KR100198259B1 - 교통량 무인 검출시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교통량 무인 검출시스템에 관한 것으로, 교통량 무인감시장치에 있어서, 도로(1)의 상단 또는 하단일측이나 도로(1)면의 내측에 구성되어 주행되는 자동차에 의해 발생되는 자기장에 의해 일정크기의 전류신호를 발생시키는 루프안테나(20, 30)와, 도로(1)의 가장자리에 각각 설치되어 자동차의 유무, 폭 및 너비를 검출하는 광센서(10)와, 상기 루프안테나(20, 30) 및 광센서(10)로부터 검출된 전류신호를 일정크기의 신호로 증폭시키는 증폭부(40)와, 상기 루프안테나(20, 30) 및 증폭부(40)를 거쳐 증폭된 전류신호를 비례적인 전압신호로 변환시키는 전류/전압변환기(60, 62)와, 상기 광센서(10) 및 증폭부(40)를 거쳐 증폭된 전류신호를 논리적으로 연산하는 논리연산부(50)와, 상기 전류/전압변환기(60, 62)와 논리연산부(50)로부터 입력된 신호를 비교하고 판단한 후에 해당되는 제어신호를 출력시키는 마이콤(80)과, 상기 마이콤(80)의 제어신호로 시스템을 제어하는 프로그램이나 기준데이터를 입출력시키는 제 1메모리부(70)와, 상기 마이콤(80)의 제어신호로 자동차에 대한 기준데이터를 포함하고 있는 제 2메모리부(72)와, 상기 마이콤(80)에서 산출된 교통량에 관한 데이터를 원격의 호스트컴퓨터(100)로 유뮤선을 통해 전송시키거나, 호스트컴퓨터(100)에서 시스템을 제어하는 제어신호를 전송시키는 모뎀(90, 92)으로 구성되어 도로의 혼잡한 상태를 정확하고 효율적으로 파악하는 것이다.

Description

교통량 무인 검출시스템

본 발명은 교통량을 감시하는 시스템에 관한 것으로, 특히 도로의 혼잡한 상태를 정확하고 효율적으로 파악하기 위한 교통량 무인 검출시스템에 관한 것이다.

종래에 고속도로나 혼잡한 시내도로 등에서 주행되는 자동차의 혼잡도 및 교통량을 파악하기 위하여, 사람이 직접 육안으로 인식하거나 CCTV(폐쇄회로텔레비전) 및 무인카메라를 이용하여 원격에서 교통량을 파악할 수 있었다. 교통량을 파악하는 목적은 점차로 혼잡해져 가는 도로상의 교통량을 정확하게 파악하여 다른 도로상의 교통량과의 비교를 통해 교통통제를 용이하게 하기 위하여 설치된다.

통상의 무인카메라의 경우에는 도로의 상단일측에 설치되어 주행되는 자동차가 감지되었을 때에 자동차의 영상을 찍을 수 있는 일정량의 필름이 내장되어 있거나, 일정시간동안 영상을 담을 수 있는 비디오테이프가 내장되어 있어 주행되는 자동차의 영상을 기록해 두는 경우가 있다. 상기 필름이나 비디오테이프의 경우에는 일정시간간격으로 필름 및 비디오테이프를 교환시켜야 계속하여 자동차의 영상을 기록해 둘 수 있었다. 이는 교통법상의 속도위반이나 교통위반상황을 기록하려는 목적으로 이용된다. 그러나 이러한 경우에는 관리소홀로 인하여 필름이나 비디오테이프를 정해진 시간에 교환시켜 주지 못하면, 정확한 교통량의 파악이 어려워지는 문제가 있었다.

또한, 도 1의 종래에 도로를 이용하는 교통량을 무인으로 검출하는 장치에서, 도로(1)의 상단일측에 설치되어 도로(1)의 상태나 주행되는 자동차의 영상을 찍는 카메라(2, 3)와, 상기 카메라(2, 3)로부터 찍어들인 영상신호를 판단하여 자동차의 수를 집계하고, 집계된 자동차의 수를 유선을 통해 호스트컴퓨터(5)로 전송시키는 집계기(4)로 구성된다. 이러한 집계기(4)는 도로(1)를 지나 다니는 자동차의 수만을 감지하여 호스트컴퓨터(5)에서는 전체적인 교통량을 판단할 수 있었다. 집계기(4)는 무인카메라(2, 3)가 설치된 장소에 각각 구성되고, 호스트컴퓨터(5)는 복수의 집계기(4)로부터 수신된 신호를 처리하거나, 정해진 도로의 전체 교통량을 산출해내는 별도의 호스트컴퓨터로 연결된다.

