KR20210036717A - 교통 정보를 도출하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

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Abstract

교통 정보를 도출하는 장치는 레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출하고, 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신하는 레이더 센서부, 영상 촬영 장치를 이용하여 복수의 차선에 대한 영상을 촬영하는 영상 촬영부. 수신된 반사파 신호를 분석하여 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 신호 분석부, 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 영상 분석부 및 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과에 기초하여 교통 정보를 도출하는 도출부를 포함할 수 있다.

Description

교통 정보를 도출하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램{DEVICE, METHOD AND COMPUTER PROGRAM FOR DERIVING TRAFFIC INFORMATION}
본 발명은 교통 정보를 도출하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
교통시스템은 차량 정보 감지 장치(예컨대, 레이더 장치 및 영상 촬영 장치)를 이용하여 차량정보를 수집한 후 수집된 차량정보를 기반으로 교통 정보(예컨대, 차량밀도, 정체율, 차량속도, 위반차량 등)를 생성하여 생성된 교통정보를 종합적으로 관리 및 모니터링하는 시스템이다.
레이더 장치를 이용한 차량 정보의 수집 방법은 기설정된 감지 영역으로 레이더 신호를 송출하고, 차량에 의해 반사된 반사파 신호를 수집하여 차량 정보를 도출하는 방법으로서 차량의 위치 및 속도 검출에 우수한 반면, 객체에 대한 분류 정확도가 떨어지는 단점이 있다.
영상 촬영 장치를 이용한 차량 정보의 수집 방법은 영상 촬영 장치에 의해 촬영된 영상 정보를 분석하여 차량 정보를 수집하는 방법으로서 객체 분류에 우수한 반면, 차량의 거리 및 속도 검출에 대한 정확도가 떨어지는 단점이 있다.
한편, 무인교통단속기에 이용되는 레이더 장치는 도로를 주행하는 차량을 감지하고, 단속시점에 측정되는 차량의 위치 및 속도에 기초하여 교통법규를 위반하는 차량을 단속하는데 사용된다. 이 때, 단속 근거자료로 영상 정보와 함께 수집된 반사파 신호가 사용될 수 있다.
무인교통단속기에 이용되는 레이더 장치는 차량의 크기, 형태, 주행 조건에 따라 반사되는 반사파 신호의 특성으로 특정 차량을 오감지하는 경우가 있다. 예를 들어, 1 대의 대형 차량(예컨대, 대형 벗, 트럭, 레미콘 믹서, 트레일러 등)을 2 대 이상의 차량으로 오감지하거나, 레이더 장치와 가까운 거리에서 동일한 속도로 주행하는 2대의 차량을 1 대의 차량으로 오감지하는 경우가 있다.
한국등록특허공보 제1984935호 (2019.05.27. 등록)
본 발명은 레이더 센서를 이용한 반사파 신호의 분석에 따른 복수의 차선의 신호 분석 결과 및 영상 촬영 장치를 통해 촬영된 영상의 분석에 따른 복수의 차선에 대한 영상 분석 결과를 이용하여 교통 정보를 도출함으로써 레이더 센서에 의한 오감지에 대한 문제점을 해결하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 교통 정보를 도출하는 장치는 레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출하고, 상기 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신하는 레이더 센서부; 영상 촬영 장치를 이용하여 상기 복수의 차선에 대한 영상을 촬영하는 영상 촬영부; 상기 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 신호 분석부; 상기 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 영상 분석부; 및 상기 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과에 기초하여 교통 정보를 도출하는 도출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 측면에 따른 교통 정보를 도출하는 방법은 레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출하는 단계; 상기 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신하는 단계; 영상 촬영 장치를 이용하여 상기 복수의 차선에 대한 영상을 촬영하는 단계; 상기 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 단계; 상기 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 단계; 및 상기 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과에 기초하여 교통 정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 3 측면에 따른 교통 정보를 도출하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우, 레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출하고, 상기 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신하고, 영상 촬영 장치를 이용하여 상기 복수의 차선에 대한 영상을 촬영하고, 상기 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하고, 상기 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하고, 상기 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과에 기초하여 교통 정보를 도출하도록 하는 명령어들의 시퀀스를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명은 레이더 센서를 이용한 반사파 신호의 분석에 따른 복수의 차선의 신호 분석 결과 및 영상 촬영 장치를 통해 촬영된 영상의 분석에 따른 복수의 차선에 대한 영상 분석 결과를 이용하여 교통 정보를 도출함으로써 레이더 센서에 의한 오감지에 대한 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 교통 정보 도출 장치의 블록도이다.
