KR102244242B1 - 블랙아이스 감지장치 및 이를 포함하는 블랙아이스 감지 시스템 - Google Patents

블랙아이스 감지장치 및 이를 포함하는 블랙아이스 감지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 기술은 블랙아이스 감지장치 및 이를 포함하는 블랙아이스 감지 시스템에 관한 것이다. 본 기술의 블랙아이스 감지장치는, 도로 시설물에 장착되어 도로면 상에서 레이저광을 조사하는 광조사모듈과, 상기 광조사모듈과 이격되어 배치되어 상기 도로면 상에서 반사된 레이저광을 감지하는 수광모듈과, 상기 수광모듈에 의해 감지된 레이저광의 제1 광량을 분석하여 블랙아이스 유무를 판단하는 제어모듈을 포함한다. 본 기술에 따르면, 도로면에서 반사된 레이저광의 광량을 분석하여 블랙아이스 유무를 감지할 수 있고, 레이저광을 조사하기 어려운 히팅 영역에서는 열선을 통해 블랙아이스 생성을 방지할 수 있다.

Description

블랙아이스 감지장치 및 이를 포함하는 블랙아이스 감지 시스템{BLACK ICE SENSING DEVICE AND BLACK ICE SENSING SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 블랙아이스 감지장치 및 이를 포함하는 블랙아이스 감지 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 지능형 교통 체계 시스템을 위한 블랙아이스 감지장치 및 이를 포함하는 블랙아이스 감지 시스템에 관한 것이다.
블랙아이스(black ice)는 겨울철 아스팔트 도로 표면의 틈사이로 스며든 눈, 습기 등이 얼어붙어 생기는 빙판길을 의미하는데, 블랙아이스에는 매연, 먼지 등의 오염물질이 포함되어 아스팔트 색과 비슷한 색깔로 보이게 되며, 운전자에게는 노면이 단순히 검게 젖은 것으로 보이게 된다.
운전자가 주행중에 블랙아이스를 인식하기는 매우 어렵기 때문에, 블랙아이스는 겨울철 교통사고의 주요 원인이 된다. 블랙아이스는 늦은 저녁과 이른 새벽 기온이 급하강할 때 잘 발생하게 되고, 햇볕이 들지 않는 터널의 양 끝 지점이나 그늘진 곡선도로에 주로 발생되며, 지면과 떨어져 있어 지열을 제공받기 어려운 고가도로, 습기가 많은 해안도로, 저수지에도 자주 발생하게 된다.
한편, 레이저광이 사물에 조사되면 소재의 반사율에 따라 일부가 반사되고 나머지는 표면에서 빛의 세기가 지수적으로 감소하면서 사물에 흡수하게 된다. 사물의 표면의 반사율은 레이저광의 파장, 사물의 종류, 표면 상태에 따라 달라지게 되는데, 일반적으로 아스팔트 표면보다 얼음 표면의 반사율이 높게 나타난다.
