KR102418635B1 - Data based Accident Detection and Video Transmit System in road - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템에 관한 것으로서, 고속도로를 포함하는 도로를 주행하는 차량으로서, 인터넷과 연결된 네트워크 인프라를 통해 GPS, 지자기 및 영상 데이터를 수집하여 외부로 송신하고, 외부로부터 GPS, 지자기, 영상 및 사고 데이터를 수신할 수 있는 주행 차량 및 상기 주행 차량으로부터 GPS, 지자기 및 영상 데이터를 수신받아 사고 여부를 실시간으로 감지하고, 사고가 감지되면 사고가 발생한 지역 주위의 모든 주행 차량으로부터 영상 데이터를 수집하고, 수집된 영상 데이터를 처리하여 사고와 관련된 영상 데이터를 사고가 발생한 지역 주위의 주행 차량에게 송신하는 사고 영상 송출 장치를 포함한다. 본 발명에 의하면 도로에서 주행하는 차량에 실시간으로 시각적인 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a data-based accident detection and image transmission system on a road, and as a vehicle traveling on a road including a highway, collects GPS, geomagnetic and image data through a network infrastructure connected to the Internet and transmits it to the outside; A driving vehicle capable of receiving GPS, geomagnetism, image and accident data from the outside, and receiving GPS, geomagnetism and image data from the driving vehicle, detects an accident in real time, and when an accident is detected, all and an accident image transmission device that collects image data from the driving vehicle, processes the collected image data, and transmits image data related to the accident to driving vehicles around the area where the accident occurred. According to the present invention, there is an effect of providing real-time visual information to a vehicle traveling on a road.
Description
본 발명은 도로에서 발생하는 사고를 감지하는 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속도로 등 도로 사고 발생 시 데이터를 기반으로 사고를 감지하고 영상을 전송하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a technology for detecting an accident occurring on a road, and more particularly, to a technology for detecting an accident based on data when a road accident such as a highway occurs and transmitting an image.
GPS(Global Positioning System)는 범지구위성항법시스템 중 하나로 측위에서 사용된다. 최근 GPS는 스마트폰, 자동차 등 대부분의 이동 가능한 사물에 장착되어 여러 목적으로 사용된다.Global Positioning System (GPS) is one of the global satellite navigation systems and is used in positioning. Recently, GPS is used for various purposes by being mounted on most movable objects such as smartphones and automobiles.
지자기 센서는 지구자기장을 측정하는 센서로 스마트폰, 인공위성 등 광범위하게 사용된다. 지자기 센서를 통해 수집되는 지자기 데이터로 지구의 북위를 알 수 있어 나침반과 유사하게 사용된다.A geomagnetic sensor is a sensor that measures the earth's magnetic field and is widely used in smartphones and satellites. Geomagnetic data collected through a geomagnetic sensor can determine the earth's north latitude, so it is used similarly to a compass.
차량의 사고 감지에 대해서는 많은 연구가 진행되었다. 충격 센서를 통해 일정 이상 충격을 받을 경우 사고로 판단할 수 있고 도로 또는 차량에 장착된 영상을 인공지능과 같은 기법으로 분석할 수 있다. 또한 교통의 혼잡도를 분석하여 특정 구간의 사고를 예측할 수도 있다. 이외에도 교통사고 감지에 대한 수많은 연구가 진행 중이다. A lot of research has been done on vehicle accident detection. When a shock is received through the shock sensor, it can be judged as an accident and the image mounted on the road or vehicle can be analyzed using techniques such as artificial intelligence. It is also possible to predict an accident in a specific section by analyzing the level of traffic congestion. In addition, numerous studies on traffic accident detection are ongoing.
이러한 기존의 차량 사고 감지 기술들은 사고의 교통 혼잡으로 인한 피해자의 궁금증을 해소하지 못한다는 한계가 있다. 사고 발생 시 해당 지점에서는 교통의 혼잡이 발생하고 이로 인해 도로 정체가 발생할 수 있다. 대표적으로 고속도로에서의 교통사고를 예로 들 수 있다. 이때, 도로 정체 차량은 앞선 사고에 대한 정보를 알 수 없는 상태로 장시간 대기하는 경우가 발생할 수 있고, 따라서 사고에 대한 즉각적인 감지와 이로 인한 도로 정체 차량에 시각적인 정보 제공이 요구된다.These existing vehicle accident detection technologies have a limitation in that they do not solve the curiosity of victims due to traffic congestion in the accident. In the event of an accident, traffic congestion occurs at that point, which can lead to road congestion. A typical example is a traffic accident on a highway. In this case, the road jammed vehicle may be waiting for a long time in a state in which information about the preceding accident is unknown, and thus, immediate detection of the accident and provision of visual information to the road jammed vehicle are required.
또한 기존의 차량 사고 감지 기술들은 추가적인 장치가 필요하거나 비실시간적 문제를 포함한다. 예를 들어, 충격 감지로 인한 사고 감지는 일정 수준 이상의 충격량을 감지할 수 있는 센서가 필요하고, 인공지능을 통한 영상 분석 등은 분석을 위한 시간이 요구된다. 또한, 사고 감지 시 주위 차량에 알릴 수 있는 시스템 및 인프라 또한 필요한 실정이다. In addition, existing vehicle accident detection technologies require additional devices or involve non-real-time problems. For example, detection of an accident due to impact detection requires a sensor capable of detecting a certain level of impact or more, and image analysis through artificial intelligence requires time for analysis. In addition, there is a need for a system and infrastructure capable of notifying surrounding vehicles when an accident is detected.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고속도로 등에서 도로 사고 발생 시, 이를 감지하여 주위 차량들의 카메라 영상을 수집하여 다른 차량에 공유할 수 있는 사고 감지 및 영상 전송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and when a road accident occurs on a highway, etc., it detects it, collects camera images of surrounding vehicles, and provides an accident detection and image transmission system that can be shared with other vehicles. There is a purpose.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템에 관한 것으로서, 고속도로를 포함하는 도로를 주행하는 차량으로서, 인터넷과 연결된 네트워크 인프라를 통해 GPS, 지자기 및 영상 데이터를 수집하여 외부로 송신하고, 외부로부터 GPS, 지자기, 영상 및 사고 데이터를 수신할 수 있는 주행 차량 및 상기 주행 차량으로부터 GPS, 지자기 및 영상 데이터를 수신받아 사고 여부를 실시간으로 감지하고, 사고가 감지되면 사고가 발생한 지역 주위의 모든 주행 차량으로부터 영상 데이터를 수집하고, 수집된 영상 데이터를 처리하여 사고와 관련된 영상 데이터를 사고가 발생한 지역 주위의 주행 차량에게 송신하는 사고 영상 송출 장치를 포함한다. The present invention for achieving the above object relates to a data-based accident detection and image transmission system on a road, a vehicle traveling on a road including a highway, and provides GPS, geomagnetism and image data through a network infrastructure connected to the Internet. A driving vehicle capable of collecting and transmitting to the outside, receiving GPS, geomagnetism, image and accident data from the outside, and receiving GPS, geomagnetism and image data from the driving vehicle to detect an accident in real time, and when an accident is detected It includes an accident image transmission device that collects image data from all driving vehicles around the area where the accident occurred, processes the collected image data, and transmits image data related to the accident to driving vehicles around the area where the accident occurred.