도 2a 내지 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 레이더 센서가 인식하는 차선에 대한 차선 정보를 설정하는 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 차선에 존재하는 차량에 따라 교통 정보를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 레이더 센서에 의한 차량 오감지를 영상 분석을 통해 보완하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 5d는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 레이더 센서에 의한 차량 오감지를 영상 분석을 통해 보완하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 교통 정보를 도출하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 교통 정보 도출 장치(10)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 교통 정보 도출 장치(10)는 레이더 센서부(100), 영상 촬영부(110), 신호 분석부(120), 영상 분석부(130), 도출부(140) 및 차선 정보 설정부(미도시)를 포함할 수 있다. 그리고, 교통 정보 도출 장치(10)는 레이더 센서부(100), 영상 촬영부(110), 신호 분석부(120), 영상 분석부(130), 도출부(140) 및 차선 정보 설정부(미도시)이 모두 포함될 수 있는 일체형으로 구성될 수 있고, 레이더 센서부(100), 영상 촬영부(110), 신호 분석부(120), 영상 분석부(130), 도출부(140) 및 차선 정보 설정부(미도시) 중 적어도 하나 이상의 유닛이 선택적으로 포함될 수 있는 분리형으로서 구성될 수도 있다. 다만, 도 1에 도시된 교통 정보 도출 장치(10)는 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 1에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
이하에서는 도 1과 함께 2a 내지 5d를 참조하여 설명하기로 한다.
차선 정보 설정부는 레이더 센서가 레이더 신호를 송출할 차선에 대한 차선 정보를 설정하고, 설정된 차선 정보를 레이더 센서로 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 2a를 참조하면, 레이더 센서에는 실제 도로 환경에 대한 차선 정보가 설정되어 있지 않기 때문에, 차선 정보 설정부는 차량 분석 프로그램(20)을 이용하여 차선 정보를 설정할 수 있다. 구체적으로, 차선 정보 설정부는 차량 분석 프로그램(20)을 통해 레이더 센서가 감지하고자 하는 차선의 수평 위치(예컨대, -10.0~10.0m) 및 차선의 수직 위치(예컨대, -10.0~10.0m), 레이더 센서가 감지하고자 하는 차선 수, 차선 별 차선 폭 정보(예컨대, 0.1~10.0m), 차선 별 단속 시점에 대한 기준 거리(예컨대, 1~100m), 차선 별 트래킹존 거리(예컨대, 0~300m), 레이더 센서의 설치 정보(설치 높이(예컨대, 0.1 내지 10.0m) 및 각도(예컨대, -90도 내지 90도))를 포함하는 차선 정보를 설정할 수 있다. 도 2b는 도 2a의 차량 분석 프로그램(20)을 통해 설정된 차선 정보를 출력한 예시 도면이다.
레이더 센서는 차선 정보 설정부로부터 수신된 레이더 센서에 대한 차선 정보에 기초하여 레이더 신호를 송출할 차선의 위치, 방향 및 각도 등을 셋팅할 수 있다.
차선 정보 설정부는 영상 촬영 장치가 촬영하는 차선에 대한 차선 정보를 설정하고, 설정된 차선 정보를 영상 촬영 장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 2a를 참조하면, 차선 정보 설정부는 차량 분석 프로그램(20)을 통해 영상 촬영 장치의 촬영 방향 및 각도, 촬영할 차선의 수, 차선 별 차선의 폭 및 단속 시점 거리 등을 포함하는 차선 정보를 설정할 수 있다.
