KR20190138321A - 도로포장 쾌적성 평가 시스템 - Google Patents

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KR20190138321A
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Abstract

본 발명의 실시 형태는 주행 차량에 부착되어 차량 이동 거리를 파악하는 이동 거리 파악 센서; 상기 주행 차량에 부착되어 소음을 측정하는 소음 측정 센서; 상기 주행 차량에 부착되어 진동을 측정하는 진동 측정 센서; 및 상기 소음 측정 센서로부터 측정되는 소음 측정값과 상기 진동 측정 센서로부터 측정되는 진동 측정값을 수집하는 단말로서, 도로를 주행하며 정해진 측정 간격 마다의 소음 측정값과 진동 측정값을 모두 고려하여 도로포장 쾌적성을 평가하는 데이터 수집/평가 단말;을 포함할 수 있다.

Description

도로포장 쾌적성 평가 시스템{System for evaluating comfort in road}
본 발명은 도로포장 쾌적성 평가 시스템으로서, 포장된 도로를 주행시에 느껴지는 쾌적성을 평가할 수 있는 도로포장 쾌적성 평가 시스템에 관한 것이다.
최근 지속적인 도로의 확충에 따른 물동량 증가와 공용기간 증가로 인해 도로의 내구성 저하와 취약구간의 반복적인 하자 발생 등에 의한 품질관리의 중요성이 대두되고 있다.
이용자 측면에서 도로주행 쾌적성에 대한 요구수준은 지속적으로 높아지고 있는데, 구조물의 품질을 결정하는 시공과정에서의 품질관리는 완성된 구조물의 품질보다는 시공 과정상의 단계적인 품질 관리에 집중되어 지속적인 하자 발생을 극복하지 못하고 있다.
따라서 구조적 성능 중심의 포장관리와 더불어 이용자가 체감하는 쾌적성에 대한 평가시스템 개발 및 활용으로 운전자에게 전달되는 소음과 진동의 수준을 객관적으로 측정하고, 도로포장형식, 도로표면처리에 따른 소음과 진동을 조사 분석하여 이용자의 주행 쾌적성을 평가가 필요하다.
그런데 현재의 포장상태 평가지수는 쾌적성과 내구적 성능을 종합한 지수로 쾌적성을 반영하기에는 한계가 있다.
이에, 도로포장에 따라서 이용자가 체감하는 쾌적성의 주요 요소인 소음과 진동에 대하여 동시에 평가를 수행할 수 있는 효율적인 도로포장 쾌적성 평가시스템 개발의 필요성이 요구된다.
한국등록특허 10-1539941
본 발명의 기술적 과제는 포장쾌적성의 주요 가진 원인 노면에서 운전자에게 전달되는 소음과 진동을 동시에 활용하여 도로포장 쾌적성을 객관적으로 측정할 수 있는 시스템을 개발하여 기초 데이터로 활용하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 주행 차량에 부착되어 차량 이동 거리를 파악하는 이동 거리 파악 센서; 상기 주행 차량에 부착되어 소음을 측정하는 소음 측정 센서; 상기 주행 차량에 부착되어 진동을 측정하는 진동 측정 센서; 및 상기 소음 측정 센서로부터 측정되는 소음 측정값과 상기 진동 측정 센서로부터 측정되는 진동 측정값을 수집하는 단말로서, 도로를 주행하며 정해진 측정 간격 마다의 소음 측정값과 진동 측정값을 모두 고려하여 도로포장 쾌적성을 평가하는 데이터 수집/평가 단말;을 포함할 수 있다.
상기 데이터 수집/평가 단말은, 상기 소음 측정 센서와 유선 통신 또는 무선 통신하여 소음 측정값을 수신하며, 상기 진동 측정 센서와 유선 통신 또는 무선 통신하여 진동 측정값을 수신하는 유무선 통신부; 소음 등급별로 소음값 범위가 할당된 소음 등급 데이터베이스; 진동 등급별로 진동값 범위가 할당된 진동 등급 데이터베이스; 및 소음 측정값에 할당된 소음 등급을 상기 소음 등급 데이터베이스에서 추출하고, 진동 측정값에 할당된 진동 등급을 상기 진동 등급 데이터베이스에서 추출하여, 정해진 측정 간격마다 소음 등급과 진동 등급에 따른 도로포장 쾌적성을 평가하는 도로포장 평가부;를 포함할 수 있다.
