KR20220118044A - 자동차 사고기록 분석시스템, 분석방법 및 분석프로그램 - Google Patents

자동차 사고기록 분석시스템, 분석방법 및 분석프로그램 Download PDF

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Abstract

유저 인터페이스, 영상처리부, 비디오 기록저장부 및 출력부를 포함하며,
자동차 사고기록장치 (Event Data Recoder, EDR)의 데이터, 자율주행 자동차의 자율주행정보 기록장치(Data Storage System for Automated Driving, DSSAD)의 데이터, 자동차 블랙박스 영상, 도로의 CCTV 영상으로부터 자동차 사고시점의 영상과 데이터를 분석하는 자동차 사고기록 분석 시스템, 분석 방법 및 분석 프로그랩

Description

자동차 사고기록 분석시스템, 분석방법 및 분석프로그램 {Automotive Accident Record Analysis System, Analysis Method and Analysis Program}
본 발명은 자동차 사고기록에 대한 분석시스템에 관한 것이다.
보다 상세하게는 자동차 내부에 기록되는 데이터와 자동차 블랙박스 및 사고 현장 주변의 CCTV 등 다양한 데이터의 동기화 기법을 개발하고, 영상 데이터 내의 비디오와 오디오를 상세하게 분석하는 기법을 개발하고, 파일을 편집하고 출력하여 사고 분석 사례에 대한 DB를 구축하고, 자율주행차량에 대한 데이터의 사고 분석의 기초를 제공할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
일반적으로, 자동차 사고기록을 분석하기 위해서는 자동차 사고와 관련된 도로의 교통상황, 사고상황 등 각종 정보를 수집하고, 이렇게 수집한 각종 영상 정보를 바탕으로 각각 분석을 실시하고, 각각의 분석 정보를 기반으로 사고 원인에 대한 분석 결과를 종합해야 한다.
그러나, 상기 각종 정보에는 자동차 내부에 기록되는 데이터와 자동차 블랙박스 및 사고 현장 주변의 CCTV 등 다양한 형식의 데이터가 존재하며, 분석을 위해서는 다양한 형식의 데이터로부터 각각 사고상황을 파악하여 취합하기가 용이하지 않고, 각각의 다른 형식의 영상 정보로부터 사고 원인을 판단하고 정확한 분석 결과를 출력하는 것에 한계와 어려움이 존재한다.
기존에 영상정보를 이용하여 사고상황을 기록하는 시스템을 개발하려는 노력들이 시도되었다.
이와 관련하여 대한민국 선행특허(KR 10-2001-0110912 A, 공개일자 2001년12월15일)에는, 자동차의 사고 발생시 사고 시점을 전후하여 한정된 시간동안 씨씨디 카메라의 영상과 차량에서 제공하는 차속 신호, 브레이크 작동신호 및 스티어링 휠의 조향각 신호를 저장하여, 사고 상황을 재연, 사고를 분석할 수 있는 시스템이 개시되어 있다.
또한 대한민국 선행특허(KR 10-2010-0081706 A, 공개일자 2010년7월15일)에는, 차량 위치, 사고 전후의 차량 속도, 사고전 진행 방향, 사고 후의 차량 진행방향 등의 사고 관련 정보에 기초하여 사고를 재구성한 영상을 생성하는 사고 재구성 영상 생성부를 포함하는 차량용 사고기록 시스템이 개시되어 있다.
(0001) 국내공개특허 10-2001-0110912 A, 공개일자 2001년12월15일 (0002) 국내공개특허 10-2010-0081706 A, 공개일자 2010년7월15일
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 자동차 사고기록 시스템은 카메라, 가속도 센서, 온도센서, 진동센서 등으로부터 입력된 정보를 분석하여 사고원인을 분석, 사고 재구성 영상을 생성하고 있습니다.
그러나, 사고 원인을 분석할 수 있는 분석틀은 구체적으로 제시되고 있지 않으며, 단순히 데이터베이스에 저장된 과거의 사고 사례들과 영상을 비교하는 단순한 분석특 만을 제시하고 있습니다.
