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KR100758705B1 - 도로의 포장상태 자동 조사장치 - Google Patents

도로의 포장상태 자동 조사장치 Download PDF

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KR100758705B1 KR1020070010603A KR20070010603A KR100758705B1 KR 100758705 B1 KR100758705 B1 KR 100758705B1 KR 1020070010603 A KR1020070010603 A KR 1020070010603A KR 20070010603 A KR20070010603 A KR 20070010603A KR 100758705 B1 KR100758705 B1 KR 100758705B1
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Abstract

본 발명은 도로의 포장상태 자동조사 장치에 관한 것으로, 차량에 도로의 포장 표면에 대한 파손 상태를 촬영하는 노면 촬영 기구와, 도로의 노면 굴곡 상태를 측정하는 노면 러팅 측정기구, 도로의 종단 평탄성을 측정하는 평탄성 측정기구, 위치파악 및 기록을 위한 기록 기구, 자료 분석 저장 기구, 도로의 전후좌우 전경을 촬영하는 촬영기구, 도로의 주행 소음을 측정하는 주행 소음 측정 기구 및 전력을 공급하는 기타 보조기구를 구비하여 이루어진다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는 검사를 하기 위한 도로를 따라 주행하면서 도로의 노면 포장 상태나 주변 상황 등을 종합적으로 조사하여 누구나 알기 쉬운 객관적인 자료를 만들어 제공할 수 있게 하여, 도로의 유지 보수 및 사후 사전관리를 위한 종합적인 자료를 정확하고 객관적으로 제공할 수 있게 한다.
도로, 포장상태, 자동 조사

Description

도로의 포장상태 자동 조사장치{CONSTRUCTION OF Aautomatic measurement system for road pavement surface condition}
도 1은 본 발명에 따른 도로의 포장상태 자동 조사장치가 설치된 차량을 나타낸 구조도,
도 2는 본 발명에 따른 도로의 포장상태 자동 조사 장치가 설치된 차량의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 도로의 포장상태 자동 조사장치가 설치된 차량의 저면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1 - 노면 촬영기구 3 - 노면 러팅측정기구
5 - 위치 판단기구 7 - 자료 분석 저장기구
9 - 도로 주변 촬영기구 11 - 주행소음 측정기구
13 - 전원공급장치 15 - CC 카메라
17 - 디지털 카메라 19 - 가로 지지대
21 - 높이 센서 23 - 가속도 센서
25 - 속도계 27 - VTR
29 - 영상분석기 31 - 중앙 컴퓨터
33 - 다채널 분석기(DAQ) 35 - 휴대용 메모리
36 - 상대좌표 위치계 37 - GPS (절대좌표 위치계)
39 - 전방 카메라 41 - 전후측방 카메라 43 - 노면 근접 카메라 45 - 배터리 및 발전기
본 발명은 도로와 공항(이하 "도로"라 함)의 노면 포장상태를 조사하는 장치에 관한 것으로, 특히 도로의 포장 상태를 종합적으로 자동 조사하여 그 결과를 객관적인 자료로 저장 제공할 수 있게 한 도로의 노면 포장 상태 자동 조사 장치에 관한 것이다.
많은 차량이 주행하는 도로의 노면은 차량의 주행 저항과 차량의 무게 등으로 인하여 항상 무거운 하중 또는 충격이 가해지고 있는 상태이기 때문에, 도로의 노면에 많은 변형이 생기게 된다.
도로의 노면 파손은 차량의 주행 상태를 나쁘게 하여 여러 가지 불편한 문제를 야기하는데, 이러한 문제는 포장이 되지 않은 도로 뿐만 아니라 아스팔트나 콘크리트가 포장된 도로에서도 발생되게 된다.
한편, 일반 시가지의 노면 상태를 항상 깨끗하고 정상적인 상태로 유지관리 하기 위해 구청이나 시청의 도로 보수과 등에서 항상 시가지 도로를 점검하고 있는데, 그 점검 결과를 토대로 하여 유지 보수 계획을 세우게 된다.