영상 촬영 장치는 차선 정보 설정부로부터 수신된 영상 촬영 장치의 차선 정보에 기초하여 촬영할 차선의 위치, 방향 및 각도 등을 셋팅할 수 있다.
레이더 센서부(100)는 레이더 센서에 기설정된 차선 정보에 기초하여 레이더 센서를 통해 복수의 차선을 감지할 수 있다. 예를 들어, 레이더 센서부(100)는 레이더 센서로부터 단속 시점에 대한 기준 거리(예컨대, 예컨대, 레이더 센서로부터 20M) 내로 차량이 레이더 센서가 설치된 위치로 다가오는 경우, 복수의 차선에 대하여 오른쪽을 기준으로 오른쪽 차선으로부터 왼쪽 차선 순서로 차선 번호를 설정하고, 차량이 주행 중인 차선의 차선 번호를 감지할 수 있다.
예를 들어, 레이더 센서부(100)는 레이더 센서가 감지하는 복수의 차선 각각에 대하여 단속 시점에 대한 기준 거리 이내에 위치하는 차량이 존재하는 차선이 어떤 차선인지를 레이더 센서를 통해 감지할 수 있다.
구체적으로, 레이더 센서부(100)는 레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출하고, 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 주기로 레이더 센서를 통해 복수의 차선으로 레이더 신호가 송출되면, 복수의 차선 중 적어도 어느 차선에서 이동하고 있는 차량에 의해 반사된 반사파 신호에 기초하여 복수의 차선 중 어느 차선에 차량이 주행하고 있는지를 판단할 수 있는 근거가 된다.
영상 촬영부(110)는 영상 촬영 장치를 이용하여 복수의 차선에 대한 영상을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 영상 촬영부(110)는 복수의 차선에서 운행하는 적어도 하나의 차량 중 영상 촬영 장치로부터 단속 시점에 대한 기준 거리 내의 감지 영역(303)으로 적어도 하나의 차량(305, 307)이 진입하는 경우, 감지 영역(303) 내에 위치하는 차량(305, 307)을 포함하는 복수의 차선에 대한 영상을 촬영할 수 있다.
신호 분석부(120)는 복수의 차선에 이동하는 적어도 하나의 물체(차량)에 의해 반사된 반사파 신호를 분석하여 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석할 수 있다. 도 3을 참조하면, 복수의 차선에서 운행 중인 적어도 하나의 차량(305, 307)이 레이더 센서를 통해 송출된 레이더 신호를 반사시키고, 반사된 반사파 신호를 레이더 센서부(100)가 수신한 경우, 신호 분석부(120)는 수신된 반사파 신호의 분석을 통해, 복수의 차선에 차량이 존재하는지 여부를 파악할 수 있다. 예를 들어, 제 1 차선에 대하여 기설정된 차선 폭 내로 반사파 신호가 수신되고, 제 3 차선에 대하여 기설정된 차선 폭 내로 반사파 신호가 수신된 경우, 신호 분석부(120)는 제 1 차선에 차량(305)이 존재하고, 제 3 차선에 다른 차량(307)이 존재하고 있음을 확인할 수 있다.
영상 분석부(130)는 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석할 수 있다. 예를 들어, 영상 분석부(130)는 반사파 신호에 해당하는 영상에 영상 분석 기준선과 교통 단속 기준선을 설정하고, 설정된 영상 분석 기준선 및 교통 단속 기준선 안으로 들어오는 차량을 분석할 수 있다.
영상 분석부(130)는 수신된 반사파 신호에 대한 신호 분석 결과에 따라 복수의 차선 중 적어도 하나의 차선에 차량이 존재한다고 판단된 경우, 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 복수의 차선 중 적어도 하나의 차선에 존재하는 차량을 분석할 수 있다.
