KR102148517B1 - 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도표표지 시스템은, 도로 상에 설치되어 운전자에게 정보를 전달하는 안내 표지판; 및 상기 안내 표지판 또는 상기 안내 표지판에 인접하는 임의의 도로의 구간에 설치되어 도로 노면의 온도 및 습도 정보를 감지한 후 감지 결과를 상기 안내 표지판에 표시하도록 하는 센서부를 포함하고, 상기 안내 표지판은 도광판으로 이루어진 표시 패널; 감지 결과 정보가 표시된 표시 패널의 일면이 발광되도록 빛을 조사하는 발광부; 상기 발광부에 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리를 충전하기 위한 전원공급부; 상기 표시 패널의 일면에 표시된 감지 결과 정보를 외부로 전송하는 통신부; 및 상기 센서부에 의하여 감지된 감지 결과 정보를 기초로 상기 발광부의 조도 및 점등 간격을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 도로의 결빙구간이나 빗길구간에 설치하여 온도 및 습도 정보를 표시함으로써, 운전자에 안전에 대한 경각심을 주어 차량사고를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로의 결빙구간이나 빗길구간에 설치하여 노면 온도, 온도 및 습도 정보를 표시함으로써, 운전자에 안전에 대한 경각심을 주어 차량사고를 줄일 수 있도록 하는 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템에 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 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 도로의 결빙구간이나 빗길구간에 설치하여 온도 및 습도 정보를 표시함으로써, 운전자에 안전에 대한 경각심을 주어 차량사고를 줄일 수 있도록 하는 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템은, 도로 상에 설치되어 운전자에게 정보를 전달하는 안내 표지판; 및 상기 안내 표지판 또는 상기 안내 표지판에 인접하는 임의의 도로의 구간에 설치되어 도로 노면의 온도 및 습도 정보를 감지한 후 감지 결과를 상기 안내 표지판에 표시하도록 하는 센서부를 포함하고, 상기 안내 표지판은 도광판으로 이루어진 표시 패널; 감지 결과 정보가 표시된 표시 패널의 일면이 발광되도록 빛을 조사하는 발광부; 상기 발광부에 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리를 충전하기 위한 전원공급부; 상기 표시 패널의 일면에 표시된 감지 결과 정보를 외부로 전송하는 통신부; 및 상기 센서부에 의하여 감지된 감지 결과 정보를 기초로 상기 발광부의 조도 및 점등 간격을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
상기 안내 표지판은 상기 발광부에서 발광되는 광을 확산시키는 광 확산 시트; 상기 광 확산 시트의 전방에 위치되어 발광부에서 발광된 광을 발광부 및 표시 패널로 반사시키는 역 반사 시트; 상기 역 반사 시트의 전방에 배치되는 투명 코팅지; 상기 투명 코팅지에 부착되며 도형이나 기호 또는 문자가 인쇄되는 인쇄부; 및 상기 인쇄부에 도포되어 형성되는 투과성 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 센서부는 도로의 습도를 측정하는 습도 센서; 도로의 온도를 측정하는 온도 센서; 도로의 조도를 측정하는 조도 센서; 및 상기 배터리, 상기 발광부 및 상기 통신부의 동작을 감지하는 동작 감지센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템은, 복수 개로 구비된 어느 하나의 안내 표지판; 상기 복수 개의 안내 표지판의 상태 정보를 수신하는 서버; 및 상기 서버에 접속하여 상기 하나 이상의 표지판의 상태 정보를 확인하기 위한 단말기를 포함하고, 상기 서버는 상기 복수 개의 안내 표지판으로부터 배터리 충전량, 발광부 소비전력량, 도로의 온도, 습도 및 조도 정보, 각각의 GPS 정보를 수신하여 모니터링하며, 상기 복수 개의 안내 표지판 중 어느 하나에 설치 또는 연결된 센서부는, 상기 복수 개의 안내 표지판 중 어느 하나에 인접하게 위치한 안내 표지판의 통신부의 상태를 감지하기 위한 감지센서를 포함하고, 상기 서버는 상기 복수 개의 아내 표지판에 포함된 통신부를 통해 전송된 정보를 상기 단말기에서 확인할 수 있도록 가공하며, 상기 복수 개의 표지판에 포함된 통신부에서 전송된 정보 중 상기 발광부의 상태에 이상이 발생하는 경우 상기 단말기로 이상 상태에 대한 정보를 전송할 수 있다.
