KR200385837Y1 - 교차로 내의 현시 정보와 영상정보를 이용한 교통사고 자동감지 및 기록장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교통사고를 자동으로 감지하고 가해자와 피해자를 선별하기 위해서, 신호제어기(10)에서 신호등(10-12) 장치를 제어하기 위하여 신호등에 보내는 현시 정보와 영상 카메라(20)의 수단을 이용하여 촬영한 동영상 정보를 영상전송 서버장치(25)의 수단을 이용하여 합성(믹스 또는 먹스)한 후 상기 장치(25)를 구성하고 있는 기억장치(25-4) 내에 기록하고 상기 장치(25) 내에 기록된 동영상 정보를 장기간 동안 저장 및 관리할 목적으로 구축해 놓은 상기의 동영상 정보를 통상의 중앙관리 서버장치(30)에 상기 장치(25)의 전송 수단인 네트워크인터페이스 부(25-20)의 기능을 이용하여 합성한 파일을 전송하는 장치들로 구성된다. 즉 신호제어기(10)의 수단과 카메라(20)의 수단과 영상전송 서버장치(25)의 수단과 각 장치들의 조합에 있어서 네트워크 인터페이스(25-20)의 수단을 이용하여 각 장치들을 연결 구성하고 교차로 내에서 발생한 교통사고에 대하여 상기 장치(25)의 수단에 의해 기록한 합성 영상을 중앙관리 서버장치(30)에 전송하고, 통상의 상기 장치(30)의 업무처리에 요구되는 프로그램(60)은 프로그램 기억장치(30-2)에 그리고 상기의 업무처리와 관련이 있는 데이터(40: 데이터베이스, 현시 정보 설정데이터)는 데이터기억장치(30-4)에 저장한 후 연산 순서에 따라 상기 장치(30)의 수단에 의하여 자동으로 교통사고를 감지할 뿐만 아니라 교통사고 후 가해자와 피해자를 선별해줄 수 있도록 통신 수단을 이용하여 연결한 장치들로 구성한 것을 특징으로 하는 교차로 내의 현시 정보와 영상 정보를 이용한 교통사고 자동기록 및 감지에 관한 것이다. 본 고안에서는 현시 정보와 동영상 정보를 영상전송 서버장치(25)의 영상신호처리부(25-10)의 수단에 의해 두 개의 정보를 합성(믹스 또는 먹스) 하여 저장함과 동시에 상기의 두 정보(영상 정보와 현시 정보)를 이용하여 실시간으로 분석하면서 교통사고로 감지되는 시각과 교차로번호, 교차로이름 등의 상황 정보를 중앙관리 서버장치(30) 내의 데이터베이스(40)에 저장하여 본 고안 장치가 설치돼 있는 교차로 내에서 발생한 교통사고를 자동으로 경찰서 내의 교통사고조사계 또는 상황실에 자동으로 통보할 뿐만 아니라 상기의 사고에 대하여 가해 차량과 피해 차량을 입증해주도록 관리해 주는 운영프로그램(60)이 영상전송 서버장치(25) 내의 메모리(25-4) 또는 중앙관리 서버장치(30) 내의 프로그램 기억장치(30-2)에 내장되어 운영되는 것으로 교차로 내의 현시 정보와 영상정보를 합성하는 것을 특징으로 이용한 교통사고 자동감지 및 기록장치에 관한 것이다.

Description

교차로 내의 현시 정보와 영상정보를 이용한 교통사고 자동감지 및 기록장치{The units to automatic inform and injurer or to make an authentication a fault of traffic accidents in crossroads }

본 고안에서 제시한 기술은 신호제어기(10)를 원격지에서 제어하거나 감시 카메라를 이용하여 속도 및 신호를 위반하는 차량에 대한 정보를 획득하는 데 있어 동영상 압축, 저장, 전송, 재생, 믹스, 먹스, 조회 등의 영상처리와 자동으로 사고 영상을 인식할 수 있는 기술분야이다, 여기서, 신호제어기(10) 수단은 신호등(10-12)을 통합관리하고 제어하는데 있어서 원활한 교통 흐름을 목적으로 차량의 진입과 출입의 교통량에 따라 자동 또는 수동으로 신호등의 현시를 현장 또는 원격지에서 제어할 목적으로 사용하는 것이 주요 목적이다. 현재 ITS 기술의 주요 범주는 교통 시스템을 한층 업그레이드하기 하여 정보화 사회에 맞게 신속, 안전, 쾌적한 차세대 교통체계를 구현하는 데 목적을 두고 있다. ITS 서비스는 일반적으로 다음과 같이 분류되며, ATMS(Advanced Traffic Management System)은 도로상에 차량 특성, 속도 등의 교통 정보를 감지할 수 있는 시스템을 설치하여 교통 상황을 실시간으로 분석하고, 이를 토대로 도로 교통의 관리와 최적 신호 체계의 구현을 꾀하는 동시에 여행시간 측정과 교통사고 파악 과적 단속 등의 업무 자동화를 구현한다 이와 같은 사례로 요금 자동 징수 시스템과 자동단속시스템을 들 수 있다. 두 번째로 ATIS(Advanced Traveler Information System)은 교통 여건, 도로 상황, 출발지에서 목적지까지의 최단 경로, 소요 시간, 주차장 상황 등 각종 교통정보를 FM 라디오방송, 차량 내 단말기 등을 통해 운전자에게 신속, 정확하게 제공함으로써 안전하고 원활한 최적 교통 지원하며 그 사례로 운전자 정보 시스템, 최적 경로 안내 시스템, 여행 서비스 정보 시스템 등을 들 수 있다. 세 번째로 APTS(Advanced Public Transportation System)은 대중교통 운영체계의 정보화를 바탕으로 시민들에게는 대중 교통 수단의 운행 스케줄, 차량 위치 등의 정보를 제공하여 이용자 편익을 극대화하고, 대중교통 운송 회사 및 행정 부서에는 차량관리, 배차 및 감시 등을 위한 정보를 제공함으로써 업무의 효율성을 극대화한다. 예로 대중 교통 정보 시스템, 대중 교통 관리 시스템 등을 덜 수 있다. 네 번째로 CVO(Commercial Vehicle Operation):컴퓨터를 통해 각 차량의 위치, 운행상태, 차내 상황 등을 관제실에서 파악하고 실시간으로 최적운행을 지시함으로써 물류 비용을 절감하고, 통행료 자동 징수, 위험물 적재 차량관리 등을 통행 물류의 합리화와 안전성 제고를 도모한다. 그 사례로 전자 통관시스템, 화물차량 관리 시스템 등이 있다. 다섯 번째로 AVHS(Advanced Vehicle and Highway System)는 차량에 교통상황, 장애물 인식 등의 고성능 센서와 자동제어장치를 부착하여 운전을 자동화하며, 도로상에 지능형 통신시설을 설치하여 일정간격 주행으로 교통사고를 예방하고 도로소통의 능력을 증대시킨다. 이상에서 알 수 있듯이 본 고안 기술은 대분류시에는 ITS의 AVHS 시스템 분야이며 소분류의 개념에서는 영상인식기술, 신호처리기술 분야에 속한다.이상으로 본 고안 기술분야는 광역 정보를 확보하고 사고 과정을 현시 정보와 합성(믹스 또는 먹스)하여 저장할 뿐만 아니라 현시 정보와 영상정보를 기반으로 실시간으로 분석하는 장치를 기반으로 화상만으로 사고를 감지하거나 음성 또는 화상을 합성하여 감지하는 장치나 방법 또는 시스템과는 차별화된 기술에 속한다 할 수 있다.