구체적으로, 영상 분석부(130)는 기설정된 차선 별 영역의 범위 내로 수신된 적어도 하나의 반사파 신호에 대한 신호 분석 결과에 따라 복수의 차선 중 적어도 하나의 차선에 차량이 존재한다고 판단된 경우, 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상으로부터 복수의 차선 중 적어도 하나의 차선에 존재하는 차량을 분석할 수 있다. 예를 들어, 제 1 차선에 대하여 기설정된 차선 폭 내로 반사파 신호가 수신되고, 제 3 차선에 대하여 기설정된 차선 폭 내로 반사파 신호가 수신되어, 제 1 차선에 차량(305)이 존재하고, 제 3 차선에 다른 차량(307)이 존재한다고 판단된 경우, 영상 분석부(130)는 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상으로부터 제 1 차선 및 제 3 차선에 존재하는 차량에 대한 정보(예컨대, 차종 정보, 차량 번호 정보 등)를 분석할 수 있다.
영상 분석부(130)는 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상에 대한 영상 분석 결과로서 해당 영상으로부터 복수의 차선 각각에 대한 차선 번호 정보 및 각 차선에 존재하는 차량에 대한 차종 분류 정보를 도출할 수 있다. 여기서, 차종 분류 정보는 기설정된 차종 분류표 중 각 차선에 존재하는 차량이 속하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 기설정된 차종 분류표는 제 1 타입에 해당되는 승용차, 제 2 타입에 해당되는 버스, 제 3 타입에 해당되는 제 1 트럭 유형, 제 4 타입에 해당되는 제 2 트럭 유형, 제 5 타입에 해당되는 특수 차량, 제 6 타입에 해당되는 경차, 제 7 타입에 해당되는 오토바이, 제 8 타입에 해당되는 '야간 헤드라이트만 보이는 차량', 제 9 타입에 해당되는 분류 불가 차량(예컨대, 차선에 차량이 있음에도 차량 중간 부분만 보이는 차량) 및 제 0 타입에 해당되는 차량 없음(즉, 도로 바닥만 보이는 경우 또는 야간 주행 중인 차량이 헤드라이트를 끈 경우와 같이 영상 분석이 불가한 영상에 해당하는 경우)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 영상 분석부(130)는 반사파 신호에 해당하는 영상(301)으로부터 차량(305) 및 다른 차량(307) 각각이 위치하는 차선에 대한 차선 정보(차량(305)이 위치하는 제 1 차선과, 다른 차량(307)이 위치하는 제 3 차선)를 도출하고, 해당 영상(301)으로부터 제 1 차선에 존재하는 차량(305) 및 제 3 차선에 존재하는 다른 차량(307) 각각에 대한 차종 분류 정보(예컨대, 차량(305) 및 다른 차량(307) 각각의 경우, 제 1 타입에 해당하는 승용차 정보)를 도출할 수 있다.
도출부(140)는 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과(반사파 신호에 대한 신호 분석 결과) 및 영상 분석 결과(반사파 신호에 대응하는 영상에 대한 영상 분석 결과)에 기초하여 교통 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 도출부(140)는 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과를 통해 시간대 별로 각 차선을 주행하는 차량의 수를 포함하는 교통 정보를 도출할 수 있다. 또한, 도출부(140)는 영상 분석 결과를 통해 차선에서 주행하는 차량의 차종을 구분할 수 있다. 또한, 도출부(140)는 반사파 신호를 이용한 신호 분석 결과를 통해 차선에서 주행하는 차량의 속도를 산출할 수 있다. 또한, 도출부(140)는 차선에서 주행하는 차량의 차종 및 속도에 기초하여 각 차선을 점유하고 있는 차량의 점유율을 계산하고, 계산된 점유율을 통해 실시간 교통량 정보를 제공할 수 있다.
한편, 대형 차량(예컨대, 도 4a의 제 1 차량(309, 대형버스), 도 4c의 제 2 차량(315, 대형 트럭), 레미콘, 믹서, 트레일러 등)의 경우, 몸체가 크고, 전파를 잘 반사하는 각진 형태로 구성된 부분이 많다. 이러한 형태를 갖는 대형 차량에 의해 반사된 복수개의 반사파 신호를 분석하면, 하나의 대형 차량임에도 불구하고, 복수 개의 차량으로 오감지되는 제 1 문제점이 발생하게 된다.
