KR102586174B1 - 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템 - Google Patents
스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법은, 도료와 경화제를 혼합하여 노면표시 조성물을 제작하는 단계(S10); 도로의 표면에 상기 노면표시 조성물을 도포하여 기저층을 형성하는 단계(S20); 상기 기저층의 상면에 자성물질을 포함한 글래스 비드를 도포하여 비드층을 형성하는 단계(S30); 및 일정 시간동안 양생하는 단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 자율주행 차량의 레이더 센서에 의한 차선 인식률을 향상시켜 종래의 비전 방식의 도로 노면표시의 한계를 개선할 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법은, 도료와 경화제를 혼합하여 노면표시 조성물을 제작하는 단계(S10); 도로의 표면에 상기 노면표시 조성물을 도포하여 기저층을 형성하는 단계(S20); 상기 기저층의 상면에 자성물질을 포함한 글래스 비드를 도포하여 비드층을 형성하는 단계(S30); 및 일정 시간동안 양생하는 단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 자율주행 차량의 레이더 센서에 의한 차선 인식률을 향상시켜 종래의 비전 방식의 도로 노면표시의 한계를 개선할 수 있다.
Description
본 발명은 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로의 노면표시에 자성물질을 포함한 글래스 비드를 도포하여 비드층을 형성한 후 일정시간 양생함으로써 자율주행 차량의 레이더 센서에 의한 차선 인식률을 향상시켜 종래의 비전 방식의 도로 노면표시의 한계를 개선하기 위한 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템에 관한 것이다.
현재의 자율주행 차량은 운전자가 완전히 배제되는 완전 자율주행 단계에는 이르지 못했으나, 시스템이 운전의 주체가 되어 운전 환경을 인식하고 주행을 제어하는 단계에 이르렀다. 특히, 최근 생산되는 대부분의 차량은 센서를 이용한 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC), 차선 이탈 경보 시스템(LDWS), 차선 유지 지원 시스템(LKAS)을 기본적으로 창작하고 있다.
반면, 자율주행 차량의 발전에도 불구하고, 차량이 주행하는 도로 인프라는 전혀 개선되지 않고 있는 실정이다. 예컨데, 악천후 상황, 밀집도가 높은 도심지, 터널 등은 센서 인식율을 저하시키며, 이러한 인식율 저하는 역설적이게도 자율주행의 단계가 높아질수록 대형사고로 직결될 가능성이 높아진다.
최근에는 자율협력주행이 대두되어 도로 인프라를 통하여 자율주행 차량과 교통상황 정보를 공유함으로써 안전성을 확보하기 위한 기술개발이 진행되고 있다. 일례로 야간이나 눈이나 비가 내리는 악천후 조건에서는 일반 운전자의 육안은 물론 주행 차량의 카메라도 차선을 명확히 식별하지 못하는 문제점이 있었다.
즉, 현재의 도로 노면표지는 재귀반사도를 향상시키기 위한 노력에 초점이 맞춰져 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이 현재의 자율주행 시스템은 카메라로 촬영된 이미지에서 차로 영역을 추출하여 차선과 같은 노면표지를 식별함에 따라 야간이나 악천후 조건에서는 인식율이 저하될 수밖에 없었다.
나아가, 곡선구간, 합류구간, 분류구간, 교차로 정시선 등의 도로 노면표지에는 주행 차량의 윤하중이 지속적으로 가해짐에 따라 마찰력에 의하여 노면표지가 벗겨짐에 따라 카메라에 식별되지 못하는 한계도 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 출원인은 대한민국 등록특허 제10-2429684호(2022. 8. 2. 등록, 이하 '선행기술문헌'이라 한다)가 제안된 바 있다. 상기 선행기술문헌은 차선도료의 상부에 철(Fe), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 등과 같은 도전성 분말, 금속유리 등이 혼입된 감지도료를 도포함으로써, 차량의 레이더 센서가 이를 검지하여 차량의 주행을 제어하도록 제안되었다.
