KR102114712B1 - 스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템 - Google Patents

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KR102114712B1
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portable terminal
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KR1020190013181A
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김동성
이재민
김치윤
박종현
장민희
김시완
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금오공과대학교 산학협력단
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Abstract

스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템은, 차량의 주행 및 주차시에 차량의 외부상황 및 내부상황을 영상녹화하되 신고버튼이 선택될 경우, 상기 신고버튼이 선택된 시점으로부터 소정의 기간 동안의 촬영영상과 사용자의 음성녹음 데이터를 무선통신방식으로 전송하는 지능형 블랙박스와, 상기 지능형 블랙박스로부터 전송된 상기 촬영영상 및 상기 음성녹음 데이터를 수신하여 관제서버로 전송하는 재난정보수집 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기와, 상기 촬영영상 및 상기 음성녹음 데이터를 분석하여 재난의 종류와 상기 재난의 영향을 받는 재난전파범위를 자동산출하고, 상기 재난전파범위 내에 있는 차량의 휴대용 단말기 - 상기 재난정보수집 애플리케이션이 설치됨 - 로 재난상황을 전송하는 상기 관제서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템{Smart platform based intelligent black box system}
본 발명은 지능형 블랙박스 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 사고나 위험을 감지하여 자동으로 제보할 수 있는 스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 발달과 함께, 최근에는 운전자의 편의를 증진시키기 위한 다양한 차량용 전자 장치들이 출시되고 있다. 이러한 차량용 전자 장치들은 차량 출고시에 차량에 설치되어 출고되거나, 개별 단위로 판매되어 운전자가 직접 차량에 설치할 수 있도록 출시되고 있다. 이러한 전자 장치의 대표적인 예가, 차량용 내비게이션과 블랙박스이다.
특히, 차량용 블랙박스는 최근 설치율이 급증하고 있는 추세로서, 차량 전면 유리를 통해서 주행 영상 및 주차 중 영상을 촬영하여, 차량의 사고 발생시에 사고 발생 원인을 규명하는 역할을 수행하고 있다.
그러나 종래의 블랙박스는 단순히 사고 발생 영상을 촬영하여 저장하는 기능만을 수행하므로, 실제로 사고가 발생한 경우에만 신속하게 대처할 수 있는 문제점이 존재한다.
KR 20-2011-0000977 U
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 사고나 위험을 감지하면 자동으로 제보를 하여 빠른 조치 및 수습과 2차 사고예방이 가능한 스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템을 제공한다.
또한, 전방에 주행하고 있는 차량의 촬영영상을 객체인식하여 침수 가능성을 판단한 후 운전자에게 알려줄 수 있는 스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템을 제공한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 주행 및 주차시에 차량의 외부상황 및 내부상황을 영상녹화하되 신고버튼이 선택될 경우, 신고버튼이 선택된 시점으로부터 소정의 기간 동안의 촬영영상과 사용자의 음성녹음 데이터를 무선통신방식으로 전송하는 지능형 블랙박스와, 지능형 블랙박스로부터 전송된 상기 촬영영상 및 상기 음성녹음 데이터를 수신하여 관제서버로 전송하는 재난정보수집 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기를 포함하고, 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션은 지능형 블랙박스로부터 촬영된 영상 중 전방 차량 주위의 물의 높이를 검출하여 침수 가능성을 판별하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 블랙박스 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 지능형 블랙박스는, 차량의 화재를 감지하는 온도센서와, 차량의 충돌을 감지하는 충격센서와, 차량의 내부로 유입되는 유해가스와 차량의 외부에 분포하는 유해가스를 감지하는 적어도 하나 이상의 가스센서와, 차량의 침수를 감지하는 물센서와, 온도센서, 충격센서, 가스센서 및 물센서로부터 전송되는 감지 데이터가 소정의 임계값을 초과할 경우, 경고음을 출력하도록 제어하고 감지 데이터를 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 포함되는 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션은, 감지 데이터를 토대로 차량의 상태를 분석하고 분석결과를 관제서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량의 주행 및 주차시에 차량의 외부상황 및 내부상황을 영상녹화하되 신고버튼이 선택될 경우, 신고버튼이 선택된 시점으로부터 소정의 기간 동안의 촬영영상과 사용자의 음성녹음 데이터를 무선통신방식으로 전송하는 지능형 블랙박스와, 지능형 블랙박스로부터 전송된 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 수신하여 관제서버로 전송하는 재난정보수집 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기와, 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 분석하여 재난의 종류와 재난의 영향을 받는 재난전파범위를 자동산출하고, 재난전파범위 내에 있는 차량의 휴대용 단말기 - 재난정보수집 애플리케이션이 설치됨 - 로 재난상황을 전송하는 관제서버를 포함하는 지능형 블랙박스 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 지능형 블랙박스는, 차량의 화재를 감지하는 온도센서와, 차량의 충돌을 감지하는 충격센서와, 차량의 내부로 유입되는 유해가스와 차량의 외부에 분포하는 유해가스를 감지하는 적어도 하나 이상의 가스센서와, 차량의 침수를 감지하는 물센서와, 온도센서, 충격센서, 가스센서 및 물센서로부터 전송되는 감지 데이터가 소정의 임계값을 초과할 경우, 경고음을 출력하도록 제어하고 감지 데이터를 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 포함되는 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션은, 감지 데이터를 토대로 차량의 상태를 분석하고 분석결과를 관제서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템은, 사고나 위험을 감지하면 자동으로 제보를 하여 빠른 조치 및 수습과 2차 사고예방이 가능하다. 즉, 재난상황에 관련 기관이 빠르게 대응 및 수습이 가능하고 피해를 최소화 할 수 있다.
