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KR101731050B1 - Automatic incident detection apparatus using composite sensor of acoustic sensor, radar sensor and image sensor, and method for the same - Google Patents

Automatic incident detection apparatus using composite sensor of acoustic sensor, radar sensor and image sensor, and method for the same Download PDF

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KR101731050B1
KR101731050B1 KR1020160148640A KR20160148640A KR101731050B1 KR 101731050 B1 KR101731050 B1 KR 101731050B1 KR 1020160148640 A KR1020160148640 A KR 1020160148640A KR 20160148640 A KR20160148640 A KR 20160148640A KR 101731050 B1 KR101731050 B1 KR 101731050B1
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KR
South Korea
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sensor
image sensor
acoustic
unexpected situation
image
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Inventor
장진환
Original Assignee
한국건설기술연구원
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Abstract

음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용하여 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 도로상 또는 터널의 돌발상황을 자동으로 검지하는 기술로서, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서와 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 돌발상황을 보다 정확하게 검지할 수 있고, 또한, 도로상 또는 터널 내부의 돌발상황의 신속한 검지를 통해 2차 사고를 예방할 수 있고, 또한, 도로상 또는 터널 내부의 교통사고의 즉각적인 조치를 통한 인명 및 재산을 보호할 수 있는, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치 및 그 방법이 제공된다.A radar sensor, and an image sensor to detect an unexpected situation on a road or a tunnel such as a traffic accident, a stopped vehicle, a falling object, a pedestrian, or a low speed vehicle. It is possible to more precisely detect an unexpected situation according to a composite sensor combined with an image sensor and an unexpected situation detection algorithm and also to prevent a secondary accident through rapid detection of an unexpected situation on a road or in a tunnel, A radar sensor and an image sensor, which are capable of protecting persons and property through immediate action of a traffic accident inside a tunnel, and an automatic sudden situation detecting device using the same.

Description

음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치 및 그 방법 {AUTOMATIC INCIDENT DETECTION APPARATUS USING COMPOSITE SENSOR OF ACOUSTIC SENSOR, RADAR SENSOR AND IMAGE SENSOR, AND METHOD FOR THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic sudden-situation automatic detection device using a composite sensor that combines an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor, and an automatic sudden-

본 발명은 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 음향센서(Acoustic Sensor), 레이더센서(Radar Sensor) 및 영상센서(Image Sensor)를 결합한 복합센서(Composite Sensor)와 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 도로상 또는 터널 내부의 돌발상황(Incident)을 자동으로 검지하는, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for automatically detecting an unexpected situation using a composite sensor, and more particularly, to a device for detecting an unexpected situation using a composite sensor, a composite sensor combining an acoustic sensor, a radar sensor and an image sensor, A composite sensor that combines an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor that automatically detects incidents on roads or tunnels such as traffic accidents, stopped vehicles, falling objects, pedestrians, and low speed vehicles according to the situation detection algorithm And more particularly, to an apparatus and method for automatically detecting an unexpected situation.

최근 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 도로상 또는 터널 내부의 돌발상황은 연쇄추돌 또는 2차 사고를 발생시킴으로써 자칫 대형 재난으로 이어질 가능성이 크므로, 돌발상황 발생시 이를 신속히 검지하여 도로전광표지, 노변방송, 차량-인프라간 통신(V2I) 등을 통해 후방차량에게 알려주어야 한다.Recently, an unexpected situation such as a traffic accident, a stopped vehicle, a falling object, a pedestrian, a low speed vehicle or the like on a road or inside a tunnel is likely to lead to a major disaster by causing a collision or a secondary accident. Therefore, Roadside lights, roadside broadcasting, and vehicle-to-infrastructure communication (V2I).

종래의 기술에 따르면, 이러한 도로상 돌발상황을 검지하기 위해 영상센서, 레이더센서 또는 음향센서 중 어느 하나의 단독 센서를 활용하거나 또는 단지 두 개의 센서를 활용하고 있다.According to the conventional technique, either an independent sensor of an image sensor, a radar sensor, or an acoustic sensor is used to detect such a road accident, or only two sensors are utilized.

한편, 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2013-127822호에는 "도로상 물체 분류 및 위치검출을 위한 이종 센서 융합처리 장치 및 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.On the other hand, as a prior art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-127822 discloses an invention entitled " Device and method for heterogeneous sensor fusion processing for object classification and position detection on the road " .

도 1은 종래의 기술에 따른 도로상 물체 분류 및 위치검출을 위한 이종센서 융합처리 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 도로상 물체 분류 및 위치검출을 위한 이종 센서 융합처리 장치의 구성도이다.FIG. 1 is a view for explaining a heterogeneous sensor fusion processing apparatus for object classification and position detection on the road according to the prior art. FIG. 2 is a view for explaining the heterogeneous sensor fusion processing for the object classification and position detection on the road shown in FIG. Fig.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 이종 센서 융합처리 장치(10)는, 도로(40)상에 설치된 이종 센서들로부터 수신한 정보를 이용하여 도로(40) 위에 위치한 물체(50)를 분류한다. 이를 위해서, 상기 이종 센서 융합처리 장치(10)는 유무선 네트워크를 통해 도로(40)상에 설치된 하나 이상의 레이저스캐너(30) 및 하나 이상의 카메라(20), 예를 들면, CCTV 등으로부터 정보를 수신한다.1, a heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 according to the related art classifies an object 50 located on a road 40 by using information received from heterogeneous sensors installed on the road 40 do. To this end, the heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 receives information from one or more laser scanners 30 and one or more cameras 20, for example, CCTV, installed on a road 40 via a wired / wireless network .

구체적으로, 이종 센서 융합처리 장치(10)는 도로(40)상에 설치된 이종 센서들로부터 수신한 정보를 이용하여 기분류한 물체(50)의 위치를 검출한다. 이때, 이종 센서는 카메라(20), 레이저스캐너(30) 등이 사용된다.Specifically, the heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 detects the position of the object 50 that has been classified using the information received from the heterogeneous sensors installed on the road 40. At this time, the camera 20 and the laser scanner 30 are used as the heterogeneous sensor.

또한, 상기 이종 센서 융합처리 장치(10)는 카메라(20) 센서로부터 수신한 카메라 영상의 영상처리를 통해 1차적 데이터 처리를 수행한다. 또한, 상기 이종 센서 융합처리 장치(10)는 레이저스캐너(30)로부터 수신한 스캐닝 정보에 대한 1차 데이터 처리를 수행한다. 이에 따라 상기 이종 센서 융합처리 장치(10)는 카메라 영상 및 스캐닝 정보의 1차 데이터 처리 결과와 기저장된 센서 정보를 이용하여 도로(40) 위에 위치한 물체(50)를 분류하고, 해당 물체(50)의 위치를 검출한다.In addition, the heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 performs primary data processing through image processing of a camera image received from a camera 20 sensor. In addition, the heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 performs primary data processing on the scanning information received from the laser scanner 30. Accordingly, the heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 classifies the object 50 located on the road 40 by using the primary data processing result of the camera image and the scanning information and the previously stored sensor information, As shown in FIG.

이에 따라, 종래의 기술에 따른 이종 센서 융합처리 장치(10)는 도로(40)상에 위치하는 물체(50)를 차량(51), 보행자(52), 장애물(53) 등으로 분류하고, 분류한 물체(50)의 정확한 위치를 검출할 수 있다. 또한, 상기 이종센서 융합처리 장치(10)는 융합처리의 결과, 즉, 물체 분류 및 물체 위치를 유무선 차량 인프라간 통신 등의 방법으로 진입하는 차량이나 도로 운영자에게 전송한다.Accordingly, the heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 according to the related art classifies the object 50 located on the road 40 into the vehicle 51, the pedestrian 52, the obstacle 53, The accurate position of one object 50 can be detected. Further, the heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 transmits the result of fusion processing, that is, object classification and object position, to a vehicle or a road operator entering by way of communication between wired and wireless vehicles infrastructure.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 이종 센서 융합처리 장치(10)는 카메라 영상 처리부(11), 레이저스캐너 처리부(12), 융합처리부(13), 저장부(14), 전송부(15)를 포함하여 구성된다.2, the heterogeneous sensor fusion processing apparatus 10 according to the related art includes a camera image processing unit 11, a laser scanner processing unit 12, a fusion processing unit 13, a storage unit 14, , And a transfer unit (15).

카메라 영상 처리부(11)는 도로상에 설치된 하나 이상의 카메라(20)들로부터 수집된 카메라 영상들을 근거로 카메라 영상 처리 결과를 생성한다.The camera image processing unit 11 generates a camera image processing result based on the camera images collected from one or more cameras 20 installed on the road.

레이저스캐너 처리부(12)는 상기 도로상에 설치된 하나 이상의 레이저스캐너들(30)로부터 수집된 스캐닝 정보들을 근거로 스캐닝 정보 처리 결과를 생성한다.The laser scanner processing unit 12 generates a scanning information processing result based on the scanning information collected from the one or more laser scanners 30 installed on the road.

융합처리부(13)는 상기 생성된 카메라 영상 처리 결과 및 상기 스캐닝 정보 처리 결과를 융합 처리하여 상기 도로상에 위치한 물체의 유형 및 최종 위치를 생성한다. The fusion processing unit 13 performs fusion processing of the generated camera image processing result and the scanning information processing result to generate the type and final position of the object located on the road.

저장부(14)는 센서 유형, 설치 위치, 설치 높이, 설치 각도, 도로 번호 중에 적어도 하나를 포함하는 이종 센서 정보, 및 도로 번호, 시작 노드, 끝 노드, 차로 수중에서 적어도 하나를 포함하는 도로 정보를 저장한다.The storage unit 14 stores information on heterogeneous sensors including at least one of a sensor type, an installation position, an installation height, an installation angle, and a road number, and road information including at least one of road number, start node, end node, / RTI >

전송부(15)는 상기 융합처리부(13)에서 생성된 융합처리 결과를 자동차 또는 다른 정보 서버에게로 전송한다.The transmitting unit 15 transmits the fusion processing result generated by the fusion processing unit 13 to an automobile or other information server.

종래의 기술에 따른 도로상 물체 분류 및 위치검출을 위한 이종 센서 융합처리 장치 및 방법에 따르면, 이종 센서들을 통해 수집된 정보를 융합 처리하여 도로상의 물체를 분류하고 물체의 위치를 검출함으로써, 도로상의 물체들에 대한 분류 정확도를 증가시키고 각 물체의 정확한 위치를 검출할 수 있다. 또한, 이종 센서들을 통해 수집된 정보를 융합 처리하여 도로상의 물체를 분류하고 물체의 위치를 검출함으로써, 도로 위의 물체에 대한 식별 및 위치검출의 신뢰도를 높일 수 있다. 또한, 이종 센서가 설치된 도로에서의 인프라와 차량간의 무선통신기반 정보교환을 통해 실시간 장애물 정보를 제공할 수 있다.According to the heterogeneous sensor fusion processing apparatus and method for object classification and position detection on the road according to the prior art, the information collected through the heterogeneous sensors is fused to classify the object on the road and detect the position of the object, It is possible to increase the classification accuracy of objects and to detect the exact position of each object. In addition, the information collected through the heterogeneous sensors is fused to classify the object on the road and detect the position of the object, thereby improving the reliability of identification and position detection on the object on the road. In addition, real-time obstacle information can be provided through wireless communication based information exchange between the infrastructure and the vehicle on the road where the heterogeneous sensor is installed.