상기 선행기술문헌은 차선도료의 상부에 감지도료를 도포한 후, 재차 글래스 비드를 구비하는 기술사상을 개시하고 있으나, 감지도료와 글래스 비드를 순차적으로 구비함에 있어서, 반복되는 윤하중에도 불구하고 도전성 분말, 금속유리를 포함하는 감지도료가 탈리 없이 안정적으로 부착되는 것을 기대하기 어려운 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 노면표시 본연의 재귀반사 성능을 충족하면서도 비전 방식이 아닌 레이더 센서에 의하여 인식될 수 있으므로 기상 악천후나 환경적인 장애요인이 발생하더라도 주행 차량이 노면표시를 정확히 인식할 수 있으며, 시각적인 노면표시가 지워지더라도 노면표시 정보를 제공할 수 있고, 이로써 보다 스마트한 자율주행을 구현할 수 있는 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법(SM)은, 도료와 경화제를 혼합하여 노면표시 조성물을 제작하는 단계(S10); 도로(1)의 표면에 상기 노면표시 조성물을 도포하여 기저층(10)을 형성하는 단계(S20); 글래스 비드(21)는 자성물질(M)을 시드(seed)로 하여, 상기 자성물질(M)을 감싸도록 점성물질을 도포하고, 상기 점성물질에 실리카 분말을 포함하여 접착되도록 교반한 상태로 고온으로 가열 용융함으로써 상기 자성물질(M)이 글래스 비드(21)에 감싸지게 인입되는 것으로, 상기 기저층(10)의 상면에 자성물질(M)이 인입된 상기 글래스 비드(21)를 도포하여 비드층(20)을 형성하는 단계(S30); 및 일정 시간동안 양생하는 단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시(100)는, 도로(1)의 상면에 접착시트(AS)가 부착되어 형성되는 스마트 도로 노면표시(100)에 관한 것으로, 상기 접착시트(AS)는 접착층(70)이 마련되어 아스팔트나 도로의 표면에 부착되고, 상기 접착층(70)의 상부에 노면표시층(80)이 일체로 적층 형성되며, 상기 노면표시층(80) 상면에 자성물질(M)을 포함한 글래스 비드(21)가 부착되어 비드층(20)이 일체로 형성되며, 상기 글래스 비드(21)는 자성물질(M)을 시드(seed)로 하여, 상기 자성물질(M)을 감싸도록 점성물질을 도포하고, 상기 점성물질에 실리카 분말을 포함하여 접착되도록 교반한 상태로 고온으로 가열 용융함으로써 상기 자성물질(M)이 글래스 비드(21)에 감싸지게 인입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접착시트(AS)는 접착층(70)이 마련되어 아스팔트나 도로의 표면에 부착되고, 상기 접착층(70)의 상부에 노면표시층(80)이 일체로 적층 형성되며, 상기 노면표시층(80) 상면에 마그네틱 마커(40)가 부착되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 마그네틱 마커(40)에는 RFID 태그(50)가 인입되어 제작될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법(SM)은, 도료와 경화제를 혼합하여 노면표시 조성물을 제작하는 단계(S10); 도로(1)의 표면에 상기 노면표시 조성물을 도포하여 기저층(10)을 형성하는 단계(S20); 글래스 비드(21)는 자성물질(M)을 시드(seed)로 하여, 상기 자성물질(M)을 감싸도록 점성물질을 도포하고, 상기 점성물질에 실리카 분말을 포함하여 접착되도록 교반한 상태로 고온으로 가열 용융함으로써 상기 자성물질(M)이 글래스 비드(21)에 감싸지게 인입되는 것으로, 상기 기저층(10)의 상면에 자성물질(M)이 인입된 글래스 비드(21)를 도포하여 비드층(20)을 형성하는 단계(S30); 일정 시간동안 양생하는 단계(S40); 상기 비드층(20)과 기저층(10)을 소정의 직경과 깊이로 연삭하되, 하방을 향하여 단면이 확장되는 변형 유도부(35)가 형성되도록 인입홀(30)을 형성하는 단계(S50); 상기 인입홀(30)의 내부에 접착제(31)를 도포하는 단계(S60); 및 상기 인입홀(30)에 연성을 지니는 소재로 제작되어 상부 하중에 의하여 상기 변형 유도부(35)로 변형이 유도되도록 상기 비드층(20)보다 상부로 돌출되게 마그네틱 마커(40)을 인입하는 단계(S70);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마그네틱 마커(40)에는 RFID 태그(50)가 인입되어 제작될 수 있다.
