KR101041022B1 - 운전자를 위한 도로 결빙 예보 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

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한현택
권영미
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Abstract

본 발명은 도로 결빙 관리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로의 구간에 온도, 습도 및 조도 등과 같은 도로의 환경을 센싱하고 센싱된 도로 환경 정보에 의해 도로의 결빙을 예측하여 해당 구간으로 진입하는 차량에 경보하고 도로 관리자에게 통지하는 도로 결빙 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 정보 리드 신호 수신 시 임의의 도로의 구간에 설치되어 도로 노면의 날씨 환경을 측정하여 날씨 환경 정보를 무선으로 송신하는 적어도 하나의 결빙 데이터 수집 센서 모듈과, 카메라를 구비하고, 정보 수집 이벤트 발생 시 상기 정보 리드 신호를 상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈로 송신하고, 상기 정보 리드 신호에 응답하여 상기 날씨 환경 정보를 수신받아 미리 저장되어 있는 결빙 예측 조건 정보들과 비교하여 결빙 예측 조건을 만족하면 도로 결빙 예측을 통지한 후, 상기 카메라를 구동하여 도로를 촬영하고 촬영된 영상데이터를 분석하여 도로의 결빙 여부를 판단하여 통보하는 결빙 예측 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

운전자를 위한 도로 결빙 예보 관리 시스템 및 방법{FORECAST FOR THE DRIVER, THE ROAD MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD FOR FREEZING}
본 발명은 도로 관리 및 도로의 결빙 대처 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로의 구간에 온도, 습도 및 조도 등과 같은 도로의 날씨 환경을 측정하고 측정된 도로 환경 정보에 의해 도로의 결빙을 예측하여 해당 구간으로 진입하는 차량 운전자 및 도로 관리자에게 통지하는 도로 결빙 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량 운전자가 운전하면서 알고 싶어 하는 것은 가고자 하는 목적지까지의 도로 교통 상황이다. 통상 도로 교통 상황이란 차량 소통 정도를 의미한다. 이러한 도로 교통 상황은 목적지까지 이동하는 데 걸리는 시간과 관련되는 것으로, 교통사고 가능성에는 큰 영향을 주지 않는다.
이에 반하여, 도로의 상태는 목적지에 도착하는 데 걸리는 시간에는 큰 영향을 주지 않으나, 교통사고에는 큰 영향을 줄 있다. 특히, 겨울철 도로 노면의 결빙에 의한 차량의 미끄러짐에 의한 사고들이 많이 발생하고 있다. 따라서 이러한 도로의 상태, 즉 도로의 노면의 결빙 상태를 운전자가 미리 알고 있다면 교통사고를 미연에 방지할 수 있을 것이다.
그러나 종래에는 도로 노면의 결빙을 파악하기 위해서 결빙이 발생한 도로구간을 운행중인 운전자로부터 제보를 받거나 도로 관리자가 반복적 및 주기적으로 순찰하는 방법이 적용되었다.
그러나 전자는 신빙성이 없을 수도 있고 이런 제보에 따른 보상에 의한 비용이 소요될 수 있고 제보를 받았을 때는 이미 결빙이 발생한 상태여서 여전히 사고의 위험성을 가지고 있으며, 후자는 많은 관리자를 필요로 하고, 도로 순환 감시를 위해 차량의 운행에 드는 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.
