KR102409627B1 - 스마트 제설함 관리 시스템 - Google Patents

스마트 제설함 관리 시스템 Download PDF

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KR102409627B1 KR1020220005839A KR20220005839A KR102409627B1 KR 102409627 B1 KR102409627 B1 KR 102409627B1 KR 1020220005839 A KR1020220005839 A KR 1020220005839A KR 20220005839 A KR20220005839 A KR 20220005839A KR 102409627 B1 KR102409627 B1 KR 102409627B1
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변영재
전용우
이진원
김종현
최명권
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(주)퓨맥스
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Abstract

본 발명은 친환경 스마트 제설함 관리 시스템에 관련되며, 이때 친환경 스마트 제설함 관리 시스템은 상기 통신모듈을 기반으로 제설함이 원격으로 관리되도록 시스템이 구축되어 관리자가 현장을 방문하지 않고 제설제 수용량을 포함하는 제설함 상태를 신속 정확하게 파악할 수 있고, 특히, 문제가 발생된 제설함에 대해서만 최소의 인력이 투입되어 유지관리되므로 인건비 절감 및 차량의 운행시간 단축으로 탄소배출량을 줄일 수 있도록 전원공급부(10), 식별부(20), 카메라모듈(30), 광원공급부(40), 통신모듈(50)을 포함하여 주요구성으로 한다.

Description

스마트 제설함 관리 시스템{Smart Snow Plow Management System}
본 발명은 스마트 제설함 관리 시스템에 관련되며, 보다 상세하게는 상기 통신모듈을 기반으로 제설함이 원격으로 관리되도록 시스템이 구축되어 관리자가 현장을 방문하지 않고 제설제 수용량을 포함하는 제설함 상태를 신속 정확하게 파악할 수 있고, 특히, 문제가 발생된 제설함에 대해서만 최소의 인력이 투입되어 유지관리되므로 인건비 절감 및 차량의 운행시간 단축으로 탄소배출량을 줄일 수 있는 친환경 스마트 제설함 관리 시스템에 관한 것이다.
통상 겨울철 강설이나 강우 후 기온이 떨어져 인도나 도로가 빙판이 되는 것을 방지하거나 해소하기 위해 사용되는 제설제를 도로 인근에 보관하기 위해 제설함이 설치되어 사용되고 있다.
이러한 제설함은 겨울철이 다가오면 도로의 곡선 구간이나 도로에 그늘지는 구간 등과 같은 빙판길이 되기 쉽고 빙판길 발생 시 안전사고의 위험이 큰 각각의 수많은 도로 인근에 설치되고, 관리자가 직접 제설함 덮개를 열어서 육안으로 제설제 보관상태를 검사함에 따라 도로를 따라 설치된 수많은 제설함의 덮개를 열어 일일이 확인하려면 시간이 오래 걸리는 불편함이 따랐다.
이에 종래에 게시된 등록실용신안 20-0484769호에서, 내부에 수용된 제설제의 잔여량을 외부에서 확인할 수 있는 잔여량 확인이 가능한 제설함에 있어서, 제설제가 수용되는 본체와; 상기 본체의 상부를 개폐하는 덮개; 및 상기 본체의 전방판에 구비되며, 상기 본체 내부에 수용된 제설제의 잔존량을 확인하도록 투명한 재질로 이루어진 확인창과; 상기 본체의 전방판 중 상기 확인창의 테두리 부분에 구비되되, 상기 제설제가 수용된 본체의 내측 방향을 향해 경사지게 형성된 반사 창틀과; 상기 반사 창틀의 외측 표면에 부착되며, 외부에서 발광된 빛을 상기 본체의 내측 방향으로 반사시키는 반사 테이프와; 상기 본체의 내부 바닥면에 설치되어 상기 제설제의 하중을 측정하는 전자식 저울과; 상기 전자식 저울에서 제공된 상기 제설제의 하중에 따라 상기 제설제의 잔여량을 산출하는 제어부와; 상기 본체에 구비되며, 적어도 하나 이상의 LED를 포함하여 상기 제어부에서 산출한 제설제의 하중에 따라 상기 LED가 점멸됨으로써 제설제의 잔여량을 외부에 표시하는 발광부와; 시간의 흐름을 측정하는 타이머와; 상기 타이머에서 제공된 시간의 흐름 및 상기 전자식 저울에서 제공된 제설제의 하중값을 이용하여 시간 경과별 제설제 사용량을 산출하는 학습부와; 상기 덮개에 설치되며, 눈이 내리는지의 여부를 감지하는 강우 센서; 및 경보를 발하기 위한 제설제의 잔여량 기준값이 다수개 기록되어 있는 기준값 메모리;를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 학습부에서 제공되는 시간 경과별 사용량이 많고 상기 강우 센서에 의해 눈이 내리는 것이 확인되면 상기 기준값 메모리에 기록된 다수개의 기준값 중 상대적으로 큰 것을 선택하여, 제설제의 잔여량이 상기 선택된 기준값 미만인 경우 상기 발광부를 통해 제설제의 보충을 표시하는 기술이 선 등록된 바 있다.
