KR20180093369A - 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법 - Google Patents

라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로 노면을 향해 직선으로 스캐닝하면서 펄스 레이저를 발사하고 후방으로 산란되어 되돌아온 펄스 레이저를 렌즈로 수신하고 분석하여 블랙아이스가 생성되어 있는 지의 여부 및 도로의 습도를 측정할 수 있도록 구성한 라인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 도로의 노면으로 펄스 레이저가 발사되도록 하는 레이저 발사부; 상기 펄스 레이저 발사부로부터 발사된 레이저가 후방 산란하여 되돌아온 펄스 레이저를 수신하는 레이저 수신부; 상기 레이저 발사부 및 레이저 수신부를 수용하고 도 1처럼 도로에서 자동차들이 진행하는 방향에 대하여 90도 각도를 이루며 차선을 가로지르는 직선으로 스캐닝하면서 장치가 움직이도록 회동시키는 회동부; 후방 산란하여 상기 레이저 수신부에서 수신된 레이저의 신호세기를 분석하는 분석부; 상기 레이저 분석부에 의해 분석된 상태신호값을 수신하여 해당 도로 노면의 기상 상태 및 건조, 젖음, 결빙, 강설 및 습기가 있는 지의 여부를 판단하는 제어부; 및 상기 레이저 발사부 및 레이저 수신부와 레이저 분석부 및 구동부에 전원을 공급하는 비상 배터리를 포함하는 전원 공급부;를 포함하여 구성되어 운전자가 인식하지 못하는 도로의 위험을 알려 대형 사고로 이어질 수 있는 빙판 사고 또는 수막현상에 따른 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SCANNING THE ROAD SURFACE WITH LINE TYPE}
본 발명은 도로 노면의 기상 상태를 측정하는 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 노면에 레이저빔을 발사하고 후방으로 산란되어 되돌아온 레이저빔을 수신하고 측정한 후 이 신호를 분석하여 블랙아이스가 생성되어 있는 지의 여부 및 도로의 기상 상태 및 습기를 측정할 수 있도록 구성한 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 실시간으로 도로 노면의 기상 상태를 측정함에 있어 지금까지와의 관측 장비와는 달리 스캐닝 기능을 부여하여 한 대의 장비로 노면의 어려 지점을 관측할 수 있는 라인(직선) 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
겨울철 도로 위에 얇게 얼어 보이지 않는 얼음인 블랙아이스로 인한 사고 위험 때문에 운전 중 사고의 위험성이 증가하고 있다. 이와 같이 운전자가 인식하지 못하는 얼음은 눈이나 비가 온 뒤의 위험한 상황보다 훨씬 위험할 수 있다. 즉, 운전자는 비가 오거나 눈이 온 이후에는 속도를 감속하는 것이 일반적이므로 사고가 발생한다고 하여도 대형 인명 사고보다는 미미한 사고가 대부분이다.
그러나, 운전자가 미처 인식하지 못하는 노면의 기상 상황에서 발생하는 즉, 블랙아이스와 같은 빙판에 의해서는 고속으로 운전하다 대형사고로 이어질 위험성이 매우 크다는 문제점이 있다.
이와 같은 위험성을 운전자에게 미리 알려주기 위하여 종래에는 도로에 발생한 위험정보가 촬상소자 카메라(CCD)에 의하여 1차 촬영되고, 이러한 1차 측정정보가 전화 및 유/무선통신을 통하여 교통정보센터에 전달되며, 교통정보센터에서는 사람이 직접 1차 측정정보를 분석하여 위험상황 정보를 컴퓨터 정보화하는 방식으로 운영되었다.
이러한 위험정보 수집과정은 위험정보 수집이 사람 또는 촬상소자 카메라에 의존하게 됨으로써, 얇은 얼음인 블랙아이스나 결빙, 젖음, 습기 등의 노면 기상 정보를 실시간으로 정확하게 수집하기 어려운 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1280361호(발명의 명칭 노면 결빙 예측 및 강설 감지 시스템 및 방법, 이하 인용발명)에서는 노면의 결빙을 예측하고 감지하는 시스템에 대하여 설명하고 있다.
인용발명은 도로의 결빙을 감지하기 위하여 표면 온도센서, 대기 온도센서, 포장제 온도센서, 적외선 카메라, 대기 습도 센서 등과 같이 많은 센서들을 활용하고 이들 정보를 종합하여 결빙 여부를 판단하는 구성에 대하여 설명하고 있다.
