KR102519928B1 - Black ice removal system using invisible light - Google Patents
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Abstract
비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치가 개시된다. 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치는, 전방향 움직임이 가능한 광원부, 광원부를 감싸는 형태로 구현되어 광원부로부터 생성된 비가시광선을 반사시켜 원하는 방향으로 조사되도록 하는 반사부, 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 수신하는 통신부 및 온도 정보에 기초하여 노면 내부의 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 온도 센서가 배치된 영역을 추출하고, 추출된 영역에 대해 광원부의 조사 범위가 위치하도록 하고 조사 범위에 대해 생성된 비가시광선을 통한 복사열이 전달되도록 광원부를 움직이는 프로세서를 포함한다. 이에 따라, 비가시광선의 조사를 제어하여 노면 상에 생성된 블랙아이스를 제거할 수 있고, 노면 내에 매립된 온도 센서를 통해 어떠한 부분에 대해 비가시광선의 조사가 필요한지 및 조사 동선을 어떻게 결정할지를 산출하여 노면 상의 넓은 영역에서 블랙아이스를 제거 또는 생성을 예방할 수 있다.An apparatus for removing black ice through radiant heat of invisible rays is disclosed. The device for removing black ice through radiant heat of invisible light is a light source unit that can move in all directions, a reflection unit that is implemented in a form surrounding the light source unit and reflects the invisible light generated from the light source unit so that it is irradiated in a desired direction, and is installed embedded in the road surface. Based on the temperature information and the communication unit receiving the temperature information of the inside of the road surface from each of the plurality of temperature sensors, an area where the temperature sensor inside the road surface is measured to be below a predetermined temperature is disposed is extracted, and the light source unit for the extracted area and a processor moving the light source unit so that the irradiation range is positioned and radiant heat through the invisible light generated in the irradiation range is transferred. Accordingly, black ice generated on the road surface can be removed by controlling the irradiation of invisible light, and through the temperature sensor embedded in the road surface, it is possible to determine which part needs to be irradiated with invisible light and how to determine the irradiation route. It is possible to remove or prevent the formation of black ice in a wide area on the road surface by calculating it.
Description
본 발명은 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비가시광선의 복사열의 조사를 제어하여 노면 상의 블랙아이스를 제거하기 위한 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing black ice through radiant heat of invisible rays and a method for controlling the same, and more particularly, to a method for removing black ice on a road surface by controlling the irradiation of radiant heat of invisible rays to remove radiant heat of invisible rays. It relates to a black ice removal device and a control method thereof.
차량의 주행 안정성 확보에는 도로의 노면 상태와 운전자의 시야 확보가 가장 중요한 영향을 미친다. 예컨대, 강설에 의하여 노면에 쌓이는 적설이나 결빙된 얼음은 노면의 마찰저항을 현저히 감소시키며, 결로 현상이나 강우 이후에도 온도 강항에 의하여 노면이 얼어 발생하는 블랙아이스는 운전자의 육안으로 관찰되지 않아 더욱 위험하다.The condition of the road surface and the securing of the driver's view have the most important effects on securing the driving stability of the vehicle. For example, snow or frozen ice accumulated on the road surface due to snowfall significantly reduces the frictional resistance of the road surface, and black ice, which is caused by freezing of the road surface due to dew condensation or temperature drop even after rainfall, is more dangerous because it is not observed by the driver's eyes. .
또한, 공기와 지면의 급격한 온도 차이에 의해 발생하는 경우에는 별도의 강설이 없는 경우라고 하더라도 공기 중의 수증기가 지면에 닿으면서 바로 얼어버리게 되어 상술한 바와 같은 블랙아이스가 발생될 수 있으며, 이때 안개까지 동반될 수 있어 운전자의 시야가 차단된 상태에서 블랙아이스까지 관찰될 수 없어 고속도로와 같은 고속 주행이 이루어지는 도로에서는 자칫 대형사고로 이어질 수 있으나, 운전자의 주의 이외에는 특별한 대안이 없는 실정이다.In addition, when caused by a rapid temperature difference between the air and the ground, even if there is no snowfall, water vapor in the air immediately freezes as it touches the ground, resulting in black ice as described above. At this time, even fog Since black ice cannot be observed even when the driver's vision is blocked, it can lead to a large-scale accident on roads where high-speed driving such as highways occur. However, there is no special alternative other than the driver's attention.
기상 조건에 의하여 급변하는 노면의 상태에도 불구하고, 안전한 주행 환경이 제공될 수 있도록 다양한 기술들이 제안된바 있다. 예를 들어, 결빙 위험구간으로 지정된 도로에는 염수 분사시설을 설치하여 염화칼슘을 도로에 분사함으로써 노면의 어느점을 낮추어 결빙을 방지하거나, 도로의 저면에 열선을 매설함으로써 기상 조건에 따라 열선에 전류를 인가하여 결빙을 방지하고 있다.Various technologies have been proposed to provide a safe driving environment despite the rapidly changing road surface conditions due to weather conditions. For example, salt water injection facilities are installed on roads designated as icing risk areas to prevent freezing by lowering a certain point on the road surface by spraying calcium chloride on the road, or by burying a heating wire at the bottom of the road to supply current to the heating wire according to weather conditions. Applied to prevent freezing.
그러나, 이러한 염수 분사시설은 염화칼슘을 함유한 염수가 노면을 거쳐 인접 농경지로 유입되어 토양을 오염시키거나, 주행하는 차량에 묻어 부식을 유발할 수 있으며, 교량이나 옹벽과 같은 콘크리트로 이루어진 토목 구조물에 염수 분사가 이루어지면 콘크리트의 열화 현상이 야기되어 시설물의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.However, these salt water injection facilities can cause salt water containing calcium chloride to flow into adjacent farmland through the road surface, contaminate the soil, or cause corrosion by being deposited on driving vehicles. When the spraying is performed, there is a problem in that the durability of the facility is lowered due to the deterioration of the concrete.
또한, 도로에 열선을 매설함에 있어서도 설치에 많은 비용이 소요됨은 물론 운영에 과도한 전기 에너지가 소모되어 경제성이 낮은 한계가 있다.In addition, even in burying the heating wire on the road, a lot of cost is required for installation, and excessive electric energy is consumed for operation, so there is a limit to low economic feasibility.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 출원인은 대한민국 등록특허 제10-2221831호(2021. 2. 23. 등록, 이하 '선행기술문헌'이라 합니다)의 "도로의 살얼음에 의한 미끄럼 방지 장치"를 출원하여 등록받은 바 있다. 상기 선행기술문헌은 열풍생산수단과 송풍팬을 이용하여 송풍관으로 열풍을 전달하되, 상기 송풍관에 연속적으로 구비된 압력분사노즐을 이용하여 도로에 열풍이 분사되도록 제안하였다.In order to solve this problem, the applicant applied for "anti-slip device by thin ice on the road" of Korean Patent Registration No. 10-2221831 (registered on February 23, 2021, hereinafter referred to as 'prior art literature') and received the registration there is a bar The prior art document suggested that the hot air be blown to the road by using a pressure spraying nozzle continuously provided in the blower pipe while transferring the hot air to the blower pipe using the hot air generating means and the blower fan.
그러나, 이러한 열풍 분사 방식은 압력분사노즐에서 토출되는 열풍의 압력이 현저히 저하되어 도로의 반대측까지 열풍이 도달하지 못한다는 한계가 있다.However, this hot air blowing method has a limitation in that the hot air does not reach the opposite side of the road because the pressure of the hot air discharged from the pressure spray nozzle is significantly lowered.
이에 따라, 염수분사, 열풍분사, 열선 매설 등과 같은 방식 이외에 복사열을 조사하는 방식으로 블랙아이스를 제거하고자 하는 기술에 대한 필요성이 생기게 되었다.Accordingly, there is a need for a technology for removing black ice by irradiating radiant heat in addition to methods such as salt water spray, hot air spray, and hot wire burial.
본 발명의 목적은 비가시광선의 복사열의 조사를 제어하여 노면 상의 블랙아이스를 제거하기 위한 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a black ice removal device through radiant heat and a control method for removing black ice on a road surface by controlling the irradiation of radiant heat of invisible rays.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치는, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치는, 전방향 움직임이 가능한 광원부, 상기 광원부를 감싸는 형태로 구현되어 상기 광원부로부터 생성된 비가시광선을 반사시켜 원하는 방향으로 조사되도록 하는 반사부, 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 수신하는 통신부 및 상기 온도 정보에 기초하여 상기 노면 내부의 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 온도 센서가 배치된 영역을 추출하고, 상기 추출된 영역에 대해 상기 광원부의 조사 범위가 위치하도록 하고 상기 조사 범위에 대해 상기 생성된 비가시광선을 통한 복사열이 전달되도록 상기 광원부를 움직이는 프로세서를 포함한다.Black ice removal device through radiant heat of invisible light according to an embodiment of the present invention for achieving this object, black ice removal device through radiant heat of invisible light, a light source unit capable of moving in all directions, the light source unit A reflector implemented in an enveloping form to reflect the invisible light generated from the light source unit so that it is radiated in a desired direction, a communication unit that receives temperature information of the inside of the road surface from each of a plurality of temperature sensors embedded in the road surface, and based on the temperature information to extract an area where the temperature sensor is disposed where the temperature inside the road surface is measured below a predetermined temperature, position the irradiation range of the light source unit with respect to the extracted area, and generate the invisible light for the irradiation range and a processor that moves the light source unit so that radiant heat is transferred through the.
