KR102145411B1 - 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터 - Google Patents

Abstract

시정 거리 측정을 위하여, 가상공간에 특정 기상환경을 구현한 상태로 빛의 소멸계수를 산출하는 시뮬레이터가 개시된다. 본 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터는 가상공간에 가상의 투광기, 가상의 반사경, 가상의 수광기 및 가상의 기상환경 제어수단을 세팅하여, 특정 기상환경에서 상기 세팅된 가상의 투광기로부터 투사된 빛이 상기 세팅된 가상의 반사경에 의해 반사되어, 상기 세팅된 가상의 수광기에 수신되도록 하는 시뮬레이션부; 및 상기 가상의 기상환경 제어수단을 제어하여, 상기 특정 기상환경에서 상기 가상의 수광기에 수신된 빛의 세기를 감지하고, 상기 감지된 빛의 세기를 기반으로 상기 가상공간이 상기 특정 기상환경인 경우의 빛의 소멸계수를 산출하는 정보 처리부;를 포함한다. 이에 의해, 투광기, 반사경 및 수광기 등을 실제로 설치하지 않고, 특정 기상환경에서 반사된 빛의 세기를 기반으로 시정 거리 측정을 위한 빛의 소멸계수를 산출오류 없이 정확하게 산출할 수 있다.

Description

시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터{Simulator for measurement of visibility distance}

본 발명은 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시정 거리 측정을 위하여, 가상공간에 특정 기상환경을 구현한 상태로 빛의 소멸계수를 산출하는 시뮬레이터에 관한 것이다.

일반적으로 시정 거리를 측정하는 방법으로는 투광기에서 투사된 일정한 세기의 빛이 대기 중에 산란되어 투광기로부터 떨어진 곳에 놓여진 수광기(受光器)에 의해 수신되면, 수신기에서 수신된 빛의 세기를 기반으로 빛의 본래의 세기에 대한 비(투과율)를 전기적으로 측정하여 시정 거리를 산출하는 방법이 이용된다.

이러한 시정 거리 측정 방법은 수광기가 정상적으로 동작하지 못하는 경우에, 시정 거리의 산출오류가 발생한다는 단점이 있다.

더불어, 시정은 대기 중의 안개나 먼지 등과 같이 가스상 또는 입자상 물질이 많을수록 악화 되는데, 대부분의 시정 악화는 입자상 물질에 의한 빛 흡수 및 산란으로부터 발생하기 때문에, 대기 중 미세먼지와 초미세먼지 농도 증가는 시정 감쇄의 주요 원인이 되며, 시정 감쇄가 습도와도 깊은 상관관계가 있어 초미세먼지 농도가 동일하다 할지라도 대기 중 습도가 높을수록 시정이 더욱 악화 되는 경향이 있어, 대기 중 미세먼지와 초미세먼지 농도가 증가하는 경우, 습도에 따라 시정 거리의 산출오류가 발생한다는 단점이 있다.

한편, 최근에는 3차원 모델링 프로그램들을 이용하여 가상공간에 존재하는 객체의 시점을 조정하거나 가상의 광원을 생성하여, 음영 정보, 깊이 정보 또는 가상의 광원이 객체에 의해 반사되는 빛의 세기에 대한 정보들을 획득할 수 있다.

따라서, 투광기, 반사경 및 수광기 등을 실제로 설치하여 시정 거리 및 빛의 소멸계수를 산출하지 않고, 3차원 모델링 프로그램들을 이용하여 산출오류 없이 정확하게 시정 거리 및 빛의 소멸계수를 산출할 수 있는 방안의 모색이 요구된다.

한국등록특허 제10-1107793호(발명의 명칭: 원격제어 광학 시정계) 한국공개특허 제10-2017-0033758호(발명의 명칭: 이미지의 밝기를 조절하는 방법 및 장치) 한국등록특허 제10-1817756호(발명의 명칭: 인터랙티브한 시점 제어가 가능한 3차원 모델 기반의 PTM 생성 시스템 및 이를 이용한 PTM 생성 방법)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 투광기, 반사경 및 수광기 등을 실제로 설치하지 않고, 가상공간에 가상의 구성요소들을 세팅하고, 특정 기상환경에서 반사된 빛의 세기를 기반으로 시정 거리 측정을 위한 빛의 소멸계수를 산출하는 시뮬레이터를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터는 가상공간에 가상의 투광기, 가상의 반사경, 가상의 수광기 및 가상의 기상환경 제어수단을 세팅하여, 특정 기상환경에서 상기 세팅된 가상의 투광기로부터 투사된 빛이 상기 세팅된 가상의 반사경에 의해 반사되어, 상기 세팅된 가상의 수광기에 수신되도록 하는 시뮬레이션부; 및 상기 가상의 기상환경 제어수단을 제어하여, 상기 특정 기상환경에서 상기 가상의 수광기에 수신된 빛의 세기를 감지하고, 상기 감지된 빛의 세기를 기반으로 상기 가상공간이 상기 특정 기상환경인 경우의 빛의 소멸계수를 산출하는 정보 처리부;를 포함한다.