상기 도로포장 평가부는, 소음 등급과 진동 등급의 조합에 따라서 도로포장 개량순위를 산출하며, 평가 도로를 주행하여 산출되는 도로포장 개량순위가 미리 설정된 도로포장 개량조건에 부합되는 경우 도로포장 개량구간으로서 결정할 수 있다.
상기 소음 등급은 소음이 제일 낮은 소음 1등급부터 소음이 제일 높은 소음 6등급으로 분류되며, 상기 진동 등급은 진동이 제일 낮은 진동 1등급부터 진동이 제일 높은 진동 6등급으로 분류되며, 상기 도로포장 개량순위를 산출하는 것은, 소음 4등급, 소음 5등급, 및 소음 6등급의 범위에 포함되면서 진동 4등급, 진동 5등급, 및 진동 6등급의 범위에 포함되는 경우 개량 1순위로 산출하며, 소음 2등급, 및 소음 3등급의 범위에 포함되면서 진동 4급, 진동 5등급, 및 진동 6등급의 범위에 포함되는 경우 개량 2순위로 산출하며, 소음 1등급, 및 진동 6등급인 경우 개량 3순위로 산출할 수 있다.
상기 도로포장 개량조건은, 평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급의 평균값과 진동 등급의 평균값이 개량 1순위, 개량 2순위, 및 개량 3순위에 포함되는 조건; 평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급과 진동 등급이 개량 1순위에 속하는 구간이 평가 도로의 전체 구간에서 20% 이상 차지하는 조건; 및 평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급과 진동 등급이 개량 1순위, 개량 2순위, 및 개량 3순위에 포함되는 구간이 평가 도로의 전체 구간에서 50% 이상 차지하는 조건;을 포함할 수 있다.
상기 소음 측정 센서는, 주행 차량 외부에 부착되어 외부 소음을 측정하는 외부 소음 센서; 및 주행 차량 내부에 부착되어 내부 소음을 측정하는 내부 소음 센서;를 포함하며, 상기 도로포장 평가부는, 상기 외부 소음 센서에 의해 측정되는 외부 소음 측정값과 상기 내부 소음 센서에 의해 측정되는 내부 소음 측정값의 평균값에 할당된 소음 등급을 추출할 수 있다.
상기 진동 측정 센서는, 주행 차량 차체에 부착되어 차체의 진동을 측정하는 차체 진동 센서; 및 주행 차량 내부에 부착되어 인체가 체감하는 진동을 측정하는 인체 진동 센서;를 포함하며, 상기 도로포장 평가부는, 차체 진동 센서에 의해 측정되는 차체 진동 측정값과 인체 진동 센서에 의해 측정되는 인체 진동 측정값의 평균값에 할당된 진동 등급을 추출할 수 있다.
상기 데이터 수집/평가 단말은, 주행차량 노후레벨, 주행차량 타이어 패턴, 및 주행차량 타이어 접지면적을 입력받아, 주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 및 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 산출하는 가중치 산출부;를 더 포함하며, 상기 도로포장 평가부는, 소음 측정값과 진동 측정값에 상기 노후레벨 가중치, 타이어 패턴 가중치, 및 접지면적 가중치를 상기 소음 측정값과 진동 측정값에 각각 적용하여 소음 등급과 진동 등급을 추출할 수 있다.
상기 도로포장 평가부는, 주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 소음 측정값에 적용한 소음 가중치 적용값을 산출하며, 주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 진동 측정값에 적용한 진동 가중치 적용값을 산출하며, 상기 소음 가중치 적용값에 할당된 소음 등급을 상기 소음 등급 데이터베이스내에서 추출하며, 상기 진동 가중치 적용값에 할당된 진동 등급을 상기 진동 등급 데이터베이스에서 추출할 수 있다.