하지만, 종래의 기술에 따른 도로상 물체 분류 및 위치검출을 위한 이종 센서 융합처리 장치 및 방법의 경우, 이종 센서로서 영상센서인 카메라(20) 및 레이저센서인 레이저스캐너(30)가 사용되는데, 예를 들면, 전방의 대형차량에 의해 후방 교통사고 현장이 가려짐(Occlusion) 상황이 발생하는 경우, 돌발상황의 검지가 불가능하다는 문제점이 있었다.However, in the heterogeneous sensor fusion processing apparatus and method for object classification and position detection on the road according to the related art, a camera 20, which is an image sensor, and a laser scanner 30, which is a laser sensor, For example, when an occlusion situation occurs in a rear traffic accident site by a large-sized vehicle in front, it is impossible to detect an unexpected situation.

한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1339456호에는 "스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.As another prior art, Korean Patent Registration No. 10-1339456 discloses an invention entitled " a system for detecting the intrusion of a tunnel using a scanner ", which will be described with reference to Figs. 3 and 4. Fig.

도 3은 종래의 기술에 따른 스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템이 터널에 구현된 것을 나타내는 정면도이다.FIG. 3 is a schematic block diagram of an in-tunnel fault detection system using a scanner according to a conventional technique, and FIG. 4 is a front view showing that a tunnel fault detection system using the scanner shown in FIG. 3 is implemented in a tunnel.

도 3 및 도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따른 스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템은 차량 촬영부(61), 3D 스캐너(62), 광조사부(63), 조사영역부(64), 제어부(65), 통신부(66) 및 관리서버(67)를 포함한다.3 and 4, the in-tunnel moving image detecting system using the scanner according to the related art includes a vehicle photographing unit 61, a 3D scanner 62, a light irradiating unit 63, an irradiating area unit 64, A storage unit 65, a communication unit 66, and a management server 67.

차량 촬영부(61)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 터널(70)의 내부 환경을 촬영하도록 터널(70)의 내부에 일정 구간마다 설치되어 각각의 차선에 의해 구획된 도로로 주행중인 차량들(80)을 촬영한다.As shown in Fig. 4, the vehicle photographing section 61 is installed in a predetermined section of the tunnel 70 for photographing the internal environment of the tunnel 70, (80).

3D 스캐너(62)는 터널(70)의 내부 환경을 측정하기 위해 터널(70) 내면의 천정 및 양측면에 일정한 간격으로 다수개 설치되어 일정한 거리를 두고 천정 및 양측면에서 사각 영역 또는 라운드 영역으로 터널(70) 내부 바닥 및 도로의 바닥면을 조사하며, 바닥에 형성된 조사영역부(64)를 스캔하고, 조사 시간을 임의로 설정한다.A plurality of 3D scanners 62 are installed on the ceiling and both sides of the inner surface of the tunnel 70 at regular intervals to measure the internal environment of the tunnel 70. The 3D scanner 62 is installed at a ceiling and a tunnel 70), the bottom surface of the road, the irradiation area 64 formed on the bottom is scanned, and the irradiation time is arbitrarily set.

광조사부(63)는 상기 3D 스캐너(62)에서 전방으로 레이저빔(63a)을 조사한다.The light irradiating unit 63 irradiates the laser beam 63a forward from the 3D scanner 62. [

조사영역부(64)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 터널(70) 내에 설치되는 3D 스캐너에서 도로의 바닥면을 스캔방식으로 레이저빔(63a)을 연속적으로 조사하여 상기 레이저빔(63a)에 의해 터널(70)의 바닥에 터널(70) 내 차량(80)이 주행 중 매트릭스 구조의 영역으로 설정되도록 형성된다.4, the irradiation area section 64 continuously irradiates the bottom surface of the road with the laser beam 63a in a scanning manner in the 3D scanner installed in the tunnel 70, The vehicle 80 in the tunnel 70 is formed at the bottom of the tunnel 70 to be set as a region of the matrix structure during traveling.

제어부(65)는 상기 레이저빔(63a)이 발사 후 반사빔이 돌아오는 시간을 계산하여 도로 바닥면의 물체를 감지한다.The control unit 65 calculates the return time of the reflected beam after the laser beam 63a is emitted and detects an object on the road bottom surface.

통신부(66)는 상기 차량 촬영부 및 3D 스캐너의 영상신호를 외부로 송신한다.The communication unit 66 transmits video signals of the vehicle photographing unit and the 3D scanner to the outside.

관리서버(67)는 상기 통신부에서 송신되는 신호들을 수신받아 관리자에게 통보한다.The management server 67 receives the signals transmitted from the communication unit and notifies the manager.

종래의 기술에 따른 스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템에 따르면, 터널 안에서 도로상의 낙하물 또는 차량 사고의 발생을 초기에 감지하여 사고의 발생시에 신속하게 대처할 수 있도록 한 터널에서의 사고감시 시스템으로 3D 스캐너 또는 2D 스캐너를 이용하여 터널 내부의 상황을 실시간으로 정확하게 감시하며, 터널 내부에 설치된 카메라가 자동으로 촬영된 영상을 분석하여 유고상황을 감지하고, 사고위치를 관리서버에 통보하여 낙하물 또는 사고차량에 의해 차량 충돌로 인한 대형사고의 발생을 사전에 방지할 수 있다. 또한, 터널 내부의 물건 추락 및 낙하물을 예측할 수 있으며, 낙하되는 물건에 따른 2차 사고를 미연에 방지할 수 있다.According to the in-tunnel fault detection system using a scanner according to the related art, an accident monitoring system in a tunnel that detects the occurrence of a fall or a vehicle accident on a road in the early stage and copes with an accident in the early stage, Or a 2D scanner to accurately monitor the inside of the tunnel in real time. The camera installed inside the tunnel automatically analyzes the captured image to detect the unauthorized situation, notifies the accident location to the management server, It is possible to prevent occurrence of a major accident caused by a vehicle collision in advance. In addition, it is possible to predict the fall and fall of an object in the tunnel and to prevent a secondary accident caused by a falling object.

하지만, 종래의 기술에 따른 종래의 기술에 따른 스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템의 경우, 이종 센서로서 영상센서인 차량 촬영부(61) 및 레이저센서인 3D 스캐너(62)가 사용되는데, 예를 들면, 전방의 대형차량에 의해 후방 교통사고 현장이 가려짐(Occlusion) 상황이 발생하는 경우, 돌발상황의 검지가 불가능하다는 문제점이 있었다.However, in the case of the in-tunnel interference detection system using the scanner according to the conventional technique according to the related art, the vehicle photographing unit 61, which is an image sensor, and the 3D scanner 62, which is a laser sensor, There has been a problem in that it is impossible to detect an unexpected situation when an occlusion situation occurs in a rear traffic accident site by a large vehicle ahead.

다시 말하면, 종래의 기술에 따른 영상센서 또는 레이더센서의 단독센서의 경우, 전방의 대형차량에 의해 후방 교통사고 현장이 가려짐(Occlusion) 상황이 발생하는 경우, 돌발상황의 검지가 불가능하고, 또한, 음향 센서의 경우, 특히, 터널 등에서 교통사고 음이 터널 벽면 등에 반사되어 공진(Resonance) 현상이 발생하거나 또는 교통사고 음이 센서 주변의 소음(대형차량 경적 등)으로 인해 희석되는 마스킹(Masking) 현상이 발생할 경우, 검지율이 저하되는 단점이 존재한다. In other words, in the case of a single sensor of an image sensor or a radar sensor according to the related art, when an occlusion situation of a rear traffic accident occurs due to a large vehicle ahead, it is impossible to detect an unexpected situation, In the case of an acoustic sensor, in particular, when a traffic accident sound is reflected in a tunnel wall or the like in a tunnel or the like, a resonance phenomenon occurs, or a traffic accident sound is diluted due to a noise (large vehicle horn, etc.) When the phenomenon occurs, there is a disadvantage that the detection rate is lowered.

종래의 기술에 따른 음향센서와 레이더센서의 경우, 돌발상황 검지능력은 우수하지만, 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 돌발상황 유형에 대한 분류 정확도는 저하되는 단점이 있다. 반면에 영상센서의 경우, 조도, 기상, 먼지 등 환경적 영향으로 인해 검지 성능은 다른 센서(음향센서와 레이더센서)에 비해 낮지만, 영상센서의 특성상 돌발상황 유형 분류 정확도는 다른 센서(음향센서와 레이더센서)에 비해 우수하고, 증거영상 획득이 용이하다는 장점이 있다.In the case of the acoustic sensor and the radar sensor according to the related art, although the abrupt situation detection capability is excellent, the classification accuracy of the type of the sudden situation such as traffic accidents, stopped vehicles, falling objects, pedestrians, and low speed vehicles is deteriorated. On the other hand, in the case of the image sensor, the detection performance is lower than other sensors (acoustic sensors and radar sensors) due to environmental influences such as illumination, weather, dust, etc. However, And radar sensors), and it is easy to acquire evidence images.

다음의 표 1은 센서 유형별 돌발상황 검지에 대한 장점 및 단점을 비교한 것을 나타낸다.Table 1 below shows the comparison of the advantages and disadvantages of detection of an unexpected situation by sensor type.

Figure 112016109437656-pat00001
Figure 112016109437656-pat00001

종래의 기술에 따르면, 도로상 또는 터널 내부의 돌발상황을 검지하기 위해 영상센서, 레이더센서 또는 음향센서 중 어느 하나의 단독 센서를 활용하거나 또는 단지 두 개의 센서를 활용하고 있기 때문에, 도로상 또는 터널 내부의 돌발상황을 정확하게 검지할 수 없다는 문제점이 있다.According to the related art, since either an independent sensor of an image sensor, a radar sensor, or an acoustic sensor is utilized or only two sensors are used to detect an unexpected situation on the road or in the tunnel, There is a problem in that it is not possible to accurately detect an internal accident situation.

