KR20210138977A - 노면 상태 탐지 장치 및 시스템, 이를 이용한 노면 상태 탐지 방법 - Google Patents

노면 상태 탐지 장치 및 시스템, 이를 이용한 노면 상태 탐지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음향 신호를 통해 노면 상태를 판단하는 노면 상태 탐지 장치 및 시스템, 이를 이용한 노면 상태 탐지 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치는 도로 상에 설치되어 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 측정하는 센서부, 센서부로부터 측정된 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태를 구분하고, 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 제어부를 포함하여, 원격지에서 특정 구간의 노면 상태에 상응하는 조치를 신속하고 정확하게 처리할 수 있다.

Description

노면 상태 탐지 장치 및 시스템, 이를 이용한 노면 상태 탐지 방법{Road condition detection device and system, road condition detection method using the same}
본 발명은 노면 상태 탐지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음향 신호를 통해 노면 상태를 판단하는 노면 상태 탐지 장치 및 시스템, 이를 이용한 노면 상태 탐지 방법에 관한 것이다.
블랙 아이스는 낮 동안 내린 눈이나 비가 아스팔트 도로의 틈새에 스며들었다가, 밤사이에 도로의 기름, 먼지 등과 섞여 도로 위에 얇게 얼어붙은 것을 말한다.
블랙 아이스는 도로 주행 시 눈에 잘 띄지 않고 단순히 도로가 조금 젖은 것으로 생각하기 쉽기 때문에, 차량의 대형 사고의 주 원인으로 대두되고 있다.
이에 따라 최근에는 블랙 아이스를 미리 탐지하여, 운전자에게 경고하거나 제설 작업을 할 수 있는 다양한 연구가 진행되고 있다.
한국공개특허 제10-2019-0140272호는 블랙 아이스를 감지할 수 있는 "블랙 아이스 감지 장치 및 방법"에 관한 내용을 개시하고 있다.
개시된 블랙 아이스 감지 장치는 차량에 탑재되어 블랙 아이스를 감지하는 블랙 아이스 감지 장치로서, 도로 노면상의 온도인 노면 온도를 측정하며, 대기 상의 온도인 대기 온도를 측정하는 감지부, 노면 온도 및 대기 온도를 이용하여, 블랙 아이스 여부를 판단하는 제어부를 포함하고, 제어부가 블랙 아이스로 판단한 경우, 블랙 아이스 정보를 네비게이션 장치로 전송하는 통신부를 포함하여 구성된다.
개시된 블랙 아이스 감지 장치와 같이 레이저 또는 초음파를 송신한 후 파형을 수신하여 온도를 측정하는 경우, 블랙 아이스를 감지할 수는 있으나 감지 범위가 차량 주행 전방 수미터에 불과하여 실질적으로 운전자가 위험 요소를 대처할 수 있는 시간이 짧은 문제점이 있었다.
이 밖에도 ABS(Anti-lock brake system) 동작 즉, 자동차의 바퀴 회전수 차를 통해 블랙 아이스를 판단하는 등 다양한 연구가 진행되었으나, 상기와 같은 문제점을 여전히 해결할 수 없었다.
따라서 본 발명의 목적은 원격지에서 특정 구간의 노면 상태를 판단하여 노면 상태에 상응하는 조치를 신속하고 정확하게 처리할 수 있도록 하는 노면 상태 탐지 장치 및 시스템, 이를 이용한 노면 상태 탐지 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치는 도로 상에 설치되어 상기 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 측정하는 센서부, 상기 센서부로부터 측정된 상기 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태를 구분하고, 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 측정된 음향 신호를 학습하고, 저장된 학습 데이터를 통해 노면 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 측정된 음향 신호에서 배경 값 및 노이즈를 필터링 한 후, 노면 상태 각각에 설정된 주파수 범위(Frequency range)에 해당 여부에 따라 노면 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 이동체 한대에 따른 노면 상태를 실시간 판단하되, 기 설정된 대수의 상기 이동체의 노면 상태가 일치하는 경우 해당 노면 상태로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치에 있어서, 상기 센서부는 상기 도로의 표면 온도, 주변 온도 및 습도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 음향 신호를 통해 노면 상태를 판단하되, 상기 센서부로부터 측정된 표면 온도 및 습도를 통해 이슬점을 산출하고, 산출된 상기 이슬점과 주변 온도를 노면 상태 판단에 반영하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치에 있어서, 상기 제어부는 산출된 이슬점이 기 설정된 값을 초과한 상태에서 주변 온도가 기 설정된 값 보다 작을 경우 결빙 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 측정된 음향 신호를 통해 포트 홀(Pot hole), 사고(Crash) 또는 스키드(Skid)를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 시스템은 도로 상에 설치되며 상기 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 측정하는 노면 상태 탐지 장치, 상기 노면 상태 탐지 장치로부터 측정된 상기 음향 신호를 수신하여, 정상 또는 비정상 