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본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제로는 영상카메라(20) 수단을 이용하여 촬영한 영상을 분석 관리하기 위하여 압축, 저장, 전송, 재생, 합성(먹스 또는 믹스), 조회, 특히 객체를 추적하는 고도의 인식기술 등이 요구되며, 상기의 기술들을 집약하여 장치에 접목할 수 있는 기술이 요구되며, 현시 정보를 판단하면서 동영상 정보를 분석하는 기술적인 알고리즘이 동시에 요구되어 자동으로 교통사고를 인지 및 판단하여 관계기관 또는 부서에 실시간으로 알려주는 장치와 기술 구현이 요구되며, 신호등(10-12)의 현시를 제어하는 신호제어기(10)로부터 생성되는 현시 정보와 교차로 영역 내부를 광역으로 촬영하고 있는 영상카메라(20)의 수단으로부터 획득한 동영상을 하나의 합성(믹스 또는 먹스)파일로 생성하고, 생성한 후 시간대별, 교차로별, 교통사고별 등의 분류 및 조회가 가능해야 하며, 특히 교통사고 발생시 자동으로 사고를 통보하여 해당 사고에 대하여 신속한 조치가 취해져 인명이나 물질적인 피해를 가급적 최소화해야 할 뿐만 아니라 상기의 교통사고에 대하여 가해자와 피해자 선별을 용이하게 지원할 수 있는 운영프로그램이 내장된 프로그램 기억장치(30-2)를 제공해야 하는 기술적 과제가 요구된다. 더불어, 본 고안에서는 영상카메라(20)를 설치하는데 있어서 교차로 내부 또는 주변에서 발생한 교통사고에서 단속에 앞서 가해자와 피해자를 선별할 목적으로 설치된 상기의 장치(20)가 적어도 여러 개의 신호등(10-12: 기준 신호등) 중에서 기준이 되는 상기의 장치(10-12)의 현시 운행 과정을 촬영하여, 나머지 신호등(10-12)의 현시 정보를 추론할 수 있도록 하여 가해자와 피해자를 선별하는데 신뢰성을 높여주는 것은 물론, 더욱더 과학화된 정보를 검증 및 제공하기 위하여 발생할 수도 있는 어려운 문제점(특히, 목격자 확보 등의 난해한 문제로 인하여 가해자와 피해자를 판단하기 어려운 상황, 신호제어기(10)와 연동이 불가피한 상황)을 해결하고자, 신호제어기(10)에서 발생하는 현시 정보 대신 동영상으로부터 신호등(10-12)의 색상(빨강, 노랑, 초록, 보행자 신호 등) 정보를 통해 현시 정보를 추출하는 인식기술이 요구됨과 동시에, 정확한 정보를 추론하는 데 있어, 신호제어기(10)에서 생성하는 현시 정보와 동일한 현시 정보를 영상전송 서버장치(25)의 구성 요소인 데이터메모리(25-4) 장치에 미리 설정하는 특징과 함께, 상기에 기술한 것과 같이 현시 정보와 영상전송 서버장치(25)의 영상신호처리부(25-10)에서 동영상으로부터 신호등(10-12)의 색상정보를 인식하여 획득한 현시 정보를 실시간으로 비교 분석 처리할 수 있는 영상신호 처리부(25-10)의 기능에 의하여 "신호기 이상" 등의 정보 메시지를 동영상 정보와 합성(믹스 또는 먹스)하여 상기 장치(25) 내의 메모리(25-4)에 1차적으로 저장하고 상기 장치 내의 중앙처리장치(25-12)의 명령에 따라 상기 장치(25)의 정보통신 수단에 의하여 실시간으로 클라이언트 컴퓨터(100), ITS(지능형교통정보시스템), 또는 중앙관리 서버장치(30) 내의 데이터베이스(40)가 상기 장치(30)의 통신 수단으로 연결되고 저장된 데이터 기억장치(30-4)장치에 기록하는 기술이 요구된다. 또한, 상기의 고안 기술에 의하여 생성된 현시 정보와 영상카메라(20)로부터 생성하는 영상정보를 합성(믹스 또는 먹스)하여 데이터베이스(40)를 구축하는 데 있어 총체적인 동영상 처리기술(영상 압축, 저장, 전송, 재생, 믹스, 먹스, 인식, 조회기술)과 공간데이터베이스 관리기술, 지능형교통정보시스템(ITS)을 원격지에서 연동하고 운영에 따르는 기술이 요구된다.

