KR20250020002A - 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템 - Google Patents

도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기후 측정부를 이용하여 대기 온도와 습도의 변화를 실시간으로 감지하여 도로 결빙 발생 위험이 예상되는 기설정한 온도 및 습도 조건이 충족될 시에 경보를 통해 근무자에게 알려 도로의 상습 결빙 위험 구간의 도로 순찰 강화와 염화칼슘을 사전에 살포할 수 있도록 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템에 관한 것으로서, 노면의 일 측에 본체부를 설치하고, 상기 본체부의 일 측에 대기 온도 및 습도의 변화를 실시간으로 감지하며 측정하는 기후 측정부 및 상기 기후 측정부와 연결되어, 상기 기후 측정부로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경보를 발생하는 경보부를 구성하여 인근 상황실의 근무자가 도로 결빙 발생에 대한 위험을 인지할 수 있도록 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템에 관한 것이다.

Description

도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템{Pre-warning and notification system for road icing}
본 발명은 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기후 측정부를 이용하여 대기 온도와 습도의 변화를 실시간으로 감지하여 도로 결빙 발생 위험이 예상되는 기설정한 온도 및 습도 조건이 충족될 시에 경보를 통해 근무자에게 알려 도로의 상습 결빙 위험 구간의 도로 순찰 강화와 염화칼슘을 사전에 살포할 수 있도록 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 겨울철에 눈이나 비, 서리 안개 등에 의해 도로 표면이 결빙되는 경우에는 차량사고와 보행자의 교통사고가 발생할 수 있으며, 경사지나 상시 응달, 교량과 같은 도로의 구간은 일반도로에 비해 결빙이 쉽게 발생하고 녹는 속도가 현저히 느려 이에 대한 대응이 늦으면 도로가 결빙되어 교통사고가 빈번하게 발생하게 된다.
이러한 도로 결빙의 경우 운전자들이 건조한 도로 위를 달리다가 결빙구간을 만나기 때문에 사고 위험을 예측하기가 매우 어려우며, 도로 결빙의 색상은 도로 노면색과 같이 검은색으로 보여 운전자들이 식별하기 어려워 속수무책으로 큰 사고를 당하는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 그러나 현재까지 이에 대한 획기적인 안전장치나 대응책이 없어 운전자들에게 저속 운전이나 스노우 타이어 및 스노우 체인 장착만을 계도하고 있는 실정이다.
이러한 문제점으로 인해 근래에는 도로 결빙을 감지할 수 있도록 하는 기술들이 많이 개발되고 있으며, 그 구조 또한 다양하게 가변되어 사용되고 있다.
우선 종래의 기술을 살펴보면,
등록번호 제 10-2183198호(특) 타이어의 노면 마찰 사운드 분석을 통한 블랙아이스 감지 시스템으로서, 노면의 일 측에 적어도 하나 설치된 것으로, 차량의 타이어가 노면에 접촉할 때 발생되는 마찰 사운드를 시계열적으로 입력받는 음향센서; 상기 마찰 사운드를 전송받아 분석하여 분석 결과 정보를 생성하는 분석 모듈과, 상기 분석 결과 정보를 통해 노면의 블랙아이스를 감지하는 감지 모듈과, 상기 블랙아이스 감지 시 이벤트를 발생하는 이벤트 발생 모듈을 구비한 중앙관제서버;를 포함하되, 상기 분석 모듈은, 차량의 타이어가 노면에 접촉할 때 발생되는 마찰음을 기준으로 파형 특성을 포함한 기준 주파수 대역을 설정하는 기준 주파수 대역 설정부와, 상기 마찰 사운드에서 상기 기준 주파수 대역의 파형 특성을 벗어난 시간대의 주파수 대역을 제거하여 기준 시간대 음역을 생성하는 레벨 디텍터(level dectector) 및, 상기 기준 시간대 음역에서 상기 기준 주파수 대역을 벗어난 주파수 대역을 제거하여 기준 주파수 음역을 생성하는 밴드패스 필터(bandpass filter)와, 상기 기준 주파수 음역에서 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 주파수 대역별 스펙트럼을 추출하여 분석 결과 정보를 생성하는 스펙트럼 추출부를 포함하고, 상기 감지 모듈은, 상기 분석 결과 정보와 미리 녹음된 블랙아이스 발생 마찰음의 주파수 대역별 스펙트럼을 비교하여 노면의 블랙아이스를 감지하는 기능을 포함하고, 상기 밴드패스 필터는, 위크존(weak-zone) 주파수를 포함한 특정 주파수 대역을 위크존 대역으로 설정하는 위크존 대역 설정파트와, 상기 기준 주파수 음역에서 상기 위크존 대역에 해당되는 주파수 대역을 제거하여 보정 음역을 생성하는 보정 음역 생성파트를 포함하며, 상기 스펙트럼 추출부는, 상기 보정 음역에서 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 주파수 대역별 스펙트럼을 추출하여 분석 결과 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 블랙아이스 감지 시스템에 관한 것이다.
