KR102593741B1 - 드론을 이용한 교통통제 시스템 - Google Patents

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KR102593741B1 KR1020230004809A KR20230004809A KR102593741B1 KR 102593741 B1 KR102593741 B1 KR 102593741B1 KR 1020230004809 A KR1020230004809 A KR 1020230004809A KR 20230004809 A KR20230004809 A KR 20230004809A KR 102593741 B1 KR102593741 B1 KR 102593741B1
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이탁수
박진우
방국진
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(주)동림티엔에스
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Abstract

본 발명의 드론을 이용한 교통통제 시스템은 4거리로 형성된 제1교차로(10)와 제2교차로(20) 사이 구간을 이동하면서 제1교차로(10)와 제2교차로(20) 사이 영역인 제1사이구간(S1)을 항공촬영하는 교통량측정 드론(500); 드론(500)이 착륙하고 충전하기 위해, 제1교차로(10)에 형성된 제1착륙장(100); 드론(500)이 착륙하고 충전하기 위해, 제2교차로(20)에 형성된 제2착륙장(200);을 포함하되, 제1사이구간(S1)의 교통상황에 따라 제1교차로(10)와 제2교차로(20)의 신호주기가 조절되고, 제1사이구간(S1)의 횡단보도(600) 신호주기가 조절된다.

Description

드론을 이용한 교통통제 시스템{Drone Traffic Control System}
본 발명은 교통분야에 관한 기술로서, 구체적으로는 드론을 이용한 교통통제 시스템에 관한 것이다.
도심지의 출퇴근 시간에는 많은 차량으로 인해 교통이 혼잡해 진다. 특히 일방향으로의 정체 발생하는 경우가 발생하는데, 이 때는 혼잡방향의 신호주기를 조절하여 원활한 교통흐름을 유지해야 한다.
이를 위해 교통 경찰의 개입으로 직접 신호주기를 변경하기도 하지만 도심지의 러시아워 구간에 경찰관이 모두 출동하기는 힘들아 따라서 교통통제용 카메라를 이용하여 혼잡정도를 확인한다. 그러나 단일 카메라로 정확한 정체길이를 확인하기 어려워 정확한 신호 주기를 조절하지 못하고 있다.
상술하는 종래의 기술구성, 명칭, 도면번호는 그 종래기술의 설명에 한정되어 사용된다.
대한민국등록특허 제10-1800767호 '드론을 이용한 이동통신 기지국 기반의 실시간 도로 교통 정보 분석 시스템'은 본 발명은 드론을 이용한 이동통신 기지국 기반의 실시간 도로 교통 정보 분석 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 드론을 이용한 이동통신 기지국 기반의 실시간 도로 교통 정보 분석 시스템은 실시간 도로교통 상황을 분석하는 교통정보 서버; 도로를 가상으로 분할하여 형성되는 영역인 복수 개의 섹터 각각에 설치되는 이동통신 기지국; 상기 복수 개의 섹터 각각에 배치되어, 섹터 내의 실시간 도로교통 정보를 상기 교통정보 서버에 전송하는 드론; 적어도 하나의 이동통신 기지국이 포함되도록 상기 도로를 분할하여 복수 개의 섹터를 설정하는 섹터 분할 모듈, 상기 복수 개의 섹터 중 드론이 배치되는 섹터를 선택하여 드론을 제어하는 드론 제어 모듈을 구비하는 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는, 휴대 단말기로부터 발신되는 응급 전화를 중계한 이동통신 기지국의 위치를 분석하고, 상기 이동통신 기지국이 포함되는 타겟 섹터를 검출하는 섹터 검출 모듈;을 더 포함하고, 상기 드론 제어 모듈은 복수 개의 섹터 중 상대적으로 교통량이 많은 섹터 내에 드론을 배치하며, 상기 드론 제어 모듈은 상기 섹터 검출 모듈로부터 검출된 타겟 섹터과 인접한 섹터에 배치된 드론을 상기 타겟 섹터 내에 재배치 함으로써 상기 타겟 섹터 내에 복수 개의 드론이 배치되도록 하는 것을 특징으로 한다.
대한민국등록특허 제10-2307217호 '드론 촬영 영상을 이용하여 도로 교통 정보를 분석하는 방법 및 이를 이용한 장치'는 교차로에서 하나 이상의 드론을 이용하여 각 도로 방향으로 다수의 항공 영상을 촬영하고 이를 결합하여 도로 교통 정보를 수집할 수 있다. 특히 본 발명은 딥러닝 알고리즘을 통해 촬영 영상에서 차종을 분류하고, 각 차량의 이동 속도나 이동 궤적을 추적하고 각 기준 별로 세부적인 교통 정보를 취득할 수 있다. 이를 통해 본 발명에서는 특정 교차로의 최적의 교통 체계를 제공할 수 있도록 시뮬레이션을 할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.