상기 통신부는 필요에 따라 하나 이상의 인접한 안내 표지판의 통신부와 통신할 수 있으며, 상기 복수 개의 안내 표지판 각각에 포함된 통신부와 통신이 이루어지며, 각각의 통신부에서 전송된 데이터를 모아 인터넷을 통해 서버로 전송하기 위해 구비되는 중계기를 더 포함하고, 상기 중계기는 상기 중계기와 통신하는 안내 표지판의 통신부와 통신 연결되기 위해 구비된 하부통신 연결부와, 상기 하부통신 연결부를 통해 안내 표지판의 통신부에서 정보가 정상적으로 수신되는지 감시하는 하부통신 감시부와, 복수 개의 안내 표지판으로부터 수신된 정보를 각 안내 표지판의 맥주소나 IP 주소 또는 ID와 함께 서버로 전송하고, 상기 하부통신 감시부에서 전송된 안내 표지판의 통신부에 대한 이상 정보를 서버로 전송하는 상부통신 연결부를 포함할 수 있다.
상기 센서부는 상기 안내 표지판이 설치된 위치의 도로를 촬영하는 카메라를 포함하고, 상기 서버는 상기 센서부에서 측정된 정보를 바탕으로 상기 안내 표지판이 설치된 위치의 도로 상태를 예측하며, 상기 서버는, 상기 카메라에서 촬영된 도로 이미지, 온도 및 습도에 대한 정보를 이용하여 상기 도로의 일부가 파손되어 유실된 포트홀 영역, 상기 도로의 일부가 파손된 파손 영역 및 상기 도로가 결빙된 결빙 영역 중 어느 하나 이상이 발생하는 조건에 대해 학습하여 예측할 수 있다.
본 발명에 의하면, 도로의 결빙구간이나 빗길구간에 설치하여 온도 및 습도 정보를 표시함으로써, 운전자에 안전에 대한 경각심을 주어 차량사고를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 태양전지와 같은 신재생에너지 및 배터리를 이용하여 전원을 공급함에 따라, 별도로 상용전원을 이용하지 않을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 표지판을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 표지판을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 센서부를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로표지 시스템의 중계기를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 표지판을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 표지판을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 센서부를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로표지 시스템의 중계기를 도시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 다음의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명이 명료해지도록 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 표지판을 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 표지판을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템의 센서부를 도시한 블록도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로표지 시스템의 중계기를 도시한 블록도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템(100)은, 도로교통 사고에 가장 큰 요인인 블랙아이스(결빙구간)나 야간 빗길사고 등을 방지하기 위한 시스템으로써, 안내 표지판(110), 중계기(120), 서버(130), 이동 단말기(140) 및 관리 단말기(150)를 포함한다.
안내 표지판(110)은, 도 3에 도시된 바와 같이 베이스 부재를 구비하여 도로에 설치되며, 단독으로 설치되거나 필요에 따라 다수 개가 설치될 수 있다. 이러한 안내 표지판(110)은, 차량을 운전하는 운전자에게 정보를 제공하거나 주의 또는 규제에 대한 안내를 제공하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 안내 표지판(110)은, 일면에 정보가 표시되고, 내부에서 발광하여 정보가 표시된 일면이 면 발광할 수 있도록 구성된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템(100)은, 안내 표지판(110) 또는 안내 표지판(110)에 인접하는 임의의 도로의 구간에 설치되어 도로 노면의 온도 및 습도 정보를 감지한 후 감지 결과를 안내 표지판(110)에 표시하도록 하는 센서부(115)를 더 포함할 수 있다.
다만, 이하에서는 센서부(115)가 안내 표지판(110)에 설치되는 것을 일 예로 하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 안내 표지판(110)과 유무선 통신망으로 연결되어 도로 노면의 온도 및 습도 정보를 감지하기에 적절한 도로 구간에 별도로 설치되어 있을 수도 있다.
본 실시예에 따른 안내 표지판(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 표시 패널(116), 발광부(111), 배터리(112), 전원공급부(113), 통신부(114), 센서부(115) 및 제어기(117)를 포함한다.
이외에도, 도시되어 있지는 않지만, 상기 안내 표지판(110)은 발광부(111)에서 발광되는 광을 확산시키는 광 확산 시트와, 광 확산 시트의 전방에 위치되어 발광부에서 발광된 광을 발광부(111) 및 표시 패널(116)로 반사시키는 역 반사 시트와, 역 반사 시트의 전방에 배치되는 투명 코팅지와, 투명 코팅지에 부착되며 도형이나 기호 또는 문자가 인쇄되는 인쇄부와, 인쇄부에 도포되어 형성되는 투과성 코팅층을 더 포함할 수 있다.
광 확산 시트는 입사된 광을 면을 따라 확산시킨다. 따라서, 광 확산 시트 전체의 색상 및 밝기가 균일하게 보여지도록 할 수 있다.