또한, 스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템은 전방에 주행하고 있는 차량의 촬영영상을 객체인식하여 침수 가능성을 판단한 후 운전자에게 알려줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 블랙박스 시스템(1)의 개념도
도 2는 지능형 블랙박스 시스템(1)의 구성도
도 3은 지능형 블랙박스 시스템(1)의 동작과정을 나타낸 도면
도 4는 재난정보수집 애플리케이션의 동작 예시도
도 5는 재난정보가 전파되는 제1 예시도
도 6은 재난정보가 전파되는 제2 예시도
도 7은 지능형 블랙박스 시스템 중 침수 감지 플랫폼의 구성도
도 8은 침수 감지 플랫폼의 동작순서도
도 9는 애플리케이션 화면의 예시도
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 블랙박스 시스템(1)의 개념도이고, 도 2는 지능형 블랙박스 시스템(1)의 구성도이고, 도 3은 지능형 블랙박스 시스템(1)의 동작과정을 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 지능형 블랙박스 시스템(1)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 지능형 블랙박스 시스템(1)은 지능형 블랙박스(100)와, 휴대용 단말기(200)와, 관제서버(300)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 지능형 블랙박스 시스템(1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.
지능형 블랙박스 시스템(1)은 재난상황 및 사고발생지역을 실시간으로 모니터링 하기 위한 것이다. 지능형 블랙박스(100)는 다양한 센서와 블루투스 통신모듈이 구비되어 있으며 관제서버(300)와 연동한다. 즉, 차량이 재난지역 및 사고발생지역을 통과할 때, 해당 지역의 정보들을 수집하고 이를 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션으로 전송한다.
휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션에 수집된 정보들은 재난 정보 수집 플랫폼 서버로서 정의되는 관제서버(300)로 전송되며, 관제서버(300)는 수집된 정보를 기반으로 재난/사고 상황을 파악하여 빠르게 초동대응 할 수 있는 장점이 있다.
재난 정보 수집 플랫폼은 다양한 사고 및 재난에 대한 신속하고 정확한 대응을 위해 제안되었다.
사용자가 재난정보수집 애플리케이션을 이용하여 신고를 하게 되면 제보자의 위성위치정보(Global Positioning System) 및 영상정보가 관제서버(300)로 전송되고, 관제서버(300)는 수신된 정보들을 취합하여 피해상황을 측정, 구조 및 피해 복구 계획을 빠르게 수립할 수 있다. 향후 국가 재난안전통신망이 구축될 경우 이와 연동되어 동작할 수도 있다.
참고적으로 위성위치정보(Global Positioning System)는 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재위치를 계산하는 위성항법시스템이다. 항공기, 선박, 자동차의 네비게이션장치에 주로 쓰이고 있으며, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등에서도 많이 활용되고 있다. 지능형 블랙박스 시스템(1)에서는 휴대용 단말기(200)에 내장된 GPS 모듈을 이용하여 현재위치를 파악할 수 있도록 구성된다.
지능형 블랙박스(100)와, 휴대용 단말기(200)와, 관제서버(300) 사이는 무선통신방식을 이용하여 데이터를 교환하도록 구성된다.