대한민국등록특허 제10-2418344호 '교통정보 분석장비 및 방법'은 교통정보 분석장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 장치는, 카메라로부터 촬영된 교차로 영상을 제공받아 상기 교차로 영상으로부터 차량 객체를 검출하고 차종을 분류하는 차량 탐지 및 분류부; 상기 차량 탐지 및 분류부에서 검출된 차량 객체에 대해 연직 방향의 차량 중심위치를 추정하여 보정하는 차량 중심위치 보정부; 상기 교차로 영상의 매 프레임마다 상기 차량 중심위치와 크기를 이용하여 차량의 궤적을 추적하는 차량 궤적 추적부; 및 상기 궤적이 추적된 차량 객체에 대해 각 차선별로 통행량 및 통행 속도를 계산하는 차선별 통행량 및 속도 계산부를 포함하며, 상기 차선별 통행량 및 속도 계산부는 각 도로로부터 교차로로 차량이 진입하는 경계상에 교차로를 둘러싸며 설정된 진출 기준선을 길이방향으로 각 구간별로 나누고, 상기 진출 기준선의 각 구간별로 차량 객체의 통행량 및 통행 속도를 계산할 수 있다.
대한민국등록특허 제10-1800767호 대한민국등록특허 제10-2307217호 대한민국등록특허 제10-2418344호
본 발명은 교차로의 사이 구간을 이동하면서 촬영된 드론의 영상정보를 이용하여 교통 통행량을 감지하여 혼잡구간의 교통정체 길이를 정확히 파악하고, 이에 따라 교통신호 주기를 조절하여 교통혼잡을 최소화 할 수 있다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명의 드론을 이용한 교통통제 시스템은 4거리로 형성된 제1교차로(10)와 제2교차로(20) 사이 구간을 이동하면서 상기 제1교차로(10)와 상기 제2교차로(20) 사이 영역인 제1사이구간(S1)을 항공촬영하는 교통량측정 드론(500); 상기 드론(500)이 착륙하고 충전하기 위해, 상기 제1교차로(10)에 형성된 제1착륙장(100); 상기 드론(500)이 착륙하고 충전하기 위해, 상기 제2교차로(20)에 형성된 제2착륙장(200);을 포함하되, 상기 제1사이구간(S1)의 교통상황에 따라 상기 제1교차로(10)와 상기 제2교차로(20)의 신호주기가 조절되고, 상기 제1사이구간(S1)의 횡단보도(600) 신호주기가 조절된다.
상기 제1착륙장(100)은 기둥부(110); 상기 기둥부(110)의 상부에 형성된 착륙부(120);를 포함하고, 상기 착륙부(120) 상면에는 상기 드론(500)을 충전하기 위해, 태양열 충전기(121)가 형성되고, 상기 기둥부(110)의 내부에는 상기 태양열 충전기(121)로 충전되는 베터리부(130)가 내장된 것이 바람직하다.
상기 드론(500)은 프레임부(540); 상기 프레임부(540)의 가장자리에 결합된 프로펠러(520); 상기 프레임부(540)의 하부에 결합된 지지부(530); 상기 프레임부(540)의 하부에 결합되어 교통량을 촬영하기 위해 결합된 카메라(550);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 드론(500)의 상기 프레임부(540) 하부에는 상기 드론(500)이 상기 착륙부(120) 상면에 착륙하여 비접촉 방식으로 충전되도록 비접촉 충전부(560)가 결합된 것이 바람직하다.
상기 드론(500)은 상기 제1착륙장(100)과 상기 제2착륙장(200) 사이 구간을 이동하면서 상기 제1사이구간(S1)의 교통상황을 촬영하되, 상기 제1착륙장(100) 또는 상기 제2착륙장(200)에 착륙된 상태에서도 상기 제1교차로(10)와 상기 제2교차로(20)를 촬영하는 것이 바람직하다.
상기 드론(500)에 결합된 상기 카메라(550)는 일측, 타측, 후방 및 전방을 모두 촬영할 수 있도록 회전 구동이 가능한 것이 바람직하다.
상기 카메라(550)는 상하방향을 따라 회전 구동이 가능한 구조인 것이 바람직하다.
상기 드론(500)이 상기 제1착륙장(100) 또는 상기 제2착륙장(200)에 정확히 착륙하기 위해 상기 드론(500)과 상기 제1착륙장(100), 상기 제2착륙장(200)에는 유도 센서가 모두 설치된 것이 바람직하다.
