KR101031995B1 - 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템 - Google Patents

어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 어린이보호구역내의 과속 운전을 방지하고 교통약자인 어린이와의 추돌사고를 방지하기 위한 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템으로서, 보다 상세하게는, 제한속도를 초과하여 어린이보호구역내로 진입하는 차량의 차량속도와 차량번호를 전광판에 표시하여서 과속 운전자에게 속도를 줄이도록 계도하며, 아울러, 보행자의 유무도 전광판을 통해 표시하여서 장애물에 가려 보행자를 인지하지 못하더라도 운전자가 보행자의 유무를 알고 주의하며 서행하도록 유도하는 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템에 관한 것이다.

Description

어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템{GUIDING SYSTEM FOR TRAFFIC SAFETY IN SCHOOL ZONE}
본 발명은 어린이보호구역내의 과속 운전을 방지하고 교통약자인 어린이와의 추돌사고를 방지하기 위한 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템으로서, 보다 상세하게는, 제한속도를 초과하여 어린이보호구역내로 진입하는 차량의 차량속도와 차량번호를 전광판에 표시하여서 과속 운전자에게 속도를 줄이도록 계도하며, 아울러, 보행자의 유무도 전광판을 통해 표시하여서 장애물에 가려 보행자를 인지하지 못하더라도 운전자가 보행자의 유무를 알고 주의하며 서행하도록 유도하는 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템에 관한 것이다.
어린이보호구역이란, 교통약자인 어린이를 교통사고의 위험으로부터 보호하기 위해서 지정되는 보호구역으로서, 일명 스쿨존(School Zone)이라고도 하며, 일반적으로 초등학교 및 유치원 정문에서 반경 300m 이내의 주통학로에 지정되어 통상 30km/h이내로 운행하도록 차량의 운행속도를 제한한다.
이러한 속도제한을 차량 운전자에게 계도하기 위해서 어린이보호구역내에는 제한속도를 명시한 교통안전표지판을 시설한다.
최근에는, 제한속도를 지키고 있는 지를 감시하여 과속 차량의 운전자를 명시적으로 계도하는 기술들이 제안되었으며, 등록특허 제10-0482303호 및 공개특허 제10-2006-0104663호에서는 차량의 운전속도를 검지하여 교통안전표지판에 표시하였고, 공개특허 제10-2006-0116759호 및 등록특허 제10-0920650호에서는 제한속도를 초과하여 주행하는 과속 차량의 차량번호를 차량속도와 함께 검지하여 과속 차량의 차량번호와 차량속도를 교통안전표지판에 표시하였다.
상기한 종래기술들에서 차량속도의 검지방법을 살펴보면, 두개의 루프코일(Loop coil)를 도로에 매립하고 차량에 의해 눌리는 압력을 감지하여 속도를 검지하는 방법, 레이저 빛을 차량을 향해 발광하여 레이저 빛이 반사되는 수광되는 시점에 따라 속도를 검지하는 방법, 주행하는 차량을 카메라로 촬상하여 영상처리로 속도를 검지하는 방법 등이 사용되었다. 여기서, 루프코일을 이용하는 방법은 잦은 고장으로 인해 유지보수가 어려울뿐만 아니라 시공하기도 어려우며, 레이저 빛을 이용하는 방법은 오동작의 가능성이 높고 적용할 수 있는 도로도 한정되어 있어서, 최근에는 영상처리를 이용하는 방법이 주로 사용된다.
이때, 영상처리로 속도를 검지하는 방법은 영상상에 가상의 루프를 설정하여 가상의 루프를 통과하는 시점을 검출하거나 아니면 영상에서 차량 번호판 이미지의 크기 변화로 검출하는 방법을 채택하였다. 여기서, 차량 이미지의 크기변화로 속도를 검출할 수도 있지만, 규격화된 차량 번호판 이미지의 크기변화로 속도를 검출하는 것이 정확도면에 우수하므로 차량 번호판 이미지를 이용한다. 하지만, 종래기술들은 이러한 두가지 방법 중에 어느 하나만을 사용하고 있어서, 두가지 방법이 각각 갖고 있는 장점을 활용하지 못하였다.
또한, 차량을 촬상하여 번호판 부분을 추출하려고 하면 차량의 요동, 카메라의 요동, 또는 외부 빛에 의한 반사에 의해서 번호판을 정확하게 추출하지 못하는 경우가 많은데, 종래기술들은 이러한 현실을 보완하기 위한 구성을 제시하지 못하였다.
한편, 어린이보호구역내에서는 불법 주정차를 제한함에도 불구하고 임시로 주정차를 하기도 하고, 아울러, 사람들이 물건을 도로상에 세워두기고 하여서, 운전자가 이러한 물건이나 주정차 차량에 의해 시야가 가려져 어린이를 확인하지 못할 때가 많다. 더욱이, 교통약자인 어린이는 주의력이 약하여 차량을 확인하지 않고 도로를 그냥 횡단하기도 하는 데, 이럴 경우에 운전자가 어린이를 확인하지 못하면 교통사고로 이어질 확률이 매우 높게 되는 데, 상기 종래기술들은 이런 교통사고를 방지하기 위한 대책을 제시하지 못하였다.