이와 같은 인용발명의 구성은 다수의 센서들을 사용하고 있다. 인용발명에서 결빙을 판단함에 있어서, 다수의 센서들로부터 수집된 정보가 결빙 가능 환경 조건에 일치하는 경우 결빙을 예상하거나, 결빙으로 판단하는 구성에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 인용발명은 결빙된 상태가 계속 유지되는 지의 여부를 인지하기 힘들며, 또한, 결빙 가능 환경 조건과 일치하지 않는 경우가 매우 다양한 형태로 발생할 수도 있어 이에 대한 대비가 미흡한 문제점이 있다. 예컨대, 차량에서 흘린 물에 의해 빙판이 발생하는 경우에는 이를 인지하지 못하게 되는 문제점이 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 도로 노면에 직접적으로 펄스 레이저빔을 발사하고 후방으로 산란되어 되돌아오는 레이저빔을 디텍터로 수신한 후 이를 분석하여 블랙아이스가 생성되어 있는 지의 여부 및 도로의 결빙, 젖음, 강설(눈), 습도 등의 기상상태를 측정할 수 있도록 하여 운전자가 인식하지 못하는 노면 기상상태의 위험을 알릴 수 있는 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 도로의 한 지점이 아닌 여러 곳을 한 대의 장비로 동시에 관측하기 위하여 스캐닝을 할 수 있는 기능을 가진 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치는, 관측하고자 하는 도로의 노면으로 펄스 형태의 레이저빔이 발사되도록 하는 레이저 발사부; 상기 레이저 발사부로부터 발사된 펄스 레이저빔이 후방 산란하여 되돌아온 레이저빔을 수신하는 레이저 수신부; 상기 레이저 발사부 및 레이저 수신부를 수용하고 도로 노면 기상 상태 측정 장치가 설치된 축에 대하여 특정 대상 각도를 변화시킬 수 있도록 도로에서 차선을 가로지르는 직선으로 스캐닝하도록 회동시키는 구동부; 상기 레이저 수신부로부터 후방 산란하여 수신된 레이저빔의 신호세기를 분석하는 분석부; 상기 레이저 분석부에 의해 분석된 상태신호값을 수신하여 해당 도로 노면의 기상 상태 및 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙, 습기 여부를 판단하는 제어부; 및 상기 레이저 발사부, 레이저 수신부, 구동부, 분석부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하여 구성된다.
상기 레이저 발사부는, 물, 눈(강설) 및 얼음에 흡수율이 높은 파장의 레이저빔을 발사하는 제1 발사부; 및 물, 눈(강설) 및 얼음에 흡수율이 낮은 파장의 레이저빔을 발사하는 제2 발사부;를 포함하여 구성되고, 상기 레이저 수신부는, 상기 제1 발사부로부터 발사되어 후방 산란된 레이저빔을 수신하는 제1 수신부; 및 상기 제2 발사부로부터 발사되어 후방 산란된 레이저빔을 수신하는 제2 수신부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 분석부는, 상기 제1 수신부를 통해 수신된 제1 상태신호값에 포함된 신호세기 및 제1 발사부로부터 노면까지의 거리를 계산하고 상기 제1 발사부와 도로 노면의 거리에 따라 수신되는 레이저빔의 감쇄 신호세기를 계산하여 제1 도로노면 상태값을 구하고, 상기 제2 수신부를 통해 수신된 제2 상태신호값에 포함된 감쇄신호세기 및 제2 발사부로부터 노면까지의 거리를 계산하고 상기 제2 발사부와 도로 노면의 거리에 따라 수신되는 레이저빔의 세기가 점점 약해지는 감쇄 신호세기를 계산하여 제2 도로노면 상태값을 구하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 노면상태값과 제2 노면상태값을 측정하여 그 절대값을 계산하고 그 절대값이 사전에 측정되어 결정된 제1 임계치를 초과하는 경우 해당 도로의 노면에 눈(강설)이 덮힌 것으로 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 절대값이 제1 임계치 이하이며 제2 임계치 이상인 경우면, 해당 도로의 노면이 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙, 습기 중의 어느 하나인 것으로 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 노면의 기상 상태인 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙, 습기에 따라 상기 제1 절대값과 제2 절대값이 사전에 측정되어 결정될 수 있다.
