KR102524425B1

KR102524425B1 - Detecting system for black ice

Info

Publication number: KR102524425B1
Application number: KR1020220071504A
Authority: KR
Inventors: 백봉조
Original assignee: 백봉조
Priority date: 2022-06-13
Filing date: 2022-06-13
Publication date: 2023-04-20
Anticipated expiration: 2042-06-13

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 블랙 아이스 감지 센서의 관심 스팟에 이르는 거리를 측정하고 이용함으로써, 거리가 다른 수광 신호를 분류하고 분류된 수광 신호의 스펙트럼을 분석하여 블랙 아이스 감지 정확도를 높일 수 있다. 이를 위해 특히 본 발명의 일 실시예는, 도로면의 블랙 아이스를 디텍팅하는 블랙 아이스 디텍팅 시스템에 있어서, 도로면의 관심 스팟을 모니터링하는 광 기반의 블랙 아이스 센서; 블랙 아이스 센서의 모니터링 방향과 나란하게 배치되고 도로면까지 거리를 측정하는 거리 측정부; 블랙 아이스 센서와 연동하여 거리 측정부의 반복적인 거리 측정을 제어하는 거리 측정 제어부; 반복적인 거리 측정에 대응하는 거리 측정 데이터를 기준 거리에 기반하여 분류하고, 블랙 아이스 센서의 수광 신호를 분류하는 데이터 분류부; 및 블랙 아이스 센서의 분류된 수광 신호에 기반하여 관심 스팟에서 블랙 아이스의 생성 여부를 판단하는 블랙 아이스 판단부를 포함하는 블랙 아이스 디텍팅 시스템을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, by measuring and using the distance of the black ice detection sensor to the spot of interest, black ice detection accuracy can be increased by classifying light reception signals having different distances and analyzing the spectrum of the classified light reception signals. . To this end, in particular, one embodiment of the present invention is a black ice detecting system for detecting black ice on a road surface, comprising: a light-based black ice sensor for monitoring a spot of interest on a road surface; a distance measuring unit disposed parallel to the monitoring direction of the black ice sensor and measuring a distance to the road surface; a distance measurement control unit that controls repetitive distance measurement of the distance measurement unit in conjunction with the black ice sensor; a data classification unit that classifies distance measurement data corresponding to repetitive distance measurement based on the reference distance and classifies light reception signals of the black ice sensor; and a black ice detecting system including a black ice determination unit determining whether black ice is generated in the spot of interest based on the classified light reception signal of the black ice sensor.

Description

Black ice detecting system {DETECTING SYSTEM FOR BLACK ICE}

본 발명은 도로면에 생성되는 블랙 아이스의 디텍팅 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for detecting black ice generated on a road surface.

블랙 아이스는 눈이나 비가 아스팔트 도로 틈새로 스며들었다가 먼지 등과 섞여 도로 위에 얇게 얼어붙는 현상으로 ‘도로 결빙 현상’이 라고도 한다. 이렇게 생긴 얼음은 주행 중인 운전자의 눈으로 발견하기 힘들다. 문제는 눈이 쌓인 길보다 더욱 미끄럽다는 것으로 이를 뒷받침하듯 겨울철 블랙 아이스로 인한 차량 사고가 많이 발생하 고 있다. 뿐만 아니라, 블랙 아이스로 인한 사고는 차가 미끄러지며 나는 사고이기 때문에 2차, 3차 사고 등의 위험이 더 클 뿐더러 일단 사고가 나면 대형 사고로 이어지기 때문에 사회적 문제가 되고 있다. 현재 블랙 아이스에 대한 대처로는 평소주행 속도의 절반으로 주행하는 것 밖에는 없는 실정이다.Black ice is a phenomenon in which snow or rain permeates through gaps in asphalt roads, mixes with dust, and freezes thinly on the road, also known as “road icing.” This type of ice is difficult to detect with the driver's eyes while driving. The problem is that roads are more slippery than snowy roads, and as if supporting this, there are many car accidents caused by black ice in winter. In addition, accidents caused by black ice are accidents caused by car sliding, so the risk of secondary and tertiary accidents is greater, and once an accident occurs, it is becoming a social problem because it leads to a major accident. Currently, the only way to deal with black ice is to drive at half the normal driving speed.