이러한 레이더 센서를 통한 오감지에 대한 제 1 문제점을 영상 분석을 이용하여 해결할 수 있다.
도 4a 내지 4b를 참조하면, 레이더 센서를 통해 단속 시점에 대한 기준 거리 내로 복수의 차선을 향해 레이더 센서를 송출했을 때, 레이더 센서로부터 송출된 레이더 신호에 대하여 반사가 용이한 여러 형태의 각진 모양을 갖는 제 1 차량(309)으로부터 반사파 신호(311, 313)(제 1 차량(309)에 형성된 복수의 각진 형상에 의해 반사된 반사파 신호)를 수신하였다고 가정한다.
수신된 반사파 신호(311, 313)의 신호 분석만으로 단속 시점에 대한 기준 거리 내 차선에서 주행하는 차량의 대수를 정확하게 판단하기 어렵기 때문에 반사파 신호(311, 313)에 대한 신호 분석 결과로부터 복수의 차선에 차량의 존재가 확인되면, 영상 분석부(130)는 반사파 신호(311, 313)에 대응하는 영상으로부터 차량이 존재하는 차선에 대한 차선 번호 정보(예컨대, 제 1 차량(309)이 위치한 제 3 차선) 및 차선에 존재하는 차량에 대한 차종 분류 정보(예컨대, 기설정된 차종 분류표에서 제 1 차량(309)에 해당되는 차종 정보)를 도출할 수 있다.
도출부(140)는 복수의 차선 중 반사파 신호(311, 313)에 대한 신호 분석 결과에 따라 차량이 2 대가 존재한다고 판단되었지만, 반사파 신호(311)에 대응하는 영상에 대한 영상 분석 결과에 따라 도출된 차종 분류 정보가 분류 불가(기설정된 차종 분류표에서 제 9 타입에 해당됨, 예를 들어, 차량의 중간부분에 해당)에 해당되는 최종 판단된 차선인 경우, 반사파 신호(311)에 대응하여 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 교통 정보를 도출하기 위한 정보로부터 제외시킬 수 있다. 그리고, 도출부(140)는 반사파 신호(313)에 대응하여 유효하다고 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 교통 정보를 도출하기 위한 정보로 이용할 수 있다. 최종적으로 단속 시점에서는 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과를 종합적으로 판단하여 반사파 신호(311, 313)를 전송한 차량이 2 대의 차량이 아닌 1 대의 차량임을 정확하게 감지할 수 있다.
다른 예로, 도출부(140)는 복수의 차선 중 반사파 신호에 대한 신호 분석 결과에 따라 차량이 존재한다고 판단되었지만, 반사파 신호에 대응하는 영상에 대한 영상 분석 결과에 따라 도출된 차종 분류 정보가 차량이 없는 것(기설정된 차종 분류표에서 제 0 타입에 해당)으로 최종 판단된 차선의 경우, 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 교통 정보를 도출하기 위한 정보로부터 제외시킬 수 있다.
한편, 물체에 의해 반사된 반사파 신호의 분석만을 이용할 때, 한 대의 차량이 복수 대의 차량으로 오인식되는 문제점을 해결하기 위해 레이더 센서의 신호처리 알고리즘을 강화할 경우, 복수의 차선에 서로 다른 복수의 차량이 존재함에도 불구하고, 복수 대의 차량이 한 대의 차량으로 오감지되거나 차량이 아예 없는 것으로 오감지되는 제 2 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 레이더 센서를 통한 오감지에 대한 제 2 문제점을 영상 분석을 이용하여 해결할 수 있다.
구체적인 예로서, 도출부(140)는 신호 분석 결과에 따라 차선 별 단속 시점에 대한 기준 거리를 통과하려는 차량의 속도를 계산하여, 해당 차량의 속도가 기절성된 임계 속도 이상에 해당하는지 여부(예를 들어, 시속 160km 이상으로 기준 거리를 통과하는지 여부)를 감지할 수 있다.