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한편, 본 발명의 스마트 도로 노면표시를 이용한 자율주행 시스템(S)은, 상술한 자성물질(M) 또는 마그네틱 마커(40)를 포함하는 스마트 도로 노면표시(100); 주행 차량에 장착되어 상기 스마트 도로 노면표시(100)로부터 위치를 포함하는 노면표시 정보를 인식하는 레이더 센서(200); 및 상기 레이더 센서(200)에 의하여 인식된 노면표시 정보에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 주행 보조장치(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 스마트 도로 노면표시(100)에는 RFID 태그(50)가 구비되고, 주행 차량에 장착되어 상기 RFID 태그(50)로부터 위치를 포함하는 노면표시 정보를 인식하는 RFID 수신기(400); 및 상기 RFID 수신기(400)로부터 주행 차량의 정보를 실시간으로 전달받는 중앙 관제서버(500);를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 스마트 도로 자율주행 시스템(S)에 의하면, 자성물질이 인입된 글래스 비드를 도포하여 노면표시 본연의 재귀반사 성능을 충족하면서도 비전 기반의 노면표시에서 벗어나 기상 악천후나 환경적인 장애요인이 발생하더라도 주행 차량이 레이더 센서를 이용하여 노면표시를 정확히 인식할 수 있다.
나아가, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 마그네틱 마커를 인입하여 주행 차량이 레이더 센서를 이용하여 노면표시를 정확히 인식할 수 있다.
이로써, 도로의 표면에 도포된 노면표시가 여러가지 원인에 의하여 지워지더라도 레이더 센서를 이용하는 주행 차량으로 노면표시 정보를 지속적으로 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 마그네틱 마커에 인입된 RFID 태그에 의하여 주행 차량으로 기본적인 노면표시 정보를 제공함은 물론 그 밖에 다양한 도로환경 정보를 제공할 수 있다.
특히, 실시형태에 따라서는 도로의 속도제한 정보와 같은 정보는 물론, 버스전용 차로의 경우에 일반 차량의 진입 가부에 대한 정보, 가변차로의 경우 차량의 시간대별 진입 가부에 대한 정보, 단위 시간 동안 통과한 차량의 수에 기초한 교통상황 정보, 차선 변경 가부에 대한 정보 등 해당 도로나 차선에 특수성에 기한 교통정보를 주행 차량에 제공할 수 있다.
그리고, 상기 마그네틱 마커는 연성을 지니는 소재로 제작되고, 상기 인입홀에는 변형 유도부가 형성되어 주행 차량의 반복적인 윤하중에도 이탈됨이 없이 안정적인 고정력이 유지되어 장기간 내구성을 도모할 수 있다.
도 1은 주야간별 기상 상황에 따른 LDWS의 차선 인식률을 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시를 이용한 자율주행 시스템을 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법을 도시한 블록도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 글래스 비드와 도색방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 글래스 비드와 도색방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 글래스 비드와 시트접착 방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 글래스 비드와 시트접착 방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법을 도시한 블록도.
도 9는 도 8의 시공방법을 순차적으로 도시한 단면도.
도 10과 도 11은 변형 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법을 도시한 단면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 구비한 마그네틱 마커와 도색방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 구비한 마그네틱 마커와 시트접착 방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 RFID 태그를 구비한 마그네틱 마커를 도시한 단면도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 구비한 글래스 블록과 이를 이용한 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면표시 인식원리를 순차적으로 도시한 이미지.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시를 이용한 자율주행 시스템을 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법을 도시한 블록도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 글래스 비드와 도색방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 글래스 비드와 도색방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 글래스 비드와 시트접착 방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 글래스 비드와 시트접착 방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법을 도시한 블록도.
도 9는 도 8의 시공방법을 순차적으로 도시한 단면도.
도 10과 도 11은 변형 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법을 도시한 단면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 구비한 마그네틱 마커와 도색방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 구비한 마그네틱 마커와 시트접착 방식에 따른 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 RFID 태그를 구비한 마그네틱 마커를 도시한 단면도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 구비한 글래스 블록과 이를 이용한 스마트 도로 노면표시를 도시한 개념 단면도.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면표시 인식원리를 순차적으로 도시한 이미지.
이하에서는 도면에 도시된 사항을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 스마트 도로 노면표시 시공방법(SM) 및 이에 따른 스마트 도로 노면표시(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 기상 상황이나 도로 노면표시의 노후로 인하여 비전 방식의 이미지 센싱이 어려운 경우에도 주행 차량의 레이더 센서(200)를 이용하여 노면표시 정보를 획득함으로써 차량의 자율주행이 구현되도록 제안된 스마트 도로 노면표시를 이용한 자율주행 시스템(S)에 적용하기 위한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법(SM)은 도색방식의 노면표시를 응용한 것으로, 노면표시 조성물 제작단계(S10), 기저층 형성단계(S20), 비드층 형성단계(S30) 및 양생단계(S40)를 포함하여 진행된다.