상기 제어부는, 제1 노면상태값과 제2 노면상태값의 비율인 제1 노면상태값/제2 노면상태값 또는 제2 노면상태값/제1 노면상태값에 따라 노면의 기상상태를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 측정상태값을 서로 더하고 뺀 비율인 (|제1 노면상태값 - 제2노면상태값|)/(제1 노면상태값 + 제2 노면상태값)의 신호값에 따라서 노면의 기상상태를 결정할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 방법은, 레이저 발사부 및 회동부를 제어하여 도로에서 자동차들이 진행하는 방향에 대하여 90도 각도를 이루며 차선을 가로지르는 직선으로 스캐닝하면서 레이저를 발사시키는 단계; 펄스 레이저 발사부로부터 발사되어 수신되는 펄스 레이저를 수신하는 단계; 수신된 펄스 레이저의 노이즈를 제거하는 단계; 상기 펄스 레이저 발사부를 구성하는 제1 발사부와 제2 발사부가 각각 서로 다른 파장의 레이저가 출력되도록 하는 단계; 및 제1 수신부 및 제2 수신부로 구성되는 레이저 수신부를 통해 각각 수신된 레이저의 신호세기를 분석하여 도로노면의 상태를 감지하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
도로노면의 상태를 감지하는 단계는, 상기 제1 발사부로부터 발사되어 상기 제1 수신부를 통해 수신된 제1 수신빔의 신호세기(A)의 절대값인 제1 절대값을 구하는 단계; 제2 발사부로부터 발사되어 제2 수신부를 통해 수신된 제2 수신빔의 신호세기(B)의 절대값인 제2 절대값을 구하는 단계; 상기 제1 수신빔의 신호세기(A)와 제2 수신빔의 신호세기(B)의 비율의 절대값인 제3 절대값을 계산하는 단계; 상기 제1 절대값, 제2 절대값 및 제3 절대값과 사전에 설정된 건조임계치, 젖은임계치, 결빙임계치, 강설임계치 및 습기임계치와 비교하여 도로 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙 및 습기 중 어느 하나로 결정하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
도로 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙 및 습기 중 어느 하나로 결정하는 단계는, 제1 절대값이 제1 건조임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제1 판단단계; 상기 제1 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 건조임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제2 판단단계; 상기 제2 판단단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 건조임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제3 판단단계; 상기 제3 판단단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 건조노면으로 결정하는 단계; 제1 절대값이 제1 젖음임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제4 판단단계; 상기 제4 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제5 판단단계; 상기 제5 판단단계에서 단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제6판단단계; 상기 제6 판단단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 젖음노면으로 결정하는 단계; 제1 절대값이 제1 결빙임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제7 판단단계; 상기 제7 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제8 판단단계; 상기 제8판단단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제9 판단단계; 상기 제9 판단단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 결빙노면으로 결정하는 단계; S331단계에서 제1 절대값이 제1 강설임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제10 판단단계; 상기 제10 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 강설임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제11 판단단계; 상기 제11 판단단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 강설임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제12 판단단계; 상기 제12 판단단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 강설노면으로 결정하는 단계; 제1 절대값이 제1 습기임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제13 판단단계; 상기 제13 판단단계에서 제1 절대값이 제1 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 습기임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제14 판단단계; 상기 제14 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제2 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 습기임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제15 판단단계; 및 제15 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제3 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 습기노면으로 결정하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도로 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙 및 습기 상태로 결정되면 해당 상태에 따라 각각 건조상태, 젖음상태, 결빙상태, 강설 및 습기상태를 나타내는 메시지를 출력하는 단계; 및 상기 제1 판단단계 내지 제15 판단단계에서 각각의 절대값이 각각 도로 노면의 기상 상태를 건조임계치, 젖음임계침값, 강설임계치, 결빙임계치 및 습기임계칙값을 모두 초과하거나 미달하여 그 요건을 충족시키는 못하는 경우에는 에러 메시즈를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 방법.
따라서, 본 발명에 따른 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법은 도로 노면에 펄스 레이저빔을 발사하고 후방으로 산란되어 되돌아온 레이저빔을 디텍터로 수신하고 분석하여 노로의 노면의 상태를 건조, 젖음, 적설, 결빙 및 습기 중의 어느 하나의 상태로 결정할 수 있도록 하여 운전자가 인식하지 못하는 위험을 알려 대형 사고로 이어질 수 있는 빙판 사고 또는 수막현상에 따른 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치 및 방법은, 노면의 한 지점만을 관측하는 것이 아니라 스캐닝 기술을 이용하여 노면의 여러 지점을 한 대의 장비로 동시에 측정하고 넓은 면적의 도로 노면 상태를 측정하여 효율이 높은 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면의 얼음 감지 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도로 노면 기상 상태 측정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도로 노면 기상 상태 측정 장치에서 측정되는 수신신호를 나타낸 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 레이저 발사부와 도로의 노면 간의 거리에 따른 신호의 세기를 실험하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로의 노면을 라인형으로 스캐닝하는 과정을 나타낸 순서도.도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5에 따라 도로 노면의 기상 상태를 결정하는 과정을 보다 상세하게 나타낸 순서도.
본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 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.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로의 노면을 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치로 스캐닝하는 것을 나타낸 도면이고. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 레이저 발사부(110), 레이저 수신부(120), 구동부(130), 전원공급부(140), 분석부(150), 표시부(170) 및 제어부(160)를 포함하여 구성된다.
레이저 발사부(110)는 도로의 노면으로 레이저빔이 발사되도록 구성된다. 레이저 발사부(110)는 구동부(130)에 의해 도로의 노면의 차선을 가로지르는 방향을 따라서 회동하면서 도로의 노면을 향해 펄스 레이저빔을 발사한다.
레이저 발사부(110)는 레이저의 파장이 서로 다른 제1 발사부(112) 및 제2 발사부(114)를 포함하여 구성된다.
제1 발사부(112)는 물, 눈, 얼음 등에 흡수율이 낮은 파장을 발사한다. 즉, 제1 발사부(112)에 의해 발사된 펄스 레이저빔이 도로 노면에 있는 물이나 눈 얼음을 만나면, 레이저 빔의 일부분만 흡수되고 대부분의 레이저빔은 후방 산란하여 되돌아 온다. 특히 이 레이저빔은 노면이 건조할 때 가장 강하게 되돌아 온다.
제2 발사부(114)는 습기 및 얼음에 흡수율이 높은 파장을 발사한다. 제2 발사부(114)가 물, 눈 얼음을 만나면, 레이저빔의 대부분이 후방 흡수되고 아주 일부분의 작은 신호만이 되돌아온다. 습기 및 얼음에 흡수율이 높은 레이저빔은 노면이 습할 대 가장 강하게 되돌아 온다.