도 5a 내지 5d를 참조하면, 레이더 센서를 통해 단속 시점에 대한 기준 거리 내로 복수의 차선을 향해 레이더 센서를 송출했을 때, 단속 시점에 대한 기준 거리 내 복수의 차선에서 이동하는 차량 또는 차선 바닥을 통해 반사된 반사파 신호를 수신하였다고 가정한다.
단속 시점에 대한 기준 거리 내로 들어오는 차량이 복수 대인데도 한 대의 차량에서 반사파 신호가 반사되거나, 차선 바닥에 의해 반사파 신호가 반사되면, 해당 반사파 신호의 신호 분석만으로는 단속 시점에 대한 기준 거리 내에서 주행하는 차량의 대수를 정확하게 판단하기 어렵다.
도 5a 내지 5d를 참조하면, 영상 분석부(130)는 반사파 신호에 대한 신호 분석 결과에 따라 예컨대, 복수의 차선에는 두 대의 차량이 존재하지만, 하나의 차량에서만 반사파 신호가 반사된 경우, 반사파 신호에 대응하는 영상(501)으로부터 차량이 존재하는 차선에 대한 차선 번호 정보(예컨대, 제 2 차량(505)이 위치한 제 2 차선의 정보와, 제 3 차량(503)이 위치한 제 3 차선의 정보) 및 차선에 존재하는 차량에 대한 차종 분류 정보(기설정된 차종 분류표에서 제 2 차량(505) 및 제 3 차량(503)에 해당되는 차종 정보로서, 예컨대, 제 2 차량(505)의 경우, 제 1 타입에 해당되는 '승용차', 제 3 차량(503)의 경우, 제 1 타입에 해당되는 '승용차')를 도출할 수 있다.
도출부(140)는 반사파 신호에 대응하는 영상(501)에 대한 영상 분석 결과로부터 도출된 차종 분류 정보가 복수 개(예컨대, 제 2 차량(505)에 대하여 제 1 타입에 해당되는 '승용차'이고, 제 3 차량(503)에 대하여 제 1 타입에 해당되는 '승용차')이고, 이에 따라 차량이 존재한다고 판단된 차선이 복수 개의 차선으로(예컨대, 제 2 차선 및 제 3 차선) 최종 판단된 경우, 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 영상 분석 결과로 보완하여 보완된 신호 분석 결과를 교통 정보를 도출하기 위한 정보에 포함시킬 수 있다. 최종적으로, 단속 시점에서는 2 대의 차량 각각이 제 2 차선 및 제 3 차선에 존재하고 있음을 정확하게 감지할 수 있다.
다른 실시 예로, 도 5c 내지 5d를 참조하면, 영상 분석부(130)는 반사파 신호에 대한 신호 분석 결과에 따라 차량이 존재하지 않는다고 판단되는 경우(예컨대, 복수의 차선에는 두 대의 차량이 존재하지만, 일부 차량에 대한 차선 바닥에 의해 반사파 신호가 반사된 케이스)에도 반사파 신호에 대응하는 영상(507)으로부터 차량이 존재하는 차선에 대한 차선 번호 정보(예컨대, 제 4 차량(509)이 위치한 제 2 차선의 정보와, 제 5 차량(511)이 위치한 제 3 차선의 정보) 및 차선에 존재하는 차량에 대한 차종 분류 정보(제 4 차량(509)의 경우, 제 1 타입에 해당되는 '승용차', 제 5 차량(511)의 경우, 제 1 타입에 해당되는 '승용차')를 도출할 수 있다.
도출부(140)는 반사파 신호에 대한 신호 분석 결과에 따라 차량이 존재하지 않는다고 판단되었지만, 반사파 신호에 대응하는 영상(507)의 영상 분석 결과에 따라 차량이 존재한다고 최종 판단된 차선(예컨대, 차량이 존재하는 제 2 차선 및 제 3 차선)의 경우, 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 영상 분석 결과로 보완하여 보완된 신호 분석 결과를 교통 정보를 도출하기 위한 정보에 포함시킬 수 있다. 최종적으로, 단속 시점에서는 2 대의 차량 각각이 제 2 차선 및 제 3 차선에 존재하고 있음을 정확하게 감지할 수 있다.
