KR101122534B1 - 차량에 장착되는 블랙박스를 이용한 차량 사고 분석 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 사고 분석 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 시스템은, 위성으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분과 기준국으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분을 차분하여 구해지는 차량의 위치 정보 및, 도로상의 차선 정보를 포함하는 전자 지도를 저장하는 저장부와, 차량 위치 정보와 전자 지도의 차선 정보를 이용하여 차량의 주행 차선을 결정하고, 결정된 주행 차선에 대한 정보를 저장부에 저장시키는 제어부 및, 위성으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분과 기준국으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분을 차분하여 차량의 위치 정보를 구하는 GPS 수신부를 포함하는 블랙박스, 그리고 차량에 대한 제원 정보, 차량 사고 부위 정보 및 블랙 박스에 저장된 차량 주행 차선 정보를 입력받아 사고 원인 분석을 수행하는 사고 분석 장치를 포함한다. 본 발명에 의하면, 차선 인식이 가능한 정확도를 가지는 반송파 기반의 차분된 GPS 정보(DGNSS)를 이용하여 주행 차량의 사고 분석을 객관적으로 정확하게 할 수 있다.

GPS, 반송파, 블랙박스, 기준국, 차선

Description

차량에 장착되는 블랙박스를 이용한 차량 사고 분석 시스템{VEHICLE ACCIDENT ANALYSIS SYSTEM USING VEHICLE MOUNTED BLACKBOX}

본 발명은 차량 사고 분석 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 차선 인식이 가능한 정확도를 가지는 반송파 기반의 차분된 GPS 정보를 이용하여 주행 차량의 사고 분석을 객관적으로 정확하게 할 수 있는 차량에 장착되는 블랙박스를 이용한 차량 사고 분석 시스템에 관한 것이다.

차량 간에 추돌사고가 났을 경우 사고 분석은 쌍방 과실을 결정하기 위해 필수적인 사항이다. 기존에는 차량 사고가 일어났을 경우 사고 차량과 사고 현장을 조사하여 사고 원인을 조사하는 방법이 일반적으로 사용되나, 사고 차량과 사고 현장을 조사하는 방법의 경우 사고 순간에 대한 증거가 불충분한 경우 정확한 사고 분석이 어렵다는 단점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 가속도계와 같은 충격을 감지할 수 있는 센서를 사용하여 차량의 사고를 인식하고 차량에 부착되어 있는 카메라를 이용하여 차량의 사고 순간을 기록하는 방법이 제안되었다. 그런데 가속도계를 이용하는 방법의 경우 차량이 사고가 난 후의 상대적인 운동 상태만을 저장하므로 운전 전의 차 량의 움직임을 확인 할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 한편 카메라를 이용한 방법에 있어서도 차량의 사고 순간 또는 그 후에 카메라가 동작하게 되므로 사고 전의 상황을 알 수 없는 문제점이 있다. 또한 차량의 추돌 사고는 차량을 중심으로 전후좌우에서 일어날 수 있으므로, 이를 대비하여 차량 주위를 360°각도로 찍기 위해 여러 대의 카메라를 사용해야 하고, 여러 대의 카메라에서 촬영된 영상을 모두 저장하기 위한 대용량의 메모리가 필요한 부담이 있었다.

한편 블랙박스에 GPS 정보를 활용하는 방법이 제시되고 있으나 단순히 도로상의 차량 주행 경로만을 저장해 줄 뿐 차선에 대한 구분 기능(1차로 주행, 2차로 주행 등)을 제공하지 못해 차량 간의 추돌 사고 등에 있어서 사고 분석을 정확하게 하는데 한계가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차선 인식이 가능한 정확도를 가지는 반송파 기반의 차분된 GPS 정보를 이용하여 주행 차량의 사고 분석을 객관적으로 정확하게 할 수 있는 블랙박스 및 그 제어방법과 차량 사고 분석 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 차량에 장착되는 블랙박스를 이용한 차량 사고 분석 시스템은, 위성으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분과 기준국으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분을 차분하여 구해지는 상기 차량의 위치 정보 및, 도로상의 차선 정보를 포함하는 전자 지도를 저장하는 저장부와, 상기 차량 위치 정보와 상기 전자 지도의 차선 정보를 이용하여 상기 차량의 주행 차선을 결정하고, 상기 결정된 주행 차선에 대한 정보를 상기 저장부에 저장시키는 제어부 및, 상기 위성으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분과 상기 기준국으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분을 차분하여 상기 차량의 위치 정보를 구하는 GPS 수신부를 포함하는 블랙박스, 그리고 차량에 대한 제원 정보, 차량 사고 부위 정보 및 상기 블랙 박스에 저장된 차량 주행 차선 정보를 입력받아 사고 원인 분석을 수행하는 사고 분석 장치를 포함한다.