상태를 구분하고, 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 시스템에 있어서, 상기 노면 상태 탐지 장치는 복수로 구비되어 상기 도로 상에 일정 간격 이격되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 시스템에 있어서, 상기 관리 서버는 상기 노면 상태 탐지 장치로부터 측정된 음향 신호를 통해 이동체가 기 설정된 노면 상태 탐지 장치 사이의 거리와 통과하는 시간을 측정하여 속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 시스템에 있어서, 상기 관리 서버는 인접한 노면 상태 탐지 장치로부터 판단된 노면 상태의 중복 여부에 따라 노면 상태의 범위를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 시스템에 있어서, 상기 관리 서버는 상기 판단된 노면 상태를 도로전광표지(VMS)를 통해 출력하거나, 상기 판단된 노면 상태에 따라 해당 위치에 설치된 제설 장치를 동작시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 방법은 도로 상에 설치되는 노면 상태 탐지 장치가 상기 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 측정하는 단계, 상기 노면 상태 탐지 장치가 측정된 상기 음향 신호를 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분하는 단계, 상기 노면 상태 탐지 장치가 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 방법은 관리 서버가 도로 상에 설치되는 노면 상태 탐지 장치로부터 상기 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 수신하는 단계, 상기 관리 서버가 상기 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태를 구분하는 단계, 상기 관리 서버가 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노면 상태 탐지 장치는 음향 신호를 통해 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단함으로써, 넓은 커버리지로 음영지역 없이 원격지에서 특정 구간의 노면 상태에 상응하는 조치를 신속하고 정확하게 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6 빛 도 7은 노면 상태에 따른 음향 신호에 대한 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 시스템(300)은 노면 상태 탐지 장치(100) 및 관리 서버(200)를 포함한다.
노면 상태 탐지 장치(100)는 도로 상에 일정 간격 이격된 상태로 배치될 수 있다. 이러한 노면 상태 탐지 장치(100)는 도로의 양 가장 자리에 지그 재그로 배치되거나, 한쪽 가장자리에 일렬로 배치될 수도 있다. 예를 들어, 노면 상태 탐지 장치(100)는 결빙 취약 구간에 100m 간격으로 설치되거나, 급경사, 급커브 중심 결빙 취약 구간에 80m 간격으로 설치될 수 있다.
또한 노면 상태 탐지 장치(100)는 실시간으로 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 측정한다. 여기서 이동체는 대표적으로 차량이 해당될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니고 오토바이 등 노면 상에서 이동하면서 소음을 발생하는 다양한 이동체가 해당될 수 있다.
또한 노면 상태 탐지 장치(100)는 측정된 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태로 구분하고, 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy)을 포함하는 노면 상태를 판단한다. 여기서 정상 상태의 노면은 마른(Dry) 상태이다. 더하여 노면 상태 탐지 장치(100)는 음향 신호를 통해 포트 홀(Pot hole), 사고(Crash) 또는 스키드(Skid)를 판단할 수 있다. 특히 본 따른 노면 상태 탐지 장치(100)는 측정된 음향 신호에 따른 노면 상태를 학습하고, 저장된 학습 데이터를 통해 노면 상태를 판단한다.
이와 같이 노면 상태 탐지 장치(100)는 자체적으로 음향 신호를 측정하고, 측정된 음향 신호를 통해 노면 상태를 판단할 수 있다. 이때 노면 상태 탐지 장치(100)가 자체적으로 노면 상태를 판단하는 경우, 장치의 구성이 복잡해지고, 각 노면 상태 탐지 장치(100)가 많은 양의 데이터를 저장하여야 하므로, 바람직하게 노면 상태 탐지 장치(100)는 이동체의 이동에 따른 음향 신호를 수집하고, 수집된 음향 신호를 실시간 관리 서버(200)로 전송할 수 있다.
관리 서버(200)는 각 노면 상태 탐지 장치(100)의 아이디(ID)를 가지고 있고, 각 노면 상태 탐지 장치(100) 별로 기준값, 즉 평소 마른 노면 주행시 소리의 주파수 스펙트럼을 가지고 있다.
이에 따라 관리 서버(200)는 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 음향 신호를 수신하고, 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태로 구분할 수 있다. 즉 관리 서버(200)는 1차적으로 노면이 정상 상태인지 비정상 상태인지를 판단할 수 있다.
또한 관리 서버(200)는 노면 상태가 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단한다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 장치(100)는 측정된 음향 신호에 따른 노면 상태를 학습하고, 저장된 학습 데이터를 통해 노면 상태를 판단한다.
