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Experimental Demonstration of VLC based Road Wetness Detection Techniques for Preventing Danger of Hydroplaning

수막사고 위험 방지를 위한 가시광 통신 기반 도로 습윤상태 검지 기술의 실험 검증
한국통신학회논문지 제42권 제8호, 2017.8, 1528-1535 (8 pages)
DOI :10.7840/kics.2017.42.8.1528
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초록
최근 차량의 안전한 운행을 위해서 노면의 습윤 혹은 결빙 상태를 정확하게 검지하는 문제는 매우 중요하다. 본 논문은 일반적으로 대부분의 차량에 장착되고 있는 발광 다이오드 (LED) 램프를 기반으로 가시광 전송 방식의 도로 표면 상태를 검지하는 기술을 제안한다. 한 개의 안개 LED 램프와 2개의 주간 주행 LED 램프로 이루어진 3개의 LED를 이용하여 도로 표면에서 반사되어 오는 빛을 측정하여 도로 상태를 검지하게 된다. 제안된 기술은 평면 도로 뿐만 아니라, 상향 및 하향 경사 도로 표면의 상태도 검지할 수 있도록 설계하였으며 제안 기술의 증명을 위해 실내외에서 실험을 수행하였다. 실험 결과에 의하면 제안된 기법은 전방 약 0.68m에서 5.1m 까지 검지가 가능하며 도로의 젖은 상태 추정에 있어서 약 92% 의 정확도를 보여주어 신뢰성 있는 도로 표면상태 검지 기술로 확인되었다. 따라서 제안하는 노면의 습윤상태 검지 기술로 수막현상으로 인한 위험을 방지할 수 있을 것으로 예산된다.

The detection of road surface wetness or iciness is a critical issue for safe driving, particularly in bad weather condition. A novel road wetness detection technique based on visible light communications is presented. It employs three light emitting diodes that represent a single fog lamp and two daytime running lamps mounted on most vehicles. Road surface under test is illuminated by these light emitting diodes and the scattered-diffused light reflection from the road surface is captured to detect the road wetness. The proposed technique is also capable of detecting the road wetness on both upslope and downslope. To verify the performance of the proposed technique, experiments were conducted indoors as well as outdoors. Experimental results demonstrate that the proposed technique can detect the surface wetness over a distance range of 0.68 m to 5.1 m ahead and yield an estimated wetness level with an approximately 92% success probability. Therefore, the proposed technique could prevent the hydroplaning that may occur, due to road wetness.

목차
요약
ABSTRACT
Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Proposed Road Wetness Detection Technique
Ⅲ. Experiment and Analysis
Ⅳ. Conclusion
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