따라서 비용이 적게 들면서도 도로 결빙을 예측하거나 빠르게 감지하여 운전자가 주행할 도로의 결빙상태를 운전중인 운전자나 도로 관리자가 미리 알 수 있는 시스템이나 방법들의 개발이 요구되어지고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 도로의 구간에 온도, 습도 및 조도 등과 같은 도로의 날씨 환경을 측정하고 측정된 도로 환경 정보에 의해 도로의 결빙을 예측하여 해당 구간으로 진입하는 차량에 경보하고 도로 관리자에게 통지하는 도로 결빙 관리 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도로 결빙 예보 관리 시스템은; 정보 리드 신호 수신 시 임의의 도로의 구간에 설치되어 도로 노면의 날씨 환경을 측정하여 날씨 환경 정보를 무선으로 송신하는 적어도 하나의 결빙 데이터 수집 센서 모듈과, 카메라를 구비하고, 정보 수집 이벤트 발생 시 상기 정보 리드 신호를 상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈로 송신하고, 상기 정보 리드 신호에 응답하여 상기 날씨 환경 정보를 수신받아 미리 저장되어 있는 결빙 예측 조건 정보들과 비교하여 결빙 예측 조건을 만족하면 도로 결빙 예측을 통지한 후, 상기 카메라를 구동하여 도로를 촬영하고 촬영된 영상데이터를 분석하여 도로의 결빙 여부를 판단하여 통보하는 결빙 예측 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈은, 도로의 습도를 측정하는 습도 센서와, 도로의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 측정된 습도정보 및 온도정보를 포함하는 날씨 환경정보를 저장하고, 상기 정보 리드 신호 수신 시 저장된 날씨 환경정보를 무선으로 송신하는 RFID 태그를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈은, 상기 도로의 조도를 측정하는 조도 센서를 더 포함하되, 상기 RFID 태그는 상기 조도 센서에 의해 측정된 조도정보를 더 저장하고, 상기 날씨 환경정보에 상기 조도정보를 더 포함하여 무선으로 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 결빙 예측 장치는, 상기 리드 신호를 송신하고, 상기 리드 신호에 응답하여 상기 날씨 환경 정보를 수신받아 출력하는 RFID 리더부와, 카메라를 포함하여 상기 카메라를 상하좌우 이동시켜 상기 도로 구간을 촬영하여 영상데이터를 출력하는 카메라 모듈과, 상기 결빙 예측 조건 정보를 저장하는 저장부와, 상기 정보 수집 이벤트 발생 시 상기 RFID 리더부를 제어하여 날씨 환경 정보를 리드하고, 상기 날씨 환경 정보와 상기 저장부에 저장되어 있는 결빙 예측 조건 정보를 비교하여 상기 조건을 만족하면 도로 결빙 예측을 통보한 후 상기 카메라 모듈을 제어하여 입력되는 영상데이터를 분석하여 도로의 결빙 여부를 판단하고, 도로 결빙 시 도로 결빙을 통보하는 결빙 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 날씨 환경 정보는, 온도, 습도 및 조도 정보를 포함하고, 상기 결빙 예측 조건 정보는 상기 결빙이 발생하는 계절별, 월별, 일별 또는 시간별 기준 온도, 기준 습도 및 기준 조도 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결빙 예측 장치는, 상기 도로구간으로 진입하는 도로 상에 설치되어 상기 도로 결빙 예측 및 도로의 결빙 여부 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
다수의 결빙 예측장치와 유무선망을 통해 연결되어 상기 도로 결빙 예측 및 도로 결빙 여부를 통보받아 각각에 대응하는 경보를 발생하여 도로 관리자에게 알리는 중앙관제 서버를 더 포함하되, 상기 결빙 예측 장치는 상기 도로 결빙 예측 및 도로 결빙 통보 시 자신의 위치정보를 더 통보하고, 상기 중앙관제 서버는 상기 위치정보를 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도로 결빙 예보 관리 방법은; 도로 결빙 예 관리 방법에 있어서, 측정 정보 수집 이벤트가 발생하면 결빙 예측부가 RFID 리더부를 제어하여 정보 리드 신호를 송신하여 도로 구간에 설치된 결빙 데이터 수집 센서 모듈로부터 날씨 환경 정보를 수집하는 정보 수집 과정과, 상기 수집된 날씨 환경 정보와 미리 저장되어 있는 결빙 예측 조건을 비교하여 결빙 가능성이 있는지를 판단하는 결빙 예측 판단 과정과, 결빙 가능성이 있는 것으로 판단되면 카메라 모듈을 제어하여 상기 도로구간을 촬영하여 상기 도로 구간의 노면의 영상데이터를 획득하는 영상 획득 과정과, 상기 획득된 영상데이터를 분석하여 상기 도로 구간의 노면에 결빙이 발생했는지를 판단하는 결빙 판단 과정과, 상기 도로구간의 노면에 결빙이 발생된 것으로 판단되면 이를 통보하는 통보 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 날씨 환경 정보는 온도 정보 