KR101132848B1

KR101132848B1 - 가드레일 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR101132848B1
Application number: KR1020090029048A
Authority: KR
Inventors: 김기영; 홍성국; 천종신; 주동혁; 김천; 김진규
Original assignee: 엘시스템 주식회사; 김기영; 김천; 천종신; 주동혁; 홍성국
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: KR20100110617A

Abstract

본 발명은 가드레일 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자료수집단말에는 연속적으로 연결된 가드레일에 소정의 간격으로 설치된 진동감지센서를 구비하고, 교통관리센터에는 이웃하는 상기 진동감지센서에서 감지되는 신호의 도달시간차를 이용하여 진원의 위치를 산정하는 연산부 및 진원의 위치를 표시하는 디스플레이부를 구비하여 차량이 가드레일에 충돌하였을 경우 사고발생여부 및 실시간으로 충돌지점을 모니터링할 수 있는 가드레일 모니터링 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 가드레일 모니터링 시스템은, 도로변 또는 도로의 중앙에 소정의 간격으로 세워진 지주에 지지되어 연속적으로 연결되는 가드레일에 차량의 충돌여부를 원격지에 위치한 교통관리센터에서 모니터링하는 가드레일 모니터링 시스템에 있어서, 통신망과; 고유ID를 갖고 상기 가드레일에 소정의 간격으로 설치되어 상기 가드레일에 전달되는 진동을 감지하는 진동감지센서와, 상기 진동감지센서에 진동이 감지되는 경우 상기 통신망을 통해 상기 진동감지센서의 고유ID 및 감지신호를 상기 교통관리센터에 송출하는 현장제어부가 구비된 자료수집단말과; 디스플레이부와, 상기 통신망을 통해 수신되는 이웃하는 상기 진동감지센서의 고유ID 및 감지신호가 도달되는 시간의 차를 이용하여 진원의 위치를 산정하는 연산부와, 상기 연산부에서 진원의 위치가 산정되는 경우 상기 디스플레이부가 진원의 위치를 표시하도록 제어하는 센터제어부가 구비된 교통관리센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

가드레일, 중앙분리대, 진동감지센서, CCTV, 교통관리센터

Description

가드레일 모니터링 시스템{MONITORING SYSTEM FOR GUARD RAIL}

현재, 우리나라에서는 IT 기술을 교통체계에 접목시켜 빠르고 안전하며 쾌적한 도로환경을 만들기 위하여 지능형 교통 시스템(ITS; Intelligent Transportation Systems)을 개발하여 적용하고 있다.

상기 지능형 교통 시스템(ITS)은 자료수집시스템(ATMS; Advanced Traffic Management System), 요금징수시스템(TCS; Toll Collection System), 정보제공시스템(APTS; Advanced Public Transportation System)과, 이들을 모니터링하고 통제하기 위한 교통관리센터(TMC; Transportation Management)로 이루어진다.

상기 자료수집시스템(ATMS)은 통상 감지기를 이용한 차량감지시스템(VDS; Vehicle Detection System)으로부터 교통량, 속도, 점유율, 차량길이 등의 정보를 획득하여 상기 교통관리센터(TMC)로 전송하게 된다.

상기 차량감지시스템(VDS)에서 사용하는 감지기는 크게 도로 매설형과 비매설형으로 나뉘며 세부적으로는 루프, 자기, 영상, 초단파, 적외선, 초음파, 레이더 방식을 사용한다. 일예로 고속도로에 소정의 간격으로 바닥에 일정한 모양으로 패여져 있는 것이 바로 루프방식 감지기인 것이다.

한편, 상기 자료수집시스템(ATMS)은 상기 차량감지시스템(VDS)의 감지기로부터 획득되는 정보 외에도 CCTV, ARS 전화, 긴급전화, 도로순찰 등을 통해서도 정보의 획득이 이루어진다.

하지만, 현재까지의 자료수집시스템(ATMS)에는 차량이 가드레일을 추돌하는 사고가 발생하는 경우 이를 모니터링할 수 있는 시스템이 존재하지 않고 있는 실정이다.

즉, 도로에서 차량이 직접 가드레일을 추돌하는 사고나, 사고 후 차량이 튕겨져 나가며 2차적으로 가드레일을 추돌하는 사고가 종종 일어나고 있으나, 이러한 가드레일 추돌사고의 경우 종래에는 전화 등을 이용한 제보에 의해서만 상기 교통관리센터(TMC)에서 통제할 수 있어 사고장소의 위치 파악 및 그에 따른 후속처리가 늦어지는 문제점이 있었다.