상기 도로포장 평가부는, 온보드 진단 유닛으로부터 주행속도를 수신하며, 미리 설정된 기준 속도 범위내의 주행속도에서 측정되는 소음 측정값과 진동 측정값만을 대상으로 소음 등급과 진동 등급을 산출하며, 반면에 미리 설정된 기준 속도 범위를 벗어난 주행 속도에서 측정되는 소음 측정값과 진동 측정값을 폐기할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 도로 포장에 따른 소음과 진동을 동시에 활용한 특화된 쾌적성평가를 통하여, 자동화시스템에 의한 시간, 비용을 대폭 개선할 수 있다. 또한 실주행시 센서에 의한 전수조사로 고객 접근도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로포장 쾌적성 평가 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 소음 측정 센서 및 진동 측정 센서가 주행차량에 부착된 위치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수집/평가 단말의 구성 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 등급 도표를 도시한 그림.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 개량 순위 도표를 도시한 그림.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 주행차량 상태정보에 따라서 가중치 적용값이 산출되는 예시 그림.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가중치 적용값이 산출되는 예시 그림.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로포장 쾌적성 평가 시스템의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 소음 측정 센서 및 진동 측정 센서가 주행차량에 부착된 위치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수집/평가 단말의 구성 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 등급 도표를 도시한 그림이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 개량 순위 도표를 도시한 그림이다.
본 발명의 도로포장 쾌적성 평가 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이 이동 거리 파악 센서(100), 소음 측정 센서(200), 진동 측정 센서(300), 및 데이터 수집/평가 단말(400)을 포함할 수 있다.
이동 거리 파악 센서(100)는, 주행 차량에 부착되어 차량 이동 거리를 파악하는 센서이다. 이러한 차량 위치 파악 센서는 도 2에 도시한 바와 같이 차량 상측에 마련되어 GPS 정보로부터 위치를 산출하여 차량 이동거리를 파악하는 GPS 수신 유닛(120)으로 구현될 수 있다. 또는 차량 타이어의 회전수를 측정하여 차량 이동 거리를 파악하는 거리 측정 유닛(110)으로 구현될 수 있다.
소음 측정 센서(200)는, 주행 차량에 부착되어 소음을 측정하는 센서이다. 소음 측정 센서(200)는, 도 2에 도시한 바와 같이 주행 차량 외부에 부착되어 외부 소음을 측정하는 외부 소음 센서(220)와, 주행 차량 내부에 부착되어 내부 소음을 측정하는 내부 소음 센서(210)로서 마련될 수 있다. 여기서 외부 소음 센서(220)는, 차량의 타이어에 인접한 차체에 위치할 수 있으며, 내부 소음 센서(210)는, 차량 프레임 내부면에 마련될 수 있다.
진동 측정 센서(300)는, 주행 차량에 부착되어 진동을 측정하는 센서이다. 진동 측정 센서(300)는, 도 2에 도시한 바와 같이 주행 차량 차체에 부착되어 차체의 진동을 측정하는 차체 진동 센서(310)와, 주행 차량 내부에 부착되어 인체가 체감하는 진동을 측정하는 인체 진동 센서(320)로 구현될 수 있다. 여기서 인체 진동 센서(320)는 좌석 시트의 바닥면에 마련될 수 있다.
데이터 수집/평가 단말(400)은, 소음 측정 센서(200)로부터 측정되는 소음 측정값과 상기 진동 측정 센서(300)로부터 측정되는 진동 측정값을 수집하는 단말로서, CPU와 같은 연산 수단과 저장체가 마련된 단말이다. 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함하고, 또한, 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 프로그램을 이용하여 구동된다.
도면에서는 노트북 컴퓨터(notebook computer)을 예로 들어 설명하나, 노트북 컴튜터뿐만 아니라 데스크탑 PC(desktop PC), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 슬레이트 PC(slate PC), 노트북 컴퓨터(notebook computer), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션(Navigation) 등이 해당될 수 있다. 물론, 본 발명이 적용 가능한 단말기는 상술한 종류에 한정되지 않고, 외부 장치와 통신이 가능한 단말기를 모두 포함할 수 있음은 당연하다.