상기 주행 차량은, 영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈, 주행 차량의 위치 데이터를 수집하기 위한 GPS 모듈, 주행 차량의 지자기 데이터를 수집하기 위한 지자기 센서, 상기 카메라 모듈에서 촬영한 영상 데이터를 상기 사고 영상 송출 장치로 송신하기 위한 영상 데이터 송신부, 상기 사고 영상 송출 장치로부터 영상 데이터를 수신하기 위한 영상 데이터 수신부, 상기 사고 영상 송출 장치로부터 차량 데이터를 수신하기 위한 차량 데이터 수신부, 사용자에 의해 입력된 제어 데이터를 전달하기 위한 컨트롤러, 상기 GPS 모듈에서 수집된 위치 데이터, 상기 지자기 센서에서 수집된 지자기 데이터, 상기 컨트롤러를 통해 사용자에 의해 입력된 제어 데이터들을 포함하는 차량 데이터를 상기 사고 영상 송출 장치로 송신하는 차량 데이터 송신부 및 상기 영상 데이터 수신부에서 수신한 영상 데이터를 화면에 출력하기 위한 디스플레이를 포함하여 이루어질 수 있다. The driving vehicle includes a camera module for capturing an image, a GPS module for collecting location data of the driving vehicle, a geomagnetic sensor for collecting geomagnetic data of the driving vehicle, and image data captured by the camera module to transmit the accident image An image data transmitting unit for transmitting to the device, an image data receiving unit for receiving image data from the accident image transmitting device, a vehicle data receiving unit for receiving vehicle data from the accident image transmitting device, and transmitting control data input by a user A vehicle data transmitter for transmitting vehicle data including a controller, location data collected from the GPS module, geomagnetic data collected from the geomagnetic sensor, and control data input by a user through the controller to the accident image transmitting device and a display for outputting the image data received by the image data receiving unit to a screen.
상기 사고 영상 송출 장치는, 상기 주행 차량의 위치, 지자기 데이터를 포함하는 차량 데이터를 수신하기 위한 차량 데이터 수신부, 상기 차량 데이터 수신부에서 수신 받은 차량 데이터를 저장하기 위한 차량 데이터 저장부, 상기 차량 데이터 수신부에서 수신 받은 데이터를 이용하여 차량의 사고 여부를 판단하는 차량 데이터 해석부, 상기 차량 데이터 해석부에서 해석된 데이터를 주행 차량들에 송신하기 위한 차량 데이터 송신부, 상기 주행 차량의 영상 데이터를 수신하기 위한 영상 데이터 수신부, 상기 영상 데이터 수신부에서 수신된 영상 데이터를 저장하기 위한 영상 데이터 저장부 및 상기 차량 데이터 해석부에서 분석된 사고 여부에 따라 상기 영상 데이터 저장부에 저장된 영상 데이터를 주행 차량들에 송신하기 위한 영상 데이터 송신부를 포함하여 이루어질 수 있다. The accident image transmitting device includes a vehicle data receiving unit for receiving vehicle data including a location of the driving vehicle and geomagnetic data, a vehicle data storage unit for storing vehicle data received from the vehicle data receiving unit, and the vehicle data receiving unit A vehicle data analysis unit for determining whether a vehicle has been in an accident using the data received from the vehicle data analysis unit, a vehicle data transmission unit for transmitting the data analyzed by the vehicle data analysis unit to driving vehicles, a vehicle data transmission unit for receiving image data of the driving vehicle An image data receiving unit, an image data storage unit for storing the image data received by the image data receiving unit, and transmitting the image data stored in the image data storage unit to driving vehicles according to the accident analyzed by the vehicle data analysis unit It may include an image data transmitter for
상기 차량 데이터 해석부는 수신된 차량의 위치 데이터를 통해 가속도를 산출하고, 산출된 가속도 값이 주행 방향의 반대 방향으로 미리 정해진 기준치를 초과하면 비정상적인 감속으로 판단하고, 이를 통해 사고가 발생한 것으로 판단할 수 있다. The vehicle data analysis unit calculates the acceleration through the received vehicle location data, and if the calculated acceleration value exceeds a predetermined reference value in the opposite direction to the driving direction, it is determined as an abnormal deceleration, and through this, it can be determined that an accident has occurred. have.
상기 차량 데이터 해석부는 사고가 발생한 것으로 판단하면, 이에 관련된 차량 데이터를 송신한 주행 차량을 사고 감지 차량으로 판단하고, 사고 감지 차량의 위치 정보와 다른 주행 차량들의 위치 정보를 비교하여 사고 감지 차량과 일정 거리 이내의 주행 차량을 감지하고, 이 주행 차량에게 상기 영상 데이터 송신부를 통해 사고와 관련된 영상 데이터를 송신하도록 할 수 있다. When it is determined that an accident has occurred, the vehicle data analysis unit determines the driving vehicle that has transmitted related vehicle data as an accident detection vehicle, compares the location information of the accident detection vehicle with the location information of other driving vehicles, and sets the schedule with the accident detection vehicle A vehicle traveling within a distance may be detected, and image data related to an accident may be transmitted to the traveling vehicle through the image data transmitter.
상기 차량 데이터는 기록 내용의 식별자인 키(key), 차량의 식별자인 ID, 기록 시간, 차량의 위치, 차량의 방위각 및 사고 여부를 포함할 수 있다. The vehicle data may include a key that is an identifier of the recorded content, an ID that is an identifier of a vehicle, a recording time, a location of the vehicle, an azimuth of the vehicle, and whether an accident has occurred.
상기 영상 데이터는 기록 내용의 식별자인 키(key), 차량의 식별자인 ID, 기록 시간, 차량의 위치, 영상의 용량 및 영상에 사용된 코덱을 포함할 수 있다. The image data may include a key that is an identifier of the recorded content, an ID that is an identifier of a vehicle, a recording time, a location of the vehicle, a capacity of an image, and a codec used for the image.