상기 제1교차로(10), 상기 제2교차로(20), 상기 제1교차로(10)의 전방으로 이격된 제3교차로(30), 상기 제3교차로(30)의 타측으로 이격된 제4교차로(40)에 상기 제1교차로(10)와 제3교차로(30)의 사이 구간인 제2사이구간(S2)에 또 다른 상기 드론(500)이 설치되어 상기 제2사이구간(S2)과 제1사이구간의 신호를 연계적으로 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명은 교차로 사이 구간을 이동하면서 교차로 사이 구간의 교통상황을 실시간 동영상으로 확인하여 교통신호 주기를 조절하기 때문에 신속하게 정해구간을 해소시킬 수 있다.
무엇보다 긴 구간을 이동하면서 긴 구간의 정체 정도를 정확하게 확인할 수 있어 효과적인 교통통제를 실시할 수 있는 장점이 있다.
도1은 대한민국등록특허 제10-1800767호의 대표도면
도2는 대한민국등록특허 제10-2307217호의 대표도면
도3은 대한민국등록특허 제10-2418344호의 대표도면
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로의 사이구간을 나타내는 도면
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1교차로와 제2교차로의 사이 구간에 드론이 이동하는 것을 나타내는 도면
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 정면도
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 평면도
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1착륙장에 드론이 착륙한 것을 나타내는 도면
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 충전기가 설치된 평면도
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 착륙장에 착륙한 드론이 교차로를 촬영하는 것을 나타내는 도면
도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론에 결합된 카메라가 상하방향을 축으로 회전되는 것을 나타내는 도면
도12는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론에 결합된 카메라가 측방향을 축으로 회전하는 것을 나타내는 도면
본 발명에 의한 드론을 이용한 교통통제 시스템의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
이하, 첨부표 및 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론을 이용한 교통통제 시스템에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 드론을 이용한 교통통제 시스템은 4거리로 형성된 제1교차로(10)와 제2교차로(20) 사이 구간을 이동하면서 제1교차로(10)와 제2교차로(20) 사이 영역인 제1사이구간(S1)을 항공촬영하는 교통량측정 드론(500); 드론(500)이 착륙하고 충전하기 위해, 제1교차로(10)에 형성된 제1착륙장(100); 드론(500)이 착륙하고 충전하기 위해, 제2교차로(20)에 형성된 제2착륙장(200);을 포함하되, 제1사이구간(S1)의 교통상황에 따라 제1교차로(10)와 제2교차로(20)의 신호주기가 조절되고, 제1사이구간(S1)의 횡단보도(600) 신호주기가 조절된다.
본 발명은 도 5와 같은 교차로의 제1착륙장(100)과 제2착륙장(200)의 사이 구간인 제1사이구간(S1)을 이동하면서 차량의 정체 정도를 동영상으로 확인하게 된다. 본 발명에 따른 드론(500)은 착륙장(100, 200)으로 부터 충전 받는데, 착륙장의 구조는 도 8과 같다.
제1착륙장(100)은 기둥부(110); 기둥부(110)의 상부에 형성된 착륙부(120);를 포함하고, 착륙부(120) 상면에는 드론(500)을 충전하기 위해, 태양열 충전기(121)가 형성되고, 기둥부(110)의 내부에는 태양열 충전기(121)로 충전되는 베터리부(130)가 내장돨 수 있다.
아울러, 드론(500)은 도6과 같은 구조를 갖는데, 프레임부(540); 프레임부(540)의 가장자리에 결합된 프로펠러(520); 프레임부(540)의 하부에 결합된 지지부(530); 프레임부(540)의 하부에 결합되어 교통량을 촬영하기 위해 결합된 카메라(550);를 포함하는 것이 바람직하다.
도6에 도시된 프로펠러 결합부(510)는 프레임부(540)에 결합되어 복수개가 설치되는 것이 바람직 하다.
드론(500)의 충전은 비접촉 방식으로 충전되는데, 이를 위해 드론(500)의 프레임부(540) 하부에는 드론(500)이 착륙부(120) 상면에 착륙하여 비접촉 방식으로 충전되도록 비접촉 충전부(560)가 결합되고, 도9와 같이 대양열 충전기(121)의 중앙부에 기둥부(110)의 상측 내부에 결합된 베터리부(130)와 연결된 전력방출부(122)가 형성된다.
드론(500)은 제1착륙장(100)과 제2착륙장(200) 사이 구간을 이동하면서 제1사이구간(S1)의 교통상황을 촬영하되, 제1착륙장(100) 또는 제2착륙장(200)에 착륙된 상태에서도 제1교차로(10)와 제2교차로(20)를 촬영하는 것이 바람직하다.
드론(500)에 결합된 카메라(550)는 일측, 타측, 후방 및 전방을 모두 촬영할 수 있도록 회전 구동이 가능한 것이 바람직하다.
카메라(550)는 상하방향을 따라 회전 구동이 가능한 구조인 것이 바람직하다.
