KR101311457B1 - Measurement device of road silding resistivity and measurement method thereof - Google Patents

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이진각
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Abstract

PURPOSE: A skid resistance measurement device for road surfaces and a measuring method thereof are provided to accurately analyze skid resistance, i.e. road surface friction, in longitudinal and traverse directions on a lane. CONSTITUTION: A skid resistance measurement device comprises a mobile mechanism, a first test unit (10), and a second test unit (20). The first test unit is installed in the mobile mechanism, and outputs a first measuring signal to measure skid resistance in a longitudinal direction along the travelling direction of the mobile mechanism at regular intervals when the mobile mechanism travels along the road surface. The second test unit is installed in the mobile mechanism, and outputs a second measuring signal to measure the skid resistance in a traverse direction on the road at regular intervals while the first test unit measures using the first measuring signal. The mobile mechanism includes a control unit and a flatness measuring sensor (40). The control unit controls turning on/off of the first test unit and the second test unit, and analyzes the skid resistance on the road surface by receiving feedback signals on the first and second measuring signals. The flatness measuring sensor measures the flatness of the road surface in the longitudinal direction when the mobile mechanism travels along the road surface.

Description

노면 미끄럼 저항성 측정장치 및 그 측정방법{Measurement device of road silding resistivity and measurement method thereof}Road surface slip resistance measuring apparatus and its measuring method {Measurement device of road silding resistivity and measurement method

본 발명은 도로 노면의 미끄럼 저항성(노면 마찰력)을 측정하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로 안전에 영향을 주는 노면의 미끄럼 저항성에 대한 정밀 측정을 통해 노면에 대한 유지 보수의 효율성을 높이고, 이를 통해 도로 노면의 마모로 인한 저항 감소 및 소음 증가에 따른 주행 안정성 및 주행 쾌적성이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 노면 미끄럼 저항성 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for measuring the sliding resistance (road frictional force) of the road surface, and more specifically, to improve the efficiency of the maintenance on the road through precise measurement of the sliding resistance of the road surface affecting the road safety, The present invention relates to a non-slip resistance measurement device and a method of measuring the same to prevent deterioration in driving stability and driving comfort caused by reduced resistance and increased noise due to wear of the road surface.

자동차의 보급이 급속도로 확산되고 고속화되기 시작하면서 교통사고는 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다. 교통사고는 여러 가지 복합적인 요인에 의해 발생하며, 포장관리의 측면에서는 적절한 미끄럼 저항성(마찰력)을 확보하는 것이 매우 중요하다.As the spread of automobiles is rapidly spreading and speeding up, traffic accidents are a serious social problem. Traffic accidents are caused by a number of complex factors. In terms of pavement management, it is very important to ensure adequate slip resistance (friction).

상기 도로 노면에 대한 미끄럼 저항성은 타이어와 노면간의 마찰력에 따라 발생하는 것으로, 상기 타이어와 노면간의 마찰 원인으로는 접촉전단저항, 변형에 따른 히스테리시스(hysteresis) 손실, 돌출부에 의한 저항 등을 들 수 있다.The slip resistance on the road surface is caused by the frictional force between the tire and the road surface, and the friction between the tire and the road surface may include contact shear resistance, hysteresis loss due to deformation, and resistance due to protrusions. .

[접촉전단저항][Contact shear resistance]

고무(평면의 타이어)와 노면 사이의 접촉상태는 첨부된 도 1과 같으며, 고무와 노면간의 접촉면적은 A이고, 고무는 P의 압력을 받고 있으며, 이것을 당기는데 필요한 힘을 FA로 한다.The contact state between the rubber (flat tire) and the road surface is as shown in FIG. 1, the contact area between the rubber and the road surface is A, the rubber is under pressure of P, and the force required to pull this is F A. .

이것을 미시적으로 살펴보면 실제로 고무와 노면간의 접촉은 전체 면적 A가 아니라 Aa1, Aa2, Aa3, Aa4의 합인 Aa가 된다.If you look at it microscopically, the contact between the rubber and the road surface is actually Aa, which is the sum of Aa1, Aa2, Aa3, and Aa4, not the total area A.

상기 접촉전단저항은 실제 접촉면적(Aa)에서의 전단저항을 말하는 것으로, 이에따라 상기 접촉전단저항은 접촉면적(Aa)에 비례하게 되는 것이다.The contact shear resistance refers to the shear resistance in the actual contact area Aa, whereby the contact shear resistance is proportional to the contact area Aa.

즉, 접촉면적(Aa)이 증가할수록 FA도 커지게 되며, 접촉면적(Aa)은 고무의 무게가 무거워 질수록 크게 되므로 접촉 전단도 커지게 되는 것이다.That is, as the contact area Aa increases, the F A also increases, and the contact area Aa becomes larger as the weight of the rubber becomes heavier, thereby increasing the contact shear.

따라서, 일반적인 인식과 달리 접촉전단저항에 관한 한 노면이 거친 경우보다 매끄러운 경우에 접촉전단저항이 커지는 것으로, 예를 들어, 건조 노면의 마찰계수는 개립도(Open Grade)보다 밀입도(Dense Grade)에서 더 크다는 것이다.Therefore, unlike the general recognition, the contact shear resistance is increased when the road surface is smoother than the rough surface, for example, the friction coefficient of the dry road surface is greater than the open grade. Is greater than

[변형에 따른 히스테리시스 손실][Hysteresis loss due to deformation]

고무의 표면이 충분히 미끄러워서 도로 노면에서 미끄러지는 경우, 응착에 의한 전단저항은 0이 된다. 그러나 고무가 종종 변형하여 복원될 경우 그 사이에 히스테리시스 손실이 생기는데, 이것이 히스테리시스 손실에 의한 마찰력 FB 이다.When the surface of the rubber is sufficiently slippery and slips on the road surface, the shear resistance due to the adhesion becomes zero. However, when rubber is often deformed and restored, hysteresis losses occur between them, which is the frictional force F B due to the hysteresis loss.

따라서, 히스테리시스에 의한 마찰력은 히스테리시스 값과 고무가 받는 변형량(노면의 미시적 요철)과 비례하며, 이는 첨부된 도 2에 도시되어 있다.Accordingly, the frictional force due to hysteresis is proportional to the hysteresis value and the amount of deformation that the rubber receives (microscopic irregularities of the road surface), which is shown in FIG.

일반적으로 히스테리시스만에 의한 마찰계수의 크기는 0.1 전후이며, 노면이 아주 미끄러지기 쉬워진 경우의 값이 이 부근이라고 추정된다.In general, the magnitude of the friction coefficient based only on hysteresis is around 0.1, and the value when the road surface is very slippery is estimated to be around this.

그리고 바로 접촉면의 압력이 있는 값 이상이 되면 어떤 양호한 습윤 면에서도 응착 전단의 저항이 작용해 온다고 추정할 수 있는 것이다.If the contact surface pressure is more than the value, it can be estimated that the resistance of adhesion shear acts on any good wet surface.

[돌출부에 의한 저항][Resistance by protrusion]

노면의 날카로운 돌기가 타이어 고무를 자르는 것과 같은 경우, 타이어 고무의 응집력에 저항하여 이것을 파괴하는 경우가 있다. 이 경우 타이어가 지닌 응집력에 상당하는 마찰력이 작용하게 되는데, 실제로 이 저항력은 마찰력 전체의 극히 일부분에 지나지 않는다.In the case where the sharp protrusion of the road surface cuts the tire rubber, it may resist the cohesion force of the tire rubber and destroy it. In this case, the friction force corresponding to the cohesion force of the tire acts, and in fact, this resistance force is only a fraction of the entire friction force.