더욱이 운전자가 주행 중에 블랙 아이스를 인식하기는 매우 어렵기 때문에, 블랙 아이스를 감지하고 모니터링할 수 있는 장비가 도로 상에 갖추어지는 것이 매우 중요하다. Furthermore, since it is very difficult for a driver to recognize black ice while driving, it is very important to have equipment on the road capable of detecting and monitoring black ice.

그 중에 블랙 아이스를 판별 또는 감지하는 기술은 도로 주변 환경정보(온도, 습도, 기압, 강수량 등) 분석 또는 물질의 스펙트럼 특성을 이용한 분광측정이 있다. 주변 환경정보 분석 방식의 종래 기술은 대한민국 특허 등록 제2293844호 "도로의 블랙 아이스를 감지하는 스마트 경고 시스템"과 같이 온도 센서, 습도 센서와 같은 환경정보를 이용하여 계산을 통해 블랙 아이스를 판별한다.Among them, technologies for identifying or detecting black ice include analysis of environmental information (temperature, humidity, atmospheric pressure, precipitation, etc.) around roads or spectroscopic measurement using spectral characteristics of materials. The prior art of the surrounding environment information analysis method determines black ice through calculation using environmental information such as a temperature sensor and a humidity sensor, such as Korean Patent Registration No. 2293844 "Smart Warning System for Detecting Black Ice on the Road".

한편 분광측정 방식은 LED 광, 적외선 광, 레이저 광 등 수광 신호의 종류는 다르지만 노면의 상태에 따른 수광 신호의 스펙트럼을 분석하여 블랙 아이스를 판별한다. 이러한 분광측정 방식에 기반한 종래 기술로는 대한민국 특허 공개 제10-2021-0067751호 "도로 모니터링용 블랙아이스 탐지 장치", 대한민국 특허 등록 제10-1961776호 "라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법" 등이 있다.On the other hand, the spectroscopic measurement method identifies black ice by analyzing the spectrum of the light-receiving signal according to the condition of the road surface, although the types of light-receiving signals such as LED light, infrared light, and laser light are different. Prior art based on this spectroscopic measurement method includes Korean Patent Publication No. 10-2021-0067751 "Black Ice Detection Device for Road Monitoring" and Korean Patent Registration No. 10-1961776 "Line Scanning Road Surface Weather Condition Measuring Device and Method" etc.

이 중에 분광측정 방식은 블랙 아이스 센서가 획득한 수광 신호를 스펙트럼 분석하여 블랙 아이스를 감지하는 것이므로 수광 신호의 정확한 제공이 중요하다. 따라서스펙트럼 분석의 정확도 및 블랙 아이스의 정확한 판별로 이어지기 위해서는 수광 신호의 데이터 정확도를 높이는 것이 필요하다.Among them, since the spectroscopic measurement method detects black ice by spectrum-analyzing the light-receiving signal acquired by the black ice sensor, it is important to accurately provide the light-receiving signal. Therefore, it is necessary to increase the data accuracy of the light-receiving signal in order to lead to the accuracy of spectrum analysis and accurate discrimination of black ice.

본 발명은 상기와 같은 필요에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은, 도로면 상에 설치된 블랙 아이스 감지 센서로 수광되는 수광 신호를 분류하여 블랙 아이스 감지 정확도를 높일 수 있는 블랙 아이스 디텍팅 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention was derived from the above needs, and the present invention provides a black ice detecting system capable of increasing black ice detection accuracy by classifying a light receiving signal received by a black ice detection sensor installed on a road surface. there is