및 습도 정보를 포함하고, 상기 결빙 예측 조건은 상기 도로 구간에 결빙이 발생하는 계절별, 월별, 일별 또는 시간별 기준 온도 및 기준 습도를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결빙 예측 판단 과정은, 현재 날짜 및 시간을 획득하는 기간 정보 획득 단계와, 상기 획득된 날짜 및 시간에 대응하는 계절별, 월별, 일별 또는 시간별 기준 온도 및 기준 습도를 로드하는 결빙 예측 조건 정보 로드 단계와, 상기 날씨 환경 정보의 온도 정보와 상기 로드된 기준 온도를 비교하여 측정된 상기 온도 정보가 기준 온도보다 낮은지를 판단하는 결빙 온도 판단 단계와, 상기 온도 정보가 기준 온도보다 낮은 것으로 판단되면 상기 습도 정보가 기준 습도보다 높은지를 판단하는 결빙 습도 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 날씨 환경 정보는 조도 정보를 더 포함하고, 상기 결빙 예측 조건은 상기 계절, 월, 일 또는 시간별 기준 조도 정보 및 상기 기준 조도별 기준 온도 정보와 기준 습도 정보를 더 포함함하고, 상기 결빙 예측 판단 과정은, 상기 조도 정보와 상기 기준 조도 정보를 비교하여 상기 조도 정보가 상기 기준 조도 정보보다 낮은지를 판단하는 결빙 조도 판단 단계를 더 포함하되, 상기 결빙 조도 판단 단계에서 상기 조도 정보가 기준 조도 정보보다 낮으면 상기 조도 정보의 조도에 따른 기준 온도 및 기준 습도에 의해 상기 결빙 온도 판단 단계 및 결빙 습도 판단 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
중앙 관제 서버가 상기 통보된 도로구간에 대한 위치 정보와 도로 노면 결빙 상태를 경보하여 관리자에게 통보하는 경보 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상 획득 과정은, 결빙 가능성이 있는 것으로 판단되면 상기 날씨 환경 정보를 송신한 결빙 데이터 수집 센서 모듈의 위치를 파악하는 위치파악 단계와, 상기 파악된 위치로 카메라를 이동하고 상기 도로 구간을 촬영하여 영상을 획득하는 영상 획득 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 도로 노면의 날씨환경을 측정하여 도로 노면의 결빙 가능성을 예측하여 도로 관리자에게 통지함으로써, 도로 노면의 결빙에 빠르게 대처할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 도로 노면의 결빙 가능성 및 결빙 시 해당 도로 노면이 있는 구간을 진행할 차량들에게 경보하여 줌으로, 운전자로 하여금 도로의 노면 결빙에 대처하여 운전하도록 할 수 있는 효과를 가진다. 따라서 본 발명은 도로 결빙 구간에서의 교통사고를 줄일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템이 적용된 구간의 도로를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템의 표시장치가 적용된 도로를 타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템이 다수의 도로 구간에 적용된 경우를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템의 도로 결빙 예측 장치의 구성을 상세히 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템 및 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템이 적용된 구간의 도로를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템의 표시장치가 적용된 도로를 타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템은 도로(1)의 일정 구간(2)의 노면에 설치되는 다수의 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)과 상기 도로 구간(2)의 일측부에 설치되는 결빙 예측 장치(100)로 구성된다.
결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)은 도로의 노면 상에 도 1과 같이 중앙선을 기준으로 상행선과 하행선 도로 그리고 도로 갓길 등에 복수개가 설치될 수 있다. 그러나 도 1에서는 도로 갓길에 설치된 경우를 나타내었으며, 이는 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)의 파손을 최소화하기 위해 것이다. 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)은 온도를 측정하는 온도 센서, 습도를 측정하는 습도 센서 및 조도를 측정하는 조도센서와 상기 측정된 온도, 습도 및 조도정보 및 자신의 고유 식별정보를 저장하고 결빙 예측 장치(100)로부터 정보 리드 신호 수신 시 상기 온도, 습도, 조도 정보 및 고유 식별정보를 포함하는 날씨 환경 정보를 결빙 예측 장치(100)로 송신하는 RFID 태그를 포함한다.