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이와 같이 본 발명에 의하면, 차선 인식이 가능한 정확도를 가지는 반송파 기반의 차분된 GPS 정보를 이용하여 주행 차량의 사고 분석을 객관적으로 정확하게 할 수 있다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 사고 분석 시스템을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 차량 사고 분석 시스템은 블랙박스(110), 복수 개의 GPS 위성(200), 기준국(300) 및 사고 분석 장치(도시하지 않음)를 포함 할 수 있다.

GPS 위성(200)은 지구의 중궤도를 돌며 위성의 상태 정보, 위성에 탑재된 시계의 시각 및 오차, 궤도 정보와 이력(almanac), 천체력(ephemeris), 오차 보정을 위한 계수 등이 포함된 항법메시지(navigation message)를 포함하는 지피에스(GPS) 신호를 반송파를 사용하여 송신한다. 항법메시지는 C/A 코드(Coarse/Acquisition code 또는 Standard code)와 P 코드(Precision code)가 함께 포함되어 있다. GPS 신호를 이용하여 GPS 위성(200)과 GPS 수신 단말 사이의 거리를 구하는 방법에는 크게 코드를 이용하는 방법과 반송파 위상을 이용하는 방법이 있다.

일반적으로 민간에서는 C/A 코드를 이용하여 위치를 측정한다. 그런데 C/A 코드를 이용하는 경우, C/A 코드의 한 파장이 300m로 사용자와 GPS 위성과의 거리를 구할 경우 3미터(m) 수준의 거리 정확도를 얻을 수 있으며, 이를 바탕으로 사용자의 위치를 구할 경우 수 미터(m)의 오차가 발생한다.

한편 반송파 위상을 사용하는 경우, GPS 반송파의 파장을 계수(count)하여 위치를 측정하는데 GPS 반송파의 한 파장이 0.19m이므로 위성과 사용자의 거리를 정확하게 알 수 있다. 따라서 이를 바탕으로 사용자의 위치를 수 십 센티미터(cm) 이내로 정확하게 구할 수 있어, 차량의 주행하는 차선 정보까지 알 수 있다. 그런데 GPS 수신 단말이 GPS 위성(200)으로부터 GPS 반송파를 수신하여 의사거리를 구할 경우 여러 가지 오차 원인에 의해 미지정수 성분이 포함되게 된다. 따라서 반송파 위상을 사용하는 경우 미지정수를 찾아야 하는데 그 방법으로 자신의 위치를 정확하게 알고 있는 기준국(300)으로부터 보정정보를 포함하는 GPS 신호를 수신하 여 GPS 위성(200)으로부터 수신한 GPS 신호와 차분하여 미지정수를 구하는 방법이 알려져 있다. 여러 논문(GPS 반송파 위상과 INS를 상호 보완적으로 이용한 자세 추정, 1998년, 김진원) 등을 통해 당업자에게 잘 알려져 있으므로 여기서 설명을 생략한다.

기준국(300)은 위성으로부터 수신한 GPS 신호에 자신의 위치 정보 등을 포함하는 보정정보를 포함시켜 차량(100A, 100B)의 블랙박스(110)로 송신한다. 기준국(300)은 자신의 정확한 위치를 알고 있다. 따라서 기준국(300)은 GPS 위성(200)으로부터 GPS 신호를 자신의 정확한 위치와 비교하여 위성 오차값을 보정하기 위한 GPS 보정 정보를 구할 수 있다. 그리고 기준국(300)은 사용자가 미지정수를 추정하기 위하여 자신이 수신한 반송파 신호를 보정정보로 전송한다. 일반적으로 자신이 수신한 반송파를 보정정보로 보내고 있으나 통신량을 고려하여 기준국에서 수신한 반송파 신호를 가공하여 사용자가 미지정수를 추정하기 위한 오차 요인등을 보정정보로 전송할 수도 있다.

블랙박스(110)는 차량(100A, 100B)에 장착된다. 물론 실시예에 따라서 차량(100A, 100B) 중 하나에만 장착될 수도 있다.

도 2를 참고하여 블랙박스(110)에 대해 보다 자세히 설명한다.

도 2는 도 1의 블랙박스를 보다 자세히 나타낸 블록도이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 블랙박스(110)는 GPS 수신부(111), 저장부(113) 및 제어부(115)를 포함한다.

GPS 수신부(111)는 GPS 위성(200)으로부터 반송파를 사용하여 송신되는 지피 에스(GPS) 신호를 수신하기 위한 안테나(도시하지 않음)와 기준국(300)에서 반송파를 사용하여 송신하는 GPS 신호를 수신하기 위한 안테나(도시하지 않음)를 포함한다. 그리고 GPS 수신부(111)는 GPS 위성(200)으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분과 기준국(300)으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분을 차분하여 자신이 장착된 차량(100A, 100B)의 정확한 위치를 구한다.