그러나, 상기 종래기술은 제설함의 덮개를 열지 않고도 외부에서 내부에 수용된 제설제의 잔여량을 확인하려는 것이나, 제설제 잔량을 확인하기 위해서는 관리자가 수많은 제설함을 찾아 다니며 발광부를 일일이 확인해야 하나, 인력의 한계로 문제 발생 제설함을 제때 확인할 수 없는 실정이고, 이로 인해 제설함의 관리 미흡으로 비어 있는 제설함의 위치가 파악되지 않아, 제때 제설제를 충진하지 못하여 강설시 제설제 살포에 어려움이 있고, 또 제설제 잔여량 표시 기능을 부가하기 위해서는 기존 제설함을 폐기하고 교체 시공해야 하므로 설비 투자부담 및 자원 낭비가 심각한 문제점이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 상기 통신모듈을 기반으로 제설함이 원격으로 관리되도록 시스템이 구축되어 관리자가 현장을 방문하지 않고 제설제 수용량을 포함하는 제설함 상태를 신속 정확하게 파악할 수 있고, 특히, 문제가 발생된 제설함에 대해서만 최소의 인력이 투입되어 유지관리되므로 인건비 절감 및 차량의 운행시간 단축으로 탄소배출량을 줄일 수 있는 친환경 스마트 제설함 관리 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은,
제설함(1) 외부로 노출되는 태양광 패널(11)과, 태양광 패널(11)에 의해 충전되는 배터리(12)를 포함하는 전원공급부(10);
상기 제설함(1)을 식별할 수 있도록 바코드, QR코드, RFID, NFC 중 어느 하나로 형성되는 식별부(20);
상기 제설함(1) 내부를 촬영하도록 구비되는 카메라모듈(30);
상기 제설함(1) 내부공간으로 광원을 공급하도록 구비되는 광원공급부(40); 및
상기 카메라모듈(30)에서 촬영된 영상을 관리서버(52)로 전송하도록 구비되는 통신모듈(50);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 관리서버(52)에서 영상을 분석하여 제설제가 설정된 수용량 이하로 검출되는 조건 또는 기상정보를 수신하여 강설확률이 50% 이상인 조건에서 알림신호를 출력하도록 노티스모듈(60)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원공급부(40)는 제설함(1) 덮개(2) 상부에 장착되는 상부 수광창(42)으로 형성되고, 상기 상부 수광창(42)을 통하여 자연광이 제설함(1) 내부로 출력되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원공급부(40)는 LED모듈(44)로 형성되고, 카메라모듈(30)과 연계되어 on/off작동이 제어되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원공급부(40)는 제설함(1) 측벽에서 자연광이 유입되도록 종방향으로 수광게이지(46)로 형성되고, 상기 수광게이지(46)는 선형 또는 점형으로 형성되어, 제설제 수용량에 따라 수광량이 가변되며, 상기 카메라모듈(30)에 의해 촬영된 영상에서 수광게이지(46)로 표시되는 광량을 연산하여 제설제 수용량을 검출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제설함(1) 내측면에 종방향으로 설치되어 광원을 반사하는 재귀반사부재(48)가 구비되고, 상기 재귀반사부재(48)는 제설제 수용량에 따라 노출량이 가변되며, 상기 카메라모듈(30)에 의해 촬영된 영상에서 재귀반사부재(48)를 통하여 출력되는 반사광량을 연산하여 제설제 수용량을 검출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제설함(1)을 개폐하는 덮개(2)는 일단이 힌지(2a)로 결합되고, 다른 일단은 잠금자석(50)에 의해 착탈가능하게 부착되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 상기 통신모듈을 기반으로 제설함이 원격으로 관리되도록 시스템이 구축되어 관리자가 현장을 방문하지 않고 제설제 수용량을 포함하는 제설함 상태를 신속 정확하게 파악할 수 있고, 특히, 문제가 발생된 제설함에 대해서만 최소의 인력이 투입되어 유지관리되므로 인건비 절감 및 차량의 운행시간 단축으로 탄소배출량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템의 LED모듈을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템의 수광게이지를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템의 재귀반사부재를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템의 잠금자석을 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템을 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템의 LED모듈을 나타내는 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템의 수광게이지를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템의 재귀반사부재를 나타내는 구성도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 제설함 관리 시스템의 잠금자석을 나타내는 구성도이다.