또한, 상기 가상의 기상환경 제어수단은, 상기 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 조절되도록 함으로써, 상기 가상공간의 기상환경이 안개 및 미세먼지에 대한 실제 기상조건과 동일 또는 유사하게 구현되도록 할 수 있다.

그리고 상기 정보 처리부는, 상기 가상의 기상환경 제어수단을 통해 조절 가능한 상기 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도를 복수의 등급으로 구분하고, 상기 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 최소값인 경우부터 최대값인 경우까지 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 개별적으로 산출하여, 최소값인 경우 산출된 제1 소멸계수와 최대값인 경우 산출된 제2 소멸계수를 기준으로 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 수치화할 수 있다.

또한, 상기 정보 처리부는, 상기 최소값인 경우 산출된 제1 소멸계수를 1로 설정하고, 상기 최대값인 경우 산출된 제2 소멸계수를 100으로 설정하여, 상기 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 1~100의 범위 내에서 수치화할 수 있다.

그리고 상기 시뮬레이션부는, 상기 가상의 수광기의 전면(前面)에 배치되어, 상기 가상의 반사경에 의해 반사된 빛을 필터링하여, 특정 대역의 파장만을 통과하도록 하는 가상의 대역 필터를 추가로 세팅하되, 상기 가상의 반사경을 상기 가상의 투광기로부터 기설정된 거리만큼 이격되도록 세팅하고, 상기 가상의 투광기로부터 투사된 빛의 투사방향과 상기 가상의 반사경에 의해 반사된 빛이 상기 가상의 수광기로 수신되도록 하는 수신방향이 평행하도록, 상기 가상의 투광기와 상기 가상의 수광기를 서로 평행하게 세팅할 수 있다.

또한, 상기 정보 처리부는, 상기 가상의 투광기와 상기 가상의 수광기가 서로 평행하게 세팅되는 경우, 상기 시뮬레이션부가 상기 가상의 반사경과 나란하게 배치되되, 상기 가상의 반사경보다 상기 가상의 투광기로부터 더 멀게 이격되도록 배치되는 가상의 원거리 반사경을 추가로 세팅하여, 상기 가상의 원거리 반사경에 의해 반사된 빛이 상기 가상의 수광기로 수신되면, 교정계수를 산출하여 상기 소멸계수를 교정할 수 있다.

그리고 상기 교정계수는, C라고 하고, 상기 가상의 수광기와 상기 가상의 반사경 간의 거리가 rc이며, 상기 가상의 수광기와 상기 가상의 원거리 반사경 간의 거리가 rb이고, 상기 가상의 대역 필터의 투과율은 Tf이고, 대기 중의 투과율은 Ta이며, 상기 가상의 수광기에 수신된 빛의 세기 값이 Rc인 경우,

로 산출되며, 상기 빛의 소멸계수는, bext라고 하고, 상기 교정계수가 C이고, 상기 가상의 수광기와 상기 가상의 원거리 반사경 간의 거리가 rb이며, 상기 가상의 수광기에 수신된 빛의 세기 값이 Rc인 경우,

로 산출될 수 있다.

이에 의해, 투광기, 반사경 및 수광기 등을 실제로 설치하지 않고, 특정 기상환경에서 반사된 빛의 세기를 기반으로 시정 거리 측정을 위한 빛의 소멸계수를 산출오류 없이 정확하게 산출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터의 구성을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터를 이용하여 빛의 소멸계수를 산출하는 방법을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터를 이용하여 빛의 소멸계수를 산출하는 방법을 설명하기 위해 도시된 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터를 이용하여 가상의 원거리 반사경을 추가로 세팅하고, 이를 이용하여 교정계수를 산출하는 방법을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터를 이용하여 가상의 원거리 반사경을 추가로 세팅하고, 이를 이용하여 교정계수를 산출하여, 빛의 소멸계수를 교정하는 방법을 설명하기 위해 도시된 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터(이하에서는 '시뮬레이터'로 총칭하기로 함)의 구성을 설명하기 위해 도시된 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터를 이용하여 빛의 소멸계수를 산출하는 방법을 설명하기 위해 도시된 도면이다.