먼저, 상기 노면표시 조성물 제작단계(S10)는 도료와 경화제를 혼합하여 노면표시 조성물을 제작하는 단계로서, 노면표시의 성격에 부합하는 색상을 지니도록 착색안료와 합성수지 경화제를 주원료로 하여 현장에서 가열 융해한 후, 균질하게 혼합함으로써 노면표시 조성물을 제작한다.
다음으로, 상기 기저층 형성단계(S20)는 도로(1)의 표면에 가열 융해된 상기 노면표시 조성물을 도포하여 기저층(10)을 형성하는 단계이다. 다만, 도로의 상면에 수분, 먼지, 유분 등의 오염물이 잔존하지 않도록 완전히 제거함이 바람직하고, 실시형태에 따라서 프라이머를 도포할 수 있다. 또한, 수분의 응축을 방지하기 위하여 이슬점 보다 높은 온도에서 상대습도는 85% 이하가 유지되도록 함이 바람직하다.
이후 진행되는 상기 비드층 형성단계(S30)는 상기 기저층(10)의 상면에 자성물질(M)을 포함한 글래스 비드(21)를 도포하여 비드층(20)을 형성하는 단계이다. 본 발명의 비드층(20)을 형성하는 글래스 비드(21)에는 자성물질(M)이 포함된 것으로, 상기 자성물질(M)은 철(Fe), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 글래스 비드(21)는 도 4a에 도시된 바와 같이 표면에 합성수지재 접착층을 도포하고, 상기 접착층에 자성물질(M)을 코팅 처리하거나, 도 4b에 도시된 바와 같이 미분된 자성물질(M)을 실리카 분말과 혼합되도록 교반하여 고온으로 가열 용융함으로써 제작될 수 있다. 또한, 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 자성물질(M)을 글래스 비드(21)와 분리하여 형성하되, 상기 자성물질(M)과 글래스 비드(21)를 배합하여 상기 기저층(10)의 상면에 도포할 수도 있다.
보다 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이 자성물질(M)을 시드(seed)로 하여, 상기 자성물질(M)을 감싸도록 점성물질을 도포하고, 상기 점성물질에 실리카 분말이 접착되도록 교반한 상태로 고온으로 가열 용융함으로써 상기 자성물질(M)이 글래스 비드(21)에 인입되도록 제작할 수 있다.
한편, 금, 은, 구리, 니켈과 같은 희소광물은 정광을 분리하기 위하여 먼저 원석을 분쇄하고, 이를 미분화한 후 여러 선별 단계를 통하여 광미를 제거하고, 최종적으로 정광만을 선별하게 된다. 이때, 본 발명의 미분말 또는 시드로 활용되는 자성물질(M)은 폐기되는 광미를 재활용함으로써 자원의 재순환과 경제성을 도모할 수 있다.
상기 비드층 형성단계(S30)는 상기 기저층(10)이 경화되기 전에 용융된 상태에서 글래스 비드(21)를 도포한 후 자중에 의하여 부착되도록 하거나, 소정의 압력을 가하여 부착 성능을 도모할 수 있으나, 추가적인 부착 성능을 확보하면서도 재귀반사 성능이 저해되지 않도록 폴리에스테르 핫멜트 수지와 같은 투명한 소재의 접착층을 도포할 수도 있다.
이후, 노면표시 조성물이 도포된 기저층(10)과 자성물질(M)을 포함한 글래스 비드(21)가 도포된 비드층(20)이 경화되도록 일정 시간동안 양생하는 양생단계(S40)를 거쳐 최종적으로 도로(1)의 표면에 스마트 도로 노면표시(100)가 완성된다.
한편, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 접착시트 방식의 스마트 도로 노면표시(100)를 도시한 것으로, 상기 접착시트(AS)는 아스팔트나 콘크리트 도로의 표면에 부착성능이 우수한 접착층(70)이 마련되며, 상기 접착층(70)의 상부에 소정의 색상과 무늬를 지니는 노면표시층(80)이 일체로 적층 형성된다. 이때, 본 발명의 스마트 도로 노면표시(100)는 상기 접착시트(AS)의 노면표시층(80) 상면에 자성물질(M)을 포함한 글래스 비드(21)가 도포되어 비드층(20)이 접착물질에 의하여 일체로 부착 형성되는 점에 주요한 차별성이 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이 상기 글래스 비드(21)는 표면에 합성수지재 접착층을 도포하고, 상기 접착층에 자성물질(M)을 코팅 처리하여 제작하거나, 도 6b에 도시된 바와 같이 미분된 자성물질(M)을 실리카 분말과 혼합되도록 교반하여 고온으로 가열 용융함으로써 제작될 수 있다. 또한, 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 자성물질(M)을 글래스 비드(21)와 분리하여 형성하되, 상기 자성물질(M)과 글래스 비드(21)를 배합하여 상기 노면표시층(80)의 상면에 일체화할 수도 있다.