상기한 종래의 기술을 살펴보면, 타이어의 노면 마찰 사운드를 분석하여 블랙아이스를 감지할 수 있도록 하는 것을 중심적으로 기재하고 있으나, 블랙아이스가 발생하여야만 감지되는 시스템으로 인해 블랙아이스 발생을 사전에 예측하여 블랙아이스 발생 위험 경보 및 예방을 하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로서 노면의 일 측에 본체부를 설치하고, 상기 본체부의 일 측에 대기 온도 및 습도의 변화를 실시간으로 감지하며 측정하는 기후 측정부 및 상기 기후 측정부와 연결되어, 상기 기후 측정부로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경보를 발생하는 경보부를 구성하여 인근 상황실의 근무자가 도로 결빙 발생에 대한 위험을 인지할 수 있도록 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템을 제공함에 주안점을 두고 기술적 과제로서 완성해낸 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 노면의 일 측에 설치되는 본체부와, 상기 본체부의 일 측에 구성되어, 대기 온도 및 습도의 변화를 실시간으로 감지하며 측정하는 기후 측정부와, 상기 본체부의 일 측에 구성되되 상기 기후 측정부와 연결되어, 상기 기후 측정부로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경보를 발생하는 경보부로 구성되는 도로결빙 위험 경보부; 상황실에 구축되되 상기 경보부와 연동되어, 상기 경보부에서 경보가 발생 시에 경보를 발생토록 구성되는 알림부; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템을 제공함으로서 그 과제를 해결하고자 한다.
본 발명에 따른 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템에 의하면, 도로결빙 위험 경보부가 설치되는 도로의 대기 온도 및 습도의 변화를 실시간으로 감지하여 도로의 대기 온도 및 습도가 도로 결빙 발생이 예상되는 기준으로 측정될 시에 인근 상황실의 근무자가 이를 사전에 인지할 수 있도록 하여 도로의 상습 결빙 위험 구간의 도로 순찰을 강화할 수 있도록 하고, 해당 구간에 염화칼슘을 살포할 수 있도록 하여 도로 결빙에 의한 교통사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명의 구성 중 도로결빙 위험 경보부를 나타내는 배면도
도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 도로결빙 위험 경보부를 나타내는 사용상태도(정면도)
도 5는 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 도로결빙 위험 경보부를 나타내는 사용상태도(정면도)
도 6은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 도로결빙 위험 경보부를 나타내는 사용상태도(우측면도)
본 발명은 기후 측정부를 이용하여 대기 온도와 습도의 변화를 실시간으로 감지하여 도로 결빙 발생 위험이 예상되는 기설정한 온도 및 습도 조건이 충족될 시에 경보를 통해 근무자에게 알려 도로의 상습 결빙 위험 구간의 도로 순찰 강화와 염화칼슘을 사전에 살포할 수 있도록 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템을 제공한다.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
