KR102194841B1 - Ａｉ기반 도로상태 표시 전광판 시스템 - Google Patents

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KR102194841B1
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김태식
박해정
최연우
김지호
조은혜
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(주)에스알디코리아
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Abstract

본 발명은 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 대기 온도센서, 노면 온도센서 및 대기 습도센서로부터 대기 온도, 노면 온도 및 대기 습도를 전달받아 각종 도로 상태를 분석하는 분석모듈과 온도, 습도 및 도로 상태를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것으로, 상기 노면 온도센서는 도로 표면에 일정 간격으로 형성된 그루브에 구비되고, 상기 분석모듈은 대기 온도, 노면 온도 및 대기 습도를 바탕으로 살얼음의 발생 가능성을 분석하고, 수치화하여 상기 디스플레이부에 표시한다.
이로써, 상기 분석모듈이 각종 센서로부터 측정된 대기 온도, 노면 온도 및 대기 습도를 전달받아 온도, 습도 및 살얼음의 발생 가능성을 포함한 각종 도로 상태를 분석하고, 이를 수치화하여 디스플레이부에 표시함으로써 운전자에게 안전운전을 환기시켜 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

ＡＩ기반 도로상태 표시 전광판 시스템{AI based Road Status Display Board System}
본 발명은 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 분석모듈이 각종 센서로부터 측정된 대기 온도, 노면 온도 및 대기 습도를 전달받아 온도, 습도 및 살얼음의 발생 가능성을 포함한 각종 도로 상태를 분석하고, 이를 수치화하여 디스플레이부에 표시하는 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템에 관한 발명이다.
도로전광표지(Variable Message Signs, VMS)는 법령에 따라 지정된 지능형 교통체계 시설로, 도로이용자에게 도로, 기상, 교통상황 및 그에 따른 교통규제의 상황에 관한 필요한 정보를 제공함으로써, 교통흐름을 원활하게 하고 안전한 통행을 유도하는 기능을 수행한다.
따라서, 도로전광표지는 상습정체 등으로 인하여 교통류의 분산이 필요하거나 사고다발지점 등과 같이 안전성 확보가 요구되는 구간 등의 전방, 또는 주요 결절점(주요 도로, 특히 통과교통이 주로 이용하는 도로의 교차점)을 기준으로 운전자가 제어성 정보를 인지하고 운행경로를 변경할 수 있는 지점 등에 전략적으로 설치하여 교통흐름을 효율적이고 안전하게 관리하며, 궁극적으로 도로 서비스의 질을 높이는 기능을 수행한다.
이러한 도로전광표지는 메시지 표출형식에 따라 문자식, 도형식, 동영상식으로 구분할 수 있으며, 표출되는 정보의 형태가 문자 또는 문자와 기호가 함께 사용되는 문자식이 가장 보편화되어 있는 형식이나, 교통정보의 경우에는 도형식과 병용하는 경우가 증가되고 있다.
그러나, 종래의 도로전광표지는 각종 도로의 사고발생이나 교통체증 그 밖에 기상 조건으로 강수나 강설 정보를 안내하였으나, 정보의 제공수준이 단순하고, 다른 통신장치를 통하여 충분히 취득할 수 있는 제한적인 정보를 제공함에 따라 운전자에게 실질적인 도움이 되지 않는 한계가 있었다.
한편, 동절기에는 결빙으로 인한 사고가 빈번하게 발생하는데, 특히 블랙아이스라 지칭되는 살얼음이 도로 노면에 형성되는 경우 운전자는 육안으로 이를 식별하기 매우 어려워 부지불식간에 사고로 이어지는 위험성 있다. 이러한 살얼음 정보는 국지적인 도로환경에 의해 발생되는 도로환경 정보로서 운전자에게 그 위험성이 인지될 수 있으면, 매우 유용한 정보로 활용될 수 있을 것이다.
그런데, 종래의 도로전광표지는 살얼음의 발생 가능성이나, 발생할 확률 등을 실시간으로 분석하여 표시하기 위한 시스템이 존재하지 않으므로 도로나 도로 주변 대기의 온도와 습도를 이용하여 블랙아이스(살얼음)이 발생할 수 있는 가능성을 실시간으로 분석하고, 이를 디스플레이부에 표시하여 운전자에게 경각심 내지 조심운전을 유도할 수 있는 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있다.