데이터 수집/평가 단말(400)은, 도로를 주행하며 정해진 측정 간격 마다의 소음 측정값과 진동 측정값을 모두 고려하여 도로포장 쾌적성을 평가한다. 예컨대, 양방향 대표차로 1개 차로씩 측정한 후 10m 단위로서 도로포장 쾌적성을 평가한다.
이를 위하여 데이터 수집/평가 단말(400)은, 도 3에 도시한 바와 같이 유무선 통신부(410), 소음 등급 데이터베이스(430), 진동 등급 데이터베이스(440), 및 도로포장 평가부(420)를 포함할 수 있다.
유무선 통신부(410)는, 소음 측정 센서(200) 및 진동 측정 센서(300)와 유선 통신 또는 무선 통신하여 소음 측정값과 진동 측정값을 수신한다. 즉, 소음 측정 센서(200)와 유선 통신 또는 무선 통신하여 소음 측정값을 수신하며, 진동 측정 센서(300)와 유선 통신 또는 무선 통신하여 진동 측정값을 수신한다.
여기서 유무선 통신부(410)는, 캔 통신(CAN communication), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 직렬통신(serial communication) 및 병렬 통신(parallel communication)과 같은 유선 통신 방식이 사용될 수 있으며, 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 및 무선 랜(Wireless LAN)과 같은 무선 통신 방식이 사용될 수 있다.
소음 등급 데이터베이스(430)는, 소음 등급별로 소음값 범위가 할당된 데이터베이스이다. 소음 등급은, 소음이 제일 낮은 소음 1등급부터 소음이 제일 높은 소음 6등급으로 분류될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 100[dB]미만의 소음은 소음 1등급으로 할당되며, 100[dB]~103[dB] 범위의 소음은 소음 2등급으로 할당되며, 103[dB]~105[dB] 범위의 소음은 소음 3등급으로 할당되며, 105[dB]~108[dB] 범위의 소음은 소음 4등급으로 할당되며, 108[dB]~110[dB] 범위의 소음은 소음 5등급으로 할당되며, 110[dB]이상의 소음은 소음 6등급으로 할당된다.
진동 등급 데이터베이스(440)는, 진동 등급별로 진동값 범위가 할당된 데이터베이스이다. 진동 등급은 진동이 제일 낮은 진동 1등급부터 진동이 제일 높은 진동 6등급으로 분류될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 0.315[m/s2]미만의 진동은 진동 1등급으로 할당되며, 0.315[m/s2]~0.5[m/s2] 범위의 진동은 진동 2등급으로 할당되며, 0.5[m/s2]~0.8[m/s2] 범위의 진동은 진동 3등급으로 할당되며, 0.8[m/s2]~1.25[m/s2] 범위의 진동은 진동 4등급으로 할당되며, 1.25[m/s2]~2.0[m/s2] 범위의 진동은 진동 5등급으로 할당되며, 2.0[dB]이상의 진동은 진동 6등급으로 할당된다.
참고로 상기에서 소음 등급 데이터베이스(430)와 진동 등급 데이터베이스(440)는, 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.
도로포장 평가부(420)는, 소음 측정값에 할당된 소음 등급을 소음 등급 데이터베이스(430)에서 추출하고, 진동 측정값에 할당된 진동 등급을 진동 등급 데이터베이스(440)에서 추출한다.
만약, 소음 측정 센서(200)가 주행 차량 외부에 부착되어 외부 소음을 측정하는 외부 소음 센서(220)와, 주행 차량 내부에 부착되어 내부 소음을 측정하는 내부 소음 센서(210)로서 구비되는 경우, 도로포장 평가부(420)는, 외부 소음 센서(220)에 의해 측정되는 외부 소음 측정값과 내부 소음 센서(210)에 의해 측정되는 내부 소음 측정값의 평균값에 할당된 소음 등급을 추출할 수 있다.
