KR102173263B1 - 터널 내부 교통사고 감지 시스템 - Google Patents

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KR102173263B1
KR102173263B1 KR1020200106672A KR20200106672A KR102173263B1 KR 102173263 B1 KR102173263 B1 KR 102173263B1 KR 1020200106672 A KR1020200106672 A KR 1020200106672A KR 20200106672 A KR20200106672 A KR 20200106672A KR 102173263 B1 KR102173263 B1 KR 102173263B1
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유봉수
조정목
김정원
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유봉수
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Abstract

터널 내부 교통사고 감지 시스템이 개시된다. 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템은 터널의 내부에 기설정된 간격으로 이격 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 제1 디바이스; 상기 터널의 입구 및 출구 각각에 마련되는 적어도 하나 이상의 제2 디바이스; 상기 터널의 외부에 기설정된 간격으로 이격 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 제 3 디바이스; 및 상기 제2 디바이스와 무선으로 연결되어 데이터를 송수신하는 제어서버;를 포함한다.

Description

터널 내부 교통사고 감지 시스템{DETECTING SYSTEM FOR VEHICLE ACCIDENT RISK IN TUNNEL}
본 발명은 터널 내부의 교통사고 감지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널 내외부의 기상 정보, 온도 정보 및 습도 정보를 수집하고, 수집된 정보에 기초하여 이슬점 정보를 산출하여 도로의 결빙을 예측하며, 상기 예측된 정보를 이용하여 상기 터널 내외부의 차량에 서행 여부를 안내하는 터널 내부의 교통사고 감지 시스템에 관한 것이다.
터널은 도로 등을 주행하는 차량의 신속한 통제를 위해서, 산 또는 지하 등을 관통하게 형성된다. 이러한 터널은 차량의 주행거리를 줄여서 주행시간 및 통행 불편을 최소화하는 장점이 있으나, 그 내부가 어둡고 환기불량으로 인해서 차량의 주행환경이 열악하다는 단점이 있다. 또한, 터널 내부로 차량이 진입하면 갑작스런 환경의 변화로 인해서 운전자의 시각기능, 청각기능 등이 저하될 수 있고, 시각적 감각의 왜곡 현상으로 인해 속도감과 거리감을 인지하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 터널에서는 임의의 주행환경 변수의 변화로 인하여 교통사고의 발생 확률이 크게 증가할 수 있다.
또한, 이러한 인적 사고 외에도, 터널은 인공적으로 구성된 실내이므로 터널 설비 자제의 결함, 파손, 또는 붕괴 등을 이유로 통행에 곤란한 환경이 조성될 수 있으며, 이러한 급작스런 사고는 통행 차량에 충분한 통지가 불가능하므로 대형 사고의 원인이 될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래 기술은 한국등록특허공보 제10-2118793호는 터널 내부가 촬영된 영상에서 차량 이미지를 추출하여 안전운전 불이행 차량을 검출하는 터널 내 사고위험 차량 감지 방법 및 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 장치에 대하여 개시하고 있고, 한국등록특허공보 제10-0985816호는 적외선 카메라 및 씨씨디 카메라를 구비하여 터널 내부를 촬영하고 촬영영상을 분석하여 통제실에 전송하는 터널 내 화재와 비상상황을 감지하고 자동 속보하는 시스템 및 그 방법에 대하여 개시하고 있다.
그러나, 종래 기술과 같이 카메라를 이용하여 터널 내부를 감시하는 경우, 터널의 경우 굴곡진 경우가 많아 사각지대에서 발생되는 사고를 확인할 수 없거나, 후속 통행차량이 터널에 진입하기 이전에 사고를 통지할 수 없는 문제가 있었고, 이를 통해서 2차, 3차의 후속 사고가 연쇄적으로 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 터널의 구조에 상관없이 터널 내부 전체에 대한 비상상황을 판단할 수 있고, 터널 내부 사고 발생 시 연쇄 사고를 최소화시킬 수 있는 터널 내부 교통사고 감지 시스템에 관한 연구가 필요하다.
