KR101841468B1 - 교량 통제시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면, 교량을 통과하는 차량들의 속도와 영상 및 충격량을 감지하는 센서모듈; 액체를 분사시키는 분사모듈; 및 상기 센서모듈과 분사모듈을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 분사모듈은, 사고 지점과의 거리의 따라, 분사되는 액체의 높이를 차별화하여 분사시킴으로써, 차량 운전자에게 사고발생 및 발생지점까지의 거리를 안내하는 것을 특징으로 하는 교량 통제시스템이 제공된다.

Description

교량 통제시스템{Bridge control-system}

본 발명은 교량 통제시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 사고를 방지하기 위한 교량 통제시스템은, 교량에서 기상을 관측하는 센서 네트워크와 감시카메라와 네트워크 등이 설치되어 있다. 이를 기반으로 한 기상상황 표지판, 가변 속도 표지판, LED 경고판, 경고 점멸등 등이 설치되어, 모니터링 기능으로 안전관리를 하고 있다.

그러나, 종래의 교량 통제시스템으로는 교량 내에서의 다중 추돌사고를 막을 수 없었다. 이는 추돌사고에 대한 즉각적인 대응 기능이 없었기 때문이다.

예를 들어, 영종대교 추돌사고는 1차적 사고 즉, 택시 2대의 사고에 불과했으나, 안개로 인한 시야 저하와 후방차량들의 과속으로 인해 앞 상황과 사고 경고를 인지하지 못한 후방운전자들이 계속적으로 유입되면서 대한민국 역사상 역대 최악의 106중 추돌사고로 번져나갔다.

이러한 1차적인 사고원인을 안개와 과속이었지만, 추가적인 추돌사고의 원인은 안개로 인해서 시야에 제한을 받아 앞 상황을 제대로 인지하지 못한 운전자와 기존의 경고시스템이 잘 보이지 않아, 2차적인 사고가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 교량을 감지한 결과를 바탕으로 물리적인 차량의 속도제한과, 다양한 상황에서도 빠르고 효과적으로 인지할 수 있는 지능적인 경고 및 대응하는 교량 통제시스템을 제공하는 것을 주목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

교량을 통과하는 차량들의 속도와 영상 및 충격량을 감지하는 센서모듈;

액체를 분사시키는 분사모듈; 및

상기 센서모듈과 분사모듈을 제어하는 제어부; 를 포함하고,

상기 분사모듈은, 사고 지점과의 거리의 따라, 분사되는 액체의 높이를 차별화하여 분사시킴으로써, 차량 운전자에게 사고발생 및 발생지점까지의 거리를 안내하는 것을 특징으로 하는 교량 통제시스템을 제공한다.

상기 센서모듈은, 교량을 통과하는 차량들을 확보하는 영상장치와, 교량을 통과하는 차량들의 속도를 감지하는 속도센서와, 교량의 진동 또는 충격을 감지하는 충격감지센서를 포함할 수 있다.

상기 제어부는,

상기 센서모듈로부터 센싱되는 정보를 수집하는 정보수집부;

상기 정보수집부에 수집된 데이터를 분석하는 데이터 분석부;

상기 데이터 분석부를 통해 차량사고를 인지하는 사고인지부; 및

상기 사고인지부에서 사고 인지 시, 신고센터로 통신하는 무선통신부;를 포함할 수 있다.

상기 정보수집부는, 상기 속도센서에서 분석된 정보를 수집하는 속도정보수집부와, 상기 영상장치에서 분석된 정보를 수집하는 영상정보수집부와, 상기 충격감지센서에서 분석된 정보를 수집하는 충격량정보수집부를 포함할 수 있다.

상기 데이터 분석부는, 상기 영상 장치의 위치를 판독하는 위치 판독기와, 상기 영상정보수집부에서 수집된 정보로 사고 영상을 판독하는 영상 판독기와, 상기 속도정보수집부에서 수집된 정보로 속도를 분석하는 속도 분석기와, 상기 충격량정보수집부에서 수집된 정보로 충격량을 분석하는 충격량 분석기를 포함하고, 상기 데이터 분석부는, 상기 충격량 분석기로부터 허용범위 이상의 충격량이 감지되고, 상기 영상장치로부터 동일한 위치를 비교해서 일정시간 영상에 변화가 없고, 속도가 0km/h 로 유지되는 것이 감지되면, 사고임을 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 분사모듈은,