이러한 관리 서버(200)는 판단된 노면 상태를 도로전광표지(VMS)를 통해 출력하거나, 판단된 노면 상태에 따라 해당 위치에 설치된 제설 장치를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 관리 서버(200)는 도로의 상태를 관리하고 모니터링하는 관제 시스템과 연계하여 동작하거나, 관제 시스템 내에 설치될 수 있으며, 비정상 상태인 도로 상태 및 위치를 자동으로 화면 상에 노출시킬 수 있다. 이에 따라 관제 시스템은 도로전광표지를 통해 경고 문구를 출력하고, 해당 도로에 설치된 제설 장치를 통해 염수 또는 염화칼슘을 분사하거나, 사고가 발생된 경우에는 견인 차량을 출동시키는 등의 동작을 수행할 수 있다.
이 밖에도 관리 서버(200)는 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 측정된 음향 신호를 통해 이동체가 기 설정된 노면 상태 탐지 장치(100) 사이의 거리와 통과하는 시간을 측정하여 속도를 산출할 수 있다. 즉 관리 서버(200)는 노면 상태 탐지 장치(100)에서 측정되는 음향 신호의 피크치를 해당 이동체가 통과한 시점으로 결정하고, 설정된 노면 상태 탐지 장치(100)를 통과하는 시간을 측정하여 속도를 산출할 수 있다. 측정된 속도는 도로 상에 설치된 카메라와 연동하여 이동체에 대한 과속 단속에 사용될 수 있다. 이를 통해 도로에 매립되는 고가의 과속 측정 장비에 소모되는 비용을 절감할 수 있다. 한편 이동체의 속도를 측정하는 기능을 관리 서버(200)가 수행하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정된 것은 아니고, 노면 상태 탐지 장치(100) 간 통신을 통해 자체적으로 이동체의 속도를 측정하고, 카메라와 연계하여 동작할 수도 있다.
또한 관리 서버(200)는 인접한 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 판단된 노면 상태의 중복 여부에 따라 노면 상태의 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 노면 상태 탐지 장치(100a)와 제2 노면 상태 탐지 장치(200b)의 도로 상태가 결빙으로 중복되어 판단된 경우, 관리 서버(200)는 제1 노면 상태 탐지 장치(100a)와 제2 노면 상태 탐지 장치(200b) 사이를 결빙 지역으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 시스템(300)은 음향 신호를 통해 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy)을 포함하는 노면 상태를 판단함으로써, 넓은 커버리지로 음영지역 없이 원격지에서 특정 구간의 노면 상태에 상응하는 조치를 신속하고 정확하게 처리할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 장치(100)에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 장치(100)는 통신부(110), 센서부(130), 저장부(150), 전원부(170) 및 제어부(190)를 포함하여 구성된다.
통신부(110)는 관리 서버(200) 또는 노면 상태 탐지 장치(100) 내의 각 구성간에 데이터 송수신을 수행한다. 특히 통신부(110)는 센서부(130)로부터 측정된 음향 신호를 제어부(170) 또는 관리 서버(200)로 전송하거나, 노면 상태 탐지 장치(100) 자체적으로 음향 신호 분석을 수행하는 경우에는 분석 결과, 즉 현재 도로 상태에 대한 정보를 관리 서버(200)로 전송할 수 있다. 이러한 통신부(110)는 LoRa(Long range) 통신, LTE(Long term evolution) 통신 또는 5G 통신 등을 통해 센서부(130)의 음향 신호를 수신하거나, 수집된 음향 신호를 관리 서버(200)로 전송할 수 있다. 이러한 통신부(110)는 송신되는 신호를 변조하고, 수신되는 신호를 복조하는 모뎀(Modem)을 포함할 수 있다.
센서부(130)는 도로 상에 이동체가 이동하는데 따른 음향 신호를 측정할 수 있다. 여기서 센서부(130)는 음향 신호를 측정하기 위한 무지향성 고감도마이크가 될 수 있다. 또한 센서부(130)는 주변 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 주변 습도를 측정하기 위한 습도 센서, 도로 표면 온도를 측정하기 위한 IR 표면 온도 센서를 포함할 수 있다. 이러한 센서부(130)는 측정되는 음향 신호, 주변 온도, 주변 습도, 도로 표면 온도를 실시간 제어부(170)로 전송할 수 있다. 여기서 센서부(130)는 제어부(170)와 별도로 설치되거나, 제어부(170)와 일체로 형성될 수 있다. 즉 제어부(170)는 통신부(110)를 통해 복수의 센서부(130)를 커버하도록 구성되며, 하나의 제어부(170)는 복수의 센서부(130)로부터 음향 신호, 주변 온도, 주변 습도, 도로 표면 온도를 수집하도록 구성될 수 있다. 이 밖에도, 하나의 센서부(130)가 하나의 제어부(170)와 일체로 형성될 수도 있다.
