KR20230009659A - 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230009659A
KR20230009659A KR1020210090344A KR20210090344A KR20230009659A KR 20230009659 A KR20230009659 A KR 20230009659A KR 1020210090344 A KR1020210090344 A KR 1020210090344A KR 20210090344 A KR20210090344 A KR 20210090344A KR 20230009659 A KR20230009659 A KR 20230009659A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
intersection
processing unit
vehicle
camera
trunk
Prior art date
Application number
KR1020210090344A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102611784B1 (ko
Inventor
김철희
양승환
Original Assignee
(주)타임소프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)타임소프트 filed Critical (주)타임소프트
Priority to KR1020210090344A priority Critical patent/KR102611784B1/ko
Publication of KR20230009659A publication Critical patent/KR20230009659A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102611784B1 publication Critical patent/KR102611784B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0137—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications
    • G08G1/0145—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications for active traffic flow control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G06T7/292—Multi-camera tracking
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/52—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects
    • G06V20/54—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects of traffic, e.g. cars on the road, trains or boats
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G08G1/0175—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/695—Control of camera direction for changing a field of view, e.g. pan, tilt or based on tracking of objects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00—Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/08—Detecting or categorising vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 교차로 차량 흐름 제어시스템은 교차로에 설치된 카메라 영상에 대한 인공지능 분석을 통해 실시간으로 교통 흐름을 파악하고 그 교통 혼잡 상황에 대응하여 차량 흐름이 원할하도록 대응조치를 수행할 수 있다.

Description

지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법{Intelligent Control System and Method Capable of Controlling Traffic at the Intersection}
본 발명은 차량이 통행하는 교차로에서의 교통량에 대응하여 차량 흐름을 제어할 수 있는 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
차도의 교차로 중에는 유입되는 차량이 매우 많아서 원할한 차량 흐름 제어가 어려운 지역이 있다. 이런 교차로의 혼잡은 교차로로 유입되는 차량은 많은 반면에 교차로를 통과한 차량을 빠르게 해소할 수 없는 도로 구조가 원인인 경우도 있고, 신호등에 의한 차량 흐름 제어가 적절하지 못한 경우도 있다.
종래의 교차로의 신호등 제어는 고정된 신호체계로 이루어지는데, 교통량과 상관없이 고정된 방식도 있고, 요일이나 시간대별로 신호체계를 바꾸는 방식을 적용하기도 하고, 교통경찰 등이 현장에서 교통 상황에 맞추어 직접 신호등을 제어하기도 한다.
교차로에서의 혼잡은 차량이 신호에 따라 교차로를 통과할 때 소위 '꼬리물기' 방식으로 교차로에 진입하여 다른 차량의 흐름을 방해하게 되는 상황을 빈번하게 야기하고, 차량이 횡단보도를 점유하여 보행자의 도로 횡단을 방해하기도 하며, 이런 혼잡상황에서 당연히 교통사고의 발생 위험이 커져서 인사 사고나 차량 사고의 발생 위험도 그만큼 커진다.
이러한 문제를 해결하기 위한 다양한 시도들이 종래에 있었지만, 혼잡 교차로에서는 교통 경찰이 현장에 파견되어 직접 흐름을 제어하는 식으로 해결할 수 있다. 그러나 교통 경찰이 모든 혼잡 교차로에 배치될 수도 없고, 돌발적으로 발생하는 교차로 혼잡의 경우에는 대처할 수 없다는 문제도 있다.
본 발명의 목적은 교차로에 설치된 카메라 영상에 대한 인공지능 분석을 통해 실시간으로 교통 흐름을 파악하고 그 교통 혼잡 상황에 대응하여 차량 흐름이 원할하도록 대응조치를 수행할 수 있는 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교차로 차량 흐름 제어시스템은 복수 개의 도로가 만난 교차로에 설치된 복수 개의 카메라의 영상을 인공지능으로 분석하여 차량 흐름을 파악하고, 그에 따라 실시간으로 교차로에서의 차량 흐름이 원할하도록 대응 조치를 제공할 수 있다.