휴대용 단말기(200)와 관제서버(300)는 휴대용 단말기(200)의 광대역통신방식 - 3G, 4G, LTE - 을 이용하여 데이터를 교환하고, 지능형 블랙박스(100)와 휴대용 단말기(200)는 블루투스 통신방식 또는 와이파이 통신방식을 이용하여 데이터를 교환하도록 구성될 수 있다.
참고적으로 블루투스 통신방식은 디지털 통신기기를 위한 개인 근거리 무선통신산업 표준이다. ISM 대역에 포함되는 2.4 ~ 2.485 GHz의 단파 UHF 대역을 이용하여 전자 장비 간의 짧은 거리의 데이터 통신 방식을 규정하는 규격이며, 개인용 컴퓨터에 이용되는 마우스, 키보드를 비롯해, 휴대전화 및 스마트폰, 태블릿, 스피커 등에서 문자정보 및 음성정보를 비교적 낮은 속도로 전송한다.
지능형 블랙박스(100)는 차량의 주행 및 주차시에 차량의 외부상황 및 내부상황을 영상녹화하는데, 사용자에 의해 신고버튼이 선택될 경우, 신고버튼이 선택된 시점으로부터 소정의 기간 동안의 촬영영상과 사용자의 음성녹음 데이터를 무선통신방식으로 전송한다.
특히, 지능형 블랙박스(100)는 차량의 주행시 차량의 외부상황을 녹화하는 복수의 카메라를 구비 - 통상적으로 전방 카메라 및 후방 카메라가 구비되며 측면을 촬영할 수 있는 카메라가 추가될 수 있음 – 된다.
지능형 블랙박스(100)는 차량의 침수 가능성을 판별할 수 있는 기능이 추가되어 있다. 즉, 전방에 주행하고 있는 차량의 촬영영상을 객체인식하여 침수 가능성을 판단한 후 운전자에게 알려줄 수 있다.
우선, 지능형 블랙박스(100)는 전방의 주행차량의 영상을 객체 인식할 때 적어도 하나 이상의 차량의 종류를 판별한다. 즉, 승용차, SUV, 트럭, 버스 등의 차량의 종류 뿐만 아니라 차량의 모델명을 문자인식 또는 객체 인식한다.
다음으로, 전방 차량이 침수지역을 통과할 때 전방 차량 주위의 물의 높이를 검출한다. 기본적으로 전방 차량이 동일한 차종 및 모델일 경우, 전방 차량의 바퀴 높이를 기준으로 바퀴 보다 물의 높이가 더 높을 때 침수 가능성이 높다고 판단하도록 설정된다.
이때, 지능형 블랙박스(100)는 차종 및 모델을 판별한 후 지능형 블랙박스(100)가 장착된 차량의 높이를 고려하여 보정인자를 산출하여 적용한다.
예를 들면, 지능형 블랙박스(100)가 소형 승용차에 장착되었다고 가정하고, 전방 차량이 트럭일 경우 트럭의 높이가 더 높으므로 전방 차량의 바퀴의 2/3 이상이 침수되었을 때 침수 가능성이 높다고 자동 판단될 수 있다.
이때, 지능형 블랙박스(100)에서 하나 이상의 차량의 침수여부를 검출한 경우, 가장 크기가 유사한 전방 차량의 침수 가능성을 토대로 운전자에게 경보하도록 동작한다.
지능형 블랙박스(100)는 차량에 장착된 물센서로부터 직접적인 침수여부를 전달 받을 수 있으므로,
운전자는 지능형 블랙박스(100)의 영상인식을 통해 침수 가능성을 1차적으로 통보받은 후, 물센서로부터 실제로 차량에 물이 유입되는지 여부를 2차적으로 통보받을 수 있다. 참고적으로 물센서는 차량의 높이별로 복수 개가 장착되어 감지값을 운전자에게 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 지능형 블랙박스(100)에서 영상을 객체인식하여 차량의 침수 가능성을 판별하는 동작을 수행할 수 있다.
이때, 휴대용 단말기(200)가 지능형 블랙박스(100)로부터 영상을 수신한 후, 휴대용 단말기(200)의 애플리케이션에서 영상을 객체인식하여 차량의 침수 가능성을 판별하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
이때, 휴대용 단말기(200)의 애플리케이션은 차종 및 모델을 식별하기 위해 외부의 서버로부터 차량 정보에 대한 데이터를 실시간으로 제공받을 수 있다.