역 반사 시트는 발광부(111)에서 조사된 광의 대부분을 발광부(111) 및 표시 패널(116)을 향해 반사시킨다. 그리고, 역 반사 시트는 발광부(111)에서 조사된 광의 일부를 투과시킬 수 있다.
이러한 역 반사 시트는 발광부(111)에서 조사된 광을 발광부(111)로 재귀 반사하는 고휘도 재귀 반사 시트이거나, 그와 유사한 반사 시트일 수 있다.
이때, 재귀 반사는 광원으로부터 입사된 광을 광원으로 반사시키는 것을 의미한다.
투명 코팅지는 역 반사 시트의 전면에 부착되며, 투명 소재로 이루어져 발광부(111)의 광을 투과시킨다.
인쇄부는 투명 코팅지의 전면에 부착되며, 표면에는 도로를 주행하는 운전자나 인도를 보행하는 보행자에게 결빙구간 또는 빗길구간 정보뿐만 아니라, 위치, 방향, 거리, 해당 위치의 상황, 지시사항, 주의사항 등 각종 정보를 제공하기 위한 도형이나 기호 또는 문자가 인쇄된다.
투과성 코팅층은 인쇄부의 내구성을 방지하면서 색이 변질되는 것을 방지하고, 인쇄부에 인쇄되어 있는 도형이나 기호 또는 문자가 야간에도 뚜렷하게 보여지도록 하는 것으로, 투명 야광 잉크를 도포함으로써 형성될 수 있다.
이러한 투명 야광 잉크는 5-15미크론의 입도를 갖는 축광안료 70-90중량부와 알키드 수지, 폴리우레탄 수지, 사이클릭 포스파젠, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 스티렌 변성 아크릴 수지로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 두가지 이상의 화합물 10-30중량부를 혼합하여 30분-3시간동안 밀링하여 얻은 축광 페이스트를 인쇄 잉크 전체 조성물에 대해 20-30중량%로 혼합하여 형성될 수 있다.
이때, 축광안료와 혼합되는 화합물은 적용되는 인쇄 방법에 따라 달라지는데, 예를 들어 전사인쇄로 코팅하는 경우 알키드 수지와 폴리우레탄 수지가 바람직하고, UV 코팅하는 경우에는 사이클릭 포스파젠과 우레탄 아크릴레이트와 에폭시 아크릴레이트를 함께 사용하는 것이 바람직하다. 이때 사이클릭 포스파젠과 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트는 1: 3-4.5 : 3-4.5의 중량 비율로 사용하는 것이 바람직하다. 또, 분무건조 코팅 방법을 사용하는 경우에는 스티렌 변성 아크릴 수지가 바람직하며, 이 때에는 가소제를 함께 사용하면, 도막의 유연성, 탄성과 접착력이 좋아진다.
전술한 비율로 혼합한 혼합물을 혼합되는 화합물의 종류 및 성질에 따라 30분-3시간동안 밀링하여 완벽한 페이스트 상태의 축광 페이스트를 얻는다. 예를 들어, 알키드 수지와 폴리우레탄 수지의 경우는 2-3시간 밀링하는 것이 바람직하고 스티렌 변성 아크릴 수지의 경우 30분-1시간 밀링하는 것이 바람직하다.
사이클릭 포스파젠과 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트를 함께 사용하는 경우에는 30분-2시간 밀링하는 것이 바람직하다.
완벽한 페이스트 상태가 되면, 각 인쇄 적용 방법에 따라 통상의 전색제를 사용하여 인쇄 조성물을 제조하는데, 전체 인쇄 조성물의 중량을 기준으로 20-30중량 %의 축광안료 페이스트를 혼합하여 사용한다.
이때, 축광안료 페이스트의 양이 너무 적으면 야광 효과가 충분히 나타나지 않고, 축광안료의 양이 너무 많으면 건조가 더디고 분산이 안되어 코팅된 표면이 거칠게 나타난다.
표시 패널(116)은 도광판으로 이루어진 패널로써, 평면적 관점에서 다각형, 원 형상으로 형성될 수 있으며, 입사된 광을 반사시킬 수 있도록 광 반사도가 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(116)은 광 반사도가 우수한 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다. 또한, 표시 패널(116)은 안내표지판의 시인성 향상을 위해, 광확산 PC에 UV 배면인쇄를 하여 조도 밝기 및 균일도를 높일 수 있다.