상기 목적을 달성하기 위하여 첨부한 도 1에서와 같이 신호제어기(10)는 신호등(10-12)의 신호체계에 필요한 현시 정보를 생성하고, 상기 장치(10)의 수단에 의해 생성된 현시 정보와, 교차로 내부 및 주변 전체를 영상카메라(20)로부터 촬영하여 획득한 동영상정보(신호등 색상을 기반한 인식정보 포함)을 합성(믹스 또는 먹스) 파일로 생성 및 저장하는 영상전송 서버장치(25)와 각 장치들간의 원활한 통신을 위한 네트워크망(70) 수단을 이용하여 원격지인 경찰서의 상황실 또는 교통사고 처리 부서에 설치되어 저장 및 조회할 수 있는 기능들을 처리할 수 있는 통상의 클라이언트 컴퓨터(100), 신호기를 원격에서 관리하거나 제어할 목적으로 설치된 통상의 중앙관리 서버장치(30) 등의 기억장치(30-4) 내의 데이터베이스(40)에 동영상 및 현시 정보 등의 합성(믹스 또는 먹스)정보를 저장해 놓고, 상기의 기억매체에 저장된 매체를 이용하여 가해 차량과 피해차량을 판별할 수 있도록 활용하고, 필요에 따라 출력, 조회 등의 관리 기능이 있는 관리 프로그램이 통상의 상기 장치들(100, 30) 내의 기억장치에 저장되고 출력할 수 있는 프린터(50)와 영상정보와 신호의 현시 정보를 합성하고 분석하는 과정에서 인식한 교통사고를 자동으로 감지한 결과를 알려주는 알람 장치(55)로 구성한 요소를 도시하였다.

도 2에서는 신호제어기(10)가 신호등(10-12) 장치를 제어하기 위하여 상기의 장치(10-12)에 보내는 현시 정보와 영상 카메라(20)의 수단을 이용하여 촬영한 동영상 정보를 영상전송 서버장치(25)의 수단을 이용하여 합성(믹스 또는 먹스)한 후 상기 장치(25) 내의 기억장치(25-4)에 기록하고 상기 장치(25-4)에 기록된 동영상 정보를 장기간 동안 상기 장치(25)의 기록 정보를 저장 및 관리할 목적으로 구축해 놓은 통상의 중앙관리 서버장치(30)로 상기 장치(25)의 전송 수단인 네트워크 인터페이스 부(25-20)의 수단을 이용하여 전송한 장치들로 구성된, 즉 신호제어기(10)의 수단과 카메라(20)의 수단과 영상전송 서버장치(25)의 수단과 각 장치들의 조합에 있어서 네트워크망(70)의 네트워크인터페이스(25-20) 수단을 이용하여 각 장치들을 연결 구성하여 교차로 내에서 발생한 교통사고에 대하여 상기 장치(25)에서 기록한 영상을 근거로 상기 장치(25-20)의 수단에 의해 기록된 합성 영상정보를 통상의 중앙관리 서버장치(30)의 데이터 메모리(60)의 전송하고, 상기 장치(30)의 프로그램 기억장치(30-2)를 이용하여 상기 장치(30-4)의 내용을 근거로 자동으로 교통사고를 인지할 뿐만 아니라 교통사고 후 가해자와 피해자를 선별해줄 수 있도록 통신 수단을 이용하여 연결한 장치로 구성한 것을 보여주고 있다. 특히 다음 장치(10, 20, 20-5, 25-10) 들의 통신 수단에 의하여 연결되는 과정에서 신호제어기(10)와 연결을 구성할 수 없는 경우를 보완하기 위하여 영상카메라(20)에서 획득한 영상정보를 근거로 상기 장치(25) 내의 영상신호처리부(25-10)의 기능에 의거 신호등 색상 인식모듈을 통해서 획득한 현시 정보와 영상카메라(20)에서 촬영한 영상정보를 합성하는 진행과정과 영상처리과정에서 자동으로 인식하는 교통사고를 알려주는 진행과정을 도시하고 있다.