대한민국 특허등록 제10-0514719호(2005.09.07. 등록)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 각종 기상 정보를 바탕으로 도로의 특정 위치에 대한 살얼음의 발생 가능성을 분석하고, 수치화하여 이를 디스플레이부에 표시함으로써 운전자에게 안전운전을 환기시켜 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며, 특히 살얼음 발생 가능성을 보다 정확하게 분석할 수 있는 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)은, 대기 온도센서(10), 노면 온도센서(20) 및 대기 습도센서(30)로부터 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 전달받아 각종 도로 상태를 분석하는 분석모듈(40)과 온도, 습도 및 도로 상태를 표시하는 디스플레이부(50)를 포함하는 것으로, 상기 노면 온도센서(20)는 도로 표면(1)에 일정 간격으로 형성된 그루브(2)에 구비되고, 상기 분석모듈(40)은 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 이용하되, 상기 대기 온도(T1)의 하강영역(b1)과 대기 습도(M)의 상승영역(b2)을 동시에 만족하는 경우의 노면 온도(T2)가 1℃ 이하이고, 상기 대기 습도(M)가 40% 이상인 경우에 살얼음의 발생 가능성이 존재하는 것으로 판단하여, 살얼음의 발생 가능성을
Figure 112020131183092-pat00014
의 수식에 따라 산정하여 수치화함으로써 상기 디스플레이부(50)에 표시하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 풍속을 측정하기 위한 풍속센서(60) 또는 강수량을 감지하기 위한 액체감지센서(70)를 더 포함하고, 상기 분석모듈(40)은 풍속 또는 강수량을 바탕으로 살얼음의 발생 가능성을 분석할 수 있다.
또한, 상기 도로 표면(1)의 그루브(2)에는 수분을 하방으로 유도하는 하방돌기(81)에 얼음입자가 형성되는지 여부를 감지하는 발빙감지부(80)가 구비되고, 상기 분석모듈(40)은 상기 발빙감지부(80)에 얼음입자가 감지되면 '살얼음 발생'으로 판단할 수 있다.
그리고 상기 발빙감지부(80)의 하방돌기(81)는 내측에 공간부(82)가 마련되어 수분이 공간부(82)로 유도되고, 상기 공간부(82)에 얼음입자가 형성되어 부피가 팽창하는 경우 하방돌기(81)에 마련된 감압센서(83)가 감지하여 얼음입자가 형성된 것으로 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템에 의하면, 분석모듈이 각종 센서로부터 측정된 대기 온도, 노면 온도 및 대기 습도를 전달받아 온도, 습도 및 살얼음의 발생 가능성을 포함한 각종 도로 상태를 분석하고, 이를 수치화하여 디스플레이부에 표시함으로써 운전자에게 안전운전을 환기시켜 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 분석모듈은 대기 온도의 하강영역과 대기 습도의 상승영역을 동시에 만족하는 경우의 노면 온도 및 대기 습도를 바탕으로 살얼음의 발생 가능성을 분석함으로써 정확도를 더욱 높일 수 있다.
특히, 상기 도로 표면의 그루브에 구비되는 발빙감지부는 수분을 하방으로 유도하는 하방돌기가 형성되어 살엄음의 발생 여부를 보다 정확히 감지할 수 있다.
구체적으로, 상기 하방돌기의 내측으로 수분이 유도되도록 공간부가 마련되고, 얼음입자가 형성되어 부피가 팽창하는 경우 감압센서가 얼음입자를 감지함으로써 오차 발생이 없이 '살얼음 발생'을 진단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명은 일 실시예에 따른 AI 기반 전광판 시스템의 전체적인 설치상태를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합관리 시스템을 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분석모듈의 종합분석도를 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분석모듈의 판단 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전광판 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부의 사용 상태도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도로상태 표시 전광판 시스템의 전체적인 구성을 도시한 블럭도.
도 10은 본 발명은 다양한 실시예에 따른 발빙생성부의 형상을 도시한 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 다만 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)의 전체적인 구성을 도시한 개념도로서, 온도를 측정하기 위한 대기 온도센서(10), 노면 온도센서(20), 대기 습도센서(30), 이들로부터 기상 정보를 전달받기 위한 수신부(35), 기상정보 및 각종 도로 상태 정보를 분석하는 분석모듈(40), 관리서버(S)와 정보를 송수신하기 위한 통신모듈(45) 및 각종 정보를 운전자들에게 전달하기 위한 디스플레이부(50)를 포함하여 구성된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 수신부(35), 분석모듈(40), 통신모듈(45) 및 디스플레이부(50)는 도로에 전광판의 형상으로 구비될 수 있으며, 특히 수신부(35), 분석모듈(40) 및 통신모듈(45)은 기상상황과 무관하게 외기로부터 보호되도록 함체(3)에 구비되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 디스플레이부(50)는 운전자가 주행 중에 각종 도로 정보를 확인할 수 있도록 노출되어야 하는바, 상기 함체(3)의 외측에 구비될 수 있다.