보다 바람직하게는 도 7에 도시된 바와 같이 자성물질(M)을 시드(seed)로 하여, 상기 자성물질(M)을 감싸도록 점성물질을 도포하고, 상기 점성물질에 실리카 분말이 접착되도록 교반한 상태로 고온으로 가열 용융함으로써 상기 자성물질(M)이 글래스 비드(21)에 인입되도록 제작할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 방식의 스마트 도로 노면표시(100) 및 그 시공방법(SM)에 의하면, 노면표시 조성물을 도포한 기저층(10)이나 노면표시층(80)의 상면에 자성물질(M)이 포함된 글래스 비드(21)를 도포하여 비드층(20)을 형성함으로써, 노면표시 본연의 재귀반사 성능을 충족하면서도 비전 기반의 노면표시에서 탈피하여 기상 악천후나 환경적인 장애요인이 발생하더라도 주행 차량이 레이더 센서(200)를 이용하여 차선이나 정지선과 같은 노면표시의 위치를 정확히 인식할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법(SM)은, 도 8에 도시된 바와 같이 노면표시 조성물 제작단계(S10), 기저층 형성단계(S20), 비드층 형성단계(S30), 양생단계(S40), 인입홀 형성단계(S50), 접착제 도포단계(S60) 및 마그네틱 마커 인입단계(S70)를 포함할 수 있다.
상기 노면표시 조성물 제작단계(S10)와 기저층 형성단계(S20)는 상술한 실시예와 동일한 바, 중복되는 설명은 생략한다. 이후 진행되는 상기 비드층 형성단계(S30)는 상기 기저층(10)의 상면에 자성물질(M)을 포함한 글래스 비드(21)를 도포하여 비드층(20)을 형성하는 단계이다.
본 발명의 비드층(20)을 형성하는 글래스 비드(21)는 재귀 반사율을 향상시키기 위한 것으로, 상술한 바와 같이 기저층(10)이 경화되기 전에 용융된 상태에서 글래스 비드(21)를 도포하여 부착 성능을 도모하는 것이 바람직하나, 폴리에스테르 핫멜트 수지와 같은 투명한 소재의 접착층을 도포할 수도 있다.
이때, 상기 글래스 비드(21)는 실리카를 포함한 것으로, 실시형태에 따라서는 앞서 설명한 바와 같이 상기 글래스 비드(21)에는 자성물질(M)이 포함될 수 있으며, 인입된 형태로 제작될 수 있다.
이후, 양생단계(S40)를 거쳐 기저층(10)과 비드층(20)이 일정한 경도를 지니도록 양생이 되면, 인입홀 형성단계(S50)가 진행된다. 상기 인입홀 형성단계(S50)는 상기 비드층(20)과 기저층(10)을 소정의 직경과 깊이로 연삭하여 후술할 마그네틱 마커가 인입될 수 있도록 인입홀(30)을 형성하는 단계이다.
도 9에 도시된 바와 같이 상기 인입홀(30)은 그라인더를 이용하여 마그네틱 마커(40)의 형상에 상응하는 직경과 깊이로 연삭하며, 노면표시를 따라 일정 간격마다 마그네틱 마커(40)가 배치되도록 인입홀(30)을 형성할 수 있으며, 상기 노면표시가 파선형 차선인 경우에는 차선마다 마그네틱 마커(40)가 배치되도록 인입홀(30)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 마그네틱 마커(40)는 연삭가공의 시공성을 고려하여 원판형 또는 원기둥형으로 제작되는 것이 바람직하다.
다음으로 진행되는 접착제 도포단계(S60)는 상기 인입홀(30)의 내부에 접착제(31)를 도포하는 단계이다. 연삭된 인입홀(30)의 내부에 존재하는 수분, 먼지, 유분 등의 오염원을 제거하여 인입홀(30)의 바닥과 측면에 상기 접착제(31)를 고르게 도포하며, 상기 접착제(31)는 에폭시 수지인 것이 바람직하다.
상기 인입홀(30)의 내부에 접착제(31)가 도포된 이후에는 상기 마그네틱 마커(40)을 인입하는 마그네틱 마커 인입단계(S70)가 진행된다. 상기 마그네틱 마커(40)는 원판형 또는 원기둥형을 지니되, 10mm 이내의 높이로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 마그네틱 마커(40)도 자성물질로 제작되는 것으로, 상기 인입홀(30)의 내부에 인입되어 접착제(31)에 의하여 부착된다.