저장부(150)는 노면 상태 탐지 장치(100)의 기능 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행한다. 특히 저장부(150)는 센서부(130)로부터 측정된 음향 신호를 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분하기 위한 알고리즘을 저장할 수 있다. 예를 들어, 정상 또는 비정상 상태를 구분하기 위한 알고리즘은 Generative model이 될 수 있다. 또한 저장부(150)는 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy)을 포함하는 노면 상태를 판단하는 알고리즘을 저장할 수 있다. 예를 들어 노면 상태를 판단하는 알고리즘은 Discriminative model이 될 수 있다.
전원부(170)는 노면 상태 탐지 장치(100)의 기능 동작에 따른 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서 전원부(170)는 상용 전원을 공급받거나, 태양광 패널 및 배터리를 구비하여 자체적으로 전력을 생산하여 전원을 공급하도록 구성될 수도 있다.
제어부(190)는 노면 상태 탐지 장치(100)의 전반적인 기능 동작을 제어한다. 이러한 제어부(190)는 1차 판단 모듈(191) 및 2차 판단 모듈(192)을 포함할 수 있다.
1차 판단 모듈(191)은 센서부(130)로부터 측정된 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태로 구분한다. 여기서 제어부(190)는 저장부(150)에 저장된 Generative model을 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분하고 결과를 학습할 수 있다.
한편 도 6 및 도 7은 노면 상태에 따른 음향 신호에 대한 주파수 특성을 나타낸 그래프이다. 여기서 도 6은 맑은 날 차량이 이동하는데 따른 주파수 특성을 나타낸 그래프이고, 도 7은 비오는 날 도 6과 동일한 위치에서 동일한 차량이 이동하는데 따른 주파수 특성을 나타낸 그래프이다. 도 6의 그래프는 차량이 없을 때의 값(a)과 차량이 이동할 때의 값(b)이 차이가 크지 않는 반면에, 도 7의 그래프는 도 6의 그래프 대비 차량이 없을 때의 값(a)와 차량이 동할 때의 값(b)이 크게 차이나는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 1차 판단 모듈(191)은 정상 상태와 비정상 상태에 따른 주파수 차이를 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분할 수 있다.
2차 판단 모듈(192)은 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단한다. 여기서 2차 판단 모듈(192)은 센서부(130)로부터 측정된 음향 신호에서 배경 값 및 노이즈를 필터링 한 후, 노면 상태 각각에 설정된 주파수 범위(Frequency range)에 해당 여부에 따라 노면 상태를 판단할 수 있다. 이때 2차 판단 모듈(192)은 Discriminative model을 통해 노면 상태를 판단하며, 판단된 결과는 학습할 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(192)은 노면 상태 결과 값의 정확도를 높이기 위하여, 이동체 한대에 따른 노면 상태를 실시간 판단하되, 기 설정된 대수의 이동체의 노면 상태가 일치하는 경우 해당 노면 상태로 결정할 수 있다. 즉 2차 판단 모듈(192)은 이동체 한대에 대한 판단 결과를 실시간 관리 서버(200)로 전송하는 것이 아니고, 기 설정된 대수의 이동체에 대한 판단 결과를 누적하고, 기 설정된 대수의 이동체의 노면 상태가 일치하는 경우 해당 노면 상태를 관리 서버(200)로 통지하여 정확도를 높일 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(192)은 음향 신호를 통해 노면 상태를 판단하되, 센서부(130)로부터 측정된 표면 온도 및 습도를 통해 이슬점을 산출하고, 산출된 이슬점과 주변 온도를 노면 상태 판단에 반영할 수 있다. 예를 들어 2차 판단 모듈(192)은 산출된 이슬점이 기 설정된 값을 초과하게 되면 노면이 젖어 있는 것으로 판단하게 되고, 노면이 젖어 있는 상태에서 주변 온도가 기 설정된 값 보다 낮을 경우 젖은 노면이 얼어 결빙 상태로 판단할 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(192)은 센서부(130)로부터 측정된 음향 신호를 통해 포트 홀(Pot hole), 사고(Crash) 또는 스키드(Skid)를 판단할 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(192)은 기 설정된 노면 상태 탐지 장치(100) 사이의 거리와 통과하는 시간을 측정하여 이동체의 속도를 산출할 수 있다. 즉 2차 판단 모듈(192)은 통신부(110)를 통해 통신하여, 설정된 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 이동체가 해당 노면 상태 탐지 장치(100)를 통과한 시각을 수신할 수 있다. 이때 설정된 노면 상태 탐지 장치는 이동체의 이동 방향을 기준으로 이전에 위치한 노면 상태 감지 장치가 될 수 있다. 2차 판단 모듈(192)은 설정된 노면 상태 탐지 장치로부터 수신한 시각과 이동체가 현재 통과하는 시각을 통해 설정된 노면 상태 탐지 장치로부터 현재 노면 상태 탐지 장치를 통과하는데 소요되는 시간을 산출할 수 있다. 2차 판단 모듈(192)은 산출된 시간과 저장부(150)에 저장된 노면 상태 탐지 장치와의 거리를 통해 이동체의 속도를 산출할 수 있다. 2차 판단 모듈(192)은 산출된 속도가 기 설정된 속도를 초과한 경우, 이웃하게 설치된 카메라에 정보를 전달하여 이동체를 촬영하도록 할 수 있다. 즉 2차 판단 모듈(192)은 도로 상에 설치된 카메라와 연동하여 이동체에 대한 과속 단속에 사용될 수 있다. 이를 통해 도로에 매립되는 고가의 과속 측정 장비에 소모되는 비용을 절감할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버(200)의 구성에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 관리 서버(200)는 서버 통신부(210), 서버 저장부(220) 및 서버 제어부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