결빙 예측 장치(100)는 정보 수집 이벤트 발생 시 RFID 리더부(30)를 통해 정보 리드 신호를 송신하고, 이에 응답하여 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)로부터 송신된 날씨 환경 정보를 RFID 리더부(30)를 통해 수신한다. 상기 날씨 환경 정보가 수신되면 결빙 예측 장치(100)는 상기 날씨 환경 정보의 온도, 습도 및 조도 정보와 미리 저장되어 있는 결빙 예측 조건 정보의 기준 온도, 습도 및 조도와 비교하여 도로 노면의 결빙 가능성을 예측한다. 노면에 결빙이 발생하거나 했을 가능성이 있으면 결빙 예측 장치(100)는 표시부(55)를 통해 상기 도로 구간의 노면에 결빙이 발생했음을 경보한다. 상기 경보는 구간 정보와 결빙이 발생했음을 알리는 문자, 그래프 및/또는 그림 등이 될 수 있을 것이다.
상기 결빙 여부가 모니터링되고 있는 도로구간(2)이 도로 노드1(노드란 갈림길에서 갈림길까지의 도로를 의미한다)에 형성된 경우, 표시부(55)는 도 2에서 보이는 바와 같이 도로 노드1(1)의 진입부에 설치되거나 도로 노드1(1)로 진입할 수 있는 인접 도로 노드2, 도로노드3, 도로 노드4, 도로 노드 5 및 도로 노드 6에 설치될 수 있을 것이다. 그러나 설치되는 표시부(55)의 수를 줄이기 위해서는 도로 구간(1)이 형성된 도로 노드1(1)의 진입부에 설치하는 것이 바람직할 것이다. 그러나 도 2와 같이 도로 구간(2)이 도로 노드1(1)의 한쪽에 편중되어 형성된 경우, 편중된 쪽의 갈림길, 즉 도로 노드2와 도로 노드3과의 거리가 너무 짧아 편중된 쪽의 진입부에 표시부(55)를 설치하는 것은 바람직하지 않다. 이 경우에는 인접한 도로 노드2 및 도로 노드3에 표시부(55)를 설치하는 것이 바람직할 것이다.
상기 결빙 예측 정보를 표시부(55)를 통해 도로 노드1(1)을 진행할 운전자에게 통지한 후 도로 결빙 예측 장치(100)는 카메라(42)를 도로 결빙 가능성이 있는 것으로 판단되도록 한 날씨 환경 정보를 송신한 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)쪽으로 틸팅하여 도로 노면을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 노면에 결빙이 생겼는지를 판단하고, 결빙이 발생되었으면 다시 어느 도로 구간의 어느 방향(상행/하행)으로 결빙이 발생하였음을 나타내는 도로 결빙 정보를 표시부(55)에 표시하여 운전자에게 통지한다. 상기 촬영할 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)의 위치정보 및 결빙이 발생한 도로의 차량 진행방향(상행, 하행) 정보는 상기 날씨 환경 정보에 포함된 RFID 태그 식별정보에 의해 알 수 있다.
또한, 본 발명의 도로 결빙 예측 장치(100)는 상기 도로 결빙 가능성이 있는 것으로 판단되거나 도로구간의 노면에 결빙이 발생한 것으로 판단되었을 때, 유무선 통신망을 통해 접속되어 있는 원격지의 관리자에게 결빙 예측 정보 및 결빙 발생 정보를 통보한다. 상기 결빙 예측 정보 및 결빙 발생 정보는 그래프, 문자 또는 그림 등이 될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템이 다수의 도로 구간에 적용된 경우를 개념적으로 나타낸 도면으로, 결빙이 자주 발생하는 도로 노드의 구간을 통계적으로 파악하고, 결빙이 자주 발생하는 다수의 도로 노드들의 도로 구간에 본 발명의 도로 결빙 예측 장치(100)들이 설치된 경우를 나타낸 것이다.
이 경우 다수의 결빙 예측 장치(100)들을 통해 다수의 도로 노드들의 도로구간을 통합하여 모니터링할 수 있는 중앙 관제 서버(300)를 더 포함하는 것이 바람직할 것이다. 물론, 결빙 예측 장치(100)가 하나일 경우에도 원격지에서 도로구간의 결빙 발생 여부를 모니터링 하기 위해서는 중앙 관제 서버(300)를 더 포함하는 것이 바람직할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템의 도로 결빙 예측 장치의 구성을 상세히 나타낸 도면이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 시스템의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다.