본 발명은 터널 내외부에 마련된 디바이스를 통해 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 이용하여 터널 내외부 상황을 예측하여 차량에게 안내함으로써, 터널 주위에서 일어날 수 있는 교통사고를 효과적으로 예방할 수 있는 터널 내부 교통사고 감지 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 터널 주위의 온도와 습도 정보를 수집하는 센서와, 터널을 통과하는 차량의 통행량을 카운팅하는 센서만을 이용하여 노면상태, 터널 내 정체상태를 예측함으로써, 터널 내부 사고 감지 시스템을 구축하는데 사용되는 비용을 절약할 수 있는 터널 내부 교통사고 감지 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템은 터널 내부에 기설정된 간격으로 이격 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 제1 디바이스, 터널의 입구 및 출구 각각에 마련되는 적어도 하나 이상의 제2 디바이스, 터널 외부에 기설정된 간격으로 이격 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 제 3 디바이스 및 제2 디바이스와 무선으로 연결되어 데이터를 송수신하는 제어서버를 포함하며, 제1 디바이스는, 터널 내부의 온도 및 습도 정보를 수집하는 제1 센서부, 제1 센서부에서 수집된 신호를 제2 디바이스로 전송하고, 제2 디바이스로부터 제어 신호를 수신하는 제1 통신모듈, 제2 디바이스로부터 수신된 신호에 기초하여 터널 내부 상태를 3색 광원 장치를 이용하여 디스플레이하는 제1 디스플레이부 및 비상상황 발생시 터널 내부에 위치한 사용자로부터 응급신호를 수신하고, 기지정된 소방기관을 호출하는 비상신호발생부를 포함하고, 제2 디바이스는, 터널로 출입하는 차량을 카운팅하는 통행량카운팅부, 터널 입출구의 노면 온도 및 습도 정보를 수집하는 제2 센서부 및 제1 디바이스 및 제3 디바이스에서 수집된 데이터를 제어 서버로 전송하고, 제어 서버에서 생성된 제어 신호를 수신하는 제2 통신모듈을 포함하며, 제3 디바이스는, 외면 일측에 태양광을 집진하는 태양광 패널이 마련되고, 태양광 충전이 가능한 배터리가 수용되는 태양광모듈, 터널 외부의 기상 정보를 수집하는 제3 센서부, 제3 센서부에서 수집된 신호를 제2 디바이스로 전송하고, 제2 디바이스로부터 제어 신호를 수신하는 제3 통신모듈 및 제2 디바이스로부터 수신된 신호에 기초하여 터널 외부 상태를 3색 광원 장치를 이용하여 디스플레이하는 제3 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 디바이스는, 터널의 입구를 통과하는 차량의 통행량을 카운팅하되, 터널의 길이 및 터널로 진입하는 차량의 평균 속도에 기초하여 터널 통과 시간을 산출하고, 터널 통과 시간 후에 터널의 출구를 통과하는 차량의 통행량이 입구에서 카운팅된 통행량 미만인 경우, 터널 내부에 정체 현상이 발생한 것으로 판단하여 제2 통신모듈을 이용하여 제1 디바이스 및 제3 디바이스의 상기 3색 광원 장치의 점멸 패턴을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어 서버는, 제2 디바이스로부터 수신된 기상 정보, 온도 정보 및 습도 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여 터널 내외부의 이슬점 정보를 산출하고, 산출된 이슬점 정보와 기설정된 조건을 비교하여 터널 내외부의 도로 결빙 상태를 예측하며, 터널 내외부의 서행 등급을 판단하고, 판단된 서행 등급에 대응되는 서행 유도 신호를 제2 디바이스로 송신하며, 제2 디바이스는, 수신된 서행 유도 신호에 기초하여 제1 디바이스 및 제3 디바이스의 3색 광원 장치의 점멸 패턴을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 3색 광원 장치는, 서행 유도 등급에 기초하여 서로 다른 색으로 점등되되, 서행 유도 등급은 원활, 주의, 사고 등급으로 구분되고, 원활 등급은 터널 입출구 및 내부의 정체 현상이 없으면서, 터널 내외부의 도로에 결빙현상이 발생되지 않은 상태이고, 주의 등급은, 터널 입출구 및 내부에 정체 현상이 발생되거나, 터널 내외부의 도로에 결빙현상이 발생된 상태이고, 사고 등급은, 제1 디바이스의 비상신호발생부가 동작된 상태인 것을 특징으로 한다.