레이저 수신부(120)는 전술한 레이저 발사부(110)로부터 발사된 레이저가 후방 산란하여 되돌아온 파장이 서로 다른 2개의 레이저빔을 각각 수신한다.
또한, 레이저 수신부(120)도 레이저 발사부와 마찬가지로 제1 수신부(122)와 제2 수신부(124)를 포함하여 구성된다.
제1 수신부(122)는 제1 발사부(112)로부터 발사되어 후방 산란된 레이저만을 수신한다.
제2 수신부(124)는 제2 발사부(114)로부터 발사되어 후방 산란된 레이저만을 수신한다. 이때, 제1 수신부(122) 및 제2 수신부(124) 앞에는 태양광에 의한 배경신호를 차단하기 위하여 단열 또는 여러 개의 광학필터(123, 125)를 겹쳐서 사용한다. 예컨대, 제1 수신부(122)의 전단에 설치된 광학필터를 제1 광학필터(123)로 칭하고, 제2 수신부(124)의 전단에 설치된 광학필터를 제2 광학필터(125)로 칭하기로 한다.
구동부(130)는 레이저 발사부(110) 및 레이저 수신부(120)를 수용하고 도로의 1차선에서 2차선쪽 방향으로 장치의 각도를 연속으로 변화시키도록 하여 레이저 발사부(110) 및 레이저 수신부(120)가 도로의 노면의 차선방향을 가로질러 직선 방향으로 움직이도록 하여 도로의 2개의 차선 이상을 스캐닝할 수 있게 한다.
분석부(150)는 레이저 수신부(120)에서 도로로부터 후방 산란하고 광학필터(123, 125)를 통과하여 수신된 레이저의 신호세기를 측정하고 분석한다.
전원공급부(140)는 일반배터리 또는 비상배터리일 수 있으며, 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치(100), 즉, 레이저 발사부(110), 레이저 수신부(120), 구동부(130), 전원공급부(140), 분석부(150) 및 제어부(160)에 전원을 공급한다.
분석부(150)는 레이저 발사부(110)와 도로의 노면 간의 거리가 구동부(130)에 의해 계속적으로 변하기 때문에 감쇄에 따른 정보를 적용하여 계산한다. 다음의 수학식 1에 의해 수신된 신호의 세기에 거리에 따른 감쇄에 대한 보상을 적용하여 신호의 세기를 일정하게 유지시킬 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
수학식 1에서 Iλ1과 Iλ2는 각각 수신된 제1 상태신호값과 제2 상태신호값의 세기에 따른 노면상태값을 나타내며,I01과 I02는 수신된 제1 상태신호값과 제2 상태신호값의 세기이고, α1과 α2는 제1 상태신호값와 제2 상태신호값의 감쇄상수이며, x는 레이저 발사부와 노면과의 거리를 나타낸다. 즉, 레이저 발사부(110) 및 레이저 수신부(120)는 구동부(130)에 의해 회동하는 상태이므로 도로 노면 기상 상태 측정 장치(100)의 각도를 바꾸면서 스캐닝하게 되면 도로 노면과의 거리가 계속적으로 변동되는 상태가 된다. 따라서, 전술한 수학식 1에 따라 거리에 따라 수신되는 신호의 세기가 변하더라도 위의 수학식 1을 이용하여 감쇄되는 신호값을 보정하여 실제의 노면상태값을 측정한다. 실제 이 감쇄상수 α는 관측 대상인 도로 노면의 기상 상태인 건조, 젖음, 결빙, 강설(눈) 및 습기 등에 따라 모두 달라지며, 파장에 따라서도 달라지는 상수이다.
한편, 편의상 제1 수신부(122)를 통해 수신된 제1 상태신호값으로 계산한 노면상태값을 제1 노면상태값으로 설정하고 제2 수신부(124)를 통해 수신된 제2 상태신호값으로 계산한 노면상태값을 제2 노면상태값으로 설정한다.
분석부(150)는 제1 수신부(122)를 통해 수신된 제1 상태신호값을 수신하여 해당 도로 노면의 기상 상태를 판단한다. 분석부(150)는 수학식 1에 따라 제1 수신부(122)를 통해 수신된 제1 상태신호값에 포함된 신호세기 및 제1 발사부(112)로부터 노면까지의 거리를 계산하고 상기 제1 발사부(112)와 도로 노면의 거리에 따른 감쇄를 계산하여 제1 노면상태값을 구한다.
분석부(140)는 제2 수신부(124)를 통해 수신된 제2 상태신호값에 포함된 신호세기 및 제2 발사부(114)로부터 노면까지의 거리를 수신하고 상기 제2 발사부(114)와 도로 노면의 거리에 따른 감쇄를 계산하여 제2 노면상태값을 구한다.
표시부(170)는 분석 결과에 따라 도로 노면의 기상 상태가 결정되면 도로 노면의 기상상태를 표시한다. 이와 같이 운전자는 표시부(170)를 통해 표시된 도로 노면의 기상상태를 확인하고 운전할 수 있다.