결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)은 상술한 바와 같이 온도센서, 습도센서, 조도 센서 및 RFID 태그를 포함한다.
도로 결빙 예측 장치(100)는 결빙 예측부(10)와 저장부(20)와 RFID 리더부(30)와 카메라 모듈(40)과 경보부(50)와 데이터 통신부(60)를 포함한다.
결빙 예측부(10)는 본 발명에 따른 도로 결빙 예측 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 결빙 예측부(10)는 도로 구간의 노면에 결빙이 발생될 가능성이 있는지를 판단하는 결빙 발생 가능성 예측 및 노면에 결빙이 발생했는지를 판단하는 결빙 발생 판단에 따른 동작을 수행한다. 상기 결빙 예측부(10)의 동작은 후술할 도 5에서 상술한다.
저장부(20)는 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)들 각각의 고유 식별정보 및 위치정보를 저장하고 있으며, 결빙 예측 조건 정보를 저장한다. 상기 위치정보는 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)의 설치 후 카메라(42)에 의해 촬영된 영상 정보가 될 수도 있고, 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)의 설치 후 카메라(42)의 화면 중앙에 각 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)이 들어왔을 때의 카메라의 틸팅정보가 될 수도 있을 것이다. 그리고 상기 결빙 예측 정보는 계절별, 월별, 일별 또는 시간별로 결빙이 발생할 수 있는 기준 온도, 기준 습도 및 기준 조도 정보가 포함될 수 있을 것이다. 상기 정보들은 수년간의 계절별, 월별, 일별 또는 시간별로 측정된 온도, 습도 및 조도 정보의 통계에 의해 얻어질 수 있을 것이다.
RFID 리더부(30)는 상기 결빙 예측부(10)의 제어를 받아 정보 리드 신호를 송신하고, 상기 정보 리드 신호에 응답하여 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)로부터 송신된 날씨 환경 정보를 수신하여 결빙 예측부(10)로 출력한다.
카메라 모듈(40)은 카메라 구동부(41)와 카메라(42)로 구성된다. 상기 카메라 구동부(41)는 상기 결빙 예측부(10)의 제어를 받아 카메라(42)를 촬영하고자 하는 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)의 위치로 상하좌우로 이동시키고 카메라(42)를 온/오프 한다.
카메라(42)는 상기 카메라 구동부(41)에 의해 온/오프되고 온 시 해당 위치의 도로 노면을 촬영하고, 촬영된 영상데이터를 직접 결빙 예측부(10)로 출력하거나 카메라 구동부(41)를 통해 결빙 예측부(10)로 출력한다.
경보부(50)는 오디오 처리부(51)와 표시부(55)를 포함할 수 있다. 오디오 처리부(51)는 상기 결빙 예측부(10)로부터 결빙 발생 예측 가능성 통지 음성데이터 및 결빙 발생 통지 음성데이터 및 도로구간 안내 음성데이터를 입력받아 음성신호로 변환하여 스피커(52)를 통해 출력한다. 이는 상기 안내 음성을 들은 운전자가 해당 도로 구간에서 안전 운전을 하도록 유도하기 위한 것이다.
그리고 표시부(55)는 상기 결빙 발생 예측 가능성 정보 및 결빙 발생 정보 및 결빙이 발생한 도로구간 정보를 운전자가 볼 수 있도록 문자, 그림 및 그래프 등으로 표시한다. 운전 시에 음성은 잘 들리지 않으므로 오디오 처리부(51)보다는 표시부(55)를 통해 운전자에게 통지하는 것이 바람직할 것이다.
데이터 통신부(60)는 유무선 통신망을 통해 원격지의 중앙관리 서버(300)와 데이터 통신을 수행한다. 상기 유무선 통신망은 인터넷망 이동통신망 등이 될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 도로 결빙 예보 관리 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
우선, 결빙 예측부(10)는 정보 수집 이벤트가 발생하는지를 검사한다(S511). 상기 정보 수집 이벤트는 분, 시간 또는 일 단위로 발생할 수도 있고, 중앙관제 서버(300)를 통한 관리자의 요구에 의해 발생할 수도 있다.