나아가 본 발명은, 블랙 아이스 감지 센서의 관심 스팟에 이르는 거리를 측정하는 거리감지 센서를 도입하여 블랙 아이스 감지 센서와 연동함으로써, 거리가 다른 수광 신호를 분류하고 분류된 수광 신호의 스펙트럼을 분석하여 블랙 아이스 감지 정확도를 높일 수 있는 블랙 아이스 디텍팅 시스템을 제공하는 데 있다.Furthermore, the present invention introduces a distance detection sensor that measures the distance to the spot of interest of the black ice detection sensor and interlocks with the black ice detection sensor to classify light reception signals having different distances and analyze the spectrum of the classified light reception signals to black An object of the present invention is to provide a black ice detection system capable of increasing ice detection accuracy.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 도로면의 블랙 아이스를 디텍팅하는 블랙 아이스 디텍팅 시스템에 있어서, 도로면의 관심 스팟을 모니터링하는 광 기반의 블랙 아이스 센서; 블랙 아이스 센서의 모니터링 방향과 나란하게 배치되고 도로면까지 거리를 측정하는 거리 측정부; 블랙 아이스 센서와 연동하여 거리 측정부의 반복적인 거리 측정을 제어하는 거리 측정 제어부; 반복적인 거리 측정에 대응하는 거리 측정 데이터를 기준 거리에 기반하여 분류하고, 블랙 아이스 센서의 수광 신호를 분류하는 데이터 분류부; 및 블랙 아이스 센서의 분류된 수광 신호에 기반하여 관심 스팟에서 블랙 아이스의 생성 여부를 판단하는 블랙 아이스 판단부를 포함하는 블랙 아이스 디텍팅 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above is a black ice detecting system for detecting black ice on a road surface, comprising: a light-based black ice sensor for monitoring a spot of interest on a road surface; a distance measuring unit disposed parallel to the monitoring direction of the black ice sensor and measuring a distance to the road surface; a distance measurement control unit that controls repetitive distance measurement of the distance measurement unit in conjunction with the black ice sensor; a data classification unit that classifies distance measurement data corresponding to repetitive distance measurement based on the reference distance and classifies light reception signals of the black ice sensor; and a black ice determining unit configured to determine whether or not black ice is generated in the spot of interest based on the classified light reception signal of the black ice sensor.

그리고 거리 측정부는, 레이저를 조사하는 광원부와 조사된 레이저에 기초하여 반사된 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 것일 수 있다.The distance measurement unit may include a light source unit that irradiates laser and a light receiver that receives reflected light reflected based on the irradiated laser beam.

또한 거리 측정 제어부는, 블랙 아이스 센서의 수광 신호의 시각과 거리 측정의 시각을 동기화하고, 세팅된 측정 주기에 따라 반복적인 거리 측정을 제어하는 것일 수 있다.Also, the distance measurement control unit may synchronize the time of the light reception signal of the black ice sensor with the time of distance measurement, and control repetitive distance measurement according to a set measurement period.

여기서 데이터 분류부는, 거리 측정 데이터가 기준 거리로 세팅된 한계값보다 짧은 경우 측정 장애물 거리 데이터로 분류하고 측정 장애물 거리 데이터에 대응하는 수광 신호를 관심 스팟의 측정값에서 제외하고, 그리고 거리 측정 데이터가 기준 거리로 세팅된 한계값보다 같거나 긴 경우 관심 스팟 거리 데이터로 분류하고 관심 스팟 거리 데이터에 대응하는 수광 신호를 관심 스팟의 측정값에 포함하는 것일 수 있다.Here, the data classification unit classifies the distance measurement data as measured obstacle distance data if it is shorter than the threshold value set as the reference distance, excludes the light receiving signal corresponding to the measured obstacle distance data from the measured value of the spot of interest, and the distance measurement data is If it is equal to or longer than the threshold set as the reference distance, it may be classified as ROI distance data, and a light reception signal corresponding to the ROI distance data may be included in the measurement value of the ROI.

