KR20210089832A - 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치 - Google Patents

철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도작업자의 안전모에 탈부착이 가능하고, 작업자가 휴대한 철도무전기 또는 모바일기기와 블루투스 연동하여, 실시간으로 전달되는 안전 경보 메시지를 안전모 전면에 위치한 점멸식 LED, 충격진동, 증폭이어폰을 통해 동시에 작업자에게 전달함으로써 작업자의 경보 인식률을 높일 수 있는 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치에 관한 것이다.

Description

철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치 및 이를 위한 제어용 모바일 앱{A ALERT APPARATUS FOR RAILWAY WORKING HELMET AND THE MOBILE APPLICATION}
본 발명은 철도작업자의 안전모에 부착되어 열차의 진입신호에 대한 경보를 발생하는 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 작업자가 휴대한 모바일기기 또는 철도무전기와 연동하여 열차진입 경보가 발생하였을 때 점멸 LED와 충격진동, 그리고 증폭이어폰을 통해 경보를 전달하는 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치 및 이를 제어하기 위한 모바일 앱에 관한 것이다.
건설 현장이나 철도 작업 현장에서 일하는 작업자들은 무전기, 모바일기기 등을 휴대하여 안전 상황에 대한 경보 메시지를 전달받는다. 그러나 작업 도중 경보가 울릴 경우 작업복 어딘가에 넣어둔 휴대 기기들을 찾아 일일이 확인하기 어렵고, 현장 소음이 커서 경보음을 듣지 못할 경우 심각한 안전 사고로 이어질 수 있다. 철도작업자의 경우 현장 소음으로 인해 열차 접근 알림음을 제때에 듣지 못하여 피난 대처가 늦어져 사상사고로 이어지는 사례가 적지 않다.
작업자의 모바일기기와 안전모를 연동하려는 시도는 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1402120호(무선 커뮤니케이션이 가능한 스마트 안전모) 등을 통해 제시된 바 있다. 그러나 상기 선행발명과 같은 안전모는 무선 커뮤니케이션을 위한 것에 중점을 둔 것으로서, 다양한 스마트 기능 탑재를 하고 있으나, 여러가지 부가기능에 의해서 회선과 장치의 복잡도로 인하여 안전모 자체의 무게를 늘리게 되어 작업자의 안전장비 착용에 부담을 줄 뿐만 아니라 안전모 제작 비용이 증가하여 경제적인 측면에서도 효과적이지 않다. 더구나 선행발명은 열차의 진입을 경보하는 특화된 기능을 제공하고 있지 아니하여, 철도작업자의 안전에 적합하지 아니하여다.
이에 철도작업자에게 철도차량의 진입신호를 가장 용이하게 전달할 수 있도록 하기 위해 안전모에 탈착이 가능한 형식으로, 경보를 효율적으로 작업자에 전달할 수 있는 스마트 경보 장치의 개발이 요구된다.
1. 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1402120호(무선 커뮤니케이션이 가능한 스마트 안전모)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 안전모에 탈부착이 가능하고, 철도작업자가 휴대한 철도무전기 또는 모바일기기와 연동하여 실시간으로 전달되는 철도진입메시지를 안전모를 통하여 철도작업자에게 전달할 수 있는 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치 및 제어용 모바일 앱를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 현장 소음에 노출된 철도작업자에게 철도차량의 진입경보를 용이하게 전달하기 위한 경보 장치에 있어, 철도무전기 또는 모바일기기와 블루투스로 연결되어 철도차량의 진입시에 경보신호를 수신받아 안전모 전면부의 점멸식 LED, 충격진동, 증폭이어폰이 동시에 작동되게 한다.
본원 발명은 모바일 기기의 경보신호를 수신하기 위해 한 개 이상의 블루투스 페어링 인터페이스를 가지는 블루투스 연결부(110), 수신된 상기 경보신호에 의해서 각 경보모듈을 제어하는 제어부(120)를 구비하는 경보 제어 모듈(100); 를 구비하되, 상기 경보모듈(200)은, 현장 소음에도 청취가 가능한 증폭이어폰(210);
안전 경보 상황 발생시 충격진동을 안전모에 전달하여 경보를 발생시키는 충격진동경보(220); 점멸식 적록 LED를 사용하여 경보 발생시 점멸등 형태로 적색 LED와 녹색 LED를 번갈아 교차 점멸하여 사용자가 경보를 인지할 수 있도록 하는 점멸 LED(230);를 포함한다.
