KR20240079248A - Road danger guidance system and its method - Google Patents

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KR20240079248A
KR20240079248A KR1020220161285A KR20220161285A KR20240079248A KR 20240079248 A KR20240079248 A KR 20240079248A KR 1020220161285 A KR1020220161285 A KR 1020220161285A KR 20220161285 A KR20220161285 A KR 20220161285A KR 20240079248 A KR20240079248 A KR 20240079248A
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KR1020220161285A
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황도경
서영주
김동주
장원호
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포항공과대학교 산학협력단
인플랩 주식회사
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Abstract

본 발명은 도로위험 안내 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 주행하는 도로에 대한 실시간 차량관제데이터를 제공하는 정보수집차량제어기; 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 제공하는 도로정보제공서버; 및 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 상기 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 상기 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 상기 검출된 도로위험요소를 안내하는 도로위험안내서버;를 포함함으로써, 시간을 기반으로 수집된 센서데이터와 고정밀 위치데이터를 통해 이미지분류의 단점을 보완하여 도로위험요소를 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라 도로위험요소에 따른 사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.The present invention relates to a road hazard guidance system and method, comprising: an information collection vehicle controller that provides real-time vehicle control data on a driving road; A road information provision server that provides road weather information and road driving-related information; And after learning a deep learning model using a reference road risk dataset, matching according to time and space when the real-time vehicle control data is transmitted, and receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information, By inputting the optimized object recognition image into the deep learning model to detect road hazards, and a road hazard information server that guides the detected road hazards, sensor data collected based on time and high-precision location are included. By complementing the shortcomings of image classification through data, not only can road hazards be effectively detected, but accidents due to road hazards can be prevented in advance.

Description

도로위험 안내 시스템 및 그 방법{ROAD DANGER GUIDANCE SYSTEM AND ITS METHOD}Road hazard guidance system and method {ROAD DANGER GUIDANCE SYSTEM AND ITS METHOD}

본 발명은 도로위험안내서버에서 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 정보수집차량제어기로부터 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 도로정보제공서버로부터 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 검출된 도로위험요소를 안내함으로써, 시간을 기반으로 수집된 센서데이터와 고정밀 위치데이터를 통해 이미지분류의 단점을 보완하여 도로위험요소를 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라 도로위험요소에 따른 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 도로위험 안내 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention trains a deep learning model using a standard road risk data set from a road risk information server, then matches it according to time and space when real-time vehicle control data is transmitted from an information collection vehicle controller, and transmits it from a road information provision server. After receiving and optimizing road weather information and road driving-related information, the optimized object recognition image is input into a deep learning model to detect road hazards, and by guiding the detected road hazards, the data collected based on time It relates to a road hazard guidance system and method that can not only effectively detect road hazards by complementing the shortcomings of image classification through sensor data and high-precision location data, but also prevent accidents due to road hazards in advance. .

잘 알려진 바와 같이, 컴퓨터비전 분야가 급성장함에 따라 이를 활용하여 건설, 해양, 치안, 재난, 안전 등의 분야에서 영상을 통한 관제에 대한 수요가 증가하고 있다.As is well known, as the computer vision field is growing rapidly, the demand for video control in fields such as construction, maritime, public safety, disaster, and safety is increasing.

이와 관련하여 컴퓨터비전 기술을 활용하여 영상 속 객체를 구분하고 분석하는 연구가 활발히 진행되고 있는데, 예를 들어 도로 상의 간판 및 표지판을 탐지하기 위해 카메라를 활용하여 해당 도로 갱신에 활용하거나, 균열, 팟홀 등을 탐지하는데 활용하고 있다.In relation to this, research is being actively conducted to distinguish and analyze objects in images using computer vision technology. For example, cameras can be used to detect signs and signs on the road, and can be used to update the relevant road, or to detect cracks and potholes. It is used to detect etc.

하지만, CCTV를 활용하여 관제하는 경우, CCTV가 설치되어 촬영하는 영역 외의 지역에서의 데이터 수집이 어렵고, 해안가와 같이 CCTV가 설치하기 힘든 지역에서는 더욱 관제하기 어려운 실정이다.However, when controlling using CCTV, it is difficult to collect data in areas other than the area where CCTV is installed and filmed, and it is even more difficult to control in areas where CCTV is difficult to install, such as the coast.

상술한 바와 같은 문제점을 보완하고자 차량의 블랙박스처럼 영상 촬영뿐만 아니라, 센서데이터 수집이 가능한 단말기 및 수집 시스템을 구축하려는 시도가 증가하고 있지만, 해당 연구들은 이미지분류(image classification)를 통한 이미지로만 구분을 하는 방식을 취하고 있어 특정이미지에 과적합되어 이미지 분류 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In order to solve the above-mentioned problems, there are increasing attempts to build terminals and collection systems that can not only capture images but also collect sensor data like a vehicle's black box, but these studies only distinguish images through image classification. There is a problem in that image classification efficiency is reduced due to overfitting to specific images.

이에 따라, 이미지분류가 아닌 시간을 기반으로 수집된 센서데이터와 고정밀 위치데이터를 통해 좀 더 정확한 데이터를 수집하여 이미지분류의 단점을 보완하기 위한 시스템의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need to develop a system to compensate for the shortcomings of image classification by collecting more accurate data through sensor data and high-precision location data collected based on time rather than image classification.

1. 한국등록특허 제10-1850286호(2018.04.13.등록)1. Korean Patent No. 10-1850286 (registered on April 13, 2018)

본 발명은 도로위험안내서버에서 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 정보수집차량제어기로부터 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 도로정보제공서버로부터 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 검출된 도로위험요소를 안내함으로써, 시간을 기반으로 수집된 센서데이터와 고정밀 위치데이터를 통해 이미지분류의 단점을 보완하여 도로위험요소를 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라 도로위험요소에 따른 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 도로위험 안내 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.The present invention trains a deep learning model using a standard road risk data set from a road risk information server, then matches it according to time and space when real-time vehicle control data is transmitted from an information collection vehicle controller, and transmits it from a road information provision server. After receiving and optimizing road weather information and road driving-related information, the optimized object recognition image is input into a deep learning model to detect road hazards, and by guiding the detected road hazards, the data collected based on time We aim to provide a road hazard guidance system and method that can not only effectively detect road hazards by complementing the shortcomings of image classification through sensor data and high-precision location data, but also prevent accidents caused by road hazards. do.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purposes of the embodiments of the present invention are not limited to the purposes mentioned above, and other purposes not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .

본 발명의 일 측면에 따르면, 주행하는 도로에 대한 실시간 차량관제데이터를 제공하는 정보수집차량제어기; 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 제공하는 도로정보제공서버; 및 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 상기 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 상기 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 상기 검출된 도로위험요소를 안내하는 도로위험안내서버;를 포함하는 도로위험 안내 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an information collection vehicle controller that provides real-time vehicle control data on a driving road; A road information provision server that provides road weather information and road driving-related information; And after learning a deep learning model using a reference road risk dataset, matching according to time and space when the real-time vehicle control data is transmitted, and receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information, A road hazard guidance system that includes a road hazard information server that inputs the optimized object recognition image into the deep learning model to detect road hazard elements and guides the detected road hazard elements.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 정보수집차량제어기는, 실시간 영상데이터 및 실시간 센서데이터를 포함하는 상기 실시간 차량관제데이터를 수집되는 시계열적으로 상기 도로위험안내서버에 전송하는 도로위험 안내 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the information collection vehicle controller is a road hazard guidance system that transmits the real-time vehicle control data, including real-time image data and real-time sensor data, to the road hazard information server in a collected time series. This can be provided.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 도로위험안내서버는, 다크플로우(darkflow)기반의 YOLOv3 검출기(detector)모델을 포함하는 상기 딥러닝모델을 학습시키는 도로위험 안내 시스템이 제공될 수 있다.Additionally, according to one aspect of the present invention, the road hazard guidance server may be provided with a road hazard guidance system that trains the deep learning model including a darkflow-based YOLOv3 detector model.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 도로위험안내서버는, 상기 실시간 영상데이터의 영상퀄러티를 산출한 후에, 기존수집데이터와, 상기 실시간 센서데이터, 도로기상정보 및 도로주행관련정보에 따라 상기 객체인식용영상으로 최적화하는 도로위험 안내 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, after calculating the image quality of the real-time image data, the road hazard information server calculates the image quality of the real-time image data according to the existing collected data, the real-time sensor data, road weather information, and road driving-related information. A road hazard guidance system optimized with images for object recognition can be provided.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 도로위험안내서버는, 요일 및 시간대별 갓길차량통계를 포함하는 상기 기존수집데이터를 참조하는 도로위험 안내 시스템이 제공될 수 있다.Additionally, according to one aspect of the present invention, the road risk information server may be provided with a road risk information system that references the existing collected data including shoulder vehicle statistics for each day of the week and time zone.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 도로위험요소는, 도로파손, 도로결빙, 도로수막, 도로침범수풀 및 도로낙하물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 도로위험 안내 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, a road hazard guidance system may be provided in which the road hazard factors include at least one selected from road damage, road icing, road water, road encroaching bushes, and road falling objects.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 정보수집차량제어기에서 주행하는 도로에 대한 실시간 차량관제데이터를 제공하는 단계; 도로정보제공서버에서 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 제공하는 단계; 도로위험안내서버에서 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시키는 단계; 상기 도로위험안내서버에서 상기 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키는 단계; 상기 도로위험안내서버에서 상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화하는 단계; 상기 도로위험안내서버에서 최적화된 객체인식용영상을 상기 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 도로위험요소를 안내하는 단계;를 포함하는 도로위험 안내 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, providing real-time vehicle control data on a driving road from an information collection vehicle controller; Providing road weather information and road driving-related information from a road information provision server; Learning a deep learning model using a standard road risk data set in a road risk information server; When the real-time vehicle control data is transmitted from the road hazard information server, matching according to time and space; Receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information from the road risk information server; Detecting road hazard factors by inputting an image for object recognition optimized from the road hazard information server into the deep learning model; A road hazard guidance method including a step of guiding the detected road hazard elements may be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 실시간 차량관제데이터를 제공하는 단계는, 상기 정보수집차량제어기에서 실시간 영상데이터 및 실시간 센서데이터를 포함하는 상기 실시간 차량관제데이터를 수집되는 시계열적으로 상기 도로위험안내서버에 전송하는 도로위험 안내 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the step of providing the real-time vehicle control data includes collecting the real-time vehicle control data including real-time image data and real-time sensor data from the information collection vehicle controller. A road hazard information method transmitted to a risk information server may be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 딥러닝모델을 학습시키는 단계는, 상기 도로위험안내서버에서 다크플로우(darkflow)기반의 YOLOv3 검출기(detector)모델을 포함하는 상기 딥러닝모델을 학습시키는 도로위험 안내 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the step of learning the deep learning model includes training the deep learning model including a darkflow-based YOLOv3 detector model in the road risk information server. Risk guidance methods may be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화하는 단계는, 상기 도로위험안내서버에서 상기 실시간 영상데이터의 영상퀄러티를 산출한 후에, 기존수집데이터와, 상기 실시간 센서데이터, 도로기상정보 및 도로주행관련정보에 따라 상기 객체인식용영상으로 최적화하는 도로위험 안내 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the step of receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information includes calculating the image quality of the real-time image data in the road risk information server, combining existing collected data, A road hazard guidance method that optimizes the object recognition image according to the real-time sensor data, road weather information, and road driving-related information may be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화하는 단계는, 상기 도로위험안내서버에서 요일 및 시간대별 갓길차량통계를 포함하는 상기 기존수집데이터를 참조하는 도로위험 안내 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the step of receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information refers to the existing collected data including shoulder vehicle statistics by day and time in the road risk information server. Road hazard guidance methods may be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 도로위험요소는, 도로파손, 도로결빙, 도로수막, 도로침범수풀 및 도로낙하물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 도로위험 안내 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, a road hazard guidance method may be provided wherein the road hazard factors include at least one selected from road damage, road icing, road water, road encroaching bushes, and road falling objects.