KR 10-0482303 B1 2005.04.14. KR 10-2006-0104663 A 2006.10.09. KR 10-2006-0116759 A 2006.11.15. KR 10-0920650 B1 2009.10.07.
따라서 본 발명의 목적은, 차량을 촬상한 영상에서 가상루프를 이용하여 속도 검지하는 방식과 번호판 이미지의 크기 변화로 속도를 검지하는 방식을 병행한 후에 어느 하나의 방식에 의한 속도값을 상황에 맞게 채택하고, 순간적인 잡음에 대처하여 번호판의 크기를 정확하게 검지함으로써, 정확한 속도값을 신속하게 획득할 수 있는 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 불법 주정차에 의해 운전자의 시야가 가리더라도 보행자의 유무를 확인할 수 있게 하는 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템에 있어서, 차량번호와 차량속도를 표시하는 전광판(10); 도로(1)에 미리 지정된 차속 감시영역(A2)을 연속된 프레임으로 촬상하는 차속검지용카메라(21)와, 상기 차속 감시영역(A2)이 끝나는 부분에 연접하게 지정되어 상기 차속 감시영역(A2)보다는 가깝게 된 차번 감시영역(A1)을 촬상하는 차번인식용카메라(22), 를 포함하는 카메라부(20); 상기 차속검지용카메라(21)에서 촬상한 영상으로 진입 차량의 차량속도를 검지하는 속도검지부(31)와, 상기 차번인식용카메라(22)에서 촬상한 영상에서 차량번호를 인식하는 차번인식부(32)를 구비하며, 상기 속도검지부(31)에서 검지한 차량 속도가 미리 설정된 차량속도를 초과하면 해당되는 진입 차량의 차량번호를 상기 차번인식용카메라(22) 및 차번인식부(32)로 획득하여 차량번호와 차량속도를 상기 전광판(10)에 출력시키는 제어기(30); 를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제어기(30)의 속도검지부(31)는, 복수 개의 가상루프(A22)를 프레임 영상에 설정하고 가상루프(A22)들 사이의 화면상 거리를 도로(1)상의 거리 정보와 매칭시킨 거리맵 정보를 미리 설정하여서, 가상루프(A22)를 통과하는 시점과 거리맵 정보에 근거하여 차량속도를 검지하는 제1 속도검지부(311); 프레임 별로 차량 윤곽에서 번호판 윤곽을 추출하되, 추출한 번호판 윤곽 중에 미리 설정된 선명도를 만족하는 번호판 윤곽을 미리 설정된 개수만큼 순차적으로 채택하여 번호판 윤곽의 크기 변화로 차량속도를 검지하는 제2 속도검지부(312); 를 포함하여 구성되어서, 상기 제어기(30)는, 상기 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도가 상기 제1 속도검지부(311)로 검지한 차량속도를 기준으로 미리 설정된 오차범위의 내에 있으면 상기 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도를 상기 전광판(10)에 출력시키고, 미리 설정된 범위를 벗어나면 상기 제1 속도검지부(311)로 검지한 차량속도로 상기 전광판(10)에 출력시킴을 특징으로 한다.
상기 제2 속도검지부(312)는, 첫번째로 채택한 번호판 윤곽이 차량 윤곽 상에 놓이는 위치를 후보영역으로 하여서, 이후의 프레임 영상에서 번호판 윤곽을 추출할 때에 상기 후보영역에 특정하여 번호판 윤곽을 추출하고, 상기 차번인식부(32)는, 상기 후보영역의 정보를 전달받아서 상기 후보영역에 특정하여 차량번호를 추출하는 것임을 특징으로 한다.
상기 제2 속도검지부(312)는, 3개 이상의 번호판 윤곽을 추출하여서 번호판 윤곽 간의 크기 변화에 따른 차량속도를 평균하여 차량속도를 획득하는 것임을 특징으로 한다.
상기 제1 속도검지부(311)는, 3개 이상의 가상루프(A22)를 설정하여서 가상루프(A22) 사이마다 검지한 차량속도를 평균하여 차량속도를 획득하는 것임을 특징으로 한다.
상기 카메라부(20)는, 인도(2)에 미리 지정되는 영역(A31)과 도로경계(3)에 근접한 도로(1)의 가장자리 영역(A33)을 보행자 감시영역(A3)으로 하여 촬상하는 보행자검지용카메라(23)를 구비하고, 상기 전광판(10)은, 보행자의 유무를 표시하는 보행자유무 표시패널(16)를 구비하며, 상기 제어기(30)는, 상기 보행자검지용카메라(23)에서 촬상한 영상에서 이동 물체를 검지하는 보행자검지부(33)를 구비하여, 검지한 이동 물체가 미리 설정된 크기 이하이면 상기 보행자유무 표시패널(16)로 보행자가 있음을 표시하는 것임을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명은, 제2 속도검지부(312)를 이용해 번호판 윤곽의 크기변화로 차량속도를 신속하게 검지하고 선명도를 충족하는 번호판 윤곽만을 채택하여 차량속도를 정확하게 검지할 뿐만 아니라, 제1 속도검지부(311)를 이용해 가상루프(A22)로 차량속도를 검지하여 차량의 실 주행 상황에 적절히 대처하여서, 차량 운전자를 정확한 운행정보로서 신속하게 계도할 수 있다.