바람직하게, 본원 발명은 사용자의 안전모의 둘레를 따라 표면에 부착되어 휴대할 수 있도록 벨크로 장착부(320)를 구비한 신축성있는 섬유 소재의 연결 벨트(300); 상기 연결 벨트(300)의 길이방향을 따라서 상면에 띠 형태로 고정된 회선 및 전원을 공급을 위한 회선 연결부(310);를 포함하고, 상기 연결 벨트(300)에는 길이방향을 따라서 소정 간격으로 이격되어 상기 경고 제어 모듈(100)과 각 경보 모듈(200)이 장착되되, 상기 경보 제어 모듈(100)은 안전모 후부에 장착될 수 있도록 상기 연결벨트(300)에 구비되고, 상기 점멸LED(230)는 안전모 전면 챙의 하부에 장착될 수 있도록 ㄷ 자형 LED 고정 클립(330)의 하면에 구비되어 상기 연결벨트에 고정되며, 상기 증폭이어폰(210)은 코일구조에 의해서 탄성적으로 길이조절이 가능한 유선이어폰으로서, 일단이 안전모의 측면에 고정되도록 상기 연결벨트에 고정되어, 상기 회선 연결부를 통해서 회선 및 전원 공급이 이루어짐에 따라 웨어러블 방식으로 작업자의 안전모에 용이하게 탈부착할 수 있도록 한다.
본 발명은 모바일기기로부터 전달되는 철도차량 진입신호를 철도작업자의 안전모를 통해서 전달할 수 있도록 한 것으로서, 특히 전면에 위치한 점멸식 LED 불빛과 충격진동, 그리고 증폭이어폰을 통해 동시에 작업자에게 전달함으로써 시각적, 청각적, 촉각적 경보수단을 제공하여 사고예방을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 LED경보가 ㄷ 자형 클립의 하측면에 구비된 것으로서, 안전모의 챙에 용이하게 결합이 가능할 뿐만 아니라, LED 경보가 발생했을 때 용이하게 눈에 띌 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 웨어러블 형태로 탈부착이 가능한 장치로 구현함으로써 기존 안전모를 교체하지 않고도 사고 예방 효과를 기대할 수 있어 제작 단가를 낮출 수 있다.
본 발명은 안전모의 측면에 코일스프링구조의 유선이어폰이 결합될 수 있도록 구성된 것으로서, 철도작업자가 용이하게 장착하면서 동시에 외부의 작업환경에 의한 소음과 별도로 경고음을 들을 수 있도록 한다.
도1은 철도작업자를 위한 웨어러블 스마트 경보 장치의 안전모 부착도
도2은 스마트 경보 장치와 사용자 휴대 기기 간 연동을 위한 기능 블록도
도3는 모바일기기와 스마트 경보 장치간 경보 발생 흐름도
도4는 철도무전기와 스마트 경보 장치간 경보 발생 흐름도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 철도작업자를 위한 웨어러블 스마트 경보 장치(001)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이
한 개 이상의 블루투스 페어링 인터페이스를 가지는 블루투스 연결부(110), 각 블루투스 기기에 대한 경보 제어 기능을 수행하는 제어부(120)를 구비하는 경보 제어 모듈(100)과,
현장 소음에도 청취가 가능한 증폭이어폰(210), 철도차량 진입경보 메시지가 모바일기기 또는 무전기로부터 수신되었을 때 진동충격을 안전모에 전달하여 경보를 발생시키는 충격진동경보수단(220), 점멸식 적록 LED를 사용하여 경보 발생시 점멸등 형태로 적색 LED와 녹색 LED를 번갈아 교차 점멸하여 사용자가 경보를 인지할 수 있도록 하는 점멸 LED수단(230), 그리고 작업자의 야간 작업을 보조하기 위한 작업등(240)을 구비하는 경보 모듈(200)로 구성된다.
바람직하게, 상기 철도안전모용 차량진입 경보 장치(001)는 철도작업자의 안전모에 탈부착할 수 있는 벨트형 연결 장치로서,
각 모듈을 연결하는 회선 및 전원 공급 라인이 가운데 합성 플라스틱 재질의 띠 형태로 고정된 회선 연결부(310), 사용자의 안전모에 부착되어 휴대할 수 있도록 구성된 벨크로 장착부(320), 경보 LED를 안전모 전면에 장착하기 위한 전면 LED 고정 클립(330)을 구비하는 신축성있는 섬유 소재의 연결 벨트(300)로 구성된다.