또한 관심 스팟의 측정값은 세팅된 판단 시간 내에 획득된 한정된 횟수의 신호값이고, 블랙 아이스 판단부는, 판단 시간 내에 획득된 관심 스팟의 측정값의 평균값을 출력하고 출력된 평균값에 기반하여 관심 스팟에서 블랙 아이스의 생성 여부를 판단하는 것일 수 있다.In addition, the measurement value of the spot of interest is a signal value obtained a limited number of times within a set judgment time, and the black ice determiner outputs an average value of the measurement value of the spot of interest obtained within the judgment time, and based on the output average value, the interest spot It may be to determine whether black ice is generated.

블랙 아이스 판단부는, 측정 장애물 거리 데이터에 기반하여 관심 스팟에서 블랙 아이스의 생성 여부에 대한 오류값을 더 판단하는 것일 수 있다.The black ice determination unit may further determine an error value for whether or not black ice is generated in the spot of interest based on the measured obstacle distance data.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도로면 상에 설치된 블랙 아이스 감지 센서로 수광되는 수광 신호를 분류하여 블랙 아이스 감지 정확도를 높일 수 있다.According to one embodiment of the present invention as described above, black ice detection accuracy can be increased by classifying light reception signals received by the black ice detection sensor installed on the road surface.

그리고 블랙 아이스 감지 센서의 관심 스팟에 이르는 거리를 측정하고 이용함으로써, 거리가 다른 수광 신호를 분류하고 분류된 수광 신호의 스펙트럼을 분석하여 블랙 아이스 감지 정확도를 높일 수 있다.In addition, by measuring and using the distance to the spot of interest of the black ice detection sensor, light reception signals having different distances are classified, and black ice detection accuracy may be increased by analyzing the spectrum of the classified light reception signals.

도 1은 본 발명인 블랙 아이스 디텍팅 시스템의 일 실시예 구성을 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명인 블랙 아이스 디텍팅 시스템의 일 실시예를 설명하기 위해 블랙아이스 감지센서와 차량이 없는 도로 상황을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명인 블랙 아이스 디텍팅 시스템의 일 실시예를 설명하기 위해 블랙아이스 감지센서와 차량이 있는 도로 상황을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a configuration diagram showing the configuration of an embodiment of a black ice detecting system according to the present invention;
2 is a diagram schematically showing a road situation without a black ice sensor and a vehicle to explain an embodiment of a black ice detecting system according to the present invention;
FIG. 3 is a diagram schematically showing a black ice detection sensor and a road situation with a vehicle to explain an embodiment of a black ice detecting system according to the present invention.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Various changes may be made to the embodiments described below. The embodiments described below are not intended to be limiting on the embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents or substitutes thereto.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Meanwhile, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terminology used in this specification is a term used to appropriately express the embodiment of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

블랙 아이스 디텍팅 시스템black ice detection system

도 1은 본 발명인 블랙 아이스 디텍팅 시스템의 일 실시예 구성을 나타낸 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 블랙 아이스 센서(100), 거리 측정부(110), 거리 측정 제어부(120), 데이터 분류부(130), 블랙 아이스 판단부(140)를 포함한다. 본 실시예는 도로면의 관심 스팟과 블랙 아이스 센서(100) 간의 거리를 거리 측정부(110)를 통해 측정하고, 거리 측정 제어부(120)를 통해 반복적인 거리 측정을 제어하며, 반복 측정된 복수의 거리와 그에 따른 복수의 수광 신호를 데이터 분류부(130)를 통해 분류하고, 분류된 수광 신호에 기반하여 블랙 아이스 판단부(140)가 관심 스팟에서의 블랙 아이스 존재 여부를 판단하도록 작용한다.1 is a configuration diagram showing the configuration of an embodiment of a black ice detection system according to the present invention. As shown in FIG. 1 , the present embodiment includes a black ice sensor 100, a distance measurement unit 110, a distance measurement control unit 120, a data classification unit 130, and a black ice determination unit 140. . In this embodiment, the distance between the spot of interest on the road surface and the black ice sensor 100 is measured through the distance measurement unit 110, the distance measurement control unit 120 controls repetitive distance measurement, and a plurality of repeatedly measured distances are measured. The distance of and the plurality of light reception signals according thereto are classified through the data classification unit 130, and based on the classified light reception signals, the black ice determination unit 140 determines whether black ice exists in the spot of interest.