본 실시예에 따른 시뮬레이터는 투광기, 반사경 및 수광기 등을 실제로 설치하지 않고, 가상공간에 가상의 구성요소들을 세팅하고, 특정 기상환경에서 반사된 빛의 세기를 기반으로 시정 거리 측정을 위한 빛의 소멸계수를 산출하기 위해 마련된다.

이를 위해, 본 시뮬레이터는 시뮬레이션부(100)와 정보 처리부(200)로 구성될 수 있다.

시뮬레이션부(100)는 가상공간에 가상의 구성요소들을 세팅하고, 특정 기상환경에서 빛을 투사하고, 투사된 빛이 반사되면, 반사된 빛을 수신하는 모의실험을 수행하기 위해 마련된다.

구체적으로, 시뮬레이션부(100)는, 가상공간에 가상의 투광기(111), 가상의 반사경(121), 가상의 수광기(131) 및 기상환경 제어수단(미도시)을 세팅하여, 특정 기상환경에서 세팅된 가상의 투광기(111)로부터 투사된 빛이 세팅된 가상의 반사경(121)에 의해 반사되어, 세팅된 가상의 수광기(131)에 수신되도록 할 수 있다.

이를 위하여, 시뮬레이션부(100)는, 투광기 세팅부(110), 반사경 세팅부(120), 수광기 세팅부(130), 기상환경 제어수단 세팅부(140) 및 대역 필터 세팅부(150)를 포함할 수 있다.

투광기 세팅부(110)는 가상공간에 하나 이상의 가상의 투광기(111)를 세팅할 수 있고, 반사경 세팅부(120)는 가상의 투광기(111)로부터 투사된 빛(B1)이 반사되도록 하는 가상의 반사경(121)을 세팅할 수 있다.

수광기 세팅부(130)는 가상의 반사경(121)에 의해 반사된 빛(B2)을 수신하도록 하는 가상의 수광기(131)를 세팅할 수 있다.

이때, 가상의 반사경(121)은 가상의 투광기(111)로부터 100~500m만큼 이격되도록 세팅하고, 가상의 투광기(111)로부터 투사된 빛(B1)의 투사방향과 가상의 반사경(121)에 의해 반사된 빛(B2)이 가상의 수광기(131)로 수신되도록 하는 수신방향이 평행하도록, 가상의 투광기(111)와 가상의 수광기(131)를 서로 평행하게 세팅하는 것이 바람직하다.

기상환경 제어수단 세팅부(140)는 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 조절되도록 하는 가상의 기상환경 제어수단(미도시)을 세팅할 수 있다.

일 예를 들면, 가상의 기상환경 제어수단은, 3차원 모델링 프로그램의 헤이즈(안개) 효과를 통해 구현되어, 가상공간의 기상환경이 안개 및 미세먼지에 대한 실제 기상조건과 동일 또는 유사하게 구현되도록 할 수 있다.

대역 필터 세팅부(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 가상의 수광기(131)의 전면(前面)에 배치되어, 가상의 반사경(121)에 의해 반사된 빛을 필터링하여, 특정 대역의 파장만을 통과하도록 하는 가상의 대역 필터(151)를 세팅할 수 있다.

일 예를 들면, 세팅된 가상의 대역 필터는 가상의 투광기(111)로부터 투사된 빛의 파장이 500nm~600nm인 경우, 가상의 반사경(121)에 의해, 반사된 빛을 필터링하여, 522nm~542nm에 해당하는 파장의 빛만 통과하도록 설정될 수 있다.

정보 처리부(200)는, 기상환경 제어수단을 제어하여, 특정 기상환경에서 가상의 수광기(131)에 수신된 빛의 세기를 감지하고, 감지된 빛의 세기를 기반으로 가상공간이 특정 기상환경인 경우의 빛의 소멸계수를 산출하기 위해 마련된다.

구체적으로, 정보 처리부(200)는, 기상환경 제어수단을 통해 조절 가능한 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도를 복수의 등급으로 구분하고, 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 최소값인 경우부터 최대값인 경우까지 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 개별적으로 산출하여, 최소값인 경우 산출된 제1 소멸계수와 최대값인 경우 산출된 제2 소멸계수를 기준으로 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 수치화할 수 있다.