본 발명의 교차로 차량 흐름 제어시스템의 차량 흐름제어방법은, 영상처리부가 상기 복수 개의 카메라로부터 기설정된 프레임 속도로 카메라 영상을 제공받아 교차로를 진입하거나 통과 중인 차량을 타깃 객체로 인식하여 추적하여 상기 타깃 객체의 위치정보를 신호처리부에게 제공하는 단계와; 상기 신호처리부가 상기 교차로를 가정한 가상의 상황판에 상기 영상처리부가 제공한 위치정보를 누적적으로 배치함으로써 상기 인식된 타깃 객체인 차량의 위치, 이동 방형 및 이동속도를 계산하고 상기 교차로에서의 차량의 흐름을 분석하는 단계를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 상황판은 상기 교차로의 중앙을 중앙 노드로 하여 상기 복수 개의 도로가 상기 중앙 노드에서 연장된 가상의 간선으로 표시하되 상기 간선마다 간선노드를 표시하고, 상기 객체의 위치정보는 상기 카메라 영상 내에서의 객체의 좌표일 수 있다. 이 경우 상기 분석하는 단계는, 상기 신호처리부가 상기 객체의 위치정보를 상기 상황판에 배치할 때 상기 중앙 노드 및 복수 개의 간선 노드 중 하나에 매핑하며, 상기 타깃 객체가 상기 복수 개의 간선 노드 중 하나에서 출발하여 상기 중앙 노드를 지나 다른 간선 노드를 통과하는 시간으로 이동 속도를 계산하는 단계와; 상기 신호처리부가 상기 각 노드에서의 타깃 객체의 수, 노드간 타깃 객체의 이동 속도를 기초로 상기 교차로 상황을 분석하는 단계를 포함한다.
다른 실시 예에 따라, 상기 영상처리부는 상기 카메라 영상에서 교차로 영역과 교차로로 진입 방향의 차도 영역으로 설정된 카메라 영역에 위치한 차량을 인식하고 추적할 수 있다.
본 발명은 교차로 차량 흐름 제어시스템에도 미친다. 본 발명의 제어시스템은 영상처리부 및 신호처리부를 포함한다. 영상처리부는 상기 복수 개의 카메라로부터 기설정된 프레임 속도로 카메라 영상을 제공받아 교차로를 진입하거나 통과 중인 차량을 타깃 객체로 인식하여 추적하여 상기 타깃 객체의 위치정보를 신호처리부에게 제공한다. 신호처리부는 상기 교차로를 가정한 가상의 상황판에 상기 영상처리부가 제공한 위치정보를 누적적으로 배치함으로써 상기 인식된 타깃 객체인 차량의 위치, 이동 방형 및 이동속도를 계산하고 상기 교차로에서의 차량의 흐름을 분석한다.
본 발명에 따른 교차로 차량 흐름 제어시스템은 인공지능에 의한 영상처리기술을 이용하여 교차로를 촬영한 이미지에서 차량의 속도, 이동방향을 포함하는 차량 흐름을 파악할 수 있으며, 그 차량 흐름에 맞추어 교통 혼잡을 해소하기 위한 다양한 대응 조치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 교차로 차량 흐름 제어시스템이 도로에 설치된 예를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 교차로 차량 흐름 인식방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 4는 카메라가 촬영한 영상의 예, 그리고
도 5는 교차로 흐름 제어를 위한 상황판의 일 예를 도시한 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 교차로 차량 흐름 제어시스템(100)은 교차로에 설치된 복수 개의 카메라로부터 영상을 받고 처리함으로써 교차로를 통행하는 차량들의 흐름을 파악하고 교통 혼잡 상황에 대응할 수 있다.
도 1을 참조하면, 교차로 차량 흐름 제어시스템(100)은 도로에 설치된 복수 개의 카메라(11, 13, 15, 17)로부터 영상을 제공받아 처리하는 영상처리부(101)와, 영상처리부(101)의 영상처리 결과에 따라 교통 흐름을 판단하고 대응하는 신호처리부(103)와, 이벤트 상황이 발생하였음을 운전자와 보행자에게 알리기 위한 적어도 하나의 디스플레이 장치(107)와 적어도 하나의 스피커(109)를 포함한다. 영상처리부(101)와 신호처리부(103)는 본체(110)에 내장된 형태로 구현되며, 신호등(21)을 제어하는 신호제어기(23)와 연결될 수 있다.