본 발명의 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)은 교통 상황이나 기상 상황, 기타 도로 상황 등 운전자에게 다양한 정보를 실시간으로 제공하여 운전자에게 안전운행과 실시간으로 변화하는 상황에 대한 유연한 대처가 가능토록 하는데 광의의 목적이 있다. 특히, 동절기에는 도로 표면에 통상 블랙아이스라 지칭되는 살얼음이 발생하는 경우에 안전 운전에 심대한 지장을 초래하므로 살얼음의 발생 가능성을 예상하여 디플레이부에 표시하고, 이를 통해 특정 위치를 운행 중인 운전자에게 경각심을 일으켜 안전 운행과 방어 운전이 가능토록 하는데 주요한 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 도로의 특정 위치의 살얼음 가능성을 판단하기 위하여, 대기 온도센서(10), 노면 온도센서(20) 및 대기 습도센서(30)를 구비하여 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 측정한다. 다만, 통상적으로 도로 표면(1)에는 익스펜션 조인트 내지 줄눈공이라 지칭되는 그루브(2)가 폭방향으로 형성되므로, 상기 그루부(2)를 이용하여 상기 노면 온도센서(20)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 대기 온도센서(10)와 대기 습도센서(30)도 도로 표면(1)에 인접한 위치에 설치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 대기 온도센서(10), 노면 온도센서(20) 및 대기 습도센서(30)로부터 측정된 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)는 전광판 시스템(RD)의 수신부(35)로 전송되고, 전송된 정보는 분석모듈(40)에 저장되며, 상기 분석모듈(40)은 수신부(35)를 바탕으로 전달받은 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 바탕으로 살얼음의 발생 가능성을 분석하고, 수치화하며, 상기 디스플레이부(50)는 분석된 온도, 습도 등 기상 정보와 각종 도로 상태에 대한 정보를 운전자들이 확인할 수 있도록 외부에 표시한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 통신모듈(45)은 분석모듈(40)에 의한 분석정보를 관리서버(S)에 전송하게 된다. 이때, 상기 통신모듈(45)은 무선통신을 이용하는 것이 바람직하고, 블루투스, 와이파이, LTE, LoRa 통신 등일 수 있다.
또한, 상기 통신모듈(45)은 기후 정보, 환경 정보, 교통 정보 등을 수신하여 디스플레이부(50)에 필요한 정보를 표시하게 되는데, 기후 정보는 날씨, 강수량, 강설량, 운량 등의 정보를 기상청 등에서 제공받고, 환경정보는 미세먼지, 황사 등과 같은 정보를 제공받으며, 교통정보는 도로상황이나 사고현황, 교통량 등의 정보를 제공받을 수 있다.
이 경우 통신모듈(50)에 의하여 수집된 정보 중, 예컨대 날씨, 강수량, 적설량, 운량(구름 양), 일조시간 등은 분석모듈(40)에 의한 살얼음 발생가능성을 판정하는데 있어서 보조 내지 간접적인 팩터로 활용이 가능하다.
한편, 상기 분석모듈(40)은 실시간으로 측정된 대기 온도(T1)와 대기 습도(M)의 변화추이를 확인할 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이 그래프로 출력하게 되는데, 일차적으로 상기 분석모듈(40)은 대기 온도(T1)의 하강영역(b1)과 대기 습도(M)의 상승영역(b2)을 동시에 만족하는 경우의 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 바탕으로 살얼음의 발생 가능성을 분석할 수 있다.
상기 대기 온도(T1)의 하강영역(b1)은 현재를 대기 온도를 기준으로 30분 전의 대기 온도(T1)와 대비하여 하락 추세인 경우 하강영역(b1)으로 정의하며, 마찬가지로 대기 습도(M)의 상승영역(b2)은 현재 대기 습도를 기준으로 30분 전의 대기 습도(M)와 대비하여 상승 추세인 경우 상승영역(b2)으로 정의한다. 즉, 도 5의 흐름도에 도시된 바와 같이 상기 분석모듈(40)은 실시간 대기 온도(T1)와 대기 습도(M)의 변화추이를 바탕으로 하강영역(b1)과 상승영역(b2)을 동시에 만족하는 경우에 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 바탕으로 살얼음의 발생 가능성을 상세하게 분석하게 된다.