대한민국 등록특허번호 제10-1360984호(출원일: 2012년 8월 27일), 발명의 명칭: "레이더를 이용한 도로 장애물 탐지 시스템"Korean Patent No. 10-1360984 filed on Aug. 27, 2012, entitled "Roadway Obstacle Detection System Using Radar" 대한민국 등록특허번호 제10-1339456호(출원일: 2012년 2월 27일), 발명의 명칭: "스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템"Korean Patent No. 10-1339456 filed on Feb. 27, 2012, entitled "Scanner Detection System in Tunnel" 대한민국 등록특허번호 제10-1312547호(출원일: 2011년 12월 29일), 발명의 명칭: "음향신호 처리 기반의 터널 내 사고상황 인식 또는 판별을 위한 기기"Korean Patent No. 10-1312547 filed on Dec. 29, 2011, entitled "Apparatus for recognizing or identifying an accident situation in a tunnel based on acoustic signal processing" 대한민국 등록특허번호 제10-1294498호(출원일: 2011년 11월 29일), 발명의 명칭: "터널 유고 시스템의 객체 인식방법"Korean Patent No. 10-1294498 filed on November 29, 2011, entitled "Object Recognition Method of Tunnel Release System" 대한민국 등록특허번호 제10-1125665호(출원일: 2011년 11월 17일), 발명의 명칭: "도로상 돌발상황 중계시스템 및 중계 서비스 제공 방법"Korean Patent No. 10-1125665 filed on Nov. 17, 2011, entitled "On-road unexpected situation relay system and method of providing relay service" 대한민국 등록특허번호 제10-1101860호(출원일: 2010년 3월 3일), 발명의 명칭: "실시간 교통상황 검지 시스템"Korean Patent No. 10-1101860 filed on Mar. 3, 2010, entitled "Real-Time Traffic Situation Detection System" 대한민국 등록특허번호 제10-695348호(출원일: 2005년 2월 25일), 발명의 명칭: "비매설형 레이저 센서 차량번호 자동인식장치 및 레이저 센서와 CCTV를 이용한 터널 방재 관리 시스템 및 방법"Korean Patent No. 10-695348 filed on Feb. 25, 2005, entitled " Tunnel Disaster Management System and Method Using Automatic Detection of Non-buried Laser Sensor Vehicle Number and Laser Sensor & CCTV " 대한민국 공개특허번호 제2013-127822호(공개일: 2013년 11월 25일), 발명의 명칭: "도로상 물체 분류 및 위치검출을 위한 이종 센서 융합처리 장치 및 방법"Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-127822 (published on November 25, 2013), entitled " Device and method for heterogeneous sensor fusion processing for object classification and position detection on the road " 대한민국 공개특허번호 제2011-41614호(공개일: 2011년 4월 22일), 발명의 명칭: "터널 내부 차량 사고 판단 시스템"Korean Patent Publication No. 2011-41614 (Publication date: April 22, 2011) Title of invention: "In-tunnel vehicle accident determination system" 일본 등록특허번호 제2,973,686호(출원일: 1992년 3월 6일), 발명의 명칭: "돌발 사상 검출 장치"Japanese Patent Registration No. 2,973,686 filed on Mar. 6, 1992, entitled " 일본 등록특허번호 제5,643,032호(출원일: 2010년 9월 1일), 발명의 명칭: "터널 감시 시스템, 터널 감시 방법"Japanese Patent Registration No. 5,643,032 filed on Sep. 1, 2010, entitled "Tunnel Monitoring System, Tunnel Monitoring Method"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용하여 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 도로상 또는 터널의 돌발상황을 자동으로 검지하는 기술로서, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서와 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 돌발상황을 보다 정확하게 검지할 수 있는, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a vehicle control system and a control method thereof that can prevent a traffic accident, a stop vehicle, a falling object, a pedestrian, It is a combination of acoustic sensor, radar sensor and image sensor which can detect the unexpected situation more precisely according to the unexpected situation detection algorithm. And a method for automatically detecting an unexpected situation using a sensor.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 도로상 또는 터널 내부의 돌발상황의 신속한 검지를 통해 2차 사고를 예방할 수 있고, 도로상 또는 터널 내부의 교통사고의 즉각적인 조치를 통한 인명 및 재산을 보호할 수 있는, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to prevent a secondary accident through prompt detection of an unexpected situation on the road or in a tunnel and to protect persons and property through immediate measures of traffic accidents on roads or in tunnels The present invention is to provide an automatic sudden situation detection apparatus using a composite sensor that combines an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor, and a method thereof.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치는, 도로상 또는 터널 내부의 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량을 포함한 돌발상황을 자동으로 검지하는 장치에 있어서, 사고음 발생시 시계열적인 아날로그 음향 데이터를 주파수 기반의 디지털 데이터로 변환한 후 기설정된 음향패턴 매칭 방식에 따라 사고발생 여부를 검지하는 음향센서; 도로 또는 터널의 검지영역 내를 통행하는 객체가 존재할 경우, 상기 객체를 지속적으로 추적하여 객체 속도와 객체 위치를 측정하고, 상기 객체 속도에 따라 돌발상황 발생 여부를 검지하는 레이더센서; 상기 음향센서 및 상기 레이더센서를 통해 검지한 돌발상황의 유형을 분류하거나 증거 영상을 수집하도록 소정 검지영역을 촬영하여 영상센서 신호를 생성하는 영상센서; 및 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 상기 음향센서, 상기 레이더센서 및 상기 영상센서로부터 수집된 데이터를 융합 분석하여 돌발상황 유형을 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자 또는 저속차량으로 분류하고, 돌발상황 유형을 교통관제센터 또는 교통상황 표시기로 통보하는 제어기를 포함하되, 상기 음향센서, 상기 레이더센서 및 상기 영상센서가 결합하여 복합센서를 형성하고, 상기 복합센서는 도로상 지주 또는 터널 벽면에 설치되어 상기 소정 검지영역 내의 차량 또는 보행자인 객체에 대한 돌발상황을 검지하며, 상기 음향센서 및 레이더 센서는 돌발상황을 검지하는 역할을 수행하고, 상기 영상센서는 상기 검지된 돌발상황의 유형을 분류하고 증거 영상을 수집하는 역할을 담당하는 것을 특징으로한다.As a means for achieving the above-mentioned object, an automatic sudden condition detecting apparatus using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to the present invention is used for detecting a traffic accident, a stopped vehicle, The present invention relates to an apparatus for automatically detecting an unexpected situation including a pedestrian, a low speed vehicle, and the like, which converts time series analog sound data into frequency-based digital data in the event of an accident sound and detects an accident occurrence according to a predetermined sound pattern matching method sensor; A radar sensor for continuously tracking the object to measure an object speed and an object position when an object passing through the detection area of a road or a tunnel exists, and detecting whether an unexpected situation occurs according to the object speed; An image sensor for classifying the type of an unexpected situation detected through the acoustic sensor and the radar sensor, or an image sensor signal for photographing a predetermined detection area to collect an evidence image; And the data collected from the acoustic sensor, the radar sensor, and the image sensor according to an unexpected situation detection algorithm to classify the unexpected situation type as a traffic accident, a stationary vehicle, a falling object, a pedestrian or a low speed vehicle, The radar sensor and the image sensor are combined to form a composite sensor, and the composite sensor is installed on a roadside support or a wall surface of a tunnel, The acoustic sensor and the radar sensor detect an unexpected situation, and the image sensor classifies the type of the detected unexpected situation and outputs the evidence image And collecting the information.

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여기서, 상기 제어기는, 상기 음향센서로부터 음향센서 신호를 수신하여 처리하고, 상기 레이더센서로부터 레이더센서 신호를 수신하여 처리하며, 상기 영상센서로부터 영상센서 신호를 수신하여 처리하는 데이터 수집 및 처리부; 상기 데이터 수집 및 처리부에서 처리된 음향센서 신호, 레이더센서 신호 및 영상센서 신호를 수신하여, 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 돌발상황을 융합 분석하는 돌발상황 융합 분석부; 상기 데이터 수집 및 처리부의 수집 및 처리 데이터, 음향패턴과 영상패턴, 및 상기 돌발상황 융합 분석부의 분석 데이터를 저장하는 데이터 저장부; 및 상기 분류된 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량의 돌발상황 유형에 따라 교통관제센터 또는 교통상황 표시기로 전송하는 데이터 송신 모듈을 포함할 수 있다.Here, the controller may include: a data collecting and processing unit for receiving and processing an acoustic sensor signal from the acoustic sensor, receiving and processing a radar sensor signal from the radar sensor, and receiving and processing an image sensor signal from the image sensor; An abrupt condition convergence analyzer for receiving the acoustic sensor signal, the radar sensor signal, and the image sensor signal processed by the data acquisition and processing unit and performing a convergence analysis of an unexpected situation according to an extreme situation detection algorithm; A data storage unit for storing collected and processed data of the data collection and processing unit, acoustic patterns and image patterns, and analysis data of the unexpected state fusion analysis unit; And a data transmission module for transmitting to the traffic control center or the traffic situation indicator according to the type of the unexpected situation of the classified traffic accident, the stopped vehicle, the falling object, the pedestrian, and the low speed vehicle.

여기서, 상기 데이터 수집 및 처리부는, 상기 음향센서로부터 음향센서 신호를 수신하는 음향센서 신호 수신부; 상기 레이더센서가 객체의 통행 궤적을 추적하여 측정된 객체 위치 및 객체 속도를 레이더센서 신호로 수신하는 레이더센서 신호 수신부; 상기 영상센서로부터 영상센서 신호를 수신하는 영상센서 신호 수신부; 상기 음향센서 신호인 시계열적인 아날로그 음향 데이터를 주파수 기반의 디지털 데이터로 고속 퓨리에 변환(FFT)하고, 상기 FFT 변환된 음향센서 신호를 기설정된 음향패턴과 매칭하며, 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지하는 음향센서 신호 처리부; 상기 객체 속도가 0보다 작은지, 상기 객체 속도가 0인지 또는 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은지를 판단하여 돌발상황 발생 여부를 검지하는 레이더센서 신호 처리부; 및 상기 영상센서가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시키고, 촬영된 영상에 따라 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작은지 확인하는 영상센서 신호 처리부를 포함할 수 있다.Here, the data collection and processing unit may include: a sound sensor signal receiving unit for receiving a sound sensor signal from the sound sensor; A radar sensor signal receiving unit for tracking the trajectory of the object by the radar sensor and receiving the measured object position and object speed as a radar sensor signal; An image sensor signal receiving unit for receiving an image sensor signal from the image sensor; (FFT) the time-series analog sound data, which is the acoustic sensor signal, into frequency-based digital data, matches the FFT-converted acoustic sensor signal with a preset acoustic pattern, An acoustic sensor signal processing unit for detecting whether or not an acoustic signal is generated; A radar sensor signal processor for detecting whether an unexpected event occurs by determining whether the object velocity is less than 0, the object velocity is 0, or the object velocity is less than a preset threshold value; And an image sensor signal processing unit for matching the image sensor signal generated by the image sensor with a predetermined image pattern and checking whether the size of the object is smaller than a predetermined threshold value according to the taken image.