일 예를 들면, 정보 처리부(200)는, 최소값인 경우 산출된 제1 소멸계수를 1로 설정하고, 최대값인 경우 산출된 제2 소멸계수를 100으로 설정하여, 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 1~100의 범위 내에서 수치화할 수 있다.

이때, 빛의 소멸계수는, bext라고 하고, 가상의 수광기(131)와 원거리 반사경(121) 간의 거리가 rc이며, 가상의 수광기(131)에 수신된 빛의 세기 값이 Rc인 경우,

로 산출될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터를 이용하여 빛의 소멸계수를 산출하는 방법을 설명하기 위해 도시된 흐름도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 시뮬레이터를 이용하여 빛의 소멸계수를 산출하기 위해서 우선, 시뮬레이션부(100)가 가상공간에 모의실험을 위한 구성요소들인 가상의 투광기(111), 가상의 반사경(121), 가상의 수광기(131), 기상환경 제어수단 및 가상의 대역 필터(151)를 세팅할 수 있다(S310).

모의실험을 위한 구성요소들이 모두 세팅되면, 정보 처리부(200)는, 기상환경 제어수단을 통해 조절 가능한 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도를 복수의 등급으로 구분하고(S320), 세팅된 가상의 기상환경 제어수단을 제어하여 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 조절되도록 하여 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 특정 등급에 대응되는 특정 기상환경을 구현할 수 있다(S330).

특정 기상환경이 구현되면, 시뮬레이션부(100)가 가상의 투광기(111)를 통해 빛을 투사하고, 투사된 빛이 반사경에 의해 반사되면(S340), 반사된 빛이 가상의 대역 필터(151)를 거쳐 가상의 수광기(131)에 수신되도록 할 수 있다(S350).

그리고 반사된 빛이 가상의 수광기(131)에 수신되면, 정보 처리부(200)가 수신된 빛에 세기에 대한 정보를 기반으로 빛의 소멸계수를 산출할 수 있다(S360).

정보 처리부(200)는, 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도에 대하여 구분된 각각의 등급에 대응되는 빛의 소멸계수가 모두 산출된 것인지 판단하여(S370), 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도에 대하여 구분된 각각의 등급에 대응되는 빛의 소멸계수가 모두 산출된 것으로 판단되면(S370-Yes), 최소값인 경우 산출된 제1 소멸계수와 최대값인 경우 산출된 제2 소멸계수를 기준으로 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 수치화할 수 있다(S380).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터를 이용하여 가상의 원거리 반사경(161)을 추가로 세팅하고, 이를 이용하여 교정계수를 산출하는 방법을 설명하기 위해 도시된 도면이다.

도 4를 참조하면, 시뮬레이션부(100)는, 산출된 소멸계수를 교정하기 위한 교정계수를 산출하기 위해, 전술한 투광기 세팅부(110), 반사경 세팅부(120), 수광기 세팅부(130), 기상환경 제어수단 세팅부(140) 및 대역 필터 세팅부(150) 이외에, 추가로 원거리 반사경 세팅부(160)를 더 포함할 수 있다.

원거리 반사경 세팅부(160)는, 가상의 투광기(111)와 가상의 수광기(131)가 서로 평행하게 세팅되는 경우, 가상공간에 가상의 반사경(121)과 나란하게 배치되되, 가상의 반사경(121)보다 가상의 투광기(111)로부터 더 멀게 이격되도록 배치되어, 가상의 투광기(111)로부터 투사된 빛이 반사되도록 하는 원거리 반사경을 세팅할 수 있다.

일 예를 들면, 가상의 반사경(121)이 가상의 투광기(111)로부터 100~500m 이격되는 경우, 가상의 원거리 반사경(161)은 가상의 투광기(111)로부터 500~2,000m 이격되도록 배치되는 것이 바람직하다.

그리고 이때, 정보 처리부(200)는, 가상의 원거리 반사경(161)에 의해 반사된 빛이 가상의 수광기(131)로 수신되면, 교정계수를 산출하여 산출된 빛의 소멸계수를 교정할 수 있다.