결론적으로, 마찰력의 실제 현상에 있어, 고무와 노면간의 실제 마찰은 상기 세가지 요소인 접촉전단저항, 변형에 따른 히스테리시스 손실, 돌출부에 의한 저항의 조합으로 볼 수 있는데, 건조노면의 경우 접촉전단저항에 의한 마찰계수가 가장 큰 부분을 차지한다.In conclusion, in the actual phenomenon of friction force, the actual friction between the rubber and the road surface can be seen as a combination of the above three factors, contact shear resistance, hysteresis loss due to deformation, and resistance by protrusions. Coefficient of friction occupies the largest part.

습윤노면의 경우에는 변형 히스테리시스 저항력이 주요 요소가 되며, 접촉 전단저항은 약간 작용하게 된다. 돌출부에 의한 저항은 특별한 경우에만 문제가 되며 일반적으로 큰 역할을 하지는 못한다.In the case of wet roads, the deformation hysteresis resistance is a major factor, and the contact shear resistance acts slightly. Resistance by protrusions is a problem only in special cases and generally does not play a large role.

즉, 건조시의 경주용 자동차는 압력이 낮은 광폭 타이어를 사용하고, 습윤시의 고속도로 주행에는 고압 타이어를 사용하는 것은, 상기와 같은 특성을 잘 반영하기 때문인 것이다.In other words, the use of wide tires with low pressure and the use of high-pressure tires for driving on the highway during wetting reflect the above characteristics.

한편, 도로 노면의 미끄럼 저항성(마찰력)에 영향을 주는 요인은 다양하나, 이 중 주요 요소들은 노면 습윤여부 및 수막현상, 온도 및 계절변화, 노면의 종류, 노면 거칠기, 노면의 오염 등이 있다.On the other hand, there are various factors that affect the slip resistance (friction) of the road surface, among which the main factors are whether the road surface wetness and water film phenomenon, temperature and seasonal changes, the type of road surface, roughness of the road surface, pollution of the road surface.

[노면 습윱 여부 및 수막현상][Surface Wet and Mening Phenomenon]

건조 노면과 습윤 노면의 마찰 메카니즘은 큰 차이가 있는데, 건조노면의 마찰 저항은 접촉전단저항이 대부분이고 여기에 약간의 히스테리시스 손실을 가한 것이다.There is a big difference between the friction mechanism between dry and wet roads. The frictional resistance of dry roads is mainly due to the contact shear resistance and some hysteresis loss.

반면, 습윤노면은 노면의 수분으로 인해 접촉전단저항이 줄어들어 총 마찰 저항이 크게 줄어들고, 더불어 습윤 노면의 마찰 저항은 속도가 높을수록 낮아지는 특징을 가진다.On the other hand, the wet road surface is characterized in that the contact shear resistance is reduced due to the moisture of the road surface, the total frictional resistance is greatly reduced, and the frictional resistance of the wet road surface is lowered at higher speeds.

따라서, 노면 마찰력을 언급할 때 습윤상태 및 주행속도를 분명히 할 필요가 있으며, 첨부된 도 3은 다양한 노면의 주행속도별 마찰계수를 보여주는 것이다.Therefore, when referring to the road friction force, it is necessary to clarify the wet state and the running speed, and FIG. 3 shows the friction coefficients of the road speeds of various road surfaces.

이때, 상기 건조노면의 경우, 건조시 마찰 저항의 주요 요소인 접촉전단저항은 주로 타이어 고무의 질에 의해 좌우되며, 노면의 종류나 주행속도에 의한 영향은 크지 않다. 보통 노면의 건조시 마찰계수는 약 0.7~0.9의 범위내에 있으며, 이 범위 내에서 온도에 따라 차이가 있는데 온도가 낮을수록 마찰계수는 커지는 것이다.In this case, in the case of the dry road surface, the contact shear resistance, which is a major factor of the frictional resistance during drying, depends mainly on the quality of the tire rubber, and the influence of the road surface type and the traveling speed is not large. Usually, the coefficient of friction when drying the road surface is in the range of about 0.7 ~ 0.9, and it varies with temperature within this range. The lower the temperature, the greater the coefficient of friction.

그리고, 습윤노면의 마찰계수는 타이어와 접촉 노면의 배수성에 크게 좌우되며, 배수성은 타이어의 트레드(홈)와 포장면의 배수조건(macro texture 또는 open-grade 여부)에 따라 달라진다. 타이어에 트레드가 없는 경우나 노면이 매끈한 경우에는 접촉면에서의 배수가 어려우므로 마찰계수는 급격히 하락하며, 이런 현상은 주행속도가 높을수록 더욱 심하게 나타나고, 이는 첨부된 도 4에서와 같이 노면 요철이 마찰계수에 미치는 영향을 보여주는 노면 요철과 미끄럼 저항성과의 관계표에 잘 나타나 있다.In addition, the coefficient of friction of the wet road surface depends greatly on the drainage of the tire and the contact road, and the drainage property depends on the tread (groove) of the tire and the drainage conditions (macro texture or open-grade) of the pavement. If the tire has no tread or if the road surface is smooth, the coefficient of friction is drastically reduced because drainage at the contact surface is difficult, and this phenomenon appears more severe as the driving speed increases, which is as shown in FIG. 4. The relationship between road surface irregularities and slip resistance is shown in the table showing the effect on the modulus.

또한, 수막현상(Hydroplaning)의 경우에는 습윤 노면시 미끄럼 사고가 많은 경우 그 원인은 노면 마찰력이 낮거나 선형불량 등으로 높은 마찰력을 요구하는 지역일 경우가 대부분이다.In addition, in the case of hydrodroping, when the wet road surface has a lot of sliding accidents, the cause is mostly an area requiring low friction due to low road friction or linear failure.

그러나 노면 마찰력이 크게 문제되지 않는 지역일 경우라도 고속으로 주행하는 구간의 경우 비오는날 수막현상에 의해 미끄럼 사고가 많이 발생할 수 있다.However, even in an area where road friction is not a big problem, a lot of sliding accidents may occur due to water film phenomenon on a rainy day in the case of driving at high speed.

상기 수막현상은 수막(water film)이 너무 두껍거나 주행속도가 너무 높아 물이 타이어와 노면 사이에서 미쳐 빠져 나가지 못한 상태에서 주행하는 경우에 발생하는 것으로, 상기 마찰력은 거의 없는 상태가 되며 운전자는 핸들 및 브레이크의 조작 기능을 완전히 상실하게 된다. 따라서 수막현상을 예방하는 방법은 수막 두께를 줄이거나 차량 주행속도를 줄이는 것이다.The water film phenomenon occurs when the water film is too thick or the driving speed is too high, so that the water travels in a state in which the water does not escape between the tire and the road surface, and the friction force is almost in a state where the driver handles the handle. And brake operation functions are completely lost. Therefore, the method of preventing the mening phenomenon is to reduce the thickness of the mening, or to reduce the speed of the vehicle.

[온도 및 계절변화][Temperature and Seasonal Change]

일반적으로 온도가 높을수록 마찰계수는 떨어지게 되며, 이것은 타이어의 고무나 노면의 특성이 온도에 따라 약간씩 변화하기 때문인 것으로 판단된다.In general, the higher the temperature, the lower the coefficient of friction, which is thought to be due to the slight change of the rubber or road characteristics of the tire.

계절에 따른 마찰계수의 변화는 온도변화가 상당부분을 차지하며, 그 외에 우기 및 건기의 차이(건기의 경우 노면에 먼지 등이 많이 쌓여 마찰계수가 떨어진다), 포장재료, 동절기 염화칼슘 등의 영향을 생각할 수 있는 것이다.The change of friction coefficient according to the season is mainly due to temperature change, and the difference between rainy season and dry season (in the case of dry season, the friction coefficient falls due to the accumulation of dust on the road), packaging materials, and calcium chloride in winter. I can think of it.

