KR102264392B1 - 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 장착되어 도로 촬영 정보와 위치 정보를 수집·전송하는 정보 수집 장치, 정보 수집 장치로부터 수신된 도로 촬영 정보 중 도로 노면을 촬영한 영상을 분석하여 불량객체 속성정보를 획득하고, 획득된 불량객체 속성정보와 도로의 단위 구간 별 도로 노면 불량 객체의 평균 개수와 평균 크기를 이용하여 도로 노면의 위험도를 산출하는 빅데이터 수집 및 분석 서버 및 빅데이터 수집 및 분석 서버에서 산출된 도로 노면의 위험도를 포함하는 서비스를 제공하는 서비스 제공 서버를 포함하는 것을 특징으로 하여, 도로 노면의 불량 객체에 대한 정보를 수집하여 이를 바탕으로 도로 노면의 위험도 기준을 수립할 수 있는 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것이다.

Description

도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템{ROAD MAP CONSTRUCTION SYSTEM FOR PROVIDING INFORMATION IN REAL TIME BY ANALYZING ROAD SURFACE}

본 발명은 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것이다.

종래 공간 모델링 방법은 현장조사를 통해 수작업으로 구축된 데이터를 활용하는 방식으로 이루어지는 것이 일반적이다. 이러한 방식은 인건비가 과도하게 발생할 뿐만 아니라 수작업으로 인해 지리정보의 오류가 빈번하게 발생하고, 수정이나 갱신도 어렵다는 단점이 있다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 모바일 맵핑 시스템(MMS; Mobile Mapping System) 등의 측량장비를 이용하여 건물 및 도로 시설물에 대한 지리정보 데이터를 구축하고 있다.

모바일 맵핑 시스템은 차량 등의 이동체에 카메라나 라이다 등의 촬영센서와 정밀한 GNSS/INS를 장착하여 작업이 진행되는 동안 촬영센서에 대한 정확한 위치정보와 자세정보를 산출하고, 이를 이용하여 센서에서 취득된 레이저 포인트 자료 및 영상 객체의 실체 위치를 산출하는 고정밀의 3차원 지리정보 취득 장비이다.

이러한 모바일 맵핑 시스템은 공간정보의 최신성을 빠르게 확보할 수 있는 수단으로 각광받고 있으며, 특히 ADAS(Advanced Driver Assistance System), 자율 주행 차량 등을 위해 도로 및 주변 정밀 지도의 필요성이 증대됨에 따라 이에 대한 수요가 늘어나고 있다.

한편, 도로 노후화와 기후 변화로 인해 도로 표면은 빠르게 성능이 약해지고, 차량의 이동 하중으로 인해 포트홀, 균열과 같은 도로 표면이 불량해지는 상태가 지속적으로 발생한다.

포트홀과 같은 도로 노면의 불량 객체는 때로는 주행 중 급제동으로 인한 교통사고를 유발해 도로 위 지뢰로 불리기도 한다. 이러한 도로 노면의 불량 객체는 불규칙 모양으로 발생하고, 발생 위치 역시 랜덤하다는 점에서 운전자에게는 예기치 못한 위험에 노출되어 사고로 이어지기도 한다.

따라서, 포트홀과 같은 도로 노면의 불량 객체를 검출하고 보수하기 위해 도로에서 발생하는 불량 객체를 검출 및 분석하고, 데이터베이스를 구축하여 사고 예방에 대처할 수 있으며, 실시간으로 도로 노면에 대한 위험 정보를 제공할 수 있는 구체적인 기술이 필요하다.

위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도로 노면의 불량 객체에 대한 정보를 수집하여 이를 바탕으로 도로 노면의 위험도 기준을 수립할 수 있는 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 도로 노면의 불량 객체에 대한 정보를 수집하여 GIS 기반의 데이터베이스를 구축할 수 있는 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량에 장착되어 도로 촬영 정보와 위치 정보를 수집·전송하는 정보 수집 장치; 정보 수집 장치로부터 수신된 도로 촬영 정보 중 도로 노면을 촬영한 영상을 분석하여 불량객체 속성정보를 획득하고, 획득된 불량객체 속성정보와 도로의 단위 구간 별 도로 노면 불량 객체의 평균 개수와 평균 크기를 이용하여 도로 노면의 위험도를 산출하는 빅데이터 수집 및 분석 서버; 및 빅데이터 수집 및 분석 서버에서 산출된 도로 노면의 위험도를 포함하는 서비스를 제공하는 서비스 제공 서버; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 빅데이터 수집 및 분석 서버는, 정보 수집 장치로부터 수신되는 도로 노면을 촬영한 영상과 도로 노면이 촬영된 위치 정보를 분석하여 불량객체 속성정보를 획득하고, 획득된 불량객체 속성정보를 수집하여 GIS 기반의 도로 위험 DB에 저장하는 데이터 처리부; 도로 위험 DB에 저장된 불량객체 속성정보 중 위치 정보를 이용하여 도로의 단위 구간 별로 거리당 도로 노면 불량 객체의 평균 개수 및 개수 표준편차와, 거리당 도로 노면 불량 객체의 평균 크기 및 크기 표준편차를 포함하는 단위 구간 정보를 산출하는 단위 구간 정보 산출부; 및 단위 구간 정보 산출부에서 산출된 단위 구간 정보와 상기 도로 위험 DB에 저장된 불량객체 속성정보를 분석하여 도로 노면의 위험도를 분류하고, 도로 노면 불량 객체의 발생 지역을 예측하는 위험 분석부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 데이터 처리부는, 도로 노면을 촬영한 영상을 분석하여 차로 내에서 도로 노면 불량 객체가 발생한 위치에 따른 위치 유형, 도로 노면 불량 객체의 모양과 길이에 따른 모양 유형과 길이 유형을 분류하고, 도로 노면 불량 객체의 깊이를 산출하는 유형 분류부; 유관기관으로부터 제공되는 공공데이터를 분석하여 도로 등급, 노선 번호, 도로관리기관 정보 및 도로 도면의 포장 상태 정보를 확인하는 공공데이터 분석부; 및 정보 수집 장치로부터 제공되는 촬영 위치, 날짜 정보 및 촬영 정보와, 유형 분류부에서 분류된 위치 유형, 모양 유형, 길이 유형 및 산출된 깊이를 포함하는 도로 정보와, 공공데이터 분석부에서 분석된 결과를 조합하여 불량객체 속성정보를 작성하는 속성정보 작성부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 정보 수집 장치는, 차량의 상부 양측에 결합되는 한 쌍의 탈착부; 한 쌍의 탈착부의 상부에 횡방향으로 결합되는 가로대; 차량의 상부 중앙에 결합되는 감쇠부; 감쇠부의 삽입공간에 삽입되며 감쇠부와 가로대의 하부면 사이에 배치되는 유체완충부; 가로대의 상부 일측에 결합되는 승강부; 승강부의 상부에 결합되는 회전부; 회전부의 상부에 결합되는 카메라모듈; 및 가로대의 상부 타측에 결합되는 GPS모듈; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 탈착부는, 차량의 상면에 결합되며 내부에 탈착공간이 형성되는 탈착베이스; 탈착베이스의 탈착공간 일측에 회동 가능하도록 결합되는 탈착커버; 및 탈착공간에 안착될 수 있으며 탈착베이스로부터 분리 가능한 탈착본체; 를 포함하고, 상기 탈착베이스는, 탈착공간의 길이방향을 따라 양측에 함몰 형성되는 한 쌍의 가이드홈; 탈착공간의 후단에 함몰 형성되는 연장홈; 탈착공간의 상단 후방에 형성되며 내측으로 돌출되어 탈착본체가 이탈되는 것을 방지하는 한 쌍의 이탈방지부; 및 한 쌍의 가이드홈의 후단에 각각 함몰 형성되는 한 쌍의 위치규제홈; 를 포함하며, 상기 탈착본체는, 탈착본체의 길이방향을 따라 양측에 돌출 형성되어 한 쌍의 가이드홈에서 활주 가능한 한 쌍의 가이드부; 탈착본체의 후단에 돌출 형성되어 연장홈에 수용될 수 있는 탈착연장부; 탈착본체의 상부면에 돌출 형성되며 한 쌍의 이탈방지부 사이의 폭과 동일한 폭을 가지는 돌출스토퍼; 및 한 쌍의 가이드부의 후단에 각각 함몰 형성되어 한 쌍의 위치규제부가 삽입될 수 있는 한 쌍의 위치규제부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 유체완충부는, 감쇠부의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 유체수용부; 유체수용부의 상부에 결합되며 일측에 하판관통홀이 형성되는 유체하판; 유체하판의 상부에 회전 가능하도록 결합되며 일측에 회전관통홀이 형성되고 중앙 부분에 중공이 형성된 링 형태의 유체회전판; 유체회전판의 상부에 결합되며 일측에 상판관통홀이 형성되는 유체상판; 유체상판의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 유체공급부; 유체하판의 상부에 결합되며 유체회전판의 중공 내부에 배치되어 유체회전판을 회전시키는 유체회전부; 및 유체수용부와 유체공급부 사이를 연결하며 일방향밸브를 구비하는 유체연결부; 를 포함하며, 상기 유체하판의 상면에는 하판관통홀과 연통되는 링 형태의 하판연통홈이 함몰 형성되고, 유체회전판의 상면에는 회전관통홀과 연통되는 링 형태의 회전연통홈이 함몰 형성되고, 유체회전판이 회전함에 따라 유체공급부로부터 상판관통홀을 통해 유입된 유체는 회전연통홈, 회전관통홀, 하판연통홈 및 하판관통홀을 순차적으로 통과하여 유체수용부에 수용될 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 승강부는, 가로대의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 승강케이스; 하단이 승강케이스의 내부에 배치되며 상하로 승강 가능한 승강로드; 승강로드에 삽입되어 승강로드의 외측면과 승강케이스의 내측면 사이에 배치되며 상하로 이동 가능한 링 형태의 상하이동판; 승강로드의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판을 기준으로 상부에 배치되는 상부스토퍼; 승강로드의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판을 기준으로 하부에 배치되는 하부스토퍼; 상부스토퍼의 하면과 상하이동판의 상면 사이에 배치되는 상부탄성부; 하부스토퍼의 상면과 상하이동판의 하면 사이에 배치되는 하부탄성부; 승강로드의 내부를 관통하여 유체가 통과할 수 있도록 하는 로드관통홀; 및 승강케이스와 연결되어 승강케이스 내부의 유체에 압력을 가할 수 있는 유압펌프; 를 포함하고, 상기 로드관통홀은, 승강로드를 횡방향으로 관통하며 상부스토퍼의 하부에 배치되는 제1횡관통홀; 승강로드를 횡방향으로 관통하며 하부스토퍼의 상부에 배치되며 제1횡관통홀보다 상대적으로 하부에 배치되는 제2횡관통홀; 및 승강로드를 종방향으로 관통하며 제1횡관통홀와 제2횡관통홀 사이를 연결하는 종관통홀; 을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 회전부는, 승강부의 상부에 결합되며 내부에 구형 회전홀이 형성된 회전본체; 및 회전홀에 회전 가능하게 삽입될 수 있도록 내부가 비어있는 구 형태로 형성되는 회전삽입부; 를 포함하고, 상기 회전본체의 회전홀 하단에는 링 형태로 회전삽입홈이 함몰 형성되며, 회전삽입부의 하단에는 회전삽입홈에 삽입될 수 있도록 링 형태로 회전돌출부가 외측으로 돌출 연장되고, 회전삽입부의 측면에는 다수의 절개홈이 전후방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 카메라모듈은, 회전부의 상부에 결합되는 카메라지지대; 카메라지지대에 결합되며 내부가 비어있는 원통 형태로 형성되는 카메라결합부; 및 카메라결합부에 삽입되며 도로를 촬영할 수 있는 카메라가 내장되는 카메라삽입부; 를 포함하고, 상기 카메라삽입부는, 외측면에 길이방향을 따라 나사산이 형성되며 내부 공간에 카메라가 결합되는 카메라본체; 및 카메라본체의 단부에 결합되어 카메라결합부의 후면을 폐쇄하는 카메라커버; 를 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 레이저나 영상을 분석하여 검출된 도로 노면의 불량 객체에 대한 정보를 수집 및 분석함으로써 획득한 불량 객체의 위치, 영상, 속성정보, 예측 정보 등을 활용하여 도로 구획 기준으로 도로 노면 위험도를 산정할 수 있는 기준으로 제공함으로써 보다 정확하고 신속히 도로 안전도를 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 수집된 도로 노면의 불량 객체에 대한 정보로 데이터베이스를 구축하고, GIS와 연계하여 도로 노면 상황을 위치 정보와 함께 표출함으로써 도로 관리 주체로 하여금 예측기반의 효율적인 유지관리가 가능하도록 하며, 운전자에게 현재 도로 위험 정보를 제공하여 도로 안전사고를 예방하도록 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 전체 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 처리부를 자세히 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 속성정보 작성부에서 작성된 실제 포트홀의 속성정보를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단위 구간 정보 산출부를 자세히 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도로 구간 구분 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 위험 분석부를 자세히 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 포트홀 맵 조회기능의 일 예를 보여주는 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법을 개략적으로 도시한 순서도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 정보 수집 장치의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착부의 모습을 도시한 분해사시도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착베이스의 단면 모습을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라모듈의 모습을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 승강부의 단면 모습을 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 회전부의 부분 단면 모습을 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠부의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠부의 종단면을 도시한 도면.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 유체완충부의 각 구성이 분해된 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 전체 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 정보 수집 장치(100), 빅데이터 수집 및 분석 서버(200) 및 서비스 제공 서버(300)를 포함하여 이루어진다.