발광부(111)는 감지 결과 정보가 표시된 표시 패널(116)의 일면이 발광되도록 빛을 조사하는 장치로서, 안내 표지판(110)의 정보가 표시된 일면이 면 발광할 수 있도록 안내 표지판(110)의 내부에 배치된다. 본 실시예에서, 발광부(111)는 사용전력이 낮고 수명이 긴 발광 다이오드(LED)가 이용되는 것에 대해 설명한다. 발광 다이오드는 무기 반도체 소자로 제조되고, 직류 전원이 공급되어 발광될 수 있다. 이러한 발광 다이오드는 다수 개가 구비되어 안내 표지판(110)의 내부에 일정 패턴(예를 들어, 매트릭스(Matrix) 형태)으로 배치될 수 있으며, 다수 개의 발광 다이오드는 서로 직렬로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 발광부(111)는 안내 표지판(110) 내부에 7 segment LED를 도광판(아크릴)과 결합하고, 500MM LED 바의 소비전력을 1W이하로 하여, 태양광 방식으로 부조일수(해가 없어도 발광되는 기간) 최소 3일 이상이 되도록 설계할 수 있다.
배터리(112)는 안내 표지판(110)의 내부에 배치되며, 발광부(111)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 배터리(112)는 발광부(111)에 지속적으로 직류 전원을 공급할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 야간에만 발광부(111)에 전원을 공급하고, 주간에는 전원 공급을 차단할 수 있도록 제어될 수 있다.
본 실시예에서, 배터리(112)는 충전 및 방전이 가능한 이차 전지가 이용될 수 있다. 그리고 배터리(112) 용량은 필요에 따라 달라질 수 있지만, 추가적으로 충전이 이루어지지 않은 상태에서 대략 발광부(111)가 약 3일간 동작할 수 있을 정도의 용량을 가질 수 있다.
전원공급부(113)는 배터리(112)를 충전하기 위해 구비된다. 필요에 따라 전원공급부(113)는 상용전원일 수 있지만, 본 실시예에서는, 도 3에 도시된 바와 같이 표시 패널(116) 상측에 설치되는 신재생에너지인 태양광 패널(113a)을 적용하여 설명한다. 태양광 패널(113a)은 태양광으로부터 전력을 생산하고, 생산된 전력은 배터리(112)에 저장될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서의 안내 표지판(110)은 태양광 전력으로 구동되는 안내표지판으로 특히 "결빙구간" & "빗길구간"에 설치하여 운전자에 안전에 대한 경각심을 주어 차량사고를 줄일 수 있게 된다.
또한, 필요에 따라 전원공급부(113)는 풍력발전 등일 수 있으며, 태양광 발전 및 풍력발전이 동시에 적용된 것일 수도 있다.
통신부(114)는 안내 표지판(110)에 설치된 센서부(115)에서 측정된 정보(즉, 감지 결과 정보)를 외부로 전송하기 위해 구비된다. 통신부(114)는 유선 통신을 통해 연결될 수 있지만, 본 실시예에서, LTE나 wifi 등과 같은, 무선 통신을 통해 외부와 연결될 수 있다.
이러한 통신부(114)는 센서부(115)에서 측정된 정보들을 소정의 시간 간격으로 외부로 전송할 수 있으며, 또는 실시간으로 정보들을 외부로 전송할 수 있다. 따라서, 필요에 따라 통신부(114)는 센서부(115)에서 전송된 정보를 저장할 수 있는 저장장치를 포함할 수 있다.
또한, 통신부(114)는 필요에 따라 하나 이상의 인접한 안내 표지판(110)의 통신부(114)와 통신할 수 있는 기능이 포함될 수 있다. 통신부(114)의 이러한 기능은 인접한 안내 표지판(110)의 통신부(114)와 주기적으로 통신하여, 통신부(114)에 외부로 정보를 전송할 수 있는 기능이 정상적으로 동작하는지 확인하기 위해 구비된다. 즉, 센서부(115)에서 측정된 정보가 통신부(114)로 전송되더라도 통신부(114)가 정상적으로 외부로 해당 정보를 전송하지 못하는 경우를 대비하기 위해, 통신부(114)는 하나 이상의 인접한 안내 표지판(110)과 통신이 이루어질 수 있다.
센서부(115)는, 안내 표지판(110)에 설치되어 각종 정보를 수집하기 위한 센서들을 포함한다.
센서부(115)는 도 4에 도시된 바와 같이, 안내 표지판(110)에 설치된 발광부(111)의 전류를 측정하기 위한 전류센서(115a), 임의의 도로 구간에서의 도로 노면의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(115b), 임의의 도로 구간에서의 도로 노면의 습도를 측정하기 위한 습도 센서(115c), 조도를 측정하기 위한 조도 센서(115d), 주변의 먼지를 측정하기 위한 먼지 센서(115e) 및 주변에 발생하는 연기를 감지하기 위한 연기 센서(115f)를 포함할 수 있다.