상기 제어부에서 사고인지 후, 사고 발생 위치 신호를 수신하는 제1신호부와, 제2신호부를 구비하는 제어신호부와,

상기 제어신호부의 신호에 따라 차별화된 색이 표시되는 LED 표시판과,

상기 LED 표시판을 작동시키는 RGB 스위치와,

상기 제어신호부와 동시에 제어부에 작동신호를 받고, 작동신호의 따라 작동되는 작동스위치를 포함하며,

상기 RGB 스위치 및 작동스위치에 작동에 따라, 분사되는 액체의 높이 및 상기 LED 표시판으로부터 분사되는 액체에 투영되는 색상이 조절되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 교량 통제시스템에 의하면, 안개, 비, 눈에 의해 시야에 제한을 받아 교량 관리센터에서 제어하는 감속표지판 등의 경고장치나 전방의 교통상황을 인지하지 못하는 경우를 대비해, 빛을 투영하는 물에 분사하면 야간상황이나 기상악화에서도 사고 또는 감속경고가 잘 보여, 운전자에 사고 인지 상승뿐 만 아니라, 사고 안전을 예방하는 효과를 갖는다.

또한, 사고구간을 격리하고, 교량에 사고지점과의 거리를 색으로 구분한 경고를 함으로서, 구조대 출동 시 사고위치에 대한 예측을 쉽게 하여 구조대의 접근 및 사고처리가 용이하고 응급처치자와, 구조대의 안전 확보가 가능한 효과를 갖는다.

또한, 사고를 자동신고 되기 때문에 119, 응급병원과, 교량 관리센터의 빠른 연계가 가능 할 뿐만 아니라, 교량 관리센터나 민간인의 사고확인 후 신고 2단계를 사고확인 및 신고의 1단계로 줄여 전체적인 사고처리 속도를 빠르게 하는 효과를 갖는다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 교량 통제시스템을 나타낸 도면,
도 2 는 교량 통제시스템의 물 분사 상태를 나타낸 도면,
도 3 은 교량 통제시스템의 물 분사 높이를 나타낸 도면,
도 4 는 교량 통제시스템의 제어부 및 분사모듈의 작동원리를 나타낸 도면,
도 5 는 교량 통제시스템의 사고인지부 및 분사모듈의 작동원리를 나타낸 도면,
도 6 은 교량 통제시스템의 작동상태를 나타낸 도면,
도 7 는 도 6에 도시된 교량 통제시스템의 작동 테이블을 나타낸 도면,
도 8 은 교량 통제시스템의 작동 순서를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서는 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 교량 통제시스템을 나타낸 도면이고, 도 2 는 교량 통제시스템의 물 분사 상태를 나타낸 도면이고, 도 3 은 교량 통제시스템의 물 분사 높이를 나타낸 도면이고, 도 4 는 교량 통제시스템의 제어부 및 분사모듈의 작동원리를 나타낸 도면이며, 도 5 는 교량 통제시스템의 사고인지부 및 분사모듈의 작동원리를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 교량 통제시스템은, 교량에 설치하여, 교량의 사고를 감지하여 사고 정보를 수집, 분석한 후 자동으로 사고정보를 응급센터에 보낸다. 또한 동시에 교량의 측면 또는 도로의 각 차선에 설치된 물 분사를 이용하여 사고에 대한 경고 및 사고현장과의 격리를 통해 추가적인 교통사고를 막을 뿐만 아니라, 상기와 같이 작동되는 모든 시스템은 사고 발생과 동시에 즉각적인 대응이 가능하도록 구성된 것이다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 교량 통제시스템은, 센서모듈, 분사모듈, 및 제어부를 포함한다.

상기 센서모듈은, 교량의 난간 등 교량 일측에 설치되어, 교량을 통과하는 차량들의 속도와 영상 및 충격량을 감지한다. 이를 위해, 센서모듈은 속도센서와, 영상장치와, 충격감지센서를 포함할 수 있다. 여기서 속도센서는 교량을 통과하는 차량들의 속도를 감지할 수 있고, 영상장치는 교량을 통과하는 차량들의 영상을 확보할 수 있으며, 충격감지센서는 교량의 진동 또는 차량이 도로 위에 달릴 때 및 부딪힐 때의 충격을 감지할 수 있다. 더불어, 상기 센서모듈은 속도센서와, 영상장치 및 충격감지센서로 한정하는 것은 아니며, 당업자에게 알려진 다양한 센서를 추가로 포함하는 것이 가능하다.