도 3은 도로 노면의 스캐닝을 위해 장치와 노면이 이루는 각도를 변화시킴에 따라 레이저 발사부와 도로의 노면 간의 거리가 증가하게 되고, 거리가 멀어짐에 따라 수신되는 신호의 세기가 감쇄되는 것을 나타낸 그래프이다.
도 3에서와 같이 신호의 감쇄는 거리가 증가함에 따라 지수함수적으로 변한다. 즉, 분석부(150)는 거리에 따라 신호감쇄에 대한 보상값을 적용하여 발사부(112, 114)와 도로 노면 사이의 거리가 변하더라도 일정한 값을 갖는 노면상태값을 계산한다.
이와 같은 신호 세기의 측정은 제1 수신부(122) 및 제2 수신부(124)에서 수신한 신호 모두에 동일하게 적용된다.
제어부(160)는 제1 노면상태값과 제2 노면상태값을 이용하여 도로노면의 상태를 감지할 수 있다. 예컨대, 제어부(160)는 상기 제1 노면상태값과 제2 노면상태값을 감산한 값의 절대값이 제1 임계치를 초과하는 경우에는 해당 도로의 노면에 결빙이 발생한 것으로 결정한다. 또한, 제어부(160)는 제1 노면상태값과 제2 노면상태값을 감산한 값의 절대값이 제1 임계치와 제2 임계치 사이에 존재하는 경우 그 임계치의 크기에 따라 노면이 건조, 젖음, 적설, 결빙 및 습기 중의 하나의 상태인것으로 결정한다. 또한, 제어부(160)는 제1 노면상태값과 제2 노면상태값을 감산한 값의 절대값이 제2 임계치 미만인 경우 피드백을 통하여 도로 노면의 기상 상태를 다시 결정해야 하는 것으로 판단한다. 즉, 제1 발사부(112)와 제2 발사부(114)에 사용되는 레이저의 파장이 물에 흡수되기 쉬운 파장과 물에 흡수가 잘 안되는 파장으로 구분하였기 때문에 제1 노면상태값과 제2 노면상태값을 감산하여 절대값을 취한 값이 제1 임계치와 제2 임계치 사이의 값을 가져야만 정확하게 도로 노면의 기상 상태를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 상기 제1 노면상태값과 제2 노면상태값을 감산하여 절대값을 취한 값이 제1 임계치를 초과하는 경우에는 해당 도로의 노면의 기상 상태가 변화한 것으로 결정할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 상기 제1 노면상태값과 제2 노면상태값을 감산하여 절대값을 취한 값이 제2 임계치 미만인 경우에는 해당 도로의 노면이 건조하여 안전한 상태로 결정할 수 있다. 여기서 제1 임계치와 제2 임계치는 도로 노면의 기상 상태인 건조, 젖음, 결빙, 적설 및 습기 등에 따라 모두 달라진다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 레이저 발사부와 도로의 노면 간의 거리에 따른 신호의 세기를 실험하여 나타낸 그래프이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 제1 레이저 발사부(112)와 도로의 노면 간의 거리가 증가하게 되고, 거리가 멀어짐에 제1 수신부(122)에 수신되는 신호의 세기가 감쇄되는 정도가 나타나 있으며, 각각 펄스 레이저빔의 전압의 변화에 따른 세기의 변화도 함께 나타나 있다.
마찬가지로 도 4의 (b)를 참조하면, 제2 레이저 발사부(114)와 도로의 노면 간의 거리가 증가하게 되고, 거리가 멀어짐에 제2 수신부(124)에 수신되는 신호의 세기가 감쇄되는 정도가 나타나 있으며, 각각 펄스 레이저빔의 전압의 변화에 따른 세기의 변화도 함께 나타나 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로의 노면을 라인형으로 스캐닝하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, S202단계에서 제어부(150)는 레이저 발사부(110) 및 구동부(130)를 제어하여 도로 노면 기상 상태 측정 장치와 도로 노면이 이루는 각도를 연속으로 변화시켜서 노면을 가로지르는 직선 방향으로 레이저빔을 발사시킨다.
일정하게 회동하는 구동부(130)는 도로의 노면으로 레이저빔이 발사되도록 구성된다. 제어부(160)는 레이저 발사부(110)로 하여금 구동부(130)에 의해 직선의 도로 노면을 회동하면서 레이저빔이 발사되도록 제어한다. 레이저 발사부(110)로부터 발사된 레이저는 노면에 대하여 스캐닝한다.
S204단계에서 제어부(160)는 제1 발사부(112)로부터 발사되어 제1 수신부(122)로 레이저빔이 수신되었는 지의 여부를 판단한다.
S204단계에서의 판단결과 제1 수신부(122)로 레이저가 수신되지 않은 경우면, 레이저를 발사하는 단계인 S202단계로 리턴한다.
S204단계에서의 판단결과 제1 수신부(122)로 제1 레이저빔이 수신된 경우면, 제어부(160)는 제2 발사부(114)로부터 발사되어 제2 수신부(124)로 제2 레이저빔이 수신되었는 지의 여부를 판단한다.(S206단계)
S206단계에서의 판단결과 제2 수신부(124)로 펄스 레이저가 수신되지 않은 경우면, 레이저를 발사하는 단계인 S202단계로 리턴한다.