이로써, 도로 노면표시(100)에 마그네틱 마커(40)가 인입되어 부착되므로 비전 기반의 노면표시에서 탈피하여 기상 악천후나 환경적인 장애요인이 발생하더라도 주행 차량이 레이더 센서(200)를 이용하여 노면표시의 위치를 정확히 인식할 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 인입홀(30)의 깊이를 마그네틱 마커(40)의 높이와 동일하게 연삭함으로써 상기 마그네틱 마커(40)를 인입홀(30)에 삽입되면 인접한 비드층(20)과 동일한 레벨을 형성할 수도 있으나, 상기 인입홀(30)을 더 깊게 형성하고 상기 마그네틱 마커(40)의 상부에 글래스 비드(21)를 추가적으로 도포하여 인접한 비드층(20)과 동일한 레벨을 형성하는 레벨링 단계(S80)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 글래스 비드(21)는 폴리에스테르 핫멜트 수지와 같은 투명한 소재의 접착층에 의하여 도포될 수도 있다.
또한, 본 발명의 접착시트 방식의 스마트 도로 노면표시(100)에서도 도 13에 도시된 바와 같이 상기 접착시트(AS)의 노면표시층(80) 상면에 접착물질에 의하여 마그네틱 마커(40)가 일체로 형성될 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 인입홀(30)은 일측을 향하여 단면이 확장되는 변형 유도부(35)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 마그네틱 마커(40)는 연성을 지니는 구리, 알루미늄 또는 소정의 연성을 지니는 합금 소재로 제작될 수 있으며, 주행 차량의 윤하중과 같은 상부 하중이 가해지면 마그네틱 마커(40)는 연성에 의하여 상기 변형 유도부(35)로 변형이 유도될 수 있다.
이로써, 상기 마그네틱 마커(40)는 주행 차량의 반복적인 윤하중에도 이탈됨이 없이 안정적인 고정력이 유지되어 장기간 내구성을 도모할 수 있다. 바람직하게는 상기 변형 유도부(35)는 하방을 향하여 단면이 확장되도록 형성되고, 상기 마그네틱 마커(40)는 인접한 비드층(20) 보다 상부로 돌출되도록 구비되어 상부 하중이 가해지면 변형 유도부(35)를 향하여 형상이 변형됨으로써 역방향으로 탈리됨을 방지할 수 있다.
한편, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 스마트 도로 노면표시(100) 및 그 시공방법(SM)에 사용되는 상기 마그네틱 마커(40)에는 RFID 태그(50)가 인입되도록 제작될 수 있다. 특히, 도 14의 (a)에 도시된 단면도와 바와 같이 상기 마그네틱 마커(40)에 시드(seed)로서 RFID 태그(50)가 상부로 노출되게 구비될 수도 있으나, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 마그네틱 마커(40)의 상면에는 RFID 태크(50)를 덮도록 비자성체 커버(55)가 결합되어 자성물질에 의하여 파장의 간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
상기 RFID 태그(50)는 주행 차량의 RFID 수신기(400)로 정보를 전달하는 것으로, 기본적으로 도로표지로서 차선의 위치 정보를 차량으로 전송할 수 있다. 그러나, 실시형태에 따라서는 도로의 속도제한 정보와 같은 정보는 물론, 버스전용 차로의 경우에 일반 차량의 진입 가부에 대한 정보, 가변차로의 경우 차량의 시간대별 진입 가부에 대한 정보, 단위 시간 동안 통과한 차량의 수에 기초한 교통상황 정보, 차선 변경 가부에 대한 정보 등 해당 도로나 차선에 특수성에 기한 교통정보를 주행 차량에 제공할 수 있다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이 본 발명의 스마트 도로 노면표시(100) 및 그 시공방법(SM)에 구비되는 RFID 태그(50)는 상대적으로 직경이 크게 형성되는 글래스 블록(60)에 인입되도록 제작될 수도 있다.
한편, 본 발명의 스마트 도로를 이용한 자율주행 시스템(S)은 도 2에 도시된 바와 같이 주행 차량에 장착된 레이더 센서(200)가 상술한 스마트 도로 노면표시(100)의 자성물질(M) 또는 마그네틱 마커(40)로부터 위치 정보를 포함하는 노면표시 정보를 인식한다. 이때, 노면표시 정보는 차선이나 정지선 그 밖에 영역에 대한 위치 정보일 수 있으며, 노면표시 정보에는 진입 가부에 대한 정보도 포함될 수 있다.