우선 본 발명을 설명하기에 앞서 그 구성을 도 1, 2를 참고하여 살펴보면, 노면의 일 측에 설치되는 본체부(110)와, 상기 본체부(110)의 일 측에 구성되어, 대기 온도 및 습도의 변화를 실시간으로 감지하며 측정하는 기후 측정부(130)와, 상기 본체부(110)의 일 측에 구성되되 상기 기후 측정부(130)와 연결되어, 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경보를 발생하는 경보부(150)로 구성되는 도로결빙 위험 경보부(100); 상황실에 구축되되 상기 경보부(150)와 연동되어, 상기 경보부(150)에서 경보가 발생 시에 경보를 발생토록 구성되는 알림부(200); 로 구성된다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면,
먼저, 상기 도로결빙 위험 경보부(100)는 본체부(110), 기후 측정부(130), 경보부(150)로 구성되며, 다른 실시 예에 따라 경보부(150)는 경보부재(153) 및 디스플레이부(155)로 구성되고, 조명부(170)가 더 포함되어 구성될 수 있다.
상기 본체부(110)는 도로와 인접하는 노면의 일 측에 도로를 주행하는 차량 내 운전자가 육안으로 식별하여 확인할 수 있도록 구성된다.
여기서, 상기 본체부(110)는 도로 관할 상황실에서 유지보수 등 관리할 수 있도록 상황실 인근에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 기후 측정부(130)는 상기 본체부(110)의 일 측에 구성되어, 대기 온도 및 습도의 변화를 실시간으로 감지하며 측정하도록 구성된다.
상기 경보부(150)는 상기 본체부(110)의 일 측에 구성되되 상기 기후 측정부(130)와 연결되어, 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경보를 발생하도록 구성된다.
여기서, 상기 경보부(150)는 도로를 주행하는 차량 내 운전자가 육안으로 확인할 수 있도록 발광하고, 소리를 통해 경보를 인지할 수 있도록 경보음을 발생하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 알림부(200)는 상황실에 구축되되 상기 경보부(150)와 연동되어, 상기 경보부(150)에서 경보가 발생 시에 경보를 발생토록 구성된다.
여기서, 상기 알림부(200)는 상기 경보부(150)와 동일하게 상황실 내 근무자가 인지할 수 있도록 발광 및 경보음을 발생하도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상황실에 구축되되 상기 경보부(150)와 연동되어 경보를 발생토록 구성되는 알림부(200)로부터 경보가 발생할 시에 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로 경보 발생에 대한 정보를 전송하고, 상습 결빙 구간에 대한 위치 및 지도 데이터를 전송하며, 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로부터 제공되는 정보를 수신할 수 있도록 구성되는 제어부(300)가 포함되어 구성된다.
즉, 상기 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로 도로 결빙 위험 경보 발생에 대한 정보 및 상습 결빙 위험 구간에 대한 위치 및 지도 데이터를 전송하여 해당 위치 및 구간의 순찰 및 염화칼슘 살포 작업을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 현장 근무자가 전용 휴대기기(400)를 이용하여 염화칼슘이 살포된 도로와 염화칼슘이 살포되지 않은 도로에 대한 정보를 상기 제어부(300)로 전송하여 제공할 수 있도록 하여 상황실 내 근무자가 상습 결빙 위험 구간에 대한 상황 및 작업 진행 여부를 확인할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 도 3, 4에 도시된 바와 같이 상기 경보부(150)는 경보부재(153) 및 디스플레이부(155)로 구성된다.
상기 경보부재(153)는 상기 본체부(110)의 상부 일 측에 구성되어, 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경보음 발생 또는 발광하도록 구성된다.