[노면의 종류][Kind of road surface]

일반적으로 포장된 노면의 건조시 마찰계수는 상당히 커서 미끄럼 문제는 우려할 사항이 아니나, 습윤시 노면의 마찰력은 대부분 골재와 타이어 사이의 마찰에 의해 좌우되므로 가능한 한 결합재(아스팔트 바인더 또는 시멘트 페이스트)의 양을 적게하고 골재가 표면에 많이 노출될수록 유리하다. 골재 노출공법, 조립도 아스콘, 개립도 아스콘 등은 이것을 이용한 공법이라 볼 수 있으며, 골재자체가 마찰력이 높은 골재를 사용하는 것도 마찰력을 높이는 방법으로 사용될 수 있는 것이다.In general, the coefficient of friction during drying of the paved road surface is so large that the slippage problem is not a concern.However, the wet surface friction depends mostly on the friction between the aggregate and the tires. The lower the amount and the more exposed the aggregate to the surface, the better. Aggregate exposure method, assembling degree ascon, grained ascon can be seen as a method using this, and the aggregate itself is used as a method of increasing the frictional force using the aggregate with high frictional force.

[노면 거칠기][Road Roughness]

노면 마찰력과 관련한 노면 거칠기는 조면조직(macro texture)과 미세표면조직(micro texture)의 두 가지 측면에서 생각할 수 있는데, 상기 조면조직은 비교적 굵은 표면 거칠기로서 습윤시 배수의 기능과 히스테리시스 손실에 의한 마찰 저항기능을 담당하고, 상기 미세표면조직은 접촉전단저항을 통해 마찰 저항에 기여하게 되는 것이다.Road roughness in relation to road friction can be thought of in two aspects: macro texture and micro texture. The rough texture is a relatively coarse surface roughness, which is a function of drainage when wet and friction due to hysteresis loss. In charge of the resistance function, the microsurface tissue is to contribute to the frictional resistance through the contact shear resistance.

상기 미세표면조직이 잘 발달된 경우 저속에서의 마찰계수가 높고, 상기 조면조직이 잘 발달된 경우에는 속도가 증가하더라도 배수기능으로 인해 마찰계수가 양호하게 유지될 수 있는 것이다.If the fine surface structure is well developed, the friction coefficient at low speed is high, and if the rough surface structure is well developed, the coefficient of friction can be maintained well due to the drainage function.

이때, 상기 미세표면조직은 잘 발달되어 있으나 조면조직이 없는 경우에는 차량 속도가 증가함에 따라 마찰계수가 빠른 속도로 감소하게 되는데, 이것은 미세표면조직은 습윤시 노면의 수막을 배수시키는 기능이 약하기 때문에 수막현상의 가능성이 그만큼 커지기 때문이다.In this case, the microsurface tissue is well developed, but when there is no rough tissue, the coefficient of friction decreases rapidly as the vehicle speed increases. This is because the microsurface tissue has a weak drainage function of the road surface when wet. This is because the possibility of meningo phenomenon increases.

[노면의 오염][Contamination of road surface]

일반적으로 노면에 돌조각 등 이물질이 있거나 엔진오일 등으로 오염된 경우 마찰계수는 떨어지게 되며, 노면의 돌조각이나 모래 등은 베어링 역할을 하고, 엔진오일이나 진흙 등으로 오염된 경우에는 노면습윤시 윤활작용을 하게 된다.In general, if there is foreign matter such as stone fragments or contaminated with engine oil, the coefficient of friction will fall, and stone fragments or sand on the road will act as bearings, and if the road surface is contaminated with engine oil or mud, lubrication will occur. Done.

따라서, 충분한 비가 온 후 건조된 노면의 습윤 마찰계수는 비오기전 건조노면의 습윤마찰계수 보다 약간 올라가는데, 이것은 비에 의해 노면의 오염물이 씻어지기 때문인 것이다.Therefore, the wet friction coefficient of the dried road surface after the sufficient rain is slightly higher than the wet friction coefficient of the dry road surface before raining, because the contaminants of the road surface are washed by the rain.

따라서, 상기와 같이 설명되는 포장도로의 미끄럼 저항에 대한 관리 기준에 대하여 살펴보면, 포장의 미끄럼 저항성이라 하면 통상 우천시 노면이 젖어 있는 상태에서의 미끄럼 저항성을 의미하며, 이는 항상 교통사고와 밀접한 관계를 갖는다.Therefore, when looking at the management criteria for the sliding resistance of the pavement described as described above, the sliding resistance of the pavement generally means the sliding resistance in the wet state of the road in rainy weather, which is always closely related to traffic accidents. .

이러한 미끄럼 저항성을 관리함에 있어 노면이 젖어있을 때 적정수준의 미끄럼 저항성이 어느 정도인가를 규정하기는 그리 간단한 문제가 아닌데, 이는 미끄럼 저항을 증대시키면 사고는 줄일 수 있으나, 자동차 소음과 타이머 마모가 증가하고, 포장 표면처리 및 관리비용도 상대적으로 증가되어 오히려 비경제적인 경우도 있을 수 있기 때문이다.In managing such slip resistance, it is not a simple matter to specify the level of proper slip resistance when the road surface is wet.Increasing slip resistance can reduce accidents, but increases vehicle noise and timer wear. In addition, the packaging surface treatment and management costs may be relatively increased, which may be uneconomical.

이에따라, 종래에는 도로 노면에 대한 미끄럼 저항성을 측정하고 그 측정된 결과에 따라 미끄럼 저항성을 관리할 수 있도록, 등록특허공보 제 10-0642991 호(노면의 회전식 휴대용 마찰계수 측정기구, 이하 선행기술 1 이라함)와, 등록특허공보 제 10-0945259 호(노면 조직 측정기구, 이하 선행기술 2 이라함) 측정장치들이 개시되기에 이르렀다.Accordingly, conventionally, Patent Publication No. 10-0642991 (Rotary Portable Friction Coefficient Measuring Mechanism, hereinafter referred to as Prior Art 1) to measure slip resistance on a road surface and to manage slip resistance according to the measured result. And Patent Publication No. 10-0945259 (surface texture measuring instrument, hereinafter referred to as Prior Art 2) have been disclosed.

상기 선행기술 2는 노면조직의 평균깊이를 산출(MTD: Mean Texture Depth)하여 노면에 대한 마찰계수를 측정하는 것으로, 상기 MTD의 경우에는 노면조직의 평균적인 수직 높이의 차의 평균으로 정의되며, 이는 모래 패치 테스트(Sand Patch Test)를 실시하는 것이다.The prior art 2 is to measure the coefficient of friction for the road surface by calculating the mean depth of the surface texture (MTD: Mean Texture Depth), in the case of the MTD is defined as the average of the difference of the average vertical height of the road surface texture, This is a sand patch test.

그러나, 상기 선행기술 2와 같은 모래 패치 테스트는 주행중인 도로에서 테스트를 수행할 수 없고, 테스트를 수행하기 위해 교통 통제가 필요하며, 테스트 데이터의 확보를 위해 시간이 많이 소모되는 단점이 있다.However, the sand patch test, such as the prior art 2 has the disadvantage that it is not possible to perform the test on the driving road, traffic control is required to perform the test, and time is consuming for obtaining test data.

한편, 상기 선행기술 1은 휴대용으로서 회전 토크 검출을 통해 도로 노면의 마찰계수를 측정할 수 있도록 한 것이지만, 이 또한 주행중인 도로에서 테스트를 수행할 수 없고, 테스트를 수행하기 위해 교통 통제가 필요한 단점을 가지고 있는 것이다.On the other hand, the prior art 1 is portable, so that it is possible to measure the coefficient of friction of the road surface through the rotational torque detection, but this also can not perform the test on the running road, traffic control is required to perform the test To have.

한편, 종래에는 차량에 휴대용 레이저 프로파일러(Portable Laser Profiler) 장비를 설치하여 도로 노면 깊이를 간접적으로 측정하는 MPD(Mean Profile Depth)의 측정방식이 제시되었다.On the other hand, in the past, a portable laser profiler (Portable Laser Profiler) equipment is installed on a vehicle to measure the road surface depth indirectly measured MPD (Mean Profile Depth) has been presented.