디스플레이 장치(107)는 아래에서 설명하는 이벤트 대응모드에 따른 신호처리부(103)의 제어에 따라 운전자 또는 보행자에게 이벤트 상황임을 안내하는 메시지 또는 경고문을 표시하거나 교통 통제에 대한 안내 등을 표시한다. 디스플레이 장치(107)는 단순 램프(Lamp)일 수도 있고, 엘이디(LED)와 같은 표시수단을 이용한 것일 수도 있다. 스피커(109)도 '대응 이벤트'에 따른 신호처리부(103)의 제어에 따라 보행자 또는 운전자에게 이벤트 상황 임을 안내하는 오디오를 출력할 수 있다. 디스플레이 장치(107)는 운전자가 확인할 수 있는 위치에 설치되어야 하고, 스피커(109)는 운전자 또는 보행자가 들을 수 있는 위치가 바람직하다. 도 4의 예에서는 디스플레이 장치(107)과 스피커(109)가 차량 신호등(21)과 함께 설치되어 있다.
영상처리부(101)는 교차로에 설치된 복수 개의 카메라(11, 13, 15, 17)로부터 기설정된 프레임 속도로 영상을 제공받는다. 영상처리부(101)가 복수 개의 카메라(11, 13, 15, 17)로부터 영상을 수신하기 위한 구성이 필요하며, 이러한 구성은 종래의 IP 카메라로부터 영상 패킷을 수신하고 영상 신호를 획득하는 방법을 그대로 사용할 수 있다.
교차로는 적어도 3개의 도로가 만나는 곳이므로 영상처리부(101)는 교차로에 접한 복수 개의 도로를 각각 감시하는 복수 개의 카메라로부터 영상을 제공받는 것이 바람직하다. 도 2의 예는 4개의 도로가 만나는 교차로로서, 차량 흐름제어시스템(100)은 제1 카메라(11), 제2 카메라(13), 제3 카메라(15) 및 제4 카메라(17)로부터 영상을 제공받는다. 영상처리부(101)는 각 카메라(11, 13, 15, 17)가 영상 신호와 함께 제공하는 '카메라 식별번호'를 이용하여 해당 영상을 제공한 카메라를 식별할 수 있다. 카메라 식별번호는 IP 카메라인 각 카메라의 IP 주소일 수도 있고, 카메라 식별용으로 별도 부여하여 영상신호 패킷에 포함된 카메라 식별번호일 수도 있다.
영상처리부(101)는 각 카메라 단위로 영상을 분석하여 타깃 객체를 식별하고 추적한다. 복수 개의 카메라(11, 13, 15, 17)로부터 영상을 제공받더라도 개별 카메라 단위의 영상처리는 동일하기 때문에, 이하에서는 도 1의 제1 카메라(11)가 제공하는 영상의 처리를 중심으로 설명한다. 한편 이하의 설명에서, '영상'은 일련의 복수 개 영상 프레임으로 정의되는 동영상을 지칭하며, 한 개 프레임의 영상은 '이미지'로 지칭한다.
기설정된 프레임 속도로 이미지가 연속적으로 제공되면, 영상처리부(101)는 이미지를 수신하고 해당 이미지에 대해 잡음제거 등의 전처리를 수행한 다음, 객체 인식을 통해 이미지에 포착된 타깃 객체를 인식한다. 여기서 타깃 객체는 본 발명에서 인식대상이 되는 차량과 보행자로서, 차량은 본 발명의 목적인 교통 흐름의 대상이고 보행자는 교차로 혼잡에서 발생할 수 있는 교통사고 예방을 위한 것이다.
영상처리부(101)는 제1 카메라(11)가 제공한 이미지에서 타깃 객체가 인식되면 해당 타깃 객체를 추적하고 매 영상프레임에서 인식된 타깃 객체의 위치정보와 카메라 식별번호를 포함하는 추적정보를 신호처리부(103)에게 제공한다. 우선, 영상처리부(101)는 제1 카메라(11)로부터 기설정된 프레임 속도로 제공되는 이미지들로부터 동일한 타깃 객체를 인식함으로써 제1 카메라(11)가 제공하는 영상에서 타깃 객체를 추적한다. 객체를 추적하기 위해, 영상처리부(101)는 각 이미지로부터 동일한 타깃 객체의 위치정보를 추출한다. 카메라는 고정식 카메라로서 카메라가 제공하는 영상에서 배경에 해당하는 도로의 형태와 위치는 고정되어 있기 때문에, 위치정보는 이미지 상에서의 해당 타깃 객체의 좌표로 정할 수 있다. 객체 이미지의 좌표 중에서도 예를 들어 타깃 객체의 중심좌표를 위치정보로 정할 수도 있고 해당 타깃 객체의 제일 높은 좌표 또는 제일 낮은 좌표를 위치정보로 정할 수 있다. 부가적으로 영상처리부(101)는 신호등(21)에서 점등된 색상을 확인하여, '점등된 신호등의 색상'을 추적정보에 포함시켜 신호처리부(103)에게 제공할 수 있다.