구체적으로, 교정계수는, C라고 하고, 가상의 수광기(131)와 가상의 반사경(121) 간의 거리가 rc이며, 가상의 수광기(131)와 가상의 원거리 반사경(161) 간의 거리가 rb이고, 가상의 대역 필터(151)의 투과율은 Tf이고, 대기 중의 투과율은 Ta이며, 가상의 수광기(131)에 수신된 빛의 세기 값이 Rc인 경우,

로 산출되며, 빛의 소멸계수는, bext라고 하고, 교정계수가 C이고, 가상의 수광기(131)와 가상의 원거리 반사경(161) 간의 거리가 rb이며, 가상의 수광기(131)에 수신된 빛의 세기 값이 Rc인 경우,

로 산출될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터를 이용하여 가상의 원거리 반사경(161)을 추가로 세팅하고, 이를 이용하여 교정계수를 산출하여, 빛의 소멸계수를 교정하는 방법을 설명하기 위해 도시된 흐름도이다.

도 5을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 시뮬레이터를 이용하여 빛의 소멸계수 및 교정계수를 각각 산출하고, 교정계수를 이용하여 소멸계수를 교정하기 위해서 우선, 시뮬레이션부(100)가 가상공간에 모의실험을 위한 구성요소들인 가상의 투광기(111), 가상의 반사경(121), 가상의 수광기(131), 기상환경 제어수단, 가상의 대역 필터(151) 및 가상의 원거리 반사경(161)을 세팅할 수 있다(S510).

모의실험을 위한 구성요소들이 모두 세팅되면, 정보 처리부(200)는, 기상환경 제어수단을 통해 조절 가능한 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도를 복수의 등급으로 구분하고(S515), 세팅된 가상의 기상환경 제어수단을 제어하여 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 조절되도록 하여 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 특정 등급에 대응되는 특정 기상환경을 구현할 수 있다(S520).

특정 기상환경이 구현되면, 시뮬레이션부(100)가 가상의 투광기(111)를 통해 빛을 투사하고, 투사된 빛이 가상의 반사경(121)에 의해 반사되면(S525), 반사된 빛이 가상의 대역 필터(151)를 거쳐 가상의 수광기(131)에 수신되도록 할 수 있다(S530).

그리고 반사된 빛이 가상의 수광기(131)에 수신되면, 정보 처리부(200)가 수신된 빛에 세기에 대한 정보를 기반으로 빛의 소멸계수를 산출할 수 있다(S535).

또한, 시뮬레이션부(100)가 가상의 투광기(111)를 통해 빛을 투사하고, 투사된 빛이 가상의 원거리 반사경(161)에 의해 반사되면(S540), 반사된 빛이 가상의 대역 필터(151)를 거쳐 가상의 수광기(131)에 수신되도록 할 수 있다(S545).

이때, 정보 처리부(200)는, 수신된 빛의 세기에 대한 정보를 기반으로 교정계수를 산출할 수 있으며(S550), 교정계수가 산출되면, 각각의 등급에 대응되는 빛의 소멸계수를 같은 등급에 대응되는 교정계수를 이용하여 교정할 수 있다(S555).

그리고 나서 정보 처리부(200)는, 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도에 대하여 구분된 각각의 등급에 대응되는 빛의 소멸계수와 교정계수가 모두 산출된 것인지 판단하여(S560), 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도에 대하여 구분된 각각의 등급에 대응되는 빛의 소멸계수와 교정계수가 모두 산출된 것으로 판단되면(S560-Yes), 교정계수를 이용하여 교정된 소멸계수를 수치화할 수 있다.

구체적으로, 정보 처리부(200)는, 각각의 등급에 대응되는 빛의 소멸계수를 같은 등급에 대응되는 교정계수를 이용하여 교정하고, 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도에 대하여 구분된 각각의 등급에 대응되는 빛의 소멸계수와 교정계수가 모두 산출된 것으로 판단되면(S560-Yes), 최소값인 경우 산출되어 교정된 제1 소멸계수와 최대값인 경우 산출되어 교정된 제2 소멸계수를 기준으로 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 수치화할 수 있다(S565).

이를 통해, 본 시뮬레이터는 투광기, 반사경 및 수광기 등을 실제로 설치하지 않고, 특정 기상환경에서 반사된 빛의 세기를 기반으로 시정 거리 측정을 위한 빛의 소멸계수를 산출오류 없이 정확하게 산출할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 시뮬레이션부 110 : 투광기 세팅부
111 : 가상의 투광기 120 : 반사경 세팅부
121 : 가상의 반사경 130 : 수광기 세팅부
131 : 가상의 수광기 140 : 기상환경 제어수단 세팅부
150 : 대역 필터 세팅부
151 : 가상의 대역 필터 160 : 원거리 반사경 세팅부
161 : 가상의 원거리 반사경 200 : 정보 처리부

Claims (7)