정보 수집 이벤트가 발생하면 결빙 예측부(10)는 RFID 리더부(30)를 구동하여 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)들로부터 날씨 환경 정보를 수집한다. 구체적으로 결빙 예측부(10)는 정보 리드 신호를 발송하고, 상기 정보 리드 신호에 응답하여 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)들이 송신한 날씨 환경 정보들을 수집한다(S513).
상기 날씨 환경 정보가 수집되면 결빙 예측부(10)는 현재 날짜 및 시간을 획득하고, 획득된 현재 날짜 및 시간에 대응하는 계절별, 월별, 일별, 또는 시간별 결빙 예측 조건 정보를 저장부(20)로부터 로드한다(S515).
상기 결빙 예측 조건 정보의 로드 후 결빙 예측부(10)는 날씨 환경 정보의 조도가 로드된 결빙 예측 조건 정보의 기준 조도와 비교하여 수집된 조도가 기준 조도 이상인지를 판단한다(S516).
판단결과 수집된 조도가 기준 조도 이상이면 결빙 예측부(10)는 수집 온도가 기준 온도보다 낮은지를 검사한다(S517).
판단결과 수집 온도가 기준 온도보다 낮다면 수집 습도가 기준 습도보다 높은지를 검사한다(S518).
수집 습도가 기준습도보다 높으면 결빙 예측부(10)는 결빙 발생 가능성이 있는 것으로 예측하고, 이를 통지한다. 상기 통지는 데이터 통신부(60)를 통한 원격지의 중앙관제 서버(300)의 관리자에게 통지하거나 경보부(50)를 통해 상기 모니터링 중인 도로 구간을 주행할 운전자에게 통지하는 것을 의미한다. 상기 통지되는 정보는 결빙이 발생한 도로구간의 위치정보 및 방향 정보(상행 또는 하행) 등이 될 수 있을 것이다.
그러나 상기 수집 조도가 기준 조도보다 낮다면 결빙 예측부(10)는 수집 온도가 제2기준 온도보다 낮은지를 검사한다(S519). 상기 제2기준 온도는 조도가 낮으므로 조도를 고려하여 상기 기준 온도보다 더 큰 값일 것이다.
상기 수집 온도가 제2기준 온도보다 낮다면 결빙 예측부(10)는 수집 습도가 제2기준 습도보다 큰지를 검사한다(S520). 이때의 제2기준 습도는 상기 기준 습도와 동일하게 적용될 수도 있고, 보다 낮게 설정될 수도 있을 것이다.
다시 말하면, 이는 조도가 낮을 경우에는 습도보다는 온도에 영향을 줌을 의미한다.
상기 수집 습도가 상기 제2기준 습도 이상이면 결빙 예측부(10)는 상기 S521을 수행한다.
상기 S521의 결빙 발생 가능성 예측 및 통지 후 결빙 예측부(10)는 상술한 위치 파악 방법에 의해 수집된 조도, 온도 및 습도를 제공한 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)의 위치를 파악한다(S522).
상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈의 위치가 파악되면 결빙 예측부(10)는 지금 모니터링 중인 도로 구간이 어두운지를 판단한다(S523). 상기 도로구간이 어두워지는 경우는 응달이 지거나 저녁인 경우이다. 저녁인지의 여부는 저장부(20)에 저장된 계절별/월별 일몰시간을 고려하여 상기 획득된 날짜 및 시간 정보에 의해 파악할 수도 있고, 상기 날씨 환경 정보의 조도에 의해 검출할 수도 있다. 상기 응달 여부는 상기 조도에 의해 판단할 수 있다. 그러나 응달과 저녁을 판단하기 위한 응달 기준 조도와 저녁 기준 조도는 다를 것이다.
상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)의 위치가 파악되면 결빙 예측부(10)는 카메라 모듈(40)의 카메라 구동부(41)를 제어하여 카메라(42)를 상기 판단된 결빙 데이터 수집 센서 모듈(200)의 위치로 이동시키고 카메라(42)를 구동하여 해당 도로구간을 촬영한다(S525).