영상처리부(101)는 객체의 위치를 카메라 이미지 내에서 위치로 인식하지만, 신호처리부(103)는 아래에서 설명하는 '가상의 상황판'에서 객체의 위치를 인식해야 한다. 카메라의 중심 각도는 도로면을 기준으로 대략 ±10°이내이지만, 상황판의 시야 각도는 도 2 또는 도 5에서처럼 도로면을 기준으로 90°로 정해지므로 영상처리부(101)가 이미지 내에서 인식한 객체의 위치가 상황판에 그대로 적용되지는 않는다. 따라서 영상처리부(101)는 그 위치정보를 상황판에 맞게 변경하여 신호처리부(103)에게 제공한다. 한편, 신호처리부(103)의 차량 흐름 인식에서 차량의 정확한 위치가 매우 정확해야 하는 것은 아니므로, 위치정보의 조정 과정이 필수적인 것은 아니다.
영상처리부(101)가 이미지(또는 영상)로부터 타깃 객체를 인식하는 방법, 타깃 객체를 추적하는 방법, 및 새로운 타깃 객체를 인식하여 이전에 인식된 객체와 동시에 추적하는 방법 등은 종래에 알려진 영상처리 기법 및 객체 추적방법을 이용할 수 있다. 한편, 영상처리부(101)는 기계학습에 의해 만들어진 인공지능 알고리즘에 따라 타깃 객체 인식 및 객체 추적을 수행할 수도 있다.
동일한 방법으로, 영상처리부(101)가 제2 카메라(13), 제3 카메라(15) 및 제4 카메라(17)로부터 제공되는 영상에 대해 객체인식 및 객체 추적을 수행하고 그 추적정보를 신호처리부(103)에게 실시간으로 제공한다.
신호처리부(103)는 영상처리부(101)로부터 추적정보를 실시간으로 제공받는다. 신호처리부(103)는 영상처리부(101)가 제공하는 추적정보를 이용하여 교차로에 설치된 제1 내지 제4 카메라(11, 13, 15, 17)의 영상으로 추적한 차량의 흐름을 분석하고 흐름 지체 등 특별한 제어가 필요한 상황(이하 '이벤트 상황'이라 함)으로 판단하면, 이벤트 상황에 따른 '이벤트 대응모드'로 전환한다.
신호처리부(103)는 제1 내지 제4 카메라(11, 13, 15, 17)가 감시 중인 교차로에 대한 가상의 '상황판'을 관리한다. 상황판은 감시 중인 교차로의 형태(또는 그 정보)가 포함되면서 추적 중인 차량의 움직임을 통합적으로 인식할 수 있는 가상의 평면이면 족하다. 예를 들어, 도 2 또는 도 5는 상황판의 예가 될 수 있는데, 상황판이 디스플레이 장치에 표시될 수 있는 형식(이미지 등)일 필요는 없다. 다시 말해, 도 2 또는 도 5의 상황판은 단지 이해와 설명의 편리를 위해 제시된 것이다.
도 2는 추적 중인 차량의 움직임을 통합적으로 인식할 수 있는 가상의 교차로로서 실제의 교차로를 그대로 반영하고 있기 때문에 그 자체로 상황판이 될 수 있으며, 영상처리부(101)가 제공하는 타깃 객체의 위치를 그대로 동일하게 표시할 수 있는 장점이 있다. 다만, 영상처리부(101)가 카메라 영상으로부터 획득한 위치정보를 상황판 상의 위치로 보정하기 위한 별도의 계산과정이 필요하며, 그 계산방법은 종래에 알려진 방법으로 수행할 수 있다.
도 2의 상황판의 경우, 상황판에는 제1 카메라 영역(201), 제2 카메라 영역(203), 제3 카메라 영역(205) 및 제4 카메라 영역(207)이 설정된다. 한편, 제1 카메라 영역(201), 제2 카메라 영역(203), 제3 카메라 영역(205) 및 제4 카메라 영역(207)은 제1 내지 제4 카메라(11, 13, 15, 17)가 촬영한 이미지에 포착된 실제 공간을 그대로 반영할 필요가 없다.