또한, 복수의 제1 디바이스 및 제3 디바이스에서 수집된 신호가 제2 디바이스로 전송되는 프로토콜은 디바이스 간의 통신은 1대 1로 수행되되, 제2 디바이스와 가장 먼 n 번째 위치(n은 자연수)에 배치된 제1 디바이스 및 제3 디바이스에서부터 제2 디바이스와 가장 가까운 위치에 배치된 제1 디바이스 및 제3 디바이스까지의 정보가 누적되어 제2 디바이스로 전송되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터널 내부 교통사고 감지 시스템은 터널 내외부에 마련된 디바이스를 통해 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 이용하여 터널 내외부 상황을 예측하여 차량에게 안내함으로써, 터널 주위에서 일어날 수 있는 교통사고를 효과적으로 예방할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 터널 주위의 온도와 습도 정보를 수집하는 센서와, 터널을 통과하는 차량의 통행량을 카운팅하는 센서만을 이용하여 노면상태, 터널 내 정체상태를 예측함으로써, 터널 내부 사고 감지 시스템을 구축하는데 사용되는 비용을 절약할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 비상신호발생부의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 이슬점 산출을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 서행 유도 신호 생성을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 데이터 전송 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시례 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시례들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 배치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 비상신호발생부의 동작을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 이슬점 산출을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 서행 유도 신호 생성을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일실시례에 따른 터널 내부 교통사고 감지 시스템의 데이터 전송 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도2를 참고하면, 터널 내부 교통사고 감지 시스템(100)은 제1 디바이스(110), 제2 디바이스(120), 제3 디바이스(130) 및 제어 서버(140)를 포함할 수 있다.
상기 제1 디바이스(110)는 터널의 내부에 기설정된 간격으로 이격 배치되어 적어도 하나 이상 설치되되, 상기 터널 내부의 온도 및 습도 정보를 수집하는 제1 센서부(111), 상기 제1 센서부(111)로부터 수집된 신호를 상기 제2 디바이스(120)로 전송하고, 상기 제2 디바이스(120)로부터 제어 신호를 수산하는 제1 통신모듈(112), 상기 제2 디바이스(120)로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 터널 내부 상태를 3색 광원 장치를 이용하여 디스플레이 하는 제1 디스플레이부(113) 및 비상상황 발생시 상기 터널 내부에 위치한 사용자로부터 응급신호를 수신하고, 기지정된 소방기관을 호출하는 비상신호발생부(114)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1 디바이스(110)는 상기 터널의 내부 벽면 또는 천장에 부착될 수 있고, 상기 복수의 제1 디바이스(110)는 20m 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 디바이스(120)는 상기 터널의 입구 및 출구 각각에 적어도 하나 이상 마련되되, 상기 터널로 출입하는 차량을 카운팅하는 통행량카운팅부(121), 상기 터널 입출구의 노면 온도 및 습도 정보를 수집하는 제2 센서부(122) 및 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)에서 수집된 데이터를 상기 제어 서버(140)로 전송하고, 상기 제어 서버(140)에서 생성된 제어 신호를 수신하는 제2 통신모듈(123)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제2 디바이스(120)는 장거리 무선 통신 기술을 이용하여 상기 제어 서버(140)와 통신할 수 있고, 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)와는 블루투스, 무선랜 등 근거리 통신을 이용하여 데이터를 주고받을 수 있다.
또한, 상기 제2 디바이스(120)는 상기 터널의 입출구에 배치되되, 상기 터널을 통과하는 차량의 측면에 대향하여 설치되거나, 차량으로 진출하는 차량의 전면 또는 후면을 인식하도록 배치될 수 있다.
상기 제3 디바이스(130)는 상기 터널 외부에 기설정된 간격으로 이격 배치되어 적어도 하나 이상 설치되되, 외면 일측에 태양광을 집진하는 태양광 패널이 마련되고, 태양광 충전이 가능한 배터리가 수용되는 태양광 모듈(131), 상기 터널 외부의 기상 정보를 수집하는 제3 센서부(132), 상기 제3 센서부(132)에서 수집된 신호를 상기 제2 디바이스(120)로 전송하고, 상기 제2 디바이스(120)로부터 제어 신호를 수신하는 제3 통신모듈(133) 및 상기 제2 디바이스(120)로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 터널 외부 상태를 3색 광원 장치를 이용하여 디스플레이 하는 제3 디스플레이부(134)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제3 통신모듈(133)은 상기 터널과 가장 인접한 위치에 위치한 기상대로부터 기상정보를 수집하여 상기 터널 외부의 기상 정보를 수집하는 제3 센서부(132)의 역할을 대신 수행할 수도 있다.