S206단계에서의 판단결과 제2 수신부(124)로 펄스 레이저가 수신된 경우면, 제1 광학필터(123) 및 제2 광학필터(125)를 이용하여 노이즈를 제거한다(S208단계).
이때, 레이저 발사부(110) 및 레이저 수신부(120)는 구동부(130)에 의해 구동되어 도로 노면을 가로지르는 직선 방향으로 회동하는 상태이므로 발사되어 반사되는 거리가 연속적으로 변하는 상태이다.
S210단계에서 제어부(160)는 제1 발사부(112)로부터 발사되어 제1 수신부(122)를 통해 수신된 제1 수신빔의 신호세기(A)의 절대값인 제1 절대값을 구한다.
S212단계에서 제어부(160)는 제2 발사부(114)로부터 발사되어 제2 수신부(124)를 통해 수신된 제2 수신빔의 신호세기(B)의 절대값인 제2 절대값을 구한다.
S214단계에서 제어부(160)는 분석부(150)로 하여금 제1 수신부(122)를 통해 수신된 제1 수신빔의 신호세기(A)와 제2 수신부(124)를 통해 수신된 제2 수신빔의 신호세기(B)의 비율의 절대값인 제3 절대값을 계산한다. 전술한 제3 절대값(R)은 다음의 수학식 2로 계산할 수 있다.
Figure pat00003
여기서, A는 제1 수신빔의 신호세기이며, B는 제2 수신빔의 신호세기이고, R은 제1 신호세기와 제2 수신빔의 제2 신호세기와의 비율의 절대값을 나타내는 제3 절대값을 나타낸다.
S216단계에서 각각의 절대값과 사전에 설정된 건조임계치, 젖은임계치, 결빙임계치, 강설임계치 및 습기임계치와 비교한다.
S216의 비교결과에 따라 도로 노면의 기상 상태 및 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙 및 습기 여부를 결정한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5에 따라 도로 노면의 기상 상태를 결정하는 과정을 보다 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, S301단계에서 제1 절대값이 제1 건조임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다.
S301단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 건조임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S311단계로 진행한다.
S301단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 건조임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S302단계).
S302단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 건조임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S311단계로 진행한다.
S302단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 건조임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S303단계).
S303단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 건조임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S311단계로 진행한다.
S303단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 건조노면으로 결정한다(S304단계).
S311단계에서 제1 절대값이 제1 젖음임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다.
S311단계에서 제1 절대값이 제1 젖음임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S321단계로 진행한다.
S311단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S312단계).
S312단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 젖음임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S321단계로 진행한다.
S312단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S313단계).
S313단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 젖음임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S321단계로 진행한다.
S313단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 젖음노면으로 결정한다(S314단계).
S321단계에서 제1 절대값이 제1 결빙임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다.
S321단계에서 제1 절대값이 제1 결빙임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S331단계로 진행한다.
S321단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S322단계).
S322단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 결빙임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S331단계로 진행한다.
S322단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S323단계).
S323단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 결빙임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S331단계로 진행한다.
S323단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 결빙노면으로 결정한다(S324단계).
S331단계에서 제1 절대값이 제1 강설임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다.
S331단계에서 제1 절대값이 제1 강설임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S341단계로 진행한다.
S331단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 강설임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S332단계).
S332단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 강설임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S341단계로 진행한다.
S332단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 강설임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S333단계).
S333단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 강설임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S341단계로 진행한다.
S333단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 강설노면으로 결정한다(S334단계).
S341단계에서 제1 절대값이 제1 습기임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다.
S341단계에서 제1 절대값이 제1 습기임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S351단계로 진행한다.
S341단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 습기임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S342단계).
S342단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 습기임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S351단계로 진행한다.
S342단계에서 판단하여 제1 절대값이 제2 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 습기임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단한다(S343단계).
S343단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 습기임계치를 초과하거나 미달하는 경우에는 후술하는 S352단계로 진행한다.
S343단계에서 판단하여 제1 절대값이 제3 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 습기노면으로 결정한다(S344단계).
S351단계에서 전술한 결과로 나온 S304단계, S314단계, S324단계, S334단계 및 S344단계의 결과로 나온 결과에 따라 도로 노면의 기상 상태를 각각 건조상태, 젖음상태, 결빙상태, 강설 및 습기상태로 표시부(170)에 표시한다.
S352단계에서 모든 조건을 만족시키지 않는 경우면, 에러 메시지를 출력하고 종료한다.