여기서, 상기 광원부는, 상기 반사부로부터 기설정된 거리만큼 이격되어 배치되며, 상기 기설정된 거리는 상기 광원부로부터 생성된 비가시광선이 상기 반사부에 의해 반사되어 직진성을 띄면서 상기 조사 범위로 조사되도록 설정될 수 있다.Here, the light source unit is spaced apart from the reflector by a predetermined distance, and the preset distance is set so that invisible rays generated from the light source unit are reflected by the reflector and irradiated to the irradiation range while maintaining straightness. It can be.
또한, 상기 노면에 매립 설치된 온도 센서 각각은 기설정된 간격으로 이격되어 배치되고, 상기 기설정된 간격에 기초하여 상기 노면 상에 가상의 기설정된 영역이 설정되며, 상기 기설정된 영역은 상기 광원부의 조사 범위에 대응될 수 있다.In addition, each of the temperature sensors embedded in the road surface is spaced apart from each other at predetermined intervals, and a virtual predetermined area is set on the road surface based on the predetermined interval, and the predetermined area is an irradiation range of the light source unit. can correspond to
또한, 상기 노면에 매립 설치된 온도 센서는, 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 각각을 통해 측정된 온도가 상기 기설정된 온도 이하로 측정된 경우, 상기 제1 온도 센서에 대응되는 제1 기설정된 영역과 상기 제2 온도 센서에 대응되는 제2 기설정된 영역에 대해 상기 광원부의 조사 범위가 순차적으로 위치하도록 상기 광원부를 움직일 수 있다.In addition, the temperature sensor buried in the road surface includes a first temperature sensor and a second temperature sensor, and the processor determines that the temperature measured through each of the first temperature sensor and the second temperature sensor is equal to or less than the preset temperature. When it is measured as , the light source unit may be moved so that the irradiation range of the light source unit is sequentially positioned with respect to a first preset area corresponding to the first temperature sensor and a second preset area corresponding to the second temperature sensor. .
그리고, 상기 프로세서는, 상기 광원부의 조사가 진행되는 동안 상기 노면에 매립 설치된 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 지속적으로 수신하며, 상기 수신된 온도 정보가 상기 기설정된 온도를 초과하면 상기 광원부의 조사를 중단하는 것인, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치.The processor continuously receives temperature information of the inside of the road surface from each of the temperature sensors buried in the road surface while irradiation of the light source unit is in progress, and when the received temperature information exceeds the predetermined temperature, the light source unit Black ice removal device through radiant heat of invisible light, which is to stop irradiation.
또한, 상기 프로세서는, 상기 광원부로부터 상기 제1 기설정된 영역까지의 거리 및 조사 각도에 따라 상기 제1 기설정된 영역에 대한 제1 조사 범위의 면적을 산출하고, 상기 광원부로부터 상기 제2 기설정된 영역까지의 거리 및 조사 각도에 따라 상기 제2 기설정된 영역에 대한 제2 조사 범위의 면적을 산출하며, 상기 제1 기설정된 영역 및 상기 제2 기설정된 영역이 동일한 온도 변화가 일어나도록 상기 제1 조사 범위의 면적 및 제2 조사 범위의 면적 각각에 기초하여 상기 광원부의 조사 시간을 상이하게 제어할 수 있다.In addition, the processor calculates an area of a first irradiation range for the first preset area according to a distance from the light source unit to the first preset area and an irradiation angle, and calculates an area of the first irradiation range from the light source unit to the second preset area. Calculate an area of a second irradiation range for the second preset area according to the distance and the irradiation angle, and the first irradiation so that the same temperature change occurs in the first preset area and the second preset area An irradiation time of the light source unit may be differently controlled based on an area of the range and an area of the second irradiation range, respectively.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 각각과 상기 기설정된 온도와의 차이값 및 상기 광원부의 조사 시간에 기초하여 상기 제1 조사 범위와 제2 조사 범위에 대한 조사 동선을 산출하고, 제3 조사 범위가 발생되면 상기 제3 조사 범위까지 고려하여 상기 조사 동선을 산출할 수 있다.In addition, the processor determines an irradiation flow path for the first irradiation range and the second irradiation range based on a difference between each of the first temperature sensor and the second temperature sensor and the predetermined temperature and an irradiation time of the light source unit. and when a third irradiation range is generated, the irradiation movement line may be calculated in consideration of the third irradiation range.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 광원부와 상기 반사부 간의 상기 기설정된 거리를 조절하여 상기 기설정된 영역에 대한 조사 범위의 면적과 열전달도를 제어할 수 있다.The processor may control the area of the irradiation range and the degree of heat transfer with respect to the predetermined area by adjusting the preset distance between the light source unit and the reflector.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치는 비접촉식 온도 측정부 및 카메라 중 적어도 하나를 더 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 광원부의 조사가 이루어지는 동안 상기 비접촉식 온도 측정부 및 카메라 중 적어도 하나를 통해 피사체가 기설정된 시간동안 감지되는 경우,상기 광원부의 조사를 중단시킬 수 있다.Meanwhile, an apparatus for removing black ice through radiant heat of invisible rays according to another embodiment of the present invention further includes at least one of a non-contact temperature measuring unit and a camera, and the processor may control the non-contact temperature during irradiation of the light source unit. When a subject is detected for a predetermined period of time through at least one of the measurement unit and the camera, irradiation of the light source unit may be stopped.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치는 온/습도 센서를 더 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 온/습도 센서를 통해 획득된 온도 및 습도 정보에 기초하여 상기 광원부의 조사 여부를 자동적으로 판단하여 상기 광원부를 제어할 수 있다.In addition, the black ice removal device through radiant heat of invisible light according to another embodiment of the present invention further includes a temperature / humidity sensor, and the processor is based on the temperature and humidity information obtained through the temperature / humidity sensor Thus, it is possible to control the light source unit by automatically determining whether or not to irradiate the light source unit.
또한, 상기 프로세서는, 지형적 특성, 지역별 날씨, 온도 및 습도 정보를 포함하는 빅데이터에 기초하여 상기 광원부의 조사 여부에 대한 정보를 생성하여 제공할 수 있다.In addition, the processor may generate and provide information on whether the light source unit is irradiated based on big data including topographical characteristics, weather, temperature, and humidity information for each region.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 제어 방법은, 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 수신하는 단계, 상기 온도 정보에 기초하여 상기 노면 내부의 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 온도 센서가 배치된 영역을 추출하는 단계 및 상기 추출된 영역에 대해, 광원부를 통해 생성된 비가시광선의 조사 범위가 위치하도록 하여 상기 조사 범위에 대해 상기 생성된 비가시광선을 통한 복사열이 전달되도록 상기 광원부를 움직이는 단계를 포함한다.On the other hand, a control method of a black ice removing device through radiant heat of invisible rays according to an embodiment of the present invention includes the steps of receiving temperature information of the inside of the road surface from each of a plurality of temperature sensors embedded in the road surface, and the temperature information extracting an area where a temperature sensor is disposed in which the temperature inside the road surface is measured to be less than or equal to a predetermined temperature based on the irradiation area so that the irradiation range of the invisible light generated through the light source unit is located in the extracted area, and the irradiation and moving the light source unit so that radiant heat through the generated invisible light is transferred to a range.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 비가시광선의 조사를 제어하여 노면 상에 생성된 블랙아이스를 제거할 수 있고, 노면 내에 매립된 온도 센서를 통해 어떠한 부분에 대해 비가시광선의 조사가 필요한지 및 조사 동선을 어떻게 결정할지를 산출하여 노면 상의 넓은 영역에서 블랙아이스를 제거 또는 생성을 예방할 수 있다.According to various embodiments of the present invention as described above, it is possible to remove black ice generated on the road surface by controlling the irradiation of invisible light, and irradiation of invisible light to a certain portion through a temperature sensor embedded in the road surface. It is possible to remove or prevent black ice from being generated in a wide area on the road surface by calculating whether and how to determine the irradiation movement line.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원부 및 반사부의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노면에 매립 설치된 온도 센서, 가상의 기설정된 영역 및 조사 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 센서에 대한 조사범위의 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 센서에 대한 조사 시간을 제어하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 센서에 대한 조사 동선을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초점 거리 제어에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 실시 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram showing the configuration of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating configurations of a light source unit and a reflector according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a temperature sensor buried in a road surface, a virtual predetermined area, and an irradiation range according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining movement of an irradiation range for a plurality of temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
5A is a diagram for explaining a process of controlling irradiation time for a plurality of temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
5B is a diagram for explaining a process of calculating an irradiation movement line for a plurality of temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining an effect according to focal distance control according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing the configuration of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to another embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing the configuration of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to another embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing an embodiment of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart for explaining a control method of a black ice removing apparatus through radiant heat of invisible rays according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관계 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. And, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or relationship of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)는 광원부(110), 반사부(120), 통신부(130) 및 프로세서(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an
여기서, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)는 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선을 반사시켜 원하는 부위에 조사함으로써 복사열이 전달되도록 하는 형태를 갖는 장치를 모두 포함하며, 이는 상술한 바와 같은 구성을 포함할 수 있다.Here, the black
구체적으로, 광원부(110)는 파장이 긴 비가시광선을 방출하는 광원 예를 들어, 적외선을 방출하는 광원을 포함할 수 있으며, 이를 통해 사람의 눈에는 보이지 않지만 열전달이 가능하도록 구성될 수 있다. 이러한 비가시광선은 가시광선보다 파장이 긴 전자기파를 의미하며, 비가시광선을 통해 열을 전달하는 기능을 갖고 있다.Specifically, the
그리고, 비가시광선을 방출하는 광원은 니켈이나 크롬 등의 금속 저항선이 코일이나 스프링 형태로 구현된 것을 포함할 수 있으며, 대략 500도 내지 1400도의 발열 범위를 가지고 있다. 이러한 금속 저항선의 고유 저항값으로 인한 저항손실을 제외한 나머지 전력이 모두 열로 발산되어 발열체로서의 기능을 수행할 수 있게 된다.And, the light source emitting invisible light may include a metal resistance wire such as nickel or chromium implemented in the form of a coil or spring, and has a heating range of approximately 500 degrees to 1400 degrees. Except for the resistance loss due to the specific resistance of the metal resistance wire, all remaining power is dissipated as heat, so that it can function as a heating element.