이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예의 구성 및 작용에 대하여 상술한다.Hereinafter, the configuration and operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 .

블랙 아이스 센서(100)는 도로면의 관심 스팟을 지속적으로 모니터링하여 블랙 아이스를 디텍팅하는 역할을 한다. 블랙 아이스 센서(100)는 광학식 센서로서 LED 광, 적외선, 레이저 등 다양한 광원을 갖는 발신기와 도로면에서 반사 또는 산란되어 되돌아오는 광을 수신하는 수신기를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 달리 발신기를 제외하고 도로면에서 방사되는 적외선을 센싱하는 수신기만이 구비될 수도 있다. The black ice sensor 100 continuously monitors a spot of interest on the road surface to detect black ice. The black ice sensor 100 is an optical sensor and may include a transmitter having various light sources such as LED light, infrared light, and laser, and a receiver receiving light reflected or scattered from a road surface. Alternatively, except for the transmitter, only a receiver for sensing infrared radiation emitted from the road surface may be provided.

블랙 아이스 센서(100)의 도로면을 모니터링하도록 구성되므로 도로면에 연장되는 지상에서 어느 정도 높이로 설치되고, 아울러 상부에서 하부의 도로면을 향하도록 설치되어야 한다. 필요에 따라서는 설치봉과 고정 브라켓을 이용하여 블랙 아이스 센서(100)를 설치할 수도 있다.Since the black ice sensor 100 is configured to monitor the road surface, it should be installed at a certain height from the ground extending to the road surface, and should be installed facing the road surface from the top to the bottom. If necessary, the black ice sensor 100 may be installed using an installation rod and a fixing bracket.

거리 측정부(110)는 블랙 아이스 센서(100)의 모니터링 방향과 나란하게 배치되고 도로면까지 거리를 측정하는 역할을 한다. 이러한 거리 측정부(110)는 광학식 거리센서, 초음파센서, 적외선 센서 등 무관하지만 블랙 아이스 센서(100)의 하우징에 장착 가능하고 블랙 아이스 센서(100)의 작동과 간섭하지 않는 것이면 어떤 수단이든 무관하다. 본 실시예에서 거리 측정부(110)는, 레이저를 조사하는 광원부와 조사된 레이저에 기초하여 반사된 반사광을 수광하는 수광부를 포함하여 구성될 수 있다.The distance measurement unit 110 is disposed parallel to the monitoring direction of the black ice sensor 100 and serves to measure the distance to the road surface. This distance measuring unit 110 is irrelevant, such as an optical distance sensor, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, etc., but any means is irrelevant as long as it can be mounted on the housing of the black ice sensor 100 and does not interfere with the operation of the black ice sensor 100. . In this embodiment, the distance measuring unit 110 may include a light source unit that emits laser light and a light receiver unit that receives reflected light reflected based on the irradiated laser beam.

또한 거리 측정부(110)는 블랙 아이스 센서(100)의 모니터링 방향과 나란하게 배치되어 관심 스팟을 향하도록 구성함으로써, 거리 측정부(110)와 블랙 아이스 센서(100)가 관심 스팟에 다다르는 거리와 방향이 일치하는 것이 바람직하다. 그리고 블랙 아이스 센서(100)의 위치와 방향이 변경된다면 동일하게 변경될 수 있는 것이 바람직하다.In addition, the distance measuring unit 110 is arranged parallel to the monitoring direction of the black ice sensor 100 to face the spot of interest, so that the distance measuring unit 110 and the black ice sensor 100 reach the spot of interest and It is desirable that the directions coincide. Also, if the position and direction of the black ice sensor 100 are changed, it is preferable that they can be changed in the same way.