또한, 상기 제3 디바이스(130)는 도로의 가드레일에 20m 간격으로 이격 배치되어 배치될 수 있다.
한편, 상기 제1 내지 제3 디바이스(110~130)는 각각의 고유번호가 할당되며, 상기 고유번호에 기초하여 상기 제1 내지 제3 디바이스(110~130)의 위치정보가 상기 제어 서버(140)에 저장될 수 있다.
상기 제2 디바이스(120)는 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)로부터 수집되는 신호를 상기 제어 서버(140)로 송신하기 전에 오류검사를 수행하고, 기설정된 표준 데이터로 변환시키는 데이터전처리부(124)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 데이터전처리부(124)에서 오류가 발견된 경우, 상기 오류 신호를 발생시킨 상기 디바이스의 상기 고유번호를 확인하고, 상기 오류가 발생된 디바이스의 데이터를 제외시킨 나머지 데이터를 상기 표준 데이터로 변환시켜 상기 제어 서버(140)로 송신할 수 있다.
또한, 상기 제어 서버(140)에 상기 오류가 발생한 디바이스 정보를 함께 송신하여 관리자로 하여금 상기 디바이스의 점검 작업이 수행될 수 있도록 안내할 수 있다.
한편, 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제2 디바이스(120)는 상기 터널 주위에 마련된 전기 배선으로부터 전원을 공급받거나 별도의 배터리부를 더 포함하여 전원을 공급받을 수 있다.
상기 제2 디바이스(120)는 상기 터널의 입구를 통과하는 상기 차량의 통행량을 카운팅하되, 상기 터널의 길이 및 상기 터널로 진입하는 차량의 평균 속도에 기초하여, 터널 통과 시간을 산출할 수 있고, 상기 터널 통과 시간 후에 상기 터널의 출구를 통과하는 상기 차량의 통행량이 상기 입구에서 카운팅된 통행량 미만인 경우, 상기 터널 내부에 정체 현상이 발생한 것으로 판단하여, 상기 제2 통신모듈(123)을 이용하여 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)의 상기 3색 광원 장치의 점멸 패턴을 제어할 수 있다.
상기 제어 서버(140)는 상기 제2 디바이스(120)로부터 수신된 상기 기상 정보, 온도 정보 및 습도 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 터널 내외부의 이슬점 정보를 산출하고, 상기 산출된 이슬점 정보와 기설정된 조건을 비교하여 상기 터널 내외부의 도로 결빙 상태를 예측하며, 상기 터널 내외부의 서행 등급을 판단하고, 상기 판단된 서행 등급에 대응되는 서행 유도 신호를 상기 제2 디바이스(120)로 송신하며, 상기 제2 디바이스(120)는 수신된 상기 서행 유도 신호에 기초하여 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)의 상기 3색 광원 장치의 점멸 패턴을 제어할 수 있다.
상기 3색 광원 장치는, 상기 서행 유도 등급에 기초하여 서로 다른 색으로 점등되되, 상기 서행 유도 등급은 원활, 주의, 사고 등급으로 구분되고, 상기 원활 등급은 상기 터널 입출구 및 내부의 정체 현상이 없으면서, 상기 터널 내외부의 도로에 결빙현상이 발생되지 않은 상태이고, 상기 주의 등급은 상기 터널 입출구 및 내부에 정체 현상이 발생되거나, 상기 터널 내외부의 도로에 결빙현상이 발생된 상태이고, 상기 사고 등급은 상기 제1 디바이스(110)의 상기 비상신호발생부(114)가 동작된 상태를 의미할 수 있다.
또한, 상기 원활 등급에서는 상기 3색 광원 장치에서 초록색 등이 점등되고, 상기 주의 등급에서는 상기 3색 광원 장치에서 주황색 등이 점등되고, 상기 사고 등급에서는 상기 3색 광원 장치에서 빨간색 등이 점등되며, 상기 주의 등급이나 사고 등급에서는 점멸패턴을 반복하여 운전자의 주의를 효과적으로 집중시킬 수 있다.