상기 레이더 센서(200)에 의하여 노면표시 정보가 인식되면, 차량에 탑재되는 주행 보조장치(300)가 노면표시 정보에 기초하여 차량의 주행을 제어할 수 있다. 이로써, 차선에서 벗어나거나 진입이 제한된 도로이거나 차선 변경이 금지된 경우에도 차선 변경을 시도하는 경우에 차량이 스스로 주행 방향을 바로 잡을 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 주행 보조장치(300)에 구비되는 노면표시 식별모듈이 차선을 인식하는 원리를 도시한 것으로, (a) 레이더 센서(200)가 검지 영역에 대한 데이터를 수집하면, (b) 상기 노면표시 식별모듈이 유사 노이즈를 제거하고 차선으로 예시되는 노면표시만을 에지화(edge)하고, (c) 관심영역(ROI)을 추출하며, (d) 매트리스 좌표 중에서 차선의 임계영역을 도출한 후, (e) 차선을 2차원적으로 직선화하여 이를 인식함으로써 실시간으로 주행 차량이 차선을 벗어난 것인지 여부를 판단한다. 이후, 주행 제어모듈이 판단된 주행 정보에 따라 주행 방향을 바로 잡는다.
또한, 주행 차량에는 RFID 수신기(400)가 구비되어 상기 RFID 태그(50)로부터 노면표시 정보를 전달받을 수 있다. 이때, 상기 RFID 태그(50)의 노면표시 정보도 기본적으로는 차선의 위치 정보를 차량으로 전송할 수 있으며, 그 외에 다양한 노면표시 정보를 전송할 수 있다.
특히, 주행 차량의 RFID 수신기(400)는 중앙 관제서버(500)와 통신하여 상기 RFID 태그(50)로부터 주행 차량의 정보를 실시간으로 전달받아 개별 차량의 속도는 물론 전체적인 도로의 교통상황을 수집할 수 있으며, 가변차로나 버스전용 차로를 주행하는 차량의 RFID 수신기(400)로부터 전달받은 정보를 이용하여 실시간으로 교통법규 위반에 대한 정보도 획득할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 스마트 도로 노면표시 시공방법(SM), 스마트 도로 노면표시(100) 및 이를 이용한 자율주행 시스템(S)은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
SM:스마트 도로 노면표시 시공방법
S10:노면표시 조성물 제작단계 S20:기저층 형성단계
S30:비드층 형성단계 S40:양생단계
S50:인입홀 형성단계 S60:접착제 도포단계
S70:마그네틱 마커 인입단계
100:스마트 도로 노면표시
1:도로 10:기저층
20:비드층 21:글래스 비드
M:자성물질 30:인입홀
40:마그네틱 마커 50:RFID 태그
55:비자성체 커버 60:글래스 블록
AS:접착시트 70:접착층
80:노면표시층
S:스마트 도로 노면표시를 이용한 자율주행 시스템
100:스마트 도로 노면표시 200:레이더 센서
300:주행 보조장치 400:RFID 수신기
500:중앙 관제서버
S10:노면표시 조성물 제작단계 S20:기저층 형성단계
S30:비드층 형성단계 S40:양생단계
S50:인입홀 형성단계 S60:접착제 도포단계
S70:마그네틱 마커 인입단계
100:스마트 도로 노면표시
1:도로 10:기저층
20:비드층 21:글래스 비드
M:자성물질 30:인입홀
40:마그네틱 마커 50:RFID 태그
55:비자성체 커버 60:글래스 블록
AS:접착시트 70:접착층
80:노면표시층
S:스마트 도로 노면표시를 이용한 자율주행 시스템
100:스마트 도로 노면표시 200:레이더 센서
300:주행 보조장치 400:RFID 수신기
500:중앙 관제서버
Claims (11)
- 도료와 경화제를 혼합하여 노면표시 조성물을 제작하는 단계(S10);
도로(1)의 표면에 상기 노면표시 조성물을 도포하여 기저층(10)을 형성하는 단계(S20);
글래스 비드(21)는 자성물질(M)을 시드(seed)로 하여, 상기 자성물질(M)을 감싸도록 점성물질을 도포하고, 상기 점성물질에 실리카 분말을 포함하여 접착되도록 교반한 상태로 고온으로 가열 용융함으로써 상기 자성물질(M)이 글래스 비드(21)에 감싸지게 인입되는 것으로, 상기 기저층(10)의 상면에 자성물질(M)이 인입된 상기 글래스 비드(21)를 도포하여 비드층(20)을 형성하는 단계(S30); 및
일정 시간동안 양생하는 단계(S40);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 도로 노면표시 시공방법.