정보 수집 장치(100)는 차량(A)에 장착되어 주행 중인 도로를 촬영한 영상 정보(이하, '도로 촬영 정보'라 한다)와 위치 정보를 수집하고, 수집된 도로 촬영 정보와 위치 정보를 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)로 전송할 수 있다. 도로 촬영 정보는 예를 들어, 촬영된 영상(10)과 영상(10)의 해상도, 프레임, 영상이 촬영된 시간 등 영상 속성정보를 포함한다.

빅데이터 수집 및 분석 서버(200)는 정보 수집 장치(100)로부터 도로 촬영 정보와 위치 정보를 수신하고, 수신되는 도로 촬영 정보 중 도로 노면을 촬영한 영상을 분석하여 도로 노면 불량 객체에 대한 속성정보(즉, 불량객체 속성정보)를 획득하고, 획득된 불량객체 속성정보와 도로의 단위 구간 별 도로 노면 불량 객체의 평균 개수와 평균 크기를 이용하여 도로 노면의 위험도를 산출할 수 있다. 도로 노면 불량 객체는 포트홀, 크랙 등의 모든 도로 균열과 관련된 종류를 포함할 수 있으며, 이하에서는 포트홀을 예로 들어 설명한다.

서비스 제공 서버(300)는 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)에서 산출된 도로 노면의 위험도를 포함하는 서비스를 GIS 기반으로 서비스 가입자에게 제공할 수 있다.

다수의 유관기관들(400)은 도로 노면의 상태 또는 포트홀의 상태에 영향을 주는 공공데이터 또는 도로 위험도를 예측하는데 필요한 다양한 공공데이터 또는 포트홀의 시각화 및 관련정보 제공 서비스에 필요한 공공데이터를 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)와 서비스 제공 서버(300)에게 제공하는 기관이다.

다수의 유관기관들(400)은 예를 들어 지능형 교통 시스템(ITS: Intelligent Transportation Systems), 교통안전공단, 도로관리시스템 및 도로관리대장 시스템 등 도로와 관련된 정보를 제공하거나 도로를 관리하는 다양한 시스템 또는 기관, 그리고, 기상정보센터를 포함한다.

다수의 유관기관들(400)이 제공하는 공공데이터는 공간정보와 환경정보를 포함할 수 있다. 공간정보와 환경정보는 포트홀의 생성에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 포함한다. 예를 들어, 공간정보는 실제 포트홀이 위치한 도로의 수치지형도, 도로 포장 정보, 배수구 정보 및 지반고 정보를 포함하고, 환경정보는 실제 포트홀이 위치한 도로의 교통량 정보, 상습결빙구역 정보, 기상 예보 자료, 기상 지수 정보, 기후 통계 정보 및 기상 자원 지도를 포함한다. 따라서, 후술할 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)의 위험 분석부(240)는 포트홀 생성 또는 상태에 영향을 미치는 공간정보와 환경정보에 대해 분석하고, 이를 포트홀 위험 분석(즉, 도로 노면 위험도 분석)에 활용할 수 있다.

상기 정보 수집 장치(100)는 탈착부(800), 가로대(840), 감쇠부(500), 유체완충부(600), 승강부(700), 회전부(900), 카메라모듈(110) 및 GPS모듈(120)를 포함한다. 정보 수집 장치(100)의 구체적인 구성은 아래에서 상세히 살펴보기로 한다.

빅데이터 수집 및 분석 서버(200)는 빅데이터 통신부(210), 데이터 처리부(220), 단위 구간 정보 산출부(230), 위험 분석부(240), 도로 위험 DB(250) 및 빅데이터 메모리(260)를 포함할 수 있다.

빅데이터 통신부(210)는 다수의 정보 수집 장치들(100)과 다수의 유관기관들(400)과 통신할 수 있다. 빅데이터 통신부(210)는 정보 수집 장치(100)로부터 전송되는 도로 촬영 정보와 위치 정보를 실시간으로 수신하고, 다수의 유관기관들(400)로부터 제공되는 도로 노면과 관련된 공공데이터를 주기적으로 또는 필요한 경우 요청하여 수신할 수 있다.

데이터 처리부(220)는 정보 수집 장치(100)로부터 수신되는 도로 노면을 촬영한 영상과 도로 노면이 촬영된 위치 정보를 분석하여 불량객체 속성정보를 획득하고, 획득된 불량객체 속성정보를 수집하여 GIS 기반의 도로 위험 DB에 저장할 수 있다.

데이터 처리부(220)에서 획득되는 불량객체 속성정보는, 포트홀의 도로 정보와 도로 노면을 촬영한 촬영 정보를 포함할 수 있다. [표 1]은 불량객체 속성정보의 일 예이고, [표 2]는 불량객체 속성정보 중 정보 수집 장치(100)로부터 제공되는 촬영 정보와 위치 정보의 일 예이다.

불량객체 속성정보	내용
도로 정보	- 유관기관들(400)로부터 제공되는 도로 등급, 노선 번호, 도로관리기관 정보 및 도로 도면의 포장 상태 정보
	- 정보 수집 장치(100)로부터 제공되는 촬영 위치 및 날짜 정보
	- 도로 노면을 촬영한 영상을 분석한 결과로부터 획득되는 포트홀의 유형 정보
촬영 정보	- 포트홀을 촬영한 카메라의 촬영 높이, 촬영 각도, 촬영 거리 및 차량 속도 정보

ID	A001	A002
촬영 날짜	2017-01-01 13:21:00~13:25:59	2017-01-01 13:26:00~13:30:59
위도	37.376385~38.376385	42.654321~41.654321
경도	126.635564~126.746622	127.123456~127.654321
정지영상 파일명	20170101132010_A001	20170101132515_A002
동영상 파일명	2017010100001_A001	2017010100001_A002
전송 날짜	2017-01-01 13:22:30	2017-01-01 13:26:58

[표 1]에서 촬영 높이, 촬영 각도, 촬영 거리 등은 카메라를 장착할 때 초기 설정되는 값으로서, 일 예로, 정보 수집 장치(100)의 전원이 켜질 때마다 서버(200)로 전송될 수 있으며, 차량 속도 정보는 정보 수집 장치(100)가 차량으로부터 전달받아 제공할 수 있다.

[표 2]에서 ID는 정보 수집 장치(100)의 식별정보, 위도와 경도는 도로 노면을 촬영한 위치 정보(차량이 이동 중이므로 위도와 경도도 변할 수 있다), 촬영 날짜는 도로 노면이 촬영된 시간 정보, 동영상 파일명은 촬영된 영상의 파일명, 전송 날짜는 정보 수집 장치(100)가 파일을 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)로 전송한 시간 정보이다. 정보 수집 장치(100)가 도로 노면을 촬영한 영상에서 포트홀이 포함된 영상을 임시 검출하는 경우, 정보 수집 장치(100)는 검출된 정지영상의 파일명과 정지영상과 정지영상의 위치 정보를 더 전송할 수 있다.

후자와 같이 정보 수집 장치(100)가 포트홀로 예상되는 영상을 검출하는 경우, 데이터 처리부(220)는 보다 신속하고 정확하게 포트홀의 탐지 시간(촬영 시간)과 촬영 정보 및 포트홀의 실제 존재 여부를 파악할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 처리부를 자세히 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 데이터 처리부(220)는 유형 분류부(222), 공공데이터 분석부(224) 및 속성정보 작성부(226)를 포함할 수 있다.

유형 분류부(222)는 도로 노면을 촬영한 영상을 분석하여 차로 내에서 포트홀이 발생한 위치에 따른 위치 유형, 포트홀의 모양과 길이에 따른 모양 유형과 길이 유형을 분류하고, 포트홀의 깊이를 산출할 수 있다. 유형 분류부(222)는 도로 노면을 촬영한 영상 중 포트홀을 포함하는 ROI(Region Of Interest) 내에 깊이 산출 알고리즘을 적용하여 ROI 내에서 기준 위치에 해당하는 깊이를 산출하거나, ROI 내에서 포트홀의 최대 깊이를 산출하고, 최대 깊이와 (X, Y) 좌표를 이용하여 포인트 클라우드를 산출할 수 있다.