또한, 본 발명은, 도로상에 불법으로 주정차한 차량이나 보도상에 임시로 세워지는 물건들에 의해 운전자의 시야가 가려지는 일이 발생하더라도, 보행자의 유무를 운전자에게 알려서 서행을 유도하며, 이에 따라 부지불식간에 도로상으로 횡단하는 보행자와의 추돌사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템의 블록구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 지주에 설치한 예시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 설치한 도로의 간략도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템에서, 차량속도의 획득과정을 설명하기 위한 도로 측면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템의 블록구성도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 지주에 설치한 예시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 설치한 도로의 간략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
< 제 1 실시예 >
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템의 블록구성도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 지주에 설치한 예시도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 설치한 도로의 간략도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템에서, 차량속도의 획득과정을 설명하기 위한 도로 측면도이다.
상기 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템은 전광판(10), 카메라부(20) 및 제어기(30)를 포함하여 구성되며, 도로(1) 변에 세워진 지주(5)에 설치된다. 그리고, 상기 제어기(30)는 원격에 설치되는 센터시스템(40)과 통신하여 어린이보호구역내에서의 감시정보를 센터시스템(40)에서 활용할 수 있게 한다.
상기 전광판(10)은, 지주(5)를 향해 도로(1)를 주행하는 차량의 운전자가 볼 수 있도록 지주(5)의 암(arm)에 설치되며, 차량의 제한속도를 표시하는 제한속도 표시면(11)과 이 영역이 어린이보호구역임을 표시하는 안전표지 표시면(12)을 구비한다. 상기 제한속도 표시면(11) 및 안전표지 표시면(12)은 종래 어린이보호구역에 설치되는 교통안전표지판의 도안으로 이루어진다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 전광판(10)은, 제한속도를 초과하여 주행하는 차량의 차량번호를 표시하는 차량번호 표시패널(13)과, 제한속도를 초과하여 주행하는 차량의 속도를 표시하는 차량속도 표시패널(14)과, 위험 상태를 가변의 이미지로 표시하는 가변이미지 표시패널(15)를 더욱 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 차량번호 표시패널(13), 차량속도 표시패널(14) 및 가변이미지 표시패널(15)은 상기 제어기(30)로부터 전송받는 신호에 따라 가변적으로 변한다.
상기 카메라부(20)는, 차량속도를 검지하기 위해 도로(1) 상에 미리 설정된 영역의 영상을 획득하는 차속검지용카메라(21)와; 제한속도를 초과하여 주행하는 차량의 차량번호를 검지하기 위해 차량 영상을 획득하는 차번인식용카메라(22); 를 포함하여 구성되며, 촬상한 영상을 상기 제어기(30)에게 전송한다.
이때, 상기 차속검지용카메라(21)는 연속된 프레임으로 촬상하여 동영상을 획득하고, 획득하는 동영상을 실시간으로 상기 제어기(30)에게 전송하며, 후술하는 속도검지부(31)에서 차량의 이동을 신속하게 검지할 수 있도록 높은 프레임수(fs)를 갖는 카메라를 채용하는 것이 바람직하나 속도검지부(31)의 처리 속도를 감안하여 적절한 프레임수를 갖는 카메라로 채용하게 된다.
또한, 상기 차번인식용카메라(22)는 차량번호를 인식하기 위한 카메라이므로 제어기(30)의 제어신호에 따라 순간 영상, 즉, 정지영상을 획득하는 카메라를 채용하여도 충분하다. 한편, 상기 차번인식용카메라(22)는 상기 차속검지용카메라(21)와 동일하게 연속된 프레임의 동영상을 획득할 수 있는 카메라를 채용할 수도 있으며, 이때에는 후술하는 속도검지부(31)에서 차량이 지나가는 순간에 포착한 프레임만을 선별하여 차량번호를 인식하면 된다.
여기서, 상기 카메라부(20)에 의해 촬상되는 영역을 상기 도 3을 참조하여 살펴보면, 촬상 영역은, 상기 차속검지용카메라(21)에 의해 촬상되는 차속 감시영역(A2)과; 상기 차번인식용카메라(22)에 의해 촬상되는 차번 감시영역(A1);을 포함한다.
상기 차속 감시영역(A2)은, 어린이보호구역 내로 진입하는 차량의 속도를 검지하기 위해서 어린이보호구역내로의 진입 부분에 해당되는 도로(1) 상에 미리 지정되는 영역이다.
상기 차번 감시영역(A1)은, 상기 차속 감시영역(A2)이 끝나는 부분에 연접하거나 근접하게 지정되어 상기 차속 감시영역(A2)과 상기 카메라부(20)의 사이에 있게 되는 영역으로서 도로(1) 상에 미리 지정된다. 따라서, 상기 차번 감시영역(A1)은 상기 차속 감시영역(A2)에 비해 상기 카메라부(20)에 가깝게 되므로, 본 발명은 상기 차속 감시영역(A2)에서 제한속도를 초과하여 주행하는 차량의 차량속도를 검지한 후에 상기 차번 감시영역(A1)에서 그 차량을 선택하여 차량번호를 검지할 수 있다.