도 3은 통상의 표준 신호제어기(10)의 구성에 관한 것으로 신호 주제어부(MCU: Main Control Unit, 10-55)와 신호구동부(SCU: Signal Control Unit, 10-8)로 각각 별도의 중앙연산장치(CPU 10-16)로 구성하며 MCU(10-55)에서는 주로 검지기 자료 등 교통상황정보 처리, 제어알고리즘 처리, 관제센터 중앙장치와 통신, 운영자 입력장치(MMI: Man Machine Interface, 10-30) 접속 등의 기능을 수행하며 추가적인 기능확장이 가능하도록 구성한다. 신호 구동부(SCU: 10-8)에서는 주제어부의 명령에 따라 신호등의 점등과 소등을 전담하며, 주제어부의 장애 발생시 기본 신호출력제어를 수행하는 안전제어(Fail-Safe Control) 기능이다. 주제어부(MCU: Main Control Unit 10-55)는 신호제어기(10)의 중추적 역할을 하는 단위 컴퓨팅 시스템으로서 하나 이상의 중앙처리장치 보드(10-16)와 1-8개의 루프검지기보드(10-14) 및 직류전원장치, 필요한 경우 통신모뎀(10-40)과 각종 옵션 보드(10-60)가 하나의 버스시스템으로 연결되어 있다. 그리고 주제어부(MCU: 10-55)에 장착된 CPU(10-16)를 의미하며 신호계획의 작성 및 운영, 데이터베이스의 관리, 검지 정보의 가공, 외부기기와의 통신을 담당하는 중추적 역할을 수행하고 신호운영에 관련된 중요한 데이터들은 메모리 백업기능에 의해 정전시에도 항상 데이터를 유지하는 역할을 한다. 모뎀(Modem: Modulator-Demodulator, 10-40)은 주파수 변복조장치로서 관제센터 중앙장치와 신호제어기간에 데이터 통신을 가능하게 하는 카드형 통신장치이다. 본 고안에서는 상기의 장치(10-40)를 이용하여 고장 알림 장치에 데이터를 송수신하는데 활용하도록 구성을 한다. 검지기보드(LDU: Loop Detection Unit, 10-14)는 도로 노면, 도로변에 매설 또는 구조물 설치 등의 방법으로 차량 검지 센서를 설치한 후 차량의 존재, 속도 및 기타 정보를 검지하여 신호제어기에 입력하는 제어장치이며, 운영자 입력 장치(MMI: Man-Machine Interface, 10-30) 전면에 설치된 키보드를 조작함으로써 신호제어기에 필요한 데이터를 입력 또는 수정할 수 있는 장치로서 화면 표시장치(10-4)를 통해 운영자가 쉽게 데이터를 확인하도록 한다. 또한, 신호제어기의 동작상태를 상태표시램프나 화면표시장치를 통해 표출하는 기능을 수행하며 정보의 표출은 문자나 그래픽 형태로 표출이 가능해야한다. 신호구동부(SCU: Signal Control Unit, 10-8)는 주제어부(MCU, 10-55)의 신호진행명령을 받아 신호등의 전기출력을 수행하고 출력결과를 감시하는 일련의 장치를 말하며, 시간진행에 의한 등기출력을 지시하는 컨트롤러 보드(10-70)와 신호등을 구동하기 위한 출력을 제어하고 감시하는 등기구동장치(LSU, 10-90), 유사시 점멸 제어를 수행하는 점멸기(10-80)가 하나의 시스템버스로 연결되어 있는 장치이다. 전원공급장치(10-50) 및 신호등(10-12) 출력 결과를 물리적으로 평가하기 위한 궤환(FEEDBACK, 이하 궤환신호라 함)회로를 포함한다. 또한, 신호구동부(10-8)는 경찰관의 수동조작 및 보행자 입력수단 등을 수용하기 위한 일련의 입력수단 등을 포함하며, 주제어부와의 통신을 위한 내부통신 수단을 포함한다. 컨트롤러(Controller) 보드 주제어부의 신호구동 DATA를 근거로 시간진행에 따라 직접 등기구동장치(LSU, 10-90)를 제어하여 등기를 구동하며, 신호등 점등 상태의 모순이 발생하였을 때 적색 또는 황색 신호등을 점멸시킨다. 신호등 구동에 필요한 데이터를 검증하여 신호제어기의 이상출력이나 모순 발생시 점멸기(10-80)를 작동시킨다. 컨트롤러(10-70)는 교차로 신호등의 점등 상태 모순과 현시 전구의 비정상 출력 검지, 적색등 비정상 출력 검사, 전원이상, 점멸기(10-80)와 등기구동장치의 제어, 신호구동부 전원관리(10-50) 등의 기능을 갖는다. 직렬 통신 단자(10-50)를 통하여 주제어부(10-55)로부터 현재 진행중인 현시 조합에 대한 정보를 공급받아 현시를 표출하고, 모순상태 판단을 위해 전구의 출력상태를 감시하는 기능을 수행한다. 점멸기(FLU: Flasher Unit, 10-80)는 직류전원 이상, 컨트롤러 보드 (10-70) 이상, 컨트롤러(10-70)로부터의 점멸 지시, 등기구동장치(LSU, 10-90)로부터의 점멸 신호가 있을 때 독립된 전원에 의해 신호등을 점멸한다. 등기구동장치(LSU: Load Switch Unit, 10-90)는 신호등에 공급되는 전력을 직접 제어하며, 그 제어 결과에 대한 궤환신호를 발생하여 컨트롤러 보드에 제공하는 기능을 수행한다. LSU부(10-90)는 110V 및 220V에서 사용할 수 있어야 하며, 구동환경의 불규칙한 변화에 대하여 영향을 받지 않아야 한다. 전력 제어회로에서는 등의 밝기를 조절할 수 있는 조광제어 기능을 제공하여야 하고, 방열을 고려해야 한다. 또한, 편리한 유지 보수를 위하여, 고장이 발생한 등기구동장치를 신호제어기(10)의 정상 운용 중에 부분적으로(기판 단위) 교체할 수 있는 여건을 갖추어야 한다. 보다 세부적인 각 장치로 기억장치(10-2)와, 중앙처리장치(CPU: 10-16)와 시계장치(10-6), 신호구동부(10-8)과, 모순신호 검지(10-10), 신호등(10-12), LCD 장치부(10-4), 검지기 LDU장치(10-14), 직렬통신인터페이스(10-18), 디지털입력인터페이스(10-20)를 포함하고 있다. 현재시각 정보를 위성으로부터 수신하여 출력하는 시계장치(10-6), 상기 시계장치(10-6)와의 데이터전송용 통신인터페이스를 통해 입력되는 현재시각, 신호구동주기를 관리하며 장치 전반을 제어하는 중앙처리장치(10-16)와 상기 중앙처리장치(10-16)에서 사용되는 제어 및 연산 프로그램을 저장하는 기억장치(10-2)와 상기 중앙처리장치(10-16)로부터 출력된 신호를 전송하는 출력인터페이스와 상기 기억장치(10-2)에 프로그램 및 데이터를 입력시키는 키패드와 표시기를 포함하는 LCD장치부(10-4)와 상기 출력인터페이스로부터 출력되는 신호에 따라 구동되는 신호구동부(10-8)에 의하여 신호제어기(10)에서 신호를 출력하여 구동하는 신호등(10-12)을 포함한다. 이하 첨부된 도를 참고하여, 신호제어기(10)를 상세히 설명하면 다음과 같다. 중앙처리장치(10-16)는 프로그램과 데이터를 기억장치(10-2)에 저장하고 이 저장된 프로그램과 데이터를 이용하여 신호제어기(10)의 작동을 제어하며 영상전송 서버장치(25)와 통신한다. 상기 기억장치(10-2)는 상기 중앙처리장치(10-16)에 의하여 사용되는 제어 및 연산용 프로그램이 저장되어 있으며, 현시와 관련된 정보 등이 저장되어 있다. 신호제어기(10)의 기억장치(10-2)에 저장되는 현시 데이터는 LCD 장치 부(10-4)의 키패드를 통하여 입력시킨다. 키패드와 입력된 데이터를 인식할 수 있도록 표시하는 표시기(LCD, 10-4)를 구비하고 있다. 본 고안에서는 상기 보통의 개인용 컴퓨터 또는 단말기를 통하여 데이터를 기억장치(10-2)에 현시 정보를 입력시킬 수 있다. 이때 개인용 컴퓨터 또는 단말기는 디지털입력인터페이스(10-20)를 통하여 데이터를 입력시킨다. 디지털 입력인터페이스(10-20)는 통상 사용되는 직렬통신방식의 인터페이스(10-18)를 이용하여 구성할 수 있다. 직렬통신인터페이스(10-18)는 중앙처리장치(10-16)로부터 제어신호를 출력하기 위한 인터페이스로서 출력 포트를 포함하고 있다. 상기 직렬통신인터페이스(10-18)를 통하여 출력되는 신호는 신호구동부(10-8)에 입력된다. 신호구동부(10-8)는 제어신호에 따라서 특정한 형태의 신호를 발생시키도록 제어한다.