신호처리부(103)는 제1 내지 제4 카메라(11, 13, 15, 17)의 영상으로 추적한 차량의 흐름을 상황판을 기준으로 인식한다. 신호처리부(103)가 상황판에서 관심이 있는 정보는 교차로 영역(211)으로 진입하고자 하는 차량의 대수, 교차로 영역(211)을 통과하는 차량의 속도, 교차로 영역(211)에 연결된 도로 중에서 차량 진입이 많은 도로와 차량 진출이 많은 도로 등에 대한 정보이므로, 상황판에 설정되는 제1 카메라 영역(201), 제2 카메라 영역(203), 제3 카메라 영역(205) 및 제4 카메라 영역(207)은 그것을 반영할 수 있는 영역, 형태 또는 크기이면 족하다. 도 2의 예에서, 제1 카메라 영역(201), 제2 카메라 영역(203), 제3 카메라 영역(205) 및 제4 카메라 영역(207)은 차도 중에서 교차로 진입 쪽 차도 부분으로만 정해졌다.
당연히, 실시 예에 따라, 제1 카메라(11)에 포착된 영역 전체를 제1 카메라 영역, 제2 카메라(13)에 포착된 영역 전체를 제2 카메라 영역, 제3 카메라(15)에 포착된 영역 전체를 제3 카메라 영역, 그리고 제4 카메라(17)에 포착된 영역 전체를 제4 카메라 영역으로 정할 수 있다.
한편, 도 2에는 인식된 차량이 점으로 표시되었다. 움직이고 있는 차량은 일정 시간동안 연속된 이미지 프레임에서 계속 위치가 변하게 된다. 돌기가 붙은 객체에서 점은 해당 차량의 현재 위치이고, 화살표는 차량의 진행방향과 속도를 나타낸다.
신호처리부(103)는 교차로에서의 차량의 흐름이 혼잡 상황으로 판단되고, 그에 따른 대처가 필요한 경우에 이벤트 대응모드로 전환하여 대응 조치를 수행할 수 있다. 우선, 교차로 상황이 이벤트 대응모드로 진행할 상황인지에 대한 판단은 기설정된 차량의 이동속도, 간선 노드에 배치된 차량의 수, 교통사고로 인한 예외적인 혼잡 상황 등을 종합하여 다양한 혼잡 상황을 각 노드에서의 차량의 수, 노드간 차량의 이동 속도 등을 기초로 설정할 수 있다. 예를 들어, 교차로에 이어진 특정 도로에 타깃 객체의 수가 많이 배치되고 교차로를 통과하는 차량의 속도가 정상적인 속도보다 느리면, 교차로 혼잡 상황으로 판단할 수 있다.
신호처리부(103)는 이벤트 대응모드로 전환하면, 이벤트 상황에 따른 대응 조치를 수행한다. 이러한 대응 조치에는 신호제어기(23)를 통한 신호등 제어와 각종 디스플레이 장치(107)와 스피커(109)를 통한 경고 메시지나 오디오의 출력이 있다.
교차로 차량 흐름 제어시스템의 차량 흐름 인식방법
이하에서는 도 3 내지 도 5을 참조하여, 본 발명의 교차로 차량 흐름 제어시스템(100)의 교차로에서의 차량 흐름인식방법을 설명하되, 도 5의 상황판(600)을 기초로 설명한다.
<상황판의 설정: S301>
신호처리부(103)는 감시 중인 교차로에 대해 도 5와 같은 상황판(600)을 설정할 수 있다. 도 5의 상황판(600)은 도 2의 교차로에 대응하는 상황판으로서, 교차로의 중앙을 중앙 노드(601)로 하여 4 개의 도로가 중앙 노드(601)에서 연장된 가상의 간선(610, 630, 650, 670)으로 표시하고, 각 간선(610, 630, 650, 670)에는 적어도 하나의 간선노드(611, 631, 651, 671)가 표시된다. 도 5의 상황판(600)은 차량의 흐름 파악에 필요한 정보만을 획득하는 수단으로서 상대적으로 축약된 형태로 구현된 것이다.