본 발명은 친환경 스마트 제설함 관리 시스템에 관련되며, 이때 친환경 스마트 제설함 관리 시스템은 상기 통신모듈을 기반으로 제설함이 원격으로 관리되도록 시스템이 구축되어 관리자가 현장을 방문하지 않고 제설제 수용량을 포함하는 제설함 상태를 신속 정확하게 파악할 수 있고, 특히, 문제가 발생된 제설함에 대해서만 최소의 인력이 투입되어 유지관리되므로 인건비 절감 및 차량의 운행시간 단축으로 탄소배출량을 줄일 수 있도록 전원공급부(10), 식별부(20), 카메라모듈(30), 광원공급부(40), 통신모듈(50)을 포함하여 주요구성으로 한다.
본 발명에 따른 전원공급부(10)는 제설함(1) 외부로 노출되는 태양광 패널(11)과, 태양광 패널(11)에 의해 충전되는 배터리(12)를 포함한다.
상기 태양광 패널(11)은 제설함(1)의 덮개(2) 또는 본체 상에 설치된다.
그리고, 상기 태양광 패널(11)에서 발전된 전기에너지는 배터리(12)에 충전되어, 후술하는 카메라모듈(30), 광원공급부(40), 통신모듈(50)을 포함하는 구성의 구동 전원으로 이용된다.
여기서, 상기 제설함(1)을 개폐하는 덮개(2)는 도 5와 같이 일단이 힌지(2a)로 결합되고, 다른 일단은 잠금자석(50)에 의해 착탈가능하게 부착되도록 구비된다.
이에 상기 덮개(2)를 자물쇠를 포함하는 잠금구를 이용하여 결속하지 않더라도 잠금자석(50)에 의해 임시 고정되어 덮개(2)가 쉽게 열리는 현상이 방지되고, 폭설을 포함하는 위급상황 발생시, 키가 없는 불특정 다수가 덮개(2)를 개방하여 제설제를 사용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 식별부(20)는 상기 제설함(1)을 식별할 수 있도록 바코드, QR코드, RFID, NFC 중 어느 하나로 형성된다.
이처럼 상기 식별부(20)에 의해 각각의 제설함(1)을 구분할 수 있는 고유넘버가 할당된다.
그리고, 상기 식별부(20)를 이용하여 제설함(1) 위치정보 및 상태(제설제 수용량 등)를 원격 관리하도록 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 카메라모듈(30)은 상기 제설함(1) 내부를 촬영하도록 구비된다.
상기 카메라모듈(30)은 도 1과 같이 전원공급부(10)와 일체형으로 형성되거나, 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 전원공급부(10)와 분리되어 유, 무선으로 연결되도록 구비된다.