바람직하게 본원 발명은
사용자의 안전모의 둘레를 따라 표면에 부착되어 휴대할 수 있도록 벨크로 장착부(320)를 구비한 신축성있는 섬유 소재의 연결 벨트(300);
상기 연결 벨트(300)의 길이방향을 따라서 상면에 띠 형태로 고정된 회선 및 전원을 공급을 위한 회선 연결부(310);를 포함하고,
상기 연결 벨트(300)에는 길이방향을 따라서 소정 간격으로 이격되어 상기 경고 제어 모듈(100)과 각 경보 모듈(200)이 장착되되,
상기 경보 제어 모듈(100)은 안전모 후부에 장착될 수 있도록 상기 연결벨트(300)에 구비되고,
상기 점멸LED(230)는 안전모 전면 챙의 하부에 장착될 수 있도록 ㄷ 자형 LED 고정 클립(330)의 하면에 구비되어 상기 연결벨트에 고정되며,
상기 증폭이어폰(210)은 코일구조에 의해서 탄성적으로 길이조절이 가능한 유선이어폰으로서, 일단이 안전모의 측면에 고정되도록 상기 연결벨트에 고정되어,
상기 회선 연결부를 통해서 회선 및 전원 공급이 이루어짐에 따라 웨어러블 방식으로 작업자의 안전모에 용이하게 탈부착할 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 구조에 의해서 작업자의 안전모는 작업자가 작업 도중 주머니 안에 휴대한 모바일기기나 철도무전기와 같은 경보 단말기를 꺼내거나 조작할 필요없이 경보를 인식할 수 있도록 블루투스로 연결된다. 본원 발명은 작업자의 웨어러블 장비 중 경보 인식률을 높일 수 있도록 안전모에 장착되는 장비이다. 본원 발명의 웨어러블 스마트 경보 장치(001)는 벨트 형태로 제작하여 안전모에 벨크로 등의 방식으로 탈부착하도록 구현함을 특징으로 한다.
또한 상기 웨어러블 스마트 경보 장치(001)는 증폭이어폰(210)을 한쪽 귀에 꼽아 작업을 하고 있는 동안에도 상시로 무전음과 모바일기기에서 발생하는 안전 경보 메시지를 청취할 수 있도록 하고,
경보의 발생을 알리는 점멸식 LED(220)를 안전모 전면의 모자챙 끝부분에 클립으로 고정하여 작업자의 눈높이 바로 윗부분에서 적색, 녹색을 교차로 깜박이도록 하여 사용자가 현장 소음으로 경보 비상음을 듣지 못하더라도 경보 상황을 인지할 수 있도록 하고,
안전모에 진동을 가하는 기계식 충격진동경보수단(230)를 구비하여 현장 소음이 심한 상황에서 놓칠 수 있는 경보를 머리에 착용하고 있는 안전모에 대한 진동에 의해서 촉각적으로 경보신호를 인지할 수 있도록 한다. 상기 충격진동경보수단은 모터의 축에 편심되어 결합된 스트로크(미도시)를 구비한다.
상기 충격진동경보의 경우 소음이 심하지 않은 현장에서는 작업자의 주의를 산만하게 할 우려가 있으므로, 경보 도중 작업자가 충격진동경보 장치를 손으로 가볍게 터치하여 해제할 수 있도록 하는 경보해제 터치수단을 제공함을 특징으로 한다.
본 발명의 스마트 경보 장치가 경보를 작업자에게 전달하는 정보의 흐름은 도 3에 도시한 바와 같이 모바일기기(400)와 연동하여 경보를 발생함에 있어,
상기 경보 제어 모듈(100)은
사용자가 모바일기기에서 철도작업자 작업 모니터링을 위한 모바일 앱 모듈(400)을 실행(3a_1)하여 기능을 시작하는 단계;
사용자가 휴대한 모바일기기와 스마트 경보 장치의 경보 제어 모듈 간에 블루투스 페어링(Pairing)(3a_2)이 성공적으로 이루어지면 경보 제어 모듈은 초기화가 완료됨을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(3a_3)시키고, 증폭이어폰을 통해 초기화가 완료되었음을 알리는 음성 메시지를 발생(3a_4)시키는 단계;
온라인 경보가 발생하였을 경우 모바일기기는 수신된 경보를 상기 경보 제어 모듈에 전달(3b_1)하고, 경보 제어 모듈은 경보가 발생하였음을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(3b_2)시키고, 증폭이어폰을 통해 경보의 내용을 음성 메시지 형태로 공지(3b_3)하는 단계;에 의해서 제어된다.