여기서, 상기 레이더센서가 객체의 통행 궤적을 추적(Tracking)하여 객체 위치 및 객체 속도를 측정하여, 상기 객체 속도가 0보다 작은 경우, 상기 제어기가 돌발상황 유형을 차량 또는 보행자의 역주행으로 분류하고, 상기 객체 속도가 0인 경우, 상기 영상센서가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시키면, 상기 제어기가 돌발상황 유형을 단순 정지차량 또는 교통사고로 분류하며, 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은 경우, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 크면 상기 제어기가 돌발상황 유형을 저속차량으로 분류하고, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작으면 상기 영상센서가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기가 돌발상황 유형을 보행자 또는 낙하물로 분류한다.Here, the radar sensor measures an object position and an object velocity by tracking a trajectory of an object, and when the object velocity is less than 0, the controller classifies the incident situation type as an inverse of a vehicle or a pedestrian, If the object speed is 0, if the image sensor signal generated and photographed by the image sensor is matched with a predetermined image pattern, the controller classifies the sudden situation type into a simple stop vehicle or a traffic accident, If the size of the object is smaller than a predetermined threshold value, the controller classifies the unexpected situation type as a low speed vehicle, and if the size of the object is smaller than a predetermined threshold value, After an image sensor signal is matched with a predetermined image pattern, the controller classifies the unexpected state type into a pedestrian or a falling object All.

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여기서, 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지한 경우, 상기 영상센서가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기가 돌발상황 유형을 정지차량, 교통사고, 저속차량, 낙하물 또는 보행자로 분류한다.Here, if the occurrence of an accident corresponding to the acoustic pattern matching result is detected, after the image sensor signal generated by the image sensor is matched with a predetermined image pattern, the controller sets the type of the unexpected event as a stop vehicle, An accident, a low speed vehicle, a fall or a pedestrian.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법은, 도로상 또는 터널 내부의 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량을 포함한 돌발상황을 자동으로 검지하는 방법에 있어서, a) 음향센서, 레이더센서 및 영상센서가 결합된 복합센서가 도로상 또는 터널 내부의 소정 검지영역을 통행하는 차량 또는 보행자 객체를 검지하는 단계; b) 레이더센서 알고리즘에 따라 상기 레이더센서가 검지한 레이더센서 신호 신호를 처리하는 단계; c) 음향센서 알고리즘에 따라 상기 음향센서가 검지한 음향센서 신호를 처리하는 단계; d) 영상센서 알고리즘에 따라 상기 영상센서가 검지한 영상센서 신호를 처리하는 단계; e) 제어기가 상기 음향센서 신호, 레이더센서 신호 및 영상센서 신호의 처리 결과에 따라 돌발상황을 융합 분석하여 돌발상황 유형을 분류하는 단계; 및 f) 상기 제어기(140)에서 분류된 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량의 돌발상황 유형에 따라 교통관제센터 또는 교통상황 표시기(160)로 돌발상황을 통보하는 단계를 포함하되, 상기 음향센서, 상기 레이더센서 및 상기 영상센서가 결합하여 복합센서를 형성하고, 상기 복합센서는 도로상 지주 또는 터널 벽면에 설치되어 상기 소정 검지영역 내의 차량 또는 보행자인 객체에 대한 돌발상황을 검지하며, 상기 음향센서 및 레이더 센서는 돌발상황을 검지하는 역할을 수행하고, 상기 영상센서는 상기 검지된 돌발상황의 유형을 분류하고 증거 영상을 수집하는 역할을 담당하는 것을 특징으로 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for automatically detecting an unexpected situation using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to the present invention, , A falling object, a pedestrian, and a low speed vehicle, the method comprising the steps of: a) detecting a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor on a road or in a vehicle passing through a predetermined detection area within the tunnel, Detecting a pedestrian object; b) processing a radar sensor signal signal detected by the radar sensor according to a radar sensor algorithm; c) processing the acoustic sensor signal detected by the acoustic sensor in accordance with an acoustic sensor algorithm; d) processing an image sensor signal detected by the image sensor according to an image sensor algorithm; e) analyzing an unexpected situation according to a processing result of the acoustic sensor signal, the radar sensor signal, and the image sensor signal and classifying the unexpected situation type; And f) informing the traffic control center or the traffic condition indicator 160 of an unexpected situation according to an unexpected situation type of a traffic accident, a stopped vehicle, a falling object, a pedestrian, or a low speed vehicle classified by the controller 140, The composite sensor is formed by combining the acoustic sensor, the radar sensor, and the image sensor, and the composite sensor detects an unexpected situation with respect to an object as a vehicle or a pedestrian in the predetermined detection area, The acoustic sensor and the radar sensor detect an unexpected situation, and the image sensor classifies the type of the detected unexpected situation and collects evidence images.

본 발명에 따르면, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용하여 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 도로상 또는 터널의 돌발상황을 자동으로 검지하는 기술로서, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서와 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 돌발상황을 보다 정확하게 검지할 수 있다.According to the present invention, there is provided a technology for automatically detecting an unexpected situation on roads or tunnels, such as traffic accidents, stopped vehicles, falling objects, pedestrians, and low speed vehicles, by using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, It is possible to more precisely detect an unexpected situation by using a composite sensor combined with a sensor, a radar sensor and an image sensor and an unexpected situation detection algorithm.

본 발명에 따르면, 도로상 또는 터널 내부의 돌발상황의 신속한 검지를 통해 2차 사고를 예방할 수 있고, 또한, 도로상 또는 터널 내부의 교통사고의 즉각적인 조치를 통한 인명 및 재산을 보호할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent a secondary accident through rapid detection of an unexpected situation on the road or in a tunnel, and also to protect people and property through immediate measures of traffic accidents on roads or tunnels.

도 1은 종래의 기술에 따른 도로상 물체 분류 및 위치검출을 위한 이종센서 융합처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 도로상 물체 분류 및 위치검출을 위한 이종 센서 융합처리 장치의 구성도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 스캐너를 이용한 터널 내 유고 검지 시스템이 터널에 구현된 것을 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치가 터널 상에 설치된 것을 예시하는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 검지기 내에 구현되는 데이터 수집 및 분석부의 구체적인 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 음향센서 신호 처리부의 구체적인 구성도이다.
도 9는 도 7에 도시된 레이더센서 신호 처리부의 구체적인 구성도이다.
도 10은 도 7에 도시된 영상센서 신호 처리부의 구체적인 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법의 동작흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법에서 레이더센서 알고리즘의 구체적인 동작흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법에서 음향센서 알고리즘의 구체적인 동작흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법에서 영상센서 알고리즘의 구체적인 동작흐름도이다.
FIG. 1 is a view for explaining a heterogeneous sensor fusion processing apparatus for object classification and position detection on the road according to a conventional technique.
FIG. 2 is a configuration diagram of a heterogeneous sensor fusion processing apparatus for object classification and position detection on the road shown in FIG. 1. FIG.
3 is a schematic block diagram of an in-tunnel fault detection system using a scanner according to a conventional technique.
Fig. 4 is a front view showing the tunneling fault detection system using the scanner shown in Fig. 3 implemented in a tunnel. Fig.
FIG. 5 is a block diagram of an automatic sudden condition detection apparatus using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an automatic sudden condition detection apparatus using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to an embodiment of the present invention installed on a tunnel.
FIG. 7 is a specific configuration diagram of a data collection and analysis unit implemented in the detector shown in FIG. 5; FIG.
8 is a specific configuration diagram of the acoustic sensor signal processing unit shown in FIG.
9 is a specific configuration diagram of the radar sensor signal processing unit shown in FIG.
10 is a specific configuration diagram of the image sensor signal processing unit shown in FIG.
11 is a flowchart illustrating an automatic detection method of an unexpected situation using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a specific operation flowchart of a radar sensor algorithm in an automatic sudden situation detection method using a hybrid sensor according to an embodiment of the present invention.
13 is a specific operational flowchart of an acoustic sensor algorithm in an automatic sudden situation detection method using a composite sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a specific operation flowchart of the image sensor algorithm in the automatic detection method of an unexpected situation using the composite sensor according to the embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the term "part" or the like, as described in the specification, means a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.

[복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치(100)] [ Automatic Detection of Sudden Situation Using Complex Sensors (100) ]

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치의 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치가 터널 상에 설치된 것을 예시하는 도면이다.FIG. 5 is a block diagram of an automatic sudden situation detection apparatus using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a block diagram of an acoustic sensor, And an automatic sudden situation detection apparatus using a composite sensor in which an image sensor is combined is installed on a tunnel.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치(100)는, 도로상 또는 터널 내부의 사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량을 포함한 돌발상황을 자동으로 검지하는 장치로서, 음향센서(110), 레이더센서(120), 영상센서(130) 및 제어기(140)를 포함하며, 교통관제센터(150) 및 고통상황표시기(160)를 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, an automatic sudden condition detecting apparatus 100 using a combined sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to an embodiment of the present invention detects an accident, a stopped vehicle, And includes a sound sensor 110, a radar sensor 120, an image sensor 130, and a controller 140. The device includes a traffic control center 150, A status indicator 160 may be further included.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치(100)는, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용하여 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 도로상 또는 터널의 돌발상황을 자동으로 검지하는 기술로서, 음향센서(110), 레이더센서(120), 영상센서(130)를 결합한 복합센서와 돌발상황 검지 알고리즘에 따라, 기존의 음향센서(110), 레이더센서(120), 영상센서(130) 중 어느 하나를 이용하는 단독센서 또는 두개의 센서를 활용한 도로상 또는 터널의 돌발상황 검지 기술의 단점을 해결하도록 각각의 센서(110, 120, 130)가 갖는 장점을 극대화하고 단점을 보완할 수 있다.First, an automatic sudden condition detecting apparatus 100 using a combined sensor that combines an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to an embodiment of the present invention, A composite sensor combining the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130, and a sensor for detecting an unexpected state of a road or tunnel such as a stationary vehicle, a falling object, a pedestrian, A disadvantage of the technique of detecting an unexpected situation on a road or a tunnel using a single sensor using either the existing acoustic sensor 110, the radar sensor 120, or the image sensor 130 or two sensors according to the situation detection algorithm The advantages of each of the sensors 110, 120, and 130 can be maximized and the disadvantages can be compensated for.

본 발명의 실시예에 따른 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치(100)는, 음향센서(110), 레이더센서(120) 및 영상센서(130)가 동일한 구조물(200), 예를 들면, 도로상의 지주 또는 터널 벽면에 설치되어 상기 음향센서(110), 레이더센서(120) 및 영상센서(130) 각각으로부터 수집되는 센서신호를 하나의 제어기(140)를 통해 수집하고, 이와 같이 수집된 센서신호를 실시간으로 처리하여 돌발상황을 검지하게 된다.An automatic sudden situation detection apparatus 100 using a composite sensor according to an embodiment of the present invention is configured such that an acoustic sensor 110, a radar sensor 120, and an image sensor 130 are connected to the same structure 200, Sensor signals collected from the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130 are collected through a single controller 140, and the thus collected sensor signals In real time to detect an unexpected situation.