그리고, 상기 카메라모듈(30)을 통하여 촬영된 영상을 후술하는 관리서버(52)로 전송하고, 관리서버(52)에서는 관리자가 육안으로 영상을 판독하여 제설제 수용량을 검출하거나, AI모듈을 이용하여 이미지 판독으로 제설제 수용량을 자동 검출하도록 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 광원공급부(40)는 상기 제설함(1) 내부공간으로 광원을 공급하도록 구비된다. 이때 상기 광원공급부(40)는 카메라모듈(30)을 통하여 촬영되는 제설함(1) 내부 영상 판독에 도움을 준다.
그리고, 상기 광원공급부(40)는 자연광 또는 LED광원을 선택적으로 이용하도록 구비되는바, 이에 따른 실시예는 후술하는 도 1 내지 도 3을 참조한다.
도 1에서, 상기 광원공급부(40)는 제설함(1) 덮개(2) 상부에 장착되는 상부 수광창(42)으로 형성되고, 상기 상부 수광창(42)을 통하여 자연광이 제설함(1) 내부로 출력되도록 구비된다.
즉, 상기 상부 수광창(42)은 제설함(1) 덮개(2)에 수광구멍을 가공한 후, 확산판을 포함하는 투광창을 설치하여, 자연광이 제설함(1) 내부로 유입되도록 구성된다.
이에 상기 상부 수광창(42)을 통하여 유입되는 자연광에 의해 제설함(1) 내부 공간이 조도가 높아지면서 카메라모듈(30)에 의해 촬영된 영상 품질이 향상되고, 이는 영상 판독의 정확도를 높여 제설제 수용량을 정확하게 판단할 수 있다.
도 2에서, 상기 광원공급부(40)는 LED모듈(44)로 형성되고, 카메라모듈(30)과 연계되어 on/off작동이 제어되도록 구비된다.
상기 LED모듈(44)은 전원공급부(10)의 전원으로 구동되고, 카메라모듈(30)이 영상을 촬영하는 시점에 일시적으로 on 작동되도록 구성되어, 자영광이 부족한 어두운 환경에서 최소의 전력으로 제설함(1) 내부를 촬영할 수 있도록 구비된다.
또한, 상기 제설함(1) 내측면에 종방향으로 설치되어 광원을 반사하는 재귀반사부재(48)가 구비된다.
이에 상기 카메라모듈(30)에 의해 촬영된 영상에서 재귀반사부재(48)를 통하여 출력되는 반사광량을 연산하여 제설제 수용량을 검출하도록 구비된다.
즉, 상기 재귀반사부재(48)는 제설제 수용량에 따라 노출량이 가변되도록 구비되는바, 상기 도 1과 같이 상부 수광창(42)을 통하여 유입되는 자연광 또는 도 2처럼 LED모듈(44)에서 출력되는 광원이 재귀반사부재(48)에 반사되어 카메라모듈(30)에 촬영되고, 이때 재귀반사부재(48)를 통하여 반사되는 광원영역과 그 외 영역간에 명암 차이로 인해 영상 판독 정확도 및 판독 시간이 단축된다.
도 3에서, 상기 광원공급부(40)는 제설함(1) 측벽에서 자연광이 유입되도록 종방향으로 수광게이지(46)로 형성된다.
상기 수광게이지(46)는 도 3 (a)와 같이 선형으로 형성되거나, 도 3 (b)처럼 점형으로 형성되고, 제설제 수용량에 따라 수광게이지(46)를 통한 수광량이 가변되도록 구비된다.
그리고 상기 카메라모듈(30)에 의해 촬영된 영상에서 수광게이지(46)로 표시되는 광량을 연산하여 제설제 수용량을 검출하도록 구비됨에 따라 수광게이지(46) 영역과 그 외 영역의 명암 차이로 인해 영상 판독 정확도 및 판독 시간이 크게 단축되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 통신모듈(50)은 상기 카메라모듈(30)에서 촬영된 영상을 관리서버(52)로 전송하도록 구비된다.
상기 통신모듈(50)은 LTE Cat.M1(LTE 이동통신망 기반의 저전력 광역 통신기술 표준)을 이용하여 영상정보를 수신 및 후술하는 노티스모듈(60)의 작동을 제어하도록 구비된다.
