KR20100122149A - 도로 상태를 판단하는 방법 및 장치 - Google Patents

도로 상태를 판단하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100122149A
KR20100122149A KR1020090041050A KR20090041050A KR20100122149A KR 20100122149 A KR20100122149 A KR 20100122149A KR 1020090041050 A KR1020090041050 A KR 1020090041050A KR 20090041050 A KR20090041050 A KR 20090041050A KR 20100122149 A KR20100122149 A KR 20100122149A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
road
wavelength laser
low
reflectance
Prior art date
Application number
KR1020090041050A
Other languages
English (en)
Inventor
예윤해
김인석
권요안
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경희대학교 산학협력단 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR1020090041050A priority Critical patent/KR20100122149A/ko
Publication of KR20100122149A publication Critical patent/KR20100122149A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/061Sources
    • G01N2201/06113Coherent sources; lasers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 도로의 결빙 또는 수막 형성 상태를 판단하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 수분에 대한 감쇄율이 서로 다른 레이저를 도로에 조사하고, 도로에서 반사된 레이저를 수광하여 레이저의 상대적인 반사율 차이를 이용하여 도로에 형성된 결빙 또는 수막 형성 상태를 판단하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
수막, 결빙, 레이저, 안전 운행

Description

도로 상태를 판단하는 방법 및 장치{Method and apparatus for estimating condition of road}
본 발명은 도로의 결빙 또는 수막 형성 상태를 판단하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 수분에 대한 감쇄율이 서로 다른 레이저를 도로에 조사하고, 도로에서 반사된 레이저를 수광하여 레이저의 상대적인 반사율 차이를 이용하여 도로에 형성된 결빙 또는 수막 형성 상태를 판단하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
에너지의 고갈과 환경 오염으로 인하여 최근들어 높은 에너지 효율을 가지고 있거나 대체 에너지를 사용하는 자동차에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 자동차 연구에 투자되는 대부분의 비용과 노력은 효율이 좋은 자동차 또는 대체 에너지를 사용하는 자동차에 대한 개발보다는 전통적으로 안전한 자동차에 대한 연구 분야에 집중되어 오고 있다. 자동차의 안정성은 자동차 관련 연구/개발에 있어 가장 중요하게 생각되는 분야이다.
자동차의 안정성에 관련한 연구 분야 중 도로면의 도로 상태에 따라 자동으로 자동차를 제어하는 기술과 도로면의 도로 상태를 정확하게 감지하여 운전자에 도로 상태를 알려주는 기술이 개발되고 있다. 비가 내려 도로에 수막이 형성되어 빗길 미끄럼 현상이 발생하여 자동차 사고가 많이 발생하며, 더욱이 기온이 떨어지거나 눈이 내리는 경우 도로 위에 결빙이 형성되어 더욱 큰 자동차 사고가 발생하곤 한다.
종래 도로 상태를 감지하여 운전자에 알려주는 기술로 한국공개특허 10-2000-0008236호는 자동차의 외부 온도를 감지하여 신호를 출력시켜 주는 외부온도 센서부와 타이어내 두 개의 구리 도선을 이용하여 물에 의해 전기가 서로 도통되는 것을 감지하여 신호를 출력시켜 주는 전류 센서부를 구비하며 외부온도 센서부와 전류 센서부에서 출력된 감지 신호를 입력받아 도로의 결빙 상태 또는 도로에 형성된 수막 상태를 운전자가 알 수 있도록 경고 신호를 출력하는 것으로 구성되어 있다.
한편 한국공개특허 10-2002-0090044는 자동차에 습도 센서를 장착하고, 장착한 습도 센서를 이용하여 도로 주변의 습도를 측정함으로써, 측정한 도로 주변의 습도에 기초하여 도로의 결빙 또는 수막 형성 상태를 감지한다.
위에서 설명한 종래 외부 온도 센서부와 전류 센서부를 이용하여 도로 위 수막 또는 결빙 형성 상태를 판단하는 장치는 타이어에 구리와 같은 전도성 재질로 이루어진 전류 측정 단자를 구비하여야 한다. 그러나 타이어의 마모 등으로 인하여 타이어의 표면에 형성되어 있는 전류 측정 단자도 같이 마모되어 정확하게 도로 위의 수막 또는 결빙 형성 상태를 정확하게 측정하기 곤란하였으며, 전류 센서부를 구비하는 타이어를 제작하는데 많은 비용이 소요된다는 문제점을 가진다.