즉, 광원부(110)는 비가시광선을 방출하고, 후술할 반사부(120)를 통해 일정 영역에 대해 방출된 비가시광선이 조사되도록 하고, 조사된 비가시광선을 통해 열이 전달될 수 있도록 하며, 이렇게 전달된 열은 복사열의 일종으로 정의하기로 한다.That is, the
또한, 본 명세서에 기재된 조사 범위는 비가시광선의 조사 범위를 의미하며, 비가시광선의 조사 범위는 비가시광선을 통해 전달된 복사열의 조사 범위와 동일한 것으로 정의하기로 한다.In addition, the irradiation range described in this specification means the irradiation range of invisible light, and the irradiation range of invisible light is the same as the irradiation range of radiant heat transmitted through invisible light. to be defined as
이에 따라, 사람의 눈에는 보이지 않지만 광원부(110)를 통해 생성된 비가시광선이 노면의 일정 영역의 조사 범위에 대해 조사되도록 함으로써, 해당 조사 범위에 대해 복사열이 전달되도록 하고 이를 통해 해당 조사 범위에 대한 온도가 상승하게 되어 블랙아이스를 제거하게 되는 효과가 있다.Accordingly, invisible to the human eye, but generated through the
그리고, 이러한 광원부(110)는 적어도 하나 이상의 액추에이터(actuator)와 연결되어 전방향으로 움직임이 가능하다. 여기서, 액추에이터는 시스템을 움직이거나 제어하는데 쓰이는 기계 장치를 의미하며, 예를 들어, 전기나 유압, 압축 공기 등을 이용하는 원동 구동 장치를 포함하는 용어이다.In addition, the
이에 따라, 광원부(110)는 액추에이터를 통해 상하좌우 어느 방향으로라도 움직일 수 있게 된다.Accordingly, the
또한, 반사부(120)는 광원부(110)를 감싸는 형태로 구현되어 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선을 반사시켜 원하는 방향으로 조사되도록 할 수 있다.In addition, the
여기서, 반사부(120)는 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선이 전방으로 직진하여 향하도록 포물면경으로 구현될 수 있으며, 포물면경은 반사면이 회전 포물면으로 되어 있는 오목 거울을 포함할 수 있고, 구면 수차가 없고 축에 평행으로 입사한 빛은 초점에 모이도록 할 수 있다.Here, the
그리고, 통신부(130)는 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 통신부(130)는 온도 센서, 서버 및 외부 장치 중 적어도 하나와 통신을 수행할 수 있으며, BT(BlueTooth), IoT(Internet of Things), WI-FI(Wireless Fidelity), Zigbee, IR(Infrared), Serial Interface, USB(Universal Serial Bus), LoRa(Long Range), LTE(Long Term Evolution) 등과 같은 다양한 통신 방식을 통해 서버 및 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 통신부(130)는 클라우드 서버와 통신을 수행할 수 있으며, 클라우드 서버와 접속된 모든 장치들과 연동될 수 있다. 여기서, 통신부(130)는 온도 센서를 통해 획득된 노면의 온도 정보 이외에 습도 정보, 카메라 인식 정보, 블랙아이스 제거 장치(100)의 상태 및 동작 정보 등을 서버로 전송할 수 있다.For example, the
한편, 프로세서(140)는 온도 정보에 기초하여 노면 내부의 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 온도 센서가 배치된 영역을 추출하고, 추출된 영역에 대해 광원부의 비가시광선의 조사 범위가 위치하도록 광원부를 움직일 수 있다.On the other hand, the
구체적으로, 노면 내부에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 온도 정보가 수신되면, 프로세서(140)는 수신된 온도 정보 각각이 기설정된 온도 이하인지 여부를 판단하고, 기설정된 온도 이하인 온도 정보에 대응되는 온도 센서를 검출하여, 검출된 온도 센서가 배치된 영역을 추출할 수 있다.Specifically, when temperature information is received from each of a plurality of temperature sensors buried inside the road surface, the
그리고, 프로세서(140)는 검출된 온도 센서가 배치된 영역으로 광원부(110)의 조사 범위가 위치할 수 있도록 광원부(110)가 움직이게 액추에이터를 통해 제어할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각에 대응되는 영역에 대해 광원부(110)의 조사 범위가 위치되도록 하여, 비가시광선이 해당 조사 범위에 조사되어 복사열이 전달되도록 하고, 이에 따라 노면의 온도가 일정 온도 이상으로 유지될 수 있도록 함으로써, 노면에 블랙아이스가 생성될 수 있는 조건을 만들지 않도록 예방하거나 또는 생성된 블랙아이스를 녹여 제거할 수 있게 된다.Accordingly, the irradiation range of the
여기서, 광원부(110)는 반사부(120)로부터 기설정된 거리만큼 이격되어 배치되며, 기설정된 거리는 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선이 반사부(120)에 의해 반사되어 직진성을 띄면서 조사 범위로 조사되도록 설정된다.Here, the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원부 및 반사부의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating configurations of a light source unit and a reflector according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 광원부(110) 및 반사부(120)가 도시되어 있으며, 구체적으로, 광원부(110)는 복수의 비가시광선 광원 즉, 발열 코일로 구현될 수 있고, 반사부(120)를 관통하는 지지대(220)를 통해 광원부(110)는 반사부(120)로부터 기설정된 거리(10)만큼 이격되어 배치되게 된다.Referring to FIG. 2 , a
그리고, 광원부(110)는 지지대(210)를 통해 액추에이터(220)와 연결될 수 있으며, 액추에이터(220)는 광원부(110)와 반사부(120) 간의 기설정된 거리(10)를 조절할 수 있다.In addition, the
여기서, 액추에이터(220)는 광원부(110)와 반사부(120) 간의 기설정된 거리(10)를 조절함으로써, 광원부(110)로부터 반사부(120)를 통해 조사되는 비가시광선의 반사각을 제어하여 비가기광선의 조사범위 또는 면적을 제어할 수 있게 된다.Here, the
한편, 반사부(120)는 광원부(110)를 감싸는 형태로 구현되면서 포물면경 형태를 갖추고, 포물면경을 통해 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선이 직진성을 띄고 조사될 수 있도록 할 수 있다.On the other hand, the
여기서, 반사부(120)의 내면(121)은 금속으로 도금되어 광원부(110)에서 생성된 비가시광선이 반사되도록 하고, 반사부(120)의 외면(122)은 세라믹 등과 같은 소재로 덮여서 광원부(110)로부터 생성된 열로 인해 뜨거운 열이 외부로 방출되지 않도록 방열 처리 또는 보온 처리 될 수 있다.Here, the
또한, 반사부(120)는 포물면경 형태로 구현되면서, 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선의 직진성을 높이기 위하여 반사부(120)의 내면은 일정한 내경 둘레 별로 일정한 반사각을 갖도록 표면 처리될 수 있으며, 이러한 내경 둘레는 여러개가 될 수 있다.In addition, while the
예를 들어, 반사부(120)의 내면은 일정한 내경 둘레 별로 음각 또는 양각 처리되어 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선이 음각 또는 양각 처리된 표면에 입사되어 직진성을 띄며 반사될 수 있도록 할 수 있다.For example, the inner surface of the
한편, 노면에 매립 설치된 온도 센서 각각은 기설정된 간격으로 이격되어 배치되고, 기설정된 간격에 기초하여 노면 상에 가상의 기설정된 영역이 설정되며, 기설정된 영역은 광원부의 조사 범위에 대응될 수 있다.Meanwhile, each of the temperature sensors embedded in the road surface is spaced apart from each other at predetermined intervals, and a virtual predetermined area is set on the road surface based on the predetermined interval, and the predetermined area may correspond to the irradiation range of the light source unit. .
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노면에 매립 설치된 온도 센서, 가상의 기설정된 영역 및 조사 범위를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a temperature sensor buried in a road surface, a virtual predetermined area, and an irradiation range according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 도로의 일부가 도시되어 있으며 우측도로 및 좌측도로가 모두 표시되어 있다. 그리고, 우측도로 및 좌측도로 각각의 내부에는 온도 센서가 매립 설치되어 있고, 설치된 온도 센서 각각의 주변으로 기설정된 영역이 설정되어 점선으로 표시되어 있다.Referring to FIG. 3 , a part of the road is shown and both the right road and the left road are marked. In addition, temperature sensors are embedded and installed inside each of the right road and the left road, and a preset area is set around each of the installed temperature sensors and is indicated by a dotted line.