본 발명의 발명자는 위와 같은 원리를 이용해 블랙아이스를 감지하기 위한 장치를 새롭게 제안하기 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 실시예는 도로에 생긴 블랙아이스를 자동으로 감지하여 교통사고를 방지하기 위한 블랙아이스 감지장치 및 이를 포함하는 블랙아이스 감지 시스템을 제공한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지장치는, 도로 시설물에 장착되어 도로면 상에서 레이저광을 조사하는 광조사모듈과, 상기 광조사모듈과 이격되어 배치되어 상기 도로면 상에서 반사된 레이저광을 감지하는 수광모듈과, 상기 수광모듈에 의해 감지된 레이저광의 제1 광량을 분석하여 블랙아이스 유무를 판단하는 제어모듈을 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 제어모듈은 기준 광량과 상기 제1 광량을 비교하여 상기 제1 광량이 기준 광량의 기준 범위 밖을 벗어난 경우, 상기 도로면 상에 블랙아이스가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 기준 광량은 블랙아이스가 존재하지 않는 도로면 상에서 상기 수광모듈에 의해 측정되어 미리 저장된 광량일 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 광조사모듈이 제1 기간 동안에 상기 도로면 상의 제1 위치에 레이저광을 조사하도록 제어하고, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간 동안에 상기 제1 위치와 이격된 제2 위치에 레이저광을 조사하도록 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간은 교번하여 서로 반복될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 광조사모듈은 도로의 주행방향을 따라 상기 도로면 상에 상기 레이저광을 조사할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 블랙아이스 감지장치는, 상기 도로 시설물에 장착되어 대기온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어모듈은 측정된 대기온도를 분석하여 기준 온도 이하에서만 상기 레이저광을 조사하도록 상기 광조사모듈을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 블랙아이스 감지장치는, 상기 광조사모듈이 도로면과 이루는 수직위치를 포함하는 히팅 영역에 열선이 배치되며, 상기 제어모듈의 제어에 따라 상기 열선에 전력을 공급하여 발열시키는 열선모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 블랙아이스 감지 시스템은, 도로면에 레이저광을 조사하고, 반사된 레이저광의 광량을 분석하여 블랙아이스 유무를 판단하는 블랙아이스 감지장치와, 상기 블랙아이스 감지장치로부터 제공된 블랙아이스 판단결과를 이용하여 상기 도로면 상 블랙아이스 유무를 실시간으로 모니터링하는 교통관제서버를 포함하고, 상기 블랙아이스 감지장치는, 도로 시설물에 장착되어 상기 도로면 상에서 레이저광을 조사하는 광조사모듈과, 상기 광조사모듈과 이격되어 배치되어 상기 도로면 상에서 반사된 레이저광을 감지하는 수광모듈과, 상기 수광모듈에 의해 감지된 레이저광의 제1 광량을 분석하여 블랙아이스 유무를 판단하는 제어모듈을 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 블랙아이스 감지장치는 기상관제서버로부터 제공된 기상정보를 분석하여 우천 및 우설의 날씨가 아닌 경우에만 상기 레이저광을 조사하도록 상기 광조사모듈을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 교통관제서버는 상기 도로면 상에 블랙아이스가 발생된 것으로 판단된 경우, 블랙아이스가 발생된 도로와 기설정된 거리 내에서 주행 중인 사용자 단말기에 경고 메시지를 전송할 수 있다.
본 기술은 도로면에서 반사된 레이저광의 광량을 분석하여 블랙아이스 유무를 감지할 수 있고, 레이저광을 조사하기 어려운 히팅 영역에서는 열선을 통해 블랙아이스 생성을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광조사모듈과 수광모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 블랙아이스 감지장치의 개념도이다.
이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지장치의 개략적인 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지 시스템(10)은 블랙아이스 감지장치(100), 교통관제서버(200), 및 기상관제서버(300)를 포함한다.
블랙아이스 감지장치(100)는 도로면의 상태에 따라 변화되는 반사광의 특성을 이용하여 블랙아이스 유무를 감지하는 장치로서, 블랙아이스가 상습적으로 발생하는 도로면 상에 일정 간격 두고 설치될 수 있다. 블랙아이스 감지장치(100)는 기설정 조건이 만족되어야 블랙아이스 유무를 관찰하게 되는데, 일반적으로 겨울철 일정 온도 이하에서만 감지 동작을 수행할 수 있다.
블랙아이스 감지장치(100)는 광조사모듈(110), 수광모듈(120), 제어모듈(130), 온도센서(140), 열선모듈(150), 및 통신모듈(160)을 포함할 수 있다.
광조사모듈(110)은 도로 시설물에 장착되어 도로면 상에서 도로면에 레이저광을 조사할 수 있는데, 광조사모듈(110)이 조사하는 레이저광의 조사각은 반사된 레이저광이 수광모듈(120)에 도달될 수 있는 범위로 설정될 수 있다.