일례로, 도 3을 참고하면, 상기 터널 내부에서 사고가 발생한 경우, 상기 터널 내부에 위치한 운전자에 의해 부착된 제1 디바이스(110)의 상기 비상신호발생부(114)가 동작(S110)되고, 상기 비상신호발생부(114)는 상기 제1 디바이스(110)에 할당된 상기 고유번호를 확인(S120)하고, 상기 고유번호와 매칭되는 위치 정보를 통해 사고 위치를 예측(S130)하며, 기지정된 소방기관에 상기 사고 위치 정보 및 호출 신호를 송신(S140)할 수 있다. 이후, 상기 사고 등급에 대응되는 서행 유도 신호를 생성하여 상기 3색 광원 장치가 점등(S150)된다.
이 때, 상기 비상신호발생부(114)가 동작된 상기 제1 디바이스(110)뿐만 아니라, 같은 터널 내에 위치하는 모든 제1 디바이스(110)에 상기 사고 등급의 서행 유도 신호가 점등될 수 있다.
또한, 상기 사고 위치로 호출된 소방기관이 상기 비상신호발생부(114)의 동작을 종료시키면, 상기 제1 디바이스(110)의 디스플레이부(113)에 주의 등급에 대응되는 서행 유도 신호가 디스플레이가 될 수 있다.
한편, 도 4를 참고하면, 상기 이슬점 정보(Tdp)는 상기 온도 정보(T)와 습도 정보(RH)만을 이용하여 산출될 수 있다. 지면의 온도나 대기 온도가 급격히 낮아져 이슬점에 도달하게 되었을 때, 안개 또는 도로에 물이 생길 수 있고, 이때의 대기 온도가 영하라면 도로에 결빙이 생길 수 있으므로, 상기 산출된 이슬점 정보와 현재 대기 온도를 비교하여 노면의 결빙을 예측할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 5를 참고하면, 상기 제어 서버(140)는 상기 제2 디바이스(120)에서 수집된 신호를 수신(S210)할 수 있다. 이때 상기 제2 디바이스(120)로부터 수신된 신호는 상기 데이터전처리부에 의해 표준 데이터로 변환되어 있으므로, 상기 변환된 데이터에서 상기 온도 정보 및 상기 습도 정보를 추출하여 이슬점을 계산(S220)하고, 상기 산출된 이슬점과 기설정된 조건을 비교하여 결빙 생성 조건을 만족하는 지 판단(S230)할 수 있다. 일례로, 상기 결빙생성 조건은 판단 시점을 기준으로 3일 이내에 비나 눈이 왔는지, 현재 터널 통행량이 기준량을 만족하는지, 현재 대기 온도 또는 노면 온도가 5도 이하인지 등을 복합적으로 고려하여 판단할 수 있다. 이후, 상기 결빙생성 조건을 만족하는 경우, 결로 및 결로량을 예측(S240)하고, 상기 예측된 결로량에 기초하여 결빙생성 여부를 판단(S250)하며, 결빙이 생성된 경우, 상기 예측된 결로 및 결로량에 기초하여 서행 등급을 판단하고, 상기 서행 등급에 대응되는 서행 유도 신호를 생성(S260)하며, 상기 생성된 신호는 상기 제2 디바이스(120)로 전송(S270)될 수 있다.
한편, 복수의 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)에서 수집된 신호가 상기 제2 디바이스(120)로 전송되는 프로토콜은 상기 제2 디바이스(120)와 가장 먼 n번째 위치에 배치된 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)에서부터 상기 제2 디바이스(120)와 가장 가까운 위치에 배치된 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)까지의 정보가 누적되어 상기 제2 디바이스로 전송될 수 있다.
또한, 상기 제2 디바이스(120)에서 복수의 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)로 제어 신호가 송신되는 프로토콜은 상기 제2 디바이스(120)와 가장 가까운 위치에 배치된 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)부터 상기 제2 디바이스(120)와 가장 먼 n 번째 위치에 배치된 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)까지 순차적으로 전송될 수 있다.