저장부(113)는 블랙박스(110)의 동작 및 기능에 필요한 각종 데이터 및 프로그램을 저장할 수 있다. 특히 본 발명에 따른 저장부(113)는 GPS 수신부(111)에서 구해진 차량의 위치 정보를 저장할 수 있다. 또한 저장부(113)는 도로 상의 차선 정보를 포함하는 전자 지도를 저장할 수 있다. 전자 지도는 블랙박스(110)에 데이터 입출력 수단 또는 유무선 통신 수단을 더 구비하여 주기적으로 변경 내용이 업데이트 되도록 구현할 수 있다. 또한 저장부(113)는 실시예에 따라 GPS 수신부(111)에서 구해진 차량 위치 정보와 전자 지도의 차선 정보를 기초로 구해지는 차량(100A, 100B)의 주행 차선 정보를 저장할 수도 있다.

제어부(115)는 블랙박스(110)의 전체적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명에 따른 제어부(115)는 GPS 수신부(111)에서 구해진 차량 위치 정보와 전자 지도의 차선 정보를 기초로 차량(100A, 100B)의 주행 차선을 결정하고 이를 저장부(113)에 저장한다. 예컨대 차량(100A)의 경우는 사고지점(P)에서 동일한 차선으로 계속 주행하고 있는 것을 나타내는 정보가 저장되고, 차량(100B)의 경우는 사고 지점(P)에서 차선 변경이 이루어진 것을 나타내는 정보가 저장될 수 있다.

사고 분석 장치(도시하지 않음)는 자동차 보험사 또는 경찰 등과 같은 차량 사고 분석을 수행하는 기관에서 운용되는 컴퓨터 장치이다. 사고 분석 장치는 차량에 대한 제원 정보, 차량 사고 부위 정보 및 블랙 박스(110)에 저장된 차량 주행 차선 정보(또는 차량 주행 경로 정보)를 입력받아 사고 원인 분석을 수행할 수 있다. 여기서 차량 주행 경로 정보는 주행 차선 분석 전에 단순히 GPS 수신부(111)에서 구해진 차량 위치 정보를 의미한다.

한편 본 실시예에서는 GPS 수신부(111)에서 차량 위치 정보를 구하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제어부(115)에서 차량 위치 정보를 구하고, GPS 수신부(111)는 단순히 인공위성(200)과 기준국(300)으로부터 GPS 신호를 수신하는 기능만을 수행하도록 구현할 수도 있다. 아울러 블랙박스(113)가 GPS 수신부(111)를 포함하지 않고, GPS 수신부(111)를 포함하는 네비게이션 장치(도시하지 않음) 등을 별도로 차량에 장착하고, 네비게이션 장치에서 GPS 정보와 DGPS 정보를 제공받아 이용하도록 구현할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙박스 제어 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

도 3을 참고하면, 먼저 블랙박스(110)는 블랙박스(110)는 도로 상의 차선 정보를 포함하는 전자 지도를 저장 수단에 저장한다(S310).

이후 GPS 위성(200)으로부터 반송파를 사용하여 송신되는 GPS 신호를 수신하고, 아울러 기준국(300)으로부터 반송파로 송신되는 보정 정보를 포함하는 GPS 신호를 수신한다(S320).

다음으로 블랙박스(110)는 GPS 위성(200)으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분과 기준국(300)으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분을 차분하여 자신이 장착된 차량(100A, 100B)의 정확한 위치를 구한다(S330).

이후 블랙박스(110)는 차량 위치 정보와 전자 지도의 차선 정보를 이용하여 자신이 장착된 차량의 주행 차선을 결정한다(S340).

다음으로 블랙박스(110)는 단계(S340)에서 결정된 주행 차선에 대한 정보를 저장 수단에 저장시킨다(S350).

마지막으로 블랙박스(110)는 외부의 사고 분석 장치에 차량 위치 정보 또는 주행 차선 정보를 제공하여(S360), 사고 분석이 수행되도록 한다(S370).

본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함한다. 이 매체는 지금까지 설명한 블랙박스 제어방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다. 이 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 매체의 예에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 자기-광 매체, 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치 등이 있다. 또는 이러한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 사고 분석 시스템을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

도 2는 도 1의 블랙박스를 보다 자세히 나타낸 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙박스 제어 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 차량에 장착되는 블랙박스를 이용한 차량 사고 분석 시스템에 있어서,

   위성으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분과 기준국으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분을 차분하여 구해지는 상기 차량의 위치 정보 및, 도로상의 차선 정보를 포함하는 전자 지도를 저장하는 저장부와, 상기 차량 위치 정보와 상기 전자 지도의 차선 정보를 이용하여 상기 차량의 주행 차선을 결정하고, 상기 결정된 주행 차선에 대한 정보를 상기 저장부에 저장시키는 제어부 및, 상기 위성으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분과 상기 기준국으로부터 수신한 GPS 신호의 반송파 성분을 차분하여 상기 차량의 위치 정보를 구하는 GPS 수신부

   를 포함하는 블랙박스, 그리고

   차량에 대한 제원 정보, 차량 사고 부위 정보 및 상기 블랙 박스에 저장된 차량 주행 차선 정보를 입력받아 사고 원인 분석을 수행하는 사고 분석 장치를 포함하는 차량 사고 분석 시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

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