통상 가드레일은 좁은 의미로 도로변에 설치되는 안전구조물을 의미하나, 여기에서 말하는 가드레일은 넓은 의미로 도로에 설치되어 차량이 충돌할 때 충돌로 인한 에너지를 흡수하고, 차량이 도로 밖으로 이탈되는 것을 방지하는 안전 구조물을 모두 포괄하는 개념으로 중앙분리대 등도 포함된다 할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 인지하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자료수집단말에는 연속적으로 연결된 가드레일에 소정의 간격으로 설치된 진동감지센서를 구비하고, 교통관리센터에는 이웃하는 상기 진동감지센서에서 감지되는 신호의 도달시간차를 이용하여 진원의 위치를 산정하는 연산부 및 진원의 위치를 표시하는 디스플레이부를 구비하여 차량이 가드레일에 충돌하였을 경우 사고발생여부 및 실시간으로 충돌지점을 모니터링할 수 있는 가드레일 모니터링 시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 도로에 소정의 간격으로 CCTV를 설치하고, 상기 연산부에서 진원의 위치가 산정되는 경우 상기 CCTV를 상기 진원을 향하는 방향으로 회동시켜 사고발생 직후 사고지점에 대해 실시간으로 CCTV로 녹화 및 모니터링할 수 있도록 한 가드레일 모니터링 시스템을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 가드레일 모니터링 시스템은, 도로변 또는 도로의 중앙에 소정의 간격으로 세워진 지주에 지지되어 연속적으로 연결되는 가드레일에 차량의 충돌여부를 원격지에 위치한 교통관리센터에서 모니터링하는 가드레일 모니터링 시스템에 있어서, 통신망과; 고유ID를 갖고 상기 가드레일에 소정의 간격으로 설치되어 상기 가드레일에 전달되는 진동을 감지하는 진동감지센서와, 상기 진동감지센서에 진동이 감지되는 경우 상기 통신망을 통해 상 기 진동감지센서의 고유ID 및 감지신호를 상기 교통관리센터에 송출하는 현장제어부가 구비된 자료수집단말과; 디스플레이부와, 상기 통신망을 통해 수신되는 이웃하는 상기 진동감지센서의 고유ID 및 감지신호가 도달되는 시간의 차를 이용하여 진원의 위치를 산정하는 연산부와, 상기 연산부에서 진원의 위치가 산정되는 경우 상기 디스플레이부가 진원의 위치를 표시하도록 제어하는 센터제어부가 구비된 교통관리센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 가드레일 모니터링 시스템은, 상기 자료수집단말은, 도로에 소정의 간격으로 설치되는 CCTV가 더 구비되고, 상기 센터제어부는, 상기 연산부에서 진원의 위치가 산정되는 경우 상기 통신망을 통해 상기 자료수집단말에 진원위치신호를 송출하며, 상기 현장제어부는, 상기 통신망을 통해 진원위치신호를 수신받는 경우 진원에 근접한 상기 CCTV가 진원을 향하는 방향으로 회동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 가드레일 모니터링 시스템은 차량이 가드레일에 충돌하였을 경우 사고발생여부 및 실시간으로 충돌지점을 파악할 수 있는 효과가 있고, 사고 발생직후 사고지점을 향하여 CCTV를 회동시킴으로써 사고지점을 실시간으로 모니터링할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 가드레일 모니터링 시스템을 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가드레일 모니터링 시스템의 구성도이고, 도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 가드레일의 배면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가드레일 모니터링 시스템의 배치도이다.

도면을 살펴보면 본 발명의 일실시예에 따른 가드레일 모니터링 시스템은 도로변 또는 도로의 중앙에 소정의 간격으로 세워진 지주(P)에 지지되어 연속적으로 연결되는 가드레일(R)에 차량(V)의 충돌여부를 원격지에 위치한 교통관리센터(30)에서 모니터링하는 가드레일 모니터링 시스템에 관한 것으로, 통신망(10)과, 자료수집단말(20)과, 교통관리센터(30)를 포함하여 구성된다.

상기 가드레일(R)은 철구조물로 이루어져 있어 소정지점에의 충격이 진원(C)에서 각각 양방으로 진동되며 전달되는 특성을 갖고 있다. 특히, 고속도로에서 상기 가드레일(R)은 수킬로미터 내지 수십킬로미터가 연속적으로 연결되어 있다.

본 발명은 상기 연속적으로 연결된 가드레일(R) 및 그 진동특성을 이용하여 진원(C)을 산정함으로써 차량(V)의 충돌지점을 모니터링하는 시스템인 것이다.

상기 통신망(10)은 상기 자료수집단말(20)과 상기 교통관리센터(30)를 서로 연결하기 위한 통로를 제공하는 매개체로서 유선 및 무선 통신망이 포함된 개념이다.