이와 같이 구성된 종래의 교통량 무인 검출장치는 도로의 각 차선의 상단부에 무인카메라가 각각 구성되어 있어 무인카메라에 주행되는 자동차의 수만 파악하므로, 호스트컴퓨터는 단순한 교통량만을 판단할 수밖에 없었다. 따라서, 도로상에 주행중인 자동차의 종류나 크기 등과 같은 정확한 교통량을 파악할 수 없었고, 무인카메라가 망실되었을 때에는 교통량을 감시할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 도로에서 주행되는 자동차의 속도, 수, 종류 및 크기 등을 감지하여 도로의 혼잡도 및 교통량을 보다 효율적으로 감시하는 교통량 무인 검출시스템를 제공하기 위한 것이 목적이다.

도 1은 종래에 교통량을 무인으로 검출하는 장치의 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 교통량 무인 검출시스템의 블록도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 도로2, 3: 감시카메라

4: 집계기5, 100: 호스트컴퓨터

10: 광센서 12: 발광부

14: 수광부 20,30: 루프안테나

40: 증폭부 41-45: OP앰프

50: 논리연산부 51-53: 논리곱게이트

60, 62: 전류/전압변환기 70, 72: 메모리부

80: 마이콤 90, 92: 모뎀

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 교통량 무인감시장치에 있어서, 도로의 상단 또는 하단일측이나 도로면의 내측에 구성되어 주행되는 자동차에 의해 발생되는 자기장에 의해 일정크기의 전류신호를 발생시키는 루프안테나와, 도로의 가장자리에 각각 설치되어 자동차의 유무, 폭 및 너비를 검출하는 광센서와, 상기 루프안테나 및 광센서로부터 검출된 전류신호를 일정크기의 신호로 증폭시키는 증폭부와, 상기 루프안테나 및 증폭부를 거쳐 증폭된 전류신호를 비례적인 전압신호로 변환시키는 전류/전압변환기와, 상기 광센서 및 증폭부를 거쳐 증폭된 전류신호를 논리적으로 연산하는 논리연산부와, 상기 전류/전압변환기와 논리연산부로부터 입력된 신호를 비교하고 판단한 후에 해당되는 제어신호를 출력시키는 마이콤과, 상기 마이콤의 제어신호로 시스템을 제어하는 프로그램이나 기준데이터를 입출력시키는 제 1메모리부와, 상기 마이콤의 제어신호로 자동차에 대한 기준데이터를 포함하고 있는 제 2메모리부와, 상기 마이콤에서 산출된 교통량에 관한 데이터를 원격의 호스트컴퓨터로 유뮤선을 통해 전송시키거나, 호스트컴퓨터에서 시스템을 제어하는 제어신호를 전송시키는 모뎀으로 이루어진 것이 특징이다.

이하, 첨부된 도 2에 의거하여 본 발명에 관하여 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 교통량 무인 검출시스템의 블록도로, 루프안테나(20, 30)는 도로(1)의 한 차선의 상단부 또는 도로면이나 도로면의 내측에 설치되어 주행되는 자동차에 의해 발생되는 자기장에 의해 일정크기의 전류를 발생시키는 것이다. 루프안테나(20, 30)는 테 모양의 안테나로서, 면에 직각인 방향에 최소감도를 갖는 8자형의 지향특성이 있다. 따라서, 루프안테나(20, 30)는 자동차가 도로(1)면을 주행할 때에 자동차의 차체로부터 유도되는 자기장이 발생된다. 이때, 루프안테나(20, 30)로는 일정크기의 전류가 발생된다. 또한, 루프안테나(20, 30)로는 자동차가 제 1루프안테나(20)를 통해 지나간 후에 제 2루프안테나(30)를 지날 갈 때에 자동차의 속도를 파악할 수 있다. 이는 제 1루프안테나(20)를 지나 제 2루프안테나(30)까지의 정해진 거리를 자동차가 어느 정도의 속도로 지나가는 지를 용이하게 판단하 수 있는 것이다.