거리 측정 제어부(120)는 블랙 아이스 센서(100)와 연동하여 거리 측정부(110)의 반복적인 거리 측정을 제어하는 역할을 한다. 거리 측정부(110)와 블랙 아이스 센서(100)는 서로 연동된다. 여기서 연동이라 함은 서로 다른 장치 사이에서 작동 시각의 동기화를 의미하는 것이므로 물리적으로 상호 연결되어 동일한 시각에 블랙 아이스 센서(100)와 거리 측정부(110)가 동일한 제어신호로 제어되는 것일 수 있다. 아니면 블랙 아이스 센서(100)와 거리 측정부(110)가 물리적으로 상호 연결되지 않더라도 각각의 작동 시각이 동기화되면 네트워크를 통해 간접적으로 연결되어도 무방하다.The distance measurement control unit 120 serves to control repetitive distance measurement by the distance measurement unit 110 in conjunction with the black ice sensor 100 . The distance measuring unit 110 and the black ice sensor 100 are interlocked with each other. Interlocking here means synchronizing operating times between different devices, so it may be that the black ice sensor 100 and the distance measurement unit 110 are controlled by the same control signal at the same time by being physically connected to each other. Alternatively, even if the black ice sensor 100 and the distance measurement unit 110 are not physically connected to each other, they may be indirectly connected through a network if their operating times are synchronized.

또한 거리 측정 제어부(120)는 반복적인 거리 측정을 제어하는 역할을 하므로 반복 주기를 적정한 범위 내에서 설정 및 변경할 수도 있다. 나아가 거리 측정부(110)의 동작을 위한 스타트 제어와 스탑 제어를 할 수도 있으며 블랙 아이스 센서(100)를 동시에 제어할 수도 있다.Also, since the distance measurement controller 120 serves to control repetitive distance measurement, the repetition period may be set and changed within an appropriate range. Furthermore, start control and stop control for the operation of the distance measurement unit 110 may be performed, and the black ice sensor 100 may be simultaneously controlled.

데이터 분류부(130)는 반복적인 거리 측정에 대응하는 거리 측정 데이터를 기준 거리(S)에 기반하여 분류하고, 블랙 아이스 센서(100)의 수광 신호를 분류하는 역할을 한다. 데이터 분류부(130)는 장치의 동작 시각에 따라 반복 측정된 거리 측정 데이터를 세팅된 기준 거리(S) 기반으로 분류한다. 또한 동기화된 동작 시각에 블랙 아이스 센서(100)의 수광 신호도 거리 측정 데이터에 대응하여 분류하게 된다. 데이터 분류뷰(130)의 구체적인 내용은 후술한다.The data classification unit 130 serves to classify distance measurement data corresponding to repetitive distance measurement based on the reference distance S and to classify the light receiving signal of the black ice sensor 100 . The data classification unit 130 classifies the distance measurement data repeatedly measured according to the operation time of the device based on the set reference distance (S). In addition, at the synchronized operation time, the light reception signal of the black ice sensor 100 is also classified corresponding to the distance measurement data. Details of the data classification view 130 will be described later.

블랙 아이스 판단부(140)는 블랙 아이스 센서(100)의 분류된 수광 신호에 기반하여 관심 스팟에서 블랙 아이스의 생성 여부를 판단하는 역할을 한다. 블랙 아이스의 스펙트럼 분석을 통해 판단하는 방식은 일반적인 분광 측정 분석과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The black ice determination unit 140 serves to determine whether black ice is generated in the spot of interest based on the classified light reception signal of the black ice sensor 100 . The method of determining through spectrum analysis of black ice is the same as that of general spectroscopic analysis, so detailed descriptions are omitted.

도 2 및 도 3은 본 발명인 블랙 아이스 디텍팅 시스템의 일 실시예를 설명하기 위해 블랙아이스 감지센서와 차량이 없는 도로 상황과 차량이 있는 도로 상황을 개략적으로 나타낸 도면들이다. 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예의 데이터 분류부(130)를 구체적으로 설명한다.2 and 3 are diagrams schematically illustrating a black ice detection sensor and a road situation without a vehicle and a road situation with a vehicle to explain an embodiment of the black ice detection system according to the present invention. Hereinafter, the data classification unit 130 of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 .