본 발명은 도로위험안내서버에서 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 정보수집차량제어기로부터 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 도로정보제공서버로부터 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 검출된 도로위험요소를 안내함으로써, 시간을 기반으로 수집된 센서데이터와 고정밀 위치데이터를 통해 이미지분류의 단점을 보완하여 도로위험요소를 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라 도로위험요소에 따른 사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.The present invention trains a deep learning model using a standard road risk data set from a road risk information server, then matches it according to time and space when real-time vehicle control data is transmitted from an information collection vehicle controller, and transmits it from a road information provision server. After receiving and optimizing road weather information and road driving-related information, the optimized object recognition image is input into a deep learning model to detect road hazards, and by guiding the detected road hazards, the data collected based on time By complementing the shortcomings of image classification through sensor data and high-precision location data, not only can road hazards be effectively detected, but accidents due to road hazards can be prevented in advance.

그리고, 본 발명은 차량용 블랙박스 영상과 GNSS/IR 그리고 다양한 통신 기술을 활용하여 도로위험 상황을 실시간으로 갱신하고, 운송업 종사자들의 도로 위험사고를 효과적으로 예방할 수 있다.In addition, the present invention utilizes vehicle black box images, GNSS/IR, and various communication technologies to update road hazard situations in real time and effectively prevent road hazard accidents for workers in the transportation industry.

특히, 기술적 측면에서 본 발명은 데이터 수집으로 인한 정밀 도로지도 구축을 위한 기틀 마련과 고정된 노선을 운행하는 차량을 이용하여 지속적으로 데이터를 수집할 수 있고, 수집된 데이터와 구축된 정밀 도로지도를 비교하여 변경사항 최신화할 수 있을 뿐만 아니라 도로 내 인프라를 수시로 확인하는 점검시스템의 점검효율 또한 향상시킬 수 있으며, 향후, 자율 주행 차량에 사용할 수 있도록 지속적인 데이터수집과 정밀한 측위를 통한 정밀지도 구축시스템의 초석을 마련할 수 있다.In particular, from a technical perspective, the present invention provides a foundation for building a precise road map through data collection, allows continuous data collection using vehicles operating on fixed routes, and combines the collected data with the constructed precision road map. Not only can changes be updated by comparison, but the inspection efficiency of the inspection system that frequently checks infrastructure on the road can also be improved. In the future, a precision map construction system through continuous data collection and precise positioning can be developed for use in autonomous vehicles. A foundation can be laid.

또한, 경제적 측면 및 산업적 측면에서 본 발명은 전통적인 대중교통 영역에 4차산업 기술을 적용함으로써, 사업용 차량 운행정보, 차량 실내외 환경정보 및 도로정보의 실시간 취득단말의 구현을 통해 국내 최초 사업차량 실시간 대용량데이터 처리 및 분석시스템 개발 초석을 마련할 수 있고, 대용량 관제데이터의 인공지능(AI) 비교분석을 통해 정밀 안전운전지수 산출 프로세스를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 도로상의 수요자 맞춤형 데이터 수집장치 개발이 가능한 원천기술로써 활용할 수 있다.In addition, from an economic and industrial perspective, the present invention applies the 4th industrial revolution technology to the traditional public transportation area and implements a terminal for real-time acquisition of business vehicle operation information, vehicle interior and exterior environment information, and road information, providing Korea's first real-time large-capacity commercial vehicle operation. It is a source technology that can lay the foundation for the development of a data processing and analysis system, implement a precise safe driving index calculation process through artificial intelligence (AI) comparative analysis of large-capacity control data, and develop a data collection device tailored to consumers on the road. It can be used as:

한편, 사회적 측면에서 본 발명은 실시간 동적 관제를 통한 도로상의 위험요소 식으로 국민의 공공 이동안전권을 확보할 수 있고, 지속적 데이터 축적을 통해 모범기사의 운행패턴을 기반으로 최적의 인공지능(AI) 운행패턴을 도출하여 운송업 종사자 및 운전기사의 운전습관 개선과 실시간 운행 상황 관제를 통해 운전기사의 위험운전 행위를 검출하고 조치함으로서, 도로 안전사고를 사전에 예방할 수 있다.Meanwhile, from a social perspective, the present invention can secure the public's right to public movement safety in the form of risk factors on the road through real-time dynamic control, and can provide optimal artificial intelligence (AI) based on the driving patterns of exemplary drivers through continuous data accumulation. ) Road safety accidents can be prevented in advance by deriving driving patterns, improving the driving habits of transport workers and drivers, and detecting and taking action on dangerous driving behavior of drivers through real-time driving situation control.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로위험 안내 시스템의 블록구성도이고,
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로위험 안내 시스템을 설명하기 위한 도면이며,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 도로위험 안내 방법을 나타낸 플로우차트이다.
1 is a block diagram of a road hazard guidance system according to an embodiment of the present invention,
2 to 5 are diagrams for explaining a road hazard guidance system according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is a flow chart showing a road hazard guidance method according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing embodiments of the present invention, if a detailed description of a known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로위험 안내 시스템의 블록구성도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로위험 안내 시스템을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a block diagram of a road hazard guidance system according to an embodiment of the present invention, and Figures 2 to 5 are diagrams for explaining the road hazard guidance system according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로위험 안내 시스템은 정보수집차량제어기(100), 도로정보제공서버(200), 도로위험안내서버(300), 통신망(400) 등을 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 to 5, the road risk guidance system according to an embodiment of the present invention includes an information collection vehicle controller 100, a road information provision server 200, a road risk information server 300, and a communication network 400. It may include etc.

정보수집차량제어기(100)는 주행하는 도로에 대한 실시간 차량관제데이터를 제공하는 장치로, The information collection vehicle controller 100 is a device that provides real-time vehicle control data on the road being driven,

이러한 정보수집차량제어기(100)는 실시간 영상데이터 및 실시간 센서데이터를 포함하는 실시간 차량관제데이터를 수집되는 시계열적으로 도로위험안내서버(300)에 전송할 수 있다.This information collection vehicle controller 100 can transmit real-time vehicle control data, including real-time image data and real-time sensor data, to the road hazard information server 300 in a collected time series.