보다 상게하게는, 도 6을 참고하면, A 위치에 배치된 상기 제1 디바이스(611~613)에 수집된 정보가 B 위치에 배치된 상기 제2 디바이스(620)로 전달되는 경우, 상기 B 위치의 제2 디바이스(620)와 가장 먼 위치에 배치된 A3 위치의 제1 디바이스(613)에서 수집된 정보가 A2 위치의 제1 디바이스(612)로 송신되고, 상기 A2 위치의 제1 디바이스(612)는 상기 A3 위치의 제1 디바이스(613)로부터 수신한 데이터와 상기 A2 위치의 제1 디바이스(612)에서 수집된 데이터를 통합하여 A1 위치의 제1 디바이스(611)로 송신할 수 있다. 상기 A1 위치의 제1 디바이스(611) 또한 수신된 데이터와 상기 A1 위치의 제1 디바이스(611)에서 수집된 데이터를 통합하여 상기 B 위치의 제2 디바이스(620)로 송신하고, 상기 B 위치의 제2 디바이스(620) 통합된 정보를 상기 제어 서버로(140)로 송신할 수 있다.
마찬가지로, C 위치에 배치된 상기 제3 디바이스(631~633)에서 수집된 데이터가 송신되는 과정도 상기 B 위치의 제2 디바이스(620)에서 가장 먼 위치에 배치된 C3 위치에 배치된 제3 디바이스(633)에 수집된 정보부터 상기 B 위치의 제2 디바이스(620)와 가장 가까운 C1 위치에 배치된 제3 디바이스(631)에 수집된 정보까지 순서대로 누적되어 전송될 수 있다.
이와 같이, 상기 다수의 디바이스로부터 수집된 데이터를 디바이스 간 일대일 통신을 통해 전송함으로써, 일대다 통신에 비해 데이터 누락, 중첩, 변조 등의 오류 발생을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제어 서버(140)에서 생성된 제어 신호가 상기 제2 디바이스(120)를 통해 상기 제1 디바이스(110) 및 상기 제3 디바이스(130)로 전달되는 경우, 상기 제어 신호는 상기 서행 유도 신호만을 포함하기 때문에, 일대다 통신을 통해 모든 디바이스에 상기 제어 신호가 일괄적으로 전송될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 효과에 따르면, 터널 내외부에 마련된 디바이스를 통해 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 이용하여 터널 내외부 상황을 예측하여 차량에게 안내함으로써, 터널 주위에서 일어날 수 있는 교통사고를 효과적으로 예방할 수 있는 터널 내부 교통사고 감지 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 터널 주위의 온도와 습도 정보를 수집하는 센서와, 터널을 통과하는 차량의 통행량을 카운팅하는 센서만을 이용하여 노면상태, 터널 내 정체상태를 예측함으로써, 터널 내부 사고 감지 시스템을 구축하는데 사용되는 비용을 절약할 수 있는 터널 내부 교통사고 감지 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시례에 따른, 터널 내부 교통사고 감지 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명의 일실시례는 비록 한정된 실시례와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시례는 상기 설명된 실시례에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 일실시례는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : 제1 디바이스 111 : 제1 센서부
112 : 제1 통신모듈
113 : 제1 디스플레이부
114 : 비상신호발생부
120 : 제2 디바이스 121 : 통행량 카운팅부
122 : 제2 센서부
123 : 통신모듈
130 : 제3 디바이스 131 : 태양광모듈
132 제3 센서부
133 : 제3 통신모듈
134 : 제3 디스플레이부
140 : 제어 서버

Claims (5)

  1. 터널의 내부에 기설정된 간격으로 이격 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 제1 디바이스;
    상기 터널의 입구 및 출구 각각에 마련되는 적어도 하나 이상의 제2 디바이스;
    상기 터널의 외부에 기설정된 간격으로 이격 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 제 3 디바이스; 및
    상기 제2 디바이스와 무선으로 연결되어 데이터를 송수신하는 제어서버;를 포함하고,
    상기 제1 디바이스는,
    상기 터널 내부의 온도 및 습도 정보를 수집하는 제1 센서부;
    상기 제1 센서부에서 수집된 신호를 상기 제2 디바이스로 전송하고, 상기 제2 디바이스로부터 제어 신호를 수신하는 제1 통신모듈;