광센서(10)는 도로(1)의 각 차선마다 설치되어 광신호를 송수신하는 것으로, 광센서(10)는 광신호를 발생시키는 발광부(12)와, 광신호를 수광하는 수광부(14)로 구성된다. 발광부(12) 및 수광부(14)는 일정간격으로 형성되어 발광부(12)와 수광부(14)사이로 자동차가 지나갈 때에 자동차의 너비와 높이 및 차폭 등을 감지한다. 즉, 자동차의 크기에 따라 발광부(12)에서 발광된 광신호가 자동차에 가려져 수광부(14)로 수광되는 부위가 달라지므로, 광센서(10)는 자동차의 크기를 용이하게 센싱할 수 있는 것이다.

증폭부(40)는 상기 루프안테나(20, 30) 및 광센서(10)로부터 발생된 자동차에 관한 전류신호를 일정크기로 증폭시키는 것으로, 루프안테나(20, 30)의 전류신호를 증폭시키는 제 1 및 제 5OP앰프(41, 45)와, 광센서(10)로부터 발생된 전류신호를 증폭시키는 제 2 내지 제 4OP앰프(42-44)가 포함된다.

전류/전압변환기(60, 62)는 상기 증폭부(40)를 거쳐 증폭된 루프안테나(20, 30)의 전류신호를 전압신호로 변환시키는 것으로, 전류신호의 크기에 따른 비례적인 전압신호로 변환시킨다. 전류/전압변환기(60, 62)는 각 차선의 루프안테나(20, 30)로부터 발생된 전류신호를 전압신호로 변환시킨다.

논리연산부(50)는 상기 증폭부(40)를 통해 증폭된 광센서(10)의 감지신호를 논리적인 연산을 수행한 후에 그 결과를 출력시키는 것으로, 논리연산부(50)에는 복수의 논리곱게이트(51-53)가 포함되어 있다. 즉, 광센서(10)의 수광부(14)에서는 수광된 신호만이 증폭부(40)의 해당되는 OP앰프(41-45)를 통해 증폭된 후에 논리연산부(50)의 논리곱게이트(51-53)를 통해 논리곱으로 연산되어, 그 연산된 결과가 출력되는 것이다. 논리곱게이트(51-53)는 복수의 OP앰프(41-45)로부터 증폭된 신호를 각각 입력단으로 입력받아 논리곱으로 연산을 하게 되는 데, 논리곱게이트(51-53)는 입력되는 모든 신호가 하이상태의 신호이어야만이 하이신호를 출력시키지만, 입력되는 신호중의 어느 하나라도 로우상태의 신호이면, 출력값은 로우신호로 출력시킨다.

마이콤(80)은 상기 전류/전압변환기(60, 62)로부터 입력된 루프안테나(20, 30)의 전압신호와 논리연산부(50)를 통해 입력된 광센서(10)의 감지신호를 입력받아 해당되는 제어신호나 데이터를 출력시키는 것으로, 루프안테나(20, 30) 및 광센서(10)에서 감지된 자동차에 관한 데이터를 판단하여 전송할 수 있는 데이터신호로 바꾸어 출력시킨다.

제 1메모리부(70)는 상기 마이콤(80)의 제어신호로 내장된 프로그램이나 기준되는 데이터를 입출력시키는 것으로, 시스템을 제어하는 데이터가 내장되어 있다.

제 2메모리부(72)는 상기 마이콤(80)의 제어신호로 내장된 자동차에 관한 기준데이터를 입출력시킨다. 자동차에 관한 기준데이터는 자동차의 속도, 너비, 폭 및 높이 등이 포함된다.

모뎀(90, 92)은 마이콤(80)에서 출력된 데이터신호를 변조시켜 유선 또는 무선으로 출력시키거나, 유선 또는 무선을 통해 수신된 데이터신호를 복조시켜 마이콤(80)으로 출력시키는 제 1모뎀(90)과, 상기 제 1모뎀(90)으로부터 유무선으로 수신된 데이터신호를 복조시켜 호스트컴퓨터(100)로 출력시키거나, 호스트컴퓨터(100)로부터 출력된 제어신호를 변조시켜 제 1모뎀(90)으로 송신시키는 제 2모뎀(92)이 구성된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 교통량 무인 검출시스템의 작용을 상세하게 설명한다.