[표 3]은 차로 중 포트홀이 발생한 위치에 따라 분류된 위치 유형에 대해 설명하고 있다. [표 3]을 참조하면, 포트홀 발생 위치에 따른 위치 유형 분류는 차륜부, 중앙부-비차륜부 및 차선부-비차륜부로 구분된다.

유형 분류 (위치 유형)	정의	포트홀 위치	DB 검색 조건명
차륜부 (Wheel path)	차로 중 차량 바퀴하중이 닿는 부분	차로 중심부로부터 ±0.6m~1.3m 구간	차륜부
중앙부-비차륜부 (Non wheel path_center)	차로 중 차량 바퀴하중이 닿지 않는 부분 중 중앙부	차로 중심부로부터 ±0.6m이내	중앙부
차선부-비차륜부 (Non wheel path_lane)	차로 중 차량 바퀴하중이 닿지 않는 부분 중 가장자리부	차로 중심부로부터 ±1.3m 이상	차선부

[표 4]는 포트홀 모양에 따라 분류된 모양 유형에 대해 설명하고 있다. [표 4]를 참조하면, 포트홀의 평면 형태에 따라 포트홀은 다양한 유형으로 분류될 수 있다.

유형 분류 (모양 유형)	정의	DB 검색 조건명
원형	에지가 곡선이며, 장축과 단축의 비가 같음	원형
타원형	에지가 곡선이며, 장축과 단축의 비가 같이 않음	타원형
다각형	사각형, 마름모형 등	다각형
혼합형	원형, 타원형, 다각형이 혼합된 경우	혼합형
기타	분류 안 되는 경우	미분류

[표 5]는 포트홀 길이에 따라 분류된 길이 유형에 대해 설명하고 있다. 유형 분류부(222)는 포트홀의 최대 길이에 따라 파손 정도와 보수 처리 시기를 정할 수 있다.

포트홀 길이 (길이 유형)	파손정도	보수 처리 시기	DB 검색 조건명
25mm 이하	하	주의	하
25mm ~ 50mm	중	보수	중
50mm	상	즉시(긴급) 보수	상

[표 5]를 참조하면, 포트홀의 최대 길이가 Amm이하인 경우(예를 들어, A=25), 유형 분류부(222)는 포트홀의 파손정도는 심각하지 않은 '하'로 분류하고, 보수는 필요하지 않으나 '주의'가 필요하다는 보수 처리 시기를 정할 수 있다. 또한, 포트홀의 최대 길이가 Bmm 이상인 경우(예를 들어, B=50), 유형 분류부(222)는 포트홀의 파손정보를 아주 심각한 '상'으로 분류하고, 긴급히 보수하도록 보수 처리 시기를 정할 수 있다.

포트홀 관리 시스템의 관리자 또는 시각화 및 정보 제공 서비스를 이용하는 사용자는 [표 3] 내지 [표 5]의 DB 검색 조건명을 이용하여 원하는 포트홀을 검색할 수 있다. 또한, 불량객체 속성정보에 대한 수정 권한이 주어진 사용자는 도로정보, 촬영정보, 파일경로 등을 정정하거나 새로운 부가 정보를 입력할 수 있다.

한편, 공공데이터 분석부(224)는 다수의 유관기관들(400)로부터 제공되는 공공데이터를 분석하여 도로 등급, 노선 번호, 도로관리기관 정보 및 도로 도면의 포장 상태 정보를 확인할 수 있다. 예를 들어, 공공데이터 분석부(224)는 정보 수집 장치(100)로부터 정보가 수신되면, 정보 수집 장치(100)가 도로 노면을 촬영한 위치와 관련된 공공데이터를 유관기관들(400)에게 요청하여 제공받고, 제공받은 공공데이터를 분석할 수 있다.

도로등급은 실제 포트홀이 위치하는 도로가 일반도로인지, 고속도로인지, 국도인지에 대한 정보를 나타낸다. 노선번호는 실제 포트홀이 위치하는 도로를 주행하는 버스의 번호이다. 도로관리기관 정보는 실제 포트홀이 위치하는 도로를 관리하는 기관에 대한 정보이다. 도로 노면의 포장 상태 정보는 도로 포장상태는 실제 포트홀이 위치하는 도로의 포장재질에 대한 정보이다.

속성정보 작성부(226)는 정보 수집 장치(100)로부터 제공되는 촬영 위치, 날짜 정보 및 촬영 정보([표 1] 참조)와, 유형 분류부(222)에서 분류된 위치 유형, 모양 유형, 길이 유형 및 산출된 깊이를 포함하는 도로 정보와, 공공데이터 분석부(224)에서 분석된 결과를 조합하여 불량객체 속성정보를 작성할 수 있다. 즉, 속성정보 작성부(226)는 실제 포트홀이 위치하는 도로 정보, 포트홀이 위치하는 도로 노면을 촬영한 촬영 정보, 포인트 클라우드(Point Cloud) 및 포트홀의 정지영상과 동영상 파일 및 도로 위험 DB(250)에 저장된 경로인 파일경로 정보를 포함하는 속성정보를 작성할 수 있다.

그리고, 속성정보 작성부(226)는 작성된 불량객체 속성정보를 파일 도로 위험 DB(250)에 저장한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 속성정보 작성부에서 작성된 실제 포트홀의 속성정보를 도시한 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단위 구간 정보 산출부를 자세히 도시한 블록도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도로 구간 구분 동작을 설명하기 위한 예시도이다.

도시된 바와 같이, 도로 정보는, 공공데이터로부터 확인되는 도로등급, 노선번호, 도로관리기관 정보 및 도로포장상태와, 정보 수집 장치(100)로부터 제공되는 위치 정보, 날짜 정보와, 유형 분류부(222)에서 분류된 실제 포트홀의 유형 정보(차로 내에서 실제 포트홀의 발생 위치, 모양, 길이, 깊이)와 취득자 정보(또는 정보 수집 장치(100)의 ID)를 포함한다.

또한, 촬영 정보는, 포트홀 탐지 정보로부터 획득되며, 실제 포트홀을 촬영한 카메라의 촬영 높이, 촬영 각도, 촬영 거리, 촬영 속도 및 차량 속도 정보를 포함한다.

또한, 포인트 클라우드는 실제 확인된 포트홀의 정지 영상 중 가운데 지점의 (X, Y) 좌표와 깊이(D), 그리고, 체적을 포함한다. 또는, 포인트 클라우드는 실제 포트홀의 최대 깊이와, 최대 깊이에 대응하는 지점의 (X, Y) 좌표를 포함할 수도 있다.

다시 도 1 및 도 4를 참조하면, 단위 구간 정보 산출부(230)는 GIS 정보를 바탕으로 현재 도로 주행 중 발생한 포트홀의 위치 정보를 취득하고, 취득한 위치 정보를 지번 주소와 도로명 주소 중 하나로 변환할 수 있다.

그리고, 단위 구간 정보 산출부(230)는 도로 위험 DB(250)에 저장된 불량객체 속성정보 중 위치 정보를 이용하여 도로의 단위 구간 별로 거리당 도로 노면 불량 객체의 평균 개수 및 개수 표준편차와, 거리당 도로 노면 불량 객체의 평균 크기 및 크기 표준편차를 포함하는 단위 구간 정보를 산출할 수 있다. 즉, 단위 구간 정보 산출부(230)는 도 5의 등간격으로 나뉘어진 각 단위구간에 대해 포트홀 객체 수 및 크기에 대한 정보를 생성하여 도로 위험 DB(250)에 저장할 수 있다.

이를 위하여, 단위 구간 정보 산출부(230)는 도 4에 도시된 것처럼, 도로 구획부(232), 평균 개수 산출부(234), 평균 크기 산출부(236) 및 단위 구간 정보 생성부(238)를 포함할 수 있다.

도로 구획부(232)는 도 5에 도시된 것처럼, 도로를 도로명 주소에 따라 도로명 주소 단위 구간들(R₁, R₂, …)로 나누고, 도로명 주소 단위 구간(R₁, R₂, …)을 일정 거리에 따라 등간격 단위 구간들(Δ₁, Δ₂, …)로 나눈다.

자세히 설명하면, 도로 구획부(232)는 도로를 링크(L₁, L₂, …)와 노드(N₁, N₂, …)로 구분하여 구획을 지정하며, 노드는 사거리, 교차로 등을 의미하고, 링크는 노드와 노드 사이의 도로를 의미한다. 링크와 노드로 구분된 도로는 도로명 주소에 의해 링크들의 묶음, 즉, 도로명 주소 단위 구간들(R₁, R₂, …)로 다시 구분되며, 해당 도로명 주소 단위 구간들(R₁, R₂, …)은 일정 거리에 따라 각각 등간격(Δ₁, Δ₂, …)으로 나누어져 표현된다.

평균 개수 산출부(234)는 하나의 도로명 주소 단위 구간(예를 들어, R₁)에 포함된 등간격 단위 구간들

부터

까지의 등간격 단위 구간 당 포트홀 개수의 평균(

)을 산출하고, 산출된 등간격 단위 구간 당 포트홀 개수의 평균과 일정 거리를 이용하여 일정 거리당 평균 포트홀의 개수(

) 및 개수 표준편차를 산출할 수 있다.

자세히 설명하면, 평균 개수 산출부(234)는 [수학식 1]을 이용하여 등간격 단위 구간들

부터

까지의 등간격 단위 구간 당 포트홀 개수의 평균(

)을 산출한다.

[수학식 1]

[수학식 1]에서

는 등간격 단위구간(

)에 포함된 포트홀 객체를 요소로 갖는 집합이며,

는

에 포함된 포트홀 개수(NPi)이다. 또한, |P|는 집합 P의 cardinality를 의미한다.

[수학식 1]에 의해

이 산출되면, 평균 개수 산출부(234)는 [수학식 2] 및 [수학식 3]를 이용하여 각각 일정 거리당 평균 포트홀의 개수(

) 및 개수 표준편차를 산출할 수 있다.

[수학식 2]

[수학식 2]에서

은

의 거리(길이)이다.

[수학식 3]

또한, 평균 크기 산출부(236)는 하나의 도로명 주소 단위 구간에 포함된 등간격 단위 구간들

부터

까지의 등간격 단위 구간 당 포트홀 크기의 평균(

)을 산출하고, 산출된 등간격 단위 구간 당 포트홀 크기의 평균(

)과 일정 거리를 이용하여 일정 거리당 평균 포트홀의 크기(

) 및 크기 표준편차를 산출할 수 있다.

자세히 설명하면, 평균 크기 산출부(236)는 [수학식 4]를 이용하여 등간격 단위 구간들

부터

까지의 등간격 단위 구간 당 포트홀 크기의 평균(

)을 먼저 산출한다.

[수학식 4]

[수학식 4]를 참조하면, 각 포트홀 객체(p_i)의 크기는 s_i로 표현되면,

는 등간격 단위구간에 포함된 포트홀 객체의 크기를 요소로 갖는 집합이다.