휴대용 단말기(200)는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같이 사용자가 휴대하면서 사용할 수 있는 기기를 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 휴대용 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.
휴대용 단말기(200)는 지능형 블랙박스(100)로부터 전송된 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 수신하여 관제서버(300)로 전송한다.
관제서버(300)는 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 분석하여 재난의 종류와 재난의 영향을 받는 재난전파범위를 자동산출한다.
또한, 관제서버(300)는 2차 피해를 최소화시킬 수 있도록 재난전파범위 내에 있는 차량의 휴대용 단말기로 재난상황을 전송한다.
즉, 관제서버(300)는 재난정보수집 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기(200)로 재난상황을 전송하므로, 자신의 휴대용 단말기(200)에 재난정보수집 애플리케이션을 설치한 모든 사용자는 관제서버(300)로부터 재난상황을 실시간으로 전송받을 수 있다.
제안된 지능형 블랙박스 시스템(1)은 기본적으로 지능형 블랙박스(100)와 연동되는 복수의 센서(120)에서 이상이 감지될 경우, 즉, 충격센서는 충격을 감지하여 충돌여부를 감지하고, 가스센서는 유해가스 또는 인화성 가스를 검출하고, 물센서는 차량을 손상시킬 수 있을 정도의 침수를 검출하고, 온도센서는 엔진이 발화될 정도의 온도에 도달하는지를 감지될 경우, 각 센서(120)의 감지 데이터 및 촬영영상을 무선통신방식으로 휴대용 단말기(200)로 전송한다.
휴대용 단말기(200)는 내장된 위성위치모듈을 통해 현재위치를 파악하고, 재난정보수집 애플리케이션을 통해 센서의 감지 데이터, 촬영영상 및 현재의 위성위치정보를 관제서버(300)로 전송한다. 관제서버(300)는 수집된 정보들을 종합적으로 판단하여 관련기관에 신고 및 인터넷 뉴스에 제보한다. 또한, 사고현장과 인접한 사용자들에게도 위험요소를 전달하여 연쇄사고를 방지할 수 있다.
지능형 블랙박스 시스템(1)의 관제서버(300)는 사고나 재해가 발생할 경우, 광범위한 곳에 분포하고 있는 사용자(운전자)들의 휴대용 단말기(200)들로부터 데이터를 능동적으로 수집할 수 있다. 즉, 사용자들로부터 제보된 데이터 뿐만 아니라, 관제서버(300)가 설정한 범위에 있는 사용자(운전자)들의 휴대용 단말기(200)들 - 재난정보수집 애플리케이션이 설치됨 - 로부터 데이터를 자동 수집하여 현장상황에 대한 정보를 실시간으로 파악할 수 있어, 정확한 대처 및 추가 피해 최소화를 달성할 수 있다.
지능형 블랙박스(100)는 영상을 촬영하는 카메라, 음성 데이터를 수집하는 마이크, 경보음을 출력하는 스피커, 수집된 데이터를 저장하는 저장부, 무선통신모듈, 제어부 및 복수의 센서(120)를 포함하여 구성된다. 복수의 센서(120)는 외장형 형태로 지능형 블랙박스(100)의 본체(110)와 연동될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
복수의 센서(120) 중 온도센서는 차량의 화재를 감지하고, 충격센서는 차량의 충돌을 감지하고, 적어도 하나 이상의 가스센서는 차량의 내부로 유입되는 유해가스와 차량의 외부에 분포하는 유해가스를 감지한다. 또한, 물센서는 차량의 침수를 감지한다.
복수의 센서(120)에서 수집된 데이터는 지속적으로 저장부에 저장되고, 센서가 이상을 감지하면 스피커를 통해 운전자에게 위험을 알려준다. 센서가 이상을 감지하지 못하더라도 사용자가 직접 신고버튼을 선택하여 센서가 이상을 감지할 경우와 동일한 동작을 진행하도록 제어할 수 있다.
신고버튼은 자동차의 핸들, 대쉬보드 등에 장착될 수 있는데, 운전자가 사고나 재해를 목격했을 때 신고버튼을 누를 경우, 지능형 블랙박스(100)에서 수집된 정보는 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션을 통해 관제서버(300)로 전송될 수 있다.
신고버튼이 선택되는 시점으로부터 소정의 시간동안 사용자의 음성녹음이 실시되므로 사용자는 사고종류와 현장상황에 대한 음성설명을 저장하고 이를 추가적으로 재난정보수집 애플리케이션으로 전송할 수도 있을 것이다.