구체적으로, 우측도로의 일부 영역에는 온도 센서(310, 320, 330) 각각이 기설정된 거리만큼 이격되어 배치되어 매립 설치되어 있으며, 온도 센서(310, 320, 330) 각각의 주변으로 기설정된 영역(311, 321, 331)이 각각 생성될 수 있다.Specifically, in some areas of the right road, the
이렇게 생성된 기설정된 영역(311, 321, 331)은 서로 동일한 면적을 갖도록 설정되어 도로의 일부 영역을 나누게 되고, 기설정된 영역(311, 321, 331) 중 한 영역(321)이 광원부(110)로부터 조사된 비가시광선의 조사 범위에 대응되는 것처럼, 기설정된 영역 각각은 광원부(110)로부터 조사된 비가시광선의 조사 범위에 대응되도록 설정될 수 있다.The
여기서, 상술한 바와 같이, 비가시광선의 조사 범위는 비가시광선을 통해 전달되는 복사열의 조사 범위와 동일하므로, 기설정된 영역 각각은 광원부(110)로부터 조사된 비가시광선을 통해 전달된 복사열의 조사 범위에 대응되도록 설정된다.Here, as described above, since the irradiation range of the invisible light is the same as the irradiation range of the radiant heat transmitted through the invisible light, each of the preset areas is the amount of the radiant heat transmitted through the invisible light emitted from the
그러나, 기설정된 영역 각각은 광원부(110)로부터 조사된 비가시광선의 조사 범위에 대응되어 그 조사 위치의 기준이 되는 것일 뿐, 조사 범위의 면적이 반드시 기설정된 영역과 동일하다거나 그 형태가 동일하다는 것을 의미하는 것은 아니다.However, each of the predetermined areas corresponds to the irradiation range of the invisible light emitted from the
즉, 프로세서(140)는 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각을 통해 기설정된 영역 각각의 위치와 범위를 가지고 가상의 영역으로 설정할 수 있으며, 가상의 영역 각각을 단위로 하여 광원부(110)의 조사 범위를 대응시키도록 움직일 수 있다.That is, the
한편, 노면에 매립 설치된 온도 센서는, 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하며, 프로세서(140)는 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 각각을 통해 측정된 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 경우, 제1 온도 센서에 대응되는 제1 기설정된 영역과 제2 온도 센서에 대응되는 제2 기설정된 영역에 대해 광원부(110)의 조사 범위가 순차적으로 위치하도록 광원부(110)를 움직일 수 있다.Meanwhile, the temperature sensor buried in the road surface includes a first temperature sensor and a second temperature sensor, and the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 센서에 대한 조사범위의 이동을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining movement of an irradiation range for a plurality of temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 도로에 설치된 복수의 온도 센서 중 제1 온도 센서(320), 제2 온도 센서(310) 및 제3 온도 센서(330)로 가정하면, 제1 온도 센서(320)에 대응되는 제1 기설정된 영역(321)과 제2 온도 센서(310)에 대응되는 제2 기설정된 영역(311) 및 제3 온도 센서(330)에 대응되는 제3 기설정된 영역(331)이 설정된다.Referring to FIG. 4 , assuming that a
그리고, 이러한 온도 센서 중 제1 온도 센서(320)와 제2 온도 센서(310) 각각을 통해 측정된 온도가 기설정된 온도 이하로 측정되고, 제3 온도 센서(330)를 통해 측정된 온도는 기설정된 온도를 초과하는 것으로 측정될 경우, 프로세서(140)는 제1 기설정된 영역(321)으로부터 제2 기설정된 영역(311)으로 광원부(110)의 조사 범위가 순차적으로 위치하도록 광원부(110)를 움직일 수 있다.And, among these temperature sensors, the temperature measured through each of the
즉, 프로세서(140)는 제1 기설정된 영역(321)에 대해 조사 범위(321')를 위치시켜 복사열이 전달되도록 하여 제1 기설정된 영역(321)에 매립 설치된 제1 온도 센서(320)를 통해 측정된 온도가 기설정된 온도를 초과하면, 순차적으로 제2 기설정된 영역(311)에 대해 조사 범위(311')를 위치시키도록 광원부(110)를 왼쪽 방향으로 움직이거나 또는 회전하도록 제어할 수 있다.That is, the
이를 통해, 프로세서(140)는 제1 기설정된 영역(321)과 제2 기설정된 영역(311)에 매립 설치된 제1 온도 센서(320)와 제2 온도 센서(310)를 통해 측정된 온도가 기설정된 온도를 초과하도록 하여 제1 기설정된 영역(321)과 제2 기설정된 영역(311)에 해당되는 온도가 일정 온도를 유지할 수 있도록 할 수 있다.Through this, the
예를 들어, 프로세서(140)는 제1 기설정된 영역(321)과 제2 기설정된 영역(311)에 해당되는 온도가 영상 2도씨를 유지할 수 있도록 지속적으로 광원부(110)를 움직여서 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선의 조사 범위가 제1 기설정된 영역(321)과 제2 기설정된 영역(311)에 위치하도록 하여 제1 기설정된 영역(321)과 제2 기설정된 영역(311)에 복사열이 전달되도록 제어할 수 있다.For example, the
그리고, 프로세서(140)는 광원부(110)의 조사가 진행되는 동안 노면에 매립 설치된 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 지속적으로 수신하며, 수신된 온도 정보가 기설정된 온도를 초과하면 더이상 광원부(110)에서 발생된 비가시광선의 조사를 통한 복사열의 전달이 필요치 않으므로, 광원부(110)의 조사를 중단할 수 있다.And, while the
예를 들어, 프로세서(140)는 광원부(110)의 조사가 진행되는 동안 제1 기설정된 영역(321)과 제2 기설정된 영역(311)에 매립 설치된 제1 온도 센서(320)와 제2 온도 센서(310)를 통해 측정된 온도가 영상 2도씨를 초과하는 것으로 판단되면 광원부(110)의 조사를 중단할 수 있으며, 이를 통해 제1 기설정된 영역(321)과 제2 기설정된 영역(311)에 해당되는 온도가 영상 2도씨를 유지하도록 할 수 있다.For example, the
한편, 프로세서(140)는 광원부(110)로부터 제1 기설정된 영역까지의 거리 및 조사 각도에 따라 제1 기설정된 영역에 대한 제1 조사 범위의 면적을 산출하고, 광원부(110)로부터 제2 기설정된 영역까지의 거리 및 조사 각도에 따라 제2 기설정된 영역에 대한 제2 조사 범위의 면적을 산출하며, 제1 기설정된 영역 및 제2 기설정된 영역이 동일한 온도 변화가 일어나도록 제1 조사 범위의 면적 및 제2 조사 범위의 면적 각각에 기초하여 광원부(110)의 조사 시간을 상이하게 제어할 수 있다.Meanwhile, the
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 센서에 대한 조사 시간을 제어하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.5A is a diagram for explaining a process of controlling irradiation time for a plurality of temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 제1 온도 센서(510) 및 제2 온도 센서(520)가 노면에 매립 설치된 상황에서, 제1 온도 센서(510)에 대응되는 제1 기설정된 영역(511)과 제2 온도 센서(520)에 대응되는 제2 기설정된 영역(521)이 설정될 수 있다.Referring to FIG. 5A , in a situation in which the
그리고, 광원부(110)가 제1 기설정된 영역(511)에 대해 비가시광선을 조사할 경우 광원부(110)로부터 제1 기설정된 영역(511)까지의 거리 및 조사 각도에 따라 제1 조사 범위(511')가 생성되고, 마찬가지로 광원부(120)가 제2 기설정된 영역(521)에 대해 비가시광선을 조사할 경우 광원부(110)로부터 제2 기설정된 영역(521)까지의 거리 및 조사 각도에 따라 제2 조사 범위(521')가 생성될 수 있다.And, when the
여기서, 광원부(110)로부터 제1 기설정된 영역(511)까지의 거리 및 조사 각도와 광원부(110)로부터 제2 기설정된 영역(521)까지의 거리 및 조사 각도가 서로 상이하므로, 제1 조사 범위(511')의 면적과 제2 조사 범위(521')의 면적도 서로 차이가 나며, 프로세서(140)는 제1 조사 범위(511')의 면적과 제2 조사 범위(521')의 면적 각각을 산출하게 된다.Here, since the distance and irradiation angle from the
그리고, 제2 조사 범위(521')의 면적이 제1 조사 범위(511')의 면적보다 큰 것으로 산출될 경우, 제2 조사 범위(521')의 단위 면적당 비가시광선을 통한 열전달량이 제1 조사 범위(511')의 단위 면적당 비가시광선을 통한 열전달량보다 작으므로, 프로세서(140)는 제2 조사 범위(521')에 대응되는 제2 기설정된 영역(521)의 온도 변화가 제1 조사 범위(511')에 대응되는 제1 기설정된 영역(511)의 온도 변화와 동일하게 되도록 제2 조사 범위(521')에 대한 조사 시간을 제1 조사 범위(511')에 대한 조사 시간보다 더 길게 광원부(110)가 조사하도록 그 조사 시간을 서로 상이하게 제어할 수 있다.And, when the area of the second irradiation range 521' is calculated to be larger than the area of the first irradiation range 511', the amount of heat transfer through the invisible light per unit area of the second irradiation range 521' is the first. Since the heat transfer amount per unit area of the irradiation range 511' is smaller than the heat transfer amount through the invisible light, the
즉, 제2 조사 범위(521')의 단위 면적당 열전달량이 제1 조사 범위(511')의 단위 면적당 열전달량보다 작으므로 제2 조사 범위(521')에 대한 조사 시간을 제1 조사 범위(511')에 대한 조사 시간보다 늘려서, 제2 기설정된 영역(521)의 온도 변화와 제1 기설정된 영역(511)의 온도 변화가 동일하게 되도록 하는 것이다.That is, since the heat transfer amount per unit area of the second irradiation range 521' is smaller than the heat transfer amount per unit area of the first irradiation range 511', the irradiation time for the second irradiation range 521' is reduced to that of the
프로세서(140)는 상술한 바와 같이, 광원부(110)로부터 기설정된 영역까지의 거리와 조사 각도에 기초하여 기설정된 영역에 대한 조사 범위의 면적을 산출하고, 각각의 기설정된 영역에 대한 조사 범위의 면적의 차이에 기초하여 각 조사 범위에 대한 조사 시간을 서로 상이하게 설정할 수 있다.As described above, the
한편, 프로세서(140)는 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 각각과 기설정된 온도와의 차이값 및 광원부(110)의 조사 시간에 기초하여 제1 조사 범위와 제2 조사 범위에 대한 조사 동선을 산출하고, 제3 조사 범위가 발생되면 제3 조사 범위까지 고려하여 조사 동선을 산출할 수 있다.Meanwhile, the
여기서, 조사 동선은 프로세서(140)가 광원부(110)의 움직임을 제어하여 광원부(110)의 조사 범위가 움직이는 궤적을 의미한다.Here, the irradiation movement line means a trajectory in which the irradiation range of the
즉, 노면 상의 온도가 서로 다르고, 기설정된 온도와의 차이값도 서로 상이하기 때문에, 프로세서(140)는 어느 영역부터 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선을 조사해야 하는지에 대한 순서를 산출하며, 산출된 순서에 따라 조사 동선을 산출하게 된다.That is, since the temperature on the road surface is different from each other and the difference value from the preset temperature is also different from each other, the