또한 사고 재구성 영상을 생성하는 생성툴도 구체적으로 제시되고 있지 않기 때문에 자동차 사고원인을 정확하게 분석하고 기록저장하지 못하는 문제가 발생하고 있습니다.
따라서 본 발명은 자동차 사고기록장치 (Event Data Recorder, EDR), 자율주행 자동차의 자율주행정보 기록장치(Data Storage System for Automated Driving, DSSAD)의 데이터 등을 자동차 블랙박스, 도로의 CCTV 영상 등과 함께 효과적으로 분석하는 시스템과 프로그램을 제공한다.
본 발명에 따르면 자동차 사고기록을 효과적으로 분석할 수 있는 시스템과 프로그램을 제공함으로써, 기존에 단순하게 과거 자료와 대비분석하던 방식을 탈피하여 구체적으로 효율적으로 사고 원인을 분석하고, 그 결과물을 편리하게 출력하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 자동차 사고기록시스템의 도면이다.
도 2 내지 도 17은 본 발명에 따른 자동차 사고기록 분석시스템 실시예이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 자동차 사고기록장치 (Event Data Recoder, EDR), 자율주행 자동차의 자율주행정보 기록장치(Data Storage System for Automated Driving, DSSAD)의 데이터 등을 자동차 블랙박스, 도로의 CCTV 영상 등과 함께 효과적으로 분석하는 시스템과 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 자동차 사고기록 분석시스템은 도 2에 개시되어 있다. 본 발명에 따른 시스템은 유저 인터페이스(100), 영상처리부(200), 비디오 기록저장부(300) 및 영상변환부(400)로 구성된다.
도 3은 자동차 사고기록 분석시스템의 유저인터페이스(100)이다. 유저인터페이스(100)는 툴바(110), 페이지 목록(120), 윈도우 속성(130), 윈도우 콘트롤 판넬(140), 비디오 윈도우(150), 그래픽 윈도우(160)를 포함한다.
툴바(110)는 새로운 프로젝트 생성, 기존 프로젝트 열기, 영상처리된 프로젝트 저장, 프로젝트 검색 등 영상처리를 위한 명령어 입력기능을 제공하는 복수의 버튼을 포함하여 구성된다.
본 발명에서는 사고 영상을 분석하여 기록 저장하는 최소의 단위를 프로젝트라고 칭하도록 한다.
본 발명은 프로젝트를 검색하는 메뉴 화면이 제공될 수 있다.
프로젝트 파일이 저장된 저장 위치와 디렉토리를 손쉽게 검색하고, 검색 결과를 출력하고, 검색 결과의 프로젝트 파일을 선택하여 불러오기 할 수 있는 기능이 제공될 수 있다.
프로젝트 검색에 편의성을 제공하는 프로젝트 파일과 함께 저장된 태그 또는 검색어을 이용하여 편리하게 프로젝트를 검색할 수 있다.
페이지 목록(120)은 프로젝트에 포함되는 페이지 추가, 페이지 복사, 페이지 삭제, 페이지 이름변경, 페이지 레이아웃 변경, 페이지 열기, 닫기 버튼을 포함한다.
버튼 또는 트리 구조를 이용하여 페이지 간 이동할 수 있으며, 페이지 내에서 현재 작업 중인 특정 윈도우는 활성창으로 표시되며, 윈도우 간에도 활성창 표시는 위치 이동이 가능하다.
윈도우 속성(130)은 비디오 윈도우(150) 및 그래픽 윈도우(160)에 출력되는 비디오 및 그래픽 파일의 모든 정보를 한눈에 알아보기 쉽게 출력하며, 비디오 스트림과 오디오 스트림을 구분하여 표시할 수도 있다.
바람직하게 본 발명은 영상에 대한 길이, 프레임 너비, 프레임 높이, 프레임 속도(프레임/초), 비트 전송율 등의 정보를 출력할 수 있다.
사고 관련 블랙박스 영상, CCTV 영상 등 다양한 포맷의 영상에서 음원을 분리할 수 있으며, 바람직하게는 분리된 음원은 기타 영상 및 데이터와도 동기화할 수 있다.