즉, 상기 MPD는 차량에 설치되어 있는 휴대용 레이저 프로파일러 장비에서 방출되는 레이저가 도로 노면에서 반사되어 돌아오는 시간을 측정한 후 이를 도로 노면의 깊이로 변환하여 측정하는 방식으로, 이는 측정 차량이 주행 중에 평균 노면 조직 깊이를 측정하기 때문에 교통 통제가 요구되지 않고, 시간적 제약이 없는 장점이 있는 것이다.That is, the MPD measures the time when the laser emitted from the portable laser profiler device installed in the vehicle is reflected from the road surface, and then converts it to the depth of the road surface, so that the measurement vehicle is driven. Since the average road surface depth is measured, traffic control is not required and there is no time constraint.

그러나, 상기와 같이 차량에 휴대용 레이저 프로파일러 장비를 설치하는 방식은, 첨부된 도 5에서와 같이 차량의 주행방향(P)으로 레이저를 일정간격의 도트(dot)(D) 형식으로 조사하는 것인 바, 이러한 도트(D) 조사 방식으로는 차량 주행방향(P)을 기준으로 종단 방향(차량의 주행방향)에 대한 미끄럼 저항성의 측정데이터를 얻을 수 있는 반면, 차량 주행방향과 직교되는 횡단방향에 대한 미끄럼 저항성의 측정데이터를 얻을 수 없었으며, 이에따라 도로 노면 전체에 대한 미끄럼 저항성의 측정값 신뢰도는 그리 높지 않았다.However, as described above, the method of installing the portable laser profiler equipment in the vehicle is to irradiate the laser in a dot (D) form at a predetermined interval in the traveling direction P of the vehicle as shown in FIG. 5. In the dot D irradiation method, measurement data of slip resistance in the longitudinal direction (the vehicle driving direction) can be obtained based on the vehicle driving direction P, while the cross direction perpendicular to the vehicle driving direction is obtained. It was not possible to obtain the measurement data of the sliding resistance for, and accordingly, the reliability of the measured value of the sliding resistance on the entire road surface was not so high.

즉, 도로 노면은 차량 주행이 가능하도록 일정폭을 가지게 되는데, 종래 도트(D) 방식으로 레이저를 조사하는 방식은 하나의 차선(예; 1차선)에 대한 미끄럼 저항성을 측정한다고 가정할 때, 하나의 차선에서 도로 노면의 차량 주행방향(P)인 직선라인의 종단방향에 대해서만 미끄럼 저항성을 측정할 수 있고, 도트(D)를 기준으로 직교되는 즉, 도로 노면의 횡단 방향(W)에 대한 미끄럼 저항성은 측정하지 못하면서, 하나의 차선에 대한 미끄럼 저항성의 측정에 편차가 발생할 수 있고, 이러한 편차는 미끄럼 저항성의 측정 신뢰도를 저하시켜, 미끄럼 저항성의 측정으로부터 이루어지는 도로 노면에 대한 안정성 평가 및 그 평가에 따른 유지 보수의 관리 효율성을 저하시킬 수 있는 것이다.That is, the road road surface has a predetermined width so that the vehicle can run, the conventional method of irradiating the laser in the dot (D) method is assuming that the slip resistance for one lane (for example, one lane) is measured, In the lane of, the sliding resistance can be measured only in the longitudinal direction of the straight line, which is the vehicle driving direction (P) of the road surface, and is orthogonal to the dot (D), that is, sliding in the transverse direction (W) of the road surface. Without measuring the resistance, a deviation may occur in the measurement of the sliding resistance for one lane, and this deviation lowers the measurement reliability of the sliding resistance, and thus the stability evaluation and the evaluation of the road surface made from the measurement of the sliding resistance This can reduce the management efficiency of the maintenance.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 하나의 차선에 대한 종단방향은 물론 횡단방향에 대한 노면 마찰력인 미끄럼 저항성을 정확하게 분석하도록 구성함으로써, 도로 안전에 영향을 주는 노면의 미끄럼 저항성에 대한 정밀 측정을 통해 노면에 대한 유지 보수의 관리 효율성을 높이고, 이를 통해 도로 노면의 마모로 인한 저항 감소 및 소음 증가에 따른 주행 안정성과 주행 쾌적성이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 노면 미끄럼 저항성 측정장치 및 그 측정방법을 제공함에 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention is to improve the conventional problems as described above, and to accurately analyze the sliding resistance which is the road friction force in the longitudinal direction as well as the transverse direction for one lane, the road surface affecting the road safety Precise measurement of slip resistance improves the maintenance efficiency of maintenance on the road surface, thereby preventing the deterioration of driving stability and driving comfort caused by reduced resistance and increased noise caused by road wear. An object of the present invention is to provide a sliding resistance measuring apparatus and a measuring method thereof.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 노면 미끄럼 저항성 측정장치는, 이동수단; 상기 이동수단에 설치되고, 상기 이동수단이 도로 노면을 따라 주행시 그 주행방향을 따라 노면에 종단방향의 미끄럼 저항성을 측정하기 위한 제 1 측정신호를 일정간격으로 조사하는 제 1 조사부; 상기 이동수단에 설치되고, 상기 제 1 조사부로부터 제 1 측정신호의 조사가 이루어질 때 노면에 횡단방향의 미끄럼 저항성을 측정하기 위한 제 2 측정신호를 일정간격으로 조사하는 제 2 조사부; 를 포함하여 구성하고, 상기 이동수단에는 상기 제 1,2 조사부를 온/오프 제어하고, 상기 제 1,2 조사부에서 노면의 주행방향인 종단방향 및 주행방향과 직교되는 횡단방향으로 일정간격을 두고 조사하는 제 1,2 측정신호의 피드백신호를 받아 노면의 미끄럼 저항성을 분석하는 제어부; 를 구성하는 것이다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a road surface sliding resistance measuring apparatus comprising: a moving unit; A first irradiation unit installed in the moving unit and irradiating a first measurement signal at a predetermined interval to measure sliding resistance in the longitudinal direction on the road surface along the traveling direction when the moving unit travels along the road surface; A second irradiation unit installed in the moving means and irradiating a second measurement signal for measuring a sliding resistance in a transverse direction on the road surface at a predetermined interval when the first measurement signal is irradiated from the first irradiation unit; It comprises a, and the moving means on / off control the first and second irradiation unit, the predetermined distance in the transverse direction orthogonal to the running direction and the running direction of the road surface in the first and second irradiation unit A control unit which receives the feedback signals of the first and second measurement signals to be examined and analyzes the slip resistance of the road surface; To construct.

또한, 상기 이동수단에는 이동수단이 도로 노면을 따라 주행시 종단방향의 노면 평탄성을 측정하는 평탄도 측정센서; 를 더 포함하여 구성하는 것이다.In addition, the moving means includes a flatness measuring sensor for measuring the road surface flatness in the longitudinal direction when the moving means traveling along the road surface; As shown in FIG.

또한, 상기 이동수단의 후방측에는 고정프레임이 설치 구성되고, 상기 고정프레임에 상기 제 1,2 조사부와 평탄도 측정센서가 고정되도록 구성하는 것이다.In addition, the fixed frame is installed on the rear side of the moving means, the first and second irradiation unit and the flatness measuring sensor is configured to be fixed to the fixed frame.

또한, 상기 제 1 조사부는 이동수단의 주행방향을 따라 노면에 도트형식으로 제 1 측정신호인 레이저를 조사하는 레이저 센서인 것이다.The first irradiator may be a laser sensor that irradiates a laser, which is a first measurement signal, in a dot form on a road surface along a driving direction of the moving means.