상기 디스플레이부(155)는 도로를 주행하는 차량 내 운전자가 확인할 수 있도록 본체부(110)의 전면부에 구성되어, 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 전방 도로 결빙에 대한 경고 문구를 나타내도록 구성된다.
즉, 상기 디스플레이부(155)는 상기 경보부재(153)를 통해 발생되는 경보를 인지하지 못한 운전자나 경보부재(153)를 통해 경보를 인지한 운전자가 전방 도로의 결빙이 예상됨에 따라 발생하는 경보임을 확인할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 디스플레이부(155)는 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경고 문구를 나타내되 상기 제어부(300)와 연결 구성되어, 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로부터 전송되는 염화칼슘이 살포된 도로에 대한 정보를 제어부(300)가 수신할 시에 전방 도로의 1차선부터 n차선 중 염화칼슘이 살포된 전방 도로의 차선과 염화칼슘이 살포되지 않은 전방 도로의 차선에 대한 정보를 추가적으로 나타내도록 구성된다.
즉, 상기 제어부(300)가 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로부터 수신하는 정보를 토대로 염화칼슘이 살포된 전방 도로의 차선과 염화칼슘이 살포되지 않은 전방 도로의 차선에 대한 정보를 도로를 주행하는 차량 내 운전자가 사전에 인지할 수 있도록 하여 염화칼슘이 살포된 전방 도로의 차선으로의 안전주행을 유도할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 도 4, 5에 도시된 바와 같이 상기 디스플레이부(155)가 구성되는 본체부(110)의 일 측에는, 상기 본체부(110)가 설치되는 노면에 인접하는 도로의 차선의 개수에 대응하는 개수로 이루어져 구성되되, 상기 제어부(300)와 연결 구성되어, 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로부터 전송되는 염화칼슘이 살포된 도로에 대한 정보를 제어부(300)가 수신할 시에 전방 도로의 1차선부터 n차선 중 염화칼슘이 살포된 전방 도로의 차선에 해당하는 인접한 도로의 차선을 향해 녹색의 조명을 조사하고, 염화칼슘이 살포되지 않은 전방 도로의 차선에 해당하는 인접한 도로의 차선을 향해 적색의 조명을 조사토록 구성되는 조명부(170)가 포함되어 구성된다.
예를 들어, 전방 도로의 1차선에 염화칼슘이 살포되고, 2차선에는 염화칼슘 살포 작업이 진행되지 않았을 시, 상기 도로결빙 위험 경보(100)와 인접하는 도로의 1차선에는 녹색 조명을 조사하고, 2차선에는 적색 조명을 조사하여 상기 도로결빙 위험 경보(100)와 인접하는 도로를 주행하는 운전자가 녹색 조명이 조사되는 1차선으로의 안전주행을 유도할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 조명부(170)는 상기 본체부(110)가 설치되는 노면에 인접하는 도로의 차선에 각각 조명을 조사하도록 구성되되 상기 본체부(110)의 상부에 전면부에서 후면부로 조명을 조사하도록 구성되어, 인접한 도로의 주행방향으로 녹색 또는 적색의 조명을 조사토록 구성된다.
예를 들어, 상기 조명부(170)가 본체부(110)의 상부에 후면부에서 전면부로 조명을 조사하며 인전합 도로의 역주행방향으로 조명을 조사하는 경우, 상기 조명부(170)로부터 조사되는 조명에 의해 운전자의 전방 시야를 해칠 수 있는 문제점이 있으며, 이를 개선코자 본 발명에서는 상기 조명부(170)가 인접한 도로의 주행방향으로 조명을 조사토록 구성되어, 운전자의 시야를 보호하면서 안전주행을 유도할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명에 따른 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템에 의하면, 도로결빙 위험 경보부가 설치되는 도로의 대기 온도 및 습도의 변화를 실시간으로 감지하여 도로의 대기 온도 및 습도가 도로 결빙 발생이 예상되는 기준으로 측정될 시에 인근 상황실의 근무자가 이를 사전에 인지할 수 있도록 하여 도로의 상습 결빙 위험 구간의 도로 순찰을 강화할 수 있도록 하고, 해당 구간에 염화칼슘을 살포할 수 있도록 하여 도로 결빙에 의한 교통사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 유용한 발명인 것이다.