[수학식 4]에 의해

이 산출되면, 평균 크기 산출부(236)는 [수학식 5] 및 [수학식 6]을 이용하여 각각 일정 거리당 평균 포트홀의 크기(

) 및 크기 표준편차를 산출할 수 있다.

[수학식 5]

[수학식 6]

상술한 [수학식 1] 내지 [수학식 6]에 의해, 도로명 주소 단위 구간

에 대해 구간 별 평균값

과 표준편차

가 제공된다.

단위 구간 정보 생성부(238)는 도로 노면을 촬영한 일시, 포트홀의 위치 좌표(예를 들어, GPS값), [수학식 1] 내지 [수학식 6]에 의해 산출된 일정 거리당 평균 포트홀의 개수 및 개수 표준편차, 일정 거리당 평균 포트홀의 크기 및 크기 표준편차, 그리고, 도로명 주소 단위 구간의 식별정보를 포함하는 단위 구간 정보를 생성할 수 있다.

일 예로, 단위 구간 정보 생성부(238)는 단위 구간 정보를 {일시; 좌표; 구간 내 포트홀의 개수 평균/표준편차; 구간 내 포트홀의 크기 평균/표준편차; 구간 식별정보}의 데이터 포맷으로 생성하여 도로 위험 DB(250)에 저장할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 위험 분석부를 자세히 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 위험 분석부(240)는 단위 구간 정보 산출부(230)에서 산출된 단위 구간 정보와 도로 위험 DB(250)에 저장된 불량객체 속성정보를 분석하여 도로 노면의 위험도를 분류하고, 포트홀과 같은 도로 노면 불량 객체의 발생 지역을 예측할 수 있다.

이를 위하여, 위험 분석부(240)는 도로 노면 위험도 분류부(242), 우선관리도로 판단부(244) 및 발생 지역 예측부(246)를 포함할 수 있다.

도로 노면 위험도 분류부(242)는 장기간 동안 고속도로 또는 일반 도로에서 수집된 포트홀의 속성정보를 이용하여 통계적 분석 기법을 통해서 해당 구획 구간의 도로 노면의 위험도를 결정할 수 있는 기준을 제시할 수 있다. 예를 들어, 도로 노면의 위험도가 상중하 3단계로 분류되는 경우, 도로 노면 위험도 분류부(242)는 상중하를 구분하기 위한 기준을 제시할 수 있다.

그리고, 도로 노면 위험도 분류부(242)는 제시된 기준을 토대로, 도로명 주소 단위로 생성되는 단위 구간 정보와, 도로 위험 DB(250)에 저장된 불량객체 속성정보와, 다수의 유관기관들(400)로부터 제공되는 도로 노면 상태와 관련된 공공데이터 중 적어도 하나를 이용하여 도로 노면의 위험도를 분류할 수 있다.

자세히 설명하면, 도로 노면 위험도 분류부(242)는 구획 단위로 분류된 포트홀의 단위 구간 정보 외, 포트홀의 도로 정보(포장 정보, 배수구, 지반고 등), 교통량, 상습 결빙 구역 등 포트홀 생성(즉, 도로 노면 파손 생성)에 영향을 미칠 수 있는 다수의 요소들을 연계시켜 포트홀 위험도, 즉, 포트홀이 위치하는 도로 노면의 위험도를 분류할 수 있다.

예를 들어, 단위 구간 정보에 의해 특정 도로(A)에 위치하는 포트홀의 개수가 N개 이상이면서 교통량은 전국 평균보다 많고, 상습 결빙 지역에 해당하면, 도로 노면 위험도 분류부(242)는 특정 도로(A)의 위험도를 상중하 중 상으로 분류할 수 있다.

또한, 도로 노면 위험도 분류부(242)는 특정 도로(A)에 위치하는 하나 이상의 포트홀의 크기, 유형 또는 깊이가 변형한 이력을 도로 위험 DB(250)로부터 조회하여 도로 위험도를 분석 및 분류할 수 있다. 예를 들어, 실제 포트홀의 크기와 깊이가 초기에 탐지되었을 때보다 더 커졌으며, 실제 사고를 유발한 다른 포트홀과 비슷한 유형을 갖는 경우, 사고 위험도, 즉, 도로 노면의 위험도가 높은 것으로 분석할 수 있다.

또한, 도로 노면 위험도 분류부(242)는 차량이 포트홀 위를 주행할 경우, 차량의 속도 또는 차량의 바퀴가 도로의 어디에 위치하는지에 따라 포트홀에 의한 사고 발생 확률과 포트홀이 차량에 미칠 위험도를 분석하여 도로 노면 위험도를 분류할 수 있다. 이와 같이 다양한 방식으로 분류되는 도로 노면 위험도는, 운전자 또는 관리자에게 차량으로 이동할 도로 경로 상에 위치하는 실제 포트홀에 의한 도로 노면의 위험도를 안내할 수 있다.

우선관리도로 판단부(244)는 도로 노면 위험도 분류부(242)에서 분류된 도로 노면의 위험도에 따라 우선 관리가 필요한 도로를 판단할 수 있다. 따라서, 우선관리도로 판단부(244)는 도로명 단위로 우선 관리가 필요한 도로를 판단하고, 도로명마다 우선 관리가 필요한 순위를 지정할 수 있다.

발생 지역 예측부(246)는 산출된 단위 구간 정보와 불량객체 속성정보와 공공데이터 중 적어도 하나를 이용하여 새로 발생 가능한 포트홀의 발생 지역을 예측할 수 있다. 즉, 발생 지역 예측부(246)는 포트홀이 발생하지는 않았으나 포트홀이 발생할 가능성이 높은 지역을 예측하되, 기본적으로 활용되는 수치지형도 외 주변의 교통 상황, 도로 관리, 기상 정보에 의해 포트홀 발생 지역을 예측할 수 있다.

예를 들어, 발생 지역 예측부(246)는 동일한 도로 상태를 갖는 주변의 포트홀이 위치한 지역에 대해 강우량에 따른 포트홀 변화를 관측하고, 이를 토대로 기후 변화에 따라 현재 도로에 포트홀이 발생할 가능성이 얼마나 되는지 예측하여 안내할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 도로 위험 DB(250)는 데이터 처리부(220)에서 작성되는 도 3과 같은 불량 객체의 속성정보, 단위 구간 정보 산출부(230)에서 도로명 주소 단위 구간의 단위 구간 정보, 위험 분석부(240)에서 분류되는 도로 노면 위험도, 우선관리도로, 포트홀 발생 예측 지역에 대한 정보, 유관기관들(400)로부터 제공되는 공공데이터를 저장할 수 있다.

빅데이터 메모리(260)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 빅데이터 메모리(260)에는 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)가 제공하는 동작, 기능 등을 구현 및/또는 제공하기 위하여, 구성요소들에 관계된 명령 또는 데이터, 하나 이상의 프로그램 및/또는 소프트웨어, 운영체제 등이 저장될 수 있다.

예를 들어, 빅데이터 메모리(260)에 저장되는 프로그램은 정보 수집 장치(100)로부터 수신되는 정보를 분석하여 포트홀을 판단하고 포트홀의 속성정보를 작성하며, 단위 구간 정보를 산출하고, 도로 위험도를 분석하기 위한 분석 프로그램을 포함할 수 있다. 분석 프로그램은 서버(200)의 프로세서(미도시)에 의해 실행될 수 있다.

한편, 서비스 제공 서버(300)는 분류된 도로 노면의 위험도, 판단된 우선 관리가 필요한 도로 및 예측된 포트홀 발생 예측 지역을 포함하는 도로 노면 분석 정보를 GIS와 연계하여 서비스 가입자에게 서비스할 수 있다.

이를 위하여, 서비스 제공 서버(300)는 서비스 통신부(310), GIS 연계부(320), 서비스 제공부(330) 및 서비스 메모리(340)를 포함할 수 있다.

서비스 통신부(310)는 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)와 유관기관들(400)과 통신할 수 있다.

GIS 연계부(320)는 도로 노면의 위험도 기준에 따라 현재 도로의 포트홀의 속성정보를 바탕으로 도로 위험도가 결정되면, GIS와 연계하여 도로관리주체에게 도로 위험도를 제공하고, 도로 보수 작업의 우선순위를 결정하는데 지원할 수 있다. 도로관리주체는 교통안전공단, 도로관리시스템 등의 유관기관들(400)일 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 포트홀 맵 조회기능의 일 예를 보여주는 예시도이다.

GIS 연계부(320)에 의한 포트홀의 위치정보와 속성정보와 영상정보는 도 7과 같이 GIS 정보와 연계되어 표출될 수 있다.

또한, GIS 연계부(320)는 포트홀의 보수 작업 과정을 보여주는 GIS와 연계된 표출 시스템을 제공하여, 효율적인 유지관리환경이 가능하도록 하고, 도로 이용자에게도 신속한 현장 상황 정보 인지가 가능하도록 할 수 있다.

서비스 제공부(330)는 운전자의 차량 네비게이션에도 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)에서 결정된 도로 위험도, 우선관리도로, 포트홀 발생 예측 지역 등의 정보를 제공하고, 이와 더불어 포트홀에 의한 사고 예방이 가능하도록 운전자의 경로에 적합한 안전운전 가이드라인을 제공할 수 있다.

GIS 연계부(320) 및 서비스 제공부(330) 중 적어도 하나에 의한 정보 제공은 WebGIS 기반으로 이루어질 수 있으며, 주요 기능은 다음 [표 6]과 같다.

구분	세부기능	기능 설명
포트홀 맵 조회	포트홀 위치 조회	지도 상에서 포트홀의 위치 및 상세 정보를 조회
	포트홀 다발 지역 조회	포트홀 다발 지역 분석
포트홀 발생 지역 예측	포트홀 위험 예측 주제도 조회	포트홀 다발 위험 구간에 대한 예측 지도 조회
포트홀 위험 분석	포트홀 발생 원인 분석	포트홀 다발 지역의 도로상태, 교통량 등을 통해 발생 원인 분석
	포트홀 복구지역 우선 순위 선정	포트홀 복구 우선순위 조회
포트홀 메타데이터 관리	포트홀 메타데이터 관리	포트홀 메타데이터 관리 및 조회

[표 6]은 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 도로 노면 위험 정보 제공 시스템이 제공하는 서비스의 주요 기능을 간략히 보여준다. [표 6]에 기재된 주요 기능을 위해, 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)와 서비스 제공 서버(300)는 수집된 포트홀의 속성정보와 공공데이터를 분석하고, GIS 상에 매핑하여 표시하며, 포트홀에 의한 도로 위험도를 분석하고, 서비스 가입자가 [표 6]에서 구분된 기능(예를 들어, 포트홀 발생 예측 지역)을 지도 상에서 조회하도록 할 수 있다.

서비스 메모리(340)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 서비스 메모리(340)에는 서비스 제공 서버(300)가 제공하는 동작, 기능 등을 구현 및/또는 제공하기 위하여, 구성요소들에 관계된 명령 또는 데이터, 하나 이상의 프로그램 및/또는 소프트웨어, 운영체제 등이 저장될 수 있다.