도로(1)를 주행하는 자동차는 일정의 속도를 유지하면서 운행되는 데, 자동차의 속도는 도로의 혼잡도 및 교통량을 알 수 있는 척도가 된다. 즉, 자동차가 도로(1)의 일측에 설치된 루프안테나(20, 30)를 지나가면, 자동차로부터 발생되는 자기장에 의해 루프안테나(20, 30)에서는 전류신호를 발생시키는 것으로, 주행중인 자동차가 제 1루프안테나(20)를 지나간 후에 일정거리내에 설치된 제 2루프안테나(30)를 지나가게 된다. 이때, 자동차의 속도는 거리에 시간을 나눈 것과 같은 시속=거리/시간와 같이 나타내어질 수 있다.

이와 같이 제 1 및 제 2루프안테나(20, 30)는 소정의 시간간격을 가지고 전류신호를 발생시키고, 발생된 전류신호는 증폭부(40)의 제 1 및 제 5OP앰프(41, 45)를 통해 일정크기의 전류신호로 증폭된 후에 각각 제 1 및 제 2전류/전압변환기(60, 62)를 통해 일정크기의 전압신호로 변환된다. 이때, 변환되는 전압신호는 전류신호와는 비례적인 크기로 변환되어 마이콤(80)으로 입력된다.

또한, 도로(1)의 각 차선마다 설치된 광센서(10)는 발광부(12) 및 수광부(14)를 통해 자동차의 크기를 감지한 후에 증폭부(40)의 제 2 내지 제 4OP앰프(42-44)를 거쳐 일정크기의 신호로 변환된다. 발광부(12)의 복수의 발광소자에서 발광된 광신호는 자동차의 전체적인 크기 즉, 너비, 폭 및 높이 등에 가려져 실제로 수광부(14)의 수광소자에 수광되는 신호로 그 크기를 감지할 수 있다.

증폭부(40)를 거친 광센서(10)의 감지신호는 각각 논리연산부(50)의 논리곱게이트(51-53)로 입력되어 논리적인 연산이 수행된 후에 연산된 논리신호가 출력단을 통해 마이콤(80)으로 입력된다. 광센서(10)의 감지신호는 논리연산부(50)를 통해 논리곱으로 연산된 후에야 자동차의 크기에 관한 정보를 포함하게 된다.

마이콤(80)은 제 1 및 제 2전류/전압변환기(60, 62)와 논리연산부(50)를 거쳐 입력된 감지신호를 판단하여 해당되는 데이터로 변환시키게 되는데, 제 1메모리부(70)로부터는 시스템의 전반적인 제어에 관한 기준되는 데이터를 입력받고, 제 2메모리부(72)로부터는 자동차의 속도 및 크기에 관한 기준되는 데이터를 입력받아 각각 비교함으로써 판단할 수 있게 되는 것이다.

제 1메모리부(70)는 호스트컴퓨터(100)로부터 시스템의 제어에 관한 제어신호로 기준데이터를 입력받아 저장시킨 후에 마이콤(80)에서 필요로 하는 데이터를 입출력시킨다. 또한, 제 2메모리부(72)는 자동차에 관한 기본적인 데이터베이스상태로 기준데이터가 내장된다. 따라서, 마이콤(80)은 도로(1)를 지나가는 자동차의 속도 및 크기를 판단하여 데이터화한 후에 제 1모뎀(90)을 통해 변조시킨다. 이때, 제 1모뎀(90)으로 출력되는 데이터에는 자동차가 대형, 중형 또는 소형인지에 관한 것과, 자동차의 속도가 어느 정도인지에 관한 것이 포함되어 있다. 또한, 마이콤(80)은 일정시간동안 도로(1)를 지나간 자동차에 관한 데이터를 제 2메모리부(72)에 저장시켰다가 일괄적으로 제 1모뎀(90)에 출력시킨다. 이는 호스트컴퓨터(100)로부터 제어신호가 있을 때마다 이루어진다.

제 1모뎀(90)으로 입력된 마이콤(80)의 데이터를 원격으로 송신시키기 위하여 제 1모뎀(90)은 데이터를 변조시킨 후에 유선 또는 무선를 통해 송출시킨다. 제 1모뎀(90)으로부터 송신된 데이터는 제 2모뎀(92)에서 수신되어 변조된 데이터를 복조시켜 호스트컴퓨터(100)로 출력시킨다.