한편, 전술한 제1 내지 제3 의 각각의 건조임계치, 젖음임계치, 결빙임계치 강설임계치 및 습기임계치는 실험적으로 획득한 테이블의 값들을 활용할 수 있으며, 전술한 단계에 의해 노면의 기상상태를 건조상태, 젖음상태, 결빙상태, 강설 및 습기상태 중 하나로 판단할 수 있다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
110 : 레이저 발사부 112 : 제1 발사부
114 : 제2 발사부 120 : 레이저 수신부
122 : 제1 수신부 124 : 제2 수신부
130 : 구동부 140 : 전원공급부
150 : 분석부 160 : 제어부
170 : 표시부

Claims (11)

  1. 도로의 노면으로 펄스 레이저빔이 발사되도록 하는 레이저 발사부;
    상기 레이저 발사부로부터 발사된 레이저가 후방 산란하여 되돌아온 펄스 레이저빔을 수신하는 레이저 수신부;
    상기 레이저 발사부 및 레이저 수신부를 수용하고 상기 레이저 발사부 및 레이저 수신부를 수용하고 도로에서 자동차들이 진행하는 방향에 대하여 직각이 되는 방향으로 도로의 바깥차선에서부터 안쪽 차선으로 2개 차선 이상이 커버되도록 회동시키는 구동부;
    상기 레이저 수신부로부터 후방 산란하여 수신된 레이저의 신호세기를 분석하는 분석부;
    분석 결과를 표시하는 표시부; 및상기 레이저 분석부에 의해 분석된 상태신호값을 수신하여 해당 도로 노면의 기상 상태인 건조, 젖음, 결빙 강설 및 습기 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 발사부는,
    물, 습기, 눈 및 얼음에 흡수율이 높은 레이저빔의 파장을 발사하는 제1 발사부; 및
    물, 습기, 눈 및 얼음에 흡수율이 상대적으로 낮은 레이저빔의 파장을 발사하는 제2 발사부;를 포함하여 구성되고,
    상기 레이저 수신부는,
    상기 제1 발사부로부터 발사되어 후방 산란된 레이저빔을 수신하는 제1 수신부; 및
    상기 제2 발사부로부터 발사되어 후방 산란된 레이저빔을 수신하는 제2 수신부;를 포함하는 것인 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치.
  3. 상기 제2항에 있어서,
    상기 제1 발사부 및 제2 발사부에서 발사되어 후방 산란된 레이저빔을 수신하는 제1 수신부 및 제2 수신부에서 레이저빔의 파장 이외의 파장을 가지는 노이즈빔을 제거하고 태양관의 배경신호(Background) 노이즈를 제거하기 위한 광학 필터;를 포함하고,
    상기 광학필터는,
    제1 레이저빔과 제2 레이저빔의 파장은 투과시키고 그 이외의 파장은 차단하도록 광학 코팅되어 상기 각각의 제1 수신부 및 제2 수신부의 전단에 구성되는 것인 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 분석부는,
    상기 제1 수신부를 통해 수신된 제1 상태신호값에 포함된 신호세기 및 제1 발사부로부터 노면까지의 거리를 계산하고 상기 제1 발사부와 도로 노면의 거리에 따라 수신되는 신호의 감쇄를 계산하여 제1 도로노면 상태값을 구하고,
    상기 제2 수신부를 통해 수신된 제2 상태신호값에 포함된 신호세기 및 제2 발사부로부터 노면까지의 거리를 계산하고 상기 제1 발사부와 도로 노면의 거리 증가에 따라 수신되는 신호의 감쇄를 계산하여 제2 노면상태값을 구하는 것인 라인 스캐닝 도로 노면 기상 상태 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 발사부의 레이저 파장 λ1을 가진 펄스 레이저 빔을 관측 대상 지면으로 쏘고 제2 발사부에서는 레이저 파장 λ2를 가진 펄스 레이저 빔을 관측 대상 지면으로 쏘아서 도로 노면의 기상 상태값을 제 1수신부와 제 2 수신부에서 각각 측정한다. 그 두 개의 펄스 레이저 빔 수신부 각각에 수신되는 두 개 파장의 신호 세기인 Iλ1 과 Iλ2를 분석하여 해당 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 결빙, 강설 및 습기 중의 하나인 것으로 결정하는 라인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1수신부와 제 2 수신부에서 각각 측정되는 각각의 Iλ1 과 Iλ2의 신호 세기는 노면의 기상 상태인 건조, 젖음, 결빙, 강설 및 습기 등에 따라 달라지며, 각 관측 대상 노면의 기상 상태에 따라 달라지는 최소 신호세기인 제1 임계치 이상이고, 해당 도로의 노면 기상 상태가 건조, 젖음, 결빙, 강설 및 습기 중의 하나에 해당하는 각각의 임계치 이상의 신호 크기를 가지는 경우에만 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 결빙, 강설 및 습기 중의 하나인 것으로 결정하고, 이 때 Iλ1 과 Iλ2은 둘 모두 상기 제1 임계치를 초과하여야 하며, 두 개의 신호 세기인 Iλ1 과 Iλ2 중에 적어도 하나가 상기 제1 임계치 이하의 값이면 수신되는 노면 수신 신호를 제어부로 피드백하여 노면의 기상 상태를 다시 판단한고 확인하는 것인 라인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1수신부와 제 2 수신부에서 수신되는 두 개 파장의 신호 세기인 Iλ1 과 Iλ2 각각의 신호 측정값들이 노면의 대표적인 기상 상태인 건조, 젖음, 결빙, 강설 및 습기에 해당하는 최대 신호세기인 제2 임계치 이하이고, 해당 도로의 노면 기상 상태에 따라 달라지는 최대 신호세기인 제2 임계치가 건조, 젖음, 결빙, 강설 및 습기 중의 하나에 해당하는 상기 각각의 최대 임계값의 신호 크기를 가지는 경우에만 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 결빙, 강설 및 습기 중의 하나인 것으로 결정하고, 이 때 상기 Iλ1 과 Iλ2 신호 측정값 모두 최대 신호세기인 제2 임계치 이하이여야 하며, 상기 Iλ1 과 Iλ2 중에 하나라도 상기 제2 임계치 이상의 값이면 수신되는 노면 수신 신호를 제어부로 피드백하여 노면의 기상 상태를 다시 판단한고 확인하는 과정을 거치는 라인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 장치.