또한, 상기 제 2 조사부는 이동수단의 주행방향인 노면의 종단방향과 직교되는 횡단방향에 제 2 측정신호인 레이저를 도트형식으로 다단 조사하여 일정폭을 가지도록 하는 레이저 센서인 것이다.In addition, the second irradiator is a laser sensor that has a predetermined width by irradiating the laser of the second measurement signal in a multi-stage in a dot form in a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction of the road surface, which is the driving direction of the moving means.

또한, 상기 평탄도 측정센서는 노면에서 이동수단의 주행방향인 종단방향에 대한 평탄성을 측정하기 위한 가속도센서인 것이다.In addition, the flatness measuring sensor is an acceleration sensor for measuring the flatness in the longitudinal direction which is the driving direction of the moving means on the road surface.

다른 한편으로, 상기 노면 미끄럼 저항성 측정장치에 의해 구현되는 노면 미끄럼 저항성 측정방법은, 도로 노면의 측정구간과 측정신호의 조사간격을 설정하고, 상기 설정된 측정거리를 따라 이동수단을 주행시키는 제 1 단계; 상기 제 1 단계로부터 주행하는 이동수단에서 이동수단의 진행방향인 종단방향 및, 상기 종단방향과 직교되는 횡단방향으로 상기 제 1 단계로부터 설정되는 조사간격으로 각각 동시에 제 1,2 측정신호를 조사하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계로부터 조사되는 제 1,2 측정신호로부터 노면의 종단방향 및 횡단방향으로 조사되는 제 1,2 측정신호의 피드백신호를 수신하는 제 3 단계; 및, 상기 제 3 단계로부터 피드백되는 신호로부터 측정구간에서 노면의 종단방향 및 횡단방향에 대한 미끄럼 저항성을 분석하는 제 4 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.On the other hand, the road surface slip resistance measurement method implemented by the road surface slip resistance measuring apparatus, the first step of setting the measurement interval of the road road surface and the irradiation interval of the measurement signal, and traveling the moving means along the set measurement distance ; Irradiating the first and second measurement signals simultaneously in the longitudinal direction, which is the traveling direction of the moving means, and the irradiation interval set from the first step in the transverse direction orthogonal to the longitudinal direction, in the moving means traveling from the first step; Second step; A third step of receiving feedback signals of the first and second measurement signals irradiated in the longitudinal and transverse directions of the road surface from the first and second measurement signals irradiated from the second step; And a fourth step of analyzing slip resistance with respect to the longitudinal direction and the transverse direction of the road surface in the measurement section from the signal fed back from the third step; .

또한, 상기 제 2 단계에서, 상기 제 1 측정신호는 이동수단의 주행방향인 종단방향을 따라 일정간격으로 순차 조사되는 것이다.Further, in the second step, the first measurement signal is sequentially irradiated at a predetermined interval along the longitudinal direction which is the driving direction of the moving means.

또한, 상기 제 2 단계에서, 상기 제 2 측정신호는 이동수단의 주행방향인 종단방향과 직교되는 횡단방향을 따라 일정간격을 유지하면서 동시에 조사되어 일정폭을 유지한 상태에서, 이동수단의 주행방향인 종단방향을 따라 일정간격으로 순차 조사되는 것이다.Further, in the second step, the second measurement signal is irradiated at the same time while maintaining a constant interval along the transverse direction orthogonal to the longitudinal direction, which is the running direction of the moving means, while maintaining the constant width, the running direction of the moving means. It is investigated sequentially at regular intervals along the longitudinal direction of phosphorus.

또한, 상기 제 4 단계에는 미끄럼 저항성을 분석하는 분석프로그램을 포함하되, 상기 분석프로그램은 첫번째 측정구간에서 종단방향과 횡단방향의 노면 높이가 가장 높은 값(PeakLevel 1st)과, 두번째 측정구간에서 종단방향과 횡단방향의 노면 높이가 가장 높은 값(PeakLevel 2nt), 및 측정구간 전체에서 측정되는 종단방향 및 횡단방향의 높이에 대한 평균 값(AverageLevel)을 연산하여 미끄럼 저항성(MPD)을 분석하도록 구성되는 것이다.In addition, the fourth step includes an analysis program for analyzing the sliding resistance, wherein the analysis program is the highest road surface height (PeakLevel 1st) in the longitudinal direction and transverse direction in the first measurement section, and the longitudinal direction in the second measurement section It is configured to analyze the slip resistance (MPD) by calculating the highest road surface height (PeakLevel 2nt) and the average value (AverageLevel) of the longitudinal and transverse heights measured over the measurement section. .

또한, 상기 분석프로그램의 미끄럼 저항성(MPD)에 대한 연산 수식은,In addition, the calculation formula for the slip resistance (MPD) of the analysis program,

Figure 112012102959250-pat00001
Figure 112012102959250-pat00001

인 것이다..

또한, 상기 제 4 단계에는 측정구간의 도로 노면에서 이동수단의 주행방향인 종단방향과, 상기 종단방향과 직교되는 횡단방향의 미끄럼 저항성 분석으로, 미끄럼 저항의 위험구간이 발생시, 상기 미끄럼 저항 위험 구간을 GPS 데이터와 동기화시켜 지도상에 식별 가능하게 위험구간으로 표시하는 단계; 를 더 포함하여 진행하는 것이다.In the fourth step, the resistance resistance section of the sliding resistance zone is generated when a risk resistance zone of the sliding resistance is generated by analyzing the resistance of the vehicle in the longitudinal direction, which is the driving direction of the moving means, and the transverse direction perpendicular to the longitudinal direction. Synchronizing the GPS data with the GPS data so as to be identified on the map as a danger section; As shown in FIG.

이와 같이, 본 발명은 하나의 차선에서 종단방향은 물론 횡단방향에 대한 노면 마찰력인 미끄럼 저항성을 정확하게 분석하도록 구성한 것으로, 이를 통해 도로 안전에 영향을 주는 노면의 미끄럼 저항성에 대한 정밀 측정을 통해 노면에 대한 유지 보수의 관리 효율성을 높이고, 이를 통해 도로 노면의 마모로 인한 저항 감소 및 소음 증가에 따른 주행 안정성과 주행 쾌적성이 저하되는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, the present invention is configured to accurately analyze the sliding resistance, which is the road frictional force in the longitudinal direction as well as the transverse direction in one lane, and thus through the precise measurement of the sliding resistance of the road surface affecting road safety. The management efficiency of the maintenance and the maintenance of the road can be expected to prevent the deterioration of the driving stability and the driving comfort caused by the reduction of the resistance and the increase of the noise due to the wear of the road surface.

도 1은 도로 노면에서 타이어 고무 표면의 접촉전단저항을 보인 개략도.
도 2는 도로 노면에서 타이어의 변형에 따른 히스테리시스에 의한 저항력을 보인 개략도.
도 3은 이동수단의 주행속도별 타이어와 노면의 마찰계수를 보인 도표.
도 4는 노면 요철과 미끄럼 저항간의 관계 도표.
도 5는 종래 노면의 미끄럼 저항성을 측정하기 위해 이동수단의 주행방향으로 레이저를 도트형식으로 조사하는 상태를 보인 평면 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예로 노면 미끄럼 저항성 측정장치의 측면도.
도 7은 본 발명의 실시예로 노면 미끄럼 저항성 측정장치의 사용상태도.
도 8은 본 발명의 실시예로 노면 미끄럼 저항성 측정방법을 보인 흐름도.1 is a schematic view showing the contact shear resistance of the tire rubber surface on the road surface.
Figure 2 is a schematic diagram showing the resistance due to hysteresis according to the deformation of the tire on the road surface.
Figure 3 is a diagram showing the coefficient of friction of the road surface tires and travel speed of the vehicle.
4 is a relationship chart between road surface irregularities and slip resistance;
5 is a plan view schematically showing a state in which a laser is irradiated in a dot form in a traveling direction of a moving means in order to measure sliding resistance of a conventional road surface;
Figure 6 is a side view of the road surface slip resistance measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a state of use of the road surface sliding resistance measurement apparatus in an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart showing a road surface slip resistance measurement method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 실시예로 노면 미끄럼 저항성 측정장치의 측면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예로 노면 미끄럼 저항성 측정장치의 사용상태도를 도시한 것이다.6 is a side view of the road surface slip resistance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view showing a state of use of the road surface sliding resistance measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.

