KR102053874B1

KR102053874B1 - 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일

Info

Publication number: KR102053874B1
Application number: KR1020190071024A
Authority: KR
Inventors: 조규현; 복거성
Original assignee: 조규현
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2019-12-09

Abstract

본 발명은 가드레일에 관한 것으로서, 상세하게는 가드레일의 내면에 강철선을 수십~수백M로 연결시켜 고정하고, 강철선에 발신기를 연결한 상태에서 가드레일의 사고에 의해 가드레일에 변형이 발생되어 강철선이 늘어나면서 발신기의 스위치를 동작시키면 발신기에서 발생된 충돌 감지 신호가 원거리의 수신기로 전송되도록 함으로써 사고 현장을 신속하게 파악하여 사고를 처리할 수 있도록 하는 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일에 관한 것이다.

Description

충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일{SMART GUARDRAIL FOR DETECTING COLLISION AND DELIVERING COLLISION DETECTION INFORMATION}

도로에서 주행하는 차량이 차선을 일탈하여 도로 밖의 자연적, 인공적 장애물과 충돌하거나 낮은 지대로 추락하는 사고를 방지하기 위하여 도로변에 가드레일을 설치하여 차량과 운전자를 보호하고 있다.

차량이 가드레일과 가볍게 충돌하면 주행선으로 복귀하여 안전한 지대로 이동할 수 있으나, 강하게 충돌한 경우에는 차량이 주행능력을 상실하거니 때로는 탑승자가 부상을 당하는 경우도 발생한다.

이럴 경우 부상자를 신속하게 구조하고 사고현장을 신속하게 처리하여 2차 사고를 방지하며 사고현장에 접근하는 다른 차량들에게 위험을 미리 알려주는 것이 필요하다.

때로는 도로 밖에서 암석이나 토사가 사태나서 가드레일이 굽어지거나 파손되어 도로 주행에 위험이 발생하면 이러한 사고도 신속하게 정보를 전달하여 사고현장을 신속하게 처리하여 2차 사고를 방지하며 마찬가지로 사고현장에 접근하는 다른 차량들에게 위험을 미리 알려주는 것도 필요하다.

신속하게 사고발생 정보를 전달할 필요성은 주행 시야가 좁은 곡선구간이나 산악지대 뿐만 아니라 차량주행이 많은 고속도로에도 높으며 야간이나 비나 눈이 올 때 등 주행시계가 짧아지는 경우에 더욱 필요하다.

이러한 필요로 의해 일례로 국내 공개특허번호 제10-2010-0072931호(교통사고 감지시스템 및 감지방법), 국내 등록특허공보 제10-1615043호(가드레일 건전성 모니터링 시스템)이 개시되어 있다.

상기 기술들은 광섬유의 특성을 이용하여 교통사고의 유무와 교통사고 발생시 사고 위치를 정확하게 추정하여 빠르게 대응할 수 있고, 광섬유에 흐르는 광신호의 변화에 따라 건전성 허용범위와 비교 분석하는 구성을 통해 가드레일의 파손이나 변형의 정도 및 그 위치를 파악할 수 있고, 교통사고가 발생하는 경우, 통제본부에서 교통사고의 발생 유무를 실시간으로 확인할 수 있게 되어, 교통사고 발생시 사고 위치를 알 수 있고, 인명의 구조 및 사고 복구 등에 신속하게 대응할 수 있다는 장점이 있다.

그러나 상기 기술들은 광섬유, 광센서 및 제어 모듈 등이 적용되기 때문에 시공이 어렵고, 설치 비용이 높아지는 문제점이 있다.

또한, 국내 등록특허공보 제10-1011374호(도로의 재난감지시스템)는 도로의 가드레일 또는 낙석방지책에 외부충격(사고,낙석 등)이 가해진 경우 이를 감지하여 경고안내표시기에 재난 경고안내 메시지를 출력함으로써 뒤따르는 운전자들에게 주의를 주어 잇따른 교통사고 및 교통정체 등을 미연에 방지하고, 동시에 감지신호와 현장의 영상신호가 관리자서버에 전송되어 현장수습과 인명구조의 신속한 처리를 가능하게 하도록 하나, 거리감지 범위가 매우 좁아 다수의 센서를 설치해야 하는 이유로 시공이 어렵고, 설치 비용이 높아지는 문제점이 있다.

또, 국내 공개특허공보 제10-2015-0089866호(사고위치 안내 장치 및 방법), 국내 등록특허공보 제10-0697719호(통신장비가 구비된 가드레일 및 이를 이용한 가드레일 감시 시스템)는 가드레일에 센서를 부착하여 사고 위치를 파악할 수 있는 데, 센서의 압력감지 범위가 매우 좁아 다수의 센서를 설치해야만 하기 때문에 시공이 어렵고, 설치 비용이 높아지는 문제점이 있다.

국내 공개특허번호 제10-2010-0072931호 국내 등록특허공보 제10-1615043호 국내 등록특허공보 제10-1011374호 국내 공개특허공보 제10-2015-0089866호 국내 등록특허공보 제10-0697719호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가드레일의 내면에 강철선을 수십~수백M로 연결시켜 고정하고, 강철선에 발신기를 연결한 상태에서 가드레일의 사고에 의해 가드레일에 변형이 발생되어 강철선이 늘어나면서 발신기의 스위치를 동작시키면 발신기에서 발생된 충돌 감지 신호가 원거리의 수신기로 전송되도록 함으로써 사고 현장을 신속하게 파악하여 사고를 처리할 수 있도록 하는 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 발신기의 전후방 수십~수백m에 경고등을 설치하여 발신기의 동작시 경고등을 동작시켜 운전자에게 사고 발생을 알림으로써 2차 사고 발생을 방지하도록 하는 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

도로 중앙 또는 도로변에서 지주에 고정 설치된 가드레일에 있어서, 상기 가드레일의 내부에 동일 선상 길이 방향으로 복수의 고정 고리와; 각각의 상기 고정 고리를 관통하여 설치되고, 양단이 지주에 고정 설치되는 강철선과; 강철선 중앙부에 위치한 지주에 고정 설치되고, 상기 강철선과 연결되어 사고 발생으로 인하여 상기 가드레일이 변형되어 상기 강철선이 인장되면 회전되는 작동 부재와; 상기 작동 부재가 회전되면 스위치가 동작되어 기저장된 충돌 감지 신호 및 ID가 포함된 충돌 감지 정보를 무선으로 전송하는 발신기; 및 상기 발신기의 충돌 감지 정보를 무선으로 수신하여 상기 발신기의 ID를 통해 사고 위치를 파악하는 교통 관제 서버로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일은 상기 지주중 임의의 지주에 설치되어 상기 발신기의 충돌 감지 정보를 증폭시키는 증폭기와; 상기 강철선의 양단에 위치하는 지주 또는 상기 발신기의 전후방 수십~수백m 위치하는 지주에 설치되고, 상기 발신기의 충돌 감지 정보를 무선으로 수신하여 작동하는 경고등을 더 포함한다.

여기에서 또한, 상기 작동 부재는 일단에 당김 고리가 구비되고, 타단에 연결 고리가 구비되어 상기 연결 고리에 의해 상기 강철선과 연결되는 당김선과; 상기 당김 고리가 연결되는 작동캠 레버; 및 삼각 형태로 형성되어 수평부에 상기 작동캠 레버가 수직으로 연결되고, 중앙부가 회전축에 의해 상기 발신기에 고정되어 상기 강철선의 인장에 따라 상기 당김선이 당겨져서 상기 작동캠 레버의 회전에 따라 회전되어 상기 발신기의 스위치를 가압하여 상기 스위치를 동작시키는 작동캠으로 이루어진다.

여기에서 또, 상기 당김선은 상기 강철선이 기준값을 초과하는 길이로 인장되어 상기 작동캠 레버의 회전 각도와 회전 속도가 상대적으로 크면 상기 작동캠 레버에서 이탈되어 상기 작동캠 또는 발신기의 스위치가 파손되는 것을 방지하도록 상기 당김 고리가 상기 작동캠 레버와 걸쳐진 상태를 유지한다.

여기에서 또, 상기 발신기는 배터리 소모량을 최소화시키도록 상기 스위치가 동작되면 상기 배터리에서 전원을 공급한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일에 따르면, 가드레일의 내면에 강철선을 수십~수백m로 연결시켜 고정하고, 강철선에 발신기를 연결한 상태에서 가드레일의 사고에 의해 가드레일에 변형이 발생되어 강철선이 늘어나면서 발신기의 스위치를 동작시키면 발신기에서 발생된 충돌 감지 신호가 원거리의 수신기로 전송되도록 함으로써 사고 현장을 신속하게 파악하여 부상자 구호, 낙석 제거 등과 같은 사고를 처리할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 발신기의 전후방 수십~수백m 전후방에 경고등을 설치하여 발신기의 동작시 경고등을 동작시켜 운전자에게 사고 발생을 알림으로써 2차 사고 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 측단면도이다.
도 3은 도 1의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.

이하, 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 측단면도이며, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일(1)은 고정 고리(10)와, 강철선(20)과, 작동 부재(30)와, 발신기(40)와, 증폭기(50)와, 경고등(60) 및 교통 관제 서버(70)로 구성된다.

먼저, 고정 고리(10)는 가드레일(A)의 내부에 동일 선상 길이 방향으로 약 1~2M 간격으로 고정 설치된다.

그리고, 강철선(20)은 각각의 고정 고리(10)를 관통하여 설치되고, 양단이 임의의 지주(B)에 고정 설치된다. 이때, 강철선(20)은 1개당 수십~수백M, 바람직하게 약 200M의 길이를 가지고, 온도 변화에 따라 수축 및 인장되는 것에 대응하도록 일측에 코일 스프링과 같은 탄성 부재(21)가 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 강철선(20)은 부식을 방지하기 위하여 표면에 부식 방지제가 코팅될 수도 있다.

또한, 작동 부재(30)는 당김선(31)과, 작동캠 레버(33)와, 작동캠(35)으로 구성된다.

당김선(31)은 금속 재질로 일단에 당김 고리(31a)가 구비되고, 타단에 연결 고리(31b)가 구비되어 연결 고리(31b)에 의해 강철선(20)과 연결된다. 이때, 당김선(31)은 강철선(20)이 기준값을 초과하는 길이로 인장, 즉 급격하게 당김이 발생되어 작동캠 레버(33)의 회전 각도와 회전 속도가 상대적으로 크면 작동캠 레버(33)에서 이탈되어 작동캠(35) 또는 발신기(40)의 스위치(41)가 파손되는 것을 방지하도록 당김 고리(31a)가 작동캠 레버(33)와 걸쳐진 상태를 유지하는 것이 바람직하다.

작동캠 레버(33)는 금속 재질로 바 형태로 형성되어 당김 고리(31a)가 연결된다.

작동캠(35)은 금속 재질로 삼각 형태로 형성되어 수평부에 작동캠 레버(33)가 수직으로 연결되고, 중앙부가 회전축(35a)에 의해 발신기(40)에 고정되어 강철선(20)의 인장에 따라 당김선(31)이 당겨져서 작동캠 레버(33)의 회전에 따라 회전되어 발신기(40)의 스위치(41)를 가압하여 스위치(41)를 동작시킨다.

또, 발신기(40)는 내부에 배터리와, 메모리 및 무선 통신 회로가 구비되어 작동 부재(30)가 회전되면 스위치(41)가 동작되어 기저장된 충돌 감지 신호 및 ID가 포함된 충돌 감지 정보를 무선으로 교통 관제 서버(70)로 전송한다. 이때, 무선 통신은 근거리, 원거리, CDMA, WCDMA, 사물인터넷(IoT) 등을 이용할 수 있고, 배터리(B)의 소모량을 최소화시키도록 스위치(41)가 동작되면 배터리(B)에서 전원을 공급한다.

이어서, 증폭기(50)는 지주(B)중 임의의 지주에 설치되어 발신기(40)의 충돌 감지 정보를 증폭시켜 교통 관제 서버(70)로 중계한다. 이때, 증폭기(50)는 배터리로 동작될 수 있고, 상시 전원을 공급할 수도 있으며, 발신기(40)와 유선으로 연결할 수도 있다.

계속해서, 경고등(60)은 강철선(20)의 양단에 위치하는 지주(B)에 설치되거나 운전자에게 충분한 거리에서 위험을 경고할 수 있도록 도로사정에 따라 발신기(40)의 설치 위치 전후방 수십~수배m 또는 보다 먼 거리에 설치할 수 있으며, 발신기(40)의 충돌 감지 정보를 무선으로 수신하여 작동하여 운전자에게 경고를 주어 2차 사고 발생을 방지한다. 이때, 경고등(60)은 배터리로 동작될 수 있고, 상시 전원을 공급할 수도 있으며, 발신기(40)와 유선으로 연결할 수도 있다.

한편, 교통 관제 서버(70)는 발신기(40) 또는 증폭기(50)의 충돌 감지 정보를 무선으로 수신하여 발신기(40)의 ID를 통해 사고 위치를 파악한다. 이때, 교통 관제 서버(70)에서는 발신기(40)의 ID를 통해 사고 위치를 디스플레이하고, 경고음을 송출하여 관리자가 즉각 대응할 수 있도록 하고, 스마트폰, 119 관제 센터, 112 안전신고 센터 등을 통해 사고 발생과 위치 정보를 발송하여 관계자가 즉각 대처할 수 있도록 할 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 가드레일(A)에 차량이 충돌하게 되면, 가드레일(A)이 도로 바깥쪽으로 휘게 되고, 이로 인해 고정 고리(10)에 의해 가드레일(A)의 내부에 고정된 강철선(20)이 도면상 왼쪽으로 당겨지게 된다. 이때, 낙석이나 산사태의 경우 가드레일(A)이 도로 안쪽으로 휘게 되면서 강철선(20)이 왼쪽으로 당겨지게 된다.

강철선(20)이 당겨지게 되면, 강철선(20)과 연결된 당김선(31)의 당김 고리(31a)가 왼쪽으로 당겨짐과 동시에 타단의 연결 고리(31b)도 왼쪽으로 당겨지게 된다.