그리고, 프로세서(140)는 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선을 조사하는 순서를 산출하는데 있어서, 온도 센서와 기설정된 온도와의 차이값 및 조사 시간에 기초하여 순서를 판단할 수 있다.The
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 센서에 대한 조사 동선을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.5B is a diagram for explaining a process of calculating an irradiation movement line for a plurality of temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
도 5b를 참조하면, 노면에 제1 온도 센서(530), 제2 온도 센서(540)가 매립되어 있다고 가정하고, 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도가 기설정된 온도 이하로 내려가게 된 경우, 프로세서(140)가 조사 동선을 산출하는 과정은 다음과 같다.Referring to FIG. 5B , it is assumed that the
예를 들어, 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 차이값이 4.5도씨이고, 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 차이값이 3도씨로 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 차이값이 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 차이값보다 큰 경우를 상정하기로 한다.For example, the difference between the temperature measured through the
이때, 제1 온도 센서(530)의 위치에 대응되어 설정된 제1 기설정된 영역(531)에 위치하는 제1 조사 범위(531')는 제2 온도 센서(540)의 위치에 대응되어 설정된 제2 기설정된 영역(541)에 위치하는 제2 조사 범위(541')보다 광원부(110)로부터 상대적으로 가까운 거리에 위치하며, 이에 따라, 제2 조사 범위(541')의 면적은 제1 조사 범위(531')의 면적보다 커지게 된다.At this time, the
그리고, 제2 조사 범위(541')의 면적은 제1 조사 범위(531')의 면적보다 커짐에 따라 제2 조사 범위(541')에서의 단위면적당 열전달량은 제1 조사 범위(531')에서의 단위면적당 열전달량보다 낮아지게 된다.And, as the area of the second irradiation range 541' is larger than the area of the first irradiation range 531', the amount of heat transfer per unit area in the second irradiation range 541' is greater than that of the
이에 따라, 제1 기설정된 영역(531)과 제2 기설정된 영역(541)에서 동일한 온도 변화가 일어나도록 하기 위해서는 프로세서(140)는 제2 조사 범위(541')에 대한 조사 시간이 제1 조사 범위(531')에 대한 조사 시간보다 길어지게 조절할 수 있다. 여기서는, 제2 조사 범위(541')에 대한 조사 시간이 8분이고 제1 조사 범위(531')에 대한 조사 시간이 3분인 것으로 상정하기로 한다.Accordingly, in order to cause the same temperature change to occur in the first
상술한 바와 같은 경우, 프로세서(140)는 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제1 차이값과 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제2 차이값 간의 온도차와 제1 조사 범위(531')에 대한 제1 조사 시간과 제2 조사 범위(541')에 대한 제2 조사 시간 간의 시간차 간의 상관관계가 저장된 룩업 테이블에 기초하여 조사 범위의 우선 순위를 결정할 수 있다.In the case described above, the
예를 들어, 상술한 바와 같은 온도차와 시간차 간의 상관관계는 하기와 같은 표로 정리되어 저장될 수 있다.For example, the correlation between the temperature difference and the time difference as described above may be organized and stored in the following table.
시간차(min)Temperature difference (℃)/
time difference (min)
상술한 표 1을 참고하면, 가로 항목은 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제1 차이값과 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제2 차이값 간의 온도차를 1도씨 단위 범위로 나열한 것이고, 세로 항목은 제1 조사 범위(531')에 대한 제1 조사 시간과 제2 조사 범위(541')에 대한 제2 조사 시간 간의 시간차를 1min 단위로 범위로 나열한 것이다.Referring to Table 1 described above, the horizontal items are the first difference between the temperature measured through the
즉, 상술한 표 1에 따르면, 각 온도차와 각 시간차의 범위에 대한 우선순위 여부가 기재되어 있으며, 상술한 예에 따라 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제1 차이값과 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제2 차이값 간의 온도차가 1.5도씨이고, 제1 조사 범위(531')에 대한 제1 조사 시간과 제2 조사 범위(541')에 대한 제2 조사 시간 간의 시간차가 5분인 경우, 시간차에 우선순위를 두고 조사 동선의 순서를 정하는 것으로 결정될 수 있다.That is, according to the above-described Table 1, priority is given to the ranges of each temperature difference and each time difference, and the difference between the temperature measured through the
즉, 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제1 차이값이 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제2 차이값보다 1.5도씨 더 낮더라도, 제2 조사 범위(541')에 대한 제2 조사 시간이 제1 조사 범위(531')에 대한 제1 조사 시간보다 5분이 긴 경우라면 프로세서(140)는 먼저 제2 조사 범위(541')에 대해 비가시광선 조사를 진행한 후 제1 조사 범위(531')에 대해 비가시광선 조사를 진행하는 조사 동선(570)으로 산출할 수 있다.That is, the first difference between the temperature measured through the
한편, 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제1 차이값과 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제2 차이값 간의 온도차가 6.2도씨이고, 제1 조사 범위(531')에 대한 제1 조사 시간과 제2 조사 범위(541')에 대한 제2 조사 시간 간의 시간차가 5.5분인 경우, 상술한 표 1에 따르면 온도차에 우선순위를 두고 조사 동선의 순서를 정하는 것으로 결정될 수 있다.Meanwhile, the temperature difference between the first difference between the temperature measured through the
즉, 제1 온도 센서(530)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제1 차이값이 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도와 기설정된 온도와의 제2 차이값보다 6.2도씨 더 낮은 경우, 제2 조사 범위(541')에 대한 제2 조사 시간이 제1 조사 범위(531')에 대한 제1 조사 시간보다 5.5분이 더 길다고 하더라도, 프로세서(140)는 제1 조사 범위(531')에 대해 비가시광선 조사를 진행한 후 제2 조사 범위(541')에 대해 비가시광선 조사를 진행하는 조사 동선(560)으로 산출할 수 있다.That is, the first difference between the temperature measured through the
이와 같이, 프로세서(140)는 각 온도 센서와 기설정된 온도 간의 차이값들에 대한 상대적인 온도차와 조사 시간 간의 상대적인 시간차에 대해 우선 순위를 판단하여 온도차를 우선순위로 두고 조사 동선을 산출할지 아니면 시간차를 우선순위로 두고 조사 동선을 산출할지를 결정할 수 있다.In this way, the
한편, 제1 온도 센서(530)와 제2 온도 센서(540)를 통해 측정된 온도가 기설정된 온도 이하로 측정되어 제1 온도 센서(530)와 제2 온도 센서(540) 각각에 대응되는 제1 기설정된 영역(531)과 제2 기설정된 영역(541) 간의 조사 동선을 결정하는 과정에서, 제3 온도 센서(550)를 통해 측정된 온도가 기설정된 온도 이하로 추가적으로 측정되는 경우, 프로세서(140)는 상술한 바와 마찬가지로 제1 온도 센서(530), 제2 온도 센서(540), 제3 온도 센서(550) 각각이 기설정된 온도와의 제1 차이값, 제2 차이값 및 제3 차이값 각각의 상대적인 온도차와 제1 조사 범위(531'), 제2 조사 범위(541') 및 제3 조사 범위(551') 각각에 대한 조사 시간의 상대적인 시간차를 모두 고려하여 제1 기설정된 영역(531), 제2 기설정된 영역(541) 및 제3 기설정된 영역(551) 간의 조사 궤적에 대한 조사 동선을 산출할 수 있다.On the other hand, when the temperature measured by the
예를 들어, 프로세서(140)는 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 도 5b와 같이 제1 조사 범위(531')->제3 조사 범위(551')->제2 조사 범위(541') 순서로 조사 동선(580)을 산출할 수 있으며, 물론, 산출 조건에 따라 이와 같은 조사 동선은 변경될 수 있다.For example, the
한편, 프로세서(140)는 광원부(110)와 반사부(120) 간의 기설정된 거리를 조절하여 기설정된 영역에 대한 비가시광선의 조사 범위의 면적과 열전달도를 제어할 수 있다.Meanwhile, the
여기서, 기설정된 거리는 초점 거리를 의미하며, 즉, 프로세서(140)는 광원부(110)와 반사부(120) 간의 초점 거리를 조절하여, 기설정된 영역에 대한 비가시광선의 조사 범위의 면적을 넓히거나 좁힐 수 있고, 그에 따라 단위면적당 열전달량을 조절함으로써 열전달도를 제어하게 된다.Here, the preset distance means the focal length, that is, the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초점 거리 제어에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining an effect according to focal distance control according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 좌측에 도시된 광원부(110)와 반사부(120) 간의 거리(610)는 우측에 도시된 광원부(110)와 반사부(120) 간의 거리(620)보다 크고, 이에 따라 좌측에 도시된 바와 같이 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선은 반사부(120)에 의해 반사되어 전방 방향(630)으로 직진성을 띄며 조사되는 반면, 우측에 도시된 바와 같이 광원부(110)로부터 생성된 비가시광선은 반사부(120)에 의해 반사되어 대각선 방향(640)으로 조사되고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
이는 좌측에 도시된 광원부(110)와 반사부(120) 간의 거리(610)는 초점이 맞는 초점 거리와 일치하기 때문이고, 우측에 도시된 광원부(110)와 반사부(120) 간의 거리(620)는 초점이 맞지 않는 초점 거리이기 때문이다.This is because the
여기서, 프로세서(140)는 광원부(110)와 반사부(120) 간의 거리를 조절하여 일정 영역에 대해 비가시광선이 직진성을 띄고 조사각이 90도가 되도록 조사되게 할지 아니면 대각선 방향으로 하여 조사각이 30~60도가 되도록 조사되게 할지 등을 제어할 수 있으며 이러한 조사각의 차이에 따라 조사 범위의 면적을 넓히거나 좁힐 수 있다.Here, the
그리고, 조사 범위의 면적을 통해 단위면적당 열전달량을 제어하게 됨으로써, 열전달도까지 제어할 수 있게 된다.In addition, by controlling the amount of heat transfer per unit area through the area of the irradiation range, it is possible to control even the degree of heat transfer.