- 삭제
- 도로(1)의 상면에 접착시트(AS)가 부착되어 형성되는 스마트 도로 노면표시(100)에 관한 것으로,
상기 접착시트(AS)는 접착층(70)이 마련되어 아스팔트나 도로의 표면에 부착되고, 상기 접착층(70)의 상부에 노면표시층(80)이 일체로 적층 형성되며, 상기 노면표시층(80) 상면에 자성물질(M)을 포함한 글래스 비드(21)가 부착되어 비드층(20)이 일체로 형성되며,
상기 글래스 비드(21)는 자성물질(M)을 시드(seed)로 하여, 상기 자성물질(M)을 감싸도록 점성물질을 도포하고, 상기 점성물질에 실리카 분말을 포함하여 접착되도록 교반한 상태로 고온으로 가열 용융함으로써 상기 자성물질(M)이 글래스 비드(21)에 감싸지게 인입되는 것을 특징으로 하는 스마트 도로 노면표시.
- 제3항에 있어서,
상기 노면표시층(80) 상면에 마그네틱 마커(40)가 추가적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 스마트 도로 노면표시.
- 제4항에 있어서,
상기 마그네틱 마커(40)에는 RFID 태그(50)가 인입되어 제작되는 것을 특징으로 하는 스마트 도로 노면표시.
- 도료와 경화제를 혼합하여 노면표시 조성물을 제작하는 단계(S10);
도로(1)의 표면에 상기 노면표시 조성물을 도포하여 기저층(10)을 형성하는 단계(S20);
글래스 비드(21)는 자성물질(M)을 시드(seed)로 하여, 상기 자성물질(M)을 감싸도록 점성물질을 도포하고, 상기 점성물질에 실리카 분말을 포함하여 접착되도록 교반한 상태로 고온으로 가열 용융함으로써 상기 자성물질(M)이 글래스 비드(21)에 감싸지게 인입되는 것으로, 상기 기저층(10)의 상면에 자성물질(M)이 인입된 글래스 비드(21)를 도포하여 비드층(20)을 형성하는 단계(S30);
일정 시간동안 양생하는 단계(S40);
상기 비드층(20)과 기저층(10)을 소정의 직경과 깊이로 연삭하되, 하방을 향하여 단면이 확장되는 변형 유도부(35)가 형성되도록 인입홀(30)을 형성하는 단계(S50);
상기 인입홀(30)의 내부에 접착제(31)를 도포하는 단계(S60); 및
상기 인입홀(30)에 연성을 지니는 소재로 제작되어 상부 하중에 의하여 상기 변형 유도부(35)로 변형이 유도되도록 상기 비드층(20)보다 상부로 돌출되게 마그네틱 마커(40)을 인입하는 단계(S70);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 도로 노면표시 시공방법.
- 제6항에 있어서,
상기 마그네틱 마커(40)에는 RFID 태그(50)가 인입되어 제작되는 것을 특징으로 하는 스마트 도로 노면표시 시공방법.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 의하여 시공되는 스마트 도로 노면표시(100);
주행 차량에 장착되어 상기 스마트 도로 노면표시(100)로부터 위치를 포함하는 노면표시 정보를 인식하는 레이더 센서(200); 및
상기 레이더 센서(200)에 의하여 인식된 노면표시 정보에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 주행 보조장치(300);
를 포함하는 스마트 도로 노면표시를 이용한 자율주행 시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 스마트 도로 노면표시(100)에는 RFID 태그(50)가 구비되고,
주행 차량에 장착되어 상기 RFID 태그(50)로부터 위치를 포함하는 노면표시 정보를 인식하는 RFID 수신기(400); 및
상기 RFID 수신기(400)로부터 주행 차량의 정보를 실시간으로 전달받는 중앙 관제서버(500);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 도로 노면표시를 이용한 자율주행 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230031994A KR102586174B1 (ko) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020230031994A KR102586174B1 (ko) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102586174B1 true KR102586174B1 (ko) | 2023-10-10 |
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ID=88291965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020230031994A KR102586174B1 (ko) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR102586174B1 (ko) |
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2023
- 2023-03-10 KR KR1020230031994A patent/KR102586174B1/ko active IP Right Grant
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