첨부된 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 노면의 미끄럼 저항성 측정장치는 차량과 같은 이동수단(100)에 후방측에서 고정프레임(50)에 설치 고정되는 것으로, 제 1,2 조사부(10)(20)와 제어부(30)를 포함하는 한편, 이에 더하여 평탄도 측정센서(40)를 더 포함하여 구성할 수도 있는 것이다.6 and 7, the non-slip resistance measuring apparatus according to the embodiment of the present invention is to be fixed to the fixed frame 50 from the rear side to the moving means 100, such as a vehicle, the first In addition to the two irradiation unit 10, 20 and the control unit 30, in addition to the flatness measurement sensor 40 may be configured to further include.

상기 제 1 조사부(10)는 상기 고정프레임(50)에 설치되는 것으로, 상기 이동수단(100)이 도로 노면을 따라 주행시 그 주행방향(P1)을 따라 노면에 종단방향의 미끄럼 저항성을 측정하기 위한 제 1 측정신호를 일정간격으로 조사하도록 구성되는 것이다.The first irradiation unit 10 is installed on the fixed frame 50, and the movement means 100 for measuring the sliding resistance in the longitudinal direction on the road surface along the driving direction (P1) when traveling along the road road surface The first measurement signal is configured to irradiate at a predetermined interval.

즉, 상기 제 1 조사부(10)는 레이저 센서로서, 상기 이동수단(100)의 주행방향(P1)을 따라 노면에 도트형식으로 제 1 측정신호인 레이저를 일정간격(예; 1mm)으로 순차 조사하게 되는 것이다.That is, the first irradiator 10 is a laser sensor and sequentially irradiates the laser, which is the first measurement signal, in a dot form on the road surface along a traveling direction P1 of the moving means 100 at a predetermined interval (for example, 1 mm). Will be done.

상기 제 2 조사부(20)는 상기 고정프레임(50)에 설치되는 것으로, 상기 제 1 조사부(10)로부터 제 1 측정신호인 레이저의 조사가 이루어질 때 노면에 횡단방향의 미끄럼 저항성을 측정하기 위한 제 2 측정신호를 일정간격으로 조사하도록 구성되는 것이다.The second irradiator 20 is installed on the fixed frame 50. The second irradiator 20 measures the sliding resistance in the transverse direction on the road surface when the laser, which is the first measurement signal, is irradiated from the first irradiator 10. 2 It is configured to irradiate the measurement signal at regular intervals.

즉, 상기 제 2 조사부(20)는 레이서 센서로서, 상기 이동수단(100)의 주행방향인 노면의 종단방향과 직교되는 횡단방향에 제 2 측정신호인 레이저를 도트형식으로 다단 조사하여 상기 제 2 측정신호가 일정폭(W1)(예; 10cm)을 가지도록 하는 한편, 일정폭(W1)을 가지는 상기 제 2 측정신호는 상기 이동수단(100)의 주행방향을 따라서는 일정간격(예; 10cm)으로 순차 조사되도록 구성하는 것이다.That is, the second irradiator 20 is a racer sensor, and the laser beam, which is the second measurement signal, is multi-stage irradiated in the form of dots in the cross direction perpendicular to the longitudinal direction of the road surface, which is the traveling direction of the moving means 100, in order to perform the second irradiation. The measurement signal has a predetermined width W1 (eg, 10 cm), while the second measurement signal having a constant width (W1) is a predetermined interval (eg, 10 cm) along the driving direction of the moving means 100. ) To be sequentially examined.

상기 제어부(30)는 상기 고정프레임(50) 또는 이동수단(100)내에 별도로 구성되어 상기 제 1,2 조사부(10)(20)와 연결되는 것으로, 상기 제 1,2 조사부(10)(20)를 온/오프 제어하고, 상기 제 1,2 조사부(10)(20)에서 노면의 주행방향인 종단방향 및 주행방향과 직교되는 횡단방향으로 일정간격을 두고 조사하는 제 1,2 측정신호의 피드백신호를 받아 노면의 미끄럼 저항성을 분석프로그램을 통해 분석하는 한편, 상기 분석결과를 GPS 데이터와 동기화시켜 지도상에 식별 가능하게 미끄럼 위험구간을 표시하도록 구성되는 것이다.The control unit 30 is configured separately in the fixed frame 50 or the moving unit 100 to be connected to the first and second irradiation units 10 and 20, and the first and second irradiation units 10 and 20. ) Of the first and second measurement signals irradiated at regular intervals in the longitudinal direction and the transverse direction orthogonal to the traveling direction of the road surface by the first and second irradiation units 10 and 20. It is configured to receive the feedback signal and analyze the slip resistance of the road surface through an analysis program, and to synchronize the analysis result with the GPS data to display the slip danger section on the map.

이때, 미끄럼 저항성을 분석하는 상기 제어부(30)의 분석프로그램은 첫번째 측정구간에서 종단방향과 횡단방향의 노면 높이가 가장 높은 값(PeakLevel 1st)과, 두번째 측정구간에서 종단방향과 횡단방향의 노면 높이가 가장 높은 값(PeakLevel 2nt), 그리고 측정구간 전체에서 측정되는 종단방향 및 횡단방향의 높이에 대한 평균 값(AverageLevel)을 연산하여 미끄럼 저항성(MPD)을 분석하게 되는 것이고, 상기 분석프로그램의 미끄럼 저항성(MPD)에 대한 연산 수식은 아래의 수식으로부터 이루어질 수 있는 것이다.At this time, the analysis program of the control unit 30 for analyzing the sliding resistance is the highest road surface height (PeakLevel 1st) in the longitudinal direction and transverse direction in the first measurement section, and the road surface height in the longitudinal direction and transverse direction in the second measurement section Calculate the highest value (PeakLevel 2nt) and average value (AverageLevel) for the longitudinal and transverse heights measured throughout the measurement section and analyze the slip resistance (MPD). The operation equation for (MPD) can be made from the following equation.

Figure 112012102959250-pat00002
Figure 112012102959250-pat00002

상기 평탄도 측정센서(40)는 이동수단(100)이 도로 노면을 따라 주행시 종단방향의 노면 평탄성을 측정하는 것으로, 이는 노면에서 이동수단(100)의 주행방향(P1)인 종단방향에 대한 평탄성을 측정하기 위한 가속도센서로 구성되는 것이다.The flatness measuring sensor 40 measures the road surface flatness in the longitudinal direction when the moving means 100 runs along the road surface, which is flatness in the longitudinal direction, which is the driving direction P1 of the moving means 100 on the road surface. It is composed of an acceleration sensor for measuring.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노면 미끄럼 저항성 측정은 첨부된 도 6 내지 도 8에서와 같이, 우선 도로 노면의 측정구간과 측정신호의 조사간격을 설정하는 한편, 상기 설정된 측정거리를 따라 노면 미끄럼 저항성 측정장치가 설치된 이동수단(100)을 주행시킨다.As such, the road slip resistance measurement according to the embodiment of the present invention, as shown in Figure 6 to 8 attached, first set the measurement interval of the road road surface and the measurement interval of the measurement signal, the road surface according to the set measurement distance The mobile means 100 is provided with a slip resistance measuring device.

다음으로, 상기 이동수단(100)에 마련되는 제어부(30)를 통해 고정프레임(50)에 설치되는 제 1 조사부(10)와 제 2 조사부(20)를 온 동작시킨다.Next, the first irradiation unit 10 and the second irradiation unit 20 installed in the fixed frame 50 are turned on through the control unit 30 provided in the moving unit 100.