도시되어 있지는 않지만, 센서부(115)는 배터리(112)의 충전량을 감지하는 충전량 감지센서, 발광부(111)의 소비전력량을 측정하는 소비전력측정센서, 안내표지판(110) 각각의 GPS 정보를 감지하는 위치감지센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 센서부(115)는 통신부(114)가 정상적으로 동작하는지 확인하기 위한 감지센서가 포함될 수 있으며, 그리고 인접한 안내 표지판(110)의 통신부(114)가 정상적으로 동작하는지 확인하기 위한 통신 감지센서(115g)가 포함될 수도 있다.
또한, 센서부(115)는 필요에 따라 안내 표지판(110)이 설치된 위치의 도로의 상태를 확인하기 위한 카메라(115h)를 더 포함할 수 있다. 센서부(115)에 포함된 카메라(115h)는 도로를 촬영하여 도로가 일부 파손되어 유실된 포트홀 영역이 있는지, 도로가 파손된 파손 영역이 있는지 또는 도로가 결빙된 결빙 영역이 있는지 확인하기 위해 구비된다.
제어기(117)는 안내 표지만(110)의 내부에 설치되고, 안내 표지판(110)에 설치된 구성요소들의 동작을 제어하되, 센서부(115)에 의하여 감지된 감지 결과 정보를 기초로 미리 설치된 프로그램의 실행에 의하여 발광부(111)의 조도 및 점등 간격을 제어하는 역할을 수행한다.
그리고, 제어기(117)는 카메라(115h)에서 촬영된 도로의 상태를 이용하여 포트홀 영역, 파손 영역 및 결빙 영역이 발생하는 조건 등을 이용하여 도로 상태를 예측할 수 있다. 제어기(117)는, 센서부(115)에 포함된 카메라(115h)에서 촬영된 도로의 이미지, 온도 센서(115b) 및 습도 센서(115c)에서 측정된 정보를 이용하여 도로의 상태를 예측할 수 있을 뿐만 아니라, 예측 결과를 기초로 발광부(111)의 점등 간격이나 조도 세기를 조절할 수 있다.
제어기(117)는 온도 센서(115b) 및 습도 센서(115c)에서 측정된 정보를 이용하여 도로의 상태를 예측하고, 예측 결과를 숫자로 표시함과 동시에 예측 결과 결빙 구간 또는 빗길 구간이라고 판단되는 경우에 해당 도로 구간이 결빙 구간 또는 빗길 구간임을 발광부(111)를 통하여 표시할 수 있다.
즉, 제어기(117)는 온도 센서(115b) 및 습도 센서(115c)에서 측정된 정보를 이용하여 도로 구간의 노면에 결빙이 발생될 가능성이 있는지를 판단하는 결빙 발생 가능성 예측 및 노면에 결빙이 발생했는지를 판단하는 결빙 발생 판단에 따른 표시 동작을 수행한다.
예를 들어, 제어기(117)는 안내 표지판(110) 주위의 온도가 0도 이하로 떨어지면, 안내 표지판(110)의 발광부(111)의 주의 이미지가 점멸(LED 점멸기능 기타 빨강 및 모든 색상 가능)하여 운전자에 경각심을 제공할 수 있게 된다.
또한, 제어기(117)는 도로에 대한 정보를 이전에 도로에 이상이 발생한 조건을 이용하여 학습을 통해 카메라(115h)에서 촬영된 도로의 이미지에서 도로에 이상이 발생할 것을 예측할 수도 있다.
예컨대, 결빙 영역은, 도로에 결빙이 형성된 영역이고, 결빙 영역은 하루 이틀 정도의 대기 온도, 도로의 노면 온도 및 습도의 영향 등으로 형성될 수 있다.
포트홀 영역은 도로의 일정 부분이 파손되어 유실된 구명인데, 이러한 포트홀은, 대기 온도, 도로의 노면 온도 및 습도의 영향 등으로 형성될 수 있다. 이러한 포트홀 영역은 대략 1년여 기간 동안 도로의 상태가 변하는 것을 감시한 데이터를 바탕으로 결정될 수 있다.
파손 영역은 포트홀이 형성되기 전에 도로의 일부가 파손된 영역이고, 이러한 파손 영역은 대기 온도, 도로의 노면 온도, 습도의 형향, 노면의 진동이나 소음 정도에 따라 형성될 수 있다. 이러한 파손 영역은 몇 개월 동안의 도로 상태를 감시한 데이터를 바탕으로 결정될 수 있다.