일 실시예로, 대기 온도(T1)가 2℃ 이상이고, 노면 온도(T2)가 1℃ 이하이며, 대기 습도(M)가 80% 이상인 경우라면, 대기는 고온 다습한 상태이고, 고온 다습한 대기가 차가운 도로 표면(1)과 접하여 살얼음이 형성될 가능성이 높으므로 대기 온도(T1)가 2℃ 이상이면서 습도가 80% 이상인 경우를 고온다습한 상태로 분석한다. 이때, 도로 표면(1)의 노면 온도(T2)가 1℃ 이하로 낮아지는 경우 고온다습한 상태의 대기와 도로 표면(1)이 접하면서도 살얼음이 발생할 가능성이 상승된다.
한편, 고가 도로 아래와 같은 특수한 도로 조건에서는 주변의 대기 온도보다 상대적으로 온도가 하강되어 주변 대기와의 밀도차에 의한 골바람과 같은 강풍이 발생될 수 있다. 이 경우 고가 도로 아래의 도로 표면(1)은 강풍에 의하여 급격하게 온도가 하강할 수 있고, 이때 대기가 고온 다습한 조건이라면 도로 표면(1)의 온도가 1℃ 인 경우라도 살얼음이 발생될 가능성이 있으며, 특히 상술한 바와 같이 실시간 대기 온도(T1)와 대기 습도(M)의 변화추이를 바탕으로 하강영역(b1)과 상승영역(b2)을 동시에 만족하는 경우라면 살얼음의 발생 가능성이 급격하게 증가하게 된다.
이에 상기 분석모듈(40)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 노면 온도(T2)가 1℃ 이하이고, 상기 대기 습도(M)가 40% 이상인 경우를 특정하여, 살얼음 발생 가능성이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
구체적으로, 상기 분석모듈(40)이 도로 표면(1)에 살얼음이 발생할 가능성이 높다고 판단한 경우에 이를 구체적인 수치로 나타낼 수 있다. 일 실시예로 상기 분석모듈(40)은 살얼음의 발생 가능성을 다음의 수학식 1로 산정할 수 있다.
Figure 112020106486898-pat00002
(M:상대습도, T1 및 T2:섭씨온도)
한편, 아래 표는 살얼음이 발생할 대기 온도(T1), 도로 온도(T2) 및 대기 습도(M)에 따른 살얼음 발생 가능성을 백분율로 표시한 예시이다.
2020. 01. 26. 대기 온도(T1)
(℃)		 도로 온도(T2)
(℃)		 대기 습도(M)
(%)		 살얼음 발생가능성
(%)
4시 2 -1 80 86
6시 2 0 90 90
8시 3 1 80 76
13시 5 2 70 48
나아가, 도 8에 도시된 바 같이 본 발명은 풍속을 계측하기 위한 풍속센서(70)와 빗물이나 강설에 따른 강수량을 감지하기 위한 액체감지센서(80)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 분석모듈(40)은 풍속 또는 강수량을 추가적으로 고려하여 살얼음의 발생 가능성을 판단할 수 있다.
일 실시예로, 상술한 바와 같은 고가도로의 경우 강풍의 발생 여부가 살얼음 발생 가능성의 주요한 판단 인자로 작용할 수 있다. 이러한 특수한 지역뿐만 아니라, 통상적인 도로 상에서 발생하는 풍속 또한 측정하여 데이터베이스를 수립하는 데에 활용하는 것도 가능하다.
또한, 상기 액체감지센서(80)는 도로 노면에 빗물이나 강설을 감지하게 되는데, 빗물이나 수분, 강설이 있는 경우에는 강수량에 의하여 도로 표면(1)의 온도에 따라 살얼음이 발생할 가능성이 매우 높아진다는 점에서 중요한 판단 인자가 될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)에 따르면 살얼음 발생 가능성을 객관적으로 수치화하여 실시간으로 운전자에게 제공할 수 있으나, 이는 어디까지나 살얼음 발생 여부를 실제 확인하는 것이 아니라 그 가능성을 제공할 수밖에 없다는 점에서 종래의 다른 살얼음 예측가능성 판단기술과 마찬가지로 오차 발생 가능성이 높은 한계를 지닌다.