한편, 운전자의 안전을 위하여 도로 위에 수막 또는 결빙이 형성되어 있는 경우에는 즉각적으로 이를 판단하여 운전자에 알려주어야 운전자의 안전 운행에 도움을 줄 수 있다. 그러나 습도 센서를 이용하여 도로 위에 형성된 수막 또는 결빙을 판단하는 장치는 습도 센서를 자동차 내외부에 장착하여 도로 주변의 습도를 측정하는 것이며 직접 도로 위의 습도를 직접적으로 측정하는 것이 아니기 때문에, 정확하게 도로 위에 형성된 수막 또는 결빙을 측정하기 곤란하며 도로 위에 형성된 수막 또는 결빙을 판단하는데 오랜 시간이 소요된다.
본 발명은 종래 수막 또는 결빙 형성 등과 같이 도로 상태를 판단하는 장치들이 가지는 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 수분 감쇄율이 서로 다른 레이저의 상대적인 도로 반사율을 이용하여 도로 상태를 정확하게 판단하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 수광한 레이저의 상대적인 도로 반사 율만을 고려하여 간단하게 도로 상태를 판단하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 레이저의 수광을 통해 즉각적으로 도로 상태를 판단할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 도로 상태 판단 방법은 수분에 대해 감쇄율이 낮은 파장의 레이저와 수분에 대해 감쇄율이 높은 파장의 레이저를 도로에 조사하는 단계와, 도로로부터 반사되는 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저를 수광하는 단계와, 수광한 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저에 대한 상대적인 반사율을 판단하는 단계 및 판단 결과에 기초하여 도로 상태를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상대적인 반사율을 판단하는 단계는 수광된 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저를 낮은 파장의 레이저 대역과 높은 파장의 레이저 대역으로 필터링하는 단계와, 필터링된 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저를 AC 커플링하여 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저에서 DC 성분을 제거하는 단계와, AC 커플링한 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저의 크기를 계산하여 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저의 도로 반사율을 판단하는 단계 및 낮은 파장의 레이저의 도로 반사율과 높은 파장의 레이저의 도로 반사율 사이의 상대적인 반사율 크기를 비교하는 단계를 통해 수행된다.
본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 도로 상태 판단 장치는 수분에 대해 감쇄율이 낮은 파장의 레이저와 수분에 대해 감쇄율이 높은 파장의 레이저를 도로에 조사하는 레이저 조사부와, 도로로부터 반사되는 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저를 수광하는 레이저 수광부와, 수광된 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저에 대한 상대적인 도로 반사율을 판단하는 반사율 판단부 및 반사율 판단부의 판단 결과에 기초하여 도로 상태를 판단하는 도로 상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 도로 상태 판단 장치는 낮은 파장 레이저와 높은 파장 레이저를 상태 판단하기 위한 도로 영역으로 조사하는 다각형 반사 거울과 다각형 반사 거울을 회전시키는 회전 구동부를 더 포함하며, 레이저 조사부로부터 조사되는 레이저는 회전하는 다각형 반사 거울을 통해 상태 판단하기 위한 도로 영역으로 조사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 도로 상태 판단 방법은 종래 기술과 비교하여 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 도로 상태 판단 방법은 수분에 대한 감쇄율이 서로 상이한 레이저를 도로에 조사하고 도로에 반사되어 수광되는 레이저의 상대적인 크기에 기초하여 도로 상태를 판단함으로써, 수막 또는 결빙과 같은 도로 상태를 정확하고 간편하게 판단할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 도로 상태 판단 방법은 운전 중 레이저의 조사와 수광을 통해 도로 상태를 즉각적으로 판단하여 운전자에 알려줌으로써, 안전하게 운전을 할 수 있도록 도와준다.