<카메라 영상으로부터 객체 인식 및 추적: S303>
영상처리부(101)는 제1 내지 제4 카메라(11, 13, 15, 17)가 제공하는 영상에서 타깃 객체를 인식하고, 추적을 개시하면서 타깃 객체에 대한 추적정보를 각 카메라의 프레임 속도에 맞추어 신호처리부(103)에게 제공함으로써 거의 실시간 처리를 수행한다. 도 4는 특정 시점의 제1 카메라의 이미지로서, 영상처리부(101)는 교차로로 진입하는 차량을 인식하고 그 움직임을 추적한다. 한편, 영상처리부(101)는 각 카메라 영상에서 인식된 모든 객체를 추적하지 않고 예를 들어 도 2에 도시된 것 같은 각각의 카메라 영역(201, 203, 205, 207)에 위치한 객체를 추적한 다음. 그 추적정보를 신호처리부(103)에게 제공할 수 있다.
도 2의 상황판을 사용하는 경우, 영상처리부(101)가 이미지 내에서 인식한 객체의 위치는 상황판에서의 위치와 다르기 때문에, 영상처리부(101)는 그 위치정보를 상황판에 맞게 변경하여 신호처리부(103)에게 제공할 수 있다.
<상황판 감시: S305>
신호처리부(103)는 영상처리부(101)가 제공하는 추적정보로부터 타깃 객체의 위치정보를 추출하여 상황판(600)에 누적적으로 배치함으로써 타깃 객체의 차량의 위치, 차량의 이동방향 및 이동속도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 신호처리부(103)는 교차로 영역에 위치한 차량은 중앙 노드(601)에 배치하고, 도로에 위치한 차량은 해당 간선의 간선 노드에 배치한다. 도 2의 상황판과 달리, 도 5의 상황판(600)에서는 인식된 차량의 위치와 이동속도는 데이터의 형태로 관리해도 무방하며, 도 2처럼 점이나 돌기(화살표)의 형태로 인식된 객체의 위치와 이동속도를 표시하거나 인식할 필요가 없다.
차량이 제1 도로에서 교차로를 통과해 제2 도로로 직진 운행하는 경우에, 해당 객체는 제1 간선 노드(611), 중앙 노드(601) 및 제2 간선 노드(631)의 순으로 순차적으로 표시될 수 있으며, 제1 간선 노드(611)에서 중앙 노드(601)를 통과하여 제2 간선 노드(631)에 도착하는 시간을 기준으로 교차로를 통과하는 차량의 속도를 계산할 수 있다. 한편, 교차로 정체로 인하여 교차로에 진입한 후에 차량 진행이 정체된 상황을 파악하기 위하여, 교차로 영역에 대응하여 중앙 노드(601)를 중심에 둔 교차로 서클(603)을 표시할 수 있다. 타깃 객체의 위치정보를 기초로 교차로 서클(603) 내에 많은 차들이 일정시간 이상 유지하게 되면 교차로 혼잡 상황임을 알 수 있다.
<이벤트 대응모드 진입: S307, S309>
신호처리부(103)는 S305 단계를 통해 인식된 객체의 위치와 이동 속도 등이 표시된 상황판(600)을 기초로 교차로에서의 차량 흐름을 판단하고, 혼잡 상황으로 대응 조치가 필요한 상황인지 판단한다. 앞서 설명한 것처럼, 혼잡 상황인지의 판단은 다양한 기준값(예를 들어 교차로 영역에서의 차량의 속도와 각 간선노드에 매핑된 차량의 수)을 설정하는 방법으로 판단할 수도 있고, 인공지능을 이용해 판단할 수도 있다(S307).
신호처리부(103)는 혼잡 상황으로 대응 조치가 필요한 상황으로 판단되면, 이벤트 대응모드로 진입한다. 이벤트 대응모드에서 신호처리부(103)는 이벤트 상황에 따른 대응 조치를 수행한다. 이러한 대응 조치에는 신호제어기(23)를 통한 신호등 제어와 각종 디스플레이 장치(미도시)와 스피커(미도시)를 통한 경고 메시지나 오디오의 출력이 있다(S309).