마찬가지로, 진동 측정 센서(300)가, 주행 차량 차체에 부착되어 차체의 진동을 측정하는 차체 진동 센서(310)와, 주행 차량 내부에 부착되어 인체가 체감하는 진동을 측정하는 인체 진동 센서(320)로서 구현되는 경우, 도로포장 평가부(420)는, 차체 진동 센서(310)에 의해 측정되는 차체 진동 측정값과 인체 진동 센서(320)에 의해 측정되는 인체 진동 측정값의 평균값에 할당된 진동 등급을 추출할 수 있다.
소음 등급과 진동 등급을 추출한 도로포장 평가부(420)는, 정해진 측정 간격마다 소음 등급과 진동 등급에 따른 도로포장 쾌적성을 평가할 수 있다. 예를 들어, 양방향 대표차로 1개 차로씩 측정한 후 10m 단위로서 괘적성을 평가하는데, 소음 1등급과 진동 1등급은 '불쾌함 없음'으로 평가되며, 소음 2등급과 진동 2등급은 '불쾌함 약간'으로 평가되며, 소음 3등급과 진동 3등급은 '불쾌함 보통'으로 평가되며, 소음 4등급과 진동 4등급은 '불쾌함'으로 평가되며, 소음 5등급과 진동 5등급은 '매우 불쾌함'으로 평가되며, 소음 6등급과 진동 6등급은 '극도의 불쾌함'으로 평가될 수 있다.
나아가, 도로포장 평가부(420)는, 소음 등급과 진동 등급의 조합에 따라서 도로포장 개량순위를 산출하며, 평가 도로를 주행하여 산출되는 도로포장 개량순위가 미리 설정된 도로포장 개량조건에 부합되는 경우 도로포장 개량구간으로서 결정한다.
도로포장 개량순위를 산출하는 것은, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 소음 4등급, 소음 5등급, 및 소음 6등급의 범위에 포함되면서 진동 4등급, 진동 5등급, 및 진동 6등급의 범위에 포함되는 경우 개량 1순위로 산출하며, 소음 2등급, 및 소음 3등급의 범위에 포함되면서 진동 4급, 진동 5등급, 및 진동 6등급의 범위에 포함되는 경우 개량 2순위로 산출하며, 소음 1등급 및 진동 6등급인 경우 개량 3순위로 산출할 수 있다.
또한 평가 도로를 주행하여 산출되는 도로포장 개량순위가 미리 설정된 도로포장 개량조건에 부합되는 경우 도로포장 개량구간으로서 결정함에 있어서, 도 5와 같이 어느 하나의 도로포장 개량조건에 부합될 때 도로포장 개량구간으로 결정된다.
1. 평균값이 개량 1,2,3순위에 포함되는 도로 구간
평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급의 평균값과 진동 등급의 평균값이 개량 1순위, 개량 2순위, 및 개량 3순위에 포함되는 조건의 도로 구간이다.
2. 개량 1순위가 20% 이상인 도로 구간
평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급과 진동 등급이 개량 1순위에 속하는 구간이 평가 도로의 전체 구간에서 20% 이상 차지하는 조건의 도로 구간이다.
3. 개량 1,2,3순위를 모두 포함하여 50% 이상인 도로 구간
평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급과 진동 등급이 개량 1순위, 개량 2순위, 및 개량 3순위에 포함되는 구간이 평가 도로의 전체 구간에서 50% 이상 차지하는 조건의 도로 구간이다.
한편, 주행차량에서 측정되는 소음값과 진동값은, 측정구간의 도로포장 표면 상태에 의하여 주로 결정되지만, 기타 고려하여야 할 것으로서, 차량노후정도, 타이어 패턴, 및 접지면적 등 다양한 인자의 영향으로 측정구간별 소음값과 진동값이 영향을 받을 수 있다.
예를 들어, 동일한 측정구간이라 하더라도 주행차량이 노후한 경우 측정되는 소음이나 진동이 더 커질수 있으며, 마찬가지로 동일한 측정구간이라 하더라도 주행차량 타이어 패턴이 다를 경우 측정되는 소음이나 진동이 주행차량별로 다를 수 있으며, 마찬가지로 동일한 측정구간이라 하더라도 주행차량 타이어의 접지면적이 다를 경우 측정되는 소음이나 진동이 주행차량별로 다를 수 있기 때문이다.