셋째, 본 발명에 따른 도로 상태 판단 방법은 회전 반사 거울을 이용하여 자동차가 운행하는 도로 영역을 골고루 모니터링함으로써, 도로 전반에 대한 도로 상태를 운전자에 알려준다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 도로 상태 판단 방법 및 그 장치에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 상태 판단 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 1(a)를 참고로 도로 상태 판단 장치의 레이저 조사부를 보다 구체적으로 살펴보면, 레이저 조사부는 제1 레이저 조사부(110)와 제2 레이저 조사부(120) 및 회전 반사 거울부(130)를 구비하고 있다. 제1 레이저 조사부(110)와 제2 레이저 조사부(120)는 각각 특정 파장의 레이저를 회전 반사 거울부(130)를 통해 도로에 조사한다.
제1 레이저 조사부(110)를 통해 조사되는 레이저의 파장은 수분에 대해 감쇄율이 낮은 레이저이며, 제2 레이저 조사부(120)를 통해 조사되는 레이저의 파장은 수분에 대해 감쇄율이 높은 레이저이다. 수분에 대해 감쇄율이 낮다는 것은 레이저를 수분에 조사하는 경우 수분에 흡수되는 정도가 낮은 것을 의미하며, 수분에 대해 감쇄율이 높다는 것은 레이저를 수분에 조사하는 경우 수분에 흡수되는 정도가 높다는 것을 의미한다.
따라서 제1 레이저를 수분이 형성되어 있는 도로에 조사하는 경우, 즉 수막 또는 결빙이 형성되어 있는 도로에 제1 레이저를 조사하는 경우 수분에 흡수되는 정도가 낮아 도로에 조사된 레이저의 크기에 비해 상대적으로 큰 세기의 레이저가 도로에서 반사된다. 반면, 제2 레이저를 수분이 형성되어 있는 도로에 조사하는 경우, 즉 수막 또는 결빙이 형성되어 있는 도로에 제2 레이저를 조사하는 경우 수분에 흡수된느 정도가 높아 도로에 조사된 레이저의 크기에 비해 상대적으로 작은 크기의 레이저가 도로에서 반사된다.
회전 거울 반사부(130)는 반사 거울과 반사 거울을 회전시키는 회전 구동부로 구성되어 있다. 제1 레이저 조사부(110)와 제2 레이저 조사부(120)로부터 조사되는 제1 레이저와 제2 레이저는 직접 도로에 조사되는 것이 아니라, 회전하는 반사 거울을 통해 도로에 조사됨으로써, 자동차가 운행하고 있는 도로 영역 전체에 제1 레이저와 제2 레이저를 순차적으로 조사할 수 있다. 바람직하게, 반사 거울은 다각 면기둥으로 형성되어 있으며 다각 면기둥의 중심부는 회전 구동부를 통해 회전된다. 회전하는 다각 면기둥으로 조사된 제1 레이저와 제2 레이저는 자동차가 운행하는 도로 영역 전체를 순차적으로 조사할 수 있다.
도 1(b)를 참고로 도로 상태 판단 장치의 판단부를 보다 구체적으로 살펴보면, 판단부는 레이저 수광부(210), 반사율 판단부(220), 도로 상태 판단부(230)를 포함하여 구성되어 있다. 레이저 수광부(210)는 도로로부터 반사되는 제1 레이저와 제2 레이저를 수광한다. 바람직하게, 레이저 수광부(210)는 레이저 파장에 따라 응답성이 서로 상이한 제1 레이저 수광부와 제2 레이저 수광부로 구성될 수 있다. 제1 레이저 수광부는 제1 레이저의 파장에 대한 응답성이 좋으며, 제2 레이저 수광부는 제2 레이저 파장에 대한 응답성이 좋다.
