황이 발생되었다고 판단되는 경우, 돌발 상황이 발생된 노드를 확대(Zoom)하여 정밀 촬영하고, 정밀 촬영에 의해 획득된 영상을 상기 관제센터서버로 실시간 전송하는 것을 특징으로 하는 돌발 상황 감지시스템.
청구항 제5항에 있어서, 상기 가상노드들 중 인접한 가상노드들의 간격은 10 ~ 20m인 것을 특징으로 하는 돌발 상황 감지시스템.