이상의 방법으로 교차로 차량 흐름 제어시스템(100)의 차량 흐름 인식 및 대응방법이 수행된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (6)

  1. 복수 개의 도로가 만난 교차로에 설치된 복수 개의 카메라를 이용하여 차량 흐름을 인식할 수 있는 교차로 차량 흐름 제어시스템의 차량 흐름제어방법에 있어서,
    영상처리부가 상기 복수 개의 카메라로부터 기설정된 프레임 속도로 카메라 영상을 제공받아 교차로를 진입하거나 통과 중인 차량을 타깃 객체로 인식하여 추적하여 상기 타깃 객체의 위치정보를 신호처리부에게 제공하는 단계; 및
    상기 신호처리부가 상기 교차로를 가정한 가상의 상황판에 상기 영상처리부가 제공한 위치정보를 누적적으로 배치함으로써 상기 인식된 타깃 객체인 차량의 위치, 이동 방형 및 이동속도를 계산하고 상기 교차로에서의 차량의 흐름을 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 차량 흐름 제어시스템의 차량 흐름 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상황판은 상기 교차로의 중앙을 중앙 노드로 하여 상기 복수 개의 도로가 상기 중앙 노드에서 연장된 가상의 간선으로 표시하되 상기 간선마다 간선노드를 표시하고, 상기 객체의 위치정보는 상기 카메라 영상 내에서의 객체의 좌표이고,
    상기 분석하는 단계는,
    상기 신호처리부가 상기 객체의 위치정보를 상기 상황판에 배치할 때 상기 중앙 노드 및 복수 개의 간선 노드 중 하나에 매핑하며, 상기 타깃 객체가 상기 복수 개의 간선 노드 중 하나에서 출발하여 상기 중앙 노드를 지나 다른 간선 노드를 통과하는 시간으로 이동 속도를 계산하는 단계; 및
    상기 신호처리부가 상기 각 노드에서의 타깃 객체의 수, 노드간 타깃 객체의 이동 속도를 기초로 상기 교차로 상황을 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 차량 흐름 제어시스템의 차량 흐름 제어방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 영상처리부는 상기 카메라 영상에서 교차로 영역과 교차로로 진입 방향의 차도 영역으로 설정된 카메라 영역에 위치한 차량을 인식하고 추적하는 것을 특징으로 하는 교차로 차량 흐름 제어시스템의 차량 흐름 제어방법.
  4. 복수 개의 도로가 만난 교차로에 설치된 복수 개의 카메라를 이용하여 차량 흐름을 인식할 수 있는 교차로 차량 흐름 제어시스템에 있어서,
    상기 복수 개의 카메라로부터 기설정된 프레임 속도로 카메라 영상을 제공받아 교차로를 진입하거나 통과 중인 차량을 타깃 객체로 인식하여 추적하여 상기 타깃 객체의 위치정보를 신호처리부에게 제공하는 영상처리부; 및
    상기 교차로를 가정한 가상의 상황판에 상기 영상처리부가 제공한 위치정보를 누적적으로 배치함으로써 상기 인식된 타깃 객체인 차량의 위치, 이동 방형 및 이동속도를 계산하고 상기 교차로에서의 차량의 흐름을 분석하는 상기 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 차량 흐름 제어시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상황판은 상기 교차로의 중앙을 중앙 노드로 하여 상기 복수 개의 도로가 상기 중앙 노드에서 연장된 가상의 간선으로 표시하되 상기 간선마다 간선노드를 표시하고, 상기 객체의 위치정보는 상기 카메라 영상 내에서의 객체의 좌표이고,
    상기 신호처리부는 상기 객체의 위치정보를 상기 상황판에 배치할 때 상기 중앙 노드 및 복수 개의 간선 노드 중 하나에 매핑하며, 상기 타깃 객체가 상기 복수 개의 간선 노드 중 하나에서 출발하여 상기 중앙 노드를 지나 다른 간선 노드를 통과하는 시간으로 이동 속도를 계산하며, 상기 각 노드에서의 타깃 객체의 수, 노드간 타깃 객체의 이동 속도를 기초로 상기 교차로 상황을 분석하는 것을 특징으로 하는 교차로 차량 흐름 제어시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 영상처리부는 상기 카메라 영상에서 교차로 영역과 교차로로 진입 방향의 차도 영역으로 설정된 카메라 영역에 위치한 차량을 인식하고 추적하는 것을 특징으로 하는 교차로 차량 흐름 제어시스템.