효과적인 오디오 분석을 위해 음성과 잡음을 분리하는 오디오 필터링 기능이 제공될 수 있으며, 오디오 재생시 플레이 바를 이용하여 재생속도 조절이 가능하다.
윈도우 콘트롤 판넬(140)은 비디오 분석을 위한 필수 기능을 제공하는 명령어를 입력할 수 있는 수단이다.
비디오 윈도우(150)는 사고 차량의 블랙박스 영상, 도로의 CCTV 영상 등을 불러와서 출력하는 수단이다.
블랙박스 영상, CCTV 영상 등은 AVI, WMV, MP4 등 다양한 포맷의 영상이 재생 가능하다.
영상 재생과 관련하여 여러 기능이 제공될 수 있다. 영상 재생 시작점과 끝점(시간, 프레임)을 임의 조정하며, 정해진 구간을 반복 재생하는 기능, 시간(프레임)을 출력하는 기능, 재생시 플레이 바를 이용하여 재생속도를 조절하거나, 재생속도 값을 직접 입력하여 재생속도를 조절 할 수 있는 기능이 제공될 수 있다.
영상 이미지의 선명도를 조절, 입력 이미지보다 선명한 이미지를 출력할 수 있으며, 복수의 영상을 동시에 재생할 수 있으며, 복수의 영상을 동기화하여 동시에 구간 재생할 수 있다.
또한 마커 기능에 의해 영상 위에 추가된 선, 도형, 메모 등을 출력할 수 있다.
그래픽 윈도우(160)는 사고차량의 EDR 기록정보, 자율주행 차량정보 DSSAD 등을 불러와서 그래픽 데이터를 출력하는 수단이다.
그래프에 데이터를 입력할 수 있도록 엑셀 및 텍스트 불러오기 기능을 포함할 수 있으며, 윈도우에서 직접 데이터를 입력할 수도 있다.
입력된 데이터를 다양한 형태의 그래프로 변환 가능하고, 그래프 선의 유형, 굵기, 색상 등 변경할 수 있다.
또한 그래프별 옵셋과 스케일 조정이 가능하며, 이미지 또는 PowerPoint로 출력하기가 가능하다.
상기 유저 인터페이스의 실시예는 4개의 윈도우로 분할하고, 3개의 윈도우에는 비디오가, 1개의 윈도우에는 그래프가 출력된다.
유저 인터페이스는 상기와 같이 4개의 윈도우로 분할되는 실시예 외에도, 자주 사용될 수 있는 레이아웃이 복수개 추가로 제공될 수 있다. 본 발명은 도 4에 개시된 바와 같이 6개의 윈도우로 분할되는 메뉴를 유저 인터페이스의 임의 위치에 출력하여 사용자에게 선택을 제안하는 기능이 포함될 수 있다.
도 5는 자동차 사고기록 분석시스템의 영상처리부(200)이다. 영상처리부(200)는 컨트롤부, 익스트랙션부, 캡처부, 확대부, 필터부, 싱크부, 마커부, 웨이브폼, 스펙트럼 및 스크린리코딩 등 영상처리 기능부를 구비하고 있다.
도 6은 컨트롤부의 실시예이다. 컨트롤부는 오디오 볼륨 조절 기능(Volume), 영상의 밝기 조절 기능(Brightness, Contrast, Saturation), 영상의 재생, 정지, 재생속도 변경, 시작 프레임과 끝 프레임 지정, 프레임간 앞 뒤로 이동, 지정 프레임으로 이동, 구간 반복 플레이 기능 등을 포함할 수 있다.
도 7은 익스트랙션부의 실시예이다. 익스트랙션부는 시작 프레임과 끝 프레임을 지정하여 영상 프레임을 저장할 수 있으며, 프레임 번호와 시간을 출력할 수 있으며, 영상 프레임을 파워 포인트로도 출력할 수 있다.