예를 들면, 정보수집차량제어기(100)는 도 2에 도시한 바와 같은 정보수집차량에 탑재될 수 있는데, 정보수집차량에는 실시간 영상데이터를 수집하는 영상카메라(예를 들면, 6채널 CAM, HD2채널/D14채널)가 구비될 수 있으며, 전방영상, 운전자영상, 좌우측면영상, 후방영상 등을 포함할 수 있다.For example, the information collection vehicle controller 100 may be mounted on an information collection vehicle as shown in FIG. 2. The information collection vehicle includes a video camera (e.g., 6-channel CAM, HD2) that collects real-time video data. channel/D14 channel) can be provided and can include front video, driver video, left and right side video, rear video, etc.

그리고, 정보수집차량에는 RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System)을 통해 고정밀 위치정보를 수집할 수 있고, M-DTG(한국교통안전공단)으로부터 운행기록정보를 수집할 수 있으며, IMU(Inertial Measurement Unit)센서, 이산화탄소검출센서, IR센서 등을 통해 각종 센서정보를 수집할 수 있다.Additionally, the information collection vehicle can collect high-precision location information through RTK-GNSS (Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System), drive record information from M-DTG (Korea Transportation Safety Authority), and IMU. Various sensor information can be collected through (Inertial Measurement Unit) sensors, carbon dioxide detection sensors, IR sensors, etc.

상술한 바와 같은 정보수집차량제어기(100)는 실시간 영상데이터에서 도로상태 변화를 검출하기 위해 다크플로우(darkflow)기반의 YOLOv3 검출기(detector)를 포함하며, OpenCL(개방형 범용 병렬 컴퓨팅 플레임워크) 기반의 가속화를 수행할 수 있고, 차량에 탑재 가능한 MCU 코어를 갖는 PCB인 블레이즈 인공지능 키트(BLAZE AI Kit)를 탑재할 수 있다.The information collection vehicle controller 100 as described above includes a darkflow-based YOLOv3 detector to detect changes in road conditions from real-time image data, and an OpenCL (open universal parallel computing framework)-based It can perform acceleration and can be equipped with the BLAZE AI Kit, a PCB with an MCU core that can be mounted on a vehicle.

도로정보제공서버(200)는 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 제공하는 서버로, 기상청, 도로관제센터 등이 운영하는 서버를 포함할 수 있다.The road information provision server 200 is a server that provides road weather information and road driving-related information, and may include servers operated by the Korea Meteorological Administration, road control center, etc.

여기에서, 도로기상정보는 예를 들면, 도로별날씨 등을 포함할 수 있고, 도로주행관련정보는 예를 들면, 도로별통행량 등을 포함할 수 있다.Here, road weather information may include, for example, weather for each road, and road driving-related information may include, for example, traffic volume for each road.

도로위험안내서버(300)는 딥러닝모델을 이용하여 도로위험요소를 검출한 후 도로위험을 안내하는 서버로서, 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 도로위험요소가 검출될 경우 기 구축된 도로지도에 반영하여 신규도로지도로 업데이트하면서 도로위험요소를 안내할 수 있다.The road risk information server 300 is a server that detects road risk factors using a deep learning model and guides road risk. After learning a deep learning model using a standard road risk data set, real-time vehicle control data is provided. When transmitted, it is matched according to time and space, and after receiving and optimizing road weather information and road driving-related information, the optimized object recognition image is input into a deep learning model to detect road hazards, and road hazards are detected. If detected, it can be reflected in the existing road map and updated to a new road map, providing guidance on road hazards.

여기에서, 도로위험요소는 예를 들면, 도로파손, 도로결빙, 도로수막, 도로침범수풀 및 도로낙하물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the road risk factor may include at least one selected from, for example, road damage, road ice, road water, road invading bushes, and road falling objects.

이러한 도로위험안내서버(300)는 다크플로우(darkflow)기반의 YOLOv3 검출기(detector)모델을 포함하는 상기 딥러닝모델을 학습시킬 수 있다.This road risk information server 300 can train the deep learning model including the darkflow-based YOLOv3 detector model.

예를 들어 다크플로우기반의 YOLOv3 검출기모델에 대해 설명하면, 영상에서 바운딩박스(bounding box) 예측에서는 tx, ty, tw, th가 예측되고, 예측된 tx, ty는 시그모이드함수를 거쳐 범위가 0??1로 제한되고, cx, xy(객체를 포함하고 있는 그리드셀의 좌표)와 더해져 바운딩박스가 되며, tw, th는 지수승으로 사용되어 pw, ph(이전 바운딩박스의 너비와 높이)와 곱해지는 방식의 정규화기법으로 바운딩박스가 한번에 업데이트되는 범위를 제한하여 안정적인 학습을 수해알 수 있다.For example, when explaining the darkflow-based YOLOv3 detector model, tx, ty, tw, and th are predicted in the bounding box prediction in the image, and the predicted tx, ty are ranged through a sigmoid function. It is limited to 0??1, and is added to cx and xy (coordinates of the grid cell containing the object) to become the bounding box, and tw and th are used as exponents to create pw and ph (width and height of the previous bounding box). Stable learning can be achieved by limiting the range in which the bounding box is updated at one time using a multiplication-type normalization technique.

그리고, 각 박스는 바운딩박스의 클래스를 예측하는데, 이진교차엔트로피손실(binary cross-entropy loss)을 사용한 독립적인 로지스틱분류기를 사용하고, 더 복잡한 데이터셋을 학습하는데 도움을 준다.In addition, each box predicts the class of the bounding box, using an independent logistic classifier using binary cross-entropy loss, which helps learning more complex datasets.

이러한 YOLOv3 검출기모델에서는 3개의 다른 스케일이 사용되는데, 백본 네트워크인 다크넷-53(darknet-53)에 여러 컨볼루션층(convolutional layer)을 추가하고, 추가한 컨볼루션층은 특징피라미드(feature pyramid)를 생성하기 위한 용도로 사용되며, 최종 피처맵(feature map)에 업샘플링(upsampling)을 2번 하고, 3개의 스케일을 사용하므로 최종 피처맵과 이전 2개의 피처맵은 업샘플링된 피처맵과 통합하는 방식으로 이루어질 수 있다.In this YOLOv3 detector model, three different scales are used: several convolutional layers are added to the backbone network, darknet-53, and the added convolutional layer is a feature pyramid. It is used to generate, upsampling is performed twice on the final feature map, and three scales are used, so the final feature map and the previous two feature maps are integrated with the upsampled feature map. It can be done in this way.