상기 제어기(30)는, 상기 차속검지용카메라(21) 및 차번인식용카메라(22)에서 촬상한 영상으로부터 차량속도 및 차량번호를 획득하여 상기 전광판(10)에 출력시키며, 이를 위해 차량속도를 검지하는 속도검지부(31)와 차량번호를 인식하는 차번인식부(32)를 구비한다. 즉, 상기 제어기(30)는 상기 차속검지용카메라(21)에서 촬상한 연속된 프레임 영상에서 상기 속도검지부(31)를 이용해 차량속도를 검지하고, 검지한 차량속도가 미리 설정된 제한속도를 초과하면 해당되는 진입 차량을 상기 차번인식용카메라(22)로 촬상시킨 후에 상기 차번인식부(32)를 이용하여 차량번호를 인식하며, 검지한 차량속도 및 인식한 차량번호를 상기 전광판(10)에 출력시키는 것이다. 또한, 상기 제어기(30)는 제한속도를 초과한 차량이 검지되면 상기 전광판(10)의 가변이미지 표시패널(15)를 제어하여 경고이미지 또는 경고문을 출력시킨다.
상기 속도검지부(31)는, 상기 차속검지용카메라(21)에 의해 촬상된 연속된 프레임들에서 차량의 윤곽으로 차량속도를 검지하는 제1 속도검지부(311)와, 차량 번호판의 윤곽으로 차량속도를 검지하는 제2 속도검지부(312)로 구성되며, 이에 따라 상기 제어기(30)는 제1,2 속도검지부(311, 312)에서 각각 검지한 차량속도를 선택적으로 채택할 수 있다.
구체적으로 상기 제1 속도검지부(311)는 상기 차속검지용카메라(21)에서 촬상된 프레임 영상상에 도로(1)상의 위치를 나타내는 복수 개의 가상루프(A22)를 미리 설정하고, 가상루프(A22)들 사이의 화면상 거리를 도로(1)상의 거리 정보와 매칭시킨 거리맵 정보를 미리 설정한 상태에서, 연속된 프레임 영상에서 차량의 윤곽을 추출하면서 복수의 가상루프(A22)를 순차적으로 통과하는 시점을 검지하고, 각 가상루프(A22)의 통과 시점을 거리맵 정보와 연계하여 차량속도를 검지한다. 여기서, 프레임 영상간의 촬상 시차는 상기 차속검지용카메라(21)의 1초당 촬상하는 프레임 수에 따라 결정되므로, 가상루프(A22)들 간의 시차를 프레임 수로 환상하여 얻을 수 있고 거리맵 정보에 근거하여 차량속도를 산출할 수 있는 것이다. 그리고, 프레임 영상상에서 차량 윤곽을 추출하는 것은 차량이 없을 때의 배경영상과 현재 상기 차속검지용카메라(21)에서 얻은 영상의 차영상으로서 추출할 수 있으며, 차량 윤곽을 추출하는 기술은 공지의 기술이므로 상세한 설명을 생략한다.
한편, 상기 가상루프(A22)는 3개 이상을 설정하여서, 상기 제1 속도검지부(31)가 가상루프(A22) 사이마다 차량속도를 산출하고 산출한 차량속도를 평균하여서 차량속도를 더욱 정확하게 검지하게 하는 것이 바람직하다. 상기 도 4에 도시된 본 발명의 실시예 도면에서는 상기 가상루프(A22)를 5개로 설정하여서 가상루프(A22)들로 구획된 구간은 4개가 되므로, 4개의 차량속도값을 산출하게 되며, 4개 차량속도값을 평균하여 최종 차량속도를 얻게 된다.
여기서, 차량이 상기 차속 감시영역(A2) 내에서 멈추거나 서행하였다가 빠른 속도로 진행할 수 있으므로, 상기 차속 감시영역(A2) 내에서 가상루프(A22)로 구획한 구간별 속도 중에서 미리 설정된 제한속도 이하인 속도값이 있으면 그 속도값과 그 속도값을 검지하기 전의 구간에서 검지한 속도값을 제외하고 이후 구간에서 검지한 속도값만을 평균하여 최종 차량속도를 얻게 할 수 있다.
또한, 상기 차번 감시영역(A1)에 가장 근접한 가상루프에서 검지한 차량속도를 최종 차량속도로 채택할 수도 있다.
이와 같은 차량속도의 산출방식들은 상기 차속 감시영역(A2)의 구간 길이의 크기에 따라 어느 하나를 선택하는 것이 바람직하다.
상기 제2 속도검지부(312)는 상기 제1 속도검지부(311)에서 추출한 프레임별 차량 윤곽에서 각각의 차량 윤곽별로 번호판 윤곽을 추출한다. 번호판 윤곽의 추출기술은 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략한다.