는 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도 값이고, 는 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도의 각도와 차량 후방 각도의 유사도이고, 는 차량 이상 여부에 대한 기준 값일 때, 상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 사고 여부 를 is the acceleration value of the i-th driving vehicle at unit time t, is the degree of similarity between the angle of the acceleration of the driving vehicle i-th and the rear angle of the vehicle at unit time t, When is a reference value for whether the vehicle is abnormal, whether the i-th driving vehicle has an accident at the unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(수학식 1) (Equation 1)
로 나타낼 수 있다. can be expressed as
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 벡터이고, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 전방 각도를 향한 단위 벡터이고, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 크기일 때, 상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도의 각도와 차량 후방 각도의 유사도 를 is the acceleration vector of the i-th vehicle at unit time t, is the unit vector toward the front angle of the i-th vehicle at unit time t, When is the magnitude of the acceleration of the i-th vehicle at the unit time t, the similarity between the angle of the acceleration of the driving vehicle and the rear angle of the vehicle at the unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(수학식 2) (Equation 2)
로 나타낼 수 있다. can be expressed as
단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축에 해당하는 가속도 크기이고, 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축에 해당하는 가속도 크기일 때, 상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 벡터 를It is the acceleration magnitude corresponding to the x-axis of the i-th vehicle at unit time t, When the magnitude of the acceleration corresponding to the y-axis of the i-th vehicle at the unit time t is the acceleration vector of the i-th vehicle at the unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(수학식 3) (Equation 3)
로 나타낼 수 있다. can be expressed as
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축 위치일 때, 상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축에 해당하는 가속도 크기 를 When is the x-axis position of the i-th vehicle at the unit time t, the acceleration magnitude corresponding to the x-axis of the i-th vehicle at the unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(수학식 4) (Equation 4)
로 나타낼 수 있다. can be expressed as
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축 위치일 때, 상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축에 해당하는 가속도 크기 를 is the y-axis position of the i-th vehicle at the unit time t, the magnitude of the acceleration corresponding to the y-axis of the i-th vehicle at the unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(수학식 5) (Equation 5)
로 나타낼 수 있다. can be expressed as
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 방위각 정보일 때, 상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량의 전방 각도를 향한 단위 벡터 를 is the azimuth angle information of the i-th vehicle at the unit time t, in the vehicle data analysis unit, the unit vector toward the front angle of the i-th vehicle at the unit time t cast
(수학식 6) (Equation 6)
로 나타낼 수 있다. can be expressed as
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축 위치이고, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축 위치이고, 는 단위 시간 t에서 j번째 차량의 x축 위치이고, 는 단위 시간 t에서 j번째 차량의 y축 위치이고, 는 사고 알림 범위 기준일 때, 상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량에 대한 사고 여부를 j번째 차량으로 알림을 결정하는 여부 를 is the x-axis position of the i-th vehicle at unit time t, is the y-axis position of the i-th vehicle at unit time t, is the x-axis position of the j-th vehicle at unit time t, is the y-axis position of the j-th vehicle at unit time t, Whether to determine whether to notify the j-th vehicle as to whether or not an accident on the i-th vehicle at the unit time t in the vehicle data analysis unit is based on the accident notification range cast
(수학식 7) (Equation 7)
로 나타낼 수 있다. can be expressed as
본 발명에 의하면 도로에서의 사고를 감지하고 사고 관련 영상을 차량에 송신하는 시스템을 제안함으로써, 도로에서 주행하는 차량에 실시간으로 시각적인 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다. 특히 도로 정체가 발생하는 경우, 사고를 실시간으로 감지하여 정체중인 차량에 사고 관련 영상을 제공할 수 있다. According to the present invention, by proposing a system for detecting an accident on the road and transmitting an accident-related image to the vehicle, there is an effect of providing real-time visual information to a vehicle traveling on the road. In particular, when road congestion occurs, an accident may be detected in real time and an accident-related image may be provided to a vehicle in traffic congestion.
또한, 본 발명에서 제안하는 시스템은 차량에 기본적으로 구비되는 GPS, 지자기 등를 활용하여 구현됨으로써, 별도의 추가 장비를 필요로 하지 않고, 최소한의 장치로 사고를 감지하여 구현 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. In addition, the system proposed in the present invention is implemented using GPS, geomagnetism, etc., which are basically provided in a vehicle, thereby eliminating the need for additional equipment and reducing the implementation cost by detecting an accident with a minimum amount of equipment. there is
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템의 전체적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 주행 차량의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 사고 영상 송출 장치의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 차량 데이터 저장부에 저장되는 차량 데이터의 형식을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 영상 데이터 저장부에 저장되는 영상 데이터의 형식을 보여주는 도면이다.1 is an overall configuration diagram of a data-based accident detection and image transmission system on a road according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a driving vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing the internal configuration of the accident video transmission device in an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a format of vehicle data stored in a vehicle data storage unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a format of image data stored in an image data storage unit according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 개시된 실시 예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시에서 제안하고자 하는 실시 예는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 실시 예들의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the embodiments disclosed herein, and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the embodiments to be proposed in the present disclosure are not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments are provided to those of ordinary skill in the art. It is only provided to be a complete indication of the category.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시 예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Terms used in this specification will be briefly described, and the disclosed embodiments will be described in detail.