상술한 바와 같은 도로위험안내서버(300)는 도 3에 도시한 바와 같이 기준 도로위험 데이터셋(예를 들면, AI-Hub(한국지능정보사회진흥원이 운영하는 AI 통합 플랫폼)에서 기 구축한 도로위험 데이터로서, 도로 갈라짐, 웅덩이 등의 이미지데이터와 자체 확보한 이미지 중 고해상도데이터를 포함함)에 대해 라벨링 작업을 수행한 후에, YOLOv3 검출기모델을 이용하여 영상 내에서 도로위험요소(예를 들면, 도로파손, 도로결빙, 도로수막, 도로침범수풀 및 도로낙하물 중에서 적어도 하나)를 탐지하도록 학습시킬 수 있다.The road risk information server 300 as described above is a road risk data set (e.g., a road previously built from the AI-Hub (AI integrated platform operated by the Korea Intelligence Information Society Promotion Agency) as shown in FIG. 3. After performing labeling on risk data (including image data such as road cracks and puddles and high-resolution data among self-obtained images), road hazard elements (e.g., road hazards) are detected within the image using the YOLOv3 detector model. It can be trained to detect at least one of road damage, road ice, road water curtain, road encroaching bushes, and road falling objects).

또한, 도로위험안내서버(300)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 정보수집차량제어기(100)로부터 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 도로정보제공서버(200)로부터 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 3 and 4, the road risk information server 300 matches the real-time vehicle control data according to time and space when real-time vehicle control data is transmitted from the information collection vehicle controller 100, and the road information provision server 200 After receiving and optimizing road weather information and road driving-related information from ), road hazards can be detected by inputting the optimized object recognition image into a deep learning model.

여기에서, 도로위험안내서버(300)는 수집된 시간을 이용하여 해당 위치와 시간을 통해 실시간 영상데이터와 실시간 센서데이터를 매칭시킬 수 있고, 수집된 실시간 차량관제데이터 외에 도로 주행과 관련된 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하며, 이들 정보들과 수집된 실시간 영상데이터의 원본을 활용(즉, 수집된 영상데이터 원본 내에서 위치정확도가 높고 Z축의 흔들림이 적으며 외부 밝기가 적절하고, 차량속도가 비교적 느린 퀄러티가 좋은 영상을 선별 및 활용)하여 영상압축, 객체인식 불가능 프레임제거 등을 통해 영상을 최적화할 수 있고, 학습된 YOLOv3 검출기모델을 통해 객체인식용영상에서 도로위험요소를 검출할 수 있다.Here, the road hazard information server 300 can use the collected time to match real-time image data and real-time sensor data through the location and time, and road weather information related to road driving in addition to the collected real-time vehicle control data. and road driving-related information, and utilizes this information and the original source of collected real-time video data (i.e., within the original collected video data, location accuracy is high, shaking in the Z-axis is low, external brightness is appropriate, and vehicle speed is By selecting and utilizing relatively slow, high-quality images, the image can be optimized through image compression, removal of frames that cannot recognize objects, etc., and road hazard elements can be detected in the image for object recognition through the learned YOLOv3 detector model. there is.

한편, 도로위험안내서버(300)는 실시간 영상데이터의 영상퀄러티를 산출한 후에, 기존수집데이터와, 실시간 센서데이터, 도로기상정보 및 도로주행관련정보에 따라 상기 객체인식용영상으로 최적화할 수 있는데, 기존수집데이터는 요일 및 시간대별 갓길차량통계를 포함할 수 있다.Meanwhile, after calculating the image quality of real-time image data, the road hazard information server 300 can optimize the image for object recognition according to existing collected data, real-time sensor data, road weather information, and road driving-related information. , Existing collected data may include shoulder vehicle statistics by day of the week and time.

예를 들면, 도로위험안내서버(300)는 실시간 영상데이터를 위치정확도, Z축흔들림, 외부밝기, 차량속도, 동영상길이 등을 이용하여 영상퀄러티를 산출할 수 있고, 산출된 영상퀄러티를 참조하면서 요일, 시간대별 갓길차량통계 등을 포함하는 기존수집데이터와, 실시간 센서데이터와, 도로별날씨, 도로별통행량 등을 포함하는 도로기상정보 및 도로주행관련정보에 따라 최적의 객체인식용영상을 선택한 후에 학습된 YOLOv3 검출기모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출할 수 있다.For example, the road hazard information server 300 can calculate image quality using real-time image data such as location accuracy, Z-axis shaking, external brightness, vehicle speed, video length, etc., and refer to the calculated image quality. The optimal image for object recognition was selected based on existing collected data including road shoulder vehicle statistics by day and time, real-time sensor data, road weather information including road-specific weather, traffic volume by road, and road driving-related information. Later, road hazards can be detected by inputting them into the learned YOLOv3 detector model.

예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이 원본이미지에서 1) 도로파손에 대한 분석이미지를 통해 해당 도로위험요소를 검출할 수 있고, 2) 도로결빙/수막에 대한 해당 도로위험요소를 검출할 수 있으며, 3) 도로침범수풀에 대한 해당 도로위험요소를 검출할 수 있고, 4) 도로낙하물에 대한 해당 도로위험요소를 검출할 수 있음을 알 수 있다.For example, as shown in Figure 5, from the original image, 1) the corresponding road hazards can be detected through the analysis image of road damage, and 2) the corresponding road hazards for road ice/water film can be detected. 3) it is possible to detect the relevant road hazards for road-invasive bushes, and 4) it is possible to detect the relevant road hazards for fallen objects on the road.

상술한 바와 같은 도로위험안내서버(300)는 도로위험요소가 검출되지 않은 경우 상술한 바와 같은 과정을 지속적으로 수행할 수 있으며, 도로위험요소가 검출될 경우 해당 도로정보와 함께 도로위험요소가 존재함을 알리는 경보(예를 들면, 경보메시지 등)를 등록된 차량제어단말기로 전송할 수 있다.The road risk information server 300 as described above can continuously perform the process described above when the road risk factor is not detected, and when the road risk factor is detected, the road risk factor exists along with the relevant road information. An alarm (for example, an alarm message, etc.) notifying that the vehicle is in operation can be transmitted to the registered vehicle control terminal.