KR1020210090344A 2021-07-09 2021-07-09 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법 KR102611784B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210090344A KR102611784B1 (ko) 2021-07-09 2021-07-09 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210090344A KR102611784B1 (ko) 2021-07-09 2021-07-09 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230009659A true KR20230009659A (ko) 2023-01-17
KR102611784B1 KR102611784B1 (ko) 2023-12-08

Family

ID=85111146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210090344A KR102611784B1 (ko) 2021-07-09 2021-07-09 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102611784B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102693571B1 (ko) * 2023-08-10 2024-08-09 주식회사 건인티엔에스 그룹 네트워크 카메라 기반의 자율 주행 인프라 시스템 및 그 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020036558A (ko) * 2000-11-10 2002-05-16 유승렬 글로벌 포지셔닝 시스템을 이용한 차량의 구간통행시간추정방법
KR100692147B1 (ko) * 2004-10-05 2007-03-12 현대자동차주식회사 차량 항법장치 및 그것의 경로 안내방법
KR102074811B1 (ko) * 2012-07-17 2020-02-10 한국전자통신연구원 교차로 운행 정보 제공 장치 및 방법
KR20200040462A (ko) * 2018-10-10 2020-04-20 주식회사 케이티 그래프 모델 기반 교통 정보 예측 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램
KR20210074961A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 (주)위즈베이스 드론 촬영 영상을 이용하여 도로 교통 정보를 분석하는 방법 및 이를 이용한 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020036558A (ko) * 2000-11-10 2002-05-16 유승렬 글로벌 포지셔닝 시스템을 이용한 차량의 구간통행시간추정방법
KR100692147B1 (ko) * 2004-10-05 2007-03-12 현대자동차주식회사 차량 항법장치 및 그것의 경로 안내방법
KR102074811B1 (ko) * 2012-07-17 2020-02-10 한국전자통신연구원 교차로 운행 정보 제공 장치 및 방법
KR20200040462A (ko) * 2018-10-10 2020-04-20 주식회사 케이티 그래프 모델 기반 교통 정보 예측 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램
KR20210074961A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 (주)위즈베이스 드론 촬영 영상을 이용하여 도로 교통 정보를 분석하는 방법 및 이를 이용한 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102693571B1 (ko) * 2023-08-10 2024-08-09 주식회사 건인티엔에스 그룹 네트워크 카메라 기반의 자율 주행 인프라 시스템 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102611784B1 (ko) 2023-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102189569B1 (ko) 다기능 스마트 객체인식 사고방지 표지 안내판 및 그것을 이용한 사고방지방법
US11355014B1 (en) System for warning about intersection danger based on situation prediction
US9195894B2 (en) Vehicle and mobile device traffic hazard warning techniques
KR101472300B1 (ko) 다중 영상을 이용한 사건/사고 예방 방법 및 시스템
US20210043076A1 (en) Traffic monitoring apparatus, traffic monitoring system, traffic monitoring method, and non-transitory computer readable medium storing program
KR20160142182A (ko) Its 현장장비 통합 제어 장치 및 이를 포함하는 its 현장장비 통합 제어 시스템
US20210012653A1 (en) Traffic monitoring apparatus, traffic monitoring system, traffic monitoring method, and non-transitory computer readable medium storing program
US20210027619A1 (en) Traffic monitoring apparatus, traffic monitoring system, traffic monitoring method, and non-transitory computer readable medium storing program
CN113808418B (zh) 路况信息显示系统、方法、车辆、计算机设备和存储介质
KR102510542B1 (ko) 스마트 교차로를 위한 3차원 통합 모니터링 시스템 및 그 방법
US20230360523A1 (en) Traffic monitoring apparatus, traffic monitoring system, traffic monitoring method, and non-transitory computer readable medium storing program
KR101143521B1 (ko) 교차로 통행위반 차량 단속 시스템 및 이를 이용한 교차로 통행위반 차량 단속방법
KR20160105255A (ko) 차량 충돌 방지를 위한 지능형 신호등 제어 장치 및 방법
KR20200059755A (ko) 라이다 센서 검증시험 모의장치
CN101349562A (zh) 车辆行驶偏向的警报方法及装置
KR102611784B1 (ko) 지능형 교차로 차량 흐름 제어시스템 및 그 제어방법
CN114283617A (zh) 一种基于行人跟踪算法的交叉路口防碰撞警示系统
KR102055693B1 (ko) 긴급 차량 진행 알림 시스템 및 그 방법
KR102555076B1 (ko) 보행자 돌발상황을 대처할 수 있는 지능형 교통제어시스템 및 그 방법
KR20220022551A (ko) 가로등을 이용한 지능형 방범 장치
WO2023210753A1 (ja) 運転支援装置及び運転支援方法
CN210515657U (zh) 移动监管系统及公交车
KR102630264B1 (ko) 교차로 안내 정보 제공 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램
KR101091859B1 (ko) 영상감지 기법을 이용한 교통상황 자동감지 알림시스템
KR20240016549A (ko) 무단횡단 감지 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant