KR102067726B1 - 고속 주행 도로에서의 2차 사고 예방을 위한 경보시스템 - Google Patents

고속 주행 도로에서의 2차 사고 예방을 위한 경보시스템 Download PDF

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Abstract

고속주행을 하는 도로 상에서 차량의 고장이나 사고 등으로 주행도로를 점유한 채로 차량이 멈춰서는 경우가 있고, 이러한 상황에서 뒤따르는 차량들로 인해 2차, 3차 사고가 발생된다. 특히 야간 시 그 위험성은 더욱 커지고 커브 또는 언덕이 있는 구간에서는 후방 운전자의 사고발생 인지가 늦어져 그 위험은 더더욱 커진다. 이러한 2차 사고 예방 목적의 경보는 추가적인 도구나 조치 없이 최대한 간단하고 직관적이고 예외 없는 구동되도록 해야 할 것이며, 최대한 빠르게 이뤄지고 충분하게 먼 곳의 후방 차량까지 가시성이 높은 방법으로 경보 되어야 그 실효가 분명할 것이다.
버튼조립체(100)는 가드레일이나 중앙분리대, 경계석과 같은 도로 경계구조물(300)에 일정한 간격(예를 들어 20미터 간격)으로 설치되고 각 버튼조립체는 케이블조립체(200)로 연속적으로 연결 설치하고, 사고가 발생되면 버튼조립체(100)를 사람이 직접 누르거나(P10) 또는 사고의 충격(P20)에 의해 조립체들의 파손이나 분리되면 자동으로 그 동작이 시작되고, 설정된 개수만큼(예를 들어 50개, 약 1km거리)의 후방 버튼조립체들을 연속적으로 작동시키고 동시에 그 버튼조립체들을 연결하고 있는 케이블조립체(200)에 내장된 LED조명(210)들이 설정된 패턴과 속도로 점멸(210a)하여, 뒤따르는 모든 후방 차량(400a)들에 사고 발생을 인지시켜 감속을유도함으로써 고속 주행 도로에서의 2차 사고를 예방할 수 있는 경보시스템에 관한 것이다.

Description

고속 주행 도로에서의 2차 사고 예방을 위한 경보시스템 {Warning System for Preventing Secondary Collision on Expressway }
고속 주행을 하는 도로에서의 2차 사고 예방을 위한 경보시스템에 관한 것으로, 도로(500)를 따라 특정 간격으로 설치된 버튼조립체(100)와 그 버튼조립체들을 연결하는 케이블조립체(200)의 연속된 연결 조합으로, 보다 상세하게는 버튼조립체(100)는 가드레일이나 중앙분리대, 경계석과 같은 도로 경계구조물(300)에 일정한 간격(예를 들어 20미터 간격)으로 설치되고 각 버튼조립체는 케이블조립체(200)로 연속적으로 연결 설치되어, 버튼조립체(100)를 사람이 직접 누르거나(P10) 또는 충격(P20)에 의한 조립체들의 파손, 분리되면 경보 기능이 시동되고, 설정된 개수만큼(예를 들어 50개, 약 1km거리)의 후방 버튼조립체들을 연속적으로 작동(S10a)시키고, 동시에 그 버튼조립체들에 연결된 케이블조립체(200)에 내장된 LED조명(210)들을 설정된 패턴과 속도로 점멸(210a)시켜, 뒤따르는 모든 후방 차량(400a)들에 사고 발생을 인지시킴으로써 감속을 유도하고 발생가능한 2차 사고를 예방할 수 있는 경보시스템에 관한 것이다.
고속주행을 하는 도로 상에서 차량의 고장이나 사고 등으로 주행도로를 점유한 채로 차량이 멈춰서는 경우가 있고, 이러한 상황에서 뒤따르는 차량들로 인해 2차, 3차 사고가 발생된다. 특히 야간 시 그 위험성은 더욱 커지고 커브 또는 언덕이 있는 구간에서는 후방 운전자의 사고발생 인지가 늦어져 그 위험은 더더욱 커진다.
이러한 2차 사고를 효과적으로 예방하기 위해서는 뒤따르는 모든 차량에게 사고가 발생되었음을 최대한 지체없이, 사각(死角)없이, 먼 거리까지, 계속적으로 알려야만 충분한 제동거리를 확보할 수 있고 그 효과가 있다고 할 것이다.
일반적으로 고속도로 상에서 2차 사고 예방을 위한 장치 또는 시스템은 크게 2가지 방식으로 구별해 볼 수 있는데, 그 한 가지로는 안전표지판처럼 운전자가 직접 소유하고 설치하는 방식과, 또 한 가지로는 도로의 시설물로써 다양한 종류의 센서, CCTV, 통신장치 등과 이들의 조합을 활용한 시스템이다.
첫 번째 경우는 운전자 또는 동승자 등이 사고 직후 직접 차량이 오는 방향 즉 후방으로 충분한 거리에 인지가 가능하도록 설치해야 하므로 현실적으로 매우 힘든 조건이며, 도로 위에서 이루어지는 행위이기 때문에 직접적인 인명사고를 포함한 2차 사고의 위험이 매우 높다 할 수 있다.
두 번째 경우는 종래의 기술 대한민국 등록특허 제10-1306759-0000호 (2013. 9. 4 등록)과 등록특허 제10-1719976-0000호 (2017. 3. 21 등록)에 해당한다 할 수 있으며 해당 발명들은, 차량 속도 등의 도로 상황이나 정보를 수집하고 사고 유무를 해석할 수 있는 여러가지의 센서와, 경보를 하기 위한 청각적 또는 시각적 장치, 그리고 각 장치들의 연결 또는 관리자와의 연결을 위한 유무선 네트워크 시스템 이나 장치가 기본적으로 필요하기 때문에 그 시스템을 완전하게 구현하기 위해서는 그 조합이 매우 복잡하고 방대하여 도로에 실제로 적용하기에는 그 구동 방법과 설치비용에 있어 비현실적이다 할 수 있다.
특허등록번호 10-1306759-0000 자동차전용도로 2차 사고 방지 시스템 (2013. 09 04) 특허등록번호 10-1719976-0000 주변 상황 적응형 고속도로 경보 시스템 (2017. 03. 21)
사고 경보는 추가적인 도구나 조치 없이 최대한 간단하고 직관적이고 예외 없는 구동되도록 해야 할 것이며, 최대한 빠르고 충분하게 먼 곳의 후방 차량까지 가시성이 높은 방법으로 경보 되어야 2차 사고 예방의 실효가 분명할 것이다.
그리고 도로에 설치되는 장치는 장시간 야외에 노출되고 광범위하게 설치되므로 센서나 근거리 무선 네트워크 장치와 같이 오류 가능성이 높고 내구성 우려가 있는 장치보다는 물리적이고 직관적으로 구동되는 장치로 그 부품의 수와 작동방식은 간단하게 하여 생산비용과 유지관리비용을 낮춰 많은 도로에 쉽게 적용 되도록 해야 할 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 2가지 경우 모두 작동되도록 한다.
첫째, 자동차의 고장 등과 같이 운행을 멈춘 경우 활동이 가능한 운전자나 동승자가 버튼조립체(100)를 직접 눌러 동작하게 하는 방법과, 둘째, 자동차가 가드레일과 같은 도로 경계구조물을 추돌하고 운전자나 동승자가 활동이 불가능한 경우에서 그 추돌에 의해 설치되어 있던 버튼조립체(100)와 케이블조립체(200)가 파손되거나 분리되면서 사람이 직접 누르지 않더라도 자동으로 그 기능이 작동되도록 하는 방법이다.
그리고 상기 과제를 달성하기 위해서 본 발명은 그 구성물이 특별한 경우가 아니라면 2가지의 조립체 즉 버튼조립체(100)와 케이블조립체(200)의 물리적 연결을 기본으로 한다.
버튼조립체(100)는 케이블조립체(200)를 통해 후방 버튼조립체(100)에 평상시 신호(S10)를 계속 유지하고, 경보발생 조건(P10, P20)이 주어지면 케이블조립체(200)에 전력(E10a)을 공급하고 케이블조립체를 통해 후방 버튼조립체에 경보신호(S10a)를 보내는 역할을 한다.
케이블조립체(200)는 전력(E10a)이 공급되면 내장된 LED조명을 점멸(210a)하여 경보를 하며, 후방 버튼조립체(100a~100z)들에 신호(S10a)를 전달하는 역할을 한다.
신호의 송수신과 더불어 작동되어야 하는 버튼조립체의 개수, LED의 점멸 패턴과 속도는 각 버튼조립체 내부의 PCB 설정에 따른다.
버튼조립체 내부의 충전 배터리(122)는 외부로부터 들어오는 유선 전원(180)이나 내장된 태양광 집열판(111)으로 부터 공급되는 전력을 저장하며 경보가 작동하면 주 전력을 공급원의 역할을 한다. 이는 사고 등으로 외부 전력공급이 차단되어도 문제없이 동작할 수 있도록 하는 것이다.
본 고안은 빠르고 먼 거리까지 직관적이고 간단하게 경보가 가능하여 2차 사고의 가능성을 최소화할 수 있고 낮은 생산비용과 설치비용 그리고 간소한 운영관리가 가능하여 많은 고속 주행도로에 적극적으로 적용할 수 있도록 고안된 시스템이라고 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 고속도로(500)와 구조물(300)을 따라 구성된 경보시스템 기본 개념도.
도 1a는 도 1의 부분 확대도이며, 경보가 없는 평상시의 버튼조립체(100) 간의 신호(S10) 전달 개념도.
도 1b는 도 1의 100a~100b 구간 부분 확대도이며, 누름(P10) 발생시 해당 버튼조립체가 최초 경보신호발생 버튼조립체(100a)가 되며, 연결된 케이블조립체에 전력(E10a)를 공급하여 LED가 점멸(210a)하고, 다음 버튼조립체(100b)에 경보신호(S10a)를 전달하는 개념도.
도 1c는 도 1의 100~100a 구간 부분 확대도이며, 외부 충격(P20) 발생시 물리적 분리로 평상시 신호(S10)가 단절되고 그 다음 버튼조립체가 최초 경보신호 발생 버튼조립체(100a)가 되어 전력(E10a)을 공급을 시작하고 경보신호(S10a)를 발생하는 개념도.
도 2는 버튼조립체(100)의 평면도.
도 2a는 버튼조립체(100)의 측단면도.
도 3은 케이블조립체(200)의 구성도.
도 4는 여러가지 형태의 도로 경계구조물에 설치된 버튼조립체(100)와 케이블조립체(200)의 예시도.
도 4a는 버튼조립체의 효과적인 태양광 집열을 위하여 각도가 형성된 브라켓(131)의 예시도.
도 4b는 도로 경계구조물(300)이 단절된 구간에 케이블조립체(200)를 대신하여 무선 네트워크 조립체(260)를 적용한 예시도.
도 4c는 도로 경계구조물(300)이 단절된 구간에 케이블조립체(200)를 대신하여 매립형 네트워크 케이블 조립체(270)를 적용한 예시도.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 고속주행도로를 따라 구성된 경보시스템 기본 개념도이다.
본 경보 시스템은 기본적으로 2가지의 조립체, 즉 버튼조립체(100)와 케이블조립체(200)로 구성되며, 이 조립체들의 연속적인 연결 조합을 특징으로 한다.
이 2가지 조립체들은 가드레일, 경계석 또는 중앙분리대와 같은 도로 경계구조물(300)에 특정간격(예를 들어 20미터)으로 설치되고, 기본적으로는 서로를 물리적으로 연결한다.
차량고장이 발생하여 운행이 멈춘 경우 사람이 직접 가까운 곳의 버튼조립체를 누르거나 또는 사고차량(400)이 직접 추돌하여 조립체들이 파손되거나 분리되면서 해당 버튼 조립체는 최초 경보발생 버튼조립체(100a)가 되고 설정된 개수만큼(예를 들어 50개, 약 1km거리)의 후방 버튼조립체(100z)까지 신호가 전달되고 그 구간에 연결된 모든 케이블조립체(200)가 점멸함으로써 뒤따르는 후방차량(400a)들에게 전방에 사고가 발생되었음을 인지시킨다.
도 1a는 평상시 사고가 없는 상태에서 버튼조립체(100)가 후방 버튼조립체(100)에 평상시 신호(S10)를 지속적으로 보냄으로써 대기상태가 유지되는 개념도이다. 이때에는 각 버튼조립체는 모든 조립체를 완전하게 연결한 후의 초기설정과정에서 부여된 고유번호를 가지게 되며, 평상시 신호(S10) 송수신을 통해 고유번호를 계속적으로 확인하게 된다.
도 1b는 차량 고장 등의 경우 운전자 또는 동승자가 가까운 곳의 버튼조립체를 누름(P10)으로써 해당 버튼조립체는 최초 경보발생 버튼조립체(100a)가 되면서 후방으로 전력(E10a)과 경보신호(S10a)를 송출하는 개념도이다. 공급되는 전력(E10a)은 연결된 케이블조립체(200)의 LED조명을 점멸(210a)시키고, 경보신호(S10a)는 네트워크케이블(220)을 통해 다음 버튼조립체(100b)에 동일한 동작을 하도록 한다.
도 1c는 차량 추돌 등의 경우에 조립체가 파손되거나 조립체 연결이 분리가 되면서 평상시 신호(S10)가 단절됨과 동시에 해당 조립체 후방 첫번째 버튼 조립체가 최초 경보발생 버튼조립체(100a)가 되는 모습을 나타낸 개념도이다. 마찬가지로 공급되는 전력(E10a)은 연결된 케이블조립체(200)의 LED조명을 점멸(210a)시키고, 경보신호(S10a)는 네트워크케이블(220)을 통해 다음 버튼조립체(100b)에 동일한 동작을 하도록 한다.
상기 도 1b와 도 1c의 경우처럼 경보신호가 발생하게 되면 최초 경보발생 버튼조립체(100a)부터 새로운 경보 고유번호가 부여되고 PCB에 설정된 순번(100z, 예를 들어 50번)까지만 경보신호가 전달되고 작동되게 된다.
도 2와 도 2a는 버튼조립체(100)를 설명하는 평면도, 측면도 그리고 단면도이다. 입력 커넥터(140)와 출력 커넥터(150)를 통해서 케이블조립체를 체결하고 전력공급 커넥터(160)를 통해 설치환경에 따라 공급가능한 외부 전력을 공급받을 수 있다. 버튼조립체 내부의 충전 배터리(122)는 외부로부터 들어오는 유선 전원(180)이나 내장 가능한 태양광 집열판(111)으로 부터 공급되는 전력을 저장하며 경보가 작동하면 주 전력을 공급원의 역할을 한다. 이는 사고 등으로 외부 전력공급이 차단되어도 문제없이 동작할 수 있도록 하는 것이다.
도 3은 케이블조립체(200)의 주요 구성도이다. 케이블조립체는 LED조명(210)과 신호용 네트워크 케이블(220)을 투명한 피복(250)으로 둘러싸고 양쪽으로는 버튼조립체(100)에 연결하는 입출력 커텍터(240, 250)를 가지며 외부 충격에 쉽게 이탈하도록 원터치 방식으로 한다.
도 4는 여러가지 형태를 가진 도로 경계구조물에 설치된 버튼조립체(100)와 케이블조립체(200)의 예시도이다. 가드레일(310) 또는 경계석(320), 그리고 중앙분리대(330)에 차량 추돌시 파손이나 분리가 쉽고, 사람의 손이 잘 닿도록 설치한다.
도 4a는 버튼조립체의 효과적인 태양광 집열 및 버튼을 누르기 쉽도록 각도가 형성된 브라켓(131)의 예시도이다. 기본형태의 브라켓(130)은 물론 몇가지 형태로 제작된 브라켓은 버튼조립체 여러가지로 제작할 필요없이 부착환경에 따라 손쉽고 효과적으로 설치가 가능하게 한다.
도 4b와 도 4c는 휴게소입구, 졸음쉼터 등으로 인해 도로 경계구조물(300)이 단절된 구간의 경우 케이블조립체(200)를 대신하여 무선 네트워크 조립체(260)를 연결하거나 매립형 네트워크 케이블조립체(270)를 적용한 예시도이다. 해당 단절구간은 점멸 가능한 케이블조립체는 활용할 수 없지만 전체 연결에 문제가 없도록 구성이 가능하다.