예를 들어, 서비스 메모리(340)에 저장되는 프로그램은 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)에서 분석된 결과를 GIS와 연계하여 서비스 가입자에게 제공하기 위한 GIS 연계 프로그램을 포함할 수 있으며, 서버(300)의 프로세서(미도시)에 의해 실행될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도시된 바와 같이, 정보 수집 장치(100)는 도로 노면을 촬영하여 촬영된 도로 노면 촬영 영상과 위치 정보를 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)에게 전송한다(S900, S910).

빅데이터 수집 및 분석 서버(200)는 수신된 도로 노면을 촬영한 영상을 분석하여 도로 노면에 위치하는 불량 객체의 속성정보를 획득하고, 획득된 불량객체 속성정보를 수집하여 GIS 기반의 도로 위험 DB(250)에 저장한다(S920).

빅데이터 수집 및 분석 서버(200)는 도로 위험 DB(250)에 저장된 불량객체 속성정보 중 위치 정보를 이용하여 도로의 단위 구간 별로 거리당 도로 노면 불량 객체의 평균 개수 및 개수 표준편차와, 거리당 도로 노면 불량 객체의 평균 크기 및 크기 표준편차를 포함하는 단위 구간 정보를 산출한다(S930). S930단계는 [수학식 1] 내지 [수학식 6]을 참조하여 상술하였다.

빅데이터 수집 및 분석 서버(200)는 S920단계에서 산출된 단위 구간 정보를 도로명 주소 단위 구간(Ri)마다 생성하여 도로 위험 DB(250)에 저장한다(S940).

빅데이터 수집 및 분석 서버(200)는 S920단계에서 산출된 단위 구간 정보와 도로 위험 DB(250)에 저장된 불량객체 속성정보와 유관기관들로부터 제공되는 공공데이터 중 적어도 하나를 분석하여 도로 노면의 위험도를 분류하고, 도로 노면 불량 객체의 발생 지역을 예측한다(S950).

서비스 제공 서버(300)는 도로 위험 DB(250)에 저장된 도로 노면의 위험도, 도로 노면 불량 객체의 발생 예측 지역, 우선관리도로 등의 정보를 GIS와 연계하여 서비스 가입자에게 제공한다(S960, S970).

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 정보 수집 장치의 전체적인 모습을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착부의 모습을 도시한 분해사시도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착베이스의 단면 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 정보 수집 장치(100)는 한 쌍의 탈착부(800), 가로대(840), 감쇠부(500), 유체완충부(600), 승강부(700), 회전부(900), 카메라모듈(110) 및 GPS모듈(120)을 포함하여 이루어진다.

한 쌍의 탈착부(800)는 차량(A)의 상부 양측에 결합되고, 가로대(840)는 한 쌍의 탈착부(800)의 상부에 횡방향으로 결합되어 자유롭게 탈착 가능하다. 가로대(840)의 상부 일측에는 승강부(700)가 결합되고, 승강부(700)의 상부에는 회전부(900)가 결합되며, 회전부(900)의 상부에는 카메라모듈(110)이 결합된다.

상기 가로대(840)의 상부 타측에는 GPS모듈(120)이 결합된다. GPS모듈(120)은 주행 중인 차량의 위치 정보를 연계된 카메라모듈(110)에게 제공하거나, 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)에게 직접 위치 정보를 전송할 수 있다.

상기 감쇠부(500)는 차량(A)의 상부 중앙에 결합되고, 유체완충부(600)는 감쇠부(500)의 삽입공간에 삽입되며 감쇠부(500)와 가로대(840)의 하부면 사이에 배치되어 진동이나 충격을 완화시킨다.

도시된 바와 같이, 상기 탈착부(800)는 차량(A)의 상면에 결합되며 내부에 탈착공간(811)이 형성되는 탈착베이스(810), 탈착베이스의 탈착공간 일측에 회동 가능하도록 결합되는 탈착커버(820) 및 탈착공간에 안착될 수 있으며 탈착베이스로부터 분리 가능하며 가로대(840)의 하부면에 결합되는 탈착본체(830)를 포함한다.

상기 탈착베이스(810)는 전체적으로 직육면체 형태로 형성되며 내부에 탈착본체(830)가 수용될 수 있도록 탈착공간(811)이 형성된다. 탈착공간(811)은 전후방향으로 긴 직사각형 형태의 단면을 가진다.

상기 탈착공간(811)의 좌우 양측에는 길이방향(전후방향)을 따라 한 쌍의 가이드홈(812)이 함몰된다. 이러한 가이드홈(812)을 따라 탈착본체(830)는 전후로 슬라이딩 이동 가능하다.

상기 탈착공간(811)의 후단에는 연장홈(813)이 후방을 향해 함몰 형성된다. 상기 탈착공간(811)의 상단 후방에는 한 쌍의 이탈방지부(814)가 탈착공간(811)의 내측 방향을 향해 돌출 형성된다. 즉, 탈착공간(811)을 상부에서 바라보았을 때, 탈착공간(811)은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 탈착커버(820)가 회동되는 전방부와 상대적으로 좁은 폭을 가지며 이탈방지부(814)가 돌출되는 후방부로 구분될 수 있다.

한 쌍의 가이드홈(812)의 후단에는 한 쌍의 위치규제홈(815)이 함몰 형성된다. 또한, 탈착공간(811)의 상단 중앙 부분에는 한 쌍의 커버고정홈(816)이 함몰 형성된다. 상기 커버고정홈(816)은 탈착커버(820)의 측부에 돌출 형성된 커버고정부(821)가 삽입되며, 이에 따라 탈착커버(820)가 탈착공간(811)의 상단을 폐쇄하며 고정될 수 있다.

상기 탈착본체(830)는 탈착베이스(810)의 탈착공간(811)에 삽입될 수 있는 크기를 가지며, 탈착공간(811) 내부에서 전후로 슬라이딩 가능하다. 탈착본체(830)의 좌우 양측에는 길이방향(전후방향)을 따라 한 쌍의 가이드부(831)가 돌출 형성된다. 이러한 가이드부(831)는 가이드홈(812)에 삽입되어 전후로 활주할 수 있다.

이때, 상기 탈착본체(830)는 노볼락계 비닐에스테르 수지와 비스페놀 A계 비닐에스테르 수지를 배합한 수지 100 중량부에 대하여, 충전제로서 탄산칼슘 12~52 중량부, 충전제로서 수산화알루미늄 8~48중량부, 경화제 3~9 중량부 및 이형제로서 지방산염 1~4 중량부를 배합하여 이루어지는 조성물로 형성되는 섬유강화플라스틱으로 형성될 수 있다.

위의 조성물로 형성되는 섬유강화플라스틱으로 탈착본체(830)를 구성하면, 경량이면서도 기계적 강도가 높아서 내부에 보이드, 크랙이 적고 또한 내수성, 내식성, 내약품성 등의 내구성이 우수하도록 구성될 수 있다.

또한, 위의 섬유강화플라스틱으로 탈착본체(830)를 구성할 경우, 그 무게가 가벼워서 손쉽게 탈부착이 가능하면서도 내구성이 우수하여 장시간 부착 상태를 유지할 수 있는 장점이 있다.

상기 탈착본체(830)의 후단에는 탈착연장부(832)가 후방을 향해 돌출 형성된다. 탈착연장부(832)는 연장홈(813)에 삽입될 수 있다. 탈착연장부(832)가 연장홈(813)에 삽입됨에 따라 탈착본체(830)는 상하방향으로 이동되지 않고 고정될 수 있다.

상기 탈착본체(830)의 상부면에는 직육면체 형태로 돌출스토퍼(833)가 돌출 형성된다. 돌출스토퍼(833)는 한 쌍의 이탈방지부(814) 사이의 폭과 동일한 폭을 가지고, 이탈방지부(814)의 길이와 동일한 길이를 가진다. 즉, 돌출스토퍼(833)는 한 쌍의 이탈방지부(814) 사이의 공간에 딱 들어맞는 형태로 형성되며, 이에 따라 탈착커버(820)가 탈착공간(811)의 상단을 폐쇄하였을 때 탈착본체(830)가 전후좌우로 이동되지 않고 고정될 수 있다.

상기 한 쌍의 가이드부(831)의 후단에는 한 쌍의 위치규제부(834)가 돌출 형성된다. 한 쌍의 위치규제부(834)는 위치규제홈(815)에 삽입될 수 있으며, 이에 따라 탈착본체(830)의 전후방향 이동이 제한된다.

사용자가 탈착본체(830)를 탈착공간(811)에 삽입한 상태에서 가이드홈(812)의 후단까지 슬라이딩 이동시키면, 위치규제부(834)가 위치규제홈(815)에 삽입되는 절도감(딸깍이는 느낌)을 통해 탈착본체(830)의 이동 완료를 명확히 인지할 수 있으며, 동시에 전후방향 이동을 어느정도 보조적으로 제한할 수 있다.

상기 탈착본체(830)의 조립 과정을 살펴보면, 먼저 사용자는 탈착커버(820)가 오픈된 상태에서 탈착본체(830)를 탈착공간(811)의 전방부로 삽입시킨다. 그 다음 한 쌍의 가이드부(831)가 가이드홈(812)에 삽입된 상태에서 탈착본체(830)를 탈착공간(811)의 후방부로 슬라이딩 이동시킨다.

탈착본체(830)를 탈착공간(811)의 후방부로 완전히 이동시켜 한 쌍의 위치규제부(834)가 위치규제홈(815)에 삽입되고 탈착연장부(832)가 연장홈(813)에 삽입되면, 탈착커버(820)를 닫아 탈착공간(811)의 전방부를 폐쇄시킨다. 이에 따라 탈착본체(830)는 탈착베이스(810) 내부에 안착되어 전후좌우 및 상하방향으로의 이동이 제한되고 단단히 고정될 수 있다.

반대로, 탈착본체(830)를 탈착베이스(810)로부터 분리하고자 할 때에는 탈착커버(820)를 열어 탈착공간(811)의 전방부가 오픈되도록 하고, 탈착본체(830)를 탈착공간(811)의 전방부로 슬라이딩 이동시킨 다음, 탈착공간(811)의 전방부를 통해 분리하면 된다.

이와 같이, 본 발명은 탈착베이스(810), 탈착본체(830) 및 탈착커버(820)로 이루어진 간단한 구성만으로 탈착본체(830)가 탈착베이스(810)에 고정되거나 탈착베이스(810)로부터 분리될 수 있으므로 가로대(840)를 포함한 카메라모듈(110) 및 GPS모듈(120)을 사용하지 않을 때에는 자유롭게 분리 보관할 수 있다는 장점이 있다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라모듈의 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 카메라모듈(110)은, 회전부(900)의 상부에 결합되며 카메라지지대(111), 카메라결합부(112) 및 카메라삽입부(113)를 포함하여 이루어진다. 카메라삽입부(113)에는 카메라(116)가 내장된다.