상기 도로구간이 촬영되면 결빙 예측부(10)는 결빙 검출 프로세서를 구동하여(S526) 상기 촬영되고 있는 도로구간에 결빙이 발생하였는지를 판단한다(S527). 상기 결빙 판단은 촬영된 영상데이터 상의 빛의 반사도 등에 의해 판단할 수 있다. 이는 결빙 시와 결빙이 발생하지 않았을 경우의 빛의 반사도가 틀려지는 것을 이용하는 방식을 적용할 수 있을 것이다.
상기 판단 결과, 결빙이 발생된 것으로 판단되면 결빙 예측부(10)는 결빙 발생을 표시부(55) 및/또는 중앙 관제 서버(300)로 통지한다(S529).
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시 예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 결빙 예측부 20: 저장부
30: RFID 리더부 40: 카메라 모듈
41: 카메라 구동부 42: 카메라
50: 오디오 처리부 51: 스피커
55: 표시부 60: 데이터 통신부
70: 조명부 100: 결빙 예측 장치
200: 결빙 데이터 수집 센서 모듈 300: 중앙관제 서버

Claims (13)

  1. 정보 리드 신호 수신 시 임의의 도로의 구간에 설치되어 도로 노면의 날씨 환경을 센싱하여 날씨 환경 정보를 무선으로 송신하는 적어도 하나의 결빙 데이터 수집 센서 모듈과,
    카메라를 구비하고, 정보 수집 이벤트 발생 시 상기 정보 리드 신호를 상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈로 송신하고, 상기 정보 리드 신호에 응답하여 상기 날씨 환경 정보를 수신받아 미리 저장되어 있는 결빙 예측 조건 정보들과 비교하여 결빙 예측 조건을 만족하면 도로 결빙 예측을 통지한 후, 상기 카메라를 구동하여 상기 결빙데이터 수집 센서 모듈에 의해 결빙 가능성이 있는 것으로 예측된 도로 구간을 촬영하고 촬영된 영상데이터를 분석하여 빛의 반사도에 따라 도로의 결빙 여부를 판단하여 통보하는 결빙 예측 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 예보 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈은,
    도로의 습도를 측정하는 습도 센서와,
    도로의 온도를 측정하는 온도 센서와,
    상기 측정된 습도정보 및 온도정보를 포함하는 날씨 환경정보를 저장하고, 상기 정보 리드 신호 수신 시 저장된 날씨 환경정보를 무선으로 송신하는 RFID 태그를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 예보 관리 시스템.

  3. 제2항에 있어서,
    상기 결빙 데이터 수집 센서 모듈은,
    상기 도로의 조도를 측정하는 조도 센서를 더 포함하되,
    상기 RFID 태그는 상기 조도 센서에 의해 측정된 조도정보를 더 저장하고, 상기 날씨 환경정보에 상기 조도정보를 더 포함하여 무선으로 송신하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 예보 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결빙 예측 장치는,
    상기 리드 신호를 송신하고, 상기 리드 신호에 응답하여 상기 날씨 환경 정보를 수신받아 출력하는 RFID 리더부와,
    카메라를 포함하여 상기 카메라를 상하좌우 이동시켜 상기 도로 구간을 촬영하여 영상데이터를 출력하는 카메라 모듈과,
    상기 결빙 예측 조건 정보를 저장하는 저장부와,
    상기 정보 수집 이벤트 발생 시 상기 RFID 리더부를 제어하여 날씨 환경 정보를 리드하고, 상기 날씨 환경 정보와 상기 저장부에 저장되어 있는 결빙 예측 조건 정보를 비교하여 상기 조건을 만족하면 도로 결빙 예측을 통보한 후 상기 카메라 모듈을 제어하여 입력되는 영상데이터를 분석하여 도로의 결빙 여부를 판단하고, 도로 결빙 시 도로 결빙을 통보하는 결빙 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 예보 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 날씨 환경 정보는, 온도, 습도 및 조도 정보를 포함하고,
    상기 결빙 예측 조건 정보는 상기 결빙이 발생하는 계절별, 월별, 일별 또는 시간별 기준 온도, 기준 습도 및 기준 조도 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 예보 관리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 결빙 예측 장치는,
    상기 도로구간으로 진입하는 도로 상에 설치되어 상기 도로 결빙 예측 및 도로의 결빙 여부 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 예보 관리 시스템.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    다수의 결빙 예측장치와 유무선망을 통해 연결되어 상기 도로 결빙 예측 및 도로 결빙 여부를 통보받아 각각에 대응하는 경보를 발생하여 도로 관리자에게 알리는 중앙관제 서버를 더 포함하되,
    상기 결빙 예측 장치는 상기 도로 결빙 예측 및 도로 결빙 통보 시 자신의 위치정보를 더 통보하고,
    상기 중앙관제 서버는 상기 위치정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 예보 관리 시스템.