그러면, 상기 제 1 조사부(10)는 이동수단(100)의 주행방향(P1)인 종단방향을 따라 제 1 측정신호인 레이저를 노면에 도트형식으로 일정간격 즉, 1mm의 간격으로 순차 조사하게 된다.Then, the first irradiator 10 sequentially irradiates the laser, which is the first measurement signal, on the road surface at a predetermined interval, that is, at intervals of 1 mm, along the longitudinal direction, which is the driving direction P1 of the moving means 100. .

동시에, 상기 제 2 조사부(20)는 상기 제 1 조사부(10)로부터 제 1 측정신호인 레이저의 순차 조사가 이루어질 때 노면에서 상기 종단방향과는 직교되는 횡단방향으로제 2 측정신호를 일정간격으로 순차 조사하게 된다.At the same time, the second irradiator 20 continuously transmits the second measurement signal at regular intervals in a transverse direction perpendicular to the longitudinal direction on the road when sequential irradiation of the laser, which is the first measurement signal, is made from the first irradiator 10. We will investigate sequentially.

즉, 상기 제 2 조사부(20)는 상기 이동수단(100)의 주행방향인 노면의 종단방향과 직교되는 횡단방향에 제 2 측정신호인 레이저를 도트형식으로 다단 조사하여 상기 제 2 측정신호가 일정폭(W1)(예; 10cm)을 가지도록 하는 한편, 일정폭(W1)을 가지는 상기 제 2 측정신호가 상기 이동수단(100)의 주행방향(P1)을 따라서는 일정간격(예; 10cm)으로 순차 조사시키게 되는 것이다.That is, the second irradiator 20 irradiates the laser of the second measurement signal in a multi-stage in a dot form in a cross direction perpendicular to the longitudinal direction of the road surface, which is the traveling direction of the moving means 100, so that the second measurement signal is constant. While having a width W1 (eg, 10 cm), the second measurement signal having a predetermined width (W1) is a predetermined interval (eg, 10 cm) along the traveling direction P1 of the moving means (100). Will be investigated sequentially.

그러면, 상기 제 1,2 조사부(10)(20)에 의해 조사된 제 1,2 측정신호는 노면으로부터 반사된 후 제어부(30)에 피드백되는 바,Then, the first and second measurement signals irradiated by the first and second irradiation units 10 and 20 are reflected back from the road surface and then fed back to the controller 30.

상기 제어부(30)에서는 상기 피드백 신호로부터 측정구간에서 노면의 종단방향 및 횡단방향에 대한 미끄럼 저항성을 분석할 수 있게 되는 것이다.The control unit 30 is able to analyze the sliding resistance in the longitudinal direction and the transverse direction of the road surface in the measurement section from the feedback signal.

즉, 상기 제어부(30)는 상기 고정프레임(50) 또는 이동수단(100)내에 별도로 구성되어 상기 제 1,2 조사부(10)(20)와 연결되는 것인 바,That is, the control unit 30 is configured separately in the fixed frame 50 or the moving means 100 to be connected to the first and second irradiation units 10 and 20,

상기 제 1,2 조사부(10)(20)에서 노면의 주행방향(P1)인 종단방향 및 주행방향(P1)과 직교되는 횡단방향으로 일정간격을 두고 조사하는 제 1,2 측정신호의 피드백신호를 수신하여, 노면의 미끄럼 저항성을 분석프로그램을 통해 분석하는 것이다.Feedback signals of the first and second measurement signals irradiated at predetermined intervals in the longitudinal direction and the transverse direction orthogonal to the traveling direction P1 of the road surface in the first and second irradiation units 10 and 20. Receives, and analyzes the slip resistance of the road surface through an analysis program.

이때, 상기 제어부(30)의 분석프로그램에 의해 분석되는 미끄럼 저항성(MPD)은 첫번째 측정구간에서 종단방향과 횡단방향의 노면 높이가 가장 높은 값(PeakLevel 1st)을 추출하고, 두번째 측정구간에서 종단방향과 횡단방향의 노면 높이가 가장 높은 값(PeakLevel 2nt)을 추출하는 한편, 노면의 전체 측정구간에서 측정되는 종단방향 및 횡단방향의 높이에 대한 평균 값(AverageLevel)을 산출한 후 이를 아래의 수학식을 통해 연산함으로써 분석될 수 있는 것이다.At this time, the slip resistance (MPD) analyzed by the analysis program of the controller 30 extracts the highest peak level (PeakLevel 1st) in the longitudinal direction and the transverse direction in the first measurement section, and the longitudinal direction in the second measurement section. The highest road surface height (PeakLevel 2nt) is extracted while the average value (AverageLevel) for the longitudinal and transverse heights measured in the entire measurement section of the road surface is calculated and then the equation It can be analyzed by calculating through.

[수학식][Mathematical Expression]

Figure 112012102959250-pat00003
Figure 112012102959250-pat00003

한편, 상기 제어부(30)는 측정구간의 도로 노면에서 이동수단(100)의 주행방향(P1)인 종단방향과, 상기 종단방향과 직교되는 횡단방향의 미끄럼 저항성 분석으로 미끄럼 저항의 위험구간이 측정되는 경우, 상기 미끄럼 저항 위험 구간을 GPS 데이터와 동기화시켜 모니터(미도시)에 디스플레이되는 지도상에 식별 가능하게 표시하도록 하였다.On the other hand, the control unit 30 measures the danger zone of the sliding resistance by the analysis of the sliding resistance in the longitudinal direction and the transverse direction perpendicular to the longitudinal direction of the moving means 100 on the road road surface of the measurement section. If possible, the non-slip resistance zone is synchronized with the GPS data so as to be distinguishably displayed on a map displayed on a monitor (not shown).

그러면, 상기 표시되는 위험구간에 대한 사전인지를 통해 운전자들은 미끄럼 저항성이 낮은 위험구간에서 서행하면서 안전 주행을 할 수 있고, 관리자 측면에서는 노면의 미끄럼 저항의 높고 낮은 정도에 따라 유지 보수를 신속하게 결정하여 도로에서의 위험인자를 제거하는 후속조치를 신속하게 진행시킬 수 있는 것이다.Then, the driver can drive safely in the danger zone with low slip resistance through prior recognition of the displayed danger zone, and the manager can quickly determine maintenance according to the high and low degree of slip resistance of the road surface. This will speed up the follow-up of the risk factor on the road.

이상에서 본 발명의 노면 미끄럼 저항성 측정장치 및 그 측정방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The technical idea of the road surface slip resistance measuring apparatus and measuring method thereof according to the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example and not by way of limitation.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.

10; 제 1 조사부 20; 제 2 조사부
30; 제어부 40; 평탄도 측정센서
50; 고정프레임 100; 이동수단10; A first irradiation section 20; 2nd investigation department
30; Control unit 40; Flatness Sensor
50; Fixed frame 100; transportation

Claims (12)

