최근, 차량용 블랙박스의 활용도가 높아짐에 따라서 그에 대한 연구 및 개발이 활발해 지고 있다. 하지만 현재 사용되고 있는 블랙박스들은 영상과 소리만의 정보만을 저장하고 있어 정확한 사고 경위를 확인하는데 한계가 있고, 차량 내부에 장착된 블랙박스가 소실될 경우 정보의 확인이 불가능하다. 본 논문에서는 영상과 소리뿐만이 아니라 GPS를 사용하여 현재위치, 이동경로, 속도 등의 정보를 추가로 저장하여 사고분석에 효율성 및 정확성을 높이고, 무선랜을 이용 외부 저장매체로 전송이 가능한 스마트형 블랙박스를 구현 하였다.
교통사고의 원인을 파악하기 위해서는 사고 당시 차량의 속력을 분석하는 것이 중요하다. 차량의 속력을 분석하는 방법은 다양하나, 블랙박스 장착 차량 수가 증가하여 블랙박스 영상으로 속력을 측정하는 것이 일반적인 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 블랙박스 원본 영상이 아닌 재촬영 혹은 재인코딩된 블랙박스 영상에서 측정된 차량 속력의 결과가 유효한지 분석하여 검증하였다. 이는 상황에 따라 블랙박스 원본으로 속력을 측정할 수 없는 경우에 재촬영·재인코딩 영상으로 분석이 가능한 점을 시사하고 있다. 검증을 위하여 블랙박스 영상에서 속력 측정 방법을 스마트폰 내비게이션에서 확인되는 속력을 통해 측정 방법에 대한 정확성을 확인하였다. 그 이후 해상도와 초당 프레임률을 달리하여 재촬영된 영상 3개와 재인코딩된 영상 2개에서 측정된 속력을 원본 동영상에서 도출된 속력과 비교하였다. 그 결과, 블랙박스 원본 영상에서 측정된 속력과 큰 차이를 보이지 않아 유효함을 검증하였다. 이러한 결과를 바탕으로 차량 속력 측정을 위하여 재촬영, 재인코딩된 영상에서 측정된 속력의 결과가 유효하다는 것을 확인하였다.
최근, 차량 사고로 인한 인명, 재산 손실 때문에 비행기에서 사용하고 있는 블랙박스와 비슷한 기능을 하는 차량용 블랙박스를 차량에 장착하여 사용되고 있다. 기존의 자동차 블랙박스들은 차량의 외부영상이나 이미지만 저장 되어 사고가 났을 때 차량의 주행상태를 알지 못한다. 자동차에는 차량의 상태를 알기 위하여 여러 가지 계측과 제어를 위한 센서를 탑재하고 있으며 이러한 장치들은 ECU(Electronic Control Unit)에 의하여 제어되고 ECU들 간의 통신을 위해 2006년도에 모든 차량에 의무탑재 되어진 OBD2(On-board diagnostics) 프로토콜이 사용되고 있다. OBD2 프로토콜의 사용으로 차량의 많은 ECU에서 발생되는 여러 주행 데이터를 블랙박스의 자료로 사용 할 수 있어서 운전자는 좀 더 확실한 정보를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 기존의 영상과 이미지 정보만 저장되는 것이 아닌, OBD2 프로토콜을 이용하여 차량의 정확한 주행 데이터를 사용한 스마트 블랙박스 시스템을 구현 하고자 한다.
본 논문에서는 사고 자동인식 서비스 제공과 위험 운전 여부 등을 통하여 운전자의 운전습관을 교정해 주고 사고 전후의 동영상을 재현하는 확장성이 높은 모바일 블랙박스 DVR (SMBD, Smart Mobile Blackbox DVR) 컴퓨터의 모델링 설계를 하였다. SMBD는 임베디드 시스템에 무선 기능을 탑재하여 차량이 휴면상태에서도 사고발생 지점과 영상정보를 무선통신을 이용하여 24시간 관제센터에 통보함으로써 긴급구난 서비스 및 교통정보를 제공 받을 수 있다. 또한 차량 ECU(Electronic Control Unit)의 차량정보 및 센서 데이터와 연동하여 무선 eCall (Emergency Call) 서비스를 실현할 수 있다.
차량용 블랙박스는 차량의 운행기록 및 상태를 실시간으로 기록하는 장치이다. 일상생활에서 많이 사용되면서 다양한 장소, 시간, 다방면에서 촬영된 영상 데이터는 수사 과정에서 그 활용도가 높아지고 있다. 블랙박스는 제조사에 따라 데이터를 저장하는 방식이 상이하여 데이터를 확인하기 위해서는 제조사가 제공하는 전용분석도구를 사용해야 한다. 하지만 전용분석도구는 특정 모델에 대해 의존적이며 기능이 상이하다는 단점과 제조사가 폐업할 경우 전용분석도구를 구할 수 없다는 문제로 인하여 디지털 포렌식 수사 과정에서 어려움이 발생 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 판매되고 있는 블랙박스를 선정하여 모델별 데이터 저장 구조를 분석하고 제조사에서 제공하는 전용분석 도구의 기능과 한계점을 확인하였으며 연구 결과를 바탕으로 포렌식 분석도구에 요구되는 기능을 도출하고 포렌식 분석도구를 설계 및 구현하였다.