이때, 각각의 센서(110, 120, 130) 특성을 고려하여 각각의 센서(110, 120, 130)가, 도 6에 도시된 바와 같이, 별도의 구조물(200), 예를 들면, 도로상의 지주 또는 터널의 벽면(200)에 설치되어 운영될 수도 있지만, 이 경우에도 센서신호를 수집하는 제어기(140)는 동일하게 사용된다. 여기서, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 음향센서(110), 레이더센서(120) 및 영상센서(130)를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치가 터널 내부에 설치된 것을 예시한다.6, each of the sensors 110, 120, and 130 may include a separate structure 200, for example, a landmark on the road, Or the wall surface 200 of the tunnel, but in this case also, the controller 140 for collecting the sensor signal is used equally. 6 illustrates an apparatus for automatically detecting an unexpected situation using a composite sensor in which an acoustic sensor 110, a radar sensor 120, and an image sensor 130 are combined according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지 방법은 음향센서(110), 레이더센서(120) 및 영상센서(130)로부터 수집한 데이터를 융합 분석하는 방식으로 이루어지며, 거시적 관점에서 상기 음향센서(110) 및 레이더센서(120)는 돌발상황 발생시 돌발상황을 검지하는 역할을 수행하고, 상기 영상센서(130)는 검지된 돌발상황의 유형을 분류하고 증거 영상을 수집하는 역할을 담당한다.The method of automatically detecting an unexpected situation using the complex sensor according to the embodiment of the present invention is performed by a method of performing fusion analysis on data collected from the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130, The acoustic sensor 110 and the radar sensor 120 detect an unexpected situation when an unexpected situation occurs and the image sensor 130 classifies types of the detected unexpected situations and collects evidence images do.

이러한 상기 제어기(140)는 현장(도로상 또는 터널)에 설치될 수도 있고, 통신망의 용량이 충분할 경우, 모든 센서신호를 교통관제센터(150)에서 수집하여, 상기 교통관제센터(150)에서 돌발상황 검지 알고리즘을 수행할 수도 있다.When the capacity of the communication network is sufficient, the controller 140 collects all the sensor signals at the traffic control center 150 and transmits the sensor signals to the traffic control center 150 It is also possible to perform a situation detection algorithm.

먼저, 상기 음향센서(110)는 도로상 또는 터널 내부 등에서 사고음이 반사되어 공진현상이 일어나거나 음향센서 주변의 소음으로 인해 교통사고음이 마스킹(Masking)되는 경우, 이를 검지하지 못하는 단점이 발생하는데, 이러한 단점은 사고음의 공진, 마스킹(Masking) 시에도 돌발상황 검지가 가능한 레이더센서(120)를 통해 해결할 수 있다. 또한, 교통사고 심각도, 사고 영향권 등 돌발유형의 분류 정확도가 저하되는 문제는 영상센서(130) 기반 모니터링을 통해 해결할 수 있다.First, the acoustic sensor 110 has a disadvantage in that when an accident sound is reflected on a road or in a tunnel or the like, resonance occurs or a traffic accident sound is masked due to noise around the acoustic sensor, Such a disadvantage can be solved by the radar sensor 120 which can detect an unexpected situation even when the accident sound is resonated or masked. In addition, the problem of degradation of the classification accuracy of the sudden type such as the traffic accident severity and accident influence right can be solved through the monitoring based on the image sensor 130.

또한, 상기 레이더센서(120)는 전방 대형차랑 등에 의해 돌발상황 현장이 가려짐(Occlusion) 상황이 발생할 경우, 돌발상황의 검지가 불가능하다는 문제점이 있지만, 이러한 문제점은 음향센서(110)를 통해 해결할 수 있다. 또한, 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 돌발상황 유형의 분류 정확도가 저하되는 문제는 영상센서(130)를 통해 해결할 수 있다.In addition, there is a problem that when the unexpected situation is occluded by the large-size front wheel, the radar sensor 120 can not detect the unexpected situation. However, such a problem can be solved through the acoustic sensor 110 . In addition, the problem that the classification accuracy of the type of the sudden situation such as a traffic accident, a stationary vehicle, a falling object, a pedestrian, a low speed vehicle, etc. is lowered can be solved through the image sensor 130.

또한, 상기 영상센서(130)는 전술한 바와 같이 조명, 기상, 먼지, 벌레, 조명반사 등 환경적 영향에 취약하다는 문제점이 있지만, 이러한 영상센서(130)의 문제점은 해당 환경에 영향을 받지 않는 음향센서(110) 및 레이더센서(120)를 통해 해결할 수 있다.In addition, the image sensor 130 is vulnerable to environmental influences such as illumination, weather, dust, worms, and illumination reflections. However, the problem of the image sensor 130 is that it is not affected by the environment Can be solved through the acoustic sensor 110 and the radar sensor 120.

다음의 표 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합센서를 이용한 센서별 각각의 문제점을 해결할 수 있는 방안을 나타낸다.The following Table 2 shows a solution for solving the problems of each sensor using the composite sensor according to the embodiment of the present invention.

Figure 112016109437656-pat00002
Figure 112016109437656-pat00002

구체적으로, 도 5를 참조하면, 음향센서(110)는 도로상 또는 터널 내부의 검지영역에서 사고음 발생시 시계열적인 아날로그 음향 데이터를 주파수 기반의 디지털 데이터로 변환한 후 기설정된 음향패턴 매칭 방식에 따라 사고발생 여부를 검지한다.5, the acoustic sensor 110 converts time-series analog sound data into frequency-based digital data when an accident sound is generated in the detection area on the road or inside the tunnel, Detects whether or not an accident has occurred.

레이더센서(120)는 도로 또는 터널의 검지영역 내를 통행하는 객체가 존재할 경우, 상기 객체를 지속적으로 추적(Tracking)하여 객체 속도와 객체 위치를 측정하고, 상기 객체 속도에 따라 돌발상황 발생 여부를 검지한다.The radar sensor 120 continuously measures the object velocity and the object position when an object passing through the detection area of the road or tunnel exists, and measures the object velocity and the object position, Detection.

영상센서(130)는 상기 음향센서(110) 및 상기 레이더센서(120)를 통해 검지한 돌발상황의 유형을 분류하거나 증거 영상을 수집한다. 여기서, 상기 음향센서(110), 상기 레이더센서(120) 및 상기 영상센서(130)가 결합하여 복합센서를 형성하고, 상기 음향센서(110) 및 레이더센서(120)는 돌발상황을 검지하는 역할을 수행하고, 상기 영상센서(130)는 상기 검지된 돌발상황의 유형을 분류하고 증거 영상을 수집하는 역할을 담당한다. 또한, 상기 음향센서(110), 상기 레이더센서(120) 및 상기 영상센서(130)를 결합한 복합센서는 도로상 지주 또는 터널 벽면에 설치되어 소정 검지영역 내의 차량 또는 보행자인 객체에 대한 돌발상황을 검지할 수 있다.The image sensor 130 classifies the type of the unexpected situation detected through the acoustic sensor 110 and the radar sensor 120 or collects evidence images. Here, the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130 form a combined sensor, and the acoustic sensor 110 and the radar sensor 120 detect an unexpected situation And the image sensor 130 classifies the type of the detected unexpected situation and collects evidence images. The combined sensor that combines the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130 can detect an unexpected situation of a vehicle or a pedestrian, which is installed on a road or a wall of a tunnel, Can be detected.

제어기(140)는, 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 상기 음향센서(110), 상기 레이더센서(120) 및 상기 영상센서(130)로부터 각각 수집된 데이터를 융합 분석한다. 또한, 상기 제어기(140)는 분류된 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량의 돌발상황 유형에 따라 교통관제센터(150) 또는 교통상황 표시기(160)로 돌발상황을 유선/무선으로 통보할 수 있다.The controller 140 performs fusion analysis on the data collected from the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130 according to an extreme situation detection algorithm. The controller 140 also notifies an unexpected situation to the traffic control center 150 or the traffic condition indicator 160 by wire / wireless according to the type of the unexpected situation of the classified traffic accident, the stopped vehicle, the falling object, the pedestrian, can do.

구체적으로, 상기 제어기(140)는, 데이터 수집 및 처리부(141), 돌발상황 검지 알고리즘(142), 돌발상황 융합 분석부(143), 데이터 저장부(144) 및 데이터 송신 모듈(145)을 포함한다.Specifically, the controller 140 includes a data collection and processing unit 141, an extreme situation detection algorithm 142, an unexpected condition convergence analysis unit 143, a data storage unit 144, and a data transmission module 145 do.

데이터 수집 및 처리부(141)는 상기 음향센서(110)로부터 음향센서 신호를 수신하여 처리하고, 상기 레이더센서(120)로부터 레이더센서 신호를 수신하여 처리하며, 상기 영상센서(130)로부터 영상센서 신호를 수신하여 처리한다.The data acquisition and processing unit 141 receives and processes an acoustic sensor signal from the acoustic sensor 110 and receives and processes a radar sensor signal from the radar sensor 120. The data acquisition and processing unit 141 receives an image sensor signal from the image sensor 130, And processes it.

돌발상황 융합 분석부(143)는 상기 데이터 수집 및 처리부(141)에서 처리된 음향센서 신호, 레이더센서 신호 및 영상센서 신호를 수신하여, 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 돌발상황을 융합 분석한다.The unexpected state fusion analyzer 143 receives the acoustic sensor signal, the radar sensor signal, and the image sensor signal processed by the data acquisition and processing unit 141 and analyzes the unexpected situation according to an unexpected situation detection algorithm.

데이터 저장부(144)는 상기 데이터 수집 및 처리부(141)의 수집 및 처리 데이터, 음향패턴과 영상패턴, 및 상기 돌발상황 융합 분석부(143)의 분석 데이터를 저장한다.The data storage unit 144 stores collected and processed data of the data collection and processing unit 141, acoustic patterns and image patterns, and analysis data of the unexpected state fusion analysis unit 143.

데이터 송신 모듈(145)은 상기 분류된 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량의 돌발상황 유형에 따라 교통관제센터(150) 또는 교통상황 표시기(160)로 전송한다.The data transmission module 145 transmits the data to the traffic control center 150 or the traffic situation indicator 160 according to the type of the unexpected situation of the classified traffic accident, the stopped vehicle, the falling object, the pedestrian, and the low speed vehicle.

한편, 한편, 도 7은 도 5에 도시된 검지기 내에 구현되는 데이터 수집 및 분석부의 구체적인 구성도이고, 도 8은 도 7에 도시된 음향센서 신호 처리부의 구체적인 구성도이며, 도 9는 도 7에 도시된 레이더센서 신호 처리부의 구체적인 구성도이고, 도 10은 도 7에 도시된 영상센서 신호 처리부의 구체적인 구성도이다.7 is a specific configuration diagram of a data collecting and analyzing unit implemented in the detector shown in FIG. 5, FIG. 8 is a specific configuration diagram of the acoustic sensor signal processing unit shown in FIG. 7, and FIG. FIG. 10 is a specific configuration diagram of the image sensor signal processing unit shown in FIG. 7. FIG.