서버 통신부(210)는 노면 상태 탐지 장치(100)와 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 특히 서버 통신부(210)는 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 음향 신호를 수신하거나, 노면 상태 탐지 장치(100) 자체적으로 음향 신호 분석을 수행하는 경우에는 분석 결과, 즉 현재 도로 상태에 대한 정보를 수신할 수 있다. 서버 통신부(210)는 LTE(Long term evolution) 통신 또는 5G 통신 등을 통해 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 음향 신호를 수신하거나, 분석 결과를 수신할 수 있다. 더하여 서버 통신부(210)는 도로의 상태를 관리하고 모니터링하는 관제 시스템과 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다.
서버 저장부(220)는 관리 서버(200)의 기능 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행한다. 특히 서버 저장부(220)는 노면 상태 관리 장치(100)로부터 측정된 음향 신호를 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분하기 위한 알고리즘을 저장할 수 있다. 예를 들어, 정상 또는 비정상 상태를 구분하기 위한 알고리즘은 Generative model이 될 수 있다. 또한 서버 저장부(220)는 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy)을 포함하는 노면 상태를 판단하는 알고리즘을 저장할 수 있다. 예를 들어 노면 상태를 판단하는 알고리즘은 Discriminative model이 될 수 있다.
서버 제어부(230)는 관리 서버(200)의 전반적인 기능 동작을 제어한다. 이러한 제어부(230)는 1차 판단 모듈(231) 및 2차 판단 모듈(232)을 포함할 수 있다.
1차 판단 모듈(231)은 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 수신된 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태로 구분한다. 여기서 1차 판단 모듈(231)은 서버 저장부(220)에 저장된 Generative model을 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분하고 결과를 학습할 수 있다.
2차 판단 모듈(232)은 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단한다. 여기서 2차 판단 모듈(232)은 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 수신한 음향 신호에서 배경 값 및 노이즈를 필터링 한 후, 노면 상태 각각에 설정된 주파수 범위(Frequency range)에 해당 여부에 따라 노면 상태를 판단할 수 있다. 이때 2차 판단 모듈(232)은 Discriminative model을 통해 노면 상태를 판단하며, 판단된 결과는 학습할 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(232)은 노면 상태 결과 값의 정확도를 높이기 위하여, 이동체 한대에 따른 노면 상태를 실시간 판단하되, 기 설정된 대수의 이동체의 노면 상태가 일치하는 경우 해당 노면 상태로 결정할 수 있다. 즉 2차 판단 모듈(232)은 이동체 한대에 대한 판단 결과를 노면 상태로 결정하여 관제 시스템에 전송하는 것이 아니고, 기 설정된 대수의 이동체에 대한 판단 결과를 누적하고, 기 설정된 대수의 이동체의 노면 상태가 일치하는 경우 해당 노면 상태를 관제 서버로 통지하여 정확도를 높일 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(232)은 음향 신호를 통해 노면 상태를 판단하되, 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 수신한 표면 온도 및 습도를 통해 이슬점을 산출하고, 산출된 이슬점과 주변 온도를 노면 상태 판단에 반영할 수 있다. 예를 들어 2차 판단 모듈(232)은 산출된 이슬점이 기 설정된 값을 초과하게 되면 노면이 젖어 있는 것으로 판단하게 되고, 노면이 젖어 있는 상태에서 주변 온도가 기 설정된 값 보다 작을 경우 젖은 노면이 얼어 결빙 상태로 판단할 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(232)은 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 수신한 음향 신호를 통해 포트 홀(Pot hole), 사고(Crash) 또는 스키드(Skid)를 판단할 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(232)은 판단된 노면 상태를 도로전광표지(VMS)를 통해 출력하거나, 판단된 노면 상태에 따라 해당 위치에 설치된 제설 장치를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 2차 판단 모듈(232)은 도로의 상태를 관리하고 모니터링하는 관제 시스템과 연계하여 동작하거나, 관제 시스템 내에 설치될 수 있으며, 비정상 상태인 도로 상태 및 위치를 자동으로 화면 상에 노출시킬 수 있다. 이에 따라 관제 시스템은 도로전광표지를 통해 경고 문구를 출력하고, 해당 도로에 설치된 제설 장치를 통해 염수 또는 염화칼슘을 분사하거나, 사고가 발생된 경우에는 견인 차량을 출동시키는 등의 동작을 수행할 수 있다.