즉, 광조사모듈(110)은 광조사모듈(110)과 수광모듈(120) 사이에 배치된 도로면에 레이저광을 조사할 수 있고, 광조사모듈(110)과 수광모듈(120)을 잇는 도로면 상 직선 거리에 위치한 어느 한 지점에 레이저광을 조사할 수 있다.
광조사모듈(110)은 광조사모듈(110)과 수광모듈(120) 사이에 위치한 감지영역에서의 블랙아이스 발생여부를 세밀하게 판단하기 위해, 일정시간마다 조사각을 변경할 수 있다.
예컨대, 광조사모듈(110)은 제1 기간 동안에 도로면 상 제1 위치에 레이저광을 조사하고, 제1 기간 이후의 제2 기간 동안에 제1 위치와 이격된 제2 위치에 레이저광을 조사할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 위치들은 상기 감지 영역에 위치하며, 광조사모듈(110)과 수광모듈(120)을 잇는 도로면 상 직선 거리에 위치할 수 있고, 제1 기간과 제2 기간은 교번하여 반복될 수 있다.
또한, 광조사모듈(110)은 도로가 연장된 차선 방향을 따라 레이저광을 조사할 수 있고, 특히 차량의 운전자에게 직접 레이저광을 조사하여 운행에 방해가 되지 않도록 도로의 주행방향을 따라 레이저광을 조사할 수 있다.
수광모듈(120)은 광조사모듈(110)과 이격되어 배치되어 도로면 상에서 반사된 레이저광을 감지할 수 있는데, 항상 빛을 감지하는 것이 아니라 광조사모듈(110)이 레이저광을 조사하는 기간 동안에만 빛을 감지하여 블랙아이스 유무를 판단하는데 이용할 수 있다. 수광모듈(120)은 반사된 레이저광의 광량을 측정하여 광량정보를 생성할 수 있고, 생성된 광량정보는 제어모듈(130)에 제공될 수 있다.
제어모듈(130)은 광조사모듈(110)에 제어신호를 전송하여 레이저광의 조사를 제어할 수 있고, 수광모듈(120)에서 생성된 광량정보를 기초로 블랙아이스 유무를 판단할 수 있다. 제어모듈(130)은 먼저 기준 광량을 설정할 수 있는데, 블랙아이스 감지장치(100)의 초기 설정시 블랙아이스가 존재하지 않는 도로면 상에 레이저광을 일정기간 동안 조사하여 반사된 레이저광의 광량값을 기준 광량으로 설정할 수 있다.
예컨대, 제어모듈(130)은 도로면 상 동일한 위치에 레이저광을 1분 동안 조사하고, 1분 동안 수광모듈(120)에서 감지된 광량의 평균값을 기준 광량으로 설정할 수 있다.
제어모듈(130)은 기준광량을 설정한 이후부터 블랙아이스 유무를 판단하기 위해 수광모듈(120)에서 생성된 광량정보를 분석할 수 있다. 만약 광량정보에 포함된 광량이 기준광량의 기준 범위 밖을 벗어나면, 제어모듈(130)은 도로면 상에 블랙아이스가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
특정위치에 레이저광을 조사하고 반사된 레이저광을 감지한다면, 기준 광량과 유사한 값을 갖는 광량이 감지되어야 한다. 하지만, 기준광량의 기준 범위 밖을 벗어난 값을 갖는 광량이 감지된 경우, 제어모듈(130)은 도로면 상 특정위치에는 블랙아이스와 같이 레이저광의 반사율에 영향을 주는 물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
예컨대, 기준광량이 100Φ이고, 기준범위가 90Φ내지 110Φ인 경우, 제어모듈(130)은 광량정보를 분석하여 90Φ내지 110Φ중 어느 한 값을 갖는 광량이 감지된 경우 블랙아이스가 없는 것으로 판단할 수 있지만, 90Φ내지 110Φ범위를 벗어난 값을 갖는 광량이 감지된 경우 블랙아이스가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
만약, 레이저광이 조사되는 도로 상 위치에 블랙아이스가 아닌 눈이나 빗물이 존재하는 경우에도 레이저광의 반사율은 달라질 수 있다. 따라서, 제어모듈(130)은 기상관제서버(300)로부터 제공된 기상정보를 분석하여 우천 및 우설의 날씨가 아닌 경우에만 레이저광을 조사하도록 광조사모듈(110)을 제어할 수 있다.