상기 데이터 수집 및 처리부(141)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 음향센서 신호 수신부(141-a), 레이더센서 신호 수신부(141-b), 영상센서 신호 수신부(141-c), 음향센서 신호 처리부(141-d), 레이더센서 신호 처리부(141-e) 및 영상센서 신호 처리부(141-f)를 포함한다.7, the data acquisition and processing unit 141 includes an acoustic sensor signal receiving unit 141-a, a radar sensor signal receiving unit 141-b, an image sensor signal receiving unit 141-c, A signal processing unit 141-d, a radar sensor signal processing unit 141-e, and an image sensor signal processing unit 141-f.

음향센서 신호 수신부(141-a)는 상기 음향센서(110)로부터 음향센서 신호를 수신하고, 레이더센서 신호 수신부(141-b)는 상기 레이더센서(120)가 객체의 통행 궤적을 추적(Tracking)하여 측정된 객체 위치 및 객체 속도를 레이더센서 신호로 수신하며, 영상센서 신호 수신부(141-c)는 상기 영상센서(130)가 상기 소정 검지영역을 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 상기 영상센서(130)로부터 수신한다.The acoustic sensor signal receiving unit 141-a receives the acoustic sensor signal from the acoustic sensor 110 and the radar sensor signal receiving unit 141-b tracks the trajectory of the object by the radar sensor 120, And the image sensor signal receiving unit 141-c receives the image sensor signal generated by photographing the predetermined detection area by the image sensor 130, 130).

음향센서 신호 처리부(141-d)는 상기 음향센서 신호인 시계열적인 아날로그 음향 데이터를 주파수 기반의 디지털 데이터로 고속 퓨리에 변환(FFT)하고, 상기 FFT 변환된 음향센서 신호를 기설정된 음향패턴과 매칭하며, 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지한다. 구체적으로, 상기 음향센서 신호 처리부(141-d)는, 도 8에 도시된 바와 같이, FFT 변환기, 음향패턴 매칭부 및 사고발생 여부 검지부를 포함하며, 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지한 경우, 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 정지차량, 교통사고, 저속차량, 낙하물 또는 보행자로 분류하게 된다.The acoustic sensor signal processor 141-d performs fast Fourier transform (FFT) of the time-series analog sound data, which is the acoustic sensor signal, into frequency-based digital data, and matches the FFT-converted acoustic sensor signal with a predetermined acoustic pattern , And detects occurrence of an accident corresponding to the acoustic pattern matching result. 8, the acoustic sensor signal processing unit 141-d includes an FFT converter, an acoustic pattern matching unit, and an accident occurrence detection unit. The acoustic sensor signal processing unit 141- The controller 140 may detect an unexpected situation type as a stationary vehicle, a traffic accident, a low-speed vehicle, a falling vehicle, or the like, after detecting the image sensor signal generated by the image sensor 130, It is classified as a pedestrian.

레이더센서 신호 처리부(141-e)는 상기 객체 속도가 0보다 작은지, 상기 객체 속도가 0인지 또는 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은지를 판단하여 돌발상황 발생 여부를 검지한다. 구체적으로, 상기 레이더센서 신호 처리부(141-e)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 객체 통행 추적부, 객체 위치 및 객체 속도 측정부를 포함하며, 상기 레이더센서(120)가 객체의 통행 궤적을 추적(Tracking)하여 객체 위치 및 객체 속도를 측정하여, 상기 객체 속도가 0보다 작은 경우, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 차량 또는 보행자의 역주행으로 분류한다.The radar sensor signal processing unit 141-e detects whether the object velocity is less than 0, whether the object velocity is 0 or the object velocity is smaller than a predetermined threshold value, and detects whether an unexpected situation has occurred. 9, the radar sensor signal processing unit 141-e includes an object tracing unit, an object position and an object velocity measuring unit, and the radar sensor signal processing unit 141- Tracking the object position and object velocity to determine if the object velocity is less than zero, the controller 140 classifies the unexpected situation type as an inverse of the vehicle or pedestrian.

영상센서 신호 처리부(141-f)는 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시키고, 촬영된 영상에 따라 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작은지 확인한다. 구체적으로, 상기 영상센서 신호 처리부(141-f)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 객체 속도가 0인 경우, 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시키면, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 단순 정지차량 또는 교통사고로 분류한다. 또한, 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은 경우, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 크면 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 저속차량으로 분류하고, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작으면 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 보행자 또는 낙하물로 분류한다.The image sensor signal processing unit 141-f matches the image sensor signal generated by the image sensor 130 with a predetermined image pattern, and determines whether the size of the object is smaller than a predetermined threshold value Check. 10, when the object velocity is 0, the image sensor signal processing unit 141-f converts the image sensor signal generated and captured by the image sensor 130 into a predetermined image pattern The controller 140 categorizes the unexpected situation type as a simple stationary vehicle or a traffic accident. If the object speed is smaller than a predetermined threshold value, the controller 140 classifies the unexpected state type as a low speed vehicle if the size of the object is greater than a predetermined threshold value. If the size of the object is less than a predetermined threshold value The controller 140 matches the unexpected state pattern to a pedestrian or a falling object after matching the image sensor signal generated by the image sensor 130 with a predetermined image pattern.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용하여 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량 등의 도로상 또는 터널의 돌발상황을 자동으로 검지하는 기술로서, 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서와 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 돌발상황을 보다 정확하게 검지할 수 있다.As a result, according to the embodiment of the present invention, a composite sensor that combines an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor is used to automatically detect an unexpected situation on a road or a tunnel of a traffic accident, a stopped vehicle, a falling object, a pedestrian, , It is possible to more accurately detect an unexpected situation by using a composite sensor combined with an acoustic sensor, a radar sensor and an image sensor, and an unexpected situation detection algorithm.

[복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법] [ Automatic Detection of Unexpected Situation Using Multiple Sensors ]

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법의 동작흐름도이고, 도 12는 레이더센서 알고리즘의 구체적인 동작흐름도이며, 도 13은 음향센서 알고리즘의 구체적인 동작흐름도이고, 도 14는 영상센서 알고리즘의 구체적인 동작흐름도이다.FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of automatically detecting an unexpected situation using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a specific operation flowchart of a radar sensor algorithm, 14 is a specific operation flowchart of the image sensor algorithm.

도 11 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법은, 도로상 또는 터널 내부의 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량을 포함한 돌발상황을 자동으로 검지하는 방법으로서, 먼저, 음향센서(110), 레이더센서(120) 및 영상센서(130)가 결합된 복합센서가 도로상 또는 터널 내부의 소정 검지영역을 통행하는 차량 또는 보행자 객체를 검지한다(S110).11 to 14, a method of automatically detecting an unexpected situation using a composite sensor that combines an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor according to an embodiment of the present invention includes detecting a traffic accident, A composite sensor in which the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130 are combined is used as a method for automatically detecting an unexpected situation including a pedestrian, a low speed vehicle, A vehicle or a pedestrian object passing through the area is detected (S110).

다음으로, 레이더센서 알고리즘에 따라 상기 레이더센서(120)가 검지한 레이더센서 신호 신호를 처리한다(S120). 여기서, 상기 레이더센서 알고리즘은 검지영역 내에 차량 또는 보행자가 존재할 경우, 해당 객체를 지속적으로 추적(Tracking)하여 객체 속도와 객체 위치를 수집하고, 수집된 객체 속도를 이용하여 돌발상황 발생 여부를 검지한다. 이때, 해당 물체의 위치정보는 영상센서(130)에 전달되어 돌발상황 분류 및 증거영상 수집에 활용한다.Next, the radar sensor sensor 120 processes the radar sensor signal signal according to the radar sensor algorithm (S120). Here, if there is a vehicle or a pedestrian in the detection area, the radar sensor algorithm continuously tracks the object, collects the object velocity and the object position, and detects the occurrence of an unexpected event using the collected object velocity . At this time, the positional information of the object is transmitted to the image sensor 130 and utilized for the classification of the incident situation and the collection of the evidence image.

구체적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 레이더센서 알고리즘은, 도로 또는 터널의 검지영역 내에 객체 통행시 상기 레이더센서(120)가 객체의 통행 궤적을 추적(Tracking)하여(S111), 객체 위치 및 객체 속도를 측정하고(S121), 상기 객체 속도가 0보다 작은 경우(122), 후술하는 바와 같이, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 차량 또는 보행자의 역주행으로 분류하며(S151), 또한, 상기 객체 속도가 0인 경우(S123)와 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단한다(S124).Specifically, as shown in FIG. 12, the radar sensor algorithm tracks the trajectory of the object by the radar sensor 120 when the object passes through the detection area of the road or tunnel (S111) (S121). If the object speed is smaller than 0 (122), the controller 140 classifies the sudden situation type as an inverse of the vehicle or a pedestrian (S151) as described later, , It is determined whether the object speed is 0 (S123) and whether the object speed is less than a predetermined threshold (S124).

다음으로, 음향센서 알고리즘에 따라 상기 음향센서(110)가 검지한 음향센서 신호를 처리한다(S130). 여기서, 상기 음향센서 알고리즘은 사고음 발생시 시계열적인 아날로그 음향센서 신호를 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform: FFT) 처리하여 주파수-기반의 디지털 데이터로 변환한 후, 기설정된 음향패턴 매칭 방식을 적용하여 사고 발생 여부를 검지한다.Next, the acoustic sensor 110 processes the acoustic sensor signal according to the acoustic sensor algorithm (S130). Here, the acoustic sensor algorithm converts a time-series analog acoustic sensor signal into a frequency-based digital data by performing Fast Fourier Transform (FFT) on an accident sound, and then applies a predetermined acoustic pattern matching method Or not.

구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 음향센서 알고리즘은, 상기 음향센서(110)가 상기 검지 영역 내의 음향(사고음 발생)을 측정하여 음향센서 신호를 생성하면(S112), 측정된 음향센서 신호인 시계열적인 아날로그 음향 데이터를 주파수 기반의 디지털 데이터로 고속 퓨리에 변환(FFT)하고(S131), 상기 FFT 변환된 음향센서 신호를 기설정된 음향패턴과 매칭하며(S132), 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지한다(S133).Specifically, as shown in FIG. 13, when the acoustic sensor 110 measures an acoustic (accident sound) in the detection area to generate an acoustic sensor signal (S112), the acoustic sensor algorithm (FFT) the time-series analog sound data, which is a sensor signal, into frequency-based digital data (S131), and the FFT-converted acoustic sensor signal is matched with a predetermined sound pattern (S132) (S133). ≪ / RTI >

다음으로, 영상센서 알고리즘에 따라 상기 영상센서(130)가 검지한 영상센서 신호를 처리한다(S140). 여기서, 상기 영상센서 알고리즘은 음향센서(110) 및 레이더 센서(!20)를 통해 검지한 돌발상황의 유형을 분류하거나, 증거 영상 수집용으로 활용되며, 후속적으로, 돌발상황의 적절한 조치를 위해서는 이러한 영상을 통한 모니터링이 필수적이다.Next, the image sensor 130 processes the image sensor signal according to the image sensor algorithm (S140). Here, the image sensor algorithm classifies the type of the unexpected situation detected through the acoustic sensor 110 and the radar sensor 20, or is used for collecting the evidence image, and subsequently, Monitoring through such images is essential.