반사율 판단부(220)는 수광한 제1 레이저와 제2 레이저의 세기를 측정하고 실제 도로에 조사된 제1 레이저의 세기와 수광한 제1 레이저 세기에 기초하여 제1 레이저의 반사율 및 실제 도로에 조사된 제2 레이저의 세기와 수광한 제2 레이저 세기에 기초하여 제2 레이저의 반사율을 각각 판단한다. 도로 상태 판단부(230)는 제1 레이저의 도로 반사율과 제2 레이저의 상대적인 도로 반사율에 기초하여 도로 상태를 판단한다. 경보 제어부(240)는 도로 상태의 판단 결과에 기초하여 도로 위 수막 형성 또는 결빙 형성을 운전자에 경고하기 위한 경고 신호를 생성하며, 출력부(250)는 경보 제어부(240)의 제어에 따라 생성한 경고 신호를 운전자에 출력한다. 바람직하게, 스피커 또는 디스플레이가 출력부로 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 반사율 판단부의 일 예를 보다 구체적으로 도시하고 있는 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 레이저 수광부(210)로 수광된 제1 레이저와 제2 레이저는 신호 필터부(221)에서 제1 레이저 파장 대역과 제2 레이저 파장 대역으로 필터링된다. AC 커플링부(222)는 필터링된 제1 레이저와 제2 레이저에서 DC 성분을 제거한다. 실제 자동차가 운행되는 환경에는 역광 또는 햇빛 등과 같은 주변의 잡음 빛이 많이 포함되어 있다. 신호 필터부(221)와 AC 커플링부(222)는 제1 레이저와 제2 레이저에 포함되어 있는 이러한 잡음 빛을 제거한다.
아날로그-디지털 변환부(223)는 DC 성분이 제거된 아날로그의 제1 레이저와 제2 레이저의 크기를 특정 해상도로 변환하여 제1 레이저 신호와 제2 레이저 신호 의 크기를 디지털로 변환한다. 바람직하게, 아날로그-디지털 변환부(223)는 아날로그의 제1 레이저와 제2 레이저의 크기를 16비트의 해상도로 변환한다. 반사율 계산부(227)는 도로에 조사된 제1 레이저 신호와 계산한 제1 레이저 신호의 크기에 기초하여 제1 레이저의 도로 반사율을 계산하고, 도로에 조사된 제2 레이저 신호와 계산한 제2 레이저 신호의 크기에 기초하여 제2 레이저의 도로 반사율을 계산한다. 상대 반사율 계산부(229)는 계산한 제1 레이저의 도로 반사율과 제2 레이저의 도로 반사율에 기초하여 제1 레이저와 제2 레이저의 상대적인 도로 반사율을 계산한다. 바람직하게, 제1 레이저와 제2 레이저의 상대적인 도로 반사율은 제1 레이저와 제2 레이저의 반사율 차이 또는 제1 레이저와 제2 레이저의 반사율 비율로 계산된다.
도 3은 반사 거울에 반사되어 도로에 조사되는 제1 레이저의 조사 모양의 일 예를 도시하고 있다.
도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 오각 면기둥으로 형성되어 있는 반사 거울(131)은 중심의 회전 구동축(133)을 중심으로 시계 방향으로 회전한다. 오각 면기둥의 특정 방향(A)으로 조사되는 제1 레이저는 반사 거울의 일 면에 반사되어 도로(10)에 조사된다. 오각 면기둥은 회전 구동축(133)을 중심으로 시계 방향으로 회전하기 때문에, 오각 면기둥의 특정 방향(A)으로 조사되는 제1 레이저는 순차적으로 자동차가 운행하는 도로 영역에 조사된다.
이와 동일하게 제2 레이저는 오각 면기웅의 특정 방향으로 조사되며, 오각 면기둥의 특정 방향으로 조사된 제2 레이저는 반사 거울의 일 면에 반사되어 도로(10)에 조사된다. 오각 면기둥은 회전 구동축(133)을 중심으로 시계 방향으로 회전하기 때문에, 오각 면기둥의 특정 방향으로 조사되는 제2 레이저는 순차적으로 자동차가 운행하는 도로 영역에 조사된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 상태의 판단 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 수분에 대해 감쇄율이 낮은 제1 레이저와 수분에 대해 감쇄율이 높은 제2 레이저를 도로에 조사한다(S1). 바람직하게, 수분에 대해 감쇄율이 낮은 제1 레이저로 850nm의 파장을 가지는 레이저를 사용하며, 수분에 대해 감쇄율이 높은 제2 레이저로 1300nm의 파장을 가지는 레이저를 사용한다. 본 발명은 수분에 대해 감쇄율이 서로 상이한 제1 레이저와 제2 레이저의 상대적인 반사율 차이를 이용하여 도로 상태를 판단하는 것이며, 제1 레이저와 제2 레이저를 명확하게 구분하기 위하여 최소 400nm 이상의 차이를 가지는 파장을 제1 레이저와 제2 레이저로 사용한다. 또한, 제1 레이저와 제2 레이저는 펄스 신호와 같이 자동차 주변의 배경 신호와 구분할 수 있는 인위적인 신호를 사용한다.