그런데, 일반적인 기존의 도로 및 공항 노면 포장 상태를 점검하는 방법은 도로 보수과의 직원이 직접 도로에 나가서 도로의 상태를 점검하고 그 점검 결과를 보고하면, 그 보고 사항에 따라 도로의 유지 보수 상태를 결정하게 된다.
그런데, 이러한 경우에 도로의 노면 상태를 파악한 직원의 개인적인 보고 결과만을 토대로 하여 도로의 유지 보수를 결정하여야 하기 때문에, 보수의 우선 순위 등을 결정하는데 객관성이 떨어지게 되고, 현장에 출동하지 않은 상급자가 정확한 판단을 할 수가 없는 객관성 등의 문제가 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 일반적인 도로의 노면 포장 상태를 조사하는 방법에 따른 문제를 해결하여, 도로의 노면 포장상태를 자동적이면서 종합적으로 조사하여 그 결과를 영상 및 수치화하여 저장할 수 있게 하여 도로의 포장 상태를 과학적이고도 객관적으로 정확하게 파악할 수 있게 한 도로의 포장 상태 자동 조사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량에 포장도로 표면의 파손 상태를 촬영하는 노면촬영 기구와, 도로의 노면 굴곡 상태를 측정하는 노면 러팅 측정기구, 도로의 종단 평탄성을 측정하는 평탄성 측정기구, 위치파악 및 기록을 위한 기록 기구, 자료 분석 저장 기구, 도로의 전후좌우 전경을 촬영하는 촬영기구, 도로의 주행 소음을 측정하는 주행 소음 측정 기구 및 전력을 공급하는 기타 보조기구를 구비하여 이루어진다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는 검사를 하기 위한 도로를 따라 주행하면서 도로의 노면 포장 상태나 주변 상황 등을 종합적으로 조사하여 누구나 알기 쉬운 객관적인 자료를 만들어 제공할 수 있게 하여, 도로의 유지 보수 및 사후 사전관리를 위한 종합적인 자료를 과학적, 객관적으로 제공할 수 있게 한다.
이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도면 1은 본 발명에 따른 도로의 포장상태 자동 조사장치가 설치된 차량을 나타낸 구조도이고, 도면 2는 본 발명에 따른 도로의 포장상태 자동 조사 장치가 설치된 차량의 평면도이며, 도면 3은 본 발명에 따른 도로의 포장상태 자동 조사장치가 설치된 차량의 저면도로서, 이들 도면에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 도로의 포장 상태 자동 조사 장치는 차량에 도로의 포장 표면의 파손 상태를 촬영하는 노면 촬영 기구(1)와, 도로의 노면 굴곡 상태를 측정하는 노면 러팅 측정기구(3), 차량의 위치를 파악하기 위한 위치 판단기구(5), 자료 분석 저장 기구(7), 전방 도로의 전후좌우 전경을 촬영하는 도로 주변 촬영기구(9), 도로의 주행 소음을 측정하는 주행 소음 측정 기구(11) 및 전력을 공급하는 전원공급장치(13)를 구비하여 이루어진다.
상기의 노면 촬영기구(1)는 차량의 후방에 설치된 CC카메라(15)와 디지털 카 메라(17)로 이루어진다.
이와 같이 도로 노면을 CC카메라(15)와 디지털 카메라(17)로 촬영하는 이유는 도로의 노면 촬영 영상을 일반적인 아날로그 신호로 저장하거나 디지털 신호로 저장하여 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있게 하기 위한 것이다.
그리고 상기 노면 러팅측정기구(3)는 차량의 앞쪽 또는 뒤쪽에서 좌우 가로 폭 방향으로 배치된 가로지지대(19)와, 상기 가로지지대(19)에 설치된 다수개의 높이 센서(21), 차량의 바퀴 트랙과 일치하게 배치된 가속도 센서(23) 및 차량의 바퀴에 장착되어 차량의 속도를 측정하는 속도계(25)로 이루어진다.
상기 가로지지대(19)에 설치된 높이 센서(21)는 10 ~ 20개 이상의 레이저 센서 또는 2개의 레이저 센서와 다수개의 초음파 센서를 사용한다.