본 명세서에서 사용되는 용어는 개시된 실시 예들의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 상세한 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in this specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions of the disclosed embodiments, but may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the detailed description part of the corresponding specification. Therefore, the terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the contents of the entire specification, rather than the simple name of the term.
본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.References in the singular herein include plural expressions unless the context clearly dictates the singular.
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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.In the entire specification, when a part "includes" a certain element, this means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. Also, as used herein, the term “unit” refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and “unit” performs certain roles. However, "part" is not meant to be limited to software or hardware. A “unit” may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to refresh one or more processors. Thus, by way of example, “part” includes components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functionality provided within components and “parts” may be combined into a smaller number of components and “parts” or further divided into additional components and “parts”.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a data-based accident detection and image transmission system on a road.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템의 전체적인 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a data-based accident detection and image transmission system on a road according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템은 주행 차량(100), 네트워크 인프라(200), 사고 영상 송출 장치(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the data-based accident detection and image transmission system on the road of the present invention includes a driving
도 1의 실시예에서, 도로에 다수의 주행 차량(100_1, 100_2, 100_3, 100_4, 100_5)이 도시되어 있으나, 이는 일 실시예에 불과하며, 다양한 수의 주행 차량이 예시될 수 있으며, 이하에서는 설명 상의 편의를 위하여 주행 차량(100)의 도면 기호로 설명하기로 한다. In the embodiment of FIG. 1 , a plurality of driving vehicles 100_1 , 100_2 , 100_3 , 100_4 , and 100_5 are shown on the road, but this is only an embodiment, and various numbers of driving vehicles may be exemplified, and below For convenience of description, it will be described with reference to the drawing symbols of the driving
주행 차량(100)은 고속도로를 포함하는 도로를 주행하는 차량으로서, 인터넷과 연결된 네트워크 인프라(200)를 통해 GPS, 지자기 및 영상 데이터를 수집하여 외부로 송신하고, 외부로부터 GPS, 지자기, 영상 및 사고 데이터를 수신할 수 있다. The driving
사고 영상 송출 장치(300)는 주행 차량(100)으로부터 GPS, 지자기 및 영상 데이터를 수신받아 사고 여부를 실시간으로 감지하고, 사고가 감지되면 사고가 발생한 지역 주위의 모든 주행 차량으로부터 영상 데이터를 수집하고, 수집된 영상 데이터를 처리하여 사고와 관련된 영상 데이터를 사고가 발생한 지역 주위의 주행 차량에게 송신한다. The accident
도 1에서 도로에서 주행하는 차량(100)들과 사고 영상 송출 장치(300)가 네트워크 인프라(200)를 통해 통신한다. In FIG. 1 , the
그리고, 각 주행 차량(100)들은 네트워크 인프라(200)에 의해 인터넷에 연결될 수 있다.In addition, each driving
각 주행 차량(100)들은 네트워크 인프라(200)를 통해 자신들의 위치 데이터와 영상 정보를 사고 영상 송출 장치(300)로 전송할 수 있다.Each driving
그리고, 사고 영상 송출 장치(300)는 각 주행 차량(100)의 위치 데이터와 영상 정보를 수신하고 저장할 수 있다.In addition, the accident
사고 영상 송출 장치(300)는 각 주행 차량(100)의 위치 데이터를 통해 사고 여부를 분석하고, 분석 결과를 각 주행 차량(100)에 송신할 수 있다.The accident
또한, 사고 영상 송출 장치(300)는 각 주행 차량(100)의 영상 정보를 다른 주행 차량에 송신할 수 있다.Also, the accident
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 주행 차량의 내부 구성을 보여주는 블록도이다. 즉, 도 2는 각 주행 차량(100)에서 차량 데이터와 영상 데이터를 수집하여 사고 영상 송출 장치(300)에 송신하는 것을 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a driving vehicle according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 2 is a block diagram showing that vehicle data and image data are collected from each driving
도 2를 참조하면, 본 발명의 주행 차량(100)은 카메라 모듈(110), GPS 모듈(120), 지자기 센서(130), 차량 데이터 수신부(140), 영상 데이터 수신부(150), 영상 데이터 송신부(160), 차량 데이터 송신부(170), 컨트롤러(180), 디스플레이(190)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the driving
카메라 모듈(110)은 주행 차량에 구비된 것으로서, 영상을 촬영하는 역할을 한다. The
GPS 모듈(120)은 GPS(Global Positioning System) 기술을 이용하여 주행 차량의 위치 데이터를 수집하는 역할을 한다. The
지자기 센서(130)는 주행 차량의 지자기 데이터를 수집하는 역할을 한다. The
차량 데이터 수신부(140)는 사고 영상 송출 장치(300)로부터 차량 데이터를 수신하는 역할을 한다. The vehicle
영상 데이터 수신부(150)는 사고 영상 송출 장치(300)로부터 영상 데이터를 수신하는 역할을 한다. The image
영상 데이터 송신부(160)는 카메라 모듈(110)에서 촬영한 영상 데이터를 사고 영상 송출 장치(300)로 송신하는 역할을 한다. The image
차량 데이터 송신부(170)는 GPS 모듈(120)에서 수집된 위치 데이터, 지자기 센서(130)에서 수집된 지자기 데이터, 컨트롤러(170)를 통해 사용자에 의해 입력된 제어 데이터들을 포함하는 차량 데이터를 사고 영상 송출 장치(300)로 송신하는 역할을 한다. The
컨트롤러(180)는 사용자에 의해 입력된 제어 데이터를 전달한다. The
디스플레이(190)는 영상 데이터 수신부(150)에서 수신한 영상 데이터를 화면에 출력하는 역할을 한다. The
도 2에서 각 주행 차량(100)에는 GPS 모듈(120)과 지자기 센서(130), 카메라 모듈(110)이 장착된다.In FIG. 2 , each driving
차량 데이터 송신부(170)는 GPS 모듈(120)에서 수신되는 위치 정보, 지자기 센서(130)에서 수집된 지자기 정보, 컨트롤러(180)에 의해 제어된 정보를 수신하여 사고 영상 송출 장치(300)로 송신한다.The
영상 데이터 송신부(160)는 카메라 모듈(110)에서 촬영되는 영상을 사고 영상 송출 장치(300)로 송신한다.The
차량 데이터 수신부(140)는 사고 영상 송출 장치(300)로부터 차량 데이터를 수신한다.The vehicle
컨트롤러(180)는 차량 데이터 수신부(140)에서 수신된 차량 데이터로 주위 차량의 사고 정보를 판단하고, 사고와 관련된 영상 수신 여부 명령 데이터를 차량 데이터 송신부(170)에 전달할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 컨트롤러(180)는 사용자의 입력에 의해 제어될 수 있으며, 사용자의 입력에 따라 영상 수신 여부 명령 데이터를 차량 데이터(170)에 전달할 수 있다. The
영상 데이터 수신부(150)는 사고 영상 송출 장치(300)로부터 영상 데이터를 수신한다.The image
디스플레이(190)는 영상 데이터 수신부(150)에서 수신한 영상을 디스플레이한다. The
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 사고 영상 송출 장치의 내부 구성을 보여주는 블록도이다. 즉, 도 3은 차량 데이터를 수신하여 사고 여부를 판단하고 영상 데이터를 수신하여 각 주행 차량(100)에 송신하는 사고 영상 송출 장치(300)의 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing the internal configuration of the accident video transmission device in an embodiment of the present invention. That is, FIG. 3 is a block diagram of an accident
도 3을 참조하면, 사고 영상 송출 장치(300)는 차량 데이터 수신부(310), 차량 데이터 저장부(320), 차량 데이터 해석부(330), 차량 데이터 송신부(340), 영상 데이터 수신부(350), 영상 데이터 저장부(360), 영상 데이터 송신부(370)를 포함한다. Referring to FIG. 3 , the accident
차량 데이터 수신부(310)는 주행 차량(100)의 위치, 지자기 데이터를 포함하는 차량 데이터를 수신하는 역할을 한다. The
차량 데이터 저장부(320)는 차량 데이터 수신부(310)에서 수신 받은 차량 데이터를 저장하는 역할을 한다. The vehicle
차량 데이터 해석부(330)는 차량 데이터 수신부(310)에서 수신 받은 데이터를 이용하여 차량의 사고 여부를 판단한다. The vehicle
차량 데이터 송신부(340)는 차량 데이터 해석부(330)에서 해석된 데이터를 주행 차량들에 송신하는 역할을 한다. The vehicle
영상 데이터 수신부(350)는 주행 차량의 영상 데이터를 수신하는 역할을 한다. The image
영상 데이터 저장부(360)는 영상 데이터 수신부(350)에서 수신된 영상 데이터를 저장하는 역할을 한다. The image
영상 데이터 송신부(370)는 차량 데이터 해석부(330)에서 분석된 사고 여부에 따라 영상 데이터 저장부(360)에 저장된 영상 데이터를 주행 차량들에 송신하는 역할을 한다. The image