상기 제어부는, 센서모듈을 제어한다. 이를 위해, 정보수집부와, 분석부와, 사고인지부와, 무선통신부를 포함할 수 있다.

상기 정보수집부는 상기 센서모듈로부터의 정보, 즉, 속도센서와, 영상장치 및 충격감지센서로부터 정보를 수집할 수 있다. 구체적으로 정보수집부는 속도센서에서 분석된 정보를 수집하는 속도정보수집부와, 영상장치에서 분석된 정보를 수집하는 영상정보수집부와, 충격감지센서에서 분석된 정보를 수집하는 충격량정보수집부를 포함할 수 있다.

상기 데이터 분석부는 상기 정보수집부에 수집된 데이터를 분석할 수 있다. 또한 데이터 분석부는 영상장치의 위치를 판독하는 위치 판독기와, 영상정보수집부에서 수집된 정보로 사고 영상을 판독하는 영상 판독기와, 속도정보수집부에서 수집된 정보로 속도를 분석하는 속도 분석기와, 충격량정보수집부에서 수집된 정보로 충격량을 분석하는 충격량 분석기를 포함할 수 있다. 더불어 충격량 분석기는 허용범위 이상의 충격량이 감지되는지 여부를 분석하고, 영상판독기는 영상장치를 통해 입수되는 영상에서 동일한 위치를 비교해서 일정시간 영상에 변화가 없는지 여부를 분석하고, 속도가 0km/h이면 사고를 감지할 수 있다.

그리고 사고인지부는 상기와 같은 데이터 분석부에서의 데이터 분석을 통해 차량사고를 인지할 수 있다. 더불어, 사고 인지를 확인함과 동시에 즉각적인 대응으로, 사고 인지 시, 무선통신부를 통하여 응급병원과, 119구급대, 교량 관리센터, 경찰서 등의 신고 센터로 통신할 수 있다. 이러한 신고센터는 사고 발생 시, 자동으로 신고되기 때문에, 빠른 연계가 가능할 뿐만 아니라, 교량 관리센터나 민간인의 사고확인 후, 신고하는 2단계를 줄여 전체적인 사고처리 속도를 빠르게 할 수 있는 효과를 갖는다.

상기 분사모듈은, 센서모듈과 동일한 위치에 복수개로 설치되고, 제어부에서 분석된 데이터에 따라 작동되며, 교량을 따라 이동하는 차량에 교량 상태를 안내하기 위해 교량 상태에 따라 차별화된 양상으로 액체를 분사시킨다. 이러한 분사모듈은 사고 지점의 따라, 차별화된 LED 를 투영하면서 높이가 다른 액체를 동시 분사시킴으로써, 차량 운전자에게 사고발생 경고 및 발생지점의 거리를 안내한다.

이를 위해 분사모듈은 제어신호부와, LED 표시판과, RGB 스위치 및 작동스위치를 포함할 수 있다.

여기서 제어신호부는 제어부에서 사고인지 후, 사고 발생 위치 신호를 수신하는 제1신호부와, 제2신호부를 구비할 수 있다.

또한 LED 표시판은 제어신호부의 각각의 값의 따라 색을 변경할 수 있다. 또한 RGB 스위치는 LED 표시판을 작동시킬 수 있다. 그리고 작동스위치는 제어신호부와 동시에 제어부에 작동신호를 받고, 작동신호의 따라 작동될 수 있다. 더불어, RGB 스위치 및 작동스위치에 따라, 교량측면 및 교량도로에 액체 분사 여부 및 분사되는 액체의 높이를 조절하고, 액체 분사시 사고 지점과의 거리의 따라 각각 차별화된 LED 표시판의 색이 분사되는 액체에 투영될 수 있다.

한편, 제1신호부의 값이 0이고, 제2신호부의 값이 1이라고 할 경우 아래의 그림과 같이 LED 색을 띌 수 있다. 여기서 아래의 그림의 값은 예시일 뿐, 제1신호부와, 제2신호부 및 LED 색의 설정은 사용자의 따라 변경될 수 있다.

제1신호부	제2신호부	LED 색
0	0	N/A
0	1	RED
1	0	GREEN
1	1	BLUE

도 6 은 교량 통제시스템의 작동상태를 나타낸 도면이고, 도 7 는 도 6에 도시된 교량 통제시스템의 작동 테이블을 나타낸 도면이며, 도 8 은 교량 통제시스템의 작동 순서를 나타낸 도면이다.