통신망(400)은 유선통신망과 무선통신방식을 지원하는 네트워크망으로, 예를 들어 TCP/IP 등의 인터넷프로토콜을 이용한 유선통신망을 포함할 수 있고, 예를 들어 기지국, 이동교환국, 홈위치등록기 등을 포함하는 이동통신망 뿐만 아니라 RF, 지그비(zigbee), 블루투스(bluetooth), 와아파이(wi-fi), 와이브로(wibro), NFC(near field communication), BLE(bluetooth low energy) 등의 무선통신망을 포함할 수 있으며, 이를 통해 정보수집차량제어기(100), 도로정보제공서버(200) 및 도로위험안내서버(300) 상호 간의 원활한 유무선 통신환경을 제공할 수 있다.The communication network 400 is a network that supports wired communication networks and wireless communication methods, and may include, for example, a wired communication network using an Internet protocol such as TCP/IP, and may include, for example, a base station, a mobile switching center, a home location register, etc. In addition to mobile communication networks including, wireless communication networks such as RF, Zigbee, Bluetooth, Wi-Fi, Wibro, NFC (near field communication), and BLE (bluetooth low energy) It can be included, and through this, a smooth wired and wireless communication environment can be provided between the information collection vehicle controller 100, the road information provision server 200, and the road risk information server 300.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도로위험안내서버에서 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 정보수집차량제어기로부터 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 도로정보제공서버로부터 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 검출된 도로위험요소를 안내함으로써, 시간을 기반으로 수집된 센서데이터와 고정밀 위치데이터를 통해 이미지분류의 단점을 보완하여 도로위험요소를 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라 도로위험요소에 따른 사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.Therefore, according to one embodiment of the present invention, after learning a deep learning model using a reference road risk data set in the road risk information server, when real-time vehicle control data is transmitted from the information collection vehicle controller according to time and space After matching, receiving and optimizing road weather information and road driving-related information from the road information provision server, the optimized object recognition image is input into a deep learning model to detect road hazards and guide the detected road hazards. By doing so, it is possible to not only effectively detect road hazards by complementing the shortcomings of image classification through sensor data and high-precision location data collected based on time, but also prevent accidents caused by road hazards in advance.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 도로위험 안내 방법을 나타낸 플로우차트이다.Figure 6 is a flow chart showing a road hazard guidance method according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 정보수집차량제어기(100)에서 주행하는 도로에 대한 실시간 차량관제데이터를 제공할 수 있다(단계610).Referring to FIG. 6, the information collection vehicle controller 100 can provide real-time vehicle control data on the road on which the vehicle is driven (step 610).

상기 실시간 차량관제데이터를 제공하는 단계(610)에서는, 정보수집차량제어기(100)에서 실시간 영상데이터 및 실시간 센서데이터를 포함하는 실시간 차량관제데이터를 수집되는 시계열적으로 도로위험안내서버(300)에 전송할 수 있다.In the step 610 of providing the real-time vehicle control data, real-time vehicle control data including real-time image data and real-time sensor data is collected from the information collection vehicle controller 100 and sent to the road hazard information server 300 in a time-serial manner. Can be transmitted.

그리고, 도로정보제공서버(200)에서 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 제공할 수 있다(단계620).Additionally, the road information provision server 200 can provide road weather information and road driving-related information (step 620).

여기에서, 도로기상정보는 예를 들면, 도로별날씨 등을 포함할 수 있고, 도로주행관련정보는 예를 들면, 도로별통행량 등을 포함할 수 있다.Here, road weather information may include, for example, weather for each road, and road driving-related information may include, for example, traffic volume for each road.

한편, 도로위험안내서버(300)에서 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킬 수 있다(단계630).Meanwhile, the road risk information server 300 can learn a deep learning model using the standard road risk data set (step 630).

상기 딥러닝모델을 학습시키는 단계(630)에서는, 도로위험안내서버(300)에서 다크플로우기반의 YOLOv3 검출기모델을 포함하는 딥러닝모델을 학습시킬 수 있다.In the step 630 of training the deep learning model, the road risk information server 300 can train a deep learning model including a dark flow-based YOLOv3 detector model.

예를 들면, 도로위험안내서버(300)에서는 기준 도로위험 데이터셋(예를 들면, AI-Hub(한국지능정보사회진흥원이 운영하는 AI 통합 플랫폼)에서 기 구축한 도로위험 데이터로서, 도로 갈라짐, 웅덩이 등의 이미지데이터와 자체 확보한 이미지 중 고해상도데이터를 포함함)에 대해 라벨링 작업을 수행한 후에, YOLOv3 검출기모델을 이용하여 영상 내에서 도로위험요소(예를 들면, 도로파손, 도로결빙, 도로수막, 도로침범수풀 및 도로낙하물 중에서 적어도 하나)를 탐지하도록 학습시킬 수 있다.For example, in the road risk information server 300, the standard road risk data set (e.g., road risk data previously constructed from AI-Hub (AI integrated platform operated by the Korea Intelligence Information Society Promotion Agency) includes road cracks, After performing labeling on image data such as puddles and high-resolution data among self-obtained images, the YOLOv3 detector model is used to detect road hazards (e.g., road damage, road icing, road hazards) in the image. It can be trained to detect at least one of water curtains, road encroaching bushes, and road falling objects).

다음에, 도로위험안내서버(300)에서 정보수집차량제어기(100)로부터 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시킬 수 있다(단계640).Next, when real-time vehicle control data is transmitted from the information collection vehicle controller 100 to the road hazard information server 300, it can be matched according to time and space (step 640).

여기에서, 도로위험안내서버(300)에서는 수집된 시간을 이용하여 해당 위치와 시간을 통해 실시간 영상데이터와 실시간 센서데이터를 매칭시킬 수 있다.Here, the road risk information server 300 can use the collected time to match real-time image data and real-time sensor data through the location and time.

또한, 도로위험안내서버(300)에서 도로정보제공서버(200)로부터 전송되는 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화할 수 있다(단계650).Additionally, the road risk information server 300 can receive and optimize road weather information and road driving-related information transmitted from the road information provision server 200 (step 650).