상기 카메라(116)는 차량 전용 카메라, 스마트폰의 카메라 및 차량 블랙박스의 카메라 중 적어도 하나일 수 있다. 카메라(116)는 도로 노면의 불량 객체를 정밀히 촬영하기 위해 기설정된 카메라의 FOV(Field Of View)와 차량 별 설치 환경을 고려한 설치 가이드라인에 따라 차량에 설치될 수 있다. 카메라(116)는 연계된 GPS 모듈(120)로부터 수신되는 차량의 위치 정보와 도로 촬영 정보를 동기화하여 빅데이터 수집 및 분석 서버(200)로 전송할 수 있는 유무선 통신회로를 포함할 수 있다.

상기 카메라지지대(111)는 회전부(900)의 상부에 결합되며, 전체적으로 직육면체 형태로 형성된다. 카메라지지대(111)는 투명한 소재로 이루어진다. 카메라결합부(112)는 카메라지지대(111)의 후면에 결합되며 내부가 비어있는 원통 형태로 형성된다. 카메라결합부(112)의 내부 공간에는 카메라삽입부(113)가 삽입된다.

상기 카메라삽입부(113)는, 외측면에 길이방향을 따라 나사산이 형성되며 내부 공간에 카메라(116)가 결합되는 카메라본체(114) 및 카메라본체의 단부에 결합되어 카메라결합부(112)의 후면을 폐쇄하는 카메라커버(115)를 포함한다. 상기 카메라결합부(112)의 내측면에는 카메라본체(114)의 나사산에 대응하여 나사산이 형성된다.

상기 카메라본체(114)는 내부가 비어있는 원통 형태로 형성되며, 내부에 카메라(116)가 수용되고, 카메라커버(115)는 원판 형태로 형성되어 카메라결합부(112)의 후면을 막는다.

이와 같이, 본 발명은 카메라삽입부(113)를 카메라결합부(112)에 맞춘 다음 스크류 체결하는 것만으로 카메라(116)를 설치할 수 있으므로 촬영 상황에 따라 카메라를 자유롭게 조립 및 교체할 수 있고, 조립 공차 없이 정교하게 위치를 고정시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 승강부의 단면 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 승강부(700)는 가로대(840)의 상부에 결합되며, 승강부(700)의 상부에는 회전부(900) 및 카메라모듈(110)이 결합된다. 승강부(700)가 상승 또는 하강하면, 그 상부에 결합된 카메라모듈(110)의 높낮이도 가변될 수 있다.

본 발명에 따른 승강부(700)는 승강케이스(710), 승강로드(720), 상하이동판(730), 상부스토퍼(721), 하부스토퍼(722), 상부탄성부(740), 하부탄성부(741), 로드관통홀(750) 및 유압펌프(760)를 포함하여 이루어진다.

상기 승강케이스(710)는 가로대(840)의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성된다. 승강케이스(710)는 내부가 비어있는 원통형으로 형성되고, 내부에는 유체가 수용되어 있다.

상기 승강로드(720)는 하단이 승강케이스(710)의 내부에 배치되며 상하로 승강 가능하다. 승강로드(720)는 내부가 찬 원통형으로 형성되고, 승강로드(720)의 상단에는 회전부(900)가 결합된다.

상기 상하이동판(730)은 승강로드(720)에 삽입되어 승강로드(720)의 외측면과 승강케이스(710)의 내측면 사이에 배치되며 상하로 이동 가능한 링 형태로 형성된다. 상기 상하이동판(730)의 내측면 직경은 승강로드(720)의 외측면 직경과 동일하고, 상하이동판(730)의 외측면 직경은 승강케이스(710)의 내측면 직경과 동일하다.

상기 상부스토퍼(721)는 승강로드(720)의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판(730)을 기준으로 상부에 배치된다. 상기 하부스토퍼(722)는 승강로드(720)의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판(730)을 기준으로 하부에 배치된다. 즉, 상부스토퍼(721)와 하부스토퍼(722) 사이에 상하이동판(730)이 상하로 이동 가능하도록 결합된다.

상기 상부탄성부(740)는 상부스토퍼(721)의 하면과 상하이동판(730)의 상면 사이에 배치되고, 상기 하부탄성부(741)는 하부스토퍼(722)의 상면과 상하이동판(730)의 하면 사이에 배치된다. 도시된 바와 같이, 평상시 상하이동판(730)은 상부탄성부(740)와 하부탄성부(741)의 탄성력에 의해 상부스토퍼(721) 및 하부스토퍼(722)로부터 일정 간격만큼 이격되어 있다.

상기 로드관통홀(750)은 승강로드(720)의 내부를 관통하여 유체가 통과할 수 있도록 한다. 상기 로드관통홀(750)은, 승강로드(720)를 횡방향으로 관통하며 상부스토퍼(721)의 하부에 배치되는 제1횡관통홀(751), 승강로드(720)를 횡방향으로 관통하며 하부스토퍼(722)의 상부에 배치되며 제1횡관통홀(751)보다 상대적으로 하부에 배치되는 제2횡관통홀(752) 및 승강로드(720)를 종방향으로 관통하며 제1횡관통홀(751)와 제2횡관통홀(752) 사이를 연결하는 종관통홀(753)을 포함한다.

다시 말하면, 평상시 상부스토퍼(721)와 상하이동판(730) 사이의 이격된 공간에 제1횡관통홀(751)이 배치되고, 하부스토퍼(722)와 상하이동판(730) 사이의 이격된 공간에 제2횡관통홀(752)이 배치되므로 승강케이스(710) 내부의 유체는 위아래로 자유롭게 이동할 수 있다.

한편, 상기 유압펌프(760)는 승강케이스(710)의 일측에 형성된 상부주입구(711) 및 하부주입구(712)와 연결되어 승강케이스(710) 내부의 유체에 압력을 가할 수 있다. 상기 유압펌프(760)는 제어유닛(미도시) 등과 전기적으로 연결되어 작동할 수 있다.

상기 하부주입구(712)를 통해 상하이동판(730)을 기준으로 승강케이스(710) 하부의 유체 압력이 승강케이스(710) 상부의 유체 압력보다 높아지면, 상하이동판(730)은 상부탄성부(740)의 탄성력을 이겨내며 상부로 이동하여 제1횡관통홀(751)을 폐쇄한다. 이 상태에서 상하이동판(730)이 더 상부로 이동하면, 상하이동판(730)의 상부면은 상부스토퍼(721)의 하부면에 접촉되고, 승강로드(720)는 전체적으로 상승하게 된다.

반대로, 상기 상부주입구(711)를 통해 상하이동판(730)을 기준으로 승강케이스(710) 상부의 유체 압력이 승강케이스(710) 하부의 유체 압력보다 높아지면, 상하이동판(730)은 하부탄성부(741)의 탄성력을 이겨내며 하부로 이동하여 제2횡관통홀(752)을 폐쇄한다. 이 상태에서 상하이동판(730)이 더 하부로 이동하면, 상하이동판(730)의 하부면은 하부스토퍼(722)의 상부면에 접촉되고, 승강로드(720)는 전체적으로 하강하게 된다.

승강로드(720)의 높낮이가 결정되면, 유압펌프(760)는 상부주입구(711)와 하부주입구(712)를 통해 상하이동판(730)을 기준으로 승강케이스(710) 상부의 유체 압력과 승강케이스(710) 하부의 유체 압력이 동일하게 유지될 수 있도록 하고, 상하이동판(730)은 상부스토퍼(721)와 하부스토퍼(722) 사이에 일정 거리 이격하여 위치하게 된다.

이때, 상기 제1횡관통홀(751) 및 제2횡관통홀(752)은 모두 오픈되어 있으므로 승강케이스(710) 내부의 유체는 자유롭게 이동 가능하며, 유체의 이동에 의해 어느 정도 완충효과도 얻을 수 있다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 회전부의 부분 단면 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 회전부(900)는 승강부(700)의 상부에 결합되는 회전본체(910) 및 카메라모듈(110)의 하부에 결합되는 회전삽입부(920)를 포함하여 이루어진다.

상기 회전본체(910)는 승강부(700)의 상부에 결합되며, 내부에 구형 회전홀(911)이 형성된다. 구형 회전홀(911)의 하단에는 링 형태로 회전삽입홈(912)이 함몰 형성된다.

상기 회전삽입부(920)는 카메라모듈(110)의 하부에 결합되며, 구형 회전홀(911)에 회전 가능하게 삽입될 수 있도록 내부가 비어있는 구 형태로 형성된다.

상기 회전삽입부(920)의 하단에는 회전삽입홈(912)에 삽입될 수 있도록 링 형태로 회전돌출부(921)가 외측으로 돌출 연장되고, 회전삽입부(920)의 측면에는 다수의 절개홈(922)이 전후방향으로 형성된다.

다수의 절개홈(922)은 회전삽입부(920)가 회전홀(911)에 삽입될 때 탄성복원력을 제공한다. 즉, 다수의 절개홈(922)에 의해 회전삽입부(920)는 회전홀(911)에 진입할 때에는 오므라들고, 회전홀(911)에 삽입을 완료한 후에는 펼쳐진다.

회전삽입부(920)가 회전홀(911)에 삽입을 완료한 때, 회전돌출부(921)는 회전삽입홈(912)에 삽입되어 있으므로 회전삽입부(920)는 이탈되지 않고 회전삽입홈(912)의 경로를 따라 회전 가능하다.

다수의 절개홈(922) 중 일부는 회전삽입부(920)의 하단으로부터 상부를 향해 연장되고, 다수의 절개홈(922) 중 나머지는 회전삽입부(920)의 상단으로부터 하부를 향해 연장된다.

즉, 다수의 절개홈(922)은 회전삽입부(920)의 상단과 하단에서 교대로 가공되어 있으므로 회전삽입부(920)가 회전홀(911)에 삽입될 때 회전삽입부(920)가 균일하게 변형될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 상기 회전삽입부(920)는 회전본체(910)로부터 분리 가능하므로 사용자는 측정 작업을 하지 않을 때에는 회전삽입부(920)를 회전본체(910)로부터 분리하여 카메라모듈(110)을 완전히 분리할 수 있으며, 측정 작업을 할 때 회전삽입부(920)를 회전본체(910)에 삽입하여 카메라모듈(110)을 회전 가능하도록 결합할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 카메라모듈(110)은 자유롭게 분리 또는 결합이 가능하므로 사용자는 도로의 종류나 주변 환경 등을 고려하여 다양한 조합으로 카메라모듈(110)을 구성할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠부의 전체적인 모습을 도시한 도면이고, 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠부의 종단면을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 감쇠부(500)는, 중앙에 삽입공간(511)이 형성되며 차량(A)의 상부에 장착되는 원통형의 감쇠케이스(510), 감쇠케이스의 측면에 횡방향으로 천공된 다수의 감쇠홀(512), 다수의 감쇠홀에 각각 선택적으로 삽입될 수 있는 감쇠탄성부(520) 및 감쇠케이스의 측면에 결합되어 감쇠탄성부가 감쇠홀로부터 이탈되는 것을 방지하는 감쇠잠금부(530)를 포함한다.