다만, 본 발명에 따른 상기 제2 속도검지부(312)는, 추출한 번호판 윤곽 중에 미리 설정된 선명도를 만족하는 번호판 윤곽만을 순차적으로 채택하며, 채택한 번호판 윤곽의 개수가 미리 설정된 개수만큼 채워지면, 채택된 미리 설정된 개수의 번호판 윤곽들이 촬상된 프레임들 간의 시차와 번호판 윤곽의 크기 변화에 근거하여 차량속도를 검지함을 특징으로 한다. 이에 따라, 번포판 윤곽을 추출하는 도로(1)의 구간(A21)은, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 차속 감시영역(A2)의 처음 부분, 즉, 차량이 상기 차속 감시영역(A2) 내로 들어오기 시작하는 부분에 속하게 되지만, 선명한 번호판 윤곽을 얻지 못하게 되는 프레임의 수가 증가하게 되면 점차 길어질 수도 있는 가변적인 구간으로 된다.
또한, 상기 미리 설정된 개수는 최소한 2개이어야만 차량속도를 검지할 수 있으나, 3개 이상으로 설정하여서 번호판 윤곽을 채택한 프레임 간의 구간별 차량속도를 검지하고 평균하여 최종 차량속도를 얻도록 상기 제2 속도검지부(312)를 구성할 수도 있으며, 이럴 경우에 더욱 정확한 차량속도를 얻게 된다.
일반적으로, 동영상으로 촬상되는 번호판 윤곽은 차량의 요동, 상기 차속검지용카메라(21)의 요동 또는 빛반사 등의 원인에 의해서 정확하게 촬상되지 아니하는 경우가 종종 발생하므로, 본 발명에서는 어느 한 프레임에서 만족하는 선명도의 번호판 윤곽을 얻지 못하면 다음 프레임에서 재시도하는 형태를 갖게 하였다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제2 속도검지부(312)는, 첫번째로 채택한 번호판 윤곽이 차량 윤곽 상에서 놓이게 되는 위치를 후보영역으로 하여서, 이후의 프레임 영상의 차량 윤곽에서 번호판 윤곽을 추출할 때에 상기 후보영역에 특정하여 번호판 윤곽을 추출한다. 즉, 상기 제2 속도검지부(312)는 첫번째로 얻게 된 차량 윤곽의 위치정보를 이용하여 다음 프레임의 차량 윤곽에서 번호판 윤곽을 추출할 때에 차량 윤곽상의 후보영역만을 특정하여 번호판 윤곽을 추출하는 것이다. 이는, 차량 윤곽의 전체를 영상처리하여 번호판 윤곽을 추출하는 것보다는 후보영역에 한정하여 번호판 윤곽을 추출하는 것이 영상처리시간을 단축할 수 있기 때문이다. 이때, 차량윤곽을 정확하게 추출할 수는 없으므로 상기 후보영역은 번호판 영역의 크기보다 약간 크게 하며, 차량윤관의 크기에 따라 비례적으로 변경하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 따른 제어기(30)는, 차량속도를 두가지 속도검지부, 즉, 가상루프(A22)로 차량속도를 검지하는 제1 속도검지부(311)와 번호판 크기의 변화로 차량속도를 검지하는 제2 속도검지부(312)로 병행처리하여서, 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도를 제1 속도검지부(311)의 차량속도로 보완한다.
즉, 상기 제어기(30)는, 상기 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도가 상기 제1 속도검지부(311)로 검지한 차량속도를 기준으로 미리 설정된 오차범위의 내에 있으면 상기 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도가 정확한 값으로 판정하여 채택하고, 상기 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도가 상기 제1 속도검지부(311)로 검지한 차량속도를 기준으로 미리 설정된 오차범위를 벗어나면 상기 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도을 부정확한 값으로 판정하여 상기 제2 속도검지부(312)를 대신하여 상기 제1 속도 속도검지부(311)로 검지한 차량속도를 채택하는 것이다.
일반적으로, 차량번호판은 일정한 크기 및 형상으로 규격화되어 있어서 규격화된 크기 및 형상과 비교하여 윤곽을 추출할 수 있어서 다양한 크기 및 형상을 갖는 차량의 윤곽을 추출하는 것보다는 보다 정확하게 윤곽의 추출이 가능하다. 이에 따라 본 발명은 제2 속도검지부(312)로 번호판 윤곽을 추출하여 차량속도를 얻지만, 번호판 윤곽의 추출과정에서 소요되는 영상처리의 부담이 크므로 차속 감시영역(A2)을 통과하는 차량의 연속된 프레임 전체를 영상처리하려면 영상처리 시간이 지연되고 고가의 영상처리 성능을 갖는 장치를 채용하여야만 한다.
따라서, 본 발명은 미리 설정된 개수의 번호판 윤곽만을 프레임들 중에서 추출하되, 차속 감시영역(A2) 내에서 멈추거나 일시 정지하는 등의 차량속도의 변화를 가상루프(A22)를 이용한 차량속도 검지방식을 병행하여 대처하는 것이다.