우천시나 우설시에는 운전자가 눈과 비를 육안으로 확인할 수 있어 차량 주행에 안전을 기울일 수 있기 때문에, 블랙아이스 감지장치(100)는 우천시나 우설시에는 별도로 블랙아이스를 감지하지 않을 수 있다.
온도센서(140)는 도로 시설물에 장착되어 대기온도를 측정할 수 있고, 측정된 온도정보를 제어모듈(130)에 제공할 수 있다. 제어모듈(130)은 측정된 대기온도를 분석하여 기준 온도 이하에서만 레이저광을 조사하도록 광조사모듈(110)을 제어할 수 있다.
블랙아이스는 일정온도 이하에서 아스팔트에 포함된 눈이나 습기가 얼어붙어 생성된 것이므로, 제어모듈(130)은 블랙아이스가 생성되기 어려운 온도 조건에서는 레이저광이 조사되지 않도록 광조사모듈(110)을 제어할 수 있다.
열선모듈(150)은 제어모듈(130)의 제어에 따라 열선에 전력을 공급하여 발열시킬 수 있는데, 열선은 광조사모듈(110)이 도로면과 이루는 수직위치를 포함하는 히팅 영역에 배치될 수 있다. 광조사모듈(110)이 도로면과 이루는 수직위치에는 레이저광이 조사되지 않기 때문에, 제어모듈(130)은 상기 수직위치에 존재하는 블랙아이스를 감지할 수 없다. 따라서, 열선모듈(150)은 열선을 통해 수직위치를 포함하는 히팅 영역에서의 블랙아이스 생성을 방지할 수 있다.
제어모듈(130)은 블랙아이스 유무를 판단하기 위한 검사시 열선모듈(150)을 제어하여 열선을 발열시킬 수 있다. 즉, 광조사모듈(110)이 제어모듈(130)에 제어에 따라 레이저광을 도로면에 조사하는 동안, 열선모듈(150)은 열선에 전력을 공급하여 발열시킬 수 있다.
통신모듈(160)은 네트워크망을 통해 도로 내 블랙아이스 유무에 대한 정보를 포함하는 도로상태정보를 교통관제서버(200)에 제공할 수 있다. 실시 예에 따라, 통신모듈(160)은 제어모듈(130)에 의해 블랙아이스 유무 검사를 위한 조건이 만족되는 경우에만 도로상태정보를 교통관제서버(200)에 제공할 수 있다.
교통관제서버(200)는 교통을 제어하는 신호등의 신호 변경을 제어하고, 도심 내 도로교통상황, 도로상태 등을 종합적으로 제어 및 감시하는 서버로서, 블랙아이스 감지장치(100)로부터 도로상태정보를 수신하여 각 도로 구간의 블랙아이스 유무를 판단할 수 있다.
교통관제서버(200)는 블랙아이스가 존재하는 것으로 판단된 도로 구간과 기설정된 거리 내에서 주행 중인 사용자 단말기에 경고 메시지를 전송할 수 있고, 도로 전광판에 상기 도로 구간에 블랙아이스가 존재함을 알리는 경고 메시지를 전송하여 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지장치의 개념도이다.