도 8은 캡처부의 실시예이다. 캡처부는 활성 윈도우를 캡처하여 저장, 전체 윈도우를 캡처 저장, 활성 윈도우를 전체 화면으로 확대하여 캡처 저장할 수도 있다. 또한 시작과 끝 프레임을 지정하여 다중 프레임을 캡처하여 저장할 수 있으며, 캡처 화면을 파워 포인트로 출력할 수도 있다.
도 9는 확대부의 실시예이다. 본 발명은 분할된 윈도우 창에서 특정 윈도우 창을 자세히 확인할 때 전체 화면으로 확대할 수 있으며, 원래 상태로 되돌아갈 수 도 있다. 실시예는 좌측의 활성 윈도우를 우측과 같이 전체 화면으로 확대하는 모습이다.
도 10은 필터부의 Emboss 실시예이다. 좌측의 영상을 우측과 같이 Emboss 필터 처리하여 출력할 수 있다.
필터부는 Bigedge, Defocus, EdgeDetect, Emboss, EmbossColor, GaussianBlur, Highlight, Negative, Sharpen, SharpenEvenMore, SharpenMore 기능을 포함할 수 있다.
도 11은 싱크부의 실시예이다. 분할된 윈도우에 불러오기 된 각 동영상 파일과 EDR 그래프 데이터를 사고 시점을 기준으로 동기화하는 기능을 제공한다. 동기화를 위해 분할된 윈도우의 각 영상 프레임에 대한 스케일링과 오프셋 기능이 제공된다.
도 12는 마커부의 실시예이다. 마커부는 윈도우에서 재생되는 각 영상 프레임에 라인, 도형(원형 네모 등), 메모 등을 마킹함으로써 재생되는 영상 속의 움직임을 세밀하게 분석하는 장점을 제공한다.
도 13은 웨이브폼, 도 14는 스펙트럼의 실시예이다. 재생 파일의 오디오 웨이브폼에서 진폭이 증가하는 시점, 스펙트럼이 변하는 시점에 사고가 발생한 것으로 유추하여 사고 프레임으로 신속하게 이동할 수 있다.
도 15는 스크린레코딩의 실시예이다. 스크린레코딩은 분할된 윈도우에서 재생되는 각 영상 프레임을 전체로 레코딩하는 기능을 말한다. 시작점으로부터 끝점까지 연속된 프레임 영상으로 레코딩되고, 각 프레임을 한 장의 슬라이드로 하는 파워 포인트로도 출력할 수 있다. 스크린레코딩은 페이지 영역을 전체 화면에 보이는 그대로 하면서 사운드와 함께 레코딩할 수 있다.
도 16는 자동차 사고기록 분석시스템의 비디오 기록저장부(300)이다. 비디오 기록저장부(300)에는 사고차량의 블랙박스 영상, CCTV 영상, 자동차 사고기록장치의 EDR 데이터, 자율주행 차량정보시스템의 DSSAD 데이터 등이 기록 저장된다. 또한 애니메이션과 같은 분석 결과 영상 파일도 동영상으로 저장된다.
도 17은 자동차 사고기록 분석시스템의 영상변환부(400)이다. 영상변환부(400)는 영상 플립 기능, 영상 회전 기능, 고정 프레임 변환 기능, 고주파/저주파 필터 기능을 구비한다.
영상 플립 기능은 영상을 수직으로 대칭 변환하는 수직 대칭 변환(Flip Vertical), 수평으로 대칭 변환하는 수평 대칭 변환(Flip Horizontal)으로 구분 될 수 있다.
영상 회전 기능은 시계 방향 90도 회전(Rotate 90 Clockwise), 반시계 방향 90도 회전(Rotate 90 Count Clockwise)으로 구분 될 수 있다.
가변 프레임(Variable Frame Rate)을 고정 프레임(Constant Frame Rate)으로 변환 기능은 가변 프레임 방식(예를 들면 초당 40 프레임)으로 압축 기록된 영상에 대하여 프레임 레이트를 지정하여(예를 들면 초당 60 프레임) 고정 프레임으로 변환하는 기능이다. 또한 영상의 고주파와 저주파 노이즈를 제거하는 필터 기능을 구비한다.