데이터 분류부(130)는, 거리 측정 데이터가 기준 거리(S)로 세팅된 한계값보다 짧은 경우 측정 장애물 거리 데이터로 분류하고 측정 장애물 거리 데이터에 대응하는 수광 신호를 관심 스팟의 측정값에서 제외하고, 그리고 거리 측정 데이터가 기준 거리(S)로 세팅된 한계값보다 같거나 긴 경우 관심 스팟 거리 데이터로 분류하고 관심 스팟 거리 데이터에 대응하는 수광 신호를 관심 스팟의 측정값에 포함하도록 작용한다.The data classification unit 130 classifies the distance measurement data as measured obstacle distance data when the distance measurement data is shorter than the threshold value set as the reference distance S, and excludes the light reception signal corresponding to the measured obstacle distance data from the measurement value of the spot of interest. , and if the distance measurement data is equal to or longer than the limit value set as the reference distance S, it is classified as interest-spot distance data and acts to include a light reception signal corresponding to the interest-spot distance data in the measurement value of the interest spot.

도로면에서 상시 등장할 수 있는 자동차와 같은 측정 장애물은, 블랙 아이스 판단에 에러 요소를 제공한다. 이러한 에러 요소는 비번히 발생하는 측정 장애물일 경우 축적되는 수광 신호 데이터를 신뢰할 수 없을 수도 있다. Measurement obstacles such as cars that can always appear on the road surface provide an error factor in determining black ice. If these error factors are measurement obstacles that frequently occur, accumulated light-receiving signal data may not be reliable.

따라서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 거리 측정부(110)를 통해 측정된 거리가 기준거리(S)와 자동차 감지 높이(H)의 차이값인 차량 감지 거리(X)에 해당하는 경우 동일 시각에 블랙 아이스 센서(100)의 수광 신호는 도로면의 상태를 알 수 있는 데이터로 활용하지 않는 것이 바람직하다. 측정 장애물의 높이(H)는 다양할 수 있지만 자동차로 판별될 수 있는 적절한 높이를 설정하고 차량 감지 거리(X)를 세팅하는 것은 본 실시예의 운용자가 충분히 선택할 수 있을 것이다.Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3 , when the distance measured by the distance measurement unit 110 corresponds to the vehicle detection distance X, which is the difference between the reference distance S and the vehicle detection height H. It is preferable not to use the light receiving signal of the black ice sensor 100 at the same time as data for knowing the state of the road surface. Although the height (H) of the measurement obstacle may vary, the operator of the present embodiment can sufficiently select an appropriate height that can be determined as a vehicle and set the vehicle detection distance (X).

한편 관심 스팟의 측정값은 세팅된 판단 시간 내에 획득된 한정된 횟수의 신호값이다. 블랙 아이스 판단부(140)는, 판단 시간 내에 획득된 관심 스팟의 측정값의 평균값을 출력하고 출력된 평균값에 기반하여 관심 스팟에서 블랙 아이스의 생성 여부를 판단하는 것일 수 있다.Meanwhile, the measurement value of the spot of interest is a signal value obtained a limited number of times within a set determination time. The black ice determination unit 140 may output an average value of measurement values of the spot of interest obtained within the determination time and determine whether black ice is generated in the spot of interest based on the output average value.

예를 들어 판단 시간 1 분마다 블랙 아이스 감지 여부를 출력하고 1 초마다 샘플 주기를 가져가면, 기준 거리 이하로 측정된 거리 데이터를 제외하고 나머지 거리 데이터에 대응하는 수광 신호를 평균(m)하여 1분 데이터를 생성할 수 있다. 수학식으로는 하기의 수학식 1과 같다.For example, if black ice detection is output every 1 minute of the judgment time and a sample cycle is taken every 1 second, the average (m) of the light reception signals corresponding to the remaining distance data except for the distance data measured below the standard distance is 1 Minute data can be generated. The equation is as shown in Equation 1 below.