상기 차번인식부(32)는, 상기 차번인식용카메라(22)에서 촬상한 영상에서 차량번호를 인식하며, 차량번호의 인식기술은 공지된 기술들 중에서 선택하여 적용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
다만, 본 발명의 실시예에서 상기 차번인식부(32)는, 상기 제2 속도검지부(312)에서 획득한 번호판의 후보영역에 대한 정보를 전달받고, 상기 차번인식용카메라(22)에서 촬상한 영상상에서 상기 후보영역을 특정하여 차량번호를 인식함으로써, 차량번호의 인식시간을 종래에 비해 단축한다.
한편, 센터시스템(40)은 제어기(30)에서 검지한 차량속도, 제한속도를 초과하여 주행한 차량의 차량번호, 또는 제한속도를 초과하여 주행한 차량의 영상을 제어기(30)로부터 전송받아 데이터베이스화하여 통행량에 대한 통계자료나 과속차량의 단속용으로 활용할 수 있다.
< 제 2 실시예 >
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템의 블록구성도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 지주에 설치한 예시도이고,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템을 설치한 도로의 간략도이다.
상기 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안전교통 지도시스템은 제1 실시예와 비교하여 전광판(10)에 추가되는 보행자유무 표시패널(16); 카메라부(20)에 추가되는 보행자검지용카메라(23); 및 제어기(30)에 추가되는 보행자검지부(33);를 더욱 포함하여 구성된다.
상기 보행자유무 표시패널(16)은, 어린이보호구역 내에 보행자가 있을 경우에 그 사실을 운전자에게 알려주기 위한 디스플레이 패널로서, 전광판(10)의 표시면 중에서 좌측에 배치되는 좌측 보행자유무 표시패널(16L)과 표시면 중에서 우측에 배치되는 우측 보행자유무 표시패널(16R)로 구성되며, 제어기(30)로부터 전송받는 제어신호에 따라 미리 설정된 이미지 또는 문자를 출력한다. 상기 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서는 좌측 보행자유무 표시패널(16L)과 우측 보행자유무 표시패널(16R)의 사이에 안전표지 표시면(12)을 배치하여서, 안전표지 표시면(12)에 연관된 이미지로 볼 수 있게 하였다. 그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전광판(10)은 제한속도 표시면(11), 안전표지 표시면(12), 차량번호 표시패널(13) 및 차량속도 표시패널(14)의 위치를 표시면 상에서 이동시키고, 그 형상을 변형하였으나, 이러한 위치 이동이나 형상 변형은 원하는 형태에 따라 선택할 수 있는 것이다.
상기 보행자검지용카메라(23)는, 어린이보호구역 내에 지정된 보행자 감시영역(A3)을 촬상하여 촬상 영상을 제어기(30)에 전송하며, 동영상으로 촬상하는 카메라를 채용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 보행자 감시영역(A3)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 어린이보호구역 내에서 도로(1)를 횡단할 가능성이 있는 보행자 또는 도로(1)를 횡단하고 있는 보행자를 감시하기 위한 영역으로서, 어린이보호구역내의 인도(2) 상에 미리 지정되는 영역(A31)과, 인도(2) 상의 상기 영역(A31)에 인접하고 도로(1)와 인도(2)의 경계선인 도로경계(3)에 근접한 도로(1) 상의 가장자리 영역(A33)을 포함한다. 또한, 상기 보행자 감시영역(A3)은 횡단보도(4) 상의 영역(A32)을 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 보행자 감시영역(A3) 중에 인도(2) 상에 지정되는 영역(A31)은 도로경계(3)에 근접한 인도(2) 상에만 지정되는 것이 바람직하며, 이는 도로(1)를 횡단할 의향이 없는 보행자까지도 횡단할 가능성이 있는 보행자로 잘못 알려주면 차량 운전에 혼선을 주어서 방해가 될 수 있기 때문이다. 따라서, 인도(2) 상에 지정되는 영역(A31)은 도로경계(3)를 따라가되 그 폭이 보도(2)의 폭보다 작게 하는 것이다.
한편, 도로경계(3)는 가드레일을 설치하기도 하지만 낮은 높이의 도로경계석을 설치하기도 하여 보행자가 도로경계석을 넘어 도로(1)로 진입할 수도 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 상기 도 7에 도시된 바와 같이 보행자 감시영역(A3) 중에 도로(1)의 가장자리에 지정되는 영역(A33)이 도로경계(3)를 포함하도록 영역의 범위를 설정한다.
또한, 인도(2)는 도로(1)의 양측에 조성되는 것이므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 보행자 감지영역(A3)은 도로를 기준으로 대칭 형태를 갖춘다. 하지만, 어린이보호구역 내에 삼거리나 사거리와 같이 교차로가 있게 되면, 상기 보행자 감시영역(3)은 비대칭 형태를 갖게 된다.
상기 보행자검지부(33)는, 상기 보행자검지용카메라(23)에서 촬상한 영상에서 상기 보행자 감시영역(A3)에 해당되는 영상부분만을 추출하고 추출한 영상부분을 배경영상에서 차감한 차영상을 생성하여서, 상기 보행자 감시영역(A3) 내에 이동하는 물체가 있는 지를 검지하고, 만약 이동 물체를 검지하면 검지한 이동 물체가 도로(1)를 기준으로 어느 방향에 있는 지도 구분한다.