S10 : 평상시 신호
S10a : 경보신호
E10a : 전력공급
P10 : 누름
P20 : 외부충격
100 : 버튼조립체
101 : 초기 설정 키트
102 : 무선 커넥터
100a : 최초 경보신호 발생 버튼조립체
100z : 후방 마지막 버튼조립체
110 : 상부 하우징
111 : 태양광 집열판
112 : 스프링
113 : 방수방진 씰
120 : 하부 하우징
121 : PCB
122 : 충전 배터리
130 : 브라켓
131 : 앵글 브라켓
132 : 방진고무
133 : 고정볼트
140 : 입력 커넥터
150 : 출력 커넥터
160 : 전력 커넥터
170 : 커넥터 캡
180 : 외부 전력
200 : 케이블조립체
200a : 점멸하는 케이블조립체
210 : LED조명
210a : 점멸하는 LED조명
220 : 네트워크 케이블
221 : 방수방진 씰
230 : 입력측 케이블 커넥터
240 : 출력측 케이블 커넥터
250 : 투명 케이블 외피
260 : 무선 네트워크 조립체
270 : 네트워크 케이블 조립체
300 : 도로 경계구조물
310 : 가드레일 구조물
320 : 경계석 구조물
330 : 중앙분리대 구조물
400 : 사고차량 또는 사고운전자
400a : 후방 차량
500 : 도로 또는 노면

Claims (6)

  1. 신호와 전력 송수신을 위한 입력 커넥터, 출력 커넥터, 전력공급 커넥터와 외부에서 공급되는 전력을 저장하는 충전 배터리를 각각 포함하는 버튼 조립체와 후방 버튼 조립체; 및,
    내부에 LED 조명을 구비하며, 상기 버튼 조립체와 연결되는 케이블 커넥터와 상기 후방 버튼 조립체와 연결되는 케이블 커넥터를 구비하는 케이블 조립체를 포함하며,
    상기 케이블 조립체는 상기 버튼 조립체와 상기 후방 버튼 조립체를 물리적으로 연결하여 버튼 조립체들 간의 신호를 송수신하도록 형성되고,
    상기 버튼 조립체와 상기 케이블 조립체의 연결이 분리되면, 상기 후방 버튼 조립체로 경보신호가 전달되며,
    상기 케이블 커넥터는 외부 충격에 의해 이탈되는 원터치 방식으로 구성되며, 차량에 의한 충격으로 상기 케이블 커넥터가 상기 버튼 조립체로부터 이탈되어 상기 버튼 조립체와 케이블 조립체의 연결이 분리되면, 상기 후방 버튼 조립체는 새로운 경보 고유번호가 부여되면서 첫 번째 경보신호 발생 버튼 조립체가 되고,
    첫 번째 경보신호 발생 버튼 조립체가 된 상기 후방 버튼 조립체는,
    상기 출력 커넥터를 통해 상기 케이블 조립체 내부에 구비된 LED 조명으로 전력을 공급하고, 다음 버튼 조립체에 경보신호를 전달하며, 내장된 PCB에 설정된 마지막 경보 고유번호를 가진 버튼 조립체까지 경보신호가 적용되어, 해당 구간에 연결된 모든 케이블 조립체가 점멸함으로써 후방 차량들에게 사고 발생을 알리는 것을 특징으로 하는 2차 사고 예방을 위한 경보시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 버튼 조립체와 후방 버튼 조립체 각각은,
    내부가 비어 있고 상부면이 투명한 상부 하우징과,
    상기 상부 하우징과 조립 체결되고 신호와 전력 송수신을 위한 입력 커넥터, 출력 커넥터, 전력공급 커넥터와 외부에서 공급되는 전력을 저장하는 충전 배터리를 구비한 하부 하우징
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 사고 예방을 위한 경보시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 케이블 조립체는 복수개의 버튼 조립체를 물리적으로 연결하되, 일부 구간에서는 상기 버튼 조립체와 상기 후방 버튼 조립체들 간의 신호 송수신을 위한 무선 네트워크 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 사고 예방을 위한 경보시스템.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 케이블 조립체는 복수개의 버튼 조립체를 물리적으로 연결하되, 일부 구간에서는 지면에 매설되는 매립형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 사고 예방을 위한 경보시스템.
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