또한, 차량의 바퀴 트랙에 일치하게 설치된 가속도 센서(23)는 도로 표면의 높낮이 상태를 보다 정확하게 파악하여야 하므로 반드시 레이저센서를 사용하여야 한다.
이러한 노면 러팅 측정기구(3)는 도로 포장 표면이 소성변형(러팅)으로 인한 도로의 횡단면 높이 차이를 읽어 도로면의 굴곡 상태를 측정하는 것으로서, 상기 속도계(25)와 조합하여, 노면의 소성변형으로 인한 깊이를 측정하여, 이를 수치화 하여 저장할 수 있게 한다.
상기 자료 분석 저장기구(7)는 노면 촬영기구(1)의 CC카메라(15)에서 촬영된 영상을 저장하는 VTR(27)과, 디지털 카메라(17)에서 촬영된 영상을 분석하여 처리하는 영상분석기(29), 상기 영상 분석기(29)에서 처리된 신호를 저장하는 중앙 컴퓨터(31), 상기 노면 러팅 측정기구(3)의 상기 높이센서(21)와 가속도센서(23)에서 전달되어 오는 전기신호를 처리하는 다채널 분석기(33, BAQ) 및, 상기 CC카메라(15)와1디지털 카메라(17)에서 촬영된 영상을 간이 저장할 수 있게 하는 휴대용 메모리(35)로 이루어진다.
이러한 본 발명의 자료 분석 저장기구(7)는 차량의 속도와 위치, 도로의 노면 상태 및 도로의 주변 상황 등과 같은 모든 정보를 수치화 하여 저장함으로써, 도로의 상태를 객관적으로 알아 볼 수 있게 한다.
특히, 상기 중앙 컴퓨터(31)는 각종 측정 기구에서 측정된 데이터를 바탕으로 하여 정확한 도로의 러팅, 종단 평탄성, 노면 파손 정도를 분석하고 데이터베이스화하여 저장함으로써, 도로의 유지 보수 등에 관한 종합적인 계획을 수립할 수 있게 하는 자료로 사용할 수 있게 한다.
상기 위치 판단기구(5)는 인공위성을 이용하여 차량의 현재 주행위치를 파악하는 GPS(37)로 이루어지는데, 상기 GPS(37)에서 감지된 신호는 상기 중앙 컴퓨터(31)에 전달되어 차량의 정확한 위치를 수록하게 함으로써, 도로의 노면 상태와 주변 상황을 위치 정보와 함께 수록되어 도로의 상태에 따른 위치를 함께 파악할 수 있게 한다. 또한 상대적 위치 및 거리를 파악하기 위해 상대좌표 위치계(36)를 부착한다.
상기 도로 주변 촬영기구(9)는 도면 1에 도시한 바와 같이 차량의 전면에 설치된 전방 카메라(39)와, 도면 2에 도시한 바와 같이 차량의 상단 전후좌우에 설치한 전후 측방 카메라(41) 및 도로의 근접 노면을 촬영하는 노면 근접 카메라(43)로 이루어진다.
상기 차량의 전면에 설치된 전방 카메라(39)는 차량의 전방에 대한 도로 상태를 측정하여 VTR(27)과 중앙 컴퓨터(31)에 전달하여 저장하고, 상기 차량의 상단 전후좌우에 설치된 전후 측방 카메라(41)는 노면을 측정하고자 하는 도로의 주변시설물을 조사하기 위한 것이다.
그리고 도로의 근접 노면을 촬영하는 노면 근접 카메라(43)는 차량이 주행하는 도로를 촬영하기 위한 것으로서, 도로의 노면을 영상으로 저장할 수 있게 하여, 상기 노면 러팅 측정기구(3)에서 측정된 노면의 굴곡 상태에 따른 수치와 함께 정확한 정보를 제공할 수 있게 한다.
상기 주행 소음 측정기구(11)는 도면 3에 도시한 바와 같이, 차량의 하부에 설치된 소음 측정용 센서로서, 도로 포장의 소음 정도를 측정하여 그 소음 정도에 따라 도로 포장 파손도를 예측할 수 있게 하는 자료로 사용된다.