이 밖에도 2차 판단 모듈(232)은 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 측정된 음향 신호를 통해 이동체가 기 설정된 노면 상태 탐지 장치(100) 사이의 거리와 통과하는 시간을 측정하여 속도를 산출할 수 있다. 즉 2차 판단 모듈(232)은 노면 상태 탐지 장치(100)에서 측정되는 음향 신호의 피크치를 해당 이동체가 통과한 시점으로 결정하고, 설정된 노면 상태 탐지 장치(100)를 통과하는 시간을 측정하여 속도를 산출할 수 있다. 측정된 속도는 도로 상에 설치된 카메라와 연동하여 이동체에 대한 과속 단속에 사용될 수 있다. 이를 통해 도로에 매립되는 고가의 과속 측정 장비에 소모되는 비용을 절감할 수 있다.
또한 2차 판단 모듈(232)은 인접한 노면 상태 탐지 장치(100)로부터 판단된 노면 상태의 중복 여부에 따라 노면 상태의 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 제1 노면 상태 탐지 장치(100a)와 제2 노면 상태 탐지 장치(200b)의 도로 상태가 결빙으로 중복되어 판단된 경우, 2차 판단 모듈(232)은 제1 노면 상태 탐지 장치(100a)와 제2 노면 상태 탐지 장치(200b) 사이를 결빙 지역으로 판단할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노면 상태 탐지 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, S10 단계에서 노면 상태 탐지 장치는 음향 신호를 측정한다.
다음으로 S20 단계에서 노면 상태 탐지 장치는 노면 상태를 1차 판단한다. 즉 S20 단계에서 노면 상태 탐지 장치는 S10 단계에서 측정된 음향 신호를 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분한다. 이때 노면 상태 탐지 장치는 Generative model을 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분하고 결과를 학습할 수 있다.
다음으로 S30 단계에서 노면 상태가 비정상 상태인 경우, S40 단계에서 노면 상태 탐지 장치는 노면 상태를 2차 판단할 수 있다. 여기서 노면 상태 탐지 장치는 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단한다. 여기서 노면 상태 탐지 장치는 음향 신호에서 배경 값 및 노이즈를 필터링 한 후, 노면 상태 각각에 설정된 주파수 범위(Frequency range)에 해당 여부에 따라 노면 상태를 판단할 수 있다. 이때 노면 상태 탐지 장치는 Discriminative model을 통해 노면 상태를 판단하며, 판단된 결과는 학습할 수 있다. 여기서 노면 상태 탐지 장치는 판단된 노면 상태를 관리 서버로 전송할 수 있다.
도 5를 참조하면, S110 단계에서 관리 서버는 노면 상태 탐지 장치로부터 음향 신호를 수신한다.
다음으로 S120 단계에서 관리 서버는 노면 상태를 1차 판단한다. 즉 S120 단계에서 관리 서버는 S110 단계에서 측정된 음향 신호를 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분한다. 이때 관리 서버는 Generative model을 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분하고 결과를 학습할 수 있다.
다음으로 S130 단계에서 노면 상태가 비정상 상태인 경우, S140 단계에서 관리 서버는 노면 상태를 2차 판단할 수 있다. 여기서 관리 서버는 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단한다. 여기서 관리 서버는 음향 신호에서 배경 값 및 노이즈를 필터링 한 후, 노면 상태 각각에 설정된 주파수 범위(Frequency range)에 해당 여부에 따라 노면 상태를 판단할 수 있다. 이때 관리 서버는 Discriminative model을 통해 노면 상태를 판단하며, 판단된 결과는 학습할 수 있다. 여기서 노면 상태 탐지 장치는 판단된 노면 상태를 관리 서버로 전송할 수 있다.