100 : 도로결빙 위험 경보부
110 : 본체부
130 : 기후 측정부
150 : 경보부
153 : 경보부재
155 : 디스플레이부
170 : 조명부
200 : 알림부
300 : 제어부
400 : 휴대기기

Claims (6)

  1. 노면의 일 측에 설치되는 본체부(110)와,
    상기 본체부(110)의 일 측에 구성되어, 대기 온도 및 습도의 변화를 실시간으로 감지하며 측정하는 기후 측정부(130)와,
    상기 본체부(110)의 일 측에 구성되되 상기 기후 측정부(130)와 연결되어, 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경보를 발생하는 경보부(150)로 구성되는 도로결빙 위험 경보부(100);
    상황실에 구축되되 상기 경보부(150)와 연동되어, 상기 경보부(150)에서 경보가 발생 시에 경보를 발생토록 구성되는 알림부(200); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상황실에 구축되되 상기 경보부(150)와 연동되어 경보를 발생토록 구성되는 알림부(200)로부터 경보가 발생할 시에 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로 경보 발생에 대한 정보를 전송하고, 상습 결빙 구간에 대한 위치 및 지도 데이터를 전송하며, 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로부터 제공되는 정보를 수신할 수 있도록 구성되는 제어부(300)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 경보부(150)는,
    상기 본체부(110)의 상부 일 측에 구성되어, 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경보음 발생 또는 발광하는 경보부재(153)와,
    도로를 주행하는 차량 내 운전자가 확인할 수 있도록 본체부(110)의 전면부에 구성되어, 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 전방 도로 결빙에 대한 경고 문구를 나타내는 디스플레이부(155)로 구성되는 것을 특징으로 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 디스플레이부(155)는 상기 기후 측정부(130)로부터 측정되는 대기 온도가 3.3℃ 이하로 측정되고, 대기 습도가 50% 이상으로 측정될 시에 경고 문구를 나타내되 상기 제어부(300)와 연결 구성되어, 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로부터 전송되는 염화칼슘이 살포된 도로에 대한 정보를 제어부(300)가 수신할 시에 전방 도로의 1차선부터 n차선 중 염화칼슘이 살포된 전방 도로의 차선과 염화칼슘이 살포되지 않은 전방 도로의 차선에 대한 정보를 추가적으로 나타내도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 디스플레이부(155)가 구성되는 본체부(110)의 일 측에는,
    상기 본체부(110)가 설치되는 노면에 인접하는 도로의 차선의 개수에 대응하는 개수로 이루어져 구성되되, 상기 제어부(300)와 연결 구성되어, 현장 근무자의 전용 휴대기기(400)로부터 전송되는 염화칼슘이 살포된 도로에 대한 정보를 제어부(300)가 수신할 시에 전방 도로의 1차선부터 n차선 중 염화칼슘이 살포된 전방 도로의 차선에 해당하는 인접한 도로의 차선을 향해 녹색의 조명을 조사하고, 염화칼슘이 살포되지 않은 전방 도로의 차선에 해당하는 인접한 도로의 차선을 향해 적색의 조명을 조사토록 구성되는 조명부(170)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 조명부(170)는 상기 본체부(110)가 설치되는 노면에 인접하는 도로의 차선에 각각 조명을 조사하도록 구성되되 상기 본체부(110)의 상부에 전면부에서 후면부로 조명을 조사하도록 구성되어, 인접한 도로의 주행방향으로 녹색 또는 적색의 조명을 조사토록 구성되는 것을 특징으로 하는 도로결빙 발생 사전 경보 및 알림 시스템.
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