    상기 제2 디바이스로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 터널 내부 상태를 3색 광원 장치를 이용하여 디스플레이하는 제1 디스플레이부; 및
    비상상황 발생시 상기 터널 내부에 위치한 사용자로부터 응급신호를 수신하고, 기지정된 소방기관을 호출하는 비상신호발생부;를 포함하며,
    상기 제2 디바이스는,
    상기 터널로 출입하는 차량을 카운팅하는 통행량카운팅부;
    상기 터널 입출구의 노면 온도 및 습도 정보를 수집하는 제2 센서부; 및
    상기 제1 디바이스 및 상기 제3 디바이스에서 수집된 데이터를 상기 제어 서버로 전송하고, 상기 제어 서버에서 생성된 제어 신호를 수신하는 제2 통신모듈;을 포함하고,
    상기 제3 디바이스는,
    외면 일측에 태양광을 집진하는 태양광 패널이 마련되고, 태양광 충전이 가능한 배터리가 수용되는 태양광모듈; 및
    상기 터널 외부의 기상 정보를 수집하는 제3 센서부;
    상기 제3 센서부에서 수집된 신호를 상기 제2 디바이스로 전송하고, 상기 제2 디바이스로부터 제어 신호를 수신하는 제3 통신모듈; 및
    상기 제2 디바이스로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 터널 외부 상태를 3색 광원 장치를 이용하여 디스플레이하는 제3 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 교통사고 감지 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 디바이스는,
    상기 터널의 입구를 통과하는 상기 차량의 통행량을 카운팅하되, 상기 터널의 길이 및 상기 터널로 진입하는 차량의 평균 속도에 기초하여 터널 통과 시간을 산출하고, 상기 터널 통과 시간 후에 상기 터널의 출구를 통과하는 상기 차량의 통행량이 상기 입구에서 카운팅된 통행량 미만인 경우, 상기 터널 내부에 정체 현상이 발생한 것으로 판단하여, 상기 제2 통신모듈을 이용하여 상기 제1 디바이스 및 상기 제3 디바이스의 상기 3색 광원 장치의 점멸 패턴을 제어하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 교통사고 감지 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 서버는,
    상기 제2 디바이스로부터 수신된 상기 기상 정보, 상기 온도 정보 및 상기 습도 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 터널 내외부의 이슬점 정보를 산출하고, 상기 산출된 이슬점 정보와 기설정된 조건을 비교하여 상기 터널 내외부의 도로 결빙 상태를 예측하며, 상기 터널 내외부의 서행 등급을 판단하고, 상기 판단된 서행 등급에 대응되는 서행 유도 신호를 상기 제2 디바이스로 송신하며,
    상기 제2 디바이스는,
    수신된 상기 서행 유도 신호에 기초하여 상기 제1 디바이스 및 상기 제3 디바이스의 상기 3색 광원 장치의 점멸 패턴을 제어하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 교통사고 감지 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 3색 광원 장치는,
    상기 서행 유도 등급에 기초하여 서로 다른 색으로 점등되되, 상기 서행 유도 등급은 원활, 주의, 사고 등급으로 구분되고,
    상기 원활 등급은 상기 터널 입출구 및 내부의 정체 현상이 없으면서, 상기 터널 내외부의 도로에 결빙현상이 발생되지 않은 상태이고,
    상기 주의 등급은, 상기 터널 입출구 및 내부에 정체 현상이 발생되거나, 상기 터널 내외부의 도로에 결빙현상이 발생된 상태이고,
    상기 사고 등급은, 상기 제1 디바이스의 상기 비상신호발생부가 동작된 상태인 것을 특징으로 하는 터널 내부 교통사고 감지 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    복수의 상기 제1 디바이스 및 상기 제3 디바이스에서 수집된 신호가 상기 제2 디바이스로 전송되는 프로토콜은 디바이스 간 일대일 통신으로 수행되되, 상기 제2 디바이스와 가장 먼 n번째 위치(n은 자연수)에 배치된 상기 제1 디바이스 및 상기 제3 디바이스에서부터 상기 제2 디바이스와 가장 가까운 위치에 배치된 상기 제1 디바이스 및 상기 제3 디바이스까지의 정보가 누적되어 상기 제2 디바이스로 전송되는 것을 특징으로 하는 터널 내부 교통사고 감지 시스템.
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