도시된, 도 6 내지 8 참조하면, 큰 원은 교량의 도로를 나타내고, 정보수집부가 수집한 정보가 제어부로 송신되며, 제어부는 정보수집부로부터 수신된 정보를 분석하여 사고발생 시, 제어신호를 사용하여 분사모듈을 작동시킬 수 있다.

또한, N번째 센서모듈의 사고발생을 가정하였을 때, 각 센서모듈과 분사모듈의 작동을 나타낼 수 있다. 이러한 제어부의 구성요소와 동작원리를 나타내는데, N번째 센서모듈 부근에서의 사고발생을 가정하였다면, 제어부는 센서모듈에서 감지된 교량 통과차량들의 속도와 영상정보를 수신하여 정보수집부 내 영상정보수집부와 속도정보수집부, 충격량정보수집부에 저장하고 데이터 분석부에서 상기 저장된 정보들을 분석한다.

또한 영상판독기를 통해 영상을 분석하고 영상위치판독기로 영상위치를 표시하며, 속도분석기에서의 차량의 속도를 분석하고, 충격량분석기에서 충격량을 분석한다.

이렇게 분석된 데이터를 통해 사고발생을 감지하였다면, 무선통신을 통해 사고정보를 신고부에 송신하는 한편, 위치신호와 작동신호를 분사모듈로 보내, 액체를 분사하도록 제어한다. 이는 도시된 도 8에 나타나 있다.

또한 제어부는 위치정보를 알고 있기 때문에, 위치신호를 전송하고, 도 8에서 도시된 것처럼 N번째 위치 정보인 경우는 제1신호부=0, 제2신호부=1을 발생시켜, 분사 모듈의 셀렉터를 이용하여 LED 표시판 중에서, RED LED를 선택하여 ON 시키고, 교량 측면에 RED LED가 투영된 액체를 분사 시킨다. 동시에 도로에도 같은 RED LED를 투영한 물을 2M 높이로 분사시킨다.

더욱 상사하게 도 6을 참조하면, 나머지 N-3, N-2, N-1, N+1, N+3번째 분사모듈은 투영되는 LED 색상과 물 높이가 제어될 수 있다. 예를 들어, N-1, N+1번째 설치된 분사모듈은 사고지점과의 거리가 100M 내이기 때문에 교량 측면과 도로에 빨간색 빛 즉 RED LED가 투영된 물을 분사하여 경고하고, 도로의 물 높이를 각각 2M로 한다. N+2번과 N-2번은 200M 이내이기 때문에, 초록색 빛 즉 GREEN LED에 투영한 물 분사 경고와 도로의 물 높이는 1M로 한다. N+3번과 N-3번부터 그 뒤로는 200M 이후라서 파란색 빛 즉, BLUE LED 빛을 투영한 액체로 경고를 하고, 도로의 물 높이는 0.5M 한다.

더불어, 도 2에 도시된 바와 같이, 사고지점에서 300M 후방의 운전자에게, 교량 측면의 파란빛 즉 BLUE LED에 투영한 액체 분사를 통하여 사고발생을 알리고 서행 운전을 하도록 경고할 수 있다. 마찬가지로 도시된 도 3을 참조하면, 도로의 0.5M 높이의 액체 분사를 통해 사고발생을 경고하고, 사고지점 근방에서 운전자로 하여금 정차를 하게 된다. 이러한 사고처리가 완료되었다면, 신고부를 통해 연락된 교량 관리센터에서 분사모듈과 교통을 평시 상황으로 제어한다.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 교량 통제시스템에 의하면, 사고 발생시, 사고 발생 지점과의 거리를 분사되는 액체의 높이 및 분사되는 액체에 투영되는 LED 색상으로 구분하고, 사고 인지 후, 이와 같은 사고 경고를, 동시에 발송할 수 있으며, 이에 따라 사고 현장 뿐만 아니라, 주변에서도 즉각적으로 사고 발생 사실에 대한 인식 및 즉각적인 대응이 가능하도록 하여 위험 발생 시간을 줄이고, 2차 사고를 예방하는 효과를 갖는다. 즉, 사고 발생 즉시 자동 인식 및 신고가 되기 때문에 기존의 사고확인 및 신고의 2단계가 1단계로 줄여 전체적인 사고처리 속도를 빠르게 하는 효과를 갖는다. 또한, 119, 응급병원과, 교량 관리센터의 빠른 연계가 가능 할 뿐만 아니라, 또한, 안개, 비, 눈에 의해 시야에 제한을 받아 교량 관리센터에서 제어하는 감속표지판 등의 경고장치나 전방의 교통상황을 인지하지 못하는 경우를 대비해, 액체를 분사하면서 차별화된 LED 를 투영하게 되면, 야간상황이나 기상악화에서도 사고 또는 감속경고가 잘 보여, 사고 장소 주변 뿐만 아니라 주변까지 사고 발생 사실을 신속하게 전달할 수 있게 되어, 운전자에 사고 인지 상승뿐 만 아니라, 사고 안전을 예방하는 효과를 갖는다