구체적으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 영상센서 알고리즘은, 상기 객체 속도가 0인 경우, 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후(S141), 후술하는 바와 같이, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 단순 정지차량 또는 교통사고로 분류한다(S152).14, when the object velocity is 0, the image sensor algorithm matches an image sensor signal generated by the image sensor 130 with a preset image pattern (S141) , The controller 140 classifies the unexpected situation type as a simple stopping vehicle or a traffic accident as described later (S152).

또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 영상센서 알고리즘은, 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은 경우, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작은지 판단하여(S142), 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 큰 경우, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 저속차량으로 분류하며(S153), 또한, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작으면 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후(S143), 후술하는 바와 같이, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 보행자 또는 낙하물로 분류한다(S154).14, the image sensor algorithm determines whether the size of the object is smaller than a predetermined threshold value when the object velocity is smaller than a preset threshold value (S142) The controller 140 classifies the sudden situation type as a low speed vehicle at step S153 and if the size of the object is smaller than the predetermined threshold value, (S143). Then, the controller 140 classifies the unexpected situation type as a pedestrian or a falling object (S154), as described later.

또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 영상센서 알고리즘은, 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지한 경우, 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후(S144), 후술하는 바와 같이, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 정지차량, 교통사고, 저속차량, 낙하물 또는 보행자로 분류한다(S155).14, when detecting occurrence of an accident corresponding to the acoustic pattern matching result, the image sensor algorithm detects an image sensor signal generated by the image sensor 130, (S144). Then, as described later, the controller 140 classifies the sudden situation type as a stationary vehicle, a traffic accident, a low-speed vehicle, a falling vehicle or a pedestrian (S155).

다음으로, 제어기(140)가 상기 음향센서 신호, 레이더센서 신호 및 영상센서 신호의 처리 결과에 따라 돌발상황을 융합 분석하여 돌발상황 유형을 분류한다(S150). 여기서, 상기 음향센서(110), 상기 레이더센서(120) 및 상기 영상센서(130)가 결합하여 복합센서를 형성하고, 상기 음향센서(110) 및 레이더 센서(120)는 돌발상황을 검지하는 역할을 수행하고, 상기 영상센서(130)는 상기 검지된 돌발상황의 유형을 분류하고 증거 영상을 수집하는 역할을 담당한다.Next, the controller 140 analyzes the unexpected situation according to the processing results of the acoustic sensor signal, the radar sensor signal, and the image sensor signal, and classifies the unexpected situation type (S150). Here, the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130 form a combined sensor, and the acoustic sensor 110 and the radar sensor 120 detect an unexpected situation And the image sensor 130 classifies the type of the detected unexpected situation and collects evidence images.

다음으로, 상기 제어기(140)에서 분류된 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량의 돌발상황 유형에 따라 교통관제센터(150) 또는 교통상황 표시기(160)로 돌발상황을 통보할 수 있다(S160).Next, the controller 140 may notify the unexpected situation to the traffic control center 150 or the traffic condition indicator 160 according to the type of the unexpected situation of the traffic accident, the stopped vehicle, the falling object, the pedestrian, and the low speed vehicle classified by the controller 140 (S160).

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 도로상 또는 터널 내부의 돌발상황의 신속한 검지를 통해 2차 사고를 예방할 수 있고, 또한, 도로상 또는 터널 내부의 교통사고의 즉각적인 조치를 통한 인명 및 재산을 보호할 수 있다.As a result, according to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent a secondary accident through rapid detection of an unexpected situation on the road or in a tunnel, and to prevent a second accident from occurring on the road or in a tunnel, Can be protected.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치
110: 음향센서
120: 레이더센서
130: 영상센서
140: 제어기
150: 교통관제센터
160: 교통상황 표시기
141: 데이터 수집 및 처리부
142: 돌발상황 검지 알고리즘
143: 돌발상황 융합 분석부
144: 데이터 저장부
145: 데이터 송신 모듈
141-a: 음향센서 신호 수신부
141-b: 레이더센서 신호 수신부
141-c: 영상센서 신호 수신부
141-d: 음향센서 신호 처리부
141-e: 레이더센서 신호 처리부
141-f: 영상센서 신호 처리부
200: 구조물(도로상 지주 또는 터널 벽면)
100: Automatic detection of sudden situation using multiple sensors
110: acoustic sensor
120: Radar sensor
130: Image sensor
140:
150: Traffic control center
160: traffic situation indicator
141: Data collection and processing unit
142: Alert detection algorithm
143: Unexpected Convergence Analysis Unit
144: Data storage unit
145: Data transmission module
141-a: Acoustic sensor signal receiving section
141-b: Radar sensor signal receiving section
141-c: image sensor signal receiving section
141-d: Acoustic sensor signal processing section
141-e: radar sensor signal processing section
141-f: image sensor signal processing section
200: Structures (on the road or tunnel walls)

Claims (16)