그리고, 제어기(30)는 검지한 이동 물체의 크기가 미리 설정된 크기 이하이면, 보행자로 판단하여 상기 보행자유무 표시패널(16)를 가동시켜 보행자가 있음을 표시한다. 이때, 상기 제어기(30)는 이동 물체의 위치에 따라 상기 좌측 보행자유무 표시패널(16L)과 우측 보행자유무 표시패널(16R)를 선택적으로 가동시킨다. 즉, 제어기(30)는, 도로를 기준으로 좌측에서 이동 물체를 검지하면 좌측 보행자유무 표시패널(16L)을 가동시키고 우측에서 이동 물체를 검지하면 우측 보행자유무 표시패널(16R)을 가동시킨다.
여기서, 이동 물체의 크기에 대한 비교 기준인 상기 미리 설정된 크기는, 보행자의 유무를 검지하기 위한 기준이므로, 사람 형상보다는 크고 차량보다는 작게 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 보행자 감시영역(A3)은 도로(1)의 가장자리 영역(A33)을 포함하므로, 이동 차량의 일부분이 상기 보행자검지용카메라(23)에 의해 촬상될 수 있다. 따라서, 상기 보행자검지부(33)는 도로(1)을 따라 직선으로 이동하는 물체, 즉, 도로(1)의 진행방향으로 이동하는 물체와 도로(1)의 진행방향에 가깝게 이동하는 물체에 대해서는 차량으로 판단하여 이동 물체로 검지하지 아니하는 것이 바람직하다.
한편, 차량이 도로(1)의 가장자리 영역(A33)에 불법으로 주정차할 수 있고, 사람들이 물건을 인도(2)의 가장자리(A31)에 불법으로 갖다놓을 수도 있으므로, 상기 보행자검지부(33)에서 사용되는 배경영상을 불법으로 주정차한 차량이나 불법으로 갖다놓은 물건이 없을 때의 영상으로 하게 되면 상기 보행자검지부(33)에서 이동 물체를 검지하는 시간이 오래 걸리게 된다. 더욱이, 불법으로 주정차한 차량이나 불법으로 갖다놓은 물건은 일반적으로 어느 정도의 시간 내에서만 상기 보행자 감시영역(A3)에 있게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에서 상기 보행자검지부(33)는, 상기 미리 설정된 크기보다 큰 물체가 미리 설정된 범위의 시간 내에서 정지되어 있으면, 정지된 물체를 배경영상에 포함시켜서 임시 배경영상을 생성하고, 생성한 임시 배경영상을 상기 보행자검지용카메라(23)에서 촬상한 영상과 비교한 차영상으로 이동 물체를 감지한다. 이에 따라, 상기 보행자검지부(33)는 보행자를 더욱 신속하게 검지하여 보행자가 있음을 상기 보행자유무 표시패널(16)로 알릴 수 있게 한다.
그리고, 제어기(30)는 상기 보행자검지부(33)에서 임시 배경영상을 생성하는 과정에서 검지된 불법 주정차한 차량의 이미지를 저장하여 주정차 단속을 위한 자료로 활용할 수도 있다.
본 발명의 이해를 돕기 위해 도시된 도 3 및 도 7에서는, 중앙분리선(1')을 기준으로 어느 한쪽 차선의 도로(1)만 본 발명에 의해 감시되는 것으로 도시하였으나, 다른 한쪽의 차선의 영상을 획득하기 위한 차속검지용카메라와 차번인식용카메라를 구비할 수도 있다. 즉, 본 발명이 속한 기술분야의 종사자라면 일방향 통행만 가능한 도로나 아니면 복수의 차선으로 구획된 도로 등에도 본 발명을 용이하게 적용할 수 있는 것이다.