  8. 레이저 발사부 및 회동부를 제어하여 도로에서 자동차들이 진행하는 방향에 대하여 90도 각도를 이루며 차선을 가로지르는 직선으로 스캐닝하면서 레이저를 발사시키는 단계;
    펄스 레이저 발사부로부터 발사되어 수신되는 펄스 레이저를 수신하는 단계;
    수신된 펄스 레이저의 노이즈를 제거하는 단계;
    상기 펄스 레이저 발사부를 구성하는 제1 발사부와 제2 발사부가 각각 서로 다른 파장의 레이저가 출력되도록 하는 단계;
    제1 수신부 및 제2 수신부로 구성되는 레이저 수신부를 통해 각각 수신된 레이저의 신호세기를 분석하여 도로노면의 상태를 감지하는 단계;를 포함하는 라인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 도로노면의 상태를 감지하는 단계는,
    상기 제1 발사부로부터 발사되어 상기 제1 수신부를 통해 수신된 제1 수신빔의 신호세기(A)의 절대값인 제1 절대값을 구하는 단계;
    제2 발사부로부터 발사되어 제2 수신부를 통해 수신된 제2 수신빔의 신호세기(B)의 절대값인 제2 절대값을 구하는 단계;
    상기 제1 수신빔의 신호세기(A)와 제2 수신빔의 신호세기(B)의 비율의 절대값인 제3 절대값을 계산하는 단계;
    상기 제1 절대값, 제2 절대값 및 제3 절대값과 사전에 설정된 건조임계치, 젖은임계치, 결빙임계치, 강설임계치 및 습기임계치와 비교하여 도로 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙 및 습기 중 어느 하나로 결정하는 단계;를 포함하는 것인 인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 방법.
  10. 제9항에 있어서, 도로 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙 및 습기 중 어느 하나로 결정하는 단계는,
    제1 절대값이 제1 건조임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제1 판단단계;
    상기 제1 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 건조임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제2 판단단계;
    상기 제2 판단단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 건조임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제3 판단단계;
    상기 제3 판단단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 건조임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 건조노면으로 결정하는 단계;
    제1 절대값이 제1 젖음임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제4 판단단계;
    상기 제4 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제5 판단단계;
    상기 제5 판단단계에서 단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제6판단단계;
    상기 제6 판단단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 젖음임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 젖음노면으로 결정하는 단계;
    제1 절대값이 제1 결빙임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제7 판단단계;
    상기 제7 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제8 판단단계;
    상기 제8판단단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제9 판단단계;
    상기 제9 판단단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 결빙임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 결빙노면으로 결정하는 단계;
    S331단계에서 제1 절대값이 제1 강설임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제10 판단단계;
    상기 제10 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제1 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 강설임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제11 판단단계;
    상기 제11 판단단계에서 판단하여 제2 절대값이 제2 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 강설임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제12 판단단계;
    상기 제12 판단단계에서 판단하여 제3 절대값이 제3 강설임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 강설노면으로 결정하는 단계;
    제1 절대값이 제1 습기임계치에 따른 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제13 판단단계;
    상기 제13 판단단계에서 제1 절대값이 제1 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제2 절대값이 제2 습기임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제14 판단단계;
    상기 제14 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제2 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 제3 절대값이 제3 습기임계치의 범위 내에 존재하는 지의 여부를 판단하는 제15 판단단계; 및
    제15 판단단계에서 판단하여 제1 절대값이 제3 습기임계치의 범위 내에 존재하는 경우에는, 도로 노면의 기상 상태를 습기노면으로 결정하는 단계;를 포함하는 것인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도로 노면의 기상 상태를 건조, 젖음, 강설(눈), 결빙 및 습기 상태로 결정되면 해당 상태에 따라 각각 건조상태, 젖음상태, 결빙상태, 강설 및 습기상태를 나타내는 메시지를 출력하는 단계; 및
    상기 제1 판단단계 내지 제15 판단단계에서 각각의 절대값이 각각 도로 노면의 기상 상태를 건조임계치, 젖음임계침값, 강설임계치, 결빙임계치 및 습기임계칙값을 모두 초과하거나 미달하여 그 요건을 충족시키는 못하는 경우에는 에러 메시즈를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것인 스캐닝 도로 노면 기상상태 측정 방법.
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