도 4는 영상전송 서버장치(25)의 구성 및 동작을 보다 상세히 설명하기 위한 영상전송 서버장치(25)의 블록 구성도이다. 영상전송 서버장치(25)는 상기도 1에 도시된 바와 같은 다수의 카메라(20) 혹은 단일의 카메라(20)의 영상 신호를 통신 수단을 통해 제공받으며, 영상인터페이스(25-6: 영상 수광부)를 통해 입력되고 필요에 따라 A/D 컨버터(25-8)에 의하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 상호변환을 할 수 있으며 영상신호처리부(25-10)는 신호제어장치인 CPU(10-16)와 통신 수단을 이용하여 영상제어와 영상처리를 목적으로 상호 작용하며 영상 신호를 처리하는 영상신호처리부(25-10)에서 생성된 영상과 네트워크 인터페이스(25-20) 장치를 통해 입력된 현시 정보를 합성하는 기능을 수행한다. 또한, 영상카메라(20)로부터 입력받은 정보를 필요에 따라 아날로그(Analog) 영상신호를 디지털(Digital) 영상신호로 변환하는 A/D컨버터(Analog/Digital Converter, 25-8)와, 그 A/D컨버터(25-8)로부터 출력되는 디지털 영상신호를 입력받고 이를 영상전송 서버장치(25)의 통신 수단을 통해 전송시키고 제반 업무를 총괄 제어하는 중앙처리장치(CPU, 25-12)와, 영상 신호와 신호제어기(10)의 현시 정보를 합성할 목적으로 영상 및 문자정보를 임시 저장하는 메모리(25-4)로 구성하고 있다. A/D컨버터(25-8)를 통해서 디지털 데이터로 변환된 영상정보는 중앙처리장치(25-12) 제어를 받아서 영상전송 서버장치(25)의 네트워크 인터페이스 수단(25-20)에 의해 연결된 상기 장치(25)의 내부 메모리장치(25-4) 또는 DVR, 클라이언트 컴퓨터(100), 또는 중앙관리 서버장치(30)의 기억장치(30-4)에 저장할 수 있도록 구성한다. 상기에서 기술한 바와 같이 메모리(25-4)는 영상카메라(20)로부터 획득한 영상 정보와 상기의 신호제어기(10)에서 출력하는 현시 정보를 저장 장소에서 합성한 후 영상정보를 임시 저장하거나 중앙관리 서버장치(30)에 송출하는 수단으로 이용된다.

도면 5를 참고하면, 영상전송 서버장치(25)의 수단과 통신수단(25-20)을 이용하여 전송된 영상 기록을 저장 관리하는 통상의 중앙관리 서버장치(30)는 중앙처리장치(30-1)와, 프로그램 기억장치(30-2)와, 데이터 기억장치(30-4)와, 직렬통신인터페이스(30-8), 클라이언트 서버(30-10), LCD 모니터(30-12), 디지털입력인터페이스(30-14), 출력부(30-18), 알람 장치(55)를 포함하고 있으며, 상기의 중앙관리 서버장치(30)에 전송하거나 또는 직접 원격지인 경찰서 상황실, 또는 교통사고처리조사반 내부에 설치된 클라이언트(100)에서 확인할 수 있도록 구성하고, 교통사고가 발생하고 그 교통 상황 정보를 바탕으로 가해자 및 피해자를 선별하고자 사용할 목적으로 네트워크(70) 수단으로 상호 연결되어 구성된다. 상기의 장치를 이용하여 중앙관리 서버장치(30) 내의 데이터 기억장치(30-4)에 저장되는 데이터베이스(40)에는 통신 수단에 의해 연결되어 상기의 장치(25)에서 이미 두 정보(영상 정보와 현시 정보)가 합성(믹스 또는 먹스)되어 저장되는 것을 기본으로 하고 신호기의 현시 정보와 영상의 영상 정보를 기반으로 교통사고를 자동으로 감지하는 것을 특징으로 하는 교차로 내의 현시 정보와 영상정보를 이용한 교통사고 자동감지 및 기록 장치로서 출력, 조회 및 탐색 등의 기능을 수행하도록 제어프로그램(60)이 주기억장치에 저장되고 저장된 내용을 출력할 수 있는 프린터(50)와 교통사고를 감지한 결과를 출력할 수 있는 알람 장치(55)로 구성이 돼있으되 서버장치(30)는 보통의 관리 서버와 동일하며 교통사고를 자동으로 감지할 때 울리는 알람 장치(55)로 구성한다.