지능형 블랙박스(100)의 제어부는 온도센서, 충격센서, 가스센서 및 물센서로부터 전송되는 감지 데이터가 소정의 임계값을 초과할 경우, 경고음을 출력하도록 제어하고 감지 데이터를 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션으로 전송하도록 제어한다.
도 4는 재난정보수집 애플리케이션의 동작 예시도이다.
도 4를 참조하면, 휴대용 단말기(200)에 설치된 재난정보수집 애플리케이션은, 위성위치정보 및 지능형 블랙박스(100)로부터 전송된 촬영영상을 표시한다.
재난의 종류는 사용자가 직접 선택할 수도 있으며, 재난정보수집 애플리케이션에서 촬영영상을 객체 인식한 후 재난의 종류를 자동 검출할 수 있다. 즉, 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션은, 감지 데이터를 토대로 차량의 상태 또는 영상을 분석하고 분석결과를 관제서버로 전송할 수 있다.
또한, 촬영영상 및 음성녹음 데이터가 관제서버(300)로 전송되고, 관제서버(300)에서 자동으로 재난의 종류를 자동 검출한 후, 재난정보수집 애플리케이션으로 재난의 종류를 전송하는 방식이 적용될 수도 있다.
한편, 관제서버(300)는 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 분석하여 재난의 종류와 재난의 영향을 받는 재난전파범위를 자동산출하고, 재난전파범위 내에 있는 휴대용 단말기(200)로 재난상황을 송신할 수 있다.
즉, 재난정보수집 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기(200)를 소지한 운전자는 관제서버(300)로부터 재난상황을 수신하여 2차 피해를 회피할 수 있다. 이때 재난정보수집 애플리케이션은 지도상에 재난발생지역과, 운전자의 현재위치를 동시에 표시하여 운전자가 쉽게 피해할 수 있는 정보를 제공한다. 이때, 재난정보수집 애플리케이션은 재난발생지역을 우회할 수 있는 복수의 경로를 자동으로 지도상에 표시할 수 있다.
도 5는 재난정보가 전파되는 제1 예시도이다.
도 5를 참조하면, 관제서버(300)는 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 분석하여 재난의 종류와 재난의 영향을 받는 재난전파범위를 자동산출한다.
또한, 관제서버(300)는 2차 피해를 최소화시킬 수 있도록 재난전파범위 내에 있는 차량의 휴대용 단말기로 재난상황을 전송한다.
즉, 관제서버(300)는 재난정보수집 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기(200)로 재난상황을 전송하므로, 자신의 휴대용 단말기(200)에 재난정보수집 애플리케이션을 설치한 모든 사용자는 관제서버(300)로부터 재난상황을 실시간으로 전송받을 수 있다.
도 6은 재난정보가 전파되는 제2 예시도이다.
도 6을 참조하면, 화재가 발생한 차량에 위치한 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션은 지능형 블랙박스(100)로부터 전송된 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 수신하여 재난상황을 판별한 후, 소정의 범위내에 위치한 재난정보수집 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기로 재난상황을 전달할 수 있다.
즉, 휴대용 단말기(200)의 블루투스 통신모듈이나, 와이파이 통신모듈 등과 같이 기지국을 사용하지 않는 통신모듈에서 재난상황을 송신할 경우, 통신유효거리에 있는 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션에서 재난상황을 수신하고 다시 전파하는 과정을 진행하여 주변의 모든 차량(car1, car2, car3, car4)에 재난상황을 전파할 수 있을 것이다. 참고적으로, 도 5 및 도 6에 예시된 재난정보 전파방식은 동시에 진행될 수도 있을 것이다.
참고적으로, 지능형 블랙박스(100)는 재난정보수집 애플리케이션과 무선으로 데이터를 교환할 수 있는 RF 모듈이 내장되어 있다.
관제서버(300)가 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션으로 주변의 정보 데이터를 요청할 때, 자동으로 데이터가 전송될 경우 사생활 침해문제가 발생할 수 있다.
따라서 관제서버(300)가 주변의 정보 데이터를 요청할 경우, 재난정보수집 애플리케이션에서 이를 알람으로 알려주고 사용자가 휴대용 단말기(200)를 지능형 블랙박스(100)에 소정의 거리이내로 근접시킬 경우, 데이터가 전송되도록 구성될 수 있다.