본 발명은 반사파 신호에 대한 신호 분석 결과 및 반사파 신호에 대응하는 영상에 대한 영상 분석 결과에 기초하여 도출된 교통 정보를 이용하여 교통 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 교통 정보에 기초한 실시간 교통량 정보를 제공하게 되면, 교통 흐름이 개선되는 효과를 볼 수 있고, 차량의 주행 경로를 선택하는데 도움을 줄 수 있다.
또한, 누적되는 교통 정보로부터 산출된 통행 차량의 수 및 차종 정보를 이용하여 도로 유지 보수 시점을 예측하고, 교통 정보로부터 산출된 통행 차량의 수 및 차량의 속도 정보를 이용하여 도로 유지 방안(예컨대, 차선을 추가하거나 대체 도로를 개발하는 방안 등)을 계획할 수 있다. 예를 들어, 통행 차선에 대형 차량이 많은 경우, 더 많은 도로 유지 보수가 필요함을 예측할 수 있다.
또한, 교통 정보로부터 산출된 차선 별 통행 차량 수 및 차량의 속도 정보에 따라 신호 체계를 개선하는 방안을 도출할 수도 있다. 예를 들어, 1차선 좌회전 통행이 많은 경우, 자회전 시간 신호를 증가시키는 방안을 도출할 수 있다. 교차로의 경우, 대기하는 차량의 수가 많은 방향의 신호 시간을 증가시키는 방안을 도출할 수 있다.
한편, 당업자라면, 레이더 센서부(100), 영상 촬영부(110), 신호 분석부(120), 영상 분석부(130) 및 도출부(140) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 교통 정보를 도출하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 단계 S601에서 교통 정보 도출 장치(10)는 레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출할 수 있다.
단계 S603에서 교통 정보 도출 장치(10)는 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신할 수 있다.
단계 S605에서 교통 정보 도출 장치(10)는 영상 촬영 장치를 이용하여 복수의 차선에 대한 영상을 촬영할 수 있다.
단계 S607에서 교통 정보 도출 장치(10)는 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석할 수 있다.
단계 S609에서 교통 정보 도출 장치(10)는 수신된 반사파에 해당하는 영상을 분석하여 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석할 수 있다.
단계 S611에서 교통 정보 도출 장치(10)는 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과에 기초하여 교통 정보를 도출할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S601 내지 S611은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 교통 정보 도출 장치
100: 레이더 센서부
110: 영상 촬영부
120: 신호 분석부
130: 영상 분석부
140: 도출부
150: 차선 정보 설정부

Claims (13)

  1. 교통 정보를 도출하는 장치에 있어서,
    레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출하고, 상기 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신하는 레이더 센서부;
    영상 촬영 장치를 이용하여 상기 복수의 차선에 대한 영상을 촬영하는 영상 촬영부;
    상기 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 신호 분석부;
    상기 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 영상 분석부; 및
    상기 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과에 기초하여 교통 정보를 도출하는 도출부
    를 포함하는 것인, 교통 정보 도출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이더 센서부는 기설정된 차선 정보에 기초하여 상기 레이더 센서를 통해 상기 복수의 차선을 감지하고,
    상기 차선 정보는 감지하고자 하는 차선 수, 상기 레이더 센서의 설치 정보, 차선 별 차선 폭 정보, 차선 별 단속 시점에 대한 기준 거리 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 교통 정보 도출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 분석부는 상기 신호 분석 결과에 따라 상기 복수의 차선에 차량이 존재한다고 판단된 경우, 상기 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하고,
    상기 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과는 기설정된 차선 별 영역에 대한 신호 분석 결과를 포함하는 것인, 교통 정보 도출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 영상 분석부는 상기 영상 분석 결과로서 상기 영상으로부터 상기 복수의 차선 각각에 대한 차선 번호 정보 및 상기 각 차선에 존재하는 차량에 대한 차종 분류 정보를 도출하는 것인, 교통 정보 도출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도출부는 상기 복수의 차선 중 상기 신호 분석 결과에 따라 차량이 존재한다고 판단되었지만, 상기 영상 분석 결과에 따라 분류 불가 또는 차량이 없는 것으로 최종 판단된 차선의 경우, 상기 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 상기 교통 정보를 도출하기 위한 정보로부터 제외시키는 것인, 교통 정보 도출 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 도출부는 상기 복수의 차선 중 상기 신호 분석 결과에 따라 차량이 존재하지 않는다고 판단되었지만, 상기 영상 분석 결과에 따라 차량이 존재한다고 최종 판단된 차선의 경우, 상기 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 보완하여 상기 교통 정보를 도출하기 위한 정보에 포함시키는 것인, 교통 정보 도출 장치.