본 발명에서 차량 데이터 해석부(330)는 수신된 차량의 위치 데이터를 통해 가속도를 산출하고, 산출된 가속도 값이 주행 방향의 반대 방향으로 미리 정해진 기준치를 초과하면 비정상적인 감속으로 판단하고, 이를 통해 사고가 발생한 것으로 판단할 수 있다. In the present invention, the vehicle
그리고, 차량 데이터 해석부(330)는 사고가 발생한 것으로 판단하면, 이에 관련된 차량 데이터를 송신한 주행 차량을 사고 감지 차량으로 판단하고, 사고 감지 차량의 위치 정보와 다른 주행 차량들의 위치 정보를 비교하여 사고 감지 차량과 일정 거리 이내의 주행 차량을 감지하고, 이 주행 차량에게 영상 데이터 송신부(370)를 통해 사고와 관련된 영상 데이터를 송신하도록 할 수 있다. And, when it is determined that an accident has occurred, the vehicle
이처럼, 차량 데이터 해석부(330)는 차량 데이터 수신부(310)에서 수신한 차량 데이터를 통해 사고 여부를 판단한다. 차량 데이터 해석부(330)는 수신된 차량의 위치 데이터를 통해 가속도를 산출한다. 이때, 가속도의 값이 주행 방향의 반대 방향으로 일정 수준을 초과하면 비정상적인 감속으로 판단한다. 또한 사고 감지 차량의 위치 정보와 각 주행 차량(100)의 위치 정보를 비교하여 근처에 있는 주행 차량(100)을 판단할 수 있다. As such, the vehicle
차량 데이터 송신부(340)는 차량 데이터 해석부(330)에서 해석된 차량 데이터를 각 주행 차량(100)에 송신할 수 있다.The
영상 데이터 수신부(350)는 각 주행 차량(100)로부터 영상 정보를 수신할 수 있다,The image
영상 데이터 저장부(360)는 영상 데이터 수신부(350)에서 수신한 영상 정보를 저장할 수 있다.The image
영상 데이터 송신부(370)는 차량 데이터 해석부(330)에서 해석된 데이터를 기반으로, 영상 데이터 저장부(320)에 저장된 영상 정보를 각 주행 차량(100)에 송신할 수 있다.The image
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 차량 데이터 저장부에 저장되는 차량 데이터의 형식을 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating a format of vehicle data stored in a vehicle data storage unit according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 차량 데이터는 기록 데이터의 식별자인 키(key), 차량의 식별자인 ID, 데이터를 송신한 시간, 데이터를 송신한 차량의 위치 정보, 방위각, 사고 여부 등을 포함한다.In FIG. 4 , vehicle data includes a key that is an identifier of record data, an ID that is an identifier of a vehicle, data transmission time, location information of a vehicle that has transmitted data, azimuth, and whether or not there is an accident.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 영상 데이터 저장부에 저장되는 영상 데이터의 형식을 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating a format of image data stored in an image data storage unit according to an embodiment of the present invention.
도 5에서 영상 데이터는 기록 데이터의 식별자인 키(key), 차량의 식별자인 ID, 데이터를 송신한 시간, 데이터를 송신한 차량의 위치 정보, 데이터의 용량, 영상을 압축할 때 사용된 코덱 등을 포함한다.In FIG. 5, image data includes a key that is an identifier of recorded data, ID that is an identifier of a vehicle, data transmission time, location information of the vehicle that transmitted data, data capacity, codec used when compressing the image, etc. includes
본 발명의 일 실시예에서 차량 데이터 해석부(330)에서 해석되는 데이터는 다음 수식으로 나타낼 수 있다.In an embodiment of the present invention, data analyzed by the vehicle
먼저 각 주행 차량(100)의 사고 여부는 다음과 같다.First, whether each driving
[수학식 1][Equation 1]
여기서 는 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 사고 여부이다. 는 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도 값이다. 는 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도의 각도와 차량 후방 각도의 유사도이다. 는 차량 이상 여부에 대한 기준 값이다.here is whether the i-th driving vehicle has an accident at unit time t. is the acceleration value of the i-th driving vehicle at unit time t. is the degree of similarity between the angle of the acceleration of the driving vehicle i-th and the rear angle of the vehicle at unit time t. is a reference value for whether the vehicle is abnormal.
단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 사고 여부( )는 차량의 급격한 감속으로 판단을 한다. 주행하는 차량이 급격하게 감소를 할 경우, 주행 반대 방향으로 가속도가 증가한다. 차량의 후방 가속도 증가의 여부는 i번째 차량의 가속도 각도와 차량 후방 각도의 유사도( )로 알 수 있다. 는 가속도가 정 전방으로 증가할 경우 0, 정 후방으로 증가할 경우 1의 값을 가지고, 이외는 그 사이의 값을 가진다. 단위시간 t의 i번째 차량에서 가속도의 각도 및 차량 후방 각도의 유사도( )와 가속도 크기( )의 곱이 일정 수준( )이상의 값을 가지면 시스템은 해당 차량의 주행에 이상이 발생하였다고 판단한다. 이 경우 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째 사고 여부인 는 1의 값을 가진다. 이상이 없다고 판단될 경우 는 0의 값을 가진다.Whether the i-th driving vehicle has an accident at unit time t ( ) is judged by the rapid deceleration of the vehicle. When the traveling vehicle sharply decreases, the acceleration increases in the opposite direction of travel. Whether the vehicle's rear acceleration increases or not depends on the similarity ( ) can be found. has a value of 0 when the acceleration increases forward, 1 when the acceleration increases forward, and a value in between. The degree of similarity between the angle of acceleration and the angle of the rear of the vehicle in the i-th vehicle of unit time t ( ) and the magnitude of the acceleration ( ) to a certain level ( ) or higher, the system determines that an abnormality has occurred in the driving of the corresponding vehicle. In this case, it is the i-th accident of the driving vehicle at unit time t. has a value of 1. If it is judged that there is no problem has a value of 0.
[수학식 2][Equation 2]
여기서 는 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도의 각도와 차량 후방 각도의 유사도이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 벡터이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 전방 각도를 향한 단위 벡터이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 크기이다.here is the degree of similarity between the angle of the acceleration of the driving vehicle i-th and the rear angle of the vehicle at unit time t. is the acceleration vector of the i-th vehicle at unit time t. is a unit vector toward the front angle of the i-th vehicle at unit time t. is the magnitude of the acceleration of the i-th vehicle at unit time t.
단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도의 각도와 차량 후방 각도의 유사도( )는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 벡터( ), 단위 시간 t에서 i번째 차량의 전방 각도를 향한 단위 벡터( ), 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 크기( )로 위의 수식과 같이 정의된다. 시스템에서는 차량 후방 각도에 대한 가속도 증가 여부를 요구하기 때문에 수식에서는 차량 전방 각도를 향한 단위 벡터( )를 차량 후방 각도를 향한 단위 벡터(- )로 음의 값을 곱하여 사용한다.The degree of similarity between the angle of the acceleration of the driving vehicle i-th and the rear angle of the vehicle at unit time t ( ) is the acceleration vector ( ), the unit vector toward the front angle of the i-th vehicle at unit time t ( ), the magnitude of the acceleration of the i-th vehicle at unit time t ( ) is defined as in the above formula. Since the system requires whether or not to increase the acceleration with respect to the vehicle rear angle, in the formula, the unit vector toward the vehicle front angle ( ) is the unit vector towards the vehicle rear angle (- ) by multiplying a negative value by
[수학식 3][Equation 3]
여기서, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 벡터이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축에 해당하는 가속도 크기이다. 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축에 해당하는 가속도 크기이다.here, is the acceleration vector of the i-th vehicle at unit time t. is the acceleration magnitude corresponding to the x-axis of the i-th vehicle at unit time t. It is the acceleration magnitude corresponding to the y-axis of the i-th vehicle at unit time t.