도로상 또는 터널 내부의 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량을 포함한 돌발상황을 자동으로 검지하는 장치에 있어서,
사고음 발생시 시계열적인 아날로그 음향 데이터를 주파수 기반의 디지털 데이터로 변환한 후 기설정된 음향패턴 매칭 방식에 따라 사고발생 여부를 검지하는 음향센서(110);
도로 또는 터널의 검지영역 내를 통행하는 객체가 존재할 경우, 상기 객체를 지속적으로 추적(Tracking)하여 객체 속도와 객체 위치를 측정하고, 상기 객체 속도에 따라 돌발상황 발생 여부를 검지하는 레이더센서(120);
상기 음향센서(110) 및 상기 레이더센서(120)를 통해 검지한 돌발상황의 유형을 분류하거나 증거 영상을 수집하도록 소정 검지영역을 촬영하여 영상센서 신호를 생성하는 영상센서(130); 및
돌발상황 검지 알고리즘에 따라 상기 음향센서(110), 상기 레이더센서(120) 및 상기 영상센서(130)로부터 수집된 데이터를 융합 분석하여 돌발상황 유형을 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자 또는 저속차량으로 분류하고, 돌발상황 유형을 교통관제센터(150) 또는 교통상황 표시기(160)로 통보하는 제어기(140)
를 포함하되,
상기 음향센서(110), 상기 레이더센서(120) 및 상기 영상센서(130)가 결합하여 복합센서를 형성하고, 상기 복합센서는 도로상 지주 또는 터널 벽면에 설치되어 상기 소정 검지영역 내의 차량 또는 보행자인 객체에 대한 돌발상황을 검지하며, 상기 음향센서(110) 및 레이더 센서(120)는 돌발상황을 검지하는 역할을 수행하고, 상기 영상센서(130)는 상기 검지된 돌발상황의 유형을 분류하고 증거 영상을 수집하는 역할을 담당하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치.
An apparatus for automatically detecting an unexpected situation including a traffic accident on a road or a tunnel, a stopped vehicle, a falling object, a pedestrian, and a low speed vehicle,
A sound sensor 110 for converting time-series analog sound data into frequency-based digital data upon occurrence of an accident sound, and detecting an occurrence of an accident according to a predetermined sound pattern matching method;
A radar sensor 120 for detecting the occurrence of an unexpected event in accordance with the object velocity, measuring the object velocity and the object position by continuously tracking the object when the object passing through the detection area of the road or tunnel exists, );
An image sensor 130 for classifying the type of an unexpected situation detected through the acoustic sensor 110 and the radar sensor 120 or generating an image sensor signal by photographing a predetermined detection area to collect evidence images; And
The data collected from the acoustic sensor 110, the radar sensor 120 and the image sensor 130 are fused and analyzed according to an unexpected situation detection algorithm to detect an unexpected situation type as a traffic accident, a stationary vehicle, a falling object, a pedestrian, And notifies the traffic control center 150 or the traffic condition indicator 160 of an unexpected situation type,
, ≪ / RTI &
The acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130 are combined to form a composite sensor. The composite sensor is installed on a road or a wall of a tunnel to detect a vehicle or a pedestrian The acoustic sensor 110 and the radar sensor 120 detect an unexpected situation, and the image sensor 130 classifies the detected unexpected situations, And a sensor for detecting a sudden situation using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제어기(140)는,
상기 음향센서(110)로부터 음향센서 신호를 수신하여 처리하고, 상기 레이더센서(120)로부터 레이더센서 신호를 수신하여 처리하며, 상기 영상센서(130)로부터 영상센서 신호를 수신하여 처리하는 데이터 수집 및 처리부(141);
상기 데이터 수집 및 처리부(141)에서 처리된 음향센서 신호, 레이더센서 신호 및 영상센서 신호를 수신하여, 돌발상황 검지 알고리즘에 따라 돌발상황을 융합 분석하는 돌발상황 융합 분석부(143);
상기 데이터 수집 및 처리부(141)의 수집 및 처리 데이터, 음향패턴과 영상패턴, 및 상기 돌발상황 융합 분석부(143)의 분석 데이터를 저장하는 데이터 저장부(144); 및
상기 분류된 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량의 돌발상황 유형에 따라 교통관제센터(150) 또는 교통상황 표시기(160)로 전송하는 데이터 송신 모듈(145)
을 포함하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치.
The apparatus of claim 1, wherein the controller (140)
A data acquisition and processing unit for receiving and processing an acoustic sensor signal from the acoustic sensor 110, receiving and processing a radar sensor signal from the radar sensor 120, receiving and processing an image sensor signal from the image sensor 130, A processing unit 141;
An unexpected situation convergence analyzer 143 for receiving the acoustic sensor signal, the radar sensor signal, and the image sensor signal processed by the data acquisition and processing unit 141 and performing convergence analysis of an unexpected situation according to an unexpected situation detection algorithm;
A data storage 144 for storing collected and processed data of the data collection and processing unit 141, acoustic patterns and image patterns, and analysis data of the unexpected state fusion analysis unit 143; And
A data transmission module 145 for transmitting the classified traffic accident to the traffic control center 150 or the traffic situation indicator 160 according to the type of the unexpected situation of the traffic accident, the stopped vehicle, the falling object, the pedestrian,
, A radar sensor, and an image sensor.
제4항에 있어서, 상기 데이터 수집 및 처리부(141)는,
상기 음향센서(110)로부터 음향센서 신호를 수신하는 음향센서 신호 수신부(141-a);
상기 레이더센서(120)가 객체의 통행 궤적을 추적(Tracking)하여 측정된 객체 위치 및 객체 속도를 레이더센서 신호로 수신하는 레이더센서 신호 수신부(141-b);
상기 영상센서(130)로부터 영상센서 신호를 수신하는 영상센서 신호 수신부(141-c);
상기 음향센서 신호인 시계열적인 아날로그 음향 데이터를 주파수 기반의 디지털 데이터로 고속 퓨리에 변환(FFT)하고, 상기 FFT 변환된 음향센서 신호를 기설정된 음향패턴과 매칭하며, 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지하는 음향센서 신호 처리부(141-d);
상기 객체 속도가 0보다 작은지, 상기 객체 속도가 0인지 또는 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은지를 판단하여 돌발상황 발생 여부를 검지하는 레이더센서 신호 처리부(141-e); 및
상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시키고, 촬영된 영상에 따라 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작은지 확인하는 영상센서 신호 처리부(141-f)
를 포함하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치.
5. The apparatus according to claim 4, wherein the data collection and processing unit (141)
An acoustic sensor signal receiver 141-a for receiving an acoustic sensor signal from the acoustic sensor 110;
A radar sensor signal receiving unit 141-b for tracking the trajectory of the object by the radar sensor 120 and receiving the measured object position and object velocity as a radar sensor signal;
An image sensor signal receiver 141-c for receiving an image sensor signal from the image sensor 130;
(FFT) the time-series analog sound data, which is the acoustic sensor signal, into frequency-based digital data, matches the FFT-converted acoustic sensor signal with a preset acoustic pattern, An acoustic sensor signal processing unit 141-d for detecting whether or not the signal is generated;
A radar sensor signal processor 141-e for determining whether the object velocity is less than 0, the object velocity is 0 or the object velocity is less than a predetermined threshold value to detect occurrence of an unexpected situation; And
An image sensor signal processing unit 141-f for matching the image sensor signal photographed by the image sensor 130 with a preset image pattern and checking whether the size of the object is smaller than a predetermined threshold value according to the photographed image, )
An automatic sensor for detecting an unexpected situation using a composite sensor that combines an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor.
제5항에 있어서,
상기 레이더센서(120)가 객체의 통행 궤적을 추적하여 객체 위치 및 객체 속도를 측정하여, 상기 객체 속도가 0보다 작은 경우, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 차량 또는 보행자의 역주행으로 분류하며, 상기 객체 속도가 0인 경우, 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시키면, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 단순 정지차량 또는 교통사고로 분류하고, 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은 경우, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 크면 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 저속차량으로 분류하고, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작으면 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 보행자 또는 낙하물로 분류하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치.
6. The method of claim 5,
The radar sensor 120 tracks the trajectory of the object and measures the object position and the object velocity, and if the object velocity is less than 0, the controller 140 classifies the unexpected situation type as an inverse of the vehicle or pedestrian If the object speed is 0, the controller 140 matches the unexpected situation type to a simple stop vehicle or a traffic accident by matching the image sensor signal captured and generated by the image sensor 130 with a preset image pattern. If the object velocity is smaller than a predetermined threshold value, the controller 140 classifies the unexpected situation type as a low velocity vehicle if the size of the object is larger than a predetermined threshold value, and if the size of the object is smaller than a predetermined threshold value The controller 140 matches the unexpected state pattern to a pedestrian or a falling object such as a pedestrian, Incident automatically detecting apparatus using a composite sensor which combines an acoustic sensor, a radar sensor, and the image sensor characterized in that the classified.
삭제delete 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지한 경우, 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 정지차량, 교통사고, 저속차량, 낙하물 또는 보행자로 분류하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치.
6. The method of claim 5,
After detecting the occurrence of an accident corresponding to the acoustic pattern matching result, the controller 140 matches the unexpected situation pattern to the predetermined image pattern after matching the image sensor signal generated by the image sensor 130 with the predetermined image pattern. An automatic sensor for detecting an unexpected situation using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor and an image sensor, characterized in that the vehicle is classified into a stationary vehicle, a traffic accident, a low speed vehicle, a falling object or a pedestrian.
도로상 또는 터널 내부의 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량을 포함한 돌발상황을 자동으로 검지하는 방법에 있어서,
a) 음향센서(110), 레이더센서(120) 및 영상센서(130)가 결합된 복합센서가 도로상 또는 터널 내부의 소정 검지영역을 통행하는 차량 또는 보행자 객체를 검지하는 단계;
b) 레이더센서 알고리즘에 따라 상기 레이더센서(120)가 검지한 레이더센서 신호 신호를 처리하는 단계;
c) 음향센서 알고리즘에 따라 상기 음향센서(110)가 검지한 음향센서 신호를 처리하는 단계;
d) 영상센서 알고리즘에 따라 상기 영상센서(130)가 검지한 영상센서 신호를 처리하는 단계;
e) 제어기(140)가 상기 음향센서 신호, 레이더센서 신호 및 영상센서 신호의 처리 결과에 따라 돌발상황을 융합 분석하여 돌발상황 유형을 분류하는 단계; 및
f) 상기 제어기(140)에서 분류된 교통사고, 정지차량, 낙하물, 보행자, 저속차량의 돌발상황 유형에 따라 교통관제센터(150) 또는 교통상황 표시기(160)로 돌발상황을 통보하는 단계
를 포함하되,
상기 음향센서(110), 상기 레이더센서(120) 및 상기 영상센서(130)가 결합하여 복합센서를 형성하고, 상기 복합센서는 도로상 지주 또는 터널 벽면에 설치되어 상기 소정 검지영역 내의 차량 또는 보행자인 객체에 대한 돌발상황을 검지하며, 상기 음향센서(110) 및 레이더 센서(120)는 돌발상황을 검지하는 역할을 수행하고, 상기 영상센서(130)는 상기 검지된 돌발상황의 유형을 분류하고 증거 영상을 수집하는 역할을 담당하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법.
A method for automatically detecting an unexpected situation including a traffic accident on a road or in a tunnel, a stopped vehicle, a falling object, a pedestrian, and a low speed vehicle,
a) detecting a vehicle or a pedestrian object passing through a predetermined detection area on the road or within a tunnel, the composite sensor including the acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130;
b) processing a radar sensor signal signal detected by the radar sensor 120 according to a radar sensor algorithm;
c) processing the acoustic sensor signal detected by the acoustic sensor 110 according to an acoustic sensor algorithm;
d) processing an image sensor signal detected by the image sensor 130 according to an image sensor algorithm;
e) analyzing the unexpected situation according to the processing result of the acoustic sensor signal, the radar sensor signal, and the image sensor signal and classifying the unexpected situation type by the controller 140; And
f) reporting an unexpected situation to the traffic control center 150 or the traffic situation indicator 160 according to an unexpected situation type of a traffic accident classified as the controller 140, a stopped vehicle, a falling object, a pedestrian,
, ≪ / RTI &
The acoustic sensor 110, the radar sensor 120, and the image sensor 130 are combined to form a composite sensor. The composite sensor is installed on a road or a wall of a tunnel to detect a vehicle or a pedestrian The acoustic sensor 110 and the radar sensor 120 detect an unexpected situation, and the image sensor 130 classifies the detected unexpected situations, And detecting the presence of the at least one of the at least one sensor, the at least one sensor, and the image sensor.
삭제delete 제10항에 있어서,
상기 b) 단계의 레이더센서 알고리즘은, 도로 또는 터널의 검지영역 내에 객체 통행시 상기 레이더센서(120)가 객체의 통행 궤적을 추적하여 객체 위치 및 객체 속도를 측정하고, 상기 객체 속도가 0보다 작은 경우, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 차량 또는 보행자의 역주행으로 분류하며, 상기 객체 속도가 0인 경우와 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법.
11. The method of claim 10,
The radar sensor algorithm in the step b) tracks an object position and an object velocity by tracking the trajectory of the object when the object passes through the detection area of a road or a tunnel and the object velocity is less than 0 , The controller (140) classifies the unexpected situation type as an inverse of the vehicle or a pedestrian, and determines whether the object velocity is 0 and whether the object velocity is smaller than a predetermined threshold value A method for automatic detection of an unexpected situation using a composite sensor combining a radar sensor and an image sensor.
제12항에 있어서,
상기 c) 단계의 음향센서 알고리즘은, 상기 음향센서(110)가 상기 검지 영역 내의 음향(사고음 발생)을 측정하여 음향센서 신호를 생성하면, 측정된 음향센서 신호인 시계열적인 아날로그 음향 데이터를 주파수 기반의 디지털 데이터로 고속 퓨리에 변환(FFT)하고, 상기 FFT 변환된 음향센서 신호를 기설정된 음향패턴과 매칭하며, 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법.
13. The method of claim 12,
The acoustic sensor algorithm in step c) is a method in which when the acoustic sensor 110 measures the sound (accident sound generation) in the detection area and generates an acoustic sensor signal, the analog acoustic data, which is the measured acoustic sensor signal, (FFT) with the digital data based on the FFT-converted acoustic sensor signal, matches the FFT-converted acoustic sensor signal with a predetermined acoustic pattern, and detects occurrence of an accident corresponding to the acoustic pattern matching result. An automatic detection method of sudden situation using a composite sensor combined with a radar sensor and an image sensor.
제13항에 있어서,
상기 d) 단계의 영상센서 알고리즘은, 상기 객체 속도가 0인 경우, 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 단순 정지차량 또는 교통사고로 분류하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법.
14. The method of claim 13,
If the object speed is 0, the image sensor algorithm of step d) matches the image sensor signal generated by the image sensor 130 with a preset image pattern, A method for automatically detecting an unexpected situation using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor, characterized in that the type is classified into a simple stationary vehicle or a traffic accident.
제13항에 있어서,
상기 d) 단계의 영상센서 알고리즘은, 상기 객체 속도가 기설정된 임계값보다 작은 경우, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 크면 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 저속차량으로 분류하며, 상기 객체의 크기가 소정의 임계값보다 작으면 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 보행자 또는 낙하물로 분류하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법.
14. The method of claim 13,
If the object speed is smaller than a predetermined threshold value and the size of the object is greater than a predetermined threshold value, the controller 140 classifies the unexpected situation type as a low speed vehicle, If the size of the object is smaller than a predetermined threshold value, the controller 140 matches the image sensor signal generated and photographed by the image sensor 130 with a predetermined image pattern, and then the controller 140 classifies the incident situation type as a pedestrian or a falling object And detecting an unexpected situation by using a composite sensor including an acoustic sensor, a radar sensor, and an image sensor.
제13항에 있어서,
상기 d) 단계의 영상센서 알고리즘은, 상기 음향패턴 매칭 결과에 대응하는 사고발생 여부를 검지한 경우, 상기 영상센서(130)가 촬영하여 생성한 영상센서 신호를 기설정된 영상패턴과 매칭시킨 후, 상기 제어기(140)가 돌발상황 유형을 정지차량, 교통사고, 저속차량, 낙하물 또는 보행자로 분류하는 것을 특징으로 하는 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지방법.
14. The method of claim 13,
The image sensor algorithm in the step d) may detect an occurrence of an accident corresponding to the acoustic pattern matching result, match the image sensor signal generated by the image sensor 130 with a preset image pattern, Wherein the controller (140) classifies the unexpected situation type as a stationary vehicle, a traffic accident, a low speed vehicle, a falling object, or a pedestrian, and a method for automatically detecting an unexpected situation using a combined sensor including an acoustic sensor, a radar sensor and an image sensor.
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