또한, 제어기(117)는 도로환경에 영향을 주는 요인인 날씨, 온도, 습도, 기압에 대해 우선순위 또는 가중치를 부여하여, 도로 환경에 영향을 주는 요인이 복합적으로 발생하는 경우에, 상기 부여된 우선순위 또는 가중치에 의거 발광부(111) 또는 표시부의 안내표시 출력 정보 제어, 발광부(111)의 동작 제어, 전력출력제어 및 배터리를 포함하는 전원장치의 동작 제어 중에서 적어도 하나를 제어하도록 한다.
또한, 제어기(117)는 센서부(115)에 의하여 감지된 온도 및 습도 정보뿐만 아니라 다양한 감지 정보(예를 들어, 센서부(115)에 설치된 충전량 감지센서에 의하여 감지된 배터리(112)의 충전량과, 소비전력측정센서에 의하여 측정된 발광부(111)의 소비전력량과, 위치감지센서에 의하여 감지된 안내표지판(110) 각각의 GPS 정보)를 통신부(114)를 통하여 서버(130)에 전송할 수 있다.
상기와 같이 우선순위를 부여하여 제어를 함으로써 상황에 맞는 적절한 제어가 가능하므로 운전자의 시인성이 좋아져 교통사고가 획기적으로 줄어들게 되었다.
또한 더욱 구체화하고 효과를 높이기 위해서, 우선순위가 제일 크게 부여된 날씨 정보에는 맑은날, 흐린날, 추운날, 비오는날 또는 안개낀 날을 포함하며, 이 중에서 안개낀날에 대해 가중치를 제일 크게 부여하여 의거 발광부(111) 또는 표시부의 안내표시 출력 정보를 제어하여, 시인성이 좋은 황색 또는 적색으로 의거 발광부(111) 또는 표시부의 안내 표시를 출력하도록 제어한다. 안개낀날이 운전하기가 제일 힘들기에 이러한 우선순위 및 가중치에 의한 제어는 시인성 확보를 통해 안전운전에 지대한 효과를 부여할 수 있다.
가중치부여의 하나의 예로써, 운전자에게는 안개낀 날이 제일 위험하므로 안개낀날 60%, 추운날 20%, 비오는 날 10% 등과 부여하고, 여러 요인의 환경정보가 복합적으로 발생하는 경우, 가중치를 근거로 하여 해당 안내 표시 출력 등을 수행하도록 한다.
또한, 본 실시예에 따른 안내 표지판(110)은, 오디오 처리부(미도시)와 표시부(도 3의 113b)를 포함할 수 있다.
오디오 처리부는 제어기(117)로부터 결빙 발생 예측 가능성 통지 음성데이터 및 결빙 발생 통지 음성데이터 및 도로구간 안내 음성데이터를 입력받아 음성신호로 변환하여 스피커(미도시)를 통해 출력한다. 이는 상기 안내 음성을 들은 운전자가 해당 도로 구간에서 안전 운전을 하도록 유도하기 위한 것이다.
그리고 표시부(113b)는 온도 및 습도 정보를 표시함과 동시에, 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 처리부보다는 표시부(113b)를 통해 운전자에게 통지하는 것이 바람직할 것이다.
중계기(120)는, 다수의 안내 표지판(110) 각각에 포함된 통신부(114)와 통신이 이루어지며, 다수의 통신부(114)에서 전송된 데이터를 모아 인터넷을 통해 서버(130)로 전송하기 위해 구비된다. 이러한 중계기(120)는 생략될 수 있지만, 안내 표지판(110)의 수가 많아질수록 중계기(120)를 통해 정보를 중계하여 서버(130)로 전송하는 것이 정보가 유실되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 중계기(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 하부통신 연결부(121), 하부통신 감시부(123) 및 상부통신 연결부(125)를 포함한다.
하부통신 연결부(121)는 중계기(120)와 통신하는 안내 표지판(110)의 통신부(114)와 통신 연결되기 위해 구비된다. 본 실시예에서, 통신부(114)가 무선 통신할 수 있도록 구성됨에 따라 하부통신 연결부(121)도 LTE 또는 wifi 등과 같은 무선 통신할 수 있도록 구성된다. 그에 따라 중계기(120)는 다수 개의 하부통신 연결부(121)를 포함하고, 각 하부통신 연결부(121)는 안내 표지판(110)의 통신부(114)의 맥주소나 ID 등의 정보와 함께 해당 통신부(114)에서 정보를 수신한다.
하부통신 감시부(123)는, 하부통신 연결부(121)를 통해 안내 표지판(110)의 통신부(114)에서 정보가 정상적으로 수신되는지 감시한다. 즉, 하부통신 감시부(123)는 통신부(114)를 통해 정해진 시간에 정보가 수신되는지 감시하여, 통신부(114)에서 정상적으로 정보가 수시되지 않는 경우, 해당 통신부(114)에 문제가 있는 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 하부통신 감시부(123)는 특정 통신부(114)로부터 정보가 수신되지 않는 경우, 해당 안내 표지판(110)의 통신부(114)에 이상이 발생한 것으로 판단하고, 이에 대한 정보를 서버(130)로 전송할 수 있다.