단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 벡터( )는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축에 해당하는 가속도 크기( )와 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축에 해당하는 가속도 크기( )로 구성되어 있다.The acceleration vector of the ith vehicle at unit time t ( ) is the acceleration magnitude ( ) and the magnitude of acceleration corresponding to the y-axis of the i-th vehicle at unit time t ( ) is composed of
[수학식 4][Equation 4]
여기서, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축에 해당하는 가속도 크기이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축 위치이다.here, is the acceleration magnitude corresponding to the x-axis of the i-th vehicle at unit time t. is the x-axis position of the i-th vehicle at unit time t.
단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축에 해당하는 가속도 크기( )는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축 위치( )의 2차 미분으로 결정된다.The magnitude of acceleration corresponding to the x-axis of the i-th vehicle at unit time t ( ) is the x-axis position ( ) is determined by the second derivative of
본 발명의 실시예에서는 GPS 모듈을 사용하여 x축은 위도 또는 경도로 나타낼 수 있지만 이에 제한을 두지 않고 미터법, 좌표계 등 평면 및 공간을 표현할수 있는 모든 표기법에 적용할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the x-axis can be expressed in latitude or longitude using the GPS module, but the present invention is not limited thereto and can be applied to any notation that can express a plane and space, such as a metric system or a coordinate system.
[수학식 5][Equation 5]
여기서, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축에 해당하는 가속도 크기이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축 위치이다.here, is the magnitude of the acceleration corresponding to the y-axis of the i-th vehicle at unit time t. is the y-axis position of the i-th vehicle at unit time t.
단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축에 해당하는 가속도 크기( )는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축 위치( )의 2차 미분으로 결정된다.The magnitude of the acceleration corresponding to the y-axis of the i-th vehicle at unit time t ( ) is the y-axis position of the i-th vehicle at unit time t ( ) is determined by the second derivative of
본 발명의 실시예에서는 GPS 모듈을 사용하여 y축은 위도 또는 경도로 나타낼 수 있지만 이에 제한을 두지 않고 미터법, 좌표계 등 평면 및 공간을 표현할수 있는 모든 표기법에 적용할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the y-axis can be expressed in latitude or longitude using the GPS module, but the present invention is not limited thereto and can be applied to any notation that can express a plane and space, such as a metric system or a coordinate system.
[수학식 6][Equation 6]
여기서 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 전방 각도를 향한 단위 벡터이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 방위각 정보이다.here is a unit vector toward the front angle of the i-th vehicle at unit time t. is the azimuth information of the i-th vehicle at unit time t.
단위 시간 t에서 i번째 차량의 전방 각도를 향한 단위 벡터( )는 1의 크기와 단위 시간 t에서 i번째 차량의 방위각 정보에 해당하는 각도( )에 의해 결정된다.The unit vector toward the front angle of the i-th vehicle at unit time t ) is the angle ( ) is determined by
[수학식 7][Equation 7]
여기서 는 단위 시간 t에서 i번째 차량에 대한 사고 여부를 j번째 차량으로 알림을 결정하는 여부이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축 위치이다. 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축 위치이다. 는 단위 시간 t에서 j번째 차량의 x축 위치이다. 는 단위 시간 t에서 j번째 차량의 y축 위치이다. 는 사고 알림 범위 기준이다.here is whether or not to determine whether to notify the j-th vehicle whether or not the i-th vehicle has an accident at unit time t. is the x-axis position of the i-th vehicle at unit time t. is the y-axis position of the i-th vehicle at unit time t. is the x-axis position of the j-th vehicle at unit time t. is the y-axis position of the j-th vehicle at unit time t. is the standard of the accident notification range.
단위 시간 t에서 i번째 차량에 대한 사고 여부를 j번째 차량으로 알림을 결정하는 여부( )는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축 위치( ), 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축 위치( ), 단위 시간 t에서 j번째 차량의 x축 위치( ), 단위 시간 t에서 j번째 차량의 y축 위치( ), 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 사고 여부( ), 사고 알림 범위 기준( )으로 결정된다.Whether to determine whether to notify the j-th vehicle of an accident with the i-th vehicle at unit time t ( ) is the x-axis position ( ), the y-axis position of the i-th vehicle at unit time t ( ), the x-axis position of the j-th vehicle at unit time t ( ), the y-axis position of the j-th vehicle at unit time t ( ), whether the i-th driving vehicle has an accident at unit time t ( ), based on the scope of the accident notification ( ) is determined by
단위 시간 t에서 i번째의 주행 차량의 사고 여부( )가 1일 경우, j번째의 차량과의 x축, y축 위치를 비교하여 그 합이 고 알림 범위 기준( )을 초과할 경우 i번째 차량의 사고 여부를 j번째 차량에게 알린다. 가 1일 경우 i번째 차량의 사고 정보를 j번째 차량에게 알리고, 0일 경우 알리지 않는다.Whether the i-th driving vehicle has an accident at unit time t ( ) is 1, the x-axis and y-axis positions with the j-th vehicle are compared, and the sum is determined based on the notification range ( ), it notifies the j-th vehicle of whether the i-th vehicle has been in an accident. When is 1, the accident information of the i-th vehicle is notified to the j-th vehicle, and when is 0, not notified.
본 발명은 고속도로 등 도로 사고 발생 시 주위 차량들의 카메라 영상을 수집하여 다른 차량에 공유하는 시스템을 제안한다. 본 발명의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템은 사고 주위의 모든 영상을 수집하기 위해 제안된 것으로서, 사고 차량뿐만이 아닌 주위 차량의 이상 징후를 판별한다. 이를 위해 사고 발생 시 사고 차량을 포함한 후방 차량들이 감속한다는 특성을 활용하여 차량에서 사용되는 GPS, 지자기 센서와 같은 장치들을 활용한다.The present invention proposes a system for collecting camera images of surrounding vehicles and sharing them with other vehicles when a road accident such as a highway occurs. The data-based accident detection and image transmission system of the present invention is proposed to collect all images around an accident, and determines abnormal signs of not only the accident vehicle but also surrounding vehicles. To this end, devices such as GPS and geomagnetic sensors used in vehicles are utilized by taking advantage of the characteristic that rear vehicles including the accident vehicle decelerate when an accident occurs.