도 6의 플로차트 흐름도는 신호제어기(10)에서 신호등(10-12) 장치를 제어하기 위하여 신호등(10-12)에 보내는 현시 정보와 영상 카메라(20)의 수단을 이용하여 촬영한 동영상 정보를 영상전송 서버장치(25)의 수단을 이용하여 합성(믹스 또는 먹스)한 후 상기 장치(25)를 구성하고 있는 기억장치(25-4) 내에 기록하고 상기 장치(25) 내에 기록된 동영상 정보를 장기간 동안 상기 장치(25) 내의 기록 정보를 저장 및 관리할 목적으로 구축해 놓은 중앙관리 서버장치(30)로 상기 장치(25)의 전송 수단인 네트워크인터페이스부(25-20)의 기능을 이용하여 전송한 장치들로 구성된, 즉 신호제어기(10)의 수단과 카메라(20)의 수단과 영상전송 서버장치(25)의 수단과 각 장치들의 조합에 있어서 정보 통신 수단인 네트워크 망(70)을 이용하여 각 장치들을 연결 구성한 교차로 내에서 발생한 교통사고에 대하여 상기 장치(25)에서 기록한 영상을 근거로 기록된 중앙관리 서버장치(30)의 데이터 메모리(60)의 내용과 상기 장치(30)의 프로그램 기억장치(30-2)의 내용을 근거로 상기 장치(30)의 수단을 이용하여 자동으로 교통사고를 인지할 뿐만 아니라 교통사고 후 가해자와 피해자를 선별해줄 수 있도록 통신 수단을 이용하여 연결한 장치가 동작하는 과정을 설명한다.

도 7의 플로차트 흐름도는 상기에서 기술한 바와 같이 신호제어기(10)와 연동이 불가능한 환경이거나 연동이 되었을 지라도 통신 수단 등으로 인하여 연동할 필요가 없다고 인식될 경우를 대비하기 위하여 영상전송 서버장치(25)에 신호등 색상(초록, 빨강, 노랑)을 인식하는 모듈을 영상전송 서버장치(25) 내의 기억장치(25-4)에 집적한 후 상기의 기억장치(25-4)에 내장된 장치의 시행 순서와 사전에 신호제어기(10)에 설정해 놓은 현시 정보를 상기의 기억장치에 기억된 프로그램 순서와 시시각각 비교하는 수단을 이용하여 신호제어기(10)가 영상전송 서버장치(25)와 연결되지 않고 가상의 절차를 통하여 신호제어기(10)에서 발생하는 현시 정보 대신 신호등의 색상(빨강, 노랑, 초록, 보행자 신호 등)정보를 통해 현시 정보를 추출하여 영상신호처리부(25-10)에서 신호등의 색상정보를 인식하여 획득한 현시 정보를 실시간으로 비교 분석한다. 이때 상기의 두 현시 정보가 착오가 없는 경우만 두 정보를 이용하여 영상전송 서버장치(25)에서 합성파일을 생성하는 것을 원칙으로 하고 두 현시 정보가 상이했을 때에는 신호제어기(10)의 물리적 또는 논리적 고장의 원인을 배제할 수 없는 관계로 "신호기 이상" 등의 정보 메시지를 동영상 정보에 합성(믹스 또는 먹스)한 후 동영상전송 서버장치(25)의 수단을 이용하여 두 장치 간의 통신 수단으로 실시간으로 클라이언트 컴퓨터(100), ITS(지능형교통정보시스템), 또는 중앙관리 서버장치(30) 내의 데이터 기억장치(30-4) 내에 있는 데이터베이스(40)에 저장하는 처리 과정을 설명하고 있다.도 8은 본 고안 장치가 설치되어 운영되는 과정에서 발생한 교통사고가 발생할 때 자동으로 감지하는데 사용되고 있는 교통사고 주변 환경을 나타낸 부분으로 교통사고가 발생하면 일단 교차로의 정체가 신호등(10-12)의 제어와는 무관하게 진행되는 관계로 교통 정체가 될 것이며, 이때 카메라(20) 수단을 통해 획득한 영상처리모듈(25-10)의 수단에 의하여 중앙관리 서버장치(30)에서 사고를 자동으로 신고해 주는 기능과 사고시점을 기준으로 기록한 영상정보를 사고조사 및 관계자에 제공할 수 있는 상황에 대한 도면을 보여주고 있다. 여기서 러시아워 또는 행사 등의 교통 체증 환경으로 감지된 정보와 교통사고에 의한 정보를 차별화하기 위하여 검증하는데 필요한 알고리즘이 영상전송 서버장치(25)에 집적화돼 최적화되어 있는 것을 전제로 하였다.