상부통신 연결부(125)는 인터넷을 통해 서버(130)로 정보를 전송하기 위해 구비된다. 즉, 상부통신 연결부(125)는 다수의 안내 표지판(110)으로부터 수신된 정보를 각 안내 표지판(110)의 맥주소나 IP 주소 또는 ID 등과 함께 서버(130)로 전송한다. 또한, 상부통신 연결부(125)는 하부통신 감시부(123)에서 전송된 안내 표지판(110)의 통신부(114)에 대한 이상 정보를 서버(130)로 전송할 수 있다.
서버(130)는 중계기(120)를 통해 수신된 정보를 수신한다. 그리고 서버(130)는 수신된 정보를 이동 단말기(140)나 관리 단말기(150)가 접속하여 확인할 수 있도록 가공할 수 있다.
서버(130)는 복수 개의 안내 표지판(110)으로부터 배터리 충전량, 발광부 소비전력량, 도로의 온도, 습도 및 조도 정보, 각각의 GPS 정보를 수신하여 가공후 제공함으로써, 이동 단말기(140)나 관리 단말기(150)가 접속하여 모니터링하도록 할 수 있다.
서버(130)는 안내 표지판(110)에 포함된 센서부(115)에서 측정된 각종 정보를, 이동 단말기(140)에서 확인할 수 있도록 가공한다.
또한, 서버(130)는, 일간, 주간, 월간에 따라 센서부(115)에서 측정된 정보들의 이력을 그래프 등으로 조회할 수 있도록 가공할 수 있다.
그리고 서버(130)는, 실시간 또는 특정 시기에 따라 센서부(115)에서 측정된 각종 정보를 관리 단말기(150)에서 확인할 수 있도록 가공할 수 있다. 이때, 서버(130)에서 가공하는 정보들은 온습도, 조도, CO2, 가스, 연기, 미세먼지 등에 대한 정보일 수 있다.
또한, 서버(130)는, 수신된 정보들 중 안내 표지판(110)에 이상이 있는 정보가 수신되는 경우, 이상에 대한 정보를 이동 단말기(140) 또는 관리 단말기(150)에서 확인할 수 있도록 해당 정보를 가공할 수 있다. 그리고 필요에 따라 이동 단말기(140)의 SNS 또는 SMS 등을 통해 안내 표지판(110)의 이상 정보를 전송하여 사용자가 이상 정보를 확인할 수 있도록 할 수 있다.
그리고 본 실시예에서, 서버(130)는 필요에 따라 센서부(115)에서 측정된 정보들을 바탕으로 도로의 이상 상태를 학습하고, 도로에 대한 상태를 예측할 수 있다. 즉, 서버(130)는 안내 표지판(110)의 센서부(115)에 포함된 카메라(115h)에서 촬영된 도로의 이미지, 온도 센서(115b) 및 습도 센서(115c)에서 측정된 정보를 이용하여 도로의 상태를 예측할 수 있다. 이때, 서버(130)는 도로에 대한 정보를 이전에 도로에 이상이 발생한 조건을 이용하여 학습을 통해 카메라(115h)에서 촬영된 도로의 이미지에서 도로에 이상이 발생할 것을 예측할 수도 있다.
이동 단말기(140)는, 사용자가 휴대할 수 있으며, 서버(130)에 접속하여 안내 표지판(110)에 대한 정보를 획득할 수 있는 단말기이다. 본 실시예에서, 이동 단말기(140)는 스마트폰, 태블릿 PC나 노트북일 수 있으며, 또한, 서버(130)로부터 SNS 또는 SMS 등의 정보를 수신할 수 있다.
관리 단말기(150)는, 관리자가 서버(130)에 접속하여 안내 표지판(110)에 대한 각종 정보를 확인하기 위한 단말기로, PC나 노트북 또는 태블릿 PC 등일 수 있다.
즉, 관리자는 관리 단말기(150)를 통하여 결빙구간 & 빗길구간을 안내하는 안내 표지판(110)을 임의의 도로 구간에 설치한 후에 노트북 또는, 사무실 데시보드를 통해서 실시간 안내표지판의 상태를 확인할 수 있게 된다.
부가적으로, 본 발명에서와 같은 안내 표지판(110)이 설치된 지역의 온/습도 데이터를 실시간 확인할 수 있다면, 지자체 관공서에서 재설작업을 하기 위한 결정을 신속히 내릴 수 있게 된다. 보통 블랙아이스가 생기는 원인은 노면의 수막현상으로 0도에서 10도 사이에 노면이 얼기 때문에, 이러한 판단 기준을 내리는데도 도움이 된다.