Claims (16)

  1. 유저 인터페이스, 영상처리부, 비디오 기록저장부 및 출력부를 포함하며,
    자동차 사고기록장치 (Event Data Recoder, EDR)의 데이터, 자율주행 자동차의 자율주행정보 기록장치(Data Storage System for Automated Driving, DSSAD)의 데이터, 자동차 블랙박스 영상, 도로의 CCTV 영상으로부터 자동차 사고시점의 영상과 데이터를 분석하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유저 인터페이스는 툴바, 페이지 목록, 윈도우 속성, 윈도우 콘트롤 판넬, 비디오 윈도우, 그래픽 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상처리부는 컨트롤부, 익스트랙션부, 캡처부, 확대부, 필터부, 싱크부, 마커부, 웨이브폼, 스펙트럼 및 스크린레코딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 비디오 기록저장부는 사고차량의 블랙박스 영상, CCTV 영상, 자동차 사고기록장치의 EDR 데이터, 자율주행 차량정보시스템의 DSSAD 데이터 및 분석 결과 영상 파일을 기록저장하는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상변환부는 영상 플립 기능, 영상 회전 기능, 고정 프레임 변환 기능, 고주파/저주파 필터 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤부는 오디오 볼륨 조절 기능(Volume), 영상의 밝기 조절 기능(Brightness, Contrast, Saturation), 영상의 재생, 정지, 재생속도 변경, 시작 프레임과 끝 프레임 지정, 프레임간 앞 뒤로 이동, 구간 반복 플레이 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 익스트랙션부는 프레임 저장 기능, 프레임 번호와 시간을 출력하는 기능, 영상 프레임을 파워 포인트로 출력하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 캡처부는 활성 윈도우를 캡처 저장, 전체 윈도우를 캡처 저장, 활성 윈도우를 전체 화면으로 확대하여 캡처 저장, 다중 프레임을 캡처 저장, 캡처 화면을 파워 포인트로 출력하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 확대부는 분할된 윈도우 창에서 특정 윈도우 창을 전체 화면으로 확대할 수 있으며, 원래 상태로 되돌아갈 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 필터부는 Bigedge, Defocus, EdgeDetect, Emboss, EmbossColor, GaussianBlur, Highlight, Negative, Sharpen, SharpenEvenMore, SharpenMore 기능을 포함 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 싱크부는 분할된 윈도우의 각 영상 프레임에 대한 스케일링과 오프셋 기능이 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  12. 청구항 3에 있어서,
    상기 마커부는 윈도우에서 재생되는 영상 프레임에 라인, 도형, 메모를 마킹할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  13. 청구항 3에 있어서,
    상기 웨이브폼과 스펙트럼은 재생 파일의 오디오 웨이브폼에서 진폭이 증가하는 시점, 스펙트럼이 변하는 시점으로 신속하게 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  14. 청구항 3에 있어서,
    상기 스크린레코딩은 분할된 윈도우에서 재생되는 각 영상 프레임을 전체로 레코딩하는 것을 특징으로 하는 자동차 사고기록 분석 시스템
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 하나의 자동차 사고기록 분석시스템에 의하여 자동차 사고기록장치 (Event Data Recoder, EDR)의 데이터, 자율주행 자동차의 자율주행정보 기록장치(Data Storage System for Automated Driving, DSSAD)의 데이터, 자동차 블랙박스 영상, 도로의 CCTV 영상으로부터 자동차 사고시점의 영상과 데이터를 분석하는 자동차 사고기록 분석 방법
  16. 청구항 1 내지 14 중 어느 하나의 자동차 사고기록 분석시스템에 의하여 자동차 사고기록장치 (Event Data Recoder, EDR)의 데이터, 자율주행 자동차의 자율주행정보 기록장치(Data Storage System for Automated Driving, DSSAD)의 데이터, 자동차 블랙박스 영상, 도로의 CCTV 영상으로부터 자동차 사고시점의 영상과 데이터를 분석하는 자동차 사고기록 분석 프로그램
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