최근 차량용 블랙박스의 보급이 확산됨에 따라 이를 법적 증거로 사용하는 경우가 증가하고 있으며, 이에 따라 영상데이터의 무결성 검증에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그러나 임베디드 시스템으로 분류되는 블랙박스는 적은 용량과 낮은 처리속도를 가지므로 영상파일 저장과 무결성 검증 처리의 한계점을 가진다. 본 논문에서는 제한된 자원을 가진 블랙박스 환경에서 고속경량 해시함수 LSH와 HMAC의 안전성을 이용하여 영상파일의 무결성을 보장하는 기법을 제안한다. 또한 이 기법을 구현하여 블랙박스 기기에서 무결성 검증 시의 CPU Idle Rate를 측정한 실험 결과를 제시하고, 제안한 기법의 효과성과 실용 가능성에 대해 검증한다.
최근 차량용 블랙박스는 단순히 차속 및 주행 거리를 기록하는 차량 운행 기록기의 기능을 넘어, 각종 센서 및 영상 처리, GPS 장치 등을 통하여 수집된 정보를 토대로 자동차 사고 분석이나 부품 결함을 발견할 수 있는 기능을 추가 하는 것을 목표로 하고 있다. 본 논문은 자동차로부터 얻을 수 있는 정보를 다각도로 분류해 보고 자동차 사고 중 가장 놓은 비율을 차지하고 있는 차대차 사고재현을 위한 필수적인 파라미터를 선정함으로써 제한된 프로세싱 자원 하에서 사고 재현 효과를 극대화 할 수 있는 영상 블랙박스 모델을 제안하고 수집된 파라미터의 분석 절차를 제시한다.
본 논문에서는 블랙박스 혹은 운전석에 장착된 카메라로부터 얻어진 차량 영상에 대한 영역별 수직 투영 히스토그램 매칭 및 선형 회귀분석 모델을 활용한 강건한 차량 운행 동영상의 안정화 기법을 제안한다. 동영상 안정화 기법은 영상의 흔들림 보정 뿐 아니라 동영상 내 강건한 특징점 추적 및 매칭을 위한 이전의 전처리 과정으로 활용된다. 일반적으로 촬영 과정에서 많은 떨림이 포함될 수 있는 야외 CCTV 영상이나 손으로 들고 촬영된 동영상에 대한 흔들림 보정 등에 적용되고 있으나 영상 내 특징점이 지속적으로 변하고 영상의 변화 정도가 매우 심한 차량 운행 동영상에서는 적용된 사례가 드물다. 본 연구에서는 일반적인 비디오 안정화 기술이 적용되기 어려운 차량 운행 동영상에 대하여 흔들림 보정을 위한 동영상 안정화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 입력 영상에 대한 영역별 수직 투영 히스토그램 매칭을 수행하고 선형 회귀모델을 통해 영상에 나타나는 수직 및 회전 이동 변환을 선형 근사하여 시간 영역상에서의 입력 영상에 대한 안정화를 수행한다. 제안 방법의 검증을 위해 블랙박스로 촬영된 동영상에 동영상 안정화 기술을 적용하였으며, 운행 중 불규칙한 노면으로 인한 영상의 흔들림이 효과적으로 제거되는 것을 확인할 수 있었다.
본 연구의 목적은 DVR(Driving Video Recorder)의 이용이 교통사고 저감과 교통사고 처리 비용의 절감에 얼마나 효과가 있는 지 살펴보고, DVR의 설치가 택시 운전자의 운전태도 변화에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구를 위한 데이터는 부산 택시운전자를 통해 획득하였으며, 실증적인 분석을 위해 구조방정식 모형과 two-way ANOVA를 이용하였다. 본 연구의 개략적인 결과는 DVR 이용 후 부산 법인 택시 회사 4개소에서 교통사고가 평균적으로 32.7% 정도 감소하는 것을 보여준다. 뿐만 아니라 DVR의 이용은 택시 사고 처리 비용의 측면에서 택시 업체의 경제적 이익에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상된다. 더구나 본 연구는 DVR 이용자 집단과 비 이용자 집단 간의 운전태도의 차이를 확인할 수 있었고, 운전자들의 운전태도에 미치는 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 구분할 수 있었다. 본 연구는 '태도', '주관적 규범', '행동통제력 지각' 요인이 '행동 의도' 요인을 거쳐 간접적으로 DVR 장착이라는 계획된 '행동'에 미치는 영향력과 '행동통제력 지각' 요인이 직접적으로 '행동' 요인에 미치는 영향력을 정량적으로 도출하였다. 결론적으로, 본 연구는 교통안전법에 의거 사업용 자동차에 의무적으로 운행기록장치(차량용 블랙박스)를 설치할 때 영상기록장치의 영상기록기능을 추가하는 것을 제안한다.
차량 사고로 인한 인명, 재산 손실 때문에 비행기에서 사용하고 있는 블랙박스와 비슷한 기능을 하는 차량용 블랙박스를 차량에 장착하여 사용되고 있다. 현재 자동차 시장에서 쓰이고 있는 제품으로는 EDR(Event Data Recorders) 시스템과 블랙박스 제품이 출시되어 지고 있다. 하지만 기존 차량의 블랙박스들은 대부분 차량의 외부 영상이나 이미지만 저장되어 사고가 났을 때 차량의 주행 상태를 알지 못하고, EDR제품들은 차량의 주행 상태만 저장 하고 차량의 외부 영상들을 알지 못한다. 본 논문에서는 영상과 이미지 정보만 저장되는 블랙박스의 문제점과 자동차와 주행 정보만 저장되는 EDR의 문제점을 보완하기 위해 차량 네트워크인 MOST(Media Oriented System Transport) OBD-II(On-Board Diagnostics-II)와 CAM(CAMera), GPS(Global positioning system)를 이용하여 영상 수집 및 시간 및 위치 정보 Data를 취합하여 통합형 자동차 상태 및 영상 저장 시스템을 구현한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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