도 3을 참조하면, 블랙아이스를 감지하기 위해 광조사모듈들(110A, 110B, 110C, 110D)과 수광모듈들(120A, 120B, 120C, 120D)이 배치되어 있고, 광조사모듈들(110A, 110B, 110C, 110D)과 수광모듈들(120A, 120B, 120C, 120D)은 도로 시설물(COL)에 장착되어 도로면 상에 배치될 수 있다.
광조사모듈들(110A, 110B, 110C, 110D) 각각은 차로마다 배치되어 레이저광을 조사할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 블랙아이스 발생 빈도, 도로폭 등을 고려하여 하나의 차로에 레이저광을 조사하는 광조사모듈(110)의 개수가 결정될 수 있다. 특히, 고가도로, 습기가 많은 해안도로에서는 블랙아이스 발생여부를 보다 정밀하게 관찰하기 위해, 하나의 차선에 레이저광을 조사하는 다수의 광조사모듈(110)이 제공될 수 있다.
예컨대, 왕복 4차선 도로에서는 제1 내지 제4 광조사 모듈들(110A, 110B, 110C, 110D)과 제1 내지 제4 수광모듈들(120A, 120B, 120C, 120D)이 제공될 수 있으며, 제1 광조사 모듈(110A)은 제1 광조사모듈(110A)과 제1 수광모듈(120A)을 잇는 도로면 상 직선의 어느 한 위치에 레이저광을 조사할 수 있다. 이와 같은 방식으로 제2 내지 제4 광조사모듈들(110B, 110C, 110D) 각각은 레이저광을 조사하며 제2 내지 제4 수광모듈들(120B, 120C, 120D)은 반사된 레이저광을 감지할 수 있다.
하나의 도로 시설물에 다수의 광조사모듈들이 배치된 경우, 간섭에 의한 오류를 방지하기 위해 각 광조사모듈들은 서로 다른 시점에 레이저광을 조사할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 광조사모듈들(110A, 110B, 110C, 110D)은 일정시간 간격으로 순차적으로 레이저광을 조사할 수 있다.
한편, 도 3에서는 제어모듈(130), 온도센서(140), 열선모듈(150), 및 통신모듈(160)이 도시되지 않았지만, 상기 구성들은 도로 시설물(COL)에 별도의 구성으로 장착되어 제공되거나, 광조사모듈(110) 또는 수광모듈(120)과 통합된 구성으로 제공될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광조사모듈과 수광모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 광조사모듈들 각각이 일정시간 간격을 두고 서로 다른 위치에 레이저광을 조사하는 방법이 도시되어 있다.
구체적으로, 제1 광조사모듈(110A')은 제어모듈(130)의 제어에 대응하여 광조사각을 조절하고, 제1 기간 동안 도로면 상 제1 위치(PO1)에 제1 레이저광(LS1)을 조사할 수 있다. 그리고, 제1 광조사모듈(110A')은 제어모듈(130)의 제어에 대응하여 광조사각을 조절하여 제1 기간 이후인 제2 기간 동안 도로면 상 제2 위치(PO2)에 제2 레이저광(LS2)을 조사할 수 있다.
제1 수광모듈(120A')은 도로면 상에서 반사된 레이저를 감지할 수 있고, 제1 기간 동안 감지된 제1 레이저광(LS1)의 광량을 제1 광량정보로서 제어모듈(130)에 제공하고, 제2 기간 동안 감지된 제2 레이저광(LS2)의 광량을 제2 광량정보로서 제어모듈(130)에 제공할 수 있다.
제어모듈(130)은 제1 광량정보와 제1 기준광량을 비교하여 제1 위치(PO1)에서의 블랙아이스 유무를 판단하고, 제2 광량정보와 제2 기준광량을 비교하여 제2 위치(PO2)에서의 블랙아이스 유무를 판단할 수 있는데, 제1 및 제2 기준광량들은 블랙아이스 감지장치(100)의 초기 설정시 블랙아이스가 존재하지 않는 도로면 상에 제1 및 제2 레이저광들(LS1 및 LS2)을 일정기간 동안 조사하여 반사된 레이저광의 광량값을 이용하여 생성된 것이다. 또한, 제1 및 제2 레이저광들(LS1 및 LS2)이 도로면에 입사되는 입사각은 서로 다르기 때문에, 제1 및 제2 기준광량들도 서로 상이한 값을 갖게 된다.