본 실시예에서, 이동 단말기(140)나 관리 단말기(150)는 서버(130)에 접속하여 서버(130)에서 수집되어 가공된 정보를 확인할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 이동 단말기(140) 또는 관리 단말기(150)에서 서버(130)에 접속하여 각 서버(130)로 정보를 전송하는 안내 표지판(110)에 대한 설정을 수행할 수도 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
100: 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템
110: 안내 표지판 111: 발광부
112: 배터리 113: 전원공급부
114: 통신부 115: 센서부
115a: 전류 센서 115b: 온도 센서
115c: 습도 센서 115d: 조도 센서
115e: 먼지 센서 115f: 연기 센서
115g: 통신 감지센서 115h: 카메라
116: 표시 패널 117: 제어기
120: 중계기 121: 하부통신 연결부
123: 하부통신 감시부 125: 상부통신 연결부
130: 서버 140: 이동 단말기
150: 관리 단말기
110: 안내 표지판 111: 발광부
112: 배터리 113: 전원공급부
114: 통신부 115: 센서부
115a: 전류 센서 115b: 온도 센서
115c: 습도 센서 115d: 조도 센서
115e: 먼지 센서 115f: 연기 센서
115g: 통신 감지센서 115h: 카메라
116: 표시 패널 117: 제어기
120: 중계기 121: 하부통신 연결부
123: 하부통신 감시부 125: 상부통신 연결부
130: 서버 140: 이동 단말기
150: 관리 단말기
Claims (6)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 도로 상에 설치되어 운전자에게 정보를 전달하는 복수 개의 안내 표지판;
상기 복수 개의 안내 표지판의 상태 정보를 수신하는 서버; 및
상기 서버에 접속하여 상기 하나 이상의 표지판의 상태 정보를 확인하기 위한 단말기를 포함하고,
상기 서버는 상기 복수 개의 안내 표지판으로부터 배터리 충전량, 발광부 소비전력량, 도로의 온도, 습도 및 조도 정보, 각각의 GPS 정보를 수신하여 모니터링하며,
상기 복수 개의 안내 표지판 중 어느 하나에 설치 또는 연결된 센서부는, 상기 복수 개의 안내 표지판 중 어느 하나에 인접하게 위치한 안내 표지판의 통신부의 상태를 감지하기 위한 감지센서를 포함하고,
상기 서버는 상기 복수 개의 아내 표지판에 포함된 통신부를 통해 전송된 정보를 상기 단말기에서 확인할 수 있도록 가공하며, 상기 복수 개의 표지판에 포함된 통신부에서 전송된 정보 중 상기 발광부의 상태에 이상이 발생하는 경우 상기 단말기로 이상 상태에 대한 정보를 전송하고,
상기 통신부는 필요에 따라 하나 이상의 인접한 안내 표지판의 통신부와 통신할 수 있으며,
상기 복수 개의 안내 표지판 각각에 포함된 통신부와 통신이 이루어지며, 각각의 통신부에서 전송된 데이터를 모아 인터넷을 통해 서버로 전송하기 위해 구비되는 중계기를 더 포함하고,
상기 중계기는 상기 중계기와 통신하는 안내 표지판의 통신부와 통신 연결되기 위해 구비된 하부통신 연결부와, 상기 하부통신 연결부를 통해 안내 표지판의 통신부에서 정보가 정상적으로 수신되는지 감시하는 하부통신 감시부와, 복수 개의 안내 표지판으로부터 수신된 정보를 각 안내 표지판의 맥주소나 IP 주소 또는 ID와 함께 서버로 전송하고, 상기 하부통신 감시부에서 전송된 안내 표지판의 통신부에 대한 이상 정보를 서버로 전송하는 상부통신 연결부를 포함하며,
상기 센서부는 상기 안내 표지판이 설치된 위치의 도로를 촬영하는 카메라를 포함하고,
상기 서버는 상기 센서부에서 측정된 정보를 바탕으로 상기 안내 표지판이 설치된 위치의 도로 상태를 예측하며,
상기 서버는, 상기 카메라에서 촬영된 도로 이미지, 온도 및 습도에 대한 정보를 이용하여 상기 도로의 일부가 파손되어 유실된 포트홀 영역, 상기 도로의 일부가 파손된 파손 영역 및 상기 도로가 결빙된 결빙 영역 중 어느 하나 이상이 발생하는 조건에 대해 학습하여 예측하는 것을 특징으로 하는 도로정보 안내를 위한 도로표지 시스템. - 삭제
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