또한, 상기 감쇠케이스(510)의 내부 상단에는 횡방향으로 레일(513)이 설치되고, 이러한 레일(513)에는 다수의 탄성링(514)이 활주 가능하도록 결합된다. 다수의 탄성링(514)은 탄성이 있는 소재로 이루어지며, 가해지는 충격에 따라 오므라들거나 펼쳐질 수 있다.

다수의 탄성링(514)은 삽입공간(511)에 삽입된 유체완충부(600)가 전후좌우로 강하게 흔들릴 때 레일(513)을 따라 활주하며 서로 부딪혀서 유체완충부(600)에 가해지는 외부 충격을 완화시켜주는 역할을 한다.

다수의 감쇠홀(512)은 4개의 감쇠홀이 한 세트를 이루어 감쇠케이스(510)의 전후좌우 4방향에 형성된다. 한 세트를 이루는 4개의 감쇠홀(512)은 상하로 적층되어 있으며, 이러한 감쇠홀(512)을 가릴 수 있도록 감쇠잠금부(530)가 종방향으로 결합된다. 감쇠잠금부(530)는 통상적인 볼트 등으로 결합될 수 있다.

상기 감쇠탄성부(520)는, 감쇠홀(512) 내부로 삽입될 수 있는 막대 형태의 감쇠삽입부(521), 일단이 감쇠삽입부에 결합되며 탄성을 가지는 감쇠스프링(522) 및 감쇠스프링의 타단에 결합되는 감쇠커버(523)를 포함한다.

감쇠탄성부(520)는 선택적으로 감쇠홀(512)에 삽입되거나 감쇠홀(512)로부터 분리될 수 있다. 즉, 사용자는 16개의 감쇠홀(512) 중 원하는 감쇠홀에만 감쇠탄성부(520)를 삽입할 수 있고, 이에 따라 감쇠부(500)의 전체적인 완충력이 조절될 수 있다.

상기 감쇠삽입부(521)는 금속 등 자성체로 이루어지고, 감쇠홀(512)의 내부 끝단에는 영구자석(515)이 결합되어 있으므로 감쇠탄성부(520)를 감쇠홀(512)에 삽입하였을 때 감쇠삽입부(521)는 자연스럽게 감쇠홀(512)의 내부 끝단에 위치할 수 있다.

상기 감쇠커버(523)는 감쇠홀(512)의 크기와 동일한 크기로 형성되고, 감쇠케이스(510)에 종방향으로 결합된 감쇠잠금부(530)가 감쇠커버(523)를 가로막음에 따라 감쇠탄성부(520)가 감쇠홀(512)로부터 이탈되지 않는다.

이와 같이, 본 발명은 후술되는 유체완충부(600)를 삽입공간(511)에 삽입하였을 때 감쇠부(500)가 유체완충부(600)를 전후좌우에서 감싸므로 외부의 충격이나 진동으로부터 유체완충부(600) 및 그 상부에 결합된 가로대(840)를 보호할 수 있으며, 카메라모듈(110) 및 GPS모듈(120)이 외부의 충격이나 진동으로부터 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 주변의 상황이나 각 부품의 중량 등을 고려하여 다수의 감쇠홀(512) 중 원하는 감쇠홀에만 감쇠탄성부(520)를 삽입할 수 있으므로 상황에 맞추어 사용자가 자유롭게 완충력을 조절할 수 있다는 장점이 있다.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 유체완충부의 각 구성이 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체완충부(600)는 가로대(840)의 하부에 배치되어 감쇠부(500)의 삽입공간(511)에 삽입되며, 유체공급부(610), 유체상판(620), 유체회전판(630), 유체회전부(640), 유체하판(650), 유체수용부(660) 및 유체연결부(670)를 포함한다.

상기 유체공급부(610)는 내부에 유체가 수용될 수 있도록 내부가 비어있는 원통형으로 형성되며, 하부면에 유체를 공급할 수 있도록 유체공급홀(611)이 천공된다.

상기 유체공급부(610)의 상부면은 고무 등 탄성력이 있는 소재로 이루어지며, 이에 따라 유체공급부(610)의 상부에 결합된 레이저 스캐너(21)가 상하로 흔들리면 내부의 유체가 압력에 의해 유체공급홀(611)로부터 빠져나오게 된다.

상기 유체상판(620)은 유체공급부(610)의 하부에 배치되며, 일측에 상판관통홀(621)이 상하로 천공된다. 유체상판(620)은 원판 형태로 형성되며, 상판관통홀(621)은 유체공급홀(611)에 대응하는 위치에 형성된다.

상기 유체회전판(630)은 유체상판(620)의 하부에 배치되며, 일측에 회전관통홀(631)이 상하로 천공된다. 유체회전판(630)의 중앙 부분에는 중공(633)이 형성되어 유체회전판은 전체적으로 링 형태로 형성된다.

상기 유체회전판(630)의 상면에는 회전관통홀(631)과 연통되는 링 형태의 회전연통홈(632)이 함몰 형성된다. 유체회전판(630)은 회전 가능하므로 상판관통홀(621)로부터 하부로 전달된 유체는 회전관통홀(631)을 통해 바로 아래로 전달되거나, 또는 회전연통홈(632)을 통해 회전관통홀(631)로 전달된 후 아래로 전달될 수 있다.

상기 유체하판(650)은 유체회전판(630)의 하부에 배치되며, 일측에 하판관통홀(651)이 상하로 천공된다. 유체하판(650)은 원판 형태로 형성되며, 유체하판(650)의 상면에는 하판관통홀(651)과 연통되는 링 형태의 하판연통홈(652)이 함몰 형성된다.

유체회전판(630)이 회전 가능하므로 회전관통홀(631)을 통해 하부로 전달된 유체는 하판관통홀(651)을 통해 바로 아래로 전달되거나, 또는 하판연통홈(652)을 통해 하판관통홀(651)로 전달된 후 아래로 전달될 수 있다.

상기 유체회전부(640)는 유체회전판(630)의 중공(633) 내부에 배치되며, 유체하판(650)의 상면에 결합되어 유체회전판(630)을 회전시킨다. 상기 유체회전부(640)는 유체회전모터(641) 및 유체회전기어(642)로 구성되는데, 유체회전기어(642)의 직경은 중공(633)의 내경과 동일하게 형성된다.

상기 유체회전모터(641)는 모바일맵핑시스템의 제어유닛(미도시) 등과 전기적으로 연결되어 작동할 수 있으며, 유체회전모터(641)가 작동함에 따라 유체회전기어(642)가 회전하여 유체회전판(630)이 유체회전부(640)를 기준으로 회전할 수 있다.

상기 유체수용부(660)는 유체하판(650)의 하부에 배치되며, 내부에 유체가 수용될 수 있도록 내부가 비어있는 원통형으로 형성된다. 유체수용부(660)의 상부면에 유체가 수용될 수 있도록 유체수용홀(661)이 천공된다.

상기 유체연결부(670)는 유체수용부(660)와 유체공급부(610) 사이를 연결한다. 즉, 유체공급부(610)로부터 공급되어 아래로 전달된 유체는 유체수용부(660)에 수용되어 있다가, 유체연결부(670)를 통해 다시 유체공급부(610)로 전달될 수 있다.

상기 유체연결부(670)의 중앙 부분에는 일방향밸브(671)가 결합된다. 상기 일방향밸브(671)는 유체공급부(610)의 상부에 결합된 레이저 스캐너(21)가 외부의 충격에 의해 흔들려서 유체공급부(610) 내부의 유체 압력이 높아지고 유체가 아래로 전달될 때, 유체연결부(670)를 통해 전달되지 않고 유체상판(620), 유체회전판(630) 및 유체하판(650)을 통해 전달될 수 있도록 한다.

다시 말하면, 도면에 점선으로 도시된 것처럼 유체는 유체공급부(610), 유체상판(620), 유체회전판(630), 유체하판(650) 및 유체수용부(660)를 통해 위에서 아래로 전달된다.

이와 같이, 본 발명은 유체회전판(630)이 유체회전부(640)에 의해 회전될 수 있으므로 유체공급부(610)로부터 유체수용부(660)로 전달되는 유체의 이동 거리를 상황에 따라 달리할 수 있다.

즉, 도면에서 예시로 도시한 것과 같이, 유체회전판(630)의 회전관통홀(631)이 상판관통홀(621) 및 하판관통홀(651)과 180도를 이루도록 회전(최장거리)되었을 때, 유체공급부(610)로부터 공급된 유체는 상판관통홀(621), 회전연통홈(632), 회전관통홀(631), 하판연통홈(652) 및 하판관통홀(651)을 순차적으로 통과하여 유체수용부(660)에 수용된다.

도시되지는 않았지만, 유체회전판(630)의 회전관통홀(631)이 상판관통홀(621) 및 하판관통홀(651)과 0도를 이루도록 동일축상에 배치(최단거리)되었을 때, 유체공급부(610)로부터 공급된 유체는 상판관통홀(621), 회전관통홀(631) 및 하판관통홀(651)을 순차적으로 통과하여 유체수용부(660)에 수용된다.

만약, 유체회전판(630)의 회전관통홀(631)이 상판관통홀(621) 및 하판관통홀(651)과 0도 초과 180도 미만을 이루도록 회전(중간거리)된다면, 유체의 이동 거리 역시 이에 맞추어 가변된다.

외부의 충격이나 진동에 의해 가해지는 주파수는 유체의 이동 거리에 반비례하는 관계에 있다. 즉, 고주파수의 진동을 제어하기 위해서는 유체의 이동 거리를 짧게 설정하여야 하고, 저주파수의 진동을 제어하기 위해서는 유체의 이동 거리를 길게 설정하여야 한다.