마지막으로 전원공급장치(13)는 차량과 상기한 바와 같은 각종 기구들에 전원을 공급하는 배터리 및 발전기(45)로 구성된다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명의 도로 포장 상태 조사 장치는 CC카메라(15)와 디지털카메라(17)로 이루어진 노면 촬영기구(1) 및 도로의 전후좌우 전경을 촬영하는 전방 카메라(39)와 전후 측방 카메라(41) 및 노면 근접 카메라(43)로 이루어진 도로 주변 촬영기구(9) 등에서 촬영된 영상을 VTR(27)에 영상 자체로 저장함과 더불어 중앙 컴퓨터(31)에 디지털신호로 저장한다.
그리고 상기 노면 러팅 측정기구(3)의 높이 센서(21)와 가속도 센서(23)에서 감지된 노면의 굴곡에 따른 높이와 속도계(25)의 신호를 조합하여 도로의 굴곡 상태를 입체화하여 측정할 수가 있는 것이다.
한편, 상기 주행 소음 측정기구(11)는 차량이 도로를 주행할 때 발생하는 소음의 정도를 측정하는 것으로서, 이 소음의 정도에 따라 차량이 얼마나 흔들리는지 를 수치로 저장하게 한다.
본 발명은 이상과 같은 여러 가지 도로의 노면 및 주변 상황에 대한 정보를 측정하여 영상과 수치로 저장함으로써 노면의 상태를 정확하고 객관적으로 판단할 수 있게 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 도로의 포장 상태 자동 조사 장치는 도로의 노면 상태와 주변 상황을 측정하여 영상과 수치로 저장함으로써, 도로를 조사한 당사자는 물론 다른 사람이 객관적으로 판단할 수 있게 하여 정확한 도로의 노면 유지 관리를 할 수 있게 하는 자료로 활용할 수가 있게 하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. CC 카메라(15)와 디지털 카메라(17)로 이루어져 도로의 포장 표면에 대한 파손 상태를 촬영하는 노면 촬영 기구(1);와
    차량의 앞쪽 또는 뒤쪽에서 좌우 가로 폭 방향으로 배치된 가로지지대(19)와 상기 가로지지대(19)에 설치된 다수개의 높이 센서(21), 차량의 바퀴 트랙과 일치하게 배치된 가속도 센서(23) 및 차량의 바퀴에 장착되어 차량의 속도를 측정하는 속도계(25)로 이루어져 도로의 노면 굴곡상태를 측정하는 노면 러팅 측정기구(3);와
    GPS(37)로 이루어져 차량의 위치를 파악하게 하는 한편, 상대적 위치 및 거리를 파악하기 위해 상대좌표 위치계(36)로 이루어진 위치 판단기구(5);와
    노면 촬영기구(1)의 CC카메라(15)에서 촬영된 영상을 저장하는 VTR(27)과 디지털 카메라(17)에서 촬영된 영상을 분석하여 처리하는 영상분석기(29)와 상기 영상 분석기(29)에서 처리된 신호를 저장하는 중앙 컴퓨터(31)와 상기 노면 러팅 측정기구(3)의 높이 센서(21), 가속도 센서(23)에서 전달되어 오는 전기신호를 처리하는 다채널 분석기(33)와 상기 CC 카메라(15)와 디지털 카메라(17)에서 촬영된 영상을 간이 저장할 수 있게 하는 휴대용 메모리(35)로 이루어져 각종 정보를 저장하는 자료 분석 저장 기구(7);와
    차량의 전면에 설치된 전방 카메라(39)와 차량의 상단 전후좌우에 설치한 전후 측방 카메라(41) 및 도로의 근접 노면을 촬영하는 노면 근접 카메라(43)로 이루어져 도로의 전후좌우 전경을 촬영하는 도로주변 촬영기구(9);와
    차량의 바닥면에 설치된 소음 측정센서로 이루어져 도로의 주행 소음을 측정하는 주행 소음 측정 기구(11); 및
    전력을 공급하는 전원공급장치(13);를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도로의 포장상태 자동 조사장치
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