즉, 상기 자료수집단말(20)과 상기 교통관리센터(30)의 연결은 유무선 전용 통신망(10)이나 유무선 인터넷과 같은 범용 통신망(10)을 통해 상호접속되는데, 본 발명의 일실시예에 따른 통신망(10)은 배경기술에서 언급한 바와 같이 지능형 교통 시스템(ITS)에서 기존에 자료수집시스템(ATMS)과 교통관리센터(TMC)를 연결하는 통 신망을 그대로 활용할 수 있다 할 것이다.

상기 자료수집단말(20)은 현장에서 상기 가드레일(R)에 차량(V)의 충돌여부를 감지하여 상기 교통관리센터(30)에 통보하는 역할을 하는 것으로 진동감지센서(21)와, CCTV(22)와, 현장제어부(23)를 포함하여 구성된다.

상기 진동감지센서(21)는 고유ID를 갖고 상기 가드레일(R)에 소정의 간격(L)으로 설치되어 상기 가드레일(R)에 전달되는 진동을 감지하도록 구비된다.

즉, 상기 진동감지센서(21)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 가드레일(R)의 배면에 설치되는 것이 바람직하고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가드레일(R)의 재질에 따른 진동전달 특성 등을 고려하여 그 설치 간격(L)은 1Km 내외가 되도록 하는 것이 바람직하다.

도 3을 살펴보면, 차량(V)이 가드레일(R)을 추돌하는 경우 그 충격은 진원(C)으로부터 각각 양방으로 진동의 형태로 전달되는데, 이웃하는 상기 진동감지센서(211, 212)에는 각각 상기 진원(C)으로부터 떨어진 거리(L1, L2)가 달라 진동이 전달되어 감지되는 시간(t1, t2)이 상호 다르게 되는 것이다.

한편, 도면에 도시되지는 않았지만 상기 진동감지센서(21)의 구동에 필요한 전원은 고속도로의 경우 도로변에 매설된 기존의 전원선과 연결할 수도 있고, 전원선이 없는 경우 태양광 발전 등을 통해 전원을 공급받을 수도 있다 할 것이다.

또한, 상기 진동감지센서(21)의 고유ID 및 감지신호를 후술할 현장제어부(23)에 전달하는 방법 역시 고속도로의 경우 도로변에 매설된 통신선과 연결하여 전달 할 수도 있고, 통신선이 없는 경우 무선통신 방법으로도 전달할 수 있다 할 것이다.

상기 CCTV(22)는 도로의 상황을 영상으로 녹화하거나 상기 교통관리센터(30)의 디스플레이부(31)에서 실시간으로 모니터링할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로 도로에 소정의 간격으로 설치된다.

한편, 상기 CCTV(22)는 상기 교통관리센터(30)에서 소정의 신호를 받아 후술할 현장제어부(23)에 의해 회동방향이 제어된다.

즉, 상기 CCTV(22)는 상기 교통관리센터(30)에서 사용자의 조작에 의해서 회동될 수도 있고, 본 발명의 일실시예에서와 같이 후술할 연산부(32)에서 진원(C)의 위치가 산정되는 경우 진원위치신호에 의해 진원(C)에 근접한 상기 CCTV(22)가 진원(C)을 향하는 방향으로 회동되도록 상기 현장제어부(23)에 의해 회동방향이 제어되는 것이다.

상기 현장제어부(23)는 상기 진동감지센서(21)에 진동이 감지되는 경우 상기 통신망(10)을 통해 상기 진동감지센서(21)의 고유ID 및 감지신호를 상기 교통관리센터(30)에 송출한다.

상기 현장제어부(23)에 의해 상기 교통관리센터(30)로 송출되는 신호는 상술한 바와 같이 이웃하는 상기 진동감지센서(211, 212)는 각각 상기 진원(C)으로부터 떨어진 거리(L1, L2)가 달라 진동이 전달되어 감지되는 시간(t1, t2)이 상호 다르게 되므로 상기 진동감지센서(211, 212)의 고유ID 및 감지신호가 시간차를 두고 송출되게 된다.

또한, 상기 현장제어부(23)는 상기 통신망(10)을 통해 후술할 센터제어 부(33)에서 송출되는 진원위치신호를 수신받는 경우 진원(C)에 근접한 상기 CCTV(22)가 진원(C)을 향하는 방향으로 회동되도록 제어한다.

즉, 차량(V)이 가드레일(R)을 추돌하는 사고가 발생된 직후 사고지점 즉, 진원(C) 방향에 대해 실시간으로 상기 CCTV(22)로 녹화 및 모니터링할 수 있도록 하는 것이다.

상기 교통관리센터(30)는 상기 자료수집단말(20)과 통신망(10)으로 연결되어 상기 자료수집단말(20)에서 획득되는 정보를 모니터링하는 역할을 하는 것으로 디스플레이부(31)와, 연산부(32)와, 센터제어부(33)를 포함하여 구성된다.