이에 본 발명의 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)는 상기 도로 표면(1)의 그루브(2)에는 수분을 하방으로 유도하는 하방돌기(81)에 얼음입자가 형성되는지 여부를 감지하는 발빙감지부(80)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 발빙감지부(80)는 그루브(2)의 내측에 구비되므로 노면 온도센서(20)와 마찬가지로 차량의 통행에 따라 파손되거나 망실됨이 없이 객관화된 도로 상태 정보를 지속적으로 제공할 수 있다.
이로써, 상기 분석모듈(40)은 상기 발빙감지부(80)에 얼음입자가 감지되면 실제로 살얼음이 발생된 것으로 간주하여, 이를 '살얼음 발생'으로 판단함으로써 상기 디스플레이부(50)에 표시하게 된다.
일 실시예로, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 발빙감지부(80)의 하방돌기(81)로 유도된 수분이 일정한 조건을 만족하는 경우 고드름 형상의 얼음입자가 형성될 수 있다. 이때, 광학 센서를 이용하여 상기 얼음입자를 바탕으로 도로 표면(1)에 살얼음이 형성된 것으로 판단할 수 있다.
다른 실시예로, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 하방돌기(81)는 내측에 공간부(82)가 마련되어 수분이 공간부(82)로 유도될 수 있다. 상기 도로 표면(1)의 수분이 공간부(82)로 안내되도록 경사부(82a)가 형성될 수 있으며, 공간부(82)로 유도된 수분이 소정의 조건을 만족하여 얼음입자로 상변화하는 경우 부피 팽창이 일어난다. 한편, 상기 공간부(82)에 얼음입자가 형성되어 부피가 팽창하는 경우 하방돌기(81)의 표면에 마련된 감압센서(83)가 부피 변화를 감지함으로써 얼음입자가 형성된 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 발빙감지부(80)의 하방돌기(81)는 급격한 열전도가 일어나는 경우 주변 환경과 무관하게 얼음이 발생될 확률이 높아질 수 있으므로, 열전도율이 높지 않은 합성수지 계열 소재로 제작되는 것이 바람직하다.
이로써, 본 발명의 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)은 상술한 발빙생성부(80)를 바탕으로, 단순히 살얼음 발생 가능성을 예측하는 것에서 더 나아가 살얼음 발생 여부에 관한 정보를 정확히 제공할 수 있는 기술적 이점이 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 디스플레이부(50)는 도로 상에 설치되거나, 도로 상공에 설치되어 필요한 정보를 표시하여 운전자에게 알리는 역할을 한다. 이 경우 디스플레이부(50)는 도 6에 도시된 바와 같이 함체부(3)의 외측에 설치되고, 양방향에서 표시 문구를 확인할 수 있도록 전,후면에 디스플레이 패널이 설치될 수 있다.
상기 디스플레이부(50)는 다양한 정보를 전달하게 되는데, 먼저 대기 온도센서(10), 도로 온도센서(20) 및 대기 습도센서(30)에 의하여 수신된 현재의 대기 온도(T1), 도로 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 표시하게 된다. 아울러 분석모듈(40)에 의한 분석을 통하여 살얼음 발생 가능성이 있는 경우 살얼음 발생 가능성을 백분율로 수치화하여 표시하게 된다. 이 경우 살얼음이 발생한 경우 해빙을 위해 염수살포하는 경우 상황 대처 현황을 등을 표시할 수 있다. 이 경우 디스플레이부(50)에는 ‘살얼음 주의’ 문구와 '염수살포중’ 문구(도 7의 (c) 및 (d) 도시 참조)를 번갈아 표시할 수 있다.
다음으로 살얼음 발생 가능성이 낮은 시기나 날씨의 경우에는 온도, 습도, 살얼음 발생가능성 이외에 도로 안전 관련 문구, 예컨대, ‘졸음주의’나 ‘안전운행’ 등의 문구(도 7의 (a) 및 (b) 도시 참조)를 디스플레이부(50)에 표시할 있다. 이 경우 시인성과 경각심으로 불러일으킬 수 있는 색깔을 사용하거나, 점멸되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 AI 기반 전광판 시스템(RD)은 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 지역, 즉 통상적인 도로 이외에도 살얼음이 발생할 가능성은 높은 지역, 고가도로, 터널 입출구 등에 설치하고, 각 지역의 전광판 시스템(RD)으로부터 현재의 온도, 습도 등의 데이터는 물론이고, 분석모듈(40)에 의하여 분석된 데이터, 현재의 구비된 센서나 계측기로부터 측정된 데이터 등이 통신모듈(45)을 통하여 관리서버(S)에 전송될 수 있다.