즉, 정보요청 알람이 표시된 상태에서, 사용자가 휴대용 단말기(200)를 지능형 블랙박스(100)에 소정의 거리이내로 근접시킬 경우, 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션에서 수신을 원하는 날짜범위 및 시간이 지능형 블랙박스(100)로 전송되고, 지능형 블랙박스(100)에서는 전송받은 날짜 및 시간대에 해당하는 영상 및 센서 데이터만을 자동으로 편집하여, 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션으로 전송한다. 또한, 재난정보수집 애플리케이션은 관제서버(300)로 데이터를 전송한다.
참고적으로, 본 발명의 다른 실시예로써, 관제서버(300)는 재난을 제보한 지역으로 드론을 파견하여 추가정보를 획득할 수도 있다.
이때, 드론은 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 전송한 휴대용 단말기(200)의 위치를 식별하기 위한 비행동작을 진행할 수 있다.
즉, 드론은, 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 출력하는 휴대용 단말기(200) - 제보한 단말기임 - 까지의 거리를 측정함에 있어서, 목적지 위치를 정확히 파악하기 위해 수평으로 정삼각형 운행을 하여 세 꼭지점의 상대위치를 얻고 목적지와의 거리를 파악하여 삼변 측량술(Trilateration)을 적용하여 목적 위치의 상대위치를 파악하고, 상대위치와 위성위치정보(절대위치)를 동시에 고려하여 목적지 위치에 최종 도달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 지능형 블랙박스 시스템(1)은 지능형 블랙박스(100)에 다양한 감지센서와 통신모듈을 장착하여 사고가 일어난 후에 영상정보 및 센서정보들을 관제실의 관제서버(300)로 전송하고 사고 이후 빠른 조치 및 수습, 그리고 2차 사고예방을 달성할 수 있다.
즉, 종래의 블랙박스는 별도의 신고기능이 없고 단지 영상을 저장할 뿐이지만, 지능형 블랙박스(100)는 사고나 위험을 감지하면 자동으로 관제서버(300)로 신고 및 제보하기 때문에 사고 후 운전자가 무의식이고 목격자도 없을 때 일지라도 정확하게 신고할 수 있다. 또한 기존의 제보방식보다 훨씬 다양한 정보들을 자동제보 할 수 있으므로 구조 및 사고 수습을 더욱 빠르게 할 수 있다.
또한, 눈으로 확인하기 힘든 가스누출 사고도 가스센서가 위협을 감지한 후 심고하는 것과 동시에 운전자에게도 음성으로 위험을 알려주어 운전자는 가스에 노출되지 않을 수 있으며, 관제실의 관제서버(300)는 신고지역 주위에 있는 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션으로부터 주변 데이터를 자동수집하여 어느 지역까지 가스가 누출되었는지 확인할 수 있는 장점이 있다.
또한, 물센서는 차량이 침수될 위험이 있을 때, 즉 내연기관으로 물 침투가 진행되거나 조짐이 보일 때, 운전자 및 관제실의 관제서버(300)에 이러한 상황을 알려주므로, 홍수시에 운전자가 챠량을 어느 정도 수위까지 운행할 수 있는지를 가늠할 수 있다.
또한, 온도센서 및 가스센서를 통해 차량 내부의 내연기관에서의 화재발생을 조기 감지할 수 있어 운전자의 대피 및 화재 피해의 정도를 낮출 수 있는 효과가 있다. 참고적으로, 가스센서는 일산화탄소, 염소가스, 불산, 수소, 이산화탄소, LNG, LPG 등과 같이 흡입시 인체에 손상을 가할 수 있는 성분을 감지할 수 있는 복수의 센서로 구성될 수 있을 것이다.
또한, 신고 및 제보는 지능형 블랙박스(100)에서 사용자의 휴대용 단말기(200)의 재난정보수집 애플리케이션을 경유하여 관제서버(300)으로 전송되므로, 지능형 블랙박스(100)는 별도의 인터넷에 연결될 필요가 없다. 따라서 별도의 월 요금이나 초기설치비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이하, 지능형 블랙박스 시스템 중 침수 감지 플랫폼을 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.