그리고 S150 단계에서 관리 서버는 판단된 노면 상태를 도로전광표지(VMS)를 통해 출력하거나, 판단된 노면 상태에 따라 해당 위치에 설치된 제설 장치를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 관리 서버는 도로의 상태를 관리하고 모니터링하는 관제 시스템과 연계하여 동작하거나, 관제 시스템 내에 설치될 수 있으며, 비정상 상태인 도로 상태 및 위치를 자동으로 화면 상에 노출시킬 수 있다. 이에 따라 관제 시스템은 도로전광표지를 통해 경고 문구를 출력하고, 해당 도로에 설치된 제설 장치를 통해 염수 또는 염화칼슘을 분사하거나, 사고가 발생된 경우에는 견인 차량을 출동시키는 등의 동작을 수행할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 노면 상태 탐지 장치 110 : 통신부
130 : 센서부 150 : 저장부
170 : 전원부 190 : 제어부
200 : 관리 서버 210 : 서버 통신부
220 : 서버 저장부 230 : 서버 제어부
300 : 노면 상태 탐지 시스템

Claims (15)

  1. 도로 상에 설치되어 상기 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 측정하는 센서부;
    상기 센서부로부터 측정된 상기 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태로 구분하고, 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서부로부터 측정된 음향 신호에 따른 노면 상태를 학습하고, 저장된 학습 데이터를 통해 노면 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서부로부터 측정된 음향 신호에서 배경 값 및 노이즈를 필터링 한 후, 노면 상태 각각에 설정된 주파수 범위(Frequency range)에 해당 여부에 따라 노면 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이동체 한대에 따른 노면 상태를 실시간 판단하되, 기 설정된 대수의 상기 이동체의 노면 상태가 일치하는 경우 해당 노면 상태로 결정하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 도로의 표면 온도, 주변 온도 및 습도를 측정하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 음향 신호를 통해 노면 상태를 판단하되, 상기 센서부로부터 측정된 표면 온도 및 습도를 통해 이슬점을 산출하고, 산출된 상기 이슬점과 주변 온도를 노면 상태 판단에 반영하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    산출된 이슬점이 기 설정된 값을 초과한 상태에서 주변 온도가 기 설정된 값 보다 작을 경우 결빙 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서부로부터 측정된 음향 신호를 통해 포트 홀(Pot hole), 사고(Crash) 또는 스키드(Skid)를 판단하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 장치.
  9. 도로 상에 설치되며 상기 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 측정하는 노면 상태 탐지 장치;
    상기 노면 상태 탐지 장치로부터 측정된 상기 음향 신호를 수신하여, 정상 또는 비정상 상태로 구분하고, 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 관리 서버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 노면 상태 탐지 장치는,
    복수로 구비되어 상기 도로 상에 일정 간격 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 노면 상태 탐지 장치로부터 측정된 음향 신호를 통해 이동체가 기 설정된 노면 상태 탐지 장치 사이의 거리와 통과하는 시간을 측정하여 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    인접한 노면 상태 탐지 장치로부터 판단된 노면 상태의 중복 여부에 따라 노면 상태의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 판단된 노면 상태를 도로전광표지(VMS)를 통해 출력하거나, 상기 판단된 노면 상태에 따라 해당 위치에 설치된 제설 장치를 동작시키는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 시스템.
  14. 도로 상에 설치되는 노면 상태 탐지 장치가 상기 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 측정하는 단계;
    상기 노면 상태 탐지 장치가 측정된 상기 음향 신호를 통해 정상 또는 비정상 상태를 구분하는 단계;
    상기 노면 상태 탐지 장치가 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 방법.