또한, 도 1 내지 도 7에는 도시하지 아니하였지만, 본 발명은 차량이 어린이보호구역 내로 진입하고 있음을 보행자에게 알리기 위하여 스피커(미도시)를 구비할 수도 있다. 이러한 스피커는 인도(2)의 전·후에 하나씩 설치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 일반적으로 사람은 경고음이 출력되는 방향으로 고개를 돌리기 때문이다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
A1 : 차번 감시영역 A2 : 차속 감시영역 A22 : 가상루프
A3 : 보행자 감시영역
1 : 도로 2 : 인도 3 : 도로경계 4 : 횡단보도
10 : 전광판 11 : 제한속도 표시면 12 : 안전표지 표시면
13 : 차량번호 표시패널 14 : 차량속도 표시패널
15 : 가변이미지 표시패널 16 : 보행자유무 표시패널
20 : 카메라부
21 : 차속검지용카메라 22 : 차번인식용카메라 23 : 보행자검지용카메라
30 : 제어기 31 : 속도검지부 311 : 제1 속도검지부
312 : 제2 속도검지부 32 : 차번인식부 33 : 보행자검지부
40 : 센터시스템

Claims (7)

  1. 삭제
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  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 차량번호와 차량속도를 표시하고, 표시면에서 좌측에 설치되는 좌측 보행자유무 표시패널(16L)과 우측에 설치되는 우측 보행자유무 표시패널(16R)로 구성되어 보행자의 유무를 표시하는 보행자유무 표시패널(16)도 구비하는 전광판(10);
    도로(1)에 미리 지정된 차속 감시영역(A2)을 연속된 프레임으로 촬상하는 차속검지용카메라(21)와, 상기 차속 감시영역(A2)이 끝나는 부분에 연접하게 지정되어 상기 차속 감시영역(A2)보다는 가깝게 된 차번 감시영역(A1)을 촬상하는 차번인식용카메라(22)와, 인도(2)에 미리 지정되는 영역(A31)과 도로경계(3)에 근접한 도로(1)의 가장자리 영역(A33)을 보행자 감시영역(A3)으로 하여 촬상하는 보행자검지용카메라(23), 를 포함하는 카메라부(20);
    상기 차속검지용카메라(21)에서 촬상한 영상으로 진입 차량의 차량속도를 검지하는 속도검지부(31)와, 상기 차번인식용카메라(22)에서 촬상한 영상에서 차량번호를 인식하는 차번인식부(32)와, 상기 보행자검지용카메라(23)에서 촬상한 영상에서 이동 물체를 검지하는 보행자검지부(33)를 구비하며, 상기 속도검지부(31)에서 검지한 차량 속도가 미리 설정된 차량속도를 초과하면 해당되는 진입 차량의 차량번호를 상기 차번인식용카메라(22) 및 차번인식부(32)로 획득하여 차량번호와 차량속도를 상기 전광판(10)에 출력시키고, 보행자검지부(33)로 검지한 이동 물체가 미리 설정된 크기 이하이면 상기 보행자유무 표시패널(16)로 보행자가 있음을 표시하되 도로(1)를 기준으로 양측의 보행자 감시영역(A3)을 구분하여 이동 물체를 검지하고, 이동 물체를 위치에 맞게 좌측 보행자유무 표시패널(16L) 및 우측 보행자유무 표시패널(16R)을 선택적으로 가동시켜 보행자가 있음을 표시하는 제어기(30);
    를 포함하여 구성되되,

    상기 제어기(30)의 속도검지부(31)는,
    복수 개의 가상루프(A22)를 상기 차속 감시영역(A2)의 프레임 영상에 설정하고 가상루프(A22)들 사이의 화면상 거리를 차속 감시영역(A2) 상의 거리 정보와 매칭시킨 거리맵 정보를 미리 설정하여서, 가상루프(A22)를 통과하는 시점과 거리맵 정보에 근거하여 가상루프(A22)들로 구획된 구간별 차량속도를 검지하여 구간별 차량속도를 평균하되, 검지한 차량속도 중에서 미리 설정된 제한속도 이하인 속도값이 있으면 제한속도 이하인 속도값을 검지한 구간 이후의 구간에서 검지한 속도값을 평균하여 차량속도로 하는 제1 속도검지부(311);
    프레임 별의 영상에서 차량이 상기 차속 감시영역(A2) 내로 들오기 시작하는 부분에서 감지되는 차량의 차량 윤곽을 추출하고 추출한 차량 윤곽에서 번호판 윤곽을 추출하되, 추출한 번호판 윤곽 중에 미리 설정된 선명도를 만족하는 번호판 윤곽을 미리 설정된 개수만큼 순차적으로 채택하여 번호판 윤곽의 크기 변화로 차량속도를 검지하며, 번호판 윤곽의 추출과정에서 첫번째로 채택한 번호판 윤곽이 차량 윤곽 상에 놓인 위치를 후보영역으로 하여서, 이후의 프레임 영상에서 번호판 윤곽을 추출할 때에 상기 후보영역에 특정하여 번호판 윤곽을 추출하고, 상기 후보영역의 정보를 상기 차번인식부(32)에 전달하여 상기 후보영역에 특정하여 차량번호를 추출하게 하는 제2 속도검지부(312);
    를 포함하여 구성되어서,
    상기 제어기(30)는, 상기 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도가 상기 제1 속도검지부(311)로 검지한 차량속도를 기준으로 미리 설정된 오차범위의 내에 있으면 상기 제2 속도검지부(312)로 검지한 차량속도를 상기 전광판(10)에 출력시키고, 미리 설정된 범위를 벗어나면 상기 제1 속도검지부(311)로 검지한 차량속도로 상기 전광판(10)에 출력시키고,

    상기 보행자검지부(33)는,
    상기 보행자검지용카메라(23)에서 촬상한 영상을 배경영상에서 차감하여 얻는 차영상으로 이동 물체를 감지하되, 상기 미리 설정된 크기보다 큰 물체가 미리 설정된 범위의 시간 내에서 정지되어 있으면, 정지된 물체를 배경영상에 포함시킨 임시 배경영상에서 상기 보행자검지용카메라(23)에서 촬상한 영상을 차감하여 얻는 차영상으로 이동 물체를 감지함을 특징으로 하는 어린이보호구역내 명시적 안전교통 지도시스템.
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