이로 인해, 연결 고리(31b)와 연결된 작동캠 레버(33)가 왼쪽으로 회전되면서 작동캠(35)이 회전축(35a)을 중심으로 왼쪽으로 회전하게 된다.

그러면, 작동캠(35)이 회전하게 되면서 모서리가 발신기(40)의 스위치(41)를 가압하게 되고, 이로 인해 발신기(40)의 스위치(41)를 동작시킨다.

스위치(41)가 눌려져 배터리(B)에서 전원이 공급되면, 발신기(40)가 기저장된 충돌 감지 신호 및 ID가 포함된 충돌 감지 정보를 무선으로 교통 관제 서버(70)로 전송한다.

충돌 감지 정보가 수신되면, 교통 관제 서버(70)는 발신기(40)의 ID를 통해 사고 위치를 디스플레이하고, 경고음을 송출하여 관리자가 즉각 대응하도록 한다.

한편, 스위치(41)가 눌려져 작동된 발신기(40)는 배터리(B)가 소진될 때까지 계속 신호를 보내고, 유지 보수가 완료되면 발신기(40)의 배터리(B)를 교환하고 발신기(40)의 스위치(41)를 꺼짐 상태로 하여 재설치한다. 또, 강철선(20), 발신기(40)와 작동부재(40)는 대부분의 충돌사고 시에 손상되지 않으므로 재사용이 가능하기 때문에 신속하게 수리할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따르면 폭설, 폭우, 태풍 등 이상 기후에서도 가드레일에 충돌이 발생하지 않는 한 오작동이 발생하지 않으며, 발신기의 작동상황도 디폴트가 꺼짐 상태이므로 배터리 수명도 길다.

또한, 본 발명에 따르면 구성이 가드레일 내부에 설치되기 때문에 파손이나 도난을 예방할 수 있고, 구성이 간단하여 설치 및 유지 관리 비용을 상대적으로 절감시킬 수 있다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 고정 고리 20 : 강철선
30 : 작동 부재 40 : 발신기
50 : 증폭기 60 : 경고등
70 : 교통 관제 서버 A : 가드레일
B : 지주

Claims

도로 중앙 또는 도로변에서 지주에 고정 설치된 가드레일에 있어서,
상기 가드레일의 내부에 동일 선상 길이 방향으로 복수의 고정 고리와;
각각의 상기 고정 고리를 관통하여 설치되고, 양단이 지주에 고정 설치되는 강철선과;
강철선 중앙부에 위치한 지주에 고정 설치되고, 상기 강철선과 연결되어 사고 발생으로 인하여 상기 가드레일이 변형되어 상기 강철선이 인장되면 회전되는 작동 부재와;
상기 작동 부재가 회전되면 스위치가 동작되어 기저장된 충돌 감지 신호 및 ID가 포함된 충돌 감지 정보를 무선으로 전송하는 발신기; 및
상기 발신기의 충돌 감지 정보를 무선으로 수신하여 상기 발신기의 ID를 통해 사고 위치를 파악하는 교통 관제 서버로 이루어지며,
상기 작동 부재는,
일단에 당김 고리가 구비되고, 타단에 연결 고리가 구비되어 상기 연결 고리에 의해 상기 강철선과 연결되는 당김선과;
상기 당김 고리가 연결되는 작동캠 레버; 및
삼각 형태로 형성되어 수평부에 상기 작동캠 레버가 수직으로 연결되고, 중앙부가 회전축에 의해 상기 발신기에 고정되어 상기 강철선의 인장에 따라 상기 당김선이 당겨져서 상기 작동캠 레버의 회전에 따라 회전되어 상기 발신기의 스위치를 가압하여 상기 스위치를 동작시키는 작동캠으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일.
제 1 항에 있어서,
상기 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일은,
상기 지주중 임의의 지주에 설치되어 상기 발신기의 충돌 감지 정보를 증폭시키는 증폭기와;
상기 강철선의 양단에 위치하는 지주 또는 상기 발신기의 전후방 수십~수백m 위치하는 지주에 설치되고, 상기 발신기의 충돌 감지 정보를 무선으로 수신하여 작동하는 경고등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 당김선은,
상기 강철선이 기준값을 초과하는 길이로 인장되어 상기 작동캠 레버의 회전 각도와 회전 속도가 상대적으로 크면 상기 작동캠 레버에서 이탈되어 상기 작동캠 또는 발신기의 스위치가 파손되는 것을 방지하도록 상기 당김 고리가 상기 작동캠 레버와 걸쳐진 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일.
제 1 항에 있어서,
상기 발신기는,
배터리 소모량을 최소화시키도록 상기 스위치가 동작되면 상기 배터리에서 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 충돌 감지와 충돌 감지 정보 전달이 가능한 스마트 가드레일.