카메라의 회전 구동으로 인해 드론(500)의 이동시에도 측방 또는 하방향의 촬영이 가능하고, 착륙장에 착륙된 상태에서도 촬영이 가능하다.
드론(500)이 제1착륙장(100) 또는 제2착륙장(200)에 정확히 착륙하기 위해 드론(500)과 제1착륙장(100), 제2착륙장(200)에는 유도 센서가 모두 설치된 것이 바람직하다.
착륙장(100,200)에는 도 9와 같이 드론(500)의 정확한 착륙을 유도하는 유도센서가 설치되고, 드론(500)의 하면에도 착륙장에 설치된 유도센서와 대응하는 유도센서가 설치될 수 있다.
제1교차로(10), 제2교차로(20), 제1교차로(10)의 전방으로 이격된 제3교차로(30), 제3교차로(30)의 타측으로 이격된 제4교차로(40)에 제1교차로(10)와 제3교차로(30)의 사이 구간인 제2사이구간(S2)에 또 다른 드론(500)이 설치되어 제2사이구간(S2)과 제1사이구간의 신호를 연계적으로 제어하는 것이 바람직하다.
S1 : 제사이구간 10 : 제1교차로
20 : 제2교차로 30 : 제3교차로
40 : 제4교차로 100 : 제1착륙장
110 : 기둥부 120 : 착륙부
121 : 충전기 130 : 베터리부
200 : 제2착륙장 500 : 드론
520 : 프로펠러 530 : 지지부
540 : 프레임부 550 : 카메라
560 : 충전부 600 : 횡단보도

Claims (9)

  1. 4거리로 형성된 제1교차로(10)와 제2교차로(20) 사이 구간을 이동하면서 상기 제1교차로(10)와 상기 제2교차로(20) 사이 영역인 제1사이구간(S1)을 항공촬영하는 교통량측정 드론(500);
    상기 드론(500)이 착륙하고 충전하기 위해, 상기 제1교차로(10)에 형성된 제1착륙장(100);
    상기 드론(500)이 착륙하고 충전하기 위해, 상기 제2교차로(20)에 형성된 제2착륙장(200);을 포함하되,
    상기 제1사이구간(S1)의 교통상황에 따라 상기 제1교차로(10)와 상기 제2교차로(20)의 신호주기가 조절되고,
    상기 제1사이구간(S1)의 횡단보도(600) 신호주기가 조절됨과 아울러,
    상기 제1착륙장(100)은
    기둥부(110);
    상기 기둥부(110)의 상부에 형성된 착륙부(120);를 포함하고,
    상기 착륙부(120) 상면에는
    상기 드론(500)을 충전하기 위해, 태양열 충전기(121)가 형성되고, 상기 기둥부(110)의 내부에는 상기 태양열 충전기(121)로 충전되는 배터리부(130)가 내장되며,
    상기 드론(500)은
    프레임부(540);
    상기 프레임부(540)의 가장자리에 결합된 프로펠러(520);
    상기 프레임부(540)의 하부에 결합된 지지부(530);
    상기 프레임부(540)의 하부에 결합되어 교통량을 촬영하기 위해 결합된 카메라(550);를 포함하되,
    상기 드론(500)의 상기 프레임부(540) 하부에는
    상기 드론(500)이 상기 착륙부(120) 상면에 착륙하여 비접촉 방식으로 충전되도록 비접촉 충전부(560)가 결합되고,
    상기 드론(500)은
    상기 제1착륙장(100)과 상기 제2착륙장(200) 사이 구간을 이동하면서 상기 제1사이구간(S1)의 교통상황을 촬영하되, 상기 제1착륙장(100) 또는 상기 제2착륙장(200)에 착륙된 상태에서도 상기 제1교차로(10)와 상기 제2교차로(20)를 촬영하고,
    상기 드론(500)에 결합된 상기 카메라(550)는
    일측, 타측, 후방 및 전방을 모두 촬영할 수 있도록 회전 구동이 가능한 구조임과 아울러,
    상기 카메라(550)는 상하방향을 따라 회전 구동이 가능한 구조이고,
    상기 드론(500)이 상기 제1착륙장(100) 또는 상기 제2착륙장(200)에 정확히 착륙하기 위해 상기 드론(500)과 상기 제1착륙장(100), 상기 제2착륙장(200)에는 유도 센서가 모두 설치되어 있으며,
    상기 제1교차로(10), 상기 제2교차로(20), 상기 제1교차로(10)의 전방으로 이격된 제3교차로(30), 상기 제3교차로(30)의 타측으로 이격된 제4교차로(40)에 상기 제1교차로(10)와 제3교차로(30)의 사이 구간인 제2사이구간(S2)에 또 다른 상기 드론(500)이 설치되어 상기 제2사이구간(S2)과 제1사이구간의 신호를 연계적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 교통통제 시스템.
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