1. 가상공간에 가상의 투광기, 가상의 반사경, 가상의 수광기 및 가상의 기상환경 제어수단을 세팅하여, 특정 기상환경에서 상기 세팅된 가상의 투광기로부터 투사된 빛이 상기 세팅된 가상의 반사경에 의해 반사되어, 상기 세팅된 가상의 수광기에 수신되도록 하는 시뮬레이션부; 및
   상기 가상의 기상환경 제어수단을 제어하여, 상기 특정 기상환경에서 상기 가상의 수광기에 수신된 빛의 세기를 감지하고, 상기 감지된 빛의 세기를 기반으로 상기 가상공간이 상기 특정 기상환경인 경우의 빛의 소멸계수를 산출하는 정보 처리부;를 포함하고,
   상기 가상의 기상환경 제어수단은,
   상기 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 조절되도록 함으로써, 상기 가상공간의 기상환경이 안개 및 미세먼지에 대한 실제 기상조건과 동일 또는 유사하게 구현되도록 하며,
   상기 정보 처리부는,
   상기 가상의 기상환경 제어수단을 통해 조절 가능한 상기 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도를 복수의 등급으로 구분하고, 상기 가상공간의 안개의 정도(程度) 또는 미세먼지의 농도가 최소값인 경우부터 최대값인 경우까지 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 개별적으로 산출하여, 최소값인 경우 산출된 제1 소멸계수와 최대값인 경우 산출된 제2 소멸계수를 기준으로 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 수치화하고,
   상기 정보 처리부는,
   상기 최소값인 경우 산출된 제1 소멸계수를 1로 설정하고, 상기 최대값인 경우 산출된 제2 소멸계수를 100으로 설정하여, 상기 각각의 등급에 대응되는 소멸계수를 1~100의 범위 내에서 수치화하며,
   상기 시뮬레이션부는,
   상기 가상의 수광기의 전면(前面)에 배치되어, 상기 가상의 반사경에 의해 반사된 빛을 필터링하여, 특정 대역의 파장만을 통과하도록 하는 가상의 대역 필터를 추가로 세팅하되,
   상기 가상의 반사경을 상기 가상의 투광기로부터 기설정된 거리만큼 이격되도록 세팅하고,
   상기 가상의 투광기로부터 투사된 빛의 투사방향과 상기 가상의 반사경에 의해 반사된 빛이 상기 가상의 수광기로 수신되도록 하는 수신방향이 평행하도록, 상기 가상의 투광기와 상기 가상의 수광기를 서로 평행하게 세팅하며,
   상기 정보 처리부는,
   상기 가상의 투광기와 상기 가상의 수광기가 서로 평행하게 세팅되는 경우, 상기 시뮬레이션부가 상기 가상의 반사경과 나란하게 배치되되, 상기 가상의 반사경보다 상기 가상의 투광기로부터 더 멀게 이격되도록 배치되는 가상의 원거리 반사경을 추가로 세팅하여, 상기 가상의 원거리 반사경에 의해 반사된 빛이 상기 가상의 수광기로 수신되면, 교정계수를 산출하여 상기 소멸계수를 교정하고,
   상기 교정계수는,
   C라고 하고,
   상기 가상의 수광기와 상기 가상의 반사경 간의 거리가 rc이며, 상기 가상의 수광기와 상기 가상의 원거리 반사경 간의 거리가 rb이고, 상기 가상의 대역 필터의 투과율은 Tf이고, 대기 중의 투과율은 Ta이며, 상기 가상의 수광기에 수신된 빛의 세기 값이 Rc인 경우,
   

   

   
   로 산출되며,
   상기 빛의 소멸계수는,
   bext라고 하고, 상기 교정계수가 C이고,
   상기 가상의 수광기와 상기 가상의 원거리 반사경 간의 거리가 rb이며, 상기 가상의 수광기에 수신된 빛의 세기 값이 Rc인 경우,
   

   

   
   로 산출되며,
   상기 가상의 대역필터는 상기 가상의 투광기로부터 투사된 빛의 파장이 500nm 내지 600nm인 경우, 522nm 내지 542nm에 해당하는 파장의 빛만 통과하도록 설정되고,
   상기 가상의 반사경이 상기 가상의 투광기로부터 100m 내지 500m 이격된 것으로 설정된 경우, 상기 가상의 원거리 반사경은 상기 가상의 투광기로부터 500m 내지 2000m 이격된 것으로 설정되는 것을 특징으로 하는 시정 거리 측정을 위한 시뮬레이터.
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