이처럼 상기 통신모듈(50)을 기반으로 제설함(1)이 원격으로 관리되도록 시스템이 구축되어 관리자가 현장을 방문하지 않고 제설제 수용량을 포함하는 제설함 상태를 신속 정확하게 파악할 수 있고, 특히, 문제가 발생된 제설함에 대해서만 최소의 인력이 투입되어 유지관리되므로 인건비 절감 및 차량의 운행시간 단축으로 탄소배출량을 줄일 수 있는 이점이 있다.
상기 노티스모듈(60)은 관리서버(52)에서 관리자에게 알림 문자를 발송하는 형태로 구성하거나, 제설함(1)에 설치된 경광등을 on 작동하도록 구비된다.
이에 폭설을 포함하는 비상상황 발생시, 노티스모듈(60)이 활성화되어 관리자가 비상상황에 신속하게 대응할 수 있고, 특히, 운전자가 운행 중에 제설함(1) 위치를 육안으로 쉽게 식별하여 적재적소에 제설제를 사용할 수 있는 편의성이 제공된다.
10: 전원공급부 20: 식별부
30: 카메라모듈 40: 광원공급부
50; 통신모듈

Claims (7)

  1. 제설함(1) 외부로 노출되는 태양광 패널(11)과, 태양광 패널(11)에 의해 충전되는 배터리(12)를 포함하는 전원공급부(10); 상기 제설함(1)을 식별할 수 있도록 바코드, QR코드, RFID, NFC 중 어느 하나로 형성되는 식별부(20); 상기 제설함(1) 내부를 촬영하도록 구비되는 카메라모듈(30); 상기 제설함(1) 내부공간으로 광원을 공급하도록 구비되는 광원공급부(40); 및 상기 카메라모듈(30)에서 촬영된 영상을 관리서버(52)로 전송하도록 구비되는 통신모듈(50);을 포함하고,
    상기 광원공급부(40)는 제설함(1) 덮개(2) 상부에 장착되는 상부 수광창(42)으로 형성되고, 상기 상부 수광창(42)을 통하여 자연광이 제설함(1) 내부로 출력되도록 구비되며,
    상기 제설함(1) 내측면에 종방향으로 설치되어 광원을 반사하는 재귀반사부재(48)가 구비되고, 상기 재귀반사부재(48)는 제설제 수용량에 따라 노출량이 가변되며, 상기 카메라모듈(30)에 의해 촬영된 영상에서 재귀반사부재(48)를 통하여 출력되는 반사광량을 연산하여 제설제 수용량을 검출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 제설함 관리 시스템.
  2. 제설함(1) 외부로 노출되는 태양광 패널(11)과, 태양광 패널(11)에 의해 충전되는 배터리(12)를 포함하는 전원공급부(10); 상기 제설함(1)을 식별할 수 있도록 바코드, QR코드, RFID, NFC 중 어느 하나로 형성되는 식별부(20); 상기 제설함(1) 내부를 촬영하도록 구비되는 카메라모듈(30); 상기 제설함(1) 내부공간으로 광원을 공급하도록 구비되는 광원공급부(40); 및 상기 카메라모듈(30)에서 촬영된 영상을 관리서버(52)로 전송하도록 구비되는 통신모듈(50);을 포함하고,
    상기 광원공급부(40)는 LED모듈(44)로 형성되고, 카메라모듈(30)과 연계되어 on/off 작동이 제어되도록 구비되며,
    상기 제설함(1) 내측면에 종방향으로 설치되어 광원을 반사하는 재귀반사부재(48)가 구비되고, 상기 재귀반사부재(48)는 제설제 수용량에 따라 노출량이 가변되며, 상기 카메라모듈(30)에 의해 촬영된 영상에서 재귀반사부재(48)를 통하여 출력되는 반사광량을 연산하여 제설제 수용량을 검출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 제설함 관리 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 관리서버(52)에서 영상을 분석하여 제설제가 설정된 수용량 이하로 검출되는 조건 또는 기상정보를 수신하여 강설확률이 50% 이상인 조건에서 알림신호를 출력하도록 노티스모듈(60)이 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 제설함 관리 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제설함(1)을 개폐하는 덮개(2)는 일단이 힌지(2a)로 결합되고, 다른 일단은 잠금자석(50)에 의해 착탈가능하게 부착되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 제설함 관리 시스템.
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