상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화하는 단계(650)에서는, 도로위험안내서버(300)에서 실시간 영상데이터의 영상퀄러티를 산출한 후에, 기존수집데이터와, 실시간 센서데이터, 도로기상정보 및 도로주행관련정보에 따라 객체인식용영상으로 최적화할 수 있는데, 도로위험안내서버(300)에서 요일 및 시간대별 갓길차량통계를 포함하는 기존수집데이터를 참조할 수 있다.In the step 650 of receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information, the road risk information server 300 calculates the image quality of the real-time image data, and then collects the existing collected data, real-time sensor data, and road weather. It can be optimized as an image for object recognition according to information and road driving-related information, and the road risk information server 300 can refer to existing collected data including shoulder vehicle statistics by day and time.

예를 들면, 도로위험안내서버(300)에서는 수집된 실시간 차량관제데이터 외에 도로 주행과 관련된 도로기상정보 및 도로주행관련정보와, 수집된 실시간 영상데이터의 원본을 활용(즉, 수집된 영상데이터 원본 내에서 위치정확도가 높고 Z축의 흔들림이 적으며 외부 밝기가 적절하고, 차량속도가 비교적 느린 퀄러티가 좋은 영상을 선별 및 활용)하여 영상압축, 객체인식 불가능 프레임제거 등을 통해 영상을 최적화할 수 있는데, 실시간 영상데이터를 위치정확도, Z축흔들림, 외부밝기, 차량속도, 동영상길이 등을 이용하여 영상퀄러티를 산출할 수 있고, 산출된 영상퀄러티를 참조하면서 요일, 시간대별 갓길차량통계 등을 포함하는 기존수집데이터와, 실시간 센서데이터와, 도로별날씨, 도로별통행량 등을 포함하는 도로기상정보 및 도로주행관련정보에 따라 최적의 객체인식용영상을 선택할 수 있다.For example, the road hazard information server 300 utilizes road weather information and road driving-related information related to road driving in addition to the collected real-time vehicle control data, and the original collected real-time video data (i.e., the original collected video data). By selecting and utilizing high-quality images with high positional accuracy, low Z-axis shaking, appropriate external brightness, and relatively slow vehicle speeds, the images can be optimized through image compression, removal of frames where object recognition is impossible, etc. , video quality can be calculated using real-time video data such as location accuracy, Z-axis shake, external brightness, vehicle speed, video length, etc., and includes road shoulder vehicle statistics by day and time while referring to the calculated video quality. The optimal image for object recognition can be selected according to existing collected data, real-time sensor data, road weather information including road-specific weather and road-specific traffic volume, and road driving-related information.

한편, 도로위험안내서버(300)에서 최적화된 객체인식용영상을 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출할 수 있다(단계660).Meanwhile, road risk factors can be detected by inputting the optimized object recognition image from the road risk information server 300 into a deep learning model (step 660).

여기에서, 도로위험요소는 예를 들면, 도로파손, 도로결빙, 도로수막, 도로침범수풀 및 도로낙하물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the road risk factor may include at least one selected from, for example, road damage, road ice, road water, road invading bushes, and road falling objects.

예를 들면, 도로위험안내서버(300)는 상기 단계(650)에서 선택된 최적의 객체인식용영상을 학습된 YOLOv3 검출기모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출할 수 있다.For example, the road hazard information server 300 can detect road hazard elements by inputting the optimal object recognition image selected in step 650 into the learned YOLOv3 detector model.

이어서, 도로위험안내서버(300)에서 도로위험요소가 검출될 경우 도로위험요소를 안내할 수 있다(단계670).Next, if a road hazard is detected in the road hazard information server 300, the road hazard may be guided (step 670).

상술한 바와 같은 도로위험안내서버(300)는 도로위험요소가 검출되지 않은 경우 상술한 바와 같은 과정을 지속적으로 수행할 수 있으며, 도로위험요소가 검출될 경우 해당 도로정보와 함께 도로위험요소가 존재함을 알리는 경보(예를 들면, 경보메시지 등)를 등록된 차량제어단말기로 전송할 수 있다.The road risk information server 300 as described above can continuously perform the process described above when the road risk factor is not detected, and when the road risk factor is detected, the road risk factor exists along with the relevant road information. An alarm (for example, an alarm message, etc.) notifying that the vehicle is in operation can be transmitted to the registered vehicle control terminal.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도로위험안내서버에서 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 정보수집차량제어기로부터 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 도로정보제공서버로부터 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 검출된 도로위험요소를 안내함으로써, 시간을 기반으로 수집된 센서데이터와 고정밀 위치데이터를 통해 이미지분류의 단점을 보완하여 도로위험요소를 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라 도로위험요소에 따른 사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.Therefore, according to another embodiment of the present invention, after learning a deep learning model using the standard road risk data set in the road risk information server, when real-time vehicle control data is transmitted from the information collection vehicle controller according to time and space After matching, receiving and optimizing road weather information and road driving-related information from the road information provision server, the optimized object recognition image is input into a deep learning model to detect road hazards and guide the detected road hazards. By doing so, it is possible to not only effectively detect road hazards by complementing the shortcomings of image classification through sensor data and high-precision location data collected based on time, but also prevent accidents caused by road hazards in advance.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, various embodiments of the present invention have been presented and explained, but the present invention is not necessarily limited thereto, and those skilled in the art will understand various embodiments without departing from the technical spirit of the present invention. It will be easy to see that branch substitutions, transformations, and changes are possible.