제안하는 차량의 침수 감를 위한 IoT 플랫폼은 다른 외적인 요인보다 물에 의한 침식을 감지 및 예방 하고자 설계하였다. 차량의 엔진 주변 등 내부에 수위 감지 센서를 탑재하여 차량의 엔지 및 주요 전기적 장치에 물이 닿기 전에 수위를 감지한다. 센서에 의해 수집된 정보는 차량내부 통신 CAN을 사용하여 소규모 데이터베이스 장치에 저장된다. 소규모 데이터베이스 장치는 블루투스 및 와이파이와 같은 통신을 제공하는 통신 모뎀과 연동하여 데이터를 차량용 앱 및 모바일 앱의 형태로써 사용자에게 공유한다.
사용되는 앱은 재난 및 재해 관리 어플리케이션 MERCI를 사용한다. 차량이 운행 중에는 차량 네비게이션과 같은 디스플레이를 제공하는 장치를 이용하여 실시간으로 차량용 앱을 통하여 운전자에게 정보 및 알림을 제공하고, MERCI 서버로 데이터를 전송한다. 차량이 운행 중이지 않을 경우는 센서로 감지된 데이터를 MERCI 서버로 전송하여 서버를 통해 휴대폰의 모바일 어플리케이션으로 알림을 받는다.
제안하는 차량의 침수 감지 IoT 플랫폼은 차량이 운행 중일 때 실시간으로 차량의 침수 상태를 인지하고 방지할 수 있으며, 운행 중이지 않을 때 또한 휴대폰의 알림을 받아 어디서든 차량의 상태를 체크할 수 있다.
도 7은 지능형 블랙박스 시스템 중 침수 감지 플랫폼의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 최초 수위센서로 측정된 데이터 값은 센서와 차량 내 서버가 CAN통신을 통하여 공유한다. 차량 내 서버로 전송 된 데이터 값은 두 가지 경우로 전시된다.
첫 번째 경우 차량이 운행 중일 때 상황으로 차량의 네비게이션과 같은 디스플레이 장치에 차량용 MERCI 앱을 통하여 정보를 전송받아 전시한다. 이때 차량 내 서버는 측정한 데이터를 통신 모뎀을 통하여 MERCI 서버로 전송한다. MERCI 서버는 수위 측정 데이터 및 GPS 정보를 기반으로 해당 지역의 침수 정보를 다른 사용자에게 공유한다.
두 번째 경우 차량이 운행 중이지 않을 때 수위 센서 데이터를 차량 내 서버가 통신 모뎀으로 MERCI서버로 전송한다. MERCI 서버는 사용자 모바일 어플리케이션과 연동하여 차량의 수위 정보를 모바일 디바이스로 하여금 공유한다.
도 8은 침수 감지 플랫폼의 동작순서도이다.
도 8을 참조하면, 최초 수위 센서로 부터 수위가 감지되면 수위 측정이 시작되고 측정된 정보는 CAN통신으로 차량 내 서버를 통하여 어플리케이션으로 전송된다. 수위 측정이 위험 한계치에 도달할 경우 차량 및 모바일 어플리케이션으로 알림 및 경고 메시지를 사용자에게 전달한다. 수위가 감지는 되었지만 위험 한계치에 초과되지 않는 경우 실시간으로 수위 상태정보만 전송하고 알림 및 경고 메시지는 방출하지 않는다.
도 9는 애플리케이션 화면의 예시도이다.
도 9를 참조하면, 현재 디스플레이 되고 있는 어플리케이션 화면은 전면 엔진 룸 내부에 수위가 측정된 상황이다. 화면에서 우측 상단부분의 ID는 MERCI어플리케이션에 로그인된 사용자의 ID를 나타낸다.
메인 화면에서 차량의 전체적인 모습을 나타내며 적정 수위를 넘어가는 수치가 발생할 경우 차량의 센서가 장착된 곳에 원형 파형의 형태로 경고를 시각화 하여 나타낸다.
메인화면 하단은 적정 한계치에 도달한 센서가 장착된 곳을 판단으로 사용자에게 경고 메시지를 표시한다. 화면 좌측 상단 배너에는 적정 수위 도달 시 간단한 경고 메시지를 표시한다. 좌측 배너에서도 경고 표시를 하는 이유는 차량의 네비게이션 프로그램과 같이 디스플레이 될 경우 동시에 모니터 출력을 하기 위함이다.
네비게이션 프로그램과 함께 출력이 된다 하더라도 간단한 버튼을 통해 메인 출력 창을 열고 닫을 수 있다. 화면좌측은 현재 차량과 연동된 수위 센서들을 나열하고 각 센서들의 수위 상태를 그래프로 나타낸다. 사이렌 모양의 아이콘은 클릭 시 어플리케이션에 등록된 차량용 정비 센터로 도움을 요청한다.