  8. 도로 결빙 예보 관리 방법에 있어서,
    측정 정보 수집 이벤트가 발생하면 결빙 예측부가 RFID 리더부를 제어하여 정보 리드 신호를 송신하여 도로 구간에 설치된 결빙 데이터 수집 센서 모듈로부터 날씨 환경 정보를 수집하는 정보 수집 과정과,
    상기 수집된 날씨 환경 정보와 미리 저장되어 있는 결빙 예측 조건을 비교하여 결빙 가능성이 있는지를 판단하는 결빙 예측 판단 과정과,
    결빙 가능성이 있는 것으로 판단되면 카메라 모듈을 제어하여 결빙데이터 수집 센서 모듈에 의해 결빙 가능성이 있는 것으로 판단된 도로구간을 촬영하여 상기 도로 구간의 노면의 영상데이터를 획득하는 영상 획득 과정과,
    상기 획득된 영상데이터를 분석하여 빛의 반사도에 따라 상기 도로 구간의 노면에 결빙이 발생했는지를 판단하는 결빙 판단 과정과,
    상기 도로구간의 노면에 결빙이 발생된 것으로 판단되면 이를 통보하는 통보 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 날씨 환경 정보는 온도 정보 및 습도 정보를 포함하고,
    상기 결빙 예측 조건은 상기 도로 구간에 결빙이 발생하는 계절별, 월별, 일별 또는 시간별 기준 온도 및 기준 습도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결빙 예측 판단 과정은,
    현재 날짜 및 시간을 획득하는 기간 정보 획득 단계와,
    상기 획득된 날짜 및 시간에 대응하는 계절별, 월별, 일별 또는 시간별 기준 온도 및 기준 습도를 로드하는 결빙 예측 조건 정보 로드 단계와,
    상기 날씨 환경 정보의 온도 정보와 상기 로드된 기준 온도를 비교하여 측정된 상기 온도 정보가 기준 온도보다 낮은지를 판단하는 결빙 온도 판단 단계와,
    상기 온도 정보가 기준 온도보다 낮은 것으로 판단되면 상기 습도 정보가 기준 습도보다 높은지를 판단하는 결빙 습도 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 날씨 환경 정보는 조도 정보를 더 포함하고,
    상기 결빙 예측 조건은 상기 계절, 월, 일 또는 시간별 기준 조도 정보 및 상기 기준 조도별 기준 온도 정보와 기준 습도 정보를 더 포함함하고,
    상기 결빙 예측 판단 과정은,
    상기 조도 정보와 상기 기준 조도 정보를 비교하여 상기 조도 정보가 상기 기준 조도 정보보다 낮은지를 판단하는 결빙 조도 판단 단계를 더 포함하되,
    상기 결빙 조도 판단 단계에서 상기 조도 정보가 기준 조도 정보보다 낮으면 상기 조도 정보의 조도에 따른 기준 온도 및 기준 습도에 의해 상기 결빙 온도 판단 단계 및 결빙 습도 판단 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    중앙 관제 서버가 상기 통보된 도로구간에 대한 위치 정보와 도로 노면 결빙 상태를 경보하여 관리자에게 통보하는 경보 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 영상 획득 과정은,
    결빙 가능성이 있는 것으로 판단되면 상기 날씨 환경 정보를 송신한 결빙 데이터 수집 센서 모듈의 위치를 파악하는 위치파악 단계와,
    상기 파악된 위치로 카메라를 이동하고 상기 도로 구간을 촬영하여 영상을 획득하는 영상 획득 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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