한편, 제2 광조사모듈(110B')은 제1 광조사모듈(110A')의 레이저광 조사에 따른 간섭을 피하기 위해, 제2 기간 이후인 제3 기간 동안 도로면 상 제3 위치(PO3)에 제3 레이저광(LS3)을 조사할 수 있고, 제어모듈(130)의 제어에 대응하여 광조사각을 조절하여 제3 기간 이후인 제4 기간 동안 도로면 상 제4 위치(PO4)에 제4 레이저광(LS4)을 조사할 수 있다.
그리고, 제2 수광모듈(120B')은 제3 기간 동안 감지된 제3 레이저광(LS3)의 광량을 제3 광량정보로서 제어모듈(130)에 제공하고, 제4 기간 동안 감지된 제4 레이저광(LS4)의 광량을 제4 광량정보로서 제어모듈(130)에 제공할 수 있다.
제1 및 제2 광조사모듈(110A' 및 110B')은 제1 내지 제4 기간들 동안의 동작을 반복할 수 있고, 제1 및 제2 수광모듈들(120A' 및 120B')은 반복되는 제1 내지 기간들 동안의 제1 내지 제4 광량정보를 제어모듈(130)에 제공하여 블랙아이스 유무를 지속적으로 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 블랙아이스 감지장치의 개념도이다.
도 5를 참조하면, 열선모듈(150)은 제어모듈(130)의 제어에 따라 열선에 전력을 공급하여 발열시킬 수 있다. 열선은 히팅 영역(HA)에 배치될 수 있는데, 히팅 영역(HA)에는 광조사모듈들(110A, 110B, 110C, 110D)이 도로면과 이루는 수직위치와 수광모듈들(120A, 120B, 120C, 120D)이 도로면과 이루는 수직위치를 포함할 수 있다.
광조사모듈들(110A, 110B, 110C, 110D)이 도로면과 이루는 수직위치에는 레이저광이 조사되지 않기 때문에, 제어모듈(130)은 상기 수직위치에 존재하는 블랙아이스를 감지할 수 없다. 따라서, 열선모듈(150)은 열선의 발열을 통해 수직위치를 포함하는 히팅 영역(HA)에서의 블랙아이스 생성을 방지할 수 있다.
또한, 수광모듈들(120A, 120B, 120C, 120D)이 도로면과 이루는 수직위치에도 레이저광이 조사되지 않기 때문에, 제어모듈(130)은 상기 수직위치에 존재하는 블랙아이스를 감지할 수 없다. 따라서, 열선모듈(150)은 열선의 발열을 통해 상기 수직위치를 포함하는 히팅 영역(HA)에서의 블랙아이스 생성을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 블랙아이스 감지장치(100)는 도로 상의 블랙아이스 유무를 감지할 수 있는 감지 영역(SA)에서는 실시간으로 블랙아이스 유무를 감지하고, 레이저광을 조사하기 어려운 히팅 영역(HA)에서는 열선을 통해 블랙아이스 생성을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광조사모듈들과 수광모듈들의 장착을 위한 도로 시설물(COL)은 모두 새롭게 설치할 수도 있겠지만, 광조사모듈들과 수광모듈들은 블랙아이스가 자주 발생하는 도로구간에서 차량의 위쪽에 설치된다는 점에서 기존의 과속 카메라 단속 장치나 도로관리용 CCTV의 거치를 위한 시설물에 장착시키는 경우에는 그만큼 손쉬운 설치가 가능하다. 일례로, 기설치된 과속 카메라 단속 장치용 거치 시설물에 광조사모듈들을 장착하면, 이에 인접하여 수광모듈들의 장착을 위한 새로운 하나의 도로 시설물만 설치하여도 본 발명의 실시예에 따른 시스템 운영이 가능하다. 또는 기설치된 도로관리용 CCTV 거치 시설물에 광조사모듈들을 장착하고, 이에 인접하여 수광모듈들의 장착을 위한 새로운 하나의 도로 시설물만 설치하여도 된다. 이들 기설치된 거치 시설물에는 통신을 위한 배선 설비들이 모두 깔려 있으므로 광조사모듈들 또는 수광모듈들을 설치하기 위한 시간과 비용을 절약한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 블랙아이스 감지장치