이와 같이, 본 발명은 유체회전판(630)을 회전시켜 유체의 이동 거리를 가변할 수 있으므로 주변의 환경이나 가해지는 진동 등을 고려하여 최상의 완충 효과를 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 정보 수집 장치 110 : 카메라모듈
111 : 카메라지지대 112 : 카메라결합부
113 : 카메라삽입부 114 : 카메라본체
115 : 카메라커버 116 : 카메라
120 : GPS모듈 200 : 빅데이터 수집 및 분석 서버
210 : 빅데이터 통신부 220 : 데이터 처리부
230 : 단위 구간 정보 산출부 240 : 위험 분석부
250 : 도로 위험 DB 260 : 빅데이터 메모리
300 : 서비스 제공 서버 310 : 서비스 통신부
320 : GIS 연계부 330 : 서비스 제공부
340 : 서비스 메모리 400 : 유관기관
500 : 감쇠부 510 : 감쇠케이스
511 : 삽입공간 512 : 감쇠홀
513 : 레일 514 : 탄성링
515 : 영구자석 520 : 감쇠탄성부
521 : 감쇠삽입부 522 : 감쇠스프링
523 : 감쇠커버 530 : 감쇠잠금부
600 : 유체완충부 610 : 유체공급부
611 : 유체공급홀 620 : 유체상판
621 : 상판관통홀 630 : 유체회전판
631 : 회전관통홀 632 : 회전연통홈
633 : 중공 640 : 유체회전부
641 : 유체회전모터 642 : 유체회전기어
650 : 유체하판 651 : 하판관통홀
652 : 하판연통홈 660 : 유체수용부
661 : 유체수용홀 670 : 유체연결부
671 : 일방향밸브 700 : 승강부
710 : 승강케이스 711 : 상부주입구
712 : 하부주입구 720 : 승강로드
721 : 상부스토퍼 722 : 하부스토퍼
730 : 상하이동판 740 : 상부탄성부
741 : 하부탄성부 750 : 로드관통홀
751 : 제1횡관통홀 752 : 제2횡관통홀
753 : 종관통홀 760 : 유압펌프
770 : 수평대 800 : 탈착부
810 : 탈착베이스 811 : 탈착공간
812 : 가이드홈 813 : 연장홈
814 : 이탈방지부 815 : 위치규제홈
816 : 커버고정홈 820 : 탈착커버
821 : 커버고정부 830 : 탈착본체
831 : 가이드부 832 : 탈착연장부
833 : 돌출스토퍼 834 : 위치규제부
840 : 가로대 900 : 회전부
910 : 회전본체 911 : 회전홀
912 : 회전삽입홈 920 : 회전삽입부
921 : 회전돌출부 922 : 절개홈

Claims (1)

1. 차량에 장착되어 도로 촬영 정보와 위치 정보를 수집·전송하는 정보 수집 장치; 정보 수집 장치로부터 수신된 도로 촬영 정보 중 도로 노면을 촬영한 영상을 분석하여 불량객체 속성정보를 획득하고, 획득된 불량객체 속성정보와 도로의 단위 구간 별 도로 노면 불량 객체의 평균 개수와 평균 크기를 이용하여 도로 노면의 위험도를 산출하는 빅데이터 수집 및 분석 서버; 및 빅데이터 수집 및 분석 서버에서 산출된 도로 노면의 위험도를 포함하는 서비스를 제공하는 서비스 제공 서버; 를 포함하되,
   상기 빅데이터 수집 및 분석 서버는,
   정보 수집 장치로부터 수신되는 도로 노면을 촬영한 영상과 도로 노면이 촬영된 위치 정보를 분석하여 불량객체 속성정보를 획득하고, 획득된 불량객체 속성정보를 수집하여 GIS 기반의 도로 위험 DB에 저장하는 데이터 처리부; 도로 위험 DB에 저장된 불량객체 속성정보 중 위치 정보를 이용하여 도로의 단위 구간 별로 거리당 도로 노면 불량 객체의 평균 개수 및 개수 표준편차와, 거리당 도로 노면 불량 객체의 평균 크기 및 크기 표준편차를 포함하는 단위 구간 정보를 산출하는 단위 구간 정보 산출부; 및 단위 구간 정보 산출부에서 산출된 단위 구간 정보와 상기 도로 위험 DB에 저장된 불량객체 속성정보를 분석하여 도로 노면의 위험도를 분류하고, 도로 노면 불량 객체의 발생 지역을 예측하는 위험 분석부; 를 포함하고,
   상기 데이터 처리부는,
   도로 노면을 촬영한 영상을 분석하여 차로 내에서 도로 노면 불량 객체가 발생한 위치에 따른 위치 유형, 도로 노면 불량 객체의 모양과 길이에 따른 모양 유형과 길이 유형을 분류하고, 도로 노면 불량 객체의 깊이를 산출하는 유형 분류부; 유관기관으로부터 제공되는 공공데이터를 분석하여 도로 등급, 노선 번호, 도로관리기관 정보 및 도로 도면의 포장 상태 정보를 확인하는 공공데이터 분석부; 및 정보 수집 장치로부터 제공되는 촬영 위치, 날짜 정보 및 촬영 정보와, 유형 분류부에서 분류된 위치 유형, 모양 유형, 길이 유형 및 산출된 깊이를 포함하는 도로 정보와, 공공데이터 분석부에서 분석된 결과를 조합하여 불량객체 속성정보를 작성하는 속성정보 작성부; 를 포함하며,
   상기 정보 수집 장치는,
   차량의 상부 양측에 결합되는 한 쌍의 탈착부; 한 쌍의 탈착부의 상부에 횡방향으로 결합되는 가로대; 차량의 상부 중앙에 결합되는 감쇠부; 감쇠부의 삽입공간에 삽입되며 감쇠부와 가로대의 하부면 사이에 배치되는 유체완충부; 가로대의 상부 일측에 결합되는 승강부; 승강부의 상부에 결합되는 회전부; 회전부의 상부에 결합되는 카메라모듈; 및 가로대의 상부 타측에 결합되는 GPS모듈; 을 포함하고,
   상기 탈착부는,
   차량의 상면에 결합되며 내부에 탈착공간이 형성되는 탈착베이스; 탈착베이스의 탈착공간 일측에 회동 가능하도록 결합되는 탈착커버; 및 탈착공간에 안착될 수 있으며 탈착베이스로부터 분리 가능한 탈착본체; 를 포함하고,
   상기 탈착베이스는,
   탈착공간의 길이방향을 따라 양측에 함몰 형성되는 한 쌍의 가이드홈; 탈착공간의 후단에 함몰 형성되는 연장홈; 탈착공간의 상단 후방에 형성되며 내측으로 돌출되어 탈착본체가 이탈되는 것을 방지하는 한 쌍의 이탈방지부; 및 한 쌍의 가이드홈의 후단에 각각 함몰 형성되는 한 쌍의 위치규제홈; 를 포함하며,
   상기 탈착본체는,
   탈착본체의 길이방향을 따라 양측에 돌출 형성되어 한 쌍의 가이드홈에서 활주 가능한 한 쌍의 가이드부; 탈착본체의 후단에 돌출 형성되어 연장홈에 수용될 수 있는 탈착연장부; 탈착본체의 상부면에 돌출 형성되며 한 쌍의 이탈방지부 사이의 폭과 동일한 폭을 가지는 돌출스토퍼; 및 한 쌍의 가이드부의 후단에 각각 함몰 형성되어 한 쌍의 위치규제부가 삽입될 수 있는 한 쌍의 위치규제부; 를 포함하고,
   상기 유체완충부는,
   감쇠부의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 유체수용부; 유체수용부의 상부에 결합되며 일측에 하판관통홀이 형성되는 유체하판; 유체하판의 상부에 회전 가능하도록 결합되며 일측에 회전관통홀이 형성되고 중앙 부분에 중공이 형성된 링 형태의 유체회전판; 유체회전판의 상부에 결합되며 일측에 상판관통홀이 형성되는 유체상판; 유체상판의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 유체공급부; 유체하판의 상부에 결합되며 유체회전판의 중공 내부에 배치되어 유체회전판을 회전시키는 유체회전부; 및 유체수용부와 유체공급부 사이를 연결하며 일방향밸브를 구비하는 유체연결부; 를 포함하며,
   상기 유체하판의 상면에는 하판관통홀과 연통되는 링 형태의 하판연통홈이 함몰 형성되고, 유체회전판의 상면에는 회전관통홀과 연통되는 링 형태의 회전연통홈이 함몰 형성되고,
   유체회전판이 회전함에 따라 유체공급부로부터 상판관통홀을 통해 유입된 유체는 회전연통홈, 회전관통홀, 하판연통홈 및 하판관통홀을 순차적으로 통과하여 유체수용부에 수용될 수 있으며,
   상기 승강부는,
   가로대의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 승강케이스; 하단이 승강케이스의 내부에 배치되며 상하로 승강 가능한 승강로드; 승강로드에 삽입되어 승강로드의 외측면과 승강케이스의 내측면 사이에 배치되며 상하로 이동 가능한 링 형태의 상하이동판; 승강로드의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판을 기준으로 상부에 배치되는 상부스토퍼; 승강로드의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판을 기준으로 하부에 배치되는 하부스토퍼; 상부스토퍼의 하면과 상하이동판의 상면 사이에 배치되는 상부탄성부; 하부스토퍼의 상면과 상하이동판의 하면 사이에 배치되는 하부탄성부; 승강로드의 내부를 관통하여 유체가 통과할 수 있도록 하는 로드관통홀; 및 승강케이스와 연결되어 승강케이스 내부의 유체에 압력을 가할 수 있는 유압펌프; 를 포함하고,
   상기 로드관통홀은, 승강로드를 횡방향으로 관통하며 상부스토퍼의 하부에 배치되는 제1횡관통홀; 승강로드를 횡방향으로 관통하며 하부스토퍼의 상부에 배치되며 제1횡관통홀보다 상대적으로 하부에 배치되는 제2횡관통홀; 및 승강로드를 종방향으로 관통하며 제1횡관통홀와 제2횡관통홀 사이를 연결하는 종관통홀; 을 포함하며,
   상기 회전부는,
   승강부의 상부에 결합되며 내부에 구형 회전홀이 형성된 회전본체; 및 회전홀에 회전 가능하게 삽입될 수 있도록 내부가 비어있는 구 형태로 형성되는 회전삽입부; 를 포함하고,
   상기 회전본체의 회전홀 하단에는 링 형태로 회전삽입홈이 함몰 형성되며, 회전삽입부의 하단에는 회전삽입홈에 삽입될 수 있도록 링 형태로 회전돌출부가 외측으로 돌출 연장되고, 회전삽입부의 측면에는 다수의 절개홈이 전후방향으로 형성되며,
   상기 카메라모듈은,
   회전부의 상부에 결합되는 카메라지지대; 카메라지지대에 결합되며 내부가 비어있는 원통 형태로 형성되는 카메라결합부; 및 카메라결합부에 삽입되며 도로를 촬영할 수 있는 카메라가 내장되는 카메라삽입부; 를 포함하고,
   상기 카메라삽입부는, 외측면에 길이방향을 따라 나사산이 형성되며 내부 공간에 카메라가 결합되는 카메라본체; 및 카메라본체의 단부에 결합되어 카메라결합부의 후면을 폐쇄하는 카메라커버; 를 포함하며,
   상기 감쇠부는,
   중앙에 삽입공간이 형성되며 차량의 상부에 장착되는 원통형의 감쇠케이스; 감쇠케이스의 측면에 횡방향으로 천공된 다수의 감쇠홀; 다수의 감쇠홀에 각각 선택적으로 삽입될 수 있는 감쇠탄성부; 및 감쇠케이스의 측면에 결합되어 감쇠탄성부가 감쇠홀로부터 이탈되는 것을 방지하는 감쇠잠금부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 노면을 분석하여 실시간으로 정보를 제공할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템.

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