이상과 같이 본 고안의 각 장치부의 구성 및 작용을 설명하였으나 실시 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 고안의 권리범위가 미치며, 상기의 신호제어기(10)로부터 획득된 현시 정보와 교차로 내부를 촬영할 수 있는 영상카메라(20)가 설치되어 있고 이 설치된 상기의 장치(20)로부터 획득한 영상 정보와 현시 정보를 합성(Mix 또는 Mux)하여 교차로 명, 교차로번호 등과 함께 실시간으로 영상전송 서버장치(25)에 저장한 후 상기 기록정보를 통신 수단인 네트워크(70)로 연결된 원격지인 경찰서 상황실, 또는 교통사고처리조사반 내부에 설치된 중앙관리 서버장치(30)와 연결되어 상기 장치(30) 내의 또는 클라이언트(100) 내에 설치된 데이터베이스(40)에 저장이 되고 신호제어기(10)와 영상카메라(20)가 연동한 구성을 특징으로 하는 교통사고 가해 또는 피해를 선별해 주는 장치이며, 영상전송 서버장치(25)는 신호제어기(10) 내부(일체형 포함) 또는 외부에 상주할 수 있으며 신호제어기(10)와는 별개의 장치로 연동하지 않은 환경에서 신호제어기(10)의 현시 정보를 상기의 영상전송 서버장치(25)에 미리 설정하여 영상카메라(20)에서 생성된 영상정보와 현시 설정정보를 합성(Mix 또는 Mux)한 영상정보를 생성하도록 구성한다. 또한, 설치 목적중 교차로 내에서 교통사고가 발생할 때 가해자 및 피해자를 신호등의 색상으로 구별해야 하는 과정에서 상기의 목적을 달성하기 위하여 영상카메라(20)는 교차로 내부 및 주변을 광역적으로 촬영하는 데 있어 적어도 한 개 이상의 신호등(10-12)을 촬영하고 있으며 영상카메라(20)에서 획득한 영상으로부터 신호등의 색상정보(빨강, 노랑, 초록)와 신호등의 색상 위치정보를 자동으로 인식하여 신호제어기(10)와 통신기능 또는 통신상의 문제로 인하여 연결이 되지 않는 환경에서도 영상카메라(20)와 영상전송 서버장치(25)로만 구성하는 것을 특징으로 교차로 내의 현시 정보와 영상정보를 이용한 교통사고 자동감지 및 기록장치 관한 구성 및 작용에 관한 것이다.

이상에서 기술한 바와 같이 지금까지는 속도위반감지 시스템, 신호기 원격제어장치 등 단속 중심의 장치에서 신호제어기(10)와 영상카메라(20)장치의 역할이 단지 신호 위반 또는 과속 차량을 감지하는데 그 효과가 있다. 또한, 본 고안과 유사한 장치 및 시스템이 개발된바 있다. 즉 소리를 이용하여 사고를 감지하는데 있어서 일정 소음 이상일 경우 사고로 간주하는 장치인데 일상의 교통사고 발생 과정에서 차량의 경적과 기타 주변 음의 혼합으로 인하여 교통사고에 버금가는 큰 소음이 생성되지만 사고가 아닌 경우가 허다하며 동시에 소리가 작게 나면서 대형사고가 발생하는 경우 그 감지 능력에 문제점들이 나타나고 있다. 이러한 문제점들을 극복하고자 영상 중심의 고안장치들이 등장하고 있지만 이것 역시 많은 문제점이 드러나고 있다. 따라서 지속적으로 상기의 문제들을 해결하고자 검지기를 이용하는 경우도 있지만 설치 및 운영비용 등에 비하여 감지 능력이 현저하게 저조한 현실이다. 하지만, 본 고안의 효과는 상기의 장치에서 나타난 문제들을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 신호위반이나 속도위반을 목적으로 설치된 시스템이 해결할 수 없는 순간적이며 종합적으로 교차로 내에서 발생한 교통사고에 대한 정보를 실시간으로 알려 줄 수 있을 뿐만 아니라 가해자와 피해자를 명백하고 정확하게 선별해 주는 효과가 있다. 즉 영상정보와 신호정보를 영상전송 서버장치(25)에서 합성(믹스 또는 먹스)한 후 저장하거나 또는 상기 장치(25)의 수단과 통신 수단(네트워크 망, 70)을 이용하여 중앙관리 서버장치(30) 내의 데이터 기억장치(30-4)의 데이터베이스(40)에 저장하여 관리를 수행하는 본 고안 장치가 설치된 영역에서 교통사고가 발생할 경우 기존의 장치 및 시스템으로는 가해 차량 및 피해 차량의 진위를 판단하기가 불가능하고 자동으로 교통사고를 감지하기 어려운 환경에서 본 고안 장치로 인하여 진위 여부가 확실하게 입증할 수 있을 뿐만 아니라 교통사고를 자동으로 감지하여 알려주는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 교통사고가 발생하면 신속하게 현장에 구조요원을 투입할 수 있도록 사고현장을 감지할 뿐만 아니라 상기의 교통사고의 잘잘못을 입증하는 데 있어 목소리가 큰 사람이 유리하다는 문제점을 과학적으로 입증하고 사고 당사자들 간의 상호인정을 객관적 입장에서 증명함에 따라 결론을 쉽게 도출할 수 있는 효과를 가져 올뿐만 아니라 교통사고 과정에서 가해자와 피해자가 뒤바뀌는 문제로 인하여 가해자 및 피해자 상호 간에 교통사고에 대한 명백한 진위를 가리지 못하여 나타나는 경제적, 심리적 후유증을 해결할 수 있는 효과와 뺑소니 차량에 대한 정보가 확보됨으로 피해자로 하여금 이중 피해를 보는 억울함을 해결할 수 있다. 또한, 본 고안장치가 설치되고 운영됨에 따라 교통사고 예방 효과도 있어 사고에 따른 물적, 정신적 피해를 줄일 수 있는 다목적 효과를 얻을 수 있다. 특히 교통사고에서 사망 사고가 발생 되었을 때 구조요원의 신속하고 확신한 조치로 사망할 수 있는 현장의 사고피해자를 신속저리 할 수 있으므로 소중한 인명피해를 줄일 수 있으며 망자는 말이 없다는 옛말이 있듯이 사망자가 피해자일 경우 가해자로 변경이 될 수 있고 이로 인한 억울한 사건들을 종종 접할 수가 있는 심각한 문제를 간단하게 해결할 수 있는 효과가 있다.