상기 관리서버(S)는 이러한 데이터를 수집하여 관제센터(C)에서 모니터링할 수 있도록 하고, 관제센터(C)에서는 살얼음이 발생한 지역의 경우 염수살포 등의 현장 대처를 제어뿐만 아니라, 전반적인 상황 모니터링, 제어 및 통제를 할 수 있다.
나아가 본 발명에 따른 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)은 디스플레이부(50)에 통상적인 정보, 살얼음 발생 가능성에 대한 정보 등을 제공하는 것뿐만 아니라, 운전자에게 경각심을 일으킬 수 있는 정보, 즉 살얼음 발생이 예상되는 경우와 같이 비상정보를 운전자에게 직접 알리는 서비스를 제공하는 것도 가능하다. 이를 위해 전광판 시스템(RD)에 구비된 통신모듈(45)을 통하여 운전자 수용의 스마트폰에 설치된 전용 앱이나, 내비게이션 어플 등에 정보를 전송하여 운행 중 경고 메시지나가 표시될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다
RD:AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템
C:관제센터 S:관리서버
1:도로 표면 2:그루브
3:함체부 10:대기 온도센서
20:노면 온도센서 30:대기 습도센서
b1:대기 온도 하강영역 b2:대기 습도 상승영역
35:수신부 40:분석모듈
45:통신모듈 50:디스플레이부
60:풍속센서 70:액체감지센서
80:발빙감지부 81:하방돌기
82:공간부 83:감압센서

Claims (7)

  1. 대기 온도센서(10), 노면 온도센서(20) 및 대기 습도센서(30)로부터 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 전달받아 각종 도로 상태를 분석하는 분석모듈(40)과 온도, 습도 및 도로 상태를 표시하는 디스플레이부(50)를 포함하는 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)에 있어서,
    상기 노면 온도센서(20)는 도로 표면(1)에 일정 간격으로 형성된 그루브(2)에 구비되고, 상기 분석모듈(40)은 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 이용하되, 상기 대기 온도(T1)의 하강영역(b1)과 대기 습도(M)의 상승영역(b2)을 동시에 만족하는 경우의 노면 온도(T2)가 1℃ 이하이고, 상기 대기 습도(M)가 40% 이상인 경우에 살얼음의 발생 가능성이 존재하는 것으로 판단하여,
    살얼음의 발생 가능성을
    Figure 112020131183092-pat00015

    의 수식에 따라 산정하여 수치화함으로써 상기 디스플레이부(50)에 표시하는 것을 특징으로 하는 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템(M:상대습도, T1 및 T2:섭씨온도).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    풍속을 측정하기 위한 풍속센서(60) 또는 강수량을 감지하기 위한 액체감지센서(70)를 더 포함하고, 상기 분석모듈(40)은 풍속 또는 강수량을 바탕으로 살얼음의 발생 가능성을 분석하는 것을 특징으로 하는 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템.
  6. 대기 온도센서(10), 노면 온도센서(20) 및 대기 습도센서(30)로부터 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 전달받아 각종 도로 상태를 분석하는 분석모듈(40)과 온도, 습도 및 도로 상태를 표시하는 디스플레이부(50)를 포함하는 도로상태 표시 전광판 시스템(RD)에 있어서,
    상기 노면 온도센서(20)는 도로 표면(1)에 일정 간격으로 형성된 그루브(2)에 구비되고, 상기 분석모듈(40)은 대기 온도(T1), 노면 온도(T2) 및 대기 습도(M)를 바탕으로 살얼음의 발생 가능성을 분석하고, 수치화하여 상기 디스플레이부(50)에 표시하되,
    상기 도로 표면(1)의 그루브(2)에는 수분을 하방으로 유도하는 하방돌기(81)에 얼음입자가 형성되는지 여부를 감지하는 발빙감지부(80)가 구비되고, 상기 분석모듈(40)은 상기 발빙감지부(80)에 얼음입자가 감지되면 '살얼음 발생'으로 판단하는 것을 특징으로 하는 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발빙감지부(80)의 하방돌기(81)는 내측에 공간부(82)가 마련되어 수분이 공간부(82)로 유도되고, 상기 공간부(82)에 얼음입자가 형성되어 부피가 팽창하는 경우 하방돌기(81)에 마련된 감압센서(83)가 감지하여 얼음입자가 형성된 것으로 판단하며, 상기 분석모듈(40)은 상기 발빙감지부(80)에 얼음입자가 감지되면 '살얼음 발생'으로 판단하는 것을 특징으로 하는 AI 기반 도로상태 표시 전광판 시스템.
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