따라서 이러한 차량노후정도, 타이어 패턴, 및 접지면적 등을 고려하여 상대적인 소음값과 진동값을 산출하여, 등급 결정에 활용하는 것이 필요하다. 이하 도 6 및 도 7과 함께 상술하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 주행차량 상태정보에 따라서 가중치 적용값이 산출되는 예시 그림이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가중치 적용값이 산출되는 예시 그림이다.
차량노후레벨(차량노후정도), 타이어 패턴, 및 접지면적 등을 고려하여 소음 등급 및 진동 등급을 결정하기 위하여, 본 발명의 데이터 수집/평가 단말(400)은, 도 6에 도시한 바와 같이 가중치 산출부(450)를 포함한다.
가중치 산출부(450)는, 주행차량 노후레벨, 주행차량 타이어 패턴, 및 주행차량 타이어 접지면적을 입력받아, 주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 및 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 산출한다.
도 6에 도시한 바와 같이 주행차량 노후레벨을 입력받아, 입력된 주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치를 산출하는데, 예를 들어, 주행차량이 10년 이상되어 있어 주행차량 노후레벨로서 최악 레벨로 입력되는 경우 노후레벨 가중치를 0.9로서 산출하며, 주행차량이 5년~10년 되어 주행차량 노후레벨로서 보통 레벨로 입력되는 경우 노후레벨 가중치를 0.5로서 산출하며, 주행차량이 5년미만되어 주행차량 노후레벨로서 보통 레벨로 입력되는 경우 노후레벨 가중치를 0.2로서 산출한다.
마찬가지로 주행차량 타이어 패턴을 입력받아, 입력된 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치를 산출할 수 있다. 타이어 패턴이 소음이 많이 발생되는 패턴일수록 타이어 패턴 가중치가 높게 산출된다.
마찬가지로, 주행차량 타이어 접지면적을 입력받아, 입력된 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 산출할 수 있다. 타이어 접지면적이 넒을수록 접지면적 가중치가 높게 산출된다.
도로포장 평가부(420)는, 소음 측정값과 진동 측정값에 상기 노후레벨 가중치, 타이어 패턴 가중치, 및 접지면적 가중치를 상기 소음 측정값과 진동 측정값에 각각 적용하여 소음 등급과 진동 등급을 추출하게 된다.
이를 위해 도로포장 평가부(420)는, 주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 소음 측정값에 적용한 소음 가중치 적용값을 산출한다.
따라서 주행차량에 따라서 소음 가중치 적용값이 달라지게 된다.
예를 들어, 주행차량별로 동일한 106[dB]의 소음 측정값이 측정되었다 하더라도, 도 7에 도시한 바와 같이 각 주행 차량의 소음 가중치 적용값은 달라지게 된다.
즉, 제1주행 차량의 경우, 노후레벨 가중치가 0.2이고, 타이어 패턴 가중치가 0.9이고, 접지면적 가중치가 0.5라고 할 때, 106[dB]의 소음 측정값에 대한 소음 가중치 적용값은 169.6[dB]로 산출된다.
반면에 제2주행 차량의 경우, 노후레벨 가중치가 0.5이고, 타이어 패턴 가중치가 0.2이고, 접지면적 가중치가 0.2라고 할 때, 106[dB]의 소음 측정값에 대한 소음 가중치 적용값은 95.4[dB]로 산출된다.
반면에 제3주행 차량의 경우, 노후레벨 가중치가 0.2이고, 타이어 패턴 가중치가 0.5이고, 접지면적 가중치가 0.5라고 할 때, 106[dB]의 소음 측정값에 대한 소음 가중치 적용값은 127.2[dB]로 산출된다.
따라서 도로포장 평가부(420)는, 소음 가중치 적용값에 할당된 소음 등급을 소음 등급 데이터베이스(430)내에서 추출하여 쾌적성 평가에 활용하게 된다.