도로에 반사되어 수광되는 제1 레이저와 제2 레이저를 수광하고(S3), 수광한 제1 레이저와 제2 레이저를 필터링 및 AC 커플링을 통해 잡음 신호를 제거한 후 제1 레이저의 신호 세기에 기초하여 실제 도로에 조사된 제1 레이저의 크기와 수광한 제1 레이저 크기 사이의 반사율 및 실제 도로에 조사된 제2 레이저의 크기와 수광한 제2 레이저 크기 사이의 반사율을 측정한다(S5). 도로에 조사된 레이저 신호, 수광한 신호 및 필터링과 AC 커플링을 수행한 후의 레이저 신호를 각각 도시하고 있는 도 5를 참고로 레이저의 반사율을 측정하는 단계를 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저 도 5(a)는 제1 레이저 조사부를 통해 도로로 조사되는 제1 레이저 신호를 도시하고 있다. 도 5(a)에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 레이저 신호는 크기가 V1인 펄스 신호이다. 도 5(b)는 도로에 조사된 후 수광된 제1 레이저 신호를 도시하고 있다. 도 5(b)에 도시되어 있는 것과 같이, 수광된 제1 레이저 신호에는 햇빛과 같은 DC 성분(V2)과 잡음 빛이 포함되어 있다. 도 5(c)는 필터링 및 AC 커플링을 통해 DC 성분과 잡음 빛이 제거된 제1 레이저 신호를 도시하고 있다. 도 5(c)에 도시되어 있는 것과 같이, 필터링 및 AC 커플링을 통해 DC 성분과 잡음 빛이 제거된 제1 레이저 신호는 크기가 V3인 펄스 신호이다. 도로로 조사된 제1 레이저 신호와 필터링 및 AC 커플링을 통해 DC 성분과 잡음 빛을 제거한 제1 레이저 신호의 크기에 기초하여 제1 레이저의 반사율(V3/V1)을 계산한다. 이와 동일하게 도로로 조사된 제2 레이저 신호와 필터링 및 AC 커플링을 통해 DC 성분과 잡음 빛을 제거한 제2 레이저 신호의 크기에 기초하여 제2 레이저의 반사율을 계산한다.
다시 도 4를 참고로 도로 상태의 판단 방법을 살펴보면, 계산한 제1 레이저의 반사율과 제2 레이저의 반사율에 기초하여 제1 레이저와 제2 레이저의 상대적인 반사율 차이를 판단하고(S7), 판단한 제1 레이저와 제2 레이저의 상대적인 반사율 차이에 기초하여 도로 상태를 판단한다(S8). 도로 상태의 판단 결과에 기초하여 도로 위에 수막 또는 결빙이 형성되어 있는 경우, 이를 운전자에 알려주기 위한 경고 메시지를 생성하고 생성한 경보 메시지를 운전자에 출력한다(S9).
도로의 수막 또는 결빙 형성 여부에 따라 도로에서 감쇄되는 제1 레이저와 제2 레이저 크기를 도식적으로 도시하고 있는 도 6을 참고로 살펴보면, 도 6(a)에 도시되어 있는 것과 같이 도로(10)에 수막 또는 결빙이 형성되어 있지 않은 경우 수분에 감쇄율이 낮은 파장의 제1 레이저(S1)는 제1 반사율(R1)로 반사되어 수광되며, 수분에 감쇄율이 높은 파장의 제2 레이저(S2)는 제2 반사율(R2)로 반사되어 수광된다. 도로에 수막 또는 결빙이 형성되어 있지 않기 때문에 제1 레이저의 반사율(R1)과 제2 레이저의 반사율(R2)는 거의 동일하다. 반면, 도 6(b)에 도시되어 있는 것과 같이, 도로(10)에 수막 또는 결빙(20)이 형성되어 있지 않은 경우 수분에 감쇄율이 낮은 파장의 제1 레이저(S1)는 제3 반사율(R3)로 반사되어 수광되며, 수분에 감쇄율이 높은 파장의 제2 레이저(S2)는 제4 반사율(R4)로 반사되어 수광된다. 도로에 수막 또는 결빙이 형성되어 있기 때문에, 수분에 감쇄율이 작은 제1 레이저의 반사율(R3)은 수분에 감쇄율이 높은 제2 레이저의 반사율(R4)에 비해 상대적으로 크다.