또한, 사고구간을 격리하고, 교량에 사고지점과의 거리를 색으로 구분한 경고를 함으로서, 구조대 출동 시 사고위치에 대한 예측을 쉽게 하여 구조대의 접근 및 사고처리가 용이하고 응급처치자와, 구조대의 안전 확보가 가능한 효과를 갖는다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허등록청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 교량을 통과하는 차량들의 속도와 영상 및 충격량을 감지하는 센서모듈;
   차선을 따라 일정 간격을 두고 설치되어, 사고 지점과의 거리에 따라 높이를 차별화하여 액체를 분사시킴과 동시에, LED의 발산 빛을 달리하며 분사되는 액체에 대해 투영시켜 차량 운전자에게 사고발생 및 발생지점까지의 거리를 안내하는 분사모듈; 및
   상기 센서모듈과 분사모듈을 제어하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 통제시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서모듈은,
   교량을 통과하는 차량들의 속도를 감지하는 속도센서와,
   교량을 통과하는 차량들을 확보하는 영상장치와,
   교량의 진동 또는 충격을 감지하는 충격감지센서를 포함하는 교량 통제시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센서모듈로부터 센싱되는 정보를 수집하는 정보수집부;
   상기 정보수집부에 수집된 데이터를 분석하는 데이터 분석부;
   상기 데이터 분석부를 통해 차량사고를 인지하는 사고인지부; 및
   상기 사고인지부에서 사고 인지 시, 신고센터로 통신하는 무선통신부;를 포함하는 교량 통제시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 정보수집부는,
   상기 속도센서에서 분석된 정보를 수집하는 속도정보수집부와,
   상기 영상장치에서 분석된 정보를 수집하는 영상정보수집부와,
   상기 충격감지센서에서 분석된 정보를 수집하는 충격량정보수집부를 포함하는 교량 통제시스템.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 데이터 분석부는,
   상기 영상장치의 위치를 판독하는 위치 판독기와,
   상기 영상정보수집부에서 수집된 정보로 사고 영상을 판독하는 영상 판독기와,
   상기 속도정보수집부에서 수집된 정보로 속도를 분석하는 속도 분석기와,
   상기 충격량정보수집부에서 수집된 정보로 충격량을 분석하는 충격량 분석기를 포함하고,
   상기 데이터 분석부는, 상기 충격량 분석기로부터 허용범위 이상의 충격량이 감지되고, 상기 영상장치로부터 동일한 위치를 비교해서 일정시간 영상에 변화가 없고, 속도가 0km/h 로 유지되는 것이 감지되면, 사고임을 판단하는 것을 특징으로 하는 교량 통제시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 분사모듈은,
   상기 제어부에서 사고인지 후, 발생위치 신호를 받는 제1신호부와, 제2신호부를 구비하는 제어신호부와,
   상기 제어신호부의 각각의 값의 따라 색을 띄는 LED 판과,
   상기 LED 판을 작동시키는 RGB 스위치와,
   상기 제어신호부와 동시에 제어부에 작동신호를 받고, 작동신호의 따라 작동되는 작동스위치를 포함하며,
   상기 RGB 스위치 및 작동스위치에 작동에 따라, 교량측면 및 교량도로에 액체 분사 및 액체 분사의 높이를 조절하고, 액체 분사 및 액체 분사의 높이를 조절할 때, 사고 지점 거리의 따라 각각 작동되는 LED 판의 색이 동시에 분사되는 것을 특징으로 하는 교량 통제 시스템.
   

Images