1 초마다 측정 시 기준 거리 이하로 측정된 값이 예를 들어 30개 이상이면 차량이나 물체로 인하여 블랙 아이스에 대하여 판단 오류 정보가 출력될 수 있다. 즉, 본 실시예를 통해 차량이나 물체에 의한 오류를 제거함으로써 정확한 블랙 아이스 판단이 가능하다.If the number of values measured at a distance equal to or less than the reference distance is, for example, 30 or more when measured every second, judgment error information regarding black ice due to a vehicle or an object may be output. That is, it is possible to accurately determine black ice by removing errors caused by vehicles or objects through this embodiment.

나아가 블랙 아이스 판단부(140)는, 측정 장애물 거리 데이터에 기반하여 관심 스팟에서 블랙 아이스의 생성 여부에 대한 오류값을 더 판단하는 것일 수 있다. 총 수광 신호(측정값) 대비 기준 거리 이하 측정값이 많으면 나머지 기준 거리에 대응하는 수광 신호로 블랙 아이스를 판단하더라도 신뢰가 낮을 수 있으므로 블랙 아이스 판단 정보에 대하여 신뢰도를 판단할 수 있는 오류값을 부가적으로 출력할 수도 있을 것이다.Furthermore, the black ice determination unit 140 may further determine an error value for whether or not black ice is generated in the POI based on the measured obstacle distance data. If there are many measured values below the standard distance compared to the total light receiving signal (measured value), reliability may be low even if black ice is judged with the light receiving signal corresponding to the remaining standard distance. Therefore, an error value for determining the reliability of the black ice determination information is added. It could also be printed negatively.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당 업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above is another specific form without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art to which the present invention belongs. It will be understood that it can be implemented as. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. In addition, the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description above. In addition, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 블랙 아이스 디텍팅 시스템
100: 블랙 아이스 센서
110: 거리 측정부
120: 거리 측정 제어부
130: 데이터 분류부
140: 블랙 아이스 판단부10: Black ice detection system
100: black ice sensor
110: distance measuring unit
120: distance measurement control unit
130: data classification unit
140: black ice judgment unit

Claims

In the black ice detecting system for detecting black ice on the road surface,
A light-based black ice sensor that monitors a spot of interest on the road surface;
a distance measuring unit disposed parallel to the monitoring direction of the black ice sensor and measuring a distance to the road surface;
a distance measurement controller controlling repetitive distance measurement of the distance measurement unit in conjunction with the black ice sensor;
a data classifier configured to classify distance measurement data corresponding to the repetitive distance measurement based on a reference distance and to classify the light reception signal of the black ice sensor; and
A black ice determination unit determining whether black ice is generated in the spot of interest based on the classified light reception signal of the black ice sensor.
Including,
The data classification unit,
If the distance measurement data is shorter than the threshold set as the reference distance, classify it as measured obstacle distance data and exclude a light reception signal corresponding to the measured obstacle distance data from the measurement value of the spot of interest; and
If the distance measurement data is equal to or longer than the threshold set as the reference distance, classify it as interest spot distance data and include a light receiving signal corresponding to the interest spot distance data in the measurement value of the interest spot;
The measurement value of the spot of interest is a signal value obtained a limited number of times within a set decision time,
The black ice determination unit,
outputting an average value of measurement values of the spot of interest obtained within the determination time, and determining whether black ice is generated in the spot of interest based on the output average value;
The distance measurement control unit synchronizes the time of the light receiving signal of the black ice sensor with the time of the distance measurement, and controls repetitive distance measurement according to a set measurement period,
The black ice detecting system of claim 1 , wherein the distance measuring unit and the black ice sensor are arranged such that a distance and a direction of reaching the spot of interest are identical.

According to claim 1,
The black ice detecting system of claim 1 , wherein the distance measurement unit includes a light source unit for irradiating a laser beam and a light receiver unit for receiving reflected light reflected based on the irradiated laser beam.

delete

According to claim 1,
The black ice detecting system of claim 1 , wherein the black ice determining unit further determines an error value for whether or not black ice is generated at the spot of interest based on the measured obstacle distance data.