도 7은 본 발명에 따라 도로 상태를 판단하는 방법의 일 예를 설명하는 흐름도이다.
도 7을 참고로 살펴보면, 제1 레이저의 반사율과 제2 레이저의 반사율의 크기 차이를 계산하고, 계산한 제1 레이저와 제2 레이저의 상대적인 반사율 차이가 제1 임계값을 초과하는지 판단한다(S23). 제1 레이저와 제2 레이저의 상대적인 반사율 차이가 제1 임계값을 초과하는 경우 수막 또는 결빙이 도로에 형성되어 있다고 판단하고(S25), 제1 레이저와 제2 레이저의 상대적인 반사율 차이가 제1 임계값 을 초과하지 않는 경우 수막 또는 결빙이 도로에 형성되어 있지 않다고 판단한다(S27).
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 상태 판단 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.

Claims (9)

  1. (a) 수분에 대해 감쇄율이 낮은 파장의 레이저와 수분에 대해 감쇄율이 높은 파장의 레이저를 도로에 조사하는 단계;
    (b) 상기 도로로부터 반사되는 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저를 수광하는 단계;
    (c) 상기 수광한 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저에 대한 상대적인 반사율을 판단하는 단계; 및
    (d) 상기 판단 결과에 기초하여 상기 도로 상태를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도로 상태는
    도로 상에 형성된 수막 또는 도로 상에 형성된 결빙 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 도로로 조사되는 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저는 배경 빛 신호와 구분하기 위하여 변조되어 있는 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    (c1) 상기 수광된 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저를 상기 낮은 파장의 레이저 대역과 상기 높은 파장의 레이저 대역으로 필터링하는 단계;
    (c2) 상기 필터링된 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저를 AC 커플링하여 상기 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저에서 DC 성분을 제거하는 단계;
    (c3) 상기 AC 커플링한 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저의 크기를 계산하여 상기 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저의 도로 반사율을 판단하는 단계; 및
    (c4) 상기 낮은 파장의 레이저의 도로 반사율과 상기 높은 파장의 레이저의 도로 반사율 사이의 상대적인 반사율 크기를 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 도로로부터 반사되는 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저는 낮은 파장과 높은 파장에 대해 서로 응답성이 다른 수광 소자를 통해 수광되는 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 낮은 파장 레이저의 도로 반사율이 상기 높은 파장 레이저의 도로 반사율보다 상대적으로 큰 경우 상기 도로 상태를 수막 형성 또는 결빙 형성으로 판단 하는 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 방법.
  7. 수분에 대해 감쇄율이 낮은 파장의 레이저와 수분에 대해 감쇄율이 높은 파장의 레이저를 도로에 조사하는 레이저 조사부;
    상기 도로로부터 반사되는 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저를 수광하는 레이저 수광부;
    상기 수광된 낮은 파장의 레이저와 높은 파장의 레이저에 대한 상대적인 도로 반사율을 판단하는 반사율 판단부; 및
    상기 반사율 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 도로 상태를 판단하는 도로 상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 도로 상태 판단 장치는
    상기 낮은 파장 레이저와 높은 파장 레이저를 상태 판단하기 위한 도로 영역으로 조사하는 다각형 반사 거울; 및
    상기 다각형 반사 거울을 회전시키는 회전 구동부를 더 포함하며,
    상기 레이저 조사부로부터 조사되는 레이저는 상기 회전하는 다각형 반사 거울을 통해 상태 판단하기 위한 도로 영역으로 조사되는 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 도로 상태 판단 장치는
    상기 도로 상태에 따라 사용자에 경보 신호를 출력하도록 제어하는 경보 제어부; 및
    상기 경보 제어부의 제어 신호에 따라 도로 상태를 사용자에 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 상태 판단 장치.