제1도는 본 시스템 구성에 관한 대표도

제2도는 고안 장치의 연결 구성도

제3도는 신호제어기

제4도는 영상전송 서버장치

제5도는 중앙관리 서버장치

제6도는 프로세스 플로차트

제7도는 비 연동 환경에서의 프로세스 플로차트제8도는 교차로 내의 교통사고로 인한 정체 영상정보를 기반한 자동감지도면 < 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10. 신호제어기

10-2. 기억장치

10-4. LCD 장치부

10-6. 시계장치

10-8. SCU

10-10. 모순신호 검지

10-12. 신호등

10-14. LDU 검지기

10-16. CPU

10-18. 직렬통신 인터페이스

10-20. 디지털입력 인터페이스 10-30. MMI 10-40. 모뎀 10-50. 전원공급장치 10-55. MCU 10-60. 옵션보드 10-70. 컨트롤러 보드 10-80. 점멸기 10-90. 신호구동장치 LSU

20. 영상 카메라

25. 영상전송 서버장치

25-2. 전원 파워 스위치

25-4. 기억장치

25-6. 영상인터페이스부

25-8. AD 컨버터

25-10. 영상신호처리부

25-12. CPU

25-14. 통합 인터페이스부

25-16. 컴퓨터

25-18. 오디오 단자

25-20. 네트워크 인터페이스

30. 중앙관리 서버장치

30-1. CPU

30-2. 프로그램 기억장치

30-4. 데이터 기억장치

30-8. 직렬통신 인터페이스

30-10. 클라이언트 서버

30-12. LCD 모니터

30-14. 디지털 입력 인터페이스

30-18. 출력부

40. 데이터베이스

50. 출력장치(프린터)55. 알람 장치

60. 운영프로그램

70. 네트워크 망

100. 클라이언트 컴퓨터

Claims (3)

1. 교차로를 관제하기 위하여 설치된 신호제어기(10)의 수단으로부터 획득된 현시 정보와 교차로 내부 및 주변을 촬영하는 영상카메라(20)의 수단을 이용하여 획득한 영상 정보를 신호제어기(10)의 직렬통신 인터페이스(10-18) 또는 상기 장치(10)의 통신수단을 이용하여 교차로이름, 교차로번호 등과 함께 실시간으로 영상전송 서버장치(25)의 수단에 의하여 합성(믹스 또는 먹스)함과 동시에 상기 장치(25)의 수단에서 생성한 합성 파일을 메모리(25-4)에 저장하고 상기 장치(25)의 기록 정보를 장기적으로 저장할 목적으로 상기 장치(25)의 통신수단(25-20, 25-14, 70)을 이용하여 통상의 중앙관리 서버장치(30) 내의 데이터 기억장치(30-4)의 데이터베이스(40)에 저장할 수 있도록 구성된 장치들을 특징으로 하는 교차로 내의 현시 정보와 영상정보를 이용한 교통사고 자동감지 및 기록장치.
2. 제1항에 있어서,

   신호제어기(10)의 수단과 영상전송 서버장치(25)의 수단의 연결 구성상에서 불가피한 통신 수단의 제한으로 인하여 연결이 불가능한 경우에 영상카메라(20)는 기준이 되는 신호등(10-12)의 생상정보(초록, 빨강, 노랑, 좌회전초록등)를 영상전송 서버장치(25)의 영상신호처리부(25-10)의 수단에 의하여 처리하여 획득한 현시 정보와 사전에 상기 장치(25)의 메모리(25-4) 또는 영상신호처리부(25-10)에 설정한 현시 정보를 시시 각각 영상신호처리부(25-10)에서 비교분석하여 상기 두 개의 현시 정보가 일치할 경우에는 정상적인 통상의 절차를 통해 합성(믹스 또는 먹스)한 후 저장하고(도 6), 그렇지 않을 경우 신호제어기(10) 수단의 논리적 또는 물리적 고장으로 간주하여 현시 정보 대신 "이상 신호" 문자와 영상 정보를 합성하여(도 7) 상기 장치(25)의 통신 수단을 이용하여 중앙관리 서버장치(30) 내의 데이터 기억장치(30-4) 내의 데이터베이스(40)에 저장한 후 교차로 내부에서 발생한 교통사고에서 가해자 또는 피해자를 선별하는 것을 특징으로 하는 교차로 내의 교통사고 자동감지 및 기록장치.
3. 제1, 2항에 있어서,

   영상전송 서버장치(25)의 통신 수단과 통상의 중앙관리 서버장치(30)의 통신 수단을 이용하여 상호 두 장치를 연결하고 상기 장치(25)의 합성 영상 정보를 장기적으로 상기의 장치(30)의 데이터 기억장치(30-4) 내의 데이터베이스(40)에 보관과 동시에 실시간으로 연결된 통신 수단을 이용하여 획득한 신호제어기(10)의 현시 정보와 영상전송 서버장치(25)의 영상 정보를 기반으로 교통사고를 감지할 수 있는 프로그램(60)은 프로그램 기억장치(30-2)와 데이터베이스(40)들은 데이터 기억장치(30-4)에 상주하여 상기의 프로그램(60)과 데이터베이스(40)의 데이터에 의해 감지된 교통사고를 기반으로 자동으로 감지하고, 감지한 사고 영상 부분을 도출하는 과정은 영상 정송서버 장치(25)의 오디오 단자(25-18)에서 검지한 오디오 정보를 기준으로 도출하여 중앙관리 서버장치(30) 내의 데이터 기억장치(30-4)의 사고 영역을 사고 단위 별로 저장 및 관리를 하는 것을 특징으로 하는 교차로 내의 현시 정보와 영상 정보를 이용한 교통사고 자동감지 및 기록장치.