상기 디스플레이부(31)는 상기 자료수집단말(20)에서 획득되는 정보를 시각적으로 표출하는 역할을 하는 것으로 후술할 연산부(32)에서 진원(C)의 위치가 산정되는 경우 진원(C)의 위치 및 상기 CCTV(22)에서 촬영되는 영상을 표시하게 된다.

상기 디스플레이부(31)에 표시되는 상기 진원(C)의 위치는 위치파악이 용이하도록 문자 뿐만 아니라 전자지도 상에 그 위치가 그래픽적으로 표시되도록 하는 것이 바람직하다.

물론, 상기 디스플레이부(31)는 배경기술에서 언급한 다른 차량감지시스템(VDS)에서 획득되는 정보를 포함하는 도로 정보를 표시하게 된다.

상기 연산부(32)는 상기 통신망(10)을 통해 수신되는 이웃하는 상기 진동감지센서(211, 212)의 고유ID 및 감지신호가 도달되는 시간의 차(t2-t1)를 이용하여 진원(C)의 위치를 산정하게 된다.

즉, 이웃하는 상기 진동감지센서(211, 212)의 거리(L)는 정해진 값이고, 상기 가드레일(R)에 충격에 따른 진동이 전달되는 속도 또한 알 수 있는 값이므로, 상기 통신망(10)을 통해 수신되는 이웃하는 상기 진동감지센서(211, 212)의 고유ID 및 감지신호가 도달되는 시간의 차(t2-t1)를 얻게되면 상기 진동감지센서(211, 212)에서 각각 진원(C)까지의 거리(L1, L2)는 수학적으로 계산되어, 상기 연산부(32)에서 상기 진원(C)의 위치를 산정할 수 있게 되는 것이다.

상기 센터제어부(33)는 상기 연산부(32)에서 진원(C)의 위치가 산정되는 경우 상기 디스플레이부(31)가 진원(C)의 위치를 표시하도록 제어하고, 상기 통신망(10)을 통해 상기 자료수집단말(20)에 진원위치신호를 송출하게 된다.

상기 센터제어부(33)가 상기 자료수집단말(20)에 상기 통신망(10)을 통해 진원위치신호를 송출하게 되면, 상기 현장제어부(23)는 상술한 바와 같이 진원(C)에 근접한 상기 CCTV(22)가 진원(C)을 향하는 방향으로 회동되도록 제어하여 차량(V)이 가드레일(R)을 추돌하는 사고가 발생된 직후 사고지점 즉, 진원(C) 방향에 대해 실시간으로 상기 CCTV(22)로 녹화 및 모니터링할 수 있게 되는 것이다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 가드레일 모니터링 시스템은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가드레일 모니터링 시스템의 구성도

도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 가드레일의 배면 사시도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가드레일 모니터링 시스템의 배치도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

R 가드레일

P 지주

C 진원

10 통신망

20 자료수집단말

21 진동감지센서

22 CCTV

23 자료수집제어부

30 교통관리센터

31 디스플레이부

32 연산부

33 센터제어부

Claims

도로변 또는 도로의 중앙에 소정의 간격으로 세워진 지주에 지지되어 연속적으로 연결되는 가드레일에 차량의 충돌여부를 원격지에 위치한 교통관리센터에서 모니터링하는 가드레일 모니터링 시스템에 있어서,

통신망과;

고유ID를 갖고 상기 가드레일에 소정의 간격으로 설치되어 상기 가드레일에 전달되는 진동을 감지하는 진동감지센서와, 상기 진동감지센서에 진동이 감지되는 경우 상기 통신망을 통해 상기 진동감지센서의 고유ID 및 감지신호를 상기 교통관리센터에 송출하는 현장제어부가 구비된 자료수집단말과;

디스플레이부와, 상기 통신망을 통해 수신되는 이웃하는 상기 진동감지센서의 고유ID 및 감지신호가 도달되는 시간의 차를 이용하여 진원의 위치를 산정하는 연산부와, 상기 연산부에서 진원의 위치가 산정되는 경우 상기 디스플레이부가 진원의 위치를 표시하도록 제어하는 센터제어부가 구비된 교통관리센터를 포함하되,

상기 자료수집단말은, 도로에 소정의 간격으로 설치되는 CCTV가 더 구비되고,

상기 센터제어부는, 상기 연산부에서 진원의 위치가 산정되는 경우 상기 통신망을 통해 상기 자료수집단말에 진원위치신호를 송출하며,

상기 현장제어부는, 상기 통신망을 통해 진원위치신호를 수신받는 경우 진원에 근접한 상기 CCTV가 진원을 향하는 방향으로 회동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가드레일 모니터링 시스템.
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