KR1020090041050A 2009-05-12 2009-05-12 도로 상태를 판단하는 방법 및 장치 KR20100122149A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090041050A KR20100122149A (ko) 2009-05-12 2009-05-12 도로 상태를 판단하는 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090041050A KR20100122149A (ko) 2009-05-12 2009-05-12 도로 상태를 판단하는 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100122149A true KR20100122149A (ko) 2010-11-22

Family

ID=43407139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090041050A KR20100122149A (ko) 2009-05-12 2009-05-12 도로 상태를 판단하는 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100122149A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8941739B2 (en) 2011-12-01 2015-01-27 Hyundai Motor Company Apparatus and method for detecting road surface properties
KR20180093369A (ko) * 2017-02-13 2018-08-22 공주대학교 산학협력단 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법
KR101958931B1 (ko) * 2017-10-24 2019-07-02 인천대학교 산학협력단 레이더 검출 데이터를 이용한 도로 상태 식별 장치 및 이의 동작 방법
KR102265311B1 (ko) * 2021-02-09 2021-06-14 이춘경 자동 감지형 도로 결빙구간 알림 시스템
KR102368350B1 (ko) * 2020-12-21 2022-03-02 한국건설기술연구원 실시간 도로 침수 모니터링 장치 및 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8941739B2 (en) 2011-12-01 2015-01-27 Hyundai Motor Company Apparatus and method for detecting road surface properties
KR20180093369A (ko) * 2017-02-13 2018-08-22 공주대학교 산학협력단 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법
KR101958931B1 (ko) * 2017-10-24 2019-07-02 인천대학교 산학협력단 레이더 검출 데이터를 이용한 도로 상태 식별 장치 및 이의 동작 방법
KR102368350B1 (ko) * 2020-12-21 2022-03-02 한국건설기술연구원 실시간 도로 침수 모니터링 장치 및 방법
KR102265311B1 (ko) * 2021-02-09 2021-06-14 이춘경 자동 감지형 도로 결빙구간 알림 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100122149A (ko) 도로 상태를 판단하는 방법 및 장치
JP5951197B2 (ja) 自動車の外側の視界を検出するための方法及びセンサー・アレンジメント
US9555812B2 (en) Method for detecting a roadway and corresponding detection systems
JP4157078B2 (ja) 路面状態計測方法及び路面状態計測装置
JP2019125372A (ja) 気象検出用レーダおよび車両システムの動的制御ならびに作動
CN102765348B (zh) 具有车距安全功能激光雾灯
CN204821318U (zh) 一种基于psd的车载积水深度检测报警装置
FR2970210A1 (fr) Systeme de regulation de la vitesse d'un vehicule en fonction de l'etat des pneus
CN109544991A (zh) 一种车路协同弯道会车预警系统及控制方法
US20050205672A1 (en) Object detecting apparatus and irregularity detecting device for the same
JP6765039B2 (ja) 出射装置
KR101104833B1 (ko) 안전운전정보제공장치 및 안전운전정보제공방법
RO132860B1 (ro) Dispozitiv pentru detectarea apei pe drum
JPH1096694A (ja) 路面状態判別装置およびこの装置が搭載された車輌、ならびにこの装置を用いた路面情報管理システム
CN207458346U (zh) 一种隧道安全防护装置以及系统
Hirano Development of vehicle-following distance warning system for trucks and buses
JPH09243729A (ja) 車両搭載用光学的計測装置および光学的計測方法
CN104924983A (zh) 车用成像警示装置
JP2009286222A (ja) 事故予測装置
EP2330439B1 (fr) Système de détection d'obstacle pour véhicule
JP6949395B2 (ja) 出射装置
EP1376513B1 (fr) Dispositif de sécurité pour véhicule
JPH09210905A (ja) レーザによる路面湿分検出装置
CN112305839B (zh) 激光投影防炫目系统、方法和车辆
FR3005011A1 (fr) Dispositif holographique de signalisation pour vehicule

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
SUBM Surrender of laid-open application requested