110: 광조사모듈
120: 수광모듈
130: 제어모듈
140: 온도센서
150: 열선모듈
160: 통신모듈
200: 교통관제서버
300: 기상관제서버

Claims (5)

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  5. 도로면에 레이저광을 조사하고, 반사된 레이저광의 광량을 분석하여 블랙아이스 유무를 판단하는 블랙아이스 감지장치; 및
    상기 블랙아이스 감지장치로부터 제공된 블랙아이스 판단결과를 이용하여 상기 도로면 상 블랙아이스 유무를 실시간으로 모니터링하는 교통관제서버를 포함하고,
    상기 블랙아이스 감지장치는,
    도로 시설물에 장착되어 상기 도로면 상에서 레이저광을 조사하는 광조사모듈;
    상기 광조사모듈과 이격되어 배치되어 상기 도로면 상에서 반사된 레이저광을 감지하는 수광모듈; 및
    상기 수광모듈에 의해 감지된 레이저광의 제1 광량을 분석하여 블랙아이스 유무를 판단하는 제어모듈을 포함하되,
    상기 블랙아이스 감지장치는 기상관제서버로부터 제공된 기상정보를 분석하여 우천 및 우설의 날씨가 아닌 경우에만 상기 레이저광을 조사하도록 상기 광조사모듈을 제어하고,
    상기 교통관제서버는 상기 도로면 상에 블랙아이스가 발생된 것으로 판단된 경우, 블랙아이스가 발생된 도로와 기설정된 거리 내에서 주행 중인 사용자 단말기에 경고 메시지를 전송하는 블랙아이스 감지 시스템.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102360560B1 (ko) * 2021-02-18 2022-02-09 이재민 레이저 광 기반의 블랙 아이스 경보 장치
KR102381456B1 (ko) 2021-10-26 2022-03-30 심수민 블랙 아이스 또는 안개가 발생된 도로 또는 교량의 교통 사고 예방 시스템
KR102381458B1 (ko) 2021-10-26 2022-03-30 심수민 블랙 아이스 또는 안개가 발생된 도로 또는 교량의 교통 사고 단위 예방 시스템
WO2023048397A1 (ko) * 2021-09-27 2023-03-30 주식회사 스카이트리오 빔포밍 어레이 레이더를 활용한 도로의 블랙 아이스 감지 시스템
KR20240061053A (ko) 2022-10-31 2024-05-08 건양대학교산학협력단 도로 미끄럼 방지 모니터링 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073538A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Nagoya Denki Kogyo Kk 路面状態検出方法及びその装置
KR20180093369A (ko) * 2017-02-13 2018-08-22 공주대학교 산학협력단 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073538A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Nagoya Denki Kogyo Kk 路面状態検出方法及びその装置
KR20180093369A (ko) * 2017-02-13 2018-08-22 공주대학교 산학협력단 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102360560B1 (ko) * 2021-02-18 2022-02-09 이재민 레이저 광 기반의 블랙 아이스 경보 장치
WO2023048397A1 (ko) * 2021-09-27 2023-03-30 주식회사 스카이트리오 빔포밍 어레이 레이더를 활용한 도로의 블랙 아이스 감지 시스템
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