수위센서 및 차량 내 서버, 통신 모뎀, 디스플레이 장치, MERCI 서버 및 어플리케이션으로 차량 내 침수 방지 플랫폼을 설계하였다. 차량이 운행 중에 있을 때는 차량의 네비게이션과 같은 디스플레이 장치로 차량용 MERCI 앱을 통하여 차량의 침수 정보를 실시간으로 알려주어 주행 중 침수 피해를 방지한다. 또한 차량이 운행 중 이지 않을 경우 MERCI 서버를 통하여 사용자의 모바일 어플리케이션으로 실시간 상태를 전송하여 사용자가 차량의 상태를 원거리에서도 침수 피해를 사전에 인지 할 수 있게 한다.
MERCI서버는 각 사용자의 데이터를 그룹화 하여 폭우 및 침수와 같은 상황이 발생하는 장소를 다른 사용자에게 공유하여 같은 피해를 예방하게 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템은, 사고나 위험을 감지하면 자동으로 제보를 하여 빠른 조치 및 수습과 2차 사고예방이 가능하다. 즉, 재난상황에 관련 기관이 빠르게 대응 및 수습이 가능하고 피해를 최소화 할 수 있다.
또한, 스마트 플랫폼 기반의 지능형 블랙박스 시스템은 전방에 주행하고 있는 차량의 촬영영상을 객체인식하여 침수 가능성을 판단한 후 운전자에게 알려줄 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 지능형 블랙박스
200 : 휴대용 단말기
300 : 관제서버

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 차량의 주행 및 주차시에 차량의 외부상황 및 내부상황을 영상녹화하되 신고버튼이 선택될 경우, 상기 신고버튼이 선택된 시점으로부터 소정의 기간 동안의 촬영영상과 사용자의 음성녹음 데이터를 무선통신방식으로 전송하는 지능형 블랙박스;
    상기 지능형 블랙박스로부터 전송된 상기 촬영영상 및 상기 음성녹음 데이터를 수신하여 관제서버로 전송하는 재난정보수집 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기; 및
    상기 촬영영상 및 상기 음성녹음 데이터를 분석하여 재난의 종류와 상기 재난의 영향을 받는 재난전파범위를 자동산출하고, 상기 재난전파범위 내에 있는 차량의 휴대용 단말기 - 상기 재난정보수집 애플리케이션이 설치됨 - 로 재난상황을 전송하는 상기 관제서버;를 포함하고,
    상기 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션은 상기 지능형 블랙박스로부터 촬영된 영상 중 전방 차량 주위의 물의 높이를 검출하여 침수 가능성을 판별하는 동작을 수행함에 있어서, 차량의 종류 및 모델명을 문자인식 또는 객체인식하되, 판별된 차량의 종류 및 모델명을 기반으로 지능형 블랙박스가 장착된 차량의 높이를 고려하여 보정인자를 산출적용하며, 하나 이상의 차량의 침수여부를 검출한 경우 가장 크기가 유사한 전방 차량의 침수상태를 토대로 침수 가능성을 판단하는 것을 특징으로 하며,
    상기 관제서버는 재난이 제보된 지역으로 드론을 파견하여 추가정보를 획득하도록 제어함에 있어서, 상기 드론은 촬영영상 및 음성녹음 데이터를 전송한 휴대용 단말기의 위치를 식별하기 위한 비행동작을 진행하는 것을 특징으로 하는 지능형 블랙박스 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지능형 블랙박스는,
    상기 차량의 화재를 감지하는 온도센서;
    상기 차량의 충돌을 감지하는 충격센서;
    상기 차량의 내부로 유입되는 유해가스와 상기 차량의 외부에 분포하는 유해가스를 감지하는 적어도 하나 이상의 가스센서;
    상기 차량의 침수를 감지하는 물센서; 및
    상기 온도센서, 상기 충격센서, 상기 가스센서 및 상기 물센서로부터 전송되는 감지 데이터가 소정의 임계값을 초과할 경우, 경고음을 출력하도록 제어하고 상기 감지 데이터를 상기 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션으로 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 블랙박스 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기의 재난정보수집 애플리케이션은,
    상기 감지 데이터를 토대로 상기 차량의 상태를 분석하고 분석결과를 상기 관제서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 블랙박스 시스템.
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