구체적으로 차량들에 장착된 GPS를 통한 위치 정보와 지자기 센서를 통한 지자기 정보를 수집하여 모든 차량의 위치 정보와 지자기 정보를 알 수 있다. 각 차량의 사고 여부를 판단하기 위해 위치 정보로 가속도의 크기와 그 방향을 산출하고 지자기 정보를 통해 차량의 방위각을 산출한다. 이 둘을 비교하여 가속도의 방향이 차량의 후방을 향하는지 알 수 있고 여기서 가속도의 크기로 가감속의 크기를 알 수 있다. 특정 차량의 감속 크기가 일정 수준을 넘어서면 해당 차량에 이상이 있다고 판단하여 사고를 진단한다.Specifically, location information and geomagnetic information of all vehicles can be known by collecting location information through GPS mounted on vehicles and geomagnetic information through geomagnetic sensors. In order to determine whether each vehicle is in an accident, the magnitude and direction of acceleration are calculated using location information, and the vehicle's azimuth is calculated through geomagnetic information. By comparing these two, it can be known whether the direction of acceleration is toward the rear of the vehicle, and the magnitude of acceleration and deceleration can be known as the magnitude of acceleration. If the deceleration magnitude of a specific vehicle exceeds a certain level, it is determined that there is an abnormality in the corresponding vehicle and an accident is diagnosed.
또한 본 발명은 수집된 데이터를 통해 사고 차량의 주위에 위치한 차량에 사고 여부를 알릴 수 있다. 사고 차량을 특정하고 주위의 차량에 대한 영상 정보를 수집할 수 있기 때문에 사고로 인해 영향을 받은 차량들에게 해 사고 정보를 다양한 각도의 영상을 전송한다.In addition, the present invention may notify whether or not an accident occurred to a vehicle located around the accident vehicle through the collected data. Since it is possible to specify the accident vehicle and collect image information about the surrounding vehicles, it transmits images of various angles to the vehicles affected by the accident.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.The present invention has been described above using several preferred embodiments, but these embodiments are illustrative and not restrictive. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention and the scope of the appended claims.
100 주행 차량 200 네트워크 인프라
300 사고 영상 송출 장치 110 카메라 모듈
120 GPS 모듈 130 지자기 센서
140 차량 데이터 수신부 150 영상 데이터 수신부
160 영상 데이터 송신부 170 차량 데이터 송신부
180 컨트롤러 190 디스플레이
310 차량 데이터 수신부 320 차량 데이터 저장부
330 차량 데이터 해석부 340 차량 데이터 송신부
350 영상 데이터 수신부 360 영상 데이터 저장부
370 영상 데이터 송신부100
300 accident
120
140
160
180
310 vehicle
330 Vehicle
350
370 video data transmitter
Claims (14)
고속도로를 포함하는 도로를 주행하는 차량으로서, 인터넷과 연결된 네트워크 인프라를 통해 GPS, 지자기 및 영상 데이터를 수집하여 외부로 송신하고, 외부로부터 GPS, 지자기, 영상 및 사고 데이터를 수신할 수 있는 주행 차량; 및
상기 주행 차량으로부터 GPS, 지자기 및 영상 데이터를 수신받아 사고 여부를 실시간으로 감지하고, 사고가 감지되면 사고가 발생한 지역 주위의 모든 주행 차량으로부터 영상 데이터를 수집하고, 수집된 영상 데이터를 처리하여 사고와 관련된 영상 데이터를 사고가 발생한 지역 주위의 주행 차량에게 송신하는 사고 영상 송출 장치를 포함하고,
상기 사고 영상 송출 장치는,
상기 주행 차량의 위치, 지자기 데이터를 포함하는 차량 데이터를 수신하기 위한 차량 데이터 수신부;
상기 차량 데이터 수신부에서 수신 받은 차량 데이터를 저장하기 위한 차량 데이터 저장부;
상기 차량 데이터 수신부에서 수신 받은 데이터를 이용하여 차량의 사고 여부를 판단하는 차량 데이터 해석부;
상기 차량 데이터 해석부에서 해석된 데이터를 주행 차량들에 송신하기 위한 차량 데이터 송신부;
상기 주행 차량의 영상 데이터를 수신하기 위한 영상 데이터 수신부;
상기 영상 데이터 수신부에서 수신된 영상 데이터를 저장하기 위한 영상 데이터 저장부; 및
상기 차량 데이터 해석부에서 분석된 사고 여부에 따라 상기 영상 데이터 저장부에 저장된 영상 데이터를 주행 차량들에 송신하기 위한 영상 데이터 송신부를 포함하여 이루어지고,
는 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도 값이고, 는 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도의 각도와 차량 후방 각도의 유사도이고, 는 차량 이상 여부에 대한 기준 값일 때,
상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 사고 여부 를
(수학식 1)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
In a data-based accident detection and image transmission system on the road,
A vehicle traveling on a road including a highway, comprising: a driving vehicle capable of collecting and transmitting GPS, geomagnetism and image data to the outside through a network infrastructure connected to the Internet, and receiving GPS, geomagnetism, image and accident data from the outside; and
Receive GPS, geomagnetism and image data from the driving vehicle to detect an accident in real time, collect image data from all driving vehicles around the area where the accident occurred, and process the collected image data to prevent accidents Including an accident image transmission device that transmits related image data to a driving vehicle around the area where the accident occurred,
The accident video transmission device,
a vehicle data receiver configured to receive vehicle data including the location of the driving vehicle and geomagnetic data;
a vehicle data storage unit for storing vehicle data received by the vehicle data receiving unit;
a vehicle data analysis unit for determining whether a vehicle has been in an accident by using the data received from the vehicle data receiving unit;
a vehicle data transmission unit for transmitting the data analyzed by the vehicle data analysis unit to driving vehicles;
an image data receiver configured to receive image data of the driving vehicle;
an image data storage unit for storing the image data received by the image data receiving unit; and
and an image data transmitter for transmitting the image data stored in the image data storage unit to driving vehicles according to the accident analyzed by the vehicle data analysis unit,
is the acceleration value of the i-th driving vehicle at unit time t, is the degree of similarity between the angle of the acceleration of the driving vehicle i-th and the rear angle of the vehicle at unit time t, When is the reference value for whether the vehicle is abnormal,
In the vehicle data analysis unit, whether the i-th driving vehicle has an accident at unit time t cast
(Equation 1)
Data-based accident detection and image transmission system on the road, characterized in that it can be represented as.