즉, 사용자가 모바일기기에서 철도작업자 작업 모니터링을 위한 모바일 앱 모듈(400)을 실행(3a_1)하여 기능을 시작하고, 사용자가 휴대한 모바일기기와 스마트 경보 장치의 경보 제어 모듈 간에 블루투스 페어링(Pairing)(3a_2)이 성공적으로 이루어지면 경보 제어 모듈은 초기화가 완료됨을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(3a_3)시키고, 증폭이어폰을 통해 초기화가 완료되었음을 알리는 음성 메시지를 발생(3a_4)킨다.
또한 모바일기기가 철도차량의 진입신호가 수신하였을 경우, 모바일기기는 수신된 경보를 스마트 경보 장치의 경보 제어 모듈에 전달(3b_1)하고, 경보 제어 모듈은 경보가 발생하였음을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(3b_2)시키고, 증폭이어폰을 통해 경보의 내용을 음성 메시지 형태로 공지(3b_3)하고, 안전모와 두드려 진동하는 충격진동경보는 경보 도중 안전모와 이어폰 연결 단자 부분을 사용자가 가볍게 터치하여 중간에 해제(3b_4)할 수 있는 기능을 구비한다.
다른 한편, 모바일기기를 통해서 실시간 안내 방송이 발생하였을 경우 모바일기기는 수신된 정보를 스마트 경보 장치의 경보 제어 모듈에 전달(3c_1)하면, 경보 제어 모듈은 경보와 음성 정보를 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(3c_2)시키고, 증폭이어폰을 통해 경보 내용을 음성 안내 메시지의 형태로 공지(3c_3)하고, 충격진동경보는 경보 도중 안전모와 이어폰 연결 단자 부분을 사용자가 가볍게 터치하여 중간에 해제(3b_4)할 수 있는 기능을 구비한다.
사용자가 휴대한 모바일기기의 모바일 앱에서 충격진동경보의 기능을 직접 해제하거나 재개할 수 있도록 선택(3d_1 ~ 3d_2)하여 충격진동경보에 예민한 사용자에게 선택 사항으로서 제공함을 특징으로 한다.
또한 도 4에 도시한 바와 같이 본원 발명은 철도무전기와 연동하여 경보를 발생할 수 있는 것으로서,
상기 경보 제어 모듈(100)은 철도무전기와 연동하여 경보를 발생함에 있어,
사용자가 휴대한 철도무전기(500)와 경보 제어 모듈 간에 블루투스 페어링(Pairing)(4a_1)이 성공적으로 이루어지면 경보 제어 모듈은 초기화가 완료됨을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(4a_2)시키고, 증폭이어폰을 통해 초기화가 완료되었음을 알리는 음성 메시지를 발생(4a_3)시키는 단계;
상기 경보 제어 모듈은 철도무전기로부터 음성신호의 발생을 모니터링(4b_1)하다가 무전기를 통해 음성이 수신(4b_2)되었을 때 이를 감지하여 경보가 발생하였음을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(4b_3)시키고, 증폭이어폰을 통해 경보의 내용을 음성 메시지 형태로 공지(4b_4)하는 단계;
상기 충격진동경보는 경보 도중 안전모에 구비된 스위치를 터치하여 도중에 해제(4b_5)하는 단계;에 의해서 제어된다.
즉, 사용자가 휴대한 철도무전기(500)와 스마트 경보 장치의 경보 제어 모듈 간에 블루투스 페어링(Pairing)(4a_1)이 성공적으로 이루어지면 경보 제어 모듈은 초기화가 완료됨을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(4a_2)시키고, 증폭이어폰을 통해 초기화가 완료되었음을 알리는 음성 메시지를 발생(4a_3)시키고, 스마트 경보 장치의 경보 제어 모듈은 철도무전기로부터 음성 신호의 발생을 모니터링(4b_1)하다가 무전기를 통해 음성이 수신(4b_2)되었을 때 이를 감지하여 경보가 발생하였음을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(4b_3)시키고, 증폭이어폰을 통해 경보의 내용을 음성 메시지 형태로 공지(4b_4)하고, 충격진동경보는 경보 도중 안전모와 이어폰 연결 단자 부분을 사용자가 가볍게 터치하여 중간에 해제(4b_5)할 수 있는 기능을 구비함을 특징으로 한다.
사용자가 휴대한 모바일기기에 설치되어 스마트 경보 장치와 연동하여 제어하는 모바일 앱 모듈(400)은, 철도 관제 시스템과 연계하여 자동으로 차량의 진입과 지연, 출발 및 각종 안전 돌발 상황을 실시간으로 스마트 경보 장치에 알리는 경보 관제 기능(420)과, 작업자들의 현재 위치를 사용자가 휴대한 모바일 기기의 GPS 정보를 사용하여 파악하고 앱 상의 철도 현장 지도에 항상 표시되도록 하는 위치 확인 기능(410)을 포함하여야 하며, 이를 관제하고 감시하는 작업감시자를 두어 운용하여야 한다.