마찬가지로, 도로포장 평가부(420)는, 주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 진동 측정값에 적용한 진동 가중치 적용값을 산출할 수 있다. 도로포장 평가부(420)는, 진동 가중치 적용값에 할당된 진동 등급을 진동 등급 데이터베이스(440)에서 추출하여 도로포장 쾌적성 평가에 활용하게 된다.
한편, 도로포장 쾌적성 평가에 있어서, 상기에서 설명한 차량노후정도, 타이어 패턴, 및 접지면적이라는 객관적 인자 이외에도 운전자의 운전 속도라는 주관적 인자도 고려하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 운전자가 너무 빨리 주행할 때 취득되는 소음과 진동은, 빠른 주행으로 인해 소음과 진동이 평소보다 더 커져서 평가 자료로 사용하기에 부적하기 때문이다.
따라서 도로포장 평가부(420)는, 온보드 진단 유닛으로부터 주행속도를 수신하며, 미리 설정된 기준 속도 범위내의 주행속도에서 측정되는 소음 측정값과 진동 측정값만을 대상으로 소음 등급과 진동 등급을 산출한다. 반면에 미리 설정된 기준 속도 범위를 벗어난 주행 속도에서 측정되는 소음 측정값과 진동 측정값을 폐기한다.
따라서 정상적인 주행 속도에서 측정되는 소음과 진동의 측정값만을 이용하여 도로포장 쾌적성 평가를 함으로써, 정확한 평가가 가능하도록 할 수 있다.
참고로, 차량의 온보드 진단(OBD; On Board Diagnostics) 유닛에 연결되어, 온보드 진단 유닛으로부터 차량의 주행속도를 수신하는데, 온보드 진단 유닛이란 엔진제어부인 ECU(Engine Control Unit)로부터 차량 내부에 탑재된 각각의 모듈 또는 장치의 상태 정보를 수신하는 자가 진단 유닛이다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
100:이동 거리 파악 센서
200:소음 측정 센서
300:진동 측정 센서
400:데이터 수집/평가 단말

Claims (10)

  1. 주행 차량에 부착되어 차량 이동 거리를 파악하는 이동 거리 파악 센서;
    상기 주행 차량에 부착되어 소음을 측정하는 소음 측정 센서;
    상기 주행 차량에 부착되어 진동을 측정하는 진동 측정 센서; 및
    상기 소음 측정 센서로부터 측정되는 소음 측정값과 상기 진동 측정 센서로부터 측정되는 진동 측정값을 수집하는 단말로서, 도로를 주행하며 정해진 측정 간격 마다의 소음 측정값과 진동 측정값을 모두 고려하여 도로포장 쾌적성을 평가하는 데이터 수집/평가 단말;
    을 포함하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 데이터 수집/평가 단말은,
    상기 소음 측정 센서와 유선 통신 또는 무선 통신하여 소음 측정값을 수신하며, 상기 진동 측정 센서와 유선 통신 또는 무선 통신하여 진동 측정값을 수신하는 유무선 통신부;
    소음 등급별로 소음값 범위가 할당된 소음 등급 데이터베이스;
    진동 등급별로 진동값 범위가 할당된 진동 등급 데이터베이스; 및
    소음 측정값에 할당된 소음 등급을 상기 소음 등급 데이터베이스에서 추출하고, 진동 측정값에 할당된 진동 등급을 상기 진동 등급 데이터베이스에서 추출하여, 정해진 측정 간격마다 소음 등급과 진동 등급에 따른 도로포장 쾌적성을 평가하는 도로포장 평가부;
    를 포함하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 도로포장 평가부는,
    소음 등급과 진동 등급의 조합에 따라서 도로포장 개량순위를 산출하며, 평가 도로를 주행하여 산출되는 도로포장 개량순위가 미리 설정된 도로포장 개량조건에 부합되는 경우 도로포장 개량구간으로서 결정하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 소음 등급은 소음이 제일 낮은 소음 1등급부터 소음이 제일 높은 소음 6등급으로 분류되며,
    상기 진동 등급은 진동이 제일 낮은 진동 1등급부터 진동이 제일 높은 진동 6등급으로 분류되며,
    상기 도로포장 개량순위를 산출하는 것은,
    소음 4등급, 소음 5등급, 및 소음 6등급의 범위에 포함되면서 진동 4등급, 진동 5등급, 및 진동 6등급의 범위에 포함되는 경우 개량 1순위로 산출하며,