예를 들어, 광원부(110)의 조사 범위가 위치하는 곳에 사람이 지나가거나 멈추게 될 경우, 프로세서(140)는 광원부(110)와 반사부(120) 간의 거리를 조절하여 조사 범위의 면적과 열전달도를 제어하여 사람으로 하여금 비가시광선을 통해 전달되는 열에 의한 영향을 받지 않도록 할 수 있다.For example, when a person passes or stops where the irradiation range of the
한편, 본 발명에서는 프로세서(140)가 광원부(110)를 움직이면 광원부(110)와 결합된 반사부(120)도 동일한 방향으로 함께 움직이는 것으로 설명하고 있으나, 반사부(120)는 고정한 채 광원부(110)만을 움직여서 반사부(120) 내에서의 광원부(110)의 초점거리나 광원부(110)로부터 생성된 열이 반사부(120)에 반사되는 반사각을 조절하도록 할 수도 있다.Meanwhile, in the present invention, it is described that when the
이러한 경우, 반사부(120)는 고정되고 광원부(110)만 움직이도록 광원부(110)와 반사부(120) 간에 이격되어 있거나 또는 광원부(110)와 반사부(120) 간에 유연성이나 탄성 소재가 삽입되어 광원부(110)만의 움직임이 자유로울 수 있도록 할 수 있다.In this case, the
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)는 비접촉식 온도 측정부 및 카메라 중 적어도 하나를 더 포함하며, 프로세서(140)는 광원부(110)의 조사가 이루어지는 동안 비접촉식 온도 측정부 및 카메라 중 적어도 하나를 통해 피사체가 기설정된 시간동안 감지되는 경우, 광원부의 조사를 중단시킬 수 있다.Meanwhile, the
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 구성을 도시한 도면이다.7 is a diagram showing the configuration of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)는 카메라(150)를 더 포함할 수 있으며, 프로세서(140)는 광원부(110)의 조사가 이루어지는 동안 카메라(150)를 통해 피사체가 기설정된 시간 동안 감지되는 경우, 광원부(110)의 조사를 중단시킬 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
예를 들어, 카메라(150)를 통해 획득된 영상 또는 이미지에서 사람이나 동물 등이 일정 시간 동안 기설정된 범위 내에서 감지되는 경우, 사람이나 동물 등이 화상을 입을 수 있으므로, 프로세서(140)는 광원부(110)의 조사를 자동적으로 중단시킬 수 있다.For example, if a person or animal is detected within a preset range for a certain period of time in a video or image obtained through the
이때, 프로세서(140)는 카메라(150)를 통해 획득된 영상 또는 이미지로부터 사물 인식 필터링을 수행하여 움직이는 사람이나 동물 등과 같은 피사체를 검출하여 인식할 수 있고, 이렇게 인식된 피사체의 이동 상태와 이동 경로를 판단하여 광원부(110)의 조사 중단 여부를 결정할 수 있다.At this time, the
한편, 본 발명의 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)는 상술한 카메라 대신 비접촉식 온도 측정부(170)를 포함할 수 있다.On the other hand, the black
하기의 도 9에서 후술하는 바와 같이, 비접촉식 온도 측정부(170)는 반사부의 일부 영역에 연결되어 구비되며, 이에 따라 반사부(120)가 움직이는 방향과 동일한 방향으로 움직일 수 있게 된다. As will be described later in FIG. 9 below, the non-contact
그리고, 비접촉식 온도 측정부(170)는 반사부(120)의 움직임에 따라 움직이게 됨으로써, 반사부(120)의 조사 범위에 대해 비접촉식 온도 측정이 가능하게 된다.In addition, the non-contact
뿐만 아니라, 프로세서(140)는 비접촉식 온도 측정부(170)를 통해 측정된 온도 정보에 기초하여 피사체를 검출할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(140)는 비접촉식 온도 측정부(170)를 통해 측정되는 각종 사물들의 온도에 기초하여 해당 온도가 사람에 대응되는 온도 범위에 속하는지 또는 동물에 대응되는 온도 범위에 속하는지 등을 판단하여, 검출된 피사체를 인식할 수 있다.In addition, the
여기서, 사람에 대응되는 온도 범위, 동물에 대응되는 온도 범위 등과 같이 각종 피사체에 대응되는 온도 범위는 데이터로써 메모리에 저장되어 있으며, 프로세서(140)는 비접촉식 온도 측정부(170)를 통해 측정된 온도와 각종 피사체에 대응되는 온도 범위를 비교 매칭하여 피사체를 인식할 수 있다.Here, temperature ranges corresponding to various subjects, such as a temperature range corresponding to humans and a temperature range corresponding to animals, are stored as data in a memory, and the
그리고, 프로세서(140)는 비접촉식 온도 측정부(170)를 통해 인식된 피사체의 이동 상태와 이동 경로를 판단하여 광원부(110)의 조사 중단 여부를 결정할 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같이, 프로세서(140)는 비접촉식 온도 측정부(170) 또는 카메라(150)를 통해 측정된 온도 정보 또는 획득된 영상 정보에 기초하여 피사체를 검출할 수 있고, 검출된 피사체에 대한 광원부(110)의 조사 중단 여부를 결정할 수 있다.As described above, the
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 구성을 도시한 도면이다.8 is a diagram showing the configuration of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)는 온/습도 센서(160)를 더 포함할 수 있으며, 프로세서(140)는 온/습도 센서(160)를 통해 획득된 온도 및 습도 정보에 기초하여 광원부(110)의 조사 여부를 자동적으로 판단하여 광원부(110)를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
예를 들어, 프로세서(140)는 온/습도 센서(160)를 통해 획득된 온도 및 습도 정보를 통해 온도가 2도 이하이고 습도가 90% 이상인 경우 광원부(110)의 비가시광선 조사 조건이 만족된 것으로 판단하고 자동적으로 광원부(110)를 턴온시켜 기설정된 영역에 대해 비가시광선을 조사하도록 제어할 수 있다.For example, the
한편, 프로세서(140)는 지형적 특성, 지역별 날씨, 온도 및 습도 정보를 포함하는 빅데이터에 기초하여 광원부(110)의 조사 여부에 대한 정보를 생성하여 제공할 수 있다.Meanwhile, the
예를 들어, 지형적인 특성과 날씨를 고려하여 블랙아이스 생성 조건에 부합하는 지역을 선별하고, 선별된 지역의 시기별 날씨에 기초하여 블랙아이스 생성 조건에 부합하는 온도 및 습도를 예측하여 미리 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)를 선별된 지역에 배치하도록 할 수 있다.For example, by selecting an area that meets the black ice generation conditions in consideration of topographical characteristics and weather, and predicting the temperature and humidity that meet the black ice generation conditions based on the seasonal weather of the selected area, the present invention is performed in advance. The black
또한, 프로세서(140)는 이러한 배치 이력, 비가시광선 조사 이력 등의 데이터와 지형적 특성, 지역별 날씨, 온도 및 습도 정보를 포함하는 빅데이터를 머신러닝을 통해 학습하여, 지역별 블랙아이스 발생 시기를 미리 예측할 수 있다.In addition, the
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 실시 예를 도시한 도면이다.9 is a diagram showing an embodiment of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)의 정면도가 도시되어 있으며, 광원부(110)의 주위에 포물면경 형태의 반사부(120)가 결합되어 있고, 그 아래로 액추에이터를 포함한 지지대가 배치되어 있으며 지지대 내부에는 프로세서(140)가 배치되어 있다.Referring to FIG. 9, a front view of the black
그리고, 지지대의 양 측면으로는 카메라(150)와 온/습도 센서(160)가 배치될 수 있고, 반사부(120)의 외부 일부 영역에는 비접촉식 온도 측정부(170)가 구비될 수 있다.Also, a
여기서, 비접촉식 온도 측정부(170)는 반사부(120)와 연결됨으로써, 반사부(120)의 움직임에 따라 동일하게 움직이게 되며, 이에 따라 반사부(120)의 조사 범위에 대해 실시간으로 온도 측정이 가능하게 된다.Here, the non-contact
구체적으로, 프로세서(140)는 비접촉식 온도 측정부(170)를 통해 광원부(110)에 의한 비가시광선의 조사전 노면 상의 온도와 비가시광선의 조사후 노면 상의 온도를 지속적으로 측정하여, 실제 노면 상의 온도에 대한 정보를 획득할 수 있고, 이에 따라 노면 내부에 매립 설치된 온도 센서로 획득되는 정보와 함께 노면 내부와 노면 겉면의 온도 정보를 모두 획득하여 좀더 정확한 온도 변화를 측정하고, 이에 기초하여 정확한 비가시광선을 통한 복사열의 조사 범위와 조사 시간을 설정할 수 있다.Specifically, the
또한, 노면 내부에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각이 서로 긴 거리로 이격 배치되어 설치된 경우, 하나의 온도 센서가 측정할 수 있는 노면의 영역이 한정될 수 밖에 없어, 매립 설치된 온도 센서만으로는 노면의 일부 영역의 전체에 대한 정확한 온도 측정이 어려울 수 있다.In addition, when a plurality of temperature sensors buried inside the road surface are installed at a long distance from each other, the area of the road surface that can be measured by one temperature sensor is inevitably limited, so that only the temperature sensor buried in the road surface is part of the road surface. Accurate temperature measurement over the entire area may be difficult.