001: 철도작업자를 위한 웨어러블 스마트 경보 장치
100: 블루투스 모듈
110: 블루투스 연결부
120: 제어부
200: 경보 모듈
210: 증폭이어폰
220: 충격진동경보
230: 점멸 LED
240: 작업등
300: 연결 벨트
310: 회선 연결부
320: 벨크로 장착부
330: 전면 LED 고정 클립
400: 모바일 앱 모듈
410: 위치 확인
420: 경보시스템

Claims (4)

  1. 철도작업자에게 철도차량의 접근을 경보하기 위한 안전모용 경보장치에 있어서,
    모바일 기기의 경보신호를 수신하기 위해 한 개 이상의 블루투스 페어링 인터페이스를 가지는 블루투스 연결부(110), 수신된 상기 경보신호에 의해서 각 경보모듈을 제어하는 제어부(120)를 구비하는 경보 제어 모듈(100); 를 구비하되,

    상기 경보모듈(200)은,
    현장 소음에도 청취가 가능한 증폭이어폰(210);
    안전 경보 상황 발생시 충격진동을 안전모에 전달하여 경보를 발생시키는 충격진동경보(220);
    점멸식 적록 LED를 사용하여 경보 발생시 점멸등 형태로 적색 LED와 녹색 LED를 번갈아 교차 점멸하여 사용자가 경보를 인지할 수 있도록 하는 점멸 LED(230);를 포함하는
    철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치.
  2. 제1항에 있어서,
    사용자의 안전모의 둘레를 따라 표면에 부착되어 휴대할 수 있도록 벨크로 장착부(320)를 구비한 신축성있는 섬유 소재의 연결 벨트(300);
    상기 연결 벨트(300)의 길이방향을 따라서 상면에 회선 및 전원을 공급을 위한 띠 형태로 구비된 회선 연결부(310);를 포함하고,
    상기 연결 벨트(300)에는 길이방향을 따라서 소정 간격으로 이격되어 상기 경고 제어 모듈(100)과 각 경보 모듈(200)이 장착되되,
    상기 경보 제어 모듈(100)은 안전모 후부에 장착될 수 있도록 상기 연결벨트(300)에 구비되고,
    상기 점멸 LED(230)는 안전모 전면 챙의 하부에 장착될 수 있도록 ㄷ 자형 LED 고정 클립(330)의 하면에 구비되어 상기 연결벨트에 고정되며,
    상기 증폭이어폰(210)은 코일구조에 의해서 탄성적으로 길이조절이 가능한 유선이어폰으로서, 일단이 안전모의 측면에 고정되도록 상기 연결벨트에 고정되어,
    상기 회선 연결부를 통해서 회선 및 전원 공급이 이루어짐에 따라 웨어러블 방식으로 작업자의 안전모에 용이하게 탈부착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 경보 제어 모듈(100)은
    사용자가 모바일기기에서 철도작업자 작업 모니터링을 위한 모바일 앱 모듈(400)을 실행(3a_1)하여 기능을 시작하는 단계;
    사용자가 휴대한 모바일기기와 스마트 경보 장치의 경보 제어 모듈 간에 블루투스 페어링(Pairing)(3a_2)이 성공적으로 이루어지면 경보 제어 모듈은 초기화가 완료됨을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(3a_3)시키고, 증폭이어폰을 통해 초기화가 완료되었음을 알리는 음성 메시지를 발생(3a_4)시키는 단계;
    온라인 경보가 발생하였을 경우 모바일기기는 수신된 경보를 상기 경보 제어 모듈에 전달(3b_1)하고, 경보 제어 모듈은 경보가 발생하였음을 경보 모듈에 전달하여 LED 점멸과 충격진동을 발생(3b_2)시키고, 증폭이어폰을 통해 경보의 내용을 음성 메시지 형태로 공지(3b_3)하는 단계;에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치.
  4. 사용자가 휴대한 모바일기기에 설치되어 제1항 또는 제2항의 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치와 연동하는 모바일 앱(400)은,
    철도 관제 시스템으로부터 수신한 차량 진입신호를 상기 경보제어모듈로 송신하는 경보관제수단(420)과,
    작업자들의 현재 위치를 사용자가 휴대한 모바일 기기의 GPS 정보를 실시간으로 철도 관제 시스템에 송신하여 철도 현장 지도에 항상 표시되도록 하는 위치확인수단(410)을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도작업자 안전모용 차량진입 경보장치 제어용 모바일 앱.
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