호스트컴퓨터(100)는 입력된 데이터를 집계하여 도로의 혼잡도 및 교통량을 파악할 수 있게 된다. 이때, 호스트컴퓨터(100)는 소정의 구역이나 주요도로 및 정체가 심한 도로 등에 설치된 시스템으로부터 입력된 데이터를 판단하여 모니터를 통해 데이터를 가시적으로 표현시킬 수 있고, 프린터를 통해서는 문자화시킬 수 있다. 이와 같이 호스트컴퓨터(100)는 각 도로의 혼잡도 및 교통량을 수신하여 일정기간동안 데이터를 축척시켜 두었다가 해당되는 도로의 교통상황을 데이터베이스화시켜 교통정보나 자료로 활용될 수 있음을 용이하게 알 수 있다.

이와 같이 본 발명은 루프안테나(20, 30) 및 광센서(10)가 설치된 도로의 교통량 및 혼잡도에 관한 데이터를 실시간으로 수집, 저장 및 판단할 수 있어 신속하고 정확한 교통정보를 획득할 수 있다. 따라서, 본 시스템은 주행방향을 수시로 변화되어야 하는 가변차선이 운용되는 도로에 적용시킬 경우에 교통체증을 완화시킬 수 있고, 자동차의 주행정보 및 종류와 체증이 심한 시간대 등에 관한 정보를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 도로상에 자동차의 속도를 판별할 수 있는 루프안테나와, 자동차의 크기를 측정할 수 있는 광센서를 설치하여 실시간에 도로의 교통량 및 혼잡도를 판단하고, 이를 정보화시켜 교통방송이나 교통경찰서 또는 도로공사 등을 통해 교통지도나 안내가 이루어지도록 함으로써, 혼잡한 도로의 우회지도 및 도로를 주행하는 시간 등을 각 자동차의 운전자에게 인식시켜 주어 교통체증을 완화시킬 수 있고, 또, 교통체증의 완화로 경제적인 손실을 최소화시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims (3)

1. 교통량 무인감시장치에 있어서,

   도로(1)의 상단 또는 하단일측이나 도로(1)면의 내측에 구성되어 주행되는 자동차에 의해 발생되는 자기장에 의해 일정크기의 전류신호를 발생시키는 루프안테나(20, 30)와,

   도로(1)의 가장자리에 각각 설치되어 자동차의 유무, 폭 및 너비를 검출하는 광센서(10)와,

   상기 루프안테나(20, 30) 및 광센서(10)로부터 검출된 전류신호를 일정크기의 신호로 증폭시키는 증폭부(40)와,

   상기 루프안테나(20, 30) 및 증폭부(40)를 거쳐 증폭된 전류신호를 비례적인 전압신호로 변환시키는 전류/전압변환기(60, 62)와,

   상기 광센서(10) 및 증폭부(40)를 거쳐 증폭된 전류신호를 논리적으로 연산하는 논리연산부(50)와,

   상기 전류/전압변환기(60, 62)와 논리연산부(50)로부터 입력된 신호를 비교하고 판단한 후에 해당되는 제어신호를 출력시키는 마이콤(80)과,

   상기 마이콤(80)의 제어신호로 시스템을 제어하는 프로그램이나 기준데이터를 입출력시키는 제 1메모리부(70)와,

   상기 마이콤(80)의 제어신호로 자동차에 대한 기준데이터를 포함하고 있는 제 2메모리부(72)와,

   상기 마이콤(80)에서 산출된 교통량에 관한 데이터를 원격의 호스트컴퓨터(100)로 유뮤선을 통해 전송시키거나, 호스트컴퓨터(100)에서 시스템을 제어하는 제어신호를 전송시키는 모뎀(90, 92)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 교통량 무인 검출시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 루프안테나(20, 30)는 도로(1)전체를 통해 주행되는 자동차의 수를 검출할 수 있도록 도로(1)의 해당되는 차선마다 구성된 것을 특징으로 하는 교통량 무인 검출시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 광센서(10)는 도로(1)의 매 차선의 일측면에 구성되고, 일정광도의 광신호를 발생시키는 발광부(12)와, 상기 발광부(12)의 상대편 도로(1)상에 설치되어 발광부(12)로부터 입사된 광신호를 수신하는 수광부(14)가 포함된 것을 특징으로 하는 교통량 무인 검출시스템.