이동수단; 상기 이동수단에 설치되고, 상기 이동수단이 도로 노면을 따라 주행시 그 주행방향을 따라 노면에 종단방향의 미끄럼 저항성을 측정하기 위한 제 1 측정신호를 일정간격으로 조사하는 제 1 조사부; 상기 이동수단에 설치되고, 상기 제 1 조사부로부터 제 1 측정신호의 조사가 이루어질 때 노면에 횡단방향의 미끄럼 저항성을 측정하기 위한 제 2 측정신호를 일정간격으로 조사하는 제 2 조사부; 를 포함하여 구성하고,
상기 이동수단에는 상기 제 1,2 조사부를 온/오프 제어하고, 상기 제 1,2 조사부에서 노면의 주행방향인 종단방향 및 주행방향과 직교되는 횡단방향으로 일정간격을 두고 조사하는 제 1,2 측정신호의 피드백신호를 받아 노면의 미끄럼 저항성을 분석하는 제어부; 및, 이동수단이 도로 노면을 따라 주행시 종단방향의 노면 평탄성을 측정하는 평탄도 측정센서; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정장치.transportation; A first irradiation unit installed in the moving unit and irradiating a first measurement signal at a predetermined interval to measure sliding resistance in the longitudinal direction on the road surface along the traveling direction when the moving unit travels along the road surface; A second irradiation unit installed in the moving means and irradiating a second measurement signal for measuring a sliding resistance in a transverse direction on the road surface at a predetermined interval when the first measurement signal is irradiated from the first irradiation unit; And,
The first and second irradiation units control the on / off of the first and second irradiation units, and the first and second irradiation units are irradiated at a predetermined interval in a longitudinal direction orthogonal to the running direction of the road surface in the first and second irradiation units. A control unit which receives the feedback signal of the measurement signal and analyzes the sliding resistance of the road surface; And a flatness measuring sensor for measuring the road surface flatness in the longitudinal direction when the moving unit travels along the road surface. Road surface sliding resistance measurement apparatus comprising a. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 이동수단의 후방측에는 고정프레임이 설치 구성되고, 상기 고정프레임에 상기 제 1,2 조사부와 평탄도 측정센서가 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정장치.The apparatus of claim 1, wherein a fixing frame is installed at a rear side of the moving unit, and the first and second irradiation units and the flatness measuring sensor are fixed to the fixing frame. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 조사부는 이동수단의 주행방향을 따라 노면에 도트형식으로 제 1 측정신호인 레이저를 조사하는 레이저 센서인 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정장치.4. The road surface slip resistance measuring apparatus according to claim 3, wherein the first irradiating portion is a laser sensor that irradiates a laser as the first measurement signal in a dot form on the road surface along the traveling direction of the moving means. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 조사부는 이동수단의 주행방향인 노면의 종단방향과 직교되는 횡단방향에 제 2 측정신호인 레이저를 도트형식으로 다단 조사하여 일정폭을 가지도록 하는 레이저 센서인 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정장치.The method of claim 4, wherein the second irradiator is a laser sensor that has a predetermined width by irradiating the laser of the second measurement signal in a multi-stage in the form of a dot in the transverse direction orthogonal to the longitudinal direction of the road surface which is the driving direction of the moving means. Slip resistance measuring device characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서, 상기 평탄도 측정센서는 노면에서 이동수단의 주행방향인 종단방향에 대한 평탄성을 측정하기 위한 가속도센서인 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정장치.The apparatus of claim 1, wherein the flatness measuring sensor is an acceleration sensor for measuring flatness in a longitudinal direction which is a driving direction of a moving means on a road surface. 도로 노면의 측정구간과 측정신호의 조사간격을 설정하고, 상기 설정된 측정거리를 따라 이동수단을 주행시키는 제 1 단계;
상기 제 1 단계로부터 주행하는 이동수단에서 이동수단의 진행방향인 종단방향 및, 상기 종단방향과 직교되는 횡단방향으로 상기 제 1 단계로부터 설정되는 조사간격으로 각각 동시에 제 1,2 측정신호를 조사하는 제 2 단계;
상기 제 2 단계로부터 조사되는 제 1,2 측정신호로부터 노면의 종단방향 및 횡단방향으로 조사되는 제 1,2 측정신호의 피드백신호를 수신하는 제 3 단계; 및,
상기 제 3 단계로부터 피드백되는 신호로부터 측정구간에서 노면의 종단방향 및 횡단방향에 대한 미끄럼 저항성을 분석하는 제 4 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정방법.A first step of setting the measurement section of the road surface and the irradiation interval of the measurement signal and driving the moving means along the set measurement distance;
Irradiating the first and second measurement signals simultaneously in the longitudinal direction, which is the traveling direction of the moving means, and the irradiation interval set from the first step in the transverse direction orthogonal to the longitudinal direction, in the moving means traveling from the first step; Second step;
A third step of receiving feedback signals of the first and second measurement signals irradiated in the longitudinal and transverse directions of the road surface from the first and second measurement signals irradiated from the second step; And
A fourth step of analyzing slip resistance with respect to the longitudinal direction and the transverse direction of the road surface in the measurement section from the signal fed back from the third step; Road sliding resistance measurement method characterized in that it proceeds, including. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 제 1 측정신호는 이동수단의 주행방향인 종단방향을 따라 일정간격으로 순차 조사되는 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정방법.The method of claim 7, wherein in the second step, the first measurement signal is sequentially irradiated at regular intervals along a longitudinal direction, which is a driving direction of the moving means. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 제 2 측정신호는 이동수단의 주행방향인 종단방향과 직교되는 횡단방향을 따라 일정간격을 유지하면서 동시에 조사되어 일정폭을 유지한 상태에서, 이동수단의 주행방향인 종단방향을 따라 일정간격으로 순차 조사되는 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정방법.9. The method of claim 8, wherein in the second step, the second measurement signal is irradiated at the same time while maintaining a constant width along the transverse direction orthogonal to the longitudinal direction, which is the traveling direction of the moving means, while maintaining the constant width. A road surface slip resistance measurement method, characterized in that irradiated at regular intervals along the longitudinal direction which is the running direction of the means. 제 9 항에 있어서, 상기 제 4 단계에는 미끄럼 저항성을 분석하는 분석프로그램을 포함하되, 상기 분석프로그램은 첫번째 측정구간에서 종단방향과 횡단방향의 노면 높이가 가장 높은 값(PeakLevel 1st)과, 두번째 측정구간에서 종단방향과 횡단방향의 노면 높이가 가장 높은 값(PeakLevel 2nt), 및 측정구간 전체에서 측정되는 종단방향 및 횡단방향의 높이에 대한 평균 값(AverageLevel)을 연산하여 미끄럼 저항성(MPD)을 분석하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정방법.10. The method of claim 9, wherein the fourth step includes an analysis program for analyzing the sliding resistance, wherein the analysis program includes the highest peak height (PeakLevel 1st) and the second measurement in the longitudinal and transverse directions in the first measurement section. Slip resistance (MPD) is analyzed by calculating the highest road surface height (PeakLevel 2nt) in the section and the cross section, and the average value (AverageLevel) of the height of the cross section and the cross section. Road sliding resistance measurement method, characterized in that configured to. 제 10 항에 있어서, 상기 분석프로그램의 미끄럼 저항성(MPD)에 대한 연산 수식은,
Figure 112012102959250-pat00004

인 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정방법.11. The method of claim 10, wherein the calculation formula for the sliding resistance (MPD) of the analysis program,
Figure 112012102959250-pat00004

The road surface slip resistance measurement method characterized in that. 제 11 항에 있어서, 상기 제 4 단계에는 측정구간의 도로 노면에서 이동수단의 주행방향인 종단방향과, 상기 종단방향과 직교되는 횡단방향의 미끄럼 저항성 분석으로, 미끄럼 저항의 위험구간이 발생시, 상기 미끄럼 저항 위험 구간을 GPS 데이터와 동기화시켜 지도상에 식별 가능하게 위험구간으로 표시하는 단계; 를 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 노면 미끄럼 저항성 측정방법.12. The method of claim 11, wherein in the fourth step, when a risk resistance zone of the sliding resistance is generated, the resistance resistance of the longitudinal direction, which is the driving direction of the moving means on the road surface of the measurement section, and the transverse direction perpendicular to the longitudinal direction, is generated. Synchronizing the slip resistance danger section with the GPS data to display the danger section on the map so as to be identified; Road sliding resistance measurement method characterized in that it further comprises a.
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JPS63193036A (en) * 1987-02-06 1988-08-10 Komatsu Ltd Apparatus for measuring slip resistance of road surface
KR100298602B1 (en) 1999-02-25 2001-09-22 정숭렬 Friction Resistance Measurement System of Expressway and National road
JP2002310890A (en) 2001-04-18 2002-10-23 Hokkaido Development Engineering Center Skid resistance measuring device for road surface
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