상기 주행 차량은,
영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈;
주행 차량의 위치 데이터를 수집하기 위한 GPS 모듈;
주행 차량의 지자기 데이터를 수집하기 위한 지자기 센서;
상기 카메라 모듈에서 촬영한 영상 데이터를 상기 사고 영상 송출 장치로 송신하기 위한 영상 데이터 송신부;
상기 사고 영상 송출 장치로부터 영상 데이터를 수신하기 위한 영상 데이터 수신부;
상기 사고 영상 송출 장치로부터 차량 데이터를 수신하기 위한 차량 데이터 수신부;
사용자에 의해 입력된 제어 데이터를 전달하기 위한 컨트롤러;
상기 GPS 모듈에서 수집된 위치 데이터, 상기 지자기 센서에서 수집된 지자기 데이터, 상기 컨트롤러를 통해 사용자에 의해 입력된 제어 데이터들을 포함하는 차량 데이터를 상기 사고 영상 송출 장치로 송신하는 차량 데이터 송신부; 및
상기 영상 데이터 수신부에서 수신한 영상 데이터를 화면에 출력하기 위한 디스플레이
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
The method according to claim 1,
The driving vehicle is
a camera module for taking an image;
a GPS module for collecting location data of the driving vehicle;
a geomagnetic sensor for collecting geomagnetic data of the driving vehicle;
an image data transmission unit for transmitting the image data captured by the camera module to the accident image transmission device;
an image data receiving unit for receiving image data from the accident image transmitting device;
a vehicle data receiving unit for receiving vehicle data from the accident image transmitting device;
a controller for transmitting control data input by a user;
a vehicle data transmitter for transmitting vehicle data including location data collected from the GPS module, geomagnetic data collected from the geomagnetic sensor, and control data input by a user through the controller to the accident image transmitting device; and
A display for outputting the image data received by the image data receiving unit to the screen
Data-based accident detection and image transmission system on the road, characterized in that it comprises a.
상기 차량 데이터 해석부는 수신된 차량의 위치 데이터를 통해 가속도를 산출하고, 산출된 가속도 값이 주행 방향의 반대 방향으로 미리 정해진 기준치를 초과하면 비정상적인 감속으로 판단하고, 이를 통해 사고가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
The method according to claim 1,
The vehicle data analysis unit calculates the acceleration through the received vehicle position data, and if the calculated acceleration value exceeds a predetermined reference value in the opposite direction to the driving direction, it is determined as abnormal deceleration, and through this, it is determined that an accident has occurred. A data-based accident detection and video transmission system on the road featuring
상기 차량 데이터 해석부는 사고가 발생한 것으로 판단하면, 이에 관련된 차량 데이터를 송신한 주행 차량을 사고 감지 차량으로 판단하고, 사고 감지 차량의 위치 정보와 다른 주행 차량들의 위치 정보를 비교하여 사고 감지 차량과 일정 거리 이내의 주행 차량을 감지하고, 이 주행 차량에게 상기 영상 데이터 송신부를 통해 사고와 관련된 영상 데이터를 송신하도록 하는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
5. The method according to claim 4,
When it is determined that an accident has occurred, the vehicle data analysis unit determines a driving vehicle that has transmitted related vehicle data as an accident detection vehicle, compares the location information of the accident detection vehicle with the location information of other driving vehicles, and schedules the accident detection vehicle and schedule A data-based accident detection and image transmission system on a road, characterized in that it detects a vehicle driving within a distance and transmits image data related to the accident to the driving vehicle through the image data transmitter.
상기 차량 데이터는 기록 내용의 식별자인 키(key), 차량의 식별자인 ID, 기록 시간, 차량의 위치, 차량의 방위각 및 사고 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
The method according to claim 1,
The vehicle data is data-based accident detection and image transmission on a road, characterized in that it includes a key that is an identifier of the recorded content, an ID that is an identifier of a vehicle, a recording time, a location of a vehicle, an azimuth of the vehicle, and whether an accident has occurred. system.
상기 영상 데이터는 기록 내용의 식별자인 키(key), 차량의 식별자인 ID, 기록 시간, 차량의 위치, 영상의 용량 및 영상에 사용된 코덱을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
The method according to claim 1,
The image data is data-based accident detection on a road, characterized in that it includes a key that is an identifier of the recorded content, an ID that is an identifier of a vehicle, a recording time, a location of a vehicle, a capacity of an image, and a codec used for the image and video transmission systems.
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 벡터이고, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 전방 각도를 향한 단위 벡터이고, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 크기일 때,
상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 주행 차량 i번째의 가속도의 각도와 차량 후방 각도의 유사도 를
(수학식 2)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
The method according to claim 1,
is the acceleration vector of the i-th vehicle at unit time t, is the unit vector toward the front angle of the i-th vehicle at unit time t, is the acceleration magnitude of the i-th vehicle at unit time t,
In the vehicle data analysis unit, the degree of similarity between the acceleration angle of the driving vehicle i-th and the vehicle rear angle at unit time t cast
(Equation 2)
Data-based accident detection and image transmission system on the road, characterized in that it can be represented as.
단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축에 해당하는 가속도 크기이고, 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축에 해당하는 가속도 크기일 때,
상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량의 가속도 벡터 를
(수학식 3)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
10. The method of claim 9,
It is the acceleration magnitude corresponding to the x-axis of the i-th vehicle at unit time t, When it is the acceleration magnitude corresponding to the y-axis of the i-th vehicle at unit time t,
The acceleration vector of the i-th vehicle at unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(Equation 3)
Data-based accident detection and image transmission system on the road, characterized in that it can be represented as.
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축 위치일 때,
상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축에 해당하는 가속도 크기 를
(수학식 4)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
11. The method of claim 10,
is the x-axis position of the i-th vehicle in unit time t,
The magnitude of the acceleration corresponding to the x-axis of the i-th vehicle at the unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(Equation 4)
Data-based accident detection and image transmission system on the road, characterized in that it can be represented as.
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축 위치일 때,
상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축에 해당하는 가속도 크기 를
(수학식 5)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.
12. The method of claim 11,
is the y-axis position of the i-th vehicle in unit time t,
The magnitude of the acceleration corresponding to the y-axis of the i-th vehicle at the unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(Equation 5)
Data-based accident detection and image transmission system on the road, characterized in that it can be represented as.
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 방위각 정보일 때,
상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량의 전방 각도를 향한 단위 벡터 를
(수학식 6)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.13. The method of claim 12,
is the azimuth information of the i-th vehicle at unit time t,
A unit vector toward the front angle of the i-th vehicle at unit time t in the vehicle data analysis unit cast
(Equation 6)
Data-based accident detection and image transmission system on the road, characterized in that it can be represented as.
는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 x축 위치이고, 는 단위 시간 t에서 i번째 차량의 y축 위치이고, 는 단위 시간 t에서 j번째 차량의 x축 위치이고, 는 단위 시간 t에서 j번째 차량의 y축 위치이고, 는 사고 알림 범위 기준일 때,
상기 차량 데이터 해석부에서 단위 시간 t에서 i번째 차량에 대한 사고 여부를 j번째 차량으로 알림을 결정하는 여부 를
(수학식 7)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 도로에서의 데이터 기반 사고 감지 및 영상 전송 시스템.14. The method of claim 13,
is the x-axis position of the i-th vehicle at unit time t, is the y-axis position of the i-th vehicle at unit time t, is the x-axis position of the j-th vehicle at unit time t, is the y-axis position of the j-th vehicle at unit time t, is the standard of the accident notification range,
Whether the vehicle data analysis unit determines whether to notify the j-th vehicle of whether the i-th vehicle has an accident at the unit time t cast
(Equation 7)
Data-based accident detection and image transmission system on the road, characterized in that it can be represented as.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020200158905A KR102418635B1 (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Data based Accident Detection and Video Transmit System in road |
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KR20220071592A KR20220071592A (en) | 2022-05-31 |
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