이때, 프로세서(140)는 비접촉식 온도 측정부(170)를 통해 노면에 매립 설치된 온도 센서로 측정이 불가한 영역 또는 정확하게 측정되지 않는 영역 등에 대해 실시간으로 정확하게 온도 측정이 가능할 수 있으며, 이를 통해 정확한 비가시광선의 조사 여부, 조사 범위 및 조사 시간을 설정할 수 있게 된다.At this time, the
한편, 도 9에 도시되어 있지는 않으나 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)는 이동이 가능하도록 설계될 수 있으며, 사이즈에 따라 하부에 바퀴가 내장되어 움직이도록 하여, 이동 성능을 높여 원하는 위치에 배치되도록 할 수 있다.On the other hand, although not shown in FIG. 9, the black
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.10 is a flowchart for explaining a control method of a black ice removing apparatus through radiant heat of invisible rays according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 제어 방법은, 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 수신하는 단계(S1010), 온도 정보에 기초하여 노면 내부의 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 온도 센서가 배치된 영역을 추출하는 단계(S1020) 및 추출된 영역에 대해, 광원부를 통해 생성된 비가시광선의 조사 범위가 위치하도록 하여 조사 범위에 대해 생성된 비가시광선을 통한 복사열이 전달되도록 광원부를 움직이는 단계(S1030)를 포함한다.Referring to FIG. 10, a control method of a black ice removal device through radiant heat of invisible rays according to an embodiment of the present invention includes the steps of receiving temperature information inside the road surface from each of a plurality of temperature sensors embedded in the road surface ( S1010), extracting an area where a temperature sensor is disposed in which the temperature inside the road surface is measured to be less than or equal to a predetermined temperature based on the temperature information (S1020), and irradiating invisible light generated through the light source unit to the extracted area A step S1030 of moving the light source so that the range is positioned so that radiant heat through the non-visible light generated in the irradiation range is transferred.
이외, 상술한 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치(100)의 동작 및 프로세서(140)의 동작 과정은 모두 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 제어 방법에 동일하게 적용될 수 있다.In addition, the above-described operation of the black
한편, 본 발명에 따른 제어 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다. Meanwhile, a non-transitory computer readable medium storing a program for sequentially performing the control method according to the present invention may be provided.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.A non-transitory readable medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory, but a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device. Specifically, the various applications or programs described above may be stored and provided in non-transitory readable media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.
또한, 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 수신된 노면 내부의 온도 정보에 기초하여 노면 내부의 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 온도 센서가 배치된 영역을 추출하고 추출된 영역에 대해 광원부를 통해 생성된 비가시광선의 조사 범위가 위치하도록 하여 조사 범위에 대해 생성된 비가시광선을 통한 복사열이 전달되도록 광원부를 움직이는 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치에 대해 도시한 상술한 블록도에서는 버스(bus)를 미도시하였으나, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치에서 각 구성요소 간의 통신은 버스를 통해 이루어질 수도 있다. 또한, 각 디바이스에는 상술한 다양한 단계를 수행하는 CPU, 마이크로 프로세서 등과 같은 프로세서가 더 포함될 수도 있다. In addition, based on the temperature information of the inside of the road surface received from each of the plurality of temperature sensors buried in the road surface, an area where the temperature sensor is disposed in which the temperature inside the road surface is measured to be less than a predetermined temperature is extracted, and a light source unit is configured for the extracted area. The above-described block diagram showing a device for removing black ice through radiant heat of invisible rays that moves a light source unit so that the irradiation range of invisible rays generated through the position is positioned so that radiant heat through the invisible rays generated for the irradiation range is transferred Although a bus is not shown in , communication between components in the black ice removal device through radiant heat of invisible light may be performed through a bus. In addition, each device may further include a processor such as a CPU or a microprocessor that performs the various steps described above.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications are possible by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
100: 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치
110: 광원부 120: 반사부
130: 통신부 140: 프로세서
150: 카메라 160: 온/습도센서
170: 비접촉식 온도 측정부100: black ice removal device through radiant heat of invisible light
110: light source unit 120: reflector unit
130: communication unit 140: processor
150: camera 160: temperature / humidity sensor
170: non-contact temperature measuring unit
Claims (12)
전방향 움직임이 가능한 광원부;
상기 광원부를 감싸는 형태로 구현되어 상기 광원부로부터 생성된 비가시광선을 반사시켜 원하는 방향으로 조사되도록 하는 반사부;
노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 수신하는 통신부; 및
상기 온도 정보에 기초하여 상기 노면 내부의 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 온도 센서가 배치된 영역을 추출하고, 상기 추출된 영역에 대해 상기 광원부의 조사 범위가 위치하도록 하고 상기 조사 범위에 대해 상기 생성된 비가시광선을 통한 복사열이 전달되도록 상기 광원부를 움직이는 프로세서;를 포함하며,
상기 광원부는,
상기 반사부로부터 기설정된 거리만큼 이격되어 배치되며, 상기 기설정된 거리는 상기 광원부로부터 생성된 비가시광선이 상기 반사부에 의해 반사되어 직진성을 띄면서 상기 조사 범위로 조사되도록 설정되고,
상기 노면에 매립 설치된 온도 센서 각각은 기설정된 간격으로 이격되어 배치되고, 상기 기설정된 간격에 기초하여 상기 노면 상에 가상의 기설정된 영역이 설정되며, 상기 기설정된 영역은 상기 광원부의 조사 범위에 대응되며,
상기 노면에 매립 설치된 온도 센서는,
제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 각각을 통해 측정된 온도가 상기 기설정된 온도 이하로 측정된 경우, 상기 제1 온도 센서에 대응되는 제1 기설정된 영역과 상기 제2 온도 센서에 대응되는 제2 기설정된 영역에 대해 상기 광원부의 조사 범위가 순차적으로 위치하도록 상기 광원부를 움직이고,
상기 프로세서는,
상기 광원부의 조사가 진행되는 동안 상기 노면에 매립 설치된 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 지속적으로 수신하며, 상기 수신된 온도 정보가 상기 기설정된 온도를 초과하면 상기 광원부의 조사를 중단하며,
상기 프로세서는,
상기 광원부로부터 상기 제1 기설정된 영역까지의 거리 및 조사 각도에 따라 상기 제1 기설정된 영역에 대한 제1 조사 범위의 면적을 산출하고, 상기 광원부로부터 상기 제2 기설정된 영역까지의 거리 및 조사 각도에 따라 상기 제2 기설정된 영역에 대한 제2 조사 범위의 면적을 산출하며, 상기 제1 기설정된 영역 및 상기 제2 기설정된 영역이 동일한 온도 변화가 일어나도록 상기 제1 조사 범위의 면적 및 제2 조사 범위의 면적 각각에 기초하여 상기 광원부의 조사 시간을 상이하게 제어하는 것인, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치.In the black ice removal device through radiant heat of invisible rays,
A light source unit capable of omnidirectional movement;
a reflector implemented in a form surrounding the light source unit to reflect the invisible light generated from the light source unit so that it is irradiated in a desired direction;
a communication unit receiving temperature information of the inside of the road surface from each of a plurality of temperature sensors installed in the road surface; and
Based on the temperature information, an area in which a temperature sensor is disposed in which the temperature inside the road surface is measured to be less than or equal to a predetermined temperature is extracted, the irradiation range of the light source unit is located in the extracted area, and the irradiation range is determined based on the irradiation range. A processor that moves the light source unit so that radiant heat through the generated invisible light is transferred;
The light source unit,
It is arranged spaced apart from the reflector by a predetermined distance, and the predetermined distance is set so that the invisible light generated from the light source unit is reflected by the reflector and irradiated to the irradiation range while maintaining a straight line,
Each of the temperature sensors embedded in the road surface is spaced apart from each other at predetermined intervals, and a virtual predetermined area is set on the road surface based on the predetermined interval, and the predetermined area corresponds to the irradiation range of the light source unit. becomes,
The temperature sensor buried in the road surface,
It includes a first temperature sensor and a second temperature sensor,
the processor,
When the temperature measured through each of the first temperature sensor and the second temperature sensor is equal to or less than the preset temperature, the first preset region corresponding to the first temperature sensor and the second preset region corresponding to the second temperature sensor 2 moving the light source unit so that the irradiation range of the light source unit is sequentially located in a predetermined area;
the processor,
While irradiation of the light source unit is in progress, temperature information inside the road surface is continuously received from each of the temperature sensors buried in the road surface, and when the received temperature information exceeds the predetermined temperature, the irradiation of the light source unit is stopped,
the processor,
An area of a first irradiation range for the first preset area is calculated according to the distance and irradiation angle from the light source unit to the first preset area, and the distance and irradiation angle from the light source unit to the second preset area are calculated. Calculate the area of the second irradiation range for the second preset area according to, and calculate the area of the first irradiation range and the second irradiation range so that the same temperature change occurs in the first preset area and the second preset area. Black ice removal device through radiant heat of invisible rays, which differently controls the irradiation time of the light source unit based on each area of the irradiation range.