  7. 교통 정보를 도출하는 방법에 있어서,
    레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출하는 단계;
    상기 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신하는 단계;
    영상 촬영 장치를 이용하여 상기 복수의 차선에 대한 영상을 촬영하는 단계;
    상기 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 단계;
    상기 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 단계; 및
    상기 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과에 기초하여 교통 정보를 도출하는 단계
    를 포함하는 것인, 교통 정보 도출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반사파 신호를 수신하는 단계는 기설정된 차선 정보에 기초하여 상기 레이더 센서를 통해 상기 복수의 차선을 감지하는 것이고,
    상기 차선 정보는 감지하고자 하는 차선 수, 상기 레이더 센서의 설치 정보, 차선 별 차선 폭 정보, 차선 별 단속 시점에 대한 기준 거리 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 교통 정보 도출 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 단계는,
    상기 신호 분석 결과에 따라 상기 복수의 차선에 차량이 존재한다고 판단된 경우, 상기 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하고,
    상기 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과는 기설정된 차선 별 영역에 대한 신호 분석 결과를 포함하는 것인, 교통 정보 도출 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하는 단계는,
    상기 영상 분석 결과로서 상기 영상으로부터 상기 복수의 차선 각각에 대한 차선 번호 정보 및 상기 각 차선에 존재하는 차량에 대한 차종 분류 정보를 도출하는 것인, 교통 정보 도출 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 교통 정보를 도출하는 단계는,
    상기 복수의 차선 중 상기 신호 분석 결과에 따라 차량이 존재한다고 판단되었지만, 상기 영상 분석 결과에 따라 분류 불가 또는 차량이 없는 것으로 최종 판단된 차선의 경우, 상기 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 보완하여 상기 교통 정보를 도출하기 위한 정보로부터 제외시키는 것인, 교통 정보 도출 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 교통 정보를 도출하는 단계는,
    상기 복수의 차선 중 상기 신호 분석 결과에 따라 차량이 존재하지 않는다고 판단되었지만, 상기 영상 분석 결과에 따라 차량이 존재한다고 최종 판단된 차선의 경우, 상기 최종 판단된 차선에 대한 신호 분석 결과를 상기 교통 정보를 도출하기 위한 정보에 포함시키는 것인, 교통 정보 도출 방법.
  13. 교통 정보를 도출하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우,
    레이더 센서를 이용하여 복수의 차선을 향해 레이더 신호를 송출하고,
    상기 복수의 차선에서 이동하는 적어도 하나의 물체를 통해 반사된 반사파 신호를 수신하고,
    영상 촬영 장치를 이용하여 상기 복수의 차선에 대한 영상을 촬영하고,
    상기 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하고,
    상기 수신된 반사파 신호에 해당하는 영상을 분석하여 상기 복수의 차선에 존재하는 차량을 분석하고,
    상기 복수의 차선에 대한 신호 분석 결과 및 영상 분석 결과에 기초하여 교통 정보를 도출하도록 하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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