100 : 정보수집차량제어기
200 : 도로정보제공서버
300 : 도로위험안내서버
400 : 통신망
100: Information collection vehicle controller
200: Road information provision server
300: Road hazard information server
400: communication network

Claims (12)

주행하는 도로에 대한 실시간 차량관제데이터를 제공하는 정보수집차량제어기;
도로기상정보 및 도로주행관련정보를 제공하는 도로정보제공서버; 및
기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 상기 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키고, 상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화한 후에, 최적화된 객체인식용영상을 상기 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하며, 상기 검출된 도로위험요소를 안내하는 도로위험안내서버;
를 포함하는 도로위험 안내 시스템.
An information collection vehicle controller that provides real-time vehicle control data on the road being driven;
A road information provision server that provides road weather information and road driving-related information; and
After learning a deep learning model using a reference road risk dataset, when the real-time vehicle control data is transmitted, it is matched according to time and space, and the road weather information and road driving-related information are received and optimized. A road hazard information server that detects road hazards by inputting the image for object recognition into the deep learning model and guides the detected road hazards;
Road hazard guidance system including.
청구항 1에 있어서,
상기 정보수집차량제어기는,
실시간 영상데이터 및 실시간 센서데이터를 포함하는 상기 실시간 차량관제데이터를 수집되는 시계열적으로 상기 도로위험안내서버에 전송하는
도로위험 안내 시스템.
In claim 1,
The information collection vehicle controller,
The real-time vehicle control data, including real-time video data and real-time sensor data, is collected and transmitted to the road hazard information server in a time-serial manner.
Road hazard guidance system.
청구항 2에 있어서,
상기 도로위험안내서버는,
다크플로우(darkflow)기반의 YOLOv3 검출기(detector)모델을 포함하는 상기 딥러닝모델을 학습시키는
도로위험 안내 시스템.
In claim 2,
The road hazard information server,
Learning the deep learning model including the darkflow-based YOLOv3 detector model
Road hazard guidance system.
청구항 3에 있어서,
상기 도로위험안내서버는,
상기 실시간 영상데이터의 영상퀄러티를 산출한 후에, 기존수집데이터와, 상기 실시간 센서데이터, 도로기상정보 및 도로주행관련정보에 따라 상기 객체인식용영상으로 최적화하는
도로위험 안내 시스템.
In claim 3,
The road hazard information server,
After calculating the image quality of the real-time image data, optimizing the image for object recognition according to the existing collected data, the real-time sensor data, road weather information, and road driving-related information.
Road hazard guidance system.
청구항 4에 있어서,
상기 도로위험안내서버는,
요일 및 시간대별 갓길차량통계를 포함하는 상기 기존수집데이터를 참조하는
도로위험 안내 시스템.
In claim 4,
The road hazard information server,
Referring to the existing collected data above, including shoulder vehicle statistics by day and time of day,
Road hazard guidance system.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도로위험요소는,
도로파손, 도로결빙, 도로수막, 도로침범수풀 및 도로낙하물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
도로위험 안내 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The above road hazard factors are:
Containing at least one selected from road damage, road ice, road water curtain, road invasion bushes, and road falling objects
Road hazard guidance system.
정보수집차량제어기에서 주행하는 도로에 대한 실시간 차량관제데이터를 제공하는 단계;
도로정보제공서버에서 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 제공하는 단계;
도로위험안내서버에서 기준 도로위험 데이터셋을 이용하여 딥러닝모델을 학습시키는 단계;
상기 도로위험안내서버에서 상기 실시간 차량관제데이터가 전송될 경우 시간 및 공간에 따라 매칭시키는 단계;
상기 도로위험안내서버에서 상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화하는 단계;
상기 도로위험안내서버에서 최적화된 객체인식용영상을 상기 딥러닝모델에 입력시켜 도로위험요소를 검출하는 단계; 및
상기 검출된 도로위험요소를 안내하는 단계;
를 포함하는 도로위험 안내 방법.
Providing real-time vehicle control data on the driving road from an information collection vehicle controller;
Providing road weather information and road driving-related information from a road information provision server;
Learning a deep learning model using a standard road risk data set in a road risk information server;
When the real-time vehicle control data is transmitted from the road hazard information server, matching according to time and space;
Receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information from the road risk information server;
Detecting road hazard factors by inputting an image for object recognition optimized from the road hazard information server into the deep learning model; and
Guiding the detected road hazards;
Road hazard guidance method including.
청구항 7에 있어서,
상기 실시간 차량관제데이터를 제공하는 단계는,
상기 정보수집차량제어기에서 실시간 영상데이터 및 실시간 센서데이터를 포함하는 상기 실시간 차량관제데이터를 수집되는 시계열적으로 상기 도로위험안내서버에 전송하는
도로위험 안내 방법.
In claim 7,
The step of providing the real-time vehicle control data is,
The information collection vehicle controller transmits the real-time vehicle control data, including real-time image data and real-time sensor data, to the road hazard information server in a time-series manner.
How to guide road hazards.
청구항 8에 있어서,
상기 딥러닝모델을 학습시키는 단계는,
상기 도로위험안내서버에서 다크플로우(darkflow)기반의 YOLOv3 검출기(detector)모델을 포함하는 상기 딥러닝모델을 학습시키는
도로위험 안내 방법.
In claim 8,
The step of training the deep learning model is,
Learning the deep learning model including the darkflow-based YOLOv3 detector model in the road risk information server.
How to guide road hazards.
청구항 9에 있어서,
상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화하는 단계는,
상기 도로위험안내서버에서 상기 실시간 영상데이터의 영상퀄러티를 산출한 후에, 기존수집데이터와, 상기 실시간 센서데이터, 도로기상정보 및 도로주행관련정보에 따라 상기 객체인식용영상으로 최적화하는
도로위험 안내 방법.
In claim 9,
The step of receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information is,
After calculating the image quality of the real-time image data in the road hazard information server, optimizing the image for object recognition according to the existing collected data, the real-time sensor data, road weather information, and road driving-related information.
How to guide road hazards.
청구항 10에 있어서,
상기 도로기상정보 및 도로주행관련정보를 수신하여 최적화하는 단계는,
상기 도로위험안내서버에서 요일 및 시간대별 갓길차량통계를 포함하는 상기 기존수집데이터를 참조하는
도로위험 안내 방법.
In claim 10,
The step of receiving and optimizing the road weather information and road driving-related information is,
The road risk information server refers to the existing collected data including shoulder vehicle statistics by day and time.
How to guide road hazards.
청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도로위험요소는,
도로파손, 도로결빙, 도로수막, 도로침범수풀 및 도로낙하물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
도로위험 안내 방법.
The method of any one of claims 7 to 11,
The above road hazard factors are:
Containing at least one selected from road damage, road ice, road water, road invasion bushes, and road falling objects
How to guide road hazards.
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