상기 프로세서는,
상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 각각과 상기 기설정된 온도와의 차이값 및 상기 광원부의 조사 시간에 기초하여 상기 제1 조사 범위와 제2 조사 범위에 대한 조사 동선을 산출하고,
제3 조사 범위가 발생되면 상기 제3 조사 범위까지 고려하여 상기 조사 동선을 산출하는 것인, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치.According to claim 1,
the processor,
Based on a difference between the first temperature sensor and the second temperature sensor and the predetermined temperature and an irradiation time of the light source unit, an irradiation movement line for the first irradiation range and the second irradiation range is calculated,
When the third irradiation range is generated, the black ice removal device through radiant heat of invisible rays to calculate the irradiation line in consideration of the third irradiation range.
상기 프로세서는,
상기 광원부와 상기 반사부 간의 상기 기설정된 거리를 조절하여 상기 기설정된 영역에 대한 조사 범위의 면적과 열전달도를 제어하는 것인, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치.According to claim 7,
the processor,
Black ice removal device through radiant heat of invisible rays, wherein the predetermined distance between the light source unit and the reflector is controlled to control the area and heat transfer rate of the irradiation range for the predetermined area.
비접촉식 온도 측정부 및 카메라 중 적어도 하나를 더 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 광원부의 조사가 이루어지는 동안 상기 비접촉식 온도 측정부 및 카메라 중 적어도 하나를 통해 피사체가 기설정된 시간동안 감지되는 경우,상기 광원부의 조사를 중단시키는 것인, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치.According to claim 8,
It further includes at least one of a non-contact temperature measuring unit and a camera,
the processor,
Black ice removal device through radiant heat of invisible rays, which stops the irradiation of the light source unit when a subject is detected for a predetermined time through at least one of the non-contact temperature measurement unit and the camera while the light source unit is irradiated. .
온/습도 센서;를 더 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 온/습도 센서를 통해 획득된 온도 및 습도 정보에 기초하여 상기 광원부의 조사 여부를 자동적으로 판단하여 상기 광원부를 제어하는 것인, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치.According to claim 9,
It further includes a temperature/humidity sensor;
the processor,
Based on the temperature and humidity information obtained through the temperature / humidity sensor, black ice removal device through radiant heat of invisible rays to automatically determine whether or not to irradiate the light source unit and control the light source unit.
상기 프로세서는,
지형적 특성, 지역별 날씨, 온도 및 습도 정보를 포함하는 빅데이터에 기초하여 상기 광원부의 조사 여부에 대한 정보를 생성하여 제공하는 것인, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치.According to claim 10,
the processor,
A black ice removal device through radiant heat of invisible rays, which generates and provides information on whether or not the light source unit is irradiated based on big data including topographical characteristics, regional weather, temperature, and humidity information.
노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 수신하는 단계;
상기 온도 정보에 기초하여 상기 노면 내부의 온도가 기설정된 온도 이하로 측정된 온도 센서가 배치된 영역을 추출하는 단계;
상기 추출된 영역에 대해, 광원부를 통해 생성된 비가시광선이 반사부를 통해 조사된 조사 범위가 위치하도록 하여 상기 조사 범위에 대해 상기 생성된 비가시광선을 통한 복사열이 전달되도록 상기 광원부를 움직이는 단계; 및
상기 광원부의 조사가 진행되는 동안 상기 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각으로부터 노면 내부의 온도 정보를 지속적으로 수신하며, 상기 수신된 온도 정보가 상기 기설정된 온도를 초과하면 상기 광원부의 조사를 중단하는 단계;를 포함하며,
상기 광원부는,
상기 반사부로부터 기설정된 거리만큼 이격되어 배치되며, 상기 기설정된 거리는 상기 광원부로부터 생성된 비가시광선이 상기 반사부에 의해 반사되어 직진성을 띄면서 상기 조사 범위로 조사되도록 설정되고,
상기 노면에 매립 설치된 복수의 온도 센서 각각은 기설정된 간격으로 이격되어 배치되고, 상기 기설정된 간격에 기초하여 상기 노면 상에 가상의 기설정된 영역이 설정되며, 상기 기설정된 영역은 상기 광원부의 조사 범위에 대응되며,
상기 노면에 매립 설치된 온도 센서는,
제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하며,
상기 광원부를 움직이는 단계는,
상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 각각을 통해 측정된 온도가 상기 기설정된 온도 이하로 측정된 경우, 상기 제1 온도 센서에 대응되는 제1 기설정된 영역과 상기 제2 온도 센서에 대응되는 제2 기설정된 영역에 대해 상기 광원부의 조사 범위가 순차적으로 위치하도록 상기 광원부를 움직이고,
상기 광원부를 움직이는 단계는,
상기 광원부로부터 상기 제1 기설정된 영역까지의 거리 및 조사 각도에 따라 상기 제1 기설정된 영역에 대한 제1 조사 범위의 면적을 산출하고, 상기 광원부로부터 상기 제2 기설정된 영역까지의 거리 및 조사 각도에 따라 상기 제2 기설정된 영역에 대한 제2 조사 범위의 면적을 산출하며, 상기 제1 기설정된 영역 및 상기 제2 기설정된 영역이 동일한 온도 변화가 일어나도록 상기 제1 조사 범위의 면적 및 제2 조사 범위의 면적 각각에 기초하여 상기 광원부의 조사 시간을 상이하게 제어하는 것인, 비가시광선의 복사열을 통한 블랙아이스 제거 장치의 제어 방법.In the control method of the black ice removal device through the radiant heat of invisible rays,
Receiving temperature information of the inside of the road surface from each of a plurality of temperature sensors buried in the road surface;
extracting a region in which a temperature sensor is disposed in which the internal temperature of the road surface is measured to be equal to or less than a preset temperature based on the temperature information;
moving the light source unit so that the irradiation range in which the invisible light generated through the light source unit is irradiated through the reflector is positioned with respect to the extracted area so that radiant heat through the generated invisible light is transferred to the irradiation range; and
Continuously receiving temperature information inside the road surface from each of a plurality of temperature sensors buried in the road surface while irradiation of the light source unit is in progress, and stopping irradiation of the light source unit when the received temperature information exceeds the predetermined temperature Step; including,
the light source,
It is arranged spaced apart from the reflector by a predetermined distance, and the predetermined distance is set so that the invisible light generated from the light source unit is reflected by the reflector and irradiated to the irradiation range while maintaining a straight line,
Each of the plurality of temperature sensors embedded in the road surface is spaced apart from each other at predetermined intervals, and a virtual predetermined area is set on the road surface based on the predetermined interval, and the predetermined area is an irradiation range of the light source unit. corresponds to,
The temperature sensor buried in the road surface,
It includes a first temperature sensor and a second temperature sensor,
The step of moving the light source unit,
When the temperature measured through each of the first temperature sensor and the second temperature sensor is equal to or less than the preset temperature, the first preset region corresponding to the first temperature sensor and the second region corresponding to the second temperature sensor 2 moving the light source unit so that the irradiation range of the light source unit is sequentially located in a predetermined area;
The step of moving the light source unit,
An area of a first irradiation range for the first preset area is calculated according to the distance and irradiation angle from the light source unit to the first preset area, and the distance and irradiation angle from the light source unit to the second preset area are calculated. The area of the second irradiation range for the second preset area is calculated according to the above, and the area of the first irradiation range and the second irradiation range are calculated such that the same temperature change occurs in the first preset area and the second preset area. A control method of a black ice removal device through radiant heat of invisible light, which is to differently control the irradiation time of the light source unit based on each area of the irradiation range.
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JP2002188109A (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-05 | Yusetsu Techno Kk | Antifreezing and snow melting system for road |
KR101792709B1 (en) * | 2017-06-22 | 2017-11-02 | 주식회사 에너피아 | Ground temperature sensor, snow melting system with the same and the control method thereof |
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- 2023-01-27 KR KR1020230011165A patent/KR102519928B1/en active IP Right Grant
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KR101792709B1 (en) * | 2017-06-22 | 2017-11-02 | 주식회사 에너피아 | Ground temperature sensor, snow melting system with the same and the control method thereof |
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