    소음 2등급, 및 소음 3등급의 범위에 포함되면서 진동 4급, 진동 5등급, 및 진동 6등급의 범위에 포함되는 경우 개량 2순위로 산출하며,
    소음 1등급, 및 진동 6등급인 경우 개량 3순위로 산출하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 도로포장 개량조건은,
    평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급의 평균값과 진동 등급의 평균값이 개량 1순위, 개량 2순위, 및 개량 3순위에 포함되는 조건;
    평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급과 진동 등급이 개량 1순위에 속하는 구간이 평가 도로의 전체 구간에서 20% 이상 차지하는 조건; 및
    평가 도로를 주행하면서 상기 측정 간격마다 산출되는 소음 등급과 진동 등급이 개량 1순위, 개량 2순위, 및 개량 3순위에 포함되는 구간이 평가 도로의 전체 구간에서 50% 이상 차지하는 조건;
    을 포함하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 소음 측정 센서는,
    주행 차량 외부에 부착되어 외부 소음을 측정하는 외부 소음 센서; 및
    주행 차량 내부에 부착되어 내부 소음을 측정하는 내부 소음 센서;를 포함하며,
    상기 도로포장 평가부는, 상기 외부 소음 센서에 의해 측정되는 외부 소음 측정값과 상기 내부 소음 센서에 의해 측정되는 내부 소음 측정값의 평균값에 할당된 소음 등급을 추출하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 진동 측정 센서는,
    주행 차량 차체에 부착되어 차체의 진동을 측정하는 차체 진동 센서; 및
    주행 차량 내부에 부착되어 인체가 체감하는 진동을 측정하는 인체 진동 센서;를 포함하며,
    상기 도로포장 평가부는, 차체 진동 센서에 의해 측정되는 차체 진동 측정값과 인체 진동 센서에 의해 측정되는 인체 진동 측정값의 평균값에 할당된 진동 등급을 추출하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  8. 청구항 2에 있어서, 상기 데이터 수집/평가 단말은,
    주행차량 노후레벨, 주행차량 타이어 패턴, 및 주행차량 타이어 접지면적을 입력받아, 주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 및 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 산출하는 가중치 산출부;를 더 포함하며,
    상기 도로포장 평가부는, 소음 측정값과 진동 측정값에 상기 노후레벨 가중치, 타이어 패턴 가중치, 및 접지면적 가중치를 상기 소음 측정값과 진동 측정값에 각각 적용하여 소음 등급과 진동 등급을 추출하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 도로포장 평가부는,
    주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 소음 측정값에 적용한 소음 가중치 적용값을 산출하며,
    주행차량 노후레벨에 따른 노후레벨 가중치, 주행차량 타이어 패턴에 따른 타이어 패턴 가중치, 주행차량 타이어 접지면적에 따른 접지면적 가중치를 진동 측정값에 적용한 진동 가중치 적용값을 산출하며,
    상기 소음 가중치 적용값에 할당된 소음 등급을 상기 소음 등급 데이터베이스내에서 추출하며, 상기 진동 가중치 적용값에 할당된 진동 등급을 상기 진동 등급 데이터베이스에서 추출하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
  10. 청구항 2에 있어서, 상기 도로포장 평가부는,
    온보드 진단 유닛으로부터 주행속도를 수신하며, 미리 설정된 기준 속도 범위내의 주행속도에서 측정되는 소음 측정값과 진동 측정값만을 대상으로 소음 등급과 진동 등급을 산출하며, 반면에 미리 설정된 기준 속도 범위를 벗어난 주행 속도에서 측정되는 소음 측정값과 진동 측정값을 폐기하는 도로포장 쾌적성 평가 시스템.
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