  15. 관리 서버가 도로 상에 설치되는 노면 상태 탐지 장치로부터 상기 도로에서 이동체의 이동에 따라 발생되는 음향 신호를 수신하는 단계;
    상기 관리 서버가 상기 음향 신호를 정상 또는 비정상 상태를 구분하는 단계;
    상기 관리 서버가 비정상 상태인 경우 강우(Wet), 결빙(Icy), 슬러쉬(Slush) 및 적설(Snowy) 중 적어도 하나를 포함하는 노면 상태를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 상태 탐지 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102612006B1 (ko) * 2023-08-17 2023-12-11 주식회사 에코이앤씨 하이앵글식 노면 감지센서와 디지털 시스템으로 제어하는도로 및 보도 융설 시스템, 그리고 그 공법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102346533B1 (ko) * 2020-05-13 2021-12-31 에스케이플래닛 주식회사 노면 상태 탐지 장치 및 시스템, 이를 이용한 노면 상태 탐지 방법
KR20220153708A (ko) * 2021-05-11 2022-11-21 현대모비스 주식회사 제어기를 제어하는 방법 및 이를 위한 차량용 통합제어기
CN114327914B (zh) * 2022-03-07 2022-05-06 中国气象局公共气象服务中心(国家预警信息发布中心) 基于多因子边缘计算的山岳景区登山决策方法及系统
KR102431234B1 (ko) * 2022-04-18 2022-08-11 주식회사 아이디케이 탄성파를 이용한 블랙 아이스 감지 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000018253A (ko) * 2000-01-26 2000-04-06 이수갑 음향을 이용한 교통 감지 장치
KR20060021496A (ko) * 2004-09-03 2006-03-08 (주)아크시스템 결로 방지 장치 및 그 방법
JP5436442B2 (ja) * 2008-10-30 2014-03-05 株式会社ブリヂストン 路面状態推定方法
KR101967585B1 (ko) * 2018-09-07 2019-04-15 주식회사 시로코 결빙 감지용 표면멀티센서 및 이를 이용하는 결빙 감지 방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5436442B2 (ko) * 1972-09-22 1979-11-09
US5347456A (en) * 1991-05-22 1994-09-13 The Regents Of The University Of California Intelligent roadway reference system for vehicle lateral guidance and control
JP2002256521A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Furukawa Electric Co Ltd:The 路面状況検出方法及び装置
KR100818398B1 (ko) * 2001-05-26 2008-04-01 엘지전자 주식회사 노면상태 및 교통상황 정보제공 시스템 및 방법
FR2834180B1 (fr) * 2001-12-20 2004-03-12 Org Europeene De Rech Procede de fabrication d'un module multicouches a circuits imprimes a haute densite
US7688222B2 (en) * 2003-09-18 2010-03-30 Spot Devices, Inc. Methods, systems and devices related to road mounted indicators for providing visual indications to approaching traffic
FR2874539B1 (fr) * 2004-09-01 2006-10-13 Siemens Vdo Automotive Sas Procede et un dispositif de filtrage des informations emises par un capteur de pression monte sur une roue d'un vehicule
US8325718B2 (en) * 2006-07-03 2012-12-04 Palo Alto Research Center Incorporated Derivation of a propagation specification from a predicted utility of information in a network
JP5097470B2 (ja) * 2006-11-14 2012-12-12 名古屋電機工業株式会社 路面状況判定方法及びその装置
KR101731050B1 (ko) * 2016-11-09 2017-04-28 한국건설기술연구원 음향센서, 레이더센서 및 영상센서를 결합한 복합센서를 이용한 돌발상황 자동 검지장치 및 그 방법
KR101857663B1 (ko) * 2016-11-15 2018-05-14 유영훈 IoT 결합형 열선을 이용한 결로방지 시스템 및 방법
KR102011008B1 (ko) * 2017-04-25 2019-08-16 만도헬라일렉트로닉스(주) 노면 상태 감지 시스템 및 방법
KR101883295B1 (ko) 2017-11-14 2018-08-30 주식회사 한울씨앤비 노면 상태 감지기 및 이를 이용한 도로포장 유지관리 시스템
KR20190107394A (ko) * 2018-03-12 2019-09-20 (주)다모아패키지 방향성 보냉제, 이를 포함하는 보냉팩 및 그 제조방법
KR20190140272A (ko) * 2018-06-11 2019-12-19 이상현 블랙 아이스 감지 장치 및 방법
KR101962961B1 (ko) * 2018-09-07 2019-03-28 주식회사 시로코 표면멀티센서를 이용하여 도로의 상황을 판단하는 시스템
US11462111B2 (en) * 2019-04-29 2022-10-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for vehicle maneuver planning and messaging
KR102346533B1 (ko) * 2020-05-13 2021-12-31 에스케이플래닛 주식회사 노면 상태 탐지 장치 및 시스템, 이를 이용한 노면 상태 탐지 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000018253A (ko) * 2000-01-26 2000-04-06 이수갑 음향을 이용한 교통 감지 장치
KR20060021496A (ko) * 2004-09-03 2006-03-08 (주)아크시스템 결로 방지 장치 및 그 방법
JP5436442B2 (ja) * 2008-10-30 2014-03-05 株式会社ブリヂストン 路面状態推定方法
KR101967585B1 (ko) * 2018-09-07 2019-04-15 주식회사 시로코 결빙 감지용 표면멀티센서 및 이를 이용하는 결빙 감지 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102612006B1 (ko) * 2023-08-17 2023-12-11 주식회사 에코이앤씨 하이앵글식 노면 감지센서와 디지털